JP4959064B2 - カード用被記録材及びそれを用いたカード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード用被記録材及びこの被記録材を用いたカードに関し、特に、耐擦過性に優れ、折れジワが付きにくく、かつ適切な剛直度を有すると共に、環境への影響をも配慮したカード用被記録材とこの被記録材を用いてなるカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から目的に応じて様々なカード、例えば、プリペイドカード，メンバーズカード，くじ用カード，ＩＤカード，テレフォンカード等のようなカードが作られている。また、用途に応じて様々な機能や構成が付与されたもの、例えば、磁気情報を記録するための磁気記録層が設けられたカードや、カード所有者が氏名等を筆記するための筆記面や可視情報を記録するための記録層が設けられたカード、或いは、記録された可視情報を除去可能な隠蔽層で隠蔽した所謂スクラッチカードなどが開発されている。
【０００３】
これらのカードは、長期間に亘り繰り返し使用されるものが多く、例えば、定期券やキャッシュカードなどのようにポケットやカードホルダーに頻繁に出し入れされるものや、読み取り用の機械に通されるものなどがある。そのためこのようなカードには可視情報が記録された記録層やその表面の耐擦過性が要求される。
【０００４】
また、スクラッチカードの分野に於いては、コイン等で隠蔽層を除去するとき、隠蔽されている可視情報が記録された記録層やその表面そのものが擦り取られてしまう場合があるため、耐擦過性が重視されてきた。
【０００５】
耐擦過性を向上させるために、従来から、記録された可視情報のインク等と記録層との密着を強化する方法とか、記録層と基材との密着を強化する方法、記録層自体の強度を向上させる方法等、種々の方法が開発されている。しかし乍ら、密着の強化や記録層自体の強度の向上と、印画適性の向上を両立させるのは難しい面があった。また、スクラッチカードの分野では、容易に除去できる隠蔽層を設けることにより、強く擦られることを防止する方法も取られている。しかし乍ら、容易に除去できる隠蔽層を設けると、輸送の際に、摩擦で隠蔽層が剥離してしまうなどの問題があった。
【０００６】
また、長期間に亘り使用されるカードは、使用者が手で取り扱ったり、読み取り用の機械に通されたりする際に、曲げられてシワが入ることがある。このシワは折れジワなどといわれ、問題となっていた。またシワの問題とは別に、機械上での取り扱いなどの面から、剛直度も要求されている。これらに対応するために、基材に、塩化ビニルやポリエステルのフィルムやシート，紙等の中から、用途に応じた適切な種類と厚みのものを選択することが行われて来た。しかし乍ら、折れジワの発生を確実に防止し得る折れ曲がり強度や要求される剛直度の基準が明確でなかったため、製造されたカードがこれらを満足し得るものであるかわからなかった。
【０００７】
更に、近年の環境問題への意識の高まりに伴い、廃棄する際の環境への影響が配慮される傾向になってきている。カードも例外ではなく、カードにおいても基材等に生分解性の素材が求められる傾向にある。基材に生分解性樹脂を含有させたカードも開発提供されているが、上述したような耐擦過性や強度，剛直度を兼ね備えたものはなかった。
【０００８】
一方、スクラッチカードの分野においては、上記のような耐擦過性等の問題の外、隠蔽層を除去せずとも秘匿すべき情報が察知されてしまうなどの問題があったため、より高度な隠蔽性が要求されているが、その対策は、現時点ではまだ十分になされているとはいえなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明が解決しようとする課題は、上記のような従来のカードにおける問題点に鑑み、各種カードとして使用される被記録材から検討を重ね、耐擦過性に優れ、折れジワが付きにくく、且つ適切な剛直度を有するカード用被記録材を提供すると共に、環境への影響を配慮した上でこの被記録材を用いてなる各種カード、例えば、情報の秘匿性能に優れるスクラッチカード等を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明カード用被記録材の構成は、層構成が二層以上で厚みが800μｍ以下の基材であって、少なくとも一層が、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ未満の層であり、かつ、該層がカード用被記録材の厚み方向断面積の30％以上を占め、当該基材は、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ以上であり、かつ、空洞含有率が25％以下、剛直度が４ｍＮ以上の熱可塑性樹脂フィルムであることを特徴とする層構成が一層又は二層以上で厚みが800μｍ以下の基材であって、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ以上であり、かつ、空洞含有率が25％以下、剛直度が４ｍＮ以上である基材を有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記課題を解決することを目的としてなされた本発明カードの構成は、上記カード用被記録材の少なくとも片面に可視情報を記録してなることを特徴とするものである。
【００１２】
而して、本発明の発明者らは、鋭意研究した結果、基材がある程度以上のクッション性を有すると記録層や該層に記録された文字などの情報が擦られても落ちにくいこと、即ち、耐擦過性を獲得することを見出し、また、基材の空洞含有率が所定値以下であると、折れジワがつきにくいことをも見出した。更に、剛直度が所定値以上であると読み取り用の機械に頻繁に通したときにも十分耐えられることを見出し、これらを適切に用いれば優れた性能を具備するカード用被記録材が得られ、また、この被記録材を用いれば従来にない優れた性能のカードを製造できることを知得し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
本発明は、上記構成に加え、層中に生分解性樹脂を含有する構成にすることもできる。また、カードについては、隠蔽される可視情報を印画したインク面が、当該情報を印画する記録面と略同一面にしたスクラッチ用カードにすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明カード用被記録材の実施の形態例について説明する。
本発明において、カード用被記録材とは、基材、及びそれに層が積層された場合はその層も含めた全体をいう。基材とは、各種の板状の物体、プラスチック製のフィルムやシートなどをいい、単層構造のものも多層構造のものも含む。また、積層された層とは、印画，印字，印刷などの適性向上、外観の向上、素材の保護などのさまざまな目的で、基材に、塗工を初めとする種々の手段で積層された層をいう。更に、その層に画像や文字情報などの可視情報が記録されて、最終的な用途に使用できるようにしたものを、ここではカードという。
【００１５】
本発明における基材は、適度なクッション性を有することが必要である。そのために、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ以上であるものを用いる。このような測定が可能な微小硬度計としては、例えば、株式会社エリオニクス製の商品名「エリオニクス ENT-1100a」などがある。なお、本発明の発明者らは、同機種を用い、圧子の稜間隔は115°で、250ステップに分割して測定した。最大変位が1.1μｍ以上であることにより、カード用被記録材の表面や記録された情報などが、擦られた際に脱落しにくくなる。最大変位は、より好ましくは1.5μｍ以上である。
【００１６】
また、本発明における基材は、空洞含有率が25％以下であることが必要である。これにより、折れたり曲がったりしたときに、折れジワといわれるスジ状の痕跡がつきにくくなる。この空洞含有率はより好ましくは19％以下である。
【００１７】
また、本発明における基材は、剛直度が４ｍＮ以上であることが必要である。４ｍＮ未満では、読み取り装置内での搬送性などに問題が生じるおそれがある。この剛直度はより好ましくは７ｍＮ以上である。
【００１８】
上記の最大変位、空洞含有率、剛直度は、適切な素材を選択することにより、満たすことができる。通常は、積層された層よりも、基材への依存度が大きいので、基材の選択に留意し、上記の物性を満たす素材を用いることで可能となる。例えば、東洋紡績株式会社製のポリエステルフィルム、商品名クリスパーG2323などが挙げられる。
【００１９】
次に、本発明における基材は、厚みが800μｍを越えるとカードとして扱いづらい。また、上記のように剛直度に留意して素材を選定するが、剛直度が高いものであっても、それが素材の性質などに因るものでなく極端に厚いことに因るものであると、加工しにくいものも含まれる。従って、本発明における基材は、厚みが800μｍ以下であることが必要である。
【００２０】
なお、本発明のカード用被記録材は、各種の条件を満たせば、層が積層されないもの、すなわち基材単独でもよい。また、基材も、積層される層も、それぞれ単層構造であっても多層構造であってもよい。
【００２１】
次に、基材としては、上記の必要条件を満たすものであれば、特に限定されるものではなく、紙，合成紙，プラスチックフィルム等を用いることができるが、これらに限られるものではない。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート等の一般的な熱可塑性樹脂フィルムが好適に用いられる。特に、剛直度と加工性の面から、ポリエチレンテレフタレートと塩化ビニルのフィルムが好適である。また、後述するように、生分解性のものを用いてもよい。
【００２２】
本発明の好ましい態様の一つとして、芯の役割を果たす層と緩衝層を有する態様がある。一般にクッション性を増大させると加工適性や強度が不足する傾向がある。そこで、加工適性や強度を持たせるために芯の役割を果たす層を設けると共に、クッション性を持たせるために緩衝層を設ける構成にすると、目的に応じて調整してクッション性と加工適性や強度を両立させることが容易となる。芯の役割を果たす層は、その目的を達成するために、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ未満であるものを用いることが好適である。また、このようなものを用いても、厚みが少なすぎる場合は上記の役割を果たせないため、カード用被記録材を厚み方向に切断した断面積の30％以上を上記の芯の役割を果たす層が占めることが望ましい。芯の役割を果たす層も緩衝層も、基材であってもよく、塗工などによって設けられる層でもよい。加工が容易である点から、緩衝性を有するシート状物を、芯の役割を果たす層に貼合すること、または芯の役割を果たす層と共押出しする方法が、特に好適である。
【００２３】
また、本発明のカード用被記録材は、上記のように基材のみでも、この基材に何らかの層を塗工などによって積層したものでもよい。積層する層の中に、印画，印刷，印字，筆記などの適性を向上させるためのインク等の記録媒体の受容層が含まれる態様も、好ましい態様の一つである。通常はこの記録媒体の受容層は最表面に設けるが、この記録媒体の受容層の上に、インク等を通過させる性質を有する表面保護層を設けることもできる。また、この受容層は、基材の片面に設けてもよく、両面に設けてもよい。
【００２４】
上記の記録媒体の受容層には、可視情報が記録されることとなるが、その方法は、オフセット印刷，シルクスクリーン印刷，グラビア印刷等の各種の印刷、インクジェット記録方式，熱転写方式，電子写真方式，インパクトプリンターによる印字等の各種の印画や印字、水性インキ，油性インキ等による各種の筆記等が挙げられるが、これに限られるものではない。これらの可視情報は、同一の内容が多数のカードに表示される場合も有り、また、会員No.ように個々が異なる情報の場合も有る。また、カードを販売する業者が記録する場合も有り、記名する場合のようにカードのユーザーが自ら記録する場合も有る。本発明における受容層は、これらに対応し、インク等の吸収性，乾燥性，印画の鮮明さ等の各種の要求性能を向上させる目的で設けるものである。本発明における受容層は、塗工，散布，浸漬等により設けることが可能である。例えば、エアーナイフコーター，バーコーター，ロールコーター等の装置によって塗工することができる。また、基材との密着を向上させるため、アンカーコートを行った上に塗工してもよい。成分としては、顔料，バインダー，添加剤等を含有させることができる。
【００２５】
また、本発明のカード用被記録材には、その形成素材に生分解性樹脂を用いることができる。本発明における生分解性樹脂とは、燃焼エネルギーが低く、有毒ガスが発生せず、自然環境中の微生物に代謝され最終的に水と二酸化炭素に分解されるもので、大気雰囲気中で実用上問題のない耐久性を持つ生分解性のプラスチック等である。特に限定されないが、好適に用いられるものとしては、ポリ乳酸、デンプン＋変性ＰＶＡ混合体、ポリブチレンサクシネート／アジペート共重合体、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート／バリレート共重合体等のプラスチックが挙げられる。特に、分解の早さと強度の点から、ポリ乳酸が好適である。また、必要に応じ、生分解性を損なわない範囲で強度向上等の目的で他のプラスチックを添加することもできる。生分解性樹脂は、基材にも、積層される層にも用いることができる。また、生分解性の素材でシートやフィルムを形成する場合に内部に空洞を発生させることは、ガス或いは気化可能な物質を添加して溶融押出し発泡をする方法、化学的な分解によりガスを発生する物質を添加する方法、他の樹脂を添加し２軸延伸する方法等により可能である。
【００２６】
以上に説明した本発明のカード用被記録材を用いて、カードを製造することができる。特に、可視情報を付与した態様のものが、本発明の効果が有効に活用され好ましい。中でも、スクラッチ用カードは、特に好適である。その製造方法として、一般的な例を挙げると、以下の通りである。すなわち、本発明のカード用被記録材に、暗証番号、当りや外れ等の表示等を印字する。その上に隠蔽層を設ける。隠蔽層はコインや爪等で擦過することにより除去可能なものを用いる。この様にして製造されたカードは、ユーザーが隠蔽層を除去して情報を得るものであり、プリペイドカードやくじ等の用途に用いられる。本発明のカード用被記録材を用いて製造すると、耐擦過性に優れるため、コインで削った際に文字や受容層が削り取られて判読不能になるトラブルが起こりにくくなる。また、そのトラブル防止のために受容層や隠蔽層に特殊な加工をする必要性が低下し、コストダウンが可能である。また、芯の役割を果たす層の上に緩衝層を設け、その上に受容層を設け、受容層に印字をする形態も好適に用いることができる。
【００２７】
スクラッチ用カードに関しては、隠蔽層によって秘匿されるべき情報が、隠蔽層を除去する前に察知されないことが必要である。例えば、秘匿すべき情報を記録している文字などのインク面が、その記録された面に対し凸状或いは凹状になっていると、その上に隠蔽層を設けても浮き出てしまう場合がある。これは外見で判る場合もあり、又、触感で察知できる場合もある。このような問題を防止するため、印画や印字をされた文字などのインク面は、側方から見て記録面に対し略同一であることが望ましい。たとえば、レーザープリンターで印字されると、印字された面上にトナーが盛り上がるため、これに反する。他の記録方式でも、インクが盛り上がったり、逆に印字部分が圧力により凹状になることがあるので注意を要する。記録面に対し略同一であるようにすることは、印字や印画をインクジェットプリンターで行うと、比較的容易に実現できる。一般に、インクジェットプリンターで印字や印画を行うと、インクは被記録体に吸収され、盛り上がらないし、圧力も加わらない。このようにして、本発明のカード用被記録材を用い、秘匿すべき情報を記録している文字などのインク面が、側方から見て記録面に対し略同一であるスクラッチ用カードを製造すれば、極めて優れた特性を有するものとなる。
【００２８】
インクジェットプリンターで印字や印画を行うことを可能にするためには、それに適する受容層を設けることが好ましい。種々の公知の方法によって可能であるが、たとえば塗工によって設けることが可能である。その場合、受容層は、フィラーとバインダーを含有することが望ましい。フィラーとしては、シリカ，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，珪藻土，タルク，酸化チタン，アルミナゾル等が好適であり、これらは単独又は、混合して使用できる。インク吸収能力の面から、特に合成シリカが好適である。バインダーとしては、ポリビニルアルコール，ポリビニルブチラール，ゼラチン，ポリビニルアセタール，カルボキシメチルセルロース，ポリビニルピロリドン，スチレン−アクリル共重合体，エチレン−酢酸ビニル共重合体，スチレン−ブタジエンゴム，ポリウレタン，アクリル等の樹脂が挙げられる。これらは単独、又は混合して使用できる。
【００２９】
次に、スクラッチ用カードを製造する工程を説明すると、次のような方法が挙げられる。即ち、上記の受容層に、インクジェット記録方式のプリンターを用いて、ＩＤナンバーやくじの当たりや外れの表示などの隠蔽される可視情報を、印字または印画する。その後、隠蔽される可視情報の上に、透明なニス（ワニス）やラッカーを上塗りして、保護層とする。この保護層は、隠蔽される可視情報がコイン等で擦られる際に保護する役割を果たすとともに、金属箔などを剥がれ易くする機能を持つが、不都合が生じない場合には、保護層は設けなくともよい。更に、その上に、隠蔽層を設ける。隠蔽層には、金属箔を用いることができる。金属箔の素材としては、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、金、銀などの中から選択して使用することができる。金属箔は、予め他の支持体に蒸着するなどして形成した金属箔を転写する方法で積層することができるが、真空蒸着により直接積層することもできる。転写する場合、予め金属箔の接着する面に接着剤層を設けておき、押圧しながら加熱して積層する方法や、積層の直前に接着剤を噴霧する方法などを用いることができる。金属箔は、単層でもよいが、隠蔽性や強度の面で問題がある場合、多層にしてもよい。多層にする場合は、隠蔽される可視情報または保護層に接する部分には接着力が弱い接着剤を用い、金属箔間を接着する部分には接着力が強い接着剤を用いるのが好適である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の構成は以上の通りであって、本発明のカード用被記録材は、耐擦過性に優れ、折れジワが付きにくく、且つ適切な剛直度を有するので、汎用性が高く、目的に応じた各種のカードに使用することができる。例えば、キャッシュカードや定期券などのようにポケットやカードホルダーに頻繁に出し入れされ、読み取り機械に通されるものや、耐擦過性が重視されるスクラッチ用カードなどに好適に用いることができる。
【００３１】
また、本発明のカード用被記録材の基材等を生分解性樹脂により形成すれば、使用後、燃焼しても、燃焼エネルギーが低く焼却炉を傷めることはなく、有毒ガスも発生せず、また、自然環境中の微生物によって分解されるので、自然環境に悪影響を与えることはない。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明のカード用被記録材の実施例とその比較例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。また、以下の説明中、「部」は「重量部」を、「％」(空洞含有率は除く)は「重量％」を示し、「固形分濃度」はその製品の中の固形分の割合を示す。
【００３３】
本発明の実施例と比較例において用いる基材は、下記の表１に示したNo.1〜No.6の基材の中から選択して使用した。なお、これらNo.1〜No.6の基材は、単独で単層構造として使用することも、下記の接着剤により２枚以上を貼着し多層構造にして使用することもある。
【００３４】
【表１】
【００３５】
次に、アンカーコートとして、下記組成のものを、上記の表１から選択した基材上に乾燥後の厚みが５μｍとなるように塗工して設けた。
〔アンカーコートの塗液組成〕
アクリル系バインダー
（BASFディスパージョン アクロナールYJ6221D 固形分濃度49％）
100部
【００３６】
接着剤は、下記組成のものを、乾燥塗工量が３ｇ／ｍ２となるように基材等の貼着面に塗布して使用する。
〔接着剤の組成〕
ポリウレタンエマルジョン
（武田薬品工業 タケラックW-7004 固形分濃度 33％） 60部
硬化剤（武田薬品工業 タケラックAW-725 固形分濃度 100％） 10部
水 50部
【００３７】
記録媒体の受容層、ここではインクの受容層として、下記組成のものを、乾燥後の厚みが20μｍとなるように、上記のアンカーコート上に塗工して設けた。
〔インク受容層の塗液組成〕
バインダー（ポリエステル樹脂）
（東洋紡績 バイロナールMD1200 固形分濃度34％） 100部
填料（シリカ）（水澤化学 ミズカソーブC-1 固形分濃度100％） 25部
水 70部
【００３８】
（比較例）
基材として、表１におけるNo.１の基材上に、上記のアンカーコートを施し、その上に上記組成のインク受容層の塗液を塗工して設け、比較例としてのカード用被記録材を得た。この被記録材にシャチハタ製水性スタンプで文字を押印したところ文字の欠けた部分はなく鮮明に転写された。
【００３９】
（実施例１）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.2とNo.3の基材を上記の接着剤で貼合したものに代えた外は、上記比較例と同様にして、本発明の第一例のカード用被記録材を得た。貼合によって得られた基材の厚みは302μｍであった。また、このときの基材の最大変位2.3μｍ、空洞含有率10.1％、剛直度21ｍＮであった。更に、この得られた被記録材を厚み方向に切断したときのNo.3の基材の占める割合は、断面積の30％以上であった。
【００４０】
（実施例２）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.4とNo.5の基材を上記の接着剤で貼合したものに代えた外は、上記比較例と同様にして、本発明の第二例のカード用被記録材を得た。貼合によって得られた基材の厚みは302μｍであった。また、このときの基材の最大変位1.48μｍ、空洞含有率15.4％、剛直度16ｍＮであった。更に、この得られた被記録材を厚み方向に切断したときのNo.5の基材の占める割合は、断面積の30％以上であった。
【００４１】
（比較例１）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.5の基材を使用した外は、上記比較例と同様にして、比較の第一例のカード用被記録材を得た。
【００４２】
（比較例２）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.6の基材を使用した外は、上記比較例と同様にして、比較の第二例のカード用被記録材を得た。
【００４３】
上記のようにして得られたカード用被記録材の性能を、下記測定方法により測定した。
〔物性データ測定方法〕
(1) 最大変位
微小硬度計エリオニクス
ENT-1100a（株式会社エリオニクス製）を用い、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させて測定した。圧子の稜間隔は115°で、250ステップに分割して測定した。
(2) 空洞含有率
走査型電子顕微鏡S-2460N型（株式会社 日立製作所製）を用い、基材を300〜1,500倍の任意の倍率に拡大した断面写真を撮影し、この断面写真の空洞部分をマーキングして、その空洞部分を画像処理ソフトWin ROOF（三谷商事株式会社製）を用いて画像処理を行い、基材の測定視野内の空洞面積の総和を算出し、下記の式により空洞含有率を求めた。この方法は、単層構造の基材だけでなく多層構造の基材においても同様に用いることが出来る。
【００４４】
【数１】
【００４５】
(3) 剛直度
J.TAPPI No.40によるガーレー剛直度を測定した。
【００４６】
上記の方法で測定した各被記録材の性能を下記の評価方法により評価した。
〔評価方法〕
(1) 耐コイン擦過性
シャチハタ性スタンプで受容層に文字を押印し、文字が完全に乾燥した後に100円硬貨で文字部分を擦過した時、文字の擦れ及び受容層の欠落が認められなかったものを◎、若干の文字の擦れ及び受容層の欠落が認められたが文字の判別が可能なレベルのものを○、文字及び受容層が削れて文字の判別不可のものを×とした。
(2) 耐折れジワ性
カード用被記録材を垂直に折り曲げた時、折れ跡が認められないものを◎、折れ跡が認められるがシワにならずに実用上問題の無いレベルのものを○、折れ跡がシワになって残るものを×とした。
(3) 生分解性
カード用被記録材を畑土壌中に埋設して５ヶ月経過後、形状が保持されていない状態まで分解されているものを○、ほとんど分解が進んでいないものを×とした。
【００４７】
以下、評価結果を、下記の表２に示す。
【００４８】
【表２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード用被記録材及びこの被記録材を用いたカードに関し、特に、耐擦過性に優れ、折れジワが付きにくく、かつ適切な剛直度を有すると共に、環境への影響をも配慮したカード用被記録材とこの被記録材を用いてなるカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から目的に応じて様々なカード、例えば、プリペイドカード，メンバーズカード，くじ用カード，ＩＤカード，テレフォンカード等のようなカードが作られている。また、用途に応じて様々な機能や構成が付与されたもの、例えば、磁気情報を記録するための磁気記録層が設けられたカードや、カード所有者が氏名等を筆記するための筆記面や可視情報を記録するための記録層が設けられたカード、或いは、記録された可視情報を除去可能な隠蔽層で隠蔽した所謂スクラッチカードなどが開発されている。
【０００３】
これらのカードは、長期間に亘り繰り返し使用されるものが多く、例えば、定期券やキャッシュカードなどのようにポケットやカードホルダーに頻繁に出し入れされるものや、読み取り用の機械に通されるものなどがある。そのためこのようなカードには可視情報が記録された記録層やその表面の耐擦過性が要求される。
【０００４】
また、スクラッチカードの分野に於いては、コイン等で隠蔽層を除去するとき、隠蔽されている可視情報が記録された記録層やその表面そのものが擦り取られてしまう場合があるため、耐擦過性が重視されてきた。
【０００５】
耐擦過性を向上させるために、従来から、記録された可視情報のインク等と記録層との密着を強化する方法とか、記録層と基材との密着を強化する方法、記録層自体の強度を向上させる方法等、種々の方法が開発されている。しかし乍ら、密着の強化や記録層自体の強度の向上と、印画適性の向上を両立させるのは難しい面があった。また、スクラッチカードの分野では、容易に除去できる隠蔽層を設けることにより、強く擦られることを防止する方法も取られている。しかし乍ら、容易に除去できる隠蔽層を設けると、輸送の際に、摩擦で隠蔽層が剥離してしまうなどの問題があった。
【０００６】
また、長期間に亘り使用されるカードは、使用者が手で取り扱ったり、読み取り用の機械に通されたりする際に、曲げられてシワが入ることがある。このシワは折れジワなどといわれ、問題となっていた。またシワの問題とは別に、機械上での取り扱いなどの面から、剛直度も要求されている。これらに対応するために、基材に、塩化ビニルやポリエステルのフィルムやシート，紙等の中から、用途に応じた適切な種類と厚みのものを選択することが行われて来た。しかし乍ら、折れジワの発生を確実に防止し得る折れ曲がり強度や要求される剛直度の基準が明確でなかったため、製造されたカードがこれらを満足し得るものであるかわからなかった。
【０００７】
更に、近年の環境問題への意識の高まりに伴い、廃棄する際の環境への影響が配慮される傾向になってきている。カードも例外ではなく、カードにおいても基材等に生分解性の素材が求められる傾向にある。基材に生分解性樹脂を含有させたカードも開発提供されているが、上述したような耐擦過性や強度，剛直度を兼ね備えたものはなかった。
【０００８】
一方、スクラッチカードの分野においては、上記のような耐擦過性等の問題の外、隠蔽層を除去せずとも秘匿すべき情報が察知されてしまうなどの問題があったため、より高度な隠蔽性が要求されているが、その対策は、現時点ではまだ十分になされているとはいえなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明が解決しようとする課題は、上記のような従来のカードにおける問題点に鑑み、各種カードとして使用される被記録材から検討を重ね、耐擦過性に優れ、折れジワが付きにくく、且つ適切な剛直度を有するカード用被記録材を提供すると共に、環境への影響を配慮した上でこの被記録材を用いてなる各種カード、例えば、情報の秘匿性能に優れるスクラッチカード等を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明カード用被記録材の構成は、層構成が二層以上で厚みが800μｍ以下の基材であって、少なくとも一層が、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ未満の層であり、かつ、該層がカード用被記録材の厚み方向断面積の30％以上を占め、当該基材は、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ以上であり、かつ、空洞含有率が25％以下、剛直度が４ｍＮ以上の熱可塑性樹脂フィルムであることを特徴とする層構成が一層又は二層以上で厚みが800μｍ以下の基材であって、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ以上であり、かつ、空洞含有率が25％以下、剛直度が４ｍＮ以上である基材を有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記課題を解決することを目的としてなされた本発明カードの構成は、上記カード用被記録材の少なくとも片面に可視情報を記録してなることを特徴とするものである。
【００１２】
而して、本発明の発明者らは、鋭意研究した結果、基材がある程度以上のクッション性を有すると記録層や該層に記録された文字などの情報が擦られても落ちにくいこと、即ち、耐擦過性を獲得することを見出し、また、基材の空洞含有率が所定値以下であると、折れジワがつきにくいことをも見出した。更に、剛直度が所定値以上であると読み取り用の機械に頻繁に通したときにも十分耐えられることを見出し、これらを適切に用いれば優れた性能を具備するカード用被記録材が得られ、また、この被記録材を用いれば従来にない優れた性能のカードを製造できることを知得し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
本発明は、上記構成に加え、層中に生分解性樹脂を含有する構成にすることもできる。また、カードについては、隠蔽される可視情報を印画したインク面が、当該情報を印画する記録面と略同一面にしたスクラッチ用カードにすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明カード用被記録材の実施の形態例について説明する。
本発明において、カード用被記録材とは、基材、及びそれに層が積層された場合はその層も含めた全体をいう。基材とは、各種の板状の物体、プラスチック製のフィルムやシートなどをいい、単層構造のものも多層構造のものも含む。また、積層された層とは、印画，印字，印刷などの適性向上、外観の向上、素材の保護などのさまざまな目的で、基材に、塗工を初めとする種々の手段で積層された層をいう。更に、その層に画像や文字情報などの可視情報が記録されて、最終的な用途に使用できるようにしたものを、ここではカードという。
【００１５】
本発明における基材は、適度なクッション性を有することが必要である。そのために、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ以上であるものを用いる。このような測定が可能な微小硬度計としては、例えば、株式会社エリオニクス製の商品名「エリオニクス ENT-1100a」などがある。なお、本発明の発明者らは、同機種を用い、圧子の稜間隔は115°で、250ステップに分割して測定した。最大変位が1.1μｍ以上であることにより、カード用被記録材の表面や記録された情報などが、擦られた際に脱落しにくくなる。最大変位は、より好ましくは1.5μｍ以上である。
【００１６】
また、本発明における基材は、空洞含有率が25％以下であることが必要である。これにより、折れたり曲がったりしたときに、折れジワといわれるスジ状の痕跡がつきにくくなる。この空洞含有率はより好ましくは19％以下である。
【００１７】
また、本発明における基材は、剛直度が４ｍＮ以上であることが必要である。４ｍＮ未満では、読み取り装置内での搬送性などに問題が生じるおそれがある。この剛直度はより好ましくは７ｍＮ以上である。
【００１８】
上記の最大変位、空洞含有率、剛直度は、適切な素材を選択することにより、満たすことができる。通常は、積層された層よりも、基材への依存度が大きいので、基材の選択に留意し、上記の物性を満たす素材を用いることで可能となる。例えば、東洋紡績株式会社製のポリエステルフィルム、商品名クリスパーG2323などが挙げられる。
【００１９】
次に、本発明における基材は、厚みが800μｍを越えるとカードとして扱いづらい。また、上記のように剛直度に留意して素材を選定するが、剛直度が高いものであっても、それが素材の性質などに因るものでなく極端に厚いことに因るものであると、加工しにくいものも含まれる。従って、本発明における基材は、厚みが800μｍ以下であることが必要である。
【００２０】
なお、本発明のカード用被記録材は、各種の条件を満たせば、層が積層されないもの、すなわち基材単独でもよい。また、基材も、積層される層も、それぞれ単層構造であっても多層構造であってもよい。
【００２１】
次に、基材としては、上記の必要条件を満たすものであれば、特に限定されるものではなく、紙，合成紙，プラスチックフィルム等を用いることができるが、これらに限られるものではない。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート等の一般的な熱可塑性樹脂フィルムが好適に用いられる。特に、剛直度と加工性の面から、ポリエチレンテレフタレートと塩化ビニルのフィルムが好適である。また、後述するように、生分解性のものを用いてもよい。
【００２２】
本発明の好ましい態様の一つとして、芯の役割を果たす層と緩衝層を有する態様がある。一般にクッション性を増大させると加工適性や強度が不足する傾向がある。そこで、加工適性や強度を持たせるために芯の役割を果たす層を設けると共に、クッション性を持たせるために緩衝層を設ける構成にすると、目的に応じて調整してクッション性と加工適性や強度を両立させることが容易となる。芯の役割を果たす層は、その目的を達成するために、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ未満であるものを用いることが好適である。また、このようなものを用いても、厚みが少なすぎる場合は上記の役割を果たせないため、カード用被記録材を厚み方向に切断した断面積の30％以上を上記の芯の役割を果たす層が占めることが望ましい。芯の役割を果たす層も緩衝層も、基材であってもよく、塗工などによって設けられる層でもよい。加工が容易である点から、緩衝性を有するシート状物を、芯の役割を果たす層に貼合すること、または芯の役割を果たす層と共押出しする方法が、特に好適である。
【００２３】
また、本発明のカード用被記録材は、上記のように基材のみでも、この基材に何らかの層を塗工などによって積層したものでもよい。積層する層の中に、印画，印刷，印字，筆記などの適性を向上させるためのインク等の記録媒体の受容層が含まれる態様も、好ましい態様の一つである。通常はこの記録媒体の受容層は最表面に設けるが、この記録媒体の受容層の上に、インク等を通過させる性質を有する表面保護層を設けることもできる。また、この受容層は、基材の片面に設けてもよく、両面に設けてもよい。
【００２４】
上記の記録媒体の受容層には、可視情報が記録されることとなるが、その方法は、オフセット印刷，シルクスクリーン印刷，グラビア印刷等の各種の印刷、インクジェット記録方式，熱転写方式，電子写真方式，インパクトプリンターによる印字等の各種の印画や印字、水性インキ，油性インキ等による各種の筆記等が挙げられるが、これに限られるものではない。これらの可視情報は、同一の内容が多数のカードに表示される場合も有り、また、会員No.ように個々が異なる情報の場合も有る。また、カードを販売する業者が記録する場合も有り、記名する場合のようにカードのユーザーが自ら記録する場合も有る。本発明における受容層は、これらに対応し、インク等の吸収性，乾燥性，印画の鮮明さ等の各種の要求性能を向上させる目的で設けるものである。本発明における受容層は、塗工，散布，浸漬等により設けることが可能である。例えば、エアーナイフコーター，バーコーター，ロールコーター等の装置によって塗工することができる。また、基材との密着を向上させるため、アンカーコートを行った上に塗工してもよい。成分としては、顔料，バインダー，添加剤等を含有させることができる。
【００２５】
また、本発明のカード用被記録材には、その形成素材に生分解性樹脂を用いることができる。本発明における生分解性樹脂とは、燃焼エネルギーが低く、有毒ガスが発生せず、自然環境中の微生物に代謝され最終的に水と二酸化炭素に分解されるもので、大気雰囲気中で実用上問題のない耐久性を持つ生分解性のプラスチック等である。特に限定されないが、好適に用いられるものとしては、ポリ乳酸、デンプン＋変性ＰＶＡ混合体、ポリブチレンサクシネート／アジペート共重合体、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート／バリレート共重合体等のプラスチックが挙げられる。特に、分解の早さと強度の点から、ポリ乳酸が好適である。また、必要に応じ、生分解性を損なわない範囲で強度向上等の目的で他のプラスチックを添加することもできる。生分解性樹脂は、基材にも、積層される層にも用いることができる。また、生分解性の素材でシートやフィルムを形成する場合に内部に空洞を発生させることは、ガス或いは気化可能な物質を添加して溶融押出し発泡をする方法、化学的な分解によりガスを発生する物質を添加する方法、他の樹脂を添加し２軸延伸する方法等により可能である。
【００２６】
以上に説明した本発明のカード用被記録材を用いて、カードを製造することができる。特に、可視情報を付与した態様のものが、本発明の効果が有効に活用され好ましい。中でも、スクラッチ用カードは、特に好適である。その製造方法として、一般的な例を挙げると、以下の通りである。すなわち、本発明のカード用被記録材に、暗証番号、当りや外れ等の表示等を印字する。その上に隠蔽層を設ける。隠蔽層はコインや爪等で擦過することにより除去可能なものを用いる。この様にして製造されたカードは、ユーザーが隠蔽層を除去して情報を得るものであり、プリペイドカードやくじ等の用途に用いられる。本発明のカード用被記録材を用いて製造すると、耐擦過性に優れるため、コインで削った際に文字や受容層が削り取られて判読不能になるトラブルが起こりにくくなる。また、そのトラブル防止のために受容層や隠蔽層に特殊な加工をする必要性が低下し、コストダウンが可能である。また、芯の役割を果たす層の上に緩衝層を設け、その上に受容層を設け、受容層に印字をする形態も好適に用いることができる。
【００２７】
スクラッチ用カードに関しては、隠蔽層によって秘匿されるべき情報が、隠蔽層を除去する前に察知されないことが必要である。例えば、秘匿すべき情報を記録している文字などのインク面が、その記録された面に対し凸状或いは凹状になっていると、その上に隠蔽層を設けても浮き出てしまう場合がある。これは外見で判る場合もあり、又、触感で察知できる場合もある。このような問題を防止するため、印画や印字をされた文字などのインク面は、側方から見て記録面に対し略同一であることが望ましい。たとえば、レーザープリンターで印字されると、印字された面上にトナーが盛り上がるため、これに反する。他の記録方式でも、インクが盛り上がったり、逆に印字部分が圧力により凹状になることがあるので注意を要する。記録面に対し略同一であるようにすることは、印字や印画をインクジェットプリンターで行うと、比較的容易に実現できる。一般に、インクジェットプリンターで印字や印画を行うと、インクは被記録体に吸収され、盛り上がらないし、圧力も加わらない。このようにして、本発明のカード用被記録材を用い、秘匿すべき情報を記録している文字などのインク面が、側方から見て記録面に対し略同一であるスクラッチ用カードを製造すれば、極めて優れた特性を有するものとなる。
【００２８】
インクジェットプリンターで印字や印画を行うことを可能にするためには、それに適する受容層を設けることが好ましい。種々の公知の方法によって可能であるが、たとえば塗工によって設けることが可能である。その場合、受容層は、フィラーとバインダーを含有することが望ましい。フィラーとしては、シリカ，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，珪藻土，タルク，酸化チタン，アルミナゾル等が好適であり、これらは単独又は、混合して使用できる。インク吸収能力の面から、特に合成シリカが好適である。バインダーとしては、ポリビニルアルコール，ポリビニルブチラール，ゼラチン，ポリビニルアセタール，カルボキシメチルセルロース，ポリビニルピロリドン，スチレン−アクリル共重合体，エチレン−酢酸ビニル共重合体，スチレン−ブタジエンゴム，ポリウレタン，アクリル等の樹脂が挙げられる。これらは単独、又は混合して使用できる。
【００２９】
次に、スクラッチ用カードを製造する工程を説明すると、次のような方法が挙げられる。即ち、上記の受容層に、インクジェット記録方式のプリンターを用いて、ＩＤナンバーやくじの当たりや外れの表示などの隠蔽される可視情報を、印字または印画する。その後、隠蔽される可視情報の上に、透明なニス（ワニス）やラッカーを上塗りして、保護層とする。この保護層は、隠蔽される可視情報がコイン等で擦られる際に保護する役割を果たすとともに、金属箔などを剥がれ易くする機能を持つが、不都合が生じない場合には、保護層は設けなくともよい。更に、その上に、隠蔽層を設ける。隠蔽層には、金属箔を用いることができる。金属箔の素材としては、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、金、銀などの中から選択して使用することができる。金属箔は、予め他の支持体に蒸着するなどして形成した金属箔を転写する方法で積層することができるが、真空蒸着により直接積層することもできる。転写する場合、予め金属箔の接着する面に接着剤層を設けておき、押圧しながら加熱して積層する方法や、積層の直前に接着剤を噴霧する方法などを用いることができる。金属箔は、単層でもよいが、隠蔽性や強度の面で問題がある場合、多層にしてもよい。多層にする場合は、隠蔽される可視情報または保護層に接する部分には接着力が弱い接着剤を用い、金属箔間を接着する部分には接着力が強い接着剤を用いるのが好適である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の構成は以上の通りであって、本発明のカード用被記録材は、耐擦過性に優れ、折れジワが付きにくく、且つ適切な剛直度を有するので、汎用性が高く、目的に応じた各種のカードに使用することができる。例えば、キャッシュカードや定期券などのようにポケットやカードホルダーに頻繁に出し入れされ、読み取り機械に通されるものや、耐擦過性が重視されるスクラッチ用カードなどに好適に用いることができる。
【００３１】
また、本発明のカード用被記録材の基材等を生分解性樹脂により形成すれば、使用後、燃焼しても、燃焼エネルギーが低く焼却炉を傷めることはなく、有毒ガスも発生せず、また、自然環境中の微生物によって分解されるので、自然環境に悪影響を与えることはない。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明のカード用被記録材の実施例とその比較例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。また、以下の説明中、「部」は「重量部」を、「％」(空洞含有率は除く)は「重量％」を示し、「固形分濃度」はその製品の中の固形分の割合を示す。
【００３３】
本発明の実施例と比較例において用いる基材は、下記の表１に示したNo.1〜No.6の基材の中から選択して使用した。なお、これらNo.1〜No.6の基材は、単独で単層構造として使用することも、下記の接着剤により２枚以上を貼着し多層構造にして使用することもある。
【００３４】
【表１】
次に、アンカーコートとして、下記組成のものを、上記の表１から選択した基材上に乾燥後の厚みが５μｍとなるように塗工して設けた。
〔アンカーコートの塗液組成〕
アクリル系バインダー
（BASFディスパージョン アクロナールYJ6221D 固形分濃度49％）
100部
【００３６】
接着剤は、下記組成のものを、乾燥塗工量が３ｇ／ｍ２となるように基材等の貼着面に塗布して使用する。
〔接着剤の組成〕
ポリウレタンエマルジョン
（武田薬品工業 タケラックW-7004 固形分濃度 33％） 60部
硬化剤（武田薬品工業 タケラックAW-725 固形分濃度 100％） 10部
水 50部
【００３７】
記録媒体の受容層、ここではインクの受容層として、下記組成のものを、乾燥後の厚みが20μｍとなるように、上記のアンカーコート上に塗工して設けた。
〔インク受容層の塗液組成〕
バインダー（ポリエステル樹脂）
（東洋紡績 バイロナールMD1200 固形分濃度34％） 100部
填料（シリカ）（水澤化学 ミズカソーブC-1 固形分濃度100％） 25部
水 70部
【００３８】
（比較例）
基材として、表１におけるNo.１の基材上に、上記のアンカーコートを施し、その上に上記組成のインク受容層の塗液を塗工して設け、比較例としてのカード用被記録材を得た。この被記録材にシャチハタ製水性スタンプで文字を押印したところ文字の欠けた部分はなく鮮明に転写された。
【００３９】
（実施例１）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.2とNo.3の基材を上記の接着剤で貼合したものに代えた外は、上記比較例と同様にして、本発明の第一例のカード用被記録材を得た。貼合によって得られた基材の厚みは302μｍであった。また、このときの基材の最大変位2.3μｍ、空洞含有率10.1％、剛直度21ｍＮであった。更に、この得られた被記録材を厚み方向に切断したときのNo.3の基材の占める割合は、断面積の30％以上であった。
【００４０】
（実施例２）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.4とNo.5の基材を上記の接着剤で貼合したものに代えた外は、上記比較例と同様にして、本発明の第二例のカード用被記録材を得た。貼合によって得られた基材の厚みは302μｍであった。また、このときの基材の最大変位1.48μｍ、空洞含有率15.4％、剛直度16ｍＮであった。更に、この得られた被記録材を厚み方向に切断したときのNo.5の基材の占める割合は、断面積の30％以上であった。
【００４１】
（比較例１）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.5の基材を使用した外は、上記比較例と同様にして、比較の第一例のカード用被記録材を得た。
【００４２】
（比較例２）
基材として、比較例の基材No.1の代わりに、No.6の基材を使用した外は、上記比較例と同様にして、比較の第二例のカード用被記録材を得た。
【００４３】
上記のようにして得られたカード用被記録材の性能を、下記測定方法により測定した。
〔物性データ測定方法〕
(1) 最大変位
微小硬度計エリオニクス
ENT-1100a（株式会社エリオニクス製）を用い、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させて測定した。圧子の稜間隔は115°で、250ステップに分割して測定した。
(2) 空洞含有率
走査型電子顕微鏡S-2460N型（株式会社 日立製作所製）を用い、基材を300〜1,500倍の任意の倍率に拡大した断面写真を撮影し、この断面写真の空洞部分をマーキングして、その空洞部分を画像処理ソフトWin ROOF（三谷商事株式会社製）を用いて画像処理を行い、基材の測定視野内の空洞面積の総和を算出し、下記の式により空洞含有率を求めた。この方法は、単層構造の基材だけでなく多層構造の基材においても同様に用いることが出来る。
【００４４】
【数１】
(3) 剛直度
J.TAPPI No.40によるガーレー剛直度を測定した。
【００４６】
上記の方法で測定した各被記録材の性能を下記の評価方法により評価した。
〔評価方法〕
(1) 耐コイン擦過性
シャチハタ性スタンプで受容層に文字を押印し、文字が完全に乾燥した後に100円硬貨で文字部分を擦過した時、文字の擦れ及び受容層の欠落が認められなかったものを◎、若干の文字の擦れ及び受容層の欠落が認められたが文字の判別が可能なレベルのものを○、文字及び受容層が削れて文字の判別不可のものを×とした。
(2) 耐折れジワ性
カード用被記録材を垂直に折り曲げた時、折れ跡が認められないものを◎、折れ跡が認められるがシワにならずに実用上問題の無いレベルのものを○、折れ跡がシワになって残るものを×とした。
(3) 生分解性
カード用被記録材を畑土壌中に埋設して５ヶ月経過後、形状が保持されていない状態まで分解されているものを○、ほとんど分解が進んでいないものを×とした。
【００４７】
以下、評価結果を、下記の表２に示す。
【００４８】
【表２】
Claims (5)
- 層構成が二層以上で厚みが800μｍ以下の基材であって、
少なくとも一層が、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ未満の層であり、かつ、該層がカード用被記録材の厚み方向断面積の30％以上を占め、
当該基材は、三角錐の圧子を用いて4.9ｍＮの荷重を１秒間保持させたときの微小硬度計により測定される最大変位が1.1μｍ以上であり、かつ、空洞含有率が25％以下、剛直度が４ｍＮ以上の熱可塑性樹脂フィルムであることを特徴とするカード用被記録材。 - 少なくとも前記基材の片面に記録媒体の受容層を設けた請求項１記載のカード用被記録材。
- 前記層中に生分解性樹脂を含有する請求項１又は２記載のカード用被記録材。
- 請求項１〜３のいずれかのカード用被記録材の少なくとも片面に可視情報を記録してなることを特徴とするカード。
- カード又はスクラッチ用カードで、隠蔽される可視情報を印画したインク面が、当該情報を印画する記録面と略同一面である請求項４記載のカード。
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