JP5167623B2

JP5167623B2 - 導電性転写箔

Info

Publication number: JP5167623B2
Application number: JP2006292354A
Authority: JP
Inventors: 則之伊藤; 誠治佐野
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: JP2008108182A

Description

本発明は、カード表面に転写され、導電性を有する転写箔およびそれを使用したＩＣカードに関する。

より詳しくは、例えば、クレジットカード、キャッシュカード等のカードであって、接触もしくは非接触にて外部端末と通信もしくは情報交換を行う、いわゆるＩＣカードの表面に転写することで、静電気による埃の吸引、取引端末との接触に起因する静電気障害による通信不良もしくはＩＣチップ破壊等の不具合を改善するための転写箔およびこれを使用したＩＣカードならびにＩＣカードの製造方法に関するものである。

クレジットカード、キャッシュカードに代表されるプラスチックカードは、従来から、買い物や預金引き出し等に広く使用されている。これまでは、使用されるカードに関する情報はカード上に設けられた磁気テープ上に保存され、取引時に読み取ることで認証を行い、取引を成立させている。

近年になって、磁気テープに代わってＩＣチップ内に情報を記録したＩＣカードが登場してきている。これには、通信のための端子が表面に露出し、端末の通信端子と接触して通信を行う接触式ＩＣカードと、通信はカード内のアンテナを通して行う非接触式ＩＣカードがある。

このいずれも、状況に応じて取引端末内にカードを挿入して取引を行う可能性があり、この際にはゴムローラのようなものを用いて端末内にカードを搬送することが一般に行われている。

一般的に、カードはプラスチックであり、絶縁体であるから、同じく絶縁体のゴムと接触することで帯電し、場合によっては数千ボルトの電圧に達して放電し、ＩＣチップを破壊する、もしくはノイズを発生する等して、その際の取引を異常終了させてしまう危険性がある。

これを防止する目的で、基材上に導電性高分子を含む導電層と接着層を積層した転写シートから、ＩＣカード上に導電層を転写することでカード表面に導電性を付与し、静電気障害を防止する方法が提案されている。

特許文献は以下の通り。
特許公開２０００−６５２３公報

上述の技術では、転写されたカード表面が導電層となることになり、カードとしての耐久性、特に耐摩擦性や薬品耐性が低下する傾向がある。この場合、カードは取引端末内のローラやＩＣ端子、さらに場合によっては磁気ヘッドとの摩擦により、カード表面に傷がつきやすくなることになる。

これを防ぐには、ワックス等の滑剤成分を添加するか、非常に強固な樹脂類を添加する必要があるが、いずれも目的とする帯電防止性能自体が低下してしまい、実用にならないという問題が生じる。

また、上述の技術によれば、導電層を上から全面に設けることによって取引端末とＩＣカードとの通信を妨げないことが効果として述べられているが、実際には導電層とＩＣカードの間には接着層が介在するため、正常な通信は非常に困難である。

さらに問題なのは、導電層を単に設けただけでは、往々にしてＩＣカードへの転写直後は表面抵抗率が１０¹¹Ω以下と良好だが、経時で徐々に表面抵抗率が低下する傾向が見られることである。原因としては印刷・塗工された導電性物質がネットワークを形成し帯電防止機能を発揮するが、転写プレス時のストレスが導電層に残留しており、そのストレスが経時で開放されるにしたがってネットワークが断絶される為と考えられる。経時で導電性が低下していくと、必要な帯電防止性能が次第に得られなくなることになり、実使用上で支障を来たしてしまう。

本発明は、上記の課題を解決するためのものであって、請求項１に記載の発明は、基材上に、少なくとも剥離保護層、導電層、接着層を剥離可能に順次形成してなる導電性転写箔において、該導電層が二層の塗り重ねにより構成され、前記導電層が０．１μｍの厚みで２層設けられ、さらに、前記導電層がポリチオフェン導電性樹脂（５０重量部）及び希釈樹脂剤（５０重量部）からなることを特徴とする導電性転写箔である。

請求項２に記載の発明は、前記導電層にπ電子による電子伝導性による導電性を有するポリアセチレン系材料、ポリチオフェン系材料、ポリアニリン系、ポリピロール系材料のいずれか単独もしくは複合して用いることを特徴とする請求項１記載の導電性転写箔である。

本発明の転写箔によれば、静電気障害を防止するために必要な帯電防止性を有した上で、カードとして要求される耐久性を満たしたカードのための転写箔及びカードを得ることができる。

図１は本発明の導電性転写箔の構成を示す図である。導電性転写箔１は、基材２上に剥離保護層３、第一の導電層４、第二の導電層５、接着層６の順に積層されている。

まず、各層の機能と使用される材料について説明する。

基材２としては、従来公知のある程度の耐熱性と強度を有するものが使用可能であり、０．５〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍ程度の厚さのポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリサルホンフィルム、アラミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、セロファン、ポリ塩化ビニルフィルム等のフィルムが使用可能である。

剥離保護層３はＩＣカード上に転写する際の剥離層として機能するとともに、転写された後には保護層として機能するものである。材料としては従来公知の樹脂が使用可能であ
り、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂等が使用可能である。

剥離保護層３の組成としては、箔時に上層となる導電層４との相性を考慮し、十分な密着力を有する材料であることが必要である。また、剥離保護層３は、ＩＣカード上に転写された後には保護層として機能するため、機械的強度、耐摩擦性、薬品耐性が高い材料であることが好ましい。さらには、耐摩擦性を向上させるための滑剤成分として、ワックス類や金属石鹸等を添加することができる。

剥離保護層３を設ける方法としては、従来公知の印刷法、コーティング法が使用可能であり、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、ロールコーティング法、マイクログラビアコート法、ダイコート法、コンマコータ法、リップコータ法、カーテンコート法、スピンコート法等が使用可能である。

剥離保護層３の厚みは、保護層としての耐久性を考慮し、また０．１〜２０μｍ程度が好ましく、本発明者らの実験では０．３〜５μｍの厚みで設けた場合、良好な結果が得られた。

第一の導電層４および第二の導電層５は本発明の中心となる層であって、発生した静電気を逃がすための導通層として機能する層である。導電材料としては、従来公知の無機系導電材料、有機系導電材料が使用可能である。特に好ましいのは着色力、隠蔽力の弱い導電材料であり、例えば無機系としては酸化スズ、アンチモン添加酸化スズ、インジウム添加酸化スズ、アンチモン酸亜鉛、五酸化アンチモンといった材料が使用可能であり、有機系としてはポリチアジル系、ポリアセチレン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリチオフェン系、ポリフェニレンビニレン系、４級アンモニウム塩共重合アクリル系といった有機高分子材料が使用可能である。さらに好ましいのは、ポリアセチレン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリチオフェン系のようなπ電子共役系による電子伝導性を有する導電材料である。

また、着色力、隠蔽力が強い導電材料は下地にくる印刷絵柄への影響がない限りにおいて使用可能であって、カーボンブラック、硫化銅、酸化亜鉛等の導電材料が使用可能である。

導電性材料は単独でもよいが、適切な樹脂材料に添加もしくは混合して用いるのが好ましい。この樹脂材料としては、従来公知のアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂等が使用可能である。

前記した導電材料と樹脂材料の混合比率は任意であり、要求される導電性のほか加工適性、機械的強度、密着強度、薬品耐性、保存性等を勘案して設定することが可能である。

導電性材料は、第一の導電層４及び第二の導電層５、あるいはさらに第三の導電層、第四の導電層・・・という形で、二層以上の複数層として設ける。これは、前述したように、導電層を単に設けただけでは、往々にしてＩＣカードへの転写直後は表面抵抗率が１０¹¹Ω以下と良好だが、経時で徐々に表面抵抗率が低下する傾向が見られるためである。経時で導電性が低下していくと、必要な帯電防止性能が次第に得られなくなることになり、実使用上で支障を来たしてしまう。

発明者らは、同一の膜厚であっても導電層が二層以上で形成されていると、導電性の経時劣化が著しく抑制されることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。導電性
の経時劣化を抑制するメカニズムは、二層以上に重ね塗りすることで熱ストレスの緩和による樹脂の変形が原因で生じる導電ネットワーク断裂の確率が著しく低下するためであると考えられる。

第一の導電層４及び第二の導電層５を設ける方法としては、従来公知の印刷法、コーティング法が使用可能であり、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、ロールコーティング法、マイクログラビアコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スピンコート法等が使用可能である。

第一の導電層４及び第二の導電層５の厚みは任意であって、要求される導電性が得られる厚みであれば使用可能である。必要とする導電性は、表面抵抗率が１０¹¹Ω以下であり、この範囲であれば、ＩＣカード上に転写した場合に静電気障害を防止することができる。

接着層６は転写された箔上の層とＩＣカード表面の密着性を向上させるための層であって、従来公知の樹脂が使用可能であり、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂等が使用可能である。

接着層６を設ける方法としては、従来公知の印刷法、コーティング法が使用可能であり、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、ロールコーティング法、マイクログラビアコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スピンコート法等が使用可能である。

接着層６の厚みは、十分な密着強度が得られる範囲で任意であり、０．１〜２０μｍ程度の厚みで使用可能である。

次に、上記の導電性転写箔を用いて得られるカードについて説明する。なお、本説明では最も大きな影響を受けるＩＣカードについて示すが、これに限るものではない。

図２は本発明によってなる接触式ＩＣカードの構成の一例を示す図であり、ＩＣカード１１はＩＣカード基材１２上に、導電性転写箔１から転写された接着層１３、第一の導電層１４、第二の導電層１５、剥離保護層１６が積層されている。さらに、カード基材の一部に穴を空け、カード表面にＩＣ通信端子１７を有し、ＩＣカード基材１２内部側にＩＣチップ１８、そしてこれらを接続する端子−チップ接続部１９が一体化したＩＣモジュールが埋め込まれている。

一方、図３は従来構成によってなるＩＣカードの構成の一例を示す図であり、ＩＣカード２１はＩＣカード基材２２上に、転写箔から転写された接着層２３、導電層２４が一層で設けられ、積層されており、さらにこの上に剥離保護層２８が積層されている。カード基材の一部に穴を空け、カード表面にＩＣ通信端子２５を有し、ＩＣカード基材２２内部側にＩＣチップ２６、そしてこれらを接続する端子−チップ接続部２７が一体化したＩＣモジュールが埋め込まれている。

静電気障害を防止するための導電性は、ＩＣカード表面上の表面抵抗率は１０¹²Ω以上であって導電性はほとんどない状態だが、帯電減衰率では初期帯電圧の絶対値が非常に小さい値であり、問題ない性能を有している。

基材２として、２５μｍ厚の透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ（株）製
ルミラー２５Ｆ６５)を使用した。この上に、下記、剥離保護層用インキの組成におけるインキをワイヤーバーにて１μｍの厚みで設けた。

＜剥離保護層用インキ＞
・アクリル樹脂ＢＲ−１１６（三菱レイヨン（株）製）１５重量部
・ワックス分散体添加剤１８０（東洋インキ製造（株）製）２重量部
・トルエン４０重量部
・メチルエチルケトン４３重量部
次に、この上に、下記、導電層用インキの組成におけるインキを＃３ワイヤーバーにて０．１μｍの厚みで二層設けた。この導電性樹脂の表面抵抗率は１０⁹Ωであった。

＜導電層用インキ＞
・ポリチオフェン導電性樹脂ＥＬコートＴＡＬＰ２０１０（Ａ）
（出光テクノファイン（株）製）５０重量部
・希釈樹脂剤ＥＬコートＴＡＬＰ２０１０（Ｂ）（同上）５０重量部
さらにこの上に下記、接着層用インキの組成におけるインキをワイヤーバーにて１μｍの厚みで設けた。

＜接着層用インキ＞
・アクリル樹脂ＢＲ−１１６（三菱レイヨン（株）製）１０重量部
・塩酢ビ樹脂ソルバインＡ（日信化学（株）製）５重量部
・トルエン４０重量部
・メチルエチルケトン４５重量部
以上のようにして得た導電性転写箔１を、接着層面を厚み０．７６ｍｍの塩化ビニルシートと重ね、熱ロールを用いて、１２０℃にて１０ｍ／分の速度で加熱した後、基材２を表面から剥がして導電性転写箔１を転写したシートを得た。その後、塩化ビニルシートの導電性転写箔１を転写した面にＩＣモジュール形状に合わせた穴を空け、モジュールを接着剤で固定してＩＣカードを得た。

<比較例１>
導電層用インキを一層塗りにした以外は実施例と同様に作成した。

<比較例２>
導電層用インキを＃８ワイヤーバーで一層塗りにした以外は実施例と同様に作成した。この際の塗工膜厚は約０．２μｍであった。

表１に実施例および比較例１，２の評価結果を示した。

表１からわかるように、作成直後の導電性は実施例、比較例１、比較例２ともほとんど差はないが、導電層を二層にして設けた実施例は一層の比較例１及び同一厚みで一層の比較例２より導電性の経時劣化が著しく抑制されていることがわかる。この抑制効果は、比較例２との比較でわかるように、単に二回塗工して塗工厚が二倍に厚くなったためではなく、二回重ね塗工したことが効果として表れていることは明らかである。

本発明の導電性転写箔の構成を示す断面図。本発明の導電性転写箔を転写して作製されたＩＣカードの構成の一例を示す断面図。従来技術の導電性転写箔を転写して作製されたＩＣカードの構成の一例を示す断面図。

符号の説明

１導電性転写箔
２基材
３剥離保護層
４第一の導電層
５第二の導電層
６接着層
１１ＩＣカード
１２ＩＣカード基材
１３接着層
１４第一の導電層
１５第二の導電層
１６剥離保護層
１７ＩＣ通信端子
１８ＩＣチップ
１９端子−チップ接続部
２１ＩＣカード
２２ＩＣカード基材
２３接着層
２４導電層
２５ＩＣ通信端子
２６ＩＣチップ
２７端子−チップ接続部
２８剥離保護層

Claims

基材上に、少なくとも剥離保護層、導電層、接着層を剥離可能に順次形成してなる導電性転写箔において、該導電層が二層の塗り重ねにより構成され、前記導電層が０．１μｍの厚みで２層設けられ、さらに、前記導電層がポリチオフェン導電性樹脂（５０重量部）及び希釈樹脂剤（５０重量部）からなることを特徴とする導電性転写箔。
前記導電層にπ電子による電子伝導性による導電性を有するポリアセチレン系材料、ポリチオフェン系材料、ポリアニリン系、ポリピロール系材料のいずれか単独もしくは複合して用いることを特徴とする請求項１記載の導電性転写箔。