JP5187164B2 - カード - Google Patents
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Description
例えば、磁気ストライプ上に絵柄と保護層が形成されたいわゆるオーバープリントカードは、磁気カード、接触型ICカード、非接触型ICカード等に幅広く使われているが、磁気特性を考慮するとスペーシングロスを小さくするために絵柄と保護層の膜厚は極力小さくすることが好ましい。
これらの方法を用いた場合、樹脂材料を塗布して形成した保護層も熱可塑性樹脂フィルムを用いた保護層も十分な柔軟性があるので、エンボス加工時に保護層がエンボスの凸部に対して追従することができ、保護層が破断するような現象は起こらない。しかし、これらの方法では、保護層自体の強度が弱く、表面にキズが入ったり、保護層自体が削られるといった問題がある。
このように、表面が極端に硬くなる硬化性の樹脂を使用すると、エンボス加工時に保護層表面が割れる現象が発生するため、十分な強度を有しかつエンボス加工適性を有する保護層とするのは困難であった。
磁気カードとする場合、例えば磁気ストライプが埋め込まれた透明のオーバーシートと白色のセンターコアシートを熱成形することにより1枚の板状としたものをカード基材を用いることができる。また、センターコアシートの片面に磁気ストライプが埋め込まれた透明のオーバーシートを用い、もう一方の面に磁気ストライプを有さない透明のオーバーシートを積層したものを用いることができる。
センターコアシートとしては、塩化ビニル系樹脂や非結晶性ポリエステル系樹脂等を用いることができる。
また、オーバーシートとしては、塩化ビニル系樹脂や非結晶性ポリエステル系樹脂等を用いることができる。
絵柄層はオフセット印刷法やスクリーン印刷法を用いて形成することができる。オフセット印刷法を用いる場合、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂を主体としたインキを用いることができ、スクリーン印刷法を用いる場合は塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂またはそれらの共重合体を主体としたインキを用いることができる。
センターコアシートとしては、塩化ビニル系樹脂や非結晶性ポリエステル系樹脂等を用いることができる。
また、オーバーシートとしては、塩化ビニル系樹脂や非結晶性ポリエステル系樹脂等を用いることができる。
なお、オーバーシート上には前述した方法と同様の方法で絵柄層を形成することができる。
ICインレットは、ポリエステル系フィルムなどのプラスチックシートに、アンテナコイルを形成し、ICモジュールと接続したもの等を用いることができる。
中間シートとしては、非結晶性ポリエステル系樹脂等を用いることができる。
外装シートとしては、非結晶性ポリエステル系樹脂等を用いることができる。
なお、外装シート上には前述した方法と同様の方法で絵柄層を形成することができる。
また、アンテナシートを挟んだセンターコアシートを用い外装シートを用い、表面にミリング加工を施し接触/非接触用のICモジュールを埋め込んでもよい。
また、さらに磁気ストライプを設けてもよいし、外装シート上に前述した方法と同様の方法で絵柄層を設けてもよい。
結晶性樹脂フィルムは高い表面硬度、耐摩耗性を有するため、これを用いることでは樹脂を塗工した保護層と比べて表面の剥がれ、傷等の少ない高い保護性能を有するカードとすることができる。また、樹脂を塗工した保護層に比べ、薄くても強度があるため、カード全体の薄膜化を達成できる。さらに、通常の保護層を有するカードでは絵柄が削れるような使用環境でも絵柄へのダメージを大幅に軽減することができる。
結晶性樹脂フィルムとしては例えば延伸した樹脂フィルムを用いることができる。延伸した樹脂フィルムには一軸延伸したものと二軸延伸したものがあげられる。二軸延伸した樹脂フィルムの方が強度が高いため好適に用いることができる。
このようなものとして例えば、二軸延伸処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルムやナイロンやポリプロピレンを用いることができる。
これらのフィルムは引っ張り方向に力が加わったときに伸びを発生するため、エンボス加工時の凹凸形成に追従できるため好適に用いることができる。このとき用いるフィルムの伸びは、JIS C2151による測定方法で破断伸度が50〜200%であることが好ましい。
また、保護層の破断強度は、JIS C2151による測定方法で、150〜500MPaの範囲内であることが好ましい。
例えば、ロール状で供給された薄物フィルムを基材に仮貼りし、熱圧をかけて貼り合わせる方法が用いることができる。
具体的にはロール状で供給された薄物フィルムを所望のサイズにシートカットをして基材に熱・超音波等により仮貼りし、ラミネートプレス機等による面圧もしくはラミネータ等による線圧による熱圧着により形成する方法を用いることができる。
また、ロール状で供給された薄物フィルムをシート状のカード基材にラミネートプレス機等による面圧もしくはラミネータ等による線圧による熱圧着によりカード基材に貼り合わせた後にシート状に断裁を行う方法を用いることができる
なお、エンボスの領域・形状は、JIS X 6302−1で定められたものとする。
緩衝層を形成することで、カードのエンボス加工時に発生するカードの平面方向に発生する応力を吸収し、保護フィルムの剥離や破断を防止することができる。
このとき用いる樹脂は、熱可塑性樹脂であり、重合度が1000以下であることが望ましい。同じ樹脂系でも重合度が高くなると応力の吸収が行い難くなる。また、緩衝層は保護フィルム、カード基材との接着性を有していることが望ましく、このようなものとしては塩ビ塩酢ビの共重合体などがあげられる。
また、緩衝層はカード全体に設けてもよい。
保護層の上部に緩衝層を設けることで保護層下部の緩衝層の厚みを薄くすることができる。意匠性や印刷の作業性の問題により、保護層下部の緩衝層を厚くできない場合、上部緩衝層を設けることでこの問題を解決することができる。
上部緩衝層の厚みは0.1〜5.0μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.5〜2.5μmである。
受理層の形成方法としては、ロールコーター等による直接印刷する方式と転写フィルムにグラビア印刷により形成した後に転写を行う方式が用いられる。
反り防止層は接着機能を有しているものが好ましい。
一般的に二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム等の結晶性樹脂フィルムは熱膨張係数が非常に小さく、熱に対して安定的であることが知られている。それに比べてカード基材に一般的に使われるポリ塩化ビニルや非結晶性ポリエステル系フィルム(PETG)は、熱膨張係数が大きく、これらの樹脂同士を熱成形で貼り合わせると冷却時に応力が発生し、反りの原因となる。
そこで、これらの樹脂の間に反り防止層を配置することで、反りの防止を行うことができる。反り防止層は、熱成形温度の低下による反りを防止することができる。
一般的にカード基材に用いられる樹脂のガラス転移点は60℃より高温であり、反り防止層のガラス転移点はこれよりも低温である必要がある。フィルム状保護層を貼り合わせる際にはカード基材及びフィルム状保護層を加熱するが、反り防止層の樹脂のガラス転移点がカード基材よりも低ければ、冷却時にフィルムとカード基材の寸法変化が安定した後にガラス化することになるため、内部応力が発生しにくくなる。
また、カード基材に用いられる樹脂のガラス転移点よりも著しく低いとフィルム張り合わせの成形時に接着兼反り防止層の樹脂分の流動が大きすぎることが原因となり、絵柄の歪みが発生することがある。
反り防止層の膜厚は、0.5〜5μmの範囲であることが望ましい。これより薄いと反り吸収の効果が無く、厚い場合は、絵柄の歪みが発生しやすいものとなる。
そのため、緩衝層は絵柄層を重なるように全体的に設けるか、または緩衝層をエンボス加工近傍のみに設ける場合は絵柄層と重なるように全体に反り防止層を設け、密着性を向上させることができる。
カード小片への切り出しは、一般的にプレス機に取り付けた雄雌金型や中空の刃物による打ち抜きが用いられる。このとき、雄雌金型のクリアランスと抜き方向の調整、中空刃の角度や刃の入れる向きの調整により、カード基材周辺部のフィルム状保護層をカード基材の裏面方向に巻き込みながらプレスで打ち抜くことができる。その結果、フィルム状保護層が端面の一部分を覆うことになり、おもて面絵柄を保護することできる。
フィルム状保護層の巻き込み量は、0.1mm以上である必要があり、それより薄いと薬品しんせき試験を行った際に側面から薬品が絵柄・隠蔽層に進入する。
厚み0.60mmの硬質塩ビからなるコアシートに、表用オーバーシートとして磁気ストライプ(膜厚1.0μm)を熱転写により仮貼りした厚み0.1mmの硬質塩ビシートと裏用オーバーシートとして0.1mmの硬質塩ビシートを丁合し、ラミネートプレス機で135〜160℃、1.0〜3.5MPaで熱融着させシート状のカード基材本体を作成した。
得られたカード小片に後加工としてエンボス加工を施した。
(エンボス加工の詳細)
エンボス加工は、JIS X6302−1に定められた領域・形状で行った。具体的には、識別番号領域(領域1)に対して0〜9の連続番号を最大限の文字数で打ち、氏名及び住所領域(領域2)に対して0〜9の連続番号を最大限の文字数で打った。
緩衝層を設ける前に反り防止層をロールコーターで形成した以外は実施例1と同様に作成した。反り防止層は塩化ビニル(ガラス転移点が60〜70℃)を主成分としたインキをメチルエチルケトン、トルエンの1:1混合溶剤で希釈し、0.5μmの膜厚となるように印刷した。
保護層として塩ビ,アクリル系樹脂を塗工(厚み5μm)したものを用い、緩衝層を設けなかった以外は実施例1と同様に作成した。保護層の塗工はグラビア印刷で行い、組成は以下の通りである。塩ビ樹脂(ダウケミカル社製VAGH)80重量部、アクリル樹脂(三菱レイヨン社製BR85)10重量部、PEワックス6重量部である。
保護層として膜厚5μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを張り合わせたものを用い、緩衝層を設けなかった以外は実施例1と同様に作成した。
(磁気出力)
得られた実施例1、2のカードの磁気ストライプ上の非磁性層の膜厚は、9.9μmとなり、比較例のカードの磁気ストライプ上の非磁性層の膜厚は、8.0μmとなった。このときのJIS X 6302−2に従った動磁気特性は、以下のようになった。
(表面強度)
得られたカードの表面強度に関する以下の物性を測定した。
ヘッドパス:カードリーダーを通して磁気ヘッドに対しての耐久性を評価した。
鉛筆硬度:JIS K 5400に従い測定した。
爪擦り:カード表面を爪で強く100回擦った後の絵柄の削れ評価
(エンボス適性)
エンボス加工時の保護層の割れの有無を確認した。
それに対し比較例1のカードは、磁気出力は十分得られたものの、表面強度に乏しく、また比較例2のカードは磁気出力は十分得られ、十分な表面強度を有するものの、エンボス加工時に割れが起こった。
2・・・・フィルム状保護層
3・・・・緩衝層
4・・・・エンボス加工部
5・・・・上部緩衝層
6・・・・反り防止層
Claims (4)
- 基材上に厚みが1〜10μmの範囲内である結晶性樹脂フィルムからなるフィルム状保護層を有するカードであって、
該カードにはエンボス加工部があり、
少なくとも該エンボス加工部において基材とフィルム状保護層の間に緩衝層を有することを特徴とするカード。 - さらに該エンボス加工部においてフィルム状保護層上に上部緩衝層を有することを特徴とするカード。
- 前記フィルム状保護層が端面の一部を覆っていることを特徴とする請求項1または2に記載のカード。
- 前記緩衝層は重合度1000以下の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカード。
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