JP5708109B2 - カード及びその製造方法 - Google Patents
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Description
近年、用途が広がるに連れ、意匠性に優れたカードが求められており、特に金属調の高級感を持ったカードが注目されている。
通常、金属蒸着層は鏡面状になっているが、より高級な質感をもつカードとして、表面に細かい線状のラインが入ったいわゆるヘアライン加工を施した金属調のカードが求められている。
図1は本発明のカードの一例を示す断面図である。図1において、コア基材2aと外装基材2bからなるカード基材2と、このカード基材2上に金属蒸着層3が形成され、金属蒸着層3上には保護層4が形成されている。金属蒸着層3には、細かい線状の厚膜部又は薄膜部が形成されている。
カード基材、コア基材、外装基材に用いる材料としては、塩化ビニル材料、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体材料、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノール及びエチレングリコールとの共重合体材料、または前述の共重合体とポリカーボネート及び/又はポリアリレートとのポリマーアロイからなる非晶質ポリエステル材料、ポリエチレンテレフタレート材料、ポリブチレンテレフタレート材料、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS)材料、紙材料、含浸紙材料等を用いることができる。
金属蒸着層は、アルミニウム、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、金、銀などの金属またはこれらの化合物を用いることができる。
金属蒸着層は、平坦部と部分的に一定方向に並んだ線状の厚膜部又は薄膜部が形成されており、平坦部と厚膜部の膜厚の違いによりヘアライン加工が施された金属調の質感をだすことができる。
細かい線状の厚膜部又は薄膜部は一定方向に揃っている。また、カードの短辺または長辺の特定の辺に対する各々の線状厚膜部又は薄膜部の成す角度の標準偏差が15°以下、好ましくは5°以下であるとよい。ばらついているとヘアライン上の質感とはならずにマット調になってしまうが、この範囲であればヘアライン上の質感を有するものとなる。なお、線状厚膜部又は薄膜部が非直線形状となる場合は、自乗平均により導き出される近似直線を用いた標準偏差が上記範囲内に入っていることが好ましい。
線状凹凸は、カード全域に形成されていることがよい。具体的には、1cm2あたりの線数は20〜100の範囲内であることが好ましい。
線状の厚膜部又は薄膜部が平坦部の1.2〜10倍又は0.1〜0.8倍の範囲内の範囲内であることが好ましい。
1.2倍以下又は0.8倍以上であれば、視認性に与える影響が小さいため、カードにいわゆるヘアライン状の高級感のある金属調の質感を持たせることができない。また10倍以上又は0.1倍以下であると、形成するのが困難となる。
なお、本発明の平坦部と厚膜部を有する金属蒸着層は、後述するように別途用意した転写箔に細かい線状の凹凸を有する金属蒸着層を形成して、その後カード基材上に転写し、さらに保護フィルム層を転写形成することで形成することができる。
保護層としてフィルムを用いることで、コーティング膜等に比べ、耐久性が高いものとすることができる。
保護フィルム層に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などを用いることができる。例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂やそれらの共重合体、ポリマーアロイや、ポリエステル系ポリオールにイソシアネートを添加したアクリルUV樹脂等があげられるがこの限りでない。
また、これらの樹脂には添加剤を加えても良い。添加剤としては、ポリエチレンワックスやPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)ワックス等のワックス類、マイカ、タルク、シリカなどがあげられる。
保護層の厚みとしては、0.5μm〜5μm程度である。
まず、カード基材を用意する。
カード基材としては、前述のものを用いる。
カード基材への金属蒸着層の形成は、細かい線状の微細凹凸を形成した転写基材を有する転写箔を用いて、転写基材上に金属を蒸着し、その後金属蒸着層をカード基材に転写することで形成できる。
転写箔の転写基材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムや,ポリブチレンテレフタレート(PBT),ポリエチレン(PE),ポリプロピレン(PP),ポリカーボネート,ポリイミドを用いることができる。
特に後述する微細凹凸形状形成の点や経済性から、結晶性の2軸延伸PETフィルムを用いることが好ましい。
剥離層としては、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、繊維素系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合樹脂などを用いることができ、特に、透明性が高いポリメタクリル酸メチルを用いるのが好ましい。また、必要に応じてワックス等を使用することができる。また、剥離層の厚さとしては10μm以下が好ましく、さらには、1〜3μmが好ましい。
転写基材に形成する細かい線状の凹凸は、金属ブラシ等により削る方法や、ヘアライン上の目のついた金属等のローラー又はプレス板により熱成形する方法を用いることができる。線状の凹凸の深さは0.5〜10μm程度、好ましくは0.5〜5μm程度であるとよい。また線幅は5〜500μm程度、好ましくは9.5〜200μm程度であるとよい。
なお、ヘアライン調の細かい線状の凹凸の形成は、最終的なカードとしたときに所望の形状(線状の厚膜部形状又は薄膜部形状)となるよう、途中段階では適宜逆版を用いることができる。
金属蒸着層は、前述のようにアルミニウム、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、金、銀などの金属またはこれらの化合物を用いることができる。金属又は金属化合物薄膜は、カード基材上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等の方法により形成することができる。
金属蒸着層の膜厚は5nm〜500nm程度であることが好ましい。
具体的には、表面抵抗値が107Ω以上、好ましくは108Ω以上が適している。このようなものとしては、海島状に蒸着する方法や、金属を蒸着後に部分的に除去することにより海島状に形成する方法、ハーフ蒸着と言われる膜厚が数nm〜十数nm程度の半透過性薄膜にする方法が挙げられる。
また、金属蒸着層上には転写するための接着層を設ける。
転写方法としては、熱転写法を用いることができる。
熱転写としては、プレス板またはロールを用いて、線圧又は面圧により、80〜180℃、1.0〜50MPa、1〜30min程度の条件で行うことができる。
なお、この時、転写基材として、結晶性の樹脂基材、又は、単層からなるカード基材又は外装基材のガラス転移温度(Tg)より10℃以上ガラス転移温度の高い樹脂基材、を用いることが好ましい。
このようにすることで、熱転写時に、転写基材は軟化しないため、転写基材の凹凸形状に沿って形成されている金属蒸着層の凹凸形状が崩れることなくカード基材に転写することができる。
保護フィルム層は転写により形成することができ、剥離層が形成された支持体または剥離性支持体上に保護フィルム層、接着層を形成した転写箔を用意し、カード基材に転写することにより形成できる。
接着層はグラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷などの公知の印刷手法を用いることができるがこれに限られるものではない。
以下に図9を用いて、より具体的に説明する。本発明ではまず凹凸形状を有する転写基材に金属蒸着層の材料となるターゲットを用いて転写基材の凹凸に追従するように金属蒸着層を形成する。このように形成された金属蒸着層は、凹凸部分においても膜厚が略均一になる。このような金属蒸着層を保護フィルム層転写時に熱圧を加えると、凹凸部分が潰されて平坦化する。しかし、金属蒸着層は凹凸部分において膜厚は略均一であるが、カード水平面に対する垂直方向において、平坦部の厚み(図9中12)と凹凸部の厚み(図9中13)は異なり、金属薄膜は力を加えているカード水平面に対する垂直方向に伸び縮みするため、平坦化した際にこの厚みの違いに起因するムラが発生し、結果、平坦部と膜厚部又は薄膜部を有する金属蒸着層となり、この膜厚部又は薄膜部はヘアライン状の線状に形成される。
以下に図10を用いて、より具体的に説明する。まず、平坦な金属蒸着層にエンボス版10を用いて凹凸を形成する。この時、形成された凹凸部分における膜厚は引っ張られて薄くなるため、不均一になる。しかし、カード水平面に対する垂直方向においては平坦部の厚み(図9中12)と凹凸部の厚み(図9中13)は同じ厚みであるため、保護フィルム層転写時に熱圧を加えると、凹凸部分が潰されてもとの平坦な金属蒸着層に戻るため、凹凸に起因する模様が残らない。
非接触のICカードとする場合は、複数のコアカード基材を用いて、アンテナとICを有するインレットを挟み込んだ構成をもちいることができる。
接触式のICカードとする場合は、反射層や保護層を設けたカード基材の最表面に接触端子付きICをザグリ加工により形成した開口部に埋設配置したものを用いることができる。
磁気カードとする場合には、単層からなるカード基材又は、外装基材に磁気テープを埋設配置したものを用いることができる。磁気テープの埋設は、例えば磁気テープを仮貼りした後に熱圧などにより埋設する公知の手法を用いることができる。
なお、磁気読み取りの点から磁気層上にくる層の膜厚は総厚で10μm以下であることが良い。
絵柄層の形成方法としては、公知の印刷手法を用いて形成することができる。
打ち抜き・切り出し加工としては、雄雌金型、刃物などを用いて行うことができる。
厚み0.6mmのポリ塩化ビニル樹脂材料(三菱樹脂株式会社会社製、Tg65〜70℃)からなるセンターコア基材と、表裏に厚み0.1mmのポリ塩化ビニル樹脂材料(三菱樹脂株式会社製、Tg65〜70℃)からなる外装基材を用い、一方の外装基材上に磁気テープ(DIC株式会社製DS−705)を仮貼りした後に150℃でプレスすることにより一体化してカード基材を得た。
一方、転写箔として、厚み25μmの結晶性の二軸延伸PETフィルム(東レ株式会社製)からなる転写基材に金属ブラシによりヘアライン加工を行う。転写基材に形成した凹凸形状は、線幅50〜200μm、深さ/高さ3〜8μm、1cm2あたりの線数80とした。なおカード短辺と各々の凹凸形状の線のなす角度の標準偏差5°であった。
転写基材に剥離層として、TP253Bカード用ワニス(東洋インキ株式会社製)を1μmグラビア印刷法により塗布形成した。
その後、保護層としてV223カード下ワニス(東洋インキ製造株式会社製、Tg75〜80℃)をカード基材のSn蒸着層上にグラビア印刷により塗工し、ラミネートプレスにより120℃、2.0Mpa、20分の条件で熱転写した。
実施例1と同様のカード基材に、ヘアラインを形成しないでSn蒸着層を転写形成し、その後、ヘアライン加工を施した金属板をプレスすることにより、Sn蒸着層にヘアライン形状を形成した。
その後、保護層としてV223カード下ワニス(東洋インキ製造株式会社製、Tg75〜80℃)をカード基材のSn蒸着層上にグラビア印刷により塗工し、ラミネートプレスにより120℃、2.0Mpa、20分の条件で熱転写した。
2・・・・カード基材
2a・・・コア基材
2b・・・外装基材
3・・・・反射層
3a・・・平坦部
3b・・・厚膜部又は薄膜部
4・・・・保護層
5・・・・アンテナ基材
6・・・・ICチップ(ICモジュール)
7・・・・アンテナ
8・・・・磁気層
9・・・・転写基材
10・・・エンボス版
11・・・蒸着又はスパッタターゲット
12・・・金属蒸着層平坦部におけるカード断面法線方向の厚み
13・・・金属蒸着層凹凸部におけるカード断面法線方向の厚み
Claims (4)
- 単層からなるカード基材又は1層以上のコア基材と外装基材からなるカード基材と、カード基材上に金属蒸着層を有し、該金属蒸着上に保護フィルム層を有するカードであって、
該金属蒸着層が、平坦部と部分的に一定方向に並んだ線状の厚膜部又は薄膜部とを有し、
かつ該金属蒸着層の一定方向に並んだ線状の厚膜部又は薄膜部が平坦部の1.2〜10倍又は0.1〜0.8倍の範囲内であることを特徴とするカード。 - 前記金属蒸着層の一定方向に並んだ線状の厚膜部又は薄膜部が、カード全域に形成されていることを有することを特徴とする請求項1に記載のカード。
- 剥離層を有する転写基材又は剥離性転写基材に金属蒸着層を形成する工程、
金属蒸着層に一定方向に並んだ線状の凹凸を形成する工程、
凹凸を形成した金属蒸着層を、単層からなるカード基材又は1層以上のコア基材と外装
基材からなるカード基材に転写する工程、
凹凸を形成した金属蒸着層を設けたカード基材の、金属蒸着層上に保護フィルム層を形
成することで、凹凸を潰し平坦部と部分的に一定方向に並んだ線状の厚膜部を形成する工
程、
を有するカードの製造方法。 - 前記転写基材又は剥離性転写基材が、結晶性の樹脂基材からなる、又は単層からなるカ
ード基材又は外装基材からなるカード基材のガラス転移温度(Tg)より10℃以上ガラ
ス転移温度の高い樹脂基材からなる、ことを特徴とする請求項3に記載のカードの製造方
法。
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-
2011
- 2011-03-23 JP JP2011064192A patent/JP5708109B2/ja active Active
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