JP5708109B2

JP5708109B2 - カード及びその製造方法

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Publication number: JP5708109B2
Application number: JP2011064192A
Authority: JP
Inventors: 浩村本
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: JP2012196946A

Description

本発明は、装飾性に優れたＩＣカード、磁気カード等のカードに関する。

従来、ＩＣカード、磁気カード等のカードは、キャッシュカード、クレジットカード、ポイントカード、会員証カード、社員証、学生証、免許証、ＩＤカード等、様々な分野に用いられている。
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。

金属調の装飾を施したものとしては、引用文献１にあるような、カード基材上に金属蒸着層を設け、さらに樹脂層、絵柄層を形成してエンボス加工を施した装飾カードが知られている。
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。

実開平５−７８５３３号

本発明は、高意匠性を有するカードとして、ヘアライン加工を施した金属調の質感を有するカードとすることを課題とする。

本発明は、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することを特徴とするカードとする。

また、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。

また、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。

また、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、を有することを特徴とする。

また、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、ことを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、ヘアライン加工を施した金属調の質感を有するカードとすることができる。

本発明のカードの一例を示す概略図である。本発明のカードの一例を示す断面図である。本発明のカードの一例を示す断面図である。本発明のカードの一例を示す断面図である。本発明のカードの製法の一例を示す説明図である。本発明のカードの製法の一例を示す説明図である。比較例のカードの製法の一例を示す説明図である。比較例のカードの製法の一例を示す説明図である。本発明のカードの製法の一例を示す説明図である。比較例のカードの製法の一例を示す説明図である。

以下、本発明を詳細に説明する。
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。

本発明のカード基材としては、白色または光透過性の単層からなるカード基材、又は１層以上の白色または光透過性のコア基材と白色または光透過性の外装基材を積層したカード基材を用いることができる。
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。

本発明では、カード基材上に金属蒸着層を有する。
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、１ｃｍ^２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。

本発明では金属蒸着層上に保護フィルム層を設ける。
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。

保護層の表面は平滑であってもよい。平滑であれば、下層の金属蒸着層のヘアライン上の厚膜部又は薄膜部を有しながら、表面光沢を有する、高意匠性のカードとすることができる。保護層の表面側の表面粗さＲａは０．２μｍ以下であることが好ましい。この範囲内であれば光沢を得ることができる。

次に図５，６を参考にして本発明の製法について説明する。
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。

転写箔は転写基材を有する。
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。

転写基材上には剥離層を設けてもよいし転写基材自体が剥離性を有していても良い。
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。

図５（ａ）に示すように、転写基材には後に金属蒸着層の一定方向に揃った細かい線状の凹凸となる細かい線状の凹凸を設ける。
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。

次に図５（ｂ）に示すように、剥離層または剥離性転写基材上には金属蒸着層を設ける。
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。

また、金属蒸着層は、磁気カードや接触式のＩＣカードとする場合等機械に挿入して使う場合や、非接触式のＩＣカードなど電磁的な通信を行う場合、低導電性であることが好ましい。また低導電性であると生産時の粉塵の付着や機械のスパークの発生を抑止することができる点でも好ましい。
具体的には、表面抵抗値が１０^７Ω以上、好ましくは１０^８Ω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。

金属蒸着層は、細かい線状の凹凸が形成された転写基材上に形成するため、転写基材の凹凸に追従するように膜厚のばらつきの少ない薄膜とすることができる。
また、金属蒸着層上には転写するための接着層を設ける。

次に図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、転写箔から金属蒸着層をカード基材に転写する。
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。

次に図６（ｅ）に示すように転写基材を剥離する。なお、剥離層を用いる場合、図示しないが剥離層は転写された金属蒸着層側に残る。

そして、転写された金属蒸着層上に保護フィルム層を設ける。
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。

保護フィルム層のカード基材への転写は、転写箔をカード基材に貼り合わせ、プレスにより熱圧を加えその後、剥離することにより形成できる。転写方法は熱転写方法を用いることができ、接着剤はそれぞれに適したものを用いることができる。また、このプレス時に同時に表面の平滑化を行っても良い。プレスの条件としては、１００〜１６０℃、１．０〜３．０ＭＰａ、１〜３０ｍｉｎ程度で行うことができる。

保護フィルムの転写工程で熱圧を加えるため、図６（ｇ）に示すようにカード基材に転写形成された金属蒸着層の凹凸が潰されて平坦化する。しかし、平坦化する際、金属薄膜層は、カード水平面に対する垂直方向に厚みムラが有るため、平坦な部分と厚膜部又は薄膜部が形成される。この厚膜部又は薄膜部が転写基材に形成したヘアライン状の線状の凹凸に起因して形成されるため、平坦部と厚膜部又は薄膜部の光の反射具合の違いにより、ヘアライン状の質感をだすことができる。
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。

なお、図７、８に示すように、カード基材上に金属蒸着層を設け、エンボス法等で表面に凹凸を形成する場合、エンボス版の凹凸形状は金属蒸着層の表面側のみに形成される。そして、保護フィルム層を転写形成した時、図８（ｄ）、（ｅ）に示すように表面側の凸部がつぶされて平坦化するため、凹凸形状が消えてしまう。
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。

本発明のカードには、接触及び／又は非接触のＩＣ機能を持たせても良い。
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。

また、本発明のカードには、磁気機能を持たせても良い。
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。

磁気ストライプを配置した場合は、隠蔽層を形成することができる。隠蔽層としては公知の材料を用いて形成することができる。

また本発明のカードには、絵柄層を形成しても良い。絵柄層は最上層や各層の層間に適宜設けることができる。
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。

本発明のカードは、一枚ごとに枚葉で作製しても良いし、多面付けしたシート基材を用いて、最後に打ち抜き・切り出し加工等によりカードサイズに個片化してもよい。
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。

また、最後に、印字加工、エンボス加工等の後加工を施しても良い。これらの加工は公知の方法を用いて行うことができる。

＜実施例１＞
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、１ｃｍ^２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。

次に、その上にＳｎ蒸着層を厚み４０ｎｍで形成した。形成されたＳｎ蒸着層は、転写基材の凹凸形状と同等の形状を有するものとなった。

次に、この転写箔を用いてＳｎ蒸着層をカード基材に、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。
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。

＜比較例１＞
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。

実施例１と比較例１の表面状態を目視にて確認したところ、実施例１はヘアライン模様のある、高級感ある金属色調を認識できたが、比較例１は、平坦な模様のない金属色調が認識された。

１・・・・カード
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

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。