JPH0822618A

JPH0822618A - 分解性情報記録カード

Info

Publication number: JPH0822618A
Application number: JP6152448A
Authority: JP
Inventors: Jun Takagi; 潤高木; Shigenori Terada; 滋憲寺田
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 1994-07-04
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1996-01-23
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JP3366738B2

Abstract

(57)【要約】【目的】通常の使用時に支障の無い強度を持つ分解性
情報記録カードを提供する【構成】ポリ乳酸系重合体からなるシート状物で、面
配向度ΔＰが３．０×１０^-3以上であり、かつシートを
昇温したときの結晶融解熱量ΔＨｍと昇温中の結晶化に
より発生する結晶化熱量ΔＨｃとの差（ΔＨｍ−ΔＨ
ｃ）が２０Ｊ／ｇ以上であることを特徴とする情報記録
カ−ド用基材。【効果】分解性を有するポリ乳酸から、実用強度に優
れた情報記録カード用の基材を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種プラスチックカー
ド、例えばクレジットカード、キャッシュカード、ＩＤ
カード、テレフォンカード（登録商標）や各種プリペイ
トカードなどの基材として分解可能なプラスチックを用
い、廃棄カードの公害を防止するものであって、特に十
分な実用強度を有する分解性情報記録カ−ドを提供する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、社会生活の各方面において大量の
各種プラスチックカードが使用されており、例えば、塩
化ビニル製シートを基材として用いたクレジットカー
ド、キャッシュカードやＩＤカード、あるいはポリエチ
レンテレフタレート製シートを用いたテレフォンカード
（登録商標）や各種プリペイドカードなどが広く用いら
れている。これらカード、特にテレフォンカード（登録
商標）やプリぺイドカードは、用済み後、電話ボック
ス、あるいはスキー場や遊園地などの行楽地に放置され
て公害を引き起こしたり、あるいは回収されて埋め立て
処理しても分解されずにそのまま残るため、埋立地の地
盤が安定せず、また埋立地の寿命を短くするなどの問題
を引き起こしていた。

【０００３】この問題を解決するために、カード基材を
分解性（生分解性）のポリマーで作成したカードも提案
されている（特開平５−４２７８６号、特開平５−８５
０８８号）。しかし、これらは分解性の特性をもってい
ても、肝心のカードとしての強度は十分ではない。した
がって現在は、実用強度を持ち、かつ分解性のある情報
記録カードは出回っていないのが実情である。すなわ
ち、前記に提案されているカードは、いずれも強度や曲
げ強さが低く、カードとしては柔軟すぎて実用に供し難
い。

【０００４】これらの問題を生じない生分解性カード用
材料としては、引張弾性率、曲げ弾性率が高く、いわゆ
る腰のある材料であるポリ乳酸が候補として挙げられ
る。ポリ乳酸は加工方法を工夫すれば透明性を付与する
ことができる点でも好ましい。しかし、ポリ乳酸はその
ままでは脆く、衝撃や折り曲げに弱い材料であり、繰り
返し使用されるカードの基材としては未だ満足し難い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、使用・棄却
後、土壌中または水中において自然に加水分解が進行
し、土中に原形が残らず、次いで微生物により無害な分
解物となるポリ乳酸系重合体からなり、かつ透明性に優
れ、通常の使用時に支障の無い強度を持つ分解性情報記
録カードを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討の
結果、ポリ乳酸系重合体からなるシート状物で、面配向
度ΔＰが３．０×１０^-3以上であり、かつシートを昇温
したときの結晶融解熱量ΔＨｍと昇温中の結晶化により
発生する結晶化熱量ΔＨｃとの差（ΔＨｍ−ΔＨｃ）が
２０Ｊ／ｇ以上である時、実用強度および熱寸法安定性
に優れた情報記録カード用基材になりうることを見い出
した。さらには、基材に情報記録部を設けて、厚さを
０．０５ｍｍ以上、１ｍｍ以下とすると分解性情報記録
カードとして特に好適であることを見い出した。

【０００７】以下、本発明を詳しく説明する。本発明に
用いられるポリ乳酸系重合体とは、ポリ乳酸または乳酸
と他のヒドロキシカルボン酸との共重合体、もしくはこ
れらの混合物であり、本発明の効果を阻害しない範囲で
他の高分子材料が混入されても構わない。また、成形加
工性、シート物性を調整する目的で、可塑剤、滑剤、無
機フィラー、紫外線吸収剤などの添加剤、改質剤を添加
することも可能である。

【０００８】乳酸としては、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸が挙げ
られ、他のヒドロキシカルボン酸としては、グリコール
酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、３−ヒ
ドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキ
シカプロン酸などが代表的に挙げられる。

【０００９】これらの重合法としては、縮合重合法、開
環重合法など公知のいずれの方法を採用することも可能
であり、さらには、分子量増大を目的として少量の鎖延
長剤、例えばジイソシアネート化合物、エポキシ化合
物、酸無水物などを使用しても構わない。重合体の重量
平均分子量としては、５万から１００万が好ましく、か
かる範囲を下まわると実用物性がほとんど発現されず、
上まわる場合には、溶融粘度が高くなりすぎ成形加工性
に劣る。

【００１０】このポリ乳酸系重合体から情報記録カード
用基材を得るには、ポリ乳酸系重合体をシート状に溶融
成形して急冷することにより未延伸シートとし、これに
延伸処理および熱処理を施すのが実用的である。

【００１１】未延伸シートの製膜条件について説明する
と、ポリ乳酸系重合体を十分に乾燥し、水分を除去した
のち押出機で溶融する。溶融温度は組成によって変化す
るのでそれに対応して適宜選択することが好ましい。実
際には１４０から２３０℃の温度範囲が通常選ばれる。

【００１２】シート状に溶融成形された重合体は、回転
するキャスティングドラム（冷却ドラム）に接触させて
急冷するのが好ましい。キャスティングドラムの温度は
５０℃以下が適当である。これより高いとポリマーがキ
ャスティングドラムに粘着し、引き取れない。また、結
晶化が促進されて、球晶が発達し延伸が困難となるた
め、上記温度範囲に設定して急冷し実質上非晶性にする
ことが好ましい。

【００１３】延伸方法は１軸延伸もしくは逐次２軸延伸
または同時２軸延伸のいずれでもかまわないが、使用目
的上、縦・横両方向の物性の改良が必要なので、２軸延
伸することが望ましい。本発明におけるシートの延伸倍
率は、縦方向、横方向それぞれ１．５〜５倍の範囲で、
延伸温度は５０℃〜９０℃の範囲で適宜選定し、無配向
シートでは１．０×１０^-3以下である面配向度ΔＰを本
発明で規定する３．０×１０^-3以上に増大させることが
できる。

【００１４】ΔＰは、シートの厚み方向に対する面方向
の配向度を表し、通常直交３軸方向の屈折率を測定し以
下の式で算出される。 ΔＰ＝｛（γ＋β）／２｝−α （α＜β＜γ）ここで、γ、βがシート面に平行な直交２軸の屈折率、
αはシート厚さ方向の屈折率である。

【００１５】ΔＰは結晶化度や結晶配向にも依存する
が、大きくはシート面内の分子配向に依存する。つまり
ΔＰの増大はシート面内、特にシートの流れ方向および
／またはそれと直行する方向に対し分子配向を増大させ
ることにより達成され、それによりシートの強度を高
め、脆さを改良することができる。ΔＰを増大させる方
法としては、既知のあらゆるシート延伸法に加え、電場
や磁場を利用した分子配向法を採用することもできる。
なおΔＰの上限は３０×１０^-3程度であり、これよりも
ΔＰを高めようとすると、延伸が不安定ないし不可能に
なるという不利が生じる。

【００１６】このようにΔＰを３．０×１０^-3以上とす
ることにより強度面で顕著に改良されるとともに、無配
向シートの場合にみられる経時的構造変化による脆化を
防止することができる。

【００１７】しかし反面、シートの熱寸法安定性が不良
となり、夏の暑い時期にはシートが収縮してしまい、カ
ード用基材として使い物にならなくなる。従って、常温
よりもやや高い温度、すなわち約５０℃以上の温度雰囲
気下で収縮せず元の形でいられるようにすることが重要
である。

【００１８】ΔＰが３．０×１０^-3以上のポリ乳酸系シ
ートにおいて、実用的な熱寸法安定性を得るためには、
シートの（ΔＨｍ−ΔＨｃ）を２０Ｊ／ｇ以上に制御す
ることが重要である。すなわち、（ΔＨｍ−ΔＨｃ）が
２０Ｊ／ｇを下回る場合は、シートの熱寸法安定性が不
良であり、室温よりもやや高い温度下での実用に適しな
いが、２０Ｊ／ｇ以上であれば、熱寸法安定性が良好と
なり、実用上支障がない。

【００１９】ΔＨｍ、ΔＨｃは、シートサンプルの示差
走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められるもので、ΔＨ
ｍは昇温速度１０℃／分で昇温したときの全結晶を融解
させるのに必要な熱量であって、重合体の結晶融点付近
に現れる結晶融解による吸熱ピークの面積から求められ
る。またΔＨｃは、昇温過程で生じる結晶化の際に発生
する発熱ピークの面積から求められる。

【００２０】ΔＨｍは、主に重合体そのものの結晶性に
依存し、結晶性が大きい重合体では大きな値を取る。ち
なみに共重合体のないホモのＬ−乳酸重合体では、約５
０Ｊ／ｇとなる。またΔＨｃは、重合体の結晶性に対す
るその時のシートの結晶化度に関係する指標であり、Δ
Ｈｃが大きいときには、昇温過程でシートの結晶化が進
行する、すなわち重合体が有する結晶性を基準にシート
の結晶化度が相対的に低かったことを表す。逆にΔＨｃ
が小さいときは、重合体が有する結晶性を基準にシート
の結晶化度が相対的に高かったことを表す。

【００２１】すなわち、（ΔＨｍ−ΔＨｃ）を増大させ
るための１つの方向は、結晶性が高い重合体を原料に、
結晶化度の比較的高いシートをつくることである。シー
トの結晶化度は、重合体の組成に少なからず依存する
が、シートの成形加工条件によっても、大きく影響され
る。成形加工工程、特にテンタ法２軸延伸においてシー
トの結晶化度を上げるためには、延伸倍率を上げ配向結
晶化を促進する、延伸後に結晶化温度以上の雰囲気で熱
処理するなどが有用である。

【００２２】なお熱処理温度は、シートの結晶化温度以
上で行うのが効果的であるが、シートの結晶化温度はΔ
Ｐが大きいほど低下する傾向があり、本発明の場合には
９０℃〜１６０℃の範囲で５秒以上熱処理することで熱
寸法安定性が付与できる。

【００２３】この様にして得られたシートに情報記録部
を設けることにより情報記録カードとする。情報記録部
は例えば、公知の磁性フエライトを樹脂バインダに分散
させた磁気インクを塗布したり、磁気転写箔から転写に
より磁性層を形成するなど、それ自体公知の方法により
形成することができる。情報記録カードは、強度、腰の
強さ、経済性などの面から０．０５ｍｍ以上、１ｍｍ以
下の厚さとするのが好適であり、現在実用化されている
他材料基材のカードで一般的な０．１〜０．３ｍｍ程度
の厚さ範囲で良好に使用することができる。

【００２４】以下に実施例を示すが、これらにより本発
明は何ら制限を受けるものではない。なお、実施例中に
示す測定値は次に示すような条件で測定を行い、算出し
た。

【００２５】（１）ΔＰアッベ屈折計によって直交３軸方向の屈折率（α，β，
γ）を測定し、次式で算出した。 ΔＰ＝｛（γ＋β）／２｝−α （α＜β＜γ） γ：シート面内の最大屈折率 β：それに直交するシート面内方向の屈折率 α：シート厚さ方向の屈折率（２）ΔＨｍ−ΔＨｃパ−キンエルマー製ＤＳＣ−７を用い、シートサンプル
１０ｍｇをＪＩＳ−Ｋ７１２２に基づいて、昇温速度１
０℃／分で昇温したときのサ−モグラムから結晶融解熱
量ΔＨｍと結晶化熱量ΔＨｃを求め、算出した。

【００２６】（３）引張り強度と脆さ引張り強度は東洋精機テンシロンＩＩ型機を用い、ＪＩ
Ｓ−Ｋ７１２７に基づいて測定した。引張り速度は１０
０ｍｍ／分である。また、脆さは触感にて判断した。Ｍ
Ｄはフィルムの流れ方向、ＴＤはフィルムの流れに対し
直交する方向を示す。

【００２７】（４）引張り弾性率カードの剛性を示すものとして引張り弾性率の測定を行
った。シートを長さ３６０ｍｍ、幅５ｍｍに傷、シワ、
折り目などのないように採取し、秤線間を３００ｍｍに
設定して東洋精機テンシロンＩＩ型機を用い、引張速度
は５ｍｍ／分で測定した。ＭＤはフィルムの流れ方向、
ＴＤはフィルムの流れに対し直交する方向を示す。

【００２８】（５）熱寸法安定性シートサンプルを１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出し、
８０℃の温水バスに１０秒浸漬した後、縦横の寸法を計
り、その値を（縦×横）で表記し、熱寸法安定性の指標
とした。

【００２９】（６）耐水性シートサンプルを５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出し、３０
℃の水中に４８時間放置しておいた後の重量変化、外観
（透明性）および触感を調べた。重量保持率は、（浸漬
前のサンプル重量）−（浸漬後のサンプル重量）を浸漬
前のサンプル重量で割って％で表示した。

【００３０】（７）水中浸漬分解性テスト生分解性プラスチック研究会のフィ−ルドテストにおけ
る水中浸漬方法に準じて、テストを行った。すなわち、
シートを１２０ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、それをステ
ンレス製サンプルホルダ−３枚の中央部にはさみこん
だ。サンプルホルダ−の中央部にはシートサンプルと同
形状の窓を開けておき、ステンレス製金網（４０メッシ
ュ）２枚をかませて、シートがそのまま流れ出さず、か
つ水との接触が良好な状態にした。

【００３１】淡水中に冬期３ヵ月間浸漬後、シートの重
量平均分子量保持率、外観および触感を調べた。重量平
均分子量は島津製作所製クロマトパックＣ−Ｒ４Ａ型Ｇ
ＰＣでシートサンプルをクロロホルムに溶解させて、濃
度約０．５（ｗ／ｖ）％に調製し、流速１．０ｍ／分、
カラム温度４０℃で測定し、ポリスチレン換算した。重
量平均分子量保持率は、（浸漬前のサンプル重量平均分
子量）−（浸漬後のサンプル重量平均分子量）を、浸漬
前のサンプル重量平均分子量で割って％で表示した。

【００３２】（比較例１）３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒ
ドロキシ吉草酸との共重合体であるバイオポールＤ６１
０Ｇ（ゼネカ社製）を３０ｍｍ単軸押出機にて、Ｔダイ
温度１８０℃で押し出し、キヤステイングロールにて急
冷し、厚さ２１０μｍのシートを得た。本シートには添
加剤は配合していない。得られたシートは不透明であっ
た。

【００３３】（比較例２）デンプンブレンド系のマター
ビーＡＴ０５Ｈ（日本合成化学社販売）を３０ｍｍ単軸
押出機にて、Ｔダイ温度１６０℃で押し出し、キヤステ
イングロールにて急冷し、厚さ１８０μｍのシートを得
た。本シートには添加剤は配合していない。得られたシ
ートは若干ながら透明性があった。

【００３４】（比較例３）重量平均分子量１０万のポリ
−Ｌ−乳酸を３０ｍｍ単軸押出機にて、Ｔダイ温度１８
０℃で押し出し、キヤステイングロールにて急冷し、厚
さ２１０μｍのシートを得た。

【００３５】（比較例４）重量平均分子量１０万のポリ
−Ｌ−乳酸を比較例３と同条件で押し出した後、引き続
いて長さ方向に２．６倍ロール延伸し、次いで幅方向に
３．３倍テンタ延伸した後、温度３５℃でテンタ内で熱
処理して厚さ１２０μｍのシートを得た。シートの流れ
速度は３ｍ／分、延伸・熱処理各ゾーンの通過時間は各
々約２０秒であった。

【００３６】（実施例１，２）比較例４と同様にして溶
融押出、延伸を行った後、温度１００℃または１４０℃
で熱処理して厚さ１２０μｍのシートを得た。

【００３７】（実施例３）比較例３と同様にして押し出
した後、続いて長さ方向に２．５倍ロール延伸し、次い
で幅方向に２．０倍テンタ延伸した後、温度１００℃で
テンタ内で熱処理して厚さ２１０μｍのシートを得た。
上記各シートについて、測定・評価を行った結果を表
１、２に示す。

【００３８】

【表１】

【表２】

【００３９】表１、２に結果を示すように、比較例１の
シートは分解性は優れているが、強度、弾性率が低く、
少なくともそのままでは実用に供せないものであった。
また比較例２のシートは、強度、弾性率が低く、また耐
水性も低いので少なくともそのままでは実用に供せない
ものであった。

【００４０】比較例３のシートは、ポリ乳酸を使用した
ものであるが延伸されておらず、強度が低く、脆い材料
であった。また比較例４のシートは、延伸により面配向
度ΔＰが３．０×１０^-3以上であり、強度が高く脆さも
改良されているが、熱寸法安定性に欠け実用的でない。
これに対し、ΔＰおよび（ΔＨｍ−ΔＨｃ）が本発明の
規定範囲内にある実施例１〜３のシートは、強度および
熱寸法安定性などに優れ、かつ分解性も良好であった。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、分解性を有するポリ乳
酸から、実用強度に優れた情報記録カード用の基材およ
び情報記録カードを得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 67:04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリ乳酸系重合体からなるシート状物
で、面配向度ΔＰが３．０×１０^-3以上であり、かつシ
ートを昇温したときの結晶融解熱量ΔＨｍと昇温中の結
晶化により発生する結晶化熱量ΔＨｃとの差（ΔＨｍ−
ΔＨｃ）が２０Ｊ／ｇ以上であることを特徴とする情報
記録カ−ド用基材。
【請求項２】請求項１記載の基材の上に情報記録部を
設けてなる、厚さ０．０５ｍｍ以上、１ｍｍ以下の分解
性情報記録カ−ド。