JPH0834186A

JPH0834186A - カード

Info

Publication number: JPH0834186A
Application number: JP6172516A
Authority: JP
Inventors: Osahisa Matsudaira; 長久松平; Kanshin Ri; 漢森李; Masayuki Taniguchi; 谷口　　正幸
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ポリエステル樹脂や塩化ビニル樹脂
と同等の機械特性を有し、かつ廃棄後放置されても自然
に分解するカードを提供する。【構成】本発明のカードによれば、カード基材をポリ乳
酸または乳酸とオキシカルボン酸のコポリマーを主成分
とする熱可塑性ポリマーを二軸延伸してなる分解性樹脂
とすることにより、耐久性、剛性、成形加工性、機械強
度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐折り曲げ性等の機
械特性を示すとともに、廃棄後放置されても十分に自然
分解可能である。必要に応じて可視情報・デザイン部や
磁気記録部、感熱記録層を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にプリペイドカード
や入場券など使い切りタイプに用いられるカードに関
し、とくに機械読み取り・書き込みの際の剛度等のゲー
ト特性を有するとともに、カード構成全体が分解性を有
するカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、カードには身分を証明するＩＤカ
ード、会員カードや金銭的価値を有するキャッシュカー
ド、クレジットカード、プリペイドカード、定期券、通
行券など幅広い分野で利用されている。とくにカードで
最も利用数が増加しているカードとして、一定単位の金
額を予め支払い、その金額分の価値情報を記録した、い
わゆるプリペイドカード（前払いカード）がある。この
カードには読み取り・書き込み装置を介して価値情報、
識別情報がカード基材に印字又は印刷表示した絵柄・文
字情報として、またカード基材上に設けられた磁気記録
部又は光学記録部に機械読み取り情報として記録される
ため、この読み取り・書き込み装置での使用できるよう
にゲート特性と呼ばれる機械特性、例えば耐久性、耐折
り曲げ性、剛度などが要求されている。このような条件
を満たし、かつ製造が容易な素材として、一般的に、こ
のプリペイドカードは、主にポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）樹脂等のプラスチック、すなわち機械特性
のみを満たす樹脂をカード基材として利用している。

【０００３】さらに、ＩＤカード、会員カード、キャッ
シュカード、クレジットカード等の一般的なカード用の
基材としてポリ塩化ビニル樹脂が用いられている。これ
らは通常、この種のカードは利用者に販売若しくは貸与
された後は、利用者がそのカードを使い終われば廃棄さ
れるものである。そして上述の素材のプラスチックカー
ドは、その使用後の処理を、現在のところ焼却または廃
棄物として埋め立て等によって処分されているが、プラ
スチック廃棄物は、後者の材質によれば焼却による燃焼
温度の高熱化による焼却炉の耐久性の問題、燃焼ガスな
どの公害問題を有しており、焼却の影響の少ない前者の
材質との分別も完全に行なうことは不可能である。また
廃棄物として埋め立てでは、埋め立て地において分解す
ることなく原形のまま存在するため、半永久的にゴミと
して残り、自然環境への影響が問題となっている。いず
れにしても使用後の廃棄の問題が存在している。

【０００４】また従来から紙をカード基材として採用し
たカードが作られ利用されており、とくに紙は焼却や埋
め立てなどの廃棄が簡単であり、しかも製造コストが安
価であることから、上記した近年議論されているゴミな
ど環境問題の解決に最適なカード材料と見られている。

【０００５】さらに特開昭５７−１５０３９３号公報、
特開昭５９−２２０１９２号公報、特開昭５１−９３９
９１号公報、特開昭６３−２６０９１２号公報、特開昭
５７−１５０３９３号公報に記載されるように、光また
は地中など自然環境下で分解可能なプラスチックが開発
され、とくに使い捨て型の商品パッケージに用いられ、
現在では一部が商品化されている。カードの分野では特
開平５−４２７８６号や本出願人による特開平５−８５
０８８号において、カード基材に生分解性或いは光分解
性のプラスチックを用いることが述べられている。

【０００６】また本出願人による特願平５−１４４７３
８号による生分解性樹脂層を紙基材の片面または両面に
設け、従来のプラスチックカードとしての特性と優れた
廃棄性を有するカードがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、紙をカ
ード基材として用いた場合に耐久性、耐折り曲げ性、耐
水性、耐薬品性、防水性、表面平滑性、光沢性、加工性
等のカードとしての適性を考慮すると全ての点で機能が
劣るため、紙の単独での使用は、通行券や入場券、乗車
券など一時的な利用のみに限定され、一定期間、使用さ
れる上述したプリペイドカードには不向きである。この
場合には紙基材にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂
やアルミニウム箔などプラスチック以外の外層を保護層
として積層することが考えられるが、これらは廃棄性に
優れず、上記したプラスチックカードと大差がない欠点
を有する。

【０００８】またカード基材そのものを分解性を有する
プラスチックで構成するようにしたカードは、そのプラ
スチックの機能により、廃棄後徐々に分解されていくも
のである。ところが、このカードはカード自体が有する
利便性及びカード製造上の問題を考慮して作成されるも
のであり、分解性を有するプラスチックを単にカード基
材として用いた場合、耐折り曲げ性、剛度という機械特
性が有しているとは言えず、またカードの強度や使い易
さから一定の厚みとする必要があるため、一体形成した
時に、カード面の反りの発生や厚さの分だけ分解性を有
するプラスチックを使用されるので、分解に時間がかか
る、さらに分解性を有するプラスチックが高価であるた
め、カード自体も高価格となってしまう問題を有する。

【０００９】さらに上記の問題の改善を目的とした生分
解性樹脂層を紙基材の片面または両面に設けてなるカー
ドは、通常の使用では問題ないが、異常な環境、例えば
洗濯など水に晒された場合、カードの端面から水分が染
み込み、カードのカール・伸縮・エッジ部のめくれ等を
生じることがあり、カードの損傷とこれにより読み取り
・書き込み装置に使うとカード搬送路などに引っ掛かる
など故障の原因となるなどの問題を有していた。そこ
で、本発明は機械読み取り・書き込みにおいて要求され
る剛度等のゲート特性を有するとともに、カード構成全
体が分解性を有するカードを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本発明は、請求項１に記載の発明は、カードを構
成する基材が、数平均分子量が１００００〜１００００
０であるポリ乳酸または乳酸とオキシカルボン酸のコポ
リマーを主成分とする熱可塑性ポリマーを二軸延伸して
なる分解性樹脂からなることを特徴とするカードであ
る。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のカードにおいて、熱可塑性ポリマーとフィラーを混練
した後、二軸延伸してなることを特徴とするカードであ
る。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１、２記
載のカードにおいて、乳酸がＤ−乳酸、Ｌ−乳酸または
それらの混合物であることを特徴とするカードである。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１、２に
記載のカードにおいて、オキシカルボン酸がグリコール
酸、または６−ヒドロキシカプロン酸であるを特徴とす
るカードである。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１記載の
カードにおいて、基材上に磁気記録層または／および感
熱記録層が形成されてなることを特徴とするカードであ
る。

【００１５】

【作用】本発明のカードによれば、カード基材をポリ乳
酸または乳酸とオキシカルボン酸のコポリマーを主成分
とする熱可塑性ポリマーを二軸延伸してなる分解性樹脂
とすることにより、カード基材が耐久性、剛度、成形加
工性、機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐折り
曲げ性等の機械特性を保持し、これにより読み取り・書
き込み装置での機械読み取り・書き込みのためのゲート
特性を示す。さらに廃棄後放置されても十分に自然分解
可能である。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。図１及び図２は、本発明のカードの断面図を示す。

【００１７】図１の本発明のカード１は、分解性を有す
る自然分解性材料である紙をベースとした紙基材２に生
分解性樹脂層３を積層してなる。

【００１８】図１の本発明のカード１は、カード基材２
の主成分として、乳酸を主成分とする高分子材料からな
る脂肪族ポリエステルからなる生分解性を有する樹脂を
用いており、これらは完全分解性を有する。この乳酸
は、分子内に水酸基とカルボキシル基を有するため、重
縮合が可能であるが、脱水縮合では分子量が４０００未
満の低重合度のオリゴマーしか得られないことから、一
旦乳酸のオリゴマーとしてから、開環重合する方法によ
りポリマーを得ることができる（間接法）。また触媒を
用いる方法や特開昭５９−９６１２３号、特開昭６３−
２８９０２０号に開示される触媒を用いることなく、不
活性ガス雰囲気中で加熱加圧により分子量が４０００以
上のポリ乳酸を得る方法（直接法）、乳酸とグリコール
酸、酒石酸、リンゴ酸、ポリエチレングリコール等から
共重合により熱可塑性ポリマーを得る方法がある。な
お、乳酸の重合に関する製造方法は、米国特許第１９９
５９７０号、同第２３６２５１１号、同第２６８３１３
６号に示され、乳酸とグリコール酸のコポリマーの製造
方法は、米国特許第３６３６９５６号、同第３７９７４
４９号に示されている。なお、コポリマーの方が重合度
を高め易い。

【００１９】とくに本発明では、Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸ま
たはそれらの混合物と、Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸またはそれ
らの混合物とグリコール酸、または６−ヒドロキシカプ
ロン酸に代表されるオキシカルボン酸のコポリマーを主
成分とする熱可塑性分解性ポリマーを用いている。この
ポリマーは数平均分子量１００００〜１００００００の
ものが好ましい。乳酸はＤ−乳酸、Ｌ−乳酸等があり、
オキシカルボン酸は、グリコール酸、６−ヒドロキシカ
プロン酸等がある。ところが、上記熱可塑性ポリマーだ
けでは剛度は十分ではないため、さらに二軸延伸加工を
施することにより、剛度をはじめとして、耐久性、成形
加工性、機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐折
り曲げ性等の機械特性と表面平滑性、光沢性、耐水性、
防水性の点で従来のポリエステル材、塩化ビニル材と同
等の特性を有する。

【００２０】また上記樹脂に、樹脂の特性を失うことの
ない範囲であれば、必要に応じて各種添加剤、例えば着
色防止剤０．０５〜３重量部、酸化防止剤０．０５〜３
重量部、滑剤０．０５〜０．５重量部、有機顔料及び無
機顔料などを添加することが可能である。ただし非分解
性の物質を５０％以上添加することは、分解性が著しく
低下し、加工上の問題を生じるため、好ましくない。

【００２１】とくにフィラーとして、無機充填剤である
炭酸カルシウム、マイカ、珪酸カルシウム、ホワイトカ
ーボン、、石綿、陶土（焼成）、ガラス繊維等を添加
し、混練させて二軸延伸加工することにより、剛度、成
形加工性、機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐
折り曲げ性などの機械特性をさらに向上させることがで
きる。

【００２２】本発明のカード基材２の製造は、上記のよ
うに得られる熱可塑性ポリマーを、公知である押し出し
法によりシート状に成形し、さらに二軸延伸加工した
後、このシートをカレンダー処理する。なお、カード基
材は単層構成以外にも、同の材料又は異なる特性を有す
る樹脂材料からなるシート１２、１３をそれぞれ作製
し、カード基材を図３に示すカード１１のような多層構
成としてもよい。

【００２３】上記方法により、作製されたカード基材２
への印刷・加工は、従来の紙・プラスチックカードの場
合と同様な方法を用いることができ、カード基材２には
オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の印
刷法により、文字、絵柄などの可視情報・デザイン部３
を印刷し、打抜機を用いてカードサイズに加工すること
でカードが製造される。

【００２４】さらに本発明のカードには、図１に示す磁
気記録層４や、図２に示す感熱記録層５などの情報記録
層を形成することができる。この磁気記録層４と感熱記
録層５は同一カード上に形成することもできる。なお、
磁気記録層４の形成方法は磁気記録材料をバインダーな
どに分散した塗液を塗布するか、磁気記録層を形成した
シートを積層する等である。同様に感熱記録層５は公知
の感熱記録材料、例えば感熱ロイコ染料、感熱ジアゾ染
料等からなる塗液の塗布やスズ、アルミニウム等の低融
点金属薄膜により形成することができる。

【００２５】以下、本発明の具体的な実施例を挙げ、詳
細に説明する。＜実施例１＞数平均分子量１５００００のＬ−乳酸と６
−ヒドロキシカプロン酸の３：２のコポリマー６０ｗｔ
％とマイカ３５ｗｔ％（ＨＡＲ１６０白石工業株式会
社製）、酸化チタン５ｗｔ％をベント式押出機にて混練
後、これをＴダイ溶融押出機により加工温度２００℃で
規定の厚さに押し出し後、二軸延伸加工、カレンダー処
理を行い、表面平滑性を向上させた厚さ１８８μｍのシ
ートを得た。このシートは曲げ弾性率が４００００ｋｇ
ｆ／ｃｍ²を示し、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）樹脂シートに近い特性が得られた。

【００２６】このシートに下記の組成からなる磁気塗料
をナイフコーティングにより約１０μｍの黒色磁気記録
層を形成し、約３０００ガウスの水平磁界中の磁場配向
をかけた後、１００℃の熱風で３分間乾燥させた。 ○磁気塗料磁性粉（１７５０Ｏｅ：バリウムフェライト）１００重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（ＶＡＧＦ：ユニオンカーバイト社製）２０重量部ポリウレタン樹脂（ニッポラン２３０４：日本ポリウレタン工業）３０重量部ヘキサメチレンジイソシアネート（コロネートＨＸ：日本ポリウレタン工業）２重量部カーボンブラック（＃３０００：三菱化成社製）５重量部分散剤（ガーファックＲＥ−６１０：東邦化学社製）３重量部希釈溶剤（トルエン／ＭＥＫ／ＭＩＢＫ）１００重量部

【００２７】このシートを縦５７．５ｍｍ×横８５．０
ｍｍのサイバネ規格の図１に示すカード１を作製した。
このカード１を、カードの読み取り。書き込み装置を有
するゲートに２ｍ／ｓｅｃで通過させたところ、異常は
生じなかった。このカードを水中に３０秒間浸漬した
後、水を拭き取り、同様にゲートを通過させたが、異常
は生じなかった。この時の剛度は３０ｇｆ／ｃｍであ
り、水への浸漬の前後において変化はなかった。さらに
このカード１を畑土壌中に埋設し、分解状態を観察した
ところ、６ヶ月経過後には、磁気記録層を残して、形状
も保持されてない状態であった。

【００２８】また、実施例のカード基材の機械強度を他
の部材と比較した例を表１に示す。これはＪＩＳＰ
８１２５に基づき、カードの短辺部の剛度（ｇｆ／ｃ
ｍ）を測定し、さらに水浸漬試験は、水中に３０秒間浸
漬した後、水を拭き取り、測定を行った。なお、比較例
１は実施例で用いた生分解性を有する樹脂単体であり、
比較例２、３は他の生分解性を有する樹脂、３−ヒドロ
ブチレート重合体であり、比較例４、５は紙基材であ
り、とくに比較例５は水浸漬した紙基材である。

【００２９】

【表１】

【００３０】＜実施例２＞数平均分子量１００００００
のポリＬ−乳酸６０ｗｔ％とマイカ３５ｗｔ％（ＨＡＲ
１６０白石工業株式会社製）、酸化チタン５ｗｔ％を
ベント式押出機にて混練後、これをＴダイ溶融押出機に
より加工温度２００℃で規定の厚さに押し出し後、二軸
延伸加工、カレンダー処理を行い、表面平滑性を向上さ
せた厚さ５６０μｍのコアシートを作製した。次に数平
均分子量１５００００のＬ−乳酸と６−ヒドロキシカプ
ロン酸の３：２のコポリマーをベント式押出機にて混練
後、これをＴダイ溶融押出機により加工温度２００℃で
規定の厚さに押し出し後、二軸延伸加工、カレンダー処
理を行い、表面平滑性を向上させた厚さ１００μｍのカ
バーシートを作製した。さらにコアシートの両面にカバ
ーシートを積層し、図３に示すカード１１した。このカ
ードの引っ張り強度は４．９ｋｇ／ｍｍ²を示し、軟化
温度は１００℃であり、塩化ビニル樹脂カードよりも高
く、また１２０℃の流動パラフィン中に５分間浸漬させ
たが、シート間の剥離は生じることなく、全体として塩
化ビニル樹脂カードと同程度以上の特性を示した。さら
にこのカード１１を畑土壌中に埋設し、分解状態を観察
したところ、６ヶ月経過後には、磁気記録層を残して、
形状も保持されてない状態であった。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明のカードは、ポ
リ乳酸または乳酸とオキシカルボン酸のコポリマーを主
成分とする熱可塑性ポリマーを二軸延伸してなる分解性
を有する樹脂を用いることにより、剛度、成形加工性、
機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐折り曲げ性
等の機械特性に優れ、機械読み取り・書き込み機に用い
られることが可能なゲート特性を有するとともに、この
カードが廃棄時に焼却されずに自然界に放置されても、
微生物などによる生分解が可能であるため、廃棄による
環境への影響を少なくすることができるものである。

【００３２】また、機械特性に優れるため、使用する生
分解性樹脂の厚さ、すなわち使用量を少なくすることが
でき、製造コストの低減が可能となり、しかも従来のプ
ラスチックを用いた場合とほぼ同じ強度・耐性を有する
ため、現状の使い切りカードなどの用途における使用に
も十分に耐えられるものである。

【００３３】また本発明のカードに用いられる生分解性
樹脂は、従来のプラスチックに比べると物性、加工性で
劣る面もあるが、その分解性を低下させない程度に添加
剤や非分解性のプラスチックを混合することで物性、加
工性を向上させることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカードの一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明のカードの他の実施例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明のカードの他の実施例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１、１０、１１カード２カード基材３可視情報・デザイン部４磁気記録層５感熱記録層１２コアシート１３カバーシート

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 // Ｃ０８Ｇ 63/08 ＮＬＰＢ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カードを構成する基材が、数平均分子量が
１００００〜１０００００であるポリ乳酸または乳酸と
オキシカルボン酸のコポリマーを主成分とする熱可塑性
ポリマーを二軸延伸してなる分解性樹脂からなることを
特徴とするカード。
【請求項２】前記熱可塑性ポリマーとフィラーを混練し
た後、二軸延伸してなることを特徴とする請求項１記載
のカード。
【請求項３】前記乳酸がＤ−乳酸、Ｌ−乳酸またはそれ
らの混合物であることを特徴とする請求項１、２記載の
カード。
【請求項４】前記オキシカルボン酸がグリコール酸、ま
たは６−ヒドロキシカプロン酸であるを特徴とする請求
項１、２記載のカード。
【請求項５】前記基材上に磁気記録層または／および感
熱記録層が形成されてなることを特徴とする請求項１記
載のカード。