JP2001080251A

JP2001080251A - カード用シートおよびこれを用いて製造されたカード

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Publication number: JP2001080251A
Application number: JP25667799A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Nishikawa; 良樹西川; Akira Yuge; 亮弓削
Original assignee: Mitsubishi Plastics Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2001-03-27
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP4299409B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性に優れ、エンボスカールの小さい、非Ｐ
ＶＣ系のカード用シートおよびカードを提供すること。【解決手段】実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系
樹脂組成物からなる層と、これより耐熱性の高い樹脂組
成物からなる層とを備えたカード用シートであって、こ
のカード用シートはＪＩＳＫ６７３４で測定した柔軟
温度が７５℃以上であり、かつＪＩＳＫ６７４５で測
定した引っ張り降伏強度が５７Ｎ／ｍｍ^２以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ストライプカ
ード、ＩＣカード等のプラスチックカードの中で、特に
耐熱性を要求されるカードの素材として用いられるカー
ド用シートおよびこのカード用シートを用いて製造され
たカードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ストライプカードなどのプラスチッ
クカードの素材としては、従来よりポリ塩化ビニル系樹
脂（以下「ＰＶＣ」という）が使用されている。磁気ス
トライプカードは、一般に、印刷を施した白色のコアシ
ートに、磁気テープを仮貼りした透明のオーバーシート
を重ねて、熱プレスでシート間を熱融着（以下「ラミネ
ート」という）した後、打ち抜き刃でカード形状に切断
し、最後にエンボッサーで文字刻印（以下「エンボス」
という）を施し、磁気テープにエンコードを施して製造
される。

【０００３】ＩＣカードの製法には種々あるが、非接触
式ＩＣカードは、例えば、ラミネート時にコアシート間
にＩＣチップ等のデバイスを挟み込み溶融一体化させる
方法により製造される。接触式ＩＣカードは、例えば、
カード形状に打ち抜かれた印刷済みのカード表面をルー
ターで切削して窪みを設け、ここに接着剤を用いてＩＣ
チップ等を装着する方法により製造される。ＩＣカード
には磁気ストライプやエンボスを併用したカードが多
く、ｌＣカード用シートに要求される特性も磁気ストラ
イプカード用シートに要求される特性とほぼ同じであ
り、ＰＶＣは好適に用いられてきた。また、ＰＶＣシー
トはカレンダー法で大量に生産でき、印刷適性、ラミネ
ート適性、エンボス適性に優れた、カード製造に好適な
素材である。

【０００４】最近、世の中のエコロジーブームに乗っ
て、ＰＶＣ以外の素材からなるカード用シートのニーズ
が高まっており、例えば、ポリエチレンテレフタレート
におけるエチレングリコール成分の約３０モル％を１，
４一シクロへキサンジメタノールで置換した、実質的に
非結晶性のポリエステル系樹脂（以下「ＰＥＴＧ」とい
うこともある）からなるシートが提案されている。ＰＥ
ＴＧシートは、印刷、磁気テープ貼り、プレス融着、打
ち抜き、エンボス等のカードへの加工においてＰＶＣシ
ートに近いカードヘの加工適性を持ち、ＰＶＣシートと
同じ設備を用いてカード化できるためＰＶＣに替わるシ
ート素材の本命と言われている。またプレス融着温度が
約１１０℃であり、ＰＶＣシートのプレス融着温度より
かなり低いため、プレスのサイクルを短縮することがで
きて生産効率が高くなるという利点もある。しかし、こ
のＰＥＴＧシートから製造されたカードは実用耐熱温度
が低く、高い実用耐熱温度が要求されているカード等の
用途には、このＰＥＴＧは適さなかった。なお、実用耐
熱温度については後述する。シートの耐熱性を向上させ
るために、ポリカーボネート（以下「ＰＣ」と略すこと
もある）等の耐熱性樹脂をブレンドすることが検討され
てきた。ところが、ＰＥＴＧとＰＣとをブレンドし溶融
混練すると、エステルカ−ボネート反応が起こり、容易
に、シートが発泡したり、シートが褐色に着色された
り、シートの物性が低下したり等の問題が生じた。

【０００５】この反応は、リン系やフェノール系の酸化
防止剤を添加し、極力低温で混練することにより防止す
ることはできるものの、ＰＥＴＧとＰＣとをブレンドし
て要求されるレベルの実用耐熱温度のシートを得るため
には、約５０重量％のＰＣを添加する必要がある。この
ようにＰＣを多量にブレンドすると、シートの引っ張り
降伏強度が大きくなりすぎて、このシートから得られた
カードにエンボスを施すと、カードが大きくカールして
しまい、このエンボスカールが規定内に収まらないとい
う問題があった。つまり、エンボスカールについては、
ＪＩＳＸ６３０１およびＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０
で、カードの厚みを含めて２．５ｍｍを超えてはならな
いと定められているので、この規定の数値を満たす必要
がある。そのため、このシートにタルク等の板状フィラ
ーを添加し、エンボス部分にミクロボイドを発生させて
エンボス部の残留応力を軽減し、エンボスカールを小さ
くする検討が行われているが、十分な効果を出すにはあ
る程度の量のフィラーを添加しなければならない。しか
し、このようにフィラーを添加したシートから得られた
カードは、衝撃強度が低下したり、カード形状に打ち抜
いた場合に、カードの断面がざらついたり、抜きバリが
生じやすいという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本究明は上記問題点を
解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、耐熱
性に優れ、エンボスカールが小さい、非ＰＶＣ系のカー
ド用シートおよびこのカード用シートを用いて製造され
たカードを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のカード用シート
は、プラスチックカードの素材に用いられるシートであ
って、実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂組
成物からなる層と、これより耐熱性の高い樹脂組成物か
らなる層とを備えており、ＪＩＳＫ６７３４で測定し
た柔軟温度が７５℃以上であり、かつＪＩＳＫ６７４
５で測定した引っ張り降伏強度が５７Ｎ／ｍｍ^２以下で
あることを特徴とする。ここで、実質的に非結晶性の芳
香族ポリエステル系樹脂組成物より耐熱性の高い樹脂組
成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂と脂肪族ジカルボ
ン酸との共重合体を主成分とする樹脂組成物であっても
よい。また、実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系
樹脂組成物より耐熱性の高い樹脂組成物は、芳香族ポリ
カーボネートにポリブチレンテレフタレートを溶融混合
した樹脂を主成分とする樹脂組成物であってもよい。本
発明のカードは、上記いずれかのカード用シートの少な
くとも２枚以上のカード用シートを用いて製造されたカ
ードであって、該カード用シートの前記実質的に非結晶
性の芳香族ポリエステル系樹脂組成物からなる層どうし
が接触する形態で積層して形成されることを特徴とす
る。ただし、用いられる２枚以上のカード用シートは同
一でも異なっていてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において、カード用シート
とはカード製造に用いられる材料としてのシートをい
い、例えば、オーバーシート、コアシート等のそれぞれ
のシートが本発明のカード用シートに該当する。これら
のシートは、実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系
樹脂組成物からなる層と、これより耐熱性の高い樹脂組
成物からなる層とが、それぞれ１層以上積層されてい
る。本発明において、カードを製造する場合には、カー
ド用シートを適宜組み合わせて用いることができ、ま
た、例えばコアシートを複数枚重ねて用いる等、シート
枚数も適宜選択することができる。

【０００９】ここでいうポリエステルとは、芳香族ジカ
ルボン酸とジオールとの脱水縮合体をいい、本発明に用
いられる実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル（以下
「非結晶性ポリエステル」という）とは、いわゆる芳香
族共重合ポリエステルの中でも特に結晶性の低いもの
で、プレス融着などの実用上頻繁に行われる熱加工を行
っても、結晶化による白濁や融着不良を起こさないもの
をいう。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフ
タル酸、アジピン酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げ
られ、ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、シクロヘキサ
ンジメタノール等が挙げられる。ジカルボン酸成分とジ
オール成分との組み合わせは適宜行われる。具体的に
は、ポリエチレンテレフタレートにおけるエチレングリ
コール成分の約３０モル％を１，４−シクロへキサンジ
メタノールで置換した、実質的に非結晶性の芳香族ポリ
エステル系樹脂（商品名「ＰＥＴＧ」、イーストマンケ
ミカル社製）が商業的に入手可能なものとして挙げられ
る。

【００１０】本発明において、実質的に非結晶性の芳香
族ポリエステル系樹脂組成物より耐熱性の高い樹脂（以
下「耐熱性樹脂」という）組成物からなる層とは、特に
樹脂の種類等は限定されないが、ＪＩＳＫ６７３４で
測定した柔軟温度が約９０℃〜１６０℃である非結晶性
の熱可塑性樹脂組成物からなる層が該当する。耐熱性樹
脂組成物からなる層に透明性が要求される場合には、耐
熱性樹脂としてポリカーボネート、ポリアリレート、耐
熱アクリルや透明耐熱ＡＢＳ等を選択することが望まし
い。

【００１１】本発明のカード用シートは、ＪＩＳＫ６
７３４で測定したシートの柔軟温度が７５℃以上であ
る。柔軟温度が７５℃以上であれば、７６０μｍ厚さの
カードに加工したときに実用耐熱温度が約８０℃以上と
なり、高い実用耐熱温度が要求されるカードにも適用で
きる。例えば、ガソリン購入用カード、各種定期券カー
ドやＥＴＣカード等には８０℃を超えるレベルの実用耐
熱温度が要求されるので、実用耐熱温度が６０℃弱しか
ない通常のＰＥＴＧは適さなかったが、本発明のカード
用シートであれば好ましく適用される。ここでいう「実
用耐熱温度」とは、カードを一定条件下で放置しても大
きな寸法変化が起こらない温度のうち最も高い温度をい
う。実用耐熱温度の決定方法は種々あるが、一般的には
カードを斜め４５度に立てかけた状態で数時間放置した
ときに、カードに明らかなカールが生じない最高温度と
されている。

【００１２】本発明のカード用シートは、ＪＩＳＫ６
７４５で測定したシートの引っ張り降伏強度が５７Ｎ／
ｍｍ^２以下である。引っ張り降伏強度が５７Ｎ／ｍｍ^２
を超えると、カードに加工したときにエンボスカールを
規格以内に収めることが難しくなる。したがって、耐熱
性樹脂は引っ張り降伏強度が低いものが望ましいが、一
般的なポリカーボネートやポリアリレートでは、積層シ
ート中に占める割合が大きくなると引っ張り降伏強度が
高くなることがある。そこで、耐熱性樹脂層の厚さが厚
くなったり、耐熱性樹脂層の積層枚数が多くなったり等
で、積層シート中に占める耐熱樹脂の割合が大きくなる
場合には、例えば、脂肪族ジカルボン酸を共重合したポ
リカーボネート（例えば、商品名「レキサンＳＰ」、日
本ジーイープラスチックス社製が該当）や、ポリカーボ
ネートとポリブチレンテレフタレートとのポリマーアロ
イ等の、引っ張り降伏強度が低い樹脂を使用することが
望ましい。

【００１３】また、本発明のカード用シートがオーバー
シートである場合には、少なくとも片面が非結晶性ポリ
エステル系樹脂組成物からなることが望ましい。また、
本発明のカード用シートがコアシートである場合には、
外層、中層、外層の３層構成をとることが好ましく、表
裏面の外層がともに非結晶性ポリエステル系樹脂組成物
からなることが望ましい。オーバーシートとコアシート
を積層する場合には、非結晶性ポリエステル面どうしが
向かい合うように積層することが好ましい。このように
オーバーシートとコアシートを積層することによつて、
プレス温度を約１１０℃程度と低くすることができる。
プレス温度が低いほど生産サイクルが短くなり、プレス
の熱によるシートの劣化や印刷層の変色も少なくなる。

【００１４】耐熱性樹脂組成物からなる層どうしが融着
する積層構成をとると、例えば耐熱性樹脂としてポリカ
ーボネートを用いた場合には、プレス温度として最低約
１６０℃必要であり、プレスの圧力や時間によっては、
非結晶性ポリエステル系樹脂層が流動して絵柄が歪んだ
り、カードが薄くなることがあり、調整が必要である。

【００１５】なお、本発明においては、カード用シート
の柔軟温度および引っ張り降伏強度を上記範囲内にする
ことにより本発明の効果が得られるが、かかる範囲内に
するための手段は上述の手段に限定されるものではな
く、種々の手段が適宜選択されるものとする。

【００１６】本発明のカード用シートは、少なくとも片
面に、いわゆる１０点平均粗さ（Ｒｚ）が３μｍ〜４０
μｍのマット加工が施されていることが望ましい。Ｒｚ
が３μｍ〜４０μｍであれば、シートを積層してプレス
融着する際に、シートとシートとの間、およびシートと
プレスの艶板との間の空気が容易に抜けて、得られたカ
ードに欠陥が生じることもない。

【００１７】本発明においては、カード用シートの一方
の面である印刷面にはＲｚが３μｍ〜１０μｍ、他方の
面にはＲｚが１５μｍ〜４０μｍのマット加工が施され
ていることが好ましい。印刷面のＲｚが３μｍ以上であ
ればインキの密着性が良好であり、Ｒｚが１０μｍ以下
であれば、絵柄の輪郭が滲んだり、プレス後の絵柄が歪
むこともない。印刷の裏面のＲｚが１５μｍ以上であれ
ば、特にスクリーン印刷の場合、印刷したシートを多数
枚積み重ねても、印刷面が上のシートの裏面に貼りつく
こともなく、Ｒｚが４０μｍ以下であればプレス時に容
易に空気が抜ける。

【００１８】カード用シートがコアシートである場合に
は、シートに白色顔料を７重量％〜３０重量％含有して
いることが望ましい。白色顔料を７重量％以上含有して
いれば、カードに作製したときに十分隠蔽性があり、カ
ードリーダーでカードの検出を確実に行うことができ
る。また、３０重量％以下であれば、物性が低下するこ
ともなく、カードが割れやすくなる等の問題が生じるこ
ともない。

【００１９】シートを積層する方法としては、共押し出
し、ラミネート等の方法があるが、生産性、コストの面
から共押し出しが好ましい。そのため、耐熱性樹脂とし
ては非結晶性ポリエステルと融着するものを選択するこ
とが望ましいが、融着強度が十分でない場合には、さら
に接着樹脂層を設けてもよい。本発明において、多層シ
ートの各層には必要に応じて着色剤、滑材、フィラー、
衝撃改良剤等の添加剤が添加されていても構わない。

【００２０】

【実施例】以下に実例を用いて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。実例１オーバーシートの作製非結晶性ポリエステルとして商品名「ＰＥＴＧ６７６
３」（イーストマンケミカル社製）を用い、耐熱性樹脂
としてＰＣ（商品名「ノバレツクス７０２２」、三菱エ
ンジニアリングプラスチックス社製）、脂肪族ジカルボ
ン酸が共重合された芳香族ポリカーボネート樹脂（商品
名「レキサンＳＰ１０１０」、日本ジーイープラスチッ
クス社製）（以下「共重合ＰＣ」という）、および芳香
族ポリカーボネート樹脂「ノバレックス７０２２」にＰ
ＢＴ（商品名「ノバドゥール５０１０Ｒ５」、三菱エン
ジニアリングプラスチックス社製）を３０重量％添加し
た樹脂（以下「ＰＣ／ＰＢＴ」という）を用いて、層厚
さが１００μｍのオーバーシート（比較用オーバーシー
トＮｏ．１〜４，本発明オーバーシートＮｏ．５〜８）
を作製した。ただし、表１に示した層構成および層厚さ
となるように、各樹脂を選択し、Ｔダイ共押し出し法に
より単層および２層シートを得た。表１において、ＰＥ
ＴＧ層とはＰＥＴＧからなる層、ＰＣ層とはＰＣからな
る層、共重合ＰＣ層とは共重合ＰＣからなる層、ＰＣ／
ＰＢＴ層とはＰＣ／ＰＢＴからなる層をいう。また、シ
ートの柔軟温度をＪＩＳＫ６７３４に従って測定し、
シートの引っ張り降伏強度をＪＩＳＫ６７４５に従っ
て測定した。その測定結果を表１に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】実例２コアシートの作製実例１と同様の材料、すなわち、非結晶性ポリエステル
として「ＰＥＴＧ６７６３」、耐熱性樹脂として「ノバ
レツクス７０２２」、「レキサンＳＰ１０１０」、およ
び「ノバレックス７０２２」に「ノバドゥール５０１０
Ｒ５」を３０重量％添加したＰＣ／ＰＢＴを用いて、総
厚さが２８０μｍのコアシートを得た。ただし、コアシ
ートの層構成および層厚さは表２に示したようになるよ
うに、Ｔダイ共押し出し法により、単層または３層シー
トを作製した（比較用コアシートＮｏ．１〜４，本発明
のコアシートＮｏ．５〜９）。なお、コアシートの各層
には酸化チタンを１０重量％添加して白色シートとし
た。また、得られたシートの柔軟温度をＪＩＳＫ６７
３４に従って測定し、シートの引っ張り降伏強度をＪＩ
ＳＫ６７４５に従って測定した。その測定結果を表２
中に示した。

【００２３】

【表２】

【００２４】実例３カードの作製および評価実例１において作製したオーバーシートおよび実例２で
作製したコアシートを表３に示したように組み合わせて
カードを作製した。ただしカードの層構成は、コアシー
トを２枚重ねた上下にオーバーシートを各１枚重ねた。
そのカードの総厚さは７６０μｍであった。また、カー
ドの作製は、表３に示すプレス温度で、かつシートの面
圧が１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、加熱時間１０分の条件で、オ
ーバーシートとコアシートを融着一体化して、カード構
成のシートを得た。なお、全てのカード構成のシートに
おいて、オーバーシートは、コアシートの表面の材質と
同じ材質の面がコアシートと接触するように配置して積
層融着した。得られたカード構成のシートをカード形状
に打ち抜きカードを作製し、カードの長辺が水平面に対
して斜め４５度となるように立て掛けた状態で、一定温
度のギアオーブン中に６時間放置した後、室温まで冷却
して取り出した。次いで、取り出した、湾曲したカード
を上が凸となるように定盤上に置き、定盤面からカード
の上面までの最大距離（カードの厚みを含む）を測定
し、温度を変更してこの測定を繰り返した。その測定値
が２．５ｍｍ以内に収まる温度のうち最高の温度を耐熱
温度として表３の「耐熱温度」の欄に記した。また、得
られたカードに日本データカード社のエンボッサーＤＣ
９０００を用いて７Ｂフォントの文字を３行フルエンボ
スした後、カードをエンボス部を上にして定盤上に置
き、定盤面からカードのエンボス文字以外の部分までの
最大距離（カードの厚みを含む）を測定し、その結果を
表３中の「エンボスカール」の欄に記した。そして、耐
熱温度が８０℃以上、エンボスカール２．５ｍｍ以下を
ともに満たすものを○、どちらか一方以上を満たさない
ものを×として表３の「総合評価」の欄に記した。

【００２５】

【表３】表３から明らかなように、本発明のオーバーシートＮ
ｏ．５〜８および本発明のコアシートＮｏ．５〜９を組
み合わせた本発明のカードシートＮｏ．５〜９はすべて
耐熱温度が８０℃以上、エンボスカールが２．５ｍｍ以
下であり、総合評価はすべて○であった。一方、比較用
オーバーシートＮｏ．１〜４および比較用コアシートＮ
ｏ．１〜４を組み合わせたカードシートＮｏ．１〜４は
耐熱温度８０℃以上およびエンボスカール２．５ｍｍ以
下の両方を同時に満足するものはなく、総合評価はすべ
てのカードが×であった。なお、カードシートＮｏ．５
〜８は非結晶性のポリエステル面同士を重ねて積層した
ので、プレス温度を低く抑えることができた。

【００２６】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本究明のカ
ード用シ−トはカードに加工したときに８０℃を超える
レベルの実用耐熱性を有し、また、エンボスしてもカー
ドのカールが規格値を超えることもなく、耐熱カード用
素材として好適に使用できるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｋ 19/06 Ｇ０６Ｋ 19/02 19/077 Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＦＤ 19/02 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｂ // Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＦＤＫＣ０８Ｌ 67:00 Ｆターム(参考） 2C005 HA13 HA17 JA02 KA02 KA03 LA02 LA25 LA29 4F071 AA45 AA50 AF45 AH14 BA01 BB06 BC02 4F100 AK01B AK41A AK42A AK42B AK45B AL01A AL05A AL05B BA02 BA15 EH20 GB71 JA12A JJ03B JK02 JK13 JK17 YY00 5B035 AA07 BA05 BB02 BB09 CA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系
樹脂組成物からなる層と、これより耐熱性の高い樹脂組
成物からなる層とを備えたカード用シートであって、当
該カード用シートはＪＩＳＫ６７３４で測定した柔軟
温度が７５℃以上であり、かつＪＩＳＫ６７４５で測
定した引っ張り降伏強度が５７Ｎ／ｍｍ^２以下であるこ
とを特徴とするカード用シート。
【請求項２】実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系
樹脂組成物より耐熱性の高い樹脂組成物が、芳香族ポリ
カーボネート樹脂と脂肪族ジカルボン酸との共重合体を
主成分とする樹脂組成物であることを特徴とする請求項
１に記載のカード用シート。
【請求項３】実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系
樹脂組成物より耐熱性の高い樹脂組成物が、芳香族ポリ
カーボネートにポリブチレンテレフタレートを溶融混合
した樹脂を主成分とする樹脂組成物であることを特徴と
する請求項１に記載のカード用シート。
【請求項４】請求項１から３のカード用シートからなる
群のうちの少なくとも２枚以上のカード用シートを用い
て製造されたカードであって、該カード用シートの前記
実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂組成物か
らなる層どうしが接触する形態で積層して形成されるこ
とを特徴とするカード。