JP3876107B2 - カード用シート - Google Patents

Description

【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等に用いられるシートに関し、特に、カード加工における熱プレス工程でのシート変形を防止することができるシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にカードは、複数枚のシートを重ねて、熱プレスでシート間を熱融着した後、打ち抜き刃でカード形状に切断して製造される。
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）が使われている。
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の構成成分であるエチレングリコールの約３０モル％を１，４−シクロヘ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。ＰＥＴＧシートはＰＶＣシートに近いカードへの加工適性を持ち、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、ＰＶＣシートと比べると比較的低温でプレス融着が可能で、プレス時のシートの流動性も良いために、非接触式ＩＣカードの製造において、ＩＣデバイスを包埋するシートとして使用されている。
【０００３】
ところが非接触式ＩＣカードの製造において、ＩＣデバイスを２枚のＰＥＴＧシートで挟んでプレスし、ＩＣデバイスの膨らみがカード表面から認識できないレベルに仕上げようとすると、シート全体が流れ過ぎるためプレス後のシートが変形し、絵柄が歪んだり、カードの厚さが薄くなりすぎるという問題があった。
そこで、ＩＣデバイスを挟んでいる２枚のＰＥＴＧシートのそれぞれの外側にＰＥＴＧよりも耐熱性のあるシート、例えばポリカーボネート（以下「ＰＣ」ということもある）や、ＰＥＴＧとＰＣとのブレンド物からなるシートを配置してプレス時のシートの変形を防止する検討がなされてきた。
しかし、これらのシートがＰＥＴＧシートと融着し始めるのはＰＥＴＧシートが流動を始める温度より高温であるため、シートの変形を十分に防止することができないという問題があった。
また、ポリカーボネートや、ＰＥＴＧとＰＣとのブレンド物からなるシートはＰＥＴＧシートと比べると印刷適性が悪く、例えばオフセット印刷でベタを刷った時、ベタの濃さが出にくい等の問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発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、非接触式ＩＣカード等のカードの熱プレス工程におけるシートの流れを防止し、かつ印刷適性にも優れるカード用シートを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のカード用コアシートまたはオーバーシートは、スキン層の間にコア層を有しており、共押出法により積層される少なくとも３層のシートであって、スキン層が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り、コア層がポリカーボネート系樹脂組成物からなり、かつ、コア層の全シート中に占める厚さの割合が５０％以上、１００％未満であることを特徴とする。
ここで、上記カード用コアシートまたはオーバーシートの少なくとも片面にマット加工が施されており、かつ、シートが白色無機顔料を５重量％以上含有することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のカード用シートは、スキン層の間にコア層を有する少なくとも３層構成のシートであり、スキン層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り、コア層はポリカーボネート系樹脂組成物からなる。
ただし、コア層であるポリカーボネート系樹脂組成物からなる層の全シート厚中に占める割合は５０％以上であることが必要である。コア層の厚さがカード用シートの全厚さの５０％未満では、プレス工程におけるシートの変形を十分に防止することができない。
ポリカーボネート系樹脂組成物からなる層の全シート厚中に占める割合の上限は特に限定しないが、概ね９０％である。
またシートの全厚さについても特に規定しないが、概ね０．１〜０．２ｍｍの範囲であることが望ましい。
【０００７】
なお、本発明においてカード用シートは、スキン層／コア層／スキン層の構成を採ることができるが、コア層を挟む２層のスキン層の厚さはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、また各層は１層に限定されることなく、２層以上から成っていてもよい。
【０００８】
本発明におけるカード用シートは、最外層の一方のスキン層が低温での融着性を発揮する手段を有し、他方のスキン層が印刷適性を発揮する手段を有し、コア層が熱プレス工程におけるシートの変形防止を発揮する手段を有するものである。
カード用シートの一方のスキン層、すなわち一方の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は低温での融着性に優れ、他方のスキン層、すなわちコア層を挟んで反対側の面の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は印刷適性に優れ、コア層であるポリカーボネート系樹脂組成物からなる層はプレス工程におけるシートの変形を防止する働きがある。
【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」ということもある）とは、いわゆる芳香族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。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−シクロヘ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。
実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂組成物とは、主成分が非結晶性ポリエステル系樹脂である組成物を意味する。
なお、本発明において、コア層を挟む２層のスキン層は非結晶性のポリエステル系樹脂組成物からなれば特に限定されるものではなく、同一配合の組成物から成っても、そうでなくてもよい。
【００１０】
ここでいうポリカーボネート系樹脂には、ポリカーボネートの他にこれに類似するものも含まれ、またポリカーボネート系樹脂組成物とは、主成分がポリカーボネート系樹脂である組成物を意味する。
【００１１】
本発明において、シートの各層には必要に応じて着色剤、滑剤、フィラー、衝撃改良剤等の添加材が添加されていたり、物性を改良するために異種のポリマーがブレンドされていても構わない。
特に、クレジットカードのようにエンボス文字が刻印されるカードに用いられるシートの場合には、コア層にタルクのような板状フィラー、あるいはポリブチレンテレフタレートのように引張強度を低下させるポリマーがブレンドされていることが望ましい。
【００１２】
シートの少なくとも片面にはマット加工が施されていることが望ましい。マットの粗さについては特に限定しないが、１０点平均粗さ（Ｒｚ）が３μｍ以上、４０μｍ以下であることが望ましい。Ｒｚが３μｍ未満であると、シートを積層してプレス融着する時に、シートとシートの間、およびシートとプレスの艶板の間の空気が抜けにくく、得られたカードに欠陥が生じ易い。逆にＲｚが４０μｍを超えるような粗いマットの場合は微細な印刷ができないことがある。
【００１３】
シートがコアシートの一部として用いられる場合には、シートには白色無機顔料がシート中、５重量％以上添加されていることが望ましい。白色無機顔料が添加される層はスキン層およびコア層のいずれか１層でもよいし、２層以上の層に添加されていてもよい。
白色無機顔料の添加量が５重量％未満では、ＩＳＯあるいはＪＩＳ規格で定められているカードの光透過濃度を満たさなかったり、カードリーダライタがカードを感知できなくなることがある。また白色無機顔料の添加濃度の上限は特に限定しないが、添加濃度が高すぎるとシートの物性や加工性が低下するため、その上限は概ね３０重量％である。
【００１４】
本発明において、３層のカード用シートを得るには、例えば、各層の樹脂組成物を共押出して積層する共押出法、各層をフィルム状に形成し、これをラミネートする方法、２層を共押出法で形成し、これに別途形成したフィルムをラミネートする方法等があるが、生産性、コストの面から共押出法により積層することが好ましい。
具体的には、各層の樹脂組成物をそれぞれ配合し、あるいは必要に応じてペレット状にして、Ｔダイを共有連結した３層Ｔダイ押出機の各ホッパーにそれぞれ投入し、温度２００℃〜２８０℃の範囲で溶融して３層Ｔダイ共押出し、冷却ロール等で冷却固化して、３層積層体を形成することができる。なお、本発明のカード用シートは、上記方法に限定されることなく、公知の方法により形成することができ、例えば、特開平１０−７１７６３号第（６）〜（７）頁の記載に従って得ることができる。
【００１５】
本発明のカード用シートを用いて、ＩＣカード等を作製することができ、例えば、本発明のカード用シートをコアシートとして用いることも、オーバーシートとして用いることもできる。また、本発明のカード用シートを２枚以上重ねてコアシートやオーバーシートとすることもできる。
【００１６】
【実施例】
以下に、本発明を実施例を用いて具体的に説明する。
実施例１
スキン層として非結晶性ポリエステル（イーストマンケミカル社製、「ＰＥＴＧ６７６３」）を、コア層としてポリカーボネート（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、「ノバレックス７０２２」）を用い、かつ、それぞれの層に酸化チタンを１０重量％配合して、Ｔダイ共押出法によりスキン層／コア層／スキン層の３層のカード用シートを得た。ただし、シートの総厚さは１５０μｍであり、各層の厚さは表１に示すように、表裏のスキン層の厚さは同じとし、スキン層（３７．５μｍ）／コア層（７５μｍ）／スキン層（３７．５μｍ）で、コア層の厚さ比率を５０％とした。
【００１７】
実施例２〜４
実施例１において、各層の厚さ、シートの総厚さ、コア層の厚さ比率を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、３層のカード用シートを作製した。ただし、表裏のスキン層の厚さは同一とした。
【００１８】
比較例１
非結晶性ポリエステル（イーストマンケミカル社製、「ＰＥＴＧ６７６３」）に酸化チタンを１０重量％配合して、Ｔダイ押出法によりスキン層のみからなる、厚さが１５０μｍの単層のカード用シートを作製した。
【００１９】
比較例２
実施例１において、スキン層およびコア層の厚さを表１に示すように、４５μｍ／６０μｍ／４５μｍとなるようにし、コア層の厚さがシート全体の４０％となるように変更した以外は実施例１と同様にして、３層のカード用シートを作製した。
【００２０】
比較例３
ポリカーボネート（三菱エンジニアリングプラスチック社製、「ノバレックス７０２２」）に酸化チタンを１０重量％配合して、Ｔダイ押出法によりコア層のみからなる、厚さが１５０μｍの単層のカード用シートを作製した。
【００２１】
得られた実施例１〜４、および比較例１〜３のカード用シートを用いて、以下に示すようにカードを作製し、プレス時の流れの程度を評価した。
すなわち、ＰＥＴＧ６７６３に酸化チタンを１０重量％配合した組成物を、Ｔダイのホッパーに投入し、Ｔダイ押出法により厚さが２５０μｍの単層シート（以下「コアシート」という）を作製した。
次いで、得られたコアシートおよび得られた各カード用シートを３００ｍｍ角にカットし、カード用シート／コアシート／非接触式ＩＣモジュール／コアシート／カード用シートの順に重ねた。これを各シートがずれないようにクロムメッキ板の間に挟み、プレス温度が１４０℃、シート面圧が１５ｋｇｆ／ｃｍ^２で１０分間プレス加熱し、溶融一体化した。その後、冷却して取り出し、カード状の積層物を得た。
【００２２】
プレス時の流れの評価：
プレスして得られたカード状の積層物の中央部にプレス前のカード用シートを重ね、上下左右方向のシートの流れ距離を測定した。
測定した流れの距離の最大値が５ｍｍ以下であるものを記号「○」、５ｍｍを超えるものを「×」で示した。その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１から明らかなように、実施例１〜４のカード用シートは、プレス時の流れ距離が５ｍｍ以下であり、熱プレス工程におけるシートの流れを防止することができるものであることが分かった。また、カード用シートにオフセットのベタ塗り印刷を施したところ、鮮明な印刷画像が得られることが分かった。
比較例１〜３のカード用シートは、プレス時の流れが５ｍｍを超え、シートの流れを防止することができないことが分かった。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明のカード用シートは非ＰＶＣ系のカード用シートであり、カード加工におけるプレス工程でのシートの流れ防止効果に優れ、特に非接触式ＩＣカード用シートとして好適に使用できるものである。

Claims (2)

1. スキン層の間にコア層を有しており、共押出法により積層される少なくとも３層のシートであって、スキン層が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り、コア層がポリカーボネート系樹脂組成物からなり、かつ、コア層の全シート中に占める厚さの割合が５０％以上、１００％未満であることを特徴とするカード用コアシートまたはオーバーシート。
2. シートの少なくとも片面にマット加工が施されており、かつ、シートが白色無機顔料を５重量％以上含有することを特徴とする請求項１に記載のカード用コアシートまたはオーバーシート。