JP6339781B2 - カードの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、生産性及び意匠性に優れたカード及びその製造方法に関する。

非接触式ＩＣカードは、定期券、乗車券、キャッシュカード、プリペイドカード等の代替品として広く使用されている。この非接触式ＩＣカードは、例えば、ＩＣチップ、制御部、アンテナ等を実装した電子基板（インレット）を樹脂基材で挟み込み、熱プレスによって融着一体化することにより得られる。

近年では、ＩＣカードの意匠性も重要な課題となってきており、ＩＣカードの表面に写真や模様を形成する等のカード表面に加工する技術が検討されている。例えば、特許文献１には、表面に凹凸模様を付与したカードの製造方法が提案されている。

特開２０１２−２５０５２６号公報

しかしながら、上記特許文献１等で提案されている技術では、生産性や意匠性が十分ではなく、未だ改善の余地がある。

本発明は、上記問題を解消するためになされたものであり、生産性及び意匠性に優れたカード及びその製造方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のカードの製造方法は、カード基材と、一主面に凸部パターンが形成され、表面に剥離性を有する転写シートとを、上記転写シートの凸部パターン形成面が上記カード基材の一主面に対向するように積層して積層体を形成する積層工程と、上記積層体を加熱しながら厚み方向にプレスすることで、上記転写シートの上記凸部パターンを上記カード基材の一主面に転写し、上記カード基材の一主面に凹部パターンを形成するプレス工程と、上記転写シートを剥離する剥離工程とを含み、上記転写シートは、上質紙からなる支持基材の一主面上に、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、あるいはポリエチレンテレフタレートからなる樹脂層が形成された積層体であって、該積層体の樹脂層形成面に凸部パターンが形成されたものであることを特徴とする。

本発明のカードは、本発明のカードの製造方法によって製造されたことを特徴とする。

本発明によれば、生産性及び意匠性に優れたカードを提供できる。

本発明のカードの製造方法の一例を説明するための分解斜視図である。 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造方法で用いられる転写シートの一例を示す一部拡大側面図である。 絵柄層の模様の一例を示す平面図である。 本発明のカードの製造方法の他の例を説明するための分解斜視図である。 本発明のカードの他の例を示す断面図である。 本発明のカードの製造方法で用いられる転写シートの製造方法の一例を説明するための図である。

本発明のカードの製造方法は、カード基材と、一主面に凸部パターンが形成され、表面に剥離性を有する転写シートとを、上記転写シートの凸部パターン形成面が上記カード基材の一主面に対向するように積層して積層体を形成する積層工程と、上記積層体を加熱しながら厚み方向にプレス（以下、熱プレスともいう。）することで、上記転写シートの上記凸部パターンを上記カード基材の一主面に転写し、上記カード基材の一主面に凹部パターンを形成するプレス工程と、上記転写シートを剥離する剥離工程と、を含むものである。本発明では、従来のように離型フィルムを用いる必要がないため、プレス工程前に離型フィルムを積層する工程と、プレス工程後に離型フィルムを剥離する工程とを省略でき、意匠性に優れたカードを効率よく製造できる。

本発明のカード製造方法に用いられるカード基材は、少なくとも１層以上のコアシートを含むものであればよいが、少なくとも１層以上のコアシートの両主面上に一対の外装シートが配置された構成であってもよい。

上記カード基材を構成するコアシートは、熱可塑性を有する、白色または光透過性の基材からなる。厚みは、５０μｍ〜８４０μｍが好ましく、サイズは、後述する熱プレス装置の金属板より１０ｍｍ以上小さいことが好ましい。サイズが大きすぎると、カード基材の外周部において積層不良が発生する。コアシートの材料には、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、非晶質ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルムを用いることができるが、塩化ビニル（ＰＶＣ）や非晶質ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）が好適に用いられる。

上記カード基材を構成する外装シートは、白色または光透過性の基材からなる。厚みは、５０μｍ〜２５０μｍが好ましく、サイズは、後述する熱プレス装置の金属板より１０ｍｍ以上小さいことが好ましい。サイズが大きすぎると、カード基材の外周部において積層不良が発生する。外装シートの材料には、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、非晶質ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルムを用いることができるが、塩化ビニル（ＰＶＣ）や非晶質ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）が好適に用いられる。

上記カード基材を構成する部材の積層方法としては、ロールツーロール方式と枚葉式等の周知の方法を使用可能である。積層する層の数は必要に応じて決めればよいが、通常、最終的に得られるカードの厚みが０．６８〜０．８４ｍｍの範囲内に収まるようにする。

本発明のカード製造方法に用いられる転写シートは、一主面に所定形状の凸部パターンを有するものであり、熱プレスを行うときに熱変形がなく、凸部パターンをカード基材の表面に転写できるものであれば、特に限定されない。例えば、転写シートは、支持基材の一主面上に樹脂層が形成された積層体であって、該積層体の樹脂層形成面に凸部パターンが形成されたものである。

ここで、転写シートの形成方法について図７を用いて説明する。まず、支持基材２１の一主面上に樹脂を塗布して樹脂層２２を形成した後、所望の凹凸パターン７０ａを有する凹凸ローラ７０を矢印方向に転がしながら、支持基材２１の樹脂層形成面を加圧することによって、凹凸ローラ７０の凹凸パターン７０ａが支持基材２１の樹脂層形成面に転写され、樹脂層形成面に凸部パターン２２ａを有する転写シートが得られる。樹脂層の厚みは、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。これは、厚みが小さくなりすぎると、凸部パターンを形成することが難しくなり、厚みが大きくなりすぎると、凸部パターンが大きくなって、カード基材が転写シートに食い込み、剥離工程で転写シートを剥離しにくくなるからである。また、支持基材の厚みは、通常、１００μｍ〜３００μｍが好ましい。厚みが厚くなりすぎると、後述する熱プレス装置の金属板からの熱伝導を遮断して積層不良が発生することがある。樹脂層及び支持基材の耐熱温度は、１００℃〜２１０℃であることが好ましい。

上記転写シートは、表面に剥離性が付与されていることが好ましい。これは、プレス工程時に、転写シートが熱プレス装置の金属板やカード基材に貼りつくのを防止できるからである。例えば、樹脂層の材料には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げられ、支持基材の材料には、上質紙等が挙げられる。本発明における転写シートとしては、表面にＰＰ、ＰＶＡ、あるいはＰＥＴからなる樹脂層が形成された上質紙を用いることがより好ましい。この場合、積層工程の際に、転写シートの樹脂層形成面がカード基材側に配置されるため、プレス工程時に、支持基材である上質紙の紙繊維がカード基材に食い込むことを防いで、転写シートがカード基材に貼りつくのを防止でき、従来のように転写シートとカード基材との間に剥離シートを配置する必要がなくなる。また、プレス工程時に、後述する熱プレス装置の金属板が支持基材である上質紙と接することになるため、転写シートが金属板と貼りつくのを防ぐことができる。つまり、ＰＰ、ＰＶＡ、あるいはＰＥＴからなる樹脂層が形成された上質紙を転写シートとして用いることで、従来のように離型フィルムを用いる必要がないので、カードの生産性を向上できる。

本発明のカード製造方法におけるプレス工程では、熱プレスによって、カード基材を構成する各基材が一体成形されるとともに、カード基材に凹部パターンが形成されることになる。熱プレス条件としては、カード基材、例えば、コアシートや外装シートに用いたシートのガラス転移温度以上であることが好ましく、通常、プレス温度は、１００℃〜１６０℃の範囲内で設定され、プレス圧力は、０．５ＭＰａ〜３ＭＰａの範囲内で設定され、プレス時間は、プレス機によって変化するが多段プレス機の場合は通常２０分〜４０分の範囲内で設定される。

上記カード基材の一主面に形成された凹部パターンの深さは、５μｍ〜１５０μｍであることが好ましい。目の細かな皺状の凹部パターンの場合は、凹部パターンの深さが深すぎると、剥離工程において転写シートを剥離しにくくなるため、浅めのほうが好ましい。爬虫類等の革模様のような比較的大柄な凹部パターンの場合は、凹部パターンが深くても皺の密度が小さいため、剥離工程において転写シートを離型しにくくなるという問題は生じないが、浅すぎると、爬虫類等の革模様の質感が再現出来ないため、深めのほうが好ましい。

ここで、本発明のカードの製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明のカードの製造方法の一例を説明するための分解斜視図であり、ここでは、プレス工程前の状態を示している。図２は、本発明のカードの構成の一例を示す断面図、図３は、転写シートの構成の一例を示す一部拡大側面図である。図２及び図３において、図１と同一構成要素については同一符号を付している。

まず、積層工程では、図１に示すように、外装シート３１、コアシート３２，３３，３４（ここでは、３層構造のコアシート）、外装シート３５をこの順に積層してカード基材３を形成し、このカード基材３の両主面上に転写シート２を積層して積層体を形成する。ここで、転写シート２は、図３に示すように、支持基材２１上に所定形状の凸部パターン２２ａを有する樹脂層２２が形成されたものである。

次のプレス工程において、上記積層体を熱プレス装置（図示せず）の一対の金属板１間に配置し、積層体の厚み方向に熱プレスし、転写シート２の凸部パターン２２ａをカード基材３の両表面に転写する。

次の剥離工程において、転写シート２を剥離する。これにより、図２に示すように、転写シート２の凸部パターン２２ａに対応する凹部パターン３０を両表面に有するカードが得られる。

本発明におけるカード基材は、絵柄層を有していてもよい。この場合、より優れた意匠性を有するカードを製造できる。絵柄層は、カード基材を構成するコアシート面、あるいは外装シート面に設けることができる。絵柄層の形成方法としては、インキ組成物を、グラビア印刷法、オフセット印刷法、シルクスクリーン印刷法等の公知の印刷方法で基材に印刷することにより形成される。インキ組成物としては、着色剤、バインダ、溶剤、可塑剤、硬化剤等を適宜混合したものが使用される。

また、上記絵柄層を持つカードの表面に凹部を付与することで、優れた質感をカードに付与することができる。図４は、絵柄層の模様の一例を示す平面図である。例えば、絵柄層が図４に示す模様を有する場合、転写シートの凸部パターン形成面に、図４の実線４１に沿った凸部パターンを形成し、この凸部パターンをカード基材に転写することで、カード表面に模様だけでなく、模様に対応した３次元的な加工を加えることができるため、より意匠性に優れたカードを製造できる。具体的には、絵柄層が皮革柄の模様を有する場合には、凸部パターンの形状が皮革柄の形状になるように形成することで、最終的に得られるカードの外観を皮革材料に近づけることができ、より優れた質感のカードを製造可能となる。また、絵柄層が木目柄の模様を有する場合には、凸部パターンが木目柄の形状となるように形成することで、最終的に得られるカードの外観を木材に近づけることができる。但し、絵柄層の模様と凸部パターンの形状が一致している必要はない。

本発明の製造方法における積層工程は、カード基材と転写シートとの間に薄膜樹脂シートをさらに積層する工程を含んでもよい。この場合、次のプレス工程では、熱プレスによって、転写シートの凸部パターンと薄膜樹脂シートの表面性を、カード基材に転写することができ、さらに次の剥離工程では、転写シート及び薄膜樹脂シートを剥離することで、所望の凹部パターンと表面性が付与されたカードが得られる。薄膜樹脂シートとしては、鏡面仕上げのフィルムやマット仕上げのフィルム等が挙げられる。鏡面仕上げのフィルムを用いた場合には、表面に光沢性を有するカードを製造でき、マット仕上げのフィルムを用いた場合には、表面に光沢性を有さないカードを製造できる。薄膜樹脂シートの材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）等が挙げられ、具体的には、東レ株式会社製の商品名“トレファン”、ＰＡＣＯＴＨＡＮＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製の商品名“ＰＡＣＯＴＨＡＮＥ”等を用いることができる。薄膜樹脂シートの厚みは、２５μｍ〜４０μｍが好ましい。厚みが厚くなりすぎると、凸パターンが転写されにくくなり、厚みが薄くなりすぎると、作業性が低下する。

ここで、薄膜樹脂シートを設けた場合のカードの製造方法について説明する。図５は、本発明のカードの製造方法の他の例を説明するための分解斜視図であり、ここでは、プレス工程前の状態を示している。図５において、図１と同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

図５に示すように、カード基材３の両主面上にそれぞれ、薄膜樹脂シート５及び転写シート２を積層して積層体を形成した後、熱プレスを行うことで、両表面に薄膜樹脂シート５の表面性及び転写シート２の凸部パターンが転写されたカードが得られる。デザインにより高い光沢性が必要な場合、薄膜樹脂シート５として鏡面仕上げフィルムを用いることで、カード表面に光沢性を付与できる。一方、薄膜樹脂シート５としてマット仕上げのフィルムを用いることで、カード表面の光沢を消すことができる。このようにして、カード表面の光沢性を制御できる。

本発明のカードは、非接触式ＩＣカード、接触式ＩＣカード、磁気カードにも適用可能である。

非接触式ＩＣカードの場合、本発明におけるカード基材は、インレット基材をさらに含み、例えば、インレット基材の両主面にそれぞれコアシートが積層され、コアシートの表面にさらに外装シートが積層された構成となる。但し、外装シートを省略する場合もある。インレット基材とは、フィルム基板の実装面に、アンテナや半導体部品等の無線通信に必要な部品であるＩＣチップやＩＣモジュールが搭載されたものである。フィルム基板としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、非晶質ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）等で形成されている。

図６に、インレット基材を有する場合の本発明のカードの一例を示す。図６において、図２と同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。図６において、インレット基材３６は、フィルム基板３６ａの実装面にＩＣチップ３６ｂが搭載されたものである。図６に示すカードは、図２に示すカードの中間層にあたるコアシート３３をインレット基材３６に変更したこと以外は、図２に示すカードと同様にして、製造できる。

接触式ＩＣカードの場合、最終的に得られるカードは、最表面に接触端子付きＩＣチップが実装された構成となる。また、磁気カードの場合、最終的に得られるカードは、カードの最表面に磁気テープが配置された構成となる。但し、接触式ＩＣカードと磁気カードの凹部パターンの形成は、接触式ＩＣと磁気テープの非搭載面にのみ可能である。

本発明は、生産性及び意匠性に優れたカードを製造でき、該カードは、接触式ＩＣカード、非接触式ＩＣカード、磁気カード等として利用可能である。

１ 金属板
２ 転写シート
２１ 支持基材
２２ 樹脂層
２２ａ 凸部パターン
３ カード基材
３０ 凹部パターン
３１ 外装シート
３２ コアシート
３３ コアシート
３４ コアシート
３５ 外装シート
３６ インレット基材
３６ａ フィルム基材
３６ｂ ＩＣチップ
５ 薄膜樹脂シート
７０ 凹凸ローラ
７０ａ 凹凸パターン

Claims (9)

1. カード基材と、一主面に凸部パターンが形成され、表面に剥離性を有する転写シートとを、前記転写シートの凸部パターン形成面が前記カード基材の一主面に対向するように積層して積層体を形成する積層工程と、
   前記積層体を加熱しながら厚み方向にプレスすることで、前記転写シートの前記凸部パターンを前記カード基材の一主面に転写し、前記カード基材の一主面に凹部パターンを形成するプレス工程と、
   前記転写シートを剥離する剥離工程とを含み、
   前記転写シートは、上質紙からなる支持基材の一主面上に、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、あるいはポリエチレンテレフタレートからなる樹脂層が形成された積層体であって、該積層体の樹脂層形成面に凸部パターンが形成されたものであることを特徴とするカードの製造方法。
2. 前記カード基材の一主面に形成された前記凹部パターンの深さは、５μｍ〜１５０μｍである請求項１に記載のカードの製造方法。
3. 前記積層工程は、前記カード基材と前記転写シートとの間に薄膜樹脂シートをさらに積層する工程を含み、
   前記プレス工程は、前記プレスによって、前記転写シートの前記凸部パターンと薄膜樹脂シートの表面性を、前記カード基材に転写し、
   前記剥離工程は、前記転写シート及び薄膜樹脂シートを剥離する請求項１又は２に記載のカードの製造方法。
4. 前記カード基材は、絵柄層を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のカードの製造方法。
5. 前記絵柄層は、皮革柄の模様を有し、
   前記転写シートの前記凸部パターンは、皮革柄の形状をしている請求項４に記載のカードの製造方法。
6. 前記絵柄層は、木目柄の模様を有し、
   前記転写シートの前記凸部パターンは、木目柄の形状をしている請求項４に記載のカードの製造方法。
7. 前記カード基材は、少なくとも１層以上のコアシートを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のカードの製造方法。
8. 前記カード基材は、少なくとも１層以上のコアシートと、前記コアシートの両主面上に配置される一対の外装シートとを含む請求項１〜７のいずれか１項に記載のカードの製造方法。
9. 前記カード基材は、フィルム基板の実装面にＩＣチップが搭載されたインレット基材をさらに含み、
   前記インレット基材は、一対のコアシート間に配置されている請求項７又は８に記載のカードの製造方法。

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