(57)【要約】【課題】プラスチックカードの繰り返しの折り曲げに対する耐久性及び加工性の両方に優れたプラスチックカードを実現し、及びそのプラスチックカードを簡易に製造し得る製造方法を提供する。【解決手段】ＩＣカードＣは、カード基材１と、カード基材１をラミネートするオーバーシート３とを備えてなり、このオーバーシート３は透明延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなることを特徴とする。そして、ＩＣカードＣは、カード基材１に対して、オーバーシート３を熱圧着によって貼り付けて一体化されることにより製造される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード基材と、
上記カード基材をラミネートするオーバーシートとを備え、
上記オーバーシートは、透明延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなることを特徴とするプラスチックカード。
【請求項２】
上記カード基材は、非塩化ビニル系樹脂材料からなることを特徴とする請求項１記載のプラスチックカード。
【請求項３】
上記オーバーシートは、上記カード基材に対して熱圧着で貼り付けられていることを特徴とする請求項１記載のプラスチックカード。
【請求項４】
上記オーバーシートは、上記カード基材と接する面の表面粗さＲａが８０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３記載のプラスチックカード。
【請求項５】
上記オーバーシートは、上記カード基材と接する面の表面粗さＲａが８０ｎｍ以上、１８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４記載のプラスチックカード。
【請求項６】
上記オーバーシートは、全光線透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１記載のプラスチックカード。
【請求項７】
上記オーバーシートは、ヘーズ値が１８％以上、４０％以下であることを特徴とする請求項１記載のプラスチックカード。
【請求項８】
上記オーバーシートは、厚さが２５μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプラスチックカード。
【請求項９】
ＩＣチップを有するＩＣモジュールが配設されていることを特徴とする請求項１記載のプラスチックカード。
【請求項１０】
カード基材に対して、透明延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるオーバーシートを熱圧着によって貼り付けることを特徴とするプラスチックカードの製造方法。
【請求項１１】
上記オーバーシートは、上記カード基材と接する面の表面粗さＲａが８０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下に調整されることを特徴とする請求項１０記載のプラスチックカードの製造方法。
【請求項１２】
上記オーバーシートは、上記カード基材と接する面の表面粗さＲａが１８０ｎｍ以下に調整されることを特徴とする請求項１１記載のプラスチックカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード基材表面がオーバーシートによってラミネートされたプラスチックカード及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャッシュカードやクレジットカード、ＩＤカード等の各種プラスチックカードにおいては、カード所有者の氏名や会員番号等、簡単な個人情報が記録された磁気記録媒体からなる磁気ストライプを有する磁気記録方式のカードが従来から広く利用されている。しかしながら、近年においては、上述したような個人情報の流出を防ぐために、セキュリティーの強化を重視する傾向があり、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）チップを記憶素子として備え、より高いセキュリティー性を有するＩＣカードが注目され、また主流になりつつある。特に、非接触式のＩＣカードは、搭乗システムやセキュリティーシステム等の多くの分野において使用されており、その普及には目を見張るものがある。
【０００３】
上述したＩＣカードは、ＩＣモジュールが挟み込まれた一対のカード基板を熱溶着することによって作製される。このカード基材の材料としては、エンボス加工等の加工性に優れる塩化ビニル系の樹脂がほとんどである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塩化ビニル系樹脂製のカード基材は繰り返しの折り曲げに対する耐久性が低いという欠点がある。また、近年では、環境問題が重視されており、上述した塩化ビニル系樹脂製のカード基材を焼却した際に発生する有毒ガスが与える環境負荷も問題となっている。このため、塩化ビニル系樹脂の代替材料が非塩化ビニルを中心に検討されているが、繰り返しの折り曲げに対する耐久性と加工性の両方が満足するような材料の発見は困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、繰り返しの折り曲げに対する耐久性及び加工性に優れたプラスチックカード及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、上述したプラスチックカードにおいて、繰り返しの折り曲げに対する耐久性がカードの最外層に貼り付けられるオーバーシートが持つ材料特性に依存していることを見出し、さらに種々のオーバーシート用の材料につき鋭意検討した結果、延伸ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）系の樹脂をオーバーシートとして使用することによってカードに高い耐久性が付与されることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明に係るプラスチックカードは、カード基材と、カード基材をラミネートするオーバーシートとを備えており、このオーバーシートは透明延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなることを特徴とする。
【０００８】
上述した構成を有する本発明に係るプラスチックカードによれば、カードの最表面に強度の高いＰＥＴ材、具体的には透明延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるオーバーシートを使用することにより、繰り返しの折り曲げに対する耐久性の向上が実現される。
【０００９】
また、本発明のプラスチックカードでは、オーバーシートの厚さを一定範囲、具体的には２５μｍ以上、５０μｍ以下に規制することによってエンボス加工等の加工性も良好となり、優れた耐久性及び加工性の両立が可能とされる。
【００１０】
本発明に係るプラスチックカードの製造方法は、カード基材に対して、透明延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるオーバーシートを熱圧着によって貼り付けることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るプラスチックカードの製造方法によれば、熱圧着という簡易な方法によって強度の高いＰＥＴ材からなるオーバーシートをカード基材に貼り付けるため、繰り返しの曲げ対する耐久性に優れたカードの製造が簡易に実現可能となる。
【００１２】
また、本発明では、接着剤塗布を必要としないため、工程が簡略化されて、歩留まりの向上が実現されるとともに、接着剤塗布に伴う溶剤の揮発により作業環境・地球環境の両方に悪影響を与えることがなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプラスチックカード及びその製造方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、本発明を非接触式のＩＣカードＣに適用した例について説明する。
【００１４】
ＩＣカードＣは、図１に示すように、一対の白色のカード基材１間にＩＣモジュール２が挟み込まれて接着されているとともに、一対のカード基材１のそれぞれに透明なオーバーシート３が積層され且つ貼り付けられてラミネートされている。このＩＣカードＣに文字、絵柄等の印刷を行う場合には、カード基材１とオーバーシート３との間、すなわちカード基材１のオーバーシート３側の面に印刷しても、またオーバーシート３のカード基板１側の面に反転させて印刷しても良い。なお、このときＵＶ硬化性のインキを用いると、カード基材１とオーバーシート３との接着に不具合が生じるおそれがあるので注意を要する。
【００１５】
カード基材１には、プラスチックカードに用いられる公知の材料がいずれも使用可能である。例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂）の他、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ（ポリエチレンテレフタレート共重合体）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等のポリエステルが代表的である。この他、ポリスチレン、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、アクリロニトリル−スチレン共重合体、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等を使用することができる。また、これらをポリマーアロイ化した材料、具体的にはポリカーボネート／ＰＥＴＧ、ポリカーボネート／ＰＢＴ、ポリカーボネート／ＡＢＳ等もプラスチックカードに用いる材料として適している。なかでも、非結晶性ポリエステルやポリカーボネート、又はこれらのポリマーアロイが好適である。
【００１６】
また、カード基材１には、環境に配慮し、非塩化ビニル系樹脂材料や、潤滑剤等の添加剤があまり加えられていないもの、例えば三菱樹脂製のＰＧ−ＷＨＩ（商品名）等を用いることが好ましい。
【００１７】
ＩＣモジュール２は、高分子フィルム上に金属薄膜をドライラミネート又は蒸着、或いはメッキ等の方法により積層し、イオンエッチングにてアンテナパターンが形成された薄層状コイル（詳しい図示は省略する。）にＣＰＵ（中央演算処理装置）と書き換え可能な不揮発性メモリ等から構成されるＩＣチップ２ａが接続されている。ＩＣチップ２ａのメモリには、例えばＩＣカードＣを定期券として使用する場合には乗車区間や有効期間を示す定期券情報等が更新データとして記録されたり、ＩＣカードＣの保有者を識別するための固有データが予め記録されたりする。
【００１８】
このＩＣモジュール２は、ＩＣカードＣにおける上下の厚み構成が非対称になったり、ＩＣモジュール２がＩＣカードＣの中心から逸れているとカードが反る原因になりやすいため、各層の厚みがカード中心から上下対称になるように、上述したように一対のカード基材１間に挟み込んで配設されることが好ましい。
【００１９】
オーバーシート３は、ＩＣカードＣの最表面に貼り付けられる。ＩＣカードＣにおいては、ＩＣモジュール２の保護自体はカード基材１のみで達成しうるが、上述したようにカード基材１が柔軟性のある材料により形成されているため、カード自体の曲げやねじり等に対する耐久性は最表面のオーバーシートの材料特性に依存している。一般に、カード用のオーバーシートとしては、印刷の色調を損なわないように透明であること（透明性）と、カードとしての耐久性の点から強度が強いことを兼ね備えていることが求められている。このような要請から、オーバーシート３には、透明延伸ＰＥＴが用いられる。ここで、延伸ＰＥＴとは、無延伸状態のＰＥＴシートを縦方向及び横方向にそれぞれ３倍ずつ伸ばした（面積にして９倍になる）２軸延伸ＰＥＴである。
【００２０】
ＩＣカードＣでは、このように最表面のオーバーシート３に強度の高いＰＥＴ材を使用することによって、繰り返しの曲げ対しても非常に強くなり、優れた耐久性を得ることができる。
【００２１】
また、オーバーシート３は、その厚さが２５μｍ以上、５０μｍ以下のものが使用される。オーバーシート３は、２５μｍ未満だと十分な耐久性を得ることができず、またカード基材１にラミネートするラミネート機においてシートハンドリングしにくくなるからである。さらに、５０μｍを超えるとオーバーシート３自体が硬くなり過ぎ、例えばカードにエンボス加工を施して文字を刻印する場合には、加工性が悪くなりエンボス文字の高さが充分に確保できないおそれが生じるからである。このように、オーバーシート３の厚さを規制することで、優れた耐久性と加工性とを両立させることができるようになる。
【００２２】
上述した透明延伸ＰＥＴは、結晶化シートであり、融点以上に温度を上げないと熱融着せず、またそのような温度だと結晶が崩れ、物性が極端に低下するため、一般に接着剤によってカード基材１に貼り付けられる。このような接着剤による貼り付けは、高分子、例えばポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂を有機溶剤に溶かしてなる溶剤系塗料の接着剤をカード基材に塗布することによって行われている。しかしながら、カード基材１への接着剤の塗布工程が増えることによって作業の煩雑化や歩留まりの低下を招き、さらにはコスト面においても悪影響を及ぼす可能性もある。また、有機溶剤の高い揮発性によって塗布した接着剤の重量が急速に変化するため、塗布量の調整が難しく、塗布適正に不都合が生じる。さらに、揮発した有機溶剤は、作業環境を悪化させて人体に対して悪影響を及ぼすだけでなく、引火し易いため、塗布工程、特に乾燥工程において吸引設備や防爆設備などが必要とされる。加えて、有機溶剤の揮発は、地球環境の視点からも好ましくない。
【００２３】
そこで、ＩＣカードＣでは、透明延伸ＰＥＴのカード基材１と接する面の表面粗さＲａを調整することによって熱圧着が可能となることに着目し、カード基材１とオーバーシート３との熱圧着を実現している。オーバーシート３に用いられる透明延伸ＰＥＴは、その表面粗さＲａが８０ｎｍ以上の場合において、カード規格を充分に満足する接着強度を得ることができるが、透明延伸ＰＥＴは通常、表面粗さＲａが３０ｎｍ以下であるため、そのままではカード基材１との充分な接着強度を得ることができない。このため、オーバーシート３においては、球状シリカ等の透明フィラーを添加することによって表面粗さＲａを８０ｎｍ以上に調整している。このとき、酸化チタン等の不透明フィラーを用いると、オーバーシート３の全光線透過率が低くなり、またヘーズ値が高くなって、オーバーシート３に求められる透明性が損なわれるため、球状シリカ等の透明フィラーを使用することが好ましい。
【００２４】
なお、オーバーシート３は、全光線透過率が８０％以上で、ヘーズ値が１８％以上、４０％以下とされ、より好ましくは全光線透過率が８０％を超えることを要する。全光線透過率及びヘーズ値を上述した範囲とすることにより、カード基材１等に施された印刷の視認性を低下させずにオーバーシート３に求められる透明性を確保することができる。
【００２５】
一方、オーバーシート３は、表面粗さＲａを２００ｎｍ以上にすると、カード基材１との接着強度は良好となるが、全光線透過率が低下し、ヘーズ値も高くなるため、上述したようなオーバーシート３に求められる透明性が損なわれ、カード基材１等に施された印刷の視認性が低下するといった問題が生じる。
【００２６】
以上のことから、オーバーシート３には、表面粗さＲａが８０ｎｍ以上、２００以下に調整された透明延伸ＰＥＴが用いられる。
【００２７】
なお、上述したＩＣカードＣにおいては、透明フィラーによりオーバーシート３の表面粗度Ｒａを調整しているが、本発明はこのようなものに限らず機械的にオーバーシート３の表面粗さを調整したものであっても良い。
【００２８】
また、上述したＩＣカード３において、オーバーシート３とする透明延伸ＰＥＴは、カード基材１側の主面に易接着処理を施しておいても良い。易接着処理の方法としては、公知の方法、例えばコロナ放電処理、プラズマ放電処理、紫外線（ＵＶ）照射処理，放射線（ＥＢ）照射処理などの活性エネルギー線照射による方法、火炎処理、更にＰＶＤ，ＣＶＤなどのベーパーデポジット法等を適用することができる。
【００２９】
このように、本発明は上述した構成例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００３０】
このようなＩＣカードＣによれば、カード基材１に対するオーバーシート３の貼り付けが熱圧着で行われ、特別な接着剤塗布を必要としないので、工程を簡略化し、歩留まりを向上させることができるとともに、接着剤塗布に伴う溶剤も使用する必要がなくなり作業環境・地球環境ともに悪影響を与えることがなくなる。
【００３１】
上述した構成を有するＩＣカードＣは、ＩＣモジュール２が一対のカード基材１に挟み込まれて積層され且つこれらカード基材１に表面粗さＲａが上述した範囲に調整されたオーバーシート３がさらに積層され、その後熱プレスを施して熱圧着することによって一体化されて製造される。このときの熱圧着は、温度１００℃乃至２００℃、圧力１００ｋＰａ乃至１０ＭＰａの条件下で行われる。この熱圧着により、カード基材１とオーバーシート３とが、「カードの構造を形成する素材の構成層は、６Ｎ／ｃｍ以上の剥離強度を持つように、すべての層を張り合わせていなければならない。」とするＪＩＳ　Ｘ　６３０１−１９９８　８．１．８の規定を満たすことは勿論、より実用的な使用に耐え得る１２Ｎ／ｃｍ以上の接着強度で貼り付けられる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明のプラスチックカードについて、実際の実験結果に基づき説明する。なお、本発明は以下に示す実施例に限定されないことは勿論である。
まず、以下のようにして各サンプルのＩＣカードを作製した。
【００３３】
サンプル１
ＩＣモジュールを介して一対のカード基材を上下対称となるように積層し、さらにその外側にオーバーシートとしてカード基材と接する面の表面粗さＲａが２３ｎｍ、ヘーズ値が４％、全光線透過率が９８％、厚さが５０μｍの透明延伸ＰＥＴフィルム（三菱化学社製）を積層して５層構造とした後に、温度１３０℃、圧力１．０ＭＰａの条件にて熱圧着し、一体化して所定サイズに打ち抜くことによってサンプル１のＩＣカードを作製した。上述したＩＣモジュールとしては、薄層状コイルにＩＣチップが接続されたいわゆる非接触のＩＣモジュールを用いた。
【００３４】
サンプル２
オーバーシートの表面粗さＲａが４０ｎｍ、ヘーズ値が８％、全光線透過率が９５％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル２のＩＣカードを作製した。
【００３５】
サンプル３
オーバーシートの表面粗さＲａが６０ｎｍ、ヘーズ値が１１％、全光線透過率が９３％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル３のＩＣカードを作製した。
【００３６】
サンプル４
オーバーシートの表面粗さＲａが７０ｎｍ、ヘーズ値が１５％、全光線透過率が９２％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル４のＩＣカードを作製した。
【００３７】
サンプル５
オーバーシートの表面粗さＲａが８０ｎｍ、ヘーズ値が２０％、全光線透過率が９１％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル５のＩＣカードを作製した。
【００３８】
サンプル６
オーバーシートの表面粗さＲａが１２０ｎｍ、ヘーズ値が２５％、全光線透過率が８９％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル６のＩＣカードを作製した。
【００３９】
サンプル７
オーバーシートの表面粗さＲａが１８０ｎｍ、ヘーズ値が３０％、全光線透過率が８５％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル７のＩＣカードを作製した。
【００４０】
サンプル８
オーバーシートの表面粗さＲａが２００ｎｍ、ヘーズ値が４０％、全光線透過率が８０％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル８のＩＣカードを作製した。
【００４１】
サンプル９
オーバーシートの表面粗さＲａが２５０ｎｍ、ヘーズ値が５０％、全光線透過率が７３％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル９のＩＣカードを作製した。
【００４２】
サンプル１０
オーバーシートの表面粗さＲａが３００ｎｍ、ヘーズ値が６０％、全光線透過率が６７％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル１０のＩＣカードを作製した。
【００４３】
サンプル１１
オーバーシートの表面粗さＲａが４００ｎｍ、ヘーズ値が８０％、全光線透過率が６０％の透明延伸ＰＥＴフィルムを用いること以外はサンプル１と同様にしてサンプル１１のＩＣカードを作製した。
【００４４】
以上のように作製されたサンプル１乃至サンプル１１のＩＣカードにおいては、オーバーシートの表面粗さＲａを、ＺＹＧＯ社のＮｅｗ　Ｖｉｅｗ５０２０によって０．７０×０．５０ｍｍの測定エリアで測定した。また、ヘーズ値及び全光線透過率については、積分球式光線透過率測定装置を用いて測定した。
【００４５】
そして、サンプル１乃至サンプル１１のＩＣカードについて、色差及び剥離強度を測定し、評価した。結果を以下の表１に示す。なお、色差については、色差計ＧＲＥＴＡＧ　ＳＰＭ１００−ＩＩを用いてオーバーシートによる色調の変化を測定し、また剥離強度については、ＪＩＳ　Ｘ　６３０５−１９９５　５．７に基づいて、具体的には図２（ａ）に示す試験装置１１によって測定した。この試験装置１１による剥離強度の測定は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、２５ｍｍ幅に裁断したＩＣカードの試験片Ｃ’のオーバーシートを鋭利なナイフを使用して約６ｍｍ剥離し（同図（ｂ）中剥離しろａ）、剥離されたオーバーシート３の端部に第１のチャック１２に固定された接着テープ１３を貼り付け、さらにオーバーシート３が剥離された試験片Ｃ’のカード基材１を第２のチャック１３にて把持して固定し、引張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで操作して行った。
【００４６】
【表１】
2004017614.tif 000003
【００４７】
ＩＣカードにおいては、色差が３以上となるオーバーシートでは印刷の色調が変化してしまうため好ましくない。また、カード基材とオーバーシートとの剥離強度が実際の使用に耐え得る１２Ｎ／ｃｍ以上の強度が要求される。これらを考慮すると、サンプル１乃至サンプル４のＩＣカードは、色差の点では良好であるが、剥離強度が規格値を満たさず十分な接着強度を確保できていないことがわかる。また、サンプル９乃至サンプル１１のＩＣカードは、剥離強度が１２Ｎ／ｃｍ以上であり十分な接着強度が確保されているが、色差がいずれも３以上ありオーバーシートに適していないことがわかる。これらに対し、サンプル５乃至サンプル８のＩＣカードは、色差も３以下であり、剥離強度も１２Ｎ／ｃｍ以上である。このことから、表面粗さＲａを８０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下に調整することによって、全光線透過率が８０％以上で、且つヘーズ値が１８％以上、４０％以下の良好な透明性を有するオーバーシートをカード基材に対して熱圧着により十分な接着強度で貼り付けることができることがわかる。また、より好ましくは、表面粗さＲａを１８０ｎｍ以下とすることで、８０％を超える全光線透過率を有するさらに良好な透明性を有するオーバーシートの貼り付けを熱圧着により行うことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るプラスチックカードによれば、カードの最表面に強度の高いＰＥＴ材、具体的には透明延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるオーバーシートを使用することにより、繰り返しの折り曲げに対する耐久性の向上を向上させることができる。また、本発明では、オーバーシートの厚さを一定範囲に規制することによってエンボス加工等の加工性も良好となり、優れた耐久性及び加工性を両立させることができる。
【００４９】
また、本発明に係るプラスチックカードの製造方法によれば、熱圧着という簡易な方法によって強度の高いＰＥＴ材からなるオーバーシートをカード基材に貼り付けるため、繰り返しの曲げ対する耐久性に優れたカードの製造を簡易に行うことができる。また、本発明では、接着剤塗布を必要としないため、工程が簡略化されて、歩留まりの向上が実現されるとともに、接着剤塗布に伴う溶剤の揮発により作業環境・地球環境の両方に悪影響を与えることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＩＣカードの縦断面図である。
【図２】（ａ）は層間剥離強度の試験装置の側面図であり、（ｂ）はＩＣカードの剥離部分を拡大して示す図である。
【符号の説明】
Ｃ　ＩＣカード，１　カード基材，２　ＩＣモジュール，３　オーバーシート
【図１】
2004017614.tif 000004
【図２】
2004017614.tif 000005