(57)【要約】【課題】合成樹脂カードのカード反りを抑制することを目的とする。【解決手段】カードコア層に対して対称に積層される外層における配向角度の差Δを２０°以下にすることにより、外層の収縮率の違いによって生じる応力の不均衡を低減することができ、カード反りを抑制することができる。さらに、外層の厚みを２５μｍ〜１２５μｍにすることにより、合成樹脂カード表面への浮き出しを低減することができる。カード反り及び合成樹脂カード表面への浮き出しを低減することにより、合成樹脂カードを装置内で走行させた際の走行性を高めることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板状のコア層と、
前記コア層の表裏にそれぞれ積層される第１及び第２の外層とを備える合成樹脂カードであって、
前記第１及び前記第２の外層の配向角度の差Δが２０°以下であることを特徴とする合成樹脂カード。
【請求項２】
前記第１及び前記第２の外層は、前記コア層に対して厚みが対称になるように形成されることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂カード。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の外層の厚みが、それぞれ２５乃至１２５μｍであることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂カード。
【請求項４】
前記第１及び前記第２の外層は、二軸延伸フィルムにより形成されることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂カード。
【請求項５】
二軸延伸フィルムは、配向性ＰＥＴ材により形成されることを特徴とする請求項４記載の合成樹脂カード。
【請求項６】
前記コア層は、一対のコア材の間に電子モジュールを挟み込んで形成されていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂カード。
【請求項７】
前記電子モジュールは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップと接続されるＩＣモジュールとから構成されていることを特徴とする請求項６記載の合成樹脂カード。
【請求項８】
前記第１及び前記第２の外層の少なくとも一方に記録層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂カード。
【請求項９】
前記記録層は、可逆性感熱材料により形成されていることを特徴とする請求項８記載の合成樹脂カード。
【請求項１０】
前記コア層は、テレフタル酸、シクロヘキサンジメタノール及びエチレングリコールからなる共重合体と、ポリカーボネートとからなり、
前記共重合体の配合比が７０％以下であることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂カード。
【請求項１１】
前記コア層、前記第１及び前記第２の外層は脱ハロゲン材料により形成されていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂カード。
【請求項１２】
略平板状のコア層の表裏に第１及び第２の外層を積層する合成樹脂カードの製造方法であって、
前記第１及び前記第２の外層の配向角度の差Δが２０°以下になるように前記第１及び前記第２の外層を選択し、
前記第１及び前記第２の外層を前記コア層に対して厚みが対称になるように積層することを特徴とする合成樹脂カードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス後のカード反りが低減され、且つ耐久性に優れた合成樹脂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カード等の分野においては、これまで磁気記録媒体が広く利用されてきた。磁気記録媒体には、カード所有者の氏名や会員番号等、簡単な情報を磁気的に記録することができ、これら情報に基づいてカード所有者の認証等が行われている。ただし、磁気記録媒体では記録し得る情報量に限度があり、また磁気的に記録された情報は簡単に読み取ることができることから、セキュリティーの点でも不安が残る。
【０００３】
近年、個人情報の流出を防ぐ動きからセキュリティーの強化を重視する傾向にあり、ＩＣチップを記録媒体としたＩＣカードが、より高セキュリティー化を目的とした意味で注目を浴び、また主流となりつつある。特に非接触のＩＣカードは、搭乗システムやセキュリティーシステム等に多く使用されており、その普及には目を見張るものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらのカードは、通常、いずれもプラスチックの如き合成樹脂を熱プレスして作られるが、カード内部に介装した複数のシート材からなるコア層の表裏に上下対称となるように配向性ＰＥＴ基材を配置してラミネートした場合、プレス機によってラミネートした後のカードに反りが発生することがあり、問題となっている。
【０００５】
このようなカード反りは、各種不具合を発生させ、例えばカード反りにより、イニシャライザーやプリンタ等を用いる際の走行性に不具合を生じる場合や、ＩＣチップや磁気ストライプに記録された情報の読み取り、及びこれら記録媒体への情報の書き込みができなくなってしまう場合もある。さらに、カードを高温に放置した場合には、カードに内在するＩＣチップなどの形状がカード表面に浮き出してしまい、上述したカード反りと同様に、イニシャライザーやプリンタ等を用いる際の走行性に不具合が生じる場合もある。したがって、熱プレスによるカード反りを抑制するとともに、カード表面の劣化が少なく、耐久性に優れたカードが求められている。
【０００６】
そこで本発明は、イニシャライザーやプリンタ等を用いる際の走行性を向上させ、且つカードに形成されたＩＣチップや磁気ストライプ等の読み取り、及び書き込みを良好に行うことができるように、プレス後のカード反りが低減され、且つ耐久性に優れた合成樹脂カード及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる合成樹脂カードは、略平板状のコア層と、前記コア層の表裏にそれぞれ積層される第１及び第２の外層とを備える合成樹脂カードであって、前記第１及び前記第２の外層の配向角度の差Δが２０°以下であることを特徴とする。このような合成樹脂カードは、コア層の表裏に形成される外層の収縮率の違いによって生じる応力の不均衡を低減することができ、カード反りが殆どなく、走行性に優れている。さらに、前記第１及び前記第２の外層は、前記コア層に対して厚みが対称になるように形成されていても良く、厚みが対称であることにより応力の不均衡を低減し、カード反りをさらに低減することができる。
【０００８】
本発明にかかる合成樹脂カードにおいては、第１，第２の外層の厚みを２５乃至１２５μｍとすることができ、このような厚みの範囲では合成樹脂カードに加わる応力の不均衡が低減される。したがって、カード反りを規格で定められた所要の範囲内に納めることができる。また、本発明にかかる合成樹脂カードにおいては、前記第１及び前記第２の外層として配向性ＰＥＴの如き二軸延伸フィルムを用いた場合でも、カード反りを低減することができ、さらに前記コア層、前記第１及び前記第２の外層を脱ハロゲン材料により形成することができるため、環境への配慮もなされることになる。
【０００９】
また、本発明にかかる合成樹脂カードにおいては、前記コア層は、一対のコア材の間に電子モジュールを挟み込んで形成されていても良い。このような構成を有する合成樹脂カードによれば、コア層が備える電子モジュールによって、合成樹脂カードに多用な機能を付加することができる。さらに、電子モジュールを、ＩＣチップと、当該ＩＣチップと接続されるＩＣモジュールとから構成することにより、合成樹脂カードをＩＣカードとすることができる。
【００１０】
さらにまた、本発明にかかる合成樹脂カードにおいては、前記第１及び前記第２の外層の少なくとも一方に記録層が形成されていても良く、特に前記記録層を、可逆性感熱材料により形成することによりデータの記録及び消去が自在とされるリライトカードを形成することもできる。
【００１１】
また、本発明にかかる合成樹脂カードにおいては、コア層を、テレフタル酸、シクロヘキサンジメタノール及びエチレングリコールからなる共重合体とポリカーボネートとから形成し、さらに共重合体の配合比を７０％以下にすることもできる。このようなコア層は、成型が容易であるとともに耐熱性及び長期間使用した場合の耐久性に優れており、例えば、コア層にＩＣチップやＩＣモジュールを内在する場合でも、これらの形状がカード表面に浮き出すことを抑制することができる。したがって、合成樹脂カードを様々な環境で使用した場合でもカード表面が平坦であり、合成樹脂カードにデータを繰り返し、且つ確実に記録及び消去することができるカードを提供することができる。
【００１２】
本発明にかかる合成樹脂カードの製造方法は、コア層の表裏に第１及び第２の外層を積層する合成樹脂カードの製造方法であって、前記第１及び前記第２の外層の配向角度の差Δが２０°以下になるように前記第１及び前記第２の外層を選択し、前記第１及び前記第２の外層を前記コア層に対して厚みが対称になるように積層することを特徴とする。このような合成樹脂カードの製造方法によれば、コア層の表裏に形成される外層の収縮率の違いによって生じる応力の不均衡が低減することができ、カード反りが殆どない合成樹脂カードを製造することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる合成樹脂カード及びその製造方法について図１及び図２を参照しながら説明する。本発明にかかる合成樹脂カードは、例えば、例えば磁気カード、エンボスカード、接触式ＩＣカード、非接触式ＩＣカード、及びこれらカードの機能を一枚のカードに付与したカード等に用いられる合成樹脂カードに関するものであり、本実施形態では、これら合成樹脂カードの一例として、ＩＣモジュールの如き電子モジュールを備えるＩＣカードについて説明する。なお、本発明にかかる合成樹脂カードは、本発明の範囲内であれば本実施形態に限定されず如何なるカードにも適用可能である。
【００１４】
図１は、本実施形態にかかるＩＣカードの一例を示す図であり、ＩＣカード１の構成を示した構成図である。図２は、外層シート３，６が切り取られる原反内の分子配向を模式的に示した図である。
【００１５】
ＩＣカード１は、ＩＣチップ４と、ＩＣチップ４と接続されたＩＣモジュール５とをカードコア層７ａ，７ｂで挟み込むコア層とされるカードコア部７、カードコア部７の上面及び下面にそれぞれ接着される外層シート３，６、外層シート３の上面に形成される可逆性記録層２から構成される。
【００１６】
外層シート３，６は、カードコア部７の上面及び下面にそれぞれ積層される外層であり、カードコア部７に対して対称に接着されている。外層シート３，６は、分子配向性を有するシートであり、延伸成型して得られる二軸延伸フィルムを用いることができる。このような二軸延伸フィルムとしては、例えば、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）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンが挙げられ、特に、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＰ、ＰＰＳ、ポリスチレン、ポリアミドは塩素の如きハロゲンを含まないことから環境に配慮した材料として好ましいものとされる。
【００１７】
さらに、外層シート３，６の分子配向の配向角度の差は、２０°以下とされる。本実施形態で外層３，６に用いられる二軸延伸フィルムは、二軸延伸フィルムを形成する際のシートの延伸方向の収縮率と、延伸方向と直交する方向の収縮率とが異なることにより、カードコア部７に外層シート３，６を熱プレスして接着する際にカードコア部７に応力が加わり、この応力が熱プレス後のＩＣカード１の反りの原因となる。そこで、ＩＣカード１の外層シート３，６の配向角度の差は２０°以下とされる。このような配向角度の範囲内で接着される外層シート３，６によれば、外層シート３，６からカードコア部７に加わる応力の不均一さを抑制することができる。さらに、外層シート３，６は、カードコア部７に対して対称に接着されることから、これら外層シート３，６からカードコア部７に加わる応力の不均衡を抑制することが可能となり、熱プレス後のＩＣカード１に殆どカード反りを発生させることがない。
【００１８】
外層シート３，６は、延伸成型される原反から所定のサイズで切り取られたシートである。図２に示すように、原反１０の延伸方向に対して直交する幅方向に沿って、原反１０の面内における分子配向１１にはズレが生じており、原反１０の幅方向について中央から端に近づくほど分子配向１１の向きは延伸方向に近づく傾向とされる。したがって、外層シート３，６として用いられる外層シートとしては、互いの配向角度の差が２０°以下となるように原反１０の所要の範囲を選択して切り取られたシートが用いられる。例えば、図２において、原反１０内の領域１０ａと隣り合う領域１０ｂから切り取られた外層シートをそれぞれ外層シート３，６とすれば、外層シート３，６の配向角度の差を２０°以下にすることができる。また、原反１０の延伸方向で隣り合う領域、すなわち、延伸方向に沿った同じ並びのシートを重ね合わせることもできる。
【００１９】
カードコア部７は、ＩＣカード１のコア層であり、ＩＣチップ４及びＩＣモジュール５を挟み込むコアシート７ａ，７ｂから構成されている。コアシート７ａ，７ｂは、ＩＣカード１のコア層を構成するコア材であり、例えば、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノール及びエチレングリコールとの共重合体であるＰＥＴ−Ｇで形成される。ＰＥＴ−Ｇは、加熱されることにより流動性を有することから容易に成型することができる。さらに、ＰＥＴ―Ｇは、耐熱性及び耐久性に優れていることから、ＩＣカードの如き合成樹脂カードを構成する材料としては好適とされる。また、コアシート７ａ，７ｂをＰＥＴ−Ｇにポリカーネート（ＰＣ）を配合した材料で形成しても良く、カードを成型する際の利点を生かしながら、ＩＣカード１を耐熱性及び耐久性に優れたカードとして形成することもできる。
【００２０】
また、コアシート７ａ，７ｂを、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１０〜７０％をシクロヘキサンジメタノールで置換した共重合ポリエステル樹脂と、ポリカーボネート樹脂との混合物から形成しても良い。
このような材料で形成されるコアシート７ａ，７ｂは、耐熱性に優れ、高温度下に曝され可能性のある用途にも好適とされる。さらに、コアシート７ａ，７ｂの表面に印刷された図柄等は変色が殆どなく、高品位とされる。通常、ＰＣの配合が多ければ、バリは減少するが、ＰＥＴ−Ｇが多いとバリは出やすい傾向がある。
【００２１】
可逆性記録層２は、データの記録及び消去が自在とされる記録層であり、例えば、可逆性感熱材料を塗布して形成される。可逆性感熱材料により形成される可逆性記録層２は、熱によって発色及び消色させることにより各種情報の表示が可能な可逆性表示層でもあり、例えば現在広く用いられているリライトカードに好適なものとされる。また、ＩＣカード１は、上述した可逆性記録層２に限定されず、磁気記録層や後述するＩＣチップなど各種記録層を備えることも可能である。
【００２２】
実施例
次に、本実施形態にかかるＩＣカードについて行った実験について表１を参照しながら説明する。先ず、実験例１〜１７に用いる試料について説明した後、評価項目及び評価結果、さらに評価結果について説明する。
【００２３】
＜  試料  ＞
実験例１〜１７で用いた試料は、上述したＩＣカード１と基本的には略同様な構成を有する。実験例１で用いた試料は、コアシート（シート厚：２５０μｍ）を上下対称となるように超音波溶着機にて四隅を融着して仮固定してカードコア層を形成し、さらにこのカードコア部の上下に配向性ＰＥＴ基材（厚み：１００μｍ）をカードコア層に対して上下対称となるように、且つ配向角度の差がないように仮固定した。さらに、真空加熱溶融プレス（北川精機製）を用いて、温度が１４０℃、プレス圧が１０Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で圧着熱溶融し、冷却固化した。このようにして得られた成型体をカード形状に打ち抜き、カードを作成した。なお、実験例１にかかるカードはＩＣチップを含まない構成とされる。また、コアシートを構成する材料の種類は、白色のフィラ−（ＴｉＯ２）を混合したシクロヘキサンジメタノール及びエチレングリコールとの共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）とポリカーボネート（ＰＣ）との混合物であり、ＰＥＴ−Ｇの配合比は５０％とされる。
【００２４】
実験例２で用いた試料は、実験例１で用いた試料と略同様の構成とされるが、カードコア層を構成するコアシートの間にＩＣモジュールを挟み込んだ構成とされる。なお、ＩＣモジュールは、カードの厚み方向に対して上下対称とされ、薄層状コイルにＩＣチップが接続された非接触式のＩＣモジュールを用いた。
【００２５】
実験例３で用いた試料は、実験例２で用いた試料と略同様の構成とされるが、カードの外層とされ一方の配向性ＰＥＴ基材の上面に可逆性記録層が形成されている。この可逆性記録層は、可逆性感熱材料により記録層を形成してなる三菱製紙株式会社製のロイコ発色型リライトシートを用いた。このロイコ型発色リライトシートは、ＰＥＴ基材（厚み：２５μｍ）に記録層（厚み：７μｍ）及び記録層を保護するための保護層（厚み：３μｍ）を順に積層してなる。
【００２６】
実験例４〜６で用いた試料は、実験例３で使用した試料と略同様の構成とされるが、カードコア層の上下にそれぞれ接着される配向性ＰＥＴ基材の配向角度の差を４°、１０°、２０°にしたものを用いた。
【００２７】
実験例７及び８で用いた試料は、実験例３で用いた試料と略同様の構成とされるが外層とされる配向性ＰＥＴ基材の厚みを変更し、それぞれ１２５μｍ、２５μｍとした。
【００２８】
実験例９及び１０で用いた試料は、実験例３と略同様の構成を有するが、カードコア層を構成するコアシートの材料についてＰＥＴ−ＧとＰＣの配合比を変更した。具体的には、実験例９で使用した試料ではＰＥＴ−Ｇの配合比を７０％にし、実験例１０で用いた試料ではＰＥＴ−Ｇの配合比を０％にした。
【００２９】
実験例１１で用いた試料で、実験例３で用いた試料と略同様の構成とされるが、カードコア層を塩化ビニルで形成した。
【００３０】
実験例１２及び１３で用いた試料は、実験例３で用いた試料と略同様の構成とされるが、カードコア層の上下に接着される配向性ＰＥＴ基材の配向角度の差Δを、それぞれ２５°、９０°に設定した。
【００３１】
実験例１４及び１５で用いた試料は、実験例３で用いた試料と略同様の構成とされるが、配向性ＰＥＴ基材の厚みをそれぞれ１５０μｍ、１２μｍとした。
【００３２】
実験例１６及び１７で用いた試料は、実験例３で用いた試料と略同様の構成とされるが、カードコア層を構成するＰＥＴ−Ｇ及びＰＣのうち、ＰＥＴ−Ｇの配合比をそれぞれ８０％、１００％とした。
【００３３】
＜  評価項目及び評価方法  ＞
続いて、本実施例で行った実験における評価項目及び評価方法について説明する。
【００３４】
▲１▼配向角度
各実験例で評価するカードのカードコア層の上下に接着される配向性ＰＥＴ基材の配向角度を測定し、その差（Δ°）を求めた。配向角度を測定する際には、分子配向計（商品名：ＭＯＡ−２００１Ａ型、王子計測機器株式会社製）を用いた。
【００３５】
▲２▼カード全厚
各実験例で試料とされるカードのカード全厚を、ＩＳＯ規格に基づきマイクロメータ（商品名：μ−ｍａｔｅ、ソニー株式会社製）を用いて測定した。なお、表１中において、カード全厚が６８０〜８４０μｍ以内であれば良品（表１中で、〇印）とし、それ以外であれば不良品（表１中で、×印）とした。
【００３６】
▲３▼カード反り
各実験例で熱プレスにより作成されたカードの熱プレス後のカード反りをＪＩＳＸ６３０５に基づいて測定した。図３に示すように、カード反りを測定する際には、カード２０を定盤２１に配置し、カードの一方の面にダイヤルゲージ２２を当接させた状態で、カード２０の反対側の面から略平板状の加圧手段２３をカード２０に接し、カード２０の全体に略均一に荷重Ｆを２．２Ｎ加えてカード２０を１分間放置した後、カード反りを測定した。なお、カード２０のカードの反りは、定盤２１の表面から、定盤２１に載置されたカード２０の最大高さまでの寸法で定義され、測定対象とされるカード２０の厚みを含む。なお、カード反りの規格は１．５ｍｍ以下とされる。
【００３７】
▲４▼走行性
試料とされるカードをデータの記録、又は消去を行う装置に走行させた際の走行性について評価を行った。各実験例で評価されるカードについて感熱記録プリンタ（パナソニックコミュニケーションズ社製）にて走行テストを行った。問題なくカードが走行したものについては良品（表１中で、○印）とし、走行できないものについては不良品（表１中で、×印）とした。
【００３８】
▲５▼ハロゲンガス発生の有無
各実験例で用いられるカードを燃焼させた際に、ハロゲンガスを発生しないものを良品（表１中で、○印）とし、ハロゲンガスが発生したものを不良品（表１中で、×印）とした。
【００３９】
▲６▼カード作製工程における搬送性
各実験例で用いられるカードを作製する際の基材の搬送性について評価した。
なお、表１中で、搬送性が良好なものには○印と記載し、搬送性が不十分であるものについて×印を記載した。
【００４０】
▲７▼高温保存後のプリンタ走行性
各実験例で評価されるカードを、温度７０℃、湿度６０％とされる恒温層に７２時間放置し、放置後のカードについて上述した感熱記録プリンタにて走行性を評価した。なお、表１中で、走行性の良いものについて○印を記載し、走行性が不十分なものに×印を記載した。
【００４１】
＜  評価結果  ＞
次に、実験例１〜１７についての評価結果を表１に示す。
【表１】
2005014302.tif 000003
【００４２】
表１に示すように、実験例３〜６、１２、及び１３を比較すると、カードコア層の上下に接着される外層である配向性ＰＥＴ基材の配向角度の差が２０°以下である実験例３〜６でカード反りが１．５ｍｍ以下となり、規格とされる１．５ｍｍを満足する。したがって、カード反りを抑制するためには、外層とされる配向性ＰＥＴ基材の配向角度の差を２０°以下にすることが有効であることが確認された。さらに、実験例３、７、８及び１４、１５を比較すると、カードの走行性及びカードの全厚の評価項目に関して、外層とされる配向性ＰＥＴ基材の厚みが２５μｍ〜１２５μｍの範囲の場合に問題なしの評価結果が得られた。よって、実験例１〜１７について、カードの全厚、カード反り、燃焼時のハロゲンガスの発生の有無、走行性、搬送性、及び高温放置後の搬送性の全ての評価項目を問題なく満足するものは、実験例１〜１０で用いたカードであった。すなわち、カードコア層に対して対称とされる厚みで接着された配向性ＰＥＴ基材の配向角度の差を２０°以下とし、且つこれら配向性ＰＥＴ基材の厚みを２５μｍ〜１２５μｍにすることで、カード反りを抑制し、且つカードの表面への浮き出しを低減することが可能であることが確認された。また、配向角度が０〜４°の範囲では、カード反りが規格内であるとともに、カード反りが０．８ｍｍで一定であることから、安定してカード反りを低減するためには、配向角度が０〜４°であることがさらに望ましいと考えられる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、合成樹脂カードのカードコア層に対して対称に形成される外層におけるそれぞれの配向角度の差を２０°以下にすることにより、熱プレス後の合成樹脂カードのカード反りを低減することが可能となる。したがって、イニシャライザーやプリンタ等に合成樹脂カードを走行させる際の不具合を低減することができ、合成樹脂カードへのデータの書き込み及び読み取りを円滑に行うことができる。また、外層におけるそれぞれの配向角度の差を２０°以下とし、且つ外層の厚みを２５μｍ〜１２５μｍにすることにより、ＪＩＳで規定されるカード反りの規格値（１．５ｍｍ）以下にカード反りを抑制することが可能なるとともに、合成樹脂カード表面への浮き出しが低減されてさらに走行性が良好な合成樹脂カードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる合成樹脂カードの一例とされるＩＣカードの構造を示す構造図である。
【図２】外層シートを切り出す原反内における分子配向を模式的に示す図である。
【図３】カード反りの測定方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  カード、２  可逆性記録層、３，６  外層シート、７  カードコア部、７ａ，７ｂ  コアシート、１０  原反
【図１】
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【図２】
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【図３】
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