(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色無機粒子を含有するポリエステルＡ（ポリエステルにポリオレフィン樹脂を３〜３０重量％添加したものを除く）とポリエステルＢが積層された構造を有する厚さ２０〜５００μｍの白色ポリエステルフィルムであって、光学濃度が０．５以上、熱カール度が０〜５ｍｍ、ポリエステルＡ側表面の白色度が８０％以上、ポリエステルＢ側の表面粗さ（中心線平均粗さ、Ｒａ）が７〜３０ｎｍであることを特徴とする白色ポリエステルフィルム。
【請求項２】
ポリエステルＡに、平均粒径０．１〜１μｍの白色無機粒子が２〜３０重量％含有されてなることを特徴とする請求項１記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項３】
白色無機粒子がアナターゼ型二酸化チタンであることを特徴とする請求項１または２記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項４】
請求項１、２、３のいずれかの白色ポリエステルフィルムのポリエステルＢ側に磁気記録層が設けられ、ポリエステルＡ側が被印刷面側とされてなることを特徴とする磁気カード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁気カード用などとして好適に用いられる白色ポリエステルフィルムに関し、更に詳しくは、特に高密度磁気カード用のベースフィルムとして好適に用いることのできる白色ポリエステルフィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、公衆電話用、鉄道切符用、高速道路料金用、その他種々の目的で磁気カードが使用されるようになった。
【０００３】
従来の磁気カードは、通常、単層の白色ポリエステルフィルムをベースフィルムとし、その片面に磁気記録層を積層して情報を記録し、他方の面は図柄等を印刷して美麗なカードとして提供されている。
【０００４】
白色ポリエステルフィルムは、耐熱性、剛性、耐溶剤性などに優れ、磁気記録層の塗布工程や印刷工程の適性、更にカードとしての使用時の耐久性の面から好ましく、一方で、白色でかつ良好な遮光性を有することから印刷下地面として最適なものとして使用されているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような磁気カードは、主として一般のプリペイド・カードのように、簡易で記憶情報量の小さな用途に限られて使用され、記憶容量の大きなカードとしてはＩＣを組み込んだＩＣカードが開発され、それぞれが該分野で地位を築いてきた。
【０００６】
しかして、磁気カードは、今迄のものでは大きな記憶容量が求められる分野に向かないと言えるものの、安価に製造できる点や、柔軟性があるために、個人での保管や記憶、読取り装置でのカード搬送性に優れるなどの数多くの利点があるため、記憶容量の大きな（記録密度の高い）カードが実現すれば、用途は新たに大きく広がり、社会に与えるメリットも限りなく大きい。
【０００７】
しかし、高記録容量の磁気カードを製造する上では、現行の白色ポリエステルフィルムは二酸化チタンを多く含有するために表面粗さが大きく、その上に形成した磁気記録層からは十分な出力が得られず、また、高記録密度に対応するには磁気記録層の厚さを薄くする必要があり、粗いベースフィルム表面の影響で記録のドロップアウトが増加するという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決し、印刷基材としての白色性、遮光性と高密度磁気記録媒体としての表面平滑性を共に具備した磁気カード用として高性能、好適な白色ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的達成のため、本発明の白色ポリエステルフィルムは、白色無機粒子を含有するポリエステルＡ（ポリエステルにポリオレフィン樹脂を添加したものを除く）とポリエステルＢが積層された構造を有する厚さ２０〜５００μｍの白色ポリエステルフィルムであって、光学濃度が０．５以上、熱カール度が０〜５ｍｍ、ポリエステルＡ側表面の白色度が８０％以上、ポリエステルＢ側の表面粗さ（中心線平均粗さ、Ｒａ）が７〜３０ｎｍであることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の白色ポリエステルフィルムを詳細に説明する。
【００１１】
本発明の白色ポリエステルフィルムを構成するポリエステルＡ、ポリエステルＢは、主な酸成分、グリコール成分おのおのを芳香族ジカルボン酸、脂肪族グリコールとする実質的に線状のポリエステルである。芳香族ジカルボン酸成分としては、例えばテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸などを用いることができる。脂肪族グリコールとしては、例えばエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの炭素数２〜１０のポリメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコールなどを用いることができる。これらのポリエステルのうち、特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、あるいは全ジカルボン酸成分、全グリコール成分おのおの８０モル％以上がテレフタル酸および／または２，６−ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコールである共重合ポリエステルが好ましい。また、酸成分、グリコール成分おのおの２０モル％未満で共重合できる成分は上記以外に、酸成分としては例えばアジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸などを用いることができ、グリコール成分としてはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリアルキレングリコール、ハイドロキノンなどの芳香族ジオールなどを用いることができる。上記ポリエステルは、固有粘度（２５℃、ｏ−クロロフェノール中の溶液として測定）が０．５〜１のものが好ましい。
【００１２】
本発明の白色ポリエステルフィルムを構成するポリエステルＡには、所定の白色度と光学濃度を得るために白色無機粒子を添加することが肝要である。使用される無機粒子は、特に限定されないが、平均粒径０．１μｍ以上１μｍ以下で、ポリエステル中の含有量は２重量％以上３０重量％以下であることがそれぞれ好ましい。白色無機粒子としては、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化ケイソなどから適宜に選ばれればよいが、特に二酸化チタン、硫酸バリウムが好ましく、アナターゼ型二酸化チタンが白色度の点などから特に好ましい。ポリエステルＡには主な白色粒子の他に表面の光沢度や滑り性の調整のために他の粒子添加を行なってもよく、炭酸カルシウム、コロイダルシリカ、凝集シリカ、アルミナ、有機粒子などの単分散粒子あるいは凝集粒子を該添加に用いることができる。
【００１３】
本発明の白色ポリエステルフィルムを構成するポリエステルＢには、フィルムを所定の表目粗さとするために粒子を含有させる。粒子は外部添加粒子、もしくは内部析出粒子、あるいは、それらを２種以上組合せたものでもよい。外部添加粒子としては、炭酸カルシウム、コロイダルシリカ、凝集シリカ、アルミナ、有機粒子などの単分散粒子あるいは凝集粒子を用いることができる。フィルム表面粗さが本発明の範囲にあれば、粒子の種類や含有量など特に限定されないが、表面粗さの再現性、粗大な突起を減少させる等の観点から、単分散粒子のうち特にコロイダルシリカ、有機粒子が主な粒子として含有されている場合が好ましく、更に球状粒子であることが好ましい。単分散粒子の平均粒径は０．０２μｍ〜２μｍが好ましく、０．０５μｍ〜１．５μｍが更に好ましい。また、含有量は０．０５重量％〜１．５重量％の範囲内にあることが好ましく、０．１重量％〜１重量％であることが更に好ましい。また、粒径の異なる粒子を組合せて（例えばコロイダルシリカと炭酸カルシウム、有機粒子とアルミナなど）添加することもフィルム使用時削れの減少などの観点から好ましい。該有機粒子としては、架橋ジビニルベンゼン粒子、シリコーン粒子などを用いることができる。内部析出粒子としては、例えばアルカリ（土類）金属化合物、リン化合物などの組合せでポリエステル製造中に析出させた粒子なども用いることができる。
【００１４】
本発明の白色ポリエステルフィルムの厚さは、磁気カード用として２０〜５００μｍの範囲内にあることが肝要であり、好ましくは５０〜３００μｍの範囲内にあることである。磁気カードの記録、読み取り装置の搬送系において十分な剛性と柔軟性を満たし、さらにカードを個人的に携帯保持する際に折れなどの変形を防止する上でも上述の厚さが要求されるものである。
【００１５】
本発明の白色ポリエステルフィルムの光学濃度は０．５以上であることが肝要であり、好ましくは０．８以上である。光学濃度０．５以下では白色のポリエステルＡ側の表面に印刷する上で、反対面に磁気記録層を設けた際に磁気記録層の色が透けることによって白さが低下するため好ましくない。印刷という面からは光学濃度が大きく隠蔽性が高い方が好ましいが、ポリエステルＡに白色無機粒子を添加しすぎるとフィルムを製膜する際に破れやすくなるなどの支障が生じるため、光学濃度の上限としては特には限定されないが、実用上十分な２以下であることが実際的で好ましい。
【００１６】
本発明の白色ポリエステルフィルムの表面について、ポリエステルＡ側表面の白色度は８０％以上である。ポリエステルＡ側表面には文字、図柄等の印刷を行なうことができ、白色度が低いと美麗な印刷が困難になるため好ましくない。また、白色度を更に高めるには、白色無機粒子の添加量を増やし特定の粒子を選定する必要が生じて製膜性および経済性で不利になるため、白色度としては９９％程度以下であることが好ましい。
【００１７】
一方、磁気記録層を積層するポリエステルＢ側表面は、表面粗さ（中心線平均粗さ、Ｒａ）が７〜３０ｎｍである。従来のプリペイドカードより大幅に記録容量を増し、現在のフロッピー・ディスク程度の記録密度を達成するには、本発明のような平滑な表面が磁気記録層のベースとして必要である。
【００１８】
本発明の白色ポリエステルフィルムは、熱カール度が０〜５ｍｍの範囲内にあることが肝要であり、好ましくは０〜３ｍｍである。２種のポリエステルの積層構成のフィルムでは、磁性層のコーティングや印刷などの加工を経て熱が加わった場合にフィルムがカールして磁気カードの曲がりが大きくなり、読み取り機等での挿入、搬送に支障が生じる。従来の白色フィルムを用いた磁気カードでは、磁気記録層あるいは印刷層の塗布、印刷時の収縮応力で、白色フィルムの熱変形特性を打ち消すように塗布、印刷面を考慮することも可能であった。
【００１９】
しかし、本発明では磁気カードへの加工でポリエステルＡ側は印刷面に、ポリエステルＢ側は磁気記録面に限定されることになるため、従来の方法は用いることができない。この点を検討した結果、加工前のフィルムの段階での熱カール度を特定の値にすることで、平面性の良好な積層構成のカードが得られることが見い出された。更に、磁気カード製造工程では磁気記録層の塗布時の収縮および応力発生が大きいため、本発明では磁気記録層を積層するポリエステルＢ側面を内側とするフィルムの熱カールは小さくすることが重要なのである。
【００２０】
本発明の白色ポリエステルフィルムは、上記ポリエステルより下記の方法によって製造することができる。
【００２１】
すなわち、押出機により溶融されたポリエステルはシート状に口金から押し出され、冷却ドラム上で冷却固化され、次いで逐次延伸または同時二軸延伸を経て、熱固定のあと二軸配向フィルムとして巻き取られる。これらの製造工程の中で、フィルムの物性は、縦横方向の延伸倍率および延伸温度、熱固定温度、さらには縦横方向にリラックス操作などの条件を適宜選択することから調整される。
【００２２】
本発明においてポリエステルＡとポリエステルＢとの積層方法としては特に限定されないが、共押出によって口金から積層した状態でシート状に押し出した後、通常の製膜方法をとる方法、単独のポリエステルからなるフィルムを別々に製膜し、これらを貼り合わせる方法などがある。
【００２３】
共押出による方法では、ポリエステルＡとポリエステルＢでは延伸応力が異なるために２種のポリエステルの積層比と積層順序が熱カール特性上重要になる場合がある。更に、口金から押し出した後の金属ドラム上での冷却固化条件、延伸時の加熱および延伸方式、熱処理時の加熱方向などを、本発明の熱カール度となるよう調整する。単独のフィルムの貼り合わせによる方法には接着剤による方法、熱圧着などがあるが、貼り合わせ時の２つの単独フィルム各々にかかる張力のバランス、貼り合わせ後の巻取り方向、硬化型接着剤を使用する場合の熱硬化条件などを適宜設定するのがよい。
【００２４】
本発明の白色ポリエステルフィルムの表面には、さらに易接着層を積層してもよく、その積層方法としては、水性塗剤を調製しフィルム製膜工程内で塗布する方法、共押出する方法、有機溶剤系の塗剤を調製して製膜工程とは別途オフラインで塗工する方法などがあるが、水性塗剤による方法が好ましい。水性塗剤の塗布は、ポリエステルフィルムの配向、結晶化が完了する以前に行なうことが必要で、例えば逐次二軸延伸製膜工程では縦延伸後のフィルムに塗布し、横延伸、熱固定を経る間に易接着層とフィルム本体との密着向上を得る方法が一般的である。塗布方式としては、グラビアコート法、ロールコート法、メイヤバー法などを用いることができ、さらに塗布前のフィルム表面をコロナ処理等によって濡れ性を向上させる方法も組合せてもよいものである。
【００２５】
［物性の測定方法ならびに効果の評価方法］
本発明の特性値の測定方法ならびに効果の評価方法は、次の通りである。
【００２６】
（１）光学濃度
マクベス光学濃度計により測定する。垂直透過光束を試料に照射し、試料がない状態との比を対数で表わす。透過光束の分光組成は、色温度３００６゜Ｋ（放射の第２定数  Ｃ2 ＝１４３８０μ度）のタングステン電球、受光部は眼の標準感度。光束幅は直径１ｍｍの円形またはそれ以上の広さである。
【００２７】
光学濃度＝ｌｏｇ10（Ｆ0 ／Ｆ）
Ｆ0 ：試料なしの照明光束、
Ｆ：試料に入射した照明光束
（２）白色度
積分球式カラーメーターにより測定する。光源は「標準光Ｃ」（ＪＩＳ−Ｚ−８７２０）を用いる。
【００２８】
ハンター法  Ｗ＝１００−［（１００−Ｌ）2 ＋ａ2 ＋ｂ2 ］1/2 
により計算する。
【００２９】
（３）表面粗さ（中心線平均表面粗さＲａ、最大高さＲｔ）
（株）小坂研究所製の触針式表面粗さ計を用いて、触針荷重８０ｍｇ、測定長４ｍｍ、カットオフ０．２５ｍｍの条件で測定した。なお、Ｒａ、Ｒｔの定義は、例えば、奈良治郎著「表面粗さの測定・評価法」（総合技術センター、１９８３）に示されている当業界で慣用されているものである。
【００３０】
（４）熱カール度
フィルムを１００×１００ｍｍの正方形で各辺がフィルムの長手方向と幅方向に沿うように切り取って試料とし、熱風オーブン内で無荷重で８０℃、１０分間の熱処理を熱風が極力当たらない状態で行ない、オーブンから取り出して室温に戻った後平面上に試料を下に凸になるように置き、４つの角の平面からの浮き上がり距離を測定し、最大値をその試料の熱カール度とする。本発明においては、熱カール度は以上の測定を５枚の試料について行なった平均値とした。
【００３１】
【実施例】
次に実施例に基づき、本発明の実施態様を説明する。
【００３２】
実施例１
ポリエステルＡとして、常法により重合したポリエチレンテレフタレート（重合触媒：酢酸マグネシウム０．１重量％、二酸化アンチモン０．０３重量％、リン化合物としてジメチルフェニルホスホネート０．３５重量％使用）を用い、平均粒径０．３μｍのアナターゼ型二酸化チタンを１５．０重量％含有するように調製した原料ペレットを、１８０℃で７時間真空乾燥（５Ｔｏｒｒ）した後、押出機に供給して２８０℃で溶融した。一方、ポリエステルＢとして、上記のポリエチレンテレフタレートに平均粒径０．２μｍの球状シリカを０．３重量％含有するように調製した原料ペレットを同様に溶融した。おのおのの溶融ポリエステルを別々にろ過した後に積層比（ポリエステルＡ：ポリエステルＢ）＝８：２で積層し、口金からシート状に共押出して表面温度２５℃の金属ドラム上にポリエステルＡがドラムに接触するようにキャストして冷却固化し、未延伸フィルムを作った。次にこの未延伸フィルムを８５℃で長手方向に３．５倍延伸し、続いてステンタを用いて１０５℃で幅方向に３．７倍延伸し、さらに定長下２１０℃で１０秒間熱固定を行ない、１５０℃で横方向に３％弛緩処理した。ステンタから出たフィルムは雰囲気温度２５℃で長手方向に０．０５％弛緩を行ない、厚さ２５０μｍの白色ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムは、光学濃度１．５、熱カール度２．０ｍｍ、ポリエステルＡ側の白色度８７％、ポリエステルＢ側の表面粗さ１３ｎｍであった。
【００３３】
このフィルムのポリエステルＢ側表面に、ジフェニルメタンジイソシアネート：アジピン酸：イソフタール酸：１，４ブタンジオール：ネオペンチルグリコール＝１：１．９：０．２：３．０：０．４の比率で混合したバインダー１００部にγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を６０部混合したものを９０度で塗布、６０度での熱硬化を経て厚さ２０μｍの磁気記録層を積層した。次に、ポリエステルＡ側表面にＵＶインキを２μｍ厚に塗布し照射出力８０Ｗ／ｃｍ、照射距離１０ｃｍで３０秒間処理することによって印刷を施し、５４×８６ｍｍの磁気カードの大きさに裁断した。作成した磁気カードはカール度（磁気カードの大きさで、熱カール度と同様の測定を行なった）１ｍｍ以下で、良好な平面性を有するものであった。
【００３４】
実施例２
ポリエステルＡとして二酸化チタンの含有量を２０％となるよう調製したこと以外は実施例１と同様の原料を用い、実施例１と同様の二軸延伸製膜法により厚さ１２５μｍの単層の白色ポリエステルフィルムを得た。一方、ポリエステルＢとして、実施例１のポリエチレンテレフタレートに平均粒径０．２μｍの球状シリカを０．３重量％と平均粒径１．０μｍの炭酸カルシウムを０．１重量％含有するように調製した原料ペレットから同様に厚さ１２５μｍの透明ポリエステルフィルムを得た。２種類のフィルムはポリエステル系の接着剤により、ラミネート機で両方とも同じ張力を与えて貼り合わせて白色ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムは、光学濃度０．９、熱カール度１．２ｍｍ、ポリエステルＡ側の白色度８５％、ポリエステルＢ側の表面粗さ１６ｎｍであった。
【００３５】
このフィルムに実施例１と同様な磁気記録層と印刷層の形成を行なって磁気カードを作成したところ、磁気カードはカール度１ｍｍ以下で良好な平面性を有するものであった。
【００３６】
実施例３
ポリエステルＡとして平均粒径０．５μｍの硫酸バリウムを１５．０重量％含有するよう調製したポリエステル原料を用い、ポリエステルＢとして平均粒径０．３μｍの架橋ジビニルベンゼン球状粒子を０．１５重量％含有するように調製したポリエステル原料を用いて、積層比（ポリエステルＡ：ポリエステルＢ）＝９：１で実施例１と同様の二軸延伸製膜法によって厚さ１８８μｍの白色ポリエステルフィルムを製膜した。得られたフィルムは、光学濃度１．１、熱カール度２．８ｍｍ、ポリエステルＡ側の白色度９１％、ポリエステルＢ側の表面粗さ１０ｎｍであった。
【００３７】
このフィルムに実施例１と同様な磁気記録層と印刷層の形成を行なって磁気カードを作成したところ、磁気カードはカール度１．５ｍｍで良好な平面性を有するものであった。
【００３８】
比較例１
ポリエステルＡ、ポリエステルＢ両方とも実施例１と同原料を用い、積層比（ポリエステルＡ：ポリエステルＢ）＝５：５で実施例１と同様の二軸延伸製膜法によって厚さ１８８μｍの白色ポリエステルフィルムを製膜した。得られたフィルムは、光学濃度０．８、熱カール度５．５ｍｍ、ポリエステルＡ側の白色度９８．５％、ポリエステルＢ側の表面粗さ１３ｎｍであった。
【００３９】
このフィルムに実施例１と同様な磁気記録層と印刷層の形成を行なって磁気カードを作成したところ、磁気カードはカール度３．５ｍｍでカールが大きく平面性は不良であった。
【００４０】
比較例２
ポリエステルＡとして二酸化チタンの含有量を３％となるよう調製したこと以外は実施例１と同様の原料を用い、実施例１と同様の二軸延伸製膜法により厚さ９０μｍの単層の白色ポリエステルフィルムを得た。一方、ポリエステルＢとして実施例１と同原料を使用し、長手方向の延伸を８０℃で長手方向に３．８倍延伸し、続いてステンタを用いて１００℃で幅方向に４．０倍延伸し、さらに定長下１９０℃で１０秒間熱固定を行ない、１５０℃で横方向に１％弛緩処理して厚さ９０μｍの白色ポリエステルフィルムを得た。２種類のフィルムはポリエステル系の接着剤により、ラミネート機で両方とも張力を与えて貼り合わせて白色ポリエステルフィルムを作成した。得られたフィルムは、光学濃度０．４、熱カール度６．５ｍｍ、ポリエステルＡ側の白色度７５％、ポリエステルＢ側の表面粗さ１２ｎｍであった。
【００４１】
このフィルムに実施例１と同様な磁気記録層と印刷層の形成を行なって磁気カードを作成したところ、磁気カードはカール度４．０ｍｍでカールが大きく平面性が不良であった。また、磁気記録層の黒褐色の色が白色面側に透け、美麗な図柄印刷はできない状態であった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の表面特性を有する白色ポリエステルによって、高密度磁気記録が可能で、印刷が容易で、かつ美麗な取扱い性に優れた磁気カードが提供される。