説明

カード製造方法およびカード

【課題】カード表面の平滑性に優れたカードを製造することの出来るカード製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のカード製造方法は、「受像層および接着層を備えた転写箔フィルムを形成し、カード基材に転写箔フィルムを熱転写し、転写箔フィルムの基材フィルムを剥離すること」から、製造されたカード表面は、基材フィルム上に積層されていた受像層となる。このとき、受像層は平滑な基材フィルムからの転移となるため、製造されたカード表面は優れた平滑性を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カード製造方法、および、該カード製造方法を用いて製造されたカードに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、カードは広範な分野に広く利用されている。例えば、クレジットカード、キャッシュカード、個人識別カード、などが挙げられる。
【0003】
カードの表面には、意匠、機能付加、偽造防止、などの観点から印刷を用いて印刷層を形成し、図柄(写真、図形、文字、ロゴ、バーコードなど)を描画することが行われている。このため、カード表面には印刷適性が求められる。特に、カード表面の平滑性は好適に印刷を施すために重視される。
【0004】
例えば、カードの印刷適性向上のため、カード表面に樹脂を塗布し、カード表面の平滑性を向上させることが提案されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平8−310166
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、カード表面の平滑性を向上させるためカード表面に樹脂を塗布した場合、充分な平滑性を得るためにはカード表面の樹脂膜厚を厚くする必要があり、充分な膜厚を得るためには複数回の塗布が必須であった。例えば、カード表面の平滑のため乾燥膜厚30μmとなる樹脂を塗布する場合、印刷方式の中でも高粘度インキを使用かつ厚盛が可能なスクリーン印刷を使用したとしても、乾燥膜厚30μmを形成するには2度塗りや3度塗りが必須である。このため、カードの製造にあたり、工程数が増え高コストになる問題があった。
【0007】
特に、カード基材にパルプ繊維を主成分とした紙系の材料を用いた場合、1)紙系の材料は、表面が多孔質であり凹凸があり粗いため、充分に平滑とするには塗布する樹脂膜厚を厚くする必要がある、2)紙系の材料の内部へ樹脂が浸透する、などの理由から、充分な平滑性を得るために必要な樹脂の塗布回数は多くなる傾向があった。
【0008】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、簡便にカード表面の平滑性に優れたカードを製造することの出来るカード製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一実施形態は、基材フィルムに、受像層を積層し、該受像層の上部に接着層を積層し、転写箔フィルムを形成する転写箔フィルム形成工程と、カード基材と前記転写箔フィルムとを接触し、加熱し、熱転写する熱転写工程と、前記転写箔フィルムが熱転写されたカード基材から、基材フィルムを剥離する剥離工程と、を備えたことを特徴とするカード製造方法である。
【0010】
また、前記転写箔フィルム形成工程にあって、前記受像層と前記接着層との間に少なくとも1層以上の中間層を積層し、前記中間層は、前記受像層および前記接着層よりもガラス転移温度が高く、かつ、硬度が高い材料を用いてもよい。
【0011】
また、前記接着層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して5重量%以上20重量%以下の多孔質シリカフィラーを含有する材料を用いて形成された接着層であってもよい。
【0012】
また、前記受像層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して2重量%以上15重量%以下のポリエチレンワックスを含有し、該樹脂は、塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂である材料を用いて形成された受像層であってもよい。
【0013】
また、前記カード基材は、少なくとも2層以上のパルプ繊維を主成分としたパルプ繊維層を有し、該パルプ繊維層同士に挟まれる位置に非接触型ICインレットを内蔵しているカード基材であってもよい。
【0014】
本発明の一実施形態は、カード基材と、前記カード基材上に積層された接着層と、前記接着層より外面側に積層された受像層と、を備え、前記カード基材は、パルプ繊維を主成分としたパルプ繊維層を有するカード基材であり、前記接着層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して5重量%以上20重量%以下の多孔質シリカフィラーを含有する材料を用いて形成された接着層であり、前記受像層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して2重量%以上15重量%以下のポリエチレンワックスを含有し、該樹脂は、塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂である材料を用いて形成された受像層であり、 前記受像層表面の算術平均粗さRaは、5nm≦Ra≦500nmの範囲にあることを特徴とするカードである。
【0015】
また、上述のカードにあって、更に、前記受像層上に積層された印刷層と、を備え、前記印刷層は直接昇華により形成された印刷層であってもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明のカード製造方法は、「受像層および接着層を備えた転写箔フィルムを形成し、カード基材に転写箔フィルムを熱転写し、転写箔フィルムの基材フィルムを剥離すること」から、製造されたカードのカード表面は、基材フィルム上に積層されていた受像層となる。このとき、受像層は平滑な基材フィルムからの転移となるため、形成されたカード表面は優れた平滑性を備える。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明のカード製造方法の実施の一例を示す概略工程図である。
【図2】本発明のカードの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明のカード製造方法について説明を行う。
【0019】
<転写箔フィルム形成工程>
まず、基材フィルムに、受像層を積層し、該受像層の上部に接着層を積層し、転写箔フィルムを形成する。
【0020】
基材フィルムは、<熱転写工程>における熱耐性を有し、表面が平滑なフィルムに成型可能な材料を用いればよい。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレト、ナイロン、セロファンなどのフィルムを用いてよい。
【0021】
受像層は、カード表面の図柄の描写に用いる印刷方法に適した印刷適性を備えた材料を適宜公知の材料から選択して用いてよい。例えば、直接昇華方式で図柄を描写する場合、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、などを用いてよい。特に、塩化ビニル樹脂および塩化ビニル酢酸ビニル共重合は、1)直接昇華染料の受像にあって優れた発色性、2)基材フィルムからの剥離性、に優れ、本発明に用いる材料として好ましい。
【0022】
また、受像層には離型剤を添加してもよい。離型剤を添加することにより、印刷プリンターの昇華リボンとカード表面との貼り付き不具合を解消することが出来る。例えば、離型剤として、ポリエチレンワックス、シリコーンオイル、シリコーンフィラー、ポリテトラフルオロエチレンフィラーなどを用いてもよい。特に、ポリエチレンワックスは上塗り性に優れ、本発明のカード製造方法に用いる離型剤として好ましい。
【0023】
また、受像層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して2重量%以上15重量%以下のポリエチレンワックスを含有し、該樹脂は、塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂である材料を用いて形成された受像層であることが好ましい。 受像層に、「塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂」を含む材料を用いた場合、ポリエチレンワックスを添加することにより、印刷プリンターの昇華リボンとカード表面との貼り付き不具合を解消することが出来る。このとき、ポリエチレンワックスの割合が少ないと貼り付きを抑制できず、ポリエチレンワックスの割合が多いと受像性が低下し好ましくない。よって、ポリエチレンワックスの添加は、2重量%以上15重量%以下程度の範囲内にあることが好ましい。
また、「塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂」を用いた場合、剥離性や発色性を保つために、受像層の厚みは0.2μm以上2.0μm以下程度の範囲にあることが好ましい。なお、「塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂」において、主成分とは、受像層に用いる材料において塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂の割合が90重量%以上であることをいう。
【0024】
接着層は、カード基材と転写箔フィルムを接着するために設ける。このため、カード基材に選択した材料に対し適した接着性を備える材料を用いればよい。例えば、接着層として、ポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体などの樹脂を用いてもよい。
【0025】
接着層の厚みは、5μm以上20μm以下程度、より好ましくは10μm以上20μm以下程度の範囲にあることが好ましい。接着層の厚みが小さいと接着できず好ましくない。また、接着層の厚みが大きいと塗工方式も限られ、材料コストも高いため、好ましくない。
【0026】
また、接着層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して5重量%以上20重量%以下の多孔質シリカフィラーを含有する材料を用いて形成された接着層であることが好ましい。
多孔質シリカフィラーを含有することにより、接着層が熱溶融しカード基材と接着する<熱転写工程>において、多孔質のシリカフィラーの嵩高さ及びチクソ性により、接着層に用いた樹脂が過度にカード基材内部に浸透することを抑制することが出来る。このため、カード基材表面の凹凸が最終的に製造されるカードの表面に反映されること抑制することが出来、平滑性を向上させることが出来る。また、カード基材内部に浸透することを抑制することから、カード基材の目止めにも効果的である。
このとき、多孔質シリカフィラーの割合が少ないと樹脂が過度にカード基材内部に浸透することを抑制できず、多孔質シリカフィラーの割合が多いとカード基材との接着性が低下し好ましくない。よって、多孔質シリカフィラーの添加は、5重量%以上20重量%以下程度の範囲内にあることが好ましい。また、多孔質シリカフィラーは選択した接着層の樹脂および接着層の積層方法などに応じて適宜粒径などの物性を調整して配合することが好ましい。例えば、グラビア印刷方法にて接着層を積層する場合、シリカフィラーの粒径は、1μm以上30μm以下程度、より好ましくは、5μm以上15μm以下程度の範囲にあることが好ましい。
【0027】
また、前記転写箔フィルム形成工程にあって、前記受像層と前記接着層との間に前記受像層および前記接着層よりもガラス転移温度が高く、かつ、硬度が高い材料を用いた少なくとも1層以上の中間層を設けてもよい。中間層を設けることにより、接着層が熱溶融しカード基材と接着する<熱転写工程>において、カード基材表面の凹凸が最終的に製造されるカードの表面に反映されること抑制することが出来、カード表面の平滑性を向上させることが出来る。なお、中間層はカード基材の表面が平滑であれば必ずしも設ける必要はない。
【0028】
中間層は、受像層および接着層にて選択した材料よりもガラス転移温度が高く、かつ、硬度が高い材料を用いる。例えば、中間層として、熱可塑性アクリル樹脂、アクリル系紫外線硬化樹脂、などを用いてもよい。
【0029】
基材フィルムに、受像層、接着層、中間層、などを積層する方法としては、適宜公知の塗工方法を用いてよい。例えば、グラビア印刷、マイクログラビア印刷、ロールコート、コンマコート、ダイコート、カーテンコート、などを用いて積層してよい。
【0030】
<熱転写工程>
次に、カード基材と前記転写箔フィルムとを接触し、加熱し、熱転写する。
【0031】
カード基材は、仕様・用途などに適した材料を適宜公知の材料から選択して用いてよい。例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、PET−G、ポリ乳酸、紙系の材料、などが挙げられる。特に、紙系の材料は、環境負荷の少ない材料であり好ましい。
【0032】
紙系の材料は、パルプ繊維を主成分とする。例えば、木材、草、藁、竹、などを主原料としたパルプ繊維を主成分としてもよい。特に、木材は調達が容易でありコスト面からパルプ繊維の主原料として好ましい。また、紙系の材料は、パルプ繊維を細かくしてサイズプレスされた上質紙程度の品質があることが好ましい。
【0033】
従来、紙系の材料を用いたカードは、1)紙系の材料は、表面が多孔質であり凹凸があり粗いため、充分に平滑とするには塗布する樹脂膜厚を厚くする必要がある、2)紙系の材料の内部へ樹脂が浸透する、などの理由から、充分な平滑性を得ることは困難であった。
しかしながら、本発明のカード製造方法によれば、「パルプ繊維を主成分とした紙系の材料」であっても充分なカード表面の平滑性を得ることが出来る。ここで、「パルプ繊維を主成分とした紙系の材料」において主成分とは、パルプ繊維がカード基材全体に対し90重量%以上を占めることをいう。
【0034】
また、カード基材は、少なくとも2層以上のパルプ繊維を主成分としたパルプ繊維層を有し、該パルプ繊維層同士に挟まれる位置に非接触型ICインレットを内蔵しているカード基材であることが好ましい。非接触型ICインレットは、ICチップとアンテナとを有するデバイス部位をいう。非接触型ICインレットをパルプ繊維層同士で挟み込むことにより、外部衝撃などから非接触型ICインレットを保護することが出来る。
【0035】
パルプ繊維層同士に挟まれる位置に非接触型ICインレットを内蔵する場合、パルプ繊維層に非接触型ICインレットを保持する凹部を形成し、パルプ繊維層同士をホットメルト接着剤にて接着する。ホットメルト接着剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタンなどを用いてよい。
【0036】
また、カード基材に転写箔フィルムを熱転写するにあたり、1)カード基材の片面に転写箔フィルムを熱転写、2)カード基材の両面に熱転写、のいずれを行ってもよい。
【0037】
<剥離工程>
前記転写箔フィルムが熱転写されたカード基材から、基材フィルムを剥離する。
以上より、本発明のカード製造方法を実施し、カードを製造することが出来る。
【0038】
図1に、本発明のカード製造方法の具体的な実施の一例を概略工程図にて示す。
図1(a)では<熱転写工程>、図1(b)では<剥離工程>の概略を示す。
【0039】
図1(a)では、ホットメルト接着剤8を塗布したパルプ繊維層7同士を対向して配置し、片面のパルプ繊維層7にはICチップ11を保持する凹部を形成し、パルプ繊維層7同士に挟まれた部位にアンテナシート10およびICチップ11を配置し、カード基材13としている。また、基材フィルム9に受像層4、中間層5、接着層6をこの順で積層し転写箔フィルム12とし、カード基材13を挟むように両面に転写箔フィルム12配置し、転写箔フィルム12の両面から熱プレスを行う<熱転写工程>を示している。
【0040】
図1(b)では、図1(a)での熱転写後、最外表面の基材フィルム9を剥離し、受像層4を表出させ、本発明のカード1を得る<剥離工程>を示している。
【0041】
本発明のカード製造方法によって製造されたカード優れた平滑性を備える。このため、好適にカード表面に印刷を施すことが出来る。具体的には、例えば、従来のスクリーン印刷の直接塗布による平滑化の場合、30μm厚以上必要とするところ、5μm以上10μm以下程度の接着厚みでも十分平滑な表面が得られるようになった。
【0042】
また、カード表面に図柄などを描画する場合、印刷方法としては適宜公知の印刷方法を用いて行ってよい。例えば、1)熱溶融転写方式、2)昇華リボンから直接カード上へ印字させる直接昇華方式、3)昇華リボンを中間転写箔へ印字後、その転写箔をカードへ転写する間接転写方式、などの印刷方法が挙げられる。
【0043】
特に、直接昇華方式は、簡便に写真などのフルカラー画像をカード上へ好適に形成することができるが、他の方式よりもより平滑性を必要とすることが知られている。このため、従来の紙系の材料を用いたカードは、平滑性、接着性および受像性の点から直接昇華方式に用いるのは不適合であった。
本発明のカード製造方法によれば、カード基材にパルプ繊維を主成分とした紙系の材料を用いたカードであっても、直接昇華方式が必要とする平滑性を備えたカードを製造することが出来る。ここで、一般的に「直接昇華方式が必要とする平滑性」は、算術平均粗さRaが、5nm≦Ra≦500nm程度の範囲、より好ましくは10nm≦Ra≦100nm程度の範囲である。また、「パルプ繊維を主成分とした紙系の材料」において主成分とは、パルプ繊維がカード基材全体に対し90重量%以上を占めることをいう。
よって、本発明を利用することで、環境負荷の少ない自然由来材料を使用し、かつ、工程コスト及び材料コストの安い直接昇華方式に対応可能な紙製カードを提供することができる。
【0044】
図2に、本発明のカードの具体的な一例を示す。
図2(a)は概略上面図であり、図2(b)は図2(a)におけるAの線で示す部位における断面概略図である。
【0045】
図2(a)では、アンテナシート2およびICチップ3が内蔵されたカード1を示す。
【0046】
図2(b)では、受像層4、中間層5、接着層6、パルプ繊維層7、が外面側から積層され、パルプ繊維層7同士を挟んでアンテナシート10およびICチップ11を配置し、パルプ繊維層7同士をホットメルト接着剤8で接着した構造を示す。
【実施例】
【0047】
<実施例1>
まず、基材フィルムに、受像インキを塗布し受像層、中間インキを塗布し中間層、接着インキを塗布し接着層、をこの順で積層し、転写箔フィルムを得た。
このとき、基材フィルムとして、東レ製PETフィルムT60(厚み:25μm、表面粗さRa:6nm)を用いた。
また、受像層の厚みはドライ1.0μm厚であった。
また、中間層の厚みはドライ2.0μm厚であった。
また、接着層の厚みはドライ10.0μm厚であった。
本実施例1における受像インキ、中間インキ、接着インキの組成を以下に示す。
【0048】
(受像インキ:実施例1)
新第一塩ビ製塩化ビニル樹脂(ZEST1000Z):10重量部
東洋インキ製造製ポリエチレンワックス15重量%分散液(添加剤180):10重量部
テトラヒドロフラン:100重量部
【0049】
(中間インキ:実施例1)
三菱レイヨン製ダイヤナールBR87:10重量部
メチルエチルケトン:50重量部
トルエン:50重量部
【0050】
(接着インキ:実施例1)
東洋紡績製ポリエステル(バイロン240):20重量部
富士シリシア製シリカ(サイロホービック4004):2重量部
メチルエチルケトン:50重量部
トルエン:50重量部
【0051】
次に、パルプ繊維層の片面にICチップを保持する凹部を設け、ICチップおよびアンテナシートをパルプ繊維層同士に挟まるように配置し、基材シートを得た。
このとき、パルプ繊維層として、ポリエチレンコートしてあるケント紙(連重265kg)を用いた。
【0052】
次に、上述した基材シートの両面に、上述した転写箔フィルムを重ね合わせ、両面の転写箔フィルムから熱プレスを行った。
このとき、熱プレスは、50kgf/cmの圧力、温度140℃、30分間保持、の条件で行った。
【0053】
次に、両面の転写箔フィルムから基材フィルムを剥離した。
【0054】
次に、ISO規格のカードに沿うように、所定の打ち抜き機でトリミングし、本発明のカードを得た。このとき、製造されたカードの表面粗さRaは20nmであった。
【0055】
実施例1にて製造したカードを直接昇華プリンターCP1750(凸版印刷株式会社製)で印字したところ、発色良く、印字されたことを目視観察にて確認した。
【0056】
<参考例1>
まず、パルプ繊維層の片面にICチップを保持する凹部を設け、ICチップおよびアンテナシートをパルプ繊維層同士に挟まるように配置し、基材シートを得た。
このとき、パルプ繊維層として、ポリエチレンコートしてあるケント紙(連重265kg)を用いた。
【0057】
次に、上述した基材シートの両面に熱プレスを行った。
このとき、熱プレスは、50kgf/cmの圧力、温度140℃、30分間保持、の条件で行った。
【0058】
次に、基材シートの両面にスクリーン印刷を用いて受像インキを3回塗布し、受像層を形成した。
このとき、受像層の厚みはドライ20μm厚であった。
参考例1における受像インキの組成を以下に示す。
【0059】
(受像インキ:参考例1)
日信化学製塩酢ビ(ソルバインCN):25重量部
富士シリシア製シリカ(サイロホービック4004):3重量部
東洋インキ製造製ポリエチレンワックス15重量%分散液(添加剤180):25重量部
シクロヘキサノン:50重量部
キシレン:50重量部
【0060】
次に、受像層を塗布した基材シートを鏡面ステンレス板で挟みこみ、熱プレスを行った。
このとき、熱プレスは、50kgf/cmの圧力、温度140℃、30分間保持、の条件で行った。
【0061】
次に、ISO規格のカードに沿うように、所定の打ち抜き機でトリミングし、カードを得た。
【0062】
参考例1にて製造したカードを直接昇華プリンターCP1750(凸版印刷株式会社製)で印字したところ、表面の平滑性が悪いため白抜けが多発し、貼り付き欠陥も全体に見られた。
【符号の説明】
【0063】
1……カード
2……アンテナシート
3……ICチップ
4……受像層
5……中間層
6……接着層
7……パルプ繊維層
8……ホットメルト接着剤
9……基材フィルム
10……アンテナシート
11……ICチップ
12……転写箔フィルム
13……カード基材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材フィルムに、受像層を積層し、該受像層の上部に接着層を積層し、転写箔フィルムを形成する転写箔フィルム形成工程と、
カード基材と前記転写箔フィルムとを接触し、加熱し、熱転写する熱転写工程と、
前記転写箔フィルムが熱転写されたカード基材から、基材フィルムを剥離する剥離工程と、
を備えたことを特徴とするカード製造方法。
【請求項2】
前記転写箔フィルム形成工程にあって、前記受像層と前記接着層との間に少なくとも1層以上の中間層を積層し、
前記中間層は、前記受像層および前記接着層よりもガラス転移温度が高く、かつ、硬度が高い材料を用いること
を特徴とする請求項1に記載のカード製造方法。
【請求項3】
前記接着層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して5重量%以上20重量%以下の多孔質シリカフィラーを含有する材料を用いて形成された接着層であること
を特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のカード製造方法。
【請求項4】
前記受像層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して2重量%以上15重量%以下のポリエチレンワックスを含有し、該樹脂は、塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂である材料を用いて形成された受像層であること
を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のカード製造方法。
【請求項5】
前記カード基材は、少なくとも2層以上のパルプ繊維を主成分としたパルプ繊維層を有し、該パルプ繊維層同士に挟まれる位置に非接触型ICインレットを内蔵しているカード基材であること
を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のカード製造方法。
【請求項6】
カード基材と、
前記カード基材上に積層された接着層と、
前記接着層より外面側に積層された受像層と、を備え、
前記カード基材は、パルプ繊維を主成分としたパルプ繊維層を有するカード基材であり、
前記接着層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して5重量%以上20重量%以下の多孔質シリカフィラーを含有する材料を用いて形成された接着層であり、
前記受像層は、樹脂を含み、該樹脂分に対して2重量%以上15重量%以下のポリエチレンワックスを含有し、該樹脂は、塩化ビニル樹脂または塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を主成分とする樹脂である材料を用いて形成された受像層であり、
前記受像層表面の算術平均粗さRaは、5nm≦Ra≦500nmの範囲にあること
を特徴とするカード。
【請求項7】
更に、
前記受像層上に積層された印刷層と、を備え、
前記印刷層は直接昇華により形成された印刷層であること
を特徴とする請求項6に記載のカード。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−223969(P2012−223969A)
【公開日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−93031(P2011−93031)
【出願日】平成23年4月19日(2011.4.19)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】