説明

カード

【課題】カード表面が他のものに接触して表面に擦過傷が付き印刷や表示等が見えにくくなることを防止できる、耐擦傷性と透明性に優れた表面保護層を有するカードを提供することを課題とする。
【解決手段】カード基材と少なくとも該基材上に設けられた透明保護層とからなるカードであって、該透明保護層が、バインダー樹脂と粒径10〜50nmの無機酸化物粒子を0.5〜5質量%含む組成物からなり、かつ内部ヘイズが3.0未満であることを特徴とするカード。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気カード、ICカードなどのプラスチックカードに関し、たとえば、識別カード、外部端子付きICカード、磁気ストライプ付きクレジットカード、プリペイドカード、用途でいえば、運転免許証用カード、銀行カード、百貨店等の顧客認識カード、保険医療用カード等の個人識別カードまたは情報用カードや電子マネー用ICカード等の各種ICカード、電話用カード、乗物用カード、買物用カード等のプリペイドカード等のカードに関する。
【0002】
より詳しくは、これらのカードの製造時、実使用時にカード表面に発生するキズを低減させた表面耐擦傷性の向上したカードに関するものである。
【背景技術】
【0003】
識別カード、外部端子付きICカード、磁気ストライプ付きクレジットカード、プリペイドカード等は、個人識別、情報読み書き、現金の出し入れ、現金代替等の機能をもつカードとして、携帯性、便利さ等の利点があることから普及している。しかしながら、これらのカードは、カードリーダーに挿入する際、カードケース等への出し入れする際、カード表面が他のものに接触して、カード表面に擦過傷が付き、印刷や表示等が見にくくなる場合があり、改良が望まれている。
【0004】
カード表面のキズつきによってカード基材に施された印刷や表示が見えにくくなる問題に対しては、従来から対策としてカード表面にプラスチックの透明な保護層を設けることが行われてきた。
【0005】
カード表面に設ける透明保護層の材料としては、透明性と密着性の観点からアクリル樹脂やウレタン樹脂が広く一般的に用いられてきたが、これらの樹脂だけでは長期間カードを使用しているとカード表面にこすれ傷などが入りやすいことは避けられなかった。
【0006】
カード表面がキズつきにくくするために透明保護層の表面を硬くすることが一般的な対策として行われてきた。塗明保護層の表面を硬くするためには、保護層に用いている樹脂に硬い樹脂を用いる方法と無機酸化物等の硬い粒子を充填する方法が主に用いられて来た。
【0007】
保護層により硬い樹脂を用いることによって擦過傷を防止する方法は保護層の透明性を確保する点では優れた方法ではあるが、カードとしての後工程であらたな問題も発生させるために一部の用途でしか採用できないばあいが多かった。たとえば、多くのカードで行われている名前や個人番号などのエンボス加工による記録の場合にはカード表面に0.4mmから0.8mm程度の凹凸を形成するが、表面保護層の樹脂を硬くするとこのエンボス加工の工程で保護層の「割れ」を生じることがあるので使える樹脂が極めて限定される(特許文献2)。
【0008】
一方、無機酸化物等の硬い粒子を充填した保護層によって擦過傷を防止する方法は、通常透明性を確保することが困難であり、粒子の添加量が増えるにつれて表面保護層の樹脂と添加する粒子の屈折率の違いによる白濁や表面平滑性が損なわれることによる光沢の低下などが発生しやすい。
これらによって、カード基材表面に施された印刷や表示が不鮮明になり、必要な情報が見えにくくなるという問題点が発生しやすく、添加する粒子の粒径や添加量によっては保護層を形成する加工が困難になる場合もある(特許文献1、特許文献3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平10−95864号公報
【特許文献2】特開2003−291494号公報
【特許文献3】特開2002−155196号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、カード表面が他のものに接触して表面に擦過傷が付き印刷や表示等が見えにくくなることを防止できる、耐擦傷性と透明性に優れた表面保護層を有するカードを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の請求項1に係る発明は、カード基材と少なくとも該基材上に設けられた透明保護層とからなるカードであって、該透明保護層が、バインダー樹脂と粒径10〜50nmの無機酸化物粒子を0.5〜5質量%含む組成物からなり、かつ内部ヘイズが3.0未満であることを特徴とするカードである。
【0012】
本発明の請求項2に係る発明は、無機酸化物粒子がアルミナ粒子であることを特徴とする請求項1に記載のカードである。
【0013】
本発明の請求項3に係る発明は、カード基材が絵柄層を有することを特徴とする請求項1または2に記載のカードである。
【発明の効果】
【0014】
本発明の請求項1に示したカードによれば、透明保護層が、バインダー樹脂と粒径10〜50nmの無機酸化物粒子を0.5〜5質量%含む組成物からなり、かつ内部ヘイズが3.0未満であることによって、カード表面が他のものに接触して表面に擦過傷が付き印刷や表示等が見えにくくなることを防止できる、耐擦傷性と透明性に優れた表面保護層を有するカードとすることが出来る。
【0015】
本発明の請求項2に示したカードによれば、カード最表層の透明保護層にバインダー樹脂成分より硬いアルミナ粒子を添加することによって耐擦傷性が向上して、カード表面が他のものに接触した場合でも表面に擦過傷が付きにくくすることが出来る。
【0016】
本発明の請求項3に示したカードによれば、カード基材が絵柄層を有することで表面保護層の透明性を維持することによる視認効果をより生かすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明のカードの断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。
図1は、本発明のカードの一例の構造を示す断面説明図である。このカードは、カード基材(1)上に、絵柄印刷層(2)、透明保護層(3)を順次積層して構成されている。

【0019】
本発明のカードでは、カード最表層となる透明保護層(3)にアルミナ粒子を添加して耐擦傷性の向上を図っている。
【0020】
透明保護層(3)に用いることの出来る樹脂は塗工可能で透明な被膜を形成する熱可塑性樹脂から選ばれるが、ここでは透明性の高いアクリル樹脂を用いている。
【0021】
透明保護層(3)に添加するアルミナ粒子は保護層中の含有量が0.5%から5.0%の範囲において、粒径が10nm未満では透明保護層の表面硬度の向上は見られなかった。また、50nm以上では表面硬度は向上するが透明保護層の透明性が低下して下地の絵柄印刷層(2)の絵柄がぼやけて見える。
【0022】
透明保護層(3)に添加するアルミナ粒子の粒径は10nm以上50nm未満であることが望ましく、さらに保護層の透明性確保の観点からは10nm以上20nm未満であることがより望ましい。
【0023】
透明保護層(3)に添加するアルミナ粒子の添加量は、粒径が10nm以上から50nm未満の範囲では、保護層中の含有量が0.5%未満では表面硬度の向上は見られず5.0%以上では一部で表面硬度は向上する場合があるが透明保護層の透明性が低下して下地の絵柄印刷層(2)の絵柄がぼやけて見える。
【0024】
この場合の表面保護層の透明性の指標として表面保護層(3)の内部ヘイズを測定して下地の絵柄印刷層の透けて見える程度を目視で比較した官能検査との対応を調べたところ、透明保護層にアルミナ粒子を添加する前と比較して大差ない透明性と評価出来るのは内部ヘイズで3.0未満であった。一方、アルミナ粒子の添加により下地の絵柄印刷層の透けて見える程度が低下してぼやけて見えると判断されたのは内部ヘイズが3.0以上の場合であった。透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定方法は後述する。
【0025】
カード基材(1)としては、エンボス加工により記号や文字などを立体的に刻印する適性等から硬質ポリ塩化ビニル樹脂製またはポリエステル樹脂製(PET−G)の多層シートが一般に用いられている。カード基材(1)の厚みは通常100〜700μm程度である。
【0026】
絵柄印刷層(2)はカードに必要な可視情報と装飾絵柄等の絵柄を含むインキ層であって、通常カード基材(1)上にオフセット印刷法あるいはスクリーン印刷法等の公知の印刷方法で施される。この場合のインキも基材材質と印刷方法に適合したポリエステル系、アクリル系、塩酢ビ系等の周知のインキを用いることが出来る。もちろん、必要に応じてカード基材(1)の印刷予定面上にコロナ処理、アンカー処理等の密着向上処理をすることも可能である。
【0027】
本発明のカードの製造方法の一例を示す。
厚み188μmの白色硬質ポリ塩化ビニルのカード基材(1)の表面にオフセット印刷法およびスクリーン印刷法によって可視情報と絵柄を刷り重ねて絵柄印刷層(2)を形成する。絵柄印刷層(2)の印刷前後に必要に応じてコロナ処理、アンカー処理等の密着向上処理をすることも出来る。
【0028】
次にロールコータを用いてアルミナ粒子を添加したアクリル樹脂を主成分とする塗工剤を印刷絵柄層(2)の上から塗工、乾燥して透明保護層(3)を形成する。コーティングの方式としては、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、カーテンフローコータ等の公知の塗工方法も可能であるが、透明保護層表面の平滑性を出すためにはナチュラル−リバース方式のロールコータが好適である。
ロールコータによる塗工の場合は塗工厚は塗工剤の粘度とロールクリアランスで調整することが出来るので膜厚制御が簡単であり、さらにリバースロールによって表面平滑性が
確保できる。
【0029】
透明保護層(3)の塗工剤の乾燥は熱風乾燥あるいは基材の耐熱性に不安がある場合には紫外線等の放射線による硬化方式が用いられる。紫外線硬化樹脂としては、アクリロイル基、アリル基、ビニル基等のビニル系官能基を一個または数個持つオリゴマーを主成分とするもので、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルメタクリレート等に、目的に応じて接着付与剤としてリンを含むアクリレートまたはその誘導体、あるいはカルボキシル基を含むアクリレートまたはその誘導体を適量添加したもの等を用いることができる。中でも膜物性が優れていることからウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂が好ましい。
【0030】
乾燥方式によって塗工剤の組成が異なり、アクリル系塗工剤の場合にはトルエン等のコーティング溶剤として一般的に使われている溶剤が用いられることが多い。アクリル系塗工剤の熱風乾燥の場合には、たとえば、乾燥炉の槽内温度40℃から60℃、乾燥時間15分から40分程度でトルエン等の溶剤を揮散させて乾燥して透明保護層(3)を形成する。
【0031】
また、必要であれば、絵柄印刷層(2)を施したカード基材(1)に透明保護層(3)を形成した後に平滑性を向上させるためにステンレス板などの適当な平板を用いて透明保護層表面をプレスする工程を付加することが出来る。
【0032】
透明保護層(3)の形成方法としては、上記の直接塗工のほかに転写方式も用いることが可能である。転写方式においては、通常ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのベースフィルムに直接あるいは離型層を介して透明保護層(3)を形成し、さらに接着剤層を設けた転写箔を印刷絵柄層(2)の上から密着させて熱圧を加えることによってカード表面に透明保護層(3)を転写して設けることが出来る。
【実施例】
【0033】
以下本発明を実施例により説明する。
<実施例1>
【0034】
厚み188μmの白色硬質ポリ塩化ビニルのカード基材(1)の表面にロールコータを用いてアクリル樹脂を主成分としアルミナ粒子を添加した塗工剤を塗工、乾燥して膜厚4μmの透明保護層(3)を形成した。
透明保護層(3)を形成する塗工剤としては、平均粒径25nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が3.0質量%となるように添加したアクリル樹脂を主成分とする塗工剤を用いた。
【0035】
この透明保護層を形成したカードを用いて、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0036】
透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定方法は以下のとおりである。
(1)表面保護層の密着性評価方法
JIS K5600に準拠し、1inch幅のセロファンテープをカード平滑面およびエンボス加工部分に密着させて1分間放置後セロファンテープを引張りながら剥がして透明保護層のカードからのハガレの有無を目視で判定する。
(2)表面硬度1 鉛筆引掻き試験方法
JIS K5600に準拠し、0.5〜1.0mmの速度にて鉛筆の芯が透明保護層表面を移動する。試験は同じサンプルにつき5回行いキズの有無を目視で判定する。保護層と
して望ましい値はH以上である。
(3)表面硬度2 ネイルスクラッチ試験方法
カード券面の透明保護層に爪を当てて20往復擦る。それぞれのカードについて擦る強さと速度は一定になるようにする。キズの有無を目視で判定する。
(4)透明性を表わす内部ヘイズの測定方法
あらかじめ透過率を測定したPETフィルムに塗工して透明保護層を形成したフィルムをシリコーンオイルに浸したのちプレパラートではさみヘイズ計にて400〜700nmの波長範囲で拡散透過率/全光線透過率を測定する。保護層として望ましい値は3.0未満である。
【0037】
以下本発明の比較例を説明する。
【0038】
<比較例1>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径2nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が0.3質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0039】
<比較例2>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径25nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が0.3質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0040】
<比較例3>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径80nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が0.3質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0041】
<比較例4>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径2nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が3.0質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0042】
<比較例5>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径80nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が3.0質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0043】
<比較例6>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径2nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が8.0質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0044】
<比較例7>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径25nmのアルミナ粒子を樹脂に
対する添加量が8.0質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0045】
<比較例8>
透明保護層(3)を形成する塗工剤として、平均粒径80nmのアルミナ粒子を樹脂に対する添加量が8.0質量%となるように添加した塗工剤を用いた他は、実施例1と同様にして透明保護層を形成したカードを作成し、透明保護層の密着性、表面硬度、内部ヘイズの測定を行った。結果は表1に示す。
【0046】
<比較結果>
表1に示したように、実施例1の本発明のカードでは透明保護層の密着性はセロファンテープ剥離でハガレがなく、透明保護層の表面硬度は鉛筆引掻き試験でH、ネイルスクラッチ試験でキズなしと実用に耐え得る結果であり、内部ヘイズは2.3と透明性の低下を感じる目安である3.0よりもはるかに小さかった。
【0047】
これに対して、比較例のカードでは、透明保護層の密着性はすべてセロファンテープ剥離でハガレがなかったが、透明保護層の表面硬度、内部ヘイズの結果はいずれかが劣っており、本発明の目的である、カードの製造時と実使用時にカード表面に発生するキズを低減するために、表面保護層としてアルミナ粒子を添加した樹脂層を設けた効果は十分には得られなかった。
【0048】
すなわち、比較例1,2,3のカードではアルミナ粒子の添加量が少ないためにこの粒径の範囲では保護層の透明性はほぼ確保されるものの表面硬度が必要な程度まで向上していないのでカード表面に発生するキズの低減効果が小さい。比較例4、6のカードにおいても同様であった。
【0049】
比較例5,7,8のカードにおいては、保護層の表面硬度はキズ防止に必要な程度までの向上が見られるが、透明性の低下が大きく内部ヘイズで3.0を超えてしまう結果となった。
【0050】
以上説明したように、本発明によれば、カード表面が他のものに接触して表面に擦過傷が付き、印刷や表示等が見えにくくなることを防止できる、耐擦傷性と透明性に優れた表面保護層を有するカードを提供することが出来た。
【表1】

【符号の説明】
【0051】
1…カード基材
2…絵柄印刷層
3…透明保護層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
カード基材と少なくとも該基材上に設けられた透明保護層とからなるカードであって、該透明保護層が、バインダー樹脂と粒径10〜50nmの無機酸化物粒子を0.5〜5質量%含む組成物からなり、かつ内部ヘイズが3.0未満であることを特徴とするカード。
【請求項2】
無機酸化物粒子がアルミナ粒子であることを特徴とする請求項1に記載のカード。
【請求項3】
カード基材が絵柄層を有することを特徴とする請求項1または2に記載のカード。

【図1】
image rotate


【公開番号】特開2010−173170(P2010−173170A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−18086(P2009−18086)
【出願日】平成21年1月29日(2009.1.29)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】