JPH08324111A

JPH08324111A - 放電破壊記録媒体

Info

Publication number: JPH08324111A
Application number: JP7136573A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Gocho; 智牛腸; Toshifumi Imai; 敏文今井; Toru Endo; 徹遠藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、耐熱性が高く、印字が鮮明で、印字
速度が速いという優れた特徴を有し、かつ、媒体構成全
体が分解性を有する放電破壊記録媒体を提供することに
ある。【構成】媒体を構成する支持体上に、有色層、金属系薄
膜層、保護層、印刷層を順次積層してなる放電破壊記録
媒体であって、前記支持体が、分解性樹脂を主成分とす
る基材からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道などの交通機関に
おける切符、切符購入用カード、道路通行券およびカー
ドなど使い切りタイプに用いられる媒体に関し、特に機
械読み取り・書き込みの際の剛度等のゲート特性を有す
るとともに、媒体構成全体が分解性を有する放電破壊記
録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、磁気記録方式を用いた記録媒体
は、ディスクやテープ、カードあるいはクレジットカー
ド、キャッシュカード上のストライプ等、広い分野で用
いられている。特に、酸化鉄やバリウムフェライト等の
磁性体とバインダー樹脂からなる塗料をプラスチックシ
ート上に塗工した磁気記録媒体は、その携帯性の良さか
ら上記のように、鉄道等交通機関における切符、回数
券、定期券や一般にプリペイドカードといわれる料金先
払いの交通媒体など広く用いられている。しかし、この
磁気記録方式は磁気的に記録再生をするため、従来はそ
の情報が使用者の目視により確認できない欠点があった
が、これを解決するために、記録媒体上に予め使用料
金、残額等を印刷により設けて、使用状況に応じてそこ
にパンチ穴を開けて表示する方式が用いられていた。し
かし、この場合には表示し得る情報が限定され、しか
も、正確な金額を表示するのは極めて困難であった。

【０００３】そこで目視により残額等を確認できる方式
として、感熱転写による印字方式、ロイコ染料を発色さ
せる感熱記録方式、スズ等の金属蒸着膜を熱変化させ印
字する方式等が提案され、実用化されている。

【０００４】一方、記録媒体を支える基材は、基材上に
設けられている磁気記録層および印字記録層等の読み取
り・書き込みを行うための機械で使用できるようにゲー
ト特性と呼ばれる機械特性、例えば耐久性、耐折り曲げ
性、剛度などが要求されている。このような条件を満た
し、かつ、製造が容易な素材として、一般的にポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等のプラスチックシ
ート等、すなわち機械特性のみを満たす樹脂が媒体の基
材として多く利用されている。

【０００５】さらに、ＩＤカード、会員カード、キャッ
シュカード、クレジットカード等の一般的なカード用の
基材としてポリ塩化ビニル樹脂が用いられている。これ
らは通常、この種のカードが利用者に販売もしくは貸与
された後は、利用者がそのカードを使い終われば廃棄さ
れるものである。そして上述の素材によるプラスチック
カードは、その使用後の処理を、現在のところ焼却また
は廃棄物として埋め立て等によって処分されているが、
プラスチック廃棄物は、後者の材質によれば焼却による
燃焼温度の高熱化による焼却炉の耐久性の問題、燃焼ガ
スなどの公害問題を有しており、焼却の影響の少ない前
者の材質との分別も完全に行うことは不可能である。ま
た廃棄物として埋め立てでは、埋め立て地において分解
することなく原形のまま存在するため、半永久的にゴミ
として残り、自然環境への影響が問題となっている。い
ずれにしても使用後の廃棄の問題が存在している。

【０００６】また、従来から紙を媒体基材として採用し
たカードが作られ利用されており、特に紙は焼却や埋め
立てなどの廃棄が簡単であり、しかも製造コストが安価
であることから、近年議論されているゴミなど環境問題
の解決に最適な媒体と見られている。

【０００７】さらに、特開昭５７−１５０３９３号公
報、特開昭５９−２２０１９２号公報、特開昭５１−９
３９９１号公報、特開昭６３−２６０９１２号公報、特
開昭５７−１５０３９３号公報に記載されているよう
に、光または地中など自然環境下で分解可能なプラスチ
ックが開発され、とくに使い捨て型の商品パッケージに
用いられ、現在では一部が商品化されている。カードの
分野では特開平５−４２７８６号、特開平５−８５０８
８号において、カード基材に生分解性或いは光分解性の
プラスチックを用いることが述べられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
紙をカード基材として用いた場合に耐久性、耐折り曲げ
性、耐水性、耐薬品性、防水性、表面平滑性、光沢性、
加工性等のカードとしての適性を考慮すると全ての点で
機能が劣るため、紙の単独での使用は通行券や入場券、
乗車券など一時的な利用のみに限定され、一定期間、使
用される前述したプリペイドカードには不向きである。
この場合には紙基材にポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等の合成
樹脂やアルミニウム箔など、プラスチック以外の外層を
保護層として積層することが考えられるが、これらは廃
棄性に優れず、プラスチックカードと大差がない欠点を
有する。

【０００９】また、カード基材そのものを分解性を有す
るプラスチックで構成するようにしたカードは、そのプ
ラスチックの機能により、廃棄後徐々に分解されていく
ものである。ところが、このカードはカード自体が有す
る利便性およびカード製造上の問題を考慮して作製され
るものであり、分解性を有するプラスチックを単にカー
ド基材として用いた場合、耐折り曲げ性、剛度という機
械特性が有しているとは言えず、また、カードの強度や
使い易さから一定の厚みとする必要があるため一体形成
した時に、カード面の反りの発生や、厚くなった分だけ
分解性を有するプラスチックが使用されるので、分解に
時間がかかり、さらに、分解性を有するプラスチックが
高価であるため、カード自体も高価格となってしまう問
題を有する。

【００１０】一方、目視により残額等を表示する方式と
して、感熱転写による印字方式、ロイコ染料を発色させ
る感熱記録方式、スズ等の金属蒸着膜を熱変化させて印
字する方式があるが、これらの印字方式等によっても、
記録装置のメンテナンスや、耐候性、耐熱性に劣る等の
問題点を抱えている。そこで本発明は、この問題点を解
決する方法として、耐熱性が高く、印字が鮮明で、印字
速度が速いという優れた特徴を有し、かつ、媒体構成全
体が分解性を有する放電破壊記録方式による放電破壊記
録媒体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すために
請求項１に記載の本発明によれば、媒体を構成する支持
体上に、有色層、金属系薄膜層、保護層、印刷層を順次
積層してなる放電破壊記録媒体であって、前記支持体
が、分解性樹脂を主成分とする基材からなることを特徴
とする放電破壊記録媒体である。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、前記請求
項１に記載の分解性を有する支持体が、３−ヒドロキシ
バリレート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキ
シカプロレート、３−ヒドロキシヘプタノエート等のヒ
ドロキシアルカノエートユニットを有する脂肪族ポリエ
ステルであることを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の前記分解性を有する支持体が、「化１」、「化２」に
示す化学合成ポリエステルであることを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の分解性を有する支持体が、デンプンとポリビニルアル
コールの複合樹脂であることを特徴とする。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の分解性を有する支持体が、平均分子量10,000〜1,000,
000 であるポリ乳酸または乳酸とオキシカルボン酸の共
重合体を主成分とする熱可塑性樹脂を延伸してなる分解
性ポリ乳酸からなることを特徴とする。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の前記分解性を有する支持体が、紙等の自然分解性材料
からなるカード基材の少なくとも片面に、前記請求項１
から５記載の分解性樹脂を積層してなることを特徴とす
る。

【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６記
載の放電破壊記録媒体において、着色層が磁性材料で着
色されていることを特徴とする。

【００１８】請求項８に記載の発明は、請求項７記載の
前記磁性材料を分散する樹脂が、生分解性樹脂であるこ
とを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明によれば、媒体の基材を微生物生産ポリ
エステル、化学合成ポリエステル、天然物誘導樹脂、ポ
リ乳酸または乳酸とオキシカルボン酸の共重合体を主成
分とする熱可塑性樹脂を二軸延伸して成る分解性樹脂と
することにより、媒体基材の耐久性、剛度、形成加工
性、機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐折り曲
げ性等の機械特性を保持し、これにより機械での読み取
り・書き込みのためのゲート特性を向上させることがで
き、また、廃棄後放置されても十分に自然分解可能であ
る。さらに、印字方式を放電破壊方式にすることで、耐
熱性が高く、印字が鮮明で、印字速度が速いという優れ
た特徴をもつ媒体となる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を図に基づき詳細に説明す
る。図１、図２および図３は、本発明の放電破壊記録媒
体の断面図を示す。

【００２１】図１の本発明の媒体１は、分解性を有する
支持体の基材２として、微生物生産ポリエステル、化学
合成ポリエステル、天然物誘導樹脂、乳酸を主成分とす
る高分子材料からなる脂肪族ポリエステルからなる生分
解性樹脂を有する樹脂を用いており、これらは完全分解
性を有する。また図３の媒体９のように、自然分解する
紙等の基材の片面又は両面に上記分解性樹脂を積層する
ことができる。使用できる樹脂としては、３−ヒドロキ
シ酪酸・３−ヒドロキシ吉草酸共重合体等の微生物生産
ポリエステル、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプ
ロラクトン等の脂肪族ポリエステル、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）、ＰＶＡ変性樹脂、デンプン変性樹脂等
を要求特性に応じて単体、或いは混合して使用すること
ができる。

【００２２】特に乳酸は、Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸またはそ
れらの混合物と、Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸またはそれらの混
合物とグリコール酸、または６−ヒドロキシカプロン酸
に代表されるオキシカルボン酸のコポリマーを主成分と
する熱可塑性分解性ポリマーを用いている。このポリマ
ーは数平均分子量10,000〜1,000,000 のものが好まし
い。乳酸はＤ−乳酸、Ｌ−乳酸等があり、オキシカルボ
ン酸は、グリコール酸、６−ヒドロキシカプロン酸等が
ある。ところが、上記熱可塑性ポリマーだけでは剛度が
十分ではないため、さらに二軸延伸加工を施すことによ
り、剛度をはじめとして、耐久性、形成加工性、機械強
度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐折り曲げ性等の機
械特性と表面平滑性、光沢性、耐水性、防水性、の点で
従来のポリエステル材、塩化ビニル材と同等の特性が得
られる。

【００２３】また、上記樹脂に、樹脂の特性を失うこと
のない範囲であれば、必要に応じて各種添加剤、例えば
着色防止剤０．０５〜３重量部、酸化防止剤０．０５〜
３重量部、滑剤０．０５〜３重量部、有機顔料および無
機顔料などを添加することが可能である。ただし非分解
性の物質を５０％以上添加することは、分解性が著しく
低下し、加工上の問題を生じるため、好ましくない。

【００２４】特にフィラーとして、無機充填剤である炭
酸カルシウム、マイカ、珪酸カルシウム、ホワイトカー
ボン、石綿、陶土（焼成）、ガラス繊維等を添加し、混
練させて二軸延伸加工することにより、剛度、成形加工
性、機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定性、耐折り曲
げ性などの機械特性を一層向上させることができる。

【００２５】本発明の媒体基材２の製造は、上記のよう
に得られる熱可塑性ポリマーを、公知である押し出し法
によりシート状に形成し、さらに二軸延伸加工した後、
このシートをカレンダー処理する。

【００２６】なお、基材２は単層構成以外にも、同材料
または異なる特性を有する樹脂からなるシートを重ね公
知である熱圧着法、ヒートラミ法により接着し多層構成
としても一向に差し支えない。

【００２７】有色層３は、放電破壊によって露見するも
ので、プリペイドカードの印刷に使用されるプロセスイ
ンキであれば特に限定しない。印刷方式も公知の印刷法
により印刷して形成する。なお、プロセスインキの代わ
りに磁気記録層を設けても良い。また、図２の媒体８の
ように、磁気記録層７を設ける場合には、例えばγ−Ｆ
ｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｒ
Ｏ₂、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ、ＭｎＡｌ、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト
等の磁性微粒分散液からなる磁性塗料を塗工する。一般
的にプリペイドカード等の磁気記録媒体に用いる磁気記
録媒体の保持力は、３００〜３０００Oe、残留磁束は、
１．０〜２．０Maxwell/Cmである。

【００２８】金属系薄膜層４は、非磁性金属の蒸着層で
あり、この種の金属としてはアルミニウム、スズ等があ
る。真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティ
ング法等により形成され、その厚みは０．０３〜０．１
μｍとする。

【００２９】保護層５は、例えばポリエステル系樹脂、
アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ニトロセルロース系
樹脂、スチレン系樹脂をインキ化し、コーティングすれ
ばよい。さらに放電記録適性を改善する目的で滑剤を添
加することも可能である。

【００３０】印刷層６は、プリペイドカード等に使われ
ているＵＶ硬化型プロセスインキをオフセット印刷法に
より文字等を印刷できる。ただし、放電破壊記録を行う
際に、印刷層上に帰路電極（アース電極）が接触する
と、帰路電極側の導電性が低下し、帰路電極側より放電
（アースリターン）が発生する。そのため、印刷層に帰
路電極（アース電極）を少なくするために、印刷層の文
字等を網掛け印刷等によって設ける必要がある。

【００３１】以下、本発明の一実施例を挙げ、詳細に説
明する。

【００３２】＜実施例１＞数平均分子量150,000 のＬ−
乳酸と、６−ヒドロキシカプロン酸の３：２のコポリマ
ー６０ｗｔ％と、マイカ３５ｗｔ％（ＨＡＲ１６０白
石工業株式会社製）と、酸化チタン５ｗｔ％とをベント
式押し出し機にて混練後、これをＴダイ溶融押し出し機
により加工温度２００℃で規定の厚さに押し出し後、二
軸延伸加工とカレンダー処理を行い、表面平滑性を向上
させた厚さ１８８μｍのシートを得た。この基材上にグ
ラビアスミインキをグラビア印刷法により約１μｍ設
け、その上にアルミニウムを０．１μｍの厚さに真空蒸
着法により蒸着し、金属蒸着層を形成した。次に、ニト
ロセルロース系樹脂を厚さ１．０μｍ塗布し、保護層を
形成した。その上にＵＶプロセスインキにてオフセット
印刷法により印刷層を設けた。こうして得られた生分解
性樹脂を基材とした放電破壊記録媒体をカード状に断裁
した。

【００３３】前記工程により製造された放電破壊記録媒
体の印刷層上に帰路電極を設置し、−３０Ｖの電圧を印
可した。その結果、記録針側より放電し、金属蒸着層が
破壊され、その下層に隠蔽されている有色層が出現し、
鮮明な放電破壊記録をすることができた。さらに、この
カードを畑土壌中に埋設し、分解状態を観察したとこ
ろ、６ヶ月経過後には、形状が保持されていない状態で
あった。

【００３４】＜実施例２＞数平均分子量150,000 のＬ−
乳酸と、６−ヒドロキシカプロン酸の３：２のコポリマ
ー６０ｗｔ％と、マイカ３５ｗｔ％（ＨＡＲ１６０白
石工業株式会社製）と、酸化チタン５ｗｔ％とをベント
式押し出し機にて混練後、これをＴダイ溶融押し出し機
により加工温度２００℃で規定の厚さに押し出し後、二
軸延伸加工とカレンダー処理を行い、表面平滑性を向上
させた厚さ１８８μｍのシートを得た。この基材上に下
記の組成からなる磁気塗料をナイフコーティングにより
約１０μｍの黒色磁気記録層を形成し、約３０００ガウ
スの水平磁界中の磁場配向をかけた後、１００℃の熱風
で３分間乾燥させた。・磁気塗料磁性粉（1750/Oe ：バリウムフェライト）１００重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（VAGF：ユニオンカーバイト社製）２０重量部ポリウレタン樹脂（ニッポラン2304：日本ポリウレタン工業）３０重量部ヘキサメチレンジイソシアネート（コロネートHX：日本ポリウレタン工業）２重量部カーボンブラック（＃3000：三菱化成社製）５重量部分散剤（ガーファック RE-610：東邦化学社製）３重量部希釈溶剤（トルエン／MEK/MIBK）１００重量部その上にアルミニウムを０．１μｍの厚さに真空蒸着法
により蒸着し、金属蒸着層を形成した。次に、ニトロセ
ルロース系樹脂を厚さ１．０μｍ塗布し、保護層を形成
した。その上にＵＶプロセスインキにてオフセット印刷
法により印刷層を設けた。こうして得られた生分解性樹
脂を基材とした放電破壊記録媒体をカード状に断裁し
た。

【００３５】前記工程により製造された放電破壊記録媒
体の印刷層上に帰路電極を設置し、−３０Ｖの電圧を印
可した。その結果、記録針側より放電し、金属蒸着層が
破壊され、その下層に隠蔽されている黒色の磁気層が出
現し、鮮明な放電破壊記録をすることができた。また、
媒体の磁気読み取り・書き込み装置を有するゲートに２
ｍ／ｓｅｃで通過させたところ、異常は生じなかった。
さらにこのカードを畑土壌中に埋設し、分解状態を観察
したところ、６ヶ月経過後には、磁気記録層を残して、
形状が保持されていない状態であった。

【００３６】

【発明の効果】以上述べた様に本発明の放電破壊記録媒
体は、コンポスト、畑土壌等の微生物活性状態で容易に
分解し、自然環境中に散乱した場合でも、環境中の微生
物の作用によりカードは分解する。また、燃焼廃棄した
としても燃焼熱が低く、有毒ガスの発生は認められない
媒体である。それと同時に放電破壊記録方式の金属蒸着
層が設けてあることより耐熱性が高く、印字が鮮明で、
印字速度が速いという特徴を兼ね備えているものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電破壊記録媒体の一実施例を示す断
面図である。

【図２】本発明の放電破壊記録媒体の他の実施例を示す
断面図である。

【図３】本発明の放電破壊記録媒体の他の実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１，８，９…放電破壊記録媒体２ …媒体基材３ …有色層４ …金属系薄膜層５ …保護層６ …印刷層７ …磁気記録層１０ …紙基材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】媒体を構成する支持体上に、有色層、金属
系薄膜層、保護層、印刷層を順次積層してなる放電破壊
記録媒体であって、前記支持体が、分解性樹脂を主成分
とする基材から構成されていることを特徴とする放電破
壊記録媒体。
【請求項２】前記分解性を有する支持体が、３−ヒドロ
キシバリレート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒド
ロキシカプロレート、３−ヒドロキシヘプタノエート等
のヒドロキシアルカノエートユニットを有する脂肪族ポ
リエステルであることを特徴とする請求項１記載の放電
破壊記録媒体。
【請求項３】前記分解性を有する支持体が、【化１】【化２】に示す化学合成ポリエステルであることを特徴とする請
求項１記載の放電破壊記録媒体。
【請求項４】前記分解性を有する支持体が、デンプンと
ポリビニルアルコールの複合樹脂であることを特徴とす
る請求項１記載の放電破壊記録媒体。
【請求項５】前記分解性を有する支持体が、平均分子量
10,000〜1,000,000 であるポリ乳酸または乳酸とオキシ
カルボン酸の共重合体を主成分とする熱可塑性樹脂を延
伸してなる分解性ポリ乳酸からなることを特徴とする請
求項１記載の放電破壊記録媒体。
【請求項６】前記分解性を有する支持体が、紙等の自然
分解性材料からなるカード基材の少なくとも片面に、前
記請求項１から５記載の分解性樹脂を積層してなること
を特徴とする請求項１記載の放電破壊記録媒体。
【請求項７】前記着色層が、磁性材料で着色されている
ことを特徴とする請求項１〜６記載の放電破壊記録媒
体。
【請求項８】前記磁性材料を分散する樹脂が、生分解性
樹脂であることを特徴とする請求項７記載の放電破壊記
録媒体。