JPH0839745A

JPH0839745A - カード

Info

Publication number: JPH0839745A
Application number: JP6179870A
Authority: JP
Inventors: Osahisa Matsudaira; 長久松平; Kanshin Ri; 漢森李; Masayuki Taniguchi; 谷口　　正幸; Kiyotaka Omote; 清隆表; Toru Watanabe; 徹渡辺
Original assignee: Showa Highpolymer Co Ltd; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc; Resonac Holdings Corp
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ポリエステル樹脂や塩化ビニル樹脂
と同等の機械特性を有し、かつ廃棄後放置されても自然
に分解するカードを提供する。【構成】カード基材を生分解性を有する樹脂とフィラー
とを混練してなる樹脂とすることにより、耐久性、剛
性、成形加工性、機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定
性、耐折り曲げ性等の機械特性を示すとともに、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、加工性等の特性を有する。さらに廃棄後
放置されても十分に自然分解可能である。必要に応じて
可視情報・デザイン部や磁気記録部、感熱記録層を形成
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にプリペイドカード
や入場券など使い切りタイプに用いられるカードに関
し、とくにカード構成全体が生分解性を有するととも
に、機械読み取りに伴う耐折り曲げ性、剛度等のゲート
特性を備えるカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、カードには身分を証明するＩＤカ
ード、会員カードや金銭的価値を有するキャッシュカー
ド、クレジットカード、プリペイドカード、定期券、通
行券など幅広い分野で利用されている。とくにカードで
最も利用数が増加しているカードとして、一定単位の金
額を予め支払い、その金額分の価値情報を記録した、い
わゆるプリペイドカード（前払いカード）がある。この
カードには読み取り・書き込み装置を介して価値情報、
識別情報がカード基材に印字又は印刷表示した絵柄・文
字情報として、またカード基材上に設けられた磁気記録
部又は光学記録部に機械読み取り情報として記録される
ため、この読み取り・書き込み装置での使用できるよう
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、こ
のプリペイドカードは、主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、すなわち機械特性
のみを満たす樹脂をカード基材として利用している。

【０００３】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、この種のカードは利用者に販売若しくは貸与
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。そして上述の素材のプラスチックカー
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な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。

【０００４】また従来から紙をカード基材として採用し
たカードが作られ利用されており、とくに紙は焼却や埋
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、上記した近年議論されているゴミな
ど環境問題の解決に最適なカード材料と見られている。

【０００５】さらに特開昭５７−１５０３９３号公報、
特開昭５９−２２０１９２号公報、特開昭５１−９３９
９１号公報、特開昭６３−２６０９１２号公報、特開昭
５７−１５０３９３号公報に記載されるように、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号や本出願人による特開平５−８５
０８８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。

【０００６】また本出願人による特願平５−１４４７３
８号による生分解性樹脂層を紙基材の片面または両面に
設け、従来のプラスチックカードとしての特性と優れた
廃棄性を有するカードがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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
れる上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、上記したプラスチックカードと大差がない欠点
を有する。

【０００８】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
利便性及びカード製造上の問題を考慮して作成されるも
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さの分だけ分解性を有
するプラスチックを使用されるので、分解に時間がかか
る、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。

【０００９】さらに上記の問題の改善を目的とした生分
解性樹脂層を紙基材の片面または両面に設けてなるカー
ドは、通常の使用では問題ないが、異常な環境、例えば
洗濯など水に晒された場合、カードの端面から水分が染
み込み、カードのカール・伸縮・エッジ部のめくれ等を
生じることがあり、カードの損傷とこれにより読み取り
・書き込み装置に使うとカード搬送路などに引っ掛かる
など故障の原因となるなどの問題を有していた。そこ
で、本発明は機械読み取り・書き込みにおいて要求され
る剛度等のゲート特性を有するとともに、カード構成全
体が分解性を有するカードを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本発明は、請求項１に記載の発明は、数平均分子
量１００００〜１０００００である下記一般式（Ｉ）で
示される生分解性を有する樹脂とフィラーとを混練して
なる樹脂層を基材とするることを特徴とするカードであ
る。（化１）

【００１１】請求項２に記載の発明は、数平均分子量２
５０００〜７００００である下記一般式（II）で示され
る生分解性を有する樹脂とフィラーとを混練してなる樹
脂層を基材とすることを特徴とするカードである（化
２）

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１及び請
求項２に記載のカードにおいて、樹脂層を二軸延伸して
なることを特徴とするカードである。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１及び請
求項２に記載のカードにおいて、樹脂層上に磁気記録層
および／または感熱記録層が形成されてなることを特徴
とするカードである。

【００１４】

【作用】本発明のカードによれば、一般式（Ｉ）〔化
１〕又は一般式（II) 〔化２〕で示される分解性プラス
チックにフィラーを混練することにより、カード基材が
耐久性、剛度、成形加工性、機械強度、硬さ、衝撃強
度、寸法安定性、耐折り曲げ性等の機械特性を保持し、
これにより読み取り・書き込み装置での機械読み取り・
書き込みのためのゲート特性を示す。さらに廃棄後放置
されても十分に自然分解可能である。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。図１は、本発明のカード１の断面図を示し、図２及
び図３は、本発明の他の実施例によるカードの断面図を
示す。

【００１６】図１の本発明のカード１は、カード基材２
の主成分として、一般式（Ｉ）〔化１〕、又は一般式
（II）〔化２〕で表される脂肪族ポリエステルからなる
生分解性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。なおポリエステル類は構造上から芳香族に
分類され、脂肪族ポリエステルは分解性を有することが
知られている。（生分解性プラスチックのおはなし、日
本規格協会ｐ．５９〜ｐ．６６１９９１）

【００１７】一般式（Ｉ）〔化１〕で表される脂肪族ポ
リエステルは脂肪族（環状脂肪族を含む）グリコール
と、脂肪族（環状脂肪族を含む）ジカルボン酸（又はそ
の酸無水物）を重縮合して得られるポリエステルをジイ
ソシアナート又はポリイソシアネートの存在下で高分子
量化させたウレタン結合を有する脂肪族ポリエステルで
あり、数平均分子量１００００〜１０００００である。
この樹脂の一般的な合成方法は、特開平４−１８９８２
２号公報に開示されている。

【００１８】また一般式（II）〔化２〕で表される脂肪
族ポリエステルは脂肪族（環状脂肪族を含む）グリコー
ル又はそれらの混合物と、脂肪族（環状脂肪族を含む）
ジカルボン酸（又はその酸無水物）又はそれらの混合物
から合成されたものを、カップリング剤としてジイソシ
アネートを用いることなく高分子量化されたウレタン結
合を含まない脂肪族系ポリエステルであり、数平均分子
量２５０００〜７００００である。この樹脂の一般的な
合成方法は、特開平４−１２２２０５号公報に開示され
ている。

【００１９】さらに一般式（Ｉ）〔化１〕、又は一般式
（II）〔化２〕で表される樹脂にはフィラーとして、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
繊維等が添加され、混練させてシート状に加工した樹脂
材料をカード基材２としている。とくにフィラーの形状
や大きさは特定しないが、繊維状である場合は延伸方向
の折り曲げ強度が向上する。このカード基材２は、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、表面平滑性、光沢性、耐水性、耐薬
品性、防水性において、従来のポリエステル材、塩化ビ
ニル材と同等の特性を有する。

【００２０】またこの樹脂材料を二軸延伸加工すること
により、得られるシート状のカード基材２は、剛度、成
形加工性、機械強度、衝撃強度、寸法安定性、耐折り曲
げ性等の特性が向上する。

【００２１】またこれら一般式（Ｉ）〔化１〕、又は一
般式（II）〔化２〕で表される樹脂は、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０．０５〜０．５重量部、有機顔
料及び無機顔料などを添加することが可能である。

【００２２】本発明のカード基材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成形し、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。なお、カード基
材は単層構成以外にも、同一の材料又は異なる特性を有
する樹脂材料からなるシート１２、１３をそれぞれ作製
し、カード基材を図３に示すカード１１のような多層構
成としてもよい。

【００２３】上記のように得られたカードに対して、従
来の紙・プラスチックカードの場合と同様な印刷・加工
方法を用いることができる。カード基材２にオフセット
印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の印刷法によ
り、文字、絵柄などの可視情報・デザイン部３を印刷
し、打抜機を用いてカードサイズに加工することでカー
ドが製造される。

【００２４】さらに本発明のカードには、図１に示す磁
気記録層４や、図２に示す感熱記録層５などの情報記録
層を形成することができる。この磁気記録層４と感熱記
録層５は同一カード上に形成することもできる。なお、
磁気記録層４の形成方法は磁気記録材料をバインダーな
どに分散した塗液を塗布するか、磁気記録層を形成した
シートを積層する等である。同様に感熱記録層５は公知
の感熱記録材料、例えば感熱ロイコ染料、感熱ジアゾ染
料等からなる塗液の塗布やスズ、アルミニウム等の低融
点金属薄膜により形成することができる。

【００２５】以下、本発明の具体的な実施例を挙げ、詳
細に説明する。＜実施例１＞本発明に用いられる樹脂のメルトフローレ
ート（ＭＦＲ）の測定はＪＩＳ法Ｋ７２１０−１９７６
のＡ法操作（手動切りとり法）の４（試験温度１９０
℃、試験荷重２．１６ｋｇ、ポリエチレン及びポリプロ
ピレン等用）に従い、測定資料はペレット又は切断小片
を予め９０℃の真空下で数時間乾燥させたものを使用し
た。

【００２６】また、本発明に用いられる樹脂の数平均分
子量の測定は、次のＧＰＣ法により行なった。測定装置：ＳｈｏｄｅｘＧＰＣＳＹＳＴＥＭ−１１
（昭和電工株式会社製）溶離液：ＨＦＩＰ（ヘキサフロロイソプロパノール）／
５ｍＭＣＦ₃ＣＯＯＮａサンプルカラム：ＨＦＩＰ−８００Ｐ及びＨＦＩＰ−８
０Ｍ×２本リファレンスカラム；ＨＦＩＰ−８００Ｒ×２本ポリマー溶液：０．１ｗｔ％、２００μｌ操作条件：液流量１．０ｍｌ／分、カラム温度４０℃、
圧力３０ｋｇ／ｃｍ² 検出器：ＳｈｏｄｅｘＲＩ分子量スタンダード：ＰＭＭＡ（ＳｈｏｄｅｘＳＴＡ
ＮＤＡＲＤＭ−７５）

【００２７】上記の方法により測定された一般式（Ｉ）
〔化１〕で表される数平均分子量１００００〜１０００
００の樹脂６０ｗｔ％とマイカ３５ｗｔ％（ＨＡＲ１６
０白石工業株式会社製）、酸化チタン５ｗｔ％をベント
式押出機にて混練後、これをＴダイ溶融押出機により加
工温度２００℃で規定の厚さに押し出し後、二軸延伸、
カレンダー処理を行い、表面平滑性を向上させた厚さ１
８８μｍのシートを得た。このシートは曲げ弾性率が４
００００ｋｇｆ／ｃｍ²を示し、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂シートに近い特性が得られた。

【００２８】このシート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（１７５０Ｏｅ：バリウムフェライト）１００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部カーボンブラック（＃３０００：三菱化成社製）５部分散剤（ガーファックＲＥ−６１０：東邦化学社製）３部希釈溶剤（トルエン／ＭＥＫ／ＭＩＢＫ）１００部

【００２９】このシートを縦５７．５ｍｍ×横８５．０
ｍｍのサイバネ規格の図１に示すカード１を作製した。
このカード１を、カードの読み取り。書き込み装置を有
するゲートに２ｍ／ｓｅｃで通過させたところ、異常は
生じなかった。このカードを水中に３０秒間浸漬した
後、水を拭き取り、同様にゲートを通過させたが、異常
は生じなかった。この時の剛度は２５ｇｆ／ｃｍであ
り、水への浸漬の前後において変化はなかった。さらに
このカード１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
も保持されてない状態であった。

【００３０】また、実施例のカード基材の機械強度を他
の部材と比較した例を表１に示す。これはＪＩＳＰ
８１２５に基づき、カードの短辺部の剛度（ｇｆ／ｃ
ｍ）を測定し、さらに水浸漬試験は、水中に３０秒間浸
漬した後、水を拭き取り、測定を行った。なお、比較例
１は実施例で用いた生分解性を有する樹脂単体であり、
比較例２、３は他の生分解性を有する樹脂、３−ヒドロ
ブチレート重合体であり、比較例４、５は紙基材であ
り、とくに比較例５は水浸漬した紙基材である。

【００３１】

【表１】

【００３２】＜実施例２＞一般式（II）〔化２〕で表さ
れる数平均分子量１００００の樹脂５０ｗｔ％とマイカ
３５ｗｔ％（ＨＡＲ１６０白石工業株式会社製）、酸
化チタン１０ｗｔ％をベント式押出機にて混練後、これ
をＴダイ溶融押出機により加工温度２００℃で規定の厚
さに押し出し後、二軸延伸、カレンダー処理を行い、表
面平滑性を向上させた厚さ５６０μｍのコアシートを作
製した。次に一般式（Ｉ）〔化１〕で表される数平均分
子量１００００〜１０００００の樹脂６０ｗｔ％とマイ
カ３５ｗｔ％（ＨＡＲ１６０白石工業株式会社製）、
酸化チタン５ｗｔ％をベント式押出機にて混練後、これ
をＴダイ溶融押出機により加工温度２００℃で規定の厚
さに押し出し後、二軸延伸、カレンダー処理を行い、表
面平滑性を向上させた厚さ１００μｍのカバーシートを
作製した。さらにコアシート１２の両面にカバーシート
１３を積層し、図３に示すカード１１した。このカード
の引っ張り強度は４．９ｋｇ／ｍｍ²を示し、軟化温度
は１００℃であり、塩化ビニル樹脂カードよりも高く、
また１５０℃の流動パラフィン中に５分間浸漬させた
が、シート間の剥離は生じることなく、全体として塩化
ビニル樹脂カードと同程度以上の特性を示した。なお、
このカード１１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
状も保持されてない状態であった。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明のカードは、分
解性を有する樹脂にフィラーを添加することにより、剛
度、成形加工性、機械強度、硬さ、衝撃強度、寸法安定
性、耐折り曲げ性等の機械特性に優れ、機械読み取り・
書き込み機に用いられることが可能なゲート特性を有す
るとともに、このカードが廃棄時に焼却されずに自然界
に放置されても、微生物などによる生分解が可能である
ため、廃棄による環境への影響を少なくすることができ
るものである。

【００３４】また、機械特性に優れるため、使用する生
分解性樹脂の厚さ、すなわち使用量を少なくすることが
でき、製造コストの低減が可能となり、しかも従来のプ
ラスチックを用いた場合とほぼ同じ強度・耐性を有する
ため、現状の使い切りカードなどの用途における使用に
も十分に耐えられるものである。

【００３５】また本発明のカードに用いられる生分解性
樹脂は、従来のプラスチックに比べると物性、加工性で
劣る面もあるが、その分解性を低下させない程度に添加
剤や非分解性のプラスチックを混合することで物性、加
工性を向上させることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカードの一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明のカードの他の実施例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明のカードの他の実施例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１、１０、１１カード２カード基材３可視情報・デザイン部４磁気記録層５感熱記録層１２コアシート１３カバーシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４２Ｄ 15/10 ５０１Ａ (72)発明者谷口正幸東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者表清隆東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者渡辺徹東京都千代田区神田錦町３丁目20番地昭和高分子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】数平均分子量１００００〜１０００００で
ある下記一般式（Ｉ）で示される生分解性を有する樹脂
とフィラーとを混練してなる樹脂層を基材とすることを
特徴とするカード。【化１】
【請求項２】数平均分子量２５０００〜７００００であ
る下記一般式（II）で示される生分解性を有する樹脂と
フィラーとを混練してなる樹脂層を基材とすることを特
徴とするカード。【化２】
【請求項３】前記樹脂層を二軸延伸してなることを特徴
とする請求項１及び請求項２記載のカード。
【請求項４】前記樹脂層上に磁気記録層および／または
感熱記録層が形成されてなることを特徴とする請求項１
及び請求項２記載のカード。