JPH0896421A

JPH0896421A - 光カード

Info

Publication number: JPH0896421A
Application number: JP6226331A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kubota; 毅久保田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】透明保護層にポリカーボネート樹脂を使用し
ながらも、耐擦傷性に優れるとともに、反りが生じたり
曲げによる割れを発生したりすることのない光カードを
提供する。【構成】透明保護層１にポリカーボネート樹脂を使用
するとともに、収縮率１２％以下の放射線硬化型樹脂か
らなる厚さ２０μｍ以上の中間層６を透明保護層１上に
設ける。収縮率１２％以下の放射線硬化型樹脂は厚くコ
ーティングしても透明保護層１の反りを小さく抑えるこ
とができるため、鉛筆硬度試験を行った時に下地の透明
保護層１の影響を受けないようにするのに必要な２０μ
ｍ以上のコーティングが可能となり、このように２０μ
ｍ以上の厚みでコーティングすることによりＨ〜２Ｈの
鉛筆硬度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレジットカード、キ
ャッシュカード、医療カード等に使用される光カードに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カード形態の記録メディアにおい
て、磁気カード、ＩＣカードを上回る記憶容量を有する
光カードが開発されている。この光カードの記録方式に
は、読み出し専用（ＲＯＭ）型、追記（ＤＲＡＷ）型、
消去書き込み（Ｅ−ＤＲＡＷ）型があり、それぞれにつ
いて記録媒体及び構成が検討されている。

【０００３】このような光カードは基本的に図１に示す
如き層構成をしている。図中１は支持体としての透明保
護層であり、記録再生に使用する光源の波長域で透過率
が高く、且つ後工程において変形、劣化等を生じること
なく、また機械的強度、光学的特性を満たすものであれ
ば特に限定されるものではなく、一般にはポリカーボネ
ート樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレ
ンポリカーボネートブレンド樹脂等が用いられている。
２は透明保護層１の下面に２Ｐ法で設けられるパターン
層であり、トラックとなる凹凸溝を備えて構成される。
３はパターン層２の凹凸溝を覆うように設けられる光記
録材料層であり、例えばＤＲＡＷ型ではテルル、ビスマ
ス、アルミニウム等の低融点金属及びその合金からなる
無機系材料或いはアントラキノン系、ナフトキノン系、
トリフェニルメタン系、カルボシアニン系、メロシアニ
ン系、キサンテン系、アゾ系、アジン系、チアジン系、
オキサジン系、フタロシアニン系等の有機色素を含む有
機染料で一般に形成される。またＲＯＭ型であればアル
ミニウム等の高反射性金属により予め情報を記録した形
で形成されている。４はカード基材であり、接着剤層５
を介して前記構成の光記録部材を支持するものである。
このように光カードは、表側の透明保護層１と裏側のカ
ード基材４により光記録材料層３を中に挟持した構造に
なっている。また、カードの携帯時や使用時において表
面に傷がつくことを防止し、カードの耐久性と書込み及
び読取り精度における信頼性の向上を図るようにするた
め、必要に応じて透明保護層１の表側に表面硬化層が設
けられる。そして、この表面硬化層は通常の場合、放射
線硬化型樹脂を用いて形成されることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
で述べた如き光カードでは、光記録材料層の支持体であ
る透明保護層にポリカーボネート樹脂を使用することが
望まれる。すなわち、ポリカーボネート樹脂は低価格で
あり、吸水性がない上に、反りや割れを生じず曲げ適正
に優れる等の利点を有しているからである。しかしなが
ら、ポリカーボネート樹脂は擦り傷に対する硬度（鉛筆
硬度）が低いため、これを透明保護層に使用した場合に
は耐擦傷性を上げるために表面硬化層を設ける必要があ
る。この場合、収縮率の大きな通常の放射線硬化型樹脂
を用いて透明保護層上に表面硬化層を形成すると、放射
線による硬化時に収縮して反りが生じたり、さらには曲
げによる割れが発生する恐れのあることから、１５μｍ
以上の厚みで形成することができない。このように表面
硬化層の厚みがせいぜい１５μｍ程度では、鉛筆硬度試
験を行った時に下地の透明保護層の影響を受けてしま
い、Ｆ〜ＨＢ程度の硬度しか得られず、耐擦傷性が十分
となる硬度Ｈ以上の表面硬化層が得られないという問題
点がある。

【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、透明保護
層にポリカーボネート樹脂を使用した光カードであっ
て、耐擦傷性に優れるとともに、反りが生じたり曲げに
よる割れを発生したりすることのない光カードを提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る光カードは、少なくとも透明保護層と
光記録材料層を積層した光記録部材をカード基材上に貼
り合わせてなる光カードにおいて、前記透明保護層にポ
リカーボネート樹脂を使用するとともに、収縮率１２％
以下の放射線硬化型樹脂からなる厚さ２０μｍ以上の表
面硬化層を前記透明保護層上に設けて構成される。

【０００７】

【作用】収縮率が１２％以下の放射線硬化型樹脂は厚く
コーティングしても透明保護層の反りを小さく抑えるこ
とができるため、鉛筆硬度試験を行った時に下地の透明
保護層の影響を受けないようにするのに必要な２０μｍ
以上のコーティングが可能となり、このように２０μｍ
以上の厚みでコーティングすることによりＨ〜２Ｈの鉛
筆硬度が得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【０００９】図２は本発明に係る光カードの一実施例を
示す断面図である。同図に示されるように、本実施例の
光カードは、ポリカーボネート樹脂からなる透明保護層
１の下面にパターン層２とこのパターン層２の凹凸溝を
覆うようにして光記録材料層３が設けられ、光記録材料
層３を中に挟持するようにしてカード基材４が接着層５
を介して積層され、さらに透明保護層１の上に表面硬化
層６が積層された構成になっている。

【００１０】透明保護層１に用いるポリカーボネート樹
脂（ＰＣ）は、光学特性に富んでいるものがよく、具体
的には、光線透過率９０％以上（７８０ｎｍ，８３０ｎ
ｍ）、屈折率１．５９以下（７８０ｎｍ，８３０ｎ
ｍ）、複屈折１００ｎｍ以下（シングルパス）又は光学
弾性軸±５％以下のものを使用するのがよい。厚みは、
表面硬化層と合わせて３８０±２０μｍ程度が好まし
い。具体的には、パターン層２の形成に２Ｐ法を用いる
場合、押出し成形した「帝人製、パンライトフィル
ム」、「ＧＥ製、レキサンフィルム」等を使用できる。

【００１１】表面硬化層６は、官能性モノマー及び／又
は官能性オリゴマーを含む収縮率１２％以下の放射線硬
化型樹脂を使用して厚さ２０μｍ以上に形成する。例え
ば２００×２００ｍｍ、厚さ０．４μｍのＰＣシート上
に収縮率１２．３％の放射線硬化型樹脂を２０μｍの厚
さで形成して机上に置いた場合、ＰＣシートの反りが
４．５ｍｍとなるが、枚葉による工程をとる場合、この
ように反りが４ｍｍ以上あると後工程に支障を生じるの
で好ましくない。また、カード形態になった時、カード
の反りはＰＣシートの反りを受け継いで２．２ｍｍとな
りカードとしてスペックアウトとなり、さらには光学的
特性が劣ることになる。同様に、収縮率１１．９％の放
射線硬化型樹脂を２０μｍの厚さで形成して机上におい
た場合、ＰＣシートの反りが４．０ｍｍとなり、光カー
ドとした時の反りは１．８ｍｍとなってスペック内とな
る。したがって、本発明では収縮率１２％以下の放射線
硬化型樹脂を使用する。

【００１２】官能性モノマーとしては、単官能アクリレ
ート（２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキ
シエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリ
レート等）、２官能アクリレート（１，３−ブタンジオ
ールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリ
レート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリ
コールジアクリレート等）、３官能アクリレート（ペン
タエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート等）、４官能アクリレート（ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート等）、５官能ア
クリレート（ジペンタエリスリトールペンタアクリレー
ト等）、６官能アクリレート（ジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレート等）、５官能以上アクリレート（ジ
ペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート
等）の多官能アクリレートのもの等が使用できる。

【００１３】官能性オリゴマーとしては、エポキシアク
リレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリ
レート、ポリエーテルアクリレート、シリコーンアクリ
レート、不飽和ポリエステル、ポリエン／チオール等が
使用できる。

【００１４】上記官能性モノマー及び／又は官能性オリ
ゴマーに、ポリカーボネートの接着付与剤及び反応希釈
剤としてのＮ−ビニルピロリドン、開始剤（ベンゾイン
系、アセトフェノン系、チオキサンソン系、パーオキシ
ド系等）であるイルガキュア６５１，１８４等を組み合
わせ、収縮率が１２％以下になるように放射線硬化型の
樹脂を作製する。場合によっては、光開始助剤（アミン
系、キノン系等）、熱重合禁止剤、充填剤（無機、有
機）、チクソ付与剤、可塑剤、非反応ポリマー、着色剤
等を加えてもよい。一般に、多官能アクリレートを用い
ると、硬くなる傾向になるが、収縮率は大きくなる方向
にある。下地の影響を受けないように厚さ２０μｍ以上
の表面硬化層を設けるため、反りが小さく且つ硬度を保
つためには収縮率１２％までが許容範囲となる。反り及
び硬度を満足するためには収縮率１０％、厚み２５〜３
０μｍが最も適当である。

【００１５】表面硬化層６にレベリング剤として内部硬
化型シリコーン、シリコーン等を、官能性モノマー又は
官能性オリゴマー１００重量部に対し０．０１〜１０重
量部混合してもよい。１０重量部を越えてレベリング剤
を混合すると、透明保護層１への密着性が悪くなる。ま
た、表面硬化層６には帯電を防止するために帯電防止剤
を添加してもよい。

【００１６】表面硬化層６は、グラビアコーティング
法、ロールコート法、コンマコーティング法、スピンコ
ーティング法、ナイフコーティング法、シルクスクリー
ン法、Ｔ−ダイコーティング法、スライドコーティング
法、スリットリバース法等により塗布する。この場合、
溶剤で適度に希釈してコーティングするようにしてもよ
い。なお、表面硬化層６は重ね刷りして多層状態に形成
してもよい。この場合、最上層の放射線硬化型樹脂にレ
ベリング剤及び／又は帯電防止剤を混合するようにして
もよい。

【００１７】透明保護層１の下面に形成するパターン層
２は、一般に既知の２Ｐ法、インジェクション法、キャ
スティング法等を用いてパターン層として形成される。
この時、２Ｐ法でパターン層を形成する場合はＵＶで硬
化する樹脂を用い、インジェクション法、キャスティン
グ法では透明保護層と同一のものを使用する。

【００１８】光記録材料層３としては、一般に用いられ
ている金属系光記録材料のテルル系、ビスマス系等の他
に、染料系光記録材料のフタロシアニン系、ナフトキノ
ン系等を使用できる。また、追記型だけでなくＲＯＭ型
でもよい。

【００１９】カード基材４としては、ポリ塩化ビニル、
ポリエチレンテレフタレート、ＡＳ、ポリカーボネー
ト、ポリプロピレン等を用いることができる。ポリ塩化
ビニルを使用する場合、構成としては、０．０５／０．
２０／０．０５ｍｍ、０．０５／０．２４／０．０５ｍ
ｍ、０．０５／０．２６／０．０５ｍｍ、０．０５／
０．３０／０．０５ｍｍ等の３層、０．２０／０．１０
ｍｍ、０．２４／０．１０ｍｍ、０．２６／０．１０ｍ
ｍ、０．３０／０．１０ｍｍ等の２層、０．３０ｍｍ、
０．３４ｍｍ、０．３６ｍｍ、０．４０ｍｍの１層な
ど、いずれの層構成も可能である。なお、０．１０ｍ
ｍ、０．０５ｍｍのものは透明ポリ塩化ビニルであり、
０．２０ｍｍ以上のものは乳白ポリ塩化ビニルである。
そして、印刷の耐磨耗性を上げるため、乳白ポリ塩化ビ
ニルに印刷を施し、透明ポリ塩化ビニルで熱融着する２
層又は３層の方が好ましい。

【００２０】接着層５に用いる接着剤としては、ウレタ
ン系、エポキシ系、アクリル系、ビニル系、アミド系な
ど従来既知のものが使用できるが、接着剤は光記録材料
層に直接接触するため、記録感度がよく、温湿度適性に
優れているものが好ましい。膜厚は１０〜１００μｍ程
度が望ましく、グラビアコーティング法、スピンコーテ
ィング法、ナイフコーティング法、シルクスクリーン
法、ミヤバーコーティング法、Ｔ−ダイコーティング法
等により塗布し、平プレス法、ロールプレス法等により
熱プレスして接着する。

【００２１】なお、光記録材料層の記録感度が低い場
合、光記録材料層と接着剤層との間に増感層を形成する
が、記録感度が十分である場合にはその必要はない。ま
た、接着剤層は光記録材料層と接するが、接着剤によっ
て光記録材料層の感度が劣化する場合にはこれを避ける
ために透明保護層を設ける。そして増感層を設けた場合
にはこの透明保護層は接着剤層との間に形成されるもの
ではあるが、上記増感層と兼ねることも可能である。け
れども、光記録材料層の劣化がない材料を選んだ場合に
はこの透明保護層は設ける必要がない。

【００２２】また、カード使用上の多様化を図る場合に
は、光記録部材と同一面又は反対面若しくはカード基材
の両面に磁気ストライプを設けたり、光記録部材と同一
面又は反対面にＩＣモジュールを設けるようにするとよ
い。

【００２３】次に、比較例とともに具体例を挙げて説明
する。

【００２４】（具体例１）厚さ０．４ｍｍで２００×２
００ｍｍサイズの押出し成形ポリカーボネートを透明保
護層として用い、その片面に下記組成よりなる放射線硬
化型樹脂を厚さ３０ｍｍになるようにミヤバーで塗工し
た後、これにＵＶランプ（フュージョン製、マイクロウ
ェーブ方式）を照射して硬化させ表面硬化層を形成し
た。なお、この放射線硬化型樹脂のＵＶ硬化時における
収縮率は９．６％であり、透明保護層に表面硬化層を形
成した時点での反りは２．５ｍｍであった。また、テー
バー磨耗はＣＳ−１０、１ｋｇ荷重、１００回転でヘイ
ズ値１５．０％であり、鉛筆硬度はＨであった。ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学工業製、ゴーセラックＵＶ７５００Ｂ）１００重量部ヘキサメチレンジアクリレート（日本化薬製、カヤラッドＨＤＤＡ）３重量部ペンタエリスリトールトリアクリレート（東亜合成化学製、アロニックスＭ−３０５）３重量部ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬製、カヤラッドＤＰＨＡ）３重量部Ｎ−ビニルピロリドン（東亜合成化学製、アロニックスＭ−１５０）５０重量部１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー製、イルガキュアー１８４）１０重量部

【００２５】次に、この表面硬化層を有する透明保護層
の反対面に、２Ｐ法で案内トラックのパターン層を形成
し、その上からＴｅＯｘをスパッタリングして光記録材
料層を形成した。一方、０．２０ｍｍの乳白塩ビからな
るコアシートに両面シルクオフセットの印刷を行い、
０．０５ｍｍのオーバーシート２枚で挟み込み、熱融着
にて３層のカード基材を作成した。オーバーシートの片
面には６５０エルステッドの磁気テープを形成しておい
た。そして、このカード基材と透明保護層を接着剤（東
レ製、ＴＵ−４２１０）を用いて接着した。接着剤の硬
化後、カードサイズ（８５．５×５４ｍｍ）に打ち抜い
て光カードを作製した。

【００２６】以上のようにして得られた光カードに対
し、光カードＲ／Ｗ（オムロン製、３Ｂ３Ｈ−ＤＪ−０
１）で１００トラックのデータを書き込んで読み取った
ところ、エラーレートは１×１０^-4以下となり良好であ
った。また、折曲げ強度、密着性、透過性、反りのいず
れにも問題はなく、温湿度保存性も良く、カード使用に
十分耐えられるものであった。

【００２７】（具体例２）具体例１と同じ押出し成形ポ
リカーボネートを透明保護層として用い、その片面に下
記組成よりなる放射線硬化型樹脂を厚さ２０ｍｍになる
ようにミヤバーで塗工した後、これにＵＶランプ（フュ
ージョン製、マイクロウェーブ方式）を照射して硬化さ
せ表面硬化層を形成した。なお、この放射線硬化型樹脂
のＵＶ硬化時における収縮率は１１．９％で、透明保護
層に表面硬化層を形成した時点での反りは４．０ｍｍで
あった。また、テーバー磨耗はＣＳ−１０、１ｋｇ荷
重、１００回転でヘイズ値１５．８％であり、鉛筆硬度
はＨであった。ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学工業製、ゴーセラックＵＶ７５００Ｂ）１００重量部ペンタエリスリトールトリアクリレート（東亜合成化学製、アロニックスＭ−３０５）１０重量部ペンタエリスリトールテトラアクリレート（東亜合成化学製、アロニックスＭ−４５０）１０重量部ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬製、カヤラッドＤＰＨＡ）３重量部Ｎ−ビニルピロリドン（東亜合成化学製、アロニックスＭ−１５０）５０重量部１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー製、イルガキュアー１８４）１０重量部反応性シリコーン（信越シリコン製、Ｘ−２２−５００２）１重量部

【００２８】以下、具体例１と同様にしてパターン層、
光記録材料層を形成し、カード基材と貼り合わせてから
カードサイズに打ち抜いて光カードを作製した。そし
て、このようにして得られた光カードに対し、光カード
Ｒ／Ｗ（オムロン製、３Ｂ３Ｈ−ＤＪ−０１）で１００
トラックのデータを書き込んで読み取ったところ、エラ
ーレートは１×１０^-4以下となり良好であった。また、
折曲げ強度、密着性、透過性、反りのいずれにも問題は
なく、温湿度保存性も良く、カード使用に十分耐えられ
るものであった。

【００２９】（比較例１）厚さ０．４ｍｍで２００×２
００ｍｍサイズの押出し成形ポリカーボネートを透明保
護層として用い、その片面に下記組成よりなる放射線硬
化型樹脂をミヤバーで１０μｍの厚みで塗工し、これに
ＵＶランプ（フュージョン製、マイクロウェーブ方式）
を照射して硬化させて表面硬化層を形成した。なお、こ
の放射線硬化型樹脂のＵＶ硬化時における収縮率は１
３．５％であった。ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬製、カヤラッドＤＰＨＡ）１０重量部ペンタエリスリトールテトラアクリレート（東亜合成化学製、アロニックスＭ−４５０）１０重量部ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学工業製、ゴーセラックＵＶ７５００Ｂ）２重量部Ｎ−ビニルピロリドン（東亜合成化学製、アロニックスＭ−１５０）５重量部１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー製、イルガキュアー１８４）０．５重量部

【００３０】このように表面硬化層のみを１０μｍの厚
みで形成したところ、テーバー磨耗はＣＳ−１０、１ｋ
ｇ荷重、１００回転でヘイズ値９．５％であったが、鉛
筆硬度はＨＢであった。また、反りは３．５ｍｍであっ
た。このように厚みが不十分であると、十分な鉛筆硬度
が得られない。

【００３１】（比較例２）比較例１において、表面効果
層を２５μｍの厚みで形成したところ、テーバー磨耗は
ヘイズ値９．５％であり、鉛筆硬度はＨであった。ただ
し、この時の反りは４．８ｍｍとなり、また曲げテスト
でクラックが生じた。このように、収縮率の大きなもの
を使用した場合、厚みを大きくすると反りが大きくな
り、曲げ適正に劣ることになる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光カード
は、透明保護層にポリカーボネート樹脂を使用し、この
透明保護層上に収縮率１２％以下の放射線硬化型樹脂か
らなる厚さ２０μｍ以上の表面硬化層を設けた構成とし
たので、低価格で曲げ適正にも優れるが鉛筆硬度の低い
ポリカーボネートを透明保護層に使用しながらも、その
反りの少ない特性を活かし、且つ耐擦傷性にも優れた光
カードを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な光カードの断面図である。

【図２】本発明に係る光カードの一実施例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１透明保護層２パターン層３光記録材料層４カード基材５接着層６表面硬化層

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｇ０６Ｋ 19/08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも透明保護層と光記録材料層を
積層した光記録部材をカード基材上に貼り合わせてなる
光カードにおいて、前記透明保護層にポリカーボネート
樹脂を使用するとともに、収縮率１２％以下の放射線硬
化型樹脂からなる厚さ２０μｍ以上の表面硬化層を前記
透明保護層上に設けたことを特徴とする光カード。
【請求項２】前記放射線硬化型樹脂にレベリング剤を
混合したことを特徴とする請求項１記載の光カード。
【請求項３】前記放射線硬化型樹脂に帯電防止剤を混
合したことを特徴とする請求項１又は２記載の光カー
ド。
【請求項４】前記カード基材の一部にＩＣモジュール
及び／又は磁気ストライプを設けたことを特徴とする請
求項１，２又は３記載の光カード。
【請求項５】前記表面硬化層を多層に形成したことを
特徴とする請求項１記載の光カード。
【請求項６】多層に形成した表面硬化層における最上
層の放射線硬化型樹脂にレベリング剤を混合したことを
特徴とする請求項５記載の光カード。
【請求項７】多層に形成した表面硬化層における最上
層の放射線硬化型樹脂に帯電防止剤を混合したことを特
徴とする請求項５又は６記載の光カード。
【請求項８】前記カード基材の一部にＩＣモジュール
及び／又は磁気ストライプを設けたことを特徴とする請
求項４，５，６又は７記載の光カード。