JP3514992B2 - Icカード用生分解性発泡シート、非接触式icカードおよびその製造方法 - Google Patents
Icカード用生分解性発泡シート、非接触式icカードおよびその製造方法Info
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Description
性発泡シート、非接触式ICカードおよびその製造方法
に関する。
範囲で利用されているが、その多くは比較的短時間で利
用目的を終了し、焼却または廃棄される。そのため環境
問題の観点から、生分解性プラスチックを素材とするカ
ードが種々提案されている。この流れは、最近注目され
ているICチップを内臓するいわゆる「ICカード」に
ついても同様である。
プの情報を読み書きするリーダーライタとの接点がカー
ド表面に露出している「接触式ICカード」と、カード
の中にアンテナコイルとICチップとが内臓されてい
て、磁界中をカードが通過するときにコイルに発生する
誘導電流でICチップの情報を読み取り、さらに書き換
えることができる「非接触式ICカード」の2種類があ
る。
は、カード形状の金型の中にICチップとアンテナ用ル
ーブコイルを固定し、その後樹脂を注入して一体化させ
るという射出成形法によって主に製造されていた。とこ
ろが、この方法でICカードを製造すると、樹脂注入時
の圧力や温度によってICチップが損傷を受けたり、成
形後にICカード1枚毎に印刷を施さなければならない
ことによるコストアップ等が問題となっている。
チップ等の損傷を避けるために、ICチップ等を装填す
るための凹部を切削加工(「ザクリ加工」という)した
後に凹部にICチップを装填するか、ICチップの大き
さの窓部を打ち抜いた後でその打ち抜き窓にICチップ
を装填し、そのコアシートの片面または両面にICチッ
プを隠蔽するためのシートを重ねて、熱プレスによって
熱融着一体化してICチップ等を埋め込んだシートを形
成する方法が取られる。これらぼ手法においても手間が
かかり、さらにICチップ等を装填するためにICチッ
プ等の大きさより少し大き目の凹部を形成するか、窓部
を打ち抜かなければならないので、熱プレス後、カード
表面にひけが発生してカードの平滑性が悪くなる。非発
泡シートにザクリ加工等をしないものでは、熱プレス工
程でICチップ等が押し潰されて、ICチップ等を損傷
させてしまう。
磁気カードは、コアシートの片面または両面に必要なら
ば印刷を施し、磁気テープを表に仮貼りした透明性のオ
ーバーシートで挟んで、100〜180℃で熱プレスし
た大判積層シートを作製し、次いで必要サイズにカット
する方法が用いられている。非接触式ICカードの製造
についても同様の方法、特に塩ビ系カードの製造設備を
そのまま使用できれば、新たに製造装置を設置すること
なく、製造にかかるコストを抑えることができる。
み込まれるICチップ等を損傷させることなく製造可能
で、塩ビ系カードの製造設備をそのまま使用できるIC
カード用生分解性発泡シートが求められていた。
解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至っ
た。即ち本発明の要旨は、結晶性ポリ乳酸と、ガラス転
移温度が0℃以下でかつ80℃以上の融点を持つ脂肪族
ポリエステルとを含む生分解性発泡シートであって、I
Cチップを埋設するために使用することを特徴とするI
Cカード用生分解性発泡シートに存する。
晶性ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下でかつ80℃
以上の融点をもつ脂肪族ポリエステルとの割合が、結晶
性ポリ乳酸:脂肪族ポリエステル=90:10〜0:1
00であることを特徴とする上記のICカード用生分解
性発泡シートが挙げられる。
記の生分解性発泡シート(A)にアンテナ用ループコイ
ルとICチップが埋設された非接触式ICカード;アン
テナ用ループコイルとICチップが埋設された上記の生
分解性発泡シート(A)をコア層とし、その片面または
両面に生分解性オーバーシート(B)が積層された非接
触式ICカード;アンテナ用ループコイルとICチップ
とが、生分解性シートに配置されたことを特徴とする前
記の非接触式ICカード;生分解性オーバーシート
(B)が、結晶性ポリ乳酸、または脂肪族ポリエステル
を混合した結晶性ポリ乳酸を含むことを特徴とする前記
の非接触式ICカード;生分解性オーバーシート(B)
が、結晶性ポリ乳酸、または脂肪族ポリエステルを混合
した結晶性ポリ乳酸を含み、かつガラス転移温度が0℃
以下の脂肪族ポリエステルを0〜40重量%含むことを
特徴とする前記の非接触式ICカード;生分解性発泡シ
ートが、結晶性ポリ乳酸と、ガラス転移温度が0℃以下
の脂肪族ポリエステルとを含み、結晶性ポリ乳酸とガラ
ス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとの割合
が、結晶性ポリ乳酸:脂肪族ポリエステル=90:10
〜0:100であることを特徴とする前記の非接触式I
Cカード;(a)/(c)/(a)、(b)/(a)/
(c)/(a)、(b)/(a)/(c)/(a)/
(b)、(b)/(c)/(a)、(b)/(c)/
(a)/(a)、(b)/(c)/(a)/(b)、
(b)/(c)/(a)/(a)/(b)、(c′)/
(a)、(c′)/(a)/(a)、(c′)/(a)
/(b)、または(c′)/(a)/(a)/(b)の
層構造を有する前記の非接触式ICカード((a):生
分解性発泡シート(A)、(b):生分解性オーバーシ
ート(B)、(c):アンテナ用ループコイルとICチ
ップ、またはアンテナ用ループコイルとICチップとが
配置された生分解性シート、(c′):アンテナ用ルー
プコイルとICチップとが配置された生分解性シート)
が挙げられる。
ンテナ用ループコイルとICチップ、またはアンテナ用
ループコイルとICチップとが配置された生分解性シー
トを、結晶性ポリ乳酸、ガラス転移温度が0℃以下の脂
肪族ポリエステル、又は、結晶性ポリ乳酸とガラス転移
温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとを含む生分解性
発泡シート(A)に挟み込み、真空状態まで吸引された
雰囲気中で加熱および加圧を施して気泡を潰した後、前
記生分解性発泡シート(A)の気泡を潰した状態を保持
しつつ冷却することを特徴とする非接触式ICカードの
製造方法;アンテナ用ループコイルとICチップ、また
はアンテナ用ループコイルとICチップとが配置された
生分解性シートを、結晶性ポリ乳酸、ガラス転移温度が
0℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性ポリ乳酸
とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとを
含む生分解性発泡シート(A)に挟み込み、該生分解性
発泡シート(A)の片面または両面に生分解性オーバー
シート(B)を設け、真空状態まで吸引された雰囲気中
で加熱および加圧を施して気泡を潰した後、前記生分解
性発泡シートの気泡を潰した状態を保持しつつ冷却する
ことを特徴とする非接触式ICカードの製造方法;アン
テナ用ループコイルとICチップ、またはアンテナ用ル
ープコイルとICチップとが配置された生分解性シート
を、結晶性ポリ乳酸、ガラス転移温度が0℃以下の脂肪
族ポリエステル、又は、結晶性ポリ乳酸とガラス転移温
度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとを含む生分解性発
泡シート(A)と生分解性オーバーシート(B)で挟み
込み、真空状態まで吸引された雰囲気中で加熱および加
圧を施して気泡を潰した後、前記生分解性発泡シート
(A)の気泡を潰した状態を保持しつつ冷却することを
特徴とする非接触式ICカードの製造方法;アンテナ用
ループコイルとICチップ、またはアンテナ用ループコ
イルとICチップとが配置された生分解性シートを、結
晶性ポリ乳酸、ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリ
エステル、又は、結晶性ポリ乳酸とガラス転移温度が0
℃以下の脂肪族ポリエステルとを含む生分解性発泡シー
ト(A)と生分解性オーバーシート(B)で挟み込み、
前記生分解性発泡シート(A)の残りの面に生分解性オ
ーバーシート(B)を設け、真空状態まで吸引された雰
囲気中で加熱および加圧を施して気泡を潰した後、前記
生分解性発泡シート(A)の気泡を潰した状態を保持し
つつ冷却することを特徴とする非接触式ICカードの製
造方法;アンテナ用ループコイルとICチップとが配置
された生分解性シートと、結晶性ポリ乳酸、ガラス転移
温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性ポ
リ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステ
ルとを含む生分解性発泡シート(A)とを重ね、真空状
態まで吸引された雰囲気中で加熱および加圧を施して気
泡を潰した後、前記生分解性発泡シート(A)の気泡を
潰した状態を保持しつつ冷却することを特徴とする非接
触式ICカードの製造方法;結晶性ポリ乳酸、ガラス転
移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性
ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエス
テルとを含む生分解性発泡シート(A)を、アンテナ用
ループコイルとICチップとが配置された生分解性シー
トと生分解性オーバーシート(B)に挟み込み、真空状
態まで吸引された雰囲気中で加熱および加圧を施して気
泡を潰した後、前記生分解性発泡シート(A)の気泡を
潰した状態を保持しつつ冷却することを特徴とする非接
触式ICカードの製造方法が挙げられる。
シートには、発泡させた脂肪族ポリエステルが用いられ
る。脂肪族ポリエステルには、ガラス転移温度が0℃以
上、詳しくは室温以上にあるポリ乳酸(60℃)やポリ
グリコール酸(37℃)があり、ガラス転移温度が0℃
以下の脂肪族ポリエステルとしては、微生物によって生
合成されるポリヒドロキシブチレートやポリヒドロキシ
ブチレート/バリレート(共重合体)、また、脂肪族ジ
カルボン酸と脂肪族ジオールを脱水宿重合して製造でき
るポリエステル、たとえばポリブチレンサクシネート
(1,4−ブタンジオールとコハク酸の宿重合体)があ
る。本発明のICカード用生分解性発泡シートとして
は、結晶性ポリ乳酸またはガラス転移温度が0℃以下の
脂肪族ポリエステルを主成分とすることが好ましい。
は、カード成形時に熱プレスする場合、カードとしては
大部分の発泡部分が消失または縮小した層となる。しか
しながら、アンテナ用ループコイルとICチップ等の厚
さ以下に熱プレスすることはないので、その厚み部分に
発泡部分は残る。即ち、本発明の非接触式ICカードの
生分解性発泡シート(A)も、熱プレスした場合は上記
のような状態になっている。カードにしたときの物性は
オーバー層とともに発泡の消失はたは縮小した後のコア
層に由来されるため、発泡部分の消失または縮小したコ
アシートの物性は重要となる。
用生分解性発泡シートを構成する重合体をポリ乳酸のみ
にした場合、特に結晶化しないポリ乳酸ではガラス転移
点を超えると急激に剛性が低下し、流動しはじめカード
としては使用上の欠点となる。これを解消するにはポリ
乳酸成分が結晶化していることが好ましい。結晶化した
ポリ乳酸はガラス転移点を超える温度領域でも、若干柔
らかくなるものの剛性を保持し、流動することはない。
この結晶性は、ポリ乳酸を構成する乳酸の種類と割合に
よって異なる。ポリ乳酸は構造単位がL−乳酸であるポ
リL−乳酸、構造単位がD−乳酸であるポリD−乳酸、
L−乳酸およびD−乳酸の両方を含む共重合体がある。
ポリL−乳酸またはポリD−乳酸は結晶性が高い。共重
合体ではL−乳酸とD−乳酸の割合によって非晶性の重
合体から結晶性の重合体まであり、結晶化度も変化す
る。
割合が100:0〜94:6もしくは6:94〜0:1
00の範囲外では熱処理をおこなっても結晶化すること
はない。したがって、結晶性ポリ乳酸とは、構成する乳
酸の割合が上記範囲内に入るものである。結晶性ポリ乳
酸により、耐熱性に優れたシートを得ることができる。
は、ガラス転移温度が0℃以下である生分解性の脂肪族
ポリエステルを混合することが、耐衝撃性の面から好ま
しい。脆さを改良するためには少なくとも室温で柔軟な
成分が必要であり、またポリ乳酸のガラス転移温度を超
えても混合される成分によって剛性の低下を抑えるため
には少なくとも80℃以上の融点を持つ脂肪族ポリエス
テルがより好ましい。このような効果を導く材料として
は結晶性脂肪族ポリエステルを挙げることができる。
ポリエステルの量は、耐衝撃性の面から、結晶性ポリ乳
酸:ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル=
90:10〜0:100(重量比)となるようにするの
が好ましい。即ち、ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族
ポリエステルがICカード用生分解性発泡シートの主成
分であってもよい。含有量が少なすぎると耐衝撃性の効
果が充分発揮できない。
性発泡シートにはポリ乳酸を含むことを述べてきたが、
特に制限するものではなくガラス転移温度が0℃以下の
脂肪族ポリエステルのみで構成してもかまわない。ただ
し、総じてこれらの性質をもつ脂肪族ポリエステルは弾
性率が低く、カード全体としての腰を低下させるので、
この点を考慮する必要がある。さらに、後で述べるよう
に透明性をもつオーバーシートをコアシートの表面に貼
り合わせる場合、このオーバーシートは透明性の点から
ポリ乳酸を主成分とするものが好ましく、特に接着剤を
使用しない限り、熱プレスで熱融着させることが必要と
なる。したがって、オーバーシートの主成分はポリ乳酸
となるので、コアシート(本発明のICカード用生分解
性発泡シート)にもポリ乳酸成分を含む方が熱融着性の
点から有利であり、少なくとも20重量%以上含むこと
が好ましい。これを下回ると熱融着強度が十分に得られ
ず、熱プレスのみでは貼り合わすことができない。その
場合は接着剤等を使用することが推奨される。
は、アンテナ用ループコイルやICチップ等が組み込ま
れてる。そのため、発泡シートの発泡倍率はアンテナ用
ループコイルおよびICチップ等を埋設できるように設
定される。発泡倍率の値は具体的には、発泡シートの厚
みがアンテナ用ループコイルやチップ等の厚み以上とな
るように発泡していればよく、特には限定されないが、
通常は1.5以上、好ましくは2倍以上である。シート
の発泡倍率が低いとシートは硬く、使用するICチップ
等の厚みが厚い場合にプレス中にICチップ等を損傷さ
せる危険性がある。更に、カード表面にICチップによ
る歪みが発生して平滑性が悪くなる原因ともなる。上限
については特に限定するものではないが、特に物性が低
下することのない範囲で使用する脂肪族ポリエステルの
種類とその溶融粘度、発泡剤の種類・量等によって決め
られる。
ものではなく、通常の樹脂加工で用いられる任意の化合
物を用いることができる。発泡剤の添加量は、所望の発
泡倍率が得られる量を選定する。熱分解型発泡剤として
は、炭酸アンモニウム、アゾジカルボン酸アミド系化合
物、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等が、揮発性
発泡剤としては、プロパン、ブタン、n−ペンタン、イ
ソペンタン等の低級アルカンやジクロロジフロロメタ
ン、テトラフロロエタン、トリクロロフロロメタン、塩
化メチル等のハロゲン化炭化水素、および二酸化炭素や
窒素を用いることができる。また、押出機で溶融樹脂中
に不活性ガスを強制注入することによりシートを発泡さ
せてもよい。その他、金属酸化物等の発泡助剤や、珪酸
カルシウム等の気泡調整剤を用いることも可能である。
範囲で、可塑剤、熱安定剤、アンチブロッキング剤、紫
外線吸収剤、隠蔽材、充填材等を含んでもかまわない。
本発明の非接触式ICカードは、上記のICカード用生
分解性発泡シートにアンテナ用ループコイルとICチッ
プが埋設されたものである。
公知の方法に従えばよく、例えば、ICチップ等は生分
解性シートもしくはICカード用生分解性発泡シート上
に接着剤で仮貼りして固定しておき、その上にICカー
ド用生分解性発泡シートおよびまたはオーバーシートを
重ねて熱プレスする。接着剤については、仮りに固定し
ておけるるものなら特に限定するものではないが、生分
解性を考慮すると、天然ゴム系、でんぷん系、タンパク
質系の天然物由来のものから生分解性を有する合成高分
子のポリビニルアルコール等が好ましい。熱プレスとカ
ードの構成については、後述する。
Cチップ等は直接ICカード用生分解性発泡シートに組
み込まれてもよいが、生分解性シートに接着または予め
組み込まれていて、この生分解性シートとICカード用
生分解性発泡シートと組み合わしてもよい。なお、アン
テナ用ループとICチップ等が生分解性シートに接着さ
れている場合は、アンテナ用ループとICチップ等がI
Cカード用生分解性発泡シートに接するように組み合わ
せるのが好ましい。
層でもよいが、二層以上でもよい。二層以上の場合は、
アンテナ用ループとICチップ等、またはアンテナ用ル
ープとICチップ等が配置された生分解性シートが二層
または二層以上のICカード用生分解性発泡シートの間
に組み込まれていてもよい。本発明の非接触式ICカー
ドは、発泡シートの外側にオーバーシートを設けていて
もよい。オーバーシートは発泡シートの片面または両面
に設ければよい。
配置する生分解性シートは、結晶性ポリ乳酸またはガラ
ス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルを主成分と
することが好ましい。また、結晶性ポリ乳酸とガラス転
移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとの割合が、結
晶性ポリ乳酸:ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリ
エステル=80:20〜0:100(重量比)であるこ
とがより好ましい。即ち、ガラス転移温度が0℃以下の
脂肪族ポリエステルが生分解性シートの主成分であって
もよい。脂肪族ポリエステル樹脂の含有量が少なすぎる
と、耐衝撃性に優れず、衝撃により容易に割れ・かけを
生じてしまう。
好ましく、結晶性ポリ乳酸が特に好ましい。さらにコア
シートとの熱接着強度を高めるという面から、コアシー
トに含まれる脂肪族ポリエステルを混合することが好ま
しい。該混合により、オーバー層およびコア層に含まれ
るポリ乳酸の融着と同時にオーバー層とコア層に含まれ
る脂肪族ポリエステルの融着も起こるので、融着強度を
高めることが出来る。また、ポリ乳酸が延伸(配向)さ
れていない場合は、先に述べたように耐衝撃性向上の面
から、脂肪族ポリエステルを混合することが好ましい。
脂肪族ポリエステルの混合量は0〜40重量%である。
40重量%を上回ると、透明性が失われる。
まれない場合、あるいは少ない領域では、ポリ乳酸は配
向・結晶化されていることが好ましい。ポリ乳酸は、特
開平7−205278号公報で公開されているように、
延伸することでシートの強度は増大し、脆さは改良され
る。さらに結晶化させることで耐熱性が向上し、熱収縮
の小さいフイルムとなり、熱プレスによる貼り合わせの
工程上優位である。更に、他の脂肪族ポリエステルを含
まなくてもよい、あるいは少量に抑えられるので透明性
に優れたシートを得ることができる。
ならびに本発明における生分解性シート(アンテナ用ル
ープコイルとICチップを配置する生分解性シート)お
よびオーバーシートに用いるポリ乳酸の製法は特に制限
はなく、宿重合法、開環重合法など、任意の方法があ
り、単量体としては、L−乳酸、D−乳酸またはこれら
の混合物が、宿重合法に、また、乳酸の環状二量体であ
るL−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチドまたは
これらの混合物が、開環重合法に使用される。また、分
子量の増大を目的として、重合の際に少量の鎖延長剤、
例えばジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無
水物等を使用することもできる。
万〜100万であり、小さすぎると実用物性の発現が困
難となり、大きすぎると溶融粘度が増大し、成形加工性
に劣る。ポリ乳酸のガラス転移温度は60℃で、融点は
L−乳酸とD−乳酸の割合によって異なるが、融点を持
たないかもしくは100〜200℃の範囲内にある。
層またはオーバー層を構成する他の成分である低ガラス
転移温度の結晶性脂肪族ポリエステルは、ポリ乳酸の耐
衝撃性を向上できるもの、60℃を超えて剛性を保持す
るものなら特に制限はなく、2種類以上混合してもかま
わない。通常ガラス転移温度が0℃以下、好ましくは−
20℃以下であるものが使用される。また、60℃を超
えて剛性を保持するには融点(流動開始温度)が80℃
以上もつもので効果がある。
脂肪族ポリエステルは、微生物によって生合成されるポ
リヒドロキシブチレートやポリヒドロキシブチレート/
バリレート(共重合体)などがある。また、脂肪族ジカ
ルボン酸と脂肪族ジオールを脱水宿重合して製造できる
ポリエステル、たとえばポリブチレンサクシネート
(1,4−ブタンジオールとコハク酸の宿重合体)があ
る。
生物産出系の脂肪族ポリエステルは、アルカリゲネスユ
ートロファスを始めとする菌体内でアセチルコエンチー
ムA(アセチルCoA)により生合成される脂肪族ポリ
エステルが知られている。この脂肪族ポリエステルは、
主にポリ−β−ヒドロキシ酪酸(ポリ3HB)である
が、プラスチックとしての実用特性を向上させるため
に、発酵プロセスを工夫し、通常吉草酸ユニット(H
V)を共重合し、ポリ(3HB−co−3HV)の共重
合比は一般的に0〜40%であり、この範囲でTmは1
30〜165℃である。HVの代わりに4HBを共重合
したり、長鎖のヒドロキシアルカノエートを共重合して
もよい。
肪族カルボン酸成分と脂肪族アルコール成分からなるポ
リマーは、次のような単位で構成される。宿重合体の構
造単位のひとつである脂肪族ジオール単位は、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジ
オール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等から選
ばれる。一方の構造単位である脂肪族ジカルボン酸単位
は、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、
ドデカン二酸等から選ばれる。
ボン酸単位からなる宿重合体の製法は特に制限はなく、
宿重合法、開環重合法、生物学的方法等、任意の方法を
行うことができ、単量体としては、上記のジオールおよ
びジカルビン酸のそれぞれ少なくとも1種以上の混合物
が、宿重合法に、また、ジオールおよびジカルボン酸の
それぞれ少なくとも1種以上の混合物が、宿重合法に、
また、ジオールおよびカルボン酸の閉環化合物であるオ
キシラン類としては、例えばエチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等が挙げられ、
酸無水物としては、コハク酸無水物、アジピン酸無水物
等が挙げられる。重合に際して、単量体の混合割合を選
定することによって、任意の組成を持つ、結晶性脂肪族
ポリエステルを得ることが可能である。また、分子量の
増大を目的として、重合の際に、少量の鎖延長剤、例え
ば、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無水
物等を使用することもできる。
平均分子量は、5万〜100万であり、小さすぎると溶
融張力が低く、溶融押出した時のシートが引き取りにく
く、大きすぎると溶融粘度が高すぎ成形加工性に劣る。
脂肪族ポリエステルのガラス転移点および溶融温度は、
組成や分子量によっても相違するが、通常−60〜0℃
および80〜170℃程度である。
オーバー層とすべきシートの製膜方法は、ポリ乳酸およ
び/またはガラス転移点が0℃以下の脂肪族ポリエステ
ルを必要に応じ他の重合体または添加剤成分とともに、
押出機に投入して直接シートを作製する方法によること
もできるし、一旦ストランド状に押出し切断してペレッ
トとした後、再び押出機に投入してシートを作製する方
法によってもよい。実際には、押出機中での分解による
分子量低下を考慮し、ポリ乳酸と脂肪族ポリエステル
は、事前に十分に乾燥し水分を除去した後、押出機で溶
融する。溶融押出温度は、組成物中の重合体の溶融温度
および組成を考慮して適宜選択するが、通常、100〜
250℃の範囲内から選ばれる。発泡シートの製法は、
先述した、発泡剤を所定量混合し、押出機内で溶融させ
ると同時に不活性ガスを発生させる。押出機内では高圧
下にあるので気泡は抑えられ小さいものであるが、口金
から溶融樹脂が吐出するところで大気圧下におかれ、溶
融樹脂内で気泡が大きくなり、発泡物を得ることが出来
る。
れた重合体組成物は、回転するキャスティングドラムと
接触させて冷却される。キャスティングドラムの温度は
組成物中の重合体の種類および組成によっても相違する
が、通常、60℃以下が適当である。これより高い温度
ではポリマーがキャスティングドラムに粘着して引き取
れない。また、シートを延伸する場合には、ポリ乳酸部
分の結晶化が促進され、球晶が発達しないよう、急冷に
よってポリ乳酸部分を実質上非晶性にしておくことが好
ましい。
て説明する。シートの延伸倍率は、例えば、縦(長手)
方向、横(幅)方向に、それぞれ1.5〜5倍、好まし
くは2〜4倍の範囲で、延伸温度は50〜90℃、好ま
しくは55〜80℃の範囲で適宜選択される。延伸工程
は、シートを周速差のある2個のロール間で延伸するロ
ール延伸、および/または、テンターを用いクリップで
シートを把持しながら、クリップ列の列間隔を拡大させ
て延伸するテンター延伸によって行われる。2軸に延伸
する場合は、同時または逐次延伸法、どちらでも差し支
えない。逐次2軸延伸法による場合は、第1段の延伸後
のシートの面内配向度Δnが、3.0×10−3〜30
×10−3、好ましくは5.0×10−3〜30×10
−3であることが好ましい。この範囲よりも小さいと、
引張強伸度が不十分になり、また大きいと、第2段の延
伸時にシートの破断が起こる等の問題が生じる。
伸後、テンター内で熱固定ができるので有利である。熱
固定は、例えば、ガラス転移点から融点(Tm)の温度
範囲内で3秒以上熱処理することにより、シートの熱収
縮性を制御(抑制)することができる。
ンテナ用ループコイルとICチップ、またはアンテナ用
ループコイルとICチップとが配置された生分解性シー
トを、2枚以上の生分解性発泡シートに挟み込み、真空
に吸引された状態で、加熱し圧力をかけて発泡シート中
の気泡を潰し、室温まで冷却後、カード形状に打ち抜
く、(2)アンテナ用ループコイルとICチップ、また
はアンテナ用ループコイルとICチップとが配置された
生分解性シートを、2枚以上の生分解性発泡シートに挟
み込み、該生分解性発泡シートの片面または両面に生分
解性オーバーシートを設け、真空に吸引された状態で、
加熱し圧力をかけて発泡シート中の気泡を潰し、室温ま
で冷却後、カード形状に打ち抜く、(3)アンテナ用ル
ープコイルとICチップ、またはアンテナ用ループコイ
ルとICチップとが配置された生分解性シートを、生分
解性発泡シートと生分解性オーバーシートで挟み込み、
真空に吸引された状態で、加熱し圧力をかけて発泡シー
ト中の気泡を潰し、室温まで冷却後、カード形状に打ち
抜く、(4)アンテナ用ループコイルとICチップ、ま
たはアンテナ用ループコイルとICチップとが配置され
た生分解性シートを、生分解性発泡シートと生分解性オ
ーバーシートで挟み込み、前記生分解性発泡シートの残
りの面に生分解性オーバーシートを設け、真空に吸引さ
れた状態で、加熱し圧力をかけて発泡シート中の気泡を
潰し、室温まで冷却後、カード形状に打ち抜く、(5)
アンテナ用ループコイルとICチップとが配置された生
分解性シートと、生分解性発泡シートとを重ね、真空に
吸引された状態で、加熱し圧力をかけて発泡シート中の
気泡を潰し、室温まで冷却後、カード形状に打ち抜く、
または(6)生分解性発泡シートを、アンテナ用ループ
コイルとICチップとが配置された生分解性シートと生
分解性オーバーシートに挟み込み、真空に吸引された状
態で、加熱し圧力をかけて発泡シート中の気泡を潰し、
室温まで冷却後、カード形状に打ち抜くことにより得ら
れる。
これで1組とし、多数組のICチップ等をポリマー層上
に所望のカードサイズ等を考慮して等間隔で配置すれば
よい。なお、アンテナ用ループコイルは、カードの使用
方法に応じて、コイルの線径や巻き回数を適宜選択する
ことができる。
ても相違するが、キャッシュカードやクレジットカード
の場合には、500μm〜900μm程度の厚手のもの
が、また、テレホンカードやプリペイドカードの場合に
は、50〜350μm程度の薄手のものが用いられる。
オーバー層の厚さは、厚手のもので20〜140μm、
薄手のものでも20〜100μm程度が好ましいが、特
に制限はない。
る。実施例中に示す測定、評価は次に示すような条件で
行った。 (1)ポリ乳酸および脂肪族ポリエステルのガラス転移
温度Tg、融点Tmの測定 パーキンエルマー社製示差走査型熱量計DSC−7を用
いて測定した。試料10mgをセットし、昇温速度10
℃/分で200℃まで昇温し、その温度で2分間保持し
て試料を完全に融解させた。その時の、降温速度10℃
/分で降温した時のDSC曲線に現れる融解の吸熱ピー
ク温度を融点Tmとし、JISK7122に基づいて求
めた。さらに降温を続け、一度−60℃まで下げて2分
間保持し、再度10℃/分で昇温を行い、JISK71
21に基づいて、転移曲線の中間値をガラス転移温度T
gとして求めた。なお、0℃以下の測定を行うための冷
却媒体として、液体窒素を用いた。
等が正しく設置されているか、曲がったり、折れたりし
ていないか、ICチップ等を取り出し目視観察した。良
好な場合は○、損傷が見られる場合を×と表記した。
字・図柄が、カードにした後、オーバー層を通して鮮明
に見えるか目視観察した。鮮明に見えるものを○、くも
りがちに見えるものを×と表記した。
10に準拠して、60℃の温水中に5分間浸漬したと
き、カードの表面に変化ならびに収縮性を見た。さらに
80℃の温水中でも同様に評価した。この試験はカード
の耐熱性の指標となる。良好な結果を得たものについて
は○で表記し、問題があれば×と記した。
10に準拠して、衝撃強さを測定した。カードを堅固な
水平板上に置き、500gの鋼球を30cmの高さから
その上に落としたとき、カードに割れ、ひび等を生じな
い場合は○、生じた場合は×と表記した。
れ、爪で引っかけて剥離し、そこから両手で引張って、
剥離具合をみた。強固に融着しているものを○、やや弱
いものを△、容易に剥離できるものを×と表記した。
のあるものを×、それ以外のものを○と記した。×と記
されたものは実用性の低いものであり、○のものは実用
性が高いことを表わす。
重合して得られたポリ乳酸(商品名:ラクティ100
0、(株)島津製作所製)を十分に乾燥して水分を除去
した後、シリンダー温度210℃、ダイス温度200℃
でTダイ押出機を用いて、表面温度58℃の冷却ロール
上に押し出し、厚さ100μmのシートを得た。
ート/アジペート共重合体(商品名:ビオノーレ#30
01、昭和高分子製)を20重量%および50重量%に
なるよう混合して、シリンダー温度210℃、ダイス温
度200℃で同方向2軸押出機にて溶融混練しながらス
トランド形状に押し出し、回転刃にてチップ状にカット
した。このチップを十分に乾燥して水分を除去した後、
シリンダー温度210℃、ダイス温度200℃でTダイ
押出機を用いて、表面温度58℃の冷却ロール上に押し
出し、厚さ100μmのシートを得た。
さ約700μmの透明シートを得た。このシートを金属
ロールで予熱した後、赤外線ヒーターで加熱しつつ周速
差のあるロール間で縦方向に2.5倍延伸した。続いて
テンターで3.0倍に横延伸し、引き続きテンター内で
熱処理し、厚さ100μmの延伸・熱固定シートを得
た。延伸および熱処理の際の条件は、次の通りであっ
た。 縦延伸:延伸温度75℃、延伸倍率2.5倍 横延伸:延伸温度72℃、延伸倍率3.0倍 熱処理:熱処理温度130℃、熱処理時間20秒
#3001を20重量%混合し、さらにルチル型二酸化
チタン(商品名:TR−700)富士チタン工業(株)
製)を10重量部混合してシリンダー温度210℃、ダ
イス温度200℃で同方向二軸押出機にて溶融混練しな
がらストランド形状に押し出し、回転刃にてチップ状に
カットした。このチップを十分に乾燥して水分を除去し
た後、シリンダー温度210℃、ダイス温度200℃で
Tダイ押出機を用いて、表面温度50℃の冷却ロール上
に押し出し、厚さ280μmのシートを得た。
1、および酸化チタンを表2に示す割合に混合し、シリ
ンダー温度210℃、ダイス温度200℃で同方向二軸
押出機にて溶融混練しながらストランド形状に押し出
し、回転刃にてチップ状にカットした。このチップを十
分に乾燥して水分を除去した後、表2に示す数量の発泡
剤とともに押出機内に投入し、シリンダー温度200
℃、ダイス温度190℃でTダイを用いて、表面温度4
5℃の冷却ロール上に押し出し、厚さ550μmのシー
トを得た。発泡倍率はすべておおよそ2倍になるよう設
定した。
成分にD−乳酸が8%含まれるポリ乳酸を使用し、シー
トNo.6と同様にして発泡シートを製造した。このポ
リ乳酸は結晶化しない重合体である。
(積層) 得られた発泡コアシートを幅30cm、長さ40cmに
断裁し、線径0.15mmの銅線を4周回した4回巻き
アンテナ用ループコイルおよび縦横5m×5mmの大き
さで、厚さ0.35mmのICチップ等を所望のカード
サイズを考慮して等間隔に配置し、シアノアクリレート
系瞬間接着剤で仮止めして、ICチップ等を挟むよう
に、同様の大きさの発泡コアシートを重ねた。さらに裏
面にシルク印刷機を用いて画像を印刷した30cm×4
0cmのオーバーシート2枚でこれら発泡コアシートを
挟み、その両面にそれぞれ1枚ずつ、合計2枚のクロム
メッキ鋼板で挟んだ。次いで、真空に吸引された雰囲気
下で、表3に記載している温度、かつ圧力10kg/c
m2の条件で、発泡シート中の気泡が完全に潰れるまで
この状態を保持した。
温まで冷却して、カード形状に切り出して表3に示すオ
ーバー層/コア層/オーバー層からなる3層構成の非接
触式ICカードを得た。オーバー層およびコア層のポリ
乳酸は、この熱プレス工程で結晶化が進行し、実質的に
耐熱性が向上したカードとなる。オーバーシートおよび
コアシートの組み合わせは表3に示す通りである。得ら
れたカードについてのそれぞれの評価結果も、併せて表
3に示した。
ートとコアシートとの積層には接着剤を用いている。実
施例7で用いるコアシートは主成分樹脂がビオノーレ#
3001単体からなるシートで100℃を超える温度で
は融け出し、コア層が流動し始めるので温度を上げられ
ない。また、100℃以下の温度では十分な融着強度が
得られなかったため接着剤を使用した。さらに、実施例
9では融着可能な温度160℃まで上げると、オーバー
シートの熱収縮が増大し、歪みの大きいカードとなるた
めに同じく接着剤を用いた。
系ホットメルト型接着剤バイロン300(東洋紡績
(株)製)100重量部にポリイソシアネート化合物デ
スモデュールL−75(バイエル社製)8重量部混合し
たトルエン/MEK溶液を塗布し、室温で十分に乾燥し
て溶剤を揮発させ、接着剤が約3μm厚になるよう調整
した。次いで実施例2および4に示すオーバー層2枚に
挟み、それぞれプレス温度90℃および110℃に設定
し、圧力5kg/cm2でカードを得た。
(C)とビオノーレ#3001(B)を80/20の割
合で含む。 *2:2軸延伸配向シート 表2中の製1〜4、比1、実1〜5は、それぞれ製造例
1〜4、比較例1、実施例1〜5を意味する。表2中の
発泡剤はアゾジカルボン酸アミドである。
し、比2は比較例2を意味する。表3に示すように、比
較例2では硬いコアシートでICチップ等を挟み込んだ
ために、出来上がったカード中のICチップ等が曲がり
気味で損傷していた。発泡させたシートを用いた場合は
ICチップ等に損傷はなかった。以上の結果より、本発
明のICカード用生分解性発泡シートを用いればICチ
ップ等を損傷させることなく製造可能であることが証明
された。
トにより、ICチップ等を損傷させることなくICカー
ドを製造可能で、かつ塩ビ系カードの製造設備をそのま
ま使用することができる。
Claims (16)
- 【請求項1】 結晶性ポリ乳酸と、ガラス転移温度が0
℃以下でかつ80℃以上の融点を持つ脂肪族ポリエステ
ルとを含む生分解性発泡シートであって、ICチップを
埋設するために使用することを特徴とするICカード用
生分解性発泡シート。 - 【請求項2】 脂肪族ポリエステルが、結晶性脂肪族ポ
リエステルであることを特徴とする請求項1に記載のI
Cカード用生分解性発泡シート。 - 【請求項3】 結晶性ポリ乳酸と、ガラス転移温度が0
℃以下でかつ80℃以上の融点をもつ脂肪族ポリエステ
ルとを、結晶性ポリ乳酸:脂肪族ポリエステル=90:
10〜0:100の割合で含むことを特徴とする請求項
1または2に記載のICカード用生分解性発泡シート。 - 【請求項4】 結晶性ポリ乳酸、ガラス転移温度が0℃
以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性ポリ乳酸とガ
ラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとを含む
生分解性発泡シート(A)にアンテナ用ループコイルと
ICチップが埋設された非接触式ICカード。 - 【請求項5】 結晶性ポリ乳酸、ガラス転移温度が0℃
以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性ポリ乳酸とガ
ラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとを含
み、アンテナ用ループコイルとICチップが埋設された
生分解性発泡シート(A)をコア層とし、その片面また
は両面に生分解性オーバーシート(B)が積層された非
接触式ICカード。 - 【請求項6】 アンテナ用ループコイルとICチップと
が、生分解性シートに配置されたことを特徴とする請求
項4または5に記載の非接触式ICカード。 - 【請求項7】 生分解性オーバーシート(B)が、結晶
性ポリ乳酸、または脂肪族ポリエステルを混合した結晶
性ポリ乳酸を含むことを特徴とする請求項5又は6に記
載の非接触式ICカード。 - 【請求項8】 生分解性オーバーシート(B)が、結晶
性ポリ乳酸、または脂肪族ポリエステルを混合した結晶
性ポリ乳酸を含み、かつガラス転移温度が0℃以下の脂
肪族ポリエステルを0〜40重量%含むことを特徴とす
る請求項5又は6に記載の非接触式ICカード。 - 【請求項9】 生分解性発泡シートが、結晶性ポリ乳酸
とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとを
含み、結晶性ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂
肪族ポリエステルとの割合が、結晶性ポリ乳酸:脂肪族
ポリエステル=90:10〜0:100であることを特
徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の非接触式IC
カード。 - 【請求項10】 (a)/(c)/(a)、(b)/
(a)/(c)/(a)、(b)/(a)/(c)/
(a)/(b)、(b)/(c)/(a)、(b)/
(c)/(a)/(a)、(b)/(c)/(a)/
(b)、(b)/(c)/(a)/(a)/(b)、
(c′)/(a)、(c′)/(a)/(a)、
(c′)/(a)/(b)、または(c′)/(a)/
(a)/(b)の層構造を有する請求項4〜9のいずれ
かに記載の非接触式ICカード。 (a):生分解性発泡シート(A) (b):生分解性オーバーシート(B) (c):アンテナ用ループコイルとICチップ、または
アンテナ用ループコイルとICチップとが配置された生
分解性シート(c′):アンテナ用ループコイルとICチップとが配
置された生分解性シート。 - 【請求項11】 アンテナ用ループコイルとICチッ
プ、またはアンテナ用ループコイルとICチップとが配
置された生分解性シートを、結晶性ポリ乳酸、ガラス転
移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性
ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエス
テルとを含む生分解性発泡シート(A)に挟み込み、真
空状態まで吸引された雰囲気中で加熱および加圧を施し
て気泡を潰した後、前記生分解性発泡シート(A)の気
泡を潰した状態を保持しつつ冷却することを特徴とする
非接触式ICカードの製造方法。 - 【請求項12】 アンテナ用ループコイルとICチッ
プ、またはアンテナ用ループコイルとICチップとが配
置された生分解性シートを、結晶性ポリ乳酸、ガラス転
移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性
ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエス
テルとを含む生分解性発泡シート(A)に挟み込み、該
生分解性発泡シート(A)の片面または両面に生分解性
オーバーシート(B)を設け、真空状態まで吸引された
雰囲気中で加熱および加圧を施して気泡を潰した後、前
記生分解性発泡シートの気泡を潰した状態を保持しつつ
冷却することを特徴とする非接触式ICカードの製造方
法。 - 【請求項13】 アンテナ用ループコイルとICチッ
プ、またはアンテナ用ループコイルとICチップとが配
置された生分解性シートを、結晶性ポリ乳酸、ガラス転
移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性
ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエス
テルとを含む生分解性発泡シート(A)と生分解性オー
バーシート(B)で挟み込み、真空状態まで吸引された
雰囲気中で加熱および加圧を施して気泡を潰した後、前
記生分解性発泡シート(A)の気泡を潰した状態を保持
しつつ冷却することを特徴とする非接触式ICカードの
製造方法。 - 【請求項14】 アンテナ用ループコイルとICチッ
プ、またはアンテナ用ループコイルとICチップとが配
置された生分解性シートを、結晶性ポリ乳酸、ガラス転
移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性
ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエス
テルとを含む生分解性発泡シート(A)と生分解性オー
バーシート(B)で挟み込み、前記生分解性発泡シート
(A)の残りの面に生分解性オーバーシート(B)を設
け、真空状態まで吸引された雰囲気中で加熱および加圧
を施して気泡を潰した後、前記生分解性発泡シート
(A)の気泡を潰した状態を保持しつつ冷却することを
特徴とする非接触式ICカードの製造方法。 - 【請求項15】 アンテナ用ループコイルとICチッ
プとが配置された生分解性シートと、結晶性ポリ乳酸、
ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル、又
は、結晶性ポリ乳酸とガラス転移温度が0℃以下の脂肪
族ポリエステルとを含む生分解性発泡シート(A)とを
重ね、真空状態まで吸引された雰囲気中で加熱および加
圧を施して気泡を潰した後、前記生分解性発泡シート
(A)の気泡を潰した状態を保持しつつ冷却することを
特徴とする非接触式ICカードの製造方法。 - 【請求項16】 結晶性ポリ乳酸、ガラス転移温度が0
℃以下の脂肪族ポリエステル、又は、結晶性ポリ乳酸と
ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとを含
む生分解性発泡シート(A)を、アンテナ用ループコイ
ルとICチップとが配置された生分解性シートと生分解
性オーバーシート(B)に挟み込み、真空状態まで吸引
された雰囲気中で加熱および加圧を施して気泡を潰した
後、前記生分解性発泡シート(A)の気泡を潰した状態
を保持しつつ冷却することを特徴とする非接触式ICカ
ードの製造方法。
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