JP4837768B2 - 可逆性感熱記録媒体およびその製造方法並びに製造用転写セット - Google Patents
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Description
画像をも表示できるようにした磁気カード、ICカード等の可逆性感熱記録媒体およびその製造方法並びに製造用転写セットに関する。
図2に示すように、第1実施形態は、離型性フィルム1に保護層2および可逆性感熱記録層7を重ね、その上に親水性の熱接着性樹脂からなる(インクジェット)インク受容層3を重ねて一体化し、このインク受容層3の表面にはインクジェット印刷4を施してなる転写シート9とし、別途被転写材である基材シート6を設けた可逆性感熱記録媒体の製造用転写セットである。
このような保護層2の材料として特に好ましいものは、紫外線硬化性樹脂または電子線硬化性樹脂である。具体的にはウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等のオリゴマーからなる主成分に各種アクリレートモノマー、その他添加剤を適宜混合して、取り扱い性、作業性、硬化性などを調整したものが使用できる。紫外線硬化性樹脂の場合は、ベンゾイン系、アセトフェノン系、パーオキシド系等の光重合開始剤を適量添加して硬化重合させる。
通常、可逆性感熱記録層への印字消去はサーマルヘッドやヒーターバーで記録層に接触させながら行うため、各ヘッドが加熱されたまま圧力、せん断力を記録層に負荷するので記録層が物理的に破壊されてしまう。特にICカードは、高価なICチップの寿命よりも可逆性感熱記録材料の寿命が遙かに短くなるから、可逆性感熱記録材料の寿命がカード自身の寿命となって経済的に不合理である。
たとえば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等の非塩素系樹脂が挙げられる。非塩素系樹脂が用いられる理由は塩素系樹脂を用いると、熱分解を起こして黄変したり、脱塩素と赤外吸収色素が反応する等の不具合を生じ、耐熱性、耐候性、保存安定性を低下させるからである。また、黄変した場合には可視画像の視認性が低下し、表示機能が低下する。イソシアネート化合物によって熱架橋させ、3 次元硬化させると、高温時の弾性率が向上して変形を抑えることができ、耐久性が向上する。
可逆性感熱記録層と光熱変換物質に赤外線吸収色素を用いた光熱変換層は、耐候性に弱く、紫外線の照射により機能が劣化してしまう。そのため、保護層または可逆性感熱記録層と光熱変換層の間に紫外線を吸収する紫外線吸収層があることが好ましい。
(1)転写シートの作製
離型性フィルムとして50μm厚のPETフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製:ダイアホイルMR)を用い、エポキシアクリレート系紫外線硬化樹脂からなる塗料をコーティングし、160W/cm×10m/minにて紫外線を照射し、層厚5μmの保護層を形成した。
エチレングリコールにエチレンオキシドを付加重合した後、ブチレンオキシドを付加重合し、さらにエチレンオキシドを付加重合して得たポリアルキレンオキシドにオクタデカン−1,18−ジカルボン酸メチルを加えエステル交換反応を行って重量平均分子量15万の樹脂を得た。そして、これに熱安定剤としてトコフェロール(BASF製UVINUL2000AO)を1部添加して樹脂Aを作製した。
アルミニウムが蒸着されたPETG製シート(三菱樹脂社製:ディアフィクスPG−CHI、厚さ100μm)に下記の組成物をエチルアルコールに溶解して塗工し、100℃で5分間加熱乾燥し、層厚3μmの溶剤バリア性を有する接着層を形成した。
アルコール可溶性ポリアミド樹脂(鉛市製:FR−101) 5重量部
エチルアルコール 25重量部
次に、この接着層の上に下記の組成物の可逆性感熱記録材料をTHFに溶解して塗工し、110℃で5分間加熱乾燥した後、160W/cm×10m/minにて紫外線照射し、層厚10μmの可逆性感熱記録層を形成した。
塩化ビニル−酢酸ビニル−アクリル酸共重合体(日信化学社製:ソルバインMF)
100重量部
テトラエチレングリコールアクリレート 50重量部
光重合開始剤(チバガイギー社製:イルガキュア184) 2重量部
ポリエステル系可塑剤(DIC社製:P−29) 25重量部
ベヘン酸ステアリル 40重量部
ドデカン2酸 8重量部
THF 800重量部
(1)で得られた転写シートのインク受容層にインクジェットプリンタ(セイコーエプソン社製:PX−V700)で印刷を行い、(2)で得られた可逆性感熱記録材料付きフィルムの可逆性感熱記録材料の上に加熱ロール(ロール温度:150℃,ラミネート速度:2m/min,ロール線圧:20kg/cm)でラミネートし、離型フィルムを剥がして保護層付きインク受容層と可逆性感熱記録層を有するシート作成した。
カード基材として、(3)で得られた保護層付きインク受容層と可逆性感熱記録層を有するシートと、オーバーシートとしてPETG製シート(三菱樹脂社製:ディアフィクスPG−CHI、厚さ100μm)とコアシートとしてPETG製シート(三菱樹脂製:ディアフィクスPG−WHI、厚さ560μm)を用いた。
可逆性感熱記録層付きフィルムの基材シートを、アルミニウムが蒸着されていないPETG製シート(三菱樹脂社製:ディアフィクスPG−CHI、厚さ100μm)を用いたことと、可逆性感熱記録材料の組成と製膜方法を以下の方法にしたこと以外は参考例1と全く同様にして保護層付きインク受容層と可逆性感熱記録層とを有するシートおよびカードを作製した。
下記の可逆性感熱記録材料の組成物をペイントシェーカーを用いて2時間分散した。
ロイコ染料:クリスタルバイオレットラクトン 10重量部
電子受容性化合物:ヒドロキシフェニルプロピオンノベヘニルヒドラジド 20重量部
樹脂:アクリルポリオール(三菱レーヨン社製:LR−1503) 50重量部
溶剤:トルエン 150重量部
上記の分散された塗液にさらに下記の硬化剤を加えてよく撹拌して塗液を調製した。
イソシアネート化合物(日本ポリウレタン社製:コロネートL,固形分75%)
5重量部
可逆性感熱記録層の上に下記の組成物からなる光熱変換層材料を塗工し、130℃で5分間加熱乾燥し、層厚1μmの光熱変換層を形成したこと以外は参考例1と全く同様にして可逆性感熱記録層付きフィルムを作製し、カード状可逆性感熱記録媒体を作製した。
ポリエステルウレタン(東洋紡績社製:バイロンUR−8200、固形分:30%)
257重量部
イソシアネート化合物(日本ポリウレタン社製:コロネートL,固形分:75%)
21重量部
フタロシアニン系色素(山本化成社製:D99−038) 7重量部
MIBK 170重量部
トルエン 170重量部
参考例2において、可逆性感熱記録層の上に参考例3で示した光熱変換層と同じ組成の光熱変換層を形成したこと以外は参考例2と同様にして、可逆性感熱記録材料付きフィルムを作製し、さらにカード状可逆性感熱記録媒体を作製した。
参考例1において、樹脂AをT型マニホールドダイで100μm厚のポリエチレンフィルムの上に10μm厚に溶融成形を行い、熱ロールで保護層上の接着層の上にラミネートしてインク受容層を形成したこと以外は、参考例1と全く同様にして転写シートを作製し、さらにカード状の可逆性感熱記録媒体を作製した。
(転写シートの作製)
離型フィルムとして50μm厚のP E T フィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製:ダイアホイルMR)を用い、エポキシアクリレート系紫外線硬化樹脂からなる塗料をコーティングし、160W/cm×10m/minにて紫外線を照射し、層厚5μmの保護層を形成した。
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(日信化学社製:ソルバインC) 10重量部
THF 100重量部
オーバーシートにPETG製シート(三菱樹脂社製:ディアフィクスPG−CHI、厚さ100μm)と、コアシートにPETG製シート(三菱樹脂社製:ディアフィクスPG−WHI、厚さ560μm)を用いた。
得られた転写シートの昇華転写印刷受理層に昇華転写印刷プリンタで印刷を行った。次いで、ハーフカットを考慮して受理層をカード形状のカード基材に重ね合わせ、温度120℃、圧力10kg/cm2で5分間プレスして転写した。その後、支持体を剥離してカード基材上に昇華転写印刷受理層、バリア層、可逆性感熱記録層、保護層をこの順に有するカードを作製した。
インク受容層を以下の処方に変更したこと以外は参考例1と全く同様にして保護層付きインク受容層と可逆性感熱記録層とを有するシートおよびカードを作製した。
〈処方を変更したインク受容層〉
インク受容層を以下の処方に変更した以外は参考例1と全く同様にして保護層付きインク受容層と可逆性感熱記録層と有するシートおよびカードを作製した。
〈処方を変更したインク受容層〉
(1)インク受容層の印刷適性
転写シートのインク受容層にインクジェットプリンタ(セイコーエプソン社製:PX−V700)で印刷を行い、印刷品位を目視で評価した。
参考例1の[(4)カード状可逆性感熱記録媒体の作製]に記載の加熱加圧プレス条件、または下記の転写(加熱加圧プレス)条件で転写されたカードをJISX6301(199 8年版)で規定されている方法を用いて層間剥離試験を行った。
得られたカードをサーマルヘッドで印字、ヒーターバーで消去できるカードリーダライタ(以下R/Wと表記)で印字消去を行い、印字濃度と消去濃度をマクベス反射濃度計(RD−918S)で測定した。そして、印字状態と消去状態の差(コントラスト)を評価した。
得られたカードを800nmの発振波長の半導体レーザを照射し、印字消去を行い、印字濃度と消去濃度をマクベス反射濃度計(RD−918S)で測定した。そして、印字状態と消去状態の差(コントラスト)を評価した。
得られたカードをR/Wで500回、1000回のリライト耐久性テストを行い、印字消去の品位と外観(表面キズ)を評価した。
得られたカード800nmの発振波長の半導体レーザを照射し、繰り返し印字消去を行い、1,000回、3,000回のリライト耐久性テストを行った。
それぞれ、3段階(○:良好,△:特性は低下したが使用可能、×:使用不可)で評価し、結果を表1に示した。
(1)転写シートの作製
参考例1と全く同様にして離型性フィルムの上に、保護層および接着層を形成し、次に参考例1で用いた可逆性感熱記録材料組成物(I)をTHFに溶解して塗工し、110℃で5分間加熱乾燥した後、160W/cm×10m/minにて紫外線照射し、層厚10μmの可逆性感熱記録層を形成し、その上の一部に真空蒸着法により0.05μm厚のアルミニウム蒸着層を形成した。
オーバーシートにPETG製シート(三菱樹脂社製:ディアフィクスPG−CHI、厚さ100μm)を用い、コアシートにPETG製シート(三菱樹脂社製:ディアフィクスPG−WHI、厚さ560μm)を用いた。
得られた転写シートのインク受容層にインクジェットプリンタ(セイコーエプソン社製:PX−V700)で印刷を行った。次いで、カード形状に合わせハーフカットを行い、位置を考慮してインク受容層をカード形状のカード基材に重ね合わせ、温度120℃、圧力10kg/cm2で5分間プレスして転写した。そして、離型フィルムを剥離してカード基材上に印刷されたインク受容層、可逆性感熱記録層、保護層が順次積層されたカードを作製した。
(1)転写シートの作製
離型性フィルムとして50μm厚のPETフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製:ダイアホイルMR)を用い、エポキシアクリレート系紫外線硬化樹脂からなる塗料をコーティングし、160W/cm×10m/minにて紫外線を照射し、層厚5μmの保護層を形成した。
実施例1のとカード基材の作製工程と全く同様にして、カード基材を作製した。
実施例1のカードの作製工程と全く同様にして、カードを作製した。
保護層と可逆性感熱記録層の間の接着層の代わりに下記の組成物からなる光熱変換層材料を塗工し、130℃で5分間加熱乾燥し、層厚1μmの光熱変換層を保護層と可逆感熱記録層の間に形成したこと以外は実施例1と全く同様にして、転写シートとカード基材を作製し、さらにカードを作製した。なお、光熱変換層は接着層の機能も有する。
ポリエステルウレタン(東洋紡績社製:バイロンUR−8200,固形分:30%)
257重量部
イソシアネート化合物(日本ポリウレタン社製:コロネートL,固形分:75%)
21重量部
フタロシアニン系色素(山本化成社製:D99−038) 7重量部
MIB 170重量部
トルエン 170重量部
実施例2において、保護層と可逆性感熱記録層の間の接着層の代わりに実施例3で用いた光熱変換層材料の組成物を塗工し、130℃で5分間加熱乾燥し、層厚1μmの光熱変換層を保護層と可逆感熱記録層の間に形成したこと以外は実施例2と同様にして転写シートとカード基材を作製し、さらにカードを作製した。なお、光熱変換層は接着層の機能も有する。
参考例1で用いた樹脂AをT型マニホールドダイで100μm厚のポリエチレンフィルムの上に10μm厚に溶融成形を行い、熱ロールでアルミニウム蒸着層の上にラミネートしてインク受容層を形成したこと以外は実施例1と同様にして転写シートとカード基材を作製し、さらにカードを作製した。
実施例1において、インク受容層の代わりに下記組成の昇華転写印刷受理層材料をTHFに溶解してアルミニウム蒸着層の上に塗工し、100℃で5分間加熱乾燥し、層厚3μmの昇華転写印刷受理層を形成したことと昇華転写印刷プリンタで印刷したこと以外は実施例1と全く同様にして転写シートを作製し、カードを作製した。
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(日信化学社製:ソルバインC) 10重量部THF 100重量部
実施例2において、インク受容層のかわりに比較例4で用いた組成の昇華転写印刷受理層材料をTHFに溶解して可逆性感熱記録層の上に塗工し、100℃で5分間加熱乾燥し、層厚3μmの昇華転写印刷受理層を形成したことと昇華転写プリンタで印刷したこと以外は実施例2と全く同様にして転写シートを作製し、カードを作製した。
インク受容層を以下の処方に変更した以外は実施例1と全く同様にして可逆性感熱記録層とインク受容層を有する転写シートを作製した。
〈処方を変更したインク受容層〉
インク受容層を以下の処方に変更した以外は実施例1と全く同様にして可逆性感熱記録層とインク受容層を有する転写シートを作製した。
〈処方を変更したインク受容層〉
また、比較例5の場合も記録層の溶剤が浸透して、地肌にかぶりが発生し(地肌が発色してしまう)、印字部とのコントラスト(反射濃度差)が著しく低下してしまった。
2 保護層
3 インクジェットインク受容層
4 インク
9 転写シート
6 基材シート
7 可逆性感熱記録層
8 被転写材
Claims (5)
- 離型性フィルムに保護層および可逆性感熱記録層を重ね、その上に親水性の熱接着性樹脂からなるインクジェットインク受容層を重ねて一体化し、前記インクジェットインク受容層の表面にはインクジェット印刷を施してなる転写シートと、被転写材である基材シートとからなる可逆性感熱記録媒体の製造用転写セット。
- 光熱変換層が可逆性感熱記録層に熱伝導可能な近接した位置に配置されている請求項1
に記載の可逆性感熱記録媒体の製造用転写セット。 - 離型性フィルムに保護層および可逆性感熱記録層を重ね、その上に親水性の熱接着性樹脂からなるインクジェットインク受容層を、前記可逆性感熱記録層が不溶な溶剤を用いたコーティングにより形成し、前記インクジェットインク受容層の表面にはインクジェット印刷を施した転写シートを設け、この転写シートを被転写基材に転写することからなる可逆性感熱記録媒体の製造方法。
- 離型性フィルムに保護層および可逆性感熱記録層を重ね、その上に親水性の熱接着性樹脂からなるインクジェットインク受容層を無溶剤コーティングにより形成し、前記インクジェットインク受容層の表面にはインクジェット印刷を施した転写シートを設け、この転写シートを被転写基材に転写することからなる可逆性感熱記録媒体の製造方法。
- 離型性フィルムに保護層および可逆性感熱記録層を重ね、親水性の熱接着性樹脂からなるインクジェットインク受容層を別途フィルム化して形成し、このフィルムを前記可逆性感熱記録層の上に貼付し、当該インクジェットインク受容層の表面にはインクジェット印刷を施した転写シートを設け、この転写シートを被転写基材に転写することからなる可逆性感熱記録媒体の製造方法。
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