DE3852809T2 - Gegenstand mit Farbstoffempfangsschicht. - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gegenstand wie ein Ticket, eine Karte und dergleichen, der eine Kennwerte-erhaltende Schicht mit guten Druckeigenschaften und guter Haltbarkeit aufweist.
- Mit dem Fortschritt der Automatisierung handelsüblicher Abwicklungen werden Magnetkarten, die eine magnetische Schicht und auch eine Kennwerte-erhaltende Schicht, auf der verschiedene Informationen wie Geldmenge, die Zahl der Vorgänge, ein Datum, usw. gedruckt sind, verwendet und in eine Reproduktionsmaschine gegeben, um Rechnungen festzulegen.
- Ein Beispiel für den Gebrauch einer derartigen Magnetkarte ist ein Ticket-verkaufendes System, bei dem eine Geldmenge, die Anzahl der Vorgänge, ein Datum und dergleichen auf die Kennwerte-erhaltende Schicht auf einem Substrat wie Papier durch In-Kontakt-Bringen eines Druckfarbbandes auf diese Schicht mittels eines Druckkopfs bei hoher Temperatur in einer Ticket-verkaufenden Maschine gedruckt werden, wonach das Ticket verkauft wird. Seit kurzem gibt es zwei Kombinationen von Kennwerte-erhaltender Schicht und des Druckfarbbandes.
- Eine erste Kombination umfaßt eine Kennwerte-erhaltende Schicht, die auf einem Substrat wie Papier durch Anwendung einer Dispersion eines anorganischen Pigments von geringer Färbung in einem Bindemittelharz auf dem Substrat gebildet wird, und ein Druckfarbband mit einer Druckfarbschicht, die durch Anwendung eines Pigments wie Ruß oder einem Farbstoff wie Nigrosin, dispergiert in einem Wachs und dergleichen, auf einem Druckfarbband gebildet wird. In dieser Kombination wird das Pigment oder der Farbstoff in der Schmelze auf die Kennwerte-erhaltende Schicht durch Andrücken des Druckfarbbandes an die Kennwerte-erhaltende Schicht durch einen erwärmten Druckkopf übertragen. Eine zweite Kombination umfaßt eine Kennwerte-erhaltende Schicht, die durch Aufbringen eines Bindemittelharzes, das Farbstoff-Moleküle festhalten kann, auf ein Substrat gebildet wird, und ein Druckfarbband, das eine Druckfarbschicht aufweist, die aus einer Dispersion eines Dispersionsfarbstoffs vom Anthrachinontyp oder eines Azo-Dispersionsfarbstoffs in einem thermoplastischen Harz wie Polyvinylalkohol und Polyester gebildet wird. In dieser Kombination wird das Druckfarbband durch den Druckkopf erhitzt, damit der Farbstoff verdampfen oder sublimieren kann und ihn gleichzeitig in die Kennwerte- erhaltende Schicht eindringen zu lassen.
- Jedoch haben beide Kombinationen ihre spezifischen Nachteile. Wenn die Kennwerte-erhaltende Schicht der ersten Kombination in wiederholtem Maße in der Ticket verkauf enden Maschine oder der Reproduktionsmaschine häufig gerieben wird, bricht sie oder die Wärmeübertragungs-Druckfarbe wird abgekratzt. In der zweiten Kombination wird die Kennwerte-erhaltende Schicht entfärbt oder die aufgedruckten Kennwerte verblassen aufgrund der Feuchtigket. Insbesondere in dem Fall, in dem eine wäßrige Emulsion oder ein wasserlösliches Harz als das Bindemittelharz verwendet wird, wenn die Karte mit darauf enthaltenen Wassertröpfen verwendet wird, verschlechtert sich das Bindemittelharz allmählich und schließlich werden die Kennwerte, die in die Kennwerte-erhaltende Schicht eingedrungen sind, unleserlich.
- Keine der Kombinationen der Kennwerte-erhaltenden Schicht und des Druckfarbbandes hat befriedigende Haltbarkeit und Druckeigenschaften.
- FR-R-2 312 371 offenbart einen Gegenstand, umfassend ein Substrat und eine Kennwerte-erhaltende Schicht, worin die Kennwerte-erhaltende Schicht ein Pigment und wenigstens ein Bindemittelharz umfaßt, das ein Copolymer aus Vinylchlorid/Vinylacetat ist. Aus FR-R-2 352 667 ist eine halbfeste, bedruckbare Kuinststoff-Platte bekannt, worin die Platte eine nicht-absorbierende Schicht ist, umfassend ein Bindemittel, welches ein Polyacetat-Vinylchlorid ist, und ein Pigment. Die Schicht kann feine Teilchen aus organischem Harz, bestehend aus feinen Teilchen aus vernetztem Polystyrol, enthalten.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Formulierung aus einem Pigment und einem Bindemittelharz bereitzustellen, die zur Bildung einer Kennwerte-erhaltenden Schicht auf einem dünnen Gegenstand, insbesondere einem Gegenstand in Blattform wie einem Ticket, einer Karte, einem Coupon und dergleichen geeignet ist, und die verbesserte Druckeigen-schaften und verbesserte Haltbarkeit aufweist.
- Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gegenstand wie ein Ticket, eine Karte, ein Coupon und dergleichen bereitzustellen, der eine Kennwerte-erhaltende Schicht mit guten Druckeigenschaften und guter Haltbarkeit aufweist.
- Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch einen Gegenstand gelöst, umfassend ein Substrat und eine Kennwerte-erhaltende Schicht auf dem Substrat, wobei die Schicht ein Pigment und wenigstens ein Bindemittelharz umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vinylchlorid- Vinylacetat-Copolymeren mit 0,1-7 Gew.-% acrylischer Hydroxylgruppen und Polyurethan-Harzen, die aromatische Ringe aufweisen.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung werden als das Bindemittelharz das Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und/oder das Polyurethanharz verwendet. Unter diesen werden ein Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer mit 0,1-7 Gew.-% acrylischen Hydroxylgruppen und ein Polyurethan-Harz, das aromatische Ringe aufweist [z.B. VAGF (von UCC, USA) und Bailon VR 8310 und 8200 (von Toyobo, Japan)] verwendet. Insbesondere wird das Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer mit 0,1-7 Gew.-% acrylischen Hydroxylgruppen geringer durch Chlorwasserstoff bei höheren Temperaturen entfärbt, und es hat bessere Witterungsbeständigkeit als ein Vinylchlorid- Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer, welches durch Verseifung der Vinylacetat-Komponenten unter Bildung der Hydroxylgruppen hergestellt wird. Deshalb erleidet die Kennwerte-erhaltende Schicht, umfassend das Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer mit 0,1-7 Gew.-% acrylischen Hydroxylgruppen als das Bindemittelharz, keine Verschlechterung aufgrund der Feuchtigkeit, Entfärbung oder Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften, und sie hat gute Witterungsbeständigkeit und verbesserte Druckeigenschaften und verbesserte Haltbarkeit.
- Wenn das Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer weniger als 0,1 Gew.-% acrylischer Hydroxylgruppen aufweist, ist die Dispergierbarkeit des Pigments in dem Harz nicht ausreichend. Bei Zunahme des Gehalts an den acrylischen Hydroxylgruppen, nimmt die Dispergierbarkeit des Pigments in dem Harz zu. Wenn jedoch der Gehalt der acrylischen Hydroxylgruppen 7 Gew.-% übersteigt, nimmt die Löslichkeit des Harzes in einem Lösungsmittel ab.
- Ein bevorzugtes Beispiel des Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymers, das die acrylischen Hydroxylgruppen aufweist, ist eines mit repetierenden Struktureinheiten der Formel:
- - (CH&sub2;CHCL)x-(CH&sub2;CHOCOCH&sub3;)y-(CH&sub2;CXR)z-,
- worin R Wasserstoff, eine Methylgruppe oder Ethylgruppe ist, X -CH&sub2;OH, -CH(CH&sub3;)OH, -COOCH&sub2;OH, -COOC&sub2;H&sub4;OH, -COOC&sub3;H&sub6;OH oder -COOC&sub4;H&sub8;OH ist, x eine ganze Zahl von 220 bis 650, y eine ganze Zahl von 3 bis 60 und z eine ganze Zahl von 2 bis 60 ist. Im Handel erhältliches Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer mit acrylischen Hydroxylgruppen umfaßt VAGF (Gehalt an den acrylischen Hydroxylgruppen: 1,8 Gew.-%, hergestellt von UCC, USA). Das Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer mit den acrylischen Hydroxylgruppen kann durch ein gebräuchliches Polymerisationsverfahren wie Lösungs-Polymerisation, Suspensionspolymerisation, Masse-Polymerisation und Emulsions- Polymerisation hergestellt werden. Z.B. werden bei der Lösungs-Polymerisation zu einem Reaktionsgefäß Vinylchlorid und Vinylcarboxylat zusammen mit einem Polymerisationsinitiator wie Benzoylperoxid gegeben und die Mischung wird erhitzt, um die Polymerisation zu initiieren, anschließend erfolgt die Zugabe eines acrylischen Monomers, das die Hydroxylgruppe aufweist. In diesem Fall wird das acrylische Monomer, das die Hydroxylgruppe aufweist, kontinuierlich zu dem Polymerisationssystem gegeben, in dem Maße wie die Polymerisation fortschreitet, da ein Copolymer, das eine homogene Zusammensetzung aufweist, hergestellt wird, obwohl das gesamte acrylische Monomer auf einmal in einer anfänglichen Stufe zu dem Polymerisationssystem der Polymerisation zugegeben werden kann. Durch Steuerung einer Menge des acrylischen Monomers, das die Hydroxylgruppe aufweist, kann die Menge der acrylischen Hydroxylgruppen in dem erhaltenden Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer eingestellt werden. Beispiele für das Vinylcarboxylat sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylversatat, Vinylstearat und dergleichen. Unter ihnen ist Vinylacetat bevorzugt. Beispiele für das acrylische Monomer, das die Hydroxylgruppe aufweist, sind 2-Hydroxyethylacrylat und -methacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat und -methacrylat, 2-Propen-1-ol (Allylalkohol), 2-Buten-1-ol (Crytylalkohol), 3-Buten-2-ol (Methylvinylcarbinol), Polyoxyethylenglycol-monomethacrylat, Polyoxypropylenglcol- monomethacrylat und dergleichen. Unter ihnen ist 2-Hydroxypropylmethacrylat bevorzugt.
- Aufgrund des Vorliegens der aromatischen Ringe hat das bevorzugt verwendete Polyurethanharz mit den aromatischen Ringen starre Molekülketten und eine erhöhte Glasübergangstemperatur. Da ein derartiges Polyurethanharz zäh, jedoch flexibel, ist, ist die Kennwerte-erhaltende Schicht, umfassend derartiges Polyurethanharz, weniger klebrig und hat verbesserte Haltbarkeit. Obwohl üblicherweise verwendete Polyesterharze gute Druckeigenschaften aufweisen, werden diese Eigenschaften mit der Zeit stark verändert, und das Harz ist bei hohen Temperaturen sehr klebrig und hat geringe Haltbar-keit bei wiederholter Verwendung.
- Vorzugsweise enthält das Polyurethanharz die aromatischen Ringe in einer Menge von 0,05 bis 6,0 mMol/g. Wenn der Gehalt an aromatischen Ringen zu gering ist, nimmt die Glasübergangstemperatur des Harzes ab, so daß die Klebrigkeit zunimmt. Wenn der Gehalt an aromatischen Ringen zu hoch ist, nimmt die Löslichkeit des Harzes in dem Lösungsmittel ab.
- Beispiele des Polyurethanharzes, das die aromatischen Ringe aufweist, sind Polyurethanharze, die aus einer Isocyanat- Komponente wie Methylendiisocyanat und einer Polyester- Komponente wie Isophthalsäure, Terephthalsäure, Adipinsäure, Neopentylglycol, Caprolacton, Hexandiol und dergleichen hergestellt werden. Im Handel erhältliche Produkte umfassen UR 8200 (Gehalt an aromatischen Ringen von 4,5 mMol/g) und UR 8300 (Gehalt an aromatischen Ringen von 3,4 mMol/g), die beide von Toyobo Kabushikikaisha, Japan hergestellt werden. Derartiges Polyurethanharz kann mittels eines gebräuchlichen Verfahrens hergestellt werden, umfassend die Zugabe einer Säurekomponente (z . B. Dimethylisophthalat, Dimethylterephthalat, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, usw.), einer Polyolkomponente (z .B. Hexandiol, Ethylenglycol, 1,4-Heptandiol, Neopentylglycol, Polyethylenglycol, usw.) und gegebenenfalls Dimethyl-5-natriumsulfoisophthalat in einen Reaktor, ausgerüstet mit einem Thermometer, einem Rührer und einem Kühler, der dem teilweisen Rückfluß dient, worauf die Zugabe von Zinkacetat, Natriumacetat oder Antimontrioxid erfolgte, um die Umesterung etwa 3 Stunden bei einer Temperatur von 140ºC bis 220ºC durchzuführen; dann erfolgte Zugabe von Polycaprolactondiol zu dem sich ergebenden Polyesterpolyol und weitere Zugabe von Diphenylmethandiisocyanat und Dibutylzinnlaurat, zusammen mit Methylethylketon und Erhitzen der Reaktionsmischung bei einer Temperatur von 70 bis 80ºC während etwa 8 Stunden, um das erwünschte Polyurethanharz, das die aromatischen Ringe aufweist, zu erhalten.
- Das Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und das Polyurethanharz können unabhängig voneinander oder in Kombination verwendet werden. Wenn sie in Kombination verwendet werden, werden das Copolymer und das Polyurethan vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 2:8 bis 8:2 verwendet.
- Das Bindemittelharz kann gegebenenfalls eine Isocyanat-Verbindung enthalten. Wenn die Isocyanat-Verbindung in dem Bindemittelharz enthalten ist, sind die Hydroxylgruppen des Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymers und die Isocyanat-Gruppe der Isocyanat-Verbindung vernetzt, so daß die Festigkeit und Haltbarkeit der Kennwerte-erhaltenden Schicht weiterhin zunimmt. Als die Isocyanat-Verbindung wird eine trifunktionelle Isocyanat-Verbindung wie Colonate L (hergestellt von Nippon Polyurethane) vorzugsweise verwendet. Die Isocyanat-Verbindung wird bevorzugt in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht aus dem Bindemittelharz in der Kennwerte-erhaltenden Schicht verwendet.
- Als das Pigment, das in dem Bindemittelharz dispergiert wird, werden bevorzugt weiße Pigmente verwendet, um klare Sicht zu erhalten, wenn die Kennwerte auf der Kennwerte-erhaltenden Schicht durch In-der-Schmelze-Übertragung der Druckfarbenschicht, die auf dem Druckfarbband aus der Dispersion eines Pigments wie Ruß oder eines Farbstoffs wie Nigrosin in einem Wachs mit dem erhitzten Druckkopf gebildet wird, markiert werden. Unter den Pigmenten sind SiO&sub2;, TiO&sub2; und deren Mischungen bevorzugt. SiO&sub2; und TiO&sub2; haben gute Affinität zu dem Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und dem Polyurethanharz und auch zu dem Wachs, das als ein Bindemittelharz zur Herstellung des Druckfarbbands verwendet wird. Wenn das SiO&sub2; und das TiO&sub2; zusammen mit dem Vinylchlorid/Vinylacetat- Copolymer und dem Polyurethanharz verwendet werden, hat die Kennwerte-erhaltende Schicht ausgezeichnete Druckeigenschaften und Haltbarkeit. Um die Oberflächenrauhigkeit der Kennwerte-erhaltenden Schicht anzupassen und die Druckeigenschaften zu verbessern, hat SiO&sub2; vorzugsweise eine sekundäre Teilchengröße in einem Bereich von 0, 1 bis 20,0 um. Wenn die sekundäre Teilchengröße des SiO&sub2; zu gering ist, nimmt ein Kontrast zwischen einem Hintergrund der Kennwerte-erhaltenden Schicht und der Kennwerte ab, und wenn sie zu groß ist, wird der Griff geringfügig verschlechtert. Die Menge des zu verwendenden anorganischen Pigments von geringer Färbung beträgt 20 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Bindemittelharz, das in der Kennwerte-erhaltenden Schicht enthalten ist. Wenn diese Menge geringer als 20 Gew.-% ist, nimmt ein Kontrast zwischen einem Hintergrund der Kennwerte-erhaltenden Schicht und den Kennwerten ab. Eine Menge von mehr als 50 Gew.-% ist unnötig.
- Beim Drucken der Kennwerte auf die Kennwerte-erhaltende Schicht durch In-Kontakt-Bringen des Druckfarbbands, das die Druckfarbenschicht aufweist, die den Dispersionsfarbstoff vom Anthrachinon-Typ oder den Azo-Dispersionsfarbstoff, dispergiert in dem thermoplastischen Harz, enthält, wobei der erhitzte Druckkopf den Farbstoff auf die Kennwerte-erhaltende Schicht sublimieren oder verdampfen soll und der Farbstoff in die Schicht eindringen soll, sollte das Pigment in der Kennwerte-erhaltenden Schicht gutes Eindringen des Farbstoffs haben und die Farbstoffmoleküle gut festhalten und auch gute Transparenz aufweisen, so daß die gedruckten Markierungen, die häufig unterhalb der Kennwerte-erhaltenden Schicht gebildet werden, durch die Kennwerte-erhaltende Schicht gesehen werden können. In diesem Fall werden als das Pigment, feine Teilchen aus organischem Harz bevorzugt verwendet, da sie gutes Eindringungsvermögen des Farbstoffs haben, die Eigenschaft aufweisen, die Farbstoffmoleküle nach dem Stoppen des Erwärmens festzuhalten, und gute Transparenz, zusätzlich zu der innewohnenden Eigenschaft zur Verstärkung der Schicht, aufweisen. Beispiele für derartige feine Teilchen aus organischem Harz sind feine Teilchen aus vernetztem Polystyrol, vernetztem Polyvinylchlorid, vernetztem Polymethylmethacrylat und dergleichen. Diese feinen Teilchen aus organischem Harz haben gute Affinität zu dem Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und dem Polyurethanharz. Wenn derartige feine Teilchen aus organischem Harz in Kombination mit dem Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer oder dem Polyurethanharz verwendet werden, werden die ersteren feinen Teilchen gut in dem letzteren Copolymer oder Harz dispergiert, so daß das Eindringen des Farbstoffs und die Festhaltungs-Eigenschaft der Farbstoffmoleküle in erwünschter Weise realisiert werden. Deshalb hat die Kennwerte-erhaltende Schicht gute Druckeigenschaften und gute Haltbarkeit. Schließlich haben die feinen Teilchen aus organischem Harz eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,1 bis 20,0 um. Eine Menge der zu verwendenden feinen Teilchen aus organischem Harz beträgt 1 bis 40 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Bindemittelharzes in der Kennwerte-erhaltenden Schicht.
- Als in dem obigen Drucksystem zu verwendendem Farbstoff sind beispielhaft solche aufgeführt, die eine Sublimations-Eigenschaft aufweisen wie Dispersionsfarbstoffe vom Anthrachinon- Typ, Azo-Dispersionsfarbstoffe, Direktfarbstoffe, Farbstoffe, die in einem organischen Lösungsmittel löslich sind, Spezifische Beispiele derartiger Farbstoffe sind Dispersionsfarbstoffe (z.B. C.I. Disperse Yellow I, C.I. Disperse Orange 3, C.I. Disperse Red 5, C.I. Disperse Orange 5, C.I. Disperse Red 4, C.I.Disperse Violet 4, C.I. Disperse Blue 3, C.I. Disperse Blue 1, C.I. Disperse Blue 7, C.I. Disperse Black 1, C.I. Disperse Black 3, usw.), TS Yellow 103, Miketon Fast Brilliant Blue B (ein Dispersionsfarbstoff, hergestellt von Mitsui Chemical), Sumilight Blue OA (ein Direktfarbstoff, hergestellt von Sumitomo Chemical), Sumilight Blue FC (ein Direktfarbstoff, hergestellt von Sumitomo Chemical), Sumilight Blue S35 (ein Direktfarbstoff, hergestellt von Sumitomo Chemical), Kyaset Blue 136 (ein Farbstoff, der in einem organischen Lösungsmittel löslich ist; hergestellt von Nippon Kayaku) und dergleichen. Weiterhin werden geeignete Farbstoffe in "Senryobinran" (Farbstoffhandbuch), veröffentlicht von Maruzen im Juli 1970, aufgeführt.
- Bevorzugte Beispiele des Bindemittelharzes, das zur Bildung der Druckfarbschicht verwendet wird, sind Cellulose-Harze (z.B. Celluloseacetat, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Ethylhydroxycellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, usw.), Vinylharze (z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylpyrrolidon, usw.), Polyester, Polyacrylamid und dergleichen.
- Die Druckfarbschicht kann durch Dispergieren des Farbstoffs und des Bindemittelharzes in einem organischen Lösungsmittel wie Toluol, Methylisobutylketon und Dioxan, um einen Druckfarbenschicht-Anstrich herzustellen, und Auftragen des Anstrichs auf ein Druckfarbband-Substrat und anschließendem Trocknen gebildet werden.
- Die Kennwerte-erhaltende Schicht, die das oben beschriebene Pigment enthält, kann durch Vermischen des Pigments, des Bindemittelharzes und anderer wahlweiser Komponenten in einem organischen Lösungsmittel zur Herstellung eines Kennwerte- erhaltenden-Schicht-Anstrichs und Beschichten dieses Anstrichs auf ein Substrat und anschließendem Trocknen gebildet werden.
- Als ein Substrat-Material wird Papier, eine Kunststoff-Folie wie eine Polyesterfolie und eine Polyamid-Folie, eine Metall- Folie und dergleichen verwendet.
- Jedes organische Lösungsmittel, in dem das Bindemittelharz gelöst werden kann, kann verwendet werden. Beispiele für das organische Lösungsmittel sind Cyclohexanon, Methylisobutylketon, Methylethylketon, Ethylacetat, Toluol, Tetrahydrofuran, Dioxan und deren Mischungen.
- Da während des Schreibens und Datenlesens mittels einer Leseund Schreibmaschine eine äußerst große Gleitkontaktkraft auf die Kennwerte-erhaltende Schicht angewendet werden kann, enthält die Kennwerte-erhaltende Schicht vorzugsweise ein festes Gleitmittel. Als das feste Gleitmittel werden vorzugsweise kristalline Mineralien mit Schichten-Struktur und organischen Verbindungen verwendet. Unter ihnen sind Fettsäure-Metallsalze, insbesondere Zinkstearat, bevorzugt. Das feste Gleitmittel wird in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Bindemittelharzes in der Kennwerte-erhaltenden Schicht verwendet.
- Obwohl die obige Erklärung in Bezug auf das Wärmeübertragungs-Drucken gemacht wurde, können die gleichen Wirkungen beim Draht-Punkt-Drucken oder einem Tintenstrahldrucken unter Bildung der Kennwerte-erhaltenden Schicht, umfassend das Pigment und das oben beschriebenene Vinylchlorid/Vinylacetat- Copolymer und/oder das Polyurethanharz, erreicht werden.
- Nach der Bildung der Kennwerte-erhaltenden Schicht wird das Substrat zu der gewünschten Form wie einer Karte geschnitten. Dann wird irgendeine Markierung wie ein Strichkode auf die Karte mittels des Druckfarbbandes und des Druckkopfes gedruckt. Die den Strichkode tragende Karte kann z.B. zum Erstellen der Rechnung durch optische Identifizierung des Strichkodes verwendet werden. Wenn auch eine magnetische Aufzeichnungsschicht zusammen mit der Kennwerte-erhaltenden Schicht auf dem Substrat gebildet wird, kann eine solche Karte bequemer als eine Magnetkarte verwendet werden. In diesem Fall können die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf dem Substrat in verschiedenen Mustern gebildet werden. Z.B. können beide Schichten auf einer Seite des Substrats gebildet werden, oder eine wird auf einer Seite und die andere auf der anderen Seite gebildet. Jede Schicht kann auf dem Substrat unabhängig voneinander gebildet werden, oder eine Schicht wird auf der anderen Schicht gebildet. Die Schichten können auf der gesamten Oberfläche oder Teilen der Oberfläche des Substrats gebildet werden.
- Wenn sowohl die Kennwerte-erhaltende Schicht als auch die magnetische Schicht auf dem Substrat gebildet werden, kann die magnetische Schicht mittels eines gebräuchlichen Verfahrens gebildet werden. Z.B. wird ein magnetischer Anstrich, der magnetisches Pulver, ein Bindemittelharz, ein organisches Lösungsmittel und andere wahlweise Komponenten enthält, auf die geeignete Fläche der Substrat-Oberfläche benachbart zu der Fläche, auf der die Kennwerte-erhaltende Schicht gebildet wird, aufgebracht, und der Anstrich wird getrocknet.
- Als das magnetische Pulver wird jedes gebräuchliche magnetische Pulver in weitem Maße verwendet. Beispiele für das magnetische Pulver sind γ-Fe&sub2;O&sub3;-Pulver, Fe&sub3;O&sub4;-Pulver, Cobalt enthaltendes γ-Fe&sub2;O&sub3;-Pulver, Cobalt enthaltendes Fe&sub3;O&sub4;-Pulver, CrO&sub2;-Pulver, Eisenmetall-Pulver, Cobaltmetall-Pulver, Fe-Ni- Legierungspulver, Bariumferrit-Pulver und dergleichen.
- Als das Bindemittelharz in der magnetischen Schicht kann jedes der gebräuchlichen verwendet werden. Beispiele für das Bindemittelharz sind Vinylchlorid/Vinylacetat-Harz, Cellulose-Harz, Polyvinylbutyral-Harz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Isocyanat-Verbindungen und dergleichen.
- Als das organische Lösungsmittel wird eines verwendet, in dem das Bindemittelharz löslich ist, und es können die gleichen Arten von Lösungsmitteln verwendet werden wie die, die für die Bildung der Kennwerte-erhaltenden Schicht verwendet werden.
- Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele illustriert, in denen "Teile" und "%" gewichtsbezogen sind.
- Die folgenden Komponenten wurden 5 Stunden in einer Kugelmühle vermischt und dispergiert, um einen Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrich zu bilden. Komponente Teile Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer mit den acrylischen Hydroxylgruppen (VAGF, hergestellt von UCC, USA; OH-Gehalt von 1,8% Polyurethanharz mit den aromatischen Ringen (UR-8200, hergestellt von Toyobo; Gehalt an aromatischen Ringen: 4,52 mMol/g) SiO&sub2; (Durchschnittliche sekundäre Teilchengröße: 2,8 um) (Carplex CS-701, hergestellt von Shionogi, Japan) TiO&sub2; (Taipake CR-50, hergestellt von Ishihara Industries) Cyclohexanon Toluol
- Der hergestellte Kennwerte-erhaltende Schicht-Anstrich wurde auf einen Teil einer weißen Polyesterfolie, die eine Dicke von 188 um und einen O.D.-Wert (Wert der optischen Dichte) von 0,05 hat, gemessen mittels eines Reflektionsdensitometers (hergestellt von Macbeth), aufgetragen und getrocknet, um eine Kennwerte-erhaltende Schicht mit einer Breite von 20 mm und einer Trockendicke von 8 um zu bilden.
- Getrennt davon wurde ein magnetischer Anstrich mittels 50- stündigem Vermischen der folgenden Komponenten in einer Kugelmühle hergestellt: Komponente Teile Cobalt-enthaltendes γ-Fe&sub2;O&sub3;-Pulver Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer (VAGH, hergestellt von UCC) Polyurethanharz-Elastomer (N-2304, hergestellt von Nippon Polyurethane) Trifunktionelle Isocyanat-Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht (Colonate L, hergestellt von Nippon Polyurethane) Ruß Methylethyketon Toluol
- Der hergestellt magnetische Anstrich wurde auf einen Teil der weißen Polyesterfolie, benachbart zu dem Teil, auf dem die Kennwerte-erhaltende Schicht gebildet worden war, aufgetragen und getrocknet, um eine magnetische Schicht mit einer Breite von 10,1 mm und einer Trockendicke von 12 um zu bilden.
- Die die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht tragende Polyesterfolie wurde zu einer geeigneten Größe und Form geschnitten, um eine Karte zu bilden.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 60 Teilen, anstelle von 30 Teilen, des Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymers (VAGF) und ohne Polyurethanharz, das die aromatischen Ringe aufweist, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht- Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 40 Teilen, anstelle von 30 Teilen, SiO&sub2;, und ohne TiO&sub2;, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 60 Teilen, anstelle von 30 Teilen, des Polyurethanharzes, das die aromatischen Ringe aufweist, 40 Teilen, anstelle von 30 Teilen, SiO&sub2;, ohne Vinylchlorid- Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer und ohne TiO&sub2;, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 60 Teilen, anstelle von 30 Teilen, des Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymers, 40 Teilen, anstelle von 30 Teilen, SiO&sub2;, keinem Polyurethanharz, das die aromatischen Ringe aufweist, und keinem TiO&sub2;, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Fölie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Bildung keiner magnetischen Schicht, wurde die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 2, jedoch unter Bildung keiner magnetischen Schicht, wurde die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 3, jedoch unter Bildung keiner magnetischen Schicht, wurde die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 4, jedoch unter Bildung keiner magnetischen Schicht, wurde die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 5, jedoch unter Bildung keiner magnetischen Schicht, wurde die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 40 Teilen, anstelle von 30 Teilen, des Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymers, 40 Teilen, anstelle von 30 Teilen, Polyurethanharz, das die aromatischen Ringe aufweist, ohne SiO&sub2; und ohne TiO&sub2;, und unter Verwendung von 10 Teilen feiner Teilchen aus vernetztem Polystyrol (Fine Pearl PB-3006 E mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 6 um, hergestellt von Sumitomo Chemical) und 0,1 Teilen Zinkstearat, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte- erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 11, jedoch ohne Verwendung von Zinkstearat, wurden die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 11, jedoch ohne Verwendung von Polyurethanharz, das die aromatischen Ringe aufweist, und 80 Teilen, anstelle von 40 Teilen, des Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymers, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 11, jedoch ohne Verwendung von Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer und 80 Teilen, anstelle von 40 Teilen, des Poly-urethanharzes, das die aromatischen Ringe aufweist, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 12, jedoch unter Verwendung der gleichen Menge feiner Teilchen aus vernetztem Polymethacrylat (MP-3100 mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,4 um, hergestellt von Soken Chemical), anstelle der vernetzten Polystyrol-Teilchen, wurden bei der Herstellung der Kennwerte-erhaltenden Schicht die Kennwerte- erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 11, jedoch unter Bildung keiner magnetischen Schicht, wurde die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 9, jedoch unter Verwendung der gleichen Menge eines Polyurethanharzes, das keine aromatischen Ringe aufweist (Pandex T-5201, hergestellt von Dainippon Ink and Chemical), anstelle des Polyurethanharzes, das die aromatischen Ringe aufweist, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 10, jedoch unter Verwendung der gleichen Menge eines Vinylchlorid-Vinylacetat- Vinylalkohol-Copolymers, das keine acrylische Hydroxylgruppen aufweist (VAGH, hergestellt von UCC), anstelle des Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymers, das die acrylischen Hydroxylgruppen aufweist, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte- erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 14, jedoch unter Verwendung der gleichen Menge des Polyurethanharzes, das keine aromatischen Ringe aufweist (Pandex T-5201), anstelle des Polyurethanharzes, das die aromatischen Ringe aufweist, keiner Polystyrol-Teilchen und keinem Zinkstearat, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht-Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 13, jedoch unter Verwendung der gleichen Menge eines Vinylchlorid-Vinylacetat- Vinylalkohol-Copolymers, das keine acrylische Hydroxylgruppen aufweist (VAGH), anstelle des Vinylchlorid-Vinylacetat- Vinylalkohol-Copolymers, das die acrylischen Hydroxylgruppen aufweist, keiner Polystyrol-Teilchen und keinem Zinkstearat, wurden bei der Herstellung des Kennwerte-erhaltenden Schicht- Anstrichs die Kennwerte-erhaltende Schicht und die magnetische Schicht auf der Folie gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 9, jedoch unter Verwendung eines Polyesterharzes (Vilon 200; hergestellt von Toyobo), anstelle des Polyurethanharzes, das die aromatischen Ringe aufweist, wurde die Kennwerte-erhaltende Schicht gebildet und die Karte hergestellt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 14, jedoch unter Verwendung der gleichen Menge des Polyesterharzes (Vilon 200), anstelle des Polyurethanharzes, das die aromatischen Ringe aufweist, und keinem Zinkstearat, wurde die Kennwerte-erhaltende Schicht gebildet und die Karte hergestellt.
- Von jeder der Karten, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt wurden, wurden Haltbarkeit und Druckeigenschaften der Kennwerte-erhaltenden Schicht bestimmt.
- Die Haltbarkeit der Kennwerte-erhaltenden Schicht wurde durch Hin-und-Her-Gleiten eines Magnetkopfes auf der Oberfläche der Karte bei einer Geschwindigkeit von 150 mm/s bei einer Belastung von 500 g bei 45ºC und 90% relativer Feuchtigkeit, und Zählen der Anzahl der Hin-und-Her-Gleitvorgänge, bis zum Bruch der Kennwerte-erhaltenden Schicht bestimmt.
- Die Druckeigenschaften wurden durch Wärmeübertragungseigenschaften auf der Kennwerte-erhaltenden Schicht und anschließendem Hin-und-Her-Gleiten eines Magnetkopfes auf der Oberfläche der Karte bei einer Geschwindigkeit von 150 mm/s, bei einer Belastung von 500 g bei 45ºC und Zählen der Anzahl der Hin-und-Her-Gleitvorgänge, bis die Kennwerte-erhaltende Schicht unklar wird, untersucht.
- Als ein Druckfarbband, das zum Drucken verwendet wird, wurde eines für die Karten, die in den Beispielen 1-10 und Vergleichsbeispielen 4-5 hergestellt wurden, verwendet, das eine Druckfarbenschicht, umfassend Ruß, dispergiert in einem Wachs-Bindemittel, aufweist, oder eines für die Karten, die in den Beispielen 11-16 und Vergleichsbeispielen 1-4 hergestellt wurden, verwendet, das eine Druckfarbenschicht, umfassend einen Azo-Dispersionsfarbstoff, C.I. Disperse Black 1 (Sumikalon Diazoblack B, hergestellt von Sumitomo Chemical), dispergiert in einem Polyvinylalkohol-Harz, aufweist, und die Zeichen wurden mittels eines Wärmekopfes mit 8 Punkten/mm unter Anwendung einer elektrischen Leistung von 0,8 mJ/Punkt gedruckt.
- Kurz nach der Herstellung der Karte oder nach dem 1000- stündigem Aufbewahren der Karte bei 60ºC wurde ein Weißgrad der Kennwerte-erhaltenden Schicht mittels des Reflektionsdensitometers (hergestellt von Macbeth) gemessen. Der "Weißgrad" bedeutet einen Wert der optischen Dichte (O.D.), gemessen durch das Reflektionsdensitometer, wobei der kleinere Wert besseren Weißgrad bedeutet.
- Die Ergebnisse werden in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Tabelle 1 Weißgrad (O.D.-Wert) Beispiel Nr. Haltbarkeit (Anzahl) Druckeigenschaften (Anzahl) kurz nach der Herstellung nach 1000 h bei 60ºC Vergleichsbeispel Tabelle 1 Weißgrad (O.D.-Wert) Beispiel Nr. Haltbarkeit (Anzahl) Druckeigenschaften (Anzahl) kurz nach der Herstellung nach 1000 h bei 60ºC Vergleichsbeispel
- Wie aus den Ergebnissen der Tabellen 1 und 2 ersichtlich wird, haben die Karten, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden (Beispiele 1-16) im Vergleich zu den Karten, die in den Vergleichsbeispielen hergestellt wurden, längere Haltbarkeit (größere Anzahl von Gleitvorgängen bis zum Bruch), bessere Druckeigenschaften, höheren Weißheitsgrad und die gute thermische Weißbeständigkeit. Diese Ergebnisse bedeuten, daß die Karten gemäß der vorliegenden Erfindung bessere Haltbarkeit und Druckeigenschaften aüfweisen.
Claims (15)
1. Gegenstand umfassend ein Substrat und eine Kennwerte-
erhaltende Schicht auf dem Substrat, wobei die Schicht
ein Pigment und wenigstens ein Bindemittelharz umfaßt,
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vinylchlorid-
Vinylacetat-Copolymeren mit 0,1-7 Gew.-% acrylischer
Hydroxylgruppen und Polyurethan-Harzen, die aromatische
Ringe aufweisen.
2. Gegenstand gemäß Anspruch 1, worin das
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer und das Polyurethan-Harz in
Kombination als die Bindemittelharze verwendet werden.
3. Gegenstand gemäß Anspruch 1, worin das Polyurethan-Harz
0,05 bis 6,0 mMol/g aromatische Ringe aufweist.
4. Gegenstand gemäß Anspruch 1, worin das Pigment ein weißes
Pigment ist.
5. Gegenstand gemäß Anspruch 4, worin das weiße Pigment in
einer Menge von 20 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht
des Bindemittelharzes enthalten ist.
6. Gegenstand gemäß Anspruch 5, worin das weiße Pigment
wenigstens eines ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe
bestehend aus SiO&sub2; und TiO&sub2;.
7. Gegenstand gemäß Anspruch 6, worin das weiße Pigment eine
Mischung aus SiO&sub2; und TiO&sub2; ist.
8. Gegenstand gemäß Anspruch 6, worin SiO&sub2; eine
durchschnittliche sekundäre Teilchengröße von 0,1 bis 20,0 um
aufweist.
9. Gegenstand gemäß Anspruch 1, worin das Pigment feine
Teilchen aus organischem Harz umfaßt.
10. Gegenstand gemäß Anspruch 9, worin die feinen Teilchen
aus organischem Harz in einer Menge von 1 bis 40 Gew.-%
bezogen auf das Gewicht des Bindemittelharzes in der
Kennwerte-erhaltenden Schicht enthalten sind.
11. Gegenstand gemäß Anspruch 9, worin die feinen Teilchen
aus organischem Harz ausgewählt sind aus der Gruppe
bestehend aus feinen Teilchen aus vernetztem Polystyrol,
feinen Teilchen aus vernetztem Polyvinylchlorid und
feinen Teilchen aus vernetztem Polymethylmethacrylat.
12. Gegenstand gemäß Anspruch 9, worin die feinen Teilchen
aus organischem Harz eine durchschnittliche Teilchengröße
von 0,1 bis 20,0 um haben.
13. Gegenstand gemäß Anspruch 1, worin die
Kennwerte-erhaltende Schicht weiterhin ein festes Gleitmittel umfaßt.
14. Gegenstand gemäß Anspruch 13, worin das feste Gleitmittel
ein Metallsalz einer Fettsäure ist.
15. Gegenstand gemäß Anspruch 1, welcher weiterhin eine
magnetische Schicht umfaßt, die auf dem Substrat gebildet
wird.
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