JP2004224836A

JP2004224836A - オーバープリントカード用インク

Info

Publication number: JP2004224836A
Application number: JP2003011434A
Authority: JP
Inventors: Akira Hirasawa; 朗平澤
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】公知のカード製造工程により容易に問題なく製造することができ、エンボス特性に優れ、エンボス割れが発生せず、かつ安価なＰＶＣ材料を用いることもできるので安価で、磁気カード、ＩＣカード、リライトカードなどとして広く使用できるオーバープリントカードの印刷層形成用インクの提供。
【解決手段】センターコア２Ａ、２Ｂ、オーバーシート３Ａ、３Ｂ、印刷層４、保護層７を積層した層構成のオーバープリントカード１の前記印刷層４を形成するためのインクであって、紫外線硬化型ウレタンアクリレートを含むインクを用いる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、磁気カード、ＩＣカード、リライトカードなどのオーバープリントカード用インクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、磁気カード、ＩＣカード、リライトカードなどのオーバープリントカード類は、その利便性により、身分証明や出納処理など幅広い分野で利用されている。そして、図２に層構成を示したように、これらのオーバープリントカード１Ａは一般的に、不透明塩化ビニル樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂からなるセンターコア２Ｂ（上面に厚さ約１〜２μｍの所望の印刷層４が形成されている）とセンターコア２Ａとを、センターコア２Ａの下面に透明塩化ビニル樹脂などからなるオーバーシート３Ａを配置し、上面に印刷層４を形成したセンターコア２Ｂの上面に透明塩化ビニル樹脂などからなるオーバーシート３Ｂを配置して全体を積層して定型サイズのオーバープリントカードが構成されている。５はオーバーシート３Ｂ面に定着された磁気記録層である。オーバーシート３Ｂの外表面には磁気記録層５を被覆保護するための図示しない保護層を積層してもよい。
オーバープリントカード１Ａは個人名、登録番号などのカード情報（文字、数字など）をカード表面に立体的に浮き上がらせるためにエンボス加工が施されることが多い。しかし、オーバープリントカード１Ａはエンボス加工が施されるとエンボス文字などにクラック（ひび割れ）（エンボス割れ）が発生するという問題があった。
【０００３】
そこで複数種類のプラスチックシートを張り合わせ引っ張り強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上でかつ破壊伸び４０％以上としたエンボス割れが発生しないオーバープリントカードが提案されているが（特許文献１参照）、張り合わせるために接着剤を用いるなどコスト高になる問題がある。非晶性ポリエステル系樹脂を含有する樹脂組成物からなるコア層の両面に、非晶性ポリエステル系樹脂を含有する樹脂組成物１００重量部に対し屈折率１．５４以上、粒径１０００〜２０００Åのメチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体２〜５重量部を含有する樹脂組成物からなる被覆層を積層１体化したエンボス割れが発生しないオーバープリントカードを作る方法が提案されているが（特許文献２参照）、安価なＰＶＣ材料を用いないのでコスト高になる問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１７５０６２号公報
【特許文献２】
特開２００１−１８０１６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、エンボス割れが発生せず、かつ安価なＰＶＣ材料を用いることもできるので安価であるオーバープリントカードを作ることができるオーバープリントカードの前記印刷層を形成するためのインク提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するための本発明の請求項１のオーバープリントカード用インクは、センターコア、オーバーシート、印刷層、保護層を積層した層構成のオーバープリントカードの前記印刷層を形成するためのインクであって、紫外線硬化型ウレタンアクリレートを含むことを特徴とする。
【０００７】
紫外線硬化型ウレタンアクリレートを含む本発明のオーバープリントカード用インクは揮発性が低く、塗布量の調整が容易でカード面への塗布適性に優れると共に、ウレタン構造を有するために紫外線照射による光重合結合により印刷層の強靱さを向上でき、製造されたオーバープリントカードはエンボス特性に優れ、エンボス割れが発生せず、かつオーバープリントカード用材料としてＰＶＣ材料を用いて公知のカード製造工程により容易に問題なく製造することができるので安価であり、磁気カード、ＩＣカード、リライトカードなどのオーバープリントカードとして広く使用できる。
【０００８】
本発明の請求項２のオーバープリントカード用インクは、請求項１記載のオーバープリントカード用インクにおいて、インク全体１００質量部中に紫外線硬化型ウレタンアクリレートを５〜３０質量部含むことを特徴とする。
【０００９】
紫外線硬化型ウレタンアクリレートをインク全体に対して特定量含むことにより、エンボス特性をより確実に向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のオーバープリントカード用インクを用いて製造されたオーバープリントカードの１実施の形態の断面を模式的に説明する説明図である。
図１に層構成を示したように、オーバープリントカード１は、不透明塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）やポリエチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂からなるセンターコア２Ｂとセンターコア２Ａ（いずれも厚さ約５０〜１００μｍ）を、透明塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）などからなるオーバーシート３Ａ、３Ｂ（いずれも厚さ約５０〜１００μｍ）で挟持し、オーバーシート３Ｂ面に磁気テープを貼り付けて磁気記録層５を定着させ、その上にアルミ粉含有銀色インクからなる隠蔽層６を設けたオーバーシート３Ｂ面に本発明のオーバープリントカード用インクを用いて所望のデザイン印刷（絵柄印刷）した印刷層４（厚さ約１〜２μｍ）を形成して全体が積層されており、外表面に印刷層４を被覆保護するための保護層７が積層されて構成されている。
【００１１】
オーバープリントカード１は本発明のオーバープリントカード用インクを用いて印刷層４が形成されているので、エンボス特性に優れており、個人名、登録番号などのカード情報（文字、数字など）をカード表面に立体的に浮き上がらせるためにエンボス加工が施されてもエンボス割れが発生しない。
【００１２】
本発明のオーバープリントカード用インクは紫外線硬化型ウレタンアクリレートを含むことを特徴としている。本発明で用いる紫外線硬化型ウレタンアクリレートとしては紫外線硬化型脂肪族ウレタンアクリレートや紫外線硬化型芳香族ウレタンアクリレートを挙げることができる。これらは適宜の割合で混合して使用することもできる。
ウレタン結合を形成する脂肪族および脂環式ジイソシアネート成分として代表的なものは、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）（水添ＭＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＭＤＩ）などであるがこれらに限定されるものではない。脂肪族ウレタンアクリレートは、オリゴマーないしモノマー状態の脂肪族ウレタンアクリレートが水中に分散されてなるものである。好適に利用できる市販品の具体例としては、ダイセルＵＣＢ社製のＵｃｅｃｏａｔＤＷ７９００やＢＡＳＦ社製のＬａｒｏｍｅｒＬＲ８９４９などがある。
【００１３】
一方、芳香族系ジイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）およびキシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）などが挙げられる。脂肪族ウレタンアクリレートは芳香族ウレタンアクリレートと比較すると、前者の方が後者より、印刷層４のコーティング適性や印刷層４の硬化状態の点で好ましい。また、前者の方が後者よりも透明性に優れている。
【００１４】
本発明のオーバープリントカード用インク中の紫外線硬化型ウレタンアクリレートの配合量は特に限定されないが、インク全体１００質量部中に紫外線硬化型ウレタンアクリレートを５〜３０質量部含むことが好ましい。紫外線硬化型ウレタンアクリレートが５質量部未満ではエンボス特性を改善できずエンボス割れが発生する恐れがあり、３０質量部を超えると塗布適性が低下する恐れがあり好ましくない。
【００１５】
本発明のオーバープリントカード用インクには紫外線硬化型ウレタンアクリレート以外に、アクリル系紫外線硬化成分を配合することができる。アクリル系紫外線硬化成分の例として、例えばアクリル酸やメタクリル酸などの不飽和カルボン酸又はそのエステル、例えばアルキル−、シクロアルキル−、ハロゲン化アルキル−、アルコキシアルキル−、ヒドロキシアルキル−、アミノアルキル−、テトラヒドロフルフリル−、アリル−、グリシジル−、ベンジル−、フェノキシ−アクリレート及びメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリレート、ペンタエリトリットテトラアクリレート及びメタクリレートなど、アクリルアミド、メタクリルアミド又はその誘導体などを挙げることができる。
【００１６】
また、硬化収縮が支障となる用途の場合には、例えばイソボルニルアクリレート又はメタクリレート、ノルボルニルアクリレート又はメタクリレート、ジシクロペンテノキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ジシクロペンテノキシプロピルアクリレート又はメタクリレートなど、ジエチレングリコールジシクロペンテニルモノエーテルのアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルなど、ジシクロペンテニルシンナメート、ジシクロペンテノキシエチルシンナメート、ジシクロペンテノキシエチルモノフマレート又はジフマレートなど、３，９−ビス（１，１−ビスメチル−２−オキシエチル）−スピロ［５，５］ウンデカン、３，９−ビス（１，１−ビスメチル−２−オキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、３，９−ビス（２−オキシエチル）−スピロ［５，５］ウンデカン、３，９−ビス（２−オキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどのモノ−、ジアクリレート又はモノ−、ジメタアクリレート、あるいは前記モノアクリレート又はメタクリレートのメチルエーテル、１−アザビシクロ［２，２，２］−３−オクテニルアクリレート又はメタクリレート、ビシクロ［２，２，１］−５−ヘプテン−２，３−ジカルボキシルモノアリルエステルなど、ジシクロペンタジエニルアクリレート又はメタクリレート、ジシクロペンタジエニルオキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ジヒドロジシクロペンタジエニルアクリレート又はメタクリレートなどのアクリル系紫外線硬化成分を用いることができる。
これらのアクリル系紫外線硬化成分は単独で用いてもよいし２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１７】
アクリル系紫外線硬化成分としてアクリル系光重合性オリゴマーを用いることができる。アクリル系光重合性オリゴマーとしては、エポキシ樹脂のアクリル酸エステル例えばビスフェノールＡのジグリシジルエーテルジアクリレート、エポキシ樹脂とアクリル酸とメチルテトラヒドロフタル酸無水物との反応生成物、エポキシ樹脂と２−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応生成物、グリシジルジアクリレートと無水フタル酸との開環共重合エステル、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体と２−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応生成物又はこれにさらにグリシジルメタクリレートを反応させたものなどのポリアクリル酸又はマレイン酸共重合体系プレポリマーなど、そのほか、ウレタン結合を介して飽和ポリエステルセグメントが連結し、両末端にアクリロイル基又はメタクロイル基を有するウレタン系プレポリマーなどを挙げることができる。
これらのアクリル系光重合性オリゴマーは、重量平均分子量凡そ２０００〜３００００の範囲のものが適当である。
【００１８】
本発明のオーバープリントカード用インクには、さらに、所望に応じて慣用されている添加成分、例えば、反応性希釈剤、粘着付与剤、粘度調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、各種安定剤、顔料、染料、着色剤、滑剤、増感剤などを含有させることもできる。
【００１９】
本発明のオーバープリントカード用インクは、オフセット印刷機、シルクスクリーン印刷機、グラビアコーター、フレキソ、エアナイフコーター、バーコーターなどの塗工手段により所定部に塗工し、必要に応じて乾燥する。
【００２０】
本発明で用いる保護層７の形成用インクは特に限定されるものではない。しかし水性エマルジョンは好ましく使用できる。水性エマルジョンの主成分としては前記紫外線硬化型脂肪族ウレタンアクリレートおよび／または紫外線硬化型芳香族ウレタンアクリレートが好ましく使用できる。
【００２１】
本発明のオーバープリントカード用インクなど紫外線硬化型インクの紫外線による硬化を行わせるために、光重合開始剤を用いる。光重合開始剤としては、通常使用されているものがいずれも好ましく使用できる。代表的なものは分子内結合開放型および分子間水素引抜き型ある。分子内結合開放型は分子開裂によりラジカルを発生するタイプであって、例として、ベンゾイル・アルキル・エーテル、ベンジルジメチルケタール、ジエトキシアセトフェノン、アシロキシムエステル、塩素化アセトフェノン、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。分子間水素引抜き型は分子間の水素引抜きでラジカルを発生するタイプであって、例として、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ジベンゾスベロン、２−エチルアンスラキノン、イソブチルチオキサンソンなどが挙げられる。光重合開始剤と併用するものとして光重合開始助剤または増感剤があり、アミン類、スルホン類、ホスフィン類が使用できる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明は実施例になんら限定されるものではない。
【００２３】
（オーバープリントカード用インクを用いて形成した印刷層の鉛筆硬度の測定方法）
オーバープリントカード用インクを用いてインク展色試験機（ＲＩテスタ）を用いて、ＰＶＣシート（ＰＶＣカードに使用される白色のセンターコア）上に展色を行った。展色条件は、▲１▼ローラ：２分割ローラ、▲２▼インク量：０．２５ｃｃ、▲３▼紫外線照射条件：１６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプを使用しコンベアスピード４０ｍ／ｍｉｎで行った。印刷層の表面硬度はＪＩＳ−Ｋ５４０１、Ｋ５４００およびＫ６８９４に規定される鉛筆引っかき試験に準拠して測定した。
【００２４】
（エンボス加工適性テスト）
得られたオーバープリントカードを用いて、日本データカード社製のカード自動発行システムＤＣ−９０００のエンボス文字形成部を使用し、鋼鉄製のエンボス文字形成用型で、カード裏面側から常温にて、１〜５枚／１０００秒の速度で打刻することにより、高さ０．４５ｍｍ程度のエンボス文字を形成した。形成したエンボス文字を注意深く観察し、エンボス部の割れがあればその数をカウントして、下記に示す基準で評価した。
○：０枚（全く問題がない）
△：１枚（実用上問題がない）
×：２枚以上（使用できない）
【００２５】
（実施例１）
下記に示す組成（質量部）の混合物を三本ロールミルにて練肉し、本発明のオーバープリントカード用印刷インクを得た。

【００２６】
得られた本発明のオーバープリントカード用印刷インクを用いて形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定した結果を表１に示す。
本発明のオーバープリントカード用インクを用いて図１に示した層構成のオーバーシート３Ｂ上に２ｇ／ｍ２になるようにデザイン印刷し、紫外線照射装置により８００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して硬化させ印刷層４を形成した。次にこの印刷層４の表面に紫外線硬化型コーティング剤（商品名：ノプコキュア１３４、サンノプコ社製）を用いて１．５〜２ｇ／ｍ２の膜厚で塗工し、この塗工面に紫外線照射装置により３５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して硬化させた。さらに、多段プレス（ラミプレス）にて１５０℃、２５分加圧により、硬化した保護層を成型し、シート面に最終的な保護層７を形成し図１に示した層構成のプラスチックシートを作った。
得られたプラスチックシートを所定のサイズに打ち抜いて、テスト用のオーバープリントカード１００枚を得た。
【００２７】
得られたオーバープリントカードを用いて、上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００２８】
（実施例２）
実施例１で使用したウレタンアクリレートを他のウレタンアクリレート（商品名：ＵＶ−６３００Ｂ、日本合成化学工業社製）に変更した以外は実施例１と同様にして本発明のオーバープリントカード用印刷インクを作り形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００２９】
（実施例３）
下記に示す組成（質量部）の混合物を三本ロールミルにて練肉し、本発明のオーバープリントカード用印刷インクを得た。

【００３０】
この紫外線硬化型インクを用いた以外は実施例１と同様にして形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００３１】
（実施例４）
下記に示す組成（質量部）の混合物を三本ロールミルにて練肉し、本発明のオーバープリントカード用印刷インクを得た。

【００３２】
この紫外線硬化型インクを用いた以外は実施例１と同様にして形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００３３】
（実施例５）
下記に示す組成（質量部）の混合物を三本ロールミルにて練肉し、本発明のオーバープリントカード用印刷インクを得た。

【００３４】
この紫外線硬化型インクを用いた以外は実施例１と同様にして形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００３５】
（実施例６）
下記に示す組成（質量部）の混合物を三本ロールミルにて練肉し、本発明のオーバープリントカード用印刷インクを得た。

【００３６】
この紫外線硬化型インクを用いた以外は実施例１と同様にして形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００３７】
（比較例１）
下記に示す組成（質量部）の混合物を三本ロールミルにて練肉し、ウレタンアクリレートを含まない比較のオーバープリントカード用印刷インクを得た。

【００３８】
この紫外線硬化型インクを用いた以外は実施例１と同様にして形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００３９】
（比較例２）
実施例１で使用したウレタンアクリレートをアクリルオリゴマ（商品名：ビームセット２５９、荒川化学工業社製）に変更した以外は実施例１と同様にして形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００４０】
（比較例３）
実施例１で使用したウレタンアクリレートをエステルアクリレート（商品名：ビームセット７１０、荒川化学工業社製）に変更した以外は実施例１と同様にして形成した印刷層の鉛筆硬度を上記測定方法により測定して結果を表１に示すとともに、テスト用のオーバープリントカードを得て、実施例１と同様にして上記エンボス加工適性テストを行い、結果を表１に示した。
【００４１】
【表１】

【００４２】
表１から実施例１〜６の本発明のオーバープリントカード用印刷インクを用いた場合は、エンボス割れがないかあっても実用上支障のない範囲であり、エンボス特性に優れていることが判る。それに対して比較例１〜３のオーバープリントカード用印刷インクを用いた場合は、はエンボス割れが多く、エンボス特性に劣る。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の請求項１のオーバープリントカード用インクは、センターコア、オーバーシート、印刷層、保護層を積層した層構成のオーバープリントカードの前記印刷層を形成するためのインクであって、紫外線硬化型ウレタンアクリレートを含むことを特徴とするものであり、揮発性が低く、塗布量の調整が容易でカード面への塗布適性に優れると共に、ウレタン構造を有するために紫外線照射による光重合結合により印刷層の強靱さを向上でき、製造されたオーバープリントカードはエンボス特性に優れ、エンボス割れが発生せず、かつオーバープリントカード用材料としてＰＶＣ材料を用いて公知のカード製造工程により容易に問題なく製造することができるので安価であり、磁気カード、ＩＣカード、リライトカードなどのオーバープリントカードとして広く使用できるという顕著な効果を奏する。
【００４４】
本発明の請求項２のオーバープリントカード用インクは、請求項１記載のオーバープリントカード用インクにおいて、インク全体１００質量部中に紫外線硬化型ウレタンアクリレートを５〜３０質量部含むことを特徴とするものであり、紫外線硬化型ウレタンアクリレートをインク全体に対して特定量含むことにより、塗布特性などを損なわずエンボス特性をより確実に向上できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオーバープリントカードインクを用いて形成した印刷層を備えたオーバープリントカードの１実施の形態の断面を模式的に説明する説明図である。
【図２】従来のオーバープリントカードの断面を模式的に説明する説明図である。
【符号の説明】
１、１Ａオーバープリントカード
２Ａ、２Ｂセンターコア
３Ａ、３Ｂオーバーシート
４印刷層
５磁気記録層
６隠蔽層
７保護層

Claims

センターコア、オーバーシート、印刷層、保護層を積層した層構成のオーバープリントカードの前記印刷層を形成するためのインクであって、紫外線硬化型ウレタンアクリレートを含むことを特徴とするオーバープリントカード用インク。
インク全体１００質量部中に紫外線硬化型ウレタンアクリレートを５〜３０質量部含むことを特徴とする請求項１記載のオーバープリントカード用インク。