JP2005324514A - コア基材シート及びこれを用いた情報記録媒体、並びに情報記録媒体作製方法 - Google Patents

コア基材シート及びこれを用いた情報記録媒体、並びに情報記録媒体作製方法 Download PDF

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智雄 小林
Kunio Sakurai
邦夫 櫻井
Kaoru Torigoe
薫 鳥越
Naoyuki Ekusa
尚之 江草
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Abstract

【課題】 大気圧下でラミネート加工した場合でも高画質を維持でき、画像記録体とラミネートした際に強固に接着するコア基材シート及びこれを用いた情報記録媒体、並びに情報記録媒体の作製方法を提供することである。
【解決手段】 少なくとも基材と、該基材の片面または両面に設けられた接着層とからなるコア基材シートにおいて、前記接着層が、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有することを特徴とするコア基材シートである。
【選択図】 なし

Description

本発明は、電子写真方式で印字した画像記録体を利用して、容易に情報記録媒体を作製するためのコア基材シート及びこれを用いた情報記録媒体に関し、より詳細には、顔写真入りキャッシュカードや社員証、学生証、個人会員証、居住証、各種運転免許証、各種資格取得証明等の非接触式または接触式個人情報画像情報入り情報記録媒体、RFIDタグさらに医療現場などで用いる本人照合用画像シートや画像表示板、表示ラベルなどに用いることができるコア基材シート及びこれを用いた情報記録媒体、並びに情報記録媒体の作製方法に関する。
近年、画像形成技術の発達に伴って、凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、グラビヤ印刷及びスクリーン印刷などの様々な印刷法により、同一品質の画像を、大量かつ安価に形成する手段が知られている。そして、このような印刷法は、ICカード、磁気カード、光カード、あるいはこれらが組み合わさったカードなど、所定の情報を納め、外部装置と接触または非接触に交信可能な情報記録媒体の作製にも多く用いられている。
しかしながら、例えば上記スクリーン印刷は、印刷しようとする画像の数に応じた印刷版が多数必要であり、カラー印刷の場合には、さらにその色の数だけ印刷版が必要となる。そのため、これら印刷方法は、個人の識別情報(顔写真、氏名、住所、生年月日、各種免許証など)に個々に対応するには不向きである。
上記問題点に対して、現在もっとも主流となっている画像形成手段は、インクリボン等を用いた昇華型や溶融型の熱転写方式を採用したプリンタ等による画像形成方法である。しかし、これらは個人の識別情報を容易に印字することはできるが、印刷速度を上げると解像度が低下し、解像度を上げると印刷速度が低下するという問題を依然抱えている。
これに対して、電子写真方式による画像形成(印刷)は、像担持体表面を一様に帯電させ、画像信号に応じて露光し、露光部分と非露光部分との電位差による静電潜像を形成させ、その後、前記帯電と反対(あるいは同一)の極性を持つトナーと呼ばれる色粉(画像形成材料)を静電現像させることにより、前記像担持体表面に可視画像(トナー画像)を形成させる方法で行われる。カラー画像の場合は、この工程を複数回繰り返すこと、あるいは画像形成器を複数並配置することによりカラーの可視画像を形成し、これらを画像記録体に転写、定着(固定化:主に熱による色粉の溶融と冷却による固化)することによりカラー画像を得る方法で行われる。
上述のように、電子写真方式では、像担持体表面の静電潜像を画像信号により電気的に形成するため、同じ画像を何度でも形成できるだけでなく、異なる画像に対しても容易に対応でき画像形成することが可能である。また、像担持体表面のトナー画像は、ほぼ完全に画像記録体表面に転移させることができ、像担持体表面にわずかに残存するトナー画像も、樹脂ブレードやブラシ等により容易に除去することができるため、多品種少量生産に向けた印刷物を容易に作製することが可能である。
また、前記トナーは、通常、熱溶融性樹脂及び顔料、並びに場合によっては帯電制御剤などの添加剤を溶融混合し、この混練物を粉砕、微粒子化して形成される。さらに、前記電子写真方式における静電潜像は、上記微粒子化されたトナーに比べてかなり高い解像度を持っており、前記スクリーン印刷やインクリボンの熱転写方式の解像度と比べても十分な解像度が期待できる。
カラー画像についても、カラートナーとしてシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの四原色を用い、これらを混合することにより、理論的に印刷と同様の色を再現できる。また、上記カラートナーでは、トナー樹脂と顔料とを比較的自由に配合できるため、トナーによる画像隠蔽性を増加させることは容易である。
また、屋外での使用を想定した情報記録媒体の耐熱性、及び耐光性については、これまでほとんど検討されていないが、特に運転免許証等を車中の直射日光に当たる場所に置いておくと、色材として染料を用いている熱転写型の画像は退色してしまう。しかし、電子写真方式により形成されたカラー画像では、前記カラートナー中に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各々の色に対応した耐光性に優れた顔料が使用されており、電子写真方式により形成された画像の耐光性は十分優れているものと考えられる。同様に、耐熱性のトナーを選択すれば、情報記録媒体に形成された画像の耐熱性も、屋外で使用できる程度になるものと考えられる。
一方、現在もっとも多く使用されている各種カードのコア基材シートは塩化ビニルシートであり、その理由は従来の印刷機において印刷特性に優れ、エンボス加工適性(文字等の凹凸処理)にも優れているためである。しかしながら、上記塩化ビニルシートは、期限切れ等によりカードを廃棄処理する際、加熱炉等を利用して消却するためダイオキシンが発生するという問題を有しており、環境対応の観点から、現在脱塩化ビニルを目的として各種シートフィルムが使用され始めている。
カードの作製に際しエンボス加工を行わないことを前提にした場合は、コア基材シートとして従来からあるような二軸延伸PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどが使用できる。しかし、従来からのカードの機能を継続させるため、エンボス加工は欠かせない場合が多く、現在は比較的低温で軟化するABS樹脂フィルムやポリオレフィン樹脂フィルム、そして少なくともエチレングリコール、テレフタル酸及び1,4−シクロヘキサンジメタノールを共重合させたPETGと呼ばれる変性PET樹脂フィルムや、変性PET樹脂フィルムとPETフィルム、アモルファスPET樹脂フィルムあるいはポリカーボネート樹脂フィルムとの一体成形フィルム等が用いられるようになってきた。
前述の電子写真装置を使用して(電子写真方式を利用して)、各種カードの印字を行った例としては以下のものが挙げられる。
例えば、各種個人情報の他に、不可視バーコードを厚さ250μmの塩化ビニルシートや厚さ280μmのポリエステルシートに電子写真法で印字し、それぞれ印字面にオーバーフィルムを重ね、熱プレス機でラミネートする方法がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記シートにおいてはシート間摩擦係数が大きすぎ、シート間で密着するためシート搬送性が悪く、電子写真装置が止まってしまったり、上記のような250μm以上の厚さの絶縁物(シート)には、画像形成材料(トナー)が十分に転写しにくく画像欠陥が増大してしまったりする。また、前記比較的低温で軟化する樹脂フィルムを電子写真装置に使用して画像を形成しようとすると、定着工程において、定着温度が樹脂フィルムの軟化温度より高いため粘着性が発現し、定着装置に巻き付きジャムが発生する問題がある。さらに、画像形成材料が定着装置にオフセットしたり、前記250μm厚のシートの定着を続けると、シートのエッジ(角)で定着装置を必要以上に痛めてしまったりする場合もある。
また、光透過性シートに個人識別情報を印字し、さらに、上記印字は鏡像で行う方法がある(例えば、特許文献1参照)。しかしこの方法では、光透過性のラミネートシートに関し、少なくとも一部が2軸延伸ポリエステルフィルムあるいはABS、またはポリエステルからなるフィルム/2軸延伸ポリエステルフィルムであることが好ましいが、塩化ビニルでもよい、と記載されているだけである。
したがって、この仕様ではフィルムが単なる絶縁体なので、フィルム表面への画像形成材料の転写不良や、ラミネート時の残留気泡などによる画質低下が起こり、熱転写方式などと同等な解像度を得ることはできない。また、生産性向上に重点をおいたこの装置においては、使用されるラミネートシートはロール状であるため、カード一人分から数人分の異なる印字を行うなどの、緊急または多品種生産等に対応するためには、多くのロスや無駄を生じてしまう問題がある。
一方、カード用シートにウレタン系樹脂を使用することが報告されている(例えば、特許文献3参照)。この技術では、昇華転写印刷のための受容層(画像受像層)として熱架橋剤と共に使用しているが、結果として受容層形成用の塗工液のポットライフが短かい問題や、100μm程度の厚さの基材に熱架橋性の樹脂層を形成するため、シート全体が反ってしまいシート搬送時の搬送不良や画像形成時の画質欠陥が起こりやすいという問題がある。
特開2001−92255号公報 特開平11−334265号公報 特開2001−205945号公報
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、大気圧下でラミネート加工した場合でも高画質を維持でき、画像記録体とラミネートした際に強固に接着するコア基材シート及びこれを用いた情報記録媒体、並びに情報記録媒体の作製方法を提供することを目的とする。
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
<1> 少なくとも基材と、該基材の片面または両面に設けられた接着層とからなるコア基材シートにおいて、
前記接着層が、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有することを特徴とするコア基材シートである。
<2> 前記コア基材シートが、透明または不透明であることを特徴とする<1>に記載のコア基材シートである。
<3> 前記コア基材シートの少なくとも片面が、エチレングリコール、テレフタル酸及び1,4−シクロヘキサンジメタノール成分を少なくとも共重合させたポリエステル樹脂を含むことを特徴とする<1>に記載のコア基材シートである。
<4> 前記ウレタン変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度が0〜70℃の範囲であることを特徴とする<1>に記載のコア基材シートである。
<5> 前記コア基材シートの内部または表面に、電気的手段、磁気的手段、及び光学的手段から選択される少なくとも1つの手段を利用することにより情報の読み出しが可能な情報チップが配置されていることを特徴とする<1>に記載のコア基材シートである。
<6> 前記情報チップが、ICチップであることを特徴とする<5>に記載のコア基材シートである。
<7> 画像情報に応じたトナー画像が形成された少なくとも1枚の画像記録体が、接着層を有するコア基材シートと該接着層面で重ね合わされ、加熱圧着により接合されてなる情報記録媒体であって、
前記接着層が、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有することを特徴とする情報記録媒体である。
<8> 前記画像記録体が、透明または不透明であることを特徴とする<7>に記載の情報記録媒体である。
<9> 前記画像記録体の少なくとも片面が、エチレングリコール、テレフタル酸及び1,4−シクロヘキサンジメタノール成分を少なくとも共重合させたポリエステル樹脂を含むことを特徴とする<7>に記載の情報記録媒体である。
<10> 前記画像情報に応じたトナー画像が透明な画像記録体の表面に鏡像で形成され、前記トナー画像が形成された面が前記コア基材シートの接着層面と加熱圧着されてなることを特徴とする<7>に記載の情報記録媒体である。
<11> 前記画像記録体のトナー画像が形成される面と反対側の面に機能性制御手段が設けられており、前記機能性制御手段が、光沢性、耐光性、抗菌性、難燃性、離型性、及び帯電性を制御する機能から選択される少なくとも1つの機能を有することを特徴とする<10>に記載の情報記録媒体である。
<12> 前記コア基材シートの内部または表面に、電気的手段、磁気的手段、及び光学的手段から選択される少なくとも1つの手段を利用することにより少なくとも情報の読み出しが可能な情報チップが配置されていることを特徴とする<7>に記載の情報記録媒体である。
<13> 前記情報チップが、ICチップであることを特徴とする<12>に記載の情報記録媒体である。
<14> 前記情報が、可変情報であることを特徴とする<12>に記載の情報記録媒体である。
<15> 前記可変情報が、個人情報を含むことを特徴とする<14>に記載の情報記録媒体である。
<16> 画像記録体の片面または両面に画像情報に応じたトナー画像を形成する画像形成工程と、少なくとも1枚の前記トナー画像が形成された画像記録体を、接着層を有するコア基材シートと該接着層で重ね合わせ加熱圧着により接合するラミネート工程と、を含む情報記録媒体の作製方法であって、
前記接着層として、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有する層を用いることを特徴とする情報記録媒体の作製方法である。
<17> 前記画像形成工程において画像記録体の表面にトナー画像が鏡像で形成され、前記ラミネート工程において前記画像記録体のトナー画像が形成された面が前記コア基材シートの接着層面と加熱圧着されることを特徴とする<16>に記載の情報記録媒体の作製方法である。
<18> 前記ラミネート工程において、少なくとも画像記録体の表面温度を前記トナーの熱溶融温度以下となるようにして加熱圧着することを特徴とする<16>に記載の情報記録媒体の作製方法である。
<19> 前記ラミネート工程において、加熱圧着を減圧状態で行うことを特徴とする<16>に記載の情報記録媒体の作製方法である。
本発明によれば、ラミネートした際に強固に接着することができるコア基材シート及びこれを用いた情報記録媒体、並びにその作製方法を提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
<コア基材シート>
本発明のコア基材シート(以下、「コアシート」と略す場合がある)は、少なくともコア基材と、該コア基材の片面または両面に設けられた接着層とからなるカード用コア基材シートにおいて、前記接着層が、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有することを特徴とする。
本発明によれば、コア基材シートと画像記録体とをラミネートした際に、両者を強固に接着することができる。すなわち、加熱加圧された時に適度な粘度に低下し、冷却後にはコア基材シートと画像記録体とが大きな接着力を発現するウレタン変性ポリエステルを接着層として用いることにより、熱ロール等を用いた瞬間的なラミネート(高速ラミネート条件)に対しても良好な接着性を得ることができる。特に、比較的厚いコア基材シートの表面に接着層を設ける場合には、接着層を後述する画像記録体表面のトナー画像層厚より厚く設けることが容易にできる。そうすることによって、ラミネート時にトナー画像が接着層中に十分に埋没させることができ、接着界面にトナー層が介在することによる接着性の低下を回避することができる。
また、上記のような接着性に優れるウレタン変性ポリエステルを接着層として形成した場合には、その表面に若干のタック性が発現するため、複数のコアシートを重ねたときに積層体からそれらを1枚ずつずらして搬送することが困難となり、例えば自動的にコア基材シート等を搬送させ情報記録媒体を作製する装置等への安定した適用ができなくなる。
本発明では、上記の問題点についても検討し、コアシート間の密着を回避するため接着層中に一定以上の粒径を有する微粒子を添加することにより、前記ラミネート時の接着性を低下させることなく、コアシート間のタック性を低減させ良好な表面すべり性を有するコアシートを得ることができた。
さらに、前述のようにラミネート時にはコアシートと画像記録体との間に空気が残存しやすく、この空気が気泡となって接着層あるいは接着層と画像記録体との界面に残ってしまい、画像品質を低下させる問題があったが、接着層中に前記微粒子を含ませることにより、ラミネート時に空気の逃げ道が確保されるためか気泡混入による画質低下も回避することができた。
本発明に用いられるウレタン変性ポリエステル樹脂とは、分子鎖中にウレタン結合を有するポリエステル樹脂からなるエラストマーである。
このウレタン変性ポリエステル樹脂の合成方法は特に限定されないが、通常2個以上のカルボキシル基を有する多価塩基酸成分とグリコール成分とを縮合反応させて得られた飽和ポリエステルを、有機ジイソシアネート化合物と鎖延長剤とを反応させることにより得ることができる。
上記多価塩基酸としては、二価塩基酸の芳香族ジカルボン酸類を用いることができ、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、1,5−ナフタル酸などが用いられる。また、p−オキシ安息香酸、p−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸などの芳香族オキシカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などのトリ及びテトラ芳香族カルボン酸も併用できる。
また、前記多価塩基酸としては、脂肪族ジカルボン酸及び脂環族を用いることができ、該脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸などが挙げられ、脂環族ジカルボン酸としては1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸とその無水物などが挙げられる。
また、重合性不飽和二重結合を有するジカルボン酸類も用いることができ、例えば、α、β−不飽和ジカルボン酸類としてフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、不飽和二重結合を含有する脂環族ジカルボン酸として2,5−ノボルネンジカルボン酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸など用いることができる。この内最も好ましいのは、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、及び2,5−ノボルネンジカルボン酸無水物である。
さらにヒドロキシピバリン酸、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸類も必要に応じて使用できる。
以上の成分は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
一方、前記グリコール成分としては、例えば炭素数2〜10の脂肪族グリコール類、炭素数6〜12の脂環族グリコール類、エーテル結合含有グリコール類から選択される少なくとも1種を用いることができる。
炭素数2〜10の脂肪族グリコール類としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、ジメチロールヘプタン等を挙げることができる。
炭素数6〜12の脂環族グリコール類としては、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロール等を挙げることができる。
エーテル結合含有グリコール類としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、さらにビスフェノール類の芳香環に結合した2つの水酸基にエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドをそれぞれ1〜数モル付加して得られるグリコール類、たとえば2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン等を挙げることができる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールも必要に応じて使用できる。
有機ジイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、3,3−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、1,3−ジイソシアネート−メチルシクロヘキサン、1,4−ジイソシアネート−メチルシクロヘキサン、4,4’−ジイソシアネートジシクロヘキシルメタン、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、2,4−ナフタレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアネートジフェニルエーテル、1,5−ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。これらの内好ましいのは、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートである。
鎖延長剤としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、トリシクロデカンジメチロール、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。中でもより好ましいのは、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール及びビスフェノールAエチレンオキサイド付加物である。
前記ウレタン変性ポリエステル樹脂は、公知の方法、たとえば溶剤中、20〜150℃の反応温度で、アミン類、有機スズ化合物等の触媒の存在下、あるいは無触媒下で合成することができる。このとき使用できる溶剤としては、たとえばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類などが挙げられる。
これらウレタン変性ポリエステル樹脂は単独もしくは2種以上混合して用いてもよい。さらに、接着性を改善したり、ブロッキング性などを改善するために、従来の公知の樹脂を必要に応じて混合して、接着層を構成する樹脂材料として用いることもできる。
また、本発明に用いられるウレタン変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、0〜70℃の範囲であることが好ましく、15〜60℃の範囲がより好ましい。
ガラス転移温度が、0℃よりも低いと常温でタック力が発現したり、ブロッキングが発生する場合がある。また、70℃よりも高いと、ラミネート時にラミネート温度を高くする必要があり画像が形成されたラミネートフィルム(画像記録体)上の画像が溶融し、画像が乱れてしまう場合がある。これは特に、画像の形成に際して用いる画像形成材料がカラートナーである場合、一般的にカラートナーの溶融温度は115℃付近であることから、ラミネート時に形成されたトナー画像を乱すことなく接着層に埋め込ませるためには、ラミネート温度を115℃以下とする必要があり、このような温度で十分な接着性と画像の埋め込みとを確保するには、画像受像層に含まれるウレタン変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度が少なくとも70℃以下であることが必要であるためである。さらに、70℃より高いと、ラミネートの際、挟まれた空気が粘度の高い樹脂の間に残留し易くなる。
また、接着層中に含まれるウレタン変性ポリエステル樹脂の含有量は、特に限定されないが、20〜100重量%の範囲内であることが好ましい。
接着層中に含まれるウレタン変性ポリエステル樹脂の含有量が20重量%よりも小さい場合には、容易且つ強固にラミネート接着することが困難になる場合がある。
本発明のコア基材シートには、少なくともその表面に微粒子が存在することが好ましい。このような微粒子は、基材表面に設けられる塗工層、特に基材表面に必ず設けられるウレタン変性ポリエステル樹脂を含む接着層の少なくとも表面に含まれていることが好ましい。
なお、前記微粒子は、例えば、ラミネートする際に画像が形成された画像担持フィルム(画像記録体)と重ね合わせる丁合い装置内での搬送性を向上させる目的でコア基材シート表面の摩擦係数を低くすることができるように、コア基材シート表面よりも外側にその一部が露出し、かつ、容易に脱落しないようにコア基材シート表面に固定されていることが好ましい。
このような目的で利用される微粒子の大きさは、接着層等の塗工層に添加する場合には、体積平均粒子径で5〜35μmの範囲内であることが必要である。なお、微粒子の体積平均粒子径は、この微粒子を添加する塗工層の厚みに応じて、コアシート表面に微粒子の一部分が露出した形で固定され易いように選択することができる。体積平均粒径が5μm未満であると、微粒子が接着層にほとんど埋まってしまいコア基材シート表面の摩擦係数を低くすることができない。35μmを超えると、微粒子が目視でも確認できるようになりラミネート後の画質が低下してしまう。
なお、微粒子の体積平均粒径は5〜35μmの範囲が好ましく、15〜30μmの範囲がより好ましい。
また、本発明に用いる微粒子の粒度分布は、前記の目的を達成するために狭いことが好ましく、理想的には単分散であることが好ましい。微粒子の粒度分布は、例えば体積平均粒度分布指標GSDvで表すことができ、本発明に用いられる微粒子においては、GSDvが3以下であることが好ましく、1.8以下であることがより好ましい。
本発明における微粒子の体積平均粒径、及び粒径分布指標は、コールターカウンターTAII(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用して測定することができる。
測定法としては、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に、測定試料を0.5〜50mg加え、これを前記電解液100〜150ml中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型により、粒径が0.6〜100μmの範囲の粒子の粒度分布を測定した。
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒径を体積平均粒子径D16vと定義し、累積50%となる粒径を体積平均粒子径D50v(既述の微粒子の体積平均粒径はこれを指す)と定義する。同様に、累積84%となる粒径を、体積平均粒子径D84vと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は、D84v/D16vとして算出される。
本発明に用いられる微粒子としては、特に限定されないが、有機樹脂粒子から構成されるものの場合、具体的には、スチレン、ビニルスチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−不飽和脂肪酸モノカルボン酸のエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;イソプレン、2−クロロブタジエン等のジエン系モノマーの1種以上を重合させて得られる単独重合体あるいは共重合体を例示することができる。
これらの中で、スチレン類、α−不飽和脂肪酸モノカルボン酸のエステル類等が好ましい。熱溶融性樹脂を微粒子として使用する場合は、これら樹脂を溶解しない溶媒で塗工することにより、接着層を構成する微粒子として用いることができるが、好ましくは、これら熱溶融性樹脂に架橋剤などを添加して、架橋構造を持たせた熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化樹脂などを微粒子化した微粒子がより好ましく用いられる。
また、微粒子が無機微粒子から構成される場合、具体的な例示物としては、マイカ、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、亜鉛華、ハロサイトクレー、カオリン、塩酸性炭酸マグネシウム、石英粉、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナなどが挙げられる。
前記微粒子の形状としては、球状粒子が一般的であるが、板状、針状、不定形状であってもよい。
前記のように、コア基材シートの搬送性を良好とするため、微粒子によりシート表面の摩擦を低減する必要があるが、実際の使用上、コアシート表面の静止摩擦係数は、2以下であることが好ましく、1以下であることがより好ましい。またコアシート表面の動摩擦係数は、0.2〜1の範囲であることが好ましく、0.3〜0.65の範囲であることがより好ましい。
接着層中における微粒子と接着剤との重量比(微粒子:接着剤)は、0.3:1〜3:1の範囲であることが好ましく、0.5:1〜2:1の範囲であることがより好ましい。微粒子の割合が上記範囲内の場合は、ラミネート後の画質が安定して高品質に得られるが、上記範囲よりも少ない場合は、タック性が発現しシートを重ねておくと各コアシートが接着してしまうことがある。上記範囲よりも多い場合は、ラミネート後の接着強度が十分発揮できない場合がある。
前記コア基材シートの基材に用いられる樹脂は、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ABS樹脂、AS(アクリロニトリル−スチレン)樹脂、またポリエチレンテレフタレート(PET)や、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂等があるが、従来カード用の基材(コア)材料として用いられてきたポリ塩化ビニルが、可燃物廃棄時の燃焼によるダイオキシン発生させるものとして環境に良いものではないことが認識され、使用されなくなってきたため、本発明においては、上記塩素を含まない基材の使用を考慮し、さらなる材料として、本発明では、特にエチレングリコール、テレフタル酸を用いたPET(ポリエチレンテレフタレート)のエチレングリコール成分の半分前後を1,4−シクロヘキサンメタノール成分に置き換えて共重合させたポリエステル樹脂(以下PETG樹脂と略す場合がある)を使用することが好ましい。その他、前記PETGにポリカーボネート樹脂やポリアリレート樹脂などを混ぜてアロイ化させたもの等が好ましく用いることができる。
なお、エチレングリコール、テレフタル酸及び1,4−シクロヘキサンジメタノール成分を少なくとも共重合させたポリエステル樹脂は、基材表面に接着層を形成する際に用いられる塗工液に含まれるウレタン変性ポリエステル樹脂等の成分との相溶性に優れるため、基材のPETG樹脂を含む表面と、この基材表面に接して設けられた接着層とが強固に接着し、剥離を防止することができる。また、仮に剥離したとしても、界面部分できれいに剥離することができない。このため、ラミネートフィルムをコアシートにラミネートしてカード(情報記録媒体)とした場合に、偽造を確実に防止することができる。
また、PETG樹脂は塗工液との相溶性に優れるのみならず、基材として用いることができる樹脂の中でも既存の装置を利用してラミネートフィルムやこれを用いたカード等の製造が容易である。加えて、従来、基材を構成する材料として用いられていた塩化ビニル樹脂と比べると、日光や蛍光灯など、ラミネートフィルムを用いて作製された情報記録媒体が通常の使用環境下で曝される光に対して黄ばみにくく、耐光性にも優れている。
本発明のコア基材シートは透明であっても、不透明であっても良いが、不透明の場合は白色に着色されていることが好ましい。ここで上記透明とは、例えば、可視光領域の光をある程度、透過する性質をいい、本発明においては、少なくとも、形成された画像が、画像が形成された面と反対側の面からコアシート基材を通して目視できる程度であることをいう。また、前記不透明とは、例えば、可視光領域の光をある程度、遮断する性質をいい、本発明においては、少なくとも、形成された画像が、画像が形成された面と反対側の面からコア基材シートを通して目視できない程度であることをいう。本発明における透明、不透明の意味は以下同様である。
透明なコア基材シートを用いた場合は、例えば画像を担持した画像記録体は白色シートを用い、画像担持面を外側にしてコアシートとラミネートすることによって情報記録媒体を得ることができる。
一方、コア基材シートが白色の場合は、画像を担持した画像記録体として白色あるいは透明のシートが使用でき、画像記録体が透明シートフィルムの場合には、画像担持面を外側にしても内側にしてコアシートとラミネートすることによって情報記録媒体を得ることができる。なお、内側にラミネートする場合は、画像を鏡像(ミラーイメージ)に印字する必要がある。
コア基材シートを不透明化する方法としては、例えば基材に、酸化珪素、酸化チタン、酸化カルシウム等の金属酸化物微粒子、有機の白色顔料、ポリマー粒子等をフィルム中に混入させる方法が使用できる。なお、白色以外の色に不透明化する場合には、通常用いられる有機顔料等を用いることができる。
本発明のコア基材シートは、ラミネート性の観点から2つ以上の層から構成されることが好ましい。
この場合、例えば、少なくともコアシートの外側面を形成するいずれかの面にウレタン変性ポリエステル樹脂が含まれる接着層が設けられていることが好ましく、もう一方の面がPETG樹脂のみからなる層であってもよい。この場合、PETG樹脂は軟化点温度が80℃付近であるため、加熱融着が容易であり、PETG樹脂だけの層でもラミネート性に優れるが、接着層はウレタン変性ポリエステル樹脂を含む層とする必要がある。
PETG樹脂の軟化点温度領域では、PETG樹脂を含む層、特にPETG樹脂のみからなる基材では変形しやすい。このような変形を抑えるためにも、コア基材シートとラミネートする画像記録体フィルムは、PETG樹脂を含む層とこれ以外の成分からなる層とから構成されることが好ましい。後者の層を構成する材料としてはPETG樹脂よりも軟化点温度が高いポリエステル系樹脂を用いることが好適であり、このような材料としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、及びこれらの混合あるいは共重合体、またはポリエチレンテレフタレート(PET)が望ましい。特にPETを用いた場合、ニ軸延伸を施したフィルムは加熱時のコシが強く、変形に強い。このようなPETG樹脂を含む画像記録体フィルムとラミネートすることで、加熱時に変形に強い情報記録体を作製することができる。
なお、上記のポリカーボネート樹脂はビスフェノール類と炭酸とから得られる重縮合物であり、ポリアリレートはビスフェノールと芳香族ジカルボン酸との重縮合により得られるポリエステルである。ポリアリレートは主鎖中に剛直な芳香族環を高密度に含むのでポリカーボネートより耐熱性が一般的に高い。
前記ビスフェノール類としては、ビスフェノールA(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)、ビスフェノールC(4,4’−(1−メチルエチリデン)ビス(2−メチルフェノール))、ビスフェノールAP(4,4’−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノール)、ビスフェノールZ(4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノール)、4,4’−シクロヘキシリデンビス(3−メチルフェノール)、5,5’−(1−メチルエチリデン)(1,1’−ビフェニル)−2−オール、(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジオール、3,3’−ジメチル(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジオール、4,4’−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスフェノール)、4,4’−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)ビス(2−メチルフェノール))、4,4’−(1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)ビス(2−メチルフェノール))、ビスフェノールS(4,4’−ビス(ジヒドロキシジフェニルスルホン)等が挙げられるが、ビスフェノールAのものが良く用いられている。また、これらは単独で使用しても良いし、2種以上混合して使用しても良い。
芳香族ジカルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、イタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アイコ酸二酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸、ドデカン二酸、シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。これら原料は必ずしも1種類で用いる必要はなく、2種以上共重合しても良い。このなかで好ましい例としては、テレフタル酸成分および/またはイソフタル酸成分との混合物を用いると、得られるポリアリレートの溶融加工性及び総合的性能面で好ましい。かかる混合物のとき、その混合比は任意に選ぶことが出きるが、テレフタル酸成分/イソフタル酸成分=9/1〜1/9(モル比)が好ましく、特に溶融加工性及び性能のバランスの点で7/3〜3/7(モル比)、更には1/1(モル比)がより好ましい。
本発明に用いられる基材としては、厚さ50〜5000μmの範囲のプラスチックからなるフィルムを用いることが好ましく、厚さ100〜1000μmの範囲のPETG樹脂フィルムを用いることがより好ましい。
また本発明においては、前記コア基材シートの内部または表面に、少なくとも電気的手段、磁気的手段、及び光学的手段から選択される1以上の手段を利用することにより情報の読み出しや書き込みが可能な情報チップが配置されていることが好ましい。
上記情報チップとしては、何らかの識別機能を有する情報を有しており、電気的手段、磁気的手段、光学的手段から選択される少なくとも1つの手段を利用することにより読み出し可能であれば特に限定されない。この情報チップは、情報の読み出し専用であってもよいが、必要に応じて情報の読み出しと書き込み(「書き換え」も含む)との両方が可能なものを用いてもよい。また、このような情報チップの具体例としては、例えば情報記録媒体がICカードとして用いられるときのICチップ(半導体回路)が挙げられる。
これらの情報チップの詳細や、コア基材シートへの配置方法等については後述の情報記録媒体で説明する。
少なくとも、ウレタン変性ポリエステル樹脂と特定の微粒子とを含む接着層は、以下の方法によって基材の表面に形成される。
上記接着層は、樹脂と微粒子等とを有機溶媒もしくは水などを用いて混合し、超音波、ウエーブローター、アトライターやサンドミルなどの装置により均一に分散させ塗工液を作製し、該塗工液をそのままの状態で、基材の表面へ塗布あるいは含浸させることによって形成できる。
塗布あるいは含浸させる方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法等の通常使用される方法が採用される。
但し、前記塗工液の作製において、溶媒として基材の表面を溶解させる良溶媒を使用することが好ましい。このような良溶媒を使用すると、基材表面が溶解し、つまりそれ自身がバインダー樹脂として働き結びつき非常に高くなり、微粒子を安定して保持することが容易となる。
但し、上記基材表面に対して良溶媒であるとは、溶媒が基材の表面に接触した場合、基材に何らかの作用を及ぼし、基材の表面が少し侵される(溶媒除去後、わずかに表面に曇り等が観察される)程度以上の溶解性を有することをいう。
なお、このような観点からは、コア基材の接着層が形成される側の表面は、塗工液に用いられる一般的な溶媒との相溶性に優れたPETG樹脂を含むものであることが好ましく、これらの樹脂で覆われていることがより好ましい。
基材表面に含まれるPETG樹脂と塗工層に含まれる樹脂との相溶性を引き出す溶媒としては、公知の塗工液の作製に用いられる溶媒であれば特に限定されない。具体的な例としてはトルエンやキシレンの芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、メチルエチルケトンやシクロヘキサノンのようなケトン系、そのほかテトラヒドロフラン、酢酸エチル及びこれら溶媒の混合物やこれ以外の貧溶媒との混合溶媒などでも良い。
基材表面に塗工層を形成する際の乾燥は、風乾でもよいが、熱乾燥を行えば容易に乾燥できる。乾燥方法としては、オーブンに入れる方法、オーブンに通す方法、あるいは加熱ローラに接触させる方法など通常使用される方法が採用される。
本発明のコア基材シートにおける接着層の厚さは、2〜60μmの範囲であることが好ましく、5〜30μmの範囲であることがより好ましい。厚さが2μmに満たないと、接着層として必要な層厚みが得られず、トナー画像を十分に埋めこめず画像が必要以上につぶれて太字化(劣化)し画像の再現性が悪くなる場合がある。また、60μmを越えると、接着剤が必要量以上になったり画像を劣化させる場合がある。
<情報記録媒体の作製方法>
次に、本発明の情報記録媒体の作製方法について説明する。
本発明の情報記録媒体は、画像形成工程を経て定着された、あるいは未定着のトナー画像がその表面(少なくともラミネート面)に設けられた画像記録体フィルム(以下、「ラミネートフィルム」と略す)と、透明あるいは白色のコア基材シートとを重ね合わせて接合するラミネート工程を少なくとも経て作製される。
(画像形成工程)
電子写真方式によってラミネートフィルムに画像を形成する場合について、以下に説明する
電子写真方式による未印刷ラミネートフィルムへの画像形成は、電子写真用感光体(像担持体)の表面に均一に電荷を与え帯電させた後、その表面に、得られた画像情報を露光し、露光に対応した静電潜像を形成する。次に、前記感光体表面の静電潜像に現像器から画像形成材料であるトナーを供給することで、静電潜像がトナーによって可視化現像される(トナー画像が形成される)。さらに、形成されたトナー画像を、未印刷ラミネートフィルムの画像受像層が形成された面に転写し、最後に熱や圧力などによりトナー画像が画像受像層表面に定着されて、ラミネートフィルム表面に画像が形成される。
ラミネートフィルムの画像受像層に転写されるトナー画像は、電子写真用感光体に露光される画像情報に応じて形成されるものである。そしてこの情報は、画像情報であってもよく、文字情報等であってもよい。なお、本発明における上記「画像情報に応じて形成」とは、特に断らない限り、「そのまま実像で形成、または鏡像で形成」を意味する。
また、上記画像情報は可変情報を含むものであってもよい。すなわち、前記画像形成において、未印刷ラミネートフィルム表面に形成されるトナー画像は、例えば、複数枚の画像形成においてすべて同一ではなく、1枚ごとに可変情報である情報に応じて異なるトナー画像であってもよい。
ラミネートフィルム表面に設けられる画像受像層表面は、トナーとの接着性がよい材料を選択しているため、トナーが溶融し、粘性が生じる温度以下で十分にラミネートフィルム表面に定着する。
このため、ラミネートフィルム表面に形成されたトナー画像の定着を、該ラミネートフィルム表面(画像形成面)の温度が、トナーの溶融温度以下となるようにして行うことが好ましい。通常のトナーの溶融温度を考慮すると、前記ラミネートフィルムの表面温度が130℃以下となるようにして行うことが好ましく、110℃以下となるようにして行うことがより好ましい。
前記本発明のコア基材シートと同様に、ラミネートフィルムも透明であっても不透明であってもよいが、このラミネートフィルムが透明であり、画像形成面(画像受像層が設けられた側の面)をラミネート面とする場合、未印刷ラミネートフィルムの画像受像層に形成される画像は反転画像(鏡像画像)とする必要がある。前記感光体表面に静電潜像を形成する際には、上記感光体表面に露光される画像情報としては鏡像の情報が提供されることが好ましい。
なお、ラミネートフィルムが、その片面に画像受像層を有し、一方の面が後述する機能性制御層(機能性制御手段)を有している場合には、画像形成面をラミネート面として、機能性制御面を外側にしてラミネートし、情報記録媒体に各種機能を付与させることが好ましい。
一方、ラミネートフィルムが不透明の場合は、通常の現像方式で画像を形成し、コア基材シートとのラミネートにおいては、画像のない面をラミネート面とする。この場合は、あえて機能性制御層を設ける必要はないため、それに伴うコストを抑えることができる。
前記機能性制御手段とは、光沢性、耐光性、抗菌性、難燃性、離型性、及び帯電性を制御する機能から選択される少なくとも1つ以上の機能を有するものであることが好ましく、具体的には、前記画像担持面とは逆面に対し、光沢性、耐光性、抗菌性、難燃性、離型性、導電性、さらに好ましくは耐湿性、耐熱性、撥水性、耐磨耗性及び耐傷性などの様々な機能を付加および/または向上させるために設けられる。これにより、前記機能性制御手段を有する情報記録媒体は、様々な使用条件に対して耐性を有することができる。
機能性制御手段としては、例えば基体表面に塗工層として設けてもよいし、基体表面に機械的処理を施すことにより、直接、基体表面に機能を付与してもよい。
このようにして基体の表面に形成される機能性制御手段として機能する塗工層(機能性制御層)の膜厚は、0.1〜20μmの範囲であることが好ましく、1.0〜10μmの範囲であることがより好ましい。
(ラミネート工程)
本発明の情報記録媒体は、前記トナー画像が設けられたラミネートフィルムのラミネート面を、不透明あるいは透明なコア基材シートの接着層と重ね合わせ、ラミネート工程において接合(ラミネート)されて作製される。
上記ラミネートフィルムとコア基材シートとの重ね合わせは、ラミネートフィルムとコア基材シートとを手で保持して揃えることにより行ってもよいし、前記画像形成後に設けられた丁合いトレイなどにラミネートフィルム及びコア基材シートを順次排出し、自動的に揃えることにより行ってもよい。
ラミネート工程は、従来公知の各種ラミネート技法、並びにラミネート装置をいずれも好適に採用することができる。例えば、1対の押し当て板材の間に、前記コア基材と前記ラミネートフィルムとを重ね合わせた積層体を配置した後に、前記積層体を前記1対の押し当て板材を介して加熱しながらプレスするヒートプレス法(以下、「板材プレス」と略す場合がある)を利用することができる。しかしながら、本発明の情報記録媒体の作製においては、ラミネートフィルムとコア基材シートとを重ね合わせた積層体を、例えば、1対のロール間を加熱しながら挿通させるようなヒートプレス法(以下、「ロールプレス」と略す場合がある)を利用することが好ましい。
本発明においては、前記ラミネート工程における加熱圧着による接合を、少なくとも該接合の界面の温度が前記トナーの溶融温度以下になるようにして行うことが好ましい。この条件によりラミネートを行うことにより、トナー画像が流動せずに軟化する比較的低温域で画質を保持したまま、前記接合の界面が確実に強固に接着させることができる。
具体的には、通常のトナーの溶融温度を考慮すると、前記接合の界面の温度を130℃以下となるようにして行うことが好ましく、110℃以下となるようにして行うことがより好ましい。
なお、前述の定着を行わないでフィルム表面にトナー画像を形成したラミネートフィルム(未定着ラミネートフィルム)をラミネート工程に用いる場合には、前記ラミネート温度を定着を経たラミネートフィルムを用いる場合に比べ、若干高めにすることにより、トナーの発色性等を確保することができる。
また本発明では、前記ラミネート工程における加熱圧着による接合を、減圧状態で行うことが好ましい。この条件で接合を行うことにより、前記接合の界面に留まり易い気泡を確実に追い出せるため、より高品位な情報記録媒体を作製することができる。具体的な減圧条件としては、4000Pa以下、より好ましくは1333Pa以下程度として加熱圧着を行うことが好ましい。
ラミネートされた前記積層体は、そのまま本発明の情報記録媒体となり得るが、ここで、ラミネートフィルムに個別の画像が複数形成されている場合、この各画像毎に裁断し、所定サイズの複数の情報記録媒体を得ることができる。
<情報記録媒体>
次に、前記本発明のコア基材シートを用いた情報記録媒体について説明する。
このような情報記録媒体としては、(1)ラミネート面に情報に応じたトナー画像が形成されたラミネートフィルムと、このラミネートフィルムと重ね合わされ接合される透明あるいは不透明のコア基材シートと、を少なくとも含む構成や、(2)ラミネート面にトナー画像が形成されたラミネートフィルムと、このラミネートフィルムと重ね合わされ接合される透明あるいは不透明のコア基材シートと、該コア基材シートの内部、前記コア基材の前記ラミネート面と反対側の面、前記ラミネートフィルムと前記コア基材との接合面内、の少なくともいずれか1箇所に配置された、電気的手段、磁気的手段、光学的手段から選択される少なくとも1つの手段を利用することにより少なくとも情報の読み出しが可能な情報チップと、を少なくとも含む構成が挙げられる。
なお、本発明の情報記録媒体の作製に用いられるラミネートフィルムの少なくともラミネート側の面には、既述したウレタン変性ポリエステル樹脂が少なくとも含まれていることが好ましい。この場合、ラミネートフィルムとこのコア基材シートとをラミネートした場合に両者をより強固に接着することができる。
上記(1)に示す情報記録媒体では、トナー画像はその一部あるいは全体が何らかの識別機能を有する情報を兼ねるもので、画像情報、文字情報等、識別可能な情報として機能するトナー画像を含むものであれば特に限定されない。また情報としてのトナー画像の識別は、視覚的に識別できるものであるか否かは特に限定されず、機械的に識別できるものであってもよい。
また、上記(2)項に示す情報記録媒体では、情報チップが何らかの識別機能を有する情報を有しており、電気的手段、磁気的手段、光学的手段から選択される少なくとも1つの手段を利用することにより読み出し可能であれば特に限定されない。この情報チップは、情報の読み出し専用であってもよいが、必要に応じて情報の読み出しと書き込み(「書き換え」も含む)との両方が可能なものを用いてもよい。また、このような情報チップの具体例としては例えばICチップ(半導体回路)が挙げられる。
なお、情報記録媒体の情報源として上記の情報チップを用いる場合に形成されるトナー画像は、その一部あるいは全体が何らかの識別機能を有する情報を有するか否かは特に限定されない。
一方、トナー画像や情報チップが有する情報は、識別可能なものであれば特に限定されないが可変情報を含むものであってもよい。当該可変情報とは、同一の規格や基準で作製される複数の情報記録媒体において、個々の情報記録媒体の有する情報が異なることを意味する。
例えば、トナー画像が可変情報を含む場合、可変情報に対応した部分のトナー画像は、情報記録媒体毎に異なるトナー画像とすることができる。
さらに、上記の可変情報は個人情報を含むものであってもよい。この場合、本発明の情報記録媒体は、キャッシュカードや社員証、学生証、個人会員証、居住証、各種運転免許証、各種資格取得証明などに適用可能であり、このような用途に使用される場合、個人情報としては、例えば、顔写真、本人照合用画像情報、氏名、住所、生年月日等挙やこれらの組合せが挙げられる。
また、本発明の情報記録媒体が、ICチップなどの情報チップを利用したICカード等として用いられる場合には、最終的に情報記録媒体を作製した際に既述したようにコア基材シート内部、コア基材シートのラミネート面と反対側の面、ラミネートフィルムとコア基材シートとの接合面内、の少なくともいずれか1箇所に情報チップが配置されていればよい。しかしながら、作製に際しては、実用上はコア基材シートの内部または表面に情報チップを有するものを用いることができる。
コア基材シート中に情報チップを内蔵させる方法としては、情報チップが固定されたインレットと呼ばれるシートを、基材を構成するシート材料間に挟み、熱プレスによって熱融着一体化させる方法が一般的に好ましく用いられる。また、上記インレットシートなしに直接、情報チップを配置し、同様に熱融着一体化させる方法も可能である。
その他、上記熱融着によらず、ホットメルト等の接着剤を用いて、基材を構成するシートどうしを貼り合わせ、同様に、情報チップを内蔵させることも可能であるが、これらに限られるものではなく、例えば、情報記録媒体に情報チップを内蔵させる方法であれば、いずれもコア基材シートの製造方法として適用することができる。
さらに、情報記録媒体として使用上問題がなければ、情報チップをコア基材シートの内部ではなく、表面に露出した状態で配置することも可能である。
なお、本発明の情報記録媒体がICカードだけでなく、磁気カード等として用いられる場合には、必要に応じてコア基材シートにアンテナ、磁気ストライプ、外部端子などが埋め込まれてもよい。また、磁気ストライプ、ホログラム等が印刷されたり、必要文字情報がエンボスされてもよい。
次に、以上に説明した情報記録媒体の具体例について図面を用いて説明する。図1は、本発明の情報記録媒体の一例を示す概略斜視図である。図1中、100は第1のラミネートフィルム、200はコア基材シート、300は第2のラミネートフィルムを表す。
図1(a)に示す情報記録媒体は、ラミネートフィルム100と、被ラミネート体であるコア基材シート200とを重ね合わせて接合された構成を有するものである。また、図1(b)に示すように図1(a)に例示した構成にもう1枚のラミネートフィルムを重ね合わせて接合してもよく、具体的には、コア基材シート200の両面に、それぞれ第1のラミネートフィルム100と、第2のラミネートフィルム300とが重ね合わせて接合された構成を有するものであってもよい。また、さらに、必要に応じて上記以外のシート、層などを設けた構成としてもよい。
なお、図1(a)及び(b)に示す情報記録媒体においては、コア基材シート200として必ず本発明のカード用コア基材シートが用いられる。
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記実施例及び比較例における「部」は「重量部」を意味する。
<実施例1>
(コア基材シートの作製)
コア基材シート(コア基材シート1)を以下のように作製した。以下、その作製方法を工程ごとに説明する。
−接着層塗工液A−1の調製−
ウレタン変性ポリエステル樹脂を含む溶液(東洋紡績社製、バイロンUR1350(メチルエチルケトン50重量%/トルエン50重量%溶液中に固形分としてウレタン変性ポリエステル樹脂が33重量%含まれるもの)、ガラス転移温度:46℃)100部に、微粒子として架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子(綜研化学社製、MX−2000、体積平均粒子径:20μm)50部と溶剤としてシクロヘキサノン50部とを添加して混合し、十分撹拌し、接着層塗工液A−1を調製した。
−コア基材シートの作製−
基材として両面がPETG樹脂層で内部がA−PETである3層構造のB4サイズの白色シート(三菱樹脂社製、ディアクレールW2012、総厚み:500μm)を用い、その片面側に前記接着層塗工液A−1をアプリケータを用いて塗工し、30℃で1時間乾燥させ、さらにもう片面にも同様の処理を施し、表裏面に厚さが16μmの接着層を形成し、これをA4サイズ(210mm×297mm)にカットしてコア基材シート1を作製した。
(ラミネートフィルムの作製)
−画像受像層塗工液B−1の調製−
ポリエステル樹脂(綜研化学社製、フォレットFF−4M(メチルエチルケトン溶液中の固形分30重量%))10部、マット剤として架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子(綜研化学社製、MX−300、体積平均粒子径:3μm)0.05部、及び界面活性剤(日本油脂社製:エレガン264WAX)0.2部を、トルエン10部とメチルエチルケトン30部との混合溶媒中に添加して十分撹拌し、画像受像層塗工液B−1を調製した。
−機能性制御層塗工液C−1の調製−
熱硬化性樹脂としてシリコーン樹脂(GE東芝シリコーン社製、SHC900、固形分:30重量%)10部と、フィラーとしてポリジメチルシロキサン微粒子(GE東芝シリコーン社製、TP145、体積平均粒子径:4.5μm)0.4部と、帯電制御剤として(竹本油脂社製、パイオニンB144V)0.2部と、紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(住友化学社製、Sumisorb200)0.3部と、抗菌剤として銀を担持したリン酸カルシウム系無機抗菌剤(サンギ社製、アパサイダーAW)0.03部とを、シクロヘキサノンとメチルエチルケトンとを重量比で10:90で混合した液30部に添加して十分撹拌し、塗工形成した際の塗工層が離型性、耐光性および抗菌性を有し、その表面の表面抵抗を1.0×108〜1.0×1013Ω/□の範囲内に保持できる機能性制御層塗工液C−1を調製した。
(ラミネートフィルム1の作製と画像形成)
基体として透明PETフィルム(東レ社製、ルミラー100T60、厚み:100μm)を用い、この基体の片面に前記機能性制御層塗工液C−1をワイヤーバーを用いて塗布し、120℃で30秒乾燥させ、膜厚1μmの機能性制御層を形成した。さらにこの基体のもう一方の面(未処理面)に前記画像受像層塗工液B−1をワイヤーバーを用いて塗布し、120℃で30秒乾燥させ、膜厚2μmの画像受像層を形成し、その後A4サイズ(210mm×297mm)にカットしてラミネートフィルム1を作製した。
次に、上記ラミネートフィルム1の画像受像層表面に、富士ゼロックス(株)社製カラー複写機DocuColor1255改造機(トナー熱溶融温度:110℃、定着時のラミネートフィルムの表面温度が95〜100℃の範囲になるように改造したもの)でベタ画像を含むカラーの鏡像画像をA4サイズ1枚にカードサイズの画像を10面形成したラミネートフィルム1−Uと、同様に文字情報だけの鏡像文字を10面形成したラミネートフィルム1−Dを作製した(画像形成工程)。
(情報記録媒体の作製)
コア基材シート1の片面に前記ラミネートフィルム1−Uの画像形成面を、もう片面に前記ラミネートフィルム1−Dの画像形成面を、各フィルムの四隅の位置が合うようにして重ね合わせ、さらにそれをSUS鋼板でできた鏡面仕様の2枚1組の押し当て板材の間に挟んで重ね合わせた。
上記位置決め、重ね合わせを行った積層物(押し当て板材1/ラミネートフィルム1−U/コア基材シート1/ラミネートフィルム1−D/押し当て板材1)を、上下から120℃で加熱し、4.9×105Paの加圧下で30秒間熱プレスしてラミネートし、室温まで冷却したあと、押し当て板材1を取り外して情報記録媒体1を得た(ラミネート工程)。
(コア基材シートの評価)
上記で得られたコア基材シート1を20枚重ね、40℃、90%RHの環境下で24時間放置し、それぞれ20枚のコア基材シート同士のタック(密着)性を調べ保管性に対する評価を以下のように行った。
○:まったくタック力がなく、20枚すべてのシートが問題なく分離し(さばけ)た。
△:若干タック力が感じられるが、シート20枚すべてが大きな力も必要とせず分離する(さばく)ことができた。
×:タック力が明らかにあり、大きな力でもってシートが分離される(さばかれる)状態や分離できないシートが20枚の内1枚でも発生したとき。
(情報記録媒体の性能評価)
前記情報記録媒体1の画質、ラミネート品質(気泡の残留、耐埃混入)、ラミネート性(剥離強度)及び耐光性評価を、各々下記基準にて評価し、情報記録媒体としての性能を確認した。
−画質評価−
画質評価は、ラミネートフィルムへの画像出力時の文字に対し、熱圧力を加えたラミネート後の文字の変化(拡大)率を測定し、正確な印字再現性を以下のように評価した。
○:3%未満の変化率を示したもの。
△:3〜7%未満の変化率を示したもの。
×:7%以上の変化率であったもの。
−ラミネート品質(気泡の残留)評価−
気泡の残留に関しては、前記ラミネート後の情報記録媒体1について、ラミネートフィルム1−Uとコア基材シート1との間、及びラミネートフィルム1−Dとコア基材シート1との間の気泡の残留を、目視により以下の基準で評価した。
○:気泡の残留が確認できない。
△:わずかに気泡の残留が確認できる。
×:気泡の残留が多数あるいは大きい気泡が確認できる。
−ラミネート品質(耐埃ゴミ混入)評価−
耐埃ゴミ混入に関しては、前記ラミネート後の情報記録媒体1について、ラミネートフィルム1−Uとコア基材シート1との間、及びラミネートフィルム1−Dとコア基材シート1との間の埃ゴミの混入を、目視により以下の基準で評価した。
○:埃ゴミの混入が確認できない。
△:わずかに埃ゴミが確認できる。
×:埃ゴミが多数確認できる。
−ラミネート性(剥離強度)評価−
ラミネート性に関しては、前記ラミネート後の情報記録媒体1について、ラミネートフィルム1−Uとコア基材シート1との界面、及びラミネートフィルム1−Dとコア基材シート1との界面をカッターナイフで引き剥がし、その部分を持って手でひき剥したときの状況により、以下の基準により評価した。
◎:まったく剥れない。
○:剥れるがすぐにラミネートフィルム1がちぎれてしまう。
△:ラミネートフィルムは剥れるが剥れた面の画像が乱れ、偽造が困難だと思われる。
×:上記以外で明らかにラミネートフィルム1が容易に剥がれる。
−耐光性評価−
耐光性評価は、耐光性試験器(東洋精機社製、SUNTEST CPS+)内に、ベタ画像が印字してある面を下にしたラミネートフィルム1を設置し、63℃雰囲気下、Xeランプで760W/m2の強度にて100時間照射した。次に照射前後のベタ画像の画像濃度を測定し、初期との画像濃度の差が0.1未満をであるもの◎、0.1以上0.5以下であるものを○、0.5以上1.0以下であるものを△、1.0を超えるものを×とした。
以上の結果を、表1にまとめて記載した。
<比較例1>
実施例1のコア基材シートの作製において、接着層塗工液A−1で用いた微粒子である架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして接着層塗工液A−3を調製し、これを用いて実施例1と同様にしてコア基材シート2を作製した。
このコア基材シート2の評価は実施例1と同様に行ったが、保管性が悪く、一部のシートがタックして分離できない部分があった。また、このコア基材シート2を使用して実施例1と同様にして情報記録媒体2を得た。得られた情報記録媒体2の評価ではラミネート後の品質が悪く、ラミネートフィルム1−Uとコア基材シート2の間とラミネートフィルム1−Dとコア基材シート2の間に多くの気泡が残留した。これらの結果を表1にまとめて記載した。
<比較例2>
実施例1のコア基材シートの作製において、接着層塗工液A−1で用いた微粒子の代わりに、体積平均粒径が40μm(総研化学社製、MX4000)の架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子を用いたこと以外は、実施例1と同様にして接着層塗工液A−4を調製し、これを用いて実施例1と同様にして接着層が30μmのコア基材シート3を作製した。
このコア基材シート3の評価は実施例1と同様に行ったが、タック性には問題がなかった。また、このコア基材シート3を使用して実施例1と同様にして情報記録媒体3を得た。得られた情報記録媒体3の評価では、画像部分が微粒子による色抜けなどの画質欠陥が発生し、また、ラミネートフィルム1−Uとコア基材シート3の間とラミネートフィルム1−Dとコア基材シート3の間の微粒子近傍にわずかに気泡が残留した部分が見られた。これらの結果を表1にまとめて記載した。
<実施例2>
(コア基材シートの作製)
−接着層塗工液A−6の調製−
シクロヘキサノン50部に帯電制御剤として界面活性剤(日本油脂社製、エレガン264WAX)0.1部と、微粒子として架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子(綜研化学社製、MX−3000、体積平均粒子径:30μm)50部とを添加して混合し、さらにウレタン変性ポリエステル樹脂を含む溶液(東洋紡績社製、バイロンUR2300(メチルエチルケトン50重量%/トルエン50重量%溶液中に固形分としてウレタン変性ポリエステル樹脂が30重量%含まれるもの)、ガラス転移温度:18℃)100部を添加して十分撹拌し、接着層塗工液A−6を調製した。
−コア基材シートの作製−
PETG樹脂層で構成されているB4サイズの白色シート(三菱樹脂社製、ディアフィクスPG−W、総厚み:540μm)の表面に、実施例1と同様にして前記接着層塗工液A−6をアプリケータを用いて塗工し、表裏面に厚さが25μmの接着層を形成し、これをA4サイズ(210mm×297mm)にカットしてコア基材シート4を作製した。
(ラミネートフィルム2の作製)
−画像受像層塗工液B−2の調製−
ポリエステル樹脂(綜研化学社製、フォレットFF−4M(メチルエチルケトン溶液中の固形分30質量%))10部、マット剤として架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子(綜研化学社製、MX−300、体積平均粒子径:5μm)0.3部、界面活性剤(日本油脂社製、エレガン264WAX)0.4部、紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(住友化学社製、Sumisorb200)0.3部、及び抗菌剤として抗菌ガラス微粒子(日本板硝子社製、アモルクリンP−05、体積平均粒子径:5μm)0.05部を、トルエン40部とメチルエチルケトン4部との混合溶媒中に添加して十分撹拌し、画像受像層兼、耐光性、帯電性、抗菌性の機能性を制御する塗工液B−2を調製した。
(ラミネートフィルムの製造と画像形成)
基体としてコアが透明PETでその表裏にエチレングリコール、テレフタル酸及び1,4−シクロヘキサンジメタノール成分を共重合させたPETG樹脂からなる層(厚み:約16μm)が形成されたフィルム(帝人デュポンフィルム社製:メリネックス342、総厚み102μm)を用い、この片面に前記画像受像層塗工液B−2をワイヤーバーを用いて塗布し、70℃で60秒乾燥させ、膜厚0.5μmの画像受像層を形成した。さらにこの基体のもう一方の面(未処理面)にも同様に前記画像受像層塗工液B−2をワイヤーバーを用いて塗布し、70℃で60秒乾燥させ、膜厚0.5μmの画像受像層兼機能性制御層を形成した。このようにして得られたフィルムをA4サイズにカットしてラミネートフィルム2を作製した。
次に、上記ラミネートフィルム2の画像受像層表面に、富士ゼロックス(株)社製カラー複写機DocuColor1255改造機(定着時のラミネートフィルムの表面温度が、95〜100℃の範囲になるように改造したもの)でベタ画像を含むカラーの鏡像画像をA4サイズ1枚にカードサイズの画像を10面形成したラミネートフィルム2−Uと、同様に文字情報だけの鏡像文字を10面形成したラミネートフィルム2−Dを作製した。
(情報記録媒体の作製)
実施例1と同様に、コア基材シート4の片面に前記ラミネートフィルム2−Uの画像形成面を、もう片面に前記ラミネートフィルム2−Dの画像形成面を各フィルムの四隅の位置が合うようにして重ね合わせ、さらにそれをSUS鋼板でできた鏡面仕様の2枚1組の押し当て板材で挟んで重ね合わせた。
上記位置決め、重ね合わせを行った積層物(押し当て板材1/ラミネートフィルム2−U/コア基材シート4/ラミネートフィルム2−D/押し当て板材1)を、上下120℃、4.9×105Pa、30秒の条件で熱プレスでラミネートし、室温まで冷却したあと、押し当て板材1を取り外して情報記録媒体4を得た。
(コア基材シート及び情報記録媒体の評価)
コア基材シート4及び情報記録媒体4について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1にまとめて記載した。
<実施例3>
(コア基材シート及び情報記録媒体の作製)
実施例2のコア基材シートの作製において、接着層塗工液A−6で用いたウレタン変性ポリエステル樹脂溶液の代わりに、ガラス転移温度68℃のウレタン変性ポリエステル樹脂を含む溶液(東洋紡績社製、バイロンUR4122)を用いた以外は実施例2と同様にして接着層塗工液A−7を調製し、以下、実施例2と同様にしてコア基材シート5を作製し、またこれを用いて実施例2と同様にして情報記録媒体5を得た。
(コア基材シート及び情報記録媒体の評価)
コア基材シート5の評価及び情報記録媒体5について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1にまとめて記載した。
<実施例4>
(コア基材シート及び情報記録媒体の作製)
実施例2のコア基材シートの作製において、接着層塗工液A−6で用いたウレタン変性ポリエステル樹脂溶液の代わりに、ガラス転移温度34℃のウレタン変性ポリエステル樹脂を含む溶液(東洋紡績社製、バイロンUR5537)を用いた以外は実施例2と同様にして接着層塗工液A−8を調製し、以下、実施例2と同様にしてコア基材シート6を作製し、またこれを用いて実施例2と同様にして情報記録媒体6を得た。
(コア基材シート及び情報記録媒体の評価)
コア基材シート6及び情報記録媒体6について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1にまとめて記載した。
<実施例5>
(コア基材シート及び情報記録媒体の作製)
実施例2のコア基材シートの作製において、接着層塗工液A−6で用いたウレタン変性ポリエステル樹脂溶液の代わりに、ガラス転移温度23℃のウレタン変性ポリエステル樹脂を含む溶液(東洋紡績社製:バイロンUR8300)を用いた以外は実施例2と同様にして接着層塗工液A−9を調製し、以下、実施例2と同様にしてコア基材シート7を作製し、またこれを用いて実施例2と同様にして情報記録媒体7を得た。
(コア基材シート及び情報記録媒体の評価)
コア基材シート7及び情報記録媒体7について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1にまとめて記載した。
<実施例6〜10>
(コア基材シート及び情報記録媒体の作製)
ICチップとアンテナとがA4サイズに10面形成された白色のPETフィルムのインレットシートの表裏を、厚さ約200μmのPETGによってラミネートした総厚500μmの基材(大日本印刷社製)を用い、この表裏に、実施例1〜5で用いた各接着剤層塗工液を用いて実施例2と同様にしてコア基材シート8〜12を作製した。また、これらのコア基材シート8〜12を用いて実施例2と同様にして情報記録媒体8〜12を得た。
(コア基材シート及び情報記録媒体の評価)
コア基材シート8〜12及び情報記録媒体8〜12について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1にまとめて記載した。
<実施例11>
実施例1の情報記録媒体の作製において、ラミネート工程を、真空ヒータプレス機(ミカドテクノス(株)社製、SMKP−1000V−WH−ST)を用い、上下ヒーターの設定温度を110℃とし、真空引きを5sec行った後(約667Paに減圧)、プレス時間45sec、圧力9.8×105Paの条件でラミネートし、情報記録媒体13を得た。
この情報記録媒体13について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1にまとめて記載した。
<実施例12>
(コア基材シート及び情報記録媒体の作製)
実施例1のコア基材シートの作製において、基材として白色シートの代わりに透明シート(三菱樹脂社製、ディアフィクスPG−CHI、総厚み:280μm)を用いた以外は実施例1と同様にして、コア基材シート14を作製し、またこれを用いて実施例1と同様にして情報記録媒体14を得た。
(コア基材シート及び情報記録媒体の評価)
コア基材シート14及び情報記録媒体14について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表1にまとめて記載した。
Figure 2005324514
表1に示すように、実施例1〜12のコア基材シート及び情報記録媒体は、コア基材シート単独でタック性に問題がないだけでなく、接着層がウレタン変性ポリエステル樹脂及び特定の微粒子を含む層であるため、優れたラミネート性を示した。一方、比較例のコア基材シート及び情報記録媒体は、コア基材シートのタック性や、情報記録媒体の画質やラミネート性に問題が発生した。
本発明の情報記録媒体の一例を示す概略斜視図である。
符号の説明
10 基体
20 機能性制御手段
100、300 ラミネートフィルム(画像記録体)
200 コア基材シート

Claims (10)

  1. 少なくとも基材と、該基材の片面または両面に設けられた接着層とからなるコア基材シートにおいて、
    前記接着層が、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有することを特徴とするコア基材シート。
  2. 前記ウレタン変性ポリエステル樹脂のガラス転移温度が0〜70℃の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のコア基材シート。
  3. 前記コア基材シートの内部または表面に、電気的手段、磁気的手段、及び光学的手段から選択される少なくとも1つの手段を利用することにより情報の読み出しが可能な情報チップが配置されていることを特徴とする請求項1に記載のコア基材シート。
  4. 画像情報に応じたトナー画像が形成された少なくとも1枚の画像記録体が、接着層を有するコア基材シートと該接着層面で重ね合わされ、加熱圧着により接合されてなる情報記録媒体であって、
    前記接着層が、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有することを特徴とする情報記録媒体。
  5. 前記画像情報に応じたトナー画像が透明な画像記録体の表面に鏡像で形成され、前記トナー画像が形成された面が前記コア基材シートの接着層面と加熱圧着されてなることを特徴とする請求項4に記載の情報記録媒体。
  6. 前記画像記録体のトナー画像が形成される面と反対側の面に機能性制御手段が設けられており、前記機能性制御手段が、光沢性、耐光性、抗菌性、難燃性、離型性、及び帯電性を制御する機能から選択される少なくとも1つの機能を有することを特徴とする請求項5に記載の情報記録媒体。
  7. 前記コア基材シートの内部または表面に、電気的手段、磁気的手段、及び光学的手段から選択される少なくとも1つの手段を利用することにより少なくとも情報の読み出しが可能な情報チップが配置されていることを特徴とする請求項4に記載の情報記録媒体。
  8. 画像記録体の片面または両面に画像情報に応じたトナー画像を形成する画像形成工程と、少なくとも1枚の前記トナー画像が形成された画像記録体を、接着層を有するコア基材シートと該接着層で重ね合わせ加熱圧着により接合するラミネート工程と、を含む情報記録媒体の作製方法であって、
    前記接着層として、少なくともウレタン変性ポリエステル樹脂と体積平均粒子径が5〜35μmの範囲の微粒子とを含有する層を用いることを特徴とする情報記録媒体の作製方法。
  9. 前記画像形成工程において画像記録体の表面にトナー画像が鏡像で形成され、前記ラミネート工程において前記画像記録体のトナー画像が形成された面が前記コア基材シートの接着層面と加熱圧着されることを特徴とする請求項8に記載の情報記録媒体の作製方法。
  10. 前記ラミネート工程において、加熱圧着を減圧状態で行うことを特徴とする請求項8に記載の情報記録媒体の作製方法。
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