JP2604554B2 - 接着剤を介してカバーシートを積層した熱的印刷要素 - Google Patents

接着剤を介してカバーシートを積層した熱的印刷要素

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、保護および安全上の目
的でカバーシートを熱印刷要素に積層するため、或る種
の接着剤を使用することに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カラービデオカメラから電子的に
発生した画像より印画を得るため、熱的転写システムが
開発された。斯かる印画を得るための一方法では、先ず
電子画像をカラーフイルタで色分離する。次に色分離さ
れた個々の画像を電気的信号に変換する。続いてこれら
の信号を操作してシアン、マゼンタおおよびイエローの
電気信号を発生させる。次にこれらの信号を熱プリンタ
に伝達する。印画を得るには、シアン、マゼンタまたは
イエローの染料供与体要素を染料受容要素に面と面を接
して配する。次にこの両者を熱印刷ヘツドとプラテンロ
ーラの間に挿入する。染料供与体要素の裏面から熱を適
用するため、ライン型の熱印刷ヘツドを使用する。この
熱印刷ヘツドは多数の加熱要素を有しており、シアン、
マゼンタおよびイエローの信号に応答して逐次加熱され
る。引続きこのプロセスを他の二色で繰り返す。このよ
うにして、スクリーン上に視えた元の画像に相当するカ
ラーハードコピーが得られる。ポリカーボネートまたは
ポリエステル例えばポリエチレンテレフタレートなどの
ポリマーフイルムのカバーシートをIDカードの全表面
および延長側面上に熱積層すると、表面摩耗からの保護
および変造を減らすのに極めて良好である、カバーシー
トを取り除かんとすれば、そのものが破壊されて変造お
よび再使用を防止するのである。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】熱印刷要素の加熱積
層用に多数の接着剤が提案されているが、これらの接着
剤はIDカード受容体層表面、カード支持材および保護
カバーシートに均一に接着しない。更にこれら接着剤の
多数のものは、染料の安定性に有害な作用を及ぼし、或
いは染料転写画像およびカード上の補助情報の鮮明度
(debinition)を変える。本発明の一目的
は、調節温度で溶融可能であり、IDカード受容体層表
面、カード支持材および保護カバーシートに急速、堅固
かつ均一に接着する接着剤を提供することである。本発
明の別なる目的は、染料の安定性に有害な作用を及ぼさ
ず、かつまた、熱的染料転写画像またはカード上の補助
情報の鮮明度を変えないような接着剤を提供することで
ある。
【0004】
【問題点を解決するための手段】前記およびその他の諸
目的は本発明により達成される。本発明は熱的に転写さ
れる染料画像を含有する層を有する熱印刷要素からな
り、該要素は1種以上の脂肪族二塩基酸で30モル%ま
で変性された、1種以上の芳香族二塩基酸と1種以上の
脂肪族ジオールとの線状のランダムコポリエステルから
なる1以上の接着剤層をその上部に有し、かつ、該コポ
リエステルが150℃で1000乃至20000ポイズ
の溶融粘度を有することを特徴とする。
【0005】本発明の一好適実施態様では、芳香族二塩
基酸はテレフタル酸、イソフタル酸、ジピコリン酸また
は2,2−ビス(p−カルボキシフエニル)プロパンで
ある。別の好適実施態様では、脂肪族ジオールはエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパン
ジオール、1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、シクロヘキサンジメタノールまたは1,4
−シクロヘキサンジオールである。更に別の好適実施態
様では、脂肪族二塩基酸はセバシン酸、グルタル酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸または1,4−シクロヘキサン
ジカルボン酸である。接着剤層はカバーシートに溶剤被
覆されるか、或いは自己支持性の層として熱印刷要素ま
たはカバーシートのいずれか又は両者に熱貼付される。
接着剤の厚みは、カバーシートに安定(secure)
に接合するならば、如何なる厚みで使用してもよい。一
般には約5乃至約100μmの厚みで使用すると良好な
結果が得られた。
【0006】本発明で使用する染料画像含有層は、例え
ば、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、
ポリ塩化ビニル、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリカプロラクトンまたはそれらの混合物からな
る。染料画像受容層は、所期目的に対して有効ならば如
何なる量で存在してもよい。一般に約1乃至約5g/m
の濃度で良好な結果が得られた。
【0007】一好適実施態様では、数平均分子量が約2
5000以上のポリカーボネートの染料画像含有層が使
用される。本願で使用する「ポリカーボネート」なる語
は、炭酸とグリコールまたは二価フエーノールとのポリ
エステルを意味する。このようなグリコールもしくは二
価フエノールの例は、p−キシレングリコール、2,2
−ビス(4−オキシフエニル)プロパン、ビス(4−オ
キシフエニル)メタン、1,1−ビス(4−オキシフエ
ニル)エタン、1,1−ビス(オキシフエニル)ブタ
ン、1,1−ビス(オキシフエニル)シクロヘキサン、
2,2−ビス(オキシフエニル)ブタン等である。
【0008】本発明の特に好適な実施態様では、前記の
ポリカーボネートはビスフエノールAポリカーボネート
である。本発明の別の好適実施態様では、ビスフエノー
ルAポリカーボネートは次式の繰返し単位を有する。
【0009】
【化1】
【0010】式中、nは約100乃至約500である。
このようなポリカーボネートの例には、ジエネラルエレ
クトリツク社のレキザン▲R▼ポリカーボネート樹脂
(General Electric Lexan
▲R▼)#ML−4735(数平均分子量約3600
0)およびバイエル社のマクローロン(Bayer A
G,Makrolon)#5705▲R▼(数平均分子
量58000)がある。
【0011】染料画像含有層に使用されるポリカーボネ
ートは、所期目的に対して有効ならば如何なる量で存在
してもよい。一般には約1乃至約5g/mの合計濃度
で良好な結果が得られた。前述のように、本発明の接着
剤は熱印刷要素の一表面または両表面にカバーシートを
積層するのに使用される。カバーシートとしては、例え
ばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポ
リスチレン、ポリエチレン、酢酸セルロール、ポリ(ビ
ニルアルコール−アセタール)共重合体など各種ポリマ
ー材料が使用可能である。
【0012】本発明に有用な特定コポリエステルには下
記の材料がある。 コンパウンド1):1,4−ブタンジオール;1,6−
ヘキサンジオール;およびテレフタル酸から形成される
ランダムコポリエステル(ジオールのモル比:C80
%、C20%) コンパウンド2):1,4−ブタンジオール;1,6−
ヘキサンジオール;テレフタル酸;およびイソフタル酸
から形成されるランダムコポリエステル(ジオールのモ
ル比:C65%、C35%;酸のモル比:テレフタ
ル酸90%、イソフタル酸10%) コンパウンド3):ジエチレングリコール;1,4−ブ
タンジオール;テレフタル酸;およびグルタル酸から形
成されるランダムコポリエステル(ジオールのモル比:
55%、グリコール45%;酸のモル比:テレフタ
ル酸70%、グルタル酸30%)
【0013】コンパウンド4):3)から形成されたラ
ンダムコポリエステルと、シクロヘキサンジメタノー
ル;エチレングリコール;およびテレフタル酸から形成
されたランダムコポリエステル(ジオールのモル比:C
69%、シクロヘキサンジメタノール31%)との混
合物 コンパウンド5):1,4−ブタンジオール;1,6−
ヘキサンジオール;テレフタル酸;およびイソフタル酸
から形成されるランダムコポリエステル(ジオールのモ
ル比:C80%、C20%;酸のモル比:テレフタ
ル酸80%、イソフタル酸20%) コンパウンド6):1,4−ブタンジオール;セバシン
酸;テレフタル酸;およびイソフタル酸から形成される
ランダムコポリエステル(酸のモル比:セバシン酸15
%:テレフタル酸35%、イソフタル酸50%)で、ボ
ステイク7962として市販されているもの(エムハー
ト社ボステイクケミカルグループ、Bostik Ch
emical Group,Emhart Cor
p.)
【0014】本発明の熱印刷要素用の支持体は、ポリエ
ーテルスルホン、ポリイミド、酢酸セルロースなどのセ
ルロースエステル、ポリ(ビニルアルコール−アセター
ル)共重合体またはポリエチレンテレフタレートなどの
透明フイルムである。この支持体は、バリタ被覆紙、白
色ポリエステル(白色顔料を添入したポリエステル)、
アイボリー紙、コンデンサ紙またはデユポン社のタイヴ
エク▲R▼(duPont Tyuek▲R▼)などの
合成紙のような反射性のものであつてもよい。一好適実
施態様では、白色顔料を添入したポリエステルが使用さ
れる。支持体は任意の所望厚みで使用され、通常は約5
0μm乃至約1000μmである。
【0015】本発明の熱印刷要素と共に使用される染料
供与体要素は、上記に染料層を有する支持体からなる。
熱の作用により染料受容要素の染料画像受容層に転写す
る熱印刷が可能なものならば、任意の添料がこのような
層に使用可能である。米国特許第4541830号に開
示されているような昇華性の染料を用いると、特に良好
な結果が得られた。前記の染料を単独または組合せて使
用し、単色の画像を得ることができる。染料は約0.0
5乃至約1g/mの被覆量で使用され、疎水性である
ことが好ましい。
【0016】染料供与体中の染料は、セルロース誘導体
たとえば酢酸フタル酸水素セルロース、酢酸セルロー
ス、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロー
ス、三酢酸セルロース;ポリカーボネート;スチレン−
アクリロニトリル共重合体;ポリスルホンまたはポリ酸
化フエニレンのような重合体結合剤中に分散される。結
合剤は約0.1乃至約5g/mの被覆量で使用され
る。
【0017】染料供与体要素の染料層は支持体上に被覆
されるか、或いはグラビア法などの印刷技術により支持
体上に印刷される。染料供与体要素用の支持体には、寸
法安定性があつて熱印刷ヘッドの熱に耐え得るものなら
ば、任意の材料が使用可能である。このような材料に
は、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、グラシン紙、コン
デンサ紙、セレロースエステル、フツ素ポリマー、ポリ
エーテル、ポリアセタール、ポリオレフイおよびポリイ
ミドが包含される。支持体の厚みは一般に約2乃至約3
0μmである。所望ならば、支持体を基層で被覆しても
よい。染料供与体要素の支持体と染料層の間に親水性重
合体からなる染料遮断層を使用してもよい。この層は染
料転写密度を改善する。印刷ヘツドが染料供与体要素に
固着するのを防止するため、染料供与体要素の裏面の滑
り層で被覆してもよい。このような滑り層は界面活性
剤、液体潤滑剤、固体潤滑剤またはそれらの混合物を含
有し、重合体結合剤は存在してもしなくてもよい。
【0018】前述のように、染料供与体要素は熱印画に
染料転写画像を形成するために使用される。このような
プロセスは、熱印刷要素に染料転写画像を形成するた
め、前述のように画像に従つて染料供与体要素を加熱し
て染料画像を染料受容要素に転写することからなる。
【0019】本発明の熱印刷要素と共に使用される染料
供与体要素は、シート形態または連続的なロールもしく
はリボンの形態で使用される。連続的なロールもしくは
リボンを使用する場合には上部に唯一色の染料を有する
か、米国特許第4541830号に開示されているよう
にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラツクなどの相異な
る染料の交代域を有する。本発明の一好適実施太陽で
は、ポリエチレンテレフタレート支持体をシアン、マゼ
ンタおよびイエロー染料の逐次交代域で被覆した染料供
与体要素が使用され、各色に対して前記のプロセスステ
ツプを逐次実施すると三色の染料転写画像が得られる。
勿論、このプロセスを単一色のみで実施すれば、単色の
染料転写画像が得られる。
【0020】本発明で使用する染料供与体要素から染料
を転写するのに使用可能な熱印刷ヘツドは市販されてい
る。例えば、富士通サーマルヘツド(ETP−040M
CS001)、TDKサーマルヘツドF415HH7−
1089またはロームサーマルヘツド(Rohm Th
ermal Head)KE2008−F3が使用可能
である。
【0021】
【実施例】本発明を説明するため、下記の実施例を提示
する。
【0022】実施例 1 接着試験 下記のようにして3層シート複合体を調製した。ジエネ
ラルエレクトリツクレキザン131(ビスフエノールA
ポリカーボネート)(厚み175μm)の熱成形シート
を、ラミネツクス社(Laminex Co.)PAK
III−E積層装置に150℃で通して、表に示したポ
リエステル接着剤の熱成形または溶剤流延された75μ
m厚シートに積層した。同じポリカーボネートの第二シ
ートを該積層装置に175℃で通して、前記複合体の接
着剤側に積層した。第二積層の間、シリコーン処理した
紙タブを複合体の一部分の上に挿入した。両積層物共、
紙担体レリースライナーを用いて調製し、積層装置への
融着を回避した。
【0023】接着測定の前に複合体を室温で最少14時
間放置した。次にインストロンユニバーサル試験機(I
nstron Universal Testing
Machine)モデルTM−1122を用いて、ポリ
エステル接着剤へのポリカーボネートの接着剤接合試験
を実施した。2.54cm(1インチ)幅の試料を複合
体から切り出してT型剥離ジヨイントを形成し、12.
7cm/分(5インチ/分)の剥離速度で試験に供し
た。剥離力測定値は394g/cm(1000g/イン
チ)であることが望ましい。得られた結果を表にまとめ
る。
【0024】本発明のポリエステルおよび対照ポリエス
テルの粘度を標準メルトーシエア粘度試験にて1/秒の
剪断速度(150℃)で評価し、下記の結果が得られ
た。 対照1:シクロヘキサンジメタノール;エチレングリコ
ール;およびテレフタル酸から形成されたランダムコポ
リエステル(ジオールのモル比:C69%、シクロヘ
キサンジメタノール31%) 対照2:シクロヘキサンジメタノール;テレフタル酸;
およびイソフタル酸から形成されたランダムコポリエス
テル(酸のモル比:テレフタル酸83%、イソフタル酸
17%)
【0025】上記の結果は、本発明のコポリエステルが
比較コポリエステルよりもはるかに秀れた接着力を有す
ることを示している。
【0026】実施例 2 IDカードの積層 (A) 6μmのポリエチレンテレフタレート支持体上
に下記の層を記載の順序で被覆して、イエロー染料供与
体要素を調製した。 (1)硝酸ゼラチンの染料遮断層 (ゼラチン、硝酸セルロースおよびサリチル酸をアセト
ン、メタノールおよび水の溶剤中約20:5:2の重量
比にて) (0.17g/m) (2)ブタノン、アセトンおよびシクロヘキサノン(1
4:8:1)の混合溶剤から被覆された、酢酸セルロー
ス(アセチル40%)(0.38g/m)中に下記の
イエロー染料(0.39g/m)を含有する染料層
【0027】
【化2】
【0028】該要素の裏面に、ポリビニルブチラール
(モンサント社ビユトバー76▲R▼Butvar−7
▲R▼Mon−santo)(0.45g/m)中
にポリステアリン酸ビニルを含む滑り層をテトラヒドロ
フラン溶剤から被覆した。 (B)染料層(2)が、ブタノン、アセトンおよびシク
ロヘキサノン(14:4:1)の混合溶剤から被覆され
た酢酸フタル酸水素セルロース(0.38g/m)中
に下記のマゼンタ染料(0.22g/m)を含有した
ことを除き、(A)と同様にしてマゼンタ染料供与体要
素を調製した。
【0029】
【化3】
【0030】(C) 染料層(2)が、ブタノン、アセ
トンおよびシクロヘキサノン(14:4:1)の混合溶
剤から被覆された、酢酸フタル酸水素セルロース(0.
42g/m)中に下記のシアン染料(0.37g/m
)を含有したことを除き、(A)と同様にしてシアン
染料供与体要素を調製した。
【0031】
【化4】
【0032】マクローロン(Makrolon)570
▲R▼(バイエル社のビスフエノールAポリカーボネ
ート樹脂)の塩化メチレン−トリクロロエチレン混合溶
剤溶液を、ICIメリネツクス(Meline
▲R▼)「白色ポリエステル」反射性支持体の上に
2.9g/mの被覆量で被覆して染料受容要素を調製
した。幅75mm(3インチ)の各染料供与体要素スト
リツプの染料側を、印刷されたカード材の染料画像受容
層側と接触させて配した。この組立体をステツパモータ
駆動の引張り装置のあごに固定した。この組立体を直径
14mm(0.55インチ)のゴムローラ上と富士通サ
ーマルヘツド(FTP−040MCS001)の間に置
き、組立体の染料供与体要素側に対しスプリングを用い
て1.6kg(3.5ポンド)の力で圧し、それをゴム
ローラに押し付けた。
【0033】画像形成電子装置を作動させ、引張り装置
を動かして組立体を印刷ヘツドとローラの間で3.1m
m/秒(0.123インチ/秒)にて引張つた。同時に
熱印刷ヘツド内の抵抗要素を0乃至4.5ミリ秒の調節
された時間にわたつて加熱し、連続階調の個人情報化さ
れた(personalixed)試験画像を形成し
た。印刷ヘツドに供給された電圧は約19vであつて、
約1.75ワツト/ドツトに相当した。このようにして
多色IDカードが得られた。前述のようにして得られた
IDカードに、引続き以下のように保護用の積層を施し
た。先ず175μm厚みのポリカーボネートカバーシー
トを、熱成形または溶剤流延した75μm厚接着剤シー
トに積層し、続いて、前述のIDカードに積層した。次
に第二の接着剤積層カバーシートをIDカードの裏面に
積層した。この積層は、印刷されたカードの前面および
裏面に保護作用を与えた。
【0034】実施例3 特開昭60−204397号公報には、画像保護のため
にカラーハードコピー印画紙にカバーフィルムを接着す
るための積層用接着剤としてバイロン300(Vylo
n 300)を使用する例が開示されている。バイロン
300を加水分解ガスクロマトグラフィーで分析し、テ
レフタール酸及びセバシン酸の混合物(それぞれ、69
/31モル%)とエチレングリコール及びネオペンチル
グリコールの混合物(52/48モル%)とから重合さ
れた共重合体であることを確認した。
【0035】対照ポリエステルは、テレフタール酸及び
セバシン酸の混合物(それぞれ、69/31モル%)と
エチレングリコール及びネオペンチルグリコールの混合
物(52/48モル%)とを有するバイロン300の構
造に基づき、製造した。本発明のポリエステルは、テレ
フタール酸及びセバシン酸の混合物(それぞれ、85/
15モル%)とエチレングリコール及びネオペンチルグ
リコールの混合物(52/48モル%)を含むように製
造した。したがって、本発明のポリエステルはセバシン
酸の含量(15モル%)の点で、対照のもの(30モル
%)と異なっている。
【0036】このようにして製造されたポリエステル
は、15.75重量%の濃度でメチレンクロリドに溶解
し、175μm厚のポリ(エチレンテレフタレート)支
持体上にハンドコーティングナイフで塗布した。湿潤被
覆量は200cm/m、乾燥被覆量は42.2g/
であった。この被覆を50℃で1時間乾燥し、本願
明細書の実施例2の方法により、150℃に設定したラ
ミナックスPAKIII−E積層装置を用いて、2枚の
熱染料転写プリント(1及び2)に積層した。積層し、
又は積層しない熱染料転写プリントを70℃の暗所オー
ブン内で8日間放置し、この条件下での熱及び接着剤の
影響を調べた。次の結果が得られた。
【0037】 表の結果によれば、高いセバシン酸含量のポリエステル
積層用接着剤では、促進された保持条件下において許容
できない程度に画像に汚れを生じることが判明した。
【0038】実施例4 実施例3を、下記のポリエステル用いて繰り返した。上
記実施例3の対照ポリエステルをこの実験例にも用い
た。すなわち、テレフタール酸及びセバシン酸の混合物
(それぞれ、69/31モル%)とエチレングリコール
及びネオペンチルグリコールの混合物(52/48モル
%)とからの共重合体である。上記実施例3におけるポ
リエステルを本発明のサンプルとしてこの実験例に用い
た。すなわち、テレフタール酸及びセバシン酸の混合物
(それぞれ、85/15モル%)とエチレングリコール
及びネオペンチルグリコールの混合物(52/48モル
%)からの共重合体である。
【0039】さらに、本発明の別のポリエステルとし
て、イソフタール酸及びグルタル酸の混合物(それぞ
れ、85/15モル%)とブチレングリコールとを含む
ポリエステルを製造した(以下、実施例4ポリエステル
という)。
【0040】また、本願明細書に記述されたコンパウン
ド1)、2)(脂肪族二塩基酸を含有せず)この実施例
でも使用した。すなわち、1)1,4−ブタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール及びテレフタール酸から
なるランダム共重合ポリエステル(ジオールのモル比:
80%C及び20%C)、2)1,4−ブタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、テレフタール酸及び
イソフタール酸からなるランダム共重合ポリエステル
(ジオールのモル比:65%C及び35%C、酸の
モル比:90%テレフタール酸、10%イソフタール
酸)。積層温度が177℃であること及び11日間暗所
で70℃のオーブン中に放置することを除き、 実施例
3のようにポリエステルを試験し、この条件下で画像に
対する熱及び接着剤の影響を調べた。ポリエステルの粘
度は150℃・1/秒で測定した。
【0041】結果を次の表に示す。
【0042】表の結果によれば、高いセバシン酸含量の
ポリエステル積層用接着剤では、促進された保持条件下
において許容できない程度に画像に汚れを生じることが
判明した。更に、この結果によれば、セバシン酸以外の
二塩基酸、例えばグルタル酸も効果的であった。また、
二塩基酸が0%であるポリエステルも有効であった。
【0043】実施例5 実施例3の対照ポリエステル(31モル%のセバシン酸
を含有)、バイロン300(31モル%のセバシン酸を
含有)、及び実施例3の本発明ポリエステル(15モル
%のセバシン酸を含有)を用いて、実施例3を繰り返し
た。各ポリエステルを実施例3と同様に試験し、次の結
果を得た。 表の結果によれば、高いセバシン酸含量のポリエステル
積層用接着剤では、促進された保持条件下において許容
できない程度に画像に汚れを生じることが判明した。
【0044】本発明のコポリエステル接着剤を用いる二
重積層複合体を強制剥離すると、熱的に転写された染料
画像を含有するポリカーボネートの染料受容体層から熱
プリントの白色ポリエステル支持体が剥がれた。これ
は、「安全」積層が得られたこと、すなわち検出されず
に変造不可能なものが得られたことを示している。しか
しながら、対照コポリエステル接着剤を用いた二重積層
複合体を剥離しても、接着剤層−受容体層の界面または
接着剤層−カバーシートの界面で容易に離層するだけで
あつた。この複合体は弱い接着力、耐久性および安全性
のため不満足であつた。
【0045】積層カード上の画像の汚れについても視覚
的に観察した。本発明の接着剤重合体はいずれも目につ
くような汚れを発生しなかつた。更に本発明の接着剤重
合体はいずれも染料の光安定性に有害な作用を及ぼさな
かつた。 発明の効果 本発明の使用により、調節温度で溶融可能であつてID
カード受容体層表面、カード支持材および保護カバーシ
ートに急速、強固かつ均一に接着する接着材が提供され
る。本発明に使用される接着剤は染料の安定性に有害な
作用を及ぼさず、熱的染料転写画像またはカード上の何
等かの補助情報の鮮明度を変えることもない。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱的に転写された染料画像を含む層を支持
    体上に有する熱的印刷要素において、該要素の一方の面
    又は両面が接着剤を用いてカバーシートで積層されてお
    り、該接着剤が1種以上の芳香族二塩基酸と1種以上の
    脂肪族ジオールとの線状のランダムコポリエステルから
    なり、前記のコポリエステルが150℃で1,000な
    いし20,000ポイズの溶融粘度を有するものであ
    、ことを特徴とする熱的印刷要素。
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