JP4253867B2 - Reversible thermosensitive recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、会員カード、IDカード、クレジットカード、キャッシュカード、ICカード等に利用される可逆性感熱記録媒体に係り、より詳細には、記録および消去を熱によって可逆的に行え、高コントラストかつ高耐性の可逆性感熱記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、会員カード、IDカード、クレジットカード、キャッシュカード、ICカード等に関して文字、記号、図形等の情報の記録および消去を可逆的に行える媒体の要求が非常に高かった。この情報の記録および消去を加熱によって可逆的に行える可逆性感熱記録媒体は、例えば、特開昭54−119377号公報、特開昭55−154198号公報、特開平5−85045号公報等に開示されている。そのような可逆性感熱記録媒体は、支持体上に、樹脂マトリクス材と樹脂マトリクス材に分散された有機低分子化合物との混合物からなる感熱記録層を設けてなる。感熱記録層は、加熱温度に依存して透明状態と白濁状態との二つの状態間で可逆的に相変化し、情報の記録や表示および消去を行うものであり、常温では、各状態が維持される。
【0003】
このような可逆性感熱記録媒体は、カード基材に感熱記録材料を直接的に、印刷法、コーティング法等により設けることによって作製され、ポリエチレンテレフタレート(PET)基材を用いたポイントカードが実用化されている。一方、厚さ0.76mmの会員カード、IDカード、ICカード等のプラスチックカードは、別のプラスチック支持体に感熱記録層を設け、テープ、フィルム等の形状に加工した後、これを接着剤等を介してプラスチックカード上に設けることによって作製されている。
【0004】
このような熱によって相変化を利用した可逆性感熱記録媒体は、記録状態と消去状態との間のコントラストの向上、化学的耐性の向上が強く要望されている。透明状態と不透明状態との間のコントラストを向上させる方法として、例えば特開昭64−14079号公報等には、アルミニウム等の金属からなる光反射層を支持体の外側で感熱記録層上に設けてコントラストを向上させる方法が開示され、また例えば特開平4−220400号公報等には、感熱記録層をカード基材に接着する接着剤層の中に空気層を設けてコントラストを向上させる方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行技術におけるように、光反射層上に感熱記録材料を設ける場合、光反射層は主に金属アルミニウム等の蒸着膜が用いられ、この蒸着膜に接着する感熱記録材料の樹脂マトリクス材はほとんどなく、材料が限定され意図した可逆特性を得ることができないか、可逆特性が得られる場合には、光反射層との密着性、化学的耐性が劣る。また、空気層を感熱記録層の背面に設けた場合においても点圧や擦れに対して感熱記録層が変化したり、剥離する場合がある。すなわち、これらいずれの方法に関しても、層間での接着力、化学的耐性に問題があり、十分な耐性が得られなかった。
【0006】
本発明は以上のような問題点に着目してなされたもので、可逆性感熱記録媒体の耐性を向上することができ、高コントラストな可逆性感熱記録媒体を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、所定のコントラスト向上手段を可逆性感熱記録層を支持するプラスチック支持体内部に設けることにより、コントラストを向上させることができるとともに、プラスチック支持体上に接着剤を介して直接感熱記録層を形成することができるので、両者の密着性が向上し、ひいては化学的耐性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明によれば、樹脂マトリクスと樹脂マトリクス中に分散された有機低分子物質とを含む、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱記録層を接着剤層を介してプラスチック支持体上に設けた感熱記録媒体において、該プラスチック支持体は、該プラスチック支持体の最上層を構成する第1のプラスチック支持体層と第2のプラスチック支持体層からなり、前記該第1のプラスチック支持体層の下面部分または第2のプラスチック支持体層の上面部分に、入射光を全反射する光反射層からなる、感熱記録層のコントラストを向上させる手段が設けられ、前記コントラスト向上手段は、可逆性感熱記録媒体表面の表示部に対応する領域に形成されており、前記第1のプラスチック支持体層と第2のプラスチック層とは、熱ラミネートにより一体化されていることを特徴とする可逆性感熱記録媒体が提供される。
【0010】
コントラスト向上手段は、可逆性感熱記録媒体表面の表示部に対応する支持体の内部領域に形成されていることが好ましい。
【0011】
また、本発明においては、コントラスト向上手段に隣接して着色層を設けることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。全図にわたり、同一部材・個所には同一符号が付されている。
図1は本発明の可逆性感熱記録媒体の断面図であり、本発明の基本的構成を示す。
【0013】
図1に示す可逆性感熱記録媒体10は、以後詳述するコントラスト向上手段12を内部に有するプラスチック支持体11を備える。このプラスチック支持体11の上には接着剤層13を介して可逆性感熱記録層14が設けられ、その上に保護層15が設けられている。
【0014】
本発明において、プラスチック支持体11は、500μm以上の総厚を有することが好ましく、また、以後詳述するように、プラスチック支持体11は、上に接着剤層13が直接形成される第1の支持体層とこの第1の支持体層に接して設けられた第2の支持体層の少なくとも2層の支持体層により構成されることが好ましい。第1の支持体層は、光透過率が0.5〜1.0である透明なものであり、他方第2の支持体層は、光透過率0〜1.0を有することが好ましい。
【0015】
本発明において、感熱記録層14は、樹脂マトリクス材中に分散された有機低分子物質の結晶状体の変化によって白濁・透明が可逆的に変化するもので印加される熱エネルギーによって白濁および、透明状態を制御することができる。例えば、感熱記録層14は、70ないし100℃程度の温度では透明であり、例えば120℃では白濁し得る。常温では、透明状態も白濁状態もそのまま維持される。
【0016】
感熱記録層14中に分散される有機低分子物質は、当該分野で既知のものであり、脂肪酸若しくは脂肪酸誘導体または脂環式カルボン酸を例示することができる。より具体的には、これら酸として、飽和もしくは不飽和酸、あるいはジカルボン酸を用いることができ、その誘導体としては、エステル、アミド等を例示することができる。飽和脂肪酸の具体例を挙げると、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチル酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ナノデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等である。不飽和脂肪酸の具体例を挙げると、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、ソルビン酸、ステアロール酸等である。これら有機低分子物質は、単独で用いることができるが、2種以上を混合して用いることが好ましい。
【0017】
上記有機低分子物質を分散させる樹脂マトリックス材としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロースアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂あるいはその共重合体、またはそれらの混合物を用いることができる。
【0018】
また、可逆性感熱記録部の透明化温度範囲を制御するため、樹脂の可塑剤、高沸点溶剤等を樹脂マトリックス材に対し、0.1%から20重量%の割合で添加することができる。さらに、可逆性感熱記録部の繰り返し印字消去耐性を向上させるため、使用する樹脂マトリックス材に適合した三次元架橋性硬化剤、架橋剤等を樹脂マトリックス材に対し、0.5%から10重量%の割合で添加することができる。
【0019】
なお、有機低分子物質は、樹脂マトリックスの重量に対して、15ないし70重量%の範囲で配合することが好ましい。有機低分子物質が15重量%未満であると、白濁時の白さが不足し、他方有機低分子物質が70重量%を超えると、感熱記録層の膜強度が十分なものとならないおそれがある。
【0020】
通常、感熱記録層14は、4μm〜40μmに形成することができる。
プラスチック支持体11上に感熱記録層14を接着させる接着剤層13は、は、軟化点150℃以下の高分子材料を印刷法、コーティング法により、膜厚0.5μm〜10μmに塗布し設けることが好ましい。そのような高分子材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂の単独、混合或いは共重合物、エラストマー等を例示することができる。好ましくは、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂が用いられる。
【0021】
感熱記録層15上に設けられる保護層15は、透明なものであって、サーマルヘッド等の物理的な擦れや、汗、薬品等による刺激から感熱記録層14を保護する役割を果たすものであり、印刷法、コーティング法等により、膜厚0.2から10μm程度に設けることができる。保護層15は、通常、樹脂により形成され、そのような樹脂としては、例えば、(メタ)アクリレート系樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート系樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド樹脂等の従来公知の紫外線または電子線硬化樹脂を単独あるいは混合して用いることができる。さらに、耐性の向上、記録の際のスティッキング防止のために、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、シリコンワックス等のワックス類、あるいは炭酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、シリカ、アルミナ、タルク等の体質顔料、シリコーン油脂等の油脂類を保護層15の透明性を損なわない範囲で添加することができる。また、サーマルヘッドで記録・消去した際、熱の伝導性を制御するため、中空フィラー、ビーズ等を透明性を損なわない範囲で添加することができる。
【0022】
さて、本発明において、接着剤層13、感熱記録層14および保護層15は、それぞれ、別々にプラスチック支持体11上に順次形成することもできるが、これら三層構造を予めプラスチックフィルム16上に、保護層、感熱記録層および接着剤層の順に、印刷法、コーティング法等により形成しておき、このプラスチックフィルム16を接着剤層13においてプラスチック支持体11の表面に接触させて、当業者に公知の熱転写法、熱ロール転写法、熱ラミネート法、押し出し成形法、インジェクション成形法、カレンダ成形法等の方法により、三層構造をプラスチック支持体11上に転写させることが好ましい。この場合、保護層15は、プラスチックフィルム16から容易に剥離し得るものであることが好ましいが、上に例示した樹脂はいずれもそのような剥離性を有する。
【0023】
上記転写法に用いるプラスチックフィルム16は耐熱性、引っ張り強度等に優れた強靱なプラスチックフィルムであることが好ましい。そのようなプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)、ポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム)、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム(PPSフィルム)等のフィルムが使用できる。これらフィルムは加工性、操作性を考慮し、物理特性の優れた厚さ4μmから100μmの範囲から選択され、好ましくは16μmから50μm前後の厚さが用いられる。
【0024】
なお、本発明において、感熱記録層14は、従って、接着剤層13および保護層15も、図1(および図2ないし図6)に示すように、可逆性感熱記録媒体表面の表示部上にのみ、形成することができるが、支持体11の表面全体にわたって形成することもできる。また、コントラスト向上手段12は、上記表示部に対応する支持体11の内部領域に設けられることが好ましい。
【0025】
以後より具体的に説明するが、コントラスト向上手段12は、入射する光に対する屈折率の差によりコントラストを向上させるものと、入射する光をほぼ全反射することによりコントラストを向上させるものとがある。前者のコントラスト向上手段は、支持体11内部に設けられ、通常空気が存在する空洞部により、後者のコントラスト向上手段は、支持体11内部に設けられた光反射層により構成することができる。
【0026】
以下、図2〜図6を参照して、本発明におけるコントラスト向上手段12(図1参照)をさらに具体的に説明する。
図2は、本発明における第1の態様によるコントラスト向上手段を有する可逆性感熱記録媒体の概略断面図である。
【0027】
図2に示すように、プラスチック支持体11は、図1に関して好ましい態様として示したように、2つのプラスチック支持体層111および112を貼り合せてなる。接着剤層13が直接形成される第1の支持体層111は、上にも述べたように、光透過率が0.5〜1.0である透明なものであり、この第1の支持体層111に接して設けられる第2の支持体層は、光透過率0〜1.0を有することが好ましい。これら支持体層111,112を構成するプラスチックとしては、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂等のプラスチック材料を使用することができる。これらプラスチック材料にその光透過率に応じて、白色顔料、黒色顔料その他の着色剤を添加することとができる。
【0028】
各支持体層111,112の厚さは、それぞれ、50μm〜1000μm程度の範囲から選択されるが、上に述べたように、好ましくは貼り合わせたプラスチック支持体11の厚さは、500μm以上である。
【0029】
さて、図2に示すように、第1の支持体層111には、その裏面から、感熱記録媒体表面の表示部に対応する領域にわたって溝もしくは凹部21が形成されている。溝21の深さは、第1の支持体層111の強度を確保するためには、0.05μmないし第1の支持体層111の厚さの50%相当の深さの範囲内にあることが好ましい。
【0030】
このように表示部に対応するプラスチック支持体11の内部領域に溝121と第2の支持体層11bの上面によって規定される空洞部121(この内部には、空気が存在する)が存在することにより、第1の支持体層111は、当該部位で第2の支持体層112とは非接触状態となって、入射光の屈折率が変化し、感熱記録層14の透明状態および白濁状態でのコントラストを向上させることができる。このように、第1の態様では、空気が存在する空洞部121がコントラスト向上手段を構成する。
【0031】
なお、上記第1の態様は、溝21を第1の支持体層111の裏面から設けたものであるが、溝21を第1の支持体層111ではなく、第2の支持体層112の上面から設けても同様のコントラスト向上効果が得られることはいうまでもない。
【0032】
図3は、本発明における第2の態様によるコントラスト向上手段を有する可逆性感熱記録媒体の概略断面図である。
図3に示すように、プラスチック支持体11は、図2の感熱記録媒体と同様、2つのプラスチック支持体層111および112からなる。しかしながら、図3における第2の態様では、これら支持体層111と112との間に、スペーサ31を介在させている。このスペーサ31は、感熱記録媒体の表示部に対応する領域に開口31aを有するものであり、この開口31aにおいて、第1の支持体層111と第2の支持体層112とは非接触状態となり、その部位で支持体11内部に空洞121’が形成される結果、図2に示すコントラスト向上手段と同様のコントラスト向上効果を奏する。
【0033】
このようなスペーサ31は、例えば、プラスチック支持体11との接着性や加工性等の良好なポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂等のプラスチック材料で形成することが好ましい。また、スペーサ31の厚さは10μm〜500μmの範囲内にあることが好ましい。なお、スペーサ31を加えた支持体11全体の総厚さは、上に述べたように、500μm以上であることが好ましい。
【0034】
図4は、本発明における第3の態様によるコントラスト向上手段を有する可逆性感熱記録媒体の概略断面図である。
図4に示すように、プラスチック支持体11は、図2の感熱記録媒体と同様、2つのプラスチック支持体層111および112からなり、図2に示すプラスチック支持体11と同様に、第1の支持体層111には、その裏面から、感熱記録媒体表面の表示部に対応する領域にわたって溝もしくは凹部21が形成されている。しかしながら、この第3の態様においては、溝21内に複数のビーズ41もしくは球状粒子が充填されている。このビーズ41は、空洞部121において第1の支持体層111を支持体層するとともに、空洞部121内になお空隙を存在させるものである。従って、ビーズ41の球径は、実質的に溝21に等しいことが好ましいとともに、第1の支持体層111を支持体層するための機械的強度が要求される。そのようなビーズは、ガラスあるいは高分子材料で形成することができる。高分子材料としては、例えば、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂等を使用することができる。これらビーズ41は、接着剤42により空洞部121内に固定させることができるが、いうまでもなく接着剤42は、これらビーズ41を埋没させてはならないので、ビーズ41はビーズを固定する接着剤42の厚さの1.3〜3倍の粒径を有することが好ましい。なお、ビーズ41は、通常、1ないし100μmの径を有することができる。
【0035】
このようにビーズ41を空洞内121に充填しても、第1の支持体層111と第2の支持体層112とは、ビーズとの接触部は多数存在するものの、互いに接触しない非接触部が多数存在するので、上記第1の態様におけるような空洞部121により構成されるコントラスト向上手段と同様のコントラスト向上効果が得られる。なお、接着剤42は、図4に示すように、第1の支持体層111側においてビーズを固定するように設けることができるが、溝21を第2の支持体層に設けることができると同様、第2の支持体層112側でビーズを固定するように設けることもできる。
【0036】
なお、上記第3の態様は、ビーズ41を溝21により規定される空洞部121内に充填したものであるが、ビーズ41を図3に関して述べたスペーサ31により規定される空洞部121’内に充填しても同様の効果が得られることはいうまでもない。また、
図5は、本発明における第4の態様によるコントラスト向上手段を有する可逆性感熱記録媒体の概略断面図である。
【0037】
図5に示すように、プラスチック支持体11は、図2の感熱記録媒体と同様、2つのプラスチック支持体層111および112からなる。しかしながら、この第4の態様においては、第2の支持体層112の上面に光反射層51からなるコントラスト向上手段が形成されている。このような光反射層51は、金属光沢を有する層であり、金属光沢塗料、金属箔の転写、接着およびラミネート法、金属の蒸着法等により設けることができる。この光反射層51は、入射光を全反射させて、感熱記録層14の透明状態および白濁状態におけるコントラストを向上させる。
【0038】
なお、光反射層51は、第2の支持体層111の上面ではなく、第1の支持体層111の裏面に設けてもよい。
図6は、本発明の第5の態様に係る感熱記録媒体の断面図である。
【0039】
図6に示す感熱記録媒体は、図2ないし図4に示すコントラスト向上手段12のいずれか1つを設けた支持体11内に、感熱記録層14の色調を変更させるために、コントラスト向上手段に隣接させてさらに着色層61を設けたものである。着色層61は、空洞部底面、すなわち、第2の支持体層112の上面に、または第1の支持体層111の裏面に設けることができる。このような着色層61は、通常、インキに着色顔料、染料等を分散、溶解させ、これを印刷することにより形成することができる。
【0040】
以上の説明からもわかるように、本発明においては、コントラスト向上手段12をプラスチック支持体11の内部に設けているため、感熱記録層14を接着剤13で直接接着することができ、両者の間の密着性が大幅に向上し、ひいては、可逆性感熱記録媒体の化学的耐性が大幅に向上する。
【0041】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
実施例1
本実施例では、図2に示す構造の感熱記録媒体を作製した。
【0042】
すなわち、厚さ25μmの透明ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム16(図1参照)に下記組成の保護層塗料をグラビア法を用いて高圧水銀ランプで500mJ/cm2 (205nm)のエネルギーで硬化させ、塗布厚4μmの保護層を成膜した。この保護層の上面に樹脂マトリックス材中に分散された有機低分子物質からなる下記組成の感熱記録塗料をグラビア法を用いて乾燥温度130℃、塗布厚9μmで塗布した。さらに、この感熱記録層の上面に下記組成の接着剤塗料をグラビア印刷法を用いて乾燥温度100℃、塗布厚3μmで塗布して可逆性感熱記録シートを得た。
【0043】
他方、第1の支持体層111として、光透過率0.7、厚さ100μmの透明ポリ塩化ビニル樹脂シートの感熱記録層形成部位とほぼ対応する部分を約30μmの深さで削り取り、溝21を設けた。この溝付きシート111を第2の支持体層112としての厚さ660μmの黒色ポリ塩化ビニル樹脂シートとを熱ラミネート法を用いて一体化してプラスチック支持体11を作製した。
【0044】
ついで、上記可逆性感熱記録シートを熱転写法によって転写温度230℃、0.5秒の条件によりプラスチック支持体11の第1の支持体層111上に転写して可逆性感熱記録媒体を得た。
【0045】
得られた可逆性感熱記録媒体はサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.4mJ/ドットで印字が可能であり、またサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.2mJ/ドットで印字データは消去できた。このときのコントラストはΔOD=0.5以上あり、繰り返し印字回数も100回以上実現し、層間の密着性が高く実用性のある可逆性感熱記録媒体が得られた。
【0046】
(保護層塗料の組成)
アクリルオリゴマー 50重量部
ウレタンアクリレート 50重量部
ベンゾフェノン光開始剤 1重量部
テフロンフィラー 1.5重量部
炭酸カルシウム 1.5重量部
トルエン 70重量部
メチルエチルケトン 70重量部
【0047】
(感熱記録層塗料の組成)
ベヘン酸 16重量部
セバシン酸 4重量部
塩化ビニル/酢酸ビニル共重合樹脂 50重量部
テトラヒドロフラン 120重量部
トルエン 40重量部
【0048】
(接着剤塗料の組成)
ポリエステル系樹脂 40重量部
トルエン 40重量部
メチルエチルケトン 40重量部
【0049】
実施例2
本実施例では、図3に示す構造の感熱記録媒体を作製した。
すなわち、まず、光透過率0.7、厚さ100μmの透明ポリ塩化ビニル樹脂シートから感熱記録層形成領域とほぼ対応した部分を切り取って開口31aを形成してスペーサ31を作製した。ついで、第1の支持体層111としての光透過率0.7、厚さ100μmの透明ポリ塩化ビニル樹脂シートと第2の支持体層としての厚さ560μmの黒色ポリ塩化ビニル樹脂シート112との間に上記スペーサ31を介在させて、熱ラミネート法を用いてこれらを一体化してプラスチック支持体11を得た。
【0050】
しかる後、実施例1と同様に作製した可逆性感熱記録シートを熱転写法によって転写温度230℃、0.5秒の条件によりプラスチック支持体11の第1の支持体層111上に転写して可逆性感熱記録媒体を得た。
【0051】
得られた可逆性感熱記録媒体はサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.4mJ/ドットで印字が可能であり、更にサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.2mJ/ドットで印字データは消去できた、このときのコントラストはΔOD=0.5以上あり、繰り返し印字回数も100回以上実現し、層間の密着性が高く実用性のある可逆性感熱記録媒体が得られた。
【0052】
実施例3
本実施例では、図3に示す構造を有する可逆性感熱記録媒体を作製した。
すなわち、第1の支持体層111としての光透過率0.8、厚さ200μmの透明PETシートに深さ10μmの溝21を形成し、その溝21内に、平均粒径10μmの高分子ビーズを分散した下記組成の高分子ビーズ分散塗料をスクリーン印刷法を用いて乾燥温度60℃、塗布厚5μmで塗布し、高分子ビーズの突出部がビーズ球径の10%程度存在するようにした。このビーズ付きシート111に厚さ560μmの黒色PETシートを熱ラミネート法を用いて一体化してプラスチック支持体111を得た。
【0053】
ついで、実施例1と同様に作製した可逆性感熱記録シートを熱転写法によって転写温度230℃、0.5秒の条件により上記プラスチック支持体11の第1の支持体層111上に転写して可逆性感熱記録媒体を得た。
【0054】
得られた可逆性感熱記録媒体はサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.4mJ/ドットで印字が可能であり、またサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.2mJ/ドットで印字データは消去できた。このときのコントラストはΔOD=0.5以上あり、繰り返し印字回数も100回以上実現し、層間の密着性が高く実用性のある可逆性感熱記録媒体が得られた。
【0055】
(高分子ビーズ塗料の組成)
ポリエステル樹脂ビーズ 5重量部
ウレタン樹脂 50重量部
トルエン 70重量部
メチルエチルケトン 70重量部
【0056】
実施例4
本実施例では、図6に示す構造の感熱記録媒体を作製した。
すなわち、第1の支持体層111の光透過率0.7、厚さ100μmの透明ポリ塩化ビニル樹脂シートの感熱記録層形成領域にほぼ対応した部分を約30μmの深さで削り取り溝21を形成した。他方、第2の支持体層112としての厚さ660μmの白色ポリ塩化ビニル樹脂シートの上記溝21に対応する部分に下記組成の着色塗料をスクリーン印刷法を用いて乾燥温度60℃、塗布厚2μmで塗布し着色層61を形成した。これら第1の支持体層111と第2の支持体層112とを熱ラミネート法を用いて一体化しプラスチック支持体11を得た。
【0057】
ついで、実施例1と同様に作製した可逆性感熱記録シートを熱転写法によって転写温度230度、0.5秒の条件により上記プラスチック支持体11の第1の支持体層111上に転写して可逆性感熱記録媒体を得た。
【0058】
得られた可逆性感熱記録媒体はサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.4mJ/ドットで印字が可能であり、更にサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.2mJ/ドットで印字データは消去できた。このときのコントラストはΔOD=0.5以上あり、繰り返し印字回数も100回以上実現し、層間の密着性が高く実用性のある可逆性感熱記録媒体が得られた。
【0059】
(着色塗料の組成)
赤系染料 5重量部
ウレタン樹脂 50重量部
トルエン 70重量部
メチルエチルケトン 70重量部
【0060】
実施例5
本実施例では、図5に示す構造の可逆性感熱記録媒体を作製した。
まず、第1の支持体層111としての光透過率0.8、厚さ200μmの透明PETシートの感熱記録層形成領域に対応する部分にアルミニウム粉を分散した下記組成の金属光沢塗料をスクリーン印刷法を用いて乾燥温度60℃、塗布厚3μmで塗布した。更に、これと厚さ560μmの白色PETシートとを熱ラミネート法を用いて一体化しプラスチック支持体11を得た。
【0061】
ついで、実施例1と同様に作製した可逆性感熱記録シートを熱転写法によって転写温度230℃、0.5秒の条件により上記プラスチック支持体11の第1の支持体111上に転写して可逆性感熱記録媒体を得た。
【0062】
得られた可逆性感熱記録媒体はサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.4mJ/ドットで印字が可能であり、更にサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.2mJ/ドットで印字データは消去できた。このときのコントラストはΔOD=0.5以上あり、繰り返し印字回数も100回以上実現し、層間の密着性が高く実用性のある可逆性感熱記録媒体が得られた。
【0063】
(金属光沢塗料の組成)
アルミニウム粉 15重量部
ウレタン樹脂 50重量部
トルエン 70重量部
メチルエチルケトン 70重量部
【0064】
比較例1
第1の支持体層としての光透過率0.8、厚さ200μmの透明PETシートと第2の支持体層としての厚さ560μmの黒色PETシートをPET用接着剤を介して熱ラミネート法を用いて一体化しプラスチック支持体を得た。ついで、実施例1と同様に作製した可逆性感熱記録シートを熱転写法によって転写温度230度、0.5秒の条件により上記プラスチック支持体の第1の支持体層上に転写して可逆性感熱記録媒体を得た。
【0065】
得られた可逆性感熱記録媒体はサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.4mJ/ドットで印字が可能であり、更にサーマルヘッドを用いて、印加エネルギー0.2mJ/ドットで印字データは消去できた。このときのコントラストはΔOD=0.3以下あり、繰り返し印字回数は100回以上実現したが、コントラストが低すぎ、実用的には不向きである。
【0066】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、プラスチック支持体の内部にコントラストを向上する構成を設けたことにより、プラスチック材であるカードおよびプラスチックシート等の表面あいは裏面に可逆性感熱記録媒体を設けることができ、感熱記録層の繰り返し印字および消去が可能であり、層間の密着性が飛躍的に向上し、高耐性、高コントラストな可逆性感熱記録媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可逆性感熱記録媒体の基本構造を示す概略断面図。
【図2】本発明の一実施の形態に係る可逆性感熱記録媒体の概略断面図。
【図3】本発明の他の実施の形態に係る可逆性感熱記録媒体の概略断面図。
【図4】本発明のさらに他の実施の形態に係る可逆性感熱記録媒体の概略断面図。
【図5】本発明のさらに他の実施の形態に係る可逆性感熱記録媒体の概略断面図。
【図6】本発明のさらに他の実施の形態に係る可逆性感熱記録媒体の概略断面図。
【符号の説明】
11…プラスチック支持体
12…コントラスト向上手段
13…接着剤層
14…感熱記録層
15…保護層
16…プラスチックフィルム
21…溝
31…スペーサ
41…ビーズ
42…接着剤
51…光反射層
61…着色層
111…第1の支持体層
112…第2の支持体層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reversible thermosensitive recording medium used for a membership card, an ID card, a credit card, a cash card, an IC card, and the like. More specifically, recording and erasing can be performed reversibly by heat, and high contrast and The present invention relates to a highly resistant reversible thermosensitive recording medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been a very high demand for a medium capable of reversibly recording and erasing information such as characters, symbols, and graphics for member cards, ID cards, credit cards, cash cards, IC cards, and the like. A reversible thermosensitive recording medium capable of reversibly recording and erasing information by heating is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 54-119377, 55-154198, and 5-85045. Has been. Such a reversible thermosensitive recording medium is provided with a thermosensitive recording layer made of a mixture of a resin matrix material and an organic low molecular weight compound dispersed in the resin matrix material on a support. The heat-sensitive recording layer reversibly changes between two states, a transparent state and a cloudy state, depending on the heating temperature, and records, displays, and erases information. Each state is maintained at room temperature. Is done.
[0003]
Such a reversible thermosensitive recording medium is produced by providing a thermosensitive recording material directly on a card substrate by a printing method, a coating method, etc., and a point card using a polyethylene terephthalate (PET) substrate is put into practical use. Has been. On the other hand, plastic cards such as membership cards, ID cards, and IC cards with a thickness of 0.76 mm are provided with a heat-sensitive recording layer on another plastic support, processed into a tape, film, etc., and then used as an adhesive. It is produced by providing on a plastic card via.
[0004]
Such a reversible thermosensitive recording medium utilizing a phase change by heat is strongly demanded to improve the contrast between the recorded state and the erased state and to improve the chemical resistance. As a method for improving the contrast between the transparent state and the opaque state, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-14079, a light reflecting layer made of a metal such as aluminum is provided on the thermosensitive recording layer outside the support. A method for improving the contrast is disclosed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-220400 discloses a method for improving the contrast by providing an air layer in an adhesive layer for adhering the thermosensitive recording layer to the card substrate. It is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as in the above prior art, when a heat-sensitive recording material is provided on the light reflecting layer, the light reflecting layer is mainly a vapor-deposited film such as metal aluminum, and the resin matrix material of the heat-sensitive recording material that adheres to the vapor-deposited film. When the material is limited and the intended reversible characteristics cannot be obtained or the reversible characteristics are obtained, the adhesion to the light reflecting layer and the chemical resistance are poor. Even when an air layer is provided on the back side of the heat-sensitive recording layer, the heat-sensitive recording layer may change or peel off due to point pressure or rubbing. That is, in any of these methods, there was a problem in the adhesion between layers and chemical resistance, and sufficient resistance could not be obtained.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a reversible thermosensitive recording medium having high contrast, which can improve the resistance of the reversible thermosensitive recording medium.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventors can improve the contrast by providing a predetermined contrast improving means inside the plastic support that supports the reversible thermosensitive recording layer, Since the heat-sensitive recording layer can be directly formed on the plastic support via an adhesive, it has been found that the adhesion between the two is improved, and consequently the chemical resistance is improved, and the present invention has been completed.
[0008]
That is, according to the present invention, a thermosensitive recording layer containing a resin matrix and a low molecular weight organic substance dispersed in the resin matrix and having a reversible change in transparency depending on temperature is supported on the plastic via the adhesive layer. In the heat-sensitive recording medium provided on the body, the plastic support includes a first plastic support layer and a second plastic support layer constituting the uppermost layer of the plastic support, and the first plastic A means for improving the contrast of the heat-sensitive recording layer, comprising a light reflecting layer that totally reflects incident light, is provided on the lower surface portion of the support layer or the upper surface portion of the second plastic support layer, The contrast improving means is formed in a region corresponding to the display part on the surface of the reversible thermosensitive recording medium, The reversible thermosensitive recording medium is provided in which the first plastic support layer and the second plastic layer are integrated by thermal lamination.
[0010]
The contrast improving means is preferably formed in the inner region of the support corresponding to the display portion on the surface of the reversible thermosensitive recording medium.
[0011]
In the present invention, a colored layer can be provided adjacent to the contrast improving means.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals are assigned to the same members and portions.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the reversible thermosensitive recording medium of the present invention and shows the basic structure of the present invention.
[0013]
A reversible thermosensitive recording medium 10 shown in FIG. 1 includes a
[0014]
In the present invention, it is preferable that the
[0015]
In the present invention, the
[0016]
The organic low molecular weight substance dispersed in the heat-
[0017]
Examples of the resin matrix material for dispersing the organic low molecular weight substance include acrylic resins, urethane resins, polyester resins, cellulose acetate resins, nitrocellulose resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate resins or copolymers thereof. Or mixtures thereof.
[0018]
Further, in order to control the clearing temperature range of the reversible thermosensitive recording part, a resin plasticizer, a high boiling point solvent or the like can be added at a ratio of 0.1% to 20% by weight with respect to the resin matrix material. Furthermore, in order to improve the repetitive print erasure resistance of the reversible thermosensitive recording part, 0.5% to 10% by weight of the resin matrix material with a three-dimensional crosslinkable curing agent and a crosslinking agent suitable for the resin matrix material to be used. Can be added at a ratio of
[0019]
The organic low molecular weight substance is preferably blended in the range of 15 to 70% by weight with respect to the weight of the resin matrix. If the organic low molecular weight material is less than 15% by weight, the whiteness at the time of cloudiness is insufficient, and if the organic low molecular weight material exceeds 70% by weight, the film strength of the thermosensitive recording layer may not be sufficient. .
[0020]
Usually, the
The
[0021]
The
[0022]
In the present invention, the
[0023]
The
[0024]
In the present invention, the heat-
[0025]
As will be described in more detail below, the contrast improving means 12 includes one that improves contrast by the difference in refractive index with respect to incident light, and one that improves contrast by substantially totally reflecting incident light. The former contrast improving means can be provided inside the
[0026]
Hereinafter, the contrast enhancing means 12 (see FIG. 1) according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium having contrast enhancing means according to the first aspect of the present invention.
[0027]
As shown in FIG. 2, the
[0028]
The thickness of each of the support layers 111 and 112 is selected from a range of about 50 μm to 1000 μm. As described above, the thickness of the
[0029]
Now, as shown in FIG. 2, the
[0030]
As described above, the
[0031]
In the first aspect, the
[0032]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium having contrast enhancing means according to the second aspect of the present invention.
As shown in FIG. 3, the
[0033]
Such a
[0034]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium having contrast enhancing means according to the third aspect of the present invention.
As shown in FIG. 4, the
[0035]
Thus, even if the
[0036]
In the third aspect, the
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium having contrast enhancing means according to the fourth aspect of the present invention.
[0037]
As shown in FIG. 5, the
[0038]
The
FIG. 6 is a cross-sectional view of the thermal recording medium according to the fifth aspect of the present invention.
[0039]
The thermal recording medium shown in FIG. 6 is used as a contrast improving means for changing the color tone of the
[0040]
As can be seen from the above description, in the present invention, since the contrast improving means 12 is provided inside the
[0041]
【Example】
Examples of the present invention will be described in detail below.
Example 1
In this example, a thermal recording medium having the structure shown in FIG. 2 was produced.
[0042]
That is, a protective layer paint having the following composition is applied to a transparent polyethylene terephthalate (PET) film 16 (see FIG. 1) having a thickness of 25 μm using a gravure method with a high-pressure mercury lamp at 500 mJ / cm. 2 Curing was performed with an energy of (205 nm) to form a protective layer having a coating thickness of 4 μm. On the upper surface of this protective layer, a heat-sensitive recording paint having the following composition consisting of an organic low molecular weight substance dispersed in a resin matrix material was applied using a gravure method at a drying temperature of 130 ° C. and a coating thickness of 9 μm. Further, a reversible thermosensitive recording sheet was obtained by applying an adhesive paint having the following composition on the upper surface of the thermosensitive recording layer by a gravure printing method at a drying temperature of 100 ° C. and a coating thickness of 3 μm.
[0043]
On the other hand, as the
[0044]
Subsequently, the reversible thermosensitive recording sheet was transferred onto the
[0045]
The obtained reversible thermosensitive recording medium could be printed with an applied energy of 0.4 mJ / dot using a thermal head, and the print data could be erased with an applied energy of 0.2 mJ / dot using a thermal head. . The contrast at this time was ΔOD = 0.5 or more, the number of repeated printings was also realized 100 times or more, and a reversible thermosensitive recording medium having high interlayer adhesion and practicality was obtained.
[0046]
(Composition of protective coating)
50 parts by weight of acrylic oligomer
50 parts by weight of urethane acrylate
1 part by weight of benzophenone photoinitiator
Teflon filler 1.5 parts by weight
Calcium carbonate 1.5 parts by weight
70 parts by weight of toluene
70 parts by weight of methyl ethyl ketone
[0047]
(Composition of thermal recording layer paint)
16 parts by weight of behenic acid
4 parts by weight of sebacic acid
50 parts by weight of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin
120 parts by weight of tetrahydrofuran
40 parts by weight of toluene
[0048]
(Composition of adhesive paint)
40 parts by weight of polyester resin
40 parts by weight of toluene
40 parts by weight of methyl ethyl ketone
[0049]
Example 2
In this example, a thermal recording medium having the structure shown in FIG. 3 was produced.
That is, first, a portion substantially corresponding to the heat-sensitive recording layer forming region was cut out from a transparent polyvinyl chloride resin sheet having a light transmittance of 0.7 and a thickness of 100 μm to form an opening 31a, thereby producing a
[0050]
Thereafter, the reversible thermosensitive recording sheet prepared in the same manner as in Example 1 was transferred onto the
[0051]
The obtained reversible thermosensitive recording medium could be printed with an applied energy of 0.4 mJ / dot using a thermal head, and the print data could be erased with an applied energy of 0.2 mJ / dot using a thermal head. The contrast at this time was ΔOD = 0.5 or more, the number of repeated printings was 100 times or more, and a reversible thermosensitive recording medium with high adhesion between layers and practicality was obtained.
[0052]
Example 3
In this example, a reversible thermosensitive recording medium having the structure shown in FIG. 3 was produced.
That is,
[0053]
Subsequently, the reversible thermosensitive recording sheet produced in the same manner as in Example 1 was transferred onto the
[0054]
The obtained reversible thermosensitive recording medium could be printed with an applied energy of 0.4 mJ / dot using a thermal head, and the print data could be erased with an applied energy of 0.2 mJ / dot using a thermal head. . The contrast at this time was ΔOD = 0.5 or more, the number of repeated printings was also realized 100 times or more, and a reversible thermosensitive recording medium having high interlayer adhesion and practicality was obtained.
[0055]
(Composition of polymer bead paint)
5 parts by weight of polyester resin beads
50 parts by weight of urethane resin
70 parts by weight of toluene
70 parts by weight of methyl ethyl ketone
[0056]
Example 4
In this example, a thermal recording medium having the structure shown in FIG. 6 was produced.
That is, a portion substantially corresponding to the heat-sensitive recording layer forming region of the transparent polyvinyl chloride resin sheet having a light transmittance of 0.7 and a thickness of 100 μm of the
[0057]
Next, the reversible thermosensitive recording sheet produced in the same manner as in Example 1 was transferred onto the
[0058]
The obtained reversible thermosensitive recording medium could be printed with an applied energy of 0.4 mJ / dot using a thermal head, and the print data could be erased with an applied energy of 0.2 mJ / dot using a thermal head. . The contrast at this time was ΔOD = 0.5 or more, the number of repeated printings was also realized 100 times or more, and a reversible thermosensitive recording medium having high interlayer adhesion and practicality was obtained.
[0059]
(Composition of colored paint)
5 parts by weight of red dye
50 parts by weight of urethane resin
70 parts by weight of toluene
70 parts by weight of methyl ethyl ketone
[0060]
Example 5
In this example, a reversible thermosensitive recording medium having the structure shown in FIG. 5 was produced.
First, a metallic gloss paint having the following composition in which aluminum powder is dispersed in a portion corresponding to a heat-sensitive recording layer forming region of a transparent PET sheet having a light transmittance of 0.8 and a thickness of 200 μm as the
[0061]
Subsequently, the reversible thermosensitive recording sheet produced in the same manner as in Example 1 was transferred onto the
[0062]
The obtained reversible thermosensitive recording medium could be printed with an applied energy of 0.4 mJ / dot using a thermal head, and the print data could be erased with an applied energy of 0.2 mJ / dot using a thermal head. . The contrast at this time was ΔOD = 0.5 or more, the number of repeated printings was also realized 100 times or more, and a reversible thermosensitive recording medium having high interlayer adhesion and practicality was obtained.
[0063]
(Composition of metallic luster paint)
15 parts by weight of aluminum powder
50 parts by weight of urethane resin
70 parts by weight of toluene
70 parts by weight of methyl ethyl ketone
[0064]
Comparative Example 1
A transparent PET sheet having a light transmittance of 0.8 and a thickness of 200 μm as a first support layer and a black PET sheet having a thickness of 560 μm as a second support layer are subjected to a heat laminating method through an adhesive for PET. And integrated to obtain a plastic support. Subsequently, the reversible thermosensitive recording sheet produced in the same manner as in Example 1 was transferred onto the first support layer of the plastic support by the thermal transfer method under the conditions of a transfer temperature of 230 ° C. and 0.5 seconds, and the reversible thermosensitive recording sheet. A recording medium was obtained.
[0065]
The obtained reversible thermosensitive recording medium could be printed with an applied energy of 0.4 mJ / dot using a thermal head, and the print data could be erased with an applied energy of 0.2 mJ / dot using a thermal head. . The contrast at this time is ΔOD = 0.3 or less, and the number of repeated printings is 100 times or more, but the contrast is too low to be practically unsuitable.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a reversible thermosensitive recording medium is provided on the back surface or the back surface of a plastic card or plastic sheet by providing a configuration for improving the contrast inside the plastic support. The heat-sensitive recording layer can be repeatedly printed and erased, the adhesion between the layers is remarkably improved, and a highly durable and high-contrast reversible thermosensitive recording medium is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a basic structure of a reversible thermosensitive recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a reversible thermosensitive recording medium according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 ... Plastic support
12 ... Contrast improvement means
13 ... Adhesive layer
14 ... thermal recording layer
15 ... Protective layer
16 ... plastic film
21 ... Groove
31 ... Spacer
41 ... Bead
42. Adhesive
51. Light reflection layer
61 ... colored layer
111 ... 1st support body layer
112 ... Second support layer
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