JP4286122B2 - カード用オーバーシート及びカード - Google Patents
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Description
なお、通常の昇華転写印刷用のインキリボンは、ポリエステルフィルム等の耐熱性基材の片面に染料層が形成されたものであり、ポリアセタール等がバインダー樹脂として使用されている。一般に、昇華転写印刷に用いられるシートの印刷受像部分は、染料との親和性及びインキリボンの染料層との高温圧接後の離型性が必要とされる。
ここで、前記水性ポリウレタン樹脂の軟化点は80℃以上であることが好ましい。
イオン性基を有する水性ポリウレタン樹脂は、(a)ポリイソシアネート化合物、(b)高分子量ポリオール、及び、(c)親水性基と2個以上の活性水素を有する化合物、から得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー中和物を、(e)水溶性ポリアミン、ヒドラジン及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも1種の鎖伸長剤を用いて、水中で鎖伸長して得られるアニオン性ポリウレタン樹脂であることができる。
本発明のカード用オーバーシートは、透明なシート基材の片面に受像層を有する。シート基材は、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、又はポリエステル系樹脂とポリカーボネートとのアロイを主成分とする。
ここで、ポリエステル系樹脂とは、芳香族ジカルボン酸成分とジオール成分との脱水縮合体をいい、その中でも結晶性が低く、プレス融着等の実用上行われる熱加工を行っても結晶化による白濁や融着不良を起こさないものをいう。
ただし、共重合ポリエステルを使用する場合には、共重合成分の選択や含有量等によっては、シートのガラス転移温度や引張り弾性率の変化が大きいので注意を要する。
これらのポリイソシアネート化合物は、1種を単独で用いることができ、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
HX−R2−NR1−R3−YH [1]
一般式[1]において、X及びYは同一であっても相異なっていてもよく、それぞれ−NH−又は−O−を表し、R1は炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアミノアルキル基を表し、R2及びR3は同一であっても相異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜4のアルキレン基を表す。
また、X及びYが−NH−であり、R1がアルキル基であるジアミンとして、メチルイミノビスプロピルアミン、ブチルイミノビスプロピルアミン等が挙げられ、X及びYが−NH−であり、R1がアミノアルキル基であるトリアミンとしては、トリ(2−アミノエチル)アミン等が挙げられる。
これらの(f)成分は、1種を単独で用いることもできるし、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
また、印刷時におけるインキリボンとの離型性を改良したり、オーバーシート同士のブロッキングを防止するために、無機充填剤を添加することもできる。好ましく使用される無機充填剤としては、シリカ、タルク、炭酸カルシウム等が挙げられる。
塗布用溶液の塗布方法としては、通常の方法を使用することができるが、例えば、グラビアコーターを用いて塗布し、乾燥することが、均一な膜厚を得ることができるので好ましい。
なお、熱プレスの際の融着性、耐熱性等の材料設計の観点からは、熱圧着基材を構成する主成分の樹脂と同一の樹脂を使用することが望ましい。
(固形分)
固形分とは、試料を105℃で3時間乾燥させた後の残存重量率を意味する。
(軟化点)
合成例で得られた水性ポリウレタン樹脂の水分散物を用いて、厚さ300μmのポリウレタン樹脂フィルムを作製した。ただし、作製にあたっては、25℃及び65%RHの条件下で2日間放置して自然乾燥させ、次いで、110℃で30分間熱処理を行った。動的粘弾性測定装置(Seiko Instruments Inc.製 「EXSTAR6000 DMS6100」)を用い、昇温速度5℃/分、周波数10Hzの条件下で、作製したポリウレタン樹脂フィルムの動的粘弾性を測定した。得られたチャートにおいて、ゴム領域から溶融状態に至る変曲点に該当する温度を外挿し、この温度を水性ポリウレタン樹脂の軟化点とする。
撹拌機、還流冷却管、温度計および窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、ポリブチレンテレフタレートジオール(平均分子量2,000)174.8g、エチレングリコール4.0g、2,2−ジメチロールブタン酸16.9g、ジブチル錫ジラウレート0.001g、及び、メチルエチルケトン120gを加え、均一に混合した。次いで、これに、イソホロンジイソシアネート84.4gを加え、80℃で5時間反応させて、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。このウレタンプレポリマー中の遊離イソシアネート基の含有量は、固形分に対して2.4質量%である。
この水分散物Aの固形分は36質量%であった。また、水性ポリウレタン樹脂中の、2,2−ジメチロールブタン酸由来の酸価(AV)は22mgKOH/gであり、軟化点は125℃であった。なお、本合成例における組成比及び上記各種官能基含有量を表1に示した。
合成例1で用いたものと同様な反応装置に、ポリテトラメチレングリコール(平均分子量1,400)160.8g、1,4−ブタンジオール3.5g、2,2−ジメチロールプロピオン酸15.4g、ジブチル錫ジラウレート0.001g、及び、メチルエチルケトン120gを加え、均一に混合した。次いで、これに、2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート100.3gを加え、80℃で5時間反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。このウレタンプレポリマー中の遊離イソシアネート基の含有量は、固形分に対して2.4質量%であった。
この水分散物Bの固形分は36質量%であった。水性ポリウレタン樹脂中の、2,2−ジメチロールプロピオン酸由来の酸価(AV)は22mgKOH/gであり、水性ポリウレタン樹脂の軟化点は110℃であった。なお、本合成例における組成比および上記各種官能基含有量を表1に示した。
合成例1で用いたものと同様な反応装置に、ポリブチレンテレフタレートジオール(平均分子量2,000)76.8g、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール(平均分子量1,000)122.8g、2,2−ジメチロールブタン酸15.9g、ジブチル錫ジラウレート0.001g、及び、メチルエチルケトン120gを加え、均一に混合した。次いで、これに、ヘキサメチレンジイソシアネート64.5gを加え、80℃で5時間反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。このウレタンプレポリマー中の遊離イソシアネート基の含有量は、固形分に対し、2.4質量%である。
この水分散物Cの固形分は36重量%であった。また、水性ポリウレタン樹脂中の、2,2−ジメチロールブタン酸由来の酸価(AV)は20mgKOH/gであり、軟化点は130℃であった。本合成例における組成比および上記各種官能基含有量を表1に示した。
合成例1で用いたものと同様な反応装置に、ポリブチレンテレフタレートジオール(平均分子量2,000)77.8g、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール(平均分子量2,000)181.2g、エチレングリコール2.4g、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン11.6g、ジブチル錫ジラウレート0.004g、及び、メチルエチルケトン120gを加え、均一に混合した。次いで、これに、2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート84.8gを加え、80℃で5時間反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。このウレタンプレポリマー中の遊離イソシアネート基の含有量は、固形分に対して2.1質量%である。
この水分散物Dの固形分は36質量%であった。また、水性ポリウレタン樹脂の軟化点は120℃であった。なお、本合成例における組成比および上記各種官能基含有量を表1に示した。
合成例1で用いたものと同様な反応装置に、ポリブチレンテレフタレートジオール(平均分子量2,000)152.2g、ポリプロピレングリコール(平均分子量1,100)25.8g、ポリエチレングリコール(平均分子量600)26.3g、1,4−ブタンジオール1.3g、2,2−ジメチロールプロピオン酸9.4g、ジブチル錫ジラウレート0.001g及びメチルエチルケトン120gを加え、均一に混合した。次いで、イソホロンジイソシアネート65.0gを加え、80℃で5時間反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。このウレタンプレポリマー中の遊離イソシアネート基の含有量は、固形分に対し1.4質量%であった。
この水分散物Eの固形分は36質量%であった。また、水性ポリウレタン樹脂中の、2,2−ジメチロールプロピオン酸由来の酸価(AV)は14mgKOH/gであり、軟化点は74℃であった。なお、本合成例における組成比および上記各種官能基含有量を表1に示した。
(オーバーシートの作製)
シート基材として「PET−G」の厚さ0.1mmのシート(商品名「ディアフィクスPG−CHI」、三菱樹脂(株)製)を用意し、このシートの一方の面に、グラビアコーターを用いて、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Aを、乾燥後の厚みが3μmとなるように塗布し、80℃で1分間、乾燥させて受像層を形成し、厚み3μmの受像層を有するオーバーシートを作製した。
次に、実質的に非結晶性であるポリエステル系樹脂「PETG6763」(イーストマンケミカル社製)が90質量%、酸化チタンが10質量%よりなる配合物を用いて、Tダイ押出し法により厚さ0.56mmの白色コアシートを得た。この白色コアシートの一方の面に、作製したオーバーシートを受像層が外側となるようにして重ね、白色コアシートの他方の面に、厚さ0.1mmの透明の「PET−G」製シート(商品名「ディアフィクス PG−CHI」、三菱樹脂(株)製)を重ねて、温度120℃、シート面圧10kgf/cm2で熱プレスを行い、一体化させて厚さ約0.76mmの積層体を形成した。得られた積層体をカード形状に打抜き、カードを作製した。
実施例1において、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Aの代わりに、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Bを用いた以外は実施例1と同様にして、オーバーシートを作製した。
次に、実施例1と同様にしてカードを作製した。
実施例1において、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Aの代わりに、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Cを用いた以外は実施例1と同様にして、オーバーシートを作製した。
次に、実施例1と同様にしてカードを作製した。
実施例1において、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Aの代わりに、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Dを用いた以外は実施例1と同様にして、オーバーシートを作製した。
次に、実施例1と同様にしてカードを作製した。
実施例1において、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Aの代わりに、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Eを用いた以外は実施例1と同様にして、オーバーシートを作製した。
次に、実施例1と同様にしてカードを作製した。
実施例1において、シート基材をポリカーボネートからなるシート(商品名「FE2000−M01」、三菱エンジニアリングプラスチック社製)に変更した以外は実施例1と同様にして、オーバーシートを作製した。
次に、実施例1と同様にしてカードを作製した。
実施例1において、シート基材をポリエステル樹脂とポリカーボネートとのポリマーアロイからなるシート(商品名「ディアフィクスPA−C」、三菱樹脂(株)製)に変更した以外は実施例1と同様にして、オーバーシートを作製した。
次に、実施例1と同様にしてカードを作製した。
実施例1において、水性ポリウレタン樹脂の水分散物Aの代わりに、塗布溶液として、トルエン及びメチルエチルケトンの混合溶媒にエチレン−酢酸ビニル共重合体を溶解した溶剤系塗工溶液(商品名「エバーグリップP−71」、アロンエバグリップリミテッド社製)を用い、塗布し、その後、乾燥(80℃で1分間)させた以外は実施例1と同様にして、受像層を有するオーバーシートを作製した。次に、実施例1と同様にしてカードを作製した。
(1)印刷適性
カードの表面の受像層に、ニスカ株式会社製のカード用カラープリンタ「PR5300」を用いて、絵柄の昇華転写印刷を行った。このとき、インキリボンに貼り付きが生じたか否かを目視観察して印刷適性の評価を行った。貼り付きがなく印刷適性が良好であったものを記号「○」、実用上は問題なく使用できるがインキリボンとのタック音が発生したものを記号「△」、貼り付きが認められ、装置内でジャミングが発生したものを記号「×」で示した。
オーバーシートの作製において、シート基材に受像層用の塗布用溶液を塗布し、乾燥させた後、200mm角の大きさに切断し、定盤上に常温で1日放置した後、サンプル端部の浮き上がり等を肉眼で観察した。端部に浮き上がりが認められなかったものを記号「○」、サンプルが筒状に丸まってしまったものを記号「×」で示した。
したがって、本発明のオーバーシートは印刷適性及びカールの評価すべてが良好なカードを作製するのに適したオーバーシートであることが分かった。
2 受像層
3 オーバーシート
4 コアシート
5 シート基材
6 カード
Claims (8)
- 透明なシート基材の片面に受像層を有するカード用オーバーシートであって、該シート基材が、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、又はポリエステル系樹脂とポリカーボネートとのポリマーアロイを主成分とし、該受像層が水性ポリウレタン樹脂を主成分とする一液型の溶液を用いて形成されることを特徴とするカード用オーバーシート。
- 前記水性ポリウレタン樹脂の軟化点が80℃以上であることを特徴とする、請求項1記載のカード用オーバーシート。
- 前記水性ポリウレタン樹脂が、イオン性基を有する水性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載のカード用オーバーシート。
- 前記イオン性基を有する水性ポリウレタン樹脂が、(a)ポリイソシアネート化合物、(b)高分子量ポリオール、及び、(c)親水性基と2個以上の活性水素とを有する化合物、から得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー中和物を、(e)水溶性ポリアミン、ヒドラジン及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも1種の鎖伸長剤を用いて、水中で鎖伸長して得られるアニオン性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項3記載のカード用オーバーシート。
- 前記イオン性基を有する水性ポリウレタン樹脂が、(a)ポリイソシアネート化合物、(b)高分子量ポリオール、(c)親水性基と2個以上の活性水素とを有する化合物、及び、(d)鎖延長剤、から得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー中和物を、(e)水溶性ポリアミン、ヒドラジン及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも1種の鎖伸長剤を用いて、水中で鎖伸長して得られるアニオン性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項3記載のカード用オーバーシート。
- 前記イオン性基を有する水性ポリウレタン樹脂が、(a)ポリイソシアネート化合物、(b)高分子量ポリオール、及び、(f)ニトリロ基を有する低分子量ポリオール又は低分子量ポリアミン、から得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーの4級化物を、(e)水溶性ポリアミン、ヒドラジン及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも1種の鎖伸長剤を用いて、水中で鎖伸長して得られるカチオン性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項3記載のカード用オーバーシート。
- 前記イオン性基を有する水性ポリウレタン樹脂が、(a)ポリイソシアネート化合物、(b)高分子量ポリオール、(f)ニトリロ基を有する低分子量ポリオール又は低分子量ポリアミン、及び、(d)鎖延長剤、から得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーの4級化物を、(e)水溶性ポリアミン、ヒドラジン及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも1種の鎖伸長剤を用いて、水中で鎖伸長して得られるカチオン性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項3記載のカード用オーバーシート。
- 少なくとも一方の面の最外層に、請求項1から請求項7のいずれかに記載のカード用オーバーシートを有することを特徴とするカード。
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