JP4299999B2

JP4299999B2 - Card having overcoat material and overcoat layer

Info

Publication number: JP4299999B2
Application number: JP2002188478A
Authority: JP
Inventors: 道雄萩原; 徹木村
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2004027122A

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カード面へのオーバーコート層を形成するオーバーコート材に関し、さらに詳しくは、水性エマルジョン系塗料からなるオーバーコート材に関する。また、オーバーコート材から形成されたオーバーコート層を有するカードに関する。
【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、これらのカード類は一般的に、センターコア材と呼ばれる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からなる熱可塑性樹脂に透明塩化ビニル樹脂などからなるオーバーシート材を積層してなる定型サイズのカード基材から構成されており、通常、その外表面には所望の印刷などを被覆保護するためのオーバーコート層が設けられている。
【０００３】
例えば、図１に例示した磁気カード１の断面構造は、センターコア材とオーバーシート材を積層（図示せず）してなるカード基材２面に磁気記録層３が定着され、さらに、このカード基材２面には接着剤成分からなるアンカー層４を介してアルミ粉含有の銀色インクからなる隠蔽層５が設けられている。そして、この隠蔽層５面には所望の印刷層６が施されると共に、その外表面には当該印刷層６を被覆保護するためのオーバーコート層７が積層されてなる。
【０００４】
このように、オーバーコート層はカード面に施された印刷層などを被覆保護するために不可欠であると共に、最近では、このオーバーコート層に熱転写剤により、印刷や顔写真やサインパネルなどを施す傾向がある。したがって、オーバーコート層には熱転写剤の受容性のあるものが適当とされ、このような機能を有するオーバーコート層を形成するオーバーコート材として、従来ではウレタン樹脂や酢酸ビニル塩化ビニル共重合体などの樹脂成分をトルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの有機溶剤に溶かしてなる溶剤系塗料が主に用いられてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂成分を有機溶剤に溶かしてなる溶剤系塗料を用いた場合には、カード面への塗料の塗布工程において、有機溶剤の高い揮発性によって塗料の重量が急速に変化するため、塗布量を調整するのが難しく塗布適性に不都合が生じる。また、揮発した有機溶剤が人体に悪影響を及ぼしたり、あるいは引火し易いために、塗布工程や、特に乾燥工程において吸引設備や防曝設備などが必要とされる。
【０００６】
そこで、本発明者等は、先に紫外線硬化型ウレタンアクリレートを主成分とする水性エマルジョン系塗料からなるオーバーコート材を提案した（特願２００２−０５３８７８）。このオーバーコート材は、塗布適性に優れ、揮発した有機溶剤により人体が悪影響を受けたり、引火を防ぐための吸引設備や防曝設備などを必要としない利点があるが、このオーバーコート材を用いて形成されたオーバーコート層は印刷や顔写真やサインパネルやホログラムなどを施す場合に、熱転写剤やホットスタンプなどに対する受容性に未だ改良の余地があった。
本発明の第１の目的は、オーバーコート層の熱転写剤やホットスタンプなどに対する受容性を改善して、印刷や顔写真やサインパネルやホログラムなどを強固に接着できるオーバーコート層を形成できる水性エマルジョン系塗料からなるオーバーコート材を提供することであり、
本発明の第２の目的は、このオーバーコート材から形成されたオーバーコート層を有する磁気カード、ＩＣカード、リライトカードなどのカードを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明者らは、カード面へのオーバーコート層の形成において、オーバーコート材として、従来の樹脂成分を有機溶剤に溶解してなる溶剤系塗料ではなく、水性エマルジョン系塗料、特に、紫外線硬化型ウレタンアクリレートを主成分とし、さらに特定の水性熱可塑性樹脂を必須成分として含む水性エマルジョン系塗料を用いることにより、上記課題を好適に達成できることを見いだし、本発明を想到した。
【０００８】
すなわち、本発明の請求項１のオーバーコート材は、カード面を被覆保護するためのオーバーコート層を形成するオーバーコート材であって、紫外線硬化型ウレタンアクリレートを主成分とし、さらに水に分散した水性熱可塑性ウレタン樹脂エマルジョンを必須成分として含む水性エマルジョン系塗料からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２のオーバーコート材は、請求項１記載のオーバーコート材において、さらに酢酸ビニル塩化ビニル共重合体および高級アルコールのリン酸エステルを含有してなる水性エマルジョン系塗料からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３のオーバーコート材は、請求項１または請求項２記載のオーバーコート材において、オーバーコート材が微細粒子を含有してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４は、カード面に請求項１〜３のいずれかに記載のオーバーコート材から形成されたオーバーコート層を有することを特徴とするカードに関するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を詳細に説明する。
本発明のオーバーコート材である水性エマルジョンの主成分は紫外線硬化型ウレタンアクリレートであり、さらに水性熱可塑性ウレタン樹脂を必須成分として含む。
本発明において用いる紫外線硬化型ウレタンアクリレートは、芳香族系、脂肪族系、脂環式化合物、およびこれらの２つ以上の混合物から選択されるものである。
ウレタン結合を形成する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）などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。ＴＤＩ系芳香族ウレタンアクリレートを主成分とする水性エマルジョンなどが市販されている。
【００１３】
一方、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。紫外線硬化型脂肪族ウレタンアクリレートの市販品の具体例としては、例えばダイセルＵＣＢ社製のＵｃｅｃｏａｔＤＷ９００やＢＡＳＦ社製のＬａｒｏｍｅｒＬＲ８９４９などがある。
【００１４】
本発明における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。
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、オーバーコート材のコーティング適性やオーバーコート層の硬化状態の点で好ましいことが見出されている。また、前者の方が後者よりも透明性に優れている。
【００１５】
ウレタンアクリレート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。光重合開始剤をあらかじめ水性エマルジョン塗料に配合しておくことも可能であるが、取扱いに注意しないと、ポットライフが短くなる、作業時の環境によって硬化程度が左右されやすい、その結果品質のばらつきが生じる、などの欠点があるので、カードへ塗布する時期にできるだけ近づけて配合するのが好ましい。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明において紫外線硬化型ウレタンアクリレートとともに必須成分として用いる水性熱可塑性ウレタン樹脂は、オーバーコート層の熱転写剤やホットスタンプなどに対する受容性を改善でき、印刷や顔写真やサインパネルやホログラムなどを強固に接着するために使用するものである。
【００１８】
本発明で用いる水性熱可塑性ウレタン樹脂は、ポリウレタンエマルジョン、水溶性ポリウレタン、水分散性ポリウレタン、ポリウレタンディスパージョン、ポリウレタンマイクロエマルジョンなどを含むものであり、水媒体中にウレタン樹脂が可溶化ないし分散安定化されて存在するものであって、従来公知の方法で製造することができるものである。
【００１９】
本発明で用いる水性熱可塑性ウレタン樹脂は、イソシアネート化合物とヒドロキシル基、アミノ基などの活性水素を有する化合物との反応生成物であるが、通常は、イソシアネート化合物をポリエステル、ポリエーテルなどのポリオール化合物と反応させることによって得られ、さらに必要によりこれをジオール類、ジアミン類などの鎖延長剤と反応させることによって高分子量化することにより製造される。
【００２０】
かかるイソシアネート化合物の例としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3,6 −ヘキサメチレントリイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、4,4' −メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4' −ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4' −ジイソシアネート−3,3 −ジメチルビフェニル、トリフェニルメタントリイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどや、これらの誘導体であるポリイソシアネートプレポリマーなどを挙げることができる。
【００２１】
また活性水素を含有する化合物として一般的には、ヒドロキシル基を含有するポリエーテル、ポリエステルなどのいわゆるポリオール化合物が用いられる。
これらのうち、ポリエーテルの例としては、ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシプロピレン）グリコール、ポリ（オキシエチレン）・ポリ（オキシプロピレン）グリコール、ポリ（オキシブチレン）グリコール、などやそれらの誘導体があげられる。
【００２２】
また、ポリエステルの例としては多価アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、1,6 ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビタン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、等と、多価カルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、グルタル酸、セバチン酸、テトラヒドロフタル酸、二量化リノレイン酸などの縮合反応生成物や、上記ポリエステルにアルキレンオキサイドを付加重合させて得られるポリエステル誘導体などを挙げることができる。
【００２３】
その他にもポリエステルアミド類、ポリチオエーテル類、ポリカーボネート類、アクリルポリオール類、ヒドロキシル基含有ポリブタジエンなども活性水素基を有する化合物としてイソシアネート化合物との反応に用いることができる。
また、鎖延長剤としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、1,4 −ブチレングリコール、トリメチロールプロパン、ハドロキノンジヒドロキシエチルエーテル、水、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホロソジアミン、ピペラジン、アミノエチルピペラジン、2,5 −ジメチルピペラジンなどがあげられる。
【００２４】
上記の水性熱可塑性ウレタン樹脂は公知の種々の方法により、水溶性あるいは水分散性とすることができる。
本発明で用いる水性熱可塑性ウレタン樹脂（固形分）の配合量は特に限定されるものではないが、好ましくはオーバーコート材（固形分）全体に対して２〜４５質量％、さらに好ましくは１５〜３０質量％配合することが望ましい。水性熱可塑性ウレタン樹脂の配合量が２質量％未満では、オーバーコート層の熱転写剤やホットスタンプなどに対する受容性を改善できない恐れがあり、４５質量％を超えるとオーバーコート層を有するカードの耐熱性、耐摩耗性、エンボス適性、ブロッキング性などが悪化する恐れがあるので好ましくない。
【００２５】
そして、本発明のオーバーコート材にさらに酢酸ビニル塩化ビニル共重合体を含有させることが、望ましくは造膜温度（ＭＦＴ、℃）が低い、望ましくはＭＦＴが約４０〜６０℃程度の酢酸ビニル塩化ビニル共重合体を含有させることが好ましい。さらに酢酸ビニル塩化ビニル共重合体を含有させることで、オーバーコート層の熱転写剤やホットスタンプなどに対する受容性をさらに改善でき、オーバーコート層における、金色、銀色、特に青色、黒色の熱転写剤の受容性がさらに向上されると共にカード外表面の艶・光沢なども向上する。
この酢酸ビニル塩化ビニル共重合体（固形分）の配合量は、特に限定されるものではないが、好ましくはオーバーコート材（固形分）全体に対して２〜３０質量％、さらに好ましくは１０〜２０質量％配合することが望ましい。２質量％未満ではオーバーコート層の熱転写剤やホットスタンプなどに対する受容性を改善できない恐れがあり、３０質量％を超えるとオーバーコート層を有するカードの耐熱性、耐摩耗性、エンボス適性、ブロッキング性などが悪化する恐れがあるので好ましくない。
【００２６】
また、本発明のオーバーコート材に高級アルコールのリン酸エステルを含有させることが好ましい。高級アルコールのリン酸エステルを含有させることで、その滑剤としての作用により、オーバーコート層を鏡面仕上げに加工する際、鏡面板とオーバーコート層との剥離を円滑にし、もって表面状態を良好に形成できるなど、オーバーコート層をさらに好適に形成できる。
高級アルコールのリン酸エステル（固形分）の配合量は、特に限定されるものではないが、好ましくはオーバーコート材（固形分）全体に対して０．１〜１０質量％、さらに好ましくは０．２〜９質量％配合することが望ましい。０．１質量％未満では効果がでない恐れがあり、１０質量％を超えるとオーバーコート層がベト付く恐れがあるので好ましくない。
【００２７】
さらに、本発明のオーバーコート材に微細粒子を添加することが好ましい。微細粒子を添加することにより、オーバーコート層の筆記性が改善されるので、オーバーコート層の上にサインパネルを形成する場合などに好適であり、無機質および有機質のいずれも使用できる。
微細粒子としては、具体的には、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、スルホ・アルミン酸カルシウム、球状アルミナ、二酸化チタン、各種デンプン、合成ゼオライト、微球状アクリル樹脂、微球状メタクリル樹脂、微球状ポリエチレン、ガラス粉末、シラスバルーン、活性白土などが挙げられる。
これらの微細粒子は、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。なお、これらの微細粒子は、その平均粒子径が１〜２０μｍ、好ましくは２〜５μｍの範囲にあるものが好適である。なお、微細粒子（固形分）のオーバーコート材への添加量は、オーバーコート材（固形分）１００質量部に対して、５〜２００質量部含有させるのが好ましい。
【００２８】
その他、カード面への塗布適性や形成されたオーバーコート層の物理的・化学的適性などを考慮し、本発明のオーバーコート材に、滑剤、増粘剤、レベリング剤、界面活性剤、填料、架橋剤などを適宜添加することが好ましい。
【００２９】
オーバーコート材全体における固形分の割合は２０〜５０質量％、好ましくは３０〜４０質量％、さらに好ましくは３５質量％程度に調製される。ここで質量％とは乾燥固形分の質量％を表すものである。
【００３０】
本発明のオーバーコート材を用いてカード面上にオーバーコート層を形成する基本的工程は、水性エマルジョン系塗料を塗布する塗布工程ａ、水性エマルジョン系塗料から水分を除去する乾燥工程ｂ、塗料層を紫外線照射により硬化させる硬化工程ｃおよび塗料硬化層を加熱・加圧する成型工程ｄからなる。
【００３１】
【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。
（実施例１）
（本発明のオーバーコート材の調製）
・紫外線硬化型ウレタンアクリレート水性エマルジョン（固形分４０質量％）（ｌａｒｏｍｅｒＬＲ８９４９／ＢＡＳＦ社製）３４０．３ｇ（水性エマルジョン中の固形分含有量１３６．１ｇ）
・光重合開始剤６．８ｇ（イルガキュア５００／チバスペシャリティー社製）
・酢酸ビニル塩化ビニル共重合体水性エマルジョン（固形分４３質量％）（ビニブラン601 （造膜温度５０℃）／日信化学工業社製）１２１．６ｇ（水性エマルジョン中の固形分含有量５２．３ｇ）
・水性熱可塑性ウレタン樹脂エマルジョン（固形分４５質量％）（ビニブラン950 ）／日信化学工業社製）１７４．４ｇ（水性エマルジョン中の固形分含有量７８．５ｇ）［オーバーコート材（固形分）全体に対して２５．１質量％］
・高級アルコールのリン酸エステル水溶液（固形分７０質量％）（サンスタットＮｏ．６）／三洋化成工業社製）１．６ｇ（水性エマルジョン中の固形分含有量１．１ｇ）
・耐摩耗性改良剤ポリエチレン水性サスペンジョン（固形分３５質量％）（パーマリンＫＵＥ−５／三洋化成工業社製）７３．２ｇ（水性サスペンジョン中の固形分含有量２５．６ｇ）
・エポキシ系架橋剤水性エマルジョン（固形分５５質量％）（エピレッツ５００３Ｗ５５／ジャパン・エポキシレジン社製）９．８ｇ（水性エマルジョン中の固形分含有量５．４ｇ）
・ウレタン変性ポリエーテル系増粘剤水性エマルジョン（固形分４０質量％）（SNシックナー612 ／サンノプコ社製）７．１ｇ（水性エマルジョン中の固形分含有量２．８ｇ）
・イソシアネートタイプのビニルラン９５０の架橋剤（ＣＡＴ−Ｎ、日信化学工業社製）３．９ｇ
・イオン交換水２６１．３ｇ
合計１０００ｇ（固形分３１２．５ｇ）
【００３２】
上記の各成分を配合し混合して調製した実施例１のオーバーコート材を用い、以下のようにして図１に示す磁気カード１のオーバーコート層７を形成した。
（オーバーコート材を塗布する塗布工程ａ）
先ずマイクログラビアコーターをもって、２〜３ｇ／ｍ² 程度の塗布量にて、オーバーコート層の厚みが３ｍμ程度に形成されるように磁気カード表面上にオーバーコート材を塗布した。
（オーバーコート材から水分を除去する乾燥工程ｂ）
そして、オーバーコート材を塗布された磁気カード１に対して、ランプの管面温度２６０℃程度の遠赤外線を１５秒間照射し、当該塗料から水分を蒸発させて未硬化状態のオーバーコート層を形成した。
（オーバーコート層を紫外線照射により硬化させる硬化工程ｃ）
さらに、上記乾燥工程ｂにより得たオーバーコート層に対して、紫外線照射装置により３５０ｍＪ／ｃｍ² の紫外線を照射して、当該オーバーコート層を硬化させた。
（硬化したオーバーコート層を加熱・加圧する成型工程ｄ）
さらに、カード面への多段プレス（ラミプレス）にて１４０℃下での加圧により、硬化されたオーバーコート層を成型し、カード面に最終的なオーバーコート層７を形成した。なお、上記の塗布工程ａおよび乾燥工程ｂには何らの吸引設備と防曝設備も必要としない。
（オーバーコート層７の上の所定の箇所にサインパネルおよびホログラムを接着する工程）
図２に示すように、このようにして形成されたオーバーコート層７の上の所定の箇所に熱転写箔を用いてサインパネル８を接着し、またオーバーコート層７の上の所定の箇所にホットスタンプによりホログラム９を接着して磁気カード１Ａを製造した。サインパネル８およびホログラム９はオーバーコート層７に強固に接着していた。
【００３３】
（比較例１）
水性熱可塑性ウレタン樹脂エマルジョンを配合しなかった以外は実施例１と同様にして比較のためのオーバーコート材を調製し、実施例１と同様にして磁気カード１の比較のオーバーコート層７を形成し、図２に示すように、比較のオーバーコート層７の上の所定の箇所に実施例１と同様にしてサインパネル８およびホログラム９を接着した。サインパネル８およびホログラム９は比較のオーバーコート層７に接着していたが、接着強度が実施例１に比較して低かった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の請求項１のオーバーコート材は、カード面を被覆保護するためのオーバーコート層を形成するオーバーコート材であって、紫外線硬化型ウレタンアクリレートを主成分とし、さらに水に分散した水性熱可塑性ウレタン樹脂エマルジョンを必須成分として含む水性エマルジョン系塗料からなるので、樹脂成分を有機溶剤に溶かした溶剤系塗料とは異なり、塗料の揮発性が低く、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、溶媒が水であるため人体に無害であって引火性もなく、塗布工程や乾燥工程に防曝設備などを必要としない利点がる上、紫外線硬化型ウレタンアクリレート構造を主体とするため、紫外線照射によるアクリルの光重合結合によりオーバーコート層の硬度が高くなり、また、耐摩耗性も向上され、しかもオーバーコート層の熱転写剤やホットスタンプなどに対する受容性が改善され、オーバーコート層の所定の箇所に印刷や顔写真やサインパネルやホログラムなどを強固に接着できるという顕著な効果を奏する。
【００３５】
本発明の請求項２のオーバーコート材は、請求項１記載のオーバーコート材において、さらに酢酸ビニル塩化ビニル共重合体および高級アルコールのリン酸エステルを含有してなる水性エマルジョン系塗料からなることを特徴とするものであり、酢酸ビニル塩化ビニル共重合体を含有させることで、オーバーコート層における、金色、銀色、特に青色、黒色の熱転写剤の受容性がさらに向上されると共にカード外表面の艶・光沢なども向上し、また、高級アルコールのリン酸エステルを含有させることで、その滑剤としての作用により、オーバーコート層を鏡面仕上げに加工する際、鏡面板とオーバーコート層との剥離を円滑にし、もって表面状態を良好に形成できるなど、オーバーコート層をさらに好適に形成できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００３６】
本発明の請求項３のオーバーコート材は、請求項１または請求項２記載のオーバーコート材において、オーバーコート材が微細粒子を含有してなるので、オーバーコート層の筆記性やラベルを付帯させる場合の接着性を改良するのでサインパネルを形成するのに適するというさらなる顕著な効果を奏する。
【００３７】
本発明の請求項４カードは、カード面に請求項１〜３のいずれかに記載のオーバーコート材から形成されたオーバーコート層を有するので、塗工適性やラミプレス性などに優れ、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、耐熱性、耐摩耗性、エンボス特性、耐ブロッキング性などに優れるとともに、オーバーコート層の所定の箇所に印刷や顔写真やサインパネルやホログラムなどを強固に接着した磁気カード、ＩＣカード、リライトカードなどの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。
【図面の簡単な説明】
【図１】オーバーコート層を有した磁気カードの断面説明図である。
【図２】図１に示した磁気カードのオーバーコート層の所定の箇所にサインパネルおよびホログラムを接着した状態を模式的に示す断面説明図である。
【符号の説明】
１、１Ａ磁気カード
２カード基材
３磁気記録層
４アンカー層
５隠蔽層
６印刷層
７オーバーコート層
８サインパネル
９ホログラム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an overcoat material for forming an overcoat layer on a card surface of a magnetic card, an IC card, a rewrite card or the like, and more particularly to an overcoat material made of an aqueous emulsion paint. The present invention also relates to a card having an overcoat layer formed from an overcoat material.
[0002]
[Prior art]
Recently, cards such as a magnetic card, an IC card, and a rewrite card have been used in a wide range of fields such as identification and accounting processing due to their convenience. These cards are generally fixed-size cards made by laminating an oversheet material made of a transparent vinyl chloride resin or the like on a thermoplastic resin made of an opaque vinyl chloride resin or polyethylene terephthalate resin called a center core material. The outer surface is usually provided with an overcoat layer for covering and protecting desired printing or the like.
[0003]
For example, in the cross-sectional structure of the magnetic card 1 illustrated in FIG. 1, the magnetic recording layer 3 is fixed on the surface of the card base 2 formed by laminating (not shown) a center core material and an oversheet material. A concealing layer 5 made of silver ink containing aluminum powder is provided on the surface of the substrate 2 via an anchor layer 4 made of an adhesive component. A desired printing layer 6 is applied to the surface of the concealing layer 5 and an overcoat layer 7 for covering and protecting the printing layer 6 is laminated on the outer surface.
[0004]
As described above, the overcoat layer is indispensable for covering and protecting the printed layer and the like applied to the card surface, and recently, the overcoat layer is subjected to printing, a facial photograph, a sign panel, etc. with a thermal transfer agent. Tend. Therefore, it is appropriate to use an overcoat layer that is capable of accepting a thermal transfer agent. Conventionally, as an overcoat material for forming an overcoat layer having such a function, a urethane resin, a vinyl acetate vinyl chloride copolymer, etc. A solvent-based paint obtained by dissolving the above resin component in an organic solvent such as toluene, xylene, methyl ethyl ketone, or methyl isobutyl ketone has been mainly used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when using a solvent-based paint in which the resin component is dissolved in an organic solvent, the weight of the paint changes rapidly due to the high volatility of the organic solvent in the paint application process on the card surface. It is difficult to adjust the viscosity, resulting in inconvenience in application suitability. In addition, since the volatilized organic solvent adversely affects the human body or easily ignites, suction equipment, exposure equipment, and the like are required in the coating process, particularly in the drying process.
[0006]
Therefore, the present inventors previously proposed an overcoat material composed of an aqueous emulsion-based paint mainly composed of an ultraviolet curable urethane acrylate (Japanese Patent Application No. 2002-053878). This overcoat material has the advantage that it is excellent in applicability and does not adversely affect the human body due to the volatile organic solvent, and does not require suction equipment or exposure equipment to prevent ignition. The overcoat layer thus formed still has room for improvement in acceptability for thermal transfer agents and hot stamps when printing, facial photographs, sign panels, holograms, and the like are applied.
The first object of the present invention is to improve the receptivity of the overcoat layer to thermal transfer agents, hot stamps, etc., and to form an overcoat layer capable of firmly bonding printing, facial photographs, sign panels, holograms, etc. Is to provide an overcoat material made of a base paint,
The second object of the present invention is to provide a card such as a magnetic card, an IC card, or a rewrite card having an overcoat layer formed from the overcoat material.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such problems, the present inventors, in the formation of the overcoat layer on the card surface, as an overcoat material, not a solvent-based paint obtained by dissolving a conventional resin component in an organic solvent, but an aqueous emulsion system The present invention has been conceived by finding that the above-mentioned problems can be suitably achieved by using a paint, in particular, an aqueous emulsion paint containing UV curable urethane acrylate as a main component and further containing a specific aqueous thermoplastic resin as an essential component. .
[0008]
That is, the overcoat material according to claim 1 of the present invention is an overcoat material for forming an overcoat layer for covering and protecting the card surface, and is mainly composed of an ultraviolet curable urethane acrylate and further dispersed in water. It is characterized by comprising an aqueous emulsion-based paint containing an aqueous thermoplastic urethane resin emulsion as an essential component.
[0009]
The overcoat material according to claim 2 of the present invention is the overcoat material according to claim 1, further comprising an aqueous emulsion-based paint containing a vinyl acetate vinyl chloride copolymer and a higher alcohol phosphate ester. Features.
[0010]
An overcoat material according to a third aspect of the present invention is the overcoat material according to the first or second aspect, wherein the overcoat material contains fine particles.
[0011]
A fourth aspect of the present invention relates to a card having an overcoat layer formed of the overcoat material according to any one of the first to third aspects on a card surface.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The main component of the aqueous emulsion, which is the overcoat material of the present invention, is an ultraviolet curable urethane acrylate, and further contains an aqueous thermoplastic urethane resin as an essential component.
The ultraviolet curable urethane acrylate used in the present invention is selected from aromatic, aliphatic, alicyclic compounds, and mixtures of two or more thereof.
Examples of aromatic diisocyanates that form urethane bonds include, but are not limited to, tolylene diisocyanate (TDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), and xylylene diisocyanate (XDI). An aqueous emulsion mainly composed of TDI aromatic urethane acrylate is commercially available.
[0013]
On the other hand, typical aliphatic and alicyclic diisocyanate components that form urethane bonds are hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), methylenebis (4-cyclohexylisocyanate) (hydrogenated MDI), trimethylhexa Examples include, but are not limited to, methylene diisocyanate (TMHMDI). Specific examples of commercially available UV-curable aliphatic urethane acrylates include Ucecoat DW900 manufactured by Daicel UCB and Laromer LR8949 manufactured by BASF.
[0014]
The urethane acrylate in the present invention is obtained by dispersing an oligomer or monomer urethane acrylate in water.
It has been found that the aliphatic urethane acrylate is more preferable than the latter in terms of the coating suitability of the overcoat material and the cured state of the overcoat layer, as compared with the aromatic urethane acrylate. The former is more transparent than the latter.
[0015]
A photopolymerization initiator is used to cure the urethane acrylate with ultraviolet rays. As the photopolymerization initiator, any conventionally used photopolymerization initiator can be preferably used. Typical examples are an intramolecular bond open type and an intermolecular hydrogen abstraction type. The intramolecular bond open type is a type that generates radicals by molecular cleavage, and examples include benzoyl alkyl ether, benzyldimethyl ketal, diethoxyacetophenone, acyloxime ester, chlorinated acetophenone, hydroxyacetophenone, and the like. The intermolecular hydrogen abstraction type is a type that generates radicals by intermolecular hydrogen abstraction, and examples thereof include benzophenone, Michler's ketone, dibenzosuberone, 2-ethylanthraquinone, and isobutylthioxanthone. It is possible to add a photopolymerization initiator to the water-based emulsion paint in advance, but if care is not taken, the pot life will be shortened, the degree of curing will be easily affected by the working environment, and as a result, the quality will vary. Therefore, it is preferable to blend as close as possible to the time of application to the card.
[0016]
Examples of the photopolymerization initiator used together with the photopolymerization initiator include a photopolymerization initiation assistant or sensitizer, and amines, sulfones, and phosphines can be used.
[0017]
In the present invention, the water-based thermoplastic urethane resin used as an essential component together with the ultraviolet curable urethane acrylate can improve the acceptability of the overcoat layer to a thermal transfer agent, hot stamp, etc., and strengthen printing, facial photographs, sign panels, holograms, etc. It is used for bonding.
[0018]
The aqueous thermoplastic urethane resin used in the present invention includes a polyurethane emulsion, a water-soluble polyurethane, a water-dispersible polyurethane, a polyurethane dispersion, a polyurethane microemulsion, etc., and the urethane resin is solubilized or stabilized in an aqueous medium. And can be manufactured by a conventionally known method.
[0019]
The aqueous thermoplastic urethane resin used in the present invention is a reaction product of an isocyanate compound and a compound having an active hydrogen such as a hydroxyl group or an amino group. Usually, the isocyanate compound is mixed with a polyol compound such as polyester or polyether. It is obtained by reacting, and if necessary, it is produced by increasing the molecular weight by reacting with a chain extender such as diols and diamines.
[0020]
Examples of such isocyanate compounds include, for example, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, dianisidine diisocyanate, lysine diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), tolylene diene Isocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diisocyanate-3,3-dimethylbiphenyl, triphenylmethane triisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and their derivatives. Some polyisocyanate prepolymers can be mentioned.
[0021]
In general, so-called polyol compounds such as polyethers and polyesters containing hydroxyl groups are used as the compounds containing active hydrogen.
Of these, examples of polyethers include poly (oxyethylene) glycol, poly (oxypropylene) glycol, poly (oxyethylene) / poly (oxypropylene) glycol, poly (oxybutylene) glycol, and their derivatives. Can be given.
[0022]
Examples of polyesters include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, 1,6 hexanediol, trimethylolpropane, pentaerythrit, sorbitan, N-methyldiethanolamine, Condensation polymerization products of acids such as succinic acid, adipic acid, phthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, glutaric acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic acid, dimerized linolenic acid, etc. Examples thereof include polyester derivatives obtained.
[0023]
In addition, polyesteramides, polythioethers, polycarbonates, acrylic polyols, hydroxyl group-containing polybutadiene, and the like can also be used for the reaction with an isocyanate compound as a compound having an active hydrogen group.
As chain extenders, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butylene glycol, trimethylolpropane, hadroquinone dihydroxyethyl ether, water, ethylenediamine, hexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, isophorosodiamine, Examples include piperazine, aminoethylpiperazine, and 2,5-dimethylpiperazine.
[0024]
The aqueous thermoplastic urethane resin can be made water-soluble or water-dispersible by various known methods.
Although the compounding quantity of the aqueous thermoplastic urethane resin (solid content) used by this invention is not specifically limited, Preferably it is 2-45 mass% with respect to the whole overcoat material (solid content), More preferably, 15- It is desirable to blend 30% by mass. If the blending amount of the aqueous thermoplastic urethane resin is less than 2% by mass, the acceptability of the overcoat layer to the thermal transfer agent or hot stamp may not be improved. If it exceeds 45% by mass, the heat resistance of the card having the overcoat layer , Wear resistance, embossability, blocking properties and the like may be deteriorated.
[0025]
Further, the vinyl acetate vinyl chloride copolymer is preferably added to the overcoat material of the present invention, preferably at a low film forming temperature (MFT, ° C), preferably at a MFT of about 40-60 ° C. It is preferable to contain a vinyl copolymer. Furthermore, by including a vinyl acetate vinyl chloride copolymer, the receptivity of the overcoat layer to thermal transfer agents and hot stamps can be further improved, and the overcoat layer accepts gold, silver, especially blue and black heat transfer agents. And the gloss and gloss of the card outer surface are improved.
The blending amount of the vinyl acetate vinyl chloride copolymer (solid content) is not particularly limited, but is preferably 2 to 30% by mass, more preferably 10 to 10%, based on the entire overcoat material (solid content). It is desirable to blend 20% by mass. If it is less than 2% by mass, the acceptability of the overcoat layer with respect to the thermal transfer agent or hot stamp may not be improved. If it exceeds 30% by mass, the heat resistance, wear resistance, embossability, and blocking properties of the card having the overcoat layer may be reduced. This is not preferable because there is a risk of deterioration.
[0026]
Moreover, it is preferable that the overcoat material of the present invention contains a phosphate ester of a higher alcohol. By including a phosphate ester of higher alcohol, when the overcoat layer is processed into a mirror finish due to its action as a lubricant, the mirror plate and the overcoat layer can be smoothly peeled off to form a good surface state. For example, the overcoat layer can be formed more suitably.
The blending amount of the higher alcohol phosphate (solid content) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.8%, based on the entire overcoat material (solid content). It is desirable to blend 2-9 mass%. If it is less than 0.1% by mass, the effect may not be obtained, and if it exceeds 10% by mass, the overcoat layer may be sticky, which is not preferable.
[0027]
Furthermore, it is preferable to add fine particles to the overcoat material of the present invention. By adding fine particles, the writing property of the overcoat layer is improved, which is suitable when a sign panel is formed on the overcoat layer, and both inorganic and organic materials can be used.
Specific examples of the fine particles include silica, calcium carbonate, sulfo-calcium aluminate, spherical alumina, titanium dioxide, various starches, synthetic zeolite, fine spherical acrylic resin, fine spherical methacrylic resin, fine spherical polyethylene, and glass. Examples thereof include powder, shirasu balloon, and activated clay.
These fine particles may be used alone or in combination of two or more. These fine particles preferably have an average particle diameter in the range of 1 to 20 μm, preferably 2 to 5 μm. The addition amount of fine particles (solid content) to the overcoat material is preferably 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the overcoat material (solid content).
[0028]
In addition, considering the applicability to the card surface and the physical and chemical suitability of the formed overcoat layer, the overcoat material of the present invention includes a lubricant, a thickener, a leveling agent, a surfactant, a filler, It is preferable to add a crosslinking agent or the like as appropriate.
[0029]
The ratio of the solid content in the entire overcoat material is adjusted to 20 to 50% by mass, preferably 30 to 40% by mass, and more preferably about 35% by mass. Here, the mass% represents the mass% of the dry solid content.
[0030]
The basic steps for forming an overcoat layer on the card surface using the overcoat material of the present invention are: an application step a for applying an aqueous emulsion paint, a drying step b for removing water from the aqueous emulsion paint, and a paint layer. Is composed of a curing step c that cures by UV irradiation and a molding step d that heats and pressurizes the coating cured layer.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the examples.
Example 1
(Preparation of the overcoat material of the present invention)
・ UV-curable urethane acrylate aqueous emulsion (solid content: 40% by mass) (Laromar LR8949 / BASF) 340.3 g (solid content in aqueous emulsion: 136.1 g)
-Photopolymerization initiator 6.8 g (Irgacure 500 / Ciba Specialty Company)
-Vinyl acetate vinyl chloride copolymer aqueous emulsion (solid content 43% by mass) (Vinyl Blanc 601 (film forming temperature 50 ° C.) / Manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 121.6 g (solid content 52.3 g in aqueous emulsion) )
・ Aqueous thermoplastic urethane resin emulsion (solid content 45% by mass) (Viniblanc 950) / Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 174.4 g (solid content in aqueous emulsion 78.5 g) [Overcoat material (solid content) 25.1% by mass relative to the whole]
-Higher alcohol phosphate ester aqueous solution (solid content 70% by mass) (Sunstat No. 6) / manufactured by Sanyo Chemical Industries) 1.6 g (solid content in aqueous emulsion 1.1 g)
・ Abrasion resistance improver polyethylene aqueous suspension (solid content 35% by mass) (Permarin KUE-5 / manufactured by Sanyo Chemical Industries) 73.2 g (solid content 25.6 g in aqueous suspension)
-Epoxy cross-linking agent aqueous emulsion (solid content 55% by mass) (Epilettsu 5003W55 / manufactured by Japan Epoxy Resin Co.) 9.8 g (solid content in aqueous emulsion 5.4 g)
-Urethane-modified polyether thickener aqueous emulsion (solid content 40% by mass) (SN thickener 612 / San Nopco) 7.1g (solid content 2.8g in aqueous emulsion)
・ Cross-linking agent of isocyanate type vinyl run 950 (CAT-N, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 3.9 g
・ Ion-exchanged water 261.3g
Total 1000g (solid content 312.5g)
[0032]
The overcoat layer 7 of the magnetic card 1 shown in FIG. 1 was formed as follows using the overcoat material of Example 1 prepared by blending and mixing the above components.
(Application step a for applying an overcoat material)
First, with a micro gravure coater, an overcoat material was applied on the surface of the magnetic card so that the thickness of the overcoat layer was about 3 mμ at a coating amount of about ² to 3 g / m ² .
(Drying step b for removing moisture from the overcoat material)
The magnetic card 1 coated with the overcoat material is irradiated with far-infrared rays having a tube surface temperature of about 260 ° C. for 15 seconds to evaporate moisture from the paint to form an uncured overcoat layer. did.
(Curing step c for curing the overcoat layer by ultraviolet irradiation)
Further, the overcoat layer obtained by the drying step b was irradiated with 350 mJ / cm ² of ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device to cure the overcoat layer.
(Molding step d for heating and pressing the cured overcoat layer)
Further, the cured overcoat layer was molded by pressurizing at 140 ° C. with a multi-stage press (lami press) on the card surface, and the final overcoat layer 7 was formed on the card surface. In addition, no suction equipment and exposure prevention equipment are required for the coating step a and the drying step b.
(Step of bonding a sign panel and a hologram to a predetermined location on the overcoat layer 7)
As shown in FIG. 2, the sign panel 8 is adhered to a predetermined portion on the overcoat layer 7 formed in this way by using a thermal transfer foil, and the sign panel 8 is hot on a predetermined portion on the overcoat layer 7. The magnetic card 1A was manufactured by adhering the hologram 9 with a stamp. The sign panel 8 and the hologram 9 were firmly adhered to the overcoat layer 7.
[0033]
(Comparative Example 1)
An overcoat material for comparison was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aqueous thermoplastic urethane resin emulsion was not blended, and a comparative overcoat layer 7 for the magnetic card 1 was formed in the same manner as in Example 1. Then, as shown in FIG. 2, the sign panel 8 and the hologram 9 were bonded to predetermined portions on the comparative overcoat layer 7 in the same manner as in Example 1. The sign panel 8 and the hologram 9 were adhered to the comparative overcoat layer 7, but the adhesive strength was lower than that of Example 1.
[0034]
【The invention's effect】
The overcoat material according to claim 1 of the present invention is an overcoat material for forming an overcoat layer for covering and protecting the card surface, comprising an ultraviolet curable urethane acrylate as a main component and further dispersed in water. Because it consists of an aqueous emulsion-based paint containing a plastic urethane resin emulsion as an essential component, unlike the solvent-based paint in which the resin component is dissolved in an organic solvent, the paint's volatility is low and the amount of application can be easily adjusted to the card surface. In addition to excellent application suitability, the solvent is water, so it is harmless to the human body, is not flammable, does not require exposure equipment during the coating and drying processes, and is mainly composed of an ultraviolet curable urethane acrylate structure. Therefore, the photopolymerization bond of acrylic by ultraviolet irradiation increases the hardness of the overcoat layer and also improves the wear resistance. Also improved receptivity to thermal transfer agent and hot stamping of the overcoat layer, a marked effect of such can be firmly bonded to predetermined printing and portrait or signature panels or hologram at a location of the overcoat layer.
[0035]
The overcoat material according to claim 2 of the present invention is the overcoat material according to claim 1, further comprising an aqueous emulsion-based paint containing a vinyl acetate vinyl chloride copolymer and a higher alcohol phosphate ester. By including vinyl acetate vinyl chloride copolymer, the acceptability of gold, silver, especially blue and black thermal transfer agents in the overcoat layer is further improved and the gloss of the outer surface of the card is increased.・ Improved luster, etc. In addition, the inclusion of a phosphate ester of a higher alcohol enables smooth peeling of the mirror plate and the overcoat layer when processing the overcoat layer into a mirror finish due to its action as a lubricant. Therefore, the overcoat layer can be further suitably formed, such as being able to form the surface state well. Achieve the results.
[0036]
The overcoat material according to claim 3 of the present invention is the overcoat material according to claim 1 or 2, wherein the overcoat material contains fine particles, so that the writing property and label of the overcoat layer are attached. Since the adhesiveness in the case is improved, there is a further remarkable effect that it is suitable for forming a sign panel.
[0037]
Since the card of claim 4 of the present invention has an overcoat layer formed from the overcoat material according to any one of claims 1 to 3 on the card surface, it is excellent in coating suitability and laminating properties, and is a known card. It can be easily manufactured without problems by the manufacturing process, and it has excellent heat resistance, wear resistance, embossing characteristics, blocking resistance, etc., and printing, facial photographs, sign panels, holograms, etc. can be applied to specified areas of the overcoat layer. There is a remarkable effect that it can be widely used as a card such as a magnetic card, an IC card, and a rewrite card that are firmly bonded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a magnetic card having an overcoat layer.
2 is an explanatory cross-sectional view schematically showing a state in which a sign panel and a hologram are bonded to predetermined portions of an overcoat layer of the magnetic card shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Magnetic card 2 Card base material 3 Magnetic recording layer 4 Anchor layer 5 Hiding layer 6 Print layer 7 Overcoat layer 8 Sign panel 9 Hologram

Claims

An overcoat material for forming an overcoat layer for covering and protecting the card surface, comprising an ultraviolet curable urethane acrylate as a main component and an aqueous thermoplastic urethane resin emulsion dispersed in water as an essential component. An overcoat material comprising a paint.

The overcoat material according to claim 1, further comprising an aqueous emulsion-based paint containing a vinyl acetate vinyl chloride copolymer and a higher alcohol phosphate ester.

The overcoat material according to claim 1, wherein the overcoat material contains fine particles.

A card having an overcoat layer formed from the overcoat material according to claim 1 on the card surface.