JPH05301489A

JPH05301489A - 書き換え可能なカード

Info

Publication number: JPH05301489A
Application number: JP4335612A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shimada; 直樹島田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1991-11-20
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】【目的】カードへの表示の書き込みー消去を、加熱
操作及び電場をかける操作の繰り返しによって行なうこ
とができ、しかも、電場の形成に強電界を必要としない
カードを提供する。【構成】基材シート２と、該基材シートの表面に導
電性層３を介して形成されている製膜性能を有する高分
子物質と液晶物質とを含有する高分子物質・液晶物質に
よる複合膜層４と、該複合膜層４の表面に形成されてい
る保護用の樹脂層５とを有する書き換え可能なカード
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報を記録するカード
に関するものであり、カードに記録された表示の消去と
再度の記録とを、加熱操作と電場を通す操作との繰り返
しによって行なうことができる書き換え可能なカードを
提供する。

【０００２】

【従来の技術】液晶物質は、温度，電界，磁界など外の
条件が変化すると内部の分子の方向性が変わり、色や透
明度等の光学的変化を示すことから、例えば、温度計，
計器盤，電卓，時計，超薄型テレビ等の表示装置に応用
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、カードの利用日
時や金額等がその都度書き込めるようになっているプリ
ペイドカード等が汎用されている。このカードの利用日
時や金額等がその都度書き込めるプリペイドカード等
は、プリペイドカードの使用者によって残高の確認等が
何時でも行なえるという利便性を有する。しかるに、こ
の種のカードにおいては、その記録面積が自ら制限され
ているために、カードに付された金額の全額を消費する
以前にカードの記録部分が満杯になることが多く、別の
新しいカードを作成し直すことが必要となるが、このこ
とは、残高に応じたカードを再発行することの手間が煩
雑であるだけでなく、省資源の面でも好ましいことでは
ない。

【０００４】これに対して本発明は、高分子物質と液晶
物質とを含有する高分子物質・液晶物質による複合膜層
を記録層として利用するカードからなり、加熱操作と強
電界を必要とすることのない電場をかける操作との繰り
返しにより、消去及び再度の記録を繰り返して行なうこ
とのできる所謂書き換え可能なカードを提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本第１の発明の書き換え
可能なカードは、基材シートと、該基材シートの表面に
導電性層を介して形成されている製膜性能を有する高分
子物質と液晶物質とを含有する高分子物質・液晶物質に
よる複合膜層と、該複合膜層の表面に形成されている保
護用の樹脂層とを有する積層シートの打ち抜き成形体か
らなる。

【０００６】また、本第２の発明の書き換え可能なカー
ドは、本第１の発明の書き換え可能なカードの構成にお
いて、製膜性能を有する高分子物質と液晶物質とを含有
する高分子物質・液晶物質による複合膜層が、製膜性能
を有する高分子物質１００重量部に対して液晶物質１０
〜５００重量部を含有することからなる。

【０００７】本第３の発明の書き換え可能なカードは、
本第１の発明または第２の発明の書き換え可能なカード
の構成において、製膜性能を有する高分子物質と液晶物
質とを含有する高分子物質・液晶物質による複合膜層中
に、更に、該複合膜層中の液晶物質の分子と整合して液
晶物質と同様に光学的な機能を果たす二色性色素分子を
含有することからなる。

【０００８】前記構成からなる本各発明の書き換え可能
なカードにおいて、基材シートとしては、カードの携帯
に要する剛性を具備するシート、例えば、ポリエチレン
テレフタレートフィルム，ポリブチレンテレフタレート
フィルム等のポリエステルフィルム、ポリメタクリル酸
メチル，ポリアクリル酸メチル，ポリメタクリル酸エチ
ル等のアクリル系樹脂フィルム、更には、ポリスチレン
フィルム，アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共
重合体フィルム、三酢酸セルロースフィルム、ポリカー
ボネートフィルム等による厚さ１００〜１０００μ程度
のものが使用される。さらに、アート紙，コート紙，上
質紙等の一般的な紙類、合成紙、金属箔、セラミックシ
ート等も目的に応じて使用し得る。

【０００９】基材シートの表面に形成されている導電性
層は、文字通り導電性を有するものであれば良く、例え
ば、カーボンブラック等の導電性有機材料による層、ア
ルミニウム，クロム，ニッケル，コバルト，銅，金，
銀，錫，亜鉛，黄銅，ステンレルスチール等の金属及び
それらの酸化物，窒化物、さらには、ＺｎＯ_x ，Ｉｎ−
Ｓｎ−Ｏ_x 等の透明導電膜、蒸着層、スパッタリング
層、無電解メッキ層、熔射メッキ層、さらには箔層等と
して、また、上記導電性材料を粉体とし、これを樹脂に
分散させた塗工剤を利用して一般的なコーティング法に
よる塗工層の形成も可能である。これらの層は、基材上
に通常０．０１〜５０μ程度の厚さに形成される。

【００１０】なお、基材シートの表面の導電性層を真空
蒸着またはスパッタリング等によって形成する場合に
は、該導電性層の均一性を計る目的で、基材シートの表
面にアンカーコート層を形成した後に導電性層を形成す
るのが好ましい。また、導電性層と該導電性層の表面に
形成される高分子物質・液晶物質による複合膜層との間
の接着強度を向上させるために、導電性層の表面に、コ
ロナ放電処理，プラズマ処理，アンカーコート処理，脱
脂処理，表面粗面化処理，塩化第２錫等の還元性の薬品
による活性化処理等の公知の易接着性処理を施しても良
い。さらに、導電層として金属光沢を有するものを利用
する場合には、該導電層が高コントラスト画像を形成す
るための反射層としての作用をも果たす。

【００１１】導電性層は全面に形成されていても、ある
いは、部分的に形成されていても良い。

【００１２】透明な導電性層の場合には下の基材シート
の色が透過して見えるため、基材シートとして乳白ポリ
エチレンテレフタレートフィルムを利用し、二色性色素
として黒発色タイプのものを利用することにより、白地
の上に黒色の文字印字を得ることが可能になる。

【００１３】また、透明な導電性層にすると視野角が広
くなり、いわゆる金属等による全反射によって見にくく
なる現象が発生するようなことがなく、より好ましい。
さらに、透明な導電性層の場合には、基材シート上に絵
柄，文字等を印刷することができ、目視情報をより多く
満載することができる。

【００１４】製膜性能を有する高分子物質と液晶物質と
を含有する高分子物質・液晶物質からなる複合膜層は、
液晶物質が製膜性能を有する高分子物質中に、マイクロ
カプセル化法，溶媒蒸発法，懸濁重合法，電離放射線硬
化法等の方法によって、略均一に分散している形態をな
す複合膜層であり、該複合膜層の存在が、本発明のカー
ドに対して、記録特性と記録された情報を消去し得る特
性とをもたらす。

【００１５】この高分子物質・液晶物質からなる複合膜
層において、高分子物質としては皮膜形成能及び耐熱性
の良好な高分子物質が好ましく、例えば、ポリ塩化ビニ
ル，塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニル系
樹脂、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニリデン系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリレ
ート，ポリメタクリレート，アクリレート・メタクリレ
ート共重合体等によるアクリル系樹脂、ポリウレタン樹
脂等が利用される。このときに、アクリルモノマーやプ
レポリマー等を混合後に電離放射線で硬化させても良
い。

【００１６】また、液晶物質としては、メモリ性を有す
るスメクチック型の液晶ポリマー、例えば、英国プール
（Ｐｏｏｌ）のＢＤＨ化学（ＢＤＨＣｈｅｍｉｃａ
ｌ）から市販されている”スメクチックＡ相物質Ｓ２”
や、西ドイツのダルムスタット（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ）
のＥ．メルク化学（Ｅ．ＭｅｒｋＣｈｅｍｉｃａｌ
ｓ）から市販されているＫ２４，Ｋ３０，Ｋ３６，ＺＬ
Ｉ１８４０，ＣＢ１５等が利用される。

【００１７】勿論、ネマチック液晶，コレステリック液
晶，ディスコティック液晶，高分子液晶、さらにはこれ
らの混合系も使用できる。また、加熱時に状態転移を生
じさせて書き込み易くすることもできる。

【００１８】例えば、４，４’−ジ−ヘプチロキシアゾ
キシベンゼンは７４℃でスメチックＣ相へ状態転移を生
じ、９５℃でネマチック相へ状態転移を生じるため、サ
ーマルプリンターで７５℃以上に加熱することによって
配向を乱して発色させ、次ぎに同様に、７４〜９５℃の
間に加熱して、かつ、電場を与えて再配向させ、消色さ
せることもできる。

【００１９】液晶化合物としては、シッフ塩基系，安息
香酸エステル系，ビフェニル系，シクロヘキシルカルボ
ン酸エステル系，フェニルシクロヘキサン系，ピリジン
系，ジオキサン系，シクロヘキシル・シクロヘキサン系
等があり、前述のような目的に応じて適する分子量のも
のを使用するのが良い。

【００２０】なお、製膜性能を有する高分子物質・液晶
物質による複合膜層において、高分子物質１００重量部
に対して液晶物質が１０重量部未満になると、該複合膜
層における印字感度が低くなり易く、鮮明な記録が得ら
れ難くなる。また、高分子物質１００重量部に対して液
晶物質が５００重量部を超えるようになると、複合膜層
の表面への液晶の浸み出しが多くなるために、該複合膜
層の表面に対して保護用の樹脂層を形成することが困難
になり易い。このため、製膜性能を有する高分子物質・
液晶物質による複合膜層においては、製膜性能を有する
高分子物質１００重量部に対して液晶物質１０〜５００
重量部を利用するのが好ましく、より好ましくは、５０
〜２００重量部程度の液晶物質が利用される。

【００２１】また、この高分子物質・液晶物質による複
合膜層中には、該複合膜層中の液晶物質の分子と整合し
て液晶物質と同様に光学的な機能を果たす二色性色素分
子を含有させることにより、記録の呈色を一層明瞭にす
ることができる。この二色性色素分子として、例えば、
インドール・ブルー，スーダン・ブラックＢ，スーダン
３，スーダン２、更には、Ｅ．メルク化学（Ｅ．Ｍｅｒ
ｋＣｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されているＤ−３
７，Ｄ−４３，Ｄ−８５等を利用し得る。

【００２２】製膜性能を有する高分子物質と液晶物質と
を含有する高分子物質・液晶物質からなる複合膜層は、
基材シートの表面に対して、該複合膜層形成用のコーテ
ィング剤として調整されている組成物からなるコーティ
ング剤を、例えば、ブレードコート法，リバースコート
法，グラビアコート法等にて塗工した後、これを乾燥す
ることにより、厚さ１〜５０μ程度に形成される。

【００２３】また、電離放射線硬化型材料と液晶材料と
を混合し、硬化時に略分散層となるようにして複合膜層
を形成しても良い。さらに、複合膜層は、例えば、シル
クスクリーン印刷，オフセット印刷等によって部分的に
設け得ることも勿論である。

【００２４】製膜性能を有する高分子物質と液晶物質と
を含有する高分子物質・液晶物質による複合膜層の表面
に形成される保護用の樹脂層は、高分子物質・液晶物質
による複合膜層の保護を計るためのものであり、堅牢性
に優れた作用を具備することが必要である。この保護用
の樹脂層は、例えば、シリコン樹脂や分子中に重合性不
飽和結合またはエポキシ基を有するプレポリマー、オリ
ゴマー、及び/ 又は単量体等による混合樹脂組成物等に
よるコーティング剤により、通常、厚さ０．５〜１０μ
程度に形成される。

【００２５】また、上記組成物と保護用樹脂とを同時多
層コートした後、または、上記組成物のコート後に保護
用樹脂を重ねてコートした直後に、通常乾燥または電離
放射線を照射して硬化させ、液晶のブリーディングが発
生する前に保護層で閉じてしまう方法を利用することも
できる。このときに、最初から例えば３μのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム等を保護層用材料として使用
して、同様の効果を得ても良いことは勿論である。

【００２６】以上の通りの構成による本発明の書き換え
可能なカードへの加熱は、例えば、感熱プリンター，サ
ーマルヘッド，光学的手段等を利用して行なわれ、ま
た、記録された情報は、高分子物質・液晶物質による複
合膜層における記録部は保護用の樹脂層を通して確認さ
れる。なお、光学的手段を利用すると、電場をかけなが
ら加熱することが容易になる。

【００２７】

【作用】本発明の書き換え可能なカードは、基材シート
と、該基材シートの表面に導電性層を介して形成されて
いる製膜性能を有する高分子物質と液晶物質とを含有す
る高分子物質・液晶物質による複合膜層と、該複合膜層
の表面に形成されている保護用の樹脂層とを有するもの
で、カードに対して感熱記録する前の高分子物質・液晶
物質による複合膜層の状態は［図２］にて表示される。
すなわち、カードが例えばコロナ帯電等による電場に通
されることにより、該カード中の高分子物質・液晶物質
による複合膜層内に分散した液晶粒子中の液晶分子が同
一方向に整列され、高分子物質と液晶物質との屈折率が
一致することから、複合膜層には透明な状態が呈され
る。もちろん、静電ローラーを利用する等して直接電場
をかけても良い。なお、静電ローラーを利用すると、比
較的強電界を高速でかけることができる。

【００２８】かかる状態のカードに感熱記録が付される
と、［図３］にて示されるように、該カード中の高分子
物質・液晶物質による複合膜層層内に分散した液晶粒子
中の液晶分子の配列がランダムな状態となり、高分子物
質と液晶物質との屈折率に差異が生じることから、熱を
受けた部分のみが不透明な濁状態として外部から視認さ
れ、これが保護用の樹脂層を通して記録部として認識さ
れる。このとき、二色性色素が添加されていると、着色
状態として視認される。

【００２９】また、この二色性色素が油性である場合に
は、高分子材料として水性ポリマーや水性プレポリマー
を使用すると、その色素が液晶層へ集中し、地肌の透明
度の高い複合膜層とすることができる。このときには勿
論コントラストも大きくなる。なお、水性プレポリマー
は、製膜後に硬化させることで膜強度等の物理的特性を
改善し得る。

【００３０】しかして、感熱記録されたカードは、再
度、電場に通されることによって、該カード中の高分子
物質・液晶物質による複合膜層において、該複合膜層内
に分散している液晶粒子中の液量分子が同一方向に整列
することから、高分子物質と液晶物質との屈折率が一致
して透明な状態が呈され、所謂感熱記録の消去がなさ
れ、続いて、同様にして感熱記録され得るカードとなる
もので、「書き込みー消去」を、感熱記録と電場を掛け
ることとの操作の繰り返しにより自在に行ない得る。

【００３１】また、本発明の書き換え可能なカードにお
いては、感熱記録層たる高分子物質・液晶物質による複
合膜層が、基材シートに対して導電性層を介して積層さ
れていることから、先の感熱記録の消去に際する電場の
形成の際には、この導電性層に端子を接当させることに
より、カード中の基材シートの存在の無い積層構成のカ
ードに対して電場を形成するのと同様の作用が果たされ
るため、カードに付されている感熱記録を強電界を必要
とすることのない電場によって消去することが出来る。

【００３２】さらにまた、本発明の書き換え可能なカー
ドにおいては、複合膜層の下に導電層が設けられている
ので、コロナ帯電等の方法によってカードの最表面に電
荷を乗せると、この導電層表面に静電誘導によって反対
電荷が発生し、複合膜層に効率良く電界をかけることが
できる。

【００３３】なお、以上の説明においては、本発明の書
き換え可能なカードについて、カードへの「書き込みー
消去」を「感熱記録ー電場に通す」の組み合わせ操作に
基づいて記載したが、「コロナ帯電等による記録ー加熱
による消去」の方法に基づくカードへの「書き込みー消
去」をとる場合には、記録部の視認を透明部によって行
ない、記録を消去した状態を濁状態として視認するタイ
プのものになる。すなわち、液晶粒子中の液晶分子の配
列がランダムな状態（濁状態）のときにイオンヘッド等
で部分的に電界をかけることにより、液晶分子が同一方
向に整列して透明になる部分を記録部として視認し、該
記録部を消去する場合に、サーマルヘッド等で加熱して
液晶分子の配列を乱して濁状態を形成させる。かかるメ
カニズムによるカードへの「書き込みー消去」は、記録
部を透明部として視認するものであることから、高分子
物質・液晶物質による複合層の下に着色層を形成してお
くことにより、記録部の視認性をより良好なものにする
ことができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の書き換え可能なカードの具体
的な構成を製造実施例を以って説明する。

【００３５】実施例１［図１］において、厚さ２００μの２軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムによる基材シート２の表面
に、アルミニウム蒸着によって符号３で表示される厚さ
４００Åの導電性層を形成した。次いで、該導電性層３
の表面に、下記の組成による高分子物質・液晶物質によ
る複合膜層形成用のコーティング剤(1) をブレードコー
ト法にて塗工した後、乾燥することにより、厚さ１０μ
の高分子物質・液晶物質による複合膜層４を形成した。

【００３６】コーティング剤(1) メチルメタクリレート重合体・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部英国プール（Ｐｏｏｌ）のＢＤＨ化学（ＢＤＨＣｈｅｍｉｃａｌ）から市販されている”スメクチックＡ相物質からなる液晶物質Ｓ２”・・・・・・・・１００重量部メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・３００重量部トルエン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３００重量部

【００３７】さらに、先の高分子物質・液晶物質による
複合膜層４の全表面に、粘度１００cps/25℃の紫外線硬
化性樹脂「セイカビーム；大日精化工業」による塗工剤
をコンマコート方式によって塗工し、続いて、１６０W/
cmの高圧水銀灯による紫外線の照射をコンベア速度１０
m/min.で行なうことにより、厚さ５μの保護用の樹脂層
５を形成し、本発明の書き換え可能なカードの１実施例
品の積層構成に対応する積層構造のシートを得た。

【００３８】然る後に、この積層シートを８５ｍｍ×５
４ｍｍのカードに打ち抜き成形することにより、［図
１］にて符号１で表示される本発明の１実施例品たる書
き換え可能なカード１を得た。

【００３９】［実験］実施例で得られたカード１を５Ｋ
Ｖのコロナ帯電に付した後、サーマルヘッドで０．３ｍ
Ｊ／ｄｏｔの感熱記録に付したところ、記録印字が保護
用の樹脂層を通して白濁状態で視認された。さらに、こ
の感熱記録されたカードを５ＫＶのコロナ帯電に付した
ところ記録が消去され、感熱記録を付す前の状態と同一
の状態のカードに戻った。

【００４０】比較例１実施例１の書き換え可能なカード１の積層構成中から、
厚さ４００Åのアルミニウム蒸着層からなる導電性層３
を欠如し、その他の構成については全て実施例１と対応
する積層構成を具備する比較のための書き換え可能なカ
ードを得た。

【００４１】この比較のための書き換え可能なカードを
５ＫＶのコロナ帯電に付した後に、サーマルヘッドで
０．３ｍＪ／ｄｏｔの感熱記録に付したところ、記録印
字が保護用の樹脂層を通して白濁状態で視認されたが、
この感熱記録されたカードを５ＫＶのコロナ帯電に付し
ても、記録の消去は行なえなかった。

【００４２】

【発明の効果】本発明の書き換え可能なカードは、加熱
操作及び電界をかける操作の繰り返しにより、記録され
た表示の消去及び再度の記録を行なうことができるもの
であるから、カードの利用日時や金額等の多様な情報の
取得が求められている近年のプリペイドカード等におい
て、カードに付された金額の全額を消費し終える以前に
１回目の記録部分が満杯になった場合に、この記録を消
去した後に更に新たな記録を行なうことができる。した
がって、カードに付された金額の全額を消費し終える以
前に１回目の記録部分が満杯になった場合にも、別の新
しいカードを作成し直すというような必要性が無く、新
しいカードを作成し直すための手間の煩雑性及び経済的
な負担が軽減され、かつ、省資源の面でのメリットをも
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の書き換え可能なカードの１実施例品の
積層構成を模型的に示す断面図である。

【図２】高分子物質・液晶物質による複合膜層内に分散
した液晶粒子中の液晶分子が同一方向に整列され、高分
子物質と液晶物質との屈折率が一致している状態を説明
する模型断面図である。

【図３】高分子物質・液晶物質による複合膜層内に分散
した液晶粒子中の液晶分子の配列がランダムな状態とな
り、高分子物質と液晶物質との屈折率に差異が生じ、該
部分が不透明な濁状態として外部から視認される状態を
説明する模型断面図である。

【符号の説明】

１書き換え可能なカード２基材シート３導電性層４製膜性能を有する高分子物質と液晶物質とを含有す
る高分子物質・液晶物質による複合膜層５保護用の樹脂層ｎ，ｎ高分子物質・液晶物質による複合膜層中の液晶
物質

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材シートと、該基材シートの表面に
導電層を介して形成されている製膜性能を有する高分子
物質と液晶物質とを含有する高分子物質・液晶物質によ
る複合膜層と、該複合膜層の表面に形成されている保護
用の樹脂層とを有することを特徴とする書き換え可能な
カード。
【請求項２】製膜性能を有する高分子物質と液晶物
質とを含有する高分子物質・液晶物質による複合膜層
が、製膜性能を有する高分子物質１００重量部に対して
液晶物質１０〜５００重量部を含有する請求項１記載の
書き換え可能なカード。
【請求項３】製膜性能を有する高分子物質と液晶物
質とを含有する高分子物質・液晶物質による複合膜層
が、該複合膜層中の液晶物質の分子と整合する二色性色
素分子を含有する請求項１または２記載の書き換え可能
なカード。