JPH0655487B2

JPH0655487B2 - 染色物

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Publication number: JPH0655487B2
Application number: JP1281458A
Authority: JP
Inventors: 二郎渡辺
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH03142240A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は染色物に関する。

更に詳しくは、昇華性染料によって表面を染色したプラ
スチック材料であって、紫外線によって変褪色すること
がなく、可塑剤の浸入によるプリードの怖れもない染色
物に関する。

（産業上の利用分野）本発明は染色物に関する。

更に詳しくは、いわゆる昇華性染料で染色したプラスチ
ック材料であって、染料の変褪色やブリードを防止する
ことのできる染色物に関する。

（従来の技術）いわゆる昇華性染料を用いてプラスチック材料を染色す
る方法は周知である。

例えば、染料はバインダー樹脂と共にインキ化されて仮
の支持体上に印刷され、この印刷物をプラスチック材料
に重ねて加熱することによりインキ中の染料のみがプラ
スチック材料中に浸透し、染着する（転写染色法）。こ
の際、インキは転写されず、仮の支持体と共に剥離除去
される。

あるいは染料を含むインキを直接プラスチック材料上の
印刷した後、加熱して染料をプラスチック内部に浸透さ
せ、染着させる（浸透印刷法）。インキ層はそのまま残
存させたり、あるいは剥離除去されるが、いずれの場合
も染料はプラスチック内部に浸透しており、画像は残存
する。

染料は昇華性であると信じられており、固体状態から直
接気体状態に変化し、かかる気体状染料がプラスチック
材料中に浸透すると考えられている。このため、染料は
一般に昇華性染料と呼ばれている。もっとも、固体状態
と気体状態の間に液体状態が存在しないことは厳密には
確認されていない。またプラスチック材料への浸透が気
体状態で生じるか、あるいは液体状態で生じるかも明ら
かではない。このため、染料は気化性染料もしくは熱溶
融移行染料と呼ばれることもある。

プラスチック材料内部へ染料を浸透させる加熱手段に
は、加熱盤、加熱ロール、赤外線パネルヒーター等が使
用される。近年に到って、熱応答性の優れた染料が開発
されたことやサーマルヘッドの改良により、転写リボン
上の染料をサーマルヘッドの発熱によりプラスチック材
料中へ浸透させて画像を形成する方法が開発された。プ
ラスチック材料はプラスチックフィルムや、身分証明カ
ード等の塩ビカードである。

しかしながら、染料は一般に分散染料又は油溶性染料で
ある。かかる染料は極性が小さく、このため加熱により
容易に気体に変化してプラスチック材料中に浸透する反
面、プラスチック材料との結合力も小さく、可塑剤や有
機薬品等によって犯されたり、引っ掻き等による機械的
損傷を受けやすい。さらにまた、光、特に紫外線によっ
て染料が分解され、変色あるいは褪色する。

かかる問題点を防止するため、プラスチック材料表面に
ポリエステル樹脂を主成分とする受像層を設けて染料を
固定したり、あるいは染料を改良して耐光堅牢度を向上
している。

しかし、いずれの方法によっても本質的に外部からの化
学的または機械的損傷を防止することができず、紫外線
などの光線を避けることもできない。

（発明が解決しようとする課題）そこで、本発明は、かかる昇華性染料で染色されたプラ
スチック材料であって、染色画像の化学的及び機械的損
傷を防止でき、かつ光による変褪色の生じない染色物を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するため、請求項（１）記載の発明は、
表面を昇華性染料で染色したプラスチック基材の表面
に、紫外線吸収剤を含む接着層を介して表面保護層を積
層して成る染色物を提供する。

また、請求項（２）記載の発明は、表面保護層が耐摩擦
剤と熱可塑性樹脂の混合物であることを特徴とする上記
染色物を提供する。

また、請求項（３）記載の発明は、接着層がガラス転移
点５０℃以上の熱可塑性樹脂と紫外線吸収剤の混合物で
あることを特徴とする上記染色物を提供する。

プラスチック基材は、好ましくは、身分証明カード、キ
ャッシュカード等のカードであり、この時特に本発明の
特徴を生かすことができる。使用条件が厳しく、しかも
耐久性を必要とするからである。

かかるカードは一般に表面が透明な硬質ポリ塩化ビニル
から構成されている。例えば白色ポリ塩化ビニルシート
の両面に、透明硬質ポリ塩化ビニルシートを接着剤又は
熱融着により積層したものである。

プラスチック基材として身分証明カードを用いた場合の
例を第１図に示す。（１）はカード本体んら成る基材で
あり、部分的に昇華性染料で顔写真が染色されている
（１ａ）。

基材表面の染色は、昇華性染料を含むインキを印刷した
後加熱したり、あるいは昇華性染料を含むインキを印刷
した印刷物（転写箔）を重ね、加熱して染料のみを浸透
させる方法（転写染色法）により可能である。基材が上
述のカード又はエンボスフィルムの場合には、リボン状
の転写箔（転写リボン）を重ね、サーマルヘッドで加熱
する方法が簡便である。

イエローの昇華性染料としてはKayacet Yellow AG、Kay
akut Yellow TDN（以上日本化薬（株）製）、PTY52、Di
anix Yellow 5R-E、Dianix Yellow F3G-E、Dianix Bril
liant Yellow 5G-E（以上三菱化成（株））、プラストY
ellow 8040、DY108（以上有本化学（株）製）、Sumikar
on Yellow EFG、Sumikaron Yellow E-4GL（以上住友化
学（株）製）、FORON Brilliant Yellow S6GLPI（Sand
社製）等が例示できる。

マゼンタの昇華性染料としては、例えばKayacet Red 02
6、Kayacet Red 130、Kayacet Red B（以上日本化薬
（株）製）、Oil Red DR-99、Oil Red DK-99（以上有本
化学（株）製）、Diacelliton Pink B（三菱化成（株）
製）、Srmikaron Red E-FBL（住友化学（株）製）、Lat
yl Red B（du pont社製）、Sudan Red 7B（BASF社
製）、Resolin Red FB、Ceres Red 7B（以上Bayer社
製）等が例示できる。

また、シアンの昇華性染料としては、例えば、Kayalon
Fast Blue FG、Kayacet Blue FR、Kayacet Blue 136、K
ayacet Blue 906（以上日本化薬（株）製）、Oil Blue
63（有本化学（株）製）、HSB9（三菱化成（株）製）、
Disperse Blue ♯1（住友化学（株）製）、MS Blue 50
（三井東圧（株）製）、Ceres Blue GN（Bayer社製）、
Duranol Brilliant Blue 2G（ＩＣＩ社製）等が例示で
きる。

転写リボンを用いる場合には、インキ中のバインダーと
してポリビニルアルコールの架橋物を用いることが望ま
しい。サーマルヘッドの熱でプラスチック基材に接着し
ないからである。例えばポリビニルアセタール、ポリビ
ニルブチラール等である。なお、転写リボンの基材とし
てはポリエステルフィルム又はポリウレタンのアンカー
コート層を設けたポリエステルフィルムが使用できる。

かかる転写リボンをカード等のプラスチック基材に重
ね、サーマルヘッドで押圧しながら加熱することにより
染色できる。発熱条件は５〜５０Ｖで良い。かかる染色
方法は特開昭６３−２２６９３号公報、もしくは平成元
年特許願第２１６５７６号明細書及び図面に記載されて
いる。

接着層（２）はプラスチック材料表面に接着すると共に
紫外線を遮断して染料による画像の変褪色を防止するも
ので、可塑剤の侵入の促進を防ぐため、表面保護層
（３）とは別個に、しかも表面保護層（３）よりプラス
チック基材よりに設けられる。かかる理由から紫外線吸
収剤と熱可塑性樹脂の混合物から成る。

紫外線吸収剤は光による染料の変褪色を防止するもので
ある。すなわち、波長２５０〜４００nmの紫外線を吸収
してそのエネルギーを染料に無害な熱エネルギーとして
再輻射し、紫外線吸収剤自体は何ら変質しない。この理
由から最大吸収波長２５０〜４００nmの紫外線吸収剤を
使用する。例えばフェニルサリシレート、ｐ−ｔｅｒｔ
−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニル
サリシレートなどのサリチル酸系紫外線吸収剤、２，４
−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシベンゾ
フェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェ
ノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェ
ノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフ
ェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４４′−ジメトキシ
ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−
スルホベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系紫外線吸
収剤、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−
５′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾー
ル、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔｅｒｔ−ブチル
−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−
（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジｔｅｒｔ−ブチル
フェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−
（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジｔｅｒｔ−アミル
フェニル）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾー
ル系紫外線吸収剤、２−エチルヘキシル−２−シアノ−
３，３′−ジフェニルアクリレート、エチル−２−シア
ノ−３，３′−ジフェニルアクリレートなどのシアノア
クリレート系紫外線吸収剤である。

接着層（２）に使用する熱可塑性樹脂はガラス転移点
（Ｔｇ）が５０以上のものが使用できる。ガラス転移点
の温度が５０℃未満の樹脂を使用すると、この樹脂によ
り染料のマイグレーションが生じ、画像のにじみが発生
する。また、後述する転写箔を利用する場合はガラス転
移点１１０℃以下のものが好ましい。ガラス転移点が１
１０℃を超える樹脂を使用すると転写の際に高い温度を
必要とし、転写機に負荷がかかるだけでなく、ポリ塩化
ビニルカードなどのプラスチック材料が熱により変形す
ることがある。

接着層（２）に使用する熱可塑性樹脂としては、例え
ば、線状飽和ポリエステルなどのポリエステル、ポリ塩
化ビニルや塩化ビニル−酢酸ビニル共重樹脂などの塩化
ビニル系樹脂、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸−２−
メトキシエチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル
酸−２−ナフチル、ポリアクリル酸イソボルニル、ポリ
メタクリロメチル、ポリアクリロニトリル、ポリメチル
クロロアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメ
タクリル酸エチル、ポリメタクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチ
ル、ポリメタクリル酸イソブチル、ポリメタクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸メチルとメタクリル酸アルキル
（ただしアルキル基の炭素数は２〜６）の共重合樹脂な
どのアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリジビニルベン
ゼン、ポリビニルベンゼン、スチレン−ブタジエン共重
合樹脂、スチレンとメタクリル酸アルキル（ただしアル
キル基の炭素数は１〜６）などのビニル系樹脂などであ
る。

接着層（２）は、その固形分総量１００重量部に対して
熱可塑性樹脂５０〜９０重量部、紫外線吸収剤１０〜５
０重量部で良い。塗布量は１〜３ｇ／ｍ^２が好ましい。

また、表面保護層（３）は保護膜の機能を果たす必要が
有る。保護膜の機能とは染料による画像の外部からの化
学的及び機械的損傷を防ぐことである。この両者の機能
を満たすためには耐摩擦剤と熱可塑性樹脂の混合物を使
用すれば良い。

熱可塑性樹脂は可塑剤や薬品の透過を防止すると共に引
っ掻きによる傷を減少させるものである。かかる熱可塑
性樹脂としてはポリメチルメタアクリレート、ニトロセ
ルロースまたはポリメチルメタアクリレートとニトロセ
ルロースの混合物が使用できる。メチルメタアクリレー
ト及びニトロセルロースは既存の熱可塑性樹脂の中で耐
可塑剤性が優れ、これらの樹脂を表面保護層（３）に用
いることにより、画像上に軟質塩化ビニルシートやプラ
スチック消しゴムなどを接触させた時にこれらに含まれ
る可塑剤の移行を防止できる。また、酸、アルカリ、ア
ルコール、灯油などの薬品の浸透を防ぎ、画像への影響
を防止することができる。

また、耐摩擦剤は耐摩耗性や耐性スクラッチ性の向上の
ために添加するものである。例えば、テフロンパウダ
ー、ポリエチレンパウダー、動物系ワックス、植物系ワ
ックス、鉱物系ワックス、石油系ワックスなどの天然ワ
ックス、合成炭化水素系ワックス、脂肪族アルコールと
酸系ワックス、樹脂酸エステルとグリセライト系ワック
ス、水素化ワックス、合成ケトン系ワックス、アミン及
びアマイド系ワックス、塩素化炭化水素系ワックス、合
成動物ロウ系ワックス、アルファーオレフィン系ワック
スなどの合成ワックス、及びステアリン酸亜鉛などの高
級脂肪酸の金属塩などをあげることができる。

表面保護層（３）は、熱可塑性樹脂と耐摩擦剤の合計量
１００重量部に対して熱可塑性樹脂８５〜９５は重量
部、耐摩擦剤５〜１５重量部で良い。

表面保護層（３）は、転写箔を利用する場合には、転写
時の切れを向上するために剥離改善剤混合することもで
きる。例えば線状飽和ポリエステル樹脂である。ただし
添加剤は上記熱可塑性樹脂と耐摩擦剤の合計量１００重
量部に対し、０〜３重量部に限るべきである。

なお、表面保護層（３）にはこの他の添加物、例えば紫
外線吸収剤等を添加しないことが望ましい。添加により
可塑剤の侵入が容易になり、画像の変形の原因となるか
らである。

また、表面保護層（３）の塗布量は１〜３ｇ／ｍ^２で良
い。

接着層（２）と表面保護層（３）はプラスチック基材
（１）上に直接形成しても良いが、一旦他のベースシー
ト上に剥離容易に形成して転写箔とし、プラスチック基
材表面に転写する方法が簡便である。この場合には表面
保護層（３）はベースフィルムから剥離容易に形成され
ている必要がある。

なお、転写箔のベースフィルム（４）は、転写時の熱圧
で軟化変形しない耐熱性を必要とする。かかるベースフ
ィルム（４）は公知であり、例えば厚さ３〜３０μｍの
二軸延伸したポリエチレンテレフタレートフィルムを使
用できる。

転写箔（５）は、まず、表面保護層組成物を適当な溶剤
により塗料化し、その塗料をベースフィルム（４）上に
グラビア塗布、ロールコーティング塗布、またはバーコ
ート塗布などの塗布方法で塗布乾燥し、次いで接着剤組
成物を塗料化して塗布すれば良い。接着剤組成物の塗料
化及び塗布方法は表面保護層組成物の塗料化及び塗布方
法と同様である。

こうして得られる転写箔（５）は、第１図に図示するよ
うに、ベースフィルム（４）、表面保護層（３）、接着
層（２）から成る。

この転写箔（５）は、昇華性染料で染色されたプラスチ
ック基材に重ね、熱圧した後、ベースフィルム（４）の
みを剥離除去して、転写し、本発明の染色物を得ること
ができる。転写は接着層（２）に含まれる熱可塑性時油
脂の軟化点以上の温度に加熱して行なうことができる。
通常１５０〜２５０℃である。時間は１〜１０秒程度で
良い。

なお、カードに限らず、昇華性染料で染色された任意の
プラスチツク材料に適用できることは明らかであろう。

（実施例１）表面保護層染料の組成ポリメチルメタアクリレート１０重量部（Ｔｇ＝１０５℃）（三菱レーヨン製ＢＲ−８０）テフロンパウダー１重量部トルエン／２−ブタノン４０重量部（１／１）接着層塗料の組成塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体１０重量部（Ｔｇ＝６５℃）（積水化学製エスレックスＡ）２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール２．５重量部トルエン／２−ブタノン４０重量部（１／２）厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの上に、グラビアコーターを用いて、上記表面保
護層塗料を乾燥重量２．５ｇ／ｍ^２になるように塗布乾
燥して表面保護層（１２）を形成した。その層上に上記
接着層塗料をグラビアコーターで乾燥重量が２ｇ／ｍ^２
になるように塗布乾燥して接着層（１３）を形成して転
写箔を製造した。

ポリ塩化ビニルカード上にカラーサーマルプリンターを
用いて昇華転写リボンによりイエロー、マゼンタ、シア
ンの各色を転写染色した。この染色面に上記転写箔をラ
ミネーター（明光商会製ＭＳパウチＨ−１４０）により
１８０℃、２秒の条件でラミネートし、ベースフィルム
を除去した。なお、昇華転写リボンは厚さ６μｍのポリ
エステルフィルム上に染料とポリビニルブチラールから
成る三色の昇華性インキを塗布したもので、イエローの
染料はＫａｃｅｔＹｅｌｌｏｗＡＧ（日本化薬
製）、マゼンタの染料はＫａｙａｃｅｔＲｅｄ０２
６（日本化薬製）、シアンの染料はＨＳＢ９（三菱化成
製）である。

（実施例２）表面保護層塗料の組成ニトロセルロース４重量部（ダイセル化学工業製セルラインＦＭ２００）ポリメチルメタクリレート６重量部（Ｔｇ＝１０５℃）（ロースアンドハウス製パラロイドＡ−１１）ポリエチレンパウダー０．５重量部トルエン／２−ブタノン４０重量部（１／２）接着層塗料の組成線状飽和ポリエステル樹脂１０重量部（Ｔｇ＝６５℃）（ユニチカ製ＵＥ−３２００）２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフエノン６重量部トルエン／２−ブタノン４０重量部（１／１）厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に、上記各塗料を、実施例１と同様に塗布して
転写箔を製造した。

カード及び転写は実施例１と同様である。

（実施例３）Ｔｇ＝６５℃の飽和ポリエステルの代わりにＴｇ＝４７
℃の飽和ポリエステル樹脂を使用した以外は実施例２と
同様に転写箔を製造した。

カード及び転写は実施例１と同様である。

（実施例４）熱可塑性樹脂と耐摩擦剤の合計量１００重量部に対し、
剥離改善剤として線状飽和ポリエステル樹脂（東洋紡製
バイロン３００）を２重量部添加した表面保護層を使用
した外は実施例１と同様に転写箔を製造した。

カード及び転写は実施例１と同様である。

（比較例１）転写箔を使用せず、染色したカード自体を比較例１とし
た。

（比較例２）紫外線吸収剤である２−（２′−ヒドロキシ−５′−メ
チルフェニル）ベンゾトリアゾールを除いた他は実施例
１と同様に転写箔を製造した。

カード及び転写は実施例１と同様である。

（比較例３）転写層塗料組成ポリメチルメタクリレート１０重量部（三菱レーヨン製ＢＲ−８０）テフロンパウダー１重量部２−（２′−ヒドロキシ− ５′メチルフェニル）ベンゾトリアゾール４重量部トルエン／２−ブタノン４０重量部（２／１）厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエステルフィルム上にグラ
ビアコーターを用いて上記組成の転写層塗料を乾燥重量
３．０ｇ／ｍ^２になるように塗布乾燥して転写層を形成
して、転写箔を製造した。

カード及び転写は実施例１と同様である。

実施例１〜３及び比較例１〜２の耐スクラツチ性、耐磨
耗性、耐溶剤性、耐熱性、耐光性を第１表に示す。な
お、各データは以下の方法により試験したものである。

耐スクラッチ性……Ｈの鉛筆により鉛筆試験機を用いて
表面をひっかき、強度を測定。傷が付かないものを○、
傷が付いたものを×。

耐磨耗性……学振式堅牢度試験機（摩擦材として金属を
使用）にてカード表面を２０００回こすり、表面の変化
を観察。変化ないものを○、変化のあるものを×。

耐可塑剤性……軟質ポリ塩化ビニルシートをカード表面
に接触させて、荷重２００ｇ／cm²をかけ、４０℃、９
０％Ｒ．Ｈ．の環境下に２４時間保存し、画像の色の変
化及び褪色、にじみ等を観察。変化しないものを○、変
褪色やにじみのあるものを×。

耐溶剤性……フレオン、エタノール、ガソリンを綿棒に
しみこませ、カード表面をこすり、変化を観察。全く変
化の無いものを○、一度でも変化したものを×。

耐熱性……５０℃、９０％Ｒ．Ｈ．の環境下に４８時間
保存し、画像の変褪色を観察。変化無いものを○、変褪
色のあるものを×。

耐光性……フェードメーターにて紫外線を４０時間照射
後、画像の反射濃度の減少率を測定。

この表から明らかなように、実施例１〜４では画像の光
による変褪色を防止すると共に、耐スクラッチ性、耐磨
耗性、耐可塑剤性、耐溶剤性等の各種化学的および機械
的損傷を防止することができる。また、実施例１、２お
よび４では、これに加えて熱によるブリードの生じない
プラスチック染色物を製造することができる。

（効果）以上のように、本発明によれば、昇華性染料で染色した
プラスチック材料であって、しかも耐スクラッチ性、耐
磨耗性、耐可塑剤性、耐溶剤性などの各種化学的及び機
械的損傷がなく、また、紫外線等の光による変褪色を生
じない染色物が得られる。また、これに加えて、接着層
にガラス転移点５０℃以上の熱可塑性樹脂を使用すれ
ば、熱による画像変化を生じないという効果を奏するこ
とができる。

このため、プリペイドカードや身分証明カード等の情報
記録カード等のカードとして利用することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は染色物の断面図、第２図は転写箔の断面図であ
る。（１）……プラスチック基材、（２）……接着層（３）……表面保護層、（４）……ベースシート（５）……転写箔（１ａ）……部分的な昇華性染料による顔写真

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面を昇華性染料で染色したプラスチック
基材の表面に、紫外線吸収剤を含む接着層を介して表面
保護層を積層して成る染色物。
【請求項２】表面保護層が耐摩擦剤と熱可塑性樹脂の混
合物であることを特徴とする請求項（１）記載の染色
物。
【請求項３】接着層がガラス転移点５０℃以上の熱可塑
性樹脂と紫外線吸収剤の混合物であることを特徴とする
請求項（１）または（２）記載の染色物。