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発明の名称 熱転写記録媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−1654(P2001−1654A)
公開日 平成13年1月9日(2001.1.9)
出願番号 特願平11−176511
出願日 平成11年6月23日(1999.6.23)
代理人 【識別番号】100111659
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 聡
【テーマコード(参考)】
2H111
【Fターム(参考)】
2H111 AA01 AA10 AA26 BA02 BA03 BA07 BA53 BA54 BA62 BA67 BA71 
発明者 原 和美 / 水上 文彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 支持体上にワックスを主成分とする剥離層、着色剤を含むインキ層、透明な接着層を順次積層した熱転写記録媒体において、該接着層が、ガラス転移点(Tg)が70℃以上80℃以下、数平均分子量が2000から8000のポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂の酸成分がテレフタル酸を50〜80mol%、イソフタル酸を20〜50mol%含んでおり、且つグリコール成分が、ビスフェノール骨格を有するものを10mol%以上含んでいることを特徴とする熱転写記録媒体。
【請求項2】 前記の接着層の塗工量が0.1g/m2 から0.5g/m2 であることを特徴とする請求項1〜5に記載の熱転写記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はサーマルヘッド、レーザー等の加熱手段を用いる熱転写プリンターに使用される熱転写記録媒体に関し、詳しくは受像シートへの定着性が良く、且つまた熱感度等の転写性能の点でも高性能な熱転写記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、顔料、染料等の着色剤を熱溶融性のワックスや樹脂等のバインダーに分散させた着色層を、プラスチックフィルム等の基材シートに担持させた熱転写シートを用いて、サーマルヘッド等の加熱デバイスにより画像情報に応じたエネルギーを印加し、紙やプラスチックシートなどの受像シート上に着色剤をバインダーとともに転写する溶融転写方式が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、溶融転写方式による転写画像の耐摩耗性が高い場合は、熱感度が劣り、熱感度が高い場合は耐摩耗性に問題のあるものが多い。これは概ね、着色層に分子量、ガラス転移点(以下、Tgとする。)の高いバインダー樹脂を使用して、耐摩耗性をもたせることが原因の一つである。また、カーボンブラック等の着色顔料を着色層に添加する為、感度はますます低下し、耐摩耗性がますます下がる。そこで、耐摩耗性を向上させる為に、ますます必要以上の高分子量、高Tgのバインダー樹脂を使用することになり、結果的に熱感度の劣化を引き起こすこととなる。以上のように、溶融転写方式の熱転写記録媒体においては、転写画像の耐摩耗性と高い熱感度とを両立させることが困難であるという問題がある。
【0004】また、ラベル用途等、プラスチック基材のような高平滑な被転写体への印字においては、さらに接着性、耐久性において従来の熱溶融型転写シートの構成では問題があった。そのうち、ラベル(被転写体)としてポリエチレンテレフタレートのような極性のある材料への転写性は、着色層の上に接着層を設けたり、さらには、該接着層に用いる樹脂の物性(特に、Tg、数平均分子量)を選定することにより改善が可能であった。例えば、特開平3−248889号では、酸成分の50mol%以上をテレフタル酸、イソフタル酸で構成し、数平均分子量が800〜8000のポリエステル樹脂を用いることにより熱感度、及び耐摩耗性を向上した熱転写記録媒体について記載されている。ところが、ラベル(被転写体)としてポリスチレンのような極性の低いラベルに対しては、上記のような改良のみでは、低分子量であること、さらには、イソフタル酸を含有することによるTgの低下がみられ、保存性に問題が生じた。したがって、本発明は上記の問題を解決し、耐摩耗性、熱感度、保存性に優れ、且つポリスチレンのような極性の低いラベルに対しても転写性の良好な熱転写記録媒体の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明に係る熱転写記録媒体は、支持体上にワックスを主成分とする剥離層、着色剤を含むインキ層、透明な接着層を順次積層した熱転写記録媒体において、該接着層が、ガラス転移点(Tg)が70℃以上80℃以下、数平均分子量が2000から8000のポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂の酸成分がテレフタル酸を50〜80mol%、イソフタル酸を20〜50mol%含んでおり、且つグリコール成分が、ビスフェノール骨格を有するものを10mol%以上含んでいることを特徴とする。さらに、接着層の塗工量が0.1g/m2 から0.5g/m2 であることを特徴とする。
【0006】本発明の作用は、以下の通りである。本発明の熱転写記録媒体は、接着層にガラス転移点(Tg)が70℃以上80℃以下、数平均分子量が2000から8000のポリエステル樹脂であって、酸成分がテレフタル酸を50〜80mol%、イソフタル酸を20〜50mol%含んでおり、且つグリコール成分が、ビスフェノール骨格を有するものを10mol%以上含んでいるポリエステル樹脂を使用している。まず、接着層に用いるポリエステルの構成要素として、イソフタル酸を20〜50mol%含ませたものを用いることにより、ポリスチレンラベルのような極性のない被転写体に対する転写性が向上する。ところが、低分子量であることに加え、ポリエステルの構成要素として、イソフタル酸を用いることにより一般的にTgが低下する傾向がある。そこで、グリコール成分としてビスフェノール骨格を有するものを10mol%以上含だものを用いることにより、低分子量で、イソフタル酸を含有するポリエステルのTgを70℃以上80℃以下の最適範囲にコントロールすることが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態について、詳述する。本発明は、支持体上にワックスを主成分とする剥離層、着色剤を含むインキ層、透明な接着層を順次積層した熱転写記録媒体を基本的構成とする。
(支持体)本発明の熱転写記録媒体で用いられる支持体としては、従来の熱転写記録媒体に使用されているものと同じ支持体をそのまま用いることが出来ると共に、その他のものも使用することが出来、特に制限されない。好ましい支持体の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、セロハン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、トリアセチルセルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、塩化ゴム、アイオノマー等のように比較的耐熱性の良いプラスチック、コンデンサー紙、パラフィン紙等の紙類、不織布等があり、又、これらを複合した支持体であってもよい。この支持体の厚さは、その強度及び熱伝導性が適切になるように材料に応じて適宜変更することが出来るが、その厚さは、好ましくは、例えば、2〜25μmである。
【0008】(剥離層)本発明では、支持体とインキ層との間に剥離層を形成する。剥離層は支持体に隣接して設けられる層であり、融点又は軟化点が70℃〜120℃のワックスを主体としている。この層は熱印加時に支持体とインキ層間の剥離性を良くする為に設ける層であり、その為サーマルヘッドによる熱印加で溶融して低粘度液体になるような成分で構成されるのが望ましく、又加熱部分と非加熱部分の界面近くで層が容易に切れるように層成分を調整すると良い。
【0009】剥離層に使用されるワックスを具体的に例示すると、蜜蝋、鯨蝋、木蝋、米ぬか蝋、カルナバワックス、キャンデリラワックス、モンタンワックス等の天然ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化ワックス、オゾケライト、セレシン、エステルワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス;マルガリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、フロイン酸、ベヘニン酸等の高級飽和脂肪酸;ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級飽和一価アルコール;ソルビタンの脂肪酸エステル等の高級エステル;ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の高級脂肪酸アミド等が挙げられる。又、剥離層に弾力性を持たせて熱転写記録媒体と被転写体との密着を良くすることも可能であり、この目的を達成する為、剥離層にイソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム等のゴム類が添加される。このほか、剥離層の脱落防止の為、接着性の強い樹脂類を該層に添加することも可能であり、このために添加される樹脂としてはエチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−エチルアクリレート共重合体が好適である。
【0010】剥離層の形成は、剥離層形成用塗工液を、従来公知のホットメルトコート、ホットラッカーコート、グラビアダイレクトコート、グラビアリバースコート、ナイフコート、エアコート、ロールコート等の方法により、乾燥状態で厚さ0.05〜2μm程度を設けるものである。乾燥塗膜の厚さが、0.05μm未満の場合、支持体とインキ層の接着性が向上し、良好な剥離効果が得られない。また、厚さが2μmを越えた場合、印字時の転写感度が低下するため好ましくない。
【0011】(インキ層)本発明の熱転写記録媒体の着色剤を含むインキ層は、着色剤とバインダーからなり、さらに必要に応じて分散剤、帯電防止剤など、種々の添加剤を加えたものでよい。上記の着色剤としては、有機または無機の顔料もしくは染料のうち、記録材料として良好な特性を有するもの、例えば、十分な着色濃度を有し、光、熱、温度等により変褪色しないものが好ましい。また、着色剤としては、要求される色調に応じて、カーボンブラック、有機顔料、無機顔料、又は各種染料から適当なものを選択して用いることが出来る。
【0012】インキ層に用いるバインダーは、樹脂を主体として構成することが好ましく、樹脂として具体的には、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、メラミン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエンゴム等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。特に従来より感熱接着剤として使用されている比較的低軟化点、例えば、50〜150℃の軟化点を有するものが好ましい。
【0013】その他、必要に応じて、耐久性を阻害しない程度に、ワックス成分を混合し使用することができる。ワックスとしては、例えば、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス等がある。更に、フィッシャートロプシュワックス、各種低分子量ポリエチレン、木ロウ、ミツロウ、鯨ロウ、イボタロウ、羊毛ロウ、セラックワックス、キャンデリラワックス、ペトロラクタム、ポリエステルワックス、一部変性ワックス、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド等、種々のワックスが挙げられる。これらのワックスは針入度2以下のものが好ましい。
【0014】インキ層の形成は、上記のような着色剤成分とバインダー成分と、さらに、これに必要に応じて水、有機溶剤等の溶媒成分を配合調整したインク着色層形成用塗工液を、従来公知のホットメルトコート、ホットラッカーコート、グラビアダイレクトコート、グラビアリバースコート、ナイフコート、エアコート、ロールコート等の方法により、乾燥状態で厚さ0.1〜1.5μm、好ましくは0.2〜1.0μmを設けるものである。乾燥塗膜の厚さが、0.1μm未満の場合、十分な濃度を出すのが困難になる。また、厚さが1.5μmを越えた場合、印字転写の際に、高エネルギーが必要となり、特殊な熱転写プリンターでしか印字できなかったり、または、印字の感度不足となる。
【0015】(接着層)本発明の熱転写記録媒体は、インキ層の上に接着層を形成し、受像シートと転写されるインキ層との接着性を向上させることができる。本発明の接着層は、ガラス転移点(Tg)が70℃以上80℃以下、数平均分子量が2000から8000のポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂の酸成分がテレフタル酸を50〜80mol%、イソフタル酸を20〜50mol%含んでおり、且つグリコール成分が、ビスフェノール骨格を有するものを10mol%以上含んでいることを特徴とする。
【0016】使用するポリエステル樹脂のTgが70℃未満の場合、熱転写記録媒体の保存時に該記録媒体の背面にインキが裏移りする(ブロッキング)現象が生じる。一方、Tgが80℃を超えるポリエステル樹脂では受像シートへの定着が不十分となり、熱感度が悪化する。また、使用するポリエステル樹脂の数平均分子量が2000以下の場合、被転写体への定着性が劣り、転写画像の耐摩耗性等の耐久性が低下する。一方、数平均分子量が8000以上であると、転写時にサーマルヘッドの加熱部分と非加熱部分の境界での切れが悪くなり、鮮明な画像が得られなくなる。
【0017】本発明の接着層に用いるポリエステル樹脂は、その酸成分をテレフタル酸、イソフタル酸で構成する。その割合は、テレフタル酸を50〜80mol%、イソフタル酸を20〜50mol%とする。イソフタル酸が20mol%以下の場合、ポリスチレンラベルへの親和性が低下する。イソフタル酸を50mol%以上用いた場合、Tgの低下に伴い、保存性が低下するため好ましくない。一方、グリコール成分としては、ビスフェノール骨格を有するものを10mol%以上含有するものを用いる。ビスフェノール骨格を有するものとしては、ビスフェノール系エチレンオキサイト付加物、ビスフェノール系プロピレンオキサイト付加物等下記化学式1に記載のものが使用可能である。
【0018】
【化1】

【0019】グリコール成分として、ビスフェノール骨格を有するものが10mol%以下の場合、所望のTgが得られないため保存性が低下する。グリコール成分としては、ビスフェノール骨格を有するものを100mol%用いてもよいが、50mol%以上用いても、それに伴うTgアップの効果は得られないので、10〜50mol%の範囲で用いるのが好ましい。
【0020】この接着層は、上記の材料を適当な有機溶剤または水に溶解または分散した接着層形成用塗工液を、従来公知のグラビアダイレクトコート、グラビアリバースコート、ナイフコート、エアコート、ロールコート等の方法により形成することができる。接着層の塗工量は、固形分で0.1g/m2 〜0.5g/m2 とすることが好適である。塗工量が0.1g/m2 未満であると転写画像の耐摩耗性などの耐性が低下し、0.5g/m2 以上であると熱感度が低下し、鮮明な画像が得られなくなる。
【0021】(背面層)また本発明の熱転写記録媒体には必要に応じて支持体の裏面に背面層を設けても良い。背面層はサーマルヘッドによる熱印加時に支持体を高温から保護する為の層であり、言い換えれば、サーマルヘッドの粘着を防止し、且つ、滑り性を良くするための層で、耐熱性の高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂のほか、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂も使用可能である。なお、背面層形成に好適な樹脂はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、メラミン樹脂等であり、これらの樹脂を薄膜状で使用すれば良い。又、背面層の設置によって支持体の耐熱性を著しく向上させることが出来る為、該層の設置によって従来は不適とされていた材料を支持体にすることも可能になる。この背面層は、上記のバインダー樹脂に滑剤、界面活性剤、無機粒子、有機粒子、顔料等を添加したものを、好適に使用し、形成される。背面層を形成する手段は、上記のごとき、バインダー樹脂に滑剤、界面活性剤、無機粒子、有機粒子、顔料等を添加した材料を、適当な溶剤中に溶解または分散させて、塗工液を調製し、この塗工液をグラビアコーター、ロールコーター、ワイヤーバーなどの慣用の塗工手段により、塗工し、乾燥するものである。
【0022】
【実施例】次に実施例及び比較例をあげて、本発明を更に具体的に説明する。尚、文中、部は固形分重量基準である。又、支持体として4.5μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。この支持体から順に、下記剥離層用塗工液を固形分塗布量が0.3g/m2 になるように塗布、乾燥して、剥離層を形成後、下記インキ層用塗工液を固形分塗布量が0.4g/m2 になるように塗布、乾燥して、インキ層を形成した。その上に下記表1に記載の配合によるポリエステル樹脂を含有する接着層用塗工液を実施例1〜4、比較例1〜5においては固形分塗布量が0.3g/m2 になるように、実施例5においては固形分塗布量が0.6g/m2 になるように、実施例6においては固形分塗布量が0.05g/m2 になるように塗布、乾燥して本発明及び比較用の熱転写記録媒体を作製した。尚、比較例6においてはインキ層上に接着層を設けなかった以外は実施例1と同様にして熱転写記録媒体を作製した。但し、上記支持体の他方の面に、下記組成の背面層用塗工液を固形分塗布量が0.3g/m2 になるように塗布、乾燥して、背面層を形成しておく。
【0023】
剥離層用塗工液カルナバワックス 40部水 60部【0024】
インキ層用塗工液カーボンブラック 10部 アクリル樹脂(数平均分子量:20000) 10部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(重合度400) 10部メチルエチルケトン 70部 【0025】
背面層用塗工液スチレンアクリロニトリル共重合体樹脂 11部 線状飽和ポリエステル樹脂 0.3部 尿素樹脂架橋粉末 6部メラミン樹脂粉末 3部 メチルエチルケトン 80部【0026】
接着層用塗工液ポリエステル樹脂 30部IPA 20部水 50部 【0027】得られた実施例及び比較例の熱転写記録媒体について、以下の方法で評価テストを行った。
印字条件プリンター:Zebra 140 xi II印加エネルギー:+16mJ/dot(白ペットの場合)
+28mJ/dot(ポリスチレンラミネートラベルの場合)
印字速度:2inch/sec被転写体:白PETラベル、ポリスチレンラミネートラベル【0028】評価した諸物性は以下の通りである。
1.画像形成状況上記の印字条件で得られた画像形成物を目視にて観察し、画像形成の状況を評価する。
◎:ボイド、カスレ、カラミが無く、画像のエッジがシャープである。
○:ボイド、カスレ、カラミが殆ど無い。
△:ややボイド、カスレ、カラミがある。
×:全く転写しない。
【0029】2.耐摩耗性700gの荷重をかけ、学振試験機にて50回往復する。
◎:画像が全く破壊されない。
○:画像が殆ど破壊されない。
△:画像がやや破壊される。
×:画像が完全に破壊される。
【0030】3.保存性熱転写記録媒体を重ね、2kg/cm2 の荷重をかけ、50℃、80%の環境に48時間放置後、熱転写記録媒体の背面への裏移りを目視にて、観察し、評価する。
◎:裏移りが全く無い。
○:裏移りが殆ど無い。
△:半分程度裏移りする。
×:完全に裏移りする。
【0031】(評価結果)上記の実施例および比較例の評価結果を、下記の表1に示す。
【0032】
【表1】

【0033】
【発明の効果】以上のように、本発明の熱転写記録媒体によれば、これまでの熱転写記録媒体では達成出来なかった、ポリスチレンラミネートラベルに対する印字適性が良好であり、さらに、耐摩耗性、保存性にも優れた熱転写記録媒体を得ることが出来る。




 

 


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