米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 繊維;紙;印刷 -> 大日本印刷株式会社

発明の名称 熱溶融転写シート
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2001−96933(P2001−96933A)
公開日 平成13年4月10日(2001.4.10)
出願番号 特願平11−276404
出願日 平成11年9月29日(1999.9.29)
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 AA20 AA26 AA33 BA02 BA03 BA07 BA09 BA53 BA54 
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及び接着層を順次設けた熱溶融転写シートにおいて、該接着層が0.1乃至5ミクロンの粒径を有する独立した樹脂粒子からなることを特徴とする熱溶融転写シート。
【請求項2】着色層と支持体との間にワックスを主成分とする剥離層を設けた請求項1の熱溶融転写シート。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドをデバイスとして色材を熱転写することにより画像を形成するために用いる熱転写シートに関し、更に詳しくは受像シートへの定着性が良く、且つラベル適性の点でも高性能である熱溶融転写シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、熱転写シートには、例えば基材シートとしてポリエステルフィルムなどのプラスチックフィルムを使用し、その一方の面に昇華性染料とバインダー樹脂とからなる昇華性染料インキ層を設けた感熱昇華型(熱拡散型)転写シートと、顔料等の着色剤とワックスその他熱溶融性樹脂とからなる熱溶融性インキ層を設けた熱溶融転写シートとがある。これらの熱転写シートは、熱転写プリンターのサーマルヘッドなどにより、その背面から印画情報に応じた熱エネルギーを付加して、熱転写インキ層に重ねられた被転写材に色材を転写させて画像を形成するものである。
【0003】転写画像の耐摩耗性と高熱感度を兼ね備えた熱溶融転写シートの一例として、耐熱性を有する基材に、ワックスを主体とする剥離層、着色剤を含むインキ層、接着層がこの順で形成されたものが挙げられる。この場合、接着層を構成する樹脂のTg(ガラス転移温度)として70℃乃至80℃以下のポリエステル樹脂を使用することが好ましいという技術が本出願人において報告されている。なお剥離層はインキ層と基材との剥離性の不足を補うものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述の熱転写方法の内、熱溶融転写シートを使用する、熱溶融転写の方法において、被転写体の種類によっては転写が不良となるものがあることが見出された。即ち問題となる被転写体は例えばその表面がラミネート加工されたもののように、その表面の断熱性が高い被転写体である。ここで問題となった転写不良とは、上記の断熱性の表面を有する被転写体に溶融転写しようとする際に、サーマルヘッドにより印加された熱量により、接着層が転写を開始する前に、剥離層、インキ層の成分が接着層側に溶け出し、接着層の機能を阻害し、転写画線部の接着不良が生じるという現象であった。本発明は上記の問題を解決し、表面ラミネート加工されたものに代表されるような表面が断熱性のラベルであっても好適に溶融転写により印字可能な、印字適性の広い転写シートを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明の構成は、少なくとも基材上に剥離層、着色剤を含むインキ層、接着層が順次積層した熱記録媒体において、該接着層が0.1乃至5ミクロンの粒径を有する独立した樹脂粒子からなることを特徴とする熱転写記録媒体である。この構成について、模式的に表した図1及び図2を参照しつつ以下説明する。図1は従来型の溶融型の熱転写シートの縦断面を示す模式図である。図1中、1は基材を表し、耐熱性を有する。2は剥離層、3はインキ層である。そしてインキ層3の表面には熱により溶融するべき樹脂が粒子状に存在しており、樹脂粒子層を構成している。この樹脂粒子層は実際に熱転写を行う際には、転写の為に印加された熱により粒子が溶融して一様な接着剤層として機能し、インキ層と被転写体との接着性を向上する。ここではこのような樹脂粒子層を接着層4として表している。
【0006】図1においては樹脂粒子は1層をなしているが、必ずしも接着層4は1層の樹脂粒子層である必要はなく、全体に或いは一部分積層方向に多層となっていてもよい。図6に一部分積層方向に多層となっている態様を模式的に示す。本願においては、特許請求の範囲1に記載のように、この樹脂粒子が、独立して存在していなければならない。図2は、本願の比較例となるべき熱溶融転写シートの断面を模式的に表した図面である。基材5、剥離層6、インキ層7についてはそれぞれ図1で表したものと同一であるが、接着層8の形状のみが図1とは異なる。即ち接着層8においては接着材層を構成する樹脂が完全には独立しておらず互いに融着し、別言すればインキ層表面において互いに連続して連なっており、接着層が独立した樹脂粒子からなっている本願とは構成を異にするのである。本願の構成による熱溶融転写シートの、接着材層を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図3に示す。表面で互いに独立して存在しているのが接着層をなす樹脂粒子である。図4は本願の比較例となるべき熱溶融転写シートの接着材層を電子顕微鏡写真で撮影した結果である。図3と比較して明らかなように、接着層をなすべき粒子は完全には独立しておらず、互いに融着して存在している。
【0007】
【作用】以下本発明の作用及び効果を図面を参照しつつ説明する。図面5は従来型の一般的な熱溶融転写型シートを表す模色図であって、9は基材を、10は剥離層を、11はインキ層を、12は接着層を表す。接着層が独立した樹脂粒子により構成されるのでなく、均一な接着性の塗膜により構成されている点のみが本願とは異なる。以下従来型の熱溶融転写シート(図5)による印字方法を説明すれば、図5の熱溶融転写シートはその接着層側を被転写体と重ね合わされ、基材側からサーマルヘッドでパターン状に加熱される。熱転写シートの加熱されたパターンに沿って接着剤層が溶融して基材との間で接着性を持ち、熱転写シートを被転写体から剥離する際に、加熱パターンに沿って剥離層、色材層、接着剤層が被転写体に転写され、よって被転写体へのパターン状の印字が完成する。
【0008】しかしここで以下のような不都合の生じる場合が見出された。即ち被転写体がラミネートラベルなどの断熱効果が高いラベルである場合、熱溶融転写の為に熱を印可する際、剥離層とインキ層とが混合したり、また剥離層が先に溶け出すなど、層間の成分の混合が起こりやすく、接着層の接着機能を阻害するという現象が起こる場合があるのである。これはラミネートラベルの表面の断熱効果が高すぎることが起因となって、溶融転写シートの各層に転写に必要な程度を超えた余分な熱量がかかってしまうため起こる不都合である。そこで本出願人はこの不都合を解決すべく検討した結果、本願のごとく接着層を独立した樹脂粒子により構成することにより上記不都合を生じることなく、断熱性の被転写体に対しても正常な転写をなし得ることが可能となることを見出した。この効果が生じるのはサーマルヘッドによる印字時に、余分の熱量を接着層の粒子が一旦膜化する際のエネルギーとして吸収することができるためであると予想される。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態をそれぞれの要素について更に具体的に述べる。しかし本願の発明は以下に具体的に述べるそれぞれの材料に限定されるものではない。
(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しているものと同じ支持体をそのまま待ちいることができると共に、その他のものも使用することができとくに限定されない。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、ポリカーボネイト、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、フッ素系樹脂、塩化ゴム、アイオノマー等のように比較的耐熱性のよいプラスチック、コンデンサー紙、パラフィン紙等の紙類、不織布等があり、また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、その強度およ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できるが、その厚さは好ましくは、例えば、2乃至25ミクロンである。
【0010】(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ことができる。剥離層は支持体に隣接して設けられる層であり、融点または軟化点が70℃乃至120℃のワックスを主体としている。この層は熱印加時には支持体とインキ層間の剥離性を良くするために設ける層であり、そのため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ているのが望ましく、また加熱部分と非加熱部分の界面近くで容易に切れやすくなるように成分を調整するとよい。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、カルバナワックス、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、オゾゲライト、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、また、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性をよくすることも可能であり、この目的を達成するため、剥離層にイソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム等のボム類が添加される。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、この為に添加す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。
【0011】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、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、固形分で0.05乃至2g/m2を設けるものである。、0.05g/m2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、2g/m2を超えた場合、印字時の転写感度が低下するため好ましくない。
【0012】(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、帯電防止剤などの種種の添加剤を加えたものでもよい。着色剤としては有機又は無機の顔料の内、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、温度等により変褐色しないものが好ましい。また、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、または各種染料から適当なものを選択して用いることができる。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、エチレンー酢酸ビニル共重合体、塩化ビニルー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乃至150℃の軟化点を有するものが好ましく使用される。
【0013】その他、必要に応じて、耐擦過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、カルバナワックス、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、木蝋、密蝋、イボタロウ、羊毛蝋、セラックスワックス、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、種種のワックス等が挙げられる。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0.05乃至5g/m2、好ましくは0.2乃至1.5g/m2を設けるものである。乾燥塗膜の厚さが0.05g/m2未満の場合、製膜性の問題で均一なインキ層が選られず、印字物の擦過性の低下の原因になる。また、厚さが5g/m2gを超えた場合、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。
【0014】(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機能を有するものである。本発明の接着層は、バインダー樹脂粒子を主剤に使用しているもので、その樹脂について説明する。既述のように接着剤層はそのバインダー樹脂粒子の形状が粒子形状を保って層を成していることが必要である。それは印字時の余分の熱量を吸収する能力に優れているからである。これが図2のように一部が既に溶解して粒子形状を一部保っていないような状態であるときには、ほぼ完全な粒子形状を保っている場合と比較して、余分の熱量を吸収する能力に劣るので、比較的本願発明の奏する効果が劣ることとなる。
【0015】接着層樹脂粒子として使用され得る樹脂材料の一例として、水分散したエマルジョンであるポリエステルを上げることができる。塗膜乾燥後の粒子径は1〜3μ程度、またTgは70〜80℃程度、分子量15000前後のものが好適に使用できることを確認している。接着層は、上記の材料と必要に応じて添加剤を加え、適当な有機溶剤または水に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、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。接着層形成用塗工液中において樹脂は溶解していてはならず、エマルジョンの状態で存在しているのが望ましい。接着層の塗工量は、固形分で0.1乃至0.5g/m2とすることが好適である。塗工量が0.1g/m2未満であると転写率が劣る即ちボイドが増えるという不都合に加えて転写画像の耐摩耗性等の耐性が低下し、鮮明な画像が得られなくなるという不都合も生じる。塗工時の加熱の程度によってどの程度粒子形状が保たれるかを調節することができる。一般的に上記粒子状の樹脂の軟化点以上の温度で加熱乾燥するとお互いに融着してしまうので、樹脂の独立性を担保するため乾燥は樹脂の軟化点以下の温度で行うことが望ましい。
【0016】(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よい(図示せず)。背面層はサーマルヘッドによる熱転写時に支持体を高温から保護するための層であり、言い換えれば、サーマルヘッドの粘着を防止し、且つ滑り性をよくするための層で、耐熱性の高い熱可塑性樹脂や熱硬化製樹脂のほか、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、フェノール樹脂、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よい。又、背面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である。この背面層は、上記のバインダー樹脂に滑り剤、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、バインダーに滑り剤、界面滑性剤、無機粒子、有機粒子、顔料等を追加した材料を、適当な溶剤中に溶解又は分散させて、塗工液を調整し、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。
【0017】
【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。
1 熱溶融転写シートの製造(実施例1)支持体として4.5ミクロン厚のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。この支持体上に下記組成の剥離層用塗工液を固形分塗布量が0.2g/m2、となるように塗工した。
[剥離層用塗工液] カルナバワックスエマルジョン(コニシ社製:WE−95) 32.0部 スチレンブタジエンゴム(日本ゼオン社製:LX430) 4.2部 酸化マイクロクリスタリンワックス 4.6部 水 59.2部更に下記組成のインキ層用塗工液を固形分塗布量がインキ層用0.8g/m2となるように塗工した。
[インキ層用塗工液] カーボンブラック 10部 アクリル樹脂 (三菱レイヨン社製:ダイヤナールBR−87: 数平均分子量20000) 10部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 (日信化学工業社製:SOLBIN CL: 重合度400) 10部更に下記組成の接着層塗工液1を固形分塗布量が0.3g/m2となるように塗工した。
[接着層用塗工液1] ポリエステル樹脂(東洋紡績社製 DIK0030:樹脂の数平均分子量15000、Tg76℃、粒子径1〜5μ)
30部 水 70部これらの層を全て塗布した後、乾燥温度70℃で1分間の間乾燥させた。その後、下記組成の背面層用塗工液を、基材のインキ層、接着層とは反対の側の表面に、固形分塗布量が0.15g/m2となるように塗布、乾燥して、背面層を形成し、熱溶融転写シートを完成した。接着層は樹脂粒子が互いに融着せず、独立して存在していた。
[背面用塗工液]スチレンアクリロニトリル共重合体樹脂(ダイセル化学工業製:セビアンAD)
11.0部線状飽和ポリエステル樹脂(ユニチカ製:エリーテルUE3200)
0.3部ステアリル燐酸亜鉛(境化学製:LBT1830) 6.0部尿素樹脂架橋粉末(日本製化成製:有機フィラー/粒径0.14μm)
5.4部メラミン樹脂架橋粉末(日本触媒化学製:エポスターS/粒径0.3μm)
2.7部トルエン 38.0部メチルエチルケトン 37.2部【0018】(実施例2)接着層用塗工液として下記組成のもの(接着層用塗工液2)を使用し、また、乾燥温度を50℃とする点の2点を除いては実施例1と同様の操作により熱溶融転写シートを完成した。接着層は樹脂が互いに融着せずに独立していた。
[接着層用塗工液2]ポリエステル樹脂(数平均分子量3000乃至4000、Tg59℃、粒子径0.2ミクロン) 30部水 70部【0019】(比較例1)乾燥温度を80℃とした点を除いては実施例1と同様の操作により熱溶融転写シートを完成した。接着層は粒子が独立して存在しておらず、隣接する粒子が若干融着した状態であった。
(比較例2)接着層用塗工液として下記のもの(接着層用塗工液3)を使用した点を除いては実施例1と同様の操作を行って熱溶融転写シートを完成した。形成された接着層は樹脂粒子が独立して存在しておらず、層をなしていた。
[接着層用塗工液3] ポリエステル樹脂(数平均分子量4500、Tg73℃) 30部 水 70部【0020】(比較例3)接着層用塗工液を下記組成のもの(接着層用塗工液4)を使用した以外は実施例1と同様にして熱溶融転写シートを完成した。形成された接着層は隣接する粒子が融着していた。
[接着層用塗工液4] ポリエステル樹脂(粒径0.1μ以下、Tg76℃) 30部 水 70部(比較例4)接着層用塗工液を下記組成のもの(接着層用塗工液5)を使用した以外は実施例1と同様にして熱溶融性転写シートを完成した。形成された接着層は隣接する粒子が融着していた。
[接着層用塗工液5] ポリエステル樹脂(粒径5μ以上、Tg76℃) 30部 水 70部【0021】(比較例5)接着層用塗工液を下記組成のもの(接着層用塗工液6)を使用した以外は実施例1と同様にして熱溶融性転写シートを完成した。形成された接着層は完全な単層を形成していた。
[接着層用塗工液6] ポリエステル樹脂(Tg76℃、分子量15000) 30部 トルエン/メチルエチルケトン=(1/1) 70部2 印字評価熱溶融転写シートとして上記各実施例及び比較例で作成したものを使用し、被転写体として、リンテック社製のポリスチレンラミネートラベル:KES25NマットPLシン+KES65 PAT18K を使用した。プリンターとしてはZebra社製のZebra140xi■を使用した。印加エネルギー+28、印字速度2inch/secの設定で印字した。印字後画像形成物を目視により判断した結果は下表の通りである。
【表1】

【0022】
【発明の効果】被転写体がラミネートラベルなどの断熱効果が高いラベルである場合であっても、熱溶融転写の為に熱を印可する際、剥離層とインキ層とが混合したり、また剥離層が先に溶け出すなど、層間の成分の混合等を起こすことなく、接着層の接着機能を阻害回避して正常な転写・印字を可能にすることができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013