JP2001096933A

JP2001096933A - 熱溶融転写シート

Info

Publication number: JP2001096933A
Application number: JP27640499A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Hara; 和美原; Fumihiko Mizukami; 文彦水上
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の溶融型熱転写方法における不都合即ち表
面ラミネート加工された物に代表されるような表面断熱
性の被転写体に対する転写画像形成時に起こる画線部の
接着不良等の不都合を解消し、断熱性表面を持つ被転写
体においても好適に溶融熱転写可能な溶融熱転写フィル
ムを提供する。【解決手段】支持体に着色剤を含むインキ層、接着層が
順次積層した熱溶融溶融転写シートにおいて、該接着層
を、０．１乃至５ミクロンの粒径を有する独立した樹脂
粒子から形成する。

Description

【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１
５０℃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／ｍ
²、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／ｍ^2g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１５
０００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：ＳＯＬＢＩＮＣＬ：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０．３
ｇ／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Ｐ
Ｌシン＋ＫＥＳ６５ＰＡＴ１８Ｋ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２ｉｎ
ｃｈ／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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱溶融転写シートの断面を示す模式図
である。

【図２】本発明の比較例である熱溶融転写シートの断面
を示す模式図である。

【図３】本発明の熱溶融転写シートの接着層を撮影した
電子顕微鏡写真である。

【図４】本発明の比較例である捏溶融型転写シートの接
着層を撮影した電子顕微鏡写真である。

【図５】従来型の熱溶融転写シートの断面を示す模式図
である。

【図６】本発明の熱溶融転写シートの一態様である。

【符号の説明】

１、５、９基材２、６、１０剥離層３、７、１１インキ層４、８、１２接着層

Claims

【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。