JP2006123317A - 熱転写受像シート - Google Patents

Abstract

【課題】 均一な凹凸を有することにより、受容層との密着性に優れるとともに断熱性のバラツキがない基材を有する、高画質な画像を得ることができる熱転写受像シートを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明にかかる熱転写受像シートは、基材と、基材の一方の面上に設けた受容層とを有する熱転写受像シートにおいて、前記基材が空洞構造を有し、かつ、前記基材の受容層形成面がサンドブラスト法により粗面化されていることを特徴とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は熱転写受像シートに関し、詳しくは受容層との密着性が優れる基材を有する、高画質な画像を得ることができる熱転写受像シートに関する。

昇華型の感熱転写方式において、より鮮明な画像を得るため、熱転写シートから昇華して移行してくる昇華性染料を受像するための受容層を設けた熱転写受像シートが用いられている。この熱転写受像シートの受容層を支持するための基材としては、従来から合成紙や、サーマルヘッドの凹凸に追従しやすくするためにクッション性のある空洞構造を有するフィルム、いわゆる発泡フィルムが用いられてきた。

合成紙を用いるものとしては、無機微細粉末を１０〜４５重量％含有する熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを基材とし、その表面に熱可塑性樹脂の一軸廷伸樹脂フィルムよりなる表面層を積層し、この表面層上に熱転写受容層を設けてなる熱転写受像紙（合成紙）が提案されている（特許文献１参照）。

発泡フィルムを用いるものとしては、基材に発泡フィルムを用い、その基材の受容層形成面の平滑度を１，０００秒以上にすることが提案されている（特許文献２参照）。
特開平６-７９９７９号 特許２９４０９２８号

特許文献１に記載された合成紙であっても、合成紙の表面には無数の亀裂があるため、受容層形成用インクが亀裂に入り込むため、均一な受容層を設けようとすれば受容層形成用インクを厚く塗布する必要があった。しかし、受容層が厚くなると、(1)クッション性が悪くなり、サーマルヘッドの凹凸に追従しにくくなる。(2)印画時の熱が拡散してしまうため、断熱性が悪くなる、などの影響により、画質が悪くなったり、印字濃度が低くなるために印画エネルギーを大きくしなければならないなどの弊害があった。

特許文献２に記載された発泡フィルムにおいては、基材の受容層形成面の平滑度を規定されているように１，０００秒以上にすると、形成した受容層が基材から剥がれやすくなり、受容層と基材との密着性が劣るという問題点があった。また、もともと平滑度の低い発泡フィルム（発泡ポリプロピレンフィルム：東レ製のトレファンＢＯＹＰ５６）はポリプロピレンとポリエチレンの溶融時の非相溶性を利用した構成のため、均一な凹凸の粗面ではなかった。均一な受容層を塗布しようとすれば、凹凸を均一に埋めるため、受容層を厚く塗布する必要があるが、この場合には上述したような弊害がある。さらに凹凸が不均一である場合、断熱性が受像シート中でバラツキを有するため、画質のムラの原因となった。また本発明者らは他に基材として適当な市販品を探したが、均一な凹凸を有する発泡フィルムは見つからなかった。

本発明者らはその他の方法として、基材上に表面に均一な凹凸がある粗面フィルム、いわゆるマットフィルムを積層させてみたが、フィルム内部が空洞構造でないため、クッション性および断熱性が悪く、得られる画像が悪化する等の問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、均一な凹凸を有することにより、受容層との密着性に優れるとともに断熱性のバラツキがない基材を有する、高画質な画像を得ることができる熱転写受像シートを提供することを目的とする。

本発明者らは、空洞を有する基材の表面をサンドブラスト法によって均一に粗面化させることにより、基材と形成する受容層との接触面積を増やして密着性を向上させ、高画質な画像が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の熱転写受像シートは、基材と、基材の一方の面上に設けた受容層とを有する熱転写受像シートにおいて、前記基材が空洞構造を有し、かつ、前記基材の受容層形成面がサンドブラスト法により粗面化されていることを特徴とする。

また、かかる本発明の熱転写受像シートにおいて、基材の受容層形成面の粗面化の程度が平滑度３００〜８００秒であることが好ましい。

また、基材が２〜２０％の空洞含有率を有するポリエチレンテレフタレートフィルムであり、かつ、基材の見かけ比重が０．６〜１．２であることが好ましい。

さらに、基材が、空洞構造を有する少なくとも２層のフィルムを積層してなり、受容層側のフィルムは空洞含有率が２〜２０％のポリエチレンテレフタレートフィルムであり、さらに基材全体の見かけ比重が０．６〜１．２であることが好ましい。

サンドブラスト法とは、表面に細かいケイ砂を叩きつけることにより表面を凹凸にし、その後、水洗、乾燥する加工方法である。サンドブラスト法を用いることにより、基材の受容層形成面を均一な凹凸とすることができる。

空洞構造とは内部に空洞を有する構造であり、空洞含有率とは基材全体に対する空洞の割合をいう。

平滑度とは、ある面と、完全に平らに磨かれた平面とが一定の圧力下で接触する割合を、その間を空気の漏れる速さで示したものである。本発明における平滑度は、王研式透気度平滑度測定機によって測定したものである。

本発明における比重とは見かけ比重、すなわち一定サイズの基材の重量をその体積で除した価を指す。また、本発明における見かけ比重は基材全体の比重であり、フィルムを複数積層して得られた基材も一体として見かけ比重を求める。

本発明の熱転写受像シートによれば以下のような効果が得られる。
(1)基材の受容層形成面がサンドブラスト法で均一に粗面化されることにより、基材と受容層との密着性が優れ、従来見られたような受容層が基材から剥がれるようなことがない。
(2)サンドブラストにより基材表面が叩きつけられるので、表面に柔らかさが出てクッション性が増し画質の向上に寄与する。
(3)基材表面の均一な凹凸により断熱性にバラツキが生じることがないため画質のムラを抑ることができ、ひいては高画質な画像を得ることができる。
(4)空洞構造を有する基材のクッション性によってサーマルヘッドとの密着性が向上するので印字濃度が高い画像を得ることができる。

本発明の熱転写受像シートは、サンドブラスト法により均一に粗面化された空洞構造を有する基材上に、熱転写シートから昇華して移行してくる染料を受けるための受容層を設けたものである。

本発明で使用する基材を製造する方法には以下のようなものがある。
(1)ポリエチレンテレフタレートのような熱可塑性樹脂に酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、二酸化珪素、酸化アルミニウム、タルク、カオリン、有機フィラー等の無機および/または有機の微粒子を加えて成膜し延伸する際に、微粒子の周囲に空隙を発生させ、見かけ比重が０．６〜１．２、空洞含有率が２〜２０％になるようにする方法。
(2)熱可塑性樹脂に、これとは相溶性の悪い熱可塑性樹脂を混合して延伸し、相溶性の悪さを利用して空隙を発生させ、見かけ比重が０．６〜１．２、空洞含有率が２〜２０％になるようにする方法。たとえば、ポリエチレンテレフタレートに、これと非相溶性であるポリスチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどを混合して上記方法を行う方法が挙げられる。
(3)上記(1)と(2)を組み合わせた方法。

見かけ比重や空洞含有率は、微粒子、ベースとなる樹脂に非相溶性の樹脂の量や種類、または延伸倍率を調整することによりコントロールすることができる。

空洞含有率は２〜２０％が好ましく、さらに好ましくは５〜１８％である。空洞含有率が２０％を超えるフィルムにサンドブラスト処理すると、肉厚の薄い箇所が破れてフィルムの損傷が激しくなり、均一な凹凸が得られない。一方、空洞含有率が２％未満であると剛直すぎるため、クッション性不足となりサーマルヘッドとの密着性が劣り、さらに断熱性が不足するため、画質が低下する。

さらに、基材の見かけ比重が０．６〜１．２であることが好ましい。１．２を超えるとクッション性に劣り、０．６未満であると基材としての剛性が低くなり、また安定して製造することができないため好ましくない。

本発明の空洞構造を有するフィルムの厚さは３０〜７０μｍが好ましい。３０μｍ未満であると製造が不安定になり、また基材を１層のみで用いる場合、たとえば、ロールタイプの受像シートの場合、剛性が不足する場合がある。一方、７０μｍを越えるとコストのみ高くなり、性能が向上しない。

このようにして作製した基材の表面をサンドブラスト法により均一に粗面化するが、粗面化の程度は平滑度が２００〜１，０００秒が好ましく、さらに好ましくは３００〜８００秒である。２００秒未満であると均一に受容層を塗布しにくくなり、一方、１，０００秒を超えると受容層と基材の密着性が劣る。

基材は空洞構造を有するフィルムを２層以上積層したものであってもよい。この場合、受容層形成面側のフィルムは空洞含有率が２〜２０％であることが好ましく、さらに積層した基材全体の見かけ比重が０．６〜１．２となるように基材を組み合わせることが好ましい。

積層構造の基材を構成するフィルムにおいては、受容層と接しているフィルムにはクッション性を損なわないレベルでサンドブラストに対する強度が十分あるものを使用し、受容層と接しない別のフィルムにはクッション性を重視したものを用いることができる。このようにすることでフィルムに役割分担をさせることができ、より本発明の効果を得るための積層構造の選択の自由度が広がる。

基材の上に設ける受容層は、従来の印画紙における受容層と同様の熱可塑性樹脂にて形成することができる。熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等のポリ塩化ビニル共重合体、ポリビニルアセタール樹脂、ポニビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロース樹脂、セルロースエステル樹脂、ポリビニルアルコール、イソシアネート基含有ポリマー、あるいは、これらの任意のブレンド物が挙げられる。

これらの熱可塑性樹脂を適当な溶剤に攪拌、溶解、分散させてインクを作成し、これをメイヤバー等の公知の方法で、乾燥時の固形分（塗布量）が０．５〜１５ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥させて受容層を形成することができる。また、受容層中には必要により紫外線吸収剤や酸化防止剤、可塑剤、シリコーンオイル等の離型剤を含有させることができる。

塗工方式としては、グラビアコートのように、適量のインクを基材に塗布し、乾燥させることにより受容層を設ける塗工方式では基材の凹凸の影響を受ける場合がある。このため、メイヤバー方式、キスコーター方式およびコンマコーター方式などのように、まず過剰にインクを基材に塗布し、それから過剰分のインクをかき落として適量な塗布量を塗布する方式の方が、基材の凹凸がそのまま受容層の塗布に反映されず均一な受容層の面を得られるため好ましい。

基材と受容層との間に、基材と受容層の双方に対して接着性の優れた中間層を設けてもよい。中間層を設けることにより、基材に対して接着性が悪い受容層を用いる場合、基材とより強く接着する効果が得られる。また、受容層の形成にあたって、グラビアコートのように適量のインクを塗布する塗工方式の場合には、受容層が基材の凹凸の影響を受けないようにするのに効果的である。

中間層には、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂などの樹脂を使用することができる。ポリエチレンテレフタレートと受容層との密着性の点からポリエステル樹脂が特に好ましい。これらの樹脂を適当な溶剤に攪拌、溶解、分散させてインクを作成し、これを塗布量が０．０５ｇ／ｍ^２以上、好ましくは０．１ｇ／ ｍ^２以上となるように塗布、乾燥させて中間層を形成することができる。

中間層にさらにクッション性を付与させる場合、上記樹脂の中よりショアーＤ硬度（ＡＳＴＭ Ｄ−２２４０）が３０以下、好ましくは２０以下の樹脂を選択し、適当な溶剤に攪拌、溶解、分散させて中間層を形成すればよい。具体的な樹脂の例としては、ショアーＤ硬度が３０以下のポリエステルである東洋紡績製のバイロン３００、５００、５３０、５６０、６３０等が挙げられる。

特に受像シートが枚葉シートタイプの場合、受像紙の搬送性を向上させるためにはある程度の剛性が必要であるが、この剛性を付与するために、受容層を設けるのとは反対側の基材の面上に紙を設けても良い。この場合に使用できる紙としては、合成紙、上質紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙等が挙げられる。特に平滑度の観点から、アート紙、コート紙、キャストコート紙が好ましい。紙の厚さは７０〜２００μmであることが好ましい。厚さが７０μｍ未満だと剛性が低いために搬送性に劣る。２００μｍを超えると剛性が強すぎて搬送性が悪くなる。紙を使用した場合には、さらに適度なクッション性を付与するために、基材とは反対側の紙の面上に空洞構造を有するフィルムを積層させてもよい。この場合のフィルムと紙を合計した厚さは１８０〜２６０μｍであることが好ましい。１８０μｍ未満だとヘッド圧が弱くなるため、画質が悪化する。２６０μｍを超えるとヘッド圧が大きすぎて染料が逆転写する、いわゆる失透現象が起こり、画質が悪化する。

（基材の作製）
＜基材Ａ＞
固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂を８５重量％、ポリスチレン樹脂（三井東圧化学製：Ｔ５７５−５７Ｕ）を１０重量％、および平均粒径０．３５μｍのアナターゼ型二酸化チタン（富士チタン製：ＴＡ−３００）を５重量％の配合量で２軸スクリュー押出機に投入し、Ｔ−ダイスにより２９０℃で溶融押出しを行い、厚さ約１，２００μｍの重合体混合物の未延伸シートを得た。なお、上記ポリエチレンテレフタレートの固有粘度は、ポリエチレンテレフタレートを、フェノールとテトラクロロエタン（重量比６：４）の混合溶媒に溶解し、３０℃の条件下で測定したものである。

次に、この未延伸シートをロール延伸機により８６℃で３．３倍縦延伸を行い、引き続きテンターで１４０℃で３．７倍横延伸した後、２３５℃で４％緩和させながら熱処理し、空洞含有率１２％で厚さ５０μｍのポリエステルフィルム（基材Ａ）を得た。なお、以下の基材の作製においては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂および二酸化チタンは同じ商品を使用した。

＜基材Ｂ＞
固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂８０重量％に、ポリスチレン樹脂１５重量％、二酸化チタン５重量％を使用して、上記基材Ａと同様にして、空洞含有率１８％で厚さ５０μｍのポリエステルフィルム（基材Ｂ）を得た。

＜基材Ｃ（ａ層、ｂ層の２層構造）＞
ａ層用の原料として、固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂を９３重量％、ポリスチレン樹脂を２重量％、および二酸化チタンを５重量％、また、ｂ層用の原料として上記基材Ａの原料をそれぞれ別々の２軸スクリュー押出機に投入し、Ｔ−ダイスにより２９０℃で溶融押出しし、静電気的に冷却回転ロールに密着固化し、基材Ａと同様にして、空洞含有率２％で厚さ１０μｍのａ層、および空洞含有率１２％で厚さ４０μｍのｂ層からなる積層ポリエステルフィルム（基材Ｃ）を得た。

＜基材Ｄ（ｃ層、ｄ層の２層構造）＞
ｃ層の原料として、固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂を９４重量％、ポリプロピレン樹脂（三井ノーブレン製：ＪＨＨ−Ｍ）を1重量％、および二酸化チタンを５重量％、また、ｄ層の原料として、固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂８５重量％、ポリプロピレン樹脂１０重量％、および二酸化チタンを５重量％とした以外は基材Ｃと同様にして、空洞含有率１％で厚さ１０μｍのｃ層、および空洞含有率２６％で厚さ４０μｍのｄ層からなる積層ポリエステルフィルム（基材Ｄ）を得た。

＜基材Ｅ（ｅ層、ｆ層の２層構造）＞
ｅ層の原料として基材Ｃのａ層と同じ原料を、ｆ層の原料として基材Ｃのｂ層と同じ原料を使用した以外は基材Ｃと同様にして、空洞含有率２％で厚さ２０μｍのe層、および空洞含有率２％で厚さ３０μｍのｆ層からなる積層ポリエステルフィルム（基材Ｅ）を得た。
上記基材をまとめて表１に示す。

＜基材Ｆ＞
基材Ｆとして、発泡ポリプロピレンの東レ製トレファンＢＯＹＰ５６を使用した。

＜基材Ｇ＞
基材Ｇとして、合成紙の王子油化製ユポＦＰＧ１５０を使用した。

（基材のサンドブラスト処理）
基材ＦとＧを除く上記各基材について、表２に示すようにサンドブラスト処理を行い、フィルムを粗面化させた。

[実施例１]
表２に記載された基材Ａ−１のサンドブラストされた面上に、下記組成からなる受容層用インクを塗布量が４ｇ/ｍ^２となるようにメイヤバーで塗工、乾燥して受容層を形成し、実施例１にかかる熱転写受像シートを作製した。以下、単位は重量で表す。
＜受容層用インク＞
デンカビニル＃１０００Ａ １６．４部
（塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、電気化学工業製）

Ｘ−２２−３０００Ｔ １．４部
（エポキシ変性シリコーン、信越化学工業製）
トルエン／メチルエチルケトン（１：１） ８２．２部
合計 １００．０部

[実施例２〜１０および比較例１〜３]
さらに、受容層形成面とは反対側の面、すなわち、サンドブラスト処理したのとは反対側の基材の面上に紙（三菱製紙製：Ａ-２コート、厚さ１１０μｍ）、さらにその紙の上に、空洞構造を有するポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ製：ルミラーＥ６３Ｓ、厚さ５０μｍ）を、塗布量５ｇ／ｍ^２のウレタン系接着剤で貼り合わせて積層させた以外は実施例１と同様にして実施例２にかかる熱転写受像シートを作製した。

次に、表３〜６に記載された各基材を使用した以外は実施例２と同様にして、実施例３〜１０および比較例１〜３にかかる熱転写受像シートを作製した。

なお、実施例８は基材と受容層との間にさらに中間層を設けたものである。下記組成からなる中間層用インクを調製し、基材上に塗布量５ｇ/ｍ^２となるようにメイヤーバーで塗工、乾燥して中間層を形成し、受容層をグラビアコーターで塗工した以外は実施例３と同様にして熱転写受像シートを作製した。
＜中間層用インク＞
東洋紡製バイロン５３０ １５．０部
（ポリエステル樹脂 ショア-Ｄ硬度：２０）
トルエン／メチルエチルケトン（１：１） ８５．０部
計 １００．０部

［評価方法］
[空洞含有率]
空洞を含有するフィルムのＸ、Ｙ、Ｚ方向の断面を走査型電子顕微鏡（日立製作所製：Ｓ−５１０型）で写真撮影した後、各領域の空洞をトレーシングフィルムにトレースし、塗りつぶした図をセイコーエプソン製イメージスキャナー ＧＴ−８０００を用いて、マッキントッシュのパーソナルコンピューターで、ソフトウェアーAdobe Photoshop ＴＭ２．５Ｊにより画像として取り込んで、同ソフトウェアーUltimage ＴＭ/２４２．１．１にて画像処理を行い、空洞含有率を面積率で求め、この値をそのまま体積％と表示した。得られたそれぞれの空洞含有率を表１に示す。

[見かけ比重]
上記で得られた基材を５．００ｃｍ×５．００ｃｍの正方形に正確に切り出し、その厚みを５０点測定し平均厚みをｔμｍとした。その重さを０．１ｍｇまで測定しＷとし、下記式によって見かけ比重を計算した。得られたみかけ比重を表１に示す。
見かけ比重＝Ｗ／５×５×ｔ×１０，０００

[平滑度]
王研式透気度平滑度測定機（旭精工製：ＫＹ−５型）にて測定した。得られた平滑度を表２に示す。

＊１：空洞構造を有するポリプロピレン

[密着性]
基材に対して１８ｍｍ幅の粘着テープ（日東電工製：Ｎ.２９）を用いて荷重２ｋｇをかけ、２３℃、相対湿度６０％の環境下に1週間放置した後、剥離測定器（ＬＩＴＲＡ ＣＯ. ＬＴＤ製：ＬＣ４１０１−Ｇ６００）により剥離速度４．７ｃｍ／ｓｅｃ、９０°の条件で剥離し、密着性を評価した。評価基準は以下の通りとした。結果を表３〜６に示す。
○：受容層は取れない、もしくは極くわずかに取れるレベル
△：受容層が点状にわずかに取れるレベル（実用可能レベル）
×：受容層が面状に取れた（実用上問題あり）

[画質]
画質評価用として、実施例１の熱転写受像シートのみロール状に作製し、他は枚様のシートタイプで１００×１４０ｍｍのサイズにして作製した。三菱電機製のプリンターＣＰ−７００に同プリンター用昇華型熱転写リボンをセットし、実施例１で得られた熱転写受像シートに画像を転写した。また、ソニー製の昇華型熱転写プリンターＣＶＰ-Ｇ７に同プリンター用昇華型熱転写リボンをセットして、実施例２以降で得られた熱転写受像シートに画像を転写した。得られた画像の鮮明性を目視で判断した。評価基準を以下の通りとした。結果を表３〜６に示す。
○：画質に間題なし
△：やや劣るが、実用上問題なし
×：画質不良。実用上問題あり

Claims (6)

1. 基材と、基材の一方の面上に設けた受容層とを有する熱転写受像シートにおいて、前記基材が空洞構造を有し、かつ、前記基材の受容層形成面がサンドブラスト法により粗面化されていることを特徴とする熱転写受像シート。
2. 基材の受容層形成面の粗面化の程度が平滑度３００〜８００秒である請求項１記載の熱転写受像シート。
3. さらに、受容層形成面とは反対側の基材上に紙を設けてなる請求項１または２記載の熱転写受像シート。
4. さらに、基材側とは反対側の紙上に空洞構造を有するフィルムを設けてなる請求項３記載の熱転写受像シート。
5. 基材が２〜２０％の空洞含有率を有するポリエチレンテレフタレートフィルムであり、かつ、見かけ比重が０．６〜１．２である請求項1〜４のいずれかに記載の熱転写受像シート。
6. 基材が、空洞構造を有する少なくとも２層のフィルムを積層してなり、受容層側のフィルムは空洞含有率が２〜２０％のポリエチレンテレフタレートフィルムであり、さらに基材全体の見かけ比重が０．６〜１．２である請求項１〜４のいずれかに記載の熱転写受像シート。