JP2010188564A

JP2010188564A - 熱転写性保護層形成用組成物、およびそれを用いた保護層熱転写リボン

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Publication number: JP2010188564A
Application number: JP2009033574A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hojo; 憲一北條; Shigeji Morita; 繁二森田
Original assignee: Union Chemical Co Ltd
Current assignee: Union Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: JP5213047B2

Abstract

【課題】単層でありながら、塩ビやＰＥＴのようなプラスチック製のカードやフィルムなどに熱転写可能で、耐摩擦性や耐溶剤性に優れ、微粒子を含有せずにリボン形状においてブロッキング現象が生じない熱転写性保護層を提供することである。
【解決手段】基材から熱転写可能な単層の保護層を形成するための熱転写性保護層形成用組成物であり、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、溶剤からなり、固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂が１０重量％以上４０重量％以下であることを特徴とするものであり、また、固形分比で、ポリエステル樹脂が４０重量％以上６０重量％以下であり、アクリル樹脂が２０重量％以上３０重量％以下であることを特徴とするものである。さらに、これらの熱転写性保護層形成用組成物を用いた保護層熱転写リボンである。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチック製のカードやフィルムなどの印刷部分を保護するためのものであり、熱転写可能な保護層（熱転写性保護層）に関するものである。特に、基材上に塗布して加熱乾燥にて熱転写性保護層を形成するための組成物、およびそれを用いた保護層熱転写リボンに関するものである。

印刷方式の発達により、プリンタを用いてさまざまな印刷ができるようになっている。従来からの熱転写方式や昇華転写方式に加えて、レーザー方式やインクジェット方式などのプリンタを用いて、文字だけでなくフルカラー画像などのさまざまな印刷が容易にできるようになっており、そのため、印刷枚数が少ないものに多く利用されている。しかし、印刷されるものがプラスチック製のもの、例えばプラスチック製のカードやフィルムのようなものになると、印刷部分の耐久性はそれほど良いものではなかった。

熱転写方式の場合、熱転写インクリボンに特徴を持たせて、特開２００８−２３８５０１号公報のように、摩擦や引っ掻きに対する耐性に優れたものや、特開２００８−０２３９３３号公報のように、耐溶剤性に優れたものが開発されている。インクジェット方式の場合では、インクジェットインクに特徴を持たせて、特許第４０８２６８１号公報のように、紫外線硬化型のインクを用いて定着性を良好にしたものや、特許第４１２７５３１号公報のように、印刷されるものがプラスチック製であっても印刷する前にコーティングすることで、インクの吸収性、乾燥性、発色性に優れ、耐水性を良好にしたものが発明されている。これらのように、印刷方式に合わせて、インクや印刷されるものに特徴を持たせている。

これら以外に、印刷した後に保護するものもある。透明なフィルムを印刷部分に貼り合わせる、いわゆるラミネート加工があり、昇華転写方式に合わせた特許第２９４４０８３号公報のようなラミネートフィルムも発明されている。ラミネートフィルムでは、特性を持たせやすい反面、厚さが増してしまうという欠点がある。そこで厚さを薄くできるものとして、熱転写可能な保護層（熱転写性保護層）が開発されている。加熱ロールやサーマルヘッドなどを用いた熱転写方式によって、印刷部分に保護層を形成するものである。

特許第３２７５９２２号公報のように、基材フイルム上に第一の透明樹脂層と第二の透明樹脂層とヒートシール層とからなる熱転写性保護層や、特開２００２−２４０４０４号公報のように、アクリル樹脂を主成分とする層とポリエステル樹脂を主成分とする層をこの順に設けた２層構成の積層体である熱転写性保護層などがある。これらは２層以上の構成からなる例であるが、特許第３７６６５２７号公報のように耐光性に優れた単層からなるものもある。

特開２００８−２３８５０１号公報特開２００８−０２３９３３号公報特許第４０８２６８１号公報特許第４１２７５３１号公報特許第２９４４０８３号公報特許第３２７５９２２号公報特開２００２−２４０４０４号公報特許第３７６６５２７号公報

熱転写性保護層は、２層以上の構成よりも単層の方が、それだけで製造において長所となる。基本性能としては、印刷部分が擦れて剥がれない耐摩擦性が保護層には必須である。一方で、印刷されたものが溶剤に接する使用状況もあり、耐溶剤性が良いものも求められている。また、熱転写性保護層は、加熱ロールやサーマルヘッドなどを用いた加熱手段によって、印刷部分に転写される。そのためのリボン形状での保存性も良好な必要があるが、熱転写性保護層が基材フィルム背面に引っ付いてしまうブロッキング現象などの不具合が生じることがあった。

本発明が解決しようとする課題は、単層でありながら、塩ビやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のようなプラスチック製のカードやフィルムなどに熱転写可能で、耐摩擦性や耐溶剤性に優れ、微粒子を含有せずにリボン形状においてブロッキング現象が生じない熱転写性保護層を提供することである。

本発明は、基材から熱転写可能な単層の保護層を、基材上に塗布して加熱乾燥にて形成するための熱転写性保護層形成用組成物であり、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、溶剤からなり、固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂が１０重量％以上４０重量％以下であることを特徴とするものであり、また、固形分比で、ポリエステル樹脂が４０重量％以上６０重量％以下であり、アクリル樹脂が２０重量％以上３０重量％以下であることを特徴とするものである。さらに、これらの熱転写性保護層形成用組成物を用いた保護層熱転写リボンである。

本発明により、単層でありながら、塩ビやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のようなプラスチック製のカードやフィルムなどに熱転写可能で、耐摩擦性や耐溶剤性に優れ、微粒子を含有せずにリボン形状においてブロッキング現象が生じない熱転写性保護層を提供できるようになった。

熱転写性保護層の転写を示した説明図である。保護層熱転写フィルムを示した説明図である。保護層熱転写リボンを示した説明図である。熱転写性保護層を単層で形成した面を示した説明図である。熱転写性保護層を一部に形成した面を示した説明図である。

図１は、熱転写性保護層２の転写を示した説明図である。保護層熱転写フィルム１は、熱転写性保護層２を基材フィルム３上に単層で形成したものであり、熱ローラー６を介して動く。熱転写性保護層２は、熱ローラー６と下ローラー７との間で、カード４上に転写され、印刷部分５を保護するものである。

熱ローラー６と下ローラー７は逆回転している。熱ローラー６は図面で反時計回りに、下ローラー７は図面で時計回りに回転している。そのため、保護層熱転写フィルム１は、図面左上から熱ローラー６へ進んできて、基材フィルム３側から熱ローラー６にて加熱されながら、熱ローラー６と下ローラー７との間でカード４に密着されて、熱転写性保護層２がカード４上に転写される。熱転写性保護層２を転写した後の基材フィルム３は熱ローラー６から図面右上へ進んでいき、カード４は、図面左から右へと進んでいく。なお、熱ローラー６と下ローラー７との間で、カード４に密着した部分だけ転写されるので、図面右上の基材フィルム３には、カード４に密着しなかった熱転写性保護層２が転写されずに残っている。このように熱転写性保護層２がカード４上に転写され、印刷部分５を保護する。

図２は、保護層熱転写フィルム１を示した説明図である。保護層熱転写フィルム１の断面を表している。これは、熱転写性保護層２を基材フィルム３上に単層で形成したものである。

図３は、保護層熱転写リボン１１を示した説明図である。円柱形のリボンコア８に保護層熱転写フィルム１が熱転写性保護層２を外側にして巻かれている。これが熱転写装置に装填され、図１のように熱転写性保護層２が転写される。

図４は、熱転写性保護層を単層で形成した面を示した説明図である。図２のように、熱転写性保護層２を基材フィルム３上に単層で形成したものを、熱転写性保護層２の面から表している。

図５は、熱転写性保護層を一部に形成した面を示した説明図である。図２や図４の単層とは異なり、熱転写性保護層２を基材フィルム３上の一部に形成したものを表している。この例では、図面左からイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ、熱転写性保護層２という順番に、これらが繰り返して形成されているものである。

本発明である熱転写性保護層形成用組成物は、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、溶剤からなるものであり、基材フィルム上に塗布して加熱乾燥にて単層の保護層を形成することができ、熱転写可能な保護層となる。

印刷されるカードやフィルムは、塩ビやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のようなプラスチック製である。これに密着して保護層となるために、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂の組み合わせが適している。しかしながら熱転写させるため、保護層熱転写フィルム１の基材フィルム３としてＰＥＴフィルムを用いるのが一般的である。ポリエステル樹脂とアクリル樹脂からなる単層の保護層を基材フィルム３上に形成すると、加熱して基材フィルムから剥がれさせることが難しく、熱転写させることはできなかった。

本発明者は、塩素化ポリオレフィン樹脂をポリエステル樹脂とアクリル樹脂に混合させることによって、熱転写可能で、耐摩擦性や耐溶剤性に優れ、微粒子を含有せずにリボン形状においてブロッキング現象も生じないことを見出したものである。

ポリエステル樹脂とアクリル樹脂に混合する塩素化ポリオレフィン樹脂は、固形分比で１０重量％以上４０重量％以下であれば、良好に熱転写可能な保護層となる。１０重量％より少ないと熱転写させることができず、４０重量％より多いと基材から容易に剥がれてしまう。また、加熱して密着した部分以外でも、保護層の切れが悪くなり、剥がれてしまう。さらに、１０重量％以上４０重量％以下であれば、リボン形状にした時でも、その保護層表面にべた付きなどはなく、微粒子を含有せずにブロッキング現象が生じることがなく、熱転写装置内で動くことに問題ないものとなる。

塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂は、汎用のものを使用することができるが、それらが溶剤中で相溶である必要がある。相溶でなければ、基材フィルム上に保護層を単層で形成することは難しい。相溶であると、基材フィルム上に塗布して加熱乾燥にて単層の保護層を形成することができ、目的とする性能を発揮させることができる。なお、塩素化ポリオレフィン樹脂としては、塩素化ポリエチレンや塩素化ポリプロピレンなどがあり、日本製紙ケミカル株式会社製のスーパークロン、東洋化成工業株式会社製のハードレンなどが使用できる。溶剤も一般的なものが使用できるが、塗布して加熱乾燥で蒸発しやすいものがよい。

相溶しており、単層の保護層を基材フィルム上に形成することが可能であっても、樹脂の物性の違いによっては白濁するものがある。白濁しても、保護層の厚さが薄いので、印刷部分が透けて見ることができ、保護層としての役目を果たすことができればよい。

そうであっても、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、溶剤を混合して、塗布して加熱乾燥にて形成する保護層が白濁せずに透明であることが好ましい。

耐摩擦性や耐溶剤性に優れ、微粒子を含有せずにリボン形状においてブロッキング現象が生じない透明な熱転写性保護層とするためには、熱転写性保護層形成用組成物が、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、溶剤からなり、固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂が１０重量％以上４０重量％以下であり、ポリエステル樹脂が４０重量％以上６０重量％以下であり、アクリル樹脂が２０重量％以上３０重量％以下であればよい。

熱転写させるためには、基材フィルム上に熱転写製保護層として形成する必要がある。基材フィルムとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が一般的であり、基材フィルムの厚さは、保護層を熱転写させることができればよく、６〜４０μｍが好ましい。保護層は、いわゆるコーターを用いて塗布して加熱乾燥にて形成する。

また、基材フィルムの保護層を形成する面とは反対面に耐熱滑性層を形成してもよい。耐熱滑性層として従来からのものが使用でき、例えば、シリコーン変性ウレタン樹脂またはフッ素変性ウレタン樹脂などが用いられ、さらに、水酸基系の反応性基を変性してイソシアネートなどの架橋剤を併用するものでもよい。

さらに、熱転写可能であるには、組成物中の樹脂の軟化点（または融点）も影響している。組成物中のそれぞれの樹脂から計算される重量％からの軟化点（または融点）の相加平均が、１２０℃以上１７０℃以下が好ましく、１５０℃以上１６０℃以下がより好ましい。相加平均が小さいと、基材フィルムから容易に剥がれやすくなり、カードやフィルムに密着した部分以外でも基材フィルムから剥がれてしまうことがある。相加平均が大きいと、うまく熱が伝わらずに基材フィルムから剥がれにくくなり、カードやフィルムに密着させても基材フィルムから剥がれないことがある。

なお、熱転写方式や昇華転写方式またはレーザー方式においては、印刷時に文字や画像などの印刷部分を熱によって定着させる方式であるので、印刷後に熱をかけると、印刷部分が滲んだり欠けたりすることも起こり得る。本願の熱転写性保護層は、基本性能として、保護層を転写させる熱によって定着した印刷部分が滲んだり欠けたりすることのないものである。逆にそのように印刷部分が滲んだり欠けたりする場合は、保護層自体がうまく熱転写されず、保護層を形成することができないものである。このことから、熱によって印刷部分を転写させる熱転写方式や昇華転写方式に対して、より適した好ましいものになっている。

以下、実施例にて詳細に説明する。塩素化ポリオレフィン樹脂として塩素化ポリエチレンである日本製紙ケミカル株式会社製のスーパークロンＨＥ３０５（軟化点１３０℃）を、ポリエステル樹脂として東洋紡株式会社製のバイロン２２０（軟化点１６０℃）を、アクリル樹脂として三菱レイヨン株式会社製のダイヤナールＢＲ８５（軟化点１７０℃）を、溶剤としてトルエンを使用した。

固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂を１０重量％、ポリエステル樹脂を６０重量％、アクリル樹脂を３０重量％となるように、溶剤に混合して、実施例１の熱転写性保護層形成用組成物を作製した。重量％からの軟化点の相加平均は、１６０℃である。ちなみに計算式は、１０重量％×１３０℃＋６０重量％×１６０℃＋３０重量％×１７０℃となる。

固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂を２０重量％、ポリエステル樹脂を６０重量％、アクリル樹脂を２０重量％となるように、溶剤に混合して、実施例２の熱転写性保護層形成用組成物を作製した。重量％からの軟化点の相加平均は、１５６℃である。

固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂を３０重量％、ポリエステル樹脂を５０重量％、アクリル樹脂を２０重量％となるように、溶剤に混合して、実施例３の熱転写性保護層形成用組成物を作製した。重量％からの軟化点の相加平均は、１５３℃である。

固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂を４０重量％、ポリエステル樹脂を４０重量％、アクリル樹脂を２０重量％となるように、溶剤に混合して、実施例４の熱転写性保護層形成用組成物を作製した。重量％からの軟化点の相加平均は、１５０℃である。

（比較例１）
実施例と同様の樹脂を用いて、固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂を５０重量％、ポリエステル樹脂を３０重量％、アクリル樹脂を２０重量％となるように、溶剤に混合して、比較例１の熱転写性保護層形成用組成物を作製した。重量％からの軟化点の相加平均は、１４７℃である。

（比較例２）
実施例と同様の樹脂を用いて、固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂を０重量％つまり塩素化ポリオレフィン樹脂は使用せず、ポリエステル樹脂を７０重量％、アクリル樹脂を３０重量％となるように、溶剤に混合して、比較例２の熱転写性保護層形成用組成物を作製した。重量％からの軟化点の相加平均は、１６３℃である。

これら実施例と比較例の熱転写性保護層形成用組成物をそれぞれ、厚さ１２μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の基材フィルム３上に、リバースロールコーターを用いて塗布して加熱乾燥させて、乾燥後の厚さが３μｍになるように、単層の熱転写性保護層２を形成して、保護層熱転写フィルム１とした。これらを一定幅に裁断してリボンコア８に巻いて保護層熱転写リボン１１とした。

保護層熱転写リボン１１を熱転写装置（熱転写プリンタ：ＺＥＡＢＲＡ）に装填して、図１のように、塩ビからなるカード４全面に熱転写して保護層を形成して、それを以下のように評価した。

＜転写性＞
目視にて、次のような評価を行った。○・・・全域にわたり良好に転写されている。△・・・転写されているが、カード面からはみ出した部分があり、保護層の切れが悪い。×・・・転写されていない部分がある。

＜透明性＞
目視にて、次のような評価を行った。○・・・保護層は透明である。×・・・保護層に白濁が見られる。

＜耐摩擦性＞
安井精機製ラボテスターを用いて、カード上の保護層にクラフト紙で荷重（１００ｇ／ｃｍ^２）をかけて５０回擦過させた後、保護層の状態を観察した。○・・・保護層は剥がれていない。×・・・保護層が剥がれた。

＜耐溶剤性＞
異なる溶剤（エタノール、メタノール、ガソリン、灯油の４種）を、カード上の保護層に一滴ずつ垂らして２５℃で２４時間放置後に拭き取って、保護層の状態を観察した。○・・・保護層は溶解していない。×・・・保護層がいずれかの溶剤で溶解した。

＜耐ブロッキング性＞
保護層熱転写フィルムを５ｃｍ×５ｃｍの大きさに裁断して、それを１０枚重ねて荷重（１ｋｇ／ｃｍ^２）をかけて６０℃で２４時間放置後に、状態を観察した。○・・・ブロッキングはない。×・・・ブロッキングがあった。

これらの評価結果を、表１にまとめた。なお、熱転写できず、評価しなかったものは「−」としている。

１保護層熱転写フィルム
２熱転写性保護層
３基材フィルム
４カード
５印刷部分
６熱ローラー
７下ローラー
８リボンコア
１１保護層熱転写リボン
Ｙイエロー
Ｍマゼンタ
Ｃシアン
Ｋブラック

Claims

基材から熱転写可能な単層の保護層を、基材上に塗布して加熱乾燥にて形成するための熱転写性保護層形成用組成物であり、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、溶剤からなり、固形分比で、塩素化ポリオレフィン樹脂が１０重量％以上４０重量％以下であることを特徴とする熱転写性保護層形成用組成物。
固形分比で、ポリエステル樹脂が４０重量％以上６０重量％以下であり、アクリル樹脂が２０重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱転写性保護層形成用組成物。
請求項１または２に記載の熱転写性保護層形成用組成物を用いて、基材フィルム上に単層で熱転写性保護層を形成、もしくは、基材フィルムの一部に熱転写性保護層を形成して、一定幅に裁断してリボンコアに巻いたことを特徴とする保護層熱転写リボン。