JP2010234571A - 感熱転写シートおよび画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材フィルム上に、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含む下引き層と、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂と下記一般式(1)で表される染料とを含む染料層を順次有することを特徴とする感熱転写シート。
(式中、Aはフェニレン基を表し、R1およびR2は各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、R3はアミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、R4はアルキル基またはアリール基を表す。)
【選択図】なし
Description
この染料拡散転写記録方式では、染料(色素と呼ばれることもある)を含有する感熱転写シートと感熱転写受像シート(以下、単に受像シートともいう。)とを重ね合わせ、次いで、電気信号によって発熱が制御されるサーマルヘッド等の加熱素子によって、感熱転写シートを加熱することで染料を受像シートに転写して画像情報の記録を行うものであり、シアン、マゼンタ、イエローの3色あるいはこれにブラックを加えた4色を重ねて記録することで色の濃淡に連続的な変化を有するカラー画像を転写記録することができる。
特許文献2には下引き層に無機微粒子としてコロイダルシリカもしくはコロイダルアルミナを含有する感熱転写シートが開示されている。
本発明者が上記の染料拡散転写記録型システムのトラブルについて検討したところ、トラブルの生じたプリント機器内部では、日中の高温低湿、夜間の低温高湿という過酷な環境変動が繰り返されており、そのような経時を経た結果、プリント機器内部にロール形態で装填されている感熱転写シートの画像形成時における通過性が悪影響を受けていることがわかった。
本発明の課題は、日中の高温低湿、夜間の低温高湿という環境変動が繰り返されるような設置環境下においても安定したプリントを可能とする感熱転写シート、およびそれを使用して画像形成する方法を提供することである。
[2] 前記ポリビニルアセタール樹脂が、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜12.0モル倍有することを特徴とする[1]に記載の感熱転写シート。
[3] 前記ポリビニルアセタール樹脂が、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜6.0モル倍有することを特徴とする[1]または[2]に記載の感熱転写シート。
[4] 前記ポリビニルアセタール樹脂の質量平均分子量が9万〜40万であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の感熱転写シート。
[5] 前記染料層が、染料層の全バインダーに対して0.1〜20質量%のアクリルポリオール樹脂またはメタアクリルポリオール樹脂を含有することを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の感熱転写シート。
[6] 前記下引き層がコロイダルシリカを含むことを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一項に記載の感熱転写シート。
[7] 基材フィルム上に、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含む下引き層と、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂と下記一般式(1)で表される染料とを含む染料層を順次有する感熱転写シートと、支持体上に少なくとも一層の断熱層および受容層を有する感熱転写受像シートとを、該感熱転写シートの該染料層と該感熱転写受像シートの該受容層とが接するように重ね合わせ、画像信号に応じた熱エネルギーを前記感熱転写シートの耐熱滑性層側から加熱素子により付与することにより画像記録する画像形成方法。
[8] 前記感熱受像シートにおいて、前記断熱層が中空ポリマー粒子を含有し、前記受容層がポリマーラテックスまたは水溶性ポリマーを含有することを特徴とする[7]に記載の画像形成方法。
[9] 前記感熱転写シートの染料層と前記感熱転写受像シートの受容層を接するように重ね合わせて形成した5cm巾の切片を、該感熱転写シートまたは該感熱転写受像シートのいずれか一方のシートを固定した状態でもう一方のシートを長手方向に180度剥離したときの剥離力が0.30N以下であることを特徴とする[7]または[8]に記載の画像形成方法。
最初に、本発明の感熱転写シートを説明する。本発明の感熱転写シートは、基材フィルム上に、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含む下引き層と、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂と下記一般式(1)で表される染料とを含む染料層を、順次有することを特徴とする。このような感熱転写シートは熱転写画像形成の際に、感熱転写受像シートに重ねて置かれ、感熱転写シート側からサーマルプリンターヘッド等によって加熱することにより染料を感熱転写シートから感熱転写受像シートに転写するために用いられる。
本発明において感熱転写シートの基材フィルムは特に限定されず、求められる耐熱性と強度を有するものであれば、従来公知の任意のものを使用することができる。例として、グラシン紙、コンデンサー紙、パフィン紙等の薄紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の耐熱性の高いポリエステル類、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレン誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルペンテン、アイオノマー等のプラスチックの延伸あるいは未延伸フィルムや、これらの材料を積層したものが好ましい基材フィルムの具体例として挙げられる。ポリエステルフィルムはこれらの中でも特に好ましく、延伸処理されたポリエステルフィルムがより好ましく、基材フィルムの少なくとも一方の面に易接着層を形成した後に延伸して製造されたものが特に好ましい。
この基材フィルムの厚さは、強度および耐熱性等が適切になるように材料に応じて適宜選択されるが、1〜30μm程度のものが好ましく用いられる。より好ましくは1〜20μm程度のものであり、さらに好ましくは3〜10μm程度のものが用いられる。
本発明の感熱転写シートは染料層と基材フィルムの間に下引き層を有し、該下引き層はコロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含む。このような下引き層を有することで、本発明の感熱転写シートに、染料層と基材フィルムの接着性を強化するという機能を付与することができる。さらに、熱転写受像シートと組み合わせて加熱して熱転写する際に、受像シートへ染料層が異常転写することを抑制することができる。さらに、該下引き層は、染料層からの染料が染着しにくいために、印画時の染料層から下引き層への染料の移行を防止し、受像シートの受容層側への染料拡散を有効に行なうことにより、印画における転写感度が高く、印画濃度を高めることができる。また、ここでいう下引き層とは基材フィルムと染料層を接着する機能も兼ねている。
これらコロイダルシリカ、コロイダルアルミナとしては市販のものが使用可能であり、コロイダルシリカとしては、日産化学工業製 コロイダルシリカ 製品名 スノーテックスOSX、スノーテックスXS、スノーテックスS、スノーテックスOSといったものが挙げられる。またコロイダルアルミナとしては、日産化学工業製 コロイダルアルミナ 製品名 アルミナゾル100、アルミナゾル200、アルミナゾル520といったものが挙げられる。
また、後述する本発明の画像形成方法において、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含有する下引き層を有する本発明の感熱転写シートは、断熱層が中空ポリマー粒子を含有する感熱受像シート、受容層がポリマーラテックスまたは水溶性ポリマーを含有する感熱受像シートおよびこれらを組み合わせた感熱受像シートと組み合わせて用いて画像形成した際に、本発明の課題であるプリント通過性がさらに良化するという効果が得られる。
前記下引き層の塗設に用いられる下引き層塗工液は、下引き層はコロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含有するものであるが、必要に応じて、ポリビニルアルコールや、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂を含有することができる。この中でもポリビニルアルコールを用いることが、基材と染料層の接着性を強化する観点から好ましい。
乾燥後下引き層の固形分量が0.3g/m2以下であれば画像形成時の感熱転写受像シートへの染料の転写性が良好となり、0.03g/m2以上の厚さでは塗布ムラが生じ難くなり画像形成時の感熱転写受像シートとの接着性が良好となる。
本発明の感熱転写シートの染料層は、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂と下記一般式(1)で表される染料とを含む。また、本発明の感熱転写シートは、前記基材フィルム、前記下引き層、該染料層をこの順に有する。
以下に、本発明で使用する一般式(1)で表される熱転写可能な染料についてさらに詳細に説明する。
また、上記の各色相の染料を任意に組み合わせることも可能である。例えばブラックの色相も染料の組み合わせで得ることができる。
本発明の感熱転写シートにおいて、一般式(1)で表される染料はバインダー(樹脂バインダーとも呼ばれる)に分散された状態で基材フィルム上に染料層として塗設されていることが必要である。以下に本発明で染料層のバインダーとして使用されるポリビニルアセタール樹脂についてさらに詳細に説明する。
本発明の感熱転写シートは、染料層にアセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂(変性ポバール)を含有する。
以下に前記ポリビニルアセタール樹脂の一般式(2)を示す。
すなわち、重DMSO溶液に測定するポリビニルアセタール樹脂を溶解し、公知の方法に準拠して1H−NMRスペクトルを測定する。これらのスペクトルのうちケミカルシフト(内部基準物質としてテトラメチルシラン使用)が0.6ppm〜0.9ppmにあるものをブチラール基末端のメチル基のプロトン(3H)、0.9ppm〜1.2ppmにあるものをアセトアセタール基末端のメチル基のプロトン(3H)と帰属し、それぞれの範囲を積分することで、アセトアセタール基とブチラール基の相対モル数aとbを算出し、a/bの値を計算した。
前記ポリビニルアセタール樹脂は、上記1)と2)のいずれでも好ましく、また、上記1)と2)の混合物でも好ましいが、本発明の効果の点で、上記1)である場合がより好ましい。
ここで質量平均分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(何れも東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したGPC分析装置により、溶媒THF、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量で定義する。
本発明の感熱転写シートは、前記染料層に(メタ)アクリルポリオール樹脂、すなわちアクリルポリオール樹脂またはメタアクリルポリオール樹脂を染料層の全バインダーに対して0.1〜20質量%含有することが本発明の課題であるプリント通過性および感熱転写シートの保存性の観点から好ましく、1.0〜10質量%含有することがさらに好ましい。
上記エステル部の末端に水酸基を有するアクリル酸誘導体を例示すると、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類が挙げられる。
(メタ)アクリルポリオール樹脂としては、他のビニル系モノマーまたは(メタ)アクリル酸のアルキルエステル類モノマーを共重合してもよく、例えばスチレン、(メタ)アクリル酸メチルなどが挙げられる。これらの中で特にスチレンモノマーが好ましい。
本発明の感熱転写シートでは染料層に含まれるバインダー樹脂として、上記のポリビニルアセタール樹脂、(メタ)アクリルポリオール樹脂以外に公知のものを使用してもよい。例として、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミド等のアクリル系樹脂、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール系樹脂、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース、酢酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、硝酸セルロース等の変性セルロース系樹脂ニトロセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロースおよびエチルセルロースなどのセルロース系樹脂や、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、各種エストラマー等が挙げられる。
前記染料層中において、前記一般式(1)で表される染料の前記バインダーに対する質量比、すなわち、染料/バインダー比は、0.3〜2.0が好ましく、0.5〜1.5がより好ましく、0.7〜 1.3が最も好ましい。
本発明において感熱転写シートの染料層は、染料層中の全固形分に対する染料の固形分が、20〜70質量%であることが好ましく、35〜60質量%であることがより好ましい。
一例として、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色相の染料層が同一の基材フィルム上の長軸方向に、感熱転写受像シートの記録面の面積に対応して面順次に塗り分けられている場合を挙げることができる。この3層のうち少なくとも1層に加えて、転写性保護層(これは、後述する転写性保護層積層体であってもよい)が設けられることが好ましい。
この様な態様を取る場合、各色の開始点をプリンターに伝達する目的で、感熱転写シート上に目印を付与することも好ましい態様である。このように面順次で繰り返し塗り分けることによって、染料の転写による画像の形成、さらには画像上への保護層の積層を一つの感熱転写シートで行なうことが可能となる。
しかしながら、本発明においては前記のような染料層の設け方に限定されるものではない。昇華型熱転写染料層と熱溶融転写染料層を併設することも可能であり、また、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック以外の色相の染料層を設ける等の変更をすることも可能である。また、形態としては長尺であっても良いし、枚葉の感熱転写シートであってもよいし、特に使用前の感熱転写シートが重なった状態で保管される態様に好ましく用いることができる。
前記染料層の塗設に用いられる染料層塗工液は、加熱により転写可能な染料と、バインダー樹脂を含有するものであるが、必要に応じて、有機微粉末もしくは無機微粉末、ワックス類、シリコーン樹脂、含フッ素有機化合物等を含有することができる。
前記染料層の膜厚は0.1〜2.0μmであることが好ましく、さらに好ましくは0.2〜1.2μmである。
本発明の感熱転写シートは、染料層と基材フィルムの間に染料バリア層を設けることができる。
本発明の感熱転写シートは、基材フィルムに塗布によって易接着層を形成することもできる。易接着層に用いられる樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂やポリビニルアルコール樹脂等のビニル系樹脂、ポリビニルアセトアセタールやポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレンアクリレート系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等を例示することができる。
また、易接着層を設けない場合は、基材フィルムの表面に、塗布液の濡れ性および接着性の向上を目的として、易接着処理を行なってもよい。処理方法として、コロナ放電処理、火炎処理、オゾン処理、紫外線処理、放射線処理、粗面化処理、化学薬品処理、真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理、プライマー処理、グラフト化処理等公知の樹脂表面改質技術を例示することができる。
基材フィルムに用いられるフィルムを溶融押出し形成する時に、未延伸フィルムに塗工処理を施し、その後に延伸処理して行なうことも可能である。
また、上記の処理は、二種類以上を併用することもできる。
本発明の感熱転写シートは転写性保護層積層体を有することが好ましい。
転写性保護層積層体とは、画像形成された感熱受像シートの上に透明樹脂からなる保護層を熱転写により形成し、画像を覆い保護するためのものであり、耐擦過性、耐光性、耐候性等の耐久性向上を目的としている。転写された染料が受像シート表面に曝されたままでは、耐光性、耐擦過性、耐薬品性等の画像耐久性が不十分な場合に有効である。
転写性保護層積層体は、基材フィルム上に、基材フィルム側から離型層、保護層、接着剤層の順に形成することができる。保護層を複数の層で形成することも可能である。保護層が他の層の機能を兼ね備えている場合には、離型層、接着剤層を省くことも可能である。基材フィルムとしては、易接着層の設けられたものを用いることも可能である。
前記転写性保護層を形成する樹脂としては、耐擦過性、耐薬品性、透明性、硬度に優れた樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、これら各樹脂のシリコーン変性樹脂、紫外線遮断性樹脂、これら各樹脂の混合物、電離放射線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。なかでも、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
また、各種架橋剤によって架橋することも可能である。
アクリル樹脂としては、従来公知のアクリレートモノマー、メタクリレートモノマーの中から選ばれた少なくとも1つ以上のモノマーからなる重合体で、アクリル系モノマー以外にスチレン、アクリロニトリル等を共重合させても良い。好ましいモノマーとしてメチルメタクリレートを仕込み質量比で50質量%以上含有していることが挙げられる。
アクリル樹脂は、分子量が20,000〜100,000であることが好ましい。
本発明において、保護層または接着層に紫外線吸収剤を含有することが好ましく、紫外線吸収剤としては、従来公知の無機系紫外線吸収剤、有機系紫外線吸収剤が使用できる。有機系紫外線吸収剤としては、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、置換アクリロニトリル系、ヒンダートアミン系等の非反応性紫外線吸収剤や、これらの非反応性紫外線吸収剤に、例えば、ビニル基やアクリロイル基、メタアクリロイル基等の付加重合性二重結合、あるいは、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基等を導入し、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂に共重合若しくは、グラフトしたものを使用することができる。また、樹脂のモノマーまたはオリゴマーに紫外線吸収剤を溶解させた後、このモノマーまたはオリゴマーを重合させる方法が開示されており(特開2006−21333号公報)、こうして得られた紫外線遮断性樹脂を用いることもできる。この場合には紫外線吸収剤は非反応性のもので良い。
これら紫外線吸収剤に中でも、特にベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系が好ましい。これら紫外線吸収剤は画像形成に使用する染料の特性に応じて、有効な紫外線吸収波長域をカバーするように組み合わせて使用することが好ましく、また、非反応性紫外線吸収剤の場合には紫外線吸収剤が析出しないように構造が異なるものを複数混合して用いることが好ましい。
紫外線吸収剤の市販品としては、チヌビン−P(チバガイギー製)、JF−77(城北化学製)、シーソープ701(白石カルシウム製)、スミソープ200(住友化学製)、バイオソープ520(共同薬品製)、アデカスタブLA−32(旭電化製)(いずれも商品名)等が挙げられる。
保護層の形成法は、用いられる樹脂の種類に依存するが、前記染料層の形成方法と同様の方法で形成すことができ、0.5〜10μmの厚さが好ましい。
前記転写性保護層が熱転写時に基材フィルムから剥離しにくい場合には、基材フィルムと保護層との間に離型層を形成することができる。転写性保護層と離型層の間にさらに剥離層を形成しても良い。離型層は、例えば、ワックス類、シリコーンワックス、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース誘導体樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸系ビニル樹脂、アクリルビニルエーテル系樹脂、無水マレイン酸樹脂、およびこれらの樹脂群の共重合体を少なくとも1種以上含有する塗工液を、従来公知のグラビアコート、グラビアリバースコート等の方法で塗設、乾燥することにより形成することができる。上記の樹脂の中でも、アクリル樹脂として、アクリル酸やメタクリル酸等の単体、または他のモノマー等と共重合させた樹脂、あるいはセルロース誘導体樹脂が好ましく、基材フィルムとの密着性、保護層との離型性において優れている。
各種架橋剤によって架橋することも可能であり、また、電離放射線硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂も用いることができる。
転写性保護層積層体の最上層として、保護層の最表面に接着層を設けることができる。これによって保護層の被転写体への接着性を良好にすることができる。
本発明において感熱転写シートは、前記染料層を有する基材フィルム面と反対の面(裏面)、すなわちサーマルヘッド等の加熱素子に接する面の側に耐熱滑性層(背面層とも称す)を設けることが好ましい。
耐熱滑性層は、感熱転写シートがサーマルヘッドからの熱エネルギーに耐え得るように設けられるものであって、サーマルヘッド等の加熱素子との熱融着を防止し、滑らかな走行を可能にする。近年、プリンターの高速化に伴いサーマルヘッドの熱エネルギーが増加しているため、その必要性は大きくなっている。
耐熱滑性層は、バインダーに滑剤、離型剤、界面活性剤、無機粒子、有機粒子、顔料等を添加したものを塗布することによって形成される。また、耐熱滑性層と支持体との間に中間層を設けてもよく、無機微粒子と水溶性樹脂またはエマルジョン化可能な親水性樹脂からなる層が開示されている。
耐熱滑性層の耐熱性を高めるため、紫外線または電子ビームを照射して樹脂を架橋する技術が知られている。また、架橋剤を用い、加熱により架橋させることも可能である。この際、触媒が添加されることもある。架橋剤としては、ポリイソシアネート等が知られており、このためには、水酸基系の官能基を有する樹脂が適している。特開昭62−259889号公報には、ポリビニルブチラールとイソシアネート化合物との反応生成物にリン酸エステルのアルカリ金属塩またはアルカリ土類塩および炭酸カルシウム等の充填剤を添加することにより耐熱滑性層を形成することが開示されている。また、特開平6−99671号公報には、耐熱滑性層を形成する高分子化合物を、アミノ基を有するシリコーン化合物と1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を反応させることにより得ることが開示されている。
滑剤としては、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化黒鉛等のフッ化物、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、硫化鉄等の硫化物、酸化鉛、アルミナ、酸化モリブデン等の酸化物、グラファイト、雲母、窒化ホウ素、粘土類(滑石、酸性白度等)等の無機化合物からなる固体滑剤、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の有機樹脂、シリコーンオイル、ステアリン酸金属塩等の金属セッケン類、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等の各種ワックス類、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等の界面活性剤を挙げることができる。
アルキルりん酸モノエステル、アルキルりん酸ジエステルの亜鉛塩などの燐酸エステル系界面活性剤も用いられるが、酸根を有しており、サーマルヘッドからの熱量が大になると燐酸エステルが分解し、さらに耐熱滑性層のpHが低下してサーマルヘッドの腐食摩耗が激しくなるという問題点がある。これに対しては、中和した燐酸エステル系界面活性剤を用いる方法、水酸化マグネシウムなどの中和剤を用いる方法等が知られている。
その他の添加剤としては高級脂肪酸アルコール、オルガノポリシロキサン、有機カルボン酸およびその誘導体、タルク、シリカ等の無機化合物の微粒子等を挙げることができる。
次に感熱転写プリントを形成するために本発明の感熱転写シートと組み合わせて使用できる感熱転写受像シートに関して詳細に説明する。
感熱転写受像シートは、一般に染料を受容する熱可塑性の受容ポリマーを含有する少なくとも1層の受容層と1層の断熱層を支持体上に有する。受容層には、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、酸化防止剤、防腐剤、界面活性剤、その他の添加物を含有させることができる。支持体と受容層との間に、例えば光沢制御層、白地調整層、帯電調節層、接着層、プライマー層などの中間層が形成されていてもよい。断熱層は支持体と受容層との間に少なくとも1層有することが好ましい。
受容層およびこれらの中間層は同時重層塗布により形成されることが好ましく、中間層は、必要に応じて複数設けることができる。
支持体の裏面側にはカール調整層、筆記層、帯電調整層が形成されていてもよい。支持体裏面各層を塗布するためには、ロールコート、バーコート、グラビアコート、グラビアリバースコート等の一般的な方法を用いることができる。
本発明においては、どのような感熱転写受像シートと組み合わせることもできるが、特に、支持体上に、中空ポリマー(粒子)ラテックスを含有する断熱層とポリマー(粒子)ラテックスを含有する受容層とを有する感熱転写受像シートと組み合わせて用いることが、本発明の効果を効果的に奏する点で好ましい。
このうちポリカーボネート、ポリエステル、塩化ビニル共重合体が好ましく、ポリエステル、塩化ビニル共重合体が特に好ましい。
該共重合体にはビニルアルコール誘導体やマレイン酸誘導体、ビニルエーテル誘導体などの補助的なモノマー成分を添加してもよい。共重合体において塩化ビニル成分は50質量%以上含有されていることが好ましく、またマレイン酸誘導体、ビニルエーテル誘導体等の補助的なモノマー成分は10質量%以下であることが好ましい。
ポリマーラテックスは単独でも混合物として使用してもよい。ポリマーラテックスは、均一構造であってもコア/シェル型であってもよく、このときコアとシェルをそれぞれ形成する樹脂のガラス転移温度が異なってもよい。
商業的に入手可能なポリエステルラテックスとしては、東洋紡株式会社製 バイロナールMD−1100(Tg40℃)、バイロナールMD−1400(Tg20℃)、バイロナールMD−1480(Tg20℃)、MD−1985(Tg20℃)等(いずれも製品名)が挙げられる。
商業的に入手可能な塩化ビニル共重合体としては、日信化学工業株式会社製 ビニブラン276(Tg33℃)、ビニブラン609(Tg48℃)、住化ケムテックス株式会社製スミエリート1320(Tg30℃)、スミエリート1210(Tg20℃)等(いずれも商品名)が挙げられる。
断熱層に中空ポリマーを含有することが転写濃度をより高くするという観点から好ましい。
本発明において中空ポリマーとは粒子内部に空隙を有するポリマー粒子であり、好ましくは水分散物であり、例えば、1)ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂等により形成された隔壁内部に水などの分散媒が入っており、塗布乾燥後、粒子内の水が粒子外に蒸発して粒子内部が中空となる非発泡型の中空ポリマー粒子、2)ブタン、ペンタンなどの低沸点液体を、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステルのいずれかまたはそれらの混合物もしくは重合物よりなる樹脂で覆っており、塗工後、加熱により粒子内部の低沸点液体が膨張することにより内部が中空となる発泡型マイクロバルーン、3)上記の2)をあらかじめ加熱発泡させて中空ポリマーとしたマイクロバルーンなどが挙げられる。
これらの中でも、上記1)の非発泡型の中空ポリマー粒子が好ましく、必要に応じて2種以上混合して使用することができる。具体例としてはロームアンドハース社製 ローペイク HP−1055、JSR社製 SX866(B)、日本ゼオン社製 Nipol MH5055 (いずれも商品名)などが挙げられる。
また、中空ポリマーは、空隙率が20〜70%のものが好ましく、30〜60%のものがより好ましい。
またゼラチンには、アルデヒド型架橋剤、N−メチロール型架橋剤、ビニルスルホン型架橋剤、クロロトリアジン型架橋剤等の公知の架橋剤を添加することができる。このうちビニルスルホン型架橋剤、クロロトリアジン型架橋剤が好ましく、具体的例としては、ビスビニルスルホニルメチルエーテル、N,N’−エチレン−ビス(ビニルスルホニルアセタミド)エタン、4,6−ジクロロ−2−ヒドロキシ−1,3,5−トリアジンまたはそのナトリウム塩を挙げることができる。
次に本発明の画像形成方法について説明する。
本発明の画像形成方法では、基材フィルム上に、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含む下引き層と、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂と前記一般式(1)で表される染料とを含む染料層を順次有する感熱転写シートと、支持体上に少なくとも一層の断熱層および受容層を有する感熱転写受像シートとを、該感熱転写シートの該染料層と該感熱転写受像シートの該受容層とが接するように重ね合わせ、画像信号に応じた熱エネルギーを前記感熱転写シートの耐熱滑性層側から加熱素子により付与することにより画像記録する。
具体的な画像形成は、例えば特開2005−88545号公報などに記載された方法と同様にして行うことができる。本発明では、消費者にプリント物を提供するまでの時間を短縮するという観点から、プリント時間は15秒未満が好ましく、3〜12秒がより好ましく、さらに好ましくは、3〜7秒である。
本発明においては、感熱転写シートと感熱転写受像シートの間の剥離力を安定に保つことに技術的な意義の一つの特徴があり、そのことによって安定したプリント出力が可能となる。
本発明における剥離力とは、感熱転写シートの染料層と感熱転写受像シートの受容層を接するように重ね合わせて形成した5cm巾の切片を、該感熱転写シートまたは該感熱転写受像シートのいずれか一方のシートを固定した状態でもう一方のシートを長手方向に180度剥離したときの剥離力を意味する。本発明の画像形成方法では、前記剥離力が0.30N以下であることが好ましい。
さらに具体的には、まず感熱転写シートと感熱転写受像シートを、所定の感熱転写用プリンターで感熱転写シートの染料層と感熱転写受像シートの受容層を接するように重ね合わせて、加熱素子(サーマルヘッドともいう)によって加熱して、染料を転写した後、プリンターによる剥離が開始される前に、プリンターを停止し、感熱転写シートと感熱転写受像シートが接着したままの状態で、サンプルを取り出し、5cm巾の切片とする。その切片について感熱転写シートの端部と感熱転写受像シートの端部の巾方向(剥離方向とは垂直の方向)を剥離力測定装置の測定治具で固定した後、切片の長手方向に一定スピードで感熱転写シートを感熱転写シートの表面に対して角度180°にて剥離した際に測定される力を剥離力とする。
(ポリビニルアセタール樹脂の合成)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に、原料のポバール20g、塩化メチレン400g、塩酸 2.0g、およびアセトアルデヒド、ブチルアルデヒドを以下の表にあるように加え40℃で40時間加熱して反応を完結させた。次に、反応液をメタノール中に再沈殿させて反応生成物を得た。
得られた樹脂について以下の表2にまとめた。
基材フィルムとして片面に易接着処理がされている厚さ6.0μmのポリエステルフィルム(ダイアホイルK200E−6F、商品名、三菱化学ポリエステルフィルム(株)製)の易接着処理がされていない面に、乾燥後の固形分塗布量が1g/m2となるように以下の背面層塗工液を塗布した。乾燥後、60℃で熱処理を行い硬化させた。
アクリル系ポリオール樹脂 26.3質量部
(アクリディックA−801、商品名、大日本インキ化学工業(株)製)
ステアリン酸亜鉛 0.43質量部
(SZ−2000、商品名、堺化学工業(株)製)
リン酸エステル 1.27質量部
(プライサーフA217、商品名、第一工業製薬(株)製)
イソシアネート(50%溶液) 8.0質量部
(バーノックD−800、商品名、大日本インキ化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比2/1) 64質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
フェノキシ樹脂 10.0質量部
(PKHJ、商品名、ユニオンカーバイド(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 41質量部
トルエン 41質量部
ソルベントブルー63(S.B.63、日本化薬(株)製) 7.8質量部
ポリビニルアセタール樹脂(本発明外の樹脂) 0.0質量部
(エスレックBX−1、商品名、積水化学工業(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 41質量部
トルエン 41質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB1(上記の合成品) 10.0質量部
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 41質量部
トルエン 41質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB2(上記の合成品) 10.0質量部
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T, 商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 41質量部
トルエン 41質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB3(上記の合成品) 10.0質量部
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 41質量部
トルエン 41質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB4(上記の合成品) 10.0質量部
アクリルポリオール樹脂 2.0質量部
(アクリット6AZ-215 商品名 大成化工(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 40質量部
トルエン 40質量部
ソルベントイエロー93(S.Y.93 日本化薬) 7.8質量部
例示バインダーB4(上記の合成品) 10.0質量部
アクリルポリオール樹脂 2.0質量部
(アクリット6AZ-215 商品名 大成化工(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 40質量部
トルエン 40質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB5(上記の合成品) 10.0質量部
アクリルポリオール樹脂 2.0質量部
(アクリット6AZ-215 商品名 大成化工(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 40質量部
トルエン 40質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB6(上記の合成品) 10.0質量部
アクリルポリオール樹脂 2.0質量部
(アクリット6AZ-215 商品名 大成化工(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 40質量部
トルエン 40質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB7(上記の合成品) 10.0質量部
アクリルポリオール樹脂 2.0質量部
(アクリット6AZ-215 商品名 大成化工(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 40質量部
トルエン 40質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
例示バインダーB4(上記の合成品) 10.0質量部
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 41質量部
トルエン 41質量部
例示化合物1−1の染料 7.8質量部
フェノキシ樹脂(PKHJ、商品名、ユニオンカーバイド製)
10.0質量部
アクリルポリオール樹脂 1.5質量部
(アクリット6AZ-215 商品名 大成化工(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
メチルエチルケトン 40質量部
トルエン 40質量部
コロイダルシリカ(スノーテック XS、日産化学工業(株)製) 50質量部
水 25質量部
イソプロピルアルコール 25質量部
アルミナゾル(アルミナゾル100、日産化学工業(株)製) 50質量部
水 25質量部
イソプロピルアルコール 25質量部
なお下引き層塗工液番号に「なし」となっているサンプルは下引き層を塗布せずに基材フィルムの易接着処理面の上に直接染料層を塗布したことを示す。
支持体として合成紙(ユポFPG200、厚さ200μm、商品名、(株)ユポ・コーポレーション製)を用い、この一方の面に下記組成の白色中間層、受容層の順にバーコーターにより塗布を行った。それぞれの乾燥時の塗布量は白色中間層1.0g/m2、受容層4.0g/m2となるように塗布を行い、乾燥は各層110℃、30秒間行った。
ポリエステル樹脂(バイロン200、商品名、東洋紡(株)製) 7.6質量部
蛍光増白剤 0.8質量部
(Uvitex OB、商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
酸化チタン 23質量部
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 69質量部
塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂 19.6質量部
(ソルバインA、商品名、日信化学工業(株)製)
アミノ変性シリコーン 1質量部
(信越化学工業(株)製、商品名、X22−3050C)
エポキシ変性シリコーン 1質量部
(信越化学工業(株)製、商品名、X22−3000E)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 78.4質量部
ポリエチレンで両面ラミネートした紙支持体表面に、コロナ放電処理を施した後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含むゼラチン下塗層を設けた。この上に、下記組成の下引き層、断熱層、中間層、受容層を支持体側からこの順に積層させた状態で、米国特許第2,761,791号明細書に記載の第9図に例示された方法により、同時重層塗布を行った。固形分が下引き層:3g/m2、断熱層:15g/m2、中間層:2.5g/m2、受容層:2.5g/m2となるように塗布した。
塩化ビニル系ラテックス 20.0質量部
(ビニブラン900、商品名、日信化学工業(株)製、固形分40%)
塩化化ビニル系ラテックス 20.0質量部
(ビニブラン690、商品名、日信化学工業(株)製、固形分55%)
ゼラチン(10%水溶液) 2.0質量部
ポリビニルピロリドン 0.5質量部
(K−90、商品名、ISP(株)製)
ポリエーテル変性シリコーンオイル 1.0質量部
(L−7001、商品名、東レ・ダウ・コーニング・シリコーン社製、
側鎖変性型)
界面活性剤F−1(5%水溶液) 1.5質量部
界面活性剤F−2(5%水溶液) 5.0質量部
水 50.0質量部
塩化ビニル系ラテックス 50.0質量部
(ビニブラン690、商品名、日信化学工業(株)製、 固形分55%)
ゼラチン(10%水溶液) 30.0質量部
水 20.0質量部
アクリル系中空粒子 20.0質量部
(ローペイクHP−1055、商品名、平均粒径1.0μm、
固形分26.5%、中空率55%、ロームアンドハース社製)
アクリルスチレン系中空粒子 3.0質量部
(Nipol MH5055、商品名、平均粒径0.5μm、
固形分30%、日本ゼオン(株)製)
ゼラチン(10%水溶液) 25.0質量部
スチレン−ブタジエンラテックス 4.8質量部
(Nipol 2507H、商品名、Tg=58℃、平均粒径250nm、
固形分52%、日本ゼオン(株)製)
水 47.2質量部
ポリビニルアルコール 5.0質量部
(ポバールPVA205、商品名、(株)クラレ製)
スチレンブタジエンゴムラテックス 60.0質量部
(SN−307、商品名、日本エイアンドエル(株)製、固形分48%)
水 35.0質量部
(高温高湿経時条件)
ESPEC(株)製 恒温恒湿機PR−1KP(商品名)を使用して、30℃相対湿度85%の温湿度環境を設定し、感熱転写シートのサンプルと感熱転写受像シートのサンプルをロール状に巻いて14日間経時した。
各実施例および比較例の感熱転写シートのサンプルおよび感熱転写受像シートのサンプルをロール状に巻いて、サイクルサーモ経時の実験をESPEC(株)製 恒温恒湿機PR−1KP(商品名)を使用して以下の条件で行った。
(1)15℃相対湿度85% 6時間(屋外夜間の低温高湿を想定)
(2)+2.5℃/1時間、−相対湿度10%/1時間の速度で6時間かけて温湿度を変更
(3)30℃相対湿度25% 6時間(屋外日中の高温低湿を想定)
(4)−2.5℃/1時間、+相対湿度10%/1時間の速度で6時間かけて温湿度を変更
(1)〜(4)までを1サイクル(1日)として、これを14日間行なった。
上記高温高湿経時後、サイクルサーモ経時後それぞれのサンプルを、25℃相対湿度50%の恒温恒湿室内にて、ASK2000プリンターのインクリボンのイエロー部分を表3の感熱転写シートに張り替え、所定の感熱転写受像シートと組み合わせてイエローの最高画像濃度を出力して、プリント通過性の評価を行った。以下に示した基準でA〜Eまでのランク分けを行った。
上記高温高湿経時後、サイクルサーモ経時後それぞれのサンプルをASK2000プリンターのインクリボンのイエロー部分を上記感熱転写シートに張り替えて、イエローの最高濃度画像を出力し、イエロー部分の剥離が始まる前に、プリンターを停止して、感熱転写シートと感熱受像シートが接着したままサンプルを取り出す。
新東科学製 表面性測定器 TYPE 14DRを使用して、サンプル巾を5cm、感熱受像シートと上記インクリボンの剥離角度が180°になるように上記測定器に設置し、剥離スピードを6000mm/minとした以外は前述の方法にしたがって剥離力を測定した。
ここで試験番号1は公知技術に挙げた特開2003−205686号公報の実施例1で使用されている染料とバインダーの組み合わせに準拠したサンプルであり、試験番号2は公知技術に挙げた特開2006−116892号公報の実施例1に使用されている染料層と下引き層の組み合わせに準拠したサンプルである。
Claims (9)
- 基材フィルム上に、
コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含む下引き層と、
アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂と下記一般式(1)で表される染料とを含む染料層を、順次有することを特徴とする感熱転写シート。
- 前記ポリビニルアセタール樹脂が、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜12.0モル倍有することを特徴とする請求項1に記載の感熱転写シート。
- 前記ポリビニルアセタール樹脂が、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜6.0モル倍有することを特徴とする請求項1または2に記載の感熱転写シート。
- 前記ポリビニルアセタール樹脂の質量平均分子量が9万〜40万であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の感熱転写シート。
- 前記染料層が、染料層の全バインダーに対して0.1〜20質量%のアクリルポリオール樹脂またはメタアクリルポリオール樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の感熱転写シート。
- 前記下引き層がコロイダルシリカを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の感熱転写シート。
- 基材フィルム上に、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一方を含む下引き層と、アセトアセタール基をブチラール基の3.0〜30.0モル倍有するポリビニルアセタール樹脂と下記一般式(1)で表される染料とを含む染料層を順次有する感熱転写シートと、
支持体上に少なくとも一層の断熱層および受容層を有する感熱転写受像シートとを、
該感熱転写シートの該染料層と該感熱転写受像シートの該受容層とが接するように重ね合わせ、
画像信号に応じた熱エネルギーを前記感熱転写シートの耐熱滑性層側から加熱素子により付与することにより画像記録する画像形成方法。
- 前記感熱受像シートにおいて、前記断熱層が中空ポリマー粒子を含有し、前記受容層がポリマーラテックスまたは水溶性ポリマーを含有することを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。
- 前記感熱転写シートの染料層と前記感熱転写受像シートの受容層を接するように重ね合わせて形成した5cm巾の切片を、該感熱転写シートまたは該感熱転写受像シートのいずれか一方のシートを固定した状態でもう一方のシートを長手方向に180度剥離したときの剥離力が0.30N以下であることを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成方法。
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