JP2013075488A - 熱転写シートの製造方法、及び熱転写シート - Google Patents

熱転写シートの製造方法、及び熱転写シート Download PDF

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Abstract

【課題】サーマルヘッド走査時における滑剤成分の働きを向上させつつ耐熱性を維持することのできる背面層を備えた熱転写シートの製造方法、及び個の効果を奏する背面層を備えた熱転写シートを提供する。
【解決手段】ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満となるように、(A)ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方と、(B)イソシアネート系硬化剤と、(C)滑剤成分と、を含有する背面層用塗工液を用いて、基材1の一方の面に背面層5を形成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、熱転写シートの製造方法、及び熱転写シートに関し、さらに詳しくは、サーマルヘッド走査時における滑剤成分の働きを向上させつつ耐熱性を維持することのできる背面層を備えた熱転写シートの製造方法、及び熱転写シートに関する。
従来、昇華性染料を適当なバインダーで担持した色材層をポリエステルフィルム等の基材の一方面に設けた熱転写シートと、被転写体とを重ね合わせ、基材の他方面側と、サーマルヘッドとを接触させながらサーマルヘッドによる加熱処理を行うことで、昇華染料を被転写体に転写する昇華転写方式が知られている。この、昇華転写方式によれば、熱転写シートに印加するエネルギー量によってドット単位で昇華性染料の移行量を制御出来るため濃度階調が可能であることから、画像が非常に鮮明であり、且つ透明性、中間調の色再現性、階調性に優れフルカラー写真画像に匹敵する高品質画像の形成が可能である。
ところで、熱転写シートにおいては、基材にサーマルヘッドを直接的に接触させて印画を行うと、基材とサーマルヘッド間に生じる摩擦力により、走査時にスティッキングが発生し、印画不良となってしまう場合がある。また、印画時の熱によって基材がサーマルヘッドに融着し、熱転写シートの走行を妨げ、スティッキングを発生させるばかりか、著しい場合はシート破断を引き起こすことがある。したがって、熱転写シートの分野においては、基材の他方面に、耐熱性の向上や滑性付与による走行安定性を目的として背面層を設けることが通常行われている。
上述した背面層として、例えば、特許文献1には、シリコーン変性ウレタン樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂と、ポリイソシアネート硬化剤を適宜の溶剤に溶解、分散した塗工液を基材上に塗布、乾燥することによって形成したものが開示されている。また、特許文献2には、水酸基等の反応性基を有しているバインダー樹脂と、ポリイソシアネートを併用して、基材上に架橋構造の背面層を形成した熱転写シートが開示されている。特許文献1、2に開示がされている背面層は、バインダー樹脂を硬化剤によって硬化せしめることで背面層に耐熱性を付与するものである。また、これらの特許文献には、背面層に滑り性を付与するためにリン酸エステル、シリコーンオイル、ステアリン酸亜鉛などの滑剤成分を含有させることが好ましい点について開示がされている。
また、従来より、耐熱性の向上や、サーマルヘッドに付着する背面層のカスの発生の抑制効果の点からは、背面層はできるだけ架橋密度の高いものを使用することが望ましいとされており、背面層の架橋密度を高くすることについての種々の研究がなされている。
特開平9−11647号公報 特開平6−99670号公報
しかしながら、背面層の架橋密度を高くしていった場合には、サーマルヘッド走査時、すなわち熱転写時に背面層に含まれる滑剤成分が背面層の表面にブリードしにくくなり、滑剤成分の働きを十分に発揮させることが困難となる。滑剤成分の働きを十分に発揮できない場合には、サーマルヘッド走査時における滑り性が不十分となり、印画シワや、印画不良を引き起こす要因となる。また、背面層の架橋密度を高めるためには、背面層を形成するに際し、背面層用塗工液中に硬化剤を多く含有させる必要があるが、硬化剤を多く含有させた場合には、硬化反応を完了させるために、エージング工程が必要となってしまう。
とはいえ、上述したように耐熱性や、サーマルヘッドに付着するカスの発生を防止するためには、背面層の架橋密度を高めるしかなく、耐熱性や削りカスの発生防止と、滑り性との関係を両立させることは困難であるのが現状である。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、サーマルヘッド走査時における滑剤成分の働きを向上させつつ耐熱性を維持することのできる背面層を備えた熱転写シートの製造方法、及び滑剤成分の働きを向上させつつ耐熱性を維持することのできる背面層を備えた熱転写シートを提供することを主たる課題とする。
上記課題を解決するための本発明は、基材の一方の面に背面層を形成する熱転写シートの製造方法であって、前記背面層を、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満となるように、(A)前記ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方と、(B)前記イソシアネート系硬化剤と、(C)滑剤成分と、を含有する背面層用塗工液を用いて形成することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明は基材の一方の面に背面層を備える熱転写シートであって、前記背面層は、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方をイソシアネート系硬化剤によって硬化せしめた硬化型樹脂と、滑剤成分を含有し、前記ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、前記イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満であることを特徴とする。
本発明の熱転写シートの製造方法によれば、サーマルヘッド走査時における滑剤成分の働きを向上させつつ耐熱性を維持することのできる背面層を備えた熱転写シートを、エージング工程を経ることなく製造することができる。また、本発明の熱転写シートによれば、滑剤成分の働きを阻害することなく耐熱性を維持することのできる背面層を備えた熱転写シートを提供することができる。
本発明の熱転写シートの一例を示す概略断面図である。 本発明の熱転写シートの一例を示す概略断面図である。
以下に本発明の熱転写シートの製造方法、及び熱転写シートについて具体的に説明する。本発明の熱転写シートの製造方法は、基材の一方の面に背面層を形成する工程を有する熱転写シートの製造方法であって、背面層を、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満となるように、(A)前記ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方と、(B)前記イソシアネート系硬化剤と、(C)滑剤成分と、を含有する背面層用塗工液を用いて形成することを特徴とする。
また、本発明の熱転写シートは、図1、図2に示すように基材1の一方の面に背面層5を備える熱転写シート10であって、背面層5は、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方をイソシアネート系硬化剤によって硬化せしめた硬化型樹脂と、滑剤成分を含有し、前記ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、前記イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満であることを特徴とする。なお、図1では、基材1の他方の面に転写性保護層3が設けられており、図2では、基材1の他方の面に色材層4が設けられている。なお、図中に示される離型層2は本発明の熱転写シート10における任意の構成であり、また、基材1の他方面の面には転写性保護層3、色材層4の何れか一方又は双方が設けられていればよい。
(基材)
本発明の製造方法、及び本発明の熱転写シートに用いられる基材の材料については特に限定されないが、サーマルヘッドにより加えられる熱に耐え、取り扱い上支障のない機械的特性を有することが望ましい。このような基材として、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、セルロース誘導体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン・エチレン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等の各種プラスチックフィルムまたはシートを挙げることができる。また、基材の厚さは、その強度及び耐熱性が適切になるように材料に応じて適宜設定することができ、2.5〜100μm程度が一般的で、好ましくは1〜10μmである。
(背面層)
本発明の製造方法において、背面層は、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満となるように、(A)ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方と、(B)イソシアネート系硬化剤と、(C)滑剤成分と、を含有する背面層用塗工液を、基材上に塗布・乾燥することで形成される。以下、背面層用塗工液に含有される各成分について具体的に説明する。
(A;ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂)
背面層用塗工液に含有されるバインダー樹脂であるポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂は、水酸基価が9質量%以上25質量%以下であることが好ましい。当該範囲内とすることで、耐熱性をさらに向上させることができるとともに、背面層用塗工液の調製に用いられる酢酸エチルやトルエン等の溶剤に容易に溶解させることができる。このような水酸基価のポリビニルアセタール樹脂としては、積水化学株式会社製のエスレックBX−L、BX−1、BX−5、KS−1、KS−3、KS−5、KSー10等が挙げられる。また、このようなポリビニルブチラール樹脂としては、エスレックBM−5、BM−S、BH−3、BH−S等が挙げられる。なお、本明細書中、「水酸基価」とは、樹脂ポリマー中の、水酸基を有するモノマー成分の割合を意味するものであり、樹脂ポリマー全体の質量に対する水酸基を有するモノマー成分の質量の割合(質量%)として算出される値である。
また、背面層用塗工液中には、本発明の趣旨を妨げない範囲で、他のバインダー樹脂を添加することができる。他のバインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、酢酸セルロース、フッ化ビニリデン樹脂、ナイロン、ポリビニルカルバゾール、塩化ゴム、環化ゴム及びポリビニルアルコールが挙げられる。
(B;イソシアネート系硬化剤)
背面層用塗工液に含有されるイソシアネート系硬化剤は、上記したポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂を、その水酸基を利用して架橋させ、背面層の塗膜強度または耐熱性を向上させるものである。イソシアネート系硬化剤としてはポリイソシアネート樹脂を好ましく使用することができる。ポリイソシアネート樹脂としては、従来種々のものが知られているが、そのうち芳香族系イソシアネートのアダクト体を使用することが望ましい。芳香族系ポリイソシアネートとしては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、又は、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、trans−シクロヘキサン、1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェートがあげられ、特に2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、又は、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物が好ましい。
背面層用塗工液中において、イソシアネート系硬化剤は、上記で説明した(A)ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、(B)イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満となるように添加される。
本発明では、バインダー樹脂であるポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方と、イソシアネート系硬化剤が上記のモル当量比で含まれる背面層用塗工液を用いて背面層を形成することで、背面層の架橋密度を調整している。これにより、形成される背面層に、以下の(i)〜(iv)の効果が付与される。
(i)本発明の製造方法で形成された背面層によれば、サーマルヘッド走査時に背面層に含まれる滑剤成分が背面層の表面にブリードしやすくなる。これにより滑剤成分の働きが活性化され、背面層に優れた滑り性を付与することができる。
(ii)上記のバインダー樹脂をイソシアネート系硬化剤によって硬化せしめることで背面層に使用上問題のない耐熱性を付与することができる。これにより、背面層とサーマルヘッドとの熱融着を防止できる。また、背面層に含有される滑剤成分の脱落を防止できる。
(iii)上記モル当量比とすることで背面層の形成直後において背面層中に含有される未反応のイソシアネート系硬化剤を低減させることができ、未反応のイソシアネート系硬化剤とサーマルヘッドとの間で生じうる熱融着を防止することができる。
(iv)上記モル当量比とすることで、短時間で、バインダー樹脂であるポリビニルブチラール樹脂及び/又はポリビニルアセタール樹脂をイソシアネート系硬化剤によって硬化することができ、背面層の形成後の乾燥工程以外に別途の加熱工程を設ける事無く、インライン工程で熱転写シートを製造することが可能となる。
なお、モル当量比が0.3以上である場合には、架橋密度が高くなり、滑剤成分を背面層の表面に十分にブリードさせることができず、滑り性を向上させることができなくなる。また、未反応のイソシアネート基の存在によって背面層とサーマルヘッドとの間で熱融着を引き起こす虞が生じうる。またさらに、短時間でバインダー樹脂を硬化させることができず、インラインで熱転写シートを製造することが困難となる。一方、モル当量比が0.1未満の場合には、架橋密度が低くなり、背面層に必要な耐熱性を付与することができず、背面層とサーマルヘッドとの間で熱融着を引き起こす虞が生じうる。また、サーマルヘッドによって背面層が削られサーマルヘッドに削りカスが付着してしまう虞や、滑剤成分が脱落する虞が生じうる。
上記モル当量比とする具体的なイソシアネート系硬化剤の添加量について特に限定はなく、バインダー樹脂であるポリビニルブチラール樹脂やポリビニルアセタール樹脂の分子量や、その水酸基に応じて適宜設定することができる。
(C;滑剤成分)
背面層用塗工液中には滑剤成分が含有される。滑剤成分は背面層の滑り性を向上させる機能を有するものである。
滑剤成分について特に限定はなく、従来公知のものを使用することができる。例えば、金属石鹸、リン酸エステル、ポリエチレンワックス、タルク、シリコーン樹脂微粒子等を好ましい滑剤成分として例示することができる。これらの滑剤成分を背面層用塗工液中に添加することで、形成される背面層の表面からこれらの滑剤成分の表面の一部分を突出させることができ、滑り性の向上のほか、背面層にサーマルヘッドに付着したカスの掻き取り効果を付与することができる。
金属石鹸としては、アルキルリン酸エステルン多価金属塩や、アルキルカルボン酸等の金属塩等を挙げることができる。これらの金属塩の中でも、ステアリン酸亜鉛や、ステアリルリン酸亜鉛等を好ましく使用することができる。
ポリエチレンワックスとしては、密度が0.94〜0.97のポリエチレンワックス粒子、例えば、ポリエチレンワックスを微粉末化したものを好適に使用できる。ポリエチレンワックスとしては、高密度または低密度ポリエチレンワックスがあり、低密度ポリエチレンは構造上、エチレン重合体で分岐が存在しているものが多く含まれ、これに対し、高密度ポリエチレンは比較的、ポリエチレンの直鎖状構造を主体に構成されているものである。
ポリエチレンワックスは、その粒子径が、1μm以上15μm以下のものを好適に用いることができる。ポリエチレンワックス粒子の形状は、球状、角状、柱状、針状、板状、不定形状等をとることができる。
ポリエチレンワックス粒子は、背面層用塗工液の固形分総量に対し、0.5〜8質量%の割合で含有させることが好ましい。含有量を上記範囲内とすることで、形成される背面層に特に優れた滑性を付与することができる。ポリエチレンワックスの融点は、110〜140℃であることが好ましい。
タルクとしては、その粒子径が、1μm以上15μm以下のものを好適に用いることができる。タルクの形状は、球状、角状、柱状、針状、板状、不定形状等をとることができる。
タルクは、背面層用塗工液の固形分総量に対し、0.5〜8質量%の割合で含有させることが好ましい。含有量を上記範囲内とすることで、形成される背面層に特に優れた滑性を付与することができる。なお、ポリエチレンワックスと併せて使用する場合には、ポリエチレンワックスとタルクの合計質量が上記範囲内であることが好ましい。
また、これ以外に、背面層用塗工液中に背面層の滑性の補助的な調整のために、無機または有機の微粒子、もしくはシリコーンオイルを添加してもよい。無機微粒子としては、例えば、カオリン等の粘土鉱物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、硫酸カルシウム等の硫酸塩、シリカ等の酸化物、グラファイト、硝石、窒化ホウ素等の無機微粒子が挙げられる。有機微粒子としては、アクリル樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、シリコーン樹脂、ラウロイル樹脂、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリスチレン樹脂、ナイロン樹脂等からなる有機樹脂微粒子、またはこれらを架橋剤と反応させた架橋樹脂微粒子等が挙げられる。
上記の無機または有機微粒子は、いずれも粒径として、平均粒径で0.5μm〜3μm程度が好ましく用いられる。また上記の無機または有機の微粒子は、背面層用塗工液に添加されるポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂の何れか一方、又は双方の合計質量を100質量部としたときに、5〜40質量部の割合で使用することが望ましい。この範囲内とすることで、滑性を向上させることができ、形成される背面層の可撓性や塗膜強度を向上させることができる。
背面層用塗工液は、(A)ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方、(B)イソシアネート系硬化剤、(C)滑剤成分を適当な溶媒に分散あるいは溶解することで調製される。塗工液の調製に用いられる溶媒としては、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
背面層は、基材上、或いは基材上に任意の層を設ける場合には任意の層上に、上記で調整された背面層用塗工液を、グラビアコーター、ロールコーター、ワイヤーバー等の従来公知の塗工方法を用いて塗工し、これを乾燥することで形成される。
塗工量について特に限定はないが、本発明で形成される背面層に発揮される耐熱性や、後述する転写性保護層、或いは色材層へのサーマルヘッドからの熱伝達の点を考慮すると、乾燥時の厚みで0.2μm〜1.0μmであることが好ましく、0.3μm〜0.6μmであることが特に好ましい。加熱温度としては、(A)バインダー樹脂と、(B)イソシアネート系硬化剤を反応させることができる温度であればよく、60℃〜100℃程度である。
なお、本発明の熱転写シート10を構成する背面層5は、上記で説明した本発明の製造方法に従って製造された背面層をそのまま用いることができ、ここでの詳細な説明は省略する。
(プライマー層)
また、基材1と背面層5との間にプライマー層(図示しない)を設けることとしても良い。プライマー層は、基材と、背面層との密着性を向上させるために設けられる層であり、任意の層である。プライマー層として、例えばポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。
また、本発明の熱転写シートの製造方法、及び熱転写シートは、基材1の一方の面に上記で説明した製造方法によって形成された背面層5が設けられている点に特徴を有し、したがって、基材1の他方の面に設けられる層について特に限定はなく、例えば、熱転写シートの分野において従来公知の転写性保護層や色材層等を設けることができる。
(転写性保護層)
図1に示す形態では、基材の背面層が設けられた面とは異なる面上(図1に示す場合には基材の上面)には基材から剥離可能な転写性保護層3が形成されている。転写性保護層3は印画物の耐久性を向上させるとともに、該転写性保護層3が転写された印画物に光沢感を付与するために設けられる。なお、転写性保護層3は本発明の熱転写シートにおける任意の構成である。
転写性保護層3を形成する材料は、透明性、光沢性を有する材料であれば特に限定されない。このような材料として、例えば、メタクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、紫外線吸収性樹脂、エポキシ樹脂、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、これらの各樹脂をシリコーン変性させた樹脂、これらの各樹脂の混合物、電離放射線硬化性樹脂、紫外線吸収性樹脂等が挙げられる。
また、電離放射線硬化性樹脂を含有する転写性保護層3は、耐可塑剤性や耐擦過性が特に優れている点で転写性保護層3の材料として好適に用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては特に限定されることはなく、従来公知の電離放射線硬化性樹脂の中から適宜選択して用いることができ、例えば、ラジカル重合性のポリマー又はオリゴマーを電離放射線照射により架橋、硬化させ、必要に応じて光重合開始剤を添加し、電子線や紫外線によって重合架橋させたものを用いることができる。紫外線吸収性樹脂を含有する転写性保護層3は、印画物に耐光性を付与することに優れている。
紫外線吸収性樹脂としては、例えば、反応性紫外線吸収剤を熱可塑性樹脂又は上記の電離放射線硬化性樹脂に反応、結合させて得た樹脂を使用することができる。より具体的には、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、置換アクリロニトリル系、ニッケルキレート系、ヒンダートアミン系のような従来公知の非反応性の有機系紫外線吸収剤に、付加重合性二重結合(例えばビニル基、アクリロイル基、メタアクリロイル基など)、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、イソシアネート基のような反応性基を導入したものが挙げられる。
転写性保護層3の厚さについても特に限定はないが、転写性保護層3の厚さが0.1μmより薄い場合には、転写性保護層3が転写された印画物表面に耐久性を付与することが困難となる。このような点を考慮すると、転写性保護層3の厚さは、通常0.1〜10μm程度、好ましくは0.5〜5.0μm程度である。
また、転写性保護層3には、被転写体との滑り性を向上させるためのシリコンフィラー、タルク、カオリン、マイカ、グラファイト、炭酸カルシウム、二硫化モリブデン、シリコーンゴムフィラー、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物等が含有されていてもよい。
転写性保護層3の形成方法としては、上記樹脂の1種または2種以上を適当な溶剤により、溶解または分散させて転写性保護層用塗工液を調製し、これを基材上にグラビア印刷法、スクリーン印刷法またはグラビア版を用いたリバースコーティング法等の従来公知の手段により塗布、乾燥して形成することができる。
(色材層)
図2に示す形態では、基材の背面層が設けられた面とは異なる面上(図1に示す場合には基材の上面)には色材層4が形成されている。
この色材層4は、本発明の熱転写シートが昇華型熱転写シートの場合には、昇華性の染料を含有する色材層であり、熱溶融型熱転写シートの場合には、着色剤を含む熱溶融組成物からなる熱溶融性のインクを含有する色材層となる。なお、昇華性の染料を含有する色材層と、着色剤を含む熱溶融組成物からなる熱溶融性のインクを含有する色材層とを連続した1枚の基材上に面順次に設けてもよい。以下、昇華型熱転写シートの場合を代表例として説明するが、本発明は、昇華型熱転写シートのみに限定されるものではない。
色材層の材料は、従来公知の染料を使用することができるが、印画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、温度等により変退色しないものが好ましく、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、チアゾール系染料、メロシアニン染料、ピラゾロン染料、メチン系染料、インドアニリン系染料、アセトフェノンアゾメチン、ピラゾロアゾメチン、イミダゾルアゾメチン、イミダゾアゾメチン、ピリドンアゾメチン等のアゾメチン系染料、キサンテン系染料、オキサジン系染料、ジシアノスチレン、トリシアノスチレン等のシアノスチレン系染料、チアジン系染料、アジン系染料、アクリジン系染料、ベンゼンアゾ系染料、ピリドンアゾ、チオフェンアゾ、イソチアゾールアゾ、ピロールアゾ、ピラゾールアゾ、イミダゾールアゾ、チアジアゾールアゾ、トリアゾールアゾ、ジスアゾ等のアゾ系染料、スピロピラン系染料、インドリノスピロピラン系染料、フルオラン系染料、ローダミンラクタム系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、キノフタロン系染料等が挙げられる。具体的には、MSRedG(三井東圧化学社製)、Macrolex Red Violet R(バイエル社製)、CeresRed 7B(バイエル社製)、Samaron Red F3BS(三菱化学社製)等の赤色染料、ホロンブリリアントイエロー6GL(クラリアント社製)、PTY−52(三菱化成社製)、マクロレックスイエロー6G(バイエル社製)等の黄色染料、カヤセットブルー714(日本化薬社製)、ワクソリンブルーAP−FW(ICI社製)、ホロンブリリアントブルーS−R(サンド社製)、MSブルー100(三井東圧化学社製)、C.I.ソルベントブルー22等の青色染料が挙げられる。
上記染料を担持するためのバインダー樹脂としては、例えば、エチルセルロース樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、エチルヒドロキシセルロース樹脂、メチルセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等のセルロース系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルピロリドン等のビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリルアミド等のアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、セルロース系、ビニル系、アクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系等の樹脂が、耐熱性、染料の移行性等の点において好ましい。
色材層4の形成方法としては、上記染料及びバインダー樹脂に、必要に応じて離型剤、フィラー等の添加物を加え、トルエン、メチルエチルケトン、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサン、ジメチルホルムアミド等の適当な有機溶剤に溶解させ、或いは、水に分散させ、得られた色材層用塗工液を、例えば、グラビア印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティング法、ロールコーター、バーコーター等の形成手段により、基材シートの一方の面に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。
(離型層)
図1に示すように基材1と転写性保護層3との間に離型層2を形成することとしてもよい。なお、離型層は本発明の熱転写シート10における任意の層である。離型層2を形成する樹脂としては、従来公知の離型性樹脂であれば特に限定されることはなく、例えば、ワックス類、シリコーンワックス、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、フッ素樹脂、フッ素変性樹脂、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂、熱架橋性エポキシ−アミノ樹脂及び熱架橋性アルキッド−アミノ樹脂等が挙げられる。また、離型層2は、1種の樹脂からなるものであってもよく、2種以上の樹脂からなるものであってもよい。また離型層2は、離型性樹脂に加えイソシアネート化合物等の架橋剤、錫系触媒、アルミニウム系触媒等の触媒を用いて形成することとしてもよい。なお、離型層2は、転写時に被転写体側へ移行してもよく、基材側に残ることとしてもよい。また離型層2の厚みは0.5〜5μm程度が一般的である。離型層2の形成方法としては、上記樹脂を適当な溶剤により、溶解または分散させて離型層用塗工液を調製し、これを基材上にグラビア印刷法、スクリーン印刷法またはグラビア版を用いたリバースコーティング法等の従来公知の手段により塗布、乾燥して形成することができる。
(ヒートシール層)
転写性保護層3上にヒートシール層を設けてもよい(図示しない)。ヒートシール層は、本発明の熱転写シート10における任意の層であり転写性保護層3の被転写体に対する密着性を向上させるために設けられる。ヒートシール層を形成する材料については特に限定はなく、従来公知の感熱接着剤等を使用できるが、ガラス転移温度が50〜100℃の熱可塑性樹脂から形成することがより好ましく、例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂などの如く熱接着性の良好な樹脂から、屈折率が1.52〜1.59程度のもので、また適当なガラス転移温度を有するものが好ましい。
ヒートシール層の形成方法について特に限定はないが、上記樹脂を、メチルエチルケトン、トルエン、イソプロピルアルコールなどの溶剤に、溶解あるいは分散して、また必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、無機あるいは有機のフィラー成分、界面活性剤、離型剤等を添加し、塗布液を調製し、該塗布液を、従来公知のグラビアコート、グラビアリバースコートなどの方法で厚み0.5〜10μmになるように塗布および乾燥して形成することができる。
また、本発明の熱転写シートとして、基材上に、上記で説明した転写性保護層3と色材層4とを面順次に設けることもできる。
(被転写体)
上記熱転写シート10の転写に使用可能な被転写体(熱転写受像シート)としては、例えば、普通紙、上質紙、トレーシングペーパー、プラスチックフィルム等の従来公知の材料を挙げることができ、その材料について特に限定されない。
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
(実施例1)
基材として厚さ5μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、この上に、下記組成の背面層用塗工液1を乾燥時0.5g/m2になるように塗布し、背面層を形成した。次いで、前記基材の背面層を設けた側とは反対の面に、下記組成のイエロー染料層塗工液(Y)、マゼンタ染料層塗工液(M)、およびシアン染料層塗工液(C)を、グラビア印刷機により、各層の乾燥塗布量が0.6g/m2になるように塗布、乾燥してこの順に面順次に繰返して形成し、実施例1の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液1>
モル当量比(―NCO/−OH);0.11
・ポリビニルブチラール樹脂(水酸基価19質量%) 58.5部
(エスレックBM−2 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 6.5部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
<イエロー染料層用塗工液(Y)>
・分散染料(ディスパースイエロー231) 2.5部
・分散染料(下記化学式で示されるイエロー染料A) 2.5部
・ポリビニルアセトアセタール樹脂 4.5部
(ポリビニルアセトアセタール樹脂KS−5、積水化学工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 0.1部
・メチルエチルケトン 45.0部
・トルエン 45.0部
Figure 2013075488
<マゼンタ染料層用塗工液(M)>
・分散染料(MSレッドG) 1.5部
・分散染料(マクロレックスレッドバイオレットR) 2.0部
ポリビニルアセトアセタール樹脂 4.5部
(KS−5、積水化学工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 0.1部
・メチルエチルケトン 45.0部
・トルエン 45.0部
<シアン染料層用塗工液(C)>
・分散染料(ソルベントブルー63) 2.5部
・分散染料(ディスパースブルー354) 2.5部
ポリビニルアセトアセタール樹脂 4.5部
(KS−5、積水化学工業(株)製) 4.5部
・ポリエチレンワックス 0.1部
・メチルエチルケトン 45.0部
・トルエン 45.0部
(実施例2)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液2に変更した以外はすべて実施例1と同様にして実施例2の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液2>
モル当量比(―NCO/−OH);0.21
・ポリビニルブチラール樹脂(水酸基価19質量%) 53.3部
(エスレックBM−2 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 11.7部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(実施例3)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液3に変更した以外はすべて実施例1と同様にして実施例3の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液3>
モル当量比(―NCO/−OH);0.26
・ポリビニルブチラール樹脂(水酸基価19質量%) 51.0部
(エスレックBM−2 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 14.0部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(実施例4)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液4に変更した以外はすべて実施例1と同様にして実施例4の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液4>
モル当量比(―NCO/−OH);0.10
・ポリビニルアセタール樹脂(水酸基価12質量%) 60.8部
(エスレックKS−1 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 4.2部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(実施例5)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液5に変更した以外はすべて実施例1と同様にして実施例5の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液5>
モル当量比(―NCO/−OH);0.21
・ポリビニルアセタール樹脂(水酸基価12質量%) 57.0部
(エスレックKS−1 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 8.0部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(実施例6)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液6に変更した以外はすべて実施例1と同様にして実施例6の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液6>
モル当量比(―NCO/−OH);0.26
・ポリビニルアセタール樹脂(水酸基価12質量%) 55.4部
(エスレックKS−1 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 9.6部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(実施例7)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液7に変更した以外はすべて実施例1と同様にして実施例7の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液7>
モル当量比(―NCO/−OH);0.10
・ポリビニルアセタール樹脂(水酸基価12質量%) 60.8部
(エスレックKS−1 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 4.2部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 7.5部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 7.5部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・リン酸エステル 5.0部
(プライサーフA208N 第一製薬工業(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(比較例1)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液Aに変更した以外はすべて実施例1と同様にして比較例1の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液A>
モル当量比(―NCO/−OH);なし
・ポリビニルブチラール樹脂(水酸基価19質量%) 65.0部
(エスレックBM−2 積水化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(比較例2)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液Bに変更した以外はすべて実施例1と同様にして比較例2の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液B>
モル当量比(―NCO/−OH);1.05
・ポリビニルブチラール樹脂(水酸基価19質量%) 31.0部
(エスレックBM−2 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 34.0部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(比較例3)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液Cに変更した以外はすべて実施例1と同様にして比較例3の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液C>
モル当量比(―NCO/−OH);なし
・ポリビニルアセタール樹脂(水酸基価12質量%) 65.0部
(エスレックKS−1 積水化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(比較例4)
背面層用塗工液1を下記組成の背面層用塗工液Dに変更した以外はすべて実施例1と同様にして比較例4の熱転写シートを得た。
<背面層用塗工液D>
モル当量比(―NCO/−OH);1.05
・ポリビニルアセタール樹脂(水酸基価12質量%) 38.4部
(エスレックKS−1 積水化学工業(株)製)
・ポリイソシアネート(NCO=17.3質量%) 26.6部
(バーノックD750 大日本インキ化学工業(株)製)
・ステアリルリン酸亜鉛 10.0部
(LBT−1830精製 堺化学工業(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 10.0部
(SZ−PF 堺化学工業(株)製)
・フィラー 5.0部
(MICRO ACE P−3 日本タルク工業(株)製)
・ポリエチレンワックス 10.0部
(ポリワックス3000 東洋アドレ(株)製)
・メチルエチルケトン 200部
・トルエン 100部
(滑り性の評価)
滑り性の評価にあたり、実施例1〜7、及び比較例1〜4の熱転写シートを、三菱電機社製昇華型プリンタ(CP9800D)用熱転写受像シートと組み合わせ、以下の印画条件にて、最高印画階調値のベタパターン(高濃度部)、及び128/255階調(グレー)のベタパターン(中間濃度部)の印画を行い、その時の動摩擦係数を測定し、以下の評価基準に基づいて滑り性の評価を行った。評価結果を表1に示す。なお、印画及び動摩擦係数の測定には、特開2003−300338号公報に記載されている摩擦力測定機能付熱転写プリンタを使用した。
「印画条件」
・サーマルヘッド;ヘッド抵抗値5020Ω、解像度300dpi(dots per inch)(東芝ホクト電子社製)
・ライン速度;1ms/Line、(用紙搬送方向の解像度は、300lpi(line per inch))
・パルスデューティ;90%
・印加電力;32V
・印圧;40N
・印画画像;幅1600ピクセル×長さ1090ピクセルのサイズで、階調0〜255のグラデーション画像(1ピクセルは、1ドットに相当)
「評価基準」
○・・・動摩擦係数が0.4未満
△・・・動摩擦係数が0.4以上0.5未満
×・・・動摩擦係数が0.5以上
(耐熱性の評価)
また、上記の条件で、階調値を5刻みに変更してベタパターンを印画し、シワやスティッキング、背面層のかき取られ等の不具合が発生するよりも1つ弱いエネルギーを最高印画階調値とし、各熱転写シートの耐熱性を評価した。なお、印画データの階調値は、255階調が100%ベタに相当するものとし、印画時の階調値を255で割った割合が最大印加エネルギーに対するそのパターンの印加エネルギーである(例えば、印画時の階調値が210階調であれば、210/255=0.823、即ち、82%ベタということとなる)。従って、最高印画階調値が高いほど、高い印加エネルギーに耐えられる、すなわち耐熱性が高いといえる。
(印画カスの評価)
実施例1〜7、比較例1〜4の熱転写シートを、三菱電機社製昇華型プリンタ(CP9800D)用熱転写受像シートと組み合わせ、上記印画条件にて0階調、128階調、255階調の印画を、印画メートル数400m、800m、及び1200mでそれぞれ行った。このときのサーマルヘッドに付着する印画カスの状態を目視にて確認し、以下の評価基準に基づいて印画カスの評価を行った。評価結果を表2に示す。
「評価基準」
○・・・発熱体周辺部にカスが溜まらない
△・・・発熱体周辺部にカスが溜まっているが、印画物に濃淡ムラがない。
×・・・発熱体周辺部にカスが溜まっており、印画物に濃淡ムラが発生している。
なお、評価が○である場合には、印画物に色抜けが生じる虞が殆どなく良好な印画物を得ることができる。
(印画キズの評価)
実施例1〜7、及び比較例1〜4の熱転写シートを、三菱電機社製昇華型プリンタ(CP9800D)用熱転写受像シートと組み合わせ、上記印画条件にて255階調の印画を、印画メートル数20mで行った。なお、印画は、0℃環境下にて行った。印画後の印画物を目視にて確認し、以下の評価基準により印画キズの評価を行った。評価結果を表1に併せて示す。
「評価基準」
○・・・印画キズの発生がない。
△・・・印画キズの発生はあるが、増加傾向はない。
×・・・印画キズが発生し、印画枚数を重ねると印画キズの発生本数が増加する。
Figure 2013075488
1…基材
2…離型層
3…転写性保護層
4…色材層
5…背面層
10…熱転写シート

Claims (2)

  1. 基材の一方の面に背面層を形成する熱転写シートの製造方法において、
    前記背面層を、
    ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満となるように、
    (A)前記ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方と、(B)前記イソシアネート系硬化剤と、(C)滑剤成分と、
    を含有する背面層用塗工液を用いて形成することを特徴とする熱転写シートの製造方法。
  2. 基材の一方の面に背面層を備える熱転写シートであって、
    前記背面層は、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方をイソシアネート系硬化剤によって硬化せしめた硬化型樹脂と、滑剤成分を含有し、
    前記ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂の何れか一方又は双方が有する水酸基と、前記イソシアネート系硬化剤が有するイソシアネート基とのモル当量比(―NCO/−OH)が0.1以上0.3未満であることを特徴とする熱転写シート。
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