JP2013193369A - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】表面の平滑性が劣った被転写紙に対しても高画質な記録を可能とすると共に、インクの被転写紙への擦れ汚れが無く、且つ、画像の耐スクラッチ性に優れた熱溶融方式の熱転写記録媒体の提供。
【解決手段】（１）支持体上に、ワックスを主成分とする剥離層、ワックスと着色剤を含有するインク層を有し、その上にワックスと樹脂を主成分とするオーバー層を有する熱転写記録媒体において、前記樹脂がスチレンアクリル酸エステル共重合体であることを特徴とする熱転写記録媒体。
（２）前記スチレンアクリル酸エステル共重合体の数平均分子量が１５００〜５０００であることを特徴とする（１）１に記載の熱転写記録媒体。
（３） 前記スチレンアクリル酸エステル共重合体のＴｇが５５〜７０℃であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の熱転写記録媒体。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱溶融方式の熱転写記録媒体に関する。

熱溶融方式の転写記録では、レーザーやサーマルヘッド等の電気信号により制御された熱エネルギーを用いて熱転写インクシート（熱転写記録媒体）を加熱し、溶融したインクを被転写体上へ転写させて画像を記録している。この方法の一つとして、ワックスを主成分とする熱溶融性物質と染料や顔料のような着色剤からなるインク層を支持体上に設けた熱転写記録媒体を使用し、転写時にそのインク層を印字情報に応じて加熱し、記録紙等の被転写体へ溶融転写させる方法が知られている。
このような熱転写記録方法は種々の分野で広く使用されており、例えば梱包材料や表示用貼着ラベル等に、バーコード、商品名、価格、シリアルナンバー等を印字し、それによって物流管理や商品管理を行っている。

これらの様々な被転写体に鮮明な画像を記録するため、前記ワックスとしてカルナバワックスが好適に使用されている。カルナバワックスは、硬質ワックスで耐摩擦性に優れ、融点が低いので感度特性にも優れ、更に、熱特性がシャープで溶融粘度が低いので印字特性に優れるという利点があることから、例えば、耐熱摩耗性及び潤滑性に優れた転写画像を形成することを目的として使用されている（特許文献１）。
しかし、最表面が着色剤を含むインク層からなるものは、例えばサーマルヘッド圧力の高いプリンターを用いた場合にインク表面と受容体との擦れ汚れが発生し易く、表示用途では問題となる場合が多い。

そこで、この問題を解決するため、インク層上に、４０〜６０℃における伸び率が５％以下の熱溶融性物質を主成分とするオーバー層を設ける方法が提案されている（特許文献２）。この方法によれば、高硬度のワックス、又は高Ｔｇ（ガラス転移点）や高分子量のポリマーを用いたオーバー層を形成した熱転写記録媒体となるが、高硬度のワックスの場合、引っかき強度が劣るため、面接触や線接触にはある程度の耐性を有するものの、シャープエッジによる引っかきにより印画像が比較的容易に欠落してしまう。また、高Ｔｇや高分子量のポリマーを用いた場合に、表面の平滑性が劣った被転写紙においてボイド（画像のぬけ）が発生してしまう要因となっていた。
また、被転写紙への定着性を改良するために、数平均分子量が数百〜数千程度のスチレン樹脂、更にはテルペン樹脂やロジンエステル等の粘着付与剤（いわゆるタッキファイヤー）を含有させる方法も提案されているが（特許文献３、４）、この方法では、印字画像の後端部に、サーマルヘッドの余熱・蓄熱により本来印字されてはいけないインクが転写されてしまう現象が発生し易いという難点があった。また、タック性が現れるために耐ブロッキング性が低下する場合もあった。

前述したように従来技術は種々の問題点を抱えている。そこで本発明は、これらの問題点を解決し、表面の平滑性が劣った被転写紙に対しても高画質な記録を可能とすると共に、インクの被転写紙への擦れ汚れが無く、且つ、画像の耐スクラッチ性に優れた熱溶融方式の熱転写記録媒体の提供を目的とする。

上記課題は、次の１）の発明によって解決される。
１） 支持体上に、ワックスを主成分とする剥離層、ワックスと着色剤を含有するインク層を有し、その上にワックスと樹脂を主成分とするオーバー層を有する熱転写記録媒体において、前記樹脂がスチレンアクリル酸エステル共重合体であることを特徴とする熱転写記録媒体。

本発明によれば、表面の平滑性が劣った被転写紙に対しても高画質な記録を可能とすると共に、インクの被転写紙への擦れ汚れが無く、且つ、画像の耐スクラッチ性に優れた熱溶融方式の熱転写記録媒体を提供できる。

以下、上記本発明１）について詳細に説明する。また、本発明１）の実施の形態には、次の２）〜４）の発明も含まれるので、これらについても、併せて説明する。
２） 前記スチレンアクリル酸エステル共重合体の数平均分子量が１５００〜５０００であることを特徴とする１）に記載の熱転写記録媒体。
３） 前記スチレンアクリル酸エステル共重合体のＴｇが５５〜７０℃であることを特徴とする１）又は２）に記載の熱転写記録媒体。
４） 前記スチレンアクリル酸エステル共重合体を、オーバー層中に２０〜３０重量％含有することを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載の熱転写記録媒体。

本発明の熱転写記録媒体は、ワックスと樹脂を主成分とするオーバー層の樹脂として、スチレンアクリル酸エステル共重合体を含むことを特徴とする。ここで主成分とは、必要に応じて配合する補助成分を除き、ワックスと樹脂からなることを意味する。
スチレンアクリル酸エステル共重合体を構成するアクリル酸エステルモノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアルキレート、ヒドロキシエチルアクリレート、シクロヘキシルアルキレート、２−エトキシエチルアルキレート、エチルカルビトールアクリレートなどが挙げられる。
スチレンアクリル酸エステル共重合体の数平均分子量は、１５０００以下が好ましく、より好ましくは１５００〜５０００である。また、その５０〜８５℃が好ましく、より好ましくは５５〜７０℃である。数平均分子量が１５０００を超えると感度低下が起きることがある。また、Ｔｇが５０℃未満では印字画像の滲み太りが発生することがあり、８５℃を超えると、転写不足によるドットの抜け／欠け等の転写不良が起きることがある。

オーバー層中のスチレンアクリル酸エステル共重合体の含有率は１５〜３５質量％程度が好ましく、２０〜３０質量％がより好ましい。１５質量％未満では耐スクラッチ性の向上効果が得られないことがあり、３５質量％を超えると感度低下が起きることがある。

オーバー層に用いるワックスとしては、ライスワックス、木ろう、キャンデリラワックス、カルナウバワックスなどの植物性ワックス、ラノリン、密ろう、セラックワックスなどの動物性ワックス、モンタンワックスなどの鉱物性ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化パラフィンワックス、塩素化パラフィンワックス、リシノール酸アマイド、ラウリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、ポリエチレンワックス、ポリエチレンオキシドワックスなどの合成ワックスなどが挙げられる。これらの中から必要となる印字画像形成時の感度、印字画像の耐熱磨耗性に応じて適宜選択すれば良い。
オーバー層中のワックスの含有率は６５〜８５質量％程度が好ましい。
オーバー層の膜厚は、０．３〜２μｍ、好ましくは０．５〜１．２μｍ程度とする。

インク層は、ワックスと着色剤を含有し、必要に応じ分散剤、帯電防止剤等の種々の添加剤を含有する。
着色剤としては、この種の熱転写記録媒体において一般に使用されている有機又は無機の顔料や染料などを使用できる。インク層中の着色剤の含有率は１０〜５０質量％が適当である。１０質量％未満では画像濃度が不足することがあり、５０質量％を超えると転写不良や画像定着性低下が起きることがある。
インク層のワックスは、前記オーバー層と同様の材料を適宜選択して使用できる。インク層中のワックスの含有率は５０〜９０質量％が適当である。
インク層の膜保は、１〜３μｍ、好ましくは１〜２μｍ程度とする。

支持体としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロースアセテートなどの各種プラスチックフィルムが挙げられる。これらの中でも、熱転写記録媒体自体の強度、耐熱性、熱伝導性に優れる点で、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
支持体の厚さは特に限定されず、目的に応じて適宜選択できるが、３〜１０μｍが好ましい。

本発明の熱転写記録媒体には、支持体から見て上記各層とは反対側の面（インク層が形成されている面と反対側の面）に、バック層を設けることが好ましい。この反対側の面には、転写時に、サーマルヘッド等で画像に合わせて熱が直接印加されため、バック層は、高熱への耐性、サーマルヘッド等との摩擦への耐性が必要である。
バック層に好適な材料としては、シリコン変性ウレタン樹脂、シリコン変性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素樹脂、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、ニトロセルロースなどが挙げられる。
また、バック層には、必要に応じて、タルク、シリカ、オルガノポリシロキサンなどの無機微粒子や滑剤などを添加することもできる。
バック層の厚さは特に限定されず、目的に応じて適宜選択できるが、０．０１〜１．０μｍが好ましい。

支持体とインク層の間にはワックスを主成分とする剥離層を設ける。ここで主成分とは、必要に応じて配合する補助成分を除き、ワックスのみからなることを意味する。
剥離層は、印字の際に、支持体とインク層との剥離性を向上させる機能を有し、サーマルヘッドで加熱されると熱溶融して低粘度の液体となり、加熱部分と非加熱部分との界面近傍でのインク層の切断を容易にする。
剥離層に用いるワックスは、前記オーバー層と同様の材料から適宜選択すればよいが、融点又は軟化点が７０〜１２０℃のものが好ましい。
また、剥離層に可とう性を持たせて柔軟な層を形成することにより、インク層の支持体からの欠落を防止するため、ブタジエンゴム、ニトリルゴム等のゴム類を添加してもよい。同様に、接着性の強い樹脂類を添加することも可能であり、好ましい材料としてエチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。

本発明の熱転写記録媒体を作製するに際し、各層の塗工液は、バーコーターやグラビアコーターを用いて支持体上に塗工される。各層の塗工膜厚は、熱転写記録媒体の使用目的に応じて適宜決めればよく、前述した各膜厚範囲から選択する。

以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、「部」及び「％」は特に断りのない限り、質量基準である。

（実施例１）
−熱転写記録媒体の作製−
＜オーバー層塗工液用のカルナバワックス水分散体の調製＞
カルナバワックス：３６重量部、ノニオン系界面活性剤：４重量部、水：５０重量部、イソプロピルアルコール：１０重量部を混合し、ボールミルで体積平均粒径：０．２μｍとなるまで分散して、カルナバワックス水分散体を得た。

＜オーバー層用塗工液の調製＞
次の材料を混合し、オーバー層用塗工液を得た。
・上記カルナバワックス水分散体：８０部
・スチレンアクリル酸エステル共重合体：２０部
（ＢＡＳＦ社製ＪＯＮＣＲＹＬ ５２Ｊ Ｔｇ：５６℃、数平均分子量：１７００）

＜インク層塗工液用のカーボンブラック水分散体の調製＞
カーボンブラック：２１重量部、アクリル樹脂：９重量部、モノエチレングリコール：１０重量部、水：６０重量部を混合し、ボールミルでメジアン粒径：０．２μｍに分散して、カーボンブラック水分散体を得た

＜インク層用塗工液の調製＞
次の材料を混合し、インク層用塗工液を得た。
・上記カーボンブラック水分散体：２０部
・カルナバワックスエマルジョン：８０部
（中京油脂社製 ＳＥＬＯＳＯＬ Ｒ−５８６）

＜剥離層用塗工液の調製＞
次の材料を混合し、平均粒径が２．５μｍとなるまで分散して剥離層用塗工液を得た。
・カルナバワックス：１８部
・低分子量エチレン酢酸ビニル共重合体（重量平均分子量２１００、酢酸ビニル比率
２１重量％、三井・デュポンポリケミカル社製 ＥＶ１５０）：２部
・トルエン：６０部
・メチルエチルケトン：２０部

＜バック層用塗工液の調製＞
次の材料を混合し、バック層用塗工液を得た。
・シリコーン系ゴム（固形分３０％、信越化学社製 ＫＳ７７９Ｈ）：１６．８部
・塩化白金酸触媒（信越化学社製 ＣＰＬ−８）：０．２部
・トルエン：８３部

＜各層の塗工＞
厚さ４．５μｍのポリエステルフィルムからなる支持体の片面に、前記バック層用塗工液を塗布し、８０℃で１０秒間乾燥して、膜厚０．０２μｍのバック層を形成した。
次いで、支持体の、前記バック層が形成された面とは反対側の面に、前記剥離層用塗工液を塗布し、４０℃で１０秒間乾燥して、膜厚１．５μｍの剥離層を形成した。
次いで、剥離層上に前記インク層用塗工液を塗布し、７０℃で１０秒間乾燥して、膜厚１．５μｍのインク層を形成した。
更に、インク層上に、前記オーバー層用塗工液を塗布し、７０℃で１０秒間乾燥して、膜厚０．５μｍのオーバー層を形成し、熱転写記録媒体を得た。

（実施例２〜１１、比較例１〜４）
オーバー層の材料組成を、表１の実施例及び比較例の各欄に示すように変えた点以外は、実施例１と同様にして、熱転写記録媒体を作製した。
表中の樹脂の詳細は次のとおりである。
・実施例２、実施例９：
ＢＡＳＦ社製 ＪＯＮＣＲＹＬ ５８６ Ｔｇ６０℃、数平均分子量４６００
・実施例３：
ＢＡＳＦ社製 ＪＯＮＣＲＹＬ ６１１ Ｔｇ５０℃、数平均分子量８１００
・実施例４：
ＢＡＳＦ社製 ＪＯＮＣＲＹＬ ５０１Ｊ Ｔｇ６５℃、数平均分子量１２０００
・実施例５：
ＢＡＳＦ社製 ＪＯＮＣＲＹＬ ６８３ Ｔｇ７５℃、数平均分子量８０００
・実施例６：
ＢＡＳＦ社製 ＪＯＮＣＲＹＬ ５７Ｊ Ｔｇ６７℃、数平均分子量４９００
・実施例７：
ＢＡＳＦ社製 ＪＯＮＣＲＹＬ ６０Ｊ Ｔｇ８５℃、数平均分子量８５００
・実施例８、実施例１０、実施例１１
ＢＡＳＦ社製 ＪＯＮＣＲＹＬ ５２Ｊ Ｔｇ：５６℃、数平均分子量：１７００
・比較例２：ヤスハラケミカル社製 ＹＳポリスター１１５
・比較例３：三井化学社製 ＦＴＲ８１２０

実施例１〜１１及び比較例１〜４の熱転写記録媒体について、下記のようにして被転写体汚れ、感度、精細性、引っ掻き強さを評価した。結果を表２に示す。

〔被転写体汚れ〕
各熱転写記録媒体に下記条件で印字し、被転写体汚れを下記基準で評価した。
・プリンタ：熱転写プリンタ（「Ｍ４８００ＲＶ」；サトー社製）
・ヘッド密度：８ｄｏｔ／インチ
・印字速度：６インチ／ｓｅｃ
・印字エネルギー：メモリ２（標準）
・被転写体：ユポＳＧ９０（リンテック社製）

−評価基準−
○：印字部以外の擦れ汚れがない。
×：印字部以外の擦れ汚れがある。

〔低平滑紙転写性〕
各熱転写記録媒体に下記条件で印字し、文字の転写度合いを下記基準で評価した。
・プリンタ：熱転写プリンタ（「Ｍ４８００ＲＶ」；サトー社製）
・ヘッド密度：８ｄｏｔ／インチ
・印字速度：６インチ／ｓｅｃ
・印字エネルギー：メモリ２（標準）
・被転写体：Ｎマット５５（王子タック社製）
・印字パターン：サイズ１．５ｍｍ角、明朝体、アルファベット文字

−評価基準−
○：カスレ、欠けがなく、判読可能である。
△：カスレ、欠けが若干あるが、判読可能である。
×：カスレ、欠けがあり、判読不可能である。

〔精細性〕
各熱転写記録媒体に下記条件で印字し、バーコード（ｃｏｄｅ３９）のＡＮＳＩ（米国規格協会）グレードを、バーコード検証器（ＱＣ６００）で測定し、下記基準で評価した。
・プリンタ：熱転写プリンタ（「Ｍ４８００ＲＶ」；サトー社製）
・ヘッド密度：８ｄｏｔ／インチ
・印字速度：６インチ／ｓｅｃ
・印字エネルギー：メモリ２
・被転写体：Ｎマット５５（王子タック社製）
・印字パターン：ナローバー（細線）／ワイドバー（太線）が其々２ドット幅／６ドッ
ト幅の線で構成されたバーコード（Ｃｏｄｅ３９）であって、印字方向に対し平行に
配置されたバーコード

−評価基準−
○：ＡＮＳＩグレードＡ
△：ＡＮＳＩグレードＢ
×：ＡＮＳＩグレードＣ又はそれ以下

〔引っ掻き強さ〕
各熱転写記録媒体に下記条件で印字し、バーコードをラブテスターを用い、ペンスキャナー（先端部：ガラス球体）で、２００ｇ加重の条件で画像が破壊され始める（ペンスキャナーでの読み取りが出来なくなる）回数を読み取り、下記基準で評価した。
・プリンタ：熱転写プリンタ（「Ｍ４８００ＲＶ」；サトー社製）
・ヘッド密度：８ｄｏｔ／インチ
・印字速度：６インチ／ｓｅｃ
・印字エネルギー：メモリ２
・被転写体：キャストコート紙（リンテック社製）
・印字パターン：ナローバー（細線）／ワイドバー（太線）が其々２ドット幅／６ドッ
ト幅の線で構成されたバーコード（Ｃｏｄｅ３９）であって、印字方向に対し直角に
配置されたバーコード

−評価基準−
◎：１２１回以上
○：８１〜１２０回
△：４１〜８０回
×：４０回以下

特開平９−１５６２４０号公報 特許第３２１９３００号公報 特開平２−１４１２９０号公報 特開平１１−１８００４４号公報

Claims (4)

1. 支持体上に、ワックスを主成分とする剥離層、ワックスと着色剤を含有するインク層を有し、その上にワックスと樹脂を主成分とするオーバー層を有する熱転写記録媒体において、前記樹脂がスチレンアクリル酸エステル共重合体であることを特徴とする熱転写記録媒体。
2. 前記スチレンアクリル酸エステル共重合体の数平均分子量が１５００〜５０００であることを特徴とする請求項１に記載の熱転写記録媒体。
3. 前記スチレンアクリル酸エステル共重合体のＴｇが５５〜７０℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱転写記録媒体。
4. 前記スチレンアクリル酸エステル共重合体を、オーバー層中に２０〜３０重量％含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱転写記録媒体。