JP2015085596A - 金属光沢熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑制できるとともに、経時的に基材からのインク剥離や印字時の面状剥離が発生しない、優れた金属光沢を有する印像が得られる金属光沢熱転写記録媒体を提供する。【解決手段】基材１上の少なくとも一方の面に、脂肪酸化合物からなる表面処理剤により、表面処理されたブロンズ顔料と熱溶融性バインダーからなる金属インク層３、及び熱溶融性バインダーからなる接着層４を順次設けた金属光沢熱転写記録媒体において、前記基材と前記金属インク層との間に、熱溶融性バインダーからなり、かつ前記表面処理剤のブリードを制御するバリヤー層２を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、サーマルヘッド、レーザー等の加熱手段を用いる熱転写プリンターに使用される熱転写記録媒体に関し、更に詳しくは、金属光沢を有する印字物を熱転写プリンターを用いて簡便に得ることのできる金属光沢熱転写記録媒体に関する。

従来、基材上に、アルミニウム、ブロンズ等の金属顔料をワックスや樹脂類に分散させ、塗布することにより得られた金属インク層を設けた熱転写記録媒体を用い、通常の熱転写記録方法により転写して金属光沢画像を形成する技術が知られている（特許文献１）。また金属顔料を含有する金属インク層およびその他の層構成を工夫することにより、光沢度を高める技術が提示されている（特許文献２）。さらに、より高い金属光沢を得るため、金属蒸着層を設けた熱転写記録媒体を用いる技術が提案されている（特許文献３）。

しかしながら、従来公知とされている金属顔料を熱溶融性バインダーに分散させた金属インク層を設けることにより金属光沢を再現する場合、特に、金色を再現する場合、金属顔料としてブロンズ顔料を用いることが知られているが、熱転写時に熱溶融性バインダー中にブロンズ顔料が埋もれるため、所望の光沢感が得られないという問題があった。また一般にブロンズ顔料はステアリン酸などの高級脂肪酸によって表面処理されているが、経時的にブロンズ顔料表面の高級脂肪酸がブリードして基材側に集まり、金属インク層と基材との密着力が低下して、金属インク層が基材から剥離したり、印字時に加熱部分以外の金属インク層が転写する、いわゆる面状剥離といわれる現象が発生し、良好な印像が得られないという問題もみられた。
また、インク層の工夫による手法では、バインダー中の金属顔料を表面に露出させることにより光沢度を高めることが提示されているが、凝集破壊によって露出した金属インク表面には多数の凹凸があるために、十分な金属光沢が得られるものではなかった。一方、金属蒸着層を設けた熱転写記録媒体を用いる方法では、高い光沢度の画像を得ることは可能であるが、金属蒸着層を設けるには特別な装置が必要であり、かつアンカー層や接着層等の層を設ける必要があり、記録媒体の製造コストの上昇を招くという問題があった。

特開昭６３−２９０７８９号公報 特開平８−３９９５０号公報 特開昭６３−３０２８８号公報

本発明は、上記の課題を解決すべく、製造コストを抑制できるとともに、経時的な基材からのインク剥離や印字時の面状剥離が発生しない、優れた金属光沢を有する印像が得られる金属光沢熱転写記録媒体を提供することを目的とする。

第１発明は、基材上の少なくとも一方の面に、脂肪酸化合物からなる表面処理剤により、表面処理されたブロンズ顔料と熱溶融性バインダーからなる金属インク層、及び熱溶融性バインダーからなる接着層を順次設けた金属光沢熱転写記録媒体において、前記基材と前記金属インク層との間に、熱溶融性バインダーからなり、かつ前記表面処理剤のブリードを制御するバリヤー層を設けたことを特徴とする金属光沢熱転写記録媒体である。

第２発明は、前記バリヤー層の厚みが、０．４〜２．０μｍであることを特徴とする第１発明記載の金属光沢熱転写記録媒体である。

第３発明は、前記金属インク層は、厚みが０．８〜３．０μｍであり、かつ前記ブロンズ顔料をインク層中に３５〜６５重量％含有することを特徴とする第１または第２発明記載の金属光沢熱転写記録媒体である。

本発明は、基材上に、ブロンズ顔料と熱溶融性バインダーからなる金属インク層、及び熱溶融性バインダーからなる接着層を順次設けた金属光沢熱転写記録媒体において、前記基材と前記金属インク層との間に、ブロンズ顔料の表面処理剤のブリードを制御するバリヤー層が設けられているので、経時的に金属インク層と基材との密着力が低下せず、基材からのインク剥離や、印字時における面状剥離の発生を抑制することができる。さらに金属蒸着層やアンカー層などを新たに設けたり、金属蒸着層を設けるための新たな設備を必要としないため、製造コストを抑制できる。

本発明の金属光沢熱転写記録媒体において、基材としては、従来の熱転写記録媒体に用いられている基材をそのまま用いることができ、具体的には、ポリエステルフィルム、ポリプロピレン、セロハン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルポリスチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、塩化ゴム、アイオノマー等のプラスチックフィルム、コンデンサー紙、パラフィン紙等の紙類、不織布等があり、又これらを複合したものでもよい。基材の厚みは、その強度及び熱伝導性が適切になるように材料に応じて変更することができるが、好ましくは２〜２５μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムの場合は、２〜８μｍが好ましく、更に３〜６μｍが好ましい。
また、基材の各インク層が設けられる側と反対側には、サーマルヘッドとの融着を防止し、かつ滑り性を良くする目的で耐熱性背面層を設けることも可能である。

（金属インク層）
金属インク層は、ワックスおよび／または熱可塑性樹脂からなる熱溶融性バインダー中に脂肪酸化合物からなる表面処理剤により、表面処理されたブロンズ顔料を分散したものである。

熱溶融性バインダーはワックスおよび／または熱可塑性樹脂からなるが、ワックスを主成分とし、必要により熱可塑性樹脂を含有する熱溶融性バインダーが好ましい。

ワックス成分としては融点が４０〜１５０℃のものが好ましく用いられる。融点が４０℃以下であると、保存安定性の点で好ましくない。また融点が１５０℃以上であると、転写感度が低下し満足な画像が得られなくなるので好ましくない。ワックス成分としては、パラフィンワックス、カルナバワックス、キャンデリラワックス、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、マレイン化ワックス等が挙げられる。これらワックス類は単独で使用してもよく、あるいは２種以上を混合して使用してもよい。

また必要により用いる熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、エチレン／酢酸ビニル共重合体等のエチレン共重合体、プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、スチレンあるいはビニルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリビニルブチラール樹脂等のアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルフェノール、セルロース誘導体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等があげられるが、これらに限定されるものではない。これら熱可塑性樹脂は単独で使用してもよく、あるいは２種以上を混合して使用してもよい。

また、金属インク層には、必要に応じて分散剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、蛍光増白剤等の添加剤も、本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。

ブロンズ顔料の粒径は、印字画像の隠蔽性、転写感度、輝度等を考慮して任意に選択することができる。ブロンズ顔料は粒径が大きくなるに従い輝度は増すが、印字物の隠蔽力が低下して被転写紙の地色が透けて見えるといった問題がある。また印字自体にも高い印字エネルギーが必要となってしまう。逆に粒径が小さくなると隠蔽性が増し、低エネルギーでの印字が可能となるが輝度低下の問題がある。従って粒径は、平均粒径（レーザー法で測定）で１〜２０μｍが好ましく、特に１〜１０μｍが好ましい。１μｍ以下の場合、輝度低下の問題があるし、２０μｍ以上の場合、隠蔽性、転写性が低下する。
金属インク中のブロンズ顔料の含有量は３５重量％以上が必要であり、それより少ないと金属インク中にブロンズ顔料を有効に積層状に配列できず、光沢度の向上効果が得られがたい。一方、ブロンズ顔料が多すぎると転写性が低下するので、ブロンズ顔料の含有量は６５重量％以下が好ましい。金属インクの塗布厚さは０．８〜３．０μｍが適当である。塗布厚さが前記範囲未満では受像体を隠蔽する能力が不足して、濃度よび光沢度が低い画像となる傾向があり、一方前記範囲を超えると転写感度の低下により、光沢度向上効果が得られない。

一般に、金色を得るための金属顔料としては、ブロンズ合金粉末が用いられる。ブロンズ合金粉末には、例えば５号色（銅９０％、亜鉛１０％の合金）及び７号色（銅７５％、亜鉛２５％の合金）があり、これらを単独または、色調に合わせて適宜混合して用いられている。

本発明のブロンズ顔料は、乾式ボールミル法、湿式ボールミル法、アトライター法、スタンプミル法等の顔料業界で常用されている方法により、ステアリン酸などの表面処理剤や不活性溶媒の存在下で粉砕され、いわゆる鱗片状に加工される。更にこの後、分級、濾過、混合等の必要とする工程を経て、最終製品となる。

金属インク層形成用塗工液に用いられる溶剤としては、使用される金属顔料とその他成分に応じて適宜選択して用いれば良いが、例えば、ミネラルスピリット、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、クロルベンゼン、トリクロルベンゼン、パークロルエチレン、トリクロルエチレンなどのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノールなどのアルコール類、ｎ−プロパノン、２−ブタノン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチルプロピルエーテルなどのエーテル類、その他テレビン油などが挙げられる。

本発明の塗布により設けられる金属インク層は、ブロンズ顔料と必要に応じてその他分散剤、帯電防止剤など、種々の添加剤を加え、バインダー成分と、さらに有機溶剤等の溶媒成分を配合調整した金属インク層形成用塗工液を、グラビアダイレクトコート、グラビアリバースコート、ナイフコート、エアコート、ロールコート、バーコート等の塗布方法により、形成することが好ましい。

（バリヤー層）
バリヤー層は、バリヤー層或いバリヤー層隣接面において、金属光沢熱転写記録媒体が剥離し、フィルム基材と金属インク層との分離を可能にする層である。またバリヤー層は、経時的にブロンズ顔料表面の表面処理剤がブリードして基材側に集まり、金属インク層と基材との密着力が低下するのを防止する層である。
バリヤー層は、ワックスおよび／または熱可塑性樹脂からなる熱溶融性バインダーから形成する。好適に使用されるワックスとしては、前述の金属インク層に使用されるワックスが挙げられる。また、好適に使用される熱可塑性樹脂としては、同様に前述の金属インク層に使用される熱可塑性樹脂が挙げられる。

バリヤー層の形成は、上記バリヤー層組成物を用いてホットメルトコート、ホットラッカーコート、グラビアダイレクトコート、グラビアリバースコート、ナイフコート、エアコート、ロールコート、バーコート等により形成することができる。上記バリヤー層は金属光沢熱転写記録媒体の感度を低下させることのない様に薄い層、例えば、０．４〜２．０μｍ程度の厚みであるのが好ましい。このような離型層により、低エネルギーでの転写印字が可能となる。

（接着層）
本発明の金属光沢熱転写記録媒体の最表面に位置する接着層は、熱で溶融又は軟化して接着する、ワックスおよび／または熱可塑性樹脂からなる熱溶融性バインダーから形成する。金属インク層上に接着層を設けることにより、保存性、金属インク層の転写性を向上させることができる。好適に使用されるワックスとしては、前述の金属インク層に使用されるワックスが挙げられる。また、好適に使用される熱可塑性樹脂としては、同様に前述の金属インク層に使用される熱可塑性樹脂が挙げられる。

好ましい接着層としては、例えば最低成膜温度が５０〜１００℃、粒径が０．１〜１０μｍである熱可塑性樹脂粒子を熱溶融性ワックス中に分散させたものが好ましい。ワックス中に微粒子を分散させておくことにより印字時、その部分だけが成膜して転写され、その結果、解像度が向上するという利点がある。最低成膜温度が５０℃以下の場合保存性が低下する。最低成膜温度が１００℃以上の場合転写の際、過多のエネルギーを必要とし、印字感度が低下するという問題が生じる。また、粒径が０．１μｍ以下のものを用いた場合、種々の受像紙に対応できない。粒径が１０μｍ以上のものを用いた場合、前述同様に印字エネルギー不足という問題が生じる。

接着層の形成は、上記材料を用いて、ホットメルトコート、ホットラッカーコート、ロールコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、ナイフコート、バーコート等のコーティング法により基材シート上に塗工することにより厚さ０．１〜３．０μｍの接着層を形成する。接着層の厚さ０．１μｍ以下の場合、種々の受像紙に対して良好な接着ができない。厚さ３．０μｍ以上の場合、前述と同様に印字感度が低下する。

（耐熱性背面層）
基材の金属インク層側の反対面には、サーマルヘッドとの融着を防止し、かつ滑り性を向上させるための耐熱性背面層を設けることもできる。

本発明の金属光沢熱転写記録媒体を用いて得られた印字物は、非常に優れた隠蔽性を有するため、受像紙としては特に限定されない。例えば、普通紙、包装紙、広告等予め情報を有する受像紙の上に更に印字可能である。

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。なお、文中、部又は％とあるのは特に断りのない限り重量基準である。

（実施例１）
厚さ４．５ミクロンのポリエステルフィルムの一方の面に耐熱滑性層を設けた基材の反対面に、下記組成のバリヤー層用塗工液を調製し、バーコーティング法により、乾燥後の厚みが１．０μｍになるように、塗布、乾燥してバリヤー層を形成した。

（バリヤー層用塗工液）
パラフィンワックス ５部
カルナバワックス ２部
エチレン酢酸ビニル共重合体 ３部
トルエン ２０部
イソプロピルアルコール ７０部

次いで、バリヤー層上に、下記組成の金属インク層用塗工液をグラビアコーティング法により、乾燥後の厚みが２．０μｍになるように塗布、乾燥して金属インク層を形成した。更に金属インク層の上に、厚みが０．５μｍの接着層を下記塗工液で塗工形成して、本発明の実施例１の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（金属インク層用塗工液１）
フィッシャートロプシュワックス ４．３部
ブロンズ顔料（平均粒子径：１５μｍ） １６．８部
エチレン酢酸ビニル共重合体 ２．６部
スチレン−ブタジエン共重合体 ３．３部
分散剤 １部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ２２部

（接着層用塗工液）
カルナバワックスエマルジョン １００部
ポリエチレン粒子エマルジョン（最低成膜温度７０℃） ７０部

（実施例２）
実施例１において、バリアー層の乾燥後の厚みが０．５μｍになるように変更した以外は、実施例１と同様にして、本発明の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（実施例３）
実施例１において、バリアー層の乾燥後の厚みが２．０μｍになるように変更した以外は、実施例１と同様にして、本発明の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（実施例４）
実施例１において、金属インク層の乾燥後の塗布厚みを、１．０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、本発明の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（実施例５）
実施例１において、金属インク層の乾燥後の塗布厚みを、２．８μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、本発明の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（実施例６）

実施例１の金属インク層において、金属インク層用塗工液を下記処方に変更した以外は、実施例１と同様にして、本発明の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（金属インク層用塗工液２）
フィッシャートロプシュワックス ７．２部
ブロンズ顔料（平均粒子径：１５μｍ） ９．８部
エチレン酢酸ビニル共重合体 ４．３部
スチレン−ブタジエン共重合体 ５．７部
分散剤 １部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ２２部

（実施例７）
実施例１の金属インク層用塗工液を下記処方に変更した以外は、実施例１と同様にして、本発明の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（金属インク層用塗工液３）
フィッシャートロプシュワックス ３．９部
ブロンズ顔料（平均粒子径：１５μｍ） １８．２部
エチレン酢酸ビニル共重合体 ２．４部
スチレン−ブタジエン共重合体 ３．１部
分散剤 １部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ２２部

（比較例１）
実施例１において、離型層を設けなかった変更した以外は、実施例１と同様にして、比較用の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（比較例２）
実施例１のバリヤー層の乾燥後の塗布厚みを、０．１μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、比較用の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（比較例３）
実施例１のバリヤー層の乾燥後の塗布厚みを、２．５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、比較用の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（比較例４）
実施例１の金属インク層の乾燥後の塗布厚みを、０．５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、比較用の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（比較例５）
実施例１の金属インク層の乾燥後の塗布厚みを、４．０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、比較用の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（比較例６）
実施例１の金属インク層用塗工液を下記処方に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較用の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（金属インク層用塗工液４）
フィッシャートロプシュワックス ７．９部
ブロンズ顔料（平均粒子径：１５μｍ） ８．４部
エチレン酢酸ビニル共重合体 ４．７部
スチレン−ブタジエン共重合体 ６．３部
分散剤 １部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ２２部

（比較例７）
実施例１の金属インク層用塗工液を下記処方に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較用の金属光沢熱転写記録媒体を得た。

（金属インク層用塗工液５）
フィッシャートロプシュワックス ３．４部
ブロンズ顔料（平均粒子径：１５μｍ） １９．６部
エチレン酢酸ビニル共重合体 ２．０部
スチレン−ブタジエン共重合体 ２．７部
分散剤 １部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ２２部

（印字条件）
プリンター：（株）テック製感熱転写プリンターＢ−３０
印字速度 ：４インチ／秒
受像体 ：ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に白色顔料とポリエステル樹脂からなる受像層を形成したもの

（評価方法）
（１）転写性（熱感度）：細線印字をした場合の転写感度
◎：低エネルギーでも細線が正確に再現されている。
○：高エネルギーで細線が正確に再現されている。
×：高エネルギーでも細線が正確に再現されていない。

（２）隠蔽性：印字物の隠蔽性を目視で観察。
◎：完全に隠蔽されている。
○：部分的に下地が透けて見えるが、実質的に問題ない隠蔽性。０
×：下地が透けて見える。

（３）面状剥離：文字を印字した場合の文字の再現性を目視で観察。（製造直後と常温放置６ヵ月後）
◎：文字が正確に再現されている。
○：一部に過剰転写が見られるが、実質的に問題ないレベル。
×：面状剥離が多数見られる。

（４）インク剥離：熱転写印字時における地汚れについて目視にて判定。（製造直後と常温放置６ヵ月後）
◎：地汚れなし。
○：わずかに地汚れあり。
×：地汚れあり。

（５）光沢度：村上色彩技術研究所の光沢度測定器、デジタル光沢計ＧＭ−２６Ｄを使用し、受像体のインク転写面の光沢を測定した。（製造直後と常温放置６ヵ月後）
評価基準は以下の通り。
◎：光沢度が１１０以上（良好なレベル）
○：光沢度が９０以上、１１０未満（実質的に問題ない光沢度）
×：光沢度が９０未満（ＮＧレベル）

本発明の金属光沢熱転写記録媒体である一つの実施形態を示す概略断面図である。

１：基材
２：離型層
３：金属インク層
４：接着層
５：耐熱性背面層

Claims (3)

1. 基材上の少なくとも一方の面に、脂肪酸化合物からなる表面処理剤により、表面処理されたブロンズ顔料と熱溶融性バインダーからなる金属インク層、及び熱溶融性バインダーからなる接着層を順次設けた金属光沢熱転写記録媒体において、前記基材と前記金属インク層との間に、熱溶融性バインダーからなり、かつ前記表面処理剤のブリードを制御するバリヤー層を設けたことを特徴とする金属光沢熱転写記録媒体。
2. 前記バリヤー層の厚みが、０．４〜２．０μｍであることを特徴とする請求項１記載の金属光沢熱転写記録媒体。
3. 前記金属インク層は、厚みが０．８〜３．０μｍであり、かつ前記ブロンズ顔料をインク層中に３５〜６５重量％含有することを特徴とする請求項１または２記載の金属光沢熱転写記録媒体。

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