JP2016221819A - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】熱時剥離タイプのプリンターにおいて製造コストを抑制し、印字前の待機状態にて、熱転写記録媒体と被転写体がサーマルヘッドにより強く圧接された状態になっても圧接汚れが発生せず、かつ高感度な印字を得ることができる熱転写記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】基材の一方の面にワックスからなる離型層、着色層をこの順で積層した熱転写記録媒体であって、前記離型層がジペンタエリスリトール脂肪酸エステルを５０〜１００重量％含有する熱転写記録媒体。【選択図】 なし

Description

本発明は熱転写印画方式のプリンター、特に熱時剥離タイプのプリンターに使用して画像を形成するための熱転写記録媒体に関する。

従来より、基材の片面が耐熱滑性処理され、他方の面にインク層を設けた構成の熱転写記録媒体（インクリボン）が知られている。

前記インクリボンを使用して印字を行うプリンターのうち、サーマルヘッドの発熱体によって加熱され、被転写体に転写されたインクがまだ溶融している状態のときにインクリボンを被転写体から剥離する、いわゆる熱時剥離タイプのプリンターにおいては、印字前の待機状態にて、インクリボンと被転写体がサーマルヘッドにより強く圧接された状態となり、着色層が被転写体に感圧転写してしまう（一般に圧接汚れといわれている。）問題があった。

この問題を解決するために、インクリボンの熱転写層の２５℃における剪断強度を２００ｇ／ｃｍ以上とする提案がなされている。（特許文献１参照）しかしながら、このインクリボンは、インク層、離型層の乾燥条件によって剪断強度が変化する場合があるため、圧接汚れを防止する製品を安定生産するためには厳密な製造条件（乾燥条件）の管理が必要となり、コストアップにつながっていた。

特開平８−２０７４６２

本発明は前記の点に鑑みて、熱時剥離タイプのプリンターにおいて製造コストを抑制し、圧接汚れが発生せず、かつ高感度な熱転写記録媒体を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題に取り組み鋭意研究した結果、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルを離型層の主成分とした熱転写記録媒体を熱時剥離タイプのプリンターに使用した場合に製造コストを抑制しつつ、圧接汚れを防止でき、かつ高感度の熱転写記録媒体が得られる事を見出して上記課題を達成でき、本発明を完成した。

第１発明は、基材の一方の面にワックスからなる離型層、着色層をこの順で積層した熱転写記録媒体であって、前記離型層がジペンタエリスリトール脂肪酸エステルを５０〜１００重量％含有する熱転写記録媒体である。

第２発明は、前記ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルが、下記一般式（式中Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して水素、または−ＣＯ−Ｒ’で表されるアルキルカルボニル基および／またはアルケニルカルボニル基（Ｒ’は炭素数が１２〜２２のアルキル基および／またはアルケニル基）であり、かつＲ１〜Ｒ６の少なくとも１つはアルキルカルボニル基またはアルケニルカルボニル基）で表されることを特徴とする第１発明に記載の熱転写記録媒体である。

第３発明は、前記離型層の融点が５０〜８０℃で、かつ針入度（ＪＩＳ Ｋ−２３５０準拠）が４〜１０であることを特徴とする第１発明、または第２発明に記載の熱転写記録媒体である。

第４発明は、前記離型層の融解熱量が６０〜１２０ｍＪ／ｍｇであることを特徴とする第１〜３発明のいずれかに記載の熱転写記録媒体である。

第５発明は、前記ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルが、ジペンタエリスリトールヘキサ脂肪酸エステルであることを特徴とする第１〜４の発明のいずれかに記載の熱転写記録媒体である。

ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルを離型層の主成分とすることにより、離型層の可とう性が向上し、基材と離型層、離型層と着色層の密着力が向上するために、離型層および着色層の剪断強度が低くても圧接汚れを防止できる。また前記可とう性は、熱転写記録媒体製造時の乾燥条件の違いによって変化しないため、厳密な製造条件の管理を要せずとも圧接汚れを防止できる製品を安定生産でき、コストアップを招かない。

さらにジペンタエリスリトール脂肪酸エステルは、融点が低くかつ融解時の融解熱量が小さいために高感度での印字が可能となる。

本発明の熱転写記録媒体は、基材の一方の面にワックスからなる離型層と着色層をこの順に塗布したものである。

本発明の熱転写記録媒体の基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどのポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム、アラミドフィルムその他この種の熱転写記録媒体の基材用フィルムとして一般に使用されている各種のプラスチックフィルムが使用できる。また、コンデンサーペーパーのような高密度の薄い紙も使用できる。基材の厚さは通常は１〜１０μｍ程度であり、熱伝達を良好にする為には、１〜６μｍの範囲が好ましい。

本発明の熱転写記録媒体の離型層はワックスからなり、前記離型層がジペンタエリスリトール脂肪酸エステルを５０〜１００重量％含有するものである。ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルの量が５０重量％未満では、本発明の効果が得られない。

離型層に含有されるジペンタエリスリトール脂肪酸エステル以外のワックスとしては、一般の熱転写記録媒体に用いられるワックスを適宜使用できる。たとえばラノリン、カルナバワックス、キャンデリラワックス、モンタンワックス、セレシンワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス、酸化ワックス、合成エステルワックス、ポリエチレンワックス、α‐オレフィン-無水マレイン酸共重合体ワックス、ウレタン化ワックス、フィッシャートロプシュワックス、合成石油ワックスなどの合成ワックスなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも硬いワックス、たとえばカルナバワックスが印字の耐久性が高くなる点で好適である。

ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルの脂肪酸をなすアルキルカルボニル基、またはアルケニルカルボニル基としては、炭素数が１２〜２２のものが可とう性と融点が適当となるため好適であり、炭素数が１８〜２２のものがより好適である。炭素数が１２未満では融点が低くなりすぎて常温で容易に変形できるほど柔らかくなってしまい、印字不具合となりやすい。炭素数が２２を越えると融点が高くなり、可とう性が低下するために圧接汚れが悪化する傾向がある。

ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル１分子当たりのエステル化数は１（モノエステル）〜６（ヘキサエステル）が融点が適当となるため好適であり、６（ヘキサエステル）がより好適である。全くエステル化されていないジペンタエリスリトールは、融点が２１５℃以上となるため、本発明の離型層に含有するには不適当である。

本発明の離型層は、融点が５０〜８０℃で、かつ針入度（ＪＩＳ Ｋ−２５３０準拠）が４〜１０であることが、圧接汚れを防止し、かつ感度の低下が無い点で好適である。融点が５０℃未満では、熱転写記録媒体を巻回した状態で保存した場合に、着色層成分が接触している基材背面側に付着する、いわゆる裏移りの不具合となりやすい。融点が８０℃を越えると印字に高い熱エネルギーが必要になり、感度低下を招く。針入度が４未満では離型層の可とう性が低くなり、圧接汚れが悪化する傾向がある。針入度が１０を越えると、常温で容易に変形できるほど柔らかくなってしまい、印字時に不具合となりやすい。

本発明の離型層の融解熱量は、６０〜１２０ｍＪ／ｍｇの範囲が高感度が実現できる点で好適であり、６０〜１００ｍＪ／ｍｇの範囲がより好適である。融解熱量が１２０ｍＪ／ｍｇを超えると、離型層を融かすのに多くの熱量が必要となり、高感度が得られづらくなる。６０ｍＪ／ｍｇ未満では容易に軟化してしまい、保存時に裏移りの不具合となることがある。

本発明の離型層の塗布量（乾燥塗布量をさす。以下同）は０．１〜２．０ｇ／ｍ^２が好ましく、０．１〜１．５ｇ／ｍ^２がより好ましい。塗布量が０．１ｇ／ｍ^２未満だと熱時剥離時に離型層の冷却固化が早すぎるため、高精細な印字が得られづらくなる。塗布量が２．０ｇ／ｍ^２を超えると、着色層を溶融するのに必要な熱量が増えるため、転写感度が劣る傾向がある。

本発明の熱転写記録媒体の着色層としては、熱溶融性ないし熱軟化性のビヒクルと着色剤からなる従前の感熱転写インクが特に制限無く使用できる。前記ビヒクルとしては、熱可塑性樹脂、ワックス類を単独で使用してもよく、または２種以上併用して使用してもよい。また、種々の目的のために、添加剤を本発明の目的を損なわない範囲内で適宜使用してもよい。

前記熱可塑性樹脂（エラストマーを含む）としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酪酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン−アクリロニトリル共重合体、エチレンアクリルアミド共重合体、エチレン−スチレン共重合体などのエチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体などの塩化ビニル系（共）重合体、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アセトフェノン−ホルムアルデヒド系樹脂、セルロース系樹脂、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、イソプレン重合体、クロロプレン重合体、石油系樹脂、スチレン系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン−インデン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂などがあげられる。これら樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

前記ワックス類としては、たとえばラノリン、カルナバワックス、キャンデリラワックス、モンタンワックス、セレシンワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス、酸化ワックス、合成エステルワックス、ポリエチレンワックス、α‐オレフィン-無水マレイン酸共重合体ワックス、ウレタン化ワックス、フィッシャートロプシュワックス、合成石油ワックスなどの合成ワックスなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

前記着色剤としては、カーボンブラックをはじめとして、この種の感熱転写記録媒体の着色層で一般に使用されている有機、無機の着色顔料、染料などが使用できる。着色剤の着色層中における含有量は、転写性と印字濃度の点から１０〜５０重量％が適当である。

前記添加剤としては、顔料の分散剤、可塑剤、消泡剤、界面活性剤、酸化防止剤などがあげられる。

前記着色層の塗布量は０．１〜２．０ｇ／ｍ^２が好ましく、０．１〜１．５ｇ／ｍ^２がより好ましい。塗布量が０．１ｇ／ｍ^２未満だと着色力が十分でない。塗布量が２．０ｇ／ｍ^２を超えると、着色層を溶融するのに必要な熱量が増えるため、転写感度が劣る傾向がある。

本発明の熱転写記録媒体においては、転写感度の向上、転写した印字の強度向上等の目的で、接着層、保護層などを着色層と積層して設けてもよい。接着層、保護層の材料としては前記着色層説明で掲げた熱可塑性樹脂、ワックス類を単独で使用してもよく、または２種以上併用して使用してもよい。また、添加剤として前記着色層説明で掲げたものを適宜利用できる。

本発明の熱転写記録媒体においては、基材と離型層との密着性をさらに向上させるために、基材と離型層との間に熱転写制御層を設けることができる。

熱転写制御層は実質的に非転写性の層であり、熱可塑性樹脂を主成分とするものである。前記熱可塑性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブテン、ポリブタジエンなどがあげられる。

前記熱転写制御層には、本発明の目的を損なわない範囲内で、前記熱可塑性樹脂以外に可塑剤、顔料などを配合してもよい。前記可塑剤としては、ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＯＺなどがあげられる。前記顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウムなどがあげられる。

前記熱転写制御層は、基材と離型層とをより密着させ、また転写の際には容易に剥離するという点から、軟化点が６０〜１２０℃の範囲内にあることが好ましく、６０〜１００℃の範囲内にあることがより好ましい。

本発明の熱転写制御層は、前記熱溶融性樹脂を溶剤に溶解して塗工液を調製し、この塗工液を基材上に塗布して乾燥することによって形成し得る。

本発明の熱転写制御層の塗布量は、離型層との密着性を損なわない範囲で熱伝導を良くする点から薄い方が良く、０．０５〜１ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは０．０５〜０．３ｇ／ｍ^２である。

また、本発明の熱転写記録媒体においては、印字時にサーマルヘッドの熱で基材が溶解してサーマルヘッドに付着する、いわゆるスティック現象を防止するために、基材の離型層、着色層を設けた反対側に耐熱性背面層を設けてもよい。前記耐熱性背面層の材料としては、熱転写記録媒体で従来より採用されているものが特に制限無く使用でき、たとえばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ニトロセルロース樹脂等の耐熱性樹脂、前記耐熱性樹脂で他の樹脂を変性した耐熱性樹脂（たとえば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等）などの１種または２種以上からなるものがあげられるが、サーマルヘッドに対する耐熱性、高温時での動摩擦係数を下げる点やコストの観点より、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、またはその混合物が特に好ましい。

また、本発明の耐熱性背面層には、滑剤を配合してもよい。滑剤としては、たとえばシリコーンオイル類（たとえばジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジエンポリシロキサン、フッ素含有シリコーンオイル、およびエポキシ変性、アルキル変性、アミノ変性、カルボキシル変性、アルコール変性、ポリエーテル変性などの各種変性シリコーンオイルなど）、アスパラギン酸エステル類、フッ素系界面活性剤、リン酸エステル類、パラフィンワックス、高級脂肪酸アミド類、エステル類および金属塩など液体状態で滑性を示すものなどがあげられる。

本発明の耐熱性背面層には、帯電防止剤などその他の添加剤を配合してもよい。

本発明の耐熱性背面層は、前記成分を適宜の溶剤に溶解、分散して得られる塗工液を塗布、乾燥することによって形成できる。耐熱性背面層の塗布量（乾燥後塗布量、以下同様）は、スティック防止効果を満たしかつ熱伝導性を考慮して０．０５〜 ０．８ｇ／ｍ^２ の範囲が適当である。耐熱性背面層の厚みが０．０５g ／ｍ^２未満では、耐熱性が不十分で印字時にスティックを起したり、熱で熱転写記録媒体が基材ごと溶融して印字不可能となることがある。０．８ｇ／ｍ^２ を超えた場合は、熱伝導性が低下して印字に支障をきたすことがある。

本発明を、以下の実施例１〜７、比較例１〜４を用いて、更に具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。

（離型層作製）表１に示す材料を混練して各実施例、比較例の離型層インクを作製し、基材として用いた４．５μｍのＰＥＴフィルムの上に、表１の離型層厚みになるよう調整してホットメルト塗布して実施例１〜７、比較例１〜４の離型層を作製した。

（着色層作製）下記処方の着色層インクを作製し、乾燥後の厚みが１．０μｍになるよう調整して前記実施例１〜７、比較例１〜４の離型層上に塗布、乾燥させて着色層を離型層上に積層して作製した。
エチレン酢酸ビニル樹脂 １０部
テルペンフェノール樹脂 ３部
カーボンブラック ４部
分散剤 １部
溶剤（トルエン） １００部

（耐熱性背面層作製）下記処方の耐熱性背面層インクを作成し、乾燥後の厚みが０．１５μｍになる様に調整して実施例１〜７、比較例１〜４の前記離型層、着色層を積層した面の反対の面に塗布、乾燥させて耐熱性背面層を作製し、熱転写記録媒体を作製した。
シリコーン変性ウレタン樹脂 ５部
イソシアネート ３部
溶剤（ＭＥＫ） １４０部
溶剤（トルエン） ２５部

（融点、融解熱量測定）
融点および融解熱量はセイコー電子（株）製示差走査熱量計 ＤＳＣ−２００を用いて、１０℃／分の昇温速度にて測定した。

（圧接汚れ評価）本発明の熱転写記録媒体の圧接汚れ評価を東芝ＴＥＣ製の熱転写プリンターＢ−ＥＸ４Ｔ１を使用して行った。常温環境下にて、プリンターに実施例１〜７、比較例１〜４の印字記録媒体と印字用紙として熱転写用紙（アート紙）をセットしてサーマルヘッドを圧接状態にして１分間放置し、その後紙上に付着した着色層の状態を目視で観測し、以下の基準にて評価した。
評価基準
◎：着色層の付着が無い。
○：着色層が微量付着している。
×：着色層が付着している。

（印字感度評価）本発明の熱転写記録媒体の印字感度評価を東芝ＴＥＣ製の熱転写プリンターＢ−ＥＸ４Ｔ１を使用して行った。印字には熱転写用紙（アート紙）を使用し、該プリンターの印字エネルギー設定−２０〜＋１０までエネルギーを振って、実施例１〜８、比較例１〜４の熱転写記録媒体を印字速度１２７ｍｍ／ｓｅｃの条件にて黒ベタ印字を行い、カスレが発生しない最低印字エネルギーを目視で確認して印字時の感度を以下の基準にて評価した。
評価基準
◎：−１０以下でカスレの無い印字ができる。
○：−５〜−９でカスレの無い印字ができる。
×：−５以下でカスレの無い印字ができない。

Claims (5)

1. 基材の一方の面にワックスからなる離型層、着色層をこの順で積層した熱転写記録媒体であって、前記離型層がジペンタエリスリトール脂肪酸エステルを５０〜１００重量％含有する熱転写記録媒体。
2. 前記ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルが、下記一般式（式中Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して水素、または−ＣＯ−Ｒ’で表されるアルキルカルボニル基および／またはアルケニルカルボニル基（Ｒ’は炭素数が１２〜２２のアルキル基および／またはアルケニル基）であり、かつＲ１〜Ｒ６の少なくとも１つはアルキルカルボニル基またはアルケニルカルボニル基）で表され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. 前記離型層の融点が５０〜８０℃で、かつ針入度（ＪＩＳ Ｋ−２５３０準拠）が４〜１０であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱転写記録媒体。
4. 前記離型層の融解熱量が６０〜１２０ｍＪ／ｍｇであ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。
5. 前記ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルが、ジペンタエリスリトールヘキサ脂肪酸エステルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱転写記録媒体。