JP2017185723A - 熱転写シート - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、バリの発生を抑制できるとともに、製造コストを低減可能な熱転写シートを提供することを課題とする。【解決手段】熱転写シートは、基材シート１の一方の面に熱転写性保護層３が形成される。そして、基材シート１及び熱転写性保護層３のそれぞれは、ポリエステル系樹脂を含み、基材シート１と熱転写性保護層３とのＪＩＳ Ｋ ６８５４−２に基づく１８０°剥離力が７ｇｆ／２５ｍｍ以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、熱転写記録方式により保護層付きの熱転写画像を記録するために用いられる熱転写シートに関する。

一般的に、熱転写シートは、サーマルリボンとも呼ばれ、熱転写記録方式のサーマルプリンタを使用した熱転写記録に用いられる熱転写性の記録媒体であり、例えば、基材シートの一方の面に熱転写性インク層が設けられ、その他方の面にはバックコート層（耐熱滑性層）がそれぞれ設けられた構成のものである。このような構成の熱転写シートは、プリンタのサーマルヘッドから加えられた熱によって、熱転写性インク層中の昇華性染料の一部を被転写体側に昇華させたり、あるいは、熱転写性インク層の一部を被転写体側に溶融・転写させることにより、熱転写記録を行うようになっている。

このような熱転写記録方式は、最近、サーマルプリンタの高機能化が進み、さらには各種画像を簡便に記録できることから、身分証明書等のカード類やアミューズメント用出力物等に種々の画像を記録する際に広く利用されている。そのような状況の中、得られる印画物の耐久性を向上させたいとする声が大きくなってきており、最近では熱転写性インク層により記録した熱転写画像を覆うように熱転写性保護層を熱転写し、印画物の耐久性をより向上させるようにした技術がかなり普及してきている。

熱転写性保護層を被転写体上の熱転写画像上に熱転写する際には、熱転写性保護層に用いられている樹脂をプリンタのサーマルヘッドからの熱によって、溶融あるいは軟化させ、被転写体側にその樹脂を含む熱転写性保護層を転写させて熱転写画像を熱転写性保護層で覆うことになる。被転写体に熱転写性保護層を安定的に転写させる方法として、例えば特許文献１には、熱転写性保護層が少なくともアクリル樹脂を主成分とする層、ポリエステル系樹脂を主成分とする層をこの順に、基材シート上に設けた、少なくとも２層構成の積層体であることを特徴とする熱転写シートが提案されている。

また、特許文献２には、基材シート側と熱転写性保護層との２５℃環境下でのＪＩＳ Ｋ ６８５４−２に基づく剥離強度が０．８ｇｆ/ｃｍ以上であり、熱転写性保護層を構成する樹脂が、重量平均分子量（Ｍｗ）が３００００以上９００００以下のアクリル樹脂であることを特徴とする熱転写シートが提案されている。

特開２００２−２４０４０４号公報 特開２０１１−９３２２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の熱転写シートでは、基材シートと熱転写性保護層との間の冷時状態での剥離力が小さいため、熱転写性保護層の箔切れ性が悪く、熱転写記録が終了した後、被転写体から熱転写シートを剥がす際に、熱転写性保護層の基材シートから剥離される部分と被転写体に転写される部分との界面にバリが発生する可能性がある。

また、特許文献２に記載の熱転写シートでは、バリは改善されるものの、熱転写性保護層とは別に、基材シートと熱転写性保護層との剥離力を調整するための非熱転写層（離型層）を形成する必要があるため、製造コストやゴミの増加に繋がるという問題点がある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、バリの発生を抑制できるとともに、製造コストを低減可能な熱転写シートを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、基材シートの一方の面に熱転写性保護層が形成された熱転写シートであって、基材シート及び熱転写性保護層のそれぞれは、ポリエステル系樹脂を含み、基材シートと熱転写性保護層とのＪＩＳ Ｋ ６８５４−２に基づく１８０°剥離力が７ｇｆ／２５ｍｍ以上であることを特徴とする。

本発明の一態様は、基材シートと熱転写性保護層との剥離力が大きいため、被転写体から熱転写シートを剥がす際に、熱転写性保護層の箔切れ性が良く、熱転写性保護層の基材シートから剥離される部分と被転写体に転写される部分との界面のバリの発生を抑制できる。また、基材シート及び熱転写性保護層のそれぞれにポリエステル系樹脂を含ませることで、基材シートと熱転写性保護層との間の剥離力の向上を実現したため、剥離力を調整するための非熱転写層（離型層）を形成する必要がなく、製造コストを低減できる。

熱転写シートの概略構成を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態の熱転写シートについて、図１を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の熱転写記録シートは、基材シート１の一方の面に耐熱滑性層２が形成され、他方の面に熱転写性保護層３が形成されている。なお、図１の例では、その一方の面に、イエロー、マゼンタ、シアンの各色相を呈する熱転写性インク層４、５、６と熱転写性保護層３とが基材シートの長手方向に面順次に形成されている。

基材シート１としては、熱転写記録時における熱圧で軟化変形しない耐熱性と強度、及び熱転写性保護層３との冷時接着性の観点から、ポリエステル系樹脂を含むシートを使用する。ポリエステル系樹脂としては、例えば、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等の樹脂フィルムや、これらを合成した樹脂フィルムを使用できる。基材シート１の厚さは、操作性や加工性を考慮すると、２〜５０μｍ程度が好ましく、転写適性や加工性等のハンドリング性を考慮すると、２〜１２μｍ程度とすればより好ましい。
また、基材シート１には、片面または両面に接着処理を施してもよい。接着処理としては、例えば、コロナ処理、火炎処理、オゾン処理、紫外線処理、放射線処理、粗面化処理、プラズマ処理、プライマー処理等の公知の技術を適用できる。また、これらの処理を二種以上併用してもよい。

耐熱滑性層２は、サーマルヘッドの滑り性を付与するための層である。耐熱滑性層２の形成方法としては、例えば、バインダとなる樹脂、離型性や滑り性を付与する機能性添加剤、充填剤、硬化剤、溶剤等を配合して耐熱滑性層形成用の塗布液を調製し、調製した塗布液を塗布・乾燥させる等の公知の技術を適用できる。耐熱滑性層２の乾燥後の塗布量は０．１ｇ／ｍ２以上２．０ｇ／ｍ２以下程度が適当である。耐熱滑性層２の乾燥後の塗布量とは、耐熱滑性層形成用の塗布液を塗布、乾燥した後に残った固形分量のことである。
また、バインダとなる樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセトアセタール樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエーテル樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリルポリオール、ポリウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ニトロセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル樹脂及びこれらの変性体等を使用できる。

熱転写性保護層３は、熱転写性インク層４〜６で被転写体上に熱転写記録された転写画像を覆うように転写され、印画物の耐久性を向上させるための、熱転移性の層である。熱転写性保護層３には、熱転写性インク層４〜６からなる熱転写画像に紫外線等に対する耐久性を付与する機能を有すること、及び箔切れ性が良好で、熱転写記録が終了したのち、被転写体から熱転写シートを剥がす際に熱転写性保護層３のうちの基材シート１から剥離される部分と被転写体に転写される部分との界面にバリが発生しないことが要求される。

箔切れ性の向上の観点から、本実施形態の熱転写性保護層３では、バインダ樹脂として基材シート１と同素材のポリエステル系樹脂を含有することで、基材シート１と熱転写性保護層３との間の冷時接着性（剥離力）を向上し、基材シート１とのＪＩＳ Ｋ ６８５４−２に基づく１８０°剥離力を７ｇｆ／２５ｍｍ以上とした。これにより、剥離力を調製するための非熱転写層（剥離層）を形成する必要がなく、製造コストを低減できる。
また、熱転写性保護層３は、ポリエステル系樹脂を固形分重量比で３％以上５０％以下含むことが好ましい。３％未満の場合、十分な効果が得られず、バリが発生する可能性がある。一方、５０％を越えた場合、基材シート１との接着性が過剰となり、印画開始部の熱転写性保護層３が印画物へ転写されない、所謂「頭欠け」が発生する可能性がある。

また、ポリエステル系樹脂のガラス転移点は、５０℃以上８０℃以下であることが好ましい。５０℃未満の場合、巻取り後の熱転写シートを高温下で保管すると、熱転写性保護層３が接触する裏面側との間でブロッキングが発生する可能性がある。一方、８０℃を超えた場合、低温下で印画を行うと、熱転写性保護層３の転写性が低下する可能性がある。
さらに、ポリエステル系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１００００以上２００００以下であることが好ましい。１００００未満の場合、巻取り後の熱転写シートを高温下で保管すると、熱転写性保護層３が接触する裏面側との間でブロッキングが発生する可能性がある。２００００を超えた場合、基材シート１と熱転写性保護層３との間の接着性が低下し、熱転写性保護層３に箔切れ性の不良を生じて、バリが発生する可能性がある。

なお、ポリエステル系樹脂以外のバインダ構成樹脂としては、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等のスチレン系樹脂、ポリアクリル酸エチル等のアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等のビニル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、石油樹脂、アイオノマー、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等の合成樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース誘導体、ロジン、ロジン変性マレイン酸樹脂、エステルガム、ポリイソブチレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリ塩素化オレフィン等の天然樹脂や合成ゴムの誘導体、カルナバワックス、パラフィンワックス等のワックス類を使用できる。耐擦過性、耐可塑剤性や光沢性の観点からは、ポリメタクリル酸メチル樹脂等のアクリル系樹脂が好ましい。

また、熱転写性保護層３には、種々の機能性を付与するために、各種機能性添加剤をさらに添加しても良い。例えば、シリコーンオイル、リン酸エステル系に代表される離型剤、ワックス、樹脂フィラーに代表される滑り剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、帯電防止剤等を使用できる。

熱転写性保護層３の形成に当たっては、インク塗布厚（乾燥後の厚さ）を５μｍ以下程度とすることが好ましい。インク塗布厚が５μｍより大きくなると、熱転写性保護層３の箔切れ性が悪化し、熱転写性保護層３を剥がしたときに、バリが発生しやすくなる。

また、被転写体への熱転写性の向上や機能性付与のために、熱転写性保護層３の上に熱転写性接着層を積層形成しても良い。熱転写性接着層のバインダ樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等のスチレン系樹脂、ポリアクリル酸エチル等のアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等のビニル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、石油樹脂、アイオノマー、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等の合成樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース誘導体、ロジン、ロジン変性マレイン酸樹脂、エステルガム、ポリイソブチレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリ塩素化オレフィン等の天然樹脂や合成ゴムの誘導体、カルナバワックス、パラフィンワックス等のワックス類を使用できる。

（本実施形態の効果）
本実施形態に係る発明は、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態に係る熱転写シートは、基材シート１の一方の面に熱転写性保護層３が形成される。そして、基材シート１及び熱転写性保護層のそれぞれは、ポリエステル系樹脂を含み、基材シート１と熱転写性保護層３とのＪＩＳ Ｋ ６８５４−２に基づく１８０°剥離力が７ｇｆ／２５ｍｍ以上である。
このような構成によれば、基材シート１と熱転写性保護層３との剥離力が大きいため、被転写体から熱転写シートを剥がす際に、熱転写性保護層３の箔切れ性が良く、熱転写性保護層３の基材シート１から剥離される部分と被転写体に転写される部分との界面のバリの発生を抑制できる。また、基材シート１及び熱転写性保護層３のそれぞれにポリエステル系樹脂を含ませることで、基材シート１と熱転写性保護層３との間の剥離力の向上を実現したため、剥離力を調整するための非熱転写層（離型層）を形成する必要がなく、製造コストを低減できる。

（２）本実施形態に係る熱転写シートでは、前記熱転写性保護層に含まれるポリエステル系樹脂は、ガラス転移点が５０℃以上８０℃以下、重量平均分子量が１００００以上２００００以下である。
このような構成によれば、巻取り後の熱転写シートを高温下で保管すると、熱転写性保護層３が接触する裏面側とのブロッキングの発生を抑制できる。また、低温下で印画を行うと、転写性低下を抑制できる。さらに、基材シート１と熱転写性保護層３との間の接着性の低下を抑制でき、箔切れ性不良によるバリ発生を抑制できる。それゆえ、より適切な熱転写シートを提供できる。

以下に、本発明の各実施例及び各比較例を説明する。まず、各実施例及び各比較例に用いた材料を示す。なお、文中で「部」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。

＜実施例１＞
実施例１では、耐熱滑性層２付き基材シート１の易接着処理面に、下記組成の第１熱転写性保護層形成用インクを、グラビアコーティング法により、乾燥後の膜厚が０．７ｇ／ｍ２になるように塗布し、９０℃１０秒乾燥することで、熱転写シートを作製した。
＜第１熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９５．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：１５０００）
（ガラス転移点：６０℃） ３．０部

＜実施例２＞
実施例２では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第２熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第２熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９３．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：１５０００）
（ガラス転移点：６０℃） ５．０部

＜実施例３＞
実施例３では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第３熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第３熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ４８．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：１５０００）
（ガラス転移点：６０℃） ５０．０部

＜実施例４＞
実施例４では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第４熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第４熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９３．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：１６０００）
（ガラス転移点：４７℃） ５．０部

＜実施例５＞
実施例５では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第５熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第５熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９３．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：１８０００）
（ガラス転移点：８４℃） ５．０部

＜実施例６＞
実施例６では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第６熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第６熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９３．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：８０００）
（ガラス転移点：６５℃） ５．０部

＜実施例７＞
実施例７では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第７熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第７熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９３．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：２３０００）
（ガラス転移点：６７℃） ５．０部

＜比較例１＞
比較例１では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第８熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第８熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９８．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：１５０００）
（ガラス転移点：６０℃） ０．０部

＜比較例２＞
比較例２では、第１熱転写性保護層形成用インクに替えて、下記組成の第９熱転写性保護層形成用インクを使用した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
＜第９熱転写性保護層形成用インク＞
アクリル樹脂 ９６．０部
表面処理シリカナノ粒子 ２．０部
非晶性ポリエステル系樹脂
（重量平均分子量：１５０００）
（ガラス転移点：６０℃） ２．０部

＜熱転写サンプルの作製＞
実施例１〜７、比較例１、２の熱転写シートを用い、被転写体の受像層上にサーマルシミュレーターにより、表１に示す条件で熱転写を行って、熱転写サンプルを得た。

＜冷時剥離強度測定＞
上述のようにして得られた各サンプルから、幅を２５ｍｍとし、熱転写性保護層３と被転写体とが密着している部分の長さが少なくとも１２０ｍｍとなるようにしてテストサンプルを切り出し、切り出したテストサンプルに対して２５℃環境下でＪＩＳ Ｋ ６８５４−２に基づいて被転写体と熱転写シートの剥離接着強さ試験を行った。その際、つかみ移動速度は、毎分１００ｍｍとした。結果を表２に示す。ここで、冷時剥離強度とは、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−２で定義されている最初の２５ｍｍを除いた少なくとも１００ｍｍの長さの剥離長さにわたって、力−つかみ移動距離曲線で測定される力を指している。

＜転写性の評価＞
上記各テストサンプルにおいて、熱転写シートを被転写体側から剥離し、被熱転写体上の熱転写性保護層３のエッジ部分におけるバリ発生の評価を以下の基準にて行った。その結果を表２に示す。なお、△以上が実用上問題ないレベルである。
〇：印画物端部に発生した保護層の全長が８０μｍ未満
△：印画物端部に発生した保護層の全長が８０μｍ以上１００μｍ未満
×：印画物端部に発生した保護層の全長が１００μｍ以上

表２からも分かるように、本発明の熱転写シートは、それを用いた熱転写記録においては、バリを発生しないか、バリが発生したとしても微細なバリであり、美麗な保護層付きの熱転写記録を行えることが分かった。

１…基材
２…耐熱滑性層
３…熱転写性保護層
４、５、６…熱転写性インク層

Claims (2)

1. 基材シートの一方の面に熱転写性保護層が形成された熱転写シートであって、
   前記基材シート及び前記熱転写性保護層のそれぞれは、ポリエステル系樹脂を含み、
   前記基材シートと前記熱転写性保護層とのＪＩＳ Ｋ ６８５４−２に基づく１８０°剥離力が７ｇｆ／２５ｍｍ以上であることを特徴とする熱転写シート。
2. 前記熱転写性保護層に含まれるポリエステル系樹脂は、ガラス転移点が５０℃以上８０℃以下、重量平均分子量が１００００以上２００００以下であることを特徴とする、請求項１に記載の熱転写シート。

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