JP2566624B2 - 感熱転写用フィルム - Google Patents

感熱転写用フィルム

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感熱転写用フィルムに関する。更に詳しく
は、寸法安定性、耐熱性にすぐれた感熱転写用フィルム
に関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕
近年、プリンターの印刷方式として、印字の際に騒音
が少なく、かつ操作が簡単な感熱記録方式が注目されて
いる。この方式においては、基材とその表面に設けられ
た熱転写インク層とから構成される感熱転写材が使用さ
れる。印字に際しては、熱転写インク層側に被転写材で
ある記録紙を重ねて加圧し、基材の反対側に加熱ヘッド
を接触させ、記録電流に応じたパルス電流を送ってヘッ
ドを加熱する。このようにして選択的に熱溶融性のイン
クを溶融させたり、昇華性のインクを昇華させたりして
記録紙上に記録する。
この感熱転写材の基材としては、ポリエステルフィル
ムが機械的強度、耐熱性にすぐれており、また安価であ
ることから多く用いられている。
しかしながら、記録の高速化を図るため加熱ヘッドへ
の入力時間を短縮しようとすると、入力電力を大きくす
る必要があるが、加熱ヘッドへの入力電力が大きくなる
と加熱ヘッドにベースフィルムが融着する現象が起き、
転写材の送りが妨げられるという問題が生じる。この現
象はスティッキングと呼ばれ、記録の鮮明さの欠如、フ
ィルムの走行不良などを招く。
通常、このスティッキング現象を防止するため、転写
材が加熱ヘッドと接する面に耐熱性保護層を設けるが、
該保護層を設ける際、ベースフィルムにシワが生じた
り、保護層の厚みにムラが生じたりする問題があった。
また、そのような転写材は印字の際に印字ムラや印字抜
けを起こしやい。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、あ
る特定の熱収縮特性および結晶化度を有するポリエステ
ルフィルムの片面に耐熱層を有する転写用フィルムが印
字性、耐スティッキング性に優れることを見出し本発明
を完成するに至った。
即ち本発明の要旨は、150℃におけるフィルムの縦方
向の熱収縮応力が330〜400g/mm2、横方向の熱収縮応力
が0〜50g/mm2であり、かつ結晶化度が40〜55%である
二軸配向ポリエステルフィルムの片面に耐熱性硬化樹脂
層を有することを特徴とする感熱転写用フィルムに存す
る。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいうポリエステルとは、イソフタル酸、テレ
フタル酸のごとき芳香族ジカルボン酸又はそのエステル
と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、テト
ラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のご
ときグリコールとを重縮合させて得ることのできるポリ
マーである。
ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸とグリコールを
直接重縮合させて得られる他、芳香族ジカルボン酸ジア
ルキルエステルとグリコールとをエステル交換反応させ
た後重縮合させるか、あるいは芳香族ジカルボン酸のジ
グリコールエステルを重縮合せしめる等の方法によって
も得られる。かかるポリマーの代表的なものとして、ポ
リエチレンテレフタレートが例示される。
このポリマーはホモポリマーであってもよく、またそ
の特性を低下させない限り、ジカルボン酸成分の15モル
%未満が非芳香族ジカルボン酸であり、および/または
ジオール成分の15モル%未満が脂肪族グリコール以外の
ジオール成分であるような共重合ポリエステルであって
もよい。
いずれにしても、本発明におけるポリエステルとは、
エチレンテレフタレート単位が85モル%以上のポリエス
テルを指す。
また、本発明に用いられるポリエステルには、必要に
応じて、安定剤、着色剤、酸化防止剤、消泡剤等の添加
剤を含有するものであってもよい。
本発明のポリエステルフィルムは、前記ポリエステル
から成る組成物を二軸配向させたものであり、該フィル
ムの厚みは0.5〜15μmの範囲のものが好ましく用いら
れる。厚みが15μmを超えると熱伝達が遅く、逆に0.5
μmより薄いとフィルムの強度が十分でなく、いずれも
好ましくない。
また、本発明のフィルムのF5値は10〜15kg/mm2の範囲
のものが好ましく用いられる。F5値が10kg/mm2未満では
フィルムが伸びやすく弾性回復しにくいため印字部の塑
性歪が生じ、逆に15kg/mm2を超えると印字の際にフィル
ムの縦裂けが起こりやすく、いずれも好ましくない。
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも片面が
粗面であり、その粗面度は中心線平均粗さで0.01〜1μ
mの範囲であることが好ましい。Raが0.01μm未満では
フィルムの滑り性が悪く、逆に1μmを超えると印字が
不鮮明になり、また加熱ヘッドが摩耗しやすくなるため
いずれも好ましくない。
本発明のポリエステルフィルムの結晶化度は40〜55%
の範囲であることが必要である。結晶化度が40%未満で
は、フィルムの熱的寸法安定性が悪く、インク層や後述
の耐熱保護層塗布の加工あるいは印字の際にシワが生じ
るという問題点があり好ましくない。逆に、結晶化度が
55%を超えると、フィルムがロールと接触するときに摩
耗粉が出やすいため、フィルムにインク層や耐熱保護層
を塗布する際に塗布ムラを生じやすいという問題点があ
り好ましくない。
本発明のポリエステルフィルムには加熱ヘッドと接す
る面にスティンキングを防止するために、耐熱性樹脂か
ら成る保護層を設ける。この耐熱性樹脂は、加工性の点
から100〜180℃で硬化する樹脂であることが望ましい。
材質としては、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等が例示
されるが、これらに限定されるものではない。
このように、二軸配向フィルムの製膜後、耐熱性樹脂
層を設けてこれを硬化させる工程で、フィルムに熱が加
えられるため、フィルムにしばしばシワが入ってしまう
が、シワの入ったフィルムは、印字ムラや走行不良の原
因となるので好ましくない。
従って、本発明のポリエステルフィルムは、以下に定
義する方法により測定した150℃での縦方向の熱収縮応
力が330〜400g/mm2、横方向の熱収縮応力が0〜50g/mm2
の範囲内にあることが必要である。縦・横の熱収縮応力
がこの範囲内にあるフィルムは、耐熱保護層を設ける加
工を行う際シワが入らず均一な耐熱層を形成することが
できる。150℃での熱収縮応力は、以下のように測定す
る。即ち、(株)インテスコ製定荷重伸び試験機を用い
て、幅10mm、標線間距離250mmの試料フィルムに、縦方
向の場合240g/mm2、横方向の場合50g/mm2の初期荷重を
かけ、20℃より測定を開始し、昇温速度は4℃/mmとす
る。温度制御は、恒温槽内の熱風循環により行なう。な
お、初期荷重は測定中フィルムを張った状態に保つため
にかける。得られた温度−応力曲線から150℃における
収縮応力を求める。
150℃での縦方向の熱収縮応力が330g/mm2未満ではイ
ンク層及び耐熱保護層を塗布する加工を行なう際、フィ
ルムにかけられる張力に耐えられず熱シワが入ってしま
うという問題点があり好ましくない。一方、150℃での
縦方向の熱収縮応力が400g/mm2を超えると、加工時にフ
ィルムが収縮しやすく、また印字する際フィルムが加熱
ヘッドと接触する時にも熱収縮して、印字抜けや印字ム
ラを起こすという問題点があり、好ましくない。
また、150℃での横方向の熱収縮応力が50g/mm2より大
きい場合も、加工時にフィルムが幅縮みしたりシワが入
ったりしやすく、好ましくない。
次に本発明のポリエステルフィルムの製膜方法を更に
詳細に説明する。微細粒子および必要に応じ安定剤、着
色剤、消泡剤等の添加剤とを添加混合させたポリエステ
ルチップを常法の手段で乾燥し、押出機を通して押出
し、回転冷却ドラム上で冷却固化して未延伸ポリエステ
ルシートを形成する。この際、常法の静電印加冷却法を
用いることが好ましい。このようにして得た未延伸フィ
ルムを二軸延伸し、二軸配向ポリエステルフィルムを得
る。延伸法は、常法の縦横逐次二軸延伸法が用いられる
が、縦延伸は多段階の高倍率縦延伸を用いてもよい。ま
た、必要に応じて熱固定前に再延伸を行なうことも可能
である。
このようにして得られた二軸配向フィルムの片面に耐
熱性硬化樹脂のコート層を設け、転写材の基材となす。
熱転写インク層は、フィルムの耐熱コート層を設けない
側に設けられる。
〔実施例〕
以下に実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発
明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。
なお、フィルムの評価方法を以下に示す。
(1) 結晶化度Xc フィルムの結晶化度の算出用密度法 (昭和45年1月10日発行「ポリエステル繊維」(株)
コロナ社 横内 澪、中村 至訳200頁)により、フィ
ルムの密度を測定し次式に従って算出した。
ここで、d=測定された密度 dk=完全結晶相の密度(1.445g/mm3) da=完全非晶相の密度(1.331g/mm3) (2) 熱収縮応力 前述の方法によった。
実施例1 固有粘度0.63で平均粒径1.7μmの非晶質シリカ0.08
部を含有するポリエチレンテレフタレート原料を常法に
より乾燥し、295℃で押出機よりシート状に溶融押出
し、静電印加冷却法を用いて未延伸シートとした。この
未延伸シートを2段階縦延伸、即ち第1段は100℃、2.7
倍、第2段は80℃、1.8倍で計4.9倍に縦延伸し、次いで
115℃、3.9倍で横延伸した後、225℃で熱固定して厚さ
4.9μの二軸配向フィルムを得た。
このフィルムの結晶化度は48%、150℃での熱収縮応
力は縦方向が376g/mm2、横方向が34g/mm2であった。
この二軸配向フィルムの片面に、スティッキング防止
層としてシリコーン樹脂を塗設し、転写材用ベースフィ
ルムを得た。この耐熱保護層は均一に塗設することがで
きた。
次に、フィルムのスティッキング防止層を設けない側
の面に、ホットメルトコート方式にてカルナウバワック
ス/パラフィンワックス/低分子量ポリエチレン/潤滑
剤の配合物をベースとしてカーボンブラックを着色剤と
する熱溶融性インクを塗設し、感熱転写材を得た。
この転写材を用いて印刷すると、良好な画質が得られ
た。
比較例1 実施例1と同じ方法で得た未延伸シートを85℃、3.8
倍で縦延伸し、次いで105℃、4.0倍で横延伸した後225
℃で熱固定して、厚さ4.5μmの二軸配向フィルムを得
た。
このフィルムの結晶化度は45%、150℃での熱収縮応
力は縦方向が288g/mm2、横方向が47g/mm2であった。
この二軸配向フィルムの表面にスティッキング防止層
としてシリコーン樹脂を塗設する加工を行なう際にかけ
られる張力にフィルムが耐えられず、熱シワが入ってし
まった。
比較例2 熱固定温度を150℃とした以外は実施例1と同様にし
て二軸配向フィルムを得た。このフィルムの結晶化度は
32%、150℃での熱収縮応力は、縦方向が430g/mm2、横
方向が9g/mm2であった。
この二軸配向フィルムの表面にスティッキング防止層
としてシリコーン樹脂を塗設する加工を行なったが、フ
ィルムが収縮してシワが入ってしまった。
比較例3 実施例1において、耐熱コート層を設けない他は実施
例1と同様にして得た転写材を用いて印刷したところ、
サーマルヘッドに転写材が融着し、走行性が不良であっ
た。
〔発明の効果〕
本発明の感熱転写用フィルムは、製造、転写材への加
工および印字時にシワの発生がほとんどなく、印字性、
耐スティッキング性に優れたものであり、その工業的価
値は高い。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】150℃におけるフィルムの縦方向の熱収縮
    応力が330〜400g/mm2、横方向の熱収縮応力が0〜50g/m
    m2であり、かつ結晶化度が40〜55%である二軸配向ポリ
    エステルフィルムの片面に耐熱性硬化樹脂層を有するこ
    とを特徴とする感熱転写用フィルム。
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「高分子化学序論」岡村 誠三ら著株式会社化学同人P.169〜174 1977年

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