JP2605307B2 - 熱転写材並びに被熱転写材及びこれらを用いた熱転写記録方法 - Google Patents

熱転写材並びに被熱転写材及びこれらを用いた熱転写記録方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はサーマルヘッド等の熱媒体によって熱転写可
能な熱転写材と該熱転写材と組み合せて使用する被熱転
写材並びに上記熱転写材と被熱転写材とを使用した熱転
写記録方法に関するものであり、更に詳しくは、耐可塑
剤性、耐薬品性に優れ、且つ機械的強度に優れた画像の
形成が可能な熱転写材と被熱転写材並びに熱転写記録方
法に関するものである。
＜従来の技術とその問題点＞ 感熱記録方式は簡単な機構で、乾式で、且つ、メンテ
ナンスフリーで記録が行なえる等の利点がある為、ファ
クシミリや各種プリンター分野で広く利用されている。
そして、最近、この感熱記録方式を使用して紙以外の基
板、例えばプラスチックなどの基板上に可視情報を記録
する用途が増加している。この様な用途に対応し得る記
録方法としては直接感熱記録や熱転写記録がある。直接
感熱記録としては、ロイコ染料を用いた感熱媒体が提案
（特開昭59−199285号）、実用化されている。しかしな
がら、ロイコ染料を用いている為記録後の画像の信頼
性、例えば加熱による再発色、光による変退色、及び長
期保存安定性がないという問題をかかえている。この問
題を解決する方法として、金属蒸着膜を用いた感熱記録
媒体が提案されている（特開昭59−199284号）。この提
案によれば、確かに上記の欠点は改良されているが、印
字エネルギーが高い、印刷するのに時間がかかるといっ
た欠点の他、記録層が金属の蒸着膜である為、未画像部
と画像部のコントラストがない、地肌が金属色であり、
白色度がない等の欠点をもっている。その為、その利用
分野は特殊用途に限定されてしまう。このように直接感
熱記録タイプは記録材自体に欠点がある為、用途が限定
され、又、記録方式からモノカラーの可視情報しか得ら
れない。一方、熱転写記録タイプはプラスチック基板上
に多孔質のインク吸収層を設けて成る被転写媒体上にワ
ックス等の熱溶融インク層から成る熱転写材を重ね合せ
て転写・印刷する方法であり、熱転写材のインク層の着
色材をかえて塗り分けることによって、フルカラーの可
視情報を印刷することができる。しかし、画像部を手で
こすったりすると尾を引いたりして汚れが発生する為、
記録後の画像の信頼性に欠ける。もし、記録後の画像の
安定性が改良されれば、用途に限定されず、利用分野が
広がり望ましい。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであ
って、その目的はサーマルヘッド等の熱媒体によってプ
ラスチック等の基板上に可視情報（画像）を記録するこ
とができ、且つ、安定性、特に耐可塑剤及び及び機械的
強度に優れた画像の形成が可能な熱転写材と被熱転写材
並びにこれらを使用した熱転写記録方法を提供すること
にある。
以上の目的は、 「耐熱性のある支持体上に、顔料、ジカルボン酸成分と
ジオール成分の縮重合より形成される線状の飽和ポリエ
ステル樹脂とガラス転移点が50℃から110℃の範囲にあ
るアクリル樹脂とから成る熱溶融性物質及び滑剤を主成
分とする転写記録層を設けて成ることを特徴とする熱転
写材」 と、 「耐熱性のある支持体上に、顔料、ジカルボン酸成分と
ジオール成分の縮重合より形成される線状の飽和ポリエ
ステル樹脂とガラス転移点が50℃から110℃の範囲にあ
るアクリル樹脂から成る熱溶融性物質及び滑剤を主成分
とする転写記録層を設けて成る熱転写材と組み合わされ
て感熱転写記録に使用される被熱転写材であって、支持
体上に、滑剤とガラス転移点が50℃から100℃の範囲に
ある熱可塑性樹脂を主成分とする受像層を設けて成るこ
とを特徴とする被熱転写材。」 と、 「耐熱性のある支持体上に、顔料、ジカルボン酸成分と
ジオール成分の縮重合より形成される線状の飽和ポリエ
ステル樹脂とガラス転移点が50℃から110℃の範囲にあ
るアクリル樹脂とから成る熱溶融物質及び滑剤を主成分
とする転写記録層を設けて成ることを特徴とする熱転写
材と、支持体上に、滑剤とガラス転移点が50℃から100
℃の範囲にある熱可塑性樹脂を主成分とする受像層を設
けて成ることを特徴とする被熱転写材とを前記転写記録
層と前記受像層とが接するように重ね合わせ、しかる後
に、前記熱転写材の支持体側から印字画像情報に応じた
部分加熱を行い、加熱された部分に対応する前記転写記
録層と受像層を選択的に熱溶融して熱的に接着させ、前
記被熱転写材上に熱転写画像を形成することを特徴とす
る感熱転写記録方法。」 とにより達成することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、熱転写材と被熱転写材について述べる。
熱転写材は、大略的には、プラスチック等の耐熱性の
ある支持体上に熱可塑性樹脂、顔料及び滑剤を主成分と
する転写記録層を設けて成る。一方、この熱転写記録材
と組み合せて使用する被熱転写材は大略的には、プラス
チック等の支持体上に熱可塑性樹脂と滑剤を主成分とす
る受像層を設けて成る。本発明の一つである熱転写材
は、前述の如く、プラスチック等の耐熱性のある支持体
上に着色剤、滑剤及び熱溶融性物質から成る転写記録層
を設けて成り、特に前記熱溶融性物質がジカルボン酸成
分とジオール成分の縮重合により形成される線状の飽和
ポリエステルとガラス転移点（以下Tgと略す。）が50℃
から110℃の範囲にあるアクリル樹脂であることを特徴
とする。上記飽和ポリエステルは、プラスチック等の支
持体、例えばポリエステルフィルムに対する転写記録層
の接着性の改良の為に添加するものである。仮りに、飽
和ポリエステルを添加しない系であると、支持体と転写
記録層との接着性が弱い為、熱転写記録の際、未転写記
録部がはがれ被熱転写材へ移行してしまい、画像の切れ
が悪くなる。すなわち、転写記録の際の切れの改善の為
に添加するものである。その好ましい添加量は熱溶融性
物質100重量部に対して10〜30重量部程度である。熱溶
融性物質の他の成分であるアクリル樹脂は記録後の画像
の信頼性の向上の為に選定したものである。アクリル樹
脂は概存の熱可塑性樹脂の中で耐可塑剤性が一番優れた
樹脂である。このアクリル樹脂を転写記録層の構成物質
として採用することにより、転写記録された画像部へ軟
質塩ビシートや消しゴム等の媒体を接触させた際、該媒
体等に含まれる可塑剤に対して記録面のスクラッチの低
下や上記媒体への記録画像の移行を防ぐ。さらに上記ア
クリル樹脂のガラス転移点を特定したのは、上限Tgはサ
ーマルヘッド適正、下限Tgは転写記録された画像の耐久
性を考慮したからである。通常、サーマルヘッドの使用
条件は300〜400℃、数msであり、静的な温度に換算する
と約130℃、約５秒となる。熱可塑性樹脂を熱溶融性物
質に用いた熱転写材の被熱転写材への熱転写記録は転写
記録層がゴム状流動状態以上の温度がかかった時に熱転
写記録され、それ以下の温度の時は熱転写記録されな
い。これ等２つの知見から通常の印字条件（サーマルヘ
ッド等の熱媒体の寿命を極端に低下させない印字エネル
ギー範囲）で熱転写記録可能なTgの上限温度は、110℃
以下であった。下限のTgを50℃以上に設定した理由は、
本発明の目的である被熱転写材へ熱転写記録された画像
の耐久性を重視したためである。50℃以下のアクリル樹
脂を転写記録層の熱溶融性物質の成分として使用すると
熱転写記録された画像の耐薬品性及び耐可塑性に対して
問題があり、画像の信頼性に欠ける。
本発明に使用する50℃から110℃のアクリル樹脂を具
体例をもって示せば、例えば、ポリアクリル酸（Tg:72
℃）、ポリアクリル酸−２−メトキシエチル（Tg:85
℃）、ポリアクリル酸メチル（Tg:100℃）、ポリアクリ
ル酸−２−ナフチル（Tg:72℃）、ポリアクリル酸イソ
ボルニル（Tg:94℃）、ポリメタクリル酸メチル（Tg:10
3℃）、ポリメタクリル酸エチル（Tg:65℃）、ポリメタ
クリル酸−ｔ−ブチル（Tg:107℃）、ポリメタクリル酸
イソブチル（Tg:53℃）ポリメタクリル酸フェニル（Tg:
110℃）、メタクリル酸メチルとメタクリル酸アルキル
のコポリマー（但し、アルキル基の炭素数は２〜６
個）、ポリメチルクロロアクリレート（Tg:83℃）ポリ
イソプロピル−α−クロロアクリレート（Tg:71℃）等
である。
本発明である熱転写材の転写記録層の成分である滑剤
は、熱転写するときの転写性及び熱転写記録された画像
の耐摩耗性向上の為に必要な成分である。上記滑剤の添
加により熱転写記録された画像の耐摩耗性が向上し、ス
クラッチ等のヒッカキによる画像の破損がなくなり、消
しゴム等の摩耗による耐久性が付与される。
本発明に使用する滑剤を具体例をもって示せば、例え
ばテフロンパウダー、ポリエチレンパウダー、動物系、
植物系、鉱物系および石油系等の天然ワックス、合成炭
化水素系、変性ワックス系、脂肪族アルコールと酸系、
脂肪酸エステルとグリセライト系、水素化ワックス系、
合成ケトン、アミン及びアマイド系、塩素化炭化水素
系、合成動物ロウ系、アルフォーオレフィン・ワックス
系等の合成ワックス、及びステアリン酸亜鉛等の高級脂
肪酸の金属塩等をあげることができる。
本発明である熱転写材の転写記録層の成分である顔料
は、可視化する為に必要なものであり、顔料の種類をか
えることによって、カラーの可視像を得ることができる
通常的に使用されているものを用いることができる。転
写記録された画像の耐候性を考慮すれば、着色剤として
は無機および有機顔料の方が染料と比較して好ましいと
いう利点もある。具体的には下記のものが挙げられる。
即ち、酸化チタン、炭酸カルシウム、ハンザエロー、オ
イルエロー2G、カーボンブラック、オイルブラック、ピ
ラゾロンオレンジ、オイルレット、ベンガラ、アンスラ
キノンバイオレッド、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、アルミ粉、ブロンズ粉、パールエッセ
ンス、磁性粉等が用いられる。
前記の各構成成分を主体とする転写記録層の組成比
は、転写記録層の固形分総量100重量部に対して熱溶融
性物質が40〜80重量部、着色剤が10〜30重量部、滑剤が
５〜30重量部である。
この転写記録層には上記成分の他、各種添加剤を含有
せしめても、何等本発明の特製を損うことはない。
但し、その添加量は、上記成分100重量部に対して０
〜10重量部である。
本発明の熱転写記録材に用いられる支持体は耐熱強度
を有し、寸法安定性及び表面平滑性の高い支持体であれ
ばいずれも使用することは可能であるが、好ましく２〜
10μｍのポリエステルフィルムの裏面にサーマルヘッド
のステッキングを防止する層を設けて成るものが用いら
れる。
次に本発明の被熱転写材について説明する。
本発明である熱転写材と組み合せて使用する被熱転写
材は紙、金属又はプラスチックシート等の支持体上に好
ましくプラスチックシート上に滑剤及び熱可塑性樹脂を
主成分とする受像層を設けて成り、上記熱可塑性樹脂と
してTgが50℃から100℃の範囲にあるものであり、且
つ、本発明である熱転写材の転写記録層と接着性のある
樹脂であればいずれをも使用することは可能である。好
ましくは受像層の耐薬品性、耐可塑剤性を考慮すれば、
前記熱転写材の転写記録層に用いられるアクリル樹脂が
適当である。被転写材の支持体であるプラスチックシー
トの種類によってはアクリル樹脂との接着性がないもの
もあるので、その時は接着性の良い樹脂を組み合せて接
着性を付与することが必要である。例えばポリエステル
シートを支持体にする場合は飽和ポリエステル樹脂を添
加することによって接着性が付与される。ここで滑剤の
添加は受像層の耐摩耗性の改良のためである。その添加
量は、受像層固形分100重量部に対して５〜20重量部が
好ましい。滑剤の添加が少ないと耐摩耗性に影響し、多
すぎると熱転写記録の際ののりが悪くなる。
以下、上述した構成の熱転写材並びに被熱転写材を使
用した熱転写記録方法を述べる。
記録した際しては、まず、熱転写材と被熱転写材とを
それらの転写記録層と受像層とが接するように重ね合せ
る。次に、熱転写材の支持体側から印字画像情報に応じ
た部分加熱をサーマルヘッド、熱ペン等の熱媒体により
行なう。すると、加熱された部分に対応する転写記録層
の部分が熱溶融し、同時に熱転写材を介して被熱転写材
に伝達された熱エネルギーにより受像層中の熱可塑性樹
脂がTg以上の温度に加熱される。その時、熱溶融された
転写記録層と受像層とが部分的に熱的に強固に接着さ
れ、被熱転写材上に熱転写画像が形成される。転写記録
された画像は耐可塑剤性、耐薬品性に優れ、且つ機械的
強度に優れたものとなる。
＜発明の効果＞ 以上記述した如く、本発明によれば、サーマルヘッド
等の熱媒体によって、プラスチック等の基板上に印字す
ることができる。また、カラー表示、モノクロ表示等の
基本的特性を備えると共に、被転写材へ熱転写記録され
た画像の耐久性、特に耐可塑剤性及び機械的強度を付与
することができ、もって今まで熱転写記録剤が進出でき
なかった分野、例えばプラスチック等への記録、偽造防
止の必要なカード類、シールレス定期券等の可変情報の
記録、プリペイドカード類の残高表示媒体等のきわめて
広い応用分野に利用することができる。
＜実施例＞ 以下本発明の実施例を示す。なお各実施例中「部」は
重量部を意味する。
＜実施例１＞ １）熱転写材の作製 熱転写記録層塗液の組成 上記組成から成る塗液をサンドミルにおいて２時間粉
砕、分散して転写記録層塗液とし、乾燥重量が1.5g/m2
になるように、あらかじめ裏面にスティッキング防止層
を設けて成る６μのポリエステルフィルム上にワイヤー
バーにて塗布乾燥して熱転写材を得た。
２）被熱転写材の作製 受像層塗液の組成 上記組成から成る塗液をサンドグラインダーにより30
分間分散して受像層塗液とし、乾燥重量が1g/m2になる
ように250μの白色塩ビシート上にワイヤーバーにて塗
布乾燥して被熱転写材を得た。
＜実施例２＞ １）熱転写材の作製 転写記録層塗液の組成 上記創成から成る塗液をペイントコンディショナーに
て30分間粉砕、分散して転写記録層塗液とし乾燥重量が
2g/m2に成るようにあらかじめ裏面にスティッキング防
止層を設けて成る４μのポリエステルフィルム上にワイ
ヤーバーにて塗布乾燥して熱転写材を得た。
２）被熱転写材の作製 受像層塗液の組成 上記組成から成る塗液をハイパーにて30分間分散して
受像塗液とし、乾燥重量が2g/m2になるように188μの白
色ポリエステルシート上にワイヤーバーにて塗布乾燥し
て被熱転写材を得た。
＜比較例１＞ 実施例２の熱溶融性物質であるアクリル樹脂（Tg＝60
℃）をアクリル樹脂（Tg＝35℃）［三菱レーヨンBR−6
5］にかえた以外は実施例２と同様にして熱転写材を得
た。但し、被熱転写材は実施例２と同様のものを使用し
た。
＜比較例２＞ 実施例２の被熱転写材の受像層をほどこさない以外は
実施例２と同様である。
＜実施例１〜２及び比較例１〜２の評価＞ 得られた熱転写材をそれと組み合せて用いる被熱転写
材上に東芝製サーマルシミュレーター（印字条件、印加
電力0.45w/dot,パルス幅2.5ms ON/OFF）にて熱転写記録
し、記録後の特性を評価したところ第１表に示す結果を
得た。
第１表からあきらかなように本発明によれば、サーマ
ルヘッド等の熱媒体によって熱転写記録することが可能
であり、且つ、比較例で得られなかった記録後の画像の
耐久性（耐可塑性，耐摩性，耐スクラッチ性，及び耐溶
剤性）を具備した優れた熱転写記録画像を得ることがで
きた。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】耐熱性のある支持体上に、顔料、ジカルボ
    ン酸成分とジオール成分の縮重合より形成される線状の
    飽和ポリエステル樹脂とガラス転移点が50℃から110℃
    の範囲にあるアクリル樹脂とから成る熱溶融性物質及び
    滑剤を主成分とする転写記録層を設けて成ることを特徴
    とする熱転写材。
  2. 【請求項２】耐熱性のある支持体上に、顔料、ジカルボ
    ン酸成分とジオール成分の縮重合より形成される線状の
    飽和ポリエステル樹脂とガラス転移点が50℃から110℃
    の範囲にあるアクリル樹脂から成る熱溶融性物質及び滑
    剤を主成分とする転写記録層を設けて成る熱転写材と組
    み合わされて感熱転写記録に使用される被熱転写材であ
    って、支持体上に、滑剤とガラス転移点が50℃から100
    ℃の範囲にある熱可塑性樹脂を主成分とする受像層を設
    けて成ることを特徴とする被熱転写材。
  3. 【請求項３】耐熱性のある支持体上に、顔料、ジカルボ
    ン酸成分とジオール成分の縮重合より形成される線状の
    飽和ポリエステル樹脂とガラス転移点が50℃から110℃
    の範囲にあるアクリル樹脂から成る熱溶融性物質及び滑
    剤を主成分とする転写記録層を設けて成ることを特徴と
    する熱転写材と、 支持体上に、滑剤とガラス転移点が50℃から100℃の範
    囲にある熱可塑性樹脂を主成分とする受像層を設けて成
    ることを特徴とする被熱転写材とを前記転写記録層と前
    記受像層とが接するように重ね合わせ、 しかる後に、前記熱転写材の支持体側から印字画像情報
    に応じた部分加熱を行い、加熱された部分に対応する前
    記記録層と受像層を選択的に熱溶融して熱的に接着さ
    せ、前記被熱転写材上に熱転写画像を形成することを特
    徴とする感熱転写記録方法。
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