JP2826131B2 - 熱転写シート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱転写シートに関し、更に詳しくは昇華性染
料（熱移行性染料）を用いた熱転写方式に有用であり、
熱転写時の染料層の剥離防止性等に優れ、且つ優れた画
像濃度を与えることが出来る熱転写シートの提供を目的
とする。

（従来の技術） 従来の一般的印字方法や印刷方法に代えて、優れたモ
ノカラー或いはフルカラー画像を簡便且つ高速に与える
方法として、インクジェット方式や熱転写方式等が開発
されているが、これらの中では、優れた連続階調性を有
し、カラー写真に匹敵するフルカラー画像を与えるもの
として昇華性染料を用いた、いわゆる昇華熱転写方式が
最も優れている。

上記の昇華型熱転写方式で使用する熱転写シートは、
ポリエステルフイルム等の基材フイルムの一方の面に昇
華性染料を含む染料層を形成し、他方、サーマルヘッド
の粘着を防止する為に基材フイルムの他の面に耐熱層を
設けたものが一般に用いられている。

この様な熱転写シートの染料層面をポリエステル樹脂
等からなる受像層を有する被転写材に重ね、熱転写シー
トの背面からサーマルヘッドにより画像状に加熱するこ
とによって、染料層中の染料が被転写材に移行して所望
の画像が形成される。

（発明が解決し様としている問題点） 以上の如き熱転写方式においては、サーマルヘッドの
温度の高低によって画像の濃淡を出すことが可能である
という優れた利点を有するが、濃度をより高くするべ
く、サーマルヘッドの温度を高めると染料層を形成して
いるバインダーが軟化して被転写材に粘着して熱転写シ
ートと被転写材とが接着するという不都合が生じ、更に
極端な場合には、それらの剥離時に染料層が剥離してそ
のまま被転写材表面に転移するという問題が生じる。

又、画像濃度を高める方法としては、染料層の染料濃
度を高める方法があるが、この場合には染料層の染料と
バインダーの比率においてバインダーの量が少なくな
り、その結果上記と同様な問題が生じる。

この様な問題を解決する方法としては、基材フイルム
と染料層との間にポリウレタンやポリエステル等の通常
の接着性樹脂からなる接着層を設ける方法が提案されて
いる。

しかしながら、この様な接着層を設ける方法には次の
如き問題が派生する。

（１）染料層の形成は、染料とバインダーを有機溶剤中
に溶解又は分散させて組成物を用いて形成されるので、
染料層の形成時に基材フイルム上に形成した上記の接着
層を染料層形成用組成物中の有機溶剤が溶解してしま
い、接着層の機能が十分に果されない。

（２）上記（１）の問題を解決する為に接着層の厚みを
大とすると、サーマルヘッドから染料層に至る熱効率が
著しく低下する。

（３）又、接着層を厚くする結果、記録時に染料層中の
染料が接着層にも熱移行し、その結果十分な画像濃度が
得られない。

従って、転写時に染料層の剥離が生じることがなく、
又、熱効率が良好で高い画像濃度を与えることが出来る
熱転写シートが要望されている。

（問題点を解決する為の手段） 本発明者は上述の如き従来技術の要望に応えるべく鋭
意研究の結果、基材フイルムと染料層との間に特定の材
料からなる接着層を形成することによって、上述の従来
技術の問題点が解決されることを見い出して本発明を完
成した。

即ち、本発明は、基材フイルム上に染料層を形成して
なる熱転写シートにおいて、該基材フイルムと染料層と
の間に、硬化剤によって硬化されているポリエチレンイ
ミンからなる接着層を設けたことを特徴とする熱転写シ
ートである。

（作用） 熱転写シートの基材フイルムと染料層との間に硬化剤
によって硬化されているポリエチレンイミンからなる接
着層を設けることによって、転写時の染料層の剥離が防
止されると共に、上記接着層は非常に薄くてもよいので
サーマルヘッドの熱効率と印字濃度とを低下させること
がない。

（好ましい実施態様） 次に本発明を本発明の好ましい実施態様を挙げて更に
詳しく説明する。

本発明の熱転写シートの基材フイルムとしては、従来
公知のある程度の耐熱性と強度を有するものであればい
ずれのものでもよく、例えば、0.5乃至50μｍ、好まし
くは３乃至10μｍ程度の厚さの紙、各種加工紙、ポリエ
ステルフイルム、ポリスチレンフイルム、ポリプロピレ
ンフイルム、ポリサルホンフイルム、アラミドフイル
ム、ポリカーボネートフイルム、ポリビニルアルコール
フイルム、セロファン等であり、特に好ましいものはポ
リエステルフイルムである。

上記基材フイルムの表面に形成する接着層はポリエチ
レンイミンから形成する。本発明で使用するポリエチレ
ンイミンとは、エチレンイミンを二酸化炭素、塩酸、臭
化水素酸、ｐ−トルエンスルホン酸、塩化アルミニウ
ム、三弗化硼素等を触媒として開環重合させて得られる
ものであり、通常は無色乃至淡黄色の粘ちょうな液体乃
至ワックス状である。

本発明においてはこれらのポリエチレンイミンを、例
えば、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンゼン、
トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、クロロホルム、メ
チルクロロホルム、４塩化炭素等の有機溶剤に溶解し、
例えば、0.1乃至10重量％程度の濃度の溶液として使用
するのが好ましい。上記ポリエチレンイミンの塗工量は
非常に少量でよいのが本発明の特徴であり、少量の塗工
量で良好な接着性を発揮する為、得られる熱転写シート
の厚みの増加は少なく、熱転写シートの感度を殆ど低下
させないという特性を発揮する。好ましい塗工量は、ポ
リエチレンイミン分として約0.01乃至1g/m²で十分な効
果を奏する。勿論上記範囲以上の塗工量であっても経済
性を除けば特に問題は無い。

本発明では、上記ポリエチレンイミンから接着層を形
成するに当り、イミノ基と反応する硬化剤（架橋剤）を
併用する。この様な硬化剤として好ましいものはエポキ
シ樹脂及びポリイソシアネートである。エポキシ樹脂と
しては、例えば、Epon（米シェルケミカル社）、Epikot
e（英シェルケミカル社）、Araldite（チバガイギー
社）、Scotchcast（3M社）、ADK EP（旭電化）、DER
（ダウケミカル社）、UNIOX（ユニオンカーバイド
社）、AK（日本化薬）、エポトート（東都化成）等の商
品名で入手して本発明で使用することが出来る。

又、ポリイソシアネートは、例えば、タケネート（武
田薬品製）、バーノック（大日本インキ化学製）、コロ
ネート（日本ポリウレタン製）、ヂュラネート（旭化成
工業製）、ディスモジュール（バイエル製）、ポリイソ
シアネートXDI、TDI（諸星インキ製）、クロスネート
（大日精化工業製）等の商品名で入手して本発明で使用
することが出来る。溶剤としてアルコールを使用する
為、アルコールとの反応速度が遅いポリイソシアネート
を使用することが好ましい。

上記の架橋剤はポリエチレンイミン100重量部に対し
約0.01乃至10重量部の割合で使用するのが好ましい。

以上の如く架橋処理することによって接着層の吸湿性
がなくなり接着層と染料層との接着性が向上する。

更に本発明においては上記接着層に疎水性の樹脂を配
合しても吸湿性を無くすることが出来る。この様な疎水
性樹脂としては、後述する染料層形成用のバインダーが
好ましく使用出来る。これらの疎水性樹脂はポリエチレ
ンイミン100重量部に対し約0.1乃至50重量部の割合で使
用するのが好ましい。

本発明においては、上記接着層の表面に染料層を形成
することによって本発明の目的が達成されるが、上記接
着層の表面に接着安定層を形成することも出来る。

この接着安定層は主として工程上の問題を解決すると
共に品質上でも好ましいものである。即ち、基材フイル
ム上に前記接着層を形成し、直ちに（即ち一旦巻き取る
ことなく）その面に染料層を形成する場合には接着安定
層は不要であるが、接着層を形成後フイルムを一旦巻き
取る場合には、接着層の表面に基材フイルムの裏面が接
触することになり、非常に薄い接着層が損なわれる恐れ
が生じる。接着安定層はこの様な恐れを排除するもので
ある。

又、別の作用としては、接着層の上に形成する染料層
の染料が熱転写時に基材フイルムの方に移行するのを防
止するという作用も有し、この点では品質上も好まし
い。

以上の様な接着安定層は好ましくは染料層形成時の有
機溶剤によって侵されない樹脂であり、且つ前記ポリエ
チレンイミンと反応性の基、例えば、カルボキシル基等
を有する水溶性乃至親水性樹脂から形成する。

以上の様な好ましい樹脂の具体例としては、例えば、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等
の如き不飽和カルボン酸からなる単独重合体や、これら
の不飽和カルボン酸と他のビニルモノマーとの共重合
体、例えば、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン
−（メタ）アクリル酸共重合体、（メタ）アクリル酸−
（メタ）アクリル酸エステル共重合体、オレフイン−
（メタ）アクリル酸共重合体、ポリビニルアルコール、
部分ケン化ポリ酢酸ビニル、ビニルアルコール−エチレ
ン−（メタ）アクリル酸共重合体等のビニルアルコール
系樹脂、その他、染料層の形成時の溶剤に対して不溶性
若しくは難溶性に変性したポリエルテル樹脂、変性ポリ
アミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は水溶液、有
機溶剤溶液、水分散体、水中乳化体等いずれの形態でも
よい。

上記の接着安定層の形成方法としては、例えば、上記
の樹脂の水溶液、水分散液、エマルジョン、又は有機溶
剤溶液をグラビアコーター、ロールコーター、ワイヤー
バー等の慣用の塗工手段により塗工し乾燥することによ
って形成される。又、形成する接着安定層の厚みは約0.
01乃至1.0g/m²、好ましくは約0.05乃至0.3g/m²（固形
分）程度の範囲であり、この範囲未満の厚みでは十分な
接着安定作用が得られず、一方、上記範囲を越える厚さ
では、サーマルヘッドの熱効率及び転写画像の発色濃度
が過度に低下するので好ましくない。

上記の様な接着層又は接着安定層の上に形成する昇華
性（熱移行性）染料層は、染料を任意のバインダー樹脂
で担持させた層である。

使用する染料としては、従来公知の熱転写シートに使
用される染料はいずれも本発明に有効に使用可能であ
り、特に限定されない。例えば、幾つかの好ましい染料
としては、赤色染料として、MS Red G、Macrolex Red V
iolet R、Ceres Red 7B、Samaron Red HBSL、Resolin R
ed F3BS等が挙げられ、又、黄色の染料としては、ホロ
ンブリリアントイエロー6GL、PTY-52、マクロレックス
イエロー6G等が挙げられ、又、青色染料としては、カヤ
セットブルー714、ワクソリンブルーAP-FW、ホロンブリ
リアントブルーＳ−Ｒ、MSブルー100等が挙げられる。

上記の如き熱移行性染料を担持する為のバインダー樹
脂としては、従来公知のものがいずれも使用出来、好ま
しいものを例示すれば、エチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、酢酸セ
ルロース、酢酪酸セルロース等のセルロース系樹脂、ポ
リビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリド
ン、ポリアクリルアミド等のビニル系樹脂、ポリエステ
ル等が挙げられるが、これらの中では、セルロース系、
アセタール系、ブチラール系及びポリエステル系等の如
くそのなかに若干の反応性基、例えば、水酸基が残って
いるものが接着性の点で好ましく、又、耐熱性、染料の
移行性等の点から好ましいものである。

本発明の熱転写シートの染料層は基本的には上記の材
料から形成されるが、その他必要に応じて従来公知と同
様な各種の添加剤も包含し得るものである。

この様な染料層は、好ましくは適当な溶剤中に前記の
昇華性染料、バインダー樹脂その他の任意成分を加えて
各成分を溶解又は分散させて染料層形成用塗料又はイン
キを調製し、これを上記の接着層又は接着安定層上に塗
布及び乾燥させて形成する。

この様にして形成する染料層は、0.2乃至5.0μｍ、好
ましくは0.4乃至2.0μｍ程度の厚さであり、又、染料層
中の昇華性染料は、染料層の重量の５乃至90重量％、好
ましくは10乃至70重量％の量で存在するのが好適であ
る。

上記の如き本発明の熱転写シートは、そのままでも十
分な性能を発揮するが、更にその染料層表面に粘着防止
層、即ち離型層を設けてもよく、更にこの様な本発明の
熱転写記録用シートの裏面に、サーマルヘッドの熱によ
る悪影響を防止する為に耐熱層を設けてもよい。

上記の如き熱転写シートを用いて、画像を形成する為
に使用する被転写材は、その記録面が前記の染料に対し
て染料受容性を有するものであればいかなるものでもよ
く、又、染料受容性を有しない紙、金属、ガラス、合成
樹脂等である場合には、その少なくとも一方の表面に染
料受容層を形成すればよい。

染料受容層を形成しなくてもよい被転写材としては、
例えば、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化ポリ
マー、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリルエステル等のビニ
ルポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリスチレ
ン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレンやプロピレン等
のオレフィンと他のビニルモノマーとの共重合体系樹
脂、アイオノマー、セルロースジアセテート等のセルロ
ース系樹脂、ポリカーボネート等からなる繊維、織布、
フイルム、シート、成形物等が挙げられる。特に好まし
いものはポリエステルからなるシート又はフイルム或い
はポリエステル層を設けた加工紙である。

又、本発明では紙、金属、ガラスその他の非染着性の
被転写材であっても、その記録面に上記の如き染着性の
樹脂の溶液又は分散液を塗布及び乾燥させるか、或いは
それらの樹脂フイルムをラミネートすることにより、被
転写材とすることが出来る。更に、上記の染着性のある
被転写材であっても、その表面に更に染着性の良い樹脂
から、上記の紙の場合の如くして染料受容層を形成して
もよい。

この様にして形成する染料受容層は、単独の材料から
でも、又、複数の材料から形成してもよく、更に本発明
の目的を妨げない範囲で各種の添加剤を包含してもよい
のは当然である。

この様な染料受容層は任意の厚さでよいが、一般的に
は５乃至50μｍの厚さである。又、この様な染料受容層
は連続被覆であるのが好ましいが、樹脂エマルジョンや
樹脂分散液を使用して、不連続の被覆として形成しても
よい。

上記の熱転写シート及び上記の如き被記録材を使用し
て熱転写を行う際に使用する熱エネルギーの付与手段
は、従来公知の付与手段がいずれも使用出来、例えば、
サーマルプリンター（例えば、（株）日立製、ビデオプ
リンター VY-100）等の記録装置によって、記録時間を
コントロールすることにより、５乃至100mJ/mm²程度の
熱エネルギーを付与することによって、所望の画像が形
成される。

（効果） 以上の如き本発明によれば、基材フイルムと染料層と
の間にポリエチレンイミンからなる接着層を設けたこと
により、次の様な効果を奏する （１）染料層の剥離防止が良好であると共に、該接着層
は染料層形成用の有機溶剤によって溶解又は変質するこ
とがないか或いは非常にしにくいので、従来技術の如く
厚く形成する必要がなく、従来の接着層よりも著しく薄
い層でよいので、サーマルヘッドからの熱利用の効率の
低下が少なく、優れた画像濃度の記録が達成される。

（２）又、接着層上に接着安定層を形成することによっ
て、工程上の問題も解消され、且つ品質上での利点を生
じる。

（実施例） 次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
尚、文中、部又は％とあるのは特に断りの無い限り重量
基準である。

実施例１ 基材フイルムとして染料層を形成する面の背面に耐熱
処理を施した６μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフ
イルムの面に、下記の接着層形成用組成物を乾燥時厚み
が0.1g/m²になる割合で塗布及び乾燥し、一旦巻き取る
ことなく続けて、下記の染料層形成用組成物を乾燥時厚
みが1.0g/m²になる様に塗布及び乾燥して本発明の熱転
写シートを調製した。

接着層形成用組成物（0.05g/m²） ポリエチレンインミン 0.5部 エポキシ硬化剤（エポトートYD-128、東都化成製） 0.01部 ２−プロパノール 50.5部 トルエン 49.5部 染料層形成用組成物 ソルベントブルー63 5.0部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（電気化学工業製、＃
1000D） 3.5部 メチルエチルケトン 41.0部 トルエン 45.5部 実施例２ 実施例１における組成物に代えて下記の資材を使用
し、他は実施例１と同様にして本発明の熱転写シートを
得た（括弧内は乾燥時塗工量である）。

接着層形成用組成物（0.03g/m²） ポリエチレンインミン 0.5部 疎水性樹脂（ポリウレタン樹脂、DP−ウレタン、昭和イ
ンク製） 0.2部 硬化剤（ジイソシアネート、ミリオネートMT、日本ポリ
ウレタン製） 0.02部 ２−プロパノール 50.5部 トルエン 49.5部 染料層形成用組成物 ソルベントレッド19 5.0部 ポリエステル（日本合成化学工業製、ポリエスターL-11
36） 3.5部 メチルエチルケトン 46.0部 トルエン 45.5部 実施例３ 実施例１において、接着層を形成後、更にその面に下
記保護層形成用組成物を乾燥時塗工量0.1g/m²の割合で
塗布及び乾燥させ、一旦巻き取った後、実施例１と同様
にして染料層を形成して本発明の熱転写シートを得た。

接着安定層形成用組成物 スチレン−マレイン酸共重合体（星光化学工業製、水性
ワニスＢ） 1.0部 ２−プロパノール 66.0部 水 33.0部 実施例４乃至５ 実施例３における水溶性樹脂にかえて下記の水溶性樹
脂を使用し他は実施例３と同様にして本発明の熱転写シ
ートを得た（括弧内は乾燥時塗工量である）。

実施例４ ポリビニルアルコール（日本合成化学工業製、ゴーセフ
ァイマーL5407）（0.1g/m²） 実施例５ 水溶性ポリビニルアセタール（積水化学工業製、エスレ
ックW102）（0.3g/m²） 比較例１ 基材フイルムとして染料層を形成する面の背面に耐熱
処理を施した６μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフ
イルムの面に、下記の染料層形成用組成物を乾燥時厚み
が0.1g/m²になる様に直接塗布及び乾燥して比較例の熱
転写シートを得た。

染料層形成用組成物 ソルベントブルー36 7.0部 ポリビニルブチラール（積水化学工業製、BX-1） 3.5部 メモリエチルケトン 45.0部 トルエン 44.5部 接着強度試験 上記実施例及び比較例の熱転写シートの染料層面に粘
着テープ（メンディングテープ810、住友3M製）を1Kg/m
²の圧力で密着させ、熱転写シートを固定した状態でテ
ープを180°方向に引き剥し、剥離した染料層の面積か
ら接着強度を評価したところ、実施例１乃至５の熱転写
シートの場合は剥離率は０％であり、比較例１の場合は
100％であった。

転写記録試験 前記実施例及び比較例の熱転写シートとポリエステル
樹脂からなる受像層を有する被転写材とを、染料層と受
像層とを対向させて重ね合わせ、熱転写シートの背面か
らヘッド印加電圧12.0V、印字時間16.0msec./line、走
行速度33.3msec./lineの条件でサーマルヘッド記録を行
った。

その結果実施例の熱転写シートの場合はいずれも記録
時に染料層がそのまま受像層面に移行することは無く、
記録後の転写シートと被転写材との剥離性も良好であっ
た。又、得られた記録画像は鮮明な発色を示し、接着層
を設けたことによる色濃度の低下は殆ど無かった。

これに対して比較例の場合にはかなりの割合で染料層
が剥離し被転写材に移行し、部分的に不鮮明の画像とな
った。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41M 5/38 B41M 5/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材フイルム上に染料層を形成してなる熱
   転写シートにおいて、該基材フイルムと染料層との間
   に、硬化剤によって硬化されているポリエチレンイミン
   からなる接着層を設けたことを特徴とする熱転写シー
   ト。
2. 【請求項２】接着層に疎水性樹脂が混合されている請求
   項１に記載の熱転写シート。