JP2895492B2 - 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、更に詳しくは特定の材
料からなる優れた耐熱スリップ層（背面層）を有する新
規な熱転写シートに関する。

（従来の技術及びその問題点） 従来、コンピューターやワードプロセッサーの出力プ
リントを熱転写方式によって印字する場合には、基材フ
イルムの一方の面に熱溶融性インキ層を設けた熱転写シ
ートが使用されている。

上記従来の熱転写シートは、基材フイルムとして厚さ
10乃至20μｍのコンデンサ紙やパラフィン紙の様な紙或
いは厚さ３乃至20μｍのポリエステルやセロファンの様
なプラスチックのフィルムを用い、ワックスに顔料や染
料等の着色剤を混合した熱溶融性インキ層をコーティン
グにより設けて製造したものである。

又、基材フイルムとしてプラスチックフイルムの様に
熱に弱い材料を用いる場合には、印字時にサーマルヘッ
ドが粘着してサーマルヘッドの剥離及びスリップ性が損
なわれたり、基材フイルムが破れたりする等の問題が発
生する。

この様な問題点を解決する為に耐熱性に優れた樹脂に
よって背面層を形成する方法が提案されているが、背面
層を耐熱性の高い樹脂即ちサーマルヘッドの熱で硬化し
ない樹脂から形成する場合には、サーマルヘッドの粘着
の問題は少ないが、サーマルヘッドの良好なスリップ性
は得られない。

この為耐熱性の高い樹脂からなる背面側にシリコーン
オイルを包含させる方法も提案されているが、この方法
では、シリコーンオイルが背面層の表面に浮出し、熱転
写のブロッキングの問題や塵の付着によるサーマルヘッ
ドの故障や印字不良という問題が発生している。

従って、本発明の目的は以上の如き欠点を解決した熱
転写シートを提供することである。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、基材フイルムの一方の面に加熱
により溶融する転写インキ層を有し、サーマルヘッドが
接する基材フイルムの他方の面に背面層を設け３てなる
熱転写シートにおいて、該背面側が、樹脂とポリイソシ
アネートと常温で固体でサーマルヘッドの熱で溶融する
シリコーンワックスとからなり、上記樹脂が、上記ポリ
イソシアネートによって架橋され、且つ上記ポリイソシ
アネートの使用量が、上記樹脂とポリイソシアネートと
の合計量の50〜95重量％であることを特徴とする熱転写
シートである。

（作用） 背面層に常温で固体で且つサーマルヘッドの熱で溶融
するシリコーンワックスを包含させることによって、非
印字時にはブロッキングや塵の付着の問題が発生せず印
字時のみサーマルヘッドの熱によりシリコーンワックス
が溶融し優れたスリップ性を発揮する熱転写シートが提
供される。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様により本発明を更に詳しく説明
する。

本発明で用いる基材フイルムとしては、従来の熱転写
シートに使用されていると同じ基材フイルムがそのまま
用いることが出来ると共に、その他のものも使用するこ
とが出来、特に制限されない。

好ましい基材フイルムの具体例としては、例えば、ポ
リエステル、ポリプロピレン、セロハン、ポリカーボネ
ート、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、塩化ゴ
ム、アイオノマー等のプラスチック、コンデンサー紙、
パラフィン紙等の紙類、不織布等があり、又、これらを
複合した基材フイルムであってもよい。

この基材フイルムの厚さは、その強度及び熱伝導性が
適切になる様に材料に応じて適宜変更することが出来る
が、その厚さは、好ましくは、例えば、２乃至25μｍで
ある。

本発明を主として特徴づける背面層は、上記の基材フ
イルムの一方の面に設けるものであり、基材フイルムと
して、例えば、プラスチックフイルムの様に耐熱性の低
いものを用いた場合に有効である。

上記の背面層は本発明ではバインダーとシリコーンワ
ックスとを主体として形成する。

本発明で使用するバインダーとしては、例えば、エチ
ルセルローセ、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒ
ドロキシエチルセルロース、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、硝化綿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、ポリエステル系樹脂、シリ
コーン又は弗素変性ポリウレタン樹脂等のポリウレタン
系樹脂等が挙げられるが、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、ポリエステル系、ポ
リウレタン系等の如くそのなかに若干の反応性基、例え
ば、水酸基を有しているものが好ましい。

本発明では上記バインダーは、ポリイソシアネートと
併用し、被膜形成後はポリイソシアネートで架橋構造と
する。このような架橋によって背面層は網目構造とな
り、非常に薄い層であってもサーマルヘッドによって軟
化しない層となり、優れた熱感度が得られる。

本発明で使用するポリイソシアネートとしては、一般
のポリイソシアネートも使用出来るが、好ましいものは
ポリイソシアネートの二量体、三量体或いはポリオール
化合物と反応させた比較的分子量の高いポリウレタンポ
リイソシアネートである。

これらの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。

上記のバインダーとポリイソシアネートの重量比はポ
リイソシアネートが両者の合計の50乃至95重量％になる
割合で使用する。ポリイソシアネートの使用量が50重量
％未満であると背面層の耐熱性が不十分となり、背面層
を１μｍ以下の薄い層とするのが困難で感度を向上させ
る事が困難となり、一方、バインダーが少ないと形成さ
れる被膜が脆くなり好ましくない。

上記の如くポリイソシアネートで架橋された樹脂は基
材フイルムより高い軟化点（300℃以上）を有する様に
なり、サーマルヘッドの熱によって軟化せず基材フイル
ムに損傷を与えることがない。

又、本発明では上記の材料から背面層を形成するに当
り、背面層のスリップ性を向上させる目的で特定のシリ
コーンワックスを包含させる。

上記シリコーンワックスとは、従来公知の液状のシリ
コーンオイルのシロキサンセグメントのメチル基の一部
をポリエーテル基、カルボキシル基、アミノ基、エポキ
シ基、メルカプト基、芳香族基、弗化炭素基等を有して
もよいアルキル基等で変性したものであり、常温で固体
で且つ100℃以下の温度で加熱溶融するものである。融
点が常温未満であると従来技術の問題点が解決されず、
一方、100℃を越える融点では高速記録の場合に極短時
間のサーマルヘッドの熱では溶融することが困難で良好
なスリップ性が得られない。

その一例の構造式は以下の如く表される。

上記式においてｍは１乃至100の数値であり、ｎは１
乃至50の数値であり、Ｒは前記の変性基であり、分子量
は300乃至10,000程度が好ましい範囲である。

上記構造式は本発明で使用するシリコーンワックスの
１例を表すものであり、変性は末端のメチル基になされ
ているものであってもよい。

本発明で使用する上記の如きシリコーンワックス自体
は公知であり、例えば、信越化学（株）から商品名KF−
907（ポリエーテル変性、ｍ＝13.4、ｎ＝1.8,mp＝52.5
℃）、Ｘ−22−5050B（ポリエーテル変性、ｍ＝63.5、
ｎ＝２、mp＝50.2℃）、Ｘ−22−2809（ポリエーテル変
性、mp＝60.0℃）、Ｘ−22−800（高級脂肪酸変性、ｍ
＝10、ｎ＝20、mp＝68.7℃）、Ｘ−22−801B（アルコー
ル変性、ｍ＝５、ｎ＝19、mp＝64.4℃）、KF−910（高
級脂肪酸変性、ｍ＝５、ｎ＝13、mp＝65.2℃）等で入手
して使用することが出来る。

以上の如きシリコーンワックスは、形成する背面層の
全重量中で５乃至40重量％を占める割合で使用するが好
ましい。シリコーンワックスの量が５重量％未満である
とスリップ性が不十分で、一方、40重量％を越えると被
膜強度が低下するので好ましくない。

上記シリコーンワックス以外にも背面層には高級脂肪
酸アミド、エステル、界面活性剤等の熱離型剤や滑剤或
いは弗素樹脂の様な有機粉末、シリカ、クレー、タル
ク、炭酸カルシウム等の無機粒子を包含させることが出
来る。又、背面層の耐熱性を向上させる為に、耐熱剤と
してハイドロタルサイトDHT−4A（協和化学工業製）、
タルクミクロエースＬ−１（日本タルク製）、テフロン
ルブロンＬ−２（ダイキン工業製）、弗化グラファイト
SCF−10（三宝化学工業製）、黒鉛AT40S（オリエンタル
産業製）或いはシリカ、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バ
リウム、尿素樹脂架橋粉、アクリル樹脂架橋粉、シリコ
ーン樹脂粉、木粉、二硫化モリブデン、窒化硼素等の微
粒子を包含させることが出来る。

背面層は上記の如き材料をアセトン、メチルエチルケ
トン、トルエン、キシレン等の適当な溶剤中に溶解又は
分散させて塗工液を調製し、この塗工液をグラビアコー
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。

その塗工量即ち背面層の厚みも重要であって、本発明
では固形分基準で1.0g/m²以下、好ましくは0.1乃至0.5g
/m²の厚みで充分な性能を有する背面層を形成すること
が出来る。

又、上記の背面層を形成するに先立って、ポリウレタ
ン樹脂等からなるプライマー層を形成することも有効で
ある。

本発明では更に上記基材フイルムの他の面に熱溶融性
インキ層を必要な材料を配合したインキから形成する。

本発明で用いられる熱溶融性インキ層形成用のインキ
は、着色剤とビヒクルとからなり、更に必要に応じて種
々の添加剤を加えたものでもよい。

この着色剤としては、有機又は無機の顔料若しくは染
料のうち、記録材料として良好な特性を有するもの、例
えば、十分な着色濃度を有し、光、熱、温度等により変
褪色しないものが好ましい。

又、非加熱時には無色であるが加熱時に発色するもの
や、被転写体に塗布されているものと接触することによ
り発色する様な物質でもよい。シアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラックを形成する着色剤の外に、他の種々の色
の着色剤をも用いることが出来る。

ビヒクルとしては、ワックスを主成分とし、その他ワ
ックスと乾性油、樹脂、鉱油、セルロース及びゴムの誘
導体等との混合物が用いられる。

ワックスの代表例としては、マイクロクリスタリンワ
ックス、カルナバワックス、パラフィンワックス等があ
る。更に、フィッシャートロプシュワックス、各種低分
子量ポリエチレン、木ロウ、ミツロウ、鯨ロウ、イボタ
ロウ、羊毛ロウ、セラックワックス、キャンデリラワッ
クス、ペトロラタム、一部変性ワックス、樹脂酸エステ
ル、脂肪酸アミド等、種々のワックスが用いられる。

又、熱溶融性インキ層に良好な熱伝導性及び溶融転写
性を与える為に、熱伝導性物質を熱溶融性インキに配合
することが出来る。この物質としては、カーボンブラッ
ク等の炭素質物質、アルミニウム、銅、酸化スズ、二硫
化モリブデン等がある。

基材フイルム上へ直接若しくは間接的に熱溶融性イン
キ層を形成する方法としては、ホットメルトコートの
外、ホットラッカーコート、グラビアコート、グラビア
リバースコート、ロールコートその他多くの手段で上記
インキを塗布する方法等が挙げられる。形成されるイン
キ層の厚さは、必要な濃度と熱感度との調和がとれる様
に決定すべきであって、0.1乃至30μｍの範囲、好まし
くは１乃至20μｍの範囲である。

本発明においては上記インキ層上に更に表面層を形成
することが出来る。該表面層は、転写膜の一部をなし、
被転写紙に接する側の表面を形成して転写時に被転写紙
の印字部を目止めし、又、地汚れ防止をするとともにイ
ンキ層の被転写紙に対する接着性を向上させる働きを有
する。

表面層の形成に用いられるワックスは、前述の熱溶融
性インキ層で用いられるワックスと同様の物質である。

上記ワックスからなる表面層は、ワックス融解液の塗
布及び冷却、上記ワックスを含む有機溶剤溶液の塗布及
び乾燥、更には上記ワックスの粒子を含む水性分散液の
塗布及び乾燥等により形成される。

表面層のコートも、又、インキ層の形成と同様に種々
の技術によって行える。高速タイプのプリンター様に印
字エネルギーが低くなる場合も感度不足とならない様
に、この層の厚さは本発明において、好ましくは0.1μ
ｍ以上５μｍ未満である。

上記表面層には、適量の体質顔料を加えることが推奨
される。それにより、印字の滲みや尾引きが更に良好に
防止出来るからである。

熱転写画像は一般に印字に光沢があり、美麗である反
面、文書が読みにくくなることもあるので、艶消し印字
が望ましいことがある。その様な場合は、例えば、出願
人の提案した（特願昭58−208306号）様に、基材フイル
ム上に無機顔料、例えば、シリカ、炭酸カルシウム等を
適宜の溶剤に分散させたものをコーティングしてマット
層を設けた上に、熱溶融性インキ層をコーティングして
熱転写シートを構成するとよい。或いは基材フイルム自
体をマット加工して使用してもよい（やはり出願人の提
案にかかる特願昭58−208307号の技術）。

本発明をカラー印字用の熱転写シートに適用出来るこ
とはいう迄もないから、多色の熱転写シートも又本発明
の範囲に含まれる。

（効果） 以上の如き本発明によれば、背面層に常温で固体で且
つサーマルヘッドの熱で溶融するシリコーンワックスを
包含させることによって、非印字時にはブロッキングや
塵の付着の問題が発生せず、印字時のみサーマルヘッド
の熱によりシリコーンワックスが溶融し優れたスリップ
性を発揮する熱転写シートが提供される。

（実施例） 以下、実施例及び比較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
ない限り重量基準である。

実施例１ 背面層用インキ組成物 ポリビニルブチラール樹脂（エスレックBX−１、積水
化学（株）製） 22.6部 シリコーンワックス（Ｘ−22−5050B、信越化学
（株）製） 10.0部 脂肪酸アミド（脂肪酸アマイドＳ、花王（株）製） 5.0部 メラミン樹脂微粒子（エポスターＳ、日本触媒化学工
業（株）製） 17.0部 ポリイソシアネート（タケネートＤ−204、武田薬品
工業（株）製） 22.6部 ポリイソシアネート（タケネートＡ−10、武田薬品工
業（株）製） 22.6部 トルエン／メチルエチルケトン（1/1） 固形分が12.0％になる量 上記組成物を充分混練して背面層用インキ組成物を調
製し、厚さ6.0μｍ及び4.5μｍのポリエステルフイルム
（商品名「ルミラー」東レ（株）製）の一方の表面に、
ミヤバー＃４を用いて塗布量0.5g/m²（固形分）となる
様に塗布後、温風乾燥した。得られたフイルムを更に50
℃で６日間オーブン中で加熱硬化処理を行って背面層を
形成した。

別に下記の組成の転写インキ組成物をブレードニーダ
ーを用い、90℃に加温しつつ６時間混練して作成した。

転写インキ層形成用インキ組成物 パラフィンワックス 10部 カルナバワックス 10部 ポリブテン（VH−100、日本石油（株）製） １部 カーボンブラック（シースト３、東海電極（株）製） ２部 上記インキ組成物を温度100℃で加熱し、ホットメル
トによるロールコート法にて上記の基材フイルムの他の
表面に塗布量が約5.0g/m²になる様に塗布して熱転写イ
ンキ層を形成し、本発明の熱転写シートを得た。

実施例２ 実施例１の背面層を代えて下記組成物を用いて背面層
を形成したことを除き他は実施例１と同様にして本発明
の熱転写シートを得た。

背面層用インキ組成物 ポリビニルブチラール樹脂（エスレックBX−１、積水
化学（株）製） 19.3部 シリコーンワックス（Ｘ−22−5050B、信越化学
（株）製） 20.0部 タルク（ミクロエースＬ−１、日本タルク（株）製） 5.0部 ベンゾグアナミン樹脂微粒子（エポスターＳ、日本触
媒化学工業（株）製） 17.0部 ポリイソシアネート（タケネートＡ−３、武田薬品工
業（株）製） 38.7部 トルエン／メチルエチルケトン（1/1） 固形分が12.0％になる量 実施例３ 実施例１のシリコーンワックスに代えてシリコーンワ
ックス（KF−907、信越化学工業（株）製）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。

実施例４ 実施例１のシリコーンワックスに代えてシリコーンワ
ックス（Ｘ−22−800、信越化学工業（株）製）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。

実施例５ 実施例１のシリコーンワックスに代えてシリコーンワ
ックス（Ｘ−22−801B、信越化学工業（株）製）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。

実施例６ 実施例１のシリコーンワックスに代えてシリコーンワ
ックス（KF−901、信越化学工業（株）製）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。

比較例１ 実施例１において背面層を形成しなかったこと以外は
実施例１と同様にして比較例の熱転写シートを得た。

上記実施例及び比較例の熱転写シートを用いて下記の
印字条件で印字を実施し、ヘッドの走行性及び印字後の
熱転写シートの状態を比較して下記第１表の結果を得
た。

印字条件 使用器具：薄膜型サーマルヘッドを搭載した東芝シュミ
レーター 印字エネルギー:1.70mJ/ドット（１ドット当りの面積は
４×10^-4cm²）ベタ印字 被転写体：上質紙（山陽国策パルプ（株）製、KYP四六
版125KG）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海瀬 茂樹 東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−137693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−137691（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材フイルムの一方の面に加熱により溶融
   する転写インキ層を有し、サーマルヘッドが接する基材
   フイルムの他方の面に背面層を設けてなる熱転写シート
   において、該背面側が、樹脂とポリイソシアネートと常
   温で固体でサーマルヘッドの熱で溶融するシリコーンワ
   ックスとからなり、上記樹脂が、上記ポリイソシアネー
   トによって架橋され、且つ上記ポリイソシアネートの使
   用量が、上記樹脂とポリイソシアネートとの合計量の50
   〜95重量％であることを特徴とする熱転写シート。
2. 【請求項２】シリコーンワックスの融点が50乃至100℃
   の範囲である請求項１に記載の熱転写シート。
3. 【請求項３】シリコーンワックスが背面層の５乃至40重
   量％を占める請求項１に記載の熱転写シート。