JP2938872B2 - 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、更に詳しくは諸堅牢
性に優れた記録画像を被転写材に容易に与えることがで
きる新規な熱転写シートを提供することを目的とする。 （従来の技術） 従来、種々の熱転写方法が公知であるが、それらの中
で昇華性染料を記録剤とし、これを紙等の基材シートに
担持させて熱転写シートとし、昇華性染料で染着可能な
被転写材、例えば、ポリエステル製織布等に重ね、熱転
写シートの裏面からパターン状に熱エネルギーを与え
て、昇華性染料を被転写材に移行させる昇華転写方法が
行われている。 （発明が解決しようとしている問題点） 上記昇華転写方法において、被転写材が例えばポリエ
ステル製織布等である昇華捺染方法では、熱エネルギー
の付与が比較的長時間であるため、被転写体自体も付与
された熱エネルギーで加熱される結果、比較的良好な染
料の移行が達成されている。 しかしながら、記録方法の進歩により、サーマルヘッ
ド等を用いて、高速度で、例えば、ポリエステルシート
や、紙に染料受容層を設けた被転写材を使用し、これら
の被転写材に繊細な文字や図形あるいは写真像を形成す
る場合には、熱エネルギーの付与は秒単位以下の極めて
短時間であることが要求され、従って、このような短時
間では昇華性染料および被転写材が十分には加熱されな
いために、十分な濃度の画像を形成することができな
い。 従って、このような高速記録に対応するために、昇華
性に優れた昇華性染料が開発されたが、昇華性に優れる
染料は、一般にその分子量が小であるため、転写後の被
転写材中において染料が経時的に移行したり、表面にブ
リードしたりして、折角形成した画像が乱れたり、不鮮
明となったりあるいは周囲の物品を汚染するという問題
が生じている。 このような問題を回避するために、比較的分子量の大
なる昇華性染料を使用すると、上記の如き高速記録方法
では、昇華速度が劣るため、上記の如く満足できる濃度
の画像が形成し得ないものであった。 従って、昇華性染料を使用する熱転写方法において
は、上記の如き極めて短時間の熱エネルギーの付与によ
って、十分に濃度のある鮮明な画像を与え、しかも形成
された画像が優れた諸堅牢性を示す熱転写シートの開発
が強く要望されているのが現状である。 本発明者は、上述の如き業界の強い要望に応えるべく
鋭意研究の結果、従来のポリエステル製織布等の昇華捺
染方法では、織布の表面が平滑ではないため、熱転写シ
ートと被転写材である織布とは十分に密着することがな
く、そのために使用する染料は昇華性あるいは気化性
（すなわち、熱転写シートと織布との間に存在する空間
を移行できる性質）であることが必須条件であったが、
表面が平滑なポリエステルシートや表面加工紙等を被転
写材とする場合には、熱転写時に熱転写シートと被転写
材とが十分に密着するため、染料の昇華性や気化性のみ
が絶対的必要条件ではなく、密着した両者の界面を染料
が熱によって移行し得る性質も極めて重要であり、この
ような界面の熱移行性は、使用する染料の融点は無機性
および有機性によって大いに影響されることを知見し、
適当な融点および無機性／有機性の値（以下I/O値とい
う）を有する染料を選択することによって、従来の常識
では使用不能であると考えられている程度の分子量の染
料であっても、良好な熱移行性を有することを知見した
ものである。そしてこのような染料の融点およびI/O値
によって選択した染料を担持する熱転写シートを用いる
ことによって、極めて短時間の熱エネルギーの付与であ
っても、使用した染料が容易に被転写材に移行し、高い
濃度と優れた諸堅牢性を有する記録画像が形成されるこ
とを知見して本発明を完成した。 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、基材シートおよび該基材シート
の一方の面に設けた染料担持層からなり、該染料担持層
中に包含される染料が、下記一般式で表わされるアント
ラキノン系染料であることを特徴とする熱転写シート。 （但し、式中のＲは、染料全体の分子量が350を越える
ことになる置換または未置換のアルキル基（但し、Ｒが
ブチル基および２−ヒドロキシエチル基の場合を除く）
である。） 次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明者は、上
記の一般式の如き基本的構造を有するアントラキノン系
染料においては、一般式中のＲを染料全体の分子量が35
0を越える、好ましくは400以上になるように選択する
と、従来の熱転写用染料の分子量による選択基準から外
れるものであるが、Ｒの炭素数の増加に従って、染料の
融点またはI/O値が低下する傾向を示し、熱転写用染料
として使用すると、熱移行速度がむしろ上昇し、しかも
転写後は優れた堅牢度の画像が得られることを知見した
ものである。 前記一般式で表されるアントラキノン系染料は、１−
アミノ−２−フェノキシ−４−アントラキノン（但しフ
ェノキシ基は、スルホン酸基、スルホニルハロゲニド
基、カルボキシル基、カルボニルハロゲニド基、水酸
基、アミノ基等を有する）を原料として、これにアミノ
基、水酸基、スルホン酸基、スルホニルハロゲニド基、
カルボキシル基、カルボニルハロゲニド基等の官能基を
有する脂肪族炭化水素を反応させる等の従来公知の製造
方法によって得られるものである。 前記の一般式のアントラキノン系染料において、Ｒ
は、直鎖状、分枝鎖状あるいは環状の置換または未置換
のアルキル基（但し、Ｒがブチル基および２−ヒドロキ
シエチル基を除く）であり、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、デシル基、ウンデシル基、ラウリル
基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、
セチル基、ヘプタデシル基等のアルキル基；エタノール
基、プロパノール基、ブタノール基、ペンタノール基、
ヘプタノール基、オクタール基等のアルカノール基；ト
リキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル
基、メトキシブチル基、メトキシペンチル基、メトキシ
ヘキシル基、メトキシヘプチル基、メトキシオクチル
基、これらのメトキシ基に代えて、エトキシ、プロポキ
シ、ブトキシ、ペントキシ等の他のアルコキシ基を有す
るアルコキシアルキル基;N−メチルアミノ、Ｎ−エチル
アミノ、Ｎ−プロピルアミノ、Ｎ−ブチルアミノ、Ｎ−
ペンチルアミノ、Ｎ−ヘキシルアミノ等のアルキルアミ
ノ基を有するエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘ
キシル、オクチル基等のＮ−アルキルアミノアルキル基
等が挙げられる。 前記一般式で表わされるアントラキノン系染料におい
ては、式中のＲを決定するにあたり、染料全体の分子量
が350を越える、好ましくは400以上になるようにＲを選
択することが必要であり、またI/O値が1.0〜2.0になる
ように選択し、更に好ましくは1.0〜2.0になるように選
択する。 尚、本発明において云う「I/O値」とは、甲田善生著
「有機概念図−基礎と応用−」（三共出版）に従うもの
である。 すなわち、本発明者の詳細な研究によれば、前記一般
式の染料において、置換基Ｒとして炭素数の多いアルキ
ル基を選択することによって、染料の分子量は増大し、
分子量が350を越え、あるいは400を越えるようになる
が、前記一般式の染料においては従来の一般的な考え方
とは異なり、これらの染料の融点が低下する傾向を示
し、且つこのような染料を熱転写用の染料として利用す
る場合には、サーマルヘッド等による極短時間の加熱に
よっても熱転写シートから被転写材への染料の熱移行速
度が上昇し、しかも優れた堅牢度の画像を与えることを
知見した。 また、Ｒとして、炭素数の多いアルキル基を使用する
に従い、I/O値が低下し、またアルキル基として水酸基
やエーテル結合、アミド結合等の極性基を有するものを
使用することによって融点は上昇するが、本発明の染料
において、Ｒの選択により染料のI/O値が1.0〜2.0の範
囲になるように調整するときは、このような適当なI/O
値の染料は、熱転写用染料として非常に有用であること
を見い出した。 すなわち、熱転写用の染料の場合には、すでに述べた
通り、極めて短時間で被転写材へ熱移行することが要求
されるが、前記の染料は、熱転写シートの調製時に使用
するジメチルホルムアミド、ホルムアミド、ジメチルス
ルホキシド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等
あるいはそれらの混合溶剤等の汎用有機溶剤に対する溶
解性が著しく向上し、熱転写シート上に形成する染料担
持層において、染料が結晶状態の無いあるいは低い状態
に存在することができ、従来の染料の場合の如く、結晶
性の高い存在状態に比して著しく少ない付与熱量で染料
が被転写材へ容易に熱移行し得るものであった。 本発明の熱転写シートは以上の如き前記の特定の染料
を使用することを特徴とし、それ以外の構成は従来公知
の熱転写シートの構成と同様でよい。 前記の染料を含む本発明の熱転写シートの構成に使用
する基材シートとしては、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0.5〜50μｍ、好ましくは３〜10μｍ程度の厚さの
紙、各種加工紙、ポリエステルフィルム、ポリスチレン
フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスルホンフィ
ルム、ポリカーボネートフィルム、ポリビニルアルコー
ルフィルム、セロファン等であり、特に好ましいものは
ポリエステルフィルムである。 上記の如き基材シートの表面に設ける染料担持層は、
前記一般式の染料を任意のバインダー樹脂で担持させた
層である。 前記の染料を担持するため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でき、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、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担持層は、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をも包含し得るものである。 このような染料担持層は、好ましくは適当な溶剤中に
前記の染料、バインダー樹脂その他の任意成分を加えて
各成分を溶解または分散させて担持層形成用塗液または
インキを調製し、これを上記の基材シート上に塗布およ
び乾燥させて形成する。 特に、前記の染料は、転写シートの調製時に使用する
ジメシルホルムアミド、ホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等ある
いはこれらの混合溶剤に対し、従来の染料よりも高い溶
解度、例えば３％、好ましいものは５％という高い溶解
度を有している点で、染料担持層形成用インキ等の調製
が容易であり、また染料担持層を形成した後の担持層内
で染料が溶解状態あるいはそれに近い状態で存在するた
め、少量の熱エネルギーで優れた熱移行速度を示すとい
う有利性を示すものである。 このようにして形成する担持層は0.2〜5.0μｍ、好ま
しくは0.4〜2.0μｍ程度の厚さであり、また担持層中の
前記の染料は、担持層の重量の５〜70重量％、好ましく
は10〜60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、そのままで熱転
写用として十分に有用であるが、更にその染料担持層表
面に粘着防止層、すなわち離型層を設けてもよく、この
ような層を設けることにより、熱転写時における熱転写
シートと被転写材の粘着を防止し、更に高い熱転写温度
を使用し、一層優れた濃度の画像を形成することができ
る。 この離型層としては、単に粘着防止性の無機粉末を付
着させたのみでも相当の効果を示し、更に、例えば、シ
リコーンポリマー、アクリルポリマー、フッ素化ポリマ
ーの如き離型性に優れた樹脂から0.01〜５μｍ、好まし
くは0.05〜２μｍの離型層を設けることによって形成す
ることができる。 尚、上記の如き無機粉体あるいは離型性ポリマーは染
料担持層中に包含させても十分な効果を奏するものであ
る。 更に、このような熱転写シートの裏面に、サーマルヘ
ッドの熱による悪影響を防止するために耐熱層を設けて
もよい。 以上の如き熱転写シートを用いて、画像を形成するた
め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、また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、ポリエチレン、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、ポリ塩化ビニルデン等の
ハロゲン化ポリマー、ポリビニルアルコール、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、セルローストリアセテー
ト等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリスル
ホン、ポリイミド等からなる繊維、織布、フィルム、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また
はフィルムあるいはポリエステル層を設けた加工紙であ
る。また、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
溶液または分散液を塗布および乾燥させるか、あるいは
それらの樹脂フィ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できる。 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。 このようにして形成する染料受容層は、単独の材料か
らでも、また複数の材料から形成してもよく、更に所期
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。 このような染料受容層は任意の厚さでよいが、一般的
には５〜50μｍの厚さである。また、このような染料受
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。 このような被転写材は基本的には上記の如くで、その
ままでも十分に使用できるものであるが、上記被転写材
またはその染料受容層中に、粘着防止用の無機粉末を包
含させることができ、このようにすれば熱転写時の温度
をより高めても熱転写シートと転写材との粘着を防止し
て、更にすぐれた熱転写を行うことができる。特に好ま
しいのは、微粉末のシリカである。 また、上記のシリカの如き無機粉末に代えて、または
併用して、離型性の良好な前述の如き樹脂を添加しても
よい。特に好ましい離型性ポリマーは、シリコーン化合
物の硬化物、例えば、エポキシ変性シリコーンオイルと
アミノ変性シリコーンオイルからなる硬化物が挙げられ
る。このような離型剤は、染料受容層の重量の約0.5〜3
0重量％を占める割合がよい。 また使用する被転写材は、その染料受容層の表面に、
上記の如き無機粉体を付着させて粘着防止硬化を高めて
もよいし、又、前述の如き離型性に優れた離型剤からな
る層を設けてもよい。 この様な離型層は約0.01〜５μｍの厚さで十分な効果
を発揮して、熱転写シートの染料受容層との粘着を防止
しつつ、一層染料受容性を向上させることができる。 上記の如き本発明の熱転写シートおよび上記の如き被
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で
き、例えば、サーマルプリンター（例えば、東芝（株）
製、サーマルプリンターTN−5400）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、５〜100m
J/mm²程度の熱エネルギーを付与することによって所期
の目的を十分に達成することができる。 （作用・効果） 以上の如く、本発明で使用する染料は、従来の低分子
量、例えば、300あるいは350以下の分子量の染料と同様
に優れた被転写材への熱移行性を有するものであり、こ
のような染料による画像の諸堅牢度、特に耐昇華性や耐
光性は分子量が大であることにより、著しく優れたもの
である。従って、本発明の熱転写シートは、従来技術の
種々の問題点を解決したものである。 次に実施例および比較例を挙げて前記を更に具体的に
説明する。尚、文中、部または％とあるのは特に断りの
無い限り重量基準である。 実施例 下記組成の染料担持層形成用インキ組成物を調製し、
背面に耐熱処理を施した９μｍ厚のポリエチレンテレフ
タレートフィルムに、乾燥塗布量が1.0g/m²になるよう
に塗布および乾燥して本発明の熱転写シートを得た。 後記第１表の染料（実施例） ３部 ポリブチラール樹脂 4.5部 メチルエチルケトン 24.35部 トルエン 24.35部 ジメチルホルムアミド 43.80部 次に、基材シートとして合成紙（王子油化製、ユポFP
G＃150）を用い、この一方の面に下記の組成の塗工液を
乾燥時4.5g/m²になる割合で塗布し、100℃で乾燥して被
転写材を得た。 ポリエステル樹脂（Vylon103、東洋紡製、Tg＝47℃） 0.8部 EVA系高分子可塑剤（エルバロイ741P、三井ポリケミカ
ル製、Tg＝−37℃） 0.2部 アミノ変性シリコーン（KF−857、信越化学工業製） 0.04部 エポキシ変性シリーコーン（KF−103、信越化学工業
製） 0.04部 メチルエチルケトン／トルエン／シクロヘキサノン（重
量比4:4:2） 9.0部 前記の本発明の熱転写シートと上記の被転写材とを、
それぞれの染料担持層と染料受容面とを対向させて重ね
合せ、熱転写サートの裏面からヘッド印加電圧10V、印
字時間4.0msec.の条件でサーマルヘッドで記録を行い、
下記第１表の結果を得た。 比較例 実施例における染料として後記第１表の染料（比較
例）を使用し、他は実施例と同様にして下記第１表の結
果を得た。但し、染料担持層形成用インキ組成物の組成
は下記の通りとした。 後記第１表の染料 ３部 ポリブチラール樹脂 4.5部 メチルエチルケトン 46.25部 トルエン 46.25部 尚、第１表における発色濃度は米国マクベス社製のデ
ンシトメーターRD−918で測定した値である。 堅牢度は、記録画像を50℃の雰囲気中に長時間放置し
た後、画像のシャープさが変化せず、また表面を白紙で
摩擦しても白紙が着色しないものを◎とし、僅かにシャ
ープさが失なわれ且つ僅かに白紙が着色したものを○と
し、シャープさが失なわれ、白紙が着色したものを△と
し、画像が不鮮明となり、白紙が著しく着色したものを
×で表示した。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．基材シートおよび該基材シートの一方の面に設けた
   染料担持層からなり、該染料担持層中に包含される染料
   が、下記一般式で表わされるアントラキノン系染料であ
   ることを特徴とする熱転写シート。 （但し、式中のＲは、染料全体の分子量が350を越える
   ことになる置換または未置換のアルキル基（但し、Ｒが
   ブチル基および２−ヒドロキシエチル基の場合を除く）
   である。） ２．Ｒが、染料全体の分子量が、400以上になる様に選
   択される特許請求の範囲第（１）項に記載の熱転写シー
   ト。 ３．Ｒが、染料の無機性／有機性の値が1.0〜2.0になる
   ように選択される特許請求の範囲第（１）項に記載の熱
   転写シート。