JP3216413B2 - 感熱転写材用積層フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は接着性に優れた積層フイ
ルムに関し、感熱転写インキ，特に溶融型感熱転写イン
キとの密着性に優れた積層フイルムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年オフィスオ−トメ−ションの発展に
伴い、各種の記録方式が開発されているが、その中で印
字の際の騒音が少なく、かつ操作が簡単な感熱記録方式
が注目されている。特に最近、溶融型感熱転写方式にお
いて、従来の溶融インキを全転写させる方式から与える
エネルギ−によって溶融インキを部分転写させ、銀塩調
の高度な階調性を出す印字方式が開発されてきている。

【０００３】しかし従来の溶融型感熱転写方式は基材ポ
リエステルフイルムの上に直接ホットメルトコ−ト法な
どにより溶融インキ層を設けられたり、溶融インキ層の
転写を良くするためポリエステルフイルム上に離型層を
介して溶融インキ層を設ける方法が取られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高度な
階調性が要求される感熱転写方式においては、印加エネ
ルギ−に応じたインキ量を被転写紙に転写させる必要が
あり、過剰のインキの転写（過転写）は転写画像の鮮明
さを損なうとともに画像の再現性に劣るという問題があ
り、従来のポリエステルフイルムに直接、溶融インキを
塗布したり、離型層を介して溶融インキ層を設けたもの
では著しい過転写が生じるという問題があった。従って
過剰に溶融インキを転写させないために基材ポリエステ
ルフイルムと溶融インキ層の密着性を向上させることが
望まれている。

【０００５】本発明の目的は上記欠点のないもの、すな
わち溶融インキ層との密着性に優れ、感熱転写方式で印
字の際、印加エネルギ−に応じた溶融インキ層のみ被転
写紙に転写できる、いわゆる過転写のない感熱転写材に
適した積層フイルムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
フイルムの少なくとも片面にアクリル樹脂を主たる構成
成分とする、潤滑剤を含有しない層を設けて成る積層フ
イルムであって、該アクリル樹脂層表面の水との接触角
が８０度以上１１５度以下であることを特徴とする感熱
転写材用積層フイルムをその骨子とするものである。

【０００７】本発明でいう熱可塑性樹脂フイルムとは、
公知の熱可塑性樹脂よりなるフイルムであって、例え
ば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、塩化ビニル樹
脂などの未延伸、一軸延伸、二軸延伸フイルムなどを例
示できるが本発明をより効果的に発現するにはポリエス
テルフイルムが特に好ましい。

【０００８】ポリエステルフイルムとは、エステル結合
を主鎖の主要な結合鎖とする高分子フイルムの総称であ
り、本発明の好適な用途である感熱転写材に用いる場合
のポリエステルフイルムとしてはポリエチレンテレフタ
レ−トフイルム、ポリエチレン−２，６−ナフタレ−ト
フイルムが好適である。また品質、経済性を考慮すると
総合的にポリエチレンテレフタレ−トフイルム（以下ポ
リエチレンテレフタレ−トをＰＥＴと略称する）が好ま
しいが、より高品質、例えば印加エネルギ−の増大によ
る感熱転写材のしわの発生による印字不良などの点を考
慮するとポリエチレン−２，６−ナフタレ−トフイルム
（以下ポリエチレン−２，６−ナフタレ−トをＰＥＮと
略称する）単独、あるいはＰＥＴフイルムの片面あるい
は両面にＰＥＮフイルムを積層した構成のものが好まし
い。

【０００９】またこのポリエステルフイルム中には公知
の添加剤、例えば耐熱安定剤、酸化安定剤、耐候安定
剤、紫外線吸収剤、有機、無機の滑剤、顔料、染料、帯
電防止剤、核剤などを添加しても良い。もちろん本発明
の積層膜を設けた積層フイルムを回収などの再利用手段
を用いて混入したものであっても良い。特に有機、無機
の微粒子を添加して二軸配向後のポリエステルフイルム
の平均表面粗さを０．０３〜０．４μｍ、好ましくは
０．０５〜０．２μｍであるのが、印字の際の画像の鮮
明度、再現性の点で望ましい。

【００１０】ポリエステルフイルムは機械的強度、寸法
安定性などの点で二軸配向されたものが好ましく、通
常、長手方向、幅方向にそれぞれ２．５〜５倍程度延伸
され、更に熱固定して結晶配向を完了させて作られる。
また必要に応じて長手方向、幅方向に延伸後、再び長手
方向、幅方向に１．１〜２．０倍の延伸を施しても良
い。また熱固定の段階で長手方向や幅方向に１〜１０％
程度の弛緩処理を施しても良い。

【００１１】ポリエステルフイルムの厚みは特に限定し
ないが感熱転写材用途に用いる場合においては０．５μ
ｍ〜３０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、更に好ましく
は２〜６μｍであるのがハンドリング性、熱伝導性など
が良好となり望ましい。

【００１２】本発明においては上記熱可塑性樹脂フイル
ム上にアクリル樹脂を主たる構成成分とする層を設け、
該アクリル樹脂層表面の水との接触角が８０度以上１１
５度以下であることを特徴とするものであるが、ここで
主たる構成成分とは該層中に占めるアクリル樹脂が５０
重量％以上、好ましくは６５重量％以上、更に好ましく
は７０重量％以上をいい、残りの成分は密着性を阻害し
ない範囲で任意に添加できる。アクリル樹脂以外の層形
成成分としてはポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、アミド系樹脂、各種架橋剤、例えばイソ
シアネ−ト、メラミンなどを例示できる。

【００１３】また本発明の易接着性を向上させるため、
積層膜中に１〜４０重量％、好ましくは３〜３０重量
％、更に好ましくは５〜２０重量％の粒子を添加するの
が好ましい。粒子としては無機粒子、有機粒子のいずれ
でも構わないが、好ましくは有機粒子、より好ましくは
架橋高分子粒子であるのが望ましい。特に１０重量％減
量時の温度（窒素中で熱重量分析装置 島津ＴＧ−３０
Ｍを用いて測定。昇温速度２０℃／分）が３００℃以上
のものが好ましく、ポリスチレン架橋高分子粒子、アク
リル／スチレン共重合架橋高分子粒子などが好適に使用
し得る。粒子径は特に限定しないが平均粒子径で０．１
〜５μｍ、好ましくは０．３〜２μｍであるのが密着性
や高画質を得るのに好ましい。

【００１４】積層膜の主たる成分であるアクリル樹脂は
その構成成分として各種のモノマを使用し得る。例えば
アルキルアクリレ−ト、アルキルメタクリレ−ト（アル
キル基としては炭素数１〜２５のアルキル基）を基本骨
格とし、更に各種の架橋性官能基を有するモノマを共重
合したものが使用し得る。このような官能基としてはカ
ルボキシル基、メチロ−ル基、酸無水物基、スルホン酸
基、アミド基、メチロ−ル化されたアミド基、アミノ
基、水酸基、エポキシ基などを例示することができる。
上記官能基を有するモノマとしてはアクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン
酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリル
アミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロ−ルアクリルア
ミド、メタクリルアミド、メチロ−ルメタクリルアミ
ド、ジエチルアミノエチルビニルエ−テル、２−アミノ
エチルビニルエ−テル、３−アミノプロピルビニルエ−
テル、２−アミノブチルビニルエ−テル、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレ−ト、β−ヒドロキシエチルアクリ
レ−ト、β−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト、ポリエ
チレングリコ−ルモノアクリレ−ト、ポリエチレングリ
コ−ルモノメタクリレ−ト、グリシジルアクリレ−ト、
グリシジルメタクリレ−トなどを挙げることができる。
更に上記以外の化合物、例えばアクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、スチレン、ブチルビニルエ−テル、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ビニルピリジ
ン、ビニルピロリドン、ビニル基を有するアルコキシシ
ランなどを共重合しても良い。もちろん上記モノマのエ
ステルも使用することができる。

【００１５】本発明においては上記アクリル樹脂を主成
分とし、積層膜形成時の積層膜表面の水との接触角が８
０度以上１１５度以下、更に好ましくは９５度以上１１
０度以下であることが必要である。接触角が８０度未満
および１１５度を越える場合のいずれの場合においても
所望の密着性を得ることができず、感熱転写材として使
用した場合には過転写などの障害が発生する。アクリル
樹脂層表面の接触角は樹脂を構成するモノマ種によって
変えることができ、水との接触角を小さくするには各種
の親水性付与モノマ、例えばアクリル酸、アクリルアマ
イド、アクリル系モノマのカルボキシル基に結合する原
子及び分子がナトリウム、カリウム、リチウムなどのア
ルカリ金属およびアミン、アンモニウムで中和されたも
の、具体的にはアクリル酸ソ−ダ、アクリル酸アンモニ
ウムなどを例示できる。また水との接触角を大きくする
にはアクリル系モノマのカルボキシル基を炭化水素でエ
ステル化したもの、例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基など炭素数１以上の炭化水素でエステル
化したもの、およびスチレンなどが好適に用いられる。
特にエステル鎖が長鎖のものがより水との接触角を大き
くするのに有効なモノマ種である。またカルボキシル基
や水酸基を有するアクリル系モノマの共重合体をメラミ
ン系架橋剤、例えばメチロ−ル化メラミンなどで架橋す
ることも水との接触角の値を大きくするのに有効であ
る。従って水との接触角を設定するためには上記のモノ
マ種を適宜組み合わせた共重合体により得ることができ
るものであり特に限定するものではなく積層膜とした時
に本発明の範囲になるように設定すれば良い。

【００１６】アクリル樹脂の分子量は特に限定しないが
積層膜とした時の膜の強靭性の点から５０００以上、好
ましくは３万以上、更に好ましくは１０万以上のものが
好適である。

【００１７】本発明の基材フイルムの一例としてポリエ
ステルフイルムの場合について説明すると、積層膜は基
材ポリエステルフイルムとの接着性、積層膜の強靭性を
考慮するとポリエステルフイルムの製膜工程中で塗布に
よって積層する公知の方法（インラインコ−ティング
法）によるのが好ましく、この方法を用いる場合にはア
クリル樹脂は積層前の段階においては水に溶解あるいは
分散した、いわゆる水溶液あるいはエマルジョンのもの
が製膜工程での環境汚染防止、防爆性の点で好ましい。

【００１８】積層膜の厚みは特に限定しないが本発明に
おいては０．０１〜２．０μｍ、好ましくは０．０３〜
１．０μｍ、更に好ましくは０．０５〜０．７μｍであ
るのが望ましい。

【００１９】本発明の積層膜中には本発明の効果を阻害
しない範囲内において公知の添加剤、例えば耐熱安定
剤、酸化安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染
料、帯電防止剤、核剤などを添加しても良い。塗布の方
法は公知の方法、例えばリバースコート法、グラビアコ
ート法、ロッドコート法、ダイコート法など任意の方法
を用いることができる。

【００２０】次に本発明の積層フイルムの代表例として
ポリエステルフイルムを基材フイルムとした感熱転写材
用積層フイルムの場合についての製造方法の一例につい
て説明するが勿論これに限定されるものではない。重合
工程で析出した、いわゆる析出粒子と無機粒子（例えば
平均粒子径１μｍのシリカ粒子）を含有するＰＥＴを常
法によって真空乾燥し、十分に水分を除去した後、約２
８０℃に加熱された溶融押出機に供給しＴダイよりシ−
ト状に押し出す。このシ−トを回転する冷却ドラムで固
化せしめて未延伸ＰＥＴフイルムを得る。このフイルム
を８０〜１１０℃に加熱したロ−ル群を通しながら長手
方向に２．０〜５．０倍延伸して一軸配向ＰＥＴフイル
ムを得る。このフイルムの片面に空気雰囲気中でコロナ
放電処理を施し、その処理面に所定の濃度に希釈したア
クリル樹脂の水分散体を塗布する。次いでこの塗布され
たフイルムを９０〜１４０℃に加熱されたゾ−ンに端部
をクリップで把持しながら導き幅方向に２．５〜５．０
倍の延伸を施す。さらに連続的に１５０〜２４０℃の熱
処理ゾ−ンに導き１〜１０秒間の熱固定を行う。この熱
固定中に必要に応じて幅方向あるいは長手方向に３〜１
０％の弛緩処理を施しても良い。かくして得られた積層
フイルムを所望の幅にスリットして感熱転写材用積層ポ
リエステルフイルムを得る。このフイルムを感熱転写材
として使用する場合にはポリエステルフイルムの積層膜
側に熱溶融インキを塗布し、積層膜とは反対面のポリエ
ステルフイルム面に印字の際のスティッキングを防止す
るための耐熱易滑層を設け、適宜所望の幅にスリットす
ることによって得ることができる。

【００２１】かくして得られた感熱転写材用ポリエステ
ルフイルムは用途に応じた熱溶融インキ層を設けること
により、各種感熱転写用材料、例えばワ−ドプロセッサ
−、ファクシミリ、パソコン用プリンタ−、ビデオ用プ
リンタ−、バ−コ−ド用プリンタ−などの文字、あるい
は画像のプリントアウトに使用されるものであり、特に
高度の階調性を付与するためのプリンタ−に好適に使用
されるものである。また本発明の積層フイルムは各種印
刷用受容フイルム（例えば紫外線や電子線を照射して硬
化せしめるインキ受容フィルム）、磁気記録媒体用フイ
ルム、グラフィック用フイルムなどにも好適に使用する
ことができる。

【００２２】

【特性の測定方法および効果の評価方法】本発明におけ
る特性の測定方法および効果の評価方法は次のとおりで
ある。

【００２３】（１）水との接触角 ２５℃相対湿度６０％の雰囲気下で２４時間保管した積
層フイルムの積層面に接触角計ＣＡ−Ｄ型（協和界面科
学（株）製）を用い、同様の条件に保管した蒸留水を用
いて接触角を測定した。測定は１０個の平均値を用い
た。

【００２４】（２）インキとの密着性 フイルムの積層面側に下記の熱溶融インキをホットメル
ト法により約２〜３μｍ厚に塗布した。室温まで冷却
後、インキ層上にメンディングテ−プ（３Ｍ（株）製ス
コッチメンディングテ−プ８１０）を貼付け９０度方向
に急速に剥離し、インキの剥離の程度を下記の基準で判
定した。

【００２５】◎：インキの剥離面積が１０％以下であ
る。

【００２６】○：インキの剥離面積が２０％以下であ
る。

【００２７】△：インキの剥離面積が５０％未満であ
る。

【００２８】×：インキの剥離面積が５０％以上であ
る。

【００２９】［熱溶融インキ組成］ カルナウバワックス １００重量部 マイクロクリスタリンワックス ３０重量部 酢酸ビニル・エチレン共重合体 １５重量部 カ−ボンブラック ２０重量部 （３）印字特性 上記（２）で作成した熱溶融インキ層を設けた感熱転写
材用フイルムのインキ層の反対面にシリコ−ン塗料より
なる耐熱易滑層を設け感熱転写材を作成し以下の評価を
行った。

【００３０】カラ−ポイント２（セイコ−電子工業
（株）製高精細プリンタ−）を用い付属の８階調のソフ
ト（ＰＡＬＭＩＸ）で印字テストを行った。受容シ−ト
は付属の専用紙を用いた。評価基準−１（階調性） ◎：７階調以上が再現できる。

【００３１】○：５階調以上が再現できる。

【００３２】△：３階調以上が再現できる。

【００３３】× 階調性がでない。

【００３４】評価基準−２（印字後の感熱転写材のしわ
発生状態） ◎：しわの発生なし。

【００３５】○：微細なしわがあるが印字画像には影響
がないレベル。

【００３６】△：大きいしわが入り、印字に影響がでる
レベル。

【００３７】×：しわが著しく使用に耐えない。

【００３８】

【実施例】次に本発明を実施例に基づいて説明するが、
必ずしもこれに限定されるものではない。

【００３９】実施例１ 粒径０．５〜１．５μｍの析出粒子（重合工程中に析出
した粒子）を０．１５重量％、および平均粒子径１．５
μｍの炭酸カルシウム粒子を０．２重量％含有するＰＥ
Ｔペレット（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ）を十分に真空
乾燥した後、押出機に供給し、２８０℃で溶融し、１０
μｍカットの金属焼結フィルタ−で瀘過した後、Ｔ字型
口金よりフイルム状に押出し、これを表面温度３０℃の
冷却ドラムに巻き付けて冷却固化せしめた。この間のフ
イルムと冷却ドラム表面の密着性を向上させるためフイ
ルム側にワイヤ−電極を配置して６ＫＶの直流電圧を印
加した。

【００４０】かくして得られた未延伸ＰＥＴフイルムを
９５℃に加熱して長手方向に３．５倍延伸し一軸延伸フ
イルムとした。

【００４１】このフイルムの片面に空気中でコロナ放電
処理を施し、その処理面にグラビアコ−ト方式で下記組
成の水分散塗料を二軸延伸後の積層厚みが０．１μｍに
なるように塗布した。

【００４２】「水分散塗料組成」メチルメタクリレ−ト
／ブチルアクリレ−ト／アクリル酸（４５／５０／５重
量％）の乳化重合で得られた平均粒子径０．０５μｍの
アクリル樹脂エマルジョンを固型分重量比率が３％とな
るように水で希釈して作成した。

【００４３】塗布された一軸延伸フイルムをクリップで
把持してテンタ−内に導き、１１０℃の余熱工程で水を
乾燥させた後、１２０℃に加熱しつつ幅方向に４．５倍
延伸し、連続的に２２５℃で５秒間熱処理を施し、積層
厚み０．１μｍ、フイルム厚み５μｍの積層ポリエステ
ルフイルムを得た。

【００４４】このフイルムを前記の評価方法に準じて感
熱転写材としての評価を行った。結果を表１に示す。

【００４５】比較例１ 実施例１のアクリル樹脂エマルジョンの組成を以下のよ
うにした以外は同様にして積層ポリエステルフイルムを
作成した。結果を表１に示す。

【００４６】メチルメタクリレ−ト／エチルアクリレ−
ト／スチレンスルホン酸ナトリウム塩（５０／３０／２
０重量％）のアクリル共重合体エマルジョン。

【００４７】比較例２、実施例２、３ 実施例１の共重合比率を変えて積層膜の水との接触角の
異なるアクリル共重合体を作成し同様にして積層ポリエ
ステルフイルムを作成した。結果を表１に示す。

【００４８】実施例４、５ 実施例１のアクリル共重合体１００重量部に対し、メチ
ロ−ル化メラミンを固形分重量比で５部（実施例４）、
１０部（実施例５）添加した水分散体を作成した以外は
実施例１と同様にして積層ポリエステルフイルムを作成
した。結果を表１に示す。

【００４９】比較例３ 実施例１のアクリル樹脂エマルジョンの組成を以下のよ
うにした以外は同様にして感熱転写材用ポリエステルフ
イルムを作成した。結果を表１に示す。

【００５０】メチルメタクリレ−ト／ステアリルメタク
リレ−ト／ラウリルアクリレ−ト（２５／５５／２０重
量％）のアクリル共重合体エマルジョン。

【００５１】実施例６ 実施例１のＰＥＴペレットに変えてＰＥＮ（極限粘度
０．６０ｄｌ／ｇ）ペレットを用いた以外は同様にして
感熱転写材用ポリエステルフイルムを作成した。結果を
表１に示す。

【００５２】実施例７ 実施例６の基材ＰＥＮフイルムの厚みを２．５μｍとし
た以外は同様にして感熱転写材用ポリエステルフイルム
を作成した。結果を表１に示す。

【００５３】実施例８〜１１ 実施例１のアクリル樹脂エマルジョンに固型分比で１
（実施例８）、５（実施例９）、１５（実施例１０）、
３０（実施例１１）各重量部の架橋有機粒子（アクリル
−スチレン系架橋高分子粒子、日本ゼオン（株）製ＭＨ
Ｇ５５２５）を添加して水分散体塗料を作成し、実施例
１と同様にして感熱転写材用積層ポリエステルフイルム
を作成した。結果を表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【発明の効果】本発明によって形成される感熱転写材用
積層フィルムは、水との接触角が特定の範囲となる積層
膜を設けることにより極めて接着性、特に感熱転写材用
熱溶融インキとの接着性に優れたものとすることがで
き、高階調性感熱転写材用ベースフィルムとして好適に
使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C08J 7/04 B41M 5/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂フイルムの少なくとも片面
   にアクリル樹脂を主たる構成成分とする、潤滑剤を含有
   しない層を設けて成る積層フイルムであって、該アクリ
   ル樹脂層表面の水との接触角が８０度以上１１５度以下
   であることを特徴とする感熱転写材用積層フイルム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の感熱転写材用積層フイル
   ムのアクリル樹脂層上に感熱転写インキ層が設けられて
   なることを特徴とする感熱転写材用積層フイルム。
3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂フイルムがポリエチレンテ
   レフタレートフイルムまたはポリエチレン−２，６−ナ
   フタレートフイルムであることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２の感熱転写材用積層フイルム。
4. 【請求項４】 アクリル樹脂層中に架橋高分子粒子を１
   〜４０重量％含有することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載の感熱転写材用積層フイルム。
5. 【請求項５】 アクリル樹脂層中に架橋剤を含有するこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の感熱転
   写材用積層フイルム。