JP5097009B2 - 熱転写受像シート用ポリエステル - Google Patents
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
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Description
上記熱転写受像シートの染料受容層としては、染料の染着性に優れる点から、ポリエステルが使用されることがある。このようなポリエステルを用いた熱転写受像シートとしては、例えば、直鎖脂肪族ジカルボン酸が50モル%より多くと脂環族ジカルボン酸が50モル%未満からなる多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを重縮合し
てなる熱転写記録用受容シート用のポリエステル樹脂(特許文献1)、酸成分としてコハク酸を70モル%以上、アルコール成分として1,4−ブタンジオールを70モル%以上含む熱転写記録媒体用ポリエステル樹脂(特許文献2)、50〜100モル%の脂肪族ジカルボン酸および0〜50モル%の脂環族ジカルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、多価アルコール成分との重縮合反応により生成した熱転写受容シート用のポリエステル樹脂(特許文献3)、50〜100モル%の直鎖脂肪族ジカルボン酸および0〜50モル%の脂環族ジカルボン酸を含む多価カルボン酸成分と、アルコール成分との重縮合反応により生成したポリエステル樹脂を含有する熱転写受容シート(特許文献4)等が開示されている。
[1](a)アルキルコハク酸及び/又はアルケニルコハク酸5〜40モル%と、芳香族カルボン酸50〜90モル%とを含有するカルボン酸成分と、(b)式(1)
で表される2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物を80モル%以上含有するアルコール成分とを、縮重合して得られる熱転写受像シート用ポリエステル、
[3]基材の少なくとも一方の面に染料受容層を有する熱転写受像シートであって、上記染料受容層が、上記(1)記載のポリエステルを含有する受容層組成物を用いて形成される、熱転写受像シート、
に関する。
本発明の熱転写受像シート用ポリエステル(以下、「本発明のポリエステル」ということがある)は、(a)アルキルコハク酸及び/又はアルケニルコハク酸5〜40モル%と、芳香族カルボン酸50〜90モル%とを含有するカルボン酸成分と、(b)式(1)で表される2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物を80モル%以上含有するアルコール成分とを、縮重合して得られる。
本発明においては、カルボン酸成分とアルコール成分の主成分として、いずれも芳香族モノマーを使用していることから、樹脂の耐熱性が向上し、かつアルキル又はアルケニルコハク酸が存在することから、ポリエステル間の相互作用が弱まり、染料がポリエステル内部に染み込むため、熱転写受像シートの離型性及び染料の染着性が向上すると推察される。
すなわち、従来、熱転写受像シートにおいては、染着性が良好なポリエステルは離型性に劣ることが課題であったが、本発明においては、剛直な主鎖を持つポリエステルの側鎖にソフトセグメントを導入することにより、得られる熱転写受像シートにおいて染着性と離型性を両立させたポリエステルを提供することができると推定される。
アルキル基及び/又はアルケニル基を有するコハク酸は、カルボン酸成分中に5〜40モル%含有されることが好ましく、これにより、熱転写受像シートへの染料の染着性が向上する。これは、上記のコハク酸の側鎖にあるアルキル基及び/又はアルケニル基の存在により、ポリエステル間の相互作用が弱まり、染料がポリエステル内部に染み込むためと推察される。染料の浸透性、すなわち、熱転写受像シートへの染料の染着性の観点から、上記コハク酸は、カルボン酸成分中に5〜40モル%含有され、10〜40モル%含有されることが好ましく、20〜40モル%含有されることがより好ましい。
なお、本発明において、アルキル基及び/又はアルケニル基を有するコハク酸には、これらの酸の無水物及びそれらのアルキル(炭素数1〜3)エステルが含まれる。
上記芳香族カルボン酸は、カルボン酸成分中、50〜90モル%含有され、熱転写受像シートの離型性、染料の染着性の観点から、60〜90モル%含有されることが好ましく、60〜85モル%含有されることがより好ましい。
一般式(1)において、Rはエチレン基又はプロピレン基を表わす。x及びyはアルキレンオキサイドの付加モル数を表わし、各々正の数である。各Rは同一でも異なっていてもよい。xとyの和の平均値は、カルボン酸との反応性を高める観点から、2〜7であり、好ましくは2〜5、より好ましくは2以上4未満である。
上記式(1)で表される2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物は、そのエチレンオキサイド付加物とプロピレンオキサイド付加物の含有比率(エチレンオキサイド付加物/プロピレンオキサイド付加物)はモル比で50/50〜0/100であることが好ましい。離型性の観点から、上記含有比率は、40/60〜0/100であることがより好ましく、更に好ましくは30/70〜0/100である。
また、染料の染着性および熱転写受像シートを得る際の観点から、ポリエステルの数平均分子量は1,000〜10,000が好ましく、2,000〜8,000がより好ましい。
本発明の熱転写受像シートは、基材の少なくとも一方の面に染料受容層を形成してなり、上記染料受容層は本発明のポリエステルを含有する受容層組成物を塗布して形成される。
本発明の受容層組成物は、例えば、本発明のポリエステルを有機溶剤に溶解、あるいは、有機溶剤や水に分散させて製造される。
上記ポリエステルを溶解する有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン等のケトン系溶剤、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤が挙げられる。この中でも樹脂の溶解性、乾燥時の揮発性の観点からメチルエチルケトン(MEK)、トルエンが好ましく、より好ましくはメチルエチルケトン/トルエンの混合溶剤である。
ポリエステルを有機溶剤に溶解する方法としては、ポリエステルと有機溶剤を混合して、常温又は加温状態、すなわち、20〜50℃の温度下で攪拌することで溶解させる方法が挙げられる。得られる塗工液中の固形分濃度は操作性と生産性の観点から、10〜45重量%が好ましく、20〜40重量%がより好ましい。
受容層組成物には、更に必要に応じて、架橋剤、硬化剤、触媒等の添加剤を含有することもできる。
上記離型剤等は、例えば、有機溶剤や水性媒体と混合して使用することができる。
本発明の熱転写受像シート用受容層は、熱転写受像シートの基材の少なくとも一方の面に、上記受容層組成物を有機溶剤に溶解して、あるいは有機溶剤や水に分散して、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティング法等により塗布し乾燥して形成することができる。
染料受容層には、転写時に熱転写シートとの離型性を更に向上させる観点から、離型剤を含む離型層を形成することができる。好ましい離型層としては、ヒドロキシ変性、アミノ変性、カルボキシ変性、メルカプト変性等の各反応性シリコーンを用いることが好ましく、この反応性シリコーンは、必要に応じて架橋剤を用いて架橋させてもよい。
本発明の熱転写受像シートは、基材の少なくとも一方の面に上記染料受容層を有するものであるが、上記基材としては、例えば合成紙(ポリオレフィン系、ポリスチレン系等)、上質紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、壁紙、裏打用紙、合成樹脂又はエマルジョン含浸紙、合成ゴムラテックス含浸紙、合成樹脂内添紙、板紙等、セルロース繊維紙、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリカーボネート等の各種の樹脂のフイルム又はシート等が使用でき、また、これらの樹脂に白色顔料や充填剤を加えて成膜した白色不透明フイルムあるいは発泡させた発泡シート等も使用できる。また、上記基材を組み合わせた積層体も使用できる。
これらの基材の厚みは、例えば、10〜300μm程度が一般的である。上記の如き基材には、染料受容層との密着力を向上する観点から、その表面にプライマー処理やコロナ放電処理を施すことが好ましい。
本発明の熱転写受像シートに好適に使用できる昇華性染料としては、例えばイエロー染料では、ピリドンアゾ系、ジシアノスチリル系、キノフタロン系、メロシアニン系;マゼンタ染料では、ベンゼンアゾ系、ピラゾロンアゾメチン系、イソチアゾール系、ピラゾロトリアゾール系;シアン染料では、アントラキノン系、シアノメチレン系、インドフェノール系、インドナフトール系が挙げられる。
また、熱転写時の熱エネルギーの付与手段としては、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、5〜100mJ/mm2程度の熱エネルギーを付与することによって行うことが出来る。
本発明の熱転写受像シートは、(1)請求項1〜5のいずれかに記載のポリエステルを有機溶媒に溶解又は分散、又は水性媒体に分散させて受容層組成物を調製する工程、及び(2)基材の少なくとも一方の面に、工程(1)で得られた受容層組成物を用いて染料受容層を形成する工程、を含む製造方法により製造することができる。
[樹脂の酸価]
JIS K0070に従って測定する。但し、測定溶媒は、エタノールとエーテルの混合溶媒を、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))とした。
(1)フローテスター(島津製作所製、「CFT−500D」)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出す。温度に対し、フローテスターのブランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
(2)ガラス転移点
示差走査熱量計(Perkin Elmer社製、Pyris6DSC)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
以下の方法により、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより分子量分布を測定し、数平均分子量を算出する。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mlになるように、樹脂をテトラヒドロフラン(THF)に溶解させる。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター[住友電気工業(株)製、「FP−200」]を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2)分子量分布測定
下記装置を用いて、THFを毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー社製の2.63×103、2.06×104、1.02×105、ジーエルサイエンス社製の2.10×103、7.00×103、5.04×104)を標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:CO−8010(東ソー社製)
分析カラム:GMHLX+G3000HXL(東ソー社製)
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン2800g、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン2600g、テレフタル酸1673g、ドデセニルコハク酸無水物257g、トリメリット酸無水物706g及びジオクチル酸錫25gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、220℃で攪拌し、ASTM D36−86に従って測定した軟化点が120℃に達するまで反応させて、ポリエステルaを得た。得られたポリエステルaの軟化点は125℃、ガラス転移点は65℃であり、酸価は19mgKOH/g、数平均分子量は3580であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)―2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3920g、ポリオキシエチレン(2.0)―2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1560g、ドデセニルコハク酸無水物1672g、テレフタル酸1354g、ジオクチル酸錫25gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、常圧下230℃で5時間反応させ、更に減圧(8.3kPa)下で反応をした。無水トリメリット酸307gを加え、ASTM D36−86に従って測定した軟化点が120℃に達するまで反応させて、ポリエステルbを得た。得られたポリエステルbの軟化点は115℃、ガラス転移点は57℃、酸価は15mgKOH/g、数平均分子量は4200であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1960g、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3380g、テレフタル酸2443g、ジオクチル酸錫25gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、常圧下230℃で5時間反応させ、更に減圧(8.3kPa)下で反応をし、ASTM D36−86に従って測定した軟化点が112℃に達するまで反応させて、ポリエステルcを得た。得られたポリエステルcの軟化点は110℃、ガラス転移点は70℃、酸価は6mgKOH/g、数平均分子量は4090であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン5544g、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン52g、テレフタル酸1248g、ジオクチル酸錫25gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、常圧下230℃で5時間反応させ、更に減圧(8.3kPa)下で反応をした。温度を210℃に冷却し、フマル酸631g、無水トリメリット酸31g、ハイドロキノン1gを加え、5時間反応した後に更に減圧(8.3kPa)下でASTM D36−86に従って測定した軟化点が105℃に達するまで反応させて、ポリエステルdを得た。得られたポリエステルdの軟化点は106℃、ガラス転移点は61℃、酸価は11mgKOH/g、数平均分子量は4310であった。
製造例1〜4で得られたポリエステルa〜dの各々の組成及び性状を下記表1に示す。製造例1,2が本発明のポリエステルである。
熱転写受像シートの製造
ポリエステル、溶剤及び離型剤を表2に示す種類、配合で25℃で混合し塗工液A〜Dを作製した。この塗工液A〜Dの各々を合成紙YUPO FGS−250(ユポコーポレーション製、厚さ250μm、坪量200g/m2)にワイヤーバーにより乾燥後に5.0g/m2になるように25℃で塗布し、50℃15時間で乾燥させて熱転写受像シートを得た。この熱転写受像シートに昇華型プリンタ(キヤノン社製、SELPHY)を用いてモノクロの階調パターン(18階調)を印画した。モノクロの階調パターンとは、L値を0から255まで15刻みで変化させた0.6cm四方のベタ画像である。評価項目は、印字感度、最高濃度、印画時のインクリボンとの熱融着性であり、それぞれ下記のように測定し評価した。結果を表2に示す。なお、表2に示す各成分に対する数字は各成分の配合量を示す。
[印字感度(染料の染着性の評価)]
低濃度印画(9階調目(L=120))での転写色濃度をグレタグ濃度計(GRETAG-MACBETH製)で測定した。転写色濃度が高い程染料の染着性に優れることを意味する。
[最高濃度(染料の染着性及び転写シートとの離型性の評価)]
高濃度印画(18階調目(L=0))での転写色濃度をグレタグ濃度計(GRETAG-MACBETH製)で測定した。画像濃度が高い程染料の染着性に優れることを意味する。濃度が高くなるに従い染料の付着量が高くなるが、離型性が劣る場合、画像部の表面状態が不均一となり乱反射が生じるため、高画像濃度が得らない。
階調パターン印画時のインクリボンと熱転写受像シートの剥離音から、下記基準で熱融着性を判断した。
A:剥離時に異音はなく、熱転写受像シートとインクリボンとの剥離性は良好である。
B:剥離時に若干の異音が聞こえるものの、熱転写受像シートとインクリボンとの剥離性は良好である。
C:熱融着しており、熱転写受像シートとインクリボンとの剥離が困難である
Claims (6)
- 基材の少なくとも一方の面に染料受容層を有する熱転写受像シートであって、
前記染料受容層が、(a)アルキルコハク酸及び/又はアルケニルコハク酸5〜40モル%と、芳香族カルボン酸50〜90モル%とを含有するカルボン酸成分と、(b)式(1)
で表される2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物を80モル%以上含有するアルコール成分とを、縮重合して得られる熱転写受像シート用ポリエステルを含有する受容層組成物を用いて形成される、熱転写受像シート。 - アルキルコハク酸及び/又はアルケニルコハク酸が、炭素数8〜22のアルキル基及び/又はアルケニル基を有するコハク酸である、請求項1記載の熱転写受像シート。
- 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物における、エチレンオキサイド付加物とプロピレンオキサイド付加物のアルコール成分中の含有比率(エチレンオキサイド付加物/プロピレンオキサイド付加物)がモル比で50/50〜0/100である、請求項1又は2に記載の熱転写受像シート。
- 前記受容層組成物が、さらに離型剤を含有し、該離型剤の含有量が、該受容層組成物中の前記ポリエステルを含む樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部である、請求項1〜3のいずれかに記載の熱転写受像シート。
- 前記染料受容層の乾燥後の固形分量が、3〜15g/m 2 である、請求項1〜4のいずれかに記載の熱転写受像シート。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の熱転写受像シートの製造方法であって、
(1)前記熱転写受像シート用ポリエステルを有機溶媒に溶解又は分散、又は水性媒体に分散させて前記受容層組成物を調製する工程、及び(2)基材の少なくとも一方の面に、工程(1)で得られた受容層組成物を用いて染料受容層を形成する工程、を含む熱転写受像シートの製造方法。
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