JP5277490B2

JP5277490B2 - 熱溶融型転写記録方式に使用する熱転写受容シート

Info

Publication number: JP5277490B2
Application number: JP2008132561A
Authority: JP
Inventors: 大悟宇都宮; 慎一福井; 幹夫豊田
Original assignee: Dynic Corp
Current assignee: Dynic Corp
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-05-20
Also published as: JP2009279797A

Description

本発明は、熱溶融型転写記録方式に用いられる熱転写受容シートに関し、特にラベルや磁気カードなどに有用な熱転写受容シートに関する。

熱転写インクシートとサーマルヘッドとを利用する熱溶融型転写記録方式は、構造が簡単で保守が容易であるため、プリンターに広く用いられている。特に、有効期限や発行日などを可視情報として記録することが要求されているＰＯＳなどのラベル類や、プリペイドカードなどの磁気カード類などの用途への普及が拡大している。

熱転写インクシートに使用されるインクは、従来、着色剤およびワックスを主成分としたワックスタイプが主流であったが、比較的熱感度が高い反面、指で擦ったときに画像が削られるなど画像信頼性が低い欠点がある。一方、画像信頼性が高いインクとして、着色剤および熱可塑性樹脂を主成分としたレジンタイプが提案されているが、熱感度が低く、画像の欠損が発生するなど転写均一性に劣る問題があった。また、ワックスと熱可塑性樹脂を主成分とするワックスレジンタイプも提案されているが、耐擦過性が十分ではなく高い画像信頼性は実現されていない。

このような背景の下、レジンタイプの改良型として、熱転写受容シートの受容層に用いる樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）に着目した提案がなされている。たとえば、特許文献１では、ＰＥＴフィルム基材上にガラス転移点３０℃以下の樹脂を主成分とするインク受容層を設けた熱転写受容シートが提案されている。ここでインク受容層をガラス転移点３０℃以下の樹脂を主成分とした目的は、熱転写インクシートと熱転写受容シートとを剥離する際にインクが選択的に受容シート側に転写されるようにするための接着性向上にあると説明されている。

特開平５−２７０１５６号公報

また、特許文献２では、熱可塑性樹脂フィルム基材上にガラス転移点８０℃以上のアクリル系樹脂とバインダーを含有するインク受容層を形成した熱転写受容シートが提案されている。ここでは、バインダーとともにガラス転移点８０℃以上のアクリル系樹脂を用いることにより逆トラッピングやブロッキングを防止して鮮明なカラー画像が得られるとされている。
特開平１１−３３４２２８号公報

前述のように熱転写受容シートはＰＯＳラベルなどに広く用いられているが、ある種の商品についてはその製造工程においてＰＯＳラベルと一緒にアルコールで洗浄する工程が含まれることがある。このような用途には、耐薬品性に優れたポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂を基材に用いることが考えられる（特許文献２、段落００１８）が、本発明者らが市販の熱転写対応ＰＰ系受容シートをＰＯＳラベルに用いて印字した後にアルコール洗浄工程にかけたところ、印字部が欠落または消失してしまい、当該用途に向けた要求性能を十分に満たすことができないことが確認された。

また、特許文献１および２で提案される熱転写受容シートについても検証したが、特許文献１の熱転写受容シートは印字後の耐ブロッキング性や耐溶剤性に欠け、上記の要求性能を満たすことができないものであった。

特許文献２の熱転写受容シートをＰＰ系樹脂基材で形成したものについてはある程度の改善が見られたが、３５℃での耐ブロッキング性は良好であっても（段落００３４）、６０℃で試験したところではブロッキングを起こす可能性が大きいことが確認された。高温での耐ブロッキング性を保持していないと、ロール状に巻いて熱転写受容シートを保管する際にラベル表面と裏面との間でブロッキングが発生したり、連続して印字を行っている時にサーマルヘッドの熱による蓄熱でラベル表面がサーマルヘッドと密着してしまうなど走行不良となる印字トラブルが発生したり、印字後ラベルとして実際に使用する時に他のものと接触して擦れ汚れが発生するなどの不具合が発生しやすくなる。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、このような従来技術の不利欠点を解消し、アルコール洗浄工程を経ても印字部が欠落・消失せずに鮮明に保存される耐アルコール性を備え、且つ、画像均一性、耐ブロッキング性、耐擦過性などの要求性能も高次元で満たすことができる新規な構成の熱転写受容シートを提供することである。

この課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、ポリプロピレン系樹脂基材の少なくとも一方の表面にアンダー層と受容層とを順次に積層してなる熱転写受容シートであって、受容層はガラス転移点が７０〜１２０℃である熱可塑性樹脂とシリカとを熱可塑性樹脂／シリカ＝１００／１〜１０／１の重量比で含有し、且つ、アンダー層は無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂を主成分とすることを特徴とする、熱溶融型転写記録方式に使用する熱転写受容シートである。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の熱転写受容シートにおいて、受容層の熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂またはアクリル系樹脂であることを特徴とする。

（削除）

本発明によれば、受容層にガラス転移点が７０〜１２０℃である熱可塑性樹脂とシリカとを熱可塑性樹脂／シリカ＝１００／１〜１０／１の重量比で含有させると共に、アンダー層の主成分を無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂とすることによって、ポリエステル樹脂を含む高画像信頼性のレジンタイプ熱転写インクシートを用いた場合であっても、良好な画像均一性、耐ブロッキング性、耐擦過性などを発揮し、且つ、耐アルコール性にも優れた熱転写受容シートが提供される。したがって、本発明の熱転写受容シートは、製造工程においてＰＯＳラベルと一緒にアルコールで洗浄される工程が含まれるような商品について使用されるＰＯＳラベル用途にも有用である。

本発明の熱転写受容シートは、樹脂基材の少なくとも一方の表面にアンダー層と受容層とを順次に積層してなる。樹脂基材としては、ラベルとしての使用後の廃棄物処理などの環境問題や、ラベルとしての印字走行性やハンドリングのしやすさなどから、ポリプロピレン系樹脂基材が用いられる。

受容層は、ガラス転移点が７０〜１２０℃である熱可塑性樹脂を含む。受容層に含まれる熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニル系樹脂、エポキシ系樹脂やこれらのホモポリマーおよび共重合体や２種以上の樹脂の混合など広範囲から選択可能であるが、基材との接着性や印字画像均一性などの点からポリエステル樹脂またはアクリル系樹脂を用いることが好ましい。また、熱可塑性樹脂には、無機または有機のフィラー、分散剤、紫外線吸収剤、滑剤などの添加剤が必要に応じて添加される。

受容層の熱可塑性樹脂はガラス転移点が７０〜１２０℃であることが要求される。ガラス転移点が７０℃より低いと特に高温保存時に受容層表面が接着性を帯び、ブロッキングが発生しやすいものとなる。一方、ガラス転移点が１２０℃を超えると、プリンターで印字するときに高エネルギーが必要となり、プリンターヘッドに多大な負荷をかけてプリンターヘッドの寿命を縮めてしまう。また、高エネルギーで印字できるプリンターに制約されるため、広く一般に使用されている低エネルギータイプのプリンターを利用することができず、用途が限定され汎用性にも欠ける。より好ましいガラス転移点の上限値は１０５℃である。

受容層はさらにシリカを含む。シリカを含有させる目的は耐ブロッキング性を保持させるためであり、これを満たすために熱可塑性樹脂に対する重量比が１００／１以上であることが必要であるが、熱可塑性樹脂に対する重量比が１０／１を超えると耐アルコール性が悪くなるので好ましくない。したがって、受容層における熱可塑性樹脂とシリカの配合比（重量）は熱可塑性樹脂／シリカ＝１００／１〜１０／１の範囲内とする。

樹脂基材と受容層との間に介在されるアンダー層は、基材と受容層との密着性向上の作用を果たすと同時に、耐アルコール性を付与する。ビニル変性、無水マレイン酸変性、アクリル酸変性、ハロゲン変性、エポキシ変性などの変性ポリオレフィン樹脂はハロゲンを含有しないノンハロゲン樹脂として昨今の環境汚染対策として注目されているが、中でも無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂を使用すると基材と受容層との間で優れた密着性や耐アルコール性を発現できるため、本発明ではアンダー層の主成分を無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂とする。

（削除）

以下に本発明の試験例および比較例となる試験例を示して、本発明を更に詳しく説明する。なお、下記の試験例で示す部や％はすべて重量基準である。また、ガラス転移点（温度）はＴｇと記載した。

試験例１
ＰＰ素材の合成紙を基材に用い、この上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させてアンダー層を形成した。
（アンダー層形成液）
塩素化ポリオレフィン樹脂１０部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液９０部
次いで、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例１の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン（登録商標）２９０、Ｔｇ＝７２℃）２０部
シリカ（富士シリシア製サイロホービック（登録商標）１００）１部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例２
試験例１と同じ基材の上に同様にしてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例２の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン８８０、Ｔｇ＝８４℃）２０部
シリカ（富士シリシア製サイロホービック１００）１部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例３
試験例１と同じ基材の上に同様にしてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例３の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
アクリル系樹脂（三菱レイヨン製ＢＲ８０、Ｔｇ＝１０５℃）２０部
シリカ（富士シリシア製サイロホービック１００）１部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例４
試験例１と同じ基材の上に同様にしてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例４の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン２９０、Ｔｇ＝７２℃）２０部
シリカ（富士シリシア製サイロホービック１００）２部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例５
試験例１と同じ基材の上に同様にしてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例５の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン８８０、Ｔｇ＝８４℃）２０部
シリカ（富士シリシア製サイロホービック１００）０．２部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例６
試験例１と同じ基材の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させてアンダー層を形成した後、試験例１と同様にして受容層を形成して、試験例６の熱転写受容シートを得た。
（アンダー層形成液）
無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂（分子量８５０００）１０部
メチルシクロヘキサン：ＭＥＫ＝１：１混合液３０部

試験例７
試験例１と同じ基材の上に、試験例６と同様にしてアンダー層を形成した後、試験例２と同様にして受容層を形成して、試験例７の熱転写受容シートを得た。

試験例８
試験例１と同じ基材の上に、試験例６と同様にしてアンダー層を形成した後、試験例３と同様にして受容層を形成して、試験例８の熱転写受容シートを得た。

試験例９
試験例１と同じ基材の上に、試験例６と同様にしてアンダー層を形成した後、試験例４と同様にして受容層を形成して、試験例９の熱転写受容シートを得た。

試験例１０
試験例１と同じ基材の上に、試験例６と同様にしてアンダー層を形成した後、試験例５と同様にして受容層を形成して、試験例１０の熱転写受容シートを得た。

試験例１１
試験例１と同じ基材の上に同様にしてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例１１の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン２４０、Ｔｇ＝６０℃）２０部
シリカ（富士シリシア製サイロホービック１００）１部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例１２
試験例１と同じ基材の上に同様にしてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例１２の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン２９０、Ｔｇ＝７２℃）２０部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例１３
試験例１と同じ基材の上に同様にしてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させて受容層を形成して、試験例１３の熱転写受容シートを得た。
（受容層形成液）
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン８８０、Ｔｇ＝８４℃）２０部
シリカ（富士シリシア製サイロホービック１００）５部
トルエン：ＭＥＫ＝１：１混合液２００部

試験例１４
試験例１と同じ基材の上に、下記組成液を乾燥重量が１ｇ／ｍ^２となるように塗布し、乾燥させてアンダー層を形成した後、このアンダー層の上に、試験例１と同様にして受容層を形成して、試験例１４の熱転写受容シートを得た。
（アンダー層形成液）
ポリウレタン樹脂（大日精化製レザロイド（登録商標）ＬＵ−４３０４）１００部
ポリウレタン樹脂（大日精化製レザロイド（登録商標）ＬＵ−３０１７）５部
ＭＥＫ５０部

以上のようにして作製した試験例１〜１４の熱転写受容シートについて、次の試験条件により印字画像品質、すなわち印字画像均一性、耐ブロッキング性、耐擦過性および耐アルコール性の評価を行った。その結果を表１に示す。

＜印字画像均一性試験＞
プリンター：システムウェーブ製ＫＳＷ−５０３
熱転写インクシート：ダイニック製ＨＬ４５
印字速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ
評価基準：
○：ボイド・カスレが無く外観品位に優れ均一な印字画像である。
×：ボイド・カスレがあり印字画像の濃度にバラツキがある。

＜耐ブロッキング性試験>
受容層の表面と表面を重ね合わせて、１．０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力をかけた状態で６０℃環境下に７２時間放置した後、重ね合わせ面を指で剥がし、ブロッキング状態を観察した。
評価基準：
○：剥がすときに剥離音がなくブロッキングも見られない。
×：剥がすときに面同士がくっついてうまく剥れずブロッキングしている。

＜耐擦過性試験＞
試験機：学振型試験機（ＪＩＳＬ０８４９の摩擦試験機ＩＩ形）
条件：５００ｇ荷重・５０往復
摩擦体：上質紙
評価基準：
○：印字画像部に損傷がなく、非印字部分にも汚れがない。
×：印字画像部に損傷があり画像が判読できず、非印字部分にも汚れがある。

＜耐アルコール性試験＞
試験機：学振型試験機（ＪＩＳＬ０８４９の摩擦試験機ＩＩ形）
条件：５００ｇ荷重・３０往復
摩擦体：綿布にイソプロピルアルコールを含浸
評価基準：
○：印字画像部に損傷がなく、受容層に剥れや汚れがない。
×：印字画像の損傷が激しく判読できないとともに、基材との密着性が悪く受容層皮膜に剥れが見られる。

この表に示す結果から分かるように、試験例１〜１０はいずれもすべての評価項目が良好であったが、試験例１１〜１４は少なくとも一の評価項目が満足できないものであった。試験例１１は受容層に含まれる熱可塑性樹脂のＴｇが本発明範囲（７０〜１２０℃）を下回っており、特にブロッキング性が不良であった。試験例１２は受容層にシリカが含まれていないものであり、特にブロッキング性が不良であった。試験例１３は受容層がＴｇ：７０〜１２０℃の熱可塑性樹脂とシリカを含んでいるが、その配合比が本発明範囲（１００／１〜１０／１）を外れており、耐アルコール性に不満が残るものであった。試験例１４はアンダー層が変性ポリオレフィン樹脂を主成分としないものであり、特に耐アルコール性が不良であった。

なお、この表に示す結果では試験例１〜１０の間に有意差は認められなかったが、既述したようにアンダー層を無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂を主成分として形成すると、基材と受容層との間で優れた密着性が得られると共に耐アルコール性がより良好となるので、無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂を主成分とするアンダー層を有する試験例６〜１０を本発明実施例とする。

Claims

ポリプロピレン系樹脂基材の少なくとも一方の表面にアンダー層と受容層とを順次に積層してなる熱転写受容シートであって、受容層はガラス転移点が７０〜１２０℃である熱可塑性樹脂とシリカとを熱可塑性樹脂／シリカ＝１００／１〜１０／１の重量比で含有し、且つ、アンダー層は無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂を主成分とすることを特徴とする、熱溶融型転写記録方式に使用する熱転写受容シート。
受容層の熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂またはアクリル系樹脂であることを特徴とする、請求項１記載の熱転写受容シート。