JP5715511B2 - 熱転写受像シート用樹脂の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献2には、高感度画像を得ることを目的として、主鎖が不飽和結合を有するポリエステル、側鎖がラジカル重合性不飽和単量体の重合体であって、tanδのピーク温度が40℃以上、ガラス転移温度が15℃以上、分子量が還元粘度で0.15〜1.5であるグラフト生成物を主成分とするポリエステル系樹脂、及び該ポリエステル系樹脂を含有する染着層を有する昇華転写受像体が開示されている。
特許文献3には、染料の染着性と熱転写受像シートの離型性の向上を目的として、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%以上含むアルコール成分を含有するポリエステルの原料モノマー、スチレン等の付加重合系樹脂の原料モノマー、及びアクリル酸等の両反応性モノマーを付加重合及び縮重合させることにより得られる熱転写受像シート用樹脂が開示されている。
以上のことから、表面の光沢に優れ、高い染料の染着性を有し、インクシートとの融着を抑制する優れた離型性を有する熱転写受像シートが望まれている。特許文献1〜3に記載された熱転写受像シートには、表面の光沢、染着性及び離型性の両立という観点では、未だ改良の余地がある。
すなわち、本発明は、下記[1]〜[4]を提供する。
[1]下記工程(1)〜(3)を有する、熱転写受像シート用樹脂の製造方法。
工程(1):イタコン酸を4〜30モル%含むカルボン酸成分とアルコール成分とをエステル化触媒を用いて、150〜180℃の温度で縮重合してポリエステル樹脂(a1)を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、芳香族基を有する付加重合性モノマーを由来とする構成単位を85重量%以上含む付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液を得る工程
[2]上記[1]の製造方法で得られる、熱転写受像シート用樹脂。
[3]上記[2]の熱転写受像シート用樹脂を含有する染料受容層を有する、熱転写受像シート。
[4]下記工程(1)〜(5)を有する、熱転写受像シートの製造方法。
工程(1):イタコン酸を4〜30モル%含むカルボン酸成分とアルコール成分とをエステル化触媒を用いて、150〜180℃の温度で縮重合してポリエステル樹脂(a1)を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、芳香族基を有する付加重合性モノマーを由来とする構成単位を85重量%以上含む付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液を得る工程
工程(4):工程(3)で得られたグラフトポリマーの水性分散液を含有する染料受容層用塗工液を調製する工程
工程(5):工程(4)で得られた染料受容層用塗工液を用いて染料受容層を設ける工程
工程(1):イタコン酸を4〜30モル%含むカルボン酸成分とアルコール成分とをエステル化触媒を用いて、150〜180℃の温度で縮重合してポリエステル樹脂(a1)を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、芳香族基を有する付加重合性モノマーを85重量%以上含む付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液を得る工程
本発明の製造方法によって得られる熱転写受像シート用樹脂は、イタコン酸由来の部分を分岐点とした、主鎖にポリエステル樹脂、側鎖に芳香族基を有する付加重合性樹脂を有するグラフトポリマーである。このグラフトポリマーの付加重合系樹脂部分は、ポリエステル樹脂部分とは相溶しにくいため、微細な相分離構造を形成し、その界面からの染料の浸透性が高まり、熱転写受像シートの染着性の向上に寄与し、付加重合系樹脂部分はインクシートとの親和性が乏しいため、離型性にも優れる樹脂となるものと考えられる。
また、本発明の製造方法は、ポリエステル樹脂(a1)を得る際に、イタコン酸を特定量含むカルボン酸成分とアルコール成分とをエステル化触媒を用いて、150〜180℃という比較的低い温度で縮重合するものである。ここで、低い温度で縮重合することにより、反応性の高いイタコン酸の副反応を防ぎ、次工程の芳香族基を有する付加重合性モノマーを重合する際の分岐点を形成することが出来ると共に、分子量も適度な範囲に調整することが出来るため、上記効果を有するグラフトポリマーが得られるものと考えられる。
更に、イタコン酸の副反応による高分子量化や架橋構造の発生も抑え得ることから、上記樹脂を含有する染料受容層の形成の際に、グラフトポリマーが成膜性に優れているため、平滑な膜表面を形成できるものと考えられ、そのため、表面の光沢や離型性にも優れる樹脂となるものと考えられる。
工程(1)は、イタコン酸を4〜30モル%含むカルボン酸成分とアルコール成分とをエステル化触媒を用いて、150〜180℃の温度で縮重合してポリエステル樹脂(a1)を得る工程である。
本発明において、前記カルボン酸成分には、イタコン酸が含まれる。イタコン酸の炭素−炭素不飽和結合の部分は、本発明の熱転写シート用樹脂中では、付加重合系樹脂との結合部分となることが好ましく、その場合、該不飽和結合は、飽和結合となる。
イタコン酸の含有量は、表面の光沢や離型性の向上の観点から、カルボン酸成分中、4〜30モル%であるが、好ましくは6〜25モル%、より好ましくは7〜20モル%、更に好ましくは8〜17モル%である。4モル%未満であると、染着性及び離型性が低下するため好ましくない。一方、30モル%を超えると、染着性及び光沢が低下するため好ましくない。
また、飽和脂環式ジカルボン酸としては、アルコール成分との反応性、及び得られるポリエステル樹脂の耐熱性の観点から、6〜12員環の飽和脂環式ジカルボン酸が好ましく、分岐構造を有さない6〜12員環の飽和脂環式ジカルボン酸がより好ましく、シクロヘキサンジカルボン酸類、デカリンジカルボン酸類が更に好ましい。
これらの中でも、熱転写受像シートの耐光性の観点から、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が好ましく、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸がより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、コハク酸、アルキル基及び/又はアルケニル基を有するコハク酸等が挙げられる。
3価以上の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
なお、これらのカルボン酸成分は、単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
前記アルコール成分としては、特に制限はないが、熱転写受像シートの染着性及び離型性の観点から、水酸基を2つ以上有する多価アルコールが好ましい。
多価アルコールとしては、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、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2−プロパンジオール)、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、又はそれらのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。これらの中でも、熱転写受像シートの離型性及び染着性の観点から、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が好ましい。
x及びyは、アルキレンオキサイドの付加モル数に相当し、それぞれ正の数である。さらに、カルボン酸成分との反応性の観点から、xとyとの和の平均値が、好ましくは2〜7、より好ましくは2〜5、更に好ましくは2〜3である。
また、x個のR1O又はy個のR2Oは、各々同一であっても異なっていてもよいが、熱転写受像シートの染着性及び熱転写受像シートにおける中間層と染料受容層との密着性の観点から、同一であることが好ましく、プロピレンオキシ基であることがより好ましい。
なお、本発明において、アルキレンオキサイド付加物とは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンにアルキレンオキシ基を付加した構造全体を意味するものである。
なお、これらのアルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エステル化触媒としては、スズ触媒、チタン触媒、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、二酸化ゲルマニウム等の金属化合物等が挙げられる。ポリエステル樹脂の合成におけるエステル化反応の反応効率の観点から、スズ触媒が好ましい。スズ触媒としては、同様の観点から、酸化ジブチルスズ、ジ(2−エチルヘキサン酸)スズが好ましく、ジ(2−エチルヘキサン酸)スズがより好ましい。
前記縮重合によって得られたポリエステル樹脂(a1)(以下、樹脂(a1)ともいう)は、イタコン酸由来の構成単位含むものであり、脂環式ジカルボン酸及び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由来の構成単位を含むことが好ましい。
樹脂(a1)のガラス転移温度は、熱転写受像シートの離型性、表面の光沢及び保存安定性の観点から、好ましくは35〜85℃、より好ましくは40〜65℃、更に好ましくは45〜60℃である。
樹脂(a1)の酸価は、熱転写受像シートの離型性及び保存安定性、また、熱転写受像シート用樹脂の水性分散液の分散安定性の観点から、好ましくは5〜40mgKOH/g、より好ましくは15〜35mgKOH/g、更に好ましくは20〜30mgKOH/gである。
ガラス転移温度、軟化点及び酸価はいずれも用いるモノマーの種類、配合比率、縮重合の温度、反応時間を適宜調節することによって得ることができる。
また、樹脂(a1)の数平均分子量は、染料受容層に用いた場合、造膜性を向上させ、ひいては離型性及び光沢を向上させる観点から、好ましくは1,000〜4,000、より好ましくは2,000〜3,500、更に好ましくは2,200〜3,000である。
なお、本発明における、軟化点、ガラス転移温度、酸価、及び数平均分子量は、実施例に記載された方法により測定された値を示す(以下同じ)。
工程(2)は、工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程である。
前記ポリエステル樹脂(a1)を分散させる水性媒体とは、水を主成分とするもの、すなわち、水の含有量が50重量%以上の媒体である。
水性媒体中の水の含有量は、環境安全性の観点から、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、更に好ましくは100重量%である。
水以外の成分としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;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媒;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒等の、水に溶解する有機溶媒が挙げられる。
より具体的には、例えば、撹拌機、還流冷却管、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えた反応器を準備し、有機溶媒に溶解したポリエステル樹脂(a1)に、中和剤等を加え、カルボキシル基をイオン化し(すでにイオン化されている場合は不要)、次いで水を加えて水相に転相する方法が挙げられ、水を加えた後に有機溶媒を留去して水相に転相する方法が好ましい。
ポリエステル樹脂(a1)の有機溶媒への溶解操作、及びその後の中和剤の添加は、使用する有機溶媒の沸点以下の温度で行うことが好ましい。また、使用する水としては、例えば、脱イオン水等が挙げられる。
また、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液の25℃におけるpHは、水性分散液(A)の保存安定性の観点から、好ましくは5〜10、より好ましくは6〜9、更に好ましくは7〜8である。
水性分散液(A)中の樹脂粒子の体積中位粒径(D50)は、熱転写受像シートを得る際の造膜性の観点から、好ましくは20〜1000nm、より好ましくは50〜500nm、更に好ましくは100〜300nmである。なお、本発明において、「体積中位粒径(D50)」とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から50%になる粒径を意味し、測定方法は実施例に記載の通りである。
工程(3)は、工程(2)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、芳香族基を有する付加重合性モノマーを85重量%以上含む付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液(以下、水性分散液(A)ともいう)を得る工程である。
付加重合性モノマー(a2)を重合して得られた付加重合系樹脂部分は、本発明の熱転写受像シート用樹脂に含有されるグラフトポリマーにおける側鎖となる。
また、添加の際には、撹拌の効率の点から、水を更に加えることが好ましい。
重合には、公知のラジカル重合開始剤、架橋剤等を必要に応じて添加することが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、水溶性のラジカル重合開始剤を用いることが好ましく、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩を用いることがより好ましい。
また、ポリエステル樹脂(a1)と付加重合性モノマー(a2)とを含有する混合液を加熱することで重合反応を進行させることができる。重合温度は、用いられる重合開始剤の種類にもよるが、例えば、過硫酸ナトリウムを用いる場合には、重合反応を効率的に行う観点から、好ましくは60〜100℃、より好ましくは70〜90℃である。
また、グラフトポリマーの軟化点は、同様の観点から、好ましくは80〜250℃、より好ましくは120〜220℃である。
また、水性分散液(A)の25℃におけるpHは、水性分散液(A)の保存安定性の観点から、好ましくは5〜10、より好ましくは6〜9、更に好ましくは6.8〜8.5である。
本発明の熱転写受像シート用樹脂は、前記の本発明の製造方法によって得られるものであり、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(以下、「セグメント(A1)」ともいう)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(以下、「セグメント(A2)」ともいう)から構成されるグラフトポリマーを含有する。
また、セグメント(A2)と、セグメント(A1)の原料モノマーであるイタコン酸の重量比[セグメント(A2)/イタコン酸]は、熱転写受像シートの染着性、離型性及び光沢の観点から、好ましくは50/50〜97/3、より好ましくは75/25〜95/5、更に好ましくは80/20〜95/5、より更に好ましくは85/15〜93/7である。
本発明の熱転写受像シート用樹脂に含有されるグラフトポリマーを構成する主鎖セグメント(A1)は、前記ポリエステル樹脂(a1)と同様の構造を有しており、脂環式ジカルボン酸及び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由来の構成単位を含むことが好ましい。なお、ポリエステル樹脂(a1)において含まれるイタコン酸由来の構成単位の炭素−炭素不飽和結合は、付加重合性モノマー(a2)と反応することにより、一部又は全部が飽和結合となる。
また、セグメント(A1)の数平均分子量は、染料受容層に用いた場合の造膜性を向上させ、ひいては離型性及び光沢を向上させる観点から、好ましくは1,000〜4,000、より好ましくは2,000〜3,500、更に好ましくは2,200〜3,000である。
本発明の熱転写受像シート用樹脂に含有されるグラフトポリマーを構成するセグメント(A2)は、付加重合性モノマー(a2)に由来する構成単位からなる付加重合系樹脂からなるセグメントであり、芳香族基を有する付加重合性モノマーを由来とする構成単位を85重量%以上含有する。セグメント(A2)は、本発明の熱転写受像シート用樹脂に含有されるグラフトポリマーにおける側鎖である。
芳香族基を有する付加重合性モノマーを由来とする構成単位の含有量は、熱転写受像シートの離型性及び染着性の観点から、セグメント(A2)中、85重量%以上であり、好ましくは90重量%以上、より好ましくは実質的に100重量%である。
本発明の熱転写受像シートは、基材上に、前記熱転写受像シート用樹脂を含む染料受容層を有する。また、本発明の熱転写受像シートは、基材と染料受容層の間に中間層を有するシートであることが好ましい。
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紙又は樹脂のフィ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ィ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、前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、特に制限はないが、例えば、10〜300μm程度のものが好ましい。前記の如き基材には、染料受容層との密着力を向上させる観点から、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おける染料受容層は、本発明の熱転写受像シート用樹脂を含有する。
染料受容層は、樹脂を有機溶媒に溶解して得られた塗工液形態、又は樹脂の各々を有機溶媒や水に分散させて得られた樹脂分散液を含む塗工液形態で用いて製造することができ、環境安全性等の観点から、後者が好ましく、下記の工程(4)及び(5)を有する方法によって製造することがより好ましい。
工程(4):工程(3)で得られたグラフトポリマー(熱転写受像シート用樹脂)の水性分散液を含有する染料受容層用塗工液を調製する工程
工程(5):工程(4)で得られた染料受容層用塗工液を用いて染料受容層を設ける工程
工程(4)は、工程(3)で得られたグラフトポリマー(熱転写受像シート用樹脂)の水性分散液を含有する染料受容層用塗工液を調製する工程である。
染料受容層用塗工液は、造膜剤を含有することが好ましい。造膜剤としては、ブチルカルビトールアセテート、ジエチルカルビトール、ゼラチン等が挙げられる。これらの中でも、染料受容層の強度及び離型性の観点から、ゼラチンが好ましい。
造膜剤の粘度としては、熱転写受像シートの離型性及び造膜性の観点から、JIS K6503−2001で測定した粘度(60℃)が、好ましくは2.5〜6.0mPa・s、より好ましくは3.0〜5.5mPa・sである。
造膜剤の含有量は、染料受容層用塗工液中の熱転写受像シート用樹脂100重量部に対して、好ましくは0.1〜20重量部、より好ましくは0.5〜10重量部である。
離型剤を均一に分散又は溶解するために、ボールミル等の撹拌機を用いることが好ましく、分散又は溶解する温度は、好ましくは20〜40℃である。
工程(5)は、工程(4)で得られた染料受容層用塗工液を用いて染料受容層を設ける工程である。
本発明の熱転写受像シートにおける染料受容層は、基材の一方の面に塗工液を塗布及び乾燥して形成することによって得られ、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することが好ましい。また、後述するように基材と染料受容層との間に中間層を有する場合は、基材の一方の面に中間層用塗工液及び染料受容層用塗工液を重層塗布及び乾燥して中間層及び染料受容層をそれぞれ設けることもできる。
形成される染料受容層の厚さは、特に制限はないが、画質及び生産性の観点から、好ましくは1〜50μm、より好ましくは3〜15μmである。また、乾燥後の固形分量としては、染料受容層1m2当たり、好ましくは3〜15g/m2、より好ましくは4〜10g/m2である。
本発明の熱転写受像シートは、基材と染料受容層との間に中間層を有することが好ましい。中間層には、水溶性高分子及び中空粒子を含有することが好ましい。
<水溶性高分子>
水溶性高分子は、中空粒子を固定するバインダーとして用いられるものであり、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらの中でも、10〜30℃の室温付近に水溶液のゲル化温度を有するという熱特性の観点から、ゼラチンが好ましい。
水溶性高分子の粘度としては、熱転写受像シートの離型性及び造膜性の観点から、JIS K6503−2001で測定した粘度(60℃)が、好ましくは2.5〜6.0mPa・s、より好ましくは3.0〜5.5mPa・sである。
中間層における水溶性高分子の含有量は、当該中間層全体に対して、好ましくは1〜75重量%、より好ましくは1〜50重量%である。
また、中間層に含まれる水溶性高分子は、アルデヒド類、エポキシ類、ビニルスルホン類、トリアジン類、カルボジイミド類等の架橋剤により架橋されていることが好ましい。
中空粒子としては、少なくとも一部に空孔を有するポリマー粒子であれば、特に制限はない。
前記中空粒子を構成する材料は、特に制限はなく、種々の公知の材料を用いることができるが、熱転写受像シートの染着性、及び熱転写受像シートにおける中間層と染料受容層との密着性の観点から、スチレン−アクリル共重合体、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体等が好ましい。
前記中空粒子の形状は、特に制限されず、球状はもちろん球状以外のいかなる形状のものであってもよいが、熱転写受像シートにおける中間層と染料受容層の密着性の観点から、実質球状のものが好ましい。
また、中空粒子の体積中位粒径(D50)は、熱転写受像シートにおける中間層と染料受容層との密着性の観点から、好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜3μm、更に好ましくは0.3〜1μmである。この値は、電界放射型走査電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、商品名:S−4800型)により測定することができる。
また、中空粒子のメチルエチルケトン不溶分は、熱転写受像シートの染着性、及び熱転写受像シートにおける中間層と染料受容層との密着性の観点から、好ましくは70重量%以下、より好ましくは10〜70重量%、更に好ましくは30〜70重量%である。なお、本発明における「メチルエチルケトン不溶分」とは、25℃のメチルエチルケトン95重量部に対して、中空粒子2.0重量部を溶解させた場合の、中空粒子が有する不溶な中空粒子成分の重量割合で定義されるものである。また、中空粒子のメチルエチルケトン不溶分は、例えば、これを構成する樹脂の架橋度を制御すること等により調整することができる。
なお、中空粒子の中空率は、好ましくは40〜60%、より好ましくは45〜55%である。
中間層における中空粒子と水溶性高分子との重量比(中空粒子/水溶性高分子)は、染料の染着性及び熱転写受像シートにおける中間層と染料受容層との密着性の観点から、好ましくは30/70〜90/10、より好ましくは40/60〜80/20、更に好ましくは50/50〜75/25である。
中間層の厚みは、クッション性、断熱性の観点から、好ましくは10〜100μm、より好ましくは20〜50μmである。また、乾燥後の固形分量としては、中間層1m2当り、好ましくは7〜70g/m2、より好ましくは10〜50g/m2である。
中間層は、例えば、熱転写受像シートの基材の少なくとも一方の面に、水溶性高分子、中空粒子及び任意の添加剤等を水に溶解、あるいは水に分散して得られた塗工液を、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好ましい。
本発明の熱転写受像シートを使用して熱転写を行う際に使用する転写シート(インクリボン)は、通常、紙やポリエステルフイルム上に昇華性染料を含む染料層、及び染料を受像して得られた画像上に転写される保護層等からなるラミネート層を設けたものであり、任意の転写シートをいずれも使用することができる。
本発明の熱転写受像シートに好適な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。
[樹脂の軟化点]
フローテスター(株式会社島津製作所製、商品名: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した。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した。
示差走査熱量計(Perkin Elmer社製、商品名:Pyris 6 DSC)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、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をガラス転移温度とした。
測定溶媒を、エタノールとエーテルとの混合溶媒から、アセトンとトルエンとの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更したこと以外は、JIS K0070に従って測定した。
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した。
(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に溶解させた。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(住友電気工業株式会社製、商品名:FP−200)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とした。
(2)分子量測定
溶解液としてテトラヒドロフランを毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させた。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行った。試料の数平均分子量は、あらかじめ作製した検量線に基づき算出した。検量線は、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー株式会社製の単分散ポリスチレン;2.63×103、2.06×104、1.02×105(重量平均分子量)、ジーエルサイエンス株式会社製の単分散ポリスチレン;2.10×103、7.00×103、5.04×104(重量平均分子量))を標準試料として用いて作成した。
測定装置:CO−8010(商品名、東ソー株式会社製)
分析カラム:GMHXL+G3000HXL(いずれも商品名、東ソー株式会社製)
レーザー回折型粒径測定機(株式会社堀場製作所製、商品名:LA−920)を用いて、測定用セルに水性分散液及び蒸留水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で、体積中位粒径(D50)を測定した。
赤外線水分計(株式会社ケツト科学研究所製、商品名:FD−230)を用いて、水性分散液5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分/変動幅0.05%)の条件にて乾燥させ、水性分散液のウェットベースの水分(重量%)を測定した。固形分濃度は下記の式に従って算出した。
固形分濃度(重量%)=100−M
M:水性分散液のウェットベース水分(重量%)=[(W−W0)/W]×100
W:測定前の試料重量(初期試料重量)
W0:測定後の試料重量(絶対乾燥重量)
pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製、商品名:HM−20P)により、25℃で測定した。
(ポリエステル樹脂(a1)−a〜iの製造:工程(1))
表1に示すイタコン酸又はフマル酸を除くポリエステル樹脂(a1)−a〜iの原料モノマー、及びジ(2−エチルヘキサン酸)スズを、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した内容積10リットルの四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で、窒素雰囲気下、235℃で5時間反応させ、更に減圧し、8.3kPaの圧力下で1時間反応した。次いで、表1に示す反応温度でイタコン酸又はフマル酸を加え、5時間反応させた後、減圧し、20kPaの圧力下にて、ASTM D36−86に従って、測定した軟化点が表1に示す温度に達するまで反応させて、ポリエステル樹脂(a1)−a〜iを得た。
得られたポリエステル樹脂(a1)−a〜iのそれぞれの物性について、測定した結果を表1に示す。
(ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液(i)〜(ix)の製造:工程(2))
窒素導入管、還流冷却管、撹拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに、表2に示す種類及び配合量でポリエステル樹脂a〜iを入れ、25℃でメチルエチルケトンに溶解させた。次いで、25%アンモニア水を添加して、撹拌下で脱イオン水を加えた後、減圧下60℃でメチルエチルケトンを留去した。室温まで冷却後、200メッシュの金網で濾過し、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液(i)〜(ix)を得た。
得られた水性分散液(i)〜(ix)の物性について、測定した結果を表2に示す。
(熱転写受像シート用樹脂の水性分散液(I)〜(XIII)の製造:工程(3))
窒素導入管、還流冷却管、滴下ロート、撹拌器及び熱電対を装備した内容積2リットルの四つ口フラスコに、表3に示す種類及び配合量でポリエステル樹脂の水性分散液、脱イオン水、付加重合性モノマー(a2)であるスチレンを仕込み(製造例25、30、31では、更にメタクリル酸メチルを仕込み)、30分間撹拌を行った。次に、窒素気流下、過硫酸ナトリウムを加え、80℃で6時間反応させた。その後、室温まで冷却し、200メッシュの金網で濾過し、熱転写受像シート用樹脂(グラフトポリマー)の水性分散液(I)〜(XIII)を得た。なお、各材料の配合量は、得られる水性分散液中の熱転写受像シート用樹脂の原料であるポリエステル樹脂(a1)と付加重合性モノマー(a2)との重量比が表3に示すようになるように決定された。
得られた熱転写受像シート用樹脂の水性分散液(I)〜(XIII)のそれぞれの物性について、測定した結果を表3に示す。
(熱転写受像シートの製造)
まず、表4に示す組成及び配合量で、45℃で混合し中間層用塗工液を作製した。この中間層用塗工液を合成紙(ユポ・コーポレーション社製、商品名:YUPO FGS−250、厚さ250μm、坪量200g/m2)にワイヤーバーにより乾燥後に20.0g/m2になるように塗布し、25℃で5分間乾燥させて、中間層塗工シートを得た。
なお、中間層用塗工液の調製には、中空粒子として以下のスチレンアクリル共重合体、水溶性高分子として以下のゼラチンを用いた。
・中空粒子:スチレンアクリル共重合体(日本ゼオン株式会社製、商品名:Nipol MH8101、中空率=50%、固形分濃度=26重量%、メチルエチルケトン不溶分=50%、体積中位粒径(D50)=420nm)
・水溶性高分子:ゼラチン(新田ゼラチン株式会社製、商品名:G0866K、粘度4.4mPa・s(JIS K6503−2001で測定した粘度(60℃)))
・造膜剤:ゼラチン(新田ゼラチン株式会社製、商品名:G0866K、粘度4.4mPa・s)
・離形剤:ポリエーテル変性シリコーン(信越化学工業株式会社製、商品名:KF−615A)
この染料受容層用塗工液の各々を、上述の中間層塗工シートにワイヤーバーにより、乾燥後に5.0g/m2になるように塗布し、50℃で2分間乾燥させて、熱転写受像シートを得た。
得られた熱転写受像シートについて、下記の方法により評価を行った。結果を表4に示す。
(染着性)
作製した熱転写受像シートに、市販の昇華型プリンタ(アルテック株式会社製、商品名、MEGAPIXEL III)を用いて黒(K)の階調パターン(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)を印画し、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社製)で測定し、染着性(最高濃度)を評価した。最高濃度の値が高いほど、染着性に優れる。
作製した熱転写受像シートに25℃50%RH(相対湿度)環境下で、5×5cmの黒ベタを印画し、黒ベタ連続印画時のインクリボンと熱転写受像シートとの剥離音から、下記基準で離型性(熱融着性)を評価した。
A:異音はなく、融着も見られず、剥離できる。
B:明らかな異音があり、わずかに融着が見られるが、剥離できる。
C:熱融着しており、剥離できない。
実施例及び比較例で作製した熱転写受像シートの表面を目視で観察し、下記基準で光沢を評価した。
A:全体に光沢感がある。
B:部分的には光沢感がある
C:全く光沢感がない。
Claims (13)
- 下記工程(1)〜(3)を有する、熱転写受像シート用樹脂の製造方法であって、
工程(1):イタコン酸を4〜30モル%、脂環式ジカルボン酸を50モル%以上含むカルボン酸成分と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70モル%以上含むアルコール成分とをエステル化触媒を用いて、150〜180℃の温度で縮重合してポリエステル樹脂(a1)を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)を水性媒体及び中和剤と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、芳香族基を有する付加重合性モノマーを85重量%以上含む付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液を得る工程
ポリエステル樹脂(a1)と付加重合性モノマー(a2)との重量比[ポリエステル樹脂(a1)/付加重合性モノマー(a2)]が40/60〜95/5である、熱転写受像シート用樹脂の製造方法。 - 前記芳香族基を有する付加重合性モノマーが、スチレンである、請求項1又は2に記載の熱転写受像シート用樹脂の製造方法。
- 脂環式ジカルボン酸が6〜12員環の飽和脂環式ジカルボン酸である、請求項1〜3のいずれかに記載の熱転写受像シート用樹脂の製造方法。
- 脂環式ジカルボン酸が1,4−シクロヘキサンジカルボン酸である、請求項1〜4のいずれかに記載の熱転写受像シート用樹脂の製造方法。
- 付加重合性モノマー(a2)と、ポリエステル樹脂(a1)の原料モノマーであるイタコン酸の重量比[付加重合性モノマー(a2)/イタコン酸]が50/50〜97/3である、請求項1〜5のいずれかに記載の熱転写受像シート用樹脂の製造方法。
- ポリエステル樹脂(a1)の酸価が15〜40mgKOH/gである、請求項1〜6のいずれかに記載の熱転写受像シート用樹脂の製造方法。
- ポリエステル樹脂(a1)の数平均分子量が1,000〜4,000である、請求項1〜7のいずれかに記載の熱転写受像シート用樹脂の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法で得られる、熱転写受像シート用樹脂。
- 請求項9に記載の熱転写受像シート用樹脂を含有する染料受容層を有する、熱転写受像シート。
- 前記染料受容層にポリエーテル変性シリコーンを含有する、請求項10に記載の熱転写受像シート。
- 基材と染料受容層との間に中間層を有する、請求項10又は11に記載の熱転写受像シート。
- 下記工程(1)〜(5)を有する、熱転写受像シートの製造方法であって、
工程(1):イタコン酸を4〜30モル%、脂環式ジカルボン酸を50モル%以上含むカルボン酸成分と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70モル%以上含むアルコール成分とをエステル化触媒を用いて、150〜180℃の温度で縮重合してポリエステル樹脂(a1)を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)を水性媒体及び中和剤と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、芳香族基を有する付加重合性モノマーを由来とする構成単位を85重量%以上含む付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液を得る工程
工程(4):工程(3)で得られたグラフトポリマーの水性分散液を含有する染料受容層用塗工液を調製する工程
工程(5):工程(4)で得られた染料受容層用塗工液を用いて染料受容層を設ける工程
ポリエステル樹脂(a1)と付加重合性モノマー(a2)との重量比[ポリエステル樹脂(a1)/付加重合性モノマー(a2)]が40/60〜95/5である、熱転写受像シートの製造方法。
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