JP6716842B2 - 熱転写受像シート及び熱転写受像用シート - Google Patents
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Description
本発明における熱転写受像シートに用いられる熱転写受像用シートは、少なくとも受像層、支持基材層を有した構造をしており、受像層と支持基材層の接着性が不足する場合には接着層を介して受像層と支持基材層を貼り合わせてもよい。本発明における熱転写受像用シートは必要性に応じて支持基材層の受像層を設けてある面の反対側の面に粘着層を設けてラベル状にして使用しても構わないがこれに限定されない。
次に本発明における熱転写受像用シートの各構成体についての詳細説明を下記に示す。
熱転写受像用シートの最外層に設けられた受像層は、熱溶融転写方式によって転写される高密度ポリエチレンを樹脂成分の主成分とするインクの転写性が良好であるだけでなく、インクが転写された後の印字情報が非常に優れた耐溶剤性と耐油性を有していなければならない。発明者が検討した結果、印字情報の耐溶剤性・耐油性がより向上する事などから密度が0.910g/cm3以上0.930g/cm3未満のポリエチレンを受像層に使用する事が好ましく、さらには直鎖状低密度ポリエチレンを使用する事がより好ましい事が分かった。本発明に使用可能な密度が0.910g/cm3以上0.930g/cm3未満のポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、酸化ポリエチレン、酸変性ポリエチレンなどがあげられる。受像層に密度が0.910g/cm3以上0.930g/cm3未満のポリエチレンを使用する理由としては、高密度ポリエチレンに比べて柔軟性に富んでいるのでサーマルプリンタなどでインクを受像層に転写させる際にサーマルヘッドで熱転写シートを受像層に押し付けた時に熱転写シートのインク層と受像層の密着状態がより良好であるだけでなく、さらに低温ヒートシール性においてもより優れている為に、インクを熱溶融転写する時に受像層の一部が同時に融解する事によって、印字情報と受容層の密着性がより向上し、その結果として印字情報の耐溶剤性や耐油性がより向上するものと考えられる。さらに直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)は低密度ポリエチレン(LDPE)に比べてさらにヒートシール性が優れている為にさらに耐溶剤性や耐油性に優れたものとなるのではないかと考えられる。
本発明における支持基材層は、受像層や受像層に使用されている樹脂だけでは足りないような性能を補完する為に設けられた層であり、本発明における支持基材層の主な要求品質としては、耐熱性・耐溶剤性・耐油性・熱転写受像用シートの引き裂き強度や剛性の向上・隠蔽性の向上などがあげられる。
本発明における熱転写受像用シートは少なくとも受像層、支持基材層からなる事を基本構成としている。受像層が支持基材層との接着性に優れた材質である場合には、共押出し多層成型法や押出しコーティング法やグラビアコーティング法によって直接支持基材層の上に受像層を設ける事が出来るが、受像層の支持基材層に対しての接着が乏しい場合や、受像層と支持基材層を別々にフィルム化してそれをドライラミネート法や押出しラミネート法やホットメルト法等によって貼り合わせる場合には、受像層と支持基材層の間に少なくとも接着性を付与する為の接着層を少なくとも一層以上設ける必要がある。本発明においては、加工時の熱ストレスが少なく、様々なフィルム基材の接着に対応可能で、耐溶剤性や耐油性等の性能付与も容易で、非常に強い接着強度が得られるドライラミネート法を受像層と支持基材との接着に用いる事が好ましいと考える。
本発明における熱転写受像用シートは、粘着層が必ず必要なわけではなく、必要に応じてラベルのような使用方法が必要な場合に適宜粘着層を設ければよい。粘着層の種類としては特に限定されず、一般的なアクリル系粘着剤やシリコン系粘着剤やウレタン系粘着剤など各種粘着剤を適宜要求品質に応じて使用すればよい。
本発明における熱転写受像シートは、基本的には熱転写受像用シートの受像層の上にサーマルプリンタ等を用いて熱転写溶融型インクリボンのインク層を転写させてバーコードや文字情報などの印字情報を形成する事を想定している。本発明において熱転写受像用シートの受像層上に形成された印字情報を構成するインクの樹脂成分の主成分は高密度ポリエチレン(HDPE)である事を特徴としている。
本発明における熱転写受像シートは基本的に前述した熱転写受像用シートの受像層上にサーマルプリンタなどの熱溶融転写方式を使って、前述した熱溶融転写型インクリボンのインク層を転写して印字情報を設けて使用する事を特徴としている。受像層の原料成分を限定した熱転写受像用シートの受像層の上に原料成分を限定したインクによって印字情報を設ける事によって、印字情報の各種溶剤や油剤に対しての耐溶剤性・耐油性が非常に優れる熱転写受像シートを供給する事が可能となった。
実施例に使用する熱溶融転写型インクリボン1の作成方法について下記に詳細を説明する。
熱溶融転写型インクリボン1の基材フィルムとして、厚み4.5μmで一方の面に耐熱滑性層があらかじめ設けられているポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を用いる事とした。このフィルム基材上に下記に示す転写制御層、インク層を順次設けて熱溶融転写型インクリボン1を作成した。
前記PETフィルムの耐熱滑性層が設けられてない方の面に下記に示す転写制御層用塗料1をグラビア塗装機にて塗布し、乾燥して付着量が0.5g/m2の転写制御層を形成した。
原料成分 質量%
・低密度ポリエチレン(融点105℃) 10.5
・EVA樹脂(融点72℃) 4.5
・トルエン 75.0
・MEK 10.0
上記配合において、熱した溶媒にバインダー成分を投入して溶融した後に、撹拌しながら徐冷して常温まで冷却したものをビーズミル等によって分散して転写制御層用塗料を作成した。
転写制御層の上に下記に示すインク層用塗料1をグラビア塗装機によって塗布し、乾燥して付着量が3.0g/m2のインク層を形成した。
原料成分 質量%
・高密度ポリエチレン(融点127℃、密度0.970cm3、Mw10000)
・・・ 10.0
・カーボン ・・・ 4.5
・分散剤 ・・・ 0.5
・トルエン ・・・ 85.0
上記配合において、熱した溶媒にポリエチレンを投入して溶解した後に、撹拌しながら徐冷して常温まで冷却してポリエチレンを微粒子分散させた分散体にカーボンと分散剤を加えて撹拌混合した後にビーズミル等によって分散してインク層用塗料を作成した。
下記に示す支持基材層1上に、受像層1をTダイ押出しコーティング法によって積層して実施例1に使用する熱転写受像用シート1を作成した。
(支持基材層1):厚み70μm 白色PETフィルム
(受像層1):厚み30μm PE塗膜(融点120℃、融解熱量10.0J/g)
原料成分 質量%
・直鎖状低密度ポリエチレン(融点120℃、密度0.923cm3、Mw25万)
・・・ 95.0
・添加剤 ・・・ 5.0
(印字条件1)
プリンタ:ゼブラ140XiII
印字速度:4inch/秒
印字濃度:25/30
下記に示すPEフィルムを受像層2とし、受像層2と支持基材層1の間をドライラミネート法によって接着して実施例2に使用する熱転写受像用シート2を作成した。
(接着層1):厚み 5μm
・ポリウレタン系接着剤
(受像層2):厚み30μm PEフィルム(融点118℃、融解熱量11.0J/g)
原料成分 質量%
・直鎖状低密度ポリエチレン(融点118℃、密度0.926cm3、Mw24万)
・・・ 95.0
・添加剤 ・・・ 5.0
実施例2の熱転写受像用シート2のうち受像層に関して原料成分を下記に示す受像層3とした以外は実施例2の熱転写受像用シートと同じ構成体である実施例3に使用する熱転写受像用シート3を作成した。
(受像層3):厚み30μm 白色PEフィルム(融点118℃、融解熱量9.0J/g)
原料成分 質量%
・直鎖状低密度ポリエチレン(融点118℃、密度0.926cm3、Mw24万)
・・・ 60.0
・酸化チタン ・・・ 35.0
・添加剤 ・・・ 5.0
実施例2の熱転写受像用シート2のうち受像層に関して原料成分を下記に示す受像層4とした以外は実施例2の熱転写受像用シートと同じ構成体である実施例4に使用する熱転写受像用シート4を作成した。
(受像層4):厚み30μm PEフィルム(融点123℃、融解熱量75.0J/g)
原料成分 質量%
・直鎖状低密度ポリエチレン(融点123℃、密度0.925cm3、Mw28万)
・・・ 95.0
・添加剤 ・・・ 5.0
実施例2の熱転写受像用シート2のうち受像層に関して原料成分を下記に示す受像層5とした以外は実施例2の熱転写受像用シートと同じ構成体である実施例5に使用する熱転写受像用シート5を作成した。
(受像層5):厚み30μm PEフィルム(融点110℃、融解熱量60.0J/g)
原料成分 質量%
・低密度ポリエチレン(融点110℃、密度0.922cm3、Mw18万)
・・・ 95.0
・添加剤 ・・・ 5.0
実施例2で使用した熱転写受像用シート2の受像層2の上に、下記に示す熱溶融転写型インクリボン2を使用して実施例1と同じ条件で印字を行い、印字情報を設ける事によって、実施例6の熱転写受像シート6を作成した。
熱溶融転写型インクリボン1と同じフィルム基材と転写制御層の上に下記に示すインク層用塗料2をグラビア塗装機によって塗布し、乾燥後の付着量が3.0g/m2となるようにインク層を形成したものを熱溶融転写型インクリボン2とした。
原料成分 質量%
・高密度ポリエチレン(融点122℃、密度0.960cm3、Mw3000)
・・・ 10.0
・カーボン ・・・ 4.5
・分散剤 ・・・ 0.5
・トルエン ・・・ 85.0
上記配合において、熱した溶媒にポリエチレンを投入して溶解した後に、撹拌しながら徐冷して常温まで冷却してポリエチレンを微粒子分散させた分散体にカーボンと分散剤を加えて撹拌混合した後にビーズミル等によって分散してインク層用塗料を作成した。
実施例2で使用した熱転写受像用シート2の受像層2の上に、下記に示す熱溶融転写型インクリボン3を使用して実施例1と同じ条件で印字を行い、印字情報を設ける事によって、実施例7の熱転写受像シート7を作成した。
熱溶融転写型インクリボン1と同じフィルム基材と転写制御層の上に下記に示すインク層用塗料3をグラビア塗装機によって塗布し、乾燥後の付着量が3.0g/m2となるようにインク層を形成したものを熱溶融転写型インクリボン3とした。
原料成分 質量%
・高密度ポリエチレン(融点125℃、密度0.980cm3、Mw5000)
・・・ 10.0
・カーボン ・・・ 4.5
・分散剤 ・・・ 0.5
・トルエン ・・・ 85.0
上記配合において、熱した溶媒にポリエチレンを投入して溶解した後に、撹拌しながら徐冷して常温まで冷却してポリエチレンを微粒子分散させた分散体にカーボンと分散剤を加えて撹拌混合した後にビーズミル等によって分散してインク層用塗料を作成した。
実施例2の熱転写受像用シート2のうち受像層に関して原料成分を下記に示す受像層6とした以外は実施例2の熱転写受像用シートと同じ構成体である比較例1に使用する熱転写受像用シート6を作成した。
(受像層6):厚み30μm PEフィルム(融点129℃、融解熱量170.0J/g)
原料成分 質量%
・高密度ポリエチレン(融点129℃、密度0.960g/cm3、Mw30万)
・・・ 95.0
・添加剤 ・・・ 5.0
実施例2の熱転写受像用シート2のうち受像層に関して原料成分を下記に示す受像層7とした以外は実施例2の熱転写受像用シートと同じ構成体である比較例2に使用する熱転写受像用シート7を作成した。
(受像層7):厚み30μm PEフィルム(融点125℃、融解熱量60.0J/g)
原料成分 質量%
・中密度ポリエチレン(融点125℃、密度0.934g/cm3、Mw25万)
・・・ 95.0
・添加剤 ・・・ 5.0
下記に詳細を示す、厚み70μmの白色PETフィルムを受像層兼支持基材層とした熱転写受像用シート8とし、その受像層8の上に熱溶融転写型インクリボン1を使用して実施例1と同じ印字条件で印字を行い、印字情報を設ける事によって、比較例3の熱転写受像シート10を作成した。
(受像層8(熱転写受像用シート8)):厚み70μm の白色PETフィルム
成分 質量%
・PET樹脂(融点255℃) ・・・ 60.0
・酸化チタン ・・・ 35.0
・添加剤 ・・・ 5.0
実施例2で使用した熱転写受像用シート2の受像層2の上に、下記に示す熱溶融転写型インクリボン4を使用して実施例1と同じ条件で印字を行い、印字情報を設ける事によって、比較例4の熱転写受像シート11を作成した。
熱溶融転写型インクリボン1と同じフィルム基材と転写制御層の上に下記に示すインク層用塗料2をグラビア塗装機によって塗布し、乾燥後の付着量が3.0g/m2となるようにインク層を形成したものを熱溶融転写型インクリボン4とした。
(インク層用塗料4)
原料成分 質量%
・低密度ポリエチレン(融点113℃、密度0.920cm3、Mw7200)
・・・ 10.0
・カーボン ・・・ 4.5
・分散剤 ・・・ 0.5
・トルエン ・・・ 85.0
上記配合において、熱した溶媒にポリエチレンを投入して溶解した後に、撹拌しながら徐冷して常温まで冷却してポリエチレンを微粒子分散させた分散体にカーボンと分散剤を加えて撹拌混合した後にビーズミル等によって分散してインク層用塗料を作成した。
比較例1で使用した熱転写受像用シート6の受像層6の上に、比較例4で使用した熱溶融転写型インクリボン4を使用して実施例1と同じ条件で印字を行い、印字情報を設ける事によって、比較例5の熱転写受像シート12を作成した。
作成した各熱転写受像シートについて下記に示す方法によって各種評価を行った。
熱転写受像シートの受像層に設けられた印字情報の耐溶剤性および耐油性について下記の条件で試験を行い、その結果について下記の評価基準によって印字情報の耐溶剤性・耐油性の評価を行った。
(試験条件)
学振型摩擦試験機によって熱転写受像シートの印字情報が設けられている面を各種溶剤・油剤を含浸させた金巾3号綿布によって荷重1.96Nで100往復擦る。
(試験に使用した溶剤・油剤)
・トルエン、IPA、エンジンオイル
(評価基準)
A・・・目視で見て印字情報の欠けや消失が全く見られない。
B・・・目視で見て印字情報の欠けや消失がわずかに視認できる。
C・・・目視で見て印字情報の欠けや消失がはっきりと視認できる。
D・・・印字情報が完全に消失している。
2;支持基材層
3;印字情報
4;熱転写受像用シート
5;熱転写受像シート
6;接着層
7;粘着層
Claims (2)
- 重量平均分子量が1万〜100万の範囲で且つ密度が0.910g/cm3以上0.930g/cm3未満の直鎖状低密度ポリエチレンを受像層全体の80〜100質量%の範囲で含有し、示差熱走査熱量計により測定した融解熱量(JIS K7122)が0.1〜50J/gの範囲である受像層を有する熱転写受像用シートの受像層上に、重量平均分子量が5000〜5万の範囲で且つ密度が0.950g/cm 3 以上0.985g/cm 3 以下の高密度ポリエチレンを樹脂成分中の90〜100質量%の範囲で含有しているインクによる印字情報を形成した熱転写受像シート。
- 印字情報を構成しているインクの融点よりも熱転写受像用シートの受像層の融点が5℃以上低い請求項1に記載の熱転写受像シート。
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