JP6996279B2 - 熱転写受像シート - Google Patents
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Description
受容層は、少なくともバインダー樹脂とケイ素含有材料を含有し、
受容層の表面を、X線光電子分光法により測定した際における炭素原子数、酸素原子数、窒素原子数及びケイ素原子数の総和に対するケイ素原子数の割合が、9.1atomic%以上、11.1atomic%以下であることを特徴とする。
本発明の熱転写受像シート10は、図1に示すように、基材11と、受容層12とを少なくとも備える。
また、一実施形態において、図2に示すように、本発明の熱転写受像シート10は、基材11と、受容層12との間に、多孔質層13を備える。
また、一実施形態において、図3に示すように、本発明の熱転写受像シート10は、基材11と、受容層12との間に、中間層14を備える。
また、一実施形態において、図3に示すように、本発明の熱転写受像シート10は、基材11と、受容層12との間に、目止め層15を備える。
また、一実施形態において、図3に示すように、本発明の熱転写受像シート10は、基材11の受容層12が設けられた面とは反対の面に、裏面層16を備える。
さらに、一実施形態において、図3に示すように、本発明の熱転写受像シート10は、基材11と、裏面層16との間に、裏面プライマー層17を備える。
以下、本発明の熱転写受像シートが備える各層について説明する。
基材は、熱転写時に加えられる熱エネルギー(例えば、サーマルヘッドによる熱)に耐え得る耐熱性を有し、基材上に設けられる受容層等を支持できる機械的強度を有する。
基材として、例えば、上質紙、アート紙、コート紙、レジンコート紙、キャストコート紙、板紙、合成紙及び含浸紙等の紙基材やポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、1,4-ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、テレフタル酸-シクロヘキサンジメタノール-エチレングリコール共重合体等のポリエステル系樹脂、ナイロン6及びナイロン6,6等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール及びポリビニルピロリドン(PVP)等のビニル系樹脂、ポリアクリレート、ポリメタアクリレート及びポリメチルメタアクリレート等の(メタ)アクリル系樹脂、ポリイミド及びポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂、セロファン、セルロースアセテート、ニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)及びセルロースアセテートブチレート(CAB)等のセルロース系樹脂、ポリスチレン(PS)等のポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、並びにアイオノマー系樹脂等から構成されるフィルム(以下、単に「樹脂フィルム」という。)を使用できる。該樹脂フィルムは、延伸フィルムであっても、未延伸フィルムであってもよいが、強度という観点からは、一軸方向又は二軸方向に延伸された延伸フィルムを使用することが好ましい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」には「アクリル」と「メタクリル」の両方が包含される。
また、本発明において、「(メタ)アクリレート」には「アクリレート」と「メタクリレート」の両方が包含される。
これら積層体は、ドライラミネーション法、ウェットラミネーション法及びエクストリュージョン法等を利用することにより作製できる。
受容層は、熱転写シートが備える染料層から移行してくる昇華性染料を受容し、形成された画像を維持する層であり、少なくともバインダー樹脂とケイ素含有材料を含有する。
本発明の熱転写受像シートが備える受容層は、上記バインダー樹脂を2種以上含むことができる。
なお、本発明において、水酸基含有(メタ)アクリル系樹脂には、エチレン性不飽和二重結合及び水酸基を有するモノマー(以下、場合により、単に水酸基含有モノマーという。)のみからなる重合体だけではなく、該モノマーと、エチレン性不飽和二重結合を有し、水酸基を有していないモノマー(以下、場合により、その他のモノマーという。)との共重合体も含まれる。
受容層がこのような水酸基含有(メタ)アクリル系樹脂を含むことにより、受容層形成コストを抑えつつ、受容層の離型性及び染料受容性を向上できる。
なお、上記共重合体には、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸エステル以外のモノマーが含まれていてもよい。
なお、本発明において、水酸基価は、JIS K 1557-1(2007年発行)に準拠した方法により測定できる。
芳香族系ポリイソシネートは、過剰量のジイソシアネート化合物と、多価アルコールとを反応させることにより得ることができる末端イソシアネート基含有化合物(芳香族ジイソシアネートの多価アルコール付加体)である。ジイソシアネート化合物としては、例えば、トリレン-2,6-ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフチレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート及びテトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられ、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン及びジペンタエリスリトール等が挙げられる。
受容層は、上記イソシアネート化合物を2種以上含むことができる。
これらの中でも、シリコーンオイルが特に好ましい。シリコーンオイルを使用することにより、受容層の離型性を向上できると共に、高級感のある印画物を得ることができる
なお、受容層は、上記ケイ素含有材料を2種以上含むことができる。
上記した中でも、受容層の離型性をより向上させることができるため、変性シリコーンオイルが好ましい。変性シリコーンオイルには、片末端型、両末端型、側鎖片末端型及び側鎖両末端型の変性シリコーンオイルが含まれ、受容層の離型性という観点から、両末端型カルビノール変性シリコーンオイルが特に好ましい。
一実施形態において、受容層表面のケイ素原子濃度は、受容層におけるケイ素含有材料の種類や含有量を調整することにより、調整できる。また、一実施形態において、受容層表面のケイ素原子濃度は、受容層形成時における加熱乾燥温度を調整することにより、調整できる。
なお、本発明において、ケイ素原子濃度は、X線光電子分光装置を使用することにより測定できる。測定条件については、実施例に記載する通りである。
なお、本発明において、受容層表面の光沢度は、JIS-Z 8741(1997年発行)に準拠し、(株)東洋精機製作所製のグロスメーターを使用することにより測定できる。
塗膜の乾燥温度は、85℃以上、100℃以下であることが好ましく、90℃以上、100℃以下であることがより好ましい。塗膜の乾燥温度を上記数値範囲内とすることにより、受容層表面におけるケイ素原子濃度を好ましい数値範囲内とすることができ、受容層の離型性をより向上できると共に、より高級感のある印画物を得ることができる。
一実施形態において、本発明の熱転写受像シートは、基材と、受容層との間に、多孔質層をさらに備える。多孔質層は、断熱性を有し、画像形成時における熱損失を低減できる。また、多孔質層は、クッション性を有し、多孔質層上に形成された受容層上に良好な画像を形成することができる。
中空粒子は、樹脂材料等から構成される有機系中空粒子であってもよく、ガラス等から構成される無機系中空粒子であってもよいが、分散性が優れるという理由から、有機系中空粒子が好ましい。
有機系中空粒子を構成する樹脂材料としては、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリエーテル系樹脂等を挙げることができる。
また、中空粒子は、発泡粒子であっても、非発泡粒子であってもよい。
中空粒子の体積平均粒径は、0.1μm以上、10μm以下であることが好ましく、0.3μm以上、5μm以下であることがより好ましい。
なお、本発明において、平均中空率は以下のようにして求めることができる。
まず、中空粒子成分を水中に分散させてなる水分散体を調製し、この中空粒子の水分散体を乾燥させ、乾燥体を得る。次いで、透過型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、乾燥体中における中空粒子成分をなす粒子を観察して(100個)、ここの粒子についてその内面側の直径(内径)を計測し、それらの平均を平均粒子内径とする。次いで、平均粒子内径から中空部の体積を定めると共に、その値を上記平均粒子(粒子外径)から粒子の見かけの体積で除して、100を乗じることで平均中空率を算出できる。
なお、市販されている中空粒子を使用してもよい。
一実施形態において、本発明の熱転写受像シートは、基材と、受容層との間に中間層を備える。中間層とは、耐溶材性、バリア性、接着性、白色付与性、隠蔽性、クッション性及び帯電防止性等の性能を1以上有する層である。
本発明の熱転写受像シートは、中間層を2層以上備えていてもよい。2層以上の中間層が有する性能は同一であってもよく、異なっていてもよい。
また、中間層が白色付与性を有することとなり、受容層上により鮮明な画像を形成できる。
アニオン性界面活性材としては、N-アシルカルボン酸塩、エーテルカルボン酸塩及び脂肪酸アミン塩等のカルボン酸塩、スルホコハク酸塩、エステルスルホン酸塩及びN-アシルスルホン酸塩等のスルホン酸塩、硫酸エステル塩、硫酸アルキル塩、硫酸エーテル塩及び硫酸アミド塩等の硫酸エステル塩、並びにリン酸アルキル塩、リン酸エーテル塩及びリン酸アミド塩等のリン酸エステル塩等が挙げられる。
カチオン性界面活性材としては、アルキルアミン塩等のアミン塩、アルキルトリメチルアンモニウムクロリド等の第4級アンモニウム塩、1-ヒドロキシエチル-2-アルキル-2-イミダゾリン等のアルキルイミダゾリン誘導体、イミダゾリニウム塩、ピリジニウム塩、並びにイソキノリニウム塩等が挙げられる
非イオン性界面活性材としては、アルキルポリオキシエチレンエーテル、p-アルキルフェニルポリオキシエチレンエーテル等のエーテル、脂肪酸ソルビタンポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸ソルビトールポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸グリセリンポリオキシエチレンエーテル脂肪酸ポリオキシエチレンエステル、モノグリセリド、ジグリセリド、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、2価アルコールエステル、ホウ酸エステルジアルコールアルキルアミン、ジアルコールアルキルアミンエステル、脂肪酸アルカノールアミド、N,N-ジ(ポリオキシエチレン)アルカンアミド、アルカノールアミンエステル、N,N-ジ(ポリオキシエチレン)アルカンアミン、アミンオキシド、並びにアルキルポリエチレンイミン等が挙げられる。
両性界面活性材としては、モノアミノカルボン酸、ポリアミノカルボン酸、N-アルキルアミノプロピオン酸塩、N,N-ジ(カルボキシエチル)アルキルアミン塩等が挙げられる。
上記界面活性材に限定されず、層状ケイ酸塩、カチオン系(メタ)アクリル樹脂やポリアニリン系樹脂を耐電防止材として使用してもよい。
一実施形態において、本発明の熱転写受像シートは、基材と、受容層との間に目止め層を備える。熱転写受像シートが目止め層を備えることにより、受容層を形成するための塗工液が水系のものであっても、吸水性の高い基材を使用することができる。
一実施形態において、本発明の熱転写受像シートは、基材の、受容層が設けられた面とは反対の面に、裏面層を備える。熱転写受像シートが裏面層を備えることにより、熱転写受像シートのプリンタ内における搬送性を向上できると共に、熱転写受像シートのカール発生を防止できる。
一実施形態において、本発明の熱転写受像シートは、基材と、裏面層との間に、裏面プライマー層を備える。熱転写受像シートが裏面プライマー層を備えることにより、裏面層と、基材との密着性を向上できる。
厚さ170μmのコート紙(大王製紙(株)製)の一方の面に、下記組成の裏面プライマー層形成用塗工液を塗布、乾燥し、厚さ1.2μmの裏面プライマー層を形成した。
<裏面プライマー層形成用塗工液>
・ポリエステル系樹脂 10質量部
(東洋紡(株)製、バイロナール(登録商標)MD-1480、固形分25%)
・充填材 9質量部
(ウイルパー・エリス(株)製、ラポナイトJS)
・界面活性材 0.08質量部
(信越化学工業(株)製、ダイノール604)
・イソプロピルアルコール(IPA) 6.7質量部
・水 13.3質量部
<裏面層形成用塗工液>
・ポリビニルブチラール 5質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)BL-7)
・充填材 10質量部
(神東塗料(株)製、MW330)
・トルエン 25質量部
・IPA 25質量部
<目止め層形成用塗工液>
・ポリエステル系樹脂 16質量部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)200)
・メチルエチルケトン(MEK) 7質量部
・トルエン 7質量部
<多孔質層形成用塗工液>
・中空粒子 40質量部
(松本油脂製薬(株)製、マイクロスフェアー、中空率82%、固形分36%)
・(メタ)アクリル系樹脂 60質量部
(日本ゼオン(株)製、SX1707A、固形分45%)
・界面活性材 1質量部
(信越化学工業(株)製、ダイノール604)
・IPA 69質量部
・水 161質量部
<第1の中間層形成用塗工液>
・ポリエステル系樹脂 8質量部
(東洋紡(株)製、バイロナール(登録商標)MD-1480、固形分25%)
・ポリエステル系樹脂 2質量部
(日本合成化学(株)製、WR905、固形分20%)
・酸化チタン 1質量部
(堺化学工業(株)製、TCA-888)
・IPA 39質量部
・水 39質量部
<第2の中間層形成用塗工液>
・ポリエステル系樹脂 10質量部
(東洋紡(株)製、バイロナール(登録商標)MD-1480、固形分25%)
・充填材 9質量部
(ウイルパー・エリス(株)製、ラポナイトJS)
・界面活性材 0.08質量部
(信越化学工業(株)製、ダイノール604)
・IPA 6.7質量部
・水 13.3質量部
<受容層形成用塗工液>
・水酸基含有(メタ)アクリル系樹脂 25.09質量部
(藤倉化成(株)製、AH90A、水酸基価29.7mgKOH/g、固形分26%)
・イソシアネート化合物 1.3質量部
(三井化学(株)製、タケネート(登録商標)D110N、固形分75%)
・両末端型カルビノール変性シリコーンオイル 0.126質量部
(信越化学工業(株)製、KF6003)
・MEK 9質量部
・トルエン 9質量部
受容層の形成工程における乾燥温度を表1に示す値に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写受像シートを作製した。
X線光電子分光装置((株)島津製作所製、Kratos AXIS-NOVA)を下記条件で用いて、実施例及び比較例において作製した熱転写受像シートが備える受容層表面における、炭素原子数、酸素原子数、窒素原子数及びケイ素原子数の総和に対するケイ素原子数の割合(ケイ素原子濃度)を測定した。測定結果を表1に表した。
(測定条件)
・X線源:AlのKα線(1.49keV)
・X線出力:150W(加速電圧:15kV、エミッション電流:10mA)
・測定領域:300μm×700μm
・帯電中和機構:ON
・Pass Energy:Survey160eV、Narrow40eV
実施例及び比較例において作製した熱転写受像シートが備える受容層表面の光沢度を、JIS-Z 8741(1997年)に準拠し、(株)東洋精機製作所製のグロスメーターを用いて測定し、下記評価基準により、受容層表面の光沢度を評価した。なお、光線反射角度は、45°とした。測定結果を表1に表した。
<評価基準>
A:光沢度70以上
NG:光沢度70未満
各実施例及び各比較例で得られた熱転写受像シートと、以下のようにして得られた熱転写シートとを組み合わせて、昇華型熱転写プリンタ(大日本印刷(株)製、SL-20)を用い、グロスモードにて、イエロー染料層、マゼンタ染料層、シアン染料層の順に印画を行い、グレーベタ画像(128/255階調画像)を印画した。得られた印画物を目視観察し、下記評価基準により異常転写発生防止性について評価し、評価結果を表1に表した。
<評価基準>
A:異常転写の発生がなく、正常に転写された。
NG:異常転写が発生した。
基材として、厚さ4.5μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、ルミラー(登録商標))を用い、その一方の面に、下記組成の耐熱滑性層形成用塗工液を、乾燥状態での厚みが1.0μmとなるように塗布、乾燥し、耐熱滑性層を形成した。
・ポリビニルブチラール 4.55質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)BX-1)
・イソシアネート化合物 21.0質量部
(DIC(株)製、バーノック(登録商標)D750-45、固形分45質量%)
・リン酸エステル系界面活性材 3.0質量部
(第一工業製薬(株)製、プライサーフ(登録商標)A208N)
・金属石鹸 0.45質量部
(堺化学工業(株)製、LBT1830)
・タルク 0.3質量部
(日本タルク工業(株)製、ミクロエース(登録商標)P-3)
・MEK 100質量部
・トルエン 100質量部
<イエロー染料層形成用塗工液>
・分散染料(ホロンブリリアントイエロー-S-6GL) 5.5質量部
・ポリビニルアセトアセタール 4.5質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)KS-5)
・リン酸エステル系界面活性材 0.1質量部
(第一製薬工業(株)製、プライサーフ(登録商標)A208N)
・ポリエチレンワックス 0.1質量部
・MEK 45.0質量部
・トルエン 45.0質量部
<マゼンタ染料層形成用塗工液>
・分散染料(MSレッドG) 1.5質量部
・分散染料(マクロレックスレッドバイオレットR) 2.0質量部
・ポリビニルアセトアセタール 4.5質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)KS-5)
・リン酸エステル系界面活性材 0.1質量部
(第一製薬工業(株)製、プライサーフ(登録商標)A208N)
・ポリエチレンワックス 0.1質量部
・MEK 45.0質量部
・トルエン 45.0質量部
<シアン染料層形成用塗工液>
・分散染料(カヤセットブルー714) 4.5質量部
・ポリビニルアセトアセタール 4.5質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)KS-5)
・リン酸エステル系界面活性材 0.1質量部
(第一製薬工業(株)製、プライサーフ(登録商標)A208N)
・ポリエチレンワックス 0.1質量部
・MEK 45.0質量部
・トルエン 45.0質量部
11:基材
12:受容層
13:多孔質層
14:中間層
15:目止め層
16:裏面層
17:裏面プライマー層
Claims (5)
- 基材及び受容層を少なくとも備える熱転写受像シートであって、
前記受容層は、少なくともバインダー樹脂とカルビノール変性シリコーンオイルを含有し、
前記受容層の表面を、X線光電子分光法により測定した際における炭素原子数、酸素原子数、窒素原子数及びケイ素原子数の総和に対するケイ素原子数の割合が、9.1atomic%以上、11.1atomic%以下であることを特徴とする、
熱転写受像シート。 - 前記受容層表面の、光線反射角度45°における光沢度が、70%以上である、請求項1に記載の熱転写受像シート。
- 前記バインダー樹脂が、水酸基含有(メタ)アクリル系樹脂を含む、請求項1又は2に記載の熱転写受像シート。
- 前記受容層が、イソシアネート化合物を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱転写受像シート。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の熱転写受像シートの製造方法であって、
前記基材上に、少なくともバインダー樹脂とカルビノール変性シリコーンオイルを含有する受容層形成用塗工液を塗布して、塗膜を形成させ、前記塗膜を85℃以上、100℃以下の温度で乾燥させ、前記受容層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、熱転写受像シートの製造方法。
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