JP7470408B2 - 熱転写記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明の熱転写記録媒体は、少なくとも2層の転写層である第1転写層と第2転写層を基材の一方の面に設けた熱転写記録媒体である。本発明の熱転写記録媒体の例を図1と図2に示す。本発明の熱転写記録媒体は、図1の熱転写記録媒体Aのように、基材(10)の一方の面に第2転写層(12)、第1転写層(11)がこの順で積層された熱転写記録媒体である。また、本発明の熱転写記録媒体は、図2に示す熱転写記録媒体Bのように、第2転写層(12)と基材(10)の間に更に離型層(13)と基材(10)のもう一方の面に耐熱滑性層(14)を有してもよい。また、図示はしていないが、本発明の熱転写記録媒体は、第1転写層(11)と第2転写層(12)間に第1転写層(11)と第2転写層(12)の接着性を向上する目的等で、中間層を設けてもよい。
本発明の熱転写記録媒体の基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどのポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム、アラミドフィルムその他この種の熱転写記録媒体の基材用フィルムとして一般に使用されている各種のプラスチックフィルムが使用できる。また、コンデンサーペーパーのような高密度の薄い紙も使用できる。基材の厚さは通常は1~10μm程度であり、熱伝達を良好にするためには、1~6μmの範囲が好ましい。
本発明の熱転写記録媒体は、離型層を介して後述する2層の転写層を基材に積層することが好ましい。離型層を設けることにより、2層の転写層の転写性能が向上するとともに、転写後においては離型層が保護層の役割を果たすので、転写後の印字堅牢性を向上することもできる。
本発明の離型層は、前記ワックス成分に加えゴム系樹脂を必須成分として含有する。ゴム系樹脂を含有することにより、離型層の基材密着性を確保することができ、印字前に基材から離型層が剥離することを防止できる。離型層のゴム系樹脂は、任意のゴム系樹脂が使用可能であり、アクリルゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・イソプレンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等が使用可能である。これらの中でも、強い基材密着性を付与できるという点からブタジエンを含むゴム系樹脂が好ましい。ブタジエンを含むゴム系樹脂としては、スチレン-ブタジエンブロック共重合体(SAS)、及び、その水添、又は、部分水添誘導体であるスチレン-ブタジエン-エチレン共重合体(SAES)、1,2-ポリブタジエン(1,2-PA)、無水マレイン酸-ブタジエン-スチレン共重合体、コアシェル構造を有する変性ブタジエンゴム等が例示される。離型層中のゴム系樹脂の含有量としては、離型層中の固形分の2重量%以上20重量%以下が好ましく、より好ましくは5重量%以上15重量%以下である。離型層固形分中のゴム系樹脂の含有量が2重量%を下回ると、離型層の基材密着力が低下し、印字前に離型層が基材から剥離するおそれがある。一方、離型層固形分中のゴム系樹脂の含有量が20重量%を超えると、熱転写時に多くのエネルギーが必要となり、転写性能が低下する。
第2転写層は、バインダーの樹脂成分として主鎖に炭素原子のみを有し前記炭素原子間に2重結合を有しない樹脂のみを含有する転写層であり、ゴム系材料を主成分とする被転写体へ転写された状態において、2層の転写層のうち後述する第1転写層よりも被転写体から遠い側となる転写層である。したがって、基材と第2転写層間に離型層等を設けない場合には、第2転写層は基材に直接積層される層である。第2転写層のバインダーの樹脂成分として、主鎖に炭素原子のみを有し前記炭素原子間に2重結合を有しない樹脂のみを使用することにより、被転写体であるゴム製品が高温環境下で使用される場合にも、第2転写層は変色劣化することがない。このため、後述する第1転写層が、被転写体であるゴム製品上で高温環境下で使用されることによって変色劣化したとしても、本発明の熱転写記録媒体によりゴム製品へ印字された文字や記号が変色劣化して見えることがない。
第2転写層の樹脂成分としては、主鎖に炭素原子のみを有し前記炭素原子間に2重結合を有しない樹脂であれば、任意のものが使用可能であり、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂が例示されるが、被転写体であるゴム製品が高温になる場所で使用される場合にも、ゴム製品へ印字された文字や記号が変色劣化しないという点においては、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂が最も好ましい。また、転写後の第2転写層に高い膜強度が得られることにより、転写後の印字堅牢性が良好であるという点においても、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂が好ましい。第2転写層中の主鎖に炭素原子のみを有し前記炭素原子間に2重結合を有しない樹脂の含有量としては、第2転写層中の固形分の5重量%以上20重量%以下が好ましく、より好ましくは10重量%以上15重量%以下である。第2転写層中の主鎖に炭素原子のみを有し前記炭素原子間に2重結合を有しない樹脂の含有量が5重量%を下回ると、転写後の第2転写層の膜強度が低下し、被転写体上の印字の堅牢性が低下する。一方、第2転写層中の主鎖に炭素原子のみを有し前記炭素原子間に2重結合を有しない樹脂の含有量が20重量%を超えると、熱転写時に多くのエネルギーが必要となり、転写性能が低下する。
第2転写層に含有するワックスとしては、特に制限なく、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化パラフィンワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、セレシンワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、酸化ポリエチレンワックス、カスターワックス、牛脂硬化油、ラノリン、木ロウ、ソルビタンステアレート、ソルビタンパルミテート、ステアリルアルコール、ポリアミドワックス、オレイルアミド、ステアリルアミド、ヒドロキシステアリン酸、合成エステルワックスなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、炭化水素系合成ワックスであるフィッシャー・トロプシュワックス又はポリエチレンワックスは融点が安定しているため、特に好ましく用いることができる。
第1転写層は、バインダーである樹脂成分としてゴム系樹脂を含有する転写層であり、ゴム系材料を主成分とする被転写体へ転写された状態において、被転写体と直接接触するように熱転写記録媒体に積層される転写層である。第1転写層の樹脂成分としてゴム系樹脂を使用することにより、印字前後を通じて第1転写層に強い膜強度を付与することができる。また、第1転写層の樹脂成分としてゴム系樹脂を使用することにより、ゴム系材料を主成分とする被転写体への接着性が良好となり、被転写体上の印字に強い堅牢性を付与することができる。本発明において、バインダーとは、塗工により形成された各層の成分であり、前記各層に含有する着色剤と添加剤等の成分を、前記各層中に保持するため使用される成分である。
第1転写層のバインダーの樹脂成分としては、任意のゴム系樹脂が使用可能であり、アクリルゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・イソプレンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等が使用可能である。これらの中でも、被転写体への接着性が向上し、被転写体へ転写された印字に強い堅牢性を付与できるという観点からブタジエンを含むゴム系樹脂が好ましい。また、詳細なメカニズムはわかっていないが、被転写体であるゴム製品が高温環境で使用される場合に、ゴム製品へ印字された文字や記号の変色劣化が少ないという点でも、ブタジエンを含むゴム系樹脂が好ましい。ブタジエンを含むゴム系樹脂としては、スチレン-ブタジエンブロック共重合体(SAS)、及び、その水添、又は、部分水添誘導体であるスチレン-ブタジエン-エチレン共重合体(SAES)、1,2-ポリブタジエン(1,2-PA)、無水マレイン酸-ブタジエン-スチレン共重合体、コアシェル構造を有する変性ブタジエンゴム等が例示される。第1転写層中のゴム系樹脂の含有量としては、第1転写層中の固形分の5重量%以上20重量%以下が好ましく、より好ましくは5重量%以上15重量%以下である。第1転写層固形分中のゴム系樹脂の含有量が5重量%を下回ると、ゴム系材料を主成分とする被転写体への接着性が低下し、被転写体上の印字に強い堅牢性を付与することができない。一方、第1転写層固形分中のゴム系樹脂の含有量が20重量%を超えると、熱転写時に多くのエネルギーが必要となり、転写性能が低下する。また、第1転写層には、ゴム系樹脂以外の樹脂を含有してもよい。含有する樹脂に特に制限はないが、ゴム系樹脂との相溶性や親和性、被転写体へ転写後の膜強度を考慮すると、アクリル樹脂又はポリエステル樹脂が好ましい。
第1転写層に含有するワックスとしては、特に制限なく、例えば、第2転写層で例示した各種ワックスが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、炭化水素系合成ワックスであるフィッシャー・トロプシュワックス又はポリエチレンワックスは融点が安定しているため、好ましく用いることができる。
本発明の熱転写記録媒体では、2層の転写層を設けた面とは反対側の基材面に耐熱滑性層を設けることが好ましい。耐熱滑性層を設けることにより、印字時のプリンターの転写ヘッドによる基材ダメージを少なくすることができる。基材がダメージを受けると、印字時に転写ヘッドが基材に貼りついてスムーズに移動できなくなる、所謂スティックが発生することがある。耐熱滑性層を設けることにより、このようなスティックを防止することができる。
本発明の被転写体は、ゴム系材料を主成分とする被転写体である。本発明の熱転写記録媒体は、直接被転写体であるゴム系材料に印字等を転写する方式で使用するため、本発明の被転写体は、転写時点ではシート状である必要があるが、例えば、未加硫のゴムシートに印字した後に加硫・成型することによって、さまざまなゴム製品への印字に使用することができる。具体的には機械類の動力伝達に使用するゴムベルト、パッキン、Oリングなど多種、多様なゴム製品が例示される。被転写体の材料は、ゴム系の材料であれば、特に限定されるものではなく、任意のゴム系材料を用いた被転写体を使用することができる。印字できるゴムシートの厚みは、プリンターの仕様やゴムシートの硬度によるが、例えば、マーケム社SD3プリンターのような構造のプリンターを使用すれば、0.5~15.0mmの厚みのゴムシートに印字可能である。
本発明を、以下の実施例1~2、参考例3~4、実施例5~7、比較例1~3を用いて、更に具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。以下、各材料の配合量について、部と表示するものについては、特に断りがない限り、重量部を示すものとする。
(耐熱滑性層)
(耐熱滑性層用プレミックスインク)
下記処方の材料を混練して耐熱滑性層用プレミックスインクを作製した。
シリコーンウレタン樹脂溶液(固形分25%) 32.33部
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂粒子
(平均粒子径:0.2μm、固形分100%) 0.30部
メチルエチルケトン 67.37部
耐熱滑性層用プレミックスインク 29.75部
ポリイソシアネート溶液(固形分45%) 4.50部
メチルエチルケトン 55.75部
トルオール 10.00部
下記処方の材料を混練して第2転写層インクを作製し、前記基材の耐熱滑性層を積層した面とは反対側の基材上に乾燥後の厚みが3.75μmになるよう塗工、乾燥させて第2転写層を作製した。
二酸化チタン粒子(平均粒子径:0.23μm 固形分100%) 14.00部
フィッシャー・トロプシュワックス(融点102℃、固形分100%) 3.00部
エチレン酢酸ビニル共重合物(融点73℃、固形分100%) 3.00部
トルオール 60.00部
メチルエチルケトン 20.00部
下記処方の材料を混練して第1転写層インクを作製し、前記第2転写層上に乾燥後の厚みが3.75μmになるよう塗工、乾燥させて第1転写層を作製した。
二酸化チタン粒子(平均粒子径:0.23μm、 固形分100%) 14.00部
フィッシャー・トロプシュワックス(融点102℃、固形分100%) 4.00部
シンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(固形分100%) 2.00部
トルオール 60.00部
メチルエチルケトン 20.00部
第1転写層インクから二酸化チタン粒子を除いて、第1転写層インクを下記処方とし、第1転写層の乾燥後の厚みを1.50μm、第2転写層の乾燥後厚みを5.50μmになるようにした以外は、実施例1の熱転写記録媒体と同様の方法で、実施例2の熱転写記録媒体を作製した。
フィッシャー・トロプシュワックス(融点102℃、固形分100%) 5.85部
シンジオタクチック1,2-ポリブタジエン
(固形分100%) 0.95部
トルオール 72.53部
メチルエチルケトン 20.67部
第2転写層のエチレン酢酸ビニル共重合物を、ポリメタクリル酸メチル(分子量25,000、TG105℃、固形分100%)に変更した以外は、実施例1の熱転写記録媒体と同様の方法で、参考例3の熱転写記録媒体を作製した。
第1転写層のシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(固形分100%)を、スチレン-イソプレンブロック共重合体(固形分100%)に変更した以外は、実施例1の熱転写記録媒体と同様の方法で、参考例4の熱転写記録媒体を作製した。
第1転写層のシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン(固形分100%)を、スチレン-ブタジエンブロック共重合体(固形分100%)に変更した以外は、実施例1の熱転写記録媒体と同様の方法で、実施例5の熱転写記録媒体を作製した。
(離型層)
下記処方の材料を混練して離型層インクを作製し、前記基材の耐熱滑性層を積層した面とは反対側の基材上に乾燥後の厚みが0.85μmになるよう塗工、乾燥させて離型層を作製し、離型層上に第2転写層を作製した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例6の熱転写記録媒体を作製した。
カルナバワックスエマルション(固形分30%) 63.00部
変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスエマルション
(固形分50%) 4.20部
シロキサン系レベリング剤(固形分100%) 0.10部
メタノール 32.70部
前記基材の耐熱滑性層を積層した面とは反対側の基材上に、実施例6と同じ離型層を作製し、離型層上に第2転写層を作製した以外は、実施例2と同様の方法で、実施例7の熱転写記録媒体を作製した。
第1転写層の厚みを4.00μmとし、第2転写層を設けなかった以外は、実施例1の熱転写記録媒体と同様の方法で、比較例1の熱転写記録媒体を作製した。
第1転写層を設けずに、厚み8.00μmの第2転写層を設けた以外は、実施例1の熱転写記録媒体と同様の方法で、比較例2の熱転写記録媒体を作製した。
第2転写層のエチレン酢酸ビニル共重合物を、飽和共重合ポリエステル樹脂(固形分100%)に変更した以外は実施例1の熱転写記録媒体と同様の方法で、比較例3の熱転写記録媒体を作製した。
Zebra110Xi4プリンターを用いて、各実施例、参考例、比較例で作製した熱転写記録媒体を使用して、印字速度2inch/second、エネルギー15にて、厚さ0.55mmのEPDMゴムシートの表面へ所定の印字パターンを印字した。
(堅牢性評価)
各実施例、参考例、比較例の熱転写記録媒体により作製されたEPDMゴムシートの印字面を、染色磨耗堅牢性試験機を用いて、荷重1.5kgfにて100往復擦過した後、当該印字面の状態を目視確認し、下記の評価基準で堅牢性を判定した。評価結果を表1に示す。
◎:変化なし。
○:一部の印字に欠けが見られたが、判読可能である。
×:判読不可能。
各実施例、参考例、比較例の熱転写記録媒体により作製されたEPDMゴムシートの印字面の印字を、分光濃度測色計X-RITE EXACT(エックスライト・イグザクト)を用いて印字面側から測色した後、各実施例、参考例、比較例のEPDMゴムシートを、150℃、DRY環境下(加湿することなく、加熱することによって環境温度を150℃とした状態)で20時間保存する。各実施例、参考例、比較例のEPDMゴムシートを常温に取り出した後1時間放置し、再び、各実施例、参考例、比較例の熱転写記録媒体により作製されたEPDMゴムシートの印字面の印字を、分光濃度測色計X-RITE EXACT(エックスライト・イグザクト)を用いて印字面側から測色する。保存前後の各実施例、参考例、比較例の印字の色差を計算して、下記基準で高温保存による印字の変色劣化性を判定した。評価結果を表1に示す。
◎:保存前後の色差(ΔE*ab)が、2以下である。
○:保存前後の色差(ΔE*ab)が、2を超え3以下である。
×:保存前後の色差(ΔE*ab)が、3を超える。
10…基材
11…第1転写層
12…第2転写層
13…離型層
14…耐熱滑性層
100…積層転写層
C…被転写体
Claims (3)
- ゴム系材料を主成分とする被転写体用の熱転写記録媒体であって、基材上に少なくとも2層の転写層を有し、前記2層の転写層は、樹脂成分としてブタジエンを含むゴム系樹脂を当該層の固形分中の5重量%以上20重量%以下、ワックス成分を当該層の固形分中の10重量%以上95重量%以下含有する第1転写層と、樹脂成分としてエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂のみを当該層の固形分中の5重量%以上20重量%以下、ワックス成分を当該層の固形分中の10重量%以上35重量%以下、及び吸油量が40g/100g未満であり平均粒子径が0.01μm以上1μm以下である二酸化チタンを当該層の固形分中の60重量%以上80重量%以下含有する第2転写層からなることを特徴とする熱転写記録媒体。
- 前記被転写体がEPDMを主成分とするゴムシートである請求項1に記載の熱転写記録媒体。
- 前記ゴムシートが未加硫のゴムシートである請求項2に記載の熱転写記録媒体。
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