JP7484558B2 - 熱転写フィルム - Google Patents
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Description
(1)ISO5-2に従って測定される透過濃度が0.5以上である。
(2)波長980~1580nmの赤外線の最大吸収率が30%以下である。
(3)上記遮蔽層の表面の温度が22℃である当該積層体に、上記表面に対して垂直方向に300mmの位置から照度4647mW/m2の光を上記表面に照射した際に、照射開始から60秒後の上記表面の温度上昇が15℃以下である。
本開示の熱転写フィルムにおける遮蔽層は、樹脂バインダーと、顔料と、を含有する。以下、各成分について詳細に説明する。
樹脂バインダーとしては、例えば、ブチラール樹脂;ポリアミド樹脂;ポリエチレンイミン樹脂;スルホンアミド樹脂;ポリエステルポリオール樹脂;石油系樹脂;エポキシ樹脂;スチレン樹脂;スチレン及びその誘導体、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ヒドロキシメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類及びメタクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアクリル酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニル系単量体の単独又は共重合体を用いることができる。これらの樹脂は1種類又は2種類以上混合して用いることができる。樹脂バインダーは、熱転写フィルムの転写性をより向上させる観点から、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
顔料としては、無機顔料、有機顔料等が挙げられる。これらの中でも、顔料は、遮蔽層が優れた隠蔽性、耐光性、及び耐熱性を有する観点から、無機顔料であってよく、炭素原子を含まない顔料(カーボンブラックや黒鉛等の炭素原子を含む顔料以外の顔料)であってよい。顔料は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
遮蔽層は、シリカを含むものであってよい。遮蔽層がシリカを含むことにより、熱転写フィルムの遮蔽層の厚さが大きい場合でも、優れた転写性を維持できる傾向がある。シリカの平均粒子径は300nm以下であってよく、250nm以下であってよく、200nm以下であってよく、100nm以下であってよい。
遮蔽層は、上記成分の他に、ワックス、離型剤、軟化剤、界面活性剤等の添加剤を含有してもよい。
基材層は、高分子フィルムを用いることができる。高分子フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン等のポリアミド;ポリプロピレン及びシクロオレフィン等のポリオレフィン;ポリカーボネート;並びにトリアセチルセルロース等が挙げられるが、これらに限定されない。高分子フィルムはポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム又はポリオレフィンフィルムであることが好ましく、ポリエステルフィルム又はポリアミドフィルムであることがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが更に好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムは、透明性、加工適性及び密着性の観点から望ましい。
熱転写フィルムは、離型層を有してもよい。離型層は、基材層の遮蔽層側の表面に形成される層である。熱転写フィルムが離型層を有することで、転写性をより向上させることができる。離型層は、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル基含有ポリマー系、フッ素系から選択された樹脂を用いて形成することができる。離型層は、上述した樹脂を単独で用いて、又は上述した樹脂を2種類以上組み合わせた複合樹脂を用いて、形成することができる。
熱転写フィルムは、接着層を有してもよい。接着層は、被転写体と遮蔽層とを接着する層である。例えば、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコーン樹脂又はアルキルチタネートから選択された樹脂を用いて形成することができる。接着層は、上述した樹脂を単独で用いて、又は上述した樹脂を2種類以上組み合わせた複合樹脂を用いて、形成することができる。
熱転写フィルムは、加飾層を有してもよい。加飾層は、被転写体に意匠性を付与する層である。加飾層は、例えば、着色剤(顔料及び/又は染料)、及びバインダー樹脂を用いて形成することができる。加飾層は、着色剤を1種単独、又は2種類以上を組み合わせて用いてよい。
熱転写フィルムは、表面保護層を有してもよい。表面保護層は、転写後に被転写体の最表面となる層である。表面保護層は、耐摩耗性や耐薬品性などといった表面硬度に係る性能を有することが望ましい。表面保護層は、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の樹脂を用いて形成することができ、例えば、エポキシ樹脂、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ヒドロキシメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類及びメタクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアクリル酸エステルから選択された樹脂を用いて形成することができる。表面保護層は、上述した樹脂を単独で用いて、又は上述した樹脂を2種類以上組み合わせた複合樹脂を用いて、形成することができる。
上述した熱転写フィルムの製造方法は、基材層上に、加飾層を形成する工程を備える。熱転写フィルムの製造方法は、離型層、表面保護層、加飾層、印刷層、及び接着層からなる群より選ばれる少なくとも1つを更に形成する工程を備えてよい。各層の形成方法としては、例えば、塗工ユニットを有する印刷機により形成することができる。各層の形成は、複数の塗工ユニットを持つ印刷機によって連続で形成してよく、各層を1層ずつ形成してもよい。
<熱転写フィルムの作製>
顔料(石原産業社製、商品名:SG-101、赤外線反射顔料)5質量部と、樹脂バインダー(東洋インキ社製、商品名:K468EPワニス、エポキシ樹脂)36質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル59質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物を調製した。用いた樹脂バインダーは、厚さ10μmのフィルムとして形成した際の波長980~1580nmの赤外線の最大吸収率が2.1%であった。上記波長範囲内での最大吸収率の測定は、紫外可視近赤外分光光度計(島津製作所製、UV-3600)を用いて行った。
作製した熱転写フィルムの遮蔽層にISO5シリーズのISO5-2で規定される光学幾何条件の光を照射したときの透過濃度(OD値)を透過濃度計(エックスライト株式会社製、DenSitometer341)により測定した。測定結果を表1に示す。
また、作製した熱転写フィルムの遮蔽層に波長980~1580nmの赤外線を照射し、上記波長範囲内における反射率及び透過率を紫外可視近赤外分光光度計(島津製作所製、UV-3600)により測定し、赤外線の吸収率を下記式(A)より算出した。
吸収率(%)=100-(反射率(%)+透過率(%))・・・(A)
吸収率の最大値(最大吸収率)及び反射率の最小値(最小反射率)を表1に示す。
作製した熱転写フィルムの遮蔽層側を厚さ12μmのPETフィルムと重ね合わせ、ヒートシール試験機を用いてシールバーの幅10mm、シールバー温度180℃、シール時間15秒、圧力0.1MPaの条件で遮蔽層をPETフィルム上に熱転写した。熱転写した転写面を観察し、転写性を以下の判定基準に基づいて評価した。評価結果を表1に示す。評価結果がA又はBであれば合格である。
A:加熱部が全面に転写されており、10倍のルーペで観察してもエッジカスレが確認できない。
B:加熱部が全面に転写されているが、10倍のルーペで観察した際に若干のエッジカスレが確認できる。
C:加熱部は転写されているものの、エッジでのカスレが目視で確認できる。
D:加熱部の一部又は全部が転写されていない。
作製した熱転写フィルムの遮蔽層の表面温度と、遮蔽層の周囲の空間の温度及び相対湿度を測定した。遮蔽層の表面温度は22℃であり、遮蔽層の周囲の空間の温度及び相対湿度はそれぞれ、22℃、45%であった。遮蔽層の表面に対して垂直方向に300mmの位置に投光器(トラスコ中山株式会社製、TRUSCO リフレター投光器、レフランプ:200W型/180W、型番:RT-200)の表面がくるように配置し、投光器を用いて照度4647mW/m2の光を遮蔽層の表面に照射した。照射開始から60秒後の遮蔽層の表面温度を測定し、照射開始前の遮蔽層の表面温度からの温度上昇を算出した。
作製した熱転写フィルムの遮蔽層側を厚さ12μmのPETフィルムと重ね合わせ、ヒートシール試験機を用いて遮蔽層をPETフィルム上に熱転写して、被転写体サンプルを作製した。被転写体サンプルは、試験室にて30分間放置した後に、被転写体サンプルの表面温度と、被転写体サンプルの周囲の空間の温度及び相対湿度を測定した。被転写体サンプルの表面温度は22℃であり、被転写体サンプルの周囲の空間の温度及び相対湿度は22℃、45%RHであった。被転写体サンプルの表面に対して垂直方向に300mmの位置に投光器(トラスコ中山株式会社製、TRUSCO リフレター投光器、レフランプ:200W型/180W、型番:RT-200)の表面がくるように配置し、投光器を用いて照度4647mW/m2の光を被転写体サンプルの転写層の表面に照射した。照射開始から60秒後の被転写体サンプルの転写層の表面温度を測定し、照射開始前の被転写体サンプルの転写層の表面温度からの温度上昇を算出した。
遮蔽層を厚さが8μmとなるように形成したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
遮蔽層を厚さが12μmとなるように形成したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
赤外線反射顔料(SG-101)9質量部、樹脂バインダー(K468EPワニス)32質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル59質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物を調製したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
赤外線反射顔料(SG-101)21質量部、樹脂バインダー(K468EPワニス)20質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル59質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物を調製したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
赤外線反射顔料(SG-101)4.3質量部と、顔料(大日本精化工業社製、商品名:クロモファインブラックA1103、赤外線透過顔料)4.7質量部、樹脂バインダー(K468EPワニス)32質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル59質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物を調製した。この遮蔽層形成用組成物を用いて、遮蔽層を厚さが5μmとなるように形成したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
遮蔽層を厚さが8μmとなるように形成したこと以外は実施例6と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
遮蔽層を厚さが12μmとなるように形成したこと以外は実施例6と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
赤外反射顔料(SG-101)5質量部と、樹脂バインダー(K468EPワニス)36質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル59質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物Aを調製した。得られた遮蔽層形成用組成物Aを厚さ4.5μmのPETフィルム上に塗布し、乾燥させて、厚さ2μmの第1遮蔽層を形成した。赤外透過顔料(A1103)6.7質量部と、樹脂バインダー(K468EPワニス)33.3質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル60質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物Bを調整した。得られた遮蔽層形成用組成物Bを上記で形成した第1遮蔽層の上に積層し、厚さ2μmの第2遮蔽層を形成し、熱転写フィルムを作製した。実施例1と同様に各測定および評価を行った。結果を表1に示す。
第1遮蔽層および第2遮蔽層の厚さが、それぞれ4μmとなるように形成したこと以外は実施例9と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
遮蔽層形成用組成物Bにより第1遮蔽層を形成し、遮蔽層形成用組成物Aにより第2遮蔽層を形成したこと以外は実施例9と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
第1遮蔽層及び第2遮蔽層の厚さが、それぞれ4μmとなるように形成したこと以外は実施例11と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
樹脂バインダー(K468EPワニス)45質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル55質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物を調製した。この遮蔽層形成用組成物を用いて、遮蔽層を厚さが4μmとなるように形成したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
カーボンブラック(三菱ケミカル社製、商品名:MA-100)6.7質量部と、樹脂バインダー(K468EPワニス)33.3質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル60質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物を調製した。この遮蔽層形成用組成物を用いて、遮蔽層を厚さが2μmとなるように形成したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
赤外反射顔料(SG-101)5質量部と、カーボンブラック(MA-100)6.7質量部と、樹脂バインダー(K468EPワニス)29.3質量部(固形分の質量)と、酢酸エチル59質量部とを混合し、遮蔽層形成用組成物を調製した。この遮蔽層形成用組成物を用いて、遮蔽層を厚さが2μmとなるように形成したこと以外は実施例1と同様にして熱転写フィルムを作製し、各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (13)
- 遮蔽層と、基材層と、を有する熱転写フィルムであって、
前記遮蔽層が、樹脂バインダーと、顔料と、を含有し、
前記顔料が、無機複合酸化物を含み、
前記遮蔽層は、厚さ4.5μmのポリエチレンテレフタレートフィルムと積層して積層体とした際に、当該積層体が下記要件(1)~(3)を満たす、熱転写フィルム。
(1)ISO5-2に従って測定される透過濃度が0.5以上である。
(2)波長980~1580nmの赤外線の最大吸収率が30%以下である。
(3)前記遮蔽層の表面の温度が22℃である当該積層体に、前記表面に対して垂直方向に300mmの位置から照度4647mW/m2の光を前記表面に照射した際に、照射開始から60秒後の前記表面の温度上昇が15℃以下である。 - 前記顔料が、赤外線反射顔料を含む、請求項1に記載の熱転写フィルム。
- 前記顔料が、2種類以上の顔料を含む、請求項1又は2に記載の熱転写フィルム。
- 前記顔料の含有量が、前記遮蔽層の全量を基準として5~55質量%である、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- カーボンブラックの含有量が、前記遮蔽層の全量を基準として16質量%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- 炭素原子を含む顔料の含有量が、前記遮蔽層の全量を基準として16質量%以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- 前記樹脂バインダーがエポキシ樹脂を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- 前記樹脂バインダーが、厚さ10μmのフィルムとした際に、波長980~1580nmの赤外線の最大吸収率が5%以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- 前記積層体が更に下記要件(4)を満たす、請求項1~8のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
(4)波長980~1580nmの赤外線の最小反射率が10%以上である。 - 前記要件(1)における前記透過濃度が1.0以上であり、前記要件(2)における前記最大吸収率が25%以下であり、前記要件(3)における前記温度上昇が10℃以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- 前記遮蔽層が2以上の層を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- インモールド成形用又はTOM成形用である、請求項1~11のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
- サーマルヘッドプリンタ用である、請求項1~11のいずれか一項に記載の熱転写フィルム。
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