JP7533049B2 - 熱転写シート - Google Patents
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Description
例えば、特許文献1には、熱転写性保護層として、転写時に熱転写受像シートと接着するための接着層と、耐可塑材性に優れる(メタ)アクリル樹脂を含む層とを有する保護層転写シート(熱転写シート)が開示されている。
転写層は、(メタ)アクリル樹脂及び塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含む単層である、熱転写シートである。
本開示の熱転写シートは、基材と、基材の一方の面側に剥離可能に設けられた転写層とを備えるものである。
熱転写シート10は、基材11の、転写層12とは反対側の面側に背面層を備えてもよい(図示せず)。
転写層は、加熱により熱転写シートから被転写体等へ転写される層である。
また、転写層は、(メタ)アクリル樹脂及び塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含む単層である。
具体的には、転写層が(メタ)アクリル樹脂を含むことにより、転写層に耐可塑材性能を付与できる。そして、転写層が塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含むことにより、転写層に耐可塑材性能を付与しつつ、転写層に接着性能を付与できる。
また、転写層が(メタ)アクリル樹脂を含むことにより、印画物における光沢性(以下、単に「光沢性」とも称する)を向上できる。
また、転写層が塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含むことにより、熱転写シートにおける転写層の転写性(以下、単に「転写性」とも称する)を向上できる。
さらに、転写層が(メタ)アクリル樹脂を含むことにより、本開示の熱転写シートが色材層を備える場合に、熱転写シートにおけるバック現象を抑制できる。即ち、熱転写シートにおけるバック抑制性(以下、単に「バック抑制性」とも称する)を向上できる。
ここで、基材と、基材の一方の面側に背面層と、基材の他方の面側に面順次に色材層及び転写層とを備える熱転写シートを例にして、バック現象を説明する。バック現象とは、熱転写シートが巻き取られた際に、色材層に含まれる染料が背面層へ移行し(キック現象)、背面層に移行した染料が、熱転写シートが備える転写層又は色材層へ再移行することである。
転写層が多層、例えば、特開2020-97132号公報の熱転写シートのように、転写層が保護層と接着層との積層である場合、保護層と接着層との間に界面が存在する。このような界面が存在すると、転写時に転写層内の界面で剥がれる可能性があるため、転写の制御が難しくなる。また、マット転写(マットモード)は、通常の転写(グロスモード)と比べて、非常に大きい印画エネルギーを必要とするため、転写の制御が更に難しくなる。
本開示の熱転写シートは、(メタ)アクリル樹脂と、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体とを組み合わせることにより、単層であっても、接着性及び耐可塑材性が両立された転写層を実現できる。さらに、転写層を単層とすること、即ち、転写層内に上記のような界面が存在しなくなることで、転写の制御が容易になり、転写層の凝集破壊を抑制できる。
本開示において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」と「メタクリル」の両方を包含することを意味する。「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を包含することを意味する。
転写層に含まれる(メタ)アクリル樹脂のTgは、150℃以下であってもよい。
なお、本開示において、Tgは、JIS K 7121:2012に準拠して、DSC(示差走査熱量測定)により求めた値である。
本開示においてMwは、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した値を意味し、JIS K 7252-1:2008に準拠して測定する。
(メタ)アクリル樹脂の含有量を20質量%以上とすることにより、耐可塑材性、光沢性及びバック抑制性をより向上できる。
(メタ)アクリル樹脂の含有量を80質量%以下とすることにより、接着性及び転写性をより向上できる。
塩化ビニル-酢酸ビニル共重合において、他のモノマーとしては、上記したモノマーが挙げられる。
本開示においてMnは、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した値を意味し、JIS-K-7252-1:2008に準拠して測定する。
塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体の含有量を5質量%以上とすることにより、接着性及び転写性より向上できる。
塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体の含有量を65質量%以下とすることにより、耐可塑材性、光沢性及びバック抑制性をより向上できる。
粒子としては、例えば、有機粒子、及び無機粒子等が挙げられる。また、粒子は、粉体であっても、ゾル状のものであってもよい。粒子は、高い硬度を有し、耐キズ性を向上させることができるため、無機粒子が好ましい。
本開示において、粒子の平均粒径は、JIS Z 8825-1:2013に準拠して、レーザー回折法により測定できる。
紫外線吸収材の含有量を1質量%以上とすることにより、耐光性をより向上できる。
紫外線吸収材の含有量を15質量%以下とすることにより、耐可塑材性をより向上できる。
基材としては、樹脂材料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。樹脂材料としては、例えば、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、ナイロン6及びナイロン6,6等のポリアミド、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、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、エチレン-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)アクリル樹脂、ポリイミド及びポリエーテルイミド等のイミド樹脂、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)等のセルロース樹脂、ポリスチレン(PS)等のスチレン樹脂、ポリカーボネート、並びにアイオノマー樹脂等の樹脂材料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。
上記した樹脂の中でも、耐熱性及び機械的強度という観点、及び転写性の観点から、PET及びPEN等のポリエステルが好ましく、PETが特に好ましい。
離型層は、熱転写シートの熱転写時に、基材上に留まる層である。熱転写シートが離型層を備えることにより、転写性をより向上できる。
色材層は、画像を形成するために用いられる層である。色材層は、昇華転写型の層であり、少なくとも1種の昇華性染料を含む。昇華性染料としては、例えば、ジアリールメタン染料、トリアリールメタン染料、チアゾール染料、メロシアニン染料、ピラゾロン染料、メチン染料、インドアニリン染料、アセトフェノンアゾメチン染料、ピラゾロアゾメチン染料、キサンテン染料、オキサジン染料、チアジン染料、アジン染料、アクリジン染料、アゾ染料、スピロピラン染料、インドリノスピロピラン染料、フルオラン染料、ナフトキノン染料、アントラキノン染料及びキノフタロン染料等が挙げられる。
プライマー層は、熱転写シートの熱転写時に、基材上に留まる層である。熱転写シートがプライマー層を備えることにより、基材と色材層との密着性を向上できる。
背面層は、基材の、転写層が設けられている側とは反対側に設けられている層である。熱転写シートが背面層を備えることにより、熱転写時の加熱によるスティッキングやシワの発生を防止できる。
転写層は、(メタ)アクリル樹脂及び塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含む単層である、熱転写シートである。
基材として、厚さ4.5μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱ケミカル(株)製、ダイアホイル(登録商標)K880-4.5W)を準備した。
基材の一方の面に、下記組成の背面層用塗工液を塗布、乾燥し、厚さ0.1μmの背面層を形成した。
次いで、基材の、背面層とは反対の面の一部に、下記組成の色材層用塗工液A~Cを塗布、乾燥し、それぞれ厚さ0.5μmの色材層A~Cを形成した。
次いで、色材層と面順次となるように、下記組成の転写層用塗工液を塗布、乾燥し、厚さ0.8μmの転写層を形成し、熱転写シートを得た。
・ポリビニルブチラール 2質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)BX-1)
・ポリイソシアネート 9.2質量部
(DIC(株)製、バーノック(登録商標)D750)
・リン酸エステル界面活性材 1.3質量部
(第一工業製薬(株)製、プライサーフ(登録商標)A208N)
・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)
・メチルエチルケトン(MEK) 43.6質量部
・トルエン 43.6質量部
・Solvent Yellow 93 2質量部
・Disperse Yellow 231 2質量部
・ポリビニルアセタール 3.5質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)KS-5)
・ポリエチレンワックス 0.1質量部
・MEK 45質量部
・トルエン 45質量部
・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質量部
・ポリビニルアセタール 4.5質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)KS-5)
・ポリエチレンワックス 0.1質量部
・MEK 45質量部
・トルエン 45質量部
・Solvent Blue 63 2質量部
・Disperse Blue 354 2質量部
・ポリビニルアセタール 3.5質量部
(積水化学工業(株)製、エスレック(登録商標)KS-5)
・(メタ)アクリル樹脂A 30質量部
・塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体A 70質量部
・タルク 0.82質量部
(日本タルク工業(株)製、ミクロエース(登録商標)P-3)
・分散材 0.12質量部
(ビックケミー・ジャパン(株)製、BYK-180)
・紫外線吸収材 10.0質量部
(ベンゾトリアゾール紫外線吸収材、サンケミカル(株)製、UV-329)
・リン酸エステル界面活性材 5.3質量部
(第一工業製薬(株)製、プライサーフ(登録商標)A208N)
・MEK 117質量部
・酢酸プロピル 50質量部
転写層の組成を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
基材に、下記組成の離型層用塗工液を塗布、乾燥し、基材と転写層との間に、厚さ0.1μmの離型層を形成したこと以外は、実施例4と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層用塗工液>
・アクリルシリコーングラフトポリマー 10質量部
(東亜合成(株)製、サイマック(登録商標)US350)
・MEK 20質量部
・トルエン 20質量部
転写層を以下の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シート得た。
色材層と面順次となるように、下記組成の保護層用塗工液を塗布、乾燥し、厚さ0.8μmの保護層を形成した。
次いで、保護層上に下記組成の接着層用塗工液を塗布、乾燥し、厚さ0.8μmの接着層を形成し、熱転写シートを得た。
熱転写シートの保護層及び接着層は、転写層に相当する。
<保護層用塗工液>
・(メタ)アクリル樹脂A 30質量部
・塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体A 70質量部
・タルク 0.82質量部
(日本タルク工業(株)製、ミクロエース(登録商標)P-3)
・分散材 0.12質量部
(ビックケミー・ジャパン(株)製、BYK-180)
・リン酸エステル界面活性材 5.3質量部
(第一工業製薬(株)製、プライサーフ(登録商標)A208N)
・MEK 117質量部
・酢酸プロピル 50質量部
<接着層用塗工液>
・ポリエステル 100質量部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)700)
・紫外線吸収材を反応結合した共重合体 10質量部
(BASFジャパン社製、UVA-635L)
・MEK 220質量部
・トルエン 220質量部
転写層の組成を表2に示すように変更したこと以外は、比較例3と同様にして熱転写シートを作製した。
大日本印刷(株)製プリンタ、DS620用の純正受像紙の上に、以下評価プリンタ、並びに実施例及び比較例にて作製した熱転写シートを用いて、熱転写シートの転写層を階調0~255のグラデーション画像の階調パターンにて印画した。
〔評価プリンタ〕
・サーマルヘッド:F3598(東芝ホクト電子(株)製)
・発熱体平均抵抗値:5015(Ω)
・主走査方向印字密度:300(dpi)
・副走査方向印字密度:300(dpi)
・印加電圧:19.0(V)
・ライン周期:2(msec./line)
・パルスDuty:85%
なお、下記の評価基準において、「転写層が接着している」とは、転写層がメンディングテープによって剥がれなかったことを意味する。
また、下記の評価基準において、「画像階調」は、サーマルヘッドによる加熱エネルギーのエネルギー階調とは異なる指標である。画像階調の階調値が減少すると、エネルギー階調は増加する。従って、「0/255画像階調」は、高エネルギーでの転写となる。
〔評価基準〕
A:0~120/255画像階調の部分で転写層が受像紙に接着している。
B:0~90/255画像階調の部分で転写層が受像紙に接着している。
C:0~60/255画像階調の部分で転写層が受像紙に接着している
D:0~30/255画像階調の部分で転写層が受像紙に接着している。
NG:0/255画像階調の部分のみ転写層が受像紙に接着している。
上記実施例及び比較例において作製した熱転写シートと、昇華型熱転写プリンタ(大日本印刷(株)製、DS620)と、当該プリンタ用の純正受像紙とを用意した。20℃30%RH環境にて、受像紙が備える受容層上に、熱転写シートから昇華性染料を転写し、黒ベタ画像(0/255階調(画像階調))を形成し、転写層を、グロスモードで形成し、印画物を得た。
印画物の転写層転写面に、可塑材入り軟質塩化ビニル(PVC)シート(三菱ケミカル(株)製、アルトロン#480 厚み400μm)を重ね合わせ、1kgの重りをのせた状態で50℃環境下に24時間保存した。PVCシートを剥がした後、可塑材による印画物の画像の劣化状態を目視により観察し、下記の評価基準に基づいて耐可塑材性を評価した。評価結果を表2に示す。
〔評価基準〕
A:印画物の画像がPVCシートに全くとられていない。
B:印画物の画像がPVCシートに移行しているが、微小サイズの画像がPVCシートに僅かにとられただけであり、ほとんど目立たない。
C:印画物の画像がPVCシートに移行しているが、微小サイズの画像がPVCシートに部分的にとられただけであり、製品として良好である。
D:印画物の画像がPVCシートに全面的に移行しているが、画像がPVCシートにうっすらととられただけであり、製品として問題はない。
NG:印画物の画像がPVCシートに全面的に移行し、画像がPVCシートに完全にとられており、製品として問題がある。
上記実施例及び比較例において作製した熱転写シートと、昇華型熱転写プリンタ(大日本印刷(株)製、DS620)と、当該プリンタ用の純正受像紙とを用意した。20℃30%RH環境にて、受像紙が備える受容層上に、熱転写シートから転写層のみ(昇華性染料は転写せず)を、マットモードで形成し、印画物を得た。
得られた印画物を目視により観察し、下記評価基準に基づいて高エネルギー転写性を評価した。評価結果を表2に示す。
〔評価基準〕
A:転写層が転写されていない箇所は存在せず、転写領域全面で良好な高エネルギー転写性を確認できた。
NG:転写層がインクリボンから剥がれず、転写がなされなかった(NG1)か、転写層の一部がインクリボンから剥がれず、転写されていない箇所が部分的に存在した(NG2)。
上記耐可塑材性評価のときと同様にして、印画物を得た。
得られた印画物について、Gloss Meter VG7000(日本電色工業(株)製)を用いて、反射角20°で測定し、以下の評価基準に基づいて光沢性を評価した。評価結果を表2に示す。
〔評価基準〕
A:印画物が極めて高い光沢感を有していることを確認できた。
B:印画物が高い光沢感を有していることを確認できた。
C:印画物の光沢感を確認できた。
D:印画物の光沢感がやや不十分であった。
NG:印画物の光沢感が不十分であった。
印加電圧を17.0Vとしたこと以外は、上記接着性評価と同様にして、印画物を得た。
得られた印画物の状態を目視で確認し、下記の評価基準に基づいて転写性を評価した。評価結果を表2に示す。
〔評価基準〕
A:0~120/255画像階調の部分で転写層が受像紙に転写している。
B:0~90/255画像階調の部分で転写層が受像紙に転写している。
C:0~60/255画像階調の部分で転写層が受像紙に転写している
D:0~30/255画像階調の部分で転写層が受像紙に転写している。
NG:0/255画像階調の部分のみ転写層が受像紙に転写している。
上記実施例及び比較例において作製した熱転写シートの背面層とマゼンタ染料層を対向させ、1.96MPaの荷重をかけて、40℃90%RT環境にて96時間保管し、背面層側にマゼンタ染料層のマゼンタ染料を移行(キック)させた。この背面層と、実施例及び比較例で作製した熱転写シートの転写層面とを対向させ、1.96MPaの荷重をかけて、50℃20%RT環境にて24時間保管し、転写層側に背面層のマゼンタ染料を移行(バック)させた。その後、転写層面とDS620用純正受像紙の受像面とを重ね合わせ、ラミネート試験機(ラミパッカーLPD2305PRO、フジプラ(株)製)を用いて、110℃、1.0m/min.にて転写を行った。熱転写シートのPETフィルムを剥がした後、転写層の着色度合いを目視で確認し、下記評価基準に基づいてバック抑制性を評価した。評価結果を表2に示す。
〔評価基準〕
A:目視で全く見えない。
B:注意すればわずかに見える。
C:うっすらみえるが問題ない。
D:見える。
NG:はっきり見える。
上記耐可塑材性評価のときと同様にして、印画物を得た。
得られた印画物の受像面側を、試験用添付白布(綿、カナキン3号)と重ね合わせて、10g/cm2の荷重をかけて、50回往復摩擦試験を行った。目視にて、印画物に形成された画像の状態を確認し、下記評価基準に基づいて耐キズ性を評価した。評価結果を表2に示す。
〔評価基準〕
A:画像が全く影響を受けていない。
B:画像が僅かに摩擦の影響を受け始めているが、全く目立たない。
C:画像がやや摩擦の影響を受けているが、ほとんど目立たない。
D:画像が摩擦の影響を受けているが、目立たない。
NG:かなり摩耗しており、使用上問題がある。
上記実施例及び比較例において作製した熱転写シートと、昇華型熱転写プリンタ(大日本印刷(株)製、DS620)と、当該プリンタ用の純正受像紙とを用意した。20℃30%RH環境にて、受像紙が備える受容層上に、熱転写シートから昇華性染料を転写すると共に、転写層を転写し、黒のステップ画像を、グロスモードで形成し、印画物を得た。得られた印画物について、以下に示す耐光性試験の条件で、ランプ照射を行った。
〔耐光性試験の条件〕
・照射試験器:アトラス社製Ci4000
・光源:キセノンランプ(6.5kW)
・フィルター:内側=CIRA
外側=ソーダライム
・ブラックパネル温度:45(℃)
・照射強度:1.2(W/m2)・・・420(nm)での測定値
・照射エネルギー:400(kJ/m2)・・・420(nm)での積算値
濃度残存率={(照射後の光学濃度)/(照射前の光学濃度)}×100
〔評価基準〕
A:濃度残存率が90%以上である。
B:濃度残存率が85%以上90%未満である。
C:濃度残存率が80%以上85%未満である。
D:濃度残存率が75%以上80%未満である。
NG:濃度残存率が75%未満である。
Claims (7)
- 基材と、前記基材の一方の面側に剥離可能に設けられた転写層とを備える熱転写シートであって、
前記転写層は、(メタ)アクリル樹脂及び塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含む単層であり、
前記転写層は、タルクをさらに含み、
前記転写層に含まれるタルクの含有量は、前記転写層の固形分総量に対して、0.1質量%以上2質量%以下である、熱転写シート。 - 前記転写層は、前記基材に直接積層されている、請求項1に記載の熱転写シート。
- 前記基材と、前記転写層との間に離型層を備える、請求項1に記載の熱転写シート。
- 前記塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体に対する前記(メタ)アクリル樹脂の比率が、質量基準において、1.1以上8以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記(メタ)アクリル樹脂のガラス転移温度が、80℃以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記転写層と面順次となるように色材層を更に備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含む受容層を備える被転写体に用いられる、請求項1~6のいずれか一項に記載の熱転写シート。
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