JP7554401B2 - 熱転写シート、及び印画物の製造方法 - Google Patents
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Description
基材と、基材上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、
転写層が、転写層における表面層を構成している保護層を備え、保護層側から測定した100℃における弾性率が、0.060MPa以上0.140MPa以下である。
本開示の第2の実施形態の熱転写シートは、
基材と、基材上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、
転写層が、転写層における表面層を構成している保護層を備え、
保護層が、ポリエステルAと、ポリエステルBとを含有し、
ポリエステルAのガラス転移温度が、-35℃以上-15℃以下であり、
ポリエステルBのガラス転移温度が、58℃以上65℃以下である。
本開示の第1の実施形態の熱転写シートは、基材と、基材上に剥離可能に設けられた転写層とを備える。転写層は、転写層における表面層を構成している保護層を備える。保護層側から測定した100℃における弾性率は、0.060MPa以上0.140MPa以下である。
以下、第1及び第2の熱転写シートが備える各層について説明する。
熱転写シートは、基材を備える。
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転写層を支持できる機械的強度を有することが好ましい。
転写層は、基材上に設けられた層であって、基材から剥離可能な層である。転写層は、熱エネルギーの印加によって転写層と接する層から剥離されて被転写体上に移行する。転写層と接する層は、例えば基材又は離型層である。転写層は、基材上に直接設けられてもよく、離型層等の他の層を介して基材上に設けられてもよい。
第1の熱転写シートにおいて、保護層側から測定した100℃における弾性率は、0.060MPa以上0.140MPa以下であり、好ましくは0.070MPa以上0.140MPa以下、より好ましくは0.100MPa以上0.140MPa以下である。以下、単に「弾性率」と記載する場合は、保護層側から測定した100℃における弾性率を指す。
上記弾性率を示す保護層は、段差部分に対する形状追従性に加えて、耐ブロッキング性にも優れる。したがって、熱転写シートを巻き取り、保管する際に、保護層と基材又は背面層との間におけるブロッキング発生が抑制される。弾性率が0.100MPa以上0.140MPa以下であると、熱転写シートは形状追従性及び耐ブロッキング性のバランスにより優れる。
ジカルボン酸化合物は1種又は2種以上用いることができる。
ジオール化合物は1種又は2種以上用いることができる。
他の重合成分の割合は、ポリエステルを形成する全重合成分中、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下である。
後述するポリエステルA、B及びCにおいても、以上の具体例が挙げられる。
ポリエステルAのTgが-15℃以下であると、上記弾性率が高くなりすぎず、形状追従性及び密着性が充分高くなる傾向にある。ポリエステルAのTgが-25℃以上であると、シート巻取り時のブロッキングの発生をより抑制できる傾向にある。
第2の熱転写シートにおける保護層は、ポリエステルAと、ポリエステルBとを含有する。
粒子としては、熱転写シートの耐ブロッキング性をより向上できるという観点から、シリカ粒子が好ましく、シリカナノ粒子がより好ましく、コロイダルシリカ由来のシリカナノ粒子がさらに好ましい。なお、シリカナノ粒子とは、平均粒子径が1nm以上1,000nm以下のシリカ粒子をいう。
第2の熱転写シートの保護層における添加剤の具体例、保護層の厚さ、及び保護層の形成方法としては、それぞれ、第1の熱転写シートの保護層における記載と同様である。
熱転写シートにおける転写層は、一実施形態において、保護層(第1の保護層)における基材側の面上に、第2の保護層をさらに備える。第2の保護層は、ガラス転移温度(Tg)が60℃以上70℃以下の樹脂材料を含有する。樹脂材料のTgは、JIS K 7121に準拠して、示差走査熱量測定(DSC)により、昇温速度10℃/分の条件で得られる。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、エチレン-酢酸ビニル共重合体及び塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体等のビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリウレタン、セルロース樹脂及びスチレン樹脂、並びにこれらの塩素化樹脂であって、Tgが60℃以上70℃以下の樹脂が挙げられる。第2の保護層は、1種又は2種以上の樹脂材料を含有できる。
ポリエステルCとしては、非晶性ポリエステルが好ましい。
第2の保護層は、耐可塑剤性という観点から、上述したポリエステルAの含有割合は、好ましくは1質量%未満である。
第2の保護層における粒子の含有量は、100質量部の樹脂材料に対して、好ましくは1質量部以上25質量部以下、より好ましくは5質量部以上20質量部以下、さらに好ましくは8質量部以上20質量部以下である。
熱転写シートにおける転写層は、一実施形態において、転写層を構成する層のうち、基材の最も近くに位置する層として剥離層を備える。剥離層を設けることにより、保護層の熱転写性をより向上できる。
剥離層における含有成分としては、例えば、樹脂材料及びワックスが挙げられる。
ワックスとしては、例えば、蜜蝋、鯨蝋、木蝋、米ぬか蝋、カルナバワックス、キャンデリラワックス及びモンタンワックス等の天然ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化ワックス、オゾケライト、セレシン、エステルワックス及びポリエチレンワックス等の合成ワックス;マルガリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、フロイン酸及びベヘニン酸等の高級飽和脂肪酸;ステアリルアルコール及びベヘニルアルコール等の高級飽和一価アルコール;ソルビタンの脂肪酸エステル等の高級エステル;ステアリン酸アミド及びオレイン酸アミド等の高級脂肪酸アミドが挙げられる。これらの中でも、保護層の熱転写性という観点から、ポリエチレンワックスが好ましい。
剥離層は、1種又は2種以上のワックスを含有できる。
熱転写シートは、一実施形態において、基材上に、転写層と面順次に、色材層をさらに備える。色材層は、好ましくは溶融転写型色材層である。
色材としては、例えば、白色顔料、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、黒煙、鉄黒、アニリンブラック、カドミウムレッド、カドモポンレッド、クロムレッド、バーミリオン、ベンガラ、アゾ系顔料、アリザリンレーキ、キナクリドン、コチニールレーキペリレン、イエローオーカー、オーレオリン、カドミウムイエロー、カドミウムオレンジ、クロムイエロー、ジンクイエロー、ネイプルスイエロー、ニッケルイエロー、アゾ系顔料、グリニッシュイエロー、ウルトラマリン、岩群青、コバルト、フタロシアニン、アントラキノン、インジコイド、シナバーグリーン、カドミウムグリーン、クロムグリーン、フタロシアニン、アゾメチン、ペリレン、アルミニウム顔料が挙げられる。
色材層は、1種又は2種以上の色材を含有できる。
白色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム及び炭酸カルシウムが挙げられる。これらの中でも、白色度という観点から、酸化チタンが好ましい。
白色層は、1種又は2種以上の白色顔料を含有できる。
白色層は、1種又は2種以上の樹脂材料を含有できる。
熱転写シートは、一実施形態において、色材層における基材とは反対側の面上に、接着層を備える。この場合、被転写体に色材層を転写したときの、被転写体と色材層との密着性をより良好にできる。
接着層は、例えば、以上に説明した成分を適当な溶媒に分散又は溶解させて得られた塗工液を、上述した公知の塗工方法により、色材層上に塗布及び乾燥することにより形成できる。
熱転写シートは、一実施形態において、基材と転写層との間に離型層を備える。離型層は、転写層を構成しない層であって、被転写体上に転写層を転写した際に、基材側に残存する層である。離型層を設けることにより、保護層を備える転写層の熱転写性をより向上できる。
離型層の厚さは、好ましくは0.1μm以上5μm以下である。
熱転写シートは、一実施形態において、基材における転写層が設けられた面とは反対側の面上に、背面層を備える。これにより、熱転写時の加熱によるスティッキング及びシワの発生を抑制できる。
本開示の一実施形態による印画物の製造方法は、本開示の熱転写シートを用いて、表面に画像を備える被転写体における画像を少なくとも被覆するように、画像上に転写層を転写する工程を含む。
画像としては、上述した白色層から構成される画像が好ましい。
色材層としては、上述した白色層が好ましい。
[1]基材と、基材上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、転写層が、転写層における表面層を構成している保護層を備え、保護層側から測定した100℃における弾性率が、0.060MPa以上0.140MPa以下である、熱転写シート。
[2]100℃における弾性率が、0.070MPa以上0.140MPa以下である、上記[1]に記載の熱転写シート。
[3]基材と、基材上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、転写層が、転写層における表面層を構成している保護層を備え、保護層が、ポリエステルAと、ポリエステルBとを含有し、ポリエステルAのガラス転移温度が、-35℃以上-15℃以下であり、ポリエステルBのガラス転移温度が、58℃以上65℃以下である、熱転写シート。
[4]ポリエステルAのガラス転移温度が、-25℃以上-15℃以下である、上記[3]に記載の熱転写シート。
[5]保護層が、粒子をさらに含有する、上記[3]又は[4]に記載の熱転写シート。
[6]粒子が、シリカ粒子である、上記[5]に記載の熱転写シート。
[7]転写層が、保護層における基材側の面上に第2の保護層をさらに備え、第2の保護層が、ガラス転移温度が60℃以上70℃以下の樹脂材料を含有する、上記[1]~[6]のいずれか一項に記載の熱転写シート。
[8]樹脂材料が、ガラス転移温度が60℃以上70℃以下のポリエステルである、上記[7]に記載の熱転写シート。
[9]転写層が、基材の最も近くに位置する層として剥離層をさらに備える、上記[1]~[8]のいずれか一項に記載の熱転写シート。
[10]基材上に、転写層と面順次に、色材層をさらに備える、上記[1]~[9]のいずれか一項に記載の熱転写シート。
[11]色材層が、白色顔料及び樹脂材料を含有する白色層である、上記[10]に記載の熱転写シート。
[12]上記[1]~[9]のいずれか一項に記載の熱転写シートを用いて、表面に画像を備える被転写体における画像を少なくとも被覆するように、画像上に転写層を転写する工程を含む、印画物の製造方法。
[13]被転写体上に、上記[10]又は[11]に記載の熱転写シートが備える色材層を転写して画像を形成し、続いて画像を少なくとも被覆するように、画像上に、熱転写シートが備える転写層を転写する工程を含む、印画物の製造方法。
<白色層を備える熱転写シート>
厚さ4.5μmのPETフィルムを準備した。PETフィルムの一方の面に、下記組成の白色層形成用塗工液を塗布及び乾燥し、厚さ2μmの白色層を形成した。白色層上に、下記組成の接着層形成用塗工液を塗布及び乾燥し、厚さ0.5μmの接着層を形成した。PETフィルムの他方の面に、下記組成の背面層形成用塗工液を塗布及び乾燥し、厚さ0.1μmの背面層を形成した。このようにして、白色層を備える熱転写シートを得た。
・酸化チタン 260部
(石原産業(株)製、R-780)
・(メタ)アクリル樹脂 36.8部
(三菱ケミカル(株)製、ダイヤナール(登録商標)BR-87、
Tg:105℃、Mn:25,000)
・(メタ)アクリル樹脂 4.2部
(三菱ケミカル(株)製、ダイヤナール(登録商標)BR-85、
Tg:105℃、Mn:280,000)
・塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体 2.2部
(日信化学工業(株)製、ソルバイン(登録商標)CNL、
Tg:76℃、Mn:16,000)
・ポリエステル 2.5部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)200、
Tg:67℃、Mn:17,000)
・メチルエチルケトン(MEK) 100部
・トルエン 100部
・(メタ)アクリル樹脂 40部
(JSR(株)製、AE866)
・ポリエステル 34部
(東洋紡(株)製、バイロナール(登録商標)MD-1200、
Tg:67℃、Mn:15,000)
・イソプロピルアルコール(IPA) 100部
・水 100部
・ポリビニルブチラール 2.0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部
(DIC(株)製、バーノック(登録商標)D750)
・リン酸エステル系界面活性剤 1.3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部
(日本タルク工業(株)製、ミクロエース(登録商標)P-3)
・トルエン 43.6部
・MEK 43.6部
厚さ4.5μmのPETフィルムを準備した。PETフィルムの一方の面に、下記組成の剥離層形成用塗工液を塗布及び乾燥し、厚さ1μmの剥離層を形成した。剥離層上に、下記組成の第2の保護層形成用塗工液を塗布及び乾燥し、厚さ1μmの第2の保護層を形成した。第2の保護層上に、下記組成の第1の保護層形成用塗工液を塗布及び乾燥し、厚さ2μmの第1の保護層を形成した。PETフィルムの他方の面に、下記組成の背面層形成用塗工液を塗布及び乾燥し、厚さ0.1μmの背面層を形成した。このようにして、保護層を備える熱転写シートを得た。上記熱転写シートは、背面層と、基材と、剥離層、第2の保護層及び第1の保護層を含む転写層とを備える。
・(メタ)アクリル樹脂 20部
(綜研化学(株)製、サーモラックLP-45M-30、Tg:105℃)
・MEK 80部
・ポリエステル 90部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)822、
Tg:68℃、Mn:15,000)
・コロイダルシリカ 10部
(日産化学(株)製、AC-2140Z)
・MEK 400部
コロイダルシリカの量は固形分量である。
・ポリエステル 80部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)GK250、
Tg:60℃、Mn:10,000)
・ポリエステル 10部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)GA6400、
Tg:-20℃、Tm:96℃、Mn:30,000)
・コロイダルシリカ 10部
(日産化学(株)製、AC-2140Z)
・MEK 400部
コロイダルシリカの量は固形分量である。
・ポリビニルブチラール 2.0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部
(DIC(株)製、バーノック(登録商標)D750)
・リン酸エステル系界面活性剤 1.3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部
(日本タルク工業(株)製、ミクロエース(登録商標)P-3)
・トルエン 43.6部
・MEK 43.6部
第1の保護層及び第2の保護層におけるポリエステルの種類及び配合量の少なくともいずれかを表1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、保護層を備える熱転写シートを作製した。実施例4では、第2の保護層は形成しなかった。表1中の各成分の配合比は固形分比である。
(ポリエステル)
・バイロン822 :東洋紡(株)製、バイロン822、非晶性ポリエステル
Tg:68℃、Mn:15,000
・バイロン200 :東洋紡(株)製、バイロン200、非晶性ポリエステル
Tg:67℃、Mn:17,000
・バイロンGK250 :東洋紡(株)製、バイロンGK250、非晶性ポリエステル
Tg:60℃、Mn:10,000
・バイロン660 :東洋紡(株)製、バイロン660、非晶性ポリエステル
Tg:55℃、Mn:8,000
・バイロン560 :東洋紡(株)製、バイロン560、非晶性ポリエステル
Tg:7℃、Mn:19,000
・バイロンGA6400:東洋紡(株)製、バイロンGA6400、結晶性ポリエステル
Tg:-20℃、Tm:96℃、Mn:30,000
・エリーテルXA-0653:ユニチカ(株)製、エリーテルXA-0653、
非晶性ポリエステル、Tg:56℃、Mn:4,000
・エリーテルUE-3410:ユニチカ(株)製、エリーテルUE-3410、
結晶性ポリエステル、Tg:-32℃、Mn:20,000
バイロン及びエリーテルは、いずれも登録商標である。
・コロイダルシリカ:日産化学(株)製、AC-2140Z
<100℃における弾性率>
ISO 14577-1のナノインデーション法に準拠し、100℃の加温下において、対面角が90°の四角錘型圧子を用いて、熱転写シートにおける基材上の第1の保護層について、第1の保護層表面に対し、押込み荷重を変化させながら荷重時間10秒で押し込み、押込み深さが1μmに到達した後、5秒間保持してから、60秒かけて除荷するという条件で、弾性率を測定した。
被転写体であるポリ塩化ビニル(PVC)カード上に、上記白色層を備える熱転写シートを用いて下記の白色層の転写条件で白色層を転写し、厚さ2.5μmのベタ画像を形成した。次いで、ベタ画像を完全に覆うように、上記保護層を備える熱転写シートを用いて下記の転写層の転写条件で転写層を転写し、印画物を得た。白色層周辺部とPVCカードとの段差部分における転写層を目視により観察し、下記評価基準に基づいて評価した。
・サーマルヘッド :KEE-57-12GAN2-STA(京セラ(株)製)
・発熱体平均抵抗値 :3303Ω
・主走査方向印字密度:300dpi
・副走査方向印字密度:300dpi
・印画電圧 :18.0V
・ライン周期 :1.5msec./line
・印字開始温度 :35℃
・パルスDuty比 :85%
・印画階調値 :55/255エネルギー階調
・サーマルヘッド :KEE-57-12GAN2-STA(京セラ(株)製)
・発熱体平均抵抗値 :3303Ω
・主走査方向印字密度:300dpi
・副走査方向印字密度:300dpi
・印画電圧 :18.0V
・ライン周期 :1.5msec./line
・印字開始温度 :35℃
・パルスDuty比 :85%
・印画階調値 :50/255エネルギー階調
AA:転写された転写層において曇りは確認されなかった。
BB:転写された転写層の白色層周辺部に曇りが確認されたが、
実使用上問題のない程度であった。
CC:転写された転写層の白色層周辺部に曇りが多く確認された。
上記保護層を備える熱転写シートを転写層と背面層とが接するように重ね、ブロッキングテスターにて20kg/cm2の荷重下かつ50℃環境下で、48時間保存したときの転写層の表面状態を観察することにより、ブロッキングレベルを評価した。
AA:転写層と背面層との融着、及び転写層の背面層側への移行の発生がない。
BB:転写層と背面層との融着がわずかに見られたが、
転写層の移行はなく、実用上の問題がない。
CC:転写層と背面層とが融着し、転写層の背面層側への移行が見られた。
可塑剤入り軟質塩化ビニルシート(三菱化学(株)製、アルトロン#480、厚さ400μm)とブリッジ評価で得られた印画物の転写層転写面とを重ね合わせ、24g/cm2の荷重をかけて80℃環境下に24時間保存した。可塑剤による画像の劣化状態を目視により観察し、転写層の耐可塑剤性を評価した。その結果、実施例4に比べて、実施例1~3は、画像の外観がより良好であった。
11:基材
12:転写層
13:保護層(第1の保護層)
14:第2の保護層
15:剥離層
16:背面層
20:熱転写シート
21:基材
22:転写層
23:保護層(第1の保護層)
24:第2の保護層
25:剥離層
26:背面層
28:色材層
Claims (10)
- 基材と、前記基材上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、
前記転写層が、前記転写層における表面層を構成している保護層を備え、
前記保護層が、ポリエステルA、ポリエステルB及びシリカ粒子を含有し、
前記ポリエステルAは、ガラス転移温度が-35℃以上-15℃以下の結晶性ポリエステルであり、
前記ポリエステルBは、ガラス転移温度が58℃以上65℃以下の非晶性ポリエステルであり、
前記保護層の、前記保護層側から測定した100℃における弾性率が、0.060MPa以上0.140MPa以下である、
熱転写シート。 - 前記ポリエステルAのガラス転移温度が、-25℃以上-15℃以下である、請求項1に記載の熱転写シート。
- 前記100℃における弾性率が、0.070MPa以上0.140MPa以下である、請求項1又は2に記載の熱転写シート。
- 前記転写層が、前記保護層における基材側の面上に第2の保護層をさらに備え、前記第2の保護層が、ガラス転移温度が60℃以上70℃以下の樹脂材料を含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記樹脂材料が、ガラス転移温度が60℃以上70℃以下のポリエステルである、請求項4に記載の熱転写シート。
- 前記転写層が、基材の最も近くに位置する層として剥離層をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記基材上に、前記転写層と面順次に、色材層をさらに備える、請求項1~6のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記色材層が、白色顔料及び樹脂材料を含有する白色層である、請求項7に記載の熱転写シート。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の熱転写シートを用いて、表面に画像を備える被転写体における前記画像を少なくとも被覆するように、前記画像上に前記転写層を転写する工程を含む、印画物の製造方法。
- 被転写体上に、請求項7又は8に記載の熱転写シートが備える色材層を転写して画像を形成し、続いて前記画像を少なくとも被覆するように、前記画像上に、前記熱転写シートが備える転写層を転写する工程を含む、印画物の製造方法。
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