JPH01208188A - 感熱転写記録用基材フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、感熱転写記録用基材フィルムに関し、詳しく
は、高速印刷に対応しうる感熱転写記録用フィルムに有
効な基材フィルムに関する。

（従来の技術） 一般にサーマルプリンタ等の熱記録装置においては、記
録紙と感熱転写記録用フィルムリボンの感熱転写性着色
層とを接触させ、着色層と反対側にある加熱ヘッドから
パルス信号によってフィルムを選択加熱し、フィルムを
通じて加熱された着色層が溶融して、記録紙に転写され
る。

この熱記録装置において用いられる感熱転写記録用フィ
ルムリボンは基材として、従来コンデンサー紙等が用い
られていたが、記録を高速化するために、加熱ヘッドへ
の入力時間を短縮しようとすると基材の熱伝達を速くし
なければならず、問題が生じていた。例えば基材の熱伝
達を速（するために、その厚みを薄クシよとすると、コ
ンデンサー紙のような薄紙は機械的強度が低く、薄くす
るのが困難であるという問題があった。そこで、強度に
優れたプラスチックフィルムを基材として用いることが
提案されたがこの場合には、印字の際に加熱ヘッドより
基材フィルムに２５０〜３００°Ｃ前後あるいはそれ以
上の高熱が加わり、基材プラスチックがヘッドに一部融
着するという現象が生じ感熱転写記録用フィルムリボン
の送りが妨げられる。この現象はスティックと呼ばれ、
記録の鮮明さを失わせるうえに感熱転写記録用フィルム
リボンの走行不良などのトラブルが生じていた。そこで
、プラスチックフィルムを感熱転写記録用基材フィルム
として使用可能にする方法として、該フィルムの表面に
熱硬化性樹脂などの耐熱保護層を設けることが提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これらの方法を用い、スティック現象を
防止して記録のスピード化を図るために耐熱保護層を厚
くすると印字・印刷の解像度が悪くなるため、充分な解
決策とはいえない。

また１、記録のスピード化を図るため基材を一層薄くし
て伝熱を良くしようとすると、感熱転写用フィルムリボ
ンの腰（スティッフネス）が弱くなり、シワ・折れ曲が
りなどが発生し、リボン送りが悪（なり操作上のトラブ
ルの原因となる。

このように、コンピュータの出力速度などを高めようと
するとき、感熱転写記録材に適切なものがないことが指
摘されており、耐熱性および強度に優れ、しかも肉薄な
基材フィルムが要求されている。

本発明の目的は、上記の要求に応えて感熱転写時におけ
るスティック現象を解消し、また記録の高速化、印字・
印刷・画像の鮮明化などの課題に応えられる感熱転写記
録用基材フィルムを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた
結果、特定のＦ−５値、熱収縮率、フィルム厚さを有す
る二軸配向熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂フィルムが
基材フィルムとして優れた特性を有することを見出し、
本発明に到達した。

すなわち、本発明は、長さ方向のＦ−５値と中方向のＦ
−５値との和が２２ｋｇ／胴２以上、１５０°Ｃにおけ
る熱収縮率が３．０％以下、厚さが０．５〜８．０μｍ
である二軸配向熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂フィル
ムからなる感熱転写記録用基材フィルムである。

本発明における熱可塑性ポリエーテルケトン樹または を単独で、あるいは該単位と他の構成単位からなるポリ
マーである。この他の構成単位としては、例えば 接結台、酸素、−３Ｏ□−，−ＣＯ−または二価の低級
脂肪族炭化水素基であり、ＱおよびＱ′は同一であって
も相違してもよ（−〇〇−または一８Ｏ□−であり、ｎ
はＯ又は１である。これらポリマーは、特公昭６０−３
２６４２号公報、特公昭６１−１０４８６号公報、特開
昭５７−１３７１１６号公報等に記載されている。

熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂には、流動性改良など
の目的でポリアリーレンポリエーテル、ポリスルホン、
ボリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等の
樹脂をブレンドしても良く、また安定剤、酸化防止剤、
紫外線吸収剤等の如き添加剤を含有させても良い。

熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、上述の通り、それ
自体公知であり、且つそれ自体公知の方法で製造するこ
とができる。

上記熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、見かけの溶融
粘度が３８０°Ｃ１見かけの剪断速度２００ｓｅｃ−１
の条件で、５００ポイズ〜１００００ボイズ、更には１
０００ポイズ〜５０００ポイズの範囲にあるものが、製
膜性、フィルム特性の点から好ましい。

本発明に用いられるポリエーテルケトン樹脂フィルムは
二軸配向されたものであり、その長さ方向のＦ−５値と
巾方向のＦ−５値との和が２２ｋｇ／［ｌｌＩｎ２以上
、好ましくは２４ｋｇ／圓２以上、さらに好ましくは２
６ｋｇ／ｍｍ”以上であることが必要である。

このＦ−５値の和が２２ｋｇ／ｍｍ２未満の場合には、
走行中のフィルムが折れ曲がったり、シワが入ったりす
るという問題を生ずる。

基材フィルムの長さ方向のＦ−５値と巾方向のＦ−５値
の和は、２２ｋｇ／ｍｍ２以上必要であるが、−軸方向
に偏りすぎた配向フィルムでは、使用中にフィルムが伸
張または引き裂けたりする可能性が大きいので、長さ方
向および中方向のＦ−５値は少な（ともそれぞれ１０ｋ
ｇ／ｍｕ＋”以上であることが望ましい。

長さ方向のＦ−５値と巾方向のＦ−５値の和が２２　ｋ
ｇ　／　ｒｔｍ　”以上である本発明の熱可塑性ポリエ
ーテルケトン樹脂フィルムは、例えば、融点（Ｔｍ：”
Ｃ）＋３９″ＣないしくＴｍ＋９０）’Ｃの温度で熱可
塑性ポリエーテルケトン樹脂を溶融押出して未延伸フィ
ルムを得、該未延伸フィルムを一軸方向（縦方向又は横
方向）に（Ｔ　ｇ−１０）〜（７ｇ＋４５）”Ｃの温度
（但し、Ｔｇ：ポリエーテルケトン樹脂のガラス転移温
度）で１．５倍以上、特に２．５倍以上で延伸し、次い
で上記延伸方向と直角方向（−段目延伸が縦方向の場合
には、二段目延伸は横方向となる）　ニ（Ｔ　ｇ　＋１
０）　〜（Ｔ　ｇ　＋４０）　”Ｃの温度で２．５〜５
．０倍の倍率で延伸することで製造できる。この場合、
面積延伸倍率は４倍以上、更には６倍以上にするのが好
ましい。延伸手段は同時二輪延伸、逐次二輪延伸のいず
れでも良い。

また、本発明に用いられるポリエーテルケトン樹脂フィ
ルムは、１５０°Ｃにおける熱収縮率が３．０％以下、
好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．５％以
下であることが必要である。熱収縮率が３％を越えると
、フィルムが加熱ヘッドとの接触時に熱収縮し、テープ
にしわが入り滑り性が悪くなり好ましくない。１５０°
Ｃにおける熱収縮率を３．０％以下にするには、上述の
二軸延伸を行ったフィルムに（Ｔ　ｇ　＋７０）　’Ｃ
−Ｔｍ”Ｃの温度で熱固定を施せばよい。例えば、ポリ
エーテルエーテルケトンフィルムについては２００〜３
５０°Ｃで熱固定するのが好ましい。熱固定時間は、例
えば１〜１２０秒である。

さらに、本発明に用いられるポリエーテルケトン樹脂フ
ィルムは、その厚さが０．５〜８．０　μｍ、好ましく
は０．８〜６．０　μｍ、さらに好ましくは１゜０〜３
．Ｏｌ！ｍである。基材フィルムの厚さが０．５μｍよ
り薄い場合には、長さ方向と巾方向とのＦ−５値が２２
ｋｇ／ｍ”以上であっても、この強さ（スティフネス）
が低下するため、感熱転写記録用フィルムとしての走行
の際に、折れ曲がり、しわが入るなどの操作トラブルを
起こす。

一方、８μｍを越えると熱伝達が阻害され、このため加
熱時間が長く必要となり感熱転写記録の速度が低下する
。また、基材フィルムが厚くなると加熱ヘッドによる加
熱面積と伝達により加熱溶融される着色層の面積とが一
致しに（（なり、いわゆるにじみが生じて記録の鮮明さ
が損なわれ、解像度が低下するので好ましくない。

なお、本発明の感熱転写記録用基材フィルムは着色層を
設ける反対の面に耐熱保護膜を形成しても良い。

なお、感熱転写記録用基材フィルムには、適度な表面粗
さとするために、通常、不活性固体粒子が添加されてい
るが、Ｆ−５値を高くしようとして延伸倍率を上げると
、含まれている粗大粒子、凝集粒子のためにフィルムの
切断が多発するという問題が生ずることがある。しかし
ながら、平均粒径が０．０５〜４μｍ、粒径比（長径／
短径）が１゜０〜１．２である球状シリカ微粒子を、含
有量が０゜０１〜３．０重量％となるように、単独又は
他の不活性固体粒子と混合して、熱可塑性ポリエーテル
ケトン樹脂に分散含有させた場合、あるいは、平均粒径
が０．０１〜４ｕｍ、ｆ＝Ｖ／Ｄ’　　（こ、：で、■
は粒子の平均体積（μｍ３）、Ｄは粒子の平均最大粒径
（μｍ）を示す）で定義される体積形状係数（ｆ）が０
．４〜π／６であり、−数式Ｒｘ５ｉＯ７−Ｘ７□　（
ここで、Ｒは炭素数１〜７の炭化水素基、Ｘは１〜１．
２である）で表わされるシリコーン樹脂微粒子を、含有
量が０．００５〜３．０重量％となるように単独又は他
の不活性固体粒子と混合して、熱可塑性ポリエーテルケ
トン樹脂に分散含有させた場合は、球状シリカ微粒子、
シリコーン樹脂微粒子とポリエーテルケトン樹脂との親
和性が大きいため、二軸配向を行った際に粒子周辺にボ
イドが発生する頻度が少な（、フィルムの切断が起こら
ず、走行性の良好なフィルムとすることがきできるので
、特に好適である。

この場合、球状シリカ微粒子については、実質的に球状
であり、粒径分布がシャープで単分散に近いものが好ま
しく、その製法、その他に何ら限定されるものではない
。特に、下記式で表わされる相対標準偏差が０．５以下
であることが望ましい。

相対標準偏差＝ 例えば、球状シリカ粒子は、オルトケイ酸エチル　Ｓ　
ｉ　（ＯＣ２Ｈｓ　）　ａの加水分解がら含水シリカ　
５ｉ（ＯＨ）ａ単分散法をつくり、更に二〇含水シリカ
単分散球を脱水化処理してシリカ結合　＝Ｓｉ−０−３
ｔミ　を三次元的に成長させることで製造できる（日本
化学会誌’　８１．Ｎｏ　９．Ｐ。

１５０３）。

Ｓ　１　　（ＯＣ２Ｈｓ　　）　　ａ　　＋　４　Ｈｚ
　　Ｏ→Ｓ　ｉ　　（ＯＨ）　　ａ　　＋４　Ｃｚ　　
Ｈｓ　　ＯＨ＝：Ｓ　ｉ　−ＯＨ＋ＨＯ−３ｉ　＝ →ｉ＝Ｓ　ｉ　−０−３ｉ　＝＋Ｈ２Ｏ一方、シリコー
ン樹脂微粒子については、実質的に球状であり、その粒
度分布がシャープで単分散に近いものが好ましく、その
製法、その他に何ら限定されるものではない。特に、下
記式で表わされる粘度分布比（γ）が１〜１．４である
ことが望ましい。

γ　”Ｄ！Ｓ／Ｄ？Ｓ 球状シリコーン樹脂微粒子は、 下記式（Ａ） Ｒｘ　Ｓ　ｉ　Ｏ！　　ｘ／ｚ　　・＝−（Ａ）で表さ
れる組成を有する。

上記式（Ａ）におけるＲは炭素数１〜７の炭化水素基で
あり、例えば炭素数１６〜７のアルキル基。

フェニル基あるいはトリル基が好ましい。炭素数１〜７
のアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよ
く、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、１ｓｏ−プ
ロピル、ｎ−ブチル、１ｓｏ−ブチル、ｔｅｒ　ｔ−ブ
チル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘプチル等をあげることがで
き−る。

これらのうち、Ｒとしてはメチルおよびフェニルが好ま
しく、就中メチルが特に好ましい。

上記式（Ａ）におけるＸは１〜１．２の数である。

上記式（Ａ）においてＸが１であるとき、上記式（Ａ）
は、下記式（Ａ）−１ Ｒ３ｉＯ＋、ｓ　　　　　　　・・・・・・（Ａ）−１
〔ここで、Ｒの定義は上記に同じである　１で表すこと
ができる。

上記式（Ａ）−１の組成は、シリコーン樹脂の三次元重
合体鎖構造における下記構造部分；−０−３ｉ−０− に由来するものである。

また、上記式（Ａ）においてＸが１．２であるとき、上
記式（Ａ）は下記式（Ａ）−２ Ｒ，、、Ｓ　ｉｏ、、、　　　　　　・・・・−・（Ａ
）−２しここで、Ｒの定義は上記に同じである〕で表す
ことができる。

上記式（Ａ）−２の組成は、上記（Ａ）−１の構造０．
８モルと下記式（Ａ）′ Ｒｚ　Ｓ　ｉ　Ｏ−−（Ａ）　　’ ［ここで、Ｒの定期は上記と同じである］で表される構
造０．２モルとから成ると理解することができる。

上記式（Ａ）′はシリコーン樹脂の三次元重合体鎖にお
ける下記構造部分； 旦 −０−３ｉ−０− 粋 に由来する。

以上の説明から理解されるように、上記式（Ａ）の組成
は、例えば上記式（Ａ）−１構造のみから実質的になる
か、あるいは上記式（Ａ）−１の構造と上記式（Ａ）−
２の構造が適当な割合でランダムに結合した状態で共存
する構造から成ることがわかる。

球状のシリコーン樹脂粒子は、好ましくは上記式（Ａ）
において、Ｘが１〜１．１の間の値を有する。

このシリコーン樹脂−粒子は、例えば、下記式％式％） で表わされるトリアルコキシシランまたはこの部分加水
分解線金物を、アンモニアあるいはメチルアミン、ジメ
チルアミン、エチレンジアミン等の如きアミンの存在下
、撹拌下に、加水分解および縮合せしめることによって
製造できる。上記出発原料を使用する上記方法によれば
、上記式（Ａ）−１で表される組成を持つシリコーン樹
脂粒子を製造することができる。

Ｒｚ　　Ｓ　ｉ　　（ＯＲ’　）　　ｚで表されるジア
ルコキシシランを上記トリアルコキシシランと一緒に併
用し、上記方法に従えば、上記式（Ａ）−２で表される
組成を持つシリコーン樹脂粒子を製造することができる
。

このように粒度分布が単分散に近く、かつ凝集すること
のない微粒子を含有する場合は、延伸時のフィルム破断
がほとんどなく、絶縁破壊電圧を高水準に保持すること
ができ、特に好結果が得られる。

本発明の感熱転写記録用基材フィルムに設けることがで
きる感熱転写性着色層としては従来公知の感熱転写性着
色層がそのまま用いられ、とくに制限されるものではな
い。

かかる感熱転写性着色層は、着色剤、バインダーからな
る組成物である。着色剤としては、染料・顔料が用いら
れる。カーボンブランクなどの無機顔料、有機顔料、ア
ゾ染料、アントラキノン染料等を例として挙げることが
できる。バインダー剤としてはカルナウバワックス、木
ろう、ミツろう、エステルワックスなどのワックス類、
エチルセルロースに代表されるポリマーにジニトロトル
エン等の記録促進剤を加えたもの等の組成物が例示され
、加熱時に軟化して転写可能な各種の組成物が使用可能
である。この他に、可塑剤、オイル等の柔軟剤およびそ
の他の耐候性向上のための添加剤などを含んでいてもよ
い。これら感熱転写性着色層の厚さは、通常、０．５μ
ｍ〜２０μｍであり、好ましくは０．８μｍ〜１０μｍ
、さらに好ましくは１μｍ〜５μｍである。これら着色
層は基材フィルム上にホットメルトコーティングするか
、または該組成物を溶媒に分散又は溶融せしめ、この塗
布液を塗布することによって形成できる。

本発明においては、基材フィルムの他の表面に耐熱性保
護膜を設けない場合でも充分に本発明の効果を発揮しう
るちのであるが、さらに基材フィルムの片面に耐熱性保
護膜を設けてもよい。耐熱性保護膜としは、例えばシリ
コーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール
樹脂、フン素樹脂、ポリイミド樹脂、ニトロセルロース
、７”リル樹脂、ポリエステル樹脂、セルロースアセテ
ートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート
、酢酸セルロース、フン化ビニリデン樹脂、塩化ゴム、
環化ゴム、ポリビニルアルコール、千フ化ホウ素、シリ
カ、タルク、グアナミン樹脂、パラフィンワックス、高
級脂肪酸のアミドまたは塩類などが用いられ、また、こ
れらを組み合わせて用いることもできる。また、アルミ
ニウムの蒸着などにより金属層を設ける方法もあるがと
くに限定されるものではない。また、耐熱性保護膜は厚
さが０．００５〜１０μｍの範囲が好ましく　、０．０
１〜５μｍの範囲がさらに好ましく　、０．０５〜３μ
ｍの範囲が特に好ましい。厚さが薄（なるとスティ、７
り防止効果が不充分となり、厚くなると印字速度の高速
化が困難となる。

なお、本発明における種々の物性値および特性は以下に
述べる方法により測定されたものである。

（１）Ｆ−５値 フィルムを試料ＩＩＩ　１０　ｍｍ、長さ１５ｃｍに切
り、チャック間１００ｍｍにして引張速度１０龍／分、
チャート速度５００ｍｍ／分でインストロンタイプの万
能引張試験装置にて引張った。°得られた荷重−伸び曲
線の５％伸張時の応力を計算した。

（２）熱収縮率 フィルムに接点間３０ａｎでしるしをつけ、１５０℃に
保持した熱風循環型のオーブンに３０分間投入し、寸法
変化を読みとることによって熱収縮率を算出した。

（３）フィルムの表面粗さ ＣＬ　Ａ　（Ｃｅｎｔｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ａｖｅｒａｇｅ
　・中心線平均粗さ）ＪＩＳ　　Ｂ　　０６０１に準じ
て測定した。

東京精密社■製の触針式表面粗さ計（ＳＵＲＦＣＯＭ３
Ｂ）を用いて、針の半径２μｍ１荷重０．０７ｇの条件
下にチャート（フィルム表面粗さ曲線）をかかせた。フ
ィルム表面粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さし
の部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸と
し、縦倍率の方向をＹ軸として、粗さ曲線Ｙ＝ｆ（Ｘ）
で表わしたとき、次の式で与えられる値（Ｒａ：μｍ）
をフィルム表面の平坦性として定義する。

Ｒａ”’　（１／　Ｌ）　　Ｓ譜１　ｆ　　（Ｘ）　　
Ｉ　ｄ　ｘ本発明では、基準長を０．２５ｍｍとして８
個測定し、値の大きい方から３個除いた５個の平均値と
してＲａを表わした。

（４）粒子の平均粒径（ＤＰ） 島津製作所製ＣＰ−５０型セントリフニゲルパーティク
ル　サイズ　アナライザー（Ｃｅｎ　ｔｒ　ｉ　ｆ　ｕ
ｇａ　ＩＰａｒｔｉｃｌｅ　５ｉｚｅ　Ａｎａｌｙｓｅ
ｒ）を用いて測定した。

得られた遠心沈降曲線を基に算出した各粒径の粒子とそ
の存在量との積算曲線から、５０マスパーセントに相当
する粒径を読み取り、この値を上記平均粒径とした（　
「粒度測定技術」日刊工業新聞社発行、１９７５年、２
４２〜２４７頁参照）。

５）プリンターでの滑り性 サーマルプリンタのリボン送りローラ上で、リボンがス
リップするか否か、シワが入るか否かなどの送り状態を
みた。

×・・・・・・リボンがスリップし、搬送不良。

Δ・・・・・・リボンにシワが入ることがあり、わずか
にスリップするが、搬１送不良は起きず実用可。

○・・・・・・リボンにわずかにシワが入るが、スリッ
プはせず、搬送不良も起きず良好。

■・・・・・・送り状態良好。

（６）画質 サーマルプリンタに印字・印刷された画像の濃淡および
にじみを調べた。

×・・・・・・画像に濃淡の斑があり、にじみも強く実
用不可。

Δ・・・・・・わずかに濃淡の差があり、にじみもある
が実用可。

○・・・・・・わずかににじみがみられるが、濃淡はな
く良好。

◎・・・・・・濃淡もにじみもなく非常に良好。

（実施例） 以下、実施例を示し、本発明をさらに説明する。

実施例１〜１２、比較例１〜４ 熱可塑性ポリエーテルエーテルケトン（ＩＣ１社製：ポ
リエーテルエーテルケトン３８０Ｇ）に平均粒径０．８
μｍ、粒径比１，１の球状シリカ粒子を０．２ｉｖｔ％
添加しブレンド後、押出機により３８０”Ｃで押出し、
８０℃の温度に保持したキャスティングドラム上ヘキャ
ストして未延伸フィルムを作成し、これを１６０℃で縦
方向に第１表に示す延伸倍率で延伸し、さらにテンター
に供給し、第１表に示す延伸倍率で横方向へ延伸し、第
１表に示す温度で熱固定した。フィルムのＲａは０．０
２１　μｍであり、その他の特性については第１表に示
す。この二軸配向フィルムを基材フィルムとして、その
上面に、カルナウバワックス３０ｆｉ　ｆｆｉ部、パラ
フィンワックス３５重量部、オイルブラックＨＢＢ　（
オリエント化学工業側型の油溶性染料）５重量部、カー
ボンブラック２５重量部及びラノリン５重量部の混合物
を熱溶融して４μｍの厚みにホントメルトコーティング
し、感熱転写記録用フィルムを得た。

この感熱転写性記録用フィルムを８ｆ１幅にスリットし
感熱転写リボンとしてサーマルプリンタにかけて評価し
た結果を第２表に示す。

（本頁、以下余白） 第１表 第２表 以上の結果から明らかなように、本発明の怒熱転写記録
用基材フィルム（実施例１〜１２）であれば、フィルム
のプリンターでの滑り性および画像の質が良好であるが
、本発明の範囲外（比較例１〜４）では、フィルムシワ
が入ったりして滑り性が不良であり画質も不良で、満足
な結果が得られない。

（発明の効果） 本発明によれば、感熱転写時におけるスティック現象を
解消し、高速印刷に充分耐えうる感熱転写記録用基材フ
ィルムを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 長さ方向のＦ−５値と巾方向のＦ−５値との和が２２ｋ
   ｇ／ｍｍ＾２以上、１５０℃における熱収縮率が３．０
   ％以下、厚さが０．５〜８．０μｍである二軸配向熱可
   塑性ポリエーテルケトン樹脂フィルムからなる感熱転写
   記録用基材フィルム。