JPH02279376A - 感熱転写インクリボン用フィルムとその製造方法 - Google Patents

感熱転写インクリボン用フィルムとその製造方法

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JPH02279376A
JPH02279376A JP10294789A JP10294789A JPH02279376A JP H02279376 A JPH02279376 A JP H02279376A JP 10294789 A JP10294789 A JP 10294789A JP 10294789 A JP10294789 A JP 10294789A JP H02279376 A JPH02279376 A JP H02279376A
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JP
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heat
film
thermal transfer
layer
coating
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JP10294789A
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Tsugio Nagasawa
長沢 次男
Tadashi Shudo
首藤 忠
Toshiaki Matsumoto
松本 俊明
Hideo Sakuratani
桜谷 秀雄
Tadashi Hayashi
林 忠司
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Unitika Ltd
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Unitika Ltd
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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) 本発明は感熱転写インクリボン用フィルムとその製造方
法に関する。
感熱転写プリンターはその操作性1メンテナンスの容易
性、低騒音性等の優れた特性を有するため広く利用され
るようになり、そのハンディ−化やパーソナル化も進ん
でいる。この記録方法は一定のベースフィルムに熱溶融
性インキ層を設けて感熱転写フィルムを構成し、インキ
層側に被転写論である記録紙を重ね2反対側に存在する
加熱ヘッドを感熱転写フィルムに接触させ、かつプラテ
ンロールを記録紙、感熱転写フィルムと重ね、熱ヘツド
との間で加圧する。引き続いて加熱ヘッドへ記録信号に
応じた熱パルスを加えて最終的に熱溶融性インキ層を選
択的に溶融し、記録紙上に記録像を形成する。
(従来の技術) このような感熱転写法で高速記録を行うには。
加熱ヘッドの表面温度を極めて短時間に急昇温させる必
要がある。その結果、熱転写インクリボンのベースフィ
ルムは、その軟化点を越え、加熱ヘッド表面にベースフ
ィルムの一部が融着する現象(熱ステイツク現象)を誘
起し、印字斑や感熱転写インクリボンの送りにも支障を
生じ、高速記録や正確な記録、さらには品位の高い記録
ができなくなる。
従来、この熱ステイツク現象を防止する方法として1種
々の耐熱層を設ける提案がされている。
特開昭59−169878号公報には耐熱コートとして
酢酸セルロースを0.5〜5μの厚さでコートした例が
示されているが、ボンディング層を必要とするのでコー
ティングに手間がかかり、さらにコーティング厚みが大
きく、熱転写インクリボンの長尺コンパクト化には問題
がある。特開昭60=24995号公報にはアルコキシ
シランの加水分解物を塗布する例が示され、アルコキシ
シランの加水分解反応を有効に進行させるため、各種触
媒、を機溶剤。
コロイダルシリカ共存系を推選している。本例の場合、
有機溶剤系のポストコート法であり、工程が増すととも
にコート・ドライヤー設備に高価な防爆タイプを特徴と
する特開昭60−220850号ではすでに我々が側鎖
にパーフルオロアルキル基を有するフッ素系重合体樹脂
からなる固型分0.005〜0.5g/n(の薄層を設
けたことを特徴とする耐熱スティック性に優れた感熱転
写フィルムを提案したが1時代の進展とともに耐熱ステ
ィック性能をはじめとする各種性能の要求レベルが厳し
くなり、十分とは言えなくなってきた。要求性能としで
は次のようにまとめられる。
1、熱ステイツク防止性能 2、熱ステイツク防止層が生フィルム面あるいはインク
面に移行しないこと 3、熱スティッ防止層が熱ヘツドを汚染しないこと 4、熱ステイツク防止層が熱ヘツドを摩耗しないこと 5、低コストであること 耐熱スティック性をレベルアップする方法で比較的効果
のあるものにシリコーン化合物の使用かある。特開昭6
0−137693号公報では常温で固体またウレタン等
をバインダーとして塗布する方法を堆選している。本例
の場合、シリコーンワックスは一定の樹脂バインダーと
混合してベースフィルムに塗布される。このような比較
的低分子のシリコーンワックスをバインダーに混合して
使用するだけではシリコーンワックス成分の生フィルム
面あるいはインク塗布後のインク面への移行性に暢おい
て十分でない。さらに有機溶剤系のポストコート法であ
り、防爆タイプのコーク−を必要としてランニングコス
ト装置コスト的にも不利である。
特開昭60−219095号公報もほぼ同様な技術思想
で耐熱スティック層の潤滑物質としてシリコーン系ある
いはフッ素系の液体界面活性剤を用いて環状脂肪族エポ
キシ樹脂をバインダーとする方法が提案されている。こ
の場合も潤滑剤の移行性において十分な性能が得られな
いし、有機溶剤系のポストコート法であり、すでに記し
たコスト面での不利がある。特開昭62−35885号
公報ではこれらよりもさらに細かく、シリコーンオイル
の融点を規定しているが、これもまた有機溶剤系ポスト
コート法であり、コスト面の不利があるうえに塗工厚み
が1μと厚い。特開昭62−33682号公報ではシリ
コーン系コムの’EI III jl独を支持体ベース
フィルムにコートする例を示しているが、ベースフィル
ムとの接着力が低く、かつ硬化反応に長時間(実施例で
は120’CX2分)を要し、かつ有機溶剤系のボ本発
明の目的は、感熱転写時におけるスティック現象を改善
し、感熱転写プリンター用に最適な感熱転写インクリボ
ン用フィルムを提供することにある。
すなわち、2軸延伸された熱可塑性樹脂フィルムヨリな
るベースフィルムの一方の面に、熱溶融性インキ層を設
けた感熱転写インクリボンにおいて 該ベースフィルム
の他方の面に、熱反応性ウレタンプレポリマー(X)お
よび/またはパーフルオロアルキル基を有するフッ素系
重合体樹脂(Y)および/またはジメチルポリシロキサ
ン基を有するシリコーン系重合体樹脂(Z)より形成さ
れ、Yおよび/または2の中より選ばれた少なくとも一
種以上の物質とXとからなる固型分0.005〜0.5
g/n(の薄層を設けたことを特徴とする耐熱スティッ
ク性に(?れた感熱転写インクリボン用フィルムを要旨
とする。
さらにその製造方法として、h反応性ウレタンプレポリ
マー(X)および/またはパーフルオロ基を有するフッ
素系重合体樹脂(Y)および/またはジメチルポリシロ
キサン基を有するシリコーン系重合体樹脂(Z)よりな
り、YおよびZの中より選ばれた少なくとも一種以上の
物質とXよりなる水系エマルジョンまたは水溶液をコー
ティング剤とし熱可塑性樹脂よりなる未延伸フィルムあ
るいは一方向のみに延伸した熱可塑性樹脂の片面にコー
ティングし、続いて乾燥した後同時2軸延伸するか前記
延伸方向と直角方向に逐次2軸延伸し1いずれも直交す
る2軸方向へ延伸後熱セットして得た2軸延伸フィルム
の非コート面に熱溶融性インキ層を設けることを特徴と
する耐熱スティック防止性能に優れた感熱転写インクリ
ボン用フィルムの製造方法を提案するものである。
本発明に使用し得る熱可塑性樹脂は、各種のものが可能
でポリエステル、中でもポリエチレンテレフタレートが
好ましい。その他、ポリエチレンナフタレートポリフェ
ニレンサルファイド、ポリプロピレン、ナイロン6、ナ
イロン66、ポリカーボネート ボリアリレートやこれ
らの共重合体等があげられるがこれらの例に限るもので
はない。
本発明に使用する熱反応性ウレタンプレポリマー(×)
は1次のようにして作られたものを用いる。
すなわち、2個以上の活性水素原子を有する分子N20
0〜20000の化合物1種以上と、過剰量のポリイソ
シアネートおよび場合によっては活性水素原子を有する
連鎖延長剤とからイソシアネート重付加方法により製造
した遊離のイソシアネート基を含存し1遊離のイソシア
ネート基を重亜硫酸塩でブロックして得られた熱反応性
ウレタンプレポリマーである。このウレタンプレポリマ
ーは。
水系の均一な分散液あるいは均一な溶液として利用でき
る。この熱反応性ウレタンプレポリマーは水に対する親
和性が良いばかりでなく、フィルムとの親和性も良い。
−船釣には相反するこの2つの特性を兼ねそなえるよう
ウレタンを構成する分子量を選び、なおかつイソシアネ
ート基を重亜硫酸塩でブロックすることによって出現す
る特性である。特にこのウレタンプレポリマー〇熱反応
特性は本発明を構成する上で重要なポイントとなる。
いいかえればこの熱反応性ウレタンプレポリマー(X)
をコート剤成分の1つとしてコートした際。
コート層の乾燥工程、その後の予熱、延伸工程では重亜
硫酸塩でブロックされたイソシアネート基がブロックさ
れたままあるいはブロックはとかれても反応までは至ら
ずに存在し、延伸されたフィルムに密着して共延伸され
る。その後のセットゾーンでの温度レベルの高い加熱で
解離されたイソシアネート基を有するウレタンプレポリ
マー間での架橋反応が進み、三次元網目構造のウレタン
を形成しつつパーフルオロアルキル基を有する重合体あ
るいはおよびジメチルシロキサン基を有するシリコーン
重合体樹脂を熱可塑性樹脂フィルム表面に十分な接着力
で存在させることができる。
ここで2個以上の活性水素原子を有する分子量200〜
2000の化合物としては、エチレンオキシド。
プロピレンオキシド1スチレンオキシド、エピクロルヒ
ドリン等の重合生成物やこれらのランダムまたはブロッ
ク共重合体あるいは多価アルコールへの付加重合物であ
るようなポリエーテル、コハク酸、アジピン酸、フタル
酸、無水マレイン酸等の多価の飽和および不飽和カルボ
ン酸またはそれらの酸無水物等とエチレングリコール、
ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオ
ベン2′リ チル声→コール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチ
ロールプロパン等の多価の飽和および不飽和アルコール
類、比較的低分子量のポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール等およびそれらの混合物から得られ
る綿状または分岐状のポリエステルあるいはポリエーテ
ルエステルがあげられる。これらの活性水素含有化合物
と反応させてウレタンプレポリマーを生成するイソシア
ネートとしては、トルイレンジイソシアネー1−.4.
4’ジフエニルメタンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート4,4°
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、 2,2.4−トリメチルへ
キサメチレンジイソシアネート等があげられる。
また、活性水素原子を有する連鎖延長剤としては、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール。
1.4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール。
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、
ピペラジン、モノエタノールアミン。
ジェタノールアミン、チオジエチレングリコール水等が
あげられる。
また1本発明に使用するパーフルオロアルキル基を有す
るフッ素系重合体樹脂は、一般式としてi、n、mで示
される構造を含み、その他に共重合成分としてメタアク
リル酸、メタアクリル酸エステル、アクリル酸エステル
、スチレン等から選択し得るがこれらの例に限るもので
はない。これらの樹脂は水系の分散液あるいは溶液で利
用できる。
−ル、モノアルコール、ジアミンあるいはモノアミン化
合物を加えてイソシアネートaと反応させジメヂルボリ
シロキザン基をウレタン分子内に導入して得られる。ま
た過剰のイソシアネート基は重亜硫酸塩でブロックする
ことは言うまでもない。
Rf (III) It、:)(またはアルキル基(炭素数1〜20)R2
:)Iまたはアルキル基(炭素数1〜20)R3;アル
キレン基(炭素数1〜20)Rf;パーフルオロアルキ
ル基(炭素数1〜20)さらに、本発明に使用するジメ
チルポリシロキサンノルを有するシリコーン系重合体樹
脂(Z)としては1次のようにして得られるジメチルポ
リシロキサン変性ウレタン樹脂を含む。ジメチルポリシ
ロ;12サン変性ウレタン樹脂は、すでに記した熱反応
性ウレタンプレポリマーの合成途中あるいは最終段階で
rV、 V、 ”、’T、■で示されるようなジアルコ
Rや:アルキレン基、R5: アルキル基、n:整数得
られたジメチルボリシロキザン変性ウレタンは水分散系
として利用できる。
本発明のコーティング剤には、その機能を損なわない範
囲で必要に応じて塗液の安定剤、すべり性調整のための
無機不活性微粉末、帯電防止剤等の配合をしても良い。
本発明における耐熱スティック性コーティング剤はごく
薄層で効果が得られ、固型分として0.005〜0.5
g/ポが良い。好ましくは0.03〜0.3g/nfで
ある。コーテイング量が0.5g/n?を越えるとコー
テイング後の乾燥工程で塗膜にクラックが入りやすく、
結果的にコーティング層の剥離が発生し易い。逆にコー
テイング量が0.005 g/n(以下と極端に少ない
とスティック防止効果かうすい。
本発明の感熱転写フィルムを製造する方法について述べ
る。本発明の感熱転写フィルムは、2袖延伸熱可塑性樹
脂フィルムに前記した特定のコーティング剤を塗工する
。いわゆるポストコート法で得られたコーティングフィ
ルムを使用することは勿論可能であるが1本発明の製造
方法は必要最少限度の厚さのコーティングを均一かつ安
価に行うために、熱可塑性樹脂をフィルム状に溶融押出
ししたいわゆる未延伸フィルムにコーティングし。
該コーティングフィルムを縦横同時に、または上記未延
伸フィルムを予め縦または横の一方向に延伸したI軸延
伸フィルムにコーティングし、その後縦横同時あるいは
前段延伸と直角方向に基体フィルムとコーティング層を
同時に延伸するインラインコーティング法であり、均一
薄膜を生産性良く得る製造方法として最適である。
このようにして基体フィルムに対するコーティング層の
接着性は著しく良好なフィルムが得られる。コーティン
グ法は特に限定するものではなく。
グラビアロールコーティング法、インバースロールコー
チインク法、リバースロールコーティング法、マイヤバ
ーコーティング法、エアナイフコーティング法等を採用
し得る。コーティング層とベースフィルムは共延伸され
た後、熱処理され、その後のフィルム加工工程に耐える
十分な熱寸法安定性が付与される。
スティック防止効果を有する必要最小厚さの均一コート
を安価に行うためには、フィルム製造工程中延伸を行う
前にコーティングを行い、ベースフィルムとコーティン
グ層を共に同時2軸延伸する。あるいは一方向のみに延
伸したフィルムにコーティングし、その後同時2軸延伸
あるいは前記延伸方向と直角方向に延伸するインライン
コーティング法で最も効果的に実現できる。
本発明の最大の特徴は、スティ゛ツク防止層がベースフ
ィルムにアンカー処理なしで、なおかつインラインコー
トできることにあるが、アンカーコートなしでもベース
フィルムと接着性の良好な理由はすでに説明したように
、コート剤の反応機構とコート剤を構成する化合物の分
子構造に起因する。
すなわち1本発明で使用する熱反応性ウレタンプレポリ
マーは、熱により分子内に含まれるブロックされたイソ
シアネート基の反応性を発現するのであるが、乾燥、予
熱延伸工程まではイソシアネート基はほとんど反応せず
、フィルムのセット温度で架橋反応を進行させる。イソ
シアネート基の反応を促進するために第3級アミンや有
機金属化合物からなる反応触媒を用いてもよい。また。
該熱反応性ウレタンプレポリマーはベースフィルムのみ
ならず、パーフルオロ基を有するフッ素系重合体樹脂の
主鎖およびジメチルシロキサン基を有するシリコーン系
重合体の根幹とも親和性の高い炭化水素からなる分子部
分を有する。また、パーフルオロ基を有するフッ素系重
合体樹脂には主鎖に炭化水素部分を含みこの部分とベー
スフィルムの当該部分、熱反応性ウレタンプレポリマー
の当該部分と相互作用をおよぼし親和力が大きい。
さらに、ジメチルポリシロキサン恭を有するシリコーン
系重合体樹脂についても、その根幹分子は炭化水素分子
部分を有し、ベースフィルム、熱反応性ウレタンプレポ
リマーと強い相互作用をおよぼす。特に該シリコーン系
重合体樹脂がシリコーン系ウレタン重合体樹脂の場合、
熱反応性ウレタンプレポリマーとの相互作用力はその基
本分子部分の類似性から特に強い相互作用となる。
以上のようにコート剤を構成する組成同志どベースフィ
ルム間の強い相互作用力およびコート剤の熱反応性ウレ
タンプレポリマーの架橋反応により、三次元網目構造の
ポリウレタン中にパーフルオロ基を有するフッ素系重合
体およびジメチルポリシロキサン基を有するシリコーン
系重合体樹脂がからみ合い構造を形成しつつ、ベースフ
ィルムに接着し強固な皮膜を形づくることができる。こ
の皮膜により耐熱スティック性の優れた感熱転写用イン
クリボンとなり得るフィルムを得ることができる。
レンクンワックス、蜜ろう、マイクロワックス。
パラフィンワックス等から選ばれ、有色物質としてはカ
ーボンブラック、シアニンブルー、レーキロー、酸化亜
鉛等がある。これらの混合にて必要な色を有する熱転写
インキを作成し、ホットメルトコーティング法で1g〜
Log/%のインキ層をベースフィルムのスティック防
止層の反対(Ql+にもうける。
(実施例) 実施例1〜4.比較例1〜4 厚さ43μの未延伸ポリエチレンテレツクレートフィル
ムに、熱反応性ウレタンプレポリマー水溶液(品名;エ
ラストロン11−3.固型分: 20wt%、メーカー
:第一工業製薬)とパーフルオロアクリレート樹脂水系
分散液(品名:アサヒガードA G −71,0。
固型分: 15wL%、メーカー:旭硝子)さらに熱反
応性シリコーン変性ウレタンプレポリマー水系分散液(
品名:エラスi・ロンR−24,UfiI型分404%
メーカー:第一工業製薬)を表のように組み合わせて調
合した水系混合液をバーコーターでコートし、60°C
で乾燥した後、90°Cに予熱し、同温度で縦横それぞ
れ3.5倍に同時2軸延伸し1次いで210°Cで5秒
間熱処理した。得られた3、5μベースフィルム上のス
ティック防止コートは0.2g/nfであった。それぞ
れのベースフィルムのスティック防止コートの反対面に
パラフィンワックスとカーボンブラック等からなる熱溶
融性インクを3g/ボの厚さで塗工し、感熱転写フィル
ムリボンとした。同リボンをキャノンPEN−24ワー
プロの出力を最大とし、印字相手を普通紙および011
P用フィルム(以下叶PFという)と変えて印字テスト
を行った結果を表1に示す。保存性評価テストは*2の
上乞艮そわ床満七/I)民とじT4 比較例1では生フィルムにインク塗工のみ施しテするが
、スティック特性において明らかに実施例にくらべて劣
る。比較例2では熱反応性ウレタンプレポリマーをコー
トしであるが、そのスティック性は比較例1と同じ程度
に悪い。比較例3ではパーフルオロアクリレート樹脂の
みを耐熱スティック性の為にコートしたがスティック性
において実施例よりも劣り1 さらに保存性の項目にお
いて明らかに不満足な特性である。比較例4では熱反応
性シリコーン変性ウレタンプレポリマーのみを耐熱ステ
ィック層としてコートしたが、乾燥が困難であり実際上
は製造は不可能と判断できるが無理に延伸したものを評
価した。耐熱スティック性は良好であるがフィルム保存
性に劣る。一方実施例ではいずれもヨーl−適性良好で
耐熱スティック性、保存性はすべて比較例を−Lまわる
。これは熱反応性ウレタンプレポリマーをパーフルオロ
アクリレート樹脂およびあるいは熱反応性シリコーン変
性ウレタンプレポリマーと併用することにより、後者の
2種の樹脂のみではポリエステルフィルムベースに十分
なる接着力で付着し得す、その為保存性評価で不十分な
特性しか発揮できなかった欠点を十分改善するとともに
実用に十分なる耐熱ステインク性をそなえたフィルムと
することができる。
実施例5〜7.比較例5.6 実施例2のコート組成で耐熱スティック層のコート厚さ
を0.003〜0.7g/rdまで変え、実施例2と同
様にしてインクリボンとして評価した。結果を表2に示
す。
耐熱コートの薄い比較例5では0HPF相手の印字で完
全に熱ヘツドがスティックして印字ができない。それに
(らべて耐熱コートを0.05.0.2.0.3g/r
rTの厚さで実施したリボンは印字もスムースである。
一方耐熱コート0.7g/ボと0.5g/ボをこえた比
較例6は耐熱コートが厚すぎて該コートに割れが生じ、
外観上好ましくない。かつ経済的にも不効率である。
表2 実施例8 厚さ60μの未延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ムを85°Cで縦方向に1.4倍延伸し、その後実施例
2と同一方法、同一コート液でコートした後乾燥した。
その後同時2軸延伸にて縦方向3.5倍、横方向3.5
倍に予熱延伸温度100°Cで延伸し3.5μのポリエ
チレンテレフタレートフィルムに0.2g/rrfの厚
さのスティック防止コートしたフィルムを得た。その後
、実施例2と同一方法で感熱転写インクリボンを作成し
、普通紙、 0HPFを印字相手としてパーソナルワー
プロ(品名:キャノワードPEN−24)の最大出力下
で印字した。その結果ステインク現象は発生せず印字も
鮮明であった。
実施例9 厚さ43μの未延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ムを85°Cで縦に3.5倍延伸し、実施例2のコート
液組成で、かつ同一のコート方式でコート乾燥し、10
0°Cの延伸温度で横方向に3.5倍に延伸し、 21
0 ’Cで5秒間熱処理した。得られたフィルムはポリ
エチレンテレフタレートフィルム厚さ3.5 μ、熱ス
ティック防止コート厚さ0.2g/rrrであった。そ
の後、実施例2と同様にして熱転写インクリボンを作成
し、印字テストも同じ方法で行った。その結果、普通紙
、 0HPFともにスティック現象を発生せず鮮明な印
字を得た。
(発明の効果) 本発明で得られた感熱転写フィルムは、スティック現象
の発生が防止され、スティック防止コート層もベースフ
ィルムに強力に接着し、当然ステインク防止コート層の
インク層未加工面への転移もなく、かつインキ層が積層
された裏面に写し取られることがない。
また本発明は、ベースフィルムのみ製造する従来の方法
に比較してインラインコーティング法であり、その経済
性に与える効果は大きい。
特許出願人  ユニチカ株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2軸延伸された熱可塑性樹脂フィルムよりなるベ
    ースフィルムの一方の面に、熱溶融性インキ層を設けた
    感熱転写インクリボンにおいて、該ベースフィルムの他
    方の面に、熱反応性ウレタンプレポリマー(X)および
    /またはパーフルオロアルキル基を有するフッ素系重合
    体樹脂(Y)および/またはジメチルポリシロキサン基
    を有するシリコーン系重合体樹脂(Z)より形成され、
    Yおよび/またはZの中より選ばれた少なくとも一種以
    上の物質とXとからなる固型分0.005〜0.5g/
    m^2の薄層を設けたことを特徴とする耐熱スティック
    性に優れた感熱転写インクリボン用フィルム。
  2. (2)熱反応性ウレタンプレポリマー(X)および/ま
    たはパーフルオロアルキル基を有するフッ素系重合体樹
    脂(Y)および/またはジメチルポリシロキサン基を有
    するシリコーン系重合体(Z)よりなり、YおよびZの
    中より選ばれた少なくとも一種以上の物質とXよりなる
    水系エマルジョンまたは水溶液をコーティング剤として
    熱可塑性樹脂よりなる未延伸フィルム、あるいは一方向
    のみに延伸した熱可塑性樹脂フィルムの片面にコーティ
    ングし、続いて乾燥した後、同時2軸延伸するか、また
    は前記延伸方向と直角方向に逐次2軸延伸し、いずれも
    直交する2軸方向へ延伸後、熱セットして得た2軸延伸
    フィルムの非コート面に熱溶融性インキ層を設けること
    を特徴とする耐熱スティック防止性能に優れた感熱転写
    インクリボン用フィルムの製造方法。
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