JPH05177952A - 感熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基材上に着色層である第１熱転写層を設け、
更にその上に第２熱転写層を設けた感熱転写記録媒体に
おいて、第２熱転写層が水酸基、カルボキシル基又は
アミン結合を有する熱可塑性樹脂、ジメチルポリシロ
キサンのＳｉ原子のメチル基にアミン当量として２００
０ｇ／mol 以下にアミン基を導入したアミン変性シリコ
ーンオイル、アジリシン系架橋剤とを含んでなる配合
組成物である感熱転写記録媒体。 【効果】 従来の感熱転写記録媒体と比較して、高温及
び長期保存時の熱転写層の基材裏面又は耐熱保護層への
移行を防止し、平滑性が劣る被転写紙への転写の鮮明
性、被転写紙の地汚れを大幅に改良した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワープロ、ファクシミ
リ、バーコード等のサーマルヘッドを用いた感熱転写記
録装置に使用する感熱転写記録媒体の改良に関する。更
に詳しくは、平滑度の低い紙へのカバーラップ性や、ド
ットの再現性等の高い熱感度性を保持しながら、一方で
高温及び／又は長期保存安定性を良好にすると共に、印
字上、走行上のトラブルを防止した感熱転写記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】感熱転写記録方法は、装置が簡便で低騒
音、小型、低価格、かつ普通紙にも容易に記録可能なこ
とから、広く普及している。しかしながら被転写紙の表
面平滑性に印字品質が影響されやすく、表面平滑性の劣
る被転写紙に対しては鮮明な印字を行なうことは困難で
あった。また、近年のサーマルヘッドの高速化、高分解
能化に伴ってサーマルヘッドが蓄熱しやすくなってお
り、その結果発熱部の周囲部も温度上昇するので被転写
紙に地汚れが発生しやすい課題も生じている。

【０００３】上記問題を解決するために最近では、基材
の一方の面（以下裏面とする）にスティック防止を目的
とした耐熱保護層を設け、基材の他方の面（以下表面と
する）の熱溶融性インク層を積層構造とし、着色層であ
る第１熱転写層を設け、さらにその上に低平滑紙への印
字性向上・接着性向上・耐地汚れ性を目的とした、スチ
レン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ブチラール
樹脂、塩ビ−酢ビ共重合樹脂、エチレン−酢ビ共重合樹
脂等の熱可塑性を主成分として、必要に応じて粘着付与
剤樹脂、ワックス、着色剤等を混合したものからなる第
２熱転写層を設ける構造が一般的である。

【０００４】しかし、このような構造のリボンではロー
ル状態での高温保存や長期保存において、裏面の耐熱保
護層へトップの熱転写層の移行が発生し、印字・走行上
しばしばトラブルが発生している。従来の感熱転写記録
媒体の構造によれば、低平滑紙へのカバーラップ性、ド
ットの再現性、耐地汚れ性という印字性の面ではある程
度解決されている。一方、高い熱感度による鮮明な印字
を得るためには、第２熱転写層であるトップ層の主成分
としては軟化点が低い熱可塑性樹脂を使用する必要が生
じている。しかし第２熱転写層であるトップ層に軟化点
の低い樹脂を使用した場合、ロールの状態で高温保存或
いは長期保存すると、トップ層の樹脂が直接接触してい
る基材裏面又はこの裏面に設けられている耐熱保護層側
へ移行してしまい、カバーラップ性の低下による低平滑
紙への印字品位の低下、サーマルヘッドのヘッド汚れに
よる印字品位低下、スティック現象の発生、カセット内
でのリボンの走行上のトラブルの発生等の課題が生じて
いた。

【０００５】即ち、従来の感熱転写記録媒体では高温及
び長期保存等の保存性と、低平滑紙へのカバーラップ
性、ドットの再現性、耐地汚れ性といった印字性の面で
両立できないという課題があった。発明者は前記課題を
解決するために、先に第２熱転写層が１．０デバイ以上
の結合モーメントを有する原子団を含む一種又は二種以
上の熱可塑性樹脂と、ジメチルポリシロキサンの末端に
反応性の官能基を導入したシリコーンオイルを含む配合
組成物を塗工してなり、特にジメチルポリシロキサンの
末端に導入する反応性の官能基が、官能基当量として２
０００ｇ／mol 以下である感熱転写記録媒体（特願平２
−１５４０５２号）、第２熱転写層が水酸基、カルボキ
シル基及びアミド結合よりなる群より選んだ少なくとも
１種の基又は結合基を有する熱可塑性樹脂と、ジメチル
ポリシロキサンの末端を除くＳｉ原子に結合しているメ
チル基にアミン当量として２０００ｇ／mol 以下になる
ようにアミン基を導入したアミン変性シリコーンオイル
を含む配合組成物を塗工してなる感熱転写記録媒体（特
願平２−１５４０５３号）を提案した。

【０００６】しかしながらこれらの感熱転写記録媒体は
その後の詳細な追試の結果、従来の感熱転写記録媒体と
比較して高温保存や長期保存での安定性では改良されて
いるが、高温下での長期保存の結果では第２熱転写層が
移行気味であり、それが原因して印字温度が高い程走行
上の不具合が発現し易いこと、熱転写層表面の摩擦係数
の測定の結果では経時的な低下があるために走行性が不
安定であることが判明した。これは即ち、使用した末端
反応性シリコーンオイル或いはアミン変性シリコーンオ
イルの一部が第２熱転写層表面に当初の予想よりも多く
ブリードしているものと推測された。即ち、未だ、高温
且つ長期での保存性と、低平滑紙へのカバーラップ性、
ドットの再現性、耐地汚れ性といった印字性、安定した
走行性の面で両立できないという課題が未解決であっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の製品では第２熱転写層が裏面へ移行し、スティックに
よる走行上の不具合が発生するような高温且つ長期の保
存の状態においても、熱転写層が基材裏面又はこの裏面
に設けられた耐熱保護層へ移行することを防止し、平滑
性が劣る被転写紙への転写の鮮明性、被転写紙への地汚
れを大幅に改良すると共に、テープ走行性を円滑に安定
させる感熱転写記録媒体を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するために鋭意研究の結果、第２熱転写層として特定
の熱可塑性樹脂と特定のシリコーンオイルと特定の架橋
剤を含む配合組成物を塗工することにより解決し得るこ
とを見出し本発明を完成した。

【０００９】すなわち本発明は、基材上に着色層である
第１熱転写層を設け、さらにその上に第２熱転写層を設
けてなる積層構造の感熱転写記録媒体において、第２熱
転写層が、水酸基、カルボキシル基及びアミン結合よ
りなる群より選んだ少なくとも１種の基又は結合基を有
する熱可塑性樹脂と、ジメチルポリシロキサンの末端
又は末端を除くＳｉ原子に結合しているメチル基にアミ
ン当量として２０００ｇ／mol 以下になるようにアミン
基を導入したアミン変性シリコーンオイルと、更にア
ジリシン系架橋剤とを含んでなる配合組成物である感熱
転写記録媒体である。

【００１０】次に本発明の構成について説明する。基材
としては２〜２０μｍの厚さのポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリイミド等の比較的耐熱性に優れるプラス
チックフィルム、セロファン、紙等が使用でき、必要に
応じてサーマルヘッドと接する面にシリコーン系又は弗
素系ポリマーからなる耐熱保護層やスティック防止層を
設けても良い。

【００１１】第１熱転写層の熱溶融性インクは着色剤、
ビヒクル及び各種添加剤が加わったものからなる。着色
剤としてはカーボンブラック、有機顔料、染料等を単独
又は複数使用することができる。好ましくは十分な着色
濃度を有し、光、熱、温湿度、溶剤等により変退色しな
いものを選定すると良い。ビヒクルとしては融点が４５
〜１２０℃のワックスが主成分であり、パラフィンワッ
クス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンワック
ス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、木
蝋、蜜蝋、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル等から選定さ
れる一種又は二種以上を用いるが、本発明では格別に限
定しない。熱溶融性インクには上記構成の他に、必要に
応じて熱可塑性樹脂からなる固着剤、分散剤、レベリン
グ剤等の各種添加剤を加えても良い。第１熱転写層の組
成及び厚さは必要な印字濃度と熱感度によって決定され
るが、厚さについては０．１〜１０μの範囲が好適で、
好ましくは２〜５μの範囲が良い。

【００１２】次に第２熱転写層を形成する配合組成物に
ついて説明する。水酸基、カルボキシル基及びアミド結
合よりなる群より選んだ少なくとも１種の基又は結合基
を有する熱可塑性樹脂（以下、単に熱可塑性樹脂と称
する）としては、セルロース誘導体、ポリビニルアルコ
ール誘導体、ポリアミド樹脂等の、軟化点が５０〜２０
０℃、好ましくは７０〜１５０℃の熱可塑性樹脂の一種
又は二種以上を用いる。さらに好ましくは、第２熱転写
層の他の構成成分であるアミン変性シリコーンオイル
と、アジリシン系架橋剤と混合性がよく、これらとの
混合組成物がアルコール類、ケトン類、エステル類、炭
化水素類等の揮発性溶剤に溶解するような熱可塑性樹脂
を選定する。これはこれら配合組成物をこれら溶剤に溶
解して、第１熱転写層上に薄膜状に塗工するためであ
る。

【００１３】第２熱転写層の第２の構成成分である特定
のシリコーンオイル（以下、単にアミン変性シリコー
ンオイルと称する）は、ジメチルポリシロキサンの末端
又は末端を除くＳｉ原子に結合しているメチル基に脂肪
族アミン化合物等を反応させてアミン基を導入したアミ
ン変性シリコーンオイルであり、その一種又は二種以上
を用いる。前記熱可塑性樹脂と混合して本発明の目的に
沿うような配合組成物を得るためには、アミン当量とし
て２０００ｇ／mol 以下になるようにアミン基を導入し
たものを用いる必要がある。アミン当量が２０００ｇ／
mol を超えるアミン変性シリコーンオイルを用いた配合
組成物の場合は、前記熱可塑性樹脂との親和性に劣り塗
工した薄膜が不均一でアミン変性シリコーンオイルがブ
リードしたり、極端な場合は塗工液の状態で相分離する
等の欠点を生じて好ましくない。

【００１４】第２熱転写層の第３の構成成分であるアジ
リシン系架橋剤は、上記熱可塑性樹脂とアミン変性シ
リコーンとの反応を促進させ、第２熱転写層表面へ余剰
のアミン変性シリコーンオイルのブリードを防止するこ
とを目的とする。本発明におけるアジリシン系架橋剤と
しては、トリス‐１‐（２‐メチルアジリシン）ホスフ
ィン、トリエチレンメラミン、テトラメチロールメタン
‐トリ‐β‐アジリジニルプロピオネート、トリ‐１‐
アジリジニルホスフィンオキシド、トリメチロールプロ
パン‐トリ‐β‐アジリジニルプロピオネート、Ｎ，Ｎ
‐ヘキサメチレン‐１，６‐ビス（１‐アジリジンカル
ボキシアミド）等の一種又は二種以上を用いる。

【００１５】次に上記素材を用いて塗工用配合組成物を
調製する方法について説明する。熱可塑性樹脂、アミン
変性シリコーンオイル及びアジリシン系架橋剤を混合す
るにはこれらを溶解する単一または混合溶剤を用いて溶
解・攪拌する方法、必要に応じて前記溶剤を加え、ロー
ルミル、加圧ニーダー等の高剪断力を加えることが可能
な混練機を用いて混練した後に、混練物を前記溶剤でレ
ットダウンする方法等がある。熱可塑性樹脂、アミン変
性シリコーンオイル及びアジリシン系架橋剤の配合比率
は、使用する各素材の種類、目的とする感熱転写記録媒
体の品質にも依るが、アミン変性シリコーンオイルは熱
可塑性樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部、ア
ジリシン系架橋剤はアミン変性シリコーンオイル１００
重量部に対して１〜５０重量部を加える。アミン変性シ
リコーンオイルの量が５重量部未満ではアミン変性シリ
コーンオイルの特性が発現されなく、１００重量部を超
えると容易にブリードや相分離が生じて好ましくない。
アジリシン系架橋剤の添加量がアミン変性シリコーンオ
イルに対し５重量部未満では架橋効果が発現されなく、
５０重量部を超えると未反応物が悪影響を及ぼす。尚、
必要に応じて、熱可塑性樹脂の軟化点を調整する目的で
粘着付与剤樹脂等に代表される低〜中分子の樹脂を添加
しても良く、さらには界面活性剤、レベリング剤等の添
加剤を加えても良い。

【００１６】塗工用配合組成物に加える溶剤量は、使用
した樹脂、アミン変性シリコーンオイル及びアジリシン
系架橋剤の種類とその混合比、溶剤種、塗工方式、第２
熱転写層の厚みにもよるが、塗工用配合組成物全量に対
し５０〜９９．５重量％が良い。上記素材から得られた
塗工用配合組成物は、必要に応じて塗工前に加熱下及び
／又は攪拌下で熱可塑性樹脂とアミン変性シリコーンオ
イルとのアジリシン系架橋剤による反応を進めておいて
も良い。

【００１７】上記した配合組成物から本発明の感熱転写
記録媒体を得るには、必要に応じて裏面に耐熱保護層を
設けた基材表面上に第１熱転写層をホットメルト法或い
は溶剤法を用いて構築した後に、前記配合組成物を公知
な塗工法、即ちグラビアロール法、キスロール法、メイ
ヤバー法等を用いて塗工し、溶剤を揮発させて第２熱転
写層を構築して製品とする。第２熱転写層の厚みは０．
０５〜５．０μｍの範囲であり、好ましくは０．１〜
２．０μｍ程度が良い。また、必要に応じて基材と第１
熱転写層の間に剥離層または接着層を設けても良い。

【００１８】

【作用】本発明の積層構造の熱溶融性インク層を有する
感熱転写記録媒体は下記の如く優れた性質を有する。第
２熱転写層中では、アミン変性シリコーンオイル中のア
ミン基が熱可塑性樹脂中の水酸基及び／又はカルボキシ
ル基及び／又はアミド結合の末端の水素原子を攻撃して
結び付き、これらの官能基や原子団の種類、配合比、混
合方法等によって異なるが、水素結合、或いはその他の
結合を生じさせ、第２熱転写層表面の一部或いは大部分
が表面自由エネルギーの小さいジメチルポリシロキサン
で覆われる結果、高温及び長期保存等の保存性が飛躍的
に向上する。アジリシン系架橋剤は上記反応を迅速に且
つ効果的に促進させる働きがある。一方熱可塑性樹脂は
分子内で部分的にアミン変性シリコーンオイルと結合し
ているので、熱可塑性樹脂本来の特性である造膜性、熱
応答性等は変化せずに存在しているから、低平滑紙への
カバーラップ性、ドットの再現性、耐地汚れ性といった
印字性の面での低下もない。

【００１９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこの実施例によって何ら限定さ
れるものではない。 （実施例１）４．０μｍ厚のポリエステルフィルムを基
材とする。基材裏面にシリコーン変性ウレタン樹脂から
なるスティック防止用の耐熱保護層を設ける。第１熱転
写層成分として、エチレン‐酢ビ共重合樹脂１５重量
％、カーボンブラック２０重量％、カルナバワックス２
０重量％、パラフィンワックス４５重量％からなる配合
組成物を、加熱したインク用三本ロールを用いて十分に
混練する。かく調製した熱溶融性インクを基材表面上に
ホットメルトグラビアロールにて３．０μｍ厚に塗工
し、第１熱転写層とした。

【００２０】第２熱転写層成分として、分子内に水酸基
を有するポリビニルブチラール５０重量部、軟化点調整
剤としてケトン樹脂２５重量部、ジメチルポリシロキサ
ンの末端を除くＳｉ原子に結合しているメチル基にアミ
ン当量が８３０ｇ／mol となるようにアミン基を導入し
たアミン変性シリコーンオイル〔信越化学工業（株）製
ＫＦ８５７〕２５重量部、３官能アジリシン系架橋剤
〔日本触媒化学（株）製ＰＺ−３３〕５重量部を酢酸エ
チル中に投入して十分に攪拌し、濃度１０重量％の塗工
用酢酸エチル溶液を調製した。この溶液を還流下６０℃
で１０時間攪拌後冷却して第２熱転写層塗工用溶液を得
た。乾燥後の表面層が１μｍ厚となるようにワイヤバー
にて、第１熱転写層の上に塗工し、乾燥して第２熱転写
層を構築して、本発明の感熱転写記録媒体を得た。

【００２１】（実施例２）第１熱転写層を塗工する迄は
実施例１と同様に行った。第２熱転写層成分として、分
子内にアミド結合を有するアルコール可溶性ポリアミド
樹脂６０重量部、ジメチルポリシロキサンの両末端にア
ミン当量が８４０ｇ／mol となるようにアミン基を導入
したアミン変性シリコーンオイル〔信越化学工業（株）
製Ｘ−２２−１６１Ａ〕４０重量部、３官能アジリシン
系架橋剤〔日本触媒化学（株）製ＰＺ−３３〕１５重量
部、イソプロピルアルコール１０重量部、酢酸エチル１
０重量部を加熱した２本ロールを用いて十分に混練した
後に、これを酢酸エチル中に投入して十分に攪拌し、濃
度１０重量％の塗工用酢酸エチル‐イソプロピルアルコ
ール溶液を調製した後、還流下６０℃で５時間攪拌後冷
却して、第２熱転写層塗工用溶液を得た。乾燥後表面層
が１μｍ厚となるようにワイヤバーにて塗工し、乾燥し
て、第２熱転写層を構築して、本発明の感熱転写記録媒
体を得た。

【００２２】（比較例１）第２熱転写層の塗工用配合組
成物から、アジリシン系架橋剤を除き、濃度１０重量％
の塗工用酢酸エチル溶液を還流下の加熱処理をしない
で、実施例１と同一条件にて各塗工剤を塗工して感熱転
写記録媒体を得た。

【００２３】（比較例２）第２熱転写層の塗工用配合組
成物から、アジリシン系架橋剤を除き、濃度１０重量％
の塗工用酢酸エチル‐イソプロピルアルコール溶液を還
流下の加熱処理をしないで、実施例２と同一条件にて各
塗工剤を塗工して感熱転写記録媒体を得た。

【００２４】次に上記の操作で得られた感熱転写記録媒
体をロール状に巻取り、６０℃−２４時間保存した後の
下記試験結果を表１に、５０℃−１カ月間保存した後の
下記試験結果を表２に示す。 試験項目 スティック防止層側への第２熱転写層の移行度合の
顕微鏡観察 第２熱転写層表面の摩擦係数の測定（ＪＩＳ Ｐ−
８１４７ 紙の摩擦試験法に準拠、対象物は三菱鉛筆
（株）製ユニワープロ用紙） 市販の感熱転写型プリンターを用いてベック平滑度
５０秒の被転写紙に印字試験

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】本発明の感熱転写記録媒体は上記の試験
結果でも明らかなように、従来の感熱転写記録媒体と比
較して、高温及び長期保存時の熱転写層の基材裏面又は
耐熱保護層への移行を防止し、平滑性が劣る被転写紙へ
の転写の鮮明性、被転写紙の地汚れを大幅に改良した優
れた積層構造の感熱転写記録媒体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材上に着色層である第１熱転写層を設
   け、さらにその上に第２熱転写層を設けてなる積層構造
   の感熱転写記録媒体において、第２熱転写層が、水酸
   基、カルボキシル基及びアミン結合よりなる群より選ん
   だ少なくとも１種の基又は結合基を有する熱可塑性樹脂
   と、ジメチルポリシロキサンの末端又は末端を除くＳ
   ｉ原子に結合しているメチル基にアミン当量として２０
   ００ｇ／mol 以下になるようにアミン基を導入したアミ
   ン変性シリコーンオイルと、更にアジリシン系架橋剤
   とを含んでなる配合組成物である感熱転写記録媒体。