JPH08318681A - 熱転写シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に高度の耐熱性や高度の耐酸性等が要求さ
れるバーコード等の印字用に適した熱転写シートを提供
すること。 【構成】 少なくとも基材シートの片面に熱溶融性イン
ク層を設けた熱転写シートにおいて、前記熱溶融性イン
ク層が着色剤として耐熱性顔料を含み、且つバインダー
として有機溶剤に可溶で且つ熱可塑性を有する珪素ポリ
マーを含むことを特徴とする熱転写シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱転写シートに係り、特
に高度の耐熱性や高度の耐酸性等が要求されるバーコー
ド等の印字用に適した熱転写シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータやワードプロセッサ
等の出力プリントを熱転写方式により印字する場合、熱
転写シートとして基材シートの片面に熱溶融性インク層
を設けたものが多く使用されている。これらの従来の熱
転写シートは、基材シートとして厚さ１０〜２０μｍ程
度のコンデンサ紙やパラフィン紙等の紙、或いは厚さ３
〜２０μｍ程度のポリエステルやセロフアン等のプラス
チックフイルムを用い、この基材シート上にワックスに
顔料や染料等の着色剤を混合した熱溶融性インクを塗布
して熱溶融性インク層を設けたものである。そして、基
材シートの裏側からサーマルヘッドにより所定箇所を加
熱・加圧し、熱溶融性インク層のうち、印字部分に相当
する箇所の熱溶融性インク層を被転写材に転写して印字
が行われる。

【０００３】ところで、各種物品を識別する為のバーコ
ードが熱転写シートを用いるプリンターによって印字さ
れる場合が多くなっており、通常の分野においては、夫
々適した熱転写シートが提案されている。しかしなが
ら、物品がガラス製品、セラミック製品、金属製品等の
如く、後に高温の熱処理を受ける物品にバーコードを付
与することも要求されており、現在のところ、これらの
熱処理に際して充分な耐熱性や耐擦過性を有する印字が
可能な熱転写シートは知られていない。例えば、ガラス
製品にバーコードを付与するものとして、インク層にガ
ラスフリットを含有させたものが提案されている（特開
昭５９−１９８１９５号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この熱転写シートは、
インク層中にガラスフリットを使用する為に、インク層
の基材シートに対する密着性が不十分であり、インク層
の箔落ちが激しいという問題がある。又、ガラスフリッ
トはその成分として鉛等の重金属を含有しており、環境
衛生上も好ましくない。更に、フリットの比重が大であ
るためにインキ層を形成する塗工液の安定性も劣る等の
問題もある。

【０００５】又、セラミック粉末をバインダー樹脂で保
持したシートにパターンを形成させ、セラミックシート
に定着させる方法が提案されている（特開平３−２０７
７０号公報）。しかしながら、この場合には特殊なシー
トと特殊な熱転写シートとが要求され、凡用性に欠ける
という問題がある。従って本発明の目的は、特に高度の
耐熱性や高度の耐酸性等が要求されるバーコード等の印
字用に適した熱転写シートを提供することである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明に
よって達成される。即ち、本発明は、少なくとも基材シ
ートの片面に熱溶融性インク層を設けた熱転写シートに
おいて、前記熱溶融性インク層が着色剤として耐熱性顔
料を含み、且つバインダーとして有機溶剤に可溶で且つ
熱可塑性を有する珪素ポリマーを含むことを特徴とする
熱転写シートである。

【０００７】

【作用】熱転写シートのインク層を、着色剤として耐熱
性顔料を、そしてバインダーとして有機溶剤に可溶で且
つ熱可塑性を有する珪素ポリマーを用いて構成すること
によって、熱転写シートの製造が容易であり、バインダ
ーが熱可塑性であるため箔落ちの問題が生じない。更に
耐熱性物品に転写後に高温加熱処理すると、上記バイン
ダーが強靭な被膜を形成し、耐熱性及び耐擦過性等の耐
久性に優れた印字物が得られる。

【０００８】

【好ましい実施態様】次に図面に示す好ましい実施態様
を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明の
１実施態様の熱転写シートの縦断面を示す図である。本
発明の熱転写シート１は、少なくとも基材シート２と熱
溶融性インク層４とから構成されている。図２は本発明
の別の実施態様の熱転写シートの縦断面を示す図であ
り、この熱転写シート１は、少なくとも基材シート２と
剥離層３と熱溶融性インク層４と、基材シート２の背面
に形成された背面層５から構成されている。本発明は上
記熱転写シートにおいて、熱溶融性インク層が、着色剤
として耐熱性顔料を含み、且つバインダーとして有機溶
剤に可溶で且つ熱可塑性を有する珪素ポリマーを含むこ
とを特徴としている。

【０００９】本発明の熱転写シート１の基材シート２と
しては、従来公知の熱転写シートに使用されているもの
と同じ基材シートをそのまま用いることが出来ると共
に、その他のものも使用することが出来、特に制限され
ない。好ましい基材シートの具体例としては、例えば、
ポリエステル、ポリプロピレン、セロハン、酢酸セルロ
ース、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、塩化ゴ
ム、アイオノマー等のプラスチックのフイルム、コンデ
ンサー紙、パラフィン紙等の紙類、不織布等があり、
又、これらのいずれかを複合した基材シートであっても
よい。この基材シート２の厚さは、使用する材料に応じ
てその強度及び熱伝導性が適切になる様に適宜選択すれ
ばよく、例えば、２〜２５μｍ程度の厚さが好ましい。

【００１０】又、図２に例示する如く、基材シート２の
背面には、サーマルヘッドとの滑りを良くし、且つサー
マルヘッドの熱融着を防止する目的で背面層５を設ける
ことも可能である。背面層５は、従来公知のメラミン樹
脂等の耐熱性のある樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂
等の熱離型剤や滑剤の働きをする物質等を基本的な構成
成分とする。この様な背面層を設けることにより、熱に
比較的弱い樹脂フイルムをも基材シートとして使用する
ことが可能となる。

【００１１】本発明では、インク層のバインダーとして
珪素ポリマーを単独で設けた場合には剥離層３を形成す
ることが好ましいが、インク層のバインダーにワックス
を併用する場合には、形成されるインク層自体が剥離性
を有するので剥離層を形成する必要は必ずしもない（図
１）。前者の場合には、先ず上記基材シート２の面に剥
離層３を形成する。この剥離層３は、例えば、剥離性に
優れたアクリル樹脂、シリコーン樹脂、弗素樹脂、シリ
コーン或いは弗素で変性した各種の樹脂が使用出来る
が、特に好ましいものは、印字時に溶融して剥離性を発
揮する各種のワックスが好ましい。好適に使用されるワ
ックスとしては、例えば、マイクロクリスタリンワック
ス、カルナウバワックス、パラフィンワックス、フィッ
シャートロプシュワックス、各種低分子量ポリエチレ
ン、木ロウ、ミツロウ、鯨ロウ、イボタロウ、羊毛ロ
ウ、セラックワックス、キャンデリラワックス、ペトロ
ラクタム、一部変性ワックス、脂肪酸エステル、脂肪酸
アミド等、種々のワックスが挙げられる。

【００１２】上記剥離層３は熱転写シートの感度を低下
させることがない様に薄い層、例えば、０．１〜２μｍ
程度の厚みであるのが好ましい。又、剥離層３には、溶
融粘度を著しく上昇しない範囲で、良好な熱伝導性及び
帯電防止性を与える為に、カーボンブラック等の炭素質
物質や金属粉等の熱伝導性、導電性物質、或いは熱溶融
性インク層に配合する着色剤を剥離層３に配合すること
が出来る。

【００１３】熱溶融性インク層４は、顔料とバインダー
とから形成される。顔料としては、耐熱性に優れたも
の、例えば、カーボンブラック、グラファイト、鉄、チ
タン、ニッケル、クロム、マンガン、コバルト、カドミ
ウム等の硫化物や酸化物、これらの金属の複合酸化物等
の無機顔料が好ましい。これらの顔料はインク層総重量
に対して１０〜６０重量％の範囲で使用することが好ま
しい。バインダーとしては、有機溶剤に可溶で且つ熱可
塑性を有する珪素ポリマーを主成分として使用する。有
機溶剤に可溶で且つ熱可塑性を有する珪素ポリマーとし
ては、具体的には、例えば、ポリカルボシラン、ポリカ
ルボシランとポリチタノシロキサン又はポリジルコノシ
ロキサンとのブロック共重合体、ポリシラザン或いはこ
れらの混合物が挙げられる。これらの有機溶剤に可溶で
且つ熱可塑性を有する珪素ポリマーとしては、例えば、
チラノコート等の商品面で宇部興産等のメーカーから入
手して本発明で使用することが出来る。

【００１４】珪素ポリマーの１例を説明すると、例え
ば、ポリカルボシランは、主鎖骨格が−（Ｓｉ−Ｃ
Ｈ₂）−よりなり、珪素に２個の側鎖基が結合したポリ
マーである。このポリマーは焼成により無機物（Ｓｉ
Ｃ）に変換される為に機械的性質及び熱的性質が良好な
ＳｉＣ繊維が生成することになる。又、ポリカルボシラ
ン部分とポリチタノシロキサン部分、即ち−（ＴｉＯ−
及び−（ＳｉＯ）−からなる有機金属共重合体は、上記
ＳｉＣ繊維よりも性能が優れた無機繊維を生成すること
が出来る。尚、珪素原子には水素原子、低級アルキル基
及びフェニル基等の側鎖基が結合している。更にポリシ
ラザンは−ＳｉＨ₂−ＮＨ−を基本構造とする高分子で
あり、より低温の焼成でシリカ膜を形成するポリマーで
ある。上記バインダーは単独でも使用することが出来る
が、インク層の形成に際して塗工液の塗工適性やインク
層の密着性を向上させる為に、例えば、従来のインク層
のバインダーとして使用されているワックス類や各種の
熱可塑性樹脂を有機溶剤に可溶で且つ熱可塑性を有する
珪素ポリマーの１００重量部当たり１０重量部以下の量
で使用することが出来る。これらの他のバインダーが多
過ぎると、印字後の加熱処理において、これらのバイン
ダーが消失する結果、印字物の密度が低下し、強度低下
が見られる場合がある。

【００１５】熱溶融性インク層４を形成するには、例え
ば、上記の如き成分を、トルエン、メチルエチルケト
ン、イソプロピルアルコール等の汎用の溶剤に溶解・分
散させて塗工液を調製する。この塗工液を基材シート上
に直接、或いは基材シート上に予め設けた剥離層上にグ
ラビアコート、グラビアリバースコート等の公知の方法
で塗布し、乾燥することによってインク層が形成され
る。熱溶融性インク層４の厚さは、０．５〜４μｍ程度
が好ましい。０．５μｍ未満では印字濃度が低く、４μ
ｍを越えると印字エネルギーが多量に必要となり好まし
くない。

【００１６】本発明の別の実施態様では、インク層４の
表面に感熱接着剤層（不図示）を形成することが出来
る。接着剤層を予めインク層の表面に形成しておくこと
によって、接着性が低い任意の被転写材に対して良好な
転写性を有する様になる。感熱接着剤層は、約５０乃至
２００℃の温度により軟化して接着性を発揮する熱可塑
性樹脂であり、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ＥＥＡ）、ポリエステル樹脂等が挙げられる。これら
の感熱接着剤からなる層は上記の接着性樹脂をホットメ
ルトコート又は適当な有機溶剤又は水に溶解又は分散し
た塗工液を塗工及び乾燥して形成することが出来、好ま
しい厚みは１〜２０μｍ程度である。これらの感熱接着
剤層は透明でも着色されていてもよい。

【００１７】又、熱転写画像は一般に印字に光沢があ
り、美麗である反面、文書が読みにくくなることもある
ので、艶消し印字が望ましいことがある。その様な場合
は、例えば、剥離層上に無機顔料、例えば、シリカ、炭
酸カルシウム等を適宜の溶剤に分散させたものをコーテ
ィングしてマット層（不図示）を設けた上に、前記イン
ク層を形成することも出来る。本発明をカラー印字用の
熱転写シートに適用出来ることはいう迄もないから、多
色の熱転写シートも又本発明の範囲に含まれる。

【００１８】本発明の熱転写シートによって印字される
被転写材としては、印字後後熱処理される物品、例え
ば、ガラス不織布製品、ガラス製品、セラミック製品、
金属製品等が挙げられ、特に限定されないが、特に本発
明の熱転写シートは上記物品に対するバーコード印字に
適している。

【００１９】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明の熱転
写シートを更に具体的に説明する。尚、文中、部又は％
とあるのは特に断りの無い限り重量基準である。 実施例１ 背面に耐熱滑性層が形成されている厚さ４．５μｍのポ
リエチレンテレフタレートフイルムを基材シートとし、
その片面に下記の組成のインク層用塗工液をバーコータ
ーで塗布し、８０℃の温度で乾燥させて３．０ｇ／ｍ²
の厚さの熱溶融性インク層として、本発明の熱転写シー
トを得た。インク層用塗工液 ニプシＬＬ（日本カーボン製ポリカルボシラン） ２４．５部 カーボンブラック ４．５部 ＭＥＫ ３５．０部 トルエン ３５．０部

【００２０】実施例２ 実施例１のインク層用塗工液に代えて、下記の組成のイ
ンク層用塗工液をバーコーターで塗布し、８０℃の温度
で乾燥させて３．０ｇ／ｍ²の厚さの熱溶融性インク層
として、本発明の熱転写シートを得た。インク層用塗工液 チラノコートＶＮ−１００（宇部興産製ポリチタノカルボシラン） ２５．５部 カーボンブラック ４．５部 ＭＥＫ ３５．０部 トルエン ３５．０部

【００２１】実施例３ 実施例１のインク層用塗工液に代えて、下記の組成のイ
ンク層用塗工液をバーコーターで塗布し、８０℃の温度
で乾燥させて３．０ｇ／ｍ²の厚さの熱溶融性インク層
として、本発明の熱転写シートを得た。インク層用塗工液 チラノコートＣＲ−１００（宇部興産製ポリチタノカルボシラン） １５．０部 耐熱無機顔料 １５．０部 ＭＥＫ ３５．０部 トルエン ３５．０部

【００２２】実施例４ 背面に耐熱滑性層が形成されている厚さ４．５μｍのポ
リエチレンテレフタレートフイルムを基材シートとし、
その片面に下記の組成の剥離層用塗工液をバーコーター
で塗布し、８０℃の温度で乾燥させて０．３ｇ／ｍ
²（乾燥時）の厚さの剥離層とした。次いで、その剥離
層の上に下記の組成のインク層用塗工液をバーコーター
で塗布し、８０℃の温度で乾燥させて３．０ｇ／ｍ²の
厚さの熱溶融性インク層として、本発明の熱転写シート
を得た。

【００２３】剥離層用塗工液 カルナバワックスエマルジョン（コニシ製ＷＥ−９５） ９．０部 ＮＢＲラテックスＪＳＲ０９１０（日本合成ゴム製） １．０部インク層用塗工液 チラノコートＣＲ−１００（宇部興産製ポリチタノカルボシラン） １５．０部 耐熱無機顔料 １５．０部 ＭＥＫ ３５．０部 トルエン ３５．０部

【００２４】比較例１ 実施例１におけるインク層用塗工液の組成を下記組成と
した以外は実施例１と同様にして熱転写シートを得た。
尚、インク層の形成はバーコーターでホットメルト法で
行った。インク層用塗工液 カルナバワックス ３５．０部 パラフィンワックス ３５．０部 エチレン／酢酸ビニル共重合体 ５．０部 カーボンブラック ２０．０部

【００２５】比較例２ 実施例４におけるインク層用塗工液の組成を下記組成と
した以外は実施例４と同様にして熱転写シートを得た。
尚、インク層の形成はバーコーターでホットメルト法で
行った。インク層用塗工液 カルナバワックス ３５．０部 パラフィンワックス ３５．０部 エチレン／酢酸ビニル共重合体 ５．０部 カーボンブラック ２０．０部

【００２６】上記実施例及び比較例の熱転写シートを用
いて、バーコード印字用プリンターとして、オートニク
ス製のＢＣ８ＭIIIにより下記条件でガラス不織布に変
性シリコーン樹脂等をコーティングしたラベルに印字し
た後４６０℃で３０分間と１８０分間の焼成を行った。
得られた印字物の印字感度、耐擦過性、耐熱性、耐酸性
を評価して表１の結果を得た。印字条件 印字速度 ：６７ｍｍ／ｓｅｃ 印字エネルギー：０．３ｍＪ／ｄｏｔ評価方法 印字感度：印字エネルギーを０．２３から０．３９ｍＪ
／ｄｏｔの間で１６段階で変化させてバーコードを印字
し、印字物をバーコードスキャナーで読み取る。どの位
の小さいエネルギー値でエラーがなく、バーコードを読
み取ることが出来るかで、その熱転写シートの感度をみ
る。 耐熱性：ラベルにベタ印字し、炉中にて焼成する。焼成
前と焼成後の印字物の反射濃度を測定し、その値の差か
ら耐熱性を判断する（耐熱性が悪いものは焼成後、色が
薄くなるので反射濃度が小さくなり、焼成前と焼成後の
反射濃度の差が大きくなる）。 耐酸性：焼成後の印字物上にアミドスルホン酸等の強酸
を滴下し、しばらく放置後、水洗する。残った水分をふ
き取った後、指によりラベルを擦りインクの保持具合を
調べる。 耐擦過性：焼成後の印字物を指で擦りインクの保持具合
を調べる。

【００２７】表１ ◎：非常に良好 ○：良好 △：やや劣る ×：
劣る

【００２８】

【発明の効果】以上の如き本発明によれば、熱転写シー
トのインク層を、着色剤として耐熱性顔料を、そしてバ
インダーとして有機溶剤に可溶で且つ熱可塑性を有する
珪素ポリマーを用いて構成することによって、熱転写シ
ートの製造が容易であり、バインダーが熱可塑性である
ため箔落ちの問題が生じない。更に耐熱性物品に転写後
に高温加熱処理すると、上記バインダーが強靭な被膜を
形成し、耐熱性及び耐擦過性等の耐久性に優れた印字が
得られる。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱転写シートの一実施例を示す縦断面
図

【図２】本発明の熱転写シートの他の実施例を示す縦断
面図

【符号の説明】

１：熱転写シート ２：基材シート ３：剥離層 ４：熱溶融性インク層 ５：背面層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも基材シートの片面に熱溶融性
   インク層を設けた熱転写シートにおいて、前記熱溶融性
   インク層が着色剤として耐熱性顔料を含み、且つバイン
   ダーとして有機溶剤に可溶で且つ熱可塑性を有する珪素
   ポリマーを含むことを特徴とする熱転写シート。
2. 【請求項２】 珪素ポリマーが、ポリカルボシラン、ポ
   リカルボシランとポリチタノシロキサン又はポリジルコ
   ノシロキサンとのブロック共重合体、ポリシラザン或い
   はこれらの混合物である請求項１に記載の熱転写シー
   ト。