JPS6268789A - 感熱転写材 - 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】 九亙公Ｉ 本発明は、保存性と熱転写性との調和に優れたマイクロ
カプセル化微粒体からなる熱転写層を有する感熱転写材
に関する。

１１韮遣 感熱転写記録方法は、普通紙に記録でき、且つ、使用す
る装置がコンパクトで騒音がないと云う特徴を有してお
り、最近、広く使用されている。

この感熱転写記録方法は、一般に、シート状の支持体上
に、熱溶融性バインダー中に着色剤を分散させてなる熱
溶融性インクを塗布してなる感熱転写材を用い、この感
熱転写材を、その熱溶融性インク層が記録媒体に接する
ように記録媒体に重畳し、感熱転写材の支持体側から熱
ヘッド等の外部発熱部材により該インク層に熱を供給す
るか（以下、この熱供給方式をｒ熱ヘッド方式」という
）、又は導電性の支持体もしくはインク層に電圧を印加
し、ジュール熱により該導電性支持体もしくはインク層
自身を発熱させることによりインク層に熱を供給して（
以下、この熱供給方式を「記録電極方式」という）、溶
融したインクを記録媒体に転写し、記録媒体上に熱供給
形状に応じた転写記録像を形成するものである。

熱供給方式として、前者の熱ヘツド方式を用いた場合は
、一般に、感熱転写材の構成が簡単になるという利点が
あり、また後者の記録電極方式を用いた場合には、一般
に、熱効率が高く、且つ高速印字が可能になるという利
点がある。

しかしながら、熱供給方式として熱ヘツド方式と記録電
極方式のいずれを用いるにせよ、従来の感熱転写記録方
法においては、感熱転写材の保存性と熱転写性を両立さ
せることが難しいという欠点があった。すなわち、保存
性を重視して比較的高融点の熱溶融性バインダーを用い
た場合は、熱溶融性インク層の熱転写性が不良となり、
一方、熱転写性を重視して低融点のバインダーを用いた
場合は、該インク層が比較的低温においても粘着性を帯
び、その保存性が不良となっていた。

この欠点を除去するために、熱溶融性インクからなる芯
材を、樹脂等の壁材で被覆してなるマイクロカプセル化
微粒体を利用して熱転写層を構成することが考えられる
。この場合、芯材と壁材の物性の差違に基づき、該熱転
写層に、保存性と熱転写性をバランスよく付与できる可
能性がある。

しかしながら、均一な厚さを有する薄い壁材で芯材を被
覆して、保存性に優れるマイクロカプセルを得ることは
困難であり、一方、比較的厚い壁材で芯材を被覆すると
、マイクロカプセルからなる熱転写層の熱転写性が低下
し、良好な転写記録像が得られない。また親水性樹脂を
壁材として用いた場合は、マイクロカプセルの耐湿性が
不良となる。

魚」」Σ１ 本発明の主要な目的は、上述した従来の感熱転写記録方
法の欠点を除き、保存性と熱転写性との調和に優れる感
熱転写材を提供することにある。

光」ＬΩ」【デ 本発明者は、上述の目的で研究した結果、酸性条件下で
親水性が増大し、アルカリ性条件下で親油性が増大する
共重合体である酸中和型スチレン−アクリル系共重合体
を壁材として用いることが、極めて効果的であることを
見出した。

本発明の感熱転写材は、このような知見に基づくもので
あり、より詳しくは、熱溶融性バインダー中に着色剤を
溶解ないし分散させてなる芯材の周囲を、酸中和型スチ
レン−アクリル系共重合体で被覆したマイクロカプセル
化微粒体からなる熱転写層を、支持体−１−に設けてな
ることを特徴とするものである。

上記の酸中和型スチレン−アクリル系共重合体は、その
酸性条件下とアルカリ性条件下における挙動の差に基づ
き、熱溶融性インクからなる芯材の周囲に、充分に薄く
、且つ均一な厚さの壁材を極めて容易に形成できる。

このスチレン−アクリル系共重合体は、親油性で、−Ｈ
つ皮膜形成性が高いため、該共重合体から構成されるマ
イクロカプセル壁材は、その薄さにもかかわらず、充分
な強度、充分な耐湿性を示す。更に、この共重合体は、
芯材との混和性が極めて低く、芯材と壁材の機能分離性
に優れたマイクロカプセルを与えるため、熱転写層の保
存性は良好に維持される。

一方、上記スチレン−アクリル系共重合体はシャープな
熱溶融性を示し、−目つ、この共重合体から構成される
マイクロカプセル壁材は、充分に薄く、その厚さも均一
に形成できるため、全体としてシャープな熱溶融性を示
すマイクロカプセルが得られ、熱転写層の転写性も優れ
たものとなる。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を更に詳
細に説明する。以下の記載においてμ比を表わす「％」
および「部」は、特に断らない限り重量基準とする。

の　　　　　ぽ 本発明の感熱転写材の、最も基本的な形態における厚さ
方向模式断面図である第１図を参照して、感熱転写材１
は、通常はシート（フィルムを包含する趣旨で用いる）
状の支持体２上に、熱転写層３を設けてなり、該熱転写
層３は、熱溶融性バインダーおよび着色剤からなる芯材
４ａの周囲を、酸中和型スチレン−アクリル系共重合体
からなる壁材４ｂで被覆してなるマイクロカプセル化微
粒体４．および必要に応じて用いられる接着材５から構
成される。

支持体２としては、従来より公知のポリエステル等から
なる比較的耐熱性の良いプラスチックのフィルトや、セ
ロハン等の紙をそのまま使用できる。支持体の厚さは、
熱転写の熱源として熱ヘッドを用いる場合は、例えば２
〜１５ｇｍ程度が好ましい。また、熱ヘッドと接触する
支持体の表面に、シリコーン樹脂等からなる耐熱性保護
層（図示せず）を設けてもよい。

このような支持体２上の熱転写層３を構成するマイクロ
カプセル４は、芯材４ａおよび壁材４ｂからなり、該芯
材４ａは、熱溶融性バインダー中に着色剤を溶解ないし
分散してなる熱溶融性インクから構成きれる。

１−温熱溶融性バインダーとしては、例えば、カルナウ
バロウ、木ロウ、蜜ロウ等の天然ワックス、ポリエチレ
ンワックス、パラフィンワックス等の合成ワックス、エ
チレン−アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ポ
リエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂が用いられる
。これら熱溶融性バインダーは、単独で、あるいは二種
以」−混合して、融点ないし軟化点（環球法）が５０〜
２００　’Ｏの範囲にあるものが好ましく用いられる。

一方、着色剤としては、カーボンブラック等の印刷ある
いは、他の記録方法に一般的に用いられる染顔料がすべ
て用いられ、これらは単独でまたは二種以北混合して用
いられるが、熱溶融性バインダー１００部に対して、例
えば４〜４０部程度含有されるのが好ましい。

上述した熱溶融性バインダーおよび着色剤からなる熱溶
融性インクに、印字品質向上のため、半固体ないし固体
油脂、あるいは動植物油、鉱油、エステル類等の非揮発
性液体等の添加剤を加えてもよい。

このような熱溶融性インクからなる芯材４ａの周囲を被
覆してマイクロカプセル４を形成する壁材４ｂは、酸中
和型のスチレン−アクリル系共重合体からなる。ここに
酸中和型スチレン−アクリル系共重合体とは、酸中和基
を有することにより酸性条件で親水性が増大し、アルカ
リ性条件で親油性が増大する性質を有するスチレン−ア
クリル系共重合体をいうが、好ましくは、このような性
質はＮ−アルキル置換または非置換のアミノ基の存在に
より与えられる。この場合、酸性−アルカリ性条件下で
の特性変化は、以下のような機構によるものと推定され
る。

（Ｐ）−ＮＲ２＋ＡＨ→ （Ｐ）　　Ｎ”　Ｒ２Ｈ＋Ａ−（親水性増大）（Ｐ）−
Ｎ”　Ｒ２Ｈ＋ＯＨ−→ （Ｐ）−ＮＲ２＋）Ｉ２０　（親油性増大）（」−温式
において、（Ｐ）はポリマー鎖、Ｒは水素またはアルキ
ル基、Ａ　Ｈ！ｉ酸の分子を示す。） これらＮ−アルキル置換または非置換アミン基は、好ま
しくはアクリル部分にエステルの一部として導入される
。すなわち、本発明の酸中和型スチレン−アクリル系共
重合体は、好ましくは、スチレンと次式で表わされるＮ
−置換または非置換アミノアルキル（メタ）アクリレー
ト（以下、これも含めてスチレンと共重合すべき成分を
「アクリレート類」と総称する）との共重合体として与
えられる。

ＲＩ　Ｒ２ＮＲ３０拳ＣＯ・ＣＲ’　＝ＣＨ２（ここで
Ｈｔ、Ｉ２はそれぞれ水素またはＣ１〜Ｃ９のアルキル
基；Ｒ１１はＣＩ−Ｃ，のアルキレン基ｉＲ’は水素ま
たはメチル基を示す。）Ｎ−アルキル置換が進むほど親
油性が大で耐水性が良好な共重合体が得られるが、酸性
−アルカリ性変化による親油性の変化の程度は非置換の
場合の方が大であり、後述する相分離によるマイクロカ
プセル化は容易となる。

上記スチレン−アミノアルキル（メタ）アクリレート共
重合体は、その全体を１００部として、スチレン１０〜
４０部、アクリレ−１−Ｍ　６０〜９０部の組成を有す
る。スチレン成分が１０部未満、あるいはアクリレート
類が９０部を越えると、共重合体の皮膜形成性が低くな
り、薄く且つ高強度の壁材を得ることが困難となる。一
方、スチレン成分が４０部を越えるか、あるいはアクリ
レート類が６０部未満では、迅速なマイクロカプセル化
が困難となる。

−１−記スチレンーアクリル系共重合体は、慣用の取合
方法により、好ましくは融点ないし軟化点（環球法）が
６０〜２００℃程度の共重合体として得られる。また該
共重合体のゲルパーミェーションクロマトグラフィー（
ＧＰＣ）による重量子均分イ暗は、１０４〜５Ｘ　１０
’が好ましい。

この分子量が１０４未満では、薄く且つ高強度の壁材が
得にくくなり、一方、該分子量が５×１０４を越えると
カプセル化が困難となる。

本発明に用いる酸中和型のスチレン−アクリル系共重合
体としては、上述したようなスチレン−アミノアルキル
（メタ）アクリレート共重合体が好ましく用いられるが
、市販もされており、その例としては、たとえば酢酸酸
性ワニス状態のサダミック樹脂Ｎｏ、２６（目止コンタ
イト社製）が挙げられる。

上述した芯材４ａと壁材４ｂとから、マイクロカプセル
化微粒体４を得るためには、界面重合法、ｉ　ｎ　−ｓ
　ｉ　ｔ　ｕ重合？Ａ、コアセルベーション法等のマイ
クロカプセル化の常法を適宜用いてもよいが、壁材であ
る酸中和型スチレン−アクリル系共重合体の特性を利用
して、以下のように相分離法を適用することが好ましい
。

すなわち、熱溶融性バインダーに着色材を溶解ないし分
散させて熱溶融性インクとし、これを必要に応じて固化
させたのち、常法により微細化して、好ましくは粒径５
〜１０ｐｍ程度の芯材４ａとする。一方、前述した酸中
和型スチレン−アクリル系共重合体を、酸の存在下にア
ルコール類、セロソルブ類等の親木性溶媒に溶解させて
カプセル化溶液を調製し、この溶液に−（二記芯材４ａ
の粒子を分散させる。次いで、該カプセル化溶液をアル
カリ性とし、芯材４ａの周囲に親油性の増大した上記ス
チレン−アクリル系共重合体を析出させて、壁材４ｂの
乾燥厚さが好ましくは０．１−１ｊＬｍ程度のマイクロ
カプセル４をカプセルスラリーの状態で得る。

ｌ−記マイクロカプセル４に、必要に応じて、ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニルアルコール、ゼラチン等の接
着剤５を組み合わせて熱転写層３を構成すればよい。ま
た接着剤としては、エマルジョンタイプのものも好適に
用いられ、あるいは熱溶融性バインダーをエマルジョン
化して接着剤とすることもできる。より具体的には、こ
のような熱転写層３を、例えば、以下の方法により支持
体？」−に形成して感熱転写材ｌを得ることができる。

すなわち、あらかじめその−面に接着剤５を塗布してな
る支持体２上に、カプセル４を含有する前述のスラリー
を、アプリケータ等により均一な厚さに塗布するか、あ
るいは、該カプセルスラリー中に接着剤５を溶解ないし
分散したものを支持体２上に同様に塗布したのち、乾燥
して、乾燥厚さが好ましくは７〜１２ｐＬｍ程度の熱転
写層３を有する感熱転写材１を得る。この場合、マイク
ロカプセル１００部に対して、接着剤を１〜ｌＯ部程度
の割合で用いることが好ましい。

上記の方法の他、静電的方法により、支持体２４二にマ
イクロカプセル４をイ・１着させたのち、マイクロカプ
セル４を破壊しない程度に加温・加圧しつつ、圧延する
ことにより熱転写層３を形成して、感熱転写材１とする
ことも可能である。

このようにして得られた本発明の感熱転写材１は、従来
の感熱転写材とほぼ同様な使用態様で、感熱転写記録に
用いられるが、熱源としては、典型的な熱源である熱ヘ
ッドの他、レーザー光等も好適に用いられる。

以上において、熱ヘッド方式に対応した本発明の実施態
様について説明したが、本発明の感熱転写材は、記録電
極方式に対応した態様にも構成できる。

この場合は、前述した支持体２、あるいはこれに加えて
熱転写層３に、カーボンブラック、金属等からなる導電
性の粒子（図示せず）を分散せしめて、これらを固有抵
抗が１０２〜１０３Ω−Ｃｍ程度の導電性とすればよい
（特開昭５８−１２７９０号公報等）。

また、第２図にその厚さ方向模式断面図を示すように、
導電性支持体２ａと、熱転写層３との間に１更に蒸着金
属膜等からなる金属性導電層６を設けて、感熱転写材１
ａとすることもできる。

（特開昭５８−２２０７９５号公報等）。

これらの感熱転写材に対しては、前述の熱ヘッドに代え
て、４状ないしマルチスタイラス状の記録電極が用いら
れるが、その他の構成は、前述した熱ヘツド方式に対応
する本発明の実施態様におけるとほぼ同様である。

先見立力］ ［−述したところから明らかなように、本発明によれば
、熱溶融性バインダーおよび着色剤からなる芯材を、酸
中和型スチレン−アクリル系共重合体で被覆したマイク
ロカプセルからなる熱転写層を、支持体上に形成した感
熱転写材が提供される。

かくして得られる感熱転写材は、上記マイクロカプセル
の特性に基づき、保存性に優れると同時に熱転写性にも
優れ、表面平滑性の低い記録媒体に対しても高濃度で且
つ切れのよい鮮明な転写記録像を与えることができる。

以下、実施例、比較例により、本発明を更に具体的に説
明する。

熱溶融性バインダーたるパラフィンワックス（融点６５
℃）１００部、および着色剤たるカーボンブラック５部
を、１３０℃に加熱しつつ混練して得た熱溶融性インク
１００ｇを、あらかじめ親木性５ｉ０２微粒子（平均粒
径０．００７ｊＬｍ）８ｇを分散させた９７℃の温水中
に投入し、高速ホモミキサー（特殊機化社製）を用い８
、ＯＯＯｒｐｍで１０分間攪拌して熱溶融性インクを分
散させた。この分散液を氷を入れた容器中に迅速に移し
た後、遠心分離機を用いて固体を分離し、平均粒径８１
ｊ、ｍの球状の芯材４ａを得た。

一方、ＧＰＣによる重量平均分子量（Ｍ　ｗ　）１６．
０００の酸中和型スチレン−アクリル系共重合体（メチ
１／ンーアクリル共重合重量比２０：８０、サダミック
樹脂Ｎｏ　、２６、目止コンタイト社製）８ｇを、イソ
プロピルアルコール８０ｇおよびブチルセロソルブ２０
ｇからなる親水性溶媒中に溶解して、酢酸酸性（ｐＨ６
，５の）カプセル化溶液とし、このカプセル化溶液に上
記芯材４ａｌＯＯｇを投入して、上述の高速ホモミキサ
ーにより芯材４ａを均一に分散させた。この分散液に、
濃アンモニア水３ｇと水５０ｇからなるアンモニア水溶
液を滴下して、芯材４ａの周囲に上記スチレン−アクリ
ル系共重合体を析出させ、芯材４ａの周囲を、酸中和型
スチレン−アクリル系共重合体からなる乾燥厚さ０．２
ｋｍの壁材４ｂで被覆してなるマイクロカプセル化微粒
体４を得た。

上記で得たマイクロカプセル４のスラリーに、１兆着剤
たるポリビニルピロリドン３ｇを溶解した後、このカプ
セルスラリーを、厚さ３．５μｍのポリエステルフィル
ム上にアプリケータを用いて塗布し、乾燥厚さ１０ｇｍ
の熱転写層３を有する感熱転写材ｌを得た。

７　２〜７、　老　、１ 後記の第１表に示す組成に従い、各構成成分を実施例１
と同様に処理して、感熱転写材を更に１０種類（実施例
２〜７、参考例、比較例１〜３）得た。

上記により得られた１１種類の感熱転写材について、保
存性の評価、および市販の熱転写型（熱ヘツド方式）電
子タイプライタ−、タイプスター５（キャノン社製）を
用いて、低平滑性のホワイトポンド紙（ベック平滑度計
による平滑度ＩＯ秒程度）に印字した際の印字品質につ
いての評価を行った。結果をまとめて以下の第２表に示
す。

第１去 第４表 なお、各項目の評価は、以下のように行った。

保ゴＬ性 幅６　ｍ　ｍのリボン状とした感熱転写材を３０ｍｍφ
の芯に巻きつけてロール状とし、これを５０℃雰囲気中
に１週間放置した。室温に戻した後、」−記すポンを巻
き戻した際に、リボンのブロッキングが全く見られなか
った場合を０印とした。

乞」−二２！１２ ホワイトポンド紙上の印字像を観察し、エツジ部が鮮明
で切れが良好な場合をＯ印とし、エツジ部が不鮮明な場
合をＸ印とした。

（ｌ１ 印字後の感熱転写材における支持体の熱印加部を観察し
、熱転写層が残留していない場合をＯ印とし、熱転写層
の残留がごくわずかに認められる場合をΔ印、熱転写層
の残留が認められる場合をＸ印とした。

北ヱ１遣 ホワイトポンド紙上の印字像についてミクロホトメータ
ー（島津製作所製）を用いて印字濃度を測定した。

前記第２表の結果を見れば、本発明に従い得られた実施
例１〜７の感熱転写材は、保存性に優れ、またシャープ
ネス、転写性、印字濃度が良好な印字像を与えるもので
あることが理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱ヘツド方式に対応する本発明の一実施態様を
示す、感熱転写材の厚さ方向模式断面図であり、第２図
は記録電極方式に対応する本発明の一実施態様を示す、
感熱転写材の厚さ方向模式断面図である。 １−・・感熱転写材、 ２０参参支持体、 ２ａ・・・導電性支持体、 ３１・熱転写層、 ４番・・マイクロカプセル、 ４ａ・・・芯材、 ４ｂ・・・壁材、 ５・・・接着剤、 ６・・・金属性導電層。 υＪ：第１図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱溶融性バインダー中に着色剤を溶解ないし分散さ
   せてなる芯材の周囲を、酸中和型スチレン−アクリル系
   共重合体で被覆したマイクロカプセル化微粒体からなる
   熱転写層を、支持体上に設けてなることを特徴とする感
   熱転写材。 ２、上記共重合体が、スチレンとＮ−アルキル置換もし
   くは非置換アミノアルキル（メタ）アクリレートとの共
   重合体である特許請求の範囲第１項に記載の感熱転写材
   。 ３、上記共重合体の重量平均分子量が１０＾４〜５×１
   ０＾４である特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   感熱転写材。