JPS63104884A - 感熱転写体 - 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〕 本発明は感熱転写体に係わり、さらに詳しくはその熱溶
融性インクのバインダーの改良に関する。

〔従来の技術〕

感熱転写体は、基本的には、ポリエステルフィルムなど
の支持体と該支持体上に層状に設けられる熱溶融性イン
クとによって構成される。

そして、上記熱溶融性インクとしては、例えば特開昭５
５−３９１９号公報に示されるように、顔料、染料など
の着色剤、上記着色剤を分散、保持する熱溶融性のバイ
ンダー、皮膜形成能を有し上記バインダーの皮膜形成能
を補うための低分子量樹脂、インクに柔軟性を付与し皮
膜形成能を向上させるための柔軟剤などによって構成さ
れている。

しかしながら、従来、提案されていた熱溶融性インクは
、その構成材料の選択やそれらの組成比について深く研
究されておらず、その結果、インク物性、つまり、イン
クの融点、融解熱、針入度、膨張収縮率、粘度などのイ
ンク物性のバランスを欠き、また反射濃度、転写面積率
のいずれかが適正値から外れていて、高解像度、高速印
字に対して充分に対応できないという問題があった。

そこで、本発明者らは、バインダーとして脂肪酸エステ
ルとパラフィンワックスとを用い、かつ、それらの組成
比を重量比で１＝１〜１：５という特定範囲に限定する
ことによって、上記の問題点を解決し、高解像度、高速
印字に対応できるようにし、それについて特許出１ｉＪ
ｉ（特願昭６ｌ−３８０ｏ４号）するとともに、さらに
引き続き研究を重ね、バインダーを脂肪酸エステル、パ
ラフィンワックスおよびマイクロクリスタリンワックス
の３成分系にし、かつ、それらの組成比を脂肪酸エステ
ルが１０〜２０重量％、パラフィンワックスが６０〜８
ＯＮ量％、マイクロクリスタリンワックスが１０〜２０
重量％の範囲に特定することによって、印字の際の地汚
れの発生や印字のにじみを防止し、かつ高解像度で高速
印字に対応できる感熱転写体を提供し、それについて別
途特許出願をした。

ところが、上記ワックス系バインダーを用いた熱溶融性
インクは、ベック平滑度が１５０〜３００秒程度の平滑
紙に対しては良好な印字ができるものの、ベック平滑度
が１００秒以下の官製葉書やＰＰＣ用紙のような比較的
表面が粗な紙に対しては良好な印字ができないという問
題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、これまでの感熱転写体が持っていた粗面紙
に対して良好な印字ができないという問題点を解決し、
平滑紙に対してはもとより、粗面紙に対しても高解像度
な印字が可能な感熱転写体を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ワックス系バインダーを用いた熱溶融性イン
ク中に、メルトインデックスが５０〜５００で、かつエ
チレンに対するコモノマー量が２０〜３５重量％である
エチレン系共重合体を熱溶融性インク中２〜１５正量％
となるように添加することによって、粗面紙に対しても
高齢■度、つまり精細な印字ができるようにしたもので
ある。

すなわち、上記エチレン系共重合体は、着色剤を分散、
保持するバインダーとして働くとともに、皮膜形成能を
有していて、インクに自己形状保持性を付与するので、
被転写紙が粗面紙のように表面が凹凸化している場合で
も、インクを転写した際、サーマルヘッドによる加熱に
よって溶融した部分のインクが、第２図に示すように、
被転写紙３の凸部３ａに転着し、転写されたインク２と
被転写紙３の凹部３ｂとの間にたとえ隙間が生じても、
インク２の有する自己形状保持性によって、サーマルヘ
ッドの加熱形状に応じた形状で被転写紙３の表面にとど
まるので、サーマルヘッドによる加熱に正確に対応して
インクの転写が行われ、粗面紙に対しても高解像度な印
字が可能になるのである。ちなみに、従来のワックス系
バインダーを用いた感熱転写体では、熱溶融性インクが
軟らかく、かつ皮膜形成能が低く、自己形状保持性を有
しないため、粗面紙に転写した際に、第３図に示すよう
に、インク２が被転写紙３の凸部３ａにしか転写されず
、被転写紙３の凹部３ｂにはインク２が転写されないた
め、サーマルヘッドによる加熱に正確に対応した転写が
行われず、所望とする印字が得られない。

本発明において熱溶融性インク中に添加するエチレン系
共重合体としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−エチルアクリレート共重合体などがあげ
られる。

そして、本発明においては、上記エチレン系共重合体と
してメルトインデックスが５０〜５００で、かつコモノ
マー量が２０〜３５重量％のものが用いられるが、まず
、メルトインデックスを特定した理由について述べると
次の通りである。

メルトインデックスは、ＪＩＳ　Ｋ　６７３０に記載さ
れるように、２１６０　ｇの荷重をピストン上に加えた
とき、１９０℃の熔融体が特定のオリフィスを通して１
０分間に押し出される重量をいい、単位はｇ／１０ｗ１
ｎとなる。そして、このメルトインデックスが大きいほ
ど樹脂が軟らか（流れやすいことを示している。

このメルトインデックスとインクとの関係について説明
すると、添加するエチレン系共重合体のメルトインデッ
クスが小さい場合、インクが硬くなりすぎて、印字の際
、紙に転写しにくくなる。

したがって、転写面積率が小さくなり、印字ががすれ、
反射濃度も小さくなる。また、メルトインデックスが大
きい場合、印字の際にインクが軟らかくなりすぎて、形
状を保持しえなくなり、被転写紙の凸部にしか転写が行
われず、所望とする解像度が得られなくなる。そのよう
な関係から、本発明ではメルトインデックスが５０〜５
ｏｏのエチレン系共重合体を用いる。従来、粗面紙に対
する印字にあたっては、粗面紙の凸部のみならず凹部に
対してもインクが良くいきわたるように、インクを軟ら
かくすることが好ましいと考えられてきたが、本発明者
らの検討結果によれば、実際には、インクが軟らかすぎ
ると、インクが自己形状保持性を有しないため、第３図
に示すように、被転写紙３の凸部３ａにしかインク２が
転写されず、被転写紙３の凹部３ｂにはインク２が転写
されないため、所望とする印字が得られな々なる。そこ
で、本発明では、転写されるインクが自己形状保持性を
有するように、従来考えられていたよりもメルトインデ
ックスが小さいエチレン系共重合体をインク中に添加す
ることによって、インクを若干硬めにし、転写されたイ
ンクが自己形状保持性を有するようにして、第２図に基
づいて説明したように、粗面紙に対しても高Ｗｌａ度の
印字を可能にしたのである。

一方、エチレン系共重合体のコモノマー量はエチレン共
重合体とワックスとの相溶性に大きな係りを持っていて
、コモノマー量が少なすぎても、また多くなりすぎても
ワックスとの相溶性が悪くなる。それ故、本発明ではコ
モノマー量が２０〜３５重量％のエチレン系共重合体を
用いる。

本発明において、エチレン系共重合体はインク９２〜１
５重量％とされる。これはエチレン系共重合体の量が上
記範囲より少なくなると、インクが軟らかく、かつ皮膜
形成能が低（て自己形状保持性を有しなくなるため、良
好な印字が行えなくなり、またエチレン系共重合体の量
が上記範囲より多くなると、インクが硬くなりすぎて、
印字の際、紙に転写しに（くなるからである。

熱溶融性インクの凋製は、上記のようなエチレン系共重
合体と、ワックス系バインダーと、着色剤と、要すれば
皮膜形成剤を加え、所望によりさらに酸化防止剤、帯電
防止剤、潤滑剤などの添加剤を適宜加えて、溶融、混合
することによって行われる。

熱溶融性インク中におけるこれらの成分の量は、上記エ
チレン系共重合体が２〜１５重量％になるようにし、他
の成分は特に限定されることはないが、ワックス系バイ
ンダーが４０〜７０重量％、着色剤が１０〜２５重量％
、皮膜形成剤を要するときは皮膜形成剤が１〜１５重量
％、その他の添加剤を要する場合は添加−剤が１〜１０
重量％となるようにするのが好ましい。

本発明において、熱溶融性インクのｆｉ１ｍ！！にあた
って使用されるワックス系バインダーとしては、脂肪酸
エステル、パラフィンワックス、マイクロクリスタリン
ワックスからなり、それらの組成比が脂肪酸エステルが
１０〜２０重量％、パラフィンワックスが６０〜８０重
量％、マイクロクリスタリンワックスが１０〜２０重量
％のものが好ましい。

上記脂肪酸エステルとしては、例えばカルナウバワック
ス、オーキュリーワックス、キャルデリアワックスなど
の天然ワックス、バルミチン酸ミリシル、ステアリン酸
ミリシル、バルミチン酸セチル、ステアリン酸セチルな
どがあげられる。

着色剤としては、例えばカーボンブラックやアニリンブ
ラック、ニグロシンなど、従来からこの種の分野でｆ上
用されている各種顔料または染料を何ら特別な制限を受
けることな（、使用することができる。

皮膜形成剤としては、例えば石油樹脂、ポリ酢酸ビニル
、ポリスチレン、セルロースエステル類、セルロースエ
ーテル類、アクリル系樹脂などのように皮膜形成能を有
し、かつ容易に熱熔融し得る低分子量樹脂が好用される
。なお、前記エチレン系共重合体はバインダーであると
ともに、皮膜形成能が大きいので、エチレン系共重合体
を多く用いる場合には、エチレン系共重合体の使用量に
応じてこれらの皮膜形成剤の使用を省略できる。

すなわち、エチレン系共重合体の使用により、これら皮
膜形成剤は補助的成分となり、エチレン系共重合体の使
用量が多い場合にはその使用を省略することができるし
、エチレン系共重合体の使用量が少ない場合はその皮膜
形成能を補うために補助的に使用される。

支持体としては、例えばポリエステルフィルム（ポリエ
チレンテレフタレートフィルム）、ボリイミドフィルム
、ポリカーボネートフィルム、ナイロンフィルムなどが
用いられる。

〔実施例〕

実施例１〜１２および比較例１〜２４ 支持体として厚さ３．５μｍのポリエステルフィルムを
用い、このフィルムの表面に第１〜３表に示す組成の熱
溶融性インク（第１表に実施例１〜１２の熱溶融性イン
クの組成を示し、第２表に比較例１〜１２の熱溶融性イ
ンクの組成を示し、第３表に比較例１３〜２４の熱溶融
性インクの組成を示す）をそれぞれ塗布厚が３μｍとな
るようにホットメルトコーティング方式によって塗布し
、冷却後、所定幅に裁断して、幅８ＩＩ１ｍｌのリボン
状の感熱転写体を作製した。第１図に上記感熱転写体を
示す。

第１図中、１は支持体で、２は支持体１上に層設された
熱溶融性インクである。なお、第１〜３表中の配含量を
示す数値は重量％によるものである。

上記第１〜３表に示す熱溶融性インクの調製にあたって
使用された脂肪酸エステルは天然のカルナウバワックス
であり、パラフィンワックスは日木精蝋（株）のＨＮＰ
−１０（商品名）で、マイクロクリスタリンワックスは
日本楕蝋（株）の旧−Ｍｉｃ−２０６５（商品名）であ
る、また皮膜形成剤として用いた低分子量樹脂は工注化
成（株）の低分子量ポリエチレン〔サンワックス１５１
−Ｐ（商品名）〕であり、着色剤はカーボンブラックで
ある。

また、第１〜３表におけるエチレン−酢酸ビニル共重合
体（Ａ）はメルトインデックス（Ｍｌ）が４００で、酢
酸ビニル含量が２８重量％であり、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（Ｂ）はメルトインデックスが６０で、酢酸
ビニル含量が２８重量％であって、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（Ｃ）はメルトインデックスが５００で、酢
酸ビニル含量が２８重量％である。また、エチレン−酢
酸ビニル共重合体（Ｄ）はメルトインデックスが３０で
、酢酸ビニル含量が２８重量％であり、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（Ｅ）はメルトインデックスが１２００
で、酢酸ビニル含量が２８重量％であって、エチレン−
酢酸ビニル共重合体（Ｆ）はメルトインデックスが１５
０で、酢酸ビニル含量が１９重量％である。そして、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体のメルトインデッ
クスは２５０で、エチルアクリレート含量は２５重量％
である。インクの調製は実施例１〜１２および比較例１
〜２４の各材料をそれぞれ加熱熔融したのち、ホモミキ
サーにて８時間混練することによって行い、着色剤のカ
ーボンブランクがインク中に充分に分散するようにした
。

上記のように作製した感熱転写体を用い、高密度のサー
マルプリンター（８ドツト／ｌａｎのサーマルヘッドを
持つプリンター）を使用して、平滑紙（ワードプロセッ
サー専用紙、ベック平滑度１６５秒）と粗面紙（ＰＰＣ
用紙、ベック平滑度５８秒）のそれぞれに印字速度４０
字／秒で印字することにより、インクの性能評価を行っ
た。その結果をそれぞれ第１〜３表に併記する。

第１〜３表におけるインクの性能評価を示す反射濃度、
転写面積率、耐地汚れ性の試験方法およびその評価基準
は次の通りである。

反射濃度： 市松模様の印字面をマクベス社製反射濃度計（ＲＤ９１
５）によって測定した。

転写面積率二 サーマルヘッドの１ドツトに対する印字の１ドツトの大
きさを示したものであり、印字ドツトの大きさは印字ド
ツトを光学顕微鏡にて１００倍に拡大して測定した。転
写面積率１００％がサーマルヘッドのドツトを忠実に再
現するもので、解像度が優れているものと判定した。

耐地汚れ性： ベック平滑度５０秒の普通紙に印字した際、被転写紙が
大幅に汚れたものを×、わずかに汚れたものを△、まっ
たく汚れなかったものを○と表現した。

インク性能を示す反射濃度は、一般に１．５以上で印字
が鮮明であり、また１、９を超えると被転写紙の地色と
の対比が強すぎて目が疲れやすくなるとされている。ま
た、転写面積率は１００％のとき印字ドツトがサーマル
へラドのドツトを忠実に再現するもので、解像度が優れ
ているものとされており、転写面積率が１００％より下
側に遠ざかると印字が欠けるようになり、転写面積率が
１００％を大きく超えると文字を構成する線と線とが重
なり合うようになって解像度が低下するようになる。

地汚れは、感熱転写体の特性上、発生してはならないも
のであり、平滑紙と粗面紙を比べると、地汚れは粗面紙
の方が目立ちやすく、粗面紙対応の！３熱転写体を得る
には、その熱溶融性インクが平滑紙に対するよりも、よ
り地汚れを発生させにくいものであることが要求される
。

第１〜３表に示すように、平滑紙に対しては、酢酸ビニ
ル含量が低くワックスとの相溶性が悪いエチレン−酢酸
ビニル共重合体を添加した比較例２０〜２３（第３表参
照）やメルトインデックスが３０と低く硬いエチレン−
酢酸ビニル共重合体を添加した比較例１０〜１３（第２
表および第３表参照）を除いて、おおむね良好な結果を
示している。しかしながら、粗面紙に対して良好な印字
をし得る条件はより厳しくなっており、メルトインデッ
クスが１２００と高くて軟らかいエチレン−酢酸ビニル
共重合体を添加し平滑紙に対しては良好な結果が得られ
た比較例１５〜１７（第３表参照）でも、粗面紙に対し
ては反射濃度が低く、かつ転写面積率も小さく、良好な
結果が得られなかった。

そして、メルトインデックスや酢酸ビニル含量またはエ
チルアクリレート含量が本発明の範囲内にある実施例１
〜１２（第１表参照）では、平滑紙に対してはもとより
、粗面紙に対しても良好な印字特性が得られたが、メル
トインデックスや酢酸ビニル含量またはエチルアクリレ
ート含量が本発明の範囲内にあっても、その添加量が本
発明の場合より少ない比較例１〜４（第２表参照）や逆
に多すぎる比較例５〜８（第２表参照）では、それぞれ
理由は異なるが、粗面紙に対しては反射濃度が低く、ま
た転写面積率が小さく、良好な印字特性が得られなかっ
た。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、ワックス系バインダ
ーを用いる熱溶融性インク中にメルトインデックスとエ
チレンに対するコモノマー量を特定したエチレン系共重
合体を特定割合で添加することによって、平滑紙に対し
てはもとより、粗面紙に対しても高解像度に印字できる
感熱転写体を堤供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る感熱転写体の一例を示す断面図で
ある。第２図は本発明の感熱転写体の熱溶融性インクが
粗面紙に転写する状態を模式的に示す断面図であり、第
３図は従来の感熱転写体の粗面紙への転写時の状態を示
す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に熱溶融性インクを層状に設けてなる感
   熱転写体において、上記熱溶融性インクは、主たるバイ
   ンダーがワックスであり、かつメルトインデックスが５
   ０〜５００でエチレンに対するコモノマー量が２０〜３
   ５重量％であるエチレン系共重合体を２〜１５重量％含
   有することを特徴とする感熱転写体。