JPWO2019003494A1 - 熱転写シート - Google Patents
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Abstract
Description
熱溶融転写方式により形成される画像は、高濃度で鮮鋭性に優れているため、該方式は、文字、線画等の2値画像の記録に適している。また、熱溶融転写方式によれば、宛名、顧客情報、ナンバリング、バーコード等の可変情報を、コンピューター及び熱転写プリンターを用いて、被転写体に記録できる。
しかしながら、従来の離型層は、非加熱時における転写層と基材等との間の密着力を十分なものとできず、箔落ちの発生を完全に防止できないものであったり、加熱時における剥離力が高くなり過ぎてしまい、転写層が良好に転写されず、剥離痕を発生させてしまうものであったりと、改善の余地があった。
なお、本発明において、「尾引き」は、転写層を被転写体上に転写するときに、転写層の転写領域と非転写領域の境界を起点とし、該境界から非転写領域側にはみ出すように転写層が転写されてしまう現象を意味する。
本発明による熱転写シート10は、図1に表すように、基材11と、離型層12と、転写層13とをこの順に備える。
また、一実施形態において、図1に表すように、転写層13は、剥離層14及び着色層15を備える。
また、一実施形態において、図1に表すように、本発明による熱転写シート10は、背面層16を備える。
さらに、一実施形態において、図2に表すように、転写層13は、接着層17を備える。
以下、本発明による熱転写シートが備える各層について説明する。
基材は、熱転写時に加えられる熱エネルギー(例えば、サーマルヘッドによる熱)に耐え得る耐熱性を有し、転写層を支持できる機械的強度や耐溶剤性を有するものであれば、特に制限なく使用できる。
上記した樹脂の中でも、耐熱性及び機械的強度という観点から、PET及びPEN等のポリエステル系樹脂が好ましく、PETが特に好ましい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」と「メタクリル」の両方を包含することを意味する。
樹脂フィルムの積層体は、ドライラミネーション法、ウェットラミネーション法及びエクストリュージョン法等を利用することにより作製できる。
基材表面への凹凸形成手段としては、例えば、マット材練り込み加工、サンドブラスト加工、ヘアライン加工、マットコーティング加工及びケミカルエッチング加工等が挙げられる。マット材練り込み加工は、無機物又は有機物を練り込んだ樹脂により、基材を形成する加工法である。マットコーティング加工は、基材表面に、有機物又は無機物を含むコート材をコーティングし、基材表面に凹凸を付与する加工法である。
離型層は、基材と転写層との間に設けられ、熱転写時に基材側に留まる層である。
本発明の熱転写シートが備える離型層は、アルミナまたはアルミナ水和物の少なくとも1種と、バインダー樹脂と、を含むことを特徴とするものであり、これにより、非加熱時における転写層との間の剥離力を改善でき、箔落ちの発生を防止できる。さらに、剥離痕や尾引き等の転写不良の発生を防止できる高い転写性を熱転写シートに付与できる。
アルミナまたはアルミナ水和物の少なくとも1種と、バインダー樹脂との固形分比を上記数値範囲とすることにより、箔落ちの発生をさらに防止できると共に、転写性をさらに良好なものにできる。
アルミナ水和物としては、Al(OH)3、AlO(OH)及びAl5O7(OH)等が挙げられる。
また、水系溶媒としては、水、塩酸、酢酸水溶液、硝酸水溶液、アルコール及びメチルイソブチルケトン等が挙げられる。
なお、本発明において、「一次粒子径」とは、体積平均粒子径を意味し、粒度分布・粒径分布測定装置(ナノトラック粒度分布測定装置、日機装(株)製)を用いてJIS Z 8819−2(2001年)に準拠して測定できる。
アルミナゾルは、上記方法により作製したものに限定されず、市販されるものを使用できる。
本発明において、「水性樹脂」とは、水系溶媒に溶解可能な水溶性樹脂、及び水系溶媒に不溶性であるが、エマルジョンやディスパージョンのように、水系溶媒に分散可能な樹脂(以下、単に「水分散性樹脂」という。)を含む。さらに、本発明においては、水溶性樹脂又は水分散性樹脂であって、有機溶剤にも溶解可能な樹脂も含まれる。
なお、「水系溶媒」とは、水又は水を主成分とする溶媒を意味する。水と併用可能な溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びn−プロパノール等のアルコール類、エチレングリコール及びジエチレングリコール等のグリコール類、並びにアセトン及びメチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられる。
また、上記した樹脂に限定されるものではなく、カゼイン、ゼラチン、寒天及びデンプン等を使用してもよい。
本発明の熱転写シートは、離型層上に転写層を備え、上記したように、転写層は、剥離層、着色層、および接着層のうち少なくとも何れか1つを備える。
さらに、転写層が着色層を備える場合、表面に凹凸を有する被転写体に対しても、良好な画像を形成できる。
なお、本発明において、転写層の離型層からの剥離力とは、転写層を離型層から剥離する際の剥離力(g)を剥離幅(cm)で除した値をいうものとする。転写層と離型層との間の剥離力の測定は、両面テープを熱転写シート上に貼りつけ、フォースゲージを用いて90度方向に剥離することにより行うことができる。
一実施形態において、本発明の熱転写シートは、離形層と着色層との間に剥離層を備える。離型層は、転写層を構成する層であり、熱転写シートが該層を備えることにより、転写層の転写性を向上させることができる。
上記した材料の中でも、箔落ちの発生をさらに防止できるため、剥離層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−エチルアクリレート共重合体の少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。
また、上記した材料の中でも、熱転写シートの転写性を向上させることができることから、剥離層は、ワックスを含むことが好ましく、融点又は軟化点が70℃以上、120℃以下のワックスを含むことがより好ましい。
着色層は、着色剤及びバインダー樹脂を含んでなる。
着色層に含まれる着色剤としては、要求される色調等に応じ、カーボンブラック、無機顔料、有機顔料及び染料から適宜選択して使用できる。例えば、バーコード印字の場合には、特に十分な黒色濃度を有し、光や熱等により変色又は褪色しないものが好ましい。このような着色剤としては、例えば、ランプブラック等のカーボンブラック、グラファイト及びニグロシン染料等が挙げられる。また、カラー印字が要求される場合には、他の有彩色の染料又は顔料が用いられる。
着色層の厚さを上記数値範囲とすることにより、熱転写シートの転写性を維持しつつ、表面に凹凸を有する被転写体に対する画像形成性を向上させることができる。
一実施形態において、本発明の熱転写シートは、接着層を備える。熱転写シートが接着層を備えることにより、転写層の被転写体に対する接着性を向上させることができる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、メラミン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、並びにスチレン系樹脂等が挙げられる。
接着層の厚さを上記数値範囲とすることにより、熱転写シートの転写性を維持しつつ、被転写体に対する転写層の接着力を良好なものにできる。
一実施形態において、本発明の熱転写シートは、転写層が設けられていない基材の面に、背面層を備える。熱転写シートが背面層を備えることにより、熱転写時の加熱によるスティッキングやシワ等の発生を防止できる。
イソシアネート化合物としては、特に制限なく従来公知のイソシアネート化合物を使用できるが、その中でも、芳香族系イソシアネートのアダクト体を使用することが望ましい。芳香族系ポリイソシアネートとしては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、又は、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、trans−シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェートが挙げられ、特に2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、又は、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物が好ましい。
有機微粒子としては、(メタ)アクリル系樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、シリコーン系樹脂、ラウロイル系樹脂、フェノール系樹脂、アセタール系樹脂、スチレン系樹脂及びポリアミド系樹脂等からなる有機樹脂微粒子、又はこれらを架橋材と反応させた架橋樹脂微粒子等が挙げられる。
厚さ4.5μmの未処理PETフィルムの一方の面に、下記組成の背面層形成用塗工液を塗布し、乾燥させることにより、厚さ0.05μmの背面層を形成させた。
<背面層形成用塗工液>
・シリコン変性アクリル 10質量部
・メチルエチルケトン(MEK) 10質量部
<離型層形成用塗工液>
・アルミナゾル 80質量部
(日産化学工業(株)製、AS−200、固形分:10%、コロイド粒子の一次粒子径:10nm)
・酢酸ビニル−ビニルピロリドン共重合体(水性ビニル系樹脂) 4質量部
(アイエスピー・ジャパン製、E−335、固形分:50%)
・水 40質量部
・イソプロピルアルコール(IPA) 40質量部
<剥離層形成用材料>
・カルナバワックス 60質量部
・パラフィンワックス 40質量部
<着色層形成用塗工液>
・カーボン分散液 100質量部
(富士色素(株)製、FUJI SP Black 8990、固形分:31%)
・カルナバワックス 180質量部
(コニシ(株)製、WE−95、固形分:40%)
・水 40質量部
・IPA 120質量部
離型層におけるアルミナゾル及び酢酸ビニル−ビニルピロリドン共重合体の固形分比を表1の様に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・アルミナゾル 80質量部
(日産化学工業(株)製、AS−200、固形分:10%、コロイド粒子の一次粒子径:10nm)
・ポリアミドエポキシ樹脂(水性エポキシ樹脂) 8質量部
(住友化学(株)製、Sumirez Resin(登録商標)675A、固形分:25%)
・水 50質量部
・IPA 50質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・アルミナゾル 80質量部
(日産化学工業(株)製、AS−200、固形分:10%、コロイド粒子の一次粒子径:10nm)
・ポリビニルアルコール(PVA)(水性ビニル系樹脂) 2質量部
(日本合成化学(株)製、NH−18)
・水 50質量部
・IPA 50質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・アルミナゾル 80質量部
(日産化学工業(株)製、AS−200、固形分:10%、コロイド粒子の一次粒子径:10nm)
・水性ポリウレタン系樹脂 7.7質量部
(第一工業化学(株)製、スーパーフレックス650、固形分:26%)
・水 50質量部
・IPA 50質量部
剥離層の厚さを1μmに変更し、転写層の厚さを1μm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。
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・アルミナゾル 100質量部
(日産化学工業(株)製、AS−200、固形分:10%、コロイド粒子の一次粒子径:10nm)
・水 50質量部
・IPA 50質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・酢酸ビニル−ビニルピロリドン共重合体(水性ビニル系樹脂)10質量部
(アイエスピー・ジャパン製、E−335、固形分:50%)
・水 100質量部
・IPA 100質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・ポリエステル系樹脂 10質量部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)200)
・MEK 100質量部
・トルエン(TOL) 100質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・セルロースアセテートプロピオネート(CAP) 10質量部
(イーストマンケミカル製、CAP−482−20)
・MEK 100質量部
・TOL 100質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・(メタ)アクリル系樹脂 10質量部
(三菱ケミカル(株)製、ダイヤナール(登録商標)BR−85)
・MEK 100質量部
・TOL 100質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・コロイダルシリカ 100質量部
(日産化学工業(株)製、ST−OL、固形分:20%)
・水 50質量部
・IPA 50質量部
離型層形成用塗工液の組成を、下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
<離型層形成用塗工液>
・コロイダルシリカ 40質量部
(日産化学工業(株)製、ST−OL、固形分:20%)
・酢酸ビニル−ビニルピロリドン共重合体(水性ビニル系樹脂) 4質量部
(アイエスピー・ジャパン製、E−335、固形分:50%)
・水 40質量部
・IPA 40質量部
離型層を設けなかった以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを得た。
上記実施例及び比較例において作製した熱転写シートを、巻き取り、リボンとした。
このリボンを、5℃、20RH%環境にて、実機プリンター(DATAMAX(株)製、I−4308)を用いて、搬送した。搬送中にリボンから転写層の異常剥離(こぼれ)が発生するかを目視により確認し、以下の評価基準に従い、評価した。
(評価基準)
A:転写層のこぼれがない
NG:転写層のこぼれがある
上記実施例及び比較例において作製した熱転写シート及び被転写体として白色のコート紙ラベル(Avery Dennison(株)製、Fasson 1C)を用い、黒ベタ画像を印画した。
なお、印画には、実機プリンター(DATAMAX(株)製、I−4308)を、印字スピード203.2mm/秒(8IPS)、印字エネルギー12の条件にて使用した。
上記のようにして得られた印字における剥離痕の発生の有無を目視により確認し、下記評価基準に従い、評価した。
(評価基準)
A:剥離痕及び尾引きが発生していなかった。
B:剥離痕及び尾引きが若干発生していた。
NG:剥離痕が発生していた。
加熱板上に、1.5cm幅の透明両面テープ(ニチバン(株)製、NW−T15)を貼りつけ、これに同幅の上記実施例1及び比較例3において作製した熱転写シートを、着色層を下にして貼り付け、密着させた。加熱板を常温(22℃)とし、透明両面テープから、デジタルフォースゲージ(IMADA(株)製、DPX−5)を用いて熱転写シートを90°剥離すると共に、そのときの荷重(g)を剥離幅(1.5cm)で除した値を剥離力として測定した。測定結果を表1に示した。表1に記載のように、実施例1において作製した熱転写シートからの転写層の剥離力は、4g/1.5cm以上であり、常温において転写層が十分に保持されていた。
また、同様にして、加熱板の温度を30℃とした場合、40℃とした場合の転写層の剥離力も測定し、結果を表1に示した。実施例において作製した熱転写シートからの転写層の剥離力は、30℃の場合に12g/1.5cm以下、40℃の場合に40g/1.5cm以下であり、その剥離力が過度に上昇していないことがわかった。
実施例及び比較例において作製した熱転写シート、及び被転写体として白色のコート紙ラベル(Avery Dennison(株)製、Fasson 1C)を用い、図3に示す、ladderバーコードを印字した。
なお、印字には、実機プリンター(DATAMAX(株)製、I−4308)を、印字スピード203.2mm/秒(8IPS)、印字エネルギー12の条件にて使用した。
上記のようにして得られた印字における尾引きの発生の有無を目視により確認すると共に、バーコードチェッカー(Honeywell(株)製、Quick Check 850)を用いて、以下の評価基準に従い、評価した。
(評価基準)
A:転写性に問題なく、バーコードチェッカーによる判定結果がA又はBであった。
B:尾引き等の転写不良が僅かに発生するが、バーコードチェッカーによる判定結果がC又はDであり実使用上問題のない範囲であった。
NG:転写性が不十分であり、バーコードチェッカーによる判定結果がFか不可であった。
−:箔落ち防止性NGのため、印字が不可能であり評価できなかった。
11:基材
12:離型層
13:転写層
14:剥離層
15:着色層
16:背面層
17:接着層
Claims (9)
- 基材と、離型層と、転写層とをこの順に備える熱転写シートであって、
前記離型層が、アルミナまたはアルミナ水和物の少なくとも1種と、バインダー樹脂と、を含むことを特徴とする、熱転写シート。 - 前記転写層が、剥離層を備える、請求項1に記載の熱転写シート。
- 前記剥離層が、ワックスを含む、請求項2に記載の熱転写シート。
- 前記転写層が、前記剥離層上に、着色層をさらに備える、請求項2又は3に記載の熱転写シート。
- 前記アルミナまたはアルミナ水和物の少なくとも1種と、前記バインダー樹脂との固形分比(アルミナまたはアルミナ水和物/バインダー樹脂)が、質量基準で、7/3以上、9/1以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記バインダー樹脂が、水性樹脂である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記水性樹脂が、水性ビニル系樹脂である、請求項6に記載の熱転写シート。
- 前記水性ビニル系樹脂が、ポリビニルピロリドン及び酢酸ビニル−ビニルピロリドン共重合体の少なくとも一つである、請求項7に記載の熱転写シート。
- 転写層の厚さが、1μm以上、6μm以下である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の熱転写シート。
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