JPWO2020026467A1 - 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。
剥離層が、数平均分子量8000以上23000以下のポリエチレングリコールを含み、
着色層が、ポリエステル及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の少なくとも一方と、着色材とを含むことを特徴とする。
本発明による熱転写シート10は、図1に示すように、基材11と、剥離層12、着色層13及び接着層14を備える転写層15とを備える。
また、一実施形態において、図2に示すように、熱転写シート10は、基材11の転写層15が設けられた面とは反対の面に背面層16を備える。
さらに、一実施形態において、本発明の熱転写シート10は、基材上に離型層やプライマー層をさらに備えていてもよい(図示せず)。
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に耐え得る耐熱性を有し、基材上に設けられる転写層等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「メタアクリル」の両方を包含する。また、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」と「メタアクリレート」の両方を包含する。
本発明の熱転写シートは、転写層を備え、該転写層は、剥離層、着色層及び接着層を備える。
剥離層は、数平均分子量(Mn)が、8000以上23000以下のポリエチレングリコール(以下、場合により、単に、ポリエチレングリコールという。)を少なくとも1種含み、これにより、本発明の熱転写シートの平滑性の低い被転写体に対する画像形成性及び平滑性の高い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。
また、該画像形成性という観点からは、ポリエチレングリコールのMnは、9000以上19000以下であることが好ましく、10000以上17000以下であることがより好ましく、10000以上13000以下が特に好ましい。
なお、本発明において、Mnは、JIS K 7252−1(2008年発行)に準拠して、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算にて得られた値である。
なお、本発明において、融点は、JIS K 7121に準拠して、示唆走査熱量計(DSC)により測定することができる。
剥離層がワックスを含むことにより、本発明の熱転写シートを用いて作製される印画物の耐擦過性を向上できる。また、上記ポリエチレングリコール等と共に水又は適当な溶媒へ分散又は溶解し、調整した塗工液の経時安定性を向上することができる。
着色層は、ポリエステル及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の少なくとも一方と、着色材とを含む。
耐アルコール性という観点からは、第2のポリエステルのMnは、2000以上5000以下であることが好ましく、3000以上5000以下であることがより好ましい。
また、着色層は、第1のポリエステルを2種以上含んでいてもよく、また、第2のポリエステルを2種以上含んでいてもよい。
ジカルボン酸化合物としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルエンダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、9,9’−ビス(4−カルボキシフェニル)フルオレン酸及びこれらのエステル誘導体等が挙げられる。
ジオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジエタノール、デカヒドロナフタレンジメタノール、デカヒドロナフタレンジエタノール、ノルボルナンジメタノール、ノルボルナンジエタノール、トリシクロデカンジメタノール、トリシクロデカンエタノール、テトラシクロドデカンジメタノール、テトラシクロドデカンジエタノール、デカリンジメタノール、デカリンジエタノール、5−メチロール−5−エチル−2−(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル)−1,3−ジオキサン、シクロヘキサンジオール、ビシクロヘキシル−4,4’−ジオール、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシルプロパン)、2,2−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)シクロヘキシル)プロパン、シクロペンタンジオール、3−メチル−1,2−シクロペンタジオール、4−シクロペンテン−1,3−ジオール、アダマンジオール、パラキシレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールS,スチレングリコール、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトール等が挙げられる。
また、本発明の特性を損なわない範囲において、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体は、塩化ビニル及び酢酸ビニル以外の化合物を共重合成分として含んでいてもよい。塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体における該その他の化合物由来の構成単位の割合は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることがさらに好ましい。
例えば、ポリアミド、ポリオレフィン、ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、セルロース樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート及びアイオノマー樹脂等が挙げられる。
一実施形態において、接着層は、加熱することにより軟化し、密着性を発揮する熱可塑性樹脂を少なくとも1種含む。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリウレタン、セルロース樹脂、ポリアミド、ポリオレフィン、スチレン樹脂及びこれらの塩素化樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、耐アルコール性及び被転写体との密着性という観点から、ポリエステル及び上記樹脂材料の塩素化樹脂が好ましく、ポリエステル及び塩素化ポリオレフィンがより好ましく、ポリエステル及び塩素化ポリオレフィンを併用することが特に好ましい。
なお、本発明において、Tgは、JIS K 7121に準拠して、DSC(示査走査熱量測定)により求めた値である。
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。これにより、熱転写時の加熱によるスティッキングやシワの発生等を防止できる。
有機粒子としては、(メタ)アクリル樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、シリコーン樹脂、ラウロイル樹脂、フェノール樹脂、アセタール樹脂、スチレン樹脂及びポリアミド等からなる有機樹脂粒子、又はこれらを架橋材と反応させた架橋樹脂粒子等が挙げられる。
一実施形態において、本発明の熱転写シートは、基材と、転写層との間に離型層を備える。これにより、熱転写シートの転写性を向上できる。
一実施形態において、本発明の熱転写シートは、基材の一方の面又は両面にプライマー層を備える。これにより、基材と隣接する層との密着性を向上させることができる。
厚さ4.5μmの易接着処理済みPETフィルムの一方の面に、下記組成の剥離層形成用塗工液を塗布、乾燥し、厚さ0.3μmの剥離層を形成した。
<剥離層形成用塗工液>
・ポリエチレングリコール(PEG)1 10質量部
(三洋化成工業(株)製、PEG10000、Mn10000、融点62℃)
・メチルエチルケトン(MEK) 50質量部
・イソプロパノール(IPA) 50質量部
<着色層形成用塗工液>
・第1のポリエステルA 12.4質量部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)200、Mn17000)
・第2のポリエステルA 11質量部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)220、Mn3000)
・カーボンブラック 16質量部
・トルエン 100質量部
・MEK 100質量部
<接着層形成用塗工液>
・ポリエステル 8質量部
(東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)GK250、Mn10000、Tg60℃)
・塩素化ポリプロピレン 2質量部
(日本製紙(株)製、スーパークロン(登録商標)3221、Mn50000、軟化点70℃)
・トルエン 72質量部
・MEK 18質量部
<背面層形成用塗工液>
・スチレン−アクリロニトリル共重合体 11質量部
・線状飽和ポリエステル 0.3質量部
・ステアリルリン酸亜鉛 6質量部
・メラミン樹脂粉末 3質量部
・MEK 80質量部
剥離層の構成及び着色層の構成を表1に示す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作製した。
なお、表1中の各成分の詳細は以下の通りである。また、表中において、第1のポリエステルの含有量と、第2のポリエステルの含有量の比(第1のポリエステルの含有量/第2のポリエステルの含有量)は、単に、「ポリエステル含有量の比」と表す。
<剥離層>
・PEG2:三洋化成工業(株)製、PEG20000、Mn20000、融点62℃
・PEG3:三洋化成工業(株)製、PEG13000、Mn13000、融点62℃
・PEG4:三洋化成工業(株)製、PEG6000、Mn6000、融点62℃
・カルナバワックス:コニシ(株)製、WE−95、融点82℃
<着色層>
・第1のポリエステルB:東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)290、Mn22000
・第2のポリエステルB:ユニチカ(株)製、エリーテル(登録商標)UE−3350、Mn5000
・第3のポリエステル:東洋紡(株)製、バイロン(登録商標)GK250、Mn10000、Tg60℃
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(塩酢ビ)A:日信化学工業(株)製、ソルバイン(登録商標)CNL、Mn12000
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(塩酢ビ)B:日信化学工業(株)製、ソルバイン(登録商標)CL、Mn25000
・(メタ)アクリル樹脂:三菱ケミカル(株)製、ダイヤナール(登録商標)BR−87、Mn25000
上記実施例及び比較例において得られた熱転写シート、並びにラベルプリンター(Zebra社製、Zebra140Xi4)を使用し、平滑性の低い被転写体であるポリプロピレン(PP)ラベル(UPMラフラタック社製、Polyprint PLUS Matt−coated synthetic PPfilm)上に、図3に示すLadderバーコード画像(印字方向に対し、バーコードが垂直に存在。)を形成した。なお、印字スピードを6IPS(inch per second)、印字エネルギーを24とした。
形成された画像を目視により確認すると共に、バーコードチェッカー(Honeywell社製、Quick Check 850)による判定を行い、下記評価基準に基づき評価した。評価結果を表1にまとめた。
(評価基準)
A:画像にボイドが見られず、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:画像にボイドが多少見られ、バーコードチェッカーによる判定結果がCであった。
C:画像にボイドが見られ、バーコードチェッカーによる判定結果がDであったが、実用上問題のない程度であった。
NG:画像にボイドが多く見られ、バーコードチェッカーによる判定結果がF又は判定不可であり、実用上問題があった。
被転写体を、平滑性の高い被転写体であるPPラベル(UPMラフラタック社製、PP SOLID White TC60 BOPP Top Coated solid film)に変更した以外は、ラベル印字性評価と同様にして、Ladderバーコード画像を形成した。
形成された画像を目視により確認すると共に、上記バーコードチェッカーによる判定を行い、下記評価基準に基づき評価した。評価結果を表1にまとめた。
(評価基準)
A:画像にツブレが見られず、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:画像にツブレが多少見られ、バーコードチェッカーによる判定結果がCであった。
C:画像にツブレが見られ、バーコードチェッカーによる判定結果がDであったが、実用上問題のない程度であった。
NG:画像にツブレが多く見られ、バーコードチェッカーによる判定結果がF又は判定不可であり、実用上問題があった。
上記実施例及び比較例において得られた熱転写シート、並びに上記ラベルプリンターを使用し、平滑性の高い被転写体であるポリエチレンテレフタレート(PET)ラベル(Avery社製、72825)上に、図4に示すpicketバーコード画像(印字方向に対し、バーコードが平行に存在。)を形成した。なお、印字スピードを6IPS、印字エネルギーを22とした。形成した画像をバーコードチェッカーにより判定し、その結果を表1にまとめた。
22.5℃、相対湿度40%の環境下において、染色堅牢度摩擦試験機(FR−2S型、スガ試験機(株)製、JIS L 0849(2013年発行)の摩擦試験機II形に準拠したもの)を使用し、上記のようにして形成した画像表面を、イソプロパノールを0.5mL染み込ませた綿布により、荷重200gで10往復擦過した。擦過した後の画像をバーコードチェッカーにより判定し、その結果を表1にまとめると共に、下記評価基準に基づき評価し、評価結果についても表1にまとめた。
(評価結果)
A:バーコードチェッカーによる判定結果に変化がなかった。
NG1:バーコードチェッカーによる判定結果が1段階下がった。
NG2:バーコードチェッカーによる判定結果が2段階以上下がった。
上記実施例及び比較例において得られた熱転写シート、並びに上記ラベルプリンターを使用し、平滑性の高い被転写体であるポリエチレンテレフタレート(PET)ラベル(Avery社製、72825)上に、ベタ画像を形成した。なお、印字スピードを6IPS、印字エネルギーを22とした。形成した画像を分光光度計(Macbeth社製、RD918)により画像濃度を測定すると共に、下記評価基準に基づき評価した。評価結果を表1にまとめた。
(評価結果)
A:画像濃度が1.5以上
B:画像濃度が1.3以上1.5未満
NG:画像濃度が1.3未満
耐アルコール性評価と同様にして、PETラベル上に、picketバーコード画像を形成した。形成した画像を、下記条件で、当て布を使用して擦り、画像の状態を目視により観察し、下記評価基準に従い、印画物の耐擦過性を評価した。評価結果を表1にまとめた。
(擦過条件)
試験機:スガ試験機(株)製、商品名:RUBBER METER
荷重:800(g)
速度:150(mm/sec.)
往復回数:20回
当て布:染色堅ろう度試験用添付白布(カナキン3号)
(評価基準)
A:画像の脱落が全く無かった。
B:画像の脱落が少しあった。
C:画像の脱落が多かったが、実用上問題のない程度であった。
D:画像の脱落が目立ち、実用上問題があった。
上記実施例及び比較例の熱転写シートが備える剥離層の形成に用いた塗工液を、温度22.5℃、相対湿度40%の環境下に7日間静置した。静置後の塗工液について、下記評価基準に基づき、その経時安定性を評価した。評価結果を表1にまとめた。
(評価基準)
A:静地1週間以上でも、軽く振るだけで再分散した。
B:静地1日では軽く振るだけで再分散するが、1週間で増粘が見られた。
C:静地1日で増粘が見られた。
Claims (9)
- 基材と、剥離層、着色層及び接着層を備える転写層と、を備え、
前記剥離層が、数平均分子量8000以上23000以下のポリエチレングリコールを含み、
前記着色層が、ポリエステル及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の少なくとも一方と、着色材とを含む、
熱転写シート。 - 前記着色層が、Mnが15000以上の第1のポリエステル及びMnが5000以下の第2のポリエステルを含む、請求項1に記載の熱転写シート。
- 前記着色層が、Mnが20000以下の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を含む、請求項1又は2に記載の熱転写シート。
- 前記着色層における樹脂材料の含有量が、55質量%以上85質量%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記着色層における前記第1のポリエステルの含有量が、20質量%以上40質量%以下である、請求項2〜4のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記着色層における前記第2のポリエステルの含有量が、20質量%以上45質量%以下である、請求項2〜5のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記着色層における、前記第1のポリエステルの含有量と、前記第2のポリエステルの含有量との比(前記第1のポリエステルの含有量/前記第2のポリエステルの含有量)が、質量基準で、45/55以上80/20以下である、請求項2〜6のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記ポリエチレングリコールの融点が、55℃以上65℃以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記接着層が、ポリエステル及び塩素化ポリオレフィンの少なくとも一方を含む、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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