KR20010071629A

KR20010071629A - 용융열전사 기록시트

Info

Publication number: KR20010071629A
Application number: KR1020007014885A
Authority: KR
Inventors: 야마나카마사아키; 기무라가즈유키
Original assignee: 다나베 마사히코; 오지유카고세이시가부시키가이샤
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-07-28
Also published as: WO2000001538A1; DE69914758T2; EP1095786A4; EP1095786B1; JP2000015941A; EP1095786A1; JP3878333B2; ATE259302T1; DE69914758D1; US6465087B1

Abstract

본 발명은 열가소성 수지 40∼85중량% 및 무기 또는 유기미세분말 60∼15중량%를 함유하는 1축연신 필름기재층(A)의 적어도 한쪽면 위에, 열가소성 수지 30∼90중량% 및 평균입자경이 상기 1축연신 필름기재층(A)의 무기 또는 유기미세분말의 평균입자경 이하인 표면을 친수화 처리한 무기미세분말 70∼10중량%를 함유하는 1축연신 필름표면층(B)을 갖는 용융열전사 기록시트를 개시한다. 이 용융열전사 기록시트는, 컬러 용융열전사 기록적성, 고온 고습도 분위기하에서의 열전사 바코드 기록적성 및 잉크밀착성이 우수하다.

Description

용융열전사 기록시트{Thermal transfer recording sheet}

열전사 기록법은, 승화열전사방식과 용융열전사방식으로 크게 나뉜다. 승화열전사방식은, 색제층 및 그것을 지지하는 매체로 된 열전사 잉크리본을 가열하여, 색제층중에 포함되는 승화성 또는 기화성 염료를 승화 또는 기화시켜 화상수용 기록시트에 염착시킴으로써, 염료화상을 형성시키는 것이다. 한편, 용융열전사방식은 도1에 나타내는 바와 같이 열용융성 잉크(5) 및 그것을 지지하는 기체(4)로 된 열전사 잉크리본(1)과, 열전사 화상수용 기록시트(2)를, 드럼(8)과 열원(3) 사이에 협착시켜, 서멀 헤드(thermal head) 등의 전기신호로 제어 가능한 열원(3)에 의해 열용융성 잉크(5)를 가열함으로써 융해된 잉크를 직접 열전사 화상수용 기록시트(2)에 전사하여 화상을 형성시키는 것이다.

용융열전사방식에 의한 열전사 기록으로서는, 지지체(7) 그 자체를 열전사 화상수용 기록시트로서 사용하거나, 지지체 표면에 잉크(5)와 밀착성이 양호한 폴리에스테르나 에폭시 수지층 또는 프라이머층을 설치하거나 하는 경우가 많다. 용융열전사 화상수용 기록시트로서는, 펄프지; 무기미세분말을 함유하는 프로필렌계 수지 연신필름으로 된 불투명한 합성지; 또는 투명한 폴리에틸렌테레프탈레이트 연신필름 또는 투명한 폴리올레핀계 수지필름의 표면에 무기미세분말과 바인더를 함유하는 안료도공제를 도포하고, 그것에 의해 백색도 및 염착성을 높인 합성지가 사용되고 있다.

감열전사 후의 열전사 수상 기록시트의 애프터 유스(after-use)(복사, 연필필기성, 보존성 등)를 고려한 경우, 지지체로서 내부에 다수의 공극을 갖는 합성지를 사용하는 것이, 강도, 치수안정성, 인자헤드와의 밀착성면에서 바람직한 것으로 되어 있다(특개소60-245593호 공보, 특개소61-112693호 공보, 특개평3-216386호 공보 및 특개평5-305780호 공보). 이들 합성지는, 불투명성 및 소프트감을 내어 인자헤드와의 밀착성, 급배지성(給排紙性)을 양호한 것으로 하기 위해, 소재인 폴리올레핀계 수지의 융점 보다 낮은 온도로 텐터연신하여 내부에 공극을 형성시키고 있다. 또한, 특개평8-80684호 공보 및 특개평9-76647호 공보에서는, 고온 고습도 분위기하에서의 인자적성을 개량하기 위해, 미립의 무기분말(콜로이달탄산칼슘)을 함유하는 미다공성 지지체 표면에 프라이머 처리한 합성지가 제안되고 있다.

한편, 최근 용융열전사에 있어서도 풀 컬러화가 진행되고 있어, 보다 높은 계조성을 얻기 위해 하나의 점의 크기를 바꾸지 않고 계조를 얻는 방법에서, 각 점의 크기를 바꾸는 가변방식으로 변화되고 있다. 기록시트에 있어서는, 낮은 인자에너지에서 높은 인자에너지에 걸친 풀 컬러 기록에 있어서, 용융열전사 잉크의 점형상이 충실히 재현되는 성능(점재현성)이 우수하여, 충분한 잉크가 전사되어, 기록농도가 높은 것이 요구되고 있다. 이 요구에 응하기 위해, 합성지의 지지체 표면에 에틸렌 ·초산비닐공중합체를 도공하는 수법이 제안되어 있다(특개평7-68956호 공보). 그러나 이들 기록시트는, 잉크 가열전사시에 도공제 수지성분이 연화되어 잉크리본과 기록시트 표면간의 밀착성이 지나치게 높아 지기 때문에, 블록킹이나 글자가 누락된다고 하는 결점을 가지고 있었다.

또한, 상기의 용융열전사 수용 기록체시트 중, 질소 함유 고분자화합물 수용액의 프라이머를 처리한 합성지는 고습도하에서는 대기중의 수분이 기록시트 표면에 부착(흡착)되기 때문에 프라이머 자체가 용융잉크의 전사성을 저해하여, 바코드 등의 인자시에 선의 끊어짐이 발생하거나, 전혀 잉크가 전사되지 않는다고 하는 문제가 있었다.

한편, 풀 컬러 용융열전사에 있어서는, 잉크성분이 다른 여러 가지 색을 전사하거나 색을 겹쳐야 할 필요가 있기 때문에, 기록시트의 표면에는 바코드인자의 경우와는 다른 특성이 요구되고 있다. 특히 고정밀 화상을 얻기 위해서는, 저에너지에서 고에너지에 걸치는 광범위한 인자에너지에 대해 충실한 점재현성이 필요하지만, 종래의 기록시트는 반드시 충분한 점재현성을 갖고 있지는 않았다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하여, 바코드인자 및 풀 컬러인자 어느 쪽에 있어서도 우수한 특성을 나타내는 용융열전사 기록시트를 제공하는 것을 목적으로 했다.

즉 본 발명은, 바코드인자에 있어서는, 고온 고습도 분위기하에서 인자하더라도 인자의 끊어짐이 없고, 전사농도가 높아, 잉크밀착성이 양호한 용융열전사 기록시트를 제공하는 것을 목적으로 했다. 또한 본 발명은, 풀 컬러인자한 경우에, 고정밀 화상을 형성할 수 있는 용융열전사 기록시트를 제공하는 것을 목적으로 했다. 더욱이 본 발명은, 이들 특성을 갖춘 용융열전사 기록시트의 간편한 제조방법을 제공하는 것도 목적으로 했다.

본 발명은 용융열전사 기록에 사용하는 기록시트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 고온 고습도 분위기하에서의 바코드인자 기록성이 우수하고, 또한 계조성(spreading)이 있는 선명한 풀 컬러 인자기록을 행할 수 있는 용융열전사 기록시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

제1도는, 용융열전사방식을 설명하는 도이다. 도중, 1은 잉크리본, 2는 열전사 화상수용 기록시트, 3은 열원(서멀 헤드), 4는 기체, 5는 열용융성 잉크, 6은 화상수용층, 7은 지지체, 8은 드럼을 나타낸다.

이들 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 한 결과, 표면을 친수화 처리한 무기미세분말을 함유하는 1축연신 필름표면층과 1축연신 필름기재층을 갖는 시트가 본 발명의 목적에 부합되는 특성을 갖는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 수지 40∼85중량% 및 무기 또는 유기미세분말 60∼15중량%를 함유하는 1축연신 필름기재층(A)의 적어도 한쪽면 위에, 열가소성 수지 30∼90중량% 및 평균입자경이 상기 1축연신 필름기재층(A)의 무기 또는 유기미세분말의 평균입자경 이하인 표면을 친수화 처리한 무기미세분말 70∼10중량%를 함유하는 1축연신 필름표면층(B)을 갖는 용융열전사기록시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 태양으로서, 상기 기재층(A) 또는 상기 표면층(B)이 열가소성 수지로서 폴리올레핀계 수지를 함유하는 태양; 상기 기재층(A) 또는 상기 표면층(B)이, 프로필렌단독중합체, 프로필렌공중합체, 에틸렌단독중합체 및 에틸렌공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 중합체를 열가소성 수지로서 함유하는 태양; 상기 기재층(A)의 무기 또는 유기미세분말의 평균입자경이 0.6∼3㎛ 범위내에 있고, 상기 표면층(B)의 무기미세분말의 평균입자경이 0.4∼1.5㎛ 범위내에 있는 태양; 상기 기재층(A) 또는 상기 표면층(B)이, 중질탄산칼슘, 클레이 및 규조토로 이루진 군으로부터 선택되는 무기미세분말을 함유하는 태양; 상기 표면층(B)이, 음이온계 중합체분산제 또는 양이온계 중합체분산제로 친수화 처리한 무기미세분말을 함유하는 태양; 상기 표면층(B)이, 음이온계 중합체분산제로 친수화 처리한 중질탄산칼슘을 함유하는 태양; 상기 기재층(A)이, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, 멜라민수지, 폴리에틸렌설파이트, 폴리이미드, 폴리에틸에테르케톤 및 폴리페닐렌설파이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기미세분말을 함유하는 태양; 상기 기재층(A)의 유기미세분말이, 상기 기재층(A)의 열가소성 수지 보다도 융점이 높고 비상용성인 태양; 상기 표면층(B) 기록면의 평활도가 2000∼10000초의 범위내에 있는 태양; 상기 표면층(B)의 공극크기가 0.5∼15㎛ 범위내에 있는 태양; 상기 표면층(B)의 표면자유에너지가 33∼65dyn/cm 범위내인 태양; 상기 표면층(B)에 있어서의 입경 44㎛ 이상인 입자의 함유량이 1Oppm 이하인 태양; 및 후술하는 식(1)으로 계산되는 공극률이 5∼60%의 범위내인 태양을 들 수 있다.

본 발명은 또한, 열가소성 수지 40∼85중량% 및 무기 또는 유기미세분말 60∼15중량%를 함유하는 기재층(A)의 적어도 한쪽면 위에 열가소성 수지 30∼90중량% 및 평균입자경이 상기 기재층(A)의 무기 또는 유기미세분말의 평균입자경 이하인 표면을 친수화 처리한 무기미세분말 70∼10중량%를 함유하는 표면층(B)을 적층한 후에, 얻어진 적층체를 1축연신하는 것을 특징으로 하는 용융열전사 기록시트의 제조방법도 제공한다.

본 발명의 제조방법의 바람직한 태양으로서, 상기 1축연신을, 표면층(B)의 열가소성 수지의 융점 보다 5℃ 이상 낮고, 기재층(A)의 열가소성 수지의 융점 보다 15℃ 이상 낮은 온도로 하는 태양; 및 상기 1축연신에 의해 2∼7.5배로 연신하는 태양을 들 수 있다.

이하에 있어서, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명한다.

본 발명의 용융열전사 기록시트는, 기재층(A)의 적어도 한쪽면 위에 표면층(B)을 갖는다. 기재층(A)은 열가소성 수지 및 무기 또는 유기미세분말을 함유한다. 표면층(B)은, 열가소성 수지 및 무기미세분말을 함유한다.

기재층(A)및 표면층(B)에 사용하는 열가소성 수지의 종류는 특별히 제한되지 않는다.

예를 들면, 폴리올레핀계 수지; 나일론-6, 나일론-6,6, 나일론-6,T 등의 폴리아미드계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트나 그 공중합체, 폴리부틸렌테레프탈레이트나 그 공중합체, 지방족폴리에스테르 등의 열가소성 폴리에스테르계 수지;폴리카보네이트, 혼성배열(atactic) 폴리스티렌, 규칙배열(syndiotactic) 폴리스티렌 등을 사용할 수 있다.

그 중에서도, 비극성 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2∼8의 α-올레핀 단독중합체 및 이들의 α-올레핀 2∼5종의 공중합체를 들 수 있다. 공중합체는, 랜덤공중합체이더라도 블록공중합체이더라도 좋다. 구체적으로는 밀도가 0.89∼0.97g/㎤, 용융지수(190℃, 2.16kg 하중)가 1∼10g/10분인 분지 폴리에틸렌, 직쇄상 폴리에틸렌; 용융지수(230℃, 2.16kg 하중)가 0.2∼10g/10분인 프로필렌단독중합체, 프로필렌 ·에틸렌공중합체, 프로필렌 ·1-부텐공중합체, 프로필렌 ·에틸렌·1-부텐공중합체, 프로필렌 ·4-메틸-1-펜텐공중합체, 프로필렌 ·3-메틸-1-펜텐공중합체, 폴리(1-부텐), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 프로필렌 ·에틸렌 ·3-메틸-1-펜텐공중합체, 프로필렌 ·1-헥센공중합체, 프로필렌 ·1-헵텐공중합체 등을 들 수 있다.

이들 중에서도 프로필렌단독중합체, 프로필렌 ·에틸렌랜덤공중합체, 고밀도폴리에틸렌이, 저렴하고 성형가공성이 양호하기 때문에 바람직하다. 특히 프로필렌계 수지는 기록시트로 한 경우의 강도가 양호하고 비용이 낮기 때문에 바람직하다. 프로필렌계 수지로서는, 프로필렌을 단독중합시킨 동일배열(isotactic) 중합체 내지는 규칙배열중합체를 예시할 수 있다.

기재층(A) 및 표면층(B)에는 동일한 열가소성 수지를 사용하더라도 좋고, 다른 열가소성 수지를 사용하더라도 좋다. 각각의 층에 요구되어지는 특성에 따라, 열가소성 수지는 적절히 선택할 수 있다.

기재층(A)에 사용하는 무기 또는 유기미세분말의 종류는 특별히 한정되지 않는다.

무기미세분말로서는, 중질탄산칼슘, 경질탄산칼슘, 소성클레이, 탈크, 산화티탄, 황산바륨, 산화아연, 산화마그네슘, 규조토, 산화규소 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 중질탄산칼슘, 클레이, 규조토를 사용하면, 저렴하고 연신시의 공극형성성이 좋기 때문에 바람직하다.

유기미세분말로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, 멜라민수지, 폴리에틸렌설파이트, 폴리이미드, 폴리에틸에테르케톤, 폴리페닐렌설파이트 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 사용하는 열가소성 수지 보다도 융점이 높고 비상용성인 미세분말을 사용하는 것이 공극형성면에서 바람직하다.

기재층(A)에는, 상기 미세분말 중에서 1종을 선택하여 이것을 단독으로 사용하더라도 좋고, 2종 이상을 선택하여 조합시켜 사용하더라도 좋다. 2종 이상을 조합시켜 사용하는 경우에는, 유기미세분말과 무기미세분말을 혼합하여 사용하더라도 좋다.

표면층(B)에 사용하는 무기미세분말은 특별히 한정되지 않고, 기재층(A)과 동일한 종류의 재료를 사용할 수 있다. 단, 이들 무기미세분말의 표면은, 친수화 처리되어 있는 것이 필요하다. 무기미세분말의 친수화 처리는, 예를 들면 지방산금속염 등의 계면활성제를 믹서 등으로 혼합 분산하거나, 무기화합물을 수성 매체중에서 습식 분쇄할 때에 음이온계 중합체분산제나 양이온계 중합체분산제 등으로 처리하여 건조함으로써 행할 수 있다. 그 중에서도 양이온계 중합체분산제로 처리한 중질탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다. 표면을 친수화 처리한 무기미세분말의 바람직한 예로서, 특개평7-300568호 공보 및 특개평10-176079호 공보에 기재되는 것을 들 수 있다.

평균입경 1.5㎛ 이하의 무기미세분말을 열가소성 수지에 배합 혼련하면 분산불량에 의해 2차응집물이 발생하기 쉽지만, 표면을 친수화 처리한 무기미세분말을 사용하면 이러한 2차응집물의 발생을 유효하게 막을 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 의하면 돌기물이 적은 보다 평활한 연신필름을 제조하여 고정밀 기록화상을 형성시킬 수 있다. 또한, 잉크와의 밀착성 및 전사농도를 향상시킬 수도 있다.

또한, 표면층(B)에 사용하는 친수화 처리한 무기미세분말은 기재층(A)에 사용하더라도 좋다. 그런 경우는, 친수화 처리하지 않은 무기미세분말을 혼합하여 사용하더라도 좋다.

기재층(A)에 사용하는 미세분말의 바람직한 평균입자경의 범위는 0.6∼3㎛이다. 평균입자경을 0.6㎛ 이상으로 하면 연신에 의해 더욱 충분한 공극(void)를 형성할 수 있다. 또한 평균입자경을 3㎛ 이하로 하면 공극을 적절한 크기로 제어하여 필름에 주름이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

표면층(B)에 사용하는 무기미세분말의 바람직한 평균입자경의 범위는 0.4∼1.5㎛이다. 평균입자경을 상기 범위내로 함으로써, 표면에 미세한 균열을 형성하여 잉크의 접착성을 향상시켜, 인쇄시의 인쇄 누락을 보다 유효하게 막을 수 있다. 또한, 표면층(B)에서는, 다층수지 연신필름의 표면돌기물의 원인이 되는 입경 44㎛ 이상인 조대입자의 함유량을 10ppm 이하로 해 두는 것이 바람직하다.

본 발명의 용융열전사 기록시트를 제조하기 위해, 상기 열가소성 수지와 상기 미세분말을 혼합하여 각 층을 형성한다. 본 발명의 용융열전사 기록시트는, 당업자에게 공지의 여러 가지 방법을 조합시킴으로써 제조할 수 있다. 어떠한 방법에 의해 제조된 용융열전사기록시트라 하더라도, 제1항의 기재되는 조건을 충족시키는한 본 발명의 범위내에 포함된다.

기재층(A)에서는, 열가소성 수지를 40∼85중량%, 무기 또는 유기미세분말을 60∼15중량% 배합한다. 미세분말의 양이 60중량%를 초과하면 두께가 균일한 용융열전사 기록시트를 형성하기 어려워진다. 또한, 15중량% 미만에서는 연신에 의해 형성되는 공극의 양이 적기 때문에, 열전사 인자시에 감열헤드의 압력이 불균일해져 고정밀 화상을 얻기 어려워진다.

표면층(B)에서는, 열가소성 수지를 30∼90중량%, 표면을 친수화 처리한 무기미세분말을 70∼10중량% 배합한다. 무기미세분말의 양이 70중량%를 초과하면, 균일하게 연신하기 어려워져, 제조되는 용융열전사 기록시트의 표면에 갈라진 곳이 생기기 쉬워져 실용성이 낮아진다. 또한, 미세분말의 양이 10중량% 미만에서는, 표면층(B)에 발생하는 미세한 균열 및 공극의 수가 부족하여 전사잉크의 잉크밀착성이 나빠진다.

미세분말을 열가소성 수지중에 배합 혼련할 때에, 필요에 따라 분산제, 산화방지제, 상용화제, 난연제, 자외선안정제, 착색안료 등을 첨가할 수 있다.

기재층(A)과 표면층(B)은 공압출에 의해 적층하더라도 좋고, 따로따로 압출하여 적층하더라도 좋다.

바람직한 제조방법은, 기재층(A) 및 표면층(B)을 적층한 후에 한까번에 1축연신하는 공정을 포함하는 것이다. 별개로 연신하여 적층하는 경우에 비하면 간편하고 비용도 저렴해진다. 또한, 기재층(A) 및 표면층(B)에 형성되는 공극의 제어도 보다 용이해진다.

연신에는, 공지의 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 연신온도는, 비결정 수지의 경우는 사용하는 열가소성 수지의 유리전이점온도 이상, 결정성 수지의 경우에는, 비결정부분의 유리전이점온도 이상에서 결정부의 융점 이하로 설정할 수 있다. 연신온도는, 표면층(B)의 열가소성 수지의 융점 보다 5℃ 이상 낮고, 기재층(A)의 열가소성 수지의 융점 보다 15℃ 이상 낮은 온도로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 온도를 설정하면, 롤간연신을 행하는 경우에 롤 표면에 시트가 붙여져, 용융열전사 기록시트 표면에 붙여진 모양이 나오는 것을 특히 유효하게 막을 수 있다. 또한, 표면층(B)에 형성되는 균열수 부족에 의한 잉크밀착성의 저하도 유효하게 막을 수 있다.

연신의 구체적인 방법으로서는, 롤군의 주속차를 이용한 롤간연신, 텐터오븐을 이용한 클립연신 등을 들 수 있다. 그 중에서도 1축방향의 롤연신에 의하면, 연신배율을 임의로 조절할 수가 있어, 형성되는 공극의 크기나 개수를 조절할 수 있기 때문에 바람직하다. 특히 전층을 1축연신함으로써 타원상의 공극이나 균열이 형성되기 때문에, 2축연신 보다도 미세한 공극을 많이 형성시킬 수 있다. 또한, 필름의 흐르는 방향으로 수지의 연신배향이 이루어지기 때문에, 무연신필름에 비해 고항장력이고 또한 인쇄시나 가공시의 장력에 의한 치수변화가 작은 용융열전사 기록시트를 얻을 수 있다.

연신배율은 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 용융열전사 기록시트의 사용목적과 사용하는 열가소성 수지의 특성 등을 고려하여 적절히 결정한다. 예를 들면, 열가소성 수지로서 프로필렌단독중합체 내지는 그 공중합체를 사용할 때에는, 1.2∼10배, 바람직하게는 2∼7.5배로 1축연신한다. 연신배율이 1.2배 미만에서는 용융열전사 기록시트로서 유효한 미세한 공극이 얻어지지 않는다. 또한 연신배율이 10배를 초과하면, 연신의 끊어짐이 많이 발생한다. 또한, 얻어지는 표면층(B)의 공극이 지나치게 커서, 저계조부의 전사성이 저하된다.

연신 후는 필요에 따라, 가열롤 또는 열풍오븐 등을 이용한 공지의 수법에 의한 고온열처리가 행해진다. 연신속도는 20∼350m/분인 것이 바람직하다.

본 발명의 용융열전사 기록시트는, 미세한 공극을 갖는 다공성 구조를 가지고 있어, 하기식(1)으로 계산되는 공극률이 5∼60% 범위내인 것이 바람직하다. 공극률이 5% 미만이면 잉크의 밀착성이 떨어지고, 또한 열전사 인자시에 감열헤드의 압력이 불균일해져 고정밀 화상을 얻기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 공극률이 60%를 초과하면, 필름의 재료강도가 저하되어, 셀로테이프 등에 의해 용이하게 표면파괴가 일어나는 경향이 있다.

식(1)의 ρ0는 용융열전사 기록시트의 충진밀도를 나타내고, ρ1은 용융열전사 기록시트의 밀도를 나타낸다. 연신 전의 재료가 다량의 공기를 함유하는 것이 아닌 한, 진밀도는 연신 전 밀도와 거의 같다. 본 발명의 용융열전사 기록시트의 밀도는, 0.60∼1.20g/㎤ 범위내인 것이 바람직하다.

본 발명의 용융열전사 기록시트의 표면층(B)은, 공극크기가 0.5∼15㎛ 범위내에 있고, 기록면의 평활도가 2000∼10000초 범위내에 있는 것이 바람직하다. 본명세서에 있어서「공극크기」란, 균열 또는 공극의 최장부분 길이의 평균값을 말한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「평활도」란, JIS P 8119로 측정한 평활도를 의미한다.

표면층(B)의 공극크기가 15㎛ 보다 크던가, 평활도가 2000초 미만이면, 저계조부(하이라이트부)의 전사성이 나빠져, 고정밀 화상이 얻어지지 않게 되는 경향이 있다. 반대로, 공극크기가 0.5㎛ 미만이던가, 평활도가 10000초를 초과하면 기록지가 블록킹을 일으키거나, 프린트에서의 주행성이 나빠져 다색인자인 경우에 색엇갈림이 일어나, 고정밀 화상이 얻어지지 않게 되는 경향이 있다.

또한 표면층(B)의 표면자유에너지는 33∼65dyn/cm 범위내인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서「표면자유에너지」란, 23℃, 상대습도 50%의 조건하에서 접촉각계(교와계면화학(주)제, 형식 CA-D형)를 사용하여 이온교환물 및 요오드화메틸렌에 대한 접촉각을 측정함으로써 구한 값을 말한다. 표면층(B)의 표면자유에너지가 상기 범위내이면, 보다 고정밀 화상을 얻을 수 있다.

용융열전사프린트에 사용하는 잉크리본의 바인더에는 왁스형, 수지형, 왁스와 수지의 혼합형 등이 있지만, 전사 인자시에 용융하는 이들 바인더와 기록지 표면의 표면자유에너지값이 근사한 것이 양호한 전사를 행하기 위해 필요하다. 즉, 기록시트의 표면자유에너지가 33dyn/cm 미만에서는 잉크가 지나치게 전사되어, 인자부 이외의 부분에도 잉크가 전사되어 오염이 발생하는 경향이 있다. 반대로, 표면자유에너지가 65dyn/cm를 초과하면, 기록지 표면과 용융한 잉크와의 밀착이 약해, 중색(색겹침)시에 첫번째의 잉크가 기록지로부터 박리되거나, 튕김이 발생하여전사농도가 저하되는 경향이 있다.

본 발명의 용융열전사 기록시트의 두께는, 용융열전사 프린터로 기록할 때의 기록시트의 주행성, 얻어진 화상의 계조성면에서 30∼400㎛ 범위내인 것이 바람직하고, 50∼300㎛ 범위내인 것이 보다 바람직하다.

기재층(A)과 표면층(B) 두께의 비는 9:1∼5:5 범위내로 하는 것이, 프린트에서의 기록시트의 주행성면에서 바람직하다.

제조한 용융열전사 기록시트는, 기재층(A)과 표면층(B)의 2층구조에서도 사용할 수 있지만, 기재층(A) 이면에 별도의 열가소성 필름이나 천연펄프를 더 적층하여 사용하더라도 좋다. 또한, 제조한 용융열전사 기록시트의 표면층(B)에는, 미리 오프셋인쇄 등의 각종 인쇄를 행한 후에 공백부분에 용융열전사 프린터로 화상, 문자정보, 바코드 등을 기록하여 사용할 수도 있다. 또한, 이면측에는 점착가공을 행해 각종 턱라벨로서도 사용할 수 있다.

이하에 실시예, 비교예 및 시험예를 기재하여, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 조작 등은, 본 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 제한되는 것은 아니다.

사용하는 재료를 이하의 표1에 정리하여 나타낸다. 또한, 표중 MFR은 용융지수를 의미한다. 또한, 미세분말의 평균입자경은, 마이크로트랙 MK-II 입도분포계(니키소주식회사)를 사용하여 측정했다.

재료명

폴리올레핀(a)폴리올레핀(b)폴리올레핀(c)폴리올레핀(d)무기미세분말(가)무기미세분말(나)무기미세분말(다)무기미세분말(라)무기미세분말(마)무기미세분말(바)

MFR이 4.0g/10분(230℃, 2.16kg 하중), 융점이 164℃(DSC 피크온도)인 프로필렌단독중합체(미쯔이화학(주)제)MFR이 10.0g/10분(230℃, 2.16kg 하중), 융점이 137℃(DSC피크온도)인 에틸렌 ·프로필렌랜덤중합체(미쯔이화학(주)제)MFR이 4.0g/10분(230℃, 2.16kg 하중), 융점이 134℃(DSC 피크온도)인 고밀도 폴리에틸렌(미쯔이화학(주)제)MFR이 2.0g/10분(190℃, 2.16kg 하중), 융점이 108℃인 저밀도 폴리에틸렌(미쯔이화학(주)제)평균입자경이 1.4㎛인 건식 분쇄한 중질탄산칼슘(시라이시칼슘(주)제)평균입자경이 2.8㎛인 건식 분쇄한 중질탄산칼슘(시라이시칼슘(주)제)평균입자경이 3.1㎛인 건식 분쇄한 중질탄산칼슘(시라이시칼슘(주)제)습식 분쇄중에 수성 양이온계 계면활성제로 표면처리한 평균입자경이 0.5㎛인 탄산칼슘((주)화이머텍제, 상품명 AFF)습식 분쇄중에 디알릴아민계 공중합체(양이온계 계면활성제)로 처리하고, 또한 음이온계 대전방지제를 표면처리한 평균입자경이 0.8㎛인 탄산칼슘((주)화이머텍제)평균입자경이 0.2㎛인 합성탄산칼슘(콜로이달탄칼)(시라이시공업(주)제)

(실시예 및 비교예)

이하의 순서에 따라, 본 발명의 용융열전사 기록시트(실시예 1∼6) 및 비교용 용융열전사 기록시트(비교예 1∼4)를 제조했다. 사용한 재료의 종류와 양, 연신조건, 연신성을 표2에 정리하여 나타냈다.

폴리올레핀계 수지와 무기미세분말을 혼합함으로써, 배합물[A] 및 [B]를 제조했다. 이들 배합물을 250℃로 설정된 3대의 압출기로 각각 용융혼련하여, 다이내에서 배합물[A]의 표면측에 배합물[B]을 적층하여 압출성형하고, 냉각장치로 70℃까지 냉각시켜, 2층 무연신시트를 얻었다. 이 시트를 소정온도로 가열한 후, 종방향으로 소정배율로 롤간연신했다. 이 때, 비교예 3에 대해서는 연신을 행하지 않았다. 또한, 비교예 4에 대해서는, 롤간에서 종연신을 행한 후에 텐터오븐으로 횡연신을 더 행했다(2축연신).

이어서, 얻어진 시트의 양면에 방전처리기(가스가전기(주)제)를 사용하여 50W/㎡ ·분의 코로나처리를 행하여 2층구조 용융열전사 기록시트를 얻었다 (B/A=15㎛/70㎛).

	폴리올레핀	무기미세분말	연신조건	연신성
	종류	중량%	종류	연신성	입경(㎛)	중량%	온도(℃)	배율
실시예 1(B)(A)	(a)(a)	4085	(라)(나)	0.52.8	6015	145	5	양호
실시예 2(B)(A)	(b)(a)	7060	(마)(가)	0.81.4	3040	130	5	양호
실시예 3(B)(A)	(b)(a)	7070	(라)(가)	0.51.4	3030	130	7.5	양호
실시예 4(B)(A)	(c)(a)	3585	(라)(나)	0.52.8	6515	125	3	양호
실시예 5(B)(A)	(c)(b)	8550	(마)(마)	0.80.8	1550	125	2	양호
실시예 6(B)(A)	(d)(c)	3585	(라)(나)	0.52.8	6515	120	5	양호
비교예 1(B)(A)	(a)(a)	4085	(바)(다)	0.23.1	6015	145	5	양호(주)
비교예 2(B)(A)	(c)(b)	2550	(나)(바)	2.80.2	7550	125	8.5	가끔파단
비교예 3(B)(A)	(c)(b)	8550	(마)(가)	0.81.4	1550	무연신
비교예 4(B)(A)	(c)(b)	8550	(마)(가)	0.81.4	1550	종:150횡:160	종:5횡:10	양호

(주) 응집돌기물이 많음

(시험예)

얻어진 용융열전사 기록시트에 대해서, 이하의 시험과 평가를 행했다.

1) 컬러 용융열전사 기록적성

용융열전사 기록시트에 20℃, 상대습도 60%의 분위기하에서 열전사 컬러프린터(알프스전기(주)제, 상품명:MD-1000)에 의해, 3색(시안, 마젠타, 옐로우)의 컬러차트화상을 기록했다. 그 기록화상을 광학현미경으로 관찰하여 하기의 기준으로 평가했다.

Ｏ : 3색 모두 모든 계조역에 있어서 잉크점이 재현되고, 전사농도도 높다.

△ : 3색의 저계조역에 있어서 잉크점의 재현이 부족하고, 전사농도도 조금 낮다. 실용성에 문제가 있다.

× : 3색의 저∼중계조역에 걸쳐 잉크점의 재현이 없고, 전사농도도 낮다. 실용상 사용할 수 없다.

2) 열전사 바코드 기록성

용융열전사 기록시트를 35℃, 상대습도 90%의 항온실에서 24시간 상태를 조정한 후, 동일한 항온실내에서 용융형 잉크리본((주)리코제, 상품명:수지형 B110C)을 사용하여 바코드 프린터(동경전기(주)제, 상품명: B-30-S5)로 바코드를 기록했다.

기록한 바코드와 문자를 육안으로 관찰하여, 하기의 기준으로 평가했다.

Ｏ : 바코드, 문자 모두 선명하다.

△ : 바코드의 가느다란 선에 선의 끊어짐이 있다. 읽기 불량이 발생하여, 실용성에 문제가 있다.

× : 바코드와 문자 양쪽에 선의 끊어짐, 긁힘이 있다. 실용상 사용할 수 없다.

3) 전사잉크의 밀착성

2)에서 바코드 기록한 용융열전사 기록시트를 35℃, 상대습도 90%의 항온실에 24시간 방치한 후에 바코드 기록면에 점착테이프(니치반(주)제, 상품명:셀로테이프)를 붙여 충분히 꽉 누른 후, 점착테이프를 점착면에 대해 90도 방향으로 일정한 속도로 벗겨냈다. 기록잉크가 벗겨지는 방법을 육안으로 관찰하여, 하기의 기준으로 평가했다.

◎ : 기록잉크가 전혀 벗겨지지 않는다.

Ｏ : 기록시트의 재료부분이 파괴되어 있지만, 실용상 문제 없다.

△ : 셀로테이프 박리시에 저항이 있지만 기록잉크의 대부분이 벗겨져, 실 용상 문제가 있다.

× : 셀로테이프 박리시에 저항이 없고, 기록잉크 전량이 벗겨져, 실용상 사용할 수 없다.

4) 평활도

JIS P 8119에 의해 측정했다.

5) 공극크기

용융열전사 기록시트의 표면과 단면을 전자현미경으로 사진촬영했다. 그 표면과 단면의 사진으로부터, 표면층(B) 표면의 균열 또는 공극을 각각 무작위로 10점 선택하여, 균열 및 공극의 최대길이를 구하여, 그 평균값을 구했다.

6) 표면자유에너지

23℃, 상대습도 50%의 항온실내에서, 용융열전사 기록시트의 표면층(B) 접촉각을 접촉각계(교와계면화학(주)제, 형식 CA-D형)를 사용하여 측정했다. 이온교환물 및 요오드화메틸렌에 대한 접촉각을 각각 구하여 표면자유에너지를 산출했다.

상기 각 시험결과를 이하의 표3에 정리하여 나타낸다.

	컬러 용융열전사적성	열전사바코드 기록성	잉크밀착성	평활도(초)	공극크기(㎛)	표면자유에너지(dyn/㎝)
실시예 1실시예 2실시예 3실시예 4실시예 5실시예 6비교예 1비교예 2비교예 3비교예 4	ＯＯＯＯＯＯ×△△△	ＯＯＯＯＯＯ×△△△	Ｏ◎ＯＯ◎Ｏ△△Ｏ×	8500800095003300250060001001200050015000	2.43.83.51.21.42.216^(주)22공극 없음8×4 원반상	63455853356031323332

(주) 조대공극 있음

표3으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 용융열전사 기록시트는, 표면층(B)의 표면자유에너지, 평활도, 공극크기가 바람직한 범위내에 있어, 컬러 용융열전사적성, 고온 고습도 분위기하에서의 열전사 바코드 기록성 및 기록잉크의 밀착성 모두가 양호하다(실시예 1∼6).

이에 대해, 표면층(B)의 무기미세분말이 친수화 처리되어 있지 않은 용융열전사 기록시트(비교예 1 및 2), 연신처리하지 않은 용융열전사 기록시트(비교예 3) 및 2축연신한 용융열전사 기록시트(비교예 4)는, 어느 것도 특성이 떨어져 실용성이 없다.

본 발명의 용융열전사 기록시트는, 컬러 용융열전사 기록적성, 고온 고습도 분위기하에서의 열전사 바코드 기록적성 및 잉크밀착성이 우수하다. 이 때문에, 본 발명의 용융열전사 기록시트는, 기록방식이 다른 여러 종류의 프린터에 사용하는 것이 가능하여, 그 응용범위는 광범위에 걸쳐 산업상 이용 가능성이 지극히 높다. 또한, 본 발명의 제조방법에 의하면, 이러한 용융열전사 기록시트를 간편하게 제조할 수 있다.

Claims

열가소성 수지 40∼85중량% 및 무기 또는 유기미세분말 60∼15중량%를 함유하는 1축연신 필름기재층(A)의 적어도 한쪽면 위에, 열가소성 수지 30∼90중량% 및 평균입자경이 상기 1축연신 필름기재층(A)의 무기 또는 유기미세분말의 평균입자경 이하인 표면을 친수화 처리한 무기미세분말 70∼10중량%를 함유하는 1축연신 필름표면층(B)을 갖는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 기재층(A) 또는 상기 표면층(B)이, 열가소성 수지로서 폴리올레핀계 수지를 함유하는 용융열전사 기록시트.
제2항에 있어서, 상기 기재층(A) 또는 상기 표면층(B)이, 프로필렌단독중합체, 프로필렌공중합체, 에틸렌단독중합체 및 에틸렌공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 중합체를 열가소성 수지로서 함유하는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 기재층(A)의 무기 또는 유기미세분말의 평균입자경이 0.6∼3㎛ 범위내에 있고, 상기 표면층(B)의 무기미세분말의 평균입자경이 0.4∼1.5㎛ 범위내에 있는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 기재층(A) 또는 상기 표면층(B)이, 중질탄산칼슘, 클레이 및 규조토로 이루어진 군으로부터 선택되는 무기미세분말을 함유하는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 표면층(B)이, 음이온계 중합체분산제 또는 양이온계 중합체분산제로 친수화 처리한 무기미세분말을 함유하는 용융열전사 기록시트.
제6항에 있어서, 상기 표면층(B)이, 음이온계 중합체분산제로 친수화 처리한 중질탄산칼슘을 함유하는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 기재층(A)이, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, 멜라민수지, 폴리에틸렌설파이트, 폴리이미드, 폴리에틸에테르케톤 및 폴리페닐렌설파이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기미세분말을 함유하는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 기재층(A)의 유기미세분말이, 상기 기재층(A)의 열가소성 수지 보다도 융점이 높아 비상용성인 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 표면층(B) 기록면의 평활도가 2000∼10000초 범위내에있는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 표면층(B)의 공극크기가 0.5∼15㎛ 범위내에 있는 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 표면층(B)의 표면자유에너지가 33∼65dyn/cm의 범위내인 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 상기 표면층(B)에 있어서의 입경 44㎛ 이상인 입자의 함유량이 10ppm 이하인 용융열전사 기록시트.
제1항에 있어서, 하기식(1)으로 계산되는 공극률이 5∼60%의 범위내인 용융열전사 기록시트.

(상기 식에 있어서, ρ0는 용융열전사 기록시트의 충진밀도를 나타내고, ρ1은 용융열전사 기록시트의 밀도를 나타낸다.)
열가소성 수지 40∼85중량% 및 무기 또는 유기미세분말 60∼15중량%를 함유하는 기재층(A)의 적어도 한쪽면 위에, 열가소성 수지 30∼90중량% 및 평균입자경이 상기 기재층(A)의 무기 또는 유기미세분말의 평균입자경 이하인 표면을 친수화 처리한 무기미세분말 70∼10중량%를 함유하는 표면층(B)을 적층한 후에,

얻어진 적층체를 1축연신하는 것을 특징으로 하는 용융열전사 기록시트의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 1축연신을, 표면층(B)의 열가소성 수지의 융점 보다 5℃ 이상 낮고, 기재층(A)의 열가소성 수지의 융점 보다 15℃ 이상 낮은 온도에서 행하는 용융열전사 기록시트의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 1축연신에 의해 2∼7.5배로 연신하는 용융열전사 기록시트의 제조방법.