TWI815917B

TWI815917B - 熱轉印帶

Info

Publication number: TWI815917B
Application number: TW108122806A
Authority: TW
Inventors: 本橋晃
Original assignee: 日商凸版印刷股份有限公司
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2023-09-21
Also published as: EP3815918A1; TW202010643A; JP7031514B2; WO2020004407A1; CN112654505A; EP3815918A4; US11840108B2; JP2020001334A; CN112654505B; US20210114394A1

Abstract

在基材之一面重覆形成染料層及轉印性保護層的熱轉印帶中，轉印性保護層具有形成在基材上之第一層，及形成在第一層上之第二層。第一層係由包含甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸系樹脂(X)、包含苯乙烯系樹脂之丙烯酸系樹脂(Y)、及聚酯樹脂(Z)所構成。X之重量平均分子量為120000以上，X與Y之質量比率係在1：9~9：1之範圍內，Z之質量為X與Y之合計質量的1%以上3%以下。

Description

熱轉印帶

本發明係關於熱轉印帶。本案主張對2018年6月29日申請之日本國特願2018-124785之優先權，並引用其內容。

熱轉印帶意指使用於熱轉印方式印表機的油墨帶(ink ribbon)，亦稱為熱帶(thermal ribbon)。一般之熱轉印帶，具有分別在基材之一面設置熱轉印性油墨層，在基材之另一面設置耐熱滑性層(背塗(back coat)層)的構成。熱轉印性油墨層之油墨，為藉由印表機之熱頭(thermal head)所產生的熱而昇華(昇華轉印方式)或熔融(熔融轉印方式)，轉印至熱轉印受像片側。

昇華轉印方式由於能與印表機之高功能化合併，簡便地以全彩色形成各種圖像，可被利用於數位相機之自行列印、身分證明書等卡片類、娛樂用輸出產品等廣泛領域。伴隨利用範圍之擴大，想要使藉由昇華轉印方式所得到之印刷品之耐久性提高的期望亦升高。

若在藉由包含昇華性染料之熱轉印性油墨所形成的熱轉印圖像之表面附著手之油脂或可塑劑等，容易發生變色或圖像之滲出(bleeding)等。為抑制此現象，藉由熱轉印保護層，以覆蓋由熱轉印性油墨層所記錄之熱轉印圖像，使印刷品之耐久性提高的技術日益普及。

藉由熱轉印保護層而將其設置於被轉印體上時，將成為保護層之樹脂以熱頭產生之熱熔融或軟化，形成保護層，以覆蓋熱轉印圖像。

在專利文獻1、專利文獻2中，記載於熱轉印帶之基材片上設置離型層或剝離層，並於其上設置成為保護層的樹脂層。

在記載於專利文獻1及2之構成中，成為保護層之樹脂難以兼具耐久性及轉印適性。其結果，在保護層過度強韌，模切性差之情況，或基材與樹脂層難以剝離之情況等，於所形成之保護層會產生毛邊或缺陷。「毛邊」意指所形成之保護層無法形成沿熱轉印圖像周緣之形狀，而產生不定形突出的現象。「缺陷」意指所形成之保護層未將熱轉印圖像完全覆蓋，而使熱轉印圖像之一部分露出的現象。

就針對毛邊或缺陷之對策而言，有幾個技術被提出。

在專利文獻3中，記載使用於常溫無黏性之丙烯酸-矽石摻雜樹脂，形成熱轉印性外塗層，將該熱轉印性外塗層轉印在被轉印體上後，使轉印部分照射電離放射線而硬化。

在專利文獻4中，記載利用環氧基之反應性的保護層。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1 日本國特開平4-35988號公報

專利文獻2 日本國特開平8-276672號公報

專利文獻3 日本國特開2005-212302號公報

專利文獻4 日本國專利第5699384號公報

專利文獻3之手法，必須在印表機上安裝照射電離放射線之裝置，從「印表機之小型化或低成本化」的觀點而言，仍留下問題。

專利文獻4所記載之保護層材料，由於係因環氧基與胺基之反應而產生的交聯，存在適用期(pot life)。在塗布前已進行交聯反應之情況，會發生油墨之凝膠化等而有外觀變差的可能性。為防止此現象，必須在交聯反應尚未過度進行時完成塗布，增加對製造條件的限制。

基於上述情事，本發明之目的，為提供能抑制毛邊或缺陷，同時藉由保護層而適當保護熱轉印圖像的熱轉印帶。

本發明為在基材之一面，重覆形成染料層及轉印性保護層的熱轉印帶。

轉印性保護層具有形成在基材上之第一層，及形成在第一層上之第二層。第一層係由包含甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸系樹脂(X)、包含苯乙烯系樹脂之丙烯酸系樹脂(Y)、及聚酯樹脂(Z)所構成。

上述X之重量平均分子量為120000以上。X與上述Y之質量比率為1：9~9：1之範圍內。上述Z之質量為X與Y之合計質量的1%以上3%以下。

本發明之熱轉印帶可抑制毛邊或缺陷，同時藉由保護層適當地保護熱轉印圖像。

1‧‧‧熱轉印帶

10‧‧‧基材

20‧‧‧染料層

30‧‧‧轉印性保護層

31‧‧‧第一層

32‧‧‧第二層

圖1係為根據本發明之一實施態樣的熱轉印帶之模式截面圖。

[用以實施發明之態樣]

關於本發明之一實施態樣，參照圖1加以說明。

圖1為表示本實施態樣之熱轉印帶1的模式截面圖。如圖1所示，熱轉印帶1具備基材10、染料層20、轉印性保護層30、耐熱滑性層40。染料層20及轉印性保護層30係設置於基材10之第一面10a上。耐熱滑性層40係設置於基材10的第一面10a及反對側之第二面10b上。染料層20及轉印性保護層30之組合，係沿熱轉印帶1之長方向重覆複數次而形成。

就基材10而言，可使用各種塑膠薄膜。塑膠薄膜之材質無特別限制，然而從機械強度高，表面變得平滑的觀點，以聚酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚碸、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚丙烯等較適合。其中，由於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)比較廉價，可形成強度高又薄的薄膜，故為較佳。

基材10之厚度無特別限制，若列舉一例，為約1~50μm。

本實施態樣之染料層20，具有黃色染料層21、洋紅色染料層22、青色染料層23等3個著色層。著色層之數或配置之順序不以本實施態樣的態樣為限，可適宜設定。

染料層20所用之基礎樹脂，從耐熱性、堅牢性、染料之染著性能等的平衡良好而言，以聚乙烯基縮丁醛樹脂較合適。

聚乙烯基縮丁醛樹脂亦可包含交聯構造。例如藉由使聚乙烯基縮丁醛樹脂含有多元醇成分(羥基)，並添加異氰酸酯交聯劑使之反應，可形成胺基甲酸酯交聯構造。

異氰酸酯交聯劑只要由分子內至少具有1個以上異氰酸基之化合物所構成即可。例如，可例示甲苯二異氰酸酯(TDI)系、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)系、亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)系、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)系等。

就使用於染料層20之染料而言，可使用熱轉印帶所使用的一般昇華染料。例如，可列舉二芳基甲烷系、三芳基甲烷系、噻唑系、次甲基系、偶氮甲烷系、二苯并哌喃系(xanthenes)、

系、噻

系、

系、吖啶系、偶氮系、螺二哌喃系、吲哚啉螺哌喃系(indolinospiropyrans)、螢烷系(fluorans)、羅丹明內醯胺系(rhodamine lactam)、蒽醌系等。

更具體言之，就使用於黃色染料層21之黃色染料而言，可例示C.I.溶劑黃色14、16、29、30、33、56、93等、C.I.分散黃色7、33、60、141、201、231等。就使用於洋紅色染料層22之洋紅色染料而言，可例示C.I.溶劑紅色18、19、27、143、182等、C.I.分散紅色60、73、135、167等、C.I.分散紫色13、26、31、56等。就使用於青色染料層23之青色染料而言，可例示C.I.溶劑藍色11、36、63、105等、C.I.分散藍色24、72、154、354等。

染料層20之各層亦可含有聚矽氧系離型劑。就聚矽氧系離型劑而言，可例示胺基改質聚矽氧油、環氧基改質聚矽氧油等。

染料層20之形成方法無特別限制。若列舉一例，首先，在溶劑中添加上述之各成分，製作染料層形成用油墨。若將染料層形成用油墨藉由凹版塗布機等塗布於基材10上後乾燥，可在基材10上形成染料層20。

就溶劑而言，可例示甲基乙基酮、甲苯、環己酮、丁基賽璐蘇等。

染料層20之各層的厚度無特別限制。若列舉一例，為約0.5~2.0μm，可考慮印刷品之外觀等而適宜設定。

轉印性保護層30為約略透明之樹脂之層，具有於基材10上所設置的第一層31，及於第一層31上所形成的第二層32。

第一層31係以下述X、Y、及Z之3種樹脂作為主成分而構成。

樹脂X：包含甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸系樹脂

樹脂Y：包含苯乙烯系樹脂之丙烯酸系樹脂

樹脂Z：聚酯樹脂

在以下之說明中，有時分別將樹脂X、樹脂Y、及樹脂Z簡單稱為X、Y、Z。

第一層31中的X與Y之質量比係在1：9~9：1之範圍內。藉由使樹脂X及樹脂Y以質量比成為1：9~9：1之方式混合，則轉印性保護層30之轉印性能提高，可以不會過多或不足地覆蓋藉由染料層20形成於受像片上之印刷品層之方式形成保護層。由於甲基丙烯酸甲酯之耐可塑劑性能良好，苯乙烯為高折射率材料，印刷品層與保護層之界面的反射變成高反射，可得到光澤高之印刷品。又，苯乙烯樹脂與作為受像層使用之氯乙烯系樹脂的親和性良好，易言之，藉由溶解度參數相近，使轉印性保護層30之疊印(overprint)轉印性能提高。

藉由相對於X與Y之合計質量，以1%~3%之範圍含有樹脂Z，轉印性保護層30與基材10之冷時密著性能提高。其結果，形成於受像片上之保護層的毛邊或缺陷被適宜地抑制。若冷時密著之性能提高，則在印表機內部之起始動作時所進行的送帶動作中，轉印性保護層不會從基材剝離，直至熱轉印時，且可在轉印性保護層不會從基材脫落下進行轉印。其結果，可抑制毛邊或缺陷。

樹脂Z以非晶質聚酯為較佳。

在第一層31中，樹脂X之重量平均分子量Mw為120000以上。如實施例所示，發明人發現樹脂X之中，以重量平均分子量為120000以上者，毛邊或缺陷之抑制效果優異。

就成為第一層31之材料的樹脂X而言，可例示三菱化學品公司製之Dianal(註冊商標)系列的BR-88、BR-85、BR-84、BR-82等。其中尤其以BR-88、BR-85、BR-84等為較佳。

就樹脂Y而言，可例示上述Dianal系列之BR-52、BR-50等。

就樹脂Z而言，可例示東洋紡公司製之Vylon(註冊商標)系列的103、200、220、226、237、240。

第一層31只要無損其功能，亦可包含各種添加劑。就添加劑而言，可例示抗靜電劑、電荷控制劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、螢光增白劑、填充劑等。

第一層31之厚度可適宜設定，例如亦可為約0.3~3μm。

第二層32為與受像片、及於受像片上所形成之印刷品層接觸而接合之層。

就第二層32之材料而言，可使用以熱熔融之樹脂。例如，可列舉聚苯乙烯、聚α-甲基苯乙烯等苯乙烯系樹脂；聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等丙烯酸系樹脂；聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基縮丁醛、聚乙烯基縮醛等乙烯基系樹脂；聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、石油樹脂、離子聚合物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物等合成樹脂；硝基纖維素、乙基纖維素、纖維素乙酸酯丙酸酯等纖維素衍生物；松香、松香改質馬來酸樹脂、酯橡膠、聚異丁烯橡膠、丁基橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯-丙烯腈橡膠、聚氯化烯烴等天然樹脂或合成橡膠的衍生物；巴西棕櫚蠟、石蠟等蠟類。

第二層32中，可添加紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、觸媒促進劑、著色劑、光澤調整劑、螢光增白劑等各種功能性添加劑。

第二層32之厚度可適宜設定，例如可為約0.5~3.0μm。

耐熱滑性層40可抑制印表機之熱頭與熱轉印帶1間之因熱所致的固著。耐熱滑性層40包含黏合劑、滑劑、研磨劑等。

就黏合劑而言，可使用例如含有羥基之熱塑性樹脂與異氰酸酯類的反應生成物。就含有羥基之熱塑性樹脂而言，可例示聚乙烯基縮丁醛、聚乙烯基縮醛、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚醚多元醇、胺基甲酸酯多元醇等。其中，以丙烯酸多元醇為較佳，其中以高分子量者為特佳。就異氰酸酯類而言，可使用多元異氰酸酯。

就滑劑而言，可使用例如磷酸酯。磷酸酯可具有例如在每1分子磷酸之3處磷酸基中，1處或2處被酯化的構造。就磷酸酯而言，以飽和醇(例如，硬脂醇、月桂醇等)或不飽和醇(例如，油醇等)之環氧烷加成物與磷酸的單酯或二酯為較佳。就環氧烷而言，以環氧乙烷為較佳，加成數以1~20為較佳，以1~8為更佳。

研磨劑具有除去從與印表機之熱頭接觸的耐熱滑性層40、或熱轉印帶1之其他層所產生的印圖渣屑之功用。就研磨劑而言，可使用例如氧化鎂。氧化鎂可使用藉由周知之方法製造者。就周知之製造方法而言，可例示將鎂之碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物等燒結並水解之方法，或將鎂進行氣相氧化之方法等。

除氧化鎂之外，亦可使用矽石等氧化物；滑石、高嶺土等黏土礦物；碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽；氫氧化鋁、氫氧化鎂等氫氧化物；硫酸鈣等硫酸鹽；石墨、硝石、氮化硼等無機微粒子；丙烯酸樹脂、氟樹脂、聚矽氧樹脂、酚樹脂、縮醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、尼龍樹脂等有機樹脂微粒子；使此等樹脂與交聯劑反應之交聯樹脂微粒子等，作為研磨劑。

形成耐熱滑性層40之方法無特別限制。就一例而言，可例示製作包含上述之各成分的混合物，塗布在基材10之一面後乾燥的方法。

耐熱滑性層40之厚度無特別限制，例如為0.5~1.5μm。

針對以如上述方式所構成的熱轉印帶1於使用時的動作加以說明。

熱轉印帶1係安裝於設定之熱轉印印表機。熱轉印帶1在熱轉印印表機內，以染料層20側與受像片相對向之方式配置。在此狀態，若熱頭從耐熱滑性層40側將熱轉印帶1加熱，則染料層20之各染料層將昇華轉印於受像片上。在本實施態樣中，對於受像片上之相同區域，將黃色染料層21，洋紅色染料層22及青色染料層23依照印刷品之色彩的圖案，依序昇華轉印，最後多色之印刷品層形成於受像片上。

繼而，將轉印性保護層30加熱，以覆蓋印刷品層之方式，轉印至受像片。在轉印性保護層30之中，與基材10接觸之第一層31，由於係以上述之X至Z作為主成分，且以滿足上述條件之方式構成，在加熱使其軟化時，容易從基材10剝離，不會產生拉伸或撕裂等。其結果，可在印刷品層上形成對應於印刷品層之形狀而無毛邊或缺陷的保護層，適當地保護印刷品層。

關於本發明之熱轉印帶，使用實施例及比較例進一步說明。

本發明不因實施例及比較例之內容而受到任何限制。

文中之「份」，若非特別地限定，意指質量份。

首先，調製下文所示之組成的各種油墨。

各層之形成用油墨，將甲基乙基酮、甲苯以外之材料計量並先行混合，在其中添加甲基乙基酮、甲苯，加溫至50℃同時進行螺旋槳攪拌，於溶劑中使其他材料溶解而調製。

<耐熱滑性層形成用油墨>

<黃色染料層形成用油墨>

<洋紅色染料層形成用油墨>

<青色染料層形成用油墨>

<第一層形成用油墨A>

<第一層形成用油墨B>

<第一層形成用油墨C>

<第一層形成用油墨D>

<第一層形成用油墨E>

<第一層形成用油墨F>

<第一層形成用油墨G>

<第一層形成用油墨H>

<第一層形成用油墨I>

<第一層形成用油墨J>

<第一層形成用油墨K>

<第一層形成用油墨L>

<第一層形成用油墨M>

<第一層形成用油墨N>

<第一層形成用油墨O>

<第一層形成用油墨P>

<第二層形成用油墨>

<油墨接受層形成用油墨>

依照以下之順序製作各例之熱轉印帶所共通的附耐熱滑性層之基材。

<附耐熱滑性層之基材的製作>

在基材(聚對苯二甲酸乙二酯薄膜：厚度4.5μm)之一面，將上述之耐熱滑性層形成用油墨藉由凹版塗布法塗布、乾燥，形成耐熱滑性層，其乾燥後之厚度為0.9μm。然後，於50℃施行6日之熟化(aging)，得到附耐熱滑性層之基材。

依照以下之順序製作用於評價各例之性能的受像片。

<受像片之製作>

在基材片(發泡聚酯薄膜：厚度188μm)之一面，將上述之油墨接受層形成用油墨藉由凹版塗布法塗布、乾燥，形成乾燥後之厚度為5.0μm之油墨接受層，得到受像片。

(實施例1)

在上述附耐熱滑性層之基材中，於未設置耐熱滑性層之面施行電暈處理。繼而，使用上述之黃色染料層形成用油墨、洋紅色染料層形成用油墨、青色染料層形成用油墨、及第一層形成用油墨A，藉由凹版塗布法，依順序在基材上形成黃色染料層、洋紅色染料層、青色染料層、及第一層。各染料層之乾燥後膜厚成為0.7μm，第一層之乾燥後膜厚成為0.5μm。

最後，在第一層之上，使用第二層形成用油墨，藉由凹版塗布法形成第二層。第二層之乾燥後膜厚成為0.5μm。

藉由以上方法，製作實施例1之熱轉印帶。

(實施例2)

除使用第一層形成用油墨B代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作實施例2之熱轉印帶。

(實施例3)

除使用第一層形成用油墨C代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作實施例3之熱轉印帶。

(實施例4)

除使用第一層形成用油墨D代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作實施例4之熱轉印帶。

(實施例5)

除使用第一層形成用油墨E代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作實施例5之熱轉印帶。

(比較例1)

除使用第一層形成用油墨F代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例1之熱轉印帶。

(比較例2)

除使用第一層形成用油墨G代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例2之熱轉印帶。

(比較例3)

除使用第一層形成用油墨H代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例3之熱轉印帶。

(比較例4)

除使用第一層形成用油墨I代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例4之熱轉印帶。

(比較例5)

除使用第一層形成用油墨J代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例5之熱轉印帶。

(比較例6)

除使用第一層形成用油墨K代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例6之熱轉印帶。

(比較例7)

除使用第一層形成用油墨L代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例7之熱轉印帶。

(比較例8)

除使用第一層形成用油墨M代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例8之熱轉印帶。

(比較例9)

除使用第一層形成用油墨N代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例9之熱轉印帶。

(比較例10)

除使用第一層形成用油墨O代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例10之熱轉印帶。

(比較例11)

除使用第一層形成用油墨P代替第一層形成用油墨A之點外，以與實施例1同樣之順序製作比較例11之熱轉印帶。

<評價用印刷品之製作>

將根據各實施例及各比較例之熱轉印帶安裝於Thermal Photo印表機D-70(三菱電機公司製)，在受像片之油墨接受層上印製設定之圖像，得到各例相關之評價用印刷品。

基於各例之評價用印刷品及印刷品製作時的動作，進行以下之評價。

<保護層轉印性能評價>

藉由低度設定Thermal Photo印表機之捲取側的捲取扭力，進行印製，評價轉印性。轉印時無阻擾或印帶破斷等之發生而能印圖者，記為○(良好)，在有阻擾或印帶破斷等發生的情況，記為×(不佳)。

<光澤度>

就評價用印刷品而言，印製全面白(不使用染料層，只有保護層)。使用NOVO-GLOSS(Rhopoint Instruments公司製)測定評價用印刷品之表面光澤度。在角度60°之光澤度為80以上的情況，記為○(良好)，在小於80之情況，記為×(不佳)。

<印刷品毛邊、缺陷>

關於各例，製作印製全面黑之評價用印刷品。將各評價用印刷品以目視觀察，將有毛邊或缺陷的情況，記為×(不佳)，將無毛邊或缺陷的情況，記為○(良好)。

<耐可塑劑性能>

在各例之全面黑印圖之評價用印刷品中，使印圖部分與Tombow公司製MONO橡皮擦以200g之荷重接觸，於50℃之環境下保存12小時。使用X-rite公司製反射濃度計測定保存前後之印圖部分的反射濃度，將保存後之反射濃度為保存前之80%以上者，記為○(良好)，將小於80%者記為×(不佳)。

將結果示於表1。

表1

如表1所示，在各實施例之熱轉印帶中，保護層轉印性能、光澤度、「毛邊、缺陷」、及耐可塑劑性能之任何項目的評價均為良好。

與此相對地，比較例中由於不含樹脂X至Z之任一者，或雖含有全部樹脂X至Z，但未滿足設定之條件，以「毛邊、缺陷」為中心，印刷品之品質仍不充分。

本發明之熱轉印帶可使用於昇華轉印方式之印表機。本發明之熱轉印帶在圖像形成後將熱轉印性保護層熱轉印時，適當地抑制毛邊或缺陷等之發生。藉由本發明之熱轉印帶所得到的印刷品之保護層，耐可塑劑性等耐久性優良，且具有高光澤度。因此，本發明之熱轉印帶，可期待用於尋求耐久性之身分證明書等卡片類，以及需要各種顏色輸出之廣泛領域的應用。

[產業上之可利用性]

本發明之熱轉印帶可使用於昇華轉印方式之印表機。

Claims

一種熱轉印帶，其為在基材之一面，重覆形成染料層及轉印性保護層的熱轉印帶，其中

該轉印性保護層具有形成在基材上之第一層，及形成在該第一層上的第二層；

該第一層係由

包含甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸系樹脂(X)、

包含苯乙烯系樹脂之丙烯酸系樹脂(Y)、及

聚酯樹脂(Z)所構成，

該X之重量平均分子量為120000以上，

該X與該Y之質量比率為1：9~9：1之範圍內，

該Z之質量為該X與該Y之合計質量的1%以上3%以下。
如請求項1之熱轉印帶，其中該Z為非晶質聚酯。