JP2009083255A - 熱転写媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】印字速度の向上を図ることができ、かつ所望の耐熱性（耐裏移り性）や擦過性も保持している熱転写媒体を提供する。
【解決手段】基材上に、少なくとも剥離層、保護層及び熱溶融インク層がこの順で設けられている熱転写媒体において、保護層に、ポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂とを５０：５０〜８０：２０の配合割合（質量比）で含有する保護層を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱転写媒体に関し、詳しくは耐熱性に優れた転写パターンを形成することができる熱転写媒体に関する。

従来より、アイロン等を用いて、加熱して転写する耐熱性タグの印字に用いたり、包装用基材のヒートシール部の印字に用いたりするため、耐熱性を考慮した熱転写媒体が種々提案されている。例えばインク層にエチレン系共重合体樹脂とスチレン−ブタジエン系合成ゴムとを添加してインク層自体の耐熱性を高めたもの（例えば特許文献１）や、基材上に、剥離層、耐熱保護層及びインク層をこの順に形成し、耐熱保護層をシリコーン系樹脂等の高融点樹脂で形成したもの等がある。

ところが、上記のいずれの場合であっても未だ十分な耐熱性を有する転写パターンを形成することができず、例えば熱転写によりタグを形成した場合、他の生地に裏移りを生じるといった問題があった。

このような問題を解決する改良を目的として、基材上に、剥離層、耐熱保護層及びインク層をこの順に設けてなる感熱転写媒体であって、前記耐熱保護層がイソシアネート又はイソシアネート系樹脂（例えばイソシアネートと、スチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、エチレン−アクリル共重合体又はポリアミド樹脂とを結合させた樹脂等）を含むことを特徴とする感熱転写媒体が提案されている（特許文献２）。

しかし、上記のような熱転写媒体では、裏移りの問題の改善はある程度みられるが未だ十分とは言えず、また耐熱保護層の耐熱性が高すぎて高速印字を行うことができないという問題がある。
特開平５−２７８３４６号公報 特開平１０−１７５３７８号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、印字速度の向上を図ることができ、かつ所望の耐熱性（耐裏移り性）や擦過性を保持している熱転写媒体を提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく、本発明は、基材上に、少なくとも剥離層、保護層及び熱溶融インク層がこの順で設けられている熱転写媒体であって、前記保護層が、ポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂とを５０:５０〜８０：２０の配合割合（質量比）で含有することを特徴とする熱転写媒体を提供する。

本発明によれば、保護層を、所定の割合でポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂とを含有するインク組成物を用いて形成することにより、耐熱性（耐裏移り性）及び擦過性を有し、高速印字を行っても印字欠け、印字尾引き（印字流れ）及び印字つぶれが発生しない熱転写媒体を提供することができる。

以下、本発明の熱転写媒体をより詳細に説明する。本発明者は、耐熱性及び擦過性を有し、かつ高速印字を行っても印字欠け、印字流れ及び印字つぶれが発生しない熱転写媒体を開発するため、熱転写媒体の層構成について検討するとともに、保護層を構成するインク組成物の材料について検討を重ねてきた。その結果、ポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂とを一定の割合で含有するインク組成物を用いて保護層を形成すると、所望の効果が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の熱転写媒体に使用する基材は従来の熱転写媒体用として用いられている基材であればよく、具体的にはポリエステルフィルム等が挙げられる。基材の厚さは２．５μｍ〜９μｍ程度のものが好ましい。基材の厚さが２．５μｍ以上であれば製造時にしわやフィルム切れなどが起こりにくく、９μｍ以下であれば印字の際の熱の伝わりを確保でき良好な印字精度が得られる。

また、熱転写媒体用として市販されている基材としてのポリエステルフィルムには、通常、熱溶融インク層を設ける側の反対面にスティッキングを防止するための耐熱保護層が設けられている。本発明においても、できればこのような耐熱保護層が設けられているフィルムを基材として利用することが好ましい。もちろん、上記した耐熱保護層が設けられていない基材を用い、別途耐熱保護層を設けてもよいことは言うまでもない。

基材に設けられる剥離層は、保護層の耐熱性と熱溶融インク層の鮮明な印字を保持するため、薄膜である必要がある。剥離層の厚さは０．００１〜０．５μｍが好ましい。剥離層の厚さが０．００１μｍ以上であれば、印字時に熱溶融インク層が確実に剥がれる。剥離層の厚さが０．５μｍ以下であれば、印字の際に熱溶融が広範囲で起こることがなく、印字した文字や画像のドット精度を確保することができ、また、保護層へ熱溶融成分がしみ込みにくく、保護層の耐熱性の劣化が起こりにくい。剥離層はグラビアコート法により設けることができる。剥離層の厚さはインクの固形分を調整することにより制御できる。

剥離層は、例えばパラフィンワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ポリエチレンワックス及びアマイドワックス等のワックス類、並びにシリコーン樹脂及びアクリル樹脂等の樹脂剥離剤等を、それぞれ単独で又は任意に混合して使用することができる。

剥離層上に設ける保護層は、印字を行うサーマルヘッドの温度に耐えるだけの耐熱性を必要とし、熱で歪まず、熱溶融インク層の平面性を保持する役割を持つものである。また、保護層が必要以上の耐熱性を保持すると、熱溶融インク層への熱伝達を阻害して印字品位の低下を招くため、保護層はかかる印字品質の低下を招かない程度の熱伝達性を有することが必要である。そのため、本発明における保護層にはポリイソシアネート及び一液性熱硬化型アクリル樹脂とを含有させる必要がある。

このように、保護層がポリイソシアネート及び一液性熱硬化型アクリル樹脂を含有すれば、前記ポリイソシアネートによって所望の耐熱性を確保することができ、前記ポリイソシアネートに対して所定量の一液性熱硬化型アクリル樹脂を配合することによって耐熱性の低下を最小限に抑えつつ高速印字時の熱応答性を向上させることができる。

ここで、ポリイソシアネートとしては、特に限定はなく、本発明の分野及びその他の分野で用いられているポリイソシアネートであればよい。このようなポリイソシアネートとしては、例えば、大日精化工業（株）製のクロスネート（商品名）及び大日本インキ化学工業（株）製のバーノック（商品名）等の市販品を挙げることができる。

また、一液性熱硬化型アクリル樹脂としては、特に限定はなく、通常の一液性熱硬化型アクリル樹脂を用いることができる。このような一液性熱硬化型アクリル樹脂としては、例えば、（株）岐阜セラツク製造所製のＵＮＯ−１（商品名）及び綜研化学（株）製の一液硬化型サーモラック（商品名）等の市販品を挙げることができる。

本発明におけるポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂との配合割合（質量比）は５０:５０〜８０：２０であることが好ましい。すなわち、一液性熱硬化型アクリル樹脂とポリイソシアネートとの配合割合が略同一か、上記範囲で一液性熱硬化型アクリル樹脂に比べてポリイソシアネートの配合割合が多い。一液性熱硬化型アクリル樹脂がポリイソシアネートの１／２以下であれば、耐熱性を確保することができ、印字品位の低下を招きにくい。また、一液性熱硬化型アクリル樹脂がポリイソシアネートの１／４以上であれば、高速印字時の熱応答性が低下しにくい。

保護層の厚さは、０．５μｍ〜１．５μｍの範囲が好ましい。０．５μｍ以上であれば、耐熱不良が生じるおそれがなく、１．５μｍ以下であれば、割れの問題が発生しにくい。保護層は、例えばグラビアコート法等により設けることができる。

保護層上には熱溶融インク層を設ける。熱溶融インク層には、例えばカーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、群青、レーキレッド、塩基性ベース染及びネオザポン染料等、従来の顔料や染料を特に制限なく使用することができる。

また、熱溶融インク層のバインダー成分としては、例えばポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス等のワックス類、並びに塩化ビニル系重合体、ポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びテルペン樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂及びシリコーン樹脂等の熱硬化樹脂、その他紫外線硬化性樹脂等、従来から熱溶融インク層形成に用いられている成分を特に制限なく使用することができる。

熱溶融インク層上には、例えばアクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂及びワックス類等を、それぞれ単独で又は任意に混合して用い、印字される被受像体の種類に応じて、接着層を設けてもよい。被受像体の表面状態や材質にもよるが、接着層が薄すぎると、印字した文字や画像の良好な密着が得られず、接着層が厚すぎると、サーマルヘッドの熱による接着成分の移動が起こり、熱溶融インク層の平面性が悪くなったり、印字精度が悪くなったりする。接着層は、被受像体との接着を保持できる限り、薄いほうが熱溶融インク層の平面性をより確実に保つことができ、より鮮明な文字や画像が得られる。接着層の厚さは、被受像体の種類及び表面状態等に応じて適宜選択されるが、通常は０．１〜５μｍの範囲が好ましい。

また、接着層には、熱転写媒体の巻き取り時のしわ防止、ロール状での保管時による熱転写媒体の貼り付き防止、及び接着面を荒らすことにより被受像体との密着力向上等の目的のために、微粉末のスリップ剤を添加することが望ましい。微粉末のスリップ剤としては、例えばシリカ及びタルク等の無機材料の粉末や樹脂ビーズ等の有機フィラー等が挙げられる。スリップ剤は接着層中に２〜３０質量％含ませるのが望ましい。スリップ剤の添加量が２質量％以上であれば、熱転写媒体のすべりが良く加工や保管が容易となり、３０質量％以下であれば、接着に関与する成分が少なくなり過ぎず接着力を確保することができる。接着層は、例えばリバースコート法等により設けることができる。

このようにして基材上に各層を順次設けた転写層（剥離層、保護層及び熱溶融インク層、必要により接着層等の他の層を含む。）全体の厚さは、基材の厚さ以下であることが好ましい。転写層の厚さが基材の厚さを超えると、印字時の熱伝達の程度と時間のバランスが良好に保ちがたくなって、印字精度の低下が起こる。

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例及び比較例中、「部」とあるのは、特に断りがない限り質量基準である。また、溶剤以外の成分の量は全て固形分換算である。

《実施例１》
基材である厚さ５．６μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（三菱化学ポリエステルフィルム（株）製）の一方の面に、下記組成（Ｉ）の塗布液を乾燥後塗布量が０．３ｇ／ｍ²となるようにグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥させて耐熱保護層を形成した。
組成（Ｉ）：
シリコーン樹脂 １０部
トルエン ４５部
メチルエチルケトン（ＭＥＫ） ４５部

上記ポリエチレンテレフタレートフィルムの他方の面に、下記組成（II）の塗布液を乾燥後塗布量が０．５ｇ／ｍ²となるようにグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥させて剥離層を形成した。
組成（II）：
ポリエチレンワックス ９部
エチレン−酢酸ビニル共重合体 １部
トルエン １０部

この剥離層上に、下記組成（III）の塗布液を乾燥後塗布量が１．０ｇ/m²となるようにグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥後、１３０℃×３０分の条件で硬化させて保護層を形成した。
組成（III）：
ポリイソシアネート ７部
（大日精化工業（株）製のクロスネートＤ−７０（商品名））
一液性熱硬化型アクリル樹脂 ３部
（（株）岐阜セラツク製造所製のＵＮＯ−１（商品名））
ＭＥＫ ３０部

さらに、上記保護層上に、下記組成（IV）の塗布液を乾燥後塗布量が１．０／ｍ²となるようにグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥させて熱溶融インク層を形成した。
組成（IV）：
エチレン−酢酸ビニル共重合体 １０部
（三井・デュポンケミカル（株）製のエバフレックス２５０（商品名））
テルペンフェノール樹脂 ３０部
（ヤスハラケミカル（株）製のＹＳポリエスタ−Ｔ１１５（商品名））
カーボンブラック １０部
トルエン １００部

《実施例２〜４》
実施例１において保護層を構成するポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂との配合割合を表１に示す値とした以外は、実施例１と同様にして本発明の熱転写媒体を得た。

《比較例１及び２》
実施例１において保護層を構成するポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂との配合割合を表１に示す値とした以外は、実施例１と同様にして比較用の熱転写媒体を得た。

《比較例３》
保護層を下記組成（Ｖ）の塗布液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較用の熱転写媒体を得た。
二液性熱硬化アクリル樹脂 ６０部
（大日本インキ化学工業（株）製のアクリディックＡ−８１０（商品名））
ポリイソシアネート（硬化剤） ３部
（大日本インキ化学工業（株）製のバーノックＤ−８００（商品名）） ニトロセルロース １１部
ＭＥＫ ３６０部

［評価試験］
実施例１〜４で得られた本発明の熱転写媒体及び比較例１〜３で得られた比較用熱転写媒体に対して、ポリプロピレン包装材を５ｍ／ｍｉｎ、２５ｍ／ｍｉｎの各速度でコンベア上を移動させながら、熱転写プリンター（ＥＤＭ社製のＳｍａｒｔＤａｔｅ−３ｃ（製品名））を用いて印字を行い、ポリプロピレン包装材上に印字パターンを形成し印字サンプルを得た。得られた印字サンプルを、印字品位、擦過性及び耐熱性の観点から、次の方法で評価した。

（１）印字品位
得られた印字サンプルを目視で印字欠け、印字流れ及び印字つぶれの有無を確認することで評価した。評価基準を以下のとおりとした。評価結果を表２に示す。
○：印字欠け、印字流れ、印字つぶれが確認されなかった。
△：実用上問題はないが多少の印字欠け、印字流れ、印字つぶれが確認された。
×：ひどい印字欠け、印字流れ、印字つぶれが確認された。

（２）擦過性
ＪＩＳ Ｌ ０８２３に準拠した擦過試験機（(株)安田精機製作所製の電動式ロックメータＮｏ．４１６−ＴＭＩ）の摩擦子の先端に貼り付けた直径１０．９ｍｍのスチールボールを印字面表面と接触させ、荷重レバーの端子荷重８８．２ｋPaで該表面上を往復摺動させた。スチールボールの３０回往復中の印字状態の変化を目視で観察した。以下の評価基準で評価した。その評価結果を表２に示す。
◎：印字に全く問題がなかった。
○：印字に問題はないがかすかに擦過された跡があった。
△：印字は判読可能であるが擦過により削り取られ薄くなっていた。
×：印字の判読不能。

（３）耐熱性（耐裏移り性）
印字部分の上から１５０℃のアイロンを２秒間、０．２ＭＰａの圧力で押し当て、アイロンによって加熱した部分における汚れの有無を確認した。
○：熱溶融インクによる汚れなし
×：熱溶融インクによる汚れあり

本発明に係る熱転写媒体は、高速で文字や画像を印字するために好適に用いることができる。

Claims (1)

1. 基材上に、少なくとも剥離層、保護層及び熱溶融インク層がこの順で設けられている熱転写媒体であって、
   前記保護層が、ポリイソシアネートと一液性熱硬化型アクリル樹脂とを５０:５０〜８０：２０の配合割合（質量比）で含有すること、を特徴とする熱転写媒体。