JPH0330990A - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性の改良された画
像を得ることができる熱転写記録媒体に関する。

［従来の技術］ 従来、熱転写記録媒体として、軟化温度６０〜１１０℃
のエポキシ樹脂と着色剤とから構成されたインク層を有
するものが知られている（特公昭［ｉｏ−５９１５９号
公報）。これによれば普通紙、プラスチック及び金属箔
など各種の記録面に−次発色で、しかも保存安定性、耐
摩耗性に優れた記録を得ることが可能である。

しかしながら、上記の熱転写記録媒体においては、イン
ク層を構成するエポキシ樹脂の軟化点が８０−１１０℃
であるため、耐熱摩耗性には劣るという欠点がある。す
なわち、高温たとえば７０℃にさらされた画像を、たと
えばダンボール紙でこすると画像が乱れ、それを読み取
ることが困難であった。

また、エポキシ樹脂を用いたインクの画像表面は、潤滑
性に劣り高硬度な物たとえば金属エツジ、つめ等と接触
したとき容易に脱落するといった欠点もあった。

さらに、上記のエポキシ樹脂では耐薬品性に劣り、たと
えば、工業用アルコール、エンジンオイル、ブレーキオ
イル等のオイル類、灯油、カーワックス、トルエン、キ
シレン、ドライクリーニングに用いられるパークレン等
に対して耐性が不充分であった。

さらに画像の耐熱性、耐薬品性を向上させる方法として
、熱転写時に硬化反応させる方法と熱転写後に適当なエ
ネルギー照射で硬化反応させる方法がある。

例えば、特公昭８１−１４９５８号の発明はイソシアネ
ートとポリオールを熱転写時に反応硬化させる方法であ
るが、これは転写後に硬化させてもよい。しかし、上記
組成では、リボンを使わない間に硬化反応が進み、熱転
写ができなくなるのでリボンの保存性が問題になってい
た。

［発明が解決しようとする課Ｅｌ こうした実情に鑑み、本発明は耐摩耗性、耐薬品性が改
善され、信頼性の高い印字画像を得ることができる熱転
写記録媒体を提供することを目的とするものである。さ
らに、本発明は低温におけるインク層の脱落を防止した
熱転写記録媒体を提供することを目的とするものである
。

本発明のさらに別の目的は熱感度が向上し、さらに、リ
ボン状態での架橋反応を防止し、熱転写後に架橋反応を
進行させることによって耐熱性と耐薬品性を改善した熱
転写記録媒体を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、従来より研究を玉ねできた
が、インク層の構成材料として、請求項（１）〜（２）
に記載の材料を用いることが有効であることを見出し、
本発明に至った。

すなわち本発明の構成は基材上に、下記一般式！または
ＩＩで示される共重合体とポリフェノールのそれぞれの
微分散体と着色剤を必須成分として含有する熱転写記録
媒体である。

一般式Ｉ ＣＮ０−Ｃ−０ １１２ ＣＨ２ 一般式■ １？２ ｌ２ ＣＨま ただし、Ｒ１はＨ又はＣＨコ、 Ｒ２はＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７、 Ｃ４Ｈ９、のうちの何れかである。

具体的に説明すると、本発明においてインク層の主材と
なる物質として、アクリロニトリル又はメタクリロニト
リル、及び、グリシジルメタクリレート又はグリシジル
アクリレートから、主として構成される共重合体を用い
る。前者のコモノマーは、耐薬品性の付与、耐磨耗性の
付与。後者のコモノマーは、接着性の付与、架橋性の付
与、耐スクラッチ性の付与を発現させることができる。

これらのコモノマーの組成比は、以下の範囲であるのが
好ましい。

一般式（１）　　　　ｍ　　　　　ｎ 重量比　　　１０〜９０％　１０〜９０％より好ましく
は　３０〜７０％　３０〜７０％さらに本発明の目的を
逸脱しない範囲で、他のビニルモノマーをコモノマーと
して任意に用いることができる。その構成としては一般
式（ＩＩ）で表わすことができる。第３コモノマーの機
能としては、熱可塑性の付与、Ｔｇの調節、を発現させ
る。その目的で、メタクリル酸エステル又はアクリル酸
エステルを一般式（ＩＩ）の範囲内で用いる事ができる
。

これらのコモノマーの組成比は、以下の範囲であるのが
好ましい。

一般式（ＩＩ）　　　　ｍ　　　　ｎ　　　　５１重量
比　　　　　ｌＯ〜９０％ｌＯ〜９０％ｌＯ〜８０％よ
り好ましくは　２０〜７０％２０〜７０％ｌＯ〜６０％
この組成の均衡がくずれると、充分な機械的強度の確保
できず、また耐薬品性の劣化、インク層の可撓性紙下等
の問題が発生する。

共重合体の調製はすでに公知の方法で容易にできる。例
えば、均−溶液系で行う場合には適当な重合開始剤例え
ばアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサ
イド等を用い、適当な温度、溶媒下に重合させて得られ
る。これらの組成は、乳化重合も従来公知の方法で合成
でき、エマルジョンとしても使用できる。

これらの共重合体の分子量は、ＧＰＣによるポリスチレ
ン換算値で、重量平均分子量（ＭＷ）３０００〜１００
万、数平均分子量（ＭＮ）で１５００〜５０万であるの
が好ましい。特に、溶液重合系による共重合体はＭ　Ｗ
　３０００〜２万、特に好ましくは４０００〜８０００
、ＭＮは１５００〜１万、特に好ましくは２０００〜５
０００である。また、エマルジョン系による場合は、Ｍ
Ｗ１万〜１００万、Ｍ　Ｎ　５０００〜５０万、特に好
ましくはＭＷ５万〜５０万、ＭＮ２万〜２５万である。

さらにエマルジョンによるインク層形成の場合は、その
エマルジョンの粒子径が熱感度、他諸特性に影響するた
め、好ましくは、０．５μｍ以下、より好ましくは、０
．２μｍ以下とする。

次にポリフェノールについて説明する。これらは、共重
合体組成のグリジルメタクリレート又はグリシジルアク
リレートのオキシラン環と開環架橋反応を行うための架
橋剤として用いる。

ポリフェノールの具体例としては、フェノール性のＯＨ
を２個以上有し、かつ適当な融点もしくは軟化点を示す
ものが好適に用いられる。

例えば、２．７−シヒドロキシナフタレン、４．４−ス
ルフォニルジフェノール、■、■−ビス−（４−ヒドロ
キシフェニルシクロヘキサン）、ビスフェノールＡ、０
．０−ビスフェノール、ビス−（４−ヒドロキシフェニ
ル）−メタン、ハイドロキノン、さらに樹脂類としては
、レゾール型フェノール樹脂が挙げられる。

これらのポリフェノールは、水溶媒下に適当な分散剤下
に分散せしめる方法で微分散体として用いる。そうする
ことで、前記共重合体の微粒体と共存してもリボン状態
で架橋反応の進行が防止できる。最密充填状態にあった
おのおのの粒はサーマルヘッドで熱転写あるいはさらに
何らかのアフターヒート等で毛細管圧力によって融召し
、一つのプレートになると共にオキシラン環の開環架橋
反応が進行するものである。

配合量は、本共重合体１００重量部に対してポリフェノ
ールは０．１〜２０重量部、より好ましくは０．５〜１
５重量部含有する。

本発明において上述のインク層を支持する基材としては
、従来より公知のフィルムや紙をそのまま使用すること
ができ、例えばポリエステル、ポリカーボネート、トリ
アセチルセルロース、ナイロン、ポリイミド等の比較的
耐熱性の良いプラスチックフィルム、セロハンあるいは
硫酸紙などが好適に使用できる。支持体の厚さは、熱転
写に際しての熱源として熱ヘツドを考慮する場合には２
〜１５μ履であることが望ましいが、例えばレーザー光
等の熱転写性インク層を選択的に加熱できる熱源を使用
する場合には特に制限はない。又、熱ヘツドを使用する
場合に熱ヘツドと接触する支持体の表面にシリコン樹脂
、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース等からなる
耐熱性保護層を設ける事により支持体の耐熱性を向上す
ることができ、あるいは従来用いる事のできなかった基
材を用いる事もできる。

また、本発明で用いられる着色剤としては、要求される
色調などに応じ、カーボンブラック、有機顔料、無機顔
料、又は染料から適当なものを選択して用いることがで
きる。

潤滑付与剤とは熱転写した画像表面の潤滑性をアップさ
せ得る物質の事をいう。この潤滑性によって、あらゆる
対物例えば金属、段ボール紙、木材に対する摩耗係数を
小ならしめ、画像部のインクにかかる応力集中をさける
役割をするものである。

このように、潤滑付与剤は上述の共重合体への潤滑性を
付与させる働きをするもので、たとえばワックス状の脂
肪酸アミド、リン酸エステル等の滑剤、天然のパラフィ
ンワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス
等のワックス類、シリコーンオイル、パーフルオロアル
キルエーテル等のオイル類、シリコーン樹脂、パーフル
オロアルキルエーテル等のオイル類、シリコーン樹脂、
フルオロアルキルエーテル樹脂等の樹脂類、Ｐ　Ｔ　Ｆ
　Ｅ　ＳＳ　ｉＣＳＳ　ｔ　Ｏ２等滑性付与粒子等々が
挙げられる。これらのうちでインクの機械的強度と潤滑
性を両立させるのに最も効果的な物質はカルナバワック
スである。

添加量は前記共重合体に対して１〜３０重量％が適当で
ある。

上述の潤滑付与剤はインク層中に添加して用いても良い
が、さらに機能アップを図る方策として、基材とインク
層の間に７１！Ｉ滑付与剤層を設けるのが良い。この潤
滑付与剤層としては上述の物質が用いられるが、この場
合量も好ましいのは、パラフィンワックス、カルナバワ
ックスである。例えばカルナバワックスを用いた場合、
０．３〜２．０μｌ厚の層とすれば充分機能を発揮でき
る。

以上のインク層主成分に対して添加剤として可撓性付与
剤、熱感度調整剤等を用いる事ができる。それらの例と
してＤＯＰ等の可塑剤、ＥＶＡ、ＥＥＡ、合成ゴム等の
柔軟剤、耐摩耗性を劣化させないアクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。

インク層の厚みは被記録紙の平滑性によって適宜に設定
される。ポリエステルフィルム等の平滑度無限大のもの
に対しては１．０〜２．５μで充分、強靭な画像が形成
でき、かつ熱感度も良好である。また、コート紙、上質
紙に対しては２．５〜４．０μ程度を有するのが画質の
点で良好である。

以上のインク層あるいは潤滑付与剤層、インク層を積層
して成る本発明の熱転写記録媒体は低温印字例えば０℃
環境下における印字時のインクの脱落を防止するために
、基材とインク層あるいは基材と潤滑付与剤層との間に
密着向上剤層を設けることができる。その密着向上剤層
は熱転写されても良いし、基材上に残るようにしても良
い。それらの密着向上剤としては常温付近において柔軟
性を示す物質が好ましく、例えばエチレン−酢酸ビニル
コポリマー、エチレン一二チルアクリレートコポリマー
、エチレン−塩化ビニルコポリマー、ポリビニルブチラ
ール、天然ゴム、合成ゴム等の樹脂類が用いられる。こ
の層を熱転写させる場合、適当な融点を示すワックス類
、例えばパラフィンワックス、カルナバワックス類を３
０〜７０ｆｆＩ　量％ブレンドすれば良い。厚みは０．
２〜１．０μが適当である。

また、本発明の熱転写記録媒体は、必要に応じて基材と
インク層との間に潤滑付与剤層または密着向上剤層を設
けてもよい。

［実施例］ さらに実施例によって本発明の詳細な説明する。なお、
各実施例に記載の各成分の！（部）は重量部である。

実施例１ インク層成分として下記のものを用いた。

着色剤二カーボンブラック水分散液 （カーボン量として）　　　　　１５部共重合体：アク
リロニトリルーグリシジルメタクリレートエマルジョン
（重量比５０：５０、ＷＷｔ　ｏ万、πＩ３．０万、粒
子径０．１１μｍ）８０部 ポリフェノール：とスフエノールＡ水分散液（分散剤式
）（粒子径０．６５μｍ）　　　　５部基材として４．
５μｍ厚のポリエステルフィルムを用いた。この基材に
インク層として３．０μｍとなるように上記組成物を塗
布乾燥し、本発明の熱転写記録媒体を得た。

実施例２ 実施例１と同一の基材上に潤滑性付与剤として、カルナ
バワックス：パラフィンワックス（重量比３．７）をホ
ットメルトコーティングによって厚み　１．０μｍとな
るように塗布した。

しかる後、実施例１で用いたインク組成物を厚み２．５
μｍとなるように塗布乾燥して熱転写記録媒体を得た。

実施例３ インク層として実施例２の組成中の共重合体及びポリフ
ェノールを下記物質に代えた他は同様にして形成した。

共重合体：アクリロニトリル−グリシジルメタクリレー
ト−メチルメタクリレート共重合体エマルジョン（重量
比４０　：　３０　：　３０）（Ｍ　Ｗ　１５万、ＭＮ
　５．６万、粒子径０．１０μｍ） ポリフェノール：レゾール型フェノール樹脂水分散体（
軟化点７８℃） 実施例４ 実施例３のインク層の組成中の共重合体を下記物質に代
えた他は同様にして形成した。

共重合体：メタクリロニトリルーグリシジルメタクリレ
ートーエチルメタクリレート共重合体エマルジョン（重
量比４５：４５：１０）　　（Ｍ　Ｗ　１５万、ＭＮ　
　６万、粒子径０．９０μｍ） 実施例５ 実施例１と同−基材上に密着向上剤層とじてエチレン−
酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル４０％、メルトイン
デックス１５０）とカルナバワックスの１＝１重量比物
をトルエン中に分散した塗液を厚み０．５μｍとなるよ
うに塗布乾燥して得た。

本層上に、実施例３と同様の潤滑付与剤層、インク層を
順次積層して熱転写記録媒体を得た。

この熱転写記録媒体は、手もみによるインクの片状の脱
落はなく良好であった。

比較例１ インク層成分としていわゆる熱可塑性のワックスをメイ
ン成分とする下記のものを用いた。

着色剤：カーボンブラック　　　　　　２０部バインタ
ー：パラフィンワックス（融点６８℃）４０部 カルナバワックス（融点８１”Ｃ） ２０部 エチレン・酢酸ビニルコポリマー （酢酸ビニル２８％、メルトインデ ックス２５０）　　　　　　　　　１０部上記組成をト
ルエン中１５％固形分でインクを調製した。

実施例１と同一素材を用い、インク層として３．０μｍ
厚となるよう上記組成を塗布乾燥し、比較例としての熱
転写記録媒体を得た。

比較例２ インク層成分としていわゆる熱可塑性の樹脂（特公昭６
０−５９１５９記載物質）をメイン成分とする下記のも
のを用いた。

着色剤：カーボンブラック　　　　　　２０部バインダ
ー：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート１０
０２、軟化点７７〜７８℃、シェル化学社製）８０部 上記組成を実施例１と同一基材を用い、インク層として
３．０μ厚となるよう上記組成を塗布乾燥し、比較例と
しての熱転写記録媒体を得た。

比較例３ 実施例２におけるポリフェノールを除いた他は同様にし
て熱転写記録媒体を調製した。

［比較評価結果コ 印字テストは離面にのり付処理されラベル状となったポ
リエステルフィルム（ＰＥＴ）、ミラーコート紙（コー
ト紙）を用いた。印字条件は下記の通りである。

〈印字条件〉 サーマルヘッド二部分グレーズ薄膜ヘッドタイプ プラテン圧：　１５０ｇ／ｃｍ 熱転写記録媒体の引き剥し角度：被転写紙に対して３０
度 引き剥しトルク値：　２００ｇ 印加エネルギー：ｌＯ〜３０　ｍＪ／ｉｓ’印字速度：
　ｌＯｅｍ／ｓｅｅ 比較評価した諸性能は以下の通りである。

熱感度：ミラーコートにおいて細線かすれの発生のない
印加エネルギー 耐熱摩耗性：１００℃に設定された槽中でガラス板の上
に印字試料を置き、印字面を段ボール紙で８０ｇ／ｃ自
’の荷重、３０ｃｍノＳｅｅのスピードで往復ラブテス
トを行い、画像が判読できなくなった回数を記録した。

耐硬度２Ｈ摩耗性：約１ｔｌｃ１１２の硬度２Ｈの対物
でラブテストを行い、被転写紙面が露出した回数を記録
した。

耐金属エツジ摩耗性：約ｉｔ／ａｍ’のステンレスエツ
ジを対物として用い、同様にして摺擦テストを行い、被
転写紙面が露出した回数を記録した。

耐スチームアイロン性：印刷試料の印字面に綿布を置き
、１５０℃に設定されたスチームアイロンを１００ｇ／
ｃｍ　２の加圧下１０秒間装いた。その後、綿布へのイ
ンク転移性を目視評価した。

く評価基準〉 全（転写せず　　　　　　　　かすかに転写　　　　　
　　　判読できる程に転写耐熱性：２００℃に温度設定
したアイロンの先にテフロンテープをつけ、３００ｇ／
ｃｍ　２の荷重で摺擦テストを行い、画像が判読できな
くなった回数を記録した。

耐薬品性：下記列挙の各種溶剤０．５ｉ１を綿棒に含ま
せ、１０ｇ／ａｍ２の荷重下に摺擦テストを行い、被転
写紙面を露出させるのに要した日数を記録した。ＰＥＴ
に印字した画像を用いた。

く薬品〉 ■エタノール■ブルーキオイル■ケロシン■コンパウン
ド入カーワックス■トルエン■キシジン■パークレン 〈評価結果ン 実施例と比較例３から判るように、本共重合体とポリフ
ェノールを微粒状態で存在せしめ、熱転写によって粒間
の毛細管圧力による融着、架橋反応が促進することによ
って耐スクラッチ性の向上、耐薬品性の向上が顕著であ
る。

また、実施例１〜５共に、リボン状態で１力月放置した
が、初期となんら変化なく、安定であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、下記の効果を奏するも
のである。

（１）共重合体組成によって、耐熱、耐薬品性を高めら
れるが、さらにポリフェノールを共重合体と共に微粒状
で含有せしめる事によって、熱転写後オキシラン環の開
環架橋反応が起り、より高耐熱、高耐薬品性が達成でき
る。又、リボン状態で硬化反応も進行しない。

（２）三元共重合体とすることで、インク層状態での特
性、特に可撓性、転写開始温度等を調節できる。

（３）潤滑付与剤層を設ける事で、さらに耐磨耗性を向
上できる。

（４）密着向上剤層を設けることで、低温印字における
インク層の粉落ちや画像での共落ちの発生を防止できる
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材上に、下記一般式 I で示される共重合体と
   ポリフェノールのそれぞれの微分散体と着色剤を必須成
   分として含有することを特徴とする熱転写記録媒体。 一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、Ｒ＿１はＨ又はＣＨ＿３である。
2. （２）請求項（１）における一般式 I の共重合体を下
   記一般式IIで示される共重合体で置換したものであるこ
   とを特徴とする熱転写記録媒体。 一般式II ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、Ｒ＿１はＨ又はＣＨ＿３、 Ｒ＿２はＣＨ＿３、Ｃ＿２Ｈ＿５、Ｃ＿３Ｈ＿７、Ｃ＿
   ４Ｈ＿９、のうちの何れかである。