JP3238583B2 - 耐熱性耐溶剤性熱転写記録材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転写感度が良好であ
り、耐熱性、耐溶剤性および耐スクラッチ性の良好な印
像を形成しうる熱転写記録材料に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
の熱転写記録材料は一般に、基材上にワックスをビヒク
ルの主成分とする熱溶融性インクを塗布したものや、表
面平滑性に劣る紙にも良好な品質の印像を形成するた
め、あるいは堅牢度の良好な印像を形成するために、樹
脂をビヒクルの主成分とする熱溶融性インクを塗布した
ものである。

【０００３】近年、製造工場における製造工程での部
品、製品の管理、流通分野における商品管理、使用現場
における物品管理などに使用されているバーコードなど
を印字するのに、熱転写記録材料を使用するバーコード
プリンターやラベルプリンターが用いられるようになっ
てきている。

【０００４】このようなバーコードを付する物品などの
中にはバーコードを付した後に高温に曝されるものがあ
る。たとえば、プリント配線板の製造工程では１８０℃
程度、半導体の検査工程では２５０℃程度の加熱処理が
施される。

【０００５】また製造工場などにおける製品管理に使用
するバーコードなどの場合、溶剤、油などに接触する機
会が多いから、良好な耐溶剤性が要求され、また流通分
野などで使用するバーコードなどの場合、擦り作用を受
ける機会が多いから、良好な耐スクラッチ性が要求され
る。

【０００６】また、バーコードに限らず商業印刷分野で
は屋外公告、選挙ポスター、一般ポスター、立看板、ス
テッカー、カタログ、パンフレット、カレンダー等、パ
ッケージ分野では軽包装袋、食品、飲料薬品、塗料等の
容器ラベル、結束テープ等、衣料分野では品質表示ラベ
ル、工程管理用ラベル、製品管理ラベル等の多品種少量
生産のものには熱転写プリンターが用いられるようにな
ってきており耐スクラッチ性、耐溶剤性、耐熱性がもと
められる。

【０００７】しかしながら、従来の熱転写記録材料に
は、転写性が優れ、かつ耐熱性、耐溶剤性、耐スクラッ
チ性を共に満足する印像を形成しうるものはなかった。

【０００８】従来の、ワックスをビヒクルの主体とする
熱転写記録材料は、転写性は良好であるが、２５０℃程
度の高温に曝されると分解され印像が崩れて読めなくな
る場合がある。また耐溶剤性や耐スクラッチ性も不充分
である。また樹脂をビヒクルの主体とするものは、耐熱
性、耐溶剤性、耐スクラッチ性は比較的優れているが、
転写性はワックス主体のものより劣る。

【０００９】転写性、耐熱性、耐薬品性、耐スクラッチ
性を共に満たす熱転写記録材料として特開平２−９９３
９１号公報および特開平２−９９３９２号公報に記載さ
れているものなどがある。しかしながら、特開平２−９
９３９１号公報に記載されている熱転写記録材料は、熱
可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂層の面と該熱可
塑性樹脂を硬化させるための硬化剤を含有した硬化剤層
の面とが、基材の長手方向に交互に配設されているもの
であり、この熱転写記録材料を用い充分硬化した印像を
得るためには、まず熱可塑性樹脂層を転写し、続いて同
一箇所に硬化剤層を転写（転写順序は逆でもよい）する
必要がある。そのため印字のプロセスが煩雑になる。ま
た特開平２−９９３９２号公報に記載されている熱転写
記録材料は、熱可塑性樹脂層と該熱可塑性樹脂を硬化さ
せるための硬化剤を含有した硬化剤層とが積層されてい
るものであり、この熱転写記録材料は転写前に、基材上
で熱可塑性樹脂が硬化剤により硬化する可能性が高く、
保存性の点に問題がある。

【００１０】本発明の目的は、前記の点に鑑みて、転写
性が良好で、かつ１５０〜２８０℃程度の高温に耐え得
る耐熱性を有し、さらに耐溶剤性、耐スクラッチ性が良
好な印像を形成し得る熱転写記録材料を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上にビヒ
クルと顔料とからなる熱溶融性インク層が設けられてな
る熱転写記録材料において、該ビヒクルの８５重量％以
上がメチルメタクリレート（以下、ＭＭＡと略称する場
合もある）とグリシジルメタクリレート（以下、ＧＭＡ
と略称する場合もある）とブチルアクリレート（以下、
ＢＡと略称する場合もある）とからなる三元共重合体樹
脂であり、該三元共重合体樹脂中のＭＭＡ成分が３５〜
７０重量％であり、ＧＭＡ成分が２０〜５０重量％であ
り、ＢＡ成分が５〜２０重量％であることを特徴とする
耐熱性耐溶剤性熱転写記録材料（第１発明）に関する。

【００１２】また、本発明は、前記第１発明において、
基材と熱溶融性インク層との間に熱転写制御層が設けら
れていることを特徴とする耐熱性耐溶剤性熱転写記録材
料（第２発明）に関する。

【００１３】

【作用および実施例】第１発明によれば、前記ビヒクル
の８５重量％以上がＭＭＡとＧＭＡとＢＡとからなる三
元共重合体樹脂であり、該三元共重合体樹脂中のＭＭＡ
成分が３５〜７０重量％であり、ＧＭＡ成分が２０〜５
０重量％であり、ＢＡ成分が５〜２０重量％であること
により、転写感度が良好であり、耐熱性、耐溶剤性およ
び耐スクラッチ性の良好な印像を形成し得る熱転写記録
材料を得ることができる。

【００１４】ここで、ＭＭＡとＧＭＡとＢＡとからなる
前記三元共重合体は、つぎの式により、表すことができ
る。

【００１５】

【化１】

【００１６】（式中、ｌは７〜２１０の範囲内にあり、
ｍは３〜１１６の範囲内にあり、ｎは１〜４７の範囲内
にある。また、前記三元共重合体は、ブロック共重合体
であっても、ランダム共重合体であっても、グラフト共
重合体であっても、交互共重合体であってもよい。ま
た、前記三元共重合体の全分子が、それぞれ前記ｌ、
ｍ、ｎの範囲を満足している必要はなく、全分子の平均
として前記ｌ、ｍ、ｎの範囲を満足していればよい。） 第２発明によれば、基材と熱溶融性インク層との間に熱
転写制御層が設けられていることにより、基材と熱溶融
性インク層との密着性がよくなり、インク層の脱落など
の不具合が防止できる。

【００１７】つぎに、本発明の熱転写記録材料を詳細に
説明する。

【００１８】本発明の熱転写記録材料は、基材上にビヒ
クルの８５重量％以上、好ましくは９０重量％以上がＭ
ＭＡとＧＭＡとＢＡとからなる前記三元共重合体樹脂で
ある熱溶融性インク層が設けられたものである。ビヒク
ル中の前記三元共重合体樹脂の含有量が前記の範囲より
少ないと、熱転写記録材料の耐熱性、耐溶剤性および耐
スクラッチ性が充分に発揮できない場合がある。

【００１９】また、本発明において、前記三元共重合体
中のＭＭＡ成分が３５〜７０重量％の範囲内にあり、Ｇ
ＭＡ成分が２０〜５０重量％の範囲内にあり、ＢＡ成分
が５〜２０重量％の範囲内にある。前記三元共重合体中
のＭＭＡ成分の成分分率が前記範囲より少ないと、とく
に耐トルエン性、耐四塩化炭素性などの耐溶剤性が低下
する傾向があり、一方前記範囲より多いと、転写性が悪
くなる傾向がある。前記三元共重合体中のＧＭＡ成分の
成分分率が前記範囲より少ないと、とくに耐ケロシン
性、耐ガソリン性などの耐溶剤性が低下する傾向があ
り、一方前記範囲より多いと、耐スクラッチ性が悪くな
る傾向がある。前記三元共重合体中のＢＡ成分の成分分
率が前記範囲より少ないと、とくに耐ガソリン性、耐エ
タノール性などの耐溶剤性が低下する傾向があり、一方
前記範囲より多いと、長期間保存する場合において耐ブ
ロッキング性が悪くなる傾向がある。また、前記三元共
重合体の平均分子量は、２，０００〜３０，０００の範
囲内にあることが好ましく、２，０００〜２０，０００
の範囲内にあることがさらに好ましい。前記平均分子量
が前記の範囲より少ないと、耐熱性、耐溶剤性、耐スク
ラッチ性の性能が低下する傾向があり、一方前記範囲よ
り多いと、転写性が悪くなる傾向がある。

【００２０】前記ビヒクルには本発明の目的を損なわな
い範囲内でＭＭＡとＧＭＡとＢＡとからなる前記三元共
重合体樹脂以外の熱溶融性樹脂を配合してもよい。この
ような熱溶融性樹脂としては、たとえばエチレン−酢酸
ビニル共重合体樹脂、エチレン−アルキル（メタ）アク
リレート共重合体樹脂、フェノール樹脂、スチレン−ア
クリル共重合体樹脂（前記したスチレン／アクリル共重
合体に含まれないもの）、ポリエステル樹脂、ポリアミ
ド樹脂などがあげられる。前記他の熱溶融性樹脂はビヒ
クル全量の１５重量％以下、なかんづく５重量％以下で
使用するのが好ましい。

【００２１】前記ビヒクルは熱転写記録材料の保存安定
性および転写性の点から、ガラス転移温度が４０〜８０
℃の範囲内にあることが好ましく、５０〜６０℃の範囲
内にあることがさらに好ましい。

【００２２】また、熱溶融性インク中における前記ビヒ
クルの含有量は、転写性の点から、４０〜９５重量％の
範囲内にあることが好ましく、６０〜８０重量％の範囲
内にあることがさらに好ましい。

【００２３】本発明に用い得る顔料としては、カーボン
ブラックをはじめ、各種有機、無機の顔料があげられ
る。インク層中における顔料の含有量は、転写性などの
点から、５〜６０重量％の範囲にあることが好ましく、
２０〜４０重量％の範囲内にあることがさらに好まし
い。

【００２４】本発明における熱溶融性インク層には、本
発明の目的を損なわない範囲内で、前記成分のほかに、
分散剤などを適宜配合してもよい。

【００２５】本発明における熱溶融性インク層は、前記
ビヒクル成分を溶剤に溶解し、さらに顔料、その他の添
加剤を溶解、分散させて塗工液を調製し、この塗工液を
基材上（熱転写制御層を基材と熱溶融性インク層との間
に設けた好ましい実施態様においては、熱転写制御層
上）に塗布し、乾燥することによって形成できる。

【００２６】本発明における熱溶融性インク層の塗布量
（乾燥後塗布量、以下同様）は、通常０．０２〜５ｇ／
ｍ² であり、より好ましくは０．５〜３ｇ／ｍ² であ
る。

【００２７】前記基材としては、ポリエチレンテレフタ
レートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィル
ム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアリレー
トフィルムなどのポリエステルフィルム、ポリカーボネ
ートフィルム、ポリアミドフィルム、アラミドフィル
ム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホンフィ
ルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリエーテ
ルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルイミドフィル
ム、変性ポリフェニレンエーテルフィルム、ポリアセタ
ールフィルム、その他この種のインクリボンの基材用フ
ィルムとして一般に使用されている各種のプラスチック
フィルムが使用できる。またコンデンサーペーパーのよ
うな高密度の薄い紙も使用できる。基材の厚さは通常１
〜１０μｍ程度であり、熱拡散を小さくして解像度を高
め得る点からは１〜６μｍの範囲が好ましい。

【００２８】本発明において、基材と熱溶融性インク層
との密着性を向上させるために、基材と熱溶融性インク
層との間に熱転写制御層を設けることが好ましい。熱転
写制御層は熱溶融性樹脂を主成分とするものであり熱溶
融性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹
脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリブテン、ポリブタジエンなどがあげられる。
また、前記基材がポリエチレンテレフタレートフィルム
である場合は、基材と熱溶融性インク層との密着性がよ
くないので、この熱転写制御層を設けることがとくに好
ましい。この場合の熱転写制御層の熱溶融性樹脂として
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−エ
チルアクリレート樹脂またはポリウレタン樹脂などがと
くに好ましい。

【００２９】熱転写制御層には、本発明の目的を損なわ
ない範囲内で、前記熱溶融性樹脂以外に可塑剤、顔料な
どを配合してもよい。前記可塑剤としては、ＤＯＰ、Ｄ
ＥＰ、ＤＯＺなどがあげられる。前記顔料としては、カ
ーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウムなどがあ
げられる。

【００３０】前記熱転写制御層は、基材と熱溶融性イン
ク層とを充分密着させ、また転写の際には容易に剥離す
るという点から、軟化点が６０〜１２０℃の範囲内にあ
ることが好ましく、６０〜１００℃の範囲内にあること
がさらに好ましい。

【００３１】本発明における熱転写制御層は、前記熱溶
融性樹脂を溶剤に溶解し、塗工液を調製し、この塗工液
を基材上に塗布し、乾燥することによって形成し得る。

【００３２】本発明における熱転写制御層の塗布量は、
通常０．０２〜１ｇ／ｍ² であり、より好ましくは０．
１〜０．３ｇ／ｍ² である。

【００３３】本発明の熱転写記録材料をサーマルヘッド
を備えた熱転写プリンターで使用する場合は、基材の背
面（サーマルヘッドに摺接する側の面）にシリコーン樹
脂、フッ素樹脂、ニトロセルロース樹脂、あるいはこれ
らによって変性された、たとえばシリコーン変性ウレタ
ン樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂など各種の耐熱性
樹脂、あるいはこれら耐熱性樹脂に滑剤を混合したもの
などからなる、従来から知られているスティック防止層
を設けることが好ましい。

【００３４】本発明の熱転写記録材料を用いて印像を形
成するには、熱転写記録材料のインク層を被転写体と重
ね合せ、インク層に像状に熱エネルギーを与える。熱エ
ネルギーを与える熱源としてはサーマルヘッドが一般的
であるが、レーザー光、赤外線フラッシュ、熱ペンなど
公知のものがいずれも使用できる。

【００３５】被転写体がシート状物でない立体形状の場
合、その表面が曲面である場合などにおいては、熱エネ
ルギーの適用が容易な点から、レーザー光による熱転写
が有利である。

【００３６】本発明の熱転写記録材料は、前記のごとく
耐熱性の優れた印像を形成し得るので、１５０℃以上の
温度で加熱処理を受ける被転写体に印像を形成するのに
好適に使用される。被転写体の受ける加熱処理の温度が
高すぎると、ビヒクル成分が分解し、印像としての形態
が消失される傾向にあるので、被転写体の受ける加熱処
理の温度は２８０℃程度以下であるのが好ましい。

【００３７】本発明の熱転写記録材料を用いて印像を形
成する場合、目的とする被転写体に直接印像を形成して
もよいが、予めシート状の被転写体（受像体）に印像を
形成したのち、この受像体を目的とする被転写体に耐熱
性接着剤などの適宜の手段で貼付してもよい。

【００３８】前記シート状の受像体としては、各種の耐
熱性シート状物が使用できるが、本出願人が先に出願し
た特願平６−１４１９９６号に開示されているものが好
ましく使用される。このものは、基材の片面に、白色顔
料と有機バインダーを必須成分とする受像層が設けら
れ、他面に耐熱性粘着層が設けられた受像体であって、
前記有機バインダーがフェノキシ樹脂、またはフェノキ
シ樹脂と飽和ポリエステル樹脂とからなるものである。
その他、ポリイミドなどの耐熱性樹脂のシート状物、ガ
ラス繊維やセラミック繊維の布状物、これに耐熱性樹脂
を塗布あるいは含浸させたもの、ガラスやセラミックス
のシート状物、金属のシート状物などがあげられる。

【００３９】本発明の熱転写記録材料は、耐熱性、耐溶
剤性の優れた印像を与得るので、被転写体が、プリント
配線板など製造工程において、半導体など検査工程にお
いて、１５０〜２８０℃程度の高温で加熱処理を受ける
ものに印像を形成するのに好適に使用される。

【００４０】つぎに実施例をあげて本発明を説明する。

【００４１】実施例１〜５および比較例１〜３ 厚さ５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの一
方の表面にシリコーン樹脂からなる塗布量０．２５ｇ／
ｍ² のスティック防止層を形成し、その反対側の表面に
以下に示す処方のインク塗工液を塗布、乾燥して塗布量
０．２０ｇ／ｍ² の転写制御層を形成した。

【００４２】 処 方 重量％ エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂 ５ （共重合比５９／４１、軟化点９８℃） トルエン ９５ 前記転写制御層上に、表１に示す処方のインク塗工液を
塗布、乾燥して塗布量２ｇ／ｍ² の熱溶融性インク層を
形成して熱転写記録材料を得た。また、前記熱溶融性イ
ンクのビヒクルのガラス転移温度を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】前記各インクについて耐熱性を評価した。
また前記各熱転写記録材を用いて印字を行ない、得られ
た印像について耐溶剤性、耐スクラッチ性および転写性
を評価した。印字は熱転写方式バーコードプリンター
（東京電気（株）製Ｂ−３０）を使用し、つぎの条件で
行なった。

【００４５】印加エネルギー：２５．８ｍＪ／ｍｍ² 印字速度：２インチ／秒 プラテン圧：強 印字パターン：チェッカーフラッグパターン ［耐熱性］乾燥後の各インクを約１０ｍｇ電子天秤で秤
量し、熱オーブン中で２５０℃で１時間加熱処理したの
ち重量を測定し、つぎの式で示されるインク残分率
（％）を求め、耐熱性を評価した。残分率が８０％以上
であれば、実用上問題がない。

【００４６】インク残分率（％）＝（加熱処理後の重量
／加熱処理前の重量）×１００ ［耐溶剤性］受像体として、アルミニウム蒸着ポリエチ
レンテレフタレートフィルムのアルミニウム蒸着側に粘
着層を形成したものを用い、該アルミニウム蒸着ポリエ
チレンテレフタレートフィルムの表面に形成した印像
（チェッカーフラッグパターン）を、表２に示される各
溶剤を滲み込ませた綿棒で１０回擦り、以下の基準によ
り評価した。 評価基準 Ａ…印像がまったくとれない。 Ｂ…印像がごく僅かとれる。 Ｃ…印像が少々とれる。 Ｄ…印像がかなりとれる。 評価Ａ、Ｂは実用域内である。

【００４７】［耐スクラッチ性］耐溶剤性試験の場合と
同じ受像体に、同じ方法により得られた印像（チェッカ
ーフラッグパターン）を下記の耐スクラッチ試験に供
し、以下の基準により評価した。 試験条件 試験機：（株）安田精機製作所製ラブテスター 摩擦材：砂消しゴム 往復回数：１０回 評価基準 Ａ…印像に全く変化なし。 Ｂ…印像にほとんど変化なし。 Ｃ…印像がかなりとれる。 Ｄ…印像がとれて消失する。 評価Ａ、Ｂは実用域内である。

【００４８】［転写感度］受像体として、厚さ７６μｍ
のポリイミドフィルムの片面に、シリコーン樹脂系粘着
剤層を形成し、その反対側に下記組成の白色コーティン
グ層（塗布量２８ｇ／ｍ² ）を形成したものを用いた。

【００４９】 成 分 重量部 飽和ポリエステル樹脂 ５ フェノキシ樹脂 １１ 酸化チタン ２９ 受像体の白色コーティング層上に得られた印像（チェッ
カーフラッグパターン）のベタ印字部の反射光学濃度
（ＯＤ値）を反射濃度測定装置（マクベスＲＤ９１４）
で測定し、転写感度を評価した。ＯＤ値が０．８以上で
あれば、実用上問題ない。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【発明の効果】本発明の熱転写記録材料は、転写感度が
良好であり、鮮明な印像を与え、得られた印像の耐熱
性、耐溶剤性および耐スクラッチ性が共に優れている。
また、基材と熱溶融性インク層との密着性がよく、イン
ク層の脱落などの不具合が防止できる。

【００５２】したがって、製造工場などで１５０〜２８
０℃程度の高温に曝される物品にバーコードなどの印像
を形成するための熱転写記録材料としても有利に使用で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−136293（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−258295（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−15965（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−258294（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−176196（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−330243（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材上にビヒクルと顔料とからなる熱溶
   融性インク層が設けられてなる熱転写記録材料におい
   て、該ビヒクルの８５重量％以上がメチルメタクリレー
   トとグリシジルメタクリレートとブチルアクリレートと
   からなる三元共重合体樹脂であり、該三元共重合体樹脂
   中のメチルメタクリレート成分が３５〜７０重量％であ
   り、グリシジルメタクリレート成分が２０〜５０重量％
   であり、ブチルアクリレート成分が５〜２０重量％であ
   ることを特徴とする耐熱性耐溶剤性熱転写記録材料。
2. 【請求項２】 基材と熱溶融性インク層との間に熱転写
   制御層が設けられていることを特徴とする請求項１記載
   の耐熱性耐溶剤性熱転写記録材料。