JP6587143B2 - 熱転写シート - Google Patents
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Description
また、熱溶融転写方式によれば、被転写体に、宛名、顧客情報、ナンバリング、バーコードなどの属性情報を代表とする可変情報を、コンピューターおよび熱転写プリンターを用いて、簡単に出力し、記録することができる。
しかしながら、特許文献1において開示される熱転写シートを含む従来の熱転写シートは、接着層と被転写体との接着性および接着層と着色層との密着性が十分ではなく、これらの間に有機溶剤が染み込んでしまい、その耐有機溶剤性は改良の余地があった。
さらに、この熱転写シートによれば、かすれ、つぶれが生じない細線印字ができる、すなわち、細線印字性を向上させることができ、かつ尾引きなどの転写不良の発生も防止することができるとの知見を得た。
基材と、着色層と、接着層とをこの順に備えてなり、
着色層が、着色剤、ポリエステル系樹脂Aおよびポリエステル系樹脂Bを含んでなり、
ポリエステル系樹脂Aの数平均分子量が15000以上であり、
ポリエステル系樹脂Bの数平均分子量が5000以下であり、
着色層において、ポリエステル系樹脂Aと、ポリエステル系樹脂Bとが、質量基準で、2:3〜9:1の割合で含まれ、
接着層が、ポリエステル系樹脂を含んでなることを特徴とする。
さらに、被転写体との接着性に優れ、かつ転写不良の発生を防止することのできる熱転写シートを提供することができる。
本発明による熱転写シート10は、図1に表すように、基材1と、着色層2と、接着層3とをこの順に備えてなる。
また、一実施形態において、熱転写シート10は、基材1と、着色層2との間に、剥離層4を備えていても良い。
さらに、一実施形態において、熱転写シート10は、基材1の着色層2を設けた面とは反対の面に背面層5を備えていても良い。
以下、本発明による熱転写シートが備える各層について説明する。
基材としては、従来公知のある程度の耐熱性と強度を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、1,4−ポリシクロヘキシレンジメ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(PEN)フィルム、ポリフェニレンサルフィドフィルム、ポリスチレン(PS)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、ポリサルホンフィルム、アラミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、セロハン、酢酸セルロースなどのセルロース誘導体、ポリエチレン(PE)フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリイミドフィルム、アイオノマーフィルムなどの樹脂フィルムなどが挙げられる。
着色層は、着色剤、数平均分子量(Mn)が15000以上のポリエステル系樹脂A(以下場合により、高分子量ポリエステル系樹脂という。)およびMnが5000以下のポリエステル系樹脂B(以下場合により、低分子量ポリエステル系樹脂という。)を含んでなる。
また、着色層は、ポリエステル系樹脂Aを2種以上含んでなるものあってもよく、ポリエステル系樹脂Bを2種以上含んでなるものであってもよい。
より好ましくは、ポリエステル系樹脂AのMnは、15000以下、40000以上であり、さらに好ましくは、15000以上、25000以下である。
より好ましくは、ポリエステル系樹脂BのMnは、2000以上、5000以下である。
着色層が、上記のようMnを有するポリエステル系樹脂Aおよびポリエステル系樹脂Bを含んでなることにより、熱転写の際の尾引きなどの発生を防止することができると共に、熱転写シートの耐有機溶剤性を向上させることができる。
Mnは、JIS K 7252−1(2008年)に準拠して、ゲルパーミエ−ションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算にて得られた値である。
また、多価カルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、アゼライン酸、ドデカジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げられる。
また、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、デカンジオール、2−エチル−ブチル−1−プロパンジオール、ビスフェノールAなどが挙げられる。
また、ポリエステル系樹脂には、上記した多価カルボン酸および多価アルコールを3種以上共重合してなるものであってもよく、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのモノマーやポリマーとの共重合体であってもよい。
さらに、本明細書において、ポリエステル系樹脂には、その変性物も含まれる。ポリエステル系樹脂の変性物としては、例えば、ウレタン変性ポリエステル系樹脂などが挙げられる。
着色層に含まれるポリエステル系樹脂Aおよびポリエステル系樹脂BのTgを上記数値範囲とすることにより、熱転写シートの転写性を良好なものとしつつ、ブロッキングの発生を十分に抑制することができる。
Tgは、JIS K 7121(2012年)に準拠して、DSC(示査走査熱量測定)による熱量変化の測定(DSC法)に基づき求めることができる。
着色層に含まれるポリエステル系樹脂Aおよびポリエステル系樹脂Bの合計含有量を上記数値範囲とすることにより、接着層との密着性をより高めることができるため、耐有機溶剤性および耐擦過性を向上させることができる。また、高い印画濃度を実現することができる。
高い有機溶剤性を実現するという観点からは、着色層におけるその他の樹脂の含有量は、20質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、含有しないことが最も好ましい。
着色層の厚さを上記数値範囲とすることにより、細線印字性を向上させることができる。
接着層は、着色層上に設けられ、ポリエステル系樹脂を含んでなる。
接着層が、ポリエステル系樹脂を含んでなることにより、被転写体および着色層との接着性が改善され、耐有機溶剤性を向上させることができる。
接着層に含まれるポリエステル系樹脂のMnを上記数値範囲とすることにより、熱転写シートの転写性を維持しつつ、耐溶剤性および耐擦過性を向上させることができる。
ポリエステル系樹脂のTgを上記数値範囲とすることにより、熱転写シートの転写性を良好なものとしつつ、ブロッキングの発生を十分に抑制することができる。
接着層におけるポリエステル系樹脂の含有量を上記数値範囲とすることにより、被転写体との接着性および着色層体との密着性をより高めることができ、有機溶剤性を向上させることができる。
接着層の厚さを上記数値範囲とすることにより、細線印字性を向上させることができる。
剥離層は、所望により、基材と、着色層との間に配置され、熱転写の際に、着色層などと共に被転写体上へ転写される層である。
本発明において背面層は、熱転写する際の基材の裏面側(基材の着色層が設けられていない側)からの加熱によるスティキングやシワなどの悪影響を防止するために、所望により設けられる層である。背面層を設けることによって、耐熱性に劣るプラスチックフィルムを基材とした熱転写シートにおいてもスティッキングが起こることなく熱転写することが可能であって、プラスチックフィルムの持つ切れにくさ、加工のし易さなどのメリットが生かせる。
また、イソシアネート化合物などを使用することにより硬化させることのできる2液硬化型の樹脂をバインダー樹脂として含んでいても良い。このような樹脂としては、ポリビニルアセタール系樹脂やポリビニルブチラール系樹脂などが挙げられる。
イソシアネート化合物としては、特に制限なく従来公知のものを使用できるが、それらのなかでも、芳香族系イソシアネートのアダクト体を使用することが望ましい。芳香族系ポリイソシアネートとしては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、又は、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、trans−シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェートがあげられ、特に2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、又は、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物が好ましい。
一実施形態において、本発明による熱転写シートは、基材と、剥離層との間に離型層を備えていてもよい。離型層とは、熱転写の際に、基材上に留まる層である。
また、一実施形態において、本発明による熱転写シートは、任意の層間の接着性を向上させる中間層を備えていてもよい。
具体的には、エポキシ樹脂で、カットした熱転写シート(試験片)を包埋した後、超薄切片法(ミクロトームとダイヤモンドカッターによるカット)により、試験片の厚さ方向に切断面を形成し、この切断面をイオンスパッタリング(日立ハイテクノロジーズ社製、商品名:E−1045、ターゲット:Pt、電流:15mA、10秒)した後、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、商品名:S−4800TYPE I、加速電圧:3.0kv、エミッション電流:10μA、作動距離:8mm、検出器:Mix)を使用することにより、試験片の断面画像を取得し、この画像から計測した。
厚さ4.5μmの易接着処理済みPETフィルムの基材シートの一方の面に、下記組成の背面層用塗工液を、塗布量が固形分換算で0.3g/m2となるように塗布し、乾燥させることにより背面層を形成した。なお、背面層の厚さは、0.3μmであった。
<背面層用塗工液>
・スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂 11部
・線状飽和ポリエステル系樹脂 0.3部
・ジンクステアリルホスフェート 6部
・メラミン樹脂粉末 3部
・メチルエチルケトン 80部
<剥離層用塗工液>
・カルナバワックス 100部
・水 450部
・IPA 450部
<着色層用塗工液>
・カーボンブラック 33.4部
・ポリエステル系樹脂A1 33.3部
(Mn:17000、Tg:67)
・ポリエステル系樹脂B1 33.3部
(Mn:3000、Tg:53)
・トルエン/メチルエチルケトン(1/1) 900部
<接着層用塗工液>
・ポリエステル系樹脂X 100部
(Mn:5000、Tg:70)
・水 450部
・IPA 450部
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂B1を、ポリエステル系樹脂B2(Mn:3000、Tg:53)に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂A1の配合量を53.36部に、ポリエステル系樹脂B1の配合量を13.34部に変更し、高分子量ポリエステル系樹脂(A1)と低分子量ポリエステル系樹脂(B1)との配合比(A1:B1)を、4:1とした以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂B1を、ポリエステル系樹脂B2に変更した以外は、実施例3と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂A1の配合量を26.68部に、ポリエステル系樹脂B1の配合量を40.02部に変更し、高分子量ポリエステル系樹脂(A1)と低分子量ポリエステル系樹脂(B1)との配合比(A1:B1)を、2:3とした以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂A1の配合量を60.03部に、ポリエステル系樹脂B1の配合量を6.67部に変更し、高分子量ポリエステル系樹脂(A1)と低分子量ポリエステル系樹脂(B1)との配合比(A1:B1)を、9:1とした以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
接着層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂Xを、ポリエステル系樹脂Y(Mn:8000、Tg:77)に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
接着層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂Xを、ポリエステル系樹脂Z(Mn:18000、Tg:67)に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液の組成を以下の様に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。高分子量ポリエステル系樹脂(A1およびA3)と低分子量ポリエステル系樹脂(B1)との配合比(A1+A3:B1)は、2:1であった。
<着色層用塗工液>
・カーボンブラック 33.4部
・ポリエステル系樹脂A1 22.2部
(Mn:17000、Tg:67)
・ポリエステル系樹脂A3 22.2部
(Mn:22000、Tg:72)
・ポリエステル系樹脂B1 22.2部
(Mn:3000、Tg:53)
・トルエン/メチルエチルケトン(1/1) 900部
剥離層の厚さを1.0μm、着色層の厚さを0.8μm、接着層の厚さを0.2μmに変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層の厚さを0.2μm、接着層の厚さを0.4μmに変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液の組成を以下の様に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。高分子量ポリエステル系樹脂(A2)と低分子量ポリエステル系樹脂(B1)との配合比(A2:B1)は、1:1であった。
<着色層用塗工液>
・カーボンブラック 33.4部
・ポリエステル系樹脂A2 33.3部
(Mn:15000、Tg:60)
・ポリエステル系樹脂B1 33.3部
(Mn:3000、Tg:53)
・トルエン/メチルエチルケトン(1/1) 900部
着色層用塗工液の組成を以下の様に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。高分子量ポリエステル系樹脂(A3)と低分子量ポリエステル系樹脂(B1)との配合比(A3:B1)は、1:1であった。
<着色層用塗工液>
・カーボンブラック 33.4部
・ポリエステル系樹脂A3 33.3部
(Mn:22000、Tg:60)
・ポリエステル系樹脂B1 33.3部
(Mn:3000、Tg:53)
・トルエン/メチルエチルケトン(1/1) 900部
着色層用塗工液の組成を以下の様に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
<着色層用塗工液>
・カーボンブラック 33.4部
・アクリル系樹脂 33.3部
(Mn:20000、Tg:100)
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 33.3部
(重合度:400、Tg:70)
・トルエン/メチルエチルケトン(1/1) 900部
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂B1を、ポリエステル系樹脂B3(Mn:8000、Tg:65)に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂B1を、ポリエステル系樹脂B3(Mn:8000、Tg:65)に変更した以外は、実施例3と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液に含まれるポリエステル系樹脂A1の配合量を20.1部に、ポリエステル系樹脂B1の配合量を46.69部に変更し、高分子量ポリエステル系樹脂(A1)と低分子量ポリエステル系樹脂(B1)との配合比を、3:7とした以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
着色層用塗工液の組成を以下の様に変更した以外は、実施例1と同様にして熱転写シートを作製した。
<着色層用塗工液>
・カーボンブラック 33.3部
・ポリエステル系樹脂A1 66.7部
(Mn:17000、Tg:67)
・トルエン/メチルエチルケトン(1/1) 900部
プリンターとして、Zebra社製ラベルプリンター Zebra96XiIII(サーマルヘッド 600dpi(dot per inch))を使用し、印字スピード4IPS(inch per second)、印字エネルギーを20から30の範囲で1段階ずつ印字した。被転写体として銀色のPETラベル(Avery社製、商品名:72826)を用い、また、印字パターンとして1dot分の細線を含むpicketバーコード(図2参照)を印字した。印字物を目視にて評価した。評価基準は以下の通りであった。
3:印字可能なエネルギー範囲が広く、印字エネルギー2つ以上で、かすれ・つぶれのない細線印字ができている。
2:印字エネルギー1つで、かすれ・つぶれのない細線印字ができている。
1:印字可能なエネルギー範囲がなく、カスレ・つぶれが発生し、細線印字ができない。
プリンターとして、東芝テック社製ラベルプリンター TEC B−SX5Tを使用し、印字スピード76.2mm/秒 (3IPS)、印字エネルギー0で印字した。被転写体として白色のPETラベル(Avery社製、商品名:72825)を用い、ladderバーコード(図3参照)を印字した。
実施例および比較例の熱転写シートを用いて得られた尾引きの有無を、バーコードチェッカーQuick Check 850(Honeywell社製)を用いて評価した。評価基準は以下の通りであった。
3:尾引きなく、バーコードチェッカーによる判定結果がAまたはBである。
2:尾引きが若干発生しており、バーコードチェッカーによる判定結果がCまたはDである。
1:尾引きが発生しており、バーコードチェッカーによる判定結果がFまたは判定不可である。
実施例および比較例の熱転写シートを用いて、Zebra105SLプリンター、印字スピード4IPS、印字エネルギー26、被転写体として白色のPETラベル(Avery社製、商品名:72825)にpicketバーコード(図4参照)を印字し、染色堅ろう度摩擦試験機 FR−2S型(スガ試験機株式会社製、JIS L 0849(2013年)の摩擦試験機II形に準拠したもの)を使用し、イソプロピルアルコール(IPA)を0.5cc染み込ませた綿布を用いて荷重800gで100往復の擦過をし、耐有機溶剤性を評価した。
バーコードチェッカーQuick Check 850(Honeywell社製)を用いて評価を行い、評価基準は以下の通りであった。なお、擦過前のバーコードチェッカーの評価結果はすべてA判定であることを確認してから耐有機溶剤評価を実施した。
3:擦過後のバーコードチェッカーによる判定結果がA判定である。
2:擦過後のバーコードチェッカーによる判定結果がBまたはC判定である。
1:擦過後のバーコードチェッカーによる判定結果がD判定以下である。
2 着色層
3 接着層
4 剥離層
5 背面層
10 転写シート
Claims (5)
- 基材と、着色層と、接着層とをこの順に備えてなる熱転写シートであって、
前記着色層が、着色剤、ポリエステル系樹脂Aおよびポリエステル系樹脂Bを含んでなり、
前記ポリエステル系樹脂Aの数平均分子量が15000以上であり、
前記ポリエステル系樹脂Bの数平均分子量が5000以下であり、
前記着色層において、前記ポリエステル系樹脂Aと、前記ポリエステル系樹脂Bとが、質量基準で、2:3〜9:1の割合で含まれ、
前記接着層が、ポリエステル系樹脂を含んでなることを特徴とする、熱転写シート。 - 前記着色層において、前記ポリエステル系樹脂Aと、前記ポリエステル系樹脂Bとが、質量基準で、1:1〜4:1の割合で含まれる、請求項1に記載の熱転写シート。
- 前記着色層の厚さが、0.2μm以上、0.8μm以下である、請求項1または2に記載の熱転写シート。
- 前記接着層に含まれるポリエステル系樹脂の数平均分子量が2000以上、25000以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱転写シート。
- 前記基材と、前記着色層との間に、剥離層をさらに備えてなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱転写シート。
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