JP2002103822A - 感熱転写インク組成物及び感熱転写インクリボン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感熱特性、汎用性及び分散安定性に優れた感
熱転写インク組成物、並びに、帯電性が防止でき、ブロ
ッキング特性が良好で、印字品質も優れた感熱転写イン
クリボンを提供する。 【解決手段】 着色剤２０〜５５重量％、顔料分散剤と
して(ポリ)アミン化合物のアミノ基及び／又はイミノ基
にポリエステルが導入された(ポリ)アミン誘導体の少な
くとも１種１〜１５重量％、クマロン−インデン樹脂１
０〜５０重量％、ワックス２０〜６９重量％を含有する
感熱転写インク組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感熱転写インク組
成物とそれを用いた感熱転写インクリボンに関する。更
に詳しくは感熱特性、汎用性及び分散安定性に優れた感
熱転写インク組成物、並びに、帯電性が防止でき、ブロ
ッキング特性及び印字品質に優れた感熱転写インクリボ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピューターやレジスターの出力装置
に使用されるプリンタには、ドットインパクト方式や感
熱記録方式等の種々の印字方法が使用されているが、そ
の中でも感熱記録方式は、プリンタの機構が簡単となる
ため保守が容易であり、また騒音が少ない等の利点があ
ることから広く使用されている。そのような感熱記録方
式では感熱紙を使用することも可能であるが、印字物に
保存性が要求される場合には、感熱転写インクリボンが
良く利用されている。

【０００３】一般に、感熱転写インクリボンは、プラス
ティック基材の表面に顔料等の着色剤とバインダ成分か
らなるインク層が設けられて形成されており、プリンタ
に設置されたサーマルヘッドにて裏面に熱が加えられる
と、そのインク層が溶融・軟化し、ラベル・タグ等の被
転写体に感熱転写インク組成物が転写されて所望文字の
印字を行うことができるものであり、保存性が良いこと
に加えて普通紙や樹脂シートにも印字できることから近
年ではバーコード印字やデジタル画像の印刷等に盛んに
使用されている。

【０００４】しかしながら、感熱転写インクリボンの基
材には、一般的に非導電性のプラスティックフィルムが
使用されており、ロール形態にしてプリンタ内部の巻き
だし軸に装着し、感熱転写インクリボンを引き出す際に
インク層表面と基材（又は耐熱滑性層）が分離される
と、熱転写インクリボンが帯電して、静電気が発生して
しまう。

【０００５】静電気が発生した場合には、紙粉やごみを
被転写体に付着させてしまうばかりでなく、更にはプリ
ンタ周辺に付着しているごみを印字の際に巻き込んでし
まい、甚だしい場合には、ごみ等がサーマルヘッドと熱
転写リボンの間に挟まってしまい、その部分だけ熱の伝
わりが悪くなって、いわゆるボイド（白抜け）及び白ス
ジ等が生じ、印字品質が低下するという問題があった。
また、静電気が放電する際の放電音が印字を行っている
間中聞こえてしまい、騒音となってしまう。

【０００６】このような静電気の発生は、熱転写インク
リボンの表面抵抗がシート抵抗で１０ ^９Ωオーダであれ
ば少ないことが経験的に知られており（特公平５-８２
３１７号公報）、インク層中の着色剤にカーボンブラッ
ク等の導電性を有する顔料等の着色剤を使用してインク
層の表面抵抗（導電率）を下げ、帯電を防止することが
行われている。

【０００７】一方、従来、感熱転写インクリボンに使用
される感熱転写インク組成物は、顔料等の着色剤をワッ
クスと低融点樹脂を主成分とする樹脂成分に配合した組
成物が使用されている。

【０００８】このような樹脂成分として水素化石油樹脂
や低分子量ポリスチレンを用いたもの（特開昭５６−１
０９７８７号公報）が知られているほか、石油樹脂、ク
マロン−インデン樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、
エステルガム及び水素化ロジンを使用したもの（特開昭
５９−２４６９１号公報）が、ワックス成分として、天
然ワックス、ポリエチレンワックス等が知られている。
また、種々の顔料分散剤及び顔料分散樹脂も検討され、
α−オレフィンと無水マレイン酸の共重合体を使用した
もの（特公平８−３０１５９公報）等が知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記樹
脂成分のうち、石油樹脂、ノボラック型フェノール樹
脂、エステルガム、水素化石油樹脂、低分子量ポリスチ
レン及び水素化ロジンを樹脂成分として使用した場合
は、感熱転写材に用いられるような、コンデンサー紙等
の紙類、ポリエステル、ポリイミド等耐熱性フィルムや
耐熱コート層を設けたフィルム等の基材の種類によって
接着性や熱転写性にばらつきがあり、汎用性という面で
問題があった。

【００１０】また分散剤成分として、上記に示すような
α−オレフィンと無水マレイン酸の共重合体を使用する
ことにより分散性の良い感熱転写インキ組成物が得られ
るが、この共重合体を使用すると感熱転写インキ組成物
中に遊離のカルボン酸と酸無水物が存在することになる
ため、熱と湿度の影響により酸価に変化を生じ、顔料分
散性（色相や保存性等）が経時で不安定となるという問
題点があった。

【００１１】更に、ワックス成分についても種類によっ
て顔料の分散性が悪かったり、印刷インキ並みの濃度を
有し、かつ鮮明な色相は得られにくかったりする、とい
う欠点があった。この問題を克服するために種々の添加
剤が検討されたが、いまだ充分な効果を有するものが見
出されていないのが現状である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな問題点を解決するために研究を行った結果、顔料分
散剤又は顔料分散樹脂として(ポリ)アミン化合物のアミ
ノ基及び／又はイミノ基にポリエステルが導入された
(ポリ)アミン誘導体、並びに、樹脂成分としてクマロン
−インデン樹脂を必須配合成分とし、着色剤、ワックス
等を主配合成分とすることにより、感熱特性、汎用性及
び分散安定性に優れた感熱転写インク組成物、並びに、
帯電性が防止でき、ブロッキング特性が良好で、印字品
質も優れた感熱転写インクリボンを提供することができ
ることを見出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。

【００１３】すなわち本発明は、着色剤２０〜５５重量
％、顔料分散剤として(ポリ)アミン化合物のアミノ基及
び／又はイミノ基にポリエステルが導入された(ポリ)ア
ミン誘導体の少なくとも１種１〜１５重量％、クマロン
−インデン樹脂１０〜５０重量％、ワックス２０〜６９
重量％を含有する感熱転写インク組成物である。本発明
はまた、上記感熱転写インク組成物からなるインク層が
基材上に設けられた感熱転写インクリボンでもある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の感熱転写インク組
成物について更に詳細に説明する。本発明で使用する着
色剤としては、従来感熱転写インク組成物に使用されて
いるものが使用できる。例えば、ベンジジンイエロー
（イエロー）、ローダミン（マゼンタ）、フタロシアニ
ンブルー（シアン）、カーボンブラック（ブラック）等
の各種顔料を使用することができる。これらは単独で用
いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの着色
剤の含有量は組成物総量に対して、２０．０〜５５．０
重量％、好ましくは２５．０〜３５．０重量％である。

【００１５】次に、本発明で使用する顔料分散剤又は顔
料分散樹脂としては(ポリ)アミン化合物のアミノ基及び
／又はイミノ基にポリエステルが導入された（ポリ）ア
ミン誘導体であり、具体的にはポリ（低級アルキレンイ
ミン）と、遊離のカルボン酸基を有するポリエステルと
の反応により形成されたアミド又は塩よりなり、その中
でそれぞれのポリ（低級アルキレンイミン）連鎖に最低
２つのポリエステル連鎖が結合されているポリアルキレ
ンイミン誘導体である顔料分散剤（特開昭６３−３００
５７号公報）、芳香族基で変成されたポリエチレンイミ
ン、ポリアリルアミン又はポリビニルアミンである（ポ
リ）アミン化合物成分とラクトン類を含むポリエステル
化合物成分との反応生成物からなるポリエチレンイミン
誘導体、ポリアリルアミン誘導体、ポリビニルアミン誘
導体である顔料分散剤（特開平９−１５７３７４号公
報）、ポリアリルアミンのアミノ基に遊離のカルボン酸
基を有するポリエステル、ポリアミド、ポリエステルア
ミド等のいずれかが導入されたポリアリルアミン誘導体
である顔料分散剤（特開平９−１６９８２１号公報）、
ポリアルキレンポリアミンの反応点を特定の比率で脂肪
酸によりキャッピングした後、親油性高分子鎖としてポ
リカルボニルアルキレンオキシ鎖を導入したポリアルキ
レンポリアミン誘導体である顔料分散剤（特開平１１−
１９７４８５号公報）、カルボキシル基含有ポリエステ
ルと、窒素原子を３〜６個有するポリアルキレンイミン
との反応生成物からなるポリアルキレンイミン誘導体で
ある顔料分散剤（特開平５−２７１５９３号公報）等が
挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を
併用してもよい。

【００１６】なお、本明細書中、（ポリ）アミン化合物
とは、同一分子内にアミノ基及び／又はイミノ基を２個
以上有する化合物を意味する。

【００１７】上記(ポリ)アミン化合物のアミノ基及び／
又はイミノ基にポリエステルが導入された（ポリ）アミ
ン誘導体として好ましくは、下記化学式（Ａ）で表され
るポリアルキレンポリアミン誘導体、下記化学式（Ｂ）
で表されるポリアリルアミン誘導体、下記化学式（Ｃ）
で表されるポリビニルアミン誘導体である。

【００１８】

【化１】

【００１９】式（Ａ）中、Ｘ及びＹは、同一若しくは異
なって、水素原子、重合開始剤残基又は連鎖移動触媒残
基を表す。ｋは、９〜２３０の整数、ｍは、２〜６の整
数を表す。ここで、Ｒ^１は、同一若しくは異なって、Ｎ
Ｈ、ＮＣＯＲ^２、又は、ＮＨ_２ ^＋−ＯＣＯＲ^２を表す。
Ｒ^２は、同一若しくは異なって、カルボキシル基を有す
るポリエステル、又は、炭素数８〜２２のカルボン酸の
カルボキシル基を除いた残基を表す。但し、ｋ個のＲ^１
の中には、ＮＣＯＲ^２（Ｒ^２はカルボキシル基を有する
ポリエステルのカルボキシル基を除いた残基）で表され
る基を１個以上含む。

【００２０】

【化２】

【００２１】

【化３】

【００２２】式（Ｂ）及び（Ｃ）中、Ｘ及びＹは、同一
若しくは異なって、水素原子、重合開始剤残基又は連鎖
移動触媒残基を表す。ｋは、９〜２３０の整数、ｍは、
２〜６の整数を表す。ここで、Ｒ^３は、同一若しくは異
なって、ＮＨ_２、ＮＨＣＯＲ^４、又は、ＮＨ_３ ^＋−ＯＣ
ＯＲ^４を表す。Ｒ^４は、同一若しくは異なって、カルボ
キシル基を有するポリエステル、又は、炭素数８〜２２
のカルボン酸のカルボキシル基を除いた残基を表す。但
し、ｋ個のＲ^３の中には、ＮＨＣＯＲ^４（Ｒ^４はカルボ
キシル基を有するポリエステルのカルボキシル基を除い
た残基）で表される基を１個以上含む。これらの分散剤
の含有量は組成物総量に対して、１．０〜１５．０重量
％、好ましくは２．０〜８．０重量％である。

【００２３】また、本発明に使用する樹脂成分であるク
マロン−インデン樹脂は、（a）クマロン、（b）インデ
ン及び／若しくはアルキルインデン、並びに、（c）フ
ェノール及び／若しくはアルキルフェノールを必須の構
成モノマーとして含有して得られるものである。また、
このクマロン−インデン樹脂については、その構成モノ
マーとして上記必須モノマー以外にその他の構成モノマ
ーとしてスチレン、アルキルスチレン等を含有すること
ができる。本発明のクマロン−インデン樹脂は、通常の
クマロン−インデン樹脂の製造条件をそのまま適用して
製造することが可能であり、単独で用いてもよく、２種
以上を併用してもよい。これらの樹脂の含有量は組成物
総量に対して、１０．０〜５０．０重量％、好ましくは
１５．０〜３５．０重量％である。

【００２４】更に、本発明で使用するワックスとして
は、従来の感熱転写インク組成物に使用されているのと
同様なものが使用できる。具体的には、カルナバワック
ス、キャンデリラワックス、ライスワックス等の植物系
ワックスや、パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス等の石油ワックスや、モンタンワックス、ポ
リエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス
等の合成ワックス等を使用することができる。これらは
単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これ
らのワックスの含有量は組成物総量に対して、２０．０
〜６９．０重量％、好ましくは３０．０〜５５．０重量
％である。

【００２５】本発明の感熱転写インク組成物は従来知ら
れた一般的な方法、例えばワックス、クマロン−インデ
ン樹脂、顔料分散剤、顔料、及び、溶剤をボールミルや
サンドミル等の分散機を使用して製造する。また必要に
応じて、インキの中に可塑剤、界面活性剤、体質顔料等
を添加しても良い。

【００２６】本発明の感熱転写インク組成物（固形分）
の融点は好ましくは４０〜９０℃であるが、顔料分散剤
又はワックスの種類により広い範囲で融点を調整するこ
とが可能である。４０℃以下ではブロッキング適性が低
下し、９０℃以上ではちり汚れ等が発生して印字適性が
低下するおそれがある。なお、本発明において感熱転写
インク組成物を基材に塗布して転写層（インク層）が設
けられるが、塗布とは塗装、印刷はもちろん、塗装、印
刷工程を含む手段であればいずれでも良い。

【００２７】

【実施例】以下、実施例及び比較例によって、本発明の
水性印刷インキ組成物ならびにその製造方法をさらに詳
細に説明するが、本発明はその趣旨と適用範囲に逸脱し
ない限りこれらに限定されるものではない。なお、以下
の記述において「部」は重量部を示す。

【００２８】[感熱転写インク組成物の作製] （実施例１〜３）カーボンブラック（商品名：モーガル
Ｌ、キャボット社製）、ポリアルキレンポリアミン系分
散剤（商品名：ヒノアクトＴ−８０００、川研ファイン
ケミカル社製）、クマロン−インデン樹脂（商品名：エ
スクロンＧ−９０、新日鉄化学社製）、カルナバワック
ス（カルナバワックスＮｏ．２、加藤洋行社製）、トル
エン、及び、メチルエチルケトンをそれぞれ表１の配合
（各成分の配合量は部数で示す、以下同様）で、ペイン
トシェーカーにて１時間混合、練肉分散し、実施例１〜
３の感熱転写インク組成物を得た。

【００２９】（比較例１〜３）カーボンブラック、ポリ
アルキレンポリアミン系分散剤、クマロン−インデン樹
脂又は石油樹脂（商品名：アルコンＰ−９０、荒川化学
社製）、カルナバワックス、トルエン、及び、メチルエ
チルケトンをそれぞれ表１の配合で、ペイントシェーカ
ーにて１時間混合、練肉分散し、比較例１〜３の感熱転
写インク組成物を得た。

【００３０】（比較例４） [分散剤の作製]反応容器に、エポキシ変性ノボラック樹
脂(油化シェルエポキシ社製、エピコート１５４)３０
部、１２−ヒドロキシステアリン酸の縮重合により得ら
れた酸価３０、重量平均分子量４５００のポリエステル
７５部、ステアリン酸３５部、及びテトラエチルアンモ
ニウムブロマイド０．２部の混合物を入れ、窒素気流下
に１３０〜１５０℃で３時間加熱攪拌した後に減圧濾過
により触媒を除去し、重量平均分子量が８０００の変性
ノボラック樹脂（分散剤Ａ）を得た。

【００３１】[インキの作製]カーボンブラック、上記で
作製した分散剤、クマロン−インデン樹脂、カルナバワ
ックス、トルエン、及び、メチルエチルケトンをそれぞ
れ表１の配合で、ペイントシェーカーにて１時間混合、
練肉分散し、比較例４の感熱転写インク組成物を得た。

【００３２】[感熱転写インクリボンの作製]実施例１〜
３、比較例１〜４の感熱転写インク組成物を、予め片面
に耐熱滑性層を形成し、耐熱滑性層と反対側の面に剥離
層を設けた厚さ４．５μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムの剥離層側に、グラビアコート法にて１μｍ
の厚さに塗布し、感熱転写インクリボン（インクリボン
試料１〜３、比較インクリボン試料１〜４）を作製し
た。

【００３３】

【表１】

【００３４】[性能評価試験]実施例１〜３、比較例１〜
４の感熱転写インク組成物、及び、感熱転写インクリボ
ンについて、各諸性能に関し、下記の評価を行った。 （１）分散性 各感熱転写インク組成物を、１μｍの厚さになるように
バーコーターを用いて１２μｍ厚のＰＥＴフィルム上に
塗布し、光学顕微鏡を用いて目視にてカーボンブラック
の分散性を下記評価基準に従って評価した。

【００３５】（２）インク粘度 各感熱転写インク組成物について、粘度測定器（Ｂ型粘
度計：東京計器社製）を使用し、回転数６０ｒｐｍ、２
５℃にて測定した。

【００３６】（３）印字適性 各感熱転写インクリボンを、市販の感熱転写プリンター
（ＤＥＴＡＭＡＸ社製、ＰＲＯＤＩＧＹ ＰＬＵＳ）で
下記印字条件下にてバーコードパターンを印字し、得ら
れた画像を目視にて観察して下記評価基準に従って評価
した。 ・印字条件 印字エネルギー：設定値（Ｈｅａｔｖａｌｕｅ） ５ 印字速度 ：６インチ／秒 受像体 ：ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムラベル、ポリエチレン（ＰＥ ）フィルムラベル、マットコートラベル紙、水性アクリルニスコートラベル、硝 化綿ニスコートラベル 評価基準 Ａ ： 読み取り可能で、見た目にも鮮明な印字である。 Ｂ ： 読み取り可能ではあるが、見た目にやや繊細さにかける印 字である。 Ｃ ： 読み取りがやや困難な印字である。 Ｄ ： 読み取り不可能な印字である。

【００３７】（４）印字濃度 バーコードパターンではなくベタ印字を行う以外は印字
適性の評価方法と同様にしてポリプロピレン（ＰＰ）フ
ィルムラベルに印字し、得られた画像の光学濃度をマク
ベス濃度計（ＲＤ−９１８）を使用して測定した。

【００３８】（５）帯電性 各感熱転写インクリボンに、表面抵抗測定器（商品名：
Ｒ８３４０／８３４０Ａ、アドバンテスト社製）を使用
して、５００Ｖの電圧を印加した場合の表面抵抗値を測
定し、下記評価基準に従って評価した。

【００３９】（６）耐ブロッキング性 各感熱転写インクリボンについて、１０ｃｍ角に裁断し
たものを各々２部作製し、鏡面仕上げしたステンレス版
（１０ｃｍ角）上にインク層とインク層の裏面（耐熱滑
性層面）とが接触するように重ね合わせた後、さらにそ
の上から１ｃｍ²当たり５０ｇの荷重が加わるように鏡
面仕上げしたステンレス版（１０ｃｍ角）と錘を乗せ
る。この状態のまま４５℃―９０％ＲＨの条件下で９６
時間保放置した後、重ね合わせたインク層とインク層の
裏面を手で剥がし、その剥がれ具合を耐ブロッキング性
として下記基準に従って評価した。 評価基準 Ａ ： 全く抵抗がない。 Ｂ ： ごく僅かに抵抗がある。 Ｃ ： 抵抗はあるがインク層の破損はない。 Ｄ ： かなり抵抗がありインク層が破損している。

【００４０】[評価結果]実施例１〜３、比較例１〜４の
感熱転写インクリボンについて、前記評価を行った結果
を表２に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】

【発明の効果】本発明の感熱転写インク組成物は、上述
の構成よりなるので、汎用性、感熱特性及び分散安定性
に優れ、それを用いた感熱転写インクリボンは、帯電性
が防止でき、ブロッキング特性が良好で、印字品質も優
れたものである。

フロントページの続き (72)発明者 北岡 直幸 大阪市西区江戸堀１丁目23番37号 サカタ インクス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H111 AA16 BA03 BA33 BA38 BA53 BA54 BA55 BA68 4J039 AB12 AD12 AD19 AE08 AE09 BA04 BC04 BC16 BC61 BE01 BE12 BE22 CA07 EA24 EA42 EA44 EA48 GA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色剤２０〜５５重量％、顔料分散剤と
   して(ポリ)アミン化合物のアミノ基及び／又はイミノ基
   にポリエステルが導入された(ポリ)アミン誘導体の少な
   くとも１種１〜１５重量％、クマロン−インデン樹脂１
   ０〜５０重量％、ワックス２０〜６９重量％を含有する
   ことを特徴とする感熱転写インク組成物。
2. 【請求項２】 前記(ポリ)アミン化合物のアミノ基及び
   ／又はイミノ基にポリエステルが導入された(ポリ)アミ
   ン誘導体は、ポリアルキレンポリアミン誘導体、ポリア
   リルアミン誘導体、ポリビニルアミン誘導体、及び、ポ
   リアルキレンイミン誘導体からなる群より選択される少
   なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の感
   熱転写インク組成物。
3. 【請求項３】 請求項１〜２のいずれか１項に記載の感
   熱転写インク組成物からなるインク層が基材上に設けら
   れたことを特徴とする感熱転写インクリボン。