JP5641414B2 - 熱転写受像シート - Google Patents
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基材と、前記基材上に、中間層と、受容層とをこの順に有する、熱転写受像シートであって、
前記中間層が、ウレタン系樹脂および造膜助剤を含み、
前記受容層が、バインダー樹脂およびシリコーン系離型剤を含み、親水性バインダーを実質的に含まず、
前記ウレタン系樹脂が、80℃以上のガラス転移温度を有する、熱転写受像シートが提供される。
本発明の熱転写受像シートは、基材と、該基材上に中間層と受容層とをこの順に有するものである。好ましい態様では、熱転写受像シートは、基材と中間層との間に、断熱層をさらに有してもよい。本発明の一態様によれば、基材/断熱層/中間層/受容層の順序で形成されてなる層構成を有する熱転写受像シートが提供される。
本発明における基材は、受容層を保持するという役割を有するとともに、熱転写時には熱が加えられるため、加熱された状態でも取り扱い上支障のない程度の機械的強度を有する材料であることが好ましい。
本発明における中間層は、受容層と、断熱層もしくは基材とを接着する機能を果たし、また塗布時に離型剤をバリアし、受容層内に留める機能を果たすものである。本発明においては、中間層は、ウレタン系樹脂および造膜助剤を含むものであり、さらに親水性バインダーおよび界面活性剤等の添加剤を含んでもよい。
本発明においては、中間層を形成するためのバインダー樹脂としてウレタン系樹脂が用いられる。ウレタン系樹脂は、80℃以上、好ましくは85℃以上130℃以下、より好ましくは90℃以上120℃以下のガラス転移温度(Tg)を有するものであり、好ましくは70℃以下、より好ましくは65℃以下、さらに好ましくは60℃以下の最低造膜温度(MFT)を有するのがよい。上記範囲程度のTgを有し、好ましくは上記程度のMFTをさらに有するウレタン系樹脂を用いることで、受容層に含まれるシリコーン系離型剤の下層への拡散を防ぎ、熱転写受像シートの離型性を向上させることができる。ここで、最低造膜温度(MFT)は、平滑透明な連続塗膜を形成するための最低温度であり、『JIS K 6828−2.合成樹脂エマルジョン第2部:白化温度及び最低造膜温度の求め方』に準拠して測定することができる。本発明におけるMFTは、造膜温度試験装置(ヨシミツ精機(株)製、膜厚300μm(wet))により測定した値である。また、ガラス転移温度(Tg)は、動的粘弾性測定装置(RHEOLOGRAPH SOLID:東洋精機(株)製)により測定した値である。
本発明において、造膜助剤とは、塗膜の造膜を補助する機能を有するものであり、高沸点溶媒が用いられる。高沸点溶媒としては、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等の沸点120 ℃以上(例えば、130〜300℃程度)、好ましくは140℃ 以上(例えば、145〜250℃程度)の溶媒を用いることができる。このような造膜助剤を用いることで、造膜性を高め、受容層中に含まれる離型剤が他の層に拡散することを防止できる。その結果、離型性を向上することができる。本発明においては、市販の造膜助剤を用いることもでき、例えば、N−メチルピロリドン等が好ましい。なお、本発明の好ましい態様によれば、造膜助剤の含有量は、ウレタン系樹脂の固形分質量に対して、10〜50質量%である。造膜助剤の含有量が10%質量以上であれば、造膜性を十分に高めることができる。50%質量以下であれば、乾燥工程で造膜助剤を十分に除去することができ、その結果、塗膜中に残留する造膜助剤を減少させ、印画物の保存性を向上させることができる。
本発明の好ましい態様によれば、親水性バインダーとしては、ゼラチンおよびその誘導体、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオイキサイド、ポリビニルピロリドン、プルラン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、デキストラン、デキストリン、ポリアクリル酸およびその塩、寒天、κ−カラギーナン、λ−カラギーナン、ι−カラギーナン、カゼイン、キサンテンガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、ならびにアラビアゴムを挙げることができ、特にゼラチンが好ましい。このような親水性バインダーを用いることで、各層の層間接着性を向上させることができる。特に、水系塗布および同時重層塗布方式により各層を形成する場合には、ゼラチンを用いることで、塗布適性の向上ができる。また、各塗布液の粘度を所望の範囲に調整し、所望の膜厚を得ることができる。本発明においては、市販のゼラチンを用いることもでき、例えば、RR、R、およびCLV(新田ゼラチン(株)製)等が好ましい。なお、本発明の好ましい態様によれば、親水性バインダーの含有量は、ウレタン系樹脂の固形分質量に対して、50〜100質量%である。
本発明における受容層は、熱転写による画像形成時に熱転写インクシートから転写される昇華性染料を受容するとともに、受容した昇華性染料を受容層に保持することで、受容層の面に画像を形成かつ維持することができる。本発明においては、受容層は、バインダー樹脂およびシリコーン系離型剤を含み、親水性バインダーを実質的に含まないものである。また、界面活性剤等の添加剤をさらに含んでもよい。本発明において、「実質的に含まない」とは、親水性バインダーの含有量は、バインダー樹脂の固形分質量に対して、1質量%以下であり、好ましくは0.1質量%以下であり、より好ましくは0.05質量%以下であり、さらに好ましくは0.01質量%以下である。受容層に含まれる親水性バインダーの量を上記程度まで低減することで、印画時の画像濃度を向上することができる。また、受容層の乾燥時の膜厚は0.5〜5.0μmであることが好ましい。乾燥時の膜厚がこの範囲内であれば、塗工適性をさらに向上することができる。
本発明において、受容層の形成に用いるバインダー樹脂としては、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩ビアクリル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体系樹脂(塩酢ビ系樹脂)、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化ポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル等のビニルポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレンやプロピレン等のオレフィンと他のビニルモノマーとの共重合体系樹脂、アイオノマー、セルロースジアセテート等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート等が挙げられ、塩酢ビ系樹脂を用いることが好ましい。本発明においては、市販のバインダー樹脂を用いることもでき、例えば、ビニブラン603(塩酢ビ系樹脂)、ビニブラン985(塩ビ系樹脂)、ビニブラン900(塩ビアクリル系樹脂)、およびソルバインC(水分散液、塩酢ビ系樹脂)(以上、日信化学工業(株)製)等が挙げられる。
本発明において、受容層に用いるシリコーン系離型剤としては、シリコーンオイル(反応硬化型シリコーンを含む)を用いることが好ましい。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーン等の各種の変性シリコーンを用いることができる。具体的には、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、ビニル変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーンオイル、アクリル変性シリコーン、アミド変性シリコーン等を用いたり、各種の反応を用いて重合させて用いたりすることもできる。また、これらの2種以上の離型剤を混合して用いてもよい。このような離型剤を用いることで、印画時に熱転写インクシートと熱転写受像シートの受容層との融着および印画感度低下などの問題を向上することができる。本発明においては、ジメチルシリコーンもしくはポリエーテル変性シリコーン型の離型剤を用いることが特に好ましい。これらの離型剤を2種以上用いてもよく、その他の離型剤と併用しても良い。本発明においては、市販の離型剤を用いることもでき、例えば、KF615AおよびKF352A(信越化学工業(株)製)、ならびにFZ2101およびSF8410(東レダウコーニング(株)製)等が好ましい。
本発明における断熱層は、熱転写による画像形成時に加えられた熱が、基材等への伝熱によって損失されることを防止できる断熱性やクッション性を有するものである。本発明における断熱層は、中空粒子を含むものであり、バインダー樹脂、上記の親水性バインダー、および界面活性剤等の添加剤をさらに含んでもよい。断熱層は、中空粒子を含むことにより、クッション性を備えることができる。また、好ましい態様によれば、断熱層は2層以上からなるものであってもよい。このように断熱層を2層以上設けることで、印画品質に影響する断熱性およびクッション性と、基材への密着性とを改善することができる。ここで、断熱層のクッション性の程度は、熱転写受像シートの用途等に応じて適宜調整することができるものである。なお、断熱層のクッション性の程度についても、例えば、断熱層の厚みを変更することにより任意の範囲に調整することができる。断熱層の厚みは、断熱性、クッション性等を所望の程度に調整できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、10μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、10μm〜50μmの範囲内であることがより好ましい。また、断熱層の密度は、例えば0.1g/cm3〜0.8g/cm3の範囲内、なかでも0.2g/cm3〜0.7g/cm3の範囲内であることが好ましい。なお、断熱層における親水性バインダーの含有量は、バインダー樹脂および親水性バインダーの総固形分質量に対して、10〜40質量%であることが好ましい。
本発明で用いる中空粒子の体積平均粒径は、好ましくは0.1〜10μm、より好ましくは0.3〜5μmである。中空粒子の体積平均粒径が、上記範囲程度であれば、断熱性およびクッション性を断熱層に与えることができる。また、中空粒子の平均中空率は、好ましくは20%以上、より好ましくは30〜80%である。中空粒子の平均中空率が、上記範囲程度であれば、断熱性およびクッション性を断熱層に与えることができる。さらに、樹脂等から構成される有機系中空粒子であってもよく、ガラス等から構成される無機系中空粒子であってもよく、特にアクリル系中空粒子が好ましい。また、上記中空粒子は、架橋中空粒子であってもよい。本発明においては、市販の中空粒子を用いることもでき、例えば、HP−1055、HP−91、およびローペイクST(ロームアンドハース(株)製)、ならびにMH−5055(日本ゼオン)等が好ましい。
本発明において、断熱層に用いるバインダー樹脂としては、ポリエステル・ウレタン系樹脂、スチレン・ブタジエン系樹脂、ニトリルブタジエンゴム、メチルメタクリレート・ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、およびアクリル系樹脂等が挙げられ、ポリエステル・ウレタン系樹脂を用いることが好ましい。本発明においては、市販のバインダー樹脂を用いることもでき、例えば、ハイドランAP−40(DIC(株)製)等が好ましい。
本発明においては、上記の断熱層、中間層、および受容層以外に、他の層を設けてもよい。他の層を設けることで、耐溶剤、高温/高湿下での画像保存時の染料拡散バリア、層間接着、白色付与、基材のギラつき感/ムラの隠蔽、および帯電防止等の機能を付加するこができる。他の層の形成手段としては公知の手段を用いることができ、例えば、他の層に、蛍光増白剤、無機微粒子、中空微粒子、および導電性フィラーやポリアニリンスルホン酸のような有機導電材等を添加する方法が挙げられる。
本発明の熱転写受像シートの製造には、公知の製造方法を用いることができる。熱転写受像シートの各層の塗布には、ロールコート、バーコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、ダイコート、スライドコート、およびカーテンコート等の公知の方法を用いることができ、スライドコートやカーテンコート等の複数の層を同時重層塗布できる方法が好ましい。本発明においては、基材の受容層を有する面側を構成する全ての層を、水系塗布および同時重層塗布方式により形成することで、熱転写受像シートの各層の層間接着性の向上やコスト改善等の効果が得られる。
本発明の熱転写受像シートと共に用いる熱転写インクシートは、基材シートの一方の面に熱転写性色材層が設けられており、基材シートの他方の面に耐熱滑性層が設けられている層構成を有するものがよい。以下、熱転写インクシートを構成する各層について説明する。
本発明に用いられる熱転写インクシートを構成する基材シートの材料は、従来公知のものを使用することができ、また、それ以外のものであっても、ある程度の耐熱性と強度とを有していれば使用することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイミド、ナイロン、酢酸セルロース、アイオノマー等の樹脂フィルム、コンデンサー紙、パラフィン紙等の紙類、不織布等が挙げられる。これらを単独で使用してもよいし、これらを任意に組み合わせた積層体を使用してもよい。これらの中でも、薄膜化可能で安価な汎用性プラスチックであるポリエチレンテレフタレートが好ましい。
本発明に用いられる熱転写インクシートは、基材シートの一方の面に熱転写性色材層が設けられている。熱転写インクシートが昇華型熱転写インクシートの場合には、熱転写性色材層として昇華性染料を含有する層を形成し、熱溶融型熱転写インクシートの場合には、着色剤を含む熱溶融組成物からなる熱溶融性のインクを含有する層を形成する。なお、昇華性染料を含有する層領域と、着色剤を含む熱溶融組成物からなる熱溶融性のインクを含有する層領域と、を連続した1枚の基材シート上に面順次に設けてもよい。
本発明に用いられる熱転写インクシートは、熱転写性色材層と同一面側に面順次で保護層を設けてもよい。熱転写受像シートに色材を転写した後、この保護層を転写して画像を被覆することにより、画像を光、ガス、液体、擦過等から保護することができる。保護層として接着層、剥離層、離型層、または、下引き層等のその他の層を設けてなるものであってもよい。
耐熱滑性層は、主に耐熱性樹脂からなるものである。耐熱性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセトアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリブタジエン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アクリルポリオール、ポリウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンまたはエポキシのプレポリマー、ニトロセルロース樹脂、セルロースナイトレート樹脂、セルロースアセテートプロピオネート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂、セルロースアセテート−ヒドロジエンフタレート樹脂、酢酸セルロース樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、および塩素化ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。
本発明の熱転写受像シートを用いる画像形成方法においては、熱転写受像シートと、熱拡散性色素を含有する熱転写インクシートとを重ね合わせて、記録信号に応じて加熱することにより、該熱転写インクシートが含有する熱拡散性色素を、該熱転写受像シートに転写することにより画像形成することできる。
熱転写受像シート1の作製
基材シートとしてRCペーパー(三菱製紙(株)製)を用い、下記組成の、断熱層用塗布液1、中間層用塗布液1、および受容層用塗布液1を40℃にそれぞれ加熱し、スライドコーティングを用いて、乾燥時の厚みがそれぞれ15μm、3μm、4μmとなるように塗布し、5℃にて30秒間冷却した後、50℃にて2分間乾燥し、熱転写受像シート1(層構成:基材/断熱層/中間層/受容層)を得た。
・ローペイクST(アクリル系中空粒子、ロームアンドハース(株)製、体積平均粒径:0.4μm) 70重量部
・RR(ゼラチン、新田ゼラチン(株)製) 25重量部
・ハイドランAP−40(ウレタン系樹脂、DIC(株)製) 5重量部
・ジオクチルスルホコハク酸(界面活性剤) 0.1重量部
中間層用塗布液1の組成
・ウレタン系樹脂1 90重量部
・RR(ゼラチン、新田ゼラチン(株)製) 10重量部
・ジオクチルスルホコハク酸(界面活性剤) 0.5重量部
・N−メチルピロリドン(造膜助剤) 30重量部
受容層用塗布液1の組成
・ビニブラン603(塩酢ビ系エマルジョン、日信化学工業(株)製) 90重量部
・KF−615A(シリコーン系離型剤、信越化学工業(株)製) 10重量部
・ジオクチルスルホコハク酸(界面活性剤) 1重量部
熱転写受像シート2の作製
中間層用塗布液において、ウレタン系樹脂1の代わりにウレタン系樹脂2を用いた以外は、実施例1と同様にして熱転写受像シート2を作製した。
熱転写受像シート3の作製
中間層用塗布液において、ウレタン系樹脂1の代わりにウレタン系樹脂3を用いた以外は、実施例1と同様にして熱転写受像シート3を作製した。
熱転写受像シート4の作製
中間層用塗布液において、ウレタン系樹脂1の代わりにウレタン系樹脂4を用い、かつ造膜助剤を用いなかった以外は、実施例1と同様にして熱転写受像シート4を作製した。
熱転写受像シート5の作製
中間層を設けなかった以外は、実施例1と同様にして熱転写受像シート5を作製した。
上記で作製した熱転写受像シート1〜5について、(1)離型性評価および(2)画像濃度評価を行った。
上記で作製した熱転写受像シートに、あらかじめヘッド温度が35℃となるまで暖めた昇華型熱転写プリンター(ALTECH ADS(株)製、型式:MEGAPIXELIII)を用いて、黒ベタ画像を印画し、その際に剥離音が聞こえるかどうかを官能評価した。
・評価基準
○:剥離音が聞こえなかった、あるいは機械音にまぎれる程度であった。
△:剥離音が聞こえた。
×:印画できず、リボンと受像紙の貼りつきが発生した。
上記で作製した熱転写受像シートに、昇華型熱転写プリンター(ALTECH ADS社製、型式:MEGAPIXELIII)と、インクリボン(メガピクセルIII用、アルテックエーディーエス(株)純正品)とを使用して、RGB値が15×n(n=0〜17)の18階調グラデーション画像を印画し、光学濃度計(グレタグマクベス社製spectrolino)(Ansi−A、D65))による光学反射濃度が最大となる値を測定し、ブラックのOD値(光学的濃度)を示した。
Claims (4)
- 基材と、前記基材上に、中間層と、受容層とをこの順に有する、熱転写受像シートであって、
前記中間層が、前記受容層に接し、かつウレタン系樹脂、ゼラチン、および造膜助剤を含み、
前記受容層が、塩酢ビ系樹脂およびシリコーン系離型剤を含み、ゼラチンを実質的に含まず、
前記ウレタン系樹脂が、80℃以上のガラス転移温度を有する、熱転写受像シート。 - 前記造膜助剤の含有量が、前記ウレタン系樹脂の固形分質量に対して、10〜50質量%である、請求項1に記載の熱転写受像シート。
- 前記基材と前記中間層との間に、断熱層をさらに有する、請求項1または2に記載の熱転写受像シート。
- 前記基材の前記受容層を有する面側を構成する全ての層が、水系塗布かつ同時重層塗布方式によって形成される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱転写受像シート。
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