JP4368329B2 - 熱転写受像シート - Google Patents

Description

本発明は熱転写受像シートに関し、更に詳細には、熱転写シートと重ねて使用される熱転写受像シートに関する。

従来より、昇華性の染料をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる基材上に塗布した熱転写シートと、記録用の信号に基づいて選択的に電圧を印加される発熱素子を有するサーマルヘッドとを用い、染着性が付与された色素受容層を基材上に配設した熱転写受像シートに対し、前記熱転写シートを介して前記サーマルヘッドを圧接させるとともに、記録情報に基づいて前記サーマルヘッドの発熱素子に電圧を印加し、前記染料を熱転写シートの色素受容層に転写させることにより、所望の記録を得る昇華型感熱記録方式が知られている。

昇華型感熱記録方式における熱転写受像シートは熱転写シートから昇華した染料を熱転写受像シートに染着させる必要があることから親和性の高い樹脂を主体とする層（以下「色素受容層」という）を有する。この色素受容層としてポリエステル樹脂を主成分としたものが多数提案されている。

昇華型感熱記録方式における受像体としての熱転写受像シートは単に昇華した染料を染着させ高濃度の記録を得るだけでなく、優れた堅牢性、特に耐指紋性、耐可塑剤性及び離型性を有することが要求されている。これらの問題点を解決するために、水性媒体に分散させたポリエステル樹脂等の染料受容性樹脂からなる受容層を形成することが提案されている（例えば、特許文献1参照）。
また、受容層を形成するための主体となるポリエステル樹脂分散液に、５０℃以下にガラス転移温度を低下させたポリエステル樹脂、−２０℃以上、好ましくは−１０℃〜９０℃以下のポリ酢酸ビニル等の低いガラス転移温度の樹脂の水性分散液を混合使用することによって、熱転写受像シートの堅牢性を低下させることなく染料の染着性と画像濃度を向上させることができることが記載されている（同上）。

一方、近年、記録技術の高速化の要請が一段と高まっており、昇華型感熱記録方式の属する技術分野においても画像品位に優れた印画を高速度で安定して得ることのできる熱転写受像シートの開発が望まれている。

上記の従来技術のように、受容層の主体となるポリエステル樹脂分散液に低ガラス転移温度の樹脂の水性分散液を混合し、この混合物から受容層を形成して熱転写受像シートを得ても、近年の高速印画の要求には、なお対応することができないのが実情である。かかる熱転写受像シートは、特に、高速印画の際における画像の濃度の薄い領域であるハイライト部分のドット再現性が不十分である。
特開平６−１３５１７０号公報

従って、本発明は、堅牢性を低下させることなく、高速印画においても染着性に優れ、高い画像濃度の記録物を安定して得ることができ、特にハイライト部分のドット再現性が良好な熱転写受像シートを提供することを目的とする。

上記の目的は以下に説明する本発明によって達成される。本発明は、基材上に色素受容層が形成された熱転写受像シートであって、前記色素受容層が、６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂（以下、「ポリエステルA」ということもある）及びポリエステルAよりも低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂からなることを特徴とする熱転写受像シートに関する。

本発明の熱転写受像シートの好ましい態様としては、下記のものが挙げられる。

前記水性ウレタン樹脂のガラス転移温度が−４０℃〜４０℃の範囲にある熱転写受像シート。

前記色素受容層のポリエステルAに対する前記水性ウレタン樹脂の固形分での比率が１質量％〜１０質量％以下である熱転写受像シート。

前記色素受容層が、さらにポリエステルAよりも低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂（以下、「ポリエステルB」ということもある）を含有する熱転写受像シート。

前記ポリエステルBのガラス転移温度が−４０℃〜４０℃の範囲にある熱転写受像シート。

前記色素受容層のポリエステルAに対する水性ウレタン樹脂及びポリエステルBの固形分での比率が、それぞれ１質量％〜１０質量％及び１質量％〜３０質量％である熱転写受像シート。

前記色素受容層が、さらに平均粒径５nm〜１００nmのコロイダルシリカを全固形分に対して５質量％〜１０質量％含有する熱転写受像シート。

本発明によれば、従来の熱転写受像シートとは異なり、基材上に色素受容層を形成する際に、６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂を主成分として用い、そのポリエステル樹脂よりも低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂をさらに混合して用いることにより、堅牢性を低下させることなく、高速印画においても、染着性及び画像濃度の向上が図れる熱転写受像シートを提供することができる。また、特に、本発明によれば、高速印画においても、ハイライト部分のドット再現性に優れた熱転写受像シートを提供することができる。

次に、本発明をより詳細に説明する。本発明者等は、堅牢性を低下させることなく、高速印画においても、染着性及び画像濃度の向上が図れる熱転写受像シートを開発するため、特に、高速印画においても、ハイライト部分のドット再現性に優れた熱転写受像シートを開発するため、色素受容層の材料として多種多様な樹脂について検討を重ねてきた。その結果、従来では考えられなかった樹脂の組み合わせが所望の効果をもたらすことを発見し、本発明に至った。すなわち、本発明では、色素受容層を形成するに当たり、６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂を主成分として用い、そのポリエステル樹脂よりも低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂をさらに混合して用いる。

本発明において、熱転写受像シートの色素受容層の主成分として用いるポリエステル樹脂は、６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂である。この水分散型共重合ポリエステル樹脂としては、親水性官能基を有するモノマーを少量共重合した高分子量ポリエステル樹脂を水性媒体に分散させたものを使用することができる。水分散型共重合ポリエステル樹脂は、単独で又は２種以上を組合せて用いてもよい。

上記水分散型共重合ポリエステル樹脂は６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する。そのガラス転移温度が６０℃未満であると、得られる印画濃度及び熱転写受像シートの染着性は向上するが、熱転写受像シートは転写リボンとのブロッキングを起こすことがある。一方、そのガラス転移温度が８０℃を超えると、後述する低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂及び水分散型共重合ポリエステル樹脂を混合使用しても所望の印画濃度及び染着性を得ることができない。

本発明に用いる６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂としては、例えば、バイロナールＭＤ−１２００（製品名、Ｔｇ：６７℃）、バイロナールＭＤ−１２４５（製品名、Ｔｇ：６１℃）、バイロナールＭＤ−１２５０（製品名、Ｔｇ：６２℃）及びバイロナールＭＤ−１５００（製品名、Ｔｇ：７７℃）(以上、いずれも東洋紡績製）を好適に使用することができる。なお、これらは、単独で又は２種以上を組合せて用いてもよい。

さらに、本発明では、上記６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂に混合して、それよりも低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂を用いる。この水性ウレタン樹脂としては、アニオンタイプの水性ポリウレタン樹脂を好適に使用することができる。具体的には、水性ウレタン樹脂として、例えば、ハイドランＨＷ−１１２（製品名、Ｔｇ：−３０℃、大日本インキ化学製）を好適に使用することができる。

上記水性ウレタン樹脂のガラス転移温度は、−４０℃〜４０℃の範囲にあることが好ましい。そのガラス転移温度が−４０℃未満であると、少量混合限界値であっても熱転写受像シートは転写リボンとのブロッキングを起こす可能性がある。一方、ガラス転移温度が４０℃を超えると多量混合限界値でも良好な印画濃度及び染着性を得ることが困難となる。また、この場合、印画のハイライト部での良好なドット再現性を得ることが困難となる。

また、上記水性ウレタン樹脂の使用量は、上記６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂に対して水性ウレタン樹脂の固形分での比率が１質量％〜１０質量％以下であることが好ましい。使用量が１質量％より少ないと印画濃度等に対する効果を達成することができない。また、この場合、印画のハイライト部分での良好なドット再現性を得ることが困難となる。一方、使用量が１０質量％を超えると熱転写受像シートは転写リボンとのブロッキングを起こす可能性がある。

また、本発明では、上記６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂及びそれよりも低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂と共に、上記６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂よりも低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂を用いると、これら樹脂の相溶性が向上する点で、好ましい。また、上記６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂とそれよりも低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂とからなる色素受容層に印字（印画）すると低いエネルギーで印字した場合はポリウレタンの影響が高い色相となり、エネルギーが高くなるに従いポリエステルの影響が高い色相となる。従って、低いエネルギーで印字した部分と高いエネルギーで印字した部分とで色相に相違が出てしまう。そこで、低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂をさらに添加する場合には、低いエネルギーでもポリエステルの影響が出た色相となるので、低いエネルギーから高いエネルギーまでを通して色相の差異が少ないものとなり、好ましい。

また、上記低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂の使用量は、上記６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂に対して低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂水性ウレタン樹脂の固形分での比率が１質量〜３０質量％以下であることが好ましい。使用量が１質量％より少量であると染着性及び印画濃度の改善効果が得られない。一方、使用量が３０質量％を超えると熱転写受像シートは転写リボンとのブロッキングを起こしやすくなる。

上記低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、−４０℃〜４０℃の範囲にあることが好ましい。そのガラス転移温度が−４０℃未満であると、少量混合限界値であっても熱転写受像シートは転写リボンとのブロッキングを起こす可能性がある。一方、ガラス転移温度が４０℃を超えると、染着性及び印画濃度の改善効果が得られない。

本発明に用いる低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂としては、例えば、バイロナールＭＤ−１１００（製品名、Ｔｇ：４０℃）、バイロナールＭＤ−１３３５（製品名、Ｔｇ：４℃）、バイロナールＭＤ−１４００（製品名、Ｔｇ：２０℃）、バイロナールＭＤ−１４８０（製品名、Ｔｇ：２０℃）、バイロナールＭＤ−１９３０（製品名、Ｔｇ：−１０℃）及びバイロナールＭＤ−１９８５（製品名、Ｔｇ：−２０℃）(以上、いずれも東洋紡績製）が好適に使用できる。これらは、単独で又は２種以上組合せて用いることができる。

上記色素受容層には、熱転写時における転写シートからの熱転写受像シートの剥離性を良好にするために、必要に応じて無水珪酸の超微粒子のコロイダルシリカを併用することも好ましい。コロイダルシリカの平均粒径は、５nm〜１００nmの範囲が好ましい。コロイダルシリカの平均粒径が５ｎｍ未満であると熱転写受像シートの剥離性を改善するためにコロイダルシリカを多量に配合しなければならず、結果として画像濃度の低下を招くおそれがある。一方、コロイダルシリカの平均粒径が１００ｎｍを超えると色素受容層の光沢性及び透明性の悪化を招き、またドット再現性の低下を招く。

本発明に用いるコロイダルシリカとしては、例えば、スノーテックスＯ（製品名、日産化学製）が好ましく用いられる。

本発明では、コロイダルシリカは、色素受容層を形成するための組成物における使用量は、５質量％〜１０質量％の範囲であるのが好ましい。使用量が５質量％未満の場合には印画時における熱転写シートと熱転写受像シートとの良好な離型性が得られない。一方、使用量が１０質量％を超えると印画した画像の濃度の低下を招くおそれがある。

本発明では本発明の目的の達成を妨げない範囲で、従来から色素受容層に使用されている公知の樹脂を併用してもよい。このような樹脂には、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリルエステル、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のビニルポリマー、ポリエステル系樹脂、その他セルロース系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂等が含まれる。

また、本発明の熱転写受像シートの色素受容層には、従来公知の各種添加剤、例えば紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、離型剤、無機及び／又は有機の充填剤等を加えてもよい。

本発明では、色素受容層を構成する材料を所定の配合割合で適当な溶剤に分散、混合することにより色素受容層用塗工材を得、これを基材上に塗布して熱転写受像シートの色素受容層を形成する。この場合、色素受容層用塗工材の塗布量は、３〜７ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。塗布量が３ｇ／ｍ^２未満である場合は色素受容層の色素を受容する能力が不十分となり、一方、塗布量が７ｇ／ｍ^２を超える場合は色素受容層の特性により以上の技術的効果を与えるものではなく経済的にも不利益である。

本発明の熱転写受像シートを構成する基材としては、公知の基材、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、アラミドフィルム、ポリカーボネートフィルム等の各種フィルム、上質紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙等の耐熱性を有する基材を用いることができる。また、これらを芯材として発泡フィルム又は非発泡フィルムが芯材の片側又は両側に設けられた複合基材であってもよい。

また必要に応じて、熱転写受像シートの走行性及び帯電防止の点から基材の色素受容層とは反対側の面には離型性及び導電性を付与した層を設けてもよいし、あるいは、基材と色素受容層との間に導電性を付与する中間層を設けてもよい。

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例及び比較例中、部及び％とあるのは、特に断りがない限り質量基準である。

<実施例１〜３、比較例１〜３>
熱転写受像シートの製造
基材シートとしてのＡ−２コート（製品名、三菱製紙製、厚さ１６５μｍ）上に、無延伸ポリプロピレンフィルム（バイロンフィルム−ＣＴ Ｐ１１２８，製品名、東洋紡績製、厚さ３０μｍ）を、ウレタン系接着剤を塗布量５ｇ／ｍ^２で使用してドライラミネーションして積層させた。

さらに、上記無延伸ポリプロピレンフィルム上に、表１に示す組成の構成材料を全固形分に対して質量比で１０％のイソプロピルアルコールに分散、混合することにより得た色素受容層用インクを塗布量が５．０ｇ／ｍ^２となるようにメイヤバーで塗工、乾燥して色素受容層を形成し、熱転写受像シートを作製した。

表１ 熱転写受像シート（固形分の質量％比）

表１において、
ポリエステルA1：バイロナールMD１５００（東洋紡績製）（固形分３０％）
Ｔｇ：７７℃
ポリエステルA２：バイロナールMD１２００（東洋紡績製）（固形分３４％）
Ｔｇ：６７℃
水性ウレタン樹脂：ハイドランＨＷ−１１２（大日本インキ化学製）
（固形分３５％）Ｔｇ：−３０℃
ポリエステルＢ：バイロナールMD１４８０（東洋紡績製）（固形分２５％）
Ｔｇ：２０℃
コロイダルシリカ：スノーテックスＯ（日産化学製）（固形分２０％）

これらの熱転写受像シートを用いて以下の試験を行った。
[評価方法]
（画質の評価：ハイライト部分の印画ムラ）
実施例及び比較例で得られた熱転写受像シートを１００ｘ１４０ｍｍのサイズに切断した。昇華型熱転写プリンターＣＶＰ−Ｇ７（製品名、ソニー製）に同プリンター用昇華型熱転写リボンをセットして上記熱転写受像シートに３２階調のグラデーション印画を行い、画質ムラを目視で評価した。評価基準を以下のとおりとした。評価結果を表２に示す。なお、本評価では、１階調から３２階調へいくに従い濃度の薄い領域から濃度の濃い領域になるものとする。
○：全ての階調においてムラなし。
△：１〜２階調においては若干ムラがあるが、その他においてはムラなし。
×：３階調以降においてもムラあり。

（反射濃度）
上記で得られた印画物の高濃度階調部（３２階調部）の反射濃度を、マクベス濃度計（ＲＤ９１４、製品名、グレタグマクベス社製）にて測定した。下記の評価基準により、印画濃度の評価を行った。その評価結果を表２に示す。
○：反射濃度２．２以上
△：反射濃度２．０以上〜２．２未満
×：反射濃度２．０未満

（耐指紋性）
上記印字物に指紋を押捺し、５日間放置した後の押捺部の変色、濃度変化等を目視で観察した。評価基準は下記のとおりとした。
○：変色、濃度変化等について指紋押捺部と非押捺部との差が認められなかった。
△：指紋押捺部に変色若しくは濃度変化が認められた。
×：指紋押捺部にしろ抜けが認められた。

表２において、印画時にブロッキングが発生した場合、すなわち評価できない場合には評価欄に−を付した。

本発明の熱転写受像シートは、従来の熱転写受像シートの諸特性を更に向上させたものであり、堅牢性を低下させることなく、高速印画においても染着性及び画像濃度の向上を達成することができ、特に、高速印画においてもハイライト部分のドット再現性に優れた効果を発揮することができ、昇華型感熱記録方式の属する技術分野で利用することができる。

Claims (5)

1. 基材上に色素受容層が形成された熱転写受像シートであって、前記色素受容層が、６０℃〜８０℃の高ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂（以下、「ポリエステルＡ」という）及びポリエステルＡよりも低ガラス転移温度を有する水性ウレタン樹脂、さらにポリエステルＡよりも低ガラス転移温度を有する水分散型共重合ポリエステル樹脂（以下、「ポリエステルＢ」という）を含有してなり、前記色素受容層のポリエステルＡに対する前記水性ウレタン樹脂及びポリエステル樹脂Ｂの固形分での比率が、それぞれ１質量％〜１０質量％及び１質量％〜３０質量％であることを特徴とする熱転写受像シート。
2. 前記水性ウレタン樹脂のガラス転移温度が−４０℃〜４０℃の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の熱転写受像シート。
3. 前記色素受容層のポリエステルＡに対する水性ウレタン樹脂の固形分での比率が１質量％〜１０質量％以下であることを特徴とする請求項１記載の熱転写受像シート。
4. 前記ポリエステルＢのガラス転移温度が−４０℃〜４０℃の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱転写受像シート。
5. 前記色素受容層が、さらに平均粒径５ｎｍ〜１００ｎｍのコロイダルシリカを全固形分に対して５質量％〜１０質量％含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱転写受像シート。