(57)【要約】【課題】  従来の熱溶融転写媒体では、転写媒体の帯電現象を防止するために、熱溶融着色層に高価な導電性カーボンブラックを含有させ、さらに熱溶融着色層を２層構成としていた。【解決手段】  基材の一方の面に、カーボンブラックを含有する熱溶融着色層を設けてなる熱溶融転写媒体において、該カーボンブラックとしてＤＢＰ吸収量が４５〜９０ｃｍ３／１００ｇであり、粒子径が３０〜５５ｎｍであるカーボンブラックを該熱溶融着色層に１５〜２３重量％含有させて構成した。これにより、着色層が簡易な単一層構成であり、かつ導電性カーボンブラックを含有しなくても所望の導電性が得られ、かつ良好な転写特性を示す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一方の面に、カーボンブラックを含有する熱溶融着色層を設けてなる熱溶融転写媒体であって、該カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が４５〜９０ｃｍ３／１００ｇであり、粒子径が３０〜５５ｎｍであり、該熱溶融着色層における該カーボンブラックの含有量が１５〜２３重量％であることを特徴とする熱溶融転写媒体。
【請求項２】
前記カーボンブラックのＤＰＢ吸収量が５０〜８０ｃｍ３／１００ｇである請求項１記載の熱溶融転写媒体
【請求項３】
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が５５〜７０ｃｍ３／１００ｇである請求項１記載の熱溶融転写媒体
【請求項４】
前記カーボンブラックの粒子径が３５〜５０ｎｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱溶融転写媒体
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンター等の熱転写記録装置に使用される熱溶融転写媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱溶融転写媒体の技術分野においては、従来、熱転写記録時に転写媒体が静電気を帯びることによる転写媒体と被転写紙との剥離性や被転写紙の走行性の悪化やサーマルヘッドの破壊等の問題を解決するために、転写媒体自体に導電性を付与して帯電現象を防止することが行われてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１は熱転写記録シートであって、熱溶融性インク層中に導電性カーボンブラックとしてのケッチェンブラックを含有し、該ケッチェンブラックのＤＢＰ吸収量が３００ｍｌ／１００ｇ以上であり、かつＢＥＴ法測定表面積が８００ｍ２／ｇ以上である熱転写記録シートが開示されている。しかし、実際にこのように大きなＤＢＰ吸収量と表面積とを有する導電性カーボンブラックを熱溶融性インク層中に所望の導電性が得られるまで添加すると、溶融粘度が高くなって転写性が著しく乏しいものになり、熱転写記録シートとして使用することは実質上不可能であった（後述の特許文献２の［０００４］参照）。
【０００４】
また、特許文献２は、基材シート上に熱転写インキ層を形成し、該熱転写インキ層上に表面層を形成してなる熱転写シートにおいて、該表面層の溶融粘度が基材フィルムに近いインキ層より高く１００℃において１０００〜２０００ｍｐａｓであって、該表面層が導電性カーボンブラックとしてのケッチェンブラックを１〜２０重量％含む構成を開示している。しかし、かかる技術によると、インキ層を、着色機能を有する熱転写インキ層と、着色および帯電防止の両機能を有する表面層という組成を異にする２層からなる構成とするため、構造が複雑になり、生産設備上の制約を受け、生産性が低下し、生産コストも増大してしまうという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−６３７９１号公報
【特許文献２】特開平６−２７０５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解消し、熱溶融着色層が単一層構成であっても所望の導電性を有し、かつ良好な転写特性を示す熱溶融転写媒体を低コストで提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のかかる目的は、基材の一方の面に、カーボンブラックを含有する熱溶融着色層を設けてなる熱溶融転写媒体であって、該カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が４５〜９０ｃｍ３／１００ｇであり、粒子径が３０〜５５ｎｍであり、該熱溶融着色層における該カーボンブラックの含有量が１５〜２３重量％であることを特徴とする熱溶融転写媒体により達成される。
【０００８】
ここで、上記特許文献１および２に開示された熱溶融転写媒体に使用されているいわゆる導電性カーボンブラックとは、カーボンブラックのうちでも焼成条件を特に精密に制御して後述するＤＢＰ吸収量や表面積等を特に大きく設定したものを指すが、かかる製造プロセスを経ることから一般のカーボンブラックに比べると製造コストが高くなる。本発明者らは、上述した従来技術の問題点を解消すべく鋭意研究を行った結果、熱溶融転写媒体に導電性を付与して帯電を防止するためには、必ずしもいわゆる導電性カーボンブラックを添加する必要はなく、一般的なカーボンブラックであっても、特定の物性、すなわち特定のＤＢＰ吸収量と粒子径とを有するカーボンブラックを特定量配合し、着色剤として用いることで帯電防止効果を発揮し得ることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高価な導電性カーボンブラックを用いる必要なく、単一層構造の熱溶融着色層であっても所望の導電性および良好な転写特性を示す、製造容易で低コストの熱溶融転写媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
本実施形態に係る熱溶融転写媒体の基本的構成は図１に示すように、基材１上に、熱溶融剥離層２および熱溶融着色層３をこの順で積層してなるものである。
【００１２】
本発明において使用される基材１としては、従来から基材として用いられている公知の材料をそのまま使用することができる。たとえば、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、アラミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン等の合成樹脂フィルム、あるいはコンデンサー紙、グラシン紙、トレーシング紙のような薄葉紙等が挙げられるが、これらに限定されない。基材としては耐熱性フィルムが好ましく、特にポリエステルフィルムは、価格、機械的強度、寸法安定性、耐熱性等の見地から好ましいものである。これら基材は、通常１〜３０μｍ、好ましくは２〜２５μｍの厚さのものが使用される。
【００１３】
なお、基材１の熱溶融着色層等が形成される面とは反対側の面、すなわち転写時に熱が直接加えられる面には、加熱から基材等を保護するために、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂とイソシアネート樹脂との反応生成物、または耐熱粒子を含むアクリル樹脂等からなるいわゆる耐熱保護層４を形成することが好ましい。
【００１４】
熱溶融剥離層（以下、単に剥離層ともいう）２は、主に、その上に設けられる後述の熱溶融着色層（以下、単に着色層ともいう）３と、その下の基材１との間の接着力を調節する役割を果たす。例えばサーマルヘッドなどによる基材１裏面側（剥離層などの層が形成されていない側）からの加熱により、着色層３が基材１から剥離し易くするために設ける層であり、本発明において必ず設けなければならない層ではないが、着色層の良好な剥離性、転写性を確保する上で設けることが好ましい。
【００１５】
剥離層２に含まれる材料は、その融点もしくは軟化点が、通常、５０〜１５０℃、特に６０〜１２０℃の範囲内にあるもの、あるいは二種以上の混合によってその範囲内になるものが好適に使用される。その材料として、たとえば、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス、ポリエチレン系共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル類、塩化ビニル系（共）重合体、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００１６】
本発明における剥離層２の塗布量は、乾燥後の１ｍ2当たりのｇ（グラム）数（以下、塗布量という）で、０．１〜５．０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。
【００１７】
剥離層２には、上記成分のほかに、必要に応じて本発明の目的を阻害しない範囲で、他の成分を適宜含有させてもよい。たとえば、有機フィラー、アルミナ等の充填剤、熱硬化性アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、高級脂肪酸、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、アミド類、ならびに高級アミン類などが挙げられる。これらを使用する場合には、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。また、剥離層は、上記各成分のほかに、さらに、剥離性を調節するため界面活性剤を含んでいてもよい。本発明で用いることのできる代表的な界面活性剤としては、ポリオキシエチレン鎖含有化合物等が挙げられる。さらに、無機あるいは有機微粒子（金属粉、シリカゲル等）あるいは、オイル類（アマニ油、鉱油等）を添加してもよい。
【００１８】
本発明において使用される着色層３は、基本的には従来の熱溶融着色層と同じ成分構成であり、バインダー樹脂、ワックス、着色剤等からなる。
【００１９】
バインダー樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、テルペン樹脂やロジン樹脂等の石油系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等を使用することができるが、これらには限定されない。
【００２０】
また、ワックスとしては、カルナバワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス、キャンデリラワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、モンタンワックス、ライスワックス、木ロウ、蜜ロウ、イボタロウ、羊毛ロウ、部分変性ワックス、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド等を使用することができるが、これらに限定されない。
【００２１】
本発明において、着色層３は上述したように基本的には従来の着色層と同様の成分構成からなるが、着色剤として、特定の物性、すなわち特定のＤＢＰ吸収量と粒子径とを有するカーボンブラックを特定量含有させている点において従来の着色層と異なる。
【００２２】
一般にカーボンブラックを樹脂に配合、分散させて黒色度や導電性などの機能を付与する際の重要な因子としては、粒子径、ストラクチャー及び粒子表面の化学的性質の三つが知られている。
【００２３】
ここで、粒子径とはカーボンブラック凝集体を構成する小さな球状(微結晶による輪郭を有し、分離できない)成分を電子顕微鏡により観察、測定、算出した平均直径をいう。具体的には、電子顕微鏡の画像上で粒子の大きさと個数を計測して平均直径を算出する方法により得られる。粒径の定義には一般にいわゆる円相当径が用いられ、特に投影面積円相当径、すなわち粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直径が用いられる。この小さな球状成分を単一粒子と見なした粒子径は、樹脂に配合した場合の黒色度や粘度に影響を与える。
【００２４】
また、カーボンブラックは粒子同士が融着した状態で存在し、この状態はアグリゲートと呼ばれる。このアグリゲートの発達度合いをストラクチャーといい、樹脂に配合した場合の導電性や溶融粘度に大きな影響を与える。カーボンブラックのストラクチャーの大きさはＤＢＰ吸収量により測定することができる。ストラクチャーが大きいほどカーボンブラック中の空隙容積が大きくなるため、一定重量のカーボンブラックの空隙を満たすのに必要なジブチルフタレートの量を測定することにより、間接的にストラクチャーの大きさ（粒子間のつながりまたは凝集による構造の程度）を定量化することが出来る。単位はｃｍ３/１００ｇで表される。従って、ＤＢＰ吸収量が大きい程ストラクチャーが高いことを意味する。
【００２５】
さらに、粒子表面の化学的性質とはカーボンブラック粒子表面に存在する酸化物や活性水素などの表面官能基に由来するもの、表面に吸着された物質に起因するもの、表面のマクロ、ミクロ孔径とその分布がもたらすものなどをいい、各種の用途においてこの性質が直接、間接に影響すると考えられている。 
【００２６】
本発明者らは、熱溶融転写媒体の導電性、転写特性と、上述した各因子との関係について検討を重ねた結果、導電性カーボンブラックでない一般的なカーボンブラックであっても、着色層に着色剤として特定のＤＢＰ吸収量と粒子径とを有するカーボンブラックを特定量配合することで帯電防止効果を発揮し、良好な転写性を得ることができることを見出した。
【００２７】
すなわち、本発明に係る熱溶融転写媒体の着色層に用いるカーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、好ましくは４５ｃｍ３／１００ｇ以上９０ｃｍ３／１００ｇ以下、より好ましくは５０ｃｍ３／１００ｇ以上８０ｃｍ３／１００ｇ以下、最も好ましくは５５ｃｍ３／１００ｇ以上７０ｃｍ３／１００ｇ以下である。
このＤＢＰ吸収量が４５ｃｍ３／１００ｇ未満であるとカーボンブラックを多量に添加しても所望の導電性を得ることができず、またさらなる量を添加したとしても結局カーボンブラック量が相対的に多くなり過ぎ、溶融粘度が高くなって良好な転写性が得られなくなる。
一方、このＤＢＰ吸収量が９０ｃｍ３／１００ｇを超えると溶融粘度が高くなり過ぎ、所望の導電性は得られても著しく転写性に乏しいものになる。
【００２８】
また、本発明に用いるカーボンブラックの粒子径は、好ましくは３０ｎｍ以上５５ｎｍ以下、より好ましくは３５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、最も好ましくは３５ｎｍ以上４５ｎｍ以下である。
カーボンブラックの粒子径が３０ｎｍ未満であると溶融粘度が高くなり過ぎ、所望の導電性は得られても著しく転写性に乏しいものになる。
一方、カーボンブラックの粒子径が５５ｎｍを超えるとカーボンブラックを多量に添加しても所望の導電性を得ることができず、またさらなる量を添加したとしても結局カーボンブラック量が相対的に多くなり過ぎ、溶融粘度が高くなって良好な転写性が得られなくなる。
【００２９】
さらに、本発明に係る熱溶融転写媒体におけるカーボンブラックの含有量は１５重量％〜２３重量％であることが好ましい。
一方で、含有量が１５重量％未満であると所望の導電性が得られない傾向がある。
他方、含有量が２３重量％を越えると転写性が乏しくなる傾向がある。
【００３０】
なお、本発明者らの研究によれば、カーボンブラックの比表面積もまた上述したカーボンブラック粒子表面の化学的性質、ひいてはそれを含有する熱溶融転写媒体の導電性、転写特性等に影響を与えるものと考えられる。本発明に係る熱溶融転写媒体においては、着色層に用いるカーボンブラックの窒素吸着比表面積が２５ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下、さらに好ましくは５５ｍ２／ｇ以上９０ｍ２／ｇ以下であることが所望の伝導性と良好な転写特性とを両立させる上でより望ましい。
【００３１】
本発明において使用し得るカーボンブラックとしては、上記の特定の各物性を併せ持つものであればいかなるカーボンブラックでもよく、特に限定されない。かかるカーボンブラックの例としては、熱分解法や不完全燃焼法などで得られるファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックおよびチャンネルブラック等種々のカーボンブラックを挙げることができる。具体例としては、三菱化学（株）製造の三菱カーボンブラック ＲＣＦシリーズ、ＬＦＦシリーズ（いずれも商品名）等、とりわけ三菱化学（株）製造の三菱カーボンブラック＃２５（粒子径４７ｎｍ；ＤＢＰ吸収量６９ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積５５ｍ２／ｇ）、＃３３（粒子径３０ｎｍ；ＤＢＰ吸収量７６ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積８５ｍ２／ｇ）、＃８５（粒子径４０ｎｍ；ＤＢＰ吸収量４８ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積６０ｍ２／ｇ）、＃９５（粒子径４０ｎｍ；ＤＢＰ吸収量６６ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積５５ｍ２／ｇ）、＃２６０（粒子径４０ｎｍ；ＤＢＰ吸収量７４ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積７０ｍ２／ｇ）、ＣＦ９（粒子径４０ｎｍ；ＤＢＰ吸収量６５ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積６０ｍ２／ｇ）、ＭＡ１４（粒子径４０ｎｍ；ＤＢＰ吸収量７３ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積５６ｍ２／ｇ）等を好適なものとして挙げることができ、当業者であれば熱溶融転写媒体の用途等に応じて種々の黒度、分散性、着色力等を有するものを適宜選択、使用することができる。
【００３２】
上述のように、本発明に係る熱溶融転写媒体においては、着色層用の着色剤として所定の各物性を併有するカーボンブラックを使用するものであるが、本転写媒体の用途等によっては、本発明の目的を損なわない限り、黒色の色調を変化させる等の目的で、黒色を含む各色の他の顔料、染料等を併用することもできる。
【００３３】
また、着色層には本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じ、添加剤として、クロマン系化合物、フェノール系化合物等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、４−チアゾリドン系化合物、紫外線吸収性ポリマー等の紫外線吸収剤等を含有させてもよい。さらには、この他にも有機および／または無機の充填材等の微粒子、離型剤、可塑剤、分散剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、消泡剤、レベリング剤等を含有させてもよい。
【００３４】
上記の各成分からなる着色層の塗布量（厚さ）は４．０ｇ／ｍ２以上６．０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
この塗布量が４．０ｇ／ｍ２未満であると、所望の導電性が得られない傾向がある。
一方、この塗布量が６．０ｇ／ｍ２を越えると転写性が乏しくなる傾向がある。
【００３５】
さらに、着色層は、本発明の目的を損なわない限り、多層構造を有するよう形成してもよく、また、いわゆる接着層、離型層、保護層等の他の層を追加的に設けてもよい。
【００３６】
さらには、本発明に係る熱溶融転写媒体の表面には、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じて感熱性の調整または表面汚れの防止等のための表面層を設けてもよい。
【００３７】
なお、上述した着色層をはじめとする各層の形成には公知のあらゆる方法を用いることができ、例えばホットメルト法によれば、ワックス等の各材料をトルエン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸ブチル、ジオキサン等の溶媒に加え、必要に応じて、ボールミル、バスケットミル、アトライター等を用いて均一に分散、溶解した後、基材等の下地に塗布し、乾燥することにより形成することができる。
また、上記塗布に際しては、グラビアコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、バーコーター、各種ブレードコーター、カーテンコーター等の従来使用されている各種の塗布装置を制限なく使用することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施例に基づき説明するが、これら実施例は例示であり、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
５μｍの厚さを有するポリエチレンフタレート（ＰＥＴ）フィルム１の一方の面に、下記組成（Ｉ）の塗布液を塗布量が０．３ｇ／ｍ２となるようにダイレクトグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥させて耐熱保護層４を形成した。
組成（Ｉ）：
シリコーン樹脂        １０重量部
トルエン              ４５重量部
ＭＥＫ                ４５重量部
次いで、上記ＰＥＴフィルムの他方の面に下記組成（ＩＩ）の塗布液を塗布量が０．５ｇ／ｍ２となるようにダイレクトグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥させて剥離層２を形成した。
組成（ＩＩ）：
ポリエチレンワックス              ９重量部
エチレン−酢酸ビニル共重合体      １重量部
トルエン                        １０重量部
さらに、この剥離層２上に下記組成（ＩＩＩ）（固形分換算）の塗布液を塗布量が２．５ｇ/ｍ２となるようにダイレクトグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥させて着色層３を形成し、熱溶融転写媒体を得た。
組成（ＩＩＩ）：
エチレン−酢酸ビニル共重合体    １４重量部
カルナバワックス                ６８重量部
カーボンブラック＊１            １８重量部
＊１：三菱化学株式会社製  ＃９５（商品名；粒子径４０ｎｍ；ＤＢＰ吸収量６６ｃｍ３／１００ｇ；窒素吸着比表面積５５ｍ２／ｇ）
【００４０】
［実施例２〜１２］および［比較例１〜６］
実施例１の組成（ＩＩＩ）の塗布液を表１に示す各組成を有する各塗布液に変更した以外は実施例１と同様にして熱溶融転写媒体を得た。
【００４１】
＜評価＞
＜転写性＞
得られた各熱溶融転写媒体を熱転写プリンタ（パナソニック社製  ＫＸ−ＦＰ１０１）にセットし、ＰＰＣ用紙にパターン印字を行い、目視により転写性を確認し、以下の評価基準に従い評価した。
◎：鮮明な印字であった。
○：良好な印字であった。
△：実用上問題のない印字であった。
×：印字にボイドやおびきが確認された。
【００４２】
＜導電性（表面固有抵抗）＞
さらに、得られた各熱溶融転写媒体の着色層表面の表面固有抵抗を、２３℃、６５％ＲＨの条件下でタケダ理研工業社製ＴＲ８６０１を用いて測定し、得られた抵抗値を以下のように分類し、導電性を評価した。
◎：１０１０Ω／□未満であり、卓越した導電性を有していた。
○：１０１０Ω／□以上１０１１Ω／□未満であり、良好な導電性を有していた。
△：１０１１Ω／□以上１０１２Ω／□未満であり、実用上許容できる導電性を
有していた。
×：１０１２Ω／□以上であり、実用上許容できない低い導電性を有していた。
【００４３】
上述した各評価の結果を表１に示す。
【表１】
2007007917.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る熱溶融転写媒体の一例の構造を示す厚さ方向模式的断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    基材
２    剥離層
３    着色層
４    耐熱保護層
【図１】
2007007917.tif 000004