JP2712430B2

JP2712430B2 - 感熱転写記録用フィルム

Info

Publication number: JP2712430B2
Application number: JP63307105A
Authority: JP
Inventors: 研二綱島; 尚三村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JPH02151491A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、感熱転写記録用フィルムに関する。

［従来の技術］近年、オフィスオートメーションの発展に伴い、各種
の記録方式が開発されているが、その中で印字の際に騒
音が少なくかつ操作が簡単な感熱記録方式が注目されて
いる。

感熱記録方式では、サーマルプリンターなどの熱記録
装置を用い、記録紙と感熱転写記録用フィルムリボンの
感熱インキ層と接触させインキ層と反対側にある加熱ヘ
ッドからパルス信号によりフィルムを選択加熱する。そ
うすると、フィルムを通じて加熱されたインキが溶融又
は昇華し、記録紙に転写される。

この感熱転写記録用フィルムとしては、従来はコンデ
ンサー紙のような紙が用いられていた。しかしながら、
記録のスピードを上げるため、加熱ヘッドへの入力時間
を短縮しようとすると伝熱を速くすることが必要とな
り、感熱転写記録用フィルムを薄くするか、又は入力電
力を大きくする必要がある。しかしながら、薄紙は機械
的強度が低く、特に引き裂きに弱いのでそれほど薄くす
ることができない。

このような問題点を解決するため、感熱転写記録用フ
ィルムのベースとしてポリエステルのような樹脂フィル
ムが用いられている。しかしながら、一般に、樹脂フィ
ルムを感熱転写記録用フィルムのベースとして用いた場
合には、樹脂フィルムが一部ヘッドに融着するという現
象が生じる。この現象はスティック現象と呼ばれ、ヘッ
ドが汚れて印字の鮮明さを失わせる上に、感熱転写フィ
ルムの走行不良等の操作上のトラブルを招く。スティッ
ク現象を回避するために熱硬化性樹脂等の耐熱保護層を
設けることも提案されているが、樹脂フィルムの耐熱性
が低い場合には耐熱保護層を厚くしなければならず、印
字の鮮明さが低下するという問題が生じる。

スティック現象に起因する種々の問題点を解決するた
め、種々の手段が提案されている。例えば、特開昭62−
95289号には特定のヤング率、密度等の物性を有するポ
リエチレンナフタレートを用いることが開示されてい
る。また、特開昭62−111719号にも特定の物性を有する
ポリエチレンナフタレートを用いることが開示されてい
る。また、特開昭60−217194号には特定の表面粗さ、F5
値、屈折率等の物性を有するポリエチレンテレフタレー
トフィルムを用いることが開示されている。

このような、特定の物性を有するポリエチレンナフタ
レートやポリエチレンテレフタレートを感熱転写記録用
フィルムのベースとして用いた場合には、フィルムの走
行性については満足できるものの、ヘッド汚れ及び印字
の鮮明さについては未だ満足できない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、この発明の目的は、スティック現象を回避す
ることができ、その結果、走行性が良好でヘッド汚染の
問題が実質的に起きず、また、鮮明な印字を与えること
ができる感熱転写記録用フィルムを提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］本願発明者らは、鋭意研究の結果、特定のヤング率
や、ガラス転移点及び表面粗さを有する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を感熱
転写記録用フィルムのベースフィルムとして採用する
と、スティック現象が回避され、その結果、良好な走行
性が得られ、ヘッド汚れの問題が起きず、また鮮明な印
字が得られることを見出し本発明を完成した。

すなわち、本発明は、フィルムの長手方向のヤング率
が200kg/mm²ないし550kg/mm²、ガラス転移点が85℃ない
し115℃、少なくとも耐熱コート層が形成される表面の
中心線平均粗さRaが0.02μｍないし1.0μｍであり、最
大粗さRtが0.2μｍないし10μｍである1,4−ポリシクロ
ヘキシレンジメチレンテレフタレートから成るベースフ
ィルムと、該ベースフィルムの一面上に形成されたイン
ク層と、前記ベースフィルムの他面上に形成された耐熱
コート層とを具備する感熱転写記録用フィルムを提供す
る。

本発明の感熱転写記録用フィルムのベースフィルムを
構成する1,4−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフ
タレート（以下PCTと言う）は、主として1,4−シクロヘ
キサンジメタノールをグリコール成分とし、主としてテ
レフタル酸をジカルボン酸成分とするポリエステルであ
る。グリコール成分の90モル％以上が1,4−ポリシクロ
ヘキシレンジメタノールであることが本発明のホットス
ティック現象の防止にとって好ましく、また、酸成分の
80モル％以上がテレフタル酸であることが同様の理由で
好ましい。もっとも、本発明の効果に悪影響を与えない
ならば、少量、好ましくは10モル％以下の他のグリコー
ル成分を含んでいてもよく、また、少量、好ましくは20
モル％以下の他の酸成分を含んでいてもよい。さらに、
酸成分としてはテレフタル酸／イソフタル酸＝80/20〜9
6/4（モル比）のものも好ましく用いることができる。

本発明におけるPCTベースフィルムは、その長手方向
（以下MDと言う）のヤング率が200kg/mm²ないし550kg/m
m²、好ましくは250kg/mm²ないし480kg/mm²である。該ヤ
ング率が200kg/mm²未満の場合には走行性が不良にな
り、また、走行中にフィルムにしわが生じ易い。一方、
上記ヤング率が550kg/mm²を超える場合にはヘッドが汚
染されるおそれがあり、また、印字の鮮明さも劣る。

本発明におけるPCTベースフィルムのガラス転移点は8
5℃ないし115℃であり、好ましくは91℃ないし105℃で
ある。ガラス転移点が85℃未満の場合にはフィルムにし
わが生じ、フィルムの平面性が害される。一方、ガラス
転移点が115℃を超える場合にはフィルムがヘッドによ
り削られ、ヘッドの汚染を引き起こす。

本発明におけるPCTベースフィルムは、少なくとも後
述の耐熱層が形成される側の表面の中心線平均粗さRaが
0.02μｍないし1.0μｍ、さらに好ましくは0.08μｍな
いし0.8μｍであり、最大粗さRtが0.2μｍないし10μｍ
である。表面粗さがこの範囲内にあるとヘッドとの滑り
性が良好になり、本発明の効果をより一層高めることが
できる。

本発明におけるPCTフィルムは、耐熱性、耐久性等の
観点から、２軸配向したものであることが好ましい。

ベースフィルムの厚さは特に限定されないが、通常、
１μｍないし20μｍ、好ましくは２μｍないし８μｍ程
度である。

本発明におけるベースフィルムを構成するPCTは、従
来から公知のポリエステルの製造方法によって製造する
ことができる。例えば、テレフタル酸と1,4−シクロヘ
キサンジメタノールの直接エステル化法によって、又は
ジメチルテレフタレートと1,4−シクロヘキサンジメタ
ノールのエステル交換法によって製造することができ
る。このようにして製造されるPCTには、上記したよう
に小割合で第３成分を共重合させてもよい。また、上述
の表面粗さを得るために、必要ならば、このようなPCT
中には、例えば、二酸化チタン、微粒子状シリカ、カオ
リン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等の不活性微
粒子が含まれる。このような不活性微粒子の平均粒径は
通常0.01μｍないし２μｍ、好ましくは0.1μｍ〜１μ
ｍ程度であり、その配合量はPCTの重量に対して通常0.0
01％ないし５％、好ましくは0.05％〜1.0％程度であ
る。

本発明におけるベースフィルムは、常法に基づき、エ
クストルーダーのような押出し機を用いてPCTを溶融押
出しし、冷却、延伸することによって製膜することがで
きる。ポリマーチップの乾燥条件は、特に限定されない
が、通常、170℃、３時間程度が適当である。押出し機
は通常用いられているものでよいが、特に押出し精度を
向上させるための手段、例えば計量ポンプとの併用、圧
力制御等の技術を用いることが好ましい。押出し温度は
特に限定されないが、通常280℃ないし330℃程度であ
り、好ましくは285℃ないし300℃程度である。キャステ
ィングは静電印加法により行なうことが好ましく、キャ
スティングドラムの温度は特に限定されないが、通常５
℃ないし60℃であり、好ましくは15℃ないし30℃であ
る。また、冷却後の延伸は縦方向、横方向とも通常、70
℃ないし150℃、好ましくは80℃ないし110℃の温度下
で、通常2.5倍ないし6.0倍の延伸倍率で行なわれる。延
伸後、フィルムを熱固定することが好ましいが、これは
通常150℃ないし280℃、好ましくは170℃ないし240℃の
温度下で通常１ないし20秒、好ましくは５秒ないし15秒
間行なわれる。なお、フィルムのヤング率は延伸倍率及
び／又はポリマーの構成成分を変えることによって調節
することができ、また、フィルムのガラス転移点はポリ
マーの構造や分子配向度を変更することにより調節する
ことができる。また、フィルムの表面粗さはポリマーに
配合する不活性微粒子の平均粒径及び／又は配合量を変
えることによりにより調節することができる。

本発明の感熱転写記録用フィルムでは、上述したベー
スフィルムの一表面上にインク層が形成されている。イ
ンク層は本発明にとって特徴的なものではなく、従来か
ら感熱転写記録用フィルムに用いられているいずれのイ
ンク層をも採用することができ、この分野において周知
の方法により形成することができる。

ベースフィルムの他面上には、耐熱層が形成されてい
る。耐熱層も本発明にとって特徴的なものではなく、従
来から感熱転写記録用フィルムに用いられているいずれ
のものをも採用することができ、この分野において周知
の方法により形成することができる。例えば、酢酸セル
ロース系樹脂やエポキシ樹脂のような軟化点の高い樹脂
硬化物や、特開昭63−87276号に開示されたシリコーン
系樹脂等を挙げることができる。

次に、本発明に規定するフィルム特性及び下記実施例
において採用した本発明の効果の評価方法について説明
する。

（１）ヤング率 JIS K 6782に従い、20℃、65RH％で測定する。

（２）ガラス転移点サンプル5mgを走査型熱量計（DSC）にセットし、N₂気
流下で20℃／分で昇温させた時に表われる吸熱ピークあ
るいはベースラインからの変倚した点を採用する。

（３）中心線平均粗さRa、最大粗さRt JIS B 0601−1976に従い、カットオフ4mmで粗さ曲線
より測定する。

（５）走行性ガイドロールやガイド板との走行性は、同一材質、同
一表面粗さに仕上げた平板状テストピースを80℃に加熱
し、その時の静摩擦係数μ_sの値から判断する。ただ
し、μ_sの測定はASTM−Ｄ−1894B−63に準じてスリップ
テスターに測定した。

評価基準 ○：μ_sが0.25以下のとき △：μ_sが0.25から２の間にあるとき ×：μ_sが２を超えるとき（６）ヘッド汚染印字を500時間連続で続けた後、ヘッドへの異物の付
着、ヘッドの摩耗及びヘッドの腐蝕をチェックした。

評価基準 ○：ヘッドの摩耗や腐蝕が全く認められないとき △：ヘッド腐蝕はしていないが部分摩耗があるとき ×：ヘッドが摩耗したり腐蝕して使用不可なとき（７）印字の鮮明さ感熱転写方式により印字した０から９までの数字の形
状により判断する。

評価基準 ○：字の形状の境界がクリアーで、しかも濃度が満足す
べきとき △：字の欠けはないがにじみやヒゲの発生が生じるとき ×：字の欠けやにじみ等の欠点がある場合［実施例］以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明す
る。もっとも、本発明は、下記実施例に限定されるもの
ではない。

実施例１テレフタル酸96モル％及びイソフタル酸４モル％から
成る酸成分と、1,4−シクロヘキサンジメタノール100モ
ル％から成るグリコール成分と、不活性無機粒子として
平均粒径0.6μｍのカオリンクレーを0.5重量％含むもの
を、酸成分に対し0.05モル％の酸化チタンを触媒として
用いてオートクレーブ中で攪拌下で加熱することにより
エステル交換し、次いで重縮合してPCTを得た。

このPCTを300℃溶融押出しし、40℃に保持したキャス
ティングドラム上で冷却して厚さ1000μｍの未延伸フィ
ルムを得た。この未延伸フィルムをを90℃に調節した金
属ロールに接触させて予熱した後、赤外線ヒータ（表面
温度1000℃）を照射しつつ周速差のあるロール間で3.6
倍に延伸した。続いて縦延伸フィルムをテンターで115
℃で3.7倍に横延伸した。得られた２軸延伸フィルムの
両端をクリップで把持したまま140℃で熱固定し巻取っ
た。次にこのフィルムを巻き出しながらフィルム両端を
把持し、235℃で再度熱固定し、厚さ75μｍのフィルム
を得た。

得られたフィルムのヤング率Ｅ（kg/mm²）、ガラス転
移点Tg（℃）、中心線平均粗さRa及び最大粗さRtを上記
の方法により測定した。結果を下記表に示す。

このフィルムをベースフィルムとし、その一表面上に
厚さ５μｍのインク層を形成した。一方、ベースフィル
ムの他の表面上にはアクリル樹脂に末端エポキシシリコ
ーンオイルと架橋剤とを配合した液をコーティングする
ことにより厚さ0.05μｍの耐熱コート層を形成し、本発
明の感熱転写記録用フィルムを得た。

得られた感熱転写記録用フィルムの走行性、ヘッド汚
染及び印字の鮮明さを上述の方法により評価した。結果
を下記表に示す。

比較例１平均粒径0.3μｍのカオリンクレーを酸成分に対し0.0
5重量％を用いることを除き、実施例１と同様にしてベ
ースフィルムを作製し、さらに、感熱転写記録用フィル
ムを作製した。

得られたベースフィルムの物性及び感熱転写記録用フ
ィルムの性能を下記表に示す。

下記表から明らかなように、比較例１で得られたベー
スフィルムは中心線平均粗さ及び最大粗さが本発明の範
囲よりも小さく、その結果、走行性及びヘッド汚染性が
劣っている。

比較例２平均粒径２μｍのカオリンクレーを酸成分に対し0.2
重量％を用いることを除き、実施例１と同様にしてベー
スフィルムを作製し、さらに、感熱転写記録用フィルム
を作製した。

下記表から明らかなように、比較例２で得られたベー
スフィルムは中心線平均粗さ及び最大粗さが本発明の範
囲よりも大きく、その結果、ヘッド汚染性及び印字の鮮
明さが劣っている。

比較例３酸成分としてテレフタル酸80モル％、イソフタル酸20
モル％を用いることを除き、実施例１と同様の操作を行
なった。

下記表から明らかなように、比較例３で得られたベー
スフィルムはヤング率が本発明の範囲よりも小さく、走
行性及びヘッド汚染性に劣る。

比較例４酸成分として96モル％のナフタレンジカルボン酸及び
４モル％のイソフタル酸を用いることを除き、実施例１
と同様な操作を行なった。

下記表から明らかなように、比較例４で得られたベー
スフィルムは、ベースフィルムを構成するポリマーがPC
Tではなく、また、ガラス転移点が本発明の範囲よりも
高く、ヘッド汚染性及び印字の鮮明さに劣る。

比較例５酸成分として100モル％のテレフタル酸、グリコール
成分として100モル％のエチレングリコールを用いるこ
とを除き実施例１と同様な操作を行なった。

下記表から明らかなように、比較例５で得られたベー
スフィルムは、ベースフィルムを構成するポリマーがPC
Tではなく、また、ガラス転移点が本発明の範囲よりも
低く、走行性が満足できず、ヘッド汚染性に劣る。

比較例６酸成分として100モル％のナフタレンジカルボン酸、
グリコール成分として100モル％のエチレングリコール
を用いることを除き実施例１と同様な操作を行なった。

下記表から明らかなように、比較例５で得られたベー
スフィルムは、ベースフィルムを構成するポリマーがPC
Tではなく、また、ヤング率が本発明の範囲よりも大き
く、ガラス転移点も本発明の範囲よりも高く、ヘッド汚
染性に劣り、印字の鮮明さも満足できない。

［発明の効果］本発明の感熱転写記録用フィルムを用いると、スティ
ック現象を回避することができ、その結果、良好な走行
性が得られ、ヘッド汚れの問題が起きず、また鮮明な印
字が得られる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルムの長手方向のヤング率が200kg/mm
²ないし550kg/mm²、ガラス転移点が85℃ないし115℃、
少なくとも耐熱コート層が形成される表面の中心線平均
粗さRaが0.02μｍないし1.0μｍであり、最大粗さRtが
0.2μｍないし10μｍである1,4−ポリシクロヘキシレン
ジメチレンテレフタレートから成るベースフィルムと、
該ベースフィルムの一面上に形成されたインク層と、前
記ベースフィルムの他面上に形成された耐熱コート層と
を具備する感熱転写記録用フィルム。