JP2004523621A - 熱転写可能な組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む光硬化性で熱転写可能な組成物を開示する。本発明の組成物は、熱転写リボンに使用すると好適である。熱転写後、本発明の組成物を光硬化させると、グラフィック物品上に耐久性で耐候性の画像が形成される。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成用途に使用される熱転写可能な組成物に関する。本発明は、熱転写物品、熱転写可能な組成物を使用して形成されるグラフィック画像を含むグラフィック物品、ならびにこのような熱転写可能な組成物の製造方法および使用方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
広告、交通標識、旗、ライセンスプレート、小売店の標識、自動車のグラフィックなどのグラフィック物品は広範囲に使用されている。用途によって異なるが、このような物品は、極端な温度変動への曝露、降水、日光、および人または物体との接触による物理的摩耗への曝露、洗浄液または溶媒、および環境中のその他の化学物質による化学的攻撃などの厳しい環境条件にさらされることが多い。屋外用途に使用されるグラフィック物品は特に厳しい環境条件にさらされ、これらの物品はこのような条件に耐えられるように製造される必要がある
【0003】
グラフィック物品はさまざまな方法で製造することができる。そのような方法としては、例えば、スクリーン印刷法、リトグラフ印刷法、および接着シート転写法が挙げられる。グラフィック物品形成の具体的な製造方法の1つは熱転写であり、この方法では第1の基材またはキャリアフィルム(通常はプラスチックフィルム)の着色剤層を第2の基材または対象表面に転写する。熱転写法では、第1の基材の着色剤層の一部のみを第2の基材上に選択的に転写することによってグラフィック画像が形成される。熱転写法の利点の1つは、潜像を有さない均一シートとして着色剤層を作製することができ、適用工程を制御することによってグラフィックパターンが規定されることである。このため、多様な個別設計に応じたグラフィック物品を製造するために使用されるキャリアフィルムの数を制限することができる。
【0004】
熱転写工程中、キャリアから対象表面に容易に転写される熱転写可能な組成物が提供されることが好ましい。これは、例えば、低温で軟化するため熱を加えることによって容易に転写される熱転写可能な組成物を使用することによって実現可能となる。残念ながら、低温で溶融または軟化する熱転写可能な組成物は、使用時に高温にさらされた場合の耐久性が低くなる場合もある。熱転写可能な組成物の周辺部に沿って鮮明な塩端部が形成されるように熱転写可能な組成物がきれいに転写されることも望ましい。これによって、より鮮明で精密であるより正確な転写が可能となる。熱転写された組成物は耐久性に優れていることが望ましく、温度およびその他の関連する環境曝露に耐えられることが望ましい。特に、過度に工程段階を追加したり、保護層の積層などの追加材料を使用したりせずとも、硬化した組成物が良好な耐久性を有することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般に、熱転写によって形成された画像を有するグラフィック物品は十分な印刷品質、可読性、および接着性が得られるが、熱転写可能な組成物および物品の改良が現在も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、熱転写可能な組成物および物品、ならびにそれらの組成物および物品の使用方法に関する。本発明の組成物によって着色剤層の種々の基材へ転写が容易で正確になり、さらに本発明の組成物は光硬化性であるため強靱、耐久性、耐候性のある画像を形成することができる。
【0007】
本発明の光硬化性で熱転写可能な組成物は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む。多官能性モノマーは、通常15〜60個の炭素原子を有し一般式:
【0008】
【化1】
【0009】
(式中、R1およびR2は、合計で少なくとも2つのアクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物を含むことができる。好適な多官能性モノマーとしては、一般式:
【0010】
【化2】
【0011】
(R1〜R10の少なくとも2つ、通常2〜4個は、アクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物が挙げられる。
【0012】
多官能性モノマーとバインダーの相対的な量は用途に依存し、ある特定の用途では、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、50重量%以上の多官能性モノマーを含む組成物を使用する。別の用途では、組成物は、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、60〜80重量%の多官能性モノマーと、20〜40重量%の熱可塑性ポリマーバインダーとを含む。
【0013】
本発明は、基材と、基材上の光硬化性で熱転写可能な組成物とを有する熱転写物品を含む。本発明の光硬化性で熱転写可能な組成物は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、バインダーとを含む。基材は、例えばリボンまたはシートであってよい。
【0014】
本発明は、本発明の硬化組成物から形成された光硬化コーティングを有する種々の印刷物品にも関する。特に、これらの物品は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む熱転写可能な組成物の1つ以上の層を有する。熱転写可能な組成物は、組成物を軟化させるために熱を使用して物品に適用することができる。転写後、化学線を使用してモノマーを官能基部分で架橋させて組成物を硬化させると、耐久性の最終グラフィック物品が得られる。
【0015】
本発明は、光硬化させた熱転写画像の形成方法も含む。この方法は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む光硬化性組成物を提供する工程と、光硬化性組成物を加熱する工程と、光硬化性組成物を基材に転写する工程と、化学線に曝露して光硬化性組成物を架橋させる工程とを含む。
【0016】
本発明のその他の特徴および利点は、以下の本発明の詳細な説明および請求項によって明らかとなるであろう。ここに記載する開示の原理の要約は、本開示のそれぞれの例示の実施態様やそれぞれの実現について説明することを意図するものではない。以下の図面および詳細な説明は、本明細書に開示される原理を使用してある実施態様をより詳細に例示している。
【0017】
本発明は、図面を参照しながらより詳細に説明する。図面中、全体を通して同様の参照番号は同様または類似の成分を表している。
【0018】
また、本発明の原理は種々の変形および代替形態に適用できるが、例として図面によってそれらの具体例を示し、詳細に説明する。しかし、本発明が記載の特定の実施態様に限定されることを意図するものではないことを理解されたい。それどころか逆に、本開示の意図および範囲内にあるすべての変形、同等物、および代替物を包含することを意図している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明は、熱転写可能な組成物および物品、ならびにグラフィック物品を製造するためのこれらの組成物および熱転写物品の使用方法に関する。本明細書で使用されているように、用語「熱転写物品」は、少なくとも1つの熱転写可能な層(着色剤層など)を表面に有する物品を意味し、用語「グラフィック物品」は、本明細書に記載の組成物から誘導される転写層を有する画像表示物品を意味する。
【0020】
本発明の組成物は、熱転写可能であるため容易かつ正確に基材に転写することができ、光硬化性であるため強靱で、耐久性で、耐候性のある画像を得ることができる。本発明の組成物は、最初に基材に熱転写され、多官能性モノマーの架橋性官能基で光硬化が起こる。架橋によって、硬化組成物の耐久性および耐候性が向上する。
【0021】
本発明のグラフィック物品は、屋外耐久性、耐摩耗性、可撓性、および可読性に優れたグラフィックが得られる。本明細書で使用される場合、耐久性という用語は、耐溶剤性および耐薬品性、紫外線抵抗性、耐摩耗性、熱転写層の印刷基材への接合の維持、色の明るさの維持などの性質を意味する。耐候性という用語は、明るさの維持、防塵性、黄変抵抗性などの性質を意味し、これらすべては、日光、温度、およびその他の環境的要因が性能に影響しうる屋外条件で通常に使用される。
【0022】
本発明により作製される熱転写物品の例の全体的構造を、図1および図2において概略的に示す。図1において、熱転写物品10は、キャリアフィルム14上に直接配置される着色剤層12を有する。着色剤層12は、本発明の熱転写可能な組成物を含む。使用する場合、直接的(着色剤層12の表面16の赤外線への曝露など)または間接的(赤外線または加熱された印刷ヘッドによるキャリアフィルム14の表面18の加熱など)に着色剤層12が加熱される。着色剤層12が加熱された後、着色剤層は受容する基材(図示していない)の表面と接触させられ、着色剤層12が取り外され、基材上に残留する着色剤層の一部は化学線によって架橋する。図2は、同様の熱転写物品の例を示しているが、但しこちらは着色剤層12に対する親和性が低い剥離ライナー20を有し、その目的は着色剤層が基材にきれいに転写されやすくすることである。
【0023】
有色グラフィック画像を形成するために本発明の組成物を使用することに加えて、グラフィック画像上に熱転写され放射線硬化される透明コーティングとして本発明の組成物を使用することもできる。このような実施態様では、本発明の組成物は顔料やその他の着色剤を含有しない。その他のすべての点では、組成物は上述の着色剤層12の場合と同じである。従がって、このような実施態様では、着色剤層12は、透明または実質的に透明な層と、不透明または実質的に透明でない層とを有する。層が透明である場合、これらは任意に無色であってもよい。
【0024】
本発明の組成物の種々の成分、およびそれらの使用法および用途について、以下にさらに詳細に説明する。
【0025】
多官能性モノマー
本発明による有用な光硬化性熱転写可能な組成物は室温で実質的に非液体となるような高い溶融温度または軟化温度を有する多官能性モノマーを含む。本明細書で使用されているように、多官能性とは、2つ以上の官能基を有することを意味し、実質的に非液体とは、高粘度の材料など、容易に流動しない固体または半固体のいずれかを意味する。モノマーの溶融温度や軟化温度が上昇すると、最終熱転写物品の粘着性が低下し、そのためブロッキングの防止に役立つ。多官能性モノマーは通常10〜200個の炭素原子を含み、より一般的には15〜60個の炭素原子を含み、合計で2つ以上のアクリレート官能基を有する脂環式基を含むことができる。これらのアクリレート官能基は、脂環式環に直接結合しているのが一般的である。好適な脂環式基としてはシクロヘキサンが挙げられ、特にジクロヘキサン基を有する多官能性モノマーが挙げられる。好適なジシクロヘキサン化合物としては、一般式:
【0026】
【化3】
【0027】
(式中、R1およびR2は、合計で少なくとも2つのアクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物が挙げられる。本明細書で使用されている、アクリレート基にはアクリレート基とメタクリレート基の両方が含まれる。R1とR2のそれぞれがアクリレート基を有することができ、あるいはアクリレート基がR1またはR2の一方に存在することもできる。従がって、多官能性モノマーは、R1上に2つのアクリレート基を有する場合があり、R2上に2つのアクリレート基を有する場合もあり、R1およびR2のそれぞれの上に1つ以上のアクリレート基を有する場合もある。R1およびR2は、2つのヘキサン環が結合する部分に対してパラ配位にあるのが一般的である。好ましくは、多官能性モノマーはR1およびR2のそれぞれの上に少なくとも1つのアクリレート基を有する。通常、多官能性モノマー分子は少なくとも3官能性である。
【0028】
官能基は、多官能性モノマー上の種々の炭素原子上に存在することができる。ジシクロヘキサン多官能性モノマーが使用される場合、少なくとも1つの官能基が各シクロヘキサン環上に存在するように官能基が配置されるのが一般的であり、通常はシクロヘキサン環間の架橋に対してパラ配位で存在する。多官能性モノマーとして一般式:
【0029】
【化4】
【0030】
(R1〜R10の少なくとも2つ、通常は2〜4個は、アクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物を挙げることができる。ほとんどの場合には、官能基数は10未満である。従がって通常の官能基数は2〜10の範囲である。
【0031】
多官能性モノマーは、官能基の同じ位置を有する同種の多官能性モノマーを含むことができるが、官能基の数および位置の両方に関して少なくともある程度のばらつきがあるのがより一般的である。官能基の数と位置を調節することによって、転写前後の未硬化層の性質以外に、硬化した熱転写組成物の架橋程度および最終的性質にも影響を与えることが可能である。
【0032】
多官能性モノマーは、本明細書に記載のアクリレート官能基以外の置換基を有することができる。従がってR1およびR2は、官能基の可能性のみを表しており、別の官能基を有する分子を排除しているわけではない。このことを、「一般式」という用語で表している。追加の置換基は結晶性を損なわないことが好ましく、従がって組成物が非液体となる温度を低下させないことが好ましい。
【0033】
熱可塑性バインダー
バインダーは通常はポリマーであるが、任意により小さなオリゴマー成分で構成される場合もあり、ポリマーとオリゴマーの混合物を含むこともできる。バインダーとしては、ビニルまたはアクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン−ビニルコポリマー、エチレン−(メタ)アクリル酸アルキルコポリマー、熱可塑性セルロース系樹脂、テルペン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリウレタン樹脂、ポリスチレンおよびポリスチレンコポリマー、ポリエステル樹脂、およびそれらの混合物を挙げることができる。フリーラジカル重合可能な部分を有する反応性熱可塑性樹脂も挙げることができる。好ましいバインダーとしては、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマーまたはカルボキシルまたはヒドロキシル改質酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマーが挙げられ、このようなものとしては例えば、商品名「UCAR」樹脂でユニオン・カーバイド(Union Carbide)より市販されるものが挙げられる。特に好ましいバインダーは、商品名「VAGH」でユニオン・カーバイド(Union Carbide)より市販されるビニルアルコールと酢酸ビニルと塩化ビニルのターポリマーである。
【0034】
熱転写可能な組成物
本発明の熱転写可能な組成物は、多官能性モノマーおよび熱可塑性バインダー、ならびに追加の任意の成分の混合物を含む。多官能性モノマーとバインダーの相対的な量は、熱転写可能な組成物の所望の性質および意図する用途に依存する。より高い架橋度が望ましい場合には、バインダーに対する多官能性モノマー量を増加させて使用されるのが一般的である。別の方法として、官能基数のより多い多官能性モノマーを使用することもできる。より低い架橋度が望ましい場合には、多官能性モノマー量を減らすこともできるし、モノマーの官能基数を減らすこともできる。架橋度を制御することによって、耐摩耗性、寸法安定性(温度および湿度の変化に反応して)、ホットメルト接着性(例えば、溶融温度)、引張強さ、接着性、および耐熱性を、場合によって変化させることができる。
【0035】
ある特定の用途では、熱転写可能な組成物は、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、50重量%以上の多官能性モノマーを含む。別の用途では、組成物は、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、60〜80重量%の多官能性モノマーと、20〜40重量%の熱可塑性ポリマーバインダーとを含む。
【0036】
本発明の熱転写可能な組成物の軟化温度または溶融温度は、高速製造条件で迅速かつ完全な転写が可能となるために十分低い温度であり、ロール製品としての保管などの日常的な保管中の軟化またはブロッキングを回避するために十分な高さの温度である。熱転写可能な組成物は、比較的低い軟化温度または溶融温度を有しながら、適用後の架橋のために耐久性となることができる。ある実施態様では、熱転写可能な組成物の軟化温度または溶融温度は約50℃〜約140℃であり、より好ましくは約60℃〜約120℃であり、最も好ましくは約70℃〜約100℃である。軟化温度または溶融温度は通常は40℃を超えるように維持され、より一般的には50℃を超え、さらにより一般的には60℃を超える。
【0037】
熱転写可能な層の厚さは、最終グラフィック物品上の画像に所望の厚さに依存し、これは性能、耐久性、および耐候性に影響を与える。さらに、熱転写可能な層の厚さは使用条件にも影響を与える。通常、より厚い転写層の場合、熱源に対するより長い曝露時間、またはより高い熱源温度が必要となる。層が厚すぎると、熱転写可能な物品の熱伝導率が不必要に増加することがあり、その場合には画像解像度が低下する。層が薄すぎると、所望の耐久性や遮蔽性などが得られない画像が形成されやすくなる。熱転写可能な層の厚さは通常約1〜10μmであり、より一般的には約2〜約8μmであり、最も一般的には約3〜約6μmである。
【0038】
追加成分
本発明の熱転写可能な組成物は、外観、熱転写性能、耐久性、または耐候性を向上させるために種々の追加成分を含むことができる。例えば、種々の着色剤を、本発明の熱転写可能な組成物に混入させることができる。本発明の範囲内で有用な着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料、金属(例えばアルミニウム)フレーク、ガラスフレーク、および真珠光沢材料が挙げられる。
【0039】
顔料粒子は充填剤として機能する傾向があり、顔料充填量を増加させると熱転写可能な層の凝集強さが低下する。顔料充填量が増加すると、層の凝集強さが低下する傾向にあり、それによって本発明の熱質量転写要素からの画像の転写が容易になるが、転写された画像の耐久性も低下する傾向にある。この影響は、顔料の性質、および層の他の成分の性質によってある程度変動する。混有する顔料が多すぎると、得られる画像はもろくなって十分な耐久性が得られないことがある。混入する顔料が少なすぎると、所望の色の濃度が得られず、転写も不十分となり、解像度および品質の低い画像が形成される着色剤層が得られる傾向にある。通常、充填される顔料は、色と凝集強さの所望のバランスを実現するための少ない量に最適化される。場合によっては、層の凝集強さを所望の強さにするために他の材料が組成物に混入される。
【0040】
着色剤層に混入可能な任意に使用される他の添加剤としては、共溶剤、界面活性剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤(例えばヒンダードアミン光安定剤)、紫外光吸収剤、殺生物剤などが挙げられる。界面活性剤は、着色剤層を基材に適用する前に色剤のバインダーへの分散性を向上させることができ、着色剤層のコーティング性を向上させることもできる。
【0041】
キャリアフィルム
本発明の熱転写可能な組成物は、熱転写前にはキャリアフィルム上に維持されるのが一般的である。キャリアフィルムは、シート、リボン、またはその他の構造を含むことができる。キャリアフィルムを使用する熱転写物品の場合、キャリアフィルムの厚さは好ましくは約1〜約10μmであり、より好ましくは約2〜6μmである。キャリアフィルムの、熱転写可能な組成物が存在しない面の上には、任意に付着防止/剥離コーティングをコーティングすることができる。付着防止/剥離コーティングは、物品の取り扱い特性を向上させる。好適な付着防止/剥離材料としては、ポリジメチルシロキサンなどのポリ(低級アルキル)シロキサンやシリコーン−尿素コポリマーなどのシリコーン材料、およびペルフルオロポリエーテルなどの過フッ素化化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。場合によっては、取り扱い中の保護などのために、任意に剥離ライナーを熱転写可能な組成物の上に設けることもできる。
【0042】
本発明の熱転写物品は、輸送および取り扱いのためにロールに巻き取られるのが一般的であり、室温で亀裂や破壊が生じずに直径約2.5cm(1インチ)のコアに巻き付けるために十分な可撓性を有する。多くの場合、本発明の物品は、実質的に平面の表面に画像を適用するために使用されるが、適切な設備が使用されるのであれば、非平面状の基材に画像を適用するために本発明の物品を使用することもできる。
【0043】
本発明の熱転写物品に好適なキャリアフィルムは、熱転写物品の取り扱いのための手段を提供するものであり、所望の基材に対する接着層の接着性を実現するために十分高い温度に加熱した場合に、寸法安定性を維持するために十分耐熱性(すなわち収縮、湾曲、伸張が実質的に起きることなく)であることが好ましい。また、キャリアフィルムは、輸送および取り扱いの間に熱転写可能な組成物に対する所望の接着性が得られることが好ましく、基材と接触させて加熱した後で熱転写可能な組成物からの所望の剥離特性を示すことが好ましい。
【0044】
最後に、画像が形成されるように加えられる熱が着色剤層の好適な領域を加熱して、所望の解像度でグラフィックパターンを転写するようにするため、物品のキャリア材料およびその他の成分は十分な熱伝導性を示すことが好ましい。好適なキャリア材料は、平滑または粗面、透明または不透明、および連続的(またはシート状)となりうる。これらの材料は実質的に非多孔性であることが好ましい。「非多孔性」は、インク、塗料、およびその他の液体着色媒体、または付着防止成分が、キャリア材料を容易に透過しないことを意味する(例えば、7torrに減圧した場合に0.05ml/秒未満、好ましくは7torrに減圧した場合に0.02ml/秒未満である)。
【0045】
キャリア材料として使用すると好適な材料の代表例としては、ポリエステル、特にE.Iデュポン・ド・ヌムール・カンパニー(E.I DuPont Demours company)より商品名「マイラー(Mylar)」として市販されるポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、酢酸セルロースや酪酸セルロースなどのセルロースエステル、ポリ塩化ビニルおよび誘導体、アルミニウム箔、コート紙などが挙げられる。キャリア材料の厚さは一般に1〜500μmであり、好ましくは2〜100μmであり、より好ましくは3〜10μmである。特に好ましいキャリア材料は、白色充填または透明PET、あるいは不透明紙である。キャリアフィルムは、使用中に到達する温度に耐えられるべきである。例えば、マイラー(Mylar)ポリエステルフィルムは200℃未満の使用温度で有用であり、その他のポリエステルフィルムはより高温での使用に好ましい。
【0046】
本発明の熱転写可能な組成物は、インプリントグラビア印刷、一重または二重スロット押出コーティングなどの多くの標準的なウェブコーティング方法によって、キャリアフィルム上にコーティングすることができる。好適な製造方法は、熱転写物品に望まれる性質にある程度依存する。
【0047】
方法
本発明は、光硬化した熱転写画像の形成方法を含む。この方法は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む光硬化性組成物を提供する工程と、光硬化性組成物を加熱する工程と、光硬化性組成物を基材に転写する工程と、光硬化性組成物を化学線に曝露して架橋させる工程と、を含む。場合によっては、光硬化の直前に基材を加温することによって、硬化度を向上させることができ、それによって硬化したグラフィックの耐久性を向上させることができる。上にグラフィックが形成された基材の熱伝導性が高い場合に、これは特に有用である。
【0048】
本発明のグラフィック物品は多くの構造に適用可能である。これらの構造は平坦でもよいし、複合的で凹凸を有する三次元表面であってもよい。これらの後者の複雑な表面に適用する場合、グラフィック物品は、剥離は脱落が起こらずに形状に適合するために十分可撓性である必要がある。実際に必要となる可撓性は、構造の表面の性質に大きく依存する。
【実施例】
【0049】
以下の非限定的で具体的な実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。なお、すべての量は、特に断りのある場合を除いて重量部で表している。
【0050】
実施例1−多官能性モノマーAの合成
4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)の20%トルエン溶液500g(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を2リットルのフラスコに入れ、130gのトルエンに溶解した130gのグリシジルメタクリレート(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を加えた。この混合物を撹拌しながら80〜90℃で72時間加熱した。50gのメチルイソブチルケトン(MIBK)を混合物に加え、次にこれを約50℃まで冷却した。滴下漏斗を使用して、200gのMIBKに溶解した130gのイソシアナトエチルメタクリレートを5分間かけて加えた。この添加中に混合物をわずかに温めた。50gの別のMIBKで滴下漏斗を洗浄し、それを混合物に加えた。添加終了後、混合物を室温間で冷却した。得られたモノマー溶液は固形分30%であった。メチルエチルケトン(MEK)を加えて、固形分20%まで溶液を希釈した。
【0051】
実施例2−多官能性モノマーBの合成
実施例1を変更して、約半分のモル量のイソシアナトエチルメタクリレートを使用した。実施例1と同じ条件で、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)の20%トルエン溶液200gを、52gのトルエンに溶解した52gのグリシジルメタクリレートと反応させた。続いて、反応混合物を60℃まで冷却した。20gのMIBKを混合物に加えた後、60gのMIBKに溶解した25gのイソシアナトエチルメタクリレートを加えた。室温まで冷却した後、60gのMEKを加えた。得られたモノマー溶液の固形分は25%であった。MEKを加えて、固形分20%まで混合物を希釈した。
【0052】
実施例3−多官能性モノマーCの合成
約70℃で24時間加熱して、13gのグリシジルメタクリレートを、10gの4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)と50gのMIBK中で反応させた。この混合物を19gのトルエンで希釈した後、4.6gのトリエチルアミンを加えた。混合物を氷浴で冷却した後、高速で撹拌しながら、4gのアクリロイルクロリドを16gのトルエンに溶解した溶液を2〜3分間かけて加えた。室温で混合物を15時間静置した後、100ccの水を加え、続いて、すべての固形分が溶解するまで混合物を撹拌した。撹拌を停止して水層と有機層を分離させた。有機層を無水炭酸カルシウムで乾燥させた後、ろ過により無水炭酸カルシウムを除去した。溶液の一部を蒸発させると、固形分が約25%であることが分かった。固形分20%の溶液にするためにMEKを加えた。
【0053】
実施例4−多官能性モノマーDの合成
4.6gのメタクリロイルクロリドを15.4gのトルエンに溶解したものをアクリロイルクロリド溶液の代わりに使用して、実施例3を繰り返した。得られたモノマー溶液は固形分が約25%であり、これをMEKで希釈して固形分20%にした。
【0054】
実施例5−多官能性モノマーEの合成
1.0gのメタクリロイルクロリドを4gのトルエンに溶解し、続いて3.0gのアクリロイルクロリドを12gのトルエンに溶解したものを酸塩化物反応物質として使用して実施例3を繰り返した。
【0055】
得られたモノマー溶液は、蒸発させることによって固形分が約25%であることが分かった。さらにMEKを加えて固形分を20%まで減少させた。
【0056】
実施例6−相溶性接着促進剤の合成
この実施例では、ある基材に対する接着性を向上させることができる添加剤の合成を説明する。この添加剤は画像の鮮明さも向上させることができる。この添加剤はコーティングに使用される溶剤と相溶性となるように意図した。90gの無水ポリエチレンイミン(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を144gのメタノールに溶解した後、90gのトルエンに溶解した54gのオクタデシルアクリレート(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を加えた。穏やかに乾留させながら混合物を1時間撹拌した。さらに90gのトルエンを加え、さらに1時間撹拌を続けた。120gのトルエンをさらに加え、温度を緩やかに上昇させ、約250ccの液体が回収できるまで溶媒を蒸留した。混合物を70〜75℃まで冷却させてから、150gのMEKと150gのMIBKを混合物に加えた。混合物を室温まで冷却した。この溶液の固形分は約20%であった。
【0057】
実施例7−コーティング溶液およびリボンの作製
この実施例は、代表的なコーティング溶液と、熱質量転写リボンコーティングの調製である。実施例1の固形分20%の溶液64.7gを、熱可塑性ポリマーバインダーVAGH(ユニオン・カーバイド(Union Carbide))の20%のMEK溶液19.5gと混合した。これに、チバ(Ciba)より商品名「イルガキュア(Irgacure)1850」で市販される光開始剤の20%のMEK溶液4gと、さらに4gのMEK溶媒とを加えた。最後に、11.6gのシアン顔料分散液を加えた。混合物は20%の固形分を含有した。この溶液を、米国ニューヨーク州ニューヨーク(New York,New York)のトーレ・インダストリーズ(Toray Industries)より商品名「F53」で市販されるBC 25スリップ剤バックコーティングを有する4.5μmのポリエステルフィルム上に、10番マイヤー・ロッド(Meyer Rod)を使用してコーティングした。コーティングフィルムは90℃の強制空気オーブンで乾燥させた。
【0058】
実施例8〜19−別のコーティング溶液の配合
表Iに記載される同様のコーティング溶液を調製した。
【0059】
【表1】
【0060】
表1に関する注記:
1.分散液は、市販の顔料で調整した。バインダー、溶媒(MEK、トルエン、およびMIBK)および他の添加剤が、顔料分散液を安定に維持し、均一なコーティング特性が得られるように選択された。ユニオン・カーバイド(Union Carbide)公報「コーティング用ユーカー溶液ビニル樹脂(Ucar Solution Vinyl Resins for Coatings)」、UC−669B、P8−8429(10/98)に概略が示される方法に従って分散液を調製した。
2.実施例8のバインダーは、SCジョンソン(SC Johnson Co.)より商品名「ジョンクリル(Joncryl)587」で市販されるヒドロキシ官能性樹脂を含有し、これを酸受容体としてのトリエチルアミンの存在下でアクリロイルクロリドと反応させた。このバインダーは光架橋中に関与することができる。
3.ペンシルバニア州エクストンのサートマー(Sartomer Co.(Exton,Pennsylvania))より商品名「SR368」で市販されるトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレートである。
4.テキサス州ヒューストンのニッサン・ケミカル・アメリカ(Nissan Chemical America,Inc.(Houston,Texas))より商品名「MEK−ST」で市販される、メチルエチルケトン中にコロイダルシリカ粒子が分散した分散液。
【0061】
実施例20
この実施例は、熱転写可能な組成物の種々の基材への印刷を示す。実施例15のリボンを使用し、イリノイ州バーノン・ヒルのゼブラ・テクノロジーズ(Zebra Technologies Corp.(Vernon Hills,Illinois))より商品名「ゼブラ170 XiIIサーマル・トランスファー・プリンター(Zebra 170 XiII Thermal Transfer Printer)」で市販される熱転写プリンターを使用して種々の受容フィルム上に印刷した。印刷後、イリノイ州プレインフィールドのRPCインダストリーズ(RPC Industries(Plainfield,Illinois))より商品名「QC120233AN」で市販されるUV処理装置に、2つの30.5cm水銀ランプ(07−0224)を取り付けて、窒素雰囲気下で画像を硬化させた。約15m/分、ランプから試料までの距離約7.5cmで試料を処理装置に通すと、試料に照射される線量は560〜650mJ/cm2となった。結果を以下の表IIに示す。
【0062】
【表2】
【0063】
注記:
1.印刷ヘッド設定は、ゼブラ170 XiII(Zebra 170 XiII)プリンターの熱転写印刷ヘッドの温度設定を意味する。数字が大きいほど高温である。
2.画像品質評価−試験画像は、テキスト、塗りつぶし領域、垂直および水平の両方に印刷したバーコードを含む。
4=優れた画像。テキストおよびバーコードの端部が鮮明であり、塗りつぶし領域も良好である。
3=良好な画像。テキストおよび垂直バーコードの端部は鮮明であり、塗りつぶし領域も良好であるが、水平バーコードの一部に粗さが見られる。
2=テキストとバーコートの端部に粗い跡が見られる。
1=印刷不良、小さなテキストおよびバーコードがつぶれている。
3.ASTM D3359 95bテープ接着試験(方法B)で接着性を評価した。
5B=100%接着
4B=95+%接着
3B=85〜95%接着
2B=65〜85%接着
1B=35〜65%接着
0B=35%未満接着
4.ASTM D−5402−93によって耐溶剤性を評価した。先端に綿を取り付けた適用具を試験溶剤に浸して使用し、画像表面を溶剤でこすった。この綿付き適用具は、メイン州ギルフォードのハードウッド・プロダクツ・カンパニー(Hardwood Products Company(Guilford,Maine))より商品名「ピューリタン・コットン・チップド・アプリケーター(Puritan Cotton Tipped Applicator」で市販されている。
4=画像表面に影響はなく、綿付き適用具への色の移りもない。
3=画像表面に影響は見られないが、綿付き適用具に一部色が移った。
2=画像表面に穴または傷が生じた。
1=画像表面の穴または傷が激しく、基材が露出する可能性がある。
5.ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー(Minnesota Mining and Manufacturing Company(「3M」)(St.Paul,Minnesota))より商品名「3Mスコッチライト・リフレクティブ・ライセンス・プレート・シーティング・シリーズ4770(3M Scotchlite Reflective License Plate Sheeting Series 4770)」で市販される反射シーティング。
6.IPA=イソプロピルアルコール。
7.3Mより商品名「3M 9500スコッチライト・リフレクティブ・シーティング(3M 9500 Scotchlite Reflective Sheeting)」で市販される反射シーティング。
8.3Mより商品名「3Mスコッチライト・レフレクティブ・フィルム・シリーズ280i(3M Scotchlite Reflective Film Series 280i)」で市販される反射シーティング。
9.3Mより商品名「3Mスコッチライト・エンジニア・グレード・リフレクティブ・シーティング・シリーズ3290(3M Scotchlite Engineer Grade Reflective Sheeting Series 3290)」で市販される反射シーティング。
10.この実施例では、熱転写組成物の一部がプリンタリボンに付着した。
11.3Mより商品名「3Mスコッチライト・ハイ・インテンシティ・グレード・リフレクティブ・シーティング・シリーズ3870 (3M Scotchlite High Intensity Grade Reflective Sheeting Series 3870)」で市販される反射シーティング。
12.3Mより商品名「3Mコントロールタック・プラス・グラフィック・フィルム・シリーズ180 (3M Controltac Plus Graphic Film Series 180)」で市販されるグラフィック用フィルム。
13.3Mより商品名「3Mスコッチライト・リフレクティブ・ライセンス・プレート・シーティング・シリーズ3750 (3M Scotchlite Reflective License Plate Sheeting Series 3750)」で市販される反射シーティング。
14.3Mより商品名「3Mラジアント・カラー・フィルムCM 590(3M Radiant Color Film CM 590)」で市販されるフィルム。
【0064】
実施例21
この実施例は、コネチカット州マンチェスターのガーバー・サイエンティフィック・プロダクツ(Gerber Scientific Products(Manchester,Connecticut))より商品名「ガーバー・エッジ・プリンター/モデルFGP300(Gerber Edge Printer Model FGP300)」で市販されるエッジプリンターを使用し、数種類のリボン配合物を使用してビニルフィルム上に印刷を行った結果を示す。表Iの数種類の試料を使用して、3Mより商品名「3Mスコッチカル・フィルム・シリーズ220(3M Scotchcal Film Series 220)で市販されるフィルム上にがーバープリンターで印刷した。印刷後、モデルQC120233AN UV処理装置を使用して実施例20に記載の条件で画像を硬化させた。結果を表IIIに示す。
【0065】
【表3】
【0066】
比較例21a
ガーバー・エッジ・プリンター(Gerber edge printer)とガーバー・サイエンティフィック・プロダクツ(Gerber Scientific Products)より商品名「GPC−707」で入手可能なリボンとを使用して、スコッチカル220(Scotchcal 220)フィルムに画像を印刷した。このリボンは光硬化性ではない。
【0067】
【0068】
実施例21および比較例21aを、#2鉛筆用消しゴムで擦過した。光硬化試料(実施例21)は100回の擦過後に表面の傷は最小限であったが、試料21aは25回の擦過後に容易に除去できた。
【0069】
実施例22
ガーバー・エッジ・プリンター(Gerber Edge Printer)を使用し、ガーバー・リボン(Gerber Ribbon)GPC−707を使用して、スコッチカル220(Scotchcal 220)フィルムに画像を印刷した。この上に実施例19のリボン(熱質量転写、光硬化性クリアコート)を重ねて印刷し、モデルQC120233AN UV処理装置を使用して実施例20に記載の条件で重ねた画像を光硬化させた。重ねてコーティングした画像は、向上した耐溶剤性2(MEK)(100往復擦過後)、4(IPA)、4(ガソリン)を示し、耐擦過性も向上し、#2鉛筆用消しゴムで100往復擦過後に画像に傷は見られなかった。
【0070】
実施例23
表IVは、表Iのリボンの別の印刷結果である。使用したプリンターは、ゼブラ170 XiIIサーマル・トランスファー・プリンター(Zebra 170 XiII Thermal Transfer Printer)であった。
【0071】
【表4】
【0072】
実施例24
この実施例は、ホットスタンプ法で熱転写される配合物の使用を示す。この実施例は、熱伝導性基材上で硬化させた場合、完全硬化のために試料を予備加熱すると有用であることも示す。80.75gのモノマー溶液A、2.6gの20%のVAGHトルエン溶液/MEK(3:1)、および11.1gの黒色顔料分散液(固形分20%)を混合して、コーティング溶液を調製した。この材料を、10番マイヤー・ロッド(Meyer Rod)を使用して18μmのポリエステル上にマシンコーティングした。このコーティングはロール形態でもブロッキングを起こさなかった。このリボンを使用して、アルミニウム上にスコッチライト4770リフレクティブ・シーティング(Scotchlite 4770 Reflective sheeting)を有するエンボスした無地のライセンスプレート上にスタンプ印刷した。モデルQC120233AN UV処理装置を使用し実施例20に記載の条件で、画像形成されたプレートを光硬化させた。完全に硬化させるためには、画像形成したプレートを硬化前に90℃で予備加熱する必要があった。予備加熱することなく最高の耐溶剤性を得ることはできなかった。
【0073】
結果:
予備加熱なしで硬化:
【0074】
以上の詳細な説明および実施例は、明確な理解を得るためのみに提供したものである。これらによって限定されるものと理解する必要はない。本発明は、これら図示および説明した詳細に厳密に限定されるのではなく、当業者には明らかである変形は、請求項によって規定される本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】本発明の一実施態様による第1の熱転写物品の断面図である。
【図2】本発明の一実施態様による第2の熱転写物品の断面図である。
【0001】
本発明は、画像形成用途に使用される熱転写可能な組成物に関する。本発明は、熱転写物品、熱転写可能な組成物を使用して形成されるグラフィック画像を含むグラフィック物品、ならびにこのような熱転写可能な組成物の製造方法および使用方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
広告、交通標識、旗、ライセンスプレート、小売店の標識、自動車のグラフィックなどのグラフィック物品は広範囲に使用されている。用途によって異なるが、このような物品は、極端な温度変動への曝露、降水、日光、および人または物体との接触による物理的摩耗への曝露、洗浄液または溶媒、および環境中のその他の化学物質による化学的攻撃などの厳しい環境条件にさらされることが多い。屋外用途に使用されるグラフィック物品は特に厳しい環境条件にさらされ、これらの物品はこのような条件に耐えられるように製造される必要がある
【0003】
グラフィック物品はさまざまな方法で製造することができる。そのような方法としては、例えば、スクリーン印刷法、リトグラフ印刷法、および接着シート転写法が挙げられる。グラフィック物品形成の具体的な製造方法の1つは熱転写であり、この方法では第1の基材またはキャリアフィルム(通常はプラスチックフィルム)の着色剤層を第2の基材または対象表面に転写する。熱転写法では、第1の基材の着色剤層の一部のみを第2の基材上に選択的に転写することによってグラフィック画像が形成される。熱転写法の利点の1つは、潜像を有さない均一シートとして着色剤層を作製することができ、適用工程を制御することによってグラフィックパターンが規定されることである。このため、多様な個別設計に応じたグラフィック物品を製造するために使用されるキャリアフィルムの数を制限することができる。
【0004】
熱転写工程中、キャリアから対象表面に容易に転写される熱転写可能な組成物が提供されることが好ましい。これは、例えば、低温で軟化するため熱を加えることによって容易に転写される熱転写可能な組成物を使用することによって実現可能となる。残念ながら、低温で溶融または軟化する熱転写可能な組成物は、使用時に高温にさらされた場合の耐久性が低くなる場合もある。熱転写可能な組成物の周辺部に沿って鮮明な塩端部が形成されるように熱転写可能な組成物がきれいに転写されることも望ましい。これによって、より鮮明で精密であるより正確な転写が可能となる。熱転写された組成物は耐久性に優れていることが望ましく、温度およびその他の関連する環境曝露に耐えられることが望ましい。特に、過度に工程段階を追加したり、保護層の積層などの追加材料を使用したりせずとも、硬化した組成物が良好な耐久性を有することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般に、熱転写によって形成された画像を有するグラフィック物品は十分な印刷品質、可読性、および接着性が得られるが、熱転写可能な組成物および物品の改良が現在も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、熱転写可能な組成物および物品、ならびにそれらの組成物および物品の使用方法に関する。本発明の組成物によって着色剤層の種々の基材へ転写が容易で正確になり、さらに本発明の組成物は光硬化性であるため強靱、耐久性、耐候性のある画像を形成することができる。
【0007】
本発明の光硬化性で熱転写可能な組成物は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む。多官能性モノマーは、通常15〜60個の炭素原子を有し一般式:
【0008】
【化1】
【0009】
(式中、R1およびR2は、合計で少なくとも2つのアクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物を含むことができる。好適な多官能性モノマーとしては、一般式:
【0010】
【化2】
【0011】
(R1〜R10の少なくとも2つ、通常2〜4個は、アクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物が挙げられる。
【0012】
多官能性モノマーとバインダーの相対的な量は用途に依存し、ある特定の用途では、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、50重量%以上の多官能性モノマーを含む組成物を使用する。別の用途では、組成物は、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、60〜80重量%の多官能性モノマーと、20〜40重量%の熱可塑性ポリマーバインダーとを含む。
【0013】
本発明は、基材と、基材上の光硬化性で熱転写可能な組成物とを有する熱転写物品を含む。本発明の光硬化性で熱転写可能な組成物は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、バインダーとを含む。基材は、例えばリボンまたはシートであってよい。
【0014】
本発明は、本発明の硬化組成物から形成された光硬化コーティングを有する種々の印刷物品にも関する。特に、これらの物品は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む熱転写可能な組成物の1つ以上の層を有する。熱転写可能な組成物は、組成物を軟化させるために熱を使用して物品に適用することができる。転写後、化学線を使用してモノマーを官能基部分で架橋させて組成物を硬化させると、耐久性の最終グラフィック物品が得られる。
【0015】
本発明は、光硬化させた熱転写画像の形成方法も含む。この方法は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む光硬化性組成物を提供する工程と、光硬化性組成物を加熱する工程と、光硬化性組成物を基材に転写する工程と、化学線に曝露して光硬化性組成物を架橋させる工程とを含む。
【0016】
本発明のその他の特徴および利点は、以下の本発明の詳細な説明および請求項によって明らかとなるであろう。ここに記載する開示の原理の要約は、本開示のそれぞれの例示の実施態様やそれぞれの実現について説明することを意図するものではない。以下の図面および詳細な説明は、本明細書に開示される原理を使用してある実施態様をより詳細に例示している。
【0017】
本発明は、図面を参照しながらより詳細に説明する。図面中、全体を通して同様の参照番号は同様または類似の成分を表している。
【0018】
また、本発明の原理は種々の変形および代替形態に適用できるが、例として図面によってそれらの具体例を示し、詳細に説明する。しかし、本発明が記載の特定の実施態様に限定されることを意図するものではないことを理解されたい。それどころか逆に、本開示の意図および範囲内にあるすべての変形、同等物、および代替物を包含することを意図している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明は、熱転写可能な組成物および物品、ならびにグラフィック物品を製造するためのこれらの組成物および熱転写物品の使用方法に関する。本明細書で使用されているように、用語「熱転写物品」は、少なくとも1つの熱転写可能な層(着色剤層など)を表面に有する物品を意味し、用語「グラフィック物品」は、本明細書に記載の組成物から誘導される転写層を有する画像表示物品を意味する。
【0020】
本発明の組成物は、熱転写可能であるため容易かつ正確に基材に転写することができ、光硬化性であるため強靱で、耐久性で、耐候性のある画像を得ることができる。本発明の組成物は、最初に基材に熱転写され、多官能性モノマーの架橋性官能基で光硬化が起こる。架橋によって、硬化組成物の耐久性および耐候性が向上する。
【0021】
本発明のグラフィック物品は、屋外耐久性、耐摩耗性、可撓性、および可読性に優れたグラフィックが得られる。本明細書で使用される場合、耐久性という用語は、耐溶剤性および耐薬品性、紫外線抵抗性、耐摩耗性、熱転写層の印刷基材への接合の維持、色の明るさの維持などの性質を意味する。耐候性という用語は、明るさの維持、防塵性、黄変抵抗性などの性質を意味し、これらすべては、日光、温度、およびその他の環境的要因が性能に影響しうる屋外条件で通常に使用される。
【0022】
本発明により作製される熱転写物品の例の全体的構造を、図1および図2において概略的に示す。図1において、熱転写物品10は、キャリアフィルム14上に直接配置される着色剤層12を有する。着色剤層12は、本発明の熱転写可能な組成物を含む。使用する場合、直接的(着色剤層12の表面16の赤外線への曝露など)または間接的(赤外線または加熱された印刷ヘッドによるキャリアフィルム14の表面18の加熱など)に着色剤層12が加熱される。着色剤層12が加熱された後、着色剤層は受容する基材(図示していない)の表面と接触させられ、着色剤層12が取り外され、基材上に残留する着色剤層の一部は化学線によって架橋する。図2は、同様の熱転写物品の例を示しているが、但しこちらは着色剤層12に対する親和性が低い剥離ライナー20を有し、その目的は着色剤層が基材にきれいに転写されやすくすることである。
【0023】
有色グラフィック画像を形成するために本発明の組成物を使用することに加えて、グラフィック画像上に熱転写され放射線硬化される透明コーティングとして本発明の組成物を使用することもできる。このような実施態様では、本発明の組成物は顔料やその他の着色剤を含有しない。その他のすべての点では、組成物は上述の着色剤層12の場合と同じである。従がって、このような実施態様では、着色剤層12は、透明または実質的に透明な層と、不透明または実質的に透明でない層とを有する。層が透明である場合、これらは任意に無色であってもよい。
【0024】
本発明の組成物の種々の成分、およびそれらの使用法および用途について、以下にさらに詳細に説明する。
【0025】
多官能性モノマー
本発明による有用な光硬化性熱転写可能な組成物は室温で実質的に非液体となるような高い溶融温度または軟化温度を有する多官能性モノマーを含む。本明細書で使用されているように、多官能性とは、2つ以上の官能基を有することを意味し、実質的に非液体とは、高粘度の材料など、容易に流動しない固体または半固体のいずれかを意味する。モノマーの溶融温度や軟化温度が上昇すると、最終熱転写物品の粘着性が低下し、そのためブロッキングの防止に役立つ。多官能性モノマーは通常10〜200個の炭素原子を含み、より一般的には15〜60個の炭素原子を含み、合計で2つ以上のアクリレート官能基を有する脂環式基を含むことができる。これらのアクリレート官能基は、脂環式環に直接結合しているのが一般的である。好適な脂環式基としてはシクロヘキサンが挙げられ、特にジクロヘキサン基を有する多官能性モノマーが挙げられる。好適なジシクロヘキサン化合物としては、一般式:
【0026】
【化3】
【0027】
(式中、R1およびR2は、合計で少なくとも2つのアクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物が挙げられる。本明細書で使用されている、アクリレート基にはアクリレート基とメタクリレート基の両方が含まれる。R1とR2のそれぞれがアクリレート基を有することができ、あるいはアクリレート基がR1またはR2の一方に存在することもできる。従がって、多官能性モノマーは、R1上に2つのアクリレート基を有する場合があり、R2上に2つのアクリレート基を有する場合もあり、R1およびR2のそれぞれの上に1つ以上のアクリレート基を有する場合もある。R1およびR2は、2つのヘキサン環が結合する部分に対してパラ配位にあるのが一般的である。好ましくは、多官能性モノマーはR1およびR2のそれぞれの上に少なくとも1つのアクリレート基を有する。通常、多官能性モノマー分子は少なくとも3官能性である。
【0028】
官能基は、多官能性モノマー上の種々の炭素原子上に存在することができる。ジシクロヘキサン多官能性モノマーが使用される場合、少なくとも1つの官能基が各シクロヘキサン環上に存在するように官能基が配置されるのが一般的であり、通常はシクロヘキサン環間の架橋に対してパラ配位で存在する。多官能性モノマーとして一般式:
【0029】
【化4】
【0030】
(R1〜R10の少なくとも2つ、通常は2〜4個は、アクリレート基を有する官能基を含む)のジシクロヘキサン化合物を挙げることができる。ほとんどの場合には、官能基数は10未満である。従がって通常の官能基数は2〜10の範囲である。
【0031】
多官能性モノマーは、官能基の同じ位置を有する同種の多官能性モノマーを含むことができるが、官能基の数および位置の両方に関して少なくともある程度のばらつきがあるのがより一般的である。官能基の数と位置を調節することによって、転写前後の未硬化層の性質以外に、硬化した熱転写組成物の架橋程度および最終的性質にも影響を与えることが可能である。
【0032】
多官能性モノマーは、本明細書に記載のアクリレート官能基以外の置換基を有することができる。従がってR1およびR2は、官能基の可能性のみを表しており、別の官能基を有する分子を排除しているわけではない。このことを、「一般式」という用語で表している。追加の置換基は結晶性を損なわないことが好ましく、従がって組成物が非液体となる温度を低下させないことが好ましい。
【0033】
熱可塑性バインダー
バインダーは通常はポリマーであるが、任意により小さなオリゴマー成分で構成される場合もあり、ポリマーとオリゴマーの混合物を含むこともできる。バインダーとしては、ビニルまたはアクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン−ビニルコポリマー、エチレン−(メタ)アクリル酸アルキルコポリマー、熱可塑性セルロース系樹脂、テルペン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリウレタン樹脂、ポリスチレンおよびポリスチレンコポリマー、ポリエステル樹脂、およびそれらの混合物を挙げることができる。フリーラジカル重合可能な部分を有する反応性熱可塑性樹脂も挙げることができる。好ましいバインダーとしては、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマーまたはカルボキシルまたはヒドロキシル改質酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマーが挙げられ、このようなものとしては例えば、商品名「UCAR」樹脂でユニオン・カーバイド(Union Carbide)より市販されるものが挙げられる。特に好ましいバインダーは、商品名「VAGH」でユニオン・カーバイド(Union Carbide)より市販されるビニルアルコールと酢酸ビニルと塩化ビニルのターポリマーである。
【0034】
熱転写可能な組成物
本発明の熱転写可能な組成物は、多官能性モノマーおよび熱可塑性バインダー、ならびに追加の任意の成分の混合物を含む。多官能性モノマーとバインダーの相対的な量は、熱転写可能な組成物の所望の性質および意図する用途に依存する。より高い架橋度が望ましい場合には、バインダーに対する多官能性モノマー量を増加させて使用されるのが一般的である。別の方法として、官能基数のより多い多官能性モノマーを使用することもできる。より低い架橋度が望ましい場合には、多官能性モノマー量を減らすこともできるし、モノマーの官能基数を減らすこともできる。架橋度を制御することによって、耐摩耗性、寸法安定性(温度および湿度の変化に反応して)、ホットメルト接着性(例えば、溶融温度)、引張強さ、接着性、および耐熱性を、場合によって変化させることができる。
【0035】
ある特定の用途では、熱転写可能な組成物は、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、50重量%以上の多官能性モノマーを含む。別の用途では、組成物は、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、60〜80重量%の多官能性モノマーと、20〜40重量%の熱可塑性ポリマーバインダーとを含む。
【0036】
本発明の熱転写可能な組成物の軟化温度または溶融温度は、高速製造条件で迅速かつ完全な転写が可能となるために十分低い温度であり、ロール製品としての保管などの日常的な保管中の軟化またはブロッキングを回避するために十分な高さの温度である。熱転写可能な組成物は、比較的低い軟化温度または溶融温度を有しながら、適用後の架橋のために耐久性となることができる。ある実施態様では、熱転写可能な組成物の軟化温度または溶融温度は約50℃〜約140℃であり、より好ましくは約60℃〜約120℃であり、最も好ましくは約70℃〜約100℃である。軟化温度または溶融温度は通常は40℃を超えるように維持され、より一般的には50℃を超え、さらにより一般的には60℃を超える。
【0037】
熱転写可能な層の厚さは、最終グラフィック物品上の画像に所望の厚さに依存し、これは性能、耐久性、および耐候性に影響を与える。さらに、熱転写可能な層の厚さは使用条件にも影響を与える。通常、より厚い転写層の場合、熱源に対するより長い曝露時間、またはより高い熱源温度が必要となる。層が厚すぎると、熱転写可能な物品の熱伝導率が不必要に増加することがあり、その場合には画像解像度が低下する。層が薄すぎると、所望の耐久性や遮蔽性などが得られない画像が形成されやすくなる。熱転写可能な層の厚さは通常約1〜10μmであり、より一般的には約2〜約8μmであり、最も一般的には約3〜約6μmである。
【0038】
追加成分
本発明の熱転写可能な組成物は、外観、熱転写性能、耐久性、または耐候性を向上させるために種々の追加成分を含むことができる。例えば、種々の着色剤を、本発明の熱転写可能な組成物に混入させることができる。本発明の範囲内で有用な着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料、金属(例えばアルミニウム)フレーク、ガラスフレーク、および真珠光沢材料が挙げられる。
【0039】
顔料粒子は充填剤として機能する傾向があり、顔料充填量を増加させると熱転写可能な層の凝集強さが低下する。顔料充填量が増加すると、層の凝集強さが低下する傾向にあり、それによって本発明の熱質量転写要素からの画像の転写が容易になるが、転写された画像の耐久性も低下する傾向にある。この影響は、顔料の性質、および層の他の成分の性質によってある程度変動する。混有する顔料が多すぎると、得られる画像はもろくなって十分な耐久性が得られないことがある。混入する顔料が少なすぎると、所望の色の濃度が得られず、転写も不十分となり、解像度および品質の低い画像が形成される着色剤層が得られる傾向にある。通常、充填される顔料は、色と凝集強さの所望のバランスを実現するための少ない量に最適化される。場合によっては、層の凝集強さを所望の強さにするために他の材料が組成物に混入される。
【0040】
着色剤層に混入可能な任意に使用される他の添加剤としては、共溶剤、界面活性剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤(例えばヒンダードアミン光安定剤)、紫外光吸収剤、殺生物剤などが挙げられる。界面活性剤は、着色剤層を基材に適用する前に色剤のバインダーへの分散性を向上させることができ、着色剤層のコーティング性を向上させることもできる。
【0041】
キャリアフィルム
本発明の熱転写可能な組成物は、熱転写前にはキャリアフィルム上に維持されるのが一般的である。キャリアフィルムは、シート、リボン、またはその他の構造を含むことができる。キャリアフィルムを使用する熱転写物品の場合、キャリアフィルムの厚さは好ましくは約1〜約10μmであり、より好ましくは約2〜6μmである。キャリアフィルムの、熱転写可能な組成物が存在しない面の上には、任意に付着防止/剥離コーティングをコーティングすることができる。付着防止/剥離コーティングは、物品の取り扱い特性を向上させる。好適な付着防止/剥離材料としては、ポリジメチルシロキサンなどのポリ(低級アルキル)シロキサンやシリコーン−尿素コポリマーなどのシリコーン材料、およびペルフルオロポリエーテルなどの過フッ素化化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。場合によっては、取り扱い中の保護などのために、任意に剥離ライナーを熱転写可能な組成物の上に設けることもできる。
【0042】
本発明の熱転写物品は、輸送および取り扱いのためにロールに巻き取られるのが一般的であり、室温で亀裂や破壊が生じずに直径約2.5cm(1インチ)のコアに巻き付けるために十分な可撓性を有する。多くの場合、本発明の物品は、実質的に平面の表面に画像を適用するために使用されるが、適切な設備が使用されるのであれば、非平面状の基材に画像を適用するために本発明の物品を使用することもできる。
【0043】
本発明の熱転写物品に好適なキャリアフィルムは、熱転写物品の取り扱いのための手段を提供するものであり、所望の基材に対する接着層の接着性を実現するために十分高い温度に加熱した場合に、寸法安定性を維持するために十分耐熱性(すなわち収縮、湾曲、伸張が実質的に起きることなく)であることが好ましい。また、キャリアフィルムは、輸送および取り扱いの間に熱転写可能な組成物に対する所望の接着性が得られることが好ましく、基材と接触させて加熱した後で熱転写可能な組成物からの所望の剥離特性を示すことが好ましい。
【0044】
最後に、画像が形成されるように加えられる熱が着色剤層の好適な領域を加熱して、所望の解像度でグラフィックパターンを転写するようにするため、物品のキャリア材料およびその他の成分は十分な熱伝導性を示すことが好ましい。好適なキャリア材料は、平滑または粗面、透明または不透明、および連続的(またはシート状)となりうる。これらの材料は実質的に非多孔性であることが好ましい。「非多孔性」は、インク、塗料、およびその他の液体着色媒体、または付着防止成分が、キャリア材料を容易に透過しないことを意味する(例えば、7torrに減圧した場合に0.05ml/秒未満、好ましくは7torrに減圧した場合に0.02ml/秒未満である)。
【0045】
キャリア材料として使用すると好適な材料の代表例としては、ポリエステル、特にE.Iデュポン・ド・ヌムール・カンパニー(E.I DuPont Demours company)より商品名「マイラー(Mylar)」として市販されるポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、酢酸セルロースや酪酸セルロースなどのセルロースエステル、ポリ塩化ビニルおよび誘導体、アルミニウム箔、コート紙などが挙げられる。キャリア材料の厚さは一般に1〜500μmであり、好ましくは2〜100μmであり、より好ましくは3〜10μmである。特に好ましいキャリア材料は、白色充填または透明PET、あるいは不透明紙である。キャリアフィルムは、使用中に到達する温度に耐えられるべきである。例えば、マイラー(Mylar)ポリエステルフィルムは200℃未満の使用温度で有用であり、その他のポリエステルフィルムはより高温での使用に好ましい。
【0046】
本発明の熱転写可能な組成物は、インプリントグラビア印刷、一重または二重スロット押出コーティングなどの多くの標準的なウェブコーティング方法によって、キャリアフィルム上にコーティングすることができる。好適な製造方法は、熱転写物品に望まれる性質にある程度依存する。
【0047】
方法
本発明は、光硬化した熱転写画像の形成方法を含む。この方法は、室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む光硬化性組成物を提供する工程と、光硬化性組成物を加熱する工程と、光硬化性組成物を基材に転写する工程と、光硬化性組成物を化学線に曝露して架橋させる工程と、を含む。場合によっては、光硬化の直前に基材を加温することによって、硬化度を向上させることができ、それによって硬化したグラフィックの耐久性を向上させることができる。上にグラフィックが形成された基材の熱伝導性が高い場合に、これは特に有用である。
【0048】
本発明のグラフィック物品は多くの構造に適用可能である。これらの構造は平坦でもよいし、複合的で凹凸を有する三次元表面であってもよい。これらの後者の複雑な表面に適用する場合、グラフィック物品は、剥離は脱落が起こらずに形状に適合するために十分可撓性である必要がある。実際に必要となる可撓性は、構造の表面の性質に大きく依存する。
【実施例】
【0049】
以下の非限定的で具体的な実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。なお、すべての量は、特に断りのある場合を除いて重量部で表している。
【0050】
実施例1−多官能性モノマーAの合成
4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)の20%トルエン溶液500g(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を2リットルのフラスコに入れ、130gのトルエンに溶解した130gのグリシジルメタクリレート(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を加えた。この混合物を撹拌しながら80〜90℃で72時間加熱した。50gのメチルイソブチルケトン(MIBK)を混合物に加え、次にこれを約50℃まで冷却した。滴下漏斗を使用して、200gのMIBKに溶解した130gのイソシアナトエチルメタクリレートを5分間かけて加えた。この添加中に混合物をわずかに温めた。50gの別のMIBKで滴下漏斗を洗浄し、それを混合物に加えた。添加終了後、混合物を室温間で冷却した。得られたモノマー溶液は固形分30%であった。メチルエチルケトン(MEK)を加えて、固形分20%まで溶液を希釈した。
【0051】
実施例2−多官能性モノマーBの合成
実施例1を変更して、約半分のモル量のイソシアナトエチルメタクリレートを使用した。実施例1と同じ条件で、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)の20%トルエン溶液200gを、52gのトルエンに溶解した52gのグリシジルメタクリレートと反応させた。続いて、反応混合物を60℃まで冷却した。20gのMIBKを混合物に加えた後、60gのMIBKに溶解した25gのイソシアナトエチルメタクリレートを加えた。室温まで冷却した後、60gのMEKを加えた。得られたモノマー溶液の固形分は25%であった。MEKを加えて、固形分20%まで混合物を希釈した。
【0052】
実施例3−多官能性モノマーCの合成
約70℃で24時間加熱して、13gのグリシジルメタクリレートを、10gの4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)と50gのMIBK中で反応させた。この混合物を19gのトルエンで希釈した後、4.6gのトリエチルアミンを加えた。混合物を氷浴で冷却した後、高速で撹拌しながら、4gのアクリロイルクロリドを16gのトルエンに溶解した溶液を2〜3分間かけて加えた。室温で混合物を15時間静置した後、100ccの水を加え、続いて、すべての固形分が溶解するまで混合物を撹拌した。撹拌を停止して水層と有機層を分離させた。有機層を無水炭酸カルシウムで乾燥させた後、ろ過により無水炭酸カルシウムを除去した。溶液の一部を蒸発させると、固形分が約25%であることが分かった。固形分20%の溶液にするためにMEKを加えた。
【0053】
実施例4−多官能性モノマーDの合成
4.6gのメタクリロイルクロリドを15.4gのトルエンに溶解したものをアクリロイルクロリド溶液の代わりに使用して、実施例3を繰り返した。得られたモノマー溶液は固形分が約25%であり、これをMEKで希釈して固形分20%にした。
【0054】
実施例5−多官能性モノマーEの合成
1.0gのメタクリロイルクロリドを4gのトルエンに溶解し、続いて3.0gのアクリロイルクロリドを12gのトルエンに溶解したものを酸塩化物反応物質として使用して実施例3を繰り返した。
【0055】
得られたモノマー溶液は、蒸発させることによって固形分が約25%であることが分かった。さらにMEKを加えて固形分を20%まで減少させた。
【0056】
実施例6−相溶性接着促進剤の合成
この実施例では、ある基材に対する接着性を向上させることができる添加剤の合成を説明する。この添加剤は画像の鮮明さも向上させることができる。この添加剤はコーティングに使用される溶剤と相溶性となるように意図した。90gの無水ポリエチレンイミン(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を144gのメタノールに溶解した後、90gのトルエンに溶解した54gのオクタデシルアクリレート(アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical Co))を加えた。穏やかに乾留させながら混合物を1時間撹拌した。さらに90gのトルエンを加え、さらに1時間撹拌を続けた。120gのトルエンをさらに加え、温度を緩やかに上昇させ、約250ccの液体が回収できるまで溶媒を蒸留した。混合物を70〜75℃まで冷却させてから、150gのMEKと150gのMIBKを混合物に加えた。混合物を室温まで冷却した。この溶液の固形分は約20%であった。
【0057】
実施例7−コーティング溶液およびリボンの作製
この実施例は、代表的なコーティング溶液と、熱質量転写リボンコーティングの調製である。実施例1の固形分20%の溶液64.7gを、熱可塑性ポリマーバインダーVAGH(ユニオン・カーバイド(Union Carbide))の20%のMEK溶液19.5gと混合した。これに、チバ(Ciba)より商品名「イルガキュア(Irgacure)1850」で市販される光開始剤の20%のMEK溶液4gと、さらに4gのMEK溶媒とを加えた。最後に、11.6gのシアン顔料分散液を加えた。混合物は20%の固形分を含有した。この溶液を、米国ニューヨーク州ニューヨーク(New York,New York)のトーレ・インダストリーズ(Toray Industries)より商品名「F53」で市販されるBC 25スリップ剤バックコーティングを有する4.5μmのポリエステルフィルム上に、10番マイヤー・ロッド(Meyer Rod)を使用してコーティングした。コーティングフィルムは90℃の強制空気オーブンで乾燥させた。
【0058】
実施例8〜19−別のコーティング溶液の配合
表Iに記載される同様のコーティング溶液を調製した。
【0059】
【表1】
【0060】
表1に関する注記:
1.分散液は、市販の顔料で調整した。バインダー、溶媒(MEK、トルエン、およびMIBK)および他の添加剤が、顔料分散液を安定に維持し、均一なコーティング特性が得られるように選択された。ユニオン・カーバイド(Union Carbide)公報「コーティング用ユーカー溶液ビニル樹脂(Ucar Solution Vinyl Resins for Coatings)」、UC−669B、P8−8429(10/98)に概略が示される方法に従って分散液を調製した。
2.実施例8のバインダーは、SCジョンソン(SC Johnson Co.)より商品名「ジョンクリル(Joncryl)587」で市販されるヒドロキシ官能性樹脂を含有し、これを酸受容体としてのトリエチルアミンの存在下でアクリロイルクロリドと反応させた。このバインダーは光架橋中に関与することができる。
3.ペンシルバニア州エクストンのサートマー(Sartomer Co.(Exton,Pennsylvania))より商品名「SR368」で市販されるトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレートである。
4.テキサス州ヒューストンのニッサン・ケミカル・アメリカ(Nissan Chemical America,Inc.(Houston,Texas))より商品名「MEK−ST」で市販される、メチルエチルケトン中にコロイダルシリカ粒子が分散した分散液。
【0061】
実施例20
この実施例は、熱転写可能な組成物の種々の基材への印刷を示す。実施例15のリボンを使用し、イリノイ州バーノン・ヒルのゼブラ・テクノロジーズ(Zebra Technologies Corp.(Vernon Hills,Illinois))より商品名「ゼブラ170 XiIIサーマル・トランスファー・プリンター(Zebra 170 XiII Thermal Transfer Printer)」で市販される熱転写プリンターを使用して種々の受容フィルム上に印刷した。印刷後、イリノイ州プレインフィールドのRPCインダストリーズ(RPC Industries(Plainfield,Illinois))より商品名「QC120233AN」で市販されるUV処理装置に、2つの30.5cm水銀ランプ(07−0224)を取り付けて、窒素雰囲気下で画像を硬化させた。約15m/分、ランプから試料までの距離約7.5cmで試料を処理装置に通すと、試料に照射される線量は560〜650mJ/cm2となった。結果を以下の表IIに示す。
【0062】
【表2】
【0063】
注記:
1.印刷ヘッド設定は、ゼブラ170 XiII(Zebra 170 XiII)プリンターの熱転写印刷ヘッドの温度設定を意味する。数字が大きいほど高温である。
2.画像品質評価−試験画像は、テキスト、塗りつぶし領域、垂直および水平の両方に印刷したバーコードを含む。
4=優れた画像。テキストおよびバーコードの端部が鮮明であり、塗りつぶし領域も良好である。
3=良好な画像。テキストおよび垂直バーコードの端部は鮮明であり、塗りつぶし領域も良好であるが、水平バーコードの一部に粗さが見られる。
2=テキストとバーコートの端部に粗い跡が見られる。
1=印刷不良、小さなテキストおよびバーコードがつぶれている。
3.ASTM D3359 95bテープ接着試験(方法B)で接着性を評価した。
5B=100%接着
4B=95+%接着
3B=85〜95%接着
2B=65〜85%接着
1B=35〜65%接着
0B=35%未満接着
4.ASTM D−5402−93によって耐溶剤性を評価した。先端に綿を取り付けた適用具を試験溶剤に浸して使用し、画像表面を溶剤でこすった。この綿付き適用具は、メイン州ギルフォードのハードウッド・プロダクツ・カンパニー(Hardwood Products Company(Guilford,Maine))より商品名「ピューリタン・コットン・チップド・アプリケーター(Puritan Cotton Tipped Applicator」で市販されている。
4=画像表面に影響はなく、綿付き適用具への色の移りもない。
3=画像表面に影響は見られないが、綿付き適用具に一部色が移った。
2=画像表面に穴または傷が生じた。
1=画像表面の穴または傷が激しく、基材が露出する可能性がある。
5.ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー(Minnesota Mining and Manufacturing Company(「3M」)(St.Paul,Minnesota))より商品名「3Mスコッチライト・リフレクティブ・ライセンス・プレート・シーティング・シリーズ4770(3M Scotchlite Reflective License Plate Sheeting Series 4770)」で市販される反射シーティング。
6.IPA=イソプロピルアルコール。
7.3Mより商品名「3M 9500スコッチライト・リフレクティブ・シーティング(3M 9500 Scotchlite Reflective Sheeting)」で市販される反射シーティング。
8.3Mより商品名「3Mスコッチライト・レフレクティブ・フィルム・シリーズ280i(3M Scotchlite Reflective Film Series 280i)」で市販される反射シーティング。
9.3Mより商品名「3Mスコッチライト・エンジニア・グレード・リフレクティブ・シーティング・シリーズ3290(3M Scotchlite Engineer Grade Reflective Sheeting Series 3290)」で市販される反射シーティング。
10.この実施例では、熱転写組成物の一部がプリンタリボンに付着した。
11.3Mより商品名「3Mスコッチライト・ハイ・インテンシティ・グレード・リフレクティブ・シーティング・シリーズ3870 (3M Scotchlite High Intensity Grade Reflective Sheeting Series 3870)」で市販される反射シーティング。
12.3Mより商品名「3Mコントロールタック・プラス・グラフィック・フィルム・シリーズ180 (3M Controltac Plus Graphic Film Series 180)」で市販されるグラフィック用フィルム。
13.3Mより商品名「3Mスコッチライト・リフレクティブ・ライセンス・プレート・シーティング・シリーズ3750 (3M Scotchlite Reflective License Plate Sheeting Series 3750)」で市販される反射シーティング。
14.3Mより商品名「3Mラジアント・カラー・フィルムCM 590(3M Radiant Color Film CM 590)」で市販されるフィルム。
【0064】
実施例21
この実施例は、コネチカット州マンチェスターのガーバー・サイエンティフィック・プロダクツ(Gerber Scientific Products(Manchester,Connecticut))より商品名「ガーバー・エッジ・プリンター/モデルFGP300(Gerber Edge Printer Model FGP300)」で市販されるエッジプリンターを使用し、数種類のリボン配合物を使用してビニルフィルム上に印刷を行った結果を示す。表Iの数種類の試料を使用して、3Mより商品名「3Mスコッチカル・フィルム・シリーズ220(3M Scotchcal Film Series 220)で市販されるフィルム上にがーバープリンターで印刷した。印刷後、モデルQC120233AN UV処理装置を使用して実施例20に記載の条件で画像を硬化させた。結果を表IIIに示す。
【0065】
【表3】
【0066】
比較例21a
ガーバー・エッジ・プリンター(Gerber edge printer)とガーバー・サイエンティフィック・プロダクツ(Gerber Scientific Products)より商品名「GPC−707」で入手可能なリボンとを使用して、スコッチカル220(Scotchcal 220)フィルムに画像を印刷した。このリボンは光硬化性ではない。
【0067】
【0068】
実施例21および比較例21aを、#2鉛筆用消しゴムで擦過した。光硬化試料(実施例21)は100回の擦過後に表面の傷は最小限であったが、試料21aは25回の擦過後に容易に除去できた。
【0069】
実施例22
ガーバー・エッジ・プリンター(Gerber Edge Printer)を使用し、ガーバー・リボン(Gerber Ribbon)GPC−707を使用して、スコッチカル220(Scotchcal 220)フィルムに画像を印刷した。この上に実施例19のリボン(熱質量転写、光硬化性クリアコート)を重ねて印刷し、モデルQC120233AN UV処理装置を使用して実施例20に記載の条件で重ねた画像を光硬化させた。重ねてコーティングした画像は、向上した耐溶剤性2(MEK)(100往復擦過後)、4(IPA)、4(ガソリン)を示し、耐擦過性も向上し、#2鉛筆用消しゴムで100往復擦過後に画像に傷は見られなかった。
【0070】
実施例23
表IVは、表Iのリボンの別の印刷結果である。使用したプリンターは、ゼブラ170 XiIIサーマル・トランスファー・プリンター(Zebra 170 XiII Thermal Transfer Printer)であった。
【0071】
【表4】
【0072】
実施例24
この実施例は、ホットスタンプ法で熱転写される配合物の使用を示す。この実施例は、熱伝導性基材上で硬化させた場合、完全硬化のために試料を予備加熱すると有用であることも示す。80.75gのモノマー溶液A、2.6gの20%のVAGHトルエン溶液/MEK(3:1)、および11.1gの黒色顔料分散液(固形分20%)を混合して、コーティング溶液を調製した。この材料を、10番マイヤー・ロッド(Meyer Rod)を使用して18μmのポリエステル上にマシンコーティングした。このコーティングはロール形態でもブロッキングを起こさなかった。このリボンを使用して、アルミニウム上にスコッチライト4770リフレクティブ・シーティング(Scotchlite 4770 Reflective sheeting)を有するエンボスした無地のライセンスプレート上にスタンプ印刷した。モデルQC120233AN UV処理装置を使用し実施例20に記載の条件で、画像形成されたプレートを光硬化させた。完全に硬化させるためには、画像形成したプレートを硬化前に90℃で予備加熱する必要があった。予備加熱することなく最高の耐溶剤性を得ることはできなかった。
【0073】
結果:
予備加熱なしで硬化:
【0074】
以上の詳細な説明および実施例は、明確な理解を得るためのみに提供したものである。これらによって限定されるものと理解する必要はない。本発明は、これら図示および説明した詳細に厳密に限定されるのではなく、当業者には明らかである変形は、請求項によって規定される本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】本発明の一実施態様による第1の熱転写物品の断面図である。
【図2】本発明の一実施態様による第2の熱転写物品の断面図である。
Claims (31)
- (a)室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、
(b)熱可塑性バインダーと、
を含む光硬化性で熱転写可能な組成物。 - 前記熱可塑性バインダーがポリマーである請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記多官能性モノマーが15〜60個の炭素原子を含む請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記多官能性モノマーが10〜200個の炭素原子を含む請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記多官能性モノマーが2〜4個の官能基を含む請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記多官能性モノマーが2〜10個の官能基を含む請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記組成物が、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、50重量%以上の多官能性モノマーを含む請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記組成物が、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、60〜80重量%の多官能性モノマーと、20〜40重量%の熱可塑性ポリマーバインダーとを含む請求項2に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記ポリマーバインダーがビニルまたはアクリレート樹脂を含む請求項2に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 着色剤をさらに含む請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記着色剤が顔料である請求項12に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記組成物が熱転写され化学線によって硬化された後、実質的に透明である請求項1に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記熱可塑性バインダーがポリマーである請求項15に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記多官能性モノマーが室温で実質的に非液体である請求項15に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記多官能性モノマーが15〜60個の炭素原子を含む請求項15に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記多官能性モノマーが2〜10個の官能基を含む請求項15に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記組成物が、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、50重量%以上の多官能性モノマーを含む請求項15に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- 前記組成物が、多官能性モノマーおよびバインダーの全重量を基準にして、60〜80重量%の多官能性モノマーと、20〜40重量%の熱可塑性ポリマーバインダーとを含む請求項16に記載の光硬化性で熱転写可能な組成物。
- (a)基材と、
(b)前記基材上にある光硬化性で熱転写可能な組成物と、
を含み、前記組成物が、
(i)室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、
(ii)熱可塑性バインダーと、
を含む熱転写物品。 - 前記基材がリボンを含む請求項22に記載の熱転写物品。
- 前記基材がシートを含む請求項22に記載の熱転写物品。
- 前記熱可塑性バインダーがポリマーである請求項22に記載の熱転写物品。
- 光硬化した熱転写画像の形成方法であって、
室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとを含む光硬化性組成物を提供する工程と、
前記光硬化性組成物を加熱する工程と、
前記光硬化性組成物を基材に転写する工程と、
前記光硬化性組成物を化学線に曝露して架橋させる工程と、
を含む形成方法。 - 前記多官能性モノマーが15〜60個の炭素原子を含む請求項26に記載の方法。
- 前記光硬化性組成物を硬化させる前に、前記基材と光硬化性組成物とを加熱する工程をさらに含む請求項26に記載の方法。
- 室温で実質的に非液体である多官能性モノマーと、熱可塑性バインダーとの硬化生成物から形成される光硬化コーティングを含む画像を有する印刷物品。
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