JP2006233125A - コーティング剤及びそれを用いた熱転写シート - Google Patents

Abstract

【課題】熱転写シートの接着剤層に好適に使用でき、塩素の含有量を減らし、トルエンを含有しないコーティング剤であって、接着性、耐熱性、耐水性及び耐煮沸性に優れたコーティング剤を提供する。
【解決手段】 マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びまたはアクリル変性ポリオレフィン樹脂をバインダー樹脂の主成分とし、これらのポリオレフィン樹脂は塩素化されたものでないコーティング組成物。さらに金属キレート化合物を含有し、塩素を含有せず、また溶剤としてトルエンを用いないコーティング剤。
【選択図】 なし

Description

本発明は、マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びまたはアクリル変性ポリオレフィン樹脂をビヒクルの主成分とし、これらのポリオレフィン樹脂は塩素化されていないものであるコーティング剤に関する。このコーティング剤は、熱転写シートの接着層として好適に用いることができる。

プラスチック、金属、ガラスなどの物体の表面に文字、記号、画像等を含む絵柄層を形成する場合には、熱転写シートを利用する方法が従来から広く用いられている。

これは、基材フィルムの片面に絵柄層を有する転写層を形成した熱転写シートを前記物体表面に密着させ、該熱転写シートの背面から加熱して転写層を熱転写させる方法である。

熱転写シートの代表的な構成は、基材フィルム上に必要に応じて離型層を設け、その上に剥離剤層、絵柄層、接着剤層がこの順に形成された転写層を設けたものである。この中で特に接着層は、熱転写時に転写層を被転写材に対し強固に接着させる働きをする。

絵柄等が転写される物体（被転写体）がポリプロピレン（以下ＰＰとも表記する）の場合は、転写シートに使用される接着層として塩素化ポリプロピレン（以下塩素化ＰＰとも表記する）樹脂を使用したコーティング剤が幅広く使用されている。

特に低塩素化ＰＰはＰＰに非常によく付着するという特徴を有するので、ポリオレフィン系樹脂のフィルムや成型物等の塗料、インキ、接着剤用のバインダー樹脂として使用される。

塩素化ＰＰ樹脂はポリプロピレン基材への接着性においては非常に優れるものの、耐熱性や耐水性が低く、特に耐煮沸性が低いという欠点を有する。特にＰＰ製のコップやほ乳瓶等は一般家庭に於いて煮沸滅菌して使用されるので、それらに使用する熱転写シートの接着層は繰り返しの使用における優れた接着力、耐熱性、耐水性及び耐煮沸性が要求される。

故に従来のコーティング剤に使用されている塩素化ＰＰ樹脂は、前記の接着性、耐熱性、耐水性及び耐煮沸性を十分に満足することは難しい。

また、塩素化ＰＰ樹脂はトルエン以外の溶剤には溶解しにくいため、環境や健康には好ましくないとされるトルエンを使用せざるを得ないという欠点もある。塩素化ＰＰはＰＰなどに塩素を導入した高機能性化した樹脂であるが、近年この塩素がダイオキシン発生の原因となるとも言われており、環境への負荷を減らすために、その使用量を減らすことが好ましいとされている。

特許文献１には、ＰＰ等のポリオレフィン系樹脂は非極性、結晶性のため塗装や接着が困難であるので、ＰＰへの接着性を高めるため塩素化ポリオレフィンを使用するコーティング樹脂組成物が記載されている。その主体はカルボキシル基含有塩素化ポリオレフィンをポリオール樹脂とエステル化反応させたコーティング樹脂組成物であるが、そのような樹脂組成物は、煮沸滅菌時における耐水性や耐熱性が十分に得られないという問題が知られている。

特許文献２には、マレイン酸変性塩素化ポリオレフィンの水性分散体をバインダーとする水性インキであって、ＰＰやポリエステルへの密着性やラミネート加工性に優れたものが記載されている。この方法には、塩素化ポリオレフィンの水性分散体をバインダーとしていることから、耐水性が劣るという問題がある。また基材に直に印刷する場合には問題はないが熱転写シートの接着層（被転写体に転写させる）としては十分な接着性が得にくいと考えられる。

特開２００１−６４３９６号公報 特開平１０−１６３６号公報

本発明は、特に熱転写シートの接着剤層に好適に使用できるコーティング剤であって、接着性、耐熱性、耐水性及び耐煮沸性に優れたコーティング剤を提供することを課題とする。また本発明は、塩素の含有量を減らし、トルエンを含有しないコーティング剤を提供することを課題とする。

発明者は、マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びまたはアクリル変性ポリオレフィン樹脂をバインダー樹脂の主成分とし、これらのポリオレフィン樹脂が塩素化されたものでないコーティング組成物を、熱転写シートの接着剤層に用いることによって前記の課題が解決されることを見出し、本発明を完成した。

前記のコーティング組成物に金属キレート化合物を含有させることにより、耐熱性や耐煮沸性をさらに向上させることができる。また本発明のバインダー樹脂は前記したように塩素を含有せず、また溶剤としてトルエンを用いることなく、他のより環境負荷の小さい溶剤によってバインダー中に溶解することができる。

本発明のコーティング剤を用いた転写シートを使用することにより、従来の塩素化ＰＰ樹脂を使用したコーティング剤において特に問題があった耐煮沸性を改善することができる。接着性、耐熱性及び耐水性にも問題は無い。

また、従来の塩素化ＰＰ樹脂を使用したコーティング剤で必要とされた、溶剤としてのトルエンは不要であり、環境への負荷は大幅に低減される。

本発明のコーティング剤は、マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びまたはアクリル変性ポリオレフィン樹脂をバインダー樹脂の主成分とする。これらのポリオレフィン樹脂は塩素化されていないものを用いる。

さらに金属キレート化合物を加えることにより、コーティング剤の耐熱性、耐煮沸性を向上させることができる。

金属キレート化合物とは、金属イオンが電子受容体となって、電子供与体と配位結合して環状構造を形成する化合物である。金属キレート化合物の金属成分としては、チタン、アルミニウム、鉄等が用いられるが、チタンが好ましい。

金属キレート化合物の中でも、金属としてチタンが使用されたチタンキレートが好ましく用いられる。チタンキレートとしてチタンアセチルアセトネート、チタンアシレート、チタンアルコキシド等が例示されるが、特にチタンアセチルアセトネートが好ましい。チタンキレートの添加量は０．５〜１０質量％が好ましく、より好ましくは１〜５質量％である。

マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びアクリル変性ポリオレフィン樹脂は、溶媒への溶解性及びＰＰへの接着性の観点から分子量３〜１０万のものが好ましく、より好ましくは分子量５〜７万である。

また、マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びアクリル変性ポリオレフィン樹脂の軟化点は、接着性と耐熱性の観点から７０〜１５０℃が好ましく、より好ましくは１００〜１４０である。

マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びまたはアクリル変性ポリオレフィン樹脂を、溶剤及び添加剤と混合してエアーモーター攪拌機等を用いてよく混合、溶解することにより、本発明のコーティング剤が得られる。

溶剤としては、メチルシクロヘキサン等の芳香族、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン類、イソプロプルアルコール（ＩＰＡ）、変性アルコール等のアルコール系溶剤やこれらの混合溶剤を用いることができる。

本発明においては溶解性の観点から、メチルシクロヘキサンとメチルエチルケトンとの混合溶剤であって、その質量比が、
メチルシクロヘキサン：メチルエチルケトン＝９５：５〜８０：２０
の範囲のものが好ましい。

添加剤として、必要に応じて耐摩耗性向上のためのポリエチレンワックス、ブロッキング防止のための二酸化珪素等を添加しても良い。

出来上がったコーティング剤中の前記の樹脂の含有量は５〜３０質量％が好ましい。より好ましくは１５〜２５質量％である。

転写シートの代表的な構成は、基材フィルム上に必要に応じて離型剤層を設け、その上に剥離剤層、絵柄層、及び接着層がこの順に形成された転写層を設けたものである。

必要に応じて、転写シートを巻き取った際のブロッキングを防止する目的で、基材フィルムの転写層とは反対側の面に、離型剤層を設けても良い。

基材フィルムには一般のプラスチックフィルムを使用する。例示すれば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等の材質のフィルムを使用することができる。これらの中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６−ナフタレートが好適に用いられる。

基材フィルムの片面に剥離剤層、絵柄層、接着剤層を順次公知の方法で積層する。転写シートの一般的な作製方法を以下に説明する。

基材フィルムの片面に、アクリル系剥離剤をグラビアコート法にて塗布し、８０℃の温風で蒸発乾燥し、固形分で１．５ｇ／ｍ^２の剥離層を設ける。

次に該剥離層上にアクリル系グラビアインキを用いて任意の絵柄をグラビア印刷し、８０℃の温風で乾燥して絵柄層を設ける。

さらに本発明のコーティング剤を絵柄層の全面にグラビアコート法で塗布し、８０℃の温風で乾燥し、固形分質量が１．５ｇ／ｍ^２となるように接着層を設ける。

上記は転写シートの基本構成であり、必要に応じてアルミニウム蒸着層等を絵柄の意匠性を高める等の目的で加えることができる。また、各層の塗布、印刷方法は例えばグラビアコート法、バーコート法、ロールコート法等の公知の各種塗布方法やグラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、等の公知の各種印刷方法を用いて行うことができる。必要であれば、複数の方式を併用することも可能である。

以下に実施例によって本発明を具体的に説明する。尚、部または％は特記しない限り、すべて質量基準である。

実施例１のコーティング剤：
ポリオレフィン樹脂（日本製紙ケミカル社製アウローレン１５０Ｓ。マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びアクリル変性ポリオレフィン樹脂の混合物。分子量５〜７万。固形分１００％）・・・２３部、
混合溶剤（メチルシクロヘキサン：ＭＥＫ：ＩＰＡ＝７：１：１）・・・７７部、
以上合計１００部を攪拌機で溶解し、不揮発分２３％の配合（Ａ）のコーティング剤を調整した。尚、ＭＥＫはメチルエチルケトン、ＩＰＡはイソプロピルアルコールを示す。

実施例２のコーティング剤：
ポリオレフィン樹脂（日本製紙ケミカル社製アウローレン１５０Ｓ。マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びアクリル変性ポリオレフィン樹脂の混合物。分子量５〜７万。固形分１００％）・・・２３部、
チタンアセチルアセトネート（松本製薬工業社製：オルガチックスＴＣ−４０１（Ｎ．Ｖ．７５％））・・・１部、
混合溶剤（メチルシクロヘキサン：ＭＥＫ：ＩＰＡ＝７：１：１）・・・７６部、
以上合計１００部を攪拌機で溶解し、不揮発分２３％の配合（Ａ）のコーティング剤を調整した。

比較例１のコーティング剤：
塩素化ポリオレフィン樹脂（日本製紙ケミカル社製スーパークロン８３４Ｄ。分子量１０万〜１２万。塩素含有率３１〜３３％。固形分３０％）・・・７５部、
混合溶剤（トルエン：酢酸エチル：ＩＰＡ＝２：１：１）・・・２５部、
以上１００部を攪拌機で溶解し不揮発分２２．５％の配合（Ｃ）のコーティング剤を調整した。

［熱転写シート及び転写物の作製］
厚さ２５μｍのポリエステルフィルムに熱転写用剥離剤（ＴＲ−１６ニス：大日本インキ化学工業株式会社製）をグラビア印刷し、更に絵柄用インキ（ＴＲＣ−９０６ ５０７原色藍：大日本インキ化学工業株式会社製）をグラビア印刷した。その上に前記の実施例１及び２のコーティング剤、及び比較例１のコーティング剤をグラビア印刷し、３種類の転写シートを作製した。

上記で作製した転写シートを被転写体（ＰＰ）に熱ロール転写機（２３０℃）にて転写し、転写物を作製した。

［評価項目］
・接着性
上記で作製した転写物の絵柄部分にニチバン株式会社製セロハンテープ（幅２４ｍｍ）を貼り付け、これを急激に剥がす。転写物の絵柄が全く剥がれなかったものを（◎）、８０％以上被転写体側に残ったものを（○）、５０〜８０％残ったものを（△）、２０％以下しか残らなかったものを（×）として評価した。
・耐煮沸性
上記で作製した転写物を沸騰したお湯に１０分間浸漬した後、取り出し自然乾燥させる。これを１０回繰り返した後、転写物の絵柄部分にニチバン株式会社製セロハンテープ（幅２４ｍｍ）を貼り付け、これを急速に剥がす。転写物の絵柄が全く剥がれなかったものを（◎）、８０％以上被転写体側に残ったものを（○）、５０〜８０％残ったものを（△）、２０％以下しか残らなかったものを（×）として評価した。
上記の試験結果を表１に示す

表１より、実施例１及び２のコーティング剤は、接着性及び耐煮沸性がいずれも比較例１のコーティング剤と同等若しくは優れていることがわかる。

Claims (7)

1. マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂及びまたはアクリル変性ポリオレフィン樹脂をバインダー樹脂の主成分とし、前記ポリオレフィン樹脂は塩素化されていないことを特徴とするコーティング剤。
2. 金属キレート化合物を含有する請求項１に記載のコーティング剤。
3. 前記のポリオレフィン樹脂の数平均分子量が３〜１０万であり、且つ軟化点が７０〜１５０℃である請求項１に記載のコーティング剤。
4. 前記のポリオレフィン樹脂の含有量が５〜３０質量％である請求項１に記載のコーティング剤。
5. 前記の金属キレート化合物がチタンアセチルアセトネートである請求項２に記載のコーティング剤。
6. 前記の金属キレート化合物の含有量が０．５〜１０質量％である請求項１に記載のコーティング剤。
7. 基材フィルムの片面に、請求項１〜６のいずれかに記載のコーティング剤を接着層領域として塗布した熱転写シート。