JP2008194969A

JP2008194969A - コーティング剤及びそれを用いた熱転写シート

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Publication number: JP2008194969A
Application number: JP2007033324A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Tawara; 裕介田原
Original assignee: DIC Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2008-08-28

Abstract

【課題】本発明は、特に熱転写シートの接着層に好適に使用できるコーティング剤であって、接着性、低温安定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。また本発明は環境への負荷低減の為に、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。
【解決手段】塩素化ポリオレフィン樹脂をバインダー樹脂の主成分とするコーティング剤であって、前記塩素化ポリオレフィン樹脂の塩素含有率が２０〜４５質量％、数平均分子量が５〜１５万、且つ軟化点が５０〜１５０℃であるコーティング剤。溶剤としてメチルシクロヘキサンとメチルエチルケトンとを含有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、塩素化ポリオレフィン樹脂をビヒクルの主成分とした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、その上に剥離層、絵柄層、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。この中で接着層は、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樹脂は、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に印刷若しくは塗装される塗料、インキ、接着剤のバインダー樹脂として使用される。

低塩素化ＰＰ樹脂を使用したコーティング剤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が、低温領域では結晶性がでてくる為、分子同士の動きが悪くなり、液安定性が悪くなるという欠点を有する。低塩素化ＰＰ樹脂を使用したコーティング剤を冬季の低温時（１０℃以下）に使用すると液粘度が増粘したり、又は液が固化したりすることがあり、使用する際には液を加温して使用する必要がある。

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、前記の接着性と液安定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。

特許文献３には、感熱転写プリンタ用の転写リボン等に用いられる記録剤であって、その記録剤のうちの接着層に、塩素化ポリオレフィンを主成分とする組成物が用いられた発明が記載されている。該接着層の塗布液は溶剤としてトルエンを用いた実施例が記載されている。

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、低温安定性が悪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。この方法は、基材に直接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号公報特開２０００−１６８２４８号公報

本発明は、特に熱転写シートの接着層に好適に使用できるコーティング剤であって、接着性、低温安定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。また本発明は環境への負荷低減の為に、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、特定の塩素化率、分子量及び軟化点を有する塩素化ＰＰ樹脂をバインダー樹脂の主成分としたコーティング組成物を熱転写シートの接着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。

さらに前記の塩素化ＰＰ樹脂を用いると、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を用いることができる。

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低温安定性を改善することができる。接着性の低下も見られない。

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、環境や労働衛生上の負荷は大幅に低減される。

本発明のコーティング剤は、塩素化ＰＰ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低塩素含有率のものを用いる。
塩素化ＰＰ樹脂の塩素含有率は接着性と低温安定性の観点から２０〜４５質量％が好ましく、より好ましくは２３〜２８質量％である。

塩素化ＰＰ樹脂は、溶剤への溶解性及びＰＰへの接着性の観点から分子量５〜１５万のものが好ましく、より好ましくは分子量９〜１１万である。

また、塩素化ＰＰ樹脂の軟化点は、接着性の観点から５０〜１５０℃が好ましく、より好ましくは６０〜１００℃である。

塩素化ＰＰ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層を設け、その上に剥離層、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層、絵柄層、接着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、本明細書において、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：
塩素化ＰＰ樹脂（東洋化成工業株式会社ハードレン５２３Ｐ。分子量９〜１１万。固形分１００％。塩素含有率２３％）・・・２０部、
混合溶剤（メチルシクロヘキサン：ＭＥＫ：ＩＰＡ＝７：１：１）・・・８０部、
以上合計１００部を攪拌機で溶解し、不揮発分２０％の配合（Ａ）のコーティング剤を調製した。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：
塩素化ＰＰ樹脂（東洋化成工業株式会社ハードレン５２６Ｐ。分子量９〜１１万。固形分１００％。塩素含有率２６％）・・・２０部、
混合溶剤（メチルシクロヘキサン：ＭＥＫ：ＩＰＡ＝７：１：１）・・・８０部、
以上合計１００部を攪拌機で溶解し、不揮発分２０％の配合（Ｂ）のコーティング剤を調製した。

比較例１のコーティング剤：
塩素化ＰＰ樹脂（日本製紙ケミカル株式会社製スーパークロン８１４Ｈ。分子量２万。固形分６０％。塩素含有率４１％）・・・３７．５部、
混合溶剤（トルエン：酢酸エチル：ＩＰＡ＝２：１：１）・・・６２．５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製した。

比較例２のコーティング剤：
塩素化ＰＰ樹脂（日本製紙ケミカル株式会社製スーパークロン８０３ＬＴ。分子量４万固形分３０％。塩素含有率２６％）・・・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（Ｄ）のコーティング剤を調製した。

比較例３：のコーティング剤：
塩素化ＰＰ樹脂（東洋化成工業株式会社ハードレン１３−ＬＰＳ。分子量２０万〜２２万。固形分３０％。塩素含有率２６％）・・・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（Ｅ）のコーティング剤を調製した。

比較例４：のコーティング剤：
塩素化ＰＰ樹脂（日本製紙ケミカル株式会社製スーパークロン８０３Ｍ。分子量２０万〜２５万。固形分３０％。塩素含有率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（Ｆ）のコーティング剤を調製した。

［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−９０６５０７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１〜４のコーティング剤をグラビア印刷し、６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。
・低温安定性性
上記で作製したコーティング剤（液状）を密閉ガラス容器に入れて５℃雰囲気温度の冷蔵庫に２４時間保管した。その後容器を取り出して容器を振り、コーティング剤の流動性を確認した。
流動性あり（○）、若干流動性あり（△）、流動性なし（×）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、低温安定性がいずれも比較例１〜４のコーティング剤よりも優れていることがわかる。

Claims

塩素化ポリオレフィン樹脂をバインダー樹脂の主成分とするコーティング剤であって、前記塩素化ポリオレフィン樹脂の塩素含有率が２０〜４５質量％、数平均分子量が５〜１５万、且つ軟化点が５０〜１５０℃であるコーティング剤。
溶剤としてメチルシクロヘキサンとメチルエチルケトンとを含有する請求項１に記載のコーティング剤。
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。
基材フィルムの片面に、請求項１〜３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。