JP2008508121A - フィルムインク支持媒体および昇華装飾方法 - Google Patents

Abstract

ポリマーフィルムを有する支持シートを含む昇華インクキャリア媒体が提供され、昇華インクがフィルムの平面上にパターンで印刷される。ポリマーフィルムは支持シートの平面から可剥性であり、ポリマーフィルムは、支持シートに付着されるとき、実質的に非伸長性であり、ポリマーフィルムは、キャリア支持シートから剥離された後に伸長性であり、ポリマーフィルムは、少なくとも１９０℃の融解温度を有する。また、本発明の昇華インクキャリア媒体を用いるインクの昇華による造形品の装飾方法が提供される。

Description

本発明は、インク昇華による造形品の装飾方法に関する。また、本発明は、かかる方法に使用するための昇華インクキャリア媒体に関する。より具体的には、本発明は、昇華装飾方法において使用するためのインクキャリア媒体に関し、この媒体は、インクキャリア媒体上に昇華インクを印刷する間、延伸しないが、この媒体は、印刷された昇華インクが昇華装飾の間、造形品の表面に適用されるとき、造形品の上で延伸されうる。

紙、プラスチック、ガラスおよび金属基板および造形品は、昇華インクによる転写印刷によって装飾されている。この方法によって、昇華インクは最初に、紙シートなどのインクキャリア媒体に適用される。インクキャリアは、伸縮性シートなどの機械的手段によって、装飾される物体の表面に対して接触して保持される。インクキャリア媒体および装飾されている物体の表面を高温に加熱し、その結果、インクは、装飾されている表面上に印刷する蒸気相に昇華する。昇華インクは、加熱時に液体または溶融状態を通過せずに気体状態に昇華する、アゾ染料、ニトロアリールアミン染料またはアントラキノン染料などの分散された染料で製造される。これらの気体インク蒸気は、装飾されている物体の表面を印刷する。

造形品の昇華印刷に使用するためのデバイスは、米国特許公報（特許文献１）に開示されており、軟質膜を備える。装飾される物体は、印刷された昇華インクキャリア媒体で囲まれ、軟質膜の内側に置かれ、次いで封止および脱気される。軟質膜の外側の大気圧がインクキャリア媒体を装飾される物体に対して押し付ける。次に、物体、インクキャリア媒体、および軟質膜がインクの昇華温度に加熱され、その結果、インクがインク蒸気に昇華し、装飾されている物体の表面を印刷する。

紙インクキャリア媒体を使用する三次元造形品の昇華印刷には、紙が、装飾されている表面の形状に適切に合致することができないという欠点がある。平らな紙インクキャリアが三次元物体に対して押し付けられるとき、紙はくしゃくしゃになるかまたは皺がより、物体表面に印刷された画像に不連続部分をもたらす。

印刷されている三次元表面の表面に合致するインクキャリア媒体を使用することによってこの問題を克服する試みがなされている。米国特許公報（特許文献２）には、織布、編布または不織材料から作製されたインク支持材料が開示されている。昇華インク支持布は紙よりも造形品に合致する能力が大きいが、それでも様々な欠点を示す。通常の織布および不織布などの多くの布は、三次元造形品の表面に合致することができるために十分に可撓性および伸縮性でない。かかる布は、紙インク支持媒体に生じるのとほとんど同様に、装飾されている造形品に対して押し付けられるときに襞になるかまたはくしゃくしゃになる。

編布は、他の布よりも伸長性であり、従って、物体の形状によりよく合致することができるので、昇華インク支持キャリアとして使用されている。この伸長性は昇華工程の間、有益であるが、同じ性質が、昇華インクをキャリア媒体上に印刷するのをより難しくする。シルクスクリーン印刷、感光法印刷およびインクジェット印刷などの多くの印刷プロセスにおいて、デザインの各色は別々に印刷され、そして、印刷されているキャリア媒体が様々な色の印刷間で延伸または収縮する場合、結果として、インクキャリア媒体および装飾された物体の両方の上の印刷画像がぼやける。さらに、伸長性編布の昇華インクキャリアに関して、昇華印刷の間、布が造形品の上に延伸されるとき、布の隙間が開き、昇華印刷される画像の鮮明度および明澄度を低減する。同じ線に沿って、伸長性編布は、特に延伸されるとき、非常に多孔性である性質を有する。この多孔度は、昇華されたインク蒸気がインクキャリア媒体から装飾されている物体の方向および周囲の軟質膜の方向の両方に通過することを可能にし、その結果、付加的な使い捨て保護シートがインクキャリア媒体と軟質膜との間に挿入されなければ、軟質膜は、昇華インクで急速に汚染される。さもなければ、後続の装飾の間、膜上に付着した昇華インクは多孔性インクキャリア媒体を通って戻り、装飾されている表面上に不規則に付着することがある。

（特許文献３）および米国特許公報（特許文献４）には、印刷されている物体の形状に合致するように加熱されうる収縮可能なフィルムからなる昇華インクキャリア媒体が開示されている。収縮可能なフィルムは、複雑な形状に合致するのが難しいという欠点を有する。収縮可能なフィルムのさらに別の欠点は、昇華転写工程の間にそれらがしばしば収縮し続け、装飾された画像を不鮮明にする傾向があることである。最後に、収縮可能なフィルムは、昇華工程が終了した後に除去するために時間がかかる傾向がある。

上述のように、パターンまたはデザインを印刷されているときに変形しないが、装飾されている物体の形状に合致するように昇華の間に伸長しない昇華インクキャリア媒体が必要とされている。装飾されている三次元物体の表面の周りに伸長して合致することができるが、昇華された装飾が透明度を失うように延伸されたときに開かない昇華インクキャリア媒体による昇華装飾方法がさらに必要とされている。最後に、インクキャリア媒体の外側に付加的な保護シート材料をさらに必要とすることなくインクキャリア媒体がインク昇華プロセスの間に唯一の軟質膜として役立つことができる、可撓性および伸長性の昇華インクキャリア媒体および昇華装飾方法が必要とされている。

米国特許第５，８９３，９６４号明細書 米国特許第５，３０８，４２６号明細書 欧州特許第９５０５４０号明細書 米国特許第５，９６２，３６８号明細書 欧州特許第４５１０６７号明細書 米国特許第５，８９３，９６４号明細書

本発明は、平面を有する支持シートと対向する第１および第２の平面を有するポリマーフィルムとを含む昇華インクキャリア媒体を提供する。支持シートおよび支持シートの平面は、縦方向および略垂直な横方向を有し、前記支持シートは、この縦方向に実質的に非伸長性である。前記フィルムおよび前記フィルムの第１および第２の平面は、縦方向および略垂直な横方向を有する。前記フィルムの前記第１の平面は前記支持シートの前記平面に付着され、その結果、前記支持シートと前記ポリマーフィルムとの縦方向が実質的に整列される。昇華インクが、前記フィルムの前記第２の平面上にパターンで印刷される。前記ポリマーフィルムが前記支持シートの前記平面から可剥性であり、前記ポリマーフィルムが、前記支持シートに付着されるときに縦方向に実質的に非伸長性であり、前記ポリマーフィルムが、前記キャリア支持シートから剥離された後に縦方向および横方向に伸長性であり、前記ポリマーフィルムは、少なくとも１９０℃の融解温度を有する。ポリマーフィルムは好ましくは、支持シートから剥離されるときに縦方向および横方向に弾性である。本発明の１つの実施形態において、ポリマーフィルムは、コポリエステルエラストマーなどのエラストマーポリマーからなる。

また、インクの昇華による造形品の装飾方法が提供される。前記方法は、上述のようにポリマーフィルムと支持シートとの積層体を選択する工程と、前記ポリマーフィルムと支持シートとの積層体を前記ポリマーフィルムおよび支持シートの縦方向に印刷装置を通して供給する工程と、前記ポリマーフィルムの表面を前記印刷装置内で１つまたは複数の昇華インクで印刷する工程と、前記ポリマーフィルムを前記支持シートから剥離する工程と、前記ポリマーフィルムの印刷された表面を、装飾される造形品の表面に対して押し付け、その結果、キャリアフィルムが伸長されて、装飾されている前記表面に合致する工程と、前記インクを蒸気に昇華して前記造形品を装飾するために十分な温度に前記ポリマーフィルム上に印刷された前記インクを加熱する工程と、前記ポリマーフィルムを前記造形品から除去する工程とを含む。本発明の１つの好ましい実施形態によって、ポリマーフィルムは、支持シートから剥離された後に縦方向および横方向に弾性である。本発明の別の実施形態によって、ポリマーフィルムを支持シートから剥離する工程の後に、前記フィルムを気密パウチに形成する工程と、造形品を前記パウチ内に置く工程と、真空を前記パウチの内部に適用して前記フィルムを前記造形品と接触させる工程とが行われる。

（試験方法）
以下の説明および非限定的な実施例において、以下の試験方法を用いて様々な報告された特性および性質を測定した。ＩＳＯは、国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）を指す。

引張強さおよび降伏点伸びは、ＩＳＯ５２７−１および３によって測定された。引張強さはＭｐａ単位で表され、降伏点伸びはパーセントとして表される。

剥離強さは、以下の手順によって測定された。各々、幅１５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの大きさの５つの矩形の試験試料をフィルム／紙積層体から切り分け、各試料の長いほうの端縁が、フィルムの縦方向と実質的に整列される。５つの試料は、フィルムの全幅の上に均一に離隔されるように選択された。（１５ｍｍの端縁の１つに沿って）各試料の上端縁においてフィルムを紙から手で分離し、フィルムを、試料の長さの約２５ｍｍについて手で紙から剥離した。フィルムと紙との分離された端を引張試験機のそれぞれ、上および下ジョーに挿入した。１００ｍｍ／分のクランプ移動速度（クロスヘッド速度）においてフィルムを紙から剥離するために必要とされた力を測定し、１．５ｃｍ当たりのニュートンとして表した。剥離強さは、５つの試験試料で測定された剥離力の平均である。

本発明は、支持シートに付着されたポリマーフィルムを含む昇華インクキャリア媒体を提供する。昇華インクは、ポリマーフィルム上にパターンで印刷される。印刷されたポリマーフィルムを支持シートから剥離することができ、装飾される造形品の表面の上に適用することができる。次いで、昇華インクを昇華させて装飾されている造形品に転写させる温度にフィルムを加熱することができる。

本発明の昇華インクキャリア媒体の支持シートは平面を有する。シートおよびその平面は縦方向および略垂直な横方向を有する。支持シートは、支持シートの縦方向に実質的に非伸長性である。また、支持シートは、横方向に実質的に非伸長性であってもよい。

本発明の昇華インクキャリア媒体のポリマーフィルムは、対向する第１および第２の平面を有する。フィルム、フィルムの第１の平面およびフィルムの第２の平面は縦方向および略垂直な横方向を有する。フィルムの第１の平面は支持シートの平面に付着され、その結果、支持シートとポリマーフィルムとの縦方向が実質的に整列される。昇華インクは、ポリマーフィルムの第２の平面上にパターンで印刷される。

本発明の昇華インクキャリア媒体において、ポリマーフィルムは支持シートの平面から可剥性である。ポリマーフィルムは、支持シートに付着されるとき、縦方向に実質的に非伸長性である。支持シートが縦方向および横方向の両方に実質的に非伸長性である場合、ポリマーフィルムは、支持シートに付着されるとき、縦方向および横方向の両方に実質的に非伸長性である。ポリマーフィルムは、支持シートから剥離されると、縦方向および横方向に伸長性である。本発明によって、ポリマーフィルムは少なくとも１９０℃の融解温度を有し、その結果、フィルムは、昇華インクを昇華させるために加熱されるときに溶融しない。

伸長性とは、インクキャリア媒体がインク昇華プロセスの間、装飾されている造形品の表面の上に合致されるときに媒体に典型的に加えられる引張応力の量下でポリマーフィルムが変形されうることを意味する。実質的に非伸長性とは、インクキャリア媒体が印刷装置または印刷プロセスによって引かれているときに媒体に典型的に加えられる引張応力の量下で支持シートおよびフィルムが測定可能な量を変形しないことを意味する。可剥性とは、フィルムが必要以上労力を伴わずに支持シートから手で剥離されうることを意味する。

本発明の好ましい実施形態によって、ポリマーフィルムは、支持シートから剥離された後に縦方向および横方向に弾性である。弾性とは、インクキャリア媒体が装飾されている造形品の表面の上に合致されるときに媒体に典型的に加えられる引張応力の量下でフィルムが延伸されるときに伸長すること、およびフィルムが造形品から除去されるとき、フィルム上の引張応力が解放されるときにフィルムがその元の寸法に実質的に収縮することを意味する。弾性フィルムは、装飾されている造形品の表面が複雑な三次元形状を有するときでも、物品によく合致する。

本発明の好ましい実施形態によって、ポリマーフィルムはエラストマーポリマーからなる。かかるエラストマーポリマーには、ポリアミド熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、ウレタン熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性加硫ゴム（ＴＰＶ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、およびそれらのブレンドなどがある。好ましくは、ポリマーフィルムはコポリエステルエラストマーからなり、より好ましくはコポリエーテルエステルエラストマーからなる。本発明の昇華インクキャリア媒体のポリマーフィルムを形成する際に有利に使用されているコポリエーテルエステルはハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）（登録商標）ポリエステルエラストマーであり、本願特許出願人によって製造および販売されている。これらのコポリエーテルエステルエラストマーは、硬質セグメントおよび軟質セグメントがポリマー主鎖に沿って繰り返し交互に並ぶマルチブロックコポリマーである。コポリエステル調合物の軟質セグメントのタイプおよび量を変えることによって、ポリマーの物理的性質に影響を与える。ポリマーフィルムは、異なった熱可塑性エラストマーの多層を有してもよい。

本発明のインクキャリア媒体のフィルムを製造するために有効に使用されている３つのハイトレル（登録商標）ポリエステルエラストマーは、ハイトレル（登録商標）８２３８、ハイトレル（登録商標）７２４６およびハイトレル（登録商標）Ｇ５５４４である。ハイトレル（登録商標）８２３８は、１，４−ブチレンテレフタレート短鎖エステル単位を約９２重量パーセントとポリテトラメチレンエーテルグリコール長鎖エステル単位を約８重量パーセントで含有するコポリエーテルエステルであり、約１０００の分子量を有し、このコポリエーテルエステルは、約２２０℃の融点を有し、および２．１６ｋｇの負荷下で２４０℃の温度において測定されたときに約１３ｇ／１０分の溶融流量を有する。ハイトレル（登録商標）７２４６は、１，４−ブチレンテレフタレート短鎖エステル単位を約８５重量パーセントとポリテトラメチレンエーテルグリコール長鎖エステル単位を約１５重量パーセントで含有するコポリエーテルエステルであり、約１０００の分子量を有し、このコポリエーテルエステルは、約２１５℃の融点を有し、および２．１６ｋｇの負荷下で２４０℃の温度において測定されたときに約１３ｇ／１０分の溶融流量を有する。ハイトレル（登録商標）Ｇ５５４４は、１，４−ブチレンテレフタレート短鎖エステル単位を約６５重量パーセントとエチレンオキシドでエンドキャップされたポリプロピレンエーテルグリコール長鎖エステル単位を約３５重量パーセントで含有するコポリエーテルエステルであり、約２０００の分子量を有し、このコポリエーテルエステルは、約２１５℃の融点を有し、および２．１６ｋｇの負荷下で２３０℃の温度において測定されたときに約１０ｇ／１０分の溶融流量を有する。

ハイトレル（登録商標）Ｇ５５４４の場合のように、ポリマーフィルム中に高レベルの、エチレンオキシドでエンドキャップされたポリプロピレンエーテルグリコール（ＥＯ−ＰＰＧ軟質セグメント）が存在することによって、フィルムの弾性を増加させるが、また、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭｅＧ）軟質セグメントを有するフィルムに比べて昇華インクにより高い透過性をもたらす。フィルムが昇華インクに対して非常に透過性である場合、キャリア媒体から印刷された装飾の昇華はより透明でなくなり、フィルムは、昇華インクを含有する問題を生じることがあり、昇華装置の汚染を防ぐために昇華印刷の間、使い捨てのシートで昇華インクキャリアフィルムを囲むことが必要になる。ＰＴＭｅＧ軟質セグメントを有するコポリエーテルエステルフィルムは、弾性と、ポリマーフィルム中へのインクの移行のより低い速度との間の良い妥協条件を提供する。しかしながら、コポリエーテルエステルフィルムがＰＴＭｅＧ軟質セグメントの非常に高いパーセンテージを有する場合、フィルムの融点は、インク昇華プロセスにおいて使用するためには低くなりすぎる。さらに、多層同時押出フィルムもまた、弾性とインクの移行性質との間の良い妥協条件を得るために使用可能である。

本発明の昇華インクキャリア媒体において支持シートは好ましくは、縦方向に実質的に非伸長性である軽量紙または合成基材である。より好ましくは、支持シートは、縦方向および横方向の両方に実質的に非伸長性である。好ましい支持シートはパルプまたは合成紙である。ポリマーフィルムの、支持シートの平面からの剥離を容易にするためにキャリアシートが非常に平滑な平面を有することがさらに好ましい。支持シートの平面は、潤滑剤または他の非粘着コーティングで薄くコートされるかあるいは他の方法で処理されてもよい。同時に、ポリマーフィルムは、支持シートから剥離された後まで延伸しないようにするために支持シートに粘着しなければならない。本発明の昇華インクキャリア媒体において有利に用いられている好ましい支持シートの１つは、シリカ処理された平面を有する紙である。かかる紙の１つは、ドイツ、ミュンヘンのアールストロム・パピエールフェアトリープ社（Ａｈｌｓｔｒｏｍ Ｐａｐｉｅｒｖｅｒｔｒｉｅｂ ＧｍｂＨ，Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）製の６２ｇｒ／ｍ^２の坪量を有するシリカ・クラシック・イエロー（Ｓｉｌｉｃａ Ｃｌａｓｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ）９２４紙である。

ポリマーフィルムは、公知のフィルム押出方法によって支持シート上に押出されてもよい。１つの好ましい方法は、一軸スクリュー押出機内でポリマーフィルムを製造するために用いられたポリマーを溶融し、次いでシートがキャストロールの周りを移動しているときにトランスファーロールと支持シートの平面との間のニップ中に直接にフラットダイを通してポリマー溶融体を押出すことである。例えば、コポリエーテルエステルポリマーは、２４５℃において溶融体を生じさせる一軸スクリュー押出機内で溶融されてもよい。ポリマーフィルムを支持シート上に押出すための好ましい方法は、キャストフィルム押出方法である。押出されたフィルムは好ましくは、１０〜３０ミクロン、より好ましくは１５〜２５ミクロンの厚さを有する。

本発明の好ましい実施形態において、支持シートと支持シートに付着されたポリマーフィルムとの間の剥離強さは０．１Ｎ／１．５ｃｍ〜１Ｎ／１．５ｃｍの範囲であり、より好ましくは０．２Ｎ／１．５ｃｍ〜０．８Ｎ／１．５ｃｍの範囲である。ポリマーフィルムは、支持シートから剥離されるときに縦方向および横方向に少なくとも４Ｍｐａの降伏点引張強さを有することがさらに好ましい。かかる引張強さは、フィルムが支持シートから剥離されているときおよび剥離されたフィルムが処理されて、引き続いて、装飾されている造形品の表面の上に延伸されているときに、フィルムが破断したりまたは割れたりしないようにする。ポリマーフィルムは好ましくは、支持シートから剥離された後、縦方向および横方向において、５Ｍｐａにおいて少なくとも０．４％、より好ましくは少なくとも０．８％、最も好ましくは少なくとも２．５％の伸びを有する。

本発明の好ましい実施形態によって、昇華インクキャリア媒体のポリマーフィルムは、インクキャリア媒体がインク昇華によって、装飾されている造形品の表面の上に合致されるときに媒体に典型的に加えられる引張応力の量下で延伸されるとき、多孔性にならない。多孔度のこの欠如は、フィルムを空気バリアとして作用させ、付加的な外部膜を使用する必要がなく昇華プロセスの間、フィルムを膜として使用することを可能にする。

本発明によって、インクの昇華による造形品の装飾方法は第一に、上述のように昇華インクキャリア媒体を選択する工程を含む。ポリマーフィルムと支持シートとの積層体は、ポリマーフィルムおよび支持シートの縦方向に印刷装置を通して供給される。ポリマーフィルムの露出平面は、印刷装置内で１つまたは複数の昇華インクで印刷される。印刷されたポリマーフィルムは支持シートから剥離される。ポリマーフィルムの印刷された表面は装飾される造形品の表面に対して押し付けられ、その結果、キャリアフィルムが、装飾されている表面の上に伸長されて、それに合致する。次に、ポリマーフィルム上に印刷されたインクは、インクを蒸気に昇華して、ポリマーフィルムが合致される造形品の表面を装飾するために十分な温度に加熱される。最後に、ポリマーフィルムは造形品から除去される。

印刷装置において、昇華インクは好ましくは、感光法印刷、インクジェット印刷またはシルクスクリーン印刷などの通常の印刷方法を用いてポリマーフィルムの露出面上に印刷される。感光法印刷方法において、所望の画像は、印刷シリンダーの表面上に小さな窪みを生じさせるためにエッチングされた小さなセルによって遮蔽される。窪みは、深さと幅が変化し、ロール表面の非印刷領域の下にある。印刷シリンダーはインク槽を通って回転し、印刷される基材に画像が直接に適用される前に非印刷領域がドクターブレードによってきれいに拭かれる。インクは、グラビアロール印刷シリンダーに見出されるような凹んだ窪みから印刷されるように設計される。インクは非常に流動性であり、その結果、それは印刷シリンダーの各々の上の数千の小さな窪みを容易に充填し、同時に、インクは、印刷されている表面上にウェルから引っ張られる十分な粘り（粘度）および接着力を有する。インクの稠度は、ドクターブレードがプレートを適切に清浄にするのを可能にし、かつ印刷画像を印刷されている表面に適切に転写するのを確実にするように維持されなければならない。グラビアインクは速乾性であり、通常、低温（最高４０℃）の炉内での蒸発によって乾燥される。

インクキャリア媒体のポリマーフィルム上に印刷された昇華インクは、加熱されたときに気相に直接に変化する熱活性化インクであり、その気相は、装飾されている表面に結合することができる。感光法印刷において用いられる昇華インクは、通常、アルコールまたは水中の分散された染料から構成される。染料は、気相に直接に昇華することができる１つまたは複数の有機顔料を含有する。昇華インクの分散された染料は通常、アゾ染料、ニトロアリールアミン染料またはアントラキノン染料である。

印刷されたキャリアフィルムは、装飾される物体の表面の上に置かれ、それに合致される。使用できる１つの昇華装置は、（特許文献５）に記載されている。この装置において、装飾される物体は最初に、昇華インクキャリア媒体で覆われ、次いで２つの連結式の硬質フレームによって保持された２つの軟質膜の間に挿入される。複雑な形状の物品を装飾するために特に適している別の昇華装置は、米国特許公報（特許文献６）に開示されており、その装置は、封止された軟質膜サックからなる。このデバイスによって、装飾される物品は昇華インクキャリア媒体によって囲まれ、次いで封止された膜サックの内部に置かれる。次に、サックを脱気し、０．６〜１．０バールの範囲の圧力に加熱し、その結果、外側の大気圧が昇華インクキャリア媒体を装飾されている表面に対して押し付ける。最後に、キャリアフィルム上の印刷された昇華インクは、インクを蒸気に昇華して造形品を装飾するために十分な温度に加熱される。代表的な昇華温度は、１５０℃〜２１５℃の範囲である。

本発明の昇華インクキャリア媒体のポリマーフィルムに通気性がないことは、装飾される物品がポリマーフィルムから作製された封止されたパウチ内に密閉される場合、真空をパウチ内に適用して、フィルムを造形品に対して押し付けるために付加的な外部膜を必要とせずに、フィルムを装飾されている造形品に合致させることができることを意味する。外部膜を必要としないことは、それ自体、著しい利点であり、また、外部膜を昇華インクによる汚染に対して保護するためにインクキャリア媒体と外部膜との間に使い捨て保護シートを挿入することを不必要にするので、著しい利点である。

本発明の昇華インクキャリア媒体および本発明のインク昇華装飾方法を用いて装飾されうる材料には、有機トップコートで処理されたアルミニウムおよび他の金属、木材、プラスチック、ガラス、および塗装されたプラスチックまたは金属部品などがある。本発明のインク昇華装飾方法によって直接に装飾されうるプラスチックには、ポリエステル、ポリアミドおよびポリアセタールポリマー樹脂などがある。

本発明は以下の実施例によってさらに説明される。実施例はあくまで例示目的のものであり、上述のように本発明を限定することを意図するものではないことは理解されよう。細部の変更を本発明の範囲から逸脱せずに行うことができる。

以下の実施例および比較例において、造形されたポリアセタール成形品が、同じに印刷された２つの異なった昇華インクキャリア媒体を用いてインク昇華によって装飾された。比較例１において、キャリア媒体は編布であったが、実施例２においては、キャリア媒体は本発明によるポリエステルエラストマーフィルム昇華インクキャリア媒体であった。各実施例において、キャリア媒体は、輪転グラビア装置およびブラック昇華インクを用いて同じ細密なパターンで上記の印刷方法によって感光法印刷された。使用された昇華インクは、スイス、モルゲスのセンシエント（Ｓｅｎｓｉｅｎｔ，Ｍｏｒｇｅｓ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から得られたブラック・サブリ（Ｂｌａｃｋ Ｓｕｂｌｉ）６４８であった。このインクは、アルコール中の分散された染料から構成されていた。各フィルムは６０ｍ／分の速度で印刷され、乾燥温度は４０℃であった。

使用された昇華プロセスおよび装置は、（特許文献５）に記載されたプロセスおよび装置であった。装飾される物体を印刷されたインクキャリア媒体下に置き、次いで２つの連結式の硬質フレームによって保持された２つの軟質膜の間に挿入した。各実施例において、装飾された物体は、長い側面が５０ｍｍ、幅３９ｍｍ、および深さ１５ｍｍの中空のくさび形の形状を有する射出成形ポリアセタール物品であった。使用されたポリアセタールは、本願特許出願人から入手できるデルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）（登録商標）５１１Ｐアセタールポリマーであった。フレームを閉じ、その結果、膜がインクキャリア媒体を装飾されている造形品に対して押し付けた。次に、全装置が連続炉を通過させられ、その間、０．６〜１．０バールの真空が軟質膜の間に適用された。炉は、４つの長さ６０ｃｍの領域を有し、フレームが領域を７５ｃｍ／分の速度において通過した。４つの炉領域の温度分布は２１５℃、２１０℃、２０５℃、２００℃であった。フレームが炉を出た後、真空を解除し、フレームを開き、インクキャリア媒体を装飾された物体から除去し、装飾された物体を除去し、検査した。

（比較例１）
昇華インクキャリア媒体は、厚さ３２０ミクロン、坪量１２０ｇ／ｍ^２、および最大伸び１２５％のポリエステル編布であった。布は、７８ｄｔｅｘを有するポリエステル繊維を用いて作製された。布は、５Ｍｐａの引張応力下で縦方向に３１．３％延伸し、５Ｍｐａの引張応力下で横方向に７３．１％延伸した。

上述のように、布は印刷され、成形ポリアセタール物品は昇華によって装飾された。昇華された装飾はぼやけ、不確定になった。昇華された装飾の写真を図１に示す。

（実施例２）
昇華インクキャリア媒体は、紙支持シート上に押出されたコポリエーテルエステルポリマーフィルムであった。コポリエーテルエステルは、１，４−ブチレンテレフタレート短鎖エステル単位を約９２重量パーセントとポリテトラメチレンエーテルグリコール長鎖エステル単位を約８重量パーセントで含有し、約１０００の分子量、約２２０℃の融点を有し、２．１６ｋｇの負荷下で２４０℃の温度において測定されたときに約１３ｇ／１０分の溶融流量を有した。コポリエーテルエステルは、それぞれ直径１５２ｍｍおよび１１４ｍｍを有する２つの一軸スクリュー押出機内で溶融された。押出機バレルの各々の温度分布は、（後ろから前へ）２４０℃、２４５℃、２５５℃、２５５℃であり、その結果、ダイに入るポリマーの溶融温度は２５５℃であった。ポリマー溶融体は、厚さ１５ミクロンのフィルムを製造するように設定された開口寸法を有する幅１６２０ｍｍの平らな単一ダイを通してキャスト押出された。溶融体は、幅１６８０ｃｍの紙がニップに入り６０ｍ／分の線速度において直径４００ｍｍのロールの周りを通過するとき、紙の連続したシート上に直接に押出コーティングされた。ダイ開口から紙までの距離は約２０ｃｍであった。紙がロールの周りを移動するとき、ポリマーが固化して紙の表面にポリマーフィルムを形成する間、ポリマーは紙とロール表面との間に絞り出された。紙は、ドイツ、ミュンヘンのアールストロム・パピエールフェアトリープ社（Ａｈｌｓｔｒｏｍ Ｐａｐｉｅｒｖｅｒｔｒｉｅｂ ＧｍｂＨ，Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）によってシリカ・クラシック・イエロー（Ｓｉｌｉｃａ Ｃｌａｓｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ）９２４という名称で販売された、６２ｇｒ／ｍ^２の坪量を有するカレンダー仕上紙であった。押出されたコポリエーテルエステルフィルムは、１５ミクロンの厚さおよび０．１３Ｎ／１．５ｃｍの剥離強さを有した。フィルムが紙から手で剥離された後、フィルムは、５Ｍｐａにおいて０．４％の伸びおよび３０．６Ｍｐａの引張強さを有した。

フィルムを上述のように印刷し、紙から手で剥離し、装飾される部分の上に置いた。成形ポリアセタール物品を上述のように昇華によって装飾した。昇華された装飾はくっきりしており、非常に明確であった。昇華された装飾の写真を図２に示す。

本発明の特定の実施形態が前述の説明において記載されたが、本発明は、本発明の趣旨または本質的な属性から逸脱せずに多数の変更、代用および再編成できることは当業者によって理解されよう。本発明の範囲を示すとき、前述の明細書および図面ではなく添付の特許請求の範囲を参照すべきである。

先行技術による昇華インクキャリア媒体で印刷された昇華された装飾の写真である。 本発明による昇華インクキャリア媒体で印刷された昇華された装飾の写真である。

Claims (20)

1. 昇華インクキャリア媒体であって、
   平面を有する支持シートであって、前記シートおよび平面が縦方向および略垂直な横方向を有し、縦方向に実質的に非伸長性である支持シートと、
   対向する第１および第２の平面を有するポリマーフィルムであって、前記フィルムおよび前記フィルムの第１および第２の平面が縦方向および略垂直な横方向を有し、前記フィルムの前記第１の平面が前記支持シートの前記平面に付着され、その結果、前記支持シートと前記ポリマーフィルムとの縦方向が実質的に整列される、ポリマーフィルムと、
   前記フィルムの前記第２の平面上にパターンで印刷された昇華インクと
   を含み、
   前記ポリマーフィルムが前記支持シートの前記平面から可剥性であるとき、前記フィルムが前記支持シートに付着されるときに前記ポリマーフィルムが縦方向に実質的に非伸長性であり、前記ポリマーフィルムが、前記キャリア支持シートから剥離された後に縦方向および横方向に伸長性であり、前記ポリマーフィルムが、少なくとも１９０℃の融解温度を有することを特徴とする昇華インクキャリア媒体。
2. 前記ポリマーフィルムが、前記支持シートから剥離されるときに縦方向および横方向に弾性であることを特徴とする請求項１に記載の昇華インクキャリア媒体。
3. 前記ポリマーフィルムがエラストマーポリマーからなることを特徴とする請求項２に記載の昇華インクキャリア媒体。
4. 前記ポリマーフィルムがコポリエステルエラストマーからなることを特徴とする請求項３に記載の昇華インクキャリア媒体。
5. 前記ポリマーフィルムがコポリエーテルエステルエラストマーからなることを特徴とする請求項４に記載の昇華インクキャリア媒体。
6. 前記支持シートがカレンダー仕上紙であることを特徴とする請求項１に記載の昇華インクキャリア媒体。
7. 前記支持シートと前記支持シートに付着された前記ポリマーフィルムとの間の剥離強さが１．５ｃｍ当たり０．１〜１．０ニュートンの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の昇華インクキャリア媒体。
8. 前記ポリマーフィルムが、前記支持シートから剥離された後に縦方向および横方向に少なくとも４ＭＰａの降伏点引張強さを有することを特徴とする請求項１に記載の昇華インクキャリア媒体。
9. 前記ポリマーフィルムが、前記支持シートから剥離された後に１０〜３０ミクロンの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の昇華インクキャリア媒体。
10. 前記支持シートから剥離されるときの前記キャリアフィルムの縦方向および横方向においての伸びが５ＭＰａの引張応力において少なくとも０．４％であることを特徴とする請求項１に記載の昇華インクキャリア媒体。
11. 前記支持シートから剥離されるときの前記キャリアフィルムの縦方向および横方向においての伸びが５ＭＰａの引張応力において少なくとも０．８％であることを特徴とする請求項１に記載の昇華インクキャリア媒体。
12. インクの昇華による造形品の装飾方法であって、
    ポリマーフィルムと支持シートとの積層体を選択する工程であって、前記支持シートが平面を有し、前記シートおよび平面が縦方向および略垂直な横方向を有し、前記支持シートが縦方向に実質的に非伸長性であり、前記ポリマーフィルムが、対向する第１および第２の平面を有し、前記フィルムおよびフィルムの第１および第２の平面が縦方向および略垂直な横方向を有し、前記フィルムの前記第１の平面が前記支持シートの前記平面に付着され、その結果、前記支持シートと前記ポリマーフィルムとの縦方向が実質的に整列される、工程と、
    前記ポリマーフィルムと支持シートとの積層体を前記ポリマーフィルムおよび支持シートの縦方向に印刷装置を通して供給する工程と、
    前記ポリマーフィルムの前記第２の平面を前記印刷装置内で１つまたは複数の昇華インクで印刷する工程と、
    前記ポリマーフィルムを前記支持シートから剥離する工程と、
    前記ポリマーフィルムの印刷された表面を、装飾される造形品の表面に対して押し付け、その結果、キャリアフィルムが伸長されて、装飾されている前記表面に合致する工程と、
    前記インクを蒸気に昇華して前記造形品を装飾するために十分な温度に前記ポリマーフィルム上に印刷された前記インクを加熱する工程と、
    前記ポリマーフィルムを前記造形品から除去する工程と、を含むことを特徴とする方法。
13. 前記ポリマーフィルムが、前記支持シートから剥離された後に縦方向および横方向に弾性であることを特徴とする請求項１２に記載の装飾方法。
14. 前記ポリマーフィルムがエラストマーポリマーからなることを特徴とする請求項１３に記載の装飾方法。
15. 前記ポリマーフィルムがコポリエステルエラストマーからなることを特徴とする請求項１４に記載の装飾方法。
16. 前記ポリマーフィルムがコポリエーテルエステルエラストマーからなることを特徴とする請求項１５に記載の装飾方法。
17. 前記支持シートがカレンダー仕上紙であることを特徴とする請求項１２に記載の装飾方法。
18. １．５ｃｍ当たり０．１〜１．０ニュートンの範囲の剥離力が、前記ポリマーフィルムを前記支持シートから剥離するために適用されることを特徴とする請求項１２に記載の装飾方法。
19. 前記ポリマーフィルムを加熱する工程において、前記ポリマーフィルムが２００〜２５０℃の範囲の温度に加熱されることを特徴とする請求項１２に記載の装飾方法。
20. 前記ポリマーフィルムを前記支持シートから剥離する工程の後に、
    前記フィルムを気密パウチに形成する工程と、
    前記造形品を前記パウチ内に置く工程と、
    真空を前記パウチの内部に適用して前記フィルムを前記造形品と接触させる工程と
    が行われることを特徴とする請求項１２に記載の装飾方法。

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