JP2009255322A

JP2009255322A - 転写フィルムおよび熱転写システム

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Publication number: JP2009255322A
Application number: JP2008104701A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Tamai; 昌俊玉井; Hiromi Iwatani; 洋美岩谷
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2028-04-14
Also published as: JP5266850B2

Abstract

【課題】樹脂曲面に転写しやすく、小ロット多品種生産に短納期で対応できる転写フィルムを提供する。
【解決手段】転写フィルム１は、フィルム基材３の上に離型層５を設け、離型層５の上に受像層７を設ける。受像層７の中には、インクジェット印刷により形成された像９がある。受像層７の上には、ヒートシール層１１が設けられる。この転写フィルム１を、熱ロール１５により被転写物１３に加熱圧着することで、受像層７が被転写物１３に転写され、被転写物１３は、像９を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノベルティグッズなど、平面以外にも曲面に画像を有する樹脂製品を作製するために、用いられる転写フィルムに関するものである。

従来、樹脂製品の曲面に画像を転写する転写箔は、グラビア印刷により、支持フィルムに画像層を印刷することにより形成されている。

また、Ｔシャツやマグカップ表面に絵付けをするため、フィルムまたは紙を支持体とする転写シートに、インクジェットプリンターを用いて画像を形成し、転写することが行われている。

また、オーバーヘッドプロジェクター用のスライドなどを作成する目的で、基体、離型層、被覆層（インク吸収層）からなるインクジェット受容転写シートを用い、インクジェット印刷を行ってインク吸収層に画像を形成した後、半透明もしくは透明な樹脂フィルムやガラスに、転写シートを加圧することにより画像を転写することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５８−２２２８７８号公報

しかしながら、グラビア印刷により転写箔に画像層を形成するためには、印刷版を作成する必要があり、このための時間・手間・コストがかかってしまう。また、グラビア印刷方式は、大ロット少品種生産に特化した生産方式であるため、現在市場が要求する短納期、小ロット、多品種生産には使用しづらいという問題点があった。

また、Ｔシャツプリントなどに用いられる転写シートは、転写加工時に転移する層の厚みが５０μｍを超えており、熱伝導性が悪いことで転写加工時の加熱時間が長く必要で、かつ転写バリが発生しやすいという問題点があった。また、転移させる層が厚く、曲面への転写や、平面への高速転写が不可能であった。

また、特許文献１に記載のインクジェット受容転写シートは、被覆層（インク吸収層）と被転写媒体を接着させるための粘着層を被転写媒体側に設けるため、粘着層を設けることが困難な曲面を有する被転写媒体への転写（曲面転写）が難しいという問題点があった。また、非転写媒体に粘着剤を設けるため、転写加工工程における被転写媒体の搬送過程や粘着剤を塗布した状態での保管期間中に粘着剤表面に傷などが入りやすく、転写の品質低下の原因となる。

また、画像の汚染防止、耐衝撃性、耐水性、耐光性を向上させるためには、被覆層の表面に更に樹脂溶液を塗布するか、透明樹脂フィルムをラミネートすることにより、被覆層を保護するための層を設けなければならず、工程数が増えてしまう。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、曲面に転写しやすく、小ロット多品種生産に短納期で対応できる転写フィルムを提供することである。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、基材フィルムと、離型層と、インクジェット印刷で形成された像を有する受像層と、ヒートシール層と、を順に積層し、厚さが５０μｍ未満であることを特徴とする転写フィルムである。

第２の発明は、基材フィルムと、離型層と、インクジェット印刷で形成された像を有する受像層と、ヒートシール層と、を順に積層し、厚さが５０μｍ未満であることを特徴とする転写フィルムで、表面上に、前記ヒートシール層を介して、前記受像層と、前記離型層と、を転写したことを特徴とする印刷物である。

また、前記印刷物が、プラスチック製品であることが好ましい。

第３の発明は、基材フィルム上に、離型層を形成する工程（ａ）と、前記離型層上に、受像層を形成する工程（ｂ）と、前記受像層に、インクジェットプリンタで像を作成する工程（ｃ）と、前記受像層上に、ヒートシール層を形成する工程（ｄ）と、を有し、厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする転写フィルムの製造方法である。

第４の発明は、片面に離型層と受像層とを順に積層した基材フィルムの受像層に、インクジェットプリンタで像を作成し、前記像を有する受像層にヒートシール層を形成して転写フィルムを作成し、前記転写フィルムを使用してプラスチック製品の表面上に、前記ヒートシール層を介して前記受像層と前記離型層とを熱転写を行うことを特徴とする熱転写システムである。

本発明により、曲面に転写しやすく、小ロット多品種生産に短納期で対応できる転写フィルムを提供できる。

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。

第１の実施形態に係る転写フィルム１について説明する。
図１に示すように、転写フィルム１は、フィルム基材３の上に離型層５を設け、離型層５の上に受像層７を設ける。受像層７の中には、印刷された像９がある。受像層７の上には、ヒートシール層１１が設けられる。

フィルム基材３は、転写前の受像層７などを支持する基材である。フィルム基材３は、好ましくは、厚さ１６〜２５μｍの未処理ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いる。

なお、基材フィルム３は、転写性と耐熱性を両立する素材であることが必要である。ＰＥＴフィルムは、熱収縮しやすいため、ある程度の厚みが必要である。一方、高速転写に対応させ、転写時のバリを防止するためには、ＰＥＴフィルムを薄くし、熱伝導性を上げる必要がある。

離型層５は、転写前まで受像層７とフィルム基材３を一体化させ、転写時にフィルム基材３から剥離する。離型層５は、好ましくは、分子量２００００〜３００００でガラス転移温度が１０５℃であるメタクリル酸エステル共重合樹脂をグラビア印刷して形成した、厚さ１〜３μｍの層である。

受像層７は、像９をインクジェット印刷により形成される層である。受像層７は、耐水性のある水性アクリル樹脂で形成された厚さ３〜７μｍの層であることが望ましい。また、受像層７を構成する樹脂は、重量平均分子量１００万以上のカチオン系アクリル樹脂と重量平均分子量７００００〜８００００のセルロース系樹脂の混合物である。
受像層７の必要特性として、印刷特性としては吸湿率が０．６％以上であり、転写加工適正としてヤング率が１０ＭＰａ以上、伸縮率が６０％以下、引っ張り破断強度が１９ＭＰａ以下であり、意匠性特性としてはヘイズが２．５％以下、全光線透過率が８５％以上であることが望ましい。

受像層７に求められる印刷特性として、吸水性と耐水性という相対する物性が必要な理由としては、吸水性はインク受像性にかかわるものであり、吸湿率０．６％未満であるとインクジェット印刷時ににじみが発生して十分な意匠性を得ることができない。

一方、耐水性としては、転写層全体では、離型層５が耐水層としての役割を果たすものの、転写加工の特性として、転写後に転写層全体が微小なクラックが発生しやすいため、実使用時において転写品に水が付着した場合、水が受像層に浸入することが考えられることから、吸水性のある受像層７においても一定の耐水性が求められる。

また、受像層７に求められる転写加工適正として、ヤング率が１０ＭＰａ以上であることが必要な理由としては、転写加工時のバリ発生対策や転移適性のためにある。一般に、柔らかくて伸びやすい皮膜(ヤング率が低く、伸縮率が高い)は熱転写加工時に受像層を転移させようとする力と逆方向の力を発生させるために受像層の転移が十分に為されず、積層した皮膜の界面で破断してしまう傾向がある。また、もし転写加工ができても除去困難なバリが発生し、被転写物に残留してしまう。

また、受像層７に求められる意匠性特性として光透過度が必要な理由としては、本件のような絵柄意匠性がインクジェット印刷面の反対側から確認されるものについてはインクジェット印刷された絵柄の見栄えは受像層７の透明性にかかるためである。また、受像層は、一般的にゼオライト、珪藻土、タルク、シリカなどの多孔性物質を添加することでインキ受像時の乾燥性、定着性を上げることがなされているが、受像層が白濁する傾向があるため、本実施形態の受像層７には使用しない。

像９は、インクジェット印刷により、受像層９中に形成された水性インクによりなり、絵柄、文字、記号などを形成する。
インクは、粘度２．８〜４．２ｍＰａ・ｓ、湿潤張力２９．０〜３３．５ｍＮ／ｍ、ｐＨ７．０〜９．２の物性を有する、顔料系インクジェット用インクである。

インク顔料は、樹脂分散剤によってマイクロカプセル化された有機顔料重量比８〜１５％を、ポリアルキレングリコール、ポリオキシエチレン、その他グリコール類の水溶性有機溶剤をそれぞれ重量比３〜１０％添加した水に溶解・分散された液体インクである。このインクは、受像層７へインクジェット印刷されることで浸透、乾燥し、耐水性とインク受像能力を持つ像９を受像層７の内部に形成する。

ヒートシール層１１は、転写時の熱により軟化し、転写終了後は硬化し、受像層７と後述する被転写物１３とを接着する層である。ヒートシール層１１は、塩素化ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂を用いることが可能であるが、軟化温度が８０〜９０℃で分子量が１００００〜３００００の塩素化ポリプロピレン、またはガラス転移温度が６０℃で分子量が２００００〜３００００の塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を１〜５μｍ塗布した層が好ましい。

離型層５、受像層７、ヒートシール層１１を合わせた厚さが、８〜１５μｍであることが好ましく、フィルム基材３と合わせた転写フィルム１の厚さが５０μｍ以下であることが好ましい。

続いて、図２を用いて、転写フィルム１の製造方法を説明する。

図２（ａ）に示すように、フィルム基材３の上に、離型層５をグラビア印刷方式により形成する。

続いて、図２（ｂ）に示すように、離型層５の上に、受像層７をロールコーティング法、スリットダイ方式といった公知の手法で塗工する。

続いて、図２（ｃ）に示すように、受像層７に、インクジェットプリンタ（図示せず）により、絵柄、文字、記号などを印刷し、像９を形成する。

続いて、図２（ｄ）に示すように、像９が形成された受像層７の上に、ヒートシール層１１をロールコーティング法、スリットダイ方式といった公知の手法で塗工し、転写フィルム１を形成する。

続いて、図３を用いて、転写フィルム１の使用方法を説明する。

図３（ａ）に示すように、転写フィルム１と被転写物１３を用意する。

被転写物１３は、樹脂製品一般であり、一般的な成型品を用いることができる。被転写物１３が曲面を有していても、十分に転写が可能である。例えば、図４に示すように、被転写物１３として、樹脂製のペンの軸にも転写が可能である。

図３（ｂ）に示すように、転写フィルム１は、被転写物１３に対して、熱ロール１５により熱をかけながら、圧着されている。そのため、ヒートシール層１１は、軟化し、被転写物１３と受像層７とを接着する。ヒートシール層１１の接着力が、離型層５とフィルム基材３との間の接着力よりも強くなるため、フィルム基材３と離型層５が剥離し、離型層５、受像層７とヒートシール層１１が被転写物１３と一体化する。一方、フィルム基材３は、別のロールに巻き取られる。

その結果、図３（ｃ）に示すように、被転写物１３の表面上に、受像層７が転写され、被転写物１３は、像９を有することとなる。

本実施の形態によれば、被転写物１３側ではなく、転写フィルム１側にヒートシール層１１を設けているため、工数が削減できる。また、画像形成（インクジェット印刷）からヒートシール層１１塗布までの転写フィルム１の製造工程をインライン化可能である。また、被転写物１３が曲面を有している場合でも、転写できる。また、転写フィルム１を生産してから、転写するまでの時間を短くでき、高速生産が可能となる。また、転写工程、保管期間中において、ヒートシール層１１に傷が入りにくく、長期保管にも適している。

また、本実施形態によれば、転写フィルム１の厚さを５０μｍ以下とすることで、一般的な転写機を使用して、被転写物の曲面に良好に転写可能である。

本実施の形態によれば、図４に示すように、被転写物１３がペンであっても、ペンの軸一周全体に像９を印刷できる。

また、従来のグラビア印刷方式では、ペンであれば１０万本や２０万本が最小ロットであったが、本実施の形態によれば、インクジェット印刷を用いるため、版の作成は必要なく、ペン１本から加飾が可能である。

また、本実施の形態においては、成型品にインクジェット受像層を塗布した後、水性インクをインクジェットで直接印刷する方式や、成型品の表面に紫外線硬化インキを直接印刷して硬化させる方式に比べて、印刷の解像度が高く、ペン軸一周への加飾も可能である。

以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかる転写フィルムの好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しえることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本実施の形態に係る転写フィルム１の断面の概略図。本実施の形態に係る転写フィルム１の製造工程を示す図。本実施の形態に係る被転写物１３への転写工程を示す図。本実施の形態に係る被転写物１３の一例を示す図。

符号の説明

１………転写フィルム
３………フィルム基材
５………離型層
７………受像層
９………像
１１………ヒートシール層
１３………被転写物
１５………熱ロール

Claims

基材フィルムと、
離型層と、
インクジェット印刷で形成された像を有する受像層と、
ヒートシール層と、を順に積層し、
厚さが５０μｍ未満であることを特徴とする転写フィルム。
基材フィルムと、離型層と、インクジェット印刷で形成された像を有する受像層と、ヒートシール層と、を順に積層し、厚さが５０μｍ未満であることを特徴とする転写フィルムで、
表面上に、前記ヒートシール層を介して、前記受像層と、前記離型層と、を転写したことを特徴とする印刷物。
前記印刷物が、プラスチック製品であることを特徴とする請求項２記載の印刷物
基材フィルム上に、離型層を形成する工程（ａ）と、
前記離型層上に、受像層を形成する工程（ｂ）と、
前記受像層に、インクジェットプリンタで像を作成する工程（ｃ）と、
前記受像層上に、ヒートシール層を形成する工程（ｄ）と、
を有し、
厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする転写フィルムの製造方法。
片面に離型層と受像層とを順に積層した基材フィルムの受像層に、インクジェットプリンタで像を作成し、
前記像を有する受像層にヒートシール層を形成して転写フィルムを作成し、
前記転写フィルムを使用してプラスチック製品の表面上に、前記ヒートシール層を介して、前記像を有する受像層と前記離型層とを熱転写を行うことを特徴とする熱転写システム。