JP2016112726A - 紙用転写箔 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックフィルムを基材とする紙用転写箔であって、転写加工性に優れ、転写後の転写表面が高い光沢度と優れた印刷性を持つ転写箔を提供する。【解決手段】プラスチックフィルム上に、離型層、金属蒸着層、接着層がこの順で設けられ、離型層が主剤と硬化剤からなる２液硬化型のメラミン系樹脂からなり、主剤と硬化剤の混合比が重量比で９０：１０〜５０：５０の範囲にあることを特徴とする紙用転写箔。【選択図】なし

Description

本発明は、プラスチックフィルム上に少なくとも離型層、金属蒸着層、接着層を備えた転写箔に関するものであり、特に金属光沢を呈する図柄や文字を紙上に転写する、いわゆる箔押しに用いられる紙用転写箔に関する。

箔押しは、各種印刷物、書籍類やパッケージ等で広く利用されている。特に光沢のある金属蒸着層を有する転写箔を用いた箔押しは、通常の印刷では実現できない表現を可能とすることから各種印刷物へ高級感を付与することに役立っている（例えば、特許文献１）。

上記箔押しのための金属層として蒸着が可能な金属としては、例えばアルミニウム、スズ、金、銀、銅、クロム等がある。中でもアルミニウムやスズはコストや外観の点から最も広範に使用されている。ちなみに、アルミニウムを蒸着した転写箔は、酒、ビール、清涼飲料水等のラベル用紙、菓子類の包装用紙等として広く用いられている（例えば、特許文献２）。

箔押しに用いる転写箔には、転写時または転写後の加工のしやすさといった加工性が求められる。中でも転写性は転写後の箔の性能や意匠性を考える上で最も重要な因子のひとつである。この転写性は転写箔の種類、厚さ、加工条件で異なり、また離型層や接着層の構成およびそれぞれの層の種類にも影響を受ける。従来の転写箔は、転写性の良さが重視されており、そのために離型層を２層設け、層間で剥離させることで剥離を軽くする開発も行われてきた（特許文献３）。

また、転写後の金属蒸着面の保護も重要な課題であり、従来の転写箔では金属蒸着層を保護する層を一層以上設けることによって転写表面を保護することが行われてきた（特許文献４）。

従来の転写箔は、軽剥離化や転写表面の保護性は良好であるものの、蒸着層、保護層、複数の離形層を含む多層構造であることから、転写表面から金属蒸着層までの間に多くの層が存在し、金属蒸着層が持つ金属光沢が損なわれるという問題があった（特許文献５）。

さらに、従来の転写箔において、非シリコーン系の離型剤を用いることで転写表面に移行する離型剤の厚さを低減できて金属光沢に優れたものとすることができたが、印刷性や加工性に劣っていた（特許文献６）。

特開２０１０−１２５０３３号公報 特開平５−１９５４８７号公報 特開２０１２−１１７１１号公報 特開２００８−２７３１２７号公報 特開２０１１−５６６８３号公報 特開２００６−５０７９６２号公報

本発明は転写箔における前述のような問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、プラスチックフィルムを基材とする紙用転写箔であって、転写加工性に優れ、転写後の転写表面が高い光沢度と優れた印刷性を持つ転写箔を提供することである。

本発明は、プラスチックフィルム上に、離型層、金属蒸着層、接着層がこの順で設けられ、接着層を介して被着体に転写された後の転写表面の光沢度が１００以上であり、かつ水に対する接触角が８５度以下であることを特徴とする紙用転写箔である。

また本発明は、上記離型層が主剤と硬化剤からなる２液硬化型のメラミン系樹脂からなり、主剤と硬化剤の混合比が重量比で９０：１０〜５０：５０の範囲にあることを特徴とする紙用転写箔である。

さらに本発明は、上記金属蒸着層がアルミニウム、スズ、ニッケル、クロム、銀、金から選ばれる金属の単体からなる紙用転写箔である。

さらに本発明は、上記接着層に用いられる接着剤がエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、ポリアミド樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂から選ばれる単体もしくは混合からなる紙用転写箔である。

本発明によれば、プラスチックフィルムを基材とする紙用転写箔でありながら、転写加工性に優れ、かつ転写後の転写表面が高い光沢度と優れた印刷性を持つ転写箔を提供することができる。

本発明は、プラスチックフィルム上に、離型層、金属蒸着層、接着層がこの順で設けられた転写箔である。

本発明におけるプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタンおよび環状オレフィン系樹脂等のフィルムが使用できる。これらのうち、耐熱性、機械的強度、寸法安定性に優れているポリエステルフィルムが好ましく、なかでもポリエチレンテレフタレートフィルム（以下ＰＥＴフィルムと称することがある。）が好ましい。これらのプラスチックフィルムは、常法によって製造されたものでよく、延伸されたもの、または無延伸のものでも使用可能であるが、一軸延伸されたもの、更には、二軸延伸されたものがより好ましい。プラスチックフィルムの厚さは、機械特性、寸法安定、耐熱性、価格等の点から８〜１８８μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは２５〜７５μｍである。

転写箔では、２００℃以上の温度で加熱圧着される場合もあるため、本発明に用いられるプラスチックフィルムの熱収縮は小さいことが好ましく、幅方向と長さ方向のバランスがとれていることがさらに好ましい。本発明に用いられるプラスチックフィルムの加熱収縮率は、好ましくは１９０℃、２０分処理後、長さ方向で５％以下、幅方向で１％以下である。

本発明におけるプラスチックフィルムは、枚葉あるいは、ロール状のいずれでも用いることができるが、ロール状のフィルムであれば、長尺を連続して塗工加工することができ、好適である。

本発明において、プラスチックフィルムには、フィルムの滑り性を良好とするため、滑剤、例えば炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、酸化チタン等の無機微粒子を含有させることができ、また必要に応じ他の添加剤、例えば安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤等を含有させる事ができる。

本発明における好ましいプラスチックフィルムは、東レ（株）製ＰＥＴフィルムの一般工業用である“ルミラー”（登録商標）Ｆ６５、Ｓ１０、Ｔ６０が好ましいが、加熱収縮率の低さ、透明性、滑り性の良さから、東レ（株）製ＰＥＴフィルム“ルミラー”（登録商標）Ｆ６５がより好ましい。

本発明において、プラスチックフィルムの少なくとも片面に、プラスチックフィルムと離型層とを強固に結合し、離型層の耐久性を向上させるためのプライマー層を設けることも可能である。プライマー層としては、有機珪素化合物、アルミニウム元素を有する有機化合物、チタン元素を有する有機化合物、ジルコニウムを有する有機化合物の中から選ばれる１種または２種以上を使用できる。

本発明においては、上記プラスチックフィルム上に、離型層を設ける。離型層とは、プラスチックフィルムと転写箔との間に存在し、転写後に基材となるプラスチックフィルムを容易に剥離することを目的とした層である。本発明における離型層には、離型性とともに、転写後の金属光沢を高く保ち、転写表面の印刷性を高める特性が必要である。離型性を付与する材料としては、メラミン樹脂やアクリル樹脂が好ましい。メラミン樹脂としてはメラミンホルムアルデヒド樹脂やメチル化メラミンホルムアルデヒド樹脂、ブチル化メラミンホルムアルデヒド樹脂、エーテル化メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ変性メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素メラミン樹脂、アクリルメラミン樹脂などがあげられる。またアクリル樹脂としては、特に制限されないが、従来公知のアクリレートモノマー、メタクリレートモノマーの中から選ばれた少なくとも１種以上のモノマーからなる重合体が挙げられ、アクリル系モノマー以外にスチレン、アクリロニトリル等を共重合させて得られるものでもよい。これらの中でも転写表面の保護性が優れていることから、メラミン樹脂が好ましくブチル化メラミンホルムアルデヒドがより好ましい。離型層はプラスチックフィルム上に塗布後加熱することにより、脱溶剤および硬化反応をさせるが、硬化の程度により転写後の転写表面の特性が大きく左右される。すなわち、硬化が不足すると離型層の離型剤の凝集力が小さくなり、剥離する際に離型層の内層深い部分で凝集破壊が発生し、金属蒸着層上に離型層が厚く転写され、かつ転写表面である剥離面が粗くなることから光沢度が低くなることがある。また、転写表面の粗さが粗くなることによって水に対する接触角は高くなる。離型層が十分に硬化した場合、転写の際に離型層の最表層に応力が集中することで金属蒸着層との界面のごく近傍の離型層内で剥離し、金属蒸着層上には薄く均一な離型層が転写されることで光沢度が高いものとすることができる。すなわち、離型層が主剤と硬化剤からなる２液硬化型のメラミン系樹脂からなる場合、主剤と硬化剤の混合比が重量比で９０：１０〜５０：５０の範囲にあることが好ましく、より好ましくは８０：２０〜６０：４０の範囲である。硬化剤の混合割合が１０重量％未満の場合、上述の通り硬化が不足し、光沢度が小さくなることがある。一方、５０重量％を超えても過剰な硬化剤の影響により離型層の離型剤の凝集力が低くなり、やはり転写面の光沢度が小さくなることがある。

本発明において、金属蒸着層としてはアルミニウム、スズ、ニッケル、クロム、銀、および金から選ばれる１種の金属の単体からなるものが好ましく、コストや供給性を考えた場合、アルミニウムがより好ましい。蒸着法としては、通常の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を使用することができる。

本発明における金属蒸着層の厚さは、好ましくは５〜１００ｎｍの範囲であり、より好ましくは１０〜７０ｎｍの範囲である。厚さを５ｎｍ以上とすることで、反射による金属光沢に優れたものとすることができ、経時により金属光沢が消失することがないことから好ましく、一定の厚さ以上としても金属光沢は向上せず、経済性の制約からも１００ｎｍ以下であることが好ましい。

本発明の紙用転写箔において接着層は、転写層である金属蒸着層と離型層とを被着体である紙に接着するための層である。接着剤の材料としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、ポリアミド樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂等があげられ、これらの単体もしくは混合体からなる組成物とすることが好ましい。接着層は塗布することによって設けることが好ましく、接着層を形成する材料も溶媒に溶解して塗布が可能なものが好ましい。接着層の厚さは、１．５〜３μｍが好ましく、１．５μｍ未満であると十分な接着力が得られにくく、また３μｍを超えると箔切れが悪く、転写不良の問題が生じることがある。

本発明の紙用転写箔は、接着層を介して被着体に転写した後の転写表面の光沢度が１００以上であることが重要である。転写表面の光沢度はＪＩＳＺ８７４１（１９９７年版）鏡面光沢度測定方法により８５°鏡面光沢度で評価する。転写表面の光沢度を１００以上、より好ましくは１２０以上とすることで、被着体に優れた意匠性を付与することができる。

転写加工面の光沢度を１００以上とするには、プラスチックフィルム上に、離型層、金属蒸着層、接着層をこの順で設け、金属蒸着層上に薄く均一な離型層を転写させることより達成できる。光沢度が１００以上であると通常の印刷では実現できない金属光沢の表現を可能にすることができ、各種印刷物へ高級感を付与できるため、好ましい。

本発明の紙用転写箔は、接着層を介して被着体に転写した後の転写表面の水に対する接触角が８５度以下であることも必要であり、より好ましくは６０度以下である。８５度を超えるとその上に保護層や印刷層を塗布しようとする場合に、ハジキが生じて加工性に劣ったものとなる。

本発明の紙用転写箔は、接着層を介して被着体に転写した後の転写表面の水に対する接触角が８５度以下とするには、離型層の材料の選択が最も重要である。前述の通りのメラミン樹脂やアクリル樹脂を選択することで転写表面の水に対する接触角が８５度以下としやすく、シリコーン系の離型層を選択すると８５度以下とすることが困難となる。

本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
以下に本発明の実施例、比較例で用いた評価法を示す。

（１）光沢度
光沢度はＢＹＫガードナー社製マイクロトリグロス光沢計を用いた。プラスチックフィルム上に離型層、金属蒸着層、接着層を形成した転写材を５０ｍｍ角に裁断し、白板紙である（株）キングコーポレーション製エコボール紙ＥＢＡ４１００に転写した表面の８５°鏡面光沢度をＪＩＳ Ｚ８７４１（１９９７年版）鏡面光沢度測定方法に準じて測定した。

（２）接触角（°）
接触角は協和界面科学（株）社製接触角計ＣＡ−Ｘ型を用いておこなった。プラスチックフィルム上に離型層、金属蒸着層、接着層を形成した転写材を白板紙に転写したサンプルを室温２３℃湿度６５％の雰囲気中に２４時間放置後、その雰囲気下で同様の条件で保管しておいた蒸留水を用いて転写面の接触角を測定した。

（３）ぬれ張力（ぬれ性）
接触角を測定後のサンプルを用いて、転写面のぬれ張力を確認した。ＪＩＳ Ｋ６７６８（１９９９年版）に準拠し、和光純薬工業（株）製ぬれ張力試験用混合液Ｎｏ．３２．０を綿棒を使用して速やかに広げ、２秒後の液膜の状態を確認した。液膜が２秒以上保つ場合は○、２秒以下で液膜が破れる場合は×で示した。

［実施例１]
主剤としてブチル化メラミンホルムアルデヒド塗料であるアトムボンドＲＰ−５０（（株）三羽研究所製）３２．５重量部に、希釈溶媒としてシクロヘキサノン２１．６重量部、メタノール５．４重量部、トルエン２７重量部を加えた後、アトムボンドＣＰ触媒（成分：パラトルエンスルホン酸エステル）（（株）三羽研究所製）を１３．５重量部加えて離型層塗工液１を調製した。この離型層塗工液１の主剤であるブチル化メラミンホルムアルデヒド塗料アトムボンドＲＰ−５０と硬化剤であるアトムボンドＣＰ触媒の混合比は重量比で７１：２９となる。

転写層と被転写体である紙を接着させる接着剤として、変性アクリル樹脂であるプラスコートＳＥ−７０ホワイト（和信化学工業（株）製）４０重量部、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体であるアトムボンド１００ＥＤ−ナシ（（株）三羽研究所製）４０重量部、アクリル系樹脂であるディックシールＡ２５０ＡＧ（ＤＩＣグラフィックス（株）製）２０重量部を加えて接着層塗工液１を調製した。

厚さ２５μｍ の東レ（株）製ＰＥＴフィルム“ルミラー”（登録商標） Ｆ６５の片面に上記離型層塗工液１をワイヤーバー＃１２用いて塗工し、１６０℃のオーブンで３０秒間脱溶剤および硬化反応させた。この離型層の厚さは１μｍであった。

この離型層の上にベルジャー型真空蒸着機ＥＢＨ−６（（株）アルバック製）を用いて膜厚が４０ｎｍになるようにアルミニウムを蒸着し薄膜層を形成した。

更にこの蒸着薄膜層の上に接着層塗工液１をワイヤーバー＃１２を用いて塗工し、１３０℃のオーブンで１５秒間脱溶剤させ０．３μｍの接着層を形成し、転写箔とした。

上記転写箔を転写装置ＲＴ−３００（ナビタス（株）製）を用いて白板紙に表面温度２００℃、転写圧力２０００〜３０００ｋＰａ、転写速度５０ｍｍ／で転写させた。

この転写箔の評価結果を表１に示した。この転写箔は光沢度が１３５と高く接触角が低かった。また、ぬれ性も良好であった。

［実施例２]
ブチル化メラミンホルムアルデヒド塗料であるアトムボンドＲＰ−５０（（株）三羽研究所製）３０重量部に、希釈溶媒としてシクロヘキサノン２０重量部、メタノール５重量部、トルエン２５重量部を加えた後、アトムボンドＣＰ触媒（（株）三羽研究所製）を２０重量部加えて離型層塗工液２を調製した。この離型層塗工液２の主剤であるブチル化メラミンホルムアルデヒド塗料アトムボンドＲＰ−５０と硬化剤であるアトムボンドＣＰ触媒の混合比は重量比で６０：４０となった。離型層塗工液以外は実施例１と同様の方法にて転写箔を作成した。この転写箔は光沢度が１３２と高く接触角が低かった。また、ぬれ性も良好であった
［実施例３]
主剤としてブチル化メラミンホルムアルデヒド塗料であるアトムボンドＲＰ−５０（（株）三羽研究所製）３５．４重量部に、希釈溶媒としてシクロヘキサノン２３．５重量部、メタノール５．８重量部、トルエン２９．４重量部を加えた後、アトムボンドＣＰ触媒（成分：パラトルエンスルホン酸エステル）（（株）三羽研究所製）を５．９重量部加えて離型層塗工液３を調製した。この離型層塗工液３の主剤であるブチル化メラミンホルムアルデヒド塗料アトムボンドＲＰ−５０と硬化剤であるアトムボンドＣＰ触媒の混合比は重量比で８６：１４となる。離型層塗工液以外は実施例１と同様の方法にて転写箔を作成した。この転写箔は光沢度が１２９と高く接触角が低かった。また印刷性の指標であるマジックインキによるマーキング性も良好であった。

［比較例１]
実施例１において離型層塗工液１の代わりに、ブチル化メラミンホルムアルデヒド塗料であるアトムボンドＲＰ−５０（（株）三羽研究所製）１２．６重量部、アクリル樹脂である“ヒタロイド”（登録商標）３３０４（日立化成工業（株））２．５重量部、パラトルエンスルホン酸エステルであるアトムボンドＣＰ触媒（（株）三羽研究所製）を０．９重量部、希釈溶媒としてトルエン８４重量部を加えて、離型層塗工液４を調製した。この離型層塗工液４の主剤と硬化剤の混合比は重量比で９４：６となる。離型層塗工液以外は実施例１と同様の方法にて転写箔を作成した。この転写箔は光沢度が低かった。

［比較例２]
実施例１において離型層塗工液１の代わりにアクリル系剥離剤であるＭＣＳ５０４１ＤＣＮｏ．２（ＤＩＣグラフィックス社（株）製）７２．８重量部、ポリエステルワックスを含むアンチブロッキング剤であるＭＣＳ５０４１スリップ剤（ＤＩＣグラフィックス社（株）製）３．１重量部、希釈溶媒としてトルエン１４．５重量部、メチルエチルケトン４．８重量部、酢酸エチル４．８重量部、を混合し離型層塗工液５を調製した。

離型層塗工液以外は実施例１と同様の方法にて転写箔を作成した。この転写箔の接触角は低かったが、光沢度も低かった。

［比較例３]
実施例１において離型層塗工液１の代わりにワックスを含有するプラスコートＡ−１クリヤー（和信化学工業（株））６０重量部、希釈溶媒としてトルエン２０重量部、メチルイソブチルケトン１０重量部、ｎ−ヘキサン１０重量部を混合し離型層塗工液６を調製し、グラビア印刷機を用いて、１３０℃の乾燥機で１２秒間乾燥させ、０．１μｍ厚になるよう塗工した。その上に、比較例２において調製した離型塗工液５を比較例２と同様の方法にて塗工して転写箔を作成した。この転写箔の接触角は低かったが、光沢度も低かった。

［比較例４]
実施例１において離型層塗工液１の代わりにシリコーン溶液であるＸ６２−９００（信越化学（株）製）２０重量部、硬化剤としてパラトルエンスルホン酸であるＰＳ−８０（信越化学（株）製）０．２５重量部、希釈溶媒としてメチルエチルケトン３０重量部、トルエン５０重量部を混合し離型層塗工液７を調製した。

厚さ２５μｍ の東レ（株）製ポリエステルフィルム“ルミラー”（登録商標）Ｆ６５の片面に上記離型層塗工液７をワイヤーバー＃５を用いて塗工し１６０℃のオーブンで１５秒間脱溶剤および硬化反応させた。この離型層の厚さは０．５μｍであった。

この離型層の上にアルコール系のシリカゾル、“コルコート”（登録商標）Ｎ１０３Ｘ（コルコート（株）製）をワイヤーバー＃１０を用いて塗工した。離型層の上に蒸着を補助する一層を設けることにより、シリコーン系の離型剤の上に金属蒸着することが可能になった。この蒸着補助層の厚さは２μｍであった。

この蒸着補助層の上に実施例１と同様にアルミニウムを蒸着させその上に接着塗工液１を塗工し完成した転写箔を転写した。

この転写箔は光沢度が低く接触角が高かった。また、ぬれ性が悪かった。

これらの転写箔の評価結果を表１に示した。

Claims (4)

1. プラスチックフィルム上に、離型層、金属蒸着層、接着層がこの順で設けられ、接着層を介して被着体に転写した後の転写表面の光沢度が１００以上であり、かつ水に対する接触角が８５度以下であることを特徴とする紙用転写箔。
2. 離型層が主剤と硬化剤からなる２液硬化型のメラミン系樹脂からなり、主剤と硬化剤の混合比が重量比で９０：１０〜５０：５０の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の紙用転写箔。
3. 金属蒸着層がアルミニウム、スズ、ニッケル、クロム、銀、および金から選ばれる金属の単体からなる請求項１または２に記載の紙用転写箔。
4. 接着層に用いられる接着剤がエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、ポリアミド樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂から選ばれる単体もしくは混合からなる請求項１〜３のいずれかに記載の紙用転写箔。