JP2018192630A - 熱転写用積層シート及びそれを用いた印刷体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄性を確保しながら、複雑な離型処理を行わずに剥離させやすい熱転写シートを提供する。【解決手段】紙である紙層１１と、接着剤であるバインダー層１２と、セロファンであるセロファン層１３と、が積層された熱転写用積層シートを用い、セロファン層１３の表面に熱転写インキ層１５を印刷して熱転写する。【選択図】図２

Description

この発明は、熱転写により対象に印刷するシートと、それにより印刷した印刷体に関する。

耐熱性のあるシートにインキ層を設け、そのインキ層側を対象に当てて熱を掛け、印刷内容を対象の表面に移す転写を行う熱転写シートが、様々な用途に用いられている。

ただし、熱転写の際には必ず加熱する必要があり、プラスチックフィルムやバインダーが加熱体に付着してしまう場合がある。

例えば特許文献１には、サーマルヘッドによる印字に用いる感熱転写シートが記載されている。プラスチックフィルムの基材の一方の面に、転写インキ層を設け、他方の面に離型剤や滑剤を含んだ熱可塑性樹脂バインダーによる保護層を設けたものである。基材のプラスチックがサーマルヘッドに融着しないように、離型剤や滑剤を添加した数μｍの保護層を形成している。

また別の形態として、インキ層を印刷した基材であるプラスチックフィルムとは反対側の面に、粘着剤層と離型紙を設け、熱転写時には離型紙を剥がしてインキ層を対象に残す方式もある（例えば特許文献２［００２０］）。

特公平４−５９１５６号公報 特開２００２−１１９６９号公報

しかしながら、基材にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなプラスチックフィルムを用いた場合、基材自体が加熱時に熱収縮を起こしてしまい、印刷したデザインが歪んでしまうことがある。一般に用いられる厚さ８〜２５μｍ程度のＰＥＴフィルムでは深刻な問題となる。このため、熱収縮しにくいように厚さ１００μｍ程度の厚手のＰＥＴフィルムを用いなければならず、取り扱いやコスト面で問題があった。

別の手法としては、平滑性の高い厚紙の表面に無機系の目止材を塗工し、その表面に離型剤をコーティングしたものを用いることで、厚紙により熱収縮を抑えることが考えられる。しかし、目止材を塗工した厚紙は紙としての廃棄性に問題があった。

そこでこの発明は、紙としての廃棄性とセロファンによる平滑性を確保しながら、印刷の際にかかる手間を省き、かつ剥離させやすい熱転写シートを提供することを目的とする。

この発明は、紙とセロファンとを接着させ、セロファンの表面に転写インキ層を塗工可能にした熱転写用積層シートにより、上記の課題を解決したのである。

セロファンの分子間距離は数ｎｍと非常に小さいため、分子間に固形物が侵入し難い性質を有するため剥離性に優れ、また親水基を持っているため疎水性の樹脂に対して特に剥離性に優れており、目止材や剥離剤、滑剤などを添加しなくても、それ自体の剥離性によって、加熱して対象に転写した転写インキ層から剥がすことができる。

この発明に係る熱転写用積層シートを用いて、セロファン層の表面に転写すべき内容をホットメルトバインダー含有インキまたはウレタン系樹脂などにより鏡像印刷してその表層にホットメルト樹脂層を設けた転写インキ層を形成し、転写インキ層側の面を転写すべき対象に当て、紙層の表面から上記熱転写用積層シートを加熱して、転写インキ層を上記対象に転写し、セロファン層の剥離性によって転写インキ層からセロファン層を剥離させて転写インキ層のみが上記対象の表面に表示された印刷体を得る、印刷体の製造方法が実施できる。

また、セロファンはそれ自体の剥離性だけで上記の手順を実行可能であるが、さらにセロファンの製造工程で一般に用いることがある柔軟剤の含有量を調整することで、その剥離性を希望の程度に制御することができ、熱転写の作業現場に適した剥離性に調整することができる。

この発明にかかる熱転写用積層シートを用いると、セロファン層自体の剥離性が優れているため、転写インキ層を印刷する前に別途離型処理を行う必要がなく、そのまま印刷可能であり、転写用のシートを製造し、また、印刷体を製造する際の手順を簡略化できる。

また、収縮しにくい紙とセロファンが基材となっているため、加熱時に印刷された内容が歪む可能性を十分に抑制することができる。さらに、剥がした後のシートは紙とセロファンを接着させたものであり、セロファンがセルロースからなるため、廃棄する際に紙ゴミとして簡便に廃棄することができる。一方で、紙もセロファンも材料の入手が容易に可能であり、製造自体も簡便に可能である。

この発明にかかる積層シートの例を示す断面図 熱転写インキ層を塗工した積層シートの例を示す断面図 この発明にかかる製造方法により熱転写する際の積層シートと対象との関係を示す断面図 熱転写積層シートを剥がし、熱転写した印刷体の断面図

以下、この発明について詳細に説明する。この発明は、熱転写に用いる熱転写用積層シート、及びそれを用いた印刷体の製造方法である。

この発明にかかる熱転写用積層シート１０の断面図を図１に示す。この熱転写用積層シート１０は、紙層１１とバインダー層１２とセロファン層１３とが順に積層された積層シートである。

紙層１１には紙を用いることができる。強度と耐熱収縮性の点から、ある程度の厚みがあることが望ましい。このため、坪量５０ｇ／ｍ^２以上あると好ましく、７０ｇ／ｍ^２以上であるとより好ましい。一方、厚すぎると熱伝達が悪くなり、対象に転写インキ層がきれいに転写できなかったり、重量の点からもハンドリングが悪くなるため好ましくなくなる。このため、坪量２５０ｇ／ｍ^２以下であると好ましく、２００ｇ／ｍ^２以下であるとより好ましい。

上記の紙の構成はセルロースを主成分とするものであれば特に限定されない。必要とされる強度により適宜添加剤を添加してもよい。ただし、廃棄性の点からは、次のバインダー層１２を形成する場合以外は特に塗工剤などを塗工しない方が望ましい。また、紙層１１に用いる上記紙の表面に予めカレンダー処理することで、後述する熱転写インキ層１５のセロファン層１３側の表面がより平滑になり、最終的に得られる印刷体の表面に光沢を与えることができる。

なお、この紙層１１に用いる上記紙に予めエンボス加工などにより凹凸を設けておくと、後述する熱転写インキ層１５のセロファン層１３側に、凸と凹が逆転した形状を形成することができる。これにより、最終的に得られる印刷体の表面に印刷された内容に凹凸を付けることができる。

バインダー層１２は、接着剤を用いて、紙層１１とセロファン層１３とを接着させた接着剤の層である。具体的には、上記紙と後述のセロファンとの一方に接着剤を塗工して塗工した面に他方を貼り付けることで形成してもよいし、上記紙と上記セロファンの間に熱可塑性樹脂を押し出して加圧することで形成してもよい。上記接着剤としては、アクリル系、ＥＶＡ系、ウレタン系、澱粉糊などが挙がられる。また、塗工方法としては、ドライラミネート、ノンソルベントラミネート、ウェットラミネート、押し出しラミネートなどが挙げられる。具体的な熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンを使用することができ、特に低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を使用すると好ましい。ただし、加熱時にバインダー層１２が剥がれてはならないため上記セロファンにアンカー剤を塗工することが好ましい。また、融点が１００度以下であるホットメルト接着剤は使用できない。

セロファン層１３には、セロファン自体が剥離性に優れるため、一般的なセロファンを用いることができる。

また、上記セロファンに柔軟剤を含有させると、セロファンが割れにくくなり、強度が向上する。さらに、剥離性を向上させるために、上記セロファンに含有させる柔軟剤の含有率を適切に調整すると好ましい。柔軟剤の含有率は、１質量％以上であると好ましく、５質量％以上であるとより好ましい。柔軟剤が極端に少ないと強度の点から問題を起こす可能性がある。一方で、４０質量％以下であると好ましく、３０質量％以下であるとより好ましい。多すぎると熱転写インキ層１５に移行して、本来の硬度が変わる可能性がある。上記の範囲で必要な剥離性に合うように調整するとよい。なお、柔軟剤を含有させるにあたっては、上記セロファンシートの製造にあたり、ビスコースを再生させた後、最終水洗の後に柔軟浴槽を通過させることで含有させることができる。また、柔軟浴槽の柔軟剤濃度を変えることで、柔軟剤含有率を任意に変えることができる。柔軟剤として利用可能な組成物としては、例えば、グリセリンやトリエチレングリコールなどが挙げられる。

上記のセロファンのシートの厚みは特に限定されない。セロファン自体の熱収縮性がＰＥＴに比べて著しく小さいため、薄手のものであっても利用可能である。中でも坪量２０ｇ／ｍ^２以上７０ｇ／ｍ^２以下程度のものが好適に利用できる。薄すぎると強度面に問題があり、紙層１１とセロファン層１３とを接着させる際、切断する可能性が高くなる。また、厚すぎるとセロファンを製造する過程でビスコースの再生ならびに後処理工程で時間を要するため、コスト面で不利である。

熱転写により対象に印刷表示を転写するにあたっては、熱転写用積層シート１０のセロファン層１３の表面に、熱転写すべき内容をホットメルトバインダー含有インキまたはウレタン系樹脂などにより鏡像印刷してその表層にホットメルト樹脂層を設けた熱転写インキ層１５を設けた印刷済みの熱転写用積層シート２０を用いる。この印刷済みの熱転写用積層シート２０の断面図を図２に示す。上記ホットメルト樹脂層は、熱を掛けることで熱転写しようとする対象に接着する性質を有する。用いるホットメルトの種類は特に限定されないが、後述する熱転写の際に溶融できる軟化点を有するものである必要がある。例えばポリウレタン系、ＥＶＡ系、ゴム系、ポリアミド系などを用いることができる。

上記の印刷済みの熱転写用積層シート２０を用い、鏡像印刷された印刷内容を、印刷すべき対象２１に熱転写し、熱転写用積層シート１０に対応する部分を剥離することで、印刷体３０が得られる。熱転写する際の構成例を図３の断面図に、剥離する際の構成例を図４の断面図に示す。熱転写の際には、印刷済みの熱転写用積層シート２０を、対象２１に熱転写インキ層１５を向けて当て、紙層１１側から加熱する。熱源２５としてはアイロンなどの加熱した金属体を紙層１１に直接当てることが望ましい。加熱する際の温度は、上記ホットメルト含有インキが接着できる温度であり、かつインキの印刷形態が変化しない範囲で調整する。また、バインダー層１２が軟化しない温度である必要がある。バインダー層１２の熱可塑性樹脂が軟化してしまうと、セロファン層１３と紙層１１とが一部剥離してしまう可能性があるからである。

熱転写する対象２１としては、ある程度の大きさのある面がある物体であればよい。平滑であることが望ましいが、布地のような表面でも十分に熱転写可能である。具体的には、布帛、皮、人工皮革、樹脂成型体、金属など、ホットメルトで接着されるものであれば特に限定されない。

上記のホットメルト含有インキ及びバインダー層１２の構成にもよるが、基本的な加熱温度は、１００℃以上が好ましく、１２０℃以上がより好ましい。一方で、１８０℃以下が好ましく、１５０℃以下がより好ましい。なお、加熱時間は特に限定されず、熱転写インキ層１５が十分に対象２１に接着すればよい。

適切な温度及び時間で加熱した後、熱源２５を離し、元の熱転写用積層シート１０である部分を対象２１から剥がす。このとき、セロファン層１３が有する剥離性が十分に発揮されることで、熱転写インキ層１５とセロファン層１３との間の剥離が好適に進行する。剥離し終えると対象２１の表面に熱転写された熱転写インキ層１５が鏡像を逆転させた模様として表示された印刷体が得られる。

次にこの発明を、実施例を挙げて具体的に示す。

（実施例１）
１２質量％のグリセリンを含む３０g／ｍ^２のセロファン（レンゴー（株）製）に、接着剤となる二液硬化型ウレタン樹脂（三井化学(株)製：タケネートA-242A、タケラックA-244B）１．５g／ｍ^２をノンソルベントコーターを用いて塗工してバインダー層とし、その塗工面に１６０g／ｍ^２のライナー用原紙（レンゴー（株）製）を貼り合せて熱転写用積層シートを得た。そして、セロファン面に４０g／ｍ^２のポリウレタン系樹脂（大日本インキ化学工業(株)製：CRISVON S-125）を塗工して熱転写インキ層を設け、その熱転写インキ層をポリエステル製生地に当て、紙層側から１３０℃で３秒間加熱圧着した後、室温で冷却後、１５mm幅の熱転写用積層シートとポリエステル製生地をテンシロン万能試験機（（株）エー・アンド・デイ製 ＲＴＧ−１２１０）で１００mm／minの速度で１８０℃方向に引張り、剥離強度測定と熱転写インキ層の転写状態を目視で観察した。

（実施例２）
実施例１において、１６０g／ｍ^２のライナー用原紙の代わりに６５g／ｍ^２のコピー用紙（レンゴー（株）製）を用い、１質量％のグリセリンを含む２０g／ｍ^２のセロファンを用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例３）
実施例１において、１６０g／ｍ^２のライナー用原紙の代わりに２３０g／ｍ^２のライナー用原紙（レンゴー（株）製）を用い、４０質量％のグリセリンを含む６０g／ｍ^２のセロファンを用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例４）
実施例１において、二液硬化型ウレタン樹脂１．５g／ｍ^２の代わりに押し出しコーターでポリエチレン（住友化学(株)製：スミカセンＬ７０５）を２０g／ｍ^２となるように押出してセロファンとライナー用原紙を貼り合せ、ポリウレタン系熱転写インキの代わりにＥＶＡ系熱転写インキ（Art Deco Heat Transfer Materials(株)製：ADg-GLPV0）を用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例５）
実施例１において、１２質量％のグリセリンを含む３０g／ｍ^２のセロファンの代わりにグリセリン無添加のセロファンを用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例６）
実施例１の１６０g／ｍ^２のライナー用原紙の代わりに４０g／ｍ^２の薄葉印刷紙を用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例７）
実施例１の１６０g／ｍ^２のライナー用原紙の代わりに２８０g／ｍ^２の白板紙を用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例８）
実施例１の１２質量％のグリセリンを含む３０g／ｍ^２のセロファンの代わりに、４５質量％のグリセリンを含むセロファンを用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例９）
実施例１の３０g／ｍ^２のセロファンの代わりに１７g／ｍ^２のセロファンを用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（実施例１０）
実施例１の３０g／ｍ^２のセロファンの代わりに７５g／ｍ^２のセロファンを用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（比較例１）
実施例１において、１６０g／ｍ^２のライナー用原紙の代わりに３４g／ｍ^２のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は、実施例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（比較例２）
実施例１の熱転写用積層シートの代わりに１３６g／ｍ^２のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いてそれを熱転写用積層シートとした。

（比較例３）
比較例１の３４g／ｍ^２のポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに９０g／ｍ^２の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いた以外は、比較例１と同様にして熱転写用積層シートを得た。

（比較例４）
比較例２のポリウレタン系熱転写インキの代わりにＥＶＡ系熱転写インキを用いた以外は、比較例２と同様にして熱転写用積層シートを得た。

＜評価方法：剥離性＞
それぞれの例について、JISK6854に従って、剥離強度を測定した。その結果を表１に示す。それぞれの値が10 gf／15mm未満であるものを◎、10gf/15mm以上13 gf／15mm未満であるものを○、13gf/15mm以上15gf/15mm未満であるものを△、15 gf／15mm以上を×とした。

＜評価方法：収縮＞
それぞれの例について３０ｃｍ角とした試験片を１３０℃の環境下に１０秒間放置し、そのときの収縮した値を１００ｃｍに換算した値が、１ｍｍ以下であるものを◎、１ｍｍを超えて３ｍｍ以下であるものを○、３ｍｍを超えて５ｍｍ以下であるものを△、５ｍｍを超えるものを×とした。その評価結果を表１に示す。

＜評価方法：ハンドリング＞
それぞれの例の熱転写用積層シートを用いて、実際に熱転写した印刷体を複数個製造した。それぞれの例の熱転写の際にシートを取り扱うにあたって、シワ、折れ、カーニングなどの不具合について、注意が不要であるものを◎、注意がほとんど不要であるものを○、注意して取り扱えば熱転写できるものを△、熱転写困難又は不可能であるものを×とした。

１０ 熱転写用積層シート
１１ 紙層
１２ バインダー層
１３ セロファン層
１５ 熱転写インキ層
２０ 印刷済みの熱転写用積層シート
２１ 対象
２５ 熱源
３０ 印刷体

Claims (4)

1. 紙である紙層と、接着剤であるバインダー層と、セロファンであるセロファン層と、が順に積層された熱転写用積層シート。
2. 上記セロファンが１質量％以上４０質量％以下の柔軟剤を有する請求項１に記載の熱転写用積層シート。
3. 請求項１又は２に記載の熱転写用積層シートを有し、上記セロファン層の表面に、ホットメルトバインダー含有インキまたは非熱溶融樹脂の表層にホットメルト樹脂層を設けた熱転写インキ層を有する、印刷済みの熱転写用積層シート。
4. 請求項１又は２に記載の熱転写用積層シートを用い、
   上記セロファン層の表面に、ホットメルトバインダー含有インキまたは非熱溶融樹脂の表層にホットメルト樹脂層を設けた熱転写インキ層を鏡像印刷して印刷済みの熱転写用積層シートを製造し、
   この印刷済みの熱転写用積層シートを、転写すべき対象に上記熱転写インキ層側から当て、
   上記紙層側から上記の印刷済みの熱転写用積層シートを加熱して、上記熱転写インキ層を上記対象に接着させ、
   上記熱転写インキ層と上記セロファン層との間で上記熱転写用積層シートを剥がし、上記対象の表面に上記熱転写インキ層を表示させた印刷体を得る、
   印刷体の製造方法。

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