JP3045299B1 - 透過性プラスチックの裏面印刷法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 透過性あるいは半透過性プラスチック類に裏
面印刷を施す場合、シルクスクリーン印刷法と熱転写印
刷法を併用することにより、安価で高品質の製品が得ら
れるが、変色、軟化くずれ、皮膜破壊、接着性の低化等
の不具合が発生して実用に耐えず、上記不具合を解決す
る技術開発が望まれていた。 【解決手段】 基材１に架橋率を９５％以内に抑えたイ
ンキでシルクスクリーン印刷層２を印刷し、その上に多
色層４と接着層３で軟化温度差を設けた熱転写印刷皮膜
Ａを熱転写印刷することにより上記不具合を解消したこ
と特徴とする透過性プラスチックの裏面印刷法を提供す
る。 【効果】 安価なイニシャルコストで高価な全色シルク
スクリーン多色印刷と同程度の効果が得られ、作業効率
が良く、多色層もシルクスクリーン印刷とした場合には
特有の膜厚のある重厚な仕上がりとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透過性あるいは半
透過性のプラスチックに裏面印刷を施す際、基材に接触
する印刷面に架橋率を調整したインキによるシルクスク
リーン印刷法を用い、その上の印刷面に、多色層と接着
層で軟化温度差を設けたインキを用いてあらかじめ多色
印刷を施した熱転写印刷皮膜を熱転写印刷法によって熱
転写印刷することを特徴とする透過性プラスチックの裏
面印刷法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、透過性あるいは半透過性のプラス
チック類に対する印刷方法としては、直接全色をシルク
スクリーン印刷により施すか、あるいはシルクスクリー
ン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等で印刷された
フィルムを用い、透過性プラスチック類の基材上にフィ
ルム上の印刷結果を熱転写する方法が用いられてきた。
また、最近では、成形と印刷を同時に行うインモールド
法も開発されているが、成形機、金型、フィルム供給装
置が一体となっており、イニシャルコストが異常に高
く、余り一般的ではない。

【０００３】現在では、シルクスクリーン印刷法が、印
刷膜厚が厚く物性が高いため、広範囲に利用されてい
る。またイニシャルコスト、版なども簡素で安価であ
り、小ロットにも対応できる。さらに、透過性プラスチ
ック類に裏面印刷しても、ホコリや異物をインキが巻き
こんでしまうため、表面から見た際に目立ちにくく、気
泡も生じない。しかしながら、反面、一色ごとに印刷乾
燥を繰り返し行うため、多色印刷を施す場合には高コス
トとならざるを得なかった。

【０００４】また、熱転写印刷法は一度に多色を印刷で
き、１個あたりのコストも大幅に安価になる利点があ
り、登用も容易であるが、裏面印刷の場合には、基材面
と接着層（多色層）の間にホコリ、異物が微小であって
も存在するため、気泡を生じ、表面から見ると光って見
えることで、特に暗部（黒、青等）において著しく外観
を損ねてしまう欠点がある。

【０００５】また、転写フィルムの伸縮、スリッター精
度の誤差、位置決め装置の誤差などにより、計０．５ｍ
ｍ程度の総誤差が生じ、通常の許容範囲（０．２ｍｍ程
度）を大きく越えてしまう結果となり、工業製品分野で
はその位置寸法の安定性の悪さにより、多くの場合登用
できないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の内、シルクスクリーン印刷法と熱転写印刷法
を複合併用し、両者の長所を抜粋した形で、透過性ある
いは半透過性プラスチック類の裏面多色印刷において安
価で良質な印刷製品を提供すべく、複合併用に際して発
生する不具合点を除去または著しく軽減することにあ
る。

【０００７】その不具合点とは、最初にシルクスクリー
ン印刷を行い乾燥後その上に熱転写印刷を行う時、強接
着させるためかなり高温（１７０℃〜２３０℃）、高圧
（５〜７ｋｇ／ｃｍ₂）で圧着しなければならず、シル
クスクリーン印刷に通常の蒸発乾燥型（熱可塑性）イン
キを使用した場合その結晶性、架橋性の低さのため、変
色、軟化くずれ、皮膜破壊などを起こし、均一で正常な
皮膜を維持できず、外観上著しく見苦しい印刷となって
しまう点、これに対し、架橋型インキを使用した場合、
一般的に熱転写インキとの接着性を低下させ、長期接着
性をはじめ諸々の耐性を悪くする点である。

【０００８】また、熱転写側インキ、または接着剤にし
ても、同様に低温軟化物は皮膜が崩れ易く接着力が大き
い反面、均一な印刷皮膜を保つことが難しい。逆に、高
温軟化物は転写温度をさらに上げる必要があり、下のシ
ルクスクリーン印刷皮膜を傷める結果となるという問題
があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであって、その要旨とするとこ
ろは、透過性あるいは半透過性プラスチックに裏面印刷
を施す際、基材に接触する印刷面に架橋率を調整したイ
ンキによるシルクスクリーン印刷法を用い、その上に、
多色層と接着層で軟化温度差を設けたインキ及び接着剤
を用いてあらかじめ多色印刷を施した熱転写印刷皮膜を
熱転写印刷法によって熱転写印刷することを特徴とする
透過性プラスチックの裏面印刷法を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を、図面を参照しながら詳
細に説明する。図１ａにおいて、１は基材（透過性プラ
スチック板）であり、２はその上にシルクスクリーン印
刷法にて印刷されたシルクスクリーン印刷層である。本
発明においては、最初に施すシルクスクリーン印刷層２
のインキ組成を、半架橋、半耐熱性となるように配合す
る諸成分を特定し、ポリイソシアネート系硬化剤の添加
量、乾燥温度、乾燥時間等をコントロールすることによ
り希望する半架橋、半耐熱性を得ること、また、熱転写
印刷皮膜を構成するインキの組成と積層構成順序の特定
による軟化温度差の付与により、シルクスクリーン印刷
法と熱転写印刷法の併用から生じる前記の様々な不具合
点の除去または著しい軽減に成功した。

【００１１】具体的には、シルクスクリーン印刷層２の
インキとして、ウレタン系樹脂（以下“系”の表示は他
樹脂との共重合を含む）、ポリエステル系樹脂、ポリエ
ーテル系樹脂、ビニール系樹脂、アクリル系樹脂等を用
いたインキで、分子中に活性水素を数％以上保持してお
り、ポリイソシアネート系硬化剤を用いて架橋可能な組
成であること、及び、上記インキに架橋剤として添加す
るポリイソシアネート系硬化剤の添加量を規定量の９５
％以内とし、インキ自体を半架橋状態としたインキを用
いて透過性プラスチックの基材１にシルクスクリーン印
刷を施す。

【００１２】但し、ポリイソシアネート系硬化剤の規定
量とは、反応基の位置関係にもよるが、基本的には活性
水素の数とポリイソシアネートの末端ＮＣＯ基の数が等
しくなる量で、市販インキには混合比が明示してある。
また、樹脂の混合等により添加量が不明の場合には、事
前のテストにより添加量を調整し、任意の半架橋状態を
作り出すことが必要である。

【００１３】次に、上記シルクスクリーン印刷層２の乾
燥については、基材１の特性にもよるが、例えば基材１
にアクリル樹脂を用いた場合、７５℃で９０分の乾燥を
基準とし、軟化くずれが発生する場合は１００〜２００
分の範囲で延長し、逆に接着が甘い場合に乾燥時間を短
縮することで、理想とするシルクスクリーン印刷層２を
得ることができる。

【００１４】次に、図１ｂに、シルクスクリーン印刷層
２の上に印刷される熱転写印刷皮膜Ａの構成を示す。熱
転写印刷皮膜Ａは接着層３と多色層４より構成される。
多色層４はあらかじめシルクスクリーン印刷、グラビア
印刷、オフセット印刷等で印刷されたインキの層であ
り、接着層３は上記シルクスクリーン印刷層２（図１ａ
参照）と多色層４を接着させるためのインキあるいは接
着剤の層である。また、５は多色層４が印刷されるベー
スフィルムであり、６は多色層４とベースフィルム５の
間に介在して多色層４をベースフィルム５から離型させ
る離型層である。

【００１５】上記熱転写印刷皮膜Ａを構成するインキの
各層のうち、接着層３については、ビニール系樹脂のよ
うな低温軟化性のインキまたは熱再活性接着剤、ホット
メルト型接着剤、あるいは低温軟化型クリヤー樹脂等を
使用し、多色層４には高温軟化樹脂インキあるいは架橋
型インキ等の軟化温度の高いインキを用いる。

【００１６】上記接着層３は、軟化くずれを起こす位の
方が所謂“ぬれ性”が向上するため強固な接着性が得ら
れる。このため、接着層３には、その熱による変形が外
観では認知不可能な透明なインキあるいは接着剤を用い
るのが望ましい。熱転写温度、及び転写時間は、雰囲気
温度、基材１（図１ａ参照）の特性、物温にもよるが、
例えば基材１をアクリル樹脂とした場合、熱転写温度が
１７０℃〜２３０℃、転写時間が３ｓｅｃ±１．５ｓｅ
ｃの条件で概ね達成できる。

【００１７】また、基材１（図１ａ参照）の種類によっ
ては、例えばアクリル樹脂のように熱圧によって分子中
に“ひずみ”が生じるため、転写後アニ―リング処理を
必要とする場合がある。この処理を怠ると、時間経過
後、又は後加工（塗装等）時に転写部とその周囲にクラ
ックを生じるので注意が必要である。また、前述の条件
（熱転写温度、及び転写時間）は、当然基材１の種類、
厚さなども影響するので、充分テストを行い、諸物性を
確認し、決定するべきである。

【００１８】次に、以上に詳述した構成に基づいて実施
した、一実施例に関して、以下に詳述する。本実施例に
おいては、基材１（図１ａ参照）として厚さ３ｍｍの透
明アクリル成型板を用い、この透明アクリル成型板にシ
ルクスクリーン印刷層２の膜厚が約８μとなるようにシ
ルクスクリーン印刷を施した。

【００１９】シルクスクリーン印刷用のインキとして
は、アクリルウレタン共重合樹脂インキ（黒色）７０重
量部、ビニール樹脂系インキ４重量部、ポリイソシアネ
ート硬化剤６重量部、溶剤２０重量部を混合したインキ
を用い、オーブン中で７５℃、９０分で乾燥処理を施し
た。このうち、ポリイソシアネート硬化剤は通常８重量
部が規定量（架橋率が１００％となる量）であるが、６
重量部に抑えることにより、架橋率を９５％以内に留め
ることができるものである。

【００２０】熱転写皮膜Ａ（図１ｂ）としては、多色層
４（厚さ約３０μ）をアクリル系樹脂インキを用いたシ
ルクスクリーン印刷により作成し、接着層３（厚さ約７
μ）はビニール系樹脂インキを用いて印刷した。また、
ベースフィルム５には厚さ１８μのポリエステル系のフ
ィルムを用いた。図１ｂに見るように、ベースフィルム
５に離型層６（厚さ２〜３μ）を介して多色層４が印刷
され、さらに接着層３が印刷された状態である。

【００２１】上記の離型層６を介してベースフィルム５
に印刷された熱転写皮膜Ａは巻物になっており、図２に
見るように、自動供給装置（図示せず）によりＢ方向に
送られ、定位置にセットされる。熱転写皮膜Ａの下には
既にシルクスクリーン印刷層２が印刷された基材１があ
り、受治具に嵌入状態で仮固定されている。また、上方
には、シリコンゴム８を貼着した熱板９があり、油圧シ
リンダー機構（図示せず）によりＣ方向に動いて、熱転
写皮膜Ａをシルクスクリーン印刷層２と基材１に圧着で
きる構成となっている。

【００２２】本実施例にては、上記構成よりなる熱転写
装置を用いて、シリコンゴム８の表面温度２２０℃、圧
力５ｋｇ／ｃｍ²、圧着時間２．５ｓｅｃの条件設定で
熱転写皮膜Ａをシルクスクリーン印刷層２と基材１に熱
転写した。転写後、シリコンゴム８を貼着した熱板９は
Ｄ方向へ上昇し、図３に見るように、ベースフィルム５
は離型層６により多色層４より剥離され、ベースフィル
ム５と離型層６は共に自動供給装置（図示せず）の排出
側に巻き取られる。

【００２３】以上にて熱転写皮膜Ａはシルクスクリーン
印刷層２と基材１に完全に熱転写され、本実施例の１工
程は終了する。熱転写が終了した基材１を受治具７（図
２参照）より外し、次の基材１を受治具７にセットす
る。熱転写皮膜Ａは、前の工程で熱転写皮膜Ａからベー
スフィルム５を離型層６により剥離させる際にＢ方向に
送られ、既に新たな印刷面がセットされているので、シ
リコンゴム８を貼着した熱板９をＣ方向に下げることに
より、次の工程が開始される。尚、熱転写が終了した
後、基材１のひずみ除去のため、オーブン中にて７５
℃、６０分でアニーリング処理を施した。

【００２４】叙上の工程にて熱転写を行った完成品につ
いて、セロテープ剥離試験及び耐熱試験を行った。セロ
テープ剥離試験とは、試料上に１ｍｍ間隔で深さが基材
に達するように鋭利な刃物で碁盤目を切り、その上にセ
ロテープを圧着した後、急激に引き剥がして印刷層の接
着状態を見る試験法である。目数１００個の碁盤目のう
ち、剥離されずに残った目数で接着力の強さを表すが、
上記本実施例の場合、結果は１００／１００で、接着力
の強さが確認された。

【００２５】耐熱試験とは、循環熱風型乾燥炉にテスト
ピースを入れ、７５℃で７２時間劣化させた後、セロテ
ープ剥離試験を行う複合試験法である。この耐熱試験を
上記本実施例に行ったところ、やはり結果は１００／１
００で、接着力の強さが確認された。

【００２６】

【発明の効果】本発明の効果は以下に述べるとおりであ
る。 ．透過性あるいは半透過性のプラスチック類に裏面よ
り多色印刷を施す場合、比較的安価なイニシャルコスト
で、高価なシルクスクリーン印刷と同程度の位置精度を
有し、外観状態の優れた印刷結果を得ることができる。

【００２７】.透過性あるいは半透過性のプラスチッ
ク類に裏面より単独でシルクスクリーン印刷法で多色印
刷を施す場合に比べて、作業効率が良い。 .熱転写皮膜の多色層の印刷においてもシルクスクリ
ーン印刷法を用いることができるので、シルクスクリー
ン印刷法の特徴である、膜厚のある重厚な印刷仕上がり
が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａ 本発明の方法の一実施例における基材とシ
ルクスクリーン印刷層の断面図である。 ｂ 本発明の方法の一実施例における熱転写皮膜とベー
スフィルム及び離型層の断面図である。

【図２】本発明の方法の一実施例における転熱写工程の
断面図である。

【図３】本発明の方法の一実施例における転熱写が完了
した段階の断面図である。

【符号の説明】

１ 基材 ２ シルクスクリーン印刷層 ３ 接着層 ４ 多色層 ５ ベースフィルム ６ 離型層 ７ 受治具 ８ シリコンゴム ９ 熱板 Ａ 熱転写皮膜 Ｂ 方向 Ｃ 方向 Ｄ 方向

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透過性あるいは半透過性のプラスチック
   基材に裏面より多色印刷を施す際、基材に接触する印刷
   面にシルクスクリーン印刷法を用い、その上の印刷面に
   あらかじめ多色印刷を施した熱転写印刷皮膜を熱転写印
   刷法によって熱転写印刷することを特徴とする透過性プ
   ラスチックの裏面印刷法。
2. 【請求項２】 シルクスクリーン印刷用インキとして、
   ウレタン系樹脂（以下“系”の表示は他樹脂との共重合
   を含む）、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、
   ビニール系樹脂、アクリル系樹脂等より成り、分子中に
   活性水素を数％以上保持していて、架橋材としてポリイ
   ソシアネート系硬化剤を用いて架橋可能な種類のインキ
   を用い、且、上記インキ中に含有せしむるポリイソシア
   ネート系硬化剤の含有量を、架橋率を９５％以内に留め
   ておくように調整することを特徴とする請求項１に記載
   の透過性プラスチックの裏面印刷法。
3. 【請求項３】 熱転写印刷皮膜を構成する各層のうち、
   多色層には高温軟化樹脂インキあるいは架橋型インキ等
   の軟化温度の高いインキを用い、上記シルクスクリーン
   インキ層と上記多色層を接着する接着層には低温軟化樹
   脂インキあるいは熱再活性接着剤あるいはホットメルト
   接着剤あるいは低温軟化型クリヤー樹脂等の軟化温度の
   低いインキまたは接着剤を用いることを特徴とする請求
   項１、２に記載の透過性プラスチックの裏面印刷法。