JP3313484B2 - 転写印刷用薄膜 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非平面形状を有する被
転写体に転写法により印刷を施すための転写印刷用薄膜
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】立体印刷方法の一つとして、水に膨潤軟
化可能なフィルムに印刷を施し、このフィルムを印刷面
を上にして水に浮かべてゲル膜状に膨潤軟化させてか
ら、被転写体を水中に向けて押しつけることにより、ゲ
ル膜状の薄膜を支持体としてフロートした印刷膜を被転
写体に付着させ、ついで被転写体を水中から取り出して
支持体としてのゲル膜状の薄膜のみを水洗除去する方法
が知られている。

【０００３】この場合、基材となるフィルムは、水面に
浮かべたときにゲル膜状の層となり、被転写体にシワや
ラップを生ずることなくつきまわることが要求される。
そのようなフィルム素材として、従来、ポリビニルアル
コール系樹脂から製膜されたフィルムが用いられてい
る。

【０００４】たとえば、特開昭５４−１５０２０８号公
報には、平均重合度３００〜３０００、平均ケン化度６
５〜９７モル％のポリビニルアルコール樹脂にホウ酸ま
たはその塩を配合して製膜した転写印刷用薄質膜が示さ
れている。薄質膜の厚さは0.01〜0.1mm である。

【０００５】特開昭５４−９２４０６号公報（特公昭６
１−３２７６号公報）には、平均重合度７００以上（実
施例では１２００、１４００、１７００、２３００）、
平均ケン化度６５〜９２モル％のポリビニルアルコール
樹脂(A) ９８〜５０重量％、ポリアクリル酸アミド、ポ
リエチレンオキシドおよびメチルセルロースよりなる群
より選ばれた高分子(B₁)０〜５０重量％、澱粉類(B₂)０
〜５０重量％よりなり、Ｂ₁ 成分とＢ₂ 成分との和が２
〜５０重量％である転写印刷用薄質膜が示されている。
薄質膜の厚さは 0.020〜0.070mm である。

【０００６】特開昭５５−１７５５０号公報には、ホウ
酸またはその塩の稀薄水溶液の水面に印刷パターンを施
したポリビニルアルコール系樹脂薄質膜をその印刷面を
上にして浮かべ、ついで物体をその上から押圧、沈降さ
せていくことにより物体表面に印刷パターンを転写させ
る転写印刷方法が示されている。ここで薄質膜を形成す
るポリビニルアルコール系樹脂としては、平均重合度３
００〜３０００、平均ケン化度５０〜９７モル％のもの
が好適に使用されるとしている。薄質膜の厚さは、たと
えば１０〜１００μm （0.01〜0.1mm ）である。

【０００７】特開昭５５−２５３３０号公報には、ホウ
酸またはその塩の稀薄水溶液に代えてフェノール類の水
溶液を用いたほかは、ポリビニルアルコール系樹脂の種
類、薄質膜の厚さも含め、上述の特開昭５５−１７５５
０号公報と同様の転写印刷方法が示されている。

【０００８】そのほか、周辺端部のカール防止のため
に、薄質膜の周辺端部にポリビニルアルコール系樹脂を
溶解または膨潤させうる流体を添着する方法（特開昭５
５−２７２７１号公報）、薄質膜の端部を細巾に熱処理
する方法（特開昭５５−３７３３３号公報）、薄質膜の
端部を凹凸状に加工する方法（特開昭５５−３７３５６
号公報）、薄質膜の端部近くに多数の小孔を設ける方法
（特開昭５５−４１２８３号公報）、薄質膜の印刷面に
印刷インクの活性化溶剤と水との混合液を塗布する方法
（特開昭５５−６１４９２号公報）なども提案されてい
る。なおこれらの公報のいずれにおいても、薄質膜とし
ては平均重合度３００〜３０００、平均ケン化度６５〜
９７モル％のポリビニルアルコール樹脂から形成された
ものが好適であるとしてあり、薄質膜の厚さは0.01〜0.
1mm 、殊に0.02〜0.07mmが適当であるとしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、転
写印刷用の薄質膜としては、従来は平均重合度が３００
〜３０００程度で、平均ケン化度が６５〜９７モル％程
度のポリビニルアルコール樹脂のフィルムが用いられて
いた。

【００１０】ところで、立体物に対する転写に際して
は、たとえば「特殊印刷とコンバーティング、加工技術
研究会、１９９０年刊行」の３９８頁に述べてあるよう
に、水面上でフィルムが充分に膨潤軟化してゲル膜状に
なり、最も適切なつきまわり性を持つに至った時点でフ
ィルムの上から水中に向けて被転写体を押し入れる。良
好なつきまわり性を得るためには、膨潤軟化したフィル
ムが自在な伸縮性を有すると同時に、そのフィルムが一
定のゲル膜強度を維持することが必要であり、過度の伸
びは絵柄がぼけるなどするためパターンの忠実な再現性
に欠ける。また奥行きの深い被転写体においては、水面
上の膜を引き寄せるに足るゲル膜強度を有することも必
要である。また安全に転写を行うには、好ましい転写が
できる時間的余裕も要求され、フィルムの溶解速度は極
端に早過ぎても不可である。そのほか、転写後の脱膜も
円滑に行うことができることが要求される。

【００１１】そして工業的な生産性を考慮すると、上記
のような基本性能のほかに、水面に浮かべたときにゲル
状の膜になるまでの膨潤時間が短かく、転写開始可能と
なるまでの時間も短かく、また被転写体の押し込み速度
を速くしてもシワやラップあるいは膜切れを生ずること
がない柔軟かつ適度のゲル膜強度を有することが必要と
なる。

【００１２】しかるに、上記従来の転写印刷用フィルム
は、生産性を考慮しなければ基本性能を備えているもの
の、実装置における転写速度には限界があり、高速転写
操作の要求に充分には応えるものではなかった。一例を
あげると、乗用車のダッシュボードの如き大型被転写体
に転写印刷を行う場合には、従来の転写印刷用薄膜では
３個/minのショット数が限界であり、ショット数の増加
により生産性を高めたいという当該業界の要求に応える
ものではなかった。

【００１３】本発明は、このような背景下において、水
面に浮かべたときの膨潤軟化時間が短かく、転写開始可
能となるまでの時間も短かく、さらには強いゲル膜強度
を持ち、被転写体を押し込むときの速度を顕著に速める
ことができる薄膜、すなわち高速転写が可能な格段に工
業性を高めた転写印刷用薄膜を提供することを目的とす
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の転写印刷用薄膜
は、平均重合度３２００以上、平均ケン化度６５〜９５
モル％の超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂(a)
と、平均重合度３２００未満、平均ケン化度６５〜９５
モル％のポリビニルアルコール系樹脂(b) との重量比で
３０：７０〜７０：３０の混合物の厚さ３５μm 以下の
膜からなるものである。

【００１５】以下本発明を詳細に説明する。

【００１６】本発明においては、平均重合度３２００以
上、平均ケン化度６５〜９５モル％の超高重合度ポリビ
ニルアルコール系樹脂(a) と、平均重合度３２００未
満、平均ケン化度６５〜９５モル％のポリビニルアルコ
ール系樹脂(b) との混合物からなる膜を用いる。

【００１７】超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂
(a) は平均重合度が３２００以上であることが必要であ
り、平均重合度が３２００未満では水面に浮かべて膨潤
軟化させたときのゲル状膜の強度が不足し、被転写体の
押し込み速度を速くすると膜切れが起きる。重合度の上
限は、ポリビニルアルコール系樹脂の製造上の制約から
５５００程度である。また超高重合度ポリビニルアルコ
ール系樹脂(a) は平均ケン化度が６５〜９５モル％であ
ることが必要である。平均ケン化度が６５モル％未満で
は、曇点の低下により製膜性に障害を来たす上、印刷時
の耐有機溶剤性が損なわれる。一方平均ケン化度が９５
モル％を越えるときは、膨潤性やつきまわり性が低下す
るため高速転写を円滑に行うことができず、また脱膜時
の溶解性が不足する。平均重合度の好ましい範囲は３３
００以上、殊に３４００以上、平均ケン化度の好ましい
範囲は８０〜９３モル％、殊に８５〜９０モル％であ
る。

【００１８】超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂
(a) は水溶液粘度が非常に高く、特に平均重合度が３５
００、４０００、５０００というように高くなると、流
延製膜操作に高度の技術を要するようになる。本発明に
おいては、超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂(a)
と共に、転写目的に従来より使われているポリビニルア
ルコール系樹脂、すなわち、平均重合度が３２００未
満、平均ケン化度が６５〜９５モル％のポリビニルアル
コール系樹脂(b) を特定に比率で混合使用する。この混
合使用により、超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂
(a) の持つすぐれた転写印刷用薄膜性能と、通常使用さ
れるポリビニルアルコール系樹脂(b) との相乗効果によ
り、予期せぬ大きな転写印刷機能の向上が見られ、かつ
フィルム製膜性も大きく改善されることが判明した。

【００１９】なお超高重合度ポリビニルアルコール系樹
脂(a) およびポリビニルアルコール系樹脂(b) として
は、未変性のポリビニルアルコールに限らず、本発明の
趣旨を損なわない範囲で、共重合変性あるいは後変性さ
れたものを用いることもできる。

【００２０】超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂
(a) とポリビニルアルコール系樹脂(b) との比率は、重
量比で３０：７０〜７０：３０、好ましくは４０：６０
〜６０：４０の範囲内に設定される。超高重合度ポリビ
ニルアルコール系樹脂(a) の割合が余りに小さいときは
高速転写が不可能とり、一方、超高重合度ポリビニルア
ルコール系樹脂(a) の割合が余りに大きいときは製膜性
が損なわれる。

【００２１】上記混合物から製膜された転写印刷用薄膜
の膜厚は３５μm 以下に設定される。膜厚がそれ以上に
なると膨潤時間が過大となる。膜厚の下限には特に限定
はないが、極端に薄くなると膜強度が小さくなるので、
１０μm 程度が下限となる。

【００２２】超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂
(a) およびポリビニルアルコール系樹脂(b) の混合物か
らなる薄膜は、該混合物の水溶液を流延製膜など既知の
方法により製膜することにより得られる。この場合、樹
脂成分１００重量部に対し0.01〜１０重量部程度、殊に
0.1〜５重量部程度のホウ酸またはホウ砂を配合するこ
ともできる。また薄膜の柔軟化のため、適量の多価アル
コール類や尿素などの柔軟化剤を配合することが好まし
い。そのほか、界面活性剤やその他の添加剤を少量配合
することもできる。

【００２３】このようにして得られた転写印刷用薄膜の
表面には印刷を施す。印刷パターンとしては、木目模
様、大理石模様、幾何学模様、象形模様、抽象模様、文
字など任意のパターンがあげられる。これら印刷パター
ンは、好ましくは、非水溶性の樹脂のバインダーに染
料、顔料等の着色剤を添加してなるインクを印刷して形
成される。非水溶性の樹脂の例としては、硝化綿とアル
キッド樹脂との混合物等がある。

【００２４】

【作用】本発明の転写印刷用薄膜にあっては、超高重合
度ポリビニルアルコール系樹脂(a) とポリビニルアルコ
ール系樹脂(b) とを特定の比率で併用しているので、従
来のポリビニルアルコール系樹脂の転写印刷用薄膜に比
し、膨潤時間、転写開始時間が短かくなると共に、被転
写体の押し込み速度を顕著に速くすることができるとい
う大きな特徴を発揮する。またフィルムの製膜上も、製
膜性良く安定した薄膜を得ることができる。従って高速
転写が可能となり、生産性が顕著に向上する。

【００２５】下記の表１は、上述の超高重合度ポリビニ
ルアルコール系樹脂(a) 単独の薄膜Ａ、転写目的に従来
より使われているポリビニルアルコール系樹脂単独の薄
膜Ｂ、超高重合度ポリビニルアルコール系樹脂(a) を適
量のポリビニルアルコール系樹脂(b) と併用して得た薄
膜Ｃ、転写目的に従来より使われているポリビニルアル
コール系樹脂を２種混合して得た薄膜Ｄ（ただし平均重
合度は薄膜Ｃの平均重合度に合わせてある）の性能とを
対比したものである。評価は、好ましいものの順に、
◎、○、△、×の４段階で表わしてある。

【００２６】

【表１】 薄膜Ａ 薄膜Ｂ 薄膜Ｃ 薄膜Ｄ 製膜性 △〜× ○ ○ ○ ゲル膜強度 ◎ × ◎ × 膨潤速度 △ ◎ ○ △ つきまわり性 ×^#1 △〜×^#2 ○ ○〜△ 脱膜性 × ○ ○ △ ^#1…ラップやしわ発生、^#2…早期溶解。

【００２７】このように、超高重合度ポリビニルアルコ
ール系樹脂(a) を適量のポリビニルアルコール系樹脂
(b) と併用して得た薄膜Ｃにあっては、他の薄膜Ａ、
Ｂ、Ｄからは期待できないようなすぐれた作用効果が奏
されることがわかる。

【００２８】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」、「％」とあるのは、特にことわりのな
い限り重量基準で表わしたものである。

【００２９】〈転写印刷用薄膜の製造〉 実施例１ 平均重合度４０００、平均ケン化度８７モル％の超高重
合度ポリビニルアルコール(a) ６０部、平均重合度５０
０、平均ケン化度８８モル％のポリビニルアルコール
(b) ４０部、グリセリン５部、界面活性剤 0.5部の各成
分を水４２０部に加熱溶解して２０％濃度の水溶液を調
製し、ドラム流延製膜法により温度９５℃の条件で厚さ
３０μm の薄膜を製造した。

【００３０】実施例２〜８、比較例１〜８ 超高重合度ポリビニルアルコール(a) とポリビニルアル
コール(b) の種類と割合、および薄膜の膜厚を種々変更
し、他の成分の配合処方および製膜条件は実施例１と同
一にして（ただし、比較例８についてはさらにホウ砂
0.5部を添加）、実施例１を繰り返した。条件を実施例
１の場合も含めて表２に示す。

【００３１】

【表２】 ＰＶＡ(a) ＰＶＡ(b) 膜厚 重合度 ケン化度 割合 重合度 ケン化度 割合 (μm) 実施例１ 4000 89 60 500 88 40 30 実施例２ 3500 87 50 500 88 50 28 実施例３ 4000 89 35 1400 89 65 31 実施例４ 3500 87 65 800 80 35 28 実施例５ 4000 89 40 500 89 60 29 実施例６ 5000 87 65 500 89 35 30 実施例７ 4000 87 60 500 88 40 20 実施例８ 4000 87 60 1400 89 40 12 比較例１ 4000 89 100 - - - 31 比較例２ - - - 500 88 100 29 比較例３ - - - 2300 88 100 30 比較例４ 4000 89 80 500 88 20 28 比較例５ 4000 89 20 1400 89 80 32 比較例６ 5000 87 20 1400 89 80 30 比較例７ 4000 89 90 500 88 10 29 比較例８ - - - 1400 88 100 40 （注）ＰＶＡはポリビニルアルコール。重合度は平均重
合度。ケン化度は平均ケン化度で、単位はモル％。割合
は、ＰＶＡ(a）とＰＶＡ(b) の合計量に対する(a) また
は(b）の重量％。

【００３２】〈転写印刷用薄膜の性能〉上記で得た薄膜
につき、後述の方法に従って転写印刷用薄膜の性能を評
価した。結果を表３に示す。

【００３３】

【表３】 膨潤時間 つきまわ 転写ライ 脱膜性 製膜性 り性 ン速度 溶解時間 転写ライン (sec) (mm) (m/min) (min) 換算(m/min) 実施例１ 23 145 3.6 4.7 3.6 ○ 実施例２ 22 160 3.2 4.3 3.9 ○ 実施例３ 19 120 2.6 2.6 4.4 ◎ 実施例４ 26 125 3.3 4.2 3.5 ○ 実施例５ 21 160 2.8 4.0 4.0 ○ 実施例６ 27 125 3.7 5.8 3.0 ○ 実施例７ 13 130 3.2 3.8 3.9 ○ 実施例８ 8 110 2.8 2.8 4.6 ○ 比較例１ 38 30 4.5 12 0.5 × 比較例２ 16 60 1 以下 1.4 5.5 △ 比較例３ 28 90 2.0 8.4 1.7 ○ 比較例４ 31 70 4.0 5.6 2.2 × 比較例５ 22 65 1.6 1.8 5.0 ○ 比較例６ 22 80 2.0 2.4 4.7 ○ 比較例７ 30 50 4.1 7.8 2.0 △ 比較例８ 38 110 1.5 5.4 2.1 ○

【００３４】上記実施例１〜８および比較例１〜８にお
ける転写実装置での転写ライン速度とつきまわり高さと
の関係を図１に示す。図１において、丸の中の数字は実
施例番号、四角の中の数字は比較例番号である。実施例
の転写印刷用薄膜は図の右上に位置し、転写可能速度を
顕著に速くすることができると共に、つきまわり高さが
大きいことがわかる。

【００３５】〈評価方法〉転写特性の測定は、水温２５
℃の水面に薄膜を浮かべて行った。各薄膜には印刷装置
により印刷を施し、その印刷面にインク活性化溶剤（イ
ンクの種類に応じて適当な溶剤を混合調整したもの）を
塗布して印刷インクを溶解軟化させてから転写印刷に供
した。

【００３６】膨潤時間 水面に薄膜を浮かべると１０秒前後で薄膜に波状のシワ
を生じるが、波状のシワが消失して完全に平滑になった
時間をもって膨潤時間とした。

【００３７】つきまわり高さ 水面に浮かべた薄膜は膨潤時間を過ぎるとしだいに軟化
して伸縮性に富んだ弾性のあるゲル状の膜となり、自在
なつきまわり性を有するようになる。この状態となるま
での時間は一般に膨潤時間の 2.5〜3.0 倍である。そこ
でつきまわり高さの測定に際しては、膨潤時間×2.5 倍
の時点からカップ（底部直径６２mm、頭部直径９０mm、
高さ２５０mmの円錐台状カップ）を底の方から５００cm
/minの速度で薄膜に押し当てながら水中に沈降させ、薄
膜が溶解して切断したり、カップ壁面でラップしたりす
ることのない良好なつきまわりが得られたカップ底面か
らの高さを測定した。

【００３８】転写ライン速度 転写ライン実装置において、良好な転写が得られるライ
ン速度で被転写体に転写操作を行ったとき、転写絵柄が
ラップしたり絵柄が乱れたりしない運転可能速度を測定
した。

【００３９】脱膜性 被転写体に転写された薄膜に温度２５℃の水をスプレー
し、円滑かつ完全に脱膜するに要する時間を溶解時間と
した。また、転写ライン実装置において完全に脱膜する
ことのできたときのライン速度を「転写ライン換算」と
して示した。

【００４０】製膜性 製膜性を、好ましいものの順に、◎、○、△、×の４段
階で判定した。

【００４１】

【発明の効果】本発明の転写印刷用薄膜にあっては、超
高重合度ポリビニルアルコール系樹脂(a) とポリビニル
アルコール系樹脂(b) とを特定の比率で混合使用してい
るので、製膜性良く薄膜を得ることができる上、ゲル状
膜の強度が著しく向上する。そのため、従来のポリビニ
ルアルコール系樹脂から製膜された転写印刷用薄膜に比
し、膨潤時間、転写開始時間が短かくなると共に、被転
写体の押し込み速度を顕著に速くすることができる。よ
って高速転写が可能となり、生産性が顕著に向上する。
一例をあげると、乗用車のダッシュボードの如き大型被
転写体に転写印刷を行う場合、従来の転写印刷用薄膜で
は３個/minのショット数が限界であったのを、６〜７個
/minにまで上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜８および比較例１〜８における転写
実装置での転写ライン速度とつきまわり高さとの関係を
示したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北 康司 岐阜県本巣郡巣南町古橋1569−２ (56)参考文献 特開 昭54−150208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−92406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−17550（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 3/12 B44C 1/165 - 1/175

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均重合度３２００以上、平均ケン化度６
   ５〜９５モル％の超高重合度ポリビニルアルコール系樹
   脂(a) と、平均重合度３２００未満、平均ケン化度６５
   〜９５モル％のポリビニルアルコール系樹脂(b) との重
   量比で３０：７０〜７０：３０の混合物の厚さ３５μm
   以下の膜からなる転写印刷用薄膜。