JP3945693B2 - 転写方法及び転写用被覆剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材表面に被覆剤を、ハジキや膜厚ムラの生じにくい状態で転写する方法及び基材への転写用被覆剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、プラスチック、紙、金属、木材、無機質等の各種素材からなる基材表面に、装飾、画像、機能性等を付与する目的で各種被覆剤が、印刷もしくは塗装されている。その印刷、塗装手段の一つとして、転写方法が知られている。
【0003】
ところで、シート状、フィルム状あるいは板状の基材表面に被覆剤を転写する際、しばしば膜厚ムラやハジキが生じ易く、それを解消するため、通常、基材表面を特定の表面処理剤で予め処理したり、被覆剤に消泡剤や粘度調整剤等の各種添加剤を配合して解決していた。しかしながら、基材表面を表面処理剤で処理する方法は、処理工程が増え、またコストの面でも問題があり、更に、基材の種類毎に表面処理剤を開発する必要があり、それでもしばしば膜厚ムラやハジキ等が生じる問題があった。また、添加剤等を配合する方法も基材の種類に応じて被覆剤を配合設計しないと同様な問題がしばしば発生しており、更に、添加剤を多く配合すると膜性能に悪影響を及ぼす恐れがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、このような従来技術の課題を背景になされたもので、膜厚ムラや、ハジキの生じにくい転写方法及び転写用被覆剤を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、基材表面に、バインダー樹脂及び溶剤を必須成分として含有する被覆剤を転写する方法において、該被覆剤は、20℃における粘度が100mPa・s以下であり、かつ、静置状態における表面張力が28mN/m以下であり、更に、静置状態における表面張力が17〜27mN/mで、かつパラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤のどちらか一方又はその両方を含む溶剤を、該被覆剤中の全溶剤に対して5〜100質量%の範囲で含有することを特徴とする転写方法が提供される。
【0006】
また、本発明に従って、基材表面に転写するための、必須成分としてバインダー樹脂及び溶剤を含有する被覆剤において、該被覆剤は、20℃における粘度が100mPa・s以下であり、かつ、静置状態における表面張力が28mN/m以下であり、更に、静置状態における表面張力が17〜27mN/mで、かつパラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤のどちらか一方又はその両方を含む溶剤を、該被覆剤中の全溶剤に対して5〜100質量%の範囲で含有することを特徴とする転写用被覆剤が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、転写される被覆剤として、特定の粘度と表面張力を有し、更に、特定の表面張力を有する溶剤を含有する被覆剤を使用することにより、上記課題が達成できることを見出し、本発明に到達したものである。
【0008】
本発明で使用する被覆剤は、バインダー樹脂(必要に応じてその硬化剤併用)、それを溶解、もしくは安定に分散させるための溶剤を必須成分として含み、更に必要に応じて、通常、塗料やインクに使用されている着色顔料、体質顔料、染料、等の染顔料;分散剤、粘度調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、硬化促進剤等の各種添加剤を配合したものから構成される。
【0009】
上記バインダー樹脂としては、通常、塗料やインクに使用されているものが特に制限なく利用可能であるが、具体的には、例えば、エポキシ樹脂や、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、あるいはこれら樹脂の変性樹脂等が代表的なものとして挙げられる。なお、これらバインダー樹脂は、必要に応じて、各バインダー樹脂と共に通常に使用されている硬化剤を併用してもよい。
【0010】
また、上記溶剤としては、通常、塗料やインクに使用されているものが特に制限なく利用可能であるが、具体的には、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール(アルコール系);ヘキサン、オクタン、ノナン、デカン(パラフィン系);イソヘキサン、イソオクタン、イソドデカン(イソパラフィン系);イソプロピルエーテル、n−ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル(エーテル系);メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン(ケトン系);酢酸メチル、酢酸エチル、ギ酸イソブチル(エステル系);等の静置状態における表面張力が17〜27mN/mの溶剤が代表的なものとして挙げられ、これら溶剤は、二種以上の混合溶剤として使用してもよい。
【0011】
また、これら溶剤に、通常、塗料やインクに使用されている、表面張力が17〜27mN/mの範囲外の溶剤を併用することも可能である。
【0012】
本発明で使用する被覆剤は、こうような成分から構成され、ハジキや膜厚ムラが生じないようにするため、以下の特性を有する必要がある。
【0013】
(1)被覆剤は、20℃における粘度が100mPa・s以下、好ましくは60mPa・s以下であること。
【0014】
なお、粘度が100mPa・sを超えると、転写膜の膜厚制御が困難となる。
【0015】
粘度は、回転粘度計(例えば、(株)トキメック製、B型粘度計)にて測定される。
【0016】
(2)被覆剤は、静止状態における表面張力が28mN/m以下、好ましくは22〜26mN/mであること。
【0017】
なお、表面張力が、28mN/mを超えると薄膜、例えば、5μm以下の膜厚制御が困難となる。
【0018】
(3)被覆剤の構成成分である溶剤として、静置状態における表面張力が17〜27mN/m、好ましくは18〜26mN/mの溶剤を、全溶剤に対して5〜100質量%、好ましくは10〜90質量%含有すること。
【0019】
なお、表面張力が17〜27mN/mの溶剤が、5質量%未満の場合、被覆剤の表面張力の調整が困難となる。
【0020】
表面張力は、Wilhelmy法(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−A型)にて測定される。
【0021】
更に、好ましくは、以下の(4)、(5)及び(6)の条件を満たす被覆剤が好ましい。
【0022】
(4)被覆剤の、転写される基材との静的接触角が36°以下、より好ましくは32°以下、更に好ましくは30°以下であること。
【0023】
なお、静的接触角が36°を超えると、被覆剤の精密な印刷、塗装の制御が難しくなり、また、ハジキや膜厚ムラも生じ易くなる傾向にある。
【0024】
静的接触角は、液滴法(例えば、協和界面科学(株)製、接触角計CA−X型)にて測定される。
【0025】
(5)静置状態における表面張力が17〜27mN/mの溶剤が、パラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤、アルコール系溶剤であること。
【0026】
なお、溶剤として、パラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤あるいはアルコール系溶剤を全く含まない場合、転写ロールがシリコーンゴム系の場合、転写ロールの溶解や膨潤が生じ易く、ロールを傷めるだけでなく、転写が不完全になったり膜厚ムラが生じ易くなる傾向にある。
【0027】
(6)沸点175℃以上で、かつ、静置状態における表面張力27.5mN/m以上の溶剤が全溶剤に対して15質量%未満であること。
【0028】
なお、この溶剤が15質量%以上となると、被覆剤の乾燥が遅くなるため、膜厚制御が困難となるので好ましくない。
【0029】
本発明の転写方法は、以上説明した(1)〜(3)の条件、好ましくは(1)〜(6)の条件を満たす方法で実施することにより、ハジキや膜厚ムラのない転写膜が形成される。
【0030】
なお、これら条件を満たすためには、実際に転写される基材を使用して、上記被覆剤のバインダー樹脂や溶剤等の構成成分の種類、量等を事前に調整し、被覆剤の上記特性を確認測定して決定すればよい。
【0031】
なお、被覆剤中のバインダー樹脂や溶剤の量は、それらの種類や形成する膜厚等により任意に決定されるが、通常、バインダー樹脂5〜50質量%、溶剤95〜50質量%が適当である。
【0032】
転写方法としては、転写する目的や用途に応じて決定すればよく、例えば、ロールコーター法、ダイコーター法、ブレードコーター法、グラビアコート法、フローコーター法及びバーコート法等が代表的な方法として挙げられる。
【0033】
【実施例】
以下、実施例により、更に詳細に説明する。なお、実施例中の「部」、「%」は、特に断らない限り、質量基準として示す。
【0034】
(被覆剤の調製)
「被覆剤A」
イソパラフィン系炭化水素[商品名:IPソルベント1620、出光石油化学(株)製、(表面張力24.0mN/m;20℃)]60%のアクリル樹脂溶液68部に、n−オクタン(表面張力21.8mN/m;20℃)22部と、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル13部を加え、被覆剤Aを調製した。なお、被覆剤Aは、20℃における粘度が37mPa・s、静止状態における表面張力が26mN/mであった。
【0035】
「被覆剤B」
メチルイソブチルケトン47%のアクリル樹脂溶液160部に、メチルイソブチルケトン15部と、n−ドデシルアルコール2部を加え、被覆剤Bを調製した。なお、被覆剤Bは、20℃における粘度が134mPa・s、静止状態における表面張力が25mN/mであった。
【0036】
「被覆剤C」
メチルイソブチルケトン47%のアクリル樹脂溶液63部に、シクロヘキサノン(表面張力34.5mN/m;20℃、沸点156℃)28部と、n−ドデシルアルコール2部を加え、被覆剤Cを調製した。なお、被覆剤Cは、20℃における粘度が38mPa・s、静止状態における表面張力が34mN/mであった。
【0037】
「被覆剤D」
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(表面張力28.2mN/m;20℃)49%のアクリル樹脂溶液61部に、イソヘキサン(表面張力17.4mN/m;20℃)2部と、ジメチルシリコーンオイル(表面張力16.0mN/m;20℃)11部と、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル2部を加え、被覆剤Dを調製した。なお、被覆剤Dは、20℃における粘度が41mPa・s、静止状態における表面張力が27mN/mであった。
【0038】
(基材)
厚さ1.2mm、幅70mm、長さ150mmのポリプロピレン板を基材Aとし、同じ寸法のガラス板を基材Bとして使用した。
【0039】
(実施例1〜2及び比較例1〜3)
各基材に、幅50μmの直線パターンの塗膜を形成するシリコーンゴムブランケットを有するグラビアコーターを用いて、膜厚が5μmとなるように被覆剤A〜Dを塗布し、転写された塗膜を得た。
【0040】
形成させた塗膜につき、以下の通り、ハジキ、塗膜のパターン幅の均一性、膜厚の均一性の試験をし、その結果を表1に示した。
【0041】
<ハジキ試験>
転写した塗膜のハジキ状態を目視判定した。
(評価基準)
○○:転写した直後の塗膜が、30秒超える時間、はじかずに濡れている
○:転写した直後の塗膜が、10〜30秒、はじかずに濡れている
×:転写した直後の塗膜が、10秒未満で、はじいてしまう
【0042】
<パターン幅の均一性試験>
幅50μmの直線パターンと実際に形成された塗膜幅との差異を測定した。
(評価基準)
○○:0.2μm未満
○:0.2〜0.5μm
×:0.5μm超える
【0043】
<膜厚均一性試験>
形成された塗膜の30個所をランダムに膜厚測定し、最大膜厚と最小膜厚との差異を計算した。
(評価基準)
○○:0.1μm未満
○:0.1〜0.5μm
×:0.5μm超える
【0044】
【表1】
【0045】
表1より明らかの通り、本発明の実施例1〜2は、良好な転写膜が得られた。一方、粘度の高い被覆剤を使用した比較例1、表面張力の高い被覆剤を使用した比較例2、表面張力27mN/m以下の溶剤量の少ない比較例3は、いずれも転写膜が不良であった。
【0046】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、転写膜の膜厚ムラやハジキの生じにくい転写方法及び転写用被覆膜を提供することが可能となった。
Claims (6)
- 基材表面に、バインダー樹脂及び溶剤を必須成分として含有する被覆剤を転写する方法において、該被覆剤は、20℃における粘度が100mPa・s以下であり、かつ、静置状態における表面張力が28mN/m以下であり、更に、静置状態における表面張力が17〜27mN/mで、かつパラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤のどちらか一方又はその両方を含む溶剤を、該被覆剤中の全溶剤に対して5〜100質量%の範囲で含有することを特徴とする転写方法。
- 被覆剤の基材との静的接触角が36゜以下である請求項1に記載の転写方法。
- 沸点175℃以上で、かつ、静置状態における表面張力27.5mN/m以上の溶剤が、被覆剤中の全溶剤に対して15質量%未満である請求項1又は2に記載の転写方法。
- 基材表面に転写するための、必須成分としてバインダー樹脂及び溶剤を含有する被覆剤において、該被覆剤は、20℃における粘度が100mPa・s以下であり、かつ、静置状態における表面張力が28mN/m以下であり、更に、静置状態における表面張力が17〜27mN/mで、かつパラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤のどちらか一方又はその両方を含む溶剤を、該被覆剤中の全溶剤に対して5〜100質量%の範囲で含有することを特徴とする転写用被覆剤。
- 基材との静的接触角が36゜以下である請求項4に記載の転写用被覆剤。
- 沸点175℃以上で、かつ、静置状態における表面張力27.5mN/m以上の溶剤が、被覆剤中の全溶剤に対して15質量%未満である請求項4又は5に記載の転写用被覆剤。
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