JP4096083B2 - 画像保護用透明層 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は基材（以下、「基板」とも呼ぶ）上の画像にホットメルト塗布するための透明層に関する。
背景技術
電子記録方法、特に静電的方法を介して製造される電子記録は、画像を作成するための好ましい方法に急速になりつつある。ミネソタ州セントポールのミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）（「３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）」）社製のスコッチプリント（Ｓｃｏｔｃｈｐｒｉｎｔ^TM）グラフィックシステムは、画像を作成し、その画像を耐久性基板に転写するための静電的方法を使用する。この方法の１つの記述は、米国特許第５，１１４，５２０号（ワング（Ｗａｎｇ）ら）に見られる。
好ましくは、耐久性基板に作成される画像は、摩耗および紫外線から保護することが必要である。透明感圧接着剤により主要面に被覆される透明で耐久性フィルムを含む透明積層物が耐久性基板上の画像に塗布される。市販の透明積層物は、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）の市販用グラフィックス部門（Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）製の製品番号８９１０、８９１１、８９１２、８９１３、８９２０、８９３０および８９３１を含む。透明積層物のなかには、感圧接着剤で被覆され、さらに使用時まで紙製ライナーまたはポリエステルライナーにより保護されるビニルまたはポリエステルフィルムを備えるものもある。他の透明積層物は、ホットメルト接着剤および粘着を予防するスクリムライナーで被覆されるビニルフィルムまたはポリエステルフィルムを備える。
透明積層物が使用されない場合には、制作者のなかには、耐久性画像形成した基板を保護するために、３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）の市販用グラフィックス部門（Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）製の製品番号３９２０、９７２０、６６２０Ｉおよび２１２０保護コーティングなどのビニル／アクリル材料の保護用透明被覆を塗布するものもある。しかし、固形の平坦面へ液状物のこのような手作業による塗布は、天候、環境および職人の不一致性を被る。
発明の開示
電子記録分野は、耐久性基板の主要面に作成された画像を保護するための、安価で耐久性透明層を必要としている。
本発明の一態様は、剥離ライナー上に作成される安価で耐久性透明層である。画像形成した基板を被覆して保護する層は、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、所望な可塑剤および所望な安定剤を含有する組成物で、画像形成した基板に有害な影響を与えることなく、画像形成した基板の主要面上で組成物を融解させる程の融解温度を有する組成物である。
本発明の別の態様は、耐久性基板上に残った画像上に作成される安価で耐久性透明層を作成する方法である。画像形成した基板を保護する方法は、剥離ライナーと、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、所望な可塑剤および所望な安定剤を含有する組成物で、画像形成した基板に有害な影響を与えることなく、画像形成した基板上で組成物を融解させる程の融解温度を有する組成物を含有する耐久性透明層との複合物を作成するステップと、この組成物を融解することにより画像形成した基板に複合物の層を接触させるステップとを含む。
本発明の別の態様は、耐久性画像形成した基板を被覆する安価で、耐久性透明層の複合物である。複合物は、耐久性画像形成した基板を被覆し、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、所望な可塑剤および所望な安定剤を含有する組成物で、画像形成した基板に有害な影響を与えることなく、画像形成した基板の１つの主要面上で組成物を融解させるほどの融解温度を有する組成物を含有する透明層を備える。
本発明の１つの特徴は、熱処理可能な組成物から、剥離層上に耐久性透明層を作成することである。
本発明の別の特徴は、耐久性透明層を剥離層から耐久性画像形成した基板に転写することである。
本発明の利点は、「ホットメルト」温度を使用して、透明層を剥離ライナーから耐久性画像形成した基板に転写させることができることである。
本発明の別の利点は、耐久性透明層は安定性並びに摩耗および紫外線による崩壊からの保護を提供することができることである。
本発明の別の利点は、透明フィルムと透明接着剤を積層しなくてもよいことである。
従って、本発明は、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、所望な可塑剤および所望な安定剤を含有する組成物であって、画像形成した基板に有害な影響を与えることなく画像形成した基板の１つの主要面上で組成物を融解させるほどの融解温度を有する組成物を含有する、画像形成した基板を被覆および保護するための層を備える。
従って、本発明はまた、剥離ライナーと、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、所望な可塑剤および所望な安定剤を含有する組成物で、画像形成した基板に有害な影響を与えることなく、画像形成した基板上で組成物を融解させるほどの融解温度を有する組成物を含有する耐久性透明層との複合物を作成するステップと；組成物を融解することにより、層を複合物から画像形成した基板に転写するステップとを含む、画像形成した基板を保護する方法も含む。
以下の図面を参考にして、本発明の実施態様を説明する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の耐久性透明層を剥離ライナーと組み合わせたものの断面図を示す。
第２図は、本発明の耐久性透明層を耐久性画像形成した基板とを組み合わせたものの断面図を示す。
本発明の実施態様
第１図は、熱処理可能な組成物の耐久性透明層１２と剥離ライナー１４とを含む複数層複合物１０を示す。
ライナー１４は、当業者に周知の従来のいかなる剥離ライナー材料から製造されてもよい。ライナー１４の選択は、層１２と接触するライナー１４の表面の性質が、耐久性画像形成した基板上の層１２の外側面の外観を決定することを認識するべきである。剥離ライナーの限定されない例には、シリコン被覆紙、シリコン被覆ポリエステル、アルキド尿素被覆紙、アルキド尿素ポリエステル等が挙げられる。剥離ライナー１４の特に好ましいものは、０．０７ｍｍポリエステルフィルム上に、０．０５ｍｍ厚さの、ポリウレアアルキド調合物を含有する尿素ポリマーコーティングを備えるアルキド尿素被覆ポリエステルである。
剥離ライナー１４は光沢が約５乃至約９５であり、好ましくは約８０乃至９５である。光沢は、ＡＳＴＭ基準第Ｄ５２３号などの、当業者に周知の報告されている技法を使用してガードナー（Ｇａｒｄｎｅｒ）６０°光沢測定器により測定される。
耐久性透明層１２は、塩化ビニル、アクリル樹脂、所望な可塑剤および安定剤を含有する熱処理可能な組成物を含有し、画像および基板に有害な影響を生ずることなく、画像形成した基板上で層１２を熱により融解させられうるほどの融解温度有する。
塩化ビニルは、全世界の多数の製造元から購入可能な産業用化学物質である。望ましくは、層１２に有用な塩化ビニル樹脂は、約８０乃至約９０重量パーセントの塩化ビニルおよび約１０乃至約２０重量パーセントの酢酸ビニルを含有する。好ましくは、本発明に有用な塩化ビニルは、ウェストバージニア州チャールストンのユニオンカーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）社製のＶＹＨＨ塩化ビニル樹脂を含有する塩化ビニルである。
アクリル樹脂も、全世界の多数の製造元から購入可能な産業用化学物質である。望ましくは、層１２に有用なアクリル樹脂は約７５，０００乃至約１２５，０００の数平均分子量を含む。好ましくは、本発明に有用なアクリル樹脂は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム アンド ハース（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）社製の分子量約１００，０００のＢ−８２アクリル樹脂を含有するアクリル樹脂である。
選択的に、層１２の組成物は、層１２を作成し、層１２が耐久性画像形成した基板に転写される際に助力となる可塑剤を含有する。可塑剤の限定されない例には、１，４−ブチレングリコール；アジピン酸；ブチルオクチルフタレート；炭化水素樹脂；ジ（２−エチルヘキシル）アゼレート；ジヘキシルアゼレート；エポキシ化大豆油等が挙げられる。層１２の組成物に含有される場合には、可塑剤の特に好ましい例は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのエーティーオーケム（ＡＴＯＣｈｅｍ）から購入可能なビコフレックス（Ｖｉｋｏｆｌｅｘ）７１７０可塑剤である。
選択的に、層１２の可塑剤は、層１２を作成する際の助力となり、耐紫外線作用を提供し、耐久性画像形成した基板への転写を助力する安定剤を含有する。安定剤の限定されない例には、インディアナ州ハモンドのハル−スタブ社（Ｈａｌ−ｓｔａｂ Ｃｏｍｐａｎｙ）製のＨａｌ−Ｌｕｂ、Ｈａｌ−Ｂａｓｅ、Ｈａｌ−Ｓｔａｂの商品名の束縛アミン光安定剤；コネチカット州グリーンビッヒのヴィツコ（Ｗｉｔｃｏ）社製のヌオステーブル（Ｎｕｏｓｔａｂｌｅ）Ｖ１９２３の商品名の紫外線安定剤；ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製のコソーブ（Ｃｏｓｏｒｂ）の商品名の紫外線安定剤；およびノースカロライナ州グリーンスボロのチバガイギー社（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ.）社製のチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ）の商品名のＨＡＬ安定剤が挙げられる。層１２の組成物に含有される場合には、安定剤の特に好ましいものは、チバガイギー社（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ.）社製のチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ）１１３０およびチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ）２９２の商品名のＨＡＬ安定剤またはヌオステーブル（Ｎｕｏｓｔａｂｌｅ）Ｖ１９２３安定剤である。
層１２は、約４９乃至約７２重量パーセントの塩化ビニル、約９乃至約３３重量パーセントのアクリル樹脂、約０乃至約３３重量パーセントの可塑剤および約０乃至約１０重量パーセントの安定剤を含有する組成物を含有してもよい。
望ましくは、層１２は、約４９乃至約６７重量パーセントの塩化ビニル、約１５乃至約３３重量パーセントのアクリル樹脂、約０乃至約２０重量パーセントの可塑剤および約０乃至約８重量パーセントの安定剤を含有する組成物を含有してもよい。
好ましくは、層１２は約５５乃至約６５重量パーセントの塩化ビニル、約１６乃至約２７重量パーセントのアクリル樹脂、約０乃至約１６重量パーセントの可塑剤および約２乃至約６重量パーセントの安定剤を含有する組成物を含有してもよい。
層１２の組成物は、ケトンおよび芳香族化合物、好ましくはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびトルエンなどの溶媒、さらに好ましくはかかる溶媒の等量部に成分を溶解することにより調製され得る。層１２は、約０．０１ｇ乃至約０．０２ｇの範囲のコーティング重量でライナー１４にナイフコーティングまたはグラビアコーティングされ、約０．０５ｍｍ（０．０００２インチ）乃至約０．１３ｍｍの乾燥厚さを得る。好ましくは、ライナー１４は、厚さが約０．５ｍｍ（０．００２インチ）乃至約１ｍｍであり、層１２は、厚さが約０．５ｍｍ（０．００２インチ）乃至約１ｍｍである。
コーティング後に、層１２は約９０℃乃至約１２０℃の温度で約２分間ライナー１４上で乾燥され溶媒が除去される。次いで、複合物は使用時まで保管される。
第２図は、層１２が、耐久性基板の主要面に残った画像２０上に層として転写されて再構成された保護された製品１６を示す。
層１８は、基板２２を被包することなく、画像２０および基板２２を保護する。好ましくは、基板２２は１つの主要面に画像２０を備え、対向する主要面に接着剤の領域２４を備える。層１８は、感圧接着剤の領域２４を被覆するのに適切ではない。
画像２０は、従来のいかなる電子的方法を使用して作成されてもよい。限定されない例には、電子記録方法、電子写真方法、静電的方法、インクジェット印刷方法等が挙げられる。
画像２０は、染料、顔料、または全て当業者に周知のトナー、インキもしくはペイントの２つの組み合わせを含んでもよい。
好ましくは、画像２０は、約１０５℃未満、好ましくは約１００℃未満の処理温度に耐えることができる組成物を含有する。
基板２２は、画像製図の当業者に周知のいかなる耐久性基板であってもよい。限定されない例には、ニュージャージー州クリフトンのディーエーエフ プロダクツ（ＤＡＦ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）社製のディーエーエフ スクリーンフィルム（ＤＡＦ Ｓｃｒｅｅｎ ｆｉｌｍ）としてのビニル基板および３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製の８６２０、８６２１、８６２６、８６２８、８６４０、８６４１、８６４２、８６４３、８６４４、８６５０−１０、８６５０−２０、３６３６−１１４および８６５０−１１４として購入可能なビニル基板が挙げられる。
好ましくは、本発明に有用な基板は、上記に識別されたスコッチプリント（Ｓｃｏｔｃｈｐｒｉｎｔ^TM）８６００シリーズのフィルムの任意のものおよび画像２０が残存ずる主要面の対向主要面上の接着剤領域を有する他の基板を含む。
層１２は、加熱により、複合物１０上のライナー１４から画像２０および基板２２に転写される。層１２は溶解され、層１８として再構成される。熱処理による転写は、約７６乃至約１４３℃の範囲で実施されてもよい。好ましくは、転写温度は約８８℃乃至約１４３℃の範囲で実施されてもよい。
層１８は、画像２０および基板２２に接着されるとき、約０．０７ｍｍ（０．０００３インチ）乃至約０．２ｍｍの厚さを有してもよい。好ましくは、厚さは、約０．１０ｍｍ乃至約０．１５の範囲である。
層１２が画像２０および基板２２に塗布され、層１８として再構成された後、ライナー１４は、除去されて、巻かれ、再利用されて後に使用される。
耐久性画像形成した基板を作成する際に従来使用される機械を、層１２を基板２２に熱転写するために使用してもよい。機械の限定されない例には、３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製のスコッチプリント（Ｓｃｏｔｃｈｐｒｉｎｔ^TM）９５４０および９５４２の商品名の積層物などの積層物が挙げられる。
別の方法として、基板２２が、３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製のスコッチプリント（Ｓｃｏｔｃｈｐｒｉｎｔ^TM）商品名８６１０静電印画紙などの印画紙であるとき、湿式転写方法を使用して、基板２２と耐久性フィルムとを交換してもよい。複合物１０に有用な湿式転写方法は、本発明の方法に従って、層１２を、スイスズーリッヒのシール社（Ｓｉｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）製のディール紙（Ｄｉｅｌ ｐａｐｅｒ）または３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製の８６１０番印画紙などの画像２０が残存する静電印画紙である基板２２に塗布することを含む。次いで、湿式処理を使用して、紙基板２２の背面を濡らし、紙の底面層を剥離して、画像を有する静電層を露出し、次いで望ましい耐久性フィルムに積層する。ライナー１４を剥離して、保護透明層１８、画像２０および基板２２の静電層および耐久性フィルムを露出する。
別の方法として、複合物１０の層１２に画像２０を載せ、次いで画像２０を有する層１２を基板２２に転写して、第２図に見られるように、層１８、画像２０および基板２２を作成することができるだろう。この実施態様の方法では、共に３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製の、スコッチプリント（Ｓｃｏｔｃｈｐｒｉｎｔ^TM）電子画像システムなどの静電画像転写方法および８６０１番画像転写紙などの静電印画紙を使用して、４−カラートナー画像を紙から層１２にのせられ、それから印画紙が剥離され、層１２上に画像２０が残り、望ましい耐久フィルムに転写される。
発明の有用性
層１８を使用することにより、摩耗および紫外線からの保護が画像２０および基板２２に提供される。
画像２０が剥離される前の本発明の層１８の摩耗性は、使用される基板の種類に応じて、ニューヨーク州トノワンダのテイバー インダストリー（Ｔａｂｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）社製のＣＳ−１０摩耗ホイールを用いて、約１００乃至約４００サイクル、好ましくは約２００乃至約４００サイクルの範囲である。
層１８は、画像の外観から剥離することなく、画像２０および基板２２を保護する。層１８は選択的に透明である。
層１８は、「合否判定」基準に従って、画像２０および基板２２に対する接着性を有してもよい。層１８と画像２０および基板２２との接着性は、以下に記載する、合否判定「テープ スナップ アドヘッション テスト（Ｔａｐｅ Ｓｎａｐ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ）」に従い測定され得る。層１８を基板２２に積層してから４８時間後に、５０ｃｍ×２５ｃｍの帯状の接着テープ（３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製の８４０３番の商品名の接着テープ）を層１８に塗布する。次いで、テープを１８０°の角度で、２５ｃｍ／秒の速度および２２ｋｇ（１０ｌｂｓ.）重で引き剥がす。試験に通過することは、層１８が完全に基板２２に残ることを意味し；失敗は画像２０および基板２２から一部の除去である。
本発明のさらに別の実施態様を以下の実施例に記載する。
実施例
表１に記載した条件に従って、いくつかの実施例を調製し、上記のように、テープ スナップ アドヘッション テスト（Ｔａｐｅ Ｓｎａｐ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ）を使用して試験し、結果を表２に報告する。
使用した塩化ビニル樹脂はＶＹＨＨ樹脂であった；アクリル樹脂はＢ−８２であった；可塑剤は１３重量パーセントのビコフレックス（Ｖｉｋｏｆｌｅｘ）７１７０であった；安定剤は、実施例１乃至９の各々について、１．６重量パーセントのチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ）１１３０および２９２であった。

実施例１乃至９の９つのセットの各々を剥離ライナー１４に被覆し、０．０７６ｍｍ、０．１０２ｍｍ、および０．１２７ｍｍの厚さを有する層を提供し、次いで７６℃、８２℃および８８℃において基板２２に転写した。次いで、層１８の異なる部分の異なる帯状のテープを使用して、テープ スナップ アドヘッション テスト（Ｔａｐｅ Ｓｎａｐ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ）を実施した。

７６℃の転写温度の信頼できる結果は、少なくとも２７重量％のアクリル樹脂の調合物を含有する少なくとも０．０７６ｍｍ厚さ層の場合に見られる。８２℃および８８℃の転写温度の信頼できる結果は、少なくとも９重量％のアクリル樹脂の調合物を含有する少なくとも０．０７６ｍｍ厚さ層の場合に見られる。
本発明は、記載された実施例に限定されない。本発明の請求の範囲を以下に示す。

Claims (7)

1. 画像形成した基材を被覆して保護するための層であって、
   塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、可塑剤および安定剤を含有する透明層で、画像形成した基材に有害な影響を与えることなく、該画像形成した基材の一主要面上で層が融解するのに十分な融解温度を有し、塩化ビニル樹脂の含量が４９乃至７２重量パーセントの範囲であり；アクリル樹脂の含量が９乃至３３重量パーセントの範囲であり；可塑剤の含量が０重量パーセントを超え、３３重量パーセント以下の範囲であり；安定剤の含量が０重量パーセントを超え、１０重量パーセント以下の範囲である、層。
2. 前記層が、画像形成した基材上で、７６℃乃至１４３℃の範囲の温度において融解することにより再構成される請求項１記載の層。
3. 前記層が、０．０５ｍｍ乃至０．１３ｍｍの範囲の厚さを有する請求項２記載の層。
4. 前記層が、画像形成した基材上で、８８℃乃至１４３℃の範囲の温度において融解することにより再構成される請求項１に記載の層。
5. 画像形成した基材を保護する方法であって、
   （ａ）剥離ライナーと、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、可塑剤および安定剤を含有する耐久性透明層で、画像形成した基材に有害な影響を与えることなく、該画像形成した基材の一主要面上で層が融解するのに十分な融解温度を有し、塩化ビニル樹脂の含量が４９乃至７２重量パーセントの範囲であり；アクリル樹脂の含量が９乃至３３重量パーセントの範囲であり；可塑剤の含量が０重量パーセントを超え、３３重量パーセント以下の範囲であり；安定剤の含量が０重量パーセントを超え、１０重量パーセント以下の範囲である、耐久性透明層との複合物を作成するステップと、
   （ｂ）該組成物を融解することにより、前記複合物から前記層を、前記画像形成した基材に接触させるステップと
   を含む方法。
6. 前記画像形成した基材が、画像、誘電体層、および底面層を備える静電印画紙である請求項５記載の方法。
7. 前記静電印画紙を湿式処理して前記底面層を除去するステップと、前記層および画像形成した基材を耐久性フィルムに積層して前記剥離ライナーを前記複合物から除去するステップをさらに含む請求項６記載の方法。

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