JP4243404B2 - 印刷シート、印刷用シート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の技術分野】
本発明は、熱転写方式にて臨機に効率よく耐溶剤性に優れるインク情報を付与できるポリプロピレン系の印刷用シート及びその製造方法、並びにその印刷シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ポリエチレンからなる印刷用シートにポリオレフィン系のインクからなる情報を熱転写方式で付与してなる耐溶剤性に優れる印刷シートが知られていた。しかしなから前記のポリエチレンをポリプロピレンに置換すると付与したインク情報が耐溶剤性に乏しくなる問題点があった。インク情報の熱転写エネルギを高めることで耐溶剤性は向上させうるが、その場合にはサーマルヘッドの蓄熱上昇を招いてインクリボンが破断し、印刷シートの連続形成が困難となる問題を誘発する。
【0003】
【発明の技術的課題】
本発明は、サーマルヘッドの蓄熱でインクリボンが破断しにくい低熱転写エネルギにてもポリプロピレン系のインク受容層に耐溶剤性に優れるインク情報を形成できる印刷用シートを得て、市販の汎用な熱転写プリンタ等を介し鮮明なインク情報を現場等にて臨機に付与して効率よく発行でき、長時間の継続印刷による連続発行も容易な印刷シートの開発を課題とする。
【0004】
【課題の解決手段】
本発明は、プロピレン系ポリマーを成分とし、かつ表面エネルギが33dyn/cm以上のインク受容層を少なくとも表面に有する印刷用シートの前記インク受容層に熱転写によるインク情報を有してなり、そのインク情報が粘度平均分子量2千〜10万のポリオレフィンと着色剤を成分とするインクからなることを特徴とする印刷シートを提供するものである。
【0005】
【発明の効果】
本発明の印刷用シートによれば、そのポリプロピレン系インク受容層に0.15mJ/dot以下の低熱転写エネルギにても耐溶剤性に優れるインク情報を形成でき、従ってサーマルヘッドの蓄熱でインクリボンが破断しにくくて長時間の連続印刷が可能であり、市販の汎用な熱転写プリンタ等を介し鮮明なインク情報を現場等にて臨機に付与して印刷シートを髄時に効率よく発行でき、連続発行も容易に行うことができる。
【0006】
【発明の実施形態】
本発明による印刷シートは、プロピレン系ポリマーを成分とし、かつ表面エネルギが33dyn/cm以上のインク受容層を少なくとも表面に有する印刷用シートの前記インク受容層に、粘度平均分子量2千〜10万のポリオレフィンと着色剤を成分とするインクからなる熱転写によるインク情報を有するものよりなる。
【0007】
印刷用シートは、少なくともプロピレン系ポリマーを造膜成分とする表面エネルギが33dyn/cm以上のインク受容層が表面に露出したシート状物であればよい。従って印刷用シートは、適宜な形態に形成することができる。ちなみにその例としては、インク受容層そのものからなる単層形態、インク受容層を補強基材と複合させた形態、粘着層を有する形態などがあげられる。
【0008】
前記の複合形態は、シート状の補強基材の上にインク受容層を熱ラミネート法や押出コーティング法等で設ける方式のほか、例えばシート状の補強基材に溶液状ないし熔融状のインク受容層の形成材を含浸させる方式、インク受容層内にシート状の補強基材を介在させる方式、インク受容層内に繊維等の補強材を混入させる方式などの適宜な方式にて形成したものであってよい。
【0009】
従って前記の補強基材としては、例えば樹脂の塗布層やフィルム、繊維や布、紙や不織布、金属箔やネット、ワイヤなどの適宜なものを用いうる。補強基材の耐熱性等の物性については、使用目的に応じて適宜に決定してよく、例えばポリエステルやポリイミド、フッ素系樹脂やポリアミドの如き耐熱性ポリマーからなる補強基材も用いうる。なお補強基材の選択で柔軟で良好な曲面密着性を有する印刷用シートないしその印刷シートを容易に形成することができる。
【0010】
インク受容層は、成分ポリマーの造膜処理で形成でき、その場合、成分ポリマーの単独層としてもよいし、必要に応じて上記した複合形態物を得るための繊維等の補強材や、白色顔料等の添加物を含有させてもよい。なお付与するインク情報とのコントラストの向上などの必要に応じての対策は、補強基材を併用してその補強基材に対し施すこともできる。
【0011】
インク受容層を形成する成分ポリマーには少なくともプロピレン系ポリマーが用いられ、必要に応じて他種ポリマーの1種又は2種以上を併用することができる。前記のプロピレン系ポリマーとしては、例えばプロピレンのホモポリマー、プロピレンとエチレンのランダム系やブロック系やグラフト系等の共重合体などのプロピレンをモノマー成分とする適宜なポリマーの1種又は2種以上を用いうる。
【0012】
またブレンド用に併用する前記した他種ポリマーについても適宜なものを用いうるが、一般にはポリエチレンの如きエチレンをモノマー成分とするエチレン系ポリマーなどが用いられる。耐溶剤性や熱熔融によるインクの定着性などの点より、好ましく用いうるプロピレン系ポリマーは、粘度平均分子量が5千〜600万、就中400万以下、特に150万以下のものである。
【0013】
インク受容層の厚さは、強度や加熱熔融による付与するインク情報の流動変形の防止などの点より、1μm以上、就中5〜200μm、特に15〜100μmが好ましい。なおインク受容層の耐溶剤性を維持する点よりは、着色剤等の添加剤の含有量を30重量%以下とすることが好ましい。
【0014】
本発明によるプロピレン系ポリマーを成分とするインク受容層は、低熱転写エネルギにて耐溶剤性のインク情報を形成できるインク定着力を示すものとする点より、その表面エネルギが33dyn/cm以上であることが必要であり、34dyn/cm以上、就中35dyn/cm以上であることが好ましい。ちなみにポリプロピレンの表面エネルギは30dyn/cm程度である。
【0015】
プロピレン系ポリマーを成分として33dyn/cm以上の表面エネルギを示すインク受容層は、例えばプロピレン系ポリマーを成分とするインク受容層を形成した後、それに必要に応じてコロナ処理やプラズマ処理、スパッタリング処理等の適宜な表面活性化処理の1種又は2種以上を施す方法などにより形成することができる。就中、印刷用シートの製造効率等の点よりは、コロナ処理方式が好ましい。
【0016】
印刷シートは、印刷用シートのインク受容層に粘度平均分子量が2千〜10万のポリオレフィンと着色剤を成分とするインクからなるインク情報を付与することにより形成することができる。粘度平均分子量が2千未満のポリオレフィンを用いたインクでは、付与したインク情報が耐溶剤性に乏しくなる。また粘度平均分子量が10万超のポリオレフィンを用いたインクでは、溶融粘度が高くなり低熱転写エネルギの汎用熱転写プリンタによる熱転写が困難となる。
【0017】
インク用のポリオレフィンとしては、上記のインク受容層で例示したエチレン系ポリマーやプロピレン系ポリマーなどの適宜なものを1種又は2種以上用いうる。耐溶剤性や低エネルギ熱転写性などの点より好ましく用いうるポリオレフィンは、粘度平均分子量が3千〜5万、就中4千〜3万、特に5千〜1万のものである。
【0018】
インクは例えば、1種又は2種以上の着色剤とポリオレフィンをロールミル等の適宜な混練機にて加熱混合するか、必要に応じポリオレフィン溶解性の溶媒を用いて例えばロールミルやポットミル等の適宜な混練機で混合してペースト状等の流動物として調製することができる。その着色剤としては、例えば有機系や無機系の顔料ないし染料、カーボンや金属粉末などの適宜なものを用いてよい。ちなみに有機系顔料の例としてはアゾ系顔料やフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系顔料や金属錯塩顔料、バット染料系顔料やキナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料などがあげられる。
【0019】
また無機系顔料の例としてはシリカやチタニア、アルミナや亜鉛華、ジルコニアや酸化カルシウム、マイカの如き白色物、酸化マンガン・アルミナや酸化クロム・酸化錫、酸化鉄や硫化カドミウム・硫化セレンの如き赤色物、酸化コバルトやジルコニア・酸化バナジウム、酸化クロム・五酸化二バナジウムの如き青色物、酸化クロム・酸化コバルト・酸化鉄・酸化マンガンやクロム酸塩、過マンガン酸塩の如き黒色物、ジルコニウム・珪素・プラセオジムやバナジウム・錫、クロム・チタン・アンチモンの如き黄色物、酸化クロムやコバルト・クロム、アルミナ・クロムの如き緑色物、アルミニウム・マンガンや鉄・珪素・ジルコニウムの如き桃色物などをその代表例としてあげられる。
【0020】
前記において黒色系のインクを得る場合には、カーボンが好ましく用いうる。インクにおける着色剤とポリオレフィンの使用割合は、印刷用シートとのコントラストや熱転写性などにより適宜に決定されるが、一般にはポリオレフィン100重量部あたり5〜500重量部、就中10〜300重量部、特に20〜100重量部の着色剤が用いられる。
【0021】
なおインクには、必要に応じて熱転写性の改良等を目的に例えばカルナバワックスの如き130℃以下で溶融するワックス類やポリマー類などを配合することもできる。その配合量は、定着力等の点よりポリオレフィンの80重量%以下、就中50重量%以下、特に20重量%以下が好ましい。
【0022】
熱転写方式によりインク情報を形成する場合に必要な、印字リボンの如きインクリボンは例えば、塗布方式や含浸方式等によりインクをフィルムや布等からなる支持基材に保持させることにより形成することができる。その支持基材としては、ポリエステルやポリイミドやフッ素樹脂等のプラスチックフィルム、ポリアミドやポリエステル等の繊維からなる布などの通例のものを用いてよい。インク層の密着性の向上には支持基材をワックスやポリオレフィン等でアンダーコーティング処理する方式が有効である。インク層の厚さは、隠蔽力や熱転写性ないし精密印字性等の点より、0.2〜5μm、就中0.5〜4μm、特に0.8〜3μmが好ましい。
【0023】
熱転写方式等にてインク受容層に形成するインク情報は任意である。印字情報や絵柄パターン、バーコードパターンなどの任意な情報を付与してよい。なお識別シートを形成する場合などには、印刷用シートとインク情報とに良好なコントラストないし色調の相違が形成されるようにすることが好ましい。
【0024】
印刷用シート又は印刷シートには、必要に応じ被着体に接着するための粘着層を設けることができる。粘着層は、印刷用シート等を被着体に取り付けるまでの適宜な段階で設けることができ、従って印刷用シートにインク情報を付与して印刷シートとする前に予め設けることもできるし、印刷シートとしたのちに設けることもできる。
【0025】
粘着層の形成には、適宜な粘着性物質を用いることができ一般にはゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤やビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤やポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤やセルロース系粘着剤などの有機系のものが用いられる。
【0026】
印刷用シートないし印刷シートへの粘着層の付設は、カレンダーロール法等の圧延方式、ドクターブレード法やグラビアロールコータ法等のシート形成方式などの適宜な方式でセパレータ上に粘着層を形成してそれを移着する方法などの適宜な方式で行ってよい。付設する粘着層の厚さは、使用目的に応じて決定でき一般には1〜500μmとされる。
【0027】
なお付設した粘着層に対しては、それを被着体に接着するまでの間、セパレータ等で被覆して汚染等を防止する方式が通例であるが、本発明においては必要に応じ粘着層の上に、例えばウレタン系やポリエステル系やポリアミド系等の、ポリオレフィンに対する接着力が小さい粘着性物質の薄膜を設けてセパレータが不要な粘着層とすることもできる。
【0028】
本発明による印刷シートは、汎用性に優れており例えば陶磁器やガラス製品、セラミック製品や金属製品、琺瑯製品や樹脂製品、木材製品等の種々の物品へのバーコード等からなる識別マークの付与、あるいはその他のパターンやインク情報の付与などの種々の目的に好ましく用いうる。なお被着体は、平板形態や容器形態などの任意な形態をしていてよい。
【0029】
【実施例】
例1
粘度平均分子量20万のポリプロピレンからなる表面エネルギ30dyn/cm、厚さ60μmの二軸延伸シート(OPPシート)をコロナ処理して表面エネルギを36dyn/cmとし、その片面に厚さ20μmの粘着層を設けて印刷用シート(インク受容層)を得た。なお粘着層は、重量平均分子量30万のポリブチルアクリレート100部(重量部、以下同じ)と架橋剤2部を含むトルエン溶液をドクターブレード法にてシリコーン系剥離コートを設けた厚さ70μmのグラシン紙からなるセパレータ上に塗工して形成したものをセパレータと共に接着したものである。
【0030】
次に400dpiの熱転写プリンタとインクリボンを用いて前記の印刷用シート上に0.14mJ/dotの熱転写エネルギにて線幅が0.191mmの細バーと0.508mmの太バーからなるバーコードパターンを形成し、印刷シートを得た。なお前記のインクリボンは、粘度平均分子量が8千のポリエチレン100部にカーボン30部を加えて約200℃で均一に混合し、その均一分散物をホットメルトグラビア塗工機にて厚さ4.5μmのポリエステル(PET)フィルム上に2μmの厚さで塗布して得たものである。
【0031】
例2
熱転写エネルギを0.39mJ/dotとしてバーコードパターンを形成したほかは例1に準じて印刷シートを得た。
【0032】
例3
コロナ処理を施さないOPPシートを印刷用シートとして用いたほかは例1に準じて印刷シートを得た。
【0033】
例4
コロナ処理を施さないOPPシートを印刷用シートとして用いたほかは例2に準じて印刷シートを得た。
【0034】
例5
OPPシートに変えて、コロナ処理を施さない低密度ポリエチレンシートを印刷用シートとして用いたほかは例1に準じて印刷シートを得た。
【0035】
評価試験
例1〜5の印刷シートを得る際のインクリボンの溶融の有無、及び印刷シートにおけるインク情報の耐溶剤性を調べた。その耐溶剤性は、印刷シートをその粘着層を介してガラス板に接着し、溶剤を含浸させた不織布によりインク情報の形成面を500g/cm2の荷重で10往復払拭することにより評価した。
【0036】
前記の結果を次表に示した。
【0037】
表より、ポリプロピレン系のインク受容層にても表面エネルギを向上させることで(例1)、インクリボンが溶融して破断しない低熱転写エネルギにてポリエチレン系のインク受容層(例5)に匹敵する耐溶剤性のインク情報を形成できることがわかる。
Claims (3)
- プロピレン系ポリマーを成分とし、かつ表面エネルギが33dyn/cm以上のインク受容層を少なくとも表面に有する印刷用シートの前記インク受容層に熱転写によるインク情報を有してなり、そのインク情報が粘度平均分子量2千〜10万のポリオレフィンと着色剤を成分とするインクからなることを特徴とする印刷シート。
- プロピレン系ポリマーを成分とし、かつ表面エネルギが33dyn/cm以上のインク受容層を少なくとも表面に有することを特徴とする印刷用シート。
- プロピレン系ポリマーを成分とするインク受容層を少なくとも表面に有するシートにおける前記のインク受容層にコロナ処理、プラズマ処理又はスパッタリング処理を施して、インク受容層の表面エネルギを33dyn/cm以上とすることを特徴とする印刷用シートの製造方法。
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