JP5850165B2 - 印刷用シート、加飾シート、および粘着性加飾シート - Google Patents
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Description
本発明は、2012年8月31日に日本国に出願された特願2012−192200号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
印刷前のシート(印刷用シート)表面には、印刷層との密着性を高めるためにアンカーコート層が形成される場合が多い。
しかし、平版印刷版を用いて印刷用シートを印刷する場合、アンカーコート層が形成されていると印刷用シートと平版印刷版とが密着(ブロッキング)しやすく、その結果、インキ抜けなどの印刷障害が発生しやすくなる。
しかし、アンカーコート層が形成された印刷用シートをロール状に巻き取る場合も、アンカーコート層とこれに隣接するシート基材とがブロッキングしやすく、その結果、ロール状の印刷用シートを引き出しにくいという問題がある。
しかしながら、特許文献1に記載の積層フィルムロールでは、充分な透明性が得られなかった。
[1]平版印刷版を用いて印刷するための印刷用シートであって、プラスチック基材と、前記プラスチック基材上に形成された、硬化型樹脂および顔料を含む硬化型樹脂層とを有し、前記顔料が、表面を疎水化処理した、平均粒子径が5〜90nmの無機微粒子であり、前記硬化型樹脂層の膜厚が0.1〜15μmである、印刷用シート。
[2]ASME B46.12に準拠して測定される前記硬化型樹脂層の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.5〜15nmである、前記[1]に記載の印刷用シート。
[3]前記[1]または[2]に記載の印刷用シートの硬化型樹脂層上に印刷層が形成された、加飾シート。
[4]前記[3]に記載の加飾シートのプラスチック基材側の表面に粘着層が形成された、粘着性加飾シート。
<1>プラスチック基材と、前記プラスチック基材の少なくとも一方の面に積層された硬化型樹脂層とを含む平版印刷板用の印刷用シートであって、
前記硬化型樹脂層が、硬化型樹脂と顔料とを含み、前記顔料が、5〜90nmの平均粒子径を有する、表面が疎水化処理された無機微粒子であり、
前記硬化型樹脂層の膜厚が0.1〜15μmである、前記印刷用シート;
<2>ASME B46.12に準拠して測定される前記硬化型樹脂層の表面の算術平均粗さ(Ra)が、0.5〜15nmである、<1>に記載の印刷用シート;
<3><1>または<2>に記載の印刷用シートの硬化型樹脂層の上に、印刷層が積層されている、加飾シート;
<4><3>に記載の加飾シートの少なくとも一方の面に、粘着層が積層されている、粘着性加飾シート。
[印刷用シート]
図1は、本発明の一実施形態例である印刷用シートの構成を示す断面図である。
この例の印刷用シート10は、プラスチック基材11と、前記プラスチック基材11上に形成された硬化型樹脂層12とを有する。
また、本発明の一つの態様において、印刷用シートの厚みは、20〜200μmであることが好ましく、30〜120μmであることがより好ましい。また、前記厚みは触針式膜厚計(例えば、ミツトヨ社製ピークホールド機能付ABSデジマチックインジケータID−C112A)を用いて測定することができる。
プラスチック基材11としては、透明性を有するものであれば特に制限されないが、プラスチック基材11の透明性は、JIS K 7361に準拠して測定される全光線透過率が85%以上であることが好ましい。すなわち、本発明の一つの態様において、プラスチック基材11の透明性は、100mm×100mmの試験片を用いて、CIE(国際照明委員会)の標準の光D65を光源として、試験片の平行入射光束に対する積分球で集積された全透過光束の割合として定義される全光線透過率が、85%以上であることが好ましい。また前記全光線透過率は、85〜95%であることがより好ましく、88〜92%であることが更に好ましい。
なかでも、透明性、耐候性、耐溶剤性、剛度、コスト等の観点から、PETが好ましい。
プラスチック基材11には、硬化型樹脂層12との密着性を向上させるために、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、サンドブラスト処理や溶剤処理等による凹凸化処理、コロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理等による表面酸化処理等が挙げられる。
プラスチック基材11の厚みは、10〜500μmであることが好ましく、20〜300μmであることがより好ましい。プラスチック基材11の厚みが10μm以上であれば、プラスチック基材11が破断しにくく、500μm以下であれば、透明性を良好に維持できるとともに、取り扱い性にも優れる。ここで、「プラスチック基材11の厚み」とは、硬化型樹脂層12を積層させる前のプラスチック基材11を、触針式膜厚計(ミツトヨ社製ピークホールド機能付ABSデジマチックインジケータID−C112A)を用いて測定した値のことを指す。
硬化型樹脂層12は、硬化型樹脂と顔料とを含み、印刷用シート10の最表層に設けられる層である。ここで、「硬化型樹脂層」とは、前記硬化型樹脂を硬化させて得られる層のことを意味する。また、「最表層」とは、印刷用シート10の空気と接触する側の層のことを意味する。
詳しくは後述するが、硬化型樹脂層12は、例えば硬化型樹脂および顔料を含む硬化型樹脂層形成用組成物をプラスチック基材11に塗工し、塗膜を乾燥および硬化させることで得られる。以下、硬化型樹脂層12を構成する各成分について説明する。
硬化型樹脂層12に用いる顔料は、表面を疎水化処理した無機微粒子(以下、「疎水化無機微粒子」ともいう。)である。
疎水化無機微粒子を含む硬化型樹脂層形成用組成物をプラスチック基材11上に塗工すると、疎水化無機微粒子が塗膜表面に部分的に露出し、硬化型樹脂層12の表面が適度な凹凸を有する面(凹凸面12a)となる。そのため、平版印刷版を用いて印刷する場合でも、硬化型樹脂層12が平版印刷版と密着しにくく、耐ブロッキング性を発現できる。よって、目的とする印刷を印刷用シートに施すことができる。ここで、「疎水化無機微粒子が塗膜表面に部分的に露出する」とは、1個の無機微粒子において、その一部が塗膜表面に露出していることを意味する。すなわち、硬化型樹脂層12に、5〜90nmの平均粒子径を有する疎水化無機微粒子を含むことにより、前記疎水化無機微粒子が硬化型樹脂層12中に埋没することなく、その一部が塗膜表面に露出した状態となり、その結果、本発明の印刷用シートが耐ブロッキング性を発現することができるため好ましい。ここで、「疎水化無機微粒子が硬化型樹脂層12中に埋没する」とは、前記疎水化無機微粒子全体が、硬化型樹脂層12を構成する硬化型樹脂に被覆された状態のことを意味する。
なお、本発明における「ブロッキング」とは、平版印刷版を用いて印刷する際に平版印刷版と印刷用シートの硬化型樹脂層とが密着することであり、「耐ブロッキング性」とは、この密着性を緩和する性質をいう。
有機ケイ素化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルモノクロロシランなどが挙げられる。
また、処理剤として脂肪酸、アルコールなどを用いることもできる。具体的には、炭素数2以上の脂肪酸、炭素数5以上のアルコール等が挙げられる。
疎水化無機微粒子の平均粒子径が5nm以上であれば、疎水化無機微粒子が硬化型樹脂層12中に埋没することなく硬化型樹脂層12の表面、すなわち、硬化型樹脂層12と空気との界面上に露出するので、充分な耐ブロッキング性および印刷適性が得られる。ここで、「印刷適性」とは、インキが密着することを意味する。一方、疎水化無機微粒子の平均粒子径が90nm以下であれば、光の散乱が少なくなる。加えて、硬化型樹脂層12の表面の凹凸が大きくなりすぎるのを抑制できるので、印刷用シート10の巻き取り時に打痕などの欠陥が生じにくい。よって、硬化型樹脂層12の透明性を損なうことなく、耐ブロッキング性を付与できる。
なお、平均粒子径が5nm未満の粒子は製造が困難で高度な技術が必要である。しかも、凝集して二次粒子を形成しやすいため、取扱い性に劣る。
また、本発明における平均粒子径とは、透過型電子顕微鏡もしくは走査型電子顕微鏡の観察像により測定される値である。具体的には、以下のようにして疎水化無機微粒子の平均粒子径を測定する。
透過型電子顕微鏡もしくは走査型電子顕微鏡を用いて、疎水化無機微粒子の粒子画像の最大長(Dmax:粒子画像の輪郭上の2点における最大長さ)と、最大長垂直長(DV−max:最大長に平行な2本の直線で粒子画像を挟んだときの、この2本の直線間の最短長さ)を測長し、その相乗平均値(Dmax×DV−max)1/2を粒子径とする。この方法で任意の100個の無機微粒子について粒子径を測定し、その算術平均値を平均粒子径とする。
本発明において、無機微粒子は、1次粒子であることが好ましい。1次粒子の判別方法としては、透過型電子顕微鏡もしくは走査型電子顕微鏡の観察画像より、硬化型樹脂層中に無機微粒子が単独で存在しているものを1次粒子、複数の粒子が集まっている存在しているものを2次粒子とする。
一方、疎水化無機微粒子の含有量が15質量部以下であれば、適度な透明性を維持しつつ、耐ブロッキング性のより優れた硬化型樹脂層12を形成できる。
硬化型樹脂層12に含まれる硬化型樹脂としては、熱硬化型樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂等が挙げられる。
熱硬化型樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。
ウレタンアクリレートオリゴマーは、ウレタン結合を介して炭素数2〜10のポリオキシアルキレンセグメント又は炭素数2〜10の飽和ポリエステルセグメントあるいはその両方が連結し、両末端にアクリロイル基を有するものである。また、前記ウレタンアクリレートオリゴマーは、10,000〜300,000の質量平均分子量(Mw)を有するものが好ましく、30,000〜200,000のMwを有するものがより好ましい。ここで、Mwとは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて測定した値のことを指す。
多官能(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、下記のモノマーが挙げられる。
ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(質量平均分子量600)ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(質量平均分子量400)ジ(メタ)アクリレート等の2官能(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、ポリエーテルトリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート等の3官能(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等の4官能(メタ)アクリレート;
ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の5官能以上の(メタ)アクリレート等。
これらの多官能(メタ)アクリルモノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、4官能以上の(メタ)アクリルモノマーは硬度の向上に寄与し、2〜3官能(メタ)アクリルモノマーは硬化した樹脂の柔軟性の向上に寄与する。そのため、硬化型樹脂として、前記4官能以上の(メタ)アクリルモノマーを、多官能(メタ)アクリルモノマーの100質量部中に、50質量部以上95質量部未満含有し、前記2〜3官能(メタ)アクリルモノマーを、多官能(メタ)アクリルモノマーの100質量部中に、5質量部以上50質量部未満含む場合、得られる硬化型樹脂層12が、高い硬度と適度な柔軟性を有し、耐擦傷性に優れるものとなり、詳しくは後述するが、硬化型樹脂層12をハードコート層とすることができる。
硬化型樹脂層形成用組成物は、硬化を促進させるために、前記多官能(メタ)アクリルモノマーとともに、光重合開始剤を含有することが好ましい。
光重合開始剤としては、公知のものが使用でき、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−2(ヒドロキシ−2−プロプル)ケトン、ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、プロピオフェノン、ジクロロベンゾフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、p−ジメチルアミン安息香酸エステルなどが挙げられる。これら光重合開始剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
光重合開始剤の配合量は、硬化型樹脂層形成用組成物の固形分100質量部中に、0.5〜10質量部が好ましく、2〜8質量部がより好ましい。0.5質量部以上であると硬化型樹脂層12の硬化不良が生じにくいため好ましい。また、前記光重合開始剤を硬化型樹脂層形成用組成物の固形分の総質量に対して10質量%を超えて配合しても、配合量に見合った硬化促進効果は得られず、コストも高くなる。また、硬化型樹脂層12中に光重合開始剤が残留して黄変やブリードアウトなどの原因となるおそれがある。
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、n−ヘキサン、n−ブチルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、N−メチル−2−ピロリドンなどが使用される。これらは1種以上を単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
特に、塗工ムラを軽減できることから、蒸発速度の異なる2種以上の溶剤を併用することが好ましい。例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルから選ばれる少なくとも2種を混合して使用することが好ましい。
硬化型樹脂層12は、平版印刷版を用いて印刷用シート10の硬化型樹脂層12の上に印刷層を形成した際、印刷層と硬化型樹脂層12との密着性を高める役割を果たす。また、硬化型樹脂の種類や含有量によってはハードコート層の機能も兼ね備えた硬化型樹脂層12とすることができる。
硬化型樹脂層12がハードコート層の機能も兼ね備える場合、印刷用シート10はハードコートシートとして用いることができる。
硬化型樹脂層12の膜厚は、0.1〜15μmの範囲で調整することができる。
本発明の一つの態様において、硬化型樹脂層12の膜厚とは、硬化型樹脂層12とプラスチック基材11の界面から、硬化型樹脂層12と空気との界面までの厚みの平均値のことを意味する。前記膜厚は、非接触式膜厚計(Filmetrics社製 F20)を用いて、380〜1050nmの波長範囲で測定することで得られる。また、硬化型樹脂層12の膜厚は、0.6〜12μmが好ましく、1〜10μmがより好ましい。硬化型樹脂層12の膜厚が0.1μm未満であると、耐ブロッキング性が低下する。また、硬化型樹脂層12の機能が発揮されず、印刷用シート10に印刷を施したときに、すなわち、硬化型樹脂層12の上に印刷層を積層した際、硬化型樹脂層12と印刷層との密着性が低下する。一方、硬化型樹脂層12の膜厚が15μmを超えると、硬化型樹脂層自体の透明性が低下する。また、印刷用シート10に印刷を施したときに、すなわち、硬化型樹脂層12の上に印刷層を積層した際、硬化型樹脂層12と印刷層との密着性が低下する。
硬化型樹脂層12の表面(すなわち、印刷用シート10の表面)のASME B46.12に準拠して測定される算術平均粗さ(Ra)は、0.5〜15nmが好ましく、1〜10nmがより好ましい。Raは硬化型樹脂層12の表面の状態を表す指標であり、Raが上記範囲内であれば、疎水化無機微粒子が硬化型樹脂層12の表面に露出し、硬化型樹脂層12の表面が適度な凹凸を有する面(凹凸12a)となっていることを意味する。特に疎水化無機微粒子を含む硬化型樹脂層12の表面のRaが0.5nm以上であれば、充分な耐ブロッキング性および印刷適性が得られる。一方、硬化型樹脂層12の表面のRaが15nm以下であれば、印刷用シート10の透明性を良好に維持できる。
前記画像処理は、前記走査プローブ顕微鏡に接続された画像処理手段によって実現されてもよい。また、前記画像処理手段はメモリ及び中央演算装置(CPU)を備えるものであってもよい。具体的には、走査プローブ顕微鏡(Veeco社製Nanoscopel IV及びNanoscope IIIa)を用い、プローブとしてSi単結晶プローブを使用し、測定モードをTappingモードとして、測定エリアを10μm×10μmとして画像の取り込みを行う。得られた画像について、前記走査プローブ顕微鏡に付属の解析ソフトウェアを用いて、うねりを除去するための画像処理としてFlatten処理(0次)を1回、及びPlanefit処理(XY)を1回行った後、表面粗さを算出することが好ましい。
印刷用シート10のヘイズ値や全光線透過率は、プラスチック基材11を構成する樹脂の種類や、硬化型樹脂層12を構成する硬化型樹脂の種類、および硬化型樹脂層12の表面のRaによって調整できる。
印刷用シート10は、例えば以下のようにして製造できる。
まず、顔料である疎水化無機微粒子、硬化型樹脂、溶媒、および必要に応じてその他の成分を混合し、硬化型樹脂層形成用組成物を調製する。硬化型樹脂層形成用組成物の固形分濃度としては、硬化型樹脂層形成用組成物の総質量に対して、10〜60質量%であることが好ましく、20〜50質量%であることがより好ましい。
ついで、プラスチック基材11に硬化型樹脂層形成用組成物を塗工し、塗膜を乾燥および硬化させることで、プラスチック基材11に硬化型樹脂層12が形成された印刷用シート10が得られる。
すなわち、本発明の一つの態様において、印刷用シートの製造方法は、硬化型樹脂層形成用組成物を調製する工程と、前記工程で得られた硬化型樹脂層形成用組成物を、プラスチック基材に塗工してプラスチック基材の上に硬化型樹脂層が積層された印刷用シートを得る工程とを含むことが好ましい。
硬化型樹脂層形成用組成物の塗工量は、形成する硬化型樹脂層12の厚みに応じて適宜設定される。
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、可視光線、γ線等の電離性放射線などが挙げられ、中でも、汎用性の点から、紫外線が好ましい。紫外線の光源としては、例えば、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク、無電極紫外線ランプ等を使用できる。
電子線としては、例えば、コックロフトワルト型、バンデクラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される電子線を使用できる。
活性エネルギー線の照射による硬化は、窒素等の不活性ガス存在下で行うことが好ましい。また、前記活性エネルギー線の照射量は、100〜1000mJ/cm2であることが好ましく、150〜500mJ/cm2であることがより好ましい。
硬化は、1段階で行ってもよく、予備硬化工程と本硬化工程の2段階に分けて行ってもよい。
以上説明した本実施形態例の印刷用シート10は、疎水化無機微粒子を含む硬化型樹脂層12がプラスチック基材11上に形成されているので、耐ブロッキング性に優れる。そのため、印刷する際に、印刷用シートと平版印刷版とがブロッキングせずに硬化型樹脂層12の表面に印刷層を形成することができる。その理由は以下のように考えられる。
印刷用シート10の印刷面、すなわち硬化型樹脂層12の表面は、疎水化無機微粒子が部分的に露出していることによって凹凸面12aとなっている。この凹凸を有することで、硬化型樹脂層12と平版印刷版との接触面積が少なくなり、耐ブロッキング性が向上すると考えられる。
硬化型樹脂層形成用組成物に親水性無機微粒子を加えると、硬化型樹脂層形成用組成物中で親水性無機微粒子同士が凝集して沈降し、良好な分散性を得ることができない。そのため、前記親水性無機微粒子のみを含む硬化型樹脂層形成用組成物を塗工して塗膜を形成した際、適度な凹凸面が得られず、すなわち、前述のASME B46.12に準拠して測定されるRaが、0.5〜15nmの値とならず、硬化型樹脂層12中で親水性無機微粒子が均一に分散しない。また、親水性無機微粒子が硬化型樹脂層形成用組成物中で良好に分散していても、塗工の過程において粒子同士が凝集して二次粒子となり、平均粒子径が大きくなるため、同様に適度な凹凸面が得られず、硬化型樹脂層12中で親水性無機微粒子が均一に分散しない。よって、顔料として親水性無機微粒子を用いても充分な耐ブロッキング性や透明性が得られないと考えられる。
また、上述の通り分散性の劣る親水性無機微粒子で充分な耐ブロッキング性を発現させるためには、疎水化無機微粒子よりも多くの添加量を必要とするが、硬化型樹脂層の透明性が不充分となる。しかも硬化型樹脂層の表面の凹凸が大きくなってしまい、印刷用シートの巻き取り時に打痕などの欠陥となると考えられる。なお、硬化型樹脂層の表面の凹凸は、親水性無機微粒子を用いる場合に限らず、粒子の平均粒子径が大きくなるにつれて顕著になると考えられる。
本発明においては、硬化型樹脂層12に含まれる顔料は、全て疎水化無機微粒子であることが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲で、親水性無機微粒子が含まれていてもよい。
また、平均粒子径が90nm以下の疎水化無機微粒子であれば、硬化型樹脂層12の表面の凹凸が大きくなりすぎる、すなわち、ASME B46.12に準拠して測定されるRaが15nmよりも大きくなることを抑制できる。よって、巻き取り時に打痕などの欠陥のない、透明性に優れた印刷用シート10が得られる。
印刷用シート10は、平版印刷版により印刷することができる。すなわち、硬化型樹脂層12上に印刷層を形成して、加飾シートを形成するための材料として用いることができる。特に、硬化型樹脂層12がハードコート層の機能を兼ね備えていれば、ハードコートシートとしても用いることができる。印刷用シート10を用いた平版印刷版での印刷方法、すなわち、本発明の加飾シートの製造方法については後述する。
本発明の印刷用シートは図1に示すものに限定されない。例えば、図2に示すように、プラスチック基材11と硬化型樹脂層12との間に、易接着層13が設けられていてもよい。
図4は、本発明の一実施形態例である加飾シートの構成を示す断面図である。
この例の加飾シート20は、図1に示す印刷用シート10の硬化型樹脂層12上に印刷層21が積層されている。
印刷層21は、主に加飾等のために施される。
印刷層21としては、例えば、印刷インキにより絵柄、文字、写真等が印刷された層が挙げられる。印刷層21は、図4に示すように、硬化型樹脂層12の全面上に形成されていてもよいし、硬化型樹脂層12の一部の面上に形成されていてもよい。
印刷層21は、例えば、着色剤(顔料、染料)とバインダ(ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキッド樹脂)とを含む着色インキを印刷することによって形成できる。金属発色させる場合には、アルミニウム、チタン、ブロンズ等の金属の粒子、マイカに酸化チタンをコーティングしたパール顔料を用いることができる。すなわち、印刷層21は、着色剤と、バインダとを含むことが好ましい。
印刷層21の膜厚、すなわち、図4において、硬化型樹脂層12の界面から、印刷層21の最表面(空気との界面)までの距離は、5〜50μmが好ましく、10〜40μmがより好ましい。また、前記膜厚は、具体的には触針式膜厚計(ミツトヨ社製ピークホールド機能付ABSデジマチックインジケータID−C112A)を用いて測定することができる。
加飾シート20は、平版印刷版(平版)を用いて印刷用シート10を印刷(平版印刷)することで得られる。具体的には、平版印刷版と印刷用シート10の硬化型樹脂層12とを接触させて印刷を行い、硬化型樹脂層12の上に印刷層21を形成することで得られる。
平版印刷版の材質としては本発明の効果を有する限り特に制限されず、金属でもよいし、プラスチックでもよいし、ガラスでもよい。本発明の印刷用シート10は、特に金属製の平版印刷版を用いて平版印刷する場合に好適である。
以上説明した本実施形態例の加飾シート20は、本発明の印刷用シート10に印刷を施したものである。本発明の印刷用シート10は耐ブロッキング性および印刷適性に優れるので、平版印刷版を用いて印刷しても、硬化型樹脂層12上に目的とする印刷層21を形成することができる。
また、本発明の印刷用シート10は透明性に優れるので、これを用いた加飾シート20も透明性に優れる。
加飾シート20は、成形品(被着体)表面に貼着して用いられる。特に、硬化型樹脂層12がハードコート層の機能を兼ね備えていれば、ハードコートシートとしても用いることができる。
本発明の一つの態様において、粘着性加飾シートは、前記加飾シートの少なくとも一方の面に、粘着層が積層されている。
すなわち、本発明の一つの態様において、粘着性加飾シートは、プラスチック基材と、前記プラスチック基材の少なくとも一方の面に積層された硬化型樹脂層と、印刷層と、粘着層とを含み、前記粘着層の上に前記プラスチック基材が積層され、前記プラスチック基材の上に硬化型樹脂層が積層され、更に前記硬化型樹脂層の上に印刷層が積層されている、あるいは前記プラスチック基材の上に前記硬化型樹脂層が積層され、前記硬化型樹脂層の上に、前記印刷層が積層され、更に前記印刷層の上に前記粘着層が積層されていることが好ましい。
図5は、本発明の一実施形態例である粘着性加飾シートの構成を示す断面図である。
この例の粘着性加飾シート30は、図4に示す加飾シート20のプラスチック基材11側の表面に粘着層31および剥離シート32がこの順で設けられている。
すなわち、本発明の別の態様において、粘着性加飾シートは、プラスチック基材と、前記プラスチック基材の少なくとも一方の面に積層された硬化型樹脂層と、印刷層と、粘着層と、剥離シートとを含むことが好ましい。
粘着層31は、加飾シート20を被着体に貼着するための層である。
粘着層31は、粘着剤で構成されていることが好ましい。前記粘着剤としては、例えば、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが使用される。また、溶剤系、エマルジョン系、水系のいずれであってもよい。なかでも光学系用途に使用する場合は透明度、耐候性、耐久性、コスト等の観点からアクリル溶剤系の粘着剤が特に好ましい。
粘着剤には、必要に応じて他の助剤が添加されてもよい。他の助剤としては、増粘剤、pH調整剤、タッキファイヤ、バインダ、架橋剤、粘着性微粒子、消泡剤、防腐防黴剤、顔料、無機充填剤、安定剤、濡れ剤、湿潤剤などが挙げられる。
粘着層31の膜厚は、3〜500μmが好ましく、4〜300μmがより好ましく、5〜150μmがさらに好ましい。粘着層31の膜厚が3μm未満であると、膜厚をコントロールすることが難しく、ムラになりやすい。一方、粘着層31の膜厚が500μmを超えると、乾燥や硬化などの製造工程で不具合が生じることがある。また、打ち抜きなどの後加工で糊のはみ出しなどの不具合が生じることもある。ここで、粘着層31の膜厚とは、例えば図6の態様においては、粘着層31と易接着層33の界面から、粘着層31と剥離シート32の界面までの距離のことを指す。また、図7の態様においては、粘着層31と印刷層21の界面から、粘着層31と剥離シート32までの界面までの距離のことを指す。粘着層31の厚みは、触針式膜厚計(ミツトヨ社製ピークホールド機能付ABSデジマチックインジケータID−C112A)を用いて測定することができる。
剥離シート用基材としては、例えば、上質紙、グラシン紙などの紙類、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリプロピレンフィルムなどのプラスチックフィルム類などが挙げられる。
剥離剤層を構成する剥離剤としては、例えば、汎用の付加型もしくは縮合型のシリコーン系剥離剤や長鎖アルキル基含有化合物が用いられる。特に、反応性が高い付加型シリコーン系剥離剤が好ましく用いられる。
剥離シート32の膜厚は、20〜100μmであることが好ましい。
粘着性加飾シート30は、例えば、加飾シート20のプラスチック基材11側の表面(以下、この表面を「加飾シートの裏面」ともいう。)に粘着剤を塗工して粘着層31を形成し、前記粘着層31上に剥離シート32を貼着することで得られる。また、剥離シート32上に粘着剤を塗工して粘着層31を形成し、前記粘着層31と加飾シート20の裏面とを貼着して粘着性加飾シート30を製造してもよい。
粘着剤の塗工方法としては、印刷用シートの製造方法の説明において先に例示した各種塗工方法が挙げられる。
例えば、印刷する前に、予め印刷用シート10のプラスチック基材11側の表面に粘着層31および剥離シート32を形成しておき、粘着層付き印刷用シートの硬化型樹脂層12上に印刷層21を形成して粘着性加飾シート30を製造してもよい。
加飾シート20を使用する際は、粘着性加飾シート30の剥離シート32を剥がして粘着層31を露出させ、前記粘着層31を被着体(例えばディスプレイやタッチパネルなどの表面)に貼着する。
以上説明した本実施形態例の粘着性加飾シート30は、本発明の加飾シート20のプラスチック基材11側の表面に粘着層31が形成されているので、本発明の加飾シート20を被着体に貼着できる。
また、図5に示す粘着性加飾シート30は粘着層31上に剥離シート32が設けられているので、加飾シート20を使用する前までは、ロール状に巻くなどして保存および搬送することが可能である。
本発明の粘着性加飾シートは図5に示すものに限定されない。例えば、図6に示すように、プラスチック基材11と粘着層31との間に、易接着層33が設けられていてもよい。また、例えば図7に示すように、印刷層21の上に、粘着層31と、剥離シート32が設けられていてもよい。また、例えば、図8に示すように、粘着性加飾シートの両面に、粘着層31と、剥離シート32が設けられていてもよい。
顔料として、以下のコロイダルシリカA〜Eを用いた。
・コロイダルシリカA:表面を疎水化処理したシリカのメチルイソブチルケトン分散液(CIKナノテック社製、固形分30質量%、平均粒子径30nm)。
・コロイダルシリカB:表面を疎水化処理したシリカのメチルイソブチルケトン分散液(日産化学工業社製、固形分30質量%、平均粒子径10nm)。
・コロイダルシリカC:表面を疎水化処理したシリカのメチルエチルケトン分散液(日産化学工業社製、固形分30質量%、平均粒子径70nm)。
・コロイダルシリカD:表面を疎水化処理していないシリカのメチルイソブチルケトン分散液(CIKナノテック社製、固形分30質量%、平均粒子径30nm)。
・コロイダルシリカE:表面を疎水化処理したシリカのメチルイソブチルケトン分散液(CIKナノテック社製、固形分15質量%、平均粒子径100nm)。
なお、表面を疎水化処理したシリカ、すなわち、コロイダルシリカA、B、C、Eは疎水化無機微粒子に該当し、表面を疎水化処理していないコロイダルシリカDは親水性無機微粒子に該当する。
<硬化型樹脂層形成用組成物の調製>
硬化型樹脂としてウレタンアクリレートオリゴマー(商品名アートレジンUN−905、根上工業社製、質量平均分子量40,000〜200,000、固形分70質量%、溶媒トルエン)の100質量部と、顔料としてコロイダルシリカAの12質量部と、光重合開始剤(商品名IRGACURE184、BASF社製)の3質量部とを混合して、硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
表1に硬化型樹脂層形成用組成物の組成を示す。なお、表1に示す硬化型樹脂、顔料、および光重合開始剤の配合量(含有量)は、固形分換算した量(質量部)である。
プラスチック基材として、PETフィルム(商品名ルミラーU48、東レ社製、21cm×29.7cm、厚さ75μm)を用い、前記プラスチック基材上に得られた硬化型樹脂層形成用組成物をバー塗工した。その後、80℃の熱風乾燥機にて60秒間乾燥し、さらに高圧水銀ランプ紫外線照射機(アイグラフィックス社製)を用いて、照射強度200mW/cm2、積算光量300mJ/cm2の条件で紫外線を照射し、膜厚3μmの硬化型樹脂層をプラスチック基材上に硬化形成して、印刷用シートを得た。
コロイダルシリカAの配合量を12質量部から25質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、表1に示す組成の硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
得られた硬化型樹脂層形成用組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
コロイダルシリカAの代わりに、コロイダルシリカBを用いた以外は、実施例1と同様にして、表1に示す組成の硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
得られた硬化型樹脂層形成用組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
コロイダルシリカAの代わりに、コロイダルシリカCを用いた以外は、実施例1と同様にして、表1に示す組成の硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
得られた硬化型樹脂層形成用組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
硬化型樹脂層の膜厚が8μmになるように硬化型樹脂層形成用組成物をプラスチック基材上に塗工した以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
ウレタンアクリレートオリゴマーの代わりに、アクリレートモノマー(商品名アロニックスM−215、東亞合成社製、分子量369、固形分100質量%)70質量部とメチルエチルケトン30質量部の混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして、表1に示す組成の硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
得られた硬化型樹脂層形成用組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
コロイダルシリカAを用いなかった以外は、実施例1と同様にして、表2に示す組成の硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
得られた硬化型樹脂層形成用組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
コロイダルシリカAの代わりに、コロイダルシリカDを用いた以外は、実施例1と同様にして、表2に示す組成の硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
得られた硬化型樹脂層形成用組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
コロイダルシリカAの代わりに、コロイダルシリカEを用い、配合量を12質量部から24質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、表2に示す組成の硬化型樹脂層形成用組成物を調製した。
得られた硬化型樹脂層形成用組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
硬化型樹脂層の膜厚が0.07μmになるように硬化型樹脂層形成用組成物をプラスチック基材上に塗工した以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
硬化型樹脂層の膜厚が20μmになるように硬化型樹脂層形成用組成物をプラスチック基材上に塗工した以外は、実施例1と同様にして印刷用シートを得た。
各例で得られた硬化型樹脂層形成用組成物に対して、分散性を評価した。また、各例で得られた印刷用シートに対して、以下に示す方法で硬化型樹脂層の表面のRaを測定し、耐ブロッキング性、透明性、インキの密着性を評価した。これらの結果を表1、2に示す。
印刷用シートの硬化型樹脂層側の表面のRaを、ASME B46.12に準拠して、走査プローブ顕微鏡(Veeco社製Nanoscopel IV及びNanoscope IIIa)を用い、プローブとしてSi単結晶プローブを使用し、測定モードをTappingモードとして、測定エリアを10μm×10μmとして画像の取り込みを行う。得られた画像について、前記走査プローブ顕微鏡に付属の解析ソフトウェアを用いて、うねりを除去するための画像処理としてFlatten処理(0次)を1回、及びPlanefit処理(XY)を1回行った後、表面粗さを算出した。
硬化型樹脂層形成用組成物を密閉されたガラス瓶に入れ、室温(23℃)で1日放置した。1日経過した後の硬化型樹脂層形成用組成物について、前記組成物中の顔料の沈降度合い(分散性)を目視にて観察し、以下の評価基準にて分散性を評価した。
A:顔料が沈降していない。
B:顔料が沈降している。
表面が平滑なガラス板(11.5cm×25cm)の前記表面と、硬化型樹脂層とが接するように印刷用シートをガラス板上に配置し、5秒経過した後に濡れが発生しているかどうかを目視にて観察した。同様に印刷用シートをガラス板上に配置し、さらに印刷用シートのプラスチック基材上に1kgの錘を載せて印刷用シートに加重をかけ、5秒経過した後に濡れが発生しているかどうかを目視にて観察し、以下の評価基準にて耐ブロッキング性を評価した。なお、濡れが発生した場合は、印刷用シートがガラス板に貼り付いたことを意味する。
A:印刷用シートに1kgの加重をかけても、濡れは発生しなかった。
B:ガラス板に印刷用シートを配置しただけでは濡れは発生しなかったが、印刷用シートに1kgの加重をかけると濡れが発生した。
C:ガラス板に印刷用シートを配置しただけで、濡れが発生した。
印刷用シートのヘイズ値を、JIS K 7136に基づき、日本電色社製のNDH5000を用いて測定し、以下の評価基準で透明性を評価した。
A:ヘイズ値が1.00%以下。
B:ヘイズ値が1.00%超。
インキ(商品名MRX HF−919墨、帝国インキ社製)の100質量部と、硬化剤(商品名210硬化剤、帝国インキ社製)の5質量部とを混合し、インキAを調製した。
別途、インキ(商品名MRX HF−619白、帝国インキ社製)の100質量部と、硬化剤(商品名210硬化剤、帝国インキ社製)の5質量部とを混合し、インキBを調製した。
JIS K 5600−5−6に準拠し、以下のようにして碁盤目密着試験を行った。
セロハンテープ(商品名CT28、ニチバン社製)を、指で上から押し付けるようにして印刷層に密着させた後に剥離した。100マスの内、印刷層が全てのマス目で剥離していない場合を100/100、全てのマス目で剥離している場合を0/100とし、印刷層が剥離していないマス目を数え、以下の評価基準にてインキの密着性を評価した。
A:96/100〜100/100
B:50/100〜95/100
C:0/100〜49/100
印刷用シートの硬化型樹脂層の表面に積層用のPETフィルム(商品名ルミラーU48、東レ社製、10cm×10cm、厚さ50μm)を載せ、積層用のPETフィルムの上から印刷用シート100cm2当たり50kgとなるように荷重をかけ、1日経過後の積層用のPETフィルム表面の状態を目視で確認し、以下の評価基準にて打痕を評価した。
A:PETフィルムに凹みが確認されなかった。
B:PETフィルムに凹みが確認された。
また、各実施例で得られた印刷用シートは透明性に優れていた。
また、各実施例で得られた印刷用シートはガラス板に対する耐ブロッキング性に優れていることから、平版印刷版を用いて印刷する際の耐ブロッキング性にも優れていることが示された。さらに、インキとの密着性も良好であることから、優れた印刷適性を有していることも示された。
また、各実施例で得られた印刷用シートは打痕の評価において積層用のPETフィルムに凹みが確認されなかったことから、巻き取り時に打痕などの欠陥が発生しなかった。
疎水化無機微粒子の代わりに親水性無機微粒子を用いた比較例2で調製した硬化型樹脂層形成用組成物は、顔料(親水性無機微粒子)の分散性に劣っていた。また、得られた印刷用シートは、耐ブロッキング性および透明性に劣っており、打痕も発生した。
平均粒子径が大きい疎水化無機微粒子を用いた比較例3で得られた印刷用シートは、耐ブロッキング性は有しているものの、透明性に劣っており、打痕も発生した。
硬化型樹脂層の膜厚が薄い比較例4で得られた印刷用シートは、ガラス板に対する耐ブロッキング性に劣っていた。また、インキの密着性にも劣っていた。
硬化型樹脂層の膜厚が厚い比較例5で得られた印刷用シートは、透明性に劣っていた。また、インキの密着性にも劣っていた。
11 プラスチック基材
12 硬化型樹脂層
12a 凹凸面
13 易接着層
20 加飾シート
21 印刷層
30 粘着性加飾シート
31 粘着層
32 剥離シート
33 易接着層
Claims (4)
- プラスチック基材と、前記プラスチック基材の少なくとも一方の面に積層された硬化型樹脂層とを含む平版印刷板用の印刷用シートであって、
前記硬化型樹脂層が、硬化型樹脂と顔料とを含み、前記顔料が、5〜90nmの平均粒子径を有する、表面が疎水化処理された無機微粒子であり、
前記硬化型樹脂層の膜厚が0.1〜15μmである、前記印刷用シート。 - ASME B46.12に準拠して測定される前記硬化型樹脂層の表面の算術平均粗さ(Ra)が、0.5〜15nmである、請求項1に記載の印刷用シート。
- 請求項1または2に記載の印刷用シートの硬化型樹脂層上に、印刷層が積層されている、加飾シート。
- 請求項3に記載の加飾シートの少なくとも一方の面に、粘着層が積層されている、粘着性加飾シート。
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