JP5980584B2 - マーク用生地材料及びマーク形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、昇華性染料によって色彩、模様、図柄等の印刷を施した転写紙を用いて、マーク生地となる布地に該転写紙に印刷された色彩、模様、図柄等の転写を可能としたマーク用生地材料及びこれを用いたマーク形成方法を提供しようとするものである。
スポーツ用ユニホームなどには、背番号や所望の図柄等を印刷したマーク（ワッペン）をユニホーム生地に貼附する手法が多く用いられている。従来、このようなマークを形成するために、所望の色彩、模様、図柄等をシルクスクリーン印刷法等で印刷を施した織物、編物、不織布等のマーク生地にホットメルト性の接着層を設けたマーク用生地材料が多く用いられている。尚、以下において、「マーク用生地材料」とは、少なくともマーク生地に接着層を付与したものであって、当該マーク生地上に模様や図柄等を付す前の材料を指す。また、「マーク用生地」と称した場合には、前記マーク用生地材料に模様や図柄等を付したものを意味する。即ち、マーク用生地材料に模様などを付したマーク用生地を所望の形状に裁断し、それをユニホーム等に貼付することでマーク（ワッペン）を形成することができる。
近年においては、マーク生地に模様等を印刷する技術として、昇華性染料によって色彩、模様、図柄等を印刷した転写紙の開発が進んでいる。現在では、マーク業界でも従来のシルクスクリーン印刷法等と並んで昇華性染料によって印刷された転写紙を使ってマーク用生地材料に模様や図柄等を転写する技術が普及している。
転写紙を使ってマーク用生地材料を作る技術の一例について図３を用いて説明する。マーク用生地材料１１を構成するマーク生地６としては、昇華染料が昇華して転写するのに親しみのある布地を用いることができる。このような布地の代表例としてはポリエステル繊維等から成る白地の織物、編物、不織布等が挙げられる。図３に示す構成のマーク用生地１１を作るためには、まず、マーク生地６と仮接着剤７’が塗布された不織布７とを用いて複合生地８を作る。具体的には、不織布７の仮接着剤７’塗布面をマーク生地６に向けて重ね合わせ、加熱プレス機で加熱プレスを行うことで、不織布７を用いて裏打ちした複合生地８を作ることができる。次に、この複合生地８の白地のマーク生地６の表面に転写紙の印刷面を押し当てプレス機等で加熱プレスを行い、転写紙に昇華性染料で印刷された色彩、模様、図柄等の昇華染料を昇華させ、白地のマーク生地６面に昇華した染料から成る色彩、模様、図柄を転写する。この着色、模様、図柄等の転写（昇華転写）を行うときの加熱プレス条件は、通常、加熱温度は約１８０〜２１０℃、加圧力は約１ｇ／平方センチメートル〜２０００ｇ／平方センチメートル、加熱押圧時間は約３０〜９０秒程度とされている。
ついで、前記操作を終えた前記複合生地８の不織布７面に、常法に従って、ユニホーム等の被転写物にマークを転着する機能を果たすホットメルト系の熱可塑性合成樹脂を用いて接着層９を形成し、その接着層９の面に剥離紙１０を貼着して図３に示す構成のマーク用生地材料１１とすると言うものである。ところで、この接着層９は、融点温度を通常約１５０℃に調節され、加熱加圧時間を通常約３０秒とされ、加圧力を約２００ｇ／平方センチメートルとされるよう調節されたものである。上述の手段で作られたマーク用生地材料１１からマークを作る際には、マーク用生地材料１１から所望の形状に裁断して図４に図示するようなマーク１２とする。
上述のマーク用生地材料に対して、まずポリエステル繊維から成る白地の織物、編物、不織布等から選んだ布地をマーク生地６とし、このマーク生地６に仮接着剤７’を塗布した不織布７で裏打ちした複合生地８とし、次にこの複合生地８の裏面に接着層９を形成して、まずマーク用生地材料を作り、後に、このマーク用生地材料の構成材である該複合生地８のマーク生地６となる布地に前記転写紙を用いて昇華性染料による色彩、模様、図柄等を転写したマーク用生地材料１１を作ることはできない。なぜなら、前記マーク用生地材料の前記マーク生地６に転写紙に印刷された昇華性染料を昇華させて、マーク用生地とするマーク地６に着色、模様、図柄を転写させる温度とマーク用生地材料に形成された接着層９の融点とは、温度が異なるだけでなく、プレス圧力やプレス時間等の差によって転写操作中に接着層９の溶融が先行し、接着層９の溶融樹脂が、複合生地８を構成する不織布７を通してマーク生地６の表面に滲み出してしまい、マーク生地６面に前記溶融樹脂による被膜ができることで昇華転写不良が生じてしまうからである。
更に、現在マーク（ワッペン）業界に出回っているポリエステル繊維等から成る白地の織物、編物、不織布等を用いてマーク生地６とし、このマーク生地６に仮接着剤７’を塗布した不織布７を裏打ちして複合生地８として、その複合生地８のマーク生地６に前記転写紙を用いて色彩、模様、図柄を転写した後、その複合生地８の不織布７に接着層９を形成して図３に示す構成のマーク用生地材料１１から型取りして作った図４に図示したマーク１２とし、これをもって常法による加熱プレス手段で該マークをユニホーム等に接着した場合には、下記の通りの不都合が生じる。即ち、ユニホームとマークとの構成材である複合生地８の不織布７は強固に接着するが、該不織布７とマーク生地６とは仮接着剤７’で仮着しているので、ユニホーム等に接着したマーク１２は洗濯堅牢度が弱く、洗濯中に剥がれてしまうと言う不都合が生じるマークとなる。また、耐摩擦性も弱いという不都合が生じるマークとなる。更に、複合生地８のマーク生地６に前記転写紙を用いて色彩、模様、図柄を転写した後に、不織布７を剥離してから接着層９を形成しようとすると、前記転写紙を用いて転写した色彩、模様又は図柄が、マーク生地６の剥離作業のために歪んでしまうという不都合が生じる。
さらに、上述の不都合を解消するために前記複合生地８を作る手段として、前記マーク生地６裏に配する不織布７をマーク生地６と強固に接着させようとして仮接着剤７’を分厚く塗布した複合生地８を作り、その複合生地８の不織布７に接着層９を形成してマーク用生地材料１１を作り、このマーク用生地材料１１からマーク１２を型取りし、そのマーク１２を用いて常法に従った加熱プレスによってユニホーム等に接着させることが考えられる。しかし、このようなマーク用生地材料は、仮接着剤７’を構成する合成樹脂が分厚い層となっているので、これが溶融してマーク生地６面にも不織布７裏面からも滲み出してしまい、マーク生地６面に溶融した合成樹脂による皮膜を形成してしまう。その結果、仮接着剤７’を分厚くした複合生地８を用いて作ったマーク用生地材料並びにこのマーク用生地材料から作ったマークは商品とはならないという不都合が生ずる。
上述の問題点を改良したマーク用生地として、マーク用生地材料を構成するマーク地を、昇華性染料と親和性のある構成成分から成る繊維で作られた白地の布地を用い、上述の布地であるマーク地の裏面に、上述の布地であるマーク地の構成材である布地の構成成分と親和性のある合成樹脂で、しかも軟化点温度を昇華性染料の昇華温度より高温度に設定した合成樹脂から成る介在層を形成し、前記介在層の面に、ホットメルト性の熱可塑性合成樹脂から成る転写接着層（接着層）を形成し、この転写接着層の面に剥離紙を貼り合わせた構成としたことを特徴とするマーク用生地材料が開示されている（下記特許文献１参照）。
本発明は、現在業界で作られている上述の複合生地を用いて作られていた従来のマーク用生地材料、これから作ったマークの不都合を解消するため昇華性染料による印刷を施した転写紙を用いて、マーク生地となる布地に所望の着色、模様、図形を形成することができるマーク用生地材料を作り、これから、マーク用生地を作ろうとするものである。
昇華転写用に用いられるマーク用生地材料に上述のように、昇華性染料の昇華温度よりも高い軟化点を有する合成樹脂からなる介在層が形成されていると、昇華転写によるパターン形成の際に、転写時の加熱・圧力によって転写接着層が溶解してマーク生地表面（パターン転写表面）に滲み出てくることを抑制することができる。即ち、通常マーク生地を形成する繊維は繊維径が１０μｍを超える生地が用いられている。このため、編み目等の隙間が大きいことから、介在層がない場合には、転写接着層のマーク生地表面への浸み出しを抑制することは難しい。しかし、前記マーク生地に前記介在層を形成する場合、例えば、塗布等の方法を用いた場合には、生地目の密疎や織の凹凸、取り扱い時の衝撃など幾つかの要因によって、介在層にピンホールや微少な亀裂等が発生することがある。このピンホールは直径約１０μｍ〜２００μｍ程度の小さなものであるが、多い場合には１ｃｍ２当たり２０個程度発生する場合もある。
このようなピンホールや微少な亀裂等が介在層に発生していると、上述のような介在層を形成した場合であってもパターンの昇華転写時に当該ピンホールを溶解した転写接着層が通過し、マーク生地表面にまで染み出てしまうことがある。マーク生地表面にまで樹脂等が滲み出てしまうと、昇華転写シートの離型紙を転写後マーク用生地材料から剥がす際に、離型紙とマーク生地表面とが滲み出た樹脂によって接着され、紙破れ等の転写不良を生じることがある。
また、介在層を形成するためには別途製造工程が必要となる。このため、介在層を形成することなく、昇華転写によるパターン形成の際に、転写時の加熱・圧力によって転写接着層が溶解してマーク生地表面（パターン転写表面）に滲み出てくることを抑制することができるマーク用生地材料の提供が望まれていた。
本発明は、加熱・加圧時におけるマーク生地表面への接着層の滲み出しを防止したマーク用生地材料及びこれを用いたマークの形成方法を提供することを目的とする。
＜１＞ 繊維径１０μｍ以下のマイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、剥離シートと、をこの順で有するマーク用生地材料。
＜２＞ 前記マイクロファイバーがポリエステルである＜１＞に記載のマーク用生地材料。
＜３＞ 前記マーク生地が、ポリエステル１００％の織物、編物又は不織布である＜１＞又は＜２＞に記載のマーク用生地材料。
＜４＞ 前記マーク生地の重量が、１００ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のマーク用生地材料。
＜５＞ 前記マーク生地が、白色である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載のマーク用生地材料。
＜６＞ 繊維径１０μｍ以下のマイクロファイバーを用いたマーク生地、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層及び剥離シートをこの順で有するマーク用生地材料上に昇華性染料で形成されたパターンを、１８５〜２１０℃及び３０〜９０秒間の昇華条件によって昇華転写するパターン形成工程を含むマーク形成方法。
＜７＞ 前記マイクロファイバーがポリエステルである＜６＞に記載のマーク形成方法。
＜８＞ 前記マーク生地が、ポリエステル１００％の織物、編物又は不織布である＜６＞又は＜７＞に記載のマーク形成方法。
＜９＞ 前記マーク生地の重量が、１００ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２である＜６＞〜＜８＞のいずれか１項に記載のマーク形成方法。
＜１０＞ 前記マーク生地が、白色である＜６＞〜＜９＞のいずれか１項に記載のマーク形成方法。
本発明によれば、加熱・加圧時におけるマーク生地表面への接着層の滲み出しを防止したマーク用生地材料及びこれを用いたマークの形成方法を提供することができる。
《マーク用生地材料》
本発明のマーク用生地材料は、マイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、剥離シートと、をこの順で有する。
本発明のマーク用生地材料は、マイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、剥離シートと、をこの順で有する。
本発明のマーク用生地材料は、特に昇華性染料で形成されたパターンを転写してマークを形成する用途に用いられることが好ましい。即ち、本発明のマーク用生地材料はユニホームなど衣類やその他種々の対象物に貼着するための接着層を予め有していながら、昇華性染料で形成されたパターンを加熱・加圧によってマーク生地表面に昇華転写することができる。本発明のマーク用生地材料は、昇華転写時に接着層のマーク生地への滲み出しもなく、更に、図柄等を形成した後に、接着層等を別途形成する必要がないため、昇華性染料で形成された図柄がその後の加工処理等によって傷ついたり歪んだりするリスクを大幅に減らすことができる。また、マークの図柄等を形成した後、必要に応じてマーク用生地を裁断し所望の形状とした後、剥離シートをはがし、ユニホーム等の生地面に重ね合わせ、加熱プレス機等によって対象物にマークを貼着することができる。
本発明のマーク用生地材料は、マイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層（ホットメルト層）とを有するため、介在層がなくても、昇華性染料を用いたパターンを形成するためマーク用生地材料を加熱・加圧した際に、前記接着層を構成する熱可塑性樹脂が溶融してマーク生地表面へ滲み出るのを抑制することができる。また、前記接着層のマーク生地が設けられている側とは逆側には剥離シートを配置（裏打ち）することができる。これにより、昇華転写時に接着層を形成する熱可塑性樹脂が溶融しても当該熱可塑性樹脂が他に付着等するのを防止することができる。
（マーク生地）
マーク用生地材料を構成するマーク生地としては、マイクロファイバーを用いた生地が用いられる。ここで、「マイクロファイバー」とは、極細繊維を意味し、繊維径１０μｍ以下の繊維であることが好ましいが、通常、市場にてマイクロファイバーと称されるものを適宜使用することができる。前記マーク生地に用いられるマイクロファイバーの繊維径が１０μｍを超えると、効果的に接着層の生地表面への浸み出しを抑制できない場合がある。前記マイクロファイバーを用いた生地とは、当該マイクロファイバーで作られた布地を意味する。前記繊維径としては、０．５〜１０μｍが好ましく、０．５〜８μｍが更に好ましく、０．５〜５μｍが特に好ましい。また、前記マイクロファイバーを用いたマーク生地は、少なくとも昇華性染料の転写条件に耐えうる耐熱性を有する布地であれば特に限定はない。前記布地としては、昇華性染料と親和性のある構成成分から成るマイクロファイバーで作られた織物、編物、不織布から成る布地であることが好ましい。昇華性染料と親和性のある構成成分から成るマイクロファイバーとしては、代表的な例として、ポリエステル繊維又はナイロン繊維、及びそれらの混合繊維などが挙げられる。この中でも、昇華性染料が強固に結合することで転写紙から昇華した染料による色彩、模様、図柄の転写が鮮明であるとの観点から、前記マイクロファイバーを用いた生地としては、ポリエステル１００％の織物、編物又は不織布であることが好ましい。また、マーク生地を構成する布地の色は特に限定はなく目的に応じて適宜選択することができる。マークの発色性や汎用性を考慮すると白地（白色）の布地を用いることが好ましい。
マーク用生地材料を構成するマーク生地としては、マイクロファイバーを用いた生地が用いられる。ここで、「マイクロファイバー」とは、極細繊維を意味し、繊維径１０μｍ以下の繊維であることが好ましいが、通常、市場にてマイクロファイバーと称されるものを適宜使用することができる。前記マーク生地に用いられるマイクロファイバーの繊維径が１０μｍを超えると、効果的に接着層の生地表面への浸み出しを抑制できない場合がある。前記マイクロファイバーを用いた生地とは、当該マイクロファイバーで作られた布地を意味する。前記繊維径としては、０．５〜１０μｍが好ましく、０．５〜８μｍが更に好ましく、０．５〜５μｍが特に好ましい。また、前記マイクロファイバーを用いたマーク生地は、少なくとも昇華性染料の転写条件に耐えうる耐熱性を有する布地であれば特に限定はない。前記布地としては、昇華性染料と親和性のある構成成分から成るマイクロファイバーで作られた織物、編物、不織布から成る布地であることが好ましい。昇華性染料と親和性のある構成成分から成るマイクロファイバーとしては、代表的な例として、ポリエステル繊維又はナイロン繊維、及びそれらの混合繊維などが挙げられる。この中でも、昇華性染料が強固に結合することで転写紙から昇華した染料による色彩、模様、図柄の転写が鮮明であるとの観点から、前記マイクロファイバーを用いた生地としては、ポリエステル１００％の織物、編物又は不織布であることが好ましい。また、マーク生地を構成する布地の色は特に限定はなく目的に応じて適宜選択することができる。マークの発色性や汎用性を考慮すると白地（白色）の布地を用いることが好ましい。
前記マーク生地の重量としては、昇華性染料の転写時における接着層の滲み出しを効果的に抑制する観点から、１００ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２が好ましく、１５０ｇ／ｍ２〜１９５ｇ／ｍ２が更に好ましく、１８０ｇ／ｍ２〜１９０ｇ／ｍ２が特に好ましい。また、前記マーク生地の厚さとしては、昇華性染料の転写時における接着層の滲み出しを効果的に抑制する観点から、２００μｍ〜６００μｍが好ましく、３５０μｍ〜５５０μｍが更に好ましく、４００μｍ〜５００μｍが特に好ましい。
前記マイクロファイバーを用いた生地としては、前記諸条件を考慮して、市販品など公知のものを適宜選定して用いることができる。
（接着層）
本発明において接着層は、ユニホーム等の生地とマーク生地とを接着させるために用いられる所謂ホットメルト層である。本発明において前記接着層は、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む。前記接着層は、直接マーク生地上に設けてもよいし、前記マーク生地と接着層との間に所望の樹脂を用いた介在層等を別途設けてもよい。製造工程の簡易性や形成されたマークの柔軟性等を考慮すると、前記接着層は前記マーク生地上に直接設けられていることが好ましい。更に、前記マーク生地にカレンダー処理等の表面処理を施した後に、当該処理面に前記接着層を設けてもよい。
本発明において接着層は、ユニホーム等の生地とマーク生地とを接着させるために用いられる所謂ホットメルト層である。本発明において前記接着層は、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む。前記接着層は、直接マーク生地上に設けてもよいし、前記マーク生地と接着層との間に所望の樹脂を用いた介在層等を別途設けてもよい。製造工程の簡易性や形成されたマークの柔軟性等を考慮すると、前記接着層は前記マーク生地上に直接設けられていることが好ましい。更に、前記マーク生地にカレンダー処理等の表面処理を施した後に、当該処理面に前記接着層を設けてもよい。
本明細書において「メルトフローレート」とは、メルトインデックス（Melt index（ＭＩ））と同義であり、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９９９）Ｂ法に従い、温度１９０℃、荷重８．７６ｋｇで測定された値を意味する。前記接着層を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎを超えると、昇華性染料を用いて例えば、温度：１８５℃、圧力：３００ｇ／ｃｍ２、時間：６０秒の昇華条件で昇華転写した場合には、溶融した熱可塑性樹脂がマーク生地表面に滲み出てしまう場合がある。前記熱可塑性樹脂のメルトフローレートとしては、接着層の塗布性や成形性などの形成効率を考慮すると、６０〜１００ｇ／１０ｍｉｎが好ましく、６５〜９５ｇ／１０ｍｉｎが更に好ましく、７０〜９０ｇ／１０ｍｉｎが特に好ましい。尚、前記メルトフローレートは、対象の熱可塑性樹脂に対しＪＩＳ−Ｋ７２１０に従って数回測定し、その平均値をとることで決定することができる。メルトフローレートの調整方法は特に限定はないが、例えば、ポリマーの分子量を大きくすることで増粘（メルトフローレートが小さくなる）することができる。
また、前記接着層に用いられる前記熱可塑性樹脂の軟化点としては、１７０℃以下が好ましい。ここで「軟化点」とは、ＪＩＳ Ｋ−７２０６（１９９９）にて規定されるビカット軟化温度（Vicat Softening temp.）を意味する。通常の加工業者における、ユニホームやシャツの生地等の貼着条件は、おおよそ、温度：１３０℃〜１７０℃、圧力：１００ｇ／ｃｍ２〜１０００ｇ／ｃｍ２、時間２０〜６０秒で行われている。前記接着層の軟化点が１７０℃を超えると、これら貼着条件以上の加熱が必要となり、生産コストが増加するとともに、貼着対象物であるユニホーム等の品質を低下させるおそれがある。前記熱可塑性樹脂の軟化点は、貼着対象物に基づく貼着条件によって適宜選定することができるが、その上限としては、１６０℃以下が好ましく、１５０℃以下が更に好ましい。また、貼着前のマーク用生地材料の保存性や貼着後の洗濯堅牢性や耐摩擦性の観点や通常のマークの貼着条件を考慮すると、前記軟化点の具体的な温度範囲としては、７０〜１７０℃が好ましく、８０〜１５０℃が更に好ましい。
前記接着層を形成する熱可塑性樹脂は上述のメルトフローレートの条件を満足するものであれば、市販の樹脂を適宜用いることができるが、マーク生地に含まれるマイクロファイバーと親和性のあるホットメルト系の熱可塑性合成樹脂であることが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、軟化点や粘度を所望の条件に適合するように調整された熱可塑性ポリウレタン等が挙げられる。このような熱可塑性ポリウレタンとしては、例えば、「ＳＨＭ１０３−ＰＵＢ」（軟化点９０℃、メルトフローレート（条件１９０℃・８．７６ｋｇ）平均値７８．７１ｇ／１０ｍｉｎ）を用いることができる。
また、前記接着層は、前記熱可塑性樹脂から成るフィルムをラミネート法或いはコーティング法によって前記マーク生地上に形成することができる。前記接着層の膜厚は特に限定はなく、所望の目的に応じて適宜選定することができるが、対象物への貼着性や洗濯堅牢性や耐摩擦性の観点からは、１０μｍ〜１５０μｍが好ましく、５０μｍ〜１００μｍが更に好ましい。
（剥離シート）
剥離シートは、前記接着層の裏面（接着層のマーク生地とは逆の面）に裏打ちされたシート状の材料であり、接着層を構成する熱可塑性樹脂に対して剥離性を有する。本発明のマーク用生地材料は、剥離シートを備えることで、貼着前のマーク用生地材料に昇華性染料を転写する際の加熱加圧によって溶融した熱可塑性樹脂が他に付着等するのを防止することができる。剥離シートは、接着層に用いられる熱可塑性樹脂材料の種類によって、剥離処理が施された剥離紙や樹脂フィルムなど市販の剥離シートから適宜選定することができ、例えば、台紙にポリエチレンやシリコンをコーティングしたもの等を用いることができる。
剥離シートは、前記接着層の裏面（接着層のマーク生地とは逆の面）に裏打ちされたシート状の材料であり、接着層を構成する熱可塑性樹脂に対して剥離性を有する。本発明のマーク用生地材料は、剥離シートを備えることで、貼着前のマーク用生地材料に昇華性染料を転写する際の加熱加圧によって溶融した熱可塑性樹脂が他に付着等するのを防止することができる。剥離シートは、接着層に用いられる熱可塑性樹脂材料の種類によって、剥離処理が施された剥離紙や樹脂フィルムなど市販の剥離シートから適宜選定することができ、例えば、台紙にポリエチレンやシリコンをコーティングしたもの等を用いることができる。
《マーク形成方法》
本発明のマーク形成方法は、マーク用生地材料上に昇華性染料で形成されたパターンを転写してマークを形成するマーク形成方法であって、マーク用生地材料上に昇華性染料で形成されたパターンを加熱によって昇華転写するパターン形成工程を含む。前記マーク用生地材料は、マイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、剥離シートと、をこの順で少なくとも含み、前記パターン形成工程において、１８５〜２１０℃及び３０〜９０秒間の昇華条件によって、前記マーク用生地材料の前記マーク生地表面に、前記昇華性染料で形成されたパターンを昇華転写する。本発明のマーク形成方法は、必要に応じてマーク用生地材料を所望の形状の裁断する裁断工程等を含んでいてもよい。
本発明のマーク形成方法は、マーク用生地材料上に昇華性染料で形成されたパターンを転写してマークを形成するマーク形成方法であって、マーク用生地材料上に昇華性染料で形成されたパターンを加熱によって昇華転写するパターン形成工程を含む。前記マーク用生地材料は、マイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、剥離シートと、をこの順で少なくとも含み、前記パターン形成工程において、１８５〜２１０℃及び３０〜９０秒間の昇華条件によって、前記マーク用生地材料の前記マーク生地表面に、前記昇華性染料で形成されたパターンを昇華転写する。本発明のマーク形成方法は、必要に応じてマーク用生地材料を所望の形状の裁断する裁断工程等を含んでいてもよい。
（パターン形成工程）
本発明のマーク形成方法は、マーク用生地材料のマーク生地表面に、昇華性染料で形成されたパターンを昇華転写する工程である。昇華性染料は、熱を加えることで高分子に分子結合して染色する特色を有する染料である。通常、昇華性染料は、分散安定剤等の添加剤を混合して用いられる。本発明で用いられる昇華性染料は特に限定はなく市販品の昇華性染料を適宜選定して用いることができるが、生産コストやマーク生地として好ましく用いられるポリエステルの軟化点等を考慮すると、２２０℃以下にある昇華性染料を用いることが好ましい。
本発明のマーク形成方法は、マーク用生地材料のマーク生地表面に、昇華性染料で形成されたパターンを昇華転写する工程である。昇華性染料は、熱を加えることで高分子に分子結合して染色する特色を有する染料である。通常、昇華性染料は、分散安定剤等の添加剤を混合して用いられる。本発明で用いられる昇華性染料は特に限定はなく市販品の昇華性染料を適宜選定して用いることができるが、生産コストやマーク生地として好ましく用いられるポリエステルの軟化点等を考慮すると、２２０℃以下にある昇華性染料を用いることが好ましい。
本発明のマーク形成方法においてパターン形成は、昇華性染料をマーク生地表面に転写することで行われる。昇華転写に用いられる転写シートは、例えば、公知の転写紙に昇華性染料で図柄等のパターンが形成された印刷された昇華転写シート等を適宜選定して用いることができる。
（マーク用生地材料）
本発明のマーク形成方法に用いられるマーク用生地材料は、マイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、剥離シートと、をこの順で有する。本発明のマーク形成方法に用いられるマーク用生地材料は、上述の本発明のマーク用生地材料と同様の層構成を有する。ここで、マーク生地と剥離シートとについては上述と同様であるため説明を省略する。
本発明のマーク形成方法に用いられるマーク用生地材料は、マイクロファイバーを用いたマーク生地と、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、剥離シートと、をこの順で有する。本発明のマーク形成方法に用いられるマーク用生地材料は、上述の本発明のマーク用生地材料と同様の層構成を有する。ここで、マーク生地と剥離シートとについては上述と同様であるため説明を省略する。
本発明のマーク形成方法に用いられるマーク用生地材料における接着層は、軟化点が前記昇華性染料の昇華温度よりも低く且つメルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂であることが好ましい。前記接着層を形成する熱可塑性樹脂は前記昇華性染料の昇華温度よりも低い軟化点を有し、且つメルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下のものであれば、所望の目的に応じて公知の熱可塑性樹脂などの中から適宜選定することができる。前記熱可塑性樹脂の例としては、例えば、軟化点及び粘度を上述の条件に適合するように調整された熱可塑性ポリウレタン等が挙げられる。前記昇華性染料の昇華温度が、１８５〜２１０℃などの場合には、上述の本発明のマーク用生地材料における接着層に用いられる樹脂と同様の熱可塑性樹脂を用いて同様の接着層を形成することが好ましい。
前記マーク用生地材料のマーク生地表面へのパターンの転写は、昇華性染料で形成されたパターンを有する転写シートとマーク用生地材料とを、昇華性染料で形成されたパターンとマーク生地表面とが接するように重ね合わせ、加熱プレス等で加熱・加圧することで行うことができる。この際の昇華条件としては、１８５〜２１０℃及び３０〜９０秒間の昇華条件によって昇華転写する。前記昇華条件としては、１８５〜２００℃及び４０〜８０秒が好ましく、１８５〜１９５℃及び５０〜７０℃が特に好ましい。昇華転写の際の圧力は、１ｇ／ｃｍ２〜３００ｇ／ｃｍ２程度が好ましい。このような昇華転写処理を施すことによって、マーク用生地材料の表面に昇華性染料を用いたパターンを形成することができる。
次に、本発明のマーク用生地材料について図を用いて具体的に説明する。
本発明のマーク用生地材料２０は図１に示す構成から成るものである。図１においてマーク用生地材料２０は、マーク生地２１と接着層２２と剥離紙２３とから構成される。本発明のマーク用生地材料２０を構成するマーク生地２１とする布地としては、上述のように、昇華性染料に親和性のあるポリエステル１００％のマイクロファイバーからなる白地の布地を用いることができる。
本発明のマーク用生地材料２０は図１に示す構成から成るものである。図１においてマーク用生地材料２０は、マーク生地２１と接着層２２と剥離紙２３とから構成される。本発明のマーク用生地材料２０を構成するマーク生地２１とする布地としては、上述のように、昇華性染料に親和性のあるポリエステル１００％のマイクロファイバーからなる白地の布地を用いることができる。
マーク生地２１の裏面には、ホットメルト系の熱可塑性合成樹脂を用いて接着層２２が構成される。接着層２２は、当該熱可塑性合成樹脂溶剤をコーティングしたり、当該熱可塑性合成樹脂フィルムをマーク生地２０裏面にラミネートして形成することができる。当該接着層２２を構成する熱可塑性樹脂としては、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂としては、軟化点及び粘度を上述の条件に適合するように調整された熱可塑性ポリウレタン等を用いることができる。また、接着層の裏面には常法に従って剥離紙２３を貼着される。前記剥離紙２３を接着層２２に貼着するには、ラミネート法を利用することができる。当該ラミネート条件は、例えば、温度約１１０〜１４０℃、圧力１〜１５０ｇ／ｃｍ２、５〜３０秒の条件で行うことができる。尚、マーク形成後のユニホームとの接着力を向上させる観点からは、前記剥離紙貼着時のラミネート条件を１１５℃程度で行うことが好ましい。
このマーク用生地材料２０を構成する布地から成るマーク生地２１に所望の色彩、模様、図柄を形成したマーク用生地とするためには、昇華性染料を用いて所望の色彩、模様、図柄を印刷した転写紙の印刷面を、マーク用生地材料２０のマーク生地２１とする白地の布地に重ね合わせて、例えば、温度約２００℃、圧力：約３００ｇ／ｃｍ２、時間約６０秒の条件下で加熱加圧を行う。この操作によって、前記転写紙から印刷に用いた昇華性染料が所望の色彩、模様、図柄として前記白地の布地であるマーク生地２１に転写し、前記白地の布地であるマーク生地２１面に前記昇華性染料による色彩、模様、図柄が形成される。
この操作時に、メルトフローレート１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性合成樹脂によって形成された接着層２２は、当然前記加熱加圧操作によって、マーク地２１と剥離紙２３との間で溶融するが、本発明のマーク用生地材料２０の構成材である白地の布地であるマーク地２１は、マイクロファイバーによって構成されているため、前記マーク地２１には接着層２２の構成成分である溶融した合成樹脂が滲み出すことはない。また、剥離紙からも滲み出すことはない。従って、従来のような不良品となることはない。
即ち、加工業者は、前記マーク用生地材料２０を入手しさえすれば既存の加熱プレス機を用いて、昇華性染料により印刷した所望の色彩、模様、図柄を施した転写紙を使って、所望の色彩、模様、図柄を転写したマーク用生地を作ることができる。このマーク用生地から加工業者がマークを作る手段は、従来法により、所望の形状に裁断して図２に示すマーク２５とすることは勿論である。また、そのマーク２５をユニホーム等に接着する手段は従来法によることは勿論である。
以下、実施例によって本願発明を具体的に説明する。
［実施例１］
マーク生地として、下記表１に記載のマイクロファイバーＡを用い、マーク生地裏面に下記表２に記載の熱可塑性ポリウレタンＡを用いて厚さ９０μｍの接着層を塗布によって形成し、さらに剥離紙（グラシン紙、品番：ＷＧ、リンテック株式会社製）を下記表３に記載のラミネート条件でラミネートして１０ｃｍ×１０ｃｍのマーク用生地材料Ａを作製した。下記表１中、平均繊維径は、マーク生地表面を走査型電子顕微鏡によって倍率５０００倍で撮影して得た写真から、無作為に２０箇所を選んで繊維径を測定した場合の平均値である。尚、プレス機としては、ハリロン社製のＰＲＥＸ−１０００を用いた。
マーク生地として、下記表１に記載のマイクロファイバーＡを用い、マーク生地裏面に下記表２に記載の熱可塑性ポリウレタンＡを用いて厚さ９０μｍの接着層を塗布によって形成し、さらに剥離紙（グラシン紙、品番：ＷＧ、リンテック株式会社製）を下記表３に記載のラミネート条件でラミネートして１０ｃｍ×１０ｃｍのマーク用生地材料Ａを作製した。下記表１中、平均繊維径は、マーク生地表面を走査型電子顕微鏡によって倍率５０００倍で撮影して得た写真から、無作為に２０箇所を選んで繊維径を測定した場合の平均値である。尚、プレス機としては、ハリロン社製のＰＲＥＸ−１０００を用いた。
（マーク生地の種類）
（接着層（熱可塑性樹脂）の種類）
・商品名：ＳＨＭ１０３−ＰＵＢ
※メルトフローレート（ＭＩ値）（荷重：８７６０ｇ）：０．７（１２５℃）、１８．８９（１６０℃）、７８．７１（１９０℃）（単位：ｇ／１０ｍｉｎ）
・商品名：ＳＨＭ１０７−ＰＵＲ
※メルトフローレート（ＭＩ値）（荷重：８７６０ｇ）：５．３（１２５℃）、２２．６８（１６０℃）、１０６．３９（１９０℃）（単位：ｇ／１０ｍｉｎ）
・商品名：ＳＨＭ１０３−ＰＵＢ
※メルトフローレート（ＭＩ値）（荷重：８７６０ｇ）：０．７（１２５℃）、１８．８９（１６０℃）、７８．７１（１９０℃）（単位：ｇ／１０ｍｉｎ）
・商品名：ＳＨＭ１０７−ＰＵＲ
※メルトフローレート（ＭＩ値）（荷重：８７６０ｇ）：５．３（１２５℃）、２２．６８（１６０℃）、１０６．３９（１９０℃）（単位：ｇ／１０ｍｉｎ）
〈滲み評価〉
得られたマーク用生地材料Ａに、昇華プリンタによって昇華性染料のパターンが印刷された離型紙で構成される昇華転写シートを用い加熱プレス機によって昇華転写処理を施した。この際、昇華転写条件は、温度１８５℃、圧力３００ｇ／ｃｍ２、時間６０秒であった。昇華転写処理後、昇華転写シートの離型紙をマーク用生地材料から剥がしたところ、マーク生地と離型紙とが接着されることがなく良好に剥がすことができた。また、パターンが形成されたマーク生地表面を目視によって観察したところ樹脂の滲みは確認されず、昇華性染料からなるパターンの再現性は良好であった。尚、前記昇華転写シートには、キーアン社（ＫＩＩＡＮ Ｓ．Ｐ．Ａ）製の製品名：ＤＩＧＩＳＴＡＲ ＤＥＳ ＥＬＩＴＥの４色（黒、マゼンタ、イエロー、シアン）を用いた。これらの昇華温度は、色によって異なるが、１８０℃〜２１０℃である。
得られたマーク用生地材料Ａに、昇華プリンタによって昇華性染料のパターンが印刷された離型紙で構成される昇華転写シートを用い加熱プレス機によって昇華転写処理を施した。この際、昇華転写条件は、温度１８５℃、圧力３００ｇ／ｃｍ２、時間６０秒であった。昇華転写処理後、昇華転写シートの離型紙をマーク用生地材料から剥がしたところ、マーク生地と離型紙とが接着されることがなく良好に剥がすことができた。また、パターンが形成されたマーク生地表面を目視によって観察したところ樹脂の滲みは確認されず、昇華性染料からなるパターンの再現性は良好であった。尚、前記昇華転写シートには、キーアン社（ＫＩＩＡＮ Ｓ．Ｐ．Ａ）製の製品名：ＤＩＧＩＳＴＡＲ ＤＥＳ ＥＬＩＴＥの４色（黒、マゼンタ、イエロー、シアン）を用いた。これらの昇華温度は、色によって異なるが、１８０℃〜２１０℃である。
〈引っ張りテスト〉
パターンが形成されたマーク用生地材料Ａを用いて、ＡＳＴＭ Ｄ ９０３に従って１８０度剥離試験を行った。接着条件は、温度１５０℃、圧力２００ｇ／ｃｍ２、時間３０秒であった。同試験は３回行いその平均値を結果とした。
パターンが形成されたマーク用生地材料Ａを用いて、ＡＳＴＭ Ｄ ９０３に従って１８０度剥離試験を行った。接着条件は、温度１５０℃、圧力２００ｇ／ｃｍ２、時間３０秒であった。同試験は３回行いその平均値を結果とした。
〈洗濯堅牢性〉
パターンが形成されたマーク用生地材料から剥離紙を剥がし、接着条件（プレス条件）：温度１６５℃、圧力３００ｇ／ｃｍ２、時間３０秒で市販のポリエステル製のユニホームにマークを貼り付けた。次いで、家庭用洗濯機を用い、洗濯−すすぎ−脱水の１クール４５分間の工程を５０回繰り返し、マークの色落ちや剥がれの状態を観察したところ、剥離や退色は認められず、更に、マークの縁などにおいても剥離は認められなかった。
パターンが形成されたマーク用生地材料から剥離紙を剥がし、接着条件（プレス条件）：温度１６５℃、圧力３００ｇ／ｃｍ２、時間３０秒で市販のポリエステル製のユニホームにマークを貼り付けた。次いで、家庭用洗濯機を用い、洗濯−すすぎ−脱水の１クール４５分間の工程を５０回繰り返し、マークの色落ちや剥がれの状態を観察したところ、剥離や退色は認められず、更に、マークの縁などにおいても剥離は認められなかった。
［実施例２］
実施例１において、マーク生地としてマイクロファイバーＡの代わりにマイクロファイバーＢを用いた以外は同様にしてマーク用生地材料Ｂを作製し、同様の評価行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、重量が１５０ｇ／ｍ２、厚さ３３０μｍのポリエステル８０％／ナイロン２０％の編物をマーク生地として使用した実施例２のマーク用生地材料Ｂは、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況について、実施例１よりもやや劣る結果となった。
実施例１において、マーク生地としてマイクロファイバーＡの代わりにマイクロファイバーＢを用いた以外は同様にしてマーク用生地材料Ｂを作製し、同様の評価行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、重量が１５０ｇ／ｍ２、厚さ３３０μｍのポリエステル８０％／ナイロン２０％の編物をマーク生地として使用した実施例２のマーク用生地材料Ｂは、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況について、実施例１よりもやや劣る結果となった。
［比較例１］
実施例１において、熱可塑性ポリウレタンＡの代わりに熱可塑性ポリウレタンＢを用いた以外は同様にしてマーク用生地材料Ｃを作製し、同様の評価行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、１９０℃におけるＭＩ値が１００ｇ／１０ｍｉｎを超える熱可塑性ポリウレタンＢを接着層に用いた比較例１のマーク用生地材料Ｃは、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況の全ての結果について、実施例１よりも明らかに劣る結果となった。
実施例１において、熱可塑性ポリウレタンＡの代わりに熱可塑性ポリウレタンＢを用いた以外は同様にしてマーク用生地材料Ｃを作製し、同様の評価行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、１９０℃におけるＭＩ値が１００ｇ／１０ｍｉｎを超える熱可塑性ポリウレタンＢを接着層に用いた比較例１のマーク用生地材料Ｃは、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況の全ての結果について、実施例１よりも明らかに劣る結果となった。
［比較例２］
実施例１において、マーク生地としてマイクロファイバーＡの代わりにポリエステル布地（ポリエステル繊維（ポリエステル１００％）、白色朱子織サテン地、株式会社宝來社製；７５デニール、厚さ３５０μｍ）を用いた以外は同様にしてマーク用生地材料Ｄを作製し、同様の評価行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、マイクロファイバーではないポリエステル布地をマーク生地に用いた比較例２のマーク用生地材料Ｄは、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況の全ての結果について、実施例１よりも明らかに劣る結果となった。尚、用いたポリエステル布地に含まれる繊維の平均繊維径は、おおよそ１００μｍ程度と推測される。このため、比較例２で用いられるポリエステル布地は、明らかにマイクロファイバーとは異なる生地である。
実施例１において、マーク生地としてマイクロファイバーＡの代わりにポリエステル布地（ポリエステル繊維（ポリエステル１００％）、白色朱子織サテン地、株式会社宝來社製；７５デニール、厚さ３５０μｍ）を用いた以外は同様にしてマーク用生地材料Ｄを作製し、同様の評価行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、マイクロファイバーではないポリエステル布地をマーク生地に用いた比較例２のマーク用生地材料Ｄは、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況の全ての結果について、実施例１よりも明らかに劣る結果となった。尚、用いたポリエステル布地に含まれる繊維の平均繊維径は、おおよそ１００μｍ程度と推測される。このため、比較例２で用いられるポリエステル布地は、明らかにマイクロファイバーとは異なる生地である。
［実施例３］
実施例１において、昇華条件の温度を１８５℃から２００℃に変更した以外は同様にして実施例１と同様の評価を行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、昇華転写の際の温度条件を２００℃に変更すると、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況の全ての結果について好ましい結果が得られるものの、引っ張りテストの結果は実施例１よりも多少劣るものとなった。
実施例１において、昇華条件の温度を１８５℃から２００℃に変更した以外は同様にして実施例１と同様の評価を行った。結果を下記表４に示す。表４からわかるように、昇華転写の際の温度条件を２００℃に変更すると、引っ張りテスト、洗濯テスト、昇華転写時の状況の全ての結果について好ましい結果が得られるものの、引っ張りテストの結果は実施例１よりも多少劣るものとなった。
［参考例１］
実施例１において、昇華条件の温度を１８５℃から１８０℃に変更した以外は同様にして前記洗濯テストのみを行った。その結果、昇華転写の際の温度条件を１８０℃に変更すると、ある程度までは昇華転写できたが、転写画像の色が薄く、実施例１に比して昇華再現性に劣っていた。また、実施例１の結果に比して洗濯による退色も認められた。
実施例１において、昇華条件の温度を１８５℃から１８０℃に変更した以外は同様にして前記洗濯テストのみを行った。その結果、昇華転写の際の温度条件を１８０℃に変更すると、ある程度までは昇華転写できたが、転写画像の色が薄く、実施例１に比して昇華再現性に劣っていた。また、実施例１の結果に比して洗濯による退色も認められた。
［参考例２］
実施例１において、昇華条件の温度を１８５℃から２１０℃に変更した以外は同様にして前記洗濯テストのみを行った。その結果、昇華転写の際の温度条件を２１０℃に変更すると、昇華転写の際に色が飛んで変色してしまい、実施例１に比して昇華再現性に劣っていた。また、マーク生地表面への接着層の浸み出しが若干確認された。更に、昇華転写の際に、マーク生地が縮み白地の部分に黄変が若干認められた。
実施例１において、昇華条件の温度を１８５℃から２１０℃に変更した以外は同様にして前記洗濯テストのみを行った。その結果、昇華転写の際の温度条件を２１０℃に変更すると、昇華転写の際に色が飛んで変色してしまい、実施例１に比して昇華再現性に劣っていた。また、マーク生地表面への接着層の浸み出しが若干確認された。更に、昇華転写の際に、マーク生地が縮み白地の部分に黄変が若干認められた。
６ マーク生地
７ 不織布
７’仮接着剤
８ 複合生地
９ 接着層
１０ 剥離紙
１１ マーク用生地材料
１２ マーク
２０ マーク用生地材料
２１ マーク地
２２ 接着層
２３ 剥離紙
２５ マーク
７ 不織布
７’仮接着剤
８ 複合生地
９ 接着層
１０ 剥離紙
１１ マーク用生地材料
１２ マーク
２０ マーク用生地材料
２１ マーク地
２２ 接着層
２３ 剥離紙
２５ マーク
Claims (10)
- 繊維径１０μｍ以下のマイクロファイバーを用いたマーク生地と、
メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層と、
剥離シートと、
をこの順で有するマーク用生地材料。 - 前記マイクロファイバーがポリエステルである請求項１に記載のマーク用生地材料。
- 前記マーク生地が、ポリエステル１００％の織物、編物又は不織布である請求項１又は２に記載のマーク用生地材料。
- 前記マーク生地の重量が、１００ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２である請求項１〜３のいずれか１項に記載のマーク用生地材料。
- 前記マーク生地が、白色である請求項１〜４のいずれか１項に記載のマーク用生地材料。
- 繊維径１０μｍ以下のマイクロファイバーを用いたマーク生地、メルトフローレートが１００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂を含む接着層及び剥離シートをこの順で有するマーク用生地材料上に昇華性染料で形成されたパターンを、１８５〜２１０℃及び３０〜９０秒間の昇華条件によって昇華転写するパターン形成工程を含むマーク形成方法。
- 前記マイクロファイバーがポリエステルである請求項６に記載のマーク形成方法。
- 前記マーク生地が、ポリエステル１００％の織物、編物又は不織布である請求項６又は７に記載のマーク形成方法。
- 前記マーク生地の重量が、１００ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２である請求項６〜８のいずれか１項に記載のマーク形成方法。
- 前記マーク生地が、白色である請求項６〜９のいずれか１項に記載のマーク形成方法。
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|---|---|---|---|
| JP2012137752A JP5980584B2 (ja) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | マーク用生地材料及びマーク形成方法 |
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