JP6922824B2 - 転写箔およびovd部付印刷体 - Google Patents
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Description
例えば、商品券やクレジットカード等の有価証券類の偽造防止対策や、ブランド品や高級品等の一般的に高価なものへの適用希望が多い真正品であることを証明するための偽造防止対策として、偽造防止転写箔が知られている。偽造防止転写箔は、これらの要求に効果的に応えることができ、意匠的にも優れた視覚効果を得られる技術である。
接着層は、接着層の厚みを規定する樹脂成分と、接着層の厚みよりも大きい粒径を有し、一部が樹脂成分から突出するスペーサー粒子とを含有する。転写熱圧後の前記スペーサー粒子の沈み込み量は、過負荷熱圧時における前記スペーサー粒子の沈み込み量の20%以上60%以下である。
図1は、本実施形態の転写箔1を模式的に示す断面図である。転写箔1は、シート状の支持体10と、支持体10上に形成されたOVD部20と、OVD部20上に形成された沈み込み制御層30と、沈み込み制御層30上に形成された接着層40とを備えている。
剥離層21は、熱可塑樹脂と表面改質剤を含有する層とできる。剥離層21の熱可塑樹脂は、ガラス転移温度が90℃以上、130℃の樹脂とできる。熱可塑樹脂は、アクリル樹脂やポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂のいずれか、いずれかの共重合樹脂、いずれかの複合樹脂、いずれかの共重合樹脂のいずれかの複合樹脂とできる。表面改質剤は、パウダー、ワックス、オイルとできる。パウダーは、耐熱パウダーとできる。耐熱パウダーは、シリカパウダー、ポリエチレンパウダー、フッ素系パウダー、シリコーン系パウダーとすることができる。ワックスは、パラフィンワックス、シリコーンワックス、カルナバロウとすることできる。オイルは、シリコーンオイルとできる。トップ層21は、着色されてもよい。剥離層21の樹脂に顔料、染料を添加することにより着色できる。顔料は、無機顔料、有機顔料、無機顔料と有機顔料の混合とすることができる。または、顔料は、蛍光性顔料、パール顔料、磁性顔料の単体、同種のブレンド、異種の混合、異種の同種のブレンドの混合とすることもできる。染料は、天然染料、合成染料、天然染料と合成染料の混合とすることができる。または、染料は、蛍光性染料とすることもできる。剥離層21は、支持体10上に印刷、塗布によって形成することができる。塗布は、グラビアコートやマイクログラビアコート、ダイコートとすることができる。印刷は、グラビア印刷、スクリーン印刷とすることができる。剥離層21の厚みは、例えば、0.5μm以上5μm以下である。剥離層21は、印刷を受容できる。アクリル樹脂は、印刷を受容しやすい。印刷を受容可能なトップ層を有するOVD部付印刷体は、一体として印刷可能となる。
レリーフ層22の材料として熱可塑樹脂を用いる場合は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂のいずれか、いずれかの共重合樹脂、いずれかの複合樹脂、いずれかの共重合樹脂のいずれかの複合樹脂とすることができる。レリーフ層22の熱硬化樹脂は、ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂のいずれか、いずれかの共重合樹脂、いずれかの複合樹脂、いずれかの共重合樹脂のいずれかの複合樹脂とすることができる。
レリーフ層22の表面のレリーフ構造は、凹部または凸部、もしくは凹部および凸部を有し、回折、光反射抑制、等方性または異方性の光散乱、屈折、偏光・波長選択性の反射、透過、光反射抑制などの光学的性質をOVD部20に備える。レリーフ層22に、例えば0.5μm以上2μm以下のピッチ、0.05μm以上0.5μm以下の深さで、回折格子構造の領域を設けることで、レリーフ構造は光を回折させる性質を積層光学構造体20に付与する。レリーフ層22に、例えば0.1μm以上0.5μm以下のピッチ、0.25μm以上0.75μm以下の深さで、モスアイ構造や深い格子構造を設けることでレリーフ構造は光反射抑制の性質や、偏光・波長選択性の反射、透過、光反射抑制をOVD部20に付与する。レリーフ構造に、例えば0.5μm以上3μm以下の平均ピッチ、0.05μm以上0.5μm以下の深さで、非周期的な線状またはドット状の繰り返し構造の領域を設けることで、レリーフ構造は等方的なあるいは異方的な散乱光を射出する性質をOVD部20に付与する。レリーフ層22に、3μmより大きい平均ピッチ、0.5μmより深い構造の領域を設け、隣接する層と異なる屈折率とすることで、レリーフ構造は屈折の性質をOVD部20に付与する。OVD部20の光学的性質は、目視や機械検知によって、知覚、検知することができる。これにより偽造改ざん防止性能や意匠性を向上することができる。レリーフ層22の表面のレリーフ構造は、複数のレリーフ構造領域を有してもよい。レリーフ構造領域は、単体として、または複数の統合として画像を表示できる。画像は、絵、写真、肖像、ランドマーク、マーク、ロゴの単体またはそれらの組合せとできる。
無機蒸着層23は、レリーフ層22で生じる光学的性質を容易に観察可能とする。無機蒸着層23は、構造色を表示してもよい。構造色は、変化色、虹色等である。無機蒸着層23の材料としては、金属またはケイ素の単体、合金、またはこれらの化合物を用いることができる。単体、合金、またはこれらの化合物を構成する金属またはケイ素は、Si、Al、Sn、Cr、Ni、Cu、Agのいずれか又はいずれかの組合せとすることができる。無機蒸着層23の厚みは、10〜500nmの範囲とすることができる。無機蒸着層23は、減圧下で無機材料を堆積することで形成できる。無機蒸着層23は、真空蒸着やスパッタ、CVDにより形成できる。
無機蒸着層23は単層または多層である。多層の無機蒸着層23は、金属の単体と金属の化合物を交互に積層したもの、異種の金属の単体を交互に積層したもの、異種の金属の化合物を交互に積層したものとすることができる。金属の単体と金属の化合物を交互に積層したものとして、アルミニウムの層に二酸化ケイ素堆積層を積層し多層としたものを挙げることができる。
被覆層24を無機蒸着層23上に印刷、塗布、堆積することで無機蒸着層23を被覆層24で被覆できる。被覆層24を無機蒸着層23上の一部に設ける方法として、被覆層24を印刷で部分的に設ける方法、エッチング液の透過性の異なる被覆層24を無機蒸着層23上に堆積させ被覆層24と無機蒸着層23をエッチング液の透過性の差により選択的にエッチングする方法、紫外線露光によって溶解する或いは溶解し難くなる樹脂材料を塗布し、パターン状に紫外線を露光した後、被覆層24を現像し、エッチング液で無機蒸着層23を選択的にエッチングする方法、無機蒸着層23上に溶解性の樹脂を部分的に形成した後に被覆層24を形成し、溶解性樹脂および溶解性樹脂上の被覆層を溶剤で部分的に除去する方法を採用できる。被覆層24を部分的に設ける方法であれば、他の周知の各種加工技術を適用してもよい。
被覆層24の材料は、樹脂または無機材料または樹脂と無機材料のコンポジットとすることができる。被覆層24の樹脂はエッチング耐性を有する樹脂とすることができる。被覆層24の樹脂は硬化樹脂とできる。硬化樹脂は、エッチング耐性を得やすい。被覆層24の樹脂は、ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂のいずれか、いずれかの共重合樹脂、いずれかの複合樹脂、いずれかの共重合樹脂のいずれかの複合樹脂とできる。ビニル系樹脂は、塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコールとすることができる。ポリスチレン系樹脂は、ポリスチレン系ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体とすることができる。アクリル系樹脂は、ポリメチルメタクリレートとすることができる。また、これらのうち少なくとも2種類以上を共重合した樹脂であってもよい。さらには、上記樹脂の分子には、エステル結合、ウレタン結合、エーテル結合、アミン結合、シラノール結合などを含んでいてもよい。これらの結合に関わる官能基を有する2種類以上の樹脂の化学構造の一部を架橋させてもよい。硬化系樹脂は、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化樹脂、アクリレート系樹脂などの紫外線硬化樹脂などとすることができる。被覆層24の樹脂は、その他電子線硬化樹脂、湿気硬化樹脂とすることもできる。
沈み込み制御層30は、軟質樹脂と変形制限剤とを含有する。軟質樹脂と変形制限剤とは柔軟性が異なっていてもよい。軟質樹脂と変形制限剤の混合比は、50:1から1:1の範囲とできる。熱圧に伴って、沈み込み制御層30中の軟質樹脂が変形し、スペーサー粒子41が沈み込む。この際、変形制限剤が軟質樹脂の変形を抑制し、スペーサー粒子41が沈み込み過ぎることを抑制することで、スペーサー粒子41の沈み込みを調整する。これにより、過度に沈み込みが発生することによるブロッキング、スペーサー粒子41が沈み込まないことによるOVD部20の白濁の欠陥を防止できる。
沈み込み制御層30は、熱圧前には適度な硬度を有するため、スペーサー粒子41は前記接着層40に留まる。熱圧前の沈み込み制御層30に適度な硬度を付与するために、軟質樹脂を結晶性樹脂とするか、変形制限剤を高ガラス転移温度重合体またはそのコンポジットとするか、上記構成を組み合わせることができる。軟質樹脂を結晶性樹脂とした場合、熱圧前は軟質樹脂が結晶状態であるため、沈み込み制御層30は、適度な硬度を有する。変形制限剤を高ガラス転移温度重合体またはそのコンポジットとした場合、熱圧前は変形制限剤がガラス状態であるため、沈み込み制御層30は適度な硬度を有する。上記構成を組み合わせた場合、熱圧前は軟質樹脂が結晶状態であり変形制限剤がガラス状態であるため、沈み込み制御層30は適度な硬度を有する。
沈み込み制御層30の軟質樹脂は、熱可塑樹脂とできる。沈み込み制御層30の軟質樹脂のガラス転移温度は80℃以下とすることができる。変形制限剤は、沈み込み制御層30の厚みよりも小さい粒径の無機粉体フィラー、高ガラス転移温度重合体、接着層の厚みよりも小さい粒径の無機粉体フィラーと高ガラス転移温度重合体の双方とすることができる。高ガラス転移温度重合体のガラス転移点は60℃以上またはガラス転移点が無いものとすることができる。高ガラス転移温度重合体のガラス転移点は、60℃以上300℃以下の範囲としてもよい。高ガラス転移温度重合体は、ポリマー粉体フィラーでもよい。
沈み込み制御層30の変形制限剤として、ガラス転移点が60℃以上であり、軟化温度が90℃以上130℃以下の高ガラス転移温度重合体を用いた場合、OVD部20を部分的に被転写体に転写する際のバリ発生を防止できる。変形制限剤の高ガラス転移温度重合体は熱可塑性重合体とできる。高ガラス転移温度重合体と軟質樹脂は2相状態の相分離構造でもよい。2相状態の相分離構造を形成するには、溶剤に可溶な軟性樹脂と高ガラス転移温度重合体を用い溶解した塗布液を塗布することで得ることができる。高ガラス転移温度重合体は、連続相とできる。連続相は骨格をなす。連続相としては、ポーラス構造等である。軟性樹脂は、分散相または連続相とできる。高ガラス転移温度重合体のガラス転移温度は、軟質樹脂のガラス転移温度以上でもよい。その結果、部分転写の際には、熱転写領域の輪郭の内側では、高ガラス転移温度重合体が軟化し、熱転写領域の輪郭の外側では軟化しないため、熱転写領域の輪郭の高ガラス転移温度重合体に応力が集中し、確実に輪郭部分で樹脂が破断すると考えられる。
高ガラス転移温度重合体は、粉体またはディスパージョンとして、軟質樹脂中と混合されてもよい。また、軟質樹脂は結晶性樹脂であってもよい。変形抑制剤としての高ガラス転移温度重合体は、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、セルロース重合体、フェノール重合体、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、アクリル系ポリマー、メラミン系ポリマー、エポキシ系ポリマーとすることができる。塩化ビニル酢酸ビニル共重合体は、他の樹脂との密着性が良い。
沈み込み制御層30の軟質樹脂は、酸変性ポリオレフィン樹脂とすることができる。酸変性ポリオレフィン樹脂は、エチレンと酸性分との共重合樹脂であってもよい。エチレンと酸性分との共重合体は、エチレン(メタ)アクリル酸共重合樹脂(EMAA)、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン(メタ)アクリル酸エステル共重合樹脂等とすることができる。エチレンと酸性分との共重合樹脂は、適度な柔軟性と隣接する層との適度な密着性が得やすい。
酸変性ポリオレフィン樹脂は、酸変性により、隣接する無機蒸着層およびレリーフ層、被覆層との密着性を得ることができる。これは、酸変性ポリオレフィンが、隣接する無機蒸着層およびレリーフ層、被覆層の有機シラン化合物およびイソシアネートと結合するためである。
酸変性ポリオレフィンの中でも、エチレン(メタ)アクリル酸共重合樹脂(EMAA)は、ブロッキングしづらい。沈み込み制御層30中の軟質樹脂は、沈み込み制御層30中の塩化ビニル酢酸ビニル共重合体よりも低い軟化温度とすることができ、さらに、転写時の転写温度以下の軟化温度とすることができる。沈み込み制御層30の樹脂の軟化温度としては、60℃以上110℃以下の範囲とできる。転写箔の転写温度(スタンパー版面温度)は、一般に90℃から130℃の範囲であるため、軟化温度を上記とすることができる。
酸変性ポリオレフィンの酸価の測定は、一般に使われるFT−IR法や、滴定法等とすることができる。酸変性ポリオレフィンの酸価は、0.5〜200の範囲とできる。
軟質樹脂と塩化ビニル酢酸ビニル共重合体とは柔軟性が異なっていてもよい。通常は、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体よりも軟質樹脂の方が柔軟性に優れる。沈み込み制御層の各樹脂および沈み込み制御層全体の柔軟性は、一般に使われるナノインテンダーにより測定可能である。
沈み込み制御層30には、助剤が添加されてもよい。助剤の添加量は、0.1Wt%から10Wt%の範囲とできる。助剤として、シランカップリング剤、イソシアネートが添加されてもよい。シランカップリング剤を添加することで、沈み込み制御層30の一部がOVD部20の無機蒸着層23と接触している場合でも、シラノール結合を生じることによりOVD部20との接着の安定性が向上する。シラノール結合により、沈み込み制御層の耐熱性、耐溶剤性も向上する。また、沈み込み制御層30の一部がOVD部20のレリーフ層22と接触している場合、レリーフ層22の表面に存在するレリーフ層22に添加したシラン化合物との密着性も向上する。
沈み込み制御層30には、助剤としてイソシアネートが添加されてもよい。イソシアネートを添加することで、沈み込み制御層30のうちレリーフ層22および被覆層24に接する部位でウレタン結合が生じ、密着性、耐熱性、耐溶剤性等が向上する。沈み込み制御層30は、蛍光性を有していてもよい。蛍光性は、樹脂やポリマーが蛍光分子構造を有するか、樹脂に蛍光剤が添加されるか、樹脂やポリマーが蛍光分子構造を有し樹脂に蛍光剤が添加されることで実現できる。
沈み込み制御層30の厚さは、0.5μm以上、3μm以下の範囲とできる。
樹脂成分としては、公知の各種接着剤や粘着剤等を使用することができる。樹脂成分として、アクリル樹脂が用いられてもよい。アクリル樹脂はポリメチルメタクリレート等とすることができる。転写箔1が有価証券等に適用される場合、被転写体の材質が紙、ポリプロピレン、ポリエチレン等となる場合が多い。樹脂成分をアクリル樹脂とした場合、少ない熱量で転写可能となり、これら被転写体に対する転写プロセスにおいて短時間の熱加圧で転写が行える。これにより転写のスループットが向上する。本発明に係る転写プロセスにおいて「短時間の熱加圧」とは、一般的に90〜130℃にて1秒未満での熱加圧を意味する。したがって、接着層40の樹脂成分としては、アクリル樹脂以外の、融点が60℃から130℃の間である熱可塑樹脂を使用できる。この場合、さらに短時間での熱加圧で転写ができる。
樹脂成分により規定される接着層40の厚さは、沈み込み制御層30より厚くできる。接着層40の厚さは、2μm以上、10μm以下の範囲とできる。
スペーサー粒子は、2種類の平均粒子径の粒子群をブレンドしてもよい。このとき、小さいスペーサー粒子の平均粒子径は、1〜10μmの範囲とし、大きいスペーサー粒子の平均粒子径は、10μm以上30μmの範囲としてもよい。2種類の平均粒子径の粒子群をブレンドする際に、大きいスペーサー粒子の粒子群の体積比率は、小さいスペーサー粒子の体積比率より大きくできる。大きいスペーサー粒子の粒子群との小さいスペーサー粒子の粒子群との体積比率は、1:50以上、1:2以下とすることができる。さらに、スペーサー粒子41は、2種類以上の平均粒子径の粒子群をブレンドして構成されてもよい。
スペーサー粒子41は、定形粒子または不定形粒子とすることができる。定形粒子は、楕円状粒子、球状粒子とすることができる。定型粒子は、安定したギャップを維持しやすい。楕円状粒子では、圧力に対してロバストである。球状粒子では、圧力に対して一定の反応が得られる。不定形粒子は、コストを低減することができる。また、粒子径の分散状態は、粒子径が揃っている単分散のものを用いるのが好ましい。本発明における単分散とは、一般的にCV値=(標準偏差/平均値)が10%以下であることを意味する。
スペーサー粒子41は、無機、耐熱樹脂、無機と耐熱樹脂のコンポジット、または天然素材とすることができる。無機は、無機化合物、純物質とすることができる。無機化合物は、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、マイカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、カオリンクレー、ゼオライト、雲母等とすることができる。純物質は、カーボンブラックとすることができる。スペーサー粒子41の材質としての耐熱樹脂は、合成樹脂等である。合成樹脂は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等とすることができる。天然素材は木粉、琥珀等とすることができる。また、スペーサー粒子41の無機と耐熱樹脂のコンポジットは、上に挙げた材料を無機と耐熱樹脂のそれぞれとすることができる。無機材料は、耐熱性、耐薬品性を得やすい。合成樹脂は、耐熱性、耐薬品性を得やすい。天然素材は環境負荷が小さい。
スペーサー粒子41の接着層40の樹脂成分に対する体積比率は、0.1%以上、3%以下の範囲とできる。
無機粉体フィラー、耐熱樹脂粉体フィラーの平均粒径としては、10〜15ナノメートル(nm)とすることができる。無機粉体フィラー、耐熱樹脂粉体フィラーの平均粒径は、接着層40の膜厚よりも小さくてよい。本開示におけるナノレベルのフィラーの平均粒子径は、塗布前であれば動的光散乱式の粒子径分布測定装置(ナノトラックNanotrac Wave マイクロトラック・ベル株式会社製など)を用いて測定でき、体積平均粒子径を意味する。塗布後であれば、電子顕微鏡の観察画像からの面積平均粒子径により求めることができる。
無機粉体フィラー、耐熱樹脂粉体フィラーは、不定形粒子とすることができる。また、無機粉体フィラーの粒子径の分散状態は、粒子径が揃っていない多分散のものを用いるのが好ましい。本発明における多分散とは、CV値=(標準偏差/平均値)が10%以上であることを意味する。
本明細書において、接着層40の厚みは、接着層40のうち、樹脂成分の厚みで規定される。接着層40の厚みは、走査型電子顕微鏡により計測できる。計測点の数は、実用的には、5点とすることができるが、精密には、30点とすることができ、計測した実測値の平均値を厚みとできる。または、光学顕微鏡で同様に測定してもよい。転写箔1の他の層の厚みも、走査型電子顕微鏡により計測できる。この際の計測点の数は、実用的には、5点とすることができるが、精密には、30点とすることができ、計測した実測値の平均値を厚みとできる。また、同様に光学顕微鏡で測定してもよい。
接着層40は、破断促進粒子を含有してもよい。破断促進粒子は、OVD部20、沈み込み調整層30、接着層40を含む転写体を、転写箔1から被転写体に熱転写する際に、転写領域とそれ以外の領域との境界で転写体が破断するようにする。破断が不十分で転写体が延伸し転写領域外まで延伸した場合、延伸部分より樹脂クズが発生してしまう。破断促進粒子としては、スペーサー粒子と同じ材質、同じ形状、同じCV値のもので、接着層とアンカー層とを合せた層厚より小さい粒子径の粒子とすることができる。
図9および図10に、OVD部付印刷体の例を示す。図9に平面図で示すOVD部付印刷体100は、印刷101aが施された被転写体の紙幣(印刷体)101と、紙幣101に転写された転写箔1のOVD部20とを備える。紙幣101には、パッチ形状のOVD部20Aと、ストライプ形状のOVD部20Bとの2種類のOVD部が転写されているが、これは一例であり、いずれか一方であってよい。
図10は、図9の部分模式断面図である。OVD部20Aは、接着層40により紙幣101に接合されている。接着層40内のスペーサー粒子41は、沈み込み制御層30内に沈み込んでいる。OVD部20Aには、接着層40の下面およびOVD部20Aの上面に印刷102が形成されている。OVD部には、いずれの側にも印刷を施すことができる。
転写箔1が工業的に量産される場合、長尺の支持体10上にOVD部20、アンカー層30、および接着層40の組が多数形成されることにより、支持体10がつながった状態で転写箔1が多数製造される。このように製造された転写箔1は、通常被着体に転写されるまでロール状に巻かれて保管される。
図2に示すように、スペーサー粒子を含有しない接着層50は、接着性を有する樹脂成分が全面にわたって下側の支持体10と接触するため、ブロッキングが生じやすい。接着層に、樹脂成分の厚さより大きい粒径のスペーサー粒子を入れると、スペーサー粒子の一部が接着層上に突出するため、接着層の樹脂成分と支持体10との接触面積が減少する。
上述した効果を奏するためには、スペーサー粒子41および粉体フィラー42の合計重量において、粉体フィラーの占める割合をスペーサー粒子よりも多くすることが必要である。具体的には、スペーサー粒子と粉体フィラーの重量比は、1:20から1:100が好ましく、1:30から1:50がより好ましい。
従来、転写箔におけるアンカー層には、樹脂および無機材料のいずれに対しても密着性が良い塩化ビニル酢酸ビニル共重合体が多く用いられている。しかし、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体は柔軟性に乏しい樹脂であるため、スペーサー粒子を添加した接着層との組み合わせでは転写時にスペーサー粒子がアンカー層を突き破ることがある。アンカー層を突き抜けた硬質のスペーサー粒子がOVD部を変形させると、OVD部20の表面に凹凸が生じ、白濁の原因となる。
図5に転写箔1における温度変化の概念図を示す。温度tが図5に示すt1〜t2の保管中は、軟質樹脂、変形抑制剤のいずれも軟化していないため、スペーサー粒子41によって、ブロッキングが好適に防止される。時刻P1に転写が開始されると、転写箔1の温度は、転写が終了する時刻P2までの1秒前後の間に、転写温度t4に近い温度まで急激に上昇する。温度tが図5に示すt2〜t3の転写初期は、軟質樹脂は軟化するが、変形抑制剤は軟化していない。その後、温度tが図5に示すt3を超える転写後期に達すると、変形抑制剤が軟化し、スペーサー粒子41が沈み込み制御層30内に沈み込める状態になる。その結果、スペーサー粒子41の移動を沈み込み制御層30が好適に吸収して、白濁の発生を好適に防止する。
フィラーの沈み込み量を測定するための熱圧条件は、保管中における倉庫内の状況を模した、気温40℃〜80℃、保管中における巻き状態により転写箔に係る負荷を模した、1〜4kgの荷重負荷の範囲内で熱圧条件が設定され、特に、60℃での2kg加重で評価することができる。これは、保管時の最も過酷な条件を考慮して設定されるものである。
まず、各層の材料について示す。以降の記載において、「部」は、特にことわりのない限り、質量部を意味する。
(支持体)
PETフィルム(厚さ38μm)(商品名 ルミラー、東レ株式会社製)
(剥離層形成用インキ)
ポリアミドイミド樹脂 19.2部
ポリエチレンパウダー 0.8部
ジメチルアセトアミド 45.0部
トルエン 35.0部
(レリーフ層形成用インキ)
ウレタン樹脂 20.0部
メチルエチルケトン 50.0部
酢酸エチル 30.0部
(被覆層形成用インキ)
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 65.6部
ポリエチレン樹脂 2.9部
ポリウレタン樹脂 8.2部
ジメチルアセトアミド(DMAC) 23.3部
(沈み込み制御層形成用インキA)
EMAA(ディスパージョン、軟化温度62℃) 47.8部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(巴工業社製 E15/45M tg 73℃) 7.1部
有機シラン化合物(シランカップリング剤) 2.4部
イソシアネート 1.4部
エタノール 11.9部
メチルエチルケトン 15.4部
トルエン 14.0部
(接着層形成用インキA)
アクリル樹脂(樹脂成分) 36.9部
ポリエステル樹脂(樹脂成分) 0.9部
消泡剤 0.2部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径8.0μm レーザー法による測定) 1.1部
ナノシリカ(無機粉体フィラー、平均粒径10〜15nm レーザー法による測定)
50.1部
メチルエチルケトン 9.4部
トルエン 1.5部
次に、剥離層上に上記レリーフ層形成用インキをドライ膜厚が1μmとなるように塗布乾燥した後、ロールエンボス法にて回折格子を構成する微小凹凸レリーフパターンをレリーフ層の表面に形成した。
続いて、レリーフ層上に、アルミニウムを50nmの膜厚となるよう真空蒸着して、無機蒸着層を形成した。
続いて、無機蒸着層上に、上記被覆層形成用インキを、ドライ膜厚が1μmとなるよう塗布乾燥し、被覆層を形成した。
以上により、支持体上にOVD部を形成した。
その後、OVD部上に、上記沈み込み制御層形成用インキAをドライ膜厚が1〜2μmとなるよう塗布乾燥し、沈み込み制御層を形成した。
さらに、沈み込み制御層上に、上記接着層形成用インキAを、樹脂成分のドライ膜厚が4〜5μmとなるよう塗布乾燥し、接着層を形成した。
以上により、実施例1の転写箔を作製した。
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキBを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例2の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキB)
ポリエステルウレタン樹脂(東洋紡社製 UR−8200 tg 73℃) 31部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 13.8部
メチルエチルケトン 27.6部
トルエン 27.6部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキCを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例3の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキC)
ポリエステルウレタン樹脂(東洋紡社製 UR−8300 tg 23℃) 31部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 13.8部
メチルエチルケトン 27.6部
トルエン 27.6部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキDを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例4の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキD)
ポリエステルウレタン樹脂(東洋紡社製 UR−8700 tg 22℃) 31部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 13.8部
メチルエチルケトン 27.6部
トルエン 27.6部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキEを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例5の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキE)
EMAA(ディスパージョン(平均粒子径30μm)、軟化温度 62℃) 57部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 8.6部
メチルエチルケトン 17.2部
トルエン 17.2部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキFを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例6の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキF)
結晶性ポリエステル(ディスパージョン、Tg −14℃) 40部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 12部
メチルエチルケトン 24部
トルエン 24部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキGを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例7の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキG)
ポリアミド系エラストマー(軟化温度 142±5℃) 8部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 12部
メチルエチルケトン 40部
トルエン 40部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキHを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例8の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキH)
ポリアミド系エラストマー(T&K TOKA社製 TPAE−12) 8部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 12部
メチルエチルケトン 40部
トルエン 40部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキIを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例9の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキE)
ポリアミド系エラストマー(T&K TOKA社製 TPAE−31 融点 114℃) 5.7部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 8.6部
メチルエチルケトン 17.2部
トルエン 42.8部
エタノール 25.7部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキJを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例10の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキJ)
EMAA(ディスパージョン、軟化温度62℃) 57部
セルロースアセテートプロピオネート重合体(イーストマンケミカル社製 CAP−504−0.2 tg 159℃) 8.6部
エタノール 17.2部
トルエン 17.2部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキKを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例11の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキK)
EMAA(ディスパージョン、軟化温度62℃) 57部
テルペンフェノール重合体(ヤスハラケミカル社製 YSポリスターT160 軟化温度 160±5℃) 8.6部
メチルエチルケトン 34.4部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキLを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例12の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキL)
アクリル樹脂(東洋インキ社製 BPS6458 tg −37℃) 61.6部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(日信化学工業社製 ソルバインA tg 76℃) 3.1部
シリカフィラー(富士シリシア化学社製 サイロホービック100) 4.6部
メチルエチルケトン 20.7部
トルエン 10.0部
接着層形成用インキAに代えて、下記接着層形成用インキBを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例13の転写箔を作製した。
(接着層形成用インキB)
エチレン(メタ)アクリル酸共重合樹脂 ディスパージョン溶液
(三井・デュポンポリケミカル製 ニュクレル AN4213C 融点88℃
分散溶剤 トルエン/酢酸エチル) 91.5部
シリカ(富士シリシア化学社製 サイロホービック4004) 0.2部
ナノシリカ分散液(日産化学製 MEK−ST) 6.1部
メチルエチルケトン 2.2部
接着層形成用インキAに代えて、下記接着層形成用インキCを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例14の転写箔を作製した。
(接着層形成用インキC)
アクリル樹脂 26.9部
ポリエステル樹脂 0.7部
消泡剤 0.1部
シリカ(スペーサー粒子) 0.8部
ナノシリカ(無機粉体フィラー) 23.5部
メチルエチルケトン 6.9部
トルエン 1.1部
エチレン(メタ)アクリル酸共重合体 ディスパージョン溶液
(三井・デュポンポリケミカル製 ニュクレル AN4213C 融点88℃
分散溶剤 トルエン/酢酸エチル) 40部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキOを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で比較例2の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキO)
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(E15/45M) 20部
メチルエチルケトン 40部
トルエン 40部
沈み込み制御層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキPを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で比較例3の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキP)
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(ソルバインA) 20部
メチルエチルケトン 40部
トルエン 40部
(熱圧時スペーサー粒子沈み込み量の測定)
転写箔を8枚重ね、厚さ方向の両側をPETシートで挟んだ。この状態で、2kgf/cm2、60℃の熱圧条件で20分間熱圧をかけた(テスター産業製 ヒートシールテスターTP−701C使用)。
熱圧前後の転写箔の合計厚さを、無作為に設定した5か所で測定し、以下の方法により沈み込み量を算出した。
転写箔を8枚重ね、さらにPETで挟んだ上記と同じサンプルを、115℃、0.42t/cm2の条件(過負荷熱圧)で60秒間熱圧をかけたときの膜厚の減少分を、100%の沈み込みの値とする。この値に対し、2kgf/cm2、60℃(転写熱圧)で熱圧をかけたときの膜厚の減少分を算出したものを、スペーサー粒子の沈み込み量の値とした。
上記算出は、5か所それぞれで行い、その平均値を採用した。
100m巻いたロール状のPETの外周面上に、長さ100mm、幅24mmに切った各例の転写箔を長さ方向に1000枚並べ、計100m転写箔を巻いた状態にした。これを60℃で24時間保管し、さらに室温下に12時間保管後、転写箔を取り出した。厚さ方向に重ねられた転写箔を順次分離し、以下の2段階で評価した。
○(good):OVD部が下側の転写箔の支持体に貼り付いたものが認められない
×(bad):OVD部の少なくとも一部が下側の転写箔の支持体に貼り付いたものが認められる
厚み約200μmの上質紙を被転写体とし、各例の転写箔を版面温度115℃、圧力1.05t/cm2、加圧時間0.3秒の条件にて転写した。その後、反射濃度計(RD918 マクベス製、測定面積φ2mm)を用いて転写されたOVD部の表面の反射濃度(絶対濃度、カラーチャンネルK)を測定した。評価は以下の2段階とした。
○(good):白濁なし(反射濃度1.75以上)
×(bad):白濁あり(反射濃度1.75未満)
参考として、白濁なしの写真を図6に、白濁ありの写真を図7に、それぞれ示す。
一方、スペーサー粒子の過負荷熱圧時の沈み込み量に対するスペーサー粒子の転写熱圧時の沈み込み量が20%未満である比較例1および2では、転写熱圧時も沈み込み制御層が硬いために、スペーサー粒子が沈み込み制御層を突き抜け、白濁が生じた。
また、実施例10および11に示されるように、沈み込み制御層に塩化ビニル酢酸ビニル共重合体を用いなくても、ブロッキング防止と転写時白濁の抑制とを両立できることが示された。
沈み込み制御層形成用インキAおよび接着層形成用インキAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキBAおよび接着層形成用インキBAを用いた点を除き、実施例1と同様の方法で実施例2−1の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキBA)
結晶性ポリエステル(軟質樹脂(融点100℃)、ディスパージョン溶液)
62.4部
シリカフィラー(富士シリシア化学社製 サイロホービック100) 3.8部
メチルエチルケトン 33.8部
(接着層形成用インキBA)
アクリル樹脂(樹脂成分) 49.2部
ポリエステル樹脂(樹脂成分) 1.3部
消泡剤 0.3部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径8.0μm レーザー法による測定) 1.4部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径14.0μm レーザー法による測定) 0.9部
ナノシリカ(無機粉体フィラー、平均粒径10〜15nm レーザー法による測定)
32.3部
メチルエチルケトン 12.6部
トルエン 2.0部
沈み込み制御層形成用インキBAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキBBを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−2の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキBB)
結晶性ポリエステル(軟質樹脂(融点100℃)、ディスパージョン溶液)
66.7部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 2.7部
シリカフィラー(富士シリシア化学社製 サイロホービック100) 2.0部
メチルエチルケトン 28.6部
沈み込み制御層形成用インキBAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキBCを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−3の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキBC)
結晶性ポリエステル(軟質樹脂(融点100℃)、ディスパージョン溶液)
76.9部
シリカフィラー(富士シリシア化学社製 サイロホービック100) 2.3部
メチルエチルケトン 20.8部
沈み込み制御層形成用インキBAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキBDを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−4の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキBD)
結晶性ポリエステル(軟質樹脂(融点100℃)、ディスパージョン溶液)
62.4部
シリカフィラー(富士シリシア化学社製 サイロホービック100) 3.8部
メチルエチルケトン 33.8部
沈み込み制御層形成用インキBAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキBEを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−5の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキBE)
結晶性ポリエステル(軟質樹脂(融点107℃)、ディスパージョン溶液)
60.4部
シリカフィラー(富士シリシア化学社製 サイロホービック100) 5.8部
メチルエチルケトン 33.8部
沈み込み制御層形成用インキBAに代えて、下記沈み込み制御層形成用インキBFを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−6の転写箔を作製した。
(沈み込み制御層形成用インキBF)
結晶性ポリエステル(軟質樹脂(融点111℃)、ディスパージョン溶液)
62.4部
シリカフィラー(富士シリシア化学社製 サイロホービック100) 3.8部
メチルエチルケトン 33.8部
接着層形成用インキBAに代えて、下記接着層形成用インキBBを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−7の転写箔を作製した。
(接着層形成用インキBB)
アクリル樹脂(樹脂成分) 49.2部
ポリエステル樹脂(樹脂成分) 1.3部
消泡剤 0.3部
シリカ(破断促進粒子、平均粒径3.4〜5.5μm、アスペクト比30〜50、レーザー法による測定) 1.4部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径14.0μm レーザー法による測定) 0.9部
ナノシリカ(無機粉体フィラー、平均粒径10〜15nm レーザー法による測定)
32.3部
メチルエチルケトン 12.6部
トルエン 2.0部
接着層形成用インキBAに代えて、下記接着層形成用インキBCを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−8の転写箔を作製した。
(接着層形成用インキBC)
アクリル樹脂(樹脂成分) 49.2部
ポリエステル樹脂(樹脂成分) 1.3部
消泡剤 0.3部
シリカ(破断促進粒子、平均粒径2.7μm、レーザー法による測定) 1.4部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径14.0μm レーザー法による測定) 0.9部
ナノシリカ(無機粉体フィラー、平均粒径10〜15nm レーザー法による測定)
32.3部
メチルエチルケトン 12.6部
トルエン 2.0部
接着層形成用インキBAに代えて、下記接着層形成用インキBDを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−9の転写箔を作製した。
(接着層形成用インキBD)
アクリル樹脂(樹脂成分) 49.2部
ポリエステル樹脂(樹脂成分) 1.3部
消泡剤 0.3部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径5.3μm、レーザー法による測定) 1.4部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径8.84μm レーザー法による測定) 0.9部
ナノシリカ(無機粉体フィラー、平均粒径10〜15nm レーザー法による測定)
32.3部
メチルエチルケトン 12.6部
トルエン 2.0部
接着層形成用インキBAに代えて、下記接着層形成用インキBEを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で実施例2−10の転写箔を作製した。
(接着層形成用インキBE)
アクリル樹脂(樹脂成分) 49.2部
ポリエステル樹脂(樹脂成分) 1.3部
消泡剤 0.3部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径6.6μm、レーザー法による測定) 1.4部
シリカ(スペーサー粒子、平均粒径8.0μm レーザー法による測定) 0.9部
ナノシリカ(無機粉体フィラー、平均粒径10〜15nm レーザー法による測定)
32.3部
メチルエチルケトン 12.6部
トルエン 2.0部
接着層形成用インキBAに代えて、下記接着層形成用インキBFを用いた点を除き、実施例2−1と同様の方法で比較例2−1の転写箔を作製した。
(接着層形成用インキBF)
アクリル樹脂(樹脂成分) 51.5部
ポリエステル樹脂(樹脂成分) 1.3部
消泡剤 0.3部
ナノシリカ(無機粉体フィラー、平均粒径10〜15nm レーザー法による測定)
32.3部
メチルエチルケトン 12.6部
トルエン 2.0部
(低温低圧転写の密着性評価)
厚み約200μmの上質紙を被転写体とし、各例の転写箔を版面温度100℃、圧力0.4t/cm2、加圧時間0.3秒の条件にて転写した。転写箇所にセロハンテープ(ニチバンLP-24)を貼り付け圧着した後、1cm/2.5秒の速度にて、転写面に対し垂直方向に剥離した。剥離後のセロハンテープを黒PETフィルム(東レ ルミラー 188×30)に貼り付け、目視にて密着評価した。剥離した点状のOVD部が、密集して付着している場合は、×(密着性に問題あり)、散在している場合または存在しない場合は、○(密着性に問題なし)とした。この基準は、散在した剥離では転写された絵柄の見た目に与える影響は小さいが、密集して剥離すると転写された絵柄の見た目に与える影響が大きいことに基づく。
ストライプ箔は、OVD部の長辺が100mm以上と長く形成されたり、複数のOVD部を幅方向に並べた状態で転写されたりすることが多く、転写面積が大きくなりやすい。その結果、転写時の熱圧がかかりにくく、低温低圧条件でも十分な密着性を確保して転写されることが重要になる。
被転写体に対する密着性を高める簡便な方法としては、接着層のタック性を高める方法や、接着層の融点を下げる方法等が考えられるが、これらの方法を採用すると、ブロッキングが生じやすくなるため、ブロッキング抑制との両立は非常に困難である。
第二グループの実施例では、いずれも沈み込み制御層が融点を有する結晶性樹脂を含有している。したがって、転写時の温度条件を考慮して適切な融点を有する樹脂を選択することにより、低温低圧転写においても沈み込み制御層を溶融させることができる。その結果、転写時に沈み込み制御層が溶融し、転写時の熱が接着層に伝わりやすくなり、高い密着性を実現することができる。
また、保管時に溶融しないような融点を有する樹脂を選択することで、上述したように接着層のスペーサー粒子の沈み込みを適正に制御することができるため、ブロッキングの抑制効果も同時に得ることができる。
接着層に粒子径の異なる3種類の粒子を含む実施例2−1、および2−7から2−10も、良好なブロッキング抑制を示した。これは、粒径の大きな粒子が粒径の小さな粒子にかかる圧力を低減し、沈み込み制御層にやわらかい樹脂を適用しても、保管中に粒径の小さな粒子が沈み込みすぎないことによると考えられる。径の大きな粒子には、圧力が集中しやすいが、粒子の数を少なくすることで、目視できる程度の白化の発生を抑えることができる。
以上より、第二グループの実施例の構成は、ストライプ箔の構成に特に好適であることが示された。
10 支持体
20 OVD部
30 沈み込み制御層
40、60 接着層
41 スペーサー粒子
42 粉体フィラー
45 樹脂成分
100 OVD部付印刷体
101 紙幣(印刷体)
Claims (12)
- 転写熱圧を加えることにより被転写体に転写される転写箔であって、
シート状の支持体と、
前記支持体上に形成されたOVD部と、
前記OVD部上に形成された沈み込み制御層と、
前記沈み込み制御層上に形成された接着層と、
を備え、
前記接着層は、
前記接着層の厚みを規定する樹脂成分と、
前記接着層の厚みよりも大きい粒径を有し、一部が前記樹脂成分から突出するスペーサー粒子と、を含有し、
転写熱圧後の前記スペーサー粒子の沈み込み量が、過負荷熱圧時における前記スペーサー粒子の沈み込み量の20%以上60%以下である、
転写箔。 - 前記接着層は、前記接着層の厚みよりも小さい粒径の粉体フィラーを含有する、
請求項1に記載の転写箔。 - 前記沈み込み制御層は、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を含有する、
請求項1または2に記載の転写箔。 - 前記沈み込み制御層は、酸変性ポリオレフィン樹脂をさらに含有する、
請求項3に記載の転写箔。 - 前記沈み込み制御層は、ポリエチレンと(メタ)アクリル酸の共重合樹脂をさらに含有する、
請求項3に記載の転写箔。 - 前記沈み込み制御層は、シラノール結合を含有する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の転写箔。 - 前記沈み込み制御層は、ウレタン結合を含有する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の転写箔。 - 前記沈み込み制御層は、融点を持つ樹脂で形成されている、
請求項1に記載の転写箔。 - 前記融点が120℃以下である、請求項8に記載の転写箔。
- 前記沈み込み制御層がフィラーを含有する、請求項8に記載の転写箔。
- 前記接着層がアクリル粘着剤を含有する、請求項8に記載の転写箔。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の転写箔を用い印刷体に前記OVD部が熱転写されたOVD部付印刷体。
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