JPH1086599A - 常温剥離特性を有する印刷可能な熱転写材料 - Google Patents
常温剥離特性を有する印刷可能な熱転写材料Info
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Abstract
の提供。 【解決手段】 第一及び第二表面を有し、かつフィルム
及びセルロース性不織布ウェブからなる群から選ばれる
柔軟な第一層;転写温度で本質的に粘着性を有さず、少
なくとも約19(Mpa)1/2 の溶解度パラメーター及
び少なくとも約0℃のガラス転移温度を有する熱可塑性
ポリマーを含有する、第一層の第一表面を覆う第二層;
及び約65℃〜約180℃の範囲で溶融し、溶解度パラ
メーターが約19(Mpa) 1/2 未満である熱可塑性ポ
リマーを含有する、第二層を覆う第三層;を含有する印
刷可能な熱転写材料であって、第二層及び第三層が印刷
可能な熱転写材料に常温剥離特性を与えるようになって
いることを特徴とする前記印刷可能な熱転写材料。
Description
写材料に関する。
ジ、イラスト等(本明細書中ではまとめて“客が選んだ
グラフィック”という)を、Tシャツ、スエットシャツ
等に施すことを含む有意な産業が発達してきている。こ
れらの客が選んだグラフィックは一般的に、商業的に入
手可能な、特定の最終用途のために仕立てた製品であ
り、剥離又は転写紙上に印刷してある。それらを熱及び
圧力をかけることにより布商品に施して、その後剥離又
は転写した紙を除くのである。布商品に自分のグラフィ
ックを製造する機会を客に与えようとする試みが幾つか
なされてきた。そのようなグラフィックを製造すること
は、熱転写可能な材料から製造される色クレヨンを含み
得る。そのようなクレヨンはキットの形態で入手でき、
輪郭をはっきりさせたパターンを有する不特定の熱転写
シートをまた含む。転写シートの観測面に製図用機器の
圧力でパターン又はアートワークを作ることにより、熱
転写可能な鏡像パターンを転写シートの連表面にコーピ
ーシートから転写した圧力により作ることができる。次
に、熱転写可能な鏡像を熱転写によりTシャツ又は他の
物品の上に施すことができる。
を通して、Tシャツ等の織物上の個人化した、創作的な
デザイン又はイメージについて記載してきた。その方法
は、電気的にイメージを創り出し、電気的にイメージを
プリンターに転写し、プリンターを利用して、本質的に
シンガポールダンマー樹脂(Singapore Dammar Resin)
からなる最終コーティング又はトップコーティングを有
する転写シートの観測面上にイメージを印刷し、熱転写
シートの観測面を織物に対して設置し、転写シートの連
にエネルギーをかけてイメージを織物に転写することを
含む。転写シートは、シンガポールダンマー樹脂の保護
膜でコートした熱転写可能なコーティングである、商業
的に入手できるあらゆる転写シートであり得る。シンガ
ポールダンマー樹脂コーティング中で粗い粒子を使用す
ることもまた記載されている。粗い粒子は、種々のイン
ク及びワックスベースクレヨンに対して転写シートの感
受性を増強する働きをする。ワックスベースクレヨン、
感熱プリンターリボン及びインパクトプリンターリボン
又はドットプリンターで作ったイメージに対する感受性
を増強した改良した熱転写紙が開示されている。例え
ば、セルロース性ベースシートは、フィルム形成バイン
ダーを約15〜約80%及び直径約2〜50μmの粒子
からなる粉末化ポリマーを約85〜約20重量%含有す
るイメージ感受性コーティングを有する。バインダーは
一般的にラテックスである。また、セルロース性ベース
シートは、一般的には溶融押出により又はフィルムを貼
り合わせることによりベースシートに形成されるイメー
ジ感受性コーティングを有する。次に、コーティング又
はフィルムの表面を、例えばコートしたベースシートを
エンボスロールを通過させることによりざらざらにす
る。
ることを一般的に改良することに関しての努力もまた幾
つかなされてきた。例えば、改良した剥離性が、キャリ
アーからの剥離した裂け目を転写して転写したイメージ
上に保護膜を形成することについて記載されている。剥
離を溶液をして施し、モンタンワックス、エステルガム
即ち炭化水素樹脂、溶剤及びビニルアセテート含有量の
小さいエチレン−ビニルアセテートコポリマーを含有す
る。多孔性、半多孔性、又は無孔性材料に転写したラミ
ネートの接着及び溶融転写ウェブを使用して平らでない
表面にイメージを転写できるようにする転写層を改良す
るさらなる努力がなされてきた。最後に、熱転写紙に関
する多数の文献が存在することに注意すべきである。そ
れらの多くが染料及び/又は染料転写層を含有するかそ
うでなければ含む材料及び本発明の方法とは非常に異な
る方法に関するものである。熱転写紙の改良にも関わら
ず、キャリアー又はベースシートがまだ温かいうちにイ
メージを転写する材料からキャリアー又はベースシート
を全て除去することが要求されている。この要求によ
り、ハンドアイロンに特有の加熱ムラがあり、かつ転写
材料を前もってアイロンがけした部分を冷ますという両
方の理由のために、ハンドアイロンで転写を行うときに
特有の問題がある。従って、冷却後にキャリアー又はベ
ースシートが除去できるようになる熱転写紙、すなわ
ち、常温剥離性を有する印刷可能な熱転写紙を改良する
機会がある。インクジェット印刷可能な紙にもまたその
ような要求がある。
能な熱転写材料を提供することによる上述のいくつかの
難点及び問題点に関する。熱転写材料は第一及び第二表
面を有する柔軟な第一層を含む。第一層は一般的にフィ
ルム又はセルロース性不織布ウェブであり得る。第二層
は第一層の表面を覆い、かつ転写温度(例えば、177
℃)で本質的に粘着性を有さず、少なくとも約19(M
pa)1/2 の溶解度パラメーター及び少なくとも約0℃
のガラス転移温度、すなわちTgを有する熱可塑性ポリ
マーから構成される。第二層を構成する熱可塑性ポリマ
ーとしは、例えば、硬アクリル性ポリマー又はポリ(ビ
ニルアセテート)をあげることができる。第三層は第二
層を覆い、かつ約65℃〜約180℃の範囲で溶融する
熱可塑性ポリマーを含む。例として、第一層はセルロー
ス性不織布ウェブであり得る。例えば、セルロース性不
織布ウェブは、ラテックス含浸紙であり得る。他の例と
して、第二層に含まれる熱可塑性ポリマーは、少なくと
も約25℃のガラス転移温度を有することができる。さ
らなる例として、第三層はフィルム形成バインダーを含
むことができる。該バインダーは粉末化熱可塑性ポリマ
ーを含むことができる。加えて、第二層はまた、脂肪
酸、ポリエチレングリコールの二価金属イオン塩又はそ
れらの混合物といった、効果的な量の剥離増強添加剤を
含むことができる。例えば、剥離増強剤としては、カル
シウムステアレート、分子量約2,000〜約10,0
00のポリエチレングルコール又はそれらの混合物をあ
げることができる。所望により、インクジェット印刷可
能な熱転写材料を提供するために、第四層により第三層
を覆うことができる。第四層は一般的に、フィルム形成
バインダー及び粉末化熱可塑性ポリマーを含み、それぞ
れ、約65℃〜約180℃の範囲で溶融する。任意に
は、第三層が第二層よりもむしろ第四層を覆う場合に
は、第五層により第二層を覆うことができる。第五層
は、上述したように約65℃〜約180℃の範囲で溶融
するフィルム形成バインダーを含む。得られたインクジ
ェット印刷可能な熱転写材料は常温剥離特性を有する。
は、直接及び例えばオフセットグラビアプリンター、シ
ルクスクリーニング、タイプライター、レーザープリン
ター、ドットマトリックスプリンター及びインクジェッ
トプリンター等の任意の手段により材料上にイメージを
置くことをいう。さらに、イメージ組成物としては、任
意のインク又は印刷工程に一般的に使用される他の組成
物をあげることができる。用語“インクジェット印刷可
能な”は、材料、例えば紙にインクジェットプリンター
によりイメージを形成することをいう。インクジェット
プリンターにおいて、インクは小さなノズル(又はノズ
ルの集まり)を通して押し出して、小滴を形成する。小
滴は、静電的に電荷を帯びており、反対の電荷を帯びて
いる紙の後ろの圧盤にくっつく。電気的に制御した偏向
板を用いて、小滴の軌跡を制御して紙上の所望の箇所に
命中させることができる。使用していない小滴を紙から
インク溜めに回収する。他の方法では、プリンターヘッ
ドが紙をスキャンするように加熱して泡を形成すること
により、要求に応じた形態の小さなインク溜めに小滴を
射出する。用語“分子量”は、文脈から他の意味が明ら
かである場合や、その用語がポリマーに関するものであ
る場合の他は、概して重量平均分子量をいう。分子量の
単位は原子質量単位、時折“ダルトン”といわれるもの
であると長い間理解され、受け入れられてきた。その結
果、現在の文献において単位がまれに記載されている。
それ故、その慣例を踏襲して、本明細書においては分子
量の単位は記載していない。本明細書において、用語
“セルロース性不織布ウェブ”は、少なくとも約50重
量%のセルロース性繊維を含有するあらゆるウェブ又は
シート状材料を含む。セルロース性繊維に加えて、ウェ
ブは他の天然繊維、合成繊維又はそれらの混合物を含有
することができる。セルロース性不織布ウェブは、比較
的短い繊維を空気レイイング(air laying)又は湿式レイ
イング(wet laying)してウェブ又はシートを形成するこ
とにより製造できる。このように、この用語は製紙組成
物から製造される不織布ウェブを含む。そのような組成
物としては、セルロース性繊維単独又はセルロース性繊
維と他の天然繊維及び/又は合成繊維との混合物をあげ
ることができる。組成物はまた、添加剤及び充填剤、例
えばクレー及び二酸化チタン、界面活性剤、起泡抑制剤
等の製紙分野で周知の他の材料を含むことができる。
リマー”は、一般的に少なくとも約0℃のTgを有する
あらゆるアクリル性ポリマーをいう。例えば、Tgは少
なくとも約25℃であり得る。他の例としては、Tgは
約25℃〜約100℃の範囲であり得る。硬アクリル性
ポリマーは一般的に、アクリレート又はメタクリレート
エステルの、又は両方の混合物の付加重合により形成さ
れるポリマーである。これらのモノマーのエステル部
は、C1 −C6 アルキル基、例えばメチル、エチル、及
びブチル基等であり得る。メチルエステルは一般的に
“硬い”性質を付与する一方、他のエステルは一般的に
“軟らかい”性質を付与する。用語“硬い”及び“軟ら
かい”は、それぞれ、室温硬さ及び常温柔軟性を定性的
にいうものである。軟らかいラテックスポリマーは一般
的に、約0℃未満のガラス転移温度を有する。これらの
ポリマーは非常に容易に流動し、熱及び圧力をかけて転
写を行ったときに織物に接着する傾向にある。少し硬く
なく、容易に変形する硬いポリマーは一般的に、コーテ
ィングを十分に固くするための充填剤を必要とする。し
たがって、ガラス転移温度はポリマー硬度とかなり相関
関係がある。本明細書において、用語“常温剥離特性”
は、いったんイメージを布等の支持体に転写したら、熱
転写材料を室温に冷却後にバッキング又はキャリアシー
ト(本発明における第一層)を支持体から容易にかつき
れいにはがせることをいう。すなわち、冷却後、バッキ
ング又はキャリアシートを、イメージを転写した支持体
から、無理なく、キャリアシート上にイメージの一部を
残したり、或いは転写したイメージコーティングに欠陥
を生じたりせずに剥離できるのである。前述したよう
に、本発明により常温剥離特性を有する印刷可能な熱転
写材料を提供する。印刷可能な熱転写材料は、第一及び
第二表面を有する柔軟な第一層を含む。柔軟な第一層
は、ベースシート又はバッキングとして働く。柔軟な第
一層は一般的にフィルム又はセルロース性不織布ウェブ
であり得る。柔軟性に加えて、第一層はまた、取り扱
い、コーティング、シーティング、及び製造に関連する
他の操作に対して、及びイメージ転写後の除去に対して
十分な強度を有するべきである。例えば、第一層は熱転
写紙の製造に一般的に使用されるような紙であり得る。
2、3の態様において、第一層はラテックス含浸紙であ
る。例えば、ラテックス含浸紙は、ロプレックス(登録
商標)B−15(ロームアンドハース社、フィラデルフ
ィア、ペンシルバニア)等の反応性アクリル性ポリマー
ラテックスで含浸したウッドパルプ繊維又はαパルプ繊
維の無サイズ紙であり得る。しかしながら、任意の多く
の他のラテックスを所望により使用することができ、い
くつかの例を下記の表Aにまとめた。
チタン等の乳白剤を含有する。これらの2種の材料の量
は、例えばそれぞれ、乾燥重量を基準にしてポリマー1
00部当たり16部及び4部である。例えば、第一層は
含浸前に13.3ポンド/1300平方フィート(50
g/m2 )の基本重量を有することができる。紙中の含
浸剤のレベルがより高い方が適当であり得る場合もある
が、含浸紙は一般的に、乾燥重量を基準にして、約5〜
約50重量%の範囲の含浸剤を含有することができる。
具体的には、乾燥重量を基準として、該紙は繊維100
重量部当たり18部の含浸固有物を含有することがで
き、15.6ポンド/1300平方フィート(58g/
m2 )の基本重量を有することができる。適当な厚さ
は、3.8±0.3ミル(97±8μm)である。上述
したようにポリマー分散体に含浸させた紙に加えて、全
体的に又は部分的に、例えば熱水に可溶なポリマーの溶
液又は分散体に浸すことができる。例えば、紙を顔料含
有ポリ(ビニルアルコール)溶液に含浸することができ
る。他の可溶なポリマーとしては、例えば、スチレン−
無水マレイン酸コポリマー(塩基に可溶)、スターチ、
ポリビニルピロリドン及びカルボキシエチルセルロース
をあげることができる。
に製造することができる。また、紙含浸法も当業者に周
知である。一般的に、紙を過剰の含浸分散体にさらし、
ニップを通し、乾燥する。第二、即ち剥離層により第一
層の第一表面を覆う。第二層は、転写温度(例えば約1
77℃)で本質的に粘着性を有さず、少なくとも約19
(Mpa)1/2 の溶解度パラメーター及び少なくとも約
0℃のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリマーから構
成される。本明細書において、“転写温度で本質的に粘
着性を有さず”とは、転写したイメージに悪影響を与え
るのに十分な程度まで第二層が第三層(存在するなら
ば、あるいは第四層)にくっつくことをいう。具体的に
は、熱可塑性ポリマーは硬アクリル性ポリマー又はポリ
(ビニルアセテート)であり得る。例えば、熱可塑性ポ
リマーは、少なくとも約25℃のガラス転移温度(T
g)を有することができる。他の例として、Tgは、約
25℃〜約100℃の範囲であり得る。適当なポリマー
の例としては、適当なガラス転移温度を有する表Aに記
載したものがあげられる。第二層はまた、脂肪酸、ポリ
エチレングリコールの二価金属イオン塩又はそれらの混
合物等の剥離増強添加剤の効果的な量を含むことができ
る。例えば、剥離増強添加剤としては、カルシウムステ
アレート、分子量約2,000〜約10,000のポリ
エチレングリコール又はそれらの混合物があげられる。
0℃の範囲で溶融する熱可塑性ポリマーを含む。第三層
は転写コーティングとして作用し、熱転写材料の早期離
層を防止するためにその後の層の接着を向上させる。該
層はフィルム形成バインダーのコーティングを第二層に
施すことにより形成することができる。第三層が約15
〜約80重量%のフィルム形成剤バインダー及び約85
〜約20重量%の粉末化熱可塑性ポリマーを含有する場
合、バインダーは粉末化熱可塑性ポリマーを含むことが
できる。一般的に、フィルム形成バインダー及び粉末化
熱可塑性ポリマーはそれぞれ約65℃〜約180℃の範
囲で溶融する。例えば、フィルム形成バインダー及び粉
末化熱可塑性ポリマーはそれぞれ約80℃〜約120℃
の範囲で溶融し得る。また、粉末化熱可塑性ポリマーは
直径約2〜約50μmの粒子からなる。望ましくは第三
層の厚さは約12〜約80μmである。一般的に、本明
細書において特定した基準を満たすあらゆるフィルム形
成バインダーを使用することができる。実際問題とし
て、水分散性エチレン−アクリル酸コポリマーが特に効
果的なフィルム形成バインダーであることが分かった。
同様に、粉末化熱可塑性ポリマーは、本明細書中で前述
した基準を満たすあらゆる熱可塑性ポリマーであり得
る。例えば、粉末化熱可塑性ポリマーはとしては、ポリ
オレフィン、ポリエステル、エチレン−ビニルアセテー
トコポリマー又はポリオレフィンをあげることができ
る。
その変化形は、定性的な意味においてのみ使用し、かつ
いかなる特定の試験方法をいうものではない。本明細書
において溶融温度又は範囲とは、フィルム形成バインダ
ー及び/又は粉末化熱可塑性ポリマーが溶融し、溶融転
写工程の条件下で流動し、実質的に滑らかなフィルムと
なるおおよその温度又は範囲を意味するものである。そ
のように行う際、該材料及び特に粉末化熱可塑性ポリマ
ーは、イメージが転写される織物の繊維マトリックス中
に部分的に流動することができる。フィルム形成バイン
ダー又は粉末化熱可塑性ポリマーの溶融挙動に関する製
造者が公表したデータは、本明細書に記載した溶融要求
と相関関係を有する。しかしながら、真の融点又は軟化
点は、材料の性質に依存して与えられ得るということに
注意すべきである。例えば、主に直鎖ポリマー分子から
構成されるようなポリオレフィン及びワックスの材料
は、融点未満で幾分結晶化するため、一般に、比較的狭
い温度範囲で溶融する。製造者から示されなければ、融
点は示差走査熱量計等の公知方法で容易に測定すること
ができる。多くのポリマー及び特にコポリマーは、ポリ
マー鎖の分岐又は側鎖成分であるため無定形である。こ
れらの材料は、温度が上昇するにつれて軟化し、さらに
徐々に流動する。ASTM試験方法E−28に記載され
ている、そのような材料の環球軟化点(ring and ball s
oftening point) が、本発明におけるポリマー及びコポ
リマーの挙動を予測するのに有用であると思われる。さ
らに、記載した融点又は軟化点は、ポリマーの化学的な
性質よりも本発明における性能を示すのによりよいもの
である。
る。第三層を形成する溶融押出フィルムの基準は一般的
に第三層について上述したのと同じである。溶融押出第
三層を構成するポリマーは、一般的に約80℃〜約13
0℃の範囲で溶融する。ASTM試験方法D−1238
に従って測定されるポリマーのメルトインデックスは、
少なくとも約25g/10分であるべきである。ポリマ
ーの化学的性質は、公知ではない。これらの基準を満た
し、商業的に入手できるポリマーのタイプは、例えば、
エチレンとアクリル酸、メタクリル酸、ビニルアセテー
ト、エチルアセテート、又はブチルアクリレートのコポ
リマーがあげられる。使用できる他のポリマーとして
は、ポリエステル、ポリアミド及びポリウレタンがあげ
られる。所望により又は必要により、ワックス、可塑
剤、レオロジー改質剤、酸化防止剤、帯電防止剤、粘着
防止剤、及び他の添加剤を含むことができる。溶融押出
第三層を、スクリューを通してスロットダイに溶融ポリ
マーを押し出す押出コーターにより施すことができる。
フィルムはスロットダイを出て、重力により第一層の上
に流れる。得られた被覆第一層をニップにより通過さ
せ、第二層を冷やして第一層と接着させる。より粘度の
小さいポリマーについては、溶融ポリマーは自立(self-
supporting) フィルムを形成することができない。この
ような場合、スロットダイと接触させるか又はロールを
使用して第一層をコートし、浴から溶融ポリマーを第一
層に移すことができる。インクジェットプリンターに使
用されるインクは水ベースであるため、第四層は、イン
クジェットプリンターによりイメージを置く印刷可能な
熱転写材料に有用である。第四層は、印刷したイメージ
がにじんだり、転写したイメージを水にさらしたときに
イメージがにじみ出たりなくなったりするのを防止する
か又は最小にする。第四層は、例えば、クロンザー(Kro
nzer) の米国特許第5,501,902号明細書に記載
されている第二即ち印刷層であり得る。この特許は本明
細書に含まれるものとする。従って、第四層は、最大の
大きさが約50μm未満の熱可塑性ポリマー粒子を含む
ことができる。粒子は最大の大きさが約20μm未満で
あるのが望ましい。一般的に、熱可塑性ポリマーは本明
細書に前述した基準を満たすあらゆる熱可塑性ポリマー
であり得る。粉末化熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィ
ン、ポリエステル、ポリアミド及びエチレン−ビニルア
セテートコポリマーからなる群から選ばれる。
準として、フィルム形成バインダーを約10〜約50重
量%含む。所望により、バインダーの量は、約10〜約
30重量%である。一般的に、前述した基準を満たすあ
らゆるフィルム形成バインダーを使用することができ
る。第四層が、下記のようなカチオン性ポリマーを含む
場合、非イオン性又はカチオン性分散体又は溶液をバイ
ンダーとして使用することができる。適当なバインダー
としてはポリアクリレート、ポリエチレン、及びエチレ
ンビニルアセテートコポリマーがあげられる。カチオン
性ポリマー中で安定に存在するため、後者は特に望まし
い。バインダーは、約120℃以下の温度で熱軟化性で
あるのが望ましい。第四層の基本重量は約5〜約30g
/m2 で変化することができる。基本重量は、約10〜
約20g/m2 であるのが望ましい。前述したように、
当業者に周知の方法により、第四層を第三層に施すこと
ができる。第四層は一般的に、約65℃〜約180℃の
融点を有する。さらに、第四層は熱可塑性ポリマーの重
量を基準として、約2〜約20重量%のカチオン性ポリ
マーを含有することができる。カチオン性ポリマーとし
ては、例えば、アミド−エピクロロヒドリンポリマー、
カチオン性官能基を有するポリアクリルアミド、ポリエ
チレンイミン、ポリジアリルアミン等があげられる。カ
チオン性ポリマーが存在する場合、非イオン性又はカチ
オン性分散液又は溶液等の相溶性バインダーが選ばれる
べきである。紙コーティング分野において周知であるよ
うに、多くの商業的に入手できるバインダーが、アニオ
ン性に帯電した粒子又はポリマー分子を有する。これら
の材料は一般的に、第四層に使用できるカチオン性ポリ
マーと相溶性ではない。一種以上の他の成分を第四層に
使用することができる。例えば、この層は熱可塑性ポリ
マーの重量を基準として、約1〜約20重量%の保湿剤
を含有することができる。保湿剤は、エチレングリコー
ル及びポリ(エチレングリコール)からなる群から選ば
れるのが望ましい。ポリ(エチレングリコール)は一般
的に、約100〜約40,000の重量平均分子量を有
する。約200〜約800の重量平均分子量を有するポ
リ(エチレングリコール)が特に有用である。
基準として、約0.2〜約10重量%のインク粘度改質
剤を含有することができる。粘度改質剤は約100,0
00〜約2,000,000の重量平均分子量を有する
ポリ(エチレングリコール)であるのが望ましい。ポリ
(エチレングリコール)は、約100,000〜約60
0,000の重量平均分子量を有するのが望ましい。第
四層に存在し得る他の成分としては、熱可塑性ポリマー
の重量を基準として、約0.1〜約5重量%の弱酸及び
約0.5〜約5重量%の界面活性剤があげられる。特に
有用な弱酸はクエン酸である。本明細書において、用語
“弱酸”は、解離定数が1未満(すなわち、解離定数の
負の対数が1より大きい)の酸をいう。界面活性剤はア
ニオン性、非イオン性、又はカチオン性界面活性剤であ
り得る。カチオン性ポリマーが第四層に存在する場合、
界面活性剤はアニオン性界面活性剤であるべきである。
界面活性剤は、非イオン性又はカチオン性界面活性剤で
あるのが望ましい。しかしながら、カチオン性ポリマー
が存在しない場合、所望により、アニオン性界面活性剤
を使用することができる。アニオン性界面活性剤の例と
しては、特に、直鎖及び分岐鎖ナトリウムアルキルベン
ゼンスルホネート、直鎖及び分岐鎖アルキルスルフェー
ト、及び直鎖及び分岐鎖アルキルエトキシスルフェート
があげられる。カチオン性界面活性剤としては、例えば
タロートリメチルアンモニウムクロリドがあげられる。
非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルポリ
エトキシレート、ポリエトキシル化アルキルフェノー
ル、脂肪酸エタノールアミド、エチレンオキシド、プロ
ピレンオキシドのポリマーとアルコールとの複合体、及
びポリシロキサンポリエーテルがあげられる。界面活性
剤が非イオン性界面活性剤であるのがより望ましい。最
後に、第五即ち中間層は、第二層を覆いかつ第三層の下
にあり、第二層と第三層の間に位置することができる。
一般的に、第五層は、第三層がフィルム形成バインダー
から製造される場合有用ではない。しかしながら、第三
層が溶融押出フィルムであるとき、第三層は第二層に非
常に弱くしか接着できない。接着が弱いことにより、プ
リンター、特にレーザープリンター中で第二層から第三
層が離層し得る。そのような場合の離層を防ぐために、
第五層が必要なのである。一般的に、第五層は、第三層
について記載したように約65℃〜約180℃の範囲で
溶融するフィルム形成バインダーを含むことができる。
さらに、第五層はまた第三層について記載したように粉
末化熱可塑性ポリマーを含むことができる。
工助剤、剥離剤、顔料、つや消し剤、起泡抑制剤等の他
の材料を含有することができる。このような材料及び同
様の材料を使用することは、当業者には周知である。フ
ィルム形成バインダーをベースとする層は、公知のコー
ティング技術、例えばロール、ブレート及びエアナイフ
コート法により所定の層上に形成することができる。得
られた熱転写材料を、例えば蒸気加熱ドラム、エアイン
ピンジメント(air impingement) 、輻射加熱、又はそれ
らの組み合わせにより乾燥することができる。以下の実
施例により本発明をさらに説明する。しかしながらその
ような実施例は、本発明の趣旨又は範囲をいかなるよう
にも制限するように実施するべきではない。可能である
限り、測定の単位はまたSI単位(国際単位系)の基本
形又は誘導形のいずれかで示す。他に記載しない限り、
部は全て重量部であり、基本重量は全て乾燥重量基準で
ある。コーティングの乾燥を特定の実施例で具体的に説
明する場合、モデル28精密科学電気乾燥オーブン(Pre
cision Scientific Electric Drying Oven) を使用し
た。イメージは、ヘインズ(登録商標)製の木綿100
%Tシャツ又はそれと同等のものに転写した。洗濯試験
は標準的な家庭用洗濯機及び標準的な家庭用乾燥機で行
った。イメージ転写は、約163−177℃及び/又は
木綿のいずれかに設定したプロクターサイレックス(Pro
ctor Silex)(登録商標)製ノンスチーム家庭用ハンドア
イロン又はモデルS−600熱転写プレス(ヒックス
社、ピッツバーグ、カンザス)のいずれかを使用した。
なため、データを表すのにコードシステムを使用した。
第一層(即ち原紙)をIA、IB等として表した。第二
層をIIA、IIB等として表した;第三層をIII A等
とした;第四層をIVA 等とした;第五層をVA、VB等
とした。また、表I〜Vを下記に示した。以下に示す全
ての表において、ローマ数字と混乱するのを避けるため
文字“I”をとばした。
eyer) ロッド含有水中で分散体として施し、強制通風炉
で乾燥した。他に記載しない限り、乾燥した被覆重量は
2.5〜4.5ポンド/1300平方フィート(約9〜
17g/m2 )であった。
材料の概念が適しているかどうかを検討するために、最
初のスクリーニング実験を設計した。これらの実験を下
記の表VIにまとめた。表VI(及びそれに続く表)中
のサンプル(“ID”欄に記載した)を、表の番号及び
文字(A〜Z)で番号を付けた;例えば、“VIA”
は、表VIの最初のサンプルである。使用したスクリー
ニング法は、ペーパータオルをTシャツプレス(ヒック
スモデルS−600、ヒックス社、ピッツバーグ、ペン
シルバニア)上にのせることを含む。第三層のフィルム
をペーパータオルの上に置き、コートした実験サンプル
をフィルムの上に置いた。得られた“サンドイッチ”を
次に365゜F(約185℃)で30秒間加熱プレスし
た。プレス後、サンドイッチがまだ熱いうちに紙の約1
/3を直ちに剥がし、約30秒後に約1/3、及び室温
に冷却後に残りの1/3を剥がした。次に、剥離の容易
さを、優、良、可又は不可として主観的に評価した(不
可のサンプルは通常、ほとんど全く剥がせない)。次
に、ニュークレル599(層IVA)のフィルムを、1
00℃で約30秒間加熱プレスして第二層コート紙に接
着することにより、最も興味深いサンプルの一つ、VI
Pの設計パラメーターをインクジェット印刷可能な、常
温剥離性熱転写紙VIQに導入し、さらにこのサンプル
をタイプIVAのコーティングで被覆した。次に、サン
プルにテストパターンを印刷してTシャツ材料(木綿1
00%)に転写した。375゜F(約191℃)で30
秒間プレスして冷却すると、イメージは十分に転写し
た。イメージは完全に転写され、タイプC−90642
紙(キンバリークラーク社から商業的に入手可能な加熱
剥離熱転写紙)を用いる“加熱剥離した”転写よりもさ
らに滑らかでかつさらに光沢があった。
ィルムであった。第二回目の実験は、下記の表VII にま
とめたように、全て水ベースコーティングを行った。ミ
クロセンFE532とマイケム58035とを組み合わ
せることにより、幾つか第二層を有する場合−特にロプ
レックスHA16及びクレーに関しては非常によく動く
ことが分かった。転写したポリマーは光沢のある表面を
有していた。また、これらのサンプルからの転写による
Tシャツ材料の洗濯試験は、C−90642熱剥離紙に
より製造したコントロールと同様に色を保持しなかった
(イメージは360゜Fすなわち約182℃において3
0秒間熱圧後に転写した)。
一層IB)、及び新たな第二層IIHを用いると、光沢
の問題は解決するように思われる。第二層IIHは、珪
藻土であるセライト263充填剤由来の光沢のない、
“微小に粗い”表面を有していた。これらの結果を下記
の表VIIIにまとめた。熱圧条件は表VII と同じ条件であ
る。エチレン−ビニルアセテートコポリマーミクロセン
FE532の代わりにミクロパウダーMPP635VF
を用いたIIIDベースコートを試用して洗濯性を向上
できるかどうかを検討した。しかしながら、該ベースコ
ートは、IIH第二層から剥離しなかった。
一連の第二層を製造し、被覆した紙ウェブにサンプルを
テーピングすることにより、ニュークレル599フィル
ム(IIIA第三層) により該サンプルをコートすることを
含む。ベースコートに十分接着するコートしたサンプル
を第四層、IVA でコートし、テストパターンで印刷し、
ハンドアイロンを使用して木綿100%Tシャツ材料に
転写した。アイロンを#6設定(木綿)に設定し、予め
加熱した。すこし圧力をかけて紙に2回アイロンをかけ
た;即ち、8と1/2”×11”シートの各側を1回通
過させ、真ん中を重複してかけた。次に、中ぐらいの圧
力で、それぞれ表面全体を覆うように紙の上を10回素
早く通過させた。1分間冷却後に紙を剥がした。結果を
表IXにまとめた。
A、TR-Bにおいてそれぞれ繰り返した。しかしながら、
先駆の(precursor) ロールをIIIA第三層でコートした場
合、接着は弱く、全く使い物にならない材料が得られ
た。これにより第二層を再び改質した;即ち、PEG2
0Mの量を10部(IIN第二層)に減らした。この剥
離コートにより行った試験TR-C及びTR-Dはさらに成功し
たが、処理中に起こるフィルム離層を防止するために、
押出コーティング工程(IIIA第三層の塗布) を非常にゆ
っくりと(60fpm)行った。TR-C及びTR-Dからサン
プルについて幾つかの欠点があることが分かった。TR-D
により行った転写は、織物(第四層)にさらにポリマー
層を転写したものであるが、数回洗浄後にポリマー層の
亀裂を大きくする傾向にあった。サンプルTR-Cに関して
は、同様の傾向がみられたがそれほど深刻な状況ではな
かった。これはおそらく、ある程度までは、加熱剥離紙
においてはポリマーが幾分紙の上に残るためであり、常
温剥離設計においてはポリマーは全て転写されるためで
あろう。他の因子は、常温剥離設計にアイロンをかける
場合、おそらく熱と圧力とをあまりかけない傾向にある
ためであり、というのも、織物への浸透が可能である程
度まで完全ではなくても、常に全ポリマー層を転写する
からである。この設計に対して複数回コーティングする
ことにより、特に、一回のコーティングが非常に低速度
で押出されるため、費用がかさむという別の問題点も考
えられる。これらの全ての問題点は水−ベースポリマー
で全てコーティングした場合に解決されると考えられる
ため、新しい水−ベース代替品が考えることが可能であ
る。全ての水−ベースコーティングに関する次の実験結
果を表Xにまとめた。これらは、前述したハンドアイロ
ン法により評価した。
いXEは非常に有望であった。第五層を除くとイメージ
をあまり亀裂しないようにみえた。これは、イメージを
転写したときにさらに織物に流動する低分子量ポリマー
(IIIE)を使用しているためであると考えられる。しか
しながら、これらの成分はIIN 第二層から剥離するた
め、別の第二層が考えられる。結果を表XIにまとめた。
た。再び、前述したアイロン法を使用した。第二層によ
りまず、ミクロパウダー−マイケムプライムコーティン
グの良好な剥離性が得られ、ほぼ許容できると思われる
製品が得られた。転写されるポリマーの塊(サンプルX
IC)を柔らかくする一つの試みは、直角方向における
ものである。このサンプルは、マイケムプライム498
3よりも低分子量のエチレンアクリル酸バインダーを使
用している。ユニモール(Unimol)66及びトーン020
1を添加して、ポリアミドであるオルガソルが軟化する
かどうかを検討した。トーン0201は、オルガソルを
かなり軟化させたが、印刷物上でインクがひどく流れ、
洗濯性に劣った。以下のこれらの有望な結果により、加
熱したときにカルボセット760が黄変するることが分
かった。サンプルXIGを製造して、含浸していない接
着紙を、この設計の第一層(即ち原紙)が、例えば、ホ
ルムアルデヒドはもちろん含浸剤からの匂いを除くのに
使用できるかどうかを検討した。残念なことに、あまり
にも容易に剥離する傾向にあり、アイロンがけの失敗の
可能性が残った。それ故、次の実験において、B.F.グッ
ドリッチ社製のホルムアルデヒドを含まない、微香性の
ラテックスを、含浸剤及び第二層の両方として幾つか評
価した。B.F.グッドリッチ社により、2種のホルムアル
デヒドを含まないタイプのハイカー26172、すなわ
ち、ホルムアルデヒドフリーハイカー26106及びホ
ルムアルデヒドフリーハイカー26084が提供され
た。26172及び26106は硬アクリル性であり、
一方26084は柔らかくかつわずかにアクリレート臭
を有する。第一層即ち原紙IFである、基本重量16.
5ポンド/1300平方フィートのユーカリ硬木ブレン
ド原紙を、各ラテックスと二酸化チタン分散体(PD1
4)25乾燥重量部とを混合した配合物で含浸した。含
浸剤の含浸量は40±4%であった。乾燥後、加熱プレ
ス中で375゜Fにおいて30秒間各サンプルを加熱
し、Tシャツ材料片のときよりも熱く設定したハンドア
イロンでアイロンをかけた。ハイカー26172の変形
体を有するサンプルのいずれもが加熱プレスにおいて黄
変しなかった。アイロン時にはわずかに黄変した。ハイ
カー26084及び26106変形体を有するサンプル
はさらに黄変した。それぞれがPEG20Mを20乾燥
部有する4種のラテックスをまた第二層として評価し
た。これらの試験に使用した第三層はIIIFであり、第四
層はIVB である。これらのコーティングを第二層に施し
た後、サンプルをTシャツ材料上にアイロンがけし、冷
却し、剥離した。データを表XIIにまとめた。残念な
がら、“ほとんど黄変しない”ラテックスサンプルから
は改質した26106又は26172のような剥離性が
得られなかった。これは、界面活性剤の差異によるもの
と思われるが、幾つかの界面活性剤が被覆表面において
濃縮することにより剥離性を提供できるためである。実
際、カルシウムステアレートを添加すると、剥離性は非
常に良くなった。
マー)を軟らかくする試みをさらに幾つか行い、表XI
IIにまとめた。再び、前述したアイロン法を使用し
た。この研究から、第三層の基本重量がより低い(サン
プルとXIIC)とクラッキングが悪くなることが分かっ
た。低分子量ワックス又はポリマー(サンプルXIIB)は
クラッキングを除くが、洗濯性はさらに悪くなった;即
ち、洗濯時に色がより落ちた。ミクロセンFE532及
びオルガソル3501等の高分子量ポリマーを第三層に
添加するとさらにクラッキングした。
ングを除きつつ、良好な洗濯性を保持しながら、転写し
たポリマーイメージをさらに軟らかくするのが難しいこ
とを確認した。この問題を解決する唯一の手がかりは、
被覆重量が減少するとき(サンプルXIIIC)クラッキング
がさらに悪くなることである。これは、クラッキングは
常に織物表面の過剰のポリマーに由来するものであるた
め、予想し得ることとは反対である。したがって、第三
層の基本重量がより大きい場合も検討した。これらの検
討結果を表XIV にまとめた;再び、上述したようにアイ
ロンがけを行った。表XIV のデータにより、クラッキン
グの問題を除くのに重い第三層が必要であることを確認
した。織物上のポリマー上のクラッキングは、転写され
るポリマーの塊全体が硬すぎる場合か、又は材料の分子
量が大きすぎる場合に大きくなることが分かった。第四
層ポリマー塊は本質的に分子量が大きく、印刷性又は洗
濯性の問題を生じずにこれを改質することはできない。
第三層は分子量がより小さく又は、より軟らかくなり得
るが、その塊が第四層の塊よりも大きい場合にのみ効果
的になる。しかしながら、分子量が低すぎると洗濯性が
悪くなる。これまでに行ってきた第三層の改質は全て6
ポンド連の被覆重量において必要な効果を提供する際に
効果がなかった。
触りが得られた表XIV のサンプルはクラッキングしなか
ったが、一般的に、洗濯時にさらに色褪せした。これら
のサンプルにおいて、柔軟効果を与える材料の多くは、
第三層よりも第四層においてより効果的であった。第三
層におけるカルシウムステアレートは硬化作用を有する
一方、乾燥時にアンモニアを失ってステアリン酸になる
ために、アンモニウムステアレートは軟らかい触感を与
えると思われる。PEG20Mは、所望の柔軟硬化を与
えるが、イメージをより水に対して敏感にすると思われ
る、非常に軟らかい、蝋状の物質である。(もちろんP
EGは水溶性である。)驚くべきことに、PEG200
は洗濯性に悪影響を与えない柔軟作用を有すると思われ
る。このことに関する理論の一つとして、転写を行うと
き、高温でオルガソルポリアミドを軟らかくすることが
できるが、冷却後には再び相溶性でなくなり得ることが
あげられる。従って、織物を洗濯するときはポリマー塊
を単に洗濯する。理想的なPEGレベル及び分子量を決
定する前にさらに研究をすべきである。PEG200は
非常に揮発性であるため蒸気は刺激的であり、一方PE
G20Mは洗濯性に劣る。この間の分子量の幾つかが理
想的であると思われる。サンプルXIVJの5つの別々の製
造から許容できる結果が得られた。それぞれの試みにお
いて、印刷したサンプルを、前述した方法を使用して木
綿100%のTシャツ材料上にアイロンがけした。Tシ
ャツ材料を、暖/冷サイクルに設定した家庭用洗濯機で
5回洗濯した。イメージのクラッキングは現れなかっ
た。XIVJサンプルとコントロールとを比較すると、織物
からの加熱剥離ではなく常温剥離の場合、XIVJサンプル
によりさらに光沢のあるイメージ領域が得られた。コン
トロールは“加熱剥離”型C−90642であった。特
定の態様に関して明細書を詳細に記載してきたが、当業
者が前述のことを理解すれば、これらの態様の代替物、
変形体及び対等物を容易に考えつくであろう。従って、
本発明の範囲を、添付の特許請求の範囲及びあらゆる対
等物の範囲として評価すべきである。
Claims (27)
- 【請求項1】 第一及び第二表面を有し、かつフィルム
及びセルロース性不織布ウェブからなる群から選ばれる
柔軟な第一層;転写温度で本質的に粘着性を有さず、少
なくとも約19(Mpa)1/2 の溶解度パラメーター及
び少なくとも約0℃のガラス転移温度を有する熱可塑性
ポリマーを含有する、第一層の第一表面を覆う第二層;
及び約65℃〜約180℃の範囲で溶融し、溶解度パラ
メーターが約19(Mpa)1/2 未満である熱可塑性ポ
リマーを含有する、第二層を覆う第三層;を含有する印
刷可能な熱転写材料であって、 第二層及び第三層が印刷可能な熱転写材料に常温剥離特
性を与えるようになっていることを特徴とする前記印刷
可能な熱転写材料。 - 【請求項2】 第一層がセルロース性不織布ウェブであ
る請求項1記載の印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項3】 セルロース性不織布ウェブがラテックス
含浸紙である請求項2記載の印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項4】 第二層を含有する熱可塑性ポリマーが少
なくとも約25℃のガラス転移温度を有する請求項1記
載の印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項5】 第二層を含有する熱可塑性ポリマーがア
クリル性ポリマー及びポリ(ビニルアセテート)からな
る群から選ばれる請求項1記載の印刷可能な熱転写材
料。 - 【請求項6】 第三層がフィルム形成バインダーを含有
する請求項1記載の印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項7】 第三層が粉末化熱可塑性ポリマー及びフ
ィルム形成バインダーを含有する請求項1記載の印刷可
能な熱転写材料。 - 【請求項8】 第一及び第二表面を有し、かつフィルム
及びセルロース性不織布ウェブからなる群から選ばれる
柔軟な第一層;転写温度で本質的に粘着性を有さず、少
なくとも約19(Mpa)1/2 の溶解度パラメーター及
び少なくとも約0℃のガラス転移温度を有する熱可塑性
ポリマーを含有する、第一層の第一表面を覆う第二層;
約65℃〜約180℃の範囲で溶融し、溶解度パラメー
ターが約19(Mpa)1/2 未満である熱可塑性ポリマ
ーを含有する、第二層を覆う第三層;及びフィルム形成
バインダー及び粉末化熱可塑性ポリマーを含有し、フィ
ルム形成バインダー及び粉末化熱可塑性ポリマーのそれ
ぞれが約65℃〜約180℃の範囲で溶融する、第三層
を覆う第四層;を含有する印刷可能な熱転写材料であっ
て、 第二層及び第三層が印刷可能な熱転写材料に常温剥離特
性を与えるようになっていることを特徴とする前記イン
クジェット印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項9】 第一層がセルロース性不織布ウェブであ
る請求項8記載のインクジェット印刷可能な熱転写材
料。 - 【請求項10】 セルロース性不織布ウェブがラテック
ス含浸紙である請求項9記載のインクジェット印刷可能
な熱転写材料。 - 【請求項11】 第二層を含有する熱可塑性ポリマーが
少なくとも約25℃のガラス転移温度を有する請求項8
記載のインクジェット印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項12】 第二層がさらに、効果的な量の剥離増
強添加剤を含有する請求項11記載のインクジェット印
刷可能な熱転写材料。 - 【請求項13】 剥離増強添加剤が、脂肪酸、ポリエチ
レングリコール又はそれらの混合物の二価金属イオン塩
からなる群から選ばれる請求項12記載のインクジェッ
ト印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項14】 剥離増強添加剤が、カルシウムステア
レート、分子量約2,000〜10,000のポリエチ
レングリコール又はそれらの混合物である請求項13記
載のインクジェット印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項15】 第一及び第二表面を有し、かつフィル
ム及びセルロース性不織布ウェブからなる群から選ばれ
る柔軟な第一層;転写温度で本質的に粘着性を有さず、
少なくとも約19(Mpa)1/2 の溶解度パラメーター
及び少なくとも約0℃のガラス転移温度を有する、第一
層の第一表面を覆う第二層;約65℃〜約180℃の範
囲で溶融し、溶解度パラメーターが約19(Mpa)
1/2 未満であるフィルム形成バインダーを含有する、第
二層を覆う第五層;及び約65℃〜約180℃の範囲で
溶融し、溶解度パラメーターが約19(Mpa)1/2 未
満である熱可塑性ポリマーを含有する、第五層を覆う第
三層;を含有する印刷可能な熱転写材料であって、 第二層及び第五層が印刷可能な熱転写材料に常温剥離特
性を与えるようになっていることを特徴とする印刷可能
な熱転写材料。 - 【請求項16】 第一層がセルロース性不織布ウェブで
ある請求項15記載の印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項17】 セルロース性不織布ウェブがラテック
ス含浸紙である請求項16記載の印刷可能な熱転写材
料。 - 【請求項18】 第二層を含有する熱可塑性ポリマーが
少なくとも約25℃のガラス転移温度を有する請求項1
5記載の印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項19】 第二層がさらに、効果的な量の剥離増
強添加剤を含有する請求項15記載の印刷可能な熱転写
材料。 - 【請求項20】 剥離増強添加剤が、脂肪酸、ポリエチ
レングリコール又はそれらの混合物の二価金属イオン塩
からなる群から選ばれる請求項19記載の印刷可能な熱
転写材料。 - 【請求項21】 剥離増強添加剤が、カルシウムステア
レート、分子量約2,000〜10,000ポリエチレ
ングリコール又はそれらの混合物である請求項20記載
の印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項22】 第一及び第二表面を有し、かつフィル
ム及びセルロース性不織布ウェブからなる群から選ばれ
る柔軟な第一層;転写温度で本質的に粘着性を有さず、
少なくとも約19(Mpa)1/2 の溶解度パラメーター
及び少なくとも約0℃のガラス転移温度を有する、第一
層の第一表面を覆う第二層;約65℃〜約180℃の範
囲で溶融し、約19(Mpa)1/2 未満の溶解度パラメ
ーターを有するフィルム形成バインダーを含有する、第
二層を覆う第五層;約65℃〜約180℃の範囲で溶融
し、溶解度パラメーターが約19(Mpa)1/2 未満で
ある溶融押出ポリマーを含有する、第五層を覆う第三
層;及びフィルム形成バインダー及び粉末化熱可塑性ポ
リマーを含有し、フィルム形成バインダー及び粉末化熱
可塑性ポリマーのそれぞれが約65℃〜約180℃の範
囲で溶融する、第三層を覆う第四層;を含有するインク
ジェット印刷可能な熱転写材料であって、 第二層及び第三層が印刷可能な熱転写材料に常温剥離特
性を与えるようになっていることを特徴とするインクジ
ェット印刷可能な熱転写材料。 - 【請求項23】 第一層がセルロース性不織布ウェブで
ある請求項22記載のインクジェット印刷可能な熱転写
材料。 - 【請求項24】 セルロース性不織布ウェブがラテック
ス含浸紙である請求項23記載のインクジェット印刷可
能な熱転写材料。 - 【請求項25】 第二層を含有する熱可塑性ポリマーが
少なくとも約25℃のガラス転移温度を有する請求項2
2記載のインクジェットインクジェット印刷可能な熱転
写材料。 - 【請求項26】 第二層がさらに、効果的な量の剥離増
強添加剤を含有する請求項25記載のインクジェット印
刷可能な熱転写材料。 - 【請求項27】 剥離増強添加剤が、脂肪酸、ポリエチ
レングリコール又はそれらの混合物の二価金属イオン塩
からなる群から選ばれる請求項26記載のインクジェッ
ト印刷可能な熱転写材料。
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