JP4012164B2 - 転写シート、その製造方法、及び中間転写記録媒体 - Google Patents
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Description
また、「PET」は「ポリエチレンテレフタレート」、「電離放射線硬化(性)樹脂」は「未硬化の電離放射線硬化性樹脂と、硬化した電離放射線硬化樹脂の総称」の略語、機能的表現、通称、又は業界用語である。
また、硬化前の樹脂を電離放射線硬化性樹脂と呼称し、硬化後の樹脂を電離放射線硬化樹脂と呼称し、さらに、この両者を含めて電離放射線硬化(性)樹脂と呼称する。
該転写では、転写シートと被転写体と重ね合せて、転写シートの基材フィルム側より加熱圧着することにより、被転写体に反射層による金属光沢をもつホログラム及び/又は回折格子を形成できるが、加熱圧着時の熱、或いは、熱と応力(圧力、張力、剪断力等)により、反射層が亀裂や変色を生じたり、また、ヒートローラーなどで全面転写する場合には、熱によって基材変形に追従した反射層の亀裂による模様が現れ、ホログラム転写部の外観を損なう。
さらに、基材/剥離層/レリーフ形成層の各層間の剥離力が、充分に解明できないような、製造工程での微細な条件などの影響で大きく変動してしまう。製造ロット毎、又は製造途中でも剥離力が異なり、転写性が安定せず、古くからの問題点であった。
従って、転写時の剥離力が、微細な条件などの影響を受けにくく、製造ロット毎に一定していて、転写性が安定した転写シート、その製造方法、及び中間転写記録媒体が求められている。
請求項2の発明に係わる転写シートは、基材の一方の面へ、少なくとも剥離層、レリーフ形成層、及び反射層が順次積層されている転写シートにおいて、該剥離層がノルボルネン構造からなる透明樹脂と、上記レリーフ形成層を前記剥離層面へ塗布法で形成する際に使用するレリーフ形成層塗布組成物の溶媒へ溶解しない非相溶性樹脂とからなり、かつ、前記剥離層における前記ノルボルネン構造からなる透明樹脂と非相溶性樹脂を合わせた組成物(剥離層組成物)を100質量%として、それらの含有割合が前記ノルボルネン構造からなる透明樹脂70〜95質量%と前記非相溶性樹脂5〜30質量%と、からなり、かつ前記剥離層へ、さらに、電離放射線硬化樹脂を剥離層組成物に対して1〜10質量%、又はイソシアネート化合物を剥離層組成物に対して1〜20質量%を、添加してなるように、したものである。
請求項3の発明に係わる転写シートは、請求項2に記載の転写シートにおいて、基材へ剥離層を形成し、該剥離層へ未硬化の電離放射線硬化性樹脂からなるレリーフ形成層を形成し、該レリーフ形成層面へレリーフを賦型中又は賦型した後に、電離放射線を照射して硬化させたレリーフ形成層を、基材から180°剥離する際の剥離力が0.1〜0.2N/25.4mm幅であるように、したものである。
請求項4の発明に係わる転写シートは、上記レリーフ形成層のレリーフが、レリーフホログラム及び/又は回折格子であるように、したものである。
請求項5の発明に係わる転写シートは、基材の剥離層と反対面に、耐熱滑性層を設けるように、したものである。
請求項6の発明に係わる転写シートは、上記反射層の面に、接着層を設けるように、したものである。
請求項7の発明に係わる中間転写記録媒体は、請求項2〜6のいずれかに記載の転写シートの、上記反射層又は接着層の面に、染料受容層を設けるように、したものである。
請求項2の本発明によれば、転写時の剥離力が低く転写性が安定しており、かつ、転写時の熱や応力による反射層の亀裂、変色、意図しない模様などの外観を損なうことを防止した転写シートが提供される。
請求項3の本発明によれば、転写時の剥離力を限定範囲内に制御することで、転写時の剥離力が、微細な条件などの影響を受けにくく、製造ロット毎に一定していて、転写性が安定しており、かつ、転写時の熱や応力による反射層の亀裂、変色、意図しない模様などの外観を損なうことを防止した転写シートが提供される。
請求項4の本発明によれば、レリーフ形成層のレリーフが、ホログラム又は回折格子からなるので、特異な光輝による意匠性を有し、かつ、その製造困難性からセキュリティ性に優れた転写シートが提供される。
請求項5の本発明によれば、転写時の熱や応力の影響を受けにくく、高速で転写でき、かつ安定した転写ができる転写シートが提供される。
請求項6の本発明によれば、接着性を有しない被転写体にも、転写でき、かつ安定した転写ができる転写シートが提供される。
請求項7の本発明によれば、転写時の剥離力が一定で安定しており、転写性が高く、かつ、染料受容性を持ち、任意で可変な画像を受容した後に、被転写体へ任意の画像、及びホログラム又は回折格子などとともに転写できるので、任意で可変な画像とセキュリティ性のレリーフを容易に転写できる中間転写記録媒体が提供される。
図1は、本発明の転写シートである一つの実施形態を示す概略図である。
図2は、本発明の中間転写記録媒体である一つの実施形態を示す概略図である。
該転写シート1は、被転写体と重ね合わせて、熱圧を加え、剥離層3/レリーフ形成層4/反射層5/接着層(必要に応じて)からなる転写層が転写される。
また、本発明の中間転写記録媒体7は、図2に示すように、基材2上に、剥離層3、レリーフ形成層4、反射層5、接着層6、染料受容層8を順次積層した構成である。即ち、「耐熱滑性層(必要に応じて)9/基材2/剥離層3/レリーフ形成層4/反射層5/接着層6(必要に応じて)/染料受容層8」の構成である。
染料受容層8は昇華性染料を受容できる層であり、該層へ、別で公知の熱転写インクリボンとを重ね合わせて、画像情報に応じた加熱により、該染料受容層8に染料による熱転写画像が形成される。この画像が形成された染料受容層8面と被転写体とを合わせて、熱圧を加え、被転写体に剥離層3/レリーフ形成層4/反射層5/接着層6(必要に応じて)/染料受容層8から成る転写層が転写されて、被転写体へ画像及びレリーフを形成することができる。
レリーフ形成層を形成する際の、レリーフ形成層組成物の溶剤として剥離層を溶解する溶剤(例えば、トルエン)を用いた場合、電離放射線硬化性樹脂からなるレリーフ形成層の一部が剥離層に侵食してしまい、電離放射線にて電離放射線硬化性のレリーフ形成層を硬化する際に、基材と剥離層の界面でも反応が起こってしまい、剥離力が変動することをつき止めて、本発明者は、鋭意、研究を進め、これを解消するためにレリーフ形成層の塗膜時の溶剤として剥離層の材料を溶解しない溶剤を用いて剥離変動を抑制し、また好ましくは、剥離層に電離放射線硬化樹脂或いはイソシアネート化合物を添加することで、転写時に安定した剥離力0.1〜0.2N/25.4mm幅の剥離力を発現する転写シート、その製造方法、及び中間転写記録媒体が得られることを見出し、本発明に至った。
(基材)基材2は、従来の転写シートまたは中間転写記録媒体に使用されているものと同じ基材をそのまま用いることができ、特に限定するものではない。好ましい基材の具体例としては、グラシン紙、コンデンサー紙またはパラフィン紙等の薄紙、あるいは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトンもしくはポリエーテルサルホン等の耐熱性の高いポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレン誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルペンテンまたはアイオノマー等のプラスチックの延伸または未延伸フィルムが挙げられる。また、これらの材料を2種以上積層した複合フィルムも使用することができる。基材の厚さは、その強度および耐熱性等が適切になるように材料に応じて適宜選択することができるが、通常は1〜100μm程度のものが好ましく用いられる。
また、ノルボルネン骨格を有する樹脂と、そのノルボルネン骨格を有する樹脂と非相溶な樹脂を添加して混合させることができる。
ノルボルネン構造からなる耐熱透明樹脂の非晶性ポリオレフィンと非相溶な樹脂を添加することは、剥離時の箔切れ性を上げるためであり、剥離層の全固形分に対して、非相溶な樹脂が5%より少ない含有量であると箔が切れなく、また一方で、その含有量が30%を超えると、非相溶のためコーティング適性が悪くなるのと、熱によって基材変形に追従した反射層の亀裂が発生する。したがって、その非相溶な樹脂は、剥離層の全固形分に対して、5〜20%程度の割合で含有することが好ましい。
剥離層組成物(ノルボルネン構造からなる耐熱透明樹脂、又はノルボルネン構造からなる耐熱透明樹脂と非相溶な樹脂又は化合物からなり、添加剤を含まない主な成分)100質量部に対して、さらに電離放射線硬化樹脂を1〜10質量部、又はイソシアネート化合物を、剥離層主組成物に対して1〜20質量部を添加(所謂、アウト%として)することが好ましい。
該電離放射線硬化(性)樹脂の添加量としては、1〜10質量部であり、この範囲未満では剥離層中に分散した粒子又はミクロドメインが少なく、剥離力が小さく、保管中に転写部が脱落したり、割れ、転写エッジ部分のキレ、転写ムラが発生しやすい。この範囲を超えると剥離層中に分散した粒子又はミクロドメインが多過ぎて、転写時の剥離性が悪く、転写ムラや転写異常も発生しやすい。
ポリイソシアネートの変性物としては、例えば、には、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDI)、ウレタン変性TDI、ビウレット変性HDI、イソシアヌレート変性HDI、イソシアヌレート変性IPDIなどのポリイソシアネートの変性物およびこれらの2種以上の混合物[たとえば変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有プレポリマー)との併用]が含まれる。
該ウレタン変性ポリイソシアネート[過剰のポリイソシアネート(TDI、MDIなど)とポリオールとを反応させて得られる遊離イソシアネート含有プレポリマー]の製造に用いるポリオールとしては、当量が30〜200のポリオールたとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのグリコール;トリメチロールプロパン、グリセリンなどのトリオール;ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの高官能ポリオール;およびこれらのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイド)付加物が挙げられる。これらのうちで好ましいものは官能基数2〜3のものである。
本発明の転写シートにおけるレリーフ形成層4は、合成樹脂の層の片面に、回折格子やホログラムなどの微細凹凸が形成された層である。光回折構造の代表例であるホログラムとしては、平面ホログラムともに使用でき、具体例としては、レリーフホログラム、フルネルホログラム、フラウンホーファーホログラム、レンズレスフーリエ変換ホログラム、レーザー再生ホログラム(イメージホログラムなど)、白色光再生ホログラム(レインボーホログラム等)、カラーホログラム、コンピュータホログラム、ホログラムディスプレイ、マルチプレックスホログラム、ホログラフィックステレオグラム、ホログラフィック回折格子等が挙げられる。
また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光重合開始剤として、
また、光重合開始剤及び光増感剤の複数を用いることにより、硬化性組成物のUV波長に対する硬化応答性の幅が広がり、また、硬化性組成物の粘度調整の幅を広げることができる。光重合開始剤の添加量は、硬化性樹脂組成物100質量部に対し、0.1〜10質量部である。
紫外線の波長は200〜400nm程度で、接着剤組成物に応じて波長を選択すれば良い。その照射量は、組成物の材質や量と、UVランプの出力と、加工速度に応じて照射すれば良い。
このようにすることで、転写時の剥離力は、0.1〜0.2N/25.4mm幅を確保できて、安定した剥離性能を有し、かつ、転写シートの製造時にも、安定性が高く、ロット毎の安定性も優れる転写シート、その製造方法、及び中間転写記録媒体が得られる。該剥離力がこの範囲未満では転写シートの保管や、転写作業の途中などの転写する以前に、基材から脱落したり、転写できても亀裂が入りやすい。この範囲を超えると転写時に、バリや欠けが発生したり、転写不能となったりする。
(1)レリーフ構造として、シボ模様、梨地、ヘアーライン、モスアイなどの凹凸や、反射防止などを発現する凹凸模様に構成してもよい。
(2)レリーフ形成層にホログラムや回折格子などの凹凸模様を賦型しないようにして構成してもよく、レリーフ構造がなく、例えば、保護層としても同様の機能が得られる。
剥離層は、下記組成の塗工液により、グラビアコーティングにより、乾燥時1.0μmの厚さになるように塗布、乾燥して形成した。
(剥離層塗工液)
・ノルボルネン系樹脂(日本合成ゴム(株)製、アートンG) 80部
・アクリルポリオール樹脂 20部
・ポリエチレンWAX 5部
・紫外線硬化剤 5部
・溶媒(メチルエチルケトン:トルエン=1:1) 100部
上記の形成した剥離層上に、下記組成の塗工液により、グラビアコーティングにより、乾燥時2.0μmの厚さになるように塗布、乾燥してレリーフ形成層を形成し、ホログラムパターンが形成されたニッケル製プレス版と上記レリーフ形成層とを合わせて、加熱押圧することにより、レリーフ形成層に凹凸を形成し、UV露光によりレリーフ形成層を硬化し、レリーフホログラムを形成した。
(レリーフ形成層塗工液)
・アクリル樹脂 60部
・ウレタンアクリレートオリゴマー 40部
・シリコーン 0.5部
・光重合開始剤 5部
・溶媒(イソプロピルアルコール:メチルエチルケトン=1:1) 100部
また、上記の形成したレリーフ形成層の上に、TiO2をスパッタリング法により、厚さ500Åの反射層を形成した。該反射層の上に、下記組成の塗工液によりグラビアコーティングにより、乾燥時1.0μmの厚さになるように塗布、乾燥して接着層を形成した。
(接着層塗工液)
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 20部
・アクリル樹脂 10部
・酢酸エチル 20部
・トルエン 50部
(剥離層塗工液)
・ノルボルネン系樹脂(日本合成ゴム(株)製、アートンG) 80部
・アクリルポリオール樹脂 20部
・ポリエチレンワックス 5部
・イソシアネート(三井武田ケミカル社製、タケネートD−110N) 5部
・溶媒(メチルエチルケトン:トルエン=1:1) 100部
(参考実施例1)
(参考実施例2)
(参考実施例3)
(参考実施例4)
(参考実施例5)
剥離層塗工液を「表2」に示す組成に、レリーフ形成層を下記の組成に変更した以外は、実施例1と同様にして転写シートを得た。
(レリーフ形成層塗工液)
・アクリル樹脂 60部
・ウレタンアクリレートオリゴマー 40部
・シリコーン 0.5部
・光重合開始剤 5部
・溶媒(トルエン:メチルエチルケトン=1:1) 100部
但し、ヒートローラーの表面温度は175℃、ローラーの送り速度は25.4mm/secである。また、塩化ビニル製カードは以下に示す材料組成からなるものである。
<塩化ビニル製カードの材料組成>
・ポリ塩化ビニルコンパウンド(重合度800) 100部
(安定化剤等の添加剤を約10%含有)
・白色顔料(酸化チタン) 10部
・可塑剤(DOP) 0.5部
なお、剥離力は、JIS−Z0237に準拠し、測定機としてテンシロン(東洋ボールドウィン社製、引張り試験機商品名)を用いて、ロードセル100kPa(1kgf)、ロードセル速度100mm/min、試料幅25.4mm、剥離角度180°にて、転写シートの基材と転写層(剥離層/レリーフ形成層/反射層)との間の剥離力を測定した。
実施例1〜5の転写シートを用いてホログラム転写された塩化ビニル製カードにおいて、反射層の亀裂やムラの発生なく、箔切れも良好でホログラム効果を有するカードが得られ、問題ないものであった。そのときの剥離力の値は0.1〜0.2N/25.4mmであった。
参考実施例1〜3は、箔切れが若干悪かったが、実用上は支障がなかった。
参考実施例4〜5は、転写性若干悪く、箔抜けが発生したが、実用上は支障がなかった。
比較例1は、レリーフ形成層を塗工時に剥離層が可溶のトルエンを用いているために、レリーフ形成層中の電離放射線硬化剤が剥離層に侵食し、剥離力が大きくなってしまっているので、転写できなかった。
2:基材
3:剥離層
4:レリーフ形成層
5:反射層
6:接着層
7:中間転写記録媒体
8:染料受容層
9:耐熱滑性層
Claims (7)
- 基材の一方の面へ、少なくとも剥離層、レリーフ形成層、及び反射層が順次積層されている転写シートの製造方法において、(a)前記基材の一方の面へ剥離層を形成する工程と、(b)該剥離層面へレリーフ形成層を形成する工程と、(c)該レリーフ形成層面へレリーフを賦型する工程と、(d)該賦型中又は賦型した後に、電離放射線を照射して硬化させる工程と、(e)該硬化したレリーフ形成層面へ反射層を形成する工程と、からなり、前記レリーフ形成層が電離放射線硬化樹脂で、かつ該レリーフ形成層を前記剥離層面へ塗布法で形成する際に使用するレリーフ形成層塗布組成物の溶媒として、前記剥離層の材料を溶解しない溶媒を用い、かつ前記剥離層形成用の塗工液は、ノルボルネン構造からなる透明樹脂と、上記レリーフ形成層を前記剥離層面へ塗布法で形成する際に使用するレリーフ形成層塗布組成物の溶媒へ溶解しない非相溶性樹脂を含有し、かつ、前記剥離層における前記ノルボルネン構造からなる透明樹脂と非相溶性樹脂を合わせた組成物(剥離層組成物)を100質量%として、それらの含有割合が前記ノルボルネン構造からなる透明樹脂70〜95質量%と前記非相溶性樹脂5〜30質量%と、からなり、かつ前記剥離層へ、さらに、電離放射線硬化樹脂を剥離層組成物に対して1〜10質量%、又はイソシアネート化合物を剥離層組成物に対して1〜20質量%を、添加してなることを特徴とする転写シートの製造方法。
- 基材の一方の面へ、少なくとも剥離層、レリーフ形成層、及び反射層が順次積層されている転写シートにおいて、該剥離層がノルボルネン構造からなる透明樹脂と、上記レリーフ形成層を前記剥離層面へ塗布法で形成する際に使用するレリーフ形成層塗布組成物の溶媒へ溶解しない非相溶性樹脂とからなり、かつ、前記剥離層における前記ノルボルネン構造からなる透明樹脂と非相溶性樹脂を合わせた組成物(剥離層組成物)を100質量%として、それらの含有割合が前記ノルボルネン構造からなる透明樹脂70〜95質量%と前記非相溶性樹脂5〜30質量%と、からなり、かつ前記剥離層へ、さらに、電離放射線硬化樹脂を剥離層組成物に対して1〜10質量%、又はイソシアネート化合物を剥離層組成物に対して1〜20質量%を、添加してなることを特徴とする転写シート。
- 請求項2に記載の転写シートにおいて、基材へ剥離層を形成し、該剥離層へ未硬化の電離放射線硬化性樹脂からなるレリーフ形成層を形成し、該レリーフ形成層面へレリーフを賦型中又は賦型した後に、電離放射線を照射して硬化させたレリーフ形成層を、基材から180°剥離する際の剥離力が0.1〜0.2N/25.4mm幅であることを特徴とする転写シート。
- 上記レリーフ形成層のレリーフが、レリーフホログラム及び/又は回折格子であることを特徴とする請求項2または3に記載の転写シート。
- 基材の剥離層と反対面に、耐熱滑性層を設けることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の転写シート。
- 上記反射層の面に、接着層を設けることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の転写シート。
- 請求項2〜6のいずれかに記載の転写シートの、上記反射層又は接着層の面に、染料受容層を設けることを特徴とする中間転写記録媒体。
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