(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
シート状の基材、前記基材の一方の面に積層されたアンカー層、および前記アンカー層における前記基材に対向する側と反対側の面に積層された印刷用コート層を備えた印刷用シートであって、
前記アンカー層はウレタン系樹脂を含む樹脂系材料を含有し、破断伸度が200%以上500%以下、かつ破断強度が20MPa以下であり、
前記印刷用コート層はウレタン系樹脂を含む樹脂系材料を含有し、
紫外線硬化型インキを使用した印刷に用いられる
ことを特徴とする印刷用シート。
シート状の基材、前記基材の一方の面に積層されたアンカー層、および前記アンカー層における前記基材側と反対側の面に積層された印刷用コート層を備えた印刷用シートであって、
前記アンカー層はウレタン系樹脂を含む樹脂系材料を含有し、破断伸度が200%以上500%以下、かつ破断強度の破断伸度に対する比率(単位:MPa/%)が0.05以下であり、
前記印刷用コート層はウレタン系樹脂を含む樹脂系材料を含有し、
紫外線硬化型インキを使用した印刷に用いられる
ことを特徴とする印刷用シート。
前記アンカー層は、当該アンカー層内に存在する前記架橋構造の密度を調整することによって、前記アンカー層の破断伸度および破断強度を請求項1または2に記載される範囲に設定されたものである請求項4に記載の印刷用シート。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、印刷用シートの基材の素材は、生産安定性、コストおよび機械特性(特に柔軟性)の観点から二軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルムを代表とするポリオレフィン系の樹脂からなる樹脂系シートが今後主流となる可能性がある。この場合には、現在基材の素材となる樹脂系シートとして一般的なポリエステル系の樹脂からなる樹脂系シートに比べて、基材の表面部の極性が低いため、印刷用シートの基材上に形成される印刷用コート層の基材に対する密着力が低下する傾向がある。一方、前述のように、今後主流となると考えられているフレキソ印刷方式において使用されるUVインキはUV硬化時の収縮量が多い。そのため、このような極性が低い基材およびUVインキを用いた場合においても、硬化後に印刷用コート層が基材から剥離しにくい印刷用シートが求められる可能性がある。
【0007】
上記の特許文献1に開示される技術によれば、上記の特許文献1に係るフィルムが備える表層(本明細書において、この表層のように、インキが基材から剥離することを抑制する目的で基材上に積層され、その基材に対向する側と反対側の面がインキと接するべき面である層を「印刷用コート層」という。)とインキとの間で剥離が生じる可能性は低減されるものの、インキの硬化に伴う収縮力が印刷用コート層へと伝達され、インキが積層された印刷用コート層が基材から剥離する場合がある。
【0008】
このような不具合に関し、特許文献1には、印刷用コート層と基材との間に、プライマー(下塗り層)を設けることが好ましいことが開示されている。しかしながら、このプライマーに関して特許文献1には詳しい内容は開示されておらず、基材と印刷用コート層との間の密着性を高めることができる材料からなる層を配置することを教示するにすぎない。したがって、OPPフィルム基材へのフレキソ印刷のような、硬化後のインキが付着した印刷用コート層が基材から特に剥離しやすい場合に、どのような層を基材と印刷用コート層との間に配置することが適切であるかについて、いまだ明確になっていない。
【0009】
なお、本明細書において、印刷用コート層と基材との間に配置されて印刷用コート層が基材から剥離することを抑制する層であって、その層の主面(当該層の厚さ方向と平行な法線を有する面)の面内方向に外力が付与されたときの機械特性を測定しうる材料から構成される層をアンカー層という。
【0010】
かかる現状を背景として、本発明は、硬化後のインキが付着した印刷用シートが基材から剥離しにくい印刷用シート、その印刷用シートが備える印刷用コート層を形成するための塗工材料、およびその塗工材料を用いる印刷用シートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成すべく本発明者らが検討したところ、アンカー層の破断強度と破断伸度との関係を適切に制御することで、アンカー層内部の破断やアンカー層と基材との間での剥離が生じる可能性を安定的に低減させることができるとの新たな知見を得た。
【0012】
かかる知見に基づき完成された本発明は、第1に、シート状の基材、前記基材の一方の面に積層されたアンカー層、および前記アンカー層における前記基材に対向する側と反対側の面に積層された印刷用コート層を備えた印刷用シートであって、前記アンカー層は、破断伸度が200%以上500%以下、かつ破断強度が20MPa以下であることを特徴とする印刷用シートを提供する(発明1)。
【0013】
アンカー層が上記の条件を満たす場合には、インキの硬化に伴って生じたインキの収縮力が印刷用コート層に介してアンカー層に圧縮力や引張力として伝達されても、アンカー層の破断強度が20MPa以下かつ破断伸度が200%以上であることにより、そのような付与された外力を、アンカー層の変形などとして吸収・緩和することができる。しかも、アンカー層の破断伸度が500%以下であるため、基材とアンカー層とからなる積層体を巻き取ってなるロールを繰り出す際にブロッキングなどの問題が生じにくい。
【0014】
また、本発明は、第2に、シート状の基材、前記基材の一方の面に積層されたアンカー層、および前記アンカー層における前記基材側と反対側の面に積層された印刷用コート層を備えた印刷用シートであって、前記アンカー層は、破断伸度が200%以上500%以下、かつ破断強度の破断伸度に対する比率(単位:MPa/%)が0.05以下であることを特徴とする印刷用シートを提供する(発明2)。
【0015】
アンカー層が上記の条件を満たす場合には、インキの硬化に伴って生じたインキの収縮力が印刷用コート層に介してアンカー層に圧縮力や引張力として伝達されても、アンカー層の破断強度が20MPa以下かつ破断伸度が200%以上500%以下、かつ破断強度の破断伸度に対する比率であることにより、そのような付与された外力を、アンカー層の内部変形などとして吸収・緩和することができる。しかも、アンカー層の破断伸度が500%以下であるため、基材とアンカー層とからなる積層体を巻き取ってなるロールを繰り出す際にブロッキングなどの問題が生じにくい。
【0016】
上記の発明(発明2)において、前記アンカー層は破断強度が20MPa以下であることが好ましい(発明3)。この場合には、上記のアンカー層に付与された外力をより効率的に収集・緩和することができる。
【0017】
上記の発明(発明1から3)において、前記アンカー層は樹脂系材料を含有し、前記樹脂系材料は、架橋剤と架橋性重合体とが反応してなる架橋構造を含むことが好ましい(発明4)。このアンカー層内に存在する架橋構造の密度を調整することによって、上記発明(発明1から3)において規定されるアンカー層の機械特性を容易に制御することができる。
【0018】
上記の発明(発明4)において、前記アンカー層は、当該アンカー層内に存在する前記架橋構造の密度を調整することによって、前記アンカー層の破断伸度および破断強度を上記発明(発明1または2)において規定される範囲に設定されたものであることが好ましい(発明5)。架橋密度を調整するための具体的な方法は多くの種類があるため、その調整が容易である。
【0019】
上記の発明(発明4,5)において、前記架橋性重合体はウレタン系重合体を含むことが好ましい(発明6)。ウレタン系重合体を用いる場合には、アンカー層の機械特性を上記の範囲に制御することが容易となる。
【0020】
上記の発明(発明4から6)において、前記架橋剤はエポキシ系架橋剤を含有することが好ましい(発明7)。架橋剤がエポキシ系架橋剤を含む場合には、アンカー層を形成するための塗工材料であるアンカー層形成用塗工材料が水性(すなわち、溶媒および/または分散媒が水系である。)であっても、ポットライフが長く、架橋剤がエポキシ系架橋剤からなる場合にはより長いポットライフの塗工材料を得ることができる。
【0021】
上記の発明(発明1から7)において、前記基材はオレフィン系樹脂を含有することが好ましい(発明8)。オレフィン系樹脂のフィルムは、生産安定性、コストおよび機械特性(特に柔軟性)に優れる。オレフィン系樹脂のフィルムが二軸延伸プロピレンフィルム(OPP)である場合には、これらの特性バランスが優れるため、特に好ましい。このようなオレフィン系樹脂のフィルムが基材であっても、上記の発明(発明1から7)に係る印刷用シートは、適切な機械特性を有するアンカー層を備えるため、基材から印刷用コート層が剥離しにくい。
【0022】
本発明は、第3に、上記の発明(発明1から8)のいずれかに係る印刷用シートが備えるアンカー層を形成するための塗工材料を提供する(発明9)。係る塗工材料を用いることにより、アンカー層を製造することが容易となる。
【0023】
本発明は、第4に、上記の発明(発明1から8)のいずれかに係る印刷用シートの製造方法であって、上記の発明(発明9)に係る塗工材料からなるアンカー層形成用塗工材料を、前記基材の一方の面上に塗布して前記アンカー層形成用塗工材料の塗膜を前記基材上に形成する工程と、前記アンカー層形成用塗工材料の塗膜を乾燥してアンカー層が前記基材上に積層された積層体を得る工程と、印刷用コート層形成用材料を、前記積層体の前記アンカー層側の面上に塗布して前記印刷用コート層形成用材料の塗膜を前記アンカー層上に形成する工程と、前記印刷用コート層形成用材料の塗膜を乾燥して、前記基材、前記アンカー層および前記印刷用コート層を備えた前記印刷用シートを得る工程とを備えることを特徴とする印刷用シートの製造方法を提供する(発明10)。
【0024】
かかる製造方法によれば、上記発明(発明1から8)のいずれかに係る印刷用シートを生産性高く製造することが実現される。
【発明の効果】
【0025】
本発明に係る印刷用シートは、アンカー層の破断強度と破断伸度との関係が適切に制御されているため、アンカー層内部の破断やアンカー層と基材との間での剥離が生じる可能性が低減されている。したがって、本発明に係る印刷用シートを用いてフレキソ印刷などを行えば、硬化後のインキが付着した印刷用コート層が基材から剥離する不具合が生じにくい。また、本発明によれば、そのような優れた特性を有する印刷用シートが備えるアンカー層を形成するための塗工材料、およびその塗工材料を用いる印刷用シートの製造方法も提供される。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施形態について説明する。
1.印刷用シート
本発明の一実施形態に係る印刷用シートは、シート状の基材、基材の一方の面に積層されたアンカー層、およびアンカー層における基材に対向する側と反対側の面に積層された印刷用コート層を備える。
【0028】
(1)基材
本実施形態に係る印刷用シートが備えるシート状の基材を構成する材料は特に限定されず、樹脂系の材料を主成分とする樹脂系シートから構成されていてもよいし、紙系の材料から構成されていてもよい。
【0029】
樹脂系シートに係る樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等のポリエステル樹脂、アセテート樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合(ABS)樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ−p−フェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエステル樹脂などが挙げられる。基材を構成する樹脂系シートに係る樹脂は一種類であってもよいし、複数種類であってもよい。
【0030】
基材は上記の樹脂系の材料を含有してなる1層のフィルムにより構成されていてもよいし、樹脂系の材料を含有してなるフィルムが複数層積層されて基材を構成していてもよい。また、基材がフィルムからなる場合には、そのフィルムは未延伸のものであってもよいし、縦または横などの一軸方向または二軸方向に延伸されたものであってもよい。
【0031】
基材が紙系の材料から構成される場合の具体例として、グラシン紙、コート紙、上質紙等の紙基材、および上記の紙基材にポリエチレン等の熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙が挙げられる。
【0032】
基材を構成する材料が着色材料(カーボンブラック、二酸化チタンなどの顔料、および染料が例示される。)を含有することにより、基材が着色されていてもよい。さらに、機械特性を高めたり耐ブロッキング性を付与したりする観点から、基材を構成する材料がシリカなどの微粒子を含有していてもよい。
【0033】
前述のように、近年、ポリオレフィン樹脂を主剤とするポリオレフィン系の樹脂が、生産安定性、コストおよび特性(特に柔軟性)の観点から基材を構成する材料の主成分として採用される傾向が高まっている。かかる樹脂の具体例を挙げれば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが例示される。なお、ポリプロピレンの中でも二軸延伸のもの(すなわちOPP)が生産安定性、コストおよび柔軟性などの特性の観点から注目されていることは前述のとおりである。ところが、かかるポリオレフィン系の樹脂材料は樹脂の極性が低いために、基材の一方の面に形成される印刷用コート層と基材との密着力も低くなる。そのような場合においても、本実施形態に係る印刷用シートは、アンカー層が後述するような特性を備えるため、印刷用コート層が基材から剥離しにくい。
【0034】
基材の厚さに特に制限はないが、通常15μm以上300μm以下程度、好ましくは20μm以上200μm以下である。
【0035】
樹脂系シートからなる基材を用いる場合には、その面に積層される層(例えば後述するアンカー層)との密着性を向上させる目的で、所望により片面または両面に、酸化法や凹凸化法などにより表面処理を施すことができる。
【0036】
上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は基材を構成する材料に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が、効果および操作性などの面から好ましく用いられる。
【0037】
(2)アンカー層
本実施形態に係る印刷用シートは、基材と印刷用コート層との間に設けられたアンカー層を備える。本実施形態に係るアンカー層は、次に説明する機械特性1および2の少なくとも一方を有する。
(機械特性1)
アンカー層の破断伸度は200%以上500%以下であり、その破断強度は20MPa以下である。
【0038】
ここで、破断伸度および破断強度の測定は、基材等を伴わない単独のアンカー層として行う。具体的には、アンカー層から構成された厚さ20μm、幅15mm、長さ140mmの層状体を機械特性計測用試料として用意し、この機械特性計測用試料を23℃、相対湿度50%の環境下で、引張試験機でチャック間距離100mmにて、200mm/分の速度で伸長させて、その試料が破断したときの伸び量および引張力を測定し、その結果をアンカー層の破断伸度および破断強度とする。
【0039】
インキの硬化に伴って生じたインキの収縮力が印刷用コート層に伝達されると、その力は印刷用コート層の主面内方向の圧縮力や引張力をもたらし、さらに、その力はアンカー層に伝達される場合もある。そのような場合であっても、アンカー層の破断伸度が200%以上であることにより、そのような付与された外力を、アンカー層の変形として吸収・緩和することができる。このため、アンカー層と基材との界面で剥離が生じたり、アンカー層が内部で凝集破壊したりするといった不具合に基づいて印刷用コート層が基材から剥離することを抑制することができる。このアンカー層の内部緩和をより安定的に実現させる観点から、アンカー層の破断伸度は250%以上であることが好ましく、300%以上であることがより好ましい。
【0040】
一方、アンカー層の破断伸度が500%を超える場合には、アンカー層のタックが過度に大きくなったり、アンカー層の耐ブロッキング性が低下することが懸念される。ブロッキングが生じる可能性をより安定的に低減させる観点から、アンカー層の破断伸度は480%以下であることが好ましく、450%以下であることがより好ましい。
【0041】
また、アンカー層の破断強度が20MPa以下であることにより、インキの硬化に伴ってインキが収縮したことに基づき発生した主面内方向の引張力または圧縮力がアンカー層の印刷用コート層に対向する側の面に付与されても、その力をアンカー層の内部にて緩和することが実現される。このアンカー層の内部緩和をより効率的に行う観点から、アンカー層の破断強度は17MPa以下であることが好ましく、13MPa以下であることがより好ましく、10MPa以下であることが特に好ましい。アンカー層の破断強度の下限は特に限定されないが、過度に低い場合には、アンカー層の強度が不足してアンカー層内部で凝集破壊するおそれがあり、印刷品質の低下をもたらすことが懸念される。したがって、アンカー層の破断強度は1MPa以上であることが好ましく、2MPa以上であることがより好ましく、4MPa以上であることが特に好ましい。
【0042】
(機械特性2)
アンカー層の破断伸度は200%以上500%以下であり、その破断強度の破断伸度に対する比率(単位:MPa/%、本明細書において「S/T比」ともいう。)は0.05以下である。
【0043】
アンカー層の破断伸度を上記の範囲とする理由および好ましい範囲は、機械特性1と同様であるから説明を省略する。
【0044】
アンカー層のS/T比が0.05MPa/%以下である場合には、インキの硬化に伴ってインキが収縮したことに基づき発生した主面内方向の引張力または圧縮力がアンカー層に付与されたときに、その付与された力に基づきアンカー層が破断するまでにアンカー層が変形する量を十分に確保することができる。したがって、アンカー層に付与された上記の力をアンカー層の内部変形によって効率的に緩和することが実現される。このアンカー層の内部緩和をより効率的に行う観点から、アンカー層のS/T比は0.04MPa/%以下ことが好ましく、0.03MPa/%以下であることがより好ましい。アンカー層のS/T比の下限は特に限定されないが、過度に低い場合には、アンカー層の強度が不足してアンカー層内部で凝集破壊するおそれがあり、印刷品質の低下をもたらすことが懸念される。したがって、アンカー層の破断強度は0.005MPa/%以上であることが好ましく、0.02MPa/%以上であることがより好ましい。
【0045】
本実施形態に係るアンカー層は、上記の機械特性1および2の一方を満たしてもよいし、双方を満たしてもよい。アンカー層の内部破断やアンカー層と基材との間での剥離が生じる可能性をより安定的に低減する観点から、本実施形態に係るアンカー層は上記の機械特性1および2の双方を満たすことが好ましい。
【0046】
アンカー層の組成は、アンカー層が上記の機械特性1および2の少なくとも一方を満たす限り、特に限定されない。アンカー層が樹脂系材料を含有する場合には、上記の機械特性を満たすことが容易となり、好ましい。
【0047】
アンカー層が樹脂系材料を含有する場合には、その樹脂系材料が含む樹脂種は特に限定されない。例えばポリウレタン系樹脂、アクリル変性ウレタン系樹脂、ウレタン変性ポリエステル系樹脂、ウレタン変性アクリル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、活性エネルギー線硬化型化合物の硬化樹脂、ポリオール系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、アセテート誘導体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ラテックス樹脂、デンプン、ゼラチン、植物タンパク、カゼイン、アラビアゴム、アルブミンなどが具体例として挙げられる。なお、アンカー層が樹脂系材料を含有する場合には、樹脂系材料が含む樹脂種は、一種類でもよいし、複数種類であってもよい。樹脂系材料が複数種類の樹脂を含むときには、それらの樹脂の配合比率も、上記の機械特性を満たす限り特に限定されない。
【0048】
これらの樹脂の中でも、ウレタン結合を有する樹脂であるウレタン系樹脂を含有することが、上記の機械特性を満たすことの容易さの観点から好ましい。ウレタン系樹脂の具体例として、ポリウレタン系樹脂、アクリル変性ウレタン系樹脂、ウレタン変性ポリエステル系樹脂、ウレタン変性アクリル系樹脂などが挙げられる。ウレタン系樹脂は、これらの中の一種類の樹脂から構成されてもよいし、複数種類の樹脂から構成されてもよい。
【0049】
アンカー層が樹脂系材料を含有する場合には、その樹脂系材料は、架橋剤と、当該架橋剤と反応しうる官能基(本明細書において「反応性官能基」ともいう。)を有する重合体(本明細書において「架橋性重合体」ともいう。)とが反応してなる架橋構造を含むことが好ましい。この架橋性重合体の種類は特に限定されないが、架橋性重合体がウレタン系重合体を含むことが好ましい。この場合には、架橋性重合体が架橋剤を介して結合してなる架橋物は、上記の樹脂の好ましい例の一つであるウレタン系樹脂の一種となる。
【0050】
かかる架橋構造を与える架橋剤の種類は特に限定されない。例えば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、金属キレート系化合物、アジリジン系化合物等のポリイミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、金属アルコキシド、金属塩等が挙げられる。後述するように、アンカー層を形成するための塗工材料であるアンカー層形成用塗工材料が水性(すなわち、溶媒および/または分散媒が水系である。)である場合には、当該塗工材料と主要な媒体の一つである水との反応性の低さの観点から、架橋剤はエポキシ系化合物であることが好ましい。
【0051】
エポキシ系化合物としては、分子中に2個以上のエポキシ基またはグリシジル基を有するものであればよく、例えば、ビスフェノールA・エピクロルヒドリン型のエポキシ樹脂、ソルビトールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−611」、「デナコールEX−612」、「デナコールEX−614」、「デナコールEX−614B」、「デナコールEX−622」等)、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−512」、「デナコールEX−521」等)、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−411」等)、ジグリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−421」等)、グリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−313」、「デナコールEX−314」等)、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−321」等)、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−211」等)、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−212」等)、エチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−810」、「デナコールEX−811」等)、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−850」、「デナコールEX−851」等)、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−821」、「デナコールEX−830」、「デナコールEX−832」、「デナコールEX−841」、「デナコールEX−861」等)、プロピレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−911」等)、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス社製の「デナコールEX−941」、「デナコールEX−920」、「デナコールEX−931」等)、ジグリシジルアニリン、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N′−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンなどが挙げられる。
【0052】
架橋剤がエポキシ系化合物を含有する場合には、一種類のエポキシ系化合物を含有してもよいし、複数種類のエポキシ系化合物を含有してもよい。
【0053】
本実施形態に係るアンカー層内に存在する架橋構造の密度(本明細書において「架橋密度」ともいう。)を調整することによって、アンカー層の機械特性を制御することが可能であり、そのようにして破断伸度および破断強度を前述の機械特性1および2の少なくとも一方を満たすように設定することが好ましい。架橋密度を調整するための具体的な方法は任意である。アンカー層形成用塗工材料に含有される架橋剤の種類や含有量、アンカー層形成用塗工材料に含有される架橋性重合体の種類や含有量、架橋性重合体が有する反応性官能基の種類や架橋性重合体内の存在比率、架橋促進剤の有無などが例示されるが、これらに限定されない。
【0054】
アンカー層は、機械特性1および/または2の条件を満たす限り、上記の成分以外に、架橋促進剤;染料、顔料等の着色材料;アニリド系、フェノール系等の酸化防止剤;ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤;タルク、二酸化チタン、シリカ、でんぷんなどのフィラー成分;可塑剤;酸化防止剤;光安定剤;分散剤;レベリング剤などの添加剤を含有していてもよい。
【0055】
アンカー層の厚さは特に限定されないが、過度に薄い場合にはアンカー層内で前述の内部緩和が十分には行われず、印刷用コート層が基材から剥離する可能性が低減しにくくなることが懸念される。一方、アンカー層が過度に厚い場合には、コスト的に不利となることが懸念される。したがって、アンカー層が低コストで所望の機能を果たすことをより安定的に実現する観点から、アンカー層の厚さは、10nm以上5μm以下とすることが好ましく、20nm以上1μm以下とすることが好ましく、30nm以上0.5μm以下とすることがより好ましく、50nm以上0.1μm以下とすることが特に好ましい。
【0056】
(3)印刷用コート層
本実施形態に係る印刷用シートが備える印刷用コート層は、フレキソ印刷などのインキとして用いられるUV(紫外線硬化型)インキや、通常の酸化重合型インキとの密着性を向上させるために、さらには熱転写印字性をも向上させるために設けられる層である。
【0057】
この印刷用コート層を構成する材料としては、アンカー層との密着性がよく、かつ印刷インキの密着性が良好な印刷用コート層を形成しうるものであればよく、特に制限されず、様々なものを用いることができる。印刷用コート層を構成する成分として、例えば、有機結着剤、粗面化形成剤などを挙げることができる。
【0058】
有機結着剤は印刷用コート層の皮膜形成成分であって、例えばポリウレタン系樹脂、ウレタン変性ポリエステル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、活性エネルギー線硬化型化合物の硬化樹脂、ポリオール系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、アセテート誘導体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ラテックス樹脂、デンプン、ゼラチン、植物タンパク、カゼイン、アラビアゴム、アルブミンなどが具体例として挙げられる。
【0059】
上記の有機結着剤は、ガラス転移温度が30〜95℃の範囲にあるものを用いることが好ましい。このガラス転移温度が30℃未満では、得られる印刷用シートは耐ブロッキング性に劣り、一方、ガラス転移温度が95℃を超えると、印刷用シートの印刷性が低下する傾向がある。有機結着剤のガラス転移温度の好ましい範囲は40〜85℃である。
【0060】
粗面化形成剤は、印刷用シートの印刷用コート層側の面に対するインキ(硬化前、硬化後は問わない。)の付着力を高めるために、その面を適度に粗面化させるものである。粗面化形成剤は、具体的にはシリカ、ジルコニア、クレー、タルク、カオリン、ケイソウ土、アルミナ、チタニア、ゼオライト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸カルシウム、ガラスなどの無機粉末、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン/メラミン/ホルムアルデヒド縮合物、イオン交換樹脂、尿素樹脂、ポリスチレン系樹脂などの有機粉末を含有するものを挙げることができる。
【0061】
なお、印刷用シートが透明性を要求される場合には、この印刷用コート層も透明性を有する。印刷用コート層は、用途に応じて、染料、顔料等の着色材料、アニリド系、フェノール系等の酸化防止剤や、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤、光安定剤、分散剤、レベリング剤などの添加剤を含有していてもよい。
【0062】
アンカー層が樹脂材料を含有する場合には、印刷用コート層は、その樹脂材料と同系の樹脂材料を含有することが、印刷用コート層とアンカー層との界面で剥離が発生することを抑制する観点から好ましい。前述したように、アンカー層は、機械特性1および/または2を安定的に満たすことが容易な材料として、ウレタン系樹脂を含む樹脂系材料を含有することが好ましい。したがって、アンカー層がウレタン系樹脂を含む樹脂系材料を含有する場合には、印刷コート層もウレタン系樹脂を含む樹脂系材料を含有することが好ましい。
【0063】
印刷用コート層の厚さは特に限定されず、用途に応じて適宜設定されるべきものである。この厚さが過度に薄い場合には、インキを基材上に付着させる機能を果たすことが困難となり、過度に厚い場合には耐ブロッキング性が低下する等の不具合が顕在化することが懸念される。こうした問題の発生を抑制する観点から、印刷用コート層の厚さを40nm以上450nm以下とすることが好ましく、より好ましい厚さは60nm以上350nm以下である。
【0064】
(4)その他の構成要素
本実施形態に係る印刷用シートは、上記の基材、アンカー層および印刷用コート層に加えて、他の構成要素を備えていてもよい。そのような構成要素として、基材のアンカー層に対向する側と反対側の面に積層された粘着剤層が挙げられる。
【0065】
粘着剤層に用いられる粘着剤としては特に限定されないが、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の公知の粘着剤を使用することができる。
【0066】
本実施形態において粘着剤層の厚さは特に制限されるものではないが、通常5μm以上100μm以下の範囲内であり、10μm以上50μm以下の範囲内であることが好ましい。
【0067】
粘着剤層における基材に対向する側と反対側の面は露出させていてもよいが、通常は、使用するまで粘着剤層を保護するために剥離材を仮貼着しておく。
【0068】
剥離材はシート状の支持基材を備え少なくとも片面が剥離性を有する剥離面からなる。この剥離面は、剥離性を有さない支持基材の表面上に設けられた剥離剤層の支持基材に対向する側と反対側の面であってもよいし、剥離性を有する支持基材の一方の面であってもよい。
【0069】
剥離材の支持基材としては、例えば紙、合成紙、樹脂系フィルムなどが挙げられる。紙としては、例えばグラシン紙、ポリエチレンラミネート紙などが挙げられ、樹脂系フィルムとしては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などのポリエステル樹脂、アセテート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂などのフィルムなどが挙げられる。剥離剤層を構成する剥離処理剤として、シリコーン樹脂、アルキッド樹脂、フッ素樹脂、長鎖アルキル含有樹脂などを含有するものが例示される。その表面が剥離性を有する支持基材としては、ポリプロピレン樹脂フィルム、ポリエチレン樹脂フィルムなどのポリオレフィン樹脂フィルム、これらのポリオレフィン樹脂フィルムを紙や他のフィルムにラミネートしたフィルムが例示される。
【0070】
剥離材の支持基材の厚さは特に制限されないが、通常は15μm以上300μm以下程度であればよい。
【0071】
2.アンカー層形成用塗工材料
本実施形態に係る印刷用シートが備えるアンカー層は、次に説明するアンカー層形成用塗工材料を用いて形成することができる。なお、本明細書において「アンカー層形成用塗工材料」とは、アンカー層を形成するための成分を含有し、アンカー層形成に係る塗布工程に使用される材料であって、23℃、相対湿度50%の環境下に置かれたときに流動性を有するものを意味し、塗布する際に低粘度の液体である場合だけでなく、ある程度の粘度を有する粘性体である場合も含むものとする。また、アンカー層を形成するための成分を溶質として含有する場合もあれば、分散質として含有する場合もある。
【0072】
アンカー層形成用塗工材料は、前述の機械特性1および/または2を満たしうるアンカー層を形成するための成分を含有している限り、その組成は特に限定されない。アンカー層の厚さの調整の目的などで溶媒(同時に分散媒である場合もある。)を含有していてもよい。
【0073】
アンカー層形成用塗工材料により形成されるアンカー層が樹脂系材料を含有し、その樹脂系材料がウレタン系樹脂を含む場合には、アンカー層形成用塗工材料は、水分散ポリウレタン、水分散アクリル変性ポリウレタンおよびウレタンアクリルエマルションからなる群から選ばれる一種または二種以上からなるウレタン系成分を、皮膜形成成分の少なくとも一つとして含むことが好ましい。前述のように、アンカー層が含有する樹脂系材料はウレタン系樹脂を含むことが好ましいことから、皮膜形成成分の少なくとも一つとして、そのようなウレタン系樹脂を形成可能なウレタン系成分を含有する塗工材料は、本実施形態に係るアンカー層形成用塗工材料として好ましい。
【0074】
また、アンカー層形成用塗工材料により形成されるアンカー層が含有する樹脂系材料が架橋構造を含む場合には、そのアンカー層形成用塗工材料は、その架橋構造を与える、架橋剤および架橋性重合体を含有する。前述のようにその架橋剤の種類は特に限定されないが、上記のウレタン系成分を含有するときなど、アンカー層形成用塗工材料が溶媒および/または分散媒として水を含有する場合には、水系の塗工材料中での安定性の高さの観点から、架橋剤はエポキシ系化合物であることが好ましい。
【0075】
さらに、アンカー層形成用塗工材料が架橋剤および架橋性重合体を含有する場合において、ウレタン系成分の少なくとも一部が架橋性重合体であることが好ましい。この場合には、そのウレタン系成分は反応性官能基を有する。架橋剤がエポキシ系化合物であり、アンカー層形成用塗工材料が水性である場合には、反応性官能基として、アミノ基、アミド基、カルボン酸基などが例示される。
【0076】
アンカー層形成用塗工材料は、アンカー層が含有するべき成分に応じて、適宜着色材料、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を含有してもよい。それらの含有量はアンカー層の組成に応じて適宜設定すればよい。
【0077】
アンカー層形成用塗工材料の調製方法は限定されず、アンカー層を形成するための成分を混合するのみでよい場合もあれば、その成分と溶媒(同時に分散媒である場合もある。)とを混合して調製される場合もある。アンカー層を形成するための成分が溶媒中に溶解すべきものを含む場合には、その成分が適切に溶解するように溶媒を加温してもよい。
【0078】
3.印刷用シートの製造方法
本実施形態に係る印刷用シートの製造方法は特に限定されず、基材と印刷用コート層との間にアンカー層が配置されるように、これらを適宜積層させればよい。その製造方法の具体的な一例を挙げれば次のとおりである。
【0079】
まず、前述のアンカー層形成用塗工材料を基材の一方の面上に塗布して、アンカー層形成用塗工材料の塗膜を基材上に形成する。この塗布方法は特に制限はなく、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法などを用いることができる。
【0080】
次にアンカー層形成用塗工材料の塗膜を乾燥してアンカー層が基材上に積層された積層体を得る。この乾燥条件は十分な乾燥が可能であれば任意であり、室温に放置してもよいし、例えば80℃程度に上記の塗膜を加熱してもよい。乾燥時間は塗膜の厚さや乾燥温度などに応じて適宜設定すればよい。例えば、上記の塗膜を80℃程度に加熱する場合には、加熱時間を数分程度以下とすることができる。
【0081】
続いて、上記の積層体のアンカー層側の面上に、印刷用コート層を形成するための塗工用材料である印刷用コート層形成用材料を塗布する。この印刷用コート層形成用材料は、アンカー層形成用塗工液と同様に、コート層を形成するための成分を含有し、必要に応じ溶媒または分散媒を含有するものである。この印刷用コート層形成用材料の塗布によって、印刷用コート層形成用材料の塗膜がアンカー層上に形成される。
【0082】
こうして印刷用コート層形成用材料の塗膜を得たら、その塗膜を乾燥することによって、基材、アンカー層および印刷用コート層を備えた印刷用シートを得ることができる。この乾燥条件は、アンカー層を形成する場合と同様に、適宜設定されるべきものである。
【0083】
アンカー層が架橋構造を含むように、アンカー層形成用塗工材料が架橋剤および架橋性重合体を含有する場合には、アンカー層を形成するための乾燥工程における乾燥条件を適宜設定する(具体的には、塗膜を60℃以上程度まで加熱することが例示される。)によって、塗膜内の架橋剤と架橋性重合体との反応を進行させることができる。このようにこの乾燥工程によって架橋反応を進行させてもよいし、他の工程、例えば印刷用コート層を形成するための乾燥工程において上記反応を進行させてもよい。さらに、上記の反応を進行させるために、例えば23℃、相対湿度50%の環境下に数日静置するなどの養生工程を、アンカー層を形成するための乾燥工程の後に設けてもよい。
【0084】
基材のアンカー層に対向する側と反対側の面に粘着剤層を設ける場合は、粘着剤層は、基材における印刷用コート層が積層される側の面とは反対側の面に、粘着剤層を形成するための塗工液を塗布することにより設けてもよいし、剥離材の剥離面に上記の塗工液を塗布して粘着剤層を形成して、この粘着剤層を基材の印刷用コート層側と反対側の面に貼り合わせることにより、剥離材付き粘着剤層を形成してもよい。粘着剤層を形成する方法は、特に限定されることがなく通常の方法を使用することができ、例えば、グラビアロール方式、ロールナイフ方式等により形成することができる。
【0085】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【0086】
以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
【0087】
〔実施例1〕
(1)アンカー層の作製
ポリウレタン樹脂(荒川化学社製、商品名「ユリアーノw600」)を水・イソプロピルアルコール混合溶媒(水:イソプロピルアルコール=8:2)(質量比)にて希釈し、固形分1.5%の塗工液を調整した。基材としての厚さ50μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムの一方の面にバーコーティングにより上記の塗工液を乾燥後の厚さが100nmとなるように塗布し、90℃にて1分間乾燥させた。乾燥後の膜厚は分光エリプソメーター(J.A.Woollan社製、M−2000)にて測定した。
【0088】
(2)印刷用コート層の作製(印刷用シートの作製)
ウレタン変性ポリエステル樹脂(東洋紡績社製、商品名「バイロンUR1400」)50質量部、ウレタン変性ポリエステル樹脂(東洋紡績社製、商品名「バイロンUR3200」)50質量部とヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン社製、商品名「コロネートHL」)2質量部を混合し、トルエンにて希釈し、固形分1.5%の塗工液を調整した。
この塗工液をアンカー層上にバーコーティングにより塗布し、90℃にて1分間乾燥させ、乾燥後の厚さが100nmになるように塗工して印刷用コート層を設けて、印刷用シートを得た。
【0089】
〔実施例2〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に加えて、エポキシ系架橋剤(ナガセケムテックス社製、商品名「デナコールEX−313」)0.5部も混合してアンカー層を得たこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0090】
〔実施例3〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に代えて別のポリウレタン樹脂(荒川化学社製、商品名「ユリアーノw300」)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0091】
〔実施例4〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に代えて別のポリウレタン樹脂(荒川化学社製、商品名「ユリアーノw321」)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0092】
〔比較例1〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に代えて別のポリウレタン樹脂(三井化学社製、商品名「タケラックws−5100」)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0093】
〔比較例2〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に代えて別のポリウレタン樹脂(三井化学社製、商品名「タケラックws−6021」)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0094】
〔比較例3〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に代えて別のポリウレタン樹脂(三井化学社製、商品名「タケラックws−5000」)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0095】
〔比較例4〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に代えて別のポリウレタン樹脂(三井化学社製、商品名「タケラックw−5030」)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0096】
〔比較例5〕
アンカー層を形成するための塗工液の調製の際に、実施例1において使用したポリウレタン樹脂に代えてアクリル変性ウレタン樹脂(中央理化工業社製、商品名「リカボンドSU200」)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして印刷シートを得た。
〔比較例6〕
アンカー層を使用しないこと以外は実施例1と同様にして印刷シートを得た。
【0097】
〔試験例1〕<破断伸度および破断強度の測定>
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート製基材フィルムの一方の主面上に厚さ0.1μmのシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製SP−PET382120、幅長1000mm)を用意した。この剥離シートの剥離面上に、実施例または比較例に係る印刷用シートを製造するにあたり使用したアンカー層形成用塗工材料を、ナイフコーターにて、乾燥後に得られるアンカー層の厚さが20μmとなるように塗布した。得られた塗膜を剥離シートごと80℃のオーブン内に1分間静置することにより塗膜を乾燥させるとともに、アンカー層形成用塗工材料内部の架橋剤と架橋性重合体との反応を進行させて、剥離シートとアンカー層(厚さ20μm)とからなる積層体を得た。
この積層体を23℃、相対湿度50%の雰囲気下で2週間放置した。その後、この積層体を15mm幅×140mm長の大きさに切り出し、切断後の積層体の2枚の剥離シートを剥離して機械特性計測用試料を得た。得られた機械特性計測用試料について、測定範囲が15mm幅×25mm長になるように万能引張試験機(SHIMADZU社製,オートグラフAG−10kNIS)にセットした。そして、23℃、相対湿度50%の環境下にて、引張速度200mm/分で機械特性計測用試料を長軸方向に延伸させ、機械特性計測用試料が破断した時の伸び率を破断伸度とした。また、この破断時に機械特性計測用試料に印加していた引張力を破断強度とした。得られた破断伸度および破断強度から破断強度の破断伸度に対する比率(単位:MPa/%)を求めた。破断伸度、破断強度および破断強度の破断伸度に対する比率の結果を表1に示す。
【0098】
〔試験例2〕<印刷コート層の耐剥離性評価>
印刷用シートのアンカー層、印刷コート層が形成された側の面に、JIS K5600 5.6:1999(ISO 2409:1992)のクロスカット法に基づき、カット間隔1mm、カットライン10本×10本としてマス目数100のクロスカット部を作製し、コート層と基材との密着性を評価した。
テープ引きはがし後に残存するマス目の数をxとして、残存率をx/100で表した。x/100の値が90/100以上を合格とした。評価結果を表1に示す。
【0099】
〔試験例3〕<UVインキの耐剥離性評価>
印刷用シートの印刷用コート層面にUVインキ(T&K TOKA社製、フレキソ白HT−2)を用いてフレキソ印刷機(マーカンディー社製、MA−2200、印刷速度50m/min)でフレキソ印刷を施し、UV照射(メタルハライドランプ4kW)を行い、印刷画像を得た。フレキソ印刷機のアニロックスローラーのセルは亀甲型#200で、セル容量は16cm
3/m
2であった。この各印刷を行うことにより印刷画像が形成された印刷用シートを、23℃、相対湿度50%の環境下に24時間静置した。その後、印刷画像が形成された印刷用シートの印刷画像が形成された側の面に、JIS K 5600 5.6:1999(ISO 2409:1992)のクロスカット法に基づき、カット間隔1mm、カットライン10本×10本としてマス目数100のクロスカット部を作製し、インキと印刷画像が形成された印刷用シートとの密着性を評価した。
テープ引きはがし後に残存するマス目の数をxとして、残存率をx/100で表した。x/100の値が90/100以上を合格とした。評価結果を表1に示す。
【0100】
〔試験例4〕<耐水後の耐剥離性評価>
上記印刷により印刷画像が形成された印刷用シートについて、23℃の純水が入ったビーカー内に印刷用シートを24時間浸漬した。浸漬後の印刷用シートにおける印刷画像が形成された側の面に、JIS K 5600 5.6:1999(ISO 2409:1992)のクロスカット法に基づき、カット間隔1mm、カットライン10本×10本としてマス目数100のクロスカット部を作製し、インキと印刷画像が形成された印刷用シートとの耐水密着性を評価した。
テープ引きはがし後に残存するマス目の数をxとして、残存率をx/100で表した。x/100の値が90/100以上を合格とした。評価結果を表1に示す。
【0101】
【表1】
【0102】
測定例1の結果を、破断強度を縦軸、破断伸度を横軸としてプロットしたグラフを
図1に示す。
図1において、実施例の結果は「○」で示され、比較例の結果は「●」で示されている。また、本発明の範囲を明確にするために、
図1には、破断伸度=200%(破線)、破断伸度=500%(破線)、破断強度=20MPa(一点鎖線)および破断強度の破断伸度に対する比率=0.05MPa%(点線)の各ラインも示した。
【0103】
表1および
図1に示されるように、本発明の条件を満たす実施例の印刷用シートによれば、印刷用シートの基材がポリオレフィン系の樹脂系シートであってフレキソ印刷用のインキであっても、アンカー層の内部破断や基材とアンカー層との界面での剥離が生じにくい。