JP2001510592A - 印刷ポリマーフィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
印刷フィルムは約130℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくとも一方をもつ熱可塑性ポリマーを含む表面ポリマー層を含む支持体フィルムと、前記フィルムの表面に形成されたポリマーフィルム形態の印刷画像を含む。支持体フィルムは印刷しようとする表面を化学的及び/又は酸化によりプライミングせずに印刷することができ、熱処理後に画像の優れた保持を示す。
Description
【発明の詳細な説明】
印刷ポリマーフィルム及びその製造方法
背景情報
1.発明の技術分野
本発明は印刷ポリマーフィルム、より詳細にはポリマーフィルム画像を印刷し
たポリマーフィルムに関する。
2.発明の背景
柔軟包装材料(例えば熱可塑性フィルム及びラミネート)の印刷には、固定(
即ち不変)画像を迅速に印刷する技術が一般に使用されている。フレキソ印刷等
をはじめとするこれらの技術は、一旦開始すると単位時間当たりに非常に多数の
画像を印刷できるが、準備手順が面倒で時間と費用がかかることが多い。新しい
デザインの画像を試験するためには、印刷工程全体を停止し、変更して再開しな
ければならない。予想通りの画像が得られない場合には、更に変更が必要である
。
ショートラン印刷技術では、印刷業者とその顧客が規定印刷画像にほぼ瞬時に
ほぼ無限数の変更を加えることができる。従って、このような技術は特注及び/
又は特製印刷(即ち一定数
の頁に規定デザイン、画像、文章等を印刷する場合)、特に2色以上を使用する
場合に理想的である。このような技術の1例は、例えばDCP−1ウェブ印刷機
(Xeikon;Mortsel,ベルギー)やE−Print(登録商標)1
000ディジタルオフセット印刷機(Indigo N.V.,Maastri
cht,オランダ)により実現されているディジタル印刷である。
最近、ショートラン印刷法は柔軟包装材料、特にポリマーフィルムに応用され
ている。このようなフィルムは一般に枚葉シートでなく連続ウェブ状である。ポ
リマーフィルム用に特別に設計された新型ディジタル印刷機が開発されている。
このような印刷機の1例はOmnius(登録商標)カラー印刷機(Indig
o N.V.)である。
このようなフィルム印刷機が開発されているという事実にも拘わらず、このよ
うなフィルムの(印刷しようとする)表面層は印刷前にプライミングが必要であ
った。例えば、この技術については次のような報告がある。「Indigo系は
種々のフィルムに印刷されているが、良好な密着性を提供するためには、表面プ
ライマー又はフィルム表面改質が必要である。」
(Podhajny,“Technical Report:Revealin
g the mystery behind digital Printin
g”,Converting Magazine,October 1996,
78)。表面改質技術(例えば火炎又はコロナ処理、バフ磨き等)を使用してポ
リマーフィルムの表面を印刷準備することもできるが、化学プライマーコーティ
ングを塗布するほうが一般に使用されている。
例えばOmnius(登録商標)カラー印刷機等のディジタルカラー印刷機で
一般に使用されているポリマーフィルム支持体には、ポリエステル(3M;St
.Paul,MN)と延伸ポリプロピレン(Mobil Chemical C
o.Macedon,NY)がある。しかし、これらはいずれもこの種の印刷機
用として市販されている他のフィルムと同様に印刷前にプライマーを塗布するこ
とが必要である。
多くのポリマーフィルムは最終使用前に熱処理(例えば熱収縮)するので、問
題は一層複雑になる。このような処理は熱水(例えば85℃以上)浴、熱風(例
えば約140℃以上)トンネル又は蒸気トンネルで実施することができる。しか
し、印刷
後のポリマーフィルムを加熱すると、印刷画像がフィルムから離層することが多
い。これは使用した溶剤がインク系を軟化させ、インクのフィルム密着性を低下
させるためであると思われる。こうして密着性が低下すると、印刷フィルムは摩
耗し易くなったり、及び/又は印刷画像が別の表面に移り易くなる。酷い場合に
は、インクが支持体から完全に浮き上がってしまうこともある。
特に食品の包装に有用であり、カラー印刷工程で加熱した場合にも画像との良
好な密着性を維持することができ、プライミング又は処理していないポリマーフ
ィルム支持体の使用はまだ報告されていない。
発明の要約
要約すると、本発明は表面ポリマー層を含む支持体フィルムと、前記表面ポリ
マー層に形成されたポリマーフィルム形態の印刷画像を含む印刷ポリマーフィル
ムを提供する。表面ポリマー層は融点約130℃以下の熱可塑性ポリマーを含み
、化学的及び酸化によりプライミングされていない。
別の側面では、本発明は表面ポリマー層を含む支持体フィルムと、前記表面ポ
リマー層に形成されたポリマーフィルム形態
の印刷画像から本質的に構成される印刷ポリマーフィルムを提供する。表面ポリ
マー層は融点約130℃以下の熱可塑性ポリマーを含む。
別の側面では、本発明は印刷ポリマーフィルムの製造方法を提供する。本方法
は支持体フィルムの表面に加熱プレートからポリマーフィルム画像を転写する段
階を含む。支持体フィルムは融点約130℃以下の熱可塑性ポリマーを含む表面
ポリマー層を含む。表面ポリマー層は化学的及び酸化によりプライミングされて
いない。本方法により製造される印刷ポリマーフィルムも提供される。
本発明の支持体フィルムは2層以上のポリマー層を含むものでもよく、即ち多
層フィルムでもよい。また、フィルムを例えば別のポリマーフィルム等のシート
材料に支持してもよい。
本発明のフィルムは所望により、その主表面の両方に印刷してもよい。第2の
表面層も約130℃以下、好ましくは約125℃以下の融点をもつ1種以上の熱
可塑性ポリマーを含む場合には、第2の表面の印刷も本発明の方法により実施す
ることができる。第2の表面層がこのようなポリマーを含むか含まないかに拘わ
らず、慣用印刷法も使用できる。
表面ポリマー層の熱可塑性ポリマーとしては、エチレンから誘導されるモノマ
ー単位を含むポリマー(例えばエチレン/α−オレフィンコポリマー、ポリエチ
レンホモポリマー、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン
(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、超超低密度ポリエチレ
ン(ULDPE)、エチレン/環状オレフィンコポリマー、イオノマー、エチレ
ン/酢酸ビニルコポリマー、エチレン/(メタ)アクリレートコポリマー及びエ
チレン/(メタ)アクリル酸コポリマー)、プロピレンから誘導されるモノマー
単位を含むポリマー(例えばシンジオタクチックポリプロピレン及びプロピレン
/α−オレフィンコポリマー)、スチレンから誘導されるモノマーを含むポリマ
ー(例えばポリスチレン、スチレンブロックコポリマー及びスチレン/α−オレ
フィンコポリマー)、コポリアミド、コポリエステル、ポリブタジエン、ポリ(
塩化ビニル)、ポリブタン等が挙げられる。
従来、インクの支持体密着性については、支持体の表面張力が規定支持体に対
するインクの密着性を決定するのに最大でないとしても重要な役割を果たすと考
えられていた。しかし、本発明に至る研究の結果、支持体の表面層(即ち印刷し
ようとす
る層)を構成するポリマーの融点(又は軟化点等の他の何らかの流動性)が重要
な役割を果たすことが判明した。約130℃以下、好ましくは約125℃以下の
融点(又は軟化点)をもつポリマーを使用すると、(例えば火炎又はコロナ処理
により)予めフィルムを酸化改質したり、(例えばプライミング層の塗布により
)フィルムを化学的にプライミングせずにポリマーフィルムに印刷することがで
きる。また、ポリマーフィルムの表面層を物理的に改質(例えばバフ磨き)する
必要もなくなる。
印刷ポリマーフィルムは包装産業で広く使用されている。印刷フィルム(又は
このようなフィルムから製造したパッケージ)は、切り分けた製品及び切り分け
ていない製品、切り分けた赤身肉、家禽、燻製及び加工肉、チーズ、焼き菓子等
の食料品の包装;調理済み飲食品ミックスの包装;ペットフードの包装;透明陳
列用フィルム;照合包装;盗難防止包装等に利用されている。
特に指定しない限り、本明細書全体を通して以下の定義を適用する。
「ポリマー」とは1種以上のモノマー及び/又はオリゴマーの重合生成物を意
味し、ホモポリマー、コポリマー、ターポリ
マー等を含む。
「コポリマー」とは少なくとも2種の異なるモノマーの重合により形成される
ポリマーを意味し、ターポリマーを含む。
ポリマーに関して「不均一」という場合には、慣用多重部位(例えばチーグラ
ー・ナッタ)触媒を使用した場合のように分子量及び組成分布の変動幅が比較的
広いことを意味する。
ポリマーに関して「均一」という場合には、単一部位(例えばメタロセン又は
後期遷移金属)触媒を使用した場合のように分子量及び組成分布の変動幅が比較
的狭いことを意味する。
熱可塑性ポリマーに関する「軟化点」(又は「ビカー軟化点」)とは、参考資
料として本明細書の一部とするASTM1525に記載の手順に従って荷重下に
加熱した該当ポリマーの侵入開始温度である。
「ポリオレフィン」とは、直鎖、分枝鎖、環状、芳香族、置換又は非置換のい
ずれでもよい1種以上のアルケンのポリマーを意味する。
「(メタ)アクリル酸」とはアクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
「(メタ)アクリレート」とは(メタ)アクリル酸のエステ
ルを意味する。
「イオノマー」とは、エチレンと(メタ)アクリル酸から誘導されるモノマー
単位を含むポリマーの金属塩を意味する。
「シーラント層」とは、フィルムの自己シーリング(例えばフィン型シールの
内側層やラップ型シールの外側層)又は別の層とのシーリングに利用されるフィ
ルム層を意味する(但し、フィルムのシーリングに利用されるのはフィルムの外
側約10〜25μmのみであることに留意されたい)。
「結合層」とは、2層を相互に接着することを第1の目的とする任意内側層を
意味する。
「積層」とは、(例えば接着剤を用いるか又は熱と圧力を加えることにより)
フィルムの2層以上を相互に結合することを意味する。
「プライマー」とは、インクの支持体密着性を強化するために支持体の表面に
塗布する通常はポリマー性の塗料を意味する。
フィルムに関して「化学的にプライミングしていない」という場合には、フィ
ルムに別個のプライマー層を塗布していないことを意味する。
フィルムに関して「酸化によりプライミングしていない」と
いう場合には、表面を酸化する処理によりフィルムの表面を改質していないこと
を意味する。
実施態様の詳細な説明
本発明は、所定のポリマーフィルム支持体に予め何らかの方法で表面をプライ
ミングせずに(例えば静電手段により)印刷できるという発見に基づく。特に、
該当層を構成する少なくとも1種のポリマーが約130℃以下、好ましくは約1
25℃以下の融点をもつ表面層をもつフィルムは、予め表面改質する必要なく印
刷できる。印刷しようとする表面層を構成する全ポリマーは約130℃以下、好
ましくは約125℃以下の融点をもつことが好ましい。
前述のように、本発明の直接の目的はポリマーフィルムである。本発明は静電
(電子写真としても知られる)印刷には直接関係ないが、読者の便宜のためにこ
の技術に関する原理と方法をここで簡単に概説する。
静電印刷では、(多くの場合にはシリンダー状の)光導電画像形成プレートを
一般に電荷コロナに通して均一静電荷を帯電させる。この帯電プレートを光像に
露光する。この光像は画像形成プレートから選択的に放電し、静電潜像を形成す
る。
静電潜像が形成された画像プレートをトナー組成物に暴露する。トナー組成物
は一般に(別に保存された容器から例えば圧縮空気メカニズムにより)静電潜像
を形成した部分の非常に近くの画像プレートに供給される。トナー組成物は元の
画像に対応するパターンで潜像の印刷部分に密着する。
一般に、トナー組成物は無極性液体と、顔料と、熱可塑性ポリマー粒子と、電
荷制御化合物を含む。トナー組成物によっては、更に電荷制御化合物の電気的性
質を安定させる化合物を含むものもある。(このようなトナー組成物については
以下に詳述する。)未使用トナーはリサイクルして再使用することができる。
顔料含有パターンは画像プレートから一般に「ブランケット」と呼ばれる第2
のプレートに転写される。負帯電顔料は負電荷の高い画像プレートから負電荷の
低いブランケットにはね返されるので、パターンはブランケットに優先的に転写
する。画像プレートとブランケットが各々シリンダー状である場合には、顔料含
有パターンがブランケットシリンダーと接触するように画像シリンダーを回転さ
せることにより転写を行うことができる。
ブランケットは高温に維持する。一般に、この高温は約120℃〜約135℃
である。高温にするとトナーを凝集させ易い。特に、周囲温度及び周囲温度より
もやや高温では無極性液体に溶けないが、温度が約50℃を越えると溶けるよう
になるトナー組成物の熱可塑性ポリマー粒子は、トナー組成物をその凝集温度よ
りも高温に加熱すると融合し始める。一般に、これは約70℃である。この融合
(又は凝集)が進むにつれて、上記画像のパターン中の顔料は形成されるポリマ
ーフィルムに閉じ込められる。
単色印刷が所望される場合には、この時点で画像をポリマーフィルムに直接転
写すればよい。他方、多色印刷では、ポリマーフィルム画像が比較的粘着状態で
ブランケットに止まったまま、更に処理を続ける。具体的には、画像プレートに
上記工程を再び実施し、別の色のトナーを付着させる。新しい潜像が形成される
と、第2の(又は次の)画像は前の画像と同様に画像プレートからブランケット
に転写される。第2の(又は次の)画像は第1の画像と共に記録される。全部の
色がブランケットに転写されるまでプロセスを繰り返す。
個々の全カラー画像がブランケットに転写されると、画像全
体(即ちブランケットに形成されたポリマーフィルム)がポリマーフィルムに転
写される。ブランケットがシリンダー状の場合には、ブランケットシリンダーの
近傍又はこれと接触するように維持されたポリマーフィルムとポリマーフィルム
画像を接触させるようにシリンダーを回転させるだけでよい。このプロセス中に
ポリマーフィルムをしっかり支持するために、加圧シリンダーをブランケットシ
リンダーの直下に配置し、2本のシリンダーによりニップを形成してその間にポ
リマーフィルムを通してもよい。
ポリマーフィルム画像は恐らく画像と熱可塑性ポリマー間の熱結合により、ブ
ランケットからポリマーフィルムに優先的に転写される。(そうであるならば、
表面層の熱可塑性ポリマーがフィルム画像のポリマーに化学的に適合可能又は同
類であるようなフィルムを選択することによりこのような結合を潜在的に強化す
ることができる。)この転写プロセスでは、ポリマーフィルム画像は主にポリマ
ーフィルムの受像表面に積層される。ポリマーフィルム画像の厚さはミクロンの
オーダーである。
ポリマーフィルム画像はポリマーフィルムの表面に転写されるとすぐに冷却し
て硬化する。ポリマーフィルムを自動的に前
進させ、フィルムの別のセグメントをニップに導き、ブランケットシリンダーか
らの別の画像転写に備えることができる。
一般に、画像プレートを露光する光像はディジタル画像である。例えば、記録
媒体(例えばコンピューターのハードドライブ、フロッピーディスク、磁気テー
プ、光ディスク等)にディジタル記憶した画像を画像記憶装置にロードすること
ができる。この装置は情報を処理し、レーザーイメージャーを駆動し、画像プレ
ートを露光する光像を形成する。光像を検索、処理及び転写するプロセスは一般
に例えばSun(登録商標)ワークステーション等のコンピューターシステムに
より制御される。
上記プロセス全体は例えばOmnius(登録商標)カラー印刷機により実施
することができる。この印刷機の構造及び/又は操作(又は静電画像形成一般)
に関する詳細については、例えばその教示内容を参考資料として本明細書の一部
とする下記米国特許に記載されていると考えられる。
5,558,970(Landaら)
5,555,185(Landa)
5,552,875(Sagivら)
5,532,805(Landa)
5,508,790(Belinkovら)
5,426,491(Landaら)
5,335,054(Landaら)
5,276,492(Landaら)
5,155,001(Landaら)
4,999,677(Landaら)
4,984,025(Landaら)
4,974,027(Landaら)
4.860,924(Simmsら)。
本発明で使用するのに好ましいトナー組成物は一般に液体トナーとして分類さ
れるが、粉末トナーの使用も考えられる。これらのトナーは無極性液体と、熱可
塑性ポリマー粒子と、顔料と、電荷制御化合物を含む。(粉末トナーは無極性液
体成分以外の上記成分の各々を含む。)場合によっては、電荷制御化合物の電気
的性質を安定させる化合物も加えてもよい。
トナーの無極性液体は一般に少なくとも109Ω・cmの電気抵抗率と約3.
0未満の誘電定数をもつ。一般に使用されている無極性液体には、脂肪族炭化水
素と軽質鉱油がある。脂肪族炭化水素のうちでは、分枝鎖炭化水素、特にIso
par(登
録商標)系列のイソパラフィン炭化水素(Exxon Chemical Co
;Houston,TX)が好ましい。
トナーの熱可塑性ポリマー粒子はエチレン、プロピレン、酢酸ビニル、(メタ
)アクリル酸、アルキル(メタ)アクリレート(例えばエチルアクリレート、メ
チルメタクリレート、ブチルメタクリレート等)、テレフタル酸、アルキルテレ
フタレート(例えばブチルテレフタレート)等の1種以上から誘導されるモノマ
ー単位を含むポリマーから製造される。好ましいポリマーはエチレンと酢酸ビニ
ルから誘導されるモノマー単位を含むもの(例えばエチレン/酢酸ビニルコポリ
マー)である。
トナーの顔料は染料(即ち液体顔料)でも微粒子(即ち固体)でもよい。前者
の代表例としては、モナストラールブルーB又はG、トルイジンレッドY又はB
、クインドマゼンタ、モナストラールグリーンB又はG等が挙げられ、後者の代
表例としてはFe、Co、Ni等の金属の酸化物、Zn、Cd、Ba、Mg等の
金属のフェライト、合金、カーボンブラック等が挙げられる。ポリマーの使用量
に対する顔料の量は染料では約10〜35重量%、微粒子では約40〜80重量
%とすることができる。
トナーの電荷制御化合物は双性イオン性化合物(例えばレシチン)でもイオン
性化合物(例えば長鎖有機酸の金属塩又は石油酸バリウム等のエステル)でもよ
い。所望により、両方の型の電荷制御化合物(即ち双性イオン性とイオン性)を
併用してもよい。また、所望により、電荷制御化合物の安定化を助長するポリマ
ー(例えばポリビニルピロリドン)と電荷制御化合物を併用してもよい。
一般に、トナー組成物はポリマー粒子形成後に電荷制御化合物を加えることに
より逐次製造される。第1段階では(1)無極性液体として後で使用する材料と
同一でもよいし、異なる材料でもよい可塑剤、顔料及び場合によりろう等の加工
助剤と選択ポリマーを均一混合物が得られるまで高温(例えば90℃)で混合し
、(2)硬化するまで混合物を冷却した後、ストリップ状にスライスし、(3)
無極性液体中でストリップを湿式粉砕し、繊維状添加剤と共に粒子を形成する。
こうして生成された繊維含有粒子の大部分は1〜2μm以下の直径をもつことが
好ましい。更に無極性液体を加えてポリマー−無極性液体混合物を所望濃度(一
般に約1.5%固形分)まで希釈する。
電荷制御化合物を更に無極性液体で希釈し、これを無極性液
体中のポリマー粒子の希釈スラリーに所望導電率に達するまで増量しながら加え
る。その後、このブレンドをトナー組成物として使用することができる。
好ましいトナーはElectroink(登録商標)系列のトナー(Indi
go Ltd.,Rehovot,イスラエル)である。これらのトナーの組成
、個々の成分及び/又は製造に関する詳細については、例えばその教示内容を参
考資料として本明細書の一部とする下記米国特許に記載されていると考えられる
。
4,794,651(Landaら)
4,842,974(Landaら)
5,047,306(Almog)
5,047,307(Landaら)
5,192,638(Landaら)
5,208,130(Almogら)
5,225,306(Almogら)
5,264,313(Landaら)
5,266,435(Almog)
5,286,593(Landaら)
5,300,390(Landaら)
5,346,796(Almog)
5,554,476(Landaら)
5,407,771(Landaら)。
以上、本発明の実施に有用な機械及び方法について記載したが、次に印刷受容
媒体即ちフィルムについて説明する。
1種以上の熱可塑性ポリマーを含むフィルムは全包装産業で多種多様の目的に
使用されている。単層フィルムが最も単純であり、その名が示す通り、ただ1層
のポリマー層を含む。
2層以上を相互に接着又は積層したフィルムは用途に合わせて性質を変えられ
るため、より広く使用されている。このような多層フィルムは1種以上のガスに
対する透過性が高いか又は低い層(例えばポリ(塩化ビニリデン)は酸素遮断層
となることが知られており、ポリ(スチレンブタジエン)は良好な酸素透過性を
もつことが知られている)と、強度を提供する高い弾性率をもつポリマーを含む
層と、ヒートシール層と、結合層と、多層フィルムに1種以上の特殊性質を与え
る種々の他の層を含むことができる。フィルムの1層以上に例えば粘着防止剤、
防曇剤、顔料、帯電防止剤、界面活性剤等の1種以上のアジュバ
ントを加えてもよい。
ポリマーフィルムが単層であるか多層であるかに拘わらず、印刷機を通るにつ
れてシート材料に支持することができる。(多数の多層フィルムを使用すると十
分な強度になるので、このような付加支持体は不要になるが、本発明はこのよう
な強度をもつフィルムに限定されない。)有用なシート材料としては、他のポリ
マーフィルム、紙、布、ベルト、箔等が挙げられる。印刷画像を形成するポリマ
ーフィルムを支持シート材料に接着してもよい。
上述のように、印刷しようとするポリマーフィルムは一般にその表面を処理し
、インクを受容するためにプライミングしている。典型的な酸化処理にはコロナ
放電処理、火炎処理及び低温プラズマ処理がある。化学処理では印刷前にポリマ
ーフィルムに別個のプライミング層を塗布している。(フィルム表面のバフ磨き
も使用されている。)処理の種類に関係なく、印刷プロセスに費用のかかる余分
な工程が加わり、フィルムの他の性能性質にマイナスの影響を与えかねない。
従来、当業者は静電印刷しようとするフィルムの表面をプライミングしており
、全産業はプライミングしたフィルムの製造
販売に基礎づいている。しかし、本発明に至る研究の結果、フィルムによっては
プライミング工程を実施しなくても静電印刷できることが判明した。
従来、インク(即ちトナー)のフィルム表面密着性は第1に表面張力(従って
、上記コロナ放電又は火炎によるフィルム表面の改質)に依存すると考えられて
いた。しかし、本発明に至る研究によると、フィルムの表面層(即ち印刷画像を
受容する層)に含まれるポリマーの流動性も少なくとも同等に重要であると思わ
れる。
本発明によると、フィルムの表面層が約130℃以下、好ましくは約125℃
以下の融点をもつ1種以上の熱可塑性ポリマーを含むものである限り、プライミ
ングしていないポリマーフィルムに(上記静電技術により生成されるような)ポ
リマーフィルム画像を形成できる。ポリマーフィルムが多層フィルムである場合
には、表面層は最終的に印刷画像を受容する外側層であり、両方の外側層に印刷
する場合には、両方とも本発明の目的の表面層とみなされる。
大半のポリマーは(結晶性固体のように)急激な融点を示さないので、所定の
プロトコールが当業者に受け入れられている。
例えば、ポリマーの所定の性質を測定する一般的な方法の1つは示差走査熱量計
(DSC)の使用である。DSCで分析すると、多くのポリマーは異なる融点又
は吸熱事象に対応する数個のピークを示す。便宜と分かり易くするために、この
ようなポリマーの融点をこのような最高吸熱量の中心として記載する。
約130℃以下、好ましくは約125℃以下の融点をもつ熱可塑性ポリマーと
しては、エチレン、プロピレン及び/又はスチレンから誘導されるモノマー単位
を含む多数のポリマーが挙げられる。エチレンから誘導されるモノマー単位を含
むものが特に好ましい。エチレンから誘導されるモノマー単位を含むこのような
ポリマーの代表例としては、エチレン/α−オレフィンコポリマー、ポリエチレ
ンホモポリマー、LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE、エチレン/
環状オレフィンコポリマー、イオノマー、エチレン/酢酸ビニルコポリマー、エ
チレン/(メタ)アクリレートコポリマー及びエチレン/(メタ)アクリル酸コ
ポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。プロピレンから誘導されるモ
ノマー単位を含むポリマーの代表例としては、シンジオタクチックポリプロピレ
ン及びプロピレン/α−オレフィンコポリマーが挙げられるが、これら
に限定されない。スチレンから誘導されるモノマー単位を含むポリマーの代表例
としては、ポリスチレン(融点をもたないアモルファスポリマー)、スチレンブ
ロックコポリマー及びスチレン/α−オレフィンコポリマーが挙げられる。この
他、コポリアミド、所定のコポリエステル、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル及
びポリブテンも潜在的に有用なポリマーである。
下記実施例に示す結果を説明するために、ポリマーフィルムの表面層に含まれ
るポリマーは、一般に約120℃〜約135℃の温度に維持されている上記印刷
機のブランケットと接触すると僅かに変形又は流動するという仮説を立てた。ポ
リマーフィルム画像がブランケットからポリマーフィルムに転写されると、熱に
よって軟化した表面層はポリマーフィルム画像の「積層」を受け易くなる。
この仮説によると、ポリマーの融点は必ずしも重要な因子でないことが当業者
に理解されよう。例えば、特にアモルファスポリマーでは、ガラス転移温度が潜
在的に重要な因子である。あるいは、ポリマーの軟化点も潜在的に重要である。
従って、本発明の関連では約130℃未満、好ましくは約125℃以下の軟化点
をもつポリマーも潜在的に有用である。ポリマーブレ
ンドの場合には、融点よりも軟化点のほうが便利な利用規準になると思われる。
ともかく、実験によると、大半のポリマーフィルムでは本発明に従って利用でき
るか否かの確実な指標は表面層に含まれるポリマーの融点であることが判明した
。
以上の記載から、潜在的に有用なポリマーの融点に下限を設定するのは逆効果
でないとしても問題であることが当業者に理解されよう。例えば、ブランケット
の操作温度をその通常範囲(即ち約120℃〜135℃)よりも低くすると、表
面層のポリマーの融点が非常に低いフィルムや、他の理由で印刷プロセス中に過
度に粘着性となるようなフィルムでも利用できるようになる。上述のように、特
定理論に拘るものではないが、本発明の関連で利用できるポリマーと利用できな
いポリマーを決定するには熱的性質が重要な役割を果たすと考えられる。融点と
ガラス転移温度に加え、ポリマーの分子量も流動性に影響する。例えば、分子量
が高いか又は架橋されている低融点ポリマーは、ブランケット温度設定が高いほ
うが有用であると思われる。しかし、少なくとも約65℃、好ましくは少なくと
も約75℃、より好ましくは少なくとも約85℃、更に好ましくは少なくとも約
90℃の融点をもつポリマーが特に有用であると考えられ
る。
所定のポリマーフィルムは予めプライミングしなくても印刷できるという発見
に加え、本発明に至る研究によると、このようなフィルムは熱処理するとこのよ
うな画像を保持する傾向も示すことが以外にも判明した。上述のように、包装産
業で使用されている多くのポリマーフィルムは最終使用前に(例えば熱水又は蒸
気トンネルに通すことにより)熱収縮させている。上記方法を用いたときにフィ
ルムから画像が離層しにくくなることが判明した。プライミングしていないフィ
ルムに印刷できるだけでなく、熱処理により印刷画像を保持できるという事実は
予想外であり、本発明の重要な利点である。
一旦印刷したポリマーフィルムを更に加工することもできる。例えば、印刷し
たポリマーフィルムに1層以上の保護層(即ち摩耗層)を(例えば熱又は接着に
より)積層し、閉じ込め印刷製品を形成することができる。あるいは、構造全体
に有用な性質を与える1層以上のポリマー層(例えば酸素遮断層)を印刷ポリマ
ーフィルムに積層してもよい。
更に、所望により、1個以上のクロージャーを形成することにより印刷ポリマ
ーフィルムをパッケージに(インライン又は
オフライン)加工してもよい。印刷フィルムがチューブ状の場合には、底に1箇
所だけクロージャーを形成してパウチを形成すれば所定製品を収容できる。印刷
フィルムがチューブ状でない場合には、数箇所にクロージャーを形成して種々の
形状のパッケージを形成することができる。(例えば通常のヒートシール装置に
よりシールを形成してもよいし、クリップや接着剤をクロージャー手段として使
用してもよい。)
以下、実施例により本発明の態様を更に説明する。以下の実施例に記載する特
定材料とその量及び他の条件と詳細は本発明を不当に限定するために使用すべき
でない。
実施例
Omnius(登録商標)カラー印刷機(フィルム印刷用カラー印刷機)の印
刷プロセスをシミュレートするようにこの印刷機に添付の仕様書に従い、Ind
igo E−Print(登録商標)1000カラー印刷機(紙印刷用カラー印
刷機、Indigo Ltd.製品)で数種のポリマーフィルムに印刷した。こ
れらのフィルムの結果を実施例1〜4に記載する。
その後、プライミングしていない数種のポリマーフィルムに今度はOmniu
s(登録商標)カラー印刷機で同様に印刷し、
これらのフィルムの結果を実施例5〜14に記載する。
印刷後熱処理前後の2種の多層チューブ材料の性能を測定し、結果を実施例1
5〜18に記載する。
実施例1〜4
Omnius(登録商標)カラー印刷機で使用される条件をシミュレートした
方法で異なる表面張力をもつ4種のフィルムからのシートをE−Print(登
録商標)1000印刷機に通した。未処理フィルムとTopaz(登録商標)プ
ライマー(Indigo,Ltd.)でプライミングしたフィルムを試験した。
フィルムの印刷画像受容能とこれらのフィルムへの印刷画像の密着性を試験した
。
後者性質は、粘着(PSA)テープのストリップを印刷画像に貼ってから剥が
し、画像がフィルムに残っているか否かを調ベることにより試験した。結果を「
良」、「不良」又は「不可」として示す。
下表では、下記ポリマーフィルムをプライマーで処理した場合としない場合に
ついて試験した。
1.EG(登録商標)ポリエチレンテレフタレート(Ameritape,I
nc.;North Bergen,NJ)。
2.Capran(登録商標)サラン被覆ナイロン(Allied Sign
al,Inc.;Morristown,NJ)。
3.ポリプロピレン表面層をもつCryovac(登録商標)多層形成フィル
ム(W.R.Grace & Co.;Duncan,SC)。
4.均一エチレン/オクテンコポリマーの外側層をもつCryovac(登録
商標)多層フィルム(W.R.Grace & Co.)。 表1のデータから明らかなように、プライミングしなかったフィルムのうちで
接着試験に合格したものは実施例4だけであった。また、このデータから印刷適
性と表面張力の相関は不明
である。
実施例5〜14
未処理(即ちプライミングしていない)フィルムをOmnius(登録商標)
ワンショットカラー印刷機に通し、印刷適性を試験した。試験したフィルムは以
下の通りである。
5.Escorene(登録商標)LD−318.92エチレン/酢酸ビニル
コポリマー(Exxon)。
6.XU59220.01均一エチレン/オクテンコポリマー(Dow)。
7.PE−1042CS5低密度ポリエチレン(Rexene Produc
ts;Dallas,TX)。
8.Dowlex(登録商標)2045.03直鎖低密度ポリエチレン(Do
w)。
9.Escorene(登録商標)PD−9302プロピレン/エチレンコポ
リマー(Exxon)。
10.Escorene(登録商標)PD−3345ポリプロピレン(Exx
on)。
11.Affinity(登録商標)PL 1140均一ポリエチレン(Do
w)。
12.Affinity(登録商標)PL 1850均一ポリエチレン(Do
w)。
13.Escorene(登録商標)LD−409.09低密度ポリエチレン
(Exxon)。
14.Surlyn(登録商標)1705イオノマー(Du Pont de
Nemours;Wilmington,DE)。
フィルムの印刷画像受容能を調べ、結果を「合格」又は「不合格」として以下
に示す。印刷可能なフィルムについては、(実施例1〜4に記載したPSAテー
プ試験を使用して)印刷画像との密着性を維持する能力も調べ、結果を「良」、
「可」又は「不良」として以下に示す。
表2のデータから明らかなように、融点が約130℃未満のポリマーフィルム
は化学的又は酸化プライミング工程を実施しなくても印刷できる。融点が約13
0℃を越えるものは印刷できなかった。
密着性に関する明確な傾向は、このデータからは立証できない。
実施例15〜18
94℃の融点をもつ均一エチレン/オクテンコポリマーの表面層をもつCry
ovac(登録商標)多層チューブ材料(W.R.Grace & Co.)に
印刷した後、99℃(210°F)熱水トンネルに約1.07mm/分(35f
t/分)で通す前(実施例15)と後(実施例16)のインク密着性を(実施例
1〜4に記載したPSAテープ転写試験を使用して)試験した。
エチレン/酢酸ビニルコポリマーとLLDPEのブレンドを含む表面層をもつ
Cryovac(登録商標)多層チューブ(W.R.Grace & Co.)
にも印刷し、前の段落に記載したように熱水トンネルに通す前(実施例17)と
後(実施例18)のインク密着性を試験した。
結果を下表3に「不良」、「可」、「良」及び「優」の画像
密着性等級で示す。
表3の結果から明らかなように、ポリマーフィルム画像のポリマーフィルム密
着性は意外にも印刷フィルムの熱処理後にフィルムの熱収縮中に得られると同様
に改善できる。
本発明の範囲及び精神に該当する種々の変形及び変更が当業者に自明である。本
発明は明細書に記載する具体的態様に不当に限定されない。
【手続補正書】特許法第184条の4第4項
【提出日】平成10年7月2日(1998.7.2)
【補正内容】
請求の範囲
1.a)約130℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくとも一方をもつ熱可塑
性ポリマーを含む表面ポリマー層を含む熱可塑性包装フィルムと、
b)前記表面ポリマー層の上に形成され、トナーから誘導される印刷画像を含む
印刷柔軟熱可塑性包装材料であって、
前記表面ポリマー層が化学的及び酸化によりプライミングされていない前記印刷
柔軟熱可塑性包装材料。
2.前記熱可塑性ポリマーが約125℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくと
も一方をもつ請求項1に記載の印刷柔軟熱可塑性包装材料。
3.前記熱可塑性ポリマーがエチレンから誘導されるモノマー単位を含む請求項
1又は2に記載の印刷柔軟熱可塑性包装材料。
4.前記熱可塑性包装フィルムが前記表面ポリマー層に積層された1層以上のポ
リマー層を更に含む請求項1から3のいずれか一項に記載の印刷柔軟熱可塑性包
装材料。
5.前記熱可塑性包装フィルムがシート材料に支持されている請求項1に記載の
印刷柔軟熱可塑性包装材料。
6.前記支持体フィルムがパッケージを形成するようにシールされている請求項
1から5のいずれか一項に記載の印刷柔軟熱可塑性包装材料。
7.a)約130℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくとも一方をもつ熱可塑
性ポリマーを含む表面ポリマー層を含む熱可塑性包装フィルムと、
b)前記表面ポリマー層の上に形成されたポリマーフィルム形態の印刷画像から
主に構成される印刷柔軟熱可塑性包装材料。
8.前記熱可塑性ポリマーが約125℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくと
も一方をもつ請求項7に記載の印刷柔軟熱可塑性包装材料。
9.前記熱可塑性ポリマーがエチレンから誘導されるモノマー単位を含む請求項
7又は8に記載の印刷柔軟熱可塑性包装材料。
10.前記熱可塑性包装フィルムが前記表面ポリマー層に積層された1層以上の
ポリマー層を更に含む請求項7から9のいずれか一項に記載の印刷柔軟熱可塑性
包装材料。
11.前記熱可塑性包装フィルムがシート材料に支持されている請求項7に記載
の印刷柔軟熱可塑性包装材料。
12.前記熱可塑性包装フィルムがパッケージを形成するよう
にシールされている請求項7から11のいずれか一項に記載の印刷柔軟熱可塑性
包装材料。
13.約130℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくとも一方をもつ熱可塑性
ポリマーを含む表面ポリマー層を含む熱可塑性包装フィルムの表面に、加熱プレ
ートからポリマーフィルム画像を転写する段階を含む印刷柔軟熱可塑性包装材料
の製造方法であって、前記表面ポリマー層が化学的及び酸化によりプライミング
されていない前記方法。
14.前記熱可塑性ポリマーが約125℃以下の融点及びビカー軟化点の少なく
とも一方をもつ請求項13に記載の方法。
15.前記ポリマーフィルム画像が1種以上の顔料を閉じ込める熱可塑性ポリマ
ーを含む請求項13又は14に記載の方法。
16.1種以上の顔料粒子を閉じ込める前記熱可塑性ポリマーが、
a)無極性液体と、
b)他の類似粒子の類似繊維と共にマットを形成することが可能な複数の一体繊
維を延ばしている熱可塑性ポリマー粒子と、
c)電荷制御体と、
d)場合により、前記電荷制御体の電気的性質を安定させる化
合物を含むトナーから誘導される請求項15に記載の方法。
17.前記熱可塑性ポリマー粒子がエチレンから誘導されるモノマー単位と、場
合により更に酢酸ビニルから誘導されるモノマー単位を含むポリマーを含む請求
項16に記載の方法。
18.前記熱可塑性ポリマーが均一ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低
密度ポリエチレン、エチレンと(メタ)アクリル酸から誘導されるモノマー単位
を含むポリマーの金属塩又はエチレン/酢酸ビニルコポリマーである請求項13
から17のいずれか一項に記載の方法。
19.前記ポリマーフィルム画像が静電法により形成される請求項13から18
のいずれか一項に記載の方法。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
G03G 9/12 G03G 9/12
// C08L 31:04 C08L 31:04
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M
W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY
,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM
,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,
CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E
S,FI,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP
,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,
LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M
W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD
,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,
TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.a)約130℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくとも一方をもつ熱可塑 性ポリマーを含む表面ポリマー層を含む支持体フィルムと、 b)前記表面ポリマー層の上に形成されたポリマーフィルム形態の印刷画像を含 む印刷ポリマーフィルムであって、 前記表面ポリマー層が化学的及び酸化によりプライミングされていない前記印刷 ポリマーフィルム。 2.前記熱可塑性ポリマーが約125℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくと も一方をもつ請求項1に記載の印刷ポリマーフィルム。 3.前記熱可塑性ポリマーがエチレンから誘導されるモノマー単位を含む請求項 1に記載の印刷ポリマーフィルム。 4.前記支持体フィルムが前記表面ポリマー層に積層された1層以上のポリマー 層を更に含む請求項1に記載の印刷ポリマーフィルム。 5.前記支持体フィルムがシート材料に支持されている請求項1に記載の印刷ポ リマーフィルム。 6.前記支持体フィルムがパッケージを形成するようにシールされている請求項 1に記載の印刷ポリマーフィルム。 7.a)約130℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくとも一方をもつ熱可塑 性ポリマーを含む表面ポリマー層を含む支持体フィルムと、 b)前記表面ポリマー層の上に形成されたポリマーフィルム形態の印刷画像から 主に構成される印刷ポリマーフィルム。 8.前記熱可塑性ポリマーが約125℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくと も一方をもつ請求項7に記載の印刷ポリマーフィルム。 9.前記熱可塑性ポリマーがエチレンから誘導されるモノマー単位を含む請求項 8に記載の印刷ポリマーフィルム。 10.前記支持体フィルムが前記表面ポリマー層に積層された1層以上のポリマ ー層を更に含む請求項7に記載の印刷ポリマーフィルム。 11.前記支持体フィルムがシート材料に支持されている請求項7に記載の印刷 ポリマーフィルム。 12.前記支持体フィルムがパッケージを形成するようにシールされている請求 項7に記載の印刷ポリマーフィルム。 13.約130℃以下の融点及びビカー軟化点の少なくとも一方をもつ熱可塑性 ポリマーを含む表面ポリマー層を含む支持体フィルムの表面に、加熱プレートか らポリマーフィルム画像を転写する段階を含む印刷ポリマーフィルムの製造方法 であって、 前記表面ポリマー層が化学的及び酸化によりプライミングされていない前記方法 。 14.前記熱可塑性ポリマーが約125℃以下の融点及びビカー軟化点の少なく とも一方をもつ請求項13に記載の方法。 15.前記ポリマーフィルム画像が1種以上の顔料を閉じ込める熱可塑性ポリマ ーを含む請求項13に記載の方法。 16.1種以上の顔料粒子を閉じ込める前記熱可塑性ポリマーが、 a)無極性液体と、 b)他の類似粒子の類似繊維と共にマットを形成することが可能な複数の一体繊 維を延ばしている熱可塑性ポリマー粒子と、 c)電荷制御体と、 d)場合により、前記電荷制御体の電気的性質を安定させる化合物を含むトナー から誘導される請求項15に記載の方法。 17.前記熱可塑性ポリマー粒子がエチレンから誘導されるモ ノマー単位と、場合により更に酢酸ビニルから誘導されるモノマー単位を含むポ リマーを含む請求項16に記載の方法。 18.前記熱可塑性ポリマーが均一ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低 密度ポリエチレン、エチレンと(メタ)アクリル酸から誘導されるモノマー単位 を含むポリマーの金属塩又はエチレン/酢酸ビニルコポリマーである請求項13 に記載の方法。 19.前記ポリマーフィルム画像が静電法により形成される請求項13に記載の 方法。
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