JP2014525508A - 自己接着フィルム及びこのフィルムの印刷欠陥を最小化または除去する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2011年8月31日付で提出された米国特許仮出願第61/529,888号の利益を請求し、その全体の内容を参照として含む。
下記の本発明の実施形態は完全なものではなく、以下の詳細な説明に記載された精細な形態に本発明が限定されるのではない。より正確に述べると、前記実施形態は、当業者が本発明の原理及び詳細を認識して理解するように選択され記載されている。
下記の試験方法が用いられ、本発明の形態によって形成された印刷フィルムの各種パラメータまたは物性を分析する。
X線光電子顕微鏡を用いてサンプルが分析され、印刷フィルム表面の化学組成物を特徴化した。
Mimaki GS 604 G平板プリンタ及びSS2溶剤系インクを用いて変形及び対照のビニルフィルムのサンプルが試験印刷された。通常の試験において、まず、約50000のドット形態が6インチ×6インチの面積上に印刷される。次いで、前記印刷がEpson Perfection V 700 Photoスキャナを用いて1200dpiの解像度でスキャンされた。前記スキャンされた画像は、特別注文したMatlab programを用いて画像分析が行われ、平均及び標準偏差等のドット面積の分布パラメータを得る。
フィルム厚は、ニューヨーク州ロンコンコマのTesting Machines Inc.から入手可能なTMIモデル49−70精密マイクロメータを用いて測定される。試料は上部アンビル及び下部アンビル間に位置する。前記上部アンビルは、前記試料の上部に置かれ、厚みが測定されてデジタル読み出しで表示される。
本実験は、試料の色相を示すために用いられる。これは、三次元の色空間システムがthe International Commission on Illumination(CIE)により開発され、色の明度を示し、0(黒色)〜100(白色)の範囲を示すL*を定義する。前記システムにおいて、a*は、レッド(マゼンタ)/グリーンの軸に沿った色の位置を示し、ここで、ネガティブ値はグリーンを示し、ポジティブ値はレッドまたはマゼンタを示し、b*はブルー/イエロー軸に沿った色の位置を示し、ここで、ネガティブ値はブルーを示し、ポジティブ値はイエローを示す。前記試験は、ミシガン州グランドラピッズのX−Rite,Inc.社製のCOLOR I5 Benchtop Spectrophotometerを用いて行った。前記試験方法はTAPPI T524 om−94である。
促進耐候試験は、試験サンプルを光、水分及び温度の極値に露出させることで、材料の長期間の外部露出に対する損傷効果をシミュレーションする。サンプルは、耐光性(退色)及び耐候性(クラッキング、チョーキング、カーリング、収縮等)について実験、観察された。イリノイ州シカゴのAtlas Material Testing Technology LLC社製のAtlas C165A Xenon Arcの耐候性試験機がサンプルを変化させるのに用いられる。
光沢度
メリーランド州コロンビアのBYK Gardner USA社のBYK Gardner Micro−TRI−Gloss Gloss Meterを用いて光沢が測定される。測定のために一般的な測定角60°が用いられる。通常許容可能な光沢測定値は80以上である。
フィルムの引張伸び率は、機械特性測定法、例えば、Instronを用いて測定される。修正されたASTM D882が用いられて、本発明のフィルムの引張強度及び伸び率が算出された。方法は以下のとおりである:
1.1”×4”試料が機械方向に切り取られる。
4.引張応力×フィルム厚の値である引張強度を得る。
5.伸び率%は機械により報告される。
オハイオ州リッチフィールドのFrontier Tank Center社の印刷された4”×12”アルミパネル上に試験サンプルが略2.5”×2.5”塗布される。寸法11.4mm(直径)×3.3mm(長さ)×7.62mm(軸径)(0.45”(直径)×0.13”(長さ)×0.3”(軸径))を有する低丸リベットのヘッドが前記アルミパネル上に均一に割り当てられる。特に、前記リベットのヘッド周りへのしわの形成が最小限となるように前記リベットの適用が完了する。閉じ込められた空気がピンプリックを用いて放出され、硬性毛とプラスチックスキージーとを有するブラシが用いられ、前記リベット周りでフィルムの最高形態を得る。前記サンプルは、24時間大気下に滞留される。前記リベット近傍のフィルムの浮き上がった部分の直径が測定、記録される。次いで、前記サンプルが1000時間UVB 313バルブを用いたQUVに位置される。そして、前記サンプルが取り出され、前記リベット周りに浮き上がったフィルムの直径が再度測定される。直径の変化が印刷されなかった材料については0.15”未満、または印刷された材料については0.2”の場合に前記サンプルが合格と見なされる。
カリフォルニア州パサデナ所在のAvery Dennison Corporationの商品名S8072の下、感圧接着剤によりm2あたり約30グラム(gsm)のコーティング量で試験サンプルがコーティングされる。次いで、オハイオ州クリーブランドのQ−Lab Corporation社製のきれいなアルミニウムパターンに前記サンプルが付着される。前記サンプルは、24時間大気下に滞留される。フィルム上に機械方向MD及び幅方向CDの双方で5”クロスハッチが行われる。次いで、前記サンプルは48時間160°Fで寝かされる。前記MD及びCDにおける寸法変動が測定される。収縮が両方向で0.3”未満であれば、前記サンプルは合格と見なされる。
略2”×11”の試験サンプルがオハイオ州リッチフィールドのFrontier Tank Center社の印刷された2.75”×5.5”アルミパネル上に塗布される。過度な材料は折られて除去用タブを生成する。前記サンプルは室温で14時間滞留され、次いで、SAE J1960の試験条件下でXenonの耐候性試験機に位置する。サンプルは計2500時間の持続時間まで500時間ごとに試験される。サンプルは、通常90°、135°及び180°の多角度で除去が試験される。前記パネルへの接着剤の移動が25%未満であり、前記フィルムが本来のように傷つかずに存在する場合、前記サンプルは合格と見なされる。
応力緩和は、引張応力が実施されたフィルムの残りの応力または「メモリ」を測定した。前記フィルムの応力緩和は、機械的特性の測定装置、例えば、Instronを用いて測定される。その方法は以下のとおりである:
1.Chemlnstruments Rotary Die Slitterを用いて寸法1”×8”のサンプルを切り取る。
3.両端から1”までフィルムをグリップする。接着剤コーティングフィルムが試験される場合、サンプルがグリップされた後、離型コーティングされた裏面が除去される。
5.サンプルが13%の伸び率まで伸張され、12分間維持される。
結果及び説明−Mimaki GP 604 S平板プリンタ及びSS2溶剤系インクを用いて変形した添加剤及び対照のビニルフィルムのサンプルが試験印刷された。前記サンプルは、印刷フィルム表面の化学組成物を特徴化するためにX線光電子顕微鏡(XPS)を使用し、フィルムの表面形態を特徴化するために原子間力顕微鏡を用いて分析された。
シリコン処理されたPET離型紙は、PVCフィルム表面にシリコーンを移動する能力について評価される。前記キャスティングシートの特徴は表12に示す。リバースロール法またはダイコート法のいずれかを用いて表12で識別されたシリコン処理されたキャスティングシート上にオルガノゾル(MPI 1005製剤)でPVCフィルムがキャストされる。あらゆる場合において、前記PVCフィルムの厚さは約2milであった。前記フィルムの2SLKN離型紙上にキャストされる場合、前記フィルム厚は約1.4milであった。
実施例8〜12において、前記印刷フィルム層は、印刷フィルムに低表面エネルギーの材料を運搬するように設計されたキャスティングシート上でキャストされる。ポリエステルシートは50、500及び5000cSt(25℃)の粘度を有するPDMS材料流体、Dow Corning corporation 200の材料の単層または薄層でコーティングされる。
Claims (47)
- 自己接着印刷フィルムであって、
上面及び下面を有するポリマー層であって、前記上面上に印刷媒体を収容するのに好適なポリマー層と、
前記ポリマー層の下面上に配置された接着剤層とを含み、
前記ポリマー層は、前記ポリマー層中に分布されるかまたは前記ポリマー層の表面近傍に配置された低表面エネルギーの添加剤を含む、自己接着印刷フィルム。 - 前記ポリマー層は、約0.1〜約10wt%の低表面エネルギーの添加剤を含む、請求項1に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記ポリマー層は、約0.1〜約5wt%の低表面エネルギーの添加剤を含む、請求項1に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、前記ポリマー層中で実質的に自由な形態である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、前記ポリマー層を形成するポリマー材料と共有結合している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記低表面エネルギーの材料は、シリコーン含有材料、フルオロポリマー、パリレン、ポリアミド、ポリイミド、またはこれらの2種以上の組み合わせから選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、シロキサン、シラン、またはそれらの組み合わせから選択されたシリコーン含有材料である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、下記式のシロキサンから選択される
請求項7に記載の自己接着印刷フィルム。 - 前記ポリマー層は、その上面に少なくとも約3原子%のSi原子を含む、請求項7または8に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記ポリマー層は、その上面に少なくとも約4原子%のSi原子を含む、請求項7または8に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記ポリマー層は、その上面に少なくとも約5原子%のSi原子を含む、請求項7または8に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記ポリマー層は、その上面に約3〜約15原子%のSi原子を含む、請求項7または8に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記ポリマー層は、ポリ塩化ビニルを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記接着剤層の下面上に配置された離型紙をさらに含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記離型紙は、前記接着剤層の下面と接するシリコーン離型層と、前記シリコーン離型層と反対側の下層とを含み、前記離型紙の下層はその下面上に残余シリコーンを含む、請求項14に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記低表面エネルギーの添加剤の表面エネルギーは、約5dyne/cm〜約50dyne/cmである、請求項1〜15のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約20%以内の値を有することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約15%以内の値を有することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約10%以内の値を有することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約0.1〜約20%以内の値を有することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約1〜約17%以内の値を有することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の自己接着印刷フィルム。
- ロール状で提供された自己接着フィルムの印刷解像度を向上させる方法であって、
印刷媒体を収容する上面及び前記上面と対面する下面を有するポリマーフィルム層を提供する段階と、
前記下面ポリマーフィルム層上に自己接着フィルム層を提供する段階と、
離型コーティングを含む上面及び下面を有する離型紙を提供する段階であって、自己接着フィルムがロールに巻回される場合、前記離型紙の下面は前記ポリマーフィルム層の上面と接触する段階とを含む
前記ポリマーフィルム層は、ポリマー層中に分布されるかまたはポリマー層の表面近傍に配置された低表面エネルギーの添加剤を含む、自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。 - 前記低表面エネルギーの材料は、シリコーン含有材料、フルオロポリマー、パリレン、ポリアミド、ポリイミド、またはこれらの2種以上の組み合わせから選択される、請求項22に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、シロキサン、シラン、またはそれらの組み合わせから選択されたシリコーン含有材料である、請求項22に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記ポリマー層は、約3〜約15原子%のSi原子をポリマー層の上面に含む、請求項24に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記フィルムがロール状から解かれた後にフィルムの長さ及び幅に沿って実質的に均一な印刷解像度を示す、請求項24または25に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記ポリマーフィルム層は、ポリ塩化ビニルを含む、請求項22〜26のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記上面は、離型紙の下面と接触する前に第1の印刷解像度を示し、前記離型紙の下面と接触した後に第2の印刷解像度を示し、前記第1の印刷解像度は前記第2の印刷解像度と実質的に同一である、請求項22〜27のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記第2の印刷解像度は、時間、温度及び圧力によって著しく変化しない、請求項28に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約20%以内の値を有することを特徴とする請求項22〜27のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約15%以内の値を有することを特徴とする請求項22〜27のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約10%以内の値を有することを特徴とする請求項22〜27のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約0.1%〜約20%以内の値を有することを特徴とする請求項22〜27のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記印刷層は、フレッシュフィルムが室温で印刷される際に第1のドット面積を有し、フィルムが温度50℃及び圧力2psiに2週間露出された後、印刷される際に第2のドット面積を有し、前記第2のドット面積は前記第1のドット面積の約1%〜約17%以内の値を有することを特徴とする請求項22〜27のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤を含むポリマー層を提供する工程は、低表面エネルギーの添加剤を含むポリマー製剤を提供する工程と、前記製剤からフィルム層を形成する工程とを含む、請求項22〜34のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、前記ポリマー製剤中で実質的に自由な形態である、請求項35に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、前記ポリマー製剤のポリマーと共有結合またはグラフトされる、請求項35に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤を含むポリマー層を提供する工程は、ポリマー製剤からポリマー層を形成する工程と、ポリマー層の表面上に低表面エネルギー材料のコーティングを塗布する工程とを含む、請求項22〜34のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記ポリマー層の表面上に低表面エネルギー材料を塗布する工程は、ポリマー層の表面上に低表面エネルギー材料を噴霧、コーティング、ワイピング、またはブラッシングする工程を含む、請求項38に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤を含むポリマー層を提供する工程は、表面上に低表面エネルギーの添加剤コーティングを含むキャスティングシートを提供する工程と、前記キャスティングシート上に前記ポリマー層を形成して前記低表面エネルギーの添加剤の少なくとも一部が前記ポリマーフィルムに移動する工程とを含む、請求項22〜34のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤コーティングは、制御された離型添加剤を含む、請求項40に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、約0.1重量%〜約70重量%の制御された離型添加剤を含む、請求項41に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、約5重量%〜約60重量%の制御された離型添加剤を含む、請求項41に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記低表面エネルギーの添加剤は、約10重量%〜約50重量%の制御された離型添加剤を含む、請求項41に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記制御された離型添加剤は、MQタイプの樹脂を含む、請求項41〜44のいずれか一項に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記キャスティングシートは、シリコーンコーティング材料を含むポリエステルシートを含む、請求項40に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
- 前記シリコーンコーティング材料は、ポリジメチルシロキサンである、請求項46に記載の自己接着フィルムの印刷解像度の向上方法。
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