JPS5841752B2 - 転写印刷方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水溶性高分子薄質膜、特にポリビニルアルコー
ル系樹脂を主成分とする薄質膜を水面に浮かべて物体に
転写印刷を施すとき、薄質膜の周辺端部のカールの発生
を有効に防止することにより美麗な転写印刷を遠戚する
方法に関するものである。

薄質、膜にパターンを印刷し、この膜を印刷面を上にし
て液面に浮かべ、ついで転写を行なわんとする物体をこ
の膜に接しつつ液中に沈め、その際の液圧により上記パ
ターンを物体表面に転写し、その後膜を物体表面より溶
解除去するいわゆる転写印刷法は、特開昭５１−２１９
１１号、特開昭５１−２１９１４号に公報により公知で
ある。

しかしながら水溶性高分子薄質膜を水に浮かべて転写印
刷を行なう際、水面上で水の滲透が薄質膜の下面からの
み行なわれること、薄質膜上面は印刷インキ層が存在し
て上下面で基本的に伸縮性が異なることなどの原因によ
り、薄質膜の周辺端部が上側にカールすることが避けが
たかった。

そしてカールが起きると応力歪みの自由な逃げが困難に
なって第１図の如き周辺端部のカール１のほかにシワ２
が図の如く発生し、はなはだしい場合は中央部にもシワ
２／を生ずるに至り、均一な転写印刷が困難になる恐れ
があった。

この現象は特に膜厚が比較的大きい場合膜表裏の差が激
しくなるため発生しやすい。

そこで膜製造工程中において表裏面の表層構造のバラン
スを変えるとか、熱履歴を変えるとかして、予め膜に逆
方向のカールのくせを与えておくことも若干の解決策に
はなるが、上記難点を解消するまでには至らない。

上記のような理由で、カール発生のため製品率の向上、
転写面の有効利用が充分に果されず、複雑な曲面を有す
る物体、縦長の物体、凹部を有する物体への転写が円滑
に進まず、転写印刷の適用分野が制限されていた。

本発明は上記の如き従来の問題点を完全に解消したもの
であって、薄質膜として端部を細巾に熱処理した薄質膜
を用いることを特徴とするものであり、これにより ■ 水溶性高分子薄質膜を水面に浮かべたとき、周辺端
部にカールが生じない。

■ 第１図の如きシワも発生しない。

■ 従って膜の全面積が有効に利用ができ、シワの部分
を避けて物体を押しつけるとか、膜面積を過大に見積っ
ておくとかいうような作業上の繁雑さ、不能率さかない
。

■ 物体が複雑な凹凸を有していても美麗な印刷を施す
ことができる。

という顕著な効果が奏される。

薄質膜を構成する水溶性高分子としては、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸アミ
ド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、
メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどの
合成高分子、澱粉、化工澱粉、デキストリン、セルロー
ス、アルフミン、大豆タンパク、アラビアゴムなどの植
物性高分子、ニカワ、ゼラチン、カゼイン、ポリペブタ
イドなどの動物性高分子、フノリ、寒天、アルギン酸ソ
ーダなどの海藻類高分子など水溶性の高分子が使用しう
るが、多色印刷を可能にする膜強度と伸度を持ち、なお
かつ水面での膨潤性即ち展開性が良く、柔軟性、軟化性
が犬で、物体表面の凹凸に薄質膜が伸長展開しつつ凹凸
面に密着するのに最も適した高分子はポリビニルアルコ
ール系樹脂である。

かかるポリビニルアルコール系樹脂としては種種の平均
重合度及び平均ケン化度を有するものが用いられ、特に
平均重合度３００〜３０００、平均ケン化度６５〜９７
モル％のものが好適である。

平均重合度が余りに小さいと膜強度、特に水中膜強度が
著しく低く、物体に水圧で転写する際に膜が破裂して印
刷パターンが乱れてしまい、一方平均重合度が余りに高
い場合は強度が強すぎて物体への沿いが劣り、つきまわ
り性が不足する。

又平均ケン化度が低すぎるときは薄質膜の伸び、柔軟性
、つきまわり性がそれぞれ不良であり、一方平均ケン化
度が高すぎるときは、印刷時及び（特に）水面に浮かべ
た時のカール性が大きく、また水面での伸び、柔軟性が
不足し、転写操作におけるつきまわり性が不良であり、
かつ転写後の薄質膜の水洗除去も困難になる傾向がある
。

なお２種以上のポリビニルアルコール系樹脂を併用する
ときは、そのうちの１種の平均重合度又は平均ケン化度
が上記範囲をはずれていても、混合物全体の平均重合度
又は平均ケン化度が上記範囲内にあればよい。

なお上記平均重合度、平均ケン化度を有するものであれ
ば、不飽和カルボン酸又はそのエステル又は塩、不飽和
スルホン酸又はその塩、炭素数２〜２０のα〜オレフィ
ン、不飽和アミド、不飽和ニトリル、ビニルエーテル、
塩化ビニル等で共重合変性されていてもよく、アセター
ル化、ウレタン化、エステル化、シアノエチル化、グラ
フト化等の手段により後変性されていてもよい。

なおポリビニルアルコール系樹脂単独の薄質膜は水に浮
かべたとき伸展率が高くなりすぎるきらいがあるので、
他の水溶性高分子、たとえば澱粉、化工澱粉、デキスト
リンなどの澱粉類、ポリアクリル酸アミド、ポリエチレ
ンオキシド、メチルセルロースなどを併用して伸展率を
調整することが望ましい。

ただしこれら他の水溶性高分子の配合量は全体の５０重
量％以下を示めるように（つまりポリビニルアルコール
系樹脂が全体の５０重量％以上を示めるように）するこ
とが望ましい。

膜を構成する高分子成分には少量のホウ酸又はホウ砂を
配合すると転写時の膜の伸展率が適度に抑制されて印刷
パターンの再現性が良く、さらに物体に対するつきまわ
り性が一段と向上する。

なお薄質膜の片面又は両面にホウ酸又はその塩の水溶液
又は溶剤溶液や分散液を塗布、乾燥しておくことによっ
てもホウ酸又はその塩を製膜時に原液中に添加したのと
同様に伸展率の抑制及びつきまわり性の向上を図ること
ができる。

薄質膜の製造は上記各成分を含む水溶液を流延製膜法に
より行なうのが通常であるが、含水押出法での製膜も可
能である。

薄質膜は印刷加工を行なう為に平滑な膜面であることが
好ましいが、場合により梨地処理、各種エンボス処理な
どの表面加工をその片面又は両面に施すことも出来る。

薄質膜の厚みは０．０１〜０．１％の範囲から選択する
ことが望ましい。

膜厚が０．０１％未満になると膜の強度が低下し印刷性
を損ねるのみならず、転写工程において溶解までの時間
が短かくなりすぎて転写可能範囲が狭められると共に、
膜の破断が起り易い。

一方０．１ ’Ｘを越えると、転写時水面での表裏の含
水率差が大きくなりすぎ、水面でのカール性が大きくな
るので実用に供し得なくなる。

特に好ましい範囲は０．０２０〜０．０７０％である。

さて本発明においては薄質膜として端部を細巾に熱処理
した薄質膜を用いる。

熱処理は所定の枠状に形成した加熱バー、金型、加熱ロ
ールなどを用いて行なわれる。

熱処理温度は使用する水溶性高分子の種類にもよるが８
０〜２５０℃程度の範囲から選ばれ、熱処理時間は数分
の１秒から数１０秒程度である。

熱処理巾は膜端部から約１０％以内とすることが望まし
い。

ただし薄質膜の大きさが０．５〆を越えるような大きな
膜のときは約１５％以内としてもよい。

周辺端の熱処理の巾を余りに大きくとることは作用効果
面で意味がないが、熱処理中を余りに小さくとると充分
なカール防止が期待できなくなるので、少なくとも１％
前後は必要となる。

熱処理は端部周辺全体に施す場合のほか、膜の長辺方向
の端部のみに施してもよい。

又端部よりやや内側に熱処理を施してもよい。

薄質膜に対するパターン印刷は公知の任意の印刷方法が
適用し得ることは言うまでもない。

印刷した膜を水面に浮かべる場合、インク膜の性質によ
ってはそのまま転写操作を行なうこともでざるが、イン
ク膜が硬い場合は転写に必要な柔軟性を与えるために、
溶剤等を表面に塗布してから転写操作を行なうこともで
きる。

端部を細巾に熱処理した薄質膜を印刷面を上にして水面
に浮かべると、膜は縦、横方向に均一に伸展し、膨潤、
軟化する。

伸展率が適当な段階で物体を押しつけて水中に沈めてい
くと膜は液圧により物体の凹凸面に沿ってつきまわって
いく。

この性能を評価する簡易測定法として次の如き試験を行
なう。

今、円錐台形状の有底の溝付きカップ（底部直径６５駕
φ、頭部直径９０％φ、高さ２５０％で底部より５０％
の所に巾２％、深さ１％のスリットを有するもの）を標
準物体として採用し、水面上の薄質膜がある程度伸展す
るに至った時点より上記カップを底の方から２０ｃｒｒ
Ｖｎゆの速度で膜をおし当て水中に沈降させて行く試験
をつきまわり性試験と称することとする。

つきまわり性の悪い膜は、カップを水中に沈降させて行
くとき膜が途中で切断したり、あるいはシワ、折れ込み
となって重合したりするが、その様な欠陥が生じないよ
うなカップ底面からの垂直距離でもって薄質膜の転写性
能を評価し得ることが判った。

又凹凸の激しい、或いは曲率の小さい曲面や、狭い溝部
に対する転写適性をも併せ、上記のスリットに対する沿
い方で評価しうるのである。

膜を浮かべる水は単なる水を用いるのが通常であるが、
もし膜の伸展率が大きくて印刷パターンが拡大し、印刷
が不鮮明になるときは、水にホウ酸又はその塩或いはフ
ェノール類を適宜溶解すれば膜の伸展が適度に抑えられ
る。

物体に印刷薄質膜を転写した後に薄質膜を除去するには
、物体を水又は流水中に浸漬する方法、噴射水を吹きつ
ける方法などを採用して水洗除去すればよい。

必要なら洗浄水に酵素を入れたり、酸や塩基を添加した
り、水洗時又は水洗後に軽くブラッシングすることもで
きる。

このような水洗操作により膜は容易に溶解除去され、印
刷パターンのみが物体表面に残り、所期の転写印刷が完
了する。

印刷パターンの上からは印刷層保護のためにトップコー
トを施すのが通常である。

次に実施例をあげて本発明の方法をさらに説明する。

以下「部」、「％」とあるのは伸展率％を除き特にこと
わりのない限り重量基準で表わしたものである。

実施例１〜２、対照例１ の３威分混合物を水に溶解して２０％水溶液とし、ドラ
ム流延製膜法によりドラム温度９５℃の条件で厚み０．
０３５％の薄質膜を製造した。

この薄質膜に公知の印刷装置により木目模様を印刷した
。

次にこの膜を２５０％Ｘ３５０％の大きさに切りとり、
その四周端部をヒートシーラーを用いて次の条件で熱処
理した。

このような周辺端部の熱処理を行なった薄質膜を印刷面
を上にして温度３０℃の水面上に浮かべ５５秒経過し伸
展率が３０％になった時点の膜端部のカール発生の有無
及び膜面のシワ発生の有無を観察すると共に、その時点
よりカップ（底部直径６５鬼、頭部直径９０％、高さ２
５０％のスリット付の有底の円錐台状カップ）を底の方
から２０号らの速度で膜に押しあて水中に沈降させてい
くつきまわり性試験を行なった。

つきまわり性試験後のカップには常温の噴射水をシャワ
リングすることにより膜部分を溶解除去し、木目模様の
みをカップの側面と底面に付した。

結果を第１表に示す。

の各成分を水に溶解して２０％水溶液とし、例１の場合
と同様にして厚み０．０３５％の薄質膜を製造した。

この薄質膜に公知の印刷装置により木目模様か印刷した
。

次にこの膜を２５０％×３５０％の大きさに切りとり、
その四周端部をヒートローラーを用いて次の条件で熱処
理した。

実施例 ３ 熱処理温度 ２００℃ このような熱処理を行なった薄質膜を印刷面を上にして
温度３０℃の水面上に浮かべ、４０秒経過し伸展率が３
０％になった時点の膜端部のカール発生の有無及び膜面
へのシワ発生の有無を観察すると共に、その時点よりカ
ップを押しつけていくつきまわり性試験を行なった。

結果を第２表に示す。

実施例５〜８、対照例３〜６ 次の組成の混合水溶液（なお常用の柔軟剤及び改質剤と
してジプロピレングリコール６％（対樹脂）、ノニオン
系界面活性剤０．４％（対樹脂）を添加した。

）から厚み０．０３５％の薄質膜を製造した。

薄質膜の片面に大理石模様を印刷し、これを２５０％×
３５０％の大きさに切りとった。

ついでこの膜の四周端部を端部より５％巾に温度１８０
℃、時間１秒の条件でバーシーラーを用いて熱処理した
。

次にこの印刷面にインクと親和性のある溶剤の一定量を
薄く塗布しいインクを活性化し、続いてこの膜を直ちに
温度３０℃の水面に浮かべてカップへの転写印刷を行な
った。

なお以下の対照例はいずれも熱処理を施さない膜を使用
したときである。

結果を第３表に示す。

実施例７、対照例５ 酵素処理殿粉膜（ただしプロピレングリコ−を含まず） 実施例８、対照例６ ポリビニルピロリドン膜（ただしプロピレングリコール
・を含まず） 実施例９〜ｉｏ、対照例７ 平均重合度１４００、平均ケン化度８６．５モル％、厚
み０．０４５％のポリビニルアルコール薄質膜に木目模
様を印刷した。

この膜を２５０％×３５０％の大きさに切りとり、その
四周端部をヒートシーラーを用いて次の条件で熱処理し
た。

次に印刷面全体にインクと親和性のある溶剤の一定量を
薄く塗布してインクを活性化し、続いてこの膜を印刷面
を上にして温度２５℃の０．０２％ホウ砂水溶液上に浮
かべ、１３０秒経過し伸展率が４５％になった時点から
カップへの転写印刷を行なった。

結果を第４表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は水面に浮かべた薄質膜のカール及びシワ発生の
状況を示した説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水溶性高分子薄質膜をその印刷面を上にして水面に
   浮かべ、ついで物体をその上から押圧、沈降させていく
   ことにより物体表面に印刷パターンを転写させる転写印
   刷方法において、上記薄質膜として端部を細巾に熱処理
   した薄質膜を用いることを特徴とする転写印刷方法。 ２ 水溶性高分子薄質膜がポリビニルアルコール系樹脂
   を主成分とする薄質膜である特許請求の範囲第１項記載
   の方法。