(57)【要約】熱しるし転写物は、担体シートと印刷されたインク層との間の固定層を含む。インクは、プラスチック粒子、溶媒、しるし添加剤、分散剤、および必要に応じてバインダーを含む。固定層は担体シート上にコーティングされ、硬化する。インク層は固定層上に印刷され、固定層の粘着性および構造によってプラスチック粒子が所定の位置に保持される。印刷されたインク層は、インク層から溶媒を除去するのに十分高い温度であるが、プラスチック粒子の溶融を防ぐのに十分低い温度で乾燥される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリエステルのうちの少なくとも１つの粒子を含む粉末プラスチック；（ｂ）約９０°Ｆから約２４０°Ｆの温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有し、前記温度が前記粉末プラスチック粒子を融着するには不十分である、溶媒（ｃ）しるし添加剤；（ｄ）分散剤；および（ｅ）必要に応じてバインダー、
を含むインク。
【請求項２】
前記粉末プラスチックが、約０．９２から約０．９７ｇｍ／ｃｃの密度を有する高密度ポリエチレン粒子と、約０．９１から約０．９２ｇｍ／ｃｃの密度を有する低密度ポリエチレン粒子との混合物をさらに含む粉末ポリオレフィンを含む、請求項１に記載のインク。
【請求項３】
前記粉末プラスチックが、前記インクの総重量に基づいて、約２５から約４５重量％の量で存在する、請求項１に記載のインク。
【請求項４】
前記粉末プラスチックが、約１から約１５０ミクロンの粒子サイズを有する、請求項１に記載のインク。
【請求項５】
前記溶媒が、前記インクの総重量に基づいて、約１５から約４５重量％の量で存在する、炭化水素溶媒を含む、請求項２に記載のインク。
【請求項６】
前記分散剤が、前記炭化水素溶媒において前記粉末ポリオレフィンの分散を安定化するのに十分な量で存在する、スクシンイミド分散剤を含む、請求項５に記載のインク。
【請求項７】
前記しるし添加剤が、着色剤、顔料、染料、金属薄片、金属球、鉱物粒子、金属粒子、またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載のインク。
【請求項８】
前記しるし添加剤が、前記インクの総重量に基づいて、約１から約７０重量％で存在する、請求項７に記載のインク。
【請求項９】
（ａ）担体シートまたはフィルム；
（ｂ）前記担体シートまたはフィルム上に配置された固定層であって、前記固定層の総重量に基づいて、約４７．５重量％の炭化水素粘着付与樹脂を含み、約３６０ｇ／モルの分子量、約８５℃の球乾式軟化点を有する、固定層；合成ゴム；溶媒；必要に応じた凝集体；および必要に応じた添加剤；ならびに
（ｃ）前記固定層上に配置したインク層であって、その結果、前記固定層が前記インク層と前記担体シートまたはフィルムとの間にあり、前記インク層は、
（ｉ）粉末プラスチック；
（ｉｉ）プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有する、溶媒；
（ｉｉｉ）しるし添加剤；
（ｉｖ）分散剤；および
（ｖ）必要に応じてバインダー
を含むインク組成物から形成されるインク層、
を含む転写物。
【請求項１０】
転写物を製造する方法であって、
担体シートまたはフィルム上へ固定層組成物をコーティングするステップ；
前記固定層を熱硬化するステップ。；
前記固定層上にインクを印刷するステップであって、前記インクは、（ａ）少なくとも１つの粉末プラスチック；（ｂ）前記粉末プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有する、溶媒；（ｃ）しるし添加剤；（ｄ）分散剤；（ｅ）必要に応じて、バインダーを含むステップ；ならびに
前記固定層上の前記インクを、前記粉末プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で乾燥させて、転写物を生成するステップ、
を含む方法。
【請求項１１】
前記固定層組成物が、炭化水素粘着付与樹脂、合成ゴム、溶媒、必要に応じた凝集体、および必要に応じた添加剤を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記固定層組成物がシリコーンを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記固定層が、約１５０°Ｆから約３００°Ｆで約１〜３分間熱硬化される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記担体シートまたはフィルム上にコーティングされたような前記固定層が、約０．２５ｍｉｌから約４ｍｉｌの乾燥膜厚を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記インクが、約１３０°Ｆから約２００°Ｆの温度で前記固定層上で乾燥される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）担体シートまたはフィルム、
（ｂ）前記担体シートまたはフィルム上に配置された固定層であって、炭化水素粘着付与樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）もしくはスチレン−イソブチレン−スチレン（ＳＩＳ）不飽和ゴム中間ブロックのいずれかからなるか、またはスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）もしくはスチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）飽和中間ブロックを含む、ブロックコポリマーを含む合成ゴム、溶媒、必要に応じた凝集体；および必要に応じた添加剤、を含む前記固定層、ならびに
（ｃ）前記固定層上に配置されたインク層であって、その結果、前記固定層が前記インク層と前記担体シートまたはフィルムとの間にあり、前記インク層は、（ｉ）粉末プラスチック、（ｉｉ）前記プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有する、溶媒、（ｉｉｉ）しるし添加剤、（ｉｖ）分散剤、および（ｖ）必要に応じて、バインダーを含むインク組成物から形成される、インク層
を含む、転写物。
【請求項１７】
（ａ）担体シートまたはフィルム、
（ｂ）前記担体シートまたはフィルム上に配置された固定層であって、芳香族溶媒に分散された、過酸化物硬化または付加硬化、シリコーン感圧接着剤またはシリコーン樹脂を含む組成物から形成される固定層、ならびに
（ｃ）前記固定層上に配置されたインク層であって、その結果、前記固定層が前記インク層と前記担体シートまたはフィルムとの間にあり、前記インク層は、（ｉ）粉末プラスチック、（ｉｉ）前記プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有する、溶媒、（ｉｉｉ）しるし添加剤、（ｉｖ）分散剤、（ｖ）必要に応じて、バインダーを含むインク組成物から形成される、インク層
を含む、転写物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年６月１８日に出願され、「インク、転写物、転写物の作成方法およびポリオレフィン製品を装飾するための転写物の使用方法」と題された米国仮特許出願第６２／６８６，３１４号の優先権および利益を主張する。本開示は、すべての目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
分野
本開示は、印刷されたインク転写システム、印刷されたインク転写物、およびプラスチック製品を装飾するための転写物の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
多種多様な製品が、ポリオレフィンおよび他のプラスチックから様々な方法で製造される。前記方法は、例えば、射出成形、回転成形、ブロー成形、熱成形、および押し出し加工のうちの１つまたは複数を含み得る。様々なプラスチック製品の製造は、比較的簡単であり得るが、それらを恒久的に装飾することは困難である。例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンのプラスチックは、非極性であり、装飾的なしるしでそれらをマークするために使用できる接着性コーティングに抵抗する。
【０００４】
プラスチック製品を装飾するための一般的なアプローチは、コーティングプロセスを実行する前にプラスチックの表面を酸化することであった。酸化はある程度の成功をもたらしたが、結果は様々であり、追加のプロセスステップは、製造コストを増加する。
【０００５】
未処理のプラスチック表面へのラベルの接着を改善する試みは、米国特許第７，６２２，１７１号に開示されているような、熱活性化ラベルの使用を含む。これらのラベルは、酢酸ビニル樹脂、粘着付与樹脂、およびマイクロクリスタリンワックスを含む、接着剤層を有する転写物の形態でプラスチック製品に塗布される。しかしながら、このアプローチは、ラベルを製品の外面にのみ接着して結合する。言い換えれば、この方法で塗布されたラベルは、プラスチックの一部ではなく、製品に不可欠ではなく、代わりに、ラベルが摩耗および最終的に層間剥離の対象となる、プラスチック製品の表面にデカールのように取り付けられる。
【０００６】
回転成形プロセスで製造されたポリオレフィン製品に関連する問題は、油またはワックス中に混合された、顔料または染料で印刷された転写物を使用することによって除去された。転写物は、回転鋳型の内面に塗布され、その後、回転成形プロセス中に成形部品の表面に成形される。また、米国特許第４，２５２，７６２号；第４，５１９，９７２号；第５，８４０，１４２号；第６，６１３，８３０号；第７，１２８，９７０号；および第７，６４１，８４２号に開示されているように、同様の転写物は、ポリオレフィン部品の表面上に成形され得る。しかしながら、これらの方法は、高速印刷および装飾装置およびプロセスと互換性でない。
【０００７】
米国特許第８，３４９，９１７号および第９，２９６，２４３号は、２５０°Ｆを超える温度でポリエチレンベースのインクを担体シートまたはフィルム上に融着することによって行われる熱転写物を教示している。そこに開示されている熱転写物および熱転写プロセスは、以前の教示に対する改善であるが、融着プロセスに含まれる高温は、担体フィルムにストレスをもたらし、インクおよびフィルムに許容できない収縮をもたらす。これらの特性により、転写物が不安定になり、製造が困難になる傾向がある。さらに、画像をホットスタンプするプロセス中に金型の端でインクが不規則に裂ける傾向があるため、部品のエンボス加工または隆起した部分を傾けることが困難になる。また、転写された装飾は、インクの隣接する部分からの「フラッシュ（flash）」を含み得る。これらの欠陥を考慮して、新しいインク、転写物および転写物の作製方法、ならびにプラスチック製品の表面上にしるしを確実かつコスト効果的に転写する方法が、依然として必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
概要
新しいインク、熱転写物、熱転写物の作製方法、およびプラスチック製品を装飾するため、および型内しるし転写のために熱転写物を使用する方法が、現在発見されている。これらのインク、転写物および方法は、先行技術に関連するこれらおよび他の問題を実質的に克服する。特に、熱転写リボン、箔、ならびに担体シートおよび紙を印刷するための新しい方法が、現在発見されており、熱転写リボン、箔、ならびに担体シートおよび紙は、ポリエチレン、ポリプロピレンまたは他のプラスチックを含むものなどの成形プラスチック製品と互換性があり、それらの壁中に融着することができる。先行技術の熱転写物および方法に対して行われた改善は、特に、印刷インク層を固定する担体フィルムまたは紙上に固定層を追加すること、およびインク層の低温硬化の使用を含み、印刷インク層の、ポリオレフィンまたは他のプラスチック粒子と固定層との混合を防止し、および感熱担体フィルムの使用を可能にする。様々な実施形態において、平坦なスタンププレートではなくエンボス加工されたスタンプ金型が、設計要素を有さない箔と共に使用される。様々な実施形態において、平坦なスタンププラテンは、予め形成された部品中の隆起部分を傾けるために使用される。先行技術に対するこれらの変更は、インクの分割、転倒の困難さ、およびインクの隣接する部分からのフラッシュを軽減する。
【０００９】
様々な実施形態において、様々な熱転写プロセスを使用して成形プラスチック製品の表面中に融着することができる、しるし層を有する熱転写物が提供される。
【００１０】
様々な実施形態において、ホットスタンプ装置または熱転写装置などの、熱および圧力塗布器で使用することができる熱転写物が、提供され、従来、予め形成されたポリオレフィン製品などの、以前に成形されたプラスチック製品にラベルを塗布するために使用される。様々な実施形態において、赤外線ヒーターまたはトーチのみを備えたプラスチック製品に塗布される熱転写物が提供され、装飾されるしるし転写物および製品に対して塗布される圧力を必要としない（または低減された）。
【００１１】
様々な実施形態において、製品が射出成形および／または回転成形などの成形サイクルで形成されるときに、型内転写プロセスで使用し、プラスチック製品の壁中に転写物を融着することができる、熱転写システムが提供される。
【００１２】
様々な実施形態において、プラスチック製品の表面にしるしを融着するために熱印刷装置と共に使用され得る熱転写箔またはリボンを形成するために使用され得る、インクが提供される。
【００１３】
様々な実施形態において、予め形成されたプラスチック部品上に隆起した画像を装飾するのにふさわしい、熱転写物が提供される。
【００１４】
様々な実施形態において、以前に形成されたプラスチック部品をホットスタンプ金型できれいに装飾するのにふさわしいが、それでも部品に恒久的に融着される、熱転写物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
詳細な説明
例示的な実施形態の詳細な説明は、例示および最良のモードとして例示的な実施形態を示す、添付の図面を参照する。これらの例示的な実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分詳細に説明されるが、他の実施形態が実現され得、論理的、化学的、および機械的変更が本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されるべきである。したがって、詳細な説明は、限定ではなく例示のみを目的として提示されている。例えば、特に断りのない限り、方法またはプロセスの説明のいずれかに記載されているステップは、任意の順序で実行することができ、必ずしも提示された順序に限定されるわけではない。さらに、単数への任意の言及は複数の実施形態を含み、１つより多くの構成要素またはステップへの任意の言及は、単数の実施形態またはステップを含み得る。また、取り付けられた、固定された、接続されたなどへの任意の言及は、恒久的、取り外し可能、一時的、部分的、完全、および／または他の可能な取り付けオプションを含み得る。さらに、非接触（または同様のフレーズ）への任意の言及は、接触の減少または最小限の接触も含まれる場合がある。
【００１６】
印刷インク、転写物、およびポリオレフィン製品を装飾する方法は、米国特許第８，３４９，９１７号および第９，２９６，２４３号に以前に開示されており、それらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本開示は、これらの特許に対する実質的な改善を詳述し、以前は認識されていなかった上記の様々な問題を解決する。さらに、本明細書に開示される改善は、プラスチックを含む予め形成された製品の装飾を可能にし、様々な実施形態において、プラスチックは、ポリエチレンおよびポリプロピレン以外のものであり得る。
【００１７】
様々な実施形態において、新しい印刷インク、熱転写物、予め形成されたプラスチック製品を装飾する方法、および型内しるし転写のための方法が説明されている。本明細書に詳述されるように、（インクが印刷される）固定層の存在は、しるし転写物の作製プロセスの硬化ステップにおいて、担体シート上へのインクのより低い温度融着の使用を可能にする。
【００１８】
定義
【００１９】
本明細書で使用される場合、「インク」という用語は、顔料、もしくは染料などの分散添加剤、または鉱物を含む、液体から半液体／ペーストの組成物を指し、不透明度、色、または物理的特性をインクによって形成されるコーティングに付与する。定義によると、前記用語は、印刷に使用される従来の着色されたまたは色のついた、液体またはペーストを含む。本明細書の用語はまた、とりわけ、耐摩耗性および難燃性成分などの特性増強添加剤をさらに含む、液体またはペーストを包含する。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「しるし添加剤」という用語は、顔料および染料などの着色剤、およびインクまたは、例えばシリカ、雲母、金属薄片などのインクから製造されるコーティングの少なくとも１つの物理的特性に影響を与えることができる任意の材料を含む、インク組成物中の成分を広く指す。
【００２１】
本明細書で使用される場合、「プラスチック製品」または「プラスチック部品」という用語は、一般に、予め成形された（すなわち、以前に成形または予め形成された）ポリエチレン、ポリプロピレンまたは他のプラスチックアイテムを指す。例えば、エチレン／酢酸ビニルおよびエチレン／アクリル酸ブチルなどの、ポリエチレンまたはポリプロピレンのコポリマーから成形された特定のプラスチック部品は、本明細書に開示される、熱転写物および方法によって装飾され得る。様々な実施形態において、しるしで装飾するためのプラスチック部品は、架橋ポリエチレン（「ＰＥＸ」）を含む。装飾され得るポリオレフィン製品の非限定的な例は、地方自治体のゴミ箱およびリサイクル容器、プラスチックの看板、トレイ、ならびに架橋ポリエチレンのチューブおよびパイプを含む。本開示に従って装飾され得る他のプラスチック部品は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、様々なポリアミド（例えば、ナイロン−６、ナイロン−１１またはナイロン−１２）、ポリエステルなどを含む。より詳細に議論されるように、本明細書の熱転写物に印刷されたインクは、装飾される予め形成された部品に見られるプラスチックのタイプと互換性のある、組成物を有する。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「ポリオレフィン粉末」という用語は、ナノスケールからミクロンスケールまでの粒子サイズを有する、インクに使用される微粒子ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン材料を指す。様々な実施形態において、様々な粒子サイズおよびかさ密度範囲を有する微粉末ポリエチレンが、本明細書のインクを作製するために使用され、異なる密度材料などの様々なグレードのポリエチレン粉末を混合することによって得ることができる。様々な実施形態において、ポリプロピレン粉末を使用することができ、またはポリエチレンおよびポリプロピレン粉末の混合物を使用することができる。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「他のプラスチック粉末」という用語は、粒子状ポリエチレンおよびポリプロピレン以外の微粒子プラスチックを指す。本明細書におけるインクの他の微粒子プラスチック成分は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロン−６、ナイロン−１１およびナイロン−１２などのポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ならびにポリエステルを含むが、これらに限定されない。前述のように、先行技術に対する改善の１つは、転写物上のインクの硬化のために低温の使用であり、しるし転写物を生成するために硬化段階で粒子状プラスチックを溶融する必要はない。したがって、これらの他のタイプのプラスチックは、融点が５００°Ｆを超えるものもあり、本明細書に開示されるインクにも使用されている。ポリエチレンおよびポリプロピレン粉末によると、他のプラスチック粉末は、ナノスケールからミクロンスケールまでの粒子サイズを有し得、使用中の異なる密度の材料の混合物であり得る。本明細書のインク用のプラスチック粉末の選択は、少なくとも部分的に、装飾される予め形成された製品に見られるプラスチックのタイプによって決定され、ポリエステル粉末などの色のついたプラスチック粒子を使用することに、いくつかの利点が存在する。
【００２４】
本明細書で使用される場合、「固定層」という用語は、液体ビヒクルに混合された接着成分の組成物を指し、これは、担体フィルムまたは紙上にコーティングすることができる。担体シート上にインクをコーティングする前に、固定層が担体シート上にコーティングされ、したがって、インクは、インクと担体フィルムまたは紙との間に介在する固定層上に印刷される。このようにして、固定層はインク層を「固定」または保持する。
【００２５】
一般的な実施形態
【００２６】
熱しるし転写組成物
【００２７】
１．インク：
【００２８】
様々な実施形態において、本明細書のインクは、（ａ）ポリオレフィン粉末または他のプラスチック粉末；（ｂ）脂肪族もしくは芳香族炭化水素溶媒、または水；（ｃ）しるし添加剤；（ｄ）分散剤；および（ｅ）必要に応じてバインダーを含む。インクは、単色転写物の場合、単一の印刷ステップで、または多色転写物の場合、複数の印刷ステップで、事前に担体シート上にコーティングされた、固定層上に装飾層が印刷された転写物を調製するために使用できる。転写物は、接着剤の最終トップコートを含む場合と含まない場合がある。様々な実施形態において、この接着剤は、担体シートから鋳型の内側へのグラフィックの転写を容易にすることができる。このような鋳型の例は、回転鋳型、射出鋳型、熱成形鋳型、およびブロー鋳型を含む。
【００２９】
（ａ）ポリオレフィン粉末または他のプラスチック粉末成分。
【００３０】
（ｉ）．ポリオレフィン粉末：
【００３１】
様々な実施形態において、ポリオレフィン粉末は、ポリエチレン粉末を含む。インク中のポリエチレン粉末は、約０．９２から約０．９７ｇｍ／ｃｃの密度を有する、高密度または超高分子量ポリエチレンを含む。ポリエチレン粉末は、単独で、または約０．９１から約０．９２ｇｍ／ｃｃの密度を有する、低密度ポリエチレンとの混合物で使用することができる。
【００３２】
様々な実施形態において、ポリエチレン粉末は、約１ナノメートルから約１５０ミクロンの平均粒子サイズを有する。より具体的な例において、ポリエチレン粉末は、約１ミクロンから約１５０ミクロンの粒子サイズを有する。
【００３３】
様々な実施形態において、インクは、約１ミクロンから１５０ミクロンの全体的な粒子サイズ範囲を有し、約０．９０ｇｍ／ｃｃから約０．９５ｇｍ／ｃｃの全体の密度を有する、低密度および高密度ポリエチレン粉末の混合物などの、異なる密度を有するポリエチレン粉末の混合物からなる。
【００３４】
様々な実施形態において、ポリエチレン粉末は、インクの総重量に基づいて、約１５から約７０重量％、約１５から約４５重量％、または約２５から約４５重量％の範囲の量でインク中に存在する。様々な実施形態において、ポリエチレン粉末は、インクの総重量に基づいて、約４０重量％から約５５重量％のＨＤＰＥとＬＤＰＥとの混合物を含む。
【００３５】
（ｉｉ）．他のプラスチック粉末：
【００３６】
様々な実施形態において、インクのプラスチック粒子成分は、ポリエチレンおよび／またはポリプロピレンに加えて、あるいは、いずれかまたは両方の代わりに、のいずれかのいくつかの他のプラスチック粉末を含み得る。インク用のプラスチック粉末の選択は、とりわけ、装飾される予め形成された製品中のプラスチックのタイプに基づくことができる。場合によっては、プラスチック粉末は、装飾される製品のプラスチックと直接一致することがある。様々な実施形態において、本明細書のインク用のプラスチック粉末は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロン−６、ナイロン−１１およびナイロン−１２などのポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびポリエステルを含むが、これらに限定されない。様々な実施形態において、これらのプラスチック粉末のいずれも、約１ミクロンから約１５０ミクロンの平均粒子サイズを有し得る。
【００３７】
ＰＶＣ粉末は、例えば、Ｖｉｎｎｏｌｉｔ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．、ＫＧ、Ｉｓｍａｎｉｎｇ、ドイツから入手可能である。ＰＶＣ粉末は典型的に、１より大きいかさ密度、たとえば１．４ｇｍ／ｃｃを有する。
【００３８】
ポリアミド粉末は、典型的に、ナイロン６、１１または１２の粉末として入手可能である。様々な実施形態において、細かく分割された、小さなミクロンサイズのナイロンミクロスフェアを使用して、ナイロン６、ナイロン１１またはナイロン１２などのナイロンプラスチックに熱融着することができるグラフィック転写物を作製する。特定の例において、本明細書で使用するポリアミド粉末は、約１０ミクロンの平均粒子サイズおよび約１４０〜２２０℃の融点を有する。これらの材料は、例えば、東レ、東京、日本から入手可能である。
【００３９】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ、ウィルミントン、デラウェア州から微粉末として入手可能である。
【００４０】
ポリエステル粉末は、典型的に、イソシアヌル酸トリグリシジル（ＴＧＩＣ）または「ＴＧＩＣフリー」ポリエステルのいずれかと呼ばれる。これらの材料は、硬化温度が低く、粉体塗装業界で普及している。鮮やかに色のついたポリエステル粉末の入手可能性は、本明細書の熱転写物において多色のしるし層を設計するための事実上無制限の可能性を提供する。本明細書で使用されるポリエステル粉末は、例えば、ＩＦＳ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ、ゲインズビル、テキサス州から入手可能である。
【００４１】
様々な実施形態において、これらの他のプラスチックの粒子サイズは、約１から約１５０ミクロン、約１から約１００ミクロン、または約１から約１０ミクロンであり得る。プラスチック粉末は、インクの総重量に基づいて、約１５から約７０重量％、約１５から約４５重量％、または約２５から約４５重量％の範囲の量でインク中に存在し得る。
【００４２】
（ｂ）脂肪族もしくは芳香族炭化水素溶媒、または水
【００４３】
様々な実施形態において、ポリオレフィン粉末、着色剤、および／または他のしるし添加剤の混合物は、インクのコーティングまたは印刷温度で十分に不揮発性である、有機溶媒または水に分散される。溶媒または水の混合物は、十分に揮発性である必要があるが、熱処理によってインクコーティングから実質的に完全に除去される。様々な実施形態において、熱処理は、約９０°Ｆから２４０°Ｆの温度の間で行われ、他の局面において、約１３０°Ｆから約２００°Ｆであり得る。温度は、ポリオレフィン粒子の融着温度より低く維持しなければならず、ポリエチレン粒子の場合、約２５０°Ｆである。インクを乾燥させるときに粒子を一緒に融着することから防ぐことは、コーティングの収縮を防ぐのに役立つ。
【００４４】
様々な実施形態において、溶媒は、インクの総重量に基づいて、約１５から約４５重量％、約２５から約４５重量％、または約３０重量％で存在する。様々な実施形態において、炭化水素溶媒は、粉末ポリオレフィンの安定な分散剤を形成するのに十分な濃度で使用され、このことは、粉末ポリオレフィンおよび溶媒のほぼ等しい部品であり得る。
【００４５】
（ｃ）しるし添加剤
【００４６】
様々な実施形態において、本明細書のインクで使用するためのしるし添加剤は、５００°Ｆまでのような、高温で安定であり、その結果、インクがそのような温度でプラスチック部品の壁に融着される用途で必要とされる。様々な実施形態において、しるし添加剤は、顔料、充填剤、および／または着色剤の任意の組み合わせを含み得る。
【００４７】
様々な実施形態において、しるし添加剤は、着色剤を含む。様々な実施形態において、この着色剤は、肉眼で知覚できる、インクの印刷層に色を与えるのに十分な重量％でインクに組み込まれる、顔料である。本明細書で使用するそのような顔料の例は、ルチル型二酸化チタン、酸化亜鉛、黄色、茶色、青色および黒色などの色相の混合酸化鉄、クロム酸鉛、カドミウム、カーボンブラック、フタロシアニン顔料、ウルトラマリンブルー、およびジケトピロロピロール（ＤＰＰ）有機顔料を含むが、これらに限定されない。インク中のプラスチックポリマー粒子および／または装飾されるためのプラスチック製品と適合性のある、他の任意の染料または顔料も使用することができる。述べたように、いくつかの色効果は、例えば顔料と組み合わせて、または単独で、インクに色のついたポリエステル粉末を使用することによって達成され得る。様々な実施形態において、インクは、着色剤または色のついたプラスチック粉末を全く含まず、そのようなインクは、無色のコーティングを印刷するために使用され得る。
【００４８】
着色剤の濃度は、着色剤の選択、ならびに所望の色および不透明度によって変化し得る。様々な実施形態において、インク中の着色剤の濃度は、インクの総重量に基づいて、約１から約４５重量％、または約２５から約３５重量％である。
【００４９】
様々な実施形態において、しるし添加剤は、装飾的な金属効果を提供するために、例えば、アルミニウム、金、または銀を含む、箔または球の形態の金属粒子を含む。しるし添加剤はまた、アルミニウム亜鉛銅ホウ酸塩粉末、金属銀顔料、様々な金属炭酸塩の真珠光沢および虹色の箔、金属オキシ塩化物、およびチタンコーティング雲母などのいずれか１つを含み得る。様々な実施形態において、ニッケルおよび／または銅粒子を使用して、プラスチック部品の表面に融着された導電層を作製することができる。
【００５０】
様々な実施形態において、しるし添加剤は、長石、石英、雲母、ヘマタイト、マグネタイト、クロマイトスピネル、ルチル、タルク、カルサイト、フルオライト、アパタイト、オルソクレース、コランダム、炭化ケイ素、アルミナ、二酸化ジルコニウム、すりガラス、ガラスビーズ、溶融シリカ粒子、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、ベントナイト粘土、シリカ−アルミナセラミック、またはアルカリアルミノケイ酸塩セラミック、またはそれらの混合物などの鉱物粒子を含み得る。これらの粒子状添加剤は、視覚特性、インクの粘度、および印刷されたインクの層の収縮を含む、インクの１つまたは複数の物理的特性に影響を与えるために使用され得、特性の所望レベルへの変化に必要な十分な量でインクに添加され得る。様々な実施形態において、鉱物添加剤は、スクリーン印刷に適した約１０，０００から約２０，０００ｃｐｓの粘度にインクを調整するために、インクの総重量に基づいて、約１から約１０重量％で存在し得る。
【００５１】
様々な実施形態において、しるし添加剤の総量は、インクの総重量に基づいて、約１から約７０重量％または約５から約４５重量％であり得る。様々な実施形態において、インクは、約７０〜９９重量％の充填剤粒子から、ポリオレフィン粉末などの約３０〜１重量％のプラスチック粒子を含み得る。様々な用途において、インクコーティングは、有機ポリマー粉末よりも無機性であり得る。熱転写物におけるそのようなインクコーティングは、燃料タンク上に低透過性コーティングを作製するために使用することができる。場合によっては、高度の無機充填剤および少量のポリマー粉末は、プラスチック部品の表面へのしるし層の結合を改善する。
【００５２】
（ｄ）分散剤
【００５３】
分散剤は、炭化水素溶媒または水へのポリエチレン粉末および顔料の分散を容易にするためにインクに使用される。様々な実施形態において、分散剤は、インクの総重量に基づいて、約０．０５から約５重量％、約０．５から約５重量％、または約０．５から約２重量％でインク中に存在し得る。様々な実施形態において、分散剤は、ポリオレフィン粒子、着色剤、添加剤およびバインダーを安定な分散剤としてインク中に分散させるのに十分な濃度で使用される。
【００５４】
ロジン誘導体、フッ素化ポリエステル、アクリル樹脂、リン酸塩ポリエステル、ジエチレントリアミンエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンなどのエチレンアミン、蒸留トール油脂肪酸のマンガン石鹸、シロキサンならびにアルキル修飾シロキサンを含む、多くの薬剤が分散剤として本明細書で使用されている。特定の例において、スクシンイミド分散剤は、例えば、米国特許第５，７９２，７３０号に開示されているように、ヒドロカルビル置換無水コハク酸またはその反応性等価物とアルキレンポリアミンとの縮合生成物などのインク組成物中に使用される。
【００５５】
（ｅ）必要に応じたバインダー
【００５６】
インクの総重量に基づいて、例えば、約１から約２０重量％、または約２から約５重量％などの少量のバインダーをインクに加えることができ、インク層と固定層との間の接着力を高めることができる。バインダーは、ポリオレフィン粒子と顔料の混合物と混合される。適切なバインダーの例は、微結晶またはパラフィンワックスなどの炭化水素ワックス、炭化水素粘着付与樹脂、および鉱油を含む。バインダーはポリオレフィン粒子と適合性があり、プラスチック部品との最終加熱溶融ステップでそれらと一緒に融着する必要がある。すべての場合において、バインダーは、コーティング用に選択された、炭化水素溶媒または水に可溶または分散可能でなければならない。
【００５７】
２．固定層：
【００５８】
様々な実施形態において、固定層は、（ｉ）炭化水素樹脂と合成ゴムとの組み合わせ、または（ｉｉ）シリコーンのいずれかを含み得る。以下に説明するように、いずれのタイプの固定層も、これらのベース材料に加えて溶媒および他の材料を含む固定層組成物から形成することができる。
【００５９】
様々な実施形態において、固定層は、溶解溶媒中の合成ゴムの溶液と混合された、炭化水素粘着付与樹脂の溶液を含む、固定層組成物から形成される。炭化水素樹脂／合成ゴム固定層組成物はまた、コーティングされたときに固定層に多孔性を得る方法として、チキソトロピック剤などの他の必要に応じた添加剤と共に、凝集体を含み得る。
【００６０】
様々な実施形態において、炭化水素樹脂は、約３６０ｇ／モルの分子量、および約８５℃の環球式軟化点を有する脂肪族樹脂を含む。様々な局面において、炭化水素樹脂は、固定層組成物の総重量に基づいて、約４０重量％から約５５重量％の重量パーセントで使用される。様々な実施形態において、炭化水素樹脂は、固定層組成物の総重量に基づいて、約４５重量％から約５０重量％の重量パーセントで使用される。より具体的な例において、炭化水素樹脂は、固定層組成物の総重量に基づいて、約４７．５重量％で使用される。例えば、ロジンエステル、テルペンベースの樹脂、およびＣ５樹脂などの、他の粘着付与樹脂は、一緒にまたは任意の組み合わせで使用することができる。
【００６１】
様々な実施形態において、固定層で使用される合成ゴムは、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）またはスチレン−イソブチレン−スチレン（ＳＩＳ）不飽和ゴム中間ブロックのいずれかからなるか、またはスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）またはスチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）飽和中間ブロックを含む、ブロックコポリマーを含む。これらは、約１重量％から約１０重量％の重量パーセントで使用することができる。これらの材料は、固定層に柔軟性を与える。柔軟性を高めるために、ブロックコポリマーの代わりに、ポリイソブチレンおよびブチルゴムなどの他のポリマーを使用することができる。
【００６２】
様々な実施形態において、固定層組成物の溶解溶媒は、約１６０℃の初期沸点を有する芳香族炭化水素溶媒を含む。芳香族および非芳香族の両方の他の炭化水素溶媒、例えば、ストッダード溶媒、トルエン、キシレン、Ｖａｒｎｉｓｈ  Ｍａｋｅｒｓ  ＆  Ｐａｉｎｔｅｒｓ  Ｎａｐｔｈａ（「ＶＭ＆Ｐ  Ｎａｐｔｈａ」と呼ばれる）は、固定層を鋳造するために、単独で、または任意の組み合わせで使用できる。ポリジメチルシクロシロキサン（主にオクタメチルシクロテトラシロキサンを含む、ＣＡＳ＃５５６−６７−２）など、より環境にやさしいとされる他の溶媒は、単独で使用することも、同様にさまざまな組み合わせで使用することもできる。
【００６３】
さらに、ヒュームドシリカなどのチキソトロピック添加剤を添加して、粘度を制御し、異なる装置タイプでの固定層のコーティングを容易にすることができる。ヒュームドシリカは、担体シート上への塗布中の固定層の粘度を制御するために、約１から約５重量％の濃度で添加することができる。
【００６４】
ヒュームドシリカの代わりに、またはシリカと組み合わせて、他の添加剤を添加して、固定層の粘度または収縮などの特定の物理的特性を制御することができる。添加剤の例は、結晶性シリカ、ガラス球、セラミック球、ベントナイト粘土、タルク、雲母、石英、長石、磁鉄鉱、およびシリカ−アルミナ粒子を含む。１つまたは複数の添加剤は、約１から約７０重量％の総濃度で添加することができる。
【００６５】
コーティングの抵抗率は、コーティングの導電性を高めるために、銅、またはニッケル、または銀などの金属粒子を添加することによって影響を受ける可能性がある。
【００６６】
約１から約２００ミクロンのガラス球またはセラミック球などの充填剤を添加して、固定層の表面粗さを増大させ、その結果、固定層のインクに対する受容性を増大させることができる。顔料および染料などの着色剤は、固定層の上に印刷されたインクが着色されていても、固定層に色合い（ｔｉｎｔ）または色（ｃｏｌｏｒ）を添加することもできる。
【００６７】
本明細書で使用がみられる他のタイプの固定層は、炭化水素樹脂／合成ゴムの組み合わせの代わりにシリコーンを含む。様々な実施形態において、過酸化物硬化または付加硬化シリコーン感圧接着剤は、固定層としてのみ使用され得る。様々な実施形態において、シリコーン接着剤は、トルエンなどの芳香族溶媒に分散されたシリコーン樹脂を含む。次に、材料は、白金触媒または過酸化ベンゾイル触媒などの付加硬化化学物質によって触媒される。シリコーン接着剤の粘度は、約１から約５重量％の量のヒュームドシリカを添加することによって変更することができる。
【００６８】
２つのタイプの固定層のそれぞれは、それ自身の利点および特徴を有する。例えば、炭化水素樹脂／合成ゴム固定層は、シリコーン固定層よりも安価であるが、シリコーン固定層は、高温設定により適している。さらに、以下に説明するように、インク層が担体シートから転写されるとき、各タイプはインク層と異なって相互作用する。
【００６９】
３．担体シート：
【００７０】
固定層コーティングを受け取り、完成した転写物を物理的に支持するために使用できる、典型的な担体シートは、ＰＥＴパーチメント紙、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＰＰ、ビニル、ポリスチレン、クラフト紙、ポリコーティングされたクラフト紙、およびＴｅｓｌｉｎ（登録商標）（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製）などの合成ポリオレフィン紙を含むが、これらに限定されない。固定層は印刷され、次に、この基材上に硬化または乾燥される。コーティングは、残りの製造および印刷ステップの間、基材に接着したままである必要がある。本明細書に記載の低温硬化は、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＰＰおよびビニルなどの感熱性担体フィルムを使用することを可能にし、これらは、ＰＥＴシートよりも柔軟性があり、低コストである傾向がある。
【００７１】
転写物を製造する方法
【００７２】
固定層を担体シートまたは紙上にコーティングする
【００７３】
固定層は、担体シート上にコーティングされる。典型的なコーティング法は、スクリーン印刷、回転コーティング、グラビアコーティングを含む。スクリーン印刷は、固定層をコーティングするための例示的な実施形態である。スクリーン印刷用の固定層組成物の典型的な粘度は、約２５００から約１００００ｃｐｓである。典型的なスクリーンメッシュは、１インチあたり約６０から約４００スレッドの範囲である。典型的なスクリーン生地は、ポリエステル、ナイロン、ステンレス鋼を含む。
【００７４】
様々な実施形態において、固定層コーティングは、通常のスクリーン印刷技術を使用して、担体シート上にスクリーン印刷することができる。次に、得られた固定層コーティングは、約１５０°Ｆから約３００°Ｆの温度で約１〜３分間硬化される。固定層は、約０．２５ｍｉｌから約４ｍｉｌ、または様々な実施形態において、約０．５ｍｉｌから約２．５ｍｉｌの乾燥膜厚を有するべきである。
【００７５】
乾燥後、固定層は、インク粒子を捕捉してそれらをシートに固定するのに十分な粘着性を維持する。このように接着性である、固定層はまた、微視的に多孔性であり、粒子を表面に固定するだけでなく、固定層の本体内に粒子を捕捉する。硬化した固定層の三次元多孔質構造は、固定層コーティングに凝集体を使用して、スクリーン印刷法で固定層を印刷する場合のように粗さおよび粗いねじ径を作り出すことを含む、様々な手段によって達成することができる。
【００７６】
多孔性はまた、コーティングを迅速に乾燥させ、基板上のコーティングによる担体シートの不完全な湿潤を引き起こすことによって作り出すことができる。この多孔性により、インクが固定層に浸透し、インク層の印刷後の加熱を最小限に抑えても、固定層コーティングに接着することができる。固定層を利用せずにインクを担体シートに印刷した場合、インクのプラスチック粒子を溶融し、混合するのに必要な融着温度を超えて加熱されない限り、乾いた表面からほこりのように簡単に除去される。
【００７７】
固定層へのインクの塗布
【００７８】
転写物製造の第２のステップにおいて、インクは、固定層上に所望の装飾パターンで印刷またはコーティングされる。適切なコーティング技術は、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、および熱転写印刷を含む。インクが固定層にコーティングされた後、乾燥される。印刷されたインク層は、インク層から炭化水素溶媒を除去するのに十分高い温度で乾燥されるが、インク中のポリオレフィンまたは他のプラスチック粒子の溶融および融着を防ぎ、固定相でのポリマー粒子の任意の混合を防ぐのに十分低い温度で乾燥される。様々な実施形態において、インクコーティングは、約９０°Ｆから２４０°Ｆの温度の間で乾燥され、他の局面において、約１３０°Ｆから約２００°Ｆで乾燥され得る。様々な実施形態において、乾燥は、２４０°Ｆ未満である。より長い乾燥時間で実施した場合、より低い乾燥温度が可能である。
【００７９】
固定層は、インク層をその表面上に保持または捕捉し、プラスチック粒子が溶融されていなくても、インク層を所定の位置に保持する。
【００８０】
捕捉されたインクの粒子は、固定層に粘り強く接着し、固定層の多孔質構造内にあるため、耐擦り傷性を維持する。インク中のプラスチックおよび顔料の粒子は、印刷された装飾デザインのままであり、固定層ににじまない。
【００８１】
固定層の組成物に応じて、インク層は、融着プロセスの後に、固定層の有無にかかわらず、担体シートから転写し得る。したがって、固定層の選択は、それが鋳型部品と一体になった後、装飾のために得る仕上げのタイプに大きく影響する可能性がある。市販のフィルムは典型的に、例えば、マット、セミグロス、およびグロスなどのいくつかの仕上げでのみ入手可能であり、これらのいくつかのオプションは、フィルムの仕上げが部品に変換される場合、装飾される、以前に成形された部品の仕上げと一致しない場合がある。したがって、装飾の仕上げを以前に成形された部品の仕上げに、より密接に一致させることができるように、装飾の仕上げを変えることができることが望ましい。特定の例において、フィルムの仕上げが部品に転写されないことが望ましく、部品と装飾的マーキングとの間に仕上げの不一致を生じないようにする。
【００８２】
特に、炭化水素樹脂および合成ゴムを含む固定層は、その上に印刷されたインク層と共に転写する傾向があり、装飾を部品に転写するために使用される融着プロセスの後に接着および混合する。この場合、装飾はフィルムの前の仕上げを維持する傾向があり、これは上記のように商業的に制限される可能性がある。さらに、このシステムは、先端上でやや鮮明ではない。本現象は、層間の互換性に起因すると思われる。適合性のある層の例は、炭化水素粘着付与樹脂、炭化水素ワックス、および低密度ポリエチレンワックスを含むが、これらに限定されない。
【００８３】
他方、シリコーンタイプの固定層は、担体シートと共に残る傾向がある。すなわち、インク層およびシリコーン層は、インク層と固定層との間の分離を促進するように思われる特定の非相溶性を有する。この場合、フィルムの前の仕上げは、部品に変換されないため、装飾の仕上げを調整する機会が与えられる。不適合層の例は、シリコーン、ＰＶＣ、アクリル、エポキシ、ポリウレタン、ＳＢＳおよびＳＢＲベースの接着剤などの天然および合成ゴム、ならびにホットメルト接着剤を含むが、これらに限定されない。
【００８４】
製品を装飾するための、またはしるしの型内転写のための転写物の使用
【００８５】
Ａ．回転成形
【００８６】
様々な実施形態において、回転成形部品上にしるしを転写する方法は、（ａ）転写物に感圧接着剤層を追加するステップ、（ｂ）回転鋳型の内面に向けて感圧接着剤面と共に、鋳型の内面に転写物を塗布するステップ、（ｃ）担体シートを除去するステップ、および（ｄ）鋳型内で部品を回転成形するステップを含む、ここで、鋳型の内面のグラフィックは、成形中に部品に転写される。
【００８７】
転写物は、最初に、転写物が回転鋳型の内面に接着されることを可能にする、感圧接着剤によってコーティングされる。接着剤層を備えた転写物は、転写物を鋳型表面に押し付け、その後スクイージーまたはバニシングツールによって担体フィルムからグラフィックデザインを手動で除去することによって回転鋳型の内面に塗布され、グラフィックが感圧接着剤によって鋳型に接着させることを確実にする。回転成形サイクル中に、装飾的なしるしが、鋳型から部品の表面上に、続いて転写される。
【００８８】
方法の変形において、感圧接着剤がインク層の上部に塗布され、乾燥される。前述のように、接着剤は、成形プロセス中に鋳型表面への転写物の接着を可能にする。成形後、次に接着剤はインクから分離され、部品に接着される。接着剤は、部品の表面上にインク層をそのまま残す、適切な溶媒で除去される。
【００８９】
Ｂ．ホットスタンピング。
【００９０】
１．予め形成されたポリエチレンまたはポリプロピレン部品の表面に、それらを部品の表面に融着させるのに十分な熱、時間および圧力で転写物が塗布される。この塗布の場合、転写物は、等間隔の転写物を有する、連続ロールに印刷されることがよくある。転写物は、固定プラテン全体に成形部品の供給を受け、約２５０°Ｆから約６００°Ｆに加熱できる相互加熱プラテンを有した、市販の相互プレスによって、塗布される。プラテンに取り付けられているのは、アルミニウム製でシリコーンゴムの層でコーティングされたような、金型である。
【００９１】
予め形成されたプラスチック部品は、プラテンの下に配置され、転写物はプラテン上の部品と金型との間に配置される。次に、転写物を部品の表面に融着させ、担体シートから分離するのに十分な時間、金型を転写物および部品で圧縮する。
【００９２】
様々な実施形態において、金型は、約４００°Ｆから約５５０°Ｆに加熱される。プラテンの各圧縮は、約０．１秒から約１分続く。様々な実施形態において、圧縮持続時間は、約０．５秒から約１０秒である。金型に必要な圧力は、部品のサイズおよび転写物のサイズに応じて、約７５ｐｓｉから約２０００ｐｓｉまで変化する。様々な実施形態において、金型は、画像転写物の周囲の輪郭に形作られ、典型的には、画像転写物より１ｍｍまたはそれより大きい。
【００９３】
２．方法の様々な実施形態において、隆起した画像またはエンボス加工を備えた予め形成されたプラスチック部品は、部品の隆起部分のみのグラフィック転写物上に平坦な金型の適用によって色を付けることができる（すなわち、隆起した部品の先端）。この場合のインクは、部品の隆起したスペースの寸法を覆う、単一の色付きのブロックまたは長方形として刷り重ねられる。シリコーン金型も長方形または正方形の形であり、部品の隆起部分を取り囲んでいる。金型は約４００°Ｆから約５５０°Ｆの温度に加熱される。インクの正方形が部品の隆起部分の上に置かれ、次に金型がその上で約１から約５秒間圧縮される。インクは、部品上で隆起している領域でのみ転写される。転写物を作製するプロセスの乾燥ステップでインクの粒子が一緒に融着しないため、隣接するインクが部品上に転写されたり、運搬されたりすることがなく、初めてきれいな画像転写を作製する。
【００９４】
３．直前の実施形態の変形において、担体シート上に支持された正方形のブロック、長方形、または連続した色の帯を、成形金型に従って使用し、部品にポジ画像を打ち抜くことができる。この場合、金型も約４００°Ｆから約５５０°Ｆに加熱され、担体フィルムの裏側およびプラスチック部品に約１〜約５秒間、および約７５〜約２０００ｐｓｉで圧縮される。金型の画像は、担体フィルムから確実に打ち抜かれ、プラスチック部品に融着される。金型を表面から取り除き、担体フィルムを剥がし、プラスチックの表面に融着したインクのきれいな画像を残す。上記と同様に、インクの粒子が担体シート上で一緒に融着されないため、隣接する材料が、金型画像の周囲に転写されず、きれいに分離できる。
【００９５】
Ｃ．圧力なしでの熱の適用。
【００９６】
転写物は、熱を伴うが圧力を伴わずに、予め形成されたプラスチック製品の表面に塗布され得る。この塗布プロセスは、ホットスタンピング機の範囲内に収まらない可能性が高い、非常に大きく／かさばる製品を装飾するのに役立つ。そのような製品の例は、プラスチック貯蔵タンクおよび他の大型容器を含む。これらのかさばる物体の場合、単一の転写シートを物体の表面に接着することができ、転写物上の接着剤層、または転写または物体の表面に後で塗布される接着剤によって支援される。次に、このように接着剤で一時的に保持された、転写物を剥がして担体シートを除去するが、インクおよび固定層を残す。これは、スクイージーまたはバニシングパッドで行うことができる。担体シートを取り除いた後、赤外線ランプ、ヒートガン、またはトーチからの炎で加熱することにより、インクがプラスチック製品の表面に融着する。プラスチックの温度は、製品の表面の融点（典型的には約２５０〜４００°Ｆ）まで急速に上昇し、その後、融点未満に急速に冷却される。このプロセスでは、グラフィックおよびプラスチック部品を一緒に融着するのに十分な熱エネルギーが適用される。
【００９７】
Ｄ．型内装飾
【００９８】
様々な実施形態において、インクおよび固定層は、担体として、ポリオレフィンフィルム、またはＬＤＰＥ、ＨＤＰＥまたはポリプロピレンなどの合成紙上にコーティングされる。使用する乾燥技術は、転写物の製造中にフィルムが溶融したり歪んだりしないように、フィルムを約１５０°Ｆを超えないようにする必要がある。転写フィルムは、サイズに合わせてカットまたは金型カットされてから、鋳型に入れられる。フィルムは、接着剤、真空によって、または静電気によって所定の位置に保持することができる。転写物は、成形サイクル中に部品中にオーバーモールドされる。インク層および固定層はポリオレフィンフィルムとの相溶性が高いため、フィルムに融着し、層間剥離に非常によく抵抗する。
【００９９】
他の型内システムは、ポリオレフィンフィルムと適合しない、アクリル、ウレタン、またはポリエステルタイプのバインダーからなるインクを特徴とする。これらのインクは、屋外用途の温度およびＵＶストレス下で剥離する傾向がある。
【０１００】
Ｅ．熱転写リボンとしての印刷およびコーティング
【０１０１】
他の実施形態において、インクおよび固定層は、ＰＥＴフィルムロール上にコーティングされ、従来の熱転写印刷においてインクリボンとして使用される。熱転写物は、印刷媒体に接触するリボンを含み、対応する画像が印刷媒体上に熱転写される。本開示による、より具体的な実施形態は以下の通りである。
【０１０２】
１．リボンおよびプリンターを使用して、固定層を備えた、上記で詳述したスクリーン印刷されたインクからなる印刷媒体上に印刷することができる。続いて、インクは、粒子を一緒に融着するのに十分な時間（例えば、約１０秒から約２分）、２９０°Ｆの温度で融着される。次に、この媒体は感熱式プリンターを通過する。感熱印刷リボンは、上記のインクが融着していない状態で、上記の固定層を含む。ＰＥＴフィルムは約０．５〜約２ｍｉｌの厚さである必要がある。加熱されたプリントヘッドは、転写リボン上にコーティングされたＰＥ粒子をプリント媒体上に融着する。彼の方法は、バーコード、シリアル番号、ＱＲコード（登録商標）などのデジタルデータを印刷するのに役立つ。ＣＭＹＫ形式でコーティングされた複数のリボンを使用して、上記の印刷媒体に４色のプロセスアートワークを印刷することもできる。
【実施例】
【０１０３】
実施例
【０１０４】
実施例１．ホットスタンプ金型用箔
【０１０５】
本実施例は、以前に成形されたポリオレフィン製品を装飾するためにホットスタンプ金型で使用するための箔の構築物を例示する。前記構築物を、厚さ２ｍｉｌのＰＥＴフィルムのロール上に印刷した。この実施例で使用される炭化水素樹脂−合成ゴムタイプ固定層の組成物を、表１に示す。
【０１０６】
表１：炭化水素樹脂／合成ゴム固定層組成物
【表１】
2021522398.tif 000002
【０１０７】
表１の固定層組成物を、スクリーン印刷機を用いて約３５００ｃｐｓの粘度でＰＥＴフィルム上にコーティングした。次に、コーティングを約１５０°Ｆの温度で約４５秒間乾燥した。
【０１０８】
この実施例で使用される印刷インクを、表２に示す。
【０１０９】
表２：黒色印刷インク組成物
【表２】
2021522398.tif 000003
【０１１０】
次に、表２のインクを、以前にＰＥＴフィルムに塗布された固定層上に約４０００ｃｐｓの粘度でスクリーン印刷した。このように印刷されたインクを、約１５０°Ｆの温度で約４５秒間乾燥した。
【０１１１】
得られた構築物を、ロールツーロール巻き出し装置および巻き戻し装置を介してホットスタンププレスに供給した。ホットスタンプ機を、スタンプする画像のパターンの成形アルミニウム金型に取り付けた。金型を約３５０°Ｆの温度に加熱し、装飾されるポリエチレンプラスチック部品を金型およびフィルムのロールの下に置いた。機械は、フィルムに接触する金型と連動し、次に、プラスチック部品に約２秒間接触した。金型を引き込み、フィルムを巻き戻し装置によって部品から引き抜いた。構築物由来のインクおよび固定層をＰＥＴフィルムから除去し、金型の画像中のプラスチック部品に転写した。この転写された画像は恒久的であり、プラスチック部品に不可欠であることを観察した。
【０１１２】
実施例２：多色転写物
【０１１３】
この実施例において、多色転写物を、白色インクに加えて、表１の固定層組成物および表２の黒色インクを使用して製造した。プロセスの最初のステップにおいて、表１の固定層組成物を、実施例１のように３ｍｉｌの厚さのＰＥＴフィルムにコーティングし、乾燥した。次のステップにおいて、パターン化されたステンシルをスクリーン印刷機上で使用し、表２の上記の黒色インクの最初の層を固定層上に置いた。黒色インク印刷に続いて、隣接するパターンを持つ２番目のスクリーンを印刷された構築物の上に配置した。このパターンは、表３の組成を有する白色インクで仕切った。
【０１１４】
表３：白色印刷インク組成物
【表３】
2021522398.tif 000004
【０１１５】
表３の白色インク組成物を、黒色インク層の隣に、および固定層上にも、約４０００ｃｐｓの粘度でコーティングした。それを約１５０°Ｆの温度で約４５秒間乾燥した。得られた構築物を、ホットスタンプ機に長方形のアルミニウムの金型の下に供給した。金型をシリコーンゴムの１／４インチの層でコーティングし、ＰＥＴフィルム上に印刷された画像よりも約１／４インチ大きかった。ポリエチレン部品を金型およびフィルムのロールの下に置いた。機械を連動し、それにより金型をフィルムの裏側に約３秒間接触さした。次に、金型を引っ込め、プラスチック部品の表面からフィルムを剥がした。固定層ならびに白色コーティングおよび黒色コーティングの両方が、プラスチック部品に融着し、部品に恒久的で不可欠であると見なした。
【０１１６】
実施例３：鋳型の内側への転写
【０１１７】
この実施例において、表１の固定層組成物を再び使用し、実施例２に従って３ｍｉｌのＰＥＴフィルム上にコーティングおよび乾燥した。表２および３にそれぞれ記載された黒色および白色インク層を上記のように固定層上で連続してコーティングし、乾燥した。この時点で、固定層およびその上にある白色および黒色のインク層をシリコーンＰＳＡでコーティングした。この層を約２７５°Ｆの温度で１分間乾燥および硬化した。次に、得られた構築物を、回転鋳型、ブロー鋳型、射出鋳型、または真空形成鋳型の内面に裏向きに配置した。スクイージーを使用し、フィルムの裏側を押すことにより、ＰＳＡによって画像を鋳型の内面に接着した。次に、担体フィルムを鋳型から剥がし、完全に除去した。次に、選択した鋳型のタイプに適した通常の成形技術を使用して、部品を成形し、成形した部品を冷却した。画像構築物を、成形プロセス中にポリエチレン部品の壁に転写し、表面の一部にした。次に、画像が表面に融着した部品を鋳型から除去したところ、転写物のどの部分も鋳型に残っている形跡はなかった。
【０１１８】
実施例４：先端
【０１１９】
この実施例において、表４の固定層組成物を使用した。
【０１２０】
表４：シリコーン固定層組成物
【表４】
2021522398.tif 000005
【０１２１】
表４の固定組成物を、従来のスクリーン印刷装置上で、約４０００ｃｐｓの粘度で２ｍｉｌのフィルムのロール上に印刷した。コーティングを、約２７５°Ｆの温度で約１分間乾燥および硬化した。固定層の硬化に続いて、表２の黒色インク組成物を実施例１に従って固定層上にスクリーン印刷した。こうして印刷した黒色インク層を約１５０°Ｆの温度で約４５秒間乾燥した。次に、得られた構築物をホットスタンプ機に供給した。実施例２に記載されているように、隆起したレタリングを有するプラスチック部品を、加熱した金型の下のホットスタンプ機に配置した。機械を連動し、金型をフィルムの裏側に約４秒間接触させた。その時点での金型およびフィルムは、部品上の隆起したレタリングとのみ接触し、部品の主な表面と接触していない。次に、金型を引っ込め、フィルムを固定層と一緒にプラスチック部品から剥がした。その結果、プラスチック部品の隆起部分に黒色インクを転写した。インクは恒久的に部品に融着し、部品に不可欠であった。
【０１２２】
実施例５：フィルム上に印刷した後の型内ラベリング
【０１２３】
この実施例において、成形される成形プラスチック部品と同様の特性を有するプラスチックフィルムを担体フィルムとして使用した。ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、およびＰＰなどのフィルムを使用できる。ＬＤＰＥの４ｍｉｌの厚さのフィルムを、実施例２に従って、表１の炭化水素樹脂／ゴム固定層組成物で印刷し、コーティングし、次いで硬化した。次に、得られた固定層を、実施例２に従って同じコーティングおよび技法で刷り重ねた。次に、構築物全体を金型抜きし、鋳型に入れた。フィルムおよびインクの構築物を、真空、静的または接着剤によって、を含むさまざまな技術によって、鋳型に保持した。鋳型を閉じ、部品をその中に成形した。部品を成形し、冷却した後、部品を鋳型から外し、フィルムおよびインクの構築物が、部品に接着していることを確認した。インクはフィルムに恒久的に結合しているため、フィルムから容易に分離できないと見なした。
【０１２４】
プラスチック製品を装飾するためのインク、転写物および方法が提供される。本明細書の詳細な説明において、「様々な実施形態」、「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」などへの言及は、記載された実施形態が特定の特徴（ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ  ｆｅａｔｕｒｅ）、構造、または特性（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を含み得るが、どの実施形態も、必ずしも特定の特徴、構造、または特性を含むとは限らない。さらに、そのような句は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性が実施形態に関連して説明される場合、明示的に記述されているかどうか、他の実施形態に関連してそのような特徴、構造、または特性に影響を与えることは当業者の知識の範囲内であることが提出される。説明を読んだ後、当業者には、代替の実施形態で開示を実施する方法が明らかになるであろう。
【０１２５】
特定の実施形態に関して、利益、他の利点、および問題の解決策が本明細書に記載されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、および任意の利益、利点、または解決策が発生するか、あるいはより顕著になる可能性のある任意の要素は、本開示の重要な、必要な、もしくは本質的な特徴または要素として解釈されるべきではない。したがって、本開示の範囲は、単数形の要素への言及が、明示的に述べられていない限り「１つおよび唯一」を意味するのではなく、むしろ「１つまたは複数」を意味する、添付の特許請求の範囲に他ならないことによって制限されるべきである。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」あるいは「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ」に類似する句が、請求項または明細書で使用されている場合、その句は、Ａのみが実施形態に存在し得ること、Ｂのみが実施形態に存在し得ること、Ｃのみが実施形態に存在し得ること、または要素Ａ、ＢおよびＣの任意の組み合わせが、単一の実施形態に存在し得ること、たとえば、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣ、またはＡとＢとＣ、を意味する。
【０１２６】
当業者に公知の上記の様々な実施形態の要素とのすべての構造的、化学的、および機能的同等物は、参照により本明細書に明示的に組み込まれ、本請求項に含まれることが意図される。さらに、組成物または方法が、本開示によって解決されることが求められるすべての問題に対処する必要はなく、それは、本請求項に含まれる。さらに、本開示における要素、構成要素、または方法のステップは、要素、構成要素、または方法のステップが請求項に明示的に記載されているかどうかにかかわらず、発明の開放を意図していない。請求項の要素は、その要素が「を意味する（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」という句を用いて明示的に記載されない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）を発動することを意図していない。本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、またはそれらの他の任意の変形の用語は、要素のリストを含む、化学、化学組成、プロセス、方法、製品、または装置などの非排他的含有物を包含することを意図し、それらの要素だけでなく、そのような化学、化学組成、プロセス、方法、製品、または装置に明示的に記載されていない、または固有ではない他の要素を含む場合がある。
(項目１)
（ａ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリエステルのうちの少なくとも１つを含む粉末プラスチック；（ｂ）前記粉末プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有する溶媒（ｃ）しるし添加剤；（ｄ）分散剤；および（ｅ）必要に応じて、バインダー、
を含むインク。
(項目２)
前記粉末プラスチックが、約０．９２から約０．９７ｇｍ／ｃｃの密度を有する高密度ポリエチレン粒子と、約０．９１から約０．９２ｇｍ／ｃｃの密度を有する低密度ポリエチレン粒子との混合物をさらに含む粉末ポリオレフィンを含む、項目１に記載のインク。
(項目３)
前記粉末プラスチックが、前記インクの総重量に基づいて、約２５から約４５重量％の量で存在する、項目１に記載のインク。
(項目４)
前記粉末プラスチックが、約１から約１５０ミクロンの粒子サイズを有する、項目１に記載のインク。
(項目５)
前記溶媒が、前記インクの総重量に基づいて、約１５から約４５重量％の量で存在する、炭化水素溶媒を含む、項目２に記載のインク。
(項目６)
前記分散剤が、前記炭化水素溶媒において前記粉末ポリオレフィンの分散を安定化するのに十分な量で存在する、スクシンイミド分散剤を含む、項目５に記載のインク。
(項目７)
前記しるし添加剤が、着色剤、顔料、染料、金属薄片、金属球、鉱物粒子、金属粒子、またはそれらの混合物を含む、項目１に記載のインク。
(項目８)
前記しるし添加剤が、前記インクの総重量に基づいて、約１から約７０重量％で存在する、項目７に記載のインク。
(項目９)
（ａ）担体シートまたはフィルム；
（ｂ）前記担体シートまたはフィルム上に配置された固定層；ならびに
（ｃ）前記固定層上のインク層であって、その結果、前記固定層が前記インク層と前記担体シートまたはフィルムとの間にあり、前記インク層は、
（ｉ）粉末プラスチック；
（ｉｉ）前記プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有する、溶媒；
（ｉｉｉ）しるし添加剤；
（ｉｖ）分散剤；および
（ｖ）必要に応じてバインダー
を含むインク組成物から形成される、インク層、
を含む転写物。
(項目１０)
前記固定層が、炭化水素粘着付与樹脂、合成ゴム、溶媒、必要に応じた凝集体、および必要に応じた添加剤を含む、組成物から形成される、項目９に記載の転写物。
(項目１１)
前記炭化水素粘着付与樹脂が、約３６０ｇ／モルの分子量、約８５℃の環球式軟化点を有し、前記固定層の総重量に基づき、約４７．５重量％で前記固定層に存在する、項目１０に記載の転写物。
(項目１２)
前記合成ゴムが、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）もしくはスチレン−イソブチレン−スチレン（ＳＩＳ）不飽和ゴム中間ブロックのいずれかからなる、またはスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）もしくはスチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）飽和中間ブロックを含む、ブロックコポリマーを含む、項目１０に記載の転写物。
(項目１３)
前記固定層が、シリコーンを含む組成物から形成される、項目９に記載の転写物。
(項目１４)
前記シリコーンが、芳香族溶媒中に分散された、過酸化物硬化または付加硬化、シリコーン感圧接着剤またはシリコーン樹脂を含む、項目１３に記載の転写物。
(項目１５)
転写物を製造する方法であって、
担体シートまたはフィルム上へ固定層組成物をコーティングするステップ；
前記固定層を熱硬化するステップ；
前記固定層上にインクを印刷するステップであって、前記インクは、（ａ）少なくとも１つの粉末プラスチック；（ｂ）前記粉末プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で実質的に完全に除去するのに十分な揮発性を有する、溶媒；（ｃ）しるし添加剤；（ｄ）分散剤；および（ｅ）必要に応じて、バインダーを含むステップ；ならびに
前記固定層上の前記インクを、前記粉末プラスチックのおよその溶融温度未満の温度で乾燥させて、前記転写物を生成するステップ、
を含む方法。
(項目１６)
前記固定層組成物が、炭化水素粘着付与樹脂、合成ゴム、溶媒、必要に応じた凝集体、および必要に応じた添加剤を含む、項目１５に記載の方法。
(項目１７)
前記固定層組成物がシリコーンを含む、項目１５に記載の方法。
(項目１８)
前記固定層が、約１５０°Ｆから約３００°Ｆで約１〜３分間熱硬化される、項目１５に記載の方法。
(項目１９)
前記担体シートまたはフィルム上にコーティングされたような前記固定層が、約０．２５ｍｉｌから約４ｍｉｌの乾燥膜厚を有する、項目１５に記載の方法。
(項目２０)
前記インクが、約１３０°Ｆから約２００°Ｆの温度で前記固定層上で乾燥される、項目１５に記載の方法。
【国際調査報告】
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