(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定温度の熱により多孔質構造の少なくとも表面に於いて無孔化させる材料からなり、インク成分を内部に封止する熱閉塞性多孔質層であって、ベーマイトを含有しない高分子多孔質体である基材の表面及び細孔内部に、該基材の融点より低い低融点材料を付着したものを有する印刷封止用成形体。
【請求項２】
前記熱閉塞性多孔質層が、前記低融点材料を所定の溶媒に溶解させた溶液を、ベーマイトを含有しない高分子多孔質体の内部に充満させた後、当該溶液の固化温度以下に冷却し、更に、前記溶媒を除去したことにより得られたものであることを特徴とする請求項１に記載の印刷封止用成形体。
【請求項３】
前記熱閉塞性多孔質層が、前記所定温度の熱に対して耐熱性を有する耐熱性基材層上に設けられている請求項１又は２に記載の印刷封止用成形体。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の印刷封止用成形体の前記熱閉塞性多孔質層の内部に、印刷成分が封止されている印刷成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク等で印刷した後に熱によりインク等を内部に封止することができる印刷封止用成形体及びそれを用いた印刷成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐溶剤性、耐擦過性を目的とした印刷物としては、特殊なインクを用いるもの、印刷面の上に保護フィルムを積層するもの等種々のものが提案されている。しかし、前者では、インクが特殊であるため通常の印字装置を使用できなかったり、後者では、工程が複雑で特殊な装置を必要とする等の問題があった。
【０００３】
一方、多孔質フィルムや空洞含有フィルム、表面に微細な凹凸加工を施したフィルム等を印刷層（インク受容層）に用いる事も提案されている（特開平９−３９１４１号公報、特開平５−３３９４０８号公報、特開平６−６５４０９号公報等）が、基本的にはインキ等が表面（微細構造の表面）に付着した状態であるため、耐溶剤性等の点で不十分であった。
【０００４】
以上のように、インク等の印刷成分を多孔質内部に封止すると言う発想は、これまでの印刷用シート等において全く存在しなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、従来とは全く異なる発想により、優れた耐溶剤性、耐擦過性が得られ、しかもインク等や印刷装置等の制限も少ない印刷封止用成形体及びそれを用いた印刷成形体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、熱閉塞性多孔質層を印刷層として印刷後に熱閉塞させる手法に着想したが、更に、実機での印刷性や熱封止時のにじみ等の特性について鋭意検討したところ、それらが良好なことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の印刷封止用成形体は、所定温度の熱により多孔質構造の少なくとも表面に於いて無孔化させる材料からなり、インク成分を内部に封止する熱閉塞性多孔質層であって、ベーマイトを含有しない高分子多孔質体である基材の表面及び細孔内部に、該基材の融点より低い低融点材料を付着したものを有することを特徴とする。ここで、熱閉塞性多孔質層とは、後に詳述するように、熱により多孔質構造が閉塞し得る層を指す。
【０００８】
前記構成に於いては、前記熱閉塞性多孔質層が、前記低融点材料を所定の溶媒に溶解させた溶液を、ベーマイトを含有しない高分子多孔質体の内部に充満させた後、当該溶液の固化温度以下に冷却し、更に、前記溶媒を除去したことにより得られたものであることが好ましい。
【０００９】
また、前記熱閉塞性多孔質層が、前記所定温度の熱に対して耐熱性を有する耐熱性基材層上に設けられていることが好ましい。
【００１０】
一方、本発明の印刷成形体は、上記いずれかの印刷封止用成形体の前記熱閉塞性多孔質層の内部に、印刷成分が封止されていることを特徴とする。
【００１１】
［作用効果］
本発明の印刷封止用成形体によると、熱閉塞性多孔質層が多孔質であるため、印刷時にはインキ等の印刷成分がその内部に進入することができ、また、その層が熱閉塞性であるため、印刷後の加熱により、好ましくは加熱加圧により、前記印刷成分を層内部に封止することができる。このため、印刷成分は微細表面でなく、内部に封入されているため、優れた耐溶剤性、耐擦過性が得られる。一方、印刷は多孔質への印刷成分の進入という物理的な現象によるため、インク等や印刷装置等の制限も少なくなり、例えば水溶性インク等のごく普通のインクを用い、インクジェットプリンタなどの安価な装置で簡単に印刷することができる。更に、熱封止時のにじみについても、実施例の結果が示すように、予想外に良好な結果であった。その結果、優れた耐溶剤性、耐擦過性が得られ、しかもインク等や印刷装置等の制限も少ない印刷封止用成形体を提供することができた。
【００１２】
前記熱閉塞性多孔質層が、高分子多孔質体である基材に、融点のより低い低融点材料を付着した構成であると、低融点材料が優先的に軟化する温度で加熱して閉塞・封止を行う際、基材が熱により軟化しにくいため、熱閉塞性多孔質層の基本構造が崩れにくくなり、熱封止時のにじみがより生じにくくなる。また、熱収縮も生じにくく、シート状物として形成した場合にカール等の発生を少なくすることができる。更に、後述のように、安定した熱閉塞性の多孔質構造を形成し易いという利点もある。
【００１３】
前記熱閉塞性多孔質層が、耐熱性基材層に積層一体化されている場合、熱閉塞性多孔質層は強度的に十分とは言えない面があるところ、耐熱性基材層によりその補強が可能になる。また、当該構成によりシート状に形成することができるため、各種印刷物として利用範囲が広いものとなる。
【００１４】
一方、本発明の印刷成形体によると、上記印刷封止用成形体の前記熱閉塞性多孔質層の内部に、印刷成分が封止されているため、上記の如き作用により、優れた耐溶剤性、耐擦過性が得られ、しかもインク等や印刷装置等の制限をあまり受けずに製造することができる印刷成形体を提供することができた。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の印刷封止用成形体は、熱閉塞性多孔質層を有するが、熱閉塞性多孔質層のみで構成される場合、耐熱性基材層に接着又は融着等により積層一体化されている場合、更に接着層等の中間層が存在する場合、各種成形体の表面に熱閉塞性多孔質層が接着又は融着等により形成されている場合など、種々の形態が存在する。即ち、印刷封止用成形体の形状は、シート状物に限らず、厚みの大きいものや、各種構造の成形体であってもよい。
【００１６】
本発明における熱閉塞性多孔質層は、高分子多孔質体である基材に融点のより低い低融点材料を付着した構成である。以下、熱閉塞性多孔質層について詳細に説明する。
【００１７】
基材である高分子多孔質体としては、種々のものが使用できるが、後の封止工程で加熱されたときに熱収縮や熱変形が起こりにくい点から、ある程度耐熱性のある高分子が好ましい。具体的には、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリブロピレン、ポリ４‐メチルペンテン、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート等が好ましい。
【００１８】
また、この基材を多孔化する方法としては特に限定されないが、基材となる高分子を可溶性の溶媒に溶解してこれをシート化し、次いでこれを不溶性の溶媒中に浸漬して固化し、可溶性の溶媒を抽出する方法、結晶性高分子を溶融成形によって配向結晶化しつつシート化し、適当な熱処理を施した後に延伸する方法、基材となる高分子に非相溶性の高分子、若しくは無機充填材を混合、シート化した後に、延伸する方法、微粒子状の高分子を加熱することで粒子同士を融着させ、後にこれを切削してシート化する方法、等が用いられる。なお、単一樹脂で形成された熱閉塞性多孔質層として、上記のものを使用することも可能である。
【００１９】
低融点材料としては、具体的には以下に示すような樹脂成分を主体とするものである。即ち、ポリエチレン系ワックス、変性ポリエチレンワックス、低、中、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリブテン等及びこれらの混合物も含む。また、エチレン以外の例えば酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル等とエチレンの共重合体が含有されていても構わない。これら樹脂成分の分子量は通常数百〜５０万程度である。これら樹脂成分は２種類以上の混合物で用いても良い。
【００２０】
融点のより低い低融点材料を付着する方法としては、まず、これらの樹脂成分を、トルエン、キシレン、デカリン、テトラリン等の芳香族系炭化水素、高級脂肪族アルコール、ｎ‐アルカン、灯油等の溶媒に加熱下で溶解させる。これらのうちでも、低融点材料の溶解性、沸点の高さ等の点から、キシレン、トルエンが好ましい。
【００２１】
次いで、基材となる多孔質体にこの溶液を含浸、塗布等の方法で細孔の内部に充満させる。更にこれを、回転しないように固定したしロール上を通過させたり、１対の加熱ロールで挟搾する等の方法で低融点材料の溶液を適度な量だけ表面に残存させる。続いて含浸されている低融点材料の溶液の固化温度以下に冷却するが、この冷却方法としては、冷却ロールに接触させる方法、空気中で徐々に冷却する方法、キシレン、トルエン、ヘプタン、メタノール等の冷溶媒中に浸漬する方法等を採用することが出来る。
【００２２】
さらに、最初に低融点材料を溶解させていた溶媒を、それが易揮発性ならば低融点成分の融点よりも１０℃以上低い温度で蒸発させるか、若しくは易揮発性のアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ヘキサン、ヘプタン等のｎ‐アルカン類、メタノール、エタノール等のアルコール類、トリクレン、塩化メチレン等の塩素系溶剤等で抽出し、乾燥することによって、複合熱閉塞性多孔質体が得られる。
【００２３】
以上のようにして得られた複合多孔質体は、基材となる多孔質体の細孔内部と多孔質体の表面に低融点材料が付着された状態となる。溶解された低融点材料の含浸量、冷却条件によって状態は異なるが、複合多孔質体の外表面には多孔質薄層が生成する。この厚みは、主として多孔質体を低融点材料の溶液から引き上げたときの溶液の含有量で決まってくる。この多孔質薄層の厚みは、通常０．１〜５μｍ程度である。又、この多孔質構造は、不定形の細孔が散在する構造、薄片状の低融点材料がランダムに積み重なった構造等を取ることが有る。
【００２４】
このような熱閉塞性多孔質体は、単独で印刷性基材として用いることも可能であるが、通常、白色の耐熱性基材に接着した形で使用される。他の色に着色した耐熱性基材を用いることも可能であり、その場合でも、熱閉塞性多孔質層は封止後に透明に近い状態となるため、その呈色がある程度可能になる。
【００２５】
なお、熱閉塞性多孔質層の厚みは、インク等の種類や量にもよるが、５〜１０００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。また、平均孔径は、インク等の種類にもよるが、０．０１〜１００μｍが好ましく、０．０５〜１０μｍがより好ましい。なお、熱閉塞性多孔質層のインク等との濡れ性を改善して、印刷性を向上させるために、親水化処理、親油化処理等の各種表面処理を行ってもよい。
【００２６】
耐熱性基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等に白色の顔料、充填材等を混合したシート、またポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等からなる不織布、織布や綿、ウールの織布等が用いられる。
【００２７】
また、上記熱閉塞性多孔質体と耐熱性基材を積層一体化する方法は、特に限定されないが、熱閉塞性多孔質体自身の表面に存在する低融点層で基材に接着する方法、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の様な熱融着性樹脂層を別に設け、これを介して両者を接着する方法、等を用いることが出来る。
【００２８】
このようにして得られた印刷封止用成形体は、その微細な多孔質構造内に水溶性のインク、例えば、インクジェットプリンタ等でカラー印刷可能で、印刷後にフィルムを加熱、好ましくは加圧加熱することで、インクを熱閉塞性多孔質層内部に封止することが可能である。また、液状のインクに限らず、粉体状の印刷成分（トナー等）についても、熱閉塞性多孔質層の孔径より粒度の小さいものであれば使用可能であり、その場合、静電気力を利用して転写時にトナー等が孔内部に多く進入するようにするのが好ましい。上記の加熱、又は加圧加熱の条件は用いられた材料によって、適宜選択できるが、通常ｌ００〜２３０℃、０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程度が好ましい。
【００２９】
一方、本発明の印刷成形体は、以上のような印刷封止用成形体の熱閉塞性多孔質層の内部に、印刷成分が封止されていることを特徴とする。このため、耐擦過性、耐溶剤性等の耐久性に優れている。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、部数は特に断りのない限り、重量部数を示す。
【００３１】
実施例１
メルトフローレート（ＭＦＲ）０．８ｇ／ｌ０ｍｉｎ（温度２３０℃、荷重２．１９ｋｇ）のアイソタクチックポリプロピレンを、Ｔダイ式フィルム成形機でダイ温度２３０℃で引き落とし比４５にて、厚み２９μｍのフィルムに成形した。これを温度１３０℃に保つた熱風循環式乾燥機中に４８ｈｒ投入し、熱処理を施した。この熱処理フィルムを、温度５０℃で、元のフィルムの長さを基準に３０％、続いて温度１４５℃で、同じく元のフィルムの長さを基準に１３０％延伸し、更に温度１４５℃で延伸されたフィルムの長さを基準に１５％収縮させて、厚さ２５μｍ、気孔率４３％、通気度４５０ガーレ秒数の多孔質体（基材）を得た。
【００３２】
続いて、ＭＦＲ＝２．０ｇ／ｌ０ｍｉｎ（温度１９０℃、荷重２．１９ｋｇ）、融点ｌ２０℃、密度０．９５ｇ／ｃｍ3 、の低密度ポリエチレン８部（低融点材料）をキシレン９２部と混合し、加熱溶解して温度ｌ０５℃に保った。そこへ先の多孔質体を形状を固定した状態で約６０秒間浸漬し、多孔質体の内部まで樹脂溶液を浸透させた。次いで、１０５℃に加熱された１対のゴムロールで狭窄しつつこれを引き上げて表面の樹脂溶液を取り除き、温度２５℃のメタノールに３０分間浸漬した。さらに、これを引き上げ６０℃に加熱した乾燥機中で乾燥し、熱閉塞性多孔質体を得た。
【００３３】
耐熱性基材として無機充填材を含有する白色ポリエステルフィルム（厚さ５０μｍ）を用い、ＭＦＲ＝３．０ｇ／１０ｍｉｎ（温度ｌ９０℃、荷重２．１９ｋｇ）、融点９０℃の酢酸ビニル含量２０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を接着層として、両者を温度１４０℃でラミネートした。さらに、先に得た熱閉塞性多孔質体とこのラミネートフィルムを温度１００℃で熱圧着し、本発明の印刷封止用シートを得た。このシートは、図１に示すように、熱閉塞性多孔質層１と、接着層２と、耐熱性基材層３とが積層一体化した構造になっている。
【００３４】
このシートに通常のインクジェットプリンターで印刷し、１０分間放置した後、温度１３０℃、圧力０．２ｋｇ／ｃｍ2 で５秒間加圧した。その結果、印刷ににじみは発生しなかった。更に、この印刷面を、トルエン、水等を染み込ませたウエスで擦ったが、印刷に変化は生じなかった。
【００３５】
実施例２
実施例１において、前記の低融点材料の代わりに、分子量４０００、融点１２３℃、密度０．９１ｇ／ｃｍ3 、溶融粘度ｌｌ００ｃＰ（ブルックフィールド型粘度計、１４０℃）の低密度型ポリエチレンワックス８部を用いる以外は、実施例１と同様にして熱閉塞性多孔質体を得た。また、実施例１において、前記の耐熱性基材の代わりに、ポリエステル不織布（厚さ１５０μｍ）を用いる以外は、実施例１と同様にして本発明の印刷封止用シートを得た。
【００３６】
このシートに通常のインクジェットプリンターで印刷し、１０分間放置した後、温度１３０℃、圧力０．２ｋｇ／ｃｍ2 で５秒間加圧した。その結果、印刷ににじみは発生しなかった。更に、この印刷面を、アセトン、水等を染み込ませたウエスでこすったが、印刷に変化は生じなかった。
【００３７】
比較例１
実施例１において、多孔質基材であるポリプロピレン内部に、低密度ポリエチレンを付着させなかった以外は、実施例１と同様にして白色ポリエステルフィルムとの積層体シートを得た。
【００３８】
このシートに通常のインクジェットプリンターで印刷し、実施例１より高温の１６５℃で、圧力０．２ｋｇ／ｃｍ2 で５秒間加圧した。その結果、印刷のにじみはほとんど発生せず、耐溶剤性も良好であったが、シートがＰＰ面側にカールして変形し易いことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１の印刷封止用シートの断面図を示す図
【符号の説明】
１  熱閉塞性多孔質層
２  接着層
３  耐熱性基材層
【図１】
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