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JP2003326846A - 紫外線硬化型接着剤を用いたホットスタンプ方法 - Google Patents

紫外線硬化型接着剤を用いたホットスタンプ方法

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Publication number
JP2003326846A
JP2003326846A JP2002138426A JP2002138426A JP2003326846A JP 2003326846 A JP2003326846 A JP 2003326846A JP 2002138426 A JP2002138426 A JP 2002138426A JP 2002138426 A JP2002138426 A JP 2002138426A JP 2003326846 A JP2003326846 A JP 2003326846A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultraviolet
curable adhesive
hot stamping
ultraviolet curable
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002138426A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiro Fushimi
邦博 伏見
Fumio Kidokoro
文雄 木所
Yasuhiro Mori
泰浩 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jujo Chemical Co Ltd
Koa Glass Co Ltd
Original Assignee
Jujo Chemical Co Ltd
Koa Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jujo Chemical Co Ltd, Koa Glass Co Ltd filed Critical Jujo Chemical Co Ltd
Priority to JP2002138426A priority Critical patent/JP2003326846A/ja
Publication of JP2003326846A publication Critical patent/JP2003326846A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線硬化型接着剤を用いた場合であって
も、ガラス容器と、金属箔の間で、優れた密着力を発揮
することができるホットスタンプ方法を提供する。 【解決手段】 ガラス容器に対するホットスタンプ方法
であって、ガラス容器の表面に対して、アクリル化合物
を主成分とした熱可塑性樹脂を1〜15重量部未満、エ
ポキシアクリレート化合物を主成分とした紫外線硬化成
分を50〜95重量部、および光開始剤を0.1〜10
重量部の範囲で含む紫外線硬化型接着剤を積層する工程
と、当該紫外線硬化型接着剤を紫外線の照射により硬化
させる工程と、当該硬化した紫外線硬化型接着剤を熱活
性化させることにより、金属箔をホットスタンプする工
程と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線硬化型接着
剤を用いたホットスタンプ方法に関し、特に、特定の紫
外線硬化型接着剤を用いることにより、金属箔からなる
ホットスタンプ印刷が、ガラス容器に対して優れた密着
力を示すことができるホットスタンプ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス容器等を加飾するに際し
て、金属箔を用いたホットスタンプ方法が多用されてい
る。かかるホットスタンプ方法は、ガラス容器の表面に
熱硬化型接着剤を積層した後、当該熱硬化型接着剤を部
分硬化させ、さらに、その上から金属箔を押し付けた状
態で加熱および加圧することにより、ガラス容器の表面
に金属箔を転写させる一種の印刷技術である。このよう
な熱硬化型接着剤を使用したホットスタンプ方法は、特
開昭53−33723号公報、特開平4−142517
号公報、特公平6−88449号公報、特公平7−67
796号公報等に開示されている。ここで、従来の熱硬
化型接着剤は、スクリ−ン印刷等の必要性から多量の有
機溶剤を含んでおり、部分硬化させる際に有機溶剤が飛
散するという環境問題が見られた。また、部分硬化させ
る際に、一例として180℃、20分程度の硬化時間を
要しており、製造時間が長くかかり、しかも大規模な加
熱炉等の製造設備が必要であるという製造上の問題が見
られた。さらに、熱硬化型接着剤を部分硬化させる際
に、硬化の程度がばらつき、金属箔の密着力が大きくば
らつくという特性上の問題も見られた。
【0003】そこで、特開昭60−187583号公報
には、ホットスタンプ方法を実施するにあたり、ホット
スタンプ用紫外線硬化型接着剤を用いることが開示され
ている。しかしながら、かかるホットスタンプ用紫外線
硬化型接着剤は、基材としてのPETフィルム上に凹凸
を設けることを意図して使用されており、紫外線硬化型
接着剤自体が熱活性性を有しておらず、ホットスタンプ
の際の接着剤としては、利用できるものではなかった。
また、同様に、特開平7−205536号公報には、紫
外線硬化型インキを用いた金属容器に対するホットスタ
ンプ法が開示されている。しかしながら、かかる紫外線
硬化型インキも、基材としての金属容器上に凹凸を設け
ることを意図して用いられており、紫外線硬化型接着剤
を熱活性化して利用するものではなかった。また、開示
された紫外線硬化型インキによれば、金属容器と金属箔
との間の密着力に乏しく、ホットスタンプした金属箔が
容易に剥がれてしまうため、トップコート層を設けるこ
とが構成要件とされていた。また、特開平5−3205
82号公報(特許第2693686号公報)には、図1
2に示すように、60〜200℃の軟化点を有する熱軟
化性樹脂成分15〜70重量部と、少なくとも一つのビ
ニル基等を有する重合性モノマー成分30〜80重量部
と、からなる感熱箔転写用活性エネルギー線硬化型接着
剤123が開示されている。また、同公報には、当該感
熱箔転写用活性エネルギー線硬化型接着剤123を用
い、活性エネルギー線126を照射することによって、
基材の表面に硬化被膜124を形成した後、箔129を
熱転写させる箔転写方法が開示されている。そして、同
公報によると、熱軟化性樹脂成分の添加量が15重量部
以上でなければ、感熱箔転写用活性エネルギー線硬化型
接着剤における熱活性化が不十分であって、箔を容易に
熱転写できないとするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−320582号公報(特許第2693686号公
報)に開示された感熱箔転写用活性エネルギー線硬化型
接着剤は、熱軟化性樹脂成分の添加量が多すぎるため
に、相対的に重合性モノマー成分の添加量を少なくしな
ければならないという問題が見られた。したがって、か
かる感熱箔転写用活性エネルギー線硬化型接着剤をガラ
ス容器の表面に用いた場合、金属箔が容易に剥離してし
まい、実用性に欠けるという問題が見られた。また、開
示された感熱箔転写用活性エネルギー線硬化型接着剤
は、熱軟化性樹脂成分の添加量が多いために、重合性モ
ノマー成分間の相溶性が不十分であって、環境温度が低
い場所では、スクリ−ン印刷特性が著しく低下したりす
るなどの問題も見られた。そこで、本発明の発明者ら
は、鋭意努力した結果、紫外線硬化型接着剤を構成する
にあたり、特定の熱可塑性成分と、特定の紫外線硬化成
分とを組み合わせるとともに、当該熱可塑性成分の添加
量を従来の知見とは異なる値に設定することによって、
優れた密着力を有する金属箔のホットスタンプが可能で
あることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、ガラス容器の表面に対して、紫外線硬化
型接着剤を使用した場合であっても、ガラス容器の表面
と、金属箔との間で、優れた密着力が得られるホットス
タンプ方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ガラス
容器の表面に対して、アクリル化合物を主成分とした熱
可塑性樹脂を1〜15重量部未満、エポキシアクリレー
ト化合物を主成分とした紫外線硬化成分を50〜95重
量部、および光開始剤を0.1〜10重量部の範囲で含
む紫外線硬化型接着剤を積層する工程と、当該紫外線硬
化型接着剤を紫外線の照射により硬化させる工程と、当
該硬化した紫外線硬化型接着剤を熱活性化させることに
より、金属箔をホットスタンプする工程と、を含むこと
を特徴とするホットスタンプ方法が提供され、上述した
問題を解決することができる。すなわち、紫外線硬化型
接着剤中の熱可塑性樹脂量が適当であるため、かかる紫
外線硬化型接着剤をガラス容器の表面に対するホットス
タンプに用いた場合、適度な熱活性を示すことができ
る。したがって、ホットスタンプされた金属箔と、ガラ
ス容器との間で、強固な密着力を得ることができる。ま
た、開示された紫外線硬化型接着剤は、紫外線硬化成分
の添加量が適当であるために、紫外線硬化成分間での相
溶性が十分であって、環境温度が低い場所であっても、
優れたスクリ−ン印刷特性を得ることができる。
【0006】また、本発明のホットスタンプ方法を実施
するにあたり、紫外線硬化型接着剤における紫外線硬化
後のガラス転移温度を10〜150℃の範囲内の値とす
ることが好ましい。このように実施することにより、ホ
ットスタンプにおいて、紫外線硬化型接着剤が適度な熱
活性を示すことができ、その結果、ホットスタンプ時の
温度制御を容易に実施することができる。
【0007】また、本発明のホットスタンプ方法を実施
するにあたり、熱可塑性樹脂を構成するアクリル化合物
が、熱可塑性樹脂の全体量を100重量%としたとき
に、10〜70重量%のアクリロニトリル化合物または
メチルメタクリレート/ブチルメタクリレートの共重合
体を含むことが好ましい。このように実施することによ
り、ホットスタンプにおいて、紫外線硬化型接着剤が適
度な熱活性を示すことができ、その結果、ホットスタン
プ時の温度制御をさらに容易に実施することができる。
【0008】また、本発明のホットスタンプ方法を実施
するにあたり、紫外線硬化成分が、エポキシアクリレー
ト化合物からなるオリゴマーと、それ以外の紫外線硬化
モノマーとの混合物であることが好ましい。このように
実施することにより、紫外線硬化型接着剤における各成
分の相溶性を向上させることができる一方、紫外線硬化
速度の調整を容易に実施することができる。
【0009】また、本発明のホットスタンプ方法を実施
するにあたり、紫外線硬化型接着剤が、シランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤、あるいはアルミニムカ
ップリング剤のいずれか一つのカップリング剤を含むこ
とが好ましい。このように実施することにより、カップ
リング剤効果が発現し、ホットスタンプされた金属箔
と、ガラス容器との間で、強固な密着力を得ることがで
きる。
【0010】また、本発明のホットスタンプ方法を実施
するにあたり、紫外線硬化型接着剤中に、アクリル化合
物の架橋成分を含むことが好ましい。このように実施す
ることにより、ホットスタンプされた金属箔と、ガラス
容器との間で、さらに強固な密着力を得ることができ
る。
【0011】また、本発明のホットスタンプ方法を実施
するにあたり、熱可塑性樹脂が、紫外線硬化成分と反応
可能な官能基を有することが好ましい。すなわち、紫外
線照射によって、紫外線硬化成分が自己硬化するととも
に、当該紫外線硬化成分と、紫外線硬化型接着剤中に含
まれる熱可塑性樹脂とが反応することが好ましい。この
ように実施することにより、紫外線硬化速度の調整を容
易に実施することができるとともに、ホットスタンプさ
れた金属箔と、ガラス容器との間で、さらに強固な密着
力を得ることができる。
【0012】また、本発明のホットスタンプ方法を実施
するにあたり、紫外線照射によって、紫外線硬化成分を
硬化させた後に後処理工程を設けて、当該紫外線硬化成
分をさらに紫外線処理または熱処理することが好まし
い。このように実施することにより、紫外線硬化成分を
後処理工程において、紫外線硬化または熱硬化によっ
て、十分に硬化することができる。したがって、ホット
スタンプされた金属箔と、ガラス容器との間で、さらに
強固な密着力を得ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
ホットスタンプ方法に関する実施の形態について具体的
に説明する。すなわち、本発明の実施の形態は、以下に
示す(1)〜(3)の工程を含むことを特徴とするホッ
トスタンプ方法であって、典型的には、図1に示すよう
なホットスタンプ方法である。 (1)図1(a)に示すように、ガラス容器11の表面
に対して、アクリル化合物を主成分とした熱可塑性樹脂
を1〜15重量部未満、エポキシアクリレート化合物を
主成分とした紫外線硬化成分を50〜95重量部、およ
び光開始剤を0.1〜10重量部の範囲で含む紫外線硬
化型接着剤13を積層する工程(以下、積層工程と称す
る場合がある。) (2)図1(b)に示すように、紫外線硬化型接着剤1
3を紫外線16の照射により硬化させる工程(以下、紫
外線硬化工程と称する場合がある。) (3)図1(c)に示すように、硬化した紫外線硬化型
接着剤14を熱活性化させることにより、金属箔18を
ホットスタンプする工程(以下、ホットスタンプ工程と
称する場合がある。)
【0014】1.積層工程 (1)紫外線硬化型接着剤 紫外線硬化成分 積層工程で使用する紫外線硬化型接着剤に含まれる紫外
線硬化成分、すなわち紫外線硬化モノマーやオリゴマー
の種類としては、一部にエポキシ(メタ)アクリレート
を含むものであれば、特に制限されるものではないが、
例えば、エポキシ(メタ)アクリレートと、メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロ
ピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー
ト、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシ
ル(メタ)アクリレート、isoブチル(メタ)アクリ
レート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソボロ
ニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレ
ート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2
−ヒドロキシブチルアクリレート、ジメチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、ポリエ
ステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリ
レート、アクリルニトリル、(メタ)アクリルアミド、
ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プ
ロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペン
チルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリス
リトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン
トリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アリ
ル、(メタ)アクリル酸ビニル等の一種単独または二種
以上との組み合わせが挙げられる。
【0015】また、これらのエポキシ(メタ)アクリレ
ートを含むアクリル系硬化成分とともに、あるいはこれ
らのアクリル系硬化成分のほかに、エポキシ(メタ)ア
クリレートと、他のエチレン性不飽和化合物との混合物
を添加することも好ましい。このような他のエチレン性
不飽和化合物としては、例えば、スチレン、ジビニルベ
ンゼン等のスチレン系化合物、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸等のカルボキシル基含有化合物およびその無
水物;(メタ)アクリロニトリル、N−ビニルカプロラ
クタム、アクリロイルモルホリン等の窒素含有モノマー
等が挙げられる。
【0016】また、かかる紫外線硬化成分の添加量を、
紫外線硬化型接着剤の全体量を100重量部としたとき
に、50〜95重量部の範囲内の値とすることが好まし
い。この理由は、かかる紫外線硬化成分の添加量が50
重量部未満の値になると、紫外線硬化速度が著しく低下
する場合があるためである。一方、かかる紫外線硬化成
分の添加量が95重量部を超えると、紫外線硬化型接着
剤における各成分の相溶性が著しく低下したり、得られ
る紫外線硬化型接着剤の熱活性が著しく低下したりする
場合があるためである。したがって、紫外線硬化成分の
添加量を、紫外線硬化型接着剤の全体量を100重量部
としたときに、55〜90重量部の範囲内の値とするこ
とがより好ましく、60〜80重量部の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。
【0017】また、紫外線硬化成分が、上述したエポキ
シアクリレートからなるオリゴマーと、それ以外の紫外
線硬化モノマーとの混合物であることが好ましい。この
理由は、このような混合物を使用することにより、紫外
線硬化型接着剤における各成分の相溶性を向上させるこ
とができるためである。また、このような混合物を使用
することにより、紫外線硬化速度の調整が容易になるた
めである。また、エポキシアクリレートからなるオリゴ
マーと、それ以外の紫外線硬化モノマーとの混合物を使
用する際、エポキシアクリレートからなるオリゴマーの
添加量を100重量部としたときに、それ以外の紫外線
硬化モノマーの添加量を5〜400重量部の範囲内の値
とすることが好ましい。この理由は、かかる紫外線硬化
モノマーの添加量が、5重量部未満の値となると、紫外
線硬化成分の硬化速度が著しく低下したり、紫外線硬化
型接着剤における各成分の相溶性が著しく低下したり、
さらには、得られる紫外線硬化型接着剤の熱活性が著し
く低下したりする場合があるためである。一方、かかる
紫外線硬化モノマーの添加量が、400重量部を超える
と、逆に、紫外線硬化成分の硬化速度が著しく低下した
り、紫外線硬化型接着剤における各成分の相溶性が著し
く低下したりする場合があるためである。したがって、
エポキシアクリレートからなるオリゴマーの添加量を1
00重量部としたときに、それ以外の紫外線硬化モノマ
ーとの添加量の割合を30〜300重量部の範囲内の値
とすることがより好ましく、50〜200重量部の範囲
内の値とすることがさらに好ましい。なお、ここでエポ
キシアクリレートからなるオリゴマーとは、ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィ(GPC)で測定される重
量平均分子量が、例えば、1、500〜3、000の範
囲内である化合物を意味する。
【0018】熱可塑性樹脂 また積層工程で使用する紫外線硬化型接着剤に含まれる
熱可塑性樹脂の種類としては、アクリル化合物を主成分
とした熱可塑性樹脂であることを特徴とする。この理由
は、このようなアクリル化合物を主成分とした熱可塑性
樹脂であれば、極性の関係から、上述した紫外線硬化成
分との間で、優れた相溶性が得られるためである。
【0019】また、このようなアクリル化合物として
は、上述したエポキシ(メタ)アクリレート、メチル
(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、
プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリ
レート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘ
キシル(メタ)アクリレート、isoブチル(メタ)ア
クリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソ
ボロニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アク
リレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシブチルアクリレート、ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、ポ
リエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)ア
クリレート、アクリルニトリル、(メタ)アクリルアミ
ド等の一種単独または二種以上の組み合わせの重合体か
らなることが好ましい。
【0020】また、熱可塑性樹脂を構成するアクリル化
合物が、熱可塑性樹脂の全体量を100重量%としたと
きに、10〜70重量%のアクリロニトリル化合物また
はメチルメタクリレート/ブチルメタクリレートの共重
合体を含むことが好ましい。この理由は、このようにア
クリロニトリル化合物や特定の共重合体を含むことによ
り、ホットスタンプにおいて、幅広い温度で紫外線硬化
型接着剤が適度な熱活性を示すことができ、その結果、
ホットスタンプ時の温度制御がさらに容易になるためで
ある。
【0021】また、熱可塑性樹脂のGPCで測定される
重量平均分子量を3、000〜500、000の範囲内
の値とすることが好ましい。この理由は、かかる熱可塑
性樹脂の重量平均分子量が3、000未満となると、粘
調性が高くて、取り扱いが困難となる場合があるためで
ある。一方、かかる重量平均分子量が500、000を
超えると、紫外線硬化成分との間の相溶性が、著しく低
下する場合があるためである。したがって、熱可塑性樹
脂のGPCで測定される重量平均分子量を5、000〜
300、000の範囲内の値とすることがより好まし
く、5、000〜100、000の範囲内の値とするこ
とがさらに好ましい。
【0022】また、かかる熱可塑性樹脂の添加量を、紫
外線硬化型接着剤の全体量を100重量部としたとき
に、1〜15重量部未満の範囲内の値とすることを特徴
とする。この理由は、かかる熱可塑性樹脂の添加量が1
重量部未満の値になると、得られる紫外線硬化型接着剤
の熱活性が著しく低下したりする場合があるためであ
る。一方、かかる熱可塑性樹脂が15重量部以上になる
と、紫外線硬化型接着剤における各成分の相溶性が著し
く低下したり、得られる紫外線硬化型接着剤の硬化速度
が著しく低下したりする場合があるためである。したが
って、熱可塑性樹脂の添加量を、紫外線硬化型接着剤の
全体量を100重量部としたときに、3〜14重量部の
範囲内の値とすることがより好ましく、5〜13重量部
の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【0023】また、熱可塑性樹脂が、紫外線硬化成分と
反応可能な官能基を有することが好ましい。すなわち、
紫外線照射によって、紫外線硬化成分は、基本的に自己
硬化するものの、紫外線硬化成分の一部が、熱可塑性樹
脂が有する官能基と反応することが好ましい。この理由
は、熱可塑性樹脂と、紫外線硬化成分とが、官能基を介
して硬化反応することにより、紫外線硬化速度を著しく
早めることができるためである。また、熱可塑性樹脂
と、紫外線硬化成分とが硬化反応することにより、ホッ
トスタンプされた金属箔と、ガラス容器との間で、さら
に強固な密着力を得ることができるためである。なお、
熱可塑性樹脂が有する好ましい官能基として、カルボキ
シル基、グリシジル基、ヒドロキシル基、アミノ基、シ
アノ基等が挙げられる。
【0024】光開始剤 紫外線硬化型接着剤に含まれる光開始剤(増感剤を含
む。)としては、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェ
ニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキ
シ−2,2−ジメチルアセトフェノン、メトキシアセト
フェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフ
ェノンなどのアセトフェノン系開始剤;ベンジルジメチ
ルケタールなどのケタール系開始剤;ハロゲン化ケト
ン、アシルホスフィノキシド、アシルホスフォナート、
ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、アシルホ
スフォナート、ベンゾイン、過酸化ベンゾイル、ジクミ
ルパーオキサイド等の一種単独または二種以上の組み合
わせを挙げることができる。
【0025】また、かかる光開始剤の添加量を、紫外線
硬化型接着剤の全体量を100重量部としたときに、
0.1〜10重量部未満の範囲内の値とすることを特徴
とする。この理由は、かかる光開始剤の添加量が0.1
重量部未満の値になると、紫外線硬化型接着剤の硬化速
度が著しく低下する場合があるためである。一方、かか
る光開始剤の添加量が10重量部以上になると、紫外線
硬化型接着剤における硬化速度の調整が困難になった
り、得られる紫外線硬化型接着剤の耐熱性が著しく低下
したりする場合があるためである。したがって、光開始
剤の添加量を、紫外線硬化型接着剤の全体量を100重
量部としたときに、0.5〜5重量部の範囲内の値とす
ることがより好ましく、1〜3重量部の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。
【0026】カップリング剤 また、紫外線硬化型接着剤中に、シランカップリング
剤、チタンカップリング剤、あるいはアルミニムカップ
リング剤のいずれか一つのカップリング剤を添加するこ
とが好ましい。この理由は、このような種類のカップリ
ング剤を添加することにより、所定のカップリング剤効
果が発現し、ホットスタンプされた金属箔と、ガラス容
器との間で、強固な密着力を得ることができるためであ
る。なお、これらのカップリング剤のうち、特にγ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシラン
カップリング剤を選択することにより、比較的少量の添
加によって、ホットスタンプされた金属箔と、ガラス容
器との間で、強固な密着力を得ることができる。また、
かかるカップリング剤の添加量を、紫外線硬化型接着剤
の全体量を100重量部としたときに、0.01〜10
重量部未満の範囲内の値とすることを特徴とする。この
理由は、かかるカップリング剤の添加量が0.01重量
部未満の値になると、添加効果が発現しない場合がある
ためである。一方、かかるカップリング剤の添加量が1
0重量部以上になると、得られる紫外線硬化型接着剤の
耐熱性や熱活性が著しく低下したりする場合があるため
である。したがって、カップリング剤の添加量を、紫外
線硬化型接着剤の全体量を100重量部としたときに、
0.05〜5重量部の範囲内の値とすることがより好ま
しく、0.1〜3重量部の範囲内の値とすることがさら
に好ましい。
【0027】アクリル化合物の架橋成分 また、紫外線硬化型接着剤中に、添加剤として、熱可塑
性樹脂であるアクリル化合物の架橋成分、例えば、イソ
シアネート化合物、カルボン酸化合物、ヒドロキシ化合
物、アルコール化合物、グリシドキシ化合物等を含むこ
とが好ましい。この理由は、このような架橋成分を添加
することにより、熱可塑性樹脂であるアクリル化合物を
熱硬化させることができ、ホットスタンプされた金属箔
と、ガラス容器との間で、さらに強固な密着力を得るこ
とができるためである。また、かかるアクリル化合物の
架橋成分を添加する場合、その添加量を、紫外線硬化型
接着剤の全体量を100重量部としたときに、0.01
〜10重量部未満の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるアクリル化合物の架橋成分の添加量
が0.01重量部未満の値になると、添加効果が発現し
ない場合があるためである。一方、かかるアクリル化合
物の架橋成分の添加量が10重量部以上になると、紫外
線硬化型接着剤における硬化速度の調整が困難になった
り、得られる紫外線硬化型接着剤の熱活性が著しく低下
したりする場合があるためである。したがって、アクリ
ル化合物の架橋成分の添加量を、紫外線硬化型接着剤の
全体量を100重量部としたときに、0.05〜5重量
部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.1〜3
重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【0028】フィラー また、紫外線硬化型接着剤中に、有機フィラーや無機フ
ィラーを添加することも好ましい。この理由は、かかる
フィラーを添加することにより、紫外線硬化型接着剤の
凝集力や接着力が向上し、ホットスタンプされた金属箔
と、ガラス容器との間で、さらに強固な密着力を得るこ
とができるためである。また、このようにフィラーを添
加することにより、紫外線硬化型接着剤の照射表面を選
択的に硬化させることができる。したがって、未硬化の
紫外線硬化型接着剤によって、紫外線硬化型接着剤の熱
活性を向上させることができる。また、このような有機
フィラーや無機フィラーとしては、例えば、ポリメチル
メタクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリスチレ
ン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ポリエチレン、エチレン−アクリル酸
共重合体、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、塩化
ビニリデンーアクリロニトリル共重合体、ポリアクリロ
ニトリル、フェノール樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹
脂、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、シリカ、マ
イカ、ジルコニウム、アルミナ、酸化インジウム、カー
ボン、ガラス、アラミド繊維等が挙げられる。
【0029】さらに、かかる有機フィラーや無機フィラ
ーを添加する場合、その添加量を、紫外線硬化型接着剤
の全体量を100重量部としたときに、0.1〜10重
量部未満の範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかるフィラーの添加量が0.1重量部未満の値に
なると、添加効果が発現しない場合があるためである。
一方、かかるフィラーの添加量が10重量部以上になる
と、紫外線硬化型接着剤における硬化速度が過度に低下
したり、得られる紫外線硬化型接着剤の熱活性が著しく
低下したりする場合があるためである。したがって、フ
ィラーの添加量を、紫外線硬化型接着剤の全体量を10
0重量部としたときに、0.5〜8重量部の範囲内の値
とすることがより好ましく、1〜5重量部の範囲内の値
とすることがさらに好ましい。
【0030】着色剤 また、紫外線硬化型接着剤中に、着色剤を添加すること
も好ましい。この理由は、ホットスタンプされる金属箔
の色と、着色された紫外線硬化型接着剤とが相俟って、
所望の色を発現することができるためである。このよう
な着色剤としては、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合
アゾ顔料、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料類、フタロ
シアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラ
キノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チ
オインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン
顔料などの多環式顔料類、染料レーキ、酸化チタン、ベ
ンガラ、鉄黒などの酸化物や、紺青、群青、カーボンブ
ラック、黄色酸化鉄、パール顔料等の一種単独または二
種以上の組み合わせが挙げられる。さらに、より鮮やか
な色調が要求される場合には、ホルマリン縮合樹脂、ア
クリル樹脂、グアナミン樹脂などを基体としたプラスチ
ックタイプの有機顔料や、無機顔料等を用いることも好
ましい。また、着色剤の添加量を、紫外線硬化型接着剤
100重量部あたり、0.1〜20重量部の範囲内の値
とすることが好ましい。この理由は、かかる着色剤の添
加量が、0.1重量部未満の値となると、発色度が低下
する場合があるためである。一方、かかる着色剤の添加
量が、20重量部を超えると、紫外線硬化型接着剤の透
明性や耐湿性が低下したりあるいは、紫外線硬化型接着
剤が剥離しやすくなる場合があるためである。
【0031】添加剤 また、紫外線硬化型接着剤中に、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、粘着付与樹脂、蛍光増白剤、増粘剤、流動性調整
剤、粘度調整剤、稀釈剤、溶剤、導電材料、剥離剤、熱
膨張性粒子等を添加することも好ましい。特に、酸化防
止剤や紫外線吸収剤を含むことにより、紫外線硬化型接
着剤の酸化劣化等を防止できるため、その結果、ガラス
容器に対する密着性の経時的低下を有効に防止すること
ができる。また、流動性調整剤、粘度調整剤、稀釈剤、
または溶剤を含むことにより、紫外線吸収剤の塗布性
や、ガラス容器に対する紫外線吸収剤の密着性を向上さ
せることができる。さらに、粘着付与樹脂として、ロジ
ン系樹脂、変性ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペ
ンフェノール系樹脂、C5系石油樹脂、C9系石油樹
脂、クマロン樹脂等や、これらの水添物等を、全体量の
0.1〜30重量%の範囲で添加することにより、紫外
線硬化型接着剤における熱活性の程度を広範囲に調節す
ることができる。
【0032】(2)前処理工程 プライマー工程 また、前処理工程として、ガラス容器21と、紫外線硬
化型接着剤23との間の密着性を高めるために、図2
(a)に示すように、ガラス容器21の表面にプライマ
ー層24を形成するためのプライマー工程を設けること
が好ましい。このようなプライマー層は、エポキシ樹脂
系プライマー、ポリウレタン変性エポキシ樹脂系プライ
マー、および、ポリエステル樹脂系プライマーからなる
群より選択される少なくとも一種から構成してあること
が好ましい。また、ポリオール化合物を含むプライマー
層、例えば、ポリオール化合物/有機溶剤、ポリオール
化合物/シランカップリング剤/有機溶剤、およびポリ
オール化合物/メラミン樹脂/シランカップリング剤/
有機溶剤を塗装することも好ましい。
【0033】フレーム処理工程 また、前処理工程として、ガラス容器31と、紫外線硬
化型接着剤33との間の密着性を高めるために、図3
(a)に示すように、ガラス容器31の表面に対してフ
レーム処理(火炎処理)を実施することが好ましい。す
なわち、フレーム処理工程を設けて、ガラス表面を加熱
して、表面の濡れ性を向上させたり、あるいはガラス表
面に付着している有機物を排除したりすることにより、
ガラス容器31に対する紫外線硬化型接着剤33との密
着性をより高めることができる。また、フレーム処理の
条件は、ガラス表面の濡れ性等を考慮して定めることが
好ましいが、例えば800〜1、500℃のプロパンガ
スからなる燃焼ガスを、0.5〜30秒の条件で吹き付
け、ガラス表面を加熱することが好ましい。なお、フレ
ーム処理(火炎処理)を実施するにあたり、ガラス表面
温度については、50〜200℃の範囲内の値とするこ
とが好ましく、60〜180℃の範囲内の値とすること
がより好ましく、70〜150℃の範囲内の値とするこ
とがさらに好ましい。
【0034】洗浄工程 また、前処理工程として、ガラス容器41と、紫外線硬
化型接着剤43との間の密着性を高めるために、図4
(a)に示すように、洗浄処理工程を設けて、ガラス容
器41の表面に対して洗浄処理を実施することが好まし
い。すなわち、ガラス表面をアルコールや水拭きして、
表面の濡れ性を向上させたり、あるいはガラス表面に付
着している有機物やほこりを排除したりすることによ
り、ガラス容器41に対する紫外線硬化型接着剤43と
の密着性をより高めることができる。なお、洗浄処理を
実施するにあたり、アルコールおよび水、あるいはいず
れか一方を用いて、シャワー洗浄やジェット洗浄する
か、あるいはこれらの液体にガラスを浸漬することが好
ましい。
【0035】塗装工程 また、前処理工程として、ガラス容器51を着色するた
めに、図5(a)に示すように、塗装工程を設けて、ガ
ラス容器51の表面に対して紫外線硬化型塗料52や熱
硬化型塗料を塗布することが好ましい。例えば、紫外線
硬化型塗料52を用いた場合には、図5(b)に示すよ
うに、ホットスタンプ用の紫外線硬化型接着剤54をさ
らに積層し、図5(c)に示すように、紫外線硬化型接
着剤54と同時に硬化させて、十分な塗膜強度を有する
着色層53を設けることができる。また、熱硬化型塗料
を用いた場合には、一般の加熱工程によって、十分な塗
膜強度を有する着色層を設けることができる。
【0036】(2)積層方法 積層方法 紫外線硬化型接着剤の積層方法としては特に制限される
ものでは無いが、例えば、コーティング法、浸漬法、ス
プレー法、はけ法、スクリーン印刷法、グラビア印刷
法、オフセット印刷法、ロール転写印刷法、インクジェ
ット印刷法等が挙げられる。ただし、表面が湾曲したガ
ラス容器であっても、精密に、安価に、しかも大量に、
紫外線硬化型接着剤を積層することができることから、
これらの積層方法の中からスクリーン印刷法を採用する
ことがより好ましい。
【0037】また、図6および図7に、好ましく用いら
れるスクリーン印刷装置例を模式的に示す。ここで、一
般に曲面を有するガラス容器の表面に対して、精度良く
しかも大面積にてスクリーン印刷を行うためには、スク
リ−ンの円滑な移動と、このスクリーンの移動に同期し
たガラス容器表面の円滑な移動が重要である。したがっ
て、この移動を考慮して作成した図6に示すスクリーン
印刷装置61は、断面が円形であるガラス容器62の表
面にスクリーン印刷を行うのに適したスクリーン印刷装
置(タイプ1)であり、同様に、図7に示すスクリーン
印刷装置71は、断面が楕円形であるガラス容器72の
表面にスクリーン印刷を行うのに適したスクリーン印刷
装置(タイプ2)である。
【0038】(タイプ1)図6に示すスクリーン印刷装
置61は、ほぼ円形の断面形状を有するとともに、その
断面積が比較的小さなガラス容器62に適しており、そ
のため、例えば2個ずつ、2列に配列された回転ローラ
66が設けられていて、その上にガラス容器62を載置
可能に構成してあることが好ましい。このように構成す
ると、1列目の2個のローラによって、例えば、ガラス
容器62の首部を保持することが可能であるとともに、
2列目の2個のローラによって、例えば、ガラス容器6
2の胴体部を保持することが可能である。また、1列目
の2個のローラ間の距離および2列目の2個のローラ間
の距離はもちろんのこと、1列目の2個のローラと、2
列目の2個のローラとの間の距離も、各ローラの位置を
移動することにより可変としてあることが好ましい。こ
のように構成すると、ガラス容器62の形状や大きさが
多少変わっても、回転ローラ66上に、フィットして、
載置することができる。また、印刷用インクを所定場所
に塗布するためのスクリーン68は、図示しないものの
送り出しローラと巻き取りローラの回転によって、左方
向から右方向に、あるいは右方向から左方向に、所定距
離、水平方向に往復運動することが可能に構成してある
ことが好ましい。
【0039】また、スキージ60は、水平方向の位置が
固定された状態で、スクリーン68が左右に往復運動す
るのに対応して、例えば、左方向から右方向に移動する
際にのみ、下方向にわずかにその垂直位置が下降して、
スキージ60の表面を適度に加圧することが好ましい。
このように構成すると、スクリーン68上に導入された
印刷用インクを所定量だけ、スクリーン68の反対面側
に押し出すことができるとともに、それをガラス容器6
2に印刷して、所定の文字・図形等に対応した隆起表示
部64を精度良く形成することが可能となる。また、ガ
ラス容器62は、その上に精度良く、大面積で印刷可能
なように、スクリーン68が移動するのに従って、他動
的にフリー回転可能に構成してあることが好ましい。な
お、図6上、ガラス容器62の回転方向の一例を矢印a
1で表している。
【0040】さらに、ガラス容器62を支持する回転ロ
ーラ66についても、ガラス容器62が回転するのに従
って、例えば、図6中、矢印a2で表されるように、他
動的にフリー回転可能な構成としてあることが好まし
い。このように構成すると、スクリーン68の移動と、
ガラス容器62の回転運動との同期を特に採らなくと
も、それぞれの動作タイミングが合致するため、ガラス
容器62上に、印刷用インクを精度良く、しかも大面積
で印刷することが可能となる。なお、図6においては、
便宜上、スクリーン68とガラス容器62とは、矢印A
で表されるように、離隔して示してあるが、印刷用イン
クを実際に塗布する際には、スクリーン68とガラス容
器62とは所定圧力でもって接触するような位置に配置
されることが好ましい。
【0041】(タイプ2)図7のスクリーン印刷装置7
1は、楕円の断面形状を有するとともに、その断面積が
比較的大きなガラス容器72に適しており、そのため、
上面が、ガラス容器72の断面形状に対応した楕円形状
を有する受け皿76が設けてあって、その上にガラス容
器72が収容可能に構成してあることが好ましい。この
ように構成すると、断面が楕円形状のガラス容器72の
形状や大きさが多少変わっても、受け皿76上に、ガラ
ス容器72をフィットして、収容することができる。ま
た、スクリーン78は、図6と同様に、図示しない送り
出しローラと巻き取りローラの回転によって、水平方向
に往復運動が可能に構成してある。そして、スキージ7
0の水平位置が固定された状態で、例えば、スクリーン
78が左方向から右方向に移動する際にのみ対応して、
スキージ70の垂直位置を下降させ、スクリーン78を
下方向に加圧することが好ましい。したがって、スクリ
ーン78上に導入された印刷用インクを所定量、スクリ
ーン78の反対面側に押し出すとともに、ガラス容器7
2の表面に印刷し、文字・図形などのパターンに対応し
た印刷用インクからなる隆起表示部74を精度良く形成
することが可能である。また、受け皿76およびガラス
容器72は、その上に精度良く、大面積で印刷可能なよ
うに、首振り運動が可能となっており、被塗布位置が、
スクリーン78が移動するのに追随して移動できるよう
構成してあることが好ましい。なお、図7において、図
6と同様に、スクリーン78とガラス容器72とは、矢
印Aで表されるように、離隔して示してあるが、印刷用
インクを実際に塗布する際には、これらのスクリーン7
8とガラス容器72とは、所定圧力でもって接触できる
ような位置に配置されることが好ましい。
【0042】厚さ また、積層される紫外線硬化型接着剤の厚さとしては、
特に制限されるものではないが、例えば、10〜2、0
00μmの範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかる紫外線硬化型接着剤の厚さが10μm未満の
値になると、ホットスタンプをする際に、熱活性を示す
ことが著しく困難になったり、ホットスタンプされた金
属箔と、ガラス容器との間の密着力が低下する場合があ
るためである。一方、かかる紫外線硬化型接着剤の厚さ
が2、000μmを超えると、均一な厚さに積層するこ
とが困難になったり、ホットスタンプされた金属箔の表
面平滑性が低下する場合があるためである。したがっ
て、積層される紫外線硬化型接着剤の厚さを20〜1、
000μmの範囲内の値とすることがより好ましく、3
0〜100μmの範囲内の値とすることがさらに好まし
い。
【0043】2.硬化工程 (1)ランプ また、硬化工程に使用される紫外線源としてのランプの
種類は、特に制限されるものではないが、例えば、低圧
水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミ
カルランプ、ブラックライトランプ、メタルハライドラ
ンプ、マイクロウェーブ励起水銀灯などが用いられる。
これらのランプのうち、ケミカルランプは、開始剤の活
性波長領域の光を効率よく発光すると共に、開始剤以外
の組成物の光吸収が少ないため、内部まで、光が透過
し、高厚膜の紫外線硬化型接着剤を製造するのに好まし
い。また、高圧水銀灯は、比較的安価であって、均一な
エネルギーを有する紫外線を放出しやすいことから好ま
しいランプである。
【0044】(2)光強度および照射量 また、紫外線(波長365〜420nm)の光強度を
0.1〜100mW/cm2の範囲内の値とすることが
好ましい。この理由は、かかる光強度が0.1mW/c
2未満の値になると、酸素の反応阻害や、開始剤の光
分解の影響が生じるため、重合度が一定した硬化物を得
るのが困難となる場合があるためである。一方、かかる
光強度が100mW/cm 2を超えると、得られる硬化
物において、分子量が著しく低下し、凝集力と応力分散
性のバランスを維持するのが困難となる場合があるため
である。したがって、紫外線(波長365〜420n
m)の光強度を0.5〜70mW/cm2の範囲内の値
とすることがより好ましく、1〜50mW/cm2の範
囲内の値とすることがさらに好ましい。
【0045】また、紫外線(波長365〜420nm)
の照射量を100〜1500mJ/cm2の範囲内の値
とすることが好ましい。この理由は、かかる照射量が1
00mJ/cm2未満の値になると、酸素の反応阻害
や、開始剤の光分解の影響が生じるため、重合度が一定
した硬化物を得るのが困難となる場合があるためであ
る。一方、かかる照射量が1500mJ/cm2を超え
ると、得られる硬化物において、分子量が著しく低下
し、凝集力と応力分散性のバランスを維持するのが困難
となる場合があるためである。したがって、紫外線(波
長365〜420nm)の照射量を300〜1200m
J/cm2の範囲内の値とすることがより好ましく、5
00〜1000mJ/cm2の範囲内の値とすることが
さらに好ましい。
【0046】(3)照射場所 また、ガラス容器の表側、すなわち、図8(a)に示す
ように、紫外線硬化型接着剤83を積層した表面側から
紫外線80を照射することも好ましいが、ガラス容器の
内側、すなわち、図8(b)に示すように、ガラス容器
を構成するガラス壁81を介して、紫外線硬化型接着剤
83を積層した裏側から紫外線80を照射することも好
ましい。この理由は、このように紫外線を照射すると、
紫外線硬化型接着剤におけるガラス容器との密着部分か
ら硬化が進むため、紫外線硬化型接着剤を積層した表面
側を、一部半硬化状態とすることが可能である。したが
って、ホットスタンプによって、紫外線硬化型接着剤を
十分に熱活性化して、金属箔を容易に転写することが可
能である。一方、金属箔を転写した後に、ガラス容器の
内側から再度紫外線を照射することにより、紫外線硬化
型接着剤をさらに強固に硬化することも可能である。し
たがって、ホットスタンプされた金属箔と、ガラス容器
との間で、強固な密着力が得られるものである。
【0047】(4)ガラス転移温度 紫外線硬化後における紫外線硬化型接着剤のガラス転移
温度を10〜150℃の範囲内の値とすることが好まし
い。すなわち、紫外線硬化型接着剤に含まれる紫外線硬
化成分の種類や添加量、あるいは紫外線の照射条件を調
節して、紫外線硬化後における紫外線硬化型接着剤のガ
ラス転移温度をかかる範囲内の値とすることが好まし
い。この理由は、かかる紫外線硬化型接着剤のガラス転
移温度が10℃未満の値になると、ホットスタンプ印刷
の外観評価が低下したり、あるいは転写可能な線幅が著
しく広くなったりする場合があるためである。一方、か
かる紫外線硬化型接着剤のガラス転移温度が150℃を
超えると、ホットスタンプ印刷の密着性が著しく低下し
たり、あるいはホットスタンプ温度を高温しなければな
らない等の工程管理上の問題が生じる場合があるためで
ある。したがって、紫外線硬化後における紫外線硬化型
接着剤のガラス転移温度を50〜130℃の範囲内の値
とすることがより好ましく、70〜110℃の範囲内の
値とすることがさらに好ましい。なお、紫外線硬化後に
おける紫外線硬化型接着剤のガラス転移温度は、DSC
を用いて容易かつ正確に測定することができる。
【0048】3.ホットスタンプ工程 (1)ホットスタンピング箔 また、本発明に使用するホットスタンピング箔90の構
造例を、図9および図10を参照して説明する。なお、
図9には、ホットスタンピング箔90の使い方を併せて
示す。まず、図9に示すホットスタンピング箔90の例
では、基材91と、金属蒸着層を含む金属箔層92と、
から構成してあるが、このような簡易な構成のホットス
タンピング箔90であれば、極めて安価であることから
好適に使用することができる。また、図10に別のホッ
トスタンピング箔102の例を示すが、このホットスタ
ンピング箔102は、基材104と、この基材104の
背面側にある背面層103と、基材104の腹面側に設
けてある剥離層105と、蒸着アンカー層106と、金
属蒸着層107と、接着層108と、から構成してあ
り、このようなホットスタンピング箔102を用いるこ
とにより、より精度良く金属箔を転写できることから好
適に使用することができる。
【0049】そして、例えば、図9に示す構成のホット
スタンピング箔90を用いた場合、このホットスタンピ
ング箔90は、ガラス容器82の表面にある隆起表示部
84に当接した状態で、加熱状態にある回転ローラによ
り押圧されると、その部分だけ金属箔側層92の接着層
(図示せず。)に含まれるワックスが溶け出すことにな
る。そのため、金属蒸着層としての金属箔が破断剥離し
て、半硬化状態の隆起表示部84が活性化されるに伴
い、隆起表示部84に対して強固に付着して、転写する
ことができる。
【0050】一方、回転ローラにより加圧されない部分
のホットスタンピング箔90については、接着層に含ま
れるワックスが十分に溶融せずに、金属蒸着層としての
金属箔はホットスタンピング箔90からそのまま剥離せ
ず、したがって、ガラス容器82の隆起表示部84以外
の領域には付着しないことになる。すなわち、回転ロー
ラにより加圧された部分のみが、金属蒸着層としての金
属箔が破断剥離した後、半硬化した状態にある印刷用イ
ンクからなる隆起表示部84についても、加熱されて活
性化される。それに伴い、金属箔は、隆起表示部84に
対して付着することにより、例えば、1mm以下の線幅
が細いパターンを有する金属箔であっても、精度良く転
写されて、外観性に優れたメタリック表示部86を形成
することができる。
【0051】(2)金属箔転写装置 図9に、本発明のホットスタンプ方法に使用される金属
箔転写装置85の一例を示す。図9(A)は、金属箔転
写装置85を、シリコーンゴムからなる回転ローラ94
の軸方向から見たときの断面図であり、図9(B)は、
金属箔転写装置85を、ホットスタンピング箔90の移
動方向に沿ってみたときの正面図である。そして、かか
る金属箔転写装置85の例において、図9(A)に示す
ように、加熱弾性体として、シリコーンゴムからなる回
転ローラ94を備えていることが好ましい。また、図9
(B)に示すように、回転ローラ94は、表面に凹凸を
設けてあり、そのうちの凸部96によって、ホットスタ
ンピング箔90を介してガラス容器82を押圧し、金属
箔を破断転写させる機能を有していることが好ましい。
また、回転ローラ94と、ホットスタンピング箔90
と、ガラス容器82とは、所定距離において、一体とな
って移動することが可能な構造であることが好ましい。
このように構成すると、ガラス容器82に対する回転ロ
ーラ94の押圧力が均一化される一方、比較的大面積で
あっても、精度良く、金属箔を転写することが可能とな
る。
【0052】(3)ホットスタンプ条件 温度 また、ホットスタンプを良好に行うためには、加える圧
力にもよるが、例えば、加熱弾性体の表面温度を130
〜200℃の範囲内の値とすることが好ましい。この理
由は、かかる加熱弾性体の表面温度が130℃未満とな
ると、紫外線硬化型接着剤が十分に活性化せず、金属箔
が破断剥離した後、隆起表示部に対して付着することが
困難となる場合があるためである。また、かかる加熱弾
性体の表面温度が130℃未満となると、ホットスタン
ピング箔における、ワックスも十分に溶融せず、その結
果、微細な形状の金属箔からなるホットスタンプを実施
することが困難となる場合があるためである。一方、か
かる加熱弾性体の表面温度が200℃を超えると、紫外
線硬化型接着剤が過度に活性化し、金属箔が破断剥離し
た後、逆に、隆起表示部に対して付着することが困難と
なったり、あるいは、金属箔の位置ズレが生じたりする
場合があるためである。また、かかる加熱弾性体の表面
温度が200℃を超えると、ホットスタンピング箔自体
が熱変形し、その結果、微細な形状の金属箔からなるホ
ットスタンプを実施することが困難となる場合があるた
めである。したがって、加熱弾性体の表面温度を140
〜180℃の範囲内の値とすることがより好ましく、1
50〜170℃の範囲内の値とすることがさらに好まし
い。
【0053】加圧時間 また、ホットスタンピングの際の加熱弾性体による加圧
時間を0.1〜30秒の範囲内の値とすることが好まし
い。この理由は、かかる加圧時間が0.1秒未満となる
と、半硬化した状態にある印刷用インクが十分に活性化
せず、金属箔が破断剥離した後、半硬化した状態にある
印刷用インクからなる隆起表示部に対して付着すること
が困難となる場合があるためである。また、かかる加圧
時間が0.1秒未満となると、ホットスタンピング箔に
おける、ワックスも十分に溶融せず、その結果、微細な
形状の金属箔からなるホットスタンプを実施することが
困難となる場合があるためである。一方、かかる加圧時
間が30秒を超えると、半硬化した状態にある印刷用イ
ンクが過度に活性化し、金属箔が破断剥離した後、逆
に、隆起表示部に対して付着することが困難となった
り、あるいは、金属箔の位置ズレが生じたりする場合が
あるためである。また、かかる加圧時間が30秒を超え
ると、ホットスタンピング箔自体が熱変形したり、生産
効率が過度に低下したりする場合があるためである。し
たがって、ホットスタンピングの際の加熱弾性体による
加圧時間を0.5〜20秒の範囲内の値とすることがよ
り好ましく、1〜10秒の範囲内の値とすることがさら
に好ましい。
【0054】圧力 また、ホットスタンピングの際の加熱弾性体によって加
える圧力を0.098〜9.8MPa(1〜100Kg
f/cm2)の範囲内の値とすることが好ましい。この
理由は、かかる圧力が0.098MPa未満となると、
ホットスタンピング箔における金属箔を破断剥離するこ
とが困難となる場合があるためである。一方、かかる圧
力が9.8MPaを超えると、金属箔の位置ズレが生じ
たり、ガラス容器が破損したりする場合があるためであ
る。したがって、ホットスタンピングの際の加熱弾性体
によって加える圧力を0.49〜7.35MPaの範囲
内の値とすることがより好ましく、0.98〜4.9M
Paの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【0055】(5)後処理工程 また、紫外線照射によって、紫外線硬化成分を硬化させ
た後に、後処理工程を設けて、当該紫外線硬化成分をさ
らに紫外線処理または熱処理することが好ましい。すな
わち、十分な熱活性を得るために、意図的に紫外線硬化
成分を部分硬化させる場合や不十分硬化となる場合があ
るが、そのような場合に未反応の紫外線硬化成分を十分
に硬化させるためである。したがって、後処理工程にお
いて、未反応の紫外線硬化成分を、図11(a)に示す
ように、紫外線117による紫外線処理によって、また
は図11(b)に示すように、ヒーター119などによ
る熱処理によって、十分に硬化することができるため、
ホットスタンプされた金属箔と、ガラス容器との間で、
さらに強固な密着力を得ることができる。なお、後処理
工程において加熱する場合、紫外線硬化型接着剤中に、
カチオン発生剤を添加しておき、発生したカチオンによ
って未反応の紫外線硬化成分をより確実に硬化すること
が好ましい。その場合、加熱温度を、通常140℃〜2
20℃の範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかる加熱温度が140℃未満となると、未反応の
紫外線硬化成分が十分に硬化せず、ガラス容器と印刷用
インクとの間の密着性および、金属箔と印刷用インクと
の間の密着性が向上しない場合があるためである。一
方、かかる加熱温度が220℃を超えると、未反応の紫
外線硬化成分が急激に硬化し、内部クラックが生じた
り、あるいは、金属箔が熱変形したり、金属箔の光沢が
低下したりする場合があるためである。したがって、か
かる加熱温度を160〜200℃の範囲内の値とするこ
とがより好ましく、170〜190℃の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。なお、加熱時間は、加熱温度
にもよるが、例えば、30秒〜60分の範囲内の値とす
ることが好ましい。
【0056】
【実施例】[実施例1] 1.ホットスタンプ方法の実施 (1)紫外線硬化型接着剤の調製 窒素置換したセパラブルフラスコ内に、酢酸エチル10
0gと、メタクリル酸15gと、アクリルニトリル15
gと、スチレン15gと、AIBN1gとを収容した
後、セパラブルフラスコ内の温度を65℃に保持し、溶
液重合を10時間行い、アクリル共重合体(重量平均分
子量6万)を得た。次いで、プロペラミキサー付きの攪
拌装置内に、得られたアクリル共重合体(固形分)6g
(6重量%)と、エポキシアクリレートオリゴマー(重
量平均分子量2500)62gと、多官能アクリレート
モノマー8gと、単官能アクリレートモノマー23g
と、光開始剤1gとを収容した後、配合成分が均一にな
るまで攪拌し、紫外線硬化型接着剤とした。なお、得ら
れた紫外線硬化型接着剤の粘度は、10mPa・sec
(25℃)であった。
【0057】(2)紫外線硬化型接着剤の積層工程 得られた紫外線硬化型接着剤を、スクリ−ン印刷法によ
り、ガラス容器表面に塗布した。すなわち、スクリーン
印刷装置として、曲面・平面両用スクリーン印刷機SK
−250−V型(新栄工業(株)製)を用い、ガラス容
器に対して、1mm以下の線幅を有するパターンを形成
するように、紫外線硬化型接着剤を塗布した。
【0058】(3)紫外線照射工程 高圧水銀ランプを用いて、積層した紫外線硬化型接着剤
の表面側から、照射量が1、000mJ/cm2となる
ような条件で紫外線を照射した。
【0059】(4)ホットスタンプ工程 硬化した紫外線硬化型接着剤からなる隆起表示部に対し
て、ホットスタンプ装置(ナビタス(株)製)における
表面温度が180℃に調整されたシリコーンゴム弾性体
を用いて、30kgf/cm2、2秒間の条件で、ホッ
トスタンピング箔を押し付けた。次いで、隆起表示部に
金属箔を付着させ、金属箔を転写して、メタリック表示
部を形成した。なお、加熱弾性体としては、硬度計で測
定した硬度が70のシリコーンゴム弾性体からなる回転
ローラを用いた。また、用いたホットスタンピング箔の
基本構造は、図10に説明したものと基本的に同様であ
る。すなわち、実施例1のホットスタンピング箔102
は、基材104(9μmのポリエチレンテレフタレー
ト)と、基材の背面側にある背面層103(シリコーン
変性ポリエステル)と、基材の腹面側にある剥離層10
5(カルナバワックス)と、蒸着アンカー層106(ポ
リメタクリル酸メチル)と、金属蒸着層107(真空蒸
着法により形成された500Åのアルミニウム膜)と、
接着層108(ワックスと熱可塑性樹脂との混合物)と
から構成してある。
【0060】2.ホットスタンプ方法の評価 (1)外観性評価1 以下に示す基準に準拠して、目視によって、ホットスタ
ンプ印刷の外観性を評価した。 ◎:しわやふくれ等の不具合やホットスタンプ印刷の変
色が全く観察されない。 ○:しわやふくれ等の不具合やホットスタンプ印刷の変
色がほとんど観察されない。 △:しわやふくれ等の不具合やホットスタンプ印刷の変
色が少々観察される。 ×:しわやふくれ等の不具合やホットスタンプ印刷の変
色が顕著に観察される。
【0061】(2)密着性評価1 以下に示す基準に準拠して、いわゆる指圧によるラビン
グ試験によって、ホットスタンプ印刷におけるガラス容
器と印刷用インクの間の密着性を評価した。 ◎:10回繰り返しラビングしてもはがれない。 ○:5回繰り返しラビングしてもはがれない。 △:2〜5回繰り返しラビングした場合には、はがれる ×:1回ラビングした場合には、はがれる。
【0062】(3)密着性評価2 JIS K−5400に準拠した碁盤目試験を行い、印
刷用インクにおける100碁盤目あたりの、はがれ数
(個/100碁盤目)により、以下の基準に準拠して、
ホットスタンプ印刷におけるガラス容器と印刷用インク
の間の密着性を評価した。 ◎:はがれ数は0個/100碁盤目である。 ○:はがれ数は1〜10個/100碁盤目である。 △:はがれ数は11〜20個/100碁盤目である。 ×:はがれ数は21個以上/100碁盤目である。
【0063】(4)線幅評価 メタリック表示部の線幅評価は、顕微鏡観察により、以
下の基準に準拠して評価した。 ◎:0.5mm以下の線幅のパターンが精度良く再現さ
れている。 ○:1mm以下の線幅のパターンが精度良く再現されて
いる。 △:2mm以下の線幅のパターンが精度良く再現されて
いる。 ×:2mmを超える線幅のパターンであっても、精度良
く再現できていない。
【0064】[実施例2〜5、および比較例1]表1に示
すように紫外線硬化型接着剤に含まれるアクリル共重合
体の配合量を変えたほかは、実施例1と同様にホットス
タンプ方法を実施して、それぞれ得られたホットスタン
プ印刷を評価した。
【0065】
【表1】
【0066】[実施例6〜8]表2に示すように、実施例
3に準拠して紫外線硬化型接着剤にアミノシランカップ
リング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)を
添加するとともに、その配合量を変えたほかは、実施例
3と同様にホットスタンプ方法を実施して、それぞれ得
られたホットスタンプ印刷を評価した。
【0067】
【表2】
【0068】[実施例9〜11]表3に示すように、実施
例3に準拠して紫外線硬化型接着剤にトリレンジイソシ
アネート(TDI)を添加するとともに、その配合量を
変えたほかは、実施例3と同様にホットスタンプ方法を
実施して、それぞれ得られたホットスタンプ印刷を評価
した。
【0069】
【表3】
【0070】[実施例12〜15]実施例3において、紫
外線照射した後に、後処理工程を設けて表4に示すよう
に加熱処理を実施したほかは、実施例3と同様にホット
スタンプ方法を実施して、それぞれ得られたホットスタ
ンプ印刷を評価した。
【0071】
【表4】
【0072】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明のホットスタ
ンプ方法によれば、特定の熱可塑性成分と、特定の紫外
線硬化成分とを組み合わせるとともに、当該熱可塑性成
分の添加量を従来の知見とは異なる値に設定することに
よって、優れた密着力を有する金属箔のホットスタンプ
が可能になった。
【0073】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のホットスタンプ方法を説明するため
に供する図である。
【図2】 本発明のホットスタンプ方法におけるプライ
マー工程を説明するために供する図である。
【図3】 本発明のホットスタンプ方法におけるフレー
ム処理工程を説明するために供する図である。
【図4】 本発明のホットスタンプ方法における洗浄処
理工程を説明するために供する図である。
【図5】 本発明のホットスタンプ方法における塗装工
程を説明するために供する図である。
【図6】 スクリーン印刷装置例を模式的に示す図であ
る。
【図7】 別のスクリーン印刷装置例を模式的に示す図
である。
【図8】 紫外線硬化型接着剤への紫外線照射方法を説
明するために供する図である。
【図9】 ホットスタンピング箔の構造を説明するため
に供する図である。
【図10】 別のホットスタンピング箔の構造を説明す
るために供する図である。
【図11】 ホットスタンプ方法における後処理工程を
説明するために供する図である。
【図12】従来のホットスタンプ方法を説明するために
供する図である。
【0074】
【符号の説明】
11、21、31、41、51、62、72、81、8
2、101、111、121:ガラス容器 13、23、33、43、54、123:紫外線硬化型
接着剤 16、56、80、117、126:紫外線 18、115、129:金属箔 60、70:スキージ 68、78:スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伏見 邦博 東京都江戸川区平井1丁目25番地27号 興 亜硝子株式会社内 (72)発明者 木所 文雄 東京都北区赤羽西6−10−22 十条ケミカ ル株式会社内 (72)発明者 森 泰浩 東京都江東区木場2−1−3−1414 Fターム(参考) 2H086 CA01 CA15 4J011 PA69 PC02 PC08 4J027 AB01 AC03 AC04 AC06 AE01 AG01 AJ08 BA06 BA07 BA08 BA10 BA11 BA12 BA13 BA14 BA17 BA19 BA26 CA03 CB10 CC05 CD09

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス容器の表面に対して、アクリル化
    合物を主成分とした熱可塑性樹脂を1〜15重量部未
    満、エポキシアクリレート化合物を主成分とした紫外線
    硬化成分を50〜95重量部、および光開始剤を0.1
    〜10重量部の範囲で含む紫外線硬化型接着剤を積層す
    る工程と、 当該紫外線硬化型接着剤を紫外線の照射により硬化させ
    る工程と、 当該硬化した紫外線硬化型接着剤を熱活性化させること
    により、金属箔をホットスタンプする工程と、 を含むことを特徴とするホットスタンプ方法。
  2. 【請求項2】 前記紫外線硬化型接着剤における紫外線
    硬化後のガラス転移温度を10〜150℃の範囲内の値
    とすることを特徴とする請求項1に記載のホットスタン
    プ方法。
  3. 【請求項3】 前記熱可塑性樹脂を構成するアクリル化
    合物が、熱可塑性樹脂の全体量を100重量%としたと
    きに、10〜70重量%のアクリロニトリル化合物また
    はメチルメタクリレート/ブチルメタクリレートの共重
    合体を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の
    ホットスタンプ方法。
  4. 【請求項4】 前記紫外線硬化成分が、エポキシアクリ
    レート化合物からなるオリゴマーと、それ以外の紫外線
    硬化モノマーとの混合物であることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれか一項に記載のホットスタンプ方法。
  5. 【請求項5】 前記紫外線硬化型接着剤が、シランカッ
    プリング剤、チタンカップリング剤、あるいはアルミニ
    ムカップリング剤のいずれか一つのカップリング剤を含
    むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載
    のホットスタンプ方法。
  6. 【請求項6】 前記紫外線硬化型接着剤中に、前記アク
    リル化合物の架橋成分を含むことを特徴とする請求項1
    〜5のいずれか一項に記載のホットスタンプ方法。
  7. 【請求項7】 前記熱可塑性樹脂が、前記紫外線硬化成
    分と反応可能な官能基を有することを特徴とする請求項
    1〜6のいずれか一項に記載のホットスタンプ方法。
  8. 【請求項8】 前記紫外線照射によって、前記紫外線硬
    化成分を硬化させた後に後処理工程を設けて、当該紫外
    線硬化成分をさらに紫外線処理または熱処理することを
    特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のホット
    スタンプ方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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