JP2004249675A

JP2004249675A - Surface pattern structure and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2004249675A
Application number: JP2003044757A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kodama; 栄司児玉
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP4313059B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface pattern structure for imparting an excellent design to a transparent resin molded object by applying a new device to a method for forming a pattern on the surface of a resin by utilizing the surface tension difference of the resin. <P>SOLUTION: A substrate forming resin 2 is partially laminated on the surface of a base material 1 comprising a transparent resin and the substrate forming resin non-laminated part 2B surrounded by a substrate forming resin laminated part 2A on the plan view of the substrate forming resin laminated part 2A is formed on the surface of the base material 1. A pattern forming resin 2 is laminated on the substrate forming resin laminated part 2A and the surface of the pattern forming resin 2 is set as a fine embossed surface part 4. A surface pattern structure 10 is formed to the substrate forming resin non-laminated part 2B as a punched window part 5 through which the surface of the base material is exposed. The embossed surface part 4 and the punched window part 5 surrounded thereby have a large contrast in luster, haze (light transmissivity), light reflectivity or the like and a new surface pattern can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材表面に付与する表面模様構造に関し、詳しくは積層する樹脂の表面張力差を利用して模様を形成してなる表面模様構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂の表面張力差やハジキ現象等を利用して基材表面に模様を形成する方法に関しては、従来次のような方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１は、フタル酸ジエステルを配合した印刷インキを基材の特定部分にのみ印刷し、更に不飽和ポリエステルを塗布し、フタル酸ジエステルと不飽和ポリエステルとのハジキ現象を利用して印刷部分に凹部を形成する方法を開示している。
【０００４】
特許文献２は、表面基材上に塗装面を模様状に形成し、これら塗装面を含む表面基材上に電子線硬化型塗料又は光硬化型塗料を塗布して、濡れ易い部分を陥没させ、濡れ難い部分を***させ、電子線又は光を照射して凹凸面を形成する方法を開示している。
【０００５】
また、特許文献３は、素材上に下塗りインキ又はクリアー塗料を塗設し、該下塗りインキ又はクリアー塗料上に、電子線又は紫外線硬化型クリアー塗料からなる上塗り塗料を塗設して印刷塗工物を形成する方法において、下塗りインキ又はクリアー塗料の表面張力を上塗り塗料の表面張力より小さく設定することにより、上塗り塗料を硬化せしめて前記インキ又はクリアー塗料を塗設した部分に凹凸模様を形成する表面加工印刷塗工物の形成方法を開示している。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭４８−５８０６８号
【特許文献２】
特公昭５１−２６９３７号
【特許文献３】
特開平６−２７８３５４号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基材表面に積層する樹脂の表面張力差を利用して樹脂表面に模様を形成する方法に新たな工夫を加え、従来存在しなかった表面模様構造、特に樹脂成形体、中でも透明樹脂成形体に優れた意匠を付与する表面模様構造及びその製造方法を提供せんとする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明樹脂からなる基材表面上に下地形成樹脂が部分的に積層され、当該基材表面上に、下地形成樹脂積層部と平面に見てこの下地形成樹脂積層部に囲まれた下地形成樹脂非積層部とを備え、
前記下地形成樹脂積層部上に模様形成樹脂が積層され、当該模様形成樹脂の表面は微細凹凸したエンボス面部とされ、
前記下地形成樹脂非積層部は、基材表面が露出した抜窓部とされた構成を備えた表面模様構造を提案する。
【０００９】
かかる表面模様構造において、エンボス面部はマット面すなわち艶消し面とすることができ、これに囲まれる抜窓部と、艶、ヘーズ（光透過度）、光反射率などを含めた見た目において大きなコントラストをつけることができ、抜窓部の大きさ、形状、配置等を各種変更することによって従来存在しなかった新たな表面模様を形成することができ、例えば化粧品等を包装する包装用成形体などデザインが重視される容器や包装用成形体などに好適に利用することができる。
【００１０】
上記の表面模様構造において、模様形成樹脂の表面をエンボス面部とする方法としては、下地形成樹脂と模様形成樹脂とのハジキ現象を利用して樹脂表面を凹凸とする方法、下地形成樹脂と模様形成樹脂との表面張力の差を利用して樹脂表面を凹凸とする方法、模様形成樹脂にちぢみインキを用いる方法、複数種類の下地形成樹脂と模様形成樹脂との濡れ易さの違いにより凹凸を形成する方法、表面に微細凹凸面を備えた賦型フィルム、メッキ板或いはエンボスロールを基材表面に加圧して樹脂表面に凹凸を付する方法など、従来公知の各種方法を採用することが可能であり特に制限するものではないが、本発明は、下地形成樹脂と模様形成樹脂との表面張力差によって基材表面上にエンボス面部を形成する方法をより好ましいと考え、次のような製造方法を提案する。
【００１１】
即ち、本発明は、透明樹脂からなる基材表面上に、凸版印刷によって下地形成樹脂を部分的に積層させて、当該基材表面上に下地形成樹脂積層部と平面に見てこの下地形成樹脂積層部に囲まれた下地形成樹脂非積層部とを形成し、
当該下地形成樹脂積層部上に、下地形成樹脂よりも表面張力の高い模様形成樹脂を凸版印刷によって積層させ、必要に応じて模様形成樹脂に対する硬化処理を行い、当該模様形成樹脂の表面を微細凹凸させてエンボス面部とし、
前記下地形成樹脂非積層部は、基材表面が露出した抜窓部とすることを特徴とする表面模様構造の製造方法を提案する。
【００１２】
このような製造方法によれば、下地形成樹脂非積層部（すなわち下地形成樹脂を積層しないで残す部分）を所望の形状に残すようにして下地形成樹脂を基材表面上に積層し、その上に模様形成樹脂をほぼ均一に塗布し、必要に応じて模様形成樹脂硬化処理を行うだけで、エンボス面部内にそれとはコントラストの大きな透明な抜窓部を形成することができ、しかも、下地形成樹脂非積層部の形状を変化させることで基材表面の模様を自在にデザインすることができ、また、下地形成樹脂と模様形成樹脂との表面張力差を種々変化させることでエンボス面部の微細凹凸の大きさ及び形状等を自在に変えることができる。
【００１３】
なお、本発明において「透明樹脂」とは無色透明及び有色透明の樹脂のいずれも包含する意である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、下地形成樹脂と模様形成樹脂との表面張力差を利用する実施形態について説明するが、本発明がそれに制限されるものではない。
【００１５】
本実施形態の一例に係る表面模様構造１０は、図１及び図２に示すように、基材１の表面上に下地形成樹脂２を部分的に（すなわち、基材１の全面ではない部分内に、部分的に非積層部２Ｂを残して）積層し、基材１表面上に、下地形成樹脂積層部２Ａと、平面に見てこの下地形成樹脂積層部２Ａに囲まれた下地形成樹脂非積層部２Ｂとを形成し、当該下地形成樹脂積層部２Ａ上には模様形成樹脂３を積層して、この模様形成樹脂３の表面、即ち模様形成樹脂積層部３Ａの表面を微細凹凸したエンボス面部４とし、下地形成樹脂非積層部２Ｂは基材１表面が露出した抜窓部５とし、基材１の表面全体で見ると、エンボス面部４内に囲まれて所望の絵柄や文字等を呈する抜窓部５が配置された構成となっている。
【００１６】
かかる構成を備えた表面模様構造１０において、エンボス面部４の平均表面粗さ（Ｒａ）は０．５〜５０μｍ（１０点の実測値１．９〜３．５μｍ）が好ましく、十点平均粗さ（Ｒｚ）は０．５〜５０μｍ（１０点の実測値１２〜２２μｍ）が好ましく、最大高さ（Ｒｍａｘ）は２〜５０μｍ（１０点の実測値１４〜２７．５μｍ）が好ましく、山数（Ｐｃ）は２〜５０μｍ（１０点の実測値１６〜３２μｍ）が好ましい（以上の数値は、いずれも触針２μｍ、荷重７０ｍｇにて測定した場合の値）。
また、エンボス面部４のＪＩＳＫ−７１０５による鏡面光沢度（６０°×６０°）は１〜８０（１０点の実測値１４〜５９）が好ましく、ＪＩＳＫ−７１０５による４５°光線反射率（全反射）は１〜５０％（１０点の実測値６．２〜２１．０％）が好ましく、ＪＩＳＫ−７１０５による４５°光線反射率（拡散反射）は１〜５０％（１０点の実測値４．９〜１７．８％）が好ましく、ＪＩＳＫ−７１０５による光線透過率（全透過）は５〜９８％（１０点の実測値１６．５〜９０．４％）が好ましく、ＪＩＳＫ−７１０５による光線透過率（拡散透過）は１〜８０％（１０点の実測値７．０〜３５．７％）が好ましく、ＪＩＳＫ−７１０５によるヘーズは１０〜９０％（１０点の実測値２５．６〜４３．０％）が好ましい。
【００１７】
また、表面模様構造１０において、図３に示すように、下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む縁に沿って模様形成樹脂３を積層しない模様形成樹脂非積層部３Ｂを下地形成樹脂積層部２Ａ上に僅かな幅をもって形成するのが好ましい。このような模様形成樹脂非積層部３Ｂを形成することで、抜窓部５を縁どることができ、エンボス面部４と抜窓部５とのコントラストをより一層綺麗に見せることができる。
この際、模様形成樹脂非積層部３Ｂの幅は、特に限定するものはないが、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度とするのが好ましい。また、この模様形成樹脂非積層部３Ｂを形成する場合には、下地形成樹脂２として透明樹脂を使用するのが好ましい。
【００１８】
また、図３に示すように、下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む下地形成樹脂積層部２Ａの縁２Ａａを、その内側部分よりも高く形成するのが好ましい。この際、縁２Ａａを他の部分よりもどの位高くするかについて特に限定するものはないが、０．２〜２０μｍ程度とするのが好ましい。
また、下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む模様形成樹脂積層部３Ａの縁３Ａａを、その内側部よりも高く形成するのが好ましい。この際、縁３Ａａを他の部分よりもどの位高くするかについて特に限定するものはないが、０．２〜２０μｍ程度とするのが好ましい。
下地形成樹脂積層部２Ａの縁２Ａａ或いは模様形成樹脂積層部３Ａの縁３Ａａを、その内側部よりも高く形成することによりエンボス面部４と抜窓部５とのコントラストをより一層綺麗に見せることができる。
【００１９】
また、下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む模様形成樹脂積層部３Ａの縁３Ａａを、その内側部よりも色濃くすることによって、エンボス面部４と抜窓部５とのコントラストをより一層明確にすることもできる。
【００２０】
なお、エンボス面部４、或いは抜窓部５上に保護層などを積層することは可能である。また、基材１の裏面の構造は任意である。
【００２１】
基材１は、透明な樹脂であれば特にその種類を問うものではない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリ乳酸、その他の非晶質樹脂からなる透明なシート乃至フィルムを挙げることができる。中でも、成形性や耐折性などの点を考慮すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンなどが好ましく、その中でも特に透明性及び剛性等の点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、例えばアモルファスＰＥＴ（「Ａ−ＰＥＴ」とも言う。）などが好ましい。
【００２２】
基材１の表面は、フレーム処理、コロナ放電処理、薬品処理、プライマー処理等の表面処理を行い、下地形成樹脂２や模様形成樹脂３との付着性を高めるようにしてもよい。
【００２３】
下地形成樹脂２及び模様形成樹脂３は、両者のＪＩＳＫ−６７６８による表面張力の差が１０μＮ／ｃｍ以上、好ましくは２０μＮ／ｃｍ以上、中でも特に４０μＮ／ｃｍ以上とするのが好ましい。この際の上限値は、現在の技術水準においては現実的には４００μＮ／ｃｍ程度が上限であるが、理論的には上限値を定めるものではない。
表面張力差が１０μＮ／ｃｍ以上であれば、下地形成樹脂２上に模様形成樹脂３を均一に塗布するだけで自然にその表面を好適なエンボス面とすることができる。
【００２４】
下地形成樹脂２のＪＩＳＫ−６７６８による表面張力は、３２０μＮ／ｃｍ以下、中でも３００μＮ／ｃｍ以下であるのが好ましい。この際の下限値は、現在の技術水準においては現実的には２００μＮ／ｃｍ程度が下限であるが、理論的には下限値を定めるものではない。
また、下地形成樹脂２の接触角は７０〜９０°、中でも特に７５〜９０°であるのが好ましい。
【００２５】
下地形成樹脂２としては、基材１に付着可能であればその種類を限定するものではないが、透明樹脂を用いるのが好ましい。例えば、アクリル酸及びそのエステル，メタアクリル酸及びそのエステル，スチレン，エチレン，酢酸ビニール，塩化ビニール等のモノマーの少なくとも一種類以上を重合した樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂，塩化ゴム，飽和ポリエステル樹脂を単独又は２〜４種類混合したものをトルエン，キシレン，酢酸エチル，酢酸メチル，酢酸ｎプロピル，酢酸イソプロピル，酢酸ブチル，酢酸イソブチル，アセトン，キシレン，酢酸メチル，イソプロピルアルコール，エタノール等の溶剤に溶解した樹脂（ワニス）、水及びアルコールを単独又は混合した溶媒に溶解又は分散した樹脂（ワニス）に炭化水素化合物，シリコーン化合物，フッ素化合物等の撥油剤を添加した樹脂などを挙げることができる。中でも、基材表面に光沢を付与したり、耐磨耗性を向上させたりする等の目的で一般的に使用されているオーバープリントニス（ＯＰニス）が好ましい。
【００２６】
下地形成樹脂積層部２Ａにおける下地形成樹脂２の厚さは、特に制限するものではないが、一般的には０．２〜２０μｍとするのが好ましい。
【００２７】
他方、模様形成樹脂３は、上記下地形成樹脂２よりも表面張力が大きい樹脂であることが必要であり、ＪＩＳＫ−６７６８による表面張力が、２４０μＮ／ｃｍ以上、中でも３００μＮ／ｃｍ以上であるのが好ましい。この際の上限値は、現在の技術水準においては現実的には２００μＮ／ｃｍ程度が下限であるが、理論的には上限値を定めるものではない。
また、模様形成樹脂３の接触角は１０〜８５°、中でも特に３０〜８０°であるのが好ましい。
なお、表面張力の調整は、シリコン系やアクリル系などの表面調整剤を使うこによっても行なうことができる。
模様形成樹脂３の厚さは、特に制限するものではないが、一般的には０．２〜２０μｍとするのが好ましい。
【００２８】
模様形成樹脂３として用いる樹脂は、上記の表面張力を備えたものであればよいが、製造効率などの点からエネルギー線硬化型樹脂、すなわち、分子を重合乃至架橋し得るエネルギー量子を有する電磁波又は荷電粒子線、例えば可視光線、紫外線（近紫外線、真空紫外線等）Ｘ線、電子線、イオン線等の照射によって硬化し得る樹脂を好ましく用いることができる。
【００２９】
下地形成樹脂２及び模様形成樹脂３ともに、本発明の目的を阻害しない限り、通常使用されるその他の各種添加剤を配合することは任意である。
【００３０】
（製造方法）
以下、表面模様構造１０の製造方法について説明する。
【００３１】
先ず、基材１の表面内に、積層しない部分（非積層部２Ｂ）を残すように部分的に下地形成樹脂２を積層し、下地形成樹脂２を積層しない部分（非積層部２Ｂ）を下地形成樹脂積層部２Ａで囲むようにする。
この際、下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む下地形成樹脂積層部２Ａの縁２Ａａを、その内側部分よりも高くするのが好ましい。
【００３２】
下地形成樹脂２を積層する方法としては、それぞれを押出成形する方法、下地形成樹脂２からなるフィルムを圧着ラミネートする方法、下地形成樹脂２を塗工する方法など様々な方法を採用することができるが、所定の非積層部２Ｂを残しながら下地形成樹脂２を積層する点を考慮すると、下地形成樹脂２を塗工する方法が好適である。具体的には、グラビアコート、グラビアリバースコート、グラビアオフセットコート、メイヤーバーコート、エアーナイフコート、スピンナーコート、ロールコート、リバースロールコート、キスコート、ホイラーコート、シルクスクリーンによるベタコート、フローコート、スプレーコート等の公知の塗工手段を用いることができるが、中でも、所定形状の転写部を備えたロールを用いて樹脂を塗工する方法が好適である。
また、下地形成樹脂積層部２Ａの縁２Ａａをその内側部分よりも高くすることを考慮すると、平圧式凸版印刷或いは輪転式凸版印刷で塗工するのが好ましい。
【００３３】
次に、下地形成樹脂積層部２Ａ上に、下地形成樹脂２よりも表面張力の高い模様形成樹脂３をほぼ均一に塗布し、所定時間経過後必要に応じて模様形成樹脂硬化処理を行う。これによって模様形成樹脂積層部３Ａの表面は自然に微細凹凸したエンボス面部４となる。
この際、模様形成樹脂３は、０．２〜２０μｍの厚さに塗布するのが好ましい。
また、下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む縁に沿って下地形成樹脂積層部２Ａ上に適宜幅の模様形成樹脂非積層部３Ｂを形成するようにするのが好ましい。
さらにまた、下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む模様形成樹脂積層部３Ａの縁３Ａａを、その内側部よりも高くするのが好ましい。
【００３４】
模様形成樹脂３を塗布する方法としては、下地形成樹脂２の塗工方法として挙げられた方法を採用することができ、同じように下地形成樹脂非積層部２Ｂを囲む模様形成樹脂積層部３Ａの縁３Ａａをその内側部よりも高くすることを考慮すると、平圧式凸版印刷或いは輪転式凸版印刷で塗工するのが好ましい。
【００３５】
なお、模様形成樹脂３は、下地形成樹脂２を充分に乾燥させた後塗布するようにしてもよいし、また、乾燥しないうちに塗布するようにしてもよい。
【００３６】
必要に応じて行う模様形成樹脂硬化処理は、模様形成樹脂３としてエネルギー線硬化型樹脂を用いる場合は、紫外線、γ線などのエネルギー線を照射可能な装置を用いてそれらを照射するようにすればよい。
【００３７】
このような方法によって表面模様構造を製造すれば、基材１上に非積層部２Ｂを残しながら下地形成樹脂２を積層し、その上に模様形成樹脂３をほぼ均一に塗布し、必要に応じて模様形成樹脂硬化処理を行うだけで、下地形成樹脂積層部２Ａの模様形成樹脂表面を微細凹凸したエンボス面部４とし、下地形成樹脂非積層部２Ｂを抜窓部５とすることができる。
しかも、下地形成樹脂積層部２Ａ或いは下地形成樹脂非積層部２Ｂの形状を変化させることで自在に表面模様をデザインすることができ、また、下地形成樹脂２と模様形成樹脂３の表面張力差を種々変化させることでエンボス面部４の微細凹凸の大きさ及び形状を変化させてその風合い等を変化させることができる。
【００３８】
【実施例】
厚さ０．３ｍｍのアモルファスＰＥＴ（「Ａ−ＰＥＴ」ヘーズ０．８％）の表面に、図１及び図２に示すように、所定の絵柄若しくは文字等（図では「ＡＢＣ」の輪郭）を残すように（すなわち非積層部２Ｂを形成するように）、下地形成樹脂としてＯＰニス（アクリル酸プレポリマー及びアクリル酸オリゴマーを含有するＯＰニス；大日本インキ化学工業製ダイキュアＲＴ−８、ＪＩＳＫ−６７６８による表面張力３００μＮ／ｃｍ以下、接触角８５°）を厚さ１μｍで塗工して下地形成樹脂積層部２Ａを形成し、該下地形成樹脂積層部２Ａ上に紫外線硬化樹脂インキ（アクリル酸プレポリマー及びアクリル酸オリゴマーを含有する紫外線硬化樹脂インキ；大日本インキ化学工業製ダイキュアクリアＵＶ−１６０１ＥＭ、ＪＩＳＫ−６７６８による表面張力３４０μＮ／ｃｍ、接触角７４°）を略均一に厚さ３μｍに塗布し、塗布後２０ｍｍＳＥＣ後に紫外線照射装置で紫外線照射して模様付シートを得た。
【００３９】
得られた模様付シートの表面は、図１の如く、エンボス面部４内に囲まれた透明な抜窓部５（図の「ＡＢＣ」の輪郭）を備えている。
そのエンボス面部４は、平均表面粗さＲａ３．５μｍ、光沢度（６０°）２４、表面の６０°グロス値２４、光線透過率１６．５％、ヘーズ４２．３％、光線反射率６．２％であった。
【００４０】
なお、本発明（実施例含む）において、鏡面光沢度は、ＪＩＳＫ−７１０５に従い、デジタル変角光度計（光源：標準光Ｃ）を用いて、標準光をワークの入射角６０°の方向から照射し、反射角６０°の方向で首記装置で反射した光を測定した値である。
本発明（実施例含む）において、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｍａｘ及びＰｃ）は、ＪＩＳ−Ｂ０６５１に規定の触針式表面粗さ測定器を用い、触針２μｍ、荷重７０ｍｇ、測定長８ｍｍで測定した場合の値である。
本発明（実施例含む）において、接触角は、接触角計を使用し、試験液として蒸留水を用いて、滴下後３０秒後の値を測定した値である。
本発明（実施例含む）において、光線透過率（全透過、拡散透過及びヘーズ）は、ＪＩＳＫ−７１０５に従い、ヘーズメータを使用して測定した値である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の一例に係る表面模様構造を備えたシート体を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の一例に係る表面模様構造を備えたシート体の要部の一部断面斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の一例に係る表面模様構造を備えたシート体の要部の断面図である。
【符号の説明】
１基材
２下地形成樹脂
２Ａ下地形成樹脂積層部
２Ａａ縁
２Ｂ下地形成樹脂非積層部
３模様形成樹脂
３Ａ模様形成樹脂積層部
３Ａａ縁
３Ｂ模様形成樹脂非積層部
４エンボス面部
５抜窓部
１０表面模様構造[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface pattern structure provided on a substrate surface, and more particularly, to a surface pattern structure formed by using a difference in surface tension of a resin to be laminated, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
With respect to a method of forming a pattern on the surface of a base material using a difference in surface tension of a resin, a repelling phenomenon, or the like, the following methods have conventionally been disclosed.
[0003]
Patent Document 1 discloses that a printing ink containing a phthalic acid diester is printed only on a specific portion of a base material, an unsaturated polyester is further applied, and the printing portion is formed by using a repelling phenomenon of the phthalic acid diester and the unsaturated polyester. A method for forming a recess is disclosed.
[0004]
Patent Document 2 discloses a method in which a painted surface is formed in a pattern on a surface substrate, and an electron beam-curable paint or a photocurable paint is applied on the surface substrate including the painted surface, thereby depressing a portion which is easily wetted. Discloses a method in which a portion which is hardly wetted is raised and an uneven surface is formed by irradiating an electron beam or light.
[0005]
Further, Patent Document 3 discloses a method of applying a base coat ink or a clear paint on a material, and applying a top coat composed of an electron beam or ultraviolet curing type clear paint on the base coat ink or the clear paint. In the method of forming, the surface tension of the undercoat ink or clear paint is set to be smaller than the surface tension of the overcoat paint, thereby curing the overcoat paint to form an uneven pattern on the portion where the ink or clear paint is applied. A method for forming a processed print coating is disclosed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-48-58068 [Patent Document 2]
JP-B-51-26937 [Patent Document 3]
JP-A-6-278354
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a new method for forming a pattern on a resin surface by utilizing a difference in surface tension of a resin laminated on a substrate surface, and a surface pattern structure that has not existed conventionally, particularly a resin molded body, especially transparent. An object of the present invention is to provide a surface pattern structure that gives an excellent design to a resin molded product and a method for producing the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the base forming resin is partially laminated on the surface of the base made of a transparent resin, and is surrounded by the base forming resin laminated portion and the base forming resin laminated portion as viewed in plan on the base material surface. An underlayer forming resin non-laminated portion,
A pattern forming resin is laminated on the base forming resin laminated portion, and the surface of the pattern forming resin is an embossed surface portion having fine irregularities,
The present invention proposes a surface pattern structure in which the base-forming resin non-laminated portion has a configuration in which the base material surface is an exposed window portion.
[0009]
In such a textured structure, the embossed surface portion can be a matte surface, that is, a matte surface, and has a large contrast in appearance between the window portion surrounded by the embossed surface portion and gloss, haze (light transmittance), light reflectance, and the like. By changing the size, shape, arrangement, etc. of the window section, it is possible to form a new surface pattern that did not exist conventionally, for example, a molded article for packaging cosmetics etc. It can be suitably used for a container or a molded package for which design is important.
[0010]
In the above surface pattern structure, as a method of making the surface of the pattern forming resin an embossed surface portion, a method of making the resin surface uneven by utilizing the repelling phenomenon between the base forming resin and the pattern forming resin, Method of making the resin surface uneven by utilizing the difference in surface tension with the resin, Method of using the ink for the pattern forming resin, Forming the unevenness due to the difference in wettability between the plural types of base forming resin and the pattern forming resin It is possible to adopt various conventionally known methods, such as a method of forming, a shaping film having a fine uneven surface on its surface, a method of pressing a base plate surface with a plating plate or an embossing roll to impart unevenness to a resin surface, and the like. Although it is not particularly limited, the present invention considers that a method of forming an embossed surface portion on a substrate surface by a surface tension difference between a base forming resin and a pattern forming resin is more preferable. To propose a cormorant Do manufacturing method.
[0011]
That is, the present invention provides a method of forming a base-forming resin by partially laminating a base-forming resin by letterpress printing on the surface of a base made of a transparent resin, Forming a base forming resin non-laminated portion surrounded by the laminated portion,
A pattern forming resin having a higher surface tension than the base forming resin is laminated by letterpress printing on the base forming resin laminated portion, and a curing process is performed on the pattern forming resin as necessary, and the surface of the pattern forming resin is finely uneven. To make the embossed surface,
The method of manufacturing a surface pattern structure is characterized in that the non-laminated portion of the base forming resin is a window opening in which the surface of the base material is exposed.
[0012]
According to such a manufacturing method, the base-forming resin is laminated on the surface of the base material such that the non-laminated part of the base-forming resin (that is, a part to be left without laminating the base-forming resin) is left in a desired shape. By applying a pattern-forming resin to the surface almost evenly and curing the pattern-forming resin as needed, a transparent window with a large contrast can be formed in the embossed surface, and the base is formed. The pattern on the substrate surface can be freely designed by changing the shape of the resin non-laminated portion, and the fine irregularities on the embossed surface can be changed by variously changing the surface tension difference between the base forming resin and the pattern forming resin. Can be freely changed in size and shape.
[0013]
In the present invention, “transparent resin” is intended to include both colorless and transparent resins.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
In the present embodiment, an embodiment utilizing a difference in surface tension between the base forming resin and the pattern forming resin will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0015]
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface pattern structure 10 according to an example of the present embodiment partially covers the base forming resin 2 on the surface of the substrate 1 (that is, in a portion that is not the entire surface of the substrate 1). The base forming resin laminated portion 2A and the base forming resin non-conductive portion surrounded by the base forming resin laminated portion 2A when viewed in plan are formed on the surface of the substrate 1. A laminating portion 2B is formed, and a pattern forming resin 3 is laminated on the base forming resin laminating portion 2A, and the surface of the pattern forming resin 3, that is, an embossed surface portion in which the surface of the pattern forming resin laminating portion 3A is finely uneven. 4, the base-forming resin non-laminated portion 2B is a window-opening portion 5 in which the surface of the substrate 1 is exposed, and when viewed over the entire surface of the substrate 1, it is surrounded by the embossed surface portion 4 and presents a desired pattern or character. It has a configuration in which the window section 5 is arranged.
[0016]
In the surface pattern structure 10 having such a configuration, the average surface roughness (Ra) of the embossed surface portion 4 is preferably 0.5 to 50 μm (actually measured values at ten points 1.9 to 3.5 μm), and the ten-point average roughness (Rz) is preferably 0.5 to 50 μm (actually measured values at 10 points: 12 to 22 μm), the maximum height (Rmax) is preferably 2 to 50 μm (measured values at 10 points: 14 to 27.5 μm), and the number of peaks ( Pc) is preferably 2 to 50 μm (actually measured values at 10 points: 16 to 32 μm) (all the above values are values measured with a stylus of 2 μm and a load of 70 mg).
Further, the specular glossiness (60 ° × 60 °) of the embossed surface part 4 according to JIS K-7105 is preferably 1 to 80 (actually measured values of 14 points to 14 to 59), and the 45 ° light reflectance (total Reflection) is preferably 1 to 50% (actually measured values at 10 points 6.2 to 21.0%), and the 45 ° light reflectance (diffuse reflection) according to JIS K-7105 is 1 to 50% (actually measured values at 10 points). 4.9 to 17.8%), and the light transmittance (total transmission) according to JIS K-7105 is preferably 5 to 98% (actually measured values at 10 points 16.5 to 90.4%), and JIS K-7105. The light transmittance (diffuse transmission) according to JIS K is preferably 1 to 80% (measured value at 10 points: 7.0 to 35.7%), and the haze according to JIS K-7105 is 10 to 90% (actual value at 10 points: 25.6). ~ 43.0%) is preferred.
[0017]
In the surface pattern structure 10, as shown in FIG. 3, the pattern-forming resin non-laminated portion 3B in which the pattern-forming resin 3 is not laminated along the edge surrounding the substrate-forming resin non-laminated portion 2B is placed on the substrate-forming resin laminated portion 2A. It is preferable to form it with a slight width. By forming such a pattern-forming resin non-laminated portion 3B, the window portion 5 can be framed, and the contrast between the embossed surface portion 4 and the window portion 5 can be more clearly seen.
At this time, the width of the pattern forming resin non-laminated portion 3B is not particularly limited, but is preferably about 0.1 mm to 1 mm. When forming the pattern forming resin non-laminated portion 3B, it is preferable to use a transparent resin as the base forming resin 2.
[0018]
Further, as shown in FIG. 3, it is preferable that the edge 2Aa of the base forming resin laminated portion 2A surrounding the base forming resin non-laminated portion 2B is formed higher than the inner portion thereof. At this time, there is no particular limitation on how much the edge 2Aa is higher than the other portions, but it is preferable that the edge 2Aa is about 0.2 to 20 μm.
Further, it is preferable that the edge 3Aa of the pattern forming resin laminated portion 3A surrounding the base forming resin non-laminated portion 2B is formed higher than the inner portion thereof. At this time, there is no particular limitation on how much the edge 3Aa is higher than the other portions, but it is preferable that the edge 3Aa is about 0.2 to 20 μm.
By forming the edge 2Aa of the base-forming resin laminated portion 2A or the edge 3Aa of the pattern-forming resin laminated portion 3A higher than its inner portion, the contrast between the embossed surface portion 4 and the window portion 5 can be more clearly seen. it can.
[0019]
Further, by making the edge 3Aa of the pattern forming resin laminated portion 3A surrounding the base forming resin non-laminated portion 2B darker than the inner portion thereof, the contrast between the embossed surface portion 4 and the window portion 5 is further clarified. You can also.
[0020]
Note that a protective layer or the like can be laminated on the embossed surface 4 or the window 5. The structure of the back surface of the substrate 1 is arbitrary.
[0021]
The type of the substrate 1 is not particularly limited as long as it is a transparent resin. For example, transparent sheets or films made of polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyacrylate, polyether ketone, polyimide, polycarbonate, polysulfone, polystyrene, polyether, polylactic acid, and other amorphous resins can be given. . Among them, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene and the like are preferable in consideration of moldability and folding resistance. Among them, polyethylene terephthalate (PET), for example, amorphous PET (“A-PET”) is particularly preferable in terms of transparency and rigidity. And the like.).
[0022]
The surface of the base material 1 may be subjected to a surface treatment such as a frame treatment, a corona discharge treatment, a chemical treatment, a primer treatment, etc., so as to enhance the adhesion to the base forming resin 2 and the pattern forming resin 3.
[0023]
The difference between the surface tensions of the base forming resin 2 and the pattern forming resin 3 according to JIS K-6768 is 10 μN / cm or more, preferably 20 μN / cm or more, and particularly preferably 40 μN / cm or more. At this time, the upper limit is practically about 400 μN / cm in the current technical level, but is not theoretically set.
If the surface tension difference is 10 μN / cm or more, the surface can be naturally formed into a suitable embossed surface simply by uniformly applying the pattern forming resin 3 on the base forming resin 2.
[0024]
The surface tension of the base-forming resin 2 according to JIS K-6768 is 320 μN / cm or less, and particularly preferably 300 μN / cm or less. At this time, the lower limit is practically about 200 μN / cm in the current technical level, but is not theoretically set.
Further, the contact angle of the base forming resin 2 is preferably 70 to 90 °, and particularly preferably 75 to 90 °.
[0025]
The kind of the base forming resin 2 is not limited as long as it can be attached to the base material 1, but it is preferable to use a transparent resin. For example, a resin obtained by polymerizing at least one kind of monomer such as acrylic acid and its ester, methacrylic acid and its ester, styrene, ethylene, vinyl acetate and vinyl chloride, chlorinated polypropylene resin, chlorinated rubber and saturated polyester resin alone Or a resin obtained by dissolving a mixture of 2 to 4 kinds in a solvent such as toluene, xylene, ethyl acetate, methyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, acetone, xylene, methyl acetate, isopropyl alcohol, ethanol, etc. (Varnish), a resin in which water and an alcohol are dissolved or dispersed in a solvent alone or mixed, and a resin (varnish) to which an oil repellent such as a hydrocarbon compound, a silicone compound, a fluorine compound, or the like is added. Among them, an overprint varnish (OP varnish) generally used for the purpose of imparting gloss to the surface of a base material or improving abrasion resistance is preferred.
[0026]
The thickness of the base forming resin 2 in the base forming resin laminated portion 2A is not particularly limited, but is generally preferably 0.2 to 20 μm.
[0027]
On the other hand, the pattern forming resin 3 needs to be a resin having a surface tension higher than that of the base forming resin 2, and has a surface tension of 240 μN / cm or more, especially 300 μN / cm or more according to JIS K-6768. Is preferred. At this time, the upper limit value is practically about 200 μN / cm in the current technical level, but is not theoretically set.
The contact angle of the pattern forming resin 3 is preferably 10 to 85 °, and particularly preferably 30 to 80 °.
The surface tension can also be adjusted by using a silicon-based or acrylic-based surface conditioner.
The thickness of the pattern forming resin 3 is not particularly limited, but is generally preferably 0.2 to 20 μm.
[0028]
The resin used as the pattern forming resin 3 may be any resin having the above-described surface tension, but from the viewpoint of production efficiency and the like, an energy ray-curable resin, that is, an electromagnetic wave having an energy quantum capable of polymerizing or crosslinking molecules or A resin curable by irradiation with a charged particle beam, for example, visible light, ultraviolet ray (near ultraviolet ray, vacuum ultraviolet ray, etc.) X-ray, electron beam, ion beam or the like can be preferably used.
[0029]
As long as the object of the present invention is not impaired, the base forming resin 2 and the pattern forming resin 3 may optionally contain various other commonly used additives.
[0030]
(Production method)
Hereinafter, a method for manufacturing the surface pattern structure 10 will be described.
[0031]
First, the base forming resin 2 is partially laminated on the surface of the base material 1 so as to leave a non-laminated part (non-laminated part 2B), and the part where the base forming resin 2 is not laminated (non-laminated part 2B) is formed on the base. It is surrounded by the forming resin laminated portion 2A.
At this time, it is preferable that the edge 2Aa of the base forming resin laminated portion 2A surrounding the base forming resin non-laminated portion 2B is higher than the inner portion thereof.
[0032]
As a method of laminating the base forming resin 2, various methods such as a method of extrusion molding, a method of laminating a film made of the base forming resin 2 by pressure bonding, and a method of coating the base forming resin 2 can be adopted. However, in consideration of laminating the base forming resin 2 while leaving the predetermined non-laminated portion 2B, a method of applying the base forming resin 2 is preferable. Specifically, gravure coat, gravure reverse coat, gravure offset coat, mayer bar coat, air knife coat, spinner coat, roll coat, reverse roll coat, kiss coat, wheeler coat, solid coat by silk screen, flow coat, spray coat, etc. Can be used, and among them, a method of applying a resin using a roll provided with a transfer portion having a predetermined shape is preferable.
Further, in consideration of making the edge 2Aa of the base-forming resin laminated portion 2A higher than the inner portion thereof, it is preferable to apply by flat pressure letterpress printing or rotary letterpress printing.
[0033]
Next, a pattern forming resin 3 having a higher surface tension than the base forming resin 2 is applied almost uniformly on the base forming resin laminated portion 2A, and after a predetermined time has passed, a pattern forming resin curing treatment is performed as necessary. As a result, the surface of the pattern forming resin laminated portion 3A naturally becomes the embossed surface portion 4 having fine irregularities.
At this time, it is preferable to apply the pattern forming resin 3 to a thickness of 0.2 to 20 μm.
Further, it is preferable that the pattern forming resin non-laminated portion 3B having an appropriate width is formed on the base forming resin laminated portion 2A along the edge surrounding the base forming resin non-laminated portion 2B.
Furthermore, it is preferable that the edge 3Aa of the pattern forming resin laminated portion 3A surrounding the base forming resin non-laminated portion 2B be higher than the inner portion thereof.
[0034]
As a method of applying the pattern forming resin 3, the method described as a method of applying the base forming resin 2 can be employed, and similarly, the pattern forming resin laminated portion 3A surrounding the base forming resin non-laminated portion 2B can be used. Considering that the edge 3Aa is higher than the inner portion, it is preferable to apply the printing by flat-press letterpress printing or rotary letterpress printing.
[0035]
The pattern forming resin 3 may be applied after the base forming resin 2 is sufficiently dried, or may be applied before drying.
[0036]
In the case where an energy ray-curable resin is used as the pattern-forming resin 3, the pattern-forming resin curing treatment to be performed as necessary is performed by using an apparatus capable of irradiating energy rays such as ultraviolet rays and γ rays. Just fine.
[0037]
If the surface pattern structure is manufactured by such a method, the base forming resin 2 is laminated while leaving the non-laminated portion 2B on the base material 1, and the pattern forming resin 3 is applied substantially uniformly thereon, and if necessary, By simply performing the pattern forming resin curing treatment, the pattern forming resin surface of the base forming resin laminated portion 2A can be formed into the embossed surface portion 4 having fine irregularities, and the base forming resin non-laminated portion 2B can be formed as the window opening portion 5.
In addition, the surface pattern can be freely designed by changing the shape of the base forming resin laminated portion 2A or the base forming resin non-laminated portion 2B, and the surface tension difference between the base forming resin 2 and the pattern forming resin 3 can be reduced. By variously changing the size, the size and shape of the fine unevenness of the embossed surface portion 4 can be changed to change the texture and the like.
[0038]
【Example】
As shown in FIGS. 1 and 2, a predetermined pattern or character (the outline of “ABC” in the figures) is formed on the surface of an amorphous PET (“A-PET” haze 0.8%) having a thickness of 0.3 mm. An OP varnish (OP varnish containing an acrylic acid prepolymer and an acrylic acid oligomer; Daicure RT-8 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, JIS K) as a base-forming resin so as to leave (that is, to form the non-laminated portion 2B) A surface tension of 300 μN / cm or less at −6768 and a contact angle of 85 °) is applied at a thickness of 1 μm to form a base-forming resin laminate 2A, and an ultraviolet-curable resin ink (acrylic acid) is formed on the base-forming resin laminate 2A. Ultraviolet curable resin ink containing prepolymer and acrylic acid oligomer; Daicure Clear UV-1601EM, JIS K-67, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. 8 due to the surface tension 340μN / cm, a contact angle 74 °) is applied in a substantially uniform thickness 3μm to give a textured sheet is irradiated with ultraviolet rays the ultraviolet irradiation apparatus after the 20mmSEC coating.
[0039]
As shown in FIG. 1, the surface of the obtained patterned sheet is provided with a transparent window portion 5 (the outline of “ABC” in the figure) surrounded by the embossed surface portion 4.
The embossed surface portion 4 has an average surface roughness Ra of 3.5 μm, a glossiness (60 °) of 24, a surface gloss value of 24, a light transmittance of 16.5%, a haze of 42.3%, and a light reflectance of 6.2. %Met.
[0040]
In the present invention (including examples), the specular gloss is measured in accordance with JIS K-7105 by using a digital variable-angle photometer (light source: standard light C) from the direction of the incident angle of the workpiece of 60 °. This is a value obtained by measuring the light irradiated and reflected by the inscription device in the direction of the reflection angle of 60 °.
In the present invention (including examples), the surface roughness (Ra, Rz, Rmax, and Pc) was measured using a stylus type surface roughness measuring instrument prescribed in JIS-B0651, a stylus 2 μm, a load 70 mg, and a measurement length 8 mm. It is a value when measured by.
In the present invention (including Examples), the contact angle is a value obtained by measuring a value 30 seconds after the addition using a contact angle meter and distilled water as a test liquid.
In the present invention (including Examples), the light transmittance (total transmission, diffuse transmission and haze) is a value measured using a haze meter according to JIS K-7105.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a sheet body having a surface pattern structure according to an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of a main part of a sheet body having a surface pattern structure according to an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a sheet body having a surface pattern structure according to an example of an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 base material 2 base forming resin 2A base forming resin laminated portion 2Aa edge 2B base forming resin non-laminated portion 3 pattern forming resin 3A pattern forming resin laminated portion 3Aa edge 3B pattern forming resin non-laminated portion 4 embossed surface portion 5 window opening 10 surface Pattern structure

Claims

透明樹脂からなる基材表面上に下地形成樹脂が部分的に積層され、当該基材表面上に、下地形成樹脂積層部と平面に見てこの下地形成樹脂積層部に囲まれた下地形成樹脂非積層部とを備え、
前記下地形成樹脂積層部上に模様形成樹脂が積層され、当該模様形成樹脂の表面は微細凹凸したエンボス面部とされ、
前記下地形成樹脂非積層部は、基材表面が露出した抜窓部とされた構成を備えた表面模様構造。The base forming resin is partially laminated on the surface of the base material made of a transparent resin, and the base forming resin non-enclosed by the base forming resin laminated portion and the base forming resin laminated portion when viewed in plan on the base material surface. With a laminated part,
A pattern forming resin is laminated on the base forming resin laminated portion, and the surface of the pattern forming resin is an embossed surface portion having fine irregularities,
A surface pattern structure having a configuration in which the base-forming resin non-laminated portion is a window opening in which the base material surface is exposed.

下地形成樹脂積層部上には、下地形成樹脂非積層部を囲む縁に沿って模様形成樹脂が積層しない模様形成樹脂非積層部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の表面模様構造。2. The surface pattern according to claim 1, wherein a pattern-forming resin non-laminated portion on which the pattern-forming resin is not laminated is formed on the base-forming resin laminated portion along an edge surrounding the non-base-forming resin non-laminated portion. 3. Construction.

下地形成樹脂非積層部を囲む下地形成樹脂積層部の縁が、下地形成樹脂積層部の内側部分よりも高く形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面模様構造。The surface pattern structure according to claim 1, wherein an edge of the base forming resin laminated portion surrounding the base forming resin non-laminated portion is formed higher than an inner portion of the base forming resin laminated portion.

下地形成樹脂非積層部を囲む模様形成樹脂積層部の縁が、模様形成樹脂積層部の内側部よりも高く形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表面模様構造。The surface pattern structure according to any one of claims 1 to 3, wherein an edge of the pattern forming resin laminated portion surrounding the base forming resin non-laminated portion is formed higher than an inner portion of the pattern forming resin laminated portion. .

下地形成樹脂と模様形成樹脂とのＪＩＳＫ−６７６８による表面張力の差が１０μＮ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表面模様構造。The surface pattern structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a difference in surface tension between the base forming resin and the pattern forming resin according to JIS K-6768 is 10 µN / cm or more.

透明樹脂からなる基材表面上に、凸版印刷によって下地形成樹脂を部分的に積層させて、当該基材表面上に下地形成樹脂積層部と平面に見てこの下地形成樹脂積層部に囲まれた下地形成樹脂非積層部とを形成し、
当該下地形成樹脂積層部上に、下地形成樹脂よりも表面張力の高い模様形成樹脂を凸版印刷によって積層させ、必要に応じて模様形成樹脂に対する硬化処理を行い、当該模様形成樹脂の表面を微細凹凸させてエンボス面部とし、
前記下地形成樹脂非積層部は、基材表面が露出した抜窓部とすることを特徴とする表面模様構造の製造方法。On the surface of the base material made of transparent resin, the base forming resin was partially laminated by letterpress printing, and surrounded by this base forming resin laminated portion when viewed in plan with the base forming resin laminated portion on the base material surface. Forming a base-forming resin non-lamination part,
A pattern forming resin having a higher surface tension than the base forming resin is laminated by letterpress printing on the base forming resin laminated portion, and a curing process is performed on the pattern forming resin as necessary, and the surface of the pattern forming resin is finely uneven. To make the embossed surface,
The method of manufacturing a surface pattern structure, wherein the non-laminated portion of the base forming resin is a window portion where the surface of the base material is exposed.

下地形成樹脂と模様形成樹脂とのＪＩＳＫ−６７６８による表面張力の差を１０μＮ／ｃｍ以上とすることを特徴とする請求項６に記載の表面模様構造の製造方法。The method for producing a surface pattern structure according to claim 6, wherein a difference in surface tension between the base forming resin and the pattern forming resin according to JIS K-6768 is 10 µN / cm or more.