JP4943570B2 - 水圧転写フィルム用艶消し活性剤、水圧転写方法及び水圧転写品 - Google Patents
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Description
艶消し剤による艶消し作用は、装飾層の上に形成されるトップコート層の表面近傍に存在する艶消し剤によって、トップコート層の表面が微細凹凸となるため、その微細凹凸で光が散乱されて発現する。そのため、図5に示すように、トップコート層TCに艶消し剤を分散させる場合には、トップコート層TCが、水圧転写によって物品が加飾された部分の最表層であるため、艶消し剤による艶消し作用は、トップコート層の表面で比較的容易に発現することができる。なお、図5において、符号10は物品、44は装飾層を示す。
一方、特許文献2乃至6に開示されているような紫外線硬化樹脂組成物の活性剤に艶消し剤を添加して装飾層内に分散させる方法は、活性剤が印刷パターン内に浸透して水圧転写後に装飾層内で活性剤が紫外線硬化すると、装飾層自体に表面保護機能が付与されるので、トップコート層が不要となって作業工程が単純化されるが、艶消し剤MA(図6参照)は、転写前は、転写フィルムの活性剤塗布表面(転写面側)近傍に偏在しており、一方、活性剤の液体成分は、印刷パターンのインク層に浸透し、このため、図6に示すように、艶消し剤MAは、転写後は、物品10である基材と装飾層44との間に存在することになり、艶消し剤による装飾層44の微細凹凸の形成の程度が小さくなり(図5と対比のこと)、艶消し剤の添加条件が同じであれば、トップコート層に艶消し剤を分散させる方法に比べて、トップコート層がなく艶消し剤を添加した紫外線硬化型樹脂活性剤を用いる方法は、艶消し効果が低くならざるを得なかった。これを回避するため、多量の艶消し剤を添加すると、活性剤の粘度が高くなって活性剤を水圧転写フィルムに塗布し難くなり、それに伴って、活性剤が水圧転写フィルムの印刷パターンに浸透し難くなるため、活性化機能や表面保護機能が低下し、またある程度の活性化機能や表面保護機能が付与されるとしても、物品10である基材と装飾層44との密着性が低下する欠点があった。また、特許文献6に開示されているように、紫外線硬化樹脂組成物の活性剤よって装飾層の表面に凹凸を形成して触指感を付与する発明においては、活性剤中の艶消し剤が多くなると、表面凹凸が生じ難くなって所要の触指感を得ることができない問題があった。このように、トップコート層に艶消し剤を添加して艶消し意匠を発現させる従来技術を転用するだけでは、転写物品の品質を維持しながら十分な艶消し効果を得ることができなかった。
(配合割合)
(1)光重合性オリゴマー 0〜65重量%
(2)光重合性モノマー 30〜95重量%
(3)光重合開始剤 5〜10重量%
なお、この紫外線硬化樹脂組成物は、下記の(4)〜(6)の添加物を含んでいてもよいが、これらの添加物の量の配合割合は、(1)〜(3)の合計(100重量%)に対する割合である。従って、添加物を含む紫外線硬化樹脂組成物全体の重量%は、100重量%を越えることになる。
(4)非反応性樹脂 2〜12重量%
(5)耐光性付与剤
UV−A 0.5〜8 重量%
HALS 1.5〜3.5重量%
(6)レベリング剤 0.01〜0.5重量%
なお、本発明の活性剤のSP値の好ましい範囲を、特許文献5に開示されているような従来の活性剤のSP値の下限値である「10」よりも低い「7」としたが、これは、本発明の活性剤を発明する過程で見出されたことであるが、印刷パターンのインク組成物と活性剤との相性等によっては、7〜10未満の範囲のSP値でも、実用上問題ない程度のインク溶解性が得られることによるものである。
(1)艶消し剤である樹脂ビーズの配合量が上記重量比で0.01未満であると、所望の艶消し効果が得られないし、0.3を超えると、艶消し効果は得られても紫外線硬化樹脂組成物の流動性が低下して、塗工性や硬化後の膜密着性が悪くなり、凹凸意匠形成工法においては、有効な表面凹凸が形成され難くなる。
(2)樹脂ビーズと樹脂ビーズ集合剤との重量比は、艶消し効果と、装飾層の形成及び性能に関する諸特性(代表的には、塗工性や硬化後の膜密着性など)との両方を良好に得るためと、凹凸意匠形成工法に本発明を適用する場合において有効な表面凹凸を容易に形成するためとに必要な条件である。艶消し効果と上記の諸特性との程度やそれらの間のバランスに応じて樹脂ビーズと樹脂ビーズ集合剤との重量比の範囲内で調整する。樹脂ビーズと樹脂ビーズ集合剤との重量比の下限値は、上記の前記紫外線硬化樹脂組成物に対する樹脂ビーズの配合割合の上限値に対する樹脂ビーズ集合剤の必要最少量に相当する値であり、一方樹脂ビーズと樹脂ビーズ集合剤との重量比の上限値は、上記の前記紫外線硬化樹脂組成物に対する樹脂ビーズの配合割合の下限値に対する必要最大量に相当する値である。
(3)樹脂ビーズ集合剤は、その配合量が少ないと、樹脂ビーズを集合させる作用が小さくなり、一方その配合量が多くなると、活性剤の粘度を上昇させるように作用するので、樹脂ビーズの配合量に応じた樹脂ビーズ集合剤の配合量の調整は、次の通り行う。
(a)樹脂ビーズの配合量が少ない(下限側)の場合には、樹脂ビーズに対する樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比を大きくする(上限側にする)ように調整して、少ない樹脂ビーズを集合させてビーズランプを形成し易くして艶消し効果の発現とその適正な度合いを達成することができる。
(b)樹脂ビーズの配合量が多い(上限側)場合には、樹脂ビーズが集合し易い上に、活性剤の粘度が高くなっているので、樹脂ビーズに対する樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比を小さくする(下限側にする)ように調整して、活性剤の流動性を向上し、それによって活性剤の塗工性、その膜密着性及び凹凸意匠形成を確保しながら良好な艶消し効果を得ることができる。
(c)このような調整の好ましい一例を掲げると、紫外線硬化樹脂組成物に対する樹脂ビーズの重量比が0.15以上の場合には、樹脂ビーズに対する樹脂ビーズ集合剤の重量比を0.7未満とする。
(d)、艶消し効果と塗工性、凹凸意匠への適用性などの諸特性をバランスよく調整し易くするために、紫外線硬化樹脂組成物に対する前記樹脂ビーズの重量比を0.015〜0.25、樹脂ビーズに対する樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比を0.1〜1.2とすることが好ましく、紫外線硬化樹脂組成物に対する樹脂ビーズの重量比を0.02〜0.2、樹脂ビーズに対する樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比を0.15〜1.0の範囲で調整することが一層好ましい(後述する実施例20,21と他の実施例と対比のこと)。
(4)上記から理解されるように、樹脂ビーズに対する樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比が0.05〜1.5の範囲を外れると、樹脂ビーズの配合量を上記の好ましい範囲にしても、本発明の効果は得られない。従って、本発明の効果を得るためには、艶消し剤である樹脂ビーズの配合量の好ましい範囲とし、且つ、樹脂ビーズの配合重量比に応じて樹脂ビーズに対する樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比を好ましい範囲内で設定することが重要となる。なお、樹脂ビーズの配合重量比の基準となる紫外線硬化樹脂組成物の重量は、後述する溶剤を含む場合には、溶剤の重量を減じたものとする。その理由は、活性剤成分のうち、艶消し効果に寄与するのは、活性剤の硬化後に硬化物として渾然一体化して印刷層に含まれる成分であり、溶剤のように水圧転写工程で揮発消失する成分は、艶消し効果に寄与しないためである。
以下に、本発明の具体的な実施例1乃至36を比較例1乃至13と比較しながら説明する。これらの実施例及び比較例中、実施例1乃至13、実施例16乃至32及び実施例34乃至36並びに比較例1乃至13の紫外線硬化樹脂組成物は、表1に示す組成を有し、また実施例14、15及び33の紫外線硬化樹脂組成物は、表2の組成を有していた。
Silan−a :ジメチルジクロロシラン
Silan−b :オクチルシラン
Silan−c :メタクリロキシラン
Silazane :ヘキサメチルシラザン
Siloxane :ジメチルシロキサン
なお、表12中のA〜Kは疎水性微粒子シリカであり、L〜Nは親水性微粒子シリカである。なお、疎水性シリカのうち、I、J、Kは疎水性処理されていない微粒子シリカを次の工程で疎水化処理したものである。
(a)100mlのフラスコ内に26gの微粒子シリカと、150gの蒸留水と51gのイソプロパノールとを加えた。
(b)得られた水性懸濁液を5分間攪拌し、次に、攪拌されている懸濁液に引き続き撹拌しながら3分間に亘って11gのジメチルジクロロシランを滴下しながら添加した。
(c)次に、引き続き攪拌しながら懸濁液を加熱して30分間還流させた。冷却された懸濁液に200mlのトルエンを加えた。
(d)得られた2相系を攪拌し、疎水性シリカをトルエン相に移動させ、水性相は、分液漏斗内でトルエン相から分離した。
(e)疎水性沈降シリカを含むトルエン相を300mlの蒸留水で3回洗浄した。
(f)共沸蒸留により洗浄されたトルエン相から残留水を除去し、続いてトルエンを除去するために蒸留した。
(g)回収された疎水性沈降シリカをオーブン内で130℃で24時間乾燥させた。
図10に示すように、楕円形のドットが点在する印刷パターン部分(第1の領域)とドット間の印刷パターンのない部分(第2の領域)とから成る印刷パターンを有し、本出願人である株式会社タイカが水圧転写技術のライセンス先に「スターバックSI」と称する商品名で販売しているものであって、この商品から全外表面柄固定層又は全面インク層を有していないものを用いた。なお、「スターバックSI」の転写フィルムのパターンについて具体的に説明すると、図10に示すように、A部(縦)400μm、B部(横)600μmの整列間隔で互い違いに整列した楕円(C部(横)470μm、D部(縦)590μm)サークル状にパール顔料系インク層から成る印刷パターンを有し、この楕円サークル状のインク層は約2μmの厚さを有し、また、水溶性フィルムは、約40μmの厚さを有していた。なお、実際に販売しているものは、この全表面にさらにシルバー顔料インク等からなる全外表面固定層を設けたものであるが、本発明では、全外表面固定層を設ける前の状態の転写フィルムを用いた。
(2)光沢付与用転写フィルム
市販のPVA(ポリビニールアルコール)フィルム(製品名ハイセロンE−100)に乾燥後の膜厚が3μmとなるように黄、赤、青、黒それぞれの単色パターンをバーコーターで塗布し形成された転写フィルムを用いた。なお、各単色パターンを形成するインクは、次のザ・インクテック社製のインクを用いた。
黄インク:KLCF耐光40黄(改−3)
赤インク:KLCF耐光15赤(改−3)
青インク:KLCF61青(改−3)
黒インク:KLCF91墨(改−3)
(3)活性剤の塗工
活性剤は、(1)(2)の転写フィルムに10μmの厚みにミヤバー法で塗布した。
(4)被転写体
非転写体である物品としは、10cm×20cm×3mmのABS樹脂製の平板(ユーエムジー・エービーエス株式会社製 TM20)が用いられ、この物品に、(1)の転写フィルムを用いた場合には、図9に示す工程順で、(2)の転写フィルムを用いた場合には、図2に示す工程順で、水圧転写した。
転写フィルムを転写槽内に導入する直前に、各活性剤をミヤバー塗布方法によって転写フィルムの印刷パターン上に約20μmの厚みで塗布したときに、(1)の転写フィルムと(2)の転写フィルムのそれぞれについて、塗布作業性が良好な場合を「○」、少なくとも何れかの転写フィルムへの塗布が困難な場合を「×」とした。
(2)の転写フィルムを用いて得られた水圧転写品について、スガ試験機株式会社製グロスメーター(型式HG−268)を用いて、Z8741−1997「方法3−60度鏡面光沢」に準じてグロス値を測定した。グロス値が黄、赤、青の全てで55未満であり、かつ相加平均値が20以下であるものを「◎」(優良)、20超〜30以下を「○」(良)、30超〜55未満であるものを「△」(可)、黄、赤、青の何れか一つでも55以上であるものを「×」(不可)とした。
(1)の転写フィルムを用いて得られた水圧転写品について、加飾物品の表面の凹凸の高低差をレーザー顕微鏡(キーエンス社製VK8710)で測定し、高低差が6μm未満を「×」(不可)、6〜10μm未満の範囲を「△」(可)、10〜20μm未満の範囲を「○」(良)、20μm以上を「◎」(優良)とした。
(1)及び(2)の転写フィルムを用いて得られたそれぞれの水圧転写品ついて、セロテープ(登録商標)(ニチバン製)を用いて、試験片毎にクロスカット試験(旧JIS K5400−8.5準拠)で剥離状態を観察して密着性をそれぞれ評価した。いずれの水圧転写品でも印刷層(表面加飾層)の剥がれ全くない場合を「○」、少なくとも一方の水圧転写品の印刷層の剥がれがある場合を「×」とした。
なお、表3乃至表11には記載していないが、凹凸意匠フィルムを適用した場合においても、実施例1乃至36と比較例1乃至13(比較例7、8を除く)との目視での艶消し効果を比較したところ、実施例1乃至36の方が比較例1乃至13(比較例7、8を除く)に比べて艶消し効果が良好であったことが確認された。
また、実施例22乃至24において、樹脂ビーズの粒径の影響を比較すると、実施例22よりも粒径が小さい実施例23では塗工性が実施例22よりも低く、一方、実施例24では塗工性や艶消し効果には問題ないけれども、表6には記載していないが装飾層表面のザラツキが生じており、これらの結果から、樹脂ビーズの粒径を5〜20μmの範囲とすることが好ましいことが解る。
20 転写フィルム
30 水溶性フィルム(キャリアフィルム)
40 印刷パターン
40I インク層
41A 第1の領域
41B 第2の領域
50 水
60 活性剤
60R 活性剤の余剰分
60BP 凸部
62 紫外線硬化樹脂組成物
70 紫外線
72 シャワー
74 熱風
Claims (12)
- 水溶性フィルム上に乾燥された印刷パターンを有する水圧転写フィルムの前記印刷パターンを物品の表面に水圧転写する際に、前記水圧転写フィルムの前記印刷パターン上に塗布する紫外線硬化樹脂組成物から成り、前記紫外線硬化樹脂組成物は、光重合性モノマーを少なくとも有する光重合性成分と光重合開始剤とを含み、前記紫外線硬化樹脂組成物中の非溶剤活性化成分により前記印刷パターンの付着性を再現すると共に前記印刷パターンの全体に前記紫外線硬化樹脂組成物を浸透し混在させるためのものであって前記紫外線硬化樹脂組成物に艶消し剤が添加されている水圧転写フィルム用活性剤において、前記艶消し剤は、樹脂ビーズを含み、且つ前記活性剤には、前記艶消し剤の他に、前記艶消し剤である樹脂ビーズに作用して前記樹脂ビーズを粒子群化する樹脂ビーズ集合剤が添加され、前記紫外線硬化樹脂組成物に対する前記艶消し剤である樹脂ビーズの配合の重量比(樹脂ビーズの配合重量比)は、0.01〜0.3であり、且つ前記樹脂ビーズに対する前記樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比は、前記樹脂ビーズの配合重量比に応じて0.05〜1.5の範囲で調整されることを特徴とする水圧転写フィルム用艶消し活性剤。
- 請求項1に記載の水圧転写フィルム用艶消し活性剤であって、前記樹脂ビーズは、PE(ポリエチレン)ビーズ、ウレタンビーズ、シリコーンビーズのいずれか1つ又はいずれか2つ以上の組み合わせであり、且つその粒径は、5〜20μmであることを特徴とする水圧転写フィルム用艶消し活性剤。
- 請求項1又は2に記載の水圧転写フィルム用艶消し活性剤であって、前記樹脂ビーズ集合剤は、チキソトロピック剤であることを特徴とする水圧転写フィルム用艶消し活性剤。
- 請求項3に記載の水圧転写フィルム用艶消し活性剤であって、前記チキソトロピック剤は、微粒子シリカであることを特徴とする水圧転写フィルム用艶消し活性剤。
- 請求項4に記載の水圧転写フィルム用艶消し活性剤であって、前記微粒子シリカは、疎水性シリカであり、且つその粒径は、0.005〜10μmであることを特徴とする水圧転写フィルム用艶消し活性剤。
- 請求項4又は5に記載の水圧転写フィルム用艶消し活性剤であって、前記疎水性シリカは、シラン系またはシラザン系の表面処理がされていることを特徴とする水圧転写フィルム用艶消し活性剤。
- 水溶性フィルム上に乾燥された印刷パターンを有する水圧転写フィルムの前記印刷パターンを物品の表面に水圧転写する際に、前記水圧転写フィルムの前記印刷パターン上に塗布する紫外線硬化樹脂組成物と艶消し剤とから成る活性剤を塗布して前記紫外線硬化樹脂組成物中の非溶剤活性化成分によって前記転写フィルムの印刷パターンの付着性を回復すると共に前記活性剤全体を前記印刷パターンの全厚みに浸透し、その後前記転写フィルムの印刷パターンを物品の表面に水圧転写し、前記紫外線硬化樹脂組成物は、光重合性モノマーを少なくとも有する光重合性成分と光重合開始剤とを含み、前記紫外線硬化樹脂組成物は、水圧転写後、紫外線照射によって硬化される水圧転写方法において、前記艶消し剤は、樹脂ビーズを含み、且つ前記活性剤には、前記艶消し剤の他に、前記艶消し剤である樹脂ビーズに作用して前記樹脂ビーズを粒子群化する樹脂ビーズ集合剤が添加され、前記紫外線硬化樹脂組成物に対する前記艶消し剤である樹脂ビーズの配合の重量比(樹脂ビーズの配合重量比)は、0.01〜0.3であり、且つ前記樹脂ビーズに対する前記樹脂ビーズ集合剤の配合の重量比は、前記樹脂ビーズの配合重量比に応じて0.05〜1.5の範囲で調整されることを特徴とする水圧転写方法。
- 請求項7に記載の水圧転写方法であって、前記樹脂ビーズは、PE(ポリエチレン)ビーズ、ウレタンビーズ、シリコーンビーズのいずれか1つ又はいずれか2つ以上の組み合わせであり、且つその粒径は、5〜20μmであることを特徴とする水圧転写方法。
- 請求項7又は8に記載の水圧転写方法であって、前記樹脂ビーズ集合剤は、チキソトロピック剤であることを特徴とする水圧転写方法。
- 請求項9に記載の水圧転写方法であって、前記チキソトロピック剤は、微粒子シリカであることを特徴とする水圧転写方法。
- 請求項10に記載の水圧転写方法であって、前記微粒子シリカは、疎水性シリカであり、且つその粒径は、0.005〜10μmであることを特徴とする水圧転写方法。
- 請求項7乃至11のいずれかの方法で形成され、光沢度が日本工業規格Z8741−1997「方法3−60度鏡面光沢」に準拠して測定して55未満である装飾層を有することを特徴とする水圧転写品。
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