JP6451452B2 - 転写シート及びこれを用いた加飾樹脂成形品 - Google Patents

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Description

本発明は、転写基材の上に積層された盛上層によって、加飾樹脂成形品の表面への凹凸形状の形成が可能であり、かつ、未硬化又は半硬化の状態で転写可能な表面保護層を備えた転写シート、これを用いた加飾樹脂成形品、及びこれらの製造方法に関する。
車両内装部品、建材内装材、家電筐体等に使用される樹脂成形品に、耐傷性や意匠の付与等を目的として、表面保護層の転写と表面保護層及び成形品表面への凹凸形成とを同時に行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、一方面に盛上層(凸状模様層)を有する転写基材の他方面に表面保護層などからなる転写層を形成した転写シートを用意し、転写シートの転写層と成形品を加熱加圧することにより密着させた後、転写基材を剥離して、成形品面に転写層のみを転移すると同時に盛上層の凹凸を転写層及び成形品表面に反映させる方法が開示されている(特許文献1の図1を参照)。また、特許文献1において、盛上層を形成する樹脂としては、硬度が高いことから、紫外線硬化性樹脂が好ましいことが記載されている。
このような転写シートの表面保護層形成用の樹脂としては、耐傷性や耐汚染性の観点から紫外線硬化性樹脂が好ましい。さらに、表面保護層の形成に紫外線硬化性樹脂を用いる場合、転写シートの状態で当該紫外線硬化性樹脂を硬化させる技術と、転写シートの状態では未硬化又は半硬化としておき、転写後に硬化を完了させる技術とがある。転写シートの状態で紫外線硬化性樹脂を硬化させる方法は、転写後に樹脂成形品に紫外線を照射して硬化させる必要がなく、製造上の観点から好ましい方法であるが、転写前に硬化させると表面保護層の柔軟性が低下する。このため、射出成型同時転写法など、特に高い三次元成形性が要求される用途では、転写前の表面保護層は未硬化又は半硬化の状態とし、転写後に硬化させる方法が有効な場合もある。
例えば、特許文献2には、転写前は表面保護層を未硬化の状態とし、転写後に硬化させるタイプの転写シートが開示されている。特許文献2においては、転写基材の一方面に紫外線硬化性樹脂組成物を凹凸状に塗布し、紫外線を照射して硬化した盛上層(マット型)を形成した後、転写基材の反対面に紫外線硬化性樹脂を塗布して未硬化の状態の表面保護層を形成して転写シートを製造している。しかしながら、このような方法においては、予め硬化させた盛上層の凹凸形状の影響により、表面保護層などの転写層を転写基材上に均一に塗布することが困難になる場合がある。このため、未硬化又は半硬化の表面保護層を転写基材の表面に形成した後、転写基材の反対側の表面に盛上層を形成することが望まれる場合がある。
特開平8−252899号公報 特開2006−198911号公報
本発明者等は、未硬化又は半硬化の表面保護層を転写基材の表面に形成した後、転写基材の反対側の表面に盛上層を形成することを検討した。具体的には、未硬化又は半硬化の表面保護層を転写基材の表面に形成した後、転写基材の反対側の表面に凹凸状に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布し、当該紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射して、硬化した盛上層を形成することを試みた。しかしながら、この方法では、盛上層の形成に際して照射される紫外線が、転写基材を透過して、未硬化又は半硬化の表面保護層を硬化させてしまうという問題が生じた。
このような状況下、本発明は、未硬化又は半硬化の表面保護層を転写基材の表面に形成した後、転写基材の反対側の表面に盛上層を形成して転写シートを製造した場合にも、転写基材の上に形成された盛上層によって、加飾樹脂成形品の表面への凹凸形状の形成が可能であり、かつ、未硬化又は半硬化の状態で転写可能な表面保護層を備えた転写シートを提供することを主な目的とする。
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、第1の面及び第2の面を有する、単層又は複層からなる転写基材と、前記転写基材の前記第1の面側に積層された表面保護層と、前記転写基材の前記第2の面側に積層された盛上層とを有する転写シートにおいて、前記盛上層が、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成されており、前記表面保護層が、紫外線硬化性樹脂組成物により形成されており、前記転写基材が、紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいることにより、未硬化又は半硬化の表面保護層を転写基材の表面に形成した後、転写基材の反対側の表面に盛上層を形成して転写シートを製造した場合にも、転写基材の上に形成された盛上層によって、加飾樹脂成形品の表面への凹凸形状の形成が可能であり、かつ、未硬化又は半硬化の状態で転写可能な表面保護層を備えた転写シートが得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。
すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 第1の面及び第2の面を有する、単層又は複層からなる転写基材と、前記転写基材の前記第1の面側に積層された表面保護層と、前記転写基材の前記第2の面側に積層された盛上層とを有する転写シートであって、
前記盛上層は、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成されており、
前記表面保護層は、未硬化又は半硬化の紫外線硬化性樹脂組成物により形成されており、
前記転写基材は、紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、転写シート。
項2. 前記転写基材が基材フィルム層を有しており、
前記基材フィルム層が紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、項1に記載の転写シート。
項3. 前記転写基材が、前記第1の面側から順に、基材フィルム層と、樹脂コート層とを有しており、
前記樹脂コート層が、紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、項1または2に記載の転写シート。
項4. 前記転写基材が、前記第1の面側から順に、離型層と、基材フィルム層とを有しており、
前記離型層が紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、項1〜3のいずれかに記載の転写シート。
項5. 前記転写基材の単位面積あたり紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤の含有量の合計が、180mg/m2以上である、項1〜4のいずれかに記載の転写シート。
項6.紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含む転写基材の第1の面に、表面保護層を形成する紫外線硬化性樹脂組成物を積層する工程と、
前記転写基材の第2の面に、盛上層を形成する紫外線硬化性樹脂組成物を凹凸状に積層する工程と、
前記転写基材の第2の面側から紫外線を照射して、前記盛上層を硬化させる工程と、
を備える、転写シートの製造方法。
項7. 項1〜5のいずれかに記載の転写シートを樹脂成形品に積層して、前記転写基材及び盛上層を剥離する工程と、
前記未硬化又は半硬化の表面保護層に紫外線を照射して前記表面保護層を硬化させる工程と、
を備える、加飾樹脂成形品の製造方法。
本発明によれば、未硬化又は半硬化の表面保護層を転写基材の表面に形成した後、転写基材の反対側の表面に盛上層を形成して製造した場合にも、転写基材の上に形成された盛上層によって、加飾樹脂成形品の表面への凹凸形状の形成が可能であり、かつ、未硬化又は半硬化の状態で転写可能な表面保護層を備えた転写シートを提供することができる。本発明の転写シートを樹脂成形品の表面に積層して、表面保護層を硬化することにより、高い耐傷性と優れた意匠を有する加飾樹脂成形品が得られる。また、本発明によれば、これらの好適な製造方法を提供することができる。
本発明の転写シートの一形態の断面構造の模式図である。 本発明の転写シートの一形態の断面構造の模式図である。 本発明の加飾樹脂成形品の製造工程を説明するための模式図である。 本発明の加飾樹脂成形品の製造工程を説明するための模式図である。 本発明の加飾樹脂成形品の製造工程を説明するための模式図である。 本発明の加飾樹脂成形品の一形態の断面構造の模式図である。
1.転写シート
本発明の転写シートは、第1の面及び第2の面を有する、単層又は複層からなる転写基材と、前記転写基材の前記第1の面側に積層された表面保護層と、前記転写基材の前記第2の面側に積層された盛上層とを有する転写シートにおいて、前記盛上層が、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成されており、前記表面保護層が、未硬化又は半硬化の紫外線硬化性樹脂組成物により形成されており、前記転写基材が、紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤の少なくとも一種類を含んでいることを特徴とする。本発明の転写シートは、このような構成を有することにより、未硬化又は半硬化の表面保護層を転写基材の表面に形成した後、転写基材の反対側の表面に盛上層を形成して転写シートを製造した場合にも、転写基材の上に形成された盛上層によって、加飾樹脂成形品の表面への凹凸形状の形成が可能であり、かつ、未硬化又は半硬化の状態で転写可能な表面保護層を備えた転写シートとすることができる。
本発明の転写シートは、転写基材及び盛上層が最終製品から剥離されて用いられる転写用のシートである。具体的には、本発明の転写シートを、種々の被転写体、例えば樹脂成形品に積層し、転写基材及び盛上層を表面保護層から剥離した後、未硬化又は半硬化の表面保護層を硬化することにより、加飾樹脂成形品が得られる。このような加飾樹脂成形品は、表面に前記表面保護層が形成されると同時に、凹凸形状も形成されるため、優れた耐傷性と意匠性を有する。
なお、本明細書において、特に言及しない限り、「(メタ)アクリル酸」とは「アクリル酸又はメタクリル酸」を意味し、他の類似する表記も同様の意である。また、本発明の転写シートは、絵柄などを有する層を備えている必要は無く、例えば透明であってもよいし、単色により構成されていてもよい。
転写シートの積層構造
本発明の転写シートは、少なくとも、第1の面10a及び第2の面10bを有する転写基材10と、転写基材10の第1の面10a側に積層された表面保護層5と、転写基材の前記第2の面側に積層された盛上層1とを備える積層構造を有する。
表面保護層5の転写基材10とは反対側には、表面保護層5と、これに隣接する層との密着性を高めることなどを目的として、必要に応じて、プライマー層6が積層されていてもよい。また、表面保護層5の転写基材10とは反対側には、装飾性を付与することなどを目的として、必要に応じて、絵柄層7が積層されていてもよい。さらに、表面保護層5の転写基材10とは反対側の表面に、必要に応じて、接着層8が積層されていてもよい。本発明の転写シートにおいては、転写基材10よりも表面保護層5側の層(すなわち、表面保護層5、必要時応じて設けられる、プライマー層6、絵柄層7、接着層8など)が加飾樹脂成形品と一体となる転写層11を構成する。
転写基材10は、表面保護層5に隣接して設けられており、当該表面保護層5から剥離可能である。転写基材10は、単層であってもよいし、複数層により形成されていてもよい。転写基材10が単層により形成されている場合、転写基材10は、通常、基材フィルム層3により形成される。基材フィルム層3は、転写基材10において、支持体として機能し得る層である。また、転写基材10が複数層により形成されている場合、転写基材10に含まれる層としては、基材フィルム層3に加えて、例えば、樹脂コート層2、離型層4などが挙げられる。樹脂コート層2は、基材フィルム層3と盛上層1との間に、これらの層間の密着性を高めることを目的として、必要に応じて、設けられる。また、離型層4は、基材フィルム層3と表面保護層5との間に、これらの層間の剥離性を高めることを目的として、必要に応じて、設けられる。
転写基材10の第2の面10b側には、盛上層1が積層されている。
本発明の転写シートの積層構造として、盛上層/基材フィルム層/表面保護層がこの順に積層された積層構造;盛上層/樹脂コート層/基材フィルム層/表面保護層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/離型層/表面保護層がこの順に積層された積層構造;盛上層/樹脂コート層/基材フィルム層/離型層/表面保護層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/表面保護層/絵柄層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/表面保護層/プライマー層/絵柄層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/表面保護層/接着層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/表面保護層/プライマー層/接着層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/表面保護層/絵柄層/接着層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/表面保護層/プライマー層/絵柄層/接着層がこの順に積層された積層構造;盛上層/樹脂コート層/基材フィルム層/表面保護層/プライマー層/絵柄層/接着層がこの順に積層された積層構造;盛上層/基材フィルム層/離型層/表面保護層/プライマー層/絵柄層/接着層がこの順に積層された積層構造;盛上層/樹脂コート層/基材フィルム層/離型層/表面保護層/プライマー層/絵柄層/接着層がこの順に積層された積層構造などが挙げられる。図1に、本発明の転写シートの積層構造の一態様として、盛上層/基材フィルム層/表面保護層がこの順に積層された転写シートの一形態の断面構造の模式図を示す。また、図2に、本発明の転写シートの積層構造の一態様として、盛上層/樹脂コート層/基材フィルム層/離型層/表面保護層/プライマー層/絵柄層/接着層がこの順に積層された転写シートの一形態の断面構造の模式図を示す。
転写シートを形成する各層の組成
[転写基材10]
転写基材10は、表面保護層5に隣接して設けられており、未硬化又は半硬化の表面保護層5から剥離可能な基材である。転写基材10は、紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤の少なくとも一種類(以下、単に「紫外線吸収剤等」ということがある)を含んでいることを特徴とする。本発明の転写シートにおいては、紫外線吸収剤等が転写基材10に含まれていることにより、盛上層1側から紫外線が照射されて、盛上層1が硬化形成される際に、転写基材10に含まれる紫外線吸収剤等によって、紫外線が吸収または反射され、表面保護層5に紫外線が到達することを効果的に抑制することができる。このため、転写シートを樹脂成形品に転写する際に、転写基材の上に形成された盛上層(硬化後)によって、加飾樹脂成形品の表面への凹凸形状の形成が可能な転写シートであって、かつ、未硬化又は半硬化の状態で転写可能な表面保護層を備えた転写シートとすることができる。
転写基材10において、紫外線吸収剤等は、転写基材10の少なくとも一部に含まれていればよい。前述の通り、転写基材10が単層により形成されている場合、転写基材10は、通常、基材フィルム層3により形成される。また、転写基材10が複数層により形成されている場合、転写基材10に含まれる層としては、基材フィルム層3に加えて、樹脂コート層2、離型層4などが形成される。転写基材10が、これらの層を有する場合、少なくとも1層が紫外線吸収剤等を含んでいることが好ましい。
例えば、転写基材10が基材フィルム層3を有する場合においては、基材フィルム層3が紫外線吸収剤等を含んでいてもよい。また、転写基材10が、第1の面10a側から順に、基材フィルム層3と、樹脂コート層2とを有している場合、樹脂コート層2が紫外線吸収剤等を含んでいてもよい。さらに、転写基材10が、第1の面10a側から順に、離型層4と、基材フィルム層3とを有している場合、離型層4が紫外線吸収剤等を含んでいてもよい。
<紫外線吸収剤>
紫外線吸収剤としては、例えば、下記(1)〜(5)のようなものを好適に使用することができる。
(1)ベンゾフェノン系:2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−ベンゾフェノン−5−スルホン酸等、
(2)ベンゾトリアゾール系:2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジクミルフェニル)フェニルベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ドデシル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]等、
(3)アクリレート系:エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート等、
(4)サリシレート系:フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート等、
(5)オキザニリド系:2−エトキシ−2’−エチルオキザリックアシドビスアニリド、2−エトキシン−5−t−ブチル−2’−エチルオキザリックアシドビスアニリド等、
(6)トリアジン系:2―(4,6−ジフェニル−1,3,5―トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]フェノール、1,3,5―トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリ[[3,5−ビスー(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]等。
これらの中でも、(6)トリアジン系の紫外線吸収剤が好ましい。紫外線吸収剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
<紫外線反射剤>
紫外線反射剤としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、銅、真鋳、ステンレスなどの金属又は合金、さらには蛍光増白剤などを使用することができ、紫外線反射剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
<着色剤>
着色剤としては、特に制限されず、例えば、カーボンブラック(墨)、鉄黒、チタン白、アンチモン白、黄鉛、チタン黄、弁柄、カドミウム赤、群青、コバルトブルー等の無機顔料、キナクリドンレッド、イソインドリノンイエロー、フタロシアニンブルー等の有機顔料又は染料、アルミニウム、真鍮等の鱗片状箔片からなる金属顔料、二酸化チタン被覆雲母、塩基性炭酸鉛等の鱗片状箔片からなる真珠光沢(パール)顔料などが挙げられる。着色剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
<紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤の含有量>
転写基材10における紫外線吸収剤等の含有量の合計については、盛上層1の形成に際して照射される紫外線が転写基材10を透過することを効果的に抑制する観点から適宜設定すればよく、転写基材10の単位面積あたり、好ましくは180mg/m2以上、より好ましくは250mg/m2以上が挙げられる。なお、転写基材10の複数層に紫外線吸収剤等が含まれている場合には、各層に含まれている紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤の含有量の合計がこのような量であればよい。
紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤の中でも、転写基材10の紫外線透過を特に効果的に抑制する観点から、転写基材10は、紫外線吸収剤を含むことが好ましい。
[基材フィルム層3]
基材フィルム層3は、転写基材10(さらには、転写シート)において、支持体として機能し得る層である。本発明で用いられる基材フィルム層3は、真空成形適性を考慮して選定され、代表的には熱可塑性樹脂からなる樹脂シートが使用される。該熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂;アクリル樹脂;ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂;ポリカーボネート樹脂;アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS樹脂);塩化ビニル樹脂等が挙げられる。
本発明においては、基材フィルム層3として、ポリエステルシートを用いることが、耐熱性、寸法安定性、成形性、及び汎用性の点で好ましい。ポリエステルシートを構成するポリエステル樹脂とは、多価カルボン酸と、多価アルコールとから重縮合によって得られるエステル基を含むポリマーを示し、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などを好ましく挙げることができ、ポリエチレンテレフタレート(PET)が、耐熱性や寸法安定性の点で特に好ましい。
また、転写フィルム層3には、作業性を向上させる目的で、微粒子を含有させてもよい。微粒子としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、カオリンなどの無機粒子、アクリル系樹脂などからなる有機粒子、内部析出粒子などを挙げることができる。微粒子の平均粒子径は0.01〜5.0μmが好ましく、0.05〜3.0μmがより好ましい。また、ポリエステル樹脂中の微粒子の含有量は0.01〜5.0質量%が好ましく、0.1〜1.0質量%がより好ましい。また、必要に応じて各種安定剤、潤滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、消泡剤、蛍光増白剤などを配合することもできる。
本発明に用いられるポリエステルシートは、例えば以下のように製造される。まず上記のポリエステル系樹脂とその他の原料をエクストルーダーなどの周知の溶融押出装置に供給し、当該ポリエステル系樹脂の融点以上の温度に加熱し溶融する。次いで溶融ポリマーを押出しながら、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の温度になるよう急冷固化し、実質的に非晶状態の未配向シートを得る。このシートを2軸方向に延伸してシート化し、熱固定を施すことで得られる。この場合、延伸方法は逐次2軸延伸でも同時2軸延伸でもよい。また、必要に応じ、熱固定を施す前又は後に再度縦及び/又は横方向に延伸してもよい。本発明においては十分な寸法安定性を得るため延伸倍率を面積倍率として7倍以下が好ましく、5倍以下がより好ましく、3倍以下がさらに好ましい。この範囲内であれば、得られるポリエステルシートを本発明の転写シートに用い、射出成形同時転写法に用いた場合、該転写シートが射出樹脂を射出する際の温度域で再び収縮せず、当該温度域で必要なシート強度を得ることができる。なお、ポリエステルシートは、上記のように製造してもよいし、市販のものを用いてもよい。
また、基材フィルム層3は、後述する樹脂コート層2や離型層4との密着性を向上させる目的で、所望により、片面又は両面に酸化法や凹凸化法などの物理的又は化学的表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、クロム酸化処理、火炎処理、熱風処理、オゾン処理法などが挙げられ、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理は、基材フィルムの種類に応じて適宜選択されるが、一般にはコロナ放電処理法が効果及び操作性などの面から好ましく用いられる。また、基材フィルムは、基材フィルムとその上に設けられる層との層間密着性の強化などを目的として、易接着層を形成するなどの処理を施してもよい。なお、ポリエステルシートとして市販のものを用いる場合には、該市販品は予め上記したような表面処理が施されたものや、易接着剤層が設けられたものも用いることができる。
基材フィルム層3の厚みは、通常10〜150μmであり、10〜125μmが好ましく、10〜80μmがより好ましい。また、基材フィルム層3としては、これら樹脂の単層シート、あるいは同種又は異種樹脂による複層シートを用いることができる。
[樹脂コート層2]
樹脂コート層2は、基材フィルム層3と盛上層1の密着性を高めることを目的として、必要に応じて、基材フィルム層3の盛上層1が積層される側に設けられる層である。樹脂コート層2は、樹脂により形成することができる。
樹脂コート層2を形成する樹脂としては、特に制限されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等が使用でき、例えば、イソシアネートとポリオール樹脂の反応物が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
樹脂コート層2は、基材フィルム3の上に樹脂を塗布することにより形成することができる。塗布方式は、特に制限されず、例えば、樹脂コート層3を構成する樹脂を、後述の厚みとなるようにして、グラビアコート、バーコート、ロールコート、リバースロールコート、コンマコート、シルクスクリーン等の公知の方式、好ましくはグラビアコートにより塗布することができる。
樹脂コート層2の厚みは、通常、0.5〜30μmであり、好ましくは0.5〜5μm程度である。
[離型層4]
離型層4は、基材フィルム層3と表面保護層5との剥離性を高めることを目的として、必要に応じて、基材フィルム層3の表面保護層5が積層される側に設けられる層である。離型層4は、全面を被覆(全面ベタ状)しているベタ離型層であってもよいし、一部に設けられるものであってもよい。通常は、剥離性を考慮して、ベタ離型層が好ましい。
離型層4は、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂(例えば、アクリル−メラミン系樹脂が含まれる。)、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂、硝化綿などの熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂を形成するモノマーの共重合体、あるいはこれらの樹脂を(メタ)アクリル酸やウレタンで変性したものを、単独で又は複数を混合した樹脂組成物を用いて形成することができる。なかでも、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、これらの樹脂を形成するモノマーの共重合体、及びこれらをウレタン変性したものが好ましく、より具体的には、アクリル−メラミン系樹脂単独、アクリル−メラミン系樹脂含有組成物、ポリエステル系樹脂とエチレン及びアクリル酸の共重合体をウレタン変性したものとを混合した樹脂組成物、アクリル系樹脂とスチレン及びアクリルとの共重合体のエマルションとを混合した樹脂組成物などが挙げられる。これらの内、アクリル−メラミン系樹脂単独又はアクリル−メラミン系樹脂を50質量%以上含有組成物で離型層4を構成することが特に好ましい。
離型層4の厚みは、通常、0.01〜5μm程度であり、好ましくは、0.05〜3μm程度である。
[転写層11]
本発明において、転写層11は、転写基材10と共に転写シートを構成しており、被転写体(成形樹脂層9など)に転写されるものである。被転写体に転写された後、転写基材10が剥離されて、転写層11と被転写体とが積層された加飾樹脂成形品となる。
転写層11においては、転写基材10側の最表面には、表面保護層5が設けられており、表面保護層5が転写基材10と接面している。前述の通り、転写層11には、必要に応じて、絵柄層7、プライマー層6、接着層8などを設けることができる。
[表面保護層5]
表面保護層5は、加飾樹脂成形品の耐傷性、耐候性などを高めることを目的として、加飾樹脂成形品の最表面に位置するようにして、転写シートに設けられる層である。
本発明の転写シートにおいて、表面保護層5は未硬化又は半硬化の紫外線硬化性樹脂組成物により形成されている。これにより本発明の転写シートは、高い三次元成形性を有する。また、転写シートの被転写体への転写後に、転写基材10を剥離し、未硬化又は半硬化の表面保護層5に紫外線を照射して硬化させることにより、加飾樹脂成形品に対して、高い耐傷性と耐候性を付与することができる。
<紫外線硬化性樹脂>
紫外線硬化性樹脂とは、紫外線を照射することにより、架橋、硬化する樹脂であり、具体的には、分子中に重合性不飽和結合又はエポキシ基を有する、プレポリマー、オリゴマー、及びモノマーなどのうち少なくとも1種を適宜混合したものが挙げられる。また、紫外線硬化性組成物には、光重合用開始剤を樹脂100質量部に対して、0.1〜5質量部程度添加することが望ましい。光重合用開始剤としては、従来慣用されているものから適宜選択することができ、特に限定されない。
紫外線硬化性樹脂として使用される上記モノマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つ(メタ)アクリレートモノマーが好適であり、中でも多官能性(メタ)アクリレートモノマーが好ましい。多官能性(メタ)アクリレートモノマーとしては、分子内に重合性不飽和結合を2個以上(2官能以上)、好ましくは3個以上(3官能以上)有する(メタ)アクリレートモノマーであればよい。多官能性(メタ)アクリレートとして、具体的には、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(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、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(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、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのモノマーは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、紫外線硬化性樹脂として使用される上記オリゴマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つ(メタ)アクリレートオリゴマーが好適であり、中でも分子内に重合性不飽和結合を2個以上(2官能以上)有する多官能性(メタ)アクリレートオリゴマーが好ましい。多官能性(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ポリカーボネート(メタ)アクリレート、アクリルシリコーン(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリブタジエン(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート、分子中にカチオン重合性官能基を有するオリゴマー(例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族ビニルエーテル、芳香族ビニルエーテル等)等が挙げられる。ここで、ポリカーボネート(メタ)アクリレートは、ポリマー主鎖にカーボネート結合を有し、かつ末端または側鎖に(メタ)アクリレート基を有するものであれば特に制限されず、例えば、ポリカーボネートポリオールを(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。ポリカーボネート(メタ)アクリレートは、例えば、ポリカーボネート骨格を有するウレタン(メタ)アクリレートなどであってもよい。ポリカーボネート骨格を有するウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、ポリカーボネートポリオールと、多価イソシアネート化合物と、ヒドロキシ(メタ)アクリレートとを反応させることにより得られる。アクリルシリコーン(メタ)アクリレートは、シリコーンマクロモノマーを(メタ)アクリレートモノマーとラジカル共重合させることにより得ることができる。ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールやカプロラクトン系ポリオールとポリイソシアネート化合物の反応によって得られるポリウレタンオリゴマーを、(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。エポキシ(メタ)アクリレートは、例えば、比較的低分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂のオキシラン環に、(メタ)アクリル酸を反応しエステル化することにより得ることができる。また、このエポキシ(メタ)アクリレートを部分的に二塩基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型のエポキシ(メタ)アクリレートも用いることができる。ポリエステル(メタ)アクリレートは、例えば多価カルボン酸と多価アルコールの縮合によって得られる両末端に水酸基を有するポリエステルオリゴマーの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより、或いは多価カルボン酸にアルキレンオキシドを付加して得られるオリゴマーの末端の水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。ポリエーテル(メタ)アクリレートは、ポリエーテルポリオールの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。ポリブタジエン(メタ)アクリレートは、ポリブタジエンオリゴマーの側鎖に(メタ)アクリル酸を付加することにより得ることができる。シリコーン(メタ)アクリレートは、主鎖にポリシロキサン結合をもつシリコーンの末端又は側鎖に(メタ)アクリル酸を付加することにより得ることができる。これらの中でも、多官能性(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、ポリカーボネート(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートなどが特に好ましい。これらのオリゴマーは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<他の添加成分>
表面保護層5を形成する紫外線硬化性樹脂組成物には、表面保護層5に備えさせる所望の物性に応じて、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、例えば紫外線吸収剤や光安定剤等の耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤、着色剤、マット剤等が挙げられる。これらの添加剤は、常用されるものから適宜選択して用いることができ、例えばマット剤としてはシリカ粒子や水酸化アルミニウム粒子等が挙げられる。また、紫外線吸収剤や光安定剤として、分子内に(メタ)アクリロイル基等の重合性基を有する反応性の紫外線吸収剤や光安定剤を用いることもできる。
<表面保護層5の形成>
表面保護層5の形成は、例えば、紫外線硬化性樹脂組成物を調製し、これを転写基材10に塗布することにより行うことができる。なお、樹脂組成物の粘度は、後述の塗布方式により、未硬化樹脂層を形成し得る粘度であればよい。
塗布方式は、特に制限されず、例えば、紫外線硬化性樹脂組成物の塗布液を、後述の厚みとなるようにして、グラビアコート、バーコート、ロールコート、リバースロールコート、コンマコート等の公知の方式、好ましくはグラビアコートにより塗布することができる。
表面保護層5には、各種の添加剤を添加することにより、ハードコート機能、防曇コート機能、防汚コート機能、防眩コート機能、反射防止コート機能、紫外線遮蔽コート機能、赤外線遮蔽コート機能等の機能を付与する処理を行ってもよい。
<表面保護層5の厚み>
表面保護層5の乾燥後の厚みについては、特に制限されないが、例えば、1〜100μm程度、好ましくは1〜50μm程度、更に好ましくは1〜30μm程度が挙げられる。このような範囲の厚みを満たすと、耐傷性、耐候性等の保護層としての十分な物性が得られると共に、紫外線硬化性樹脂を均一に硬化することが可能となり、経済的にも有利になる。更に、表面保護層5の乾燥後の厚みが前記範囲を充足することによって、転写シートの成形性が一層向上するため自動車内装用途等の複雑な形状に対して高い追従性を得ることができる。
[プライマー層6]
プライマー層6は、表面保護層5とその下(転写基材10とは反対側)に位置する層との密着性を高めることを目的として、必要に応じて設けられる層である。プライマー層6は、樹脂により形成することができる。
プライマー層6を形成する樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、(メタ)アクリル−ウレタン共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられる。これらの樹脂の中でも、好ましくは、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、及び(メタ)アクリル−ウレタン共重合体樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記ウレタン樹脂としては、ポリオール(多価アルコール)を主剤とし、イソシアネートを架橋剤(硬化剤)とするポリウレタンを使用できる。ポリオールとしては、分子中に2個以上の水酸基を有する化合物であればよく、具体的には、ポリエステルポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。上記イソシアネートとしては、具体的には、分子中に2個以上のイソシアネート基を有する多価イソシアネート;4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂肪族(又は脂環族)イソシアネートが挙げられる。
上記ウレタン樹脂の中でも、架橋後の密着性の向上等の観点から、好ましくは、ポリオールとしてアクリルポリオール、又はポリエステルポリオールと、架橋剤としてヘキサメチレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネートとから組み合わせ;さらに好ましくは、アクリルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートとを組み合わせが挙げられる。
上記アクリル樹脂としては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体、2種以上の異なる(メタ)アクリル酸エステルモノマーの共重合体、又は(メタ)アクリル酸エステルと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。(メタ)アクリル樹脂として、より具体的には、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、ポリ(メタ)アクリル酸プロピル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、(メタ)アクリル酸エチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体等の(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。これらのアクリル樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(メタ)アクリル−ウレタン共重合体樹脂としては、特に制限されないが、例えば、アクリル−ウレタン(ポリエステルウレタン)ブロック共重合系樹脂が挙げられる。また、硬化剤としては、前述する各種イソシアネートが用いられる。アクリル−ウレタン(ポリエステルウレタン)ブロック共重合系樹脂におけるアクリルとウレタン比の比率については、特に制限されないが、例えば、アクリル/ウレタン比(質量比)として、9/1〜1/9、好ましくは8/2〜2/8が挙げられる。
プライマー層6の厚みについては、特に制限されないが、例えば0.1〜10μm程度、好ましくは1〜10μm程度が挙げられる。プライマー層がこのような厚みを充足することにより、転写シートの耐候性をより高めると共に、表面保護層5の割れ、破断、白化等を有効に抑制することができる。
プライマー層6は、プライマー層6を形成する樹脂を用いて、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、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、ディップコート、シルクスクリーンによるベタコート、ワイヤーバーコート、フローコート、コンマコート、かけ流しコート、刷毛塗り、スプレーコート等の通常の塗布方法や転写コーティング法により形成される。ここで、転写コーティング法とは、薄いシート(フィルム基材)にプライマー層6や後述の接着層8の塗膜を形成し、その後に転写シート中の対象となる層表面に被覆する方法である。
[絵柄層7]
絵柄層7は、樹脂成形品に装飾性を与えるために、必要に応じて設けられる層である。絵柄層7は、種々の模様をインキと印刷機を使用して印刷することにより形成される。絵柄層7によって形成される模様は、特に制限されず、例えば、木目模様、大理石模様(例えばトラバーチン大理石模様)等の岩石の表面を模した石目模様、布目や布状の模様を模した布地模様、タイル貼模様、煉瓦積模様など挙げられ、これらを複合した寄木、パッチワーク等の模様も挙げられる。これらの模様は、通常の黄色、赤色、青色、及び黒色のプロセスカラーによる多色印刷によって形成される他、模様を構成する個々の色の版を用意して行う特色による多色印刷等によっても形成される。
絵柄層7に用いる絵柄インキとしては、バインダーに顔料、染料などの着色剤、体質顔料、溶剤、安定剤、可塑剤、触媒、硬化剤などを適宜混合したものが使用される。該バインダーとしては、特に制限されず、例えば、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−アクリル系共重合体樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ブチラール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、酢酸セルロース系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
着色剤としては、特に制限されず、例えば、カーボンブラック(墨)、鉄黒、チタン白、アンチモン白、黄鉛、チタン黄、弁柄、カドミウム赤、群青、コバルトブルー等の無機顔料、キナクリドンレッド、イソインドリノンイエロー、フタロシアニンブルー等の有機顔料又は染料、アルミニウム、真鍮等の鱗片状箔片からなる金属顔料、二酸化チタン被覆雲母、塩基性炭酸鉛等の鱗片状箔片からなる真珠光沢(パール)顔料などが挙げられる。
絵柄層7の厚みは、特に制限されないが、例えば1〜30μm程度、好ましくは1〜20μm程度が挙げられる。
[接着層8]
接着層8は、転写シートと被転写体(成形樹脂層9など)との密着性などを向上させることを目的として、表面保護層5、絵柄層7などの下(成形樹脂層9側)に必要に応じて設けられる層である。接着層8を形成する樹脂としては、これらの層間の密着性や接着性を向上させることができるものであれば、特に制限されず、例えば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリル変性ポリオレフィン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ウレタン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等挙げられる。熱硬化性樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
接着層8は必ずしも必要な層ではないが、本発明の転写シートを、例えば後述する真空圧着法など、予め用意された樹脂成形体上へ貼着による加飾方法に適用することを想定した場合は、設けられていることが好ましい。真空圧着法に用いる場合、上記した各種の樹脂のうち、加圧又は加熱により接着性を発現する樹脂として慣用のものを使用して接着層8を形成することが好ましい。
接着層8の厚みは、特に制限されないが、例えば、0.1〜30μm程度、好ましくは0.5〜20μm程度、さらに好ましくは1〜8μm程度が挙げられる。
[盛上層1]
盛上層1は、転写基材10の第2の面10b側に、凹凸形状を形成するように設けられ、転写時に盛上層1の凹凸形状に対応する凹凸形状を表面保護層5に形成するために設けられる層である。
本発明の盛上層1は、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成される。紫外線硬化性樹脂組成物としては、表面保護層5に使用するものと同様のものを使用することができる。
盛上層1の形成は、紫外線硬化性樹脂組成物を調製し、これを転写基材10の第2の面10b側の面に塗布し、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることにより行われる。前述のとおり、本発明の転写基材10には紫外線吸収剤等が含まれているため、盛上層1の形成時に紫外線が照射された場合にも、紫外線が転写基材10を透過することが効果的に抑制される。このため、表面保護層5の硬化の進行が抑制され、転写シートの柔軟性を高く保つことができる。
紫外線の照射においては、波長190〜380nmの紫外線を含む光線を放射すればよい。紫外線源としては、特に制限されないが、例えば、高圧水銀燈、低圧水銀燈、メタルハライドランプ、カーボンアーク燈、紫外線発光ダイオード(LED−UV)等が挙げられる。
盛上層1は、転写基材10の第2の面10b側の表面に、全面(全面ベタ状)に形成されていてもよいし、部分的に形成されていてもよい。ここで、転写基材10の全面に盛上層1が形成されているとは、盛上層1により転写基材10の全面が被覆されていることを意味しており、盛上層1による凹凸形状の凹部においても、転写基材10が露出していないことを意味する。
盛上層1の凸部の高さとしては、成形樹脂層9の表面に凹凸形状を形成する観点から、5〜50μm程度が好ましく、10〜30μm程度がより好ましい。ここで、盛上層1の凸部の高さとは、盛上層1が全面に形成された場合は、凸部と凹部の膜厚差を意味しており、盛上層1が部分的に形成されている場合は、凸部の膜厚を意味する。
2.転写シートの製造方法
本発明の転写シートは、以下の工程を備える方法により製造することができる。
紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含む転写基材10の第1の面10aに、表面保護層5を形成する紫外線硬化性樹脂組成物を積層する工程と、
転写基材10の第2の面10bに、盛上層1を形成する紫外線硬化性樹脂組成物を凹凸状に積層する工程と、
転写基材10の第2の面10b側から紫外線を照射して、盛上層1を硬化させる工程。
転写層11に、前述のプライマー層6、絵柄層7、及び接着層8などを設ける場合には、未硬化又は半硬化の表面保護層5を形成した後、表面保護層5の上にこれらの層を積層すればよい。転写シートを構成する各層の組成、積層構造などは、前述の「1.転写シート」の項目で詳述した通りである。
3.加飾樹脂成形品及びその製造方法
前述の本発明の転写シートは、種々の被転写体(例えば樹脂成形品)に転写する際に、転写基材10の第2の面10b側の面に形成された盛上層1によって、加飾樹脂成形品の表面への凹凸形状の形成が可能であり、転写基材10及び盛上層1を樹脂成形品から剥離後に、未硬化又は半硬化の表面保護層5に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、耐傷性及び意匠性に優れた加飾樹脂成形品を製造する用途に用いることができる。また、本発明の転写シートは、表面保護層5が未硬化又は半硬化の状態であるため、射出成型同時転写法など、特に高い三次元成形性が要求される用途に用いることができる。
本発明の加飾樹脂成形品は、本発明の転写シートに成形樹脂層9を積層することにより製造されてなるものである。本発明の加飾樹脂成形品は、例えば、以下の工程を備える方法により製造することができる。
前述の本発明の転写シートを樹脂成形品(成形樹脂層9)に積層して、転写基材10及び盛上層1を剥離する工程と、
未硬化又は半硬化の表面保護層5に紫外線を照射して表面保護層5を硬化させる工程。
より具体的には、例えば、本発明の転写シートを射出成形同時転写用のシートとして用い、当該転写シートと樹脂成形品(成形樹脂層9)を積層することにより、盛上層1と、未硬化又は半硬化の表面保護層5を含む転写基材10と、転写層11と、成形樹脂層9とがこの順に積層された、転写基材及び盛上層付き加飾樹脂成形品を得る(図5を参照)。
次に、転写基材及び盛上層付き加飾樹脂成形品から、転写基材10及び盛上層1を剥離することにより、少なくとも、未硬化又は半硬化の表面保護層5を含む転写層11と、成形樹脂層9とが積層された加飾樹脂成形品が得られる(例えば図6を参照)。
次に表面保護層5に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、本発明の加飾樹脂成形品が得られる(例えば図6を参照)。
また、前述のように、本発明の転写層11が、表面保護層5に加えて、プライマー層6、絵柄層7、及び接着層8などを有する場合、加飾樹脂成形品には、これらの層が含まれる。
本発明の加飾樹脂成形品の具体的な製造は、例えば、以下の工程(1)〜(6)の順に行うことができる。
(1)転写シートの表面保護層5側(盛上層1と反対側)を金型内に向けて、熱盤によって表面保護層5側から転写シートを加熱する工程
(2)該転写シートを金型内形状に沿うように予備成形(真空成形)して、金型の内面20に密着させて型締する工程
(3)成形用樹脂(成形樹脂層9を形成する樹脂)を金型内に射出する工程
(4)該成形用樹脂が冷却した後に金型から加飾樹脂成形品(転写基材及び盛上層付き加飾樹脂成形品)を取り出す工程
(5)加飾樹脂成形品の未硬化又は半硬化の表面保護層5から転写基材10及び盛上層1を剥離する工程
(6)表面保護層5に紫外線を照射して、加飾樹脂成形品を得る工程。
上記両工程(1)及び(2)において、転写シートを加熱する温度は、転写基材10のガラス転移温度近傍以上で、かつ、溶融温度(又は融点)未満の範囲であることが好ましい。通常はガラス転移温度近傍の温度で行うことが、より好ましい。なお、上記のガラス転移温度近傍とは、ガラス転移温度±5℃程度の範囲を指し、転写基材10として好適なポリエステルフィルムを使用する場合には、一般に70〜130℃程度である。あまり複雑でない形状の金型を用いる場合は、転写シートを加熱する工程や、転写シートを予備成形する工程を省略し、後記する工程(3)において、成形用樹脂の熱と圧力によって転写シートを金型の形状に成形してもよい。本発明の転写シートは表面保護層5が未硬化又は半硬化の状態であるので、高い三次元成形性を有し、複雑な形状の金型にも追従できる。
上記工程(2)において、盛上層1は金型の内面20に押し付けられるので、結果的に転写シートが変形し、転写基材10と、転写層11の少なくとも表面保護層5の表面が凹凸形状に成形される(図3〜図4を参照)。
上記両工程(3)において、後述する樹脂(成形樹脂層9を形成する樹脂)を溶融させて、キャビティ内に射出して該転写シートと成形用樹脂とを一体化させる。この時、上記工程(2)において、凹凸形状が形成された転写層11と成形樹脂層9が積層されるので、通常、成形樹脂層9にも転写層11の凹凸形状に対応した凹凸形状が形成される。成形用樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、加熱溶融によって流動状態にして、また、成形用樹脂が熱硬化性樹脂の場合は、未硬化の液状組成物を室温又は適宜加熱して流動状態で射出して、冷却して固化させる。これによって、転写シートは成形樹脂層9と一体化して貼り付き、転写基材及び盛上層付き加飾樹脂成形品となる(図4、5を参照)。成形用樹脂の加熱温度は、成形樹脂層9を形成する樹脂の種類によるが、一般に180〜320℃程度である。
このようにして得られた転写基材及び盛上層付き加飾樹脂成形品は、工程(4)において冷却した後に金型から取り出した後、工程(5)において転写基材10及び盛上層1を表面保護層5から剥離することにより、未硬化又は半硬化の表面保護層5を有する加飾樹脂成形品を得る。また、転写基材10及び盛上層1を表面保護層5から剥離する工程は、加飾樹脂成形品を金型から取り出す工程と同時に行われてもよい。すなわち、工程(5)は工程(4)に含まれるものであってもよい。
上記工程(5)で得られた未硬化又は半硬化の表面保護層5を有する加飾樹脂成形品の表面保護層5に紫外線を照射することで、加飾樹脂成形品を得る。なお、表面保護層5の紫外線照射による硬化は、盛上層1の硬化と同様にして行うことができる。
本発明の加飾樹脂成形品において、成形樹脂層9は、用途に応じた樹脂を選択して形成すればよい。成形樹脂層9を形成する成形用樹脂としては、熱可塑性樹脂であってもよく、また熱硬化性樹脂であってもよい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ABS樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の加飾樹脂成形品は、優れた耐傷性を有し、かつ、意匠性にも優れているため、例えば、自動車等の車両の内装材又は外装材;窓枠、扉枠等の建具;壁、床、天井等の建築物の内装材;テレビ受像機、空調機等の家電製品の筐体;容器等として利用することができる。
以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例1
トリアジン系の紫外線吸収剤(UVA)を300mg/m2含むPETフィルム(厚み75μm)の一方の面に紫外線硬化性樹脂組成物(材料組成:重量平均分子量30000のアクリルアクリレート100質量部に光重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニケトン)2質量部添加したもの)を、バーコーターを用いて塗工し、表面保護層(10μm)を形成した。さらに、表面保護層の上に、プライマー層(材料組成:アクリルポリオール、厚み2μm)、絵柄層(材料組成:PMMA、厚み5μm)、接着層(材料組成:PMMA、厚み2μm)をグラビア印刷によりこの順に形成した。次いで、PETフィルムの反対側の面に紫外線硬化性樹脂組成物(材料組成:アクリルアクリレート(分子量11万、二重結合当量250g/mol)100質量部に、光重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニケトン)1.5質量部添加したもの)を用いて盛上層(半球状の凸部が行列状に形成されている。積層方向からみた1つの凸部の面積は、0.79mm2である。隣接する凸部の間隔(凹部の幅)は、1mm。)を形成し、紫外線を盛上層側の面から照射(紫外線照射条件:1000mJ/cm2)して盛上層を硬化し、盛上層/PETフィルム/表面保護層/プライマー層/絵柄層/接着層が順に積層された転写シートを得た。
次に、転写シートを金型に入れて、赤外線ヒーターで350℃、7秒間加熱し、真空成形で金型内の形状に沿うように予備成形して型締した(最大延伸倍率100%)。その後、成形用樹脂を金型のキャビティ内に射出し、該加飾シートと成形用樹脂とを一体化成形し、転写基材及び盛上層付き加飾樹脂成形品を得た。次いで、当該転写基材及び盛上層付き加飾樹脂成形品から、転写基材及び盛上層を剥離除去した。次に、表面保護層の上から、紫外線照射(紫外線照射条件:1000mJ/cm2)することにより、表面保護層を硬化させて、80mm角の大きさで、絞り3mm、コーナー部が11Rのトレー状である形状の加飾樹脂成形品を得た。
実施例2
実施例1において、トリアジン系のUVAを200mg/m2含むPETフィルム(75μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、転写シート及び加飾樹脂成形品を得た。
実施例3
トリアジン系のUVA含まないPETフィルム(厚み75μm)の一方の面に紫外線硬化性樹脂組成物(材料組成:重量平均分子量30000のアクリルアクリレート100質量部に光重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニケトン)2質量部添加したもの)を、バーコーターを用いて塗工し、表面保護層(10μm)を形成した。さらに、表面保護層の上に、プライマー層(材料組成:アクリルポリオール、厚み2μm)、絵柄層(材料組成:PMMA、厚み5μm)、接着層(材料組成:PMMA、厚み2μm)をグラビア印刷によりこの順に形成した。次いで、PETフィルムの反対側の面にトリアジン系のUVA、XDI硬化剤、アクリルポリオールからなる樹脂組成物を、バーコーターを用いて積層し、UVAが300mg/m2含まれるように樹脂コート層を形成した。その上に紫外線硬化性樹脂組成物(材料組成:アクリルアクリレート(分子量11万、二重結合当量250g/mol)100質量部に、光重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニケトン)1.5質量部添加したもの)を用いて盛上層(半球状の凸部が行列状に形成されている。積層方向からみた1つの凸部の面積は、0.79mm2である。隣接する凸部の間隔(凹部の幅)は、1mm)を形成し、紫外線を盛上層側の面から照射(紫外線照射条件1000mJ/cm2)して盛上層を硬化し、盛上層/PETフィルム/表面保護層/プライマー層/絵柄層/接着層が順に積層された転写シートを得た。また、得られた加飾シートを用いて、実施例1と同様にして、加飾樹脂成形品を得た。
比較例1
実施例1において、UVAを含まないPETフィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様にして転写シート及び加飾樹脂成形品を製造した。
<成形性の評価>
各実施例及び比較例で得た加飾樹脂成形品を成形後の外観にて評価した。評価基準は以下のとおりである。
○:表面保護層に塗膜割れや白化がほとんど見られず、良好に形状に追従した。
△:表面保護層に若干の塗装割れや軽微な白化が確認されたが、実用上問題ない。
×:形状に追従できずに表面保護層に塗膜割れや白化が見られた。
<凹凸外観>
基材上に設けた凹凸パターンが成形後に賦型されているかどうかを目視にて評価した。結果を表1に示す。
○:賦型されている。
×:賦型されていない。
1 盛上層
2 樹脂コート層
3 基材フィルム層
4 離型層
5 表面保護層
6 プライマー層
7 絵柄層
8 接着層
9 成形樹脂層
10 転写基材
11 転写層
20 金型の内面

Claims (5)

  1. 第1の面及び第2の面を有する、単層又は複層からなる転写基材と、前記転写基材の前記第1の面側に積層された表面保護層と、前記転写基材の前記第2の面側に積層された盛上層とを有する転写シートであって、
    前記盛上層は、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成されており、
    前記表面保護層は、未硬化又は半硬化の紫外線硬化性樹脂組成物により形成されており、
    前記転写基材が、前記第1の面側から順に、離型層と、基材フィルム層とを有しており、
    前記離型層が紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、転写シート。
  2. 前記転写基材が基材フィルム層を有しており、
    前記基材フィルム層が紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、請求項に記載の転写シート。
  3. 前記転写基材が、前記第1の面側から順に、基材フィルム層と、樹脂コート層とを有しており、
    前記樹脂コート層が、紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、請求項1又は2に記載の転写シート。
  4. 紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含む転写基材の第1の面に、表面保護層を形成する紫外線硬化性樹脂組成物を積層する工程と、
    前記転写基材の第2の面に、盛上層を形成する紫外線硬化性樹脂組成物を凹凸状に積層する工程と、
    前記転写基材の第2の面側から紫外線を照射して、前記盛上層を硬化させる工程と、
    を備え、
    前記転写基材が、前記第1の面側から順に、離型層と、基材フィルム層とを有しており、
    前記離型層が紫外線吸収剤、紫外線反射剤、及び着色剤のうち少なくとも一種類を含んでいる、転写シートの製造方法。
  5. 請求項1〜のいずれかに記載の転写シートを樹脂成形品に積層して、前記転写基材及び盛上層を剥離する工程と、
    前記未硬化又は半硬化の表面保護層に紫外線を照射して前記表面保護層を硬化させる工程と、
    を備える、加飾樹脂成形品の製造方法。
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