JP2005096156A - 転写材 - Google Patents

Abstract

【課題】 後処理工程が不要であり、良好な深絞り加工適性と剥離層の剥離性を備える転写材を提供する。
【解決手段】 基体シート１上に剥離層３、図柄層４、接着層６が少なくとも順次積層され、剥離層３が、平均分子量１５０，０００〜５００，０００であるアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂を主成分とし、紫外線吸収剤が共重合または混合される。したがって、剥離層は１液タイプの溶剤系インキからなるものであるため後処理工程が不要となる。また、アクリル系樹脂であるため成形性に優れ深絞り加工に適したものとなる。また、従来の剥離層と同様に、剥離性が良好なものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂成形品の表面に耐光性、耐薬品性に優れた模様を付与することができる転写材に関する。

従来から、被転写物面を装飾する方法として、成形同時転写法がある。成形同時転写法とは、基体シート上に、剥離層、図柄層、接着層などからなる転写層を形成した転写材を成形金型内に挟み込み、金型内に樹脂を射出充満させ、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に転写材を接着させた後、基体シートを剥離して、被転写物面に転写層を転移して装飾を行う方法である。

このような方法で得られる転写成形品表面の耐光性や耐薬品性を高めるため、剥離層として紫外線硬化型樹脂を用いたり、２液硬化型樹脂を用いたりしている（たとえば、特許文献１〜２参照）。
特開平１０−５８８９５号公報 特開２００３−５３９１０号公報

しかし、剥離層として紫外線硬化型樹脂を用いた場合、成形後に紫外線を照射する工程が後処理工程として必要となる。また、剥離層の硬度が大きく延伸性に欠けるため深絞り加工に適さないという問題点がある。

また、剥離層として２液硬化型樹脂を用いた場合、剥離層を形成した後に熱処理工程が後処理工程として必要となる。また、２液硬化型樹脂には通常イソシアネート硬化剤を使用するため基体シートからの剥離性が悪いという問題点がある。

したがって、本発明は、上記のような問題点を解消し、後処理工程が不要であり、良好な深絞り加工適性と剥離層の剥離性を備える転写材を提供することを目的とする。

本発明の転写材は、以上の目的を達成するために、以下のように構成している。

本発明の第１態様によれば、基体シート上に剥離層、図柄層、接着層が少なくとも順次積層され、剥離層が、平均分子量１５０，０００〜５００，０００であるアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂を主成分とし、紫外線吸収剤が共重合または混合された転写材を提供する。

本発明の第２態様によれば、剥離層を構成するアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂の分子構造が三次元構造である第１の態様に記載の転写材を提供する。

本発明の第３態様によれば、紫外線吸収剤が下記化学式で示される第１〜２の態様に記載の転写材を提供する。

本発明の転写材は、基体シート上に剥離層、図柄層、接着層が少なくとも順次積層され、剥離層が、平均分子量１５０，０００〜５００，０００であるアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂を主成分とし、紫外線吸収剤が共重合または混合されるように構成した。したがって、剥離層は１液タイプの溶剤系インキからなるものであるため後処理工程が不要となる。また、アクリル系樹脂であるため成形性に優れ深絞り加工に適したものとなる。また、従来の剥離層と同様に、剥離性が良好なものである。

図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１〜２は、は本発明の転写材の一実施例を示す断面図である。１は基体シート、２は離型層、３は剥離層、４は図柄層、５はアンカー層、６は接着層である。

本発明の転写材は、基体シート１上に剥離層３、図柄層４、接着層６が少なくとも順次積層され、剥離層３が、平均分子量１５０，０００〜５００，０００であるアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂を主成分とし、紫外線吸収剤が共重合または混合されたものである（図１参照）。

基体シート１としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリ４−メチルペンテン−１（ＰＭＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの２軸延伸基体シート１を用いることができる。また、非晶性ポリエチレンテレフタレート（Ａ−ＰＥＴ）、結晶性ポリプロピレン（ＣＰＰ）などの無延伸基体シート１を用いることができる。また、加熱により成形できる程度の熱可塑性が得られるシートで、線状あるいは分枝状の高分子からなる化学構造をもつシートである。たとえば、次のようなものがあげられる。アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体（ＡＢＳ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、アクリルフィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムなどの熱可塑性樹脂シートを用いることができる。

また、基体シート１の表面が微細な凹凸を有する場合は、転写層に凹凸が写し取られ、艶消しやヘアラインなどの表面形状を表現することができる。

基体シート１からの転写層の剥離性がよい場合には、基体シート１上に転写層を直接設ければよい。基体シート１からの転写層の剥離性を改善するためには、基体シート１上に転写層を設ける前に、離型層２を全面的に形成してもよい（図２参照）。離型層２は、転写後に基体シート１を剥離した際に、基体シート１とともに転写層から離型する。離型層２の材質としては、メラミン樹脂系離型剤、シリコーン樹脂系離型剤、フッ素樹脂系離型剤、セルロース誘導体系離型剤、尿素樹脂系離型剤、ポリオレフィン樹脂系離型剤、パラフィン系離型剤およびこれらの複合型離型剤などを用いることができる。離型層２の形成方法としては、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

剥離層３は、基体シート１または離型層２上に形成する。剥離層３は、転写後に基体シート１を剥離した際に、基体シート１または離型層２から剥離して被転写物の最外面となる層である。本発明において、剥離層３の材質として、平均分子量１５０，０００〜５００，０００であるアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂を主成分とし、紫外線吸収剤が共重合または混合されたものを用いることが重要である。

本発明において、剥離層３を構成する樹脂として、アクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂を主成分とするものを用いることにより、基体シート１からの優れた剥離性および加工時の優れた成形性を得ることができる。

また、剥離層３を構成する樹脂は、平均分子量が１５０，０００〜５００，０００であるものを用いる。本発明に用いる樹脂は、１液タイプのインキであるため、平均分子量が１５０，０００に満たないと耐薬品性に欠けるものとなる。また平均分子量が５００，０００を越えると、刷り重ね適性が悪くなる。なお、平均分子量が１，０００，０００以上になると、樹脂自体の粘度が高くなりすぎインキとして不適当なものとなる。またインキとして調製することができたとしても、固形分が１０％未満のため印刷形成しても剥離層３として機能しないものとなる。

このような樹脂として、具体的には、次の化学式に示すものがある。なお、化学式中、Ｕはウレタン鎖を示す。

また、剥離層３を構成する樹脂には、紫外線吸収剤を共重合または混合させる。紫外線吸収剤とは、ハロゲン、カルボニル基、ベンゼン環、不飽和基などの光を吸収する官能基を持つ有機化合物、高分子化合物の光劣化反応を防ぐものである。したがって、紫外線吸収剤を、剥離層３を構成する樹脂のポリマー骨格に共重合もしくは混合することにより、剥離層３の光劣化を防ぐことができる。

紫外線吸収剤としては、次の化学式に示す２−ヒドロキシトリアゾール系のものを用いるとよい。このような組成の紫外線吸収剤を用いることにより、剥離層３を構成するアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂と紫外線吸収剤とを容易に共重合させることができ、紫外線吸収剤が剥離層３表面からブリードアウトするのを防ぐと共に、高温時に蒸発や昇華しないものとなる。

また、２−ヒドロキシベンゾフェノン系、シアノアクリレート系などの紫外線吸収剤を用いてもよい。

また、剥離層３を構成するアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂は、分子構造が三次元構造であるのが好ましい。アクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂のインキは、通常１液の熱可塑性インキであるため、耐薬品性が十分でないおそれがある。したがって、これらの樹脂の分子構造の一部または全部を三次元構造にすることによりこれを回避し、より優れた耐薬品性を備えるようにすることができる。

剥離層３の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

図柄層４は、剥離層３の上に、通常は印刷層として形成する。印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。印刷層の形成方法としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。また、単色の場合には、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を採用することもできる。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合もある。

また、図柄層４は、金属薄膜層からなるもの、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでもよい。金属薄膜層は、図柄層４として金属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を使用する。

接着層６は、被転写物面に上記の各層を接着するものである。接着層６としては、被転写物の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、被転写物の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、被転写物の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。さらに、被転写物の材質がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層６の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

また、必要に応じて、これらの各層の密着密着性を向上させるために、アンカー層５を設けてもよい（図２参照）。アンカー層５の材質としては、２液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などを使用するとよい。アンカー層５の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

次に、本発明の転写材における種々の特性について説明する。表１は、本発明の転写材および従来技術に示した転写材の離型性および印刷適正などを試験した結果を示す表である。

表１において、試験欄の塗工はリップコート法において剥離層３を乾燥膜厚５μｍで形成した場合を、印刷適正は剥離層３に図柄層４を刷り重ねた時の刷り重ね適性を、層間密着は剥離層３と図柄層４との層間密着性を、剥離重さはテープ剥離試験の結果をそれぞれ示す。剥離層３欄のアクリル系は従来用いられるアクリル系樹脂（平均分子量９５０００）を、紫外線硬化型は紫外線硬化型樹脂を、２液硬化型は２液硬化型樹脂を、高分子量は平均分子量３０００００のアクリル系樹脂を、高分子＋三次元構造は平均分子量３０００００のアクリル系樹脂であって分子構造が三次元構造であるものをそれぞれ示す。結果欄の○は良好を、△はやや難ありを、×は不良をそれぞれ示す。

表１に示された結果から明らかなように、本発明における転写材の剥離層３は、アクリル系樹脂からなる従来の剥離層３と遜色なく図柄層４等を形成可能であり、また適度な剥離性を備えるものであった。

表２は、本発明の転写材および従来技術に示した転写材の主な物性を試験した結果を示す表である。

表２において、試験欄の耐光性１はカーボンアークフェードメーター（ＦＯＭ）試験５００時間後（ΔＥ≦３）を、耐光性２はＱＵＶ照射量１５０ＭＪの試験を、耐アルカリ性は０．１Ｎ‐ＮａＯＨを塗布して５０℃、４時間後の試験を、耐酸性は０．１Ｎ‐Ｈ_２ＳＯ_４を塗布して室温、２４時間後の試験を、耐ブラバスは室温にて２日間、８０℃にて７日間経過後の試験を、耐熱性は１００℃にて２０日間経過後の試験を、耐湿性は５０℃にて７７日間経過後の試験を、真空成形性は剥離層３を形成した基体シート１を真空成形する試験をそれぞれ示す。剥離層３欄は表１と同様である。結果欄の◎は非常に良好を、○は良好を、△はやや難ありを、×は不良をそれぞれ示す。

表２に示された結果から明らかなように、本発明における転写材は、すべての試験項目において良好な結果を示すものであった。

前記した層構成の転写材を用い、転写法を利用して被転写物面に装飾を行う方法について説明する。

まず、被転写物面に、転写材の接着層６側を密着させる。次に、シリコンラバーなどの耐熱ゴム状弾性体を備えたロール転写機、アップダウン転写機などの転写機を用い、温度８０〜２７０℃程度、圧力４９０〜１９６０Ｐａ程度の条件に設定した耐熱ゴム状弾性体を介して転写材の基体シート１側から熱と圧力とを加える。こうすることにより、接着層６が被転写物表面に接着する。

最後に、冷却後に基体シート１を剥がすと、基体シート１と剥離層３との境界面で剥離が起こり、転写が完了する。また、基体シート１上に離型層２を設けた場合は、基体シート１を剥がすと、離型層２と剥離層３との境界面で剥離が起こり、転写が完了する。

次いで、前記した転写材を用い、射出成形による成形同時転写法を利用して被転写物である樹脂成形品の面に装飾を行う方法について説明する。

まず、可動型と固定型とからなる成形用金型内に転写材を送り込む。その際、枚葉の転写材を１枚づつ送り込んでもよいし、長尺の転写材の必要部分を間欠的に送り込んでもよい。長尺の転写材を使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、転写材の図柄層４と成形用金型との見当が一致するようにするとよい。また、転写材を間欠的に送り込む際に、転写材の位置をセンサーで検出した後に転写材を可動型と固定型とで固定するようにすれば、常に同じ位置で転写材を固定することができ、図柄層４の位置ずれが生じないので便利である。

成形用金型を閉じた後、ゲートから溶融した成形樹脂を金型内に射出充満させ、被転写物を形成するのと同時にその面に転写材を接着させる。成形樹脂としては、としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂も使用できる。

被転写物である樹脂成形品を冷却した後、成形用金型を開いて樹脂成形品を取り出す。最後に、基体シート１を剥がすことにより、転写が完了する。

以下のようにして、金属光沢模様を有する自動車内装オーディオカバーパネル用の転写材を得た。

厚さ３８μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シートとし、その上にグラビア印刷法にて離型層を設け、次いで下記化学式に示す紫外線吸収剤が共重合した三次元構造アクリル系樹脂（平均分子量２５０，０００）をグラビア印刷法で２層形成して剥離層（乾燥膜厚約３〜４μｍ）を設けた。なお、同一樹脂を２層構成としたのは、１層（乾燥膜厚約１．５〜２μｍ）では耐光性および耐磨耗性に劣るためである。

次いで、グラビア印刷法にて２液ウレタン系樹脂でアンカー層（乾燥膜厚約１．５〜２μｍ）を形成し、次いでアルミニウムの金属薄膜層（膜厚約６０ｎｍ）を真空蒸着法にて形成して図柄層とし、さらにグラビア印刷法にて塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂からなる接着層（乾燥膜厚約３〜４μｍ）を形成し、転写材を得た。

以上のようにして得た転写材を、２４０℃に保たれたシリコンロール間に供給し、ポリカーボネート成形品に転写させ、最表層に耐光性および耐薬品性に優れた成形品を得た。得られた成形品はカーボンアークフェードメーター（ＦＯＭ）にて５００時間後に、また耐薬品性試験後に外観を損なうことなく良好な仕上がりであった。

以下のようにして、木目模様を有する自動車内装スイッチパネル用の転写材を得た。

厚さ２５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シートとし、その上にグラビア印刷法にて離型層を設け、次いで実施例１と同様の紫外線吸収剤が共重合したアクリル−スチレン共重合体系樹脂（平均分子量１７０，０００）をグラビア印刷法で形成して剥離層を設けた。

次いで、カーボンブラック、酸化鉄、モノアゾイエロー、酸化チタンなどの顔料を含むアクリル−塩化ビニル共重合体樹脂からなるインキを用いてグラビア印刷法で６層からなる図柄層（乾燥膜厚約１０μｍ）を形成し、次いで塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を用いてグラビア印刷法で接着層（乾燥膜厚約２〜３μｍ）を形成し、転写材を得た。

以上のようにして得た転写材を、転写材供給装置により射出成形金型内に供給し、加熱・真空吸引を行い樹脂温度２６０℃で耐熱ＡＢＳ樹脂を射出し一体化させた。冷却後、基体シートを剥離し、最表層に耐光性および耐薬品性に優れた成形品を得た。得られた成形品はカーボンアークフェードメーター（ＦＯＭ）にて５００時間後に、また耐薬品性試験後に外観を損なうことなく良好な仕上がりであった。

以下のようにして、金属光沢模様を有する自動車内装センタークラスター用転写材を得た。

厚さ５０μｍの立体形状に成形可能なポリエステルフィルムを基体シートとし、その上にグラビア印刷法でアミノアルキッド系硬化樹脂からなる離型層を形成し、次いで、実施例１と同様の紫外線吸収剤が共重合したアクリル−ウレタン共重合体系樹脂（平均分子量３７０，０００）をリバースコート法で形成し剥離層（乾燥膜厚約５μｍ）を設けた。

次いで、グラビア印刷法にて２液ウレタン系樹脂でアンカー層（乾燥膜厚約２〜３μｍ）を形成し、次いでクロムの金属薄膜層（膜厚約４０ｎｍ）を真空蒸着法にて形成して図柄層とし、さらにグラビア印刷法にて塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂からなる接着層（乾燥膜厚約４〜６μｍ）形成し、転写材を得た。

以上のようにして得た転写材を、転写材供給装置により射出成形金型内に供給し、加熱・真空吸引を行い樹脂温度２６５℃でＰＣ／ＡＢＳ樹脂を射出し一体化させた。冷却後、基体シートを剥離し、最表層に耐光性及び耐薬品性に優れた成形品を得た。得られた成形品はカーボンアークフェードメーター（ＦＯＭ）にて５００時間後に、また耐薬品試験後に外観を損なうことなく良好な仕上がりであった。

以下のようにして、木目模様を有する自動車内装スイッチベース用転写材を得た。

厚さ２５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シートとし、その上にグラビア印刷法にて離型層を設け、次いで下記化学式に示す紫外線吸収剤（２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール）を混合したアクリル系樹脂（平均分子量４００，０００）をグラビア印刷法で形成して剥離層を設けた。

次いで、カーボンブラック、酸化鉄、モノアゾイエロー、酸化チタンなどの顔料を含むアクリル−塩化ビニル共重合体樹脂からなるインキを用いてグラビア印刷法で６層からなる図柄層（乾燥膜厚約１０μｍ）を形成し、次いで塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂を用いてグラビア印刷法で接着層（乾燥膜厚約２〜３μｍ）を形成し、転写材を得た。

以上のようにして得た転写材を、転写材供給装置により射出成形金型内に供給し、加熱・真空吸引を行い樹脂温度２６０℃で耐熱ＡＢＳ樹脂を射出し一体化させた。冷却後、基体シートを剥離し、最表層に耐光性および耐薬品性に優れた成形品を得た。得られた成形品はカーボンアークフェードメーター（ＦＯＭ）にて５００時間後に、また耐薬品性試験後に外観を損なうことなく良好な仕上がりであった。

本発明は、自動車内外装、建材、携帯電話、家電製品の特に耐光性、耐薬品性を要求される立体成形品などにおいて好適に用いることができ、産業上有用なものである。

本発明の転写材の一実施例を示す断面図である。 本発明の転写材の一実施例を示す断面図である。

符号の説明

１ 基体シート
２ 離型層
３ 剥離層
４ 図柄層
５ アンカー層
６ 接着層

Claims (3)

1. 基体シート上に剥離層、図柄層、接着層が少なくとも順次積層され、剥離層が、平均分子量１５０，０００〜５００，０００であるアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂を主成分とし、紫外線吸収剤が共重合または混合されたものであることを特徴とする転写材。
2. 剥離層を構成するアクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体系樹脂またはアクリル−ウレタン共重合体系樹脂の分子構造が三次元構造である請求項１記載の転写材。
3. 紫外線吸収剤が下記化学式で示されるものである請求項１〜２のいずれかに記載の転写材。
   

   

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