CN101631674A - 转印装饰片、装饰成型品的制造方法以及装饰成型品 - Google Patents

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Abstract

一种转印装饰片，其在基体材料膜的一面至少具有剥离层，其中，对基体材料膜的位于剥离层一侧的面实施脱模处理，并且，基体材料膜的另一面、即与模具接触的面的平均表面粗糙度Ra为0.08μm以上。可以提供不使注射成型品产生褶皱的转印装饰片。

Description

转印装饰片、装饰成型品的制造方法以及装饰成型品
技术领域
本发明涉及转印装饰片、使用该转印装饰片的装饰成型品的制造方法、以及由该方法制得的装饰成型品。
背景技术
作为具有三维曲面等复杂表面形状的树脂成型体的装饰方法，已知有在注射成型同时进行装饰的方法(参考例如，专利文献1、专利文献2)。在注射成型同时进行装饰的方法是在注射成型时，使插入模具内的装饰片与注射入腔内的熔融树脂一体化，对树脂成型体表面进行装饰的方法。
该注射成型同时进行装饰的方法大致可区分为叠层装饰法和转印装饰法。叠层装饰法，是将包括基体材料膜和设置于该基体材料膜上的装饰层的装饰片的全部层叠层在树脂成型体表面并使之一体化的方法，另一方面，转印装饰法，是从在树脂成型体表面叠层一体化的装饰片中剥离除去基体材料膜，仅在树脂成型体上保留装饰层等转印层并进行叠层的方法。
关于叠层装饰法，由于装饰片的基体材料膜残留在树脂成型体表面，从达到保护转印层的功能的角度考虑，该方法是优选的方法，但需要对剩余部分进行修整。另一方面，转印装饰法由于在转印后剥离基体材料膜，具有免修整的优点，因此，可根据用途等的不同，对这些方法进行区别使用。
在叠层装饰法中，使用表面保护装饰片(叠层片)作为装饰片，由于基体材料膜残留在树脂成型体的最表面，因此，从要求透明性以及成型性的角度考虑，通常优选使用丙烯酸树脂膜。
另一方面，在转印装饰法中，使用转印装饰片作为装饰片，不仅要求基体材料膜具有成型性，还要求其具有剥离性。
可是，在注射成型同时进行装饰的方法中，通常在阳模上设有多个浇口，通过这些浇口向腔内注射流动状态的树脂(熔融树脂)。于是，在腔内产生与浇口数相对应的多个熔融树脂流，在该树脂流合流的部位形成被称为熔合线(ウエルドライン，weld line)的毛发状的线(条纹(ムラ))。在该熔合线上，装饰片易发生褶皱，尤其是使用转印装饰片时，褶皱更为明显。
在注射成型同时进行装饰的方法中，无法消除熔合线自身，于是对于在注射成型同时进行装饰的装置需要进行改良、和在注射成型时进行精密的控制，使熔合线上不产生褶皱(参考专利文献3)。
专利文献1：日本特公昭50-19132号公报
专利文献2：日本特公昭61-17255号公报
专利文献3：日本特开2002-103387号公报
发明内容
在上述背景下，本发明的目的在于，无需对注射成型同时进行装饰的装置进行改良，也无需特别熟练的技术，即可提供一种注射成型品上不会产生褶皱的转印装饰片、使用该转印装饰片的装饰成型品的制造方法以及装饰成型品。
为了达到上述目的，本发明者们经过反复潜心研究的结果发现，通过将与转印装饰片的模具接触的基体材料膜表面的粗糙度控制为一定值以上，则可解决上述问题。正是基于该发现完成了本发明。
即，本发明提供：
(1)一种转印装饰片，其在基体材料膜的一面至少具有剥离层，其中，对基体材料膜的位于剥离层一侧的面实施脱模处理，并且基体材料膜的另一面、即与模具接触的面的平均表面粗糙度Ra为0.08μm以上；
(2)上述(1)所述的转印装饰片，其中，上述平均表面粗糙度为0.08～1μm；
(3)上述(1)或(2)所述的转印装饰片，其中，上述与模具接触的面涂布有含有消光剂的树脂组合物；
(4)上述(1)～(3)中任一项所述的转印装饰片，其中，上述脱模处理通过在基体材料膜上设置脱模层来实施；
(5)上述(1)～(4)中任一项所述的转印装饰片，其在上述剥离层上还具有图案层以及粘结层；
(6)一种装饰成型品的制造方法，其是使用上述(1)～(5)中任一项所述转印装饰片的在注射成型同时进行装饰的方法，该方法包括下述步骤：(A)在注射成型模具内设置转印装饰片的步骤；(B)向腔内注射熔融树脂，进行冷却、固化，使树脂成型和转印装饰片的粘结同时进行的步骤；以及(C)剥离基体材料膜的步骤；
(7)上述(6)所述的装饰成型品的制造方法，该方法在上述(A)步骤和(B)步骤之间还进一步包括(D)通过真空成型使转印装饰片贴附于模具上的步骤；
(8)一种装饰成型品，其是通过上述(6)或(7)所述的方法获得的；以及
(9)上述(8)所述的装饰成型品，其中，入射角为60度时的表面光泽度值(グロス，gloss)值为80以上。
按照本发明，可提供一种在注射成型品不会产生褶皱的条件下进行装饰的转印装饰片。
附图说明
[图1]为示出本发明的转印装饰片一个例子的截面模式图。
符号说明
1.基体材料膜
2.脱模层
3.剥离层
4.图案层
5.粘结层
6.转印层
10.转印装饰片
具体实施方式
本发明的转印装饰片在基体材料膜的一面至少具有剥离层，对该剥离层侧的基体材料膜的表面进行脱模处理，并且基体材料膜的另一面、即与模具接触的面的平均表面粗糙度Ra为0.08μm以上。
通过图1对本发明的转印装饰片的典型结构进行说明。图1为示出本发明的转印装饰片10的截面模式图。在图1所示的例子中，基体材料膜1上具有脱模层2、剥离层3、图案层4、以及粘结层5。此处，作为基体材料膜1的脱模处理，是设置脱模层2，基体材料膜的另一面(图1中的上部的表面)为在注射成型同时进行装饰时与模具接触的面。
作为基体材料膜1，可以使用：由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等乙烯基类树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯类树脂；聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸类树脂；聚苯乙烯等苯乙烯类树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、三醋酸纤维素、赛璐玢、聚碳酸酯、聚氨酯类等弹性体类树脂等制得的膜。其中，从成型性以及剥离性良好的角度考虑，优选聚酯类树脂、特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称为“PET”)。
就基体材料膜1的厚度而言，从形状随动性(追従性)、不易产生褶皱等成型性、易于处理的角度考虑，优选25～150μm范围，更优选50～100μm范围。
在本发明中，重要的是基体材料膜1的与模具接触面的平均表面粗糙度Ra为0.08μm以上。通过使平均表面粗糙度为0.08μm以上，可得到能够在注射成型品不会产生褶皱的情况下进行装饰的转印装饰片。
本发明的平均表面粗糙度(Ra)是指根据JIS B0601-1976所述方法测定的平均粗糙度，具体方法如下所述。
[平均表面粗糙度(Ra)的测定方法]
测定时使用小坂研究所株式会社制造的表面粗糙度计“SE-3F”。测定首先在触针径2μm、触针荷重30mg、截止值(cut off，カツトオフ值)0.08mm、测定长度2.5mm的条件下，求算中心线平均粗糙度。该测定在12个测定点进行，舍去其中的最大值和最小值，求算10点的平均值作为平均表面粗糙度(Ra)。
平均表面粗糙度(Ra)的上限值只要在能发挥本发明效果的范围内即可，没有特别限制，优选为1μm以下。平均表面粗糙度(Ra)为1μm以下时，基体材料膜的与模具接触面的平均表面粗糙度(Ra)可在不影响剥离层3侧的情况下，对装饰成型品表面赋予高的光泽度。更具体地讲，可以制造入射角为60度的表面的光泽度值为80以上的装饰成型品。
综上所述，优选平均表面粗糙度(Ra)为0.08～1μm，基于同样的理由，更优选0.1～0.5μm的范围。
作为得到上述平均表面粗糙度(Ra)的方法包括：制造基体材料膜1时通过向构成基体材料膜的树脂原料中混炼入消光剂等粒子使基体材料膜表面凹凸化的方法、对基体材料膜1的表面施加物理或化学处理使之凹凸化的方法、在基体材料膜1的表面涂布含有消光剂的树脂组合物使之凹凸化的方法等。
其中，从无需特殊的基体材料膜、且可以以简便的方法控制Ra的角度考虑，优选涂布含有消光剂的树脂组合物的方法。
需要说明的是，作为用于获得上述平均表面粗糙度(Ra)的消光剂，通常可使用作为装饰片、镶板(化粧シ一ト)的消光剂使用的物质。具体可以列举，二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、玻璃珠(glass balloon)、聚乙烯等无机或有机填充物乃至微粉末，其中特别优选二氧化硅。此外，消光剂的形状为任意形状，但从易于涂布、表面美观等角度考虑，优选球状或大致球状的消光剂。作为消光剂的粒径，可以是0.1～10μm左右。
含有消光剂的树脂组合物中作为基础树脂使用的树脂可以列举，丙烯酸类树脂、丙烯酸聚氨酯类树脂、聚酯类树脂、聚烯烃类树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。其中，从加热时的伸长率、或与基体材料膜的贴附性的角度考虑，优选丙烯酸类树脂。
另外，作为涂布的方法没有特别限定，可以列举凹版涂布法、辊涂法、喷雾涂布法等。
作为上述施加物理或化学处理进行凹凸化的方法，除了喷砂法、溶剂处理法等，还可列举，电晕放电处理、铬酸化处理、火炎处理、热风处理、臭氧/紫外线处理法等氧化方法等。
关于本发明的转印装饰片中的基体材料膜1，对其剥离层3侧的表面进行脱模处理。作为脱模处理的方法包括多种方法，但在基体材料膜1的表面形成脱模层2的方法无需使用特殊的基体材料膜，可简便地进行，因此优选。
上述脱模层2可通过涂布脱模剂、干燥来形成，作为脱模剂的涂布方法，没有特别限定，可以列举，凹版涂布法、辊涂法、喷雾涂布法等。
此外，作为脱模剂，可以使用三聚氰胺树脂类脱模剂、有机硅树脂类脱模剂、氟树脂类脱模剂、纤维素树脂类脱模剂、尿素树脂类脱模剂、聚烯烃树脂类脱模剂、石蜡类脱模剂、丙烯酸树脂类脱模剂以及它们的复合型脱模剂等。其中，优选丙烯酸树脂类脱模剂以及聚烯烃树脂类脱模剂，特别优选丙烯酸-聚乙烯类等由这些脱模剂复合而成的脱模剂。
在注射成型同时进行装饰后，当基体材料膜1和脱模层2被剥离时，本发明的转印装饰片中的剥离层3成为转印物的最外层，从而发挥保护和覆盖成型品或图案层免受光或药品、磨损的侵害的作用。因此，优选耐擦伤性、耐药品性、耐污染性等表面物性良好的剥离层。具体来讲，优选使用丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯类树脂。此外，作为其它的树脂，还可使用热固性树脂组合物、电离放射线固化性树脂组合物。
作为热固性树脂组合物，可以列举，酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、尿素树脂、尿素-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、常用的双液固化型丙烯酸树脂(丙烯酸酯多元醇固化物)等。
此外，所说的电离放射线固化性树脂组合物是指，通过照射电磁波或带电粒子射线中具有可使分子交联的能量量子的射线、即紫外线或电子射线等。具体来讲，可以从以往作为电离放射线固化性树脂组合物常用的聚合性单体以及聚合性低聚物或预聚物中适当选择使用
此外，使用紫外线固化性树脂组合物作为电离放射线固化性树脂组合物时，优选相对于100质量份树脂组合物，添加0.1～5质量份左右的光聚合用引发剂。
另外，还优选在构成剥离层3的树脂组合物中含有紫外线吸收剂。通过含有紫外线吸收剂，可赋予装饰成型品耐候性。具体可以列举，水杨酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、氰基丙烯酸酯类、三嗪类等。紫外线吸收剂的含量为构成剥离层3的树脂组合物中的0.1～30质量％左右。
此外，构成剥离层3的树脂组合物中还可含有聚乙烯蜡以赋予其表面损伤防止性。聚乙烯蜡的含量为构成剥离层3的树脂组合物中的0.1～20质量％左右。
形成剥离层3的方法没有特别限制，可以列举，凹版涂布法、辊涂法、喷雾涂布法等。通过这样的方法涂布后，使之风干或以100℃以下的温度下干燥约10秒以下，蒸发溶剂。只要在该条件下基体材料膜就不会发生收缩，因此优选。
另外，还优选剥离层3的厚度为0.5～30μm。为0.5μm以上时，可得到充分的耐摩耗性、耐药品性等表面物性，为30μm以下时，不仅可得到形状随动性等成型性，而且从经济性的角度考虑也是有利的。基于以上观点，更优选剥离层3的厚度在1～10μm的范围。
作为上述电离放射线，可以列举，紫外线、电子射线、γ射线等。
作为使用紫外线时的能量源，可以列举例如，低压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯、无电极放电灯、氙灯、准分子灯等紫外线灯类。作为照射射线的量，优选50～10000mJ/cm2。
此外，在使用电子射线的情况下，作为电子射线源，可以使用例如考克罗福特-沃尔顿型、范德格拉夫特型、共振变压器型、绝缘核变压器型、或直线型、地米拉(タイナミトロン，Dynamitron)型、高频率型等各种电子射线加速器。关于其加速电压，可根据所用树脂或层的厚度进行适当选择，通常加速电压为70～300kV左右，优选照射射线的量为使树脂层的交联密度达到饱和的量，通常在5～300kGy(0.5～30Mrad)范围进行选择确定、优选在10～50kGy(1～5Mrad)范围进行选择确定。
另外，图案层4为用于赋予装饰成型品艺术性的层。该图案层4可以通过下述着色油墨等印刷形成，所述着色油墨含有聚乙烯基类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、纤维素类树脂、醇酸类树脂等树脂作为粘合剂，并含有适当颜色的颜料或染料作为着色剂。
作为印刷的方法没有特别限定，可以列举例如，胶版印刷法、凹版印刷法、丝网印刷法等。
粘结层5是用于粘结成型品表面和本发明的转印装饰片10的层。粘结层5中可适当使用与成型品原料相适合的热敏性或压敏性树脂。例如，成型品的材质为丙烯酸类树脂时，可优选使用丙烯酸类树脂。此外，成型品的材质为聚苯醚-聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、苯乙烯类树脂的情况下，优选使用与这些树脂具有亲和性的丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚酰胺类树脂等。另外，成型品的材质为聚丙烯树脂时，优选使用氯化聚烯烃树脂、氯化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、环化橡胶、香豆酮-茚树脂。
作为形成粘结层5的方法，包括凹版涂布法、辊涂法等涂布法，凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。需要说明的是，在剥离层3、图案层4与成型品具有充分的粘结性的情况下，可不设置粘结层5。
本发明的装饰成型品的制造方法使用本发明的转印装饰片，通过注射成型同时进行装饰的方法来实现，其包括下述步骤：(A)在注射成型模具内配置转印装饰片的步骤、(B)向腔内注射熔融树脂，冷却、固化，并使树脂成型和转印装饰片的粘结同时进行的步骤、以及(C)剥离基体材料膜的步骤。
(A)步骤是将本发明的转印装饰片10设置于成型模具内，将其夹持的步骤。具体来讲，是将本发明的转印装饰片10以转印层6为内侧的方式送入由可动模和固定模构成的成型用模具内，即以基体材料膜1与固定模相接触的方式送入转印装饰片10。此时，可以将单张的转印装饰片一张一张地送入，也可以将长条转印装饰片的必要部分分批次地送入。
另外，(B)步骤是向腔内注射熔融树脂，冷却、固化，并使树脂成型和转印装饰片的粘结同时进行的步骤。熔融树脂通常从设于可动型模上的浇口注射，并且在形成成型品的同时，使转印装饰片粘结在其面上。
这里，作为可以使用的树脂材料，可使用可注射成型的热塑性树脂或热固性树脂。例如，可使用聚苯乙烯类树脂、聚烯烃类树脂、ABS树脂(包括耐热ABS树脂)、AS树脂、AN树脂、聚苯醚树脂类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚缩醛类树脂、丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯类树脂、聚砜类树脂、聚苯硫醚类树脂等。
此外，优选在上述(A)步骤和(B)步骤之间，进一步包括(D)通过真空成型使转印装饰片与模具贴合的步骤。该步骤通常被称为预成型，是将转印装饰片设于规定位置后，通常加热至约80～150℃，使之软化，通过真空吸附，使该片贴合在成型模具表面。
随后，冷却后打开成型用模具，从模具中取出粘结有转印装饰片的装饰成型品，剥离基体材料膜((C)步骤)。由于基体材料膜1经过具有脱模层2等的脱模处理，因此可在脱模层2和剥离层3的交界面容易地剥离。这样，由本发明的转印装饰片，可容易地制造具有无褶皱的良好外观、且具有耐候性、耐磨损性以及耐药品性的装饰成型品。
实施例
下面，通过实施例对本发明进行更详细地说明，但本发明并不受这些实施例的限制。
(评价方法)
对于实施例和比较例所得的转印装饰片用以下方法进行评价。
(1)平均表面粗糙度
用说明书正文中所述的方法进行测定。
(2)通过在注射成型同时进行装饰来制造装饰成型品
将各实施例和比较例中制造的转印装饰片设置于模具中，进行预成型。随后，关闭模具，注射耐热性ABS树脂(日本A&L公司制“MTH”)。使模具温度为60℃、注射树脂的温度为230℃，由2处浇口注射树脂。随后，进行冷却、固化，目测确认所得装饰成型品的褶皱产生情况。
(3)光泽的评价
用光泽计(村上色彩技术研究所制“GMX-203”)在入射角为60度的条件下测定装饰成型品表面的光泽度。数字越大则表示光泽越高(高光泽)，数字越小则表示光泽越低(低光泽)。
实施例1
在作为基体材料膜的厚度75μm的成型性PET膜(通过加热拉伸的PET膜)的一侧形成有由丙烯酸-聚乙烯类树脂构成的脱模层。在与形成了脱模层侧相反侧的面上通过凹版印刷涂布下述丙烯酸树脂组合物，使膜厚为2μm，所述丙烯酸树脂组合物为在丙烯酸树脂中添加了6质量％平均粒子径1.5μm的二氧化硅粒子(消光剂)的丙烯酸树脂组合物。随后，在上述脱模层上涂布由丙烯酸类树脂构成的剥离层、图案层、以及粘结层，得到转印装饰片。各层的厚度分别为3μm、2μm以及3μm。用上述方法对该转印装饰片进行评价。结果如表1所示。
实施例2
将实施例1中二氧化硅粒子(消光剂)的含量改为35质量％，除此之外，均按照与实施例1同样的方法操作，得到转印装饰片。与实施例1同样地进行评价的结果如表1所示。
比较例1
按照与实施例1类似的方法操作，区别在于不对实施例1中的基体材料膜的与模具相接触的面进行处理，得到转印装饰片。与实施例1同样地进行评价的结果如表1所示。
[表1]
 平均表面粗糙度(Ra)(μm)   装饰成型品的外观   光泽度
 实施例1  0.2   无褶皱   88
 实施例2  2   无褶皱   70
 比较例1  0.04   产生褶皱   90
工业实用性
使用本发明的转印装饰片可得到无褶皱、外观良好的装饰成型品。

Claims (9)

1.一种转印装饰片，其在基体材料膜的一面至少具有剥离层，其中，对基体材料膜的位于剥离层一侧的面实施脱模处理，并且，基体材料膜的另一面、即与模具接触的面的平均表面粗糙度Ra为0.08μm以上。
2.根据权利要求1所述的转印装饰片，其中，上述平均表面粗糙度为0.08～1μm。
3.根据权利要求1或2所述的转印装饰片，其中，上述与模具接触的面涂布有含有消光剂的树脂组合物。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的转印装饰片，其中，上述脱模处理通过在基体材料膜上设置脱模层来实施。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的转印装饰片，其中，上述剥离层之上还具有图案层以及粘结层。
6.一种制造装饰成型品的方法，该方法是在注射成型同时进行装饰的方法，其使用权利要求1～5中任一项所述的转印装饰片，
该方法包括以下步骤：
(A)在注射成型模具内设置转印装饰片；
(B)向腔内注射熔融树脂，进行冷却、固化，使树脂成型和转印装饰片的粘结同时进行；以及
(C)剥离基体材料膜。
7.根据权利要求6所述的制造装饰成型品的方法，其中，在上述(A)步骤和(B)步骤之间还具有(D)步骤：通过真空成型使转印装饰片贴附在模具上。
8.一种装饰成型品，其通过权利要求6或7所述的方法而得到。
9.根据权利要求8所述的装饰成型品，其中，入射角为60度时的表面的光泽度值为80以上。
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