CN105377552B - 消光色调转印膜及使用了该转印膜的成型品 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供在对被转印体进行热转印时可以减少在硬涂层上产生裂纹、且廉价的消光色调转印膜。本发明的消光色调转印膜(100)为在基材膜(1)的一个表面上至少依次具有脱模层(2)、硬涂层(3)及粘接层(4)的转印膜，其中，使脱模层(2)为用有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂形成且含有填料的层。

Description

消光色调转印膜及使用了该转印膜的成型品
技术领域
本发明涉及消光色调转印膜及使用了该转印膜的成型品，更详细地说涉及适于工业制品的装饰的消光色调转印膜及使用了该转印膜的成型品。
背景技术
一直以来，对主要是塑料成型品的装饰方法中，作为涂饰等直接的装饰方法的代替，利用使用了转印膜的热转印法。这种转印膜多数为了获得高表面硬度的成型品而成为设有硬涂层的构成。例如，上述转印膜一般来说是在基材膜的一个表面上依次层叠有脱模层、硬涂层、装饰层、粘接层的构成。
作为使用上述转印膜热转印至被转印体的方法，例如有在与注塑成型的同时对硬涂层/装饰层/粘接层进行转印的方法(模内注塑成型法)、利用热轧辊的热压将硬涂层/装饰层/粘接层转印至被转印体的方法、在真空或压缩空气下或者利用加热机转印至被转印体的方法等。
这里，对脱模层要求在对被转印体(塑料成型品等)进行热转印时、赋予自硬涂层的良好剥离性的功能。进而还要求不会发生形成硬涂层时的涂布液涂覆时的硬涂层用涂布液的涂膜凹陷(再涂性)、具有可耐受转印时的热的耐热性、与基材膜或基底的密合强、可以追随被转印体的形状(拉伸性)等性能。
作为构成该脱模层的材料，例如有胶带的涂膜剂中多使用的有机硅或氟树脂等。但是，这些材料具有形成在脱模层上的硬涂层形成用涂布液在涂覆时易于发生涂膜凹陷的问题。
作为上述问题的解决对策，脱模层多使用三聚氰胺树脂、特别是丙烯酸三聚氰胺树脂。
然而，在工业制品中、特别是为电子设备的筐体时，为了防止表面的刺眼或赋予高级感，多要求使成型品的表面为消光色调。为了使用上述转印膜使成型品表面为消光色调，例如有时使转印膜的脱模层中含有填料(例如二氧化硅、氧化铝、碳酸钙等)、从而在脱模层中形成微细的凹凸。如此，可以在剥离后的硬涂层上形成微细的凹凸、使成型品表面为消光色调(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-122756号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在工业制品的装饰中使用转印膜时，由于转印膜必须能够追随成型品的形状，因此要求高的拉伸性。但是，为了使成型品表面为消光色调，当在三聚氰胺树脂的脱模层中放入填料时，有该拉伸性丧失、成型品表面产生裂纹的问题。另外，当在三聚氰胺树脂的脱模层中放入填料时，在热转印时与PET膜的密合特别地降低、PET膜与脱模层的界面处发生剥离的问题也很多。作为这种密合不良的改善对策，一般是在PET膜上设置易粘接层来确保密合，但设置易粘接层使制造成本增高，不优选。
本发明要解决这种问题，其目的在于提供在向被转印体进行热转印时可以减少在硬涂层上产生裂纹、且廉价的消光色调转印膜。
用于解决技术问题的方法
本发明为了解决上述课题进行了深入研究，通过以下的手段得以达成。
本发明的一个方式为一种消光色调转印膜，其特征在于，其为在基材膜的一个表面上至少依次具有脱模层、硬涂层及粘接层的转印膜，其中，使所述脱模层为由有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂形成且含有填料的层。
另外，上述消光色调转印膜中，还可以由至少丙烯酸多元醇酯树脂、含羟基的丙烯酸硅树脂与异氰酸酯化合物的交联反应来生成所述有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂。
另外，上述消光色调转印膜中，还可以在所述脱模层中进一步含有含羟基的纤维素衍生物。
另外，上述消光色调转印膜中，还可以在所述脱模层中进一步含有含羟基及碳数为10以上且30以下的长链烷基的丙烯酸聚氨酯树脂。
另外，上述消光色调转印膜中，还可以在所述硬涂层与所述粘接层之间设置有装饰层。
另外，上述消光色调转印膜中，还可以在所述硬涂层与所述装饰层之间设置有底涂层。
本发明的另一方式是一种成型品，其特征在于，其是使用上述消光色调转印膜制造而成的。
发明效果
如果使用本发明一个方式的消光色调转印膜，由于脱模层由有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂形成，因此能够提供在热转印时呈现优异的脱模性且因有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂的优异拉伸性而能够减少热转印时发生的硬涂层的裂纹的消光色调转印膜。进而，在基材膜为PET膜时，即便不在PET膜上设置易粘接层，也可以使PET膜与脱模层充分地密合。因此，能够提供廉价的消光色调转印膜。
另外，本发明一个方式的消光色调转印膜中，当在所述脱模层中使用由至少丙烯酸多元醇酯树脂、含羟基的丙烯酸硅树脂与异氰酸酯化合物的交联反应所生成的所述丙烯酸聚氨酯树脂时，在室温～50℃左右的低温下固化反应即结束，可以制作对基材膜的热负荷少的脱模层。
另外，本发明一个方式的消光色调转印膜中，当所述脱模层进一步含有含羟基的纤维素衍生物时，即便是与注塑成型同时进行转印的模内转印、即要求高温下的耐热性的模内转印时，由于含羟基的纤维素衍生物的存在，耐热性提高，能够抑制热皱褶或粘附。
另外，本发明一个方式的消光色调转印膜中，当所述脱模层进一步含有具有羟基及碳数为10以上且30以下的长链烷基的丙烯酸聚氨酯树脂时，能够提高脱模型及拉伸性。进而，由于脱模层用涂布液在涂覆时的流平性提高，因此能够形成均匀的脱模层。
附图说明
图1为表示本发明的消光色调转印膜的一个实施方式的截面概略图。
图2为表示本发明的消光色调转印膜的一个实施方式的截面概略图。
图3为转印了图1的消光色调转印膜的成型品的截面概略图。
具体实施方式
以下一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式。其中，以下的详细说明中，为了提供本发明实施方式的完整的理解，对多个特定的细节进行记载。但是应该清楚的是，即便没有该特定的细节、也可以实施1个以上的实施方式。另外，为了使附图变得简洁，利用略图示出了公知的结构及装置。
本实施方式的消光色调转印膜是由基材膜1、脱模层2、硬涂层3、粘接层4构成的层叠体(参照图1)。另外，当想要对消光色调转印膜赋予图案时，还可以在硬涂层3与粘接层4之间设置装饰层5(参照图2)。这里，装饰层5多为多个层，还可施加压花加工或加入珠光颜料等具有光学效应的装饰材料。另外，设置装饰层5时，当装饰层5对成型品具有充分的粘接性时，也可不设置粘接层4。另外，本实施方式中，将没有装饰层5的消光色调转印膜标记为“消光色调转印膜100”(参照图1)、将具备装饰层5的消光色调转印膜标记为“消光色调转印膜101”(参照图2)。以下对构成消光色调转印膜100、101的上述各层进行说明。
(基材膜1)
作为基材膜1，例如可以使用PET膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、三醋酸纤维素膜、聚碳酸酯膜、尼龙膜、玻璃纸膜、丙烯酸膜、聚氯乙烯膜等基材。能够使用的膜厚是25μm～250μm的范围内、特别优选是38μm～150μm的范围内。
(脱模层2)
脱模层2是由有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂形成且含有填料的层。而且，该有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂是由至少丙烯酸多元醇酯树脂、含羟基的丙烯酸硅树脂与异氰酸酯化合物的交联反应所生成的。
用于形成脱模层2的涂布液组合物中含有有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂。通过使用该有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂，在热转印时呈现优异的脱模性，且由于有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂的优异的拉伸性而能够减少在热转印时发生的硬涂层3的裂纹。进而，通过使用有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂，即便是基材膜1使用PET膜时，也可以确保与PET膜的充分的密合性。因此，也可不在PET膜上设置易粘接层。
作为由有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂构成的脱模层2的形成方法，例如有将由丙烯酸多元醇酯树脂、含羟基的丙烯酸硅树脂和异氰酸酯化合物构成的涂布液组合物涂布在基材膜1的一个表面上、之后使其交联的方法。其中，含羟基的丙烯酸硅树脂的配合量相对于丙烯酸多元醇酯树脂优选为2重量％以上且30重量％以下的范围内，但并无特别限定。
通过在脱模层2中含有无机填料或树脂填料(以下也仅称作“填料”)，可以使成型品表面为消光色调。通过在脱模层2上形成由填料产生的微细凹凸，在剥离后的硬涂层3上形成微细的凹凸，成型品表面变为消光色调。另外，为了成为良好的消光色调外观，所含有的填料的粒径优选为0.5μm以上且15μm以下的范围内。另外，脱模层2的厚度由于需要保持所含有的填料，因此需要对应填料的粒径来适当设定。例如使用2μm左右粒径的填料时，脱模层2的厚度优选为3～4μm左右。另一方面，由于可以通过脱模层2的厚度调整消光感，因此需要根据所希望的消光感对脱模层2的厚度进行微调整。
作为脱模层2中使用的填料，可以使用各种无机填料或树脂填料。作为无机填料，例如可以使用二氧化硅、炭黑、氧化钛、氧化铝、碳酸钙、氧化钙、沉降性钡、滑石、玻璃珠、氧化锌等。而作为树脂填料，例如可以使用蒽醌、酞菁、二噁嗪等。
消光色调转印膜100、101根据用途有在转印时极度地受热的情况。例如在与注塑成型同时进行转印的模内注塑成型法中，在转印时受到160℃左右的热量。此时，通过在模内注塑成型法中使用的消光色调转印膜100、101的脱模层2中配合含羟基的纤维素衍生物，可以提高耐热性。在本实施方式中优选使用的含羟基的纤维素衍生物例如为硝基纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素。此时的纤维素衍生物的配合量相对于主剂(例如丙烯酸多元醇酯树脂)优选为20重量％以上且100重量％以下的范围内。
另外，有时还要求剥离时的高速化或者在为含有氨基甲酸酯的密合性高的硬涂层3时脱模层2的剥离更轻。此时，通过配合含有羟基及碳数为10以上且30以下的长链烷基的丙烯酸聚氨酯树脂，可以在不降低再涂性的情况下轻轻地剥离。另外，当碳数小于10时，有时热转印时的脱模性不足、在被转印体的表面上产生转印不均、变成品质缺陷。另外，当碳数超过30时，有时硬涂层用涂布液的涂覆时会产生涂膜凹陷、无法形成均匀的硬涂层3。本实施方式的上述丙烯酸聚氨酯树脂的适当配合量相对于主剂(例如丙烯酸多元醇酯树脂)为0.5重量％以上且15重量％以下的范围内。另外，脱模层2的厚度并无特别限定，最佳的是0.1μm以上且5μm以下的范围内的厚度。
(硬涂层3)
硬涂层3是在转印后将基材膜1剥离时成为成型品200的最表面层的层。另外，硬涂层3优选是由向被转印体转印前为无粘附状态(仅通过使溶剂部分蒸发即不再发粘的状态)、而转印至被转印体之后通过照射紫外线或电子束能够发生交联的树脂所形成。作为转印后发生交联的理由，是由于当预先将硬涂层3交联时、在转印的拉伸时易于产生裂纹、变得外观不良。另一方面，在转印前若不是无粘附状态，则耐粘附性和注塑成型时的耐热性变得不足。另外，作为使用通过照射紫外线或电子束能够发生交联的树脂的理由，若为使用了所述树脂的硬涂层3，则通过照射紫外线或者电子束，可以立即使成型品200的表面固化，因而成型品200的生产效率提高。另外，硬涂层3的厚度并无特别限定，考虑到硬度的表现和固化收缩、成本时，优选为2μm以上且10μm以下的范围内。
想要对消光色调转印膜赋予图案时，还可以在硬涂层3与粘接层4之间设置装饰层5。装饰层5与上述各层相比，特别地作为材料的差异并没有。作为在装饰层5的形成中能够采用的装饰技术，利用颜色油墨进行的一般印刷自不必说，还可举出珠光或荧光、镜子、逆反射、磁力印刷等特殊印刷，通过热或紫外线形成凹凸结构(各种透镜效果或全息图)的压花加工，通过对铝或银、铬、氧化钛、硫化锌等进行真空蒸镀或溅射进行形成的薄膜形成技术等。
(粘接层4)
作为粘接层4，可以使用公知的热封性粘接剂或粘合剂。例如可举出乙酸乙烯酯树脂、乙烯乙酸乙烯酯共聚树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、缩丁醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂、有机硅系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂等。粘接层4的厚度最佳为0.5μm以上且10μm以下的范围内的厚度。
本实施方式中各层的形成方法可以采用已有的涂布/印刷方法，例如可举出直接凹版、反向凹版、微凹版、辊涂、帘式涂布、模涂、喷涂、棒涂、缺角轮涂布、丝网印刷、挠性印刷等。
通过使用本实施方式的消光色调转印膜100进行模内注塑成型或热转印，可以制造成型品200。模内注塑成型法是将消光色调转印膜100插入到注塑成型用金属模具内，从消光色调转印膜100的粘接层4一侧向该注塑成型用金属模具内的空腔内对成型树脂6进行注塑成型的方法。使用该模内注塑成型法，将消光色调转印膜100转印到成型树脂6的表面上。进而，在成型树脂6及消光色调转印膜100冷却之后，将注塑成型用金属模具内打开。最后，剥离消光色调转印膜100的基材膜1及脱模层2，将成型品200取出。将如此成型的成型品200示于图3。
另外，通过使用消光色调转印膜100利用真空压缩空气成型机进行成型，可以制造成型品200。利用真空压缩空气成型机的成型是将被转印体安装在真空压缩空气成型机中，在高温下达到真空或压缩空气，使被转印体与消光色调转印膜100密合，对消光色调转印膜100进行转印的方法。
(效果)
本实施方式的消光色调转印膜100、101的脱模层2由有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂形成。因此，若使用消光色调转印膜100、101，则能够提供在热转印时呈现优异的脱模性、且由于有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂的优异拉伸性而能够减少热转印时发生的硬涂层3的裂纹的消光色调转印膜。进而，若使用消光色调转印膜100、101，则在基材膜1为PET膜时，即便是不在PET膜上设置易粘接层、也可以使PET膜与脱模层2充分地密合。因此，能够提供廉价的消光色调转印膜。
另外，消光色调转印膜100、101在脱模层2中使用由至少丙烯酸多元醇酯树脂、含羟基的丙烯酸硅树脂与异氰酸酯化合物的交联反应所生成的有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂。因此，为消光色调转印膜100、101时，在室温～50℃左右的低温下固化反应即结束，可以制作对基材膜1的热负荷少的脱模层2。
另外，消光色调转印膜100、101在脱模层2中含有含羟基的纤维素衍生物。因此，如使用消光色调转印膜100、101，即便是与注塑成型的同时进行转印的模内转印、即要求高温下的耐热性的模内转印时，由于含羟基的纤维素衍生物的存在，耐热性提高。而且，能够抑制在脱模层2产生的热皱褶或粘附。
另外，消光色调转印膜100、101的脱模层2含有具有羟基及碳数为10以上且30以下的长链烷基的丙烯酸聚氨酯树脂。因此，若使用消光色调转印膜100、101，则可以提高脱模层2的脱模性和拉伸性。进而，由于脱模层用涂布液的涂覆时的流平性提高，因此能够形成均匀的脱模层2。
实施例
以下通过实施例详细地说明本发明。
＜实施例1＞
将厚度为50μm的双轴拉伸聚酯膜(三菱树脂公司制：G440E50)作为基材膜，在其一个表面上使用微凹版法按照干燥后的膜厚达到0.2μm的方式涂布下述组成的脱模层用涂布液并进行干燥，形成脱模层。之后，在50℃下老化5天，制作脱模膜。
(脱模层用涂布液的组成)
接着，在上述脱模膜的脱模层上使用微凹版法按照干燥后的膜厚达到4.0μm的方式涂布下述组成的硬涂层用涂布液并进行干燥，形成硬涂层。
(硬涂层用涂布液的组成)
·紫外线固化树脂(DIC公司制：RC29-117、加有紫外线聚合引发剂、固体成分为30％)： 100重量份
·二氧化硅(日产化学公司制：粒径为10～20nm、MEK分散液、固体成分为30％)：
20重量份
接着，在上述硬涂层上使用凹版法按照干燥后的膜厚达到2μm的方式涂布作为粘接层用涂布液的丙烯酸多元醇酯/异氰酸酯系涂布液(东阳油墨公司制：V425Anchor)，形成粘接层。如此，制作实施例1的消光色调转印膜。
将上述制作的消光色调转印膜安装在注塑成型机的金属模具内内部，对聚碳酸酯/ABS合金树脂进行注塑成型，与成型的同时进行转印，获得消光色调成型品。
＜实施例2＞
与实施例1同样地在基材膜的一个表面上依次层叠脱模层、硬涂层。
接着，在上述硬涂层上使用凹版法按照干燥后的膜厚达到2μm的方式涂布作为底涂层用涂布液的丙烯酸多元醇酯/异氰酸酯系涂布液(东阳油墨公司制：V425Anchor)，形成底涂层。在其上用规定的装饰层用涂布液进行印刷，形成装饰层。进而，在该装饰层上使用凹版法按照干燥后的膜厚达到1μm的方式涂布粘接层用涂布液(东阳油墨公司制：K539HP粘接清漆)，形成粘接层。如此，制作实施例2的消光色调转印膜。
接着，在真空压缩空气成型机(TOM成型机)中安装上述消光色调转印膜和由聚碳酸酯/ABS合金树脂构成的笔记本电脑筐体，在120℃下进行真空压缩空气成型，获得具有转印的消光色调表面的成型品。
＜比较例1＞
在与实施例1同样的基材膜的一个表面上，代替实施例1的脱模层用涂布液的丙烯酸多元醇酯树脂，使用微凹版法按照干燥后的膜厚达到0.2μm的方式涂布含有三聚氰胺系树脂的涂布液。之后，在180℃下进行烧结，形成脱模层，制作脱模膜。
接着，在上述脱模膜的脱模层上与实施例1同样地形成硬涂层。
＜评价及方法＞
对于实施例1、2及比较例1中制作的消光色调转印膜，目视评价各消光色调转印膜对被转印体(笔记本电脑筐体)的转印性。将没有外观异常的情况(实用上没有问题的水平)评价为○、将有外观异常的情况(实用上有问题)评价为×。将结果示于表1。
[表1]
裂纹 基材膜与脱模层的密合性
实施例1 ○ ○
实施例2 ○ ○
比较例1 × ×
＜比较结果＞
实施例1及2中获得的消光色调转印膜可以获得在成型品表面未发生裂纹、良好外观的成型品。另外，基材膜与脱模层的密合也充分、具有良好的剥离性。而比较例1中获得的消光色调转印膜中，在成型品表面上发生了裂纹。另外，由于基材膜与脱模层的密合不足，因此成型品转印至脱模层、未能获得良好外观的成型品。
以上参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但并非是为了通过这些说明来限定发明。通过参照本发明的说明，本领域技术人员对所公开的实施方式的各种变形例和本发明的其他实施方式也知晓。因此，权利要求书的范围应该解释为还囊括本发明范围及要旨所含有的这些变形例或实施方式。
产业上的可利用性
通过本发明一个方式获得的消光色调转印膜可以在用于家电制品、住宅设备、办公设备、汽车部件等中的面板构件等的表面保护兼装饰中使用。
符号说明
1 基材膜
2 脱模层
3 硬涂层
4 粘接层
5 装饰层
6 成型树脂
100 消光色调转印膜
101 消光色调转印膜
200 成型品

Claims (5)

1.一种消光色调转印膜，其特征在于，其为在基材膜的一个表面上至少依次具有脱模层、硬涂层及粘接层的转印膜，其中，使所述脱模层为由有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂形成且含有填料的层，在所述脱模层中进一步含有含羟基的纤维素衍生物，由至少丙烯酸多元醇酯树脂、含羟基的丙烯酸硅树脂与异氰酸酯化合物的交联反应来生成所述有机硅改性丙烯酸聚氨酯树脂，并且所述含羟基的纤维素衍生物的配合量相对于所述丙烯酸多元醇酯树脂为20重量％以上且100重量％以下的范围内。
2.根据权利要求1所述的消光色调转印膜，其特征在于，在所述脱模层中进一步含有具有羟基及碳数为10以上且30以下的长链烷基的丙烯酸聚氨酯树脂。
3.根据权利要求1或2所述的消光色调转印膜，其特征在于，在所述硬涂层与所述粘接层之间设置有装饰层。
4.根据权利要求3所述的消光色调转印膜，其特征在于，在所述硬涂层与所述装饰层之间设置有底涂层。
5.一种成型品，其特征在于，其是使用权利要求1～4中任一项所述的消光色调转印膜制造而成的。
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