CN106660387A - 转印膜以及转印膜的制造方法 - Google Patents

转印膜以及转印膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供转印膜以及转印膜的制造方法。在与基底膜相接的光催化剂层内设置光催化剂微粒，向光催化剂微粒照射紫外线，使保护层与光催化剂层之间的界面区域形成空隙。

Description

转印膜以及转印膜的制造方法
技术领域
本发明涉及在模内成形中使用的转印膜以及转印膜的制造方法。
背景技术
近年来，在AV设备、移动设备、家电的外装以及车载的内装领域的装饰中，从顾客喜好的多样化出发而存在广泛的设计需求，有时谋求追求商品表面的外观以及触感的设计。其中，作为设计，为了对商品表面赋予迎合顾客喜好且具有凹凸形状的细线、纹理，有时向商品表面转印凹凸形状而对商品表面赋予触感。有时在商品的模内成形时使用转印膜将凹凸形状贴合于商品的表面，由此在商品表面形成凹凸形状。
首先，使用图6，对在模内成形中使用的通常的具有凹凸形状的转印膜的结构进行说明。图6是示出通常的具有凹凸形状的转印膜的层结构的剖视图。
具有凹凸形状的转印膜201是连续膜。具有凹凸形状的转印膜201大致由未转印于成形品的载体层202和转印于成形品的表面的转印层203构成。对具有凹凸形状的转印膜201进行更为详细的说明。附图标记204是起到将具有凹凸形状的转印膜201连续地向金属模具内供给的作用的由PET、丙烯酸膜等构成的基底膜。附图标记205是使基底膜204与向成形品转印的转印层203剥离的剥离层，为了向转印层203的最表面转印凹凸形状，剥离层205被预先赋予凹凸形状。附图标记206是具有用于对成形品的最表面赋予触感的凹凸形状且对转印层203赋予强度、硬度而用于防止伤痕、污染等的保护层或者硬涂层。附图标记207是用于使油墨容易印刷且使油墨与保护层206或者硬涂层的紧贴良好的增粘层或者涂料层。附图标记208是用于对转印层203上赋予基于油墨的颜色、图案、花纹等的着色层。附图标记209是起到使熔融后的树脂粘结于转印层203的作用的粘结层。如以上那样，具有凹凸形状的转印膜201由多层构成。
参照图7A～图7H，对上述通过模内成形施工方法使具有凹凸形状的转印膜201转印于成形品表面的制造工艺进行说明。图7A～图7H是按照工序对模内成形的工序进行说明的图。
在图7A中，首先使用箔进给装置3，将具有凹凸形状的转印膜201输送至固定模具1与可动模具2之间的规定的位置。此时，具有凹凸形状的转印膜201配置为，转印膜201的转印层侧与可动模具2对置。另外，为了方便转印膜201赋型于金属模具，也可以在由未图示的加热器中预热之后，将具有凹凸形状的转印型膜201向金属模具内送入。接下来，在将具有凹凸形状的转印型膜201送到规定的位置之后，如图7B所示，在可动模具2的型腔面开孔的吸引孔4吸引具有凹凸形状的转印型膜201并向可动模具2的型腔面对具有凹凸形状的转印型膜201进行赋型。此时，利用未图示的膜按压机构将具有凹凸形状的转印型膜201的外周固定，转印型膜201被定位。然后，如图7C所示，可动模具2移动而被合模。接下来，如图7D所示，从固定模具1的浇口5朝向具有凹凸形状的转印型膜201表面的粘结层注入熔融后的树脂6，从而向金属模具内的型腔内填充熔融后的树脂6。接下来，如图7E所示，在熔融后的树脂6的填充结束之后，将熔融后的树脂6冷却至规定的温度。接下来，如图7F所示，可动模具2移动脱模，在取出模内成形品7时，从模内成形品7剥离具有凹凸形状的转印型膜201的载体层202，仅转印层203被转印，模内成形品7的最表面成为具有凹凸形状的转印层203被转印的状态。然后，如图7G所示，固定模具1侧的突出销8被按出而将成形品7从金属模具内取出。最后，如图7H所示，准备下一次成形，使可动模具2的吸引孔4处的、具有凹凸形状的转印型膜201的载体层向可动模具2的型腔内的吸附停止，利用箔进给装置3将在下一次成形中使用的具有凹凸形状的转印型膜201送至规定位置，重复该动作而进行连续成形(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-096412号公报
发明内容
发明要解决的课题
在前述的通常的具有凹凸形状的转印膜201中存在如下方法：在剥离层上形成了凹凸形状之后，在具有凹凸形状的剥离层上形成保护层或者硬涂层。然而，在该方法中，由于在具有凹凸形状的剥离层上涂覆保护层或者硬涂层用的涂剂，因此向剥离层上的凹凸部流入保护层或者硬涂层的涂剂，剥离层上的凹凸形状形成于保护层或者硬涂层的最表面。由此在模内成形时，在转印层被转印于成形品表面之后，对最表面的保护层或者硬涂层赋予凹凸形状。
因此，利用剥离层的凹凸形状部，剥离层与保护层或者硬涂层的接触面积变大，在凹凸形状部，在剥离层与保护层或者硬涂层之间的接触点增多，其结果是，紧贴性变好，剥离层与保护层或者硬涂层之间变得难以剥离。这样，将剥离层与保护层或者硬涂层的紧贴性好、且在剥离层与保护层或者硬涂层之间难以剥离的方向定义为剥离强度重。反之，将剥离层与保护层或者硬涂层之间的紧贴性降低、且在剥离层与保护层或者硬涂层之间容易剥离的方向定义为剥离强度轻。因此，当剥离层与保护层或者硬涂层之间的剥离强度过重时，在成形时应该转印于成形树脂表面的保护层或者硬涂层的一部分无法在剥离层之间顺畅地剥离，保护层或者硬涂层无法完全地从剥离层脱模而在剥离层上残留保护层或者硬涂层的一部分，产生转印不良。
另外，在具有凹凸形状的转印膜中，在成形时剥离层与保护层或者硬涂层之间的剥离强度过重、而在保护层或者硬涂层无法向成形品表面完美地转印而产生转印不良的情况下，本来需要向减轻凹凸部的剥离层与保护层或者硬涂层之间的剥离强度的方向调整。但是，在现有的具有凹凸形状的转印膜中，在通过凹凸部的剥离层与保护层或者硬涂层之间的剥离强度的调整来减轻剥离强度的情况下，作为在薄膜侧调整剥离层与保护层或者硬涂层之间的剥离强度的方法，主要有通过改变剥离层的材料组成、减薄剥离层的膜厚、使凹凸形状的深度变浅而调整剥离层的剥离强度的方法，按照层叠于剥离层上的材料而使每次都最佳化。因此，考虑层叠于剥离层上的材料等而因试行错误重复剥离层的材料组成以及凹凸形状的深度变更，到最佳化为止耗费时间，因此上述方法成本变高。换句话说，无法根据各种条件即时且具有自由度地调整剥离强度，在一旦决定组成等时，无法调整剥离强度，从而无法容易地使剥离强度最佳化。另外，还存在如下课题：为了调整剥离强度而减少凹凸形状，由此作为原本目的的凹凸形状的触感也减少。
本发明用于解决所述现有的课题，其目的在于，容易地使具有凹凸形状的剥离层与转印层之间的剥离强度最佳化。
解决方案
为了达成上述目的，本发明的转印膜是模内成形用的转印膜，其特征在于，转印膜具有：基底膜；光催化剂层，其与基底膜相接而形成；凹凸形状，其形成于光催化剂层的相对于和基底膜相接的面的背面；以及转印层，其与光催化剂层的相对于和基底膜相接的面的背面相接而形成。而且具有：光催化剂微粒，其包含在光催化剂层中；以及多个空隙，它们形成于光催化剂层以及转印层中的任一者或者两者的至少光催化剂层与转印层的界面。
另外，该转印膜的特征在于，多个空隙通过对光催化剂微粒照射紫外线而形成，能够利用紫外线的照射光量来调整多个空隙的量。
此外，本发明的转印膜的制造方法的特征在于，包括如下工序：依次层叠基底膜、含有光催化剂微粒的光催化剂层、以及由有机树脂构成的转印层；以及对光催化剂层照射紫外线，在光催化剂层以及转印层中的任一者或者两者的至少光催化剂层与转印层的界面形成多个空隙。而且，通过紫外线的照射，在光催化剂层生成电子，电子的至少一部分进入转印层，将有机树脂的一部分分解而形成空隙，利用紫外线的照射光量来调整所形成的空隙的量。
发明效果
如以上那样，根据本发明的带凹凸形状的转印膜以及转印膜的制造方法，在具有凹凸形状的转印膜中，难以引起模内成形时的凹凸形状向成形品表面转印的转印不良，能够使光催化剂层与转印层之间的剥离强度最佳。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1中的带凹凸形状的转印膜的结构的剖视图。
图2是对本发明的带凹凸形状的转印膜中的光催化剂层的涂覆工艺进行说明的图。
图3A是对本发明的带凹凸形状的转印膜中的保护层的涂覆工艺进行说明的图。
图3B是依次说明形成实施方式1中的空隙的工序的概念图。
图4是示出本发明的带凹凸形状的转印膜的结构的剖视图。
图5A是对本发明的实施方式2中的带凹凸形状的转印膜中的保护层的涂覆工艺进行说明的图。
图5B是例示出实施方式2中的紫外线照射部的结构的简图。
图5C是例示出实施方式2中的紫外线照射部的结构的简图。
图6是示出通常的带凹凸形状的转印膜的层结构的剖视图。
图7A是按照工序说明模内成形的工序的图。
图7B是按照工序说明模内成形的工序的图。
图7C是按照工序说明模内成形的工序的图。
图7D是按照工序说明模内成形的工序的图。
图7E是按照工序说明模内成形的工序的图。
图7F是按照工序说明模内成形的工序的图。
图7G是按照工序说明模内成形的工序的图。
图7H是按照工序说明模内成形的工序的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是示出本发明的实施方式1中的带凹凸形状的转印膜的结构的剖视图。在图1中，针对与图6～图7H相同的构成要素而使用相同的附图标记并省略说明。
图1的本发明的带凹凸形状的转印膜100的层结构由载体层101和转印层102构成。载体层101基本上由基底膜204、发挥现有的模内成形用膜的剥离层的作用的光催化剂层103、作为保护膜或者硬涂层膜等的保护层206、增粘层207、着色层208、以及粘结层209构成。另外，根据需要而在基底膜204的与光催化剂层103相反的一侧设置带电防止层。另外，保护层206是具有用于对成形品的最表面赋予触感的凹凸形状的膜，且是通过对转印层102赋予强度、硬度而用于防止伤痕、污染等的膜。另外，增粘层207是用于使油墨容易印刷且使油墨与保护层206的紧贴良好的层，且包括涂料层及其他层。
对本发明的带凹凸形状的转印膜100的详情进行说明。通常，能够使用基底膜204的厚度为平均膜厚在20～100μm之间的PET膜、丙烯酸膜等。这次使用平均膜厚50μm的PET膜。接下来，对本发明的光催化剂层103进行说明。在光催化剂层103中，显现光催化剂作用的光催化剂微粒104包含于树脂中。作为光催化剂微粒104，例如，优选使用能够比较容易得到的氧化钛、氧化锌。但是，作为光催化剂微粒104，除氧化锡、氧化铁、氧化锆、氧化钨、氧化铬、氧化钼、氧化钌、氧化锗、氧化铅、氧化镉、氧化铜、氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化锰、氧化钴、氧化铑、氧化镍、氧化铼等金属氧化物以外，还可以使用钛酸锶等来代替。光催化剂微粒104只要能够获得相同的效果，无需限定于这些材料。另外，上述的光催化剂微粒104也可以单独采用或同时采用两个种类以上的材料。构成光催化剂层103的树脂可以是无机系树脂、也可以是有机系树脂，能够使用硅酮系树脂、氨基醇酸系树脂、烯烃系树脂、三聚氰胺系树脂等热固化型树脂。另外，只要能够获得相同的效果，无需限定于这些树脂。构成本发明的光催化剂层103的树脂使用三聚氰胺系树脂而形成。光催化剂层103的平均膜厚为0.2μm以上且3μm以下，从光催化剂层103的剥离功能和模内成形时的可挠性容易稳定的角度出发，更优选在0.5μm以上且2μm以下的范围内形成。在平均膜厚比0.2μm薄的情况下，光催化剂层103作为剥离层而难以实现充分的剥离功能。另外，在平均膜厚大于3μm时，在模内成形时难以获得充分的可挠性，在模内成形时容易产生破裂、微小裂缝。另外，在光催化剂层103的组成中，在光催化剂层103的光催化剂作用下，决定光催化剂作用的光催化剂微粒104与树脂的重量比以固形量100质量％比率换算，作为光催化剂微粒104而使用了平均粒子直径为0.05μm的氧化钛的情况下，期望使光催化剂微粒104以20质量％以上且90质量％以下的比例分散。更优选地，光催化剂微粒104的重量比为使光催化剂层103的光催化剂作用和剥离性能稳定的范围内的50质量％以上且80质量％以下。当低于20质量％时，光催化剂层103的光催化剂作用不会被充分显现。另外，在高于90质量％时，光催化剂层的树脂成分过少，与形成于光催化剂层103上的保护层206之间的剥离强度从最初变得过轻，难以担保在模内成形时所要求的剥离强度。
另外，分散于光催化剂层103内的光催化剂微粒104能够使用溶胶类型、球状类型、多孔质类型等。期望使用光催化剂微粒的平均粒子直径为0.01μm以上且0.2μm以下的范围的材料。在平均粒子直径小于0.01μm的情况下，难以充分地获得光催化剂层112的光催化剂效果，在大于0.2μm的情况下，在利用凹版涂布机等对光催化剂层112进行涂覆时容易形成光催化剂微粒104的凝结物，从而成为在薄膜上产生因光催化剂微粒104引起的外观不良的重要因素。另外，作为在光催化剂层103形成凹凸形状的方法，通常使用在光催化剂层103的涂覆前对基底膜204加工凹凸图案的方法。关于凹凸图案向基底膜204的形成，通常能够使用压花加工、喷砂加工、涂刷加工、激光加工等，能够根据凹凸所要求的外观而适宜地选择。
另外，特定的凹凸形状的图案形成也可以通过如下方式来进行：通过印刷对所希望的凹凸形状进行预先制版或进行喷墨印刷等，由此将光催化剂层103分为一次或者多次进行印刷。
另外，特定的凹凸图案的形成也可以通过在利用通常的凹版涂布机形成光催化剂层103的均匀的涂膜之后，在光催化剂层103上进行压花加工、喷砂加工、涂刷加工、激光加工而实现。即便是上述以外的方法，只要能够同样对光催化剂层103上赋予特定的凹凸形状，则无需限定于这些方法。
接下来，对本发明的保护膜或者硬涂层膜等即保护层206进行说明。本发明的保护层期望干燥后的平均膜厚形成在2μm以上且10μm以下之间。在保护层206的平均膜厚小于2μm的情况下，保护层206在成形后难以获得用于保护成形品表面的充分的薄膜强度。另外，在大于10μm的情况下，在模内成形时箔分离变差，成为产生箔毛刺的原因。另外，在本发明中使用的保护膜为后固化类型的二液固化型的丙烯酸系树脂等，另外，硬涂层膜为紫外线固化型的后固化类型的硬涂层膜等。在硬涂层膜的情况下，后固化类型硬涂层材料是指，在模内成形后照射紫外线而固化的类型的硬涂层膜。因而，在模内成形前的转印膜100的阶段中，构成硬涂层膜的紫外线固化型的树脂以未完全光固化(重合)的未固化和半固化的状态存在。紫外线固化型的硬涂层膜通常在模内成形后利用高压水银灯、金属卤化灯进行光固化(重合)。
接下来，增粘层207、粘结层209均优选干燥后的平均膜厚在2μm以上且10μm以下的范围内形成。
另外，着色层208也可以因外观性、隐蔽性等的不同而由单层或多层形成。着色层208也可以由单层或者多层形成，但优选平均膜厚在0.5μm以上且15μm以下的范围内形成。
形成增粘层207、着色层208、粘结层209的方法中，使用凹版涂布机、逗点式涂布机、辊涂、凹版印刷、丝网印刷、喷墨印刷等。另外，着色层208能够通过油墨以外的金属蒸镀、喷溅、涂装等根据所要求的外观而每次以适当的施工方法形成。对保护层206也赋予增粘层207的功能，也可以是省略增粘层207的层结构。另外，在外观方面不需要着色层208且想要仅将凹凸形状在模内成形中转印于成形品的表面的情况下，在能够对保护层206赋予粘结层209的功能时也可以省略粘结层209。
这样，在能够对各层赋予多个功能的情况下，也可以根据需要省略各层而形成带凹凸形状的转印膜。
接下来，使用图1、图2而对本发明的带凹凸形状的转印膜制造时的光催化剂层的涂覆工艺进行说明。图2是对本发明的带凹凸形状的转印膜中的光催化剂层的涂覆工艺进行说明的图。在图2中对与图1以及图6～图7H相同的构成要素使用相同的附图标记并省略说明。
在本发明中，使用通过压花加工在PET膜上形成有特定的凹凸形状的基底膜204。另外，基底膜204在与赋予有凹凸形状的面相反的一侧的面形成有带电防止层。光催化剂层103配置于基底膜204的赋予了凹凸形状的PET膜的面的涂覆面侧。卷对卷涂覆设备具备：为了涂覆光催化剂涂覆液而连续地供给基底膜204的解卷部120、和对涂覆有光催化剂涂覆液的基底膜204进行卷绕的卷绕部121，基底膜204成为连续地向图2中的X1、X2方向搬运的结构。在基底膜204的与光催化剂层103的涂覆面相反的一侧的面上赋予的带电防止层是为了防止在基底膜204的搬运时引起的剥离带电导致在基底膜204产生皱褶而形成的。作为基底膜204的种类，除PET以外，通常也可以使用由聚丙烯酸、聚氨酯、聚烯烃、聚碳酸酯、三乙酰纤维素等材料构成的塑料膜、塑料片材等。构成基底膜204的PET膜的平均厚度根据目的而适宜选择，但在卷对卷的涂覆中使用的基材的平均厚度优选在20μm以上且250μm以下的范围内。在比20μm薄时，难以控制搬运时的张力而发生塑性变形，从而导致延伸皱褶，或者在逐渐形成于基底膜204的各种功能层的层叠时，因涂剂干燥时的热固化收缩等而容易翘曲，因此在后续工序中难以处理。另外，在比250μm厚时，在卷筒制作时，涂覆长度变长且卷筒卷绕时的卷筒的卷芯直径变得过大，由此在后续工序难以处理，还导致作为PET膜的成本升高。但是，并不局限于上述范围，根据需求、用途，即便使用上述范围以外的平均厚度的PET膜、其他树脂膜，也没有问题。在本发明的实施方式1中，利用卷对卷涂覆设备涂覆光催化剂层，基底膜204使用平均厚度为50μm的PET膜。
为了向基底膜204的PET面涂覆光催化剂层形成用的光催化剂涂料而使用凹版涂布机。因此，卷对卷涂覆设备还具备：用于将光催化剂涂料涂覆于基底膜204上的凹版辊122；以及用于对基底膜204施加张力的导向辊125。导向辊125在由凹版辊122向基底膜204转印光催化剂涂料时对基底膜204施加张力，且设置于与夹着基底膜204的凹版辊122相反的一侧。在凹版辊122上，由未图示的细线构成的深度为数十μm的槽形成为螺旋状，且向该槽之中供给光催化剂涂料。另外，凹版辊122如图2中所示绕顺时针旋转，通过用于供给光催化剂涂料且放入有光催化剂涂料的液盘124而向凹版辊122的螺旋状的槽部供给光催化剂涂料。接下来，凹版辊122通过刮片123，该刮片123起到从凹版辊122表面将光催化剂涂料刮至规定的液量为止的作用。由此，凹版辊122在与基底膜204接触之前成为光催化剂涂料仅残留于槽部之中的状态。然后，在凹版辊122与基底膜204接触时，凹版辊122的槽部的光催化剂涂料向基底膜204的PET面转印，在基底膜204的PET面形成有光催化剂涂料的湿状态的膜。换句话说，在基底膜204之上形成均匀扩散的液状的光催化剂层。
本发明的带凹凸形状的转印膜的制造工艺中的涂覆光催化剂涂料的方法除凹版涂覆以外，还可以使用模压涂覆、压延涂覆、辊涂、凹版印刷等的其他所有的涂覆、印刷方式。
在接下来的工序中，为了使基底膜204的PET面上的光催化剂涂料热固化，将形成有光催化剂层的基底膜204向热干燥炉211搬运。热干燥炉211能够使用温风炉或红外线加热(IR)炉、或同时采用热风和IR的热干燥炉等，进行通常的热干燥工序。在本发明中使用的热干燥炉使用热风循环炉而使液状的光催化剂层以150℃进行了1分钟的热干燥以及热固化，将干燥后的平均膜厚为2μm的光催化剂层103形成于基底膜204上。在本发明中使用的光催化剂涂料中，作为光催化剂微粒而使用氧化钛溶胶，作为粘合剂而使用与三聚氰胺系树脂一同分散的材料。
接下来，使用图1～图3B对本发明的带凹凸形状的转印膜制造时的保护层的涂覆工艺进行说明。图3A是对本发明的带凹凸形状的转印膜中的保护层的涂覆工艺进行说明的图。图3B是依次对形成实施方式1中的空隙的工序进行说明的概念图，且是示出按照工序将主要部位放大的俯视图。在图3A、图3B中对与图1～图2、图6～图7H相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。在图3A中，与图2的光催化剂涂料的涂覆工艺相同地，保护层的涂覆工艺也利用卷对卷方式的凹版涂布机进行涂覆。
在解卷部120上将刚涂覆有光催化剂层103的基底膜204以使光催化剂层103成为涂覆面的方式配置，将保护层206用的涂料涂覆于基底膜204的光催化剂层103上。对于本发明中使用的保护层206用的涂料，利用凹版涂布机将二液固化型的丙烯酸系涂料涂覆成干燥后的平均膜厚为5μm之后，利用热干燥炉211以100℃进行了2分钟的热干燥以及热固化。这样一来，在光催化剂层103上形成有均匀的保护层206。另外，在形成其他材料的保护层206时，或在将保护层206以外的功能层以及转印层形成于光催化剂层103上时，有时因构成光催化剂层103的树脂的不同等而使涂覆于光催化剂层103上的涂料排斥而产生涂覆不均。在该情况下，预先在光催化剂层103上实施紫外线照射或电晕处理、等离子体处理等，由此利用光催化剂层103中的光催化剂微粒104的光催化剂作用在光催化剂层103的涂覆面形成亲水基而亲水化。其结果是，涂覆于光催化剂层103上的涂料和光催化剂层103的湿润性变好，还具有抑制涂料在光催化剂层103上的排斥、减少涂覆不均的效果。
然后，在配置于热干燥炉211之后的紫外线照射部212利用紫外线灯213照射紫外线214。作为紫外线灯213，也可以使用低压水银、高压水银、LED-UV灯等。接下来，利用在图3B的部分放大图中说明的装置，能够调整基底膜204上的光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度。在STEP1中，当向紫外线照射部212搬运基底膜204时，从紫外线灯213向光催化剂层103照射紫外线214。此时，在STEP2中，从光催化剂微粒104中向外释放出大量的来自光催化剂层103中的光催化剂微粒104的氧化钛的反应性高的电子118，由此在光催化剂层103内成为产生许多反应性高的电子118的状态。需要说明的是，虽然例示出向光催化剂层103照射紫外线214的情况，但只要能够使电子118向光催化剂层103释放出，则不局限于紫外线214，也可以采用照射X线等其他的电磁波的结构。释放出的电子118在光催化剂层103内移动，也到达邻接的保护层206。分别构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂的结合能量小于电子118所带的能量，因此在能量高的电子118、与结合能量比电子118的能量小的构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂之间发生氧化还原反应。根据该氧化还原反应，电子118从构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂的一部分夺取+电荷而稳定化。其结果是，被夺取+电荷后的构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂的一部分在被夺取+电荷后的有机树脂彼此之间脱离结合，构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂的一部分被分解。更详细地说，保护层206从与光催化剂层103邻接的部位依次使有机树脂分解，因此保护层206的内部未分解而仅与光催化剂层103邻接的保护层206的背面附近分解。或者，在保护层206中，相比其他区域，进行与光催化剂层103的边界部分的分解。
从该光催化剂微粒104出来的大量的电子118在与构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂之间重复刚才的氧化还原反应，通过重复从构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂夺取+电子，使构成光催化剂层103以及保护层206的机树脂内的分子结合被逐个瓦解，从而依次进行构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂的分解。
由此，最终在照射特定的累计光量的紫外线214并结束的STEP3中，构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂分解恒定量，在分解后的位置处生成无数的平均宽度比光催化剂微粒104的平均粒子直径小的空隙119。在形成稍小于光催化剂微粒104的无数的空隙119的区域中，光催化剂层103和保护层206无接触点，光催化剂层103与保护层206之间的紧贴性变差。由此，照射紫外线214后的带凹凸形状的转印膜200利用小于光催化剂层103与保护层206之间的光催化剂微粒104的大小的无数的空隙119的效果，使光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度变轻。此时，能够通过照射于光催化剂层103的紫外线214的能量的增减来调整构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂的分解量。换句话说，能够调整空隙119的密度而调整光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度。需要说明的是，空隙119可以存在于光催化剂层103以及保护层206这两者，也可以仅存在于任一方的光催化剂层103与保护层206的界面。
在想要进一步对光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度进行微调整的情况下，作为构成光催化剂层103的树脂而使用无机系的硅酮系树脂等，由此根据光催化剂微粒104的光催化剂作用来减少光催化剂层103本身的分解。其结果是，仅构成保护层206的有机树脂进行分解，与由有机树脂构成光催化剂层103的情况相比，能够减少在光催化剂层103与保护层206之间生成的空隙119，能够更细微地调整光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度。
这次，在实施方式1中，在保护层206的涂覆后，在紫外线照射部212使用金属卤化灯作为紫外线灯213，以从金属卤化灯产生的紫外线214为365nm的波长进行了调整，以使得累计光量为1200mJ/cm2。在实施方式1中，作为照射于光催化剂层103的紫外线的累计光量的宽度，期望以700mJ/cm2以上且5000mJ/cm2以下进行照射。当小于700mJ/cm2时，尽管利用光催化剂层103的光催化剂作用使构成保护层206的有机树脂115中的有机锁分解，但无法生成足够的电子118，另外，在大于5000mJ/cm2的情况下，成为基底膜204恶化的重要因素。但是，并不限定于上述的累计光量的范围内，根据使用的基底膜204的种类、光催化剂层103内所含有的光催化剂微粒104的添加量、保护层206的有机锁的分解量而适宜调整即可，只要得到同样的发明效果，累计光量在上述范围外也没有问题。另外，在作为保护层206而形成固化类型的硬涂层膜的情况下，在成形前硬涂层膜固化时，在成形时硬涂层膜不延伸而引起产生裂缝等不良状况。因此，在上述工艺中，在向光催化剂层103照射紫外线214时，需要防止硬涂层膜的固化。作为该方法，使用将硬涂层膜的固化波长和向光催化剂层103照射的紫外线214的波长分离的方式等。具体地说，作为向光催化剂层103照射的紫外线灯213，能够使用照射的紫外线214的波长区域窄的LED-UV灯。例如作为LED-UV灯，使用峰值波长为385nm且紫外线产生区域为350nm以上且410nm以下的灯、并且将硬涂层膜的固化所需要的波长为300nm以下那样的光聚合引发剂添加于硬涂层膜，由此在利用LED-UV灯213向光催化剂层103照射紫外线214时，硬涂层膜内的光聚合引发剂能够防止开始反应，并且能够显现光催化剂层103的光催化剂作用且防止硬涂层膜的固化。
形成于光催化剂层103的凹凸形状优选在转印膜200的深度方向上形成1μm以上且10μm以下的范围的高低差。在小于1μm时，接近剥离层即光催化剂层103的膜厚，凹凸形状难以获得足够的起伏。另外，在大于10μm时，在光催化剂层103的涂覆时光催化剂层103难以进入到凹凸形状内，光催化剂层103难以在凹凸形状内形成。
接下来，无需特别限定薄膜的宽度方向的大小，但为了具有防止模内成形时的剥离不良的效果，凹凸形状的宽度的大小优选在50μm以上且500μm以下的范围。在凹凸形状的宽度方向的大小为50μm以下时，成为通过在目视下难以判别成形品表面的凹凸形状的水准，另外在大于500μm时，凹凸形状变得过大，在模内成形时成为保护层206难以从光催化剂层103剥离的剥离不良的区域。但是，根据设计可改变上述的凹凸形状的深度、大小，只要获得同样的效果，无需特别地限定于上述范围。
另外，在本发明的带凹凸形状的转印膜200中，使用小于凹凸形状的深度方向以及宽度方向的大小的光催化剂微粒104。因此，在利用光催化剂微粒104的光催化剂作用来分解凹凸形状内的构成保护层206的有机树脂时，能够抑制光催化剂作用的分解中的凹凸形状的变化，且能够在与光催化剂层103邻接的保护层206的表面的凹凸形状内均匀地产生许多无法目视确认的微细的空隙119。由此，能够增大光催化剂层103与保护层206的界面的空隙119的表面积，因此能够有效地减少光催化剂层103与保护层206的界面的接触点。因而，能够适当地调整光催化剂层103与保护层206的剥离强度且能够实现高品质的凹凸形状的转印。
接下来，在本发明中，在形成保护层206后，使用凹版印刷机印刷涂料层、着色层208、粘结层209，以使得各层的干燥后的平均膜厚为3μm。
图4是示出在该工艺中形成的本发明的带凹凸形状的转印膜的结构的剖视图。在图4中对与图1～图3B以及图6～图7H相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。
如图4所示，带凹凸形状的转印膜200中，在光催化剂层103与保护层206的边界存在稍小于光催化剂微粒104的大小的无数的空隙119，在无数的空隙部119中，在光催化剂层103与保护层206之间没有接触点，因此成为光催化剂层103与保护层206的紧贴性差的状态。其结果是，本发明的带凹凸形状的转印膜200中，利用存在于光催化剂层103与保护层206之间的无数的空隙部119，使光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度比现有的带凹凸的转印膜轻。使用带凹凸形状的转印膜200并利用ABS树脂实施了模内成形，结果是，比起现有的带凹凸形状的转印膜，凹凸形状部的光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度轻，在成形后，保护层206从凹凸形状部的光催化剂层103的脱模变得顺畅，能够得到难以产生保护层206之后的转印层向成形品的转印不良的带凹凸形状的转印膜200。
需要说明的是，也可以使用预先形成有空隙119的转印膜200来进行模内成形，但也可以使用不形成空隙119而仅具备光催化剂微粒104的转印膜100，在向金属模具插入后且注入树脂前，照射紫外线来形成需要量的空隙119。通过在模内成形中形成空隙119，能够进一步根据成形品、处理环境而详细地调整剥离强度。另外，即便在将转印膜200插入金属模具的情况下，空隙119的调整也能够通过在金属模具内向转印膜200进一步照射紫外线来进行。在该情况下，也能够根据成形品、处理环境对形成有空隙119的转印膜200追加空隙119，从而详细地调整剥离强度。
另外，本发明能够在对例如基于模内成形的电视机、音响等AV设备、冰箱、清扫机、空调等家电、便携电话等移动设备相关、或者机动车的驾驶席、音响面板相关的外装成形部件的表面上赋予凹凸形状的设计时等广泛利用。另外，作为凹凸形状也可以是防反射膜的微细的凹凸，在该情况下，转印层的表面也可以是防反射膜。
(实施方式2)
在实施方式1的转印膜中，在转印于成形品的位置处，光催化剂层与保护层之间的剥离强度设定为比较轻的状态。另外，通常，为了使转印膜的宽度对齐，有时进行切断转印膜的端部的切割工序。在该切割工序中，存在保护层之后的转印层成为粉状而从转印膜剥落的情况，剥落的粉状的转印层成为箔粉飞散的重要因素。箔粉在转印膜的切割(切断)时飞散，一部分可能混入切割加工中的转印膜卷筒内而成为异物。因混入的箔粉而使异物附着于转印型膜面，在保持该状态不变卷绕转印膜时，该部位的转印层的凹凸变大到预想之外而成为印刷不良。另外，剥离强度越轻，转印层越容易成为粉状而从转印膜剥落。因此，进行切割加工的位置处的光催化剂层与保护层之间的剥离强度最好保持为比转印的位置重的状态。
这样，在想要在转印膜面内变更转印膜的剥离强度的情况下，在现有的光催化剂层与保护层之间的剥离强度的调整法中，基本上，形成有光催化剂层的膜整体的剥离强度在面内被调整为相同，因此形成于同一膜上的光催化剂层与保护层之间的剥离强度成为相同程度的值。因此，在转印型膜面内难以仅改变特定部位的光催化剂层与保护层之间的剥离强度。
在实施方式1的转印膜中，进一步将在转印膜内剥离强度的轻重带有差异的转印膜作为实施方式2进行说明。
图5A是对本发明的实施方式2中的带凹凸形状的转印膜中的保护层的涂覆工艺进行说明的图。图5B、图5C是例示出实施方式2中的紫外线照射部的结构的简图。在图5A～图5C中，对与图1～图4以及图6～图7H相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。
使用与实施方式1相同的由防带电的PET膜构成的基底膜204，以与实施方式1相同的工艺利用卷对卷的凹版涂布机进行涂覆，直到要涂覆光催化剂层103为止。在光催化剂层103的涂覆中，在光催化剂层103的热干燥工序后通过紫外线照射部212使用紫外线灯213向光催化剂层103照射紫外线214时，在接下来的工艺中进行照射。部分放大图5B和图5C是以两种图案照射了紫外线时的紫外线照射部212内部的俯视图。
在图5B所示的紫外线照射部的情况下，在带凹凸形状的转印膜整层涂覆后，对与箭头X1、X2所示的基底膜204的进给方向垂直的方向的两侧的宽度方向的端面进行切割加工，使带凹凸形状的转印膜卷筒的中心部与端部的高度一致。这是因为，在利用凹版涂布机进行涂覆时，在与箭头的基底膜204的进给方向垂直的宽度方向的两侧，涂剂向端部的涂覆量比基底膜204的中心部多，因此需要对形成的转印膜进行切割加工而使带凹凸形状的转印膜中心部与端部的高度对齐。切割加工时的问题为，在光催化剂层103与保护层206之间，在切割加工时引起层间剥离，一部分保护层206之后的转印层从光催化剂层103剥离，成为箔粉并向周围飞散。飞散的箔粉混入切割加工中的带凹凸形状的转印膜的卷筒内，由此在混入有箔粉的位置处形成基于箔粉的凹凸，从而使带凹凸形状的转印膜的转印层发生变形，或者在模内成形工序中成为异物而产生不良状况。对于防止产生箔粉，最好使光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度重。
在本发明中，在带凹凸形状的转印膜的切割加工时，为了实现难以产生箔粉的带凹凸形状的转印膜，如图5B那样，使用在与箭头的基底膜204的进给方向垂直的宽度方向上宽度比膜的涂覆宽度小的紫外线照射灯215、或端部的紫外线照射量(照度)的照射强度比中心部的紫外线照射量(照度)的照射强度弱的紫外线照射灯。通过照射该紫外线214，使端部的光催化剂层103中的构成光催化剂层103以及保护层205的有机树脂的分解量比中心部少。由此，将与箭头的基底膜204的进给方向垂直的宽度方向的两侧端部的光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度保持为比带凹凸形状的转印膜的中心部重的状态，在切割加工时成为保护层206之后的转印层难以从光催化剂层103剥离的状态，从而能够抑制箔粉的产生并在切割加工中抑制箔粉的产生。由此，能够抑制在切割加工中产生箔粉，能够在切割加工中减少箔粉向带凹凸的转印膜的卷筒内的混入。
另外，如图5C所示，在带凹凸形状的转印膜中，在与箭头X1、X2所示的基底膜204的进给方向垂直的宽度方向上，涂覆宽度宽，例如在整层涂覆后，在与箭头的基底膜204的进给方向垂直的宽度方向上，有时中心部也进行切割加工，将光催化剂层103沿宽度方向分割为两个以上的区域。在该情况下，也可以预先以向端部与中心部的光催化剂层103照射的紫外线照射量变少的方式使切割宽度一致，设置两个紫外线灯216或以仅调整中心部的紫外线量的方式在与紫外线灯的切割加工的场所相当的位置设置一片能够调整为特定的紫外线能量的紫外线截止滤光片。通过使用上述那样的紫外线灯，使紫外线214向带凹凸形状的转印膜照射，由此减少带凹凸形状的转印膜的端部以及中心部的构成光催化剂层103以及保护层206的有机树脂的分解量，能够将该位置的光催化剂层103与保护层206之间的剥离强度保持为比通过其他成形而转印的位置重的状态。由此，与图5B相同地，能够提供如下的带凹凸形状的转印膜：在切割加工时能够抑制在切割位置产生箔粉，能够防止切割加工时的箔粉的飞散，防止因切割加工中的箔粉向带凹凸形状的转印膜卷筒内的飞散而导致的异物混入，减少因箔粉混入导致的不良状况。
这样，与涂覆后的带凹凸形状的转印膜的切割方式一致地，调整紫外线214的照射量，以使得在膜宽度方向上仅切割加工部处的紫外线214的照射量减少，从而能够应对在带凹凸形状的转印膜的切割加工时产生的箔粉的飞散。
工业实用性
本发明能够将剥离层与转印层之间的剥离强度调整为最佳，对于在模内成形中使用的转印膜以及转印膜的制造方法等是有用的。
附图标记说明：
1 固定模具；
2 可动模具；
3 箔进给装置；
4 吸引孔；
5 浇口；
6 树脂；
7 成形品；
8 突出销；
100 转印膜；
101 载体层；
102 转印层；
103 光催化剂层；
104 光催化剂微粒；
118 电子；
119 空隙；
120 解卷部；
121 卷绕部；
122 凹版辊；
123 刮片；
124 液盘；
125 导向辊；
200 转印膜；
201 转印膜；
202 载体层；
203 转印层；
204 基底膜；
205 剥离层；
206 保护层；
207 增粘层；
208 着色层；
209 粘结层；
211 热干燥炉；
212 紫外线照射部；
213 紫外线灯；
214 紫外线；
215 紫外线灯；
216 紫外线灯。

Claims (10)

1.一种转印膜，其是模内成形用的转印膜，其特征在于，
所述转印膜具有：
基底膜；
光催化剂层，其与所述基底膜相接而形成；
凹凸形状，其形成于所述光催化剂层的相对于和所述基底膜相接的面的背面；
转印层，其与所述光催化剂层的相对于和所述基底膜相接的面的背面相接而形成；
光催化剂微粒，其包含在所述光催化剂层中；以及
多个空隙，它们形成于所述光催化剂层以及所述转印层中的任一者或者两者的至少所述光催化剂层与所述转印层的界面。
2.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于，
所述多个空隙通过对所述光催化剂微粒照射紫外线而形成，能够利用所述紫外线的照射光量来调整所述多个空隙的量。
3.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于，
所述空隙的平均宽度小于所述光催化剂微粒的平均粒子直径。
4.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于，
所述转印层由有机系树脂构成。
5.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于，
比起所述转印层内的其他区域，形成于所述转印层的所述空隙更多存在于与所述光催化剂层的界面。
6.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于，
形成于所述光催化剂层的凹凸的深度大于所述光催化剂微粒的平均粒子直径。
7.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于，
所述光催化剂微粒的平均粒子直径为0.01μm以上且0.2μm以下。
8.根据权利要求1所述的转印膜，其特征在于，
所述光催化剂层与所述转印层之间的剥离强度在短边方向即宽度方向上的两端部比在中心部重。
9.一种转印膜的制造方法，其特征在于，
所述转印膜的制造方法包括如下工序：
依次层叠基底膜、含有光催化剂微粒的光催化剂层、以及由有机树脂构成的转印层；以及
对所述光催化剂层照射紫外线，在所述光催化剂层以及所述转印层中的任一者或者两者的至少所述光催化剂层与所述转印层的界面形成多个空隙，
通过所述紫外线的照射，在所述光催化剂层生成电子，所述电子的至少一部分进入所述转印层，将所述有机树脂的一部分分解而形成所述空隙，利用所述紫外线的照射光量来调整所形成的所述空隙的量。
10.根据权利要求9所述的转印膜的制造方法，其特征在于，
对所述光催化剂层的被照射所述紫外线的面上的所述紫外线的照射量设置差异，在转印膜的短边方向即宽度方向上使所形成的所述空隙的量具有差异。
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