JP2000062399A - プラスチックパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状のプラスチック成形品に含浸印刷を
行って鮮明な印刷画面を持つプラスチックパネルを得
る。 【解決手段】 昇華性染料を用いて原画を形成した転写
用シート２をシート状のプラスチック成形品１に重ね合
わせて予備加熱した後、本加熱して昇華させた染料を上
記成形品の表面に含浸させて原画を印刷する。含浸印刷
の条件やプラスチックの材料を適切に選定することによ
り鮮明で耐久性のある美しい画像を印刷でき、維持管理
が容易でインテリヤ商品として価値のあるプラスチック
パネルが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、含浸印刷により
絵画などを表面に印刷したプラスチックパネルとその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック製品は一般には印刷しにく
いものであるが、現在では各種の印刷技術が開発されて
印刷が容易となり、鮮明な画面を得ることができるよう
になっているが、インクの剥離や退色が生ずる場合があ
る。この問題を解決できる印刷方法としては含浸印刷が
あり、小型プラスチック部品やカードの表面に小面積の
印刷を行う場合には利用されている。しかし従来の含浸
印刷の手法では、観賞用や装飾用あるいは展示用などの
パネルを得る目的でシート状の成形品の比較的大型の広
い表面に印刷しても、染料の含浸むらや成形品の変形な
どが生じやすく、鮮明で美しい画面を得ることが困難で
あった。

【０００３】また、版が必要な一般的な印刷方法では同
一のものを大量に印刷しないとパネル１枚当たりの単価
が割高になるという問題がある。また紙に絵画などを印
刷したものではほこりや汚れが付着しやすいため、額縁
に入れる場合にはほこりや汚れを防ぐ等の目的で前面に
ガラスをはめることが多く、落下などの際にはガラスが
破損する危険があり、大型のものではガラスの重量のた
めに額装されたパネル全体が非常に重くなるなどの問題
が生じていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこれらの点
に着目し、上述のような諸問題を生ずることなくシート
状のプラスチック成形品に含浸印刷を行い、鮮明な印刷
画面を持つプラスチックパネルを得ることを課題として
なされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、この発明のプラスチックパネルは、昇華性染料を
用いて原画を形成した転写用シートをシート状のプラス
チック成形品に重ね合わせて低温で予備加熱した後、高
温の本加熱により昇華させた染料を含浸させることによ
ってプラスチック成形品の表面に原画を印刷したもので
あり、原画を印刷した後のプラスチック成形品は額縁に
収納することもできる。なお、プラスチック成形品に転
写される原画の図柄は、通常の絵画やイラスト、写真の
ほか、模様、文字や記号、あるいはこれらの組み合わせ
など任意であり、以下「画像」と総称する。

【０００６】この発明によれば、含浸印刷の処理条件や
プラスチックの材料などを適切に選定することにより、
染料の剥離や退色、色むらなどがなく、他の印刷方法と
比較しても遜色のない鮮明で美しい画像を得ることがで
きる。また、プラスチックパネルはそれ自体が紙に比べ
て丈夫である上、染料が含浸されていて画像の耐久性も
優れており、汚れた場合や油性ペンによる落書きをされ
た場合などでも洗剤やアルコールで直接拭き取ることが
できるので、維持管理が容易で経費も掛からない。従っ
て、例えば額縁に入れる場合でもガラスは不要であり、
それだけ軽量になると共にガラスの破損事故も生じな
い。更に、転写用シートは例えばコンピュータ制御のプ
リンタを利用すれば比較的容易に製作できるので、製版
の不要な方法で転写用シートを製作すれば少ない枚数の
プラスチックパネルでもそれほどコストを掛けずに製造
できる。

【０００７】また、この発明のプラスチックパネルの製
造方法は、シート状の基材に昇華性染料を用いて原画を
印刷して転写用シートを作成し、この転写用シートをシ
ート状のプラスチック成形品に原画側の面が密着するよ
うに重ね合わせて低温で予備加熱を行い、次いで高温の
本加熱により昇華性染料を昇華させて上記プラスチック
成形品の表面に染料を含浸させることによって原画を印
刷し、印刷後のプラスチック成形品を平坦な状態に保ち
ながら冷却するようにしている。これにより、上述した
ような特徴のあるプラスチックパネルを製造できるので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。図１はプラスチック成形品に含浸印刷を行う本
加熱時の要領説明図、図２は転写用シートの正面図、図
３は転写用シートの拡大断面図、図４は含浸印刷後のプ
ラスチック成形品の拡大断面図、図５は完成したプラス
チックパネルの正面図、図６は加工工程における温度変
化の一例を示す図である。

【０００９】図１において、１はシート状のプラスチッ
ク成形品、２は転写用シート、３及び４は加熱プレス
板、５及び６は保護シートであり、プラスチック成形品
１としては例えばＰＢＴあるいはＰＥＴの平板状のもの
が用いられる。このプラスチック成形品１の縦横の寸法
は完成品であるプラスチックパネルの大きさに応じて適
宜選定されるが、厚さは通常数mm程度でよく、小さいパ
ネルの場合にはもっと薄くても差し支えない。なお、プ
ラスチック成形品１の表面は平滑面あるいは微細な凹凸
を備えたつや消し面のいずれでもよい。

【００１０】転写用シート２は、図３に示すように基材
２ａの片側の面に昇華性染料２ｂを用いて原画２ｃを描
いたものであり、図３では昇華性染料２ｂを誇張して示
してある。転写用シート２の基本的な構成は、図３の
(ａ)のように基材２ａに原画２ｃを形成したものである
が、(ｂ)のように基材２ａの表面に離型材からなるコー
ティング層２ｄを設けてその上に原画２ｃを形成したも
の、(ｃ)のように基材２ａの裏面に保護フィルム２ｅを
設けたもの、あるいはコーティング層２ｄと保護フィル
ム２ｅの両方を設けたものなどが可能である。なお、こ
れらのコーティング層２ｄや保護フィルム２ｅは、後述
する含浸印刷の工程において昇華した染料がプラスチッ
ク成形品１とは反対側に拡散することを極力防止し、プ
ラスチック成形品１への含浸を効果的に行うために設け
られている。

【００１１】原画２ｃは、昇華性の分散染料をベースと
した特殊インクを用いて形成されるものであり、手書き
のような手段で直接描くことも可能ではあるが、一般的
には印刷によって形成される。上記の特殊インクは、例
えばオフセット印刷用や静電プロッターで使用するグラ
ビア印刷用をベースにし、配合等を印刷装置や印刷方法
に応じて適宜選定して使用する。また通常の印刷の場合
の用紙の厚さは、一般にオフセット印刷用は５０〜６０
ｇ／ｍ２、グラビア印刷用は２０〜３０ｇ／ｍ２とされ
ているが、この発明においても、基材２ａとして上記の
範囲の普通の上質紙を使用して支障なく原画２ｃを印刷
することができた。

【００１２】なお、ここでは転写用シートと称している
が、基材２ａとしては一般にフィルムに分類されるよう
な薄いものでも使用可能であり、上記のように紙を用い
る場合には転写ペーパーと称してもよい。また、基材２
ａには紙以外に例えばアルミフォイルやプラスチックフ
ィルムなどを用いることも可能であり、インクの種類や
印刷方法に適した材料を選定すればよい。

【００１３】図２は上記のようにして製作された転写用
シート２を示しており、原画２ｃは所定の画像が裏返し
になった状態で形成されている。この原画２ｃはカラ
ー、モノクロームのいずれでも可能であり、カラーにし
ておけば次の含浸印刷工程では一度にカラー印刷するこ
とができる。プラスチック成形品１への含浸印刷は、以
上のような転写用シート２を用いて次のような要領で行
われる。

【００１４】まず、原画２ｃを形成した面を下にして転
写用シート２をＰＢＴあるいはＰＥＴの平板状の成形品
１の上に重ね合わせ、位置がずれないように粘着テープ
を用いるなどの適宜の手段で両者を相互に固定して予備
加熱を行う。予備加熱は例えば１００〜１１０℃の恒温
槽に数分間収納し、転写用シート２とプラスチック成形
品１の温度を６０〜７０℃まで上昇させるのである。な
お、この温度でも時間が長いと昇華性染料２ｂの昇華が
開始されるので、これを防ぐには予備加熱時間は長くて
も４分程度とすることが望ましい。

【００１５】転写用シート２に水分が含まれていると本
加熱時における染料の昇華と移動が妨げられる可能性が
あるが、予備加熱を行うことによってこの水分は除去さ
れる。また予備加熱で転写用シート２とプラスチック成
形品１のなじみがよくなって密着性が高まるほか、常温
から本加熱時までの急激な温度変化による材料の変形な
ども防止され、更に両者を重ね合わせる前に予備加熱す
る場合のように材料が反って重ねにくくなるという問題
も生じない。

【００１６】次に、図１に示すようにプレス装置の加熱
プレス板３及び４の平坦な加圧面で上下から加圧しなが
ら本加熱を行う。この加圧によって転写用シート２はプ
ラスチック成形品１に十分密着すると共に、加熱プレス
板３及び４の熱で加熱されて原画２ｃを構成している昇
華性染料２ｂが昇華し、プラスチック成形品１の表面に
含浸して原画２ｃが転写される。

【００１７】保護シート５及び６は染料の拡散を防ぎ、
またプラスチック成形品１や転写用シート２に加熱プレ
ス板３、４が直接当たって傷がつくことを防止するため
のもので、例えば上質紙を使用してあり、プラスチック
成形品１と加熱プレス板３の間及び転写用シート２と加
熱プレス板４の間にそれぞれ挿入される。なお、転写用
シート２にコーティング層２ｄや保護層２ｅを設けた場
合でも、保護シートを用いれば染料の拡散防止機能は向
上する。また図示してないが、保護シート５，６のほか
に例えばシリコーンシートなどを併用すればクッション
性が高まり、加熱プレス板の表面の凹凸や傷が転写用シ
ート２やプラスチック成形品１に影響することがなくな
ってより均一な加圧が可能となり、温度の急激な変化も
緩和されてより十分な保護を行うことができる。

【００１８】ちなみに、上記の本加熱時における転写用
シート２とプラスチック成形品１の温度は１３０〜２２
０℃、好ましくは１６０〜１８０℃、時間は０．５分以
上、好ましくは３．０〜５．０分、圧力は０．０〜４．
０Kgf／cm２、好ましくは１．５〜２．０Kgf／cm２であ
り、プレス装置はこれらの条件を満たすことのできる仕
様のものを用いた。上記の範囲であれば、染料２ｂが図
４のようにプラスチック成形品１の表面に浸透し、実用
上問題のない転写を行うことができた。この時の染料２
ｂの浸透深さは２０〜４０μm程度であった。

【００１９】なお、プラスチック成形品１が大型になる
ほど加熱時間を長めにする方が良い結果が得られた。こ
れはプラスチック成形品１が大型であると熱容量などの
関係で所定の温度になるまでに時間がかかるなどの理由
によるものと思われる。また上記のように圧力を掛ける
のは、プラスチック成形品１と転写用シート２とを密着
させて鮮明な転写を行うためであるが、他の手段で密着
させることができれば圧力を掛ける必要はない。上記の
数値で圧力が０というのはこのような場合を意味してい
る。

【００２０】また、例えば少なくとも加熱プレス板３及
び４の部分を二重構造とした真空プレス装置を使用し、
真空状態で含浸印刷を行うことも可能である。この場合
には空気に妨げられることがなく、分子運動も活発にな
るため、昇華性染料の昇華と移動に伴う浸透が行われや
すくなるので、時間と圧力は上記の例よりも若干小さい
値とすることができる。また、例えば転写用シート２側
のプレス板のみを加熱型とすることも可能であり、この
場合は一般的には温度を高めに設定することが望まし
い。

【００２１】こうして含浸印刷による転写が行われた
後、急激な冷却を防ぐために転写用シート２とプラスチ
ック成形品１を重ね合わせたまま保温プレスに移し、前
述した予備加熱と同じ６０〜７０℃程度の温度になるま
で数分間、例えば４分間保ってから常温プレスに移して
軽くプレスしながら冷却する。この保温プレスと常温プ
レスにはいずれも平坦で反りのないプレス板が用いられ
る。

【００２２】図６は以上の工程におけるプラスチック成
形品１の温度変化の一例を示したものである。予備加熱
と保温加熱の温度は常温と本加熱温度の中間の値に選定
されるのであり、これにより温度変化が緩やかになって
反りなどの材料の変形が防止される。

【００２３】なお、上述の例ではＰＢＴやＰＥＴのプラ
スチック成形品を用いている。これはＰＢＴとＰＥＴは
特に耐薬品性に優れており、また昇華性染料との相性が
よいため鮮明な画像と良好な色調を得ることが容易なた
めであるが、例えばポリエステル、アセテート、ナイロ
ン、ＡＢＳ、アクリルなど、他の合成樹脂材料からなる
プラスチック成形品でも含浸印刷は可能である。すなわ
ち上述した処理条件は一例であり、具体的な含浸印刷時
の諸条件は、実験結果等に基づいてプレス装置の仕様、
プラスチック成形品１や転写用シート２の種類などに応
じて決定すればよい。

【００２４】こうして、図５に示すように画像７が描か
れたプラスチックパネル８が反りのない平坦な状態で得
られるのであり、このパネル８をそのままで、あるいは
額縁収納に適するように必要な加工を施して額縁９に入
れ、図５に示す額縁付きのプラスチックパネル８に仕上
げて展示その他の用途に供するのである。

【００２５】プラスチックパネル８を額縁９に入れる場
合の構造は一般的な絵画などと同様でよいが、パネル８
の表面は紙や布などに比べて硬く、耐久性にも優れてい
るので前面をガラスで覆う必要はなく、場合によっては
裏板を省くこともできる。また、含浸印刷の処理条件や
プラスチックの材料などを適切に選定することによっ
て、パネル８に描かれた画像７を非常に深みのある光沢
を持ち、他の印刷方法と比較して遜色のない鮮明で美し
い画像とすることができるので、インテリヤ商品として
価値のあるプラスチックパネル８を得ることも容易であ
る。

【００２６】なお、上記の例のように額縁９に入れる場
合は、プラスチックパネル８を反りなどのない平坦な形
状に保つことが望ましいが、額縁への収納に支障のない
範囲で例えば画像７の図柄に対応してレリーフ状にする
など、若干の凹凸を表面の一部あるいは全面に設けても
よい。この場合には加圧面に対応する凹凸を形成した加
熱プレス板を使用すればよく、凹凸が大きい場合には基
材２ａに伸縮性のある材料を用いた転写用シート２を使
用することが望ましい。また、含浸印刷終了後のプラス
チック成形品１を曲げたり切断したりすることにより、
単純な平板状のパネルを得るだけでなく、例えばトレイ
などの家庭用品や学習用品、各種インテリヤ商品に加工
することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明のプラスチックパネルは、昇華性染料を用いて原画を
形成した転写用シートをシート状のプラスチック成形品
に重ね合わせ、予備加熱後の本加熱によって染料を昇華
させて含浸させることによりプラスチック成形品の表面
に原画を印刷したものである。

【００２８】従って、含浸印刷の条件やプラスチックの
材料を適切に選定することにより、染料の剥離や退色、
色むらなどがなく、鮮明で美しい画像を得ることができ
るので、観賞用、装飾用、展示用などに価値のある比較
的大型のプラスチックパネルを製造することができる。
また、プラスチックパネル自体や含浸印刷された画像に
は耐久性があるので額縁に入れる場合でも前面ガラスは
不要であり、それだけ軽量になると共にガラスの破損事
故もなくなり、よごれなどは直接拭き取ることができる
ので維持管理が容易である。また、例えばコンピュータ
制御のプリンタを利用すれば転写用シートを比較的容易
に製作できるので、少ない枚数でも単価が割高になら
ず、１枚限りのオリジナルパネルのようなものでもそれ
ほどコストを問題にしないで製造できるのである。

【００２９】また、この発明のプラスチックパネルの製
造方法は、シート状の基材に昇華性染料を用いて原画を
印刷して転写用シートを作成し、この転写用シートをシ
ート状のプラスチック成形品に重ね合わせて低温で予備
加熱を行い、次いで高温の本加熱により昇華性染料を昇
華させてプラスチック成形品の表面に染料を含浸させる
ことによって原画を印刷した後、平坦な状態に保ちなが
ら冷却するようにしたものであり、これによって、上述
したような特徴のあるプラスチックパネルを製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における本加熱の要領説
明図である。

【図２】同実施形態における転写用シートの正面図であ
る。

【図３】同転写用シートの拡大断面図である。

【図４】同実施形態におけるプラスチック成形品の拡大
断面図である。

【図５】同実施形態における完成後のプラスチックパネ
ルの正面図である。

【図６】同実施形態の加工工程におけるプラスチック成
形品の温度変化の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ プラスチック成形品 ２ 転写用シート ２ａ 基材 ２ｂ 昇華性染料 ２ｃ 原画 ３，４ 加熱プレス板 ７ 画像 ８ プラスチックパネル ９ 額縁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇華性染料を用いて原画を形成した転写
   用シートをシート状のプラスチック成形品に重ね合わせ
   て低温で予備加熱した後、高温の本加熱により昇華させ
   た染料を含浸させることによって上記プラスチック成形
   品の表面に上記原画を印刷したことを特徴とするプラス
   チックパネル。
2. 【請求項２】 原画を印刷した上記成形品を額縁に収納
   した請求項１記載のプラスチックパネル。
3. 【請求項３】 シート状の基材に昇華性染料を用いて原
   画を印刷して転写用シートを作成し、この転写用シート
   をシート状のプラスチック成形品に原画側の面が密着す
   るように重ね合わせて低温で予備加熱を行い、次いで高
   温の本加熱により昇華性染料を昇華させて上記プラスチ
   ック成形品の表面に染料を含浸させることによって原画
   を印刷し、印刷後のプラスチック成形品を平坦な状態に
   保ちながら冷却することを特徴とするプラスチックパネ
   ルの製造方法。