JP2005014604A - 水圧転写方法及び水圧転写品 - Google Patents

Abstract

【課題】 水圧転写すべき物品の装飾層を機械的及び化学的に保護することができる表面保護機能を装飾層の転写と同時に付与する。
【解決手段】 転写フィルム１６の乾燥された印刷パターン１２上に紫外線硬化型塗料２０を塗布し、印刷パターン１２が紫外線硬化型塗料２０によって活性化されて付着性が再現した状態で転写フィルム１６と共に、物品１０を水中に押し入れ、それによって紫外線硬化型塗料２０を含む印刷パターン１２が転写された物品１０に紫外線２２を照射して紫外線硬化型塗料１８を硬化する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば、水圧転写方法によって物品の表面に装飾層を施す際に、この装飾層の表面特性を向上する水圧転写方法及びこの方法によって得られた水圧転写品に関するものである。

水圧転写方法は、一般には、水溶性フィルムの上に所定の非水溶性の印刷パターンが施されている転写フィルムを転写槽内を流れる水面上に順次供給して浮かばせ、この転写フィルムを水で湿潤し、この転写フィルムに接触させながら物品（被転写体）を転写槽内の水に浸漬し、水圧を利用して転写フィルム上の印刷パターンを物品の表面に転写して装飾層を形成する方法である。印刷パターンが乾燥している場合には、インクを印刷直後と同様の湿潤状態（付着性を有する状態）にするために、印刷パターンに活性剤類を塗布してインクを活性化する必要がある。このようにして物品の表面に印刷パターンを転写して形成された装飾層に耐摩性、耐候性(耐溶剤性、耐薬品性等を含む）等を付与するために、装飾層の上に透明な表面保護層(トップコート)を形成する必要がある。

１つの従来技術では、この表面保護層は、印刷パターンの転写後に、その上に紫外線硬化型保護塗料をスプレー塗布し、この紫外線硬化型保護塗料に紫外線を照射して保護塗料を硬化していた。

しかし、この方法では、物品の表面に塗布された保護塗料に紫外線を照射するので、塗料の塗布工程と紫外線照射工程とが必要となって製造時間が長くなり、作業性が低く、また物品上の印刷パターンを転写して水洗、乾燥した後、保護塗料を塗布するので、この間に印刷パターンが転写されて形成された装飾層の上にほこりが付着し易く、装飾層の外観を低下させる欠点があった。

他の従来技術では、印刷パターンの水圧転写と表面保護層の形成とを同時に行う方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、水溶性フィルム上に非水溶性樹脂製の透明又は半透明な表面保護層と更にその上に非水溶性の印刷層とを施して保護層付きの転写フィルムを形成し、この保護層付き転写フィルムを物品(被転写物)に水圧転写する方法である。

この方法は、水圧転写時に、水圧を利用して転写フィルムに物品の表面を接触させると、水溶性フィルム上の表面保護層と印刷層とが物品の表面に同時に転写されるので、上記の１つの従来技術のように、転写工程後の保護塗料の塗布工程及び硬化工程を必要としないし、装飾層と表面保護層との間にほこりが付着することがない。

このように、この方法は、印刷層の転写と同時に表面保護層が形成されるので、作業工程が簡略化される上に装飾層の外観を悪くすることがないので有利であるが、表面保護層は、ブチルメタクリレート重合体、エチルメタクリレート重合体等の耐溶剤性の低い保護剤から成っているので、耐摩性等を付与して物品の印刷層の表面を機械的に保護することはできるが、種々の薬品等に触れると溶解して表面保護機能を低下し耐候性等が低く、化学的に保護に乏しい欠点があった。

特開平４−１９７６９９号公報

本発明が解決しようとする課題は、物品の装飾層を機械的及び化学的に保護することができる表面保護機能を装飾層の転写と同時に付与することが水圧転写
方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする他の課題は、物品の装飾層の上にほこりが付着することなく、表面処理を行うことができる水圧転写方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする更に他の課題は、物品の装飾層を機械的及び化学的に保護することができる表面保護機能を装飾層の転写と同時に付与することによって得ることができる水圧転写品を提供することにある。

本発明の第１の基本的な課題解決手段は、水溶性フィルム上に印刷パターンを施して形成された転写フィルムの印刷パターンを物品の表面に水圧転写する方法において、転写フィルムの印刷パターン上に紫外線硬化樹脂組成物を塗布する工程と、印刷パターンが紫外線硬化樹脂組成物によって付着性が再現した状態で物品の表面に紫外線硬化樹脂組成物を含む印刷パターンを押し当てるように転写フィルムと共に水中に物品を押し入れる工程と、それによって紫外線硬化樹脂組成物を含む印刷パターンが転写された物品に紫外線を照射して紫外線硬化樹脂組成物を硬化する工程とを備えたことを特徴とする水圧転写方法を提供することにある。

本発明の第２の基本的な課題解決手段は、水溶性フィルム上に印刷パターンを施して形成された転写フィルムの印刷パターンを物品の表面に水圧転写する方法において、予め紫外線硬化樹脂組成物が塗布されている水溶性フィルムの紫外線硬化樹脂組成物の上に印刷パターンを施して転写フィルムを用意する工程と、印刷パターンの付着性が維持されている状態で物品の表面に紫外線硬化樹脂組成物を含む印刷パターンを押し当てるように転写フィルムと共に水中に物品を押し入れる工程と、それによって紫外線硬化樹脂組成物を含む印刷パターンが転写された物品に紫外線を照射して紫外線硬化樹脂組成物を硬化する工程とを備えたことを特徴とする水圧転写方法を提供することにある。

本発明の第１及び第２の課題解決手段において、紫外線を照射する工程は、転写フィルムの水溶性フィルムが物品に巻き付いている間に行われるのが好ましく、特に、物品が水中にある間か、物品が水中から出た後であって水溶性フィルムを除去する水洗前に行われるのが好ましい。

本発明の第３の課題解決手段は、第１及び第２の課題解決手段のいずれかにの水圧転写方法によって装飾層が施されたことを特徴とする水圧転写品を提供することにある。

このように、転写フィルムの印刷パターンの上又は下に紫外線硬化樹脂組成物を塗布して物品の表面に転写すると、印刷パターンと紫外線硬化樹脂組成物とが同時に物品の表面に転写されるので、印刷パターンによって形成される装飾層の上に表面保護層を施す作業が不要となり、水圧転写の事後処理が簡単となる。

転写フィルムの印刷パターン上に紫外線硬化樹脂組成物を塗布する場合には、この紫外線硬化樹脂組成物は、乾燥状態にある印刷パターンの付着性を再現する活性作用を有するので、別途活性剤によって印刷パターンを活性化する作業が不要となり、従って水圧転写とその後処理との全体的な工程が簡単となる。

紫外線硬化樹脂組成物は、印刷パターンの内部に入り込んで、印刷パターンと混在した状態で紫外線によって硬化されるので、物品上の装飾層自体に表面保護作用が付与されて、印刷パターンは、機械的、化学的に優れた表面特性を有する。

紫外線硬化樹脂組成物に紫外線を照射する工程が水中又は、水から出ても水溶性フィルムを除去する水洗前に行われるので、印刷パターンにほこりが付着することがなく、外観の良好な装飾層を得ることができる。

本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に述べると、図１は、本発明が適用される水圧転写方法を概略的に示し、この水圧転写方法は、印刷パターン１２が施された水溶性フィルム１４から成る転写フィルム１６を印刷パターン１２が上面となるようにして図示しない転写槽内の水１８上に供給して浮かばせ、水圧転写すべき物品１０をこの転写フィルム１６を介して水１８の中に押し込んで水圧転写する方法である。

水溶性フィルム１４は、水を吸収して湿潤し軟化する例えばポリビニールアルコールを主成分とする水溶性材料から成っている。この水溶性フィルム１４は、水圧転写時に、転写槽内の水に触れて軟化し、水圧転写を容易にする。印刷パターン１２は、水溶性フィルム１４の上にグラビア印刷等によって施されるが、この印刷パターン１２は、厳密な意味での模様の他に無地の印刷層も含む。

本発明の方法は、物品に水圧転写する前に、転写フィルム１６の印刷パターン１２に紫外線硬化樹脂組成物を浸透することにあり、以下の例では、紫外線硬化樹脂組成物として紫外線硬化型塗料を用いているが、紫外線硬化型インクを用いてもよい。本発明の水圧転写方法の具体的な工程の一例が図２に示されており、この図２の形態では、水溶性フィルム１４の上に予め印刷パターン１２を印刷してこの印刷パターン１２が乾燥された状態にある転写フィルム１６から作業を開始する例である。

図２の形態では、図２Ａの転写フィルム１６の乾燥された印刷パターン１２上に紫外線硬化型塗料２０を塗布し（図２Ｂ参照）、印刷パターン１２が紫外線硬化型塗料２０によって活性化されて付着性が再現した状態で転写フィルム１６を転写槽内の水１８に浮かばせ（図２Ｃ参照）、次いで、物品１０の表面１０Ｓに紫外線硬化型塗料２０を含む印刷パターン１２を押し当てるように転写フィルム１６と共に物品１０を水中に押し入れ（図２Ｄ参照）、それによって紫外線硬化型塗料２０を含む印刷パターン１２が転写された物品１０に紫外線２２を照射して紫外線硬化型塗料２０を硬化する（図２Ｅ参照）。

紫外線硬化型塗料２０は、転写フィルム１６の乾燥した印刷パターン１２を適正に活性化する作用を有する紫外線硬化樹脂組成物であり、これは、例えば、次の組成を有する成分から成っている。
（１）オリゴマー（光重合性プレポリマー） ３０〜５０重量％
（２）多官能性アクリレート（光重合性モノマー） １０〜３０重量％
（３）単官能性アクリレート（光重合性モノマー） １０〜４０重量％
（４）非反応添加物 １〜２０重量％
（５）光開始剤 ０．５〜５重量％
（６）溶剤 残部

オリゴマーは、塗料の付着性や物性に影響を与える成分であるが、所望の特性に応じてアクリル系オリゴマー、ポリエステル系オリゴマー、エポキシアクリレート系オリゴマー、ウレタンアクリレート系オリゴマー等のいずれかを単独又は任意に組み合わせて使用することができる。

単官能性アクリレートモノマーは、反応性の希釈剤であり、これは、乾燥した印刷パターン１２を活性化してその付着性を再現する機能を有する。また多官能性アクリレートモノマーは、架橋成分であり、紫外線硬化後に、塗料に化学的、機械的に優れた特性を付与して印刷パターン１２に耐候性と強度とを付与し、更に、単官能性アクリレートモノマーと同様に、乾燥した印刷パターン１２を活性化してその付着性を再現する機能を有する。

ポリアクリル酸メチルなどのポリアクリレートは、架橋成分による塗膜の収縮作用を緩和する目的で使用される。塗膜の収縮力が高くなると、塗膜の付着性を低下するので、これを防止するのに役立つ。

光開始剤としてはアセトフェノン、ベンゾフェノンなどの公知のものを使用することができ、また溶剤としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルアルコールアセテート、アノン、トルエン、キシレン等を用いることができる。

紫外線硬化型塗料２０を塗布する工程は、グラビアロール、ミヤバー又はスプレーのいずれかの方法で行うことができるが、スプレー塗布方法は、多量の塗料を浪費するので、グラビアロール塗布方法又はミヤバー塗布方法が好ましい。

印刷パターン１２の上に紫外線硬化型塗料２０を塗布すると、紫外線硬化型塗料２０中の単官能性アクリレートモノマーや多官能性アクリレートモノマー、場合によってはそれらに更に溶剤等も協働して印刷パターン１２の乾燥したインクを活性化してインクに付着性を再現して乾燥前のインクの状態を復元する。従って、紫外線硬化型塗料２０は、従来から乾燥インクの上に塗布されていた活性剤と同等の機能を発揮することができ、活性剤の塗布を省略することができる。

また、紫外線硬化型塗料２０を印刷パターン１２の上に塗布すると、塗料成分は、印刷パターン１２の中に浸透しインク成分と塗料成分とが混在して両者が一体化した状態となり、従って、後にこの塗料成分が混在する印刷パターン１２が物品１０に転写された後に、紫外線２２を照射して塗料成分を硬化すると、印刷パターン１２に機械的強度と耐熱性、耐候性等の化学的特性とを付与する。なお、図２（Ｂ）では、印刷パターン１２のインク成分と紫外線硬化型塗料２０とが混然と一体化した状態では示されていないが、これは、図面上そのように表現すると、両者が区別できなくなるため、便宜的に層状に記載されていることを理解すべきである。

印刷パターン１２が転写された紫外線２２を照射した後、図２Ｆに示すように、転写フィルム１６の水溶性フィルム１４に水シャワー２４を噴射して水溶性フィルム１４を水洗し、物品１０の表面から水溶性フィルム１４を除去する。その後、図２Ｇに示すように、紫外線硬化型塗料２０を含む印刷パターン１２が付着された物品１０の表面に熱風２６を照射して物品１０の表面を乾燥して装飾層３０を有する製品１０’を完成する（図３参照）。

紫外線２２の照射は、紫外線硬化型塗料２０を含む印刷パターン１２が転写された物品１０に転写フィルム１６の水溶性フィルム１４が巻き付いている間に行われるのが好ましく、従って紫外線照射工程は、物品１０がまだ水中にあるか、物品１０が水中から出た後であって水溶性フィルム１４を除去する水洗前に行われるのが好ましい。なお、紫外線２２は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプの如き光源ランプと照射器（ランプハウス）を含む公知の紫外線硬化装置によって照射される。紫外線２２は、水中を透過するので、物品１０が水中にある間でも物品１０に照射することができる。

このように、水溶性フィルム１４が物品１０に巻き付いている間に紫外線２２を照射すると、紫外線硬化型塗料２０が浸透した印刷パターン１２にごみ、ちり等が付着することなく、紫外線硬化塗料２０を硬化することができ、従って、ごみ、ちりの付着のない外観の良好な装飾層３０を形成することができる。なお、紫外線２２の照射は、物品１０が密閉されたフードの中を搬送される場合には、物品から水溶性フィルム１４が洗い流された後に行ってもよいことはもちろんである。

上記の実施の形態で述べたように、転写フィルム１６の印刷パターン１２の上又は下に紫外線硬化型塗料２０を施しこのような転写フィルム１６を用いて物品１０の表面を水圧転写すると、印刷パターン１２と紫外線硬化型塗料２０とが同時に物品の表面に転写されるため、印刷パターン１２によって形成される装飾層の上に表面保護層を施す作業が不要となり、水圧転写の事後処理が簡単となることが解る。

また、紫外線硬化型塗料２０は、乾燥状態にある印刷パターン１２の付着性を再現する活性作用を有するので、別途活性剤によって印刷パターン１２を活性化する作業が不要となり、従って水圧転写とその後処理との全体的な工程が簡単となる。

特に、紫外線硬化型塗料２０は、印刷パターン１２の内部に浸透して印刷パターン１２と混在した状態（渾然と一体化した状態）で紫外線によって硬化されるので、物品上の装飾層３０自体に表面保護作用が付与されて、印刷パターン１２の転写物である装飾層３０は、機械的、化学的に優れた表面特性を有する。

紫外線硬化型塗料２０に紫外線２２を照射する工程が水中、又は水から出ても水溶性フィルム１４を除去する水洗前に行われるので、印刷パターン１２にほこり、ちり等が付着することがなく、外観の良好な装飾層３０を得ることができる。

上記の図２の形態では、乾燥した印刷パターン１２を有する転写フィルム１６を用いて転写作業を行う例であったが、図４に示すように、水溶性フィルム１４に紫外線硬化型塗料２０を塗布した後、その上にインクジェットなどの非接触式の印刷手段によって印刷パターン１２を印刷し、印刷パターン１２が乾燥する前に、転写フィルム１６を転写槽内に導入して転写作業を行ってもよい。

この場合には、印刷パターン１２のインク成分が付着性を維持しているので、紫外線硬化型塗料２０はインクの活性化作用を必要としないが、印刷パターン１２の印刷によってそのインク成分の中に塗料が浸透して図２の実施の形態と同様に、紫外線硬化型塗料とインク成分とが一体化した状態となり、水圧転写品の装飾層も図２の形態と同様となる。

なお、既に述べたように、図２及び図４の紫外線硬化型塗料２０に代えて紫外線硬化型インクを用いても同様の硬化を達成することができる。

光重合性プレポリマー、光重合性モノマーを必須成分とし、より高いエネルギーの電子線を照射して硬化させることによって光開始剤を省略することができる電子線硬化樹脂組成物は、光重合性モノマーが活性化機能を有し、またこの光重合性モノマー自体が重合に参加して、光開始剤を含む本来の紫外線硬化樹脂組成物と同様に作用することができるので、本発明における紫外線硬化樹脂組成物の概念には、このような電子線硬化樹脂組成物も含むことを理解すべきである。

本発明の具体的実施例では、紫外線硬化型塗料として藤倉化成株式会社から市販されているフジハードＨＨ９９８６Ｕ−Ｎ７を主成分とするものを使用し、図２Ａ乃至図２Ｇに示す工程順に処理した。紫外線硬化型塗料は、転写フィルムを転写槽内に導入する直前にグラビア塗布方法によって転写フィルムの印刷パターン上に塗布し、このようにして塗料が塗布された転写フィルムを転写槽の水面上に浮かばせ、その印刷パターンがこの紫外線硬化型塗料によって活性化して充分な付着性を回復した後に、図２Ｄに示すように、転写フィルムを介して物品を水中に押し込んだ。転写後、物品を水中から取り出した後、紫外線を照射し、水洗、乾燥を行って図３に示すような水圧転写品１０’を得た。

このようにして得られた装飾層を有する水圧転写品（Ａ）の装飾層の密着性を碁盤目テープ法（１ｍｍ碁盤目クロス１００升）でテストしたところ、トップコートを有しない水圧転写品（Ｂ）や従来のアクリル系樹脂を装飾層の上に塗布したトップコート付き水圧転写品（Ｃ）と同様の密着性を有することが確認された。一方、イソプロピルアルコールを含有したウエスを任意の負荷で３０往復ワイピングして耐溶剤性のテストをしたところ、従来のトップコート付き水圧転写品（Ｃ）に比べて遙かに良好な耐溶剤性を有することが確認された。トップコートなしの水圧転写品（Ｂ）は、耐溶剤性を全く有しないことはもちろんである。従って、本発明の具体例による水圧転写品は、装飾層内に浸透している紫外線硬化型塗料によって高い機械的強度を有するのはもちろん、良好な耐候性を有することが解る。

転写フィルムの印刷パターンに紫外線硬化樹脂組成物を塗布すると、この紫外線硬化樹脂組成物は、乾燥状態にある印刷パターンの付着性を再現する活性作用を有するが、この紫外線硬化樹脂組成物は、印刷パターンの内部に浸透して印刷パターンと混在した状態で紫外線によって硬化されるので、物品の表面上に印刷パターンが水圧転写されて形成される装飾層自体に表面保護作用が付与されて、印刷パターンは、機械的、化学的に優れた表面特性を有するので、産業上の利用性が向上する。

本発明に用いられる水圧転写方法の概略を示す概略図である。 本発明の水圧転写方法の１つの形態を工程順に示し、図２Ａは、転写フィルムの断面図、図２Ｂは、転写フィルムに紫外線硬化型塗料を塗布した状態の断面図、図２Ｃは、図２Ｂの転写フィルムを水面に浮かばせた状態の断面図、図２Ｄは、水圧転写すべき物品を水中に押し込む直前の状態の断面図、図２Ｅは、水圧転写後紫外線を照射する状態の断面図、図２Ｆは、物品から水溶性フィルムを水洗する状態の断面図、図２Ｇは、物品の表面を乾燥する状態の断面図である。 本発明の方法によって得られた製品の拡大断面図である。 本発明の他の形態による水圧転写方法を示し、図４Ａは、転写フィルムとなるべき水溶性フィルムに紫外線硬化型塗料が塗膜された状態の断面図、図４Ｂは、図４Ａのフィルムに印刷パターンが印刷された状態の断面図である。

符号の説明

１０ 物品
１０’ 製品
１２ 印刷パターン
１４ 水溶性フィルム
１６ 転写フィルム
１８ 水
２０ 紫外線硬化型塗料
２２ 紫外線
２４ 水シャワー
２６ 熱風
３０ 装飾層

Claims (8)

1. 水溶性フィルム上に印刷パターンを施して形成された転写フィルムの前記印刷パターンを物品の表面に水圧転写する方法において、前記転写フィルムの印刷パターン上に紫外線硬化樹脂組成物を塗布する工程と、前記印刷パターンが前記紫外線硬化樹脂組成物によって付着性が再現した状態で前記物品の表面に前記紫外線硬化樹脂組成物を含む前記印刷パターンを押し当てるように前記転写フィルムと共に水中に前記物品を押し入れる工程と、それによって前記紫外線硬化樹脂組成物を含む前記印刷パターンが転写された物品に紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂組成物を硬化する工程とを備えたことを特徴とする水圧転写方法。
2. 水溶性フィルム上に印刷パターンを施して形成された転写フィルムの前記印刷パターンを物品の表面に水圧転写する方法において、予め紫外線硬化樹脂組成物が塗布されている水溶性フィルムの前記紫外線硬化樹脂組成物の上に印刷パターンを施して転写フィルムを用意する工程と、前記印刷パターンの付着性が維持されている状態で前記物品の表面に前記紫外線硬化樹脂組成物を含む前記印刷パターンを押し当てるように前記転写フィルムと共に水中に前記物品を押し入れる工程と、それによって前記紫外線硬化樹脂組成物を含む前記印刷パターンが転写された物品に紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂組成物を硬化する工程とを備えたことを特徴とする水圧転写方法。
3. 請求項１又は２に記載の水圧転写方法であって、前記紫外線を照射する工程は、前記転写フィルムの水溶性フィルムが前記物品に巻き付いている間に行われることを特徴とする水圧転写方法。
4. 請求項３に記載の水圧転写方法であって、前記紫外線を照射する工程は、前記物品が水中にある間に行われることを特徴とする水圧転写方法。
5. 請求項３に記載の水圧転写方法であって、前記紫外線を照射する工程は、前記物品が水中から出た後であって前記水溶性フィルムが除去される前に行われることを特徴とする水圧転写方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の水圧転写方法であって、前記紫外線硬化樹脂組成物は、紫外線硬化型塗料であることを特徴とする水圧転写方法。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の水圧転写方法であって、前記紫外線と前記紫外線硬化樹脂組成物とは、それぞれ電子線と電子線にて硬化する電子硬化樹脂組成物であることを特徴とする水圧転写方法。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の水圧転写方法によって装飾層が施されたことを特徴とする水圧転写品。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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