JP2005022359A - 艶消し転写シート及び艶消し化粧材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被転写体の表面を艶消しにする改質法において、艶消しとともに、耐傷性の強い転写層が得られる艶消し転写シートと艶消し化粧材の製造方法を提供することである。
【解決手段】支持体上に少なくとも絵柄層、熱硬化性樹脂と平均粒子径が０．３μm以上２０μm以下である耐熱性粒子からなる中間層、接着層を積層してなることを特徴とする艶消し転写シート。及びこの転写シートの転写層を被転写体に転写後、加熱することにより、表面を艶消しにする化粧材の製造方法。

【選択図】
【図１】

Description

本発明は、住宅部材をはじめとする外装用途にて用いられる部材への意匠性を付与する為の転写シート及びその転写シートを用いた艶消し化粧材の製造方法に関するものである。

従来、住宅部材を例にとれば造作部材の表面の意匠性、耐摩耗性を付与する方法としては、転写印刷法が広く用いられており、例えば凹凸表面を有する支持体や曲面体への転写は、一般にラッピング転写等と呼ばれている。このラッピング転写に使用する転写方法としては、例えば、フイルム支持体上に、アクリル系離型層(剥離層ではない)、トップコート層及び絵柄層を設けたものが知られており、この転写シートに接着剤を塗工して被転写体と貼り合わせ、しかる後、該支持体を剥離することにより、ラッピング転写による化粧材を製造していた。
化粧材の用途によっては、表面の艶消しが要求された。艶消しの方法には、文献１に記載されたようにトップコート層にＣａＣＯ₃、ＢａＳＯ₄、ナイロン樹脂ビーズなどの艶消調整剤を添加することがされていた。しかし、この方法では、被転写体に転写層を転写後、加熱して転写層を硬化させるとトップコート層中の艶消調整剤が動き、トップコート層に対して、下層側に設けられるプライマー層や絵柄層や接着層に、しばしば艶消調整剤が沈みこんでしまい安定した艶消しを得ることが困難であった。また、艶消調整剤の下層への沈み込みを見込んで、全転写層の厚みに対して艶消調整剤の粒子の大きさを比較的大きいものにした場合、粒子がトップコート層の表面に突出して、耐傷性の弱い転写層になってしまうものであった。

特開平８−２０７５００号公報。段落［００７０］参照。

上記従来技術をもとに、本発明が解決しようとする目的は、被転写体の表面を艶消しにする改質法において、艶消しとともに、耐傷性の強い転写層が得られる艶消し転写シートと艶消し化粧材の製造方法を提供することである。

上記目的を達成する為に、第１発明の艶消し転写シートは、支持体上に少なくとも絵柄層、熱硬化性樹脂と平均粒子径が０．３μm以上２０μm以下である耐熱性粒子からなる中間層、接着層を積層してなることを特徴とする艶消し転写シートである。第２発明の艶消し転写シートは、第１発明の艶消し転写シートにおいて、中間層の熱硬化性樹脂と耐熱性粒子との重量比が１：３〜１：６であることを特徴とする艶消し転写シートである。第３発明の艶消し転写シートは、第１、２発明の転写シートにおいて、絵柄層のバインダーが熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする艶消し転写シートである。
第４発明は、第１〜３発明の艶消し転写シートを用いて、艶消し化粧材を製造する方法において、該転写シートの接着層側の面と被転写体を重ね合わせ、熱圧で絵柄層、中間層、接着層を転写した後に支持体を剥離し、支持体が剥離された被転写体を加熱することにより、層表面が粗面化することを特徴とする艶消し化粧材の製造方法である。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、住宅部材をはじめとする外装用途にて用いられる部材への意匠性を付与する為の艶消し転写シートが得られる。

更に本発明による艶消し転写シートを用いた転写部材の製造方法によれば、外装用途に用いられる際に要求される、耐水性、表面硬度、付着性を、高水準で満足する転写部材の製造を可能とするものである。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明にて使用される支持体としては、ポリエステルフイルム、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンフイルム、ポリ塩化ビニル樹脂フイルム、あるいはこれらの他の支持体とのラミネートフイルムなど、従来ラッピング転写で使用される公知の支持体が使用可能である。使用される支持体の厚みは、被転写媒体の表面凹凸の程度や転写条件や使用する支持体の種類の兼ね合いにより選択すればよいが、ポリエチレンテレフタレートフイルム(ＰＥＴ)を用いた場合、通常5.5〜５０μｍのシートを用いるのが好ましい。

本発明においては、上記の支持体上に、まず始めに、印刷により絵柄層を設ける。絵柄層に用いられる印刷インキは、従来公知の印刷インキを用いることが出来るが、屋外用途での使用を考慮したバインダー樹脂及び顔料成分を選択することが望ましく、更には、これらの屋外用途での使用を考慮したバインダー樹脂は、硬化剤と併用することによって架橋反応するものであることが望ましい。

屋外用途での使用を考慮したバインダー樹脂としては、ポリメチルメタアクリレート、スチレンアクリル、アクリルポリオール等アクリル樹脂、シリコンアクリル共重合体、シリコンウレタン共重合体等シリコン樹脂、フルオロエチレンアルキルビニルエーテル共重合体、フルオロエチレンアルキルビニルエステル共重合体等フッ素樹脂などが挙げられ、末端に水酸基、カルボキシル基、グリシジル基、シラノール基、チオール基等を有する熱硬化性樹脂であることが望ましい。

また、併用する硬化剤としては、前記架橋性反応基と架橋反応する硬化剤、例えばメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、アミノ樹脂、イソシアヌレート、イソシアネート、ジアミン、脂肪族多価カルボン酸及びその無水物、エポキシ樹脂、カルボジイミド化合物等が挙げられる。その場合、絵柄層は、支持体上に積層された後、若しくは被転写体上に熱圧で転写し、支持体を剥離した後、硬化した皮膜を形成させることにより更に屋外における耐侯性を付与することが出来る。これらの印刷インキを用い、所望の公知印刷方法、例えばグラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等により絵柄印刷層が形成される。

この絵柄層の上に、熱硬化性樹脂と平均粒子径が０．３μm以上２０μm以下である耐熱性粒子からなる中間層を設ける。中間層に用いられる熱硬化性樹脂は、従来公知の熱硬化性樹脂を用いることが出来る。屋外用途での使用を考慮し、熱硬化性樹脂は、硬化剤と併用することによって架橋反応するものであることが望ましい。

屋外用途での使用を考慮した熱硬化性樹脂としては、ポリメチルメタアクリレート、スチレンアクリル、アクリルポリオール等アクリル樹脂、シリコンアクリル共重合体、シリコンウレタン共重合体等シリコン樹脂、フルオロエチレンアルキルビニルエーテル共重合体、フルオロエチレンアルキルビニルエステル共重合体等フッ素樹脂などが挙げられ、末端に水酸基、カルボキシル基、グリシジル基、シラノール基、チオール基、を有する化合物からなるものである。

また、併用する硬化剤としては、前記架橋性反応基と架橋反応する硬化剤、例えばメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、アミノ樹脂、イソシアヌレート、イソシアネート、ジアミン、脂肪族多価カルボン酸及びその無水物、エポキシ樹脂、カルボジイミド化合物等が挙げられる。その場合、中間層は絵柄層上に積層された後、若しくは被転写体上に熱圧で転写し、支持体を剥離した後、硬化した皮膜を形成させることにより更に屋外における耐侯性を付与することが出来る。

中間層に用いられる耐熱性粒子としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ粒子、シリカ、マイカ、タルク、スメクタイト等の無機粒子や、シリコン粒子、アクリル粒子、フッ素粒子、テフロン粒子、メラミン粒子等有機粒子の架橋物等が挙げられる。

更に、混入する粒子成分は、熱硬化性樹脂中に凝集構造が破壊される状態まで粉砕した状態に均一に分散された状態で用いた方が良く、その平均粒子径は０．３μm以上２０μm以下であることが望ましい。耐熱性粒子の平均粒子径が２０μmよりも大きくなると、耐熱性粒子を熱硬化性樹脂成分で固着させることが出来なくなり、層強度が低下する。また、耐熱性粒子の平均粒子径が０．３μmよりも小さいと、被転写体への転写後の加熱処理にて充分な凹凸が得られず、艶消し性が低下する。

更に、熱硬化性樹脂と耐熱性粒子との重量比は１：３〜１：６であることが望ましい。耐熱性粒子の重量比率がこの条件よりも多くなると、耐熱性粒子を熱硬化性樹脂で固着させることが出来なくなり、層強度が低下する。また、耐熱粒子の重量比率がこの条件よりも少なくなると、被転写体への転写後の加熱処理にて充分な凹凸が得られず、艶消し性が低下する。

中間層は、通常、バーコーター、マイクロコーター、グラビアコーター等を用いて、耐熱性粒子の平均粒子径に応じて３〜１０μｍの膜厚になるように塗工するのが好ましい。

この中間層の上に、接着層を設ける。接着層には、当業者によって良く知られている種々のものを選択使用できるが、屋外用途での使用を考慮し、架橋性反応基を有する熱硬化性樹脂と潜在性硬化剤との組み合わせからなる接着層とすることが望ましい。接着層に使用される架橋性反応基を有する熱硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、グリシジル基、シラノール基、チオール基等を末端に有する化合物が適宜使用できる。接着層に使用される潜在性硬化剤としては、上記架橋性反応基を有する熱硬化性樹脂が有する架橋性反応基に応じて、当業者によって良く知られている種々のものを選択使用できる。例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、アミノ樹脂、ブロックイソシアネート化合物、脂肪族多価カルボン酸及びその無水物、エポキシ樹脂、カルボジイミド化合物等が挙げられる。

接着層の熱硬化性樹脂の反応基当量と潜在性硬化剤の反応基当量との比は１：１〜１：３であることが望ましく、更に望ましくは１：１〜１：２であることが望ましい。潜在性硬化剤の反応基当量が熱硬化性樹脂の反応基当量よりも少ない場合、即ち硬化剤の添加量が少ない際に、硬化時に被転写体表面の反応基との反応にて硬化剤の反応基が消費される為、接着層の架橋密度が低下し、充分な接着力や硬度が得られない。また、潜在性硬化剤の反応基量が熱硬化性樹脂の反応基量の３倍量よりも多い場合、硬化時に硬化剤が自己架橋することで接着層が脆くなり、接着力や硬度が得られない。

更に、接着層は、下地隠蔽性及び意匠性の観点から、着色成分を含んでいても良い。着色成分としては特に限定されず、前記絵柄層にて用いられる顔料成分同様、従来から公知の有機、無機顔料が使用できる。上記接着層中の上記着色成分の固形分重量は特に限定されないが、下地隠蔽性、意匠性、膜性能、及び被転写体との接着性を考慮した上で、接着層固形成分中７０％以下であることが望ましく、更に望ましくは６０％以下であることが望ましい。接着層は、通常、バーコーター、マイクロコーター、グラビアコーター等を用いて５〜３０μｍの膜厚になるように塗工するのが好ましい。

被転写体としては、前述の水酸基、カルボキシル基、グリシジル基、シラノール基、チオール基、を表面に有する材料が適宜使用できる。被転写体のこれらの反応基と接着層中の潜在性硬化剤の反応基が反応して強固な定着が可能となる。

上記の３つの層からなる転写層を被転写体に熱圧を加えて、転写した後、支持体を剥離する。（図１）次に、各層を熱硬化させるために加熱する。この際に、中間層の熱硬化性樹脂が架橋することにより、樹脂が熱収縮する。絵柄層、接着層のバインダーにも熱硬化性樹脂を用いた場合には、これらの層も熱収縮する。耐熱性粒子は、加熱により収縮しないものである。そこで、図２に示すように、耐熱性粒子の構成はそのままに、各層が収縮することにより、耐熱性粒子の周りに絵柄層が沈み込むようになる。結果として、絵柄層の表面は、凹凸になり艶消しが得られる。図２で、わかるように耐熱性粒子は、絵柄層に覆われており、絵柄層より突出することはない。そのため、表面の耐傷性は高いものとなる。

また、必要に応じて支持体と前記絵柄層の間には、トップコート層を設けても良い。トップコート層としては、ハードコート剤や保護膜剤の分野で従来公知の光硬化型や熱硬化型のハードコート剤の使用が可能であるが、耐摩耗性を維持しながら、被転写媒体のラッピング加工形状にフレキシブルに追従できる観点やその上層に設ける絵柄層等の機能性層との密着の観点から適宜選ばれるべきである。これらトップコート層中には他の添加剤を加え、更なる機能発現をすることが出来る。例えば、化粧材分野においても、光触媒機能を利用した、抗菌性や脱臭性あるいは防汚性や防曇性の機能発現の付加が望まれている。これらの機能発現のためには、これらの機能発現材は被転写媒体に転写された転写層の保護面になければならない。

透明で且つ光触媒機能を有し、かつハードコート適性を持ったトップコート層を実現するためには、この分野では公知の、粒径０.１μｍ以下の酸化チタンや酸化亜鉛微粒子をハードコート材に分散したトップコート層を使用するのが好ましい。

また、これらトップコート層中には、金属ドープした微粒子の酸化インジュウム、酸化スズや微粒子のグラファイトフィブリル等を分散添加し帯電防止機能を持たせたり、あるいは紫外線吸収剤を添加し紫外線カット機能を持たせたりすることも可能である。

トップコート層は、通常、バーコーター、マイクロコーター、グラビアコーター等を用いて１〜１５μｍの膜厚になるように塗工するのが好ましく、更には被転写体への転写後の加熱処理にて充分な凹凸を発現させるためには中間層中の耐熱性粒子の平均粒子径よりも薄い膜厚であることが更に好ましい。

また、本発明の艶消し転写シートを被転写体に転写する際、転写ロールの熱による溶断等を防ぐために、上記転写層を有する転写シートの支持体の裏面側に、シリコン樹脂等からなる従来公知の耐熱層を設けても良い。

艶消し転写シートを被転写体に転写する転写機としては、公知のラミネーターや熱プレス機、サーマルヘッドを有するプリンター、ハンディータイプのアイロン等、接着層に用いる熱硬化性樹脂を軟化させ、且つ充分な圧力を与えることの出来る転写機を用いる。

更に本発明による艶消し転写シートを用いた転写部材の製造方法によれば、外装用途に用いられる際に要求される、耐水性、表面硬度、付着性を、高水準で満足する転写部材の製造を可能とするものである。

以下、本発明を実施例をもって具体的に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１ 厚み１２μｍのポリエステルフィルム上に、アクリルポリオール（水酸基価：１７．５mgＫＯＨ/g）１００重量部、イソシアネート（ＩＰＤＩ、ＮＣＯ％：１０％）を１７．０重量部、トルエン１１７．０重量部、酢酸エチル１１７．０重量部からなるトップコート層インクをマイクロコーター又はグラビアコーターを用いて５μｍの厚みに塗工、乾燥してトップコート層を形成させた。
次いで、前記トップコート層の上に前記トップコート層インクと同組成のインク１００重量部に対し、黒顔料（ＰＢｋ−７）、藍顔料（ＰＢ-１５：３）、赤顔料（ＰＲ-１２２）、黄色顔料（ＰＹ-１７３）を各々１１７．０重量部添加した黒、藍、赤、黄色印刷インクを用い、グラビア印刷機にて所望の絵柄を印刷した後、乾燥して絵柄層を形成した。

更に、絵柄層の上にトップコート層インクと同組成のインク１００重量部に対し、メラミン微粒子を４００重量部添加し、ボールミルを用いて平均粒子径１５μmとなるように分散した中間層インクを、マイクロコーターを用いて５μmの厚みに塗工した。塗工、乾燥して中間層を形成させた。

更に、中間層の上にフルオロエチレン／アルキルビニルエーテル共重合体（水酸基価：５０mgＫＯＨ/g）１００重量部に対し、ブロックイソシアネート（ＴＭＸＤＩ、ＮＣＯ％：１０．５）５３．５重量部、トルエン２５３．５重量部からなる接着層インクをマイクロコーターを用いて１５μｍの厚みに塗工、乾燥して艶消し転写シートを得た。

実施例２ 厚み１２μｍのポリエステルフイルム上に、トップコート層を設けずに絵柄層、中間層、接着層を積層した以外は、実施例１と同様にして、艶消し転写シートを得た。

比較例１ 厚み１２μｍのポリエステルフイルム上に、中間層を設けずにトップコート層、絵柄層、接着層を積層した以外は、実施例１と同様にして、転写シートを得た。

比較例２ 中間層インクに用いる耐熱性粒子の平均分散粒子径を０．２μmとした中間層インクを用いる以外は、実施例１と同様にして艶消し転写シートを得た。

比較例３ 中間層インクに用いる耐熱性粒子の平均分散粒子径を２５μmとした中間層インクを用いる以外は、実施例１と同様にし艶消して転写シートを得た。

前記の方法で選られた艶消し転写シートを、市販の０．５ｍｍ厚アルミ板（表面アクリルコーティング、酸価：１５．０ｍｇＫＯＨ/ｇ）に対し、接着層側をアルミ板に重ね合わせた状態で、ゴム硬度８０°の２対のロールからなるゴムロールを有するラミネーター機を用い、上側ロール温度を１５０℃、下側のロール温度１３０℃、ロール圧４．０kg／ｃｍ^２、ライン速度５ｍ／ｍｉｎの条件で転写した。転写されたアルミ板が室温まで冷却された後、支持体の剥離をおこない、ギアオーブンを用い１５０℃にて３０分焼き付けをおこない、転写サンプルを得た。

評価結果
上記実施例１、２及び比較例１、２、３にて得られた転写サンプルについて、ＪＩＳ Ｈ−８６０２に準ずる評価方法で、碁盤目評価、鉛筆硬度、耐沸水性の評価を、ＪＩＳ Ｋ−５４００に準ずる方法で、鏡面光沢度（６０°光沢、（株）村上色彩技術研究所製デジタル光沢計 ＧＭ−２６Ｄ）の評価をおこなったところ、実施例１、２の方が比較例１、２、３よりも明らかに優れた性能を示した。表１に評価結果を示す。

本発明の第１発明の艶消し転写シートの一実施例を示す説明図である。 本発明の艶消し転写シートを、被転写体に転写後加熱し、層表面を粗面化した状態の一実施例を示す説明図である。

符号の説明

１…支持体フィルム
２…絵柄層
３…中間層
４…接着層
６…耐熱性粒子
７…被転写体

Claims (4)

1. 支持体上に少なくとも絵柄層、熱硬化性樹脂と平均粒子径が０．３μm以上２０μm以下である耐熱性粒子からなる中間層、接着層を積層してなることを特徴とする艶消し転写シート。
2. 請求項１記載の転写シートにおいて、中間層の熱硬化性樹脂と耐熱性粒子との重量比が１：３〜１：６であることを特徴とする艶消し転写シート。
3. 請求項１、２記載の転写シートにおいて、絵柄層のバインダーが熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする艶消し転写シート。
4. 請求項１〜３の艶消し転写シートを用いて、艶消し化粧材を製造する方法において、該艶消し転写シートの接着層側の面と被転写体を重ね合わせ、熱圧で絵柄層、中間層、接着層を転写した後に支持体を剥離し、支持体が剥離された被転写体を加熱することにより、層表面が粗面化することを特徴とする艶消し化粧材の製造方法。
   

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