JP2009051995A - 表示板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂基板15と、その上に形成された印刷層21、22、23とを有する表示板1及びその製造方法である。表示板の作製にあたっては、インクジェット印刷により、樹脂基板15上に、UVモノマーを含有するUV硬化性インクを噴射し、UVを照射することによって該UV硬化性インクを硬化させて印刷層21、22、23を形成する。UV硬化性インクは、UVモノマーとして、単官能モノマーと多官能モノマーを含有する。単官能モノマーとしては、少なくともビニルカプロラクタム及びN−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドを含有する。
【選択図】図3
Description
即ち、車両等に用いられる上記表示板においては、光透過性と耐熱性を必要とするため、基材はポリカーボネートあるいはポリエチレンテレフタレート等の素材を用いる必要があり、これらにインクジェット印刷を行うと水性インクではインクの液滴が表面ではじかれてしまい、また、溶剤系インクでは乾燥するまでにインクの液滴が凝集してしまったり、基板を溶解させて変形さてしまうおそれがあった。
UV硬化性インクと用いたインクジェット印刷においては、一定以上の画質を維持するために、インクジェット印刷装置のヘッドのノズルから噴射されたUV硬化性インクが基板上に着弾した後、数秒以内にUV硬化性インクを硬化させる必要がある。そのため、インクジェット印刷装置においては、ヘッドとUV照射機とを並べて配置し、インクが噴射されて基材に着弾後、即時露光できるシステムが採用されている。一方、UV硬化性インクについても、UV照射により硬化し易く、反応性の高いインクが要求されている。
一方で、硬化性に優れたUV硬化性インクも開発されている。しかし、硬化性に優れたインクにおいては延伸性及び密着性が不十分であった。そのため、かかるUV硬化性インクを用いて作製した表示板においては、所定の形状の型により成形したり、打ち抜き加工や切断加工等を施したりする際に、印刷層に割れが発生するおそれがあった。また、ケーシング時においても、表示装置のケース等と表示板との嵌合部にかかる応力によって印刷層に割れ等が発生するおそれがあった。
インクジェット印刷により、上記樹脂基板上の少なくとも一部に、UV照射によって重合して硬化するUVモノマーを含有するUV硬化性インクを噴射し、UVを照射することによって該UV硬化性インクを硬化させて印刷層を形成する上記表示板の製造方法において、
上記UV硬化性インクは、上記UVモノマーとして、単官能モノマーと多官能モノマーを含有し、
上記単官能モノマーとしては、少なくともビニルカプロラクタム及びN−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドを含有することを特徴とする表示板の製造方法にある(請求項1)。
即ち、UV照射によって重合して硬化する上記UVモノマーの上記単官能モノマーとして、少なくともビニルカプロラクタム及びN−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドを含有する上記UV硬化性インクを用いている。
そのため、UV照射によって、UVモノマー同士の架橋が進行して硬化する際に、ビニルカプロラクタムとN−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドとの相乗効果により、硬化速度を増大させることができる。その結果、架橋点が適切な数で形成される。そのため、上記印刷層は、硬化性と密着性に優れると共に、延伸性及び硬さを高レベルで兼ね備える。
本発明においては、インクジェット印刷により上記UV硬化性インクを上記樹脂基板の少なくとも一部に噴射し、UVを照射して該UV硬化性インクを硬化させて印刷層を形成することによって上記表示板を製造する。
上記UV硬化性インクとしては、UVモノマーとして単官能モノマーと多官能モノマーとを含有するインクを用いる。
好ましくは、上記UV硬化性インクは、上記UVモノマーとして、単官能モノマー100重量部に対して、多官能モノマーを3.0〜18.0重量部含有することがよい。
多官能モノマーが18.0重量部を越える場合には、上記印刷層が硬くなり過ぎて、上記印刷層の延伸性や密着性が不十分になるおそれがある。一方、多官能モノマーが3.0重量%未満の場合には、上記印刷層の硬さが不十分になり、印刷層の耐久性が低下するおそれがある。より好ましくは、上記多官能モノマーの含有量は、上記単官能モノマー100重量部に対して3.0重量部〜11.0重量部がよい。
好ましくは、上記UV硬化性インクは、上記ビニルカプロラクタムと上記N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドとを、ビニルカプロラクタム:N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド=1:0.2〜2という重量比で含有することがよい(請求項2)。
ビニルカプロラクタムとN−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドとの上述の重量比において、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドの比が0.2未満の場合には、上記UV硬化性インクのUV硬化性が低下し、上記印刷層にタック(べたつき)が発生してしまうおそれがある。一方、2を超える場合には、上記UV硬化性インクの粘度が高くなり、上記インクジェット印刷時に良好な噴射を行うことができなくなるおそれがある。
この場合には、例えばポリカーボネート等からなる上記樹脂基板との密着性をより向上させることができる。
環状構造を有する上記単官能モノマーとしては、例えばシクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリブロモフェニルアクリレート、エトキシ化トリブロモフェニルアクリレート、アクリロイルモルホリン、イソボルニルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ビニルピロリドン、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート等から選ばれる1種、又は2種以上のモノマーを用いることができる。
またさらに、安全性や塗膜性能という観点から、イソボルニルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート等をより好適に用いることができる。
ビニルカプロラクタムの含有量が5重量%未満の場合には、上記UV硬化性インクのUV硬化性が悪化して上記印刷層にタック(べたつき)が生じるおそれがある。一方、ビニルカプロラクタムが30重量%を超える場合には、上記UV硬化性インクの保存安定性が悪くなり、例えば常温で保管したときに上記UV硬化性インクの粘度が増加し、取り扱いが困難になるおそれがある。
また、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドの含有量が2重量%未満の場合には、上記UV硬化性インクのUV硬化性が悪化して上記印刷層にタック(べたつき)が生じるおそれがある。一方、15重量%を超える場合には、粘度が高くなりインクジェット印刷時の噴射性が悪くなり、インク噴射時に、曲がり、抜け、印字電圧の適正範囲不足などが発生するおそれがある。
また、フェノキシエチルアクリレートの含有量が55重量%未満の場合には、上記樹脂基板との密着性が低下するおそれがある。一方、93重量%を越える場合には、上記UV硬化性インクのUV硬化性が悪化し、かつ上記印刷層のガラス転移温度Tgが低くなり上記印刷層にタック(べたつき)が生じるおそれがある。
具体的には、例えばビスフェノールAジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールFジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールFジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート、エトキシ化イソシアヌール酸トリアクリレート、トリ(2−ヒドロキシエチルイソシアヌレート)トリアクリレート、トリ(メタ)アリルイソシアヌレート、イソシアヌル酸ジアクリレート、プロポキシ化イソシアヌル酸ジアクリレート、及びカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等がある。多官能モノマーとしては、これらから選ばれる1種、又は2種以上のモノマーを用いることができる。
環状構造を有しない単官能モノマーとしては、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、ジプロピレングリコールアクリレート、β−カルボキシルエチルアクリレート、エチルジグリコールアクリレート、トリメチロールプロパンフォルマルモノアクリレート、イミドアクリレート、イソアミルアクリレート、エトキシ化コハク酸アクリレート、トリフルオロエチルアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、及びN一ビニルホルムアミド等を用いることができる。単官能モノマーとしては、これらから選ばれる1種、又は2種以上のモノマーを用いることができる。
また、これらのUVモノマーは、低粘度のUV硬化性インクとして仕上げるため、または長時間の印刷画像安定性を確保するために、分子量2000未満であることが好ましく、UVモノマーとして分子量2000以上のモノマーを含まないことが、より好ましい。
顔料成分としては、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム等の無彩色の顔料または有彩色の有機顔料を用いることができる。有機顔料としては、例えばトルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2Bなどの溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系有機顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系有機顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系有機顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロンエローなどのキノフタロン系有機顔料、イソインドリンエローなどのイソインドリン系有機顔料、その他の単量として、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレットなどがあげられる。
有機願料は、レーザー散乱による測定値で平均粒径10〜150nmの微細顔料であることが好ましい。顔料の平均粒径が10nm未満の場合には、粒径が小さくなることによって耐光性が低下するおそれがある。
一方、150nmを越える場合には、分散の安定維持が困難になり、顔料の沈澱が生じやすくなる。
すなわち、まず、有機顔料と、この有機顔料の3倍重量以上の水溶性の無機塩と、水溶性の溶剤とを混合して粘土状の混合物を作製する。次いで、混合物をニーダー等で強く練りこんで微細化した後、水中に投入し、ハイスピードミキサー等で撹拌してスラリー状にする。次に、スラリーの濾過と水洗を繰り返し行って、水溶性の無機塩および水溶性の溶剤を除去する。このようにして、微細化された有機顔料を得ることができる。
上述の微細化工程において、樹脂、顔料分散剤等を添加してもよい。また、水溶性の無機塩は、破砕助剤として用いられ、具体的には例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム等を用いることができる。これらの無機塩は、有機顔料の3倍重量以上、好ましくは20倍重量以下の範囲で用いる。無機塩の量が有機顔料の3倍重量未満の場合には、所望の大きさの有機顔料が得られなくなるおそれがある。一方、20倍重量を超える場合には、後工程にける洗浄処理にかかる時間が増大すると共に、有機顔料の実質的な処理量が少なくなるため、生産効率が悪くなる。
具体的には、水溶性溶剤としては、2−(メトキシメトキシ)エタノ一ル、2−ブトキシエタノール、2−(イソペンチルオキシ)エタノール、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液体ポリエチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、低分子量ポリプロピレングリコール等を用いることができる。
上記顔料分散剤としては、例えば水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート等を用いることができる。
また、Efka CHEMICALS社製「エフカ44、46、47、48、49、54、63、64、65、66、71、701、764、766」、「エフカポリマー100(変性ポリアクリレート)、150(脂肪族系変性ポリマー)、400、401、402、403、450、451、452、453(変性ポリアクリレート)、745(銅フタロシアニン系)」、共栄社化学社製「フローレン TG−710(ウレタンオリゴマー)、「フローノンSH−290、SP−1000」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合物)」、楠本化成杜製「ディスパロンKS−860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)」等が挙げられる。さらに、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、EP」、「ホモゲノールL−18(ポリカルボン酸型高分子)、「エマルゲン920、930、931、935、950、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)、「アセタミン24(ココナッツアミンアセテート)、86(ステアリルアミンアセテート)」、アビシア社製「ソルスパーズ5000(フタロシアニンアンモニウム塩系)、13940(ポリエステルアミン系)、17000(脂肪酸アミン系)、24000GR、32000、33000、39000、41000、53000」、日光ケミカル社製「ニッコ一ルT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)、Hexagline4−0(ヘキサグリセリルテトラオレート)」、味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821、822、824」等が挙げられる。
上記光重合開始剤としては、オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノン、及び2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドを含有することが好ましい。特にこれらの双方を含む場合には、硬化速度が良好で、ブロッキングフリーの印刷層を形成することができる。
なお、ブロッキングとは、印刷層が他部材と接触したときに癒着し、場合によっては印刷層が転写されてしまう現象である。これは、未反応モノマーや、低分子の状態で重合が終了してダイマーやトリマーが印刷層中に比較的多く残存することによって起こると考えられる。
また、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフインオキサイドは、350nm〜395nmの波長範囲に吸収ピークを有し、オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノンより長波長側の光を利用する。そのため、照射光の浸入深さがより長くなり、印刷層内部の硬化を促進することができる。
上記UV硬化性インクの粘度が15〜35mPa・sという範囲から外れる場合には、インクジェット印刷による印刷が困難になるおそれがある。また、インクジェット印刷においては、例えば10pl以下のUV硬化性インクの微小液滴を安定に噴射させるために、一般的には上記UV硬化性インクを加温し、その粘度を10mPa・s程度に下げて噴射することが適当とされる。しかるに、上記UV硬化性インクの粘度が35mPa・sを越える場合には、インクジェット印刷時に、上記UV硬化性インクを温度50℃近辺にまで加熱する必要性が生じ、インクジェット印刷装置のヘッド部材等の温度劣化やUV硬化性インク自身の熱反応が起こるおそれがある。また、上記UV硬化性インクにおいて、単官能モノマーの主成分としてPEAを用いた場合には、PEAの粘度が約10mPa・sであり、上述の15〜35mPa・sという範囲に粘度調整を行うことが困難になるおそれがある。
上記樹脂基板は透光性を有し、上記印刷層は、可視光を透過する透過部と、可視光を透過しない不透過部とを有することが好ましい。そして、使用者が視認する面(意匠面)とは反対側の裏面から上記表示板に光を照射することにより、上記印刷層における上記透過部を明るく表示させるバックライト式の表示板に用いられることが好ましい。
この場合には、上記表示板における上記印刷層の優れた意匠性を最大限に発揮することができる。そしてこの場合には、上記表示板を、例えば自動車室内の運転席前部のインストルメントパネル等の計器用表示板、又はエアコンの表示板等に好適に用いることができる。
上記透過部及び上記不透過部は、上記印刷層の色、厚み、印刷密度を調整することにより形成できる。上記透過部は、例えば上記印刷層の厚みを小さくしたり、印刷密度を小さくしたり、また、色の濃度を薄くしたりして形成できる。一方、上記不透過部は、例えば上記印刷層の厚みを大きくしたり、黒色のUV硬化性インクからなる印刷層を積層させたりして形成できる。
次に、本発明の実施形態例について説明する。
本例においては、まず表1〜表6に示すごとく、組成の異なる複数のUV硬化性インクを作製し、表示板用のインクとしての評価を行った。
まず、本発明の範囲内にあるUV硬化性インク(実施例1〜19)、及び比較用として本発明に規定の範囲から外れる組成のUV硬化性インク(比較例1〜8)を作製した。UV硬化性インクにおけるUVモノマーの組成及びUV硬化性インクの粘度を表1〜7に示す。
これらのインク(実施例1〜19及び比較例1〜8)は、単官能モノマー、二官能モノマー、顔料の他にも、重合開始剤、分散剤を含有する。UVモノマー及び顔料以外の成分の種類及び含有量は、各インクにおいて、それぞれ同じ及びほぼ同量である。
インクジェット印刷は、各UV硬化性インクを東芝テック(株)製のCa4ヘッドに充填し、ヘッド内部にてUV硬化性インクを温度45℃に加温して吐出時のインク粘度約10mPa・sの状態にて印刷を行った。また、液滴量を6pl又は12plに設定し、ヘッド走査速度約20m/分で、600dpi×1200dpiを8パスでインク滴下して上記印刷層を形成した。インクの硬化には、インクジェット装置に付帯のUV露光機をピーク波長365nm、照度1000mWに調整して使用した。
本例において、樹脂基板上に形成する印刷層は、従来、シルクスクリーン印刷において印刷形成されていた印刷物の代替として利用できるものであり、一般に紙への印刷や看板等で用いられるインクジェットの印刷濃度では透過画像として成立しない。ゆえに、各色の印刷濃度がそれぞれ黒2.0〜5.0、シアン0.4〜0.6、マゼンタ0.7〜1.0、イエロー0.1〜0.2という透過濃度になるように印刷した。これらの測定はX−RIGHT製の透過濃度計にて測定した。
本例の表示板製造時の印刷条件としては、以下の好適な条件を利用できる。
即ち、UV照射は600mW〜1500mWで行うことができる。UV照度が1500mwを超えると樹脂基板が熱によって膨張したり、樹脂基板がUVにより劣化し黄色変色するおそれがあるからである。一方、600mW未満では照度が不足し、内部に透過するUV強度が不足して硬化不足になるおそれがあるからである。
また、一般に、照射時間はインクジェットヘッドと並列に置かれたUVランプによりインク滴下後瞬時にランプがインクを通過する動作を繰り返すため主操作時のへッド操作速度で決まる。
また、操作最高速度はヘッドの周波数で決まる。これら生産性と硬化性を鑑みた結果、主操作のワンパスでの積算光量は100〜300mJで行うことができる。インクの滴下量は印刷物の画質の劣化を抑制するために、最大液滴量を12plとする。液滴量が20plを超えると、樹脂基板に着弾時の濡れ広がりにより、例えば直線上にインクジェット印刷を行った際に直線の端面がにじんでしまうおそれがある。シルクスクリーンレベルのライン解像度を実現するには12pl以下が好適である。
即ち、例えば自動車メータの表示器のように、LED等のバックライトを背面に設置させる表示板を作製する場合には、該表示板に、光を透過する透過部と光をほとんど透過させない不透過部を形成させる必要がある。この不透過性の実現には4.0の透過濃度が必要である。したがって、上記のごとく透過濃度1.0のインクを10μmの厚みで印刷する場合には、少なくとも4回以上印刷を繰り返して厚さ40μmの印刷層を形成する必要がある。また、4回印刷を繰り返しても液滴のバラツキを考慮すると不透過部を充分に形成することが困難になるおそれがある。さらに、5回以上、積層印刷して50μm厚の印刷層を形成すると、不透過部としては充分な濃度は達成できるが、印刷層の厚みが大きくなりすぎて印刷層に硬化収縮が起こったり、印刷層に大きなそりが発生したりするおそれがある。また、この場合には、不透過部と透過部とにおける凹凸差が大きくなり、外観上の見栄えが悪くなるおそれがある。さらには、表示板の表面につや消しやハードコート性を付与するためのオーバーコート層をシルクスクリーン等で印刷形成する際に、凹凸部分にインクが入り難くなるおそれがある。
したがって、黒インクは40μm以下で透過濃度4.0を達成することが重要となり、これを達成するために、10μm厚の印刷層の透過濃度が1.05〜1.25であることが好適になる。
各表示板からJIS K6257に規定するダンベル状試験片(幅5mm、印刷層の厚み20〜100μm、基板厚み0.5mm)を打ち抜いた。このダンベル状試験片を引張試験機により引張スピード50mm/minで引っ張った。そして、印刷層に割れが発生した時点での標点間距離の伸び率(延伸率;%)を測定した。測定は、測定温度180℃、チャック間距離40mm、初期標点間距離40mmという条件で行った。その結果を表1〜表6に示す。
密着性の評価は、JIS D2020に規定のクロスカット剥離試験によって行った。即ち、まず、表示板における印刷層を縦横約1mmの幅でカットして、格子状の切れ込みを形成する。次いで、切れ込みを入れた印刷層にセロハンテープを密着させた後、テープを剥離した。テープと共に印刷層が剥離しなかった場合を「○」とし、テープと共に印刷層の剥離が観察された場合を「×」として評価した。その結果を表1〜表6に示す。
各表示板の印刷層を指の腹で押圧し、その後、印刷層に指紋の跡が残るか否かを目視により観察した。指紋の跡が目視にて確認できない場合を「○」とし、確認できる場合を「×」として判定した。その結果を表1〜表6に示す。
実施例1〜10及び比較例1〜3の各表示板をそれぞれ100枚ずつ作製し、それぞれ100枚ずつ積層した。このまま24時間室温で放置した。その後、積層状態の表示板から1枚ずつ表示板を取り出した。このとき、印刷層と樹脂基板とが癒着して、印刷層のインクが樹脂基板に転写するか否かを観察した。癒着によりインクが他の樹脂基板に転写された場合を「×」とし、転写されなかった場合を「○」として評価した。その結果を表1〜表6に示す。
各表示板の印刷層上に、縦80mm×横80mm×厚さ2.5mmのアクリル板を配置し、さらにアクリル板上に10gの分銅を配置した。次いで、アクリル板及び分銅を配置した状態で表示板を温度90℃の恒温槽内に入れ、48時間放置した。その後常温まで冷まし、表示板からアクリル板を剥がした。このとき、アクリル板側にインクが転写するか否かを観察した。印刷層のインクがアクリル板に転写された場合を「×」とし、転写されなかった場合を「○」として評価した。その結果を表1〜表6に示す。
トムソン刃、パンチにより各表示板を所定の外形形状に切断した。そして、切断部分の端面をルーペにて観察し、印刷層のクラックの有無を確認した。印刷層にクラックが観察された場合を「×」とし、クラックが観察されなかった場合を「○」として評価した。その結果を表1〜表6に示す。
表示板を温度90℃に設定したホットプレート上に配置し、印刷層を約90℃まで加熱させた。次いで、ホットプレート上でJIS 5100に規定する鉛筆硬度試験を行って、印刷層の鉛筆硬度を測定した。鉛筆硬度2B以上を「○」、鉛筆硬度4B以上2B未満を「△」、鉛筆硬度5B以下を「×」として評価した。その結果を表1〜表6に示す。
また、実施例1〜19の表示板において、印刷層は、密着性、硬化性に優れ、ブロッキング試験においても転写が起こらず、さらに優れた鉛筆硬度を示した。したがって、実施例1〜19の表示板においては、耐久性に優れた印刷層が形成されていることがわかる。
本例は、表示板として、車両用計器のメータ文字盤を作製する例である。
図1〜図3に示すごとく、本例の表示板1は、樹脂基板15と、その上にUV硬化性インクをインクジェット印刷により印刷し硬化させてなる印刷層21、22、23とを有する。
図1及び図2に示すごとく、本例の表示板1は、車両用計器のメータ文字盤である。図1は、本例の表示板1の正面図である。図2は、図1に示される表示板1の断面図である。表示板1には、成形加工が施されており、中央部分が周囲よりも突出した構造を有している。図3は、成形加工前の表示板1の断面図を示している。
表示板1は、図1に示すような意匠画像をコンピュータにより作成し、この意匠画像に基づいて、フルカラーのUV硬化性インクを用いたインクジェット法により樹脂基板に画像を印刷し、インクを硬化させ、その後成形を行うによって作製した。
まず、画像をコンピュータで作成した後、この画像データを印刷機に入力した。このとき、各インク層21、22、23の解像度、インクの液滴量、色および網点率等を指定することができる。
そして、ポリカーボネート等からなる樹脂基板15を用意し、この画像データが入力された印刷機で、UV硬化性インクを用いたインクジェット法により、樹脂基板15の透過部22、23、不透過部21の形成予定領域に対して、UV硬化性インクを印刷し、紫外線を照射して硬化させた。本例においては、UV硬化性インクの液滴量を30pl以下で印刷を行い、液滴の噴射から1秒以内に紫外線を照射して硬化させた。この液滴の噴射と紫外線の照射を繰り返して、樹脂基板15の意匠面151側に印刷層21、22、23を積層形成した。
また、同様のUV硬化型インクジェット装置により、樹脂基板15の裏面152側にも印刷層21、22、23を形成した。
このようにして、図3に示すごとく、樹脂基板15の意匠面151及び裏面152上に印刷層21、22、23が形成され、かつ意匠面151側の最外層にオーバーコート層3が積層形成された表示板1を製造した。
なお、この表示板1を、指針51、光源(LED照明)52、回路基板53、光拡散板54等と共に、ケース55内に収納することで、車両用計器5が完成する(図4参照)。
また、図5(b)に示すごとく、樹脂基板15の裏面152側にだけ印刷層21、22、23を形成し、この印刷層21、22、23を2層積み重ねて形成することができる。
また、図5(c)に示すごとく、樹脂基板15の裏面152側にだけ1層の印刷層21、22、23を形成することもできる。
いずれの場合においても、使用者が視認する意匠面151側の最外層には、オーバーコート層3が形成される。
そして、いずれのパターン印刷層を形成しても、本例と同様の作用効果を得ることができる。
21、22、23 印刷層
3 オーバーコート層
Claims (6)
- 樹脂基板と、該樹脂基板上の少なくとも一部に形成された印刷層とを有する表示板を製造する方法であって、
インクジェット印刷により、上記樹脂基板上の少なくとも一部に、UV照射によって重合して硬化するUVモノマーを含有するUV硬化性インクを噴射し、UVを照射することによって該UV硬化性インクを硬化させて印刷層を形成する上記表示板の製造方法において、
上記UV硬化性インクは、上記UVモノマーとして、単官能モノマーと多官能モノマーを含有し、
上記単官能モノマーとしては、少なくともビニルカプロラクタム及びN−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドを含有することを特徴とする表示板の製造方法。 - 請求項1において、上記UV硬化性インクは、上記ビニルカプロラクタムと上記N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドとを、ビニルカプロラクタム:N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド=1:0.2〜2という重量比で含有することを特徴とする表示板の製造方法。
- 請求項1又は2において、上記UV硬化性インクは、上記単官能モノマーとして、フェノキシエチルアクリレートを含有することを特徴とする表示板の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項において、上記UV硬化性インクは、上記単官能モノマーとして、フェノキシエチルアクリレートを55〜93重量%、ビニルカプロラクタムを5〜30重量%、及びN−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドを2〜15重量%含有することを特徴とする表示板の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項において、上記UV硬化性インクは、光重合開始剤として、オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(メチルビニル)フェニルプロパノンを含有することを特徴とする表示板の製造方法。
- 請求項1〜5の製造方法によって製造されたことを特徴とする表示板。
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