JP2012111125A

JP2012111125A - 転写箔

Info

Publication number: JP2012111125A
Application number: JP2010261935A
Authority: JP
Inventors: Yaichiro Hori; 弥一郎堀; Tadamichi Ishii; 忠道石井
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2012-06-14

Abstract

【課題】インモールド成形において使用する転写箔において、紫外線硬化型インキによるインクジェット記録により、絵柄のプリントが可能であり、成形品表面の保護層や印刷絵柄に割れ等の印刷不良が発生せず、耐久性を有した成形品を形成できる転写箔を提供する。
【解決手段】基材２上に、離型層３、保護層４を順に形成した転写箔１において、該保護層４が電離放射線硬化性樹脂を含有し、保護層４の表面に紫外線吸収層５を設け、転写箔１の表面に、紫外線硬化型インクジェットインキによる印刷絵柄６が形成され、成形品との密着性確保のため、更にヒートシール層を設けることができる。また、前記の紫外線吸収層５が、ヒンダードアミン系光安定剤を含有することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、インモールド成形用の転写箔に関し、更に詳しくは、インモールド成形において使用する転写箔において、インクジェット記録により、絵柄のプリントが可能であり、成形品表面の保護層や印刷絵柄層に割れ等の印刷不良が発生せず、耐久性を有した成形品を形成できる転写箔に関するものである。

射出成形品に絵柄を付ける方法として、転写可能な絵柄印刷層を設けた転写箔を射出成形金型内に挿入して、射出成形と同時に絵柄を成形品に転写するようにした、いわゆるインモールド転写が従来から知られている。（特許文献１など）
また、転写箔の絵柄印刷を施す方法として、グラビア印刷、オフセット印刷等の印刷版を用意して、印刷する方法の他に、版を使用せずに、印刷する絵柄を自在に変化させることができる、つまり印刷絵柄を可変情報として自由に設定できるインクジェットプリント方法が提案されている。（特許文献２）

上記のインクジェットプリント方法の場合、その記録部の速乾性や鮮明性が要求されるために、紫外線硬化型のインクジェットインキを用い、インクジェット記録後に、紫外線照射して記録部を乾燥することが行なわれている。
しかし、転写箔の基材上に剥離可能に形成されている保護層に関し、インクジェット記録後の紫外線照射により、紫外線硬化型の耐久性の高い樹脂で形成されている保護層の硬化が、進んでしまう問題がある。その結果、インモール成形時に転写箔の伸縮性が低くなり、成形型へ追従性が失われて、保護層や印刷絵柄層に割れ（クラック）等の不良が生じることになる。

特開平７−３２９１０９号公報特開２００７−２１８３２号公報

したがって、上記の問題を解決するために本発明の目的は、インモールド成形において使用する転写箔において、紫外線硬化型インキによるインクジェット記録により、絵柄のプリントが可能であり、成形品表面の保護層や印刷絵柄に割れ等の印刷不良が発生せず、耐久性を有した成形品を形成できる転写箔を提供することである。

上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、基材上に、離型層、保護層を順に形成した転写箔において、該保護層が電離放射線硬化性樹脂を含有し、保護層の表面に紫外線吸収層を設け、転写箔の表面に、紫外線硬化型インクジェットインキによる印刷絵柄が形成されたことを特徴とする。これにより、上記課題を解決することができた。また、本発明は、前記の紫外線吸収層が、ヒンダードアミン系光安定剤を含有することを特徴とする。これにより、成形品表面の保護層や印刷絵柄に割れ等の印刷不良を、効果的に防止することができる。

本発明の転写箔は、上記の構成をとることにより、転写箔の保護層が硬化しきれてない（ハーフキュア）状態で、紫外線硬化型インクジェットインキにより絵柄を形成し、紫外線照射して、その印刷絵柄を硬化させる際に、上記保護層の硬化が進行して、割れ等の不良が発生しないように、紫外線吸収層が保護層の硬化を防止するように、機能するものである。

本発明の転写箔は、上記構成をとることにより、紫外線硬化型インキによるインクジェット記録により、鮮明な絵柄のプリントが可能となり、また、その転写箔をインモールド成形で使用した結果、成形品表面の保護層や印刷絵柄に割れ等の印刷不良が発生せず、また耐久性を有した成形品を形成することができた。

本発明の転写箔である一つの実施形態を示す断面図である。本発明の転写箔である他の実施形態を示す断面図である。本発明の転写箔を用いて、転写形成された成形品の例を示す断面図である。

次に、発明の実施の形態について、詳述する。
図１に本発明の転写箔である一つの実施形態を示す。基材２上に、離型層３、保護層４、紫外線吸収層５を順に形成した構成の転写箔１で、転写箔１の表面の紫外線吸収層５に紫外線硬化型インクジェットインキによる印刷絵柄６が形成されている。図１では、紫外線吸収層５を保護層４に直接設けているが、保護層の上に、アンカー層等を介して、紫外線吸収層を設け、紫外線吸収層と保護層との密着性を高めることができる。

図２は、本発明の転写箔である他の実施形態を示す断面図であり、基材２上に、離型層３、保護層４、アンカー層８、紫外線吸収層５、インキ受容層９を順に形成し、インキ受容層９の上に、紫外線硬化型インクジェットインキによる印刷絵柄６が形成され、印刷絵柄６とインキ受容層９を覆うように、ヒートシール層１１を設けた構成の転写箔１である。

図３は、本発明の転写箔を用いて、転写形成された成形品１０の例を示すもので、図１に示す転写箔を、インモールド成形の金型内に挿入して、射出成形と同時に絵柄を成形品に転写したもので、インモール成型された射出樹脂７の表面に、紫外線硬化型インクジェットインキによる印刷絵柄６が形成され、それを覆う形態で、紫外線吸収層５、保護層４を順に積層した構成である。

以下に、本発明の転写箔を構成する各層について、詳しく説明する。

（基材）
基材２としては、耐熱性、機械的強度、製造に耐える機械的強度、耐溶剤性などがあれば、用途に応じて種々の材料が適用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６などのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリメチルメタアクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリカーボネート、セロファン、セルロースアセテートなどのセルロース系フィルム、などがある。好ましくは、耐熱性、機械的強度の点で、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂のフィルムで、ポリエチレンテレフタレートが最適である。該基材の厚さは、通常、２．５〜７０μｍ程度が適用できる。

該基材は、延伸フィルムでも、未延伸フィルムでも良いが、強度を向上させる目的で、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムが好ましい。該基材は、これら樹脂の少なくとも１層からなるフィルム、シート、ボード状として使用する。該基材は、塗布に先立って塗布面へ、コロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン処理、フレーム処理、プライマー（アンカーコート、接着促進剤、易接着剤とも呼ばれる）塗布処理、予熱処理、除塵埃処理、蒸着処理、アルカリ処理、などの易接着処理を行ってもよい。また、必要に応じて、充填剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤などの添加剤を加えても良い。

（離型層）
離型層３としては、離型性樹脂、離型剤を含んだ樹脂、電離放射線で架橋する硬化性樹脂などがあるが、本発明ではメラミン系樹脂を用いることが好ましい。該メラミン系樹脂を用いることで、後述する保護層４との組み合わせにより、安定した剥離性を発揮する。

離型層の形成は、上記樹脂を溶媒へ分散又は溶解して、ロールコート、グラビアコート、コンマコート、プレーコートなどの印刷又はコーティング方法で、基材上に塗布し乾燥して塗膜を形成する。また、温度３０℃〜１７０℃で加熱乾燥、あるいはエージングしてもよい。離型層の厚さとしては、通常は０．０１μｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．５μｍ〜３μｍ程度である。該厚さは薄ければ薄い程良いが、０．１μｍ以上であればより良い成膜が得られて剥離力が安定する。

（保護層）
保護層４は、電離放射線硬化性樹脂から構成することができる。該樹脂として、具体的には、分子中にエチレン性不飽和結合を有するプレポリマーまたはオリゴマー、例えば、不飽和ポリエステル類、ポリエステルアクリレート，エポキシアクリレート，ウレタンアクリレート，ポリエーテルアクリレート，ポリオールアクリレート，メラミンアクリレート等の各種アクリレート類、ポリエステルメタクリレート，ポリエーテルメタクリレート，ポリオールメタクリレート，メラミンメタクリレート等の各種メタクリレート類等の一種もしくは二種以上に、必要に応じて分子中にエチレン性不飽和結合を有するモノマー、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー類、アクリル酸−２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル等のメタクリル酸エステル類、アクリルアミド等の不飽和カルボン酸アミド類、アクリル酸−２−（N,N−ジエチルアミノ）プロピル等の不飽和酸の置換アミノアルコールエステル類、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート等の多官能性化合物、及び分子中に２個以上のチオール基を有するポリチオール化合物、例えばトリメチロールプロパントリチオグリコール等を混合したものである。

上記の電離放射線硬化性樹脂の中でも、成形時の加熱の伸縮性を有し、成形型へ追従性が高いものとして、分子中に水酸基を少なくとも２個有する多価アルコール類の反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーが好ましい。詳細は特開２００１−３２９０３１号公報で開示されている光硬化性樹脂が好ましい。具体的には、ＭＨＸ４０５ニス（ザ・インクテック（株）製、電離放射線硬化性樹脂商品名）、ユピマーＵＶ・Ｖ３０３１（三菱化学（株）製、電離放射線硬化性樹脂商品名）が例示できる。

上記の電離放射線硬化性樹脂を硬化させる電離放射線としては、電磁波が有する量子エネルギーで区分する場合もあるが、本明細書では、すべての紫外線（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶＣ）、可視光線、ガンマー線、Ｘ線、電子線を包含するものとする。従って、電離放射線としては、紫外線（ＵＶ）、可視光線、ガンマー線、Ｘ線、または電子線などが適用できるが、紫外線（ＵＶ）が実用的で好適である。

保護層の形成は、前述の電離放射線硬化性樹脂と、必要に応じて、光重合開始剤、可塑剤、安定剤、界面活性剤等を加え、溶媒へ分散または溶解して、ロールコート、グラビアコート、コンマコート、ダイコートなどの公知のコーティング方法で塗布し乾燥した後に、電離放射線で反応（硬化）させればよい。但し、インモールド成形時の加熱の際に、保護層に伸縮性をもたせて、成形型へ追従性を高めて、成型品表面の印刷絵柄に割れ（クラック）等の不良発生を防止するために、保護層の硬化条件は、未反応の官能基（アクリレート基、アクリロイル基など）が少し残存するように、照射時間や照射する電離放射線強度を調整することが望ましい。これは、保護層の硬化条件で、電離放射線硬化性樹脂の硬化を過度に行なうと、保護層の伸縮性が損なわれることを防止するためである。保護層の厚さとしては、通常は１μｍ〜３０μｍ程度、好ましくは２μｍ〜２０μｍ程度である。また保護層の複数回の塗布でもよい。

（紫外線吸収層）
紫外線吸収層５は、無機系紫外線吸収剤、有機系紫外線吸収剤、光安定剤を使用することができる。無機系紫外線吸収剤としては、平均粒径が５〜１２０ｎｍ程度の二酸化チタンや酸化亜鉛などを好ましく用いることができる。また、有機系紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系、具体的には、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、ポリエチレングリコールの３−［３−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸エステルなど、またベンゾフェノン系紫外線吸収剤、フェノールトリアジン系紫外線吸収剤、アルキル又はアリールベンゾエート系紫外線吸収剤が挙げられる。

光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系、具体的には２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２’−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレートなどが挙げられる。特に本発明では、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ．：ＨｉｎｄｅｒｅｄＡｍｉｎｅＬｉｇｈｔＳｔａｂｉｌｉｚｅｒ）を用いることにより、保護層や印刷絵柄の割れ（クラック）等の不良発生を効果的に防止することができる。このような光安定剤を、バインダー樹脂１００部に対し、０．０１〜１０部を添加することができる。

上記のバインダー樹脂としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリエチレンイミン系化合物、イソシアネ−ト系化合物、また保護層で説明した電離放射線硬化性樹脂も使用することができる。特に、２液硬化型ウレタン樹脂を用いることが、紫外線吸収の性能を阻害せず、優れた紫外線吸収の機能を発揮でき、好ましい。本発明では、紫外線吸収層として、上記に紫外線吸収の機能のみを説明しているが、紫外線に限らず、可視光線などの、上記保護層で説明した電離放射線の吸収機能を有するものである。

その２液硬化型ウレタン樹脂は、ポリオールを主剤とし、イソシアネートを架橋剤（硬化剤）とし、ポリオールの水酸基とイソシアネート基の当量比が０．７〜１．５程度になるように配合してなるウレタン樹脂である。ポリオールは分子中に２個以上の水酸基を有するものであり、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール等を用いることができる。

また、イソシアネートとしては、分子中に２個以上のイソシアネート基を有する多価イソシアネートが用いられる。例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂肪族（乃至は脂環式）イソシアネート等が挙げられる。また、上記各種イソシアネートの付加体またはトリレンジイソシアネートの３量体（ｔｒｉｍｅｒ）等も用いることができる。

上記の樹脂を主成分とし、光安定剤などを加え、適宜溶剤に溶解又は分散し、必要に応じて充分に混練して、塗工液を調整し、ロールコート法、グラビアコート法等の公知のコーティング法で塗布し乾燥すればよい。該紫外線吸収剤層の厚さは、０．０５〜１０μｍ程度、好ましくは０．１〜５μｍである。

印刷絵柄６は、転写箔の表面に、紫外線硬化型インクジェットインキによるインクジェットプリント（インクジェット記録）により、印刷版を使用することなく、イエロー、マゼンタ、シアン等の各インキを、形成する印刷絵柄の各色に応じたパターンの信号を利用して、インクジェット記録し、記録部に紫外線照射し、速乾させて印刷絵柄を形成することができる。また、上記の紫外線硬化型インクジェットインキの定着性、受容性を高めるために、インキ受容層９を形成することができる。

本発明の転写箔において、保護層と紫外線吸収層との間や、他の層間の接着性を高めるため、アンカー層８を設けることができる。アンカー層は、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリエチレンイミン系化合物、イソシアネ−ト系化合物などを使用することができる。上記の樹脂を主成分とし、適宜溶剤に溶解又は分散し、公知のコーティング法で塗布し乾燥して形成すればよい。該アンカー層の厚さは、０．０５〜１０μｍ程度、好ましくは０．１〜５μｍである。

また、本発明の転写箔の最表面層が、射出成形された成形樹脂表面との接着性が低い場合は、その転写箔の最表面層として、ヒートシール層１１を形成することが好ましい。このヒートシール層を構成する材料としては、加熱されると、溶融または軟化して接着効果を発揮する感熱接着剤が適用でき、具体的には、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。該樹脂を溶剤に溶解または分散させて、必要に応じて添加剤を添加して、公知のロールコーティング、グラビアコーティングなどの方法で塗布し乾燥させて、厚さ０．１〜３０μｍ程度、好ましくは０．５〜１０μｍのヒートシール層を形成する。

（実施例１）
基材として、厚さ５０μｍの透明な２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に、メラミン樹脂の塗工液を、グラビアコート法により、乾燥後２μｍになるように、塗布、乾燥して離型層を形成した。その離型層の上に、ウレタンアクリレート系プレポリマーからなる塗工液を、グラビアリバースコート法により、乾燥後６μｍになるように、塗布し、保護層を形成した。該保護層に水銀灯からの紫外線を照射して、未反応のアクリレート（アクリロイル）基が少し残る程度に、架橋硬化させた。

続いて、該保護層上に、アンカー層として、２液硬化型ウレタン樹脂（アクリルポリオール系樹脂１００質量部に、硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネートからなるポリイソシアネート系樹脂を１０質量部添加）のインキを、グラビアリバースコート法により、乾燥後３μｍになるように、塗布、乾燥してアンカーコート層を形成した。

更に、そのアンカーコート層の上に、紫外線吸収層として、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）とポリエステル樹脂を含む塗工液を、グラビアリバースコート法により、乾燥後３μｍになるように、塗布、乾燥して紫外線吸収層を形成して、転写箔を用意した。

上記の得られた転写箔に対して、紫外線硬化型インキをインクジェットプリンターにて、印画し、印画直後に、紫外線照射して、インクジェット記録部を硬化させ、紫外線吸収層の上に、印刷絵柄を形成した。更に、必要に応じ、その印刷絵柄の上と、紫外線吸収層の上に、ヒートシール層として塩酢ビ系樹脂を含む塗工液を、インクジェットプリンターあるいはグラビアリバース法により、乾燥後２μｍになるように塗布、乾燥して、転写箔の最表面層となるヒートシール層を形成して、実施例１の転写箔を作製した。この得られた転写箔を、インモールド成形の射出成形用の金型内に挿入し、アクリル樹脂を射出して、成形品と転写箔を一体化させた後、型開きし、転写箔の基材を成型品から剥離して、図３に示すような、印刷絵柄が転写形成された成形品を得た。この成型品は、鮮明な印刷絵柄を有し、また、成形品表面の印刷絵柄に割れ等の印刷不良が無く、外観上、問題なく、また耐久性に優れたものであった。

（実施例２）
基材として、厚さ５０μｍの透明な２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に、メラミン樹脂の塗工液を、グラビアコート法により、乾燥後２μｍになるように、塗布、乾燥して離型層を形成した。その離型層の上に、ウレタンアクリレート系プレポリマーからなる塗工液を、グラビアリバースコート法により、乾燥後６μｍになるように、塗布し、保護層を形成した。該保護層に水銀灯からの紫外線を照射して、未反応のアクリレート（アクリロイル）基が少し残る程度に、架橋硬化させた。

続いて、該保護層上に、アンカー層として、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）を含む、２液硬化型ウレタン樹脂（アクリルポリオール系樹脂１００質量部に、硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネートからなるポリイソシアネート系樹脂を１０質量部添加）のインキを、グラビアリバースコート法により、乾燥後３μｍになるように、塗布、乾燥して紫外線吸収層として機能するアンカーコート層を形成した。

上記の得られた転写箔に対して、紫外線硬化型インキをインクジェットプリンターにて、印画し、印画直後に、紫外線照射して、インクジェット記録部を硬化させ、紫外線吸収層の上に、印刷絵柄を形成した。更に、必要に応じ、その印刷絵柄の上と、紫外線吸収層の上に、ヒートシール層として塩酢ビ系樹脂を含む塗工液を、インクジェットプリンターあるいはグラビアリバース法により、乾燥後２μｍになるように塗布、乾燥して、転写箔の最表面層となるヒートシール層を形成して、実施例２の転写箔を作製した。この得られた転写箔を、インモールド成形の射出成形用の金型内に挿入し、アクリル樹脂を射出して、成形品と転写箔を一体化させた後、型開きし、転写箔の基材を成型品から剥離して、図３に示すような、印刷絵柄が転写形成された成形品を得た。この成型品は、鮮明な印刷絵柄を有し、また、成形品表面の印刷絵柄に割れ等の印刷不良が無く、外観上、問題なく、また耐久性に優れたものであった。

（比較例１）
上記の得られた実施例１の転写箔において、アンカーコート層と紫外線吸収層を設けない以外の条件は、実施例１と同様の条件で、比較例１の転写箔を作製した。すなわち、基材／離型層／保護層の構成を有する比較例１の転写箔である。
上記の得られた転写箔に対して、紫外線硬化型インキをインクジェットプリンターにて、印画し、印画直後に、紫外線照射して、インクジェット記録部を硬化させ、保護層の上に、印刷絵柄を形成した。更に、必要に応じ、その印刷絵柄の上と、保護層の上に、ヒートシール層として塩酢ビ系樹脂を含む塗工液を、インクジェットプリンターあるいはグラビアリバース法により、乾燥後２μｍになるように塗布、乾燥して、転写箔の最表面層となるヒートシール層を形成して、比較例１の転写箔を作製した。この得られた転写箔を、インモールド成形の射出成形用の金型内に挿入し、アクリル樹脂を射出して、成形品と転写箔を一体化させた後、型開きし、転写箔の基材を成型品から剥離して、印刷絵柄が転写形成された成形品を得た。この成型品は、インクジェットプリンターによる印画後の紫外線硬化型インキ硬化のために照射される紫外線により、保護層となるアクリレートも硬化反応が過度に進み、伸張性が失われたため、絞り部を中心に成形クラック（割れ）が発生し、成型品の外観上、問題が生じた。

１転写箔
２基材
３離型層
４保護層
５紫外線吸収層
６印刷絵柄
７射出樹脂
８アンカー層
９インキ受容層
１０成型品
１１ヒートシール層

Claims

基材上に、離型層、保護層を順に形成した転写箔において、該保護層が電離放射線硬化性樹脂を含有し、保護層の表面に紫外線吸収層を設け、転写箔の表面に、紫外線硬化型インクジェットインキによる印刷絵柄が形成されたことを特徴とする転写箔。
前記の紫外線吸収層が、ヒンダードアミン系光安定剤を含有することを特徴とする請求項１に記載する転写箔。