JP2015147385A - 凹凸模様転写材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持体層A、水溶性樹脂層B、インク層Cを順に積層し、支持体層の水溶性樹脂層側の平均粗さRaが0.30μm以下であり、水溶性樹脂層のインク層側の面に凹凸面が形成されてなる加圧転写用フィルムを、支持体層側が外面に位置するように、被転写体表面に貼付し、貼付した状態にて支持体層側から加圧後、支持体層を該水溶性樹脂層から剥離し、露出した水溶性樹脂層に対して水を供給し、水溶性樹脂層を溶解してインク層から水溶性樹脂層を除去し、被転写体表面に凹凸が形成されたインク層を形成する。
【選択図】図1
Description
特許文献1及び2には、水圧転写フィルムとして、水溶性フィルムと、該水溶性フィルム上の、水膨潤性および水溶性を有し、凹凸面を有する転写調整層と、該転写調整層の凹凸面上に金属薄膜層を備えたフィルムを用意し、これを使用して被転写体に表面が凹凸の金属薄膜層を形成させることが記載されている。
この保持された該テープから剥離テープ層を剥離した後に、該アプリケーションシートが最上層となるようにして、貼着対象物表面に該記録テープ層、該粘着剤層、該印刷層を有する印刷部分を貼り付けて該アプリケーションシートを剥離することで、該貼着対象物表面に印刷層を該粘着剤層と該記録テープ層を介して貼着させる方法が記載されている。
該被膜が表面に凹凸を有しない場合には、転写時に皺が発生することをある程度防止することも可能であるが、特に該被膜が凹凸を有する場合には、そのような支障の発生が顕著であった。
1.支持体層、水溶性樹脂層、インク層を順に積層し、該支持体層の該水溶性樹脂層側の平均粗さRaが0.30μm以下であり、該水溶性樹脂層の該インク層側の面に凹凸面が形成されてなる加圧転写用フィルム。
2. 支持体層、水溶性樹脂層、インク層を順に積層し、該支持体層の該水溶性樹脂層側の平均粗さRaが0.30μm以下であり、該インク層に凹凸面が形成されてなる1に記載の加圧転写用フィルム。
3.該インク層の水溶性樹脂層側でない面にさらに接着剤層を形成してなる1又は2に記載の加圧転写用フィルム。
4.該水溶性樹脂層を形成する水溶性樹脂が、ポリ酢酸ビニルの鹸化物およびその共重合体、水性アクリル樹脂、水性ポリエステル樹脂、ポリオキシエチレン及びポリスチレンスルホン酸から選ばれた1種以上からなる1〜3のいずれかに記載の加圧転写用フィルム。
5.支持体層が、湿度4.00 g/m3 〜 40.9 g/m3の範囲の環境下において縦方向及び横方向の寸法変化率が0〜3%である1〜4のいずれかに記載の加圧転写用フィルム。
6.該水溶性樹脂層の凹凸面に設けられたインク層が、該凹凸面の凹部には充填されてなり、該凸部にはインク層が形成されていないインク層である1〜5のいずれかに記載の加圧転写用フィルム。
7.下記a〜dの工程によって、被転写体表面に凹凸模様を形成する方法。
a.請求項1〜6のいずれかに記載の加圧転写用フィルムを、該支持体層側が外面に位置するように、被転写体表面に貼付する工程
b.工程aにより貼付した状態にて該支持体層側から加圧する工程
c.該支持体層を該水溶性樹脂層から剥離する工程
d.露出した該水溶性樹脂層に対して水を供給し、該水溶性樹脂層を溶解してインク層から該水溶性樹脂層を除去し、表面に凹凸が形成されたインク層を形成する工程
8.被転写体を金属からなるものとし、その表面に6に記載の加圧転写用フィルムにより部分的にインク層を設け、その後該被転写体表面の金属露出部分を腐食させることによって金属表面部分をエッチングする被転写体のエッチング方法。
また、本発明の加圧転写用フィルムを被転写体表面に密着させた後に、支持体層を剥離させるので、密着させる工程時には支持体層としてコシが強いフィルムを採用して、被転写体表面に十分な加圧をしながら密着させることができ、作業を安定して行うことができる。また、これによっても、形成された凹凸層の面に皺が寄ったり、文字等の模様が折れたりすることがない。
被転写体表面に加圧転写用フィルムを密着させて支持体層を剥離した後には、水をかけたり、水槽に漬けるなどして、該水溶性樹脂凹凸層を溶解・除去することによって、インク層には特に力を与えることなく被転写体表面に凹凸インク層を形成させることができるので、この工程によっても凹凸インク層を痛めることがない。
また、インク層を水溶性樹脂層表面の凹凸の凹部にのみ充填し、凸部にはインク層を設けないようにしておくと、加圧転写して被転写体に形成されたインク層は該凹部に対応する部位だけに設けられ、該凸部に対応する部位にはインク層が形成されない。
このとき被転写体が金属製の場合、その後にエッチング工程を採用することによって、インク層が形成されてない表面のみをエッチングすることができ、このように簡便な方法によって、金属製の被転写体表面にエッチングパターンを形成することができる。
本発明の加圧転写用フィルムは、被転写体表面に凹凸表面を確実に形成させるためのものであり、そのために支持体層、水溶性樹脂層、インク層を順に積層してなる構造を基本とするものである。
以下に本発明の加圧転写用フィルムと、それを用いた加圧転写用方法について述べる。
(支持体層)
本発明の加圧転写用フィルムにおいて使用できる支持体層は、水溶性樹脂層を介してインク層を保持し、加圧転写工程において水溶性樹脂層から剥離することができ、その結果としてインク層を正確に、かつ皺を発生させることなく被転写体表面に密着させるための層である。
そして、水溶性樹脂層とその上のインク層の取り扱い性を十分なものとするために、手や治具等で保持し易い程度の強度を必要とし、また、そのためにある程度の厚さを要するフィルムである。
そのような支持体層の材質としては、特に限定されるものではないが、金属、ガラス、樹脂、紙等で良く、例えばアルミニウム、鉄、銅等の金属のフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、PET等のポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリル酸メチル等のアクリル樹脂、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム等のエラストマー、等の各種樹脂からなるフィルム、コート紙等の紙が挙げられる。
本発明において支持体の寸法変化率をこの範囲とすることにより、本発明の加圧転写用フィルム全体としても十分な寸法安定性を維持することができる。
そして、湿度4.00g/m3未満の環境下となることにより寸法が変化する場合には、本発明の加圧転写用フィルムを保管する際に、該フィルムの寸法が変化することであり、凹凸模様にシワが入ったり、被転写体に予定した凹凸を形成できない可能性がある。
また、湿度が16.5g/m3を超える環境下は、通常の注意を払って保管する場合には、ほとんど発生しない湿度環境下であるといえる。
そのため、必要に応じて、接着力を向上させるために支持体層の水溶性樹脂層形成側の面に微細な凹凸を形成したり、コロナ放電処理を施したり、プライマー層を形成することを行うことができる。
また、水溶性樹脂層からの剥離を容易にするために、支持体層の水溶性樹脂凹凸層形成側の面にシリコーン系化合物や長鎖アルキル基含有化合物による剥離剤層を設けることもできる。
また、加圧転写後のインク層の保護目的のために、水溶性樹脂凹凸形成側の面にアクリル系化合物やウレタン系化合物による保護層を設けることもできる。
水溶性樹脂層を形成する樹脂としては、その表面の凹凸面に形成するインク層に対して十分に密着性を備えることが必要であり、かつ支持体層を剥離した後に水により溶解する際に、速やかに溶解することが望まれる。
本発明において使用される水溶性樹脂層形成用の水溶性樹脂としては、公知の水溶性樹脂でも良いが、特に好ましくはポリ酢酸ビニルの鹸化物およびその共重合体、水性アクリル樹脂、水性ポリエステル樹脂、ポリオキシエチレン及びポリスチレンスルホン酸から選ばれた1種以上である。
これらの水溶性樹脂を採用することによって、その水溶性樹脂からなる層の表面に凹凸模様を形成し、この模様を維持することができ、しかもその上に設けるインク層に対して十分に接着性を備えるので、加圧転写用フィルムとして、保存性に優れたものを得ることができる。
いずれかの方法によって支持体層表面に水溶性樹脂層を形成させた後に、凹凸を形成してなる型等を水溶性樹脂層表面に押圧する、あるいは水溶性樹脂表面を研削する等の公知の凹凸形成方法によって、その凹凸形状を転写して、水溶性樹脂層表面に凹凸模様を形成させることができる。
形成させる凹凸模様は任意の模様であり、波模様、文字、図形等必要に応じて選択することが可能である。そして、例えば文字や線等の細い部分を有する模様であっても、水溶性樹脂層表面に形成が可能な範囲内において形成することができる。
本発明において使用されるインク層は、印刷や塗布によって水溶性樹脂層の表面に形成される。そして、該水溶性樹脂層に対して十分な接着力を備えて、被転写体への転写後において、安定して凹凸表面を維持することができるインク組成物から得ることができる。インク層は、加圧転写用フィルム全面に形成しても良く一部の面に形成してもよい。一部の面に形成した場合には、インク層を形成していない部分は、その後の水溶性樹脂の除去によって、被転写体の表面が露出することになる。また、印刷や塗布、凹凸板等などによりインク層自体に凹凸模様を形成することもできる。
一部の面に形成する場合には、例えば加圧転写フィルムの半分の面にインク層を形成することや、又は水溶性樹脂層表面に形成した凹凸の凹部のみに充填するようにしてインク層を設け、凹凸の凸部の表面にはインク層を設けないようにすることもできる。
インク層を形成するための組成物は、樹脂、着色剤、各種添加剤等を含有する組成物であって、ここで使用される樹脂、着色剤、各種添加剤等としては、公知のインク組成物に使用される材料を採用できる。インク組成物を水溶性樹脂層表面に印刷又は塗布した際に、その凹部に確実に充填される粘度や流動性を有することが必要である。
ただし、該インク組成物は水溶性樹脂層の表面に使用されてインク層を形成するものであるから、水性インク組成物を選択すると水溶性樹脂層が溶解されるので不適切である。このため非水性の有機溶媒を使用してなるインク組成物とすることが必要となる。
本発明において必要に応じて使用される接着剤層は、被転写体とインク層とをより強い接着力にて固定させることを目的としており、インク層の表面に形成されるものである。
接着剤層は粘着剤からなる層であってもよく、その場合には、被転写体表面に本発明の加圧転写用フィルムのインク層側の面を密着させると、その粘着剤の粘着力によって、被転写体に対して加圧転写用フィルムを確実に固定させることができ、密着後の被転写体と加圧転写用フィルムの取り扱いがより容易となる。
また支持体層を剥離する際に被転写体を固定した状態で支持体を剥離させることができるため、剥離作業もより確実・容易となる。
そのような接着剤層としては、アクリル樹脂系やエラストマー等の公知の粘着剤を採用できる。
また、接着剤層としては、公知の加熱硬化型やエネルギー線硬化型等の接着剤から形成させてなるものであってもよい。これらの接着剤を採用した場合には、被転写体表面に本発明の加圧転写用フィルムを固定した後、支持体層を剥離する前又は後に、加熱やエネルギー線の照射を行い、これらの接着剤層を硬化させることができる。
本発明の加圧転写用フィルムはその保管時の劣化や汚れを防止する目的で、インク層や接着剤層の表面をカバーフィルムにより被覆することができる。もちろんカバーフィルムはこれらのインク層や接着剤層表面から易剥離性であることが必要で、通常は加圧転写用フィルムを使用する直前まで被覆した状態とするものである。
本発明の加圧転写用フィルムを採用して被転写体表面に凹凸模様を形成する方法は、以下a〜bの工程を基本とする方法であり、少なくともいわゆる水圧転写による方法ではない。
この方法においては、被転写体表面への凹凸インク層の密着が支持体層側からの加圧により行われるので、位置決めや密着する際の加圧時の力の加え方等を調整でき、目的として凹凸模様を確実に形成できる。
a.加圧転写用フィルムを、該支持体層側が外面に位置するように、被転写体表面に貼付する工程
b.工程aにより貼付した状態にて該支持体層側から加圧する工程
c.該支持体層を該水溶性樹脂層から剥離する工程
d.露出した該水溶性樹脂層に対して水を供給し、該水溶性樹脂層を溶解してインク層から該水溶性樹脂層を除去する工程
なお、加圧転写用フィルムに硬化型接着剤層を形成させた場合には、これらの工程の何れかにおいて該硬化型接着剤層を硬化する工程を加えることができる。
本発明における加圧転写用フィルムを被転写体表面に貼付する工程は、被転写体を準備し、かつ、必要に応じて加圧転写用フィルムのインク層表面や接着剤層表面に設けたカバーフィルムを剥離しておく。剥離後の加圧転写用フィルムを図1に示す。Aは支持体層、Bは水溶性樹脂層、Cはインク層である。また図2はさらに接着剤層Dを有する場合の図である。
該被転写体の転写部に対して、加圧転写用フィルムのインク層表面や接着剤層表面を位置決めし、次いで貼付する。
図3に示すように、加圧転写用フィルムを貼付してなる被転写体Eを、手や治具等によって固定すると共に、支持体層側から加圧して、図4に示すように加圧転写用フィルムと被転写体とがより確実に固定されるようにする。
このとき、被転写体表面に対して加圧転写用フィルムがずれることがないように十分に注意することが求められる。
上記の工程によって確実に固定された被転写体及び加圧転写用フィルムから、支持体のみを剥離して、図5に示すように、表面に水溶性樹脂層を露出させる。
この剥離工程においても、加圧転写用フィルムがずれることがないように、さらに、剥離時の力によって被転写体から接着剤層又はインク層が剥離することがないように注意することが求められる。
上記の工程によって支持体層を剥離した後に露出している水溶性樹脂層を除去するために、該水溶性樹脂層表面に対して水を接触させる。
接触させる手段としては、該水溶性樹脂層表面に対して水を噴霧、流延する手段、被転写体の少なくとも該水溶性樹脂層表面が露出した部分を水槽内の水に浸漬する手段等、水を接触させる何らかの手段を採用する。
この結果、水に水溶性樹脂が溶解するために、被転写体表面から水溶性樹脂が除去されて、図6に示すように、凹凸が形成されたインク層が露出することになる。
その後、被転写体表面を必要に応じて洗浄、付着した水を乾燥除去して、目的とする凹凸模様を備えた被転写体を得ることができる。
具体的には、一部にインク層を設けた本発明の加圧転写用フィルムを使用して、金属からなる被転写体表面の一部に、上記の方法によってインク層を設けておき、インク層を設けた箇所以外は金属表面を露出させておく。
また本発明の加圧転写用フィルムにおいて、水溶性樹脂層の表面に設けた凹凸の凹部のみにインクを充填し、凸部表面にはインク層を設けないようにしておく。このような加圧転写用フィルムを用いて上記の方法によって金属からなる被転写体表面にインク層からなる凸部のみを設けておき、凸部以外は金属表面が露出した状態としておく。
これらの方法により形成された、一部表面が金属を露出させてなる被転写体に対して、各種の公知のエッチング手段によって、その露出した金属表面に凹部を形成させる。その後被転写体表面からインク層を除去することにより被転写体表面に凹凸を形成させることが可能となる。
尚、実施例は発明の1形態を示すものであり本発明はこれに限定されるものではない。
<転写フィルム>
支持体層として厚み75μm、平均粗さRaが0.06μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ユニチカ社製)を用い、該支持体層上に水溶性樹脂層を乾燥厚み30μmとなるようにポリ酢酸ビニルの90%鹸化物(JP−18、日本酢ビ・ポバール社製)をバーコートにて塗工し形成した。
次に、水溶性樹脂層上に凹凸模様を施した型を備える油圧プレス機(神藤金属工業所社製)により加熱加圧することで、十点平均粗さRzが表1のような水溶性樹脂凹凸層を得た。
次に、該水溶性樹脂凹凸層上に硝酸綿系インキをバーコートにて塗工し5g/m2のインク層を得た。
次に、インク層上にアクリル樹脂系接着剤をバーコートにて塗工し、2g/m2の接着剤層を得た。
被転写体であり、油性黒マジックで150×150mmの枠を設けたポリカーボネート板の枠内表面に、150×150mmに切り出した転写シートの該アクリル樹脂系接着剤層側を合わせ、加圧して貼合した。
次に、支持体層のみを剥離させ、該ポリカーボネート板を水槽内に浸漬し、超音波洗浄により水溶性樹脂層を除去して、該ポリカーボネート板表面に該アクリル樹脂系接着剤を介してインク層を転写した。
<転写フィルム>
水溶性樹脂凹凸層を表1の値で示されるものとした以外は、実施例1と同一の条件にて転写フィルムを得た。
実施例1と同一の条件にて転写を実施した。
<転写フィルム>
支持体層の平均粗さRaが0.35μmのマット調ポリエステルフィルム(ユニチカ社製)を用いた以外は、実施例1と同一の条件にて転写フィルムを得た。
実施例1と同一の条件にて転写を実施した。
<転写フィルム>
実施例1と同一の条件にて転写フィルムを得た。
150×150mmに切り出した転写フィルムの支持体層を剥離し、水溶性樹脂凹凸層側が水面に接触するように、水槽内に転写フィルムを浮かべた。次に、水溶性樹脂層が膨潤および溶解した後に、被転写体である油性黒マジックで150×150mmの枠を設けたポリカーボネート板を接着剤層側から押し当てインク層を転写した。
つまり、この比較例2においては水面転写によるインク層の転写を行い、加圧転写によるインク層の転写を行わなかった。
実施例1〜3、比較例1および2の転写フィルムによる転写物を諸物性において比較した結果を表1に示す。
1.平均粗さRa
JIS B 0601の規格に準拠した方法により支持体層の水溶性樹脂層側の面の測定を行った。
2.十点平均粗さRz
JIS B 0601の規格に準拠した方法により水溶性樹脂層のインク層側の面の測定を行った。
3.位置合わせ
位置合わせは、ポリカーボネート板上に油性マジックで設けた150×150mm枠内に、150×150mmに切り出した転写フィルムが転写できるかどうかを目視にて観察した。
〇:枠内に転写可能
×:枠内からはみ出て転写
4.皺
ポリカーボネート板にインク層を転写した際に皺が入るかどうかを目視にて観察した。
〇:皺なく転写可能
×:転写時に皺入り
5.転写後のインク層の凹凸模様
ポリカーボネート板にインク層を転写した際に、凹凸模様の形状が維持できているかを目視にて観察した。
〇:凹凸模様の形状を維持
×:凹凸模様の形状に歪
特に本発明中のRaの値を超える表面粗さの支持体を使用した比較例1に対して、例えば実施例1によれば、水溶性樹脂層のインク層側のRzの値は同じであるにも関わらず、転写後のインク層表面に歪みがない凹凸形状を形成できる効果を発揮できる。
Claims (8)
- 支持体層、水溶性樹脂層、インク層を順に積層し、該支持体層の該水溶性樹脂層側の平均粗さRaが0.30μm以下であり、該水溶性樹脂層の該インク層側の面に凹凸面が形成されてなる加圧転写用フィルム。」
- 支持体層、水溶性樹脂層、インク層を順に積層し、該支持体層の該水溶性樹脂層側の平均粗さがRa0.30μm以下であり、該インク層に凹凸面が形成されてなる請求項1に記載の加圧転写用フィルム。
- 該インク層の水溶性樹脂層側でない面にさらに接着剤層を形成してなる請求項1又は2に記載の加圧転写用フィルム。
- 該水溶性樹脂層を形成する水溶性樹脂が、ポリ酢酸ビニルの鹸化物およびその共重合体、水性アクリル樹脂、水性ポリエステル樹脂、ポリオキシエチレン及びポリスチレンスルホン酸から選ばれた1種以上からなる請求項1〜3のいずれかに記載の加圧転写用フィルム。
- 支持体層が、湿度4.00g/m3〜40.9g/m3の範囲の環境下において縦方向及び横方向の寸法変化率が0〜3%である請求項1〜4のいずれかに記載の加圧転写用フィルム。
- 該水溶性樹脂層の凹凸面に設けられたインク層が、該凹凸面の凹部には充填されてなり、該凸部にはインク層が形成されていないインク層である請求項1〜5のいずれかに記載の加圧転写用フィルム。
- 下記a〜dの工程によって、被転写体表面に凹凸模様を形成する方法。
a.請求項1〜6のいずれかに記載の加圧転写用フィルムを、該支持体層側が外面に位置するように、被転写体表面に貼付する工程
b.工程aにより貼付した状態にて該支持体層側から加圧する工程
c.該支持体層を該水溶性樹脂層から剥離する工程
d.露出した該水溶性樹脂層に対して水を供給し、該水溶性樹脂層を溶解してインク層から該水溶性樹脂層を除去し、表面に凹凸が形成されたインク層を形成する工程 - 被転写体を金属からなるものとし、その表面に請求項6に記載の加圧転写用フィルムにより部分的にインク層を設け、その後該被転写体表面の金属露出部分を腐食させることによって金属表面部分をエッチングする被転写体のエッチング方法。
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