JP2607032B2 - 成形同時絵付転写フィルム及びその製造方法 - Google Patents

成形同時絵付転写フィルム及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は成形同時転写フィルム、
すなわち、射出成形や真空プレス成形時に成形と同時に
成形品に絵柄を転写するのに用いられる転写フィルム及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】成形体に絵付けをする手法として、転写
印刷が知られている。転写印刷とは、剥離性基材シート
上に絵柄層などよりなる転写層を形成した転写フィルム
を用い、その絵柄層を別の被転写体に移転させる印刷方
法であり、前記剥離性基材シート上には必要に応じて離
型層が設けられる。通常の転写フィルムにおいて、転写
層は、通常、剥離層、絵柄層、接着剤層などから構成さ
れる。接着剤層は、転写層を被転写体に転移、接着させ
るための層であり、感熱接着剤、溶剤活性型接着剤、電
離放射線硬化性接着剤などが用いられる。剥離層は転写
後に被転写体側に移転して転写層の表面保護層となる。
また、剥離性基材シート上に形成する離型層は基材シー
トと転写層との剥離を容易するための層であり転写後の
基材シート側に残留する。そして、剥離は離型層と剥離
層との間で行われる。離型層としては、通常、例えばシ
リコン系樹脂、メラミン樹脂などを単に塗工あるいはエ
クストロージョンなどで製膜したものが用いられる。
【０００３】そのような転写フィルムを用いた印刷方法
として、近年、被転写体の成形と同時に転写も行う成形
同時絵付け方法が行われるようになり、射出成形同時絵
付け方法あるいは真空プレス成形同時絵付け方法などが
知られている。その一例として射出成形同時絵付け方法
について図１、図２を参照して説明する（特公平４−４
２１７２号公報なども合わせて参照されたい）。
【０００４】この装置６０は、雌金型７０とこの雌金型
７０の側方に対向配置された雄金型８０とを備えてい
る。雌金型７０は、得るべき成形体の外形に対応するキ
ャビティ７２が設けられるとともに、その内部に上記キ
ャビティ７２に開口する吸気孔７４が設けられていて、
シリンダなどからなる進退装置７５により雄金型８０に
対して接近−離隔する方向に進退動せしめられるように
なっている。また、雄金型８０は、上記キャビティ７２
内に挿入されるコア部８２を有し、その内部に熔融樹脂
の注湯孔（ゲート）８４が設けられている。そして、必
要に応じて、上記雌金型７０と雄金型８０との間に進退
可能に熱盤９０が配される。
【０００５】かかる装置６０を用いて射出成形と同時に
絵付けを行うには、まず、雌金型７０の側方に絵付け用
の転写フィルム１００を対向配置し、この転写フィルム
１００を必要に応じて上記熱盤９０で加熱軟化させ、次
いで、転写フィルム１００を雌金型７０と熱盤９０との
間に挟んでキャビティ７２の開口面を閉じ、雌金型７０
に設けられた吸気孔７４を通じて真空引きを行うととも
に、熱盤９０に設けられた通気孔を通じて圧空供給を行
う。
【０００６】それにより、転写フィルム１００は図１に
示される如くに、キャビティ７２の内周面に沿うように
延伸せしめられて密着する。なお、この工程は一般に予
備成形と呼ばれている。続いて、熱盤９０を退避させた
もとで、図２に示される如くに、雌金型７０を前進させ
ることにより、雄金型８０と合体させて型締めを行った
後、雌金型７０と雄金型８０との間に形成されるキャビ
ティ空間に雄金型８０に設けられた注湯孔８４を通じて
熔融樹脂を注入充填して射出成形を行う。
【０００７】それにより、雌金型８０内の転写フィルム
１００が注入樹脂（成形体Ｐ）と一体化して貼り付き、
射出成形完了後に型開きを行なうと、型内から外表面に
転写フィルム１００が貼着された成形品が取り出され
る。後工程において、成形体Ｓ外表面に一体化した転写
フィルム１００のうちの基材シートのみを剥離し、絵柄
層などの転写層を成形体Ｓ側に残留させて転写層となす
ことにより絵付けが完了する。
【０００８】上記の記載から分かるように、このような
射出成形同時絵付け方法においては、加熱軟化された転
写フィルム１００がキャビティ７２の内周面に沿うよう
に延伸せしめられて密着し得ること（熱成形性）及び成
形体Ｓ外表面に一体化した転写フィルム１００のうちの
基材シートのみが確実に剥離され得ること（剥離性）と
がよい成形品を得るための重要な要件となる。このこと
は、転写フィルムを成形品の曲面に添って何らかの手段
で貼り付ける必要のある成形方法、例えば真空プレス成
形同時絵付け方法などにおいても同様であり、特に、奥
行きの深い金型を用いるような成形においては、転写フ
ィルムに深い絞りがなされることから重要な要件とな
る。
【０００９】その目的から従来多くの改良された転写フ
ィルムが提案されている。例えば、基材シートとしての
耐熱性２軸延伸ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
フィルムに離型層としてメラミン樹脂などの熱硬化性樹
脂を焼き付け、その上に剥離層以下の転写層を印刷する
ようにした転写フィルム（特公平２−４２０８０号公報
参照）、基材シートとしての熱可塑性で成形性に優れる
ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）フィルムに離型層として熱成
形性と離型性に優れる溶剤可溶型ポリアミドをコーティ
ングし、剥離層として溶剤型のものを用いた転写フィル
ム、さらに、その改良型として、基材シートとしての熱
成形性良好な可塑剤０〜５重量部のＰＶＣフィルムに離
型層として有機溶剤に溶け難いナイロン６、ナイロン６
６などのポリアミド樹脂フィルムを接着剤で積層した支
持フィルム用いた転写フィルム（実公平４−５３５８号
公報参照）などがあげられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前記したフィルムにお
いて、ＰＥＴフィルムに離型層としてメラミン樹脂など
の熱硬化性樹脂を８０〜１５０℃程度の温度で焼き付
け、その上に剥離層以下を印刷するようにした転写フィ
ルムは、射出した熔融樹脂との離型性は優れているが、
ＰＥＴフィルムに熱成形性が不十分なために金型の凹凸
形状に十分に沿わない場合が生じる。一方、ＰＥＴフィ
ルムに代えて熱成形性に優れる可塑剤入りＰＶＣフィル
ムを用いると今度は離型層の焼き付け時の熱でＰＶＣフ
ィルムが変形することから実用に耐えるものは製造が困
難である。また、いずれにおいても、離型層がメラミン
樹脂などの熱硬化性樹脂を焼き付けて形成されているこ
とから硬いものであり、転写フィルムを凹凸形状に沿っ
て成形したときに、離型層に亀裂が生じがちである。
【００１１】ＰＶＣフィルムに離型層としてポリアミド
をコーティングしたものにあっては成形性は優れている
が、剥離層を印刷する際に用いる溶剤によって離型層が
溶けて相溶接着してしまい、後加工時に基材シートの剥
離が困難となる場合が生じている。さらに、ＰＶＣフィ
ルムに離型層として有機溶剤に溶け難いナイロン系ポリ
アミド樹脂フィルムを接着剤で積層した基材シートを用
いた転写フィルムは、ある程度の成形性は得られるが、
接着剤でフィルムを貼る構成であることからナイロン系
ポリアミド樹脂フィルムの厚さに自ずと制限があり、１
０μｍ以上の厚さが必要とされている。そして、ナイロ
ン系ポリアミド樹脂自体熱成形性が不十分であることか
ら、ＰＶＣ本来の良好な熱成形性を生かせないという不
都合を有している。また、通常のナイロン系ポリアミド
樹脂は溶液化不可であることからも、成形性を阻害する
要因となっている。ダイマー酸とエチレンジアミドとの
縮合物として得られるポリアミドなどのように溶剤可溶
性でかつ薄膜−塗工可能な特殊なポリアミドも存在する
が、溶剤可溶性であることはそれだけ転写層を印刷する
際に、離型層が一部溶解・膨潤することを意味してお
り、その種のポリアミド樹脂を用いる場合には、相溶接
着が生じて転写時に離型性の不良をもたらされることを
避けられない。相溶接着に加えて、基材シートがＰＶＣ
など溶剤可溶である場合には、溶剤系離型層を印刷する
ことにより基材シートが軟化しまた強度が低下して印刷
適正が低下する。
【００１２】本願発明は、上記したように従来の成形同
時絵付け方法に用いられている転写フィルムの持つ不都
合を解消した成形同時絵付転写フィルム及びその製造方
法を得ることを目的としており、より具体的には、離型
層の印刷により基材シートが軟化などを起こすことがな
く、また、剥離層の印刷に伴う溶剤により離型層が溶解
しそれにより相溶接着が発生して転写時に離型不良が発
生するのを確実に防止し、同時に良好な成形性を確保し
た成形同時絵付転写フィルム及びその製造方法を得るこ
とを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ
目的を達成するために、本発明は、非水溶性熱可塑性樹
脂基材シート上に、水分散型エマルジョン状に分散した
熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を塗工した後、乾燥・固
体皮膜化させて離型層を成形する工程と、該離型層表面
に有機溶剤で希釈した塗料又はインキからなる転写層を
塗工又は印刷形成した後、希釈溶剤を乾燥・固化皮膜化
する工程とをを少なくとも有することを特徴とする成形
同時絵付け用転写フィルム製造方法を開示する。
【００１４】本発明は、また、非水溶性熱可塑性樹脂基
材シート上に、水分散型エマルジョン状に分散した熱可
塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の乾燥固形物の皮膜からなる
離型層と、該離型層の上に有機溶剤希釈溶液から該溶剤
を乾燥・固化させてなる転写層とを少なくとも有するこ
とを特徴とする成形同時絵付け用転写フィルムをも開示
する。
【００１５】基材シートを構成する熱可塑性樹脂材料と
しては、塗工される水分散型エマルジョンにより溶解・
膨潤などが生じない非水溶性材料であることが必要であ
り、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニル
アルコール共重合体などのビニル重合体、ポリメタアク
リル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリ
ル酸メチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル樹
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樹脂、などのシート又はフィル
ムを有効に用いることができる。そのなかでも、ポリ塩
化ビニル、特に平均重合度７００〜２０００、可塑剤量
５〜３０重量部のものは熱成形性がよく水に不溶性であ
ることから特に好適である。
【００１６】該非水溶性熱可塑性樹脂基材シート上に、
水分散型エマルジョン状に分散した熱可塑性樹脂又は熱
硬化性樹脂を塗工する。水分散型エマルジョンの媒体と
しては主に水が用いられるが、メチルアルコール、エチ
ルアルコールなどのアルコールを添加したものであって
もよい。媒体中に分散（懸濁）させる樹脂としては、熱
可塑性樹脂では、エチルセルロース、硝酸セルロース、
酢酸セルロースなどのセルロース誘導体、ポリスチレ
ン、ポリα−メチルスチケンなどのスチレン樹脂又はス
チレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタク
リル酸エチルなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニルなどのビニル重合体、ロジン、ロジン変性
マレイン酸樹脂などのロジンエステル樹脂、ポリイソプ
レンゴム、ポリイソブチルゴムなどのゴム系樹脂、各種
アイオノマー、及びそれらの１種又は２種以上の混合物
などが上げられる。また、熱硬化性樹脂では、フェノー
ル樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン
樹脂、グアミナン樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹
脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキ
サン樹脂などがあげられ、そのなかでも３次元架橋型の
ものは有効である。
【００１７】好ましくは、熱硬化性樹脂であり、特に３
次元架橋重合した分子構造を持つ２液硬化型ポリウレタ
ン（多価イソシアネートとポリオールとの架橋体、なか
でも、アジペート系のポリエステルポリオールと脂肪族
イソシアネートの架橋体が耐溶剤性、熱成形性、離型性
の点で最も優れており好適である）、２液硬化型ポリエ
ステル（不飽和ポリエステルと多価イソシアネートとの
架橋体）などが好ましい。
【００１８】これらの樹脂成分は有機溶剤に対して不溶
性あるいは難溶性であり、そのままでは基材シート上に
塗工することはできない。本発明においては、これらの
樹脂成分をコロイド粒子程度（直径0.００１〜0.１μｍ
程度）まで架橋・重合させたものを媒体（水中）に分散
させる。それにより、基材シート上に容易に塗工可能な
エマルジョン状に分散した熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹
脂の水溶液、すなわち有機溶剤を含まない水溶液類似の
液体を得ることができる。好ましくは、粒子表面を乳化
剤で一旦被覆したのち媒体（水中）に分散させることに
より、さらに塗工性のよい水分散型エマルジョンを得る
ことができる。この水分散型エマルジョンを基材シート
上に塗布した後、エマルジョン状の粒子間から媒体
（水）を乾燥除去することにより、３次元巨大高分子の
網目状架橋体からなる塗膜を得ることができる。この塗
膜が離型層としての機能を果たす。
【００１９】さらに好ましくは、印刷特性をだすため
に、水分散型エマルジョンをアルコールなどで希釈した
ものを用いることもできる。水分散型エマルジョンの塗
工はグラビアリバース法、スリットリバース法、グラビ
アノーマル法など、任意の方法を用いることができ、塗
工量は、通常の転写フィルムの製造の場合と同様でよ
く、0.１〜１０ｇ／ｍ2 （ｄｒｙ）程度が好ましい。塗
工後に、通常の手段により乾燥・固化して皮膜化するこ
とにより、離型層が形成される。このようにして形成さ
れた離型層は有機溶剤に不溶性あるいは難溶性となる。
【００２０】該離型層表面に有機溶剤で希釈した塗料又
はインキからなる転写層を塗工又は印刷形成する。上記
のように形成された離型層は有機溶剤に不溶性あるいは
難溶性であることから、本発明において塗料又はインキ
の希釈に用いる有機溶剤には特に制限はなく、通常の有
機溶媒を適宜選択して用いることができる。例えば、酢
酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、アセトン、メ
チルエチルケトンなどのケトン類、脂肪族炭化水素、芳
香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、一価のアルコー
ル、多価のアルコール、エーテル類、などを塗料又はイ
ンキの種類に応じて適宜選択して使用する。転写層を複
数の層、すなわち剥離層、絵柄層、接着剤層などから構
成する場合においては、有機溶剤を必要とするいずれの
層においても、任意の有機溶剤を使用することができ
る。
【００２１】次に、上記のようにして形成した転写層か
ら、従来行われている任意の方法により有機溶剤を乾燥
・固化皮膜化することにより、本発明による成形同時絵
付転写フィルムが得られる。
【００２２】
【作用】本発明による成形同時絵付転写フィルムは基材
シートとして熱可塑性樹脂シートを用いていることから
熱成形性に優れている。熱可塑性樹脂シートは通常耐有
機溶媒性が弱いものであるが、本発明においては、その
基材シート上に、水分散型エマルジョン状に分散させた
熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を塗工した後乾燥し皮膜
化することによって、離型層を形成している。それによ
り該離型層は有機溶媒に対して不溶性あるいは難溶性と
なる。従って、基材シート上に転写層（剥離層）を印刷
成形しても、そこに用いられた有機溶媒により離型層が
溶融することがない。それにより、離型層と剥離層との
融着（相溶接着）が生じることはなく、転写後に離型性
不良は生じない。また、離型層の塗布量を多くしても離
型層自体が水系であり基材シートを軟化させることはな
く、また、離型層や転写層からの有機溶剤によって基材
シートの変形や、引張強度の低下などの劣化も生じない
ことから転写シートの良好な熱成形性は保たれる。
【００２３】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をより
詳細に説明する。 １．以下の３種類の基材シートと離型層を組み合わせフ
ィルムを用意した。 、基材シートとして８０μｍ厚のポリ塩化ビニルシー
ト（可塑剤１２重量部、理研ビニル Ｒタイプ）を用
い、その上に離型層として、下記成分のポリエステルポ
リオールを水分散型エマルジョン状として固形分３０％
の溶液とし、これに希釈剤としてメタノールをまぜて固
形分１５％としたものをグラビアリバース方式にて、３
ｇ／ｍ2 （ｄｒｙ）の塗布量で塗布した後、乾燥・固化
皮膜化させたフィルム（本発明によるフィルム）。
【００２４】 ポリエステルポリオールの成分 ・ポリオール；アジペート系ポリエステルポリオール ・イソシアネート；脂肪族イソシアネート 計８９重量％ ・造膜助剤；３メチル−メトキシブタノール １０重量％ ・その他；トリエチルアミン １重量％ ・分散媒；水 、と同じ基材シート上に、離型層としてポリアミド
（ダイマー酸とエチレンジアミンの縮合物からなるも
の）をトルエンに溶解させ１５％の溶液としたものを同
様に塗布し、乾燥・固化させたフィルム（比較例として
のフィルム）。
【００２５】、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム（ダイ
アホイル ＧＨ−５０、メラミン焼き付け処理済み）
（比較例としてのフィルム）。 ２．上記の〜の各フィルムに対して、以下の順で転
写層を印刷した。 (1) 剥離層 アクリル系樹脂、 （溶剤 ＭＥＫ／トルエン）１ｇ
／ｍ2(dry) (2) 絵柄層 アクリル／塩化ビニル酢酸ビニル共重合の混合物 （溶剤 ＭＥＫ／トルエン）１ｇ／ｍ2(dry) (3) 接着剤層 アクリル系樹脂、 （溶剤 ＭＥＫ／トルエン）１ｇ
／ｍ2(dry) ３．この３種の転写フィルムを用いて、深さ３ｃｍ、長
さ１０ｃｍ、幅５ｃｍの形状の雌金型内に１１０℃で加
熱軟化させ、真空成形により予備成形した。この時、前
記仕様の転写フィルムは成形性が悪く、雌型形状に完
全には成形が不能であった。
【００２６】転写フィルムを予備成形済みの金型に対し
て射出成形によりポリスチレン（ＰＳ）樹脂を打ち込み
成形した。射出成形完了後に型開きを行ない、金型内か
ら外表面に転写フィルムが貼着された成形品を取り出し
た。取り出したそれぞれの成形品から転写フィルムを基
材シートを引っ張ることにより引き剥がした。の転写
フィルムを用いた成形品においては、転写フィルムの離
型層と剥離層との層間が破壊された状態で基材シートが
剥がされた。また、一部では剥がれない場所もあった。
従って、成形品の表面への絵付けは不十分であった。こ
れは、成形時の熱により剥離層に残留する溶剤（微少
量）により離型層が溶解して、相互に熱融着した結果と
解することができる。
【００２７】一方、の転写フィルムを用いた成形品に
おいては、綺麗に剥離し、深い絞りのある雌型形状を完
全に再現した成形品の表面に絵付けがされていた。これ
により、本発明による成形同時絵付転写フィルムの成形
性及び剥離性の有効性が実証された。
【００２８】
【発明の効果】本発明による製造方法により製造された
成形同時絵付転写フィルムは、成形性及び剥離性の双方
において優れており、成形時に転写フィルムの深い絞り
が求められる成形品に対して、綺麗な絵付けを行うこと
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出成形同時絵付け方法による成形工程を示す
図。
【図２】射出成形同時絵付け方法による成形工程を示す
図。
【符号の説明】
７０…雌金型、７２…キャビティ、８０…雄金型、８４
…ゲート、９０…熱盤、１００…転写フィルム、Ｐ…熔
融樹脂

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非水溶性熱可塑性樹脂基材シート上に、
    水分散型エマルジョン状に分散させた熱可塑性樹脂又は
    熱硬化性樹脂を塗工した後、乾燥・固体皮膜化させて離
    型層を成形する工程と、該離型層表面に有機溶剤で希釈
    した塗料又はインキからなる転写層を塗工又は印刷形成
    した後、希釈溶剤を乾燥・固化皮膜化する工程とを少な
    くとも有することを特徴とする成形同時絵付け用転写フ
    ィルム製造方法。
  2. 【請求項２】 非水溶性熱可塑性樹脂基材シート上に、
    水分散型エマルジョン状に分散した熱可塑性樹脂又は熱
    硬化性樹脂の乾燥固形物の皮膜からなる離型層と、該離
    型層の上に有機溶剤希釈溶液から該溶剤を乾燥・固化さ
    せてなる転写層とを少なくとも有することを特徴とする
    成形同時絵付け用転写フィルム。
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