JP4402227B2 - Transfer sheet - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写シートに関するものであり、特に、基材を非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートとしたものであって、被転写対象の表面が凹凸を有する立体的な形状を有するものである場合にも、転写時、もしくは転写に先立って、転写シートが、被転写対象の形状に追随して変形し、良好な転写が可能な転写シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
工業製品の表面に模様をつける方法として幾つかの方法があるが、それらの製品に直接に模様をつけるのに代えて、一旦、仮の基材シートに模様を付けて転写シートを構成し、得られた転写シートを製品に当てて、模様を転移させる、いわゆる転写がよく行われている。
【0003】
このような転写シートの基材シートとしては、紙やプラスチックシート、もしくは金属箔等が使用でき、用途に応じて使い分けられているが、プラスチックシート、特にポリエチレンテレフタレート樹脂シートを基材シートとすることが多い。その理由は、転写シートの模様を被転写対象に転写する際に、模様層の表面に感熱接着剤層を設けたものを準備しておき、転写機を利用して、転写シートの基材シート側から加熱加圧して転写することが多く、その際に、基材シートに、要求される耐熱性と機械的強度の点から、汎用性のある樹脂のシートの中で、ポリエチレンテレフタレート樹脂シートが適していることによる。
また、感熱接着剤層を用いるのは、被転写対象のかなりの割合を占めるプラスチック成形品に対し、短時間で有効な接着性が得られることによる。
【0004】
基材シートがポリエチレンテレフタレート樹脂シートである転写シートは、被転写対象の表面が平らであるものには容易に適用でき、円柱の側面のような一次曲面にも、転写機として特殊なものを使用する必要はあるが、そのまま適用できる。
しかし、基材シートがポリエチレンテレフタレート樹脂シートである転写シートを、表面に突起部や凹陥部等の凹凸を有する立体的な形状の被転写対象に対して使用を試みると、基材シートがそれらの立体的な形状に追随できないため、転写ができない部分が生じてしまう。
【0005】
従来、凹凸を有する被転写対象に転写を行う方法として、スポンジ状のパッドに絵柄を一旦形成して行う方法や、水溶性〜水膨潤性のフィルムに印刷して、印刷フィルムを水に浮かべ、基材シートが溶解するか、もしくは十分に軟化した状態で被転写対象を押し付け、水圧を利用して、印刷フィルムをまつわり付かせて行う方法等もある。
ただ、これらの方法では、模様の変形を制御することができず、転写される模様が一定せず、意図した通りの印刷が難しかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、基材シートがポリエチレンテレフタレート樹脂シートである転写シートの持つ欠点を回避し、かつ、従来、凹凸を有する被転写対象に転写する手段として利用していた方法では一定した意図通りの転写が難しかった欠点を回避することを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決する手段】
上記の課題は、転写の際まで基材シートが模様を確実に保持している転写シートを利用し、ただし、転写シートの基材シートとして、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートを使用することにより、解決することができた。
【0008】
第1の発明は、表面に剥離性面を有する剥離性基材シートと、前記剥離性面に剥離可能に積層した転写層とを有しており、前記剥離性基材シートを構成するための基材シートが、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートであり、前記転写層が模様層と、前記模様層の前記剥離性基材シート側に転写後に最上層となる前記模様層を保護する保護層を積層してあり、前記保護層が熱硬化性樹脂あるいは電離放射線硬化性樹脂組成物からなることを特徴とする転写シートに関するものである。第2の発明は、第1の発明において、前記剥離性基材シートが、前記非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートの前記保護層側の面に、剥離性層を積層したものであることを特徴とする転写シートに関するものである。第3の発明は、第1または第2の発明において、前記転写層が、前記模様層の前記剥離性基材シートとは反対側に被転写対象と接着するための接着剤層を積層してあることを特徴とする転写シートに関するものである。第4の発明は、第1〜第3のいずれかの発明において、前記保護層が、ポリウレタン系樹脂を用いた熱硬化性樹脂からなることを特徴とする転写シートに関するものである。第5の発明は、第1〜第3のいずれかの発明において、前記保護層が、電離放射線硬化性樹脂組成物に熱可塑性樹脂を添加したものからなることを特徴とする転写シートに関するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1を引用して、本発明の転写シートの断面構造を説明すると、転写シート1は、剥離性基材シート10の下面に転写層20が積層された構造を有している。
このうち、剥離性基材シート10は、基材シート11の下面に、剥離性層12が積層した構造を有しており、転写層20は、転写層20を構成する主要素である模様層21と、その上にある保護層22、および模様層21の下にある接着剤層23とが互いに積層した構造を有しているものである。
【0010】
剥離性基材シート10は、下面が剥離性面であればよいので、転写層の素材との兼ね合いでは、剥離性層12を省くこともできる。
保護層22は、被転写対象の表面に転写により転移した模様を保護するものであって、用途によっては省くことも出来る。
接着剤層23は、模様層21、および保護層22を伴うときは模様層21および保護層22を、被転写対象に接着させるためのものである。
以上は、転写シートの基本的な構造に関するものであって、このほか、種々の変形態様があり得るが、いずれにおいても、転写シートの断面構造自体は、知られたものであって、本発明においては、それらの知られた構造を採ってよい。
【0011】
本発明の転写シート1の特徴的な点は、基材シートとして、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートを用いた点である。
本発明において、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートの「非結晶性」とは、再度加熱処理を行っても再結晶化による物性低下を起こさず、後に述べる結晶性成分のブレンドによるものを除き、結晶性成分を持たない物を指す。なお、結晶性とはJIS K7121に準拠し測定したものである。
【0012】
具体的には、島津製作所製のDSC−50を用い、毎分10℃の昇温速度で、30℃から280℃まで昇温し、その後、毎分10度の降温速度で30℃まで冷却し、再度、上記と同じ昇温速度で昇温させた際に融解ピークが生じないものを非結晶性と称する。
【0013】
非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートは、好ましくは、ガラス転移点が35〜100℃の非結晶性ポリエステル樹脂からなる。
このようなポリエステル樹脂は、加熱時の成形性が優れており、成形によって、所定の形に変形した後、変形の戻りが少ない利点がある。
【0014】
非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートは、ガラス転移点が上記の下限値未満であると、シートの熱安定性が悪くなり、逆にガラス点移転が高くなると、シートの成形性が悪くなる傾向がある。
従って、ガラス転移点としては、35〜100℃、好ましくは50〜95℃、より好ましくは、65〜95℃である。
【0015】
非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートにおける、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂としては、例えばジカルボン酸として、テレフタル酸、またはジメチルテレフタル酸、更に必要であれば、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバチン酸、シュウ酸等の脂肪族ジカルボン酸、およびそれらの誘導体を用い、ジオールとしてエチレングリコール、更に必要であれば、ブタンジオール等のアルキレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の芳香族ジオール、およびそれらの誘導体を用いて、製造することができる。
【0016】
非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂としては、より好ましくは、ジオール成分が2種類以上のものから構成されるものであり、最適には、そのジカルボン酸分がテレフタル酸であり、ジオール成分がエチレングリコール50〜99モル%、および1,4−シクロヘキサンジメタノール1〜50モル%であるものがよい。とくに、エチレングリコール60〜80モル%および1,4−シクロヘキサンジメタノール20〜40モル%のものがなおよい。
【0017】
具体的な非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂で市販品としては、イーストマンコダック社製の商品名;KODAR PETG6763(ジカルボン酸成分;テレフタル酸、ジオール成分;エチレングリコール70重量%、1,4−シクロヘキサンジメタノール30重量%)を利用することができる。
【0018】
非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シート中には、その性能を損なわない範囲で、そのほかの樹脂、例えば結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂、難燃剤、もしくは無機微粒子等の各種添加剤が配合してあってもよい。
【0019】
非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートは、無延伸のもの、もしくは延伸したもののいずれでもよいが、無延伸のもの方が、加熱の安定性、成形性の点で本発明の転写シートには好ましい。また、必要に応じてコロナ放電処理等の表面処理を施してあってもよい。
【0020】
上記のような非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートからなる基材シート11には、必要に応じ剥離性層12を積層する。剥離性層12は、転写シートを用いて転写を行うまでの間、転写層20を基材シート11に有効に接着して保持し、かつ、転写時には、転写層20が被転写対象と接着する接着力により、剥離性層12と転写層20との間で円滑に剥離することを実現するよう、あまり強固ではない接着性を有するものである。
【0021】
一般的には、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂に接着性のよい樹脂バインダーに、剥離剤として、ワックス、シリコーン等を適宜に添加して調製したインキ組成物を用いて、基材シート11に塗布することにより、剥離性層12を形成する。
【0022】
樹脂バインダーとしては、ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリアミド樹脂、塩化ゴム、環化ゴム、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、もしくはスチレンマレイン樹脂等から1種もしくは2種類以上を選択して使用する。
【0023】
転写層20は、一般的には保護層22、模様層21、および接着剤層23が、この順に剥離性層12上に(図1では剥離性層12の下面に)積層されて形成されたものである。
【0024】
保護層22は、被転写対象に転写された次記の模様層21に、物理的または/および化学的な耐久性を向上させる目的を有するものである。一般的には、摩耗により、模様が消失するのを防止する目的で設けられることが多い。
【0025】
保護層22は熱可塑性樹脂によって構成することもできるが、上記の目的から見て、熱硬化性樹脂によって構成することがより好ましく、通常、柔軟性をも併せ持つポリウレタン系樹脂を用いることが多い。
【0026】
さらに高度な耐久性が求められる場合には、電離放射線硬化性樹脂組成物を用いることが好ましく、電離放射線硬化性樹脂組成物としては、分子中に重合性不飽和結合または、エポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー、及び/又はモノマーを適宜に混合したものを使用する。
電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち分子を重合又は架橋し得るエネルギー量子を有するものを指し、通常は、紫外線又は電子線を用いる。
【0027】
電離放射線硬化性樹脂組成物中のプレポリマー、オリゴマーの例としては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル類、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メタクリレート類、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アクリレート、カチオン重合型エポキシ化合物が挙げられる。
【0028】
電離放射線硬化性樹脂組成物中のモノマーの例としては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー、アクリル酸メチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸−2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル、アクリル酸−2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル、アクリル酸−2−(N,N−ジベンジルアミノ)メチル、アクリル酸−2−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル等の不飽和置換の置換アミノアルコールエステル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽和カルボン酸アミド、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート等の化合物、ジプロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等の多官能性化合物、及び/又は分子中に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レート、トリメチロールプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレート等が挙げられる。
【0029】
通常、電離放射線硬化性樹脂組成物中のモノマーとしては、以上の化合物を必要に応じて、1種若しくは2種以上を混合して用いるが、電離放射線硬化性樹脂組成物に通常の塗布適性を与えるために、前記のプレポリマー又はオリゴマーを5重量%以上、前記モノマー及び/又はポリチオール化合物を95重量%以下とするのが好ましい。
【0030】
電離放射線硬化性樹脂組成物は公知の塗布方法により塗布されるが、塗布後、硬化させたときのフレキシビリティーが要求されるときは、モノマー量を減らすか、官能基の数が1又は2のアクリレートモノマーを使用するとよい。電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化させたときの耐摩耗性、耐熱性、耐溶剤性が要求されるときは、官能基の数が3つ以上のアクリレートモノマーを使う等、電離放射線硬化性樹脂組成物の設計が可能である。ここで、官能基が1のものとして、2−ヒドロキシアクリレート、2−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートが挙げられる。官能基が2のものとして、エチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートが挙げられる。官能基が3以上のものとして、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクレリート等が挙げられる。
【0031】
電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化させたときのフレキシビリティーや表面硬度等の物性を調整するため、電離放射線硬化性樹脂組成物に、電離放射線照射では硬化しない樹脂を添加することもできる。具体的な樹脂の例としては次のものがある。ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂である。中でも、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の添加がフレキシビリティーの向上の点で好ましい。
【0032】
電離放射線硬化性樹脂組成物の塗布後の硬化が紫外線照射により行われるときは、光重合開始剤や光重合促進剤を添加する。光重合開始剤としては、ラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いる。また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を単独又は混合物として用いる。光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化性樹脂組成物100重量部に対し、0.1〜10重量部である。
【0033】
模様層21は、転写によって、被転写対象の表面に美観を付与するものであり、通常、種々の模様の中から任意に選んだ模様を用いる。
模様層21の模様としては、具象模様、抽象模様等のいずれでもよく、また、必ずしも美観の付与にはならないが、文字、無地に近い小紋、一様均一な着色層、金属薄膜層等であってもよく、これらを適宜に組み合わせることも出来る。
模様層21は、通常、印刷によって形成されることが多いが、コーティングもしくは蒸着等の方法によることもある。
【0034】
印刷やコーティングにより模様層21を形成する際には、剥離性層12を形成するときと同様の樹脂バインダーに、染料または/および顔料からなる着色剤、溶剤もしくは希釈剤、必要に応じて添加する体質顔料、界面活性剤、およびその他の添加剤を配合して調製したインキ組成物もしくは塗料組成物を用い、公知の印刷方法やコーティング方法によって行う。
【0035】
接着剤層23は、模様層21、保護層22を伴うときは模様層21および保護層22を被転写対象に接着させるためのものであり、転写の様式、被転写対象の素材、被転写対象の用途等を考慮して選択された接着性樹脂からなる層である。
通常は、加熱により活性化されて接着力が生じる感熱接着剤を用いて構成することが多い。
【0036】
接着性樹脂としては、例えば、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール(ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等)、シアノアクリレート、ポリビニルアルキルエーテル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、ニトロセルロース、酢酸セルロース、熱可塑性エポキシ、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−アクリル酸エチルコポリマー、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンツイミダゾール、もしくはポリベンゾチアゾールが使用できる。
【0037】
接着剤層23は、ゴム系である天然ゴム、再生ゴム、スフチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、ステレオゴム(合成天然ゴム)、エチレンプロピレンゴム、もしくはブロックコポリマーゴム(SBS,SIS,SEBS等)を用いて形成してもよい。
【0038】
転写シート1には、上記の各層の他、基材シート11、剥離性層12、保護層22、模様層21、接着剤層23の各層間に、通常は接着性を向上させる意味で、プライマー層を介在させてもよい。
【0039】
本発明の転写シート1は、基材シートを非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートで構成してあるので、引張強度等の機械的特性は、通常のポリエチレンテレフタレート樹脂シートで構成した転写シートにくらべてそれほど遜色なく、取り扱い上の不利はほとんどなく、むしろ、その基材シート11の素材に起因して、熱成形性が優れているという特徴を有しており、この特徴を活かした転写が可能になる。
【0040】
一般的な転写は、転写シートの転写層側が被転写対象に接するように重ね、転写シートの基材シート側から、加熱ロールを用いて加圧することにより行われ、ホットスタンピングと呼ばれる。
被転写対象が突起部や凹陥部等の凹凸を有している場合の転写方法として、代表的には、真空または/および圧空を用いて転写シートを被転写対象に押し付けて行う真圧空転写と、射出成形の際に型内に転写シートをセットして射出される樹脂の熱と射出圧を利用して行う射出成形同時転写とがある。
【0041】
図2を引用して、真圧空転写について説明すると、例えば、上下に分割した容器30a、30bの間に、転写層20が下側になるよう転写シート1を挟んで気密に固定する。図2では分かりやすくするため、上下の容器30aと30bの間を空けて示している。
【0042】
下の容器30b内には、凹凸を有する形状の被転写対象31を固定用台32にセットしておく。この固定用台32は上下に昇降可能になっている。この状態で転写シートを加熱ヒータ33で加熱して十分軟化させ、軟化した時点で、上の容器30aに圧空を導入し、下の容器30bは真空引きしつつ、被転写対象を上昇させ、転写シート1を変形させて、被転写対象31の表面の凹凸形状に沿って密着させることにより、転写シート1の転写層を被転写対象31に接着させ、その後、被転写対象31を降下させて、転写シート1の基材シートを剥離することにより、転写を行う。
真空と圧空は、いずれか一方を作用させても十分な場合がある。
【0043】
上記の真圧空転写では、加熱により軟化した転写シート1が被転写対象31を型として成形されるので、転写シート1としては、加熱により変形しやすい性質を有するものが望ましく、特に基材シートが熱成形可能な素材で構成されている必要があるが、この点、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートを基材シートとする本発明の転写シートは、加熱により成形性が生じ、しかも結晶性のポリエチレンテレフタレート樹脂シートに匹敵する機械的強度も持っているので、取り扱い上の問題も生じにくい。
【0044】
次に、図3を引用して、射出成形同時転写について説明すると、上下に分割した成形用型40aと40bは、間に成形用空間41を有しており、上下の両型の間に、転写シート1が転写層20を上側にしてセットされる。
次に、上下の型を密着させて締め、上の型のスプルー42から、溶融した成形用樹脂を型内の空間41に向けて射出することにより、溶融した成形用樹脂が転写シート1を加熱すると同時に加圧するので、転写シート1が変形して下の型40bの内面に沿って押し付けられ、転写シート1の上側となる空間41に、樹脂が満たされて成形が行われる。
成形後、型を開放し、成形品の表面に付着している基材シート11を剥離し、転写による模様が付着した樹脂成形品を得る。
【0045】
上記の射出成形同時転写では、溶融して射出された成形用樹脂により転写シート1が軟化すると同時に、射出された溶融樹脂の圧力により、成形用の型面に沿って押し付けられて成形されるので、転写シート1としては、加熱により変形しやすい性質を有するものが望ましく、かつ、溶融樹脂の高温によって、強度が低下したり、破けたりしない程度の耐熱性を有する必要があるが、この点、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートを基材シートとする本発明の転写シートは、加熱により成形性が生じ、しかも結晶性のポリエチレンテレフタレート樹脂シートに匹敵する機械的強度および耐熱性も持っているので、支障無く転写が行える。
【0046】
なお、上記において、転写シートとしては、予め成形しておいたものを型内にセットしてもよい。この予め行う成形では、射出成形用の型の形状と細部まで一致させなくてもよい。
【0047】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、基材シートとして、非結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂シートを使用しているので、ポリエチレンテレフタレート樹脂シートを使用した転写シートに匹敵する機械的強度、耐熱性を有しながらも、加熱により成形できるため、凹凸を有する被転写対象に対し、意図に沿った転写を行うことが可能な転写シートを提供することができる。
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、基材シートの表面に剥離性層を積層したので、転写層の接着性が適度であり、しかも転写時には円滑に剥離が可能な転写シートを提供することができる。
請求項3の発明によれば、請求項1または請求項2記載の発明の効果に加え、模様層を転写することにより、凹凸を有する被る転写対象の美観を向上させることができる転写シートを提供できる。
請求項4の発明によれば、請求項3の発明の効果に加え、模様層上に保護層を伴って転写ができ、被転写対象に、美観のみならず、耐久性をも合わせて付与できる転写シートを提供できる。
請求項4の発明によれば、請求項4または請求項5記載の発明の効果に加え、転写層の被転写対象に接する側に接着剤層を有しているので、転写の際に、接着剤を改めて適用する必要のない転写シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の転写シートの構造を示す断面図である。
【図2】真圧空成形による転写の方法を示す図である。
【図3】射出成形同時転写よる転写の方法を示す図である。
【符号の説明】
1 転写シート
10 基材シート(11;基材シート、12剥離性層)
20 転写層(21;保護層、22;模様層、23;接着剤層)
30 真圧空成形用容器
31 被転写対象
40 射出成形用型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer sheet, particularly when the base material is an amorphous polyethylene terephthalate resin sheet, and the surface of the transfer target has a three-dimensional shape with irregularities. Further, the present invention relates to a transfer sheet that can be satisfactorily transferred by the transfer sheet being deformed following the shape of an object to be transferred at the time of transfer or prior to transfer.
[0002]
[Prior art]
There are several methods for patterning the surface of industrial products, but instead of patterning those products directly, once a temporary base sheet is patterned, a transfer sheet is constructed, A so-called transfer is often performed in which a pattern is transferred by applying the obtained transfer sheet to a product.
[0003]
As a base sheet of such a transfer sheet, paper, plastic sheet, metal foil, etc. can be used, and it is properly used depending on the application, but a plastic sheet, particularly a polyethylene terephthalate resin sheet, should be used as the base sheet. There are many. The reason for this is that when transferring the pattern on the transfer sheet to the transfer target, prepare a sheet with a heat-sensitive adhesive layer on the surface of the pattern layer, and use the transfer machine to make a base sheet for the transfer sheet. In many cases, a polyethylene terephthalate resin sheet is used as a versatile resin sheet from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength required for the base sheet. By being suitable.
The heat-sensitive adhesive layer is used because effective adhesiveness can be obtained in a short time with respect to a plastic molded article that occupies a considerable proportion of the transfer target.
[0004]
The transfer sheet whose base material sheet is a polyethylene terephthalate resin sheet can be easily applied to the surface of the transfer target being flat, and a special transfer machine is used for the primary curved surface such as the side of a cylinder. It is necessary to do this, but it can be applied as it is.
However, when a transfer sheet whose base sheet is a polyethylene terephthalate resin sheet is tried to be transferred on a three-dimensional transfer target having projections and depressions on the surface, the base sheet is those Since the three-dimensional shape cannot be followed, a portion that cannot be transferred is generated.
[0005]
Conventionally, as a method of transferring to an object to be transferred having irregularities, a method of once forming a pattern on a sponge-like pad, printing on a water-soluble to water-swellable film, and floating the print film in water, There is also a method of pressing a transfer target in a state where the base sheet is dissolved or sufficiently softened and using a water pressure to stir the printed film.
However, in these methods, the deformation of the pattern cannot be controlled, the pattern to be transferred is not constant, and printing as intended is difficult.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, the substrate sheet is a polyethylene terephthalate resin sheet, avoiding the disadvantages of the transfer sheet, and the conventional method used as a means for transferring to a transfer target having irregularities is as intended. The problem is to avoid the drawbacks that are difficult to transfer.
[0007]
[Means for solving the problems]
The above problem uses a transfer sheet in which the base sheet reliably holds the pattern until the transfer, but by using an amorphous polyethylene terephthalate resin sheet as the base sheet of the transfer sheet, I was able to solve it.
[0008]
1st invention has the peelable base material sheet which has a peelable surface on the surface, and the transfer layer laminated | stacked on the said peelable surface so that peeling is possible, For comprising the said peelable base material sheet The base sheet is an amorphous polyethylene terephthalate resin sheet, the transfer layer is a pattern layer, and a protective layer that protects the pattern layer that becomes the uppermost layer after transfer to the peelable base sheet side of the pattern layer. The transfer sheet is characterized in that it is laminated and the protective layer is made of a thermosetting resin or an ionizing radiation curable resin composition. A second invention is characterized in that, in the first invention, the peelable substrate sheet is obtained by laminating a peelable layer on the surface of the amorphous polyethylene terephthalate resin sheet on the protective layer side. It relates to a transfer sheet. According to a third invention, in the first or second invention, the transfer layer is formed by laminating an adhesive layer for adhering to an object to be transferred on the side of the pattern layer opposite to the peelable substrate sheet. The present invention relates to a transfer sheet. A fourth invention relates to a transfer sheet according to any one of the first to third inventions, wherein the protective layer is made of a thermosetting resin using a polyurethane resin. A fifth invention relates to a transfer sheet according to any one of the first to third inventions, wherein the protective layer is formed by adding a thermoplastic resin to an ionizing radiation curable resin composition. is there.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The sectional structure of the transfer sheet of the present invention will be described with reference to FIG. 1. The
Among these, the
[0010]
Since the
The
The
The above is related to the basic structure of the transfer sheet, and there can be various other modifications. In any case, the sectional structure of the transfer sheet itself is known, and the present invention May take their known structure.
[0011]
The characteristic point of the
In the present invention, “non-crystalline” of the non-crystalline polyethylene terephthalate resin sheet does not cause deterioration in physical properties due to recrystallization even when heat treatment is performed again. The thing which does not have a sex component. The crystallinity is measured according to JIS K7121.
[0012]
Specifically, using a DSC-50 manufactured by Shimadzu Corporation, the temperature was raised from 30 ° C. to 280 ° C. at a rate of 10 ° C. per minute, and then cooled to 30 ° C. at a rate of 10 ° C. per minute. When the temperature is increased again at the same temperature increase rate as described above, the case where no melting peak occurs is referred to as non-crystalline.
[0013]
The amorphous polyethylene terephthalate resin sheet is preferably made of an amorphous polyester resin having a glass transition point of 35 to 100 ° C.
Such a polyester resin is excellent in moldability at the time of heating, and has an advantage that the deformation does not return after being deformed into a predetermined shape by molding.
[0014]
When the amorphous polyethylene terephthalate resin sheet has a glass transition point less than the lower limit, the thermal stability of the sheet deteriorates. Conversely, when the glass point transfer increases, the sheet formability tends to deteriorate. .
Therefore, as a glass transition point, it is 35-100 degreeC, Preferably it is 50-95 degreeC, More preferably, it is 65-95 degreeC.
[0015]
Examples of the non-crystalline polyethylene terephthalate resin in the non-crystalline polyethylene terephthalate resin sheet include dicarboxylic acid such as terephthalic acid or dimethyl terephthalic acid, and if necessary, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenylene dicarboxylic acid, etc. Using aliphatic dicarboxylic acids such as aromatic dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid and oxalic acid, and their derivatives, ethylene glycol as diol, and if necessary, alkylene glycol such as butanediol, 1,4-cyclohexane It can be produced using aromatic diols such as dimethanol and derivatives thereof.
[0016]
More preferably, the non-crystalline polyethylene terephthalate resin is composed of two or more types of diol components, and optimally, the dicarboxylic acid content is terephthalic acid, and the diol component is ethylene glycol 50 to 50. 99 mol% and 1,4-cyclohexanedimethanol 1-50 mol% are good. In particular, those having 60 to 80 mol% of ethylene glycol and 20 to 40 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol are still better.
[0017]
As a specific non-crystalline polyethylene terephthalate resin, a commercial product manufactured by Eastman Kodak Company; KODAR PETG6763 (dicarboxylic acid component; terephthalic acid, diol component; ethylene glycol 70% by weight, 1,4-cyclohexanedimethanol 30% by weight) can be used.
[0018]
In the non-crystalline polyethylene terephthalate resin sheet, other additives such as a crystalline polyethylene terephthalate resin, a flame retardant, or inorganic fine particles may be blended within a range not impairing the performance.
[0019]
The amorphous polyethylene terephthalate resin sheet may be either non-stretched or stretched, but the non-stretched one is preferred for the transfer sheet of the present invention in terms of heating stability and moldability. Moreover, you may give surface treatments, such as a corona discharge process, as needed.
[0020]
A
[0021]
Generally, it is applied to the
[0022]
Resin binders include nitrocellulose, cellulose acetate, cellulose butyrate, ethyl cellulose, polyamide resin, chlorinated rubber, cyclized rubber, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, ethylene / vinyl acetate copolymer One type or two or more types are selected and used from resin, chlorinated polypropylene, acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin, styrene male resin, or the like.
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
Although the
[0026]
When higher durability is required, it is preferable to use an ionizing radiation curable resin composition. As the ionizing radiation curable resin composition, a prepolymer having a polymerizable unsaturated bond or an epoxy group in the molecule is used. What mixed the polymer, the oligomer, and / or the monomer suitably is used.
The ionizing radiation refers to an electromagnetic wave or a charged particle beam having an energy quantum capable of polymerizing or cross-linking molecules, and usually an ultraviolet ray or an electron beam is used.
[0027]
Examples of prepolymers and oligomers in the ionizing radiation curable resin composition include unsaturated polyesters such as unsaturated dicarboxylic acid and polyhydric alcohol condensates, polyester methacrylate, polyether methacrylate, polyol methacrylate, melamine methacrylate, etc. Examples include methacrylates, polyester acrylates, epoxy acrylates, urethane acrylates, polyether acrylates, polyol acrylates, acrylates such as melamine acrylate, and cationic polymerization type epoxy compounds.
[0028]
Examples of the monomer in the ionizing radiation curable resin composition include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene, methyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methoxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, acrylic acid Acrylic esters such as butyl, methoxybutyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxymethyl methacrylate, phenyl methacrylate, lauryl methacrylate, etc. Esters, 2- (N, N-diethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-dibenzylamino) methyl acrylate, acrylic acid -2- (N, N-diechi Unsaturated substituted amino alcohol esters such as amino) propyl, unsaturated carboxylic acid amides such as acrylamide and methacrylamide, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol di Compounds such as acrylate, triethylene glycol diacrylate, polyfunctional compounds such as dipropylene glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and / or two or more thiol groups in the molecule Polythiol compounds having, for example, trimethylolpropane trithioglycolate, trimethylolpropane trithiopropylate, pentaerythritol Examples include tetrathioglycolate.
[0029]
Usually, as a monomer in an ionizing radiation curable resin composition, the above compounds are used alone or in combination of two or more as required. In order to give it, it is preferable that the prepolymer or oligomer is 5% by weight or more and the monomer and / or polythiol compound is 95% by weight or less.
[0030]
The ionizing radiation curable resin composition is applied by a known application method. However, when flexibility is required after application, the amount of monomer is reduced or the number of functional groups is 1 or 2. The acrylate monomer may be used. When wear resistance, heat resistance, and solvent resistance are required when an ionizing radiation curable resin composition is applied and cured, ionizing radiation such as using an acrylate monomer with three or more functional groups A curable resin composition can be designed. Here, 2-hydroxy acrylate, 2-hexyl acrylate, and phenoxyethyl acrylate are exemplified as those having one functional group. Examples of those having 2 functional groups include ethylene glycol diacrylate and 1,6-hexanediol diacrylate. Examples of the functional group having 3 or more include trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate.
[0031]
In order to adjust the physical properties such as flexibility and surface hardness when the ionizing radiation curable resin composition is applied and cured, a resin that is not cured by ionizing radiation irradiation should be added to the ionizing radiation curable resin composition. You can also. Specific examples of the resin include the following. Thermoplastic resins such as polyurethane resin, cellulose resin, polyvinyl butyral resin, polyester resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, and polyvinyl acetate. Among these, addition of a polyurethane resin, a cellulose resin, a polyvinyl butyral resin, or the like is preferable from the viewpoint of improving flexibility.
[0032]
When hardening after application | coating of an ionizing radiation curable resin composition is performed by ultraviolet irradiation, a photoinitiator and a photoinitiator are added. As the photopolymerization initiator, in the case of a resin system having a radical polymerizable unsaturated group, acetophenones, benzophenones, thioxanthones, benzoin, benzoin methyl ether and the like are used alone or in combination. In the case of a resin system having a cationic polymerizable functional group, an aromatic diazonium salt, an aromatic sulfonium salt, an aromatic iodonium salt, a metatheron compound, a benzoin sulfonic acid ester or the like is used alone or as a mixture as a photopolymerization initiator. . The addition amount of a photoinitiator is 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of ionizing radiation-curable resin compositions.
[0033]
The
The pattern of the
The
[0034]
When the
[0035]
The
Usually, a heat-sensitive adhesive that is activated by heating and generates an adhesive force is often used.
[0036]
Examples of the adhesive resin include polyvinyl acetate resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal (polyvinyl formal, polyvinyl butyral, etc.), cyanoacrylate, polyvinyl alkyl ether, polyvinyl chloride, polyamide, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, and cellulose acetate. , Thermoplastic epoxy, polystyrene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, urea resin, melamine resin, phenol resin, resorcinol resin, furan resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, polyimide, polyamideimide , Polybenzimidazole, or polybenzothiazole can be used.
[0037]
[0038]
In addition to the above layers, the
[0039]
In the
[0040]
The general transfer is performed by stacking the transfer sheet so that the transfer layer side of the transfer sheet is in contact with the transfer target, and applying pressure using a heating roll from the base sheet side of the transfer sheet, which is called hot stamping.
As a transfer method in the case where the object to be transferred has irregularities such as protrusions and recesses, typically, a pressure-air transfer that is performed by pressing a transfer sheet against the object to be transferred using vacuum or / and compressed air. In addition, there is simultaneous injection molding transfer using the heat and injection pressure of resin injected by setting a transfer sheet in a mold during injection molding.
[0041]
The true pressure air transfer will be described with reference to FIG. 2. For example, the
[0042]
In the
In some cases, either one of vacuum and compressed air is sufficient.
[0043]
In the above-described true-pressure air transfer, the
[0044]
Next, the injection molding simultaneous transfer will be described with reference to FIG. 3. The molding dies 40 a and 40 b divided vertically are provided with a
Next, the upper and lower molds are brought into close contact with each other, and the molten molding resin is injected from the
After molding, the mold is opened, the
[0045]
In the above-described simultaneous injection molding transfer, the
[0046]
In addition, in the above, as a transfer sheet, you may set what was shape | molded previously in a type | mold. In the molding performed in advance, it is not necessary to match the details of the shape of the mold for injection molding.
[0047]
【The invention's effect】
According to the invention of
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 3, transfer can be performed with a protective layer on the pattern layer, and not only aesthetic appearance but also durability can be imparted to the transfer target. A transfer sheet can be provided.
According to the invention of claim 4, in addition to the effects of the invention of claim 4 or claim 5, since the adhesive layer is provided on the side of the transfer layer that contacts the transfer target, It is possible to provide a transfer sheet that does not require application of the agent again.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a transfer sheet of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a transfer method using true pressure air forming.
FIG. 3 is a diagram showing a transfer method by simultaneous injection molding transfer.
[Explanation of symbols]
1
20 Transfer layer (21; protective layer, 22; pattern layer, 23; adhesive layer)
30 True Pressure
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