JP5205728B2 - 水圧転写用フィルム - Google Patents
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こうした装飾方法として、水圧を利用した水圧転写法が知られている。この水圧転写法は、水溶性あるいは水膨潤性の基材フィルムに、所望の装飾層を印刷した転写フィルムを用意し、該転写フィルムの装飾層に、有機溶剤を主成分とする活性剤を塗布して、該装飾層を膨潤、粘着化させる(これを活性化という)。その後に、前記転写フィルムを転写用の印刷層面を上面にして、水面上に浮遊させ、次いで、該転写フィルム上に被転写体となる物品を押圧して、水圧によって転写フィルムを被転写体の装飾処理をすべき被転写面に密着させた後、基材フィルムを除去して装飾層を転写する(例えば、特許文献1参照)。
特に優れた意匠性を付与するために、版のセルを細線化することが行われるが、この場合に、上記問題点がより顕著となる。
すなわち、本発明は、
(1)水溶性もしくは水膨潤性を有する基材フィルムと、転写用の印刷層とを有する水圧転写用フィルムであって、前記転写用の印刷層を形成するための印刷インキとして墨インキを含み、該墨インキ中のカーボンブラックの含有量が5〜30質量%であり、かつ、該カーボンブラックのDBP吸油量が80mL/100g以下であることを特徴とする水圧転写用フィルム、
(2)前記カーボンブラックの平均粒子径が5〜40μmである上記(1)に記載の水圧転写用フィルム、
(3)前記カーボンブラックの比表面積が30〜300m2/gである上記(1)又は(2)に記載の水圧転写用フィルム、及び
(4)前記印刷インキの溶剤が、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びプロピレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる少なくとも1種である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の水圧転写用フィルム、
を提供するものである。
この水溶性又は水膨潤性のフィルムを構成する樹脂としては、例えばポリビニルアルコール樹脂、デキストリン、ゼラチン、にかわ、カゼイン、セラック、アラビアゴム、澱粉、蛋白質、ポリアクリル酸アミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルメチルエーテル、メチルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体、酢酸ビニルとイタコン酸との共重合体、ポリビニルピロリドン、アセチルセルロース、アセチルブチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いられてもよいし、2種以上が混合されて用いられてもよい。なお、基材フィルムには、マンナン、キサンタンガム、グアーガム等のゴム成分が添加されていてもよい。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、ポリビニルアルコールの重合度、ケン化度、及び澱粉やゴム等の添加剤の配合量等を変えることにより、基材フィルムに対して転写用の印刷層を形成する際に必要な機械的強度、取り扱い中の耐湿性、水面に浮かべてからの吸水による柔軟化の速度、水中での延展又は拡散に要する時間、転写工程での変形のし易さ等を適宜調節することができる。
また、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは水溶性ではあるが、水に溶解する前段階では水に膨潤して軟化しつつもフィルムとして存続することが好ましい。フィルムとして存続している状態にあるときに水圧転写を行なうことにより、水圧転写時の転写用の印刷層の過度の流動、変形を防止することができるからである。
なお、従来の水圧転写用フィルムに用いられる墨インキ中のカーボンブラックの含有量は、多くても10質量%未満であり、本発明では、カーボンブラックを従来のものに比べて高濃度に含有させることができる。
なお、DBP吸油量の下限値については特に制限はないが、樹脂あるいは溶剤との相溶性、あるいは分散性の点で通常、20mL/100g程度である。なお、DBP吸油量はJIS K 6221に準拠して測定した値である。
これらのうち、ニトロセルロース(硝化綿)及びアルキッド樹脂が好ましい。また、これらのビヒクルの含有量としては印刷インキ中に3〜40質量%の範囲であることが好ましい。
また、該印刷インキには、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、ビスアマイドワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、石油ワックス、脂肪酸エステル系ワックスなどのワックスを含有することができる。
本発明においては、可塑剤とワックスの合計量として、印刷インキ中に0.1〜10質量%含有されることが好ましい。
また、該印刷インキには、紫外線吸収剤や光安定剤を添加することが好ましく、被転写体の被転写面に転写される印刷層の耐候性を高めることができる。
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、サリチル酸エステル等の有機系化合物や、粒径0.2μm以下の微粒子状の酸化亜鉛、酸化セリウム等の無機質系化合物が挙げられ、また、光安定剤としては、例えばビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート等のヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤、ピペリジン系ラジカル捕捉剤等のラジカル捕捉剤などを挙げることができる。
なお、これら紫外線吸収剤や光安定剤の含有量は、それぞれ0.5〜10質量%程度である。
図1は、本発明の水圧転写用フィルムにおける構成の一例を示す概略断面図である。水圧転写用フィルム10は、基材1の一方の面に、グラビア印刷により、第1の絵柄層2、第2の絵柄層3、第3の絵柄層4及び第4の絵柄層5が、順に設けられ、印刷層6が形成されている。
各絵柄層の厚さに特に制限はないが、通常0.1〜10μm程度、好ましくは0.5〜5μmである。
この工程は、水圧転写用フィルムの印刷層に、活性剤を塗布し、該印刷層の少なくとも一部を溶解又は膨潤して軟化させる活性化工程である。
当該(A)工程において用いられる活性剤は、水圧転写用フィルムにおける転写用の印刷層の少なくとも一部を溶解又は膨潤して軟化させる溶剤を含有するものであって、被転写体の被転写面に転写用の印刷層を転写させる工程が水中で完了するまで蒸発してしまうことがなく、かつ被転写体の被転写面を侵食することのない溶剤を含有するものが好ましい。
このような溶剤としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等、あるいはこれらの混合液であるガソリン、石油ベンジン、ミネラルスピリットなどの脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;トリクロルエチレン、パークロルエチレン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類;メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール等の1価アルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;エチルエーテル、イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、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、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類などが単独であるいは混合溶剤として使用される。
また、活性剤中には体質顔料を含んでいてもよい。体質顔料としては、沈降性炭酸バリウム、炭酸カルシウム、クレイ、シリカ等が挙げられ、これらは活性剤中に1〜25質量%の範囲で含有されることが好ましい。
このような活性剤を、印刷物の転写用印刷面に施すには、公知の塗工法、例えばグラビアオフセットコート、グラビアコート、ロールコート、バーコート、スプレーコートなどの方法を用いることができる。該活性剤の塗工量は、通常1〜50g/m2程度、好ましくは3〜30g/m2程度である。
この工程は、前記活性化工程を経た水圧転写用フィルムを、基材側が水面側に向くように水面上に浮遊させ、次いで水面上に浮遊した水圧転写用フィルム上に被転写体を押圧し、水圧によって該水圧転写用フィルムを被転写体の被転写面に密着させる工程である。
前記活性化工程を経た水圧転写用フィルムを水面に浮遊させるには、枚葉の印刷物を1枚ずつ浮遊させてもよく、また水を一方向に流し、その水面上に連続帯状の水圧転写用フィルムを、連続的に供給して浮遊させてもよい。
図2は、当該(B)工程を概念的に示す説明図である。すなわち、当該(B)工程においては、水面W上に浮遊させた水圧転写用フィルム10’の上から、被転写体7を、その被転写面8が下方となるようにして下降させて、被転写体7を水中に押し込むことで、その被転写面8の形状に沿って該水圧転写用フィルム10’を伸ばし変形させて、水圧によって被転写面8に水圧転写用フィルム10’を密着させる。なお、印刷物10’を水面Wに浮かべてその基材フィルム1’が水と接した際、該基材フィルム1’が水膨潤性の場合には膨潤し、水溶性の場合は溶解する。従って、基材フィルム1’が水膨潤性の場合は、該基材フィルム1’は、印刷層6’と一体となって被転写面8に密着する。一方、基材フィルム1’が水溶性の場合には、完全に水に溶解し印刷層6’のみが水面上に浮遊する場合と基材フィルム1’の一部が溶解し一部が残存する場合とがある。前者の印刷層6’のみが水面上に浮遊する場合は、被転写体7には印刷層6’のみが密着した状態となる。
なお、本発明においては、前記(A)工程と(B)工程を、(A’)工程と(B’)工程に変更することができる。
すなわち、前記(A)工程の代わりに、(A’)水圧転写用フィルムを、基材フィルム側が水面側に向くように水面上に浮遊させる工程を設け、前記(B)工程の代わりに、(B’)水面上に浮遊している水圧転写用フィルムの印刷層に、活性剤を塗布し、該印刷層の少なくとも一部を溶解又は膨潤して軟化させ、次いで水面上に浮遊した水圧転写用フィルム上に被転写体を押圧し、水圧によって該水圧転写用フィルムを被転写体の被転写面に密着させる工程、を設けることができる。
脱脂液としては、アルカリ脱脂剤等の界面活性剤不含の物が用いられる。例えば界面活性剤不含のカリウム・リン酸塩系の弱アルカリ性液体を用いることができる。このようなカリウム・リン酸塩系の液は、界面活性剤を含まないので被転写体の表面から水をはじくことができる。このように被転写体の表面において水とのなじみを抑えることにより、被転写体と水圧転写用フィルムの印刷層との間に水が侵入することを防止することができ、被転写体の被転写面に該印刷層を直接的かつ確実に付着させることができる。
また、前記被転写体の被転写面には、水圧転写用フィルムの印刷層表面との間の密着性を良好にするために、プライマー層を予め形成しておくこともできる。
この工程は、被転写体の被転写面に密着した水圧転写用フィルムの基材フィルムを完全に除去して印刷層のみを転写する工程である。
当該(C)工程においては、基材フィルムも印刷層と共に被転写体に押圧され被転写体に密着した場合に、その基材フィルムを溶解あるいは洗浄で除去し、印刷層のみを被転写体上に残す工程である、従って、被転写体を水中に押込み、水圧を印加する際に、水面上に印刷層のみが浮遊している場合には、この(C)工程は不要である。つまり、(C)工程は、水圧転写用フィルムの基材フィルムの少なくとも一部が溶解せずに被転写体上に残存している場合に、被転写体の被転写面に転写された印刷層が十分に密着後、その基材フィルムを除去する工程である。
基材フィルムの除去は、例えば、水を用いてシャワー洗浄することで行うことができる。この(C)工程により、被転写面に付着している基材フィルムは完全に除去される。なお、シャワー洗浄の条件は、基材フィルムの種類等で異なるが、通常は水温15〜60℃程度、洗浄時間10秒〜5分程度が好ましい。そして、(C)工程の後、あるいは(C)工程が省略される場合は、前記(B)工程の後で、被転写体を十分乾燥し水分を蒸発させれば、被転写体の被転写面に転写された印刷層によって、所望の意匠が付与された成形品が得られる。
この工程は、転写された印刷層上に、必要に応じ保護膜を形成する工程である。
当該(D)工程においては、前記(C)工程にて被転写体の被転写面に転写された印刷層に対し、表面強度向上、表面保護、表面艶調整などのために必要に応じ塗装を施し、透明保護膜を形成する。この透明保護膜としては、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂など、具体的にはウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ケイ素系樹脂などが用いられる。塗装方法としては、スプレー塗装、静電塗装、刷毛塗り、浸漬塗装、など公知の方法を用いることができる。
なお、各例で得られた転写用印刷物及び水圧転写成形品について以下に示す性能評価を行った。
グラビア印刷機にて、基材フィルムに4版の印刷を行った。印刷された水圧転写用フィルムについて、版に形成されたセルの水圧転写用フィルムでの転移を目視にて評価した。評価は下記の判定基準に従った。
○:印刷されたイメージは版に形成されたセルと同じ形であった。
△:印刷されたイメージは版に形成されたセルより小さくなった。
×:版に形成されたセルが一部印刷されなかった。
水圧転写用フィルムに活性剤を塗布して水に浮かべ、被転写体に転写した。転写の状態及び水圧転写成形品の意匠性を目視にて評価した。評価は下記の判定基準に従った。
○:濃度が高く、柄が鮮映であった。
△:濃度が低く、柄が一部不鮮映であった。
×:墨インキと他のインキとの重ねが悪く、墨インキ又はその他の色の一部に抜けがあった。
濃度(D)=log(IW/IB)
IW:構成用の白地からの反射光量
IB:印刷面からの反射光量
また、諧調とは水圧転写用フィルム上におけるインキが転移したドットの面積%を示すものであり、諧調100%はベタ印刷を意味する。
(1)水圧転写用フィルムの作製
水溶性フィルムとして、PVAフィルム[日本合成化学工業(株)製、「ハイセロンC−300」、厚さ40μm]を用い、その片面に電動式グラビア印刷機にて、第1表に示す4種のインキを用いて、重ね刷りにより図1に示すように第1絵柄層〜第4絵柄層からなる厚さ4μmの印刷層(木目模様)を設けることにより水圧転写用フィルムを作製した。
上記(1)で得た水圧転写用フィルムの印刷層表面に、下記組成
ブチルセロソルブアセテート 26質量部
ブチルカルビトールアセテート 26質量部
ブチルメタクリレート重合体 8質量部
ジブチルフタレート 20質量部
硫酸バリウム 20質量部
の活性剤を13g/m2塗工した後、図2の如く、水温30℃の水面W上にこの転写用印刷物10’をその基材フィルム1’側が水面側を向く様にして浮遊させた。そして、1分間経過し基材フィルム1’が膨潤状態となった後に、ABS樹脂製成形体の被転写体7を、水圧転写用フィルム10’の上方から押入れて、被転写体7の被転写面8に水圧転写用フィルム10’を延展させ密着させた。この後、該水圧転写用フィルムが表面に延展し密着した被転写体を水中から引出した。次に、脱基材フィルムの工程(上記(C)工程)として、該被転写体に40℃の温水シャワーを30秒間噴射した後、さらに清水シャワーを噴射して、被転写体上に付着している該水圧転写用フィルムの基材フィルムを除去した。次いで、被転写体を乾燥して、印刷層が被転写体に転写された転写物品を得た。
次いで、転写物品の印刷層の表面に、透明保護層として厚さ10μmのアクリル系樹脂層を形成して、水圧転写成形品を作製した。この水圧転写成形品の性能評価結果を第1表に示す。なお、水圧転写成形品は本木に近い高意匠性の成形品であった。
実施例1で用いたのと同様のカーボンを用い、組成比を第1表に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして水圧転写用フィルムを作製し、同様にして水圧転写成形品を作製した。これらの水圧転写成形品の性能評価結果を第1表に示す。
実施例1の墨インキ及び赤インキに代えて、第1表に示す墨インキ及び赤インキを用いたこと以外は実施例1と同様にして水圧転写用フィルムを作製し、同様にして水圧転写成形品を作製した。これらの水圧転写成形品の性能評価結果を第1表に示す。
実施例1のインキ組成を第1表に示すインキ組成に代えたこと以外は実施例1と同様にして、水圧転写用フィルムを作製し、実施例1と同様にして水圧転写成形品を得た。評価結果を第1表に示す。
*2 カーボンブラックB;DBP吸油量90mL/100g、平均粒子径25μm、比表面積180m2/g
*3 カーボンブラックC;DBP吸油量87mL/100g、平均粒子径28μm、比表面積77m2/g
*4 DOP;フタル酸ジ−2−エチルヘキシル
*5 IPA;イソプロピルアルコール
PGM;プロピレングリコールモノブチルエーテル
1’ 基材フィルム
2 第1の絵柄層
3 第2の絵柄層
4 第3の絵柄層
5 第4の絵柄層
6 印刷層
6’ 活性剤含有印刷層
7 被転写体
8 被転写面
10 水圧転写用フィルム
10’ 水圧転写用フィルム
W 水面
Claims (5)
- 水溶性もしくは水膨潤性を有する基材フィルムと、転写用の印刷層とを有する水圧転写用フィルムであって、前記転写用の印刷層を形成するための印刷インキとして墨インキを含み、該墨インキ中のカーボンブラックの含有量が10〜30質量%であり、該カーボンブラックの平均粒子径が28〜40μmであり、かつ、該カーボンブラックのDBP吸油量が80mL/100g以下であることを特徴とする水圧転写用フィルム。
- 前記カーボンブラックの比表面積が30〜300m2/gである請求項1に記載の水圧転写用フィルム。
- 前記印刷インキの溶剤が、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びプロピレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載の水圧転写用フィルム。
- 水溶性もしくは水膨潤性を有する基材フィルムと、転写用の印刷層とを有する水圧転写用フィルムの製造方法であって、前記転写用の印刷層を形成するための印刷インキとして墨インキを含み、該墨インキ中のカーボンブラックの含有量が10〜30質量%であり、及び該カーボンブラックの平均粒子径が28〜40μmであり、かつ、該カーボンブラックのDBP吸油量が80mL/100g以下であることを特徴とする水圧転写用フィルムの製造方法。
- 前記墨インキは溶剤として芳香族炭化水素を含まない請求項4に記載の水圧転写用フィルムの製造方法。
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