JP5573279B2 - 成型加工用金属蒸着転写シート及びそれを使用した加飾方法 - Google Patents

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Description

本発明は成型加工用金属蒸着転写シート及びそれを使用した加飾方法に関し、更に詳しくは水洗処理を必要とせずに、効率よく製造でき、さらにオンデマンドで、様々な要求に応じたパターンに変化対応できる蒸着層を有した金属蒸着転写シートに関し、さらにその金属蒸着転写シートを使用して、射出成型同時加飾を行なう方法において、優れた金属光沢を有し、意匠性が高く、高品質の表面装飾を有した成型品が得られる加飾方法に関するものである。
従来から、成型品の加飾手段として転写箔が広く用いられ、特に成型品の成型と同時に転写を行う、成型同時転写法では、転写箔を成型時に伸ばすことで三次元形状の成型品表面への加飾が可能となっている。このような成型同時転写法として、射出成型時の溶融樹脂の熱圧で、樹脂の成型及び、成型品の表面に転写箔からの転写層を転写形成するインモールド射出成型同時加飾方法がある。そして、金属光沢感の高意匠性を付与すべく、アルミニウムの真空蒸着等による金属薄膜層を部分的にパターンとして有する金属薄膜転写箔も、使用されている。
例えば、特許文献1には、各種容器等に部分的なメタリック感をもつ表面装飾に用いる転写箔が記載されている。この転写箔では、基材上に転写層として、主として絵柄層、部分蒸着層、接着剤層を積層した構成が示されている。この転写箔は、絵柄層がグラビア印刷やシルクスクリーン印刷で形成するものであり、その印刷用の版を用意して、印刷して製造される。したがって、その絵柄は自在に可変できるものではなく、様々な要求に応じた、オンデマンドで変化させられるものではない。さらに、上記の転写箔における部分蒸着層は、金属光沢を不要とする部分に水洗用プライマー層を設けて、水洗により、そのプライマー層上にある蒸着層を除去して、部分蒸着層を形成するものである。しかし、この転写箔では、水洗処理が必要であり、製造上、手間が非常にかかり、製造効率が低下する問題がある。また、部分的に(パターンとして)形成された蒸着層は、水洗用プライマー層を印刷で設けた部分のネガパターンであるが、そのパターンは自在に可変できるものではなく、様々な要求に応じたパターンに対応できるものではない。
特開平8−90999号公報
したがって、本発明の目的は、水洗処理を必要とせずに、効率よく製造でき、さらにオンデマンドで、様々な要求に応じたパターンに変化対応できる蒸着層を有した成型加工用金属蒸着転写シートを提供し、また基材シート上に転写層を設けた、別の転写箔に、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、熱転写して予め形成することができ、該絵柄の少なくとも一部の上、及び転写箔の転写層上に、上記の金属蒸着転写シートを用いて、金属蒸着層を任意のパターンで熱転写して形成した金属薄膜転写箔を用意し、該金属薄膜転写箔を射出成型の金型に挿入して、射出成型と同時に成型品の表面に装飾を加える方法において、優れた金属光沢を有し、意匠性が高く、高品質の表面装飾を有した成型品が得られる加飾方法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、一方の面に耐熱滑性層を有する基材シートの反対側の面に、少なくとも剥離層、金属蒸着層、耐熱性層をこの順序に積層し、前記の剥離層は、ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を剥離層全体の樹脂に対し、質量比が30%以上60%以下の割合で含有することを特徴とする金属蒸着転写シートの構成とした。この構成により、基材シート上に、少なくとも、離型層、ハードコート層、接着層を、この順に積層した転写箔に、上記の少なくとも剥離層、金属蒸着層、耐熱性層をこの順序に積層した蒸着層を任意のパターンで熱転写した金属薄膜転写箔を用意して、この金属薄膜転写箔を射出成型の型に挿入して、溶融樹脂を射出して、成型すると同時に、成型品の表面に金属光沢感を有し、高意匠性で、かつ高品質の表面装飾を有した成型品が得られる。また、この構成の金属蒸着転写シートにより、別の転写箔に蒸着層を転写して、金属薄膜転写箔を用意し、樹脂により成型加工される成型品と、該金属薄膜転写箔を重ねて、成型品の表面に、金属蒸着層を含む層を転写して、装飾を加えることができる。その際、成型品の表面の転写された層と、成型品との密着性を高くすることができ、取扱い上、装飾が成型品から剥がれたりすることが無い。また、剥離層が金属蒸着層と、転写される成型品との密着性を向上させることができる。
上記の一方の面に耐熱滑性層を有する基材シートの反対側の面に、積層された剥離層と金属蒸着層との間に、耐熱性層を設けたことを特徴とする金属蒸着転写シートの構成とした。この構成により、金属蒸着層を上下から耐熱性層で挟み込むことにより、成型時に負荷される熱圧による金属蒸着層へのダメージをなくし、高品質の金属光沢をもつ表面装飾を有した成型品が得られる。
上記の一方の面に耐熱滑性層を有する基材シートの反対側の面に、積層された最上層の耐熱性層の上に、さらに接着層を設けたことを特徴とする金属蒸着転写シートの構成とした。この構成により、金属蒸着転写シートから転写される蒸着層と被転写体(別の転写箔)との密着性が向上する。また、金属蒸着転写シートの蒸着層の転写感度も向上する。
上記の剥離層は、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体及びアクリル樹脂を含有することを特徴とする金属蒸着転写シートの構成とした。この構成の金属蒸着転写シートにより、別の転写箔に蒸着層を転写して、金属薄膜転写箔を用意し、樹脂により成型加工される成型品と、該金属薄膜転写箔を重ねて、成型品の表面に、優れた金属光沢を有し、意匠性が高く、高品質の表面装飾を施すことができる。
上記の剥離層と金属蒸着層との間に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を含有する密着層を設けたことを特徴とする金属蒸着転写シートの構成とした。この構成の金属蒸着転写シートにより、別の転写箔に蒸着層を転写して、金属薄膜転写箔を用意し、樹脂により成型加工される成型品と、該金属薄膜転写箔を重ねて、成型品の表面に装飾を加えて、その得られる表面装飾を有した成型品の表面に転写された層と、成型品との密着性を高めることができる。
上記のいずれかに記載する金属蒸着転写シートを用いて、基材シート上に、少なくとも、離型層、ハードコート層、接着層を、この順に積層した転写箔に、蒸着層を任意のパターンで熱転写し、但し、該転写箔には、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、熱転写して予め形成しておき、該絵柄の少なくとも一部の上、及び転写箔の転写層上に、前記蒸着層が熱転写されている金属薄膜転写箔を用意し、該金属薄膜転写箔を射出成型の金型に挿入して、さらに溶融樹脂を射出して、成型加工を行ない、また該成型加工と同時に、成型品の表面に装飾を加えることを特徴とする加飾方法とした。この加飾方法によれば、様々な要求に応じた任意のパターンで絵柄層及び蒸着層を熱転写記録により、形成でき、また成型時に負荷される熱圧による金属蒸着層へのダメージがなく、優れた金属光沢を有し、意匠性が高く、高品質の表面装飾を有した成型品が得られる。
本発明の成型加工用金属蒸着転写シートは、上記構成をとることにより、転写箔に部分蒸着層を形成する際に、水洗処理を必要とせず、効率よく製造することができる。また基材シート上に、少なくとも、離型層、ハードコート層、接着層を、この順に積層した転写箔に、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、熱転写して予め形成することができ、該絵柄の少なくとも一部の上、及び転写箔の転写層上に、上記の金属蒸着転写シートを用いて、蒸着層を任意のパターンで熱転写して金属薄膜転写箔を効率よく製造することができる。すなわち、オンデマンドで、様々な要求に応じた任意の絵柄を有した金属薄膜転写箔が提供できる。さらに、その金属薄膜転写箔は、部分蒸着層をオンデマンドで、様々な要求に応じた任意のパターンで、金属蒸着転写シートを用いて熱転写記録により形成でき、多くの消費者ニーズに適応でき、非常に満足できるものである。
また本発明の成型品表面への加飾方法は、上記の成型加工用金属蒸着転写シートを用いて、基材シート上に、少なくとも、離型層、ハードコート層、接着層を、この順に積層した転写箔に、蒸着層を任意のパターンで熱転写し、但し、該転写箔には、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、熱転写して予め形成しておき、該絵柄の少なくとも一部の上、及び転写箔の転写層上に、前記蒸着層が熱転写されている金属薄膜転写箔を用意し、該金属薄膜転写箔を射出成型の金型に挿入して、さらに溶融樹脂を射出して、成型加工を行ない、また該成型加工と同時に、成型品の表面に装飾を加える方法である。これにより、成型時に負荷される熱圧による金属蒸着層へのダメージを少なくし、優れた金属光沢を有し、意匠性が高く、高品質の表面装飾を有した成型品が得られる。
本発明の成型加工用金属蒸着転写シートである一つの実施形態を示す断面図である。 本発明の成型品表面への加飾方法で使用される転写箔の一例を示す断面図である。 本発明の成型品表面への加飾方法の概略を説明する図である。 本発明の成型加工用金属蒸着転写シートである一つの実施形態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に本発明の成型加工用金属蒸着転写シートである一つの実施形態を示す。基材シート2の一方の面に、耐熱滑性層3が設けられ、該基材シート2の反対面に、剥離層4、金属蒸着層5、耐熱性層6をこの順序に積層した構成の成型加工用金属蒸着転写シート1である。図1で、剥離層4と金属蒸着層5との間に、耐熱性層を設けることができ、成型時に負荷される熱圧による金属蒸着層へのダメージをより少なくすることができる。この場合では、金属蒸着層を上下から耐熱性層で挟み込む構成となる。また、図4に示すように、基材シート2の耐熱滑性層3の設けられた面と反対面に、剥離層4、金属蒸着層5、耐熱性層6、接着層22の構成にして、金属蒸着転写シートの転写される層の最表面に、接着層22を設けることにより、金属蒸着転写シートから転写される蒸着層13と被転写体(別の転写箔)との密着性を向上させることができる。また、金属蒸着転写シートの熱転写記録における搬送性等で、静電気によるトラブル、転写シートのシワ等防止するために、金属蒸着転写シートの転写面側の最表面に、帯電防止層を設けることができる。
成型加工用金属蒸着転写シート1の熱転写は、耐熱滑性層側からサーマルヘッド等の熱源を用いて加熱によって行われ、基材シート2と剥離層4との界面で剥離し、蒸着層13が被転写体に転写する。蒸着層13は、図1では剥離層4、金属蒸着層5、耐熱性層6からなる層であるが、さらに他の耐熱性層や密着層等、公知の様々な機能層を含む層であっても良い。
また、図2は本発明の成型品表面への加飾方法で使用される転写箔の一例を示す。図2の1)は、成型加工用金属蒸着転写シートから蒸着層を部分的に転写する前のもので、図2の2)は、成型加工用金属蒸着転写シートから蒸着層を部分的に転写した後の部分蒸着層を有する転写箔である。図2の1)で示す転写箔7は、基材シート8上に、離型層9、ハードコート層10、アンカー層11、接着層12を順に積層した構成である。そのハードコート層10、アンカー層11、接着層12の積層された層が、転写層14として、一度に成型品の表面に転写される。但し、その転写箔7には、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、熱転写して、予め絵柄層15を形成してある。
そして、図2の2)に示すように、図1に示すような成型加工用金属蒸着転写シートを用いて、サーマルヘッド加熱により、任意のパターンで、耐熱転写層6、金属蒸着層5、剥離層4が積層された部分蒸着層13が、絵柄層15の上、及び転写箔7の接着層12の上に、転写されたものである。また、図2に示す転写箔7´は、被転写体と接着層側とを重ねて、熱圧により、ハードコート層10が離型層9から、はがれて、ハードコート層10、アンカー層11、接着層12、絵柄層15、部分蒸着層13が被転写体へ転写される。
以下に、本発明の成型加工用金属蒸着転写シートを構成する各層について、詳しく説明する。
(基材シート)
本発明の成型加工用金属蒸着転写シートを構成する基材シート2としては、従来公知のある程度の耐熱性と強度を有するものであればいずれのものでも良く、例えば、3〜10μm程度の厚さのポリエチレンテレフタレートフィルム、1,4−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリサルホンフィルム、アラミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、セロハン、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリイミドフィルム、アイオノマーフィルム等の樹脂フィルムが使用できる。
(耐熱滑性層)
本発明の成型加工用金属蒸着転写シートは、基材シートの裏面、すなわち、金属蒸着層等の転写層の設けてある面と反対面に、サーマルヘッドの熱によるスティッキングやシワなどの悪影響を防止するため、耐熱滑性層3を設ける。上記の耐熱滑性層を形成する樹脂としては、従来公知のものであればよく、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセトアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエーテル樹脂、ポリブタジエン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリルポリオール、ポリウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンまたはエポキシのプレポリマー、ニトロセルロース樹脂、セルロースナイトレート樹脂、セルロースアセトプロピオネート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂、セルロースアセテートヒドロジエンフタレート樹脂、酢酸セルロース樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
また、耐熱滑性層の耐熱性や塗膜強度および基材シートとの密着性を向上させるために、樹脂中に反応基を有する熱可塑性樹脂とポリイソシアネートとの反応硬化物や、不飽和結合を有するモノマー、オリゴマーとの反応生成物を用いることができ、硬化方法は加熱したり、電離放射線を照射したり、その硬化手段は特に限定されない。また、耐熱滑性層には、滑り性付与剤を添加、あるいは上塗りすることができ、滑り性付与剤としては、燐酸エステル、シリコーンオイル、グラファイトパウダー、シリコーン系グラフトポリマー、フッ素系グラフトポリマー、アクリルシリコーングラフトポリマー、アクリルシロキサン、アリールシロキサンなどのシリコーン重合体が挙げられるが、好ましくは、ポリオール、例えば、ポリアルコール高分子化合物とポリイソシアネート化合物および燐酸エステル系化合物からなる層であり、さらに充填剤を添加することができる。
耐熱滑性層は、上記に記載した樹脂、必要に応じて、滑り性付与剤、充填剤を加え、適当な溶剤により、溶解または分散させて、耐熱滑性層形成用インキを調製し、これを、上記の基材シートの裏面に、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、グラビア版を用いたリバースコーティング法などの形成手段により塗布し、乾燥して形成することができる。その耐熱滑性層の塗布量は、固形分で0.1〜2g/m2程度である。
(剥離層)
剥離層4は、金属蒸着転写シートの部分蒸着層として、被転写体(転写箔)に転写された金属蒸着層の上の保護層となると同時に、表面の金属光沢に影響を与えないような材料で形成する。剥離層が金属蒸着層と、転写される成型品との密着性を向上させる働きがある。剥離層の材料は、熱可塑性樹脂あるいは硬化型樹脂のいずれでもよい。例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリオレフィン等、及びこれらの樹脂群の共重合体等を含有する塗工液を、従来公知のグラビア印刷法、スクリーン印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティング法等の形成手段により、塗布し、乾燥して、形成することかできる。剥離層の塗布量は、乾燥状態で0.01〜3g/m2程度である。
上記の剥離層は、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体及びアクリル樹脂を含有する構成とすることが好ましい。その構成の金属蒸着転写シートにより、別の転写箔7に蒸着層13を転写して、金属薄膜転写箔7´とし、さらにこれを射出成型の金型17に挿入して射出成型加工し、蒸着層13を含む転写層14で表面が装飾された成型品20を製造する。これによって、成型品の表面に、優れた金属光沢を有し、意匠性が高く、高品質の表面装飾を施すことができる。
蒸着層13を含む転写層14と、成型品20との密着性を高くするために、上記の剥離層は、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の中でも、ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体である特定樹脂を、剥離層全体の樹脂に対し、質量比が30%以上60%以下の割合で含有させることが好ましい。
これは、特定樹脂のジカルボン酸基が、樹脂成型品表面との接着性を高める機能を有しているために発現した効果であると考えられる。また、剥離層におけるカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体と、組み合わせて使用する樹脂は、アクリル樹脂が表面保護層の機能が高く、好ましい。
ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を剥離層全体の樹脂に対し、質量比が30%未満の割合で含有していると、成型品の表面の転写された層と、成型品との密着性が低下し、好ましくない。また一方で、ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を剥離層全体の樹脂に対し、質量比が60%を超えて含有すると、成型加工用金属蒸着転写シートから、別の転写箔7に蒸着層13を転写する際に、転写不良が生じ易くなり、好ましくない。
剥離層における硬化型樹脂としては、二液反応型樹脂、熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂等が挙げられる。二液反応型樹脂として、ポリエステル・イソシアネート、ポリエーテル・イソシアネート、アクリル・アミノ樹脂、アミノアルキッドなどが挙げられ、塗工上での特殊な設備が必要なく、実用性が高く、好ましい。また、剥離層には、タルク、シリカ等の無機化合物の微粒子を皮膜の透明性に影響がでないように、添加して、剥離性を向上させることができる。
(金属蒸着層)
金属蒸着層5は、金属蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング等の方法で形成できる。金属蒸着層を形成する金属としては、例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、銅、金、銀、スズ、亜鉛、黄銅、ステンレス等の金属、合金、金属酸化物等である。厚みは通常200〜800Å、好ましくは400〜600Åである。
(耐熱性層)
上記の金属蒸着層の成型時の熱圧によるダメージを少なくするために、耐熱性層6を設ける。この耐熱性層6は、金属蒸着転写シートの基材シート側から、剥離層/金属蒸着層/耐熱性層の順に積層された層の表面層であるが、剥離層と金属蒸着層との間に、設けることが出来る耐熱性層についても、使用される材料など共通しているので、まとめて説明する。耐熱性層を構成する樹脂は、剥離層で説明した二液反応型樹脂、熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂等の硬化型樹脂が挙げられる。特に、二液反応型樹脂がサーマルヘッド加熱による転写感度が高く好ましい。
この二液反応型樹脂は、イソシアネートと反応する水酸基を有する以下のものが挙げられる。イソシアネート反応性セルロース樹脂、イソシアネート反応性アセタール樹脂、イソシアネート反応性ビニル樹脂、イソシアネート反応性アクリル樹脂、イソシアネート反応性フェノキシ樹脂、イソシアネート反応性スチロール樹脂等である。これらの樹脂と組み合わせて使用するイソシアネートは、以下のポリイソシアネート化合物が挙げられ、イソシアネート反応性樹脂とポリイソシアネート化合物とが、反応して硬化物となる。
ポリイソシアネート化合物としては、各種のジイソシアネート、トリイソシアネート、ポリイソシアネートを用いることが出来、例えば、トリ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、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピリデンシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート及びビューレット体、トリメチロールプロパンアダクト体、イソシアヌレート3量体等が挙げられる。
また、耐熱性層にはタルク、シリカ等の無機化合物の微粒子を皮膜の透明性に影響がでないように、添加して、箔切れを向上させることができる。上記の硬化型樹脂、硬化剤、その他必要応じて、添加剤を加えたものを溶剤に溶解あるいは分散させた塗工液を、従来公知のグラビア印刷法、スクリーン印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティング法等の形成手段により、塗布し、乾燥して、耐熱性層を形成することかできる。耐熱性層の塗布量は、乾燥状態で0.1〜3g/m2程度である。
(密着層)
本発明の金属蒸着転写シートでは、剥離層と金属蒸着層、又は、耐熱性層と金属蒸着層との間に、密着層を設けることができ、金属蒸着層との密着性を向上させ、得られる表面装飾を有した成型品の表面に転写された層と、成型品との密着性を高めることができ、好ましく行なわれる。密着層は、ガラス転移温度が60〜100℃の熱可塑性樹脂から形成することがより好ましく、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂などの如く熱時接着性の良好な樹脂から、適当なガラス転移温度を有するものを選択することが好ましい。また、密着層にはタルク、シリカ等の無機化合物の微粒子を皮膜の透明性に影響がでないように、添加して、箔切れを向上させることができる。
密着層は、上記の感熱接着剤、必要に応じて添加剤を加え、汎用溶剤に、溶解ないし分散して塗布液を調製し、剥離層の表面に、従来公知のグラビアコート、グラビアリバースコートなどの方法で塗布量が(乾燥基準)0.1〜0.5g/m2になるように塗布および乾燥して形成することが好ましい。密着層の塗布量が0.1g/m2未満であると、成型品との密着性が十分でなくなる。また一方で、密着層の塗布量が0.5g/m2よりも多くなると、金属蒸着転写シートの転写感度が低下し、蒸着層13の転写不良が生じやすくなる。
(接着層)
本発明では、金属蒸着転写シートの耐熱滑性層を有する基材シートの反対側の面に、積層された最上層の耐熱性層の上に、さらに接着層を設けることができる。この接着層は、従来公知の感熱接着剤がいずれも使用できるが、ガラス転移温度が50〜100℃の熱可塑性樹脂から形成することがより好ましく、例えば、紫外線吸収性樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂などの如く熱時接着性の良好な樹脂から、適当なガラス転移温度を有するものを選択することが好ましい。接着剤層は、上記の感熱接着剤を汎用溶剤に、溶解ないし分散して塗布液を調製し、耐熱性層の表面に、従来公知のグラビアコート、グラビアリバースコートなどの方法で塗布量が(乾燥基準)0.2〜5g/m2程度になるように塗布および乾燥して形成する。
(成型品表面への加飾方法)
本発明の成型品表面への加飾方法は、上記の成型加工用金属蒸着転写シートを用いて、基材シート上に、少なくとも、離型層、ハードコート層、接着層を、この順に積層した転写箔7に、蒸着層13を任意のパターンで熱転写し、但し、該転写箔7には、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、熱転写して予め形成しておき、該絵柄の少なくとも一部の上、及び転写箔7の転写層14上に、前記蒸着層13が熱転写されている金属薄膜転写箔を用意し、該金属薄膜転写箔を射出成型の金型に挿入して、さらに溶融樹脂を射出して、成型加工を行ない、また該成型加工と同時に、成型品の表面に装飾を加える方法である。
図3により、その成型品表面への加飾方法を説明する。図3の1)に示すように、成型加工用金属蒸着転写シート1と転写箔7を重ねる。その際に、成型加工用金属蒸着転写シート1の転写される蒸着層13側と、転写箔7の接着層(基材シートと反対側)とが接する形態で重ね、サーマルヘッド16により、任意のパターンになるように加熱信号を変化させて、成型加工用金属蒸着転写シート1の耐熱滑性層側から加熱する。但し、上記の使用する転写箔は、図2の1)に示すように絵柄層15が予め転写されているものである。
上記の絵柄層15は、顔料、染料等の着色剤を熱溶融性のワックスや樹脂等のバインダーに分散させた熱溶融インキ層を、プラスチックフィルム等の基材シートに担持させた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、サーマルヘッド等の加熱デバイスにより形成される。この溶融転写方式によって形成される印字画像は、高濃度で鮮鋭性に優れ、文字、線画等の2値画像の記録に適している。また、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の熱溶融インキ層を重ねて印字記録することで、減色混合により多色ないしフルカラー画像の形成も可能である。
サーマルヘッド加熱により、図3の2)に示すように、転写箔7の絵柄層15及び接着層上に、蒸着層13が成型加工用金属蒸着転写シート1から転写されて、形成される。図3の2)で示した蒸着層13は、絵柄層15を含めて、接着層12の上の全面に転写形成されている。したがって、このように転写形成される蒸着層は、全面ベタの形状であっても、また、図2の2)に示すように、転写箔7の接着層12の上に、蒸着層を部分的に設けた部分蒸着層13として成型加工用金属蒸着転写シート1から転写されて、形成されるものであってもよい。尚、図2の2)で形成されたものは、部分蒸着層を有する金属薄膜転写箔7´である。但し、成型の金型に設けられた溶融樹脂の射出されるゲート付近では、溶融樹脂が比較的高温となっているので、本発明の金属蒸着転写シートにより、蒸着層13をそのゲート付近に転写させることで、成型時に負荷される熱圧による金属蒸着層へのダメージをなくし、高品質の金属光沢をもつ表面装飾を有した成型品が得られる。
次に、図3の3)に示すように、この蒸着層13を有する金属薄膜転写箔7´を、溶融樹脂の射出されるゲート18側に、蒸着層が対向するように、言い換えれば、金属薄膜転写箔7´の基材シート8側が成型の金型17のキャビティー面に向くように、配置する。そして、図3の4)に示すように、成型加工用の他方の金型17´が金属薄膜転写箔7´を間にして、金型17の凹部に入り込み、また金型17´に設けられたゲート18から溶融樹脂21を射出する。そして、図3の5)に示すように、金型17と金型17´との間の空間に射出された樹脂が充填して、成型加工がされる。そして、図3の6)に示すように、冷却して、型開きして、成型品20を型17及び17´から取り出し、転写箔7´の基材シート8を成型品20から剥がして、除去することで、ハードコート層10、アンカー層11、接着層12、絵柄層15、部分蒸着層13からなる積層体が表面に転写された成型品20が得られる。
本発明の成型品表面への加飾方法で用いられる成型加工用金属蒸着転写シートとは、別の転写箔は、基材シート上に、ハードコート層、アンカー層、接着層の積層体を代表例とする転写層を設けたものであるが、この転写箔は、従来から知られた転写箔が使用できる。
次に実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。以下、特に断りのない限り、部又は%は質量基準である。
参考実施例1)
厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの基材シートの一方の面に、グラビアコーターを用い、下記耐熱滑性層用塗工液を固形分換算で0.3g/m2の割合で、塗布、乾燥させ、耐熱滑性層を形成した。
<耐熱滑性層用塗工液>
・ポリメチルメタクリレート(BR−85 三菱レイヨン(株)製) 11.1部
・メラミンアルデヒド縮合物(エポスターS、日本触媒(株)製) 2.9部
・ポリエステル樹脂(エリーテルUE−3200、ユニチカ(株)製) 0.3部
・ジンクステアリルホスフェート(LBT−1830、堺化学社製) 5.7部
・トルエン 0.6部
・メチルエチルケトン 79.2部
基材シートの耐熱滑性層を設けた面と反対側に、下記の剥離層用塗工液を用いて、固形分換算で塗布量が0.4g/m2となるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。
<剥離層用塗工液>
・アクリル樹脂(ダイヤナールBR83、三菱レイヨン(株)製) 13.50部
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 1.50部
(ソルバインC、日信化学工業(株)製)
・ポリエステル樹脂(バイロン200、東洋紡績(株)製) 0.09部
・アモルフォスシリカ 3.00部
・メチルエチルケトン 70.09部
・トルエン 18.12部
また、上記の剥離層の上に、グラビアコーターにより、下記耐熱性層用塗工液を乾燥状態で塗布量が1.0g/m2となるように塗布、乾燥して耐熱性層を形成した。
<耐熱性層用塗工液>
・アクリル系樹脂(アクリル樹脂/メタクリル酸メチル=97/3) 1.25部
・トリレンジイソシアネート 1.875部
・メチルエチルケトン 0.2部
・トルエン 1.8部
さらに、上記の耐熱性層の上に、アルミニウムを真空蒸着法により、300Åの厚さの金属蒸着層を形成した。そのアルミニウムの金属蒸着層の上に、上記で使用した耐熱性層用塗工液を用いて、グラビアコーターにより、乾燥状態で1.0g/m2の割合で塗布、乾燥して耐熱性層を形成した。さらに、その耐熱性層の上に、下記の接着層用塗工液を用いて、固形分換算で塗布量が0.42g/m2となるように塗布、乾燥して接着層を形成して、参考実施例1の成型加工用金属蒸着転写シートを作製した。尚、参考実施例1の金属蒸着転写シートの層構成は、接着層/耐熱性層/金属蒸着層/耐熱性層/剥離層/基材シート/耐熱滑性層である。
<接着層用塗工液>
・アクリル樹脂(ダイヤナールBR83、三菱レイヨン(株)製) 20部
・メチルエチルケトン 40部
・トルエン 40部
参考実施例2)
上記の参考実施例1で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、金属蒸着層と接着層との間にある耐熱性層の塗布量を、1.0g/m2から2.45g/m2に変更した。その他は参考実施例1と同様にして、参考実施例2の金属蒸着転写シートを作製した。尚、参考実施例2の金属蒸着転写シートの層構成は、接着層/耐熱性層/金属蒸着層/耐熱性層/剥離層/基材シート/耐熱滑性層である。
参考実施例3)
上記の参考実施例1で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層と金属蒸着層との間にある耐熱性層を設けない条件で、その他は参考実施例1と同様にして、参考実施例3の金属蒸着転写シートを作製した。尚、参考実施例3の金属蒸着転写シートの層構成は、接着層/耐熱性層/金属蒸着層/剥離層/基材シート/耐熱滑性層である。
参考実施例4)
上記の参考実施例1で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、金属蒸着層と接着層との間にある耐熱性層の塗布量を、1.0g/m2から2.45g/m2に変更した。さらに剥離層と金属蒸着層との間にある耐熱性層を設けない条件で、その他は参考実施例1と同様にして、参考実施例4の金属蒸着転写シートを作製した。尚、参考実施例4の金属蒸着転写シートの層構成は、接着層/耐熱性層/金属蒸着層/剥離層/基材シート/耐熱滑性層である。
(実施例
上記の参考実施例4で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層用塗工液を下記組成のものに変更して、固形分換算で塗布量が0.4g/m2となるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。その他は、参考実施例4と同様にして、実施例の金属蒸着転写シートを作製した。
<剥離層用塗工液>
・アクリル樹脂(ダイヤナールBR83、三菱レイヨン(株)製) 50.00部
・ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 50.00部
(VMCA、塩化ビニル/酢酸ビニル/マレイン酸=81/17/2、Dow Chemical社製)
・メチルエチルケトン 100.00部
・トルエン 100.00部
(実施例
上記の参考実施例4で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層用塗工液を下記組成のものに変更して、固形分換算で塗布量が0.4g/mとなるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。その他は、参考実施例4と同様にして、実施例の金属蒸着転写シートを作製した。
<剥離層用塗工液>
・アクリル樹脂(ダイヤナールBR83、三菱レイヨン(株)製) 30.00部
・ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 20.00部
(ソルバインM5、塩化ビニル/酢酸ビニル/ジカルボン酸=85/14/1、日信化学工業(株)製)
・メチルエチルケトン 100.00部
・トルエン 100.00部
参考実施例
上記の参考実施例4で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層用塗工液を下記組成のものに変更して、固形分換算で塗布量が0.4g/m2となるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。その他は、参考実施例4と同様にして、参考実施例の金属蒸着転写シートを作製した。
<剥離層用塗工液>
・アクリル樹脂(ダイヤナールBR83、三菱レイヨン(株)製) 50.00部
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 50.00部
(ソルバインCL、塩化ビニル/酢酸ビニル=86/14、日信化学工業(株)製)
・メチルエチルケトン 100.00部
・トルエン 100.00部
参考実施例
上記の参考実施例4で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層用塗工液を下記組成のものに変更して、固形分換算で塗布量が0.4g/m2となるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。その他は、参考実施例4と同様にして、参考実施例の金属蒸着転写シートを作製した。
<剥離層用塗工液>
・アクリル樹脂(ダイヤナールBR83、三菱レイヨン(株)製) 80.00部
・ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 20.00部
(ソルバインM5、塩化ビニル/酢酸ビニル/ジカルボン酸=85/14/1、日信化学工業(株)製)
・メチルエチルケトン 100.00部
・トルエン 100.00部
参考実施例
上記の参考実施例1で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層と金属蒸着層との間にある耐熱性層を設けない条件で、かつ剥離層と金属蒸着層との間に、下記組成の密着層用塗工液を用いて、固形分換算で塗布量が0.5g/m2となるように塗布、乾燥して密着層を形成して、参考実施例の成型加工用金属蒸着転写シートを作製した。尚、参考実施例の金属蒸着転写シートの層構成は、接着層/耐熱性層/金属蒸着層/密着層/剥離層/基材シート/耐熱滑性層である。
<密着層用塗工液>
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 100.00部
(ソルバインCL、塩化ビニル/酢酸ビニル=86/14、日信化学工業(株)製)
・メチルエチルケトン 100.00部
・トルエン 100.00部
参考実施例
上記の参考実施例で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、参考実施例で使用した密着層用塗工液で、固形分換算で塗布量が0.6g/m2となるように塗布、乾燥して密着層を形成した。その他は、参考実施例と同様にして、参考実施例金属蒸着転写シートを作製した。
参考実施例
上記の参考実施例で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、参考実施例で使用した密着層用塗工液で、固形分換算で塗布量が0.1g/m2となるように塗布、乾燥して密着層を形成した。その他は、参考実施例と同様にして、参考実施例の金属蒸着転写シートを作製した。
参考実施例10
上記の参考実施例で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、参考実施例で使用した密着層用塗工液で、固形分換算で塗布量が0.05g/m2となるように塗布、乾燥して密着層を形成した。その他は、参考実施例と同様にして、参考実施例10の金属蒸着転写シートを作製した。
(比較例1)
厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの基材シートの一方の面に、参考実施例1と同様にして、固形分換算で塗布量が0.3g/mの耐熱滑性層を形成した。その基材シートの耐熱滑性層を設けた面と反対側に、参考実施例1で使用した剥離層用塗工液を用いて、固形分換算で塗布量が0.4g/mとなるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。その剥離層の上に、アルミニウムを真空蒸着法により、300Åの厚さの金属蒸着層を形成した。その金属蒸着層の上に、参考実施例1で使用した接着層用塗工液を用いて、固形分換算で塗布量が0.42g/mとなるように塗布、乾燥して接着層を形成して、比較例1の金属蒸着転写シートを作製した。尚、比較例1の金属蒸着転写シートの層構成は、接着層/金属蒸着層/剥離層/基材シート/耐熱滑性層である。
(比較例2)
上記の参考実施例1で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層と金属蒸着層との間の耐熱性層の塗布量を、1.0g/m2から1.3g/m2に変更した。また、金属蒸着層と接着層との間にある耐熱性層を設けない条件で、その他は参考実施例1と同様にして、比較例2の金属蒸着転写シートを作製した。
(比較例3)
上記の参考実施例4で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層用塗工液を下記組成のものに変更して、固形分換算で塗布量が0.4g/m2となるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。その他は、参考実施例4と同様にして、比較例3の金属蒸着転写シートを作製した。
<剥離層用塗工液>
・アクリル樹脂(ダイヤナールBR83、三菱レイヨン(株)製) 100.00部
・メチルエチルケトン 100.00部
・トルエン 100.00部
(比較例4)
上記の参考実施例4で作製した成型加工用金属蒸着転写シートにおいて、剥離層用塗工液を下記組成のものに変更して、固形分換算で塗布量が0.4g/m2となるように塗布、乾燥して剥離層を形成した。その他は、参考実施例4と同様にして、比較例4の金属蒸着転写シートを作製した。
<剥離層用塗工液>
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 100.00部
(ソルバインCL、塩化ビニル/酢酸ビニル=86/14、日信化学工業(株)製)
・メチルエチルケトン 100.00部
・トルエン 100.00部
(転写箔)
厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの基材シートの一方の面に、エポキシ−メラミン樹脂を乾燥状態で、塗布量が0.5g/m2で設け、離型層を形成し、その離型層の上に、ウレタンアクリレートの紫外線硬化型樹脂により、ハードコート層を塗布量が5g/m2で設け、さらにハードコート層の上に、アクリル樹脂によりアンカー層を塗布量が0.5g/m2で設け、さらにアンカー層の上に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂により、接着層を塗布量が1g/m2で設けて、転写箔を作製した。但し、その転写箔の接着層の上に、基材シートにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各熱溶融転写性色材層を単一層で設けたモノカラーの熱転写シートを複数用いて、サーマルヘッド加熱により、ロゴマークの絵柄を、熱転写して形成しておく。
上記の各実施例と比較例の成型加工用金属蒸着転写シートについて、印画適性及び成型加工適性、さらに密着性について、評価を行なった。その方法については、以下の通りである。
(印画適性)
印画速度:1ms/Line(42mm/sec)
サーマルヘッド:KCE−162−24PAG6(京セラ製、平均抵抗値3606Ω)
ヘッド圧:4〜10kg
解像度:600dpi
印加エネルギー:0.07mJ/dot
以下の条件の転写箔に対して、図3の1)及び2)に示すように、ベタパターンで上記印画条件により、印画して、金属蒸着転写シートと転写箔とが貼り付き等の問題がなく印画できるかどうか調べた。また、その際に、i)転写箔に蒸着層が正常に転写するか、ii)転写箔から層が剥がれて、金属蒸着転写シート側にとられる不具合が生じないか(すなわち、箔もちが良好か)を調べた。
上記の印画適性の評価の判断基準は、以下の通りである。
○:貼り付き等の問題がなく、良好に転写でき、箔持ちも良好である。
△:箔持ちが悪い、あるいは蒸着層13の一部が転写箔7に転写されない部分が少し生じ、転写性が少し劣る。
×:貼り付きが生じ、転写できない、あるいは蒸着層13のほとんどの部分が転写箔7に転写されず、転写不良である。
(成型加工適性)
上記の印画適性の調査で、作成した蒸着層を有する金属薄膜転写箔を、図3に示すように、射出成型の金型に挿入して、さらにABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂)の溶融樹脂を射出して、成型加工を行なった。但し、その金属薄膜転写箔は、蒸着層の表面が、成型樹脂側(ゲート側)になるように、射出成型の金型に挿入される。成型加工を実施し、冷却後、型開きして、成型品を金型から取り出し、金属薄膜転写箔の基材シートを成型品から剥がして、除去して、蒸着層等が表面に転写された成型品を得た。その得られた成型品の表面外観を目視にて観察し、評価した。尚、成型時に、金型に高温の樹脂を流し込むため、溶融樹脂等による圧力と熱によって、金属蒸着層が流れて(変形して)、表面の外観に異常が発生しやすい現象がある。
その評価の判断基準は、以下の通りである。
○:金属蒸着層が流れずに、外観に問題がなく、良好である。
×:金属蒸着層が流れて、表面に樹脂が見える異常が発生し、不良である。
(密着性)
上記の成型加工適性を調べた際に、作製した表面装飾を有した成型品の表面に転写された層と、成型品との密着性を、表面装飾を有する成型品表面に、セロハンテープを指で1往復擦って、貼り付けた後に、すぐにセロハンテープを180°剥離して、テープ側に層が取られていないか、目視にて観察し、密着性を調べた。
その評価の判断基準は、以下の通りである。
○:成型品の表面に転写された層から、テープ側に取られるものが全く無く、密着性が高く良好である。
△:成型品の表面に転写された層から、テープ側に少し取られるものがあり。密着性が少し劣る。
×:成型品の表面に転写された層から、テープ側に多くのものが取られ、密着性に問題がある。
上記の印画適性、成型加工適性及び密着性の評価結果を表1に示す。
Figure 0005573279
実施例1〜2及び参考実施例1〜6の金属蒸着転写シートでは、全て印画適性が良好であり、またその金属蒸着転写シートを用いて、別の転写箔(基材シート上に、離型層、ハードコート層、アンカー層、接着層を、この順に積層した転写箔)、但し、その転写箔の転写層の上には、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用い、任意の絵柄を、熱転写して形成されている転写箔7に対して、蒸着層13をベタパターンで熱転写して、金属薄膜転写箔7´を用意し、該金属薄膜転写箔を射出成型の型に挿入して、さらに溶融樹脂を射出して、成型加工を行なった。その結果、成型加工と同時に、成型品の表面に、何ら異常なく、意匠性が高く、高品質の装飾を加えることができた。また、表面装飾を有した成型品の表面に転写された層と、成型品との密着性は実用上、問題ないレベルであった。それに対し、比較例1の金属蒸着転写シートでは、印画適性は問題ないが、上記の成型加工により、得られた成型品は、成型時のゲート付近で、金属蒸着層が割れて、円状に金属蒸着層が無く、成型樹脂が露出された欠陥が生じて、外観に異常が発生した。また比較例2の金属蒸着転写シートでは、印画適性で、金属蒸着転写シートと転写箔とが貼り付いてしまい、成型加工適性の評価が出来なかった。また、比較例3の金属蒸着転写シートでは、印画適性及び成型加工適性は問題ないが、剥離層が、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体及びアクリル樹脂を含有するものではないため、表面装飾を有した成型品の表面に転写された層と、成型品との密着性が低いものであった。比較例4は、成型品との密着性は高いが、転写不良が発生する。
1 成型加工用金属蒸着転写シート
2 基材シート
3 耐熱滑性層
4 剥離層
5 金属蒸着層
6 耐熱性層
7 転写箔
7´ 金属薄膜転写箔
8 基材シート
9 離型層
10 ハードコート層
11 アンカー層
12 接着層
13 (部分)蒸着層
14 転写層
15 絵柄層
16 サーマルヘッド
17 成型の金型
18 ゲート
19 キャビティ面
20 成型品
21 溶融樹脂
22 接着層

Claims (6)

  1. 一方の面に耐熱滑性層を有する基材シートの反対側の面に、少なくとも剥離層、金属蒸着層、耐熱性層をこの順序に積層し、前記の剥離層は、ジカルボン酸を共重合させた塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を剥離層全体の樹脂に対し、質量比が30%以上60%以下の割合で含有することを特徴とする成型加工用金属蒸着転写シート。
  2. 前記の一方の面に耐熱滑性層を有する基材シートの反対側の面に、積層された剥離層と金属蒸着層との間に、耐熱性層を設けたことを特徴とする請求項1に記載する成型加工用金属蒸着転写シート。
  3. 前記の一方の面に耐熱滑性層を有する基材シートの反対側の面に、積層された最上層の耐熱性層の上に、さらに接着層を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載する成型加工用金属蒸着転写シート。
  4. 前記の剥離層は、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体及びアクリル樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載する成型加工用金属蒸着転写シート。
  5. 前記の剥離層金属蒸着層との間に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を含有する密着層を設けたことを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載する成型加工用金属蒸着転写シート。
  6. 上記請求項1〜のいずれかに記載される成型加工用金属蒸着転写シートを用いて、基材シート上に、少なくとも、離型層、ハードコート層、接着層を、この順に積層した転写箔に、蒸着層を任意のパターンで熱転写し、但し、該転写箔には、基材シートに熱溶融転写性色材層を設けた熱転写シートを用いて、任意の絵柄を、熱転写して予め形成しておき、該絵柄の少なくとも一部の上、及び転写箔の転写層上に、前記蒸着層が熱転写されている金属薄膜転写箔を用意し、該金属薄膜転写箔を射出成型の金型に挿入して、さらに溶融樹脂を射出して、成型加工を行ない、また該成型加工と同時に、成型品の表面に装飾を加えることを特徴とする加飾方法。
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