JP6511612B2 - リブレット用転写シート、リブレット用転写シートの製造方法及びリブレット成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体が流れる表面を有する物体に適用されるリブレットに用いられるリブレット用転写シート、その製造方法、それを用いたリブレット成形方法、及び転写シートに関する。

航空機の表面や船舶の表面等にリブレットパターンを設けることで、これらの表面を流れる気体や液体の乱流摩擦抵抗が低減することが知られており、この乱流摩擦抵抗の低減により燃料費削減の効果を得ることが可能である。

１９８０年代に試みられたリブレットの機体実装技術は、リブレット形状が既に成形されている薄いプラスチックフィルムを何枚も機体表面に貼りつけるというものであったが、その方法には実装に費やす時間とコストの問題、フィルムによる重量増の問題、フィルム自体の耐久性・整備性の問題など種々の欠陥があったため、実用化には程遠いものであった。しかし、近年はその欠点を克服するため、紫外線硬化型の塗料に紫外線透過型の樹脂雌型を押し当て、紫外線を照射しながら機体表面に直接リブレットを施工する技術が提案されている（特許文献１参照。）。

また、対象物の表面に凹凸を成形する手法として、支持体層と水溶性樹脂層とインク層とからなる加圧転写用フィルムを用いることが提案されている（特許文献２参照。）。この加圧転写用フィルムは、水溶性樹脂層に凹凸面が形成され、この凹凸面側にインク層が設けられている。この加圧転写用フィルムを用いた転写では、被転写対象物の表面にインク層が接するように加圧転写用フィルムを配置し、加圧し、支持体層を取り除いた後、水溶性樹脂層を除去している。

米国特許第７７３６５７０号公報 特開２０１５−１４７３８５号公報

しかしながら、上述の紫外線硬化型の塗料を塗布し、紫外線透過型の樹脂雌型を押し当てて、紫外線を照射しながらリブレットを成形する方法では、紫外線硬化型の塗料を用いるため、耐衝撃性、耐候性、耐溶剤性などに問題があると考えられる。すなわち、航空機用に認証されている表面コーティング材に対する耐環境性要求は厳しく、紫外線硬化型塗料ではこの要求を十分に満たすのは難しい。また、このような紫外線照射を用いたリブレット成形では、航空機機体全体に適用可能な大規模な自動化装置が必要なため、設備の初期投資額が燃料費削減効果を相殺する可能性がある。

また、上述の加圧転写用フィルムは、水溶性樹脂層及びインク層の取り扱い性を十分なものとするために支持体層が必要であり、その支持体層は手や治具等で保持しやす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。このような加圧転写用フィルムを用いてリブレットを成形することも考えられるが、被転写対象物が航空機のような３次元の曲面形状を有する場合、加圧転写用フィルムの支持体層の存在により転写精度が悪くなってしまう。特に、リベット等の局所的な突起物がある場合、支持体層が存在すると、加圧転写用フィルムを被転写対象物の表面に沿って形状を変えることができないため、突起物周辺の転写精度は著しく悪くなってしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、被転写対象物の形状に影響されることなく、優れた転写精度を有するリブレット用転写シート、リブレット用転写シートの製造方法、リブレット成形方法及び転写シートを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るリブレット用転写シートは、雌型水溶性樹脂層と、コーティング材層とを具備する。
上記雌型水溶性樹脂層は、一方の面にリブレットを成形する凹部を有する。
上記コーティング材層は、上記一方の面上に形成される。

本発明のこのような構成のリブレット用転写シートを用いることにより、表面が３次元の曲面形状を有する被転写対象物に対してでも、リブレットを有するコーティング材層を転写精度よく転写し、リブレットを成形することができる。すなわち、リブレット用転写シートは支持体層を有さないのでフレキシブル性が高く、被転写対象物の表面が３次元の曲面形状を有していても、その曲面に沿ってリブレット用転写シートを貼りつけることができるので転写精度が高く、また、被転写対象物表面に突起があっても、その突起物周辺への転写精度も高い。更に、例えば航空機、自動車、鉄道車両等の表面にリブレットを成形する場合、直線的にリブレットを成形するわけではなく、流体の流れに沿って曲線を描いてリブレットを成形する必要があるので、本発明のフレキシブル性の高いリブレット用転写シートを用いることにより、リブレット用転写シートを引っ張りながらリブレットが所望の配置となるようにリブレットを成形することが可能となる。

上記雌型水溶性樹脂層の厚さは８０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
雌型水溶性樹脂層の厚さを８０μｍ以上とすることにより、コーティング材層を転写したときに、コーティング材層にしわやひずみなく転写することができる。厚さが８０μｍよりも薄いと、転写したときにコーティング材層にしわやひずみが生じてしまい、所望の配列形状のリブレットが得られない。また、製造上、雌型水溶性樹脂層の厚みは２００μｍが限度である。更に、２００μｍよりも厚くなると、厚さの誤差が大きくなり、平面的な厚みのばらつきが大きくなり、それが転写時のリブレット精度に影響を及ぼす。加えて、２００μｍよりも厚くなると、雌型水溶性樹脂層の除去に時間がかかり、また、リブレット用転写シートの重さが重くなり、転写時にはがれてくる可能性があり、作業性が悪い。

上記凹部の深さは１０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよい。
凹部の深さ、すなわちリブレットを有するコーティング材層のリブレットの高さを１０μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。

上記雌型水溶性樹脂は着色されていてもよい。このような雌型水溶性樹脂層が着色されたリブレット用転写シートを用いることにより、リブレットを成形する際、雌型水溶性樹脂層の除去工程で雌型水溶性樹脂層の残渣が視認で容易に確認できる。

上記コーティング材層の、上記雌型水溶性樹脂層が形成されている面と対向する面上に設けられた保護シートを更に具備してもよい。これにより、転写直前まで、コーティング材層にごみやほこりといったものが付着することを防止できる。

本発明の一形態に係るリブレット用転写シートの製造方法は、雌型水溶性樹脂層を形成し、コーティング材料を塗布し、コーティング材層を形成する。
上記雌型水溶性樹脂層の形成工程は、水溶性樹脂シートの一方の面にリブレットを成形する凹部を形成する。
上記コーティング材料を塗布する工程は、上記雌型水溶性樹脂層の上記一方の面上にコーティング材料を塗布する。
上記コーティング材層を形成する工程は、上記コーティング材料を乾燥してコーティング材層を形成する。
このように、リブレット用転写シートを製造することができる。

上記凹部形成工程、上記コーティング材料塗布工程及び上記コーティング材層形成工程は、上記水溶性樹脂シートを連続走行させて行われてもよい。これにより、１つのラインでリブレット用転写シートを製造することができ、所望の長さのリブレット用転写シートが得られる。

上記凹部形成工程は、連続走行している上記水溶性樹脂シートの一方の面に凹凸ローラを押圧させることにより行ってもよい。このようにリブレットを成形する凹部を形成することができる。

上記コーティング材層形成工程後、上記リブレット用転写シートを巻き取ってもよい。このように製造されたリブレット用転写シートを巻き取ってもよく、巻き取ってロール状にすることによって保管や運搬が容易となり、また、被転写対象物に対して転写をする際に作業効率がよい。

上記コーティング材料塗布工程及び上記コーティング材層形成工程は、上記凹部が形成された上記水溶性樹脂シートの他方の面に支持体が設けられた状態で行われ、上記コーティング材層形成工程後に上記支持体が除去されてもよい。
このように、支持体１２０を設けた状態で、例えば加熱などにより乾燥してコーティング材層を形成する際に、加熱による雌型水溶性樹脂層の収縮を支持体によって抑制できる。したがって、リブレットを成形する凹部の形状が変形しにくく、所望の形状のリブレットを有するコーティング材層を得ることができる。

本発明の一形態に係るリブレット成形方法は、リブレット成形対象物上にコーティング材を塗布し、リブレット用転写シートを上記コーティング材に接するように配置し、加圧し、雌型水溶性樹脂層を除去する。
上記リブレット用転写シートを上記コーティング材に接するように配置し、加圧する工程は、上記コーティング材が未硬化の状態で行われる。上記リブレット用転写シートは、一方の面にリブレットを成形する凹部を有する雌型水溶性樹脂層と上記一方の面上に形成されたコーティング材層とを具備する。上記リブレット用転写シートを上記コーティング材に接するように配置する工程は、上記リブレット用転写シートの上記コーティング材層と上記コーティング材とが接するように行われる。
上記雌型水溶性樹脂層の除去工程は、上記コーティング材が硬化した後、行われる。

上記雌型水溶性樹脂層は着色されていてもよい。これにより、雌型水溶性樹脂層の除去工程で雌型水溶性樹脂層の残渣が視認で容易に確認できる。

本発明の一形態に係る転写シートは、雌型水溶性樹脂層と、コーティング材層とを具備する。
上記雌型水溶性樹脂層は、一方の面に凹部を有し、厚さが８０μｍ以上２００μｍ以下である。
上記コーティング材層は、上記一方の面上に形成される。

本発明のこのような構成の転写シートを用いることにより、表面が３次元の曲面形状を有する被転写対象物に対してでも、コーティング材層を転写精度よく転写することができる。すなわち、転写シートは支持体層を有さないのでフレキシブル性が高く、被転写対象物の表面が３次元の曲面形状を有していても、その曲面に沿って転写シートを貼りつけることができるので転写精度が高く、また、被転写対象物表面に突起があっても、その突起物周辺への転写精度も高い。

また、雌型水溶性樹脂層の厚さを８０μｍ以上とすることにより、支持体層がなくとも、コーティング材層を転写したときに、コーティング材層にしわやひずみなく転写することができる。厚さが８０μｍよりも薄いと、転写したときにコーティング材層にしわやひずみが生じてしまい、所望の形状のコーティング材層が転写で得られない。また、製造上、雌型水溶性樹脂層の厚みは２００μｍが限度である。更に、２００μｍよりも厚くなると、厚さの誤差が大きくなり、平面的な厚みのばらつきが大きくなり、それが転写時のリブレット精度に影響を及ぼす。加えて、２００μｍよりも厚くなると、雌型水溶性樹脂層の除去に時間がかかり、また、リブレット用転写シートの重さが重くなり、転写時にはがれてくる可能性があり、作業性が悪い。

上記凹部の深さは１０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよい。凹部の深さ、すなわち被転写対象物に対して転写されるコーティング材層の突起高さを１０μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。

上記雌型水溶性樹脂は、上記転写対象物と異なる色に着色されていてもよい。このような雌型水溶性樹脂層が着色されたリブレット用転写シートを用いることにより、リブレットを成形する際、雌型水溶性樹脂層の除去工程で雌型水溶性樹脂層の残渣が視認で容易に確認できる。

上記コーティング材層の、上記雌型水溶性樹脂層が形成されている面と対向する面上に設けられた保護シートを更に具備してもよい。これにより、転写直前まで、コーティング材層にごみやほこりといったものが付着することを防止できる。

以上述べたように、本発明によれば、被転写対象物の形状に影響されることなく、優れた転写精度を有するリブレット用転写シート、リブレット用転写シートの製造方法、リブレット成形方法及び転写シートが得られる。

リブレット用転写シートの概略断面図である。 雌型水溶性樹脂層の概略斜視図である。 雌型水溶性樹脂層の部分拡大図である。 リブレット用転写シート製造装置の概略図である。 リブレット用転写シートの製造工程を示す図である。 リブレット用転写シートの製造フローチャート図である。 リブレットの成形工程を示す図である。 リブレットの成形フローチャート図である。 表面コーティング材層及び／又はリブレット用転写シートのコーティング材層を複数の層（膜）から構成した例を説明するための図である（その１）。 表面コーティング材層及び／又はリブレット用転写シートのコーティング材層を複数の層（膜）から構成した例を説明するための図である（その２）。 表面コーティング材層及び／又はリブレット用転写シートのコーティング材層を複数の層（膜）から構成した例を説明するための図である（その３）。 他のリブレット用転写シート製造装置の概略図である。 更に他のリブレット用転写シート製造装置の概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
本実施形態においては、リブレット成形対象物として航空機を例にあげ、航空機の表面にリブレットを成形するのに用いられるリブレット用転写シートについて説明する。
［リブレット用転写シート］

図１は、本発明の一実施形態に係るリブレット用転写シート１の概略断面図である。
図２及び図３はそれぞれ、図１に示すリブレット用転写シート１の一部を構成する雌型水溶性樹脂層２の概略斜視図、部分拡大図である。

図１に示すように、リブレット用転写シート１は、雌型水溶性樹脂層２と、コーティング材層３とを具備する。

図２及び図３に示すように、雌型水溶性樹脂層２は、対向する面２ａ及び２ｂのうち一方の面２ｂに、リブレットを成形するための凹部２１を有する。凹部２１は、複数の平行した溝である。凹部２１は、溝方向に直交した断面が、他方の面２ａから一方の面２ｂに向かってテーパ状に広がる台形形状を有している。尚、本実施形態においては、断面が台形形状の凹部２１を例にあげたが、これに限定されない。例えば三角形状であってもよいし、断面形状が直線をもたず曲線を有する形状であってもよい。

雌型水溶性樹脂層２の厚さａは８０μｍ以上２００μｍ以下である。凹部２１の深さ（溝深さ）ｈは１０μｍ以上１５０μｍ以下である。この凹部２１の深さは、雌型水溶性樹脂層２により成形されるリブレットを有するコーティング材層３の突起部分であるリブレット３２の高さに相当する。複数の凹部２１は所定の間隔をおいて形成されており、隣りあう２つの凹部２１間距離（凹部２１間ピッチ）ｓは、１０μｍ以上４００μｍ以下である。台形状断面の面２ａ側の辺の長さ、すなわち、凹部２１の底面の幅ｔは０μｍ以上４０μｍ以下である。幅ｔが０μｍであれば、断面は三角形状を有する。凹部２１のテーパ角θは１０°以上９０°以下である。

雌型水溶性樹脂層２の厚さは８０μｍ以上２００μｍとすることが望ましい。厚さを８０μｍ以上とすることにより、支持体層がなくとも、コーティング材層３を転写したときに、コーティング材層３にしわやひずみなく転写することができる。厚さが８０μｍよりも薄いと、転写したときにコーティング材層３にしわやひずみが生じてしまい、所望の配列形状のリブレットが得られない。また、製造上、雌型水溶性樹脂層の厚みは２００μｍが限度である。更に、２００μｍよりも厚くなると、厚さの誤差が大きくなり、平面的な厚みのばらつきが大きくなり、それが転写時のリブレット精度に影響を及ぼす。加えて、２００μｍよりも厚くなると、雌型水溶性樹脂層の除去に時間がかかり、また、リブレット用転写シートの重さが重くなり、転写時にはがれてくる可能性があり、作業性が悪い。

尚、凹部２１の深さｈ、凹部２１間ピッチｓ、凹部２１のテーパ角θ、凹部２１の底面幅ｔは、雌型水溶性樹脂層２の厚さａ等の具体的な数値は、コーティング材層３を転写する対象物である航空機の外形状と、飛行高度、飛行速度、迎え角等の運用条件で決定される。

雌型水溶性樹脂層２には、ポリビニルアルコール系樹脂等を用いることができる。また、これら水溶性樹脂からなる雌型水溶性樹脂層はフレキシブル性に優れ、３次元の曲面形状を有する航空機に対しても、その曲面に沿ってリブレット用転写シートを貼りつけることができるので転写精度が高く、また、局所的な突起物があっても、その突起物周辺への転写精度も高い。

コーティング材層３の突起部分であるリブレット３２を除いた厚さｂは５〜７０μｍである。コーティング材層３のリブレット３２の高さは１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、雌型水溶性樹脂層２の凹部２１の深さにより決定される。リブレット３２の形状は、雌型水溶性樹脂層２の凹部２１の形状により決定される。ここで、後述するようにコーティング材層３の突起部分であるリブレット３２を除いた層は複数の層（膜）から構成してもよい。

詳細については後述するが、リブレットの成形方法においては、リブレット成形対象物に表面コーティング材を塗布した後、上述のリブレット用転写シートを用いて表面コーティング材上にコーティング材層を転写する。これにより、表面コーティング材とコーティング材層からなる膜が形成される。この膜のコーティング材層の突起部分であるリブレットを除いた厚さは、例えばリブレット成形対象物が航空機の場合は５〜１５０μｍ程度である。また、リブレット成形対象物が鉄道車両であれば５〜２５０μｍ程度、船舶であれば、５〜５００μｍ程度である。このコーティング材とコーティング材層からなる膜のコーティング材層の突起部分であるリブレットを除いた膜厚は、リブレット成形対象物にコーティングされる膜として求められる耐候性や耐衝撃性を確保できる膜厚となっている。
ここで、上記表面コーティング材は、上記のコーティング材層３と同様に、複数の層（膜）から構成してもよい。これについても後述する。

コーティング材層３には、アルキド樹脂系、アミノアルキド樹脂系、アクリル樹脂系、アクリル−ウレタン樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、塩化ゴム系、紫外線硬化系、電子線硬化系、珪素樹脂系、石油系、ビニル樹脂系、フェノール樹脂系、フッ素樹脂系、ポリエステル樹脂系、メラミン樹脂系、ラッカー系などを用いることができる。

本実施形態のリブレット成形対象物として挙げている航空機においては、耐衝撃性、耐候性、耐溶剤性、長期耐久性を確保する上で、アルキド樹脂系、アクリル‐ウレタン樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、フッ素樹脂系、ポリエステル樹脂系、ラッカー系が好ましく、より好ましくはウレタン樹脂系やフッ素樹脂系がよい。

鉄道車両においては、耐候性、防汚性、耐油性確保から、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系がより好ましい。
船舶においては、防食性、防汚性確保からアクリル系樹脂、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系がより好ましい。

本実施形態においては、コーティング材層３及び雌型水溶性樹脂層２はいずれも無色透明であるが、雌型水溶性樹脂層２を顔料や染料等を用いて着色してもよい。着色する場合、リブレット成形対象物（被転写対象物）と異なる色に着色するのが好ましい。これにより、このような雌型水溶性樹脂層２が着色されたリブレット用転写シート１を用いてリブレットを成形する際、雌型水溶性樹脂層２の除去工程で雌型水溶性樹脂層２の残渣の確認が容易となる。

また、着色されたコーティング材層３を用いる場合には、雌型水溶性樹脂層２を、コーティング材層３と異なる色に着色してもよい。これにより、このような雌型水溶性樹脂層２が着色されたリブレット用転写シート１を用いてリブレットを成形する際、雌型水溶性樹脂層２の除去工程で雌型水溶性樹脂層２の残渣の確認が容易となる。

［リブレット用転写シート製造装置］
次に、上述のリブレット用転写シート１の製造装置４について図４を用いて説明する。

図４に示すように、リブレット用転写シート製造装置４は、供給ロール４１と、加熱凹凸ローラ４２と、加圧ローラ４３と、第１の送出ローラ４７と、コーティング材供給器４４と、乾燥・硬化室４５と、第２の送出ローラ４８と、ガイドローラ４９と、巻き取りロール４６とを具備する。

リブレット用転写シート製造装置４において、水溶性樹脂シート２２は、図４上、左から右に連続走行する。尚、本実施形態においては、連続走行してリブレット用転写シートを製造しているが、これに限定されない。

リブレット用転写シート製造装置４は、凹部形成工程部分５０とコーティング材加工工程部分５１とを有する。凹部形成工程部分５０は、加熱凹凸ローラ４２と加圧ローラ４３による凹部形成の工程部分である。コーティング材加工工程部分５１はコーティング材供給器４４によるコーティング材料供給及び供給されたコーティング材料の乾燥・硬化を行う工程部分である。

供給ロール４１は、図示しない軸芯に水溶性樹脂シート２２が巻回してロール状になったものである。軸芯の回転により、水溶性樹脂シート２２は巻き取りがとけて送り出される。

加熱凹凸ローラ４２は、水溶性樹脂シート２２の一方の面２ｂ上にリブレットを成形する凹部２１を形成するためのものである。加熱凹凸ローラ４２と加圧ローラ４３とで水溶性樹脂シート２２を挟みこみ、これらローラの回転により加圧され、水溶性樹脂シート２２に凹部２１が形成され、凹部２１が形成された雌型水溶性樹脂層２が、送り出される。尚、本実施形態においては、加熱凹凸ローラ４２を用いたが、加熱機能のない凹凸ローラや冷却機能のある凹凸ローラを用いてもよく、常温又は冷却状態でローラによって押圧する構成としてもよい。

一対の第１の送出ローラ４７は、加熱凹凸ローラ４２とコーティング材供給器４４との間に配置される。雌型水溶性樹脂層２は、一対の第１の送出ローラ４７間に挟まれ、送り出される。

コーティング材供給器４４は、雌型水溶性樹脂層２上に塗布するコーティング材料３１を供給するものである。

乾燥・硬化室４５は、雌型水溶性樹脂層２上にコーティング材供給器４４により供給されたコーティング材料３１を、加熱して、溶媒を揮発させて、乾燥して硬化するためのものである。

乾燥・硬化室４５は、コーティング材料３１が塗布された雌型水溶性樹脂層２が搬入する搬入口と、雌型水溶性樹脂層２とコーティング材料３１が乾燥・硬化されてなるコーティング材層３とからなるリブレット用転写シート１が搬出される搬出口とを有する。乾燥・硬化工程は、例えば大気中で、５０〜２００℃で１〜１５分、好ましくは８０〜１５０℃の温度で２〜３分行う。加熱によりコーティング材料３１の溶媒を揮発させて、乾燥して硬化させる。

尚、本実施形態においては、コーティング材料３１として加熱硬化タイプのものを例にあげて説明したが、これに限定されない。例えば、コーティング材料３１として、常温乾燥硬化タイプ、紫外線乾燥硬化タイプ、電子線乾燥硬化タイプを用いてもよい。この場合、材料の種類によって、リブレット用転写シート製造装置の乾燥・硬化室を紫外線照射室、電子線照射室等に置き換えればよい。

一対の第２の送出ローラ４８は、乾燥・硬化室４５と巻き取りロール４６との間に配置される。リブレット用転写シート１は、一対の第２の送出ローラ４８間に挟まれ、ローラの回転により送り出される。

ガイドローラ４９は第２の送出ローラ４８により送り出されたリブレット用転写シート１を巻き取りロール４６までガイドするものである。

巻き取りロール４６は、図示しない軸芯にリブレット用転写シート１が巻回してロール状になったものである。製造されたリブレット用転写シート１は、軸芯に巻き取られて巻き取りロール４６となる。

［リブレット用転写シートの製造方法］
次に、上述のリブレット用転写シート製造装置４を用いたリブレット用転写シート１の製造方法について説明する。
図５はリブレット用転写シート１の製造方法を示す。図６はリブレット用転写シート１の製造フローチャート図である。以下、図６に示すフローに従い図４及び図５を交えて製造方法について説明する。

まず、水溶性樹脂シート２２がロール状になった供給ロール４１を準備し、リブレット用転写シート製造装置４にセットする。装置４を稼働すると、水溶性樹脂シート２２は加熱凹凸ローラ４２と加圧ローラ４３とにより加圧され、図５（ａ）に示すように、水溶性樹脂シート２２の一方の面にリブレットを成形する凹部２１が形成される（Ｓ１０１）。

水溶性樹脂シート２２に凹部２１が形成された雌型水溶性樹脂層２は、第１の送出ローラ４７により送り出される。次に、雌型水溶性樹脂層２の凹部２１が形成された面上に、コーティング材供給器４４からコーティング材料３１が供給、塗布される（Ｓ１０２）。

その後、コーティング材料３１が塗布された雌型水溶性樹脂層２は、乾燥・硬化室４５に搬入される。乾燥・硬化室４５内で、コーティング材料３１は、８０〜１５０℃で２〜３分、加熱される。この加熱によりコーティング材料３１の溶媒は揮発し、乾燥し硬化され（Ｓ１０３）、図５（ｂ）に示すように、雌型水溶性樹脂層２とリブレット３２を有するコーティング材層３とからなるリブレット用転写シート１が製造される。

製造されたリブレット用転写シート１は軸芯に巻き取られ、リブレット用転写シート１の巻き取りロール４６が得られる。

以上のように、本実施形態におけるリブレット用転写シート製造装置４では、水溶性樹脂シートを連続走行させ、凹部形成、コーティング加工を施して、リブレット用転写シート１が製造される。このように、１つのラインでリブレット用転写シート１を製造することができ、所望の長さのリブレット用転写シート１を得ることができる。また、ロール状になったリブレット用転写シート１は、保管や運搬に適した形状であり、また、被転写対象物（本実施形態では航空機）に対して転写をする際に作業効率がよい。

［リブレット成形方法］

次に、リブレット成形対象物（被転写対象物）である航空機に上述のリブレット用転写シート１を用いてリブレットを成形する方法について説明する。

図７はリブレット成形方法の製造方法を示す。図８はリブレット成形フローチャート図である。以下、図８に示すフローに従い図７を交えて成形方法について説明する。

まず、図７（ａ）に示すように、アルミニウム合金や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等を用いて構成される航空機６０の表面に表面コーティング材層６１を構成する表面コーティング材を塗布する（Ｓ２０１）。この表面コーティング材は、リブレット用転写シート１のコーティング材層３と同じ材料からなる。ここでは、表面コーティング材にコーティング材層３と同じ材料を用いたが、これに限定されない。コーティング材層３に含まれる複数の樹脂の中から選択したものを用いてもよく、例えばプライマ塗料等を用いてもよい。また、表面コーティング材層６１は材質が同一又は異なる複数の層（膜）から構成してもよい。同様に、リブレット用転写シート１のコーティング材層３も材質が同一又は異なる複数の層（膜）から構成してもよい。

次に、図７（ｂ）に示すように、表面コーティング材層６１が未硬化の状態で、リブレット用転写シート１のコーティング材層３と表面コーティング材層６１とが接するように配置し、航空機６０とリブレット用転写シート１とを密着させ、加圧して固定する（Ｓ２０２）。ここで、未硬化の状態とは、半硬化の状態も含み、完全に硬化していない状態を指す。リブレット用転写シート１を航空機６０の表面に貼りつける際、流体の流れに沿ってリブレットが配置されるように、リブレット用転写シートを引っ張りながら貼りつける。

その後、表面コーティング材層６１を放置し、硬化させる。表面コーティング材層６１が硬化したのち、水により雌型水溶性樹脂層２を除去する（Ｓ２０３）。これにより、図７（ｃ）に示すように、航空機６０の表面上に、リブレット３２を有するコーティング膜６３が成形される。

本実施形態においては、表面コーティング材層６１、コーティング材層３及び雌型水溶性樹脂層２に無色透明の材料を用いたが、雌型水溶性樹脂層２を下地層と異なる色で着色してもよい。これにより、リブレット成形時の雌型水溶性樹脂層２の除去工程（Ｓ２０３）で、雌型水溶性樹脂層２の残渣の確認が視認で容易となる。例えば、航空機の機体の色が白色で、赤色に着色された雌型水溶性樹脂層２を備えた転写シート１を用いてリブレットを成形する場合、雌型水溶性樹脂層２の除去工程で、赤色が視認できなくなるまで除去工程を行えばよい。

また、表面コーティング材層６１及びコーティング材層３が着色されている場合には、雌型水溶性樹脂層２を、表面コーティング材層６１及びコーティング材層３と異なる色に着色してもよい。これにより、リブレット成形時の雌型水溶性樹脂層２の除去工程（Ｓ２０３）で、雌型水溶性樹脂層２の残渣の確認が視認で容易となる。

以上のように、本実施形態のリブレット用転写シートは支持体層を有さないのでフレキシブル性が高く、航空機のように３次元の曲面形状を有していても、その曲面に沿ってリブレット用転写シートを貼りつけることができるので転写精度が高く、また、被転写対象物表面に突起があっても、その突起物周辺への転写精度も高い。
また、支持体層の剥離が必要ないので、成形方法が容易である。更に、支持体層の剥離によるコーティング材層へのダメージといった問題もない。

ここで、上記した表面コーティング材層６１及び／又はリブレット用転写シート１のコーティング材層３を複数の層（膜）から構成した例を図９乃至図１１に基づき説明する。
図９は表面コーティング材層６１を３層、リブレット用転写シート１のコーティング材層３を１層とした例を示している。同図に示すように、表面コーティング材層６１は、プライマ（下塗り）６１ａ、ベース（中塗り）６１ｂ及びクリア（上塗り）６１ｃから構成される。プライマ（下塗り）６１ａ、ベース（中塗り）６１ｂ及びクリア（上塗り）６１ｃは同一の材料であってもよく、異なる材料であってもよい。また、リブレット用転写シート１のコーティング材層３はクリア（上塗り）３ｃから構成される。そして、コーティング材層３のクリア（上塗り）３ｃと表面コーティング材層６１のクリア（上塗り）６１ｃとを貼り付けることで成形する。この場合に、コーティング材層３のクリア（上塗り）３ｃと表面コーティング材層６１のクリア（上塗り）６１ｃとを同じ材料とすることで接着性を良好にすることができる。
この例では、表面コーティング材層６１のクリア（上塗り）６１ｃ以下の層によって、隣接するリブレット用転写シート１のコーティング材層３間から侵入する水分などがそれより内部に浸み込むことを効果的に防止することができる。また、製品としてのリブレット用転写シートを薄く、かつ、軽量化できる。

図１０は表面コーティング材層６１を２層、リブレット用転写シート１のコーティング材層３を２層とした例を示している。同図に示すように、表面コーティング材層６１は、プライマ（下塗り）６１ａ及びベース（中塗り）６１ｂから構成される。プライマ（下塗り）６１ａ及びベース（中塗り）６１ｂは同一の材料であってもよく、異なる材料であってもよい。また、リブレット用転写シート１のコーティング材層３はベース（中塗り）３ｂ及びクリア（上塗り）３ｃから構成される。ベース（中塗り）３ｂ及びクリア（上塗り）３ｃも同一の材料であってもよく、異なる材料であってもよい。そして、コーティング材層３のベース（中塗り）３ｂと表面コーティング材層６１のベース（中塗り）６１ｂとを貼り付けることで成形する。この場合に、コーティング材層３のベース（中塗り）３ｂと表面コーティング材層６１のベース（中塗り）６１ｂとを同じ材料とすることで接着性を良好にすることができる。

図１１は表面コーティング材層６１を１層、リブレット用転写シート１のコーティング材層３を３層とした例を示している。同図に示すように、表面コーティング材層６１は、プライマ（下塗り）６１ａから構成される。また、リブレット用転写シート１のコーティング材層３はプライマ（下塗り）３ａ、ベース（中塗り）３ｂ及びクリア（上塗り）３ｃから構成される。プライマ（下塗り）３ａ、ベース（中塗り）３ｂ及びクリア（上塗り）３ｃも同一の材料であってもよく、異なる材料であってもよい。そして、コーティング材層３のプライマ（下塗り）３ａと表面コーティング材層６１のプライマ（下塗り）６１ａとを貼り付けて成形する。この場合に、コーティング材層３のプライマ（下塗り）３ａと表面コーティング材層６１のプライマ（下塗り）６１ａとを同じ材料とすることで接着性を良好にすることができる。
この例では、表面コーティング材層６１がプライマ（下塗り）６１ａの１層だけなので、有機溶剤である表面コーティング材層６１を塗布する工数を減らし、かつ、有機溶剤の飛翔機会を減らして作業環境を良好に保つことができる。

以上のように表面コーティング材層６１及び／又はリブレット用転写シート１のコーティング材層３を複数の層（膜）から構成した場合の膜厚及び材質の具体例を以下に示す。
表１及び表２は、航空機での膜厚及び材質の例である。表１は３層、表２は２層の場合を示している。

表３は、鉄道車両での膜厚及び材質の例である。

（表３）
表４は、船舶での膜厚及び材質の例である。

［リブレット用転写シート製造装置の他の実施形態］
上述のリブレット用転写シート１の製造装置４では、コーティング材塗布は、水溶性樹脂シート２２上に塗布して行われるが、図１２に示すように、水溶性樹脂シート２２に支持体を貼りつけた状態でコーティング材の塗布及び硬化を行っても良い。そして、コーティング材硬化後は、支持体と保護シートとの間にリブレット用転写シート１を挟み込んだ状態で一定区間、リブレット用転写シート１を流した後、支持体と保護シートを巻き取ってリブレット用転写シート１から離間させてもよい。

図１２は、本実施形態におけるリブレット用転写シート製造装置１０４の概略図である。上述のリブレット用転写シート製造装置４と同様の構成については同様の符号を付し、説明については省略する。

図１２に示すように、リブレット用転写シート製造装置１０４は、供給ロール４１と、加熱凹凸ローラ４２と、加圧ローラ４３と、送出ローラ１０６〜１１１と、コーティング材供給器４４と、乾燥・硬化室４５と、ガイドローラ４９と、巻き取りロール４６と、支持体供給ロール１０５と、支持体巻き取りロール１１４と、保護シート供給ロール１１２と、保護シート巻き取りロール１１３を具備する。

リブレット用転写シート製造装置１０４は、凹部形成工程部分５０とコーティング材加工工程部分５１とを有する。

支持体供給ロール１０５は、図示しない軸芯にシート状の支持体１２０が巻回してロール状になったものである。軸芯の回転により、支持体１２０は巻き取りがとけて送り出される。支持体１２０は粘着性を有し、容易に剥離可能なものである。支持体１２０は、製造中、雌型水溶性樹脂層２と、コーティング材料３１又はコーティング材層３とを支持するものである。支持体１２０は、水溶性樹脂シート２２の一方の面に凹部２１が形成されてなる雌型水溶性樹脂層２の他方の面に設けられる。

支持体巻き取りロール１１４は、図示しない軸芯に支持体１２０が巻き取られてロール状になったものである。

送出ローラ１０６及び１０７は、加熱凹凸ローラ４２とコーティング材供給器４４との間に配置される。支持体供給ロール１０５から供給される支持体１２０は、支持体巻き取りロール１１４によって巻き取られ、両ロール１０５及び１１４の間に位置する４つの送出ローラ１０６、１０７、１１０、１１１によって、水溶性樹脂シート２２又は雌型水溶性樹脂層２の凹部２１が形成されていない他方の面に貼りつけられる。

保護シート供給ロール１１２は、図示しない軸芯にシート状の保護シート１２１が巻回してロール状になったものである。軸芯の回転により、保護シート１２１は巻き取りがとけて送り出される。

保護シート巻き取りロール１１３は、図示しない軸芯に保護シート１２１が巻き取られてロール状になったものである。

送出ローラ１０８、１０９、１１０及び１１１は、乾燥・硬化室４５と巻き取りロール４６との間に配置される。保護シート供給ロール１１２から供給される保護シート１２１は、保護シート巻き取りロール１１３によって巻き取られ、両ロール１１２及び１１３の間に位置する４つの送出ローラ１０８〜１１１によって、コーティング材層３上を覆うように配置される。

本実施形態の製造装置１０４においては、支持体１２０上に雌型水溶性樹脂層２及びコーティング材料３１が順次積層された状態で、乾燥・硬化室４５に搬入される。コーティング材料３１は乾燥・硬化室４５で加熱、硬化され。コーティング材層３となる。このように、支持体１２０を設けた状態で加熱、硬化が行われるので、加熱による雌型水溶性樹脂層２の収縮を支持体１２０によって抑制できる。したがって、雌型水溶性樹脂層２のリブレットを成形する凹部２１の形状が変形しにくく、所望の形状のリブレットを有するコーティング材層３を得ることができる。

更に、本実施形態の製造装置１０４においては、支持体１２０上に雌型水溶性樹脂層２及びコーティング材層３を挟み込むように保護シート１２１及び支持体１２０が配置されたものを、送出ローラ１０８〜１１１によって押圧する。雌型水溶性樹脂層２及びコーティング材層３は支持体１２０によって支持されているので、押圧による伸展が抑制される。

本実施形態においては、巻き取りロール４６によるリブレット用転写シート１の巻き取りの前に、保護シート１２１及び支持体１２０は、リブレット用転写シート１から離間されて除去され、巻き取られる。

［リブレット用転写シート製造装置の更に他の実施形態］
上述の他の実施形態としてのリブレット用転写シート製造装置１０４では、巻き取りロール４６によるリブレット用転写シート１の巻き取りの前に、保護シート１２１及び支持体１２０は、リブレット用転写シート１から離間されて巻き取られていた。これに対し、本実施形態においては、リブレット用転写シートの巻き取りに先立って支持体１２０のみを巻き取って除去し、保護シート１２１はリブレット用転写シート１に残している。

図１３は、本実施形態におけるリブレット用転写シート製造装置２０４の概略図である。上述のリブレット用転写シート製造装置１０４と同様の構成については同様の符号を付し、説明については省略する。

図１３に示すように、リブレット用転写シート製造装置２０４は、供給ロール４１と、加熱凹凸ローラ４２と、加圧ローラ４３と、冷却器１３０と、送出ローラ１０６〜１１１と、コーティング材供給器４４と、乾燥・硬化室４５と、ガイドローラ４９と、巻き取りロール２４６と、支持体供給ロール１０５と、支持体巻き取りロール１１４と、保護シート供給ロール１１２とを具備する。

リブレット用転写シート製造装置２０４は、凹部形成工程部分５０とコーティング材加工工程部分５１とを有する。

冷却器１３０は、加熱凹凸ローラ４２と支持体供給ロール１０５との間に配置される。冷却器１３０は、加熱凹凸ローラ４２を通って形成された雌型水溶性樹脂層２を冷却するものである。このように、冷却機構を設けてもよい。

送出ローラ１０６及び１０７は、加熱凹凸ローラ４２とコーティング材供給器４４との間に配置される。送出ローラ１０８、１０９、１１０及び１１１は、乾燥・硬化室４５と巻き取りロール２４６との間に配置される。

保護シート供給ロール１１２から供給される保護シート１２１は、雌型水溶性樹脂層２とコーティング材層３とからなるリブレット用転写シート１に付いた状態で巻き取りロール２４６によって巻き取られ、保護シート供給ロール１１２の間に位置する４つの送出ローラ１０８〜１１１によって、コーティング材層３上を覆うように配置される。

巻き取りロール２４６は、図示しない軸芯に保護シート付きリブレット用転写シート２０１が巻回してロール状になったものである。製造された保護シート付きリブレット用転写シート２０１は、一方の面にリブレットを成形する凹部を有する雌型水溶性樹脂層２と、雌型水溶性樹脂層２の一方の面上に形成されたコーティング材層３と、コーティング材層３の雌型水溶性樹脂層２が形成されている面と対向する面上に設けられた保護シート１２１からなる。

本実施形態のリブレット用転写シート製造装置２０４により製造された保護シート付きリブレット用転写シート２０１は、保護シート１２１が設けられているので、例えば巻き取られたときにシート同士がくっつきあうことがなく、また外部からのほこりやごみ等の付着を防止することができ、保管に適している。

また、この保護シート付きリブレット用転写シート２０１を用いて、リブレット成形対象物にリブレットを成形する場合は、保護シート１２１をはがしてからリブレット成形対象物に転写シートを貼りつければよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、上述の実施形態においては、リブレット用転写シートを例にあげて説明したが、リブレット成形に限定されず、突起部を有するコーティング材層を成形するための転写シートとして用いることもできる。
また、上述の実施形態においては、被転写対象物として航空機を例にあげて説明したが、これに限定されない。例えば、ロケット、電車、自動車等の輸送系分野に適用できる。また、スキーなどの高速のスピードを伴うスポーツや水泳等のスポーツ分野等に適用可能であり、スキー板やウエア、水着などにも適用可能である。また、流体が流れるパイプラインにも適用可能である。また、回転物体である風車にも適用可能である。

１ リブレット用転写シート
２ 雌型水溶性樹脂層
２ｂ 一方の面
３ コーティング材層
２１ 凹部
２２ 水溶性樹脂シート
３１ コーティング材料
３２ リブレット
４２ 凹凸ローラ
４６ 巻き取りロール
６１ 表面コーティング材
１２０ 支持体
１２１ 保護シート
２０１ 保護シート付きリブレット用転写シート

Claims (15)

1. 先端部の幅が０μｍ以上４０μｍ以下の複数のリブレットが平行に形成された表面を有する層を形成するためのコーティング塗料層と、
   前記コーティング塗料層の表面を覆い、前記リブレットを成形するための凹部を有する雌型水溶性樹脂層と
   を有するリブレット用転写シート。
2. 請求項１に記載のリブレット用転写シートであって、
   航空機、鉄道車両又は船舶の流体が流れる表面に前記リブレットを成形するのに用いられるリブレット用転写シート。
3. 請求項１又は２に記載のリブレット用転写シートであって、
   前記雌型水溶性樹脂層の厚さは、８０μｍ以上２００μｍ以下である
   リブレット用転写シート。
4. 請求項１、２又は３に記載のリブレット用転写シートであって、
   前記凹部の深さは１０μｍ以上１５０μｍ以下である
   リブレット用転写シート。
5. 請求項１、２、３又は４に記載のリブレット用転写シートであって、
   前記雌型水溶性樹脂層は前記コーティング塗料層とは異なる色に着色されている
   リブレット用転写シート。
6. 請求項１、２、３、４又は５に記載のリブレット用転写シートであって、
   前記コーティング塗料層の、前記雌型水溶性樹脂層が形成されている面と対向する面上に設けられた保護シート
   を更に具備するリブレット用転写シート。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のリブレット用転写シートを製造する方法であって、
   水溶性樹脂シートの一方の面に前記リブレットに対応する凹部を形成して前記雌型水溶性樹脂層を形成し、
   前記雌型水溶性樹脂層の前記一方の面上にコーティング塗料を塗布し、
   前記コーティング塗料を乾燥し前記コーティング塗料層を形成する
   リブレット用転写シートの製造方法。
8. 請求項７に記載のリブレット用転写シートの製造方法において、
   前記凹部形成工程、前記コーティング塗料塗布工程及び前記コーティング塗料層形成工程は、前記水溶性樹脂シートを連続走行させて行われる
   リブレット用転写シートの製造方法。
9. 請求項８に記載のリブレット用転写シートの製造方法であって、
   前記凹部形成工程は、連続走行している前記水溶性樹脂シートの一方の面に凹凸ローラを押圧させることにより行う
   リブレット用転写シートの製造方法。
10. 請求項８又は９に記載のリブレット用転写シートの製造方法であって、
    前記コーティング塗料層形成工程後、前記リブレット用転写シートを巻き取る
    リブレット用転写シートの製造方法。
11. 請求項７、８、９又は１０に記載のリブレット用転写シートの製造方法であって、
    前記コーティング塗料塗布工程及び前記コーティング塗料層形成工程は、前記凹部が形成された前記水溶性樹脂シートの他方の面に支持体が設けられた状態で行われ、
    前記コーティング塗料層形成工程後に前記支持体は除去される
    リブレット用転写シートの製造方法。
12. 被転写対象物に第１のコーティング塗料を塗布し、
    リブレットを含む層を形成することとなる第２のコーティング塗料層と、前記第２のコーティング塗料層の一方の面を覆い、前記リブレットを成形するための凹部を有する雌型水溶性樹脂層とを有するリブレット用転写シートを、前記第１のコーティング塗料と前記第２のコーティング塗料層とが接するよう前記第１のコーティング塗料に貼り付け、
    その後、前記雌型水溶性樹脂層を除去する
    リブレット成形方法。
13. 請求項１２に記載のリブレット成形方法であって、
    前記第１のコーティング塗料が未硬化の状態で、前記第１のコーティング塗料と前記第２のコーティング塗料層とが接すように配置し、加圧して、前記リブレット用転写シートを前記第１のコーティング塗料に貼り付け、
    前記第１のコーティング塗料が硬化した後、前記雌型水溶性樹脂層を除去する
    リブレット成形方法。
14. 請求項１２又は１３に記載のリブレット成形方法であって、
    前記雌型水溶性樹脂層は前記第２のコーティング塗料層とは異なる色に着色されている
    リブレット成形方法。
15. 請求項１２、１３又は１４に記載のリブレット成形方法であって、
    前記被転写対象物は、航空機、鉄道車両又は船舶であり、
    前記リブレットを、前記航空機、鉄道車両又は船舶の流体が流れる表面に成形する
    リブレット成形方法。