JP6976607B2 - 水圧転写方法 - Google Patents

Description

本発明は、転写方法に関し、特に水圧転写方法に関する。

一般の水圧転写方法は、水溶性フィルムの上面にパターン層を形成し、そして、該パターン層の上面に活性剤層を形成して該パターン層を活性化した後、被転写物を、上から活性剤層に接触させながら水中に押し込んで、該パターン層を該被転写物の表面に覆わせ、そして、紫外線を該パターン層と該活性剤層とに照射して、該パターン層と該活性剤層とを硬化させた後、該水溶性フィルムを除去することにより、水圧転写品を得る方法である。

また、特許文献１には、活性剤の表面張力を調整することにより、水圧転写品の表面に微細な凹凸触感を付与することができる水圧転写方法が記載されている。

特許第５２４２９９０号公報

しかし、特許文献１の方法は、活性剤に含まれるレベリング剤(ｌｅｖｅｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ)の使用量を精密に制御しないと、活性剤がパターン層に浸透しにくくなり、または、活性剤の集合力が低すぎるなどの問題点が生じる。また、該方法により得られた凹凸表面の高低差はわずか２μｍ〜１０μｍしかない。

上記問題点に鑑みて、本発明は、レベリング剤を使用せずに得られた水圧転写品における凹凸表面の高低差が大きい水圧転写方法の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、
（ａ）上下２面を有する水溶性フィルムの上面に、紫外線硬化インクを用いて少なくとも２つの所定のパターン区域を有するパターン層を形成するステップと、
（ｂ）親水性アクリレート単量体と疎水性アクリレート単量体とを含み、密度が１．００を超え且つ１．２５以下にあって、少なくとも一部が前記パターン層に滲み込んで該パターン層と溶け合え、且つ、紫外線の照射により硬化できる活性剤を、前記水溶性フィルムの上面にある前記少なくとも２つの所定のパターン区域の間を充満しながら前記水溶性フィルム及び前記パターン層を覆うように塗布して活性剤層を形成して、水圧転写フィルムを得るステップと、
（ｃ）該水圧転写フィルムを前記水溶性フィルムの下面が下方へ向かうように水面に配置して、前記水溶性フィルムが軟化し、且つ前記活性剤層内の前記活性剤が前記少なくとも２つの所定のパターン区域の間に集中して前記水溶性フィルムを下方へ押圧するようにさせ、前記少なくとも２つの所定のパターン区域の間にある前記活性剤層の底面が前記パターン層の底面より低くなった軟化済みの水圧転写フィルムを得るステップと、
（ｄ）被転写物を、上から前記軟化済みの水圧転写フィルムの前記活性剤層に接触させながら、該軟化済みの水圧転写フィルムを水中に押し込んで、前記軟化済みの水圧転写フィルムを該被転写物の表面に覆わせるステップと、を含むことを特徴とする水圧転写方法を提供する。

本発明の水圧転写方法は、親水性アクリレート単量体と疎水性アクリレート単量体とを含む活性剤で活性剤層を形成するので、水溶性フィルムが軟化した後、活性剤層内の活性剤が少なくとも２つの所定のパターン区域の間に集中して水溶性フィルムを下方へ押圧するようにさせることで、少なくとも２つの所定のパターン区域の間にある活性剤層の底面がパターン層の底面より低くなって、凹凸表面を有する水圧転写フィルムを得られる。また、本発明の水圧転写方法は、レベリング剤を使用する必要がないので、従来の水圧転写方法にあるレベリング剤由来の問題点もない。

本発明の一実施形態としての水圧転写方法を示す部分断面図である。 上記の水圧転写方法を示す部分断面図である。 上記の水圧転写方法を示す部分断面図である。 上記の水圧転写方法を示す部分断面図である。 上記の水圧転写方法を示す部分断面図である。 上記の水圧転写方法を示す部分断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の水圧転写方法について詳しく説明する。

本発明の水圧転写方法の一実施形態は、以下のステップを含む。
（ａ）図１に示されるように、上下２面を有する水溶性フィルム１の上面に、紫外線硬化インクを用いて少なくとも２つの所定のパターン区域２１を有するパターン層２を形成するステップ。
（ｂ）図２に示されるように、親水性アクリレート単量体と疎水性アクリレート単量体とを含み、密度が１．００を超え且つ１．２５以下にあって、少なくとも一部がパターン層２に滲み込んで該パターン層２と溶け合え（混和、ｍｉｓｃｉｂｌｅ）、且つ、紫外線の照射により硬化できる活性剤を、水溶性フィルム１の上面にある少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間を充満しながら水溶性フィルム１及びパターン層２を覆うように塗布して活性剤層３を形成して、水圧転写フィルムを得るステップ。
（ｃ）図３に示されるように、該水圧転写フィルムを水溶性フィルム１の下面が下方へ向かうように水面に配置して、水溶性フィルム１が軟化し、且つ活性剤層３内の活性剤が少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間に集中して水溶性フィルム１を下方へ押圧するようにさせ、少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間にある活性剤層３の底面がパターン層２の底面より低くなった軟化済みの水圧転写フィルムを得るステップ。
（ｄ）図４に示されるように、被転写物４を、上から前記軟化済みの水圧転写フィルムの活性剤層３に接触させながら、該軟化済みの水圧転写フィルムを水中に押し込んで、前記軟化済みの水圧転写フィルムを該被転写物４の表面に覆わせるステップ。
（ｅ）ステップ（ｄ）を行った後、図５に示されるように、前記被転写物４に覆わせたままで前記軟化済みの水圧転写フィルムを水から取り出してから、紫外線を前記軟化済みの水圧転写フィルムに照射して、パターン層２と活性剤層３とを硬化させるステップ。
（ｆ）ステップ（ｅ）を行った後、図６に示されるように、水溶性フィルム１を除去するステップ。

ステップ（ａ）においては、紫外線硬化インクとして、台湾Ｄａｉｇｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＷＡ-Ｋ、ＷＡ-Ｃ、ＷＡ-Ｍ、ＷＡ-Ｙ、ＷＡＢＳなどが挙げられ、また、パターン層２を、厚さが０．５〜５μｍの範囲内になるように形成することが好ましく、１〜２.５μｍの範囲内になるように形成することがより好ましい。この実施形態において、紫外線硬化インクは、台湾Ｄａｉｇｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＷＡ-Ｋであり、パターン層２は厚さが２μｍになるように形成された。

また、水溶性フィルム１として、水を吸収して軟化する、例えばポリビニールアルコールを主成分とする水溶性材料により構成され且つ厚さが２５〜４５μｍの範囲内にあるものを使用することが好ましい。この実施形態において、水溶性フィルム１は、厚さが４０μｍのものを使用した。

ステップ（ｂ）においては、レベリング剤を含んでいない活性剤を使用して、活性剤層３を形成する。なお、レベリング剤とは、具体的には、ポリシロキサン系レベリング剤及びポリアクリル酸系レベリング剤等である。

活性剤としては、紫外線硬化インクを活性化し、紫外線硬化インクと結合してから紫外線により硬化できるものを用いることができる。

また、活性剤に含まれる親水性アクリレート単量体としては、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート(ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ、以下ＥＯ−ＴＭＰＴＡと略称する、トリメチロールプロパンＥＯ変性トリアクリレート)、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート(ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、以下ＥＯ−ＢＰＡＤＭＡと略称する)、エトキシ化２−メチル−１,３−プロパンジオールジアクリレート (ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ ２−ｍｅｔｈｙｌ−１,３−ｐｒｏｐａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ、以下ＥＯ−ＭＰＤＤＡと略称する)、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｙｌ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ、以下、ＥＯ−ＰＥＴ４Ａと略称する)またはそれらの組み合わせが挙げられる。

ＥＯ−ＢＰＡＤＭＡは、エトキシル化（２）ビスフェノールＡジメタクリレート（ＢＰＡ２ＥＯＤＭＡ）、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジメタクリレート（ＢＰＡ４ＥＯＤＭＡ）を含む。

ＥＯ−ＭＰＤＤＡは、エトキシ化（２）２−メチル−１,３−プロパンジオールジアクリレート（ＭＰＤ２ＥＯＤＡ）を含む。

ＥＯ−ＰＥＴ４Ａは、エトキシ化（５）ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴ５ＥＯ４Ａ）を含む。

ＥＯ−ＴＭＰＴＡは、エトキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＥＯ３−ＴＭＰＴＡまたはＴＭＰ３ＥＯＴＡ）、エトキシル化（９）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＥＯ９−ＴＭＰＴＡまたはＴＭＰ９ＥＯＴＡ）、エトキシル化（１５）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＥＯ１５−ＴＭＰＴＡまたはＴＭＰ１５ＥＯＴＡ）、を含む。この実施形態においては、親水性アクリレート単量体として、エトキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート(以下ＥＯ３−ＴＭＰＴＡと略称する)を使用した。

活性剤に含まれる疎水性アクリレート単量体としては、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート(ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅｄ ｎｅｏｐｅｎｔｙｌ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ、以下ＰＯ−ＮＰＧＤＡと略称する)、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート(ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅｄ ｇｌｙｃｅｒｙｌ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ、以下ＰＯ−ＧＴＡと略称する)、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート(ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅｄ ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ、以下ＰＯ−ＴＭＰＴＡと略称する)、プロポキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート(ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅｄ ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｙｌ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ、以下ＰＯ−ＰＥＴ４Ａと略称する)またはそれらの組み合わせが挙げられる。

ＰＯ−ＧＴＡは、プロポキシ化（３．５）グリセリルトリアクリレート（Ｇ３．５ＰＯＴＡ）、プロポキシ化（６．６）グリセリルトリアクリレート（Ｇ６．６ＰＯＴＡ）を含む。

ＰＯ−ＴＭＰＴＡは、プロポキシ化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰ３ＰＯＴＡ）、プロポキシ化（４．５）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰ４．５ＰＯＴＡ）を含む。

ＰＯ−ＰＥＴ４Ａは、プロポキシル化（５）ペンタエリトリトールテトラアクリレート（ＰＥＴ５ＰＯ４Ａ）を含む。

ＰＯ−ＮＰＧＤＡは、プロポキシル化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート（ＰＯ２−ＮＰＧＤＡまたはＮＰＧ２ＰＯＤＡ）を含む。この実施形態においては、疎水性アクリレート単量体として、プロポキシル化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート(以下ＰＯ２−ＮＰＧＤＡと略称する)を使用した。

また、ステップ（ｂ）においては、親水性アクリレート単量体と疎水性アクリレート単量体との重量比が２：１〜３：１の範囲内にある活性剤を使用することが好ましい。この実施形態において、重量比が２：１の親水性アクリレート単量体及び疎水性アクリレート単量体を含み、且つ密度が１．１４にある活性剤（台湾Ｄａｉｇｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＡＥ−Ａ００１）を使用した。

ステップ（ｃ）においては、少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間にある活性剤層３の底面がパターン層２の底面より少なくとも２０μｍ低くなるようにさせることが好ましく、この実施形態において、２０μｍ低くなるようにさせた。

なお、少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間にある活性剤層３の底面とパターン層２の底面との高低差（即ち軟化済みの水圧転写フィルムの凹凸の高低差）は、例えば「キーエンス社製」カラーレーザー顕微鏡とそのコントローラ：ＶＫ−８７００、測定部：ＶＫ−８７１０を使用し、測定倍率×１０００で測定することができる。

ステップ（ｄ）においては、被転写体４として、ＡＢＳ、ＰＣまたはＡＢＳ／ＰＣの混合材料により構成された方状のものが挙げられる。この実施形態において、被転写体４はＡＢＳにより構成された。

ステップ（ｅ）においては、紫外線に照射された活性剤層３は、ミクロ相分離(ｍｉｃｒｏｐｈａｓｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ)状態になる。即ち、ＥＯ３−ＴＭＰＴＡで形成された繰り返し単位（ｒｅｐｅａｔ ｕｎｉｔ）とＰＯ２−ＮＰＧＤＡで形成された繰り返し単位とが、ミクロスケール(ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｃａｌｅ)またはメゾスコピックスケール(ｍｅｓｏｓｃｏｐｉｃ ｓｃａｌｅ)において相分離になっているが、マクロスケール(ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｃａｌｅ) においては層化するような分離状態にはなっていない。

上記の方法によれば、凹凸表面が得られる本発明の水圧転写方法は、レベリング剤を含まず、親水性アクリレート単量体と疎水性アクリレート単量体とを含む活性剤で活性剤層３を形成するので、水溶性フィルム１が軟化した後、活性剤層３内の活性剤が少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間に集中して水溶性フィルム１を下方へ押し込んで、少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間にある活性剤層３の底面がパターン層２の底面より低くなって、凹凸表面を有する水圧転写フィルムを得られる。そして、該凹凸表面を有する水圧転写フィルムを被転写物４に覆わせることにより、被転写物４の表面を緊密に覆い且つ凹凸表面を有する水圧転写フィルムを得られる。

また、少なくとも２つの所定のパターン区域２１の間にある活性剤層３の底面がパターン層２の底面より少なくとも２０μｍ低くなるようにさせる（即ち水圧転写フィルムの凹凸の高低差を２０μｍ以上にする）ことにより、本発明の方法で製造された水圧転写品における凹凸表面の高低差が少なくとも２０μｍになり、従来の方法で製造された水圧転写品における凹凸表面の高低差より大幅に大きくなる。また、本発明の水圧転写方法はレベリング剤を使用する必要がないので、従来の水圧転写方法にあるレベリング剤由来の問題点もない。

即ち、本発明は、従来の水圧転写方法にあるレベリング剤由来の問題点を解消する上、凹凸表面の高低差がより大きい水圧転写品を製造する方法である。

上記においては、説明のため、本発明の全体的な理解を促すべく多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。

以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

本発明の水圧転写方法は、一般の水圧転写品の製造に適用でき、特に凹凸表面を有する水圧転写品の製造に好適である。

１ 水溶性フィルム
２ パターン層
２１ パターン区域
３ 活性剤層
４ 被転写物

Claims (7)

1. （ａ）上下２面を有する水溶性フィルムの上面に、紫外線硬化インクを用いて少なくとも２つの所定のパターン区域を有するパターン層を形成するステップと、
   （ｂ）親水性アクリレート単量体と疎水性アクリレート単量体とを含み、密度が１．００を超え且つ１．２５以下にあって、少なくとも一部が前記パターン層に滲み込んで該パターン層と溶け合え、且つ、紫外線の照射により硬化できる活性剤を、前記水溶性フィルムの上面にある前記少なくとも２つの所定のパターン区域の間を充満しながら前記水溶性フィルム及び前記パターン層を覆うように塗布して活性剤層を形成して、水圧転写フィルムを得るステップと、
   （ｃ）該水圧転写フィルムを前記水溶性フィルムの下面が下方へ向かうように水面に配置して、前記水溶性フィルムが軟化し、且つ前記活性剤層内の前記活性剤が前記少なくとも２つの所定のパターン区域の間に集中して前記水溶性フィルムを下方へ押圧するようにさせ、前記少なくとも２つの所定のパターン区域の間にある前記活性剤層の底面が前記パターン層の底面より低くなった軟化済みの水圧転写フィルムを得るステップと、
   （ｄ）被転写物を、上から前記軟化済みの水圧転写フィルムの前記活性剤層に接触させながら、該軟化済みの水圧転写フィルムを水中に押し込んで、前記軟化済みの水圧転写フィルムを該被転写物の表面に覆わせるステップと、を含み、
   前記ステップ（ｂ）においては、親水性アクリレート単量体として、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、エトキシ化２−メチル−１,３−プロパンジオールジアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレートまたはそれらの組み合わせを含み、疎水性アクリレート単量体として、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレートまたはそれらの組み合わせを含み、且つ、レベリング剤を含んでいない前記活性剤を使用することを特徴とする水圧転写方法。
2. 前記ステップ（ｂ）においては、親水性アクリレート単量体と疎水性アクリレート単量体との重量比が２：１〜３：１の範囲内にある前記活性剤を使用することを特徴とする請求項１に記載の水圧転写方法。
3. 前記ステップ（ｃ）においては、前記少なくとも２つの所定のパターン区域の間にある前記活性剤層の底面が前記パターン層の底面より少なくとも２０μｍ低くなるようにさせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水圧転写方法。
4. 前記ステップ（ａ）においては、前記パターン層を、厚さが０．５〜５μｍの範囲内になるように形成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の水圧転写方法。
5. 前記ステップ（ａ）においては、前記水溶性フィルムとして、厚さが２５〜４５μｍの範囲内にあるものを使用することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の水圧転写方法。
6. 前記ステップ（ｄ）を行った後、（ｅ）前記被転写物に覆わせたままで前記軟化済みの水圧転写フィルムを水から取り出してから、紫外線を前記軟化済みの水圧転写フィルムに照射して、前記パターン層と前記活性剤層とを硬化させるステップを更に含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の水圧転写方法。
7. 前記ステップ（ｅ）を行った後、（ｆ）前記水溶性フィルムを除去するステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の水圧転写方法。

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