JPH07439B2 - 金属成形体への絵付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属成形体、主として、立体構造を有する金
属成形体に対して、転写方式による絵付けを行なう方法
に関するものであり、立体構造を有する金属成形体の表
面に、硬度および耐候性において極めて優れた性質を有
する印刷層が、焼き付け塗装工程を経ることなしに形成
し得る方法を提供するものである。

［従来の技術］ 金属成形体への絵付け方法には、焼き付け用塗料によっ
て、直接成形体の表面に描画する方法が利用されてい
る。

また、特に、凹凸による立体面（三次元形状面）や曲面
を有する各種の成形体に対して、印刷層による絵付けを
行なう方法として、活性化されている印刷層を表面に有
する水溶性または水膨潤性フィルムからなる転写用シー
トを、前記印刷層を上面に向けて水面に浮かべ、絵付け
される成形体をその上方から押し入れ、水圧を利用して
前記転写用シートにおける印刷層を成形体の外周面に転
写する方法が知られている（特公昭52−41682号公報，
特開昭54−33115号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記焼き付け塗料による絵付け方法は、絵付
けされる面が立体形状の複雑な表面の場合には、絵付け
が困難であるばかりでなく、同一規格品を大量生産する
ことができなく、さらには、価格の安価なものが得られ
難い等の欠点を有している。

また、前記従来の水圧を利用する転写絵付け方法を金属
成形体に適用する場合には、転写工程に続いて、焼き付
け塗装を行なわなければならなく、この工程の付加のた
めに、例えば不良品が増加したり、工程数が長くなるこ
とによる経費の高騰等の欠点を有している。

これに対して、本発明方法は、凹凸による立体面（三次
元形状面）や曲面を有する金属成形体に対しての適応が
可能であり、しかも、転写絵付け工程後の焼き付け塗装
工程を省略し得るものであり、硬度および耐候性におい
て極めて優れた性質を有する印刷層を、焼き付け塗装工
程を経ることなしに形成し得る方法を提供するものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の金属成形体への絵付け方法は、 熱硬化型樹脂をバインダー成分あるいはバインダー主成
分とする印刷層を、水溶性または水膨潤性フィルムから
なる転写用シート基材に形成することによって得られた
転写用シートを、前記転写用シートの前記印刷層面が上
面となるようにして水面に浮かべた後、前記転写用シー
トにおける前記印刷層中の熱硬化型樹脂を溶解する溶剤
を含む活性剤を、前記印刷層面に塗布するか、または、
前記転写用シートにおける前記印刷層面に前記活性剤を
塗布した後に、この転写用シートを該転写用シートにお
ける前記印刷層面が上面となるようにして水面に浮かべ
るかする第１工程と、 前記水面に浮かべられている転写用シートの上方から、
絵付けに付される金属成形体を押し入れ、水圧によっ
て、前記転写用シートを前記金属成形体の外周面に延
展，密着させ、前記転写用シートにおける印刷層を前記
成形体基材面に接着させる第２工程と、 前記転写用シートにおける水溶性または水膨潤性フィル
ムからなる転写用シート基材を除去することによって、
前記転写用シートにおける印刷層が外周面に接着してい
る金属成形体を得る第３工程と、 前記金属成形体に付着している水を除去した後、前記金
属成形体に接着している印刷層中の熱硬化型樹脂が硬化
し得る温度以上の加熱を施すことによって、前記熱硬化
型樹脂を硬化させる第４工程とからなるものであって、 硬度と耐候性とにおいて極めて優れた性質を有する印刷
層を有する金属成形体を得るものである。

以下、本発明の金属成形体への絵付け方法の具体的な構
成を、図面に基づいて説明する。

本発明の金属成形体への絵付け方法の第１工程は、例え
ば、第２図にて符号20で表示される転写用シート、すな
わち、熱硬化型樹脂をバインダー成分あるいはバインダ
ー主成分とする印刷層21を、水溶性または水膨潤性フィ
ルムからなる転写用シート基材22の表面に形成すること
によって得られた転写用シート20を、該転写用シート20
における前記転写用シート基材22面が下方を向くように
して水面に浮かべた後、前記転写用シート20における印
刷層21中の熱硬化型樹脂を溶解する溶剤を含む活性剤
を、前記印刷層21面に塗布するか、あるいは、前記転写
用シート20における前記印刷層21面に前記活性剤を塗布
した後に、この活性剤が塗布されている転写用シート20
を、該転写用シート20における転写用シート基材22面が
下面となるようにして水面に浮かべるかして、転写用シ
ート20における印刷層21が活性剤で被覆されている状態
にあり、しかも、水面に浮かべられている状態を形成す
るものである。

本第１工程で使用する転写用シート20は、水溶性または
水膨潤性フィルムからなる転写用シート基材22の表面
に、熱硬化型樹脂をバインダー成分あるいはバインダー
主成分とする印刷層21を形成することによって得られる
ものであり、印刷層21は、全面ベタ刷りの印刷層であっ
ても、あるいは、絵柄模様の印刷層であっても良い。

なお、水溶性または水膨潤性フィルムからなる転写用シ
ート基材22には、水面に浮かべることにより吸水して膨
潤するとともに、水面に浮いているフィルム上より物体
を押し入れることにより、容易に延展して物体の形状に
沿って変形する性質を有し、なおかつ、通常の印刷工程
に付し得るフィルム状物が利用され、具体的には、ポリ
ビニルアルコール樹脂をはじめ、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，でん
粉，蛋白，ポリアクリル酸アミド，ポリアクリル酸ソー
ダ，ポリビニルメチルエーテル，メチルビニルエーテル
と無水マレイン酸の共重合体、酢酸ビニルとイタコン酸
の共重合体、ポリビニルピロリドン，あるいはセルロー
ス，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などのセルロース誘導体、アル
ギン酸ソーダなどの単独または混合樹脂等の、厚さ10〜
100μｍ程度のフィルム、あるいは、前記フィルムの原
料を、紙，不織布，布，各種多孔質フィルムなど、液
体、特に水を浸透する性質を有する基体シートにコーテ
ィングするか、または前記水膨潤性ないし水溶解性のフ
ィルムを前記基体シートにラミネートしたラミネートシ
ート等が利用される。

また、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムは、その
重合度、ケン化度、でん粉等の添加剤の配合等の諸条件
を変化させることによって、印刷時に必要な機械的強
度、取り扱い中の耐湿性、水に浮かべてからの吸水によ
る柔軟化の速度、延展ないし拡散に要する時間、転写時
の変形のしやすさ等を制御することができるものであ
る。ポリビニルアルコール（PVA）樹脂を主成分とする
より好ましいフィルムの例は、 PVA …………………………80％ 高分子性水溶性樹脂………15％ でんぷん……………………５％ の組成からなり、平衡水分が３％程度のものである。

前記転写用シート20における印刷層21は、バインダー成
分あるいはバインダー主成分が熱硬化型樹脂からなるも
のであり、例えば、アクリル系樹脂，ポリエステル系樹
脂，繊維素樹脂，ふっ素系樹脂，エポキシ系樹脂等の熱
硬化型樹脂からなるバインダー成分と、メラミン系，イ
ソシアネート系等の硬化剤とを含有する印刷用インキ
や、ポリアクリル酸エステル系樹脂のような自己架橋タ
イプの熱硬化型樹脂をバインダー成分あるいはバインダ
ー主成分とする印刷用インキ等によって形成されている
ものである。

なお、前記印刷層21を、熱硬化型樹脂をバインダー主成
分とする印刷インキで形成する場合には、熱硬化型樹脂
100重量部に対して通常のインキ用バインダーとして使
用される熱可塑性樹脂が30重量部程度までの割合で混合
されている混合樹脂をバインダー成分とする印刷層とし
て形成される。

前記転写用シート20における印刷層21面に適用される活
性剤は、前記印刷層21中のバインダー成分あるいはバイ
ンダー主成分をなす熱硬化型樹脂を溶解する性質を有す
る溶剤を含有するものであり、転写用シート20における
印刷層21を絵付けされる金属成形体の表面に転移させる
操作を水面上で完了するまでは蒸発するようなことがな
く、また、絵付けされる金属成形体の表面を浸食したり
することのない溶剤を含有するものが好ましい。また、
前記印刷層21が、熱硬化型樹脂をバインダー主成分とす
る印刷層の場合には、バインダー副成分をなす熱可塑性
樹脂に対する前記活性剤による溶解能については、何ら
問題とされるものではない。

前記活性剤における溶剤についての具体的なものは、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，石油ナフサ等の樹脂族炭化水素類、ベン
ゼン，トルエン，キシレン，シクロヘキサン，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，ベンジルアルコール，ジアセトンアルコール
等の一価アルコール類、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，メチルシクロヘキサノン，イソホロ
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，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、エチレングリコール・モノ・メチル
エーテル・アセテート，エチレングリコール・モノ・ブ
チルエーテル・アセテート，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・メ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，ジエチレ
ングリコール・モノ・ブチルエーテル・アセテート等の
酢酸エステル類、酪酸エステル等のエステル類、ニトロ
炭化水素類、ニトリル類、アミン類、その他アセタール
類、酸類、フラン類等の単独あるいは混合溶剤である。

なお、前記活性剤として、該活性剤中の前記溶剤に溶解
する樹脂、例えば、塩化ビニル，塩化ビニリデン等のハ
ロゲン化ビニル単量体、スチレンならびにその誘導体、
酢酸ビニル等のビニルエステル単量体、アリルアルコー
ルおよびアリルエステル類、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸またはフマル
酸等の不飽和カルボン酸類、上記の不飽和カルボン酸類
のエステル誘導体、同ニトリル誘導体または同酸アミド
誘導体、上記の不飽和カルボン酸類の酸アミド誘導体の
Ｎ−メチロール誘導体および同Ｎ−アルキルメチロール
エーテル誘導体、グリシジルアクリレート，グリシジル
メタクリレート，アリルグリシジルエーテル，ビニルイ
ソシアネート，アリルイソシアネート,2−ヒドロキシエ
チル−アクリレートまたは−メタクリレート,2−ヒドロ
キシプロピル−アクリレートまたは−メタクリレート，
エチレングリコール−モノアクリレートまたは−モノメ
タクリレート，エチレングリコール−ジアクリレートま
たは−ジメタクリレート，無水マレイン酸、無水イタコ
ン酸、メチルビニルケトン，ブタジエンエチレン，プロ
ピレン，ジメチルアミノエチルメタクリレート，ビニル
ピリジン,tert-ブチルアミノエチルメタクリレート，多
価アルコールのモノアリルエーテル等のごとき単量体の
単独重合体ないし共重合体類等の熱可塑性樹脂、ポリア
ミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、
メラミン系樹脂、尿素樹脂、エポキシ系樹脂、フタル酸
ジアリル系樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン系樹脂等の
ごとき熱硬化性樹脂またはそれらの変性樹脂もしくは初
期縮合物、天然樹脂、ロジンおよびその誘導体、セルロ
ース誘導体、天然または合成ゴム、石油樹脂等の樹脂
が、前記溶剤の５〜60重量％程度添加されている膨潤化
液からなる活性剤が利用される場合には、該活性剤の粘
度調整が容易で、かつその塗布手段が限定されず、しか
も転写用シートにおける印刷層のインキの保持時間が長
いので、転写工程に長時間を掛けることができる等のメ
リットを存する。

前記活性剤の塗布手段には、グラビアコート，オフセッ
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，超音波コートなどが適用でき、活性剤の塗布
量は１〜50g/m²程度である。

転写用シート20を水面に浮かべるには、枚葉状のものを
一枚づつ浮かべることもできるし、水を一方向に流しな
がら巻取状のものを連続的に水面に浮かべることができ
る。この工程においては、転写用シート20における転写
用シート基材22面が下方を向くように、すなわち、印刷
層21面が上方になるようにして水面に浮かべるものであ
り、この際に、転写用シート20における転写用シート基
材22面と水面との間に気泡が入ることのないように、し
かも、転写用シート20自体に皺がよらないようにするこ
とが必要である。

なお、転写用シート20を浮かべる際の水は、該シート20
中の転写用シート基材22たる水溶性もしくは水膨潤性フ
ィルムの性質により、適当な温度に調整される。例え
ば、水溶性フィルムとして澱粉系フィルム（商品面：オ
ブラート）を使った場合は、水温は40〜50℃程度である
ことが望ましく、また、該フィルムの除去の際の溶解を
促進させるためにアミラーゼ等を２〜４％程度添加して
おくことが好ましい。

本発明方法の第２工程は、第１図に示されるように、前
記第１工程によって水面23に浮かべられている転写用シ
ート20の上方から、絵付けされる金属成形体24を下降さ
せ、前記金属成形体24の一部ないし全部を水中に沈降さ
せ、転写用シート20と金属成形体24との間に気泡が入る
ことのないようにして、転写用シート20を金属成形体24
の表面形状に沿って延展させ、水圧によって、金属成形
体24面に密接させるものである。

なお、本第２工程は、前記第１工程によって活性化され
ている印刷層21が、乾燥によって不活性化する前に、す
なわち、前記印刷層21,21がその湿潤性を失なう前に実
施されるものであることは勿論である。

本工程で使用される金属成形体24は、例えば、鋼板，ア
ルミニューム，真ちゅう，ステンレススチール，銅，亜
鉛，その他の合金類からなる成形体、さらには、前記成
形体に、例えば、サビ止め等の塗膜層を形成したもの等
であり、凹部または凸部を有するものや、平坦なもの、
二次元もしくは三次元曲面を有するものや貫通孔を有す
るもの、格子状のものなどの殆どの形状のものが適用で
き、更には、表面に木や石や織物などの質感を生じさせ
るための微小なエンボスが設けてあるもの等も使用し得
る。

前記第２工程において転写用シート20における印刷層21
を金属成形体24の表面に十分に固着させた後の第３工程
は、転写用シート20における転写用シート基材22、すな
わち、水溶性もしくは水膨潤性フィルム22を除去するも
のである。

この転写用シート20における水溶性もしくは水膨潤性フ
ィルム22を除去するには、水を用いて被転写体をシャワ
ー洗浄することが最も能率的で好ましい方法であり、こ
れにより付着したフィルム22が完全に除去されるととも
に、転写の際に生ずる汚れも洗浄される。この時、水温
は用いた水溶性の材質などによっても異なるが、一般に
は15〜60℃が適当であり、また、洗浄時間は１〜10分程
度で十分である。

前記第３工程で転写用シート20における印刷層21を金属
成形体24の表面に転移，接着させた後に、前記印刷層21
中の熱硬化型樹脂を硬化するための第４工程たる加熱処
理が施され、本発明方法における目的製品である絵付け
されている金属成形体が得られるものである。

なお、前記加熱処理は、バインダー成分あるいはバイン
ダー主成分をなしている熱硬化型樹脂に十分な架橋構造
を導入するものであり、加熱処理の際の温度と時間と
は、バインダー成分をなす熱硬化型樹脂の種類と量等と
によって適宜選択される。

なお、第３図にて符号25で表示される成形体は、以上の
工程からなる本発明方法によって得られた金属成形体で
あり、その表面に、前記転写用シート20から転写された
印刷層21を有するものである。

［実施例］ 以下本発明の金属成形体への絵付け方法の具体的な構成
について、実施例を以って説明する。

実施例１ ポリビニルアルコール系フィルム［日合フィルム（株）
製：ハイセロンＣ−300］からなる転写用シート基材の
表面に、アクリルポリオール樹脂100重量部に対してイ
ソシアネート系硬化剤５重量部を含有しているグラビア
印刷用インキ［諸星インキ（株）:ALFA］による絵柄
を、グラビア印刷法によって形成し、本発明方法で使用
する転写用シートを得た。

次いで、前記転写用シートにおける印刷層面に、エチレ
ングリコール・モノブチルエーテル・アセテートからな
る溶剤中に、アクリルポリオール樹脂100重量部とイソ
シアネート系硬化剤５重量部とが添加されている活性剤
を、グラビア印刷法によって、15g/m²の割合にコーティ
ングし、前記転写用シートにおける印刷層を活性化させ
た。

前記活性剤の作用によって湿潤状態になった印刷層が乾
燥する前に、前記転写用シートを、水温30℃の水面に、
前記印刷層面が上面となるようにして浮遊させ、前記転
写用シートにおける転写用シート基材が膨潤した後に、
鉄板製の立体成形体を、前記転写用シートの上方から押
し入れ、転写用シートを前記鉄板製成形体に密着させ、
転写用シートにおける印刷層を前記鉄板製成形体の表面
に転移させた。

しかる後に、前記鉄板製成形体を水中から引き出し、こ
れに30℃の水温のシャワーを吹き付け、表面に残存して
いた転写用シート基材を除去し、さらに、70℃で２日間
の養生を行なうことにより、本発明方法の目的製品であ
る絵付け成形体を得た。

実施例２ ポリビニルアルコール系フィルム［日合フィルム（株）
製：ハイセロンＣ−300］からなる転写用シート基材の
表面に、アクリルポリオール樹脂100重量部、イソシア
ネート系硬化剤５重量部、ポリメタクリル酸ブチル樹脂
30重量部を含有しているグラビア印刷用インキによるグ
ラビア印刷によって絵柄を形成することにより、本発明
方法で使用する転写用シートを得た。

次いで、前記転写用シートにおける前記印刷層面に、エ
チレングリコール・モノブチルエーテル・アセテートか
らなる溶剤中に、アクリルポリオール樹脂100重量部と
イソシアネート系硬化剤５重量部とが添加されている活
性剤を、グラビア印刷法を利用して、15g/m²の割合にコ
ーティングし、前記転写用シートにおける印刷層を活性
化させた。

前記活性剤の作用によって、湿潤状態になった印刷層が
乾燥する前に、前記転写用シートを、水温30℃の水面
に、前記印刷層が上面となるようにして浮遊させ、前記
転写用シートにおける転写用シート基材が膨潤した後
に、鉄板製の立体成形体を、前記転写用シートの上方か
ら押し入れ、転写用シートを前記鉄板製成形体に密着さ
せ、転写用シートにおける印刷層を前記鉄板製成形体の
表面に転移させた。

しかる後に、前記鉄板製成形体を水中から引き出し、こ
れに30℃の水温のシャワーを吹き付け、表面に残存して
いた転写用シート基材を除去し、さらに、70℃で２日間
の養生を行なうことにより、本発明方法の目的製品であ
る絵付け成形体を得た。

［発明の作用，効果］ 本発明の金属成形体への絵付け方法は、水溶性または水
膨潤製フィルムからなる転写用シート基材面に対して、
熱硬化型樹脂をバインダー成分あるいはバインダー主成
分とする印刷層を形成することによって得られた転写用
シートを利用するものであり、水圧を利用して、金属成
形体の表面に前記転写用シートにおける印刷層を転移さ
せた後に、前記金属成形体の表面に転移した印刷層中の
熱硬化型樹脂に十分な架橋構造が導入され得る熱処理を
行なうものである。

しかして、前記本発明の金属成形体への絵付け方法にお
いては、硬度，耐候性等に極めて優れた性質を有する絵
付け模様が付されている同一規格品の金属製絵付け成形
体を、焼き付け塗装工程を付加することなく得ることが
できるものであり、前記絵付け形成体を、簡単に、しか
も、大量に、かつ、確実に得られるものである。

また、前記本発明方法は、水圧による転写用シートの密
着性を利用するものであるから、凹凸による立体面（三
次元形状面）や曲面を有する金属成形体に対しても、前
記特徴を有する金属製の絵付け成形体を、簡単に、しか
も、大量に、かつ、確実に得られるものである。

さらに、前記本発明の金属成形体への絵付け方法におい
て、転写用シートにおける印刷層が、熱硬化型樹脂をバ
インダー主成分とする印刷層、すなわち、バインダー成
分が熱硬化型樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなる
印刷層である場合には、前記印刷層に対する活性剤の適
用工程において、活性剤が印刷層中に浸透して行き易
く、印刷層を金属成形体に対して、よりスムーズに転移
させ得るという作用，効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の金属成形体への絵付け方法における
途中工程を示す模型断面図、第２図は、本発明方法で使
用する転写用シートの１実施例品を示す模型断面図、第
３図は、本発明方法で得られた金属製絵付け成形体の１
実施例品の模型断面図である。 20:転写用シート、21:熱硬化型樹脂をバインダー成分あ
るいはバインダー主成分とする印刷層、22:転写用シー
ト基材、23:水面、24:絵付けされる金属成形体、25:絵
付けされた金属成形体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水溶性または水膨潤性フィルムからなる転
   写用シート基材と、該転写用シート基材上に形成されて
   いる熱硬化型樹脂をバインダー成分あるいはバインダー
   主成分とする印刷層とからなる転写用シートを、前記転
   写用シートの前記印刷層面が上面となるようにして水面
   に浮かべた後、前記転写用シートにおける前記印刷層中
   の熱硬化型樹脂を溶解する溶剤を含む活性剤を、前記印
   刷層面に塗布するか、または、前記転写用シートにおけ
   る前記印刷層面に前記活性剤を塗布した後に、この転写
   用シートを該転写用シートにおける前記印刷層面が上面
   となるようにして水面に浮かべるかする第１工程と、前
   記水面に浮かべられている転写用シートの上方から、絵
   付けに付される金属成形体を押し入れ、水圧によって、
   前記転写用シートを前記金属成形体の外周面に延展，密
   着させ、前記転写用シートにおける印刷層を前記成形体
   基材面に接着させる第２工程と、前記転写用シートにお
   ける水溶性または水膨潤性フィルムからなる転写用シー
   ト基材を除去することによって、前記転写用シートにお
   ける印刷層が外周面に接着している金属成形体を得る第
   ３工程と、前記金属成形体に付着している水を除去した
   後、前記金属成形体に接着している印刷層中の熱硬化型
   樹脂を硬化させる熱処理を施す第４工程とからなること
   を特徴とする金属成形体への絵付方法。