JPS5820491A - 加色方法 - Google Patents

加色方法

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JPS5820491A
JPS5820491A JP56119009A JP11900981A JPS5820491A JP S5820491 A JPS5820491 A JP S5820491A JP 56119009 A JP56119009 A JP 56119009A JP 11900981 A JP11900981 A JP 11900981A JP S5820491 A JPS5820491 A JP S5820491A
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alumina
film
color
coating
temperature
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JP56119009A
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JPS6124998B2 (ja
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Nobuo Fukushima
福嶋 信雄
Shuji Kitamura
周治 北村
Kiyohiko Nakae
清彦 中江
Kozo Kotani
晃造 児谷
Takao Sumi
角 孝夫
Koichiro Shimamoto
嶋本 功一朗
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Nissha Printing Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Nissha Printing Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/035Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet by sublimation or volatilisation of pre-printed design, e.g. sublistatic

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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無機質材料基材または金属材料基材の表面に
特定のコロイド性アルミナ水分散液を塗布、乾燥、焼成
して得られる基材表面のア(1) ルミナ皮膜上に加色する方法に関する。本発明において
加色とは、基材表面を一様に着色するあるいは基材表面
に文字、絵模様などの図柄を形成することを総称する。
本発明方法によれば耐摩耗性、耐熱性、不燃性、表面平
滑性、薄膜形成性にすぐれた装飾材料を提供できる。
従来、ガラスなどを着色する場合、ガラスバッチに着色
剤を添加して着色製品を製造する方法がとられているが
、複数の色を有する着色ガラス製品を所望するとき、あ
るいはこの製品を部分的に着色する場合には製造上に問
題がある。
また、無機質材料に印刷する方法としては、シルクスク
リーン式、スライド転写方式などがあるが、これらは印
刷工程が複雑であり、印刷後の焼付時間も1〜3時間と
長時間を要し、生産能率が悪く、着色材も不透明な顔料
がほとんどであった。
一方、上記の欠点を改良する方法として、ガラス、陶器
、磁器、スレート、コンクリート、(2) 鉄板、亜鉛板、銅板、アルミニウム板などに合成樹脂皮
膜をコーティングし、この皮膜を染料で染色するか、加
熱転写印刷する方法が存在するが、これらは耐摩耗性、
耐熱性、不燃性、表面平滑性に劣り、薄膜を形成するこ
とが困難であるばかりでなく皮膜と基材との接着強度の
点で合成樹脂の種類も限定されている情況下にあ質材料
や金属材料にコーティングして、乾燥、焼成して得られ
たアルミナ皮膜上に昇華性着色剤を含有するインクによ
り文字図柄を形成した転写紙を重ね合わせ、加圧、加熱
してアルミナ皮膜上に文字図柄を形成することを特徴と
する耐摩耗性、耐熱性、不燃性、表面平滑性、薄膜形成
性にすぐれた装飾材料を提供する加熱転写印刷方法を発
明したが、該皮膜への転写印刷、た図柄、。しば、ば□
、虎生。たり、所望。
発色が得られない場合があり、一方、染料水溶液などを
使用した場合、加色が困難などの難点(3) があった。
本発明者らはかかる難点を改良すべく研究をかさねた結
果、基材にコーティングするコロイド性アルミナ水分散
液の電気伝導度を調整することによって上記難点が解決
でき得ることを見い出した。
すなわち、コロイド性アルミナ水分散液を無機質材料等
にコーテイング後、乾燥、焼成して得られたアルミナ皮
膜上に加熱転写印刷を行なった場合、色ムラ等を生ぜず
に良好に印刷される場合と色ムラが生じたり、所望の発
色が得られないような印刷性が不良の場合のアルミナ皮
膜の構造を電子顕微鏡下に観察した結果、第1.2図の
写真に写すように加熱転写性の良・不良に対応して、皮
膜のミクロポーラス構造に差異のあることが判明した。
この差異はコロイド性アルミナ水分散液をコー:′J ティング後の焼成条件に応じても変化し良好な印刷性を
得るには通$ 400〜700℃で焼成することが必要
であるとの知見を得たのであるが、(4) この適正温度域で焼成した場合でも色ムラ等印刷不良を
生じることがあり、その原因が不明であった。
しかしながら驚ろくべきことにコーティング時に用いる
コロイド性アルミナ水分散液の電気伝導度が3.70m
Ω−1Cffi−1以下であると必ず色ムラ等が生じ、
3.7QmΩ−1cc1以上であれば色ムラが生じない
という事実を見い出し本発明に到達した。さらに、電気
伝導度が3゜79mΩ−1cm ’以上のコロイド性ア
ルミナ水分散液を使用した焼成アルミナ皮膜は、かって
困難であった着色剤分散液または着色剤溶液を塗布する
加色方法において著しく良好な加色が可能になることを
見い出し、本発明を完成したものである。
本発明は、無機質材料基材または金属材料基材に電気伝
導度3.70 mΩ−IC,−1以上のコロイドアルミ
ナ水分散液を塗布、乾燥、焼成して得られる基材表面の
アルミナ皮膜上に加色する方法である。
本発明の対象となる基材は、ガラス、陶磁器、(5) スレート、コンクリートなどの無機質材料、鉄、亜鉛、
銅、アルミニウムなどの金属材料であるが、特に界面の
接着強度の点でガラスや陶磁器に好適である。
コーテイング材としてのコロイド性アルミナ水分散液は
、塩基性塩化アルミニウムまたは酢酸アルミニウムを加
水分解して得られるベーマイトからなるゾルであっても
、ゲルを解膠してつくられるゾルであってもよい。また
、多少のゲルが混入されていてもさしつかえないが、コ
ーティングの作業性、薄膜形成性、膜の均一性を重要視
する場合には、ゲル分をほとんど含有していない低粘性
物が好ましい。
コロイド性アルミナ水分散液は電気伝導度が3.70 
mΩ−IC,−1以上が好ましく4.00−Ω−1c、
−1以上がより好ましい。
電気伝導度が3.70 mΩ−1c、−1を下まわると
加色時の着色がうずくなり所望の加色ができないので好
ましくない。
本発明で使用される。コロイド性アルミナ水分(6) 散液は固形分9〜1lWtチ、pH4〜6、粘度40〜
5000センチポイズのものが好ましい。電気伝導度は
CM−1,5A  ディジタル電導度肝(東亜電波工業
製)を使用してコロイド性アルミナ水分散液をよく攪拌
したのち測定温度25℃で測定した。
固形分は1000℃で1時間焼成して測定し、PHおよ
び粘度はPH計およびB型回転粘度計を使用し、温度2
0°Cで測定した。粘度測定におけるローターの回転数
は5Q rpm  とした。
コーティング方法は基材の大きさ、平面、曲面、表面粗
さなどにより適当な方法を選択すべきであり、一般的に
は流延法、スプレー法、ロール塗布法、ディッピング法
、刷毛塗り法などが採用可能である。
コーテイング後、表面平滑性、透明性を保持するために
、100℃以下の温度である程度水分を乾燥することが
好ましい。
・下限焼成温度はT−アルミナに転移する温度が好まし
く、低すぎるとアルミナ皮膜は脆く耐(7) 摩耗性が極端に劣る。また、T−アルミナ皮膜は非常に
活性で着色材の粒子を容易に吸着する。
以上の観点から下限温度は350℃程度であり、好まし
くは400℃である。
一方、上限温度は転移により生じたT−アルミナが安定
に存在する1200℃前後であるが、基材の材質によっ
ても決定され、ガラスなどは変形温度以下で焼成する必
要があり、一般軟質ガラスでは5506C〜650℃で
ある。
焼成後のアルミナ皮膜は非常に透明であり、ガラス板上
にコーティングしたものの透明性はほとんどガラス単体
と同一である。
皮膜厚さは、コロイド性アルミナの濃度、塗布量、ゲル
分量などによって変えられるが、0.5〜10μm程度
で十分である。
本発明において、基材のアルミナ皮膜上に加色を行なう
方法には、加熱転写印刷法、着色剤含有液を噴霧または
塗布する方法などがある。
本発明において、加熱転写印刷における転写紙の図柄を
構成するインキ着色剤は、昇華性C)(8) あれば有機質着色剤であっても、無機質着色剤であって
もよい。
具体的には、分散染料、トリフェニルメ、タン系塩基性
染料、媒染染料、酸化染料、有機顔料、無機顔料などが
相当し、60〜250℃で昇華するものが好ましい。ま
た、インキのバインダーは捺染用の棚材の多くが使用で
き、・好ましくは着色剤の昇華温度より融点または軟化
点の高いものを使用する。具体的には、□カルボキシメ
チルセルローズ、ア、ルギン酸ナトリウムなどである。
転写紙の基材は、紙、プラスチックフィルムなど従来使
用されているものが使用可能である。
転写紙図柄形成面とアルミナ皮膜面を重ね合わせて、加
圧加熱するときの圧力はさほど大きくなくとも良く0゜
05〜3 、、OKf /’cX  程度でも十分、で
ある。−また、加熱時間は昇華性、染着力、バッキング
材の種類などによって変化し1.1秒〜180秒のよう
に広範囲にわたる。加熱温度は染料の昇華温度以上、分
解温度以下が好ましく、(9) 染料種類によって60〜280℃の範囲でおこなわれる
本発明において着色剤を含有する分散液または溶液を噴
霧または塗布する方法において用いられる着色剤は有機
質着色剤であっても無機質着色剤であってもよく、水ま
たは有機溶剤などに分散または溶解して使用することが
できる。
塗布による加色方法は、基材の太き・さ、平面、曲面、
表面粗さなどにより適当な方法が選ばれるが、一般的に
はスプレー法、ディッピング法、ロール塗布法、刷毛塗
り法、流延法、静電塗装法、シルク、スクリーン法など
が採用可能である。
加色後は必要に応じた洗浄や乾燥などの後処理ができる
このようにして得られた被加色基材の表面はT−アルミ
ナ皮膜でおおわれているので耐摩耗性、耐熱性、不燃性
にすぐれており、インチ、リア材料、エフステリア材料
など1多方−面の用途に応用される。        
 ・ また、皮膜は均一で薄膜化できるので屈折率S(10) が一定であり、基材表面の良さをそのまま反映して装飾
用途に適している。
本発明によって不透明図柄も透明図柄も作製可能である
が、特にガラスのような透明基材を使用した場合には分
散染料などの透明着色剤で加色することによって従来見
られることのなかった透明な装飾ガラスが得られる。
また、本発明には、非常にきびしい条件下、特に有機溶
剤存在下での使用やスチーム中での長時間利用などの際
の耐薬品性、耐スチーム性やまた、耐光性の劣る着色剤
を使用した場合の堅ろう度を向上させる目的で、加色後
さらにトップコート剤をコーティングすることが可能で
ある。
トップコート剤は水溶性樹脂として、酢酸ビニル−エチ
レン共重合体系エマルジョン、酢酸ビニル−アクリル酸
エステル系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジョン
などのようなビニル系不飽和モノマーを乳化重合して得
られる乳化重合体形のもの、アルキッド樹脂、エポキシ
樹脂エステルなどのような樹脂を乳化剤により水中に乳
化させるか、乳化しやすい樹脂を水中に乳化させて得ら
れる乳化樹脂形のもの、アルキッド樹脂、メラミン樹脂
、尿素樹脂、アミノ型のものがあげられる。
また、反応型エマルジョンとして知られるホリオー)V
/ブロックイソシアネートエマルジョンやアクリル酸や
メタクリル酸エステルに重合性カルボン酸を加えて乳化
重合させたエマルジョンなども使用することができ、耐
水性、耐アルカリ性、耐沸水性などが高度に望まれる場
合に非常に有効なものとしてあげられる。
マタ、ポリビニルアルコール樹脂のように加熱乾燥によ
って結晶化する水溶性樹脂も使用することができる。
なかでもメラミン樹脂はすぐれた耐候性、耐薬品性、表
面硬度を得る上で好ましいものである。ここでメラミン
樹脂とは、2,4.6−トリアミノ−1,3,5−トリ
アジンとホルムアルデヒドとの反応物であるモノメチロ
ールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロール
メラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロー
ルメラミン、ヘキサメチロールメラミンならびに上記メ
チロールメラミンのメチロール基の一部または全部を次
式に示すアルコールCnHmOH(n = 1〜4、m
=3〜9)によりアルコキシ化したアルコキシメチルメ
ラミンなどであり、複数のアルコールでアルコキシ化し
たものであってもよい。また、アルコキシ化したもので
水に難溶であっても水性エマルジョンまたは水性サスペ
ンションにし得るものも該当する。
また、コロイド性アルミナやコロイド性シリカをトップ
コート剤として使用することもできる。
なお、上記水溶性樹脂、コロイド性アルミナおよびコロ
イド性シリカは単独であっても、2種類以上からなる混
合物であってもよい。
(13) また、トップコート剤の中に、必要に応じて適量の硬化
遅延剤、硬化触媒、安定剤、紫外線吸収剤、可とう性付
与剤、染料、顔料、滑剤、粘度調節剤、シランカップリ
ング剤などを添加することも可能である。
トップコーティング方法は基材の大きさ、平面、曲面、
表面粗さなどにより適当な方法を選択すべきであり、一
般的には流延法、スプレー法、ロール塗布法、ディッピ
ング法、刷毛塗り法、スクリーン印刷法などが採用可能
である。
トップコーティング後、乾燥、硬化を行なうが温度は水
溶性樹脂の種類によって異なり、通常50〜220℃程
度である。トップコート皮膜の厚さは0.5〜100μ
m程度まで作製可能であるが、0゜5〜10μm程度で
も耐薬品性、耐光性、耐摩耗性にすぐれた加色体が得ら
れる。
このようにして得られた転写物は、耐薬品性、表面硬度
、耐摩耗性、耐候性、耐沸水性にすぐれており、各種の
インテリア材料、エフステリア材料など多方面の用途に
応用することができ(14) る。
次に実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1〜4 アルミナゲルを解膠して作製した、表1に示すスペック
を有するコロイド性アルミナ水分散液を用いてそれらを
タイルに塗布し、100℃で乾、燥後550℃で1時間
焼成した結、果、厚さ約5μmの透明なT−アルミナ皮
膜が得られた。つぎに住友化学工業■製分散染料(TS
 −W 、 Blue 6Q3 )で印刷した転写紙の
印刷面とアルミナ皮膜を重ね合わせ圧力0.5 Kg/
cm2、温度200℃で5分間プレスし、加色体を得た
比較例1〜3 アルミナゲルを解膠して作製した、表1に示すスペック
を有するフロイド性アルミナ水分散液を用いて、それら
を実施例1〜4に示したのと同様の方法でタイル上に塗
布、乾燥後焼成し、厚さ5μmの透明なT−アルミナ皮
膜を得たのち加熱転写印刷を行ない加色体を得た。
実施例5〜6 アルミナゲル 示すスペックを有するコロイド性アルミナ水分散液を用
いて、それらをトリクレンで脱脂したガラス板に塗布し
、100℃で乾燥後、500℃で1時間焼成した結!果
厚さ約4μmの透明なT−アルミナ皮膜が得られた。つ
ぎに住友化学工業■製酸性染料スミノール・ミ’)ング
・レッドGの濃度0。5%の水溶液を用いて、スプレー
または染色浴へのディッピングによりアルミナ皮膜へ染
料を塗布後、乾燥して加色体を得た。
比較例4〜5 アルミナゲルを解膠して作製した、表2に示したのと同
様の方法でガラス板上に塗布、乾燥後焼成し、厚さ約4
μm の透明なT−アルミナ皮膜を得たのち、実施例5
〜6と同様の方法で加色体を得た。
表1に実施例1〜4および比較例1〜3で得られた加色
体の加色性を示した。用いるコロイド性アルミナ水分散
液の電気伝導度とそれから得られたT−アルミナ皮膜の
加色性の良否の関係が明らかである。
また表2に実施例5〜6および比較例4〜5で得られた
加色体の加色性を示したが、ここでも加色方法が異なっ
てもT−アルミナ皮膜の加色性の良否は用いるコロイド
性アルミナの電気伝導度に大きく依存することが明らか
に見てとれる。
特開昭58− 20491 (6)
【図面の簡単な説明】
第1図は加色性の良好なT−アルミナ皮膜断面の電子顕
微鏡写真を示す。 第2図は加色性の不良なT−アルミナ皮膜断面の電子顕
微鏡写真を示す。 H−1μm 第 1図       ¥ 2図 第1頁の続き 72発 明 者 嶋本功−朗 京都市中京区西ノ京永本町18番 地 71・出 願 人 日本写真印刷株式会社京都市中京区
壬生花卉町3番地

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無機質材料基材または金属材料基材に電気伝導度
    3.70mΩ−1CM−1以上のコロイド性アルミナ水
    分散液を塗布、乾燥、焼成して得られる基材表面のアル
    ミナ皮膜上に加色する方法。
  2. (2)加色方法が昇華性着色剤を含有するインキにより
    文字図柄を形成した転写紙を用いて加熱転写印刷する特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)加色方法が、着色剤を含有する分散液または溶液
    を噴霧または塗布して加色する特許請求の範囲第1項記
    載の方法。
JP56119009A 1981-07-28 1981-07-28 加色方法 Granted JPS5820491A (ja)

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JPS6124998B2 JPS6124998B2 (ja) 1986-06-13

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