JPS6358116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチツク、金属、ガラス、セラミ
ツク、石材、コンクリート等の成型品の如き各種
の立体構造物への絵付方法に関するものであり、
その目的とするところは、表面に凹凸部分や突起
部分、三次元曲面部分等を有してなる立体構造物
へ美麗な絵柄を現出し得る絵付方法を提供せんと
する点にある。

昨今の生活の向上に伴つて折飾加工の分野にお
いても各種の立体構造物への美麗な絵付が要求さ
れ盛んになりつつあるが、従来、此種立体構造物
への絵付方法としては、(1)水溶性の支持体に印刷
パターンを設けたシートを水面に浮かべ、次いで
立体構造物をその上から押圧・沈降させることに
よつて立体構造物の表面に上記印刷パターンを転
写させて絵付する方法があり、例えば特公昭52
―41682号公報、特開昭54―148036号公報、
特公昭55―14755号公報、特開昭55―25330号公
報、特開昭55―27271号公報、特開昭55―
37333号公報等に記載された発明の方法が公知で
ある。

然し乍らこれらの公知の方法は何れも水溶性フ
イルムを溶解又は軟化させ水圧を利用して立体構
造物の表面に印刷パターンを転写する関係で変化
のある立体面への転写が円滑に行われるので、し
わ等の発生は殆んど見られないが、唯印刷パター
ンが単に立体構造物の表面にそのまま移行するこ
とによつて絵柄が構成されるところから、万一印
刷パターンに傷等が発生すれば、それがそのまま
転写されて転写面に鮮明に残つて目立ちやすく、
又これらの修正も困難であること、或るいは陽極
酸化アルミニウム面や活性アルミナ層面等への染
色絵付には不適であること、更には染料による染
着絵柄の如き深みのある立体感に富んだ絵付が得
難い等の欠点を有するものである。

又これらの公知の方法とは別に(2)支持体上に昇
華性染料を含有する印刷パターンを設けた、所謂
昇華転写シートなるものを用いて加熱加圧により
転写絵付する方法がある。確かにこの方法によれ
ば染着による絵付の効果は得られるが、転写シー
トの支持体が柔軟性に欠けるため、凹凸部分、突
起部分、三次元曲面部分等への転写紙の密着蛮が
難しく、単純な面以外への絵付は困難なものであ
る。仮に無理に転写絵付を行つたとしても転写シ
ートが破れたりしわが発生したりして実用に供し
得るものは得られない。

本発明者等は上記(1)及び(2)の従来技術が有する
長所を組合せれば、従来技術では得られないとこ
ろの、凹凸部分や突起部分、三次元曲面部分等の
立体表面を有する立体構造物への美麗且つ深みの
ある立体感に富んだ絵付が可能となることを見出
し、かかる知見に基づいて発明を完成し、先に発
明の名称「立体構造物への絵付方法」なる特許出
願を行つたが、該発明においては、静水圧を利用
して転写シートを立体構造物の表面に押圧し仮着
させる関係で、加える水圧の限界から激しい凹凸
面の特に凹部に対し転写シートを十分に沿わせる
点で多少の難点があつたため、本発明者等は更に
これらの難点を改良せんとして種々研究の結果、
前記静水圧とは異なり、シヤワー水圧又はスプレ
イ水圧等の所謂動水圧を利用すれば上記静水圧に
よる欠点が解消できその上量産化に適することも
知り、かかる知見に基づいて本発明を完成するに
至つた。

以下本発明を図面に基づいて具体的に説明する
と、先ず第１図に示すように、親水性又は水溶性
の素材からなる支持体シート１の片面上に、熱移
行性染料を着色剤として含有する水に不溶又は難
溶のインキでもつて任意の絵柄層２を印刷して設
けて絵柄シートを作製する。次いで第２図に示す
ように被絵柄物である立体構造物３を絵付すべき
面を上にして任意の支持台９上に載置し、その上
方から噴霧器４によつて溶剤又は接着剤６を適量
塗布する。

次いで第３図に示すように、表面に溶剤又は接
着剤６が塗布された立体構造物の核表面に、前記
絵柄シートを絵柄層２面が立体構造物の絵付され
るべき表面と接するようにして載置し、続いて第
４図に示すように上方からシヤワー又は噴霧器５
等により水又は温湯を絵柄シートに供給しその供
給圧力でもつて、支持体シート１を溶解又は軟化
させ乍ら押圧して絵柄シートを立体構造物の絵付
されるべき表面に沿わせて仮着させ、水切り後こ
れを乾燥する。而る後第５図に示すようにこれを
加熱して転写された絵柄層２内の熱移行性染料８
を立体構造物の表面層へ移行させて該表面層を染
着する。更に第６図に示すように、染料染着後該
染着面上に残存する絵柄層や支持体シートの残留
物を水洗又は溶剤洗浄、バフ研摩等により洗浄除
去すると熱移行性染料によつて表面層が染着絵付
された立体構造物が得られる。

なお、立体構造物の種類、用途により染着絵付
面の保護を必要とするものについては、染着絵付
後又は残存物を除去後、封孔処理やオーバーコー
ト等の後処理を任意に施すことによつて目的が達
成される。

本発明において絵柄シートの支持体シート１に
親水性又は水溶性のシートを用いるのは、該シー
トの上からシヤワー、噴霧器等により水又は温湯
を供給したとき上記支持体シートを容易に膨潤或
るいは溶解でき絵柄シートを極めて柔軟化できる
と同時に絵柄層単独の極軟質皮膜ともなし得るか
らであり、これによつて前記した変化のある立体
凹凸表面へ絵柄層を忠実に沿わせることが可能と
なるためである。

この支持体シートに使用できる材料としては、
例えばポリビニルアルコール、ポリアクリルアミ
ド、カルボキシルメチルセルローズ、メチルセル
ローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、ヒドロキ
シプロピルセルローズ、ポリビニルピロリドン、
ポリエチレンオキサイド、カラギーナン、植物粘
液質、澱粉、グリコマンガン、ニカワ、ゼラチ
ン、アルギン酸ソーダ等がありこれらのフイルム
状物が使用できる。

又絵柄層の着色剤である熱移行性染料としては
例えば分散染料、油性染料、塩基性染料、酸性染
料、含金染料、含金属酸性染料、建染染料、スピ
リツト染料、酸性媒染染料等の乾式加熱又は湿式
加熱等によつて熱移行し得るものを使用する。

これらの着色剤を含有させてなる絵柄層形成用
のインキは、支持体シート上で固化して絵柄層の
皮膜を形成するものであるから、支持体シートが
水又は温湯によつて膨潤又は溶解された際形くず
れを起こさないようにする必要があり、そのため
に、インキ中に樹脂バインダーを入れるが、立体
構造物の表面を染着後、その表面から残存物とし
ての除去が容易に行えるようにすることも必要な
ところから、この樹脂バインダーとしては熱可塑
性樹脂がよく、例えばアクリル樹脂、塩ビ―錯ビ
共重合樹脂、ハードレジン、塩化ゴム、熱可塑性
ウレタン樹脂等を挙げることができる。

上記インキにより支持体シート１上に絵柄層２
を形成するには例えばグラビア印刷、スクリーン
印刷等により任意の絵柄を印刷すればよいが、例
えば絵柄層２が支持体シート１上に部分的に散在
して設けられた構成の場合には、水又は温湯によ
る支持体シートの溶解消失に伴つて起こる絵柄層
の分離や形くずれを防ぐ必要から、第７図に示す
ように支持体シート１上に絵柄層２を設けるに先
だつて全面に絵柄層と同質のインキからなる無色
の透明皮膜層１０を設ければよい。

次に絵柄層２を柔軟化させ乍ら仮着せしめるた
めに予め立体構造物の表面に塗布する溶剤又は接
着剤６としては、先ず溶剤については絵柄層のイ
ンキの樹脂バインダーの種類に応じてそれを膨潤
させ又は軟化させるものであればよく例えば一般
のグラビヤ印刷インキに使用されている有機溶剤
が使用できる。又接着剤については、これらの有
機溶剤に高分子材料を溶解させてなる接着剤を使
用すればよいが、この接着剤は皮膜となつた場
合、前記熱移行性染料を透過する性質が必要とな
るのでこれに適した上記高分子材料としては例え
ば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアマ
イド系樹脂、炭化水素系樹脂等が挙げられる。

又この溶剤又は接着剤の塗布は立体構造物の種
類、形状によつては省略略することもできる。

本発明による絵付可能な立体構造物３又は該立
体構造物の表面に設ける染着可能層７の素材とし
ては、熱移行性染料で染着可能な合成樹脂、例え
ばポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹
脂、又アセテート樹脂、F.R.P.等があり、これら
の合成樹脂の皮膜を表面に設けてなるところの各
種の金属、ガラス、セラミツク、陶磁器、石材、
レンガ、コンクリート、石膏、石綿等の各種耐熱
材があるほか、陽極酸化皮膜層を表面に設けたア
ルミニウム製品や上記耐熱材の表面にコロイドア
ルミナを塗布焼成して得た活性アルミナ層を設け
た製品等があげられる。

上記の素材からなる立体構造物の表面に沿わせ
て前記絵柄シートを仮着させるために、上方から
水又は温湯を供給するに際しては、先ず支持体シ
ートの膨潤度、溶解速度等に応じて、シヤワー水
或るいは噴霧水の圧力、温度、距離等を調節する
ことが望ましく通常その供給圧力は１Kg〜10Kg／
cm²の範囲が適し、又温度としては30℃〜60℃がが
好適である。

この供給水圧による転写工程は、通常絵柄シー
トが軟化して立体構造物の表面に完全に沿つて仮
着状態となるまで継続させるが、なお表面に未溶
解の支持体シートの一部が残留するときは更に継
続してもよい。即ち支持体シートの皮膜が立体構
造物の表面に厚い状態で残留すると、これを乾燥
した場合、転写面の形状によつては上記皮膜が内
部張力のために転写面から浮き上つて剥れる虞れ
があるのでこの場合支持体シートはできるだけ除
去しておくのが好ましい。但し表面の形状により
浮き上る虞れのない場合にはその必要はない。

なお、上記供給水圧でもつて絵柄シートを立体
構造物の表面に十分に沿わせられない場合には、
更に空気圧を併用してもよく、或るいは転写され
た絵柄層の上から、例えばスポンジ等の軟質の弾
性体でもつて押圧するのもよい。

このようにして表面に仮着された絵柄層から立
体構造物の表面へ染料を移行させて染着するには
通常乾式加熱による場合と湿式加熱による場合と
があり、例えば立体構造物の素材又は表面層が合
成樹脂よりなる場合は80℃〜220℃で10秒〜40分
の範囲で乾式加熱するのがよく、又陽極酸化アル
ミニウム面或るいは活性アルミナ層面等よりなる
場合は上記乾式加熱の他に水蒸気中で加熱を行う
所謂湿式加熱でも染着可能である。

立体構造物の表面を上記の如くして染着後その
染着表面の残存物、例えば支持体シート、絵柄層
のインキその他を洗浄除去するには通常有機溶剤
で表面を拭きとつた後、バフ研摩をするか、或る
いは湯洗―溶剤洗浄、或るいはバフ研摩等を行え
ばよい。

なお、染着面が陽極酸化アルミニウム皮膜面の
場合には、絵柄を染着後、表面の残存物を除去す
るに先だつて又は除去後の何れかにおいて蒸気封
孔処理を行えばよく、又染着面が活性アルミナ層
の場合には染着面上に熱硬化性樹脂溶液或るいは
無機質材料を含有する溶液等を塗布してオーバー
コート層を設けるとよい。

上記した如く本発明の方法は、絵柄シートがシ
ヤワー或るいは噴霧等による自在に調節しうる供
給水圧によつてそのベースとされる支持体シート
が溶解除去され或るいは膨潤により柔軟化されて
立体構造物の表面に押圧される関係で、絵柄シー
トの絵柄層を損傷することなく立体構造物の表面
である凹凸部分や突起部分、三次元曲面部分等の
変化のある立体表面に細部に至るまで忠実に沿わ
せて仮着できることは勿論、絵付が染料の染着に
よつて行われる関係で、仮に絵柄シートに多少の
しわや傷が生じたとしても染着面ではあまり目立
たなくなるほか、染着による極めて深みのある立
体感に富んだ絵柄が得られると共に、更にグラビ
ヤ印刷等による繊細美麗な階調図柄のものが表現
できる。更に又、直接染着できない素材について
もその表面に染着可能層を設けることにより絵付
が可能となるので各種の素材、製品に巾広く適用
できる等の効果があり、産業上その利用価値は大
きい。

次に本発明の実施例について説明する。なお実
施例は単なる例示であつて、本発明の方法を何等
限定するものではない。

実施例 １ ポリビニルアルコールからなる厚さ30μmのフ
イルムの上に下記のインキ組成物をグラビヤ印刷
法を用いて印刷し絵柄層を形成して絵柄シートを
作製した。

(a) 黄色インキ組成物 （重量部） 〔アクリル樹脂 10部 酷酪酸セルローズ ２部 カヤセツトフラビンFG（日本化薬製品） 10部 メチルセルソルブ ５部 トルエン 40部 メチルエチルケトン 33部〕 (b) 赤色インキ組成物 〔アクリル樹脂 10部 酷酪酸セルローズ ２部 カヤセツトレツドＢ（日本化薬製品） 10部 メチルセルソルブ ５部 トルエン 40部 メチルエチルケトン 33部〕 (c) 青色インキ組成物 〔アクリル樹脂 10部 酷酪酸セルローズ ２部 カヤセツトブルーTDR（日本化薬製品） 10部 メチルセルソルブ ５部 トルエン 40部 メチルエチルケトン 33部〕 次に表面が未封孔の陽極酸化アルミニウム面の
三次元曲面からなるアルミニウム成形物（化粧品
容器の蓋）のその表面にキシレンをスプレーにて
散布し、次いで上記絵柄シートを絵柄層と陽極酸
化アルミニウム面とが接するようにしてアルミニ
ウム成形物上に載置し、続いてその上方から60℃
の温湯を２Kg／cm²の噴出圧でもつてシヤワーを行
い、絵柄シートの支持体シートを完全に溶解除去
すると同時に絵柄層をアルミニウム成形物を表面
に沿わせて仮着させた後水切りを行つた。

次いでこの絵柄層が仮着されたアルミニウム成
形物を60℃で30分間乾燥し、続いて190℃にて７
分間炉内にて乾式加熱処理を行つて絵柄層内の染
料をアルミニウム成形品の表面の陽極酸化アルミ
ニウム皮膜中へ移行させて該皮膜を染着した。

次に蒸熱によつて通常のアルマイト封孔処理を
行つて染料を十分に固着させた後、この染着面上
に残存する不要物を除去するために、染着された
アルミニウム成形品をトリクレン液中に浸漬し、
更にトリクレン含浸綿布にて数10回拭き取つた結
果、表面に三次元曲面からなるアルミニウム成形
物の表面に繊細美麗な多色模様からなる染着絵柄
を絵付することができた。

実施例 ２ 実施例１と同一のアルミニウム成形品の表面に
実施例１で得られた絵柄シートを用いて実施例１
と同様にして絵柄層を仮着した後、加圧蒸気下で
130℃にて30分間湿式加熱処理を行つて絵柄層の
染料をアルミニウム成形品の表面の陽極酸化アル
ミニウム皮膜中へ移行させて該皮膜を染着した。
この時加圧蒸気によつて陽極酸化アルミニウム皮
膜表面の封孔処理も同時に行われたので改めて封
孔処理を行う必要はなかつた。

以下実施例１と同様に表面の残存物を除去して
アルミニウム成型品の表面に同様の絵柄を絵付す
ることができた。

実施例 ３ 実施例１と同一のアルミニウム成形品の表面に
実施例１と同様にして絵柄層を仮着した後、これ
を50℃にて30分間乾燥し、続いて180℃にて10分
間乾燥炉内にて乾式加熱処理を行つて絵柄層の染
料をアルミニウム成形品の表面の陽極酸化アルミ
ニウム皮膜中へ移行させて該皮膜を染着した。次
にこの染着面上に残存する不要物をトリクレンを
用いて溶解除去し而る後蒸気封孔処理を行つた結
果、アルミニウム成形品の表面に実施例１と同様
の絵柄を絵付することができた。

実施例 ４ 表面が大きな凹凸形状となつた透明なガラス製
灰皿の表面にコロイドアルミナの溶液〔アルミナ
ゾルー200（日産化学製）〕をデイツプコート法に
よつて塗布し、これを100℃で20分間乾燥させた
後、550℃で１時間焼成することによつて表面が
透明な活性アルミナ層で被覆されたガラス製灰皿
を得た。次いでこの活性アルミナ層に絵付するた
めに、実施例１で得られた絵柄シートを用い、該
絵柄シートを実施例１と同様にして活性アルミナ
層面上に仮着した後、これを60℃で30分間乾燥
し、続いて200℃で５分間炉内にて乾式加熱処理
を行つて、絵柄層の染料をガラス製灰皿の表面の
活性アルミナ層の微細孔中に移行させて該活性ア
ルミナ層を染着した。その後表面に残存するイン
キ等の不要残留物をトリクレンで洗浄除去するこ
とによつて表面に美麗な染着絵柄が施された透明
なガラス製灰皿を得た。

更にこのガラス製灰皿の染着絵柄層面上に、下
記組成の表面保護皮膜形成剤をデイツピング法に
て塗布した。

（重量部） 〔珪酸ナトリウム２号（旭電化工業製） 40部 シランカツプリング剤（トーレシリコン製）
0.272部 蒸留水 60部〕 その後、90℃２分間加熱して水分を除去した後
200℃で15分間加熱処理した結果、表面が一段と
ガラス光沢に優れた美麗な染着絵柄が施されたガ
ラス製灰皿を得た。

実施例 ５ 表面が比較的大きな曲率半径からなる球面上の
プラスチツク（エポキシ樹脂）成形品のその表面
にポリアマイド系樹脂組成物からなる接着剤を散
布し、次いで該面に実施例１で得られた絵柄シー
トを絵柄層面と接して重ね合わせ、続いてその上
方から50℃の温湯を３Kg／cm²の噴出圧でもつてシ
ヤワーを行い、絵柄シートの支持体シートを完全
に溶解除去すると同時に絵柄層を上記プラスチツ
ク成形品の表面に沿わせて仮着させた後水切りを
行つた。

次いでこの絵柄層が仮着されたプラスチツク成
形品を60℃にて10分間乾燥し、続いて160℃で10
分間炉内にて乾式加熱処理を行つて絵柄層中に染
料をプラスチツク成形品の表面に移行させて該表
面を染着した。而る後バフ研摩によつて表面の不
要残存物を除去した結果、球面状のプラスチツク
成形品の表面に繊細美麗な多色模様からなる染着
絵柄を絵付することができた。

実施例 ６ 成形された丹銅のコンパクト容器の表面に、熱
硬化性樹脂含有溶液（アクリル樹脂70重量部、メ
ラミン樹脂20重量部、エポキシ樹脂10重量部を溶
剤としてのキシレン100部に溶解させた溶液）を
スプレー法にて塗布し、200℃にて30分間焼付け
て丹銅の表面に熱硬化性樹脂皮膜を設けたコンパ
クト容器を作製した。

次に厚さ30μmのポリビニルアルコールのフイ
ルムの上に下記のインキ組成物をグラビヤ印刷方
法を用いて印刷し抽象柄の絵柄層を形成した絵柄
シートを作製した。

(a) 黄色インキ組成物 （重量部） 〔熱可塑性ウレタン樹脂（ニツポラン2304）
15部 C.I.Disperse Yellow76 ５部 メチルエチルケトン 80部〕 (b) 赤色インキ組成物 〔熱可塑性ウレタン樹脂（ニツポラン2304）
15部 C.I.Disperse Red 60 ５部 メチルエチルケトン 80部〕 (c) 青色インキ組成物 熱可塑性ウレタン樹脂（ニツポラン2304） 15部 C.I.Disperse Blue26 ５部 メチルエチルケトン 80部〕 次いで上記表面に熱硬化性樹脂皮膜を設けたコ
ンパクト容器のその表面にトルエンを散布し、而
る後該面上に上記絵柄シートを絵柄層を下にして
載置し、続いて実施例５と同様にして絵柄層をコ
ンパクト容器の裏面に仮着した。

次にこの絵柄層が仮着されたコンパクト容器を
90℃にて３分間乾燥し、続いて190℃にて７分間
炉内にて乾式加熱処理を行い絵柄層中の染料をコ
ンパクト容器表面の熱硬化性樹脂皮膜中に移行さ
せて該皮膜を染着した。而る後、染着された熱硬
化性樹脂皮膜面上に残存する不要の絵柄層をトリ
クレンにて溶解除去した結果、コンパクト容器の
表面の樹脂皮膜に極めて美麗な多色模様を絵付す
ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用する絵柄シートの
断面図、第２図乃至第６図は本発明の絵付方法の
工程を説明する略解図であり、第２図は立体構造
物の表面への溶剤又は接着剤の散布工程を示し、
第３図は前記散布工程の終了後、その散布面に絵
柄シートを載置する工程を示し、第４図は絵柄シ
ートを載置後上方から水又は温湯をシヤワー又は
噴霧する工程を示し、第５図及び第６図は染料の
染着工程を示すものである。第７図は支持体シー
ト上に絵柄層を部分的に設けた場合の絵柄シート
の断面図である。 図中、１…支持体シート、２…絵柄層、３…立
体構造物、４…スプレー、５…シヤワー、６…溶
剤又は接着剤、７…染着可能層、８…熱移行性染
料、９…支持台、１０無色の透明皮膜層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 親水性又は水溶性からなる支持体シートに、
   熱移行性染料を含有するインキで任意の絵柄層を
   設けて絵柄シートを作製し、該絵柄シートを絵柄
   層を下にして、予め表面に溶剤又は接着剤を塗布
   したところの少なくとも表面層が前記熱移行性染
   料で染着可能な素材からなる立体構造物の表面上
   に載置し、上方から水又は温湯を供給することに
   より前記絵柄シートの支持体シートを溶解又は軟
   化させ乍ら絵柄シートを立体構造物の表面に押圧
   して仮着せしめ、次いでこれを加熱して絵柄層内
   の熱移行性染料を前記立体構造物の表面層に移行
   させて染着した後、任意に染着表面の不要残存物
   の除去処理、封孔処理又はオーバーコート処理を
   することを特徴とする立体構造物への絵付方法。 ２ 熱移行性染料が昇華性染料である特許請求の
   範囲第１項記載の立体構造物への絵付方法。 ３ 立体構造物が表面に陽極酸化アルミニウム層
   を形成してなるものである特許請求の範囲第１項
   記載の立体構造物への絵付方法。 ４ 立体構造物が表面にコロイドアルミナを塗布
   焼成して形成した活性アルミナ層を有してなるも
   のである特許請求の範囲第１項記載の立体構造物
   への絵付方法。 ５ 立体構造物が表面に熱移行性染料によつて染
   着可能な合成樹脂塗膜を有してなるものである特
   許請求の範囲第２項記載の立体構造物への絵付方
   法。