KR20120024657A - 수압전사방법, 수압전사품 및 수압전사필름용 도포제 - Google Patents

Abstract

수압전사에 의해서 물품의 표면에 표면 장식층을 형성하는 방법으로서, 이 방법에 있어서, 표면 장식층의 막성능을 저하시키는 일없이, 그 요철 고저차를 크게 해서 입체적인 요철 촉감을 한층 향상시키기 위하여, 인쇄 패턴(340)이 잉크층을 지니는 제1영역(312A)과 잉크층을 지니지 않는 제2영역(312B)으로 이루어져 전체 외표면 고정층을 지니지 않는 전사필름(316)의 표면에 활성제(320)을 도포해서 잉크를 활성화하고, 활성제의 잉여분을 제2영역에서 볼록형상에 집합시켜, 제2영역의 활성제 볼록형상 집합 부분(320C)을 물품(10)의 표면에 요철반전시키면서 수압전사하고, 인쇄층의 경화 시 활성제 볼록형상 집합 부분을 수축시켜 돌출시켜서 물품의 표면에 입체적 요철형상을 부여하고, 활성제는 3작용기 이상의 광중합성 모노머와 2작용기의 광중합성 모노머를 포함하고, 이들 광중합성 모노머는, 전체의 체적수축률이 10 내지 20%이고 100 내지 500CPS의 점도로 되도록 배합된다.

Description

수압전사방법, 수압전사품 및 수압전사필름용 도포제{METHOD OF HYDRAULIC TRANSFER, PRODUCT OF HYDRAULIC TRANSFER, AND COATING AGENT FOR HYDRAULIC TRANSFER FILM}

본 발명은 수압전사방법, 수압전사품 및 수압전사필름용 도포제에 관한 것으로, 특히, 수압전사품의 표면에 미세한 요철 촉감을 얻기 위한 전사필름을 이용해서 수압전사하는 방법 및 이 방법에 의해서 제조된 입체적인 요철표면을 지니는 수압전사품 및 이 수압전사방법에 이용되는데 적합한 수압전사필름용 도포제에 관한 것이다.

수압전사방법은, 일반적으로는, 폴리비닐알코올제의 수용성 필름 상에 소정의 비수용성의 인쇄 패턴이 실시되어 있는 전사필름을 전사조 내의 수면 상에 떠오르게 해서, 이 전사필름의 수용성 필름을 물로 습윤시키고, 이 전사필름에 접촉시키면서 물품(피전사체)을 전사조 내의 물에 침지하여, 이때 발생하는 수압을 이용해서 전사필름 상의 인쇄 패턴을 물품의 표면에 전사해서 인쇄층을 형성하는 방법이다.

이 수압전사방법에 있어서, 전사필름은 수용성 필름에 그라비어 인쇄 등에 의해서 인쇄 패턴을 인쇄해서 얻어지지만, 이 전사필름은, 일반적으로는, 인쇄 패턴의 잉크를 건조시켜, 롤 상태에서 출하하여 수압전사작업 현장에 공급된다.

또, 이 전사필름은, 수용성 필름을 팽윤 또는 용해시킬 때 수용성 필름인 폴리비닐알코올 상의 잉크에 의한 무늬를 안정시키기 위한 전체 외표면 고정층을 지니고 있다. 이 전체 외표면 고정층에 대해서는 나중에 상세히 설명하지만, 특히, 전사품의 표면(밑바탕 색)이 보이는 인쇄 패턴, 즉, 착색 잉크층의 일부에 잉크가 없어 무늬가 빠진 부분이 있는 인쇄 패턴에 있어서는, 투명 또는 반투명의 잉크에 의해서 잉크가 없는 부분과 착색 잉크층을 지니는 부분이 전면적으로 균일한 두께로 되도록 전사필름의 전체 표면에 전체 외표면 고정층이 설치되어 있다. 이 전체 외표면 고정층은, 만약에 이 고정층이 없으면, 수용성 필름의 폴리비닐알코올이 팽윤 또는 용해됨에 따라서 물 위에서 무늬를 고정시키는 것이 가능하지 않게 되는 것을 방지하기 위해서, 또 수용성 필름의 잉크가 없는 부분 잉크층을 지니는 부분과의 두께차에 기인해서 생기는 수용성 필름의 팽윤이나 용해의 불안정을 방지하기 위해서, 소망의 의장성을 얻기 위하여 전사필름에 필수로 되고 있는 층이다.

이 수압전사는, 피전사체인 물품의 표면을 장식할 목적으로 행해지지만, 최근, 물품을 장식함과 동시에, 물품의 표면에 입체감을 부여하는 것이 요구되어, 이 요구에 응하기 위해서, 종래부터 각종 요철 부여 기술이 채용되어 왔다(특허문헌 1 내지 4 참조).

종래 기술에 의한 요철 부여 방법은, 미리 미세한 요철 표면을 지니는 화장판의 요철 표면에 무늬를 인쇄해서 요철을 부여하는 제1종래 기술(특허문헌 1 참조), 전사필름의 인쇄 패턴의 잉크층 등 속에 목분(木粉)을 혼입시켜 수압전사품의 표면에 미세한 요철을 부여하는 제2종래 기술(특허문헌 2 참조), 또는 인쇄 패턴의 전사 전에 실시되는 표면 요철 부여 베이스 코트나 전사 후에 실시되어 경화 전에 프레스 성형기 등에 의해서 이형요철이 형성된 탑 코트에 의해서 물품의 표면에 미세한 요철을 부여하는 제3종래 기술(특허문헌 3 참조)에 의한 방법이었다.

그러나, 이들 종래 기술에 의한 방법은, 화장판의 엠보스 가공(제1종래기술)이나 베이스 코트나 탑 코트에의 기계적 요철부여(제3종래기술)와 같은 수압전사와는 별도의 공정을 필요로 하거나, 도트 형상 이외의 요철을 얻는 것이 어렵고(제2종래기술), 나무 껍질과 같은 줄무늬 형상의 요철 패턴을 얻는 것이 어렵거나 하는 결점이 있었다. 또한, 어느 쪽의 종래 기술도 인쇄 패턴 자체에 입체적인 미세요철을 형성하는 것은 아니어서, 생생한 요철 촉감을 얻을 수 없었다.

이러한 종래 기술의 결점을 해소하기 위하여, 본 출원인은, 특별한 공정을 필요로 하는 일없이, 인쇄 패턴 자체에 입체적인 미세요철을 형성해서 생생한 요철 촉감을 얻는 것이 가능한 수압전사방법을 제안하였다(특허문헌 5의 일본국 특허 출원 제2007-277501호).

본 출원인의 제안에 의한 이 새로운 수압전사방법은, 전사필름으로서 인쇄 패턴이 잉크층을 지니는 제1영역과 잉크층을 지니지 않는 제1영역보다도 얇은 잉크층을 지니는 제2영역으로 이루어져 있어서 전체 외표면 고정층을 지니지 않는 전사필름을 준비하고, 이 전사필름의 표면에 도포해서 제1영역의 잉크를 활성화한 활성제의 잉여분을 수압전사 시 물품의 표면에서 눌러서 제2영역에 집합시키면서 활성제의 잉여분을 물품의 표면에 돌출시켜 활성제 볼록형상 집합 부분을 형성하고, 물품 상의 인쇄 패턴의 경화 시 이 활성제 볼록형상 집합 부분을 수축시킴으로써 제1영역에 상응하는 잉크 인쇄 부분보다도 제2영역에 상응하는 부분이 돌출하여 물품 표면에 입체적 요철형상이 부여되도록 한 방법이다.

이 새로운 수압전사방법에 있어서, 제2영역에 활성제 볼록형상 집합 부분을 형성하기 위하여, 제1영역 내의 활성제의 잉여분을 제1영역의 잉크층에 의한 반발 작용과 활성제의 집합력에 의해서 제2영역에 볼록형상으로 집합시켜서 형성할 수 있고, 이 경우, 활성제의 잉여분의 집합은, 제1영역의 잉크가 활성제를 끌어당기는 힘보다도 제2영역에서의 활성제 집합력이 크게 작용해서 행해지도록 제1영역과 제2영역의 활성제에 대한 계면장력을 설정해서 행해지고, 이 계면장력의 설정은, 전사필름의 제1영역의 활성제에 대한 계면장력이 제2영역의 활성제에 대한 계면표면보다도 낮아지도록 행해진다. 또, 본 명세서에 있어서, 「반발 작용」이란, 활성제가 잉크 조성물에 혼연 일체화될 때까지 침투한 후의 잉크 상에 남은 활성제의 과잉분이 잉크층을 지니는 부위의 표면과 잉크층을 지니지 않는 부위의 표면과의 극성차에 의해서 활성제가 잉크층을 지니는 부위의 표면으로부터 잉크를 지니지 않는 부위의 표면에 가까이 끌어당겨지는 현상을 말한다. 따라서, 이 「반발 작용」에 의해서 활성제가 잉크층 내에 침투하는 것이 방해되는 일은 없다.

이 새로운 수압전사방법에 이용되는 활성제로서, 유기용제가 아니라, 자외선 경화형 수지성분으로 이루어져 있는 활성제를 이용하는 것이 바람직하다. 자외선 경화형 수지활성제는, 자외선 경화형 수지성분이 인쇄 패턴의 잉크에 침투해서 건조 잉크를 활성화하는 동시에, 잉크 내의 자외선 경화형 수지성분이 자외선 경화하면, 물품의 표면에 전사된 인쇄 패턴으로 이루어진 표면 장식층에 기계적, 화학적인 표면 보호 기능을 부여할 수 있다.

본 출원인은, 수압전사에 이용되는데 바람직한 자외선 경화형 수지활성제를 별도로 제안하고 있다(특허문헌 4 참조). 이 활성제는, 유기용제를 포함하는 것이 아니라, 적어도 광중합성 프레폴리머(광중합성 올리고머)와 광중합성 모노머와 광개시제를 포함하고, 광중합성 프레폴리머는 9 내지 40질량%, 광중합 모노머는 50 내지 90질량%, 광중합개시제는 0.5 내지 5질량%, 잔부는 0.5 내지 5질량%이며, 10 내지 100CPS(25℃)의 점도와 SP값으로 10 이상의 잉크 용해도를 지니는 것이다.

이 자외선 경화 수지조성물 중의 광중합성 모노머는, 광중합성 프레폴리머에 대한 용해력과 함께, 인쇄 패턴의 잉크에 대한 용해력이 있어, 경화성이 높고, 수압전사해야 할 기재인 ABS 수지나 PC 재료 등에의 부착성이 양호하며, 경화 시에는 수축성이 적고, 평활성이 있어, 투명성이 확보되어 있다. 이 때문에, 자외선 경화 수지조성물의 적정한 점도와 잉크 용해도에 의해서 수압전사필름의 건조 고형화된 인쇄 패턴의 부착성을 확실히 재현할 수 있는데다가, 자외선 경화 수지조성물을 인쇄 패턴의 도포 측의 표면으로부터 반대쪽의 표면까지의 전체 두께에 침투시켜 넣어, 자외선 경화 후에 인쇄 패턴의 전체(전면적, 전체 두께)에 걸쳐서 확실히 혼연 일체화할 수 있으므로, 인쇄 패턴이 전사되어 얻어지는 장식층은, 그 외표면을 포함하는 전체에 걸쳐서 자외선 경화되고, 따라서 인쇄 패턴을 물품의 표면에 강고하게 부착할 수 있는데다가, 장식층 자체에 자외선 경화에 의한 표면보호 기능이 확실히 부여된다.

이 자외선 경화 수지조성물의 10 내지 100CPS(25℃)의 특정 점도와 SP값으로 10 이상의 특정 잉크 용해도는, 자외선 경화 수지조성물의 용해도를, 인쇄 패턴의 잉크 조성물의 용해도에 가깝게 할 수 있도록 하고, 또한, 자외선 경화 수지조성물의 이 특정 점도는, 인쇄 패턴의 잉크 조성물에의 평활한 코팅과 잉크 조성물에의 자외선 경화 수지조성물의 침투성을 확보하는데 필요한 값이다.

또, 광중합성 프레폴리머의 3 내지 30CPS(25℃)의 특정 점도와 SP값으로 9 이상의 특정 잉크 용해도는, 고점도의 경향이 있는 광중합성 프레폴리머의 점도를 낮추는 동시에 자외선 경화 수지조성물을 인쇄 패턴의 잉크 조성물의 용해도에 가깝게 할 수 있어, 인쇄 패턴의 잉크 조성물에 평활하게 도포할 수 있는 성질(평활도포성)과 잉크 조성물에 자외선 경화 수지조성물을 양호하게 침투시킬 수 있는 성질(침투성)을 확보할 수 있는 자외선 경화 수지조성물을 얻을 수 있고, 또한, 이 자외선 경화 수지조성물은, 기재인 ABS 수지나 PC 재료 등에의 부착성도 양호해서, 경화 시의 평활성이나 투명성이 충분히 확보되어 있다.

상기 활성제 볼록형상 집합 부분의 수축에 의해서 입체적인 요철 촉지감(觸指感)을 부여하는 새로운 수압전사방법에 있어서, 이 활성제 볼록형상 집합 부분과 그 주변의 요부와의 고저차를 크게 하기 위해서는, 체적수축률이 높은 광중합성 모노머의 배합 비율을, 예를 들어, 70% 이상의 높은 비율로 할 필요가 있지만, 이렇게 하면, 활성제의 주된 골격으로 되어야 할 성분으로서 경화 후에 있어서의 막성능(마모성이나 올레산 등의 내약품성)을 좌우하는 광중합성 프레폴리머의 배합 비율이 낮아지므로, 막성능이 저하하는 결점이 있다. 따라서, 본 출원인이 앞서 제안하고 있는 자외선 경화형 수지성분으로 이루어진 활성제를 새로운 수압전사방법에 이용하면, 요철의 고저차가 큰 제품을 얻을 수는 있지만, 충분한 막성능을 얻을 수 없으므로, 양호한 요철 촉지감과 양호한 막성능을 양립시키는 것이 곤란하였다.

덧붙이자면, 장식층의 막성능을 높이기 위하여 활성제의 광중합성 프레폴리머의 배합 비율을 다소 높게 설정하려고 하면, 광중합성 프레폴리머의 체적수축률이 광중합성 폴리머보다도 작기 때문에, 결과적으로 요철의 고저차가 큰 제품을 얻을 수 없으므로, 바람직하지 못하다.

한편, 요철을 부여해야 할 물품은, 요철에 의한 촉지감을 필요로 하는 전사품이므로, 인체가 접촉하는 것에 의해서 제품의 표면의 방오성을 평가하는데 통상 이용되고 있는 올레산에 대한 내약품성이 중시된다. 즉, 이 종류의 전사품에 요구되는 내약품성의 성능평가의 하나로서, 인체의 땀이나 피지에 함유되는 올레산에 의해 인체로부터의 땀이나 지문 자국, 오염의 원인에 대한 방오성을 평가하는 것이 극히 중요하다. 따라서, 요철이 부여되는 물품(전사품)은, 올레산에 대한 내구성이 중요한 성능이며, 단지 요철을 형성할 수 있거나, 그 높이 조정이 가능하다고 하거나 하는 것만으로는 불충분하다(불량이다). 이와 같이, 특허문헌 4에 기재되어 있는 바와 같은 종래 기술의 활성제를 이용해서 새로운 수압전사에 의한 요철을 부여하려고 하면, 요철을 얻기 위하여 평활성을 낮춤에 따라서, 막성능이 현저하게 저하하므로, 도공성이나 침투성 등을 가미한 상태에서 전체적으로 밸런스 양호하게 요철을 부여할 수 없기 때문에, 이것을 개량할 것이 요망된다.

본 발명의 또 다른 중요한 과제는, 전사필름이 전체 외표면 고정층을 지니고 있지 않아도, 인쇄 패턴의 무늬를 물 위에서 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 것이지만, 전사필름에 무늬 안정용의 전체 외표면 고정층을 지니지 않아도, 이 전사필름에 특허문헌 4의 종래 기술에 의한 활성제를 도포하면, 물 위에서의 인쇄 패턴의 무늬의 안정성이 충분하지는 않다.

상기의 이유로, 본 출원인이 앞서 제안한 특허문헌 4의 활성제를 이용해서 물품의 표면에 고저차가 큰 요철을 부여하는 바와 같이 수압전사하는 것은 결코 바람직한 것은 아니었다.

JPH05-270199 A JPH06-040198 A JPH07-276899 A JP 4166816 B JP 2009-101657 A WO 2009054482 A

본 발명이 해결하려고 하는 제1과제는, 표면 장식층의 막성능(마모성이나 올레산 등의 내약품성 등)을 저하시키는 일없이, 요철 고저차를 크게 해서 입체적인 요철 촉감을 한층 향상시킬 수 있으며, 또 요철을 부여하기 위하여 전체 외표면 고정층을 지니지 않는 것이 필요한 전사필름의 인쇄 패턴의 무늬를 물 위에서 안정적으로 유지할 수 있는 높은 의장성을 확보할 수 있는 수압전사방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하려고 하는 제2과제는, 표면 장식층의 막성능이나 높은 의장성을 유지하면서, 큰 요철 고저차로 한층 향상되는 입체적인 요철 촉감을 지니는 수압전사품을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하려고 하는 제3과제는, 전체 외표면 고정층을 지니고 있지 않을 것이 요구되는 전사필름의 인쇄 패턴을 물 위에서 안정적으로 유지하는 것이 가능하여 높은 의장성을 확보할 수 있고, 또 표면 장식층의 막성능을 저하시키는 일없이, 요철 고저차를 크게 해서 입체적인 요철 촉감을 한층 향상시킬 수 있는 수압전사용의 활성제를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1과제의 해결수단은, 수용성 필름 상에 인쇄 패턴을 적용해서 형성된 전사필름의 인쇄 패턴을 활성제로 활성화하고, 그 후 이 인쇄 패턴을 물품의 표면에 수압전사하는 방법에 있어서, 전사필름으로서 인쇄 패턴이 잉크층을 지니는 제1영역과 잉크층을 지니지 않거나 제1영역보다도 얇은 잉크층을 지니는 제2영역으로 이루어져 있어서 전체 외표면 고정층을 지니지 않는 전사필름을 준비하고, 이 전사필름의 표면에 도포해서 제1영역의 잉크를 활성화한 자외선 경화형 수지성분으로 이루어진 활성제의 잉여분을 수압전사 시 물품의 표면에서 눌러서 제2영역에 집합시키면서 활성제의 잉여분을 물품의 표면에 돌출시켜 활성제 볼록형상 집합 부분을 형성하며, 물품 상의 인쇄 패턴의 경화 시 이 활성제 볼록형상 집합 부분을 수축시킴으로써 제1영역에 상응하는 잉크 인쇄 부분보다도 제2영역에 상응하는 부분이 돌출해서 물품 표면에 입체적 요철형상이 부여되도록 하고, 전사필름의 표면에 도포해야 할 자외선 경화형 수지성분의 활성제는 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 2작용기의 제2광중합성 모노머를 포함하는 수지 주성분과 광중합개시제를 적어도 지니며, 상기 제1 및 제2광중합성 모노머는, 전체의 체적수축률이 10 내지 20%로 되고, 또한 100 내지 500CPS의 점도로 되도록 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 수압전사방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1과제의 해결수단에 있어서, 제1광중합성 모노머는 5 내지 35%의 체적수축률을 지니고, 제2광중합성 모노머는 10 내지 22%의 체적수축률을 지니며, 또 제1광중합성 모노머는 1500 이상의 분자량을 지니고, 제2광중합성 모노머는 100 내지 1000의 분자량을 지니며, 또한 제1광중합성 모노머는 50 내지 6000CPS의 점도를 지니고, 제2광중합성 모노머는 3 내지 30CPS의 점도를 지니는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제1과제의 해결 수단에 있어서, 활성제의 소정의 점도와 잉크 용해도를 얻기 위하여, 활성제의 수지성분은 20 내지 70중량%의 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 30 내지 80중량%의 2작용기의 제2광중합성 모노머의 배합 비율을 지니는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2과제의 해결수단은, 제1과제의 해결수단에 의한 수압전사방법에 의해서 형성된 입체적 요철표면을 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사품을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제3과제의 해결수단은, 제1과제의 해결수단에 의한 수압전사방법에 이용되는 활성제로서, 상기 활성제를 구성하는 자외선 경화형 수지성분은 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 2작용기의 제2광중합성 모노머를 포함하는 수지 주성분과 광중합개시제를 적어도 포함하되, 상기 제1 및 제2광중합성 모노머는, 전체의 체적수축률이 10 내지 20%로 되고, 또한 100 내지 500CPS의 점도로 되도록 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 수압전사용 활성제를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제3과제의 해결수단에 있어서, 제1광중합성 모노머는 5 내지 35%의 체적수축률을 지니고, 제2광중합성 모노머는 10 내지 22%의 체적수축률을 지니며, 또 제1광중합성 모노머는 1500 이상의 분자량을 지니고, 제2광중합성 모노머는 100 내지 1000의 분자량을 지니며, 또한 제1광중합성 모노머는 50 내지 6000CPS의 점도를 지니고, 제2광중합성 모노머는 3 내지 30CPS의 점도를 지니는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제3과제의 해결수단에 있어서, 활성제의 소정의 점도와 잉크 용해도를 얻기 위하여, 활성제의 수지 성분은 20 내지 70중량%의 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 30 내지 80중량%의 2작용기의 제2광중합성 모노머의 배합 비율을 지니는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 전사필름의 인쇄 패턴을 활성화시켜야 할 활성제는, 종래 기술의 자외선 경화형 수지활성제로 이용되고 있는 체적수축률이 낮은 광중합성 올리고머를 사용하는 일없이, 종래 기술의 자외선 경화형 수지활성제에서는 얻어질 수 없었던 10 내지 20%의 높은 체적수축률을 얻는 것이 가능하므로, 표면 장식층의 요철 고저차를 극히 크게 할 수 있으므로, 한층 생생한 요철 촉감을 얻을 수 있어, 입체적인 장식성을 한층 향상시킬 수 있으며, 전사필름이 전체 외표면 고정층을 지니고 있지 않아도 높은 의장성을 확보할 수 있다.

또, 본 발명에 이용되는 활성제는, 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머가 종래 기술의 활성제의 광중합성 올리고머 대신에 표면 장식층에 기계적, 화학적인 표면보호 기능을 부여할 수 있으므로, 표면 장식층의 막성능을 유지할 수 있다.

또한, 자외선 경화형 수지활성제는, 100 내지 500CPS의 비교적 낮은 점도를 지니고, 이에 부가해서 바람직하게는 7 이상의 SP값의 높은 잉크 용해도를 지니면, 인쇄 패턴에의 도포용이성과 고침투성을 유지해서 활성화 작업을 용이하게 하는 동시에, 인쇄 패턴의 부착을 확실하게 할 수 있다. 또, 이 자외선 경화형 수지활성제의 점도는, 특허문헌 4에 기재된 종래 기술에 의한 자외선 경화형 수지활성제의 점도 10 내지 100CPS보다도 높지만, 이것은, 종래 기술의 활성제와 같이, 점도가 낮으면, 활성제가 잉크에 침투하기 쉽고, 또한, 반발 작용에 의한 활성제의 이동이 용이해져서 활성제 볼록형상 집합 부분을 형성하기 쉬우며, 그 결과 요철 의장성의 발현을 기능하는 것이 기대되기 때문이지만, 요철의 고저차를 한층 크게 하기 위해서는, 잉크에의 침투성을 확보할 수 있는 범위에서 점도를 향상시킨 쪽이 계면장력과 중력과의 밸런스의 관계로부터 보다 두꺼운 도포가 용이하게 얻어지는 것을 알 수 있고, 따라서, 본 발명은, 잉크에의 침투성을 확보할 수 있으며, 또 두꺼운 도포를 향상시키는 100 내지 500CPS의 범위에 설정하고 있다. 또한, 이 점도의 범위에 설정할 경우에 있어서, 점도가 높은 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 점도가 비교적 낮은 제2광중합성 모노머와의 배합 비율이나 다른 첨가제도 고려해서 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 수압전사방법의 개략을 나타낸 개략도;
도 2는 본 발명의 방법에 의해서 얻어진 수압전사품의 부분 확대 단면도;
도 3은 본 발명의 수압전사방법의 일례를 공정순으로 나타낸 도면으로, 도 3(A)는 전사필름의 단면도, 도 3(B)는 전사필름에 활성제를 도포한 상태의 단면도, 도 3(C)는 전사 후의 물품의 표면에 활성제의 잉여분에 의한 볼록부가 형성된 상태를 나타낸 단면도, 도 3(D)는 수압전사 후 자외선을 조사하는 상태의 단면도, 도 3(E)는 물품으로부터 수용성 필름을 수세하는 상태의 단면도, 도 3(F)는 물품의 표면을 건조시키는 상태의 단면도;
도 4는 본 발명의 제1형태에 의한 방법의 공정을 나타낸 개략계통도;
도 5는 본 발명의 제1형태에서 전사필름이 물품 둘레에 부착되는 상태를 설명하는 개략단면도;
도 6은 본 발명의 제2형태에 의한 방법의 공정을 순차 나타낸 개략계통도;
도 7은 본 발명의 제2형태에서 전사필름이 물품 둘레에 부착되는 상태를 설명하는 개략단면도;
도 8은 본 발명의 실시예 1에 의해서 얻어진 제품의 실물표면과 단면을 확대해서 나타낸 사진;
도 9는 본 발명의 실시예 2에 의해서 얻어진 제품의 실물표면과 단면을 확대해서 나타낸 사진;
도 10은 본 발명의 실시예 4에 의해서 얻어진 제품의 실물표면과 단면을 확대해서 나타낸 사진;
도 11은 본 발명의 실시예 5에 의해서 얻어진 제품의 실물표면과 단면을 확대해서 나타낸 사진;
도 12는 본 발명의 실시예 6에 의해서 얻어진 제품의 실물표면과 단면을 확대해서 나타낸 사진;
도 13은 비교예 1에 의해서 얻어진 제품의 실물표면과 단면을 확대해서 나타낸 사진;
도 14는 본 발명의 실시예 1 내지 6과 비교예 1에 이용된 전사필름의 인쇄 패턴을 확대해서 치수와 함께 나타낸 도면;
도 15는 경화 전의 수축 불량 상태를 나타낸 도면.

본 발명의 실시형태를 도면을 참조해서 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명이 적용되는 수압 전사 방법을 개략적으로 나타내고, 이 수압 전사 방법은, 인쇄 패턴(340)이 형성된 수용성 필름(314)으로 이루어진 전사 필름(316)(도 3(A) 참조)의 인쇄 패턴(340) 상에 나중에 상세히 설명하는 자외선 경화형 수지의 활성제(320)를 도포해서 잉크를 활성화한 후, 이 전사 필름(316)을 인쇄 패턴(340)이 윗면으로 되도록 해서 도시하지 않은 전사조 내의 물(318) 위에 공급해서 뜨게 하여, 수압 전사해야 할 물품(10)을 이 전사 필름(316)을 개재해서 물(318) 속에 밀어넣어(도 1 및 도 3(B) 참조) 물품(10)의 표면에 인쇄 패턴(340)에 상응하는 패턴을 지닌 인쇄층(또는 표면 장식층)(30)(도 2 및 도 3(C) 참조)을 지닌 장식 물품(10D)를 형성하는 방법이다. 또한, 인쇄 패턴(340)의 잉크의 성분이나, 수용성 필름(314), 기타의 구성요소(활성제 제외)의 재료는 후술하는 실시형태 및 실시예에 기재된 것으로 한정되는 것은 아니고, 또 물품(10)은 이 수압 전사 전에 바탕 처리를 적절하게 시행할 수 있다.

수용성 필름(314)은, 물을 흡수해서 습윤되어 연화되는 예를 들어 폴리비닐알코올을 주성분으로 하는 수용성 재료로 이루어져 있다. 이 수용성 필름(314)은, 수압 전사 시, 전사조 내의 물에 접촉해서 연화되어, 수압 전사를 용이하게 한다. 인쇄 패턴(340)은 수용성 필름(314) 위에 그라비아 인쇄 등에 의해서 형성되고, 이 전사 필름(316)은 인쇄 패턴(340)의 잉크가 건조된 상태에서 보관되고, 수압 전사 시 활성제를 이용해서 활성화된다.

그 후, 인쇄층(30)이 형성된 장식 물품(10D)은, 활성제를 경화하는 경화 공정(도 3(D) 참조), 수용성 필름(314)을 제거하는 샤워 세정 공정(도 3(E) 참조), 물품의 표면을 건조하는 건조 공정(도 3(F) 참조)을 거쳐서, 완성품으로 된다.

도시하고 있지는 않지만, 실제로는, 물품(10)은, 적절한 컨베이어에서 반송되거나, 로롯 팔에 지지되거나 하면서 물속에 밀어 넣어진다. 또, 경우에 따라서는, 인쇄 패턴(340) 위에 활성제(320)를 도포하는 공정과 전사 필름(316)을 믈에 뜨게 하는 공정은, 그 공정의 순서를 반대로 해서, 물에 뜨게 한 전사 필름(316)의 인쇄 패턴(340) 위에 활성제(320)를 분무도포해도 된다.

본 발명의 방법은, 본 출원인이 앞서 출원한 일본국 특허 출원 제2007-277501호(특허문헌 5) 및 PCT/JP2008/069304호(특허문헌 6)에 개시되어 있는 방법에 특정 활성제를 적용하는 것에 있지만, 이하, 해당 앞서의 특허출원의 내용을 재현하면서 상세히 설명한다.

본 발명의 방법에 있어서는, 도 4(A) 및 도 6(A)에 나타낸 바와 같이, 인쇄 패턴(340)은, 잉크층(312I)을 지닌 제1영역(312A)과, 잉크층을 지니지 않거나 제1영역(312A)보다도 얇은 잉크층을 지닌 제2영역(312B)으로 이루어지고, 제2영역(312B) 내에 활성제의 잉여분을 집합시키는 데 필요한 공간을 가지며, 또한, 인쇄 패턴(340) 위에 전체 외표면 무늬 고정층을 지니지 않는 전사 필름(316)이 이용된다. 제1영역(312A)의 활성제에 대한 계면장력은, 제2영역(312B)의 활성제에 대한 계면장력보다도 낮게 설정되어 있는 것이 바람직하지만, 그 이유는 후술한다.

자외선 경화형 수지의 활성제(320)가 전사필름(316)에 도포되면, 이 활성제(320)는, 인쇄 패턴(312)의 제1영역(312A)의 잉크층(312I)에 침투하면서 이 잉크층(312I)을 활성화시켜 잉크층의 인쇄 시의 상태와 동일한 바와 같은 부착성을 복원시켜 인쇄 패턴(312)의 수압 전사를 가능하게 하지만, 그것과 동시에 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이, 물품(10)의 표면에 전사 필름(316)의 인쇄 패턴(340)을 수압 전사해서 형성되는 인쇄층(표면 장식층)(30)(도 2 참조)의 잉크 인쇄 부분(30A)과 잉크 인쇄 부분(30A) 사이의 공간(중간 공간)(30B)에 인쇄 패턴(312)을 활성화하는 데 이용되는 자외선 경화형 수지의 활성제(320)의 잉여분(320R)을 볼록 형상으로 집합시키면서 전이시켜서 이 중간 공간(30B)에 잉크 인쇄 부분(30A)보다도 높은 볼록부(30BP)를 형성해서 입체적인 요철 촉감을 부여한다.

이와 같이, 전사 필름(316)의 인쇄 패턴(340)을 활성화시키기 위한 활성제의 잉여분을 물품의 인쇄층(30)의 잉크 인쇄 부분(30A) 사이에 볼록 형상으로 집합시켜서 볼록부(30BP)를 형성하기 위해서는, 다음의 2개의 형태가 있으며, 제1형태는, 나중에 도 4 및 도 5를 참조해서 상세하게 설명하지만, 전사 필름(316)에 도포된 활성제의 잉여분(320R)을 인쇄 패턴(340)의 잉크 인쇄 부분(312A) 사이에 유입되도록 해서 전사 시 그 잉여분(320R)을 잉크 인쇄 부분(312A) 사이에 집합시키면서 물품의 표면에 전이시켜서 볼록부(30BP)를 형성하는 형태이며, 제2형태는, 나중에 도 6 및 도 7을 참조해서 상세하게 설명하지만, 활성제의 잉여분(320R)을 인쇄 패턴(340)의 제1영역(312A)의 잉크층(312I)에 의한 반발 작용과 활성제(320)의 집합력에 의해서 제2영역(312B)에 볼록 형상으로 집합시킨 후, 전사 시, 제2영역(312B)의 활성제 볼록형상 집합부분(320C)을 물품의 표면에 요철 반전시켜서 볼록부(30BP)를 형성하는 형태이다. 또, 「반발 작용」이란, 이미 설명한 바와 같이, 잉크 상에 남은 활성제의 과잉분이 잉크층을 지니는 부위의 표면과 잉크층을 지니지 않는 부위의 표면과의 극성차에 의해서 활성제가 잉크층을 지니는 부위의 표면으로부터 잉크를 지니지 않는 부위의 표면에 가까이 끌어당겨지는 현상이며, 따라서, 이 「반발 작용」은, 잉크를 지니지 않는 부위로부터 보면, 양쪽 부위 사이의 극성차에 의한 「끌어당겨짐 현상」이라고 바꿔 말할 수 있다. 이 「반발 작용」또는 「끌어당겨짐 현상」에 의해서 활성제가 잉크를 활성화시키므로 잉크층 내에 침투하는 것이 방지되는 것은 아님에 주목해야 한다.

이 제1형태의 방법과 제2형태의 방법은, 단독으로 또는 양자 상응해서 행해지는 것으로 여겨지지만, 이하에 각각의 방법을 구체적으로 설명한다. 어느 쪽의 경우도, 활성제(320)는 잉크 인쇄 부분(312)에 침투해서 잉크를 활성화하는 데 필요한 양을 초과해서 볼록부(32BP)를 형성하는 데 필요한 잉여량을 도포할 필요가 있다.

제1형태의 방법이 도 4 및 도 5에 도시되어 있고, 도 4(A)에 나타낸 전사 필름(316)에, 도 4(B)에 나타낸 바와 같이, 자외선 경화형 수지의 활성제(320)가 도포되면, 이 활성제(320)는 인쇄 패턴(312)의 건조되어 있는 제1영역(312A)의 잉크층(312I)에 침투해서 이 잉크층(312I)에 부착성을 복원하므로, 이 전사 필름(316)과 함께 물품(10)을 위쪽에서부터 물속에 밀어넣으면, 인쇄 패턴(312)이 물품(10)의 표면에 인쇄층(표면 장식층)(30)으로서 수압 전사되지만, 이때, 제1영역(312A)의 위쪽에 있는 활성제(320)의 잉여분(320RA)과 제2영역(312B) 내에 있는 활성제(320)의 잉여분(320RB)이 그 유동성에 의해서 물품(10)의 표면에 눌려서 제2영역(312B) 내에 흘러들어오면서 집합하여(도 4(C) 참조), 제1영역(312A)의 잉크 인쇄 부분(312I)에 상응하는 이웃하는 잉크 인쇄 부분(인쇄층(30)의 잉크를 지닌 부분)(30A) 사이의 공간(제2영역(312B)에 상응하는 부분)(30B) 내에 볼록 형상으로 전이되어, 이 공간(30B) 내에 활성제의 집합에 의한 볼록부(30BP)를 형성한다(도 4(C) 참조). 또한, 이 볼록부(30BP)는, 제2형태와 관련해서 도 6(F)를 참조해서 상세하게 설명하는 바와 같이, 자외선 경화 시 수축차를 생기게 해서 볼록부(30BP)의 주변에 잉크 인쇄 부분(30A)보다도 낮은 오목부를 형성해서 고저차를 한층 현저하게 할 수 있다.

물품(10)이 전사 필름(316)을 개재해서 물속에 밀어넣어진 상태가 도 5에 상세히 표시되어 있고, 이 경우, 물품(10)의 표면 둘레가 물에 접하는 속도보다도 전사 필름(316)이 물품 둘레에 접하는 속도 쪽을 빠르게 하면, 볼록부(30BP)의 높이가 한층 현저해지므로 바람직하다. 그 이유는, 나중에 도 7을 참조해서 설명하는 제2형태에 의한 방법과 마찬가지이다. 또한, 도 1 및 도 4에서는, 물품(10)은, 편의적으로 편평한 것으로 표시되어 있지만, 도 5에서는, 물품(10)은, 그 둘레에 전사 필름(316)이 부착되는 상태의 설명을 쉽게 하기 위해서, 높이와 둥글기가 있는 형태로 표시되어 있다.

활성제(320)는, 잉크에 활성작용을 부여할 수 있는 광중합성 모노머 함유의 자외선 경화 수지조성물로 구성되어 있지만, 특히, 무용제형의 자외선 경화 수지조성물로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 활성제의 상세한 성분은, 나중에 상세히 설명한다. 이 활성제(320)는, 예를 들어, 그라비아 롤, 마이어 바 또는 분무 중 어느 하나의 방법으로 전사 필름(316)에 도포할 수 있다. 활성제에는, 증감제(sensitizer), 충전재, 불활성 유기 폴리머, 틱소트로피 부여제, 열중합금지제, 광택 제거용 성분(delustering ingredient) 등을 첨가할 수 있다. 공간(30)에 형성된 볼록 부분(30BP)은, 자외선 경화되어서 형성된 활성제의 수지 성분이다.

다음에, 제2형태에 의한 방법이 도 6 및 도 7에 도시되어 있고, 도 6(A)에 나타낸 전사 필름(316)에, 도 6(B)에 나타낸 바와 같이, 활성제(320)가 도포되면, 이 활성제(320)는, 인쇄 패턴(312)의 건조되어 있는 제1영역(312A)의 잉크층(312I)에 침투해서 이 잉크층(312I)에 부착성을 복원시키지만, 도 6(C)에 나타낸 바와 같이, 활성제의 잉여분(320R)이 잉크층(312I)의 낮은 계면장력에 의해서 반발하면서 제2영역(312B)으로 이행하고, 또한 이 제2영역(312B) 내에서 활성제 자체의 집합력이 작용해서 제2영역(312B)에서 활성제가 볼록 형상으로 집합한다. 도 6(C)를 참조하면, 활성제(320)의 잉여분이 잉크층(312I)을 지닌 제1영역(312A)으로부터 잉크층을 지니지 않는(또는 얇은 잉크층을 지닌) 제2영역(312B)에 집합해서 다소 부풀어 오르고 있는 것을 알 수 있다. 이 잉크의 부풀어 오른 부분을 이하에 활성제 볼록형상 집합부분(320C)이라 칭한다. 이 활성제 볼록형상 집합부분(320C)의 부풀어 오른 높이는 수 ㎛ 정도이다.

잉크층(312I)의 활성제(320)에 대한 계면장력의 조정은, 활성제(320) 중의 레벨링제를 조정함으로써 행할 수 있다. 활성제(320) 중의 레벨링제를 증가하면, 제1영역(312A)의 잉크층(312I)의 활성제(320)에 대한 계면장력이 저하하여, 제2영역(312B)에의 활성제(320)의 집합력을 높일 수 있다. 또, 제2영역(312B)에 제1영역(312A)의 잉크층(312I)보다도 얇은 잉크층을 마련할 경우에, 이 제2영역(312B)의 잉크층의 두께는 후술하는 요철 반전을 저해하지 않을 정도로 설정한다. 예를 들어, 그라비아 인쇄에 의해 제2영역(312B)에 얇은 잉크층을 마련할 경우에는, 이 얇은 잉크층은, 예를 들어, 매우 미세하고 서로 독립적인 도트 형상으로 형성되며, 또 잉크층이 활성제에 의해서 완전히 용해되어 활성제를 착색시키는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이 제2영역(312B)에 충전되는 재료(얇은 잉크층 또는 활성제)가 착색되어 있으면, 착색을 시행하지 않을 경우에 눈으로 보이는 물품의 표면의 빛깔을 은폐하여, 물품의 표면의 인쇄층 또는 표면 장식층(30)의 외관을 양호하게 할 수 있다.

활성제 중에 배합되는 레벨링제는, 인쇄 패턴(340)의 잉크의 조성과의 친화성에 따라서 적절하게 조정되지만, 레벨링제가 지나치게 적다(레벨링성이 전혀 없다)면, 제1영역(312A)의 잉크층(312I)에 대한 활성제의 침투성이 현저하게 저하되므로, 활성제의 잉크층(312I)에의 충분한 침투(활성화)를 확보할 수 없게 되는데다가 활성제가 잉크 조성물에 혼연 일체화되지 않게 되며, 그 결과, 잉크의 양호한 부착성이 재현되지 않는다고 하는 문제가 발생하고, 또 활성제가 잉크 조성물에 혼연 일체화함으로써 얻어지는 기계적, 화학적으로 양호한 특성을 기대할 수 없게 된다. 또한, 반대로, 레벨링제가 지나치게 많으면, 잉크의 반발 작용이 낮아져서 활성제의 집합력이 저하하여 활성제 볼록 형상 집합 부분(320C)의 높이가 작아져 요철반전에 의해서 형성되는 볼록부(30BP)도 레벨링되어서 낮아져 버리는 경향이 발생하는 결함이 있다. 따라서, 레벨링제는, 이러한 결함을 일으키는 일이 없는 바와 같은 범위에서 조정된다. 바람직한 레벨링제로서는, 유기 변성 폴리실록산과 같은 실리콘계 레벨링제나 폴리아크릴레이트와 같은 아크릴계 레벨링제나 BYK-UV3500(BYK은 빅케미(BYK Chemie)?저팬사의 등록상표)으로 시판되고 있는 다이메틸폴리실록산을 골격으로 하는 UV코팅용 레벨링제가 있다. 이들 레벨링제는 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 2작용기의 제2광중합성 모노머의 합계량(중량)에 대해서 0.01 내지 3중량%의 비율로 활성제에 함유하는 것이 바람직하며, 0.01 내지 0.5중량%가 보다 바람직하다. 또, 후술하는 바와 같이, 다작용기 모노머의 일부를 올리고머로 치환한 경우에는, 레벨링제의 상기 배합 비율은, 이 올리고머도 포함한 모노머의 합계량(중량)에 대한 비율이다. 또한, 활성제의 집합력이 높아지면, 제2영역(312B)의 활성제 볼록형상 집합 부분(320C)의 높이가 제1영역의 높이보다도 높아지는 경향이 발생하지만, 그 높이는, 각각의 영역의 특성, 즉 잉크의 고형분이나 안료와 같은 성분이나 영역의 간격, 활성제의 도포량 등에 따라서 다르고, 레벨링의 조정에 의해서, 예를 들어, 2 내지 10㎛ 정도, 제2영역(312B)이 제1영역(312A)보다도 높아지도록 활성제의 집합력을 높게 하면 된다.

제2형태에 이용되는 활성제(320)도, 바람직하게는, 레벨링제를 소정량 배합한 광중합성 모노머 함유의 무용제형의 자외선 경화 수지조성물로 이루어져 있다. 이 활성제(320)도 그라비아 롤, 와이어 바 도포 또는 분무 중 어느 하나의 방법으로 전사 필름(316)에 도포할 수 있고, 또한 이 활성제에는, 레벨링제 이외에, 필요에 따라서, 활성제의 반발 작용(끌어당겨짐 작용)과 집합력을 저해시키지 않는 정도에 있어서, 증감제, 충전재, 불활성 유기 폴리머, 틱소트로피 부여제, 열중합금지제, 광택 제거 성분 등을 첨가할 수 있다.

활성제(320)에 대한 계면장력을 향상시키기(수용성 필름의 제2영역으로 되는 표면의 젖음성을 좋게 하기) 위하여, 미리 인쇄 패턴을 시행하기 전의 수용성 필름(314)에, 예를 들어, UV 조사에 의한 표면 개질 등과 같은 표면 처리를 실시해도 되고, 이렇게 하면, 제2영역(312B)의 활성제(320)의 집합력을 한층 높일 수 있다.

이와 같이 해서, 인쇄 패턴 활성제(320)를 도포해서 제2영역(312B)에 활성제 볼록형상 집합부분(320C)이 형성된 전사 필름(316)을 이용해서, 도 6(D)에 나타낸 바와 같이, 물품(10)에 인쇄 패턴(340)을 수압 전사하지만, 이때, 도 6(E)에 나타낸 바와 같이, 제2영역(312B)의 활성제 볼록형상 집합부분(320C)이 전사 필름(316)의 수용성 필름(314) 쪽으로 밀려 올라가도록, 요철 반전되면서, 전사 필름(316)의 인쇄 패턴(340)이 물품(10)의 표면에 전사된다. 즉, 전사 필름(316)의 수용성 필름(314)과는 반대쪽에 볼록 형상이었던 활성제 볼록형상 집합부분(320C)은, 수압 전사에 의해서, 물품(10)의 표면에 의해서 지금까지 볼록 형상이었던 부분이 물품(10)의 표면에 반동적으로 눌려서 수용성 필름(314) 쪽에 볼록 형상으로 되도록 반전되어서 물품의 표면 상에 장식층(인쇄 패턴(340)의 부착에 의해서 형성된 층)(30) 쪽에 볼록 형상으로 되는 부분(30BP)을 형성한다. 활성제 볼록형상 집합부분(320C)의 이 요철 반전은, 인쇄 패턴(340)에 잉크층을 지니지 않는 부분이나 잉크층의 얇은 부분을 지님으로써, 또한 이 인쇄 패턴(340)의 전체 외표면을 덮는 전체 외표면 무늬 고정층을 지니지 않음으로써 달성된다.

또, 활성제 볼록형상 집합부분(320C)의 요철 반전은, 전사 필름(316)을 종횡의 적어도 어느 쪽인가로 수축하도록 물품(10)의 표면 둘레에 부착시켜서 행하는 것이 바람직하지만, 이 전사 필름(316)의 수축에 의한 물품(10)의 표면 둘레에의 부착은, 물품 표면이 물에 부착되는 속도보다도 전사 필름이 물품 둘레에 부착되는 속도가 빨라지도록 해서 행할 수 있다. 이와 같이 하면, 이 부분(320C)(볼록부(30BP))의 돌출을 한층 현저하게 할 수 있다.

이 움직임을 도 7을 참조해서 한층 구체적으로 설명하면, 도 7(A)에 나타낸 바와 같이, 물품(10)을 인쇄 패턴(340)에 가압할 때, 도 7(B) 및 도 7(C)에 나타낸 바와 같이, 인쇄 패턴(340)을 그 길이 방향을 따라서 물품(10) 쪽으로 가까이 접근하도록 해서 전사하면, 제2영역(312B)과 제1영역(312A)의 간격을 좁히면서 물품(10)을 따르도록 전사되지만, 실제로는, 제1영역(312A)은 잉크층(312I)을 지니는 데 대해서, 제2영역(312B)은 잉크층을 지니지 않거나 있어도 잉크층이 얇으므로, 제1영역(312A)의 폭보다도 먼저 제2영역(312B)의 폭 쪽이 보다 좁아지며, 따라서, 좁아진 제2영역(312B)의 공간 내에 활성제의 잉여분이 한층 높게 돌출하도록 집합된다(도 7(B) 참조). 이와 같이 활성제의 잉여분이 한층 높게 돌출한 상태에서 위쪽에서부터 물품(10)과 접촉하므로, 물품(10)의 표면에 눌려서 요철 반전되었을 때에, 수용성 필름(314) 쪽으로 현저하게 볼록 형상으로 되는 것이다(도 7(D) 참조). 또, 인쇄 패턴(340)을 물품(10) 쪽으로 가까이 접근하도록 수축시키기 위하여, 배취식(batch type)의 전사조의 경우에는, 그 내부의 물 위에서 충분히 팽윤된 수용성 필름(314)을 물품(10)을 수몰시키는 위치의 양쪽에서부터 물품(10)의 착수점(着水点)에 가까이 접근하도록 하면서 물품(10)을 수몰시키거나, 또는, 물(318)이 상류로부터 하류로 흐르는 전사조를 이용하는 경우에는, 물품(10)과 수류와의 상대속도를 물품 쪽이 늦어지도록(수류 속도가 빨라지도록) 이동시키면서 수용성 필름(314) 상의 인쇄 패턴(340)을 물품(10)에 한층 가까이 접근하도록 해서 인쇄 패턴(340)을 좁히거나 할 수 있다.

도 6(E), 도 7(C) 및 도 7(D)의 요철 반전 공정 후, UV 조사 경화장치(322)를 이용해서 인쇄층 또는 표면 장식층(30)(당초의 인쇄 패턴(340))을 UV 경화시키고(도 3(D), 도 6(F) 참조), 그 후, 도 3(E)를 참조해서 설명한 바와 같이, 표면에 잔류한 수용성 필름(314)을 샤워 세정기(324)에 의해서 제거하고, 최후에 물품의 표면을 건조기(예를 들어, 송풍기)(326)에 의해서 건조시켜 미세한 요철 표면을 가진 장식 물품(10D)을 완성한다. 또한, 본 발명에 있어서는, 장식층(30)을 경화시키는 공정(도 3(D) 참조)과 수용성 필름(314)을 제거시키는 공정(도 3(E) 참조)을 반대로 해도 된다. 또한, 표면의 건조는 자연건조여도 된다.

이 장식층(30)의 경화는 장식층(30)의 표면에서부터 경화시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 도 6(F)에 나타낸 바와 같이, 장식층(30)의 볼록부(30BP)의 정상부부터 측면에 걸쳐서 표면이 먼저 경화되어 수축이 개시되고, 이 표면 경화에 추종하도록, 내부가 점차로 수축하기 시작한다. 이 때문에, 유연성을 가진 내부의 변형이 일어나, 내부를 가느다랗게 함으로써 위쪽에 볼록 형상을 끝이 가늘어지도록 변형시키는 것으로 되어 촉지감이 향상된다. 특히, 이 경화 속도를 빠르게 하면, 볼록부(30BP)의 수축이 한층 커져서 그 높이(끝이 가늘어짐)가 증대하므로, 이 속도를 조정하는 것에 의해서도 요철차를 적절하게 설정할 수 있다(도 5(D) 및 도 7(D) 참조).

또, 잉크층(312I)을 가진 제1영역(312A)은, 잉크의 고형분을 많게 하거나 안료의 농도를 높게 하거나 함으로써 그 수축을 억제할 수 있다. 이와 같이, 잉크의 수축을 억제함으로써, 제1영역(312A)과 제2영역(312B) 사이에 큰 수축차를 생기게 해서 볼록 부분(30BP)의 볼록 형상을 한층 끝이 가늘어지도록 변형시킬 수 있다.

표면 장식층(30)을 경화시키는 UV 조사 경화장치(322)는, 저압 또는 고압의 수은 램프, 메탈할라이드 램프와 같은 광원 램프와 조사기(램프 하우스)를 포함하는 임의의 형태로 할 수 있다.

UV 조사 경화장치(322)는, UV 조사에 의해서 활성제 볼록형상 집합부분(320C)(볼록부(30BP))의 표면을 단숨에 경화시키도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 일거에 표면의 피막을 형성하면, 제1영역(312A)에 상응하는 잉크 인쇄 부분(제1 표면부분)(30A)과 제2영역(312B)에 상응하는 부분(제2 표면부분)(30B)과의 수축 변형을 현저하게 할 수 있다. 즉, 이와 같이 활성제 볼록형상 집합부분(320C)을 일거에 표면 경화시켜서 수축 변형을 높이면, 제1표면부분(30A)과 제2표면부분(30B)과의 경계선에서 양쪽으로부터 동시에 「끌어 당겨짐」을 일으켜, 도 6(F)에 나타낸 바와 같은 볼록부(30BP)의 측면에 고저차가 낮은(장식층(30)의 잉크 인쇄 부분 = 제1표면부분(30A)보다 낮은) 오목부분을 형성하면서, 「끌어당겨짐」 부분의 수지를 제2표면부분(30B)의 볼록부(30BP)로 변형 이행시키는 것으로 되고, 오목부의 감소된 체적분을 볼록부로 이행시키면서, 볼록부(30BP)를 한층 높게 할 수 있어, 한층 현저한 요철을 형성할 수 있다. 자외선 경화 수지조성물(용제 함유형 또는 용제 비함유형의 어느 것이어도 됨)의 활성제는, 인쇄 패턴에 침투된 주요부분의 자외선 경화 시 활성제 볼록형상 집합 부분도 자외선 경화되지만, 그 후 표면의 수용성 필름을 세정하여 제거함으로써, 볼록부(30BP)가 수용성 필름(314)으로 덮여서 공기에 접촉하지 않는 상태에서 자외선 경화시킬 수 있으므로, 표면의 경화를 한층 빠르게 해서 요철차를 한층 현저하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 표면보호층(탑 코트층)을 마련하면, 장식층(30)의 요철에 의한 입체감을 손상시키므로, 표면보호층을 마련하지 않는 쪽이 바람직하지만, 장식층(30)의 요철을 모방한 표면보호층이면, 표면보호층을 마련하는 것을 반드시 부정하지는 않는다.

본 발명에 사용하기에 적합한 자외선 경화형 수지의 활성제는, 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머(A)와 2작용기의 제2광중합성 모노머(B)를 포함하는 수지 주성분과 광중합개시제를 적어도 지니고, 제1 및 제2광중합성 모노머(A), (B)는, 첨가제도 포함시킨 전체의 체적수축률이 10 내지 20%로 되고, 또한 100 내지 500CPS의 점도로 되도록 배합되어 있다. 전체의 체적수축률이 10%에 도달하지 않으면, 소망의 요철을 형성할 수 없고, 반대로 전체의 체적수축률이 20%를 초과하면, 소망의 요철을 형성할 수 있어도 체적수축이 지나치게 강하므로 인쇄 패턴 자체의 막성능을 저하시키게 되어, 따라서 전체의 체적수축률은 10 내지 20%가 최적이다. 또한, 활성제의 용해도를 인쇄 패턴의 잉크 조성물의 용해도에 가깝게 하기 위해서, 제1 및 제2광중합성 모노머(A), (B)는, 7 이상의 SP값의 잉크 용해도로 되도록 배합되어 있는 것이 보다 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 이용되는 자외선 경화형 수지활성제는, 종래 기술에서 이용되고 있던 체적수축률이 낮은 광중합성 올리고머(프레폴리머)를 주성분으로서 사용하는 것을 회피해서 활성제의 체적수축률을 높게 할 수 있게 하고, 또 제1 및 제2광중합성 모노머의 배합 비율을 적절하게 설정해서 종래 기술의 활성제의 광중합성 올리고머(프레폴리머)가 담당하고 있던 막성능을 유지하면서 활성제의 잉크에의 침투와 전사와 물품(10)의 표면에의 부착성을 유지하므로 소정의 점도와 잉크 용해도를 얻는 것이다.

본 발명에 있어서, 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머(A)는, 활성제 전체의 체적수축률을 조정하고, 또한 막성능을 향상시키는 것을 주된 역할로 하며, 또 2작용기의 제2광중합성 모노머(B)는, 체적수축률에 의해 요철 고저차를 내면서 활성제의 점도를 도공성에 바람직한 범위로 조정하는(저하시키는) 역할과, 잉크 용해성이나 소망하는 부착성과 도공성을 유지하는 역할을 지니고 있다.

이러한 활성제는, 이하에 설명한 바와 같은 제1광중합성 모노머(3작용기 이상)(A)와 제2광중합성 모노머(2작용기)(B)를 사용할 경우, 상기 소정의 점도와 잉크 용해도를 얻기 위해서, 활성제의 수지성분은 20 내지 60중량%의 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 40 내지 80중량%의 2작용기의 제2광중합성 모노머의 배합 비율로 함으로써 얻어진다. 제2광중합성 모노머(B)의 배합량이 지나치게 많으면, 활성제의 경화 시의 수축성뿐만 아니라, 평활성(레벨링성)도 강해지므로, 도공성은 향상되지만, 평활성이 불필요하게 지나치게 강해지면, 소망하는 요철높이를 얻기 어려워질 뿐만 아니라, 경화 전의 수축 불량(줄어듬 불량)이 발생하거나, 막성능이 저하하거나 한다. 따라서, 도공성과 요철높이나 경화 전의 수축성이나 막성능과의 밸런스를 유지할 필요성이 있지만, 제1 및 제2광중합성 모노머(A), (B)의 선택된 성분은, 그 분자량 등의 조성에 따라서 점도나 SP값도 변하므로, 제1 및 제2광중합성 모노머(A), (B)의 배합 비율은, 반드시 상기 범위로 한정되는 것은 아니고, 활성제는 100 내지 500CPS의 점도로 하는 것이 필요하며, 더욱 바람직하게는, 7 이상의 SP값의 잉크 용해도로 되도록 설정된다. 또한, 본 발명의 활성제의 SP값의 바람직한 범위를, 종래의 활성제(특허문헌 4)의 10 이상보다도 하한값이 낮은 「7 이상」으로 한 것은, 본 발명의 활성제를 발명하는 과정에서, 인쇄 패턴의 잉크 조성물과 활성제와의 친화성 등에 따라서는, SP값이 7 내지 10 미만의 범위에서도, 실용상 문제없는 정도의 잉크 용해성이 얻어진다고 하는 지견에 의한 것이다.

상기 「경화 전의 수축 불량」이란, 평활성이 지나치게 강할 경우에 일어나는 불량으로, 구체적으로는, 자외선을 경화시키기 전에 있어서, 활성제의 침투력으로 소재가 과잉으로 팽윤되어 계면장력이 지나치게 강하게 작용해서 활성제의 자유도가 과도하게 증가하므로, 특히, 물품 표면의 곡률이 높은 부위(물품의 모서리나 끝 부분)에 있어서 의장의 밀착성을 유지할 수 없어, 전사 후 초기의 시점에서 무늬의 엇갈림을 일으키는 의장의 불량이 생기는 현상이며, 도 15에 그 불량으로 된 상태가 도시되어 있다. 이 무늬의 엇갈림은, 물품 표면의 곡률이 높은 부위에는 응력이 집중되기 쉬워, 경화되기 전의 잉크나 형성된 요철에 불필요한 스트레스가 가해지기 쉽게 되어, 의장적으로 「수축」이나 「절단」의 발생으로서 나타난다. 이 때문에, 소망의 막 성능이나 도공성뿐만 아니라, 이러한 「경화 전의 수축 불량」도 발생하지 않도록 제1 및 제2광중합성 모노머(A), (B)를 선택해서 조정하는 것이 중요하다.

상기 「경화 전의 수축 불량」을 억제하기 위하여, 활성제에는 비반응성 수지를 첨가해도 된다. 이 비반응성 수지로서는, 예를 들어, 아크릴 폴리머를 이용할 수 있다. 비반응성 수지의 바람직한 첨가량은, 자외선 경화제 수지조성물(제1광중합성 모노머와 제2광중합성 모노머와 광중합개시제의 중량 합계)에 대해서 2 내지 30중량%(고형분으로서)이다. 비반응성 수지의 첨가량이 30중량%를 초과하면, 자외선 경화 수지조성물의 겔화가 일어날 경우가 있어서 바람직하지 못하다. 또한, 비반응성 수지의 분자량은, 본 발명의 자외선 경화 수지조성물의 여러 특성을 손상시키지 않는 범위에서 적절하게 선택할 수 있지만, 바람직하게는 50000 내지 100000, 특히 바람직한 것은 60000 내지 80000이다.

제1광중합성 모노머(A)(3작용기 이상의 광중합성 모노머)는, 5 내지 35%의 체적수축률과 1500 이상의 분자량을 지니고, 점도가 50 내지 6000CPS인 성분을 이용하는 것이 바람직하며, 또한 잉크 용해도가 7 이상의 SP값인 성분을 이용하는 것이 한층 바람직하다.

제1광중합성 모노머(A)의 분자량을 1500 이상으로 한 것은, 1500 미만에서는 인쇄층(표면 장식층)의 막성능을 충분히 확보할 수 없기 때문이다.

제1광중합성 모노머(A)의 체적수축률을 5 내지 35%로 한 것은, 체적수축률이 5% 미만에서는, 활성제 볼록형상 집합 부분(320C)과 그 주변과의 요철 고저차를 크게 할 수 없는데다가, 이 요철 고저차의 조정이 어렵고, 또 체적수축률이 35%를 초과하면, 체적수축률이 지나치게 커서, 전사 후의 경화 공정을 거쳐서 얻어진 인쇄층 또는 표면 장식층(30)의 막과 물품과의 밀착성이 저하되기 쉬워져서, 그 표면 보호 기능이 저하될 우려가 있기 때문이다. 따라서, 제1광중합성 모노머(A)의 체적수축률은 5 내지 35%의 범위인 것이 바람직하다.

또한, 제1광중합성 모노머(A)의 점도를 50 내지 6000CPS로 하고, 잉크 용해도를 7 이상의 SP값으로 한 이유는, 이 범위의 점도와 잉크 용해도이면, 활성제의 도포 및 침투가 용이하기 때문이다.

이러한 성분의 제1광중합성 모노머의 구체예로서는, 다음과 같은 것을 들 수 있다. 이들 성분 중 하나 또는 복수개를 조합시켜서 사용할 수 있다.

(1) 3작용기 모노머

이것에는, 체적수축률이 15.1 내지 28%이고, 점도(m㎩?s)/25℃가 60 내지 1100의 범위인 것으로, 예를 들어, 하기의 것이 있다.

펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 에톡시트라이아크릴레이트, 폴리에터 트라이아크릴레이트, 글라이세린 프로폭시트라이아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)아이소사이아누레이트 트라이아크릴레이트

(2) 4작용기 이상의 모노머

이것에는, 체적수축률이 7 내지 33%이고, 점도(m㎩?s)/25℃가 160 내지 5250의 범위인 것으로, 예를 들어, 하기의 것이 있다.

다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 에톡시테트라아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트.

제2광중합성 모노머(B)(2작용기의 광중합성 모노머)는, 10 내지 22%의 체적수축률과 1100 내지 1000의 분자량을 지니는, 점도가 3 내지 30CPS인 성분을 이용하는 것이 바람직하며, 또한, 잉크 용해도가 7 이상의 SP값인 성분을 이용하는 것이 한층 바람직하다.

제2광중합성 모노머의 체적수축률을 10 내지 22%로 한 것은, 이 모노머의 체적수축률이 10% 미만이면, 활성제의 점도가 지나치게 높아지므로, 활성제 볼록형상 집합 부분(320C)의 요철 반전이 곤란해지는데다가 전사작업성을 현저하게 훼손시킬 우려가 있기 때문이며, 또한 이 모노머의 체적수축률이 22%를 초과하면, 인쇄층 또는 표면 장식층(30)의 평활성이 강해져서 요철의 큰 고저차를 얻는 것이 어렵게 되는데다가, 인쇄층 또는 표면 장식층(30)이 과잉으로 경화 수축해서 잔류 응력으로 막성능이 저하될 우려가 있기 때문이다. 제2광중합성 모노머(B)의 체적수축률이 10 내지 22%이면, 이러한 불이익을 해소하는 동시에, 제1광중합성 모노머(A)의 높은 점도를 조정해서 활성제 전체의 점도를 소정의 점도로 조정해서 요철 고저차를 소정의 값으로 할 수 있다.

제2광중합성 모노머(B)의 분자량을 100 내지 1000으로 한 것은, 이 분자량이면, 제2광중합성 모노머(B)의 제1광중합성 모노머(A)에 대한 용해력 및 인쇄 패턴(340)의 잉크에 대한 용해력이 향상되어 활성제의 제작, 인쇄 패턴에의 침투성을 유지하고, 또 자외선 경화성이 좋고, 또한 수압전사되어야 할 물품(10)의 기재, 특히 이 기재가 ABS 수지나 PC 수지일 경우에, 이 기재에의 부착성이 양호하며, 인쇄층 또는 표면 장식층의 접착 강도를 향상할 수 있는 것에 있다.

또한, 제2광중합성 모노머(B)의 점도를 3 내지 30CPS, 잉크 용해도를 7 이상의 SP값으로 한 것은, 제2광중합성 모노머(B)를 제1광중합성 모노머(A)에 배합함으로써 활성제의 소정의 점도 100 내지 500CPS와 SP값이 7 이상인 소정의 잉크 용해도를 얻도록 조정할 수 있기 때문이다.

이러한 성분의 제2광중합성 모노머(B)의 구체예로서는, 체적수축률이 7.1 내지 22%이고, 점도(m㎩?s)/25℃가 65 내지 1400인 것이 좋고, 예를 들어, 다음과 같은 것을 들 수 있으며, 이들 성분 중 하나 또는 복수개를 조합시켜서 사용된다:

다이프로필렌글라이콜 다이아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트, 트라이프로필렌글라이콜 다이아크릴레이트, PEG600 다이아크릴레이트, PO변성 네오펜틸글라이콜 다이아크릴레이트, 변성 비스페놀A 다이아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀A 다이아크릴레이트, 트라이사이클로데칸다이메탄올 다이아크릴레이트, PEG400 다이아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜 다이아크릴레이트, 트라이에틸렌글라이콜 다이아크릴레이트, 폴리에틸렌글라이콜 다이아크릴레이트.

또, 활성제의 체적수축률이 소정의 범위이며, 제1광중합성 모노머와 제2광중합성 모노머의 배합 비율이 소정의 범위인 것을 조건으로, 제1광중합 모노머의 일부를, 선택적으로 우레탄(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 에폭시아크릴레이트, 아민 변성폴리에터 아크릴레이트 등의 광중합성 올리고머로 치환해서 사용해도 된다. 이 경우, 의장의 요철의 고저차는, 약간 저하하지만, 종래 기술의 활성제를 사용할 경우보다도 양호한 요철 의장성을 얻을 수 있는 동시에, 내올레산 침투성 등의 막 성능을 강화할 수 있다.

광중합개시제는, 제1광중합성 모노머 및 제2광중합성 모노머의 광중합반응을 개시시키기 위한 것으로, 표면경화형 광중합개시제와 내부경화형 광중합개시제의 양쪽을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 표면경화형 광중합개시제로서는, 예를 들어, 하이드록시케톤계를 이용할 수 있고, 또 내부경화형 광중합개시제로서는, 예를 들어, 아실포스핀옥사이드계를 이용할 수 있다.

이미 전술한 바와 같이, 자외선 경화형 수지활성제는, 전사필름(316)의 인쇄 패턴(340)에 침투해서 잉크를 활성화하는데 필요한 양을 초과해서 제2영역으로 이행할 수 있도록 통상보다도 과잉으로 도포되지만, 적정한 도포량은, 두께가 3 내지 30㎛이지만, 한층 바람직하게는 10 내지 25㎛이다.

또, 본 발명에서 말하는 무용제형의 자외선 경화 수지조성물에 있어서의 「무용제형」이란, 용제 성분이 절대 0이라고 하는 의미는 아니고, 본 발명의 작용을 훼손하지 않는 범위에서 보조 성분으로서 함유해도 되며, 본 발명을 회피할 목적으로 용제 성분이 첨가되거나, 난분산성의 첨가 성분을 용제 분산시켜 자외선 경화 수지조성물에 첨가하거나, 광중합성 모노머를 제조할 때 이용한 용제 성분이 잔류하고 있거나 하는 것을 배제하는 것은 아니다. 또한 마찬가지로, 「무용제형」은, 광중합성 모노머 등의 휘발성이 절대로 0이라고 하는 것은 아니고, 용제만큼 높지 않다고 하는 의미이며, 실용상 무시할 수 있는 정도의 휘발성을 지니고 있어도 되는 것은 물론이다. 또한, 「용제」는, 활성제의 주성분인 자외선 경화 수지조성물의 광중합성 모노머에 의한 인쇄 패턴의 활성화를 저해하는 일이 없는 특성(용해력)과 첨가량으로 사용되어야 하는 것을 이해해야 한다. 용제계 활성제와 자외선 경화 수지조성물의 비용제성 활성화 성분의 근본적인 차이는, 전자의 활성제에서는 도포 후에 용제 성분이 휘발되므로, 잉크의 부착성의 재현에 의한 가소상태가 경시적으로 변화되지만, 후자의 활성제(본 발명에서 이용되는 활성제 성분)에서는 휘발성이 작은 (주로 제2)광중합 모노머 성분으로 잉크의 부착성을 재현하므로, 잉크의 가소상태가 변화되는 일이 없는 것이다. 본 발명의 활성제는, 그 광중합 모노머의 배합량이 특정 범위이면, 상기 조건을 충족시키는 범위에서 용제가 공존하고 있어도 잉크의 가소상태를 훼손시키는 일이 없다. 이와 같이 비반응성 수지를 분산시키기 위한 용제의 바람직한 첨가량은, 자외선 경화제 수지조성물(제1광중합성 모노머와 제2광중합성 모노머와 광중합개시제의 합계)에 대해서, 5중량% 내지 50중량%이고, 보다 바람직하게는 5중량% 내지 30중량%이며, 특히 바람직하게는 5중량% 내지 20중량%이다.

(SP값의 정의에 대해서)

상기 「SP값」은, 특허문헌 4에서 기술된 바와 같이, 용해성 파라미터(Solubility Parameter)의 약칭이며, 수(K.W. SUE)와 클라크(D.H. CLARKE)가 발표하고 있는 탁도적정법에 의한 것으로, 이 탁도적정법은, 「Journal of Polymer Science PARTA-1, Vol. 5, 1671-1681 (1967)」에 기재되어 있다.

실시예

본 발명의 8개의 실시예를 2개의 비교예와 비교하면서 이하에 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4는 각각 활성제의 조성을 변화시켜 이하의 요령으로 실시하였다.

(1) 전사필름은, 도 14에 나타낸 바와 같이, 타원형의 도트가 점재하는 인쇄 패턴 부분(제1영역)과 도트 간의 인쇄 패턴이 없는 부분(제2영역)으로 이루어진 인쇄 패턴을 지니고, 본 출원인인 가부시키가이샤 타이카에서 수압전사기술의 라이센스처에 「스타 백 SI」라 지칭하는 상품명으로 판매하고 있는 것이며, 이 상품으로부터 전체 외표면 무늬 고정층 또는 전면 잉크층을 지니지 않고 있는 것을 이용하였다. 또, 「스타 백 SI」의 전사필름의 패턴에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 14에 나타낸 바와 같이, A부(세로) 600㎛, B부(가로) 400㎛의 정렬 간격으로 서로 교대로 정렬된 타원(C부(가로) 470㎛, Ｄ부(세로) 590㎛) 서클 형상으로 펄 안료계 잉크층으로 이루어진 인쇄 패턴을 지니며, 이 타원 서클 형상의 잉크층은 약 2㎛의 두께를 지니고, 또한, 수용성 필름은 약 40㎛의 두께를 지니고 있다. 또, 실제로 판매하고 있는 것은 이 전체 표면에 더욱 실버 안료 잉크 등으로 이루어진 전체 외표면 고정층을 형성한 것이지만, 본 발명에서는 전체 외표면 고정층을 형성하기 전의 상태의 전사필름을 이용하고 있다.

(2) 피전사체인 물품에는, 10㎝×20㎝×3㎜의 ABS수지제의 평판이 이용되고, 이 물품에, 도 3(A) 내지 도 3(F)에 나타낸 공정순으로 상기 전사필름을 수압전사하였다.

(3) 활성제는, 표 1 및 표 2에 나타낸 조성의 무용제형의 자외선 경화 수지 조성물을 조제해서 얻어진 것이 이용되었다. 단, 실시예 8은, 실시예 4에 있어서, 자외선 경화 수지 주성분(다작용성 모노머와 2작용성 모노머와 광중합개시제의 합계)에 대해서, 20중량%의 메틸에틸케톤(후술하는 바와 같이 경화 수축 시의 응력완화를 목적으로 해서 첨가되는 아크릴 폴리머를 용해시키기 위한 용제)을 첨가한 경우의 실시예이다. 본 발명의 실시예 및 비교예에 이용된 활성제의 다작용성 모노머 및 본 발명의 실시예에 이용된 2작용성 모노머는, 모두 아크릴레이트계 모노머로, 다작용성 모노머의 성분은, 4작용성 모노머로서 펜타에리트리톨 테트라에톡시아크릴레이트를, 5작용성 모노머로서 다이펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트를 각각 사용하고, 2작용성 모노머의 성분으로서 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트를 사용하였다. 또한, 레벨링제로서는, 시판의 다이메틸폴리실록산을 골격으로 하는 UV코팅용 레벨링제(빅케미?저팬사 제품인 BYK-UV3500(BYK는 등록상표))를 사용하고, 그 첨가량은, 다작용성 모노머와 2작용성 모노머의 합계 중량에 대해서 0.25중량%로 하였다. 또한, 표 중의 폴리머로서는, 「경화 전의 수축 불량」의 저감과 함께, 경화 수축 시의 응력완화를 목적으로 해서 중량평균 분자량이 75000인 아크릴 폴리머를 사용하고, 이 폴리머는 2작용성 모노머에 용해시켜서 첨가하였다. 단, 실시예 8에서는, 아크릴 폴리머는, 그 고형분이 40중량%로 되도록 메틸에틸케톤(MEK)에 용해시켜서 첨가하였다. 또, 표 1 및 표 2의 폴리머 첨가량은, 희석액의 첨가량으로부터 고형분 환산한 양이다. 또한, 광택제거제(delustering agent)로서는, 평균 입경 10㎛의 폴리에틸렌 비즈가 이용되었다. 실시예 5 및 실시예 6에 이용된 활성제는, 본 발명에 필요한 조성의 수지성분에, 요철 의장성이 훼손되지 않을 정도로 올리고머가 첨가되어 있고, 비교예 1 및 2에 이용된 것과 함께, 이 광중합성 올리고머로서, 6작용성의 우레탄아크릴레이트계 올리고머(중량평균 분자량 1500, 점도: 40000㎩?s)가 이용되었다. 또, 각 실시예 및 비교예에서 이용된 광중합성 올리고머의 성분은, (메타)아크릴로일기를 작용기로 하는 우레탄(메타)아크릴레이트였다. 또한, 이 경우에는, 레벨링제의 첨가량은, 다작용성 모노머와 2작용성 모노머와 광중합성 올리고머의 합계 중량에 대해서, 0.25중량%로 하였다. 이 활성제는, 전사필름을 전사조 내에 도입하기 직전에 와이어바 도포방법에 의해서 전사필름의 인쇄 패턴 상에 약 20㎛의 두께로 도포하였다.

(4) 이러한 활성제를 도포해서 활성화된 전사필름을 전사조의 수면 상에 떠오르게 하여, 활성제의 반발 작용(끌어당겨짐 작용)과 집합력에 의해서 요철을 형성한 후에, 도 1에 나타낸 바와 같이, 전사필름을 개재해서 물품을 수중에 밀어넣어 수압전사하고, 물품을 수중에서 꺼낸 후, 자외선을 조사하고, 수세, 건조를 행하여 수압전사품(장식물품(10D))을 얻었다.

실시예 1 내지 8은, 모두, 제1 및 제2광중합성 모노머를 소정의 비율로 배합해서 체적수축률이 11 내지 20%의 범위이고 점도가 50 내지 500CPS인 자외선 경화형 수지활성제를 이용하고 있지만, 비교예 1은 제1광중합성 모노머(다작용기 모노머)를 이용하지 않는 활성제, 비교예 2는 실시예 6의 폴리머 성분의 일부를 광택 제거제로 바꾸고, 소정의 활성제의 경화 수축률을 하회하는 것으로 한 것을 제외하고 실시예 6과 마찬가지이다. 또한, 비교예 3과 비교예 4는, 모두 제1 및 제2광중합성 모노머(다작용기 모노머와 2작용기 모노머)의 배합 비율이 바람직한 소정의 배합 비율을 벗어난 활성제를 이용하고 있는 점에서 다르고, 비교예 3은 제1광중합성 모노머의 배합량이 제2광중합성 모노머의 배합량보다도 과대하며, 비교예 4는 제2광중합성 모노머의 배합량이 제1광중합성 모노머의 배합량보다도 과대한 예이다.

실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 4에서 얻어진 장식물품에 대해서, 이하의 평가를 행한 결과가 표 1의 아래쪽의 4개의 난에 표시되어 있다. 이들 평가방법과 조건은 다음과 같다.

(도공성)

전사필름을 전사조 내에 도입하기 직전에, 각 활성제를 와이어바 도포방법에 의해서 전사필름의 인쇄 패턴 상에 약 20㎛의 두께로 도포했을 때, 도포작업성이 양호할 경우를 ○, 도포가 곤란할 경우를 ×로 하였다.

(외관 의장성)

경화 수축이 지나치게 커서 장식물품의 주변 단부에 생기는 의장 불량이 발생하지 않을 경우를 ○, 이러한 의장 불량이 발생하지만 제품으로서 문제없을 경우를 △, 이러한 의장 불량이 발생해서 제품으로서 불량할 경우를 ×로 하였다.

(요철 의장성)

장식물품의 표면의 요철의 고저차를 레이저 현미경(키엔스사 제품인 VK8710)으로 측정하여, 고저차가 6㎛ 미만을 ×, 6 내지 10㎛ 미만의 범위를 △, 10 내지 20㎛ 미만의 범위를 ○, 20㎛ 이상을 ◎로 하였다.

(올레산 침투 차단성)

10%의 올레산 함유의 시험액(용매는 석유 벤젠)을 스포이드로 0.2㎖ 추출하고, 이것을 요철 의장면에 적하한 후, 80℃의 오븐 내에 24시간 방치하고, 피시험물품을 꺼낸 후, 실온까지 자연냉각시키고 나서, 피시험물품의 표면의 기름 성분을 닦아내었다. 그 후, 해당 물품의 표면을 니치반 주식회사 제품인 셀로테이프(등록상표)로 떼어내 부착성의 평가를 행하였다. 이 평가에 있어서, 인쇄층(표면 장식층)의 외관 변화(부풀음 등)나 박리가 전혀 없을 경우를 ○, 외관 변화는 있지만 박리가 관찰되지 않는(제품으로서 문제가 없음) 경우를 △, 외관 변화와 박리가 모두 있는(제품으로서 사용할 수 없음) 경우를 ×로 하였다.

표 1의 실시예 1 내지 8의 평가의 결과로부터 이하의 것들을 알 수 있다.

(1) 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 2작용기의 제2광중합성 모노머를 소정의 배합비로 배합한 자외선 경화형 수지를 활성제의 주성분으로 하고, 소정의 체적수축률과 점도와 잉크 용해도로 함으로써, 종래에는 실현할 수 없었던 큰 요철 고저차를 얻을 수 있어, 생생한 입체감이 부여된 의장을 실현할 수 있었다. 또, 표 1에는 활성제의 잉크 용해도가 기재되어 있지 않지만, 장식물품의 무늬 의장의 상태를 육안으로 판정해보면, 잉크의 용해성에 기인하는 불량이 보여지지 않으므로, 실시예에 기재된 활성제는, 종래의 활성제와 동등하거나 실용상 문제가 없는 수준의 잉크 용해성(7 이상의 SP값)을 지니고 있는 것이 명확하다.

(2) 상기 활성제의 성분으로 함으로써 내올레산 침투성이 양호하여, 인체(주로 손)와의 접촉에 있어서의, 피지 등의 오염에 기인하는 경화 피막의 열화에 대해서 높은 내성을 지니므로, 특히 고온환경에 노출되는 차량 등에 이용될 경우에 요구되는 높은 의장내구성을 지니는 것을 알 수 있다.

(3) 실시예 3 및 실시예 4와 비교예 1을 비교하면, 광중합성 올리고머와 2작용성 모노머로 이루어진 종래의 활성제 구성인 비교예 1의 활성제에서는, 내올레산 침투성은 양호하지만, 요철 고저차가 뒤떨어지는데 대해서, 실시예 3 및 실시예 4와 같이 광중합성 올리고머 대신에 다작용성 모노머를 이용하면, 큰 요철 고저차를 유지하면서 내올레산 침투성의 개선에 기여하고 있는 것을 알 수 있다.

(4) 표 2의 비교예 1 내지 비교예 4의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 활성제의 체적수축률의 범위의 하한치보다도 작다면 충분히 큰 요철 고저차를 얻을 수 없고, 반대로 상한치보다도 크면, 큰 요철 고저차는 얻어지지만, 경화 수축이 지나치게 커서 경화도막에 크랙 등이 발생하여, 내올레산 침투성이 현저하게 저하한다.

(5) 제1광중합성 모노머와 제2광중합성 모노머의 배합 비율에 관하여, 비교예 3과 같이, 제1광중합성 모노머의 배합량이 제2광중합성 모노머의 배합량에 대해서 본 발명의 소정의 배합 비율을 크게 벗어나 과대하게 되면, 경화 수축률이 작아지는 동시에, 활성제의 점도가 극단적으로 높아져, 그 결과, 활성제의 도공을 할 수 없게 되고, 반대로, 비교예 4과 같이, 제1광중합성 모노머의 배합량에 대해서 제2광중합성 모노머의 배합량이 본 발명의 소정의 배합 비율을 벗어나 과대하게 되면, 활성제의 체적수축률이 과대해져서, 내올레산 침투성이 저하하는 것을 알 수 있다.

(6) 실시예 1과 실시예 6의 촉지감을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 아크릴 폴리머가 첨가되어 있으면, 마찬가지 요철 고저차이더라도 원활한 촉지감으로 되고 있다. 이것은, 아크릴 폴리머 첨가에 의한 활성제의 경화 수축 속도와 응력 완화 작용에 의해서, 경화 수축 후의 표면의 조도가 작은 상태에서 요철 형성된 결과로 추측된다.

(7) 실시예 4 및 실시예 5 그리고 실시예 7과 같이, 폴리머나 광중합성 올리고머, 게다가 광택제거제를 적절하게 첨가해도, 소정의 체적수축률과 소정의 점도의 범위 내이면, 요철 고저차가 크고, 생생한 입체감이 부여된 의장이 실현되는 것을 알 수 있다.

(8) 실시예 8에서는, 아크릴 폴리머의 중량%를 적절하게 설정하기 위하여, 용제(MEK)를 함유하고 있음에도 불구하고, 요철 고저차가 크고, 생생한 입체감이 부여된 의장이 실현되는 것을 알 수 있다. 이것은, 이미 기술한 바와 같이, 이 실시예에서 첨가되어 있는 용제가 인쇄 패턴의 활성화를 담당하는 광중합성 모노머에 의한 인쇄 패턴의 활성화를 저해하는 일이 없는 특성(용해력)과 첨가량으로 첨가되어 있기 때문이다.

본 발명에 따르면, 표면 장식층의 막성능(마모성이나 올레산 등의 내약품성 등)을 저하시키는 일없이, 요철 고저차를 크게 해서 입체적인 요철 촉감을 한층 향상시킬 수 있어 높은 산업상의 이용성을 지닌다.

Claims (9)

1. 수용성 필름 상에 인쇄 패턴을 적용해서 형성된 전사필름의 상기 인쇄 패턴을 활성제로 활성화하고, 그 후 상기 인쇄 패턴을 물품의 표면에 수압전사하는 방법에 있어서,
   상기 전사필름으로서 인쇄 패턴이 잉크층을 지니는 제1영역과 잉크층을 지니지 않거나 제1영역보다도 얇은 잉크층을 지니는 제2영역으로 이루어져 있어서 전체 외표면 고정층을 지니지 않는 전사필름을 준비하는 단계;
   상기 전사필름의 표면에 도포해서 제1영역의 잉크를 활성화한 자외선 경화형 수지성분으로 이루어진 활성제의 잉여분을 수압전사 시 상기 물품의 표면에서 눌러서 제2영역에 집합시키면서 활성제의 잉여분을 물품의 표면에 돌출시켜 활성제 볼록형상 집합 부분을 형성하는 단계; 및
   상기 물품 상의 상기 인쇄 패턴의 경화 시 상기 활성제 볼록형상 집합 부분을 수축시킴으로써 제1영역에 상응하는 잉크 인쇄 부분보다도 제2영역에 상응하는 부분이 돌출하여 물품 표면에 입체적 요철형상이 부여되도록 하는 단계를 포함하되,
   상기 전사필름의 표면에 도포해야 할 자외선 경화형 수지성분의 활성제는, 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머(A)와 2작용기의 제2광중합성 모노머(B)를 포함하는 수지 주성분과 광중합개시제를 적어도 지니고, 상기 제1 및 제2광중합성 모노머(A), (B)는, 전체의 체적수축률이 10 내지 20%로 되고, 또한 100 내지 500CPS의 점도로 되도록 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1광중합성 모노머는, 5 내지 35%의 체적수축률과 1500 이상의 분자량을 지니고, 또한 50 내지 6000CPS의 점도를 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2광중합성 모노머는, 10 내지 22%의 체적수축률과 100 내지 1000의 분자량을 지니고, 또한 3 내지 30CPS의 점도를 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성제의 수지성분은 20 내지 70중량%의 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머(A)와 30 내지 80중량%의 2작용기의 제2광중합성 모노머(B)의 배합 비율을 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 수압전사방법에 의해서 형성된 입체적 요철표면을 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사품.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 수압전사방법에 이용되는 활성제로서,
   상기 활성제를 구성하는 자외선 경화형 수지성분은, 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머와 2작용기의 제2광중합성 모노머를 포함하는 수지 주성분과 광중합개시제를 지니고, 상기 제1 및 제2광중합성 모노머는, 전체의 체적수축률이 10 내지 20%로 되고, 또한 100 내지 500CPS의 점도로 되도록 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 수압전사용 활성제.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1광중합성 모노머는, 5 내지 35%의 체적수축률과 1500 이상의 분자량을 지니고, 또한 50 내지 6000CPS의 점도를 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사용 활성제.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제2광중합성 모노머는, 10 내지 22%의 체적수축률과 100 내지 1000의 분자량을 지니고, 또한 3 내지 30CPS의 점도를 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사용 활성제.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성제의 수지성분은, 20 내지 70중량%의 3작용기 이상의 제1광중합성 모노머(A)와 30 내지 80중량%의 2작용기의 제2광중합성 모노머(B)의 배합 비율을 지니는 것을 특징으로 하는 수압전사용 활성제.

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