WO2015064022A1 - インモールド転写箔及びそれを用いた成形品 - Google Patents

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WO2015064022A1
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layer
transfer foil
mold transfer
resin
ultraviolet
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PCT/JP2014/005150
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渡邉 学
友美 樋爪
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凸版印刷株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an in-mold transfer foil, and more particularly to an in-mold transfer foil suitable for decorating industrial products.
  • the in-mold transfer foil is a transfer foil for plastic decorative molding in which, for example, a release layer, a print layer, and an adhesive layer are formed on a base film serving as a base material. Further, in-mold molding is performed by supplying an in-mold transfer foil between a pair of injection molds, filling a cavity formed by the injection mold with heat-pressed molding resin, and then separating the base film and the release mold. This is a molding method in which the mold layer is peeled off and the printed layer is transferred to a molding resin for decoration.
  • an ultraviolet curable resin that is solid even when not irradiated with ultraviolet rays is formed as a hard coat layer on the release layer, and on that, a decorative printing layer, Some have an adhesive layer or the like formed thereon.
  • This type of in-mold transfer foil is called after-cure type in-mold transfer foil. After the hard coat layer and decorative print layer are transferred to the surface of the molded product by injection molding, the hard coat layer is irradiated with ultraviolet rays. Curing of both the moldability (crack resistance) and hardness of the foil.
  • an in-mold transfer foil in which a hard coat layer is formed on a release layer and a printed layer, an adhesive layer, and the like are formed on the hard coat layer, for decorating industrial products.
  • most hard coat layers used in in-mold transfer foils are made of UV-curing resin, providing an indentation-forming layer using UV-curing resin irradiates the in-mold transfer foil with UV rays before molding.
  • the hard coat layer made of an ultraviolet curable resin is cured before molding.
  • the present invention is intended to solve such problems, and is capable of providing a molded article having high surface strength while forming unevenness with a three-dimensional effect on the decorative printing layer.
  • An object is to provide a mold transfer foil and a molded product using the same.
  • one embodiment of the present invention is to form a release layer, a hard coat layer made of an after-curing type ultraviolet curable resin, and unevenness made of an ultraviolet curable resin on one surface of a base film.
  • An in-mold transfer foil in which a layer, a reflective layer, and an adhesive layer are laminated in this order, An in-mold transfer foil, wherein an ultraviolet blocking layer is interposed between the hard coat layer and the unevenness forming layer.
  • Another embodiment of the present invention is the in-mold transfer foil, wherein the ultraviolet blocking layer is a cured product of an acrylic polymer having a hydroxyl group and an ultraviolet absorbing functional group and an isocyanate compound.
  • Another embodiment of the present invention is the in-mold transfer foil, wherein the unevenness forming layer is an ultraviolet curable resin containing at least a urethane acrylate oligomer, an isocyanate compound, and an extender pigment.
  • the in-mold transfer foil is the in-mold transfer foil, wherein the reflective layer includes at least one of an aluminum filler and a pearl pigment.
  • the in-mold transfer foil is the in-mold transfer foil, wherein the reflective layer is a tin vapor deposition film and has a total light transmittance of 5% or more.
  • Another embodiment of the present invention is a molded article manufactured by an in-mold injection molding method using the in-mold transfer foil.
  • the hard coat layer does not proceed with cross-linking and curing due to ultraviolet rays at the time of forming the unevenness, and excellent moldability (such as crack resistance) can be maintained.
  • excellent moldability such as crack resistance
  • the in-mold injection molding method includes a step of preparing an in-mold transfer foil, a step of inserting the in-mold transfer foil into an injection mold, and an injection molding of the resin to the injection mold. Then, at least four steps of transferring the in-mold transfer foil onto the surface of the resin and opening the injection mold after cooling the resin, peeling the base film and the release layer, and taking out the molded product. It is an injection molding method.
  • ultraviolet rays and UV have the same meaning.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the in-mold transfer foil of the present embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the in-mold transfer foil as viewed from the side.
  • FIG. 2 is a figure which shows schematic structure of the molded article using the in-mold transfer foil of this embodiment, and is the cross-sectional schematic diagram which looked at the molded article from the side.
  • the in-mold transfer foil 100 includes a base film 1, a release layer 2, a hard coat layer 3, an ultraviolet blocking layer 4, a decorative printing layer 5, and an unevenness forming layer 6.
  • Ink reflecting layer 7 and adhesive layer 8 are provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the in-mold transfer foil of the present embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the in-mold transfer foil as viewed from the side.
  • FIG. 2 is a figure which shows schematic structure of the molded article using the in-mold transfer foil of this embodiment, and is the cross-sectional schematic diagram which looked at
  • the configuration of the in-mold transfer foil 100 is not limited to this, for example, between the hard coat layer 3 and the ultraviolet blocking layer 4, or between the ink reflecting layer 7 and the adhesive layer 8, The decorative print layer 5 may be inserted.
  • the molded product 200 using the in-mold transfer foil 100 includes an injection molding resin 11, a hard coat layer 3, an ultraviolet blocking layer 4, and an unevenness formation layer 6 provided in the in-mold transfer foil 100. Ink reflecting layer 7 and adhesive layer 8 are provided.
  • Base film 1 As a material for forming the base film 1, for example, a polyester resin, a polyamide resin, a polyolefin resin, a vinyl resin, an acrylic resin, a cellulose resin, a polycarbonate resin, or the like can be used. Preferably, a polyethylene terephthalate resin film is optimal in terms of heat resistance and mechanical strength.
  • ⁇ Release layer 2 The release layer 2 is formed on one surface of the base film 1 (the lower surface in FIG. 1).
  • the material of the release layer 2 is not particularly limited as long as it is a resin having a necessary release property.
  • an olefin-modified acrylic melamine resin or acrylic urethane resin is used. It is preferable to use it.
  • a known printing method or coating method can be used as a method for forming the release layer 2.
  • the hard coat layer 3 is a layer that becomes an outermost surface layer of the molded product 200 when the base film 1 is peeled off after transfer, and is a layer containing an after-curing type ultraviolet curable resin.
  • a material of the hard coat layer 3 for example, a material that is in a tack-free state and is made of a resin that can be cross-linked by irradiating with ultraviolet rays after being transferred to a transfer object.
  • the in-mold transfer foil 100 of the present embodiment is often used in injection molding or a heat transfer method. This is because the appearance is poor.
  • the first method is a method using a polymer acrylate or methacrylate.
  • the second method is a method in which a liquid or semi-liquid ultraviolet curable resin is slightly cured with a cross-linking resin such as an isocyanate / polyol resin or an epoxy resin / amine to make it tack-free.
  • the third method is, for example, a method of making a semi-cured state by slightly irradiating ultraviolet rays or an electron beam.
  • an acryloyl group or a methacryloyl group having a weight average molecular weight of 40,000 or more and a glass transition temperature of 60 ° C. or more is used for tack-free and preventing the resin from flowing during injection molding.
  • acrylic acrylates generally have merits such as tack-free properties and less curing shrinkage compared to oligomers and monomers used in ultraviolet curable resins.
  • acrylic acrylate is a polymer resin, it tends to be inferior in ultraviolet curability, and it is necessary to add nano silica particles to acrylic acrylate in order to compensate for inferior surface hardness.
  • the addition amount is less than 10 weight% with respect to acrylic acrylate resin, the effect on hardness is not seen.
  • the optimal addition amount is in the range of 10 wt% to 40 wt% with respect to the acrylic acrylate resin.
  • the weight average molecular weight is a value calculated by GPC measurement by styrene conversion. Further, the optimum range is that the weight average molecular weight is in the range of 60,000 or more and 80,000 or less, and the nanosilica particle amount is in the range of 15% by weight or more and less than 35% by weight.
  • a known printing method or coating method can be used as a known printing method or coating method.
  • UV blocking layer 4 As a material of the ultraviolet blocking layer 4, for example, a material having adhesiveness with the hard coat layer 3, which absorbs or reflects light within a wavelength range of 200 nm to 380 nm to transmit ultraviolet light. It is possible to use a material having a performance capable of blocking or reducing the above.
  • examples of materials having ultraviolet blocking ability include metal oxide fillers such as zinc oxide and cesium oxide, benzotriazole ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, cyanoacrylate ultraviolet absorbers, and salicylate ultraviolet absorbers. Agents, organic ultraviolet absorbers such as oxanilide-based ultraviolet absorbers, or resins obtained by covalently bonding these ultraviolet absorbers.
  • the resin used as the material for the ultraviolet blocking layer 4 is preferably a polymer having an ultraviolet absorbing functional group in the molecule (ultraviolet absorbing polymer).
  • the material of the ultraviolet blocking layer 4 is preferably a cured product of an acrylic polymer having a hydroxyl group and an ultraviolet absorbing functional group and an isocyanate compound.
  • the material of the ultraviolet blocking layer 4 a two-component curable acrylic resin, it can withstand heat during injection molding, has a high affinity with the acrylic ultraviolet curable resin, and has good adhesion. Become. Moreover, an isocyanate compound points out toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), and these prepolymers, for example. As a standard of ultraviolet blocking ability, it is desirable that the transmittance of i-line (wavelength 365 nm) is less than 10%.
  • the unevenness is formed by the ultraviolet curable resin, it is necessary to irradiate the unevenness forming layer 6 with an ultraviolet ray having a light amount within a range of 500 mJ / cm 2 or more and 1000 mJ / cm 2 or less. If the hard coat layer 3 is irradiated with ultraviolet rays of about 100 mJ / cm 2 or more before injection molding, the hard coat layer 3 will not be able to follow the stretching during the injection molding due to the progress of the crosslinking reaction, and cracks will occur in the hard coat layer 3. It will occur.
  • Decorative printing layer 5 As a material for the decorative printing layer 5, for example, a colored ink containing a pigment or dye of an appropriate color as a colorant is used. As a method for forming the decorative printing layer 5, for example, a normal printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, a screen printing method, an ink jet method or the like can be used. It is preferable to print by a gravure printing method that can perform multicolor printing and gradation expression and is suitable for mass production.
  • a normal printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, a screen printing method, an ink jet method or the like can be used. It is preferable to print by a gravure printing method that can perform multicolor printing and gradation expression and is suitable for mass production.
  • the concavo-convex forming layer 6 is, for example, a screen printing method using UV thick ink, a UV inkjet method, or a release concavo-convex film and a base film sandwiched between liquid ultraviolet curable resins and irradiated with UV from the releasable concavo-convex film side. It can be formed by curing and peeling off the releasable uneven film.
  • any material may be used as long as it can express a three-dimensional feeling such as a geometric pattern or a hairline shape.
  • a material of the unevenness forming layer 6 for example, a monomer having an acryloyl group or a methacryloyl group, an oligomer such as polyester acrylate, epoxy acrylate, or urethane acrylate, or an ultraviolet curable resin including a polymerization initiator that generates radicals by ultraviolet rays is used. Is possible.
  • an ultraviolet curable resin containing at least a urethane acrylate oligomer, an isocyanate compound, and an extender pigment is optimal.
  • examples of the oligomer used for the ultraviolet curable resin include polyester acrylate, epoxy acrylate, and urethane acrylate.
  • urethane is used from the viewpoint of adhesion between layers and stretchability at the time of molding. Acrylate is good.
  • an isocyanate compound as a material for the unevenness forming layer 6 in order to improve adhesion between layers.
  • the addition amount of the isocyanate compound is preferably in the range of 1% by weight to 10% by weight with respect to the ultraviolet curable oligomer.
  • the scattering component is added to the uneven shape, and the three-dimensional effect is increased.
  • the extender pigment is a colorless and transparent pigment (or white pigment), and refers to fine particles such as silica, alumina, calcium carbonate, barium sulfate, and the like.
  • the ink reflecting layer 7 is a layer that reflects or scatters light, and it is sufficient that the uneven structure of the uneven forming layer 6 can be visualized.
  • the material of the ink reflection layer 7 is a material such as medium ink or black ink, the concavo-convex structure is buried and hardly visible.
  • the material of the ink reflection layer 7 is a high-brightness material such as an aluminum filler or a pearl pigment, the uneven structure is conspicuous because the orientation of the filler or pigment is locally disturbed by the uneven structure. appear.
  • the material of the ink reflection layer 7 is a high-brightness material such as an aluminum filler or a pearl pigment
  • the aluminum filler is, for example, particles of aluminum flakes and indefinite shapes, and there are fillers that are surface-coated in order to improve durability and designability in addition to untreated products.
  • the pearl pigment is, for example, a pigment in which mica is coated with a metal oxide film such as titanium oxide or iron oxide, a metal oxide film layer having a high refractive index, mica having a low refractive index, and its surrounding medium. It is a pigment that reflects and interferes with light.
  • Adhesive layer 8 adheres each of the above layers to the surface of the molded product 200.
  • a material for the adhesive layer 8 for example, a heat-sensitive or pressure-sensitive resin suitable for the injection molding resin 11 is appropriately used.
  • a method for forming the adhesive layer 8 for example, a printing method such as a gravure printing method or a screen printing method can be used. In particular, from the viewpoint of film thickness and productivity, it is desirable to print by a gravure printing method.
  • the adhesive layer 8 may not be provided.
  • the layers are laminated as described above to form the in-mold transfer foil 100 of the present embodiment.
  • the molded product 200 is manufactured by injection molding using the in-mold transfer foil 100.
  • Injection molding of the in-mold transfer foil 100 is performed by inserting the in-mold transfer foil 100 into an injection mold and injection molding from the decorative printing layer 5 side of the in-mold transfer foil 100 into the cavity of the injection mold.
  • the in-mold transfer foil 100 is transferred onto the surface of the injection molding resin 11 by injection molding the resin 11.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the in-mold transfer foil of the present embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the in-mold transfer foil as viewed from the side.
  • FIG. 4 is a figure which shows schematic structure of the molded article using the in-mold transfer foil of this embodiment, and is the cross-sectional schematic diagram which looked at the molded article from the side. As shown in FIG.
  • the in-mold transfer foil 100 includes a base film 1, a release layer 2, a hard coat layer 3, an ultraviolet blocking layer 4, a decorative printing layer 5, and an unevenness forming layer 6. , An adhesive layer 8, a vapor deposition reflective layer 9, and a primer layer 10.
  • the configuration of the in-mold transfer foil 100 is not limited to this.
  • the decorative print layer 5 may be interposed between the hard coat layer 3 and the ultraviolet blocking layer 4.
  • the molded product 200 using the in-mold transfer foil 100 includes an injection molding resin 11, a hard coat layer 3, an ultraviolet blocking layer 4, and an unevenness formation layer 6 provided in the in-mold transfer foil 100.
  • Base film 1 As a material of the base film 1, for example, a polyester resin, a polyamide resin, a polyolefin resin, a vinyl resin, an acrylic resin, a cellulose resin, a polycarbonate resin, or the like can be used. Preferably, a polyethylene terephthalate resin film is optimal in terms of heat resistance and mechanical strength.
  • the material of the release layer 2 is not particularly limited as long as it is a resin having a necessary release property.
  • an olefin-modified acrylic melamine resin or acrylic urethane resin is used. It is preferable to use it.
  • a known printing method or coating method can be used as a method for forming the release layer 2.
  • ⁇ Hard coat layer 3 The hard coat layer 3 is a layer that becomes the outermost surface layer of the molded product 200 when the base film 1 is peeled off after transfer.
  • the material of the hard coat layer 3 is preferably, for example, a tack-free state, and is made of a resin that can be cross-linked by irradiating ultraviolet rays after being transferred to the transfer object.
  • the reason for crosslinking after transfer is that this transfer foil is often used in injection molding and heat transfer methods, but if crosslinked in advance, cracks tend to occur during transfer stretching, resulting in poor appearance. is there.
  • the first method is a method using a polymer acrylate or methacrylate.
  • the second method is a method in which a liquid or semi-liquid ultraviolet curable resin is slightly cured with, for example, a crosslinking resin such as an isocyanate / polyol resin or an epoxy resin / amine to make it tack-free.
  • the third method is, for example, a method of slightly irradiating ultraviolet rays or an electron beam to make it a semi-cured state.
  • an acryloyl group or a methacryloyl group having a weight average molecular weight of 40,000 or more and a glass transition temperature of 60 ° C. or more is used for tack-free and preventing the resin from flowing during injection molding.
  • the acrylic resin (acrylic acrylate) to contain is preferable. This is because when the weight average molecular weight is less than 40,000, tack-free property is not sufficient, there is a problem in top coatability, and washout is likely to occur during molding. Moreover, when the weight average molecular weight exceeds 100,000, the radical reactivity is lowered, and the hardness at the time of crosslinking may not be increased.
  • acrylic acrylates generally have advantages such as tack-free properties and less curing shrinkage compared to oligomers and monomers used in ultraviolet curable resins.
  • acrylic acrylate is a polymer resin, it tends to be inferior in ultraviolet curability, and it is necessary to add nano silica particles to acrylic acrylate in order to compensate for inferior surface hardness. If the amount added is less than 10% by weight with respect to the acrylic acrylate resin, no effect on hardness is observed, and if it exceeds 40% by weight, it becomes too brittle and the wear resistance is poor. For this reason, the optimal addition amount exists in the range of 10 to 40 weight% with respect to acrylic acrylate resin.
  • the weight average molecular weight is a value calculated by GPC measurement by styrene conversion. Further, the optimum range is that the weight average molecular weight is in the range of 60,000 or more and 80,000 or less, and the nanosilica particle amount is in the range of 15% by weight or more and less than 35% by weight.
  • a method for forming the hard coat layer 3 a known printing method or coating method can be used.
  • the material of the ultraviolet blocking layer 4 is, for example, a material having adhesiveness with the hard coat layer 3 and absorbs or reflects light within the range of 200 nm to 380 nm as the wavelength of light, thereby transmitting ultraviolet light. It is possible to use a material having the performance of blocking or reducing the above. Examples of materials having an ultraviolet blocking ability include metal oxide fillers such as zinc oxide and cesium oxide, benzotriazole ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, cyanoacrylate ultraviolet absorbers, salicylate ultraviolet absorbers, and ogizanide. It is possible to use organic ultraviolet absorbers such as system ultraviolet absorbers, or resins obtained by covalently bonding these ultraviolet absorbers.
  • the material of the ultraviolet blocking layer 4 is preferably a cured product of an acrylic polymer having a hydroxyl group and an ultraviolet absorbing functional group and an isocyanate compound.
  • an isocyanate compound points out toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), and these prepolymers, for example.
  • TDI toluene diisocyanate
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • XDI xylylene diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • the transmittance of i-line is less than 10%. This is because, when the unevenness is formed by the ultraviolet curable resin, it is necessary to irradiate the unevenness forming layer 6 with an ultraviolet ray having a light amount within a range of 500 mJ / cm 2 or more and 1000 mJ / cm 2 or less. If the hard coat layer 3 is irradiated with ultraviolet rays of about 100 mJ / cm 2 or more before injection molding, the hard coat layer 3 will not be able to follow the stretching during the injection molding due to the progress of the crosslinking reaction, and cracks will occur in the hard coat layer 3. It will occur.
  • Decorative printing layer 5 As a material for the decorative printing layer 5, for example, a colored ink containing a pigment or dye of an appropriate color as a colorant is used. As a method for forming the decorative printing layer 5, for example, a normal printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, a screen printing method, an ink jet method or the like can be used. It is preferable to print by a gravure printing method that can perform multicolor printing and gradation expression and is suitable for mass production.
  • a normal printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, a screen printing method, an ink jet method or the like can be used. It is preferable to print by a gravure printing method that can perform multicolor printing and gradation expression and is suitable for mass production.
  • the concavo-convex forming layer 6 is, for example, a screen printing method using UV thick ink, a UV inkjet method, or a release concavo-convex film and a base film sandwiched between liquid ultraviolet curable resins and irradiated with UV from the releasable concavo-convex film side. It is possible to form irregularities by peeling and releasing the releasable uneven film.
  • any material may be used as long as it can express a three-dimensional feeling such as a geometric pattern or a hairline shape.
  • a material of the unevenness forming layer 6 for example, a monomer having an acryloyl group or a methacryloyl group, an oligomer such as polyester acrylate, epoxy acrylate, or urethane acrylate, or an ultraviolet curable resin including a polymerization initiator that generates radicals by ultraviolet rays is used. Is possible.
  • an ultraviolet curable resin containing at least a urethane acrylate oligomer, an isocyanate compound, and an extender pigment is optimal.
  • examples of the oligomer used for the ultraviolet curable resin include polyester acrylate, epoxy acrylate, and urethane acrylate.
  • urethane is used from the viewpoint of adhesion between layers and stretchability at the time of molding. Acrylate is good.
  • an isocyanate compound as a material for the unevenness forming layer 6 in order to improve adhesion between layers.
  • the addition amount of the isocyanate compound is preferably in the range of 1% by weight to 10% by weight with respect to the ultraviolet curable oligomer.
  • the scattering component is added to the uneven shape, and the three-dimensional effect is increased.
  • the extender pigment is a colorless and transparent pigment (or white pigment), and refers to fine particles such as silica, alumina, calcium carbonate, barium sulfate, and the like.
  • Adhesive layer 8 adheres each of the above layers to the surface of the molded product 200.
  • a material for the adhesive layer 8 for example, a heat-sensitive or pressure-sensitive resin suitable for the injection molding resin 11 is appropriately used.
  • a method for forming the adhesive layer 8 for example, a printing method such as a gravure printing method or a screen printing method can be used. In particular, it is desirable to print by a gravure printing method from the viewpoint of film thickness and productivity.
  • the primer layer 10 has sufficient adhesiveness with respect to a molded article and also has the effect as an adhesive layer, it is not necessary to provide the adhesive layer 8 separately.
  • Vapor deposition reflective layer 9 As the vapor deposition reflective layer 9, it is preferable to use a tin vapor deposition film that forms a discontinuous film (sea-island structure).
  • a tin vapor deposition film that forms a discontinuous film (sea-island structure).
  • conductivity is increased, and radio wave permeability is decreased.
  • the total light transmittance of the tin vapor deposition film is less than 5%, the tin vapor deposition film cannot follow the elongation of the resin during molding, and cracks are easily generated and easily recognized.
  • the vapor deposition reflective layer 9 is particularly preferably formed of a tin vapor deposition film having a total light transmittance of 5% or more and 25% or less.
  • Primer layer 10 As the primer layer 10, those having good adhesion with the tin vapor deposition film and capable of preventing the oxidation of the tin film are suitable. For example, a vinyl chloride resin or a melamine resin is preferable. Moreover, since the vapor deposition reflective layer 9 is half vapor deposition (with transparency), if white ink is used for the primer layer 10, a bright reflective color close to that of the aluminum vapor deposition film is obtained, and black ink is used for the primer layer 10. For example, it becomes a calm reflection color close to a chromium vapor deposition film. As described above, the layers are laminated as described above to form the in-mold transfer foil 100 of the present embodiment.
  • the molded product 200 is manufactured by injection molding using the in-mold transfer foil 100.
  • Injection molding of the in-mold transfer foil 100 is performed by inserting the in-mold transfer foil 100 into an injection mold and injection molding from the decorative printing layer 5 side of the in-mold transfer foil 100 into the cavity of the injection mold.
  • the in-mold transfer foil 100 is transferred onto the surface of the injection molding resin 11 by injection molding the resin 11.
  • the injection mold is released, the base film 1 and the release layer 2 of the in-mold transfer foil 100 are peeled off, and the molded product 200 is taken out in a known order. It is possible. By this method, it becomes possible to manufacture a molded article 200 (see FIG. 4) having a three-dimensional effect.
  • Example 1 A polyethylene terephthalate resin film (50T60 manufactured by Toray Industries, Inc.) is used as the base film 1, a release layer 2 using a melamine resin as a material, and a hardware using an ultraviolet curable acrylic resin as a material on the base film 1. Coat layer 3 was formed.
  • the ultraviolet blocking layer 4 was formed using a two-component curable ultraviolet absorbing polymer (Vanaresin UVA-55MHB manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as a resin and Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane as a curing agent.
  • a two-component curable ultraviolet absorbing polymer (Vanaresin UVA-55MHB manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as a resin and Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane as a curing agent.
  • a pattern was formed by a screen printing method using urethane-based color ink.
  • printing is performed by a screen printing method with the UV thick ink of the following formulation to form unevenness, and immediately after that, the unevenness is crosslinked and cured by ultraviolet irradiation (high pressure mercury lamp integrated light amount 800 mJ / cm 2 ) to form the unevenness.
  • the unevenness forming layer 6 was formed by immobilization.
  • the reflective ink shown below was formed by the screen printing method, and the ink reflection layer 7 was formed. Thereafter, an acrylic / vinyl acetate adhesive was formed by a screen printing method to obtain an in-mold transfer foil 100 of Example 1.
  • UV thick ink Teikoku ink UV thick ink UV thick ink (UVFIX) ... 100 parts by weight Silica powder made by Fuji Silysia (Silo Hovic 200) ... 5 parts by weight Asahi Kasei Chemicals isocyanate compound (24A100) ⁇ 5 parts by weight ⁇ Reflective ink Toyo Ink's two-component acrylic screen ink (SS16) ⁇ 100 parts by weight Merck's pearl pigment (Iriodin 100) ⁇ 5 Part
  • the above-mentioned in-mold transfer foil 100 was fixed to an injection mold, and the mold was clamped to injection-mold an injection molding resin 11 that is a PC / ABS resin.
  • the injection mold was opened, and the base film 1 of the in-mold transfer foil 100 was peeled from the injection molded product together with the release layer 2. Thereafter, the surface of the injection-molded product is irradiated with ultraviolet rays with an integrated light quantity of 1000 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and the hard coat layer 3 is crosslinked and cured, thereby having high surface strength and a three-dimensional effect. A molded product 200 was obtained.
  • Example 2 A polyethylene terephthalate resin film (Toray 50T60) was used as the base film 1, a release layer 2 using an acrylic urethane resin as a material, and an ultraviolet curable acrylic resin as a material on the base film 1. A hard coat layer 3 was formed. Further, the ultraviolet blocking layer 4 was formed using a two-component curable ultraviolet absorbing polymer (Vanaresin UVA-55MHB manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as a resin and Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane as a curing agent.
  • a two-component curable ultraviolet absorbing polymer (Vanaresin UVA-55MHB manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as a resin and Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane as a curing agent.
  • a pattern was formed by a screen printing method using urethane-based color ink.
  • printing is performed by a screen printing method with the UV thick ink of the following formulation to form unevenness, and immediately after that, the unevenness is crosslinked and cured by ultraviolet irradiation (high pressure mercury lamp integrated light amount 800 mJ / cm 2 ) to form the unevenness.
  • the unevenness forming layer 6 was formed by immobilization.
  • the film was formed so as to have a total light transmittance of 5% by a vacuum vapor deposition method, and the vapor deposition reflective layer 9 was formed.
  • the primer layer 10 is formed by a gravure printing method using a primer ink having the following formulation, and then an acrylic / vinyl acetate adhesive is formed by a screen printing method.
  • the in-mold transfer foil of Example 2 100 was obtained.
  • UV thick ink Teikoku ink UV thick ink UV thick ink (UVFIX) ... 100 parts by weight Silica powder made by Fuji Silysia (Silo Hovic 200) ... 5 parts by weight Asahi Kasei Chemicals isocyanate compound (24A100) ⁇ 5 parts by weight ⁇ Primer ink Toyo Ink's vinegar vinylurethane-based gravure ink white (Fine Star) ⁇ 100 parts by weight Asahi Kasei Chemical isocyanate compound (24A100) ⁇ 5 parts by weight
  • the above-mentioned in-mold transfer foil 100 is fixed to an injection mold, and the mold is clamped to injection molding resin which is a PC / ABS resin. 11 was injection molded.
  • the injection mold was opened, and the base film 1 of the in-mold transfer foil 100 was peeled from the injection molded product together with the release layer 2. Thereafter, the surface of the injection-molded product is irradiated with ultraviolet rays with an integrated light quantity of 1000 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and the hard coat layer 3 is crosslinked and cured, thereby having high surface strength and a three-dimensional effect. A molded product 200 was obtained.
  • a polyethylene terephthalate resin film (Toray 50T60) was used as the base film 1, a release layer 2 using an acrylic urethane resin as a material, and an ultraviolet curable acrylic resin as a material on the base film 1.
  • a hard coat layer 3 was formed.
  • a pattern was formed by a screen printing method using urethane-based color ink.
  • UVFIX Teikoku UV thick ink
  • a primer layer 10 is formed by gravure printing method using VM-PEARL manufactured by Dainichi Seika Kogyo, and then an acrylic / vinyl acetate adhesive is formed by screen printing method, and an in-mold transfer foil 100 of a comparative example is formed. Obtained.
  • the in-mold transfer foil 100 was fixed to an injection mold, and the mold was clamped to injection-mold an injection molding resin 11 that is a PC / ABS resin. And after cooling, the injection mold was opened, and the base film 1 of the in-mold transfer foil 100 was peeled from the injection molded product together with the release layer 2. Thereafter, the surface of the injection-molded product is irradiated with ultraviolet rays with an integrated light quantity of 1000 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and the hard coat layer 3 is crosslinked and cured, thereby having high surface strength and a three-dimensional effect. A molded product 200 was obtained.
  • Example 1 (Evaluation) About Example 1, 2 and a comparative example, evaluation was performed about a moldability, adhesiveness, a three-dimensional effect, and radio wave permeability. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the evaluation method of each item is shown below. -Formability: No cracks when injection molding. No crack: ⁇ With crack: ⁇
  • Example 1 and 2 the moldability, adhesion, stereoscopic effect, and radio wave permeability were excellent, but in the comparative example, the standards other than the stereoscopic effect could not be satisfied.
  • the in-mold transfer foil 100 and the molded product 200 of Example 1 and Example 2 are particularly excellent in moldability, adhesion, and radio wave transmissibility than the in-mold transfer foil 100 and the molded product 200 of the comparative example. It was confirmed that although the present invention has been described with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of each embodiment based on the above disclosure are obvious to those skilled in the art.
  • the transfer foil obtained by the present invention can be used, for example, for surface protection and decoration of panel members used for home appliances, housing equipment, office equipment, automobile parts and the like.

Landscapes

  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)

Abstract

 立体感のある凹凸を加飾印刷層に形成しつつ、且つ高い表面強度を有する成形品を提供することが可能な、インモールド転写箔及びそれを用いた成形品を提供する。本願発明に係るインモールド転写箔(100)は、ベースフィルム(1)の一方の面に、離型層(2)と、アフターキュアタイプの紫外線硬化樹脂からなるハードコート層(3)と、紫外線硬化樹脂からなる凹凸形成層(6)と、インキ反射層(7)と、接着層(8)をこの順で積層したインモールド転写箔であって、ハードコート層(3)と凹凸形成層(6)との間に、紫外線遮断層(4)を介挿したものである。

Description

インモールド転写箔及びそれを用いた成形品
 本発明は、インモールド転写箔に関し、さらに詳しくは、工業製品の加飾に適したインモールド転写箔に関するものである。
 インモールド転写箔を用いた成形品は、日用品や生活用品等の機器本体、食品や各種物品の容器類、電子機器や事務用品等の筐体類等に用いられる。
 インモールド転写箔とは、基材となるベースフィルム上に、例えば、離型層、印刷層、接着層を形成したプラスチック加飾成形用の転写箔である。また、インモールド成形は、一対の射出成形用金型間にインモールド転写箔を供給し、射出成形用金型によって形成されるキャビティに加熱加圧した成形樹脂を充填した後、ベースフィルム及び離型層を剥離させて、成形樹脂に印刷層を転写して装飾を行う成形方法である。
 表面強度の高い成形品を得るためのインモールド転写箔としては、離型層上に紫外線未照射時でも固体である紫外線硬化樹脂をハードコート層として形成し、その上に、加飾印刷層、接着層等を形成したものがある。このタイプのインモールド転写箔は、アフターキュアタイプのインモールド転写箔と呼ばれ、射出成形で成形物の表面にハードコート層及び加飾印刷層を転写した後、紫外線を照射してハードコート層を硬化することで、箔の成形性(クラック耐性)と硬度を両立している。なお、このアフターキュアタイプのインモールド転写箔の場合、成形前に紫外線を照射し、ハードコート層を硬化させてしまうと、成形性が損なわれて外観不良となる。
 従来のインモールド転写箔は、文字や絵柄等をベースフィルム上に平面的に印刷しただけの構造であるため、加飾表現において、立体感が乏しいという問題があった。
 この問題に対し、立体感を表現する方法として、成形品表面は平滑であるが、加飾印刷層内で凹凸形成して立体感を出す方法がある(例えば、特許文献1を参照)。
特許第3813799号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の方法等、立体表現の凹凸形成には、紫外線硬化性のスクリーンインキでスクリーン印刷することが多く、この印刷工程で紫外線照射を行なうため、アフターキュアタイプのインモールド転写箔は使用できないという問題がある。
 また、工業製品は、長期に亘る使用や、過酷な環境下における使用が予想されるため、工業製品の加飾に用いるインモールド転写箔には、転写後の成形品に対し、表面強度の高い転写箔が求められる。
 そこで、離型層の上にハードコート層を形成し、その上に、印刷層、接着層等を形成したインモールド転写箔を、工業製品の加飾に用いることが望ましい。
 しかしながら、インモールド転写箔で用いられるハードコート層の多くは、紫外線硬化樹脂から形成されるため、紫外線硬化樹脂を用いて凹凸形成層を設けると、成形前にインモールド転写箔に紫外線を照射しなければならず、成形前に紫外線硬化樹脂からなるハードコート層を硬化させてしまう。このため、インモールド転写箔の成形性が損なわれ、不良品が発生しやすいといった問題が生じる。
 本発明は、このような問題点を解決しようとするものであり、立体感のある凹凸を加飾印刷層に形成しつつ、且つ高い表面強度を有する成形品を提供することが可能な、インモールド転写箔及びそれを用いた成形品を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するために、本発明の一態様は、ベースフィルムの一方の面に、離型層と、アフターキュアタイプの紫外線硬化樹脂からなるハードコート層と、紫外線硬化樹脂からなる凹凸形成層と、反射層と、接着層と、をこの順で積層したインモールド転写箔であって、
 前記ハードコート層と前記凹凸形成層との間に、紫外線遮断層を介挿したことを特徴とするインモールド転写箔である。
 また、本発明の一態様は、前記紫外線遮断層は、水酸基及び紫外線吸収性の官能基を有するアクリルポリマーと、イソシアネート化合物との硬化物であることを特徴とするインモールド転写箔である。
 また、本発明の一態様は、前記凹凸形成層は、ウレタンアクリレートオリゴマーと、イソシアネート化合物と、体質顔料とを少なくとも含む紫外線硬化樹脂であることを特徴とするインモールド転写箔である。
 また、本発明の一態様は、前記反射層は、アルミニウムフィラー及びパール顔料のうち少なくとも一方を含むことを特徴とするインモールド転写箔である。
 また、本発明の一態様は、前記反射層は、錫蒸着膜であり且つ全光線透過率が5%以上であることを特徴とするインモールド転写箔である。
 また、本発明の一態様は、前記インモールド転写箔を用い、インモールド射出成形法で製造されたことを特徴とする成形品である。
 本発明の一態様であれば、凹凸形成時の紫外線によって、ハードコート層の架橋硬化が進行せず、優れた成形性(耐クラック性等)を保持することが可能となるため、高い表面強度を有し、立体感に優れた成形品を提供することが可能となる。
本発明の第一実施形態のインモールド転写箔の概略構成を示す図である。 本発明の第一実施形態のインモールド転写箔を用いた成形品の概略構成を示す図である。 本発明の第二実施形態のインモールド転写箔の概略構成を示す図である。 本発明の第二実施形態のインモールド転写箔を用いた成形品の概略構成を示す図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(第一実施形態)
 以下、本発明の第一実施形態(以下、本実施形態と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(インモールド射出成形法)
 インモールド射出成形法とは、インモールド転写箔を準備する工程と、インモールド転写箔を射出成形用金型内へ挿入する工程と、射出成形用金型へ樹脂を射出成形して密着させることで、樹脂の表面にインモールド転写箔を転写する工程と、樹脂の冷却後に射出成形用金型を開放し、ベースフィルム及び離型層を剥離して成形品を取り出す工程の少なくとも四つの工程を有する射出成形法である。なお、本発明において、紫外線とUVは同じ意味である。
(全体構成)
 図1は、本実施形態のインモールド転写箔の概略構成を示す図であり、インモールド転写箔を側方から見た断面模式図である。また、図2は、本実施形態のインモールド転写箔を用いた成形品の概略構成を示す図であり、成形品を側方から見た断面模式図である。
 図1中に示すように、インモールド転写箔100は、ベースフィルム1と、離型層2と、ハードコート層3と、紫外線遮断層4と、加飾印刷層5と、凹凸形成層6と、インキ反射層7と、接着層8を備えている。
 なお、本実施形態では、一例として、図1中に示すように、紫外線遮断層4と凹凸形成層6との間に、アンカー層や色インキによる加飾印刷層5を介挿した場合を示しているが、インモールド転写箔100の構成は、これに限定するものではなく、例えば、ハードコート層3と紫外線遮断層4との間や、インキ反射層7と接着層8との間に、加飾印刷層5を介挿してもよい。
 また、図2中に示すように、インモールド転写箔100を用いた成形品200は、射出成形樹脂11と、インモールド転写箔100が備えるハードコート層3、紫外線遮断層4、凹凸形成層6、インキ反射層7、接着層8を備えている。
(インモールド転写箔100、成形品200の具体的な構成)
 以下、図1及び図2を参照して、インモールド転写箔100及び成形品200の具体的な構成について説明する。
・ベースフィルム1
 ベースフィルム1を形成する材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることが可能である。好ましくは、耐熱性、機械的強度の点で、ポリエチレンテレフタレート樹脂のフィルムが最適である。
・離型層2
 離型層2は、ベースフィルム1の一方の面(図1中では、下方の面)上に形成されている。
 離型層2の材質としては、必要な離型性を備えた樹脂であれば特に限定されないが、本実施形態のインモールド転写箔100では、例えば、オレフィン変成したアクリルメラミン樹脂やアクリルウレタン樹脂を用いることが好ましい。また、離型層2の形成方法としては、周知の印刷法や塗工法を用いることが可能である。
・ハードコート層3
 ハードコート層3は、転写後にベースフィルム1を剥離した際に、成形品200の最表面層となる層であり、アフターキュアタイプの紫外線硬化樹脂を含む層である。
 また、ハードコート層3の材料としては、例えば、タックフリー状態であり、被転写物に転写した後、紫外線を照射することで架橋可能な樹脂からなる材料が好適である。ここで、転写後に架橋する理由としては、本実施形態のインモールド転写箔100は、射出成形や加熱転写法で使用されることが多いが、予め架橋すると、転写の延伸時にクラックが生じやすく、外観不良となるためである。
 なお、転写前にタックフリー性(溶剤分を蒸発させただけでべとつきがなくなること)を実現する方法としては、主に、以下に記載する三つの方法(第一~第三の方法)がある。
 第一の方法は、高分子型のアクリレートやメタクリレートを使用する方法である。
 第二の方法は、液状または半液状の紫外線硬化樹脂を、例えば、イソシアネート/ポリオール樹脂やエポキシ樹脂/アミン類等の架橋系樹脂で少し硬化させて、タックフリーとする方法である。
 第三の方法は、例えば、紫外線やエレクトロンビームを僅かに照射して、半硬化状態にする方法である。
 また、第一の方法の場合、タックフリーで且つ射出成形時に樹脂が流れないようにするためには、重量平均分子量4万以上で、且つガラス転移温度が60℃以上であるアクリロイル基やメタクリロイル基を含有するアクリル樹脂(アクリルアクリレート)を材料とすることが好ましい。これは、重量平均分子量が4万未満の場合、タックフリー性が十分でなく、上塗り性に問題があるほか、成形時にウォッシュアウトが発生しやすいためである。また、重量平均分子量が10万を超える場合、ラジカル反応性が低くなり、架橋時の硬度が上がらないことがあるためである。このようなアクリルアクリレートは、一般的に、紫外線硬化樹脂に使用されるオリゴマーやモノマーと比較して、タックフリー性や硬化収縮が少ない等のメリットがある。その反面、アクリルアクリレートは、高分子樹脂であるため、紫外線硬化性が劣る傾向にあり、表面硬度が劣ることを補うためにも、アクリルアクリレートにナノシリカ粒子を添加する必要がある。また、その添加量は、アクリルアクリレート樹脂に対して10重量%未満では、硬度への効果が見られない。一方、40重量%を超えると、脆くなりすぎて耐摩性が悪い。したがって、最適な添加量は、アクリルアクリレート樹脂に対して10重量%以上40重量%以下の範囲内である。なお、重量平均分子量は、GPC測定でスチレン換算によって算出された値である。さらに、最適な範囲は、重量平均分子量は、6万以上8万以下の範囲内であり、ナノシリカ粒子量は、15重量%以上35重量%未満の範囲内である。
 なお、ハードコート層3の形成方法としては、周知の印刷法や塗工法を用いることが可能である。
・紫外線遮断層4
 紫外線遮断層4の材料としては、例えば、ハードコート層3と密着性を有する材料であって、光の波長として200nm以上380nm以下の範囲内の光を吸収または反射をすることで、紫外線の透過を遮断または減少可能な性能を持つ材料を用いることが可能である。
 ここで、紫外線遮断能を有する材料としては、例えば、酸化亜鉛、酸化セシウム等の金属酸化物フィラー、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、オギザニリド系紫外線吸収剤等の有機紫外線吸収剤、または、これらの紫外線吸収剤を共有結合させた樹脂を用いることが可能である。
 しかしながら、紫外線吸収剤は、一般的に低分子である材料が多く、ハードコート層3や凹凸形成層6への移行も起こりやすい。これにより、ハードコート層3や凹凸形成層6の形成時における硬化が不十分となり、例えば、各層間の密着性不良や、ブロッキング、射出成形時の熱で凹凸形状の変形を起こすことがある。
 そのため、紫外線遮断層4の材料として使用する樹脂としては、分子内に紫外線吸収性の官能基を有するポリマー(紫外線吸収性ポリマー)が好ましい。さらに、密着性の観点から、紫外線遮断層4の材料は、水酸基及び紫外線吸収性の官能基を有するアクリルポリマーとイソシアネート化合物との硬化物とすることが好ましい。
 このように、紫外線遮断層4の材料を2液硬化系アクリル樹脂とすることで、射出成形時の熱に耐え、アクリル系紫外線硬化樹脂との親和性が高くなり、密着性が良好なものとなる。
 また、イソシアネート化合物とは、例えば、トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)及びこれらのプレポリマーを指す。
 紫外線遮断能の目安としては、i線(波長365nm)の透過率が10%未満であることが望ましい。なぜなら、紫外線硬化樹脂により凹凸形成する際には、凹凸形成層6に対して500mJ/cm以上1000mJ/cm以下の範囲内の光量の紫外線を照射する必要があり、この時、形成されているハードコート層3に対して、射出成形前に凡そ100mJ/cm以上の紫外線が照射されてしまうと、架橋反応の進行により射出成形時の延伸に追従できず、ハードコート層3にクラックが発生してしまうからである。
・加飾印刷層5
 加飾印刷層5の材料としては、例えば、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いる。
 加飾印刷層5の形成方法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の通常の印刷法を用いることが可能である。好ましくは、多色刷りや階調表現が可能で、且つ、大量生産に適しているグラビア印刷法で印刷するのが良い。
・凹凸形成層6
 凹凸形成層6は、例えば、UV厚盛インキによるスクリーン印刷法やUVインクジェット法、又は、離型性凹凸フィルムとベースフィルムとを液状紫外線硬化樹脂で挟み、離型性凹凸フィルム側からUV照射して硬化し、離型性凹凸フィルムを剥離することによって形成が可能である。
 凹凸形成層6の凹凸デザインは、例えば、幾何学模様やヘアライン形状等立体感を表現可能であるものであれば、何を用いても良い。なお、離型性凹凸フィルムによる凹凸形成の場合、例えば、ホログラムやフォトニック結晶といった微細な表現も可能である。
 これらの紫外線硬化樹脂による凹凸形成は、熱硬化樹脂による凹凸形成に比較して、凹凸形状の再現性が良好であり、製造時間の短縮が可能である。
 凹凸形成層6の材料としては、例えば、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するモノマー、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のオリゴマー、紫外線によってラジカルを発生する重合開始剤からなる紫外線硬化樹脂を用いることが可能である。
 また、凹凸形成層6の材料としては、上述した材料の中でも、ウレタンアクリレートオリゴマーと、イソシアネート化合物、体質顔料を少なくとも含む紫外線硬化樹脂が最適である。一般的に、紫外線硬化樹脂に使用されるオリゴマーとしては、例えば、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートがあるが、凹凸形成層6では、層間の密着性と成形時の延伸性の観点から、ウレタンアクリレートが良い。
 さらに、凹凸形成層6の材料としては、層間の密着性を向上させるため、イソシアネート化合物を添加することが好ましい。イソシアネート化合物の添加量としては、紫外線硬化性オリゴマーに対して1重量%以上10重量%以下の範囲内が好ましい。また、凹凸形成層6に体質顔料を添加することで、凹凸形状に散乱成分が加わり、立体感が増す効果と、体質顔料のチクソ性による凹凸形成時の形状安定性効果、表面積増加による密着性向上効果がある。ここで、体質顔料とは、無色透明な顔料(又は白色顔料)であって、例えば、シリカやアルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の微粒子を指す。
・インキ反射層7
 インキ反射層7は、光を反射又は散乱する層であって、凹凸形成層6の凹凸構造が可視化できればよい。
 インキ反射層7の材料を、例えば、メジウムインキや墨インキ等のような材料とした場合、凹凸構造は埋まってほとんど見えない。一方、インキ反射層7の材料を、例えば、アルミニウムフィラーやパール顔料のような高輝性材料とした場合、凹凸構造によって、局所的にフィラーや顔料の配向を乱されるため、凹凸構造が際立って見える。
 また、インキ反射層7の材料を、例えば、アルミニウムフィラーやパール顔料のような高輝性材料とした場合、アルミニウム蒸着膜のように連続した反射膜でないため、成形時にクラックが発生し難く、認識されにくい。ここで、アルミニウムフィラーとは、例えば、アルミニウムからなる燐片状、不定形状の粒子であって、表面未処理品以外に、耐久性や意匠性向上のため、表面コートしているフィラーもある。また、パール顔料とは、例えば、雲母に酸化チタン、酸化鉄のような金属酸化膜をコートした顔料であって、屈折率の高い金属酸化膜層と、屈折率の低い雲母及びその周辺媒体との境で光が反射・干渉する顔料である。
・接着層8
 接着層8は、成形品200の表面に上記の各層を接着するものである。
 接着層8の材料としては、例えば、射出成形樹脂11に適した感熱性または感圧性の樹脂を適宜使用する。
 接着層8の形成方法としては、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法を用いることが可能である。特に、膜厚・生産性の点から、グラビア印刷法で印刷するのが望ましい。なお、インキ反射層7が成形品200に対して充分接着性を有しており、接着層としての効果も備えている場合には、接着層8を設けなくても良い。
 以上、各層を上記のように積層して、本実施形態のインモールド転写箔100を形成する。
(成形品200の製造方法)
 以下、図1及び図2を参照して、成形品200の製造方法について説明する。
 成形品200は、インモールド転写箔100を用いた射出成形により製造する。
 インモールド転写箔100の射出成形は、インモールド転写箔100を射出成形用金型内へ挿入し、インモールド転写箔100の加飾印刷層5側から射出成形用金型のキャビティ内へ射出成形樹脂11を射出成形することで、射出成形樹脂11の表面にインモールド転写箔100を転写する。さらに、射出成形樹脂11を冷却した後、射出成形用金型を解放し、インモールド転写箔100のベースフィルム1及び離型層2を剥離して、成形品200を取り出すという公知の順序で行うことが可能である。
 この方法により、立体感を有する成形品200(図2参照)を製造することが可能となる。
(第二実施形態)
 次に、本発明の第二実施形態(以下、本実施形態と記載する)について、図1及び図2を参照しつつ、図3及び図4を用いて説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
(全体構成)
 図3は、本実施形態のインモールド転写箔の概略構成を示す図であり、インモールド転写箔を側方から見た断面模式図である。また、図4は、本実施形態のインモールド転写箔を用いた成形品の概略構成を示す図であり、成形品を側方から見た断面模式図である。
 図3中に示すように、インモールド転写箔100は、ベースフィルム1と、離型層2と、ハードコート層3と、紫外線遮断層4と、加飾印刷層5と、凹凸形成層6と、接着層8と、蒸着反射層9と、プライマー層10を備えている。
 なお、本実施形態では、一例として、図3中に示すように、紫外線遮断層4と凹凸形成層6との間に、アンカー層や色インキによる加飾印刷層5を介挿した場合を示しているが、インモールド転写箔100の構成は、これに限定するものではなく、例えば、ハードコート層3と紫外線遮断層4との間に、加飾印刷層5を介挿してもよい。
 また、図4中に示すように、インモールド転写箔100を用いた成形品200は、射出成形樹脂11と、インモールド転写箔100が備えるハードコート層3、紫外線遮断層4、凹凸形成層6、接着層8、蒸着反射層9、プライマー層10を備えている。
(インモールド転写箔100、成形品200の具体的な構成)
 以下、図1から図4を参照して、インモールド転写箔100及び成形品200の具体的な構成について説明する。
・ベースフィルム1
 ベースフィルム1の材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることが可能である。好ましくは、耐熱性、機械的強度の点で、ポリエチレンテレフタレート樹脂のフィルムが最適である。
・離型層2
 離型層2の材質としては、必要な離型性を備えた樹脂であれば特に限定されないが、本実施形態のインモールド転写箔100では、例えば、オレフィン変成したアクリルメラミン樹脂やアクリルウレタン樹脂を用いることが好ましい。また、離型層2の形成方法としては、周知の印刷法や塗工法を用いることが可能である。
・ハードコート層3
 ハードコート層3は、転写後にベースフィルム1を剥離した際に、成形品200の最表面層となる層である。
 また、ハードコート層3の材料は、例えば、タックフリー状態であり、被転写物に転写後、紫外線を照射することで架橋可能な樹脂からなることが好適である。ここで、転写後に架橋する理由としては、この転写箔は、射出成形や加熱転写法で使用されることが多いが、予め架橋すると、転写の延伸時にクラックが生じやすく、外観不良となるためである。また、転写前にタックフリー性を実現する方法としては、主に、以下に示す三つの方法(第一~第三の方法)がある。
 第一の方法は、高分子型のアクリレートやメタクリレートを使用する方法である。
 第二の方法は、液状または半液状の紫外線硬化樹脂を、例えば、イソシアネート/ポリオール樹脂やエポキシ樹脂/アミン類等の架橋系樹脂で少し硬化させてタックフリーとする方法である。
 第三の方法は、例えば、紫外線やエレクトロンビームを僅かに照射して半硬化状態にする方法である。
 また、第一の方法の場合、タックフリーで且つ射出成形時に樹脂が流れないようにするには、重量平均分子量4万以上で、且つガラス転移温度が60℃以上であるアクリロイル基やメタクリロイル基を含有するアクリル樹脂(アクリルアクリレート)が好ましい。これは、重量平均分子量が4万未満の場合、タックフリー性が十分でなく、上塗り性に問題があるほか、成形時にウォッシュアウトが発生しやすいためである。また、重量平均分子量が10万を超える場合、ラジカル反応性が低くなり、架橋時の硬度が上がらないことがあるためである。このようなアクリルアクリレートは、一般的に、紫外線硬化樹脂に使用されるオリゴマーやモノマーに比較し、タックフリー性や硬化収縮が少ない等のメリットがある。その反面、アクリルアクリレートは、高分子樹脂であるため、紫外線硬化性が劣る傾向にあり、表面硬度が劣ることを補うためにも、アクリルアクリレートにナノシリカ粒子を添加する必要がある。その添加量は、アクリルアクリレート樹脂に対して10重量%未満では、硬度への効果が見られず、40重量%を超えると脆くなりすぎて耐摩性が悪い。このため、最適な添加量は、アクリルアクリレート樹脂に対して10重量%以上40重量%以下の範囲内である。なお、重量平均分子量は、GPC測定でスチレン換算によって算出された値である。さらに、最適な範囲は、重量平均分子量は、6万以上8万以下の範囲内であり、ナノシリカ粒子量は、15重量%以上35重量%未満の範囲内である。
 ハードコート層3の形成方法としては、周知の印刷法や塗工法を用いることが可能である。
・紫外線遮断層4
 紫外線遮断層4の材料としては、例えば、ハードコート層3と密着性を有する材料であって、光の波長として200nm以上380nm以下の範囲内の光を吸収、または反射することで、紫外線の透過を遮断若しくは減少させる性能を持つ材料を用いることが可能である。
 紫外線遮断能を有する材料としては、例えば、酸化亜鉛、酸化セシウム等の金属酸化物フィラー、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、オギザニリド系紫外線吸収剤等の有機紫外線吸収剤、または、これらの紫外線吸収剤を共有結合させた樹脂を用いることが可能である。
 しかしながら、紫外線吸収剤は、一般的に低分子である材料が多く、ハードコート層3や凹凸形成層6への移行も起こりやすい。これにより、ハードコート層3や凹凸形成層6の形成時における硬化が不十分となり、例えば、各層間の密着性不良やブロッキング、射出成形時の熱で凹凸形状変形を起こすことがある。
 そのため、紫外線遮断層4の材料として使用する樹脂としては、分子内に紫外線吸収性の官能基を有するポリマー(紫外線吸収性ポリマー)の使用が好ましい。さらに、密着性の観点から、紫外線遮断層4の材料としては、水酸基及び紫外線吸収性の官能基を有するアクリルポリマーとイソシアネート化合物との硬化物とすることが好ましい。
 このように、紫外線遮断層4の材料を2液硬化系アクリル樹脂とすることで、射出成形時の熱に耐え、アクリル系紫外線硬化樹脂との親和性も高くなり、密着性が良好なものとなる。
 また、イソシアネート化合物とは、例えば、トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)及びこれらのプレポリマーを指す。
 紫外線遮断能の目安としては、i線(波長365nm)の透過率が10%未満であることが望ましい。なぜなら、紫外線硬化樹脂により凹凸形成する際には、凹凸形成層6に対して500mJ/cm以上1000mJ/cm以下の範囲内の光量の紫外線を照射する必要があり、この時、形成されているハードコート層3に対して、射出成形前に凡そ100mJ/cm以上の紫外線が照射されてしまうと、架橋反応の進行により射出成形時の延伸に追従できず、ハードコート層3にクラックが発生してしまうからである。
・加飾印刷層5
 加飾印刷層5の材料としては、例えば、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いる。
 加飾印刷層5の形成方法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の通常の印刷法を用いることが可能である。好ましくは、多色刷りや階調表現が可能で、且つ、大量生産に適しているグラビア印刷法で印刷するのが良い。
・凹凸形成層6
 凹凸形成層6は、例えば、UV厚盛インキによるスクリーン印刷法やUVインクジェット法、又は、離型性凹凸フィルムとベースフィルムとを液状紫外線硬化樹脂で挟み、離型性凹凸フィルム側からUV照射して硬化し、離型性凹凸フィルムを剥離することによって、凹凸の形成が可能である。
 凹凸形成層6の凹凸デザインは、例えば、幾何学模様やヘアライン形状等立体感を表現可能なものであれば、何を用いても良い。なお、離型性凹凸フィルムにより凹凸を形成する場合、例えば、ホログラムやフォトニック結晶といった微細な表現も可能である。
 これら紫外線硬化樹脂による凹凸形成は、熱硬化樹脂による凹凸形成に比較して、凹凸形状の再現性が良好であり、製造時間の短縮が可能である。
 凹凸形成層6の材料としては、例えば、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するモノマー、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のオリゴマー、紫外線によってラジカルを発生する重合開始剤からなる紫外線硬化樹脂を用いることが可能である。
 また、凹凸形成層6の材料としては、上述した材料の中でも、ウレタンアクリレートオリゴマーと、イソシアネート化合物、体質顔料を少なくとも含む紫外線硬化樹脂が最適である。一般的に、紫外線硬化樹脂に使用されるオリゴマーとしては、例えば、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートがあるが、凹凸形成層6では、層間の密着性と成形時の延伸性の観点から、ウレタンアクリレートが良い。
 さらに、凹凸形成層6の材料としては、層間の密着性を向上させるため、イソシアネート化合物を添加することが好ましい。イソシアネート化合物の添加量としては、紫外線硬化性オリゴマーに対して1重量%以上10重量%以下の範囲内が好ましい。また、凹凸形成層6に体質顔料を添加することで、凹凸形状に散乱成分が加わり、立体感が増す効果と、体質顔料のチクソ性による凹凸形成時の形状安定性効果、表面積増加による密着性向上効果がある。ここで、体質顔料とは、無色透明な顔料(又は白色顔料)であって、例えば、シリカやアルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の微粒子を指す。
・接着層8
 接着層8は、成形品200の表面に上記の各層を接着するものである。
 接着層8の材料としては、例えば、射出成形樹脂11に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。
 接着層8の形成方法としては、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法を用いることが可能である。特に、膜厚・生産性の点からグラビア印刷法で印刷するのが望ましい。なお、プライマー層10が成形品に対して充分接着性を有しており、接着層としての効果も備えている場合には、接着層8を別に設けなくても良い。
・蒸着反射層9
 蒸着反射層9としては、不連続膜(海島構造)を形成する錫蒸着膜を使用するのが好ましい。
 ここで、錫蒸着膜の全光線透過率が5%未満となる場合、不連続膜でなくなり、導電性が増し、電波透過性が低下するため好ましくない。さらに、錫蒸着膜の全光線透過率が5%未満となる場合、成形時の樹脂の伸びに錫蒸着膜が追従できなく、クラックが発生し易く、認識されやすい。
 一方、錫蒸着膜の全光線透過率が25%を超えると、光反射性の低下が顕著になり、薄暗い外観となり意匠が好ましくない。
 したがって、蒸着反射層9は、特に、全光線透過率が5%以上25%以下の範囲内の錫蒸着膜により形成することが好ましい。
・プライマー層10
 プライマー層10としては、錫蒸着膜と密着が良く、錫膜の酸化を防止できるものが好適であるため、例えば、塩酢ビ系樹脂やメラミン系樹脂が好ましい。また、蒸着反射層9は、ハーフ蒸着(透過性がある)であるため、プライマー層10に白色インキを使用すれば、アルミニウム蒸着膜に近い明るい反射色となり、プライマー層10に墨インキを使用すれば、クロム蒸着膜に近い落ち着いた反射色となる。
 以上、各層を上記のように積層して、本実施形態のインモールド転写箔100を形成する。
(成形品200の製造方法)
 以下、図3及び図4を参照して、成形品200の製造方法について説明する。
 成形品200は、インモールド転写箔100を用いた射出成形により製造する。
 インモールド転写箔100の射出成形は、インモールド転写箔100を射出成形用金型内へ挿入し、インモールド転写箔100の加飾印刷層5側から射出成形用金型のキャビティ内へ射出成形樹脂11を射出成形することで、射出成形樹脂11の表面にインモールド転写箔100を転写する。さらに、射出成形樹脂11を冷却した後、射出成形用金型を解放し、インモールド転写箔100のベースフィルム1及び離型層2を剥離して、成形品200を取り出すという公知の順序で行うことが可能である。
 この方法により、立体感を有する成形品200(図4参照)を製造することが可能となる。
 以下、本発明の実施例について、図1から図4を参照するとともに、比較例に基づく比較結果を用いて説明する。なお、以下に、本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
(実施例1)
 ベースフィルム1としてポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(東レ製50T60)を用い、ベースフィルム1の上に、メラミン系樹脂を材料として用いた離型層2と、紫外線硬化性のアクリル系樹脂を材料として用いたハードコート層3を形成した。さらに、樹脂として2液硬化型紫外線吸収ポリマー(新中村化学製バナレジンUVA-55MHB)を用い、硬化剤として日本ポリウレタン製コロネートLを用いて、紫外線遮断層4を形成した。
 続いて、加飾印刷層5として、ウレタン系色インキでスクリーン印刷法にて絵柄を形成した。次に、以下に示す処方のUV厚盛インキにてスクリーン印刷法で印刷して凹凸を形成し、直後に紫外線照射(高圧水銀灯 積算光量800mJ/cm)で凹凸を架橋硬化して、凹凸を固定化して凹凸形成層6を形成した。
 続いて、以下に示す反射インキをスクリーン印刷法で形成して、インキ反射層7を形成した。その後、アクリル/塩酢ビ系接着剤をスクリーン印刷法で形成し、実施例1のインモールド転写箔100を得た。
・UV厚盛インキ
帝国インキ製UV厚盛インキ(UVFIX)・・・・・・・・100重量部
富士シリシア製シリカ粉末(サイロホービック200)・・・・・5重量部
旭化成ケミカル製イソシアネート化合物(24A100)・・・・5重量部
・反射インキ
東洋インキ製2液アクリル系スクリーンインキ(SS16)・100重量部
メルク製パール顔料(イリオジン100)・・・・・・・・・・・5重量部
 上記のインモールド転写箔100を射出成形用金型に固定し、型締めしてPC/ABS樹脂である射出成形樹脂11を射出成形した。そして、冷却した後、射出成形用金型を開放し、インモールド転写箔100のベースフィルム1を離型層2とともに射出成形品から剥離した。その後、射出成形品の表面に、高圧水銀灯を用いて、積算光量1000mJ/cmの紫外線を照射し、ハードコート層3を架橋硬化させることにより、高い表面強度を有し、且つ立体感を有する成形品200を得た。
(実施例2)
 ベースフィルム1としてポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(東レ製50T60)を用い、ベースフィルム1の上に、アクリルウレタン系樹脂を材料として用いた離型層2と、紫外線硬化性のアクリル系樹脂を材料として用いたハードコート層3を形成した。さらに、樹脂として2液硬化型紫外線吸収ポリマー(新中村化学製バナレジンUVA-55MHB)を用い、硬化剤として日本ポリウレタン製コロネートLを用いて、紫外線遮断層4を形成した。
 続いて、加飾印刷層5として、ウレタン系色インキでスクリーン印刷法にて絵柄を形成した。次に、以下に示す処方のUV厚盛インキにてスクリーン印刷法で印刷して凹凸を形成し、直後に紫外線照射(高圧水銀灯 積算光量800mJ/cm)で凹凸を架橋硬化して、凹凸を固定化して凹凸形成層6を形成した。
 続いて、錫を材料として、真空蒸着法で全光線透過率が5%となるように形成して、蒸着反射層9を形成した。次に、以下に示す処方のプライマーインキにてプライマー層10をグラビア印刷法で形成し、その後、アクリル/塩酢ビ系接着剤をスクリーン印刷法で形成して、実施例2のインモールド転写箔100を得た。
・UV厚盛インキ
帝国インキ製UV厚盛インキ(UVFIX)・・・・・・・・100重量部
富士シリシア製シリカ粉末(サイロホービック200)・・・・・5重量部
旭化成ケミカル製イソシアネート化合物(24A100)・・・・5重量部
・プライマーインキ
東洋インキ製塩酢ビウレタン系グラビアインキ白色(ファインスター)
                          ・・100重量部
旭化成ケミカル製イソシアネート化合物(24A100)・・・・5重量部
 上記のインモールド転写箔100を射出成形用金型に固定し、型締めしてPC/ABS樹脂である射出成形樹脂11を射出成形した。そして、冷却した後、射出成形用金型を開放し、インモールド転写箔100のベースフィルム1を離型層2とともに射出成形品から剥離した。その後、射出成形品の表面に、高圧水銀灯を用いて、積算光量1000mJ/cmの紫外線を照射し、ハードコート層3を架橋硬化させることにより、高い表面強度を有し、且つ立体感を有する成形品200を得た。
(比較例)
 ベースフィルム1としてポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(東レ製50T60)を用い、ベースフィルム1の上に、アクリルウレタン系樹脂を材料として用いた離型層2と、紫外線硬化性のアクリル系樹脂を材料として用いたハードコート層3を形成した。さらに、加飾印刷層5として、ウレタン系色インキでスクリーン印刷法にて絵柄を形成した。
 次に、帝国インキ製UV厚盛インキ(UVFIX)にてスクリーン印刷法で印刷して凹凸を形成し、直後に紫外線照射(高圧水銀灯 積算光量800mJ/cm)で凹凸を架橋硬化して、凹凸を固定化して凹凸形成層6を形成した。
 続いて、アルミニウムを材料として、真空蒸着法で全光線透過率が5%になるように蒸着して、蒸着反射層9を形成した。さらに、大日精化工業製VM-PEARLにてプライマー層10をグラビア印刷法で形成し、その後、アクリル/塩酢ビ系接着剤をスクリーン印刷法で形成し、比較例のインモールド転写箔100を得た。
 上記のインモールド転写箔100を射出成形用金型に固定し、型締めしてPC/ABS樹脂である射出成形樹脂11を射出成形した。そして、冷却した後、射出成形用金型を開放し、インモールド転写箔100のベースフィルム1を離型層2とともに射出成形品から剥離した。その後、射出成形品の表面に、高圧水銀灯を用いて、積算光量1000mJ/cmの紫外線を照射し、ハードコート層3を架橋硬化させることにより、高い表面強度を有し、且つ立体感を有する成形品200を得た。
(評価)
 実施例1、2及び比較例について、成形性、密着性、立体感、電波透過性について評価を行った。評価結果を表1に示した。
 なお、各項目の評価方法を、以下に示す。
・成形性:射出成形した際にクラックがないこと。
 クラックなし:○
 クラックあり:×
・密着性:1mm碁盤目のクロスカットを行なった後、ニチバン製セロテープ(登録商標)で剥離を試みた。
 剥離なし:○
 5%未満剥離あり:△
 5%以上剥離あり:×
・立体感:目視評価。
 立体感あり:○
 立体感なし:×
・電波透過性:800MHz電波の減衰率(dB)が1dB未満であること。
 減衰率1dB未満:○
 減衰率1dB以上:×
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 実施例1及び実施例2では、成形性、密着性、立体感、電波透過性で優れるが、比較例では、立体感以外は規格を満たすことはできなかった。
 これにより、実施例1及び実施例2のインモールド転写箔100及び成形品200は、比較例のインモールド転写箔100及び成形品200よりも、特に、成形性、密着性、電波透過性が優れていることが確認された。
 ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。
 本発明により得られた転写箔は、例えば、家電製品、住宅機器、事務機器、自動車部品等に利用されるパネル部材等の表面保護と加飾に用いることが可能である。
 1  ベースフィルム
 2  離型層
 3  ハードコート層
 4  紫外線遮断層
 5  加飾印刷層
 6  凹凸形成層
 7  インキ反射層
 8  接着層
 9  蒸着反射層
 10 プライマー層
 11 射出成形樹脂
 100 インモールド転写箔
 200 成形品

Claims (6)

  1.  ベースフィルムの一方の面に、離型層と、アフターキュアタイプの紫外線硬化樹脂からなるハードコート層と、紫外線硬化樹脂からなる凹凸形成層と、反射層と、接着層と、をこの順で積層したインモールド転写箔であって、
     前記ハードコート層と前記凹凸形成層との間に、紫外線遮断層を介挿したことを特徴とするインモールド転写箔。
  2.  前記紫外線遮断層は、水酸基及び紫外線吸収性の官能基を有するアクリルポリマーと、イソシアネート化合物との硬化物であることを特徴とする請求項1に記載したインモールド転写箔。
  3.  前記凹凸形成層は、ウレタンアクリレートオリゴマーと、イソシアネート化合物と、体質顔料とを少なくとも含む紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載したインモールド転写箔。
  4.  前記反射層は、アルミニウムフィラー及びパール顔料のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載したインモールド転写箔。
  5.  前記反射層は、錫蒸着膜であり且つ全光線透過率が5%以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載したインモールド転写箔。
  6.  請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載したインモールド転写箔を用い、インモールド射出成形法で製造されたことを特徴とする成形品。
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