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JP4188205B2 - 水圧転写方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリビニルアルコール系重合体からなる基材フィルムに印刷層を形成した転写用シートを用いて、凹凸のある立体面や曲面を有する成形体の表面に印刷層を形成する水圧転写方法に関する。
非平面形状の成形体の表面に印刷を施す方法として、一般に、印刷層が形成された転写用フィルム(以下、印刷層が形成された転写用シートを「転写用シート」と略称することがある)をその印刷面を上にして水面に浮かべ、十分に膨潤させてから、被転写体である成形体を水中に向けて上方から押しつけ、被転写体の表面に印刷層を転写させるという方法が採用されている(例えば、特許文献1、特許文献2など)。従来より、このような転写用フィルムには、ポリビニルアルコール系重合体(以下、ポリビニルアルコール系重合体を「PVA」、ポリビニルアルコール系重合体フィルムを「PVAフィルム」と略称することがある)等の水溶性又は水膨潤性の樹脂を原料としたフィルムが基材フィルムとして用いられている。この用途に用いられる基材フィルムには、印刷適性が優れていること、水面に浮かべたときに膨潤すること、および被転写体へのつきまわり性を有することなどが必要とされ、そのような要求に応えた基材フィルムが過去に提案されている(例えば、特許文献3、特許文献4など)。
従来法による水圧転写は、転写用シートを水面に浮かべ、シートの膨潤が進んだ時点で転写を行うという方法により行われているが、この場合、水面上で膨潤した基材フィルムと共に印刷層も伸展し、基材フィルムに施された印刷パターンと比較して、被転写体に転写される印刷パターンの方が拡大されたものになることが避けられなかった。また、水圧転写を行う場合には、被転写体に転写を施す時期が変動することによって、印刷パターンの拡大率が変動するために、大量の被転写体に連続的に転写を施す場合に、転写される印刷パターンの拡大率を被転写体ごとに均一にするのは極めて困難であった。被転写体に転写を施す時期が同じになるようにして水圧転写を行った場合でも、転写用シートの厚みが均一でなかったりすると、膨潤が進行する度合いが変動して、印刷パターンの拡大率が変動することが避けられなかった。
水圧転写を行う際に発生する印刷パターンの拡大を防ぐために、印刷パターンの拡大率を予め予測し、縮小した印刷パターンを基材フィルムに施した転写用フィルムを用いることが行われている。この方法により、水圧転写時に印刷パターンが拡大するという問題はある程度解決することが可能になったが、被転写体に転写を施す時期が変動したり、あるいは転写用シートの厚みが均一でなかったりすることによって生じる、印刷パターンの拡大率が変動するという問題を解決することはできなかった。
水圧転写を行う際に発生する印刷パターンの拡大率の変動を防ぐ方法として、転写の際に木枠等を設置することにより、転写用シートの伸展を防ぐ方法が提案されている(例えば、特許文献5など)。この方法を実施した場合、設置された木枠によって、転写用シートの伸展が一見止まったかの如く見えるが、実際には転写用シートの伸展は続いていて、木枠内で転写用シートは中央部が薄く周辺が厚くなっており、転写される印刷パターンが不均一な状態で拡大されたものになるという問題を残している。
従来の水圧転写方法では、被転写体に転写される印刷パターンは常に拡大されて、多くの場合、拡大率は1.5倍以上となり、この拡大率を1.5倍以下にすることはおろか、印刷パターンの拡大を全く伴わないで、拡大率を1.0倍にしたり、あるいは印刷パターンを縮小させて、拡大率を1.0倍未満にする方法についてはこれまで知られていなかった。
この発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開昭51−21914号公報 特開昭54−33115号公報 特開昭54−92406号公報 特開昭54−150208号公報 特開昭62−280000号公報
本発明の目的は、ポリビニルアルコール系重合体からなる基材フィルムに印刷層を形成した転写用シートを用い、水溶液中で、凹凸形状を有する成形体の表面に、転写される印刷パターンの縮小から拡大に至る広範囲の転写倍率で印刷層を形成することができる水圧転写方法を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討の結果、基材フィルムであるポリビニルアルコール系重合体フィルムと、水圧転写に用いられる水にそれぞれ界面活性剤を添加することで、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、ポリビニルアルコール系重合体100重量部に対して0.01〜5重量部の界面活性剤(A)を含有するポリビニルアルコール系重合体フィルムに印刷層を形成した転写用シートを、印刷層を上にして、水100重量部に対して0.0005〜0.5重量部の界面活性剤(B)を含有する水溶液の水面に浮かべ、被転写体である成形体を水中に向けて押し付けることにより、成形体の表面に印刷層を転写させることを特徴とする水圧転写方法に関する。
本発明の水圧転写方法によれば、成形体の表面に、転写される印刷パターンの縮小から拡大に至る広範囲の転写倍率で印刷層が形成されるので、目的とする印刷柄を成形体の表面に正確に転写することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において用いられるポリビニルアルコール系重合体は、未変性のPVAであっても、あるいはPVAの主鎖中に、本発明の効果を阻害しない範囲で、エチレン、プロピレンなどのオレフィン類、アクリル酸およびアクリル酸エステル類、メタクリル酸およびメタクリル酸エステル類、アクリルアミド誘導体、メタクリルアミド誘導体、ビニルエーテル類、ハロゲン化ビニル、アリル化合物、マレイン酸およびその塩またはエステル類、ビニルシリル化合物などのモノマーが1種類又は2種類以上共重合された変性PVAであってもよい。これらのモノマーによる変性量は通常25モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。モノマーによる変性量が25モル%を超えると、基材フィルムと印刷層との親和性などが低下する恐れがある。
本発明において、PVAの重合度は好ましくは500〜4000であり、より好ましくは700〜3000、さらに好ましくは1000〜2500である。PVAの重合度が500未満の場合には、基材フィルムとしての機械強度が不足する場合がある。一方、PVAの重合度が3000を超えると、生産効率が低下する場合があり、また、水溶性が低下するため、転写用フィルムとして経済的な水圧転写速度が得られない場合がある。
PVAのケン化度は好ましくは80〜99モル%であり、より好ましくは85〜90モル%である。PVAのケン化度が80モル%未満の場合には、PVAフィルムの水に溶解する速度が低下したり、水に不溶化したりして、転写工程における転写用フィルムの通過性(以下、「工程通過性」と略称することがある)が悪化する場合がある。
本発明において用いられるポリビニルアルコール系重合体フィルムは、ポリビニルアルコール系重合体100重量部に対して、界面活性剤(A)を0.01〜5重量部の量で含有する。界面活性剤(A)の量が0.01重量部未満の場合には、水面上で転写用シートの伸展力が不足して、転写用シートの拡大率を調節するのが困難になり、またPVAフィルムを製膜する際に、フィルムを乾燥ロールなどの支持体から剥離するのが困難になる。界面活性剤(A)の量が5重量部を超えると、PVAフィルムを製膜する際に用いられる製膜原液に気泡が発生しやすくなるという問題が生じる。
界面活性剤(A)としては、水溶性であり、界面活性能を有するものであれば特に制限はなく、非イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤の何れも使用することができる。非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル、オレイン酸ジエタノールアミド、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテルなどが挙げられる。陰イオン系界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。陽イオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸カリウム、オクチルサルフェート、ドデシルベンゼンスルホネートなどが挙げられる。両性界面活性剤としては、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタインなどが挙げられる。界面活性剤は1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明において、基材フィルムとして用いられるPVAフィルムは、PVAを含有する製膜原料を流延法、押出法等により製膜することにより製造することができる。
本発明において用いられるPVAフィルムは、フィルムの表面のスリップ性を向上させたり、印刷層を形成した転写用フィルムの外観を向上させる目的で、フィルムの表面にマット処理が施されていることが好ましい。マット処理を施す方法として、PVAフィルムの製膜時にロール又はベルトのマット表面をフィルムに転写させるオンラインマット処理法、PVAフィルムを一旦ロールに巻き取った後にエンボス処理を施す方法などが挙げられる。マット処理が施されたPVAフィルムの表面粗さは、Raが0.5μm以上であるのが好ましく、1μm以上がより好ましい。
本発明において用いられるPVAフィルムの長さおよび幅について特に制限はない。長さの下限としては、PVAフィルムに印刷を施す際の生産性の観点から1m以上が好ましく、100m以上がより好ましく、1000m以上がさらに好ましい。PVAフィルムの長さの上限は5000m以下が好ましく、3000m以下がより好ましい。PVAフィルムの幅の下限としては、50cm以上が好ましく、80cm以上がより好ましく、100cm以上がさらに好ましい。PVAフィルムの幅が50cmより小さいと、印刷を施す際の生産性が低下することがある。PVAフィルムの幅の上限は4m以下が好ましく、3m以下がより好ましい。幅が4mを超えると、均一な厚みを有するPVAフィルムの製造が困難になる場合がある。
本発明において用いられるPVAフィルムには、柔軟性を付与する目的で、可塑剤が含まれていることが好ましい。使用される可塑剤はPVAに可塑性を付与する物質であれば特に制限はないが、グリセリン、ジグリセリン、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等の多価アルコール系可塑剤が好ましく、特にグリセリンが好ましい。可塑剤の添加量は、PVA100重量部に対して、好ましくは20重量部以下であり、より好ましくは15重量部以下である。可塑剤の添加量が20重量部を超えると、ブロッキングが生じる恐れがある。
また、本発明において用いられるPVAフィルムには、本発明の目的を阻害しない範囲で、PVAフィルムに印刷層を形成する際に必要な機械的強度、転写用シートを取扱う際の耐湿性、転写用シートを水面に浮かべたときの吸水による柔軟化の速度、水中での延展性、水中での拡散に要する時間、転写工程での変形の容易さ等を調節することを目的として、澱粉、前記したPVA以外の水溶性高分子などが含まれていてもよい。
この目的に使用される澱粉としては、コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、コムギ澱粉、コメ澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉等の天然澱粉類;エーテル化加工、エステル化加工、酸化加工などが施された加工澱粉類を挙げることができ、特に加工澱粉類が好ましい。澱粉の添加量は、PVA100重量部に対して、好ましくは15重量部以下であり、10重量部以下がより好ましい。澱粉の添加量が15重量部を超えると、転写用シートの耐衝撃性が低下して、脆くなるため、工程通過性が低下する恐れがある。
水溶性高分子としては、デキストリン、ゼラチン、にかわ、カゼイン、シェラック、アラビアゴム、ポリアクリル酸アミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルメチルエーテル、メチルビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合体、酢酸ビニルとイタコン酸の共重合体、ポリビニルピロリドン、セルロース、アセチルセルロース、アセチルブチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸ソーダなどを挙げることができる。水溶性高分子の添加量は、PVA100重量部に対して、好ましくは15重量部以下であり、10重量部以下がより好ましい。水溶性高分子の添加量が15重量部を超えると、水圧転写時における転写用シートの溶解性や分散性が悪化する恐れがある。
本発明において用いられるPVAフィルムには、本発明の目的を阻害しない範囲で、取り扱い時の吸湿による寸法変化を抑制する目的で、無機塩類などの添加剤を添加することができる。
無機塩類としては特に制限はなく、例えばホウ酸やホウ砂などが挙げられる。無機塩類の添加量は、PVA100重量部に対して、好ましくは5重量部以下であり、1重量部以下がより好ましい。5重量部を超えると、PVAフィルムの水溶性が著しく低下する。
さらに、本発明において用いられるPVAフィルムには、本発明の目的を阻害しない範囲で、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、充填剤などを添加することもできる。これらの添加剤の添加量は、通常PVA100重量部に対して、好ましくは10重量部以下であり、より好ましくは5重量部以下である。添加剤の添加量が10重量部を超えると、PVAフィルムの耐衝撃性が悪化する恐れがある。
PVAフィルム上に印刷層を設けることにより、転写用シートが製造される。PVAフィルム上に印刷層を設けるには、グラビア印刷、凸版印刷、ロールコートなどの印刷方式が採用される。その際に用いられる印刷インキとしては、非水溶性樹脂からなるバインダー、染料、顔料等の着色剤および溶剤からなる印刷インキが好適に用いられる。非水溶性樹脂としては、硝酸セルロース、アルキド樹脂、アミノ樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ロジンエステル、マレイン酸変性ロジンエステルなどが挙げられ、これらは混合して用いてもよい。溶剤としては、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、グリコールエーテル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、フタル酸ブチル、フタル酸オクチルなどが挙げられ、これらは混合して用いてもよい。
転写用シートの厚みは、その水溶性と工程通過性とのバランスを考慮して適宜決定すればよいが、通常10〜100μmであり、好ましくは20〜80μm、より好ましくは30〜50μmである。厚みが10μm未満であると、フィルム強度が不足して、工程通過性が低下することがある。また、100μmを超えると、PVAフィルムの水溶性が低下するため、印刷を施した転写用シートを用いて水圧転写を行う際に工程通過性が低下する場合がある。
本発明の方法において、水圧転写に用いられる水溶液は、水100重量部に対して界面活性剤(B)を0.0001重量部〜0.5重量部の量で含有することが必要である。界面活性剤(B)の量は、水100重量部に対して、好ましくは0.0005重量部〜0.1重量部であり、より好ましくは0.001重量部〜0.05重量部である。界面活性剤(B)の量が0.0001重量部未満の場合には、転写用シートの伸展を抑制する効果が十分に発現しない。界面活性剤(B)の量が0.5重量部を超えると、水圧転写に用いられる水溶液に泡立ちが発生して、印刷層が被転写体に転写されるのが阻害される。
界面活性剤(B)としては、水溶性であり、界面活性能を有するものであれば特に制限はなく、先に界面活性剤(A)について説明したのと同様の界面活性剤を使用することができる。
本発明の方法において、PVAフィルムの成分として用いられる界面活性剤(A)と水圧転写に用いられる水溶液に含有される界面活性剤(B)は、表面張力の差が−20mN/m〜+20mN/mの範囲内にあることが好ましく、−15mN/m〜+15mN/mの範囲内にあることがより好ましい。界面活性剤(A)の表面張力と界面活性剤(B)の表面張力の差を−20mN/m〜+20mN/mの範囲内に制御することにより、水面上において転写用シートの寸法が変化する割合を縮小から拡大に至る広い範囲にわたって調整することができる。なお、ここで界面活性剤(A)と界面活性剤(B)の表面張力は、1重量%濃度の水溶液の状態において20℃で測定したときの値である。
界面活性剤(A)の表面張力と界面活性剤(B)の表面張力の差が−20mN/m未満の場合には、水面上で転写用シートの拡大率が大きくなり過ぎるおそれがあり、これに伴って印刷層の伸展が大きくなり過ぎて、被転写体に転写される印刷柄が不鮮明になったり、ボケたり、切れが発生するおそれがある。表面張力の差が+20mN/mを超えると、転写用シートの面収縮が大きくなり過ぎるおそれがあり、シワが入ったり、重なりが生じ、被転写体への転写が阻害されるおそれがある。
本発明の方法において、水面上において転写用シートの寸法が変化する割合を縮小から拡大に至る広い範囲にわたって調整することができるという効果が発現する理由は、以下のように説明される。
界面活性剤(A)は、PVAフィルムを面方向へ伸展させようとする力(以下「伸展力」ということがある)を発現していると考えられる。その際、界面活性剤(A)の表面張力が小さいほど、またその添加量が多いほど伸展力は大きくなる傾向がある。一方、界面活性剤(B)は、水溶液の水面を伸展させようとする力を発現していると考えられる。この力は、転写用シートに対して周辺からシートの伸展を抑制しようとする力(以下「抑制力」ということがある)として作用することになる。界面活性剤(B)の表面張力が小さいほど、またその添加量が多いほどこの抑制力は大きくなる傾向がある。
PVAフィルム自体も膨潤によって面方向に伸展しようとする力を発現するが、この力は界面活性剤(A)によってもたらされる伸展力と比べると小さく、無視できる範囲であると考えられる。
本発明の方法によれば、界面活性剤(A)による伸展力を、界面活性剤(B)による抑制力よりも大きくすることにより、転写用シートに施されたよりも広い面積の印刷柄を被転写体に転写することができ、これにより水圧転写の生産性を向上させることができると同時に、転写用シートのコストを相対的に抑えることができる。
また、本発明の方法によれば、界面活性剤(A)による伸展力と界面活性剤(B)による抑制力をほぼ同等にすることにより、転写用シートに施されたのとほぼ同じ面積の印刷柄を被転写体に転写することができる。この方法を利用すれば、転写用シートに高精細の印刷柄を施しておくことで、その印刷の精度を損うことなく、被転写体に高精細の印刷柄を転写することができる。また、蒸着層などの転写のように、転写用シートに施されている印刷柄を縮小したり拡大したりして転写できないような場合でも、本発明の方法は好ましく適用することができる。
さらにまた、本発明の方法によれば、界面活性剤(A)による伸展力を、界面活性剤(B)による抑制力よりも小さくすることにより、転写用シートに施されたよりも縮小された面積の印刷柄を被転写体に転写することができる。この方法を利用すれば、転写用シートに施された印刷柄が粗い場合であっても、被転写体に転写される印刷柄の精細度が向上することも期待できる。
本発明の方法において用いられる界面活性剤(A)および界面活性剤(B)は、同種のものであってもよく、あるいは異なっていてもよい。界面活性剤(A)および界面活性剤(B)として同種のものが用いられた場合でも、それぞれの界面活性剤の添加量を変えることで、転写用シートに施された印刷柄を、縮小転写すること、同等転写すること、拡大転写することのいずれも可能である。
本発明の方法において、水圧転写に用いられる水溶液には、ケン化度80〜99モル%のポリビニルアルコール系重合体が0.01〜7.0重量%の量で含まれていてもよい。ケン化度80〜99モル%のポリビニルアルコール系重合体が上記した量で含まれている水溶液を用いた場合には、水溶液の水面上で転写用フィルムの安定性が向上するという効果が得られる。ポリビニルアルコール系重合体の含有量が7.0重量%を超えると、水溶液の粘度が上昇して、被転写体への転写を行うのが困難になる場合がある。
本発明において用いられる水溶液の温度は、20〜40℃の範囲内にあることが好ましく、25〜35℃の範囲内にあることがより好ましい。水溶液の温度が20℃未満の場合には、転写用シートが膨潤するまでに要する時間が長くなり過ぎて生産性が低下することがある。一方、水溶液の温度が40℃を超えると、転写用シートが膨潤するまでに要する時間が短くなり過ぎて、転写を開始するタイミングを取るのが困難になることがある。
転写用シートを用いた成形体への印刷層の転写は、転写用シートを、印刷層を上にして、上記した水溶液の水面に浮かべ、成形体を水中に向けて押し付けることにより行われる。転写用シートを水溶液の水面に浮かべると、10秒前後で転写用シートに波状のシワが生じるが、このシワは30秒前後の膨潤時点で消失し、水面に浮かべた直後の平滑を取り戻す。
本発明の方法において、転写用シートを水溶液の水面浮かべて40〜240秒後に、成形体への転写が行うのが好適であり、60〜180秒後がさらに好適である。成形体への転写を開始するのが40秒未満では、転写用シートの膨潤が不十分で、転写用シートの伸展力が一定に達しておらず、伸展力と抑制力の関係が平衡に到達していないために、印刷パターンの拡大が進行している途中である可能性がある。成形体への転写の開始が240秒を超えると、転写用シートの膨潤が進み過ぎ、一部溶解して拡散が始まり、成形体に転写された印刷柄に伸び斑が生じたり、極端な場合は切れが生じるおそれがある。
本発明の方法において、転写用シートの印刷層を柔軟にし、成形体へのつきまわり性を発現させる目的で、転写用シートにインキ活性化溶剤を塗布することができる。インキ活性化溶剤を塗布する時期は、PVAフィルムに印刷層を施した後の時点から、転写用シートを用いて成形体に印刷層を転写させるまでのいずれの時点でもよいが、転写用シートを水溶液の水面に浮かべる直前に塗布するのが、転写用シートに施された印刷層の膨潤が早期に終了して、転写用シートの伸展力への影響を回避できることから、好ましい。
インキ活性化溶剤としては、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、グリコールエーテル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、フタル酸ブチル、フタル酸オクチル、セルソルブ、ブチルセロソルブなどから選ばれる少なくとも1種類を50重量%以上含む化合物が用いられる。活性剤の塗布量は0.1〜50g/mであることが好ましく、0.5〜20g/mであることがより好ましく、1〜10g/mであることが特に好ましい。インキ活性化溶剤の量が0.1g/mで未満の場合、成形体に印刷層を転写できなくなることがあり、50g/mを超えると、印刷層が膨潤し過ぎて、成形体に転写される印刷柄が広がる恐れがある。
このように本発明の方法によれば、界面活性剤(A)の種類と添加量および界面活性剤(B)の種類と添加量を適宜選択することによって、転写用シートの伸展力と転写に用いられる水溶液の抑制力を制御して、転写用シートに施された印刷柄に対して、0.5〜2.5倍という縮小から拡大に至る広範囲の転写倍率(寸法変化率)で印刷柄を成形体に転写することができる。さらに転写用シートを水溶液の水面に浮遊させたのち膨潤が始まる初期から、溶解が始まる時点までの、従来法にはみられない比較的長い時間にわたって印刷パターンの寸法変化率をほぼ一定に保つことができる。
上記のように、本発明の方法によれば、転写用シートに施された印刷柄に対して、0.5〜2.5倍という広範囲の寸法変化率で印刷柄を成形体に転写することができるが、成形体に転写される印刷柄の寸法変化率が0.7〜1.7倍の範囲内となるような条件を選択して転写を行うことにより、成形体に精細な転写を施すことができ、好適である。成形体に転写される印刷柄の寸法変化率が0.7倍未満となるような条件を選択して転写を行った場合には、水面上で、転写用シートに重なりが生じたり、筋状の盛り上がりが生じて、成形体への印刷層に筋状の欠点が発生することがある。また成形体への転写用シートのまとわりつきが不十分となり、印刷層を成形体に均一に転写することができなくなることもある。一方、成形体に転写される印刷柄の寸法変化率が1.7倍を超えるような条件を選択して転写を行った場合には、印刷層が拡大し過ぎて、成形体に転写される印刷柄が不鮮明になったり、極端な場合には、印刷層に割れが生じて、成形体への転写を満足に行うことができなくなることがある。
本発明の水圧転写方法は、木、合板、パーティクルボードなどの木質基材;各種プラスチック類;パルプセメント板、スレート板、石綿セメント板、GRC(ガラス繊維補強セメント)などの繊維セメント板;石膏ボード、珪酸カルシウム板、珪酸マグネシウム板、コンクリートなどの無機質板状物;鉄、銅、アルミニウムならなる金属板;およびこれらの複合物に適用することができる。被転写体の表面の形状は平坦であっても、粗面であっても、あるいは凹凸形状を有していてもよいが、凹凸のある立体面や曲面を有する成形体の表面に印刷層を形成するのに好ましく適用される。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれによって何ら限定を受けるものではない。
なお、以下の実施例および比較例において、界面活性剤の表面張力、転写用シートの寸法変化率および成形体へ転写した印刷柄の寸法変化率の測定は以下のようにして行った。
(界面活性剤の表面張力)
協和化学製の表面張力計CBUP−A3を使用し、1重量%濃度の界面活性剤を含む20℃の水溶液についてウィルヘルミー法にしたがって測定した。
(転写用シートの寸法変化率)
縦20cm×横20cmの正方形の転写用シートを用い、その中央部に、水性ペンを用いて、直径が4cmの大きさの円を描いた。この転写用シートに、インキ活性化溶剤をスプレー法により塗布した後、30℃に保たれた水溶液の液面上に浮かべたところ、約10秒が経過すると、シート表面にシワが発生した。シート表面のシワは、時間が経過するとともに徐々に消失し、シート面は完全に平滑になった。転写用シートを水溶液の液面上に浮かべてから、シート面が平滑になるまでに要した時間の4倍の時間が経過した時点において、転写用シートに描かれた円について最大の変化を示した箇所の径を測定し、これを元の直径(4cm)で除して「転写用シートの寸法変化率」を算出した。
(成形体へ転写した印刷柄の寸法変化率)
転写用シートの寸法変化を測定後、シート面が平滑になるまでに要した時間の5倍の時間が経過した時点において、水面に浮遊している転写用シートの上から厚さ4mm、大きさ10cm×10cmのABS樹脂板を水面に平行に押し当てて、ABS樹脂板に印刷柄を転写した。ABS樹脂板に印刷柄を転写された円について最大の変化を示した箇所の径を測定し、これを元の直径(4cm)で除して「成形体へ転写した印刷柄の寸法変化率」を算出した。
重合度2050、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール100重量部、界面活性剤(A)としてノニオン界面活性剤(ポリオキシエチレンオレイルエーテル、オキシエチレンの付加モル数(nと略称する)=18、表面張力40.1mN/m)0.8重量部、グリセリン5重量部、エーテル化澱粉5重量部からなる15重量%水溶液を、マット面を有する表面温度が90℃のドラム面に押出し、流延製膜することにより、厚さ30μmのマット処理した基材フィルムを得た。
基材フィルムのフラット面(マット処理されていない面)に、顔料(茶色)/アルキッド樹脂/トルエン/酢酸エチル/イソプロピルアルコール=10/20/20/30/20(重量比)からなるグラビアインキを用いて木目柄を印刷し、転写用シートを得た。
界面活性剤(B)としてノニオン界面活性剤(ポリオキシエチレンオレイルエーテル、n=8、表面張力29.7mN/m)0.005重量部を、水100重量部に溶解し、浴槽に入れて水温を30℃に保持した。
前記した転写用シートを縦20cm×横20cmの正方形状に切り出して、その中央部に、水性ペンで直径が4cmの大きさの円を描き、次いで、インキ活性剤(ブチルセロソルブアセテート26重量部、ブチルカルビトールアセテート26重量部、ブチルメタクリレート重合体8重量部、ジブチルフタレート20重量部、硫酸バリウム20重量部の混合物)を10g/m2の量でスプレー塗布した後、印刷面が上になるようにして、水溶液の液面上に浮かべ、転写用シートの寸法変化率を測定した。転写用シートは、水面に接触した後、約10秒でシート表面にシワが発生したが、その約7秒後(水面に接触して約17秒後)、シワが消失して平滑になった。転写用シートが水面に接触してから70秒後の寸法変化率は0.83倍であった。転写用シートが水面に接触してから90秒後、引き続き、水面に浮遊している転写用シートの上から厚さ4mm、大きさ10cm×10cmのABS樹脂板を押し込み、ABS樹脂版に印刷柄を転写した。成形体へ転写された印刷柄の寸法変化率は0.83倍で、転写用シートの寸法変化率と同じで、拡大も縮小もしていなかった。またABS樹脂板には高精細な印刷柄が鮮明に印刷されており、印刷抜けも見られなかった。
実施例1において、界面活性剤(A)としてポリオキシエチレンオレイルエーテル(n=8、表面張力29.7mN/m)を3.0重量部用い、界面活性剤(B)としてポリオキシエチレンオレイルエーテル(n=18、表面張力40.1mN/m)を0.05重量部用いることに変更した以外は実施例1と同様にして水圧転写を行った。
転写用シートを水面に浮かべたところ、水面に接触後約10秒でシート表面にシワが発生したが、その約8秒後(水面に接触して約18秒後)、シワが消失して平滑になった。転写用シートが水面に接触してから72秒後の転写用シートの寸法変化率は1.19倍であった。転写用シートが水面に接触してから90秒後にABS樹脂板に印刷柄を転写したところ、成形体へ転写された印刷柄の寸法変化率は1.20倍で、転写用シートの寸法変化率とほぼ同等であった。ABS樹脂板には高精細な印刷柄が鮮明に印刷されており、印刷抜けも見られなかった。
実施例1において、界面活性剤(B)としてポリオキシエチレンオレイルエーテル(n=18、表面張力40.1mN/m)を0.03重量部用いることに変更した以外は実施例1と同様にして水圧転写を行った。
転写用シートを水面に浮かべたところ、転写用シートが水面に接触した後、約10秒でシート表面にシワが発生し、その約4秒後(水面に接触して約14秒後)、シワが消失して平滑になった。転写用シートが水面に接触してから90秒後の転写用シートの寸法変化率は1.41倍であった。転写用シートが水面に接触してから120秒後にABS樹脂板に印刷柄を転写したところ、成形体へ転写された印刷柄の寸法変化率は1.43倍で、転写用シートの寸法変化率とほとんど同等であった。またABS樹脂板には印刷柄が鮮明に印刷されており、印刷抜けも見られなかった。
実施例1において、界面活性剤(B)としてポリオキシエチレンラウリルエーテル(n=5、表面張力26.9mN/m)を0.0015重量部用いることに変更した以外は実施例1と同様にして水圧転写を行った。
転写用シートを水面に浮かべたところ、転写用シートが水面に接触した後、約10秒でシート表面にシワが発生し、その約8秒後(水面に接触して約18秒後)、シワが消失して平滑になった。転写用シートが水面に接触してから90秒後の転写用シートの寸法変化率は0.75倍であった。転写用シートが水面に接触してから120秒後にABS樹脂板に印刷柄を転写したところ、成形体へ転写された印刷柄の寸法変化率は0.74倍で、転写用シートの寸法変化率とほとんど同等であった。またABS樹脂板には高精細な印刷柄が鮮明に印刷されており、印刷抜けも見られなかった。
実施例1において、界面活性剤(B)としてアニオン界面活性剤(ポリオキシエチレンラウリルサルフェートナトリウム塩、n=3、表面張力29.4mN/m)を0.0015重量部用いることに変更した以外は実施例1と同様にして水圧転写を行った。
転写用シートを水面に浮かべたところ、転写用シートが水面に接触した後、約10秒でシート表面にシワが発生したが、その約8秒後(水面に接触して約18秒後)、シワが消失して平滑になった。転写用シートが水面に接触してから90秒後の転写用シートの寸法変化率は1.38倍であった。転写用シートが水面に接触してから120秒後にABS樹脂板に印刷柄を転写したところ、成形体へ転写された印刷柄の寸法変化率は1.40倍で、転写用シートの寸法変化率とほとんど同等であった。またABS樹脂板には印刷柄が鮮明に印刷されており、印刷抜けも見られなかった。
比較例1
実施例1において、転写浴水として界面活性剤(B)を含まないイオン交換水(表面張力73mN/m)を用いた以外は実施例1と同様にして水圧転写を行った。転写用シートは、水面に接触した後、約9秒でシート表面にシワ発生したが、その約4秒後(水面に接触して約13秒後)、シワが消失して平滑になった。転写用シートが水面に接してから60秒後の転写用シートの寸法変化率は2.1倍であった。転写用シートが水面に接触してから70秒後にABS樹脂版板に印刷柄を転写したところ、成形体へ転写した印刷柄の寸法変化率は2.5倍であり、転写用シートの寸法変化率より一段と拡大していた。ABS樹脂板に転写された印刷柄には、印刷柄が膨潤することによる柄ボケが発生しており、鮮明な柄を転写することができなかった。また印刷柄の一部に割れが見られた。

Claims (5)

  1. ポリビニルアルコール系重合体100重量部に対して0.01〜5重量部の界面活性剤(A)を含有するポリビニルアルコール系重合体フィルムに印刷層を形成した転写用シートを、印刷層を上にして、水100重量部に対して0.0001〜0.5重量部の界面活性剤(B)を含有する水溶液の水面に浮かべ、被転写体である成形体を水中に向けて押し付けることにより、成形体の表面に印刷層を転写させることを特徴とする水圧転写方法。
  2. 1重量%濃度の水溶液の状態で20℃で測定したときの界面活性剤(A)の表面張力と、1重量%濃度の水溶液の状態で20℃で測定したときの界面活性剤(B)の表面張力の差が−20mN/m〜+20mN/mの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の水圧転写方法。
  3. 転写用シートを水溶液の水面に浮かべて40〜240秒後に、成形体の表面に印刷層を転写させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水圧転写方法。
  4. 成形体に転写される印刷柄の寸法変化率が0.7〜1.7倍であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水圧転写方法。
  5. 転写用シートの印刷層上にインキ活性化溶剤を塗布した後、水溶液の水面に浮かべることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水圧転写方法。
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