JPH0947718A - ポリカーボネート製成形体への水圧転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 水圧転写技法において、塗膜の付着性が悪い
ポリカーボネート製成形体を被転写体とするとき、該成
形体に紫外線照射の前処理を施すことを特徴とする。 【効果】 本発明により、該成形体とインク組成物・活
性剤組成物との親和性が高まり、よって十分な付着力が
安定的に得られ、且つ優れた経済性を合わせ持つ水圧転
写方法として提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、水圧による押圧力を利
用して三次元物体に木目や大理石模様などを転写する所
謂水圧転写技法において、塗膜の付着性が悪いポリカー
ボネート製成形体を被転写体とするときの対処法に関す
るものである。

【０００２】

【発明の背景】そもそもプラスチックは、金属に比べ表
面エネルギーが低く、また成形時の離型剤、油脂類が付
着しているため、塗装に際しては、付着性向上のための
前処理を必要とするものであり、従来も数々の手法で行
われてきた。一般にプラスチックに対する前処理とし
て、酸処理、アルカリ処理、火炎処理、コロナ放電処
理、プラズマ処理、紫外線照射、スパッタエッチング、
プライマーコート等が知られているが、酸処理、アルカ
リ処理、プライマーコートでは液を扱うことで工程が煩
雑となり易く、火炎処理ではその加減が難しく、またプ
ラズマ処理、スパッタエッチングでは設備が大掛かりに
なり易い。

【０００３】プラスチックの中でもポリカーボネート
は、耐衝撃性、寸法安定性に非常に優れており、近時そ
の用途を拡大し、成形後でも自由な意匠表現が可能な所
謂水圧転写による装飾も行われているが、ポリカーボネ
ート自体が塗装や印刷し難く、その前処理には苦労して
いる。現状は煩雑でもウレタン系塗料によるプライマー
コートをして対処しており、他の簡易で効果的な前処理
の開発が望まれているところである。そこで、本出願人
は、比較的小設備で済むコロナ放電での前処理をして水
圧転写を試みたところ、塗膜たる転写柄の付着性は良好
でなく、一般塗装や一般印刷で効果有りとされていた事
がそのまま適用できないことを確認した。合わせて、そ
の原因には、一般塗装や一般印刷にない、一旦乾燥せし
めたインク組成物を活性剤組成物にて再度粘着性回復さ
せ、その粘着性をもって転移せしめようとする水圧転写
技法に特有のインク組成物及び活性剤組成物との相性が
関係するであろうと予測した。そして、これらの確認及
び予測の下、種々試してみたところ、紫外線照射の前処
理を行った場合に初めて、十分な付着力が安定的に得ら
れ、且つ優れた経済性を合わせ持つことを確認した。

【０００４】

【開発を試みた技術的事項】このような背景の下、本発
明は、ポリカーボネート製成形体を水圧転写するに際
し、十分な付着力と優れた経済性をもって行える水圧転
写方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【発明の構成】

【目的達成の手段】すなわち、本出願に係る第１の発明
たるポリカーボネート製成形体への水圧転写方法は、ポ
リカーボネート製の成形体を転写対象とし、これに紫外
線照射の前処理を施して水圧転写工程に供することを特
徴とするものである。

【０００６】また、本出願に係る第２の発明たるポリカ
ーボネート製成形体への水圧転写方法は、ポリカーボネ
ート製の成形体を転写対象とし、これに紫外線照射の前
処理を施し、ニトロセルロース又は短油性アルキッド樹
脂を樹脂分に含むインク組成物にて描かれた転写フィル
ム上の印刷模様層を活性化して行う水圧転写工程に供す
ることを特徴とするものである。

【０００７】そして、本出願に係る第３の発明たるポリ
カーボネート製成形体への水圧転写方法は、ポリカーボ
ネート製の成形体を転写対象とし、これに紫外線照射の
前処理を施し、ニトロセルロース又は短油性アルキッド
樹脂を樹脂分に含む活性剤組成物にて転写フィルム上の
印刷模様層を活性化して行う水圧転写工程に供すること
を特徴とするものである。

【０００８】更に、本出願に係る第４の発明たるポリカ
ーボネート製成形体への水圧転写方法は、これらに加
え、中央のコンベアに対し複数本の紫外線照射ランプを
放射状に配するとともに周囲をトンネル状に被覆した紫
外線照射下をコンベア上に載せて前記ポリカーボネート
製成形体を通過させて前処理することを特徴とするもの
である。

【０００９】

【発明の作用】普通水圧転写で使用されるインク組成物
及び活性剤組成物は、ニトロセルロースと短油性アルキ
ッド樹脂とを樹脂分として含むものであり、これらとコ
ロナ放電処理により改質されたポリカーボネート製成形
体の表面とは相性悪いが、紫外線照射で改質された表面
とは相性良くなるものと思われる。普通ポリカーボネー
ト製成形体に対し紫外線照射の前処理を行うと、その表
面で酸化、カルボニル基（Ｃ＝Ｏ）の生成等が行われる
が、その何れとは断定できないが、とにかくインク組成
物と活性剤組成物との親和性が高められたに違いない。
また、紫外線は影を作り易いが、複数本の紫外線照射ラ
ンプを放射状に配することで、ポリカーボネート製成形
体に影無く照射され、表面改質はその全面に及ぶ。

【００１０】

【実施例】本発明水圧転写方法の説明に先立ち、まず、
水圧転写技法の基本的な事項を説明する。水圧転写技法
では、予め、木目や大理石模様等の適宜な模様をグラビ
ア印刷等の印刷手段によりベースフィルム、例えばポリ
ビニールアルコールを主成分とする水溶性フィルム上に
印刷し、乾燥の後、ロール又はカットシート状の転写フ
ィルムとして用意しておく。ここで、ベースフィルム上
に印刷するに用いるインク組成物は、ベースフィルムに
仮接着し、乾燥皮膜の形成が容易であり、被転写体の表
面に対して接着し、且つ活性剤組成物に容易に膨潤する
樹脂をビヒクルとして含むものである。従来の代表的な
インク組成物は次のようなものであった。 樹脂分として、短油性アルキッド樹脂 ３重量％ ニトロセルロース １２重量％ 溶剤分として、トルエン ７５重量％ 顔料として、 １０重量％

【００１１】そして、転写に際しては、この転写フィル
ムを連続的或いは一枚毎引き出しながら、活性剤組成物
を印刷模様層側にのみロールコーター等の塗布手段を用
いて塗布する。ここで、活性剤組成物は、インク組成物
を膨潤させ得る溶剤を含み、被転写体の表面を浸食した
り、被転写体がアンダーコートされている場合には、こ
のアンダーコート層を急激に溶解させないものであるこ
とが望ましく、更にこの溶剤と親和性のある樹脂が添加
されているなどの基本的条件を備える。

【００１２】そして、従来の代表的な活性剤組成物は次
のようなものであった。 樹脂分として、短油性アルキッド樹脂 ９重量％ ニトロセルロース １重量％ 溶剤分として、ブチルセロソルブ １４重量％ ブチルカルビトールアセテート ３５重量％ 可塑剤分として、フタル酸ジブチル １８重量％ 体質顔料として、沈降性硫酸バリウム ２３重量％ ここで、溶剤分は転写終了時までの粘着性を回復させる
インク溶解を行い、樹脂分は初期密着性を確保すると共
にインクの拡散を防止し、可塑剤は樹脂分に可塑性を付
与し、体質顔料はインク表面の見掛け乾燥化を図ると共
にインクズレを規制しつつ伸展性を与えるなど、各成分
がそれぞれ機能を分担ないし補完して、一つの活性剤組
成物を構成していた。なお、短油性アルキッド樹脂は、
不乾性の比較的柔らかい樹脂であり、転写フィルムの変
形に追従して伸展することができるため、よく用いられ
ている。

【００１３】活性剤組成物が塗布された面を上にして転
写フィルムが水槽水面上に浮かべられると、転写フィル
ムにおけるベースフィルムは、水を吸収して膨潤軟化
し、同時に、印刷模様層も活性剤組成物に膨潤溶解し
て、印刷直後のような粘着性を帯びた状態となる。そこ
で、頃合いを見計らい、上空から被転写体を、転写フィ
ルムに当接せしめつつ、該転写フィルムともども、その
一部乃至全部が没するよう水中に押し入れる。これによ
って、転写フィルムは被転写体の大きな曲面及び微細な
凹凸に呼応しつつその表面に密着する。その後、この被
転写体を水中より引き上げ、別途ブースにて湯水シャワ
ーを浴びせて残存するベースフィルム分を洗い落とし、
熱風等を吹き付けてインク組成物及び活性剤組成物に含
まれる溶剤分を揮発させ、更に必要に応じてクリアー塗
料等にてトップコートして完成とする。なお、活性剤組
成物を塗布するタイミングは、転写フィルムを先に水面
に浮かべ、転写フィルムが水を吸収して膨潤するのを待
ってからスプレーコート等してもよく、またベースフィ
ルムは転写時に液体上で膨潤し、かつ、被転写物の曲面
に充分にまとわり付く性質のものでありさえすれば、溶
解せずとも、膨潤性のものであっても使用できる。

【００１４】以上が水圧転写技法の基本的な事項である
が、続いて、本発明水圧転写方法の特徴的部分について
詳述する。本発明では、転写対象としてポリカーボネー
ト製の成形体を用いる。そして、水圧転写工程に供する
に際して、紫外線照射の前処理を施す。そのとき、転写
フィルム上の印刷模様層はニトロセルロース又は短油性
アルキッド樹脂を樹脂分として含むインク組成物にて描
かれたものであり、また活性剤組成物もニトロセルロー
ス又は短油性アルキッド樹脂を樹脂分として含むもので
あり、紫外線照射は、中央のコンベアに対し複数本の紫
外線照射ランプを放射状に配するとともに周囲をトンネ
ル状に被覆した紫外線照射下をコンベア上に載せて被転
写体たるポリカーボネート製成形体を通過させて行うこ
とを特徴とする。

【００１５】そこで、木目模様を印刷した転写フィルム
を使用し、前処理として紫外線照射処理したものと、コ
ロナ放電処理したものと、プライマーコートしたもの
と、何も前処理しなかったものとの四種のポリカーボネ
ート製試験片に対して、前処理以外は常法の水圧転写、
及びコロナ放電処理したものについては一般塗装として
の位置付けでトップコートのみをしてみたところ、次の
とおりの結果となった。なお、紫外線照射処理は、１２
０Ｗランプを上に２本、下に１本、左右に２０Ｗランプ
を１本づづの合計５本を配置し、その約２０ｃｍ下を通
過するコンベアに載せて１２〜１６秒照射する条件で行
い、コロナ放電処理は、ナビタス社製の製品名マルチダ
イン３ＤＳを用い、出力５７０Ｗ、電極電圧７ｋＶ、電
極周波数６０Ｈｚ、ワーク電極間６ｍｍの条件にて行
い、プライマーコートはウレタン系塗料をスプレコート
して行った。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１は、カッターで１ｍｍ間隔の切り込み
を入れ、セロハンテープを貼付、引き剥がしての碁盤目
テストを行って初期密着度を調べた結果であり、○は合
格を示し、×は剥がれを生じて不合格であったことを示
す。同表から分かるように、トップコートのクリアー塗
料には効果的に作用したコロナ放電処理も、転写柄には
効果的でなくなってしまったのに対し、紫外線照射の処
理によれば効果的であることが確認された。これらの結
果からして、水圧転写で使用されるニトロセルロース及
び短油性アルキッド樹脂を樹脂分として含むインク組成
物及び活性剤組成物は、コロナ放電処理により改質され
たポリカーボネート製成形体の表面との相性は悪いが、
紫外線照射で改質された表面との相性は良いことが確認
された。したがって、紫外線照射の前処理によれば、液
を扱う煩雑さもなく、大掛かりな設備も不要であり、加
減も簡単で、それでいて十分な付着力が安定的に得ら
れ、実用に耐え得る転写模様を施すことができる。

【００１８】なお、上記の例では、インク組成物及び活
性剤組成物には樹脂分としてニトロセルロースと短油性
アルキッド樹脂とを含有したが、 樹脂分として、短油性アルキッド樹脂 ２０重量部 セルロースアセトブチレート １重量部 溶剤分として、ブチルセロソルブ ３０重量部 ブチルカルビトールアセテート ８０重量部 可塑剤分として、フタル酸ジブチル ３０重量部 そして、超微粒子シリカ ２重量部 とした活性剤組成物でも上記結果と同様な事が確認され
た。

【００１９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、ポリカーボネー
ト製成形体を水圧転写するに際し、十分な付着力が安定
的に得られ、且つ優れた経済性を合わせ持つ水圧転写方
法として提供することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリカーボネート製の成形体を転写対象
   とし、これに紫外線照射の前処理を施して水圧転写工程
   に供することを特徴とするポリカーボネート製成形体へ
   の水圧転写方法。
2. 【請求項２】 ポリカーボネート製の成形体を転写対象
   とし、これに紫外線照射の前処理を施し、ニトロセルロ
   ース又は短油性アルキッド樹脂を樹脂分に含むインク組
   成物にて描かれた転写フィルム上の印刷模様層を活性化
   して行う水圧転写工程に供することを特徴とするポリカ
   ーボネート製成形体への水圧転写方法。
3. 【請求項３】 ポリカーボネート製の成形体を転写対象
   とし、これに紫外線照射の前処理を施し、ニトロセルロ
   ース又は短油性アルキッド樹脂を樹脂分に含む活性剤組
   成物にて転写フィルム上の印刷模様層を活性化して行う
   水圧転写工程に供することを特徴とするポリカーボネー
   ト製成形体への水圧転写方法。
4. 【請求項４】 中央のコンベアに対し複数本の紫外線照
   射ランプを放射状に配するとともに周囲をトンネル状に
   被覆した紫外線照射下をコンベア上に載せて前記ポリカ
   ーボネート製成形体を通過させて前処理することを特徴
   とする請求項１、２又は３記載のポリカーボネート製成
   形体への水圧転写方法。