(57)【要約】【課題】被転写基材の三次元立体表面に対して機能性および意匠性を付与する転写フィルムであって、前記転写フィルムの熱成形性を損なうことなく、印刷・塗工時の加熱乾燥による変形を防ぎ、かつ、耐溶剤性をも付与した延伸性転写フィルムと、これを用いた転写成形品を提供する。【解決手段】本発明に係る転写フィルム６として、基材フィルム１の両面に形状安定層２を積層し、前記形状安定層２の一方の面上には、少なくとも表面保護層４と接着層５をこの順に積層してなる転写層３を設ける構成とした。形状安定層２において、基材フィルム１に対して熱変形耐性と耐溶剤性を付与するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムと、転写層とを含んでなる転写フィルムにおいて、前記基材フィルムの両面に形状安定層が設けられ、かつ、前記形状安定層のうち一方の面上には、少なくとも表面保護層と接着層がこの順に積層されてなる転写層が設けられることを特徴とする転写フィルム。
【請求項２】
前記形状安定層の厚さａが、前記基材フィルムの厚さをρとしたときに０．００４ρ≦ａ≦０．２ρの関係を満足することを特徴とする請求項１に記載の転写フィルム。
【請求項３】
前記形状安定層の破断伸度が、熱成形温度において８０％以上４００％未満であることを特徴とする、請求項１または２に記載の転写フィルム。
【請求項４】
前記形状安定層の軟化温度Ｔが８０℃＜Ｔ＜１５０℃であることを特徴とする、請求項１乃至３に記載の転写フィルム。
【請求項５】
前記基材フィルムが、ポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする樹脂からなることを特徴とする、請求項１乃至４に記載の転写フィルム。
【請求項６】
前記形状安定層が、少なくともアクリルポリオールをイソシアネート化合物で架橋したアクリルウレタン樹脂を含有することを特徴とする、請求項１乃至５に記載の転写フィルム。
【請求項７】
前記形状安定層が、活性エネルギー線硬化型樹脂により形成されることを特徴とする、請求項１乃至５に記載の転写フィルム。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載の転写フィルムを用いて得られた転写成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元立体形状を有する被転写基材表面に対して、機能性および意匠性を付与するための転写フィルムと、これを用いて得られる転写成形品に関する。更に詳しくは、真空圧空成形を用いて、被転写基材表面に対して、機能性および意匠性を付与するために好適に用いられる転写フィルムと、これを用いて得られる転写成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、塗装の代替として、基材フィルム上に保護層（ハードコート層）と接着層、あるいは保護層、加飾層及び接着層からなる転写層が形成されたハードコート転写フィルムを使用した、転写方式の加飾・機能付与技術が提案されている。例えば、射出成形と同時に転写層を樹脂成形品上に転写する方法や、熱ロールの熱圧で転写層を被転写体へ転写する方法、真空及び圧空、加熱機を利用して被転写体へ転写する方法など、様々な方法が存在する。
これらのうち、真空及び圧空、加熱機を用いる場合は、以下のようにして被転写体に対して転写が行なわれる。まず、被転写基材である立体成形品の表面上に、転写層を具備した熱成形性を有する転写フィルムを加熱軟化した状態で保持する。次に、被転写基材と加熱軟化した転写フィルムの間にある空気を真空吸引し、合わせて必要に応じて転写フィルムの背面側に圧縮空気を導入する。こうすることで、転写フィルムの両面における空気に圧力差を発生させて、転写フィルムを被転写基材表面の三次元立体形状に沿うように成形および密着させる。密着した転写フィルムから、転写層が被転写基材表面に対して均一に転写され、転写層から基材フィルムを剥離させることで転写が完了する。
【０００３】
真空圧空成形を用いた転写方法は、被転写基材の材質を限定せず、また比較的複雑な形状の被転写基材に対しても対応できることから、金属筐体や家電製品、車用部材等の加飾に多く用いられている。
【０００４】
このような真空圧空成形による転写方法に使用する転写フィルムにおいては、その基材フィルムとして、被転写基材の形状に追従するための延伸性が必要となる。また、基材フィルムに用いる樹脂が熱可塑性樹脂であり、その軟化温度が、成形時の加熱温度範囲内にあることが求められる。そのため、基材フィルムには、ポリ塩化ビニル樹脂（例えば特許文献１参照）、非結晶性ポリエチレンテレフタラート樹脂（例えば特許文献２参照）、非晶質ポリエチレンテレフタラート樹脂（例えば特許文献３参照）等からなるフィルムが広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１７５０５７号公報
【特許文献２】特許第４４０２２２７号公報
【特許文献３】特開２０００−２９６５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記熱可塑性樹脂は熱成形性に優れる一方で、熱で変形しやすく、フィルムへの印刷・塗工時の乾燥温度が制限されるという問題がある。また、基材フィルムの材質によっては耐溶剤性に劣るものもあり、使用可能な樹脂材料が制限されるという欠点もある。
【０００７】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、熱可塑性樹脂の熱成形性を損なうことなく、印刷・塗工時の加熱乾燥による変形を防ぎ、かつ、耐溶剤性を付与した延伸性転写フィルムと、これを用いた転写成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の転写フィルムは、基材フィルムの両方の面に形状安定層が設けられ、一方の形状安定層については少なくとも転写層が積層されていることを基本構成とする。
【０００９】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、基材フィルムと、転写層とを含んでなる転写フィルムにおいて、前記基材フィルムの両面に形状安定層が設けられ、かつ、前記形状安定層のうち一方の面上には、少なくとも表面保護層と接着層がこの順に積層されてなる転写層が設けられることを特徴とする転写フィルムである。
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記形状安定層の厚さａが、前記基材フィルムの厚さをρとしたときに０．００４ρ≦ａ≦０．２ρの関係を満足することを特徴とする請求項１に記載の転写フィルムである。
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記形状安定層の破断伸度が、熱成形温度において８０％以上４００％未満であることを特徴とする、請求項１または２に記載の転写フィルムである。
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記形状安定層の軟化温度Ｔが８０℃＜Ｔ＜１５０℃であることを特徴とする、請求項１乃至３に記載の転写フィルムである。
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記基材フィルムが、ポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする樹脂からなることを特徴とする、請求項１乃至４に記載の転写フィルムである。
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記形状安定層が、少なくともアクリルポリオールをイソシアネート化合物で架橋したアクリルウレタン樹脂を含有することを特徴とする、請求項１乃至５に記載の転写フィルムである。
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記形状安定層が、活性エネルギー線硬化型樹脂により形成されることを特徴とする、請求項１乃至５に記載の転写フィルムである。
また、本発明の請求項８に係る発明は、請求項１乃至７に記載の転写フィルムを用いて得られた転写成形品である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱変形耐性と耐溶剤性を有し、熱成形性に優れる延伸性転写フィルムと、これを用いた転写成形品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明における転写フィルムの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明における転写フィルムの他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明に係る転写フィルム６は、図１に示すように、基材フィルム１の両面に形状安定層２が積層され、前記形状安定層の一方の面上には、少なくとも表面保護層４と接着層５がこの順に積層されてなる転写層３が設けられていることを基本構成とする。
また、図面では明記していないが、表面保護層４と接着層５の間に加飾層があっても良い。加飾層は、任意の絵柄や色、外観上の効果を成形品に付与するための層であり、このような構成とすることで成形品の意匠性を飛躍的に向上させることが出来る。
なお、加飾層としては、印刷絵柄層、スパッタや蒸着などの金属光沢層、あるいは金属調印刷層などが利用でき、求められる意匠に応じて設けることが可能である。
【００１３】
形状安定層２は、基材フィルム１に熱変形耐性と耐溶剤性を付与するための層である。一般に、真空圧空成形用途に用いられる基材フィルムは、熱成形性には優れるが、一方で印刷・塗工時の乾燥の際に加熱されることにより変形しやすい。そのため、乾燥温度を基材フィルムの熱変形温度以上に設定することができない。その結果、得られる転写フィルムに残留する溶剤が多くなりやすいという欠点があった。転写フィルムに残留した溶剤は、真空圧空成形時の加熱で気化して膨れや白化などの外観不良を発生させることがある。一方、基材フィルムが熱変形しないような低温での乾燥により残留溶剤を低減させるためには、乾燥時間を長くする必要があり、工程時間が長くなるなどコスト高につながってしまう。
また、基材フィルムには、用いられる材質によっては耐溶剤性に劣るものもあり、印刷・塗工時に使用できる溶剤の種類が限られてしまう欠点があった。
しかし、基材フィルム１の両面に、熱変形耐性・耐溶剤性に優れた形状安定層２を設けることによって上記のような工程上の不都合を解消することが可能となる。
【００１４】
前記形状安定層２は、基材フィルム１の両面に設けられることが必要である。基材フィルム１の一方の面上のみに形状安定層２が形成される場合、基材フィルム１の面のうち形状安定層２が形成されていない側の面のみ耐熱性が低く、熱変形が大きくなるため、基材フィルム１全体に反りや変形が起こりやすくなる。
【００１５】
前記形状安定層２の厚みａは、基材フィルム１の厚みをρとしたときに０．００４ρ≦ａ≦０．２ρの関係を満足することが望ましい。形状安定層２の厚みが前述の量より厚すぎると、形状安定層２の塗工形成時に、形状安定層２自体の熱収縮や硬化収縮の影響が大きくなり、基材フィルム１が変形しやすくなる。一方、形状安定層２の厚みが前述の量より薄すぎると、熱変形耐性および耐溶剤性の付与が不十分となる。
【００１６】
前記形状安定層２の熱成形温度における破断伸度は、８０％以上４００％未満であるものが好適である。破断伸度が前述の値よりも小さいと熱成形時に被転写体への形状追従性が乏しくなり、転写可能な被転写体の形状が大きく制限される。一方、破断伸度が前述の値よりも大きすぎると、印刷・塗工時の加熱乾燥により変形しやすくなり、形状安定層としての機能を果たさない。
【００１７】
前記形状安定層２の軟化温度Ｔは、８０℃＜Ｔ＜１５０℃であることが好ましい。軟化温度が低すぎると印刷・塗工時の加熱乾燥により変形しやすくなり、形状安定層としての機能を果たさない。一方、軟化温度が高すぎると真空圧空成形時の加熱温度を通常よりも高く設定する必要があり、熱エネルギー効率や工程時間の点で不利である。
【００１８】
また、本発明に係る転写フィルム６は、図２に示すように、形状安定層２と表面保護層４との間に離型層７を設けても良い。しかし、工程数及び材料の削減とコストの低減という観点からすると、形状安定層２に離型層の機能を持たせることがより望ましい。
【００１９】
次に、本発明に係る転写フィルムを構成する各材料、及び転写フィルムの製造方法について説明する。
【００２０】
（基材フィルム）
基材フィルム１の材料としては、軟化温度Ｔが８０℃＜Ｔ＜１５０℃であるものが好適に用いられ、一般に真空成形及び／または圧空成形に用いられる樹脂を使用することができる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、非結晶性ポリエチレンテレフタラート樹脂、非晶質ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリプロレン樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられるが、中でもポリ塩化ビニル樹脂は成形可能な温度範囲が広く、また安価であることから、より好ましい。
基材フィルム１の厚みとしては２５μｍ以上２５０μｍ以下程度のものが好ましく、３８μｍ以上１５０μｍ以下程度のものがより好適に用いられる。基材フィルム１の厚みが前述の範囲より薄すぎると真空圧空成形時に破断しやすくなり、一方、基材フィルム１の厚みが前述の範囲より厚すぎると成形性が劣ることに加え、材料費が高価となるため好ましくない。
【００２１】
（形状安定層）
形状安定層２は、少なくとも耐熱性、耐溶剤性、上塗り性、延伸性が必要であり、かつ、基材フィルム１が熱変形しない塗工条件で形成する必要がある。これらの要求を満たす形成方法として、以下の２つの方法を用いることができる。
まず第１の方法としては、少なくともアクリルポリオールをイソシアネート化合物で架橋したアクリルウレタン樹脂を含有する樹脂で形状安定層２を形成する方法が挙げられる。この場合、アクリルポリオールとイソシアネート化合物の架橋反応が、室温〜５０℃程度の低い温度領域でエージングすることにより進むため、高温下にさらす必要がない。従って、高温下での硬化反応の進行で想定される基材フィルムのシワ発生や熱収縮、結晶化などの不具合を抑えることができる。
また、第２の方法としては、活性エネルギー線硬化型樹脂を基材フィルムに塗布し、紫外線等を照射して架橋硬化させることで形状安定層２を形成する方法が挙げられる。ここで、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物として、特に無溶剤型のものを用いれば、耐熱性だけでなく耐溶剤性に劣る基材フィルムに対しても形状安定層２を容易に形成することが可能となる。
【００２２】
（表面保護層）
表面保護層４は、転写に用いる前の転写フィルムにおいてはタックフリー状態（溶剤分を蒸発させただけでべとつきがなくなる状態）であり、被転写体に転写した後には、活性エネルギー線を照射することで架橋できる樹脂からなることが好ましい。転写後に活性エネルギー線を照射して架橋させる理由としては、予め架橋した状態の表面保護層４を備える転写フィルムを用いて真空圧空成形してしまうと、転写フィルムが被転写体の表面に追従しようと延伸する際に表面保護層４にクラックが生じやすく、外観不良の原因となってしまうためである。表面保護層４を構成する樹脂としては、耐候性、耐摩耗性、耐傷性、耐薬品性等の要求される諸物性に対して満足できるものであれば特に規定されるものではなく、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等から適宜選択できる。転写に用いる前の転写フィルムにおいて、表面保護層４がタックフリー状態となるための方法としては、主に以下の３つの方法がある。第１の方法は、表面保護層４を構成する樹脂として、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２の方法は、表面保護層４を構成する樹脂として、活性エネルギー線硬化型樹脂の他に、イソシアネート／ポリオール樹脂やエポキシ樹脂／アミン類などの架橋反応物を含有させて、適度に硬化させることでタックフリーとする方法である。第３の方法は、表面保護層４を構成する樹脂として、活性エネルギー線硬化型樹脂を用い、被転写体への形状追従性を損なわない範囲内で、活性エネルギー線を適量照射して活性エネルギー線硬化型樹脂を半硬化状態とする方法である。
上記いずれかの方法を用いて得られた表面保護層４は、熱可塑性を保持しているため、被転写体の表面形状に追従させつつ転写することができる。そして、転写後に活性エネルギー線を照射することにより、前記表面保護層４を完全に架橋、硬化せしめる。これにより、前記表面保護層４は十分な硬度（ハードコート性）と成形性を両立させることができる。
表面保護層４の厚さは、３〜２０μｍ程度が好適である。
【００２３】
（接着層）
接着層６の材料としては、接着性及び／又は粘着性を持てばよく、いわゆる接着剤、粘着剤、ホットメルトと呼ばれるものも含み、特に限定されるものではない。
例えば、アクリル系、エポキシ系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系、イソシアネート系、シリコーン系、スチレン−ブタジエン系、塩化ビニル−酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル系、ポリエステル系、塩化ゴム系、塩素化ポリプロピレン系、ポリウレタン系などの樹脂を単独で使用、またはこれらの混合物を主成分とするエマルジョン系樹脂や有機溶剤型樹脂、水溶性樹脂などが挙げられる。
接着層６の厚さは、特に制限は無いが、通常０．５μｍ〜１０μｍ程度である。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例に基づいて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００２５】
＜実施例１＞
基材フィルム１として、厚さ５０μｍのポリ塩化ビニル樹脂フィルムを用いた。前記基材フィルム１の両面に、アクリルポリオール１００質量部に対してイソシアネート化合物を１０質量部、水酸基を含有するアクリルシリコーン樹脂を１質量部、それぞれ添加した樹脂塗工液を、乾燥後の厚さが０．２μｍとなるようにマイクログラビア法で塗布し、形状安定層２を形成した。
次に、前記形状安定層２の一方の面上に、転写層３として以下の層を順次積層した。まず、リバースグラビアコート法で、タックフリー性紫外線硬化型樹脂を、乾燥後の厚さが１０．０μｍになるように塗布し、表面保護層４を形成した。
次に、前記表面保護層４の表面に、アクリル樹脂系接着層５を、乾燥後の厚さが２．０μｍになるようにグラビア印刷により積層し、本発明に係る転写フィルム６を得た。
前記転写フィルム６を用いて、上部に高低差５ｍｍ、開口部５０ｍｍ角の凹部のあるポリカーボネートＡＢＳアロイ樹脂成形品の表面に対して、転写フィルム６の表面温度が１００℃になるように加熱した状態で真空圧空成形して密着させ、冷却後に転写フィルム６の基材フィルム１及び形状安定層２を剥離除去したところ、転写部に欠けや割れの無い転写成形品を得ることができた。
【００２６】
＜実施例２＞
基材フィルム１として、厚さ１００μｍの非結晶性ポリエチレンテレフタラート樹脂フィルムを用いた。前記基材フィルム１の両面に、紫外線硬化型アクリル樹脂１００質量部に対して光重合開始剤を５質量部添加した樹脂塗工液を、硬化後の厚さが２０μｍとなるようにマイクログラビア法で塗布した。その後、高圧水銀灯８０Ｗ／ｃｍを用いて、積算光量が４００ｍＪ／ｃｍ２になるように紫外線を照射して架橋硬化させ、形状安定層２を形成した。
次に、前記形状安定層２の一方の面上に、転写層３として以下の層を順次積層した。まず、リバースグラビアコート法で、タックフリー性紫外線硬化型樹脂を、乾燥後の厚さが１０．０μｍになるように塗布し、表面保護層４を形成した。
次に、前記表面保護層４の表面に、グラビア印刷により、印刷インキによる絵柄層を形成し、さらにアクリル樹脂系接着層５を、乾燥後の厚さが２．０μｍになるように積層し、本発明に係る転写フィルム６を得た。
前記転写フィルム６を用いて、実施例１と同一の条件にて転写を行ったところ、絵柄層を含めた転写部に欠けや割れの無い転写成形品を得ることができた。
【００２７】
＜比較例１＞
基材フィルム１として、厚さ５０μｍのポリ塩化ビニル樹脂フィルムを用いた。前記基材フィルム１の一方の面に、表面保護層４として、リバースグラビアコート法で、タックフリー性紫外線硬化型樹脂を、乾燥後の厚さが１０．０μｍになるように塗布したところ、塗布時の希釈溶剤である酢酸ノルマルブチルによって基材フィルムの表面が侵されて、基材フィルム表面の平滑性が下がり、転写フィルム６を得ることができなかった。
【００２８】
＜比較例２＞
基材フィルム１として、厚さ５０μｍのポリ塩化ビニル樹脂フィルムを用いた。前記基材フィルム１の両面に、アクリルポリオール１００質量部に対してイソシアネート化合物を１０質量部、水酸基を含有するアクリルシリコーン樹脂を１質量部、それぞれ添加した樹脂塗工液を、乾燥後の厚さが０．１μｍとなるようにマイクログラビア法で塗布し、形状安定層２を形成した。
次に、前記形状安定層２の一方の面上に、表面保護層４として、リバースグラビアコート法で、タックフリー性紫外線硬化型樹脂を、乾燥後の厚さが１０．０μｍになるように塗布したところ、塗布液を乾燥させる際にかける熱の影響により基材フィルム１に大きくシワが発生してしまい、転写フィルム６を得ることができなかった。
【００２９】
＜比較例３＞
基材フィルム１として、厚さ１００μｍの非結晶性ポリエチレンテレフタラート樹脂フィルムを用いた。前記基材フィルム１の両面に、紫外線硬化型アクリル樹脂１００質量部に対して光重合開始剤を５質量部添加した樹脂塗工液を、硬化後の厚さが３０μｍとなるようにマイクログラビア法で塗布した。その後、高圧水銀灯８０Ｗ／ｃｍを用いて、積算光量が４００ｍＪ／ｃｍ２になるように紫外線を照射して架橋硬化させ、形状安定層２を形成したところ、前記形状安定層２の硬化収縮により基材フィルム１全体に大きくうねり状の変形が発生してしまい、転写フィルム６を得ることができなかった。
【符号の説明】
【００３０】
１…基材フィルム
２…形状安定層
３…転写層
４…表面保護層
５…接着層
６…転写フィルム
７…離型層
【図１】
2015093420.tif 000003
【図２】
2015093420.tif 000004