(57)【要約】【課題】転写箔等の技術に基づく各種被着体の加飾方法及び同技術に基づく加飾構成体。【解決手段】既に知られている「界面改質装置」を活用し、シラン原子等を含む火炎を、各種プラスチック成型物、プラスチックフイルム・シート、等々の各種被着体の表面に、部分的或いは全面的に吹き付けて、同転写対象の接着或いは密着界面を濡れ指数で７３ｄｙｎｅ／ｃｍ以上となるよう改質することにより、接着或いは密着助剤となる各種高分子系プライマーを施すことなく各種構成の転写箔等を各種被着体の表面に確実に接着ないし密着させることを特徴とする転写箔等の技術に基づく加飾方法及び同技術に基づく加飾構成体。【選択図】図１
2007307882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙、木質系成形材、各種金属成型物、各種金属合金成型物、各種プラスチック成型物、各種プラスチックフイルム及びシート等々を被着体とし、当該被着体に各種構成の転写箔等をオフライン加工プロセスに於ける各種転写技術にて加飾する方法であって、接着助剤となる高分子系プライマーを施すこと無く前記各被着体に、シラン原子、チタン原子またはアルミニウム原子を含む改質剤化合物であって、それぞれ沸点が１０℃〜１０５℃である改質剤化合物を含む燃料ガスの火炎を、全面または部分的に吹き付け、前記各被着体表面が濡れ指数で７３ｄｎｙ／ｃｍ以上となるよう界面活性化処理を施して後、各種転写技術を用いて各種構成の転写箔等から成る加飾媒体を、転写若しくは被服することを特徴とする転写箔等加飾媒体加飾技術に基づく各種被着体加飾方法。
【請求項２】
請求項１記載の各種構成の転写箔等を用いた加飾方法により加飾された、紙、木質系成形材、各種金属成型物、各種金属合金成型物、各種プラスチック成型物、各種プラスチックフイルム及びシート等々、転写箔等より成る加飾構成体。
【請求項３】
請求項１記載の転写箔等の技術が、水圧転写技術であることを特徴とする転写箔等の技術に基づく各種被着体加飾方法。
【請求項４】
請求項１記載の転写箔等の技術が、熱転写技術であることを特徴とする転写箔等の技術に基づく各種被着体加飾方法。
【請求項５】
請求項１記載の転写箔等の技術が、真空三次元表面加飾技術であることを特徴とする転写箔等の技術に基づく各種被着体加飾方法。
【請求項６】
請求項１記載の転写箔等の技術が、インサートモールド加飾技術であることを特徴とする転写箔等の技術に基づく各種被着体加飾方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、水圧転写技術、熱転写技術、及び真空三次元表面加飾技術、インサートモールド加飾技術等の各種転写技術を用いて、各種構成の転写箔等を、オフライン加工プロセスにて、紙、木質系成形材、各種金属成型物、各種金属合金成型物、各種プラスチック成型物、各種プラスチックフイルム及びシート等々から成る被着体に、フレーム（火炎）バーナーによるシラン化合物等の改質剤化合物を含む酸化炎を介して被塗物界面を改質する技術を活用することによって、接着助剤となる各種構成のプライマーを施すことなく加飾層を施すことを特徴とする、転写箔等の技術に基づく各種被着体の加飾方法及び同技術による加飾構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、水圧転写技術、熱転写技術、及び真空三次元表面加飾技術、インサートモールド加飾技術等の転写技術が開発され各種構成の転写箔等を、被着体となる紙、木質系成形材、各種金属成型物、各種金属合金成型物、各種プラスチック成型物、各種プラスチックフイルム及びシート等々に、転写を施すことにより加飾する技法が広く行き渡り活用されている。【０００３】  ところで、前記水圧転写技術、熱転写技術、及び真空三次元表面加飾技術、インサートモールド加飾技術等の加飾方法に於いては、前記各構成の被着体に各種構成の転写箔等を転写するに当たり、被着体となる紙、木質系成形材、各種金属成型物、各種金属合金成型物、各種プラスチック成型物、各種プラスチックフイルム及びシート等々と、各種構成よりなる転写箔等との接着特性或いは密着特性を確保する為に、前記各被着体の接着界面或いは密着界面に高接着・高密着助剤となる高分子系プライマーを塗布しておく必要があり、とりわけ、オフライン加工プロセスに於いては各種被着体の各素材の材質的特質（難接着性等）並びに形状的要因等に伴い各種構成転写箔との接着・密着確保には特に注力する必要があった。【０００４】  一方、水圧転写技術、熱転写技術、及び真空三次元表面加飾技術、インサートモールド加飾技術等を活用し、各種構成よりなる転写箔を転写するに際し、各被着体と各種転写箔との転写工程に於ける密着・接着が比較的容易に取り得るインライン加飾プロセスにおいても、各種被着体の材質等の要因によっては転写箔との密着・接着を確保することが困難なケースがまま見受けられた。【０００５】  何れにしても、各種被着体の成形加工プロセスと当被着体に対する加飾プロセスとが、インライン加工プロセス或いはオフライン加工プロセスの何れであろうとも、各種被着体と各種構成の転写箔との密着・接着を確実に行うためには各種被着体側への事前のプライマー処理は必須の要件と言わざるを得なかった。【０００６】  そこで、本件発明者は、水圧転写技術、熱転写技術、及び真空三次元表面加飾技術、インサートモールド加飾技術等の加飾方法、とりわけ、オフライン加エプロセスに於いては、各種構成の転写箔等を転写するに当たり、被着体となる紙、木質系成形材、各種金属成型物、各種金属合金成型物、各種プラスチック成型物、各種プラスチックフイルム及びシート等々の各被着体と、各種構成の転写箔等との接着或いは密着確保に関し、本件発明者が既に開発し実用化を図っている下記特許文献に開示されている「界面改質技術」の活用を試みたところ、当該「界面改質技術」が、各種被着体の界面改質及び各被着体と各種構成の転写箔との密着・接着特性の改善にとって極めて有効裡に働くことを発見・確認し、本発明を完成するに至った。
【特許文献１】特開２００３−２３８７１０（特許第３５５７１９４号）
【０００７】  上記「特許文献１」には、固体物質の界面改質方法およびその装置の概略が開示されていて、シラン原子、チタン原子、アルミニウム原子を含む界面改質剤化合物であって、それぞれ沸点が１０℃〜１０５℃である表面改質剤化合物を含む燃料ガスを貯蔵するための貯蔵タンクと、当該燃料ガスを噴射部に移送するための移送部と、当該燃料ガスの火炎を吹き付けるための噴射部（バーナー）とを含む界面改質装置を準備し、ケイ酸化炎等を固体物質の材料表面に対して、全面的或いは部分的に吹き付け処理し、当該処理部を活性化させる界面改質技術が開示されている。【０００８】  しかしながら、前記特許文献１には、一般的な各固体物質の界面改質につき各種固体物質に共通する表面改質方法が述べられているに留まり、本発明が解決しようとする具体的な課題である、水圧転写技術、熱転写技術、及び真空三次元表面加飾技術、インサートモールド加飾技術等の転写技術を活用し、各種構成よりなる転写箔を、被着体となる紙、木質系成形材、各種金属成型物、各種金属合金成型物、各種プラスチック成型物、各種プラスチックフイルム及びシート等々に転写・加飾する技法に於いて、各被着体界面における密着及び接着確保に関しする具体的方法論に関する技術開示は為されてはいない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明は、前記特許文献１に開示されている各種固体物質表面の界面改質に関する基本的技術を活用することにより、各種転写技術に基づく各種構成の転写箔の転写プロセスに於いて、従来必須とされていた各種被着体への事前プライマー処理を一切施すことなく、各種被着体界面における密着・接着確保を確実なものとすることにある。以下本発明の詳細について説明する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明は、前述した通り、各種被着体に各種構成の転写箔を転写する転写プロセスに於いて、前記特許文献１に開示されている各種固体物質表面の界面改質に関する基本的技術を活用し、各種被着体の表面を本質的に界面改質し活性化させることで、従来必須とされていた各種被着体への事前プライマー処理を一切施すことなく、各種被着体界面における密着・接着確保を確実なものとすることにある。【００１１】  まず、各種被着体の界面改質に関しその方法論を説明する。図１は本発明に係る界面改質装置の概要を説明するためのフローチャートであり、同フローチャートに基づき説明する。
図１にその全体像を示す界面改質装置は、シラン原子、チタン原子、アルミニウム原子を含む界面改質剤化合物であって、アルキルシラン化合物、アルコキシシラン化合物、シロキサン化合物、シラザン化合物、アルキルチタン化合物、アルコキシチタン化合物、アルキルアルミニウム化合物、およびアルコキシアルミニウム化合物からなる群から選択された界面改質剤化合物１０１を貯蔵するための貯蔵タンク部１０２と、加熱手段１０３にて気化させて噴射部（バーナー）１０４に移送するための移送路１０５と、プロパンガス・ＬＰＧガス等の燃料ガスの貯蔵タンク１０６、そして、当該燃料ガスの燃焼用空気並びに界面改質剤化合物を搬送する為の空気を供給する圧縮空気源１０７とで構成されている。また、前記移送路１０５には第１のサブミキサ１０８が、また、気化された界面改質剤化合物と空気との混合ガスと前記貯蔵タンク１０６より送出される燃料ガスとを均一に混合するための第２のメインミキサ１０９とにより構成されている。さらには、前記界面改質剤化合物１０１を貯蔵するための貯蔵タンク部１０２と、空気を供給する圧縮空気源１０７および燃料ガスの貯蔵タンク１０６のそれぞれの送出先出口には、それぞれの送出流量をコントロールするための流量計付き流量調節バルブ、１１０、１１１、１１２、がそれぞれ設けられ、界面改質装置を構成している。次に前記各主要構成部材（パーツ）の詳細を説明する。【０００１２】「界面改質剤化合物用貯蔵タンク部」
図１に示すように、界面改質剤化合物用貯蔵タンク部１０２の下部には、加熱用ヒーター等の加熱手段１０３が備えられており、常温・常圧状態では液状の界面改質剤化合物１０１を気化するよう構成されている。そして、当該加熱手段１０３はＣＰＵ（図示せず）によりコントロールされている。すなわち、同ＣＰＵは界面改質剤化合物の液量センサー、・液温センサー等の各センサーに電気的に接続されていて、前記界面改質剤化合物の液量および液温が規定の範囲内に収まるように加熱手段をコントロールしている。
なお、本発明では液状の界面改質化合物を使用した例を挙げているが、気体または固体状の化合物も使用できる。気体状の界面改質剤化合物を使用する場合には、前記界面改質剤化合物用貯蔵タンク部にはあえてヒーターを備える必要はなく、代わりに圧力調整弁等の流量調節手段を設ければよい。また、固体状の界面改質剤化合物を使用する場合には、例えば、その固体状化合物を溶媒に溶解するか、熱で溶融させ、本例の貯蔵タンクからバーナーの火炎近傍迄配管した液輸送管中を通らせて、直接バーナー中に送り込むことで界面改質を行うこともできる。【００１３】「移送部」
移送部１０５には、通常「管」構造であって、図１に示すように、前記圧縮空気源１０７より供給され燃焼用空気と前記貯蔵タンク１０２より送出される気化された界面改質剤化合物とを混合するための第１のサブミキサ１０８と、当該第１のサブミキサ１０８により混合された混合ガスと、前記燃料ガスの貯蔵タンク１０６より送出される燃料ガスとを均一に混合するための第２のメインミキサ１０９が設けられている。【００１４】「噴射部（バーナー）」
噴射部（バーナー）１０４は、図１に示すように、移送部１０５を経て送られてきた燃焼ガスを燃焼し、得られた火炎１１３を、被改質処理面（図示せず）に吹き付け被改質処理面を界面改質するものであって、かかる火炎１１３の状態は、前記した気化された界面改質剤化合物１０１の流量および圧縮空気源１０７より送出される燃焼用空気量並びに燃料ガスの貯蔵タンク１０６より送出される燃料ガス量の各流量を、それぞれのガスの流路に設けられている流量計付き流量調節バルブ１１０、１１１、１１２の開度を調節することで最適に調整される。なお、バーナーの種類は特に制限されるものではないが、例えば、予混合型バーナー、拡散型バーナー、部分予混合型バーナー、噴霧バーナー、蒸発バーナー、等の何れであっても良い。また、バーナーの形態についても特に制限されるものではない。【００１５】  前記界面改質剤化合物としては、シラン原子、チタン原子またはアルミニウム原子を含む化合物であり、且つ、一般的なガスバーナーの火炎中で燃焼し得るものであれば特に制限はない。そして、入手のし易さや取り扱いの容易さを考慮すると、例えば、アルキルシラン化合物、アルコキシシラン化合物、シロキサン化合物、シラザン化合物、アルキルチタン化合物、アルコキシチタン化合物、アルキルアルミニウム化合物、およびアルコキシアルミニウム化合物からなる群から選択される少なくとも一つの化合物であることが好ましい。
アルキルシラン化合物の好適例としては、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジフェニルシラン、ジエチルジクロロシラン、ジエチルジフェニルシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリフェニルシラン、ジメチルジエチルシランなどの置換基を有していてもよいモノシラン化合物、ヘキサメチルジシラン、ヘキサエチルジシラン、クロロヘプタメチルジシランなどの置換基を有していても良いジシラン化合物、オクタメチルトリシランなどの置換基を有していても良いトリシラン化合物などが挙げられる。
アルコキシシラン化合物の好適例としては、メトキシシラン、ジメトキシシラン、トリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、エトキシシラン、ジエトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジクロロジメトキシシラン、ジクロロジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリクロロメトキシシラン、トリクロロエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
シロキサン化合物の好適例としては、テトラメチルジシロキサン、ペンタメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサンなどが挙げられる。
シラザン化合物の好適例としては、ヘキサメチルジシラザンなどが挙げられる。また、アルキルチタン化合物の好適例としては、テトラメチルチタン、テトラエチルチタン、テトラプロピルチタンなどが挙げられる。アルコキシチタン化合物の好適例としては、チタニウムメトキシド、チタニウムエトキシドなどが挙げられる。アルキルアルミニウム化合物の好適例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウムなどが挙げられる。アルコキシアルミニウム化合物の好適例としては、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシドなどが挙げられる。これらの化合物は単独で用いても混合して用いても良い。
以上の好適例の中でも、シラン化合物、アルコキシシラン化合物、シロキサン化合物、およびシラザン化合物は、取り扱いが容易であり、気化させやすく、また、入手もしやすいことからより好ましい。【０００１６】  次に、前述した図１に示す界面改質装置を用い、熱転写技術の具体的事例を基に被着体であるポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）シートの界面改質の事例を図２及び図３を以て本発明を説明する。【０００１７】  図２は、図柄を有するハードコート層形成用熱転写箔の代表的な構成事例を目視的・例示的に示す概略図であり、同図中２１は転写紙、２２は剥離層、２３はハードコート層、２４は印刷インキ層（意匠層）、そして２５はヒートセット層であり当事例（図）ではホットメルト接着層として構成され、ハードコート層形成用熱転写箔２０を構成している。【０００１８】  図３は上記図２に示すハードコート層形成用熱転写箔が熱転写される側のポリエステル樹脂製シート（バッカー）の構成事例を示す概略図であり、同ポリエステル製シートは什器用即ちテーブルカウンタートップ等の化粧用途向けに構成されている。同図において、３０は３層同時押出キャスト成形構成のポリエチレンテレフタレート樹脂シート（以下「ＰＥＴシート」と略記する。）であり、非結晶質ＰＥＴ樹脂（以下「Ａ−ＰＥＴ」と略記する。）３２を非晶質のグリコール変性ＰＥＴ樹脂（以下「ＰＥＴ−Ｇ」と略記する。）３１・３１で狭持する構成となっている。上記３層構成の熱可塑性ＧＡＧ−ＰＥＴは耐熱性が比較的に高く、且つ折り曲げ加工等の二次加工特性に優れている特徴があるが、他材料との接着性に関してはＰＥＴ樹脂特有の難接着特性であることに変わりはない。従って、当構成のＧＡＧ−ＰＥＴシートに直接図２に示すハードコート層形成用熱転写箔２０を、オフラインプロセスにて熱転写ロールにて転写を行っても、同転写箔２０とＧＡＧ−ＰＥＴシート３０との接着確保は、オフラインプロセスと難接着素材としてのＧＡＧ−ＰＥＴとが相まって極めて難しい状況となる。因みに、オフラインプロセスに於いては事前成型品である前記ＧＡＧ−ＰＥＴシート等に内在する各種添加剤がシート表面にプリードアウトするケースがままあり、この添加剤等の影響もあって接着助剤となるプライマーを活用しても十分な接着強度を確保することが難しい事例がまま散見される。【０００１９】  そこで、本発明に於いては図１に示す界面改質装置１００を用いシラン系改質剤化合物にて、前記図３に示すＧＡＧ−ＰＥＴシート３０の改質面に火炎処理を施したところ、図４に目視的に例示する通り数ナノ乃至数１０ナノメートル膜厚の界面改質層（二酸化ケイ素膜層）４１を形成することが出来た。因みに、当該３層構造のＧＡＧ−ＰＥＴシートの界面改質前の濡れ指数（ＪＩＳ  Ｋ６７６８）が３５ｄｙｎｅ／ｃｍであったのに対し、当該界面改質装置を用いて火炎処理した後の濡れ指数（ＪＩＳ  Ｋ６７６８）は７３ｄｙｎｅ／ｃｍ以上と界面改質前に比較して改質面が驚異的に活性化されることとなった。また、水接触角を測定すると限りなく０°となり超親水性現象が発現される状況を呈した。【０００２０】  更に、前記図２に例示するハードコート層形成用熱転写箔２０のヒートセット層��ホットメルト層）２５面と、図４に示す３層構造のＧＡＧ−ＰＥＴシートの界面改質層（二酸化ケイ素膜層）面とを接合させ熱転写ロール装置（図示せず）にて熱転写したところ、所期目的の通り十分な接着強度を有する什器用即ちテーブルカウンタートップ用シートを目的通り制作することが可能となった。
【発明の効果】
【０００２１】  何れにしても、インモールド転写成形の様に、製品成形と転写とを成形時に同時に成形する以外の各種被着体（基材）成形と転写箔転写とを時間を置いての成型方法、即ちオフライン成形にあっては、素材固有の難密着性・難接着性に加え、各種被着体（基材）に対する転写箔のオフラインプロセスに於ける転写とが相まって、各種構成の転写箔の各種被着体（基材）に対する接着性が阻害される要因となるが、各種被着体（基材）の改質界面に前記の様に本発明に係る界面改質装置１００を有効活用し界面改質を図ることにより、難接着・難密着と言われているあらゆる被着体表面（界面）を活性化させることが可能となり、従来必要とされていた接着・密着助剤としての高分子系プライマー処理を確実に省くことが可能となり、しかも確実に接着或いは密着界面に於ける接着或いは密着を確実に行うことが出来、加えて従来必須とされていた高分子系プラーマーを省くことが出来る為に時間的及び経済的メリットを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【０００２２】  ［実施例］：熱転写技術に基づく転写事例
１．転写箔の用意
転写箔として、図２に示す構成より成る印刷柄を有する幅：１２７０ｍｍ、総厚：３０μｍ、フイルム長さ：６００ｍの転写箔を用意した。同図に於ける同転写箔の構成は、転写紙・２１：２５μｍ、剥離層・２２＋ハードコート層・２３＋印刷層・２４＋ホットメルト接着層・２５：５μｍ、総厚３０μｍである。
２．バッカーの用意
次に、図３に示す総厚：３００μｍ、幅：１２７０ｍｍ、の３層同時押出キャスティング製ＧＡＧ−ＰＥＴシートとしてのバッカー６００ｍを用意した。
３．バッカー接着面の界面改質
次に、図３に示すＧＡＧ−ＰＥＴシート３０の被接着面に、図１に示す界面改質装置１００を用い界面改質を施し、図４の目視的概略図に示す用にＧＡＧ−ＰＥＴシート３０の被接着面に平均膜厚１０ナノメートル（ｎｍ）膜厚の二酸化ケイ素膜を得た。なお、ＧＡＧ−ＰＥＴシート３０の界面改質は本発明者が既に提案している下記特許文献に開示している装置及び手法に沿って行った。また、当該改質装置にて使用した界面改質剤化合物はヘキサメチルジシロキサンを、そして、燃焼用ガスはプロパンガスを使用した。なお、界面改質後に於ける改質面の濡れ指数（ＪＩＳ  Ｋ６７６８）は７３ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であった。
【特許文献１】特開２００６−１６６８５４．熱転写による製品仕上げ
そして最後に、熱転写ロール装置（図示せず）により、図２に示す前記構成より成るハードコート層形成用熱転写箔２０のホットメルト接着層２５面と、前記図４に示すバッカーとしてのＧＡＧ−ＰＥＴシートの改質面４１とを接合すべく熱転写ロール及び熱転写ロールに続く冷却ロール（何れも図示せず）を介して接合・接着し、テーブルカウンタートップ等の良質な化粧用途向ハードコート層を得た。なお、当該熱転写ロール装置（図示せず）に於ける熱転写ロールの設定温度は１２０℃であり当該装置に於ける転写スピードは５ｍ／ｍｉｎであった。
【図面の簡単な説明】
【０００２３】
【図１】界面改質装置の概略図
【図２】ハードコート層形成用熱転写箔の代表的な構成事例図
【図３】ポリエステル樹脂製シート（バッカー）の構成事例図
【図４】界面改質済ポリエステル樹脂製シート（バッカー）図
【符号の説明】
【０００２４】１０１：界面改質剤化合物
１０２：貯蔵タンク部
１０３：加熱手段
１０４：噴射部（バーナー）
１０５：移送路
１０６：貯蔵タンク
１０７：圧縮空気源
１０８：サブミキサ
１０９：メインミキサ
１１０：流量計付き流量調節バルブ
１１１：流量計付き流量調節バルブ
１１２：流量計付き流量調節バルブ
１１３：火炎
２０：ハードコート層形成用熱転写箔
２１：転写紙
２２：剥離層
２３：ハードコート層
２４：印刷インキ層（意匠層）
２５：ヒートセット層
３０：ＧＡＧ−ＰＥＴシート
３１：ＰＥＴ−Ｇ
３２：Ａ−ＰＥＴ
４１：界面改質層（二酸化ケイ素膜層）
【図１】
2007307882.tif 000003
【図２】
2007307882.tif 000004
【図３】
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【図４】
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