(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と熱板との間に、底板側から、連続気泡型のシリコンゴムスポンジ及び／又は芳香族ポリアミド繊維製耐熱フェルトからなる熱圧着後の形状復元が容易で且つ通気性を有する耐熱クッション材，昇華性染料を含む着色組成物を塗布した転写紙，転写紙の印刷面に塗装面が対向する塗装金属板を重ね合わせて配置し、昇華性染料が転写紙から塗装金属板の塗装面に浸透するように、塗装金属板の上方に配置した熱板で塗装金属板を加熱加圧することを特徴とする印刷塗装金属板の製造方法。
【請求項２】
染着性に優れた透明又は半透明樹脂の塗膜が表層に形成されている塗装金属板を使用する請求項１記載の印刷塗装金属板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に小ロット多品種が要求される装飾用内装パネル材，エレベータ部材，屋内用広告ディスプレイ，屋外用広告ディスプレイ，案内板等に使用される意匠性に優れた印刷塗装金属板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル，ポリアミド，アクリルからなる繊維や樹脂成形体又はこれら樹脂を塗装した金属板の塗装面に昇華性染料を含む着色組成物を施した転写紙を密着させて加熱すると、昇華性染料が塗膜に浸透する。
この昇華浸透を利用して意匠を付与する方法は、繊維ではすでに実用化されており、樹脂成形体や金属板でも応用・展開が検討されている。たとえば、特開昭４９−４１６８９号公報では、ボタン等の凹凸のある樹脂成形体を転写紙と重ね合わせ、１００ｍｍＨｇ以下の減圧雰囲気で加熱している。特開昭５９−９５１４３号公報では、転写紙のインク面と塗装鋼板の塗膜層とを重ね合わせ、両面熱板プレスで加圧加熱している。特開平６−２２０７８０号公報では、刺繍部と昇華性染料インクで図柄を印刷した転写シートを重ねて加熱することにより刺繍部を染色している。また、特開昭４９−９４９８２号公報では、昇華性染料で印刷した転写紙を厚手の編織物に重ね合わせ、加熱ローラに巻き付けることにより編織物を染色している。これらの転写は、何れも熱板，被染物，耐熱クッション又は底板の順に重ね、熱板の熱が転写紙に直接伝わるように熱板及び転写紙を最も近い位置関係に配置し転写している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
被染物にムラなく均一に転写するためには、被染物に転写紙を均一に密着させる必要がある。被染物と転写紙との間に一部でも空気が残留して浮きが発生すると、その部分の濃度が低下し、濃度ムラの原因となる。また、転写紙に含まれる水分が水蒸気となり、逃げ場所がない場合も、被染物と転写紙との間に浮きが発生する。
繊維製品に昇華性染料を転写する場合、被染物である繊維製品自体に通気性があるため、転写紙に含まれている水分に起因する水蒸気は、転写紙と繊維製品との間に留まることなく、繊維製品自体又は耐熱クッション材を通して外部に逸散する。また、弾力性に富む繊維製品は熱板に対する追従性に優れているので、熱板，転写紙，繊維素材，耐熱クッション材又は底板の順に重ねたとき、繊維と転写紙とを均一に密着させることは容易である。弾力性が低く均一密着が困難な繊維素材であっても、底板に替えて耐熱クッション材を入れることによって、被染物に転写紙を容易に密着させることができる。
【０００４】
これに対し、通気性のない塗装金属板に転写する場合、転写紙と塗装金属板との間の空気が抜けず、また転写紙に含まれている水分に由来する水蒸気が転写紙と塗装金属板との間に残留し易い。このような残留空気や残留水分は、濃度ムラの原因となる。
しかも、塗装金属板は、繊維製品や樹脂成形体に比較すると剛性が高く、熱板，転写紙，塗装金属板，耐熱クッション又は底板（熱板）の順で重ねてプレスしても、熱板の形状に塗装金属板を完全に追従させることは困難である。そのため、均一な圧力で塗装金属板に転写紙を密着させることが難しく、塗装金属板が厚板になるほど剛性が高くなるため密着不良が生じ易くなる。
また、塗装金属板は、加熱によって膨張し変形する。この膨張・変形によっても、熱板の形状に塗装金属板を完全に追従させ、均一な圧力で転写紙と塗装金属板とを密着させることが困難になる。
【０００５】
熱板と転写紙との間に耐熱クッション材を挟むとき、均一な圧力で塗装金属板に転写紙を密着させることができる。しかし、熱板と転写紙との間に介装された耐熱クッション材が断熱作用を呈し、転写紙への熱の伝達が抑えられ、高濃度に染料を塗装金属板に転写することが困難である。仮に高濃度に転写できたとしても、転写時間が長くなるため、生産性良く印刷塗装金属板を製造できない。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、塗装金属板を熱板側に配置して転写紙と重ね合わせて熱圧着することにより、塗装金属板の塗装面と転写紙の印刷面とを均一な圧力で密着させ、転写紙に効率よく熱を伝達し、均一でムラのない美麗な印刷模様を転写した印刷塗装金属板を製造することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造方法は、その目的を達成するため、底板と熱板との間に、底板側から、連続気泡型のシリコンゴムスポンジ及び／又は芳香族ポリアミド繊維製耐熱フェルトからなる熱圧着後の形状復元が容易で且つ通気性を有する耐熱クッション材，昇華性染料を含む着色組成物を塗布した転写紙，転写紙の印刷面に塗装面が対向する塗装金属板を重ね合わせて配置し、昇華性染料が転写紙から塗装金属板の塗装面に浸透するように、塗装金属板の上方に配置した熱板で塗装金属板を加熱加圧することを特徴とする。
印刷される塗装金属板は、ビニル系樹脂，アクリレート系樹脂，ポリエステル系樹脂，ポリカーボネート系樹脂，ポリウレタン系樹脂，ポリアミド系樹脂，尿素系樹脂，ポリカプロラクトン系樹脂，ポリアリレート系樹脂，ポリスルホン系樹脂，シリコーンポリエステル系樹脂，エポキシ系樹脂やこれらの共重合体又は混合物等からなる染着性に優れた透明又は半透明樹脂塗膜が表層に形成されている。
【０００７】
【実施の形態】
塗装金属板は、樹脂素材に比較して熱伝導性が高い。本発明は、この塗装金属板がもつ高い熱伝導性を利用して塗装金属板に印刷模様を転写する。すなわち、図１に示すように、平滑な熱板１と耐熱クッション材２との間に、熱板１側から塗装金属板３，昇華性染料を含む着色組成物を塗布した転写紙４を挟み、塗装金属板３の塗装面と転写紙４の印刷面とが合わさるように重ねて熱圧着する。
市販の昇華性染料は１００℃以上に加熱されたとき昇華することから、熱板１の表面温度は１００℃以上に保持される。これにより、高い熱伝導効率が維持された状態で転写紙４を塗装金属板３に完全に密着する。また、０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で熱圧着することが好ましい。０．０１ｋｇ／ｃｍ2 未満の圧力では、塗装金属板３に対する転写紙４の密着が不十分になり易い。逆に、１０ｋｇ／ｃｍ2 を超える圧力では、塗装金属板の塗装面に転写紙又は耐熱クッション材の凹凸が転写され、表面光沢が低下する傾向がみられる。
【０００８】
熱板１と塗装金属板３との間及び耐熱クッション材２と転写紙４との間には、熱板１及び耐熱クッション材２が印刷柄の転写によって汚染されることを防止する紙を挟んでも良い。
本発明に従った昇華転写は、熱板１の熱を転写紙４に直接伝えるのではなく、被染着体である塗装金属板３が最初に加熱され、その熱が転写紙４に伝わって転写が進行する。すなわち、転写紙４に含まれている昇華性染料は、加熱によって昇華し、塗装金属板の塗膜を厚み方向に浸透する。このとき、塗装金属板３に形成されている塗膜が厚膜になるほど塗膜の断熱効果により転写時間が長くなる傾向が示されるが、一般的な塗装鋼板のように２００μｍ以下の塗膜厚みではほとんど問題にされないレベルである。
常圧雰囲気で昇華転写する場合、転写紙４に含まれる水分に由来する水蒸気や転写紙４と塗装金属板３との間に残留している空気が容易に抜け出るように、通気性のある耐熱クッション材２が必要である。
【０００９】
耐熱クッション材２としては、芳香族ポリアミド繊維製の耐熱フェルト，シリコンゴムマット，シリコンゴムスポンジマット，フッ素ゴムマット，フッ素ゴムスポンジマットのように２５０℃前後の耐熱性をもち、熱圧着後に容易に形状が復元するものが好ましい。形状が不完全に復元し、転写後に塗装金属板３の輪郭がそのまま耐熱クッション材２の上に残ると、次回の昇華転写工程でその部分に圧力ムラが発生し、色ムラの原因となる。この点、シリコンゴムスポンジマットは、復元性に優れていることから特に好ましい材質である。また、シリコンゴム及びフッ素ゴムは、ゴムと転写紙４との間に残留する空気を容易に排気除去するため、表面に細かな凹凸をつけたものを使用することが好ましい。
昇華転写される塗装金属板３としては、図２に示すように、めっき鋼板，ステンレス鋼板，アルミ板等の下地金属板３ａに透明又は半透明樹脂層３ｂを設けた塗装金属板が使用される。最外層に透明又は半透明樹脂層３ｂがある限り、樹脂層３ｂと下地金属板３ａとの間に白色ベースコート層３ｃを設けた塗装金属板（ａ），更にプライマー層３ｄを設けた塗装金属板（ｂ），白色ベースコート層３ｃやプライマー層３ｄがなく下地金属板３ａに透明又は半透明樹脂層３ｂを直接設けた塗装金属板（ｃ）の何れを使用してもよい。
【００１０】
透明又は半透明樹脂層３ｂは、転写紙４から移行してくる昇華性染料を受容して良く染まる樹脂である限り、材質に制約を受けることがない。たとえば、ポリビニルアルコール，ポリビニルブチラール，ポリビニリアセタール，ポリ酢酸ビニル，ポリ塩化ビニル，ポリビニルピロリドン，ポリスチレン等のビニル系樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート，ポリブチル（メタ）アクリレート，ポリアクリルアミド，ポリアクリルニトリル等のアクリレート系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等やこれらの共重合体又は混合物を染着性樹脂として使用できる。なかでも、ポリエステル樹脂は、昇華性染料に良く染まり、得られる印刷柄の保存安定性も優れていることから、染着性樹脂の少なくとも一成分として含有させることが好ましい。
【００１１】
透明又は半透明樹脂層３ｂとしては、転写時に１５０〜２００℃に加熱されても著しく軟化することがない熱硬化型の樹脂が好ましい。熱硬化型樹脂で透明又は半透明樹脂層３ｂを形成するとき、熱転写で模様を付与した後に塗装金属板３の表面光沢が低下することが抑制される。
転写紙４としては、グラビア印刷，オフセット印刷，スクリーン印刷等で昇華性染料を印刷塗布したものが使用される。また、小ロット印刷用に製版工程を必要としないコンピュータグラフィックスを用いた電子写真法，静電記録法，インクジェット法，感熱転写法等で昇華性染料を印刷塗布することもできる。
昇華性染料は、加熱されたときに昇華，揮発等により転移し得る染料であり、たとえばキノフタロン誘導体，アントラキノン誘導体，アゾ系色素等の分散染料が好適に使用される。また、従来から昇華熱転写，昇華転写捺染等に使用されている染料が特に制限なく使用される。具体的には、次に掲げる染料がある。
【００１２】
イエロー系の昇華性染料：
Kayacet Yellow AG(日本化薬株式会社製), Kayacet Yellow TDN(日本化薬株式会社製), RTY 52(三菱化学株式会社製), Dianix Yellow 5R-E(三菱化学株式会社製), Dianix Yellow F3G-E (三菱化学株式会社製), Dianix Brilliant Yell  ow 5G-E(三菱化学株式会社製),  ブラスト Yellow 8040 (有本化学株式会社製  ), DY108 (有本化学株式会社製), Sumikaron Yellow EFG(住友化学株式会社製  ), Sumikaron Yellow E-4GL(住友化学株式会社製), FORON Brilliant Yellow   SGGLPI (Sand社製), PS イエローGG (三井東圧染料株式会社製）
マゼンタ系の昇華性染料：
Kayacet Red 026(日本化薬株式会社製), Kayacet Red 130 (日本化薬株式会社製), Kayacet Red B (日本化薬株式会社製), Oil Red DR-99 (有本化学株式会社製), Oil Red DK-99 (有本化学株式会社製), Diacelliton Pink B(三菱化学株式会社製), Sumikaron Red E-FBL (住友化学株式会社製), Latyl Red B (Du  Pont社製), Sudan Red 7B(BASF社製), Resolion Red FB(Bayer社製), Ceres R  ed 7B (Bayer社製)
シアン系の昇華性染料：
Kayalon Fast Blue FG (日本化薬株式会社製), Kayalon Blue FR (日本化薬株式会社製), Kayacet Blue 136(日本化薬株式会社製), Kayacet Blue 906(日本化薬株式会社製), Oil Blue 63 (有本化学株式会社製), HSB9(三菱化学株式会社製), RTB 31(三菱化学株式会社製), Disperse Blue #1(住友化学株式会社製  ), MS Blue 50(三井東圧染料株式会社製), Ceres Blue GN(Bayer社製), Duran  ol Brilliant Blue 2G(ICI社製)
【００１３】
以上に掲げた各昇華性染料は、単独で使用してもよく、また２種以上を併用することもできる。黒色は、イエロー，マゼンタ，シアン色用の昇華性染料を適宜混合することによって得られる。前記イエロー，マゼンタ，シアン色以外の昇華性染料としては、液状物からの揮発温度を含む意味での昇華温度が６０℃以上のものが適当である。昇華性染料を選択する際、昇華温度の高い染料ほど優れた耐光性，耐熱性を示すことから、比較的分子量の大きな染料がより好ましい。
下地金属板３ａと接触した状態で転写紙４が加熱されると、転写紙４に含まれている昇華性染料が昇華し、透明又は半透明樹脂層３ｂを厚み方向に浸透する。その結果、透明又は半透明樹脂層３ｂが染着され、転写模様６が付与される。転写模様６は、透明又は半透明樹脂層３ｂの表面だけではなく、厚み方向に浸透した昇華性染料で形成されているため、立体感のある模様となる。このようにして、本発明によるとき、必要な模様を必要な時に簡便に付与できるため、各種模様付けが要求される意匠鋼板等の小ロット生産が容易になる。しかも、所定の模様を付けた意匠鋼板としての在庫が必要でなくなり、多様なニーズに応じた模様付けが可能となる。
【００１４】
【実施例】
実施例１：
板厚０．５ｍｍの亜鉛めっき鋼板に塗装前処理を施し、白色ポリエステル系樹脂塗料（関西ペイント株式会社製  ＡＴ−１００１  プライマー）を乾燥塗膜厚で１８μｍとなるように塗布した後、板温２２０℃で１分間焼き付けることにより白色ベースコート樹脂塗膜を形成した。次いで、ポリエステル系クリヤー樹脂塗料（関西ペイント株式会社製  ＡＴ−１００５プライマー）を乾燥塗膜厚で１５μｍとなるように塗布した後、板温２１０℃で１分間焼き付けることにより透明樹脂塗膜を形成した。
シアン色の昇華性染料ＲＴＢ  ３１  C.I.Disperse Blue 26（三菱化学株式会社製）から作製した昇華性染料トナー（新日鐵化学株式会社製  昇華捺染用トナー）を用いて、静電プロッタ方式の画像プリントシステム (Exis社製 Juana) で静電記録紙にシアン色のベタ模様を出力し、転写紙を用意した。
平滑な熱板と底板の間に、塗装鋼板の塗装面と転写紙の印刷面が合わさるように、熱板側から塗装鋼板，転写紙，耐熱クッション材の順に重ね合わせた。耐熱クッション材には、厚み１０ｍｍのシリコンフォーム（信越ポリマー株式会社製）を使用した。そして、常圧及び２０トールの真空雰囲気下で圧力０．５ｋｇ／ｃｍ2 を加えて１７５℃に１５０秒間熱圧着した。熱圧着終了後、塗装鋼板から転写紙を剥離した。
【００１５】
比較例１：
図３に示すように熱板１と底板５との間に、熱板１側から耐熱クッション材２，転写紙４，塗装鋼板３を、塗装鋼板３の塗装面と転写紙４の印刷面が合わさるように重ね合わせた。塗装鋼板３及び転写紙４には、実施例１と同じものを使用した。この状態で、実施例１と同様に熱圧着した後、塗装鋼板３から転写紙４を剥離した。
比較例２：
図４に示すように熱板１と底板５との間に、熱板１側から転写紙４，塗装鋼板３，耐熱クッション材２を、塗装鋼板３の塗装面と転写紙４の印刷面が合わさるように重ね合わせた。塗装鋼板３及び転写紙４には、実施例１と同じものを使用した。この状態で、実施例１と同様に熱圧着した後、塗装鋼板３から転写紙４を剥離した。
比較例３：
図５に示すように熱板１と底板５との間に、熱板１側から耐熱クッション材２，塗装鋼板３，転写紙４を、塗装鋼板３の塗装面と転写紙４の印刷面が合わさるように重ね合わせた。塗装鋼板３及び転写紙４には、実施例１と同じものを使用した。この状態で、実施例１と同様に熱圧着した後、塗装鋼板３から転写紙４を剥離した。
【００１６】
以上の実施例１及び比較例１〜３で得られた各印刷塗装鋼板から１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片を切り出し、濃淡差の最も大きな部分の色差及び色濃度の最も高い部分の反射濃度を測定した。濃淡差の最も大きな部分の色差は、濃淡差が最も大きな部分の色調 (Ｌ*,ａ*,ｂ*)をそれぞれミノルタSPECTROPHOTOMETER CM-3700dで測定し、測定値の差を算出することにより求めた。色濃度が最も高い部分の反射濃度は、反射濃度計Macbeth RD-1200 で測定した。また、濃淡差が最も大きな部分の色差から、濃淡部のΔＥが１以下を◎，ΔＥ３以下を○，ΔＥ５以下を△，ΔＥ１０以下を×，ΔＥ１０以上をXXとして転写ムラを５段階評価した。
表１の調査結果にみられるように、本発明に従った配列で塗装鋼板３，転写紙４及び耐熱クッション材２を熱板１と底板５との間に重ね合わせて転写印刷した実施例１では、常圧雰囲気及び真空雰囲気の何れにおいても熱転写によって塗装鋼板が転写ムラなく均一に着色されていた。
【００１７】
これに対し、熱板１側に耐熱クッション材２を配置した比較例１では、転写ムラがなく均一な着色が得られているものの、反射濃度が０．２〜０．４となっており、着色が極めて軽度であることが判る。これは、耐熱クッション材２の断熱効果によって熱板１から転写紙４に十分な熱が伝えられず、塗装鋼板３の塗装面に対する染着が不十分であることを示す。熱板１側に転写紙４を配置した比較例２では、試験片の一部に高濃度の着色が検出されたが、塗装鋼板３と転写紙４との密着が不均一であったことから転写ムラが発生していた。また、熱板１側から耐熱クッション材２，塗装鋼板３及び転写紙４を重ね合わせた比較例３では、耐熱クッション材２の断熱効果によりほとんど着色されず、しかも塗装鋼板３と転写紙４との密着が不十分なため転写ムラも発生していた。
【００１８】
0003933249.tif 000002
【００１９】
耐熱クッション材として、種々のクッション材を組み合わせ、実施例１と同様に熱板１側から塗装鋼板３，転写紙４及び耐熱クッション材２を重ね合わせ、熱圧着により塗装鋼板３を昇華転写した。耐熱クッション材の種類が転写性に及ぼす影響を表２に示す。また、耐熱クッション材の種類及び組合せが転写性に及ぼす影響を表３，４に示す。
表２から、連続気泡型のシリコンゴムスポンジや芳香族ポリアミド繊維製耐熱フェルトのように、熱圧着後に形状が容易に復元し且つ通気性のある耐熱クッション材を使用した場合、常圧及び真空雰囲気下においても転写ムラなく高濃度に塗装鋼板が着色された。シリコンスポンジでも、通気性のない独立気泡型を使用した場合、真空雰囲気下でのみ転写ムラがなく良好に着色された。フッ素ゴムシートやシリコンゴムシートのように通気性がなく且つ表面に凹凸のない耐熱クッション材を使用した場合には、常圧及び真空雰囲気の何れにおいても転写ムラが発生した。ただし、このような耐熱クッション材であっても、表３，４に示すように他の耐熱クッション材と組み合わせることにより、転写ムラを解消することができた。
【００２０】
0003933249.tif 000003
【００２１】
0003933249.tif 000004
【００２２】
0003933249.tif 000005
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、塗装金属板の塗装面と転写紙の印刷面が合わさるように、熱板側から塗装金属板，転写紙，耐熱クッション材を重ね合わせて熱板と底板との間に配置し、加熱圧着することにより転写紙から昇華した染料で塗装金属板と塗装面を染着している。この方法によるとき、塗装金属板に対して転写紙が均一に密着した状態で転写されるため、転写ムラがなく鮮明な印刷模様が塗装金属板に転写される。このようにして得られた印刷塗装金属板は、美麗な表面模様を活用して各種意匠鋼板として使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従った順番で塗装金属板，転写紙，耐熱クッション材を重ね合わせて熱板と底板との間に配置した状態
【図２】  転写印刷される塗装金属板の数例
【図３】  熱板側に耐熱クッション材を配置した比較例１
【図４】  熱板側に転写紙を配置した比較例２
【図５】  熱板側から耐熱クッション材、塗装金属板，転写紙の順に重ね合わせた比較例３
【符号の説明】
１：熱板    ２：耐熱クッション材    ３：塗装金属板    ３ａ：下地金属板
３ｂ：透明又は半透明樹脂層    ３ｃ：白色ベースコート層    ３ｄ：プライマー層    ４：転写紙    ５：底板    ６：転写模様
【図１】
0003933249.tif 000006
【図２】
0003933249.tif 000007
【図３】
0003933249.tif 000008
【図４】
0003933249.tif 000009
【図５】
0003933249.tif 000010