(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
剥離性を有する基体シート上に、隠蔽層と、隠蔽層上に互いに異なった色を有する複数の着色層と、各着色層の上に着色層の発色を鮮明にするための発色補助層とが少なくとも形成されたことを特徴とするレーザエッチング用転写材。
【請求項２】
発色補助層が白色である請求項１記載のレーザエッチング用転写材。
【請求項３】
ＣＩＥ（国際照明委員会）１９７６（ＪＩＳ  Ｚ８７２９）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における着色層の明度をＬとしたとき、着色層が、基体シートに近い位置から基体シートから遠ざかる位置になるにしたがって、明度Ｌが低い値から高い値へと漸次変化する請求項１〜２のいずれかに記載のレーザエッチング用転写材。
【請求項４】
請求項１〜３に記載のレーザエッチング用転写材を、転写法または成形同時転写法にて樹脂成形品に融着させ、基体シートを剥離して、隠蔽層と、隠蔽層上に互いに異なった色を有する複数の着色層と、各着色層の上に着色層の発色を鮮明にするための発色補助層とが表面に少なくとも形成された樹脂成形品を得、次いでレーザエッチングにより隠蔽層および任意の着色層を除去して複数の着色層を露出させることを特徴とする多色成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家電製品、音響機器、自動車のインジケータなどの表示パネルなどの樹脂成形品上に任意の多色柄を作成することができるレーザエッチング用転写材と多色成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザエッチングによる加飾法として、複数の着色層を積層した転写材を樹脂成形品上に転写して、レーザエッチングによって任意の着色層を除去することで、多色成形品を得る方法があった。
【０００３】
すなわち、転写材として、剥離性を有する基体シート上に、互いに異なった色を有する複数の着色層が少なくとも形成されたものを用いる。次いで、転写材を樹脂成形品の表面に重ねて加熱加圧して基体シートを剥離し、樹脂成形品の表面に複数の着色層を形成する（転写法）。また、転写材を成形金型内に挟み込み、金型内に溶融樹脂を注入し、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に転写材を接着した後、基体シートを剥離して、樹脂成形品の表面に複数の着色層を形成する（成形同時転写法）。次いで、樹脂成形品の表面にレーザを照射することによって任意の着色層を除去し、異なる色の着色層を露出させることによって多色成形品を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した転写材は、複数積層した着色層同士が干渉し合うため、レーザエッチングにより任意の層を除去した後、表面に露出する着色層の発色は、表面に露出した着色層の色と、その下に積層された着色層の色との混合色になるという問題があった。また、このような混合色となることによって着色層の色の明度が落ち、鮮明な発色を得ることができないという問題があった。
【０００５】
したがって、この発明は、上記のような欠点を解消し、複数の着色層を積層しても各着色層の色が混合して見えることがなく、各着色層が鮮明に発色するレーザエッチング用転写材と多色成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のレーザエッチング用転写材と多色成形品の製造方法は、以上の目的を達成するために、つぎのように構成した。
【０００７】
すなわち、この発明のレーザエッチング用転写材は、剥離性を有する基体シート上に、隠蔽層と、隠蔽層上に互いに異なった色を有する複数の着色層と、各着色層の上に着色層の発色を鮮明にするための発色補助層とが少なくとも形成されるように構成した。
【０００８】
また、上記の発明において、発色補助層が白色であるように構成してもよい。
【０００９】
また、上記の発明において、ＣＩＥ（国際照明委員会）１９７６（ＪＩＳ  Ｚ８７２９）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における着色層の明度をＬとしたとき、着色層が、基体シートに近い位置から基体シートから遠ざかる位置になるにしたがって、明度Ｌが低い値から高い値へと漸次変化するように構成してもよい。
【００１０】
また、この発明の多色成形品の製造方法は、上記したレーザエッチング用転写材を、転写法または成形同時転写法にて樹脂成形品に融着させ、基体シートを剥離して、隠蔽層と、隠蔽層上に互いに異なった色を有する複数の着色層と、各着色層の上に着色層の発色を鮮明にするための発色補助層とが表面に少なくとも形成された樹脂成形品を得、次いでレーザエッチングにより隠蔽層および任意の着色層を除去して複数の着色層を露出させるように構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１２】
図１は、この発明のレーザエッチング用転写材の一実施例を示す断面図である。図２は、この発明の多色成形品の製造方法により得た多色成形品の一実施例を模式的に示す断面図である。図３は、この発明の多色成形品の製造方法により得た多色成形品の一実施例を模式的に示す平面図である。図中、１０はレーザエッチング用転写材、１１は基体シート、１２は離型層、１３は剥離層、１４は隠蔽層、１５は接着層、２１は第１着色層、２２は第１発色補助層、２３は第２着色層、２４は第２発色補助層、２５は第３着色層、２６は第３発色補助層、３０は多色成形品、３１は樹脂成形品、３２は露出孔である。
【００１３】
この発明のレーザエッチング転写材は、剥離性を有する基体シート１１上に、隠蔽層１４と、隠蔽層１４上に互いに異なった色を有する複数の着色層２１、２３、２５と、各着色層２１、２３、２５の上に着色層２１、２３、２５の発色を鮮明にするための発色補助層２２、２４、２６とが少なくとも形成されたものである（図１参照）。
【００１４】
基体シート１１としては、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ビニロン樹脂、アセテート樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などのプラスチックシートを使用することができる。基体シート１１の厚さとしては、１０〜２０μｍのものを使用するとよい。また、基体シート１１の着色層を形成する面に、ヘアライン形状の微細凹凸を形成したり、粒状の微細凹凸を形成したりすることによって、多色成形品３０の表面を種々の艶消し表面とすることができる。基体シート１１はそれ自体で剥離性を有するものを用いるとよい。また、より剥離性を安定させるために、離型層１２を形成してもよい。離型層１２は転写工程後に基体シート１１とともに除去される層である。離型層１２の材質としては、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂を用いるとよい。離型層１２の形成方法としては、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【００１５】
また、基体シート１１あるいは離型層１２の剥離をより確実にするために、必要に応じて剥離層１３を形成してもよい。剥離層１３は、転写後または成形同時転写後に基体シート１１を剥離した際に、基体シート１１または離型層１２から剥離して被転写物の最外面となる層である。剥離層１３の材質としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂などのほか、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂などのコポリマーを用いるとよい。剥離層１３に硬度が必要な場合には、紫外線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを選定して用いるとよい。剥離層１３の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。剥離層１３はレーザエッチングにより隠蔽層１４とともに除去される。
【００１６】
隠蔽層１４は、多色成形品３０において、着色層２１、２３、２５の色が直接見えないようにするために設ける層である。隠蔽層１４の存在により着色層２１、２３、２５の色が完全に隠れるようにすることが好ましい。こうすることで、隠蔽層１４は、レーザエッチングによりその一部を除去することによって着色層２１、２３、２５の色を認識できるようになる。隠蔽層１４はレーザエッチングにより除去可能な層である。レーザで除去可能とするためには、その厚さは薄い方が好ましいが、隠蔽性を得るためには厚い方が好ましい。したがって、隠蔽層１４の材質としては、カーボンブラックなどの黒色または黒色に近い顔料を混合した樹脂を用いるのが好ましい。また、隠蔽層１４は、黒色以外の層であってもよい。あるいは、着色層２１、２３、２５が隠蔽されるのであれば、パターン化された形状であってもよい。また、隠蔽層１４の厚さは、１〜３μｍが好ましい。
【００１７】
着色層２１、２３、２５は、互いに異なる色の複数の着色層が積層されるように形成する。着色層２１、２３、２５は、多色成形品３０においてその表面側の隠蔽層１４や着色層２１、２３、２５がレーザエッチングによって除去されて露出することによりその色を表現する層であるので、着色層２１、２３、２５の積層数が多いほど、多彩な色の表現をすることができる。各着色層２１、２３、２５は、全面的に形成されるように構成することができる。また、各着色層２１、２３、２５は、部分的に形成されるように構成することもできる。さらに、各着色層２１、２３、２５は、全面的な着色層と部分的な着色層とが混合して形成されるように構成することもできる。着色層２１、２３、２５の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。着色層２１、２３、２５の形成方法としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。各着色層２１、２３、２５の厚さとしては、１〜３０μｍが好ましい。各着色層２１、２３、２５は、任意の色によって構成することができる。また、各着色層を、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の４色で構成すると、写真階調の画像を表現することができる。
【００１８】
各着色層２１、２３、２５の明度は、ＣＩＥ（国際照明委員会）１９７６（ＪＩＳ  Ｚ８７２９）のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における着色層の明度をＬとしたとき、着色層２１、２３、２５が、基体シート１１に近い位置から基体シート１１から遠ざかる位置になるにしたがって、明度Ｌが低い値から高い値へと漸次変化するように構成してもよい。すなわち、レーザは明度がより低い着色層に吸収されやすい傾向がある。したがって、明度Ｌが低い着色層を基体シート１１に近い位置に配置することにより、レーザエッチングされやすい着色層がより多色成形品３０の表面側に配置されることになるため、必要とする着色層が誤ってレーザエッチングされてしまうことを防止することができる。
【００１９】
発色補助層２２、２４、２６は、各着色層２１、２３、２５の色が、隣り合う他の着色層と混ざり合って発色するのを防ぐために、多色成形品３０において着色層２１、２３、２５の背後に位置するように重ねて設ける層である。
【００２０】
発色補助層２２、２４、２６の色としては白が好ましい。その理由は、着色層２１、２３、２５の明度を落とすことなく、隣り合う着色層同士の色が混ざり合って見えることを防止できるからである。また、インキ中にアルミペーストを混ぜた金属光沢色や、黒色などの無彩色にしてもよい。発色補助層２２、２４、２６は、着色層２１、２３、２５と同様の手段によって形成することができる。発色補助層２２、２４、２６の厚さとしては、１〜３０μｍが好ましい。
【００２１】
また、接着層１５を必要に応じて形成してもよい。接着層１５は、転写法または成形同時転写法により転写材を樹脂成形品３１に接着させるために発色補助層２６の上に設ける層である。樹脂成形品３１の材質がポリアクリル系樹脂の場合は、接着層１５の材質としてポリアクリル系樹脂を用いるとよい。また、樹脂成形品３１の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを、接着層１５の材質として使用すればよい。接着層１５の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコーティングや、グラビア印刷、スクリーン印刷法などの印刷がある。接着層１５の乾燥膜厚は、１〜５μｍとするのが一般的である。
【００２２】
なお、転写材を構成する各層に使用するインキ中には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、アルミナなどの無機質の微粉末よりなる充填剤、およびアクリルビーズ、ウレタンビーズなどの有機質充填剤を含ませてもよい。また、印刷工程内での外観不良を防止する目的や、各層の耐性を向上させる目的、その他の目的で、レベリング剤、耐摩耗性強化剤、帯電防止剤、抗菌剤などの添加剤をインキ中に添加してもよい。
【００２３】
転写層の構成は、上記した態様に限定されるものではない。たとえば、あらかじめ決められたパターンを表現するために、任意のパターンの図柄層を別途形成するようにしてもよい。
【００２４】
上記したレーザエッチング用転写材１０を用い、転写法または成形同時転写法によって、隠蔽層１４と、隠蔽層１４上に互いに異なった色を有する複数の着色層２１、２３、２５と、各着色層２１、２３、２５の上に着色層の発色を鮮明にするための発色補助層２２、２４、２６とを樹脂成形品３１上に積層する。
【００２５】
樹脂成形品３１としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂も使用できる。
【００２６】
転写法による転写工程は次のようにして行う。まず、樹脂成形品３１の表面に、転写材の接着層１５側を密着させる。次に、シリコンラバーなどの耐熱ゴム状弾性体を備えたロール転写機、アップダウン転写機などの転写機を用い、温度８０〜２６０℃程度、圧力４９０〜１９６０Ｐａ程度の条件に設定した耐熱ゴム状弾性体を介して転写材の基体シート１１側から熱と圧力とを加える。こうすることにより、接着層１５が樹脂成形品３１表面に接着する。最後に、冷却後に基体シート１１を剥がすと、基体シート１１と剥離層１３との境界面で剥離が起こり、転写が完了する。また、基体シート１１上に離型層１２を設けた場合は、基体シート１１を剥がすと、離型層１２と剥離層１３との境界面で剥離が起こり、転写工程が完了する。
【００２７】
成形同時転写法による転写工程は次のようにして行う。まず、可動型と固定型とからなる成形用金型内に転写材を送り込む。その際、枚葉の転写材を１枚づつ送り込んでもよいし、長尺の転写材の必要部分を間欠的に送り込んでもよい。長尺の転写材を使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、転写材と成形用金型との見当が一致するようにするとよい。また、転写材を間欠的に送り込む際に、転写材の位置をセンサーで検出した後に転写材を可動型と固定型とで固定するようにしてもよい。成形用金型を閉じた後、ゲートから溶融樹脂を金型内に射出充満させ、樹脂成形品３１を形成するのと同時にその面に転写材を接着させる。樹脂成形品３１を冷却した後、成形用金型を開いて樹脂成形品３１を取り出す。最後に、基体シート１１を剥がすことにより、転写工程が完了する。
【００２８】
次いで、レーザエッチングにより樹脂成形品３１の表面にある隠蔽層１４および任意の着色層２１、２３、２５を除去して複数の着色層２１、２３、２５を露出させる。
【００２９】
レーザエッチングは、二酸化炭素、ＹＡＧ、ルビー、あるいはＹＶＯ４などのレーザ装置を用いる。、レーザの焦点と隠蔽層１４や着色層２１、２３、２５の相対位置、レーザの出力、レーザ照射の反復回数などを調整することにより、樹脂成形品３１の表面を任意の深さまでエッチングすることができる。
【００３０】
樹脂成形品３１の表面を任意のパターンと深さでレーザエッチングすることにより、さまざまな色を表現することができる。次に、着色層と発色補助層を各々３層ずつ形成し、第１着色層２１、第１発色補助層２２、第２着色層２３、第２発色補助層２４、第３着色層２５、第３発色補助層２６が構成された場合を例にして説明する（図２〜３参照）。
【００３１】
たとえば、各着色層２１、２３、２５そのものの色である単色を表現するには、第１着色層２１、第２着色層２３、第３着色層２５のいずれか１層のみが露出するように、隠蔽層１４底部の深さまでレーザエッチングを行い第１着色層２１を露出させるか、第１発色補助層２２底部の深さまでレーザエッチングを行い第２着色層２３を露出させるか、第２発色補助層２４底部の深さまでレーザエッチングを行い第３着色層２５を露出させる。たとえば図２における色Ａは、レーザエッチングにより多数の露出孔３２が形成され、第２着色層２３のみが露出した例を示す。１つの露出孔３２の最大内径は０．１〜２．０ｍｍとするとよい。０．１ｍｍに満たないとレーザの出力調整が困難となる。また、２．０ｍｍを越えるとレーザエッチングで得られる絵柄に繊細さが欠けることとなる。また、露出孔３２の数は１０〜１００００個／ｃｍ2とするとよい。この範囲にすることにより、繊細な絵柄を得ることができる。色Ａを均一に表現するには、各露出孔３２を形成するレーザエッチングの条件を同一とし、すべての露出孔３２を同一形状に形成するとよい。
【００３２】
また、各着色層２１、２３、２５の色が混合した色を表現するには、異なる色の複数の着色層２１、２３、２５が露出するように、複数の露出孔３２を隣接して形成するとよい。たとえば、図２における色Ｂは、第２着色層２３が見える露出孔３２と第３着色層２５が見える露出孔３２とにより表現された例を示す。各着色層２３、２５の露出孔３２の面積比や露出孔３２数を変化させることによって、色Ｂの色相を変化させることができる。露出孔３２の底面積や深さの異なる第２着色層２３および第３着色層２５を露出させるので、レーザエッチング条件は、第２着色層２３を露出させる露出孔３２を形成させる場合と、第３着色層２５を露出させる露出孔３２を形成させる場合とでは異なることになる。
【００３３】
また、図２における色Ｃは、第１着色層２１と第２着色層２３とが連続した１つの露出孔３２により露出して、各着色層２１、２３の色が混合した色を表現する例を示す。第１着色層２１と第２着色層２３の面積比を変化させることによって、色Ｃの色相を変化させることができる。この場合、露出孔３２の最大内径は０．２〜８．０ｍｍ程度とすることができる。
【００３４】
また、多色成形品３０の表面には、露出孔３２を覆うように、透明保護層（図示せず）を形成するようにしてもよい。透明保護層としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などを用いて形成するとよい。
【００３５】
また、樹脂成形品３１の材質として透明性を有するものを用いた場合は、多色成形品３０の裏面に光源を配置し、隠蔽層１４の存在しない箇所から光を透過させて、文字や記号などのパターンが発光する照光性部品として用いることができる。
【００３６】
【実施例】
厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シートとし、次いで、剥離層、隠蔽層、青色の第１着色層、白色の第１発色補助層、赤色の第２着色層、白色の第２発色補助層、黄色の第３着色層、白色の第３発色補助層、接着層を順次グラビアコート法により形成して、レーザエッチング用転写材を得た。剥離層、隠蔽層、各着色層、各発色補助層は、それぞれアクリル系樹脂からなるインキを用いて形成した。また、接着層は塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂からなるインキを用いて形成した。
【００３７】
次いで、このようにして得たレーザエッチング用転写材を、成形用金型の間に配置し、型締めした後、溶融樹脂を射出して一体化し、型開き後、転写材の基体シートを剥離して成形品を得た。
【００３８】
次いで、ＹＶＯ４レーザ装置を用いて、第１着色層、第２着色層、第３着色層がそれぞれ露出するように多数の露出孔をレーザエッチングして形成し、多色成形品を得た。
【００３９】
このようにして得た多色成形品は、各着色層の色が混合することなく鮮明に発色するものであった。
【００４０】
（比較例）  比較例として、各発色補助層が形成されていないこと以外は実施例と同様にしてレーザエッチング用転写材を得た。
【００４１】
次いで、実施例１と同様にして転写加工を行って成形品を得、実施例１と同様にレーザエッチングを行って多色成形品を得た。
【００４２】
このようにして得た多色成形品は、各着色層の色が他の着色層の色の影響を受けて混合した発色となり、所望の発色を得ることができないものであった。
【００４３】
【発明の効果】
この発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００４４】
この発明のレーザエッチング用転写材は、剥離性を有する基体シート上に、隠蔽層と、隠蔽層上に互いに異なった色を有する複数の着色層と、各着色層の上に着色層の発色を鮮明にするための発色補助層とが少なくとも形成されるように構成したので、複数の着色層を積層しても各着色層の色が混合して見えることがなく、各着色層が鮮明に発色する多色成形品を得るのに好適なものである。
【００４５】
また、この発明の多色成形品の製造方法は、この発明のレーザエッチング用転写材を、転写法または成形同時転写法にて樹脂成形品に融着させ、基体シートを剥離して、隠蔽層と、隠蔽層上に互いに異なった色を有する複数の着色層と、各着色層の上に着色層の発色を鮮明にするための発色補助層とが表面に少なくとも形成された樹脂成形品を得、次いでレーザエッチングにより隠蔽層および任意の着色層を除去して複数の着色層を露出させるように構成したので、複数の着色層を積層しても各着色層の色が混合して見えることがなく、各着色層が鮮明に発色する多色成形品を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のレーザエッチング用転写材の一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明の多色成形品の製造方法により得た多色成形品の一実施例を模式的に示す断面図である。
【図３】この発明の多色成形品の製造方法により得た多色成形品の一実施例を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
１０  レーザエッチング用転写材
１１  基体シート
１２  離型層
１３  剥離層
１４  隠蔽層
１５  接着層
２１  第１着色層
２２  第１発色補助層
２３  第２着色層
２４  第２発色補助層
２５  第３着色層
２６  第３発色補助層
３０  多色成形品
３１  樹脂成形品
３２  露出孔
【図１】
0004054569.tif 000002
【図２】
0004054569.tif 000003
【図３】
0004054569.tif 000004