АГЕНТ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ПЕРЕВОДИМОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ВОДЫ ПЛЕНКИ, СПОСОБ ПЕРЕВОДА ПОД ДАВЛЕНИЕМ ВОДЫ И ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ПЕРЕВОДА ПОД ДАВЛЕНИЕМ ВОДЫ
COATING AGENT FOR FILM TRANSFERRED UNDER WATER PRESSURE, METHOD FOR TRANSFERRING UNDER WATER PRESSURE AND ARTICLE THEREOF

ОПИСАНИЕ
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к агенту покрытия для переводимой под давлением воды пленки и, в частности, к агенту покрытия для переводимой под давлением воды пленки, используемому для воспроизведения (восстановления) адгезии сухого печатного рисунка переводимой под давлением воды пленки, переводимой на поверхность декорируемого изделия, а также к способу перевода под давлением воды, использующему агент покрытия для переводимой под давлением воды пленки, и к изделию перевода под давлением воды, получаемому указанным способом.
Предпосылки создания изобретения
Способ перевода под давлением воды используется для декорирования усложненной трехмерной поверхности изделия. Обычно указанный способ перевода под давлением воды представляет собой способ, в котором переводная пленка, имеющая определенный водонерастворимый печатный рисунок, нанесенный на водорастворимую пленку, плавает на поверхности воды в ванне перевода и смачивается водой, и изделие (тело, на которое осуществляется перевод, или тело, на которое переводится рисунок) погружается в воду в ванне перевода, когда оно контактирует с переводной пленкой, поэтому печатный рисунок переводной пленки переводится на поверхность изделия с использованием давления воды с образованием в результате декоративного слоя.
В общем случае, поскольку переводимая под давлением воды пленка хранится в виде рулона с печатным рисунком, напечатанным и высушенным на водорастворимой пленке, печатный рисунок находится в сухом состоянии, когда он имеет потерю адгезии, и поэтому требуется нанести растворитель, такой как активатор или разбавитель, на печатный рисунок с тем, чтобы получить влажное состояние, подобное состоянию краски непосредственно после нанесения печати (состояние, когда печатный рисунок имеет адгезию), что обычно называется активирующей обработкой. Для того чтобы обеспечить механические и химические защитные функции поверхности, такие как износостойкость, стойкость к растворителям, стойкость к медицинским препаратам, атмосферостойкость и т.д., декоративного слоя, образованного переводом под давлением воды на поверхности изделия, обычно поверх декоративного слоя формуется прозрачный поверхностный защитный слой (верхний слой).
Такой поверхностный защитный слой формуется либо нанесением с помощью распыления, либо с помощью перевода под давлением воды и т.д. отдельно от декоративного слоя, либо способом перевода под давлением воды в то же самое время, когда декоративный слой формуется переводом под давлением воды (смотри патентные документы 1 и 2). В любом из указанных случаев, поскольку сам декоративный слой не имеет защитной функции поверхности, требуется поверхностный защитный слой отдельно от декоративного слоя. Однако, поскольку способ отдельного формования поверхностного защитного слоя и декоративного слоя требует двух операций декорирования и защиты поверхности, эффективность работы получается ниже, и отсюда способ одновременного формования поверхностного защитного слоя и декоративного слоя требует переводимой под давлением воды пленки усложненного строения. Таким образом, любой из способов не может выгодно обеспечить декоративный слой, имеющий защищенную поверхность, экономичным образом.
Между тем, авторами изобретения предложен способ перевода декоративного слоя под давлением воды, когда износостойкость, стойкость к растворителям и т.д. придаются самому декоративному слою, и данное изобретение было заявлено на патент (смотри патентные документы 3-5). Согласно данному способу композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, содержащая активирующий ингредиент безрастворительного типа, такой как фотополимеризуемый мономер, наносится на сухой печатный рисунок переводимой под давлением воды пленки, в результате чего адгезия печатного рисунка восстанавливается активирующим ингредиентом композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением. Кроме того, поскольку печатный рисунок переводится на обрабатываемое тело под давлением воды в состоянии, когда композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, пропитывает весь печатный рисунок, когда композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, отверждается облучением ультрафиолетовым излучением, декоративный слой, образованный печатным рисунком, получает состояние, где ему придается способность отверждаться ультрафиолетовым излучением и поэтому функция химической и механической защиты поверхности, такая как стойкость к растворителям, атмосферостойкость и т.д., придается самому декоративному слою.
Для того чтобы объединить в единое целое печатный рисунок и композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, при обеспечении пропитки печатного рисунка композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, для восстановления адгезии сухого печатного рисунка и придания способности отверждаться ультрафиолетовым излучением печатному рисунку при нанесении композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, на переводимую под давлением воды пленку композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, требует относительно низкую вязкость, достаточную для того, чтобы композитная смола, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, была способна равномерно пропитывать весь печатный рисунок, сухой и отвержденный, и растворимость красок, способную растворять краску и восстанавливать его адгезию, и указанная композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, желательно наносится на печатный рисунок в определенном количестве. Если вязкость композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, является слишком высокой, тогда указанная композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, не может пропитать весь печатный рисунок в надлежащем количестве, если растворимость краски композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, является слишком низкой, тогда адгезия печатного рисунка состояния, когда он высушен и отвержден, не может быть восстановлена и количество нанесения композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, является слишком низким, тогда композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, не может достигнуть поверхности печатного рисунка (наружная сторона печатного рисунка после перевода).
Кроме того, если вязкость композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, является слишком низкой и количество его нанесения является слишком низким, это ведет к тому, что печатный рисунок искажается, поэтому появляются явления, когда рисунок становится незаметным или разупорядоченным.
Таким образом, композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, требует определенной вязкости, растворимости краски и количества нанесения для того, чтобы восстановить адгезию сухого печатного рисунка и позволить композитной смоле, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, пропитать печатный рисунок с тем, чтобы объединиться в единое целое или смешаться с печатным рисунком. Под «объединением в единое целое композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением» понимается не частичное объединение композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, с печатным рисунком, а полное объединение композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, с печатным рисунком равномерно объединенным образом. Если композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, объединяется с печатным рисунком только на стороне нанесения композитной смолы, но не достигает наружной поверхности печатного рисунка после перевода, функция защиты поверхности, такая как стойкость к растворителям и т.д., не может быть придана поверхности декоративного слоя, которая является самой наружной поверхностью декоративного слоя.
В изобретении вышеуказанного способа, предложенного авторами изобретения, рассматривается применение, которое коммерчески доступно как “UV MAT-000 MEDIUM”, торговая марка трафаретной краски УФ-типа от фирмы TEIKOKU INK MANUFACTURE CO., LTD., Япония, или которое коммерчески доступно под наименованием “UV PAL-000 MEDIUM”, торговая марка трафаретной краски УФ-типа от фирмы TEIKOKU INK MANUFACTURE CO., LTD., Япония, в качестве композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, подходящей для восстановления адгезии печатного рисунка и для объединения в единое целое композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, с печатным рисунком при пропитке печатного рисунка композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением. Указанные композиты коммерчески доступны для широкого применения и могут восстанавливать адгезию сухого печатного рисунка и придавать способность печатному рисунку отверждаться ультрафиолетовым излучением при пропитке ими всего печатного рисунка в некоторой степени. Таким образом, указанные композитные смолы, отверждающиеся ультрафиолетовым излучением, для широкого применения могут быть применены для перевода под давлением воды низкого или среднего сорта, где должен быть присоединен рисунок подобной структуры. Указанные композитные смолы, отверждающиеся ультрафиолетовым излучением, для широкого применения не могут быть полностью применены для перевода под давлением воды высокого или супервысокого сорта, в котором точное качество дизайна, такое как точное ощущение древесины, требуется для декорации во внутреннем изделии автомобиля. В дополнение к этому, указанные композитные смолы, отверждающиеся ультрафиолетовым излучением, не могут быть полностью применимы к различным переводимым под давлением воды пленкам, имеющим очень большое накопление пасты по отношению к элементам краски, таким как вид или оттенок краски, используемой для печатного рисунка, и сохраняются проблемы совместимости и согласованности с различным оборудованием, используемым в традиционных производственных линиях перевода под давлением воды.
Указанные коммерчески доступные композитные смолы, отверждающиеся ультрафиолетовым излучением, содержат, по меньшей мере, фотополимеризующийся форполимер, фотополимеризующийся мономер и оптический инициатор, и изготавливаются как продукты для различных применений, таких как краски, материалы покрытий, клеи или подобное, при их получении и введении других ингредиентов в некоторых случаях. Указанные коммерчески доступные композитные смолы, отверждающиеся ультрафиолетовым излучением, не являются такими продуктами, как были изготовлены для предполагаемого использования, в котором композитные смолы пропитывают весь печатный рисунок, сухой и отвержденный, с тем чтобы объединяться в единое целое с печатным рисунком и отверждаться вместе с краской после того, как облучает ультрафиолетовое излучение, как если способность отверждаться ультрафиолетовым излучением придается краске. В варианте, рассмотренном в вышеуказанных патентных документах, который обеспечивает восстановление адгезии краски, и обеспечение способности печатного рисунка отверждаться ультрафиолетовым излучением находится вне традиционных продуктов других применений и используется рискованно.
Авторами изобретения проведена различная подготовительная работа, когда фотополимеризующийся форполимер, фотополимеризующийся мономер и т.д. изменяют свои типы и комбинации, когда они рассматриваются для новой композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, наиболее подходящего в качестве агента покрытия для перевода под давлением воды пленки, имеющей относительно низкую вязкость, достаточную для того, чтобы быть способным однородно пропитывать весь печатный рисунок, однажды высушенный и отвержденный, и растворимость краски, достаточную для восстановления адгезии краски при растворении ее, и в результате повторных экспериментов ими было установлено, что требуются определенная вязкость и определенная растворимость краски для композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, подходящего для агента покрытия для переводимой под давлением воды пленки, и что такие задания, как выбор фотополимеризующегося мономера, являются очень важными для этого.
В частности, фотополимеризующийся мономер имеет следующие требования:
(1) Фотополимеризующийся мономер сам имеет низкую вязкость для того, чтобы получить надлежащую вязкость композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, имеющую введенный в нее фотополимеризующийся мономер.
(2) Фотополимеризующийся мономер требует способность растворять фотополимеризующийся полимер, существенную для физического свойства конечного покрытия пленки, имеющей тенденцию иметь высокую вязкость.
(3) Фотополимеризующийся мономер требует способность растворять краску печатного рисунка.
(4) Фотополимеризующийся мономер сам также имеет хорошую отверждаемость при облучении ультрафиолетовым излучением.
(5) Фотополимеризующийся мономер имеет хорошую адгезию к АБС-смоле, поликарбонатным материалам и т.д., используемым в качестве основных материалов изделия перевода под давлением воды во многих случаях.
(6) Фотополимеризующийся мономер требует низкую усадку при отверждении и гладкость, а также имеет поддерживаемую прозрачность.
Таким образом, установлено, что агент покрытия для переводимой под давлением воды пленки содержит композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, содержащую фотополимеризующийся мономер, отвечающий вышеуказанным требованиям.
Патентный документ 1 - JP 4-197699A.
Патентный документ 2 - JP 2003-200698A.
Патентный документ 3 - Описание заявки JP 2003-409874.
Патентный документ 4 - JP 2005-14604A.
Патентный документ 5 - WO 2004/108434.
Раскрытие сущности изобретения.
Проблемы, решаемые изобретением.
Первой целью настоящего изобретения является создание агента покрытия для переводимой под давлением воды пленки, подходящего для восстановления адгезии печатного рисунка переводимой под давлением воды пленки, а также для успешного и эффективного осуществления операции придания печатному рисунку способности отверждаться ультрафиолетовым излучением.
Другой целью настоящего изобретения является создание способа перевода печатного рисунка на изделие при использовании агента покрытия для переводимой под давлением воды пленки, подходящего для восстановления адгезии печатного рисунка переводимой под давлением воды пленки, а также для успешного и эффективного осуществления операции придания печатному рисунку способности отверждаться ультрафиолетовым излучением.
Другой целью настоящего изобретения является создание изделия перевода под давлением воды, получаемого с использованием агента покрытия для переводимой под давлением воды пленки, подходящего для восстановления адгезии печатного рисунка переводимой под давлением воды пленки, а также для успешного и эффективного осуществления операции придания печатному рисунку способности отверждаться ультрафиолетовым излучением.
Раскрытие сущности изобретения
В соответствии с первым отличительным признаком настоящего изобретения предусматривается агент покрытия для переводимой под давлением воды пленки, содержащий композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, наносимую на переводимую под давлением воды пленку с тем, чтобы восстановить адгезию сухого печатного рисунка переводимой под давлением воды пленки и пропитать весь печатный рисунок и с тем, чтобы быть объединенной в единое целое с печатным рисунком после отверждения ультрафиолетовым излучением, в результате чего печатному рисунку придается способность отверждаться ультрафиолетовым излучением, причем композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, не содержит органический растворитель, но содержит, по меньшей мере, фотополимеризующийся форполимер, фотополимеризующийся мономер и инициатор фотополимеризации и имеет вязкость 10-100 сП (25°C) и растворимость краски 10 или более при ПР (SP) значении.
В соответствии с первым отличительным признаком настоящего изобретения фотополимеризующийся мономер желательно имеет вязкость 3-30 сП (25°C) и растворимость краски 9 или более при ПР-значении.
В соответствии с первым отличительным признаком настоящего изобретения фотополимеризующимся мономером может быть, предпочтительно, 1,6-гександиолдиакрилат, и его содержание может составлять желательно 30-90 мас.% конверсии относительно общей массы композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением.
В соответствии с первым отличительным признаком настоящего изобретения инициатор фотополимеризации содержит как инициатор фотополимеризации поверхностного отверждения, так и инициатор фотополимеризации внутреннего отверждения, и инициатор фотополимеризации внутреннего отверждения может, предпочтительно, составлять 10-90 мас.% конверсии относительно общей массы инициатора фотополимеризации. В данном случае инициатор фотополимеризации поверхностного отверждения может, более предпочтительно, представлять собой систему гидрокси-кетон, тогда как инициатор фотополимеризации внутреннего отверждения может, более предпочтительно, представлять собой систему ацилфосфин-оксид.
Помимо этого в соответствии с первым отличительным признаком настоящего изобретения в композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, могут быть введены шарики смолы.
В соответствии со вторым отличительным признаком настоящего изобретения предусматривается способ перевода под давлением воды, содержащий стадии: нанесения композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, на сухой печатный рисунок на водорастворимой пленке переводимой под давлением воды пленки, когда печатный рисунок переводится под давлением воды на поверхность изделия с тем, чтобы восстановить адгезию печатного рисунка переводимой под давлением воды пленки безрастворительным активирующим компонентом композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, а также с тем, чтобы композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, пропитывала печатный рисунок и содержалась в печатном рисунке; перевода печатного рисунка на изделие при удерживании изделия под водой вместе с переводимой под давлением воды пленкой, когда печатный рисунок, объединенный с композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, удерживается на поверхности изделия; и затем облучения изделия ультрафиолетовым излучением, в результате чего композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, и печатный рисунок, объединенный с композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, отверждаются, когда они объединяются в единое целое, причем указанный способ отличается переводом печатного рисунка под давлением воды при удерживании изделия, чтобы иметь переведенный печатный рисунок при контактировании переводимой под давлением воды пленки после нанесения на печатный рисунок переводимой под давлением воды пленки агента покрытия в соответствии с вышеуказанным первым отличительным признаком настоящего изобретения.
В соответствии со вторым отличительным признаком настоящего изобретения агент покрытия для переводимой под давлением воды пленки может быть, предпочтительно, нанесен толщиной 3-30 мкм.
В соответствии с третьим отличительным признаком настоящего изобретения предусматривается изделие перевода под давлением воды, отличающееся тем, что оно получается способом согласно второму отличительному признаку настоящего изобретения
Несмотря на то, что агент покрытия для переводимой под давлением воды пленки согласно настоящему изобретению содержит композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, фотополимеризующийся мономер композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, имеет растворяющую способность по отношению к краске печатного рисунка, такую же, как к фотополимеризующемуся форполимеру, высокую отверждаемость, хорошую адгезию к АБС-смолам, ПК-материалам и т.д., которые являются основными материалами, на которые печатный рисунок должен переводиться под давлением воды, низкую сокращаемость при отверждении и хорошую гладкость, а также имеет хорошую сохраняемую прозрачность. Таким образом, сухой и отвержденный печатный рисунок переводимой под давлением воды пленки может успешно восстанавливаться композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, с надлежащей вязкостью и растворимостью краски, и тогда композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, проникает и пропитывает всю толщину печатного рисунка от поверхности на стороне нанесения агента покрытия до поверхности на противоположной стороне, так что печатный рисунок и композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, объединяются друг с другом в единое целое по всему печатному рисунку (по всей его поверхности и толщине), декоративный слой, образованный печатным рисунком, перенесенным на изделие, отверждается ультрафиолетовым излучением по всему декоративному слою, включая наружную поверхность, и поэтому печатный рисунок может быть полностью присоединен к поверхности изделия и, помимо этого, самому декоративному слою в соответствии с отверждением ультрафиолетовым излучением может быть придана функция защиты поверхности. Таким образом, данное изобретение может быть полностью применено к переводу под давлением воды высокого или супервысокого сорта, в котором требуется тонкое качество дизайна, такое как истинное ощущение древесины, и может быть полностью применено к различным переводным пленкам, имеющим очень большое накопление пасты по отношению к элементам краски, таким как вид краски. Кроме того, настоящее изобретение имеет совместимость и согласованность с различным оборудованием, используемым на традиционных производственных линиях перевода под давлением воды.
Согласно настоящему изобретению растворимость композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, может быть ближе к растворимости компонента краски печатного рисунка при использовании композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, имеющей специальную вязкость 10-100 сП (25°C) и специальную растворимость краски 10 или более при ПР-значении. Кроме того, могут сохраняться гладкое покрытие компонента краски печатного рисунка и проницаемость композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, к компоненту краски.
Кроме того, согласно настоящему изобретению, поскольку используется фотополимеризующийся мономер, имеющий специальную вязкость 3-30 сП (25°C) и специальную растворимость краски 9 или более при ПР-значении, фотополимеризующийся форполимер, имеющий тенденцию к высокой вязкости, может быть полностью растворен с тем, чтобы снизить его вязкость, и, кроме того, растворимость композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, может быть ближе к растворимости компонента краски печатного рисунка. Поэтому может быть получена композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, сохраняющая свойство гладкого нанесения композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, на компонент краски печатного рисунка (гладкая наносимость) и свойство, с которым композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, может пропитывать компонент краски хорошим образом (проникающая способность). Помимо этого композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, может полностью сохранять хорошую адгезию к АБС-смолам, ПК-материалам и т.д. из основных материалов, гладкость и прозрачность при отверждении и поэтому может быть получен агент покрытия для переводимой под давлением воды пленки.
В данном изобретении термин «не содержащий органический растворитель» не означает, что имеется абсолютный нуль «ингредиента растворителя», но никогда не исключается из ингредиента, имеющего растворитель, введенного для того, чтобы исключить из изобретения, или имеется ингредиент растворителя, используемый для получения мономера или форполимера, но остается, если может быть получена функция повторной адгезии печатного рисунка безрастворительным активирующим ингредиентом в композитной смоле, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, которым обычно является фотополимеризующийся мономер в необходимой и полной степени. Аналогично термин «не содержащий органический растворитель» не означает, что имеется абсолютный нуль «летучести» фотополимеризующегося мономера и т.д., но означает, что она является не такой высокой, как у растворителя, и поэтому он может иметь летучесть в такой степени, как может рассматриваться практически.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 представлен эскиз, на котором кратко показан способ перевода под давлением воды, осуществляемый при использовании агента покрытия настоящего изобретения.
На фигуре 2 показана каждая из стадий способа перевода под давлением воды, осуществляемого на изделии при использовании агента покрытия настоящего изобретения.
На фигуре 3 представлено увеличенное поперечное сечение изделия, имеющего декоративный слой, полученный способом, показанным на фигуре 2.
Наилучший вариант осуществления изобретения
Что касается описания некоторых вариантов осуществления данного изобретения со ссылкой на чертежи, фигура 1 кратко иллюстрирует способ перевода под давлением воды, к которому может быть применено изобретение. Указанный способ перевода под давлением воды представляет собой способ, в котором переводная пленка 20, содержащая водорастворимую пленку 30, имеющую нанесенный на нее печатный рисунок 40, подается и плавает на воде 50 в ванне перевода с печатным рисунком, направленным верхней стороной, и изделие 10, на которое должен быть перенесен под давлением воды печатный рисунок, удерживается под водой через переводную пленку 20, в результате чего осуществляется перевод под давлением воды.
Водорастворимая пленка 30 формуется из водорастворимого материала, имеющего в качестве главного ингредиента, например, поливиниловый спирт, который получается влажным и размягчается при поглощении воды. Указанная водорастворимая пленка 30 размягчается, когда она контактирует с водой 50 в ванне передачи давления и обматывается вокруг декорируемого изделия 10, в результате чего может быть осуществлен перевод под давлением воды. Печатный рисунок 40 может быть предварительно нанесен на водорастворимую пленку 30 глубокой печатью и т.д. в случае обычного перевода под давлением воды и находится в состоянии сухости и затвердевания, в котором переводная пленка имеет полную потерю адгезии перед тем, как должен осуществляться перевод под давлением воды. Должно быть отмечено, что подразумевается, что «печатный рисунок» 40 включает чистую поверхность (поверхность, не имеющую рисунок), иную, чем поверхность, первоначально имеющая рисунок.
Как показано на фигуре 2, способ перевода под давлением воды, к которому применимо настоящее изобретение, представляет собой способ, в котором композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, 62 для агента покрытия 60 наносится на печатный рисунок 40 переводной пленки 20 (смотри фигуру 2В) перед тем как перевод под давлением воды применяется к изделию 10 (смотри фигуру 2А), адгезия печатного рисунка 40 восстанавливается безрастворительным активирующим компонентом композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 62, и в то же самое время композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, 62, проникает и поглощается всем печатным рисунком 12 (всеми его поверхностями и толщинами), так что композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, 62, смешивается или объединяется с печатным рисунком 40 (смотри фигуру 2С). Таким образом, компонент краски печатного рисунка 40 и композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, 62, нанесенная на и пропитавшая печатный рисунок 40, объединяются друг с другом, в результате чего образуется печатный рисунок, объединенный с композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 46 (смотри фигуру 2D).
После перевода на изделие под давлением воды переводной пленки 20, имеющей адгезию печатного рисунка 40, восстановленную композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 62, а также имеющей печатный рисунок, объединенный с композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 46, образованный при объединении композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 62, со всем печатным рисунком 40 указанным образом (смотри фигуру 2Е), изделие 10 облучается ультрафиолетовым излучением (смотри фигуру 2F), поэтому композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, печатного рисунка, объединенного с композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 46, отверждается, когда он является объединенным в единое целое с печатным рисунком, что соответствует явлению, что печатный рисунок 40 сам имеет приданную ему способность отверждаться ультрафиолетовым излучением. Таким образом, предполагается, что сам декоративный слой 44, образованный переводом печатного рисунка, объединенного с композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 46, имеет функцию защиты поверхности, потому что композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, распределяется в декоративном слое и отверждается ультрафиолетовым излучением (смотри фигуру 3).
Ультрафиолетовое излучение 70 на фигуре 2F предпочтительно излучается, когда водорастворимая пленка 30 переводной пленки 20 обматывается вокруг изделия 10, на которое переводится печатный рисунок, объединенный с композитной смолой, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 46, и, таким образом, это, предпочтительно, осуществляется, когда изделие 10 находится еще под водой, или перед тем, как водорастворимая пленка промывается водой и удаляется, даже если она выходит из воды. Ультрафиолетовое излучение 70 излучается традиционным оборудованием отверждения ультрафиолетовым излучением, включая лампы источника света, такие как ртутные лампы высокого давления или металлические галогенные лампы, и установку излучения (ламповый цех).
Затем, как показано на фигуре 2G, водяной душ 72 и т.д. промывает изделие 10 водой с удалением в результате водорастворимой пленки (набухающего и растворимого пленочного слоя), которой покрыта верхняя поверхность изделия 10, и затем поток горячего воздуха 74 сушит поверхность изделия 10, в результате чего получается декорированный продукт 12, имеющий декоративный слой 44, перенесенный под давлением воды (смотри фигуру 3).
Композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, 62, используемая для агента покрытия изобретения, представляет собой смолу, которая может быть отверждена за относительно короткое время при химическом воздействии ультрафиолетового излучения. Указанная композитная смола может быть в виде материала покрытия, отверждающегося ультрафиолетовым излучением, краски, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, или клеев, отверждающихся ультрафиолетовым излучением, и в основном имеет главные компоненты (1) фотополимеризующегося форполимера, (2) фотополимеризующегося мономера и (3) оптического инициатора, или инициатора фотополимеризации, который является подобным традиционному инициатору фотополимеризации, но агент покрытия 60 изобретения отличается тем, что он не содержит органический растворитель и имеет определенную вязкость и определенную растворимость краски, как описано подробно далее.
Композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, настоящего изобретения может содержать ингредиент, имеющий следующий состав, мас.%:
(1) Олигомер (фотополимеризующийся форполимер)
9-40
(2) Однофункциональный или многофункциональный мономер
30-90
(3) Оптический инициатор, или инициатор фотополимеризации
0,5-5
(4) Нереакционные добавки (исключая шарики смолы)
0,5-5
Требуется, чтобы композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, 62, используемая для изобретения, имела вязкость 10-100 сП (25°C) и растворимость краски 10 или более при ПР-значении («сП» и «ПР-значение» будут пояснены далее). Если вязкость составляет менее 10 сП, тогда содержание фотополимеризующегося мономера является слишком высоким, удовлетворительные характеристики пленочного покрытия не могут быть получены и поэтому, даже если декоративный слой имеет композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, объединенную в единое целое и отвержденную ультрафиолетовым излучением, он не имеет хорошие результаты в испытании на протирание, когда определяется долговечность декоративного слоя по отношению к растворителям, таким как ксилол. Наоборот, если вязкость превышает 100 сП, тогда содержание фотополимеризующегося мономера является слишком низким, композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, не может полностью пропитать всю сухую краску печатного рисунка 40, и поэтому адгезия краски не может быть восстановлена должным образом. Если растворимость краски композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, составляет менее 10 при ПР-значении, тогда печатный рисунок 40, т.е. декоративный слой 44, с трудом присоединяется к изделию 10 после перевода под давлением воды, даже если композитная смола может пропитать сухую краску печатного рисунка 40 с тем, чтобы восстановить адгезию краски.
Когда фотополимеризующийся мономер имеет вязкость 3-30 сП (25°C) и растворимость краски 9 или более при ПР-значении, тогда может быть легко получена композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, имеющая вязкость 10-100 сП (25°C) и растворимость краски 10 или более при ПР-значении.
Если растворимость самой композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, составляет 10 или более при ПР-значении, тогда это дает более близкую растворимость компонента краски печатного рисунка 40 и поэтому композитная смола может обеспечить достаточную растворяющую способность по отношению к краске, даже если она не содержит органический растворитель.
Термин «сП» (“CPS”) для вязкости композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, используемый для данного изобретения, представляет собой сокращение от «сантипуазы». Числовое значение, используемое в описании, показывает результаты, полученные при измерении вязкости с использованием вискозиметра В-типа (Form of BM), изготовленного фирмой Tokyo Keiki Co., Ltd.
Термин «ПР (SP) - значение» для растворимости краски композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, представляет собой сокращение от «параметр растворимости» и определяется как квадратный корень из плотности когезионной энергии. Это представляет собой параметр, предложенный Хильдебрандом и Скоттом на основе истинного раствора, где имеет место вариация энтальпии, когда вариация энтропии благодаря смеси составляет почти нуль. Под термином «плотность когезионной энергии» понимается соотношение энергии, необходимой для испарения молекулы, и молекулярным объемом молекулы. Растворители, имеющие химические структуры, подобные друг другу, имеют ПР-значения, близкие друг другу, и являются легко растворимыми благодаря сниженному теплу раствора. Это соответствует правилу накопленного опыта, что подобные вещи растворяются друг в друге. Таким образом, ПР-значение используется как наиболее известный параметр по отношению к «раствору». Вообще, ПР-значение «растворителя» определяется теплотой испарения, а ПР-значение «высокополимера» получается при определении вязкости или степени расширения, или способом обратимой газовой хроматографии. Если ПР-значение является неизвестным, используются правила Хильдебранда, метод, в котором используется зависимость поверхностного натяжения, введенная правилами накопленного опыта, или метод Федорса, в котором используется константа когезионной энергии атомной группы в структурной формуле. Базисное выражение ПР-значения (δ) показано следующей формулой:
δ=(ΔE/V)
1/2
(в вышеуказанном выражении ΔЕ представляет собой молекулярную когезионную энергию (кал/моль; V представляет собой молекулярный объем (мл/моль)).
ПР-значение, используемое в данном изобретении, основано на методе турбидиметрического титрования, опубликованного by K.W.Sue and D.H.Clarke, который описан в “Journal of Polymer Science”, Part A-1, Vol. 5, pages 1671-1681 (1967).
Фотополимеризующийся форполимер, используемый для композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, настоящего изобретения, представляет собой полимер, дополнительно отверждающийся при фотохимическом воздействии, и называется как фотополимеризующийся ненасыщенный полимер, основная смола или фотополимеризующийся олигомер. Он представляет собой ингредиент для придания основных свойств конечному пленочному покрытию после отверждения и эффективности в работе, олигомер акриловой системы, олигомер сложнополиэфирной системы, и олигомер эпоксиакрилатной системы, и олигомер уретанакрилатной системы могут использоваться независимо или они могут использоваться произвольно объединенными в соответствии с желаемыми характеристиками. Фотополимеризующийся форполимер имеет степень полимеризации не такую высокую, как конечный полимер, но не является мономером. Так как он имеет некоторую степень полимеризации и некоторую вязкость, необходимо разбавление до вязкости, достаточной для агента покрытия для переводимой под давлением воды пленки.
Фотополимеризующийся мономер служит для разбавления фотополимеризующегося форполимера, а также для растворения сухого и отвержденного печатного рисунка (краски) с приданием ему адгезии и для осуществления полимеризации его самого при облучении ультрафиолетовым излучением.
Имеется однофункциональный мономер, имеющий единственную функциональную группу, и многофункциональный мономер, имеющий две или более функциональных групп, для фотополимеризующегося мономера. Однофункциональный мономер имеет функцию улучшения адгезии к изделию и придания мягкости пленке покрытия после отверждения, тогда как многофункциональный мономер имеет функцию сшивающего агента, который также сшивает молекулы форполимеров. Поскольку многофункциональный мономер с более чем тремя функциями имеет слишком высокую вязкость, он является нежелательным для агента покрытия для смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, изобретения.
С указанной целью фотополимеризующимся мономером, способным использоваться для композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, настоящего изобретения может быть однофункциональный мономер, такой как циклогексилакрилат, 2-гидроксипропилакрилат, изоборнилакрилат, феноксиэтилакрилат, тетрагидрофурфуралакрилат и бензилметакрилат или двухфункциональный мономер, такой как 1,6-гександиолдиакрилат, дипропиленгликольдиакрилат, этиленгликольдиметакрилат, неопентилгликольдиакрилат, 1,9-нонандиолдиакрилат, диэтиленгликольдиметакрилат, неопентилгликольдиметакрилат и трипропиленгликольдиакрилат.
Однако требуется, чтобы фотополимеризующийся мономер, используемый для композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, изобретения имел способность растворять краску печатного рисунка в дополнение к способности растворять фотополимеризующийся форполимер, отверждаемость и низкую сокращаемость при отверждении, и также требуется, чтобы он имел хорошую адгезию к АБС-смоле и ПК-материалам в качестве основного материала декорируемого изделия и гладкость, а также имел поддерживаемую прозрачность. Некоторые конкретные примеры фотополимеризующегося мономера, способного использоваться с указанными свойствами, показаны в таблице.
Как показано в приведенной выше таблице, если основными материалами декорируемых изделий являются АБС-смола или ПК-смола, фотополимеризующимся мономером является желательно 1,6-гександиолакрилат, циклогексилакрилат или дипропиленгликольдиакрилат в плане адгезии к изделиям, 1,6-гександиолдиакрилат или дипропиленгликольдиакрилат в плане параметра растворимости краски (ПР-значение) и 1,6-гександиолдиакрилат, дипропиленгликольдиакрилат или изоборнилакрилат в плане проницаемости и растворяющей способности к краске. Таким образом, так как все указанные физические свойства комплексно принимаются во внимание, должно быть отмечено, что желательными являются 1,6-гександиолдиакрилат или дипропиленгликольдиакрилат, и, в частности, наиболее желательным является 1,6-гександиолдиакрилат. Содержание 1,6-гександиолдиакрилата составляет желательно 30-90 мас.% конверсии относительно всей композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением.
Оптический инициатор служит для начала реакции полимеризации поглощением ультрафиолетового излучения и называется также инициатором фотополимеризации и поскольку композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, растворяет и пропитывает сухую и затвердевшую краску, композитная смола, предпочтительно, включает как оптический инициатор поверхностного отверждения, так и оптический инициатор внутреннего отверждения. Оптический инициатор внутреннего отверждения может подходяще использоваться, когда печатный рисунок содержит черную краску. Когда композитная смола включает оба оптических инициатора, содержание оптического инициатора поверхностного отверждения составляет желательно 10-90% относительно общего оптического инициатора в массовой конверсии. Например, система гидроксил-кетон может использоваться для оптического инициатора поверхностного отверждения, и, например, система ацил-фосфиноксид может использоваться для оптического инициатора внутреннего отверждения.
Композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, может иметь выравнивающий агент, противовспениватель, поглотитель ультрафиолетового излучения, стабилизатор (агент предотвращения деструкции) и т.д., вводимые в нее при необходимости. Кроме того, композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, может иметь шарики смолы, вводимые в нее с тем, чтобы такой дизайн, как выражаются иногда, подобно мутности мог быть осуществлен для всего декоративного слоя. Если вместо шариков смолы используются стеклянные шарики, они осаждаются благодаря их большой плотности и поэтому могут желательно использоваться такие шарики смолы, как шарики ПЭТФ-смолы, шарики акрилатной смолы или шарики уретановой смолы. Диаметр зерна может составлять желательно примерно 10 мкм, и содержание шариков может составлять желательно примерно 30 мас.%.
Несмотря на то, что стадия нанесения композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, 62, может осуществляться с помощью либо валка глубокой печати, нанесением проволочной планкой и распылением, поскольку способ нанесения распылением имеет тенденцию расходовать много материалов покрытия, предпочтительно, могут использоваться способ нанесения валком глубокой печати или способ нанесения проволочной планкой.
Количество нанесения композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, специально не ограничивается, но композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, может быть нанесена в количестве, достаточном для полного восстановления адгезии печатного рисунка 40, а также для полной пропитки печатного рисунка 40 так, чтобы достигнуть его противоположной поверхности и объединиться с печатным рисунком 40 при облучении ультрафиолетовым излучением в определенном количестве после перевода. Как описано в патентном документе 3, если композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, наносится на печатный рисунок 40, она пропитывает и объединяется с композитом краски, трудно независимо определить толщину слоя, но для того чтобы пропитать 3 мкм печатного рисунка 40 и объединиться с ним, толщина композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, может составлять подходяще примерно 10 мкм, и она может быть 10-15 мкм во влажном состоянии активированного слоя печатного рисунка (слой печатного рисунка 46, с которым смешена композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением).
Варианты
Далее описываются некоторые конкретные варианты.
Вариант 1
Агент покрытия согласно данному варианту состоит из композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, имеющей следующий состав, %:
(1) Уретанакрилат (олигомер)
30,8
(2) 1,6-гександиолакрилат (двухфункциональный акрилатный мономер)
61,6
(3) Оптический инициатор гидроксикетонной системы (поверхностного отверждения)
2,4
(4) Оптический инициатор ацилфосфин-оксидной системы (внутреннего отверждения)
2,4
(5) (Простой полиэфир)модифицированный полисилоксан (выравнивающий агент)
0,5
(6) Композит акриловой смолы (противовспениватель)
0,5
(7) Поглотитель УФ-излучения гидроксифенилтроиазиновой ((НРТ)(ГФТ)) системы
0,9
(8) Светостабилизатор затрудненной аминной системы ((HALS)(СЗАС))
0,9
Всего
100,0
Декоративный слой определенного печатного рисунка формуют на изделии, имеющем композитную АБС-смолу в качестве основного материала, способом перевода под давлением воды, показанным на фигуре 2, с использованием агента покрытия, состоящего из композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, согласно варианту 1. В данном случае печатный рисунок переводной пленки имеет толщину 3 мкм, и агент покрытия изобретения наносят до достижения им толщины 10 мкм способом нанесения проволочной планкой. Когда адгезию формованного таким образом декоративного слоя изделия определяют методом решетчатого надреза (100 измерений с надрезом 1 мм), подтверждается, что адгезия изделия является эквивалентной адгезии изделия традиционного перевода под давлением воды, имеющего печатный рисунок, перенесенный активированием печатного рисунка при использовании традиционного активатора на основе органического растворителя, и не имеющего нанесенный слой верхнего покрытия, и традиционного изделия перевода под давлением воды с верхним покрытием, имеющего нанесенный на него традиционный слой верхнего покрытия уретановой смолы.
Для проведения испытания на стойкость к растворителям образованного таким образом декоративного слоя, когда поверхность продукта восемь раз возвратно-поступательно протирают сложенным в десять раз сетчатым материалом, содержащим ксилол, когда он был протерт в качестве испытания на стойкость к растворителю, подтверждается, что продукт имеет небольшое разрушение декоративного слоя, который является не таким хорошим, как изделие перевода под давлением воды, имеющее традиционный слой верхнего покрытия, и показывает стойкость к растворителям фактически такую же, как продукт традиционного перевода под давлением воды с верхним покрытием. Это показывает, что декоративный слой был образован, когда композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, проникла и вошла в печатный рисунок до достижения ей поверхности печатного рисунка (поверхности, противоположной поверхности нанесения) и была смешена с печатным рисунком так, что они образовали единое целое друг с другом.
В частности, когда перевод под давлением воды осуществляется при нанесении агента покрытия на переводную пленку, имеющую переводной рисунок туши, т.е. обычно используемой черной краски, тогда продукт перевода имеет адгезию, намного более высокую, чем продукт перевода под давлением воды, образованный при нанесении “UV MAT-000 MEDIUM” и “UV PAL-000 MEDIUM”, выпускаемых и коммерчески доступных от фирмы TEIKOKU INK MANUFACTURE CO., LTD., Япония, которые представляет собой композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, рассмотренную заявителем. В дополнение к этому, даже хотя перевод под давлением воды осуществляется при нанесении агента покрытия на переводную пленку, имеющую печатный рисунок, в котором вид красок и их оттенок используются в форме, противоположно отличающейся друг от друга, или переводную пленку, имеющую тонкий дизайн, которая была среди переводных пленок, имеющих очень большое накопление пасты по отношению к указанным элементам, лучший перевод под давлением воды может быть осуществлен без получения таких дефектов, как дефекты, которые называются микроточечными отверстиями или сгустками краски и т.д., или без расширения рисунка или обратимого затухания рисунка. Кроме того, различное оборудование, используемое в производственной линии традиционного перевода под давлением воды, может быть использовано без изменения любого заданного условия, когда обычное состояние почти сохраняется.
Вариант 2
Агент покрытия согласно данному варианту состоит из композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, имеющей следующий состав. Аналогично содержание компонентов дается, мас.%:
(1) Уретанакрилат (олигомер)
30,7
(2) Неопентилгликольдиакрилат (двухфункциональный акрилатный мономер)
61,4
(3) Оптический инициатор гидроксикетонной системы (поверхностного отверждения)
7,4
(4) (Простой полиэфир)модифицированный полисилоксан (выравнивающий агент)
0,5
Всего
100,0
Декоративный слой определенного печатного рисунка формуют на изделии, имеющем композитную АБС-смолу в качестве основного материала, способом перевода под давлением воды, показанным на фигуре 2, с использованием агента покрытия, состоящего из композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, согласно варианту 2, таким же образом, как в варианте 1. Таким же образом, как в варианте 1, печатный рисунок переводной пленки имеет толщину 3 мкм, и агент покрытия изобретения наносят до достижения им толщины 10 мкм способом нанесения проволочной планкой. Когда адгезию образованного таким образом декоративного слоя изделия определяют методом решетчатого надреза (100 измерений с надрезом 1 мм), подтверждается, что адгезия изделия является эквивалентной адгезии изделия традиционного перевода под давлением воды, имеющего печатный рисунок, перенесенный активированием печатного рисунка при использовании традиционного активатора на основе органического растворителя и не имеющего нанесенный слой верхнего покрытия, и традиционного изделия перевода под давлением воды с верхним покрытием, имеющего нанесенный на него традиционный слой верхнего покрытия уретановой смолы.
Аналогично для проведения испытания на стойкость к растворителям декоративного слоя, полученного по варианту 2, когда поверхность продукта восемь раз возвратно-поступательно протирают сложенным в десять раз сетчатым материалом, содержащим ксилол, когда он был протерт в качестве испытания на стойкость к растворителю, подтверждается, что продукт имеет небольшое разрушение декоративного слоя, который является не таким хорошим, как изделие перевода под давлением воды, имеющее традиционный слой верхнего покрытия, и показывает стойкость к растворителям, фактически такую же, как продукт традиционного перевода под давлением воды с верхним покрытием. Это показывает, что декоративный слой был образован, когда композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, проникла и вошла в печатный рисунок до достижения ею поверхности печатного рисунка (поверхности, противоположной поверхности нанесения) и была смешена с печатным рисунком так, что они образовали единое целое друг с другом.
Несмотря на то, что цвет краски переводной пленки, на которую был нанесен агент покрытия согласно данному варианту, был типа туши и имел высокую концентрацию, так что ультрафиолетовому излучению было трудно проходить через краску, продукт имеет адгезию намного выше, чем у продукта перевода под давлением воды, полученного применением “UV MAT-000 MEDIUM” и “UV PAL-000 MEDIUM”, выпускаемых и коммерчески доступных от фирмы TEIKOKU INK MANUFACTURE CO., LTD., Япония, которые представляют собой композитную смолу, отверждающуюся ультрафиолетовым излучением, рассмотренную заявителем. Однако, по сравнению с вариантом 1, в случае, когда способ перевода под давлением воды осуществляется при нанесении агента покрытия согласно варианту 2 на переводную пленку, имеющую переводной рисунок, образованный различными видами краски, оттенок которой заметно изменяется, установлено, что иногда получаются такие дефекты, как микроточечные отверстия и сгустки краски, и что иногда снижаются характеристики. Предполагается, что это вызвано немного более низкой растворимостью используемого фотополимеризующегося мономерного компонента, а также немного более низкой растворимостью краски композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, в качестве агента покрытия.
Возможность применения в промышленности
Согласно настоящему изобретению адгезия краски печатного рисунка может быть успешно восстановлена с высокой эффективностью операции при нанесении композитной смолы, отверждающейся ультрафиолетовым излучением, на сухой печатный рисунок на переводной пленке, переводимой на изделие, и в то же самое время композитная смола, отверждающаяся ультрафиолетовым излучением, может эффективно пропитывать печатный рисунок, так что смешивается с печатным рисунком. Таким образом, может быть создан агент покрытия для достижения адгезии печатного рисунка, переводимого под давлением воды, а также одновременно функции защиты поверхности декоративного слоя и поэтому применимость в промышленности может быть заметно улучшена.