水压转印方法及水压转印片材与流程

文档序号:11630922阅读:362来源:国知局
水压转印方法及水压转印片材与流程

本发明涉及使用具有赋予例如金属感、镀覆感、全息图感等光辉性那样的功能性的装饰层(转印层)的水压转印片材进行水压转印的方法及用于该方法的水压转印片材。



背景技术:

近年来,在装饰物品表面的技术中,代替或补充以往的基于利用颜料系、染料系的油墨或涂料的印刷或涂装的装饰,利用形成金属或金属氧化物等的薄膜的赋予光辉性、uv阻隔性、光催化功能、导电性等功能性的技术在多方面受到关注。

特别是为了得到高度的设计性,像金属感、彩色镀覆感、全息图感那样的光辉性设计的需要高涨,一直以来实际应用对物品进行溅射处理来赋予如上所述的光辉性设计的装饰技术。

但是,在利用溅射的装饰技术与以往的利用印刷或涂装的装饰层组合来表现设计性的情况下,由于在溅射的前工序或后工序中需要另外的印刷、涂装工序,所以费时费力,有操作性低的缺点。

为了改善如上所述的通过二种工序赋予光辉性的装饰技术,提出了用于通过水压转印得到具有光辉性的装饰层的水压转印片材(也称为水压转印膜)(参照专利文献1~6)。其中,专利文献1~3的水压转印片材均由水溶性基质膜(载体膜)和在该水溶性基质膜上直接或隔着树脂层利用蒸镀形成的金属层构成。另外,专利文献4~6的水压转印片材均由水溶性基质膜(载体膜)、在该水溶性基质膜的上面形成的透明树脂层和在该透明树脂层的上面通过蒸镀或溅射形成的金属层构成,根据需要对金属层和/或透明树脂层实施压花加工。若使用这些专利文献的水压转印片材在物品上进行水压转印,则在物品上形成具有全息图效果的装饰层。但是,由于这些水压转印片材的金属层在水中不溶胀,所以在水压转印中对需要被装饰的物品的立体表面的形状追随性(attachmentfollowability,附着跟随性)差,有无法制备优质的装饰物品的问题。另外,由于水溶性基质膜溶胀伸展时产生的拉伸应力,有水压转印片材可因金属层产生裂缝而伸展的情况,但在该情况下,根据与树脂层的伸展特性的相容性,裂缝变得不均匀,有损害设计性的问题。

为了消除如上所述的问题,提出了在形成了压花(凹凸)的金属层与水溶性基质膜之间具有水润湿性的转印调节层的水压转印膜(参照专利文献7~12)。就这些转印膜而言,由于在水压转印膜伸展时通过转印调节层改善在金属层形成的裂缝的均匀性,所以对物品的立体表面的追随性、设计性提高,但由于金属层的裂缝的产生图案根据压花(凹凸)的间距、深度而变化,所以若要控制压花的间距、深度来实现裂缝的均匀性,则有限制由压花所产生的光辉性的设计作用(例如全息图效果等)的设计自由度的情况,要求改善这种情况。

另外,提出了虽然类似于专利文献7的层结构,但不具有压花结构的转印膜(参照专利文献13)。若使用如上所述的结构的转印膜,则可解决由压花产生的上述课题,但在水压转印片材的装饰层在金属层的下面进一步具有印刷层的情况下,在进行水压转印时,即使为了将干燥的印刷层活化来复原粘接性和/或溶胀性,而涂布活化剂,金属层也阻碍活化剂向印刷层的渗透。因此,由于印刷层不被润湿,阻碍水压转印片材的伸展,所以水压转印膜的伸展性和金属层的裂缝的形成变得不稳定,因此有装饰层对物品表面的追随性(附着跟随性或水压转印性)和设计性产生缺陷的问题。该问题在专利文献7~12的以往技术的方法中也一样。

此外,由于水压转印片材的伸展性由水溶性基质膜和金属层的构成条件决定,所以调整水压转印工序中的水压转印片材的伸展行为的条件有限,从这方面出发也要求改良生产能力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭63-094900公报

专利文献2:日本特开平03-156000公报

专利文献3:日本特开平01-022378公报

专利文献4:日本特开2001-328398公报(专利登记第4382964号)

专利文献5:日本特开2009-241613公报(专利登记第5075887号)

专利文献6:wo2014/079097公报

专利文献7:日本特开2013-000893公报

专利文献8:日本特开2013-000896公报

专利文献9:日本特开2013-000897公报

专利文献10:日本特开2013-067096公报

专利文献11:日本特开2013-067097公报

专利文献12:日本特开2013-071322公报

专利文献13:日本特开2013-000894公报。



技术实现要素:

发明所要解决的课题

本发明要解决的课题在于,提供:具有金属或金属氧化物那样的不由水或活化剂溶胀伸展的非伸展性装饰层(以下称为非伸展性装饰层)的水压转印片材的伸展,可不使用特殊的伸展调整层而均匀地进行,因此可在提高对物品表面的附着跟随性和光辉性那样的功能性的同时进行水压转印的方法。

本发明要解决的另外的课题在于,提供:可均匀地进行具有非伸展性装饰层和可通过活化剂溶解或软化来伸展变形的印刷层那样的伸展性装饰层(以下称为伸展性装饰层)的水压转印片材的伸展,同时可确实地进行作为伸展性装饰层的印刷层的活化,因此可在提高对物品表面的附着跟随性和光辉性那样的功能性的同时,水压转印高设计性的装饰层的方法。

本发明要解决的其它的课题在于,提供适合于如下的水压转印片材:可均匀地进行具有非伸展性装饰层的水压转印片材的伸展,因此在提高对物品表面的附着跟随性和光辉性那样的功能性的同时进行水压转印。

本发明要解决的其它的课题在于,提供适合于如下的水压转印片材:在可均匀地进行具有非伸展性装饰层和伸展性装饰层的水压转印片材的伸展的同时,可确实地进行作为伸展性装饰层的印刷层的活化,因此可在提高对物品表面的附着跟随性和光辉性那样的功能性的同时将高设计性的装饰层水压转印。

解决课题的手段

本发明的第1课题解決手段在于,提供一种水压转印方法,其是在水压转印槽的水面配置具有水溶性基质膜和在所述水溶性基质膜的上面形成的至少含有非伸展性装饰层的转印层的水压转印片材,在所述水压转印片材上按压物品,将所述转印层水压转印到所述物品的表面的方法,其特征在于,在所述水压转印片材在所述水面着水前,所述水压转印片材的所述非伸展性装饰层在其厚度方向具有多个预制裂缝。

在本发明的第1课题解決手段中,优选多个预制裂缝中的至少一部分在所述非伸展性装饰层的厚度方向贯穿。

在本发明的第1课题解決手段中,优选:在所述水压转印片材的水溶性基质膜溶胀时的伸展率在垂直方向上各不相同的情况下,所述多个预制裂缝是沿着所述伸展率大的方向形成的;在所述水压转印方法为使用所述伸展率在宽度方向比长度方向(行进方向)大的水压转印片材的连续水压转印的方式的情况下,所述多个预制裂缝是沿着所述水压转印片材(水溶性基质膜)的宽度方向形成的。

在本发明的第1课题解決手段中,在所述转印层含有伸展性装饰层的情况下,所述多个预制裂缝是在所述水压转印片材上涂布活化剂前形成的,在这种情况下,所述多个预制裂缝可在制备所述水压转印片材时预先形成。另一方面,在所述水压转印片材只含有非伸展性装饰层的情况下,所述多个预制裂缝是在所述水压转印片材上涂布粘接剂前形成的,在这种情况下,所述多个预制裂缝可在制备所述水压转印片材时预先形成。另外,在所述转印层含有伸展性装饰层的情况下或不含有伸展性装饰层的情况下,所述多个预制裂缝均可在所述水压转印片材从其供给源送出并着水前形成。

在本发明的第1课题解決手段中,可在使所述水压转印片材伸展至伸展力消失的状态后,将所述水压转印片材在宽度方向逐渐强制缩小,以制成规定的缩小宽度的状态进行水压转印。

在本发明的第1课题解決手段中,所述非伸展性装饰层可设为金属层或金属氧化物层,另外可至少对所述非伸展性装饰层实施压花加工。

在本发明的第1课题解決手段中,所述活化剂或粘接剂可在所述水压转印片材着水而开始水溶性基质膜的溶胀的时间点涂布。

本发明的第2课题解决方法在于,提供一种水压转印片材,其是具有水溶性基质膜和在所述水溶性基质膜的上面形成的至少含有非伸展性装饰层的转印层的水压转印片材,其特征在于,在所述非伸展性装饰层中在其厚度方向具有多个预制裂缝。

在本发明的第2课题解決手段中,优选所述多个预制裂缝中的至少一部分在所述非伸展性装饰层的厚度方向贯穿。

在本发明的第2课题解決手段中,优选所述水压转印片材溶胀时的伸展率在垂直方向各不相同,所述多个预制裂缝沿着所述伸展率大的方向形成。在这种情况下,优选所述多个预制裂缝沿着所述水压转印片材的宽度方向形成,使得所述水压转印片材的宽度方向的伸展率变得比长度方向(行进方向)的伸展率大。

在本发明的第2课题解決手段中,在所述非伸展性装饰层的下侧可含有干燥的伸展性的印刷层。另外,所述非伸展性装饰层可为金属层或金属氧化物层。

另外,在本发明的第2课题解決手段中,可至少对非伸展性装饰层实施压花加工。

发明的效果

根据本发明,最迟在水压转印片材着水前,在水压转印片材的非伸展性装饰层预先(有意地)形成多个裂缝,但由于该预制裂缝可在制备水压转印片材时或水压转印的着水前的工序中以受到适宜控制的条件形成,所以不会如以往技术所述,在着水后在水压转印片材的非伸展性装饰层的水压转印工序中在非伸缩性装饰层不稳定地自发产生的裂缝那样对水溶性基质膜赋予不规则的伸展性,而可以该预制裂缝为基点调整非伸展性装饰层的伸展性(因水溶性膜溶胀时的拉伸应力自发产生的裂缝的形成行为),因此可以在装饰层对物品表面的追随性(附着跟随性)和功能性稳定的状态下在物品表面以高的生产能力进行水压转印。

另外,在水压转印片材在非伸展性装饰层的下侧具有干燥的印刷层那样的伸展性装饰层的情况下,由于活化该伸展性装饰层的活化剂可以通过在其涂布前预先形成的裂缝渗透到伸展性装饰层中来活化该装饰层,所以通过非伸展性装饰层的受到控制的预制裂缝和印刷层的活化剂渗透对水压转印片材整体赋予稳定的伸展性,因此得到良好的附着跟随性,由此稳定地得到优异的功能性设计的装饰品。

附图说明

图1为应用本发明的方法的不同方式的水压转印方法的示意说明图。

图2表示本发明的方法中使用的水压转印片材的第1方式,同图(a)为具有非伸展性装饰层、但不具有伸展性装饰层的水压转印片材的垂直截面图,同图(b)为在同图(a)的水压转印片材中进一步含有透明树脂层的水压转印片材的垂直截面图。

图3表示本发明的方法中使用的水压转印片材的第2方式,同图(a)为从上面起依次具有非伸展性装饰层和伸展性装饰层的水压转印片材的垂直截面图,同图(b)~(d)为以不同的形态对图3(a)的水压转印片材实施压花加工得到的水压转印片材的垂直截面图,同图(e)为与图3(d)大致相同、但伸展性装饰层由2层构成的优选方式的典型的全息图功能赋予用水压转印片材的垂直截面图,同图(f)为从上面起依次具有伸展性装饰层、非伸展性装饰层、透明树脂层的水压转印片材的垂直截面图。

图4为根据本发明的第1实施方式的水压转印方法的流程图。

图5为根据本发明的第2实施方式的水压转印方法的流程图。

图6为根据本发明的第3实施方式的水压转印方法的流程图。

图7为根据本发明的第4实施方式的水压转印方法的流程图。

图8为根据本发明的第5实施方式的水压转印方法的流程图。

图9为根据本发明的第6实施方式的水压转印方法的流程图。

图10为本发明中使用的水压转印片材部分平面图。

图11为表示本发明的方法中水压转印片材着水后活化,将水压转印片材收窄的工序的平面图。

图12为在本发明的水压转印片材的非伸展性装饰层形成的预制裂缝的形态的示意图,同图(a)(b)为不同形态的预制裂缝的平面图,同图(c)(d)为预制裂缝具有贯穿部的情况和不具有贯穿部的情况的放大垂直截面图。

图13为关于表1和2的实施例1~10,将在水压转印片材的非伸展性装饰层形成的预制裂缝的数量与在转印槽中着水后的水压转印片材的伸展时间作图得到的表示相关性的散点图。

具体实施方式

若参照附图详细地叙述本发明的水压转印方法,则如图1(a)所示,本发明以如下方法为对象:将具有不通过水或活化剂溶胀伸展的非伸展性装饰层22、但不具有如印刷层那样的通过活化剂溶胀伸展的伸展性装饰层的水压转印片材201(参照图2)或具有非伸展性装饰层22和伸展性装饰层24的水压转印片材202(图3)从其供给源20s通过供给辊20r送出,与物品10一同压入水压转印槽30的水30w内,在物品10的表面水压转印水压转印片材20(以下用符号20统称水压转印片材201、202)的装饰层22或装饰层22、24来形成转印层20t。需说明的是,水压转印片材201在其着水前或着水后涂布用于将非伸展性装饰层201与物品粘接的适宜的粘接剂,另外水压转印片材202在其着水前或着水后涂布用于将伸展性装饰层202润湿来将伸展性装饰层与物品10粘接(图3f),或将伸展性装饰层202润湿来恢复伸展性的适宜的活化剂。需说明的是,在非伸展性装饰层22位于最上层的情况下,要求该活化剂含有将非伸展性装饰层22与物品10粘接的粘接性成分。

水压转印片材20的水溶性基质膜(载体膜)20b由吸收水溶胀而软化并伸展的、例如以聚乙烯醇为主要成分的水溶性材料构成。该水溶性基质膜20b在水压转印时与转印槽内的水30w接触而软化并附着跟随于要装饰的物品,使得可进行水压转印。

如下所述,水压转印片材20的非伸展性装饰层22为金属或金属氧化物的层那样,因不具有通过水溶胀或通过活化剂软化的性质而在水压转印时难伸展的装饰层,如图2(a)(b)所示,该非伸展性装饰层22通过蒸镀、溅射等适宜的方法在水溶性基质膜(载体膜)20b上形成。另外,如下所述,水压转印片材20的伸展性装饰层24为通过油墨、涂料形成的图案等印刷层那样,通过活化剂溶解或软化而在水压转印时可伸展的装饰层。如图3(a)~(e)所示,该伸展性装饰层24通过凹版印刷等适宜的印刷方法在水溶性基质膜(载体膜)20b的上面形成,水压转印片材202的非伸展性装饰层22通过蒸镀、溅射等适宜的方法在伸展性装饰层24的上面形成。图3(b)~(e)的水压转印片材202中,对其一部分或全部的层实施压花加工。需说明的是,在图3(f)的水压转印片材202中,伸展性装饰层24并不是在非伸展性装饰层22的下面,而是在非伸展性装饰层22的上面形成,另外,在水溶性基质膜20b与非伸展性装饰层22之间形成透明树脂层22c,除此以外,与图3(a)的水压转印片材202相同。当然,对于该图3(f)的水压转印片材202也可实施如图3(b)~(e)所示的压花加工。

非伸展性装饰层22典型地由通过蒸镀、溅射附着金属或金属氧化物而形成、且具有光辉性赋予功能的金属层22m构成。当然,代替如光辉性赋予功能那样的设计性功能或补充设计性功能,该非伸展性装饰层22例如可为赋予uv阻隔性、光催化剂功能性、导电性、电磁波屏蔽性、电磁波吸收性等功能性的转印层。赋予光辉性赋予功能的非伸展性的金属层22m例如可由如铝、铬、镍、铜、金、锡、锌、黄铜、不锈钢那样的金属单质或合金,如氧化铝、二氧化硅那样的金属氧化物形成。关于该金属层22m的厚度,在金属单质的情况下,可设为10~80nm,进一步可优选设为20~60nm,在用金属氧化物显色的情况下,优选设为10~300nm。在图2(b)的水压转印片材201中,在水溶性基质膜20b与非伸展性装饰层22之间具有透明树脂层22c,该透明树脂层22c具有使得可在水溶性基质膜20b上稳定地形成非伸展性装饰层22的功能。该透明树脂层22c为通过水或活化剂赋予伸展性的层,例如由硝基纤维素系树脂或醇酸系树脂等形成为宜。

水压转印片材202的伸展性装饰层24由对物品10赋予图案、颜色的印刷层24p构成,该印刷层24p为了水压转印片材的保管的目的而在涂布活化剂以前为干燥的状态,在涂布活化剂后通过该活化剂溶解或软化,在恢复粘接性的同时,变得易伸展。印刷层中使用的油墨可设为与以往的水压转印片材中使用的油墨相同的油墨。需说明的是,该印刷层24p除了图案、文字、符号等之外还包括素色(无图案)的印刷层。另外,如图3(e)所示,伸展性装饰层24可由多个层构成。此外,如图3(a)~(d)所示,伸展性装饰层24可在非伸展性装饰层22的下侧(水溶性基质膜一侧)层合,或如图3(f)所示,可在非伸展性装饰层22的上侧层合。在任一种层合方式下,均可以在转印后可从表层侧的装饰层透视下层侧的装饰层、或部分地露出下侧的装饰层的方式进行层合,使得在水压转印后非伸展性装饰层22和伸展性装饰层24两者至少部分地可视觉辨认。

如图3(b)~(d)所示,水压转印片材202中,为了赋予全息图功能,可使用公知的方法对构成片材的层(单个或多个)实施压花加工。该压花加工只要赋予可产生光的衍射现象的凹凸形状即可,例如该压花的深度可设为0.02~2μm,周期宽度(间距)可设为0.5~2μm。在这里,周期宽度(间距)指毗邻的凸部间的间隔距离(相邻的凸部的中心间的间隔)。另外,压花加工的赋予可对非伸展性装饰层22和伸展性装饰层24分别进行,或对两者进行。此外,虽然在图3中未图示,但也可对水溶性基质膜实施压花加工。

本发明的原理是:在使用只具有非伸展性装饰层22或具有非伸展性装饰层22和伸展性装饰层24两者的水压转印片材20对物品水压转印装饰层22、24时,为了提高水压转印片材20的溶胀伸展性的均匀化和对物品的附着跟随性,在水压转印片材20着水前,在非伸展性装饰层22形成多个裂缝(以下称为预制裂缝,下面参照图10、图12详细地叙述)26,由此将在着水后通过水溶性基质膜20b的溶胀伸展力在非伸展性装饰层22自发地形成的裂缝(以下称为溶胀伸展裂缝)均匀化,另外通过预制裂缝26的形态,调整溶胀伸展裂缝的形成行为,适宜地对水压转印片材20赋予溶胀伸展性和附着跟随性。预制裂缝26可在水压转印片材20的制备过程中形成,或在水压转印过程中在水压转印片材20着水前在水压转印片材20形成。在这里,若对预制裂缝26与对水压转印片材预先实施的压花的差异进行说明,则预制裂缝26作为在水压转印片材着水的初期阶段决定溶胀伸展裂缝的形成行为的构成要素起作用,此后的溶胀伸展裂缝以该初期行为为起点展开并发展,与之相对的是,压花不会如预制裂缝26那样有效地对着水初期的溶胀伸展裂缝的形成行为的控制起作用。因此,应当理解,压花无法具有与预制裂缝26相同的功能。

(关于非伸展性装饰层对物品的追随)

如上所述,如赋予全息图功能的金属层22m那样的非伸展性装饰层22原本因其非伸展性而无法在水压转印时模仿并追随物品的三维表面,但由于根据非伸展性装饰层22的厚度、压花加工的间距或深度等在水压转印时追随水溶性基质膜20b的溶胀伸展而在非伸展性装饰层22生成溶胀伸展裂缝,所以非伸展性装饰层22可某种程度地追随物品的表面。但是,由于该溶胀伸展裂缝以无法控制的不均匀、无规的方式自发地形成,所以对物品表面的追随不稳定,有降低对物品的附着跟随性的缺点。与之相对的是,在本发明的方法中,由于非伸展性装饰层22的预制裂缝26在水压转印片材20着水前(水压转印的正式工序前)在受到控制的条件下以稳定的方式形成,所以在水压转印时与水溶性基质膜20b的溶胀伸展相辅相成,对非伸展性装饰层22赋予伴有溶胀伸展裂缝的生成的稳定的伸展性,因此可将具有非伸展性装饰层22的水压转印片材20以高度的附着跟随性稳定地模仿并附着在物品的三维表面。这在图3的具有伸展性装饰层24的情况下同样。

(关于活化剂对伸展性装饰层或透明树脂层的渗透)

如上所述,在水压转印片材20在非伸展性装饰层22的下面具有干燥的伸展性装饰层24的情况下,在以往技术的方法中,由于对伸展性装饰层24赋予伸展性所需要的活化剂被非伸展性装饰层22阻碍而无法渗透到伸展性装饰层24中,所以伸展性装饰层24无法伸展,水压转印时对物品的附着跟随性不足,在实际使用上不可能使用在非伸展性装饰层22的下面具有伸展性装饰层24的水压转印片材装饰物品。与之相对的是,由于本发明的方法中,在用于水压转印片材20的水压转印的着水前在伸展性装饰层24的上侧层合的非伸展性装饰层22形成多个预制裂缝26,所以在水压转印片材20的非伸展性装饰层22一侧涂布的活化剂可通过非伸展性装饰层22的预制裂缝26渗透到伸展性装饰层24中,因此赋予伸展性装饰层24的伸展性,水压转印时对物品的附着跟随性提高。因此,即使使用在非伸展性装饰层22的下侧具有干燥的伸展性装饰层24的水压转印片材20也可确实地水压转印装饰层22、24这两者,可提高兼具功能性和设计性的装饰物品的性能。另外,在水压转印片材20在非伸展性装饰层22的下面具有干燥的透明树脂层22c的情况下,也可通过如上所述的活化剂的渗透机制相同地对透明树脂层22c赋予伸展性。需说明的是,通过非伸展性装饰层22的预制裂缝26渗透到伸展性装饰层24中的活化剂还具有复原伸展性装饰层24的粘接性,提高伸展性装饰层24与非伸展装饰层22的粘接性的作用。

需说明的是,为了使该活化剂通过非伸展性装饰层22,预制裂缝26需要在非伸展性装饰层22的厚度方向贯穿,但并不需要该预制裂缝26全部在非伸展性装饰层的厚度方向贯穿,只要对活化剂的通过无妨碍,可以是一部分预制裂缝26贯穿装饰层22,而其它的预制裂缝26不贯穿装饰层22。虽然也取决于预制裂缝的形成方法,但实际上在非伸展性装饰层20形成预制裂缝26时,通过实验确认该预制裂缝26主要以贯穿型比非贯穿型多的状态混合存在贯穿型和非贯穿型这两者。

(a.关于预制裂缝)

(1)在非伸展性装饰层22形成的预制裂缝26的深度

就预制裂缝26的深度而言,只要以在水压转印片材着水后可在非伸展性装饰层22适宜地形成溶胀伸展裂缝的程度在非伸展性装饰层22的厚度方向形成即可,并不一定需要贯穿(参照图12(d)),但如上所述,在非伸展性装饰层22的下侧(水溶性基质膜一侧)层合有伸展性装饰层24的水压转印片材的情况下,为了使活化剂容易渗透到伸展性装饰层24中,需要至少一部分预制裂缝26在厚度方向贯穿(参照图12(c))。

(2)预制裂缝26的宽度

从水压转印后的设计性的观点出发,预制裂缝26的宽度优选尽可能地窄,例如优选0.1~1μm的范围。需说明的是,预制裂缝的宽度指在非伸展性装饰层22的表面显露出的部分的最短的两点间的距离。

(3)预制裂缝26的长度

预制裂缝26的长度根据其图案适宜设定。

(b.关于预制裂缝与溶胀伸展裂缝的关系)

基于粘接剂或活化剂的涂布和着水后的水溶性基质膜的溶胀的非伸展性装饰层22的溶胀伸展裂缝的形成的进展情况根据预制裂缝的形态而变化,具体而言,根据预制裂缝的图案和预制裂缝的数量而变化。

关于通常在固体上形成的裂缝,根据其形成过程的时间前后关系,形成主干的一次裂缝和由一次裂缝支化形成的二次裂缝成为其构成要素。这也适用于预制裂缝,在预制裂缝的形成图案中,有只由多个一次裂缝60形成的形态(参照图12(a))和将多个一次裂缝60与多个二次裂缝61复合形成的形态(参照图12(b)),可通过该形成图案形态调整着水后的水压转印膜的伸展方向与伸展速度、和溶胀伸展裂缝的均匀性。若更具体地叙述,则溶胀伸展裂缝的形态可通过预制裂缝26的一次裂缝与二次裂缝的参数(数量、长度、形状等要素)或相邻的预制裂缝26的间隔(间距)调整,由于间隔越窄,预制裂缝数量变得越多,所以在水压转印时易形成溶胀伸展裂缝,伸展速度变大,因此更均匀且精细地形成溶胀伸展裂缝,提高水压转印时非伸展性装饰层22的附着跟随性和设计性。另外,由于也可通过预制裂缝26的数量调整非伸展性装饰层22和水溶性基质膜20b的每单位长度的伸展时间,所以在如图1所示的连续式的水压转印中,可调整水压转印片材的伸展行为使得在设定的转印位置达到目标伸展率。此外,也可通过改变预制裂缝26的一次裂缝和二次裂缝的数量的比例,调整伸展方向。需说明的是,由于有水压转印品的设计性因溶胀伸展裂缝的形成过程而变化的情况,所以从该观点出发,每单位面积的预制裂缝数优选1000~2100条/mm2的范围。

(关于预制裂缝的形成条件)

如上所述,由于可通过预制裂缝26的形态调整水压转印片材20的伸展速度、伸展方向,所以例如在水压转印片材20的水溶性基质膜20b的伸展率在纵向和横向不同的情况下,预制裂缝26优选沿着水溶性基质膜20b的伸展率大的方向形成,使得在水压转印片材因溶胀伸展性裂缝的形成而伸展时,变得易在其伸展率小的方向伸展。具体而言,在连续式的水压转印方法中使用的水压转印片材中,如图10所示,预制裂缝26在相对于水压转印片材20的送出方向(图10的箭头a方向)为直角的方向(图10的箭头b方向)并排地形成为狭缝状。其原因在于,在水溶性基质膜20b在宽度方向(箭头b方向)伸展性高、但在送出方向(箭头a方向)伸展性低的情况下,由于溶胀伸展性裂缝的形成和发展取决于水溶性膜的伸展力(应力)的大小,所以为了促进非伸展性装饰层22在送出方向(箭头a方向)伸展,需要在水溶性基质膜20b的伸展性低的箭头a方向提高水压转印片材的伸展性。该预制裂缝26的间隔(间距)根据非伸展性装饰层22的材质、厚度、压花的间距、深度适宜设定。需说明的是,如图1所示,本发明通常应用于水压转印片材20从供给源20s通过供给辊20r送出,以规定的速度在转印槽30中着水,对多个物品依次进行水压转印的连续转印方式;但也可应用于对每1个物品,使用裁剪为与该物品的转印面相应的尺寸的水压转印片材20,在转印槽中着水后使其在该着水位置伸展而进行水压转印的间歇转印方式;在这种情况下,由于使用具有在所有方向伸展率相等的水溶性基质膜的水压转印片材,所以预制裂缝无方向性的制约,只要以使得非伸展性装饰层22能够在所有方向各向同性地伸展的方式形成即可,因此与狭缝状相比,预制裂缝26宁可优选制成一次裂缝和二次裂缝成为近似格子状的形态或放射状、同心圆状、蜘蛛巢状等形态。这些形态的裂缝可利用压印容易地形成。

(关于预制裂缝的形成和水压转印)

以下基于水压转印片材20的结构,参照图4~图9详细地说明本发明的几个方式。图4和图5的实施方式是在为了水压转印片材20的水压转印而送出的过程中在非伸展性装饰层22形成预制裂缝26的方式,另外图6~图9的实施方式是在水压转印片材20的非伸展性装饰层22预先形成预制裂缝26的方式。

图4表示根据本发明的第1实施方式的水压转印方法,该第1实施方式是使用如图2(a)所示的具有非伸展性装饰层22、但不具有伸展性装饰层24的水压转印片材201进行水压转印的方式,在该第1实施方式中,在将水压转印片材201从其供给源20s向水压转印工序送出时,在与转印槽30的水30w接触(着水)前,在水压转印片材201的非伸展性装饰层22形成大量的预制裂缝26,在此之前或与预制裂缝26的形成同时涂布粘接剂并着水进行水压转印。图1(b)表示该方式中进行水压转印的状态,同图中符号40表示裂缝形成工序,其具体的方法在下面进行说明。

图5表示根据本发明的第2实施方式的水压转印方法,该第2实施方式是使用如图3(a)~(e)所示,从上面起依次具有非伸展性装饰层22和伸展性装饰层24的水压转印片材202进行水压转印的方式,在该第2实施方式中,在水压转印片材202着水前,首先在水压转印片材201的非伸展性装饰层22形成大量的预制裂缝26,接着涂布将伸展性装饰层24润湿并活化的活化剂,然后着水进行水压转印。图1(c)表示在该第2方式中进行水压转印的状态,同图中符号40表示预制裂缝形成工序,符号50表示活化剂涂布工序,其具体的方法在下面进行说明。

图6表示根据本发明的第3实施方式的水压转印方法,该第3实施方式是使用如图2(a)所示,只具有预先形成了预制裂缝26的非伸展性装饰层22的水压转印片材201进行水压转印的方式,在该第3实施方式中,在水压转印片材201上涂布粘接剂后着水进行水压转印。在该第3实施方式中进行水压转印的状态示出于图1(a)中。需说明的是,虽然在图2(a)中未图示预制裂缝26,但如图12所示形成预制裂缝26。

图7表示根据本发明的第4实施方式的水压转印方法,该第4实施方式是使用如图2(b)所示,具有预先形成了预制裂缝26的非伸展性装饰层22和透明树脂层22c的水压转印片材201进行水压转印的方式,在该第4实施方式中,在水压转印片材201上涂布活化剂后着水进行水压转印。在该第4实施方式中进行水压转印的状态也同样示出于图1(a)中。需说明的是,同样,虽然在图2(b)中未图示预制裂缝26,但如图12所示形成预制裂缝26。另外,在图2(b)中,透明树脂层22c位于非伸展性装饰层22的下侧,但也可位于上侧。

图8表示根据本发明的第5实施方式的水压转印方法,该第5实施方式是使用如图3(a)~(e)所示,从上面起依次具有预先形成了预制裂缝26的非伸展性装饰层22和伸展性装饰层24的水压转印片材202进行水压转印的方式,在该第5实施方式中,在水压转印片材202上涂布活化剂后着水进行水压转印。在该第5实施方式中进行水压转印的状态也同样示出于图1(a)中,同样,虽然在图3(a)~(e)中未图示预制裂缝26,但如图12所示形成预制裂缝26。

图9表示根据本发明的第6实施方式的水压转印方法,该第6实施方式是使用如图3(f)所示,从上面起依次具有伸展性装饰层24、预先形成了预制裂缝26的非伸展性装饰层22、透明树脂层22c的水压转印片材202进行水压转印的方式,在该第6实施方式中,在水压转印片材202的伸展性装饰层24上涂布活化剂后着水进行水压转印。在这种情况下,由于在伸展性装饰层24上涂布的活化剂通过非伸展性装饰层22的预制裂缝26还渗透到透明树脂层22c中,该透明树脂层22c被赋予伸展性,所以不会阻碍水溶性基质膜20b的溶胀伸展性,可将要转印的所有的层22、22c、24以良好的附着跟随性转印。在该第6实施方式中进行水压转印的状态也同样示出于图1(a)中,同样,虽然在图3(f)中未图示预制裂缝26,但如图12所示形成预制裂缝26。

第2实施方式和第4~第6实施方式中的活化剂的涂布可在预制裂缝26的形成前进行,或与预制裂缝的形成同时地进行。另外,在第1和第3实施方式中,在不要求水压转印品的表面与非伸展性装饰层的密合性的情况下,可不涂布粘接剂而进行水压转印。

另外,在第1~第6实施方式中,粘接剂或活化剂的涂布可以不在水压转印片材20着水前,而在着水后进行。着水后的粘接剂或活化剂的涂布优选在水压转印片材20的水溶性基质膜20b着水后开始溶胀的时机进行。需说明的是,在水压转印片材20着水后涂布粘接剂或活化剂的情况下,优选使用喷雾方式的涂布方法。

(粘接剂或活化剂)

将伸展性装饰层24或透明树脂层22c活化的活化剂可使用在以往的水压转印中使用的公知的活化剂组合物。作为溶剂系活化剂,例如为含有树脂成分、溶剂成分和增塑剂成分作为必需成分的溶剂系的组合物,该组合物中也可进一步含有微粒二氧化硅。对非伸展性装饰层22赋予粘接性的粘接剂中,由于在活化伸展性装饰层24的溶剂系的活化剂的成分中含有粘接性成分,所以可使用与该溶剂系的活化剂相同的物质,但当然也可使用与该活化剂不同的成分的物质。需说明的是,在最上层为伸展性装饰层24的情况下(参照图3f),通过利用在其上面涂布的活化剂复原的粘接性将伸展性装饰层24与物品10的表面粘接,但在最上层为非伸展性装饰层22的情况下(参照图2、图3a~3e),应当理解,在其上面涂布的活化剂除了通过该预制裂缝26渗透到下层的伸展性装饰层24和透明树脂层22c中以外,还通过在非伸展性装饰层22中残留的粘接剂或活化剂中的粘接性成分在物品10的表面粘接非伸展性装饰层22。

(关于预制裂缝的形成)

图1(b)(c)的预制裂缝形成工序40利用以下手段进行:通过提供朝向水压转印片材20的面方向的拉伸应力将非伸展性装饰层22伸长的方法(a)在非伸展性装饰层22产生裂纹来形成预制裂缝26的方法;齿状压印、有齿辊或多边形的辊(棱)装置(b);其它适宜的手段。

对水压转印片材20提供拉伸应力将非伸展装饰层伸长的方法(a)例如可利用以下方法等:

(a1)在供给源20s与供给辊20r之间设置水压转印片材20接触并被非直线地引导的1个或多个导辊,以在该导辊的接触面按压水压转印片材的方式,在该辊接触面对水压转印片材附加拉伸弯曲应力的方法,或

(a2)用1个或多个导辊以使水压转印片材20反转的状态将该导辊或这些导辊在水压转印片材20的送出方向的前后变位,从而对水压转印片材附加拉伸弯曲应力的方法;

在这些方法中,预制裂缝26的间隔(间距)可由导辊的曲率和拉伸应力的大小调整。

另外,有齿辊或多边形的辊(棱)装置(b)可有兼作图1中的供给辊的有齿辊或多边形的辊(棱),且使该辊具有形成预制裂缝和供给水压转印片材的功能。

在将非伸展性装饰层22伸长的方法(a)中,伸长的比例与水压转印片材20的拉伸应力的大小相应地增加,但由于该伸长的增加的比例也根据非伸展性装饰层的厚度而变化,所以对应于非伸展性装饰层的厚度设定拉伸应力。伸长后的长度相对于伸长前的尺寸的增加比例优选为1~10%,更优选为2~6%。在装饰层由伸展性装饰层24和非伸展性装饰层22构成的情况下,必须在对伸展性装饰层24的设计无影响的范围内伸长。需说明的是,在制备水压转印片材的过程中预先形成预制裂缝26的情况下,也可应用与上述相同的方法。

(关于裂缝的形成条件和伸展性)

由于预制裂缝26的间距越小、预制裂缝的数量越多,伸展性越提高,水压转印时的附着跟随性良好,所以设计性提高,但在连续水压转印方式中,如图11(注:水压转印片材20从左行进至右)所示,由于水压转印片材20在转印槽30内通过导链32在宽度方向限制伸展,所以在水压转印片材20的伸展达到最大量(饱和)前,在以水压转印片材20与导链32接触的条件供给水压转印片材的情况下,由于在接触后也继续伸展,所以有在水压转印片材20产生皱纹的情况。另外,由于有助于着水后的水压转印片材20的伸展的非伸展性装饰层22的溶胀伸展裂缝的形成在与非伸展性装饰层相对于水溶性基质膜20b的溶胀应力的阻力的平衡下进行,所以若在水压转印片材20的伸展饱和的状态下进行转印,则可实现更稳定的附着跟随性,但由于转印的设计的精细性降低,所以有稳定的附着跟随性和设计的精细性为相反关系的情况。在这些情况下,优选在将水压转印片材20完全(至伸展结束的状态,即至伸展力消失的状态)伸展后,在通过导链32等宽度限制装置,将伸展的水压转印片材20的宽度逐渐缩窄来调整为规定的伸展率的状态下进行水压转印,使得在物品10被实际转印的区域(转印区域)a(参照图11)水压转印片材20为规定的伸展率。相对于最大伸展宽度,水压转印片材20从最大伸展状态缩窄的比例优选1~20%,更优选5~10%。由此,可避免水压转印片材20在伸展时的皱纹的产生,进而可使转印时的附着跟随性和转印品的设计的精细性并存。

活化剂涂布工序50可以一直以来进行的辊涂布方式、喷雾涂布方式、其它适宜的方式进行,但在图11中示出通过往复移动式喷雾涂布装置52在着水后涂布活化剂。

如上所述,在水压转印片材20着水前,由于在水压转印片材20的非伸展性装饰层22预先(有意地)形成的多个预制裂缝26可在制备水压转印片材20时或在水压转印的着水前的工序中以被适宜控制的条件形成,所以可通过水溶性基质膜20b的溶胀伸长以该预制裂缝26为基点调整非伸展性装饰层22的伸展性(溶胀伸展裂缝的形成行为),因此可以高生产能力得到装饰层对物品表面的追随性(附着跟随性)和功能性稳定的装饰物品。

另外,在水压转印片材20在非伸展性装饰层22的下侧具有干燥状态的伸缩性装饰层24(例如印刷层24p)和/或透明树脂层22c的情况下,由于活化剂通过在其涂布前在非伸展性装饰层22预先形成的预制裂缝26渗透到伸展性装饰层24和/或透明树脂层22c中,活化该装饰层24、树脂层22c,所以不会阻碍伸展性装饰层24和/或透明树脂层22c的伸展性,因此就活化剂的渗透而言,水溶性基质膜20b的溶胀和非伸展性装饰层22的溶胀伸展裂缝及预制裂缝26相辅相成,由于对着水后的水压转印片材20整体赋予稳定的伸展性,所以得到装饰层22、24、树脂层22c的良好的附着跟随性,由此稳定地得到优异的功能性设计的装饰品。

实施例

以下对本发明的具体的实施例1~10(表1~2)在与比较例1~5(表3)进行比较的同时进行说明。

[表1]

[表2]

[表3]

分别使用实施例1~10(表1、2)和比较例1~4(表3)的水压转印片材,用如图1所示的连续式的水压转印方法对被转印基质进行水压转印,在将水溶性基质膜20b水洗除去后,干燥得到水压转印品。活化剂或粘接剂使用大桥化学株式会社制的cpa-hdmp(溶剂系),如图11所示在着水后立即以10g/m2的喷雾量用喷雾装置进行喷雾来涂装。需说明的是,在表1和2中,关于“裂缝的形态i、ii和数量”,在下面详细地说明。

(实施例1~4的水压转印片材)

如下制备实施例1~4的水压转印片材。

在本申请人taicacorporation供给被许可方的、在pva膜上形成有木纹图案的印刷层(伸展性装饰层)的“blackshell”(taicacorporation的商品名)的印刷层整个面上,使用蒸镀装置以30nm的厚度形成铝(al)蒸镀膜(非伸展性装饰层),制备水压转印片材。接着,在水溶性膜的长度方向(对应于水压转印槽的水流行进方向),施加拉伸应力使得因拉伸导致的相对于原本的长度的增加比例为3~5%的范围,在非伸展性装饰层的宽度方向(与长度方向垂直的方向)形成多个预制裂缝(图12(a)的形态i)。如表1所示,实施例1~4中每个的非伸展性装饰层的预制裂缝的数量都设定为不同的值。

(实施例5的水压转印片材)

实施例5的水压转印片材中,将蒸镀膜的厚度设为40nm,并且预制裂缝的数量略有不同,除此之外与实施例3的水压转印片材相同。

(实施例6的水压转印片材)

实施例6的水压转印片材中,在水溶性膜的长度方向和宽度方向这两个方向拉伸而伸展,沿着各个方向形成预制裂缝(图12(b)的形态ii),并且预制裂缝的数量略有不同,除此之外与实施例3的水压转印片材相同。

(实施例7的水压转印片材)

实施例7的水压转印片材中,在作为水溶性基质膜的聚乙烯醇系膜(aicellocorporation制ts-40)上涂布硝基纤维素系的透明油墨(toyoink,inc.制pcntsmediumc),在干燥形成厚度为2μm的透明树脂层后,在其上面蒸镀形成厚度为30nm的铝(al)蒸镀膜(非伸展性装饰层),不具有伸展性装饰层,预制裂缝数量略有不同,除此之外是与实施例3相同的水压转印片材。

(实施例8的水压转印片材)

实施例8的水压转印片材的蒸镀膜为氧化钛(tio2),并且预制裂缝的数量略有不同,除此之外是与实施例4相同的水压转印片材。

(实施例9和实施例10的水压转印片材)

实施例9和实施例10的水压转印片材中,在形成作为非伸展性装饰层的蒸镀膜前,利用压印对作为伸展性装饰层的印刷层实施压花加工(间距为1μm、深度为0.05~0.3μm的条纹图案),并且非伸展性装饰层的预制裂缝的数量略有不同,除此之外是分别与实施例3和实施例8的水压转印片材相同的水压转印片材。

(比较例1~3的水压转印片材)

比较例1~3的水压转印片材未在非伸展性装饰层形成预制裂缝,除此之外是分别与实施例6~8相同的水压转印片材。

(比较例4和比较例5的水压转印片材)

比较例4和比较例5的水压转印片材未在非伸展性装饰层形成预制裂缝,除此之外是分别与实施例9、10相同的水压转印片材。

(预制裂缝的形态)

预制裂缝的形态如下地进行分类。

形态i:一次裂缝为主体,无二次裂缝或二次裂缝少的形态

形态ii:具有一次裂缝和二次裂缝的形态

(预制裂缝的数量)

对于水压转印片材的任意的10个部位,通过目视计数用显微镜放大为1000倍的图像区域内(0.056mm2)的裂缝数量,将该数量换算为1mm2,将10个部位的算术平均值作为预制裂缝的数量。预制裂缝均通过目视确认部分地贯穿。需说明的是,虽然直接地目视确认裂缝的贯穿状态困难,但可通过涂布着色的活化剂(或溶剂)从水溶性基质膜20b一侧目视确认活化剂的渗透情况(即裂缝的贯穿情况)。

表1、2中的“评价”的各种特性的判定方法如下。

(伸展时间)

在将水压转印片材着水后立即用秒表测定从活化剂的涂布完成的时间点起至到达水压转印槽的两侧的一对导链中的任一导链为止的时间,将该测定时间作为“伸展时间”。一对导链间的距离为750mm。

(附着跟随性:圆筒试验)

圆筒试验是将被转印基质制成圆筒状的试样,在该试样表面沿着其轴线方向液压转印水压转印片材的印刷层进行曲面印刷,确认该试样表面的油墨的附着跟随的试验。由于在该试验中被转印体为圆筒状,所以在转印时图案受到相当的变形应力而变形,由于该变形应力的程度及其规模(面积或范围)根据油墨的特性而变化,所以可由图案的变化(油墨的附着跟随)判断油墨的特性。试样为直径(外径)30mm×长度200mm的厚纸(“tochimanfirstkent纸f160”tochiman为注册商标)制的圆筒体,以该圆筒体的轴线与转印液面(水压转印槽的水面)大致垂直的方式,与具有涂布活化剂而恢复粘接性的印刷图案层并浮在水面上的水压转印片材一同,从一侧的圆筒端部以1.5m/min的速度沉入水中,在圆筒的圆周面转印印刷层,将转印开始位置计为0mm,将在圆筒的长度方向200mm的全长范围内花纹均未变形而转印的情况计为“◎”(优秀),将在100-200mm的范围内花纹变形而转印的情况计为“○”(良好),将在转印开始后小于100mm的距离内花纹变形而转印的情况或无法转印的情况计为“×”(不合适)。需说明的是,在这种情况下,由于圆筒体一边裹着在液面漂浮的经活化的水压转印片材一边沉入水中,所以从没入水中的时间点起对裹着的水压转印片材(圆筒体侧面)施加水压,在圆筒体侧面转印花纹。

(外观:设计性)

通过目视观察将abs原材料的平板(umgabs,inc.制tm20)作为被转印基质的水压转印品的转印装饰状态,在良好的情况下评价为“○”,在有花纹变形或未转印的部分的情况下评价为“”(不合适)。

(评价结果)

实施例和比较例的评价如表1和表2的“评价”栏所记载,由这些评价结果判明如下。

(1)由实施例1~4与比较例1以及实施例8与比较例3的比较,判明:在水压转印片材着水前,在作为非伸展性装饰层的蒸镀膜形成多个预制裂缝的实施例,与未形成预制裂缝的比较例相比附着跟随性显著提高,得到具有优异的设计性的水压转印品。其原因在于,预制裂缝的至少一部分在蒸镀膜的厚度方向贯穿,活化剂通过预制裂缝的贯穿部渗透到伸展性装饰层中,由此伸展性装饰层可伸展。需说明的是,比较例1和比较例3~5的水压转印片材在水压转印时无法伸展的原因在于,由于活化剂向伸展性装饰层的渗透被蒸镀膜阻断,所以无法润湿伸展性装饰层。

(2)由实施例7与比较例2的比较,判明在这些实例中,水压转印片材因透明树脂层的伸展而伸展、在水压转印片材着水前在作为非伸展性装饰层的蒸镀膜形成多个预制裂缝的实施例7与未形成预制裂缝的比较例2相比,附着跟随性显著提高。

(3)图13表示在实施例1~10中将在非伸展性装饰层形成的预制裂缝的数量与着水后的水压转印片材的伸展时间的关系作图得到的结果。由该图判明,无论水压转印片材的结构如何,都有预制裂缝的数量越多,水压转印片材的伸展性变大、伸展时间变短的相关性,因此可通过在非伸展性装饰层形成的预制裂缝的图案(形态、数量)条件调整水压转印片材的伸展性。

(4)由实施例8的结果判明,在非伸展性装饰层的材质并不是金属单质、而是金属氧化物的情况下也可得到与其它实施例同样的良好的本发明的效果。

(5)由比较例4、5的结果判明,若尽管对非伸展性装饰层实施压花加工也不形成多个预制裂缝,则在水压转印时难产生水压转印片材的伸展,得不到如实施例那样的良好的效果。

上述实施方式和实施例均示例性地表示本发明,本发明并不限定于此,本发明可伴有其它各种变形和变更而实施。因此,本发明的范围只由权利要求书及其同等范围规定。

工业实用性

根据本发明的水压转印方法,可通过预先控制而设置的预制裂缝以稳定的状态将非伸展装饰层伸展,另外在非伸展性装饰层的下面具有干燥的伸展性装饰层的情况下,由于可贯穿非伸展性装饰层的预制裂缝将活化剂渗透到伸展性装饰层中,所以可确实地润湿干燥的伸展性装饰层,因此在任一种情况下均可得到附着跟随性和设计性提高的装饰物品,具有高的工业实用性。

符号说明

10物品

20、201、202水压转印片材

20b水溶性基质膜(载体膜)

20s供给源

20r供给辊

20t转印层

22非伸展性装饰层

22m金属层(或蒸镀层)

22c透明树脂层

24伸展性装饰层

24p印刷层

26预制裂缝

30水压转印槽

30w水

32导链

40裂缝形成工序

50活化剂涂布工序

52往复移动式喷雾涂布装置

60一次裂缝

61二次裂缝

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