水压转印方法、水压转印用转印膜及水压转印品

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行具体的说明，图1简要地表示采用本发明的水压转印方法，该水压转印方法是在由形成了印刷图案340的水溶性膜314形成的转印膜316(参照图3(A))的印刷图案340上涂布活化剂320活化油墨后，以印刷图案340为上表面的方式将该转印膜316供给并浮在未图示的转印槽内的水318上，将待进行水压转印的物品10隔着该转印膜316按入到水318中(参照图1和图3(B))，在物品10的表面上形成包括具有对应于印刷图案340的图案的印刷层(或装饰层)30(参照图2和图3(C))的装饰物品10D的方法。而且，印刷图案340的油墨的成分、水溶性膜314、活化剂以及其它构成要素的材料不限定为下述实施方式和实施例中记载的材料，此外，物品10可以在该水压转印前实施适当的底层处理。

水溶性膜314由以吸收水而湿润软化的例如聚乙烯醇为主要成分的水溶性材料形成。该水溶性膜314在水压转印时，与转印槽内的水接触而软化，容易进行水压转印。印刷图案340通过凹版印刷等施加在水溶性膜314之上，该转印膜316在将印刷图案340的油墨干燥了的状态下保存，在水压转印时使用活化剂活化。

然后，形成有印刷层30的装饰物品10D经过固化活化剂的固化步骤(参照图3(D))、除去水溶性膜314的淋浴洗涤步骤(参照图3(E))、对物品的表面进行干燥的干燥步骤(参照图3(F))，形成成品。

虽然未图示，但是实际上物品10用适当的传送带搬运、或用机器人手臂支撑的同时压入水中。此外，有时可以将在印刷图案340上涂布活化剂320的步骤与使转印膜316浮在水上的步骤的顺序反过来，在浮在水上的转印膜316的印刷图案340上喷涂活化剂320。

本发明的方法中，如图4(A)和图6(A)所示，使用印刷图案340包含具有油墨层312I的第一区域312A、不具有油墨层或具有比第一区域312A薄的油墨层的第二区域312B，在第二区域312内具有集合活化剂的剩余部分所必需的空间，且在印刷图案340之上不具有全部外表面花纹固定层(全外表面柄固定)的转印膜316。第一区域312A对于活化剂的表面张力优选设定成比第二区域312B对于活化剂的表面张力低，其原因如下所述。

若将活化剂320涂布到转印膜316上，则该活化剂320一边浸渗到印刷图案312的第一区域312A的油墨层312I中一边活化该油墨层312I，恢复与油墨层的印刷时的状态相同的附着性，从而可以进行印刷图案312的水压转印，而与此同时如以下具体说明所述，使活化印刷图案312所使用的活化剂320的剩余部分320R一边集合成凸状一边转移到将转印膜316的印刷图案340水压转印到物品10的表面上形成的印刷层(装饰层)30(参照图2)的油墨印刷部分30A与油墨印刷部分30A之间的空间(中间空间)30B中，在该中间空间30B中形成比油墨印刷部分30A高的凸部30BP，从而赋予立体性的凹凸触感。

如此，为了将用于对转印膜316的印刷图案340进行活化的活化剂剩余部分以凸状集合到物品的印刷层30的油墨印刷部分30A之间形成凸部30BP，存在下述两种方式。第一方式以下参照图4和图5进行具体说明，其是使涂布在转印膜316上的活化剂的剩余部分320R流入到印刷图案340的油墨印刷部分312A之间，转印时该剩余部分320R集合到油墨印刷部分312A之间的同时转移到物品的表面上，形成凸部30BP的方式。第二方式以下参照图6和图7进行具体说明，其是使活化剂的剩余部分320R通过印刷图案340的第一区域312A的油墨层312I的排斥作用和活化剂320的集合力，以凸状集合到第二区域312B中后，转印时使第二区域312B的活化剂凸状集合部分320C在物品的表面上凹凸反转，形成凸部30BP的方式。认为该第一方式的方法和第二方式的方法可以单独或两者结合来进行，以下对各方法进行具体的说明。上述两种方法都必须使活化剂320超过浸渗到油墨印刷部分312而活化油墨所必需的量，并涂布形成凸部32BP所必需的剩余量。

第一方式的方法如图4和图5所示，若在图4(A)所示的转印膜316上如图4(B)所示涂布活化剂320，则该活化剂320浸渗到印刷图案312的干燥的第一区域312A的油墨层312I中，在该油墨层312I中恢复附着性，因此若将物品10与该转印膜316一起从上方压入水中，则印刷图案312作为印刷层(装饰层)30被水压转印到物品10的表面上，此时，处于第一区域312A的上方的活化剂的剩余部分320RA与处于第二区域312B内的活化剂320的剩余部分320RB利用其流动性压到物品10的表面上，并一边流入到第二区域312B内一边集合(参照图4(C))，以凸状转移到对应于第一区域312A的油墨印刷部分312I的相邻的油墨印刷部分(印刷层30的具有油墨的部分)30A之间的空间(对应于第二区域312B的部分)30B内，在该空间30B内通过活化剂的集合形成凸部30BP(参照图4(C))。而且，该凸部30BP，如第二方式参照图6(F)所进行的具体说明一样，在固化时产生收缩差，从而在凸部30BP的周围形成比油墨印刷部分30A低的凹部，可以使高低差更显著。

将物品10隔着转印膜316压入到水中的状态具体地如图5所示，此时，若使转印膜316附着围绕到物品上的速度比物品10附着围绕到水上的速度快，则凸部30BP的高度变得更显著，所以优选。其原因与下述参照图7所述的第二方式的方法相同。而且，在图1和图4中，物品10为了方便表示为扁平，而图5中，为了容易地说明转印膜316的附着围绕，物品10以具有高度和圆形的形态表示。

活化剂320可以为通常的溶剂型活化剂，但是优选为可以对油墨赋予活性作用的含光聚合性单体的紫外线固化树脂组合物，特别优选为无溶剂型的紫外线固化树脂组合物。该活化剂320例如可以通过凹印辊、丝棒(ミヤバ一)或喷雾中的任意一种方法涂布到转印膜316上。活化剂中，可以添加流平剂、增敏剂、填充材料、惰性有机聚合物、触变性赋予剂、热聚合抑制剂、消光成分等。在空间30中形成的凸部30BP，在含有溶剂时，是挥发该溶剂而固化的树脂成分，为无溶剂型时，是进行紫外线固化的树脂成分。

其次，第二方式的方法如图6和图7所示，若在图6(A)所示的转印膜316上如图6(B)所示涂布活化剂320，则该活化剂320浸渗到印刷图案312的干燥的第一区域312A的油墨层312I中，在该油墨层312I中恢复附着性，如图6(C)所示，活化剂的剩余部分320R因油墨层312I的低表面张力而被排斥的同时转移到第二区域312B中，并且在该第二区域312B内活化剂本身的集合力发挥作用，在第二区域312B中活化剂集合成凸状。若参照图6(C)，则可知活化剂320的剩余部分从具有油墨层312I的第一区域312A集合到不具有油墨层(或具有薄的油墨层)的第二区域312B中并稍微凸起。以下将该油墨的凸起部分称为活化剂凸状集合部分320C。该活化剂凸状集合部分320C的凸起高度为数μm左右。

油墨层312I对于活化剂320的表面张力的调整可以通过调整活化剂320中的流平剂来进行。若增加活化剂320中的流平剂，则第一区域312A的油墨层312I对于活化剂320的表面张力降低，可以提高活化剂320向第二区域312B的集合力。而且，在第二区域312B设置比第一区域312A的油墨层312I薄的油墨层时，该第二区域312B的油墨层的厚度设定为不会阻碍下述凹凸反转的程度。例如，通过凹版印刷在第二区域312B设置薄的油墨层时，该薄的油墨层例如设置成极微细且相互独立的点状，此外优选使用油墨层被活化剂完全溶解而着色活化剂的油墨层。若填充到该第二区域312B的材料(薄的油墨层或活化剂)被着色，则将未施加着色时视认的物品表面的颜色隐蔽，可以使物品表面的印刷层或装饰层30的外观良好。

配合到活化剂中的流平剂可以根据与印刷图案340的油墨组成的相容性来适当调整，但是若流平剂过少(完全没有流平性)，则第一区域312A的油墨层312I的排斥作用过强，活化剂向第二区域312B的集合力提高，但是产生不能确保活化剂充分向油墨层312I浸渗(活性化)的趋势。相反地，若流平剂过多，则存在产生油墨的排斥作用降低、活化剂的集合力降低、活化剂凸状集合部分320C的高度减小、通过凹凸反转形成的凸部30BP也被流平而降低的趋势的缺陷。因此，在不会产生这种缺陷的范围内调节流平剂。作为优选的流平剂，存在有机改性聚硅氧烷等硅类流平剂、聚丙烯酸酯等丙烯酸类流平剂或以BYK▲R-UV3500(注册商标)市售的以聚二甲基硅氧烷为骨架的UV-涂布用流平剂。这些流平剂优选以0.01～3重量％的比率包含在活化剂中。此外，若活化剂的集合力高，则产生第二区域312B的活化剂凸状集合部分320C的高度比第一区域的高度高的趋势，但是该高度根据各区域的特性，即油墨的固体成分或颜料等成分、区域的间隔、活化剂的涂布量等不同而不同，可以通过调整流平剂提高活化剂的集合力，以使第二区域312B比第一区域312A高例如2～10μm左右。

第二方式中使用的活化剂320也优选包含配合有规定量流平剂的含光聚合性单体的无溶剂型紫外线固化树脂组合物。该活化剂320也可以通过凹印辊、丝棒或喷雾中的任意一种方法涂布到转印膜316上，此外，该活化剂中，除了流平剂之外，根据需要在不会阻碍活化剂的排斥作用和集合力的程度下，还可以添加增敏剂、填充材料、惰性有机聚合物、触变性赋予剂、热聚合抑制剂、消光成分等。

为了提高对于活化剂320的表面张力(使水溶性膜的作为第二区域的表面的润湿性良好)，可以预先对形成印刷图案之前的水溶性膜314例如实施通过UV照射进行的表面改性等表面处理，若如此则可以进一步提高第二区域312B的活化剂320的集合力。

如此，使用涂布印刷图案活化剂320而在第二区域312B中形成了活化剂凸状集合部分320C的转印膜316，如图6(D)所示，将印刷图案340水压转印到物品10上，此时如图6(E)所示，进行凹凸反转使得第二区域312B的活化剂凸状集合部分320C被压到转印膜316的水溶性膜314一侧的同时，转印膜316的印刷图案340被转印到物品10的表面上。即，在与转印膜316的水溶性膜314相反的一侧凸起的活化剂凸状集合部分320C通过水压转印，利用物品10的表面，此前凸起的部分被物品10的表面反作用挤压，反转成在水溶性膜314一侧形成凸起，在物品的表面上形成在装饰层(通过印刷图案340的附着形成的层)30一侧形成凸起的部分30BP。活化剂凸状集合部分320C的该凹凸反转通过在印刷图案340中存在不具有油墨层的部分或油墨层薄的部分、且不具有覆盖该印刷图案340的全部外表面的全部外表面花纹固定层来达成。

而且，活化剂凸状集合部分320C的凹凸反转优选使转印膜316在纵横中的至少任意一方收缩来附着围绕在物品10的表面上而进行，通过该转印膜316的收缩进行的对物品10表面的附着围绕，可以通过使转印膜附着围绕到物品上的速度比物品附着围绕到水上的速度更快来进行。若如此则可以使该部分320C(凸部30BP)的突出更显著。

参照图7对该行为进行更具体的说明，如图7(A)所示，将物品10压到印刷图案340上时，如图7(B)和图7(C)所示，若使印刷图案340沿着其长度方向靠近物品10一侧来进行转印，则第二区域312B与第一区域312A的间隔变窄的同时沿着物品10被转印，而实际上第一区域312A具有油墨层312I，而第二区域312B不具有油墨层或即使具有油墨层也薄，因此与第一区域312A的宽度相比、首先第二区域312B的宽度更窄，因此活化剂剩余部分以更高地突出的方式集合在变窄的第二区域312B的空间内(参照图7(B))。如此活化剂剩余部分以更高地突出的状态从上方与物品10接触，因此在物品10的表面被挤压而进行凹凸反转时，向水溶性膜314一侧显著地形成凸起(参照图7(D))。

为了使印刷图案340收缩以向物品10一侧靠近，在使用静水式的转印槽的水压转印(每次转印时，使规定尺寸的新的转印膜浮游在转印槽内来进行的水压转印)的情况下，可以使在其内部的水上充分溶胀的水溶性膜314从物品10被水没过的位置的两侧向物品10的着水点靠近的同时使物品10被水没过，此外在使用水318从上游向下游流通的流水式转印槽的水压转印的情况下，可以使物品10与水流的相对速度中，物品侧变慢(水流速度增快)来移动的同时，使水溶性膜314上的印刷图案340向物品10进一步靠近，从而使印刷图案340变窄。

在图6(E)、图7(C)(D)的凹凸反转步骤后，使用UV照射固化装置322，使印刷层或装饰层30(最初的印刷图案340)进行UV固化(参照图3(D)、图6(F))，然后，如参照图3(E)所说明的，通过淋浴洗涤机324除去表面的残留的水溶性膜314，最后用干燥机(例如鼓风机)326对物品的表面进行干燥，完成具有微细的凹凸表面的装饰物品10D。而且，在本发明中，固化装饰层30的步骤(参照图3(D))与除去水溶性膜314的步骤(参照图3(E))也可以反过来进行。此外，表面的干燥可以为自然干燥。

装饰层30的固化在使用的活化剂为溶剂型时为加热固化，在使用的活化剂为紫外线固化型活化剂时为紫外线固化，根据使用的活化剂来选择适当的方法。

该装饰层30的固化优选从装饰层30的表面固化。若如此，则如图6(F)所示，从装饰层30的凸部30BP的顶部到侧面，表面首先固化并开始收缩，内部逐渐开始收缩以追从该表面固化。因此，产生具有柔软性的内部的变形，使内部变细，由此变形为凸形状在上方越尖端越细，指触感提高。特别是若加快该固化速度，则凸部30BP的收缩进一步增大，其高度(越尖端越细)增大，因此通过调整该速度就可以适当设定凹凸差(参照图5(D)和图7(D))。

此外，具有油墨层312I的第一区域312A，通过增多油墨的固体成分或提高颜料的浓度，可以抑制其收缩。如此，通过抑制油墨的收缩，使第一区域312A与第二区域312B之间产生大的收缩差，可以将凸部分30BP的凸形状变形为进一步越尖端越细。

固化装饰层30的UV照射固化装置322可以为低压或高压的汞灯、金属卤灯等含有光源灯和照射器(灯罩)的任意的方式。

UV照射固化装置322优选通过UV照射使活化剂凸状集合部分320C(凸部30BP)的表面一次性固化。如此，若一次性形成表面的皮膜，则可以使对应于第一区域312A的油墨印刷部分(第一表面部分)30A与对应于第二区域312B的部分(第二表面部分)30B的收缩变形显著。即，若如此使活化剂凸状集合部分320C一次性表面固化来提高收缩变形，则在第一表面部分30A与第二表面部分30B的分界线从两方同时产生“凹缩(引け)”，如图6(F)所示在凸部30BP的侧面形成高低差低(比装饰层30的油墨印刷部分＝第一表面部分30A低)的凹部分的同时，使“凹缩”部分的树脂向第二表面部分30B的凸部30BP变形转移，从而可以使凹部的减少的体积部分向凸部转移的同时进一步使凸部30BP增高，可以形成更显著的凹凸。此外，若使用含溶剂型或不含溶剂型的紫外线固化树脂组合物的活化剂，则在印刷图案的紫外线固化时活化剂凸状集合部分也进行紫外线固化，此后通过洗涤除去表面的水溶性膜，可以使凸部30BP以被水溶性膜314覆盖、不与空气接触的状态进行紫外线固化，因此可以进一步加快表面的固化，使凹凸差更显著。

另外，本发明中，若设置表面保护层(表面涂层)，则损害通过装饰层30的凹凸实现的立体感，因此优选不设置表面保护层，但是若为仿照装饰层30的凹凸的表面保护层，则不一定否定设置表面保护层。

图8表示通过以下所述的实施例得到的装饰物品10D的实物，可知在装饰物品10D的表面上形成显著的微细凹凸。图2的截面图中，装饰层30分为第一表面部分30A与第二表面部分30B来表示，但是实际上两表面部分都牢固地形成一体。

实施例

接着，将本发明的两个实施例1、实施例2与比较例1、比较例2进行比较，参照通过这些例子得到的装饰物品的实物放大照片(图8、图11为实施例1、实施例2的照片，图9、图10为比较例1、比较例2的照片)进行说明。图8～图11的照片及其凹凸的高低差使用“キ一エンス社制”彩色激光显微镜及其控制器：VK-8700、测定部：VK-8710，以测定倍率×1000测定得到。

(实施例1)

该实施例1按照以下要点实施。

(1)转印膜，使用如图12所示具有包含散布椭圆形的点的印刷图案部分(第一区域)和点间的无印刷图案的部分(第二区域)的印刷图案、本申请人之一的株式会社キユ一ゼック在水压转印技术的许可之前以称为“サ一クルチエツクブラツク2C”的“柄ナンバ一K0200”的商品名销售、该商品不具有全部外表面花纹固定层或整面油墨层的转印膜。若对“サ一クルチエツク”的转印膜的图案进行具体的说明，则如图12所示，具有以A部(纵)873.88μm、B部(横)580.28μm的排列间隔互不相同地排列的椭圆(C部(横)684.56μm、D部(纵)1011.27μm)环状的包含珠光颜料类油墨层的印刷图案，该椭圆环状的油墨层具有约2μm的厚度，此外水溶性膜具有约40μm的厚度。而且，实际销售的转印膜为在其全部表面上进一步设置有包含银颜料油墨等的全部外表面固定层的转印膜，但是本发明中使用设置全部外表面固定层之前状态的转印膜。

(2)作为被转印体的物品使用10cm×20cm×3mm的ABS树脂制平板，对该物品按照图3(A)～图3(F)所示的步骤顺序水压转印上述转印膜。

(3)作为活化剂，使用大桥化学工业株式会社制的商品名为“ユ一ビツクSクリア一33-N2”的无溶剂型紫外线固化树脂组合物，该活化剂在即将将转印膜导入到转印槽内之前通过丝棒涂布方法涂布到转印膜的印刷图案上。

(4)将如此活化了的转印膜依次供给并使其浮在流水式转印槽的水面上，通过活化剂的排斥作用与集合力形成凹凸后，如图1所示，隔着转印膜将物品压入水中进行水压转印，从水中取出物品之后，照射紫外线，进行水洗、干燥，得到水压转印品(装饰物品10D)。

(5)在这种条件下得到的物品的表面上形成具有按照高低差计约为12μm的凹凸、与花纹一体地邻接的装饰层(表面花纹)。

图8的实物放大照片表示通过实施例1得到的装饰物品的表面的状态。由该照片可知，带有凹凸(高低差12.13μm)的装饰层，甚至无需指触，就清楚地对花纹赋予了真实的立体感。

(比较例1)

比较例1中，作为转印膜，在印刷图案之上通过凹版印刷形成添加有银颜料的透明油墨的全部外表面花纹固定层，使用该印刷图案与全部外表面花纹固定层的厚度约为4μm的转印膜(株式会社キユ一ビツク制的商品名“サ一クルチエツクブラツク2C”的“柄ナンバ-K0200”的转印膜，除此之外通过与实施例1同样的步骤将印刷图案水压转印。因此，该比较例1中，活化剂的剩余部分没有利用第一区域的油墨层的排斥作用和活化剂的集合力两方作用，不会在第二区域集合活化剂。图9的实物放大照片表示通过该比较例1得到的装饰物品的表面状态，由该照片可知，表面凹凸的高低差仅为3μm左右，即使指触，花纹的立体感也为干爽的程度，未赋予凹凸感或立体感。这是由于转印膜具有全部外表面花纹固定层，不进行凹凸反转的结果。

(比较例2)

比较例2中，使用与比较例1同样的转印膜，但是活化剂使用大桥化学工业株式会社制的商品名为“C.P.A-H NORMAL EX”的溶剂型树脂组合物，这一点与比较例1不同。图10的实物放大照片表示通过该比较例2得到的装饰物品的表面状态，由该照片可知，该表面的凹凸的高低差仅为1.8μm左右，完全未赋予凹凸触感(触觉上的立体感)。这也与比较例1同样地是由于转印膜具有全部外表面花纹固定层，不进行凹凸反转的结果。

(实施例2)

如图7(A)～图7(C)所示，实施例2中，对物品10，一边改变转印膜的附着围绕速度一边使印刷图案进行凹凸反转来进行水压转印，除此之外通过与实施例1同样的方法实施。实施例2的(A)～(C)为物品表面的转印膜的附着围绕速度各不相同的三个例子。

结果是得到图11的实物放大照片所示的结果。

(A)为将转印膜的两侧固定来淹没物品，使转印膜附着围绕到物品上的速度与附着围绕到水上的速度相同来进行水压转印的情况(水流速度与转印膜的传送带速度相同，为1.3m/分钟的情况)，其结果形成在物品上的“サ一クルチエツク”的凹凸高低差如图11(A)的实物放大照片所示为11.37μm。

(B)为如图7(B)(C)所示，使转印膜的两侧变窄，将速度提高至物品表面附着围绕到水上的速度的约1.4倍来附着围绕转印膜的情况(水流速度为1.3m/分钟，而转印膜的传送带速度为0.9m/分钟的情况)，结果形成在物品上的“サ一クルチエツク”的凹凸高低差如图11(B)的实物放大照片所示为16.75μm(这比(A)的情况高约5.38μm)。

(C)为与图7(B)(C)相反地，使转印膜的两侧变宽，减缓速度至物品表面附着围绕到水上的速度的约0.7倍来附着围绕转印膜的情况(水流速度为1.3m/分钟，而转印膜的传送带速度为1.7m/分钟的情况)，结果形成在物品上的“サ一クルチエツク”的凹凸高低差如图11(C)的实物放大照片所示为9.31μm(这比(A)的情况低约2.06μm)。

由这些例子可知，通过使转印膜的花纹的间隔(第二区域的宽度或尺寸)变窄来密合，可以使形成在物品上的凹凸更显著。而且，在本说明书中，“物品附着围绕到水上的速度”从上述说明可知，将印刷图案与物品表面以1比1密合作为基准，延长印刷图案以使印刷图案与物品表面小于1比1的情况下，表现为“物品附着围绕到水上的速度”慢，相反的情况下，表现为“物品附着围绕到水上的速度”快。

工业实用性

根据本发明的水压转印方法，对印刷图案本身赋予微细的立体凹凸，因此得到与物品的装饰形成一体的凹凸特性，可以在物品的表面上得到对应于印刷图案的真实的立体性的触感，此外该物品表面的凹凸由于如下形成，活化印刷图案的活化剂利用转印时的压力流入到油墨印刷部分间的空间或利用油墨的排斥作用和活化剂本身的集合力在转印膜上形成活化剂凸状集合部分，将该活化剂凸状集合部分在水压转印时凹凸反转形成上述物品表面的凹凸，因此无需另外的步骤，可以以高的作业性得到凹凸触感，具有高的工业实用性。