JP3727261B2

JP3727261B2 - 凹凸シートの製造方法

Info

Publication number: JP3727261B2
Application number: JP2001304554A
Authority: JP
Inventors: 憲太郎藤井
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003103674A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、化粧シート等に凹凸を形成するための部材として使用できる凹凸シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体感を有する木目の導管や筋等が形成された化粧シート等を得るために、凹凸シートが使用されている。この凹凸シートは、基体シート上に凹凸が形成されたものであり、基体シート上に凹凸を形成する方法としては次のようなものがあった。
【０００３】
（１）加熱と押し付けとによる方法としては、平滑な熱可塑性樹脂シートからなる基体シートの表面に熱プレス型や熱プレスロールを押し付けて、基体シートの表面を軟化させると同時に熱プレス型や熱プレスロールの表面の凹凸（エンボス）パターンを写し取る方法がある。
【０００４】
（２）グラビア版を使用する印刷方法としては、基体シートに液状の光線硬化性樹脂をグラビア印刷で設けた後、光線を照射し、光線硬化性樹脂を硬化させ、グラビア版の凹凸（エンボス）パターンを基体シートの表面に形成する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（１）の方法では、熱プレス型、熱プレスロールの作成には多工程が必要であり、高額の製作費が必要であった。また、熱プレス型や熱プレスロールの凹凸パターンの変更を容易に行なうことはできず、変更要請があるたびに新品の熱プレス型や熱プレスロールを用意しなければならず、不経済であった。熱可塑性樹脂シートを軟化させて、熱プレス型や熱プレスロールを押し付けて凹凸パターンを写し取るため、細かい凸部や凹部では熱プレス型や熱プレスロールの押し付けを解除すると平坦に逆戻りしてしまいやすかった。
【０００６】
（２）の方法では、グラビア版の凹凸では凸部の高さがせいぜい４０μｍ前後のものしかできず、凹凸の程度に制約があった。また、光線硬化性樹脂は粘性の程度の低い液体なので、グラビア印刷した後に、基体シート表面でインキタレがおこり、凹凸パターンが崩れるため意図した形状の凹凸パターンが得られなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の凹凸シートの製造方法は、基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着した後に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより基体シート上に凹凸を形成することを特徴とする。
【０００８】
この発明の凹凸シートの製造方法は、基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着する前に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を半硬化させ、次いで光線硬化性樹脂滴が基体シート上に付着した後、光線を再照射して光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより凹凸を形成することを特徴とする。
【０００９】
この発明の凹凸シートの製造方法は、基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着する前に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を半硬化させ、照射状態を維持し、次いで光線硬化性樹脂滴が基体シート上に付着した後、光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより凹凸を形成することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図を参照しながら説明する。
【００１１】
この発明の製造方法は、基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着した後に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより基体シート上に凹凸を形成することを特徴とする凹凸シートの製造方法である。
【００１２】
まず、この発明の凹凸シートの製造方法に使用する基体シート１、光線硬化性樹脂滴２および凹凸シート製造装置を説明する。
【００１３】
基体シート１の材質としては、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂などである。基体シート１の厚みは、０．０１〜３ｍｍとするのが好ましい。０．０１ｍｍより薄いとしわが発生しやすくなり、３ｍｍより厚いと、嵩ばるのでシートとして取り扱いにくくなる。
【００１４】
光線硬化性樹脂は、紫外線や電子線、レーザー光などの光線を照射することで硬化する樹脂（オリゴマー、プレポリマー）の液体を用いる。光線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、α線硬化性樹脂、β線硬化性樹脂、γ線硬化性樹脂、レーザー光硬化性樹脂等がある。光線硬化性樹脂の具体例としては、エステルアクリレート系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、アミノアクリレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂などがあり、それぞれを１）ラジカル重合型、２）カチオン重合型、３）チオール・エン付加型としたものがある。
【００１５】
また、高粘度の光線硬化性樹脂を使用する場合は希釈剤を用いることができる。この希釈剤には有機溶剤や反応性希釈剤（光重合性モノマー）が使用できる。反応性希釈剤の例としては、２−エチルヘキシルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、２ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ヒドロキシブチルビニルエーテル等の１官能性のもの、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１．６ヘキサンジオールジアリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ビス（アクリロキシエチル）ビスフェノールＡ等の２官能性のもの、メリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキシアクリレート等の多官能性のものがあり、これらの単体または複合物として使用できる。この他に必要に応じて光重合開始剤、増感剤、充填剤、塗料添加剤（レベリング剤、消泡剤）、非反応性樹脂、着色剤等を添加することもできる。充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウムなどの無機物や、アクリルビーズ、ウレタンビーズなどの有機物などがある。これらの充填剤を添加することにより、滴下または放出する光線硬化性樹脂滴の表面をマット状などにすることができる。着色剤としては、染料、顔料、アルミペーストなどがある。これらの充填剤は、滴下または放出する光線硬化性樹脂滴が破壊されない程度の大きさのものを使用する。
【００１６】
凹凸シート製造装置は、基体シート１上に対して光線硬化性樹脂滴２を滴下または放出することができる光線硬化性樹脂滴下・放出装置と、基体シート１上に対して滴下または放出される光線硬化性樹脂滴２を硬化させることができる光線照射装置とを備えたものである。
【００１７】
光線硬化性樹脂滴下・放出装置は、光線硬化性樹脂滴２を滴下または放出する装置である。光線硬化性樹脂滴下・放出装置は、基本的には電気信号に伴いノズル４（細管）の先より光線硬化性樹脂滴を滴下または放出する機構を備えるものである。例としては、ディスペンサー３、インクジェットプリンター、バブルジェットプリンター等がある。ディスペンサー３の一般的なものとしては、シリンジ内の液体の光線硬化性樹脂を、油圧や空気圧などにより圧力をかけ、ノズル４の先端より押し出すタイプのものがある（図１参照）。ノズル４の開口の大きさ、油圧や空気圧の調整により、滴下または放出される光線硬化性樹脂滴２の大きさを調整できる。インクジェットプリンターの一般的なものとしては、インクを熱または圧力で紙に噴射して印字するタイプのプリンターのことをいう。熱による膨張を利用してインクを噴射する方式や、熱によるインクの発泡を利用する方式、電歪効果を利用してインキを飛翔させる方式などがある。バブルジェットプリンターの一般的なものとしては、ノズルに設けた発熱ヒーターにより、ヒーター表面のインクが膜沸騰をおこし、気泡（バブル）を発生し、排斥されたインク相当分がインク滴として記録に用いられるプリンターのことをいう。
【００１８】
光線照射装置としては、紫外線照射装置５、電子線照射装置、α線照射装置、β線照射装置、γ線照射装置、レーザー光照射装置がある。紫外線照射装置や電子線照射装置としては、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、もしくは低圧水銀灯などがある。ピンポイントに紫外線を照射する場合には、ガラスファイバー６に紫外線を送り、ガラスファイバー６の径から放射した紫外線を、滴下または放出された光線硬化性樹脂滴２に照射することができる（図１参照）。レーザー光線照射装置としては、二酸化炭素レーザー装置やＹＡＧレーザー装置、ルビーレーザー装置、ＶＹＯ↓４レーザー装置などがある。
【００１９】
つぎに、凹凸シートの製造方法を説明する。
【００２０】
まず、基体シート１に対して光線硬化性樹脂滴２を滴下または放出する。
【００２１】
基体シート１としては上記したものを使用することができる。光線硬化性樹脂滴２を滴下または放出するには上記した光線硬化性樹脂滴下・放出装置を使用することができる。
【００２２】
光線硬化性樹脂滴２の滴下または放出は、光線硬化性樹脂滴下・放出装置としてディスペンサー３を用いる場合、ディスペンサー３の先端を基体シート１の表面に向けて、光線硬化性樹脂で任意の凹凸パターンを描くように移動させることにより行なうことができる。ディスペンサー３の移動は、３軸制御ロボットで行なうことができる。基体シート１の移動は、ＸＹテーブルで行なうことができる。
【００２３】
次に、基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出し、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着した後に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより基体シート上に凹凸を形成する。
【００２４】
基体シート１に形成すべき凹凸の種類としては、艶消し模様に対応した凹凸や、マット、木目の導管や筋に対応した凹凸や織布模様に対応した凹凸や、皮革模様に対応した凹凸、ヘアライン模様に対応した凹凸などがある。滴下または放出された光線硬化性樹脂滴２によって形成される凹凸の凸部の高さとしては、１〜６０μｍのものがある。
【００２５】
この発明では、基体シート上に積み重ねられる滴下または放出された光線硬化性樹脂滴２の個数を変化させたり、滴下または放出する光線硬化性樹脂滴２の大きさを変化させたりすることにより意匠の幅を広げることができる（図２参照）。
【００２６】
基体シート上に積み重ねられる滴下または放出された光線硬化性樹脂滴２の個数を変化させる場合としては、３段積みのピラミッド状とした凸部（図２（ａ））や、４段積みのピラミッド状とした凸部（図２（ｂ））、３段積みの部分と１段積みの部分とからなる凸部（図２（ｃ））などがある。これらの場合は、凹凸の凸部の高さを微調整できる。
【００２７】
滴下または放出する光線硬化性樹脂滴２の大きさを変化させる場合としては、前記図２（ａ）〜（ｃ）に記載したものより大きい滴を２段積みのピラミッド状とした凸部（図２（ｄ））、大きさの異なる光線硬化性樹脂滴２を組合わせて形成した凸部（図２（ｅ））などがある。これらの場合は、滴下または放出する回数が少なくて済むので経済的である。
【００２８】
前記したように、滴下または放出された光線硬化性樹脂滴２を積み重ねて凹凸を形成する場合には、いわゆるアンダーカットを有する凹凸も形成できる（図３参照）。この場合は、凹部と凸部との区分けが明確になるなどの意匠効果を高めることができる。
【００２９】
また、この発明では、複数の光線硬化性樹脂滴２が、硬化する前または、硬化する際に一体化することにより凹凸が形成されるものでもよい（図４参照）。大きな光線硬化性樹脂滴２を２、３個だけ一体化させてもよいし（図４（ａ）参照）、小さな光線硬化性樹脂滴２を多数個使って凹凸となるように積み重ねて一体化させてもよい（図４（ｂ）参照）。なお、硬化する前または、硬化する際に一体化させるのは、複数の光線硬化性樹脂滴２が液体の状態を依然保っているため、一体化させやすいからである。
【００３０】
この発明では、光線の照射により、滴下または放出された光線硬化性樹脂滴２を一滴ごとに別々に硬化させる（図１参照）。この場合、一般的には、光線硬化性樹脂滴２は光線硬化性樹脂滴下・放出装置から滴下される。滴下された光線硬化性樹脂滴２は、滴の外形をほぼそのまま保持して一滴単位で硬化するため、エッジがシャープで繊細な凹凸を形成することができる。
【００３１】
この発明では、基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着する前に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を半硬化させ、次いで光線硬化性樹脂滴が基体シート上に付着した後、光線を再照射して光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより凹凸を形成するようにしてもよい。
【００３２】
また、基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着する前に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を半硬化させ、照射状態を維持し、次いで光線硬化性樹脂滴が基体シート上に付着した後、光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより凹凸を形成するようにしてもよい。
【００３３】
これらの場合は、基体シート１に付着する前に半硬化させておくことにより、光線硬化性樹脂２が基体シート１に衝突したときの衝撃で滴の形状が変形したり破壊したりしないようにすることができるので効果的である。また、半硬化状態のほうが、基体シート１に強固に密着しやすく、隣接する光線硬化性樹脂滴２がより強固に結合しやすい点で好ましい。なお、光線を照射するタイミングの調整は、光線硬化性樹脂滴２が滴下または放出された時の電気信号を利用することができる。
【００３４】
光線硬化性樹脂滴２を硬化させる程度については、基本的には、光線硬化性樹脂滴２の表面にベタつきが残らない程度に硬化させればよい（「指触乾燥」ともいう。）。例えば、光線硬化性樹脂滴２がＪＩＳＡ硬度の測定法で３０〜６０の数値になるように硬化させることができる。光線硬化性樹脂滴２が付着する側の基体シート１の表面に文字、図形、模様等の着色層が印刷により形成されている場合は、光線硬化性樹脂滴２の硬度は印刷層の溶剤に侵されない程度がよい。
【００３５】
凹凸は、基体シート１上に付着した硬化した光線硬化性樹脂滴７によって形成される。凹凸は、基体シート１上の全面に形成してもよいし、必要な部分のみに線状に形成してもよい。必要な部分のみに線状に形成する場合は、硬化した滴７が存在する部分以外には基体シート１の表面が露出することになる（図２参照）。
【００３６】
以上のようにして得られた凹凸シートは、例えば、次のようにして使用することができる。以下、艶消しが施された金属調の意匠を有する化粧シートに凹凸を形成するための部材として使用する場合を記載する。
【００３７】
一例としては、凹凸シートの硬化した光線硬化性樹脂滴７により形成された凹凸が形成された側に部分的にアルミペーストが含有されたインキで着色層８をスクリーン印刷で形成し、さらに接着層９をスクリーン印刷で形成し、化粧シートを得ることができる（図５（ａ））。この場合、凹凸シートと着色層との間に剥離層を印刷により形成して、いわゆる転写シートとすることもできる。転写シートとは、被転写物の表面に転写シートの接着層を接着させた後に、凹凸シートを剥離することにより、凹凸シートの凹凸を被転写物の表面に写しとるように使用するシートのことをいう。
【００３８】
別の例としては、凹凸シートの凹凸が形成されていない基体シート１側に部分的にアルミペーストが含有されたインキで着色層をスクリーン印刷で形成し、さらに接着層をスクリーン印刷で形成し、化粧シートを得ることができる。この場合は、硬化した滴７が化粧シートの最表面に露出する（図５（ｂ）参照）。
【００３９】
この凹凸シートを必要により立体形状に変形させた後、射出成形用金型に入れ、射出成形と同時に成形樹脂の熱、圧により凹凸シートを成形品に融着させる方法などがある。成形品の材質としては、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノリル樹脂がある。
【００４０】
【実施例】
０．０１ｍｌの量が１滴として滴下されるノズルを備えたディスペンサ−を、ＸＹＺ軸方向に制御可能な３軸制御ロボットにとりつけた光線硬化性樹脂滴下・放出装置と、このノズルの先のほうに向けたガラスファイバーにより紫外線を送り、ガラスファイバーの先端から紫外線照射して、光線硬化性樹脂滴を１滴単位で硬化できる光線照射装置を用意した。ディスペンサーより供給される樹脂として、ウレタンアリレート系樹脂と反応性希釈剤としての２−エチルヘキシルアクリレートとを含有した紫外線硬化性樹脂を用い、ＸＹテーブルにポリカーボネートよりなる０．２ｍｍ厚の透明の基体シートを置き、この上にディスペンサーのノズルより透明の紫外線硬化樹脂を滴下するようにした。木目模様のデータに従い、ディスペンサーを取り付けたロボットをＸＹ方向に制御して木目模様の導管の凸部を形成した。ロボットをＺ方向に制御してディスペンサーから滴下され、かつ積み重ねられる光線硬化性樹脂滴の量を制御した。ノズルから滴下される紫外線硬化樹脂の１滴単位で紫外線照射を行い基体シート上に付着させた。このようにして凹凸シートを得た。
【００４１】
【発明の効果】
この発明では、以上のような構成を採るので、次のような効果を奏する。
【００４２】
すなわち、熱プレス型、熱プレスロールを作成する必要がなくなるとともに、凹凸パターンの変更を容易に行なうことができ経済的である。細かい凸部や凹部でも平坦に逆戻りすることはない。凹凸パターンの凹凸の深さを任意に調節できる。光線硬化性樹脂がインキタレがおこることはなく、意図した形状の凹凸パターンを確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の凹凸シートの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図２】この発明の凹凸シートの一例を示す断面図である。
【図３】この発明の凹凸シートの一例を示す断面図である。
【図４】この発明の凹凸シートの一例を示す断面図である。
【図５】この発明の凹凸シートの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１基体シート
２光線硬化性樹脂滴
３ディスペンサー
４ノズル
５紫外線照射装置
６ガラスファイバー
７硬化した滴
８着色層
９接着層

Claims

基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着した後に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより基体シート上に凹凸を形成することを特徴とする凹凸シートの製造方法。
基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着する前に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を半硬化させ、次いで光線硬化性樹脂滴が基体シート上に付着した後、光線を再照射して光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより凹凸を形成することを特徴とする凹凸シートの製造方法。
基体シートに対して光線硬化性樹脂滴を滴下または放出させ、基体シートに光線硬化性樹脂滴が付着する前に一滴ごとに別々に光線を照射して光線硬化性樹脂滴を半硬化させ、照射状態を維持し、次いで光線硬化性樹脂滴が基体シート上に付着した後、光線硬化性樹脂滴を硬化させることにより凹凸を形成することを特徴とする凹凸シートの製造方法。