JP2601832B2 - 模様入り板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、模様入り板、特に光硬化により製造され
る、白濁部分と透明部分で構成される模様入り板の製造
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、白濁部分と透明部分を持つ板材としては、部分
的にすりガラスにした板硝子、型板硝子、あるいは、透
明樹脂と白濁した樹脂を張り合わせた有機ガラス等が一
般的であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし摺ガラスのように表面に凹凸のあるものは汚れ
が付き易いという欠点がある。更に、表面に水、油等の
液体が付着すると平行光線透過率が上昇しヘイズ率が低
下する。型板硝子は透明部分と白濁部分の差が明確でな
く、また多品種小量生産ができない。透明樹脂と白濁し
た樹脂を貼合わせる方法は、工程が煩雑で量産性が低
い。

本発明者らは、樹脂の紫外線硬化について種々検討し
た結果、白濁部分と透明部分を有する板の効率的な製造
方法を見いだした。

本発明の目的は、白濁部分と透明部分で構成される模
様入り板の製造法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、屈折率に差のある少なくとも２種類以上
の光重合可能なモノマーあるいはオリゴマーを含有する
組成物にフォトマスクを用いて紫外線を照射することに
より高ヘイズ率部分と低ヘイズ率部分で構成される模様
入り板を製造することができることを見いだした。

即ち、本発明は、屈折率に差のある少なくとも２種類
の光重合可能なモノマーあるいはオリゴマーを含有する
組成物を膜状に維持し、この膜状体の表面を複数の領域
に分割し、これら領域のすくなくとも１つの領域を点光
源からの光または平行光によって照射して硬化し、他の
すくなくとも１つの領域を、面光源からの光もしくは散
乱光により照射することによりまたは加熱することによ
り、硬化することを特徴とする白濁部分と透明部分を有
する模様入り板の製造方法である。

以下、本発明の模様入り板及びその製造法について更
に具体的に説明する。

本発明の模様入り板は、単独重合体の屈折率がそれぞ
れ異なる光共重合可能なモノマーあるいはオリゴマーを
少なくとも２種類含有する組成物を光重合開始剤と共に
基板上に塗布するかまたはセル中に封入し、これにフォ
トマスクを取り付け１回目の紫外線を照射して硬化後、
フォトマスクを取り除き２回目の紫外線照射を１回目と
は異なる方法で行い未硬化部分を硬化することにより得
られる。

本発明で用いられる２つの紫外線照射方法のうち、１
つは、高ヘイズ率を得る方法であり、他の１つは、低ヘ
イズ率または無ヘイズを得る方法である。すなわち、高
ヘイズ率を得る方法としては、紫外線ランプの形状がそ
の長軸の長さをｄ、ランプと被照射体との距離を１とし
たとき、d/1＜0.2であるものを用いて硬化すると良い。
ランプの長軸の長さとは、実際に硬化に使用される有効
発光長であり、スリット等で調節することができる。ま
た言い替えれば、本発明で使用される高ヘイズ率を得る
ための照射光源は、光重合に寄与する紫外線その他の光
を発するものであって、被照射位置（膜面）から見て光
源が点状の形状をなしているものまたは平行光を発する
ことができる光源である。本発明において、点光源を、
被照射位置から見た光源の大きさが、光源の視角が多く
とも10°であるものと定義する。低ヘイズ率を得る方法
としては、面光源から、もしくは、複数の方向（なるべ
く多方向）から、または拡散光を照射すれば良い。多方
向からの照射を効率的に行うためには、紫外線ランプの
周囲に多数の反射板あるいは乱反射板を設置しても良
く、または、ランプと樹脂試料の間にすりガラス等を入
れて光を多方向に散乱または拡散させても良い。また低
ヘイズ率を得る代わりに、加熱によって膜を硬化させる
ことができる場合がある。但し、加熱による場合は精度
よく希望の場所を硬化させることが一般に困難であるこ
とが多く、高ヘイズ率の部分を硬化した後に残りをまと
めて硬化するのに適している。

水平に置かれた未重合の膜の上方に、例えば約40cm上
方に点光源例えば超高圧水銀灯を配置して紫外光を照射
し、膜の硬化反応を生じさせると、作成された膜には、
その膜の断面で見ると、膜の被照射側表面に近い内部に
微小構造の層が形成されることが観察される。この層の
厚みは約10−2000ミクロンであり、膜表面からの層の深
さは０−500ミクロンである。ここで膜の厚みは通常は1
0−5000ミクロンである。膜に入射する光はこの微小構
造層により強く散乱されるものと考えられ、膜を通して
向こう側を見たとき、白濁して視界が妨げられる。照射
光源の大きさが次第に大きくなると、ヘーズ率（白濁
度）が低くなり、照射光源の大きさが前記視角で表し
て、短軸方向の視角が100°よりも大きくなったとき
は、照射され重合された膜は、どの方向から見ても透明
であり、光散乱を示さない。このような光源としては、
重合すべき膜に比較的近接して配置した面光源、または
拡散光源を挙げることができる。また加熱によって膜を
重合した場合も透明となる。

本発明で用いられるモノマーあるいはオリゴマーは、
光共重合可能なものなら如何なるものでも使用できる
が、必要に応じて樹脂の化学的、物理的性質を考慮して
決定される。光重合可能なモノマーあるいはオリゴマー
としては、分子内にアクリロイル基、メタアクリロイル
基、ビニル基あるいはアリル基等を有するものが好適で
ある。

例えば、ポリエステルアクリレート、ポリオールポリ
アクリレート、変性ポリオールポリアクリレート、イソ
シアヌル酸骨格のポリアクリレート、メラミンアクリレ
ート、ヒダントイン骨格のポリアクリレート、ポリブタ
ジエンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタン
アクリレート、あるいはビスフエノールＡジアクリレー
ト、2,2−ビス（４−アクリロキシエトキシ−3,5−ジブ
ロモフエニル）プロパンなどの多官能性アクリレートあ
るいはこれらのアクリレートに対応するメタクリレート
類、または、メチルアクリレート、テトラヒドロフルフ
リルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、
ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボ
ルニルアクリレート、フエニルカルビトールアクリレー
ト、ノニルフエノキシエチルアクリレート、２−ヒドロ
キシ−３−フエノキシプロピルアクリレート、ω−ヒド
ロキシヘキサノイルオキシエチルアクリレート、アクリ
ロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルオキシ
エチルフタレート、フエニルアクリレート、トリブロモ
フエニルアクリレート、フエノキシエチルアクリレー
ト、トリブロモフエノキシエチルアクリレート、ベンジ
ルアクリレート、ｐ−ブロモベンジルアクリレート、２
−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレー
ト、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレートな
らびにこれらの単官能性アクリレートに対応するメタク
リレート類、または、スチレン、ｐ−クロロスチレン、
ジビニルベンゼン、ビニルアセテート、アクリロニトリ
ル、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルナフタレン等のビニ
ル化合物、あるいは、ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート、ジアリリデンペンタエリスリトール、ト
リアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジア
リルイソフタレート等のアリル化合物などがあげられ
る。

これらの化合物は、モノマーのままでもオリゴマーに
してからでも使用できる。

本発明では、これらのモノマーあるいはオリゴマーか
ら選ばれる少なくとも２種類以上を混合物として使用す
るが、それらの単独重合体の屈折率は、それぞれ異なっ
ていなければならず、それらの屈折率差が大きいほど得
られる樹脂のヘイズ率は高くなる。少なくとも２種のモ
ノマーまたはオリゴマーはすくなくとも0.01、より好ま
しくは少なくとも0.05の屈折率差を有することが好まし
い。すくなくとも0.01の屈折率差を有する２種のモノマ
ーまたはオリゴマーの混合率は重量比率で10:90−90:10
の範囲にあることが好ましい。またこれらの樹脂の相溶
性は、ある程度悪い方が好ましい。相溶性が良いと得ら
れる樹脂の均質性が高くなりヘイズをおこす組織が形成
されにくい。また、相溶性が極端に悪い組合せでは、光
硬化する以前に相分離が生じるため得られる樹脂のヘイ
ズ率が低下する。

本発明の模様入り板は上記のモノマーあるいはオリゴ
マーの混合物を光重合開始剤の存在下で紫外線を照射す
ることにより得られるが、ここで用いられる光重合開始
剤は特に限定されるものではなく、通常の光重合で使用
されているものならどのようなものでもよい。例えば、
ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン,2−クロ
ロチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ジエト
キシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール,2−ヒ
ドロキシ−２−メチルプロピオフェノン,1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトンなどがあげられる。これ
らは使用するモノマー或はオリゴマーの種類や反応性に
もよるが、一般には、上記モノマー或はオリゴマーの混
合物100部に対して0.1部〜10部、好ましくは、0.5部〜
８部の範囲内の量で使用することができる。

本発明の模様入り板は、上記モノマー或はオリゴマー
と光重合開始剤を主成分とする混合物を基板上に塗布す
るかあるいはセル中に封入した後、紫外線により硬化し
て製造される。ここで使用される基板は、塗布された膜
の表面の平滑性が得られるものなら何でも良い。例え
ば、硝子、プラスチック、金属等の平板あるいは型板な
どが使用できる。また、セルを使用する場合にはセルの
少なくとも一方の面は、光重合を開始するのに必要な紫
外線を透過しなければならず、透明硝子、プラスチック
等が好適である。

本発明の模様入り板の製造に使用される紫外線ランプ
は、紫外線を発生するものなら特に限定されるものでは
ないが、通常は水銀ランプあるいはメタルハライドラン
プなどが取扱の容易さを考慮した場合好適である。

〔発明の効果〕

本発明により提供される板の製造方法により、樹脂を
紫外線照射により、高いヘイズ率を有する部分と低いヘ
イズ率（または透明）を有する部分とに自由に設定して
硬化することができるため、様々な模様の入った板を容
易な方法で製造することができる。また、本発明の模様
入り板は原料の樹脂を適当に選ぶことにより柔軟なもの
から硬度の高いものまで製造できる。

従って、本発明の模様入り板は、単独でも使用できる
が、ガラスまたはプラスチックと積層するか或はガラ
ス、プラスチック上にコーティングしても良い。そして
これらを用いることにより、建築用窓材、車両用窓材、
内装材、表示板、家具等へ応用が期待できる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例により何等制限されるもので
はない。

なお、実施例で得られる板の各々の光線透過率及びヘ
イズ率の測定は下記の通り行った。

＜平行光線透過率 曇価測定＞JISK−6714に準じて積
分球式光線透過率測定装置により全光線透過率及び散乱
光線透過率を測定し平行光線透過率及び曇価（ヘイズ
率）を求めた。

実施例１ 平均分子量2000のポリプロピレングリコールとトルエ
ンジイソシアネート及び２−ヒドロキシエチルアクリレ
ートの反応によって得たポリエーテルウレタンアクリレ
ート（屈折率1.481）100部に対してＮ−ビニルピロリド
ン（屈折率1.509）100部及びベンジルジメチルケタール
６部を添加混合した樹脂組成物を、第１図に示すよう
に、1mm厚のスペーサー７をはさんだ20cmx20cmの２枚の
ガラス板５、５の間に注入して膜状の樹脂組成物６と
し、ガラス板５の上に文字Ａを白抜きにしたフォトマス
ク８を覆い、50cmの距離から超高圧水銀ランプ１（2k
w、発光長さ2cmx2cm、ウシオ電気製）の紫外線を１分間
照射した。次にフォトマスク８を取り除き同様の紫外線
を第２図に示すように、すりガラス板４を介して１分間
照射した。得られた硬化物は、文字Ａの部分のヘイズ率
が68％、周囲の部分のヘイズ率が0.6％であり、文字Ａ
が白く見え周囲は透明であった。

実施例２ 実施例１で用いたのと同じポリエーテルウレタンアク
リレート100部に対してトリブロモフェノキシエチルア
クリレート100部及びベンジルジメチルケタール６部を
添加混合した樹脂組成物を、第３図に示すように、200
μｍ厚のスペーサー７を挟んだガラス板５、５の間に注
入して膜状の樹脂組成物６とし、これに文字Ａを白抜き
にしたフォトマスク８をかぶせ、50cmの距離から超高圧
水銀ランプ１（2kw、発光長さ2cmx2cm、ウシオ電気製）
の紫外線をすりガラス板４を介して１分間照射した。次
にフォトマスク８を取り除き第４図に示すように超高圧
水銀ランプの紫外線を50cmの距離から２分間照射した。
得られた硬化物は、文字Ａの部分のヘイズ率が0.5％、
周囲の部分のヘイズ率が88％であり、すりガラス状の板
の中に文字Ａが透けて見えた。

実施例３ 実施例１で用いた樹脂組成物に更に加熱重合開始剤で
あるベンジルパーオキサイド２部を添加したものを、実
施例１と同様に第１図に示すように、膜状として紫外線
を照射した。次にこの膜状の樹脂組成物を150℃に維持
した加熱炉の中で約60分間加熱して硬化させた。得られ
た硬化物は、文字Ａの部分のヘイズ率が68％、周囲の部
分のヘイズ率が0.5％であり、文字Ａが白濁しており、
その周囲は透明であった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、それぞれ本発明の実施例を示す
側面図である。 １、２……超高圧水銀灯、４……すりガラス板 ５……ガラス板、６……樹脂膜 ７……スペーサー

フロントページの続き (72)発明者 椎木 哲 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 栢木 久往 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 吉田 元昭 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 北山 慎一郎 大阪府大阪市此花区春日出中３丁目１番 98号 住友化学工業株式会社内 (72)発明者 安達 輝穂 大阪府大阪市此花区春日出中３丁目１番 98号 住友化学工業株式会社内 (72)発明者 植田 昌宏 大阪府大阪市此花区春日出中３丁目１番 98号 住友化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−40903（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】屈折率に差のある少なくとも２種類の光重
   合可能なモノマーあるいはオリゴマーを含有する組成物
   を膜状に維持し、この膜状体の表面を複数の領域に分割
   し、これら領域のすくなくとも１つの領域を点光源から
   の光または平行光によって照射して硬化し、他のすくな
   くとも１つの領域を、面光源からの光もしくは散乱光に
   より照射することによりまたは加熱することにより、硬
   化することを特徴とする白濁部分と透明部分を有する模
   様入り板の製造方法。