JPH02115845A - サンドブラスト用光重合性組成物及びこれを用いた彫刻方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規なサンドブラスト用光重合性組成物及びこ
れを用いた彫刻方法に関するものである。

さらに詳しくいえば、本発明は、光により容易に硬化し
、表面に強い粘着力を有する耐プラスト性に優れたパタ
ーンを形成しうるサンドブラスト用光重合性組成物、及
びこの光重合性組成物を用いて、ガラス、石材、木材、
陶磁器、プラスチック、皮などの表面に、サンドブラス
トによる彫刻を効率よく行う方法に関するものである。

従来の技術 従来、基材の表面にサンドブラストにより彫刻を施す方
法としては、例えば（１）厚みのある紙やゴムなどを基
材の表面に接着剤で貼り付けたのち、カッターやナイフ
などでパターンを切り抜き、プラストする方法、（２）
あらかじめ、厚みのある紙やゴムなどを用い、カッター
やナイフなどでパターンを切り抜き、基材の表面に貼り
付けてプラストする方法、（３）基材上にフィルム状感
光性樹脂を接着剤で貼り付け、パターンを形成し、プラ
ストする方法、（４）基材上に液状感光性樹脂を塗布し
、パターンを形成したのち、プラストする方法などが知
られている。

しかしながら、前記（１）及び（２）の方法においては
、人手によってパターンを形成するので、パターンが複
雑で細かい場合には多大の労力で時間を要し、また、基
材表面が曲面の場合は、さらに作業が困難となるので、
大量生産には不向きであるという欠点がある。

一方、（３）及び（４）の方法は、基材表面に感光性樹
脂層を形成したのち、画像フィルムを介して選択的に露
光し、未露光部を溶解除去してパターンを形成する方法
であり、労力及び時間を節約できるので、大量生産に適
しているものの、パターンを形成するために特別な装置
を必要とする上、（３）の方法においては、基材とフィ
ルム状感光性樹脂とを強固に密着させるために用いられ
る接着剤中の溶媒により、基材の種類によっては該基材
が侵されるおそれがあり、さらに、基材表面が曲面の場
合には、フィルム状感光性樹脂では適用できないなどの
問題がある。また（４）の方法においては、画像フィル
ムを直接液状感光性樹脂面に接触させることができず、
透明なカバーフィルムで樹脂層の表面を覆い、その上に
、画像フィルムを密着させることが必要であるため、画
像のボケは免れず、しかも樹脂層を一定の厚みになるよ
うに、基材表面に施すことが困難である、などの欠点を
有している。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来の基材表面にサンドブラスト
により彫刻を施す方法が有する欠点を克服し、特別な装
置を必要とすることなく、かつ大量生産が可能である上
、基材が侵されるおそれがなく、しかも基材表面が曲面
を有していてもネガフィルムに忠実なパターンを彫刻し
うる方法、及びこのような方法に好適に適用できるサン
ドブラスト用光重合性組成物を提供することを目的とし
てなされたものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、特定の光重合性成分と、固体粉末及び光重合
開始剤とを必須成分とする光重合性組成物は、有機溶媒
を含まず、かつ光により容易に硬化して表面に強い粘着
力を有する耐プラスト性に優れたパターンを形成しうろ
こと、及び該光重合性組成物を用いてたわみ性フィルム
上に形成したパターンを基材に転写したのち、これをプ
ラストすることにより、基材が侵されるおそれがなく、
かつ基材表面が曲面を有していても、ネガフィルムに忠
実なパターンを彫刻しうろこと、しかもこのような方法
によると特別な装置を必要とせず、かつ大量生産が可能
であることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。

すなわち、本発明は（Ａ）カルボキシベンゾイルオキシ
アルキルアクリレート、フェノキシポリアルキレングリ
コールアクリレート、アルキルフェノキシポリアルキレ
ングリコールアクリレート及びフェノキシヒドロキシア
ルキルアクリレートの中から選ばれた少なくとも１種の
光重合性成分、（Ｂ）固体粉末及び（Ｃ）光重合開始剤
を必須成分として含有することを特徴とするサンドブラ
スト用光重合性組成物及び前記のサンドブラスト用光重
合性組成物を用いて、たわみ性フィルム上にパターンを
形成させ、次いでこのパターンを被彫刻基材表面に転写
し、サンドブラストを施したのち、該パターンを剥離す
ることを特徴とする彫刻方法を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の光重合性組成物においては、（Ａ）成分、すな
わち光重合成分として、カルボキシベンゾイルオキシア
ルキルアクリレート、フェノキシポリアルキレングリコ
ールアクリレート、アルキルフェノキシポリアルキレン
グリコールアクリレート及びフェノキシヒドロキシアル
キルアクリレートの中から選ばれた少なくとも１種が用
いられる。これらの光重合性成分は、臭気がなく、かつ
常温では液状であって、活性光線の照射によって、すみ
やかに硬化して固体状となり、この硬化して固体状とな
っＩ；ものは、軟質でゴム状の性質を示し、かつ表面は
粘着生をもつなどの特徴を有している。

このような光重合性成分の具体例としては、２−ヒドロ
キシ−３−フェノキシプロビルアクリレート、フェノキ
シジエチレングリコールアクリレート、フェノキシトリ
エチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエ
チレングリコールアクリレート、フェノキシオクタエチ
レングリコールアクリレート、フェノキシヘキサエチレ
ングリコールアクリレート、ノニルフェノキシエチレン
グリコールアクリレート、ノニルフェノキシジエチレン
グリコールアクリレート、ノニルフェノキシトリエチレ
ングリコールアクリレート、ノニルフェノキシテトラエ
チレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシオク
タエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシ
ヘキサエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノ
キシプロピレングリコールアクリレート、ノニルフェノ
キシジプロピレングリコールアクリレート、ノニルフェ
ノキントリプロピレングリコールアクリレート、ノニル
フェノキシテトラプロピレングリコールアクリレート、
ノニルフェノキシオクタプロピレングリコールアクリレ
ート、ノニルフェノキシヘキサプロピレングリコールア
クリレート、２−カルボキシベンゾイルオキシエチルア
クリレート、２−カルボキシベンゾイルオキシプロビル
アクリレートなどが挙げられる。これらの光重合性成分
は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合
わせて用いてもよい。

前記光重合性成分は公知の方法によって製造することが
できる。例えばフェノキシポリアルキレングリコールア
クリレートの最も簡単な製造方法としては、まずフェノ
ールと、エチレンオキシドなどのアルキレンオキシドや
ポリアルキレンオキシドとから、ジオールのモノフェニ
ルエーテルを得たのち、これとアクリル酸とをエステル
化反応させる方法を挙げることができる。

本発明組成物において、（Ｂ）成分として用いられる固
体粉末としては、例えばケイ素、二酸化ケイ素、酸化ア
ルミニウム、酸化チタニウム、酸化アンチモン、炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、マイカ、タルクなどの無機固
体粉末、球状ベンゾグアニジン樹脂、粒状ポリイミド、
粒状ポリアミドなどの有機固体粉末など、従来公知のも
のを用いることができる。これらの固体粉末は１種用い
てもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明組成物において、（Ｃ）成分として用いられる光
重合開始剤については特に制限はなく、従来光重合性組
成物に慣用されているもの、例えば９．１０−アントラ
キノン、ｌ−クロロアントラキノン、２−クロロアント
ラキノンなどのアントラキノン類、ヘンシフエノン、４
−クロロベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノンな
どのベンゾフェノン類、ベンゾイン、ベンゾインエチル
エーテルベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾ
イン類、２−クロロチオキサントン、２．４−ジエチル
チオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどのチ
オキサントン類などの中から、任意のものを選択して用
いることができる。これらの光重合開始剤は１種用いて
もよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明のサンドブラスト用光重合性組成物の各成分の配
合割合については、（Ａ）成分の光重合性成分１００重
量部に対し、通常（Ｂ）成分の固体粉末が０、０５〜３
重量部、（Ｃ）成分の光重合開始剤が０．１〜２０重量
部の範囲で用いられる。該固体成分が０、０５重量部未
満では流動性が大きくて均一な膜厚のパターンが得られ
にくいし、３重量部を超えると粘度が高くなって、塗布
が困難となり、かつ気泡の脱泡性が悪くなる傾向が生し
、好ましくない。

また、光重合開始剤が帆１重量部未満では光重合による
硬化が十分でなく、耐ブラスト性が低下するおそれがあ
るし、２０重足部を超えると粘着性が強くなりすぎて、
剥離が困難となる傾向が生じ、好ましくない。

本発明の光重合性組成物には、前記必須成分以外に、従
来光重合性組成物に慣用されている各種成分、例えば光
重合促進剤、熱重合禁止剤、顔料、染料などを必要に応
じ本発明の目的をそこなわない範囲で添加することがで
きる。

次に、本発明のサンドブラスト用光重合性組成物を用い
た彫刻方法について説明する。

まず、紫外線照射装置において、下側に光源が配設され
たガラス板などの透明板上に、ネガフィルムをゴムロー
ラなどで密着させたのち、該ネガフィルム上に、ポリエ
ステルフィルムのようなたわみ性フィルムをゴムローラ
などにより密着させる。この際、ネガフィルムやたわみ
性フィルムの密着は、水やメチルエチルケトンなどの適
当な溶媒を介して行うことも有利であるが、該透明板上
面に、ネガフィルムの外形寸法に合わせた矩形状の溝を
穿設し、該溝内に真空ポンプにつながる孔を設け、真空
ポンプを作動させて、該透明板上に載置したネガフィル
ムを吸引密着させ、さらに、前記溝の外側に、ネガフィ
ルムの外形寸法よりも大きく、かつたわみ性フィルムの
外形寸法に合わせた矩形状の溝を穿設し、同様にしてた
わみ性フィルムを吸引密着させることも有利である。

次に、このようにしてネガフィルム上に密着させたたわ
み性フィルム上に、本発明のサンドブラスト用光重合性
組成物の必要量をたらし、ドクターナイフやバーコータ
ーなどで均一に塗布乾燥したのち、これに該ネガフィル
ムを介して紫外線を選択的に露光し、次いで未露光部を
、水あるいは中性界面活性剤を含んだ水溶液やアルコー
ルなどの有機溶剤で現像し、乾燥することにより、たわ
み性フィルム上に所望のパターンを形成させる。

次に、このようにしてパターンが設けられたｔ；わみ性
フィルムを、被彫刻基材の表面に該パターンが密着する
ように圧着したのち、たわみ性フィルムを除去して、該
基材上にサンドブラスト時のマスクとなるパターンを形
成させ、次いでこれにサンドブラストを施したのち、該
パターンを剥離する。

本発明のサンドブラスト用光重合性成組成物により得ら
れたパターンはたわみ性フィルム上に形成しているため
、細部までネガフィルムに忠実なパターンが再現でき、
曲面への転写が容易である。

また、カルボキシベンゾイルオキシアクリレートなどの
光重合性成分を配合したことにより、得られたパターン
はゴム状の柔軟性を有し、かつ表面が強い粘着性を有し
ているため、接着剤を用いなくても、曲面に対して、良
好な接着力を有している。

前記のたわみ性フィルムとしては、例えばポリエステル
フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムなど、
従来公知のものを使用することができるが、厚さは１０
〜４０μｍの範囲が望ましい。この厚さが１０μｍ未満
ではしわが発生しやすいし、４０μｍを超えると露光時
に光の散乱ニより、良好なパターンを得ることができな
いという不都合が生じやすい。

また、該たわみ性フィルム上に形成したパターンを被彫
刻基材へ転写する際に、たわみ性フィルムとパターンと
の剥離を容易にするために、離型剤処理、例えばシリコ
ンコーティングなどが施されたたわみ性フィルムを使用
することが好ましい。

本発明において、サンドブラストに用いられる研磨材に
ついては特に制限はなく、従来サンドブラスト用として
慣用されているもの、例えばガラスピーズ、プラスチッ
クビーズ、天然ケイ素、銑鉄などを用いることができる
。

また、サンドブラスト処理後のパターンの剥離には、ト
リクロロエタンなどの塩素系溶剤やメチルエチルケトン
などのケトン系溶剤に浸せきするか、あるいはトリエタ
ノールアミン水溶液やジェタノールアミン水溶液などの
弱アルカリ性水溶液に界面活性剤を配合した溶液中に浸
せきすることにより、剥離することができる。

発明の効果 本発明のサンドブラスト用光重合性組成物は、有機溶媒
を含まず、光により容易に硬化して、表面に強い粘着性
を有し、かつゴム状の柔軟性をもつ耐ブラスト性に優れ
たパターンを形成することができる。

また、この光重合性組成物を用いた本発明の彫刻方法に
よると、特別な装置を必要とせず、かつ大量生産が可能
である上、基材が侵されるおそれがなく、しかも基材表
面が曲面を有していても、ネガフィルムに忠実なマスク
パターンを該基材表面に形成しうるので、極めて効率よ
く彫刻を施すことができる。

実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明は、これらの例によってなんら限定されるもので
はない。

実施例１ ノニルフェノキシジエチレングリコールアクリレート（
東亜合成化学社製、アロエックスＭ−１１１）１００重
量部に無機フィラー（日本アエロジル社製、アエロジル
＃３００）　２重量部を加え、三本ロールミルを用いて
混練したのち、これに、２，２−ジメトキシ−２−フェ
ニルアセトフェノン５重量部を加えて、サンドブラスト
用光重合性組成物を調製した。一方、ガラス板上に、ネ
ガフィルムを水を介してゴムローラーで密着させ、この
ネガフィルム上に、片面にシリコンコーティングが施さ
れたポリエステルフィルムを、水を介してシリコンコー
ティングが施された面が該ネガフィルムに対し、反対側
になるようにゴムローラで密着させた。この際、シリコ
ンコーティングが施されたポリエステルフィルムは、ネ
ガフィルムより大きいものを使用する。　次に、ポリエ
ステルフィルムのシリコンコーティングが施された面上
に、先に調製したサンドブラスト用光重合性組成物の必
要量をたらしたのち、バーコーターを用いて膜厚が３０
０μ麓となるように塗布した。次いで、ガラス板の下方
より、３ｋＷ超高圧水銀灯を用いて、１ｍの距離から１
０ｍＪ／ｃｒａ２の紫外線を、ガラス板、ネガフィルム
及びポリエステルフィルムを介して照射したのち、ポリ
エステルフィルムをガラス板より剥がし、中性界面活性
剤溶液を含ませたスポンジで未露光部を洗い流し、水洗
したのち乾燥して、膜厚２００μｍのパターンを得た。

ポリエステルフィルム上に形成されたパターンは柔軟で
、表面に強い粘着力を有していた。このパターンを御影
石に圧着することで転写し、ポリエステルフィルムを除
去したのち、天然ケイ素を用いて８　ｋｇ７　ｃｍ２の
条件で３分間サンドブラストを施したところ、御影石の
表面にネガフィルムに忠実なパターンが約０．５ｍｒｎ
の深さで彫刻できた。

これをメチルエチルケトンに約３０分間浸せきしたとこ
ろ、パターンはきれいに剥離された。

実施例２ ノニルフェノキシジエチレングリコールアクリレート（
東亜合成化学社製、アロエックスＭ−１１１）７０重量
部及び２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリ
レート（東亜合成化学社製、アロエックスＭ−５７００
）　２０重量部に無機フィラー（日本アエロジル社製、
アエロジル＃　３８０）　３重量部を加え、三本ロール
ミルを用いて混練したのち、これに２．２−　’；メト
キシー２−フェニルアセトフェノン５重量部を加えて、
サンドブラスト用光重合性組成物を調製した。

次に、実施例１と同様にしてポリエステルフィルム上に
膜厚２００μｍのパターンを形成し、ガラス製コツプに
転写し、天然ケイ素を用いて３　ｋｙ／ｃがの条件で１
分間サンドブラストを施したところ、ガラス製コツプの
表面に原図フィルムに忠実なパターンが約０．２ｍｍ深
さで彫刻できた。これをメチルエチルケトンに約３０分
間浸せきしたところ、パターンがきれいに剥離された。

実施例３ ノニルフェノキ７オクタエチレングリコールアクリレー
ト（東亜合成化学社製、アロエックスＭ−１１４）　１
００重量部に無機フィラー（タルク）１重量部を加え、
三本ロールミルを用いて混練したのち、これにベンゾフ
ェノン４重量部、■−ヒドロキシシクロへキシルフェニ
ルケトン１重量部を加えて、サンドブラスト用光重合性
組成物を調製した。

次に、実施例１と同様にしてサンドブラストにより彫刻
を行ったのちパターンを剥離したところ、実施例１と同
様な結果が得られた。

実施例４ ノニルフェノキシテトラエチレングリコールアクリレー
ト（東亜合成化学社製、アロエックスＭ−１１３）　７
０重量部及び２−カルボキシベンゾイルオキシエチルア
クリレート（東亜合成化学社製、アロエックスＭ−５４
００）　３０重量部に無機フィラー（日本アエロジル社
製、アエロジル＃３８０）　１．５２１を置部を加え、
三本ロールミルを用いて混練したのち、これに２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン４重量部を加
えてサンドブラスト用光重合性組成物を調製した。

次に、実施例２と同様にしてガラス製コツプの表面にサ
ンドブラストにより彫刻を行ったところ、実施例２と同
様な結果が得られた。さらに、これをジェタノールアミ
ン９９重量％、ジエチレングリコール１重量％の混合溶
媒に約３０分間浸せきしたところパターンはきれいに剥
離された。

実施例５ ２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロビルアクリレート
（東亜合成化学社製、アロニックスＭ−５７００）１０
０重量部に無機フィラー（日本アエロジル社製、アエロ
ジル＃３８０）　３重量部を加え、三本ロールミルを用
いて混練したのち、これに２．２−ジメトキシ−２−フ
ェニルアセトフェノン３重ｆｌＢを加えて、サンドブラ
スト用光重合性組成物を調製しＩこ　。

次に、実施例２と同様にしてサンドブラストにより彫刻
を行ったのち、パターンを剥離したところ、実施例２と
同様の結果が得られた。

参考例 実施例１のノニルフェノキシジエチレングリコールアク
リレートの代りに、ｎ−ブチルアクリレートを用いた以
外は全く同様でサンドブラスト用光重合性組成物を調製
したところ、非常に強い臭気を有する組成物が得られる
。

次に、実施例１と同様にしてサンドブラストにより彫刻
を行ったところ、パターンの輪郭部がつぶれてネガフィ
ルムに忠実なパターンが得られなかった。

特許出願人　東京応化工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）カルボキシベンゾイルオキシアルキルアクリレ
   ート、フェノキシポリアルキレングリコールアクリレー
   ト、アルキルフェノキシポリアルキレングリコールアク
   リレート及びフェノキシヒドロキシアルキルアクリレー
   トの中から選ばれた少なくとも１種の光重合性成分、（
   Ｂ）固体粉末及び（Ｃ）光重合開始剤を必須成分として
   含有することを特徴とするサンドブラスト用光重合性組
   成物。 ２　請求項１記載のサンドブラスト用光重合性組成物を
   用いて、たわみ性フィルム上にパターンを形成させ、次
   いでこのパターンを被彫刻基材表面に転写し、サンドブ
   ラストを施したのち、該パターンを剥離することを特徴
   とする彫刻方法。