JPH04297650A - 光学的効果材料およびその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、支持体に配置された少
なくとも１つの層状、シート状またはフィルム状の要素
を有する光学的効果材料とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的効果を有するいわゆる光学的効果
材料は、石組織の準宝石的な廉価な模造品として好まし
く使用されている。また、このような光学的効果材料は
、光学的に人目を引く美的な構造部品として建設作業に
おける建造物に使用することができる。

【０００３】昆虫または同様の光学的に興味のある要素
は、しばしば、アクリルガラス物質で成形される。アク
リルガラス物質におけるいわゆる３次元配列は、そのよ
うな要素の完全な自然の表現を許す。

【０００４】積重ねた状態に適宜に装着された透明の効
果層を配置することにより天然構造を模倣することは、
ドイツ特許第３５３３４６３号により公知である。これ
に関して、効果層は模倣すべき天然構造と類似の手法で
配置され、製作される。外観を一致させることに加え、
天然構造の３次元的な配置をさらに模倣する。この一致
は、特に、層を３次元的な配置とすることにより形成さ
れる。

【０００５】効果層は、これ等が平坦でありかつ積重ね
状態に配置されるから、同じ方向に向けられた光学的入
射基準を有する。したがって、入射光は、ほぼ同じ角度
で常に反射される。しかし、これは、光源および／また
は光学的効果材料の位置および／または観察者が変わる
と、模倣した天然構造と異なる光学的効果が得られるだ
けである、ということを意味する。

【０００６】

【解決しようとする課題】本発明は、従来の光学的効果
材料の光学的効果を改良することを目的とする。

【０００７】

【解決手段、作用、効果】本発明によれば、上記課題は
、少なくとも１つの要素を支持体に関して所定の方法で
前記支持体に配置するとともに前記要素の３次元効果を
変更することにより解決される。前記要素は、たとえば
、これを支持体に配置する前にすなわち支持体に適応さ
せる前に、化学的または物理的手法により３次元効果を
変更してもよい。

【０００８】３次元効果を変更された要素は、支持体に
おいて２重の３次元効果を生じる。一方、これは、要素
を支持体へ所望の状態に配置するために、従来技術より
大きな３次元効果を与える。他方、要素は、それ自体に
おいて、３次元効果を有する。３次元効果を得るための
基礎的な前提条件は、もちろん、たとえば支持体および
要素の反射率のような光学的特性の差である。この、層
状、シート状またはフィルム状の要素は、好ましくは、
支持体内で高低状の輪郭を有する。それにより、深さ方
向の効果は、３次元的に現われる天然物質の状態に意外
なほど模倣される。色彩効果の面では、３次元的な付加
的な光学的効果として、標準のカラーテーブルで確認す
ることができる色付き面以上の他の効果を得ることがで
きる。要素は、意図的に生じさせた欠陥またはギャップ
であってもよいが、これはそれ自体欠点となる。光学的
効果材料、支持体および要素のために、多くの結合状態
が考えられる。表面にキャラクタを対応する必要性に応
じて適用することができる。要素がいくつかの次元であ
ると、実際上これに制限されないが、工業的に生産する
ことができる。

【０００９】要素は、互いに非平行に配置された少なく
とも２つの基準面を有する面部を備えることが好ましい
。この場合、観察者の目は、所定の入射方向からだけの
光を受けるのではない。異なる方向の基準面、したがっ
て異なる方向の光学的入射基準は、多くの異なる反射光
を生じる。要素の異なる部位は個々の準光学系である。 すなわち、各部位は、それ自身独立した反射システムで
ある。この場合、変更された要素の３次元効果は、既知
の物理的手法で増大される。観察者に極度の深さ方向効
果をもたらす。同時に、独立化は、まるで所定の角度で
要素に照射する光が観察される結果となる。いくつかの
要素部位の入射基準からの反射の公算は、増大される。 これは、たとえば、いわゆるねこ目石または自転車の反
射鏡のような目的物において、機能が入射光の反射に依
存するという利点がある。本発明によれば、光を望まし
い角度で照射する必要がない。実際的に、全ての入射方
向とすることができる。ねこ目石の場合、入射光は、本
発明にしたがって全ての方向に反射される。

【００１０】特に好ましい手法においては、要素は、互
いに異なって傾斜された面部分を有する。それ等は、フ
ィルム状要素に作用する別々の外力により自動的に形成
される。機械の面から、このような面部分は、たとえば
、いわゆる型押し手段または真空手段により形成するこ
とができる。

【００１１】本発明に係る光学的効果材料の好ましい実
施例において、要素は異なる形状の面部位を有する。こ
れにより、反射光の強度が要素への照射位置に応じて異
なる。要素の湾曲により、たとえば、分光作用または集
光作用が生じる。

【００１２】要素は、光学的に玉虫色であることが好ま
しい。特に、要素は部分的反射性、部分的伝播性および
／または部分的吸収性を有することが好ましい。光線が
第１の要素を通りかつ第１の要素の下の第２の要素に照
射されると、そこに部分的な反射が生じる。第２の要素
により反射された光は、上の第１の要素を再び通り、そ
こで干渉する。その結果、異なる色彩的効果が得られる
。色彩的効果は、第２の要素の上に配置された第１の要
素がほぼ同じ光学像を生じるとき、増大される。これは
、たとえば、要素の面が光路に関して互いにほぼ平行に
配置されているとき、生じる。色彩効果は、３次元配置
と共同して得られるが、等しい純正さになるまで得られ
ない。特に、これ等の色彩効果は、貴重なオパールに非
常に類似している光学的情況を生じる。

【００１３】要素の好ましい実施例においては、要素と
支持体との間の反応を阻止する保護層を要素と支持体と
の間に備える。特に、アクリル樹脂を使用するとき、望
ましくない反応が相互の接触によりしばしば生じる。そ
の結果、たとえば、アクリル製の支持体に配置された物
質すなわち要素は、溶解され、膨張される。また、互い
に異なる材料の密着性は、減少し、消滅する。

【００１４】本発明の保護層により、要素と支持体との
間の望まない反応、要素と支持体との間に存在する密着
性の減少または消失を除くことができる。また、望まな
い反応または密着性の問題を最初から除くように、保護
層を用いることなく要素と支持体とを選択することがで
きることは自明である。

【００１５】保護層、支持体または要素は、紫外線の作
用により硬化する性質を有する光重合体とすることがで
きる。しかし、保護層、支持体または要素として、たと
えば、紫外線、触媒または熱等の作用により重合する２
つの構成要素、溶媒なしのラッカー、溶媒を含むラッカ
ー等を用いてもよい。また、系の混合物、共重合体等を
使用してもよい。

【００１６】保護層が特に耐火性または自己消火性であ
ることが特に好ましい。これは、火災による損害を最小
にする構造材または化粧材として光学的効果材料を使用
するとき特に利点がある。光学的効果材料の一部が燃焼
しても、保護層は光学的効果材料の保護された部分を火
災から保護する。もちろん、支持体または要素自体を耐
火性または自己消火性としてもよく、それにより火災に
よる損害を完全に排除することができる。

【００１７】特に魅力ある効果を得るために、使用する
材料に所望の色彩を付けてもよい。色付は、もちろん、
粉砕された石、金属、植物、着色された土砂等により達
成することができるし、また色素、液晶相、蛍光物質等
により化学的に達成することができ、さらには金属酸化
物の蒸着、干渉色、導波管部等により物理的に達成する
ことができる。

【００１８】フイルム状の要素は、虹状のフィルムであ
ることが好ましい。このようなフィルムは、複数の光透
過性プラスティック層から成り、容易に製造することが
できるし、いたるところに利用できる。虹状フィルムは
、所定の入射角度の光に露出されたとき、波長により異
なる屈折に起因して乳白色を発生する効果を生じる。

【００１９】要素は連続層および／または導波管部であ
ることが好ましい。前記の層は、これを２つの同種の材
料間に設けるならば、光学的効果材料の他部と異なる反
射率の光学的媒体として本質的に作用する。浮彫り状の
層は、本発明の２重の３次元効果に寄与する。この層は
、光透過性プラスチックで好ましくは両側に被覆するこ
とができる。この構造は、本発明の光学的効果を生じ、
また融通性が光学的効果材料の重要な必要条件であると
ころにも半製品のように大きな融通性でもって使用する
ことができる、という利点を有する。

【００２０】他の好ましい実施例においては、光学的効
果材料の底面または少なくとも１つの側面は、光学的に
非伝播の層を有する。放射線は、光学的効果材料を避け
得ない。フィルム状要素のために、それ等は光学的効果
材料の光学的３次元効果を増大させる背景コントラスト
を生じる。光学的非伝播層は、既存の光学的効果材料に
被覆をすることにより形成することができるし、またた
とえば付加的な分離層を形成することにより生じさせる
ことができる。

【００２１】光学的効果材料の他の好ましい実施例にお
いては、支持体は光学的効果材料中の少なくとも１つの
要素の相対的な平衡位置を維持する支持物質である。こ
の方法で、観察者のために固い結晶状の固体構造の光学
的効果材料を保証することができる。

【００２２】利点のある１つの製造方法においては、フ
ィルム状要素の最初の平滑面は、中でも、圧縮力および
／または引張り力もしくは捩り力により変えられる。こ
の手法により、最終状態においてフィルム状要素に要求
される構造が固定される。変形は、機械的または手動的
に行うことができる。

【００２３】本発明の製造方法の他の好ましい実施例に
おいては、光学的効果材料は、所定の形状に切断されか
つ再組み立てされる。層状構造を変更することにより、
光学的効果材料の３次元効果を強調することができる。 同時に、たとえば、絵、文、目的物等の他の光学的補助
物を切断面間に配置することができる。これにより、光
学的効果材料の３次元効果と情報とを同時に組み合せる
ことができる。

【００２４】光学的効果材料を仕上げるために、光学的
効果材料の表面をみがくことが好ましい。適用可能の仕
上げ方法は、たとえば、ガラスによるポリウレタン接合
法、帯電防止コーティング法、非滴下コーティング法、
プラズマ重合によるコーティング法、シルクスクリーン
・プリンティング法、スクラッチ・プルーフ・コーティ
ング法等がある。

【００２５】光学的効果材料の残物は、それ等の使用に
応じて、形成され、みがかれまたは被覆されたいわゆる
小石を形成するドラムグラインダおよびバイブレータに
おいて粉砕される。これ等の小石は、前記の方法により
製作することができる、各種のサイズ、色または透過性
のアクリル混合物または再生アクリルと効果的に組み合
わされる。

【００２６】

【実施例】図１は、完成された光学的効果材料１を示す
。光学的効果材料１は、次の手法で製作される。

【００２７】先ず、鋳型（図示せず）が水浴に配置され
る。次いで、支持材として作用する未硬化のエポキシ樹
脂が水浴に所定の高さレベルまで導入される。

【００２８】たとえば虹状のフィルムの形をした要素２
が所定のサイズの片に鋳型の外で製作される。このよう
にして得られたフィルム状要素すなわち虹状フィルム片
２は、その上に外力を受ける。これにより、フィルム片
２は、回転され、圧縮され、または押され、もしくは他
の手法により処理された表面を有する。この処理は、互
いに異なる傾斜角度を有する表面部４ａ，４ｂまたは異
なる形の他の表面部５ａ，５ｂを形成することを意図す
る。各種のフィルム片２の異なる表面の機能により、多
くの異なる方向の多数の光学的基準を得ることができる
。入射光のための反射または伝播の異なる望ましい方向
の数は、異なって向けられた光学的基準の数に直接的に
比例する。

【００２９】加工後、フィルム片２を未硬化のエポキシ
樹脂３の表面に置くか、その中に配置することが好まし
い。しかし、フィルム片２をエポキシ樹脂３に配置した
後にフィルム片２の構造を変更してもよい。

【００３０】１度、所望のフィルム片２をエポキシ樹脂
３に配置し、エポキシ樹脂３を硬化させてそのフィルム
片２をその位置に固定した後、他の層のための液体エポ
キシ樹脂３をさらに鋳型に注入することができる。この
付加的なエポキシ樹脂３は、フィルム２の表面上に受け
られる。エポキシ樹脂の硬化後、エポキシ樹脂３にフィ
ルム片２を組み込む工程が着実に繰り返される。

【００３１】もちろん、エポキシ樹脂３を最初に所定の
鋳型に完全に充填してもよい。この場合、次に、予め加
工されたフィルム片２が、ペンチ等により、未硬化のエ
ポキシ樹脂３の所定の位置に配置される。フィルム片２
は、樹脂の硬化により所定の位置に固定される。

【００３２】エポキシ樹脂３の代りに、シリコーン物質
、ガラス物質、アクリル物質、油物質、水性物質等の支
持材を使用してもよい。支持材３は、色彩および／また
は屈折率の観点から選択することができる。支持材３と
して水性物質を用いるとき、フィルム片２の重量はその
位置を決定する。

【００３３】エポキシ樹脂３の硬化処理が終了すると、
光学的効果材料１を鋳型から分離することができる。３
次元効果を増大させるために、底面および／または側面
に吸収性のペンキを塗布することができる。したがって
、光学的効果材料１に入る光は、通過しない。

【００３４】通常の使用目的の構造要素としてまたは芸
術的な目的として光学的効果材料１を使用可能にするた
めに、表面は付加的に仕上げられる。この仕上げは、外
側に現れる光学的効果材料１の表面にガラス７を適用す
ることまたは好ましくはこの表面をみがくことによりな
される。また、この表面にラッカーを塗布することがで
きる。

【００３５】図２は、切断された光学的効果材料１，１
１，２１，３１を組み合せた構造部を示す。先ず、それ
ぞれの光学的効果材料１，１１，２１，３１は、すでに
記載した手法により処理される。次いで、それ等の光学
的効果材料は、硬化後切断される。このように処理され
た切断部分は、次に、互いに所望のように結合される。 この結合は、対応する切断面に切断部分を置くことによ
りなされる。この方法において、異なる色または屈折率
の異なる支持体を互いに結合することができる。また、
対応する他の支持体３，１３において化学的理由のため
に含め得ない異なるフィルム状片２または１２を使用す
ることができる。

【００３６】切断面間には、絵または同様の目的物を都
合良く配置することができる。これにより、光学的構造
要素を情報手段として使用することができる。以下に、
図面に関連して原理によるすでに説明した光学的効果材
料の製造方法をさらに説明する。

【００３７】先ず、ほぼＵ字状の筒状体が水平ガラス板
上に配置される。次いで、他のガラス板が筒状体の頂部
に配置される。両ガラス板の外周縁に沿う側部に配置さ
れたクランプは、両ガラス板と筒状体との間に密封接続
を提供する。両ガラス板の間に筒状体により規定される
内側空間は、２つの脚端間の開口を通して一方の側から
のみ使用することができる。したがって、以下鋳造物と
称しかつ両ガラス板および筒状体からなる構造物は、ポ
ケットを形成する。

【００３８】鋳造物は、形成されたポケットが頂部に向
けて開口するように直立して置かれる。

【００３９】保護ラッカーを備える本質的に安定したフ
ィルムは、ポケットにその頂部から案内される。加えて
、ポケットは、予備重合されたアクリル樹脂で充満され
る。気泡が充填時に生じると、この気泡は真空装置によ
り除去される。Ｕ字状の筒状部材の１つの脚部は、鋳型
の外に突き出るように伸ばされる。突出部は、気泡が成
形物質に残存しないように、鋳型内の物質すなわち成形
物の開口縁部から置かれる。前記のクランプを調節する
ことにより、本質的に気泡を除去することができる。

【００４０】最終状態において、筒状体の突出部は、筒
状体の他端部とともに、上方から見ることができるよう
に、互いに側部に配置される。それ等の間のシールは適
宜な接着剤によりなされる。クランプは、接着剤の箇所
に適用され、それ故に２つのガラス板に所望の圧力が適
用される。

【００４１】鋳型全体は、次に、余熱された水浴に水平
に導入される。予備重合されたアクリル樹脂は、これに
より最後の重合をされる。このプロセスは、たとえば、
鋳型内の成形物の厚さ等、各種の条件に応じて継続され
る。

【００４２】成形物が完全に重合され、固形物に変換さ
れた後、鋳型全体は、ストレスが無くなるまでまたは移
動しなくなるまで、空気循環式オーブンにおいて加熱さ
れる。この手順の後、成形物は、鋳型から取り出され、
付加的な処理のために半完成品として使用される。

【００４３】この半完成品は、押し出し鋳込みのための
コアとして使用することができる。また、押し出し鋳込
みにより光学的効果材料を製作してもよい。この場合、
所定の物質を押し出し鋳込みの鋳型に入れ、光学的効果
材料を所定の形にすみやかに適合させることが好ましい
。これにより、特に、速度および製造プロセスが軽減さ
れ、最適化される。もちろん、光学的効果材料の製造法
に押し出し加工、被覆工程等を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的効果材料の断面図である。

【図２】本発明にしたがって切断され再組立された光学
的効果材料の断面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１　　光学的効果材料２，１２　　
フィルム片（要素） ３，１３　　エポキシ樹脂（支持体） ４ａ，４ｂ　　表面部 ５ａ，５ｂ　　表面部 ６　　非伝播の層 ７　　ガラス

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　支持体に配置され得る少なくとも１つ
   の層状、シート状またはフィルム状の要素を有する光学
   的効果材料であって、前記支持体および前記光学的効果
   材料が少なくとも１つの光学的特性を有し、また、前記
   少なくとも１つの要素（２）　が、前記支持体（３）　
   に関して所定の方法で前記支持体（３）　に配置されて
   いるとともに３次元効果において変更されている、光学
   的効果材料。
2. 【請求項２】　　前記要素（２）　は互いに非平行の少
   なくとも２つの面（４ａ，４ｂ）を有する、請求項１に
   記載の光学的効果材料。
3. 【請求項３】　　前記要素（２）　は互いに別々に傾斜
   された複数の面部（４ａ，４ｂ）を有する、請求項１ま
   たは２に記載の光学的効果材料。
4. 【請求項４】　　前記要素（２）　は異なる形の部位の
   複数の部位（５ａ，５ｂ）　を有する、請求項１、２ま
   たは３に記載の光学的効果材料。
5. 【請求項５】　　前記要素（２）　は光学的に玉虫色で
   ある、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学的効果
   材料。
6. 【請求項６】　　前記要素（２）　は、部分的に、反射
   、伝播または吸収する、請求項１〜５のいずれか１項に
   記載の光学的効果材料。
7. 【請求項７】　　前記要素（２）　および前記支持体（
   ３）　間に前記支持体（３）　および前記要素（２）　
   間の反応を防止する炎遅延性または自己消火性の保護層
   が配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載
   の光学的効果材料。
8. 【請求項８】　　前記要素（２）　は虹状のフィルムで
   ある、請求項７に記載の光学的効果材料。
9. 【請求項９】　　前記要素（２）　は連続層または導波
   管部である、請求項６に記載の光学的効果材料。
10. 【請求項１０】　　底面および／または少なくとも一側
    面に光学的非伝播の層（６）　を有する、請求項１〜９
    のいずれか１項に記載の光学的効果材料。
11. 【請求項１１】　　前記支持体（３）　は前記効果材料
    （１）　における少なくとも１つの要素（２）　の相対
    平衡位置を維持する支持物質である、請求項１〜１０の
    いずれか１項に記載の光学的効果材料。
12. 【請求項１２】　　支持体に配置され得る少なくとも１
    つの要素（２）　を有する光学的効果材料の製造方法で
    あって、前記要素（２）　として、層状、シート状また
    はフィルム状の部材を用い、また前記要素（２）　を、
    前記支持体（３）　における位置を調節する前に、光学
    的に３次元の形に変形させることを含む、光学的効果材
    料の製造方法。
13. 【請求項１３】　　前記要素（２）　の最初の平滑面を
    、圧縮、引張りおよび／または捩りにより変える、請求
    項１２に記載の製造方法。
14. 【請求項１４】　　前記光学的効果材料を、切断しかつ
    所望の方法で再組立する、請求項１２または１３に記載
    の製造方法。