JPH0560582A

JPH0560582A - 立体画像表示盤の製造方法

Info

Publication number: JPH0560582A
Application number: JP22145791A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Otsuka; 敏治大塚; Fujiaki Yamakawa; 藤明山河; Kenji Tokuoka; 謙二徳岡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-09

Abstract

(57)【要約】【目的】基体上の所定位置に、任意の立体的画像パタ
ーンが形成された表示盤を製造する方法を提供する。【構成】上記画像パターンは、下記構成の光重合性樹
脂組成物からなる光硬化性樹脂フィルムを基体上に積層
し、露光、硬化させることによって得られる。（イ）カ
ルボキシル基を含有するα、β−不飽和エチレン系単量
体１０〜４０重量％と、前記以外のα、β−不飽和エチ
レン系単量体６０〜９０重量％を構成成分とする重量平
均分子量２万〜５０万の線状共重合体１００重量部、
（ロ）光重合可能な不飽和化合物５〜１５０重量部、及
び（ハ）活性光線により増感する光重合開始剤０．１〜
１０重量部。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基体上の所定位置に任
意の画像パタ−ンが形成された立体画像表示盤の製造方
法に関する。

【０００２】このような表示盤は、例えば、車両用メー
タやディスプレイパネル等に使用することができる。

【０００３】

【従来の技術】従来より、表示盤の文字および数字など
の画像は、基体上に印刷によって形成されることが多
く、平面的な画像が一般的である。

【０００４】ところが、近年、高級化指向が高まるにつ
れて、これらの文字および数字などの画像に高級感を付
与するため、画像を平面的なものから立体化しようとす
る検討が行われている。

【０００５】表示盤に立体化された画像を得るための方
法として、厚肉印刷、ホットスタンピングによる凹凸の
転写などが考えられるが、いずれも画像の形成方法が複
雑で量産性に乏しい。

【０００６】また、表示盤に文字および数字などの立体
的な画像パターンを形成する別の方法として、アクリル
系ポリマー（分子量１０万〜数１０万）をバインダーと
し、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポ
リオールアクリレートなどを光重合性樹脂とした光重合
性樹脂組成物からなる光硬化性樹脂フィルム（厚さ１０
〜１００μｍ）を基体上に積層し、該樹脂フィルムにネ
ガマスクを通して露光、硬化させ、所定の形状の画像を
基体上の所定位置に形成する方法が、特開平２−１２２
２２０号公報に開示されている。

【０００７】上記方法によって、光硬化性樹脂フィルム
を基体上に積層、硬化させて、立体的な画像を形成しよ
うとすれば、光硬化性樹脂フィルムを、例えば、５００
μｍ程度の厚肉のものとする必要がある。

【０００８】しかしながら、上記光重合性樹脂組成物を
用いて、厚肉の光硬化性樹脂フィルムを形成しようとす
ると、光重合性樹脂組成物中に含まれる溶剤は蒸発が妨
げられて、完全な除去が難しくなったり、蒸発を早める
ために乾燥温度を高くすると、得られる光硬化性樹脂フ
ィルムの内部に、発泡が起こるなどの問題点が発生す
る。従って、上記厚肉光硬化性樹脂フィルムの硬化によ
って得られた画像は、基体との密着性が悪く、柔軟性や
耐久性が乏しいものとなり、屈曲によって剥離が生じ易
くなるという問題点を有する。

【０００９】また、アクリル系ポリマー（分子量１０万
〜数１０万）をバインダーとし、ウレタンアクリレー
ト、エポキシアクリレート、ポリオールアクリレートな
どを光重合性樹脂とした光重合性樹脂組成物は、光に対
する感度が悪いために、該組成物からなる厚肉の光硬化
性樹脂フィルムを用いて、画像を形成しようとしても、
所定の形状のものが得られ難いという問題点もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、密着性、柔軟
性及び耐久性に優れた立体的画像を、基体上の所定位置
に任意の形状に設けることができる立体画像表示盤の製
造方法を提供することにある、

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の立体画像表示盤
の製造方法は、基体上に光硬化性樹脂フィルムを積層
し、マスクを通して露光、硬化させ、未硬化部分を除去
して任意の画像パターンを形成する表示盤の製造方法で
あって、該光硬化性樹脂フィルムが、（イ）線状共重合
体、（ロ）光重合可能な不飽和化合物及び（ハ）活性光
線により増感する光重合開始剤からなる光重合性樹脂組
成物を成分とし、光硬化性樹脂フィルムを基体上に２層
以上積層して０．１５〜２．５ｍｍの厚さとし、露光、
硬化させ、画像パターンを形成することを特徴とし、そ
のことにより、上記目的が達成される。

【００１２】本発明を以下に説明する。本発明で使用さ
れる線状共重合体（イ）は、カルボキシル基を含有する
α、β−不飽和エチレン系単量体と、前記以外のα、β
−不飽和エチレン系単量体を構成成分としている。

【００１３】上記カルボキシル基を含有するα、β−不
飽和エチレン系単量体としては、カルボキシル基を含有
し、α、β−不飽和エチレン系単量体と共重合しうる単
量体であればよく、例えば、（メタ）アクリル酸、クロ
トン酸、マレイン酸（無水物）、フマル酸、イタコン酸
等の不飽和カルボン酸類があげられる、また、前記以外
のα、β−不飽和エチレン系単量体としては、例えば、
スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチル
スチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシ
ルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−メトキシ
スチレン、ｐ−フェニルスチレン、３，４−ジメチルク
ロルスチレンなどのスチレン類；α−ビニルナフタレン
などのビニルナフタレン類；エチレン、プロピレン、ブ
チレンまたはＣ₅〜Ｃ₃₀及びそれ以上のα−オレフィン
類；塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲ
ン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸
ビニルなどのビニルエステル類；（メタ）アクリル酸メ
チル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル
酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メ
タ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ラウ
リル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル、（メ
タ）アクリル酸−２−クロルエチル、α−クロル（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸フェニル、
（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルなどの（メ
タ）アクリル酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビ
ニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメ
チルケトン、ビニルエチルケトンなどのビニルケトン
類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルインドールなどの
Ｎ−ビニル化合物；（メタ）アクリロニトリル、（メ
タ）アクリル酸アミド類があげられる。

【００１４】線状共重合体（イ）の構成成分中のカルボ
キシル基を含有するα、β−不飽和エチレン系単量体に
相当する部分の量は、少なくなるとアルカリ水溶液に不
溶になるため、アルカリ水溶液による現像ができなくな
り、逆に多くなると塗工溶媒または他の成分との相溶性
が低下し、解像性も低下するので、１０〜４０重量％に
限定されるのであり、好ましくは１５〜３５重量％であ
る。

【００１５】そして、線状共重合体（イ）の構成成分中
のカルボキシル基を含有するα、β−不飽和エチレン系
単量体に相当する部分以外の量は、６０〜９０重量％で
ある。線状共重合体（イ）の重量平均分子量は、小さく
なると、いわゆるコールドフローを起こしやすくなり、
逆に、大きくなると、アルカリ水溶液に溶解し難くなっ
て現像し難くなり、解像性も低下するので、２万〜５０
万に限定されるのであり、好ましくは５万〜３０万であ
る。

【００１６】本発明で使用される光重合可能な不飽和化
合物（ロ）は下記一般式（Ｉ）で表される化合物からな
る群より選ばれる少なくとも１種以上の化合物である。

【００１７】

【化２】

【００１８】式 (Ｉ）において、Ｒ¹及びＲ²は水素基
又はメチル基、ｎは１〜１５までの整数、Ｒ³は炭素数
１〜１０までの炭化水素基、ｍは１〜１００までの整
数、Ｘは炭素数２〜２０の２価の炭化水素基である。

【００１９】ここで、Ｘで示される２価の炭化水素基と
しては、直鎖、分枝鎖、脂環式または芳香族などの部分
から構成される炭化水素基、例えば、ヘキサメチレン
基、トリレン基、イソホロン基、テトラメチルキシリレ
ン基、ナフチレン基等があげられる。

【００２０】上記不飽和化合物（ロ）の製法は、任意の
方法が採用されてよく、例えば、ジイソシアネートとジ
オールを、求める化合物の組成比に合う割合で混合して
反応させ、末端にイソシアネート基をもつウレタンオリ
ゴマーを形成した後、水酸基をもつ（メタ）アクリレー
トを添加して末端にあるイソシアネート基と反応させれ
ばよい。この際、必要ならば、酢酸エチル、メチルエチ
ルケトン、トルエンなどの有機溶剤に溶解して反応させ
てもよく、さらにジブチルスズジラウレートなどの触媒
を添加してもよい。

【００２１】光重合性樹脂組成物中の不飽和化合物
（ロ）の量は、少なくなると露光、現像後の光重合性樹
脂組成物層の柔軟性が低下し、逆に多くなるとコールド
フローが起こりやすくなると共に解像性が低下するの
で、前記線状共重合体（イ）１００重量部に対して５〜
１５０重量部であり、好ましくは１０〜１００重量部で
ある。また、不飽和化合物（ロ）の重量平均分子量は、
小さくなると露光、現像後の光重合性樹脂組成物層の柔
軟性が低下し、大きくなると現像時間が長くなるので
１，０００〜１５，０００が好ましく、より好ましくは
１，５００〜１０，０００である。

【００２２】本発明で使用される光重合開始剤（ハ）と
しては、紫外線、可視光線などの活性光線により上記不
飽和化合物（ロ）を活性化し、重合を開始させる性質を
有するものであればよい。

【００２３】紫外線で活性化するものとしては、例え
ば、ソジウムメチルジチオカーバメイトサルファイド、
テトラメチルチウラムモノサルファイド、ジフェニルモ
ノサルファイド、ジベンゾチアゾイルモノサルファイド
およびジサルファイドなどのサルファイド類；チオキサ
ントン、２−エチルチオキサントン、２−クロロチオキ
サントン、２，４−ジエチルチオキサントンなどのチオ
キサントン誘導体；ヒドラゾン、アゾビスイソブチロニ
トリル、ベンゼンジアゾニウムなどの（ジ）アゾ化合
物；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ベンゾフェノン、ジメチルアミノベ
ンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジルアントラキノ
ン、ｔ−ブチルアントラキノン、２−メチルアントラキ
ノン、２−エチルアントラキノン、２−アミノアントラ
キノン、２−クロロアントラキノン、ベンジルジメチル
ケタール、メチルフェニルグリオキシレートなどの芳香
族カルボニル化合物；ｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチ
ル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチル
アミノ安息香酸ブチル、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸イ
ソプロピルなどのジアルキルアミノ安息香酸エステル
類；ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオ
キサイド、ジクミルパーオキサイド、キュメンハイドロ
パーオキサイドなどの過酸化物；９−フェニルアクリジ
ン、９−ｐ−メトキシフェニルアクリジン、９−アセチ
ルアミノアクリジン、ベンズアクリジンなどのアクリジ
ン誘導体；９，１０−ジメチルベンズフェナジン、９−
メチルベンズフェナジン、１０−メトキシベンズフェナ
ジンなどのフェナジン誘導体；６，４’，４”−トリメ
トキシ−２，３−ジフェニルキノキサリンなどのキノキ
サリン誘導体；２，４，５−トリフェニルイミダゾイル
二量体などがあげられる。

【００２４】また、可視光線で活性化するものとして
は、例えば、２−ニトロフルオレン、２，４，６−トリ
フェニルビリリウム四弗化ホウ素塩、２，４，６−トリ
ス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、
３，３’−カルボニルビスクマリン、チオミヒラーケト
ンなどがあげられる。

【００２５】光重合性樹脂組成物中の光重合開始剤
（ハ）の量は、光硬化性樹脂フィルムの厚さや照射光量
を考慮して決定される。例えば、光硬化性樹脂フィルム
が厚い場合には、その上層部が受ける光の強さと下層部
が受ける光の強さが著しく異ならないように、光重合開
始剤の添加量を少なくする必要があり、また、工程上露
光時間を短縮する必要がある場合は、光重合開始剤の添
加量を多くする必要があるので、光重合開始剤（ハ）の
添加量は、前記線状共重合体（イ）１００重量部に対し
て、０．１〜１０重量部である。

【００２６】本発明で使用される光重合性樹脂組成物の
構成は上述した通りであるが、必要に応じて、活性光線
により重合反応を開始して硬化しうる常温で液体の光重
合性単量体が添加されてもよい。

【００２７】上記光重合性単量体としては、例えば、ト
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ノナエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレング
リコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレング
リコールジ（メタ）アクリレート、ノナプロピレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールト
リ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペン
タ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキ
サ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、２，２−ビス〔４−（アクリロ
キシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス
〔４−（メタクリロキシジエトキシ）フェニル〕プロパ
ン、３−フェノキシ−２−プロパノイルアクリレート、
１，６−ビス〔３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロ
ピル）ヘキシルエーテル、ウレタンポリエステルアクリ
レートオリゴマーなどがあげられる。

【００２８】上記光重合性単量体は、添加量が多くなる
と未露光部分の粘着性が強くなって良好なパタ−ンが得
られにくくなるので、前記線状共重合体（イ）１００重
量部に対して、５〜１５０重量部添加されるのが好まし
く、より好ましくは１０〜１００重量部である。

【００２９】また、本発明で使用される光重合性樹脂組
成物に、ジオクチルフタレート、トリエチレングリコー
ルジアセテート、ｐ−トルエンスルホンアミド、Ｎ−エ
チルトルエンスルホンアミド等の可塑剤；ヒドロキノ
ン、ｐ−メトキシフェノール等の熱重合禁止剤；安定
剤；紫外線吸収剤；酸化防止剤；メチルエチルケトン、
トルエン等の溶媒などが添加されてもよい。

【００３０】本発明で使用される基体としては、特に限
定されるものではないが、一般には、アクリル系樹脂、
ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエステル系樹脂等のプラ
スチック板状体；ガラス板；セラミック板；金属板等が
好適に用いられ、可撓性、透明性、耐熱性などの必要特
性を考慮して選択される。

【００３１】また、これらの基体上に予め任意の画像を
印刷しておいてもよい。本発明で使用される光硬化性樹
脂フィルムは、例えば、光重合性樹脂組成物を合成樹脂
フィルム上に、キャスティングすることにより得られる
が、光硬化性樹脂フィルムの厚さを厚くしようとする
と、光重合性樹脂組成物中に含まれる溶剤の蒸発が妨げ
られるので好ましくなく、通常、乾燥後の厚さが５０〜
２００μｍの範囲となるのが好ましい。

【００３２】従って、例えば、厚さ５００μｍの光硬化
性樹脂フィルムを得るためには、厚さ１００μｍの光硬
化性樹脂フィルムを、熱ラミネート法などによって基体
上に５層積層した積層体とする必要がある。

【００３３】また、積層された光硬化性樹脂フィルムの
厚さは、薄くなると立体感のある画像が表現できす、厚
くなると微細な画像を表現するのが難しくなるので、厚
さは０．１５〜２．５ｍｍの範囲に限定され、好ましく
は０．３〜２ｍｍの範囲である。

【００３４】上記基体上に画像パタ−ンを形成する方法
としては、例えば、基体上に積層された光重合性樹脂フ
ィルム上に、所定の画像パタ−ンを得るためのネガマス
クを重ね合わせた後、ネガマスク上より光を照射し、光
硬化性樹脂フィルムの画像パタ−ン化される部分のみを
硬化させ、未硬化部分を現像により除去する方法があげ
られる。

【００３５】本発明の表示盤を構成する画像パタ−ン
は、光重合性樹脂組成物フィルムを、上述のようにして
露光、現像して得られるが、露光するための光源として
は、特に限定されるものではなく、従来公知のものが使
用でき、例えば、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ
等が好適に用いられる。また、現像する際に用いられる
現像液としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、０．５〜５重量％の濃度の炭酸ナトリウム水溶液が
好適に用いられる。そして、現像装置は、特に制限はな
く、公知のものが使用可能である。

【００３６】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。

【００３７】（実施例１）〔光重合可能な不飽和化合物の調製〕還流冷却器、滴下
漏斗、温度計およびメカニカルスタラーを備えた５リッ
トルの４つ口フラスコにヘキサメチレンジイソシアネー
ト５０４ｇ（３ｍｏｌ）と、溶媒として乾燥メチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）８２６ｇおよびジブチルスズジラウ
レート（触媒）１ｇを加えて攪拌しながらポリエチレン
グリコール９１６ｇ（２ｍｏｌ、平均分子量：４５８）
を加えて５時間還流した。

【００３８】次いで、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト２３２ｇ（２ｍｏｌ）を滴下し、さらに５時間還流し
て反応させた後、ＭＥＫを蒸発させて、光重合可能な不
飽和化合物を調製した。

【００３９】〔光重合性樹脂組成物の調製〕線状共重合体１００重量部（メタクリル酸メチル／メタクリル酸ブチル／メタクリル酸＝重量比５０／２５／２５、重量平均分子量Ｍw ＝１５万）光重合可能な不飽和化合物７５重量部光重合性単量体（成分：テトラエチレングリコール７５重量部ジアクリレート）光重合開始剤（成分：ベンジルジメチルケタール）２．５重量部（チバガイギー社製「イルガキュアー６５１」）上記物質を、２５０重量部のＭＥＫに溶解させ、光重合
性樹脂組成物の溶液を調製した。

【００４０】〔光硬化性樹脂フィルムの調製〕上記光重
合性樹脂組成物の溶液を、厚さ７５μｍのＰＥＴフィル
ム上に流延し、８０℃で１０分間乾燥した後、乾燥後の
厚さが１００μｍの光硬化性樹脂フィルムを作製した。

【００４１】〔立体画像表示盤の作製〕光硬化性樹脂フ
ィルム１のＰＥＴフィルム３を剥がして、厚さ５００μ
ｍのポリカーボネートの基体２上に、熱ラミネート法に
よって積層する作業を４回繰り返して、４層の光硬化性
樹脂フィルム１を積層した後、最上層にＰＥＴフィルム
３を被着したままの光硬化性樹脂フィルム１を、ＰＥＴ
フィルム３が上側となるように積層して５層の光硬化性
樹脂フィルム１からなる積層体４（光硬化性樹脂フィル
ムの全厚さ５００μｍ）を作製した。

【００４２】次いで、図１に示すように、文字と目盛り
に対応する部分のみ光が透過するフォトマスク５を積層
体４の光硬化性樹脂フィルム１上に重ね、３ＫＷ超高圧
水銀灯により１０００ｍＪ／ｃｍ²の強さの紫外線６を
照射した。

【００４３】紫外線６の照射により、光硬化性樹脂フィ
ルム１の積層体４を露光、硬化させた後、上記積層体４
の露光面を、３０℃、１％の炭酸ナトリウム水溶液で現
像して、図２に示すように、文字と目盛りに対応する部
分が凸状となり立体画像７を有する表示盤８を得た。

【００４４】〔屈曲試験〕得られた表示盤７を、直径２
ｍｍの丸棒に巻付けて剥離状態を観察したが、文字及び
目盛りに対応する立体画像６には剥離が見られず、良好
な密着性を示していた。

【００４５】（実施例２〜３、比較例１）表１に示す組
成で、実施例１と同様にして、光重合可能な不飽和化合
物を調製した後、線状共重合体に、表２に示す不飽和化
合物、光重合性単量体及び光重合開始剤を添加して、光
重合性樹脂組成物を得た。該光重合性樹脂組成物より、
実施例１と同様にして、光硬化性フィルムを作製した
後、露光、硬化させて立体画像を有する表示盤を作製し
た。

【００４６】得られた表示盤について、実施例１と同様
にして屈曲試験を行い、その結果を表２に示した。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【発明の効果】本発明の立体画像表示盤の製造方法によ
れば、特定の光重合性樹脂組成物からなる光硬化性樹脂
フィルムを、基材上に２層以上積層して、露光、硬化さ
せることによって、立体画像を形成するので、得られた
画像は基体との密着性が優れ、さらに、柔軟性を有し、
耐久性に優れたものとなり、屈曲することによって剥離
することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例で使用する光硬化性樹
脂フィルムへ露光する状況を示す模式断面図である。

【図２】図２は、本発明の実施例で使用する光硬化性樹
脂フィルムに露光、硬化することにより形成された立体
画像を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１光硬化性樹脂フィルム２基体３ＰＥＴフィルム４積層体５フォトマスク６紫外線７立体画像８表示盤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に光硬化性樹脂フィルムを積層し、
マスクを通して露光、硬化させ、未硬化部分を除去して
所定の画像パターンを形成する表示盤の製造方法であっ
て、上記光硬化性樹脂フィルムが、（イ）カルボキシル基を含有するα、β−不飽和エチレ
ン系単量体１０〜４０重量％と、前記以外のα、β−不
飽和エチレン系単量体６０〜９０重量％を構成成分とす
る重量平均分子量２万〜５０万の線状共重合体１００重
量部（ロ）下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなる群よ
り選ばれる少なくとも１種以上の光重合可能な不飽和化
合物５〜１５０重量部【化１】（式中、Ｒ¹及びＲ²は水素基又はメチル基、ｎは１〜
１５までの整数、Ｒ³は炭素数１〜１０までの炭化水素
基、ｍは１〜１００までの整数、Ｘは炭素数２〜２０の
２価の炭化水素基を示す。）（ハ）活性光線により増感する光重合開始剤０．１〜１
０重量部からなる光重合性樹脂組成物を成分とし、この光硬化性
樹脂フィルムを基体上に２層以上積層して０．１５〜
２．５ｍｍの厚さとし、露光、硬化させ、画像パターン
を形成することを特徴とする立体画像表示盤の製造方
法。