(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単に、低コストで多様な要求に対応できる金型の製造方法により、少量多種の半球状レリーフ模様を有するアクリル樹脂シートの製造方法を提供する。【解決手段】球体Ａ及びプレートから構成される型部材を組み合わせた一次金型を利用してシリコーン樹脂製二次金型を形成した。この二次金型にアクリル樹脂前駆体を注入し、紫外線を利用した光重合によって重合固化させることにより、片面に半球状凸部形状のアクリル樹脂のシートを製造する。【選択図】図１
2007283738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の球体集合体及び複数のプレートからなる型部材の組み合わせから構成される一次金型を利用してシリコーン樹脂製二次金型を形成し、更にこの二次金型内に注入したアクリル樹脂前駆体を重合させることにより、片面に半球状凸部の集合体を有するアクリル樹脂シートを成形することを特徴とするシート製造方法。
【請求項２】
半球状凸部は同じ大きさの球体型部材により製造されることを特徴とする第１項記載のシート製造方法。
【請求項３】
大きさの異なる少なくとも二種類の球体型部材を用い、一定の領域内は同じ大きさの球体型部材を配置し、領域毎に異なる大きさの球体型部材を使った少なくとも二つの領域を形成した一次金型を使用して製造することを特徴とする第１項記載のシート製造方法。
【請求項４】
アクリル樹脂前駆体を重合する手段が紫外線を利用した光重合であることを特徴とする第１項〜第３項記載のシート製造方法。
【請求項５】
アクリル樹脂前駆体を重合する際、金型の開口部分にアクリル樹脂シートを配置し、最終的に該アクリル樹脂シートと重合体とが一体化した成形体を得ることを特徴とする第１項〜第４項記載のシート製造方法。
【請求項６】
成形されるシート形状が多角形であることを特徴とする第１項〜第５項記載のシート製造方法。
【請求項７】
成形されるシート形状が円形乃至楕円形であることを特徴とする第１項〜第５項記載のシート製造方法。
【請求項８】
第１項〜第７項記載の方法で得られることを特徴とするアクリル樹脂シート。
【請求項９】
用途が表示材料であることを特徴とする第８項記載のアクリル樹脂シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、表面に半球状の凸部集合体を配置した透明なシート材料であり、光学材料或いは表示材料分野に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般にアクリル樹脂と呼ばれているポリアクリレート、ポリメタクリレート或いはそれらを主体としたコポリマーは透明性に優れるため、ガラスの代替品として広く利用されている。しかし、熱成形或いは熱加工性に劣るため、金型の中で重合して成形品を得る方法が主として利用されている。素材の改良により、熱加工性の良好な材料も多数検討されているが、性状も考慮すればまだ十分に満足できる状況には無い。
特に高い平滑性が要求される用途やその表面に精度の高い凹凸のあるレリーフ模様を形成させる場合には、熱成形、熱加工では対応が困難であった。従って、このような分野では金型内に液状のポリマー前駆体を注入し、これを重合固化する手法が一般に利用されている。しかし、市場が模様の種類や成形品の大きさを頻繁に変更することを要求するような対象に関してはその金型の費用が無視できず、対応に苦慮していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明では前記の問題点を考慮し、精度の高いレリーフ模様を有するアクリル樹脂シートを市場の多様な要求に合わせ、少量多種製造するに適した方法を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明では上記課題を解決するために、任意の材質と任意の大きさを有する球体及び型部材の集合体から第一の金型を形成し、次いでこの金型に軟質或いは硬質シリコーンポリマー前駆体を注入、硬化させ第二の金型を形成させることにより、レリーフ模様の種類や成形品の大きさを変化させた時に容易に対応できる安価な金型の供給を図った。
【発明の効果】
【０００５】  本発明によれば、総体的に少量多種のシート製造コストを大幅に低減できた。
第一の利点は、独立した球体の集合体を利用することで必要に応じ、要求される大きさの球体を任意の配列で、任意の形状に配置することが可能となり、また場合によっては大きさの異なる球体を任意の組み合わせで、多様な模様と共に配置させることが可能となった。第二の利点は、型部材を単純な形状の板材とすることにより、成形品の大きさや形状にも容易に、且つ広範囲に対応することが可能となった。第三の利点は、第一の金型の構成要素としての球体及び型部材は繰り返し利用することが可能である。第四の利点は、第一の金型を利用して形成するシリコーン樹脂製の第二の金型も繰り返し使用できる。
これらを総合すると切削加工により製作する一般の金型と比較して、工程が簡略化され、大幅なコスト低減が図れ、成形品の種類が増すにつれその効果は更に増大する。
本発明によれば、コストとは別に成形シートに独自の特徴を付与できた。即ち、大きさの異なる球体の集合体領域を二つ以上設置することにより、特にシートレンズとして使用する場合に、同一シート上で倍率の異なる領域を複数形成できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本発明の主たる対象は片面に半球状凸部の集合体を配置したアクリル樹脂シートである。図１〜図６でより詳細にその形態を説明する。第一の金型を構成する球体には前記半球に対応する球体が用いられる。球体の材質はメッキしたスチール、ステンレススチール、黄銅等の金属、ガラス、セラミックス、プラスチック材料等任意に選択できる。これら球体はシリコーン樹脂を硬化した後、取り外しが容易になるよう親水性材料の塗布、界面活性剤の塗布、低分子液体の塗布、微粉体の塗布等表面処理することが好ましい。この球体の集合体Ａは型部材１の上に配置した型部材２の上に、且つ型部材３の枠内に単層で並べられる。このとき例えば一例として型部材５を球体集合体Ａの中に置き、平滑な部分を形成することも可能である。次いで、型部材２の外側に型部材４を設置し、形成される中央の空間部Ｂに軟質或いは硬質シリコーンポリマー前駆体を注入して硬化させる。このシリコーン樹脂は一般に知られている材料を利用することができ、硬化の形式も任意に選択できる。本発明で使用する型部材の材質はメッキしたスチール、ステンレススチール、黄銅、アルミニウム等の金属、塩化ビニル、ポリエチレンのようなプラスチック材料、紙等から任意に選択できる。球体の処理同様硬化したシリコーン樹脂の取り外しが容易になる表面処理をすることが好ましい。
シリコーン樹脂が硬化した段階で第一の金型から取り外し、第二の金型として利用する。図３には第二の金型の模式図を示す。シリコーン樹脂Ｂの開口した上部空間Ｃにアクリル樹脂前駆体を注入し重合させる。重合方法は熱重合、光重合等任意に選択できるが紫外線を利用した光重合がより好ましい。開口した側の平面の平滑性を高めるためには平坦なプレートＤ、例えば石英板、合成石英板、ポリエチレンシート、ポリエステルシート等で覆うことが望ましい。より好ましいのはアクリル樹脂シートで覆うことで、シートの平滑性をそのまま確保でき、成形したアクリル樹脂シートの取り外し操作も省略できる。図６中で半球が浮き出る高さＬ１は型部材２の厚みＬ２及び型部材３の厚みＬ３で任意に決めることができる。Ｌ１＝球体の直径Ｒ１−Ｌ３であり、要求に応じて任意に変更することができる。Ｌ２及びＬ３を合わせた厚みは薄い方がアクリル樹脂の硬化速度を高めることができ、加工時間の短縮に繋がる。カバー材として用いるプレートＤにアクリル樹脂シートを用いる場合も薄い方が紫外線の透過割合を高められるため好ましい。
本発明の実施形態としては、例えば図５、図６に示すように大きさの異なる二つの半球の集合体を同一アクリル樹脂シート上に配置することも容易にできる。この場合には型部材３’が追加して使用されている。
【実施例】
【０００７】  本発明の実施例を説明する。
［実施例１］【０００８】  直径２ｍｍφのガラスビーズを準備する。別に３００×３００×５ｍｍのポリ塩化ビニル製プレート１、２００×２００×１．５ｍｍのポリ塩化ビニル製プレート２、外側寸法が１４０×１４０×１ｍｍ、内側寸法が１３５×１３５×１ｍｍの枠からなるポリ塩化ビニル製プレート３、外側寸法が２３０×２３０×１０ｍｍ、内側寸法が２００×２００×１０ｍｍの枠からなるポリ塩化ビニル製プレート４を準備した。
先ず、プレート１の上にプレート２を置き、その中央部にプレート３を配置した。次いで、プレート３の内側部分全体にガラスビーズを一層配列させた。その後、プレート４をプレート３の周囲を取り囲むように置き、ここへ市販の室温硬化型の軟質シリコーン樹脂前駆体を流し込み、更に開口部をポリエチレンフィルム及び平坦なポリ塩化ビニルフレートで覆い１０時間放置した。硬化したシリコーン樹脂成形体は周囲のプレートを取り外すことで容易に取り出すことができた。取り外したプレート類及びガラスビーズは回収し、再使用に備える。
このシリコーン樹脂成形体は開口部を上にして平坦な面上に設置し、空間部に紫外線硬化型アクリル樹脂前駆体を注入する。次いで、上面の開口部を気泡が残らないよう２００×２００×２ｍｍのアクリル樹脂シートで覆った。次いで、上部から紫外線ランプで１時間照射を行い、アクリル樹脂前駆体を重合固化させた。シート成形体は型から容易に取り出せた。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】    本発明の型部材の配置を示す一実施例の概略説明図である。
【図２】    図１の上面図である。
【図３】    本発明の型部材の異なる配置を示す一実施例の概略説明図である。
【図４】    本発明のシリコーン金型の断面を示す一実施例の概略説明図である。
【図５】    本発明の球体の大きさが異なる一実施例を示す概略説明図である。
【図６】    図５の上面図である。
【符号の説明】
【００１０】Ａ        球体の集合体
Ｂ        一次金型の空間部分
Ｃ        二次金型の空間部分
Ｄ        アクリル樹脂前駆体の重合時に用いるカバー材
Ｌ１      半球の突出高さ
Ｌ２      型部材２の厚み
Ｌ３      型部材３の厚み
Ｒ１      球体の直径
Ｒ２      異なる球体の直径
１        一次金型の土台となるプレート
２        アクリル樹脂シートの厚みを決める主要なプレート
３        半球の突出高さを決める主要なプレート
３’      半球の突出高さを決める主要なプレート
４        二次金型の全体の大きさを決める主要なプレート
５        アクリル樹脂シートに平坦部を設けるとき使用されるプレート
【図１】
2007283738.tif 000003
【図２】
2007283738.tif 000004
【図３】
2007283738.tif 000005
【図４】
2007283738.tif 000006
【図５】
2007283738.tif 000007
【図６】
2007283738.tif 000008