(57)【要約】      （修正有）【課題】バックライティングを行なっている時には所定の意匠のみを表面側から視認することができ、バックライティングを行なっていない時には全く別の意匠のみを表面側から視認することができるようにした合成樹脂シート、及びその合成樹脂シートを使用した合成樹脂成形品の提供。【解決手段】表面側１０１から視認し、裏面側１０２からバックライティングして使用するための２種類の加飾効果を備えた透明又は半透明の合成樹脂シート１００であって、表面側１０１の全面又は一部には、規則的に配置された線状の凹凸からなる回折格子１０４が形成され、回折格子１０４が形成された表面側１０１とは異なる面１０２の全面又は一部には、図形、模様、文字、およびこれらの組合せから構成され、透過意匠を成す印刷層１０３が設けられている構成の合成樹脂シート１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側から視認し、裏面側からバックライティングして使用するための２種類の加飾効果を備えた透明又は半透明の合成樹脂シートであって、
表面側の全面又は一部には、規則的に配置された線状の凹凸からなる回折格子が形成され、
回折格子が形成された表面側とは異なる面の全面又は一部には、図形、模様、文字、およびこれらの組合せから構成され、透過意匠を成す印刷層が設けられていることを特徴とする合成樹脂シート。
【請求項２】
請求項１に記載された合成樹脂シートにおいて、
前記回折格子の規則的に配置された線状の凹凸の断面が、矩形状、三角形状、台形状、鋸刃状、円弧状の形状を有することを特徴とする合成樹脂シート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された合成樹脂シートにおいて、
前記回折格子の規則的に配置された線状の凹凸が、多数の直線が並行に配置された模様、多数の線が同心円状に配置された模様、多数の直線が放射状に配置された模様、１又は複数の線が螺旋状に配置された模様、多数の曲線が並行に配置された模様、およびこれらの組み合わせによる模様を構成していることを特徴とする合成樹脂シート。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された合成樹脂シートにおいて、
前記回折格子の規則的に配置された線状の凹凸を構成する線のピッチが１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、凹凸の頂部から底部までの高さが５０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする合成樹脂シート。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された合成樹脂シートの表面側を射出成形用金型内表面の一部に接触させて配置するステップと、
当該合成樹脂シートの裏面側と当該合成樹脂シートによって覆われない金型内面によって画成される空間に、溶融合成樹脂を射出するステップと、
当該溶融合成樹脂を冷却固化するステップ
とからなる、当該合成樹脂シートと一体化した合成樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面側から視認し、裏面側からバックライティングして使用する合成樹脂シートであって、２種類の加飾効果を備えた合成樹脂シートに係るものであって、更に詳細には、バックライティングを行なっている時には所定の意匠を表面側から視認することができ、バックライティングを行なっていない時には全く別の意匠を表面側から視認することができる合成樹脂シート、およびその合成樹脂シートを使用した合成樹脂成形品に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の内装品や家電製品など、直接ユーザーの目に触れ、あるいはユーザーが直接手に触れる合成樹脂成形品においては、装飾性を向上させるために、合成樹脂表面に図形、模様、文字、およびこれらの組合せからなる加飾面を設けるようになってきている。
【０００３】
このような加飾面を形成する方法として、シート状の表皮材（以下、「合成樹脂シート」とも呼ぶ）の表面又は裏面に加飾面をなす印刷層を予め設けておき、インモールド成形法によりこの表皮材が成形品基材表面に配置されるようにして、基材樹脂を融着一体化させた合成樹脂成形品の製造方法がある。
【０００４】
合成樹脂シートの表面又は裏面に印刷層を設ける方法としては、合成樹脂シート表面にスクリーン印刷、シルク印刷、インクジェット印刷等の印刷技術を利用して直接文字、模様などを印刷する方法が採用されてきている。
【０００５】
更に、特許文献１では、同一の合成樹脂成形品の同一の表面に２つの意匠を認識することができる合成樹脂成形品に係る発明が開示されている。  特許文献１が開示する発明では、
インモールド成形法により合成樹脂層２１の外表面に一体化されて配置された文字又は図柄が印刷された第１の印刷層２２を有する合成樹脂シート２３と、合成樹脂シート２３の外表面に形成された文字又は図柄を有する第２の印刷層２４と、第２の印刷層上に設けられたクリヤー層２５と、合成樹脂層側の外表面から所定距離離れた空間に配置された照明装置２６とから構成され、照明装置の不点灯時には、主として第２の印刷層上に印刷された文字又は図柄が視認され、照明装置の点灯時には、主として前記第１の印刷層上に印刷された文字又は図柄が視認される構成を採用することにより、同一物品上で２つの異なる意匠面を別個に視認することができる構成の合成樹脂成形品としている。（図４参照）
【０００６】
しかしながら、照明装置の不点灯時には、主として第２の印刷層上に印刷された文字又は図柄が視認されるものの、第１の印刷層上に印刷された文字又は図柄についても合成樹脂シートを通してある程度は視認することができると共に、照明装置の点灯時についても、主として前記第１の印刷層上に印刷された文字又は図柄が視認されるものの、第２の印刷層上に印刷された文字又は図柄についても、照明装置の光によりある程度は視認することができるようになっていた。
【０００７】
従って、特許文献１において開示された発明では、同一物品上で２つの異なる意匠面を別個に視認することができる構成ではあるものの、詳細に見ると、２つの異なった意匠面が重なり合った状態で、いずれかの意匠が強調されて視認されるようになっているに過ぎなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１２５８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、バックライティングを行なっている時には所定の意匠のみを表面側から視認することができ、バックライティングを行なっていない時には全く別の意匠のみを表面側から視認することができるようにした合成樹脂シート、およびその合成樹脂シートを使用した合成樹脂成形品を低コストで、かつ量産できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述したような課題を解決するため、第１の観点に係る発明では、
表面側から視認し、裏面側からバックライティングして使用するための２種類の加飾効果を備えた透明又は半透明の合成樹脂シートであって、
表面側の全面又は一部には、規則的に配置された線状の凹凸からなる回折格子が形成され、回折格子が形成された表面側とは異なる面の全面又は一部には、図形、模様、文字、およびこれらの組合せから構成され、透過意匠を成す印刷層が設けられている構成の合成樹脂シートとした。
【００１１】
また、第２の観点に係る発明では、第１の観点に係る発明の合成樹脂シートにおいて、
回折格子の規則的に配置された線状の凹凸の断面が、矩形状、三角形状、台形状、鋸刃状、円弧状の形状を有する構成の合成樹脂シートとした。
【００１２】
また、第３の観点に係る発明では、第１又は第２の観点に係る発明の合成樹脂シートにおいて、
回折格子の規則的に配置された線状の凹凸が、多数の直線が並行に配置された模様、多数の線が同心円状に配置された模様、多数の直線が放射状に配置された模様、１又は複数の線が螺旋状に配置された模様、多数の曲線が並行に配置された模様、およびこれらの組み合わせによる模様を構成している合成樹脂シートとした。
【００１３】
更に、第４の観点に係る発明では、第１乃至第３の観点のいずれかに係る発明の合成樹脂シートにおいて、
回折格子の規則的に配置された線状の凹凸を構成する線のピッチが１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、凹凸の頂部から底部までの高さが５０ｎｍ〜５００ｎｍである構成の合成樹脂シートとした。
【００１４】
また、第５の観点に係る発明では、第１乃至第４の観点のいずれかに係る発明の合成樹脂シートの表面側を射出成形用金型内表面の一部に接触させて配置するステップと、合成樹脂シートの裏面側と合成樹脂シートによって覆われない金型内面によって画成される空間に、溶融合成樹脂を射出するステップと、溶融合成樹脂を冷却固化するステップとから構成される、合成樹脂シートと一体化した合成樹脂成形品の製造方法とした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、合成樹脂シートの表面の全面又は一部には、規則的に配置された線状の凹凸からなる回折格子が形成されているため、合成樹脂シートの裏面側からバックライティングが行われないときには、合成樹脂シートの表面側から入ってくる入射光が回折格子によって回折され、これらが互いに干渉し合って、構造発色という現象が起こり、見る角度によって異なった色彩の模様、即ち意匠面が視認されるようになる。  また、合成樹脂シートの表面には、微細な線状の凹凸が設けられているため、回折格子が形成された表面とは異なる面、例えば、合成樹脂シートの裏面側に設けられた透過意匠を成す印刷層を合成樹脂シートの表面側から視認することはできない。
【００１６】
また、合成樹脂シートの裏面側からバックライティングが行われるときには、バックライティングによる光によって、構造発色現象が阻害され、バックライティングによる光のみを合成樹脂シートの表面側から視認することができるようになる。  すなわち、回折格子が形成された表面とは異なる面に設けられた印刷層の透過意匠のみを合成樹脂シートの表面側から視認することができるようになる。
【００１７】
なお、合成樹脂シートの表面に形成された回折格子は、後述するように、熱ナノインプリント加工の技術を使用し、合成樹脂シートの表面に転写することができるため、上述したような合成樹脂シートおよびその合成樹脂シートを使用した合成樹脂成形品を低コストで、かつ量産することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る合成樹脂シート１００の基本的な構成を示す断面図である。
【図２】図２は、回折格子の微細な凹凸溝の断面形状の例を示したものである。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る合成樹脂シート２００の基本的な構成を示す断面図である。
【図４】図４は同一の表面に２つの意匠を認識することができる合成樹脂成形品の先行技術に係る説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る合成樹脂シート１００の基本的な構成を示す断面図である。
本発明の合成樹脂シート１００の基材としての合成樹脂シート１０５としては、特に限定されるものではないが、ポリカーボネート等の透明または半透明の熱可塑性合成樹脂シートが望ましく、板厚は、当該樹脂シート１００の使用の仕方によって適宜決定される。
【００２０】
合成樹脂シート１００の表面側１０１（図１においては、上側）には、規則的に配置された線状の凹凸からなる回折格子１０４が設けられており、合成樹脂シート１００の裏面側１０２（図１においては、上側）（回折格子が形成された表面側とは異なる面）には、図形、模様、文字、およびこれらの組合せから構成され、透過意匠を成す印刷層１０３が設けられている。
【００２１】
線状の凹凸からなる回折格子１０４は、種々の断面形状を有する微細な線状溝の集合体からなり、断面の形状の例としては、図２に示すような鋸刃状の溝や矩形状の溝などを挙げることができる。  これらの断面形状の他にも、三角形状の溝、台形状の溝、円弧状の溝などを例示することができる。
【００２２】
回折格子１０４の線状の凹凸の配置方法としては、多数の直線が並行に配置された模様、多数の線が同心円状に配置された模様、多数の直線が放射状に配置された模様、１又は複数の線が螺旋状に配置された模様、多数の曲線が並行に配置された模様、およびこれらの組み合わせによる模様を構成するようにして規則的に配置することができる。
【００２３】
また、回折格子１０４の規則的に配置された線状の凹凸を構成する線間のピッチ（溝ピッチ）が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、凹凸の頂部から底部までの高さが５０ｎｍ〜５００ｎｍであることが望ましい。
【００２４】
次に、合成樹脂シート１００の表面側１０１に設けた回折格子１０４の加工方法について説明する。
本実施形態にかかる合成樹脂シート１００に回折格子１０４の加工を施す工程は、大きく分けて３つの工程（１）原盤製作工程、（２）スタンパー製作工程、（３）合成樹脂シートへのパターン転写工程から成り立っている。
【００２５】
以下、これらの各工程について説明する。
原盤製作工程は、スタンパー（又はモールドとも呼ぶ）の製作に先立ち、微細な線状の凹凸の集合体から構成される原図を作成する工程である。
【００２６】
原盤製作工程では、例えば、ガラス板を原盤の材料として使用してリソグラフィー・プロセスに基き原盤を製作することができる。  このリソグラフィー・プロセスによる原盤製作工程では、ガラス板を研磨洗浄した後、ガラス板表面に感光剤（レジスト）を塗布し、微細な線状の凹凸の集合体である、多数の直線が並行に配置された模様、多数の線が同心円状に配置された模様、多数の直線が放射状に配置された模様、１又は複数の線が螺旋状に配置された模様、多数の曲線が並行に配置された模様、およびこれらの組み合わせによる模様のバターンによって露光・現像が行われる。
【００２７】
スタンパー製作工程では、例えば、微細な線状の凹凸の集合体からなる上記模様を備えた上記原盤を使用し、電鋳（Ｎｉメッキ）を施すことによってスタンパーを製作することができる。  電鋳は、電気メッキと同様であって、電気化学反応を利用し、原盤の表面に厚いメッキ層、例えばＮｉメッキ層を設け、これを原盤から剥離してスタンパーとするものである。
【００２８】
従って、スタンパーには、原盤の凹凸と逆の凹凸面が形成される。  なお、原盤の材料がガラスのような非導電性の材料の場合、原盤の表面には、導体化のために、スパッタリング等によって金属膜を形成しておく必要がある。
【００２９】
合成樹脂シート１００へのパターン転写工程では、合成樹脂シート１００をガラス転移温度以上に加熱し、上記スタンパーを合成樹脂シート１００の表面側にプレスした後、合成樹脂シート１００を冷却し、合成樹脂シート１００とスタンパーを引き離す。
【００３０】
このような工程を経ることによって、スタンパー表面に設けられた微細な線状の凹凸の集合体からなる模様のパターンが合成樹脂シート１００の表面側１０１に転写される。  なお、合成樹脂シート１００へパターンを転写する際、合成樹脂シート１００の表面側１０１の全面に転写するようにしても良いし、表面側の一部の領域にのみパターンを転写するようにしても良い。
【００３１】
以上の説明においては、原盤製作工程として、リソグラフィー・プロセス技術を利用した原盤製作工程について説明したが、これに限定されるものではない。  原盤にレーザー加工を施すことにより、微細な線状の凹凸の集合体からなる模様のパターンを形成することもできる。  この場合においても、前述した方法と同様に、原盤の表面に電鋳（Ｎｉメッキ）を施すことによってスタンパーを製作することができる。
【００３２】
また、スタンパー表面に、周知技術である微細切削加工を行うことによって直接微細な線状の凹凸の集合体からなる模様のパターンを彫り込むことも可能である。
更に、スタンパー表面に、ＹＡＧレーザー等を利用して直接微細な線状の凹凸の集合体からなる模様のパターンを彫り込むことも可能である。
上述したような加工方法により、合成樹脂シート１００の表面側１０１に回折格子１０４を形成することが可能となった結果、量産化と低コスト化を実現することができた。
【００３３】
合成樹脂シート１００の裏面１０２に設けられた、透過意匠を成す印刷層１０３は、スクリーン印刷、シルク印刷、インクジェット印刷等の種々の印刷技術を利用して印刷することができるが、バックライティングにより透過意匠を構成するための印刷層１０３の場合、印刷層１０３にピンホール等の欠陥が存在すると透過意匠の品質が低下するため、一度の印刷で比較的膜厚の厚い印刷層１０３を設けることができるスクリーン印刷を採用することが望ましい。  比較的膜厚の厚い印刷層１０３を設けることにより、印刷層１０３にピンホール等の欠陥が生じにくいからである。
【００３４】
印刷層１０３は、透過意匠として利用するものであるため、透光性又は不透光性の絵柄や文字を同時に印刷したり、可視光（バックライティングによる光）の透過率を調整したスモーク印刷と黒色を基調とした文字や模様、絵柄等を印刷しておくようにしても良い。
【００３５】
このように、合成樹脂シート１００の表面側１０１に回折格子１０４を設け、合成樹脂シート１００の裏面側１０２に透過意匠を成す印刷層１０３を設けた上で、合成樹脂１００単体、または後述するように合成樹脂シート１００を使用してインモールド成形を行った合成樹脂成形品においては、合成樹脂シー１００の裏面側１０２からバックライティングを行なわないときには、合成樹脂シート１００の表面側１０１に回折格子１０４を設けた領域には、合成樹脂シー１００の表面側１０１から入ってくる入射光が回折格子１０４によって回折され、これらが互いに干渉し合って、構造発色という現象が起こり、見る角度によって異なった色彩の模様、即ち意匠面が視認されるようになる。  また、合成樹脂シート１０１の表面には、微細な線状の凹凸が設けられているため、回折格子１０４が形成された表面とは異なる面、例えば、合成樹脂シート１００の裏面側１０２に設けられた透過意匠を成す印刷層１０３を合成樹脂シート１００の表面側１０１から視認することはできない。
【００３６】
また、合成樹脂シート１００の裏面側１０２からバックライティングが行われるときには、バックライティングによる光によって、構造発色現象が阻害され、バックライティングによる光のみを合成樹脂シート１００の表面側から視認することができるようになる。  すなわち、回折格子１０４が形成された表面側１０１とは異なる面に設けられた印刷層１０３の透過意匠のみを合成樹脂シート１００の表面側１０１から視認することができるようになる。
【００３７】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る合成樹脂シート２００の基本的な構造を示す断面図である。  ここでは、第１の実施形態に係る合成樹脂シート１００と異なる点についてのみ説明するものとし、ここで言及しない事項については、第１の実施形態に係る合成樹脂シート１００の場合と同様であることを意味する。
【００３８】
第２の実施形態に係る合成樹脂シート２００が第１の実施形態に係る合成樹脂シート１００と異なる点は、合成樹脂シート２００が複数層（図３には２層から構成された合成樹脂シートが図示されている）の基材としての合成樹脂シート２０５から構成されていることである。  合成樹脂シート２００を複数層の基材としての合成樹脂シート２０５から構成する方法としては、複数枚の合成樹脂シートを接着により貼り合せる方法や、１枚の合成樹脂シートの上に塗布や吹付け等により複数層を設ける方法等がある。
【００３９】
第２の実施形態に係る合成樹脂シート２００では、回折格子２０４は合成樹脂シート２００の表面側２０１に設けられ、透過意匠をなす印刷層２０３は回折格子２０４が設けられた表面側２０１とは異なる面２０６に設けられる。  ここで、表面側２０１とは異なる面２０６とは、表面側２０１を除く全ての面を指し、複数層ある合成樹脂シート２００の裏側面２０２の他、複数層の層間にある全ての面を意味する。
【００４０】
従って、透過意匠をなす印刷層２０３は、複数層ある合成樹脂シート２００の裏側面２０２、および複数層の層間にある全ての面の１又は複数の面に設けることができる。
【００４１】
なお、本発明に係る合成樹脂シート１００、２００を使用し、インモールド成形法により合成樹脂シート１００、２００と一体化した合成樹脂成形品を製造する方法は、例えば、上金型、下金型の２つの割型のいずれか一方の金型に、合成樹脂シート１００、２００の回折格子１０４、２０４を設けた面（表面側１０１、２０１）を金型に接するようにして配置した後、上金型、下金型を重ね合わせ、合成樹脂シート１００、２００の裏面側と金型の露出表面によって形成されるキャビティ内へ、熱可塑性樹脂である溶融合成樹脂を加圧注入した後、溶融合成樹脂を冷却固化することにより、合成樹脂シート１００、２００と一体化した合成樹脂成形品が製造される。
【００４２】
ここで、合成樹脂シート１００、２００と一体化した合成樹脂成形品にバックライティングを行う際には、透過意匠を施した領域には溶融合成樹脂が無い状態にしたり、あるいは透明又は半透明の溶融合成樹脂を使用するなどして、バックライティングの光が透過できるようにしておく必要がある。
なお、インモールド成形法により合成樹脂シート１００、２００と一体化した合成樹脂成形品を製造する方法はついては、周知技術であるためここでは、詳細な説明は省略する。
【符号の説明】
【００４３】
１００、２００    合成樹脂シート
１０１、２０１    表面側
１０２、２０２    裏面側
１０３、２０３    印刷層
１０４、２０４    回折格子
１０５、２０５    基材としての合成樹脂シート
２０６            表面側とは異なる面
【図１】
2017087447.tif 000003
【図２】
2017087447.tif 000004
【図３】
2017087447.tif 000005
【図４】
2017087447.tif 000006