JP7278440B2 - 基板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明のいくつかの実施例は、基板及びその製造方法に関するものであり、特に、特別な規則的又は不規則なパターンを有する基板及びその製造方法に関するものである。

美観及び装飾性に対する消費者のニーズを満たすため、従来の装飾品において、アートガラス（ガラスを装飾品の基材とする）を例として取り上げると、既知の積層ガラス又は合わせガラスの従来技術は、在来工法の一種であり、原則として２層以上のガラス又は透明な基板でパターンを挟み、アニーリングした後で、層状のある複合構造を形成する。

しかしながら、上記複合構造の構築過程で、製造工程又は基板材料性質の制限により均一な材料になることができないため、積層方法で製造することで予期される効果（すなわち、パターンをガラス内に挟み込む）を奏することができる。ただし、このような挟み込み製造方法は、完成品外観上の一体性を兼ね備えることができない。言い換えれば、従来技術で製造されたステンドグラスは、例えばガラス－パターン接着フィルム－ガラス等の構造の外観からも構成の境目を明確に識別することができる。この層状構造は、構造の脆弱性を引き起こしやすいだけでなく、見苦しいという欠点もあり、２枚のガラスで挟んだ総重量は運搬又は施工の際に非常に重い。

現在の消費者市場では、レストラン、オフィス、さらにはエレベータであっても、装飾物に対する要件はかなり高い。装飾ガラスなどのような装飾透明基板の要件は言うまでもない。このため、従来の完成品には上記の欠点があることを前提として、簡易な製造工程で外観が層状に挟み込んで製造されたことを気付かせない効果を奏することができないことから、実用性及び美観性を大幅に低下させる。

背景技術で言及された問題を解決するため、本発明は、基板を提供する。

前記基板は、装飾層で構成され、前記装飾層が第１材料層と、ベース層と、着色層と、第２材料層と、を備える。前記着色層は、前記ベース層を介して前記第１材料層の少なくとも一面に形成され、前記第２材料層が前記着色層に形成されるか、又は前記着色層及び前記第１材料層の前記少なくとも一面に同時に形成され、ここで前記ベース層は少なくとも１つの接着剤を備え、前記着色層が少なくとも１つの金属粉末を含み、前記少なくとも１つの接着剤は前記少なくとも１つの金属粉末を前記第１材料層の少なくとも一面に付着させるために用いられる。前記装飾層の全体的な外観は、一体成形構造である。

本発明の一実施例は、基板の製造方法である。前記製造方法は、第１材料層を用意するステップと、予め設定されたパターンに基づいて前記第１材料層に接着剤を塗布することで、前記第１材料層にベース層を形成するステップと、少なくとも１つの金属粉末を含有する着色層を前記ベース層に形成するステップと、第２材料層を前記着色層に加えるステップと、硬化方法により前記第２材料層に加えて装飾層を形成するステップと、前記装飾層を表面処理方法で加工して、一体成形構造に前記装飾層を包ませるステップと、を含む。

上記本発明の概要は、本発明の幾つかの態様及び技術的特徴に対して基本的な説明を行うことを目的とする。発明の概要は、本発明の詳細な説明ではないため、その目的は特別に本発明のキーとなる又は重要な要素を挙げることなく、本発明の範囲を特定するために用いられることはなく、単に本発明のいくつかの概念を簡潔に開示するだけのものである。

本発明のいくつかの実施例に係る基板構造の概略図である。 本発明のいくつかの実施例に係る基板構造の別の概略図である。 本発明のいくつかの実施例に係る基板製造方法のフローチャートである。

本発明のいくつかの実施例は、基板及びその製造方法に関し、特に、パターンを有する基板及びその製造方法に関する。

図１を参照すると、図１は、本発明のいくつかの実施例に係る基板構造の概略図である。本実施例において、基板１は、一体的に形成された装飾層１００を有し、前記装飾層１００が第１材料層１１０と、ベース層１２０と、着色層１３０と、第２材料層１４０と、を備える。図１内の着色層１３０は、ベース層１２０を介して第１材料層１１０の上に形成され、第２材料層１４０は前記着色層１３０に形成されるか、又は前記着色層１３０及び前記第１材料層１１０の上に同時に形成され、かつ統合した装飾層１００が表面処理方法で外縁を加工して一体成形構造１６０を形成しているため、肉眼では装飾層１００が異素材を結合した構造であることを見分けることができない。

以下、説明を容易にするため、図１に示すように、ベース層１２０、着色層１３０及び第２材料層１４０が第１材料層１１０の上に位置するものと仮定する。ただし、この実施例以外に、本発明では実際のニーズに応じて同時にベース層１２０、着色層１３０及び第２材料層１４０を第１材料層１１０の上下に同時に作製することもできる（図２）。

なお、本実施例で用いられるベース層１２０は、接着剤を含み得、着色層１３０が金属粉末を含む。本実施例において、前述ベース層１２０に含まれる接着剤としては、主に異なる素材を接着できる材料を選択する。好ましくは、視覚効果のニーズに応じて光透過率が異なる材料を選択することで、異なる視覚効果を演出できるが、本発明はこれに限定するものではない。前述の条件によりベース層１２０に含まれる接着剤を選択すると、基板１が視覚的に不必要な層間剥離感を有することを防止することができ、着色層１３０は前記ベース層１２０の一部領域又は全域をよりよく遮蔽して着色層１３０の色を強調することを可能にすることができる。

さらに、可能な実施態様において、接着剤は、前記金属粉末の材料特性に従ってのみ調整される、異なる比率の硬化剤又は架橋剤を含み得る。本実施例において、着色層１３０に含まれる金属粉末としては、少なくとも銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）を含有する１つの金属単体、又はこれらを主成分とした合金、酸化物、又はこれらの混合物から形成されるもので、本発明はこれらに限定されるべきではない。

したがって、本実施例は、ベース層１２０の接着剤で着色層１３０の金属粉末を第１材料層１１０に付着させる効果を通じて、ガラス上に金属又は金属模様を電気めっきする効果を生み出すことができる。着色層１３０の製造工程及び材料の種類の様々な組み合わせにより、本実施例の基板１は多層レリーフ構造を有するように見えることができ、実際に優れた装飾的および美的機能を有する。

さらに、本実施例において、第１材料層１１０の材料は、固体基板から選択され、サファイア、ガラス（ＳｉＯ_２）、石英（ｑｕａｒｔｚ）、セラミック（ｃｅｒａｍｉｃ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ）、ポリアクリレート（ａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、アクリル（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｉｃｏｎ、ＰＤＭＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）から構成される材料群の少なくとも１種の材料を含む。

第１材料層１１０と比較すると、本実施例の第２材料層１４０は、液体光硬化又は熱硬化性樹脂を選択することが好ましい。ただし、実際には製造工程又は視覚効果のニーズに応じて異なる状態の光硬化又は熱硬化性樹脂、さらにはこれらの組み合わせを選択する必要があり、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１及び図２と併せて図３を参照すると、図３は、本発明のいくつかの実施例に係る基板製造方法のフローチャートである。

図３は、装飾に用いられる本実施例を得るため、第１材料層１１０をベースとして、基板１の装飾層１００を徐々に製造するステップを概略的に示している。この目的を達成するため、まず第１材料層１１０を取得しなければならない。本実施例において、第１材料層１１０は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）又はこれらの組み合わせから構成されるガラスを含み得る。

図３に示すステップにおいて、本発明は、まず少なくとも第１材料層１１０を用意し、次にコンピュータを利用して１つの予め設定されたパターンを計画／描画し、前記予め設定されたパターンを加工機に出力して、第１材料層１１０の少なくとも一面に前記予め設定されたパターンを有する少なくとも１つのベース層１２０を形成する。本実施例は、第１材料層１１０上にベース層１２０を接着させる方法を定義せず、接着剤を含むベース層１２０を予め設定されたパターンに従ってインクジェット印刷又はスクリーン印刷で第１材料層１１０の当該面に形成すると仮定する。実際に応用する時、前記予め設定されたパターンを有する第１マスクを介して遮蔽吹付塗装、流し塗り、ヘラ塗りを介して前記ベース層１２０への接着を実現できる。ここでの予め設定されたパターンは、対応するベース層１２０を形成するため、任意の透かし彫り又は全面的な模様であり得ることに留意されたい。

前記ステップが実行された後、着色層１３０を形成するための金属粉末をベース層１２０（又は第１材料層１１０及びベース層１２０）の上に塗り又はインクジェット印刷する。この時、前記金属粉末は、ベース層１２０の接着性により前記第１材料層１１０の当該面に付着されることで、パターンを有する着色層１３０を形成する。ここで本実施例のパターンは、前記ステップ内の予め設定されたパターンに従って定義される。具体的には、前記予め設定されたパターンをインクジェットプリンタに伝送して着色層１３０のインクジェット印刷を行うことで、ベース層１２０の接着性を介して前記金属粉末をベース層１２０上に固定して前記着色層１３０のパターンを生成する。その他の実施例において、いわゆるパターンも実際のニーズに応じて配置することもでき、例えば吹付け塗装又はインクジェット方法で金属粉末による色層分布のあるパターンを生成し、又は別の第２マスクで前記金属粉末の吹付け塗装、流し塗り又はヘラ塗り等の工法を実施して、均一な色層又は色層の積み重ね構造を有するパターンを形成する。言い換えれば、利用者は、インクジェットを自由に使用してベース層１２０又は着色層１３０のパターンを直接印刷することができ、また第１マスク、第２マスク又はこれらの組み合わせでベース層１２０又は着色層１３０のパターンを形成してもよく、本発明はこれらに限定されない。可能な実施例において、前記金属粉末は、セラミック混合物、光、蛍光、および輝きを発することができる量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）材料等、又は特別な視覚効果を有する他の有彩色もしくは無彩色の粉末材料で置き換えることもでき、装飾層１００の視覚効果のニーズによって調整する。インクジェット印刷又は吹付け塗装処理などの任意の適切な方法で第１材料層１１０及びベース層１２０上に前記金属粉末を配置でき、前記ベース層１２０の接着剤特性及び前記金属粉末の組成に応じて選択するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

最後に、第２材料層１４０を第１材料層１１０の当該面の上に堆積させて、第１材料層１１０、ベース層１２０及び着色層１３０をその下又はその中に同時に覆うか又は包む。ここでの前記第２材料層１４０の材料は、光硬化又は熱硬化性樹脂を含有する化合物又は組成物であり得る。ここでアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）又はこの混合物が好ましい。

その目的は、第２材料層１４０にある程度の透明性又は遮光視覚効果を持たせることだけである。このステップの実際の操作時、第２材料層１４０を吹付け塗装又はローラー塗り等の方法で第１材料層１１０の当該面の上に堆積させ、硬化方法で硬化させる。さらに、前記第２材料層１４０は、基本的に金型で硬化形状を制限するか、又は第１材料層１１０、ベース層１２０及び着色層１３０を完全に包むと共に保持することを選択でき、実際の作製条件を見て設定できるが、本発明はこれに限定されない。

ここで、任意の適切な硬化方法で第２材料層１４０を第１材料層１１０の当該面の上に硬化させることができ、例えば第２材料層１４０の材料が光硬化性樹脂である場合、紫外線を硬化照射の補助とし、また例えば第２材料層１４０の材料が熱硬化性樹脂である場合、赤外線放射によって加熱硬化し、両方の特性を兼ね備えた時、異なる硬化方法を交互に使用することもでき、本発明はこれに限定されない。

図２に示されるような基板１を形成しようとする場合、上述したような、図３の製造方法に基づき、ベース層１２０、着色層１３０及び第２材料層１４０を第１材料層１１０の処理されていない別の面に順次形成し、次いでより豊かな視覚効果を有する装飾層１００を出現させることも、言及に値する。

可能な実施例において、第１材料層１１０及び第２材料層１４０はまた、光学又は磁性材料をドープすることによって改変することで、本発明の基板１に発光又は磁気吸引効果を持たせることができる。ここで、前記光学材料は、量子ドット材料、発光材料、蛍光材であり得、前記磁性材料では硬質磁性材料（永久磁石）又は軟質磁性材料であってもよく、実際のニーズに応じて調整できる。

上記ステップが完了した後、硬化した第２材料層１４０に第１材料層１１０、ベース層１２０及び着色層１３０を組み合わせることで統合した装飾層１００を表面処理方法で加工し、一体成形構造１６０で包まれる前記基板１を形成する。さらに、本実施例の上記表面処理方法は、研磨、サンドブラスト、マット処理、梨地処理、吹付け塗装、流し塗り、ヘラ塗り又はこれらの組み合わせが挙げられ、本発明はこれらに限定されない。かつ、前記研磨方法は、さらにサンドペーパー研磨、研磨剤研磨又はこれらの組み合わせで実現できる。本実施例によれば、表面処理の時最も重要なことは第１材料層１１０と第２材料層１４０の表面及び周縁の外観の均一な視覚効果を処理して、一体成形構造１６０を形成させることである。言い換えれば、第１材料層１１０を基準として第２材料層１４０を同じ視覚効果のある外観にさらに処理することができ、逆も同様である。その他の可能な実施例において、第１材料層１１０及び第２材料層１４０を一緒に前記両者に属さない均一な表面の外観に処理してもよく、本発明はこれに限定されない。一般的に言えば、第１材料層１１０と第２材料層１４０の表面及び周縁が同じ視覚効果を有する均一な表面の外観に処理することで、肉眼で均一な素材であると見なされる一体成形構造１６０を形成しようとする場合、表面の光学特性に影響を与える多くのパラメータを処理の根拠として使用することができる。例えば模様、テクスチャ、凹凸の均一性、さらには表面粗さ（Ｒａ）又は表面平均粗さ（Ｒｚ）などのパラメータさえも調整することができ、本発明はこれらに限定されない。

その他の可能な実施例において、装飾層１００の表面処理方法も機械加工を介して実現でき、基板１表面の一体成形構造１６０をより均一に演出させる、もちろんその他の可能な実施例において、基板１の表面はまた、視覚効果のニーズに応じて他の視覚効果を有する表面処理工法で装飾又は加工してもよく、例えばマット仕上げ又は一部マット仕上げ、例えば梨地仕上げの特定のレリーフ表面などの特別の視覚効果工法であるが、本発明は同様にこれらに限定されない。

例えば本実施例において、第２材料層１４０は、ポリウレタン塗料（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ラッカー（Ｌａｃｑｕｅｒ）又はエポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）で構成される場合、第１材料層１１０と着色層１３０の厚さ又は高さが異なるとき、第２材料層１４０で形成される最終表面が滑らかでなくなる原因となり、前記基板１の表面外観にも影響を及ぼす。この実施例の表面処理方法では、研磨を選択した時、第２材料層１４０の表面を第１材料層１１０の表面の外観特性を満たすように、平らにすることができ、この作業は理想的な平面とした一体成形構造１６０の統合にはプラス効果がある。

上記図３内のステップも繰り返して操作することができることに留意されたい。特に、ベース層１２０及び少なくとも１つの着色層１３０を介したパターン演出は、多層集積インクジェット印刷の方法でも表現できるからより豊かなグラデーションの視覚効果を演出する。上記の繰り返し操作は、第２材料層１４０が第１材料層１１０及び着色層１３０に堆積される前に実行され得、装飾層１００に２次元又は３次元の装飾パターンを得させる。

以上、好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当前記技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で規定した内容を基準とする。

１００ 装飾層
１ 基板
１１０ 第１材料層
１２０ ベース層
１３０ 着色層
１４０ 第２材料層
１６０ 一体成形構造

Claims (11)

1. 装飾層を有する基板であって、前記装飾層は、
   第１材料層と、
   前記第１材料層の少なくとも一面に形成され、少なくとも１つの接着剤を含む少なくとも１つのベース層と、
   前記少なくとも１つのベース層の上に形成され、少なくとも１つの金属粉末を含む少なくとも１つの着色層と、
   前記少なくとも１つの着色層の上に形成された第２材料層と、を備え、
   前記装飾層の外縁に均一な視覚効果を有する一体成形構造をさらに含む基板。
2. 前記金属粉末が、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）及びこれらの組み合わせた酸化物で組成される群から選択される請求項１に記載の基板。
3. 前記第１材料層が、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）又はこれらの組み合わせから構成されるガラスを含む請求項１に記載の基板。
4. 前記第２材料層が、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂である請求項１に記載の基板。
5. 第１材料層を用意するステップと
   予め設定されたパターンに基づいて前記第１材料層に接着剤を塗布することで、前記第１材料層にベース層を形成するステップと、
   少なくとも１つの金属粉末を含有する着色層を前記ベース層に形成するステップと、
   第２材料層を前記着色層に加えるステップと、
   硬化方法により前記第２材料層に加えて装飾層を形成するステップと、
   前記装飾層の外縁を表面処理方法で加工して、均一な視覚効果を有する一体成形構造で前記装飾層を包ませるステップと、
   を含む基板の製造方法。
6. 前記硬化方法は、光硬化、熱硬化又はこれらの組み合わせを含む請求項５に記載の基板の製造方法。
7. 前記表面処理方法は、研磨、サンドブラスト、マット処理、梨地処理、吹付け塗装、流し塗り、ヘラ塗り又はこれらの組み合わせを含む請求項５に記載の基板の製造方法。
8. 前記第１材料層に第１マスクを介して前記ベース層をさらに形成する請求項５に記載の基板の製造方法。
9. 前記ベース層に第２マスクを介して前記着色層をさらに形成する請求項５に記載の基板の製造方法。
10. 前記第１マスクの設計が、前記予め設定されたパターンと同じである請求項８に記載の基板の製造方法。
11. 前記第２マスクの設計が、前記予め設定されたパターンと同じである請求項９に記載の基板の製造方法。

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