JPH0733120B2

JPH0733120B2 - アクリル成形品

Info

Publication number: JPH0733120B2
Application number: JP60238438A
Authority: JP
Inventors: 敏彦阪口; 忠弘大塚
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-10-23
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPS6297900A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は、光の反射や屈折などを利用する装飾などに
用いられるアクリル成形品に関する。

〔背景技術〕

装飾用ビーズや装飾用パネルの装飾効果には、大きく分
けて、分光効果、輝き効果（輝き感）、透明感、の３つがある。これらのうち、の輝き効果との透明
感とが、装飾用ビーズや装飾用パネルに兼ね備わると、
クリスタル感がでる。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のことに鑑みて、輝き効果と透明感と
が得られるアクリル成形品を提供することを目的とす
る。

〔発明の開示〕

上記の輝き効果を出すためには、アクリル成形品に輝度
の高い部分と輝度の低い部分とを点在させるようにし、
それらの境界をはっきりさせるようにすることが必要で
ある。

アクリル成形品で輝度差をはっきりと出すためには、つ
ぎの３つのことが必要である。

（Ａ）アクリル成形品の表面を構成している平面での
全反射を利用して、鏡面のように光を反射させること。

（Ｂ）アクリル成形品の表面を構成している平面と平
面の境界をシャープにしておくこと。

（Ｃ）アクリル成形品の表面を構成している平面の平
滑度が良好なこと、すなわち、目視でキズやヒケが目立
たないこと。

他方、透明感を出すためには、アクリル成形品表面の光
沢が必要であり、その表面を構成している平面の面粗度
（表面粗さ）が良くなければならない。

発明者らは、以上の知見に基づいて研究を進めた結果、
この発明を完成させた。

したがって、この発明は、基準面の両方側において、前
記基準面に対して傾斜した平面が互いにつながって凹お
よび／または凸の表面をつくっているアクリル成形品で
あって、前記基準面と前記傾斜した平面とがなす角度が
31゜±２゜であるとともに、前記傾斜した平面の面粗度
がRmax0.15μｍ以下であり、かつ、前記傾斜した平面の
境界部にできる曲面部分の幅が5/100mm以下であること
を特徴とするアクリル成形品を要旨としている。

以下に、この発明を詳しく説明する。

上記（Ａ）を満たすためには、使用材質に応じて、成形
品の基準面の両方側にある表面の傾きなどを光学的に決
定しなければならない。第１図にみるように、アクリル
（屈折率1.49程度）成形品１で全反射を起こすために
は、その基準面（中心面）２の一方側にある表面の傾斜
した平面３と基準面２とがなす角度θ、および、基準面
２の他方側にある表面の傾斜した平面４と基準面２とが
なす角度θが、31゜±２゜、すなわち、29゜〜33゜でな
ければならない。この角度θが29゜〜33゜であれば、ア
クリル成形品１は、適度に全反射を起こし、輝度比（ま
たは輝度差）がはっきりと現れ、最も輝きを感じさせる
のである。

この角度θが29゜を下まわると、光は全反射しないでア
クリル成形品を透過してしまう。この場合、光は屈折に
より方向が変わるが、輝度的には単なる平板パネルの場
合と大差なく、輝きを感じるような輝度比（または輝度
差）を生じにくい。その角度θが33゜を上まわると、全
反射は生じるが、パネル等にした場合、アクリル成形品
の表側（外側）へ光が出てこないため、光量の低下が起
きる。また、光る部分が少なくなってアクリル成形品全
体に暗い感じが出てくる。

なお、第１図にみるように、この発明のアクリル成形品
１の基準面２に対して傾斜した平面（以下、「面素」と
称する）3,4がそれぞれ互いにつながってつくる凹およ
び／または凸の表面が、基準面２について面対称であれ
ば、形状的にも、輝き効果のうえでも美しくなる。この
場合、対応する面素３と面素４とがなす角度は62゜±４
゜である。

上記（Ｂ）を満たすためには、第２図にみるように、ア
クリル成形品１の表面の面素３と面素３との境界部（エ
ッジ）など平面と平面との境界部にできる曲面部分の幅
Ｈを小さく（コーナーのＲを小さく）しなければならな
い。このため、この発明では、面素３と面素３の境界
部、基準面に平行な平面および／または基準面に垂直な
平面を有している場合には、面素と基準面に平行な平面
の境界部、面素と基準面に垂直な平面の境界部、基準面
に垂直な平面同士の境界部などにできる曲面部分の幅Ｈ
を5/100mm以下にしている。Ｈ＞5/100mmだと、面素など
平面と平面の境界が不鮮明になり、ある平面の輝度が高
くなったとしても隣り合う平面との間での輝度変化がな
だらかになってしまい、はっきりとした輝度差（境界
線）が出ない。このため、メリハリがなく、輝きを感じ
にくくなる。なお、その境界部にできる曲面部分の幅H1
/100mmよりも小さくするためには、金型の仕上げを超精
密にする必要がある上、成形圧力が高くなることから、
型構造も頑丈にしなければならない。このため、金型な
どの型の製造コストが非常に高くなり、照明器具などの
装飾用部品としては不向きになるので、Ｈ≧1/100mmが
好ましい。

透明感を出すためには、アクリル成形品表面の光沢が必
要であり、成形品表面の面粗度はRmax0.15μｍ以下でな
ければならない。Rmax0.15μｍは、目視で研磨のスジ等
がよく注意して観測しないと気づかないレベルである。
面粗度の最適値はRmax0.05μｍよりも小さい値である
が、このようにするには高度の鏡面加工技術を必要と
し、コストも非常に高くなる。照明器具等の装飾用とし
ては、高価すぎて不向きになるので、面粗度はRmax0.05
〜0.15μｍの範囲が好ましいのである。アクリル成形品
表面の面粗度がRmax0.15μｍよりも悪くなると、アクリ
ル成形品表面に研磨のスジ目等が見え、そこで光が拡散
するため白濁して見える。このため、透明感，光沢感が
無くなる。なお、アクリル成形品には色がついていても
よい。

上記（Ｃ）の、アクリル成形品の面素など表面にキズや
ヒケが生じないようにするためには、成形方法が大いに
影響する。これは、前記の角度θなどアクリル成形品の
形状，曲面部分の幅H,表面の光沢とも関係する。

一般に、成形品の形状をしっかり出したり、隣り合う平
面の境界部をシャープに出したりするには、成形時に、
成形圧を充分にかけ、完全に固化（硬化も含める）する
まで保持しなければならない。しかし、そうすると、金
型などの型の面素度の転写性も向上するので、型の鏡面
仕上げを充分精度の高いものにしなければならないし、
型構造も頑丈にしなければならない。このため、成形コ
ストが極めて高いものになってしまう。

そこで、この発明のアクリル成形品を製造するのに好ま
しい成形方法は次の２つである。

１番目の方法は、インジェクション成形（射出成形）で
ある。インジェクション成形は、成形圧力が高いため、
成形品の面素の傾斜が基準面に対して31゜±２゜と傾き
の大きな形状でも、忠実に成形することが出来るし、面
と面の境界部（エッジ）や面の頂点もダレることがな
い。また、型をピン構造等にして、冷却固化時に、型じ
め力を調整することで、面にヒケを生じることも無い。
完全に固化するまで圧をかけているため、部分的に固化
したときの収縮の影響が出ることはない。ただし、成形
圧力が高いため、転写精度も非常に高い。したがって、
形状の転写性は優れているが、金型などの型の面粗度も
忠実に転写される。そのため、インジェクション成形の
場合は、型の鏡面部の面粗度も、ラッピング等により、
Rmax0.15μｍ以下に仕上げておく必要がある。

２番目の方法は、熱可塑性樹脂材（板材等）を軟化温度
以上まで加熱し、加熱された金型などの型で押圧し、冷
却固化するまで押圧し続ける方法である。この方法も、
転写精度に優れており、形状を忠実に成形し、コーナー
Ｒも小さく、ヒケ等も生じない。また、インジェクショ
ン成形に比べ成形圧力が低くてすむため、形状は忠実に
転写されるが型面の1/10μｍオーダーの面粗さまでは転
写されない。したがって、このプレス成形方法の場合
は、型の鏡面部の面粗度は、Rmax0.25μｍ程度でもよ
い。

つぎに示すような方法で同様のアクリル成形品を得ても
よいが、それぞれには欠点がある。ところが、上に述べ
たような成形方法を採用して、この発明のアクリル成形
品を製造するようにすれば、このような欠点を改善でき
る。

樹脂を直接研削して成形する方法の場合、成形品の表面
に研削のスジ目が入り、光沢が出しにくくなる。また、
隣り合う平面の境界部にできる曲面部分の幅（エッジの
Ｒ）が大きくなることもある。しかし、この方法の最大
の欠点は、窪んだ形状など直接研削できない形状がある
ことと、成形に時間がかかる点である。

ロール押出し成形の場合、型で押圧した直後、型は樹脂
から離れてしまう。このとき成形された樹脂の温度はま
だ高い。そのため、樹脂が冷却するにつれて収縮が起こ
る。その結果、成形品にヒケが生じたり、隣り合う平面
の境界部がシャープでなくなったりする。

この発明のアクリル成形品を得るにあたり、上記のイン
ジェクション成形または樹脂を加熱軟化させて加熱した
型で押圧して成形することによると、ヒケの無い、窪ん
だ面などを含めた表面の面粗度がRmax0.15μｍ以下であ
る成形品を容易に成形できる。しかも、隣り合う平面の
境界部にできる曲面部分の幅も容易に5/100mm以下にす
ることが出来る。

この発明のアクリル成形品は、以上に述べたようなもの
であるので、非常によい輝き感と透明感を有する。もち
ろん、屈折が生じるので分光効果も得られる。

第３図（ａ）〜（ｅ）は、この発明のアクリル成形品
が、基準面の両方側にそれぞれ１つの凸の表面を有する
装飾用ビーズである場合の１実施例である。第３図
（ａ）〜（ｅ）にみるように、この装飾用ビーズ11は、
２つの八角錐を底面でつなげ合わせ、このつなげあわせ
た部分を周に沿って面取りして八角形となるようにした
形状をしている。ｘ−ｙ平面が基準面12である。すなわ
ち、基準面12の一方側の８つの面素13が１つの頂点に集
まるようにして互いにつながって１つの凸の表面をつく
り、基準面12の他方側の８つの面素14が１つの頂点に集
まるようにして互いにつながって１つの凸の表面をつく
っている。面取りした面15は基準面12と垂直になってい
る。なお、各面素13と各面素14とは基準面12について面
対称であり、各面素13,14は基準面に対しθ＝31゜±２
゜の傾きをなしている。

第４図（ａ）〜（ｅ）は、この発明のアクリル成形品
が、基準面の両方側にそれぞれ凸の表面と凹の表面とが
１つずつある装飾用ビーズである場合の１実施例であ
る。第４図（ａ）〜（ｅ）にみるように、この装飾用ビ
ーズ21は、第３図（ａ）〜（ｅ）に示したものにおい
て、基準面の一方側の凸の表面および他方側の凸の表面
の各頂点側を、２つの小さな八角錐を底面でつなげあわ
せた形状の分だけ除いたような形状をしている。面取り
した面25は基準面22と垂直になっている。基準面22の一
方側の８つの面素23が八角形の輪山の外斜面（凸の表
面）をつくるようにして互いにつながっていて、８つの
面素26が八角形の輪山の内斜面（凹の表面）をつくるよ
うにして互いにつながっている。基準面22の他方側の８
つの画素24が八角形の輪山の外斜面（凸の表面）をつく
るようにして互いにつながっていて、８つの面素27が八
角形の輪山の内斜面（凹の表面）をつくるようにして互
いにつながっている。基準面22と、各面素23,24,26,27
とがそれぞれなす角度θは31゜±２゜である。なお、各
面素23と各面素24とは基準面22について面対称であると
ともに、各面素26と各面素27とも基準面22について面対
称である。

第５図（ａ）〜（ｅ）は、この発明のアクリル成形品
が、基準面の両方側にそれぞれ１つの凸の表面を有する
装飾用ビーズである場合の別の実施例である。第５図
（ａ）（ｅ）にみるように、この装飾用ビーズ31は、第
３図（ａ）〜（ｅ）に示したものにおいて、吊り下げ用
の穴16を同時加工した以外は同じであるので、同じもの
には同じ番号，記号を付している。このように、アクリ
ル成形品に吊り下げ用の穴や取付け用の穴などを設ける
場合、成形の穴用のピン（型）を上記のように鏡面加工
しておくことにより、穴部も容易に鏡面（面粗度Rmax0.
15μｍ以下）にすることができる。このため、後加工
（研削）等による穴内面の白濁が生じないので、ビーズ
などのアクリル成形品に白濁部分の映り込み等が起こら
ず、輝き感，透明感が劣化しない。

第６図（ａ）〜（ｅ）は、この発明のアクリル成形品
が、基準面の両側において、多数の凹および凸の表面
（凹凸パターン）が平面的にひろがってなる装飾用パネ
ルである場合の１実施例である。第６図（ａ）〜（ｅ）
にみるように、この装飾用パネル41は、第３図（ａ）〜
（ｅ）に示した装飾用ビーズ多数を基準面が１平面にな
るようにして面取りした面同士でつなげ合わせて平面的
にひろげて並べ、それらの間の部分は、小さな八角錐
を、その底辺を周に沿って面取りして四角形となるよう
にした形状をしたもので埋めたような形状をしている。
すなわち、基準面（ｘ−ｙ平面）42の一方側の面素13が
８つずつ１つの頂点Ｄに集まるようにして互いにつなが
って凸の表面をつくっているとともに、面素43が８つず
つ１つの頂点Ｅに集まるようにして互いにつながって凸
の表面をつくっており、前記八角形と四角形の線の両側
の面素13,43が凹の表面をつくっている。基準面42の他
方側は、このような形状を、基準面42について面対称に
してなっている。基準面42と、各面素13,14,43,44とが
それぞれなす角度は、31゜±２゜である。

以上で示したアクリル成形品11,21,31,41は、すべて、
表面の各平面の面粗度がRmax0.15μｍ以下であり、か
つ、隣り合う平面の境界部にできる曲面部分の幅が5/10
0mm以下である。

この発明は、上記の実施例に限られない。基準面に対し
て傾斜した平面またはこれらを延長したものが一点に集
まってもよいし、一直線，一平面などに集まってもよ
い。基準面に対して傾斜した平面が凹の表面のみをつく
っていてもよい。

なお、この明細書では、装飾用ビーズを、基準面の両方
側に凸の表面を１つずつだけ有しているアクリル成形品
に限るものではなく、凸の表面を２つ以上有していた
り、凹の表面も１つ以上有しているものを含む。たとえ
ば、凸の表面の凹の表面とが交互に輪山状に形成されて
いたり、第３図（ａ）〜（ｅ）に示したアクリル成形品
11が基準面に垂直な面で直線状などに複数個つなげられ
たようなものなども含まれる。装飾用パネルも上記のも
のに限られない。

この発明のアクリル成形品は、照明器具の装飾などに用
いられたり、間じきり等のガラス材のかわりとして住宅
設備などに採用でき、ガラスよりも軽量で安価であり、
割れにくいという長所がある。

〔発明の効果〕

この発明のアルリル成形品は、以上にみてきたように、
基準面と、この基準面に対して傾斜した平面とがなす角
度が31゜±２゜であるとともに、前記傾斜した平面の面
粗度がRmax0.15μｍ以下であり、かつ、前記傾斜した平
面の境界部にできる曲面部分の幅が5/100mm以下である
ので、クリスタルガラスに劣らぬ輝き感，透明感を出す
ものとなっている。しかし、ガラスではカットできない
ような凹の表面などの形状のものも容易に成形できる。
ガラスよりも安価にでき、軽量にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の要部をあらわす側面
断面一部分図、第３図（ａ）〜（ｅ），第４図（ａ）〜
（ｅ），第５図（ａ）〜（ｅ），第６図（ａ）〜（ｅ）
はそれぞれ実施例をあらわしていて、第３図（ａ）〜
（ｃ），第４図（ａ）〜（ｃ），第５図（ａ）〜
（ｃ），第６図（ｂ）は側面図、第３図（ｄ），第４図
（ｄ），第５（ｄ），第６図（ａ）は平面図、第３図
（ｅ），第４図（ｅ），第５図（ｅ）は斜視図、第６図
（ｃ）はＡ−Ａ′断面図、第６図（ｄ）はＢ−Ｂ′断面
図、第６図（ｅ）はＣ−Ｃ′断面図である。 1,11,21,31,41……アクリル成形品、2,12,22,42……基
準面、3,4,13,14,23,24,26,27,43,44……基準面に対し
て傾斜した平面、Ｈ……曲面部分の幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準面の両方側において、前記基準面に対
して傾斜した平面が互いにつながって凹および／または
凸の表面をつくっているアクリル成形品であって、前記
基準面と前記傾斜した平面とがなす角度が31゜±２゜で
あるとともに、前記傾斜した平面の面粗度がRmax0.15μ
ｍ以下であり、かつ、前記傾斜した平面の境界部にでき
る曲面部分の幅が5/100mm以下であることを特徴とする
アクリル成形品。
【請求項２】凹および／または凸の表面が、基準面につ
いて面対称である特許請求の範囲第１項記載のアクリル
成形品。
【請求項３】凸の表面を１つだけ有する装飾用ビーズで
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載のアクリル
成形品。
【請求項４】凹および凸の表面が多数平面的にひろがっ
てなる装飾用パネルである特許請求の範囲第１項または
第２項記載のアクリル成形品。
【請求項５】インジェクション成形により得られた特許
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のアク
リル成形品。
【請求項６】型の面粗度がRmax0.15μｍ以下である特許
請求の範囲第５項記載のアクリル成形品。
【請求項７】加熱軟化した樹脂を加熱した型で押圧して
成形することにより得られた特許請求の範囲第１項ない
し第４項のいずれかに記載のアクリル成形品。
【請求項８】型の面粗度がRmax0.25μｍ以下である特許
請求の範囲第７項記載のアクリル成形品。