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漆塗膜の加工方法及び該加工方法で加工された塗膜を備えた製品

国内特許コード P140010778
整理番号 S2014-0220-N0
掲載日 2014年7月23日
出願番号 特願2013-250088
公開番号 特開2015-109298
出願日 平成25年12月3日(2013.12.3)
公開日 平成27年6月11日(2015.6.11)
発明者
  • 橋本 悠希
出願人
  • 国立大学法人 筑波大学
発明の名称 漆塗膜の加工方法及び該加工方法で加工された塗膜を備えた製品
発明の概要 【課題】各種の耐性を備え、電気絶縁性を有し、人や環境に対して無害でやさしい特性を有する漆を、漆工芸の分野だけでなく、先端技術と融合させて新たな産業を創出する。
【解決手段】漆塗膜12の表面に紫外線レーザーを照射することにより、従来のレーザー加工のように熱で分解するのではなく化学反応で、漆の主成分であるウルシオールを分解して除去し、漆塗膜12の照射部分以外の箇所に、熱による変形や変質等の悪影響が与えることなく、凹部や孔から成る所定のパターンを形成し、このパターンであるスルーホール16内に、配線18を装填して、この配線18に接続する又は配線を構成要素として有する電子回路6、13を漆塗膜3、12、21に付加して実装する。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要



従来、一般的に、各種の製品及びその製造技術については、コスト、耐久性等の優位さが追求されてきたが、これらに加わって、近年、特に、デザイン性、環境負荷の軽減、人への優しさ、安全性の向上等の要請が高まっている。





環境負荷の軽減に関しては、例えば、各種の電子製品に組み込まれている回路構造体についてみると、従来は、その製造工程において、エッチング等において使用する各種の薬品、化学剤の後処理等、環境に対する負荷が高い。





このような負荷を軽減するために、回路構造体の製造において、レーザーを用い、その構成要素である、例えば、絶縁材等の切断、孔開け等、基板を直接加工する技術が登場し(特許文献1、2、3参照)、製造による環境負荷は低下しつつある。





また、人への優しさ、安全性の向上に関しては、例えば、近年の電子デバイスの分野で、主に人ヘルスケア等のQOL(Quality of Life、生活の質)の向上を目的とした、肌との接触時間が非常に長いウェアラブル機器(Wearable機器:身につけて持ち歩く機器)が近年急激に広まっている。





例えば、人の手首につけて、ジョギング、ウォーキング、ダンス、あるいは日々の生活等で消費するカロリーを計測できるアームリストが知られている(特許文献4参照)。





さらに、口部という最もデリケートな部分に焦点を当てた試みも増加している。例えば、味覚器に電気刺激を与えて電気味覚を呼び起こすという原理に基づき、その手段としてフォークや箸に電極を付して、水分を含む食物に電気を流して食べるという考えも知られている(非特許文献2参照)。





また、家庭内には人とコミュニケーションを行うロボットが入り込み、機械が人と密接に触れ合う機械が劇的に増加している。これらのデバイスでは、人の汗等の水分や衝撃等の過酷な環境に耐え、人に対する衛生面やアレルギー等に対して極め安全であることが必要となる。





そのために、従来は、このような製品が出てもプロトタイプに留まっているか、デザインや使用可能な素材、その用途が大幅に限られている。以上のような観点から、各種の素材の開発は当然のこととして、既知の素材についても新たな加工技術、利用技術を開発していくことは、きわめて重要なことである。





ところで、漆芸は日本独特の装飾美を持ち、世界から「Japan」と呼ばれる等、日本を代表する伝統工芸である。漆器に使用されている漆は、塗料として、耐薬性、防水防腐性、抗菌性、堅牢性等の耐性において、非常に優れた特性を持ちあわせており、人や環境に対して優しい無公害の天然樹脂塗料である。こうした特色から、古くから食器等の日用品から家具、船舶、建築等に至るまで広範囲に用いられてきた。





そして、漆については、「漆の主成分であるウルシオールはベンゼン環や複数の二重結合を持つため,紫外線が当たるとα水素が励起され,酸化を受けやすい。漆塗膜中のウルシオール成分は紫外線を受けると次第に分解して低分子化し,炭酸ガス,低分子有機酸等に変化して大気中に揮散する。漆のその他の成分はビヒクル成分であるウルシオールがなくなると,雨等によって流されるので,漆塗膜は表面から劣化していき,だんだん膜厚が薄くなっていく。これが漆塗膜の劣化の機構である」という点が知られている(非特許文献3、4参照)。





なお、漆塗膜上に導電体でパタンを形成し、それをタッチセンサとして用いるアート作品は知られている(非特許文献5参照)。ただし、本作品は漆塗膜自身に対する加工は行っておらず、漆を装飾用塗料として用いているにすぎない。

産業上の利用分野



本発明は、漆塗膜の加工方法及び該加工方法で加工された漆塗膜を備えた製品に関する。より詳細には、本発明は、紫外線を用いて漆塗膜の一部を局所的に除去し、漆塗膜に所定のパターンを加工する方法及び該加工方法で加工された漆塗膜を備えた製品である。





例えば、本発明は、基板上に塗布された絶縁材として機能する漆塗膜を、紫外線を用いてその一部を局所的に除去し、導電体(例えば、導電性ペースト、導電性インク、導電性の金属材料等)を充填して配線を装填するスルーホールや溝等の所定のパターンを形成する加工方法であり、該加工方法で加工した電気絶縁性の漆塗膜を備えた単層又は多層回路構造体等の製品に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
漆塗膜に、該漆塗膜の一部が除去されて成る所定のパターンを形成する漆塗膜の加工方法であって、
漆塗膜の表面に紫外線を照射することにより、漆の主成分であるウルシオールを分解して除去し、漆塗膜に、前記パターンを形成することを特徴とする漆塗膜の加工方法。

【請求項2】
漆塗膜に、該漆塗膜の一部が除去されて成る所定のパターンを形成する漆塗膜の加工方法であって、
漆塗膜の表面に紫外線を照射することにより、漆の主成分であるウルシオールを分解して除去し、漆塗膜に、前記パターンを形成し、
前記パターン内に配線を装填し、
絶縁材である漆塗膜に付加して、前記配線に接続された又は前記配線を構成要素として有する電子回路を実装することを特徴とする漆塗膜の加工方法。

【請求項3】
漆塗膜として、第1漆塗膜を形成し、第1漆塗膜の上に電子回路を形成し、第1漆塗膜及び電子回路の上に第2漆塗膜を形成し、第2漆塗膜に前記パターンを形成し、該パターン内に配線を装填して、前記電子回路と、第2漆塗膜の上に形成される別の電子回路とを電気的に接続し、絶縁材である漆塗膜に付加して電子回路を実装することを特徴とする請求項2に記載の漆塗膜の加工方法。

【請求項4】
漆塗膜として、第1漆塗膜を形成し、第1漆塗膜に前記パターンを形成し、該パターン内に配線を装填し電子回路を形成し、第1漆塗膜及び電子回路層の上に第2漆塗膜を塗布し、絶縁材である漆塗膜に付加して電子回路を実装することを特徴とする請求項2に記載の漆塗膜の加工方法。

【請求項5】
前記電子回路と前記漆塗膜は、回路構造体を構成することを特徴とする請求項2から3のいずれかに記載の漆塗膜の加工方法。

【請求項6】
漆塗膜に、該漆塗膜の一部が除去されて成る所定のパターンを形成する漆塗膜の加工方法であって、
漆塗膜の表面に紫外線を照射することにより、漆の主成分であるウルシオールを分解して除去し、漆塗膜に、前記パターンを形成し、
前記パターンは、漆塗膜を備えた製品の外観の装飾デザインとなることを特徴とする漆塗膜の加工方法。

【請求項7】
前記パターンとして、凹部及び孔、又は凹部若しくは孔を形成することを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の漆塗膜の加工方法。

【請求項8】
漆塗膜に、該漆塗膜の一部が除去されて成る所定のパターンが形成された漆塗膜を備えた製品であって、
前記パターンは、漆塗膜の表面に紫外線を照射することにより、漆の主成分であるウルシオールを分解し除去して形成された構成であることを特徴とする漆塗膜を備えた製品。

【請求項9】
漆塗膜に、該漆塗膜の一部が除去されて成る所定のパターンが形成された漆塗膜を備えた製品であって、
前記パターンは、漆塗膜の表面に紫外線を照射することにより、漆の主成分であるウルシオールを分解し除去して形成された構成であり、
前記パターン内には、配線が装填されており、
絶縁材である漆塗膜に付加して、前記配線と接続される又は前記配線を構成要素として有する電子回路が実装されていることを特徴とする漆塗膜を備えた製品。

【請求項10】
漆塗膜として、第1漆塗膜と第2漆塗膜を有し、第1漆塗膜と第2漆塗膜の間に電子回路が設けられており、第2の漆塗膜に形成されたパターン内に配線が装填されており、該配線は前記電子回路と、第2漆塗膜の上に形成される別の電子回路とを電気的に接続し、絶縁材である漆塗膜に付加して電子回路を実装する構成であることを特徴とする請求項9に記載の漆塗膜を備えた製品。

【請求項11】
漆塗膜として、第1漆塗膜と第2漆塗膜を有し、第1漆塗膜に形成された前記パターン内に配線が装填されて電子回路が形成されており、絶縁材である漆塗膜に付加して電子回路を実装されていることを特徴とする請求項9に記載の漆塗膜を備えた製品。

【請求項12】
前記電子回路と前記漆塗膜は、回路構造体を構成することを特徴とする請求項8から11のいずれかに記載の漆塗膜を備えた製品。

【請求項13】
漆塗膜に、該漆塗膜の一部が除去されて成る所定のパターンを形成された漆塗膜を備えた製品であって、
前記パターンは、漆塗膜の表面に紫外線を照射することにより、漆の主成分であるウルシオールを分解し除去して形成されたものであり、漆塗膜を備えた製品の外観の装飾デザインとなることを特徴とする漆塗膜を備えた製品。

【請求項14】
前記パターンは、凹部及び孔、又は凹部若しくは孔であることを特徴とする請求項8~13のいずれかに記載の漆塗膜を備えた製品。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013250088thum.jpg
出願権利状態 公開
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