JP2020003448A - Stimulus-responsive reversible deformation structure and method for manufacturing the same - Google Patents

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靖洋 羽場
Yasuhiro Haba
靖洋 羽場
井ノ口 雅美
Masami Inokuchi
雅美 井ノ口
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Abstract

To provide a stimulus-responsive reversible deformation structure which can change the amount of curling intentionally according to the moisture of the surroundings and can thus give an excellent visual effect, and a method for manufacturing the stimulus-responsive reversible deformation structure.SOLUTION: The present invention relates to a stimulus-responsive reversible deformation structure including: a base material 12; and a matrix 11 on at least one side of the base material. The matrix is made of resin having the characteristics of adsorbing and desorbing water, and the change of the volume in association with the adsorption and desorption of water by the matrix changes the amount of curling of the structure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水分の吸着及び脱離に伴って可逆的に体積変形する刺激応答性可逆変形構造体及びその製造方法に関する。更に詳しくは、基材フィルムと少なくともその片側にマトリクスとを有し、マトリクスが水分を吸着及び脱離する特性を有する樹脂により構成され、マトリクスの水分の吸着及び脱離に伴う体積変化によって基材フィルムのカールが変化することを特徴とする、刺激応答性可逆変形構造体に関する。   The present invention relates to a stimulus-responsive reversible deformable structure that reversibly deforms in volume with the adsorption and desorption of moisture and a method for producing the same. More specifically, the matrix has a substrate film and a matrix on at least one side thereof, and the matrix is composed of a resin having a property of adsorbing and desorbing moisture, and the matrix is formed by a volume change accompanying the adsorption and desorption of moisture of the matrix. The present invention relates to a stimuli-responsive reversible deformable structure characterized by changing the curl of a film.

近年、種々の機能性フィルムが、フラットパネルディスプレイなどのエレクトロニクス製品や、農業製品、壁紙などの建装材など様々な分野において用いられている。   In recent years, various functional films have been used in various fields such as electronic products such as flat panel displays, agricultural products, and building materials such as wallpaper.

いずれの分野においても、機能性フィルムにカール(反り)が生じることは、機能性フィルム単体で使用の際に問題を生じるほか、機能性フィルムを貼合する対象との接着性を阻害するなどの理由から、機能性フィルム単体としてカールを低減することが求められている。また、こうしたカールは、気温・湿度などの外乱因子に対し変化しないことが求められている。   In any field, the occurrence of curl (warpage) in the functional film causes problems when using the functional film alone, and also impairs the adhesiveness of the functional film to the object to be bonded. For that reason, it is required to reduce curl as a functional film alone. Further, it is required that such curls do not change with respect to disturbance factors such as temperature and humidity.

例えば特許文献1のように、機能性フィルムがハードコート層とカール抑制層を積層することにより、カールを抑止しているものがある。
また特許文献2のように、2種のアクリレート化合物を組み合わせたものを用いて、カールを抑制する手段が知られている。
For example, as in Patent Literature 1, there is a functional film in which curling is suppressed by laminating a hard coat layer and a curl suppressing layer.
Further, as in Patent Document 2, there is known a means for suppressing curling using a combination of two types of acrylate compounds.

このように、カールを抑制する手段を講じることなどによって機能性フィルムの本来の機能に支障が生じないことが求められていた。   Thus, it has been demanded that the original function of the functional film is not hindered by taking measures to suppress curling.

特許第6097836号公報Japanese Patent No. 6097836 特許第4500522号公報Japanese Patent No. 4500522

これに対し本発明は、上記と異なる発想によるものであり、使用環境の変化に対するカール量が変化することを機能として捉えた。すなわち、基材表面に形成されたマトリクスの水分を吸着及び脱離することによる体積変化により、基材の片面側に応力を加え、意図的にカール量を変化させると同時に、これにより優れた視覚効果を与えることが可能な、刺激応答性可逆変形構造体及びその製造方法を提供する。   On the other hand, the present invention is based on a different idea from the above, and captures, as a function, a change in the amount of curl with respect to a change in the use environment. In other words, a volume change caused by adsorbing and desorbing moisture of the matrix formed on the surface of the base material applies a stress to one side of the base material, thereby intentionally changing the curl amount and, at the same time, improving the visual quality. Provided are a stimuli-responsive reversible deformable structure capable of giving an effect and a method for producing the same.

上述の課題を解決するために、本発明に係る刺激応答性可逆変形構造体は、
基材と、少なくともその片面側にマトリクスとを有する構造体であって、
前記マトリクスは、水分を吸着及び脱離する特性を有する樹脂により構成され、
前記マトリクスにおける水分の吸着及び脱離に伴う体積変化によって、前記構造体のカール量が変化することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a stimuli-responsive reversible deformation structure according to the present invention is:
A substrate and a structure having a matrix on at least one side thereof,
The matrix is made of a resin having a property of adsorbing and desorbing moisture,
The curl amount of the structure is changed by a volume change caused by the adsorption and desorption of moisture in the matrix.

また、本発明に係る前記樹脂が、硬化性樹脂材料の重合体あるいは共重合体であることが好ましい。   In addition, the resin according to the present invention is preferably a polymer or a copolymer of a curable resin material.

また、本発明に係る硬化性樹脂材料が、電離放射線硬化性あるいは熱硬化性を有することが好ましい。   Further, the curable resin material according to the present invention preferably has ionizing radiation curability or thermosetting property.

また、前記マトリクスにおける水分の吸着及び脱離に伴う体積変化が、マトリクスの組成、硬化度、架橋密度、重合度のいずれかによって制御されていてもよい。   The change in volume of the matrix due to the adsorption and desorption of moisture in the matrix may be controlled by any one of the matrix composition, the degree of curing, the crosslink density, and the degree of polymerization.

また、本発明に係る刺激応答性可逆変形構造体は、少なくともマトリクスないし基材表面に対してインキにより印刷が施されていることを特徴とする。   The stimulus-responsive reversible deformable structure according to the present invention is characterized in that at least the matrix or the substrate surface is printed with ink.

また、本発明に係る刺激応答性可逆変形構造体は、
マトリクスと基材とを貫通する切り込み状の孔空け加工がされた切り込み部が複数配置されており、マトリクスにおける水分の吸着及び脱離に伴う体積変化によって、前記切り込み部のカール量が変化することを特徴とする。
Further, the stimulus-responsive reversible deformation structure according to the present invention,
A plurality of cut portions having a cut-like hole formed therein that penetrates the matrix and the base material are arranged, and the curl amount of the cut portions changes due to a volume change accompanying adsorption and desorption of moisture in the matrix. It is characterized by.

また、本発明の刺激応答性可逆変形構造体の製造方法において、
硬化性樹脂材料を含む塗液を調製する塗液調製工程と、
前記塗液を基材上に塗布する塗布工程と、
前記塗液を熱処理して塗膜を形成する熱処理工程と、
前記塗膜に電離放射線を照射して硬化させて硬化膜とし、前記基材に支持された前記硬化膜からなるマトリクスを形成する電離放射線照射工程と、
を少なくとも備えることを特徴とする。
Further, in the method for producing a stimuli-responsive reversible deformable structure of the present invention,
A coating liquid preparation step of preparing a coating liquid containing a curable resin material,
An application step of applying the coating liquid on a substrate,
A heat treatment step of heat treating the coating liquid to form a coating film,
Irradiating the coating film with ionizing radiation to cure and form a cured film, an ionizing radiation irradiation step of forming a matrix composed of the cured film supported on the base material,
At least.

また、本発明の刺激応答性可逆変形構造体の製造方法において、
前記マトリクスまたは基材へ印刷パターンを形成する工程と、
前記マトリクスに切り込み状の孔空け加工を行う工程の、
いずれかまたは両方の工程をさらに備えることを特徴とする。
Further, in the method for producing a stimuli-responsive reversible deformable structure of the present invention,
Forming a printing pattern on the matrix or the substrate,
In the step of performing a notch-shaped hole processing in the matrix,
It is characterized by further comprising one or both steps.

本発明は、基材に対して形成したマトリクスの水分の吸着及び脱離に伴う可逆的な体積変化を利用し、可逆的なカール量の変化を基材に与えることができる。これを利用して、カール量の変化が起こる部分に印刷パターンを設け、水分の吸着ないし脱離に対する視覚的変化を生じさせること、さらに、カール量を利用した湿度センサーや、基材の表裏での空気の透過量が変化するなどの、有用な効果を与えることが可能となる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can use a reversible volume change accompanying the adsorption and desorption of moisture of a matrix formed on a substrate, and can give a reversible change in curl amount to the substrate. Utilizing this, a print pattern is provided in a portion where the curl amount changes, causing a visual change with respect to the adsorption or desorption of moisture, furthermore, a humidity sensor using the curl amount, a front and back of the base material It is possible to provide useful effects such as a change in the amount of transmitted air.

本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体1の断面模式図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stimuli-responsive reversible deformation structure 1 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体1の水分の脱離状態における断面模式図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 according to the embodiment of the present invention in a state where moisture is eliminated. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体1の水分の吸着状態における断面模式図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the stimulus-responsive reversible deformation structure 1 according to the embodiment of the present invention in a state where moisture is adsorbed. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体2の断面模式図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stimuli-responsive reversible deformation structure 2 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体2の水分の吸着・脱離状態における断面模式図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the stimulus-responsive reversible deformable structure 2 according to the embodiment of the present invention in a state where moisture is adsorbed and desorbed. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体3の断面模式図(上)およびマトリクス表面側からの模式図(下)。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (top) of the stimuli-responsive reversible deformable structure 3 according to the embodiment of the present invention (top) and a schematic view from the matrix surface side (bottom). 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体3の水分の脱離状態における断面模式図(上)およびマトリクス表面側からの模式図(下)。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (top) and a schematic view from the matrix surface side (bottom) of the stimulus-responsive reversible deformable structure 3 according to the embodiment of the present invention in a state where moisture is eliminated. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体3のマトリクス表面側からの模式図。FIG. 2 is a schematic diagram of the stimulus-responsive reversible deformation structure 3 according to the embodiment of the present invention, as viewed from the matrix surface side. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体4の断面模式図とその水分の脱離状態(右)。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stimuli-responsive reversible deformable structure 4 according to an embodiment of the present invention, and the state of desorption of water (right). 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体4の断面模式図とその水分の脱離状態(右)。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stimuli-responsive reversible deformable structure 4 according to an embodiment of the present invention, and the state of desorption of water (right). 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体4の断面模式図とその水分の脱離状態(右)。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stimuli-responsive reversible deformable structure 4 according to an embodiment of the present invention, and the state of desorption of water (right). 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体4の断面模式図。1 is a schematic cross-sectional view of a stimuli-responsive reversible deformation structure 4 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体のカール変化前後の様子を示す写真画像。4 is a photographic image showing a state before and after a curl change of the stimulus-responsive reversible deformable structure according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体に観察されたモアレパターンの変化前後の写真画像。5 is a photographic image before and after a change in a moire pattern observed in the stimuli-responsive reversible deformable structure according to the embodiment of the present invention.

以下に、本発明の刺激応答性可逆変形構造体について、図を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the stimuli-responsive reversible deformation structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(刺激応答性可逆変形構造体1)
図1は、本発明の実施の形態に係るフィルム状構造の刺激応答性可逆変形構造体1の一例を示した断面模式図である。本構造体は図1に示すように、水分の吸着及び脱離により体積が変化する材料からなるマトリクス11と、基材フィルム12とを有する。図1はマトリクス11が特に変化のない状態を示す。
図2はマトリクス11における水分の脱離に伴い変化した状態の断面模式図であり、図3はマトリクス11の水分の吸着に伴い変化した状態の断面模式図である。
なお、本発明 の説明では基材としてフィルムを例として説明するが、基材はフィルムに限定されない。例えば、フィルムの他にシート、薄膜、箔などが挙げられる。
(Stimuli-responsive reversible deformable structure 1)
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a stimulus-responsive reversible deformable structure 1 having a film-like structure according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the present structure has a matrix 11 made of a material whose volume changes due to the adsorption and desorption of moisture, and a base film 12. FIG. 1 shows a state where the matrix 11 is not particularly changed.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state of the matrix 11 changed with desorption of water, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a state changed with the adsorption of water on the matrix 11.
In the description of the present invention, a film is described as an example of a substrate, but the substrate is not limited to a film. For example, in addition to a film, a sheet, a thin film, a foil, and the like can be given.

マトリクス11が図1の状態から水を脱離した場合(図2)、マトリクス11の体積が減少するが、マトリクス11と基材フィルム12は密着しているため、マトリクスにかかる応力13が基材フィルム12に加わり(応力の方向は矢印で示される)、マトリクス側にカールする。逆にマトリクス11が図1の状態から水を吸着した場合(図3)、マトリクス11の体積が増加するが、マトリクス11と基材フィルム12は密着しているため、マトリクスにかかる応力13が基材フィルム12に加わり、基材フィルム側にカールする。   When the matrix 11 desorbs water from the state shown in FIG. 1 (FIG. 2), the volume of the matrix 11 decreases, but since the matrix 11 and the base film 12 are in close contact with each other, the stress 13 applied to the matrix is reduced. It is applied to the film 12 (the direction of the stress is indicated by an arrow) and curls toward the matrix side. Conversely, when the matrix 11 absorbs water from the state shown in FIG. 1 (FIG. 3), the volume of the matrix 11 increases, but since the matrix 11 and the base film 12 are in close contact, the stress 13 applied to the matrix is It joins the material film 12 and curls toward the base film.

図1のカールがない初期状態を作製する際に、マトリクスが水を吸着あるいは脱離している状態を調整することにより、水分に対する刺激応答性を変化させることが可能である。
例えば、水がほぼすべて脱離している状態で図1のカールがない初期状態を作製した場合、温度23℃湿度50%RHの環境に放置すると、図3のようなカールが生じ、更に水分が吸着するとより強いカールが生じることになり、図2の状態は起こらない。
逆に水が限界まで含んでいる状態で図2のカールがない初期状態を作製した場合、図3の状態になることはなく、23℃50%RHの環境に放置すると図2のようなカールが生じ、更に水分の脱離が進むとより強いカールが生じることとなる。
例えば23℃50%RHで図1のカールがない初期状態を作製した場合は、25%RHで図2の状態に、75%RHで図3の状態となるように調整することができる。
In preparing the initial state without curls shown in FIG. 1, it is possible to change the stimulus responsiveness to water by adjusting the state in which the matrix adsorbs or desorbs water.
For example, when the initial state without curls shown in FIG. 1 is prepared in a state where almost all of the water is desorbed, curls as shown in FIG. Adsorption causes a stronger curl, and the state of FIG. 2 does not occur.
Conversely, when the initial state without curls shown in FIG. 2 is made in a state where water is contained up to the limit, the state shown in FIG. 3 does not occur, and when left in an environment of 23 ° C. and 50% RH, the curls shown in FIG. And further desorption of water leads to stronger curl.
For example, when the initial state without curling shown in FIG. 1 is manufactured at 23 ° C. and 50% RH, the state can be adjusted so that the state shown in FIG. 2 is obtained at 25% RH and the state shown in FIG.

マトリクス11を構成する材料としては、水分の吸着、脱離に伴って体積変化を発現する材料であれば特に限定されないが、水分を吸着する材料として、親水基であるカルボキシル基、アルデヒド基、水酸基、アミノ基、アミド基、スルホン基などを有する親水性高分子系材料、その混合系材料、あるいはそれらに粒子やフィラーなどを含む複合材料であることが好ましい。   The material constituting the matrix 11 is not particularly limited as long as it exhibits a volume change with the adsorption and desorption of moisture. Examples of the material that adsorbs moisture include carboxyl groups, aldehyde groups, and hydroxyl groups which are hydrophilic groups. It is preferably a hydrophilic polymer-based material having an amino group, an amide group, a sulfone group, or the like, a mixed material thereof, or a composite material containing particles, fillers, and the like.

親水性高分子系材料としては、例えば、ポリアクリル酸系、ポリマレイン酸系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン系、ポリビニルピリジン系、ポリアクリルアミド系、ポリエチレンオキシド系、ポリビニルスルホン系などを挙げることができる。また、これらの材料系において2種類以上が主鎖あるいは側鎖に組み込まれて構成される混合物であってもよい。具体的には、ポリアクリル酸とポリビニルアルコール系の共重合体やポリアクリル酸とポリマレイン酸の共重合体などが挙げられる。   Examples of the hydrophilic polymer-based material include polyacrylic acid, polymaleic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyridine, polyacrylamide, polyethylene oxide, and polyvinyl sulfone. Further, in these material systems, a mixture composed of two or more kinds incorporated in a main chain or a side chain may be used. Specific examples include a copolymer of polyacrylic acid and polyvinyl alcohol, and a copolymer of polyacrylic acid and polymaleic acid.

また、水分の吸着及び脱離により体積変化する混合材料系としては、ゲル材料なども好適に用いられる。具体的には、二種類の親水性高分子鎖が相互進入高分子網目を形成することで高強度化されたダブルネットワークゲルや、粘土化合物であるクレイが物理架橋点として作用するナノコンポジットゲルなどが挙げられる。   Further, as a mixed material system that changes in volume due to adsorption and desorption of moisture, a gel material or the like is also preferably used. Specifically, a double network gel in which two types of hydrophilic polymer chains form an interpenetrating polymer network to increase strength, and a nanocomposite gel in which clay, a clay compound, acts as a physical crosslinking point Is mentioned.

上記の親水性高分子材料やゲル材料は、電離放射線硬化性あるいは熱硬化性を有する有機モノマー、オリゴマー、ポリマーにより形成される硬化性樹脂材料が含まれることが好ましい。   The hydrophilic polymer material and the gel material preferably include a curable resin material formed of an organic monomer, oligomer, or polymer having ionizing radiation curability or thermosetting property.

電離放射線硬化性有機モノマー、オリゴマーおよびポリマーとは、紫外線や電子線といった活性エネルギー線の照射により、架橋反応を経て硬化する物質のことをいう。硬化性の材料を用いることで、平坦なフィルム状だけでなくパターニング、凹凸構造や球構造など様々な構造体としても成形することが可能となる。また、硬化条件を変更することで架橋密度を制御することができるため、水分の吸着、脱離に伴う体積変化率をコントロールすることも可能である。   The ionizing radiation-curable organic monomers, oligomers, and polymers refer to substances that are cured through a cross-linking reaction by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. By using a curable material, it is possible to form not only a flat film but also various structures such as patterning, an uneven structure and a spherical structure. Further, since the crosslinking density can be controlled by changing the curing conditions, it is also possible to control the rate of volume change accompanying the adsorption and desorption of moisture.

親水性高分子材料やゲル材料に用いられる電離放射線硬化性モノマー、オリゴマーとしては、具体的には、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド各種四級塩、アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート各種四級塩、アクリル酸、各種アルキルアクリレート、メタクリル酸、各種アルキルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、N−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2−ビス〔4−(アクリロキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシポリプロポキシ)フェニル〕プロパン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−メチレンビスメタクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン等が挙げられる。   Specific examples of ionizing radiation-curable monomers and oligomers used for hydrophilic polymer materials and gel materials include acrylamide, N-methylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, and N, N-dimethyl. Aminopropylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide various quaternary salts, acryloylmorpholine, N, N-dimethylaminoethylacrylate various quaternary salts, acrylic acid, various alkyl acrylates, methacrylic acid, various alkyl methacrylates, 2-hydroxy Ethyl methacrylate, glycerol monomethacrylate, N-vinylpyrrolidone, acrylonitrile, styrene, polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopenty Glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2-bis [4- (acryloxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxypolyethoxy) phenyl] propane , 2-hydroxy-1-acryloxy-3-methacryloxypropane, 2,2-bis [4- (acryloxypolypropoxy) phenyl] propane, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol Dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol Dimethacrylate, 2-hydroxy-1,3-dimethacryloxypropane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxydiethoxy) phenyl ] Propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxypolyethoxy) phenyl] propane, trimethylolpropanetrimethacrylate, tetramethylolmethanetrimethacrylate, trimethylolpropanetriacrylate, tetramethylolmethanetriacrylate, tetramethylolmethanetetra Acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, N, N'-methylenebisacrylamide, N, N'-methylenebismethacrylamide, diethylene glycol diallyl ether, divinylbenzene And the like.

本実施の形態に係る熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂を主成分とした樹脂組成物が好ましい。より具体的には、不飽和ポリエステル樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂と、水酸基及び炭素−炭素二重結合を有する反応性希釈剤と、重合開始剤とを必須成分とする樹脂組成物であり、エポキシ樹脂は、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂と、水酸基及び炭素−炭素二重結合を有するフェノール樹脂硬化剤と、硬化促進剤とを必須成分とする樹脂組成物が好ましい。   As the thermosetting resin according to the present embodiment, a resin composition containing an unsaturated polyester resin or an epoxy resin as a main component is preferable. More specifically, an unsaturated polyester resin is a resin composition containing an unsaturated polyester resin, a reactive diluent having a hydroxyl group and a carbon-carbon double bond, and a polymerization initiator as essential components, The resin is preferably a resin composition containing, as essential components, a liquid bisphenol-type epoxy resin, a phenol resin curing agent having a hydroxyl group and a carbon-carbon double bond, and a curing accelerator.

本実施の形態に係る親水性高分子材料やゲル材料には、適宜、架橋剤を添加してもよい。架橋剤としては、重合性官能基を2つ以上有する化合物を用いることができ、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−メチレン−ビス−N−ビニルアセトアミド、N,N−ブチレン−ビス−N−ビニルアセトアミド、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、アリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等が挙げられる。   A crosslinking agent may be appropriately added to the hydrophilic polymer material or the gel material according to the present embodiment. As the crosslinking agent, a compound having two or more polymerizable functional groups can be used. Specifically, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyglycerin , N, N'-methylenebisacrylamide, N, N-methylene-bis-N-vinylacetamide, N, N-butylene-bis-N-vinylacetamide, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, allylated starch, allylation Cellulose, diallyl phthalate, tetraallyloxyethane, pentaerythritol triallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, triallyl trimellitate, etc. .

また、本実施の形態に係る親水性高分子材料やゲル材料には、適宜、フィラーを添加してもよい。フィラーの形状としては、球状、粒子状、針状、繊維状、板状、燐片形状、ロッド状、不定形等が挙げられ、親水性表面を持つものがモノマーや樹脂との相溶性の観点から好ましい。
例えば、粒子状であれば、親水化処理された金属酸化物微粒子や金属微粒子、ゼオライト、ポリマー微粒子などが挙げられる。また、板状であれば、サポナイトやスティブンナイト、ヘクトライト、モンモリロナイト、ルーセンタイト、ソマシフなど水膨潤性の層状粘土化合物などが挙げられる。また、繊維状であればセルロースナノファイバーや親水化処理されたカーボンナノチューブ、ガラスフィラーなどが挙げられる。
Further, a filler may be appropriately added to the hydrophilic polymer material or the gel material according to the present embodiment. Examples of the shape of the filler include a spherical shape, a particle shape, a needle shape, a fibrous shape, a plate shape, a scaly shape, a rod shape, an amorphous shape, and the like, and those having a hydrophilic surface are compatible with monomers and resins. Is preferred.
For example, in the case of a particulate form, metal oxide fine particles or metal fine particles that have been subjected to a hydrophilic treatment, zeolite, polymer fine particles, and the like can be used. Further, in the case of a plate shape, a water-swellable layered clay compound such as saponite, stevennite, hectorite, montmorillonite, lucentite, and somasif is exemplified. In the case of a fibrous form, cellulose nanofiber, carbon nanotubes subjected to hydrophilization treatment, glass filler and the like can be mentioned.

本発明の実施の形態に係る親水性高分子材料やゲル材料には、その重合様式によって、重合開始剤を適宜選択することができる。
重合開始剤としては、具体的には、過酸化水素、過硫酸塩、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等、アゾ系開始剤、例えば2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−〔1,1,−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス〔2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕2塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4’−ジメチルバレロニトリル)、ベンゾフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスホンオキサイド、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン等の紫外光によってラジカルを発生する化合物、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシプロポキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロライド、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピル−1−イル)チタニウム、1,3−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゼンや3,3’,4,4’−テトラ−(t−ブ
チルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のパーオキシエステルに、チオピリリウム塩、メロシアニン、キノリン、スチルキノリン系色素を混合した物質等の360nm以上の波長の光によってラジカルを発生する化合物等が挙げられる。また、過酸化水素あるいは過硫酸塩は、例えば、亜硫酸塩、L−アスコルビン酸等の還元性物質やアミン塩等を組み合わせてレドックス系の開始剤としても使用することができる。
For the hydrophilic polymer material or the gel material according to the embodiment of the present invention, a polymerization initiator can be appropriately selected depending on the polymerization mode.
Specific examples of the polymerization initiator include hydrogen peroxide, persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate, and azo-based initiators such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane). Dihydrochloride, 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis {2-methyl-N- [1,1, -bis (hydroxymethyl)- 2-hydroxyethyl] propionamide {, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2 '-Azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4'-dimethylvaleronitrile), benzophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl Phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphonic oxide, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2- Compounds which generate radicals by ultraviolet light such as hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 2- (3-dimethylamino -2-hydroxypropoxy) -3,4-dimethyl-9H-thioxanthone-9-one mesochloride, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1, 2-benzyl-2- Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, bis ( Clopentadienyl) -bis (2,6-difluoro-3- (pyr-1-yl) titanium, 1,3-di (t-butylperoxycarbonyl) benzene and 3,3 ′, 4,4′-tetra Compounds that generate radicals by light having a wavelength of 360 nm or more, such as a substance obtained by mixing a thiopyrylium salt, merocyanine, quinoline, and stilquinoline-based dye with peroxyester such as-(t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, and the like can be given. Hydrogen peroxide or persulfate can be used as a redox initiator by combining a reducing substance such as sulfite or L-ascorbic acid or an amine salt.

本発明に係る基材フィルム12には、PEフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリウレタンフィルム、アクリルフィルム、塩化ビニルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、トリアセチルセルロースフィルム、紙、金属箔、経木などの木材、などのフィルムを使用することができ、その材質を問わない。
マトリクス11の水分の吸着および脱離に伴う体積変化量によりカール量が変化することが必要となるため、フィルムやシートであることが望ましい。またこれらが積層されていてもフィルム表面にコーティングや印刷、賦形処理があっても構わない。
The base film 12 according to the present invention, PE film, polypropylene film, polyethylene terephthalate film, nylon film, polyamide film, polyurethane film, acrylic film, vinyl chloride film, ethylene vinyl acetate copolymer film, triacetyl cellulose film, Films such as paper, metal foil, and wood such as timber can be used, and any material can be used.
Since it is necessary that the curl amount changes depending on the volume change amount due to the adsorption and desorption of moisture of the matrix 11, a film or a sheet is preferable. Even if these are laminated, the film surface may be coated, printed, or shaped.

基材フィルム12が水分の吸着及び脱離に伴い体積変化する場合、カールの変化が小さくなるか生じなくなるため、基材フィルム12は水分の吸着および脱離に伴う体積変化量が小さいことが好ましい。より好ましくは、体積変化量が1%以下であることが好ましい。   When the volume of the base film 12 changes due to the adsorption and desorption of moisture, the change in curl is reduced or not generated. Therefore, the base film 12 preferably has a small volume change due to the adsorption and desorption of water. . More preferably, the volume change is preferably 1% or less.

基材フィルム12の膜厚は特に限定しないが、1μm以上100μm以下が好ましい。1μm以下の場合、刺激応答性可逆変形構造体の強度が確保できず、100μm以上では、基材フィルム12の剛性のため、マトリクス11の水分の吸着および脱離に伴う体積変化があっても、カールが生じにくくなるためである。   The thickness of the base film 12 is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more and 100 μm or less. In the case of 1 μm or less, the strength of the stimuli-responsive reversible deformable structure cannot be ensured, and in the case of 100 μm or more, due to the rigidity of the base film 12, even if there is a volume change due to moisture adsorption and desorption of the matrix 11, This is because curling hardly occurs.

本発明の効果を得るためには、マトリクス11と基材フィルム12とは強固に密着している必要がある。マトリクス11を形成する基材フィルム12表面に、オゾン処理やコロナ処理、プラズマ処理などの親水化処理を行うなどの方法を利用することができる。また、マトリクス11と基材フィルム12は粘着材・接着剤により固定されていても構わない。   In order to obtain the effect of the present invention, the matrix 11 and the base film 12 need to be tightly adhered. A method of performing a hydrophilic treatment such as an ozone treatment, a corona treatment, or a plasma treatment on the surface of the base film 12 on which the matrix 11 is formed can be used. Further, the matrix 11 and the base film 12 may be fixed with an adhesive or an adhesive.

(刺激応答性可逆変形構造体2)
図4は、本発明の実施の形態に係るフィルム状構造の刺激応答性可逆変形構造体2の一例を示した断面模式図である。基材フィルム22と、その両面に水分の吸着及び脱離により体積が変化する材料からなるマトリクス21、23とを有する。
(Stimuli-responsive reversible deformation structure 2)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the stimulus-responsive reversible deformable structure 2 having a film-like structure according to the embodiment of the present invention. A substrate film 22 and matrices 21 and 23 made of a material whose volume changes due to adsorption and desorption of moisture are provided on both surfaces thereof.

このような構造をとる場合、刺激応答性可逆変形構造体の両面のマトリクスの水分吸着および脱離の違いにより、カールの向きを変えることが可能となる。
例えば、マトリクス21、23の組成、硬化度、架橋密度、重合度、膜厚が同等であり、水分の吸着及び脱離による体積変化率が同等であるとき、刺激応答性可逆変形構造体を介して相対的に23の側が21の側よりも水分の吸着量を多くすると、図5のように刺激応答性可逆変形構造体は23の側が凸となるようにカールさせることが可能となる。逆に刺激応答性可逆変形構造体を介して相対的に21の側が23の側よりも水分の脱離量が少ないとき、刺激応答性可逆変形構造体は21の側が凸となるようにカールさせることが可能となる(図示せず)。
また、マトリクス21、23の組成、硬化度、架橋密度、膜厚を変えて、刺激応答性可逆変形構造体の両面のマトリクスの水分吸着および脱離によるカールの向き、量を変更することも可能である。このように表裏の水分・脱離量の違いに応じてカールの向きを変えることが可能となる。
When such a structure is adopted, the curl direction can be changed by the difference in moisture adsorption and desorption of the matrix on both surfaces of the stimuli-responsive reversible deformable structure.
For example, when the compositions, curing degrees, crosslink densities, polymerization degrees, and film thicknesses of the matrices 21 and 23 are the same and the volume change rates due to the adsorption and desorption of moisture are the same, the stimuli-responsive reversible deformable structure If the amount of moisture adsorption is relatively larger on the 23 side than on the 21 side, the stimulus-responsive reversible deformable structure can be curled so that the 23 side is convex as shown in FIG. Conversely, when the amount of water desorption is relatively smaller on the 21 side than on the 23 side via the stimuli-responsive reversible deformable structure, the stimuli-responsive reversible deformable structure is curled such that the 21 side is convex. (Not shown).
It is also possible to change the direction and amount of curl due to moisture adsorption and desorption of the matrix on both surfaces of the stimuli-responsive reversible deformable structure by changing the composition, degree of curing, crosslink density and film thickness of the matrices 21 and 23. It is. Thus, the direction of the curl can be changed according to the difference in the amount of water and the amount of desorption on the front and back.

マトリクス21、23を構成する材料としては、水分の吸着、脱離に伴って体積変化を発現する材料であれば特に限定されず、上述した刺激応答性可逆変形構造体1に記載のマトリクス材料11と同じ材料を用いることができる。   The material constituting the matrices 21 and 23 is not particularly limited as long as it exhibits a volume change with the adsorption and desorption of moisture, and the matrix material 11 described in the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 described above. The same material can be used.

基材フィルム22を構成する材料としては、同じく刺激応答性可逆変形構造体1に記載の基材フィルム12の材料と同じ材料を用いることができる。   The same material as the material of the base film 12 described in the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 can be used as a material of the base film 22.

(刺激応答性可逆変形構造体3)
図6は、本実施の形態に係るフィルム状構造の刺激応答性可逆変形構造体3の一例を示した断面模式図と、A側からみた表面の模式図である。基材フィルムの32の一部にマトリクス31を形成し、マトリクス31のある部分に切り込み33が刺激応答性可逆変形構造体を貫通するようにA−B間に複数本入れてある。
(Stimuli-responsive reversible deformable structure 3)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the stimuli-responsive reversible deformable structure 3 having a film-like structure according to the present embodiment, and a schematic view of the surface viewed from the A side. A matrix 31 is formed on a part of the base film 32, and a plurality of cuts 33 are inserted between AB so as to penetrate the stimuli-responsive reversible deformable structure in a certain portion of the matrix 31.

このような形態をとった場合、マトリクス31から水分が脱離すると、図7のようにマトリクス31および切り込み33が入っている部分のみがカールし、マトリクス31が形成されていない部分は平滑なままとなる。刺激応答性可逆変形構造体全体としては平滑なままであり、マトリクス31が形成されている部分のみカールが生じるようになる。   In such a configuration, when moisture is desorbed from the matrix 31, only the portion where the matrix 31 and the cut 33 are formed curls as shown in FIG. 7, and the portion where the matrix 31 is not formed remains smooth. It becomes. The entire stimulus-responsive reversible deformable structure remains smooth, and only the portion where the matrix 31 is formed is curled.

切り込みを入れる場合、図8のように、切り込み33の形状は特に限定しないが、刺激応答性可逆変形構造体3の表裏で貫通していることを必須とする。切り込み33は複数の直線で形成されていてもよく、多角形・円形により抜かれている形状でもよい。また、切り込み部分がマトリクスのない部分にかかっていてもいなくても構わない。水分の吸着および脱離によりカールが生じればよい。   When making a cut, as shown in FIG. 8, the shape of the cut 33 is not particularly limited, but it is essential that the cut 33 penetrate on both sides of the stimulus-responsive reversible deformation structure 3. The cut 33 may be formed by a plurality of straight lines, or may be a shape cut out by a polygon or a circle. Also, the cut portion may or may not cover a portion having no matrix. It suffices if curl is generated by adsorption and desorption of moisture.

基材フィルム32の表面に形成するマトリクス31と切り込み33の数、数密度、大きさは特に限定しない。   The number, number density, and size of the matrix 31 and the cuts 33 formed on the surface of the base film 32 are not particularly limited.

マトリクス31を構成する材料としては、水分の吸着、脱離に伴って体積変化を発現する材料であれば特に限定されず、上述した刺激応答性可逆変形構造体1に記載のマトリクス材料11と同じ材料を用いることができる。また、刺激応答性可逆変形構造体2に記載したようにマトリクス31の基材フィルム32を介して反対側には、同じくマトリクスを配置することも可能である。   The material constituting the matrix 31 is not particularly limited as long as it exhibits a volume change with the adsorption and desorption of moisture, and is the same as the matrix material 11 described in the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 described above. Materials can be used. Further, as described in the stimulus-responsive reversible deformable structure 2, it is also possible to arrange a matrix on the opposite side of the matrix 31 with the base film 32 therebetween.

基材フィルム32を構成する材料としては、刺激応答性可逆変形構造体1に記載の基材フィルム12の材料と同じ材料を用いることができる。   As a material constituting the base film 32, the same material as the material of the base film 12 described in the stimuli-responsive reversible deformation structure 1 can be used.

(刺激応答性可逆変形構造体4)
図9 (左図)は、本発明の実施の形態に係るフィルム状構造の刺激応答性可逆変形構造体4の一例を示した断面模式図である。基材フィルム42の一部にマトリクス41を形成し、印刷基材46の一部と、粘着剤または接着剤45を用いて貼合している。また、マトリクス41のある部分に切り込み43が、刺激応答性可逆変形構造体を貫通するようにA−B間に入れてある。刺激応答性可逆変形構造体には、マトリクス41と印刷基材46の両方に印刷パターン44が形成してある。このような形態をとった場合、マトリクス41から水分が脱離すると、図9(右図)のように刺激応答性可逆変形構造体全体としては平滑なままであり、マトリクス41が形成されている部分のみカールが生じるようになる。A側からみると、マトリクス41からの水分の脱離前後で印刷パターン44が変化するようになる。
(Stimuli-responsive reversible deformation structure 4)
FIG. 9 (left diagram) is a schematic cross-sectional view showing an example of the stimulus-responsive reversible deformable structure 4 having a film-like structure according to the embodiment of the present invention. The matrix 41 is formed on a part of the base film 42 and bonded to a part of the printing base material 46 using an adhesive or an adhesive 45. In addition, a cut 43 is made in a portion of the matrix 41 between A and B so as to penetrate the stimuli-responsive reversible deformable structure. In the stimulus-responsive reversible deformation structure, a printing pattern 44 is formed on both the matrix 41 and the printing substrate 46. In such a form, when moisture is desorbed from the matrix 41, the entire stimulus-responsive reversible deformable structure remains smooth as shown in FIG. 9 (right figure), and the matrix 41 is formed. Only a part is curled. When viewed from the A side, the print pattern 44 changes before and after the desorption of moisture from the matrix 41.

印刷パターン44は、マトリクス41の片面あるいは両面、または基材フィルム42のいずれか片面あるいは両面に形成されていてもかまわない。   The print pattern 44 may be formed on one or both sides of the matrix 41 or on one or both sides of the base film 42.

また、図10のように、更に印刷パターン44を設けた印刷基材46を配置したり、図11のようにカールが生じる部分を除いて粘着剤または接着剤45で貼合し、あわせて刺激応答性可逆変形構造体4とすることも可能である。このような構造をとる場合も、マトリクス41からの水分の脱離前後で印刷パターン44が変化するようになる。   Further, as shown in FIG. 10, a printing base material 46 further provided with a printing pattern 44 is arranged, and as shown in FIG. The responsive reversible deformation structure 4 can also be used. Even in such a structure, the print pattern 44 changes before and after the desorption of moisture from the matrix 41.

また、図12のように複数のマトリクス41と基材フィルム42および印刷パターン44の組み合わせが、粘着剤または接着剤45で貼合されていてもかまわない。   As shown in FIG. 12, a combination of a plurality of matrices 41, a base film 42, and a print pattern 44 may be bonded with an adhesive or an adhesive 45.

特に基材フィルム42およびマトリクス41が透明であり、印刷パターン44が網点や万線のような、複数重なることで光学的に干渉しモアレが生じるような印刷パターンで構成されている場合、基材フィルム42あるいはマトリクス41上の印刷パターンと、印刷基材46上の印刷パターンが光学的に干渉してモアレを生じる。通常、モアレパターンは観察する角度を変えることによってモアレが変化するが、本発明の場合、観察する角度を変えなくても水分の吸着および脱離によってモアレパターンを変化させることが可能となる。   In particular, when the base film 42 and the matrix 41 are transparent and the printing pattern 44 is formed of a printing pattern such as a halftone dot or a line, such that a plurality of overlapping optical interferences cause moire. The print pattern on the material film 42 or the matrix 41 and the print pattern on the print base material 46 optically interfere with each other to cause moire. Usually, the moire pattern changes by changing the observation angle, but in the present invention, the moire pattern can be changed by the adsorption and desorption of moisture without changing the observation angle.

刺激応答性可逆変形構造体4の中の、マトリクス41と切り込み43の数、密度、大きさは特に限定しない。   The number, density, and size of the matrix 41 and the cuts 43 in the stimuli-responsive reversible deformation structure 4 are not particularly limited.

マトリクス41を構成する材料としては、水分の吸着、脱離に伴って体積変化を発現する材料であれば特に限定されず、上述した刺激応答性可逆変形構造体1に記載の材料と同じ材料を用いることができる。また、刺激応答性可逆変形構造体2に記載したようにマトリクス41の基材フィルムを介して反対側には、同じくマトリクスを配置することも可能である。   The material constituting the matrix 41 is not particularly limited as long as it exhibits a volume change with the adsorption and desorption of moisture. The same material as the material described in the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 described above is used. Can be used. Further, as described in the stimuli-responsive reversible deformable structure 2, it is also possible to arrange a matrix on the opposite side of the matrix 41 via the base film.

基材フィルム42を構成する材料としては、同じく刺激応答性可逆変形構造体1に記載の基材フィルム12の材料と同じ材料を用いることができる。   As the material constituting the base film 42, the same material as the material of the base film 12 described in the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 can be used.

印刷基材46を構成する材料としては、刺激応答性可逆変形構造体1に記載の基材フィルム12と同じ材料を用いることができる他、ガラス板、金属板、陶器など剛性があるものでもかまわない。   As a material constituting the printing base material 46, the same material as the base film 12 described in the stimuli-responsive reversible deformation structure 1 can be used, and a rigid material such as a glass plate, a metal plate, and ceramics may be used. Absent.

印刷パターン44を構成する材料としては、カラーインキ、白インキ、黒インキなど有色であれば特にその種類・材料を問わない。   The material constituting the print pattern 44 is not particularly limited as long as it is colored, such as color ink, white ink, and black ink.

(製造方法)
次に、本発明の実施の形態に係る刺激応答性可逆変形構造体の製造方法について、刺激応答性可逆変形構造体4を例にとり説明する。
(Production method)
Next, a method for manufacturing the stimuli-responsive reversible deformable structure according to the embodiment of the present invention will be described using the stimuli-responsive reversible deformable structure 4 as an example.

まず、マトリクス41を形成するための上述した材料と、必要に応じて溶媒を混合し、マトリクス形成用塗液を調液する。   First, the above-described material for forming the matrix 41 and a solvent as necessary are mixed to prepare a matrix-forming coating liquid.

マトリクス形成用塗液に対しては、塗布性を向上させるため表面調整剤、消泡剤、レオロジーコントロール剤等を加えることもできる。   A surface conditioner, an antifoaming agent, a rheology control agent, and the like can be added to the matrix forming coating liquid in order to improve coatability.

次に、基材フィルム42上に、上記マトリクス形成用塗液をコーティングする。
マトリクス形成用塗液の基材フィルム42へのコーティング方法としては、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、グラビア印刷法、ダイコート法、インクジェット法、ディスペンサー法等、既存の塗布方法が挙げられるが、特に限定しない。
Next, the matrix forming coating liquid is coated on the base film 42.
Examples of the method of coating the base film 42 with the coating liquid for forming a matrix include existing coating methods such as a screen printing method, a doctor blade method, a gravure printing method, a die coating method, an ink jet method, and a dispenser method. do not do.

マトリクス41の厚みは、10μm以上200μm以下程度であることが好ましく、20μm以上150μm以下程度であることがより好ましい。ただし、マトリクス41の厚みは上記範囲に限定されるものではない。   The thickness of the matrix 41 is preferably about 10 μm to 200 μm, more preferably about 20 μm to 150 μm. However, the thickness of the matrix 41 is not limited to the above range.

次に、基材フィルム上に塗布された塗液を適宜熱処理により乾燥させて塗液内の溶媒を除去し、塗膜を形成する。熱処理は、適宜公知の乾燥手段を採用できる。例えば、乾燥手段として、加熱、送風、熱風、遠赤外線などを利用することができる。
なお、この時点での塗膜の含水量を調整することで、図1のカールがない状態での含水量を調整することも可能である。
Next, the coating liquid applied on the base film is appropriately dried by heat treatment to remove the solvent in the coating liquid, thereby forming a coating film. For the heat treatment, a known drying means can be appropriately employed. For example, heating, blowing, hot air, far-infrared rays, or the like can be used as the drying means.
It should be noted that by adjusting the water content of the coating film at this time, it is also possible to adjust the water content without curl in FIG.

マトリクス41の材料として電離放射線硬化性樹脂を使用する場合、熱処理工程の後に電離放射線照射工程を設け、塗膜に電離放射線を照射することにより硬化させて塗膜の形成を行う。
本発明における電離放射線としては、紫外線、電子線などを採用できる。紫外線硬化の場合、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク、UV−LEDなどの光源を利用することができる。積算光量・照度は用いる樹脂によって異なるが、通常は紫外線源を搬送ラインに多段数設けておき、複数に分けて照射する。特に一段目の紫外線照射においては、光重合の暴走による内部応力の上昇を低減するため、ウェブの温度が60℃以下に保たれていることが好ましい。硬化度を調整することにより、図1のカールがない状態の含水量を調整することも可能である。
When an ionizing radiation curable resin is used as the material of the matrix 41, an ionizing radiation irradiating step is provided after the heat treatment step, and the coating film is cured by irradiating it with ionizing radiation to form a coating film.
As the ionizing radiation in the present invention, ultraviolet rays, electron beams and the like can be adopted. In the case of ultraviolet curing, a light source such as a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a carbon arc, a xenon arc, and a UV-LED can be used. The integrated light amount and illuminance vary depending on the resin used, but usually, a multi-stage ultraviolet light source is provided on the transport line, and irradiation is performed by dividing into plural light sources. In particular, in the first-stage ultraviolet irradiation, the temperature of the web is preferably kept at 60 ° C. or lower in order to reduce an increase in internal stress due to runaway of photopolymerization. By adjusting the degree of curing, it is also possible to adjust the water content without the curl in FIG.

また、塗布用フィルムを別途用意し、これに対しマトリクス形成用塗液を塗布、乾燥、硬化を行った後、塗布用フィルムからマトリクス単体を剥離し、基材フィルム42に粘着剤・接着剤などを用いて貼合することも可能である。その際、マトリクスにカールがない状態で水分の吸着や脱離を行った後、粘着剤フィルムを貼合し、基材フィルム42へ貼合する。塗布用フィルムは、マトリクスが容易に剥離するものであれば、特に限定されない。このようにしても図1のカールがない状態の含水量を調整することが可能である。   Also, a coating film is separately prepared, a coating liquid for forming a matrix is applied to the coating film, dried and cured, and then the matrix alone is peeled off from the coating film. It is also possible to bond using. At this time, after adsorbing and desorbing moisture in a state in which the matrix has no curl, an adhesive film is attached and then attached to the base film 42. The coating film is not particularly limited as long as the matrix is easily peeled off. Even in this way, it is possible to adjust the water content without curl in FIG.

そして、マトリクス41上と基材フィルム42上に、印刷により印刷パターン44を形成する。印刷パターン44の形状やサイズは、特に限定されるものではなく、使用する用途や機能、印刷方式などによって、適宜選択することができる。特にモアレを発現させる場合、印刷パターンをスクリーン印刷やオフセット印刷、インクジェット印刷などのパターン印刷方式を用いることができる。   Then, a printing pattern 44 is formed on the matrix 41 and the base film 42 by printing. The shape and size of the print pattern 44 are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the use and function to be used, the printing method, and the like. In particular, when moire is developed, a pattern printing method such as screen printing, offset printing, or inkjet printing can be used for the printing pattern.

次に、マトリクス41と基材フィルム42の所定の場所に、切り込み43を入れる。
マトリクス41と基材フィルム42には例えばロールカッター、プレス穿孔などを用いて切り込み43を入れるが、特にその手法は問わない。
Next, cuts 43 are made in predetermined places of the matrix 41 and the base film 42.
Cuts 43 are made in the matrix 41 and the base film 42 using, for example, a roll cutter, press perforation, or the like, but the method is not particularly limited.

また、マトリクス41、基材フィルム42には、様々な3次元形状を腑型することができる。腑型方法としては、ナノインプリントや微細な金型を用いた熱プレスなどを利用することができる。   The matrix 41 and the base film 42 can have various three-dimensional shapes. As the embossing method, nano-imprinting, hot pressing using a fine mold, or the like can be used.

また、マトリクス41および基材フィルム42には、着色することも可能である。   Further, the matrix 41 and the base film 42 can be colored.

以下、本発明の具体的な実施例を挙げて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples.

(カールの測定方法)
カール量は刺激応答性可逆変形構造体を5mm×50mmに切り出し、水分の吸着や脱
離を行った後、5分後に曲率半径を測定した。カールを測定する環境は湿度の条件以外は23℃とした。直接水をかける場合は、5分後に表面に付着した水をふき取った後測定した。曲率半径が300mmを越すものについては平坦として扱った。
(Method of measuring curl)
The curl amount was obtained by cutting out the stimuli-responsive reversible deformable structure into a size of 5 mm × 50 mm, and after adsorbing and desorbing moisture, a radius of curvature was measured after 5 minutes. The environment for measuring the curl was 23 ° C. except for the humidity conditions. In the case of directly applying water, the measurement was carried out after wiping off water adhering to the surface after 5 minutes. Those having a radius of curvature exceeding 300 mm were treated as flat.

(刺激応答性可逆変形構造体1)
以下、刺激応答性可逆変形構造体1の実施例1〜12については、表1にデータをまとめた。表中において、曲率半径が正なものは基材フィルム側を凸とするカールが生じたことを意味する。∞を書いてあるものはほぼ平滑であることを意味する。負の数の場合、マトリクス側を凸とするカールが生じていることを意味する。
(Stimuli-responsive reversible deformable structure 1)
Table 1 below summarizes data on Examples 1 to 12 of the stimulus-responsive reversible deformable structure 1. In the table, a positive radius of curvature means that a curl having a convexity on the base film side has occurred. The one with ∞ means almost smooth. In the case of a negative number, it means that a curl with the matrix side being convex has occurred.

(実施例1)
まず、マトリクス形成用塗液1を調製した。親水性UV硬化性樹脂UA−W2A(新中村化学工業社製、12重量部)、親水性UV硬化性モノマーHEAA(KJケミカルズ社製、82重量部)、水膨潤性層状粘土鉱物LAPONITERDS(BYK社製、6重量部)、光重合開始剤Irgacure2959(BASF社製、0.2重量部)、溶媒として純水を混合した塗液を調製した。
(Example 1)
First, a matrix forming coating liquid 1 was prepared. Hydrophilic UV-curable resin UA-W2A (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 12 parts by weight), hydrophilic UV-curable monomer HEAA (KJ Chemicals, 82 parts by weight), water-swellable layered clay mineral LAPONITERS (BYK) Co., Ltd., 6 parts by weight), a photopolymerization initiator Irgacure 2959 (manufactured by BASF, 0.2 parts by weight), and pure water as a solvent were mixed to prepare a coating solution.

次に、フィルム基材は、コロナ処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)(ルミラーT60、厚さ75μm、東レ社製)とした。また、バーコーターを用いマトリクス形成用塗液1をフィルム基材に塗布した。塗液の塗布量は、乾燥膜厚が45μmとなるように設定した。   Next, the film base material was polyethylene terephthalate (PET) (Lumirror T60, thickness 75 μm, manufactured by Toray Industries, Inc.) subjected to corona treatment. Further, the coating liquid for matrix formation 1 was applied to the film substrate using a bar coater. The coating amount of the coating liquid was set so that the dry film thickness was 45 μm.

次に、基材に塗布された塗液1を熱処理により乾燥させ、基材上に塗膜を形成した。熱処理条件は、100℃で1分間とした。   Next, the coating liquid 1 applied to the substrate was dried by heat treatment to form a coating film on the substrate. The heat treatment was performed at 100 ° C. for 1 minute.

次に、基材上に形成した塗膜に電離放射線を照射し、塗膜を硬化させ、刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。このとき、電離放射線として紫外線を照射した。また、紫外線の照射は、コンベア式紫外線硬化装置を用いて露光量420mJ/cmとした。 Next, the coating film formed on the substrate was irradiated with ionizing radiation to cure the coating film, thereby producing a stimulus-responsive reversible deformable structure 1. At this time, ultraviolet rays were irradiated as ionizing radiation. Irradiation with ultraviolet rays was performed at an exposure amount of 420 mJ / cm 2 using a conveyor-type ultraviolet curing device.

刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径14mm、50%RHにてほぼ平坦、75%RHではマトリクス側を凸にして曲率半径280mmであった。なお表1では、マトリクス側が凸になる場合の曲率半径をマイナス値として表記した。   The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 is such that the base film side is convex, the radius of curvature is 14 mm at 25% RH, the flatness is approximately 50% RH, and the matrix side is convex at 75% RH. The radius was 280 mm. In Table 1, the radius of curvature when the matrix side is convex is shown as a negative value.

(実施例2)
乾燥膜厚を55μmとする以外は実施例1と同じ条件で、刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径10mm、50%RHにてほぼ平坦、75%RHではマトリクス側を凸にして曲率半径240mmであった。
(Example 2)
A stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1 except that the dry film thickness was 55 μm. The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 is such that the substrate film side is convex, the radius of curvature is 10 mm at 25% RH, almost flat at 50% RH, and the matrix side is convex at 75% RH. The radius was 240 mm.

(実施例3)
乾燥膜厚を35μmとする以外は実施例1と同じ条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径55mm、50%RH、及び75%RHにてほぼ平坦であった。
(Example 3)
A stimuli-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1 except that the dry film thickness was 35 μm. The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 was substantially flat at a curvature radius of 55 mm at 25% RH, 50% RH, and 75% RH with the base film side being convex.

(実施例4)
電離放射線の露光量を300mJ/cmとする以外は実施例1と同じ条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径35mm、50%RHでほぼ平坦、75%RHにてマトリクス側を凸にして曲率半径230mmであった。
(Example 4)
A stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1 except that the amount of exposure to ionizing radiation was set to 300 mJ / cm 2 . The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 is such that the substrate film side is convex, the radius of curvature is 35 mm at 25% RH, almost flat at 50% RH, and convex at the matrix side at 75% RH. The radius was 230 mm.

(実施例5)
電離放射線の露光量を500mJ/cmとする以外は実施例1と同じ条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径80mm、50%RH、及び75%RHにてほぼ平坦であった。
(Example 5)
A stimuli-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1 except that the amount of exposure to ionizing radiation was 500 mJ / cm 2 . The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 was substantially flat at a curvature radius of 80 mm at 25% RH, 50% RH, and 75% RH with the base film side being convex.

(実施例6)
基材に塗布された塗液を熱処理により乾燥する時間を5分とする以外は実施例1と同じ条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径20mm、50%RHで曲率半径180mm、75%RHにてほぼ平坦であった。
(Example 6)
The stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1 except that the time for drying the coating solution applied to the substrate by heat treatment was 5 minutes. The curl amount of the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was substantially flat at a curvature radius of 20 mm at 25% RH, a curvature radius of 180 mm at 50% RH, and 75% RH with the base film side being convex.

(実施例7)
基材フィルムの膜厚を38μmとする以外は実施例1と同じ条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径10mm、50%RHでほぼ平坦、75%RHにてマトリクス側を凸にして曲率半径200mmであった。
(Example 7)
A stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1 except that the thickness of the base film was 38 μm. The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 is set such that the substrate film side is convex, the radius of curvature is 10 mm at 25% RH, almost flat at 50% RH, and the matrix side is convex at 75% RH. The radius was 200 mm.

(実施例8)
マトリクス形成用塗液2として、親水性UV硬化性樹脂UA−W2A(新中村化学工業社製、24重量部)、親水性UV硬化性モノマーHEAA(KJケミカルズ社製、70重量部)、水膨潤性層状粘土鉱物LAPONITERDS(BYK社製、6重量部)、光重合開始剤Irgacure2959(BASF社製、0.2重量部)、溶媒として純水を混合した塗液を調製した。それ以外は実施例1と同じ条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径50mm、50%RH、及び75%RHでほぼ平坦であった。
(Example 8)
As the matrix forming coating liquid 2, hydrophilic UV-curable resin UA-W2A (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 24 parts by weight), hydrophilic UV-curable monomer HEAA (KJ Chemicals, 70 parts by weight), water swelling A coating liquid was prepared by mixing a layered clay mineral LAPONITERS (BYK, 6 parts by weight), a photopolymerization initiator Irgacure 2959 (BASF, 0.2 parts by weight), and pure water as a solvent. Except for this, the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1. The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 was substantially flat at a radius of curvature of 50 mm, 50% RH, and 75% RH at 25% RH, with the base film side being convex.

(実施例9)
マトリクス形成用塗液3として、親水性UV硬化性樹脂UA−W2A(新中村化学工業社製、6重量部)、親水性UV硬化性モノマーHEAA(KJケミカルズ社製、88重量部)、水膨潤性層状粘土鉱物LAPONITERDS(BYK社製、6重量部)、光重合開始剤Irgacure2959(BASF社製、0.2重量部)、溶媒として純水を混合した塗液を調製した。それ以外は実施例1と同じ条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径12mm、50%RHで曲率半径160mm、75%RHにて曲率半径250mmであった。
(Example 9)
As the matrix forming coating liquid 3, hydrophilic UV-curable resin UA-W2A (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 6 parts by weight), hydrophilic UV-curable monomer HEAA (KJ Chemicals, 88 parts by weight), water swelling A coating liquid was prepared by mixing a layered clay mineral LAPONITERS (BYK, 6 parts by weight), a photopolymerization initiator Irgacure 2959 (BASF, 0.2 parts by weight), and pure water as a solvent. Except for this, the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the same conditions as in Example 1. The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 was such that the radius of curvature was 12 mm at 25% RH, 160 mm at 50% RH, and 250 mm at 75% RH with the base film side being convex. .

(実施例10)
塗布用基材として、離型処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)を用い、マトリクス形成用塗液1を、バーコーターを使用して塗布した。塗液の塗布量は、乾燥膜厚が45μmとなるように設定した。
(Example 10)
A matrix forming coating liquid 1 was applied using a bar coater, using polyethylene terephthalate (PET) subjected to a release treatment as a coating substrate. The coating amount of the coating liquid was set so that the dry film thickness was 45 μm.

次に、基材に塗布された塗液を熱処理により乾燥させ、基材上に塗膜を形成した。熱処理条件は、100℃で1分間とした。   Next, the coating liquid applied to the substrate was dried by heat treatment to form a coating film on the substrate. The heat treatment was performed at 100 ° C. for 1 minute.

次に、基材上に形成した塗膜に電離放射線を照射し、塗膜を硬化させた。このとき、電離放射線として紫外線を照射した。また、紫外線の照射は、コンベア式紫外線硬化装置を用いて露光量420mJ/cmとした。 Next, the coating film formed on the substrate was irradiated with ionizing radiation to cure the coating film. At this time, ultraviolet rays were irradiated as ionizing radiation. Irradiation with ultraviolet rays was performed at an exposure amount of 420 mJ / cm 2 using a conveyor-type ultraviolet curing device.

次に、基材に形成したマトリクスを塗布用基材から剥離し、湿度調整として23℃50%RHの状態に平滑な状態で5分置いた後、10μmの粘着フィルム(25μm厚)を用いてポリエチレンテレフタレート(PET)(ルミラーT60、厚さ38μm、東レ社製)と貼り合わせ刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径80mm、50%RHでほぼ平坦、75%RHにてマトリクス側を凸にして曲率半径200mmであった。   Next, the matrix formed on the base material was peeled off from the base material for application, and placed in a state of 23 ° C. and 50% RH in a smooth state for 5 minutes as a humidity control, and then a 10 μm adhesive film (25 μm thickness) was used. Laminated with polyethylene terephthalate (PET) (Lumirror T60, thickness 38 μm, manufactured by Toray Industries, Inc.), a stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced. The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 is such that the base film side is convex, the curvature radius is 80 mm at 25% RH, almost flat at 50% RH, and the matrix side is convex at 75% RH. The radius was 200 mm.

(実施例11)
湿度調整を23℃25%RHとする以外は実施例10の条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、25%RHにてほぼ平坦、50%RHでマトリクス側を凸にして曲率半径250mm、75%RHにてマトリクス側を凸にして曲率半径230mmであった。
(Example 11)
A stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the conditions of Example 10 except that the humidity was adjusted to 23 ° C. and 25% RH. The curl amount of the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 is substantially flat at 25% RH, the radius of curvature is 250 mm with the matrix side convex at 50% RH, and the radius of curvature is 230 mm with the matrix side convex at 75% RH. there were.

(実施例12)
湿度調整を23℃75%RHとする以外は実施例10の条件で刺激応答性可逆変形構造体1を作製した。刺激応答性可逆変形構造体1のカール量は、基材フィルム側を凸にして、25%RHにて曲率半径10mm、50%RH曲率半径40mm、75%RHでほぼ平坦であった。
(Example 12)
A stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was produced under the conditions of Example 10 except that the humidity was adjusted to 23 ° C. and 75% RH. The curl amount of the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 was substantially flat at a curvature radius of 10 mm at 25% RH, a curvature radius of 50% RH at 40 mm, and a curvature radius of 75% RH with the base film side being convex.

以上の実施例1〜12の結果を表1に示す。   Table 1 shows the results of Examples 1 to 12 described above.

(刺激応答性可逆変形構造体2)
(実施例13)
実施例1で作製した刺激応答性可逆変形構造体1の、基材フィルムのマトリクスが形成されていない側にコロナ処理を施し、実施例1と同じ条件でマトリクスを形成したことにより、刺激応答性可逆変形構造体2を得た。刺激応答性可逆変形構造体2のカール量は、25%RH、50%RH、75%RHでほぼ平坦であった。マトリクスの片側に水蒸気を当てたところ、当ててない側のマトリクスの側を凸として曲率半径50mmのカールが生じた。
(Stimuli-responsive reversible deformation structure 2)
(Example 13)
The stimulus-responsive reversible deformable structure 1 produced in Example 1 was subjected to a corona treatment on the side of the substrate film where the matrix was not formed, and the matrix was formed under the same conditions as in Example 1 to obtain stimulus-responsive properties. A reversibly deformable structure 2 was obtained. The curl amount of the stimulus-responsive reversible deformable structure 2 was substantially flat at 25% RH, 50% RH, and 75% RH. When water vapor was applied to one side of the matrix, a curl having a radius of curvature of 50 mm was formed with the non-exposed side of the matrix being convex.

(刺激応答性可逆変形構造体3)
(実施例14)
実施例1で作製した刺激応答性可逆変形構造体1に対して、図13(左図)のように4本の切込みを入れ刺激応答性可逆変形構造体3を作製した。25%RHの環境に刺激応答性可逆変形構造体3を置くと、図13(右図)のようなカールが生じた。
(Stimuli-responsive reversible deformable structure 3)
(Example 14)
As shown in FIG. 13 (left diagram), four cuts were made in the stimuli-responsive reversible deformable structure 1 prepared in Example 1 to prepare a stimuli-responsive reversible deformable structure 3. When the stimulus-responsive reversible deformable structure 3 was placed in an environment of 25% RH, curl as shown in FIG. 13 (right figure) occurred.

(刺激応答性可逆変形構造体4)
(実施例15)
実施例1で作製した刺激応答性可逆変形構造体1に対して、得られたマトリクスの表面にオフセット印刷を用いて、ライン幅が50μm、ピッチが100μmのライン&スペースのパターンを黒インキにて形成した。更にパターンの上から4本の切込みを入れた。別途PETフィルムを準備し、得られたマトリクスの表面にオフセット印刷を用いて、ライン幅が50μm、ピッチが100μmのライン&スペースのパターンを黒インキ形成した。いずれも50%RHの状態では、平滑であった。
図14(左図)のようにこれらを重ねモアレパターンを生じさせた後、25%RHの状態に置くと、図14(右図)のようにモアレパターンの変化が見られた。
(Stimuli-responsive reversible deformation structure 4)
(Example 15)
For the stimulus-responsive reversible deformable structure 1 prepared in Example 1, a line and space pattern having a line width of 50 μm and a pitch of 100 μm was printed with black ink using offset printing on the surface of the obtained matrix. Formed. Further, four cuts were made from the top of the pattern. A PET film was separately prepared, and a line and space pattern having a line width of 50 μm and a pitch of 100 μm was formed on the surface of the obtained matrix by offset printing using black ink. All were smooth in the state of 50% RH.
As shown in FIG. 14 (left figure), when these were overlapped to generate a moiré pattern and then placed in a state of 25% RH, a change in the moiré pattern was observed as shown in FIG. 14 (right figure).

(刺激応答性可逆変形構造体1〜4)
(比較例)
水分の吸着、脱離に伴って体積変化を発現しないマトリクスとして、紫光UV7000B(日本合成化学工業)100質量部、ESACURE ONE (Lamberti社製)1質量部をメチルエチルケトンに溶解して塗液を調整し、マトリクス形成用塗液としてこの塗液を用いる以外は、上記に記載の実施例1〜15を作製したが、水分の吸着、脱離に伴うカール量の変化、視覚効果は発現しなかった。
(Stimuli-responsive reversible deformation structures 1-4)
(Comparative example)
As a matrix that does not exhibit a volume change due to the adsorption and desorption of moisture, 100 parts by mass of Shikko UV7000B (Nippon Synthetic Chemical Industry) and 1 part by mass of ESACURE ONE (manufactured by Lamberti) are dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a coating solution. Examples 1 to 15 described above were prepared except that this coating liquid was used as a coating liquid for forming a matrix, but no change in the amount of curl due to the adsorption and desorption of water and no visual effect was exhibited.

以上の結果から、本発明の刺激応答性可逆変形構造体により、可逆的なカール量の変化を与えることができ、優れた視覚的変化を生じさせることが可能となることがわかった。   From the above results, it was found that the stimulus-responsive reversible deformable structure of the present invention can give a reversible change in the amount of curl, and can produce an excellent visual change.

1…刺激応答性可逆変形構造体1
11…マトリクス
12…基材フィルム
13…応力
2…刺激応答性可逆変形構造体2
21…マトリクス
22…基材フィルム
23…マトリクス
3…刺激応答性可逆変形構造体3
31…マトリクス
32…基材フィルム
33…切り込み
4…刺激応答性可逆変形構造体4
41…マトリクス
42…基材フィルム
43…切り込み
44…印刷パターン
45…粘着剤または接着剤
46・・・印刷基材
1: Stimuli-responsive reversible deformable structure 1
11 Matrix 12 Base film 13 Stress 2 Stimuli-responsive reversible deformable structure 2
21 matrix 22 base film 23 matrix 3 stimuli-responsive reversible deformable structure 3
31 Matrix 32 Base film 33 Cut 4 Stimuli-responsive reversible deformable structure 4
41 Matrix 42 Base film 43 Cut 44 Print pattern 45 Adhesive or adhesive 46 Print base

Claims (8)

基材と、少なくともその片面側にマトリクスとを有する構造体であって、
前記マトリクスは、水分を吸着及び脱離する特性を有する樹脂により構成され、
前記マトリクスにおける水分の吸着及び脱離に伴う体積変化によって、前記構造体のカール量が変化することを特徴とする、刺激応答性可逆変形構造体。
A substrate and a structure having a matrix on at least one side thereof,
The matrix is made of a resin having a property of adsorbing and desorbing moisture,
A stimuli-responsive reversible deformable structure, wherein the curl amount of the structure changes due to a volume change caused by the adsorption and desorption of moisture in the matrix.
前記樹脂が、硬化性樹脂の重合体あるいは共重合体であることを特徴とする、請求項1に記載の刺激応答性可逆変形構造体。   The stimulus-responsive reversible deformable structure according to claim 1, wherein the resin is a polymer or a copolymer of a curable resin. 前記硬化性樹脂が、電離放射線硬化性あるいは熱硬化性を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の刺激応答性可逆変形構造体。   The stimulus-responsive reversible deformable structure according to claim 1, wherein the curable resin has ionizing radiation curability or thermosetting property. 前記マトリクスにおける水分の吸着及び脱離に伴う体積変化が、前記マトリクスの組成、硬化度、架橋密度、重合度のいずれかによって制御されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の刺激応答性可逆変形構造体。   The volume change accompanying the adsorption and desorption of moisture in the matrix is controlled by any one of the composition of the matrix, the degree of curing, the crosslink density, and the degree of polymerization. 3. The stimuli-responsive reversible deformable structure according to item 1. 少なくとも前記構造体のカール量が変化するマトリクスまたは基材表面にインキによる印刷が施されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の刺激応答性可逆変形構造体。   The stimuli-responsive reversible deformable structure according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the matrix or the substrate surface on which the curl amount of the structure changes is printed with ink. 前記構造体において、マトリクスと基材とを貫通する切り込み状の孔空け加工がされた切り込み部が複数配置されており、マトリクスにおける水分の吸着及び脱離に伴う体積変化によって、前記切り込み部のカール量が変化することを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の刺激応答性可逆変形構造体。   In the structure, a plurality of cut portions having a cut-like hole formed through the matrix and the base material are arranged, and curl of the cut portion is caused by a volume change caused by adsorption and desorption of moisture in the matrix. The stimuli-responsive reversible deformable structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the amount changes. 請求項1から6のいずれかに記載の刺激応答性可逆変形構造体の製造方法であって、
硬化性樹脂材料を含む塗液を調製する塗液調製工程と、
前記塗液を基材上に塗布する塗布工程と、
前記塗液を熱処理して塗膜を形成する熱処理工程と、
前記塗膜に電離放射線を照射して硬化させて硬化膜とし、前記基材に支持された前記硬化膜からなるマトリクスを形成する電離放射線照射工程と、
を少なくとも備えることを特徴とする、刺激応答性可逆変形構造体の製造方法。
A method for producing a stimuli-responsive reversible deformable structure according to any one of claims 1 to 6,
A coating liquid preparation step of preparing a coating liquid containing a curable resin material,
An application step of applying the coating liquid on a substrate,
A heat treatment step of heat treating the coating liquid to form a coating film,
Irradiating the coating film with ionizing radiation to cure and form a cured film, an ionizing radiation irradiation step of forming a matrix composed of the cured film supported on the base material,
A method for producing a stimuli-responsive reversible deformable structure, comprising at least:
請求項7に記載の刺激応答性可逆変形構造体の製造方法において、
前記マトリクスまたは基材へ印刷パターンを形成する工程と、
前記マトリクスに切り込み状の孔空け加工を行う工程の、
いずれかまたは両方の工程をさらに備えることを特徴とする、刺激応答性可逆変形構造体の製造方法。
The method for producing a stimuli-responsive reversible deformable structure according to claim 7,
Forming a printing pattern on the matrix or the substrate,
In the step of performing a notch-shaped hole processing in the matrix,
A method for producing a stimuli-responsive reversible deformable structure, further comprising one or both steps.
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