JP2020075387A - Manufacturing method of multilayer coated metal sheet and molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多層塗装金属板及び造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a multilayer coated metal plate and a method for manufacturing a modeled article.
従来、吸収した熱量に応じて発泡し膨張する熱膨張性マイクロカプセルを含む塗料を金属板に塗装して、加熱することにより、質感に優れた凹凸模様を金属板に与える方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a method is known in which a paint containing heat-expandable microcapsules that expands and expands according to the amount of heat absorbed is applied to a metal plate and then heated to give an uneven pattern excellent in texture to the metal plate. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、凹凸が形成された金属板の品質を長期間維持させることが困難であった。 However, it has been difficult to maintain the quality of the metal plate having the unevenness for a long time.
そこで、本発明は、金属板上に凹凸を容易に形成しつつも、この凹凸が形成された金属板の品質を長期間維持させることができる多層塗装金属板及び造形物の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a multilayer coated metal plate and a method for manufacturing a shaped article, which can easily form irregularities on a metal plate while maintaining the quality of the metal plate having the irregularities for a long period of time. The purpose is to
上記の目的を達成するために、本発明に係る多層塗装金属板は、金属板の一方の面上に設けられ、吸湿により前記金属板の腐食を防止するための腐食防止層と、前記腐食防止層上にインク材料によって設けられ、吸収した光を熱に変換する光熱変換層と、前記金属板と前記腐食防止層との間に設けられ、前記光熱変換層により光から変換された熱で膨張するように形成された膨張層と、を備え、前記腐食防止層は、前記インク材料を吸収して受容するインク受容層として形成されている、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the multilayer coated metal plate according to the present invention is provided on one surface of the metal plate, a corrosion prevention layer for preventing corrosion of the metal plate by moisture absorption, and the corrosion prevention. A photothermal conversion layer provided on the layer by an ink material for converting absorbed light into heat, and provided between the metal plate and the corrosion prevention layer and expanded by heat converted from light by the photothermal conversion layer. And an expansion layer formed so that the corrosion prevention layer is formed as an ink receiving layer that absorbs and receives the ink material.
また、本発明の他の態様の多層塗装金属板は、金属板の一方の面上に設けられ、所定の温度以上で加熱されると膨張するように形成された第１の膨張層と、前記第１の膨張層上に設けられ、吸収した光を熱に変換して放出する第１の光熱変換層と、前記第１の光熱変換層上に設けられ、前記第１の膨張層が形成された後に形成された第２の膨張層と、前記第２の膨張層上に設けられた、第２の光熱変換層と、を備え、前記第２の膨張層の厚さは、前記第２の光熱変換層により放出された熱が前記第１の膨張層の膨張開始温度よりも高い温度であった際に、前記放出された熱が前記第１の膨張層に伝わらないような厚さである、ことを特徴とする。 A multilayer coated metal plate according to another aspect of the present invention is provided on one surface of the metal plate and has a first expansion layer formed to expand when heated at a predetermined temperature or higher, A first photothermal conversion layer which is provided on the first expansion layer and which converts absorbed light into heat and emits the heat; and a first photothermal conversion layer which is provided on the first photothermal conversion layer and forms the first expansion layer. And a second photothermal conversion layer provided on the second expansion layer, wherein the second expansion layer has a thickness of the second expansion layer. The thickness is such that the released heat is not transmitted to the first expansion layer when the heat released by the photothermal conversion layer is higher than the expansion start temperature of the first expansion layer. , Is characterized.
また、本発明のさらに他の態様の造形物の製造方法は、金属板上に、加熱されることにより膨張する第１の膨張層を形成する工程と、前記第１の膨張層上に、光を熱に変換する第１の光熱変換層を形成する工程と、前記第１の光熱変換層に向けて光を照射することにより、前記第１の光熱変換層が形成されている領域に対応する前記第１の膨張層を膨張させて第１の中間体を形成する工程と、前記第１の中間体上に、加熱されることにより膨張する第２の膨張層を形成する工程と、前記第２の膨張層上に、光を熱に変換する第２の光熱変換層を形成する工程と、前記第２の光熱変換層に向けて光を照射することにより、前記第２の光熱変換層が形成されている領域に対応する前記第２の膨張層を膨張させて第２の中間体を形成する工程と、を有する、ことを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the molded article of the further another aspect of this invention WHEREIN: The process of forming the 1st expansion layer which expands by being heated on a metal plate, and the 1st expansion layer WHEREIN: Light is included. A step of forming a first light-heat conversion layer for converting light into heat, and irradiating light toward the first light-heat conversion layer to correspond to a region where the first light-heat conversion layer is formed. Expanding the first expansion layer to form a first intermediate body; forming a second expansion layer on the first intermediate body that expands when heated; The step of forming a second photothermal conversion layer that converts light into heat on the second expansion layer, and irradiating the second photothermal conversion layer with light, whereby the second photothermal conversion layer Expanding the second expansion layer corresponding to the formed region to form a second intermediate body.
本発明によれば、金属板上に凹凸を容易に形成しつつも、この凹凸が形成された金属板の品質を長期間維持させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the quality of the metal plate in which this unevenness | corrugation was formed can be maintained for a long period, while forming an unevenness | corrugation on a metal plate easily.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係る多層塗装金属板１０の構成について、図１Ａと図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、本実施形態に係る多層塗装金属板１０の外観図で、図１Ｂはａ−ａ線における断面図である。図１Ｂに示すように、本実施形態に係る多層塗装金属板１０は、金属板２０、第１の膨張層３０、第１のインク受容層４０、第１の光熱変換層５０、第２の膨張層６０、第２のインク受容層７０、第２の光熱変換層８０、カラー層９０を備える。
The configuration of the multilayer coated
金属板２０は、鋼板、非鉄金属の金属板及びこれらに単一金属または合金のめっきを施しためっき金属板等を用いることができる。具体的には、例えば、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛等の非鉄金属板、ステンレス鋼板、熱延鋼板、冷延鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、ガルバリウム鋼板（登録商標）等が挙げられ、特に限定されない。金属板２０には、表面の汚れを除去して塗料の密着性を高めるために、予めアルカリ脱脂や酸洗い等の脱脂処理を行うことが好ましい。また、耐食性等を高めるため、脱脂処理した後に、クロメート処理、リン酸塩皮膜処理や黒染め処理などの化成皮膜処理が施されていてもよい。 As the metal plate 20, a steel plate, a metal plate of a non-ferrous metal, a plated metal plate obtained by plating these with a single metal or an alloy, or the like can be used. Specifically, for example, non-ferrous metal plates such as aluminum, magnesium and zinc, stainless steel plates, hot rolled steel plates, cold rolled steel plates, electrogalvanized steel plates, hot dip galvanized steel plates, Galvalume steel plates (registered trademark) and the like, It is not particularly limited. The metal plate 20 is preferably preliminarily subjected to degreasing treatment such as alkali degreasing or pickling in order to remove stains on the surface and enhance adhesion of the coating material. Further, in order to improve corrosion resistance and the like, after the degreasing treatment, a chemical conversion coating treatment such as a chromate treatment, a phosphate coating treatment or a black dyeing treatment may be performed.
第１の膨張層３０は、金属板２０の一方の面（図１Ｂに示す上面）上に形成される。第１の膨張層３０は、吸収した熱の量に応じて発泡膨張する層であって、バインダとして用いる樹脂の溶液あるいはエマルジョン中に複数の熱膨張性マイクロカプセルが分散配置されている。バインダとして用いる樹脂は、熱膨張性マイクロカプセルが熱膨張したときに、同時に熱軟化するよう、例えば、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂を選択するとよい。また、熱膨張性マイクロカプセルは、例えば、プロパンやブタン、ペンタン等の低沸点の気化性物質を、熱可塑性樹脂からなる外殻内に封入したものである。外殻は、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、あるいは、それらの共重合体等から選択される熱可塑性樹脂から形成される。 The first expansion layer 30 is formed on one surface (the upper surface shown in FIG. 1B) of the metal plate 20. The first expansion layer 30 is a layer that expands and expands according to the amount of heat absorbed, and a plurality of heat-expandable microcapsules are dispersed and arranged in a solution or emulsion of a resin used as a binder. As the resin used as the binder, a thermoplastic resin such as a vinyl acetate-based resin or an acrylic-based resin may be selected so as to be softened at the same time when the heat-expandable microcapsules are thermally expanded. The heat-expandable microcapsules are obtained by encapsulating a low-boiling-point vaporizable substance such as propane, butane, or pentane in an outer shell made of a thermoplastic resin. The outer shell is made of, for example, a thermoplastic resin selected from polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyacrylic acid ester, polyacrylonitrile, polybutadiene, or a copolymer thereof.
第１のインク受容層４０は、第１の膨張層３０上に形成される、インクを吸収して受容する層である。第１のインク受容層４０は、インクジェット方式のプリンタに用いられ印刷用のインクやレーザー方式のプリンタに用いられる印刷用のトナー、ボールペンや万年筆のインク、鉛筆の黒鉛などを受容し、少なくともその表面に定着させるために好適な材料からなる。一例として、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂によって形成され、形成皮膜が透明で光沢がある膨潤タイプを用いることができる。あるいは、多孔質シリカやアルミナ等の無機顔料によって形成され、形成皮膜が白くなるマットタイプであってもよい。例えば、形成被膜の透明性や光沢性を必要とする場合は膨潤タイプを選択するとよい。また、印字面の高耐水性やインク速乾性、隠蔽性を必要とする場合はマットタイプを選択するとよく、特に多孔質シリカを用いた場合、多孔質シリカは吸湿性に優れており、空気中の水分を吸収するため、例えば、金属板２０にめっき処理や化成皮膜処理等が施されていなくても、金属板２０の腐食を防止することができる。つまり、吸湿性を利用して金属板２０の腐食を防止するための腐食防止層としても用いることが可能となり、製造コストの低減に寄与することができる。 The first ink receiving layer 40 is a layer formed on the first expansion layer 30 to absorb and receive ink. The first ink receiving layer 40 receives printing ink used in an inkjet printer, printing toner used in a laser printer, ink of a ballpoint pen or fountain pen, graphite of a pencil, and at least its surface. It is made of a material suitable for fixing to. As an example, a swelling type film formed of a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol and having a transparent and glossy film can be used. Alternatively, it may be a mat type, which is formed of an inorganic pigment such as porous silica or alumina and has a white coating. For example, the swelling type may be selected when the formed film requires transparency and gloss. Further, when high water resistance of the printed surface, ink fast drying property, and hiding property are required, the mat type should be selected. Especially when porous silica is used, the porous silica has excellent hygroscopicity, Since the metal plate 20 is absorbed, the corrosion of the metal plate 20 can be prevented even if the metal plate 20 is not subjected to plating treatment or chemical conversion coating treatment. That is, it becomes possible to use it as a corrosion prevention layer for preventing the corrosion of the metal plate 20 by utilizing the hygroscopicity, which can contribute to the reduction of the manufacturing cost.
第１の光熱変換層５０は、第１のインク受容層４０上に形成される、特定の波長域の光、例えば近赤外線（波長７５０ｎｍ〜１４００ｎｍ）を吸収して、熱に変換して放出する層である。例えば、カーボンブラックを含有する印刷用の黒色（Ｋ）インクからなる。光が照射されたとき、光熱変換層は、濃淡、つまりカーボンブラックの濃度に応じて発熱温度が変化し、この温度に応じて第１の膨張層３０を膨張させて、後述するように、第１の中間体１１を形成する。なお、カーボンブラックの濃度の高い、黒色インクのより濃い領域ほど所定量の光を照射されたときの発熱温度が高く、その結果、この領域における第１の膨張層３０がより大きく膨張して高い凸状が得られる。 The first photothermal conversion layer 50 absorbs light in a specific wavelength range, for example, near infrared rays (wavelength 750 nm to 1400 nm) formed on the first ink receiving layer 40, converts it into heat, and emits it. It is a layer. For example, the black (K) ink for printing contains carbon black. When the light-heat conversion layer is irradiated with light, the exothermic temperature changes depending on the density, that is, the concentration of carbon black, and the first expansion layer 30 expands in accordance with this temperature, as described below. The intermediate 11 of 1 is formed. It should be noted that a region where the concentration of carbon black is higher and the region where the black ink is darker has a higher heat generation temperature when a predetermined amount of light is irradiated, and as a result, the first expansion layer 30 in this region expands to a higher extent and is higher. A convex shape is obtained.
また、第１の光熱変換層５０として、例えば、セシウム酸化タングステンや六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）等の、特に近赤外領域で高い光の吸収率（吸光率）を有し、可視光領域において光の吸光率が低い、無色透明の無機材料を用いてもよい。光熱変換層の色味を抑えて、カラー画像への影響を低減したい場合、選択するとよい。 The first photothermal conversion layer 50 has a high light absorption rate (absorption rate), for example, in the near infrared region, such as cesium tungsten oxide or lanthanum hexaboride (LaB6), and in the visible light region. A colorless and transparent inorganic material having a low light absorption coefficient may be used. When it is desired to suppress the tint of the photothermal conversion layer and reduce the influence on the color image, it is preferable to select.
第２の膨張層６０は、第１の中間体１１の上に形成される。ここで、第１の中間体１１とは、後述するように、金属板２０上の第１の膨張層３０が膨張することにより形成される凹凸を有する造形物を便宜的に表現したものである。 The second expansion layer 60 is formed on the first intermediate body 11. Here, as will be described later, the first intermediate body 11 is a convenient representation of a modeled object having irregularities formed by the expansion of the first expansion layer 30 on the metal plate 20. ..
第２の膨張層６０は、第１の膨張層３０と同様に、吸収した熱の量に応じて膨張する層であって、バインダ中に熱膨張性マイクロカプセルが分散配置されている。第２の膨張層６０の厚さは、第２の光熱変換層８０によって放出された熱が第１の膨張層３０まで伝わらないような厚さであることが好ましい。例えば、第１の膨張層３０の膨張開始温度より高い熱が第２の光熱変換層８０で発生したとしても、第１の膨張層３０までその熱が伝わらなければ、第１の膨張層３０の変形を防ぐことが可能となるためである。 The second expansion layer 60, like the first expansion layer 30, is a layer that expands in accordance with the amount of heat absorbed, and thermally expandable microcapsules are dispersed in the binder. The thickness of the second expansion layer 60 is preferably such that the heat emitted by the second photothermal conversion layer 80 is not transmitted to the first expansion layer 30. For example, even if heat higher than the expansion start temperature of the first expansion layer 30 is generated in the second photothermal conversion layer 80, if the heat is not transmitted to the first expansion layer 30, the first expansion layer 30 This is because it becomes possible to prevent deformation.
さらに、第２の膨張層６０に用いる熱膨張性マイクロカプセルは、第１の膨張層３０に用いる熱膨張性マイクロカプセルと比較して、膨張開始温度が低いことが好ましい。第２の膨張層６０を加熱し膨張させる際に、第１の膨張層３０が膨張開始する温度より低い温度で加熱することが可能となるため、第１の膨張層３０の変形を防いで、第２の膨張層６０のみを膨張させることができる。 Further, the thermal expansion microcapsules used for the second expansion layer 60 preferably have a lower expansion start temperature than the thermal expansion microcapsules used for the first expansion layer 30. When the second expansion layer 60 is heated and expanded, it is possible to heat the first expansion layer 30 at a temperature lower than the temperature at which the first expansion layer 30 starts to expand, so that the deformation of the first expansion layer 30 is prevented, Only the second expansion layer 60 can be expanded.
第２のインク受容層７０は、第２の膨張層６０上に形成される。第２のインク受容層７０は、第１のインク受容層４０と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。同じ材料を用いた場合、原料が共通化され、製造コスト低減に寄与することができる。そして、第１のインク受容層４０と同様に、第２のインク受容層７０の材料として多孔質シリカを選択することにより、腐食防止層としても用いることができる。また、第１のインク受容層４０と第２のインク受容層７０それぞれに多孔質シリカを用いた場合、吸湿性をさらに高めることができ、金属板２０の腐食をさらに防止することが可能となる。 The second ink receiving layer 70 is formed on the second expansion layer 60. The second ink receiving layer 70 may use the same material as the first ink receiving layer 40, or may use a different material. When the same material is used, the raw materials are standardized, which can contribute to a reduction in manufacturing cost. Then, similarly to the first ink receiving layer 40, by selecting porous silica as the material of the second ink receiving layer 70, it can be used also as a corrosion prevention layer. Moreover, when porous silica is used for each of the first ink receiving layer 40 and the second ink receiving layer 70, the hygroscopicity can be further enhanced, and the corrosion of the metal plate 20 can be further prevented. ..
第２の光熱変換層８０は、第２のインク受容層７０上に形成され、第１の光熱変換層５０と同様の材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。また、第１の光熱変換層５０が形成されている領域の上に、第２の光熱変換層８０を形成してもよいし、第１の光熱変換層５０が形成されていない領域の上に、第２の光熱変換層８０を形成してもよい。 The second photothermal conversion layer 80 is formed on the second ink receiving layer 70, and the same material as the first photothermal conversion layer 50 may be used or a different material may be used. Further, the second photothermal conversion layer 80 may be formed on the region where the first photothermal conversion layer 50 is formed, or may be formed on the region where the first photothermal conversion layer 50 is not formed. The second photothermal conversion layer 80 may be formed.
カラー層９０は、第２の中間体上１２に形成される。ここで、第２の中間体１２とは、後述するように、第１の中間体１１上の第２の膨張層６０が膨張することにより形成される凹凸を有する造形物を便宜的に表現したものである。 The color layer 90 is formed on the second intermediate body 12. Here, as described below, the second intermediate body 12 conveniently represents a shaped article having unevenness formed by the second expansion layer 60 on the first intermediate body 11 expanding. It is a thing.
カラー層９０は、例えば、印刷用のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色インク等からなる。また、使用する光熱変換層の色味によって、カラー画像がくすむことがあるため、白色インク等で下塗りを行ってから、カラー画像を形成してもよい。 The color layer 90 includes, for example, cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) color inks for printing. Further, since the color image may become dull depending on the tint of the light-heat conversion layer used, the color image may be formed after undercoating with a white ink or the like.
次に、本実施形態に係る造形物の製造方法について、図２に示すフローチャート及び図３−図１０に示す断面図に基づいて説明する。まず、金属板２０と第１の膨張インクとを準備し、図３に示すように、第１の膨張インクを金属板２０の一面に、例えば、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ、フローコータ、ハケ、ブレードコーター、ダイコーター等の方式による公知の塗布装置を用いて塗布することにより第１の膨張層３０を形成する（ステップＳ１）。なお、塗布する際は、必ずしも、金属板２０の一面全体に限定するものではなく、金属板２０の一部であってもよい。 Next, a method of manufacturing a modeled object according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. 2 and the cross-sectional views shown in FIGS. First, the metal plate 20 and the first expansion ink are prepared, and as shown in FIG. 3, the first expansion ink is applied to one surface of the metal plate 20, for example, a bar coater, a roller coater, a spray coater, a flow coater, or a brush. The first expansion layer 30 is formed by applying the coating using a known coating device such as a blade coater or a die coater (step S1). In addition, when applying, it is not necessarily limited to the entire one surface of the metal plate 20, and may be a part of the metal plate 20.
次に、多孔質シリカ、アルミナ及びポリビニルアルコール等から選択される材料を溶媒に混合、分散させたスラリーを、例えば、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ、フローコータ、ハケ、ブレードコーター、ダイコーター等の方式による公知の塗布装置を用いて、第１の膨張層３０上に塗布する。そして、図４に示すように、第１のインク受容層４０を形成する（ステップＳ２）。 Next, porous silica, a material selected from alumina, polyvinyl alcohol and the like is mixed with a solvent, the slurry is dispersed, for example, bar coater, roller coater, spray coater, flow coater, brush, blade coater, die coater, etc. Coating is performed on the first expansion layer 30 using a known coating device according to the method. Then, as shown in FIG. 4, the first ink receiving layer 40 is formed (step S2).
次に、図５に示すように、第１のインク受容層４０の上面のうち、第１の膨張層３０を膨張させて所望の凹凸を形成しようとする領域に、第１の光熱変換層５０を形成する（ステップＳ３）。なお、第１の光熱変換層５０は、光熱変換特性を有する光熱変換材料として、例えば、カーボンブラックを含む黒色インクを用いて、例えば、インクジェット方式により印刷することにより形成する。 Next, as shown in FIG. 5, on the upper surface of the first ink receiving layer 40, the first photothermal conversion layer 50 is formed in a region where the first expansion layer 30 is to be expanded to form desired unevenness. Are formed (step S3). The first photothermal conversion layer 50 is formed, for example, by printing using a black ink containing carbon black as a photothermal conversion material having a photothermal conversion characteristic, for example, by an inkjet method.
続いて、第１の膨張層３０を膨張させるために、例えば、ハロゲンランプ等の光照射装置を用いて、近赤外線を含む光を照射する。なお、黒色インクの濃度によって膨張する高さが異なり、濃度が高いほど高く膨張する。そして、図６に示すように、第１の光熱変換層５０が形成された領域の第１の膨張層３０を膨張させ、第１の中間体１１を形成する（ステップＳ４）。 Subsequently, in order to expand the first expansion layer 30, for example, a light irradiation device such as a halogen lamp is used to irradiate light including near infrared rays. The height of expansion depends on the density of the black ink, and the higher the density, the higher the expansion. Then, as shown in FIG. 6, the first expansion layer 30 in the region where the first photothermal conversion layer 50 is formed is expanded to form the first intermediate 11 (step S4).
次に、図７に示すように、第２の膨張インクを第１の中間体１１上に、例えば、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ、フローコータ、ハケ、ブレードコーター、ダイコーター等の方式による公知の塗布装置を用いて塗布することにより第２の膨張層６０を形成する（ステップＳ５）。なお、塗布する際は、必ずしも、第１の中間体１１の一面全体に限定するものではなく、第１の中間体１１の一部であってもよい。 Next, as shown in FIG. 7, the second expanding ink is applied onto the first intermediate 11 by a known method such as a bar coater, a roller coater, a spray coater, a flow coater, a brush, a blade coater, or a die coater. The second expansion layer 60 is formed by applying the coating using the coating apparatus (1) (step S5). In addition, when applying, it is not necessarily limited to the entire one surface of the first intermediate body 11, and may be a part of the first intermediate body 11.
次に、第１のインク受容層４０を形成する場合と同様に、例えば、多孔質シリカ、アルミナ及びポリビニルアルコール等から選択される材料を溶媒に混合、分散させたスラリーを、例えば、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ、フローコータ、ハケ、ブレードコーター、ダイコーター等の方式による公知の塗布装置を用いて、第２の膨張層６０上に塗布することにより、図８に示すように、第２のインク受容層７０を形成する（ステップＳ６）。 Next, as in the case of forming the first ink receiving layer 40, for example, a slurry prepared by mixing and dispersing a material selected from porous silica, alumina, polyvinyl alcohol, etc. in a solvent is used, for example, a bar coater or a roller. As shown in FIG. 8, the second expansion layer 60 is coated with a known coating device such as a coater, a spray coater, a flow coater, a brush coater, a blade coater, and a die coater, so that the second expander layer 60 The ink receiving layer 70 is formed (step S6).
次に、図９に示すように、第２のインク受容層７０の上面のうち、第２の膨張層６０を膨張させ、所望の凹凸を形成しようとする領域に、第２の光熱変換層８０を形成する（ステップＳ７）。なお、第２の光熱変換層８０は、光熱変換特性を有する光熱変換材料として、例えば、カーボンブラックを含む黒色インクを用いて、例えば、インクジェット方式により印刷することにより形成する。 Next, as shown in FIG. 9, on the upper surface of the second ink receiving layer 70, the second photothermal conversion layer 80 is formed in a region where the second expansion layer 60 is expanded to form desired unevenness. Are formed (step S7). The second light-heat conversion layer 80 is formed by printing, for example, by an inkjet method using a black ink containing carbon black as a light-heat conversion material having light-heat conversion characteristics.
続いて、第２の膨張層６０を膨張させるために、例えば、ハロゲンランプ等の光照射装置を用いて、近赤外線を含む光を照射する（ステップＳ８）。第２の光熱変換層８０から放出される熱が、第２の膨張層６０の膨張開始温度より高く、第１の膨張層３０の膨張開始温度より低い温度となるように光照射量及び光照射時間等を設定する。そして、図１０に示すように、第２の光熱変換層８０が形成された領域の第２の膨張層６０を膨張させ、第２の中間体１２を形成する。 Then, in order to expand the second expansion layer 60, for example, a light irradiation device such as a halogen lamp is used to apply light including near infrared rays (step S8). Light irradiation amount and light irradiation such that the heat released from the second photothermal conversion layer 80 is higher than the expansion start temperature of the second expansion layer 60 and lower than the expansion start temperature of the first expansion layer 30. Set the time etc. Then, as shown in FIG. 10, the second expansion layer 60 in the region where the second photothermal conversion layer 80 is formed is expanded to form the second intermediate body 12.
続いて、図１Ｂに示すように、所望のカラー画像を第２の中間体１２上に印刷することによりカラー層９０を形成し（ステップＳ９）、カラー画像を有する多層塗装金属板１０を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 1B, a color layer 90 is formed by printing a desired color image on the second intermediate 12 (step S9), and the multilayer coated
本実施形態に係る多層塗装金属板及び造形物の製造方法によれば、金属板上に凹凸を容易に形成しつつも、この凹凸が形成された金属板の品質を長期間維持させることができる。 According to the method for manufacturing a multi-layer coated metal plate and a molded article according to the present embodiment, it is possible to easily form the unevenness on the metal plate, while maintaining the quality of the metal plate having the unevenness for a long period of time. ..
また、本実施形態では、例えば多孔質シリカ等の優れた吸湿性を有する材料を第１のインク受容層４０と第２のインク受容層７０それぞれに用いることにより、腐食防止層として金属板２０の腐食をさらに防止することができる。 Further, in the present embodiment, a material having an excellent hygroscopic property such as porous silica is used for each of the first ink receiving layer 40 and the second ink receiving layer 70, so that the metal plate 20 serves as a corrosion prevention layer. Corrosion can be further prevented.
さらに、本実施形態においては、金属板２０上に形成する膨張層が１層でも２層以上であってもよい。凹凸の表現をさらに豊かにしたい場合は、膨張層を２層以上にするとよい。 Further, in the present embodiment, the expansion layer formed on the metal plate 20 may be one layer or two or more layers. When it is desired to further enhance the expression of irregularities, it is advisable to use two or more expansion layers.
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
また、上記実施形態では、例えば図１Ｂに示されているように、第１の膨張層３０の凹凸は、第２の膨張層６０の凹凸と比較して高くて大きい構成を挙げているが、これに限られない。所望する凹凸に応じて、各膨張層の凹凸を制御することも可能である。 Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 1B, for example, the unevenness of the first expansion layer 30 is higher and larger than the unevenness of the second expansion layer 60. It is not limited to this. It is also possible to control the unevenness of each expansion layer according to the desired unevenness.
なお、上記実施形態において用いられている図は、上記実施形態を説明するためのものである。従って、各層の厚みが、図１Ｂに示されているような比率で形成されると限定して解釈されることを意図するものではない。例えば、図１Ｂでは金属板２０は第１の膨張層３０より厚く図示されているが、金属板２０が第１の膨張層３０と同じ厚みに形成される構成、又は第１の膨張層３０より薄く形成される構成を排除するものではない。他の層についても同様である。 It should be noted that the drawings used in the above embodiment are for explaining the above embodiment. Therefore, the thickness of each layer is not intended to be interpreted as being limited to the ratios shown in FIG. 1B. For example, although the metal plate 20 is illustrated to be thicker than the first expansion layer 30 in FIG. 1B, the metal plate 20 is formed to have the same thickness as the first expansion layer 30 or the first expansion layer 30. It does not exclude a thinly formed structure. The same applies to the other layers.
本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention includes the inventions described in the claims and their equivalents. The inventions described in the initial claims of the present application will be additionally described below.
［付記１］
金属板の一方の面上に設けられ、吸湿により前記金属板の腐食を防止するための腐食防止層と、
前記腐食防止層上にインク材料によって設けられ、吸収した光を熱に変換する光熱変換層と、
前記金属板と前記腐食防止層との間に設けられ、前記光熱変換層により光から変換された熱で膨張するように形成された膨張層と、
を備え、
前記腐食防止層は、前記インク材料を吸収して受容するインク受容層として形成されている、
ことを特徴とする多層塗装金属板。
［付記２］
前記膨張層は、前記金属板の一方の面上の少なくとも一部に設けられる、
ことを特徴とする付記１に記載の多層塗装金属板。
［付記３］
前記光熱変換層は、前記インク受容層上の少なくとも一部に設けられる、
ことを特徴とする付記１に記載の多層塗装金属板。
［付記４］
金属板の一方の面上に設けられ、所定の温度以上で加熱されると膨張するように形成された第１の膨張層と、
前記第１の膨張層上に設けられ、吸収した光を熱に変換して放出する第１の光熱変換層と、
前記第１の光熱変換層上に設けられ、前記第１の膨張層が形成された後に形成された第２の膨張層と、
前記第２の膨張層上に設けられた、第２の光熱変換層と、
を備え、
前記第２の膨張層の厚さは、前記第２の光熱変換層により放出された熱が前記第１の膨張層の膨張開始温度よりも高い温度であった際に、前記放出された熱が前記第１の膨張層に伝わらないような厚さである、
ことを特徴とする多層塗装金属板。
［付記５］
前記第２の膨張層は、前記第１の膨張層と比較して膨張開始温度が低い、
ことを特徴とする付記４に記載の多層塗装金属板。
［付記６］
金属板上に、加熱されることにより膨張する第１の膨張層を形成する工程と、
前記第１の膨張層上に、光を熱に変換する第１の光熱変換層を形成する工程と、
前記第１の光熱変換層に向けて光を照射することにより、前記第１の光熱変換層が形成されている領域に対応する前記第１の膨張層を膨張させて第１の中間体を形成する工程と、
前記第１の中間体上に、加熱されることにより膨張する第２の膨張層を形成する工程と、
前記第２の膨張層上に、光を熱に変換する第２の光熱変換層を形成する工程と、
前記第２の光熱変換層に向けて光を照射することにより、前記第２の光熱変換層が形成されている領域に対応する前記第２の膨張層を膨張させて第２の中間体を形成する工程と、
を有する、
ことを特徴とする造形物の製造方法。
[Appendix 1]
Provided on one surface of the metal plate, a corrosion prevention layer for preventing corrosion of the metal plate by moisture absorption,
A photothermal conversion layer provided on the corrosion prevention layer by an ink material, which converts absorbed light into heat.
An expansion layer provided between the metal plate and the corrosion prevention layer and formed to expand with heat converted from light by the photothermal conversion layer,
Equipped with
The corrosion preventing layer is formed as an ink receiving layer that absorbs and receives the ink material.
A multi-layer coated metal plate characterized by the above.
[Appendix 2]
The expansion layer is provided on at least a part of one surface of the metal plate,
The multilayer coated metal plate according to
[Appendix 3]
The light-heat conversion layer is provided on at least a part of the ink receiving layer,
The multilayer coated metal plate according to
[Appendix 4]
A first expansion layer provided on one surface of the metal plate and formed to expand when heated at a predetermined temperature or higher;
A first photothermal conversion layer which is provided on the first expansion layer and which converts absorbed light into heat and emits it;
A second expansion layer provided on the first photothermal conversion layer and formed after the first expansion layer is formed;
A second photothermal conversion layer provided on the second expansion layer;
Equipped with
The thickness of the second expansion layer is such that when the heat released by the second photothermal conversion layer is at a temperature higher than the expansion start temperature of the first expansion layer, the heat released is A thickness such that it is not transmitted to the first expansion layer,
A multi-layer coated metal plate characterized by the above.
[Appendix 5]
The second expansion layer has a lower expansion start temperature than the first expansion layer,
The multilayer coated metal plate according to appendix 4, characterized in that
[Appendix 6]
Forming on the metal plate a first expansion layer that expands when heated;
Forming a first photothermal conversion layer for converting light into heat on the first expansion layer;
By irradiating the first photothermal conversion layer with light, the first expansion layer corresponding to the region where the first photothermal conversion layer is formed is expanded to form a first intermediate body. The process of
Forming a second expansion layer on the first intermediate, which expands when heated;
Forming a second photothermal conversion layer for converting light into heat on the second expansion layer;
By irradiating the second photothermal conversion layer with light, the second expansion layer corresponding to the region where the second photothermal conversion layer is formed is expanded to form a second intermediate. The process of
Has,
A method of manufacturing a shaped article, which is characterized by the following.
１０ カラー画像を有する多層塗装金属板
１１ 第１の中間体
１２ 第２の中間体
２０ 金属板
３０ 第１の膨張層
４０ 第１のインク受容層
５０ 第１の光熱変換層
６０ 第２の膨張層
７０ 第２のインク受容層
８０ 第２の光熱変換層
９０ カラー層
10 Multilayer Painted Metal Plate with Color Image 11 First Intermediate 12 Second Intermediate 20 Metal Plate 30 First Expansion Layer 40 First Ink Receiving Layer 50 First Photothermal Conversion Layer 60 Second Expansion Layer 70 Second ink receiving layer 80 Second photothermal conversion layer 90 Color layer
Claims (6)
前記腐食防止層上にインク材料によって設けられ、吸収した光を熱に変換する光熱変換層と、
前記金属板と前記腐食防止層との間に設けられ、前記光熱変換層により光から変換された熱で膨張するように形成された膨張層と、
を備え、
前記腐食防止層は、前記インク材料を吸収して受容するインク受容層として形成されている、
ことを特徴とする多層塗装金属板。 Provided on one surface of the metal plate, a corrosion prevention layer for preventing corrosion of the metal plate by moisture absorption,
A photothermal conversion layer provided on the corrosion prevention layer by an ink material, which converts absorbed light into heat.
An expansion layer provided between the metal plate and the corrosion prevention layer and formed to expand with heat converted from light by the photothermal conversion layer,
Equipped with
The corrosion preventing layer is formed as an ink receiving layer that absorbs and receives the ink material.
A multi-layer coated metal plate characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１に記載の多層塗装金属板。 The expansion layer is provided on at least a part of one surface of the metal plate,
The multi-layer coated metal plate according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項１に記載の多層塗装金属板。 The light-heat conversion layer is provided on at least a part of the ink receiving layer,
The multi-layer coated metal plate according to claim 1, wherein
前記第１の膨張層上に設けられ、吸収した光を熱に変換して放出する第１の光熱変換層と、
前記第１の光熱変換層上に設けられ、前記第１の膨張層が形成された後に形成された第２の膨張層と、
前記第２の膨張層上に設けられた、第２の光熱変換層と、
を備え、
前記第２の膨張層の厚さは、前記第２の光熱変換層により放出された熱が前記第１の膨張層の膨張開始温度よりも高い温度であった際に、前記放出された熱が前記第１の膨張層に伝わらないような厚さである、
ことを特徴とする多層塗装金属板。 A first expansion layer provided on one surface of the metal plate and formed to expand when heated at a predetermined temperature or higher;
A first photothermal conversion layer which is provided on the first expansion layer and which converts absorbed light into heat and emits it;
A second expansion layer provided on the first photothermal conversion layer and formed after the first expansion layer is formed;
A second photothermal conversion layer provided on the second expansion layer;
Equipped with
The thickness of the second expansion layer is such that when the heat released by the second photothermal conversion layer is at a temperature higher than the expansion start temperature of the first expansion layer, the heat released is A thickness such that it is not transmitted to the first expansion layer,
A multi-layer coated metal plate characterized by the above.
ことを特徴とする請求項４に記載の多層塗装金属板。 The second expansion layer has a lower expansion start temperature than the first expansion layer,
The multilayer coated metal plate according to claim 4, wherein
前記第１の膨張層上に、光を熱に変換する第１の光熱変換層を形成する工程と、
前記第１の光熱変換層に向けて光を照射することにより、前記第１の光熱変換層が形成されている領域に対応する前記第１の膨張層を膨張させて第１の中間体を形成する工程と、
前記第１の中間体上に、加熱されることにより膨張する第２の膨張層を形成する工程と、
前記第２の膨張層上に、光を熱に変換する第２の光熱変換層を形成する工程と、
前記第２の光熱変換層に向けて光を照射することにより、前記第２の光熱変換層が形成されている領域に対応する前記第２の膨張層を膨張させて第２の中間体を形成する工程と、
を有する、
ことを特徴とする造形物の製造方法。 Forming on the metal plate a first expansion layer that expands when heated;
Forming a first photothermal conversion layer for converting light into heat on the first expansion layer;
By irradiating the first photothermal conversion layer with light, the first expansion layer corresponding to the region where the first photothermal conversion layer is formed is expanded to form a first intermediate body. The process of
Forming a second expansion layer on the first intermediate, which expands when heated;
Forming a second photothermal conversion layer for converting light into heat on the second expansion layer;
By irradiating the second photothermal conversion layer with light, the second expansion layer corresponding to the region where the second photothermal conversion layer is formed is expanded to form a second intermediate. The process of
Has,
A method of manufacturing a shaped article, which is characterized by the following.
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