JP4997372B2 - 構造色色相による転写画像及びその画像転写方法 - Google Patents
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本発明は、このような転写画像を、被転写体である支持体フィルム上に形成させる原版の画線部とは非接触下に形成させる白色系又は黒色系無彩色の特定単分散性球状粒子からなる構造色色相中に、正像として形成させる新規な画像転写方法にも関する。
(1)活版印刷は、版の突起部(凸部)の画線部にインキをつけて、紙などの被印刷体にインキを転移させて原版の画像を転写させる凸版印刷法で、通常、活版印刷、フレキソ印刷として用いられている。
(2)凹版印刷は、版面のくぼんだ画線部にインキを付与させて印刷する方式で、通常、グラビア印刷として用いられている。
(3)平板印刷は、親油性の画線部と親水性の非画線部との間に明確な凹凸差がなく、水と親油性のインキを交互に与えながら印刷する方式で、通常、オフセット印刷として用いられている。
(4)孔版印刷は、版面がインキを通過できる小孔の集合からなる画線部と、インキ遮蔽層の非画線部とからなり、画線部の小孔からインキを押し出すことによって印刷する方式で、通常、スクリーン印刷として用いられている。
また、これらの印刷法では原版の逆像である原像を、被印刷体に適性な正像として転写印刷させるには、原版の画線部の原像にインキを付けて、その被印刷体上の転写インキ像を視感させるものである。そこで、このような転写インキ像に使用される印刷インキには、適性なインキ固形分濃度において、適性な粘度として100〜10000(cps)の範囲にあるインキが用いられている。また、これらの印刷法とその適性粘度とには、通常、グラビア印刷<フレキソ印刷<オフセット印刷<スクリーン印刷なる順に高粘度化されたインキを用いなければならない。従って、上記する印刷法で鮮明な画像を転写させるには、これら印刷法に適性な、インキ粘度が極めて重要であると言える([特許文献1,2])。
(イ)その有彩色を視感させる構造色色相は、灰色、黒褐色、黒色等の黒色系無彩色の有機又は無機ポリマー単分散球状粒子が、縦及び横方向に整合する流動性を有する3次元粒子状積層物(又は流動性コロイド結晶体)である。
(ロ)この黒色系無彩色の有機又は無機ポリマーの単分散球状粒子は、体積基準で表す平均粒子径が100nm以上で、900nmを超えない範囲にあるコロイド粒子サイズの特定粒子径を有する黒色系無彩色球状微細粒子である。
(ハ)粒子状積層物を形成する特定粒子径を有する単分散球状粒子に係わって、可視光照射下に、その3次元粒子整合体表面に対する垂直反射光色が、その特定する粒子径に係わって、ブラッグの反射式における角度依存を満足するスペクトル分光発色として、例えば、紫色系、青色系、緑色系、黄色系及び赤色系等の単色系有彩色の構造色を視感させる。
(ニ)また、本発明者が既に特開2005−60653号に提案する構造色色相を形成させる水性サスペンジョンは、体積基準で表す平均粒子径が、100nm以上で、900nmを超えない特定範囲にある有機ポリマー又は無機ポリマーの黒色系無彩色の単分散性球状微細粒子が、分散質粒子として体積基準で表して20%以上で、70%を超えない分散濃度の水性サスペンジョンである。しかも、固−液分散体としての電気伝導度が2000μS/cm以下にある塗布性に優れる特定の固−液水性サスペンジョン(又は流動性コロイド結晶体=流動性3次元粒子整合体)である。
(ホ)この水性サスペンジョンを用いて形成させるグリーンシート相を、20〜60℃の温度雰囲気下に曝し乾燥させることで、黒色系無彩色の球状微細粒子が、縦・横方向に規則的に整合した3次元粒子整合体を形成させる。しかも、自然光又は白色光の照射下に特性反射スペクトル光に基づく鮮明な単色系有彩色を視感させる構造色色相を形成させる。
(1)白色系無彩色とは、マンセル色票に表す彩度=0(零)であって、明度が限りなく≧9である。
(2)また、黒色系無彩色とは、彩度=0であって、明度が限りなく≦1である。
(3)また、本発明においては、上記する彩度=0で、1<明度<9にある灰白色、灰色、灰黒色等の色相は、何れも黒色系無彩色として扱うことができる。
(4)更に、本発明においける透明無着色粒子に係わる白色系無彩色とは、平均粒子径が100〜900nmサイズにある透明無着色球状粒子においては、通常、その粒子の分散系に対して、可視光照射下に視感される乱反射色は、例えば、透明ガラスの微粉砕物体から視感される反射色は、白色であることからよく理解することができる。
(1−a)数百nm程度の平均粒子径を有する白色、灰白色、灰色、灰黒色、黒色から選ばれる何れか1種の白色系又は黒色系無彩色の有機ポリマー又は無機ポリマーの単分散性球状粒子が、体積基準濃度で表して20%以上で、70%を超えない分散濃度の水性サスペンジョンで、しかも、その電気伝導度が2000μS/cm以下にある特定水性サスペンジョンを調製する。
(2−b)次いで、この水性サスペンジョンを、5〜500μm厚の可撓性支持フィルム上に、1.5〜40μm塗工厚に塗布させてなる転写体なるグリーンシート相を設ける。
(3−c)次いで、凸部及び/又は凹部で構成される画線部を正像とする原版上に、このグリーンシート相を設ける被転写体を重ね搭載させた状態で、20〜60℃の温度雰囲気下に曝露乾燥させて、このグリーンシート相に相厚1〜30μm範囲にある構造色色相を形成させる。
(4−d)次いで、原版から分離させた被転写体上に形成させた構造色色相中には、原版の画線部原像に対応する有彩色の「色ガラ」色相が、転写正像として視感される。また、必要に応じて原板に設ける非画線部の平坦部に対応する有彩色の「無色ガラ」色相が形成されている。
(5−e)次いで、透明部材のトップ支持膜を施して、被転写体上に固定された構造色色相中に、少なくとも「無色ガラ」色相と同色の単色系有彩色の「色ガラ」色相像が、転写正像として視感させる。
既に上述する如く、本発明による転写画像は、凸部及び/又は凹部で構成される画線部原像の原版に、
(A)自在に追随する可撓性支持フィルム上に形成させる構造色色相が、従来の印刷法における紙等の被転写体に相当する。
(B)しかも、従来の印刷法のインク像なる転写画像に相違して、本発明の転写画像は、原版の原像とは非接触下にある構造色色相中に形成される有彩色色相の「色ガラ」像として、視感される非インク像の転写画像であることを特徴とする。
(C)また、本発明による構造色色相に視感される画像は、原版原像をこの構造色色相中に、恰も投影像として視感されることから、原版原像をそのまま正像とする有彩色の「色ガラ」色相が転写正像であることを特徴とする。
(D)本発明による画線部を転写させた有彩色の「色ガラ」色相と、非画線部に対応する有彩色の「無色ガラ」色相とは、何れも単色系有彩色の構造色色相として形成され、しかも、本発明においては、「色ガラ」色相と「無色ガラ」色相は、少なくとも同色の単色系有彩色の構造色色相として視感されることを特徴とする。
また、本発明における可撓性の支持フィルムは、透明、半透明、不透明に限定されないが、既に説明済みである如く、20〜60℃程度の温度雰囲気下に撓む程度の可撓性を有する樹脂フィルムであれば適宜好適に使用される。また、そのフィルム厚は5〜500μmであって、撓み性の応答性からして、好ましくは、300μm以下で、更に好ましくは200μm以下で、特に好ましくは100μm以下の可撓性樹脂フィルムであることが好適である。
また、本発明による転写画像が、このような支持フィルム上に形成される構造色色相中に形成・視感される。しかも、この構造色色相は既に上述する数百nm程度の微細球状粒子の3次元粒子整合体に視感されるものである。従って、この3次元粒子整合体の構造色色相を固定させるために、例えば、重合開始剤を含有する重合性有機モノマー液、有機ポリマー液又は無機バインダー液等の透明部材によるトップ支持膜が設けられる。
そこで、本発明による新規な転写画像を、被転写体であるの可撓性の支持フィルム上におけるグリーンシート相を介して形成させた構造色色相中に、転写させる新規な画像転写法について、[図4]に図示する転写工程(又は印刷工程)図を参照して以下に説明する。
工程(1):易接着処理(5’)を施した5〜500μm厚の可撓性の樹脂支持フィルム(5)を準備する。
工程(2):次いで、この支持フィルム(5)上に構造色色相を形成させる平均粒子径130〜310nmの範囲にある白色系又は黒色系無彩色又は310nmを超え800nm未満の範囲にある白色系又は黒色系無彩色の単分散性球状粒子を分散質とする水性サスペンジョンを塗工厚1.5〜40μmに塗布させて、転写体であるグリーンシート相(6)[以後、単にグリーンシート相(6)と記す]を形成させる。
工程(3):次いで、この支持フィルム(5)上にグリーンシート相(6)を設けた支持フィルム(5)を、凸状原版(1)上に重ね搭載させる。
工程(4):次いで、この「グリーンシート相(6)/可撓性支持フィルム(5)/凸状原版(1)」なる積層部材を、20〜60℃温度雰囲気中に水平靜置状態に曝露乾燥させて、「構造色色相(10)/可撓性支持フィルム(5)/凸状原版(1)」のように、可撓性支持フィルム(5)上の「グリーンシート相(6)」→相厚1〜30μm範囲にある「構造色色相(10)」なる乾燥・整合体に変成させる。
このように変成させた支持フィルム(5)上の「構造色色相(10)」中には、工程(5)図に図示されている如く、原版(1)の画線部(2)に相当する「有色彩色相(7)」と原版(1)の非画線部(3)に相当する「無色彩色相(8)」が形成されている。
工程(5):次いで、原版(1)から分離した「構造色色相(10)/可撓性支持フィルム(5)」の「有色彩色相(7)」と「無色彩色相(8)」からなる「構造色色相(10)」を支持固定させるため、工程(5)において、「構造色色相(10)」上に透明部材からなる「トップ支持膜(9)」を施して、本発明による転写画像である「トップ支持膜(9)/有色彩色相(7)+無色彩色相(8)/可撓性支持フィルム(5)」が得られる。
本発明におけるグリーンシート相とは、体積基準で表す平均粒子径が、130〜310nm又は310nmを超え800nm未満の範囲にある灰白色、灰色、灰黒色、黒色等から選ばれる何れか1種の黒色系無彩色又は白色系無彩色の有機ポリマー又は無機ポリマーの単分散性球状粒子が分散する特定の水性サスペンジョン相であって、可撓性の被転写体の支持フィルム上に塗布層厚1.5〜40μmの範囲で適宜に形成させることができる。また、本発明者は、既に特開2005−60653号において、最適な構造色を形成させるに好ましい水性サスペンジョンを提供していることから、本発明に用いる特定の水性サスペンジョンとして適宜好適に用いることができる。
既に上述する如く、本発明による画像転写法に用いられる原版の原像は、凸部又は凹部で構成される画線部を原像とする凸状又は凹状原版に基づく画像であることから、その原版の部材として、例えば、鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、鉛板、セラミックス板、モルタル板、ガラス板、プラスチック板、木質板及び織布或いは不織布の布地等を挙げることができる。また、本発明においては、このような凸部及び/又は凹部で形成される画線部に係わって、原像を形成させる凸部間又は凹部間のピッチ幅及びその凸部又は凹部の段差は、鮮明な転写画像を形成させるに重要な要件になると思われる。
以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例にいささかも限定されるものではない。
<青色構造色を呈する転写体グリーンシート相用サスペンジョン>
MMAを90g、MAAを10g、フラスコに入れ、黒色染料のC.Iソルベントブラック27の7.5g、乳化剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの0.8g、水567gを加え72℃に昇温した。窒素雰囲気下で開始剤KPS0.5gを加え乳化重合を行って負電荷を持つ体積基準で表す平均粒子径180nmの黒色系無彩色の単分散球状粒子が、体積基準で表す分散濃度15%のサスペンジョンを調製した。次いで、透析と濃縮で30%、電気伝導度1000μS/cmで、pH2.9のサスペンジョンに調製した。このサスペンジョンを用いて綜研製の粘着剤SKダイン2094をあらかじめ3μmdryで塗布した50μmPETフィルム上に10μmdryで塗工させた。次いで、このPET支持フィルム上に塗布したグリーンシート相を、40℃雰囲気下で、原版Aである線径0.5mm、線間隔5mmの平織りのステンレス製金網上に、重ね搭載させて乾燥させることで、このグリーンシート相は、順次構造色色相を形成させながら発色した。
原板Aに換えて、50mm角のステンレス平板にピッチ幅10mm、穴の深さ(又は段差)が3mmの円形穴が、9個を設ける凹状原版Bを用いて、PET支持フィルム上に設けるグリーンシート相を転写体とした以外は、実施例1と同様にして転写処理を行い、支持体上に形成される構造色色相中に明確な9個の円形状の有彩色色相なる色ガラを視感することができた。
原版Bに換えて、このステンレス平板に、ピッチ幅1mm、穴の深さ(又は段差)が3mmの無数の穴を設ける凹状原版Cを用いた以外は、実施例2と同様に転写処理を行ったが、支持体上に形成される構造色色相は、有彩色色相の色ガラのない単なる単色系有彩色の構造色色相(又は無色ガラ相)を呈していた。
<緑色構造色を呈する転写体グリーンシート相用サスペンジョン>
本発明に用いる黒色系無彩色の単分散球状粒子を調製する。容量1リットルの四つ口フラスコに、モノマーのメチルメタクリレート(MMA)の100重量部と黒色染料のC.Iソルベントブラック27の7.5重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの0.6重量部、水290重量部とを入れて攪拌混合後、窒素パージ下に攪拌しながら80℃に昇温させた。次いで、過硫酸カリウム0.5重量部を加えて80℃で約7時間重合反応を行った。電子顕微鏡法で測定した体積基準で表す平均粒子径180nmのほぼ単分散球状粒子の黒色系重合体粒子が分散するサスペンジョン(S1)を調製した。
<赤色構造色を呈する転写体グリーンシート相用サスペンジョン>
容量1リットルの四つ口フラスコにMMAの78重量部と、エチレングリコールジメタクリレートの2重量部と、2−ヒドロキシエチルメタクリレートの15重量部とを加え、次いで過酸化ベンゾイルの0.5重量部とジメチル−2,2’−アゾビス2−メチルプロピオネートの1.0重量部と、C.Iソルベントブラック27の8重量部を加えて溶解させた後、水250重量部、乳化剤のポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩の10重量部とUNA−Naの0.1重量とを加えて強攪拌下に混合させた。次いで、サスペンジョン(S1)の40重量部を添加し、50℃×0.5時間穏やかに攪拌後、78℃×1.5時間反応させた後、90℃×1.5時間熟成させて得られたサスペンジョン中には、電子顕微鏡法で測定した体積基準で表す平均粒子径250nmの単分散球状粒子の黒色系重合体粒子が分散し、このサスペンジョン中の分散質粒子の体積濃度は31%であった。同様に透析処理後の電気伝導度を3900μS/cmから400μS/cmにしたサスペンジョンを徐々に濃縮して体積濃度37%のサスペンジョン(S3)を調製した。このサスペンジョン(S3)で形成された3次元粒子整合体の構造色色相は、赤色の単色有彩色であった。
<緑色構造色を呈する転写体グリーンシート相用サスペンジョン>
MMAを90g、MAAを10g、フラスコに入れ、乳化剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの0.03g、水567gを加え72℃に昇温した。窒素雰囲気下で開始剤KPS0.5gを加え乳化重合を行って負電荷を持つ体積基準で表す平均粒子径「350nm」の透明無着色粒子の白色系無彩色単分散球状粒子が、体積基準で表す分散濃度15%のサスペンジョンを調製した。次いで、透析と濃縮で30%、電気伝導度540μS/cmで、pH6.5のサスペンジョン(S4)に調製した。このサスペンジョン(S4)を用いて実施例1と同様にして50μmPETフィルム上にグリーンシート相を形成させた後、40℃雰囲気下で、原版Aに重ね搭載させて乾燥させると、このグリーンシート相には順次構造色色相を形成させながら発色する。
2 画線部(又は原像)
3 非画線部
4 凹状原版
5 可撓性支持フィルム(又は被転写体)
5’易接着処理
6 転写体グリーンシート相
7 色ガラ色相
8 無色ガラ色相
9 トップ支持膜
10 構造色色相
Claims (10)
- 凸部及び/又は凹部で構成される画線部を正像とする原版に基づく原像が、被転写体である可撓性の支持フィルム上に設ける転写体であるグリーンシート相に形成される構造色色相中に転写正像として視感される転写画像であって、
前記原版の画線部に対応する前記転写画像の色ガラ色相と、前記原版に必要に応じて設ける非画線部の平坦部に対応する無色ガラ色相とは、少なくとも同色の有彩色の構造色色相で、
これらの構造色色相は、平均粒子径が100nm以上で、900nmを超えない有機ポリマー又は無機ポリマーのCv値が5%以下の単分散性球状粒子で、且つ無彩色粒子が、相厚1〜30μmの範囲にある3次元粒子整合体を形成し、且つ前記3次元粒子整合体上にはトップ支持膜が設けられ、
前記色ガラ色相なる転写画像が、前記転写体の構造色色相中に視感されていることを特徴とする転写画像。 - 前記無彩色粒子の平均粒子径が、体積基準で表して130〜310nmの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の転写画像。
- 前記無彩色粒子の平均粒子径が、体積基準で表して310nmを超えて800nm未満の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の転写画像。
- 前記トップ支持膜は、前記Cv値が5%以下の単分散性球状粒子の屈折率(nP)とは異なる屈折率(nB)の透明部材で、且つ|nP−nB|≧0.05なる関係を満足する膜厚1〜50μmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の転写画像。
- 前記トップ支持膜が、分子量30万以上で、分子量分布の分散指数(Mw/Mn)≦5.0の透明樹脂であることを特徴とする請求項4に記載の転写画像。
- 前記色ガラ色相と前記無色ガラ色相とは、自然光又は白色光の照射下に視感される少なくとも同色の有彩色の構造色色相で、且つこれら構造色色相の3次元粒子整合体中の互いに中心線方向に対向する粒子中心間で表す粒子間距離(L)に係わって、粒子間距離(L)と前記有彩色と間には、略ブラッグの反射式を満足させるスペクトル分光発色の構造色色相として視感されることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の転写画像。
- 前記支持フィルムが、フィルム厚5〜500μmの範囲にある可撓性の樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れかに記載の新規な転写画像。
- 凸部及び/又は凹部で構成される画線部を正像原像とする原版上に重ね搭載する被転写体の可撓性支持フィルム上に設ける転写体グリーンシート相に形成させる構造色色相中に、前記正像を転写させる画像転写方法であって、
平均粒子径が100nm以上で、900nmを超えない範囲にある無彩色及び透明無着色粒子に係わる無彩色の有機ポリマー又は無機ポリマーのCv値が5%以下の単分散性球状粒子が、体積基準濃度で表して20%以上で、70%を超えない分散濃度で、且つその電気伝導度が2000μS/cm以下にある水性サスペンジョンを調製させ、
次いで、この水性サスペンジョンを用いて、可撓性支持フィルム上に、1.5〜40μm塗工厚のグリーンシート相を形成させた後、
前記原版上に、前記可撓性支持フィルムを重ね搭載させた状態で、20〜60℃の温度雰囲気下に曝露乾燥させ、
次いで、前記原版から分離する前記被転写体上に設ける前記転写体の相厚1〜30μm範囲にある構造色色相中に、前記原像に対応する色ガラ色相なる転写正像と、必要に応じて前記原板に設ける非画線部平坦部に対応する無色ガラ色相とを形成させ、
次いで、これらの構造色色相上に透明部材のトップ支持膜を塗布させ、
てなる転写体グリーンシート相に、少なくとも同色有彩色の前記色ガラ色相と前記無色ガラ色相とを形成させることを特徴とする画像転写方法。 - 前記原版が、鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、鉛板、セラミックス板、モルタル板、ガラス板、プラスチック板、フォトレジストシート、木質板、織布及び不織布の布地から選ばれる何れか1種の部材であって、画線部を形成する凸部又は凹部に係わるピッチ幅が0.5μm〜10mmの範囲で、且つその凸部又は凹部の段差が0.8μm〜5mmの範囲にあることを特徴とする請求項8に記載の画像転写方法。
- 前記原版が、ステンレス製、フッ素樹脂製、PVC製、ナイロン製及びビニロン製から選ばれる何れかのメッシュ部材で、且つ前記メッシュ材の目開が1〜10mmで、アスペクト比が0.1〜2の範囲にあることを特徴とする請求項8に記載の画像転写方法。
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