JP7014146B2 - 成形シート、成形シートの製造方法及び、造形物の製造方法 - Google Patents

成形シート、成形シートの製造方法及び、造形物の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、成形シート、成形シートの製造方法及び、造形物の製造方法に関する。
熱膨張性微小球（熱膨張材料）を含む熱膨張性シートの表面に、光吸収性の高い材料で画像を形成した後、熱膨張性シートに光照射を行い、画像部を選択的に加熱隆起させることにより、立体画像を形成されたシート（造形物）を製造する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特公昭５９－３５３５９号公報
特許文献１では、熱膨張性シートの表面に形成される画像の濃淡により、隆起させる部分（凸部）の高さを制御している。低沸点気化物質を熱可塑性樹脂でマイクロカプセル化した熱膨張性微小球（熱膨張材料）は、最大膨張温度（粒径が最大になる温度）よりも高い温度に加熱されると、最大の粒径を有する状態から収縮する。したがって、画像の濃い部分によって加熱される温度と熱膨張材料の最大膨張温度との差が小さいと、熱膨張材料が最大膨張温度よりも高い温度に加熱され、熱膨張材料が収縮して、凸部の高さが所望の高さよりも低くなるおそれがある。
熱膨張材料が最大膨張温度よりも高い温度に加熱されることを避けるために、画像を淡く形成すると、高い凸部を形成できない。一方、より大きな最大の粒径とより高い最大膨張温度を有する熱膨張材料を備える熱膨張性シートでは、熱膨張材料の膨張開始温度（熱膨張材料が膨張を開始する温度）も高くなり、凸部の高さを制御するための画像の濃淡の範囲が狭くなる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、製造される造形物の凸部の高さの制御が容易な成形シート及び成形シートの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、製造される造形物の凸部の高さを高くできる成形シート、成形シートの製造方法及び、造形物の製造方法を提供することを他の目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る成形シートは、
基材と、前記基材の第１主面に積層された熱膨張層とを備え、
前記熱膨張層は、第１熱膨張材料と第２熱膨張材料とを膨張材料として含み、
前記第１熱膨張材料の膨張開始温度が、前記第２熱膨張材料の膨張開始温度よりも低く、
前記第２熱膨張材料の最大膨張温度が、前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも高く、
前記第２熱膨張材料の膨張開始温度が、前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも低く、
前記第２熱膨張材料の最大粒径は、前記第１熱膨張材料の最大粒径よりも大きく、
前記熱膨張層は、
前記熱膨張層の表面に形成しようとする所望のパターンの凹凸に応じた濃淡が平面的な拡がりをもって形成されるように設けられる熱変換層であって照射された電磁波を熱に変換する前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより、前記所望のパターンの凹凸が前記熱膨張層の表面に形成され、
前記膨張材料として前記第１熱膨張材料のみを含む第１熱膨張層を用いた場合に前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより前記第１熱膨張層の表面に形成される凸部の高さが最大となる前記熱変換層の濃淡の値よりも大きい前記濃淡の値の前記熱変換層が設けられた部分において、前記熱膨張層の表面に前記最大の高さよりも高い凸部が形成されるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む。
本発明によれば、成形シートから製造される造形物の凸部の高さを容易に制御できる。また、本発明によれば、成形シートから製造される造形物の凸部の高さを高くできる。
本発明の実施形態に係る成形シートの断面を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る第１熱膨張材料と第２熱膨張材料の加熱温度と粒径との関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る成形シートの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る造形物の斜視図である。 図４に示す造形物をＡ－Ａで矢視した断面図である。 本発明の実施形態に係る造形物の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る熱変換層を積層された成形シートの断面を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る凸部の高さと比較例１、２に係る凸部の高さと、熱変換層の濃淡との関係を示す図である。
以下、本発明の実施形態に係る成形シートについて、図面を参照して説明する。
本実施形態の成形シート１０は造形物１００の製造に使用される。造形物１００は、加飾シート、壁紙等として使用される。本明細書において、「造形物」は所定の面に凹凸を造型（形成）されているシートであり、凹凸は、幾何学形状、文字、模様、装飾等を構成する。ここで、「装飾」とは、視覚及び／又は触覚を通じて美感を想起させるものである。「造形（又は造型）」は、形のあるものを作り出すことを意味し、装飾を加える加飾、装飾を形成する造飾のような概念をも含む。また、本実施形態の造形物１００は、所定の面に凹凸を有する立体物であるが、いわゆる３Ｄプリンタにより製造された立体物と区別するため、本実施形態の造形物１００を２．５次元（２．５Ｄ）オブジェクト又は疑似三次元（Ｐｓｅｕｄｏ－３Ｄ）オブジェクトとも呼ぶ。本実施形態の造形物１００を製造する技術は、２．５Ｄ印刷技術又はＰｓｅｕｄｏ－３Ｄ印刷技術とも呼べる。
（成形シート）
まず、図１～図３を参照して、成形シート１０を説明する。成形シート１０は、図１に示すように、基材２０と基材２０の第１主面２２の上に積層された熱膨張層３０とを備える。本実施形態では、熱膨張層３０は第１主面２２の全面に積層されている。
成形シート１０の基材２０は、熱膨張層３０を積層される第１主面２２と、第１主面２２と反対側の第２主面２４とを有する。基材２０は熱膨張層３０を支持する。基材２０は、例えば、シート状に形成される。基材２０を構成する材料は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等）等の熱可塑性樹脂である。基材２０を構成する材料の種類と基材２０の厚さは、造形物１００の用途に応じて選択される。
成形シート１０の熱膨張層３０は、バインダ３１と、バインダ３１中に分散された第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａとを含む。本実施形態では、バインダ３１と第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａの割合は、重量比で２：１：１である。
バインダ３１は、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等の任意の熱可塑性樹脂である。第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａは、例えば、熱膨張性マイクロカプセルである。熱膨張性マイクロカプセルは、プロパン、ブタン、その他の低沸点物質から構成された発泡剤を、熱可塑性樹脂製の殻内に包み込んだマイクロカプセルである。熱膨張性マイクロカプセルの殻は、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、これらの共重合体等の熱可塑性樹脂から形成される。
第１熱膨張材料３２ａは、図２に示すように、膨張開始温度Ｔｓ１以上に加熱されると、殻の軟化と発泡剤の気化により膨張する。第１熱膨張材料３２ａは、膨張開始温度Ｔｓ１以上最大膨張温度Ｔｍ１以下に加熱される場合、加熱された温度に応じた所定の粒径を有する状態まで膨張する。膨張開始温度Ｔｓ１は第１熱膨張材料３２ａが膨張を開始する温度であり、最大膨張温度Ｔｍ１は第１熱膨張材料３２ａが、膨張して最大粒径を有する状態になる温度である。第１熱膨張材料３２ａは、最大膨張温度Ｔｍ１よりも高い温度に加熱された場合、最大粒径を有する状態まで膨張した後、加熱された温度に応じた粒径を有する状態まで収縮する。第１熱膨張材料３２ａの平均粒径は、例えば、１０μｍ～１８μｍである。また、第１熱膨張材料３２ａの膨張開始温度Ｔｓ１と最大膨張温度Ｔｍ１は、例えば、Ｔｓ１：９５℃～１０５℃、Ｔｍ１：１２５℃～１３５℃である。
第２熱膨張材料３３ａは、第１熱膨張材料３２ａと同様に、膨張開始温度Ｔｓ２以上最大膨張温度Ｔｍ２以下に加熱される場合、加熱された温度に応じた所定の粒径を有する状態まで膨張する。また、第２熱膨張材料３３ａは、最大膨張温度Ｔｍ２よりも高い温度に加熱された場合、最大粒径を有する状態まで膨張した後、加熱された温度に応じた粒径を有する状態まで収縮する。本実施形態では、第２熱膨張材料３３ａの最大膨張温度Ｔｍ２は、第１熱膨張材料３２ａの最大膨張温度Ｔｍ１よりも高い。第２熱膨張材料３３ａの膨張開始温度Ｔｓ２は、第１熱膨張材料３２ａの膨張開始温度Ｔｓ１よりも高く、第１熱膨張材料３２ａの最大膨張温度Ｔｍ１よりも低い。具体的には、第２熱膨張材料３３ａの平均粒径は、例えば、１２μｍ～１８μｍである。第２熱膨張材料３３ａの膨張開始温度Ｔｓ２と最大膨張温度Ｔｍ２は、例えば、Ｔｓ２：１０５℃～１１５℃、Ｔｍ２：１４５℃～１５５℃である。また、第２熱膨張材料３３ａの最大粒径は、第１熱膨張材料３２ａの最大粒径よりも大きい。
成形シート１０の熱膨張層３０は、第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａの膨張により膨張され、基材２０と反対側の面３５に、後述する凸部１１０を形成される。
（成形シートの製造方法）
図３は、成形シート１０の製造方法を示すフローチャートである。成形シート１０の製造方法は、熱膨張層３０を形成するための混合液を調製する混合工程（ステップＳ１１）と、調製された混合液を基材２０の第１主面２２に塗布する塗布工程（ステップＳ１２）と、塗布された混合液を乾燥させる乾燥工程（ステップＳ１３）とを含む。
混合工程（ステップＳ１１）では、まず、基材２０と、バインダ３１と第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａとを準備する。次に、バインダ３１と第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａとを混合することにより、熱膨張層３０を形成するための混合液を調製する。
塗布工程（ステップＳ１２）では、塗布装置を用いて、調製された混合液を基材２０の第１主面２２に塗布する。塗布装置は、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等である。
乾燥工程（ステップＳ１３）では、基材２０の第１主面２２に塗布された混合液を乾燥させる。これにより、熱膨張層３０が基材２０の第１主面２２の上に形成される。以上により、成形シート１０が製造される。なお、熱膨張層３０の所定の厚みを得るために、塗布工布（ステップＳ１２）と乾燥工程（ステップＳ１３）とを、繰り返してもよい。
（造形物）
次に、図４～図７を参照して、成形シート１０から製造される造形物１００を説明する。造形物１００は、図４、図５に示すように、基材２０と、基材２０の第１主面２２の上に積層され、基材２０と反対側に凸部１１０を有する熱膨張層３０と、凸部１１０に対応するパターンで積層された熱変換層１３０とを備える。
造形物１００は、シート状の造形物であり、表面に凸部１１０による凹凸を有している。造形物１００の基材２０の構成は成形シート１０の基材２０と同様であるので、造形物１００の熱膨張層３０と熱変換層１３０について説明する。
造形物１００の熱膨張層３０は、図５に示すように、バインダ３１と、第１熱膨張材料３２ａと、第２熱膨張材料３３ａと、第１熱膨張材料３２ａが膨張した膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂと、第２熱膨張材料３３ａが膨張した膨張済みの第２熱膨張材料３３ｂとを含んでいる。熱膨張層３０の凸部１１０は、バインダ３１と、膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂと、膨張済みの第２熱膨張材料３３ｂとから構成される。
造形物１００の熱変換層１３０は、熱変換材料を含み、熱膨張層３０に凸部１１０を形成するために設けられる。熱変換層１３０は、熱膨張層の３０の上に凸部１１０に対応したパターンで積層されている。熱変換層１３０は、照射された電磁波を熱に変換し、変換された熱を放出する。これにより、成形シート１０の熱膨張層３０が加熱され、第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａが膨張して、凸部１１０が熱膨張層３０に形成される。形成される凸部１１０の高さｈは、熱膨張層３０（第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａ）に加えられる熱量（熱エネルギー）に依存する。本実施形態では、後述するように、熱変換層１３０の濃淡により熱膨張層３０に加えられる熱量を制御して、凸部１１０の高さｈを制御している。
熱変換層１３０に含まれる熱変換材料は、吸収した電磁波を熱に変換する。熱変換材料は、カーボン分子であるカーボンブラック、六ホウ化金属化合物、酸化タングステン系化合物等である。例えば、カーボンブラックは、可視光、赤外光等を吸収して熱に変換する。また、六ホウ化金属化合物と酸化タングステン系化合物は、近赤外光を吸収して熱に変換する。六ホウ化金属化合物と酸化タングステン系化合物の中では、近赤外光領域で吸収率が高く、かつ可視光領域の透過率が高いことから、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）とセシウム酸化タングステン（Ｃｓ２ＷＯ４）が好ましい。
（造形物の製造方法）
次に、図６、図７を参照して、造形物１００の製造方法を説明する。本実施形態では、シート状（例えば、Ａ４用紙サイズ）の成形シート１０から、造形物１００を製造する。
図６は、造形物１００の製造方法を示すフローチャートである。造形物１００の製造方法は、成形シート１０の熱膨張層３０の上に熱変換層１３０を積層する熱変換層積層工程（ステップＳ２０）と、熱変換層１３０に電磁波を照射して、熱膨張層３０を膨張させる膨張工程（ステップＳ３０）とを含む。
熱変換層積層工程（ステップＳ２０）では、印刷装置によって、成形シート１０の熱膨張層３０の上に、熱変換材料を含むインクを凸部１１０に対応したパターンで印刷する。これにより、熱変換層１３０が、図７に示すように、成形シート１０の熱膨張層３０の上に積層される。印刷装置は、例えば、インクジェットプリンタである。
膨張工程（ステップＳ３０）では、熱変換層１３０を積層された成形シート１０と、熱変換層１３０に電磁波を照射する照射部（図示せず）の少なくとも一方を、所定の速度で移動させつつ、熱変換層１３０に、所定のエネルギーを有する電磁波を照射する。熱変換層１３０は電磁波を熱に変換し、変換された熱を放出する。本実施形態では、熱変換層１３０から放出された熱により、第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａが膨張して、膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂと膨張済みの第２熱膨張材料３３ｂが形成される。これにより、熱膨張層３０が膨張して、凸部１１０が形成される。以上により、造形物１００を製造できる。
（凸部の高さ）
ここで、図８を参照して、熱膨張層３０の凸部１１０の高さｈと熱変換層１３０の濃淡について説明する。
図８は、本実施形態の成形シート１０から製造される造形物１００の凸部１１０の高さｈと比較例１、２の成形シートから製造される造形物の凸部の高さｈと、熱変換層１３０の濃淡との関係を示している。比較例１の成形シートの熱膨張層は、バインダ３１と第１熱膨張材料３２ａとを重量比１：１で含む。比較例２の成形シートの熱膨張層は、バインダ３１と第２熱膨張材料３３ａとを重量比１：１で含む。したがって、成形シート１０の熱膨張層３０と比較例１、２の熱膨張層では、バインダ３１と熱膨張材料（第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａの和、又は、第１熱膨張材料３２ａ、第２熱膨張材料３３ａ）の割合が等しくなっている（１：１）。比較例１、２の成形シートのその他の構成と、比較例１、２の成形シートから製造される造形物の製造方法は、本実施形態の成形シート１０と造形物１００の製造方法と同様である。
また、熱変換層１３０の濃淡は、熱変換層積層工程（ステップＳ２０）において印刷されるインクのドット密度（すなわち熱変換材料の密度）により制御され、ドット密度を最大にして熱変換層１３０を印刷した場合を１００としている。膨張工程（ステップＳ３０）において、熱変換層１３０は所定（一定値）のエネルギーを有する電磁波を照射されるので、熱変換層１３０の濃淡は、熱膨張層３０に加えられる熱量に比例する。
本実施形態の成形シート１０では、図８に示すように、熱変換層１３０が濃くなると共に凸部１１０の高さｈが高くなり、熱変換層１３０の濃淡の濃い領域（例えば、濃淡が９０以上）であっても、凸部１１０の高さｈが低くなることはない。成形シート１０では、膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂが収縮しても、第１熱膨張材料３２ａの最大膨張温度Ｔｍ１よりも高い最大膨張温度Ｔｍ２を有する第２熱膨張材料３３ａが、膨張して膨張済みの第２熱膨張材料３３ｂが形成されるので、熱変換層１３０の濃淡の濃い領域においても、熱変換層１３０の濃淡の増加と共に凸部１１０の高さｈを高くできる。熱変換層１３０の濃淡は、熱膨張層３０に加えられる熱量に比例するので、成形シート１０は、熱膨張層３０に加えられる熱量が多い領域であっても、凸部１１０の高さｈを制御できる。
一方、比較例１の凸部１１０の高さｈは、膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂの収縮により、図８に示すように、熱変換層１３０の濃淡の濃い領域（濃淡が９０以上）において低くなる。したがって、比較例１の成形シートは、熱膨張層３０に加えられる熱量が多い領域において、凸部１１０の高さｈを制御できない。
また、図８に示すように、本実施形態の成形シート１０では、比較例１、２に比べて、凸部１１０の高さｈが高くなり始める濃淡が薄くなっている（成形シート１０では２０付近、比較例１、２では３０）。したがって、成形シート１０は、熱変換層１３０の濃淡の淡い領域、すなわち熱膨張層３０に加えられる熱量が少ない領域においても、凸部１１０の高さｈを制御できる。なお、成形シート１０では、膨張開始温度Ｔｓ１が低い第１熱膨張材料３２ａの熱膨張層３０に占める割合が小さく、先に膨張を開始する第１熱膨張材料３２ａの膨張に費やされる熱量が少なくなるので、成形シート１０は、熱膨張層３０に加えられる熱量が少ない領域において凸部１１０の高さｈを制御できると推測される。
さらに、本実施形態の成形シート１０では、比較例１、２に比べて、凸部１１０の高さの最大値が大きい。したがって、成形シート１０は、凸部１１０の高さｈをより高くできる。
以上のように、成形シート１０は、熱膨張層３０に、最大膨張温度Ｔｍ１を有する第１熱膨張材料３２ａと最大膨張温度Ｔｍ１よりも高い最大膨張温度Ｔｍ２を有する第２熱膨張材料３３ａを含むので、熱膨張層３０に加えられる熱量が多い領域において、凸部１１０の高さｈを制御できる。また、成形シート１０は、熱膨張層３０に加えられる熱量が少ない領域であっても凸部１１０の高さｈを制御できる。したがって、成形シート１０は、より広い範囲の熱膨張層３０に加えられる熱量において、凸部１１０の高さｈを制御でき、凸部１１０の高さｈを容易に制御できる。さらに、成形シート１０は、凸部１１０の高さｈをより高くできる。
また、図８に示すように、凸部１１０の高さｈの増加が、熱変換層１３０の濃淡が８０以上で緩やかになっているので、成形シート１０から高い凸部１１０を有する造形物１００を製造した場合、使用温度による凸部１１０の高さｈの変化が小さい造形物１００を製造できる。
（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、造形物１００はロール状の成形シート１０からロール状に製造されてもよい。
基材２０を構成する材料は、熱可塑性樹脂に限らず、紙、布等であってもよい。基材２０を構成する熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂とポリエステル系樹脂に限らず、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系樹脂、ポリイミド系樹脂等であってもよい。
バインダ３１と、第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａの和の割合は、重量比で１：１に限られない。バインダ３１と、第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａの和の割合は、凸部１１０の形状の安定性の観点から、９：１～１：１が好ましい。また、第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａの割合は１：１に限られない。第１熱膨張材料３２ａに対する第２熱膨張材料３３ａの重量比率は０．２以上４以下が好ましい。第２熱膨張材料３３ａの重量比率が０．２よりも小さい場合、第２熱膨張材料３３ａの膨張による凸部１１０の隆起よりも、膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂの収縮による凸部１１０の沈降が大きくなり、凸部１１０の高さｈが低くなる。また、第２熱膨張材料３３ａの重量比率が４よりも大きい場合、凸部１１０の高さｈが高くなり始める熱量が大きくなり、凸部１１０の高さｈを制御する熱量の範囲が狭くなる。
また、第２熱膨張材料３３ａの膨張開始温度Ｔｓ２は、最大膨張温度Ｔｍ１よりも低いことが好ましい。第２熱膨張材料３３ａの膨張開始温度Ｔｓ２が第１熱膨張材料３２ａの最大膨張温度Ｔｍ１よりも高い場合、第２熱膨張材料３３ａの膨張による凸部１１０の隆起よりも、膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂの収縮による凸部１１０の沈降が大きくなり、凸部１１０の高さｈが低くなりやすい。第２熱膨張材料３３ａの最大粒径は、第１熱膨張材料３２ａの最大粒径よりも小さくてもよいが、膨張済みの第１熱膨張材料３２ｂの収縮による凸部１１０の沈降をより抑えるために、第２熱膨張材料３３ａの最大粒径は、第１熱膨張材料３２ｂの最大粒径よりも大きいことが好ましい。
熱膨張層３０は、第１熱膨張材料３２ａと第２熱膨張材料３３ａに加えて、他の１つ又は複数の熱膨張材料を含んでもよい。例えば、熱膨張層３０は、第２熱膨張材料３３ａの最大膨張温度Ｔｍ２よりも高い最大膨張温度を有し、第２熱膨張材料３３ａの膨張開始温度Ｔｓ２よりも高く最大膨張温度Ｔｍ２よりも低い膨張開始温度を有する熱膨張材料を含んでもよい。
実施形態では、熱変換層１３０は熱膨張層３０の上に積層されているが、熱変換層１３０は基材２０の第２主面２４の上に積層されてもよい。また、熱変換層１３０は、熱膨張層３０の上に設けられた剥離層に積層されてもよい。これにより、造形物１００から剥離層を剥離して、造形物１００から熱変換層１３０を除去できる。
成形シート１０と造形物１００は、各層の間に他の任意の材料による層を形成されてもよい。例えば、基材２０と熱膨張層３０との間に、基材２０と熱膨張層３０とをより密着させる密着層が形成されてもよい。密着層は、例えば、表面改質剤から構成される。
また、造形物１００は、カラー画像を印刷されてもよい。例えば、造形物１００は、熱膨張層３０の上に、シアンとマゼンタとイエローとブラックの４色のインクから構成され、カラー画像を表すカラーインク層を積層されてもよい。
熱変換層１３０を印刷する印刷装置は、インクジェットプリンタに限られない。例えば、印刷装置はレーザプリンタであってもよい。
成形シート１０から造形物１００を製造する方法は、実施形態の製造方法に限られない。例えば、成形シート１０にレーザ光又は赤外線ランプからの出射光を照射して、熱膨張層３０を加熱して、凸部１１０を形成してもよい。また、電熱ヒータ又は熱抵抗素子を配列されたサーマルプリントヘッドにより、熱膨張層３０を加熱して、凸部１１０を形成してもよい。なお、これらの製造方法では、熱変換層１３０は成形シート１０に積層されない。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、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。
（付記１）
基材と、前記基材の第１主面に積層された熱膨張層とを備え、
前記熱膨張層は、第１熱膨張材料と第２熱膨張材料を含み、
前記第２熱膨張材料の最大膨張温度が、前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも高い、
成形シート。
（付記２）
前記第２熱膨張材料の膨張開始温度が、前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも低い、
付記１に記載の成形シート。
（付記３）
前記第２熱膨張材料の最大粒径は、前記第１熱膨張材料の最大粒径よりも大きい、
付記１又は２に記載の成形シート。
（付記４）
前記第１熱膨張材料に対する前記第２熱膨張材料の重量比率が、０．２以上４以下である、
付記１乃至３のいずれか１つに記載の成形シート。
１０・・・成形シート、２０・・・基材、２２・・・基材の第１主面、２４・・・基材の第２主面、３０・・・熱膨張層、３１・・・バインダ、３２ａ・・・第１熱膨張材料、３２ｂ・・・膨張済みの第１熱膨張材料、３３ａ・・・第２熱膨張材料、３３ｂ・・・膨張済みの第２熱膨張材料、３５・・・熱膨張層の基材と反対側の面、１００・・・造形物、１１０・・・凸部、１３０・・・熱変換層、Ｔｓ１・・・第１熱膨張材料の膨張開始温度、Ｔｓ２・・・第２熱膨張材料の膨張開始温度、Ｔｍ１・・・第１熱膨張材料の最大膨張温度、Ｔｍ２・・・第２熱膨張材料の最大膨張温度、ｈ・・・凸部の高さ

Claims (18)

  1. 基材と、前記基材の第１主面に積層された熱膨張層とを備え、
    前記熱膨張層は、第１熱膨張材料と第２熱膨張材料とを膨張材料として含み、
    前記第１熱膨張材料の膨張開始温度が、前記第２熱膨張材料の膨張開始温度よりも低く、
    前記第２熱膨張材料の最大膨張温度が、前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも高く、
    前記第２熱膨張材料の膨張開始温度が、前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも低く、
    前記第２熱膨張材料の最大粒径は、前記第１熱膨張材料の最大粒径よりも大きく、
    前記熱膨張層は、
    前記熱膨張層の表面に形成しようとする所望のパターンの凹凸に応じた濃淡が平面的な拡がりをもって形成されるように設けられる熱変換層であって照射された電磁波を熱に変換する前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより、前記所望のパターンの凹凸が前記熱膨張層の表面に形成され、
    前記膨張材料として前記第１熱膨張材料のみを含む第１熱膨張層を用いた場合に前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより前記第１熱膨張層の表面に形成される凸部の高さが最大となる前記熱変換層の濃淡の値よりも大きい前記濃淡の値の前記熱変換層が設けられた部分において、前記熱膨張層の表面に前記最大の高さよりも高い凸部が形成されるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    成形シート。
  2. 前記熱膨張層は、
    前記膨張材料として前記第１熱膨張材料のみを含む第１熱膨張層を用いた場合に前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより前記第１熱膨張層の表面に凸部が形成される前記熱変換層の濃淡の最小値よりも小さい前記濃淡の値となるように前記熱変換層が設けられた部分において、前記熱膨張層の表面に凸部が形成されるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    請求項１に記載の成形シート。
  3. 前記熱膨張層は、
    前記膨張材料として前記第２熱膨張材料のみを含む第２熱膨張層を用いた場合に前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより前記第２熱膨張層の表面に凸部が形成される前記熱変換層の濃淡の最小値よりも大きい前記濃淡の値となるように前記熱変換層が設けられた部分において、前記熱膨張層の表面に凸部が形成されるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    請求項１又は２に記載の成形シート。
  4. 前記熱膨張層は、
    前記所望のパターンの凹凸を前記熱膨張層の前記表面に形成するために設けられる前記熱変換層の前記濃淡を示す値の全域にわたって、前記熱変換層が濃くなるとともに前記所望のパターンの凹凸の凸部の高さが高くなるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形シート。
  5. 前記第１熱膨張材料に対する前記第２熱膨張材料の重量比率が、０．２以上４以下である、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成形シート。
  6. 前記熱膨張層はバインダを含み、
    前記バインダの重量に対する、前記第１熱膨張材料の重量と前記第２熱膨張材料の重量との和の比は、９：１～１：１である、
    請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成形シート。
  7. 前記熱膨張層はバインダを含み、
    前記バインダと前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料の重量比は、２：１：１である、
    請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成形シート。
  8. 前記熱膨張層の上に設けられた剥離層と、
    前記熱膨張層の前記表面に形成しようとする前記所望のパターンの凹凸に応じた濃淡が平面的な拡がりをもって形成されるように、前記剥離層に積層させて設けられた前記熱変換層とを、さらに備える、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載の成形シート。
  9. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の成形シートのいずれかの主面に、前記熱膨張層の前記表面に形成しようとする前記所望のパターンの凹凸に応じた濃淡が平面的な拡がりをもって形成されるように前記熱変換層を設ける工程と、
    前記熱変換層に電磁波を照射して、前記熱膨張層の前記表面に前記所望のパターンの凹凸を形成する工程と、を含む、
    造形物の製造方法。
  10. 請求項８に記載の成形シートの前記熱変換層に電磁波を照射して、前記熱膨張層の表面に前記所望のパターンの凹凸を形成する工程、を含む、
    造形物の製造方法。
  11. 請求項８に記載の成形シートの前記熱変換層に電磁波を照射して、前記熱膨張層の表面に前記所望のパターンの凹凸を形成し、
    前記剥離層を剥離する工程、を含む、
    造形物の製造方法。
  12. 基材の一方の面に設けられた熱膨張層の少なくとも一部を膨張させることにより、造形物が製造される成形シートの製造方法であって、
    前記基材の前記一方の面に前記熱膨張層を形成する工程を含み、
    前記熱膨張層を形成する工程では、第１熱膨張材料と第２熱膨張材料とが膨張材料として用いられ、前記第１熱膨張材料の膨張開始温度が、前記第２熱膨張材料の膨張開始温度よりも低く、前記第２熱膨張材料の最大膨張温度が前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも高く、
    前記第２熱膨張材料の膨張開始温度が、前記第１熱膨張材料の最大膨張温度よりも低く、
    前記第２熱膨張材料の最大粒径は、前記第１熱膨張材料の最大粒径よりも大きく、
    前記熱膨張層は、
    前記熱膨張層の表面に形成しようとする所望のパターンの凹凸に応じた濃淡が平面的な拡がりをもって形成されるように設けられる熱変換層であって照射された電磁波を熱に変換する前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより、前記所望のパターンの凹凸が前記熱膨張層の表面に形成され、
    前記膨張材料として前記第１熱膨張材料のみを含む第１熱膨張層を用いた場合に前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより前記第１熱膨張層の表面に形成される凸部の高さが最大となる前記熱変換層の濃淡の値よりも大きい前記濃淡の値の前記熱変換層が設けられた部分において、前記熱膨張層の表面に前記最大の高さよりも高い凸部が形成されるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    成形シートの製造方法。
  13. 前記熱膨張層は、
    前記膨張材料として前記第１熱膨張材料のみを含む第１熱膨張層を用いた場合に前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより前記第１熱膨張層の表面に凸部が形成される前記熱変換層の濃淡の最小値よりも小さい前記濃淡の値となるように前記熱変換層が設けられた部分において、前記熱膨張層の表面に凸部が形成されるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    請求項１２に記載の成形シートの製造方法。
  14. 前記熱膨張層は、
    前記膨張材料として前記第２熱膨張材料のみを含む第２熱膨張層を用いた場合に前記熱変換層から放出される熱により加熱されることにより前記第２熱膨張層の表面に凸部が形成される前記熱変換層の濃淡の最小値よりも大きい前記濃淡の値となるように前記熱変換層が設けられた部分において、前記熱膨張層の表面に凸部が形成されるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    請求項１２又は１３に記載の成形シートの製造方法。
  15. 前記熱膨張層は、
    前記所望のパターンの凹凸を前記熱膨張層の前記表面に形成するために設けられる前記熱変換層の前記濃淡を示す値の全域にわたって、前記熱変換層が濃くなるとともに前記所望のパターンの凹凸の凸部の高さが高くなるような比率で、前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料とを含む、
    請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の成形シートの製造方法。
  16. 前記第１熱膨張材料に対する前記第２熱膨張材料の重量比率が、０．２以上４以下である、
    請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の成形シートの製造方法。
  17. 前記熱膨張層はバインダを含み、
    前記バインダの重量に対する、前記第１熱膨張材料の重量と前記第２熱膨張材料の重量との和の比は、９：１～１：１である、
    請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の成形シートの製造方法。
  18. 前記熱膨張層はバインダを含み、
    前記バインダと前記第１熱膨張材料と前記第２熱膨張材料の重量比は、２：１：１である、
    請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の成形シートの製造方法。
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