JP7024789B2 - 立体構造物 - Google Patents

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Description

本開示は、例えば、ロイコ色素を含む立体構造物に関する。
近年、任意の立体形状を有する３次元造形物を製造する技術として、３次元データに基づいて流動性材料を固化させる付加製造技術の開発が進んでおり、その技術は一般に３Ｄプリンタの名称で知られている。
３Ｄプリンタでは、機械加工による立体物製作法では切削加工が困難であった自由曲面や複雑な構造を有する立体形状を簡単に制作することが可能である。加えて、機械加工に要する工具の摩耗、騒音、切削屑等が発生することがなく、完全自動化されたプロセスにより所望の立体形状を得ることができる。例えば、特許文献１では、光硬化性樹脂上を描画するための光ビームを放射する第１の光源と、第１の光源から放射される光ビームを光硬化性樹脂上に走査させる操作手段と、光硬化性樹脂上の一定の領域ごとに照射される光を放射する第２の光源と、第２の光源から放射される光を空間変調して光硬化性樹脂上の所定の領域を一括露光させる空間光変調手段とを備えた光造形装置が開示されている。
特開２００８－１５５４８０号公報
ところで、３Ｄプリンタ等を用いて製造される立体構造物では、その表面、内部あるいは全体等の所望の部位に選択的に彩色を施すことが難しく、デザイン性の向上が望まれている。
デザイン性を向上させることが可能な立体構造物を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の立体構造物は、光硬化性樹脂と、呈色性化合物と、顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む複数の樹脂層が積層されてなるものであり、複数の樹脂層は、互いに異なる有彩色を呈する複数種類の樹脂層と、白色を呈する樹脂層とが繰り返し積層されている。
本開示の一実施形態の立体構造物および一実施形態の立体構造物の製造方法では、光硬化性樹脂と共に、呈色性化合物、顕・減色剤および光熱変換剤を用いることにより、例えば、所定の波長のレーザを照射することで所望の部位を選択的に発色させることが可能となる。
本開示の一実施形態の立体構造物および一実施形態の立体構造物の製造方法によれば、光硬化性樹脂と共に、呈色性化合物、顕・減色剤および光熱変換剤を用いるようにしたので、所望の部位を選択的に発色させることが可能となり、立体構造物のデザイン性を向上させることが可能となる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の第１の実施の形態に係る立体構造物の構成の一部を表す断面模式図である。 図１に示した立体構造物の全体図である。 図１に示した立体構造物の製造方法の一例の工程の一部を表す模式図である。 図１に示した立体構造物の製造方法の他の例の工程の一部を表す模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る立体構造物の構成の一部を表す断面模式図である。 本開示の第３の実施の形態に係る立体構造物の構成の一部を表す断面模式図である。 適用例の外観を表す斜視図である。
以下、本開示における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。説明する順序は、下記の通りである。
１．第１の実施の形態（層ごとに、異なる色を呈するロイコ色素を含む樹脂層を積層してなる立体構造物）
１－１．立体構造物の構成
１－２．立体構造物の製造方法
１－３．作用・効果
２．第２の実施の形態（更に、白色を呈する樹脂層を追加した立体構造物）
２－１．立体構造物の構成
２－２．作用・効果
３．第３の実施の形態（ロイコ色素をマイクロカプセルに封入し、これを分散させた樹脂層を積層してなる立体構造物）
３－１．立体構造物の構成
３－２．作用・効果
４．適用例
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る立体構造物（立体構造物１）の一部の断面構成を模式的に表したものである。図２は、図１に示した立体構造物１の全体を表したものである。立体構造物１は、例えば、３Ｄプリンタによって得られる造形物であり、例えば光硬化性樹脂上に、光を照射することによって硬化する樹脂層を順次積層してなるものである。本実施の形態の立体構造物１は、例えば、ロイコ色素１２（呈色性化合物）と、顕・減色剤１３と、光熱変換剤１４とを含む樹脂層１１が複数積層されたものであり、図２に示したように、例えば透明な樹脂層１１の、例えば内部に描画部１１０が形成されたものである。なお、図１は、立体構造物１の一部の断面構成を模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なる場合がある。
（１－１．立体構造物の構成）
本実施の形態の立体構造物１は、複数の樹脂層１１が積層されてなるものである。樹脂層１１は、例えば、互いに異なる色を呈する複数種類の層から構成されている。具体的には、本実施の形態の樹脂層１１は、シアン色（Ｃ）を呈する樹脂層１１Ｃと、マゼンタ色（Ｍ）を呈する樹脂層１１Ｍと、黄色（Ｙ）を呈する樹脂層１１Ｙとから構成されている。これにより、フルカラーの着色が可能となる。各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙは、対応する色を呈する呈色性化合物（ロイコ色素１２Ｃ、１２Ｍ，１２Ｙ）と、顕・減色剤１３と、吸収波長が互いに異なる光熱変換剤１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙとを含んで構成されている。
樹脂層１１は、ロイコ色素１２、顕・減色剤１３および光熱変換剤１４が均質に分散しやすく、また、光透過性を有する樹脂を用いて構成されていることが好ましい。また、光（例えば、レーザ）を照射することによって硬化することが好ましく、光硬化性樹脂を用いることが好ましい。光硬化性樹脂の中でも、エネルギー密度が高く、レーザのスポット径を小さく絞ることが可能な紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化性樹脂を用いることが望ましい。これにより、精度の高い成形物が得られる。
樹脂層１１は、上記のように、シアン色を呈する樹脂層１１Ｃと、マゼンタ色を呈する樹脂層１１Ｍと、黄色を呈する樹脂層１１Ｙとが、例えばこの順に繰り返し積層されたものである。各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの厚みは、例えば人の視認限界以下の厚みであることが好ましく、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。このうち、レーザの照射によって発色する厚みは、例えば１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、所望の色以外の発色を防ぐことが可能となる。
ロイコ色素１２（１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ）は、分子内に有する、例えばラクトン環が、例えば酸と反応することにより開環状態となることで発色し、開環状態となったラクトン環が、例えば塩基と反応することにより閉環状態となることで消色するものである。具体的には、一例として、下記式（１）に示した、分子内に電子供与性を有する基を含む化合物が挙げられる。ロイコ色素１２は、本開示の呈色性化合物の一具体例に相当する。
Figure 0007024789000001
顕・減色剤１３は、例えば、無色のロイコ色素１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを発色または、所定の色を呈しているロイコ色素１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを消色させるためのものである。顕・減色剤１３は、例えば、下記一般式（２）に示したサリチル酸骨格を有し、分子内に電子受容性を有する基を含む化合物が挙げられる。なお、顕・減色剤１３は、各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ毎に異なるものを用いてもよいし、同一のものを用いるようにしてもよい。
Figure 0007024789000002
 （Ｘは、－ＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨ－、－ＮＨＣＯＮＨ－、－ＣＯＮＨＣＯ－、－ＮＨＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨＮＨ－、－ＣＯＮＨＮＨＣＯ－、－ＮＨＣＯＣＯＮＨ－、－ＮＨＣＯＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨＣＯＮＨ－、－ＮＨＮＨＣＯＮＨ－、－ＮＨＣＯＮＨＮＨ－、－ＣＯＮＨＮＨＣＯＮＨ－、－ＮＨＣＯＮＨＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨＮＨＣＯＮＨ－のうちのいずれかである。Ｒは、炭素数２５以上３４以下の直鎖状の炭化水素基である。）
光熱変換剤１４（１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ）は、例えば、近赤外線領域の所定の波長域の光を吸収して発熱するものである。光熱変換剤１４としては、例えば波長７００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲に吸収ピークを有し、可視領域にほとんど吸収を持たない近赤外線吸収色素を用いることが好ましい。
具体的には、例えば、フタロシアニン骨格を有する化合物（フタロシアニン系染料）、スクアリリウム骨格を有する化合物（スクアリリウム系染料）および、例えば無機化合物等が挙げられる。無機化合物としては、ジチオ錯体等の金属錯体、ジイモニウム塩、アミニウム塩、無機化合物等が挙げられる。無機化合物としては、例えばグラファイト、カーボンブラック、金属粉末粒子、四三酸化コバルト、酸化鉄、酸化クロム、酸化銅、チタンブラック、ＩＴＯ等の金属酸化物、窒化ニオブ等の金属窒化物、炭化タンタル等の金属炭化物、金属硫化物、各種磁性粉末等が挙げられる。この他、優れた耐光性および耐熱性を有するシアニン骨格を有する化合物（シアニン系染料）を用いてもよい。本実施の形態では、３種類の光熱変換剤１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙが用いられており、これらは互いに異なる波長域の光を吸収して発熱することが望ましい。
なお、ここで、優れた耐光性とは、レーザ照射時に分解しないことである。優れた耐熱性とは、例えば、高分子材料と共に成膜し、例えば１５０℃で３０分間保管した際に、吸収スペクトルの最大吸収ピーク値に２０％以上の変化が生じないことである。このようなシアニン骨格を有する化合物としては、例えば、分子内に、ＳｂＦ6，ＰＦ6，ＢＦ4，ＣｌＯ4，ＣＦ3ＳＯ3および（ＣＦ3ＳＯ3）2Ｎのうちのいずれかのカウンターイオンと、５員環または６員環を含むメチン鎖との少なくとも一方を有するものが挙げられる。なお、本実施の形態の立体構造物に用いられるシアニン骨格を有する化合物は、上記カウンターイオンのいずれかおよびメチン鎖内に５員環および６員環等の環状構造の両方を備えていることが好ましいが、少なくとも一方を備えていれば、十分な耐光性および耐熱性が担保される。
樹脂層１１（１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ）は、上記ロイコ色素１２（１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ）、顕・減色剤１３および光熱変換剤１４（１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ）を、それぞれ少なくとも１種ずつ含んで構成されている。樹脂層１１に含まれるロイコ色素１２（１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ）および顕・減色剤１３は、例えばロイコ色素：顕・減色剤＝１：２（重量比）であることが好ましい。光熱変換剤１４については、樹脂層１１の膜厚に応じて変化する。また、樹脂層１１は、上記材料の他に、例えば増感剤や紫外線吸収剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
なお、立体構造物１の表面には、図示していないが、例えば保護層を形成することが好ましい。保護層は、樹脂層１１の表面を保護するためのものであり、例えば、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いて形成されている。保護層の厚みは、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下である。
また、各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの間に、例えば断熱層を設けるようにしてもよい。これにより、所望の樹脂層１１以外の発色を容易に防ぐことが可能となる。断熱層の材料としては、後述するマイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙを構成する高分子材料が挙げられる。この他、透光性を有する無機材料を用いるようにしてもよい。例えば、多孔質のシリカ、アルミナ、チタニア、カーボン、またはこれらの複合体等を用いると、熱伝導率が低くなり断熱効果が高く好ましい。
（１－２．立体構造物の製造方法）
本実施の形態の立体構造物１は、例えば、３Ｄプリンタを用いて製造することができ、例えば以下の方法を用いて製造する。
図３は、立体構造物１の製造方法の一例の工程の一部を模式的に表したものである。まず、液体状の紫外線硬化性樹脂にロイコ色素１２Ｃ、顕・減色剤１３および光熱変換剤１４Ｃを添加し、分散もしくは溶解させ、樹脂層１１Ｃ用の塗料Ｃを得る。同様にして、樹脂層１１Ｍ用の塗料Ｍおよび樹脂層１１Ｙ用の塗料Ｙを調製する。続いて、これら塗料Ｃ、塗料Ｍおよび塗料Ｙを順に、基材上に塗布および硬化させて樹脂層１１Ｃ、樹脂層１１Ｍおよび樹脂層１１Ｙを順に積層形成する。
具体的には、例えば、塗料Ｃを基材上に、例えば５０μｍの厚みで塗布し、紫外線を照射して塗料Ｃを硬化させ樹脂層１１Ｃを形成する。このとき、紫外線の照射と同時に、例えば波長９００ｎｍ～１０００ｎｍのレーザＬを照射することで所望の位置に、例えば１０μｍの厚みの発色領域１１０Ｃが形成される。このように、紫外線の照射と、所定の波長のレーザＬの照射を同一行程中に行うことで、立体構造物１の内部の着色を容易に行うことができる。以下、樹脂層１１Ｃと同様にして樹脂層１１Ｍ，１１Ｙを形成する。具体的には、例えば、塗料Ｍを例えば５０μｍの厚みで樹脂層１１Ｃ上に塗布したのち、紫外線および例えば波長８００ｎｍ～９００ｎｍのレーザＬを照射することで塗料Ｍの硬化と発色領域１１０Ｍの形成を行う。続いて、例えば、塗料Ｙを樹脂層１１Ｍ上例えば５０μｍの厚みで塗布したのち、紫外線および例えば波長７００ｎｍ～８００ｎｍのレーザＬを照射することで塗料Ｙの硬化と発色領域１１０Ｙの形成を行う。この後、例えば、樹脂層１１Ｃ、樹脂層１１Ｍおよび樹脂層１１Ｙを順次積層形成し、所望の形状の立体構造物１を成形する。
なお、発色領域１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、レーザＬの強度、焦点位置および照射時間によってその厚みは変化する。また、発色領域１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの表面近傍に形成することが好ましい。即ち、各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙに照射するレーザＬは、成膜中の各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの表面近傍に集光させることが好ましく、レーザＬの集光位置を矢印方向（積層方向）にずらしていくことが好ましい。これにより、下方に形成された樹脂層１１の発色が低減され、所望の樹脂層１１のみを発色させることが可能となる。
また、立体構造物１への描画（着色）は、上記以外の方法を用いてもよい。図４は、図１に示した立体構造物の製造方法の他の例の工程の一部（描画工程）を模式的に表したものである。この方法では、樹脂層１１Ｃ、樹脂層１１Ｍおよび樹脂層１１Ｙを順次積層形成し、所望の形状の立体構造物１を成形したのち、所望の位置の樹脂層１１Ｃ、樹脂層１１Ｍおよび樹脂層１１Ｙを発色させる。具体的には、例えば、図４に示したように、レーザＬを描画したい位置に集光させることにより、立体構造物１の例えば内部に描画することが可能となる。
なお、図４では、積層方向からレーザＬを照射した例を示したがこれに限らない。例えば各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの平面方向（例えばＸ軸方向あるいはＹ軸方向）からレーザＬを照射するようにしてもよい。
また、ロイコ色素１２は、所定の温度に加熱することによって消色させることができる。この加熱工程と、図４に示した描画方法を組み合わせて用いることで、立体構造物１に施された描画を書き換えることが可能となる。
（１－３．作用・効果）
前述したように、近年、任意の立体形状を有する３次元造形物を製造する技術として、３次元データに基づいて流動性材料を固化させる付加製造技術の開発が進んでいる。その技術は一般に３Ｄプリンタの名称で知られており、例えば、光硬化性樹脂上に光を照射して硬化させた樹脂層（硬化層）を順次形成することにより、所望の形状の造形物を形成することができる。しかしながら、３Ｄプリンタ等を用いて製造される立体構造物では、その表面、内部あるいは全体等の所望の部位に選択的に彩色を施すことが難しく、デザイン性に乏しい。
３次元造形物に彩色を施す方法としては、例えば、硬化層を順次形成する途中に、インクや顔料を挟むという方法が考えられるが、特定の部位への彩色は困難である。また、この方法では、一度彩色したら元に戻すことは難しい。
これに対して、本実施の形態の立体構造物１では、光硬化性樹脂にロイコ色素１２、顕・減色剤１３および光熱変換剤１４を分散させることにより、例えば、所定の波長のレーザを照射することで、照射部位を選択的に発色させることが可能となる。
以上、本実施の形態の立体構造物１では、光硬化性樹脂と共に、ロイコ色素１２、顕・減色剤１３および光熱変換剤１４を用いて樹脂層１１を形成するようにしたので、所定の波長のレーザを照射することにより、所望の部位を選択的に発色させることが可能となる。即ち、表面だけでなく、内部あるいは全体に彩色を施すことができるようになり、立体構造物１のデザイン性を向上させることが可能となる。
また、ロイコ色素１２は、可逆的に発色状態および消色状態の２つの状態を選択可能なものである。よって、本実施の形態では、立体構造物１へ施された描画（着色）を書き換えることが可能となる。
更に、本実施の形態では、ロイコ色素１２としてシアン色、マゼンタ色および黄色を呈する３種類のロイコ色素１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを用いると共に、これに対応して、互いに吸収波長の異なる３種類の光熱変換剤１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙを用いるようにした。これにより、立体構造物１へのフルカラーの着色が可能となり、デザイン性をさらに向上させることが可能となる。
次に、本開示の第２，第３の実施の形態について説明する。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．第２の実施の形態＞
図５は、本開示の第２の実施の形態に係る立体構造物（立体構造物２）の一部の断面構成を模式的に表したものである。立体構造物２は、上記立体構造物１と同様に、例えば、３Ｄプリンタによって得られる造形物であり、例えば光硬化性樹脂上に、光を照射することによって硬化する樹脂層を順次積層してなるものである。本実施の形態の立体構造物２は、繰り返し積層された樹脂層２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙに、白色を呈する樹脂層２１Ｗを追加したものである。なお、図５は、立体構造物２の一部の断面構成を模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なる場合がある。
（２－１．立体構造物の構成）
本実施の形態の立体構造物２は、複数の樹脂層２１が積層されてなるものである。樹脂層２１は、シアン色を呈する樹脂層２１Ｃと、マゼンタ色を呈する樹脂層２１Ｍと、黄色を呈する樹脂層２１Ｙと、白色を呈する樹脂層２１Ｗとを含んで構成されている。
樹脂層２１Ｗは、発色状態において、白色または白色に近い色を呈するものである。樹脂層２１Ｗは、白色を呈している状態において、例えば、３０％以上の光反射率を有することが好ましく、これにより、反射層として用いることができる。この樹脂層２１Ｗは、樹脂層２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙを一組みとして積層される有色層２１Ｘの間に設けることが好ましい。具体的には、例えば、図５に示したように、例えば有色層２１Ｘ１と２１Ｘ２との間に樹脂層２１Ｗを設けることが好ましい。これにより、有色層２１Ｘ１，２１Ｘ２を発色させる際に、その間の樹脂層２１Ｗを発色させることで樹脂層２１Ｗが反射層となって有色層２１Ｘの発色性が向上する。また、樹脂層２１Ｗを単独で発色させることにより、白色表現も可能となる。
なお、樹脂層２１Ｗを反射層として発色させる場合には、図５に示したように、その発色領域２１０Ｗは、有色層２１Ｘの発色領域２１０Ｃ，２１０Ｍ，２１０Ｙよりも大きく形成することが好ましい。これにより、立体構造物２を横方向（各樹脂層２１の平面方向、図５ではＸＹ平面方向）から見た場合に、立体構造物２を上下方向（各樹脂層２１の積層方向、図５ではＹ軸方向）から見た場合と同様に、視認性を向上させることが可能となる。
樹脂層２１Ｗの材料としては、例えば、分子量１５０以上７００以下の有機低分子化合物を用いることが好ましく、例えば脂肪酸等の長鎖低分子化合物が挙げられる。具体的には、ベヘン酸、リグノセリン酸、エイコサンニ酸等が挙げられる。これらの中で、低融点の高級脂肪酸（例えばベヘン酸）と、高融点の二塩基酸（例えばエイコサンニ酸）とを組み合わせて用いることが望ましい。互いに異なる融点を有する長鎖低分子化合物を組み合わせて用いることで、透明化温度幅が拡大し、消去処理速度を向上させることができる。上記材料を樹脂層２１Ｗにおける呈色性化合物とし、これらと、第１の実施の形態で挙げた光熱変換剤１４とを光硬化性樹脂に分散させることにより、所定の波長のレーザを照射することで白色に呈色する樹脂層２１Ｗを形成することができる。
（２－２．作用・効果）
以上、本実施の形態の立体構造物２では、有彩色（例えば、シアン白（Ｃ）、マゼンタ色（Ｍ）および黄色（Ｙ））を呈する樹脂層２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙを一組みとして複数積層される有色層３１Ｘの間に、白色を呈する樹脂層３１Ｗを設けるようにした。この樹脂層３１Ｗを、有色層３１Ｘと共に発色させることにより、樹脂層３１Ｗが発射層となって、有色層３１Ｘの発色性を向上させることが可能となる。また、樹脂層３１Ｗを単独で発色させることにより、白色表現が可能となる。よって、上記第１の実施の形態の効果に加えて、立体構造物３に対して着色可能な色域を拡大することが可能となる。
＜３．第３の実施の形態＞
図６は、本開示の第３の実施の形態に係る立体構造物（立体構造物３）の一部の断面構成を模式的に表したものである。立体構造物３は、上記立体構造物１，２と同様に、例えば、３Ｄプリンタによって得られる造形物であり、例えば光硬化性樹脂上に、光を照射することによって硬化する硬化層を順次積層してなるものである。本実施の形態の立体構造物３は、互いに異なる色（例えば、シアン色（Ｃ）、マゼンタ色（Ｍ）および黄色（Ｙ））を呈するロイコ色素３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙがそれぞれ封入された３種類のマイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙを作製し、その３種類のマイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙを含む樹脂層３１が複数積層されたものである。なお、図６は、立体構造物３の一部の断面構成を模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なる場合がある。
（３－１．立体構造物の構成）
本実施の形態の立体構造物３は、複数の樹脂層３１が積層されてなるものである。樹脂層３１は、上記のように、３種類のマイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙが分散されたものである。各マイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙには、それぞれ、ロイコ色素３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙの他に、顕・減色剤３３と、互いに吸収波長の異なる３種類の光熱変換剤３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙがそれぞれ封入されている。
マイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙは、例えば断熱性を有すると共に、透光性を有する高分子材料を用いて構成されている。このような材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン等あるいはこれらの共重合体が挙げられる。
なお、マイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙは、例えば紫外線吸収剤等の各種添加剤を含んで構成されていてもよい。あるいは、上記添加剤は、マイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ内部に、ロイコ色素３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙの他に、顕・減色剤３３と、互いに吸収波長の異なる３種類の光熱変換剤３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙと共に封入されていてもよい。
（３－２．作用・効果）
以上、本実施の形態の立体構造物３では、それぞれ、ロイコ色素３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙと、顕・減色剤３３と、互いに吸収波長の異なる光熱変換剤３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙとを、それぞれ１種類ずつ内包するマイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙを形成し、これらを光硬化性樹脂中に分散するようにした。これにより、例えば、対応する材料をそれぞれ含む３種類の塗料（塗料Ｃ、塗料Ｍおよび塗料Ｙ）を調製し、例えば塗料Ｃ、塗料Ｍおよび塗料Ｙの順に、塗布および硬化を行い、順次積層する第１の実施の形態と比較して、１種類の塗料で立体構造物３を形成することが可能となる。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する共に、製造工程を簡略化することが可能となるという効果を奏する。
また、本実施の形態では、マイクロカプセル３０として、上記第２の実施の形態で挙げた樹脂層２１Ｗの材料を用いたマイクロカプセル３０Ｗ（図示せず）を形成し、マイクロカプセル３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙと共に用いることで、上記第２の実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
＜４．適用例＞
次に、上記第１～第３の実施の形態において説明した立体構造物（例えば、立体構造物１）の適用例について説明する。ただし、以下で説明する構成はあくまで一例であり、その構成は適宜変更可能である。
図７は、立体構造物４の一例としてのバングルの外観を表したものである。このバングル４は、例えば、内部に星型４１０の着色が施されたものである。このように、上記立体構造物１～３は、服飾品や各種の電子機器の一部、例えば、いわゆるウェアラブル端末として、例えば時計（腕時計）、鞄、衣服、帽子、眼鏡および靴等の服飾品の一部または置物等の装飾品に適用可能であり、その種類は特に限定されない。
以上、第１～第３の実施の形態および適用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施形態等で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記第１～第３の実施の形態において説明した全ての構成要素を備える必要はなく、さらに他の構成要素を含んでいてもよい。また、上述した構成要素の材料や厚みは一例であり、記載したものに限定されるものではない。
例えば、各色（シアン色（Ｃ），マゼンタ色（Ｍ）および黄色（Ｙ））を呈する樹脂層（例えば樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ）に用いるロイコ色素１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、互いに異なる色を呈する複数種類の材料を混合して用いるようにしてもよい。Ｊａｐａｎ ｃｏｌｏｒのＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）の色再現を単一の呈色性化合物（ロイコ色素）を用いて行うことは難しい。また、光熱変換剤には、僅かながら色味があるため、光熱変換剤の種類や含有量によって各樹脂層の色味が僅かに変化する。この僅かな変化に対してロイコ色素をその都度開発することは、生産効率が著しく低下する。よって、複数種類のロイコ色素を混合して形成することで、Ｊａｐａｎ ｃｏｌｏｒのＣＭＹを含む、様々な色を再現することが可能となる。例えば、シアン色は、青色を呈するロイコ色素と、緑色を呈するロイコ色素を所定の割合で混合することで再現することができる。マゼンタ色は、赤色を呈するロイコ色素と、オレンジ色を呈するロイコ色素とを所定の割合で混合することで再現することができる。
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
光硬化性樹脂と、呈色性化合物と、顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む複数の樹脂層が積層されてなり、
前記複数の樹脂層は、互いに異なる有彩色を呈する前記複数種類の樹脂層と、白色を呈する樹脂層とが繰り返し積層されている
立体構造物。
（２）
前記複数の樹脂層は、異なる色を呈する複数種類の呈色性化合物を含む、前記（１）に記載の立体構造物。
（３）
前記複数の樹脂層は、前記複数種類の樹脂層として第１層、第２層および第３層を有し、
前記第１層、前記第２層および前記第３層は、互いに異なる色を呈する前記呈色性化合物を含むと共に、この順に繰り返し積層されている、前記（１）または（２）に記載の立体構造物。
（４）
前記複数種類の呈色性化合物は、それぞれ異なるカプセルに封入され、前記複数の樹脂層に分散されている、前記（２）または（３）に記載の立体構造物。
（５）
前記複数の樹脂層は、吸収波長の異なる複数種類の光熱変換剤を含む、前記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（６）
前記複数種類の樹脂層は、呈する色ごとに吸収波長の異なる前記光熱変換剤を含む、前記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（７）
前記光熱変換剤の吸収ピーク波長は、７００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である、前記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（８）
前記呈色性化合物はロイコ色素である、前記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
本出願は、日本国特許庁において２０１７年５月１９日に出願された日本特許出願番号２０１７－０９９６２７号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (8)

  1. 光硬化性樹脂と、呈色性化合物と、顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む複数の樹脂層が積層されてなり、
    前記複数の樹脂層は、互いに異なる有彩色を呈する複数種類の樹脂層と、白色を呈する樹脂層とが繰り返し積層されている
    立体構造物。
  2. 前記複数の樹脂層は、異なる色を呈する複数種類の呈色性化合物を含む、請求項１に記載の立体構造物。
  3. 前記複数の樹脂層は、前記複数種類の樹脂層として第１層、第２層および第３層を有し、
    前記第１層、前記第２層および前記第３層は、互いに異なる色を呈する前記呈色性化合物を含むと共に、この順に繰り返し積層されている、請求項１に記載の立体構造物。
  4. 前記複数種類の呈色性化合物は、それぞれ異なるカプセルに封入され、前記複数の樹脂層に分散されている、請求項２に記載の立体構造物。
  5. 前記複数の樹脂層は、吸収波長の異なる複数種類の光熱変換剤を含む、請求項１に記載の立体構造物。
  6. 前記複数種類の樹脂層は、呈する色ごとに吸収波長の異なる前記光熱変換剤を含む、請求項１に記載の立体構造物。
  7. 前記光熱変換剤の吸収ピーク波長は、７００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である、請求項１に記載の立体構造物。
  8. 前記呈色性化合物はロイコ色素である、請求項１に記載の立体構造物。
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