JPH02238997A

JPH02238997A - 形状記憶ポリマーシートよりなる立体印刷物及びその製造方法

Info

Publication number: JPH02238997A
Application number: JP63257225A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Kobayashi; 和之小林; Shunichi Hayashi; 俊一林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1990-09-21
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JP2622273B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、模様、図柄、写真、イラスト、文字等の表現
内容を印刷するとともに、該表現内容に一対応した凹凸
形状を現出させた形状記憶ポリマーシートの立体印刷物
及びその製造方法に関する。この立体印刷物は、広告用
プレート、各種標識、名刺、お面等広く利用することの
できるものである。

（従来の技術）印刷には数多《の手法が用いられているが、いずれも版
を介して表現内容に対応するインクのパターンを被印刷
物上に転写する方式が採用されている。被印刷物は、多
くの場合平面か、円柱状の回転ロール面でインクの転写
を受ける。

鉛筆印刷、ビン印刷、アンプル印刷のような曲面印刷に
おいても、被印刷物は円柱状表面若しくはせいぜい六角
柱表面であって、被印刷物の形状に対応する版を用いる
場合でもその形状は簡単なものに限られ、複雑な形状に
おいては転写することが不可能であった。

他方、平面上に印刷した印刷物に凹凸形状を付与する方
法もある。印刷物若しくは印刷物の保持体の材質、例え
ば、紙、ブラスチ・ツク、金属等により成形方法も異な
るが、いずれも機械的外力により成形するもので、多《
の場合は型も用いる。しかし、このような成形方法では
、印刷面をキズ付けずに成形することは極めて難しい。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、形状記憶ポリマーシートを用いることにより
、従来の印刷手法で印刷することができ、機械的外力を
用いずに多様の形状に成形することのできる立体印刷物
及びその製造方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、（１）模様、図柄、写真、イラスト、文字等
の表現内容に対応した凹凸形状を記憶する、平板状の形
状記憶ポリマーシートの上に上記の表現内容を直接印刷
するか、展延性を有し、印刷性に優れたシートを張り付
けた上に印刷するか、又は、印刷したシートを張り付け
たことを特徴とする形状記憶ポリマーシートよりなる立
体印刷物、及び、（２）模様、図柄、写真、イラスト、
文字等の表現内容に対応した凹凸形状に形状記憶ポリマ
ーシートを成形して該形状を記憶させ、次いで、上記形
状記憶ポリマーのガラス転移点以上で成形温度以下の温
度に加熱して、平板状に変形させ、その形状を保持した
状態でガラス転移点以下に冷却して固定化し、そして、
その平板状の形状記憶ポリマーシートの上に上記表現内
容を直接印刷するか、展延性を有し、印刷性に優れたシ
ートを張り付けた上に印刷するか、又は、印刷したシー
トを張り付け、それから、再びガラス転移点以上の温度
に昇温して当初の形状に復帰させることを特徴とする形
状記憶ポリマーシートよりなる立体印刷物の製造方法で
ある。

（作用）本発明は、模様、図柄、写真、イラスト、文字等の表現
内容に対応する凹凸形状を記憶する形状記憶ポリマーシ
ートよりなる立体印刷物に係る。

形状記憶ポリマーとは、当初の成形形状を記憶しており
、その後、ポリマーのガラス転移点以上、成形温度未満
の温度で変形を加え、その形状を保持した状態でガラス
転移点以下まで冷却することにより、変形形状を固定化
し、また、ガラス転移点以上で成形温度未満の温度に加
熱することにより、元の成形形状を回復するもので、温
度操作により変形形状と成形形状を使い分けることので
きるものである。

本発明は、上記形状記憶ポリマーをシートとして用いる
もので、特定の表現内容に対応する凹凸形状に予め成形
する。この形状をポリマーシートは記憶する。ポリマー
シートの成形は射出成形等の通常のプラスチック成形法
による。

このポリマーシートをポリマーのガラス転移点以上で成
形温度以下の温度に加熱して平板状に変形し、その形状
を保持した状態でガラス転移点以下の温度まで冷却する
ことにより固定する。

次に、この平板状のボリマーシ一ト上に上記の表現内容
を直接印刷するか、展延性を有し、印刷性に優れたシー
トに印刷してポリマーシートに張り付ける。印刷シート
を用いる場合も、シートをポリマーシートに張り付けて
から印刷してもよいし、別に印刷したシートをポリマー
シートに張り付けてもよい。なお、ここで使用可能な印
刷シートの材質としては、紙、軟質プラスチックフィル
ム、布等を挙げることができるが、展延性と印刷性に優
れたものであれば、その材質や形態を問わない。

このように、表現内容を印刷した平板状のポリマーシー
トは、ガラス転移点以上に加熱することにより、当初の
凹凸形状を回復し、表現内容に対応した凹凸形状の立体
印刷物を得ることができる。

本発明の立体印刷物に使用することのできるポリマーと
しては、形状記憶性を有し、ポリマーシートに印刷する
とき、若しくは、印刷シートをポリマーシートに張り付
けるときに平板状を保持することができれるものであれ
ば、その種類を問わない。使用可能なポリマ・一として
は、ウレタン系ポリマー　スチレンーブタジエン系ポリ
マー、結晶性ジエン系ポリマー　ノルボルネン系ポリマ
ー等を挙げることができる。

その中でも、２官能のジイソシアネート、２官能のポリ
オール及び活性水素基を含む２官能の鎖延長剤をモル比
で２．　００−１．　１０：１．　００：１．　ｏｏ〜
０．１０，好まし《は、１．８０〜１．　２０：１．　
００：Ｏ．　ｓｏ〜０．２０で配合し、ブレポリマー法
により合成したポリウレタンであって、ポリマーの末端
には［ＩＣＯ］と［０１目をほぼ等量含有し、−５０〜
６０℃の範囲のガラス転移点及び３〜５０重■％の結晶
化度を有する形状記憶ポリマーが成形性に優れているた
めに、特に適している。

このポリマーは、末端に余剰の［ＮＧＯ］を実質的に含
有しないので、剛直な架橋を形成するアロファネート結
合を避けることができ、加工性の自由度を有する可塑性
鎖状ポリマーを得ることができる。また、適度の結晶化
度を付与することにより、この鎖状ポリマーに対して必
要とされる弾性率を付与することができる。

ここで、結晶化度は３〜５０重量％の範囲にあることが
好ましい。結晶化度が３重ｍ％以下とするとガラス転移
点以上の温度でゴム弾性が小さくなり、結晶化度が５０
重ｍ％以上とするとガラス転移点以上の温度でゴム弾性
が高《なって、ガラス転移点前後士１０℃の温度での弾
性率の比が小さくなる。

このポリマーに使用可能な原料を次に例示するが、これ
に限定されるものではない。

まず、２官能のインシアネートの例としては、一般式で
ＯＣＮ−Ｒ−１１ＣＯと表記することができ、Ｒにはべ
冫ゼン環を１、２ｆｌｌ有するものと全く有しないもの
があるが、いずれも使用可能であり、具体的には、２．
４−｝ルエンジイソシアネート、４．４′−ジフェニル
メタンジイソシアネート、カルボジイミド変性の４．４
１−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジインシアネート等を挙げることができる。

２官能のポリオールの例としては、一般式で［０−Ｒ’
−０１１と表記することができ、ｌ／にはべ冫ゼン環を
１，　２個有するものと有しないもの、更には上記の２
官能のポリオールに対して２官能のカルボン酸若しくは
環状エーテルを反応させた牛成物など、いずれも使用可
能であり、具体的には、ポリプロピレングリコール、１
．４−ブタングリコールアジペート、ポリテトラメチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノー
ル＝Ａ＋プロピレンオキサイド等を挙げることができる
。

活性水素基を含む２官能の鎖延長剤の例としては、一般
式でＩＯ−Ｒ’−ＯＨで表記することができ、Ｒ′には
（ＣＩ．）−基、べ冫ゼン環を１，　２個有する基など
、いずれも使用可能であり、具体的には、エチレングリ
コール、１．４−フタングリコール、ビス（２−ハイド
ロキシエチル）ハイドロキノン、ビスフェノール−Ａ十
エチレンオキサイド、ビスフェノールーＡ＋プロピレン
オキサイド等を挙げることができる。

これらの原料から合成したポリウレタンは、一般式で次
のように表記することができる。

１１ＯＲ’ＯＣＯＮＩＩ（ＲＮＩＩＣＯＯＲ’　ＯＣＯ
ＮＨ）　ｌＩＲＮＨＣＯＯＲ’ＯＣＯＮＩｉ（ＲＮＨＣ
ＯＯＲＯＣＯＩＩＨ）　．ＲＮＨＣＯＯＲ’ＯＩ１ｓ＝
１＝１６，　ｎ＝０〜１６。

これらのポリウレタンの製造例を以下に示す。

インシアネート成分とポリオール成分を第１表に記載の
ように配合し、無触媒で反応させてプレポリマーを合成
し、鎖延長剤を第１表の配合で添加し、加熱することに
より牛二アリングを施し、形状記憶ポリウレタンを得た
。このポリウレタンの基本的物性は下表の通りである。

表中のＴｇは、ガラス転移点（”Ｃ）を示し、Ｅ　／Ｅ
　’は、（ガラス転移点より１ａ℃低い温度における引
張弾性率）バガラス転移点よりｌＯ℃高い温度における
引張弾性率）を示す。また、結晶化度（ｊｎｆｆｉ％）
は、Ｘ線回折法により測定した。

約５０℃に加熱し、平板の間に置いて加圧し、ガラス転
移点より低い約２０℃に冷却して平面状に固定化させた
。それから、平面状のシ一トｌの上に、上記の立体形状
と位置を合わせて、第２図のようにキャラクタ２の印刷
物３を印刷したその後、ガラス転移点より高い約５０℃
に加熱して当初のキャラクタの立体形状を回復させて第
３図のようなレリーフを完成させた。

（発明の効果）本発明は、上記の構成を採用することにより平面状に変
形させたシート上に従来の印刷法で所定の印刷を行うこ
とができ、その後、該シートに予め記憶させた立体形状
に復帰させることにより、簡単に立体印刷物を得ること
ができた，

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の立体印刷物の作成手順を説明する
ための図であり、Ａは各図の平面図を、ＢはＡ中の矢視
断面図である。（実施例）第３図に示すキャラクタを、本発明の立体印刷物の製造
方法によりレリーフに作成した。第１図はキャラクタの
形状を記憶させたポリマーシートであり、同図Ａは該シ
ートの平面図、同図Ｂは同図Ａの１−１断面図である。第２図は第１図のシートを平面化した上にキャラクタを
印刷した状態を示した図であり、同図Ａは平面図、Ｂは
同図Ａのト駆断面図である。第３図は印刷後キャラクタ
の形状を回復させたレリーフの完成図を示した図であり
、同図Ａは平面図、同図Ｂは同図八の■−１断面図であ
る。ここで使用するシ一ト１は、第１表のサンプルＮｏ．　
３８の原料配合でブレポリマー法により合成したポリマ
ー（Ｔｇ・３５）を用い、厚さ３ｌのシートを押出成形
法で作成し、Ａ４判にカットした後、該シ一トｌの融点
より高い約１８０℃に加熱し、第１図のキャラクタの形
状の型の上で成形して、該立体形状を記憶させた。次いで、該シ一トｌをガラス転移点より高い第２図Ａ第２図Ｂ＝＝一＝二＝＝第３図Ａ第３図Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）模様、図柄、写真、イラスト、文字等の表現内容
に対応した凹凸形状を記憶する、平板状の形状記憶ポリ
マーシートの上に上記の表現内容を直接印刷するか、展
延性を有し、印刷性に優れたシートを張り付けた上に印
刷するか、又は、印刷したシートを張り付けたことを特
徴とする形状記憶ポリマーシートよりなる立体印刷物。
（２）模様、図柄、写真、イラスト、文字等の表現内容
に対応した凹凸形状に形状記憶ポリマーシートを成形し
て該形状を記憶させ、次いで、上記形状記憶ポリマーの
ガラス転移点以上で成形温度以下の温度に加熱して、平
板状に変形させ、その形状を保持した状態でガラス転移
点以下に冷却して固定化し、そして、その平板状の形状
記憶ポリマーシートの上に上記表現内容を直接印刷する
か、展延性を有し、印刷性に優れたシートを張り付けた
上に印刷するか、又は、印刷したシートを張り付け、そ
れから、再びガラス転移点以上の温度に昇温して当初の
形状に復帰させることを特徴とする形状記憶ポリマーシ
ートよりなる立体印刷物の製造方法。