JPH04230750A

JPH04230750A - 一液型白色反射塗料

Info

Publication number: JPH04230750A
Application number: JP3085199A
Authority: JP
Inventors: John F Kistner; ジョン・フレデリック・キストナー
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1992-08-19
Also published as: EP0455393A2; EP0455393A3; US5013621A; DE69125520T2; EP0455393B1; DE69125520D1

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレンズ材料を有する三次
元立体画像自己形成プリントに関する。さらに詳しくは
、本発明はこの三次元プリントを製造するために必要な
反射背面塗料組成物、およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】立体光学画像は長年にわたって用いられ
てきた。それらのほぼ全ては同一の原理に基づいている
。つまり、同一光景由来の複数の画像（即ち、少なくと
も２つの画像）を同時に表示し、かつその各々の画像が
同じ画像を異なった視点、即ち左右の目の近似位置に該
当する視点からの画像に相当する。このそれぞれの画像
は、それぞれの目がそれぞれに割り当てられた適切な画
像として見ることができるように同時に投影される。左右の目が適切な遠近画像（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ　
ｉｍａｇｅ）を見ることにより、自然の立体感を有する
光景が認識される。

【０００３】旧来の「ステレオプティコン（ｓｔｅｒｅ
ｏｐｔｉｃｏｎｓ）」および近年の子供用の三次元ビュ
ーア（ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｔｉｏｎａｌ　ｖｉｅｗ
ｅｒｓ）では、２枚の接眼レンズを有する眼鏡を通して
見る個々の画像により、異なる遠近画像を提供する。米
国特許第３，７５１，２５８号に記載のようなより最近
の三次元立体写真画像では、複数画像の上にレンズ材料
が設けられている。このレンズの光学的な効果は、適切
な方の目に直接的に光学画像を投影することにある。米
国特許第３，７５１，２５８号では、照射感応性材料に
反射背面層を設けることが必要とされる。従って、この
反射背面層は照射感応性材料に可視画像を形成する工程
に必要な浴や他の媒体に対して浸透性（ｐｅｒｍｅａｂ
ｌｅ）であることを必要とする。現実の工程においては
、反射背面層に不可欠なこのような特性を達成すること
は困難である。当該分野における一般の実施態様では、
レンズ材料上に１０〜１２層が被覆され、これらの層を
被覆するための被覆装置（ｃｏａｔｉｎｇ　ａｐｐａｒ
ａｔｕｓ）に２回または３回通過されなければならない
。これは複雑で費用がかかる操作である。

【０００４】米国特許第４，６２９，６６７号には写真
プリントの背面層のための照射硬化性反射塗料組成物が
記載されている。これらの組成物は白色顔料、架橋性水
溶性バインダー、およびこのバインダー用の架橋剤を含
有する。

【０００５】

【発明の要旨】本発明では、照射感応性画像形成材料は
レンズ材料上に被覆され、この段階では反射背面層は設
けられていない。画像の現像が完了した後に、この反射
背面層がこの画像の上に被覆される。この塗料組成物お
よび形成される塗膜は、形成された画像に悪影響を与え
ない背面層として必要な光学特性を提供するために、特
定の特性を有する必要がある。

【０００６】

【発明の構成】本発明は、画像を有する単一または複数
層のレンズ材料側ではない方の面上に被覆された反射背
面層を有する三次元立体画像自己形成プリントを説明す
る。また、本発明では、まず複数の遠近画像を現像し、
次いでこの画像の背面に反射塗料組成物を被覆すること
により、このような立体画像自己形成プリントを製造す
る方法を説明する。このような反射背面塗膜を提供する
のに有用な塗料組成物もまた本発明の一部として説明す
る。

【０００７】本発明を実施する際に用いるプリント素材
には、屈折性のレンズ材料と、光学的に設けられた同一
光景由来の複数（少なくとも２個）の遠近画像とを有す
るレンズ材料が包含される。この画像は白黒またはカラ
ーおよびいかなる形態の画像であってもよい（例えば、
ハロゲン化銀写真画像、写真染料画像、印刷画像、ホト
サーモグラフ画像、ジアゾ画像、電子写真画像など）。好ましくは、この画像はゼラチンのような親水性コロイ
ドバインダーにおけるカラー写真画像である。遠近画像
は画像媒体を構成する１層以上の層中に形成されうる。この画像媒体の一方の面はレンズ材料の非レンズ面と接
合されることにより視認面（ｖｉｅｗｉｎｇ　ｓｕｒｆ
ａｃｅ）を形成する。レンズ材料と画像媒体との間には
接合を強めるため、またはさらに光学的効果を付与する
ための層（例えば、プライマー層またはスペーサー層）
が設けられる。しかしながら、一般にこの光学材料はレンズ材料に直接
接合されるかまたはそれらの間に保護もしくは接着増強
層を有するにとどまる。レンズ層に接合される側の光学
材料の面を光学材料の前面と呼び、他方の面を光学材料
の背面と呼ぶ。

【０００８】通常および本発明の好ましい実施態様にお
いては、光学材料は画像を構成する物質が存在する部分
以外は透明である。例えば、写真画像を有する光学材料
は染料のみを含有する親水性コロイドバインダーおよび
／または光学材料中に視認可能成分として存在する銀を
含有し得る。印刷画像または電子写真画像は透明なポリ
マーフィルム上に形成され得る。画像を有する光学材料
がレンズ材料に設けられた後に、光学材料の背面に反射
被覆を塗布することにより、反射光により視認可能な三
次元立体画像自己形成プリントが提供される。

【０００９】この反射被覆の物理的および光学的特性は
プリントの性能および耐久性にとって重要である。必要
とされる特性の組み合わせを達成することは容易でない
。特定の特性を達成するためにはこれまで当該技術分野
で認識されていない上述の技術が必要とされる。特に光
学材料中に写真画像を組み合わせて用いる場合は、この
層を形成するために用いる被覆反射層および被覆組成物
に要求される特性は厳格なものとなる。

【００１０】光学材料中に、特に写真画像として形成さ
れる画像とともに用いる塗料組成物は以下に示す特性を
有する必要がある。１）　水ベースバインダー組成（すなわち、写真染料の
ためのいかなる揮発性有機溶媒も４体積％を下回る）、
２）　親水性コロイド層に対する良好な接着特性、およ
び３）　写真画像との非反応性。

【００１１】さらに、この乾燥反射背面層は以下に示す
特性を有する必要がある。１）　反射性、２）　適度な不透明性、３）　基体に対する接着性、４）　非水溶性、５）　可撓性、および望ましくは（必須ではない）６）
　比較的低温度（６０〜９０℃）において比較的短時間
（２〜５分）で乾燥することにより非水溶性被覆を形成
する特性。

【００１２】このような特性の組み合わせ、および塗料
組成物（例えば、水ベース）から乾燥反射層（例えば、
非水溶性）への特性の変化を達成することは困難である
。本発明では、従来の組成物と比較してこれらの要求され
る特性の全てにおいて改良された組成物を説明する。

【００１３】米国特許第４，６２９，６６７号に記載の
塗料組成物では乾燥状態における不溶性を達成するため
に触媒を用いて架橋を起こさせる。このような２液（ｔ
ｗｏ−ｐａｒｔ）系は以下の欠点を有する。１）　この触媒混合物が限られたポットライフを有する
こと、２）　触媒混合物の物理特性（例えば、粘度）が経時的
に連続変化すること、３）　触媒混合材料の不使用分は廃棄しなければならな
いこと（保存不可能）。

【００１４】本発明の塗料組成物は本質的に１液型（ｏ
ｎｅ−ｐａｒｔ）であり、使用前に触媒を添加する必要
はない。従って、このような組成物はポットライフによ
る制約はなく、しかも使用中における特性が比較的安定
しており、そして不使用分は保存して後日再使用可能な
ので廃棄損失が低減される。このような組成物は少なく
とも以下の成分を含有する。蒸留水　　　　　　　　　　　　　　　　６０．３部チ
タニア　　　　　　　　　　　　　　３５．５部アクリ
ルエマルジョン　　　３．７部分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　０．４部増
粘剤　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１部

【０
０１５】白色微粒子状反射顔料は画像技術分野で良く知
られている。チタニア顔料は高い反射性を有するので、
これまで顔料として用いられてきた。米国特許第３，７
５１，２５８号には、チタニア顔料ならびに酸化亜鉛お
よびバリウムスルフェートの使用が記載されている。高
アスペクト比および反射性が高められたチタニアフレー
ク薄膜を反射顔料として使用することが知られている（
例えば、４，２１６，０１８号）。また、炭化カルシウ
ムおよび他の金属酸化物を単独またはチタニアと組み合
わせて白色顔料として用いることができる。

【００１６】本発明のポリマーバインダーは非水溶性で
ある。しかしながら、これは水中に分散体またはエマル
ジョンの形態で微小粒子として懸濁される。キャリアで
ある水が蒸発除去された場合は、このポリマー微粒子が
相互に融着することにより連続非水溶性フィルムを形成
する。写真用基体に塗布するために必要な上に列挙した
物理特性の一部を満足するポリマーエマルジョンは多く
存在するけれども、全てを満足するものはほとんどない
。多くの有機ポリマーは、接触させることにより種々の
写真層の不安定な染料と反応し、その結果、変色、退色
、または背景のシミなどを引き起こし全般的に許容され
ない。

【００１７】我々はアクリレート系の特定のポリマー（
コポリマーおよびメタクリレート類を含む）がこの塗布
に適する全ての要件を満足することを発見した。このポ
リ（アクリレート）系に包含されるのは、アクリレート
、メタクリレート、およびポリ（スチレン／アクリレー
ト）のようなこれらのコポリマーである。本発明のバイ
ンダーの調製のために有用なアクリレートモノマーには
、例えばアクリル酸、アクリル酸ブチル、アクリル酸２
−エチルヘキシル、およびこれらに対応するメタクリル
酸アナログが包含される。

【００１８】バインダーとして選択されるのは、２００
，０００を上回る分子量のアクリルポリマーエマルジョ
ンである。要求される可撓性を満足させるために、この
ポリマーのＴｇは５０℃、好ましくは３０℃を下回る必
要がある。乾燥した場合に、このポリマーは良好な耐水
性のフィルムを形成する。

【００１９】ほとんどのエマルジョンでは、乾燥の際に
ポリマー粒子が相互融着するのを補助するために高沸点
有機溶媒が用いられる。このような造膜助剤は「融着溶
媒（ｃｏａｌｅｓｃｉｎｇ　ｓｏｌｖｅｎｔｓ）」と呼
ばれ、これらはポリマー固形分を基準にして１０〜２０
重量％の濃度で存在し得る。融着溶媒を最小限に保つこと（１０％を下回る量、好ま
しくは５％を下回る量）は本発明において重要であり、
ほとんど用いないこと（０％または１％を下回る量）が
さらに好ましい。融着溶媒の存在によりしばしば写真層
の間で染料の移動が生じ、反射背面塗膜への染料の望ま
しくないブリードが生じるからである。

【００２０】本発明を実施するために有用なアクリレー
トポリマーおよびコポリマーのエマルジョンは、アンコ
ール（Ｕｎｏｃａｌ）１０１９および１０１８（ユニオ
ン・オイル社（Ｕｎｉｏｎ　ＯｉｌＣｏ．）、カリフォ
ルニア製）、ジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）７４、７
７および５３８（Ｓ．Ｃ．ジョンソン社（Ｓ．Ｃ．Ｊｏ
ｈｎｓｏｎ　Ｃｏ．）製）、ウカー（Ｕｃａｒ）３５１
および３７６（ユニオンカーバイド社製）、およびダレ
ックス（Ｄａｒｅｘ）ＷＷ１０およびダラン（Ｄａｒａ
ｎ）ＳＬ−１４３（Ｗ．Ｒ．グレース（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａ
ｃｅ）社製）の商品名で入手可能である。これらのエマ
ルジョンは所望の最終特性を得るために単独もしくは種
々の配合により用いられる。

【００２１】染料分散を安定化させるために必要に応じ
て分散剤が用いられ、顔料の凝集が防止される。分散剤
を用いる場合は、写真層に悪影響を与えないものを選択
する必要がある。また、増粘剤を用いることにより塗料
組成物の粘度が調製され、良好なぬれおよびレベリング
特性を付与するために界面活性剤が用いられる。水溶性
界面活性剤は塗布助剤として非常に有用である。これら
は平滑で、泡のない反射塗膜を形成することを補助する
。市販の多くの水溶性界面活性剤があり、特に、ＤＣ−
１９３（ダウ・コーニング（Ｄｏｗ　　Ｃｏｒｎｉｎｇ
）社製）界面活性剤のようなポリ（ジメチルシリコーン
）アルコールが好ましい。

【００２２】本発明の基本的な塗料組成物に必要な成分
の一般的な配合割合（重量基準）は、水４０〜９０％、
白色顔料（反射視認用）２０〜５０％および０．１〜２
０％（透過視認用）、バインダー０．１〜２０％である
。好ましい範囲は、水５０〜８０％、白色顔料２０〜４
５％、ポリマーバインダー１〜１５％である。

【００２３】本発明の塗料に好ましい一般的な組成の範
囲（重量基準）は、水４０〜９０％、白色顔料２０〜５
０％、非水溶性ポリマーバインダー０．１〜２０％であ
る。

【００２４】本発明の最終的な塗膜は実質的に全ての水
分が除去されている必要がある（環境条件において平衡
的に残留する量は除く）。この乾燥膜材料の重量割合は
、白色顔料８０〜９９．５％（反射視認用）、２５〜４
０％（透過視認用）、および合成ポリマーバインダー０
．５〜９９．７５％（残り）である。

【００２５】本発明の特性を説明するのに用いる特定の
用語は当該技術分野で定められた意味を有する。最終的
なプリントがフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）と説明
される場合は、３インチ（７．６ｃｍ）の直径を有する
心軸にクラッキングなしに一致することを意味する。本
発明の好ましい実施態様では、被覆反射層のクラッキン
グなしに直径５ｍｍを下回る心軸に一致し得る。被覆反
射層が一体的（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）と言われる場合は
、これは穏やかに摩擦することによる除去工程後に、こ
の被覆層は取り扱いにより容易に除去されないことを意
味する。このことは、このプリントを親指とインデック
ス指（ｉｎｄｅｘ　ｆｉｎｇｅｒ）との間で１インチ当
たり１〜２ｌｂｓの力（７０〜１４０ｇ／ｃｍ２）で圧
迫しこの２本の指を除いた場合に、１％を下回る被覆が
除去されることを意味する。撥水性（Ｗａｔｅｒ−ｒｅ
ｐｅｌｌａｎｃｙ）と言う用語はこの背面層に水を置き
、５秒以内に柔らかな布で拭き取った場合に、プリント
のどちらの面の光学層における画像にも永久的な視認し
うる影響を与えないことを意味する。

【００２６】反射背面層は実質的に不透明または半透明
であり得る。この層が不透明な場合は反射光のみが視認
可能である。これが半透明な場合は、反射光もしくは透
過光を視認可能である。半透明の背面層は最大９０％の
透過可視照射を透過させ得、そしてその状態でも反射光
によるプリントが視認可能である。好ましくは、この背
面反射被覆は５０％以下の光を透過させる。さらに好ま
しくは、これは２０％以下の光を透過させ、さらに好ま
しくは、１５％以下の可視光を透過させる。

【００２７】エマルジョン由来の乾燥、非水溶性ポリマ
ー背面層を有する本発明の製品の物理的な構成は多くの
利点を有する。ネガティブ、光学材料における画像形成
系、または元画像を記録する際のライティング（ｌｉｇ
ｈｔｉｎｇ）などに起因するある程度の変色を背面塗膜
に修正着色することにより容易に修正しうる。従来の写
真用染料または漂白剤をこの目的のために反射層に添加
しうる。本発明により、より厚い、より安定でそしてさ
らにより反射性の背面層が提供される。従来の構成では
現像剤によるこの層への浸透を可能にするために薄い着
色層が必要とされた。この層が薄く形成されているので
、反射背面層に使用可能な顔料が限定された。本発明の
この反射背面層は、レンズ材料の背面に画像が完成され
た状態で存在するので、所望の厚さでありうる。通常は
、反射背面層は厚さ１×１０−５〜１×１０−３ｍ、好
ましくは１．５×１０−５〜２×１０−４ｍに形成され
る。また、従来の写真構成においては背面層は水溶液に
より容易に浸透される必要があったのに対して、この反
射背面層は撥水性に形成しうる。本発明の構成におけるこの撥水性により、プリントに対
する水溶液によるその後の悪影響が低減される。

【００２８】以下の説明により、本発明の組成物をレン
ズ視認層を伴うプリントに塗布するために有用な工程条
件を説明する。工程を開始させるにあたって、光学材料
を形成する複数層の層中に形成される複数の遠近画像を
レンズ材料またはレンズシートの背面に接合させる。遠
近画像をレンズ材料と組み合わせるこの時点で、光の透
過により視認可能な立体画像自己形成製品が提供される
。このレンズ材料のレンズ面は、遠近画像を有するレン
ズ材料の面とは別の側である。次いで、この被覆組成物
をこの光学材料の有効面（ａｖａｉｌａｂｌｅ　ｓｕｒ
ｆａｃｅ）上に液体被覆として塗布する。次いで、この
塗膜を乾燥させる（好ましくは、６５〜９５℃、さらに
好ましくは７０〜８５℃のような昇温下において）こと
により、少なくとも８０％、好ましくは９０％を上回る
量の水を除去する。乾燥および硬化の合計時間は塗膜の
厚さおよび塗膜を乾燥するために用いる温度に依存して
２〜８分の範囲で変化しうる。架橋剤の添加、酸感応性化合物の使用および／または金
属酸化物顔料との反応によりこのポリマーを架橋しうる
。

【００２９】

【実施例】以下の非限定的な実施例により本発明の他の
局面を説明する。

【００３０】約０．２５ｍｍの厚さを有する酢酸セルロ
ースのレンズシートをエンボスすることにより約０．２
ｍｍの直径を有する円筒状のレンズ部を形成した。その
結果、このレンズシートのレンズ面に１インチ当り約１
５０個のレンズ部が形成された。このレンズシートの背
面に従来の色彩形成ハロゲン化銀／ゼラチンエマルジョ
ン層のネガティブ作用トリパック（ｔｒｉ−ｐａｃｋ）
構成を一般にカラー写真用紙ストック（ｓｔｏｃｋ）の
製造に用いられるように被覆した。形成された層は、レ
ンズシートの背面から以下の順序である。１）　マゼンタ染料形成カプラーを含有する赤色感応性
ハロゲン化銀／ゼラチンエマルジョン、２）　ゼラチン中間層、３）　シアン染料形成カプラーを含有する緑色感応性ハ
ロゲン化銀／ゼラチンエマルジョン、４）　紫外線吸収化合物を含有するゼラチン中間層、５
）　黄色染料形成カプラーを含有する青色感応性ハロゲ
ン化銀／ゼラチンエマルジョン、および６）　ゼラチン
保護層。

【００３１】レンズシート上の乾燥被覆エマルジョンを
２個の遠近画像の写真用ネガティブを通して露光した。次いで、このエマルジョンを現像し、標準カラー写真操
作に従って漂白および固定した。この時点で透過投光に
より視認可能な三次元立体画像自己形成製品が提供され
た。

【００３２】次いで、このゼラチン保護層を以下に示す
処方の組成物で湿潤厚さ７．６×１０−５ｍに被覆した
。

【００３３】蒸留水　　　　　　　　　　　　　　　　
６０．３重量部、チタニア　　　　　　　　　　　　　
　３５．５重量部、アクリルエマルジョン　　　３．７
重量部、分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　０
．４重量部、増粘剤　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．１重量部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　レンズ前面および非レンズ背面を有す
るレンズ材料、一方の面において該レンズ材料の非レン
ズ背面に固定されており少なくとも２個の遠近画像を有
する透明光学材料、および該光学材料の他方の面に固定
されており以下の処方に示す組成物の乾燥生成物を含有
する背面層を有する立体画像自己形成プリント：白色顔
料０．１〜５０重量％；非水溶性合成ポリマーバインダ
ー０．１〜２０重量％；　および水４０〜９０重量％。
【請求項２】　　前記光学材料がカラー写真画像を有す
る、請求項１記載のプリント。
【請求項３】　　前記背面層が、白色顔料０．２５〜９
９．５％、および非水溶性アクリレートポリマーバイン
ダー０．５〜９９．７５％を含有する、請求項２記載の
プリント。
【請求項４】　　前記背面層が、分散剤０．１〜５％、
および増粘剤０．１〜５％をさらに含有する、請求項３
記載のプリント。
【請求項５】　　以下の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の
工程を包含する立体画像自己形成プリントの製造方法：
（ａ）　レンズシートの非レンズ背面に固定される光学
材料中に少なくとも２個の遠近画像を提供する工程；（
ｂ）　該光学材料の該レンズシートに固定されていない
方の面を、蒸留水５０〜６８重量部、チタニア３０〜４
０重量部、アクリルエマルジョン１〜７重量部、分散剤
０．１〜１重量部、および増粘剤０．０２〜１重量部を
含有する組成物で被覆する工程；および（ｃ）　該組成
物を乾燥させる工程。
【請求項６】　　前記非水溶性合成ポリマーバインダー
が２００，０００を上回る分子量を有するアクリレート
エステルのポリマーまたはコポリマーである、請求項１
記載のプリント。
【請求項７】　　前記非水溶性合成ポリマーバインダー
が２００，０００を上回る分子量を有するアクリレート
エステルのポリマーまたはコポリマーである、請求項５
記載の方法。