热膨胀性片以及立体造型物的制造方法技术

本发明专利技术提供一种热膨胀性片以及立体造型物的制造方法。热膨胀性片是将当加热至规定的膨胀开始温度以上时膨胀的热膨胀层层叠两层以上而成，相邻的两层所述热膨胀层的所述膨胀开始温度不同。

Manufacturing method of thermal expansion sheet and three-dimensional shape

【技术实现步骤摘要】
热膨胀性片以及立体造型物的制造方法
本专利技术涉及热膨胀性片以及立体造型物的制造方法。
技术介绍
使通过热而膨胀的发泡性的微胶囊分散的热塑性树脂材料(低聚物等)是多孔质的发泡体的原料，适用于填充材料、绝热材料、缓冲材料、附加材料(cushioningmaterials)等。此外，由于能够膨胀为向表面突出并形成凹凸，因此在涂敷于基材上之后使其膨胀，也适用于壁纸等装饰品(例如，专利第3954157号公报)。进而，通过对涂敷于整个面的树脂进行局部加热，从而能够形成凹凸。具体而言，使用将这样的微胶囊配合树脂材料以膜状层叠于薄膜状的基材而成的热膨胀性片(或者称为热发泡性片)，通过印刷和近红外线照射，能够容易地制造表面具有所希望的凹凸形状的浮雕状的立体造型物(例如，日本特开平1-28660号公报)。详细而言，如图11的上段的剖视图所示，热膨胀性片110在由厚纸等构成的伸缩性低的基材2上涂敷使微胶囊分散的树脂材料而形成热膨胀层101，进而为了应对喷墨打印机，热膨胀层101上的表面被墨液接受层3覆盖。而且，在此，在热膨胀性片110的热膨胀层101侧的表面(墨液接受层3上)，用黑色墨液印刷想设为凸状的区域的图案。当对印刷面照射近红外线时，光吸收性高的黑色墨液4发热，如图11的下段所示，热膨胀层101在黑色墨液4的正下方和其附近逐渐膨胀，向未固定于基材2的表面突出而隆起。进而，微胶囊的膨胀程度根据加热温度而变化，因此能够通过黑色墨液4的浓淡(灰度)调整黑色墨液4的发热温度，形成不同的膨胀高度的凹凸形状。详细而言，微胶囊根据内包的挥发性溶剂的种类等而膨胀的温度区域不同，将温度区域的下限设为膨胀开始温度TEs，在超过膨胀率达到最大的最大膨胀温度TEmax的高温下收缩，因此膨胀率变低。另外，在图11中，用模拟微胶囊的点阵图形表示热膨胀层101，用点(圆)直径的大小表示膨胀的程度(膨胀率)。微胶囊配合树脂材料根据微胶囊的配合等而最大膨胀为膨胀前的体积的10倍左右。因此，例如，为了制造表面的高低差更大的立体造型物，只要较厚地形成热膨胀性片的热膨胀层即可。在此，热膨胀性片110的热膨胀层101的接近作为热源的黑色墨液4的表层首先膨胀(图11下段左侧)，之后，热在深度方向(厚度方向)上传播，深部(下层)膨胀(图11下段右侧)。此时的热膨胀性片110中的黑色墨液4以及热膨胀层101的表层以及深部各自的温度推移示于图12。通过近红外线的照射开始，黑色墨液(4)发热而升温，到达与该浓度对应的加热温度(最高温度)。在此，加热温度被设定为热膨胀层101的最大膨胀温度TEmax。经过一定时间后，若停止近红外线的照射，则自然冷却。热膨胀层101的表层(101s)从黑色墨液4稍微延迟地升温，但到达膨胀开始温度TEs时开始膨胀。由此，与黑色墨液4的距离变远，此外，由于包括气泡而使热传导性降低，因此热传播变慢，升温速度比黑色墨液4低。但是，由于膨胀前的距离近，因此它们的影响小，减速的程度少。而且，若从黑色墨液4延迟到达最大膨胀温度TEmax，则膨胀以最高速度进行，通过近红外线照射的停止，当下降到小于膨胀开始温度TEs时，膨胀停止。或者，若微胶囊膨胀至最大，则在膨胀温度区域也停止膨胀(饱和)。另一方面，热膨胀层101的深部(101d)从表层起进一步延迟升温，但若热膨胀层101的一部分即表层开始膨胀，则由于距离比黑色墨液4更远，因此升温速度减速，到达膨胀开始温度TEs需要时间。进而，在到达膨胀开始温度TEs而开始膨胀后，升温速度也随着热膨胀层101(101s、101d)的膨胀而逐渐减小，最大膨胀温度TEmax到达相对于表层进一步延迟。因此，热膨胀层101为了使厚度整体充分膨胀，需要在表层的膨胀饱和之后也继续使黑色墨液4发热，生产率、近红外线照射中的能量效率不好。热膨胀层101越厚，这样的动作越显著。进而，在热膨胀性片110中，来自黑色墨液4的热与厚度方向同时向面内侧方向传播，因此，热膨胀层101在黑色墨液4的正下方的外侧也膨胀。因此，越增大膨胀高度(厚度)，则越延长加热时间，则凸状的区域相对于黑色墨液4的图案越宽，此外，表面的凹凸变得平缓，凹凸形状的控制变得困难。
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供使热膨胀层有效地大幅膨胀，进而容易控制表面的凹凸形状的热膨胀性片。一种热膨胀性片，将当加热至规定的膨胀开始温度以上时膨胀的热膨胀层层叠两层以上而成，相邻的两层所述热膨胀层的所述膨胀开始温度不同。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的第1实施方式的热膨胀性片的结构的剖视图。图2A是对使用了本专利技术的第1实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的制造方法进行说明的示意图，表示印刷工序中的剖视图。图2B是对使用了本专利技术的第1实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的制造方法的示意图，表示光照射工序中的剖视图。图3是对加热本专利技术所涉及的热膨胀性片时的温度和膨胀高度的推移进行说明的模型。图4是使用了本专利技术的第1实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的剖视图。图5是示意性地表示本专利技术的第1实施方式的变形例所涉及的热膨胀性片的结构的剖视图。图6是示意性地表示本专利技术的第2实施方式所涉及的热膨胀性片的结构的剖视图。图7A是对使用了本专利技术的第2实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的制造方法进行说明的示意图，表示印刷工序中的剖视图。图7B是对使用了本专利技术的第2实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的制造方法进行说明的示意图，表示光照射工序中的剖视图。图8是示意性地表示本专利技术的第3实施方式所涉及的热膨胀性片的结构的剖视图。图9A是对使用了本专利技术的第3实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的制造方法进行说明的示意图，表示印刷工序中的剖视图。图9B是对使用了本专利技术的第3实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的制造方法进行说明的示意图，表示表面光照射工序中的剖视图。图9C是对使用了本专利技术的第3实施方式所涉及的热膨胀性片的立体造型物的制造方法进行说明的示意图，表示里面光照射工序中的剖视图。图10是示意性地表示本专利技术的第3实施方式的变形例所涉及的热膨胀性片的结构的剖视图。图11是示意性地表示使用以往的热膨胀性片的立体造型物的制造方法中的工序的剖视图。图12是对加热以往的热膨胀性片时的温度的推移进行说明的模型。具体实施方式以下，参照各图对用于实施本具体实施方式的方式进行详细说明。但是，以下所示的方式例示了用于具体化本实施方式的技术思想的热膨胀性片，并不限定于以下的方式。为了使说明明确，附图所示的构件有时夸大了大小、位置关系等，此外，有时将形状简单化。此外，在以下的说明中，对相同或同质的构件、工序标注相同的符号，并适当省略说明。〔第1实施方式〕参照图1对本专利技术的第1实施方式所涉及的热膨胀性片的结构进行说明。图1是示意性地表示本专利技术的第1实施方式所涉及的热膨胀性片的结构的剖视图。在本说明书中，热膨胀性片主要是立体造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热膨胀性片，是将当加热至规定的膨胀开始温度以上时膨胀的热膨胀层层叠两层以上而成，/n相邻的两层所述热膨胀层的所述膨胀开始温度不同。/n

【技术特征摘要】
20180803 JP 2018-1472071.一种热膨胀性片，是将当加热至规定的膨胀开始温度以上时膨胀的热膨胀层层叠两层以上而成，
相邻的两层所述热膨胀层的所述膨胀开始温度不同。


2.根据权利要求1所述的热膨胀性片，其中，
所述热膨胀层设置于基材的一个面，
越靠近所述基材的所述热膨胀层，所述热膨胀开始温度越低。


3.根据权利要求2所述的热膨胀性片，其中，
在所述热膨胀层上具备墨液接受层，
在所述墨液接受层的一面形成有使该热膨胀层膨胀的光热变换材料。


4.根据权利要求1所述的热膨胀性片，其中，
所述热膨胀层设置于基材的一个面，
越靠近所述基材的热膨胀层，所述热膨胀开始温度越高。


5.根据权利要求4所述的热膨胀性片，其中，
在所述基材的另一面形成有用于使所述热膨胀层膨胀的光热变换材料。


6.一种热膨胀性片，
在基材的一面层叠三层热膨胀层，
与作为三层的中层的第1热膨胀层相比，设置于该第1热膨胀层的上层的第2热膨胀层的所述膨胀开始温度高，
设置于所述第1热膨胀层的下层的第3热膨胀层的所述膨胀开始温度高。


7.根据权利要求6所述的热膨胀性片，其中，
在所述第2热膨胀层上具备墨液接受层，
在所述墨液接受层的一面以及所述基材的另一面侧形成有用于使所述热膨胀层膨胀的光热变换材料。


8.根据权利要求7所述的热膨胀性片，其中，
形成于所述墨液接受层的一面的所述光热变换材料和形成于所述基材的另一面侧的所述光热变换材料形成为：隔着所述热膨胀层，至少一部分重叠。


9.一种热膨胀性片，其中，
在基材的一个面上层叠四层热膨胀性层，
从所述基材的一个面侧起第2层的所述热变换层的开始膨胀的膨胀开始温度比其他热变换层高。

【专利技术属性】
技术研发人员：岩本健士，堀内雄史，本柳吉宗，三井乡史，诸隈浩志，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP