(57)【要約】  本開示の一実施形態の立体構造物は、呈色性化合物と、顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂によって構成される複数の樹脂層が積層されてなると共に、顕・減色剤は、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
呈色性化合物と、顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂によって構成される複数の樹脂層が積層されてなると共に、
前記顕・減色剤は、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する
立体構造物。
【請求項２】
前記樹脂層に含まれる前記顕・減色剤は、２５体積％以上５０体積％以下である、請求項１に記載の立体構造物。
【請求項３】
前記顕・減色剤は、２０μｍ以上３０μｍ以下の平均粒径を有する、請求項１に記載の立体構造物。
【請求項４】
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。
【請求項５】
前記複数の樹脂層は、互いに異なる色を呈する複数種類の樹脂層を含む、請求項１に記載の立体構造物。
【請求項６】
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５に記載の立体構造物。
【請求項７】
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４に記載の立体構造物。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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５に記載の立体構造物。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
呈色性化合物と、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂を樹脂層として成膜し、前記樹脂層を複数積層する
立体構造物の製造方法。
【請求項１３】
前記光硬化性樹脂に紫外線を照射して前記樹脂層を形成する、請求項１２に記載の立体構造物の製造方法。
【請求項１４】
前記紫外線と共に所定の波長のレーザを照射して前記樹脂層の所定の部位を発色させる、請求項１３に記載の立体構造物の製造方法。
【請求項１５】
前記光硬化性樹脂に紫外線を照射して前記樹脂層を成膜し、前記樹脂層を複数積層したのち、所定の波長のレーザを照射して複数積層された前記樹脂層の所定の部位を発色させる、請求項１３に記載の立体構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、ロイコ色素を含む立体構造物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５５４８０号公報
【発明の概要】
【０００５】
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。
【０００６】
デザイン性を向上させることが可能な立体構造物および立体構造物の製造方法を提供することが望ましい。
【０００７】
本開示の一実施形態の立体構造物は、呈色性化合物と、顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂によって構成される複数の樹脂層が積層されてなると共に、顕・減色剤は、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有するものである。
【０００８】
本開示の一実施形態の立体構造物の製造方法は、呈色性化合物と、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂を樹脂層として成膜し、前記樹脂層を複数積層する。
【０００９】
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、樹脂層を、色性化合物と、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂を用いて形成するようにした。これにより、顕・減色剤の光散乱によって内部に白色部位が形成され、表面への彩色が可能となると共に、色再現性を向上させることが可能となる。
【００１０】
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、樹脂層の材料として、光硬化性樹脂と共に、色性化合物と、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する顕・減色剤と、光熱変換剤とを用いるようにしたので、顕・減色剤の光散乱によって内部に白色部位を形成することが可能となる。よって、表面への彩色が可能となると共に、色再現性が向上し、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。
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る立体構造物の構成を表す断面模式図である。
【図２】図１に示した立体構造物の全体図である。
【図３】図１に示した立体構造物を構成する各樹脂層の組成を説明する模式図である。
【図４】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５】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。
【図６】本開示の第２の実施の形態に係る立体構造物を構成する樹脂層の組成を説明する模式図である。
【図７】適用例の外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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（光硬化性樹脂にロイコ色素、顕・減色剤および光熱変換剤を分散させて樹脂層を形成した例）
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（ロイコ色素、顕・減色剤および光熱変換剤を内包するマイクロカプセルを光硬化性樹脂に分散させて樹脂層を形成した例）
２−１．立体構造物の構成
２−２．作用・効果
３．適用例
【００１４】
＜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。図３は、図１に示した立体構造物１を構成する各樹脂層１１（樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ）の組成を説明するための模式図である。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１１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とを含む光硬化性樹脂１５によって構成される樹脂層１１が複数積層されたものであり、顕・減色剤１３として、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有するものが用いられている。立体構造物１は、表面近傍に発色領域１１０が形成され、内部に白色を呈する散乱領域１２０が形成されている。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。
【００１５】
（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。
【００１６】
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１５を用いることが好ましい。光硬化性樹脂１５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。
【００１７】
樹脂層１１は、上記のように、シアン色を呈する樹脂層１１Ｃ（第１層）と、マゼンタ色を呈する樹脂層１１Ｍ（第２層）と、黄色を呈する樹脂層１１Ｙ（第３層）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。
【００１８】
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。
【００１９】
【化１】
2018211871.tif 000003
【００２０】
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。
【００２１】
【化２】
2018211871.tif 000004
（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。）
【００２２】
本実施の形態の顕・減色剤１３は、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有することが好ましく、より好ましくは、２０μｍ以上３０μｍ以下である。これにより、立体構造物１に入射した外光は内部に行くほど顕・減色剤１３によって散乱され、立体構造物１の内部には、図２に示したように白色を呈する領域（散乱領域１２０）が形成される。顕・減色剤１３の平均粒径および樹脂層１１中の体積含有量にもよるが、立体構造物１の表面近傍では外光の散乱効率は低い。このため、立体構造物１の表面近傍におけるロイコ色素１２の発色は外部から視認される。立体構造物１では、デザイン性および色再現性の観点から、表面から例えば、３μｍ以上３０μｍ以下の厚みで発色領域１１０が形成されていることが好ましい。以上のことから、顕・減色剤１３は、２５体積％以上５０体積％以下で樹脂層１１に含まれていることが好ましい。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
なお、立体構造物１の表面には、図示していないが、例えば透明な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。
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
図４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。
【００３１】
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を立体構造物１の表面近傍の発色領域１１０となる樹脂層１１Ｃの周縁部に照射して適宜着色を施す。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、樹脂硬化用の紫外線と、着色用のレーザＬとが同じ光学系を用いることが可能となり、製造コストを抑えることが可能となる。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の硬化と所望の部位への着色を行う。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の硬化と所望の部位への着色を行う。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。
【００３２】
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５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、例えば各樹脂層１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの平面方向から照射することにより、立体構造物１の表面に描画することが可能となる。
【００３３】
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。
【００３４】
更に、ロイコ色素１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、発色領域１１０だけでなく散乱領域１２０を発色させるようにしてもよい。散乱領域１２０におけるロイコ色素１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの発色は、顕・減色剤１３による光の散乱によって隠蔽され、散乱領域１２０発色領域１１０での発色よりも淡い色を呈する。隠蔽率はその発色位置によって変化する。これを利用することで、複雑な着色を施すことが可能となる。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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１５にロイコ色素１２、平均粒径が１０μｍ以上１００μｍ以下の顕・減色剤１３および光熱変換剤１４を分散させるようにした。これにより、ロイコ色素１２では実現が難しい白色表現が、顕・減色剤１３による外光の散乱によって実現することが可能となる。即ち、立体構造物１の内部に白色部位が形成されるため、表面への彩色が可能となると共に、色再現性を向上させることが可能となる。
【００３８】
以上、本実施の形態の立体構造物１では、ロイコ色素１２および光熱変換剤１４と共に、平均粒径が１０μｍ以上１００μｍ以下の顕・減色剤１３を光硬化性樹脂１５に分散させ、これを用いて樹脂層１１を形成し、複数積層するようにした。これにより、立体構造物１の内部に白色部位が形成され、表面へ彩色することが可能となる。また、色再現性が向上する。よって、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
次に、本開示の第２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。
【００４２】
＜２．第２の実施の形態＞
図６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）を構成する樹脂層の組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２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２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙがそれぞれ封入された３種類のマイクロカプセル２０（２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ）を作製し、その３種類のマイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが分散された光硬化性樹脂１５を用いて樹脂層２１を形成したものである。なお、図６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。
【００４３】
（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、上記のように、３種類のマイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが分散されたものである。各マイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙには、それぞれ、ロイコ色素２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙの他に、顕・減色剤２３と、互いに吸収波長の異なる３種類の光熱変換剤２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙがそれぞれ封入されている。
【００４４】
マイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ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。
【００４５】
マイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙに封入する顕・減色剤２３は、上記第１の実施の形態と同様に、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有することが好ましく、より好ましくは、２０μｍ以上３０μｍ以下である。マイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ内における顕・減色剤２３の含有量は、例えば、２５体積％以上５０体積％以下であることが好ましい。
【００４６】
なお、本実施の形態のように、ロイコ色素２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙと、顕・減色剤２３と、互いに吸収波長の異なる３種類の光熱変換剤２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙとがそれぞれ封入されたマイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙを用いる場合には、顕・減色剤２３の平均粒径は、必ずしも上記範囲内でなくてもよい。例えば、一般に用いられている平均粒径が１μｍ〜１．５μｍ程度の顕・減色剤を、上記のように、マイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ内における顕・減色剤の含有量が２５体積％以上５０体積％以下となるように調製することで、擬似的に、平均粒径が１０μｍ以上１００μｍ以下の顕・減色剤２３のように見せかけることが可能となる。
【００４７】
また、マイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ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２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ内部に、ロイコ色素２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙの他に、顕・減色剤２３と、互いに吸収波長の異なる３種類の光熱変換剤２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙと共に封入されていてもよい。
【００４８】
（２−２．作用・効果）
以上、本実施の形態の立体構造物２では、それぞれ、ロイコ色素２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙと、平均粒径１０μｍ以上１００μｍ以下の顕・減色剤２３と、互いに吸収波長の異なる光熱変換剤２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙとを、それぞれ１種類ずつ内包するマイクロカプセル２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙを形成し、これらを光硬化性樹脂１５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２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。
【００４９】
＜３．適用例＞
次に、上記第１，第２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。
【００５０】
図７は、立体構造物３の一例としてのバングルの外観を表したものである。バングル３を構成する樹脂層を、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態で挙げた構成とすることにより、図７に示したように複雑且つ色鮮やかなパターンの描画が可能となる。このように、上記立体構造物１，２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。
【００５１】
以上、第１，第２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２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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
呈色性化合物と、顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂によって構成される複数の樹脂層が積層されてなると共に、
前記顕・減色剤は、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する
立体構造物。
（２）
前記樹脂層に含まれる前記顕・減色剤は、２５体積％以上５０体積％以下である、前記（１）に記載の立体構造物。
（３）
前記顕・減色剤は、２０μｍ以上３０μｍ以下の平均粒径を有する、前記（１）または（２）に記載の立体構造物。
（４）
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）乃至（３）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（５）
前記複数の樹脂層は、互いに異なる色を呈する複数種類の樹脂層を含む、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（５）に記載の立体構造物。
（７）
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（４）乃至（６）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（８）
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（７）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（９）
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（５）乃至（８）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（１０）
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（９）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（１１）
前記呈色性化合物はロイコ色素である、前記（１）乃至（１０）のうちのいずれかに記載の立体構造物。
（１２）
呈色性化合物と、１０μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径を有する顕・減色剤と、光熱変換剤とを含む光硬化性樹脂を樹脂層として成膜し、前記樹脂層を複数積層する
立体構造物の製造方法。
（１３）
前記光硬化性樹脂に紫外線を照射して前記樹脂層を形成する、前記（１２）に記載の立体構造物の製造方法。
（１４）
前記紫外線と共に所定の波長のレーザを照射して前記樹脂層の所定の部位を発色させる、前記（１３）に記載の立体構造物の製造方法。
（１５）
前記光硬化性樹脂に紫外線を照射して前記樹脂層を成膜し、前記樹脂層を複数積層したのち、所定の波長のレーザを照射して複数積層された前記樹脂層の所定の部位を発色させる、前記（１３）または（１４）に記載の立体構造物の製造方法。
【００５５】
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２０１７−０９９６２８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。
【００５６】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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