(57)【要約】      （修正有）【課題】構造色を観察可能な加飾体であって、観察される構造色の色純度がより高い加飾体及びそのような加飾体を用いて加飾された造形物の提供。【解決手段】構造色を観察可能な加飾体１００は、複数の微粒子が配列してなる、構造色を観察可能な粒子配列体１０を含む構造色発現層２０と、構造色発現層２０に対して前記構造色を観察する側に配置された、構造色発現層２０よりも高い吸光度を有する散乱光吸収層３０と、を含む加飾体１００を用いて加飾された造形物。散乱光吸収層３０の可視光領域の吸光度は０．０２〜０．３０であり、構造色発現層２０の可視光領域の吸光度は０．０１以下である加飾体１００。なお、基材層４０の可視光領域の吸光度は２以上である加飾体１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造色を観察可能な加飾体であって、
複数の微粒子が配列してなる、構造色を観察可能な粒子配列体を含む構造色発現層と、
前記構造色発現層に対して前記構造色を観察する側に配置された、前記構造色発現層よりも可視光領域における吸光度が高い散乱光吸収層と、
を含む加飾体。
【請求項２】
前記散乱光吸収層の可視光領域における吸光度は０．０２以上０．３０以下である、請求項１に記載の加飾体。
【請求項３】
前記微粒子は、ポリスチレンまたはシリカを含む微粒子である、請求項１または２に記載の加飾体。
【請求項４】
前記構造色発現層の可視光領域における吸光度は０．０１以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加飾体。
【請求項５】
さらに、可視光領域における吸光度が２以上である基材を含み、基材上に、前記構造色を観察する側に向けて、前記構造色発現層および前記散乱光吸収層がこの順に積層している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加飾体。
【請求項６】
造形物と、請求項１〜５のいずれか１項に記載の加飾体を含む、加飾された造形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加飾体および加飾された造形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像は、通常、ＣＲＴ画面や液晶画面などにソフトコピーとして表示するときは、赤、青および緑による加法混色で表示され、プリンタで紙などの記録媒体にハードコピーとして表示されるときは、イエロー、マゼンタおよびシアンによる減法混色で表示される。しかし、減法混色によって表示できるカラー画像の色再現域は、加法混色によって表示できる色再現域よりも狭いことが多い。そのため、ハードコピーとして表示される画像の色再現域を広げるための試みがなされている。
【０００３】
たとえば、より色純度の高いイエロー、マゼンタおよびシアンなどを呈する色材を開発すれば、ハードコピーとして表示される画像の色再現域をより広げることができると考えられる。しかし、色素は光を吸収するため、光のエネルギーによる経時劣化が生じる。また、色ごとに異なる化学構造を有する色素をそれぞれ多量に生産しようとすると製造コストが高くなるため、新たな色素の実用化は容易ではない。
【０００４】
これに対し、特許文献１および特許文献２には、均一な粒子径を有する粒子を配列させた構造によって構造色を観察可能にした加飾体が開示されている（以下、均一な粒子径を有する粒子が配列した構造を単に「粒子配列体」ともいう。）。上記加飾体に入射した光は、上記粒子配列体を構成する粒子の表面または内部などの様々な位置で反射して、加飾体から出射する。このとき、上記様々な位置で反射した光はそれぞれ異なる光路長を有するため、これらの異なる光路長を有する光が干渉して特定の波長のエネルギーが強まった光が出射する（以下、粒子配列体での干渉により特定の波長のエネルギーが強くなった出射光を、単に「干渉光」ともいう。）。そのため、上記加飾体からは、上記干渉によってエネルギーが強まった波長に対応する構造色が観察される。なお、このとき干渉によりエネルギーが強まる波長は粒子径によって定まるため、粒子径を調整することで、赤、青、緑など特定の色に対応する波長のエネルギーが強い光を上記加飾体から出射させ、観察される構造色をこれらの色にすることが可能である。
【０００５】
そのため、これら文献に記載の、粒子配列体を有する加飾体を用いれば、ハードコピーでも加法混色によるカラー画像を形成することが可能になり、色再現域を広げることができると期待される。なお、上記粒子配列体は光を吸収しないため、光のエネルギーによる経時劣化が生じにくい。また、上記粒子配列体は配列させる粒子の粒子径を調整するのみで観察される色を変化させることができるため、新たな色素を開発するよりも製造コストを低減させることができると期待される。
【０００６】
ここで、上記加飾体に照射される光の一部は、上記粒子配列体を構成する粒子の表面または内部で散乱して加飾体から出射される（以下、上記散乱により生じた光を、単に「散乱光」ともいう。）。この散乱光では、上記干渉光とは異なる波長のエネルギーも強くなっている。そのため、上記干渉光および上記散乱光が同時に加飾体から出射されると、観察される構造色の色純度が低下してしまう。観察される構造色の色純度を高めて、粒子配列体を用いて形成する画像の色再現域をより高めることを目的として、加飾体から出射する光に含まれる上記散乱光を吸収して弱めることができる加飾体が研究されている。
【０００７】
たとえば、特許文献１に記載の加飾体では、上記粒子配列体を包含するように形成される保形材（バインダー）に、カーボンブラックなどの色素を含ませることで、上記保形材に上記散乱光を吸収させている。また、特許文献２に記載の加飾体では、上記粒子配列体を塗布する被塗装物を予め黒色塗装することで、上記被塗装物に上記散乱光を吸収させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−７１４２１号公報
【特許文献２】特開２０１４−４７２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献１に記載の加飾体から観察される構造色は、黒味がかかった暗い色になっていた。一方で、特許文献２に記載の加飾体から観察される構造色は、白味がかかった色になっていた。そのため、粒子配列体を用いて形成する画像の色再現域をより高めるためには、観察される構造色の色純度がより高い加飾体の開発が望まれていた。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、構造色を観察可能な加飾体であって、観察される構造色の色純度がより高い加飾体、およびそのような加飾体を用いて加飾された造形物を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、複数の微粒子が配列してなる、構造色を観察可能な粒子配列体を含む構造色発現層と、前記構造色発現層に対して前記構造色を観察する側に配置された、前記構造色発現層よりも可視光領域における吸光度が高い散乱光吸収層と、を含む加飾体によって解決される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、構造色を観察可能な加飾体であって、観察される構造色の色純度がより高い加飾体、およびそのような加飾体を用いて加飾された造形物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａは本発明の一実施形態における加飾体の模式的な断面図である。図１Ｂは本発明の別の実施形態における加飾体の模式的な断面図である。
【図２】図２Ａは本発明のさらに別の実施形態における加飾体の模式的な断面図である。図２Ｂは本発明のさらに別の実施形態における加飾体の模式的な断面図である。
【図３】図３は本発明のさらに別の実施形態における加飾体の模式的な断面図である。
【図４】図４は本発明のさらに別の実施形態における加飾体の模式的な断面図である。
【図５】図５Ａは従来の加飾体の模式的な断面図である。図５Ｂは図５Ａの部分拡大断面図である。
【図６】図６Ａは別の従来の加飾体の模式的な断面図である。図６Ｂは図６Ａの部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の代表的な実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る加飾体１００の断面図を図１Ａおよび図１Ｂに模式的に示す。加飾体１００は、複数の微粒子が配列してなる、構造色を観察可能な粒子配列体１０を含む構造色発現層２０に対して、構造色を観察する側に、可視光領域における吸光度が構造色発現層２０よりも高い散乱光吸収層３０が配置された構成を有する。
【００１６】
なお、本明細書において単に「吸光度」というときは、可視光領域全域の吸光度を表す。また、本明細書において可視光領域とは、波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の領域を意味する。
【００１７】
加飾体１００は、基材４０をさらに有してもよい（図１Ａ参照）し、基材４０を有さなくてもよい。加飾体１００が基材４０を有さない場合、たとえば複数の方向に散乱光吸収層３０を配置して、複数の方向から構造色を観察可能な構成（図１Ｂ参照）にしてもよいし、１の方向のみに散乱光吸収層３０を配置して、１方向のみから構造色を観察可能としてもよい。また、加飾体１００は、その断面図を図２Ａおよび図２Ｂに模式的に示すように、構造色発現層２０が後述するバインダー５０を含む構成としてもよい。なお、図２Ａは、図１Ａと同様に加飾体１００が基材４０をさらに有する構成を示し、図２Ｂは、図１Ｂと同様に加飾体１００が基材４０を有さず、複数の方向に散乱光吸収層３０を配置して、複数の方向から構造色を観察可能とした構成を示す。また、加飾体１００は、図３に示すように接着層６０をさらに有していてもよいし、図４に示すように保護層７０をさらに有していてもよい。
【００１８】
特許文献１に記載の、散乱光を十分に吸収し得る量の着色成分（カーボンブラックなど）をバインダー５０ａに含有させた加飾体２００の断面図を図５Ａに模式的に示す。加飾体２００に自然光が入射したときの様子を、図５Ａの部分拡大断面図である図５Ｂに示す。加飾体２００では、図５Ｂに示すように、粒子配列体１０を構成する微粒子のうち、光が入射および出射する側（観察する側）に近い微粒子１２には、十分な光量を有する光Ｌ１が到達する。しかし、光が入射および出射する側から遠い微粒子１４に到達する光Ｌ２は、エネルギーをバインダー５０ａに吸収されるため、微粒子１４まで到達する光量が少なくなってしまう。これにより、微粒子１４によって生じる干渉光Ｌ２’の光量は少なくなる。さらに、上記干渉光Ｌ２’は、出射されるまでの間にバインダー５０ａによってエネルギーを多く吸収されるため、バインダー５０ａから出射される上記干渉光Ｌ２’の光量はさらに少なくなる。そのため、微粒子１２による干渉光Ｌ１’の光量は十分に多いものの、微粒子１４による干渉光Ｌ２’の光量は少ないため、粒子配列体１０から出射される干渉光全体の光量は十分には高まらない。これにより、加飾体２００から観察される構造色は、明度が低くなり、黒味がかかった暗い色になってしまうと考えられる。なお、加飾体２００に入射する光の光量を多くしても、微粒子１２などからの散乱光を吸収するためにバインダー５０ａに含有させる着色成分などの量を多くしなければならないため、やはり微粒子１４に到達する光Ｌ２を十分に多くすることは困難である。
【００１９】
特許文献２に記載の、散乱光を吸収させるための黒色塗装面４０ａを基材４０に設けた加飾体３００の断面図を図６Ａに模式的に示す。加飾体３００に自然光が入射したときの様子を、図６Ａの部分拡大断面図である図６Ｂに示す。加飾体３００では、図６Ｂに示すように、光が入射および出射する側に近い微粒子１２に到達する光Ｌ１も、光が入射および出射する側から遠い微粒子１４に到達する光Ｌ２も、十分な光量を有するため、上記加飾体２００のように干渉光の光量が少なくなることはない。しかし、加飾体３００は、粒子配列体１０から光が出射する側（観察する側）に向けて散乱する散乱光Ｌｄ１’を吸収することができない。そのため、加飾体３００から出射する光は、散乱光が多く含まれており、干渉によって強まった波長以外の波長のエネルギーも強くなっている。これにより、加飾体３００から観察される構造色は、色純度が低くなり、白味がかかった色になってしまうと考えられる。なお、図６Ｂには、便宜的に、散乱光Ｌｄ１’が微粒子１２のみから観察する側のみに向けて発せられるように記載されているが、実際は、散乱光は他の微粒子からも全方向に発せられる。
【００２０】
これに対し、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに示される加飾体１００では、散乱光吸収層３０によって散乱光を吸収するため、特許文献１に記載のように構造色発現層２０の吸光度を高くする必要はない。そのため、このような加飾体１００によれば、光が入射する側から遠い位置にある微粒子に到達する光量の不必要な減少を抑制して、自然光の入射により観察される干渉光全体の光量を高めつつ、散乱光を十分に吸収して、観察される構造色の色純度も高めることができる。
【００２１】
また、加飾体１００は、上記粒子配列体１０を構成する微粒子に光を吸収させずに構造色を観察可能にできるため、色素による発色に比べて、光のエネルギーによる経時劣化が生じにくい。また、加飾体１００は、上記粒子配列体１０を構成する微粒子の粒子径を調整するのみで観察される色を変化させることができるため、新たな色素を開発するよりも製造コストを低減させつつ、ハードコピーで加法混色により形成するカラー画像の色再現域を広げることができる。
【００２２】
１．構造色発現層
構造色発現層２０は、複数の微粒子が配列してなる粒子配列体１０を含む。
【００２３】
上記構造色発現層２０の吸光度は、たとえば０．０１以下とすることができる。上記不必要な光量の減少をより抑制して、観察される構造色の光量をより多くする観点からは、構造色発現層２０の吸光度は０．００５以下であることが好ましく、０．００１以下であることがより好ましい。なお、上記吸光度は、構造色発現層２０が後述するバインダー５０を有さないときは、ほぼ無視できる程度であり、構造色発現層２０がバインダー５０を有するときは、バインダー５０の吸光度とほぼ同視できる。
【００２４】
１−１．微粒子
微粒子は、観察する側に対して配列させることで構造色を観察できるものであればよく、有機材料または無機材料のいずれからなるものでもよい。入射する光の吸収による干渉光の強度の低下を防ぐ観点からは、微粒子は、透明な材料からなることが好ましい。
【００２５】
上記透明な有機材料の例には、ポリスチレン、ポリアクリル、シリコーンおよびナイロンなどが含まれる。上記透明な無機材料の例には、シリカ、チタニアおよびアルミナなどを含む無機酸化物、ならびに、窒化ケイ素、窒化アルミおよび窒化ホウ素などを含む無機窒化物などが含まれる。これらのうち、粒子の平均粒子径を調整しやすくする観点からは、ポリスチレンまたはシリカが好ましい。これらの材料は、１種のみを用いても、複数種を用いてもよい。また、微粒子は、これらの材料のうち１種のみ（たとえば、ポリスチレンまたはシリカのみ）からなっても、たとえばコアシェル構造を形成する複数種からなってもよい。
【００２６】
微粒子の形状は、配列させることができるものであればよい。配列を容易に形成させ、かつ、干渉により強まる波長の幅をより小さくする観点からは、微粒子は球形であることが好ましく、たとえば、微粒子のアスペクト比は１．００以上１．２０以下であることが好ましく、１．００以上１．１５以下であることがより好ましく、１．００以上１．１０以下であることがさらに好ましい。なお、上記アスペクト比とは、微粒子の長手方向の長さｂと、それに対する短手方向の長さａとの比の（ｂ／ａ）で表される値である。
【００２７】
なお、微粒子の内部は、中空でもよく、または上記材料で内部が充填されていてもよい。
【００２８】
微粒子の平均粒子径は、配列させることで構造色を発現できる程度であればよく、たとえば、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。なお、平均粒子径を上記範囲で適宜調節することで、近赤外線、可視光線および近紫外線の範囲に含まれる波長の光を干渉により強めることができる。たとえば、平均粒子径を２００ｎｍの近傍にすることで青に対応する波長が、平均粒子径を２５０ｎｍの近傍にすることで緑に対応する波長が、平均粒子径を３００ｎｍの近傍にすることで赤に対応する波長が、それぞれ干渉により強まることが知られている。
【００２９】
なお、本明細書において、微粒子の平均粒子径は、動的光散乱法により測定した体積平均粒子径を意味する。体積平均粒子径および後述する粒度分布の標準偏差は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製、ヘロス（ＨＥＬＯＳ））により測定することができる。
【００３０】
粒子を配列させやすくし、かつ、干渉により強まる波長の分布をより小さくして観察される色純度をより高める観点からは、微粒子の粒子径は単分散であることが好ましい。上記観点からは、微粒子のＣＶ（Coefficient of Variation）値は２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。なお、上記ＣＶ値とは、任意に選定した３００個の微粒子について粒度分布の標準偏差σおよび平均粒子径Ｄを求めて、（σ／Ｄ）×１００（％）とした値である。
【００３１】
１−２．粒子配列体
微粒子は、配列して粒子配列体１０を構成する。なお、粒子配列体１０の層間で干渉が生じると、光が入射および反射する角度（加飾体を観察する角度）ごとに異なる波長のエネルギーが強まる（ブラッグの法則）ため、観察する角度によって異なる色味が観察されることがある。これに対し、色味の角度依存性をより低くする観点からは、微粒子は短距離秩序性を有する配列構造層を形成することが好ましい。
【００３２】
反射する光に光路長差を生じさせやすくし、干渉によるエネルギーの増強をより生じやすくする観点からは、粒子配列体１０の厚みは、微粒子が単層とならなければよく、たとえば、２００ｎｍ以上とすることができる。上記厚みの上限は、粒子配列体１０の保形性が保てる範囲であればよく、たとえば、１００，０００ｎｍ以下とすることができる。
【００３３】
１−３．その他の成分
構造色発現層２０は、観察される構造色の光量および純度を顕著に損なわない限りにおいて、バインダー５０を含んでもよい。また、構造色発現層２０は、酸化防止剤、レベリング剤、帯電防止剤および難燃剤を含む、その他の成分をバインダー５０中に含んでいてもよい。
【００３４】
バインダー５０は、配列した粒子を保持し、粒子配列体１０の形状を維持しやすくする。バインダー５０として用いることができる材料の例には、セルロース、ポリエステル、ポリウレタン、シリコーンおよびエポキシなどが含まれる。
【００３５】
光が加飾体に入射する位置からの距離による、微粒子に到達する光量の不必要な減少をより抑制する観点からは、バインダー５０の吸光度は低いことが好ましく、たとえば０．０１以下とすることができる。上記それぞれの微粒子に到達する光量の変化をより少なくする観点からは、バインダー５０の吸光度は０．００５以下であることが好ましく、０．００１以下であることがより好ましい。
【００３６】
酸化防止剤は、上記有機材料もしくは無機材料またはバインダーの酸化を防止できる公知の物質とすることができる。たとえば、有機材料の酸化を防止できる酸化防止剤の例には、ラジカルを捕捉する作用を有するフェノール系、アミン系、ヒンダードアミン系の化合物、および過酸化物を分解する作用を有する硫黄系またはリン系等の化合物などが含まれる。これらの酸化防止剤は、１つの化合物のみを用いてもよいし、２以上の化合物を併用してもよい。特に、上記ラジカルを捕捉する作用を有する化合物と過酸化物を分解する作用を有する化合物とを併用することで、酸化を防止する効果をより高めることができる。また、無機材料の酸化を防止できる酸化防止剤の例には、上記有機材料の酸化を防止できる酸化防止剤のほかに、ベンゾトリアゾール系、イミダゾール系、チアジアゾール系またはアミンカルボニル縮合化合物系の金属不活性化剤が含まれる。
【００３７】
レベリング剤は、上記バインダーの表面張力を調整して、加飾体の製造時にバインダーを基材などに塗布する際の、刷毛目、ハジキ、ピンホールおよび浮きまだらなどの発生を抑制することができる公知の物質とすることができる。レベリング剤の例には、表面張力を低下させる作用を有するアクリル系、ビニル系、シリコーン系およびフッ素系の化合物などが含まれる。
【００３８】
帯電防止剤は、構造色発現層２０に導電性を付与できる公知の物質とすることができる。帯電防止剤の例には、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤が含まれる。
【００３９】
難燃剤は、構造色発現層２０に難燃性を付与できる公知の物質とすることができる。難燃剤の例には、塩素原子または臭素原子を分子中に含む有機難燃剤、ならびに水酸化物系、リン酸化物系および三酸化アンチモンを含む無機難燃剤などが含まれる。
【００４０】
２．散乱光吸収層
散乱光吸収層３０は、構造色発現層２０に対して前記構造色を観察する側に配置された、構造色発現層２０よりも高い吸光度を有する層である。
【００４１】
構造色発現層２０からの散乱光を十分に吸収して、観察される構造色の色純度をより高める観点からは、散乱光吸収層３０の吸光度は０．０２以上であることが好ましい。一方で、加飾体に入射する光および粒子配列体１０で反射した光を十分に透過させて、加飾体から観察される構造色の光量をより高める観点からは、散乱光吸収層３０の吸光度は０．３０以下であることが好ましい。
【００４２】
散乱光吸収層３０は、たとえば、着色成分が固定材料内に分散した構成とすることができる。散乱光をより十分に吸収する観点からは、上記着色成分は黒色成分であることが好ましい。
【００４３】
上記黒色成分の例には、カーボンブラック、ランプブラック、植物黒、骨炭、黒鉛および酸化物系黒色顔料などが含まれる。上記酸化物系黒色顔料の例には、酸化鉄、酸化銅、酸化クロム、酸化亜鉛および銅とクロムとの複合酸化物などが含まれる。
【００４４】
上記固定材料は、可視光領域の波長に対する透過性を有し、かつ、黒色成分を分散させて保持することができればよい。上記固定材料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレン、ポリビニルエーテル、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、ポリウレタンおよびポリエステルなどが含まれる。
【００４５】
散乱光吸収層３０の吸光度は、上記分散した黒色成分の濃度および散乱光吸収層３０の厚みを調節することで、上記範囲に制御することができる。表面の凸凹による、観察したときの違和感を少なくする観点から、散乱光吸収層３０の厚みは、たとえば１μｍ以上３０μｍ以下とすることができ、５μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましく、８μｍ以上１２μｍ以下とすることがより好ましい。
【００４６】
３．基材
基材４０の材料は、加飾体に十分な強度を与えうるものであればよく、紙、鋼板などの無機物、ＰＥＴフィルムなどの有機樹脂などを含む二次元形状の構造物、ならびに樹脂成型体および金属成形体を含む三次元形状の構造物などから、加飾体の用途などに適したものを選択すればよい。
【００４７】
基材４０の形状も、粒子配列体１０を配置できるものであればよく、加飾体の用途などに適したものを選択すればよい。基材の粒子配列体１０を配置させる側の表面形状は、平面状でもよく、粒子配列体１０を配置できる限りにおいて、曲面状や段差を有する形状であってもよい。
【００４８】
基材の吸光度は、任意に設定することができる。たとえば、基材側から構造色を観察しないときは、基材の吸光度は２以上とすることができる。
【００４９】
４．その他の層
加飾体１００は、図３および図４に示すように、接着層６０または保護層７０などをさらに有していてもよい。このような加飾体は、上記接着層によって造形物に接着させて、上記造形物を加飾することができる。
【００５０】
たとえば、加飾体１００は、図３に示すように、接着層６０、基材４０、構造色発現層２０および散乱光吸収層３０がこの順に配置した構造とすることができる。このとき、上記接着層６０によって加飾体１００を二次元の造形物または三次元の造形物に接着させることが可能である。また、加飾体１００は、散乱光吸収層３０の、構造色発現層２０とは反対側（観察する側）に、保護層７０をさらに配置して、加飾体１００の汚れや傷による、観察される構造色の変化を抑制することができる。
【００５１】
接着層６０は、加飾体１００を造形物に接着させることができるものであればよい。接着層６０の材料は、公知の接着性の材料から、接着させる造形物の材料などに応じて任意に選択することができる。
【００５２】
保護層７０は、所望の程度の耐熱性、耐擦傷性、密着性および強度などを有するものであればよい。観察される構造色の明度および色純度をより高める観点からは、保護層７０の材料は、吸光度が低い（たとえば、０．００１以下）ものであることが好ましい。保護層７０の材料は、公知の保護層の材料から、加飾体１００の用途などに応じて任意に選択することができる。
【００５３】
５．加飾体の製造
加飾体１００は、構造色発現層２０の、構造色を観察する側に散乱光吸収層３０を配置させて、製造することができる。上記構造色発現層２０は、たとえば、散乱光吸収層３０または基材４０の表面に微粒子を配列させて粒子配列体１０を形成させることで、製造することができる。
【００５４】
構造色発現層２０は、インクジェット法を含む公知の印刷方法、または、バーコート法、スピンコート法、ディップ塗装法、アプリケータ塗装法およびスプレー塗装法を含む公知の塗装方法で、散乱光吸収層３０または基材４０の表面に微粒子を付着させ、その後加熱等により乾燥させて粒子配列体１０を形成させて製造してもよいし、すでに製造されたものを購入等してもよい。なお、上記製造された粒子配列体１０の保形性を高めるため、液体状のバインダーの材料を粒子配列体１０に塗布した後、微粒子間に浸透した上記材料を固化させて、バインダー５０を有する構造色発現層２０としてもよい。
【００５５】
散乱光吸収層３０は、上記固定材料の中に上記着色成分を分散させて製造してもよいし、すでに製造されたものを購入等してもよい。たとえば、加熱して溶解させた上記固定材料に、所定量の上記着色成分を溶解させた後、厚みを調整しながら冷却して成形することで、所望の透過率を有する散乱光吸収層３０とすることができる。
【００５６】
散乱光吸収層３０の表面に構造色発現層２０を作製したときは、そのまま加飾体１００とすることができる。このようにして製造した加飾体に、公知の方法で基材４０、接着層６０または保護層７０をさらに配置してもよい。
【００５７】
基材４０の表面に構造色発現層２０を作製したときは、その構造色を観察する側に散乱光吸収層３０を配置して、加飾体１００とすることができる。このようにして製造した加飾体に、公知の方法で接着層６０または保護層７０をさらに配置してもよい。
【００５８】
なお、構造色発現層２０、散乱光吸収層３０および任意の基材４０、接着層６０および保護層７０をそれぞれ独立に用意して、これらを配置して加飾体１００を製造してもよい。
【００５９】
上記微粒子を塗布した後の加熱等による乾燥による散乱光吸収層３０の変形などを防ぐ観点からは、基材４０の表面に上記構造色発現層２０を製造し、さらに構造色発現層２０にフィルム状の散乱光吸収層３０を配置することが好ましい。
【００６０】
６．加飾された造形物
造形物と前記加飾体１００とを含む、加飾された造形物は、たとえば上記造形物の表面に上記加飾体１００が配置されていることで、前記加飾体１００による構造色を観察可能に構成される。このとき、上記構造物の表面に前記した方法で加飾体１００を直接配置してもよい（このとき、上記構造物を基材４０とみなしてもよい。）し、前記接着層６０を有する加飾体１００を上記構造物に接着させてもよい。上記構造物の種類は、加飾された造形物の用途などに適したものを選択することができ、たとえば、紙、鋼板などの無機物、ＰＥＴフィルムなどの有機樹脂などを含む二次元形状の構造物、ならびに樹脂成型体および金属成形体を含む三次元形状の構造物などとすることができる。
【００６１】
上記加飾体１００によって加飾された造形物は、加飾体１００の特性により、光のエネルギーによる経時劣化が生じにくく、色再現域を広げやすいという特徴を有する。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明の具体的な実施例を比較例とともに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６３】
なお、以下の実施例において、平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製、ヘロス（ＨＥＬＯＳ））により測定した値であり、吸光度は日本分光株式会社製、Ｖ−７１００を用いて測定した値である。
【００６４】
１．加飾体の製造
１−１．加飾体１
７２質量部のスチレン、２０質量部のｎ−ブチルアクリレートおよび８質量部のアクリル酸を混合し、８０℃に加温してこれらの混合液（以下、単に「単量体混合液」ともいう。）を調製した。
【００６５】
０．２質量部のドデシルスルホン酸ナトリウムを２６３質量部のイオン交換水に溶解させた界面活性剤溶液を８０℃に加熱し、この界面活性剤溶液と上記の単量体混合液とを混合した後、機械式分散機（エム・テクニック株式会社製、クレアミックス（ＣＬＥＡＲＭＩＸ））によって回転数１０００ｒｐｍで３０分間分散処理して、乳化分散液を調製した。
【００６６】
撹拌装置、加熱冷却装置、窒素導入装置、および原料・助剤仕込み装置を備えた反応容器に、上記乳化分散液と０．１質量部のドデシルスルホン酸ナトリウムを１４２質量部のイオン交換水に溶解させた界面活性剤溶液とを仕込み、窒素気流下２００ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しながら、内温を８０℃に昇温させた後、１．４質量部の過硫酸カリウムおよび５４質量部の水を投入し、３時間上記温度を保持して、微粒子の分散液を得た。この分散液を遠心分離機にかけて、単分散性の高い球形の微粒子の分散液（以下、単に「微粒子分散液」という。）を得た。上記微粒子分散液中の微粒子の平均粒子径は、２５０ｎｍであった。
【００６７】
上記微粒子分散液を、基材としての、カーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（吸光度４．５）上にバーコート法で２０μｍの厚みに塗布し、上記微粒子が配列してなる粒子配列体を作製した。次いで、シリコーンゲルを粒子配列体の上から塗布し、微粒子間に塗布液を浸透させた後、６０℃で１時間加熱してシリコーンゲルを固形化させた。固形化したシリコーンゲルの吸光度は、０．００５だった。
【００６８】
さらに、散乱光吸収層としての、カーボンブラックを練り込んで吸光度を０．０３としたＰＥＴシートを、上記カーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（基材）、シリコーンゲルと粒子配列体との複合体（構造色発現層）、ＰＥＴシート（散乱光吸収層）の順で積層されるように貼付して、加飾体１を得た。
【００６９】
１−２．加飾体２
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．１となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体１と同様にして、加飾体２を得た。
【００７０】
１−３．加飾体３
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．３となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体１と同様にして、加飾体３を得た。
【００７１】
１−４．加飾体４
上記微粒子の分散液を調製するときの８０℃での保持時間を２．７時間にし、微粒子分散液中の微粒子の平均粒子径を２００ｎｍにした以外は加飾体１と同様にして、加飾体４を得た。
【００７２】
１−５．加飾体５
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．１となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体４と同様にして、加飾体５を得た。
【００７３】
１−６．加飾体６
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．３となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体４と同様にして、加飾体６を得た。
【００７４】
１−７．加飾体７
上記微粒子の分散液を調製するときの８０℃での保持時間を４．０時間にし、微粒子分散液中の微粒子の平均粒子径を３００ｎｍにした以外は加飾体１と同様にして、加飾体７を得た。
【００７５】
１−８．加飾体８
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．１となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体７と同様にして、加飾体８を得た。
【００７６】
１−９．加飾体９
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．３となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体７と同様にして、加飾体９を得た。
【００７７】
１−１０．加飾体１０
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．０１となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体１と同様にして、加飾体１０を得た。
【００７８】
１−１１．加飾体１１
上記ＰＥＴシートの吸光度が０．４となるように練り込むカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体１と同様にして、加飾体１１を得た。
【００７９】
１−１２．加飾体１２
５０質量％のＳｉＯ２の水分散液を、基材としてのカーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（吸光度４．５）上にバーコート法で２０μｍの厚みに塗布し、ＳｉＯ２微粒子が配列してなる粒子配列体を作製した。次いで、シリコーンゲルを粒子配列体の上から塗布し、微粒子間に塗布液を浸透させた後、６０℃で１時間加熱してシリコーンゲルを固形化させた。固形化したシリコーンゲルの吸光度は、０．００５だった。
散乱光吸収層のＰＥＴシートの吸光度が０．１となるように練り込むカーボンブラックの量を調整して、加飾体１２を得た。
【００８０】
１−１３．加飾体１３
未重合の光硬化性エポキシ化合物に、２０μｍの膜厚で硬化させたときの吸光度が０．１５となる量のカーボンブラックを添加して、カーボンブラック含有エポキシ化合物溶液を調製した。５０質量％の上記カーボンブラック含有エポキシ化合物溶液と、５０質量％のＳｉＯ２粒子（平均粒子径：２５０ｎｍ）と、を混合した。この混合液を上記カーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（基材）上に塗布し、紫外線を照射して硬化させ、加飾体１３を得た。
【００８１】
１−１４．加飾体１４
上記カーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（基材）の吸光度が２．０となるように含有させるカーボンブラックの量を調整し、上記ＰＥＴシート（散乱光吸収層）を積層しなかった以外は加飾体１と同様にして、加飾体１４を得た。
【００８２】
１−１５．加飾体１５
上記カーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（基材）の吸光度が０．１となるように含有させるカーボンブラックの量を調整した以外は加飾体１と同様にして、加飾体１５を得た。
【００８３】
１−１６．青色の分散体
未重合の光硬化性エポキシ化合物に、０．５質量％のメチレンブルーを添加して混合した。この混合液を加飾体１の製造に用いた上記カーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（基材）上に塗布し、紫外線を照射して硬化させ、２０μｍの青色の加飾体１６を得た。
【００８４】
２．評価
加飾体１〜１６の正反射率、散乱光線率、耐光性および色味を、以下の基準で評価した。
【００８５】
２−１．正反射率
加飾体１〜１６に入射角６０°で白色光を入射させ、出射角６０°で反射した光の光量を、日本分光株式会社製、ＶＧ７０００を用いて測定した。上記反射した光を上記入射させた光の光量で除算して得た値を、それぞれの加飾体の正反射率とした。
【００８６】
２−２．散乱光線率
加飾体１〜１６に入射角６０°で白色光を入射させ、全反射光量および６０°以外の出射角で反射した光の光量を、日本分光株式会社製、ＶＧ７０００を用いて測定した。上記６０°以外の出射角で反射した光の光量を上記全反射光量で除算して得た値を、それぞれの加飾体の散乱光線率とした。
【００８７】
２−３．耐光性
加飾体１〜１６に、スガ試験機株式会社製、１２ｋＷスーパーキセノンウェザーメーターＳＸ１２０で、太陽光に分布が近似した光を７５０ＭＪ照射した。上記光の照射前後に加飾体を目視で観察し、色味に変化が認められない場合に「○」、色味に変化が認められる場合に「×」と判定した。
【００８８】
２−４．色味
加飾体１〜１６を自然光下で上記カーボンブラック含有ＰＥＴフィルム（基材）の反対側から目視で観察し、色味を判定した。色味は、赤、青、緑、白および黒のいずれかで評価した。赤、青または緑であるとは認められるものの、白または黒の色味が混じって感じられる場合は、赤、青または緑と白または黒との中間であると評価した。
【００８９】
加飾体１〜１６について、微粒子の材料および平均粒子径、散乱光吸収層の配置位置および散乱光吸収層の吸光度、ならびに正反射率、散乱光線率、耐候性および色味の評価結果を、表１に示す。なお、表１における微粒子の材料は、ポリスチレンを用いたときは「ＰＳ」、シリカを用いたときは「ＳｉＯ２」とした。また、表１における散乱光吸収層の配置位置は、構造色発現層に対して基材とは反対側に散乱光吸収層を配置したときは「観察する側」、上記粒子配列体のバインダー中にカーボンブラックを添加したときは「バインダー中」、構造色発現層に対して基材と同じ側に散乱光吸収層を配置したときは、「基材側」とした。
【００９０】
【表１】
2017164951.tif 000003
【００９１】
基材と、複数の微粒子が配列してなる構造色発現層と、散乱光吸収層と、がこの順で配置された加飾体１〜１２は、正反射率が高く、散乱光線率が低く、耐光性が高く、かつ、赤、青または緑の色味を目視で感じることができた。
【００９２】
特に、散乱光吸収層の吸光度が０．０２以上０．３０以下である加飾体１〜９、１２は、散乱光線率が低く、かつ、白または黒の混じりが少ない赤、青または緑の色味を目視で感じることができた。
【００９３】
一方で、微粒子を黒色のバインダー中に分散させた加飾体１３は、正反射率が低く、色味は黒が強かった。これは、光が入射および出射する側から遠い微粒子に到達する光の光量が少なく、干渉光全体の光量を十分には高めることができなかったためと考えられる。
【００９４】
また、黒色の基材上に構造色発現層を配置した加飾体１４および加飾体１５は、散乱光線率が高く、色味は白が強かった。これは、構造色発現層で散乱した光が十分に吸収されず、散乱光を多く含む光が観察されたためと考えられる。
【００９５】
また、バインダー中に青の色素を分散させて得た青色の分散体は、青の色味を目視で感じることができたもの、耐候性が低く、色味が変化しやすかった。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の加飾体によれば、観察される構造色の色純度を従来よりも高めることができる。そのため、本発明は、ハードコピーとして表示される画像の色再現域を拡大することが可能であり、ハードコピーに関する技術の進展および普及に貢献することが期待される。
【符号の説明】
【００９７】
１０  粒子配列体
１２  微粒子
１４  微粒子
２０  構造色発現層
３０  散乱光吸収層
４０  基材
４０ａ  黒色塗装面
５０  バインダー
５０ａ  着色成分を含有させたバインダー
６０  接着層
７０  保護層
Ｌ１  微粒子１２に到達する光
Ｌ１’微粒子１２による干渉光
Ｌ２  微粒子１４に到達する光
Ｌ２’微粒子１４による干渉光
Ｌｄ１’散乱光
【図１】
2017164951.tif 000004
【図２】
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【図３】
2017164951.tif 000006
【図４】
2017164951.tif 000007
【図５】
2017164951.tif 000008
【図６】
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