CN102848851A - 构造发色体 - Google Patents
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Abstract
构造发色体(1)为薄膜状,并且具有被配置于表面(1a)侧的表面层(10)、被配置于背面(1b)侧的背面层(20),表面层(10)以及背面层(20)含有嵌段共聚物,并且具有包含薄层状的微区的微相分离构造,微区各自分别为在构造发色体(1)的厚度方向(D1)上具有振幅的波状,在表面层(10)的微区(12)的规定距离(d1)的最大值大于可见光区域的波长,并且在背面层(20)的微区(22)中的规定距离(d2)为可见光区域的波长以下。
Description
技术领域
本发明涉及构造发色体,特别是涉及薄膜状的构造发色体。
背景技术
构造发色体是显现构造色的发色体,起因于发色体的细微构造而产生光的反射、干涉、折射、衍射以及散射等现象并让在该细微构造中固有的光发色。作为构造发色体有方案提出将折射率互相不同的膜层叠于在表面上具有凹凸的基板的该表面上而获得的构造体(例如参照以下所述的专利文献1~3)、具有弯曲形状的多层膜(例如参照以下所述非专利文献1)。
作为构成构造发色体的构造色材料,众所周知作为折射率周期构造而具有通过嵌段共聚物自行组织化而形成的微相分离构造的光子晶体(例如参照以下所述专利文献4)。另外,关于左右像这样的光子晶体的光学特性的微相分离构造的取向控制,例如有方案提出由以下所述非专利文献2~4所记载的所谓施加剪切流场(shear flow field)的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2007-225935号公报
专利文献2:日本专利申请公开2005-153192号公报
专利文献3:日本专利第4427026号说明书
专利文献4:国际公开第2008/047514号公报
非专利文献
非专利文献1:日本比较生理生化学Vol.25,No.3
非专利文献2:Polymer Journal37,12,900-905(2005)
非专利文献3:Macromolecules32,3695-3711(1999)
非专利文献4:Current Opinion in Colloid & Interface Science5,342-350(2000)
发明内容
然而,以在上述专利文献4中所述的形式为了获得在光学特性方面表现优异的使用了嵌段共聚物的光子晶体,而有必要制作微相分离构造的规律性以及取向性高的光子晶体。例如如果是具有薄层状(lamella)微相分离构造的薄膜状的光子晶体的话,则相对于薄膜主面平行地进行取向的构造的取向性越高,越能够提高作为多层膜滤光器的光学特性。
另外,所述薄膜状的光子晶体虽然可以作为构造发色体而利用,但是在可见光区域的光入射到构造发色体的主面的情况下,该构造发色体具有相对于该主面平行地进行取向的薄层状的微区(microdomain),能够观察构造色的角度范围有变狭窄的倾向。另外,相对于如此的构造发色体既扩大了能够观察构造色的角度范围又能够实现观察对应于观察角度的各式各样的构造色的愿望。
本发明就是要想去解决上述技术问题,其目的在于提供一种能够扩大可以观察构造色的角度范围并且能够观察对应于观察角度的各式各样的构造色的构造发色体。
本发明所涉及的构造发色体为具有互相相对的第1主面以及第2主面的薄膜状的构造发色体,构造发色体具有被配置于第1主面侧的第1树脂层、被配置于第2主面侧的第2树脂层,第1树脂层以及第2树脂层含有嵌段共聚物,并且具有包含薄层状(lamella)的微区(microdomain)的微相分离构造,微区各自分别为在构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状,在各个第1树脂层的微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的上述厚度方向的距离的最大值大于可见光区域的波长,并且在各个第2树脂层的微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的上述厚度方向的距离为可见光区域的波长以下。
在具有相对于主面平行地进行取向的薄层状的微区的构造发色体的该主面上,因为有着满足布拉格(Bragg)反射条件的入射角的范围变狭窄的倾向,所以在可见光区域的光从相对于构造发色体的厚度方向进行倾斜的方向入射到上述主面的情况下,有着变得难以观察构造色的倾向。另外,在本发明所涉及的构造发色体中,第1树脂层的微区各自分别为在构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状,在各个第1树脂层的微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的上述厚度方向的距离的最大值大于可见光区域的波长。这时,即使是在可见光区域的光从相对于构造发色体的厚度方向进行倾斜的方向入射到构造发色体主面的情况下,垂直于光入射方向的区域、或者以满足布拉格(Bragg)反射条件的程度相对于光入射方向进行倾斜的区域,因为容易存在于第1树脂层的微区,所以能够在该区域反射光。因此,本发明所涉及的构造发色体,因为即使是在可见光区域的光从相对于构造发色体的厚度方向进行倾斜的方向入射到构造发色体主面的情况下,也能够将在第1树脂层上被反射的光作为构造色来进行观察,所以能够扩大可以观察构造色的角度范围。
而且,在上述构造发色体中,第2树脂层的微区各自分别为在构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状,且在各个第2树脂层的微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的上述厚度方向的距离为可见光区域的波长以下。在此情况下,垂直于可见光区域的光的入射方向的区域,该可见光区域的光从相对于构造发色体的厚度方向发生倾斜的方向进行入射,或者以满足布拉格(Bragg)反射条件的程度相对于该光入射方向进行倾斜的区域,与第1树脂层相比较相对难以存在于第2树脂层。在像这样的第2树脂层上虽然容易反射在构造发色体厚度方向上进行入射的可见光区域的光,但是与第1树脂层相比较相对难以反射从相对于构造发色体的厚度方向发生倾斜的方向进行入射的可见光区域的光。关于像这样的构造发色体,在从构造发色体的厚度方向观察构造发色体主面的情况下,容易观察在第1树脂层上被反射的光以及在第2树脂层上被反射的光,与此相对,在从相对于构造发色体的厚度方向进行倾斜的方向观察构造发色体的主面的情况下,虽然在第1树脂层上被反射的光容易被观察,但是难以观察在第2树脂层上被反射的光。为此,上述构造发色体中,就能够观察对应于观察角度的各式各样的构造色。
另外,本发明所涉及的构造发色体为具有互相相对的第1主面以及第2主面的薄膜状的构造发色体,构造发色体具有被配置于第1主面侧的第1树脂层、被配置于第2主面侧的第2树脂层,第1树脂层以及第2树脂层含有嵌段共聚物,并且具有包含薄层状的微区的微相分离构造,第1树脂层的微区各自分别为在构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状,在各个第1树脂层的微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的上述厚度方向的距离最大值大于可见光区域的波长,并且第2树脂层的微区各自分别相对于第1主面或者第2主面至少一方大致平行地进行取向。
在像这样的构造发色体中,第1树脂层的微区各自分别为在构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状,在各个第1树脂层的微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的上述厚度方向的距离的最大值大于可见光区域的波长。这时,即使是在可见光区域的光从相对于构造发色体的厚度方向进行倾斜的方向入射到构造发色体主面的情况下,垂直于光的入射方向的区域、或者以满足布拉格(Bragg)反射条件的程度相对于光入射方向进行倾斜的区域,因为容易存在于第1树脂层的微区,所以能够在该区域反射光。因此,关于本发明所涉及的构造发色体,因为即使是在可见光区域的光从相对于构造发色体的厚度方向进行倾斜的方向入射到构造发色体主面的情况下,也能够将在第1树脂层上被反射的光作为构造色来进行观察,所以能够扩大可以观察构造色的角度范围。
而且,在上述构造发色体中,第2树脂层的微区各自分别相对于第1主面或者第2主面至少一方大致平行地进行取向。在此情况下,垂直于可见光区域的光的入射方向的区域,该可见光区域的光从相对于构造发色体的厚度方向发生倾斜的方向进行入射,或者以满足布拉格(Bragg)反射条件的程度相对于该光入射方向进行倾斜的区域,与第1树脂层相比较相对难以存在于第2树脂层。在像这样的第2树脂层上虽然容易反射在构造发色体厚度方向上进行入射的可见光区域的光,但是与第1树脂层相比较相对难以反射从相对于构造发色体的厚度方向发生倾斜的方向进行入射的可见光区域的光。关于像这样的构造发色体,在从构造发色体的厚度方向观察构造发色体主面的情况下,容易观察在第1树脂层上被反射的光、以及在第2树脂层上被反射的光,与此相对,在从相对于构造发色体的厚度方向进行倾斜的方向观察构造发色体的主面的情况下,虽然在第1树脂层上被反射的光容易被观察,但是难以观察在第2树脂层上被反射的光。因此,以上述构造发色体就能够观察对应于观察角度的各式各样的构造色。
上述构造发色体的厚度优选为100~1000μm。在此情况下,随着变得容易扩大能够观察构造色的角度范围而变得容易观察对应于观察角度的各式各样的构造色。
选自第1树脂层以及第2树脂层的至少一种中的嵌段共聚物的重量平均分子量优选为8.0×105以上。在此情况下,为了显现作为构造发色体的发色性而可以更好地获得必要的周期构造。
选自第1树脂层以及第2树脂层的至少一种优选进一步含有高分子化合物,该高分子化合物通过使包含选自丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯的至少一种光聚合性单体的组合物进行聚合而获得。在此情况下,能够更好地获得第1树脂层以及第2树脂层的微区各自分别在构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状构造。
选自第1树脂层以及第2树脂层的至少一种也可以进一步含有选自邻苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯、环氧化合物以及聚酯的至少一种。
根据本发明,能够扩大可以观察构造色的角度范围(相对于构造发色体厚度方向的倾斜角度的范围),并且能够观察对应于观察角度的各式各样的构造色。以像这样的本发明就能够顾全构造色的可观察角度和阴影感的强度。另外,根据本发明,即使是在观察第1主面以及第2主面的任一个面的情况下也能够获得上述这些效果。而且,本发明的构造发色体不需要真空半导体制造工艺等复杂工序就能够简便地进行制作。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的构造发色体的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的模式截面图。
图3是表示构造发色体中的第1树脂层截面的一个例子的示意图。
图4是表示构造发色体中的第2树脂层截面的一个例子的示意图。
图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的构造发色体制造方法的工序的图。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的构造发色体制造方法的工序的图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的构造发色体制造方法的工序的图。
图8是表示本发明的另一个实施方式所涉及的构造发色体的模式截面图。
图9是为了说明构造色的视觉识别性的示意图。
具体实施方式
以下是一边参照附图一边就本发明的实施方式进行详细说明。
〈第1实施方式〉
(构造发色体)
图1是表示第1实施方式所涉及的构造发色体的立体图。图2是沿着图1的II-II线的模式截面图。第1实施方式所涉及的构造发色体1为薄膜状,并具有互相大致平行地相对的表面(第1主面)1a以及背面(第2主面)1b。构造发色体1的厚度优选为100~1000μm,更加优选为200~800μm。
构造发色体1具有被配置于表面1a侧的表面层(第1树脂层)10、被配置于背面1b侧的背面层(第2树脂层)20。构造发色体1是按以下所述顺序层叠背面层20以及表面层10而形成的。背面层20接触于表面层10。
表面层10的厚度优选为30~300μm。背面层20的厚度优选为70~700μm。
构造发色体1的表面层10以及背面层20是由高分子光子晶体所形成。高分子光子晶体含有嵌段共聚物(高分子嵌段共聚物)。表面层10以及背面层20例如含有互为同种类的嵌段共聚物。所谓“嵌段共聚物”是2种以上的聚合物链(段segment)进行结合的共聚物,例如可以列举将单体A作为构造单位的第1聚合物链与将单体B作为构造单位的第2聚合物链以彼此聚合物链的末端进行结合的共聚物。
作为嵌段共聚物例如可以列举聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸丙酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸tert-丁酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸n-丁酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸异丙酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸戊酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸己酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸癸酯)、聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸月桂酯)、聚苯乙烯-b-聚(丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯-b-聚(丙烯酸tert-丁酯)、聚苯乙烯-b-聚丁二烯、聚苯乙烯-b-聚异戊二烯、聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷、聚丁二烯-b-聚二甲基硅氧烷、聚异戊二烯-b-聚二甲基硅氧烷、聚乙烯基吡啶-b-聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚乙烯基吡啶-b-聚(甲基丙烯酸tert-丁酯)、聚乙烯基吡啶-b-聚丁二烯、聚乙烯基吡啶-b-异戊二烯、聚丁二烯-b-聚乙烯基萘、聚乙烯基萘-b-聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚乙烯基萘-b-聚(甲基丙烯酸tert-丁酯)等二元嵌段共聚物;聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚(甲基丙烯酸tert-丁酯)、聚苯乙烯-b-聚异戊二烯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯-b-聚异戊二烯-b-聚(甲基丙烯酸tert-丁酯)等三元嵌段共聚物等。此外,嵌段共聚物如果折射率在其聚合物链之间有所不同的话则不限定于以上所述的嵌段共聚物。此外,在图2中所表示的一个例子是表面层10以及背面层20含有作为嵌段共聚物的二元嵌段共聚物的形态。
选自表面层10以及背面层20的至少一种中的嵌段聚合物的重量平均分子量(Mw)的下限值,从为了显现作为构造发色体的发色性而要很好地获得必要的周期构造的观点出发,优选为8.0×105(g/mol)以上,更优选为9.0×105(g/mol)以上,进一步优选为1.0×106(g/mol)以上。上述重量平均分子量的上限值,从为了显现作为构造发色体的发色性而要很好地获得必要的周期构造的观点出发,优选为3.0×106(g/mol)以下,更优选为2.5×106(g/mol)以下,进一步优选为2.0×106(g/mol)以下。表面层10以及背面层20中的嵌段聚合物的重量平均分子量优选都满足上述范围。此外,重量平均分子量可以通过使用凝胶渗透色谱(Gel PermeationChromatography、GPC)作为以聚苯乙烯换算的重量平均分子量而得到。
表面层10以及背面层20具有微相分离构造。所谓“微相分离构造”是指多个微区被周期性地配置的集合体。所谓“微区”是指嵌段共聚物的不同种类的聚合物链互相不混合并进行相分离而形成的相。
表面层10的微相分离构造包含由微区12a以及微区12b构成的薄层状的微区12,并且是一种微区12a和微区12b被互相交替层叠而形成的折射率周期构造。微区12a含有作为主成分的嵌段共聚物当中的一个聚合物链,微区12b含有作为主成分的嵌段共聚物当中的其他聚合物链。
背面层20的微相分离构造包含由微区22a以及微区22b构成的薄层状的微区22,并且是一种微区22a和微区22b被互相交替被层叠而形成的折射率周期构造。微区22a含有作为主成分的嵌段共聚物当中的一个聚合物链,微区22b含有作为主成分的嵌段共聚物当中的其他聚合物链。
表面层10的微区12各自分别为在构造发色体1的厚度方向(表面1a与背面1b的相对方向)D1上具有振幅的波状(凹凸形状)。微区12各自分别沿着大致垂直于方向D1的方向交替具有在方向D1上突出的凸部14和在方向D1上凹陷的凹部16。同样,背面层20的微区22各自分别为在方向D1上具有振幅的波状(凹凸形状)。微区22各自分别沿着大致垂直于方向D1的方向交替具有在方向D1上突出的凸部24和在方向D1上凹陷的凹部26。
微区12以及微区22具有二维排列或者一维排列的凹凸。例如各个微区中的凸部以及凹部既可以是沿着大致垂于方向D1的方向D2进行交替配置,并且沿着大致垂于方向D1以及方向D2的方向D3进行交替配置的形态(二维排列的凹凸),又可以是在方向D3上为长条形并且沿着方向D2进行交替配置的形态(一维排列的凹凸)。另外,各个微区的波长轴优选为与表面1a或者背面1b至少一方大致相平行。各个微区优选在方向D2以及方向D3上具有等方性弯曲的凹凸,凹凸的持续长优选为在方向D2以及方向D3上要长。
在各个表面层10以及背面层20的微区中,微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的方向D1的距离是根据规定波长λ1进行调整的。具体是在表面层10的微区12(微区12a,12b)的各个微区中,微区12的凸部14的顶部(例如顶点)14a与凹部16的底部(例如底点)16a之间的方向D1的距离d1的最大值大于波长λ1。
在此,各个微区12分别具有多个顶部14a以及底部16a,所谓一个微区12中的上述距离d1的最大值是指在该微区12中在分别挑选多个顶部14a当中的一个和多个底部16a当中的一个的时候所获得的该顶部14a与底部16a之间的方向D1的距离为最大的值。提供距离d1的最大值的顶部14a以及底部16a既可以是互相邻接,也可以是互相不邻接。还有,在以大致平行于方向D1的方式切断构造发色体1而获得的一个截面上,微区12至少有一个大于波长λ1的距离d1,在此情况下该微区12中的距离d1的最大值成为大于波长λ1的值。
另一方面,在背面层20的微区22(微区22a,22b)的各个中,微区22的凸部24的顶部(例如顶点)24a与凹部26的底部(例如底点)26a之间的方向D1的距离d2任一个都在波长λ1以下。像这样的微区22具有光学性平坦的形状。
作为构造发色体1的对象波长,波长λ1是可见光区域的波长(例如350~700nm)。例如,距离d1的最大值大于350nm,距离d2在350nm以下。另外,对于高折射率的微区(折射率n1,厚度t1)和低折射率的微区[折射率n2(n2<n1),厚度t2]被交替层叠而形成的构造发色体,在光从垂直于该构造发色体的主面的方向进行入射的情况下,由以下所述式(1)所表示的波长λ2的光在该构造发色体上被选择性地增强从而变得容易作为构造色来进行观察。更加优选波长λ1是波长λ2。
波长λ2=2×(n1×t1+n2×t2) (1)
图3是表示薄膜状的构造发色体1中的表面层10的截面的一个例子的示意图(TEM照片)。在包含于表面层10的微区MD1中,在构造发色体1厚度方向上的微区MD1的凸部的顶部与凹部的底部之间的距离d1大于可见光区域的波长(波长:530nm)λ3。
图4是表示薄膜状的构造发色体1中的背面层20的截面的一个例子的示意图(TEM照片)。在包含于背面层20的微区MD2中,在构造发色体1厚度方向上的微区MD2的凸部的顶部与凹部的底部之间的距离d2在可见光区域的波长λ3以下。
构成表面层10以及背面层20的高分子光子晶体优选进一步含有作为嵌段共聚物以外的构成成分的光固化性树脂(高分子化合物),该光固化性树脂在光聚合引发剂存在条件下使组合物发生光聚合而获得,该组合物含有作为单量体成分的可溶解嵌段共聚物以及后述的光聚合引发剂的光聚合性单体。作为上述光聚合性单体优选为选自丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯的至少一种。作为上述光聚合性单体,可为单官能性单体或者多官能性单体的任一种,例如可以列举丙烯酸羧乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、壬基酚聚乙二醇丙烯酸酯(Nonylphenoxypolyethyleneglycol Acrylate)、丙烯酸二环茂烯酯、丙烯酸二环茂烯羟乙酯、二环戊基丙烯酸酯(Dicyclopentanyl Acrylate)、丙烯酸苄酯、丙烯酸苄氧基乙酯、甲基丙烯酸二环茂烯羟乙酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸辛酯、2-乙基己基醚丙烯酰酸二甘醇酯[di(ethylene glycol)2-ethylhexyl ether acrylate/2-ethyl hexyl diglycol acrylate]等单官能单体;丙烯酸乙氧乙酯(diethylene glycol acrylate)、1,4-丁二醇二丙烯酸酯(1,4-butanediol diacrylate)、1,6-己二醇丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、EO变性双酚A二丙烯酸酯、二环戊基二丙烯酸酯、新戊二醇变性二丙烯酸三甲醇丙酯、4,4’-丙烯酰基氧基二苯乙烯(4,4-diacryloyloxy stilbene)、二乙二醇甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇双甲基丙酸酯、1,6-己二醇甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇双甲基丙烯酸酯、二环戊基双甲基丙烯酸酯、新戊二醇双甲基丙烯酸酯、EO变性双酚A双甲基丙烯酸酯、三(2-丙烯酰基乙氧基)异氰酸酯、己内酯变性双季戊四醇六丙烯酸酯等多官能单体。作为上述光聚合性单体优选多官能单体,更加优选二环戊基丙烯酸酯、新戊二醇变性二丙烯酸三甲醇丙酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、己内酯变性双季戊四醇六丙烯酸酯。上述光聚合性单体既可以单独使用,又可以混合2种以上进行使用。光固化性树脂的含量以构造发色体1的总质量为基准优选为40~90质量%。
另外,构成表面层10以及背面层20的高分子光子晶体也可以含有增塑剂等其他成分。作为增塑剂例如可以列举选自邻苯二甲酸二辛酯等邻苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯、环氧化合物、聚酯当中的至少一种。构造发色体1通过含有这些增塑剂从而就能够提高微相分离构造的规律性。增塑剂的含量以构造发色体1的总质量为基准优选为5~50质量%。
(构造发色体的制造方法)
第1实施方式所涉及的构造发色体1的制造方法例如具备下述工序:流场(flow field)施加工序(第1工序),在使含有嵌段共聚物、光聚合引发剂、能够溶解该嵌段共聚物以及光聚合引发剂的光聚合性单体的溶液介在于互相相对的第1构件的主面与第2构件的主面之间的状态下,在大致平行于第1构件的主面或者第2构件的主面至少一方的互相不同的方向上相对于上述溶液使第1构件或者第2构件作相对移动,并相对上述溶液施加剪切流场(shear flow field);光聚合工序(第2工序),在流场施加工序之后将光照射于上述溶液从而使光聚合性单体聚合,并获得具有微相分离构造的构造发色体,该微相分离构造包含薄层状(lamella)的微区。上述制造方法也可以在流场施加工序之前进一步具备溶液调制工序。另外,上述制造方法也可以在流场施加工序与光聚合工序之间进一步具备退火(anneal)工序。
在溶液调制工序中,首先,聚合具有以上所述的聚合物链的嵌段共聚物。作为能够形成薄层状的微区的嵌段共聚物的聚合方法例如可以列举阴离子活性聚合等。
接着,使嵌段共聚物以及光聚合引发剂溶解于能够溶解嵌段共聚物以及光聚合引发剂的光聚合性单体,从而调制含有嵌段共聚物和光聚合引发剂以及光聚合性单体的聚合物溶液。聚合物溶液也可以含有上述增塑剂等其他成分。在调制像这样的聚合物溶液的阶段中,嵌段共聚物也可以形成未进行取向控制的状态的微相分离构造。
从没有必要为了在制作过程中降低粘度而进行加热,并且在室温条件下以一定程度的低粘度成为具有流动性的聚合物溶液的观点出发,聚合物溶液中的嵌段共聚物的含量,以聚合物溶液的总质量为基准优选为3~30质量%,更优选为5~20质量%,进一步优选为7~15质量%。如果嵌段共聚物的含量不到3质量%的话,则会有在形成微相分离构造的时候的偏析力发生降低的倾向,并且会有微相分离构造的规律性发生降低的倾向。如果嵌段共聚物的含量超过了30质量%的话,则尽管偏析力有所增大但是因为粘度也增大,所以会有由流场施加而进行的取向控制发生困难的倾向。
光聚合引发剂是一种由活性光线照射而能够活性化的聚合引发剂。作为光聚合引发剂可以列举:分子由活性光线照射而发生开裂并成为自由基,通过引发具有光聚合性的聚合物或者单体与自由基发生聚合反应,从而使材料高分子量化(交联)并使凝胶化进行的自由基型光聚合引发剂。作为光聚合引发剂可以列举苯偶酰二甲基缩酮(Benzil dimethyl ketal)、α-羟烷基苯酮(α-Hydroxyalkyl Phenone)、α-胺烷基苯酮等。作为光聚合引发剂更为具体的还可列举IRGACURE651(Ciba Specialty Chemicals株式会社制)等。这些光聚合引发剂既可以单独使用,又可以混合2种以上进行使用。光聚合引发剂的含量以光聚合性单体的总质量为基准优选为0.05~0.5质量%。
接着,参照图5(a)、(b)对流场施加工序作如下说明。首先,准备具有互相大致平行地进行相对的平坦主面40a,40b的板状构件(第1构件)40、具有互相大致平行地进行相对的平坦主面50a,50b的板状构件(第2构件)50。板状构件40,50例如为圆形状,例如是由石英玻璃形成的。板状构件40,50的直径优选为20~500mm。板状构件40,50的厚度优选为0.5~10mm。板状构件40,50的形状、构成材料、大小既可以是互为相同,又可以是互为不同。
接着,将具有圆形状开口60a的圆环状(环状)的垫片60配置于板状构件40的主面40a上。垫片60优选以开口60a的中心与主面40a的中心相对的形式进行配置。垫片60的外径例如为20~500mm,垫片60的厚度可以对应于所制作的薄膜的厚度进行调整。
接着,在将聚合物溶液70展开于开口60a内之后,以主面40b的中心点P1以及主面50b的中心点P2不在聚合物溶液70的厚度方向上相对,并以主面40a与主面50a互相大致平行地相对的形式将板状构件50配置于聚合物溶液70上。由此,聚合物溶液70以接触于主面40a以及主面50a的状态被保持于板状构件40与板状构件50之间。此外,也可以在以主面40a与主面50a成为互相大致平行的形式使板状构件40以及板状构件50相对配置之后,将聚合物溶液70注入到主面40a与主面50a之间。
聚合物溶液70的厚度从为了显现作为构造发色体的发色性而要很好地获得必要的周期构造的观点出发,优选为100μm以上,更加优选为200μm以上。另外,聚合物溶液70的厚度从为了显现作为构造发色体的发色性而要很好地获得必要的周期构造的观点出发,优选为1000μm以下,更加优选为800μm以下。
接着,以使聚合物溶液70介在于主面40a与主面50a之间的状态对于聚合物溶液70施加剪切流场(shear flow field)。具体是在大致平行于主面40a或者主面50a至少一方的多个方向上相对于聚合物溶液70使板状构件40或者板状构件50作相对移动,并将剪切流场施加于聚合物溶液70。例如,如图5所示一边固定板状构件40,一边围绕着通过主面40b的中心点P1并且大致垂直于主面40b,50b的基准轴A相对于主面40a,50a大致平行地以方向R1使板状构件50作回旋转运动。还有,也可以一边固定板状构50一边使板状构件40作回旋运动。
在流场施加工序中,通过相对于聚合物溶液70施加大致垂直于聚合物溶液70厚度方向的方向(大致平行于主面40a,50a的方向)的剪切流场以及聚合物溶液70厚度方向的剪切流场,从而在聚合物溶液70厚度方向上具有振幅的波状的微区被形成于聚合物溶液70。
被施加于聚合物溶液70表面(板状构件50侧的面)的流场在聚合物溶液70的厚度方向上从聚合物溶液70的表面传播到背面(板状构件40侧的面)。在此情况下,根据被施加于聚合物溶液70表面的流场大小,在聚合物溶液70的厚度方向上进行传播的流场大小,伴随着远离聚合物溶液70的表面而发生衰减。在此情况下,被施加于聚合物溶液70表面侧区域的流场大小和被施加于背面侧区域的流场大小成为不相同。因此,通过调整剪切流场的施加方向和大小,从而就能够在聚合物溶液70表面侧区域和背面侧区域将微区的形状调整为不同。
在流场施加工序中,通过调整剪切流场的施加方向和大小,从而将在聚合物溶液70厚度方向上的微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的距离最大值大于可见光区域的波长的表面层10形成于聚合物溶液70上的表面侧,并且将在聚合物溶液70厚度方向上的微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的距离为可见光区域的波长以下的背面层20形成于聚合物溶液70上的背面侧。
将剪切流场施加于聚合物溶液70从而获得构造发色体1的方法并不限定于以上所述方法,除了以上所述方法之外还可列举如图6、7所表示的方法。图6是例示在大致平行于主面50a的面内使板状构件50作稳定运动的方法。在此,所谓“稳定运动”是指规定运动以一定的速度被重复实行的运动,例如可以列举回旋运动以及行星运动。图7是例示在大致平行于主面50a的面内使板状构件50作振动运动的方法。还有,在图6、7中,为了方便起见省略了板状构件50以外的构件的图示。图6的符号80是为了明确表示板状构件50的旋转运动的有无而进行标注的符号,实际上并不是所要表示的构件或者位置。
作为将剪切流场施加于聚合物溶液70从而获得构造发色体1的方法可以列举以下所述方法(a)~(d)。
(a)“回旋运动”:围绕着不通过主面50b的中心点P2并且大致垂直于主面50b的基准轴A使板状构件50进行回旋运动的方法[图5、图6(a)]。
(b)“行星运动”:将通过主面50b的中心点P2的轴作为基准一边使板状构件50作旋转运动一边围绕着基准轴A使板状构件50作回旋运动的方法[图6(b)]。
(c)“不伴随旋转运动(自转运动)的朝着多个方向的振动运动(往复运动)”:在以一个方向使板状构件50进行振动运动之后,以其他方向使板状构件50进行振动运动的方法[图7(a)]。
(d)“伴随旋转运动(自转运动)的振动运动”:将通过主面50b的中心点P2的轴作为基准一边使板状构件50作旋转运动一边至少以一轴的方向使板状构件50作振动运动的方法[图7(b)]。
在流场施加工序中,既可以相对于聚合物溶液以多个方向同时施加剪切流场,也可以相对于聚合物溶液以多个方向多阶段地施加剪切流场。作为以多个方向同时施加剪切流场的方法可以列举上述方法(a)、(b)、(d)。作为以多个方向多阶段地施加剪切流场的方法可以列举上述方法(c)。此外,二维排列的凹凸由上述方法(a)、(b)就可容易地获得,一维排列的凹凸由上述方法(c)、(d)就可容易地获得。
在图6(a)、(b)中,从主面50b内选择基准点,围绕着通过该基准点且大致垂直于主面50b的基准轴使板状构件50回旋,但是也可以围绕着位于板状构件50外侧的基准轴使板状构件50回旋。如图6(b)所示,优选旋转运动的旋转方向与回旋运动的回旋方向互为逆反方向。
被施加于聚合物溶液70的剪切流场的大小根据板状构件40、50的运动速度和运动时间能够做出适当的调整。在第1实施方式中板状构件40、50的运动方法·运动条件是对应于聚合物溶液70的厚度作适当选择,但是在聚合物溶液70的厚度为100~1000μm的情况下优选以以下所述形式进行调整。回旋运动的旋转速度为150rpm以上,不到200rpm。振动运动的频率优选为10s-1以上,不到15s-1。旋转运动的旋转速度优选为70rpm以上,不到100rpm。聚合物溶液70的温度优选为20~30℃,流场的施加时间优选为5~10分钟。
在退火(anneal)工序中,对具有微相分离构造的聚合物溶液实施退火,从而提高微相分离构造的规律性。作为退火温度优选为15~100℃。
在光聚合工序中,通过将活性光线(例如紫外线)照射于聚合物溶液,从而使聚合物溶液中的光聚合性单体发生聚合。由此,既保持了在流场施加工序中被形成的微相分离构造又能够以简便的方法对微相分离构造实施固定化。由以上所述方法就能够制得构造发色体1。
〈第2实施方式〉
(构造发色体)
图8是表示第2实施方式所涉及的构造发色体的模式截面图。第2实施方式所涉及的构造发色体2除了代替背面层20而具有背面层(第2树脂层)90之外,具有与第1实施方式所涉及的构造发色体1相同的结构。
构造发色体2为薄膜状,且具有互相大致平行地进行相对的表面(第1主面)2a以及背面(第2主面)2b。构造发色体2的厚度优选为100~1000μm,更加优选为200~800μm。
构造发色体2是以背面层90以及表面层10这个顺序进行层叠而形成的。背面层90接触于表面层10。背面层90的厚度优选为70~700μm。背面层90由含有与第1实施方式相同的构成成分的高分子光子晶体形成,并且具有微相分离构造。
背面层90的微相分离构造包含由微区92a以及微区92b构成的薄层状(lamella)微区92,且是一种微区92a与微区92b被交替层叠而形成的折射率周期构造。微区92a含有作为主成分的嵌段共聚物当中的一个聚合物链,微区92b含有作为主成分的嵌段共聚物当中的其他聚合物链。背面层90的微区92各自分别为相对于表面2a或者背面2b至少一方大致平行地进行取向的平板状。
(构造发色体的制造方法)
第2实施方式所涉及的构造发色体2的制造方法其流场施加工序与第1实施方式有所不同,关于其他工序(溶液调制工序、退火工序、光聚合工序等)与第1实施方式相同。
第2实施方式中的流场施加工序其剪切流场的大小与第1实施方式不同。在第2实施方式中,通过将聚合物溶液70厚度方向的剪切流场的大小调整到小于第1实施方式的剪切流场的大小,从而对于聚合物溶液70上的背面侧区域在聚合物溶液70的厚度方向上进行施加的流场大小容易变小。由此,就能够将包含相对于板状构件40的主面40a或者板状构件50的主面50a至少一方大致平行地进行取向的平板状微区的背面层90形成于聚合物溶液70上的背面侧区域。
在第2实施方式中,板状构件40、50的运动方法·运动条件是对应于聚合物溶液70的厚度作适当选择,但是在聚合物溶液70的厚度为100~1000μm的情况下优选以以下所述形式进行调整。回旋运动的旋转速度为超过100rpm而不倒150rpm。振动运动的频率优选为超过5s-1而不到10s-1。旋转运动的旋转速度优选为超过50rpm而不到70rpm。聚合物溶液70的温度优选为20~30℃,流场的施加时间优选为1~3分钟。
图9是为了说明构造色的视觉识别性的示意图,并且是为了说明在光被照射于包含薄层状的微区的构造发色体的情况下的构造色的视觉识别性的示意图。在图9(a)、(b)中,构造发色体ST1的微区各自分别为相对于构造发色体ST1的主面平行地进行取向的平板状。在图9(c)中,构造发色体ST2的微区各自分别为在构造发色体ST2的厚度方向上具有大振幅的波状(例如在凸部的顶部与凹部的底部之间的构造发色体ST2的厚度方向的距离最大值大于可见光区域的波长的波状微区)。
在图9(a)中,从构造发色体ST1的厚度方向照射到主面S1的光L,在构造发色体ST1的微区以与光L的入射方向相反的方向进行反射。在图9(a)中,从构造发色体ST1的厚度方向观察主面S1,可以观察到在构造发色体ST1的微区反射的光L。
在图9(b)中,从与构造发色体ST1的厚度方向交叉的一个方向被照射于主面S1的光L,在构造发色体ST1的微区以与构造发色体ST1的厚度方向交叉的其他方向进行反射。在图9(b)中,从光L的入射方向观察主面S1,但是观察不到在构造发色体ST1的微区所反射的光L。
在图9(c)中,从与构造发色体ST2的厚度方向交叉的一个方向被照射于主面S2的光L,在构造发色体ST2的波状微区是以与光L入射方向相反的方向进行反射。在图9(c)中,从光L的入射方向观察主面S2,可以观察到在构造发色体ST2的微区所反射的光L。
即,在构造发色体具备具有大振幅的波状微区的情况下,因为即使是在可见光区域的光从相对于造发色体的厚度方向进行倾斜的方向入射到构造发色体的主面的情况下也能够观察构造色,所以能够观察构造色的角度范围充分变大。另外,在微区各自分别为相对于构造发色体的主面平行地进行取向的平板状的情况下和在波状的微区的振幅为较小的情况(例如,在波状微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的构造发色体的厚度方向的距离为可见光区域的波长以下的情况)下,从相对于构造发色体的厚度方向发生倾斜的方向进行入射的可见光区域的光有着没有被充分反射的倾向。
构造发色体1、2中,表面层10上的微区12各自分别为在构造发色体1、2的厚度方向D1上具有振幅的波状,且在微区12的各个微区凸部14的顶部14a与凹部16的底部16a之间的方向D1的距离d1的最大值大于可见光区域的波长。此时,即使是在可见光区域的光从相对于方向D1进行倾斜的方向入射到构造发色体1、2的主面的情况下,也会因为垂直于光的入射方向的区域、和以满足布拉格(Bragg)反射条件的程度相对于光的入射方向进行倾斜的区域,容易存在于表面层10的微区12,所以在该区域能够反射光。因此,构造发色体1、2中,即使是可见光区域的光从相对于方向D1进行倾斜的方向入射到构造发色体1、2的主面的情况,也会因为将在表面层10上进行反射的光作为构造色来加以观察,所以能够扩大可以观察构造色的角度范围。
而且,在构造发色体1中,背面层20上的微区22各自分别为在构造发色体1的厚度方向D1上具有振幅的波状,在背面层20的微区22的各个微区中,微区22的凸部24的顶部24a与凹部26的底部26a之间的方向D1的距离d2为可见光区域的波长以下。在此情况下,垂直于可见光区域的光的入射方向的区域,该可见光区域的光从相对于方向D1发生倾斜的方向进行入射,或者以满足布拉格(Bragg)反射条件的程度相对于该光入射方向进行倾斜的区域,与表面层10相比较相对难以存在于背面层20。在如此的背面层20上,虽然容易反射在方向D1上进行入射的可见光区域的光,但是与表面层10相比较相对难以反射从相对于方向D1发生倾斜的方向进行入射的可见光区域的光。
另外,在构造发色体2中,背面层90上的微区92各自分别相对于表面2a或者背面2b的至少一方大致平行地进行取向。在此情况下,垂直于可见光区域的光的入射方向的区域,该可见光区域的光从相对于构造发色体2的厚度方向D1发生倾斜的方向进行入射,或者以满足布拉格(Bragg)反射条件的程度相对于该光入射方向进行倾斜的区域,与表面层10相比较相对难以存在于背面层20。在如此的背面层20上,虽然容易反射在方向D1上进行入射的可见光区域的光,但是与表面层10相比较相对难以反射从相对于方向D1发生倾斜的方向进行入射的可见光区域的光。
如此的构造发色体1、2中,在从方向D1观察构造发色体1、2的主面的情况下,容易观察在表面层10上被反射的光以及在背面层20或者背面层90上被反射的光,与此相对,在从相对于方向D1进行倾斜的方向观察构造发色体1、2的主面的情况下,虽然在表面层10上被反射的光容易被观察,但是难以观察在背面层20或者背面层90上被反射的光。为此,以以上所述的构造发色体1、2就能够观察对应于观察角度的各式各样的构造色。
本发明并不限定于以上所述实施方式,各种各样的变形方式是可能的。例如,在构造发色体2中背面层90接触于表面层10,但是也可以进一步将中间层A(第3树脂层)配置于表面层10与背面层90之间。中间层A接触于表面层10及背面层90。中间层A是由含有与第1实施方式相同的构成成分的高分子光子晶体而形成的,并且具有微相分离构造。中间层A的微相分离构造包含薄层状的微区,且该微区各自分别为在方向D1上具有振幅的波状(凹凸形状)。与背面层20相同,在各个中间层A的微区中,微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的方向D1的距离任一个都在波长λ1以下。如此的中间层A能够通过调节板状构件40、50的运动方法·运动条件并且调整聚合物溶液70的厚度方向的剪切流场的大小来进行制得。
另外,构造发色体1、2和板状构件40、50以及垫片60的开口60a并不限定于圆形,例如也可以是矩形状。
而且,在上述实施方式中是使用互相相对的2个板状构件40、50,但是也可以使用3个以上板状构件来将剪切流场施加于聚合物溶液70。例如,也可以将2个板状构件配置于聚合物溶液之上并使各个板状构件运动从而将剪切流场施加于聚合物溶液70。
Claims (6)
1.一种构造发色体,其特征在于:
为具有互相相对的第1主面以及第2主面的薄膜状的构造发色体,
所述构造发色体具有被配置于所述第1主面侧的第1树脂层、被配置于所述第2主面侧的第2树脂层,
所述第1树脂层以及所述第2树脂层含有嵌段共聚物,并且具有包含薄层状的微区的微相分离构造,
所述微区分别为在所述构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状,
在各个所述第1树脂层的所述微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的所述厚度方向上的距离的最大值大于可见光区域的波长,
在各个所述第2树脂层的所述微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的所述厚度方向上的距离为可见光区域的波长以下。
2.一种构造发色体,其特征在于:
为具有互相相对的第1主面以及第2主面的薄膜状的构造发色体,
所述构造发色体具有被配置于所述第1主面侧的第1树脂层、被配置于所述第2主面侧的第2树脂层,
所述第1树脂层以及所述第2树脂层含有嵌段共聚物,并且具有包含薄层状的微区的微相分离构造,
所述第1树脂层的所述微区分别为在所述构造发色体的厚度方向上具有振幅的波状,
在各个所述第1树脂层的所述微区中,该微区的凸部的顶部与凹部的底部之间的所述厚度方向上的距离的最大值大于可见光区域的波长,
所述第2树脂层的所述微区分别相对于所述第1主面或者所述第2主面的至少一方大致平行地进行取向。
3.如权利要求1或者2所述的构造发色体,其特征在于:厚度为100~1000μm。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的构造发色体,其特征在于:
选自所述第1树脂层以及所述第2树脂层的至少一种中的所述嵌段共聚物的重量平均分子量为8.0×105以上。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的构造发色体,其特征在于:
选自所述第1树脂层以及所述第2树脂层的至少一种进一步含有高分子化合物,该高分子化合物通过使包含选自丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯的至少一种的光聚合性单体的组合物进行聚合而获得。
6.如权利要求1~5中任意一项所述的构造发色体,其特征在于:
选自所述第1树脂层以及所述第2树脂层的至少一种进一步含有选自邻苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯、环氧化合物以及聚酯的至少一种。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090162627A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corporation | Color developing structure and method for manufacturing color developing structure |
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JP3953032B2 (ja) * | 2004-01-08 | 2007-08-01 | 株式会社新潟ティーエルオー | 表面凹凸を利用した構造色発色体の製造方法並びに表面凹凸を利用した構造色発色体 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090162627A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corporation | Color developing structure and method for manufacturing color developing structure |
CN101890866A (zh) * | 2009-05-18 | 2010-11-24 | 松下电器产业株式会社 | 构造发色体 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114193950A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-18 | 湖南鼎一致远科技发展有限公司 | 一种结构色树脂碳带及其制备方法 |
CN114193950B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-09-05 | 湖南鼎一致远科技发展有限公司 | 一种结构色树脂碳带及其制备方法 |
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