CN113196119A - 成型用装饰膜的制造方法、成型方法、成型用装饰膜、成型体、汽车外装板及电子器件 - Google Patents
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Abstract
在一实施方式中,成型用装饰膜的制造方法及成型方法依次包括:在基材上形成包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层的工序;使上述液晶层光异构化的工序;及使上述液晶层固化的工序。在一实施方式中,成型用装饰膜在基材上具有包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层,在上述液晶层中具有上述光异构化化合物的光异构化比例互不相同的多个区域。本发明还提供一种使用了上述成型用装饰膜的成型体及汽车外装板及电子器件。
Description
技术领域
本发明涉及一种成型用装饰膜的制造方法、成型方法、成型用装饰膜、成型体、汽车外装板及电子器件。
背景技术
为了对纸、木材、塑料、金属、玻璃、无机系材料等基材表面赋予硬度、耐擦伤性、耐摩擦性、耐化学性、耐有机溶剂性等各种性能来保护表面,进行涂层或以设计性为目的的涂装。
并且,以保护用于家用电器、个人计算机、移动电话等外壳的塑料成型体的表面为目的,在成型后的成型体的表面上涂布涂层剂或在表面上进行以设计性为目的的涂装。
近年来,代替上述涂布或涂装,采用如下方法:预先制备装饰层作为成型用装饰膜,将上述成型用装饰膜配置于模板上,并在使用成型用树脂进行成型的工序中将装饰层转印于成型体上。
作为以往的装饰膜,例如可以举出日本特开2014-019064号公报中所记载的装饰膜。
在日本特开2014-019064号公报中,记载有一种装饰膜,其包括粘接层、由基础涂料形成的装饰层及热塑性薄膜层,所述装饰膜的特征在于,上述基础涂料为水性金属涂料,所述水性金属涂料相对于包含丙烯酸树脂乳液(A-1)的被膜形成性树脂(A)的固体成分100质量份含有12~80质量份的平均粒径15~50μm的磷片状金属粉末(B)及含有1~25质量份的平均粒径2~20μm的球状粒子(C),并且磷片状金属粉末(B)与球状粒子(C)的使用比为15:1~2:1。
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明的实施方式要解决的课题在于提供一种成型用装饰膜的制造方法,所述方法可以获得成型后的色调变化小的成型用装饰膜。
本发明的另一实施方式要解决的课题在于提供一种可以获得色调变化小的成型体的成型方法。
本发明的又一实施方式要解决的课题在于提供一种成型后的色调变化小的成型用装饰膜。
本发明的再又一实施方式要解决的课题在于提供一种使用了上述成型用装饰膜的成型体以及汽车外装板及电子器件。
用于解决技术课题的手段
用于解决上述课题的方法中包括以下方式。
<1>一种成型用装饰膜的制造方法,其依次包括:在基材上形成包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层的工序;使上述液晶层光异构化的工序;及使上述液晶层固化的工序。
<2>根据<1>所述的成型用装饰膜的制造方法,其在上述光异构化工序中,使上述液晶层的一部分区域异构化。
<3>根据<2>所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,所制造的成型用装饰膜所具有的光异构化进展最多的区域与光异构化进展最少的区域之间的反射率的极大波长之差为50nm以上。
<4>根据<2>或<3>所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,将所制造的成型用装饰膜中的至少一部分的区域拉伸至以面积比计拉伸倍率为10%以上且250%以下的范围,并且拉伸后的区域与上述光异构化进展最少的区域之间的反射率的极大波长之差小于50nm。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,所制造的成型用装饰膜包含反射率的极大波长存在于380nm~780nm的范围内的区域。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,上述液晶层中的上述胆甾醇型液晶化合物具有自由基聚合性基团。
<7>根据<6>所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,所制造的成型用装饰膜中的被固化后的上述液晶层中的基于上述自由基聚合性基团的交联密度为0.15mol/L以上且0.5mol/L以下。
<8>根据<1>至<7>中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其制造用于汽车外装的成型用装饰膜。
<9>根据<1>至<7>中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其制造用于装饰电子器件壳体面板的成型用装饰膜。
<10>一种成型方法,其包括将通过<1>至<9>中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜进行成型的工序。
<11>一种成型用装饰膜,其在基材上具有固化液晶层,所述固化液晶层使包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层固化而成,在上述固化液晶层中,具有上述光异构化化合物的光异构化比例互不相同的多个区域。
<12>根据<11>所述的成型用装饰膜,其至少包含彼此之间的反射率的极大波长之差为50nm以上的2个区域。
<13>根据<11>或<12>所述的成型用装饰膜,其为用于汽车外装的成型用装饰膜。
<14>根据<11>或<12>所述的成型用装饰膜,其为用于装饰电子器件壳体面板的成型用装饰膜。
<15>一种成型体,其将<13>或<14>所述的成型用装饰膜成型而成。
<16>根据<15>所述的成型体,其具有光异构化化合物的光异构化比例互不相同的多个区域,并且至少包含彼此之间的反射率的极大波长之差为50nm以上的2个区域。
<17>一种汽车外装板,其具有<15>或<16>所述的成型体。
<18>一种电子器件,其具有<15>或<16>所述的成型体。
发明效果
根据本发明的实施方式,能够提供一种成型用装饰膜的制造方法,所述方法可以获得成型后的色调变化小的成型用装饰膜。
根据本发明的另一实施方式,能够提供一种可以获得色调变化小的成型体的成型方法。
根据本发明的又一实施方式,能够提供一种成型后的色调变化小的成型用装饰膜。
根据本发明的再又一实施方式,能够提供一种使用了上述成型用装饰膜的成型体以及汽车外装板及电子器件。
附图说明
图1是表示在实施例20及实施例22中所使用的掩模薄膜所具有的掩模图案的图。
图2是表示在实施例21中所使用的掩模薄膜所具有的掩模图案的图。
图3A示出智能手机的背面壳体面板。
图3B示出智能手机的背面壳体面板的侧面。
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的构成要件的说明是根据本发明的代表性实施方式而完成,但是本发明并不限定于这种实施方式。
另外,在本说明书中,表示数值范围的“~”以将其前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的含义进行使用。
在本说明书中阶段性地记载的数值范围中,在一个数值范围内记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性地记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围内,其数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例所示的值。
而且,在本说明书中,关于组合物中的各成分的量,在组合物中存在多种对应于各成分的物质的情况下,除非另有说明,则表示存在于组合物中的该多种物质的合计量。
在本发明中,“工序”一词不仅包含独立的工序,即使在无法与其他工序明确地区分的情况下,只要能够实现工序的预期目的,则也包含于本术语中。
在本说明书中,“总固体成分”是指从组合物的总组成中去除溶剂后的成分的总质量。并且,如上所述,“固体成分”是指去除溶剂后的成分,例如在25℃下可以为固体,也可以为液体。
在本说明书中的基团(原子团)的表述中,未标有取代及未取代的表述包含不具有取代基的基团,并且还包含具有取代基的基团。例如,“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未取代烷基),还包含具有取代基的烷基(取代烷基)。
并且,在本发明中,“质量%”与“重量%”的含义相同,“质量份”与“重量份”的含义相同。
而且,在本发明中,2个以上的优选方式的组合为更优选的方式。
并且,除非另有说明,则本发明中的重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)为以如下方式获得的分子量,即,通过使用了TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(均为TOSOH CORPORATION制造的产品名称)的管柱的凝胶渗透色谱(GPC)分析装置,使用溶剂THF(四氢呋喃),用差示折射计进行检测,并使用聚苯乙烯作为标准物质进行换算而获得的分子量。
以下,对本发明进行详细说明。
(成型用装饰膜的制造方法)
本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法依次包括:在基材上形成包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层的工序;使上述液晶层光异构化的工序;及使上述液晶层固化的工序。
并且,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜能够用于各种用途,例如可以举出汽车的内外装、电子产品的内外装、包装容器等的用途。电子产品的内外装例如为电子器件的装饰成型体,例如可以举出用于装饰智能手机等电子器件的壳体面板。其中,本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法优选为制造用于汽车的内外装的成型用装饰膜或用于装饰电子器件的成型用装饰膜的方法,尤其优选为制造用于汽车外装的成型用装饰膜或用于装饰电子器件壳体面板的成型用装饰膜的方法。
本发明人等进行深入研究的结果,发现了通过采用上述结构,能够提供一种成型后的反射率的变化小的成型用装饰膜。
通过上述结构获得的优异的效果的作用机构虽尚不明确,但是推测为如下。
推测在本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法中,通过形成包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层,并对光异构化化合物进行曝光而进行异构化,能够改变由液晶层中的胆甾醇型液晶化合物形成的胆甾醇型液晶相的螺旋间距的长度,并改变液晶层的反射光的极大波长,从而校正由于成型时的拉伸而产生的低拉伸部分与高拉伸部分中的色调的偏差,可以获得成型后的色调变化小的成型用装饰膜。
并且,通过具有上述液晶层,能够视觉辨认如结构色(structural colour)那样的颜色,并且能够调整由视觉辨认的角度引起的颜色的变化及视觉辨认的颜色本身,从而设计性也优异。
以下,对本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法进行详细说明。
<液晶层形成工序>
本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法包括在基材上形成包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层的工序(也称为“液晶层形成工序”。)。
为了形成上述液晶层,优选使用包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶组合物,并且更优选将上述液晶组合物赋予到基材上。
关于上述液晶组合物的赋予,能够通过以辊涂方式、凹版印刷方式、旋涂方式等适当的方式展开用溶剂制成溶液状态的液晶组合物或通过加热制成熔液等液态物的液晶组合物的方法等来进行。另外,能够通过绕线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法等各种方法来进行。并且,也可以使用喷墨装置从喷嘴喷出上述液晶组合物来形成液晶层。
在使用了上述溶剂的情况下,优选通过公知的方法干燥液晶层。例如,可以通过放置或风干来进行干燥,也可以通过加热来进行干燥。
上述液晶组合物的赋予量只要考虑干燥后的液晶层而适当设定即可。
并且,优选在上述液晶组合物的赋予及干燥后,使上述液晶层中的胆甾醇型液晶化合物取向。
从设计性的观点考虑,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜优选为用于经由上述液晶层进行视觉辨认的装饰膜,更优选为用于经由上述液晶层视觉辨认后述着色层中的至少一层的装饰膜。
并且,上述液晶层只要在基材上即可,可以不与基材直接接触,例如也可以经由后述着色层等其他层而设置于基材上。
另外,将包含基材、胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层等的各层结构汇总并进行后述。
<光异构化工序>
本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法包括使上述液晶层光异构化的工序(也称为“光异构化工序”。)。
光异构化工序为使上述液晶层中所包含的光异构化化合物光异构化的工序。
在光异构化工序中,从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,优选进行异构化以在上述液晶层内产生每个区域的光异构化比例之差,更优选进行异构化以根据进行成型的形状产生上述液晶层中的每个区域的光异构化比例之差。或者,可以使上述液晶层的一部分异构化,也可以根据进行成型的形状使上述液晶层的一部分异构化。
并且,在光异构化工序中,也可以为根据进行成型的形状来改变上述异构化化合物的异构化比例的方式。例如,可以在上述液晶层上形成上述异构化比例为0%的部分和100%的部分,也可以在上述液晶层上形成上述异构化比例从0%向100%变化的部分,也可以在上述液晶层上形成上述异构化比例为0%的部分和上述异构化比例从50%向100%变化的部分,也可以在上述液晶层上形成上述异构化比例为10%的部分和上述异构化比例为80%的部分。
尤其,优选如下方式:根据进行成型的形状,在成型时本发明所涉及的成型用装饰膜的拉伸率越大的部分,异构化比例越大。
并且,通过测定异构化部分的反射率的极大波长,可知光异构化的进展。光异构化比例表示被光异构化的光异构化化合物分子数相对于作为对象的光异构化化合物的总分子数的比例,相同地,能够通过测定反射率的极大波长来求出。
在光异构化工序中,优选通过根据区域改变对上述液晶层的曝光强度来使其异构化。例如,可以通过在对上述液晶层的曝光强度上设置多个阶段的差或无阶段的连续差并进行曝光来使其异构化,并且优选通过仅曝光上述液晶层的一部分来使其异构化。也能够根据曝光强度来控制异构化比例。
作为光异构化工序中使光异构化的光的波长,并无特别限制,只要根据光异构化化合物适当选择即可。
光异构化工序中的进行曝光的光只要为包含能够进行光异构化的波长的光即可,但是优选至少使用在400nm以下的波长范围内的光来进行光异构化,更优选使用在360nm以下的波长范围内的光,尤其优选至少使用在310nm以上且360nm以下的波长范围内的光来进行光异构化。
关于光异构化工序中的曝光波长的调整,可以使用公知的机构及公知的方法。例如,可以举出使用滤光器的方法、使用两种以上的滤光器的方法、使用特定波长的光源的方法等。
在光异构化工序中,优选通过不会从后述光聚合引发剂产生聚合引发种的波长区域的光来进行上述曝光。例如,可以优选使用如下掩模:透射产生上述光异构化合物的光异构化的波长区域的光,并遮光从光聚合引发剂产生聚合引发种的波长区域的光。
作为掩模,并无特别限制,可以使用公知的掩模等遮光机构。
并且,掩模可以单独使用一种,也可以使用两种以上。例如,可以在上述液晶层的光异构化的部分和不光异构化的部分使用不同的掩模,在上述液晶层的光异构化的部分中,可以使用透射光的量不恒定而根据部分改变的掩模(例如,具有图1及图2所示的掩模图案的掩模)。
作为光源,具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。并且,作为光源,也可以使用能够照射波长区域窄的光的发光二极管等。此时,可以根据需要使用掩模或不使用掩模。
作为光异构化工序中的曝光量,并无特别限制,只要适当设定即可,优选为5mJ/cm2~2,000mJ/cm2,更优选为10mJ/cm2~1,000mJ/cm2。并且,在上述液晶层的各部中,可以根据所期望的异构化比例来改变曝光量。
并且,当通过上述曝光进行异构化时,优选进行加热。作为加热温度,并无特别限制,只要根据所使用的光异构化化合物等进行选择即可,例如可以举出60℃~120℃。
并且,作为曝光方法,若可以,则光异构化并无特别限制,但是在本发明中也能够优选使用例如日本特开2006-023696号公报的0035段~0051段中所记载的方法。
<固化工序>
本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法包括使上述液晶层固化的工序(也称为“固化工序”。)。
在固化工序中,使上述液晶层固化。通过上述固化来维持并固定上述胆甾醇型液晶化合物的分子的取向状态,从而形成胆甾醇型液晶相。
关于上述固化,优选通过上述液晶层所包含的化合物所具有的烯属不饱和基团或环状醚基等的聚合性基团的聚合反应来实施。
并且,关于上述固化,可以通过曝光来进行,也可以通过热来进行。
上述固化优选通过曝光来进行。在通过曝光进行固化的情况下,上述液晶层优选包含光聚合引发剂。
作为曝光的光源,能够根据光聚合引发剂适当选择使用。例如,可以优选举出能够照射波长区域的光(例如,365nm、405nm)的光源,具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。
作为曝光量,并无特别限制,只要适当设定即可,优选为5mJ/cm2~2,000mJ/cm2,更优选为10mJ/cm2~1,000mJ/cm2。
并且,当通过上述曝光进行固化时,为了容易排列液晶化合物,优选进行加热。作为加热温度,并无特别限制,只要根据要固化的液晶层的组成进行选择即可,例如可以举出60℃~120℃。
并且,通过上述曝光,不仅形成上述液晶层,根据需要,也可以与着色层等其他层一起通过曝光进行固化。
并且,作为曝光方法,在本发明中也可以优选使用例如日本特开2006-023696号公报的0035~0051段中所记载的方法。
并且,在通过热对上述液晶层进行固化的情况下,加热温度及加热时间并无特别限制,只要根据所使用的热聚合引发剂等适当选择即可。例如,加热温度优选为60℃以上且200℃以下,并且加热时间优选为1分钟~2小时。作为加热机构,并无特别限制,可以使用公知的加热机构,但是例如可以举出加热器、烘箱、热板、红外线灯、红外线激光等。
并且,固化工序中的氧浓度并无限制,可以在氧气氛下进行,也可以在大气下进行,也可以在低氧气氛下(优选为,氧浓度1,000ppm以下,即不包含氧或者包含超过0ppm且1,000ppm以下的氧的气氛)下进行。为了进一步促进固化,固化工序优选在低氧气氛下进行,更优选在加热下且在低氧气氛下进行。
<其他工序>
根据需要,本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法还可以包括除了上述工序以外的其他工序。
作为其他工序,例如可以举出后述形成各层的工序(具体而言,形成着色层的工序、形成保护层的工序、形成粘结层的工序等)。
关于着色层等上述各层的形成,可以使用后述方法或公知的方法来进行。
~成型用装饰膜的反射率~
从设计性的观点考虑,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜的反射率的极大波长优选存在于380nm~780nm的范围内。因此,所制造的成型用装饰膜优选包含反射率的极大波长存在于380nm~780nm的范围内的区域。在所制造的成型用装饰膜中,反射率的极大波长存在于380nm~780nm的范围内的区域可以为成型用装饰膜的面积的50%~100%,也可以为80%~100%,也可以为90%至100%。
并且,从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜所具有的光异构化进展最多的区域与光异构化进展最少的区域之间的反射率的极大波长之差优选为50nm以上,更优选为75nm以上,进一步优选为100nm以上,尤其优选为200nm以上且1,000nm以下。
例如,在通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜具有被异构化的部分和未被异构化的部分的情况下,从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,上述被异构化的部分和上述未被异构化的部分中的反射率的极大波长之差优选为50nm以上,更优选为75nm以上,进一步优选为100nm以上,尤其优选为200nm以上且1,000nm以下。
上述反射率的极大波长之差优选为380nm~1,500nm的范围内的反射率的极大波长彼此之差。
而且,可以将通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜中的至少一部分的区域拉伸至以面积比计拉伸倍率为10%以上且250%以下的范围,此时,从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,拉伸后的区域与光异构化进展最少的区域之间的反射率的极大波长之差优选小于50nm,更优选为40nm以下,尤其优选为20nm以下。并且,拉伸部分和光异构化进展最少的区域中的反射率的极大波长之差的下限值为0nm。
在设置被异构化的部分和未被异构化的部分的一实施方式中,可以将通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜的被异构化的部分拉伸至以面积比计10%以上且250%以下的范围内的1个拉伸倍率的值,此时,从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,拉伸部分和上述未被异构化的部分中的反射率的极大波长之差优选小于50nm,更优选为40nm以下,尤其优选为20nm以下。并且,拉伸部分和上述未被异构化的部分中的反射率的极大波长之差的下限值为0nm。
上述拉伸部分的拉伸倍率优选为20%以上且250%以下,更优选为70%以上且220%以下。
本发明中的成型用装饰膜的反射率的测定方法设为如下:在成型用装饰膜中的视觉辨认侧和相反侧的最外层上贴合黑色聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(TOMOEGAWA CO.,LTD.制造、产品名称“透明Mierre”),将形成有液晶层的面作为入射面,并使用JASCOCorporation制造的分光光度计V-670来测定反射光谱。
以下,对基材、液晶层等各层进行详细记载。
<<基材>>
关于本发明中所使用的基材,能够无特别限制地使用以往公知的基材作为立体成型、夹物模压等成型中所使用的基材,只要根据装饰膜的用途、在夹物模压中的适性等适当选择即可。
并且,基材的形状及材质并无特别限制,只要根据需要适当选择即可,但是从夹物模压的容易性及耐崩裂性(Chipping resistance)的观点考虑,优选为树脂基材,更优选为树脂膜基材。
作为基材,具体而言,例如可以举出包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂、丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、氨基甲酸酯-丙烯酸树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、丙烯酸-聚碳酸酯树脂、三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)等树脂的树脂膜。
其中,从成型加工性及强度的观点考虑,优选为选自包括PET树脂、丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、氨基甲酸酯-丙烯酸树脂、PC树脂及丙烯酸-聚碳酸酯树脂、聚丙烯树脂的组中的至少一种树脂膜,更优选为选自包括丙烯酸树脂、PC树脂及丙烯酸-聚碳酸酯树脂的组中的至少一种树脂膜。
并且,作为基材,可以为两层以上的层叠树脂基材。例如,可以优选举出丙烯酸树脂/聚碳酸酯树脂层叠膜。
根据需要,基材还可以含有添加物。
作为这种添加物,例如可以举出矿物油、烃、脂肪酸、醇、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、金属皂、天然蜡、硅酮等润滑剂、氢氧化镁、氢氧化铝等无机阻燃剂、卤素系、磷系等有机阻燃剂、金属粉末、滑石、碳酸钙、钛酸钾、玻璃纤维、碳纤维、木粉等有机或无机填充剂、抗氧化剂、紫外线防止剂、润滑剂、分散剂、偶联剂、发泡剂、着色剂等添加剂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚苯醚树脂等除了上述树脂以外的工序塑料等。
基材也可以使用市售品。
作为市售品,例如可以举出Technolloy(注册商标)系列(丙烯酸树脂膜或丙烯酸树脂/聚碳酸酯树脂层叠膜、Sumitomo Chemical Company,Limited制造)、ABS薄膜(Okamoto Industries,Inc.制造)、ABS薄片(SEKISUI SEIKEI CO.,LTD.制造)、TEFLEX(注册商标)系列(PET薄膜、Teijin Film Solutions Limited制造)、LUMIRROR(注册商标)易成型类型(PET薄膜、TORAY INDUSTRIES,INC.制造)、PURETHERMO(聚丙烯薄膜、IdemitsuKosan Co.,Ltd.制造)等。
关于基材的厚度,根据所制作的成型体的用途及薄片的处理性等来确定,并无特别限制,但是优选为1μm以上,更优选为10μm以上,进一步优选为20μm以上,尤其优选为50μm以上。作为基材的厚度的上限,优选为500μm以下,更优选为450μm以下,尤其优选为200μm以下。
<<液晶层>>
在上述液晶层形成工序中,在基材上形成包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层。
液晶层能够通过改变选自包括液晶层中的螺旋结构的间距、折射率及厚度的组中的至少1个来调整根据视觉辨认的角度发生的颜色的变化及视觉辨认的颜色本身。上述螺旋结构的间距能够通过改变手性试剂的添加量来容易进行调整。具体而言,在FUJIFILM研究报告No.50(2005年)p.60-63中有详细的记载。并且,上述螺旋结构的间距也能够通过固定胆甾醇取向状态时的温度、照度、照射时间等条件等来进行调整。
并且,后述固化工序后的被固化的液晶层优选为将胆甾醇型液晶化合物以胆甾醇型取向状态固定而成的液晶层。胆甾醇取向状态可以为反射右旋圆偏振光的取向状态,也可以为反射左旋圆偏振光的取向状态,也可以包含这两种取向状态。胆甾醇型液晶化合物并无特别限定,可以使用各种公知的胆甾醇型液晶化合物。
-胆甾醇型液晶化合物-
上述液晶层形成工序中的液晶层包含胆甾醇型液晶化合物。
关于胆甾醇型液晶化合物,根据其形状可以举出棒状类型及圆盘状类型。而且,棒状类型及圆盘状类型各自可以举出低分子类型和高分子类型。在本发明中,上述胆甾醇型液晶化合物中的“高分子”是指聚合度为100以上的化合物(高分子物理·相变动力学,土井正男著,2页,Iwanami Shoten,Publishers.,1992)。
在本发明中,也可以使用任一个胆甾醇型液晶化合物,但是优选使用棒状胆甾醇型液晶化合物。
另外,在本说明书中,在对由包含胆甾醇型液晶化合物的组合物形成的层进行记载时,该所形成的层也可以不包含具有液晶性的化合物。例如,也可以为包含如下化合物的层:具有通过热、光等进行反应的基团的低分子胆甾醇型液晶化合物中的通过热、光等进行反应的基团通过热、光等进行反应而聚合或交联,以使其高分子量化而结果失去了液晶性的化合物。
并且,作为胆甾醇型液晶化合物,可以使用两种以上的棒状胆甾醇型液晶化合物、两种以上的圆盘状液晶性化合物或棒状胆甾醇型液晶化合物与圆盘状胆甾醇型液晶化合物的混合物。从能够减小温度变化及湿度变化的观点考虑,作为胆甾醇型液晶化合物,更优选使用具有反应性基团的棒状胆甾醇型液晶化合物或圆盘状胆甾醇型液晶化合物,这些之中至少一种胆甾醇型液晶化合物进一步优选在1个液晶分子中的反应性基团为2个以上。在为两种以上的胆甾醇型液晶化合物的混合物的情况下,优选至少1个具有2个以上的反应性基团。
并且,优选使用具有交联结构不同的两种以上的反应性基团的胆甾醇型液晶化合物。在使用上述化合物的情况下,优选通过选择条件仅使两种以上的反应性基团中的一部分的种类聚合来制作包含具有未反应的反应性基团的聚合物的光学各向异性层。
作为交联结构,缩合反应、氢键、聚合等并无特别限定,但是在存在两种以上的反应性基团的情况下所利用的两种以上的交联结构中的至少一个优选为聚合,更优选使用两种以上的不同的聚合反应。在上述交联中的交联反应中,不仅可以使用用于聚合的乙烯基、(甲基)丙烯酸基、环氧基、氧杂环丁基、乙烯基醚基,也可以使用羟基、羧基、氨基等。
本发明中的具有交联结构不同的两种以上的反应性基团的化合物为使用不同的交联反应工序而能够阶段性交联的化合物,在各阶段的交联反应工序中,与各交联结构相应的反应性基团作为官能团进行反应。并且,例如在为如在侧链上具有羟基的聚乙烯醇那样的聚合物的情况下,当进行使聚合物聚合的聚合反应之后,通过醛等使侧链的羟基交联时,使用两种以上的不同的交联结构,但是在本发明中,在为具有两种以上的不同的反应性基团的化合物的情况下,优选为在支撑体等上形成了层的时点在该层中具有两种以上的不同的反应性基团的化合物,然后能够使其反应性基团阶段性交联的化合物。
并且,作为上述反应性基团,优选为聚合性基团。作为聚合性基团,可以举出自由基聚合性基团及阳离子聚合性基团。
其中,尤其优选使用具有两种以上的聚合性基团的胆甾醇型液晶化合物。
用于阶段性交联的反应条件的差异可以为温度的差异、光(照射线)的波长的差异、聚合结构的差异中的任一个,但是从容易分离反应的观点考虑,优选使用聚合结构的差异,更优选根据所使用的聚合引发剂的种类来控制。
作为聚合性基团的组合,优选为自由基聚合性基团与阳离子聚合性基团的组合。其中,上述自由基聚合性基团为乙烯基或(甲基)丙烯酸基且上述阳离子聚合性基团为环氧基、氧杂环丁基或乙烯基醚基的组合容易控制反应性,因此尤其优选。
其中,从反应性及螺旋结构的间距的固定容易性的观点考虑,胆甾醇型液晶化合物优选具有自由基聚合性基团。
以下示出反应性基团的例子。另外,Et表示乙基,n-Pr表示正丙基。
[化学式1]
作为棒状胆甾醇型液晶化合物,可以优选举出甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及链烯基环己基苄腈类。不仅可以使用如以上的低分子胆甾醇型液晶化合物,也可以使用高分子胆甾醇型液晶化合物。上述高分子胆甾醇型液晶化合物为使具有低分子的反应性基团的棒状胆甾醇型液晶化合物聚合而获得的高分子化合物。作为棒状胆甾醇型液晶化合物的例子,可以举出日本特开2008-281989号公报、日本特表平11-513019号公报(国际公开第97/00600号)或日本特表2006-526165号公报中所记载的液晶化合物。
以下示出棒状胆甾醇型液晶化合物的具体例,但是并不限定于这些。另外,下述所示的化合物能够通过日本特表平11-513019号公报(国际公开第97/00600号)中所记载的方法来合成。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
作为圆盘状胆甾醇型液晶化合物,可以举出单体等低分子量的圆盘状胆甾醇型液晶化合物或聚合性的圆盘状胆甾醇型液晶化合物。
作为圆盘状胆甾醇型液晶化合物的例子,可以举出C.Destrade等人的研究报告、Mol.Cryst.71卷、111页(1981年)中所记载的苯衍生物、C.Destrade等人的研究报告、Mol.Cryst.122卷、141页(1985年)、Physicslett,A,78卷、82页(1990)中所记载的三聚茚(Truxene)衍生物、B.Kohne等人的研究报告、Angew.Chem.96卷、70页(1984年)中所记载的环己烷衍生物及J.M.Lehn等人的研究报告、J.Chem.Commun.,1794页(1985年)、J.Zhang等人的研究报告、J.Am.Chem.Soc.116卷、2655页(1994年)中所记载的氮杂冠系或苯乙炔系大环等。
在上述圆盘状胆甾醇型液晶化合物中包含如下液晶化合物:将上述各种结构设为分子中心的圆盘状的母核,并具有直链的烷基、烷氧基、取代苯甲酰氧基等的基团(L)以放射线状取代的结构,显出液晶性,通常称为圆盘状液晶。在这种分子的集合体均匀地取向的情况下显出负的单轴性,但是圆盘状胆甾醇型化合物并不限定于该记载。作为圆盘状胆甾醇型液晶化合物的例子,可以举出日本特开2008-281989号公报的0061段~0075段中所记载的液晶化合物。
在使用具有反应性基团的圆盘状胆甾醇型液晶化合物作为胆甾醇型液晶化合物的情况下,在后述被固化的液晶层中,可以以水平取向、垂直取向、倾斜取向及扭曲取向中的任一个取向状态进行固定。
在含有胆甾醇型液晶化合物的液晶层中,可以添加聚合性单体以促进胆甾醇型液晶化合物的交联。
例如,可以将具有2个以上的烯属不饱和键且通过光的照射进行加成聚合的单体或低聚物用作聚合性单体。
作为这种单体及低聚物,可以举出在分子中具有至少一个能够进行加成聚合的烯属不饱和基团的化合物。作为其例,可以举出聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯二醇单(甲基)丙烯酸酯及苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯等单官能丙烯酸酯或单官能甲基丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)氰脲酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷、甘油等在多官能醇中添加环氧乙烷或环氧丙烷之后被(甲基)丙烯酸酯化的基团等多官能丙烯酸酯或多官能甲基丙烯酸酯。
而且,可以举出日本特公昭48-041708号公报、日本特公昭50-006034号公报及日本特开昭51-037193号公报中所记载的氨基甲酸酯丙烯酸酯类;日本特开昭48-064183号公报、日本特公昭49-043191号公报及日本特公昭52-030490号公报中所记载的聚酯丙烯酸酯类;作为环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应生成物的环氧丙烯酸酯类等多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
这些之中,优选为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
并且,除此以外,也可以优选举出日本特开平11-133600号公报中所记载的“聚合性化合物B”。
这些单体或低聚物可以单独使用,也可以混合使用两种以上。
并且,也可以使用阳离子聚合性单体。例如,可以举出日本特开平6-009714号、日本特开2001-031892号、日本特开2001-040068号、日本特开2001-055507号、日本特开2001-310938号、日本特开2001-310937号、日本特开2001-220526号的各公报中所例示的环氧化合物、乙烯基醚化合物、氧杂环丁烷化合物等。
作为环氧化合物,可以举出以下芳香族环氧化物、脂环式环氧化物及脂肪族环氧化物等。
作为芳香族环氧化物,例如可以举出双酚A或其环氧烷加成体的二或聚缩水甘油醚、氢添加双酚A或其环氧烷加成体的二或聚缩水甘油醚以及酚醛清漆型环氧树脂等。其中,作为环氧烷,可以举出环氧乙烷及环氧丙烷等。
作为脂环式环氧化物,可以举出通过用过氧化氢、过酸等适当的氧化剂使具有至少一个环己烯或环戊烯环等环烷烃环的化合物环氧化而获得的含有氧化环己烯或氧化环戊烯的化合物。
作为优选的脂肪族环氧化物,有脂肪族多元醇或其环氧烷加成体的二或聚缩水甘油醚等,作为其代表例,可以举出乙二醇的二缩水甘油醚、丙二醇的二缩水甘油醚或1,6-己二醇的二缩水甘油醚等亚烷基二醇的二缩水甘油醚、甘油或其环氧烷加成体的二或三缩水甘油醚等多元醇的聚缩水甘油醚、聚乙二醇或其环氧烷加成体的二缩水甘油醚、聚丙烯二醇或其环氧烷加成体的二缩水甘油醚等聚亚烷基二醇的二缩水甘油醚等。其中,作为环氧烷,可以举出环氧乙烷及环氧丙烷等。
并且,作为阳离子聚合性单体,也可以使用单官能或2官能的氧杂环丁烷单体。例如,可以优选使用3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷(TOAGOSEI CO.,LTD.制造的产品名称OXT101等)、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基甲基]苯(TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT121等)、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷(TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT211等)、二(1-乙基-3-氧杂环丁基)甲基醚(TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT221等)、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷(TOAGOSEI CO.,LTD.制造的OXT212等)等,尤其可以使用3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、二(1-乙基-3-氧杂环丁基)甲基醚等化合物、日本特开2001-220526号公报、日本特开2001-310937号公报中所记载的公知的所有单官能或多官能氧杂环丁烷化合物。
在层叠两层以上由包含胆甾醇型液晶化合物的组合物构成的光学各向异性层的情况下,对于液晶性组合物的组合,并无特别限定,可以为所有胆甾醇型液晶化合物为棒状胆甾醇型液晶化合物的层的层叠体、包含圆盘状胆甾醇型液晶化合物作为胆甾醇型液晶化合物的层与包含棒状性胆甾醇型液晶化合物作为胆甾醇型液晶化合物的层的层叠体或所有胆甾醇型液晶化合物为圆盘状胆甾醇型液晶化合物的层的层叠体中的任一个。并且,各层的取向状态的组合也并无特别限定,可以层叠具有相同的取向状态的被固化的液晶层,也可以层叠具有不同的取向状态的被固化的液晶层。
上述液晶层可以单独包含一种胆甾醇型液晶化合物,也可以包含两种以上。
从设计性的观点考虑,胆甾醇型液晶化合物的含量相对于上述液晶层的总质量优选为30质量%以上且99质量%以下,更优选为40质量%以上且99质量%以下,进一步优选为60质量%以上且99质量%以下,尤其优选为70质量%以上且98质量%以下。
-成型用装饰膜的被固化的液晶层中的交联密度-
在将具有自由基聚合性基团的胆甾醇型液晶化合物用于上述液晶层的情况下,从液晶取向的固定、立体成型性及成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜中的被固化后的上述液晶层中的基于上述自由基聚合性基团的交联密度优选为0.05mol/L以上且1mol/L以下,更优选为0.1mol/L以上且0.5mol/L以下,进一步优选为0.15mol/L以上且0.45mol/L以下,尤其优选为0.2mol/L以上且0.4mol/L以下。
关于上述交联密度的测定方法,使用JASCO Corporation制造的FT/IR-4000,如下进行测定。
在Canosis Co.,Ltd.制造的硅晶片SiD-4上形成液晶层。
以下述计算式估算C=C双键(烯属不饱和键)的反应消耗率,根据处方添加量计算出液晶层中所包含的C=C双键的当量(mol/L)并乘以上述反应消耗率,从而作为被固化的液晶层中的基于自由基聚合性基团的交联密度。
反应消耗率=(源自固化前的C=C双键的峰值强度-源自固化后的C=C双键的峰值强度)/源自固化前的C=C双键的峰值强度
-光异构化化合物-
上述液晶层形成工序中的液晶层包含光异构化化合物。
光异构化化合物只要为能够进行光异构化的化合物即可,但是从成型后的反射率变化的抑制及异构化结构的维持性的观点考虑,优选为通过曝光来改变立体结构的化合物。
在上述光异构化工序中,要光异构化的上述光异构化化合物的光异构化结构并无特别限制,但是从成型后的反射率变化的抑制、光异构化容易性及异构化结构的维持性的观点考虑,优选为通过曝光来改变立体结构的结构,更优选具有通过曝光使EZ配置异构化的二取代以上的烯属不饱和键,尤其优选具有通过曝光使EZ配置异构化的二取代的烯属不饱和键。
并且,本发明中的上述EZ配置的异构化也包含cis-trans异构化。
并且,上述二取代的烯属不饱和键优选为芳香族基团和酯键经取代的烯属不饱和键。
并且,上述光异构化化合物可以仅具有1个光异构化结构,也可以具有2个以上,但是从成型后的反射率变化的抑制、光异构化容易性及异构化结构的维持性的观点考虑,优选具有2个以上的光异构化结构,更优选具有2~4个,尤其优选具有2个。
上述光异构化化合物优选为作为后述手性试剂也起作用的光异构化化合物。
作为手性试剂也起作用的上述光异构化化合物优选为波长313nm下的摩尔吸光系数为30,000以上的手性试剂。
并且,关于作为手性试剂也起作用的上述光异构化化合物,可以优选举出下述式(CH1)所表示的化合物。
下述式(CH1)所表示的化合物可以根据光照射时的光量来改变胆甾醇型液晶相的螺旋间距(扭曲力、螺旋的扭曲角)等的取向结构。
并且,下述式(CH1)所表示的化合物为2个烯属不饱和键中的EZ配置能够通过曝光进行异构化的化合物。
[化学式7]
式(CH1)中,ArCH1及ArCH2分别独立地表示芳基或杂芳香环基,RCH1及RCH2分别独立地表示氢原子或氰基。
式(CH1)中的ArCH1及ArCH2优选分别独立地为芳基。
式(CH1)的ArCH1及ArCH2中的芳基可以具有取代基,优选为总碳原子数6~40,更优选为总碳原子数6~30。作为取代基,例如优选为卤原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、羟基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰氧基、羧基、氰基或杂环基,更优选为卤原子、烷基、烯基、烷氧基、羟基、酰氧基、烷氧基羰基或芳氧基羰基。
式(CH1)中的RCH1及RCH2优选分别独立地为氢原子。
其中,作为ArCH1及ArCH2,优选为下述式(CH2)或式(CH3)所表示的芳基。
[化学式8]
式(CH2)及式(CH3)中,RCH3及RCH4分别独立地表示氢原子、卤原子、烷基、烯基、炔基、芳基、杂环基、烷氧基、羟基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰氧基、羧基或氰基,LCH1及LCH2分别独立地表示卤原子、烷基、烷氧基或羟基,nCH1表示0~4的整数,nCH2表示0~6的整数,*表示与式(CH1)中的烯属不饱和键的键合位置。
式(CH2)及式(CH3)中的RCH3及RCH4优选分别独立地为氢原子、卤原子、烷基、烯基、芳基、烷氧基、羟基、烷氧基羰基、芳氧基羰基或酰氧基,更优选为烷氧基、羟基或酰氧基,尤其优选为烷氧基。
式(CH2)及式(CH3)中的LCH1及LCH2优选分别独立地为碳原子数1~10的烷氧基或羟基。
式(CH2)中的nCH1优选为0或1。
式(CH3)中的nCH2优选为0或1。
式(CH1)的ArCH1及ArCH2中的杂芳香环基可以具有取代基,优选为总碳原子数4~40,更优选为总碳原子数4~30。作为取代基,例如优选为卤原子、烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、羟基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰氧基或氰基,更优选为卤原子、烷基、烯基、芳基、烷氧基或酰氧基。
作为杂芳香环基,优选为吡啶基、嘧啶基、呋喃基或苯并呋喃基,更优选为吡啶基或嘧啶基。
作为上述光异构化化合物,可以优选举出以下化合物。另外,Bu表示正丁基。
另外,以下化合物是各烯属不饱和键的立体配置为E体(trans体:反式),但是通过曝光变为Z体(cis体:顺式)的化合物。
[化学式9]
上述液晶层可以单独包含一种光异构化化合物,也可以包含两种以上。
光异构化化合物的含量并无特别限制,但是从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,相对于上述液晶层的总质量优选为1质量%以上且20质量%以下,更优选为2质量%以上且10质量%以下,进一步优选为3质量%以上且9质量%以下,尤其优选为4质量%以上且8质量%以下。
-手性试剂(光学活性化合物)-
从液晶层形成的容易性及螺旋结构的间距的调整容易性的观点考虑,上述液晶层优选包含手性试剂(光学活性化合物)。
手性试剂具有诱发液晶层中的螺旋结构的功能。
手性试剂具有诱发胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。由于由化合物诱发的螺旋的旋向或螺旋间距不同,因此手性化合物只要根据目的进行选择即可。
作为手性试剂,可以使用公知的化合物,但是优选具有肉桂酰基。作为手性试剂的例子,例示出液晶器件手册(第3章4-3项、TN、STN用手性试剂、199页、Japan Society forthe Promotion of Science第142委员会编、1989)以及日本特开2003-287623号公报、日本特开2002-302487号公报、日本特开2002-080478号公报、日本特开2002-080851号公报、日本特开2010-181852号公报及日本特开2014-034581号公报等中记载的化合物。
手性试剂优选包含不对称碳原子,但是也可以将不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或表面不对称化合物用作手性试剂。在轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例子中,包含联萘、螺烯、对环芳烷及它们的衍生物。
并且,手性试剂可以具有聚合性基团。
在手性试剂和胆甾醇型液晶化合物均具有聚合性基团的情况下,能够通过具有聚合性基团的手性试剂(聚合性手性试剂)与具有聚合性基团的胆甾醇型液晶化合物(聚合性胆甾醇型液晶化合物)的聚合反应来形成具有衍生自聚合性胆甾醇型液晶化合物的结构单元和衍生自手性试剂的结构单元的聚合物。
在该方式中,聚合性手性试剂所具有的聚合性基团优选为与聚合性胆甾醇型液晶化合物所具有的聚合性基团相同种类的基团。
手性试剂的聚合性基团优选为烯属不饱和基团、环氧基或氮丙啶基,更优选为烯属不饱和基团,尤其优选为烯属不饱和聚合性基团。
并且,手性试剂可以为胆甾醇型液晶化合物。
其中,从液晶层形成的容易性、螺旋结构的间距的调整容易性及成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,上述液晶层优选包含至少一种作为上述手性试剂也起作用的光异构化化合物作为手性试剂,更优选包含至少一种上述式(CH1)所表示的化合物。
作为手性试剂,可以优选使用异山梨醇衍生物、异甘露糖醇衍生物、联萘衍生物等。作为异山梨醇衍生物,可以使用BASF公司制造的LC-756等的市售品。
上述液晶层可以单独包含一种手性试剂,也可以包含两种以上。
手性试剂的含量能够根据所使用的胆甾醇型液晶化合物的结构及螺旋结构的所期望的间距适当选择,但是从液晶层形成的容易性、螺旋结构的间距的调整容易性及成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,相对于上述液晶层的总质量优选为1质量%以上且20质量%以下,更优选为2质量%以上且10质量%以下,进一步优选为3质量%以上且9质量%以下,尤其优选为4质量%以上且8质量%以下。
并且,从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,具有聚合性基团的手性试剂的含量相对于上述液晶层的总质量优选为0.2质量%以上且15质量%以下,更优选为0.5质量%以上且10质量%以下,进一步优选为1质量%以上且8质量%以下,尤其优选为1.5质量%以上且5质量%以下。
而且,在含有不具有聚合性基团的手性试剂的情况下,从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,不具有聚合性基团的手性试剂的含量相对于上述液晶层的总质量优选为0.2质量%以上且20质量%以下,更优选为0.5质量%以上且10质量%以下,尤其优选为2质量%以上且8质量%以下。
并且,关于液晶层中的胆甾醇型液晶的螺旋结构的间距以及后述选择反射波长及其范围,不仅能够通过所使用的胆甾醇型液晶化合物的种类容易改变,通过调整手性试剂的含量也能够容易改变。虽然不能一概而论,但是若液晶层中的手性试剂的含量成为2倍,则有时上述间距成为1/2及上述选择反射波长的中心值也成为1/2。
-聚合引发剂-
上述液晶层优选包含聚合引发剂,更优选包含光聚合引发剂。
作为聚合引发剂,可以使用公知的聚合引发剂。
并且,聚合引发剂优选为通过紫外线照射而能够引发聚合反应的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂的例子,可以举出α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书中)、偶姻醚化合物(记载于美国专利第2448828号说明书中)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书中)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书中)、三芳基咪唑二聚体和对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书中)、吖啶化合物及吩嗪化合物(记载于日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中)、噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书中)等。
并且,作为光自由基聚合引发剂,可以使用公知的光自由基聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂,可以优选举出α-羟烷基苯酮化合物、α-氨基烷基苯酮化合物、酰基氧化膦化合物、噻吨酮化合物、肟酯化合物等。
而且,作为光阳离子聚合引发剂,可以使用公知的光阳离子聚合引发剂。
作为光阳离子聚合引发剂,可以优选举出碘盐化合物、锍盐化合物等。
上述液晶层可以单独包含一种聚合引发剂,也可以包含两种以上。
聚合引发剂的含量能够根据所使用的胆甾醇型液晶化合物的结构及螺旋结构的所期望的间距适当选择,但是从螺旋结构的间距的调整容易性、聚合速度及固化后的液晶层的强度的观点考虑,相对于上述液晶层的总质量优选为0.05质量%以上且10质量%以下,更优选为0.05质量%以上且5质量%以下,进一步优选为0.1质量%以上且4质量%以下,尤其优选为0.2质量%以上且3质量%以下。
-交联剂-
为了提高固化后的液晶层的强度及提高耐久性,上述液晶层可以包含交联剂。作为交联剂,可以优选使用通过紫外线、热、湿气等固化的交联剂。
作为交联剂,并无特别限制,能够根据目的适当选择,例如可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二缩水甘油醚、3’,4’-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷羧酸酯等环氧化合物;2-乙基己基氧杂环丁烷、亚二甲苯基双氧杂环丁烷等氧杂环丁烷化合物;2,2-双羟基甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(亚乙基亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷等吖丙啶化合物;六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物;在侧链上具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,根据交联剂的反应性,可以使用公知的催化剂,从而除了能够提高液晶层的强度及耐久性以外,还能够提高生产率。
上述液晶层可以单独包含一种交联剂,也可以包含两种以上。
从液晶层的强度及耐久性的观点考虑,交联剂的含量相对于上述液晶层的总质量优选为1质量%以上且20质量%以下,更优选为3质量%以上且15质量%以下。
-多官能聚合性化合物-
从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,上述液晶层优选包含多官能聚合性化合物。
作为多官能聚合性化合物,可以举出上述化合物中的具有2个以上的烯属不饱和基团且不具有环状醚基的胆甾醇型液晶化合物、具有2个以上的环状醚基且不具有烯属不饱和基团的胆甾醇型液晶化合物以及具有2个以上的烯属不饱和基团及2个以上的环状醚基的胆甾醇型液晶化合物、具有2个以上的聚合性基团的手性试剂、上述交联剂。
作为上述烯属不饱和基团,可以优选举出(甲基)丙烯酸基,可以更优选举出(甲基)丙烯酰氧基。
作为上述环状醚基,可以优选举出环氧基及氧杂环丁基,可以更优选举出氧杂环丁基。
其中,作为多官能聚合性化合物,优选包含选自包括具有2个以上的烯属不饱和基团且不具有环状醚基的胆甾醇型液晶化合物、具有2个以上的环状醚基且不具有烯属不饱和基团的胆甾醇型液晶化合物及具有2个以上的聚合性基团的手性试剂的组中的至少一种化合物,更优选包含具有2个以上的聚合性基团的手性试剂。
从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,多官能聚合性化合物的含量相对于上述液晶层的总质量优选为0.5质量%以上且70质量%以下,更优选为1质量%以上且50质量%以下,进一步优选为1.5质量%以上且20质量%以下,尤其优选为2质量%以上且10质量%以下。
-其他添加剂-
根据需要,上述液晶层还可以包含除了上述以外的其他添加剂。
作为其他添加剂,可以使用公知的添加剂,可以举出表面活性剂、阻聚剂、抗氧化剂、水平取向剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、着色剂、金属氧化物粒子等。
并且,上述液晶层可以包含溶剂。作为溶剂,并无特别限制,能够根据目的适当选择,但是优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂,并无特别限制,能够根据目的适当选择,例如可以举出甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类、卤代烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类、醇类等。这些可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。这些之中,在考虑到对环境的负荷的情况下,尤其优选为酮类。并且,上述的成分可以作为溶剂起作用。
固化后的上述液晶层中的溶剂的含量相对于上述液晶层的总质量优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下,进一步优选为2质量%以下,尤其优选为1质量%以下。
~液晶层的形成~
关于上述液晶层的形成,能够通过以辊涂方式、凹版印刷方式、旋涂方式等适当的方式展开用溶剂制成溶液状态的包含上述各成分的液晶组合物或通过加热制成熔液等液态物的包含上述各成分的液晶组合物的方法等来进行。另外,能够通过绕线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法等各种方法来进行。并且,也可以使用喷墨装置从喷嘴喷出上述液晶组合物来形成涂布膜。
在使用了上述溶剂的情况下,优选在涂布上述液晶组合物之后,通过公知的方法进行干燥。例如,可以通过放置来进行干燥,也可以通过加热来进行干燥。
优选在上述液晶组合物的涂布及干燥后的上述液晶层中,使上述液晶层中的胆甾醇型液晶化合物取向。
-液晶层的选择反射性-
上述液晶层优选在特定的波长区域具有选择反射性。
在本说明书中,选择反射波长是指,在将成为对象的物质(部件)中的透射率的极小值设为Tmin(%)的情况下,表示下述式所表示的半值透射率:T1/2(%)的2个波长的平均值,具有选择反射性是指具有满足选择反射波长的特定的波长区域。
求出半值透射率的式:T1/2=100-(100-Tmin)÷2
上述液晶层中的选择反射波长并无特别限定,例如也能够设定在可见光(380nm~780nm)及近红外光(超过780nm且2,000nm以下)中的任一范围内。
其中,上述液晶层优选在波长380nm~1,200nm下的至少一部分的波长区域具有选择反射性。
~液晶层的层结构~
上述液晶层可以仅形成一层,也可以形成两层以上。
并且,两层以上的各液晶层分别可以为组成相同的层,也可以为不同的层,只要至少一层为包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的层即可,还可以具有不包含光异构化化合物的层。
~液晶层的厚度~
从成型后的反射率变化的抑制的观点考虑,上述液晶层的厚度优选小于10μm,更优选为5μm以下,进一步优选为0.05μm~5μm,尤其优选为0.1μm~4μm。
在具有两层以上的上述液晶层的情况下,优选各液晶层分别独立地在上述厚度范围内。
<<取向层>>
通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜可以具有与上述液晶层接触的取向层。取向层用于在形成上述液晶层时使液晶层中的胆甾醇型液晶化合物的分子取向。
取向层在形成液晶层等的层时使用。装饰膜可以包括取向层,也可以不包括。
取向层能够通过有机化合物(优选聚合物)的摩擦处理、SiO等无机化合物的倾斜蒸镀、形成具有微槽的层等方法来设置。另外,还已知有一种通过电场的赋予、磁场的赋予或光照射而产生取向功能的取向层。
根据基材、液晶层等底层的材料,即使不设置取向层,也能够通过对底层进行直接取向处理(例如,摩擦处理)而使其作为取向层发挥作用。作为成为这种底层的支撑体的一例,可以举出聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
并且,在将层直接层叠于液晶层上的情况下,有时底层的液晶层作为取向层起作用而可以用于制作上层的胆甾醇型液晶化合物取向。在这种情况下,即使不设置取向层,并且即使不实施特殊的取向处理(例如,摩擦处理),也能够取向上层的胆甾醇型液晶化合物。
以下,作为优选例,对摩擦处理表面而使用的摩擦处理取向层及光取向层进行说明。
-摩擦处理取向层-
可以用于摩擦处理取向层中的聚合物的例子例如包括日本特开平8-338913号公报的0022段中所记载的甲基丙烯酸酯系共聚物、苯乙烯系共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素、聚碳酸酯等。能够将硅烷偶联剂用作聚合物。作为可以用于摩擦处理取向层的聚合物,优选水溶性聚合物(例如,聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇),更优选明胶、聚乙烯醇或改性聚乙烯醇,尤其优选聚乙烯醇或改性聚乙烯醇。
在取向层的摩擦处理面上涂布上述液晶组合物,从而使液晶化合物的分子取向。然后,根据需要,使取向层聚合物与上述液晶层中所包含的多官能单体进行反应,或者使用交联剂使取向层聚合物进行交联,从而能够形成上述液晶层。
取向层的厚度优选在0.01μm~10μm的范围。
-摩擦处理-
涂布上述液晶组合物的取向层、基材或除此以外的层的表面根据需要可以进行摩擦处理。摩擦处理通常能够通过用纸或布沿一定方向摩擦以聚合物为主成分的膜的表面来实施。关于摩擦处理的通常的方法,例如记载于“液晶便览”(MARUZEN Co.,Ltd.发行,2000年10月30日)中。
作为改变摩擦密度的方法,可以使用“液晶便览”(MARUZEN Co.,Ltd.发行)中所记载的方法。摩擦密度(L)由下述式(A)定量化。
式(A)L=Nl(1+2πrn/60v)
式(A)中,N表示摩擦次数,l表示摩擦辊的接触长度,r表示辊的半径,n表示辊的转速(rpm),v表示载物台移动速度(秒速)。
为了提高摩擦密度,只要增加摩擦次数、延长摩擦辊的接触长度、增大辊的半径、增大辊的转速、减慢载物台移动速度即可,另一方面,为了降低摩擦密度,与其相反地设定即可。并且,作为摩擦处理时的条件,也能够参考日本专利第4052558号公报的记载。
-光取向层-
通过光照射而形成的光取向层中所使用的光取向材料在许多文献等中有记载。例如,作为优选例,可以举出日本特开2006-285197号公报、日本特开2007-076839号公报、日本特开2007-138138号公报、日本特开2007-094071号公报、日本特开2007-121721号公报、日本特开2007-140465号公报、日本特开2007-156439号公报、日本特开2007-133184号公报、日本特开2009-109831号公报、日本专利第3883848号公报、日本专利第4151746号公报中所记载的偶氮化合物、日本特开2002-229039号公报中所记载的芳香族酯化合物、日本特开2002-265541号公报、日本特开2002-317013号公报中所记载的具有光取向性单元的马来酰亚胺和/或烯基取代萘二酰亚胺化合物、日本专利第4205195号、日本专利第4205198号公报中所记载的光交联性硅烷衍生物、日本特表2003-520878号公报、日本特表2004-529220号公报、日本专利第4162850号公报中所记载的光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。尤其优选为偶氮化合物、光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。
对由上述材料形成的光取向层实施直线偏振光或非偏振光照射来制造光取向层。
在本说明书中,“直线偏振光照射”是指用于使光取向材料产生光反应的操作。所使用的光的波长根据所使用的光取向材料而不同,只要为该光反应中所需要的波长,则并无特别限定。光照射中所使用的光优选为峰值波长为200nm~700nm的光,更优选为峰值波长为400nm以下的紫外光。
光照射中所使用的光源能够举出公知的光源,例如钨灯、卤素灯、氙气灯、氙气闪光灯、汞灯、汞氙气灯、碳弧灯等灯、各种激光器(例如,半导体激光器、氦氖激光器、氩离子激光器、氦镉激光器、YAG激光器)、发光二极管、阴极射线管等。
作为获得直线偏振光的方法,可以采用使用偏振片(例如,碘偏振片、二色色素偏振片、线栅型偏振片)的方法、使用棱镜系元件(例如,格兰-汤姆逊棱镜)或利用布儒斯特角的反射型偏振器的方法或使用从具有偏振光的激光光源注射的光的方法。并且,也可以使用滤波器或波长转换元件等选择性地仅照射所需要的波长的光。
在所照射的光为直线偏振光的情况下,例示出从上表面向取向层或从背面向取向层表面垂直或倾斜地照射光的方法。光的入射角度根据光取向材料而不同,但是相对于取向层,优选为0°~90°(垂直),更优选为40°~90°。
在利用非偏振光的情况下,倾斜地照射非偏振光。其入射角度优选为10°~80°,更优选为20°~60°,尤其优选为30°~50°。
照射时间优选为1分钟~60分钟,更优选为1分钟~10分钟。
<<着色层>>
从设计性的观点考虑,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜优选还具有着色层。上述着色层为包含着色剂的层。
着色层的位置并无特别限制,能够设置于所期望的位置,可以优选举出下述2个方式。
一个方式为如下方式:从设计性的观点考虑,本发明所涉及的成型用装饰膜在上述基材与上述液晶层之间还具有着色层。
另一个方式为如下方式:从设计性、成型加工性及耐久性的观点考虑,在与具有上述基材的一侧相反的一侧的上述液晶层上还具有着色层。
并且,着色层可以仅具有一层,也可以具有两层以上。
在上述成型用装饰膜中,优选上述着色层中的至少一层为用于经由上述液晶层进行视觉辨认的层。
推测通过经由上述液晶层视觉辨认上述着色层中的至少一层,基于上述液晶层中的与入射光的角度相应的各向异性,上述着色层根据视觉辨认的角度而产生颜色的变化,从而显出特殊的设计性。
并且,在本发明所涉及的成型用装饰膜具有两层以上的着色层的情况下,可以优选举出如下方式:上述着色层中的至少一层为用于经由上述液晶层进行视觉辨认的层,并且上述着色层中的至少另一层为比上述液晶层更接近视觉辨认方向的层(也称为“滤色器层”。)。另外,“接近视觉辨认方向”是指在视觉辨认时接近视觉辨认者。
比上述液晶层更接近视觉辨认方向的着色层(滤色器层)为至少相对于特定波长的光的透射性高的层,其层结构并无特别限制,可以为单色的滤色器层,也可以为具有两种颜色以上的滤色器结构及根据需要具有黑色矩阵等的滤色器层。
通过具有上述滤色器层,可以获得具有更高的设计性且仅能够视觉辨认特定的波长范围的成型用装饰膜。
并且,从视觉辨认度的观点考虑,上述着色层中的至少一层、优选为用于经由上述液晶层进行视觉辨认的着色层的总透光率优选为10%以下。
作为着色层的颜色,并无限制,能够根据成型用装饰膜的用途等适当选择。作为着色层的颜色,例如可以举出黑色、灰色、白色、红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色等。并且,着色层的颜色可以为金属色调的颜色。
从强度及耐划伤性的观点考虑,着色层优选包含树脂。作为树脂,可以举出后述粘合剂树脂。并且,着色层可以为使聚合性化合物固化而成的层,也可以为包含聚合性化合物及聚合引发剂的层。
作为聚合性化合物及聚合引发剂,并无特别限制,可以使用公知的聚合性化合物及公知的聚合引发剂。
-着色剂-
作为着色剂,例如可以举出颜料、染料等,从耐久性的观点考虑,优选为颜料。为了将着色层制成金属色调,能够适用金属粒子、珠光颜料等,也能够适用蒸镀和电镀等方法。
作为颜料,并无限制,能够适用公知的无机颜料、有机颜料等。
作为无机颜料,例如可以举出二氧化钛、氧化锌、锌钡白、轻质碳酸钙、白碳、氧化铝、氢氧化铝、硫酸钡等白色颜料、炭黑、钛黑、钛碳、石墨等黑色颜料、氧化铁、钡黄、镉红、铬黄等。
作为无机颜料,也能够适用日本特开2005-007765号公报的0015段及0114段中所记载的无机颜料。
作为有机颜料,例如可以举出酞菁蓝、酞菁绿等酞菁系颜料、偶氮红、偶氮黄、偶氮橙等偶氮系颜料、喹吖啶酮红、鲜贵色(cinquasia)红、鲜贵色品红等喹吖啶酮系颜料、苝红、苝红褐(Perylene Maroon)等苝系颜料、咔唑紫、蒽嘧啶(Anthrapyrimidine)、黄烷士酮(flavanthrone)黄、异吲哚啉黄、阴丹士林蓝(Indanthrone)、二溴蒽缔蒽酮(dibromoanthanthrone)红、蒽醌红、二酮吡咯并吡咯等。
作为有机颜料的具体例,可以举出C.I.颜料红(Pigment Red)177、179、224、242、254、255、264等红色颜料、C.I.颜料黄(Pigment Yellow)138、139、150、180、185等黄色颜料、C.I.颜料橙(Pigment Orange)36、38、71等橙色颜料、C.I.颜料绿(Pigment Green)7、36、58等绿色颜料、C.I.颜料蓝(Pigment Blue)15:6等蓝色颜料、C.I.颜料紫(PigmentViolet)23等紫色颜料。
作为有机颜料,也能够适用日本特开2009-256572号公报的0093段中所记载的有机颜料。
作为颜料,可以包含具有透光性及光反射性的颜料(所谓的光亮性颜料)。作为光亮性颜料,例如可以举出铝、铜、锌、铁、镍、锡、氧化铝及它们的合金等金属制光亮性颜料、干涉云母颜料、白云母颜料、石墨颜料、玻璃片颜料等。光亮性颜料可以为无着色的颜料,也可以为经着色的颜料。
关于光亮性颜料,在成型用装饰膜的成型中进行曝光的情况下,优选在不妨碍通过曝光进行的固化的范围内使用。
着色剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。并且,在使用两种以上的着色剂的情况下,可以组合无机颜料和有机颜料。
从显现目标颜色及成型加工适性的观点考虑,着色层中的着色剂的含量相对于着色层的总质量优选为1质量%~50质量%,更优选为5质量%~50质量%,尤其优选为10质量%~40质量%。
-分散剂-
从提高着色层中所包含的着色剂、尤其颜料的分散性的观点考虑,着色层可以含有分散剂。通过包含分散剂来提高所形成的着色层中的着色剂的分散性,可以实现所获得的装饰膜中的颜色的均匀化。
分散剂能够根据着色剂的种类、形状等适当选择,优选为高分子分散剂。
作为高分子分散剂,例如可以举出硅酮聚合物、丙烯酸聚合物、聚酯聚合物等。在欲对装饰膜赋予耐热性的情况下,例如,作为分散剂,优选使用接枝型硅酮聚合物等硅酮聚合物。
分散剂的重均分子量优选为1,000~5,000,000,更优选为2,000~3,000,000,尤其优选为2,500~3,000,000。若重均分子量为1,000以上,则进一步提高着色剂的分散性。
作为分散剂,也可以使用市售品。作为市售品,可以举出BASF Japan Ltd.的EFKA4300(丙烯酸系高分子分散剂)、Kao Corporation制造的HOMOGENOL L-18、HOMOGENOLL-95、HOMOGENOL L-100、Lubrizol Japan Limited制造的Solsperse20000、Solsperse24000、BYK Chemie co,.ltd.制造的DISPERBYK-110、DISPERBYK-164、DISPERBYK-180、DISPERBYK-182等。另外,“HOMOGENOL”、“Solsperse”及“DISPERBYK”均为注册商标。
分散剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
着色层中的分散剂的含量相对于着色剂100质量份优选为1质量份~30质量份。
-粘合剂树脂-
从适当的成型加工的观点考虑,着色层优选包含粘合剂树脂。
作为粘合剂树脂,并无限制,能够适用公知的树脂。从获得所期望的颜色的观点考虑,粘合剂树脂优选为透明的树脂,具体而言,优选为总透光率为80%以上的树脂。总透光率能够用分光光度计(例如,SHIMADZU CORPORATION制造、分光光度计UV-2100)进行测定。
作为粘合剂树脂,例如可以举出丙烯酸树脂、硅酮树脂、聚酯、聚氨酯、聚烯烃等。粘合剂树脂可以为特定单体的均聚物,也可以为特定单体与其他单体的共聚物。
粘合剂树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
从成型加工性的观点考虑,着色层中的粘合剂树脂的含量相对于着色层的总质量优选为5质量%~70质量%,更优选为10质量%~60质量%,尤其优选为20质量%~60质量%。
-添加剂-
着色层除了上述成分以外,根据需要还可以包含添加剂。作为添加剂,并无限制,能够适用公知的添加剂。作为添加剂,例如可以举出日本专利第4502784号公报的0017段、日本特开2009-237362号公报的0060~0071段中所记载的表面活性剂、日本专利第4502784号公报的0018段中所记载的热聚合防止剂(也称为阻聚剂。优选可以举出吩噻嗪。)、日本特开2000-310706号公报的0058~0071段中所记载的添加剂等。
-着色层的形成方法-
作为着色层的形成方法,例如可以举出使用着色层形成用组合物的方法、贴合经着色的薄膜的方法等。上述之中,作为着色层的形成方法,优选为使用着色层形成用组合物的方法。并且,可以使用nax REAL系列、nax ADMIR系列、nax Multi系列(NIPPONPAINT ALLRIGHTS RESERVED.制造)、RETAN PG系列(KANSAI PAINT CO.,LTD.制造)等市售的涂料而形成着色层。
作为使用着色层形成用组合物的方法,可以举出涂布着色层形成用组合物而形成着色层的方法、印刷着色层形成用组合物而形成着色层的方法等。作为印刷方法,例如可以举出丝网印刷、喷墨印刷、柔板印刷、凹版印刷、胶版印刷等。
着色层形成用组合物包含着色剂。并且,着色层形成用组合物优选包含有机溶剂,也可以包含着色层中可以包含的上述各成分。
着色层形成用组合物中可以包含的上述各成分的含量优选在与着色层中的上述各成分的含量相关的记载中将“着色层”改称为“着色层形成用组合物”的量的范围内进行调节。
作为有机溶剂,并无限制,能够适用公知的有机溶剂。作为有机溶剂,例如可以举出醇化合物、酯化合物、醚化合物、酮化合物、芳香族烃化合物等。
有机溶剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
着色层形成用组合物中的有机溶剂的含量相对于着色层形成用组合物的总质量优选为5质量%~90质量%,更优选为30质量%~70质量%。
作为着色层形成用组合物的制备方法,例如可以举出将有机溶剂与着色剂等着色层中所包含的成分进行混合的方法等。并且,在着色层形成用组合物包含颜料作为着色剂的情况下,从进一步提高颜料的均匀分散性及分散稳定性的观点考虑,优选使用包含颜料和分散剂的颜料分散剂来制备着色层形成用组合物。
-着色层的厚度-
上述着色层的厚度并无特别限制,但是从视觉辨认度及立体成型性的观点考虑,优选为0.5μm以上,更优选为3μm以上,进一步优选为3μm~50μm,尤其优选为3μm~20μm。
在具有两层以上的上述着色层的情况下,优选各着色层分别独立地在上述厚度范围内。
<<保护层>>
通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜优选具有保护层。
保护层只要为具有足以保护上述液晶层等的强度且紫外光(UV光)、湿热等耐候性优异的层即可。并且,从视觉辨认度及纯黑度(基于来自外部的反射光的映入抑制性、例如,荧光灯的映入的抑制)的观点考虑,可以为具有防反射功能的保护层。
从强度及耐候性的观点考虑,上述保护层优选包含树脂,更优选包含选自包括硅氧烷树脂、氟树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂及氨基甲酸酯树脂的组中的至少一种树脂,进一步优选包含选自包括具有孔隙的硅氧烷树脂、氟树脂、丙烯酸树脂及氨基甲酸酯树脂的组中的至少一种树脂。
并且,在形成具有孔隙的保护层的情况下,若包含硅氧烷树脂或氟树脂,则能够将上述保护层的折射率设为1.5以下,优选设为1.4以下,从而容易获得防反射功能也优异的保护层。并且,通过包含低折射率粒子,即使将保护层的折射率降低至1.5以下,也可以获得相同的防反射效果。
作为氟树脂,并无特别限制,可以举出日本特开2009-217258号公报的0076段~0106段或日本特开2007-229999号公报的0083段~0127段中所记载的氟树脂等。
作为氟树脂的例子,可以举出烯烃中的氢取代为氟的烷基氟树脂,有聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基硅链烷、全氟乙烯-丙烯、乙烯-四氟乙烯等共聚物或将乳化剂或提高与水的亲和性的成分进行共聚物化并进行了水分散化的氟树脂分散体等。作为这种氟树脂的具体例,可以举出ASAHI GLASS CO.,LTD.制造的Lumiflon、Obbligato、DAIKIN INDUSTRIES,LTD.制造的Zeffle、NEOFLON、Du Pont公司制造的Teflon(注册商标)、Arkema公司制造的Kynar等。
并且,例如可以使用具有聚合性官能团及交联性官能团中的至少一种基团且包含氟原子的化合物,可以举出如全氟烷基(甲基)丙烯酸酯、氟乙烯单体、偏二氟乙烯单体那样的自由基聚合性的单体、如全氟氧杂环丁烷那样的阳离子聚合性的单体等。作为这种氟化合物的具体例,可以举出KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.制造的LINC3A、DAIKININDUSTRIES,LTD.制造的OPTOOL、ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造的OPSTAR、DAIKIN INDUSTRIES,LTD.制造等四氟氧杂环丁烷等。
作为低折射率粒子、优选为折射率为1.45以下的粒子并无特别限制,可以举出日本特开2009-217258号公报的0075段~0103段中所记载的低折射率粒子。
作为低折射率粒子的例子,可以举出使用二氧化硅等无机氧化物粒子或丙烯酸树脂粒子等树脂粒子的中空粒子、在粒子表面具有多孔结构的多孔粒子、材料本身的折射率低的氟化物粒子等。
作为这种中空粒子的具体例,可以举出JGC Catalysts and Chemicals Ltd.制造的Thrylya、Nittetsu Mining Co.,Ltd.制造的SiliNax、SEKISUI PLASTICS CO.,LTD.制造的Techpolymer MBX、SBX、NH、多中空粒子等,作为多孔粒子的具体例,可以举出NissanChemical Corporation制造的LIGHTSTAR等,作为氟化物粒子的具体例,可以举出RMMLCo.,Ltd.制造的氟化镁纳米粒子等。并且,可以使用核壳粒子在包含上述树脂而构成的矩阵中形成封闭孔隙。
作为涂布包含中空粒子的组合物而形成保护层的方法,例如能够适用日本特开2009-103808号公报的0028~0029段中所记载的方法、日本特开2008-262187号公报的0030~0031段或日本特开2017-500384号公报的0018段中所记载的方法。
-硅氧烷化合物-
保护层形成用涂布液优选包含硅氧烷化合物。通过对硅氧烷化合物进行水解缩合,可以获得优选的硅氧烷树脂。
作为硅氧烷化合物,尤其优选选自包括下述式1所表示的硅氧烷化合物及下述式1所表示的硅氧烷化合物的水解缩合物的组中的至少一种化合物(以下,也称为特定硅氧烷化合物。)。
[化学式10]
式1中,R1、R2及R3分别独立地表示碳原子数1~6的烷基或烯基,R4为多个时分别独立地表示烷基、乙烯基或具有选自包括乙烯基、环氧基、乙烯基苯基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、氨基、异氰脲酸酯基、脲基、巯基、硫醚基、聚氧烷基、羧基及季铵基的组中的基团的烷基,m表示0~2的整数,n表示1~20的整数。
式1所表示的硅氧烷化合物的水解缩合物是指式1所表示的硅氧烷化合物与式1所表示的硅氧烷化合物中的硅原子上的取代基中的至少一部分水解而成为硅烷醇基的化合物缩合而成的化合物。
式1中的R1、R2及R3中的碳原子数1~6的烷基或烯基可以为直链状,也可以具有支链,也可以具有环结构。作为碳原子数1~6的烷基或烯基,从保护层的强度、透光性及雾度的观点考虑,优选为烷基。
作为碳原子数1~6的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基等,优选为甲基或乙基,更优选为甲基。
从保护层的强度、透光性及雾度的观点考虑,式1中的R4为多个时分别独立地优选为烷基,更优选为碳原子数1~8的烷基。
并且,式1中的R4的碳原子数优选为1~40,更优选为1~20,尤其优选为1~8。
从保护层的强度、透光性及雾度的观点考虑,式1中的m优选为1或2,更优选为2。
从保护层的强度、透光性及雾度的观点考虑,式1中的n优选为2~20的整数。
作为特定硅氧烷化合物的例子,可以举出Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的KBE-04、KBE-13、KBE-22、KBE-1003、KBM-303、KBE-403、KBM-1403、KBE-503、KBM-5103、KBE-903、KBE-9103P、KBE-585、KBE-803、KBE-846、KR-500、KR-515、KR-516、KR-517、KR-518、X-12-1135、X-12-1126、X-12-1131;Evonik Japan Co.,Ltd.制造的Dynasylan4150;Mitsubishi Chemical Corporation制造的MKC Silicate MS51、MS56、MS57、MS56S;COLCOAT CO.,LTD.制造的Ethyl Silicate 28、N-Propyl Silicate、N-butyl Silicate、SS-101等。
并且,保护层形成用涂布液可以含有促进硅氧烷化合物的缩合的缩合催化剂。
通过保护层形成用涂布液含有缩合催化剂,能够形成耐久性更优异的保护层。
作为缩合催化剂,并无特别限制,可以使用公知的缩合催化剂。
-氨基甲酸酯树脂-
关于可以优选用于本发明中的氨基甲酸酯树脂,能够通过二异氰酸酯化合物与多元醇的反应或氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物的聚合反应等来获得。
作为用于合成上述聚氨酯树脂的多元醇的例子,可以举出聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚丙烯酸多元醇。其中,从耐冲击性的观点考虑,优选为聚酯多元醇或聚丙烯酸多元醇。
关于聚酯多元醇,能够通过使用了用多元酸及多元醇的酯化反应的公知的方法来获得。
使用多羧酸作为聚酯多元醇的多元酸成分,但是若需要,则也可以一起使用一元脂肪酸等。多羧酸的例子包含邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、四氢间苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、六氢对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四甲酸及其他这种芳香族多羧酸、己二酸、癸二酸、琥珀酸、壬二酸、富马酸、马来酸、衣康酸及其他这种脂肪族多羧酸以及它们的酸酐。这些多元酸可以单独使用或者也可以使用这些2个以上的组合。
作为聚酯多元醇的多元醇成分的例子及同样作为聚氨酯树脂的合成中所使用的多元醇的例子,可以举出二醇及三元以上的多元醇。二醇的例子包含乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙烯二醇、新戊二醇、己二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、甲基丙二醇、环己烷二甲醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇等。三元以上的多元醇的例子包含甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等。这些多元醇可以单独使用或者也可以使用这些2个以上的组合。
作为二羟甲基烷酸(dimethylol alkane acid),可以举出二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸、二羟甲基庚酸、二羟甲基辛酸及二羟甲基壬酸。这些二羟甲基烷酸可以单独使用或者也可以使用这些2个以上的组合。
作为聚丙烯酸多元醇,可以使用具有能够与异氰酸酯基进行反应的羟基的各种公知的聚丙烯酸多元醇。例如,可以举出将(甲基)丙烯酸、加成有羟基的各种(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸酰胺及其衍生物、乙烯醇的羧酸酯、不饱和羧酸、具有链状不饱和烷基部分的烃等中的至少一种以上设为单体的聚丙烯酸多元醇。
聚异氰酸酯化合物的例子包含4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯或2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯或间亚苯基二异氰酸酯、亚二甲苯二异氰酸酯及间四甲基亚二甲苯二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-亚环己基二异氰酸酯及氢化甲苯二异氰酸酯等脂环式二-异氰酸酯以及六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯等。这些之中,脂环式二异氰酸酯对褪色等的抵抗性较为优选。这些二异氰酸酯化合物可以单独使用或者也可以使用这些2个以上的组合。
对上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯进行说明。作为上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的制造方法,例如可以举出使具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物与聚异氰酸酯化合物进行氨基甲酸酯化反应的方法。
作为上述具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基正丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基正丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基正丁酯、1,4-环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、N-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酸酰胺、甘油单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙二醇酯、在末端具有羟基的内酯改性(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的单官能(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷(EO)改性二丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的多官能(甲基)丙烯酸酯等,但是这些之中,从提高保护层的耐擦伤性的观点考虑,优选为季戊四醇三丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸酯。另外,这些具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物可以单独使用,也可以同时使用两种以上。
作为上述聚异氰酸酯化合物,例如可以举出甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、间亚二甲苯二异氰酸酯、间亚苯基双(二甲基亚甲基)二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物;六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、2-甲基-1,3-二异氰酸酯环己烷、2-甲基-1,5-二异氰酸酯环己烷、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂肪族或脂环式二异氰酸酯化合物等。
上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯能够通过照射活性光线而固化。该活性光线是指紫外线、电子束、α射线、β射线、γ射线等电离射线。在成型后,照射紫外线作为活性光线而使保护层固化的情况下,优选向保护层添加光聚合引发剂来提高固化性。并且,若需要,则也能够进一步添加光敏剂来提高固化性。
-表面活性剂-
保护层形成用涂布液优选包含表面活性剂。
作为表面活性剂,可以举出非离子表面活性剂、作为离子性表面活性剂的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂等,均能够优选用于本发明中。
-其他成分-
保护层形成用涂布液除了已叙述的成分以外,根据目的还能够含有其他成分。
作为其他成分,可以使用公知的添加剂,例如可以举出抗静电剂、防腐剂等。
·抗静电剂
保护层形成用涂布液可以含有抗静电剂。
抗静电剂是以通过对保护层赋予抗静电性而抑制污染物质附着的目的而使用。
作为用于赋予抗静电性的抗静电剂并无特别限制。
作为本发明中所使用的抗静电剂,可以优选使用选自包括金属氧化物粒子、金属纳米粒子、导电性高分子及离子液体的组中的至少一种。抗静电剂也可以同时使用两种以上。
为了赋予抗静电性,需要添加较多量的金属氧化物粒子,但是由于它们是无机粒子,因此通过含有金属氧化物粒子,能够进一步提高保护层的防污性。
金属氧化物粒子并无特别限制,可以举出氧化锡粒子、掺锑氧化锡粒子、掺锡氧化铟粒子、氧化锌粒子、二氧化硅粒子等。
若金属氧化物粒子的折射率大、粒径大,则担心因透射光的散射而引起透光性降低,因此金属氧化物粒子的平均一次粒径优选为100nm以下,更优选为50nm以下,尤其优选为30nm以下。并且,金属氧化物粒子的平均一次粒径的下限值优选为2nm以上。
并且,粒子的形状并无特别限定,可以为球状,也可以为扁平状,也可以为针状。
关于金属氧化物粒子的平均一次粒径,能够根据用透射型电子显微镜观察分散的粒子而获得的照片来求出。根据照片的图像求出粒子的投影面积,并由此求出当量圆直径,将其作为平均粒径(平均一次粒径)。本说明书中的平均一次粒径使用对300个以上的粒子测定投影面积并求出当量圆直径而计算出的值。
另外,在金属氧化物粒子的形状不是球状的情况下,可以使用其他方法(例如,动态光散射法)来求出。
保护层形成用涂布液可以仅含有一种抗静电剂,也可以含有两种以上。在含有两种以上的金属氧化物粒子的情况下,可以含有两种以上的平均一次粒径、形状、材料互不相同的金属氧化物粒子。
在保护层形成用涂布液中,抗静电剂的含量相对于保护层形成用涂布液的总固体成分优选为40质量%以下,更优选为30质量%以下,尤其优选为20质量%以下。
通过将抗静电剂的含量设在上述范围内,能够对保护层有效地赋予抗静电性,而不会降低保护层形成用涂布液的制膜性。
并且,使用金属氧化物粒子作为抗静电剂时的含量相对于保护层形成用涂布液的总质量优选为30质量%以下,更优选为20质量%以下,尤其优选为10质量%以下。
通过将金属氧化物粒子的含量设在上述范围内,保护层形成用涂布液中的金属氧化物粒子的分散性变得良好,可以抑制产生凝聚,能够将所需要的抗静电性赋予到保护层。
用于形成保护层的方法并无特别限制,但是可以通过将保护层形成用涂布液涂布于保护层的底层上并使其干燥而形成的方法来形成保护层,也能够将预先被薄膜化的保护层经由层叠或粘结剂贴合而形成。
-保护层形成用涂布液的制备-
保护层形成用涂布液的制备方法并无特别限制,例如可以举出如下方法:混合有机溶剂、表面活性剂及水,使有机溶剂分散于水中,并添加特定硅氧烷化合物而将一部分水解缩合,在分散的有机溶剂的表面上形成壳层来制作核壳粒子,从而制造保护层形成用涂布液的方法;及将有机溶剂、表面活性剂、上述树脂、单体进行混合而制造的方法等。
-保护层的形成-
将以上说明的保护层形成用涂布液涂布于对应于要形成的保护层的底层的层上并使其干燥,从而形成保护层。
作为涂布保护层形成用涂布液的方法并无特别限定,例如能够适用喷涂、毛刷涂布、辊涂、棒涂、浸涂等公知的涂布法。
并且,在涂布保护层形成用涂布液之前,可以对涂布保护层形成用涂布液的底层实施电晕放电处理、辉光处理、大气压等离子体处理、火焰处理、紫外线照射处理等表面处理。
保护层形成用涂布液的干燥可以在室温(25℃)下进行,也可以通过加热来进行。从使保护层形成用涂布液中所包含的有机溶剂充分挥发的观点、并且从获得保护层的优选的透光性及着色抑制的观点、进而从当使用树脂基材作为基材时在树脂基材的分解温度以下的温度下加热的观点考虑,保护层形成用涂布液的干燥优选加热至40℃~200℃来进行。并且,在抑制树脂基材的热变形的观点上,保护层形成用涂布液的干燥更优选加热至40℃~120℃来进行。
并且,在进行加热时的加热时间并无特别限制,但是优选为1分钟~30分钟。
从视觉辨认度及防反射性的观点考虑,本发明中的保护层的折射率优选为1.05~1.6,更优选为1.2~1.5,进一步优选为1.2~1.4。
在本发明中,折射率为在25℃下对550nm的波长的光的折射率。
并且,当用于汽车等的外装时,为了使石蜡及汽油等的污染不明显,优选将保护层的折射率设定在接近这些折射率的范围即1.4~1.5的范围内。若保护层的折射率在该范围内,则石蜡及汽油等的污浊不明显。
并且,关于本发明中的各层的厚度及折射率,用分光光度计对形成于无碱玻璃OA-10G上的测定对象的层的单独膜测定透射光谱,使用在上述测定中所获得的透射率和用光干涉法通过计算而计算出的透射率进行拟合分析,由此求出各层的厚度及折射率。并且,也可以使用Kalnew精密折射计(KPR-3000,SHIMADZU CORPORATION制造)来测定。
-保护层的厚度-
上述保护层的厚度并无特别限制,但是从耐划伤性及立体成型性的观点考虑,优选为2μm以上,更优选为4μm以上,进一步优选为4μm~50μm,尤其优选为4μm~20μm。
<<树脂层>>
为了确保上述液晶层的平面性,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜可以在上述液晶层与上述着色层之间还具有树脂层。
上述树脂层优选为包含与上述保护层不同的种类的树脂的层。
从视觉辨认度的观点考虑,上述树脂层优选为透明树脂层,更优选为由透明薄膜构成的层。
作为透明薄膜,只要为具有所需要的强度和耐划伤性的透明薄膜,则并无特别限制。
在本发明中,透明薄膜中的“透明”是指总透光率为85%以上。关于透明薄膜的总透光率,能够通过与已叙述的粘合剂树脂的总透光率相同的方法来测定。
作为透明薄膜,优选为将透明的树脂进行制膜而获得的薄膜,具体而言,可以举出包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)等树脂的树脂膜。
尤其,从对模具的形状追随性的观点考虑,优选为相对于透明薄膜中所包含的所有树脂成分包含60质量%以上(更优选80质量%以上,进一步优选100质量%)的丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂或聚对苯二甲酸乙二酯树脂的树脂膜。尤其,更优选为相对于透明薄膜中所包含的所有树脂成分包含60质量%以上(更优选80质量%以上,进一步优选100质量%)的丙烯酸树脂的树脂膜。
并且,上述树脂层的厚度并无特别限制,但是优选为50μm~150μm。
作为透明薄膜,也可以使用市售品,作为市售品,例如可以举出Acryprene(注册商标)HBS010(丙烯酸树脂膜,Mitsubishi Chemical Corporation制造)、Technolloy(注册商标)S001G(丙烯酸树脂膜,Sumitomo Chemical Company,Limited制造)、C000(聚碳酸酯树脂膜,Sumitomo Chemical Company,Limited制造)、C001(丙烯酸树脂/聚碳酸酯树脂层叠膜,Sumitomo Chemical Company,Limited制造)等。
-树脂层的形成-
作为树脂层的形成方法,并无特别限制,可以优选举出将透明薄膜层叠于上述着色层上的方法。
作为层叠透明薄膜时所使用的装置,可以使用层压机、真空层压机及能够进一步提高生产率的自动切割层压机等公知的层压机。
层压机优选具备橡胶辊等能够任意加热的辊,并且能够进行加压及加热。
通过从层压机的加热,透明薄膜及液晶层中的至少一个局部熔融,从而能够进一步提高液晶层与透明薄膜之间的密合性。
层叠透明薄膜时的温度只要根据透明薄膜的材质及液晶层的熔融温度等来确定即可,透明薄膜的温度优选为60℃~150℃的温度,更优选为65℃~130℃的温度,尤其优选为70℃~100℃的温度。
并且,当层叠透明薄膜时,在透明薄膜与液晶层之间优选施加线压60N/cm~200N/cm,更优选施加线压70N/cm~160N/cm,尤其优选施加线压80N/cm~120N/cm。
<<粘结层>>
从提高对其他部件(优选为其他成型用部件)的贴附容易性及各层之间的密合性的观点考虑,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜可以具有粘结层。
作为粘结层的材料,并无特别限制,能够根据目的适当选择。
例如,可以举出包含公知的粘结剂或粘接剂的层。
-粘结剂-
作为粘结剂的例子,可以举出丙烯酸系粘结剂、橡胶系粘结剂、硅酮系粘结剂等。并且,作为粘结剂的例子,可以举出“剥离纸/剥离膜及粘结胶带的特性评价及其控制技术”、JOHOKIKO CO.,LTD.、2004年、第2章中所记载的丙烯酸系粘结剂、紫外线(UV)固化型粘结剂、硅酮粘结剂等。另外,丙烯酸系粘结剂是指包含(甲基)丙烯酸单体的聚合物((甲基)丙烯酸聚合物)的粘结剂。
在包含粘结剂的情况下,还可以包含增粘剂。
-粘接剂-
作为粘接剂,例如可以举出氨基甲酸酯树脂粘接剂、聚酯粘接剂、丙烯酸树脂粘接剂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂粘接剂、聚乙烯醇粘接剂、聚酰胺粘接剂、硅酮粘接剂等。从粘接强度更高的观点考虑,优选为氨基甲酸酯树脂粘接剂或硅酮粘接剂。
-粘结层的形成方法-
作为粘结层的形成方法并无特别限定,可以举出如下方法:将形成有粘结层的保护膜以粘结层与着色层接触的方式层叠的方法;将粘结层以与着色层接触的方式单独层叠的方法;及将包含上述粘结剂或粘接剂的组合物涂布于着色层上的方法等。作为层叠方法或涂布方法,可以优选举出与上述透明薄膜的层叠方法或着色层形成用组合物的涂布方法相同的方法。
作为装饰膜中的粘结层的厚度,在兼顾粘结力及操作性的观点上,优选为5μm~100μm。
<<紫外线吸收层>>
从耐光性的观点考虑,本发明所涉及的成型用装饰膜优选具有紫外线(UV)吸收层,更优选在经由上述紫外线吸收层可以视觉辨认到被固化的液晶层的位置上具有紫外线吸收层。
紫外线吸收层优选为包含紫外线吸收剂的层,更优选为包含紫外线吸收剂及粘合剂聚合物的层。
作为紫外线吸收剂,能够无特别限制地使用公知的紫外线吸收剂,可以为有机化合物,也可以为无机化合物。
作为紫外线吸收剂,例如可以举出三嗪化合物、苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、水杨酸化合物、金属氧化物粒子等。并且,作为紫外线吸收剂,可以为包含紫外线吸收结构的聚合物,作为包含紫外线吸收结构的聚合物,可以举出包含源自丙烯酸酯化合物的单体单元的丙烯酸树脂等,该丙烯酸酯化合物包含三嗪化合物、苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、水杨酸化合物等的结构中的至少一部分。
作为金属氧化物粒子,可以举出氧化钛粒子、氧化锌粒子、氧化铈粒子等。
作为粘合剂聚合物,可以举出聚烯烃、丙烯酸树脂、聚酯、氟树脂、硅氧烷树脂及聚氨酯等。
关于紫外线吸收层,通过将包含上述紫外线吸收层中所包含的各成分和根据需要包含溶剂的紫外线吸收层形成用涂布液涂布于基材表面上并根据需要进行干燥来形成。
紫外线吸收层的厚度并无特别限制,但是从耐光性及立体成型性的观点考虑,优选为0.01μm~100μm,更优选为0.1μm~50μm,尤其优选为0.5μm~20μm。
<<其他层>>
通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜可以具有除了上述以外的其他层。
作为其他层,可以举出在装饰膜中公知的层即反射层、自修复层、抗静电层、防污层、防电磁波层、导电性层等。
上述成型用装饰膜中的其他层能够通过公知的方法来形成。例如,可以举出以层状赋予包含这些层中所包含的成分的组合物(层形成用组合物)并进行干燥的方法等。
-覆盖膜-
以防止污浊等为目的,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜可以具有覆盖膜作为最外层。
作为覆盖膜,只要为具有挠性且剥离性良好的材料,则可以无特别限制地进行使用,可以举出聚乙烯薄膜等树脂膜等。
作为覆盖膜的贴附方法并无特别限制,可以举出公知的贴附方法,可以举出将覆盖膜层叠于保护层上的方法等。
<<成型用装饰膜中的优选层结构>>
通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜中的层结构具有基材及被固化的液晶层(也称为“固化液晶层”。),除此以外,并无特别限制,但是可以优选举出下述所示的层结构。另外,在下述各层结构中,优选为从作为最外层记载于右侧的层的一侧进行视觉辨认的方式。
层结构1:固化液晶层/基材
层结构2:基材/固化液晶层
层结构3:基材/着色层/固化液晶层
层结构4:着色层/固化液晶层/基材
层结构5:着色层/基材/固化液晶层/保护层
层结构6:基材/着色层/固化液晶层/保护层
层结构7:着色层/固化液晶层/基材/保护层
层结构8:着色层/基材/固化液晶层/着色层(滤色器层)/保护层
层结构9:着色层/固化液晶层/基材/固化液晶层/保护层
层结构10:着色层/固化液晶层/基材/着色层(滤色器层)/保护层
层结构11:着色层/固化液晶层/基材/固化液晶层/着色层(滤色器层)/保护层
这些之中,作为本发明所涉及的成型用装饰膜中的层结构,从耐久性以及成型后的反射率变化的抑制及色调变化的抑制的观点考虑,优选为层结构3~层结构11的方式,更优选为层结构4、层结构5或层结构7~层结构11的方式,进一步优选为层结构7~层结构11的方式,尤其优选为层结构10或层结构11的方式,最优选为层结构11的方式。
并且,根据需要,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜优选在上述各层结构中的液晶层的上下中的至少一侧具有取向层。
从对其他部件的贴附性的观点考虑,在各层结构中,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜优选在作为最外层记载于左侧的层的一侧还具有粘结层。
从耐光性的观点考虑,通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜优选还具有紫外线吸收层。上述紫外线吸收层的位置优选为经由上述紫外线吸收层可以视觉辨认到上述固化液晶层的位置。在成型用装饰膜具有保护层的情况下,优选在保护层与固化液晶层之间的任一个位置上具有。
(成型方法)
本发明所涉及的成型方法为包括将通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜或后述本发明所涉及的成型用装饰膜进行成型的工序的成型方法。
<成型工序>
上述成型用装饰膜由于成型加工性优异,因此可以优选用于成型体的制造中,例如,当通过选自包括立体成型及夹物模压的组中的至少一种成型来制造成型体时尤其优选。
以下,举出夹物模压作为例子并对成型体的制作方法(成型方法)进行详细叙述。
在夹物模压中,成型体例如通过在模具内预先配置成型用装饰膜并向该模具内注射成型基材树脂而获得。通过该夹物模压,可以获得成型用装饰膜与树脂成型体的表面成为一体的成型体。
以下,对基于夹物模压的成型体的制作方法的一实施方式进行说明。
成型体的制作方法包括;在注射成型用模具内配置成型用装饰膜并进行闭模的工序;然后向模具内注射熔融树脂的工序;以及在注射树脂固化的时刻取出的工序。
装饰成型体的制造中所使用的注射成型用模具(即,成型模具)具备具有凸形状的模具(即,阳模)和具有与凸形状相对应的凹形状的模具(即,阴模),在成为阴模的内周面的成型面配置成型用装饰膜之后进行闭模。
其中,在成型模具内配置成型用装饰膜之前,也能够通过使用成型模具将成型用装饰膜进行成型(预成型)来对成型用装饰膜预先赋予三维形状,并将成型用装饰膜供给至成型模具。
并且,当成型模具内配置成型用装饰膜时,需要在成型模具中插入成型用装饰膜中的状态下进行成型用装饰膜与成型模具的对位。
作为在将成型用装饰膜插入成型模具中的状态下进行成型用装饰膜与成型模具的对位的方法,有将阳模所具有的固定销插入并保持于阴模所具有的孔中的方法。
其中,对位孔预先形成于阴模中的成型用装饰膜的端部(成型后未被赋予三维形状的位置)。
并且,固定销预先形成于阳模中的与对位孔嵌合的位置。
并且,作为在将成型用装饰膜插入成型模具中的状态下进行成型用装饰膜与成型模具的对位的方法,除了将固定销插入对位孔中的方法以外,还可以使用以下方法。
例如,可以举出在成型用装饰膜中的成型后未被赋予三维形状的位置以预先标注的对位标记为目标而通过成型用装饰膜的输送装置侧的驱动来微调并对准的方法。在该方法的情况下,从注射成型品(装饰成型体)的产品部分观察,优选在对角两点以上可识别对位标记。
进行成型用装饰膜与成型模具的对位,将成型模具闭模之后,向插入有成型用装饰膜的成型模具内注射熔融树脂。当进行注射时,向成型用装饰膜的上述树脂基材侧注射熔融树脂。
关于注射到成型模具内的熔融树脂的温度,根据所使用的树脂的物性等来设定。例如,若所使用的树脂为丙烯酸树脂,则熔融树脂的温度优选设在240℃以上且260℃以下的范围内。
另外,为了抑制由于向成型模具内注射熔融树脂时所产生的热及气体而成型用装饰膜异常变形,可以根据成型模具的形状或熔融树脂的种类来设定阳模所具有的注入口(注射口)的位置。
在注射到插入有成型用装饰膜的成型模具内的熔融树脂固化之后,将成型模具开模,从成型模具中取出成型用装饰膜被固定于作为固化的熔融树脂的成型基材上的中间装饰成型体。
在中间成型体中,在成为最终产品(成型体)的装饰部的周围,毛刺和成型体的虚设(dummy)部分成为一体。其中,在虚设部分存在上述对位时将固定销插通而形成的插通孔。
因此,通过实施从精加工前的中间成型体去除上述毛刺和虚设部分的精加工,能够获得成型体。
作为上述成型,也可以优选举出立体成型。
立体成型可以优选举出热成型、真空成型、压空成型、真空压空成型等。
作为真空成型的方法,并无特别限制,但是优选在真空下进行了加热的状态下进行立体成型的方法。
真空是指将室内抽真空而使其成为100Pa以下的真空度的状态。
立体成型时的温度只要根据所使用的成型用基材适当设定即可,但是优选60℃以上的温度范围,更优选80℃以上的温度范围,进一步优选100℃以上的温度范围。立体成型时的温度的上限优选为200℃。
立体成型时的温度是指供于立体成型的成型用基材的温度,通过将热电偶粘贴在成型用基材的表面上来进行测定。
上述真空成型能够利用在成型领域中广泛已知的真空成型技术来进行,例如可以使用NIHON SEIZUKI KOGYO CO.,LTD.制造的Formech508FS来进行真空成型。
<使保护层固化的工序>
在成型用装饰膜具有上述保护层的情况下,本发明所涉及的成型方法优选包括使所形成的上述成型用装饰膜中的上述保护层固化的工序。
作为上述固化工序中的固化方法,并无特别限制,只要根据上述保护层中所包含的上述硅氧烷树脂的交联性基团、上述有机树脂的烯属不饱和基团的有无、上述聚合引发剂进行选择即可,但是优选为通过光或热使上述保护层固化的方法,更优选为通过光使上述保护层固化的方法。
关于上述固化工序中的曝光,若可以,则可以从上述成型用装饰膜中的任一侧进行,但是优选从上述保护层的一侧进行。
并且,在具有覆盖膜作为上述保护层的一侧的最外层的情况下,可以在具有上述覆盖膜的状态(覆盖膜剥离之前)下进行曝光。在从上述覆盖膜侧进行曝光的情况下,上述覆盖膜的总透光率优选为80%以上,更优选为90%以上。
作为曝光方法,在本发明中也可以优选使用例如日本特开2006-023696号公报的0035~0051段中所记载的方法。
作为曝光的光源,只要为能够照射可以使上述保护层固化的波长区域的光(例如,365nm、405nm)的光源,则能够适当选择使用。
具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。
作为曝光量,并无特别限制,只要适当设定即可,优选为5mJ/cm2~2,000mJ/cm2,更优选为10mJ/cm2~1,000mJ/cm2。
并且,在上述固化工序中,不仅上述保护层,根据需要,也可以同时或依次进行上述着色层的固化。
在对上述着色层进行曝光的情况下,上述着色层优选包含聚合性化合物及光聚合引发剂。通过对包含聚合性化合物及光聚合引发剂的着色层进行曝光,能够获得固化的着色层。
在上述固化工序中,通过热进行固化时的加热温度及加热时间并无特别限制,只要根据所使用的热聚合引发剂等适当选择即可。例如,加热温度优选为60℃以上且200℃以下,并且加热时间优选为5分钟~2小时。作为加热机构,并无特别限制,可以使用公知的加热机构,但是例如可以举出加热器、烘箱、热板、红外线灯、红外线激光等。
<其他工序>
本发明所涉及的成型方法可以包括除了上述工序以外的其他工序、例如将上述成型用装饰膜贴附到成型用部件上的工序、如上所述从成型体去除毛刺的工序、从成型体去除虚设部分的工序等根据需要包括任意其他工序。
其他工序并无特别限制,可以使用公知的机构及公知的方法来进行。
(成型用装饰膜)
本发明所涉及的成型用装饰膜在基材上具有固化液晶层,所述固化液晶层使包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层固化而成,在上述固化液晶层中,具有上述光异构化化合物的光异构化比例互不相同的多个区域。多个区域可以为,虽然产生上述光异构化化合物的光异构化,但是光异构化比例不同的区域,或者也可以具有上述光异构化化合物被光异构化的部分(区域)和上述光异构化化合物未被光异构化的部分(区域)。
例如,本发明所涉及的成型用装饰膜优选至少包含彼此之间的反射率的极大波长之差为50nm以上的2个区域。区域之间的反射率的极大波长之差优选为50nm以上,更优选为75nm以上,进一步优选为100nm以上,尤其优选为200nm以上且1,000nm以下。上述反射率的极大波长之差优选为380nm~1,500nm的范围内的反射率的极大波长彼此之差。
并且,本发明所涉及的成型用装饰膜优选为通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜。
并且,本发明所涉及的成型用装饰膜能够用于各种用途,例如可以举出汽车的内外装、电子产品的内外装、包装容器、电器的壳体、智能手机、平板电脑的盖等的用途。其中,可以优选用作用于汽车的内外装的成型用装饰膜或用于装饰电子器件的成型用装饰膜,可以尤其优选用作用于汽车外装的成型用装饰膜或用于装饰电子器件壳体面板的成型用装饰膜。
除了后述事项以外,本发明所涉及的成型用装饰膜中的优选方式与上述通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的本发明所涉及的成型用装饰膜的优选方式相同。
本发明所涉及的成型用装饰膜中的上述固化液晶层为使本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法中的上述液晶层固化而成的层,例如在使用聚合性胆甾醇型液晶化合物作为上述胆甾醇型液晶化合物的情况下,上述固化液晶层为包含将胆甾醇型液晶化合物聚合而成的聚合物的层。并且,在使用具有聚合性基团的光异构化化合物作为上述光异构化化合物的情况下,上述固化液晶层为包含将具有聚合性基团的光异构化化合物聚合而成的聚合物的层。
并且,即使在将具有二取代以上的烯属不饱和键作为光异构化结构的光异构化化合物用作上述光异构化化合物的情况下,对于上述固化液晶层中的上述光异构化化合物的光异构化比例的差异的确认(例如,上述光异构化化合物被光异构化的部分与上述光异构化化合物未被光异构化的部分的确认),本发明所涉及的成型用装饰膜能够通过未聚合的光异构化化合物来确认。
(成型体以及汽车外装板及电子器件)
本发明所涉及的成型体为将本发明所涉及的成型用装饰膜成型而成的成型体。
并且,本发明所涉及的成型体优选为将通过本发明所涉及的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜成型而成的成型体。
而且,本发明所涉及的成型体优选为通过本发明所涉及的成型方法制造的成型体。
本发明所涉及的成型体具有光异构化化合物的光异构化比例互不相同的多个区域,并且优选至少包含彼此之间的反射率的极大波长之差为50nm以上的2个区域。区域之间的反射率的极大波长之差优选为50nm以上,更优选为75nm以上,进一步优选为100nm以上,尤其优选为200nm以上且1,000nm以下。上述反射率的极大波长之差优选为380nm~1,500nm的范围内的反射率的极大波长彼此之差。
本发明所涉及的汽车外装板具有本发明所涉及的成型体。本发明所涉及的电子器件具有本发明所涉及的成型体。
本发明所涉及的成型体及本发明所涉及的汽车外装板的形状并无特别限制,只要为所期望的形状即可。本发明所涉及的电子器件的种类并无特别限制,可以举出智能手机、移动电话、平板电脑等。
并且,本发明所涉及的成型体可以为仅成型本发明所涉及的成型用装饰膜的形状的成型体,也可以为如上所述的将本发明所涉及的成型用装饰膜进行夹物模压以使成型用装饰膜与树脂成型体的表面成为一体的成型体。
除了本发明所涉及的成型体以外,本发明所涉及的汽车外装板还可以具有用于汽车外装板的公知的部件。
作为通过本发明所涉及的成型方法制造的成型体及本发明所涉及的成型体的用途,并无特别限制,能够用于各种物品,但是可以尤其优选举出汽车的内外装、电子产品的内外装、包装容器等。其中,优选为汽车的内外装或电子器件的装饰,更优选为汽车的外装或电子器件的壳体面板。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行详细说明,但是本发明并不限定于这些。另外,在本实施例中,除非另有说明,则“%”、“份”分别表示“质量%”、“质量份”。
(实施例1)
<基材的准备>
作为基材,准备了Technolloy C003(厚度125μm的甲基丙烯酸树脂/聚碳酸酯树脂二层薄片、sumika acryl co.,ltd.制造)。
<液晶取向层的形成>
制备了具有下述中所记载的组成的液晶取向层用涂布液1。
-液晶取向层形成用涂布液1的组成-
·下述所示的结构的改性聚乙烯醇(化合物11):10.00质量份
·水:55.00质量份
·甲醇:35.00质量份
将改性聚乙烯醇(化合物11)的结构示于以下。各结构单元的右下方的数字表示摩尔比。
[化学式11]
在45W/min/m2的条件下,对Technolloy C003的甲基丙烯酸树脂侧的表面进行了电晕处理。
然后,用线棒(纱支#10)将液晶取向层形成用涂布液1涂布于上述进行了电晕处理的表面上,并在100℃下干燥2分钟,从而获得了带液晶取向层的层叠体。
接着,在所制作的液晶取向层上,以短边方向为基准沿向逆时针方向旋转了3°的方向实施了摩擦处理(人造纤维布,压力0.1kgf,转速1,000rpm,输送速度10m/min,次数1次)。
<液晶层的形成>
制备了具有下述中所记载的组成的液晶层形成用涂布液2。
-液晶层形成用涂布液2的组成-
·液晶化合物1(化合物1):3.02质量份
·手性试剂1(LC756、具有2个丙烯酰氧基及液晶结构的手性试剂、BASF公司制造):0.204质量份
·手性试剂2(化合物3):0.023质量份
·光聚合引发剂(KAYACURE DETX、2,4-二乙基噻吨酮、Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造):0.091质量份
·表面活性剂(化合物5、甲基乙基酮(MEK)1%稀释液):0.97质量份
·甲基乙基酮(溶剂):4.37质量份
·环己酮(溶剂):1.33质量份
将液晶化合物1(化合物1)的结构示于以下。
[化学式12]
将手性试剂2(化合物3)的结构示于以下。另外,在以下结构式中,Bu表示正丁基。
[化学式13]
将表面活性剂(化合物5)的结构示于以下。
[化学式14]
使用线棒(纱支#10),将液晶层形成用涂布液2涂布于上述所制作的液晶取向层上之后,在85℃下进行2分钟的干燥处理,从而形成了厚度3μm的液晶层。
接着,将带液晶层的层叠体放置于85℃的热板上,对于非异构化的部分,使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的滤光器LV0510至少遮光311nm的光,对于异构化的部分,使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的滤光器SH0350截止波长290nm以下的光及波长350nm以上的光,并将250mJ/cm2的曝光量的金属卤化物灯(GS Yuasa International Ltd.制造的MAL625NAL)的光照射到液晶层的上述异构化的部分,从而进行了异构化处理。对于非异构化的部分,由于至少遮光311nm的光,因此不异构化。
而且,在低氧气氛(氧浓度1,000ppm以下)下,对85℃的热板照射照射量30mJ/cm2的曝光量的金属卤化物灯(GS Yuasa International Ltd.制造的MAL625NAL)的光以使液晶层固化,从而获得了分别具有异构化的部分和未异构化的部分的带液晶层的层叠体(成型用装饰膜)。
<带液晶层的层叠体(成型用装饰膜)的评价>
-交联密度-
使用JASCO Corporation制造的FT/IR-4000进行了交联密度的评价。
按照上述步骤,在Canosis Co.,Ltd.制造的硅晶片SiD-4上形成了液晶取向层、液晶层。
以下述计算式估算C=C双键(烯属不饱和键)的反应消耗率,根据处方添加量计算出液晶层中所包含的液晶化合物的C=C双键的当量(mol/L)并乘以上述反应消耗率,从而获得基于液晶层的烯属不饱和键的交联密度。
反应消耗率=(源自固化前的C=C双键的峰值强度-源自固化后的C=C双键的峰值强度)/源自固化前的C=C双键的峰值强度
-反射特性评价-
使用JASCO Corporation制造的分光光度计V-670进行了反射特性的评价。
在按照上述步骤在Technolloy C003上制作的带液晶层的层叠体的未形成有液晶层的表面上贴合黑色PET(TOMOEGAWA CO.,LTD.制造、产品名称“透明Mierre”),将形成有液晶层的表面作为入射面,并测定了反射光谱。
分别计算出采用异构化部分及非异构化部分的反射光谱的极大值的波长,并对其差分进行了评价。
-断裂伸长率-
使用A&D Company,Limited制造的TENSILON RTF-1310进行了断裂伸长率的评价。
将按照上述步骤在Technolloy C003上制作的带液晶层的层叠体沿长边方向(MD方向)切割100mm且沿短边方向(TD方向)切割50mm,并将夹头间距设成50mm而安装于装置内。接着,在150℃下加热3分钟之后,在拉伸速度10mm/min的条件下拉伸了层叠体。在拉伸期间,用肉眼将在层叠体中产生裂缝的伸长率设为断裂伸长率。断裂伸长率越大,成型加工性越优异。将评价基准示于以下。
A:断裂伸长率为150%以上。
B:断裂伸长率为120%以上且小于150%。
C:断裂伸长率为100%以上且小于120%。
D:断裂伸长率小于100%。
<着色层的形成>
使用线棒(纱支#20),将NIPPONPAINT ALL RIGHTS RESERVED.制造的nax REAL超黑涂料涂布于上述带液晶层的层叠体的液晶层上,并在100℃下干燥2分钟,从而获得了厚度10μm的带着色层的层叠体。
<紫外线(UV)吸收层的形成>
制备了具有下述中所记载的组成的UV吸收层形成用涂布液3。
-UV吸收层形成用涂布液3的组成-
·离子交换水:2.42质量份
·EPOCROSS WS-700(含有噁唑啉基的水溶性聚合物、NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造):12.03质量份
·Tinuvin479DW(三嗪系紫外线吸收剂、BASF公司制造):6.80质量份
·磷酸氢二铵(35%离子交换水稀释):3.09质量份
·ARROWBASE SE-1013N(烯烃树脂水系乳胶、UNITIKA LTD.制造):74.44质量份
·氟系表面活性剂(钠=双(3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基)=2-磺酸氧基琥珀酸盐、FUJIFILM Fine Chemicals Co.,Ltd.制造、2%水稀释):1.21质量份
在45W/min/m2的条件下,对上述带着色层的层叠体的未形成有着色层的表面进行了电晕处理。
然后,用线棒(纱支#20),将UV吸收层形成用涂布液3涂布于上述经电晕处理的表面上,并在100℃下干燥2分钟,从而获得了厚度6.6μm的带UV吸收层的层叠体。
<保护层的形成>
制备了具有下述中所记载的组成的保护层形成用涂布液5。
-保护层形成涂布液5的组成-
将下述材料在25℃下搅拌24小时,从而获得了丙烯酸酯改性硅氧烷低聚物的水解物4。
·丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造):15.0质量份
·甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造):6.0质量份
·乙醇(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造):17.5质量份
·乙酸(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造):3.6质量份
·离子交换水:11.7质量份
接着,将下述成分在25℃下搅拌24小时,从而获得了保护层形成用涂布液5。
·水解物4:8.0质量份
·乙醇:8.0质量份
·丙烯酸酯改性丙烯酸树脂A(Mn=20,000):11.0质量份
·丙烯酸树脂(MMA/MAA=60/40、Aldrich,CO.LTD.制造、Mn=32,000):11.7质量份
·Irgacure 127(α-羟基苯乙酮化合物、BASF公司制造):0.1质量份
·F-553(DIC Corporation制造的氟系表面活性剂):0.02质量份
<丙烯酸酯改性丙烯酸树脂A的合成>
使用V-601(二甲基2,2’-偶氮双(异丁酸)、FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation制造)使甲基丙烯酸甲酯75g与甲基丙烯酸缩水甘油酯88g共聚。使所获得的聚合物50g在四乙基氯化铵存在下与192g的丙烯酸进行反应,从而获得了丙烯酸酯改性丙烯酸树脂A。重均分子量为120,000。丙烯酸酯官能量(使丙烯酸与源自甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构单元进行反应而形成的具有丙烯酰氧基的结构单元相对于树脂整体的量)为30质量%。
接着,用线棒(纱支#20)将保护层形成用涂布液5涂布于上述带UV吸收层的层叠体的形成有UV吸收层的表面上,并在120℃下干燥2分钟,从而获得了厚度10μm的带保护层的层叠体。
<粘结层的形成>
将在上述带保护层的层叠体的形成有着色层的表面的两面上具有保护膜的粘结片(G25、厚度25μm、Nichieikako Co.,Ltd.制造)的单面的保护膜进行剥离之后,在剥离了伪支撑体的表面上层叠粘结片(温度:30℃、线压100N/cm、输送速度0.1m/分),从而获得了成型用装饰膜。另外,单面的保护膜未进行剥离。如上所述,获得了依次具有保护膜、粘结层、着色层、液晶层、液晶取向层、基材、UV吸收层、保护层的成型用装饰膜。
<成型体的形成>
假设汽车的标志,并相对于直径10cm且高度5mm的圆柱状部件,制作了立体成型物。
在剥离按照上述步骤所制作的粘结片的保护膜之后,使用Fu-se Vacuum FormingCo.Ltd.制造的TOM成型机NGF0406,在加热温度150℃下进行真空成型,从而形成了成型体。
在形成成型体之后,在低氧气氛(氧浓度1,000ppm以下)下,对形成有保护层的表面照射照射量1,000mJ/cm2的曝光量的金属卤化物灯(GS Yuasa International Ltd.制造的MAL625NAL)的光以使其固化,从而获得了成型体。
<颜色均匀性(视觉辨认度)的评价>
对于按照上述步骤所制作的成型体,切割实施例表中所记载的拉伸倍率的部位,并用肉眼对与无拉伸部分相比的色调的差异进行了外观评价。评价结果的基准为如下。优选为A~C,更优选为A或B,尤其优选为A。
A:与拉伸倍率0%的部分相比,无法视觉辨认色调变化。
B:与拉伸倍率0%的部分相比,可以轻微视觉辨认色调变化。
C:与拉伸倍率0%的部分相比,可以稍微视觉辨认色调变化。
D:与拉伸倍率0%的部分相比,可以强烈地视觉辨认色调变化。
另外,按照下述步骤计算出成型体的各部位中的拉伸倍率。
-拉伸倍率的计算步骤-
使用McKee Care超细(线宽0.3mm、ZEBRA Co.,Ltd.制造),在切割成A4尺寸的Technolloy C003的聚碳酸酯树脂侧的表面上以格栅状划线,从而在基材的整个表面上制作了1个边为5mm的正方形的方格。接着,以与上述成型体相同的步骤进行真空成型,从而形成了成型体。接着,通过下述式计算出拉伸倍率。
拉伸倍率=(成型后的方格面积-成型前的方格面积)/成型前的方格面积
另外,当拉伸倍率为100%时表示成型后的面积相对于成型前为二倍,当拉伸倍率为200%时表示成型后的面积相对于成型前为三倍。
<成型后的反射率评价>
对于按照上述步骤所制作的成型体,切割表1中所记载的拉伸倍率的部位,将未形成有液晶层的表面作为入射面,并使用JASCO Corporation制造的分光光度计V-670进行了反射特性的评价。对于无拉伸部分及上述拉伸倍率的部分,分别计算出从所测定的反射光谱采用极大值的波长,并对其差分进行了评价。上述差分越小的值,成型后的颜色均匀性越更优异。
A:上述差分的值为0nm以上且20nm以下。
B:上述差分的值超过20nm且40nm以下。
C:上述差分的值超过40nm且60nm以下。
D:上述差分的值超过60nm。
(实施例2~实施例19以及比较例1及比较例2)
如表1或表2中所记载,变更基材的种类、各层的组成、各层的形成有无以及液晶层形成工序、光异构化工序及固化工序的各条件,除此以外,以与实施例1相同的方式分别制作了成型用装饰膜及成型体。
另外,各实施例及比较例的成型用装饰膜为各层按照表1及表2中所记载的顺序配置的薄膜(但是,表中省略保护膜及粘结层的记载),并且为从保护层侧视觉辨认的成型用装饰膜。例如,实施例2~实施例17以及比较例1及比较例2的成型用装饰膜在与视觉辨认侧相反的一侧的基材的表面上形成有液晶取向层及液晶层,实施例18及实施例19的成型用装饰膜在保护层与基材之间形成有液晶取向层及液晶层。
并且,通过与实施例1相同的方法进行了评价。将评价结果汇总并示于表3中。
[表3]
表1及表2中的“1/(1+2)”一栏的各数值表示手性试剂1相对于手性试剂1及手性试剂2的总质量的含有比例(质量%)。
将除了上述以外的表1及表2中所记载的缩写示于以下。
Technolloy S001:厚度125μm的甲基丙烯酸树脂薄片、sumika acryl co.,ltd.制造
化合物2:下述化合物
[化学式15]
化合物4:下述化合物。另外,在下述化合物中,Bu表示正丁基。
[化学式16]
化合物6:下述化合物
[化学式17]
如表1~表3所示,与比较例1或比较例2的成型用装饰膜相比,实施例1~实施例19的成型用装饰膜的成型后的色调变化小。
并且,实施例1~实施例19的成型用装饰膜的成型加工性也优异。
与成型加工时的拉伸倍率无关,本发明所涉及的成型用装饰膜的成型后的色调变化小。另一方面,预先将图样等图案形成于成型用装饰膜上,从而能够将各种图案、渐变等图样用反射颜色表达,也能够提供设计性优异的装饰膜。关于图样等图案,例如可以通过在异构化处理中改变每个区域的异构化的比例来形成。以下,在实施例20~实施例22中示出形成有图案的装饰膜的实际示例。
(实施例20)
<液晶层的形成>
制备了具有下述中所记载的组成的液晶层形成用涂布液6。
-液晶层形成用涂布液6的组成-
·上述液晶化合物1(化合物1):2.42质量份
·液晶化合物2(化合物7):0.30重量份
·液晶化合物3(化合物8):0.30质量份
上述手性试剂1(LC756、具有2个丙烯酰氧基及液晶结构的手性试剂、BASF公司制造):0.204质量份
·上述手性试剂2(化合物3):0.023质量份
·光聚合引发剂(KAYACURE DETX、2,4-二乙基噻吨酮、Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造):0.091质量份
·表面活性剂(化合物5、甲基乙基酮(MEK)1%稀释液):0.97质量份
·甲基乙基酮(溶剂):4.37质量份
·环己酮(溶剂):1.33质量份
将液晶化合物2(化合物7)的结构示于以下。
[化学式18]
将液晶化合物3(化合物8)的结构示于以下。
[化学式19]
<图案用掩模的制作>
使用UV喷墨打印机(Acuity1600、FUJIFILM Corporation制造,分辨率600dpi),在高透明聚酯薄膜cosmoshine A4300(TOYOBO CO.,LTD.制造、厚度50μm)上制作了具有图1所示的黑色渐变掩模图案的掩模薄膜。然后,使用液晶层形成用涂布液6作为液晶层形成用涂布液以及将具有图1所示的掩模图案的上述掩模薄膜代替Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的滤光器LV0510及Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的滤光器SH0350用于异构化处理中的曝光中,除此以外,以与实施例10相同的方式制作了成型用装饰膜。通过使用这种掩模薄膜,液晶层中的光异构化的比例根据区域而连续变动。在图1中,越是上部的区域,为了由掩模薄膜遮蔽曝光光,光异构化比例变得越低。将所获得的成型用装饰膜成型加工于假设为智能手机的背面壳体面板的图3A及图3B所示的壳体上,从而制作了装饰面板。在图3A及图3B中,符号10表示壳体面板,符号12表示其背面,符号22表示从图3A中的下侧进行观察时的壳体面板10的侧面(底部侧侧面)。
所获得的装饰面板将蓝色~红色的鲜明的反射颜色呈现成渐变色调,具有优异的设计性。
<实施例21>
将具有图2所示的掩模图案的掩模薄膜代替具有图1所示的掩模图案的掩模薄膜用于异构化处理中的曝光中,除此以外,以与实施例20相同的方式制作了装饰面板。在图2中的黑色的区域中,为了由掩模薄膜遮蔽曝光光,光异构化比例变低。所获得的装饰面板具有包含由呈现蓝色反射的区域及呈现红色反射的区域构成的不同的反射颜色的区域的鲜明的设计性。
<实施例22>
代替使用NIPPONPAINT ALL RIGHTS RESERVED.制造的nax REAL超黑涂料来形成着色层,变更为使用NIPPONPAINT ALL RIGHTS RESERVED.制造的nax REAL320白色涂料来形成着色层,除此以外,以与实施例20相同的方式制作了装饰面板。若视觉辨认所获得的装饰面板,则可以视觉辨认到蓝色~红色的鲜明的渐变色调的反射颜色,但是根据角度,可以视觉辨认到在白层(着色层)上反射的互补色(黄色~青色)的渐变,从而装饰面板具有独特的设计性。
2018年12月14日申请的日本专利申请2018-234493号的公开的全部内容通过参考被并入本说明书中。
本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准与具体地且分别地记载通过参考而被并入的各个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地,通过参考而被并入本说明书中。
Claims (18)
1.一种成型用装饰膜的制造方法,其依次包括:
在基材上形成包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层的工序;
使所述液晶层光异构化的工序;及
使所述液晶层固化的工序。
2.根据权利要求1所述的成型用装饰膜的制造方法,其在所述光异构化工序中,使所述液晶层的一部分区域异构化。
3.根据权利要求2所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,
所制造的成型用装饰膜所具有的光异构化进展最多的区域与光异构化进展最少的区域之间的反射率的极大波长之差为50nm以上。
4.根据权利要求2或3所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,
将所制造的成型用装饰膜中的至少一部分的区域拉伸至以面积比计拉伸倍率为10%以上且250%以下的范围,并且拉伸后的区域与所述光异构化进展最少的区域之间的反射率的极大波长之差小于50nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,
所制造的成型用装饰膜包含反射率的极大波长存在于380nm~780nm的范围内的区域。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,
所述液晶层中的所述胆甾醇型液晶化合物具有自由基聚合性基团。
7.根据权利要求6所述的成型用装饰膜的制造方法,其中,
所制造的成型用装饰膜中的被固化后的所述液晶层中的基于所述自由基聚合性基团的交联密度为0.15mol/L以上且0.5mol/L以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其制造用于汽车外装的成型用装饰膜。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法,其制造用于装饰电子器件壳体面板的成型用装饰膜。
10.一种成型方法,其包括:将通过权利要求1至9中任一项所述的成型用装饰膜的制造方法制造的成型用装饰膜进行成型的工序。
11.一种成型用装饰膜,其在基材上具有固化液晶层,所述固化液晶层是使包含胆甾醇型液晶化合物及光异构化化合物的液晶层固化而成的,
在所述固化液晶层中,具有所述光异构化化合物的光异构化比例互不相同的多个区域。
12.根据权利要求11所述的成型用装饰膜,其至少包含彼此之间的反射率的极大波长之差为50nm以上的2个区域。
13.根据权利要求11或12所述的成型用装饰膜,其为用于汽车外装的成型用装饰膜。
14.根据权利要求11或12所述的成型用装饰膜,其为用于装饰电子器件壳体面板的成型用装饰膜。
15.一种成型体,其是将权利要求13或14所述的成型用装饰膜成型而成的。
16.根据权利要求15所述的成型体,其具有光异构化化合物的光异构化比例互不相同的多个区域,并且至少包含彼此之间的反射率的极大波长之差为50nm以上的2个区域。
17.一种汽车外装板,其具有权利要求15或16所述的成型体。
18.一种电子器件,其具有权利要求15或16所述的成型体。
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