JP2010111104A - 加飾シート及び成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のコレステリック規則性を有する樹脂層21と、第2のコレステリック規則性を有する樹脂層23とを含む積層体20を含む加飾シート100であって、前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層21は、第1の円偏光を透過させ、第1の円偏光とは異なる偏光である第2の円偏光を反射させる層であり、前記第2のコレステリック樹脂層23は、前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層21を透過した前記第1の円偏光の少なくとも一部を反射するよう配置される、加飾シート100;並びに、当該加飾シート100を含む成形体。
【選択図】図1
Description
即ち、本発明によれば、下記〔1〕〜〔6〕が提供される。
前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層は、第1の円偏光を透過させ、第1の円偏光とは異なる偏光である第2の円偏光を反射させる層であり、
前記第2のコレステリック樹脂層は、前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層を透過した前記第1の円偏光の少なくとも一部を反射するよう配置される、加飾シート。
〔2〕 前記第1及び第2のコレステリック規則性を有する樹脂層が、厚さ方向において段階的または連続的にピッチが変化したヘリカル構造を有する、〔1〕に記載の加飾シート。
〔3〕 前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層と、前記第2のコレステリック規則性を有する樹脂層との間に設けられた1/2波長板をさらに含み、
前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向が、前記第2のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向と同じ向きである、〔1〕又は〔2〕に記載の加飾シート。
〔4〕 前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向が、前記第2のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向と逆向きである、〔1〕又は〔2〕に記載の加飾シート。
〔5〕 前記積層体の両外側の層として、1対の外側樹脂層をさらに含む、〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の加飾シート。
〔6〕 〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の加飾シート含む成形体。
特に、前記第1及び第2のコレステリック規則性を有する樹脂層が、厚さ方向において段階的または連続的にピッチが変化したヘリカル構造を有することにより、従来技術の加飾シートに比べて、少ない層数で良好な金属調の光沢を得ることができる。
また特に、前記積層体の両側に外側樹脂層をさらに含むことにより、成形性をさらに向上させることができる。
本発明の加飾シートは、第1のコレステリック規則性を有する樹脂層(以下、コレステリック規則性を有する樹脂層を単に「コレステリック樹脂層」という場合がある。)と、第2のコレステリック樹脂層とを含む積層体を含む。
図1は、本発明の加飾シートの第1の実施形態を概略的に示す縦断面図である。
図1において、加飾シート100は、第1のコレステリック樹脂層21と、1/2波長板22と、第2のコレステリック樹脂層23とを含む積層体20を含む。そして、加飾シート100は、積層体20の両外側、即ち図1における図示では第1のコレステリック樹脂層21の上側及び第2のコレステリック樹脂層の下側に、それぞれ外側樹脂層24,25を備えている。層21〜25は、適切な粘着剤(不図示)を介して粘着されることにより、一体となり一枚の加飾シート100を構成している。
図2は、本発明の加飾シートの第2の実施形態を概略的に示す縦断面図である。
図2に示す加飾シート200は、1/2波長板が無い点、及び第2のコレステリック樹脂層43が、第1のコレステリック樹脂層と、逆向きのねじれ方向を有している点において、第1実施形態の加飾シート100と異なっている。
上に述べた実施形態においては、第1及び第2のコレステリック樹脂層をそれぞれ1層のみ設けたが、コレステリック樹脂層の層数はこれには限定されず、第1及び第2のコレステリック樹脂層をそれぞれ2層以上設けることもできる。ただし、本発明においては特に、厚さ方向においてピッチが連続的に変化したヘリカル構造を有するコレステリック樹脂層を採用した場合、第1及び第2のコレステリック樹脂層1層ずつ又は2層ずつといった少ない層数で、例えば引用文献1に記載されるような数百層を有するシートと比較しても遜色無い金属調の光沢を得ることが可能となる。
次に、本発明の加飾シートにおける必須及び任意の構成要素の好ましい例をより具体的に説明する。
本発明の加飾シートにおけるコレステリック樹脂層について説明する。
本発明において、コレステリック規則性を有する樹脂層が有するコレステリック規則性とは、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、それに重なる次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるというように、重なって配列している平面を順次透過して進むに従って当該平面中の分子軸の角度がずれて(ねじれて)いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造は光学的にカイラルな構造となる。
R1−A1−B−A2−R2 (1)
前記棒状液晶性化合物としては、式(2)で表される化合物を挙げることができる。
R3−C3−D3−C5−M−C6−D4−C4−R4 式(2)
(式中、R3及びR4は反応性基であり、それぞれ独立して(メタ)アクリル基、(チオ)エポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、ビニル基、アリル基、フマレート基、シンナモイル基、オキサゾリン基、メルカプト基、イソ(チオ)シアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、及びアルコキシシリル基からなる群より選択される基を表す。D3及びD4は単結合、炭素原子数1〜20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、及び炭素原子数1〜20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基からなる群より選択される基を表す。C3〜C6は単結合、−O−、−S−、−S−S−、−CO−、−CS−、−OCO−、−CH2−、−OCH2−、−CH=N−N=CH−、−NHCO−、−OCOO−、−CH2COO−、及び−CH2OCO−からなる群より選択される基を表す。Mはメソゲン基を表し、具体的には、非置換又は置換基を有していてもよい、アゾメチン類、アゾキシ類、フェニル類、ビフェニル類、ターフェニル類、ナフタレン類、アントラセン類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類の群から選択された2〜4個の骨格を、−O−、−S−、−S−S−、−CO−、−CS−、−OCO−、−CH2−、−OCH2−、−CH=N−N=CH−、−NHCO−、−OCOO−、−CH2COO−、及び−CH2OCO−等の結合基によって結合されて形成される。)
前記、メソゲン基Mが有しうる置換基としては、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、−O−R5、−O−C(=O)−R5、−C(=O)−O−R5、−O−C(=O)−O−R5、−NR5−C(=O)−R5、−C(=O)−NR5R7、または−O−C(=O)−NR5R7を表す。ここで、R5及びR7は、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR6−C(=O)−、−C(=O)−NR6−、−NR6−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R6は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。前記「置換基を有してもよい炭素数1〜10個のアルキル基」における置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数1〜6個のアルコキシ基、炭素原子数2〜8個のアルコキシアルコキシ基、炭素原子数3〜15個のアルコキシアルコキシアルコキシ基、炭素原子数2〜7個のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2〜7個のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数2〜7個のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
本発明において、該棒状液晶性化合物は非対称構造であることが好ましい。ここで非対称構造とは、一般式(2)において、メソゲン基Mを中心としてR3−C3−D3−C5−と−C6−D4−C4−R4が異なる構造のことをいう。該棒状液晶性化合物として、非対称構造のものを用いることにより、配向均一性をより高めることができる。
前記架橋剤の配合割合は、コレステリック液晶組成物を硬化して得られる硬化膜中に0.1〜15重量%となるようにすることが好ましい。該架橋剤の配合割合が0.1重量%より少ないと架橋密度向上の効果が得られず、逆に15重量%より多いと液晶層の安定性を低下させてしまうため好ましくない。
該光開始剤の配合割合はコレステリック液晶組成物中0.03〜7重量%であることが好ましい。該光開始剤の配合量が0.03重量%より少ないと重合度が低くなってしまい膜強度が低下してしまう場合があるため好ましくない。逆に7重量%より多いと、液晶の配向を阻害してしまい液晶相が不安定になってしまう場合があるため好ましくない。
前記変性ポリアミドとしては、芳香族ポリアミド又は脂肪族ポリアミドに変性を加えたものを挙げることができ、脂肪族ポリアミドに変性を加えたものが好ましい。具体的には例えば、ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−12、3元ないし4元共重合ナイロン、脂肪酸系ポリアミド、又は脂肪酸系ブロック共重合体(例えばポリエーテルエステルアミド、ポリエステルアミド)に変性を加えたものを挙げることができる。当該変性としては、末端アミノ変性、カルボキシル変性、ヒドロキシル変性などの変性、並びにアミド基の一部をアルキルアミノ化又はN−アルコキシアルキル化する変性を挙げることができる。N−アルコキシアルキル化変性ポリアミドとしては、ナイロン−6、ナイロン−66、又はナイロン−12等の共重合ナイロンのアミド基の一部をN−メトキシメチル化したものが挙げられる。前記変性ポリアミドの重量平均分子量は、好ましくは5000〜500000、より好ましくは10000〜200000とすることができる。
配向膜の厚さは、所望する液晶層の配向均一性が得られる膜厚であればよく、0.001〜5μmであることが好ましく、0.01〜2μmであることがさらに好ましい。
本発明の加飾シートが任意に有しうる1/2波長板は、透過する円偏光のねじれ方向を逆方向としうる層である。即ち、1/2波長板は、それを透過する右円偏光を左円偏光に、左円偏光を右円偏光に変換することができる。
液晶性化合物は光学異方性を有しており、これを一定方向に配列し固定化することによって光学異方性のあるフィルムを得ることができる。具体的には、重合開始剤又は架橋剤の存在下、紫外線又は熱により重合もしくは架橋する性質を有する低分子量又は高分子量の液晶性化合物、あるいはそれらの混合物を、実質的に均一に配向させた状態で重合又は架橋反応により固定化させて得ることができる。
本発明において、第1及び第2のコレステリック樹脂層、1/2波長板、及びその他の任意に設けうる各層は、粘着層を介して一体化させることができる。
本発明において、外側樹脂層は、第1及び第2のコレステリック樹脂層を含む積層体の外側に設けられる層である。外側樹脂層の設けられる位置は、加飾シートの最外層に限られず、後述するその他の層より内側に設けられていてもよい。
外側樹脂層の材質は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、ホモ樹脂であってもよく、共重合または2種類以上のブレンドであってもよいが、成形性が良好である点から、熱可塑性樹脂であることが特に好ましい。また、各樹脂中には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、屈折率調整のためのドープ粒子などが添加されていてもよい。
本発明の加飾シートには、必要に応じて着色層を設けることができる。かかる着色層を設けることにより、加飾シートの色目を調整することができる。コレステリック樹脂層は、その選択反射帯域を自由に設計することができるが、それによって生じる色と、着色層による着色とを組み合わせることによって、金属調の光沢、又はその他の特定の色彩を帯びた光沢を所望に応じて得ることができる。本発明の加飾シートにおいて着色層を設ける位置は、特に限定されないが、第1及び第2のコレステリック樹脂層よりも外側に設けることが好ましい。
本発明の加飾シートには、上に述べた各層に加えて、必要に応じて任意にその他の層を設けることができる。具体的には例えば、加飾シートの最外層に、易接着層、易滑層、ハードコート層、帯電防止層、耐摩耗性層、反射防止層、色補正層、紫外線吸収層、印刷層、金属層、透明導電層、ガスバリア層、ホログラム層、剥離層、粘着層、エンボス層、接着層などの機能性層を設けることができる。
本発明の成形体は、前記本発明の加飾シートを含む。
本発明の成形体は、前記本発明の加飾シートを、任意の成形法で成形して得ることができる。かかる成形法としては、例えば真空成形、真空圧空成形、プラグアシスト真空圧空成形、インモールド成形、インサート成形、冷間成形、プレス成形、絞り成形などの各種成形法を用いることができる。本発明の成形体は、これらのうちの所望のものを適宜選択して製造することができるため、低コストで製造することができる。
(1−1:透明樹脂基材の製造)
脂環式オレフィンポリマーからなるフィルム(オプテス社製、商品名「ゼオノアフィルムZF14−100」、厚み100μm)の両面をコロナ放電処理した。5%のポリビニルアルコールの水溶液をこのフィルムの片面に♯2のワイヤーバーを使用して塗布し、塗膜を乾燥し、膜厚0.1μmの配向膜を形成した。次いでこの配向膜をラビング処理し、配向膜を有する透明樹脂基材を調製した。
下記の組成で、コレステリック樹脂層を構成するためのコレステリック液晶組成物を調製した。
固形分率40重量%
重合性液晶化合物(Δn(ne−no)=0.22) 29.1重量%
重合性非液晶化合物 7.28重量%(下記構造(A10)を有する単官能アクリレート)
光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 商品名OXE02) 1.2重量%
界面活性剤(セイミケミカル社製、商品名KH−40) 0.04重量%
右旋性カイラル剤(BASF社製、商品名LC756) 2.38重量%
溶媒 シクロペンタノン 60重量%
カイラル剤として、左旋性カイラル剤(BASF社製、商品名LC766)を用いた他は、上記製造例1と同様に操作し、左旋性コレステリック樹脂層(透明樹脂基材−配向膜−左旋性コレステリック樹脂層の層構成を有する)を作製した。
ノルボルネン系樹脂のペレット(日本ゼオン社製、ZEONOR1420)を100℃で5時間乾燥し、押出し機に供給し、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経てTダイからキャスティングドラム上にシート状に押出し、冷却し、厚み160μmの未延伸フィルムを得た。
未延伸フィルムをテンター延伸機に供給して、延伸温度148℃、延伸倍率3倍の条件で延伸し、幅1300mmの延伸フィルムを、1/2波長板として得た。得られた1/2波長板について、レターデーション測定装置(王子計測機器社製、KOBRA−21SDH)でレターデーションを測定したところ、270nmであった。
ポリエチレンテレフタレートセパレータ(リンテック社製、商品名「PET50AL」)に、SKダイン2094(綜研化学(株)製、アクリル酸エステル共重合体、固形分率25%、溶媒:酢酸エチル/2−ブタノン=93/7)400部とE−AX(綜研化学(株)製、多官能エポキシ架橋剤)1.1部との混合物を、ギャップ200μmのブレードを用いて塗布し、100℃にて2分乾燥し、セパレータ−膜厚20μmの粘着層の層構成を有する積層体を得た。
製造例2で得た左旋性コレステリック樹脂層を有する積層体のコレステリック樹脂層側の面に、製造例4で得た積層体の粘着層側の面を合わせてこれらを貼り合わせ、続いてセパレーターを剥離し、透明樹脂基材−配向膜−左旋性コレステリック樹脂層−粘着層の層構成を有する積層体(1A)を得た。
続いて、積層体(1A)の粘着層側の面に、製造例1で得た右旋性コレステリック樹脂層を有する積層体の基材側の面を合わせてこれらを貼り合わせ、透明樹脂基材−配向膜−左旋性コレステリック樹脂層−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層の層構成を有する積層体(1B)を得た。
続いて、積層体(1B)の両面のそれぞれに、製造例4で得た積層体の粘着層側の面を合わせてこれらを貼り合わせ、続いてセパレーターを剥離し、粘着層−透明樹脂基材−配向膜−左旋性コレステリック樹脂層−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層の層構成を有する積層体(1C)を得た。
続いて、積層体(1C)の両面のそれぞれに、外側樹脂層としてポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、商品名 ルミラー T60、厚み100μm)を貼付し、外側樹脂層−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−左旋性コレステリック樹脂層−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層−外側樹脂層の層構成を有する加飾シート(1)を得た。
得られた加飾シート(1)の外観を目視で確認し、目視にて判定し、着色のない金属調である場合を「優」、わずかに着色している金属調である場合を「良」、着色していたり、角度によって色が付いたりする場合を「不良」とした。結果を表1に示す。
薬品包装械(FBP−M2、CKD社製)を用いて130℃で成形を行い、加飾シートに、円柱状部分(直径9mm×高さ5mm)合計10個を縦5個、横2個、中心間隔15mmの配列で成形した。このとき、加飾シートが円柱状の形状に追従して変形するものは、成形性が高いと判断し、「優良」とした。また、加飾シートが円柱状の形状に追従するものの、角部分が十分に成形されないものを「良」とした。さらに加飾シートが円柱状の形状に追従せず、ほとんど変形しないものは成形性が低いと判断し、「不良」とした。評価結果を表1に示す。
成形後の加飾シートをエポキシ樹脂に包埋したのち、ミクロトーム(大和工業社製、RUB−2100)を用いてスライスし、断面を日立製作所製電解放出形走査電子顕微鏡S−4700を用いて観察した。このとき、加飾シートに層間剥離が生じていないものを「良」、層間剥離を生じているものを「不良」とした。評価結果を表1に示す。
製造例1で得た右旋性コレステリック樹脂層を有する積層体のコレステリック樹脂層側の面に、製造例4で得た積層体の粘着層側の面を合わせてこれらを貼り合わせ、続いてセパレーターを剥離し、透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層の層構成を有する積層体(2A)を得た。
続いて、積層体(2A)の粘着層側の面に、製造例3で得た延伸フィルムを貼り合わせ、その上にさらに、製造例4で得た積層体の粘着層側の面を合わせてこれらを貼り合わせ、続いてセパレーターを剥離し、透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層−1/2波長板−粘着層の層構成を有する積層体(2B)を得た。
続いて、積層体(2B)の粘着層側の面に、もう一枚の、製造例1で得た右旋性コレステリック樹脂層を有する積層体の基材側の面を合わせてこれらを貼り合わせ、透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層−1/2波長板−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層の層構成を有する積層体(2C)を得た。
続いて、積層体(2C)の両面のそれぞれに、製造例4で得た積層体の粘着層側の面を合わせてこれらを貼り合わせ、続いてセパレーターを剥離し、粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層−1/2波長板−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層の層構成を有する積層体(2D)を得た。
続いて、積層体(2D)の両面のぞれぞれに、外側樹脂層としてポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、商品名ルミラー T60、厚み100μm)を貼付し、外側樹脂層−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層−1/2波長板−粘着層−透明樹脂基材−配向膜−右旋性コレステリック樹脂層−粘着層−外側樹脂層の層構成を有する加飾シート(2)を得た。
実施例1において作製した積層体(1B)をそのまま、加飾シート(1)と同様に評価した。結果を表1に示す。
実施例2において作製した積層体(2C)をそのまま、加飾シート(2)と同様に評価した。結果を表1に示す。
特許文献1の実施例1と同様にしてフィルムを得て、これを実施例1〜4における加飾シートの評価と同様に評価した。結果を表1に示す。
11R、13R、14R、31R 右円偏光
12L、13L、14L、15L、32L、33L、34L 左円偏光
20 積層体
21 第1のコレステリック樹脂層
22 1/2波長板
23、43 第2のコレステリック樹脂層
24、25 外側樹脂層
51、52 面
100、200 加飾シート
Claims (6)
- 第1のコレステリック規則性を有する樹脂層と、第2のコレステリック規則性を有する樹脂層とを含む積層体を含む加飾シートであって、
前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層は、第1の円偏光を透過させ、第1の円偏光とは異なる偏光である第2の円偏光を反射させる層であり、
前記第2のコレステリック樹脂層は、前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層を透過した前記第1の円偏光の少なくとも一部を反射するよう配置される、加飾シート。 - 前記第1及び第2のコレステリック規則性を有する樹脂層が、厚さ方向において段階的または連続的にピッチが変化したヘリカル構造を有する、請求項1に記載の加飾シート。
- 前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層と、前記第2のコレステリック規則性を有する樹脂層との間に設けられた1/2波長板をさらに含み、
前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向が、前記第2のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向と同じ向きである、請求項1又は2に記載の加飾シート。 - 前記第1のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向が、前記第2のコレステリック規則性を有する樹脂層のねじれ方向と逆向きである、請求項1又は2に記載の加飾シート。
- 前記積層体の両外側の層として、1対の外側樹脂層をさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の加飾シート。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾シート含む成形体。
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