JP2010155629A - 複屈折パターンを有する包装材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実質的に同一の層形成組成物から形成された光学異方性層3であって、層内に複屈折性が異なる領域を二つ以上含んだ光学異方性層3を少なくとも一層含んでなる包装材。
【選択図】図1
Description
[2]光学異方性層が反応性基を有する液晶化合物を用いてなることを特徴とする[1]に記載の包装材。
[3]光学異方性層における液晶化合物の層内配向方向が実質的に一定であることを特徴とする[2]に記載の包装材。
[4]光学異方性層を有する基材が有するレターデーションが2000nm以下であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか一項に記載の包装材。
[5]透明であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の包装材。
[6]反射層を有することを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の包装材。
[7]偏光板を介して潜像を視認することができる、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の包装材。
[8]反応性基を有する液晶化合物を含む組成物層を形成し、層内の複数領域に異なる反応条件を与えたのち、加熱して未反応領域を光学的等方性として反応性基を失活させる工程を含む[1]〜[7]のいずれか一項に記載の包装材の製造方法。
[9]反射性表面を有する被包材を[1]〜[7]のいずれか一項に記載の包装材で包装することを特徴とする包装方法。
なお、光学異方性層を有する基材とは、支持体その他のレターデーションを施していない基材(部分)をいう。
本明細書におけるレターデーション又はReは、545±5nmまたは590±5nmの波長で測定されたものを意味する。
また、上述の色には可視光以外の波長で示される色も含んでも良く、これらの不可視波長については撮像デバイス等を経由して識別することができる。
複屈折パターンの例としてはレターデーション及び/又は光軸方向が面内でパターニングされた光学異方性層を含む物品が挙げられる。複屈折パターンの例を図2に示す。
図2(a)はレターデーションについてパターニングされている例の説明図である。図2(a)に示す例においてはa nm、b nm、c nm、及びd nmで示されるレターデーションは互いに異なるものとする。図2(b)は光軸方向についてパターニングされている例の説明図である。図2(b)において矢印は光軸方向を示す。
光軸方向が面内でパターニングされた光学異方性層は、例えば、特表2001−525080号公報に記載の方法などで得ることができる。
また、レターデーションが面内でパターニングされた光学異方性層は、例えば、以下に詳細に説明する方法で作製することができる。
(光学異方性層)
本発明の光学異方性層は実質的に同一の層形成組成物から形成される。ここで同一の層形成組成物とは、厳密には分子の電子状態が異なり、複屈折性が異なるが原材料が同一であることをいう。
本発明の複屈折パターンを有する包装材は少なくとも1層の光学異方性層を含む。この光学異方性層は、位相差を測定したときにReが実質的に0でない入射方向が一つでもある、即ち等方性でない光学特性を有する層である。
複屈折パターン部材(パターンが付与された物品)における光学異方性層は高分子を含む。高分子を含むことにより、複屈折性、透明性、耐溶媒性、強靭性および柔軟性といった異なった種類の要求を満たすことができる。パターン形成前の該光学異方性層中の高分子は未反応の反応性基を有することが好ましい。露光により未反応の反応性基が反応して高分子鎖の架橋が起こるが、露光条件の異なる露光によって高分子鎖の架橋の程度が異なり、その結果としてレターデーション値が変化して複屈折パターンが形成しやすくなる。
他の機能性層の塗布を行う場合、本発明の光学異方性層は耐溶媒性を有することが好ましい。本明細書において、「耐溶媒性を有する」とは対象の溶媒に2分間浸漬した後のレターデーションが浸漬前のレターデーションの30%から170%の範囲内に、より好ましくは50%から150%の範囲内に、最も好ましくは80%から120%の範囲内にあることを意味する。対象の溶媒としては水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N−メチルピロリドン、ヘキサン、クロロホルム、酢酸エチルの中から、好ましくはアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N−メチルピロリドンの中から、最も好ましくはメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、またはこれらの混合溶媒等があげられる。
また、包装材の潜像形成を考慮して、あるいは包装材を構成するその他の層のレターデーションを考慮して、光学異方性層のレターデーション値を制御することができる。
また、後述するように、本発明の光学異方性層は転写により形成されたものであってもよい。
前記光学異方性層の厚さは、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜10μmであることがさらに好ましい。
(液晶性化合物を含有する組成物を重合固定化してなる光学異方性層)
光学異方性層の製法として少なくとも1つの反応性基を有する液晶性化合物を含んでなる溶液を塗布乾燥して液晶相を形成した後、熱または電離放射線照射して重合固定化して作製する場合について以下に説明する。本製法は、後述する高分子を延伸して光学異方性層を得る製法と比較して、薄い膜厚で同等のレターデーションを有する光学異方性層を得ることや、緻密なパターン制御が容易となる。
一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いるのが好ましい。2種以上の棒状液晶性化合物、2種以上の円盤状液晶性化合物、又は棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。温度変化や湿度変化を小さくできることから、反応性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、その場合少なくとも1種の2以上の反応性基を有するものを用いることが好ましい。
また、本発明において液晶性化合物から形成したとは、最終的にできた物が液晶性を示す必要はなく、例えば、熱、光等で反応する基を有した低分子ディスコティック液晶が、捜査の過程で熱、光等の反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。
一般式(I):Q1−L1−A1−L3−M−L4−A2−L2−Q2
式中、Q1およびQ2はそれぞれ独立に、反応性基であり、L1、L2、L3およびL4はそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基を表す。A1およびA2はそれぞれ独立に、炭素原子数2〜20のスペーサ基を表す。Mはメソゲン基を表す。
以下に、上記一般式(I)で表される反応性基を有する棒状液晶性化合物についてさらに詳細に説明する。式中、Q1およびQ2は、それぞれ独立に、反応性基である。反応性基の重合反応は、付加重合(開環重合を含む)または縮合重合であることが好ましい。換言すれば、反応性基は付加重合反応または縮合重合反応が可能な反応性基であることが好ましい。以下に反応性基の例を示す。式中、Etはエチル基、Prはプロピル基を表す。
Mで表されるメソゲン基としては、すべての公知のメソゲン基が挙げられる。特に下記一般式(II)で表される基が好ましい。
一般式(II):−(−W1−L5)n1−W2−
式中、W1およびW2は各々独立して、二価の環状アルキレン基もしくは環状アルケニレン基、二価のアリール基または二価のヘテロ環基を表し、L5は単結合または連結基を表し、連結基の具体例としては、前記式(I)中、L1〜L4で表される基の具体例が挙げられる。n1は1、2または3を表す。
前記一般式(II)で表されるメソゲン基の基本骨格で好ましいものを、以下に例示する。これらに上記W1およびW2が有していてもよい置換基が置換していてもよい。
一般式(III): D(−L−P)n2
式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基であり、n2は4〜12の整数である。
前記式(III)中、円盤状コア(D)、二価の連結基(L)および重合性基(P)の好ましい具体例は、それぞれ、特開2001−4837号公報に記載の(D1)〜(D15)、(L1)〜(L25)、(P1)〜(P18)が挙げられ、同公報に記載される円盤状コア(D)、二価の連結基(L)および重合性基(P)に関する内容をここに好ましく適用することができる。
上記ディスコティック化合物の好ましい例としては特開2007−121986号公報の[0045]〜[0055]に記載の化合物を挙げることができる。
液晶性化合物として、反応性基を有する円盤状液晶性化合物を用いる場合、水平配向、垂直配向、傾斜配向、およびねじれ配向のいずれの配向状態で固定されていてもよい。尚、本明細書において「水平配向」とは、棒状液晶の場合、分子長軸と透明支持体の水平面が平行であることをいい、円盤状液晶の場合、円盤状液晶性化合物のコアの円盤面と透明支持体の水平面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が10度未満の配向を意味するものとする。傾斜角は0〜5度が好ましく、0〜3度がより好ましく、0〜2度がさらに好ましく、0〜1度が最も好ましい。
なお、光軸方向が層内でパターニングされた光学異方性層は、前述のように特表2001−525080号公報に記載の方法などで得ることができ、さらにこの液晶化合物の層内配向方向制御と後述のレターデーション値制御を組み合わせることにより、層内のレターデーションと配向方向が任意にパターニングされた光学異方性層を作製することができる。
配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定することが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した反応性基の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応がより好ましい。光重合反応としては、ラジカル重合、カチオン重合のいずれでも構わない。ラジカル光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。カチオン光重合開始剤の例には、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系等を例示する事ができ、有機スルフォニウム塩系、が好ましく、トリフェニルスルフォニウム塩が特に好ましい。これら化合物の対イオンとしては、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロフォスフェートなどが好ましく用いられる。
前記光学異方性層は、偏光照射による光配向で面内のレターデーションが発現あるいは増加した層であってもよい。この偏光照射は上記配向固定化における光重合プロセスを兼ねてもよいし、先に偏光照射を行ってから非偏光照射でさらに固定化を行ってもよいし、非偏光照射で先に固定化してから偏光照射によって光配向を行ってもよいが、偏光照射のみを行うか先に偏光照射を行ってから非偏光照射でさらに固定化を行うことが望ましい。偏光照射が上記配向固定化における光重合プロセスを兼ねる場合であってかつ重合開始剤としてラジカル重合開始剤を用いる場合、偏光照射は酸素濃度0.5%以下の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜10J/cm2であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は20〜1000mW/cm2であることが好ましく、50〜500mW/cm2であることがより好ましく、100〜350mW/cm2であることがさらに好ましい。偏光照射によって硬化する液晶性化合物の種類については特に制限はないが、反応性基としてエチレン不飽和基を有する液晶性化合物が好ましい。照射波長としては300〜450nmにピークを有することが好ましく、350〜400nmにピークを有することがさらに好ましい。
前記光学異方性層は、最初の偏光照射(光配向のための照射)の後に、偏光もしくは非偏光紫外線をさらに照射してもよい。最初の偏光照射の後に偏光もしくは非偏光紫外線をさらに照射することで反応性基の反応率を高め(後硬化)、密着性等を改良し、大きな搬送速度で生産できるようになる。後硬化は偏光でも非偏光でも構わないが、偏光であることが好ましい。また、2回以上の後硬化をすることが好ましく、偏光のみでも、非偏光のみでも、偏光と非偏光を組み合わせてもよいが、組み合わせる場合は非偏光より先に偏光を照射することが好ましい。紫外線照射は不活性ガス置換してもしなくてもよいが、特に重合開始剤としてラジカル重合開始剤を用いる場合は酸素濃度0.5%以下の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜10J/cm2であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は20〜1000mW/cm2であることが好ましく、50〜500mW/cm2であることがより好ましく、100〜350mW/cm2であることがさらに好ましい。照射波長としては偏光照射の場合は300〜450nmにピークを有することが好ましく、350〜400nmにピークを有することがさらに好ましい。非偏光照射の場合は200〜450nmにピークを有することが好ましく、250〜400nmにピークを有することがさらに好ましい。
前述したように、液晶性化合物が重合条件の異なる2種類以上の反応性基を有することもまた好ましい。この場合、条件を選択して複数種類の反応性基の一部種類のみを重合させることにより、未反応の反応性基を有する高分子を含む光学異方性層を作製することが可能である。このような液晶性化合物として、ラジカル性の反応基とカチオン性の反応基を有する液晶性化合物(具体例としては例えば、前述のI−22〜I−25)を用いた場合に特に適した重合固定化の条件について以下に説明する。
前記光学異方性層の形成用組成物中に、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物および一般式(4)のモノマーを用いた含フッ素ホモポリマーまたはコポリマーの少なくとも一種を含有させることで、液晶性化合物の分子を実質的に水平配向させることができる。
以下、下記一般式(1)〜(4)について、順に説明する。
水平配向剤の添加量としては、液晶性化合物の質量の0.01〜20質量%が好ましく、0.01〜10質量%がより好ましく、0.02〜1質量%が特に好ましい。なお、前記一般式(1)〜(4)にて表される化合物は、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
光学異方性層は高分子の延伸によって作製されたものでもよい。光学異方性層は少なくとも1つの未反応の反応性基を持つ事が好ましいが、このような高分子を作製する際にはあらかじめ反応性基を有する高分子を延伸してもよいし、延伸後の光学異方性層にカップリング剤などを用いて反応性基を導入してもよい。延伸法によって得られる光学異方性層の特長としては、コストが安いこと、及び自己支持性を持つ(光学異方性層の形成及び維持に支持体を要しない)ことなどが挙げられる。
作製された光学異方性層を改質するために、様々な後処理を行ってもよい。後処理としては例えば、密着性向上の為のコロナ処理や、柔軟性向上の為の可塑剤添加、保存性向上の為の熱重合禁止剤添加、反応性向上の為のカップリング処理などが挙げられる。また、光学異方性層中の高分子が未反応の反応性基を有する場合、該反応性基に対応する重合開始剤を添加することも有効な改質手段である。例えば、カチオン性の反応性基とラジカル性の反応性基を有する液晶性化合物を、カチオン光重合開始剤を用いて重合固定化した光学異方性層に対してラジカル光重合開始剤を添加することで、後にパターン露光を行う際の未反応のラジカル性の反応性基の反応を促進することができる。可塑剤や光重合開始剤の添加手段としては、例えば、光学異方性層を該当する添加剤の溶液に浸漬する手段や、光学異方性層の上に該当する添加剤の溶液を塗布して浸透させる手段などが挙げられる。また、光学異方性層の上に他の層を塗布する際にその層の塗布液に添加剤を添加しておき、光学異方性層に浸漬させる方法もあげられる。本発明においては、この際に浸漬させる添加剤、特には光重合開始剤の種類や量により、後に述べる複屈折パターン作製材料へのパターン露光時の各領域への露光量と最終的に得られる各領域のレターデーションとの関係を調整し、所望する材料特性に近づけることが可能である。
複屈折パターン部材を得るための光学異方性層を含む構造体(以降、「複屈折パターン作製材料」という。)は複屈折パターンを作製する為の材料であり、所定の工程を経る事で複屈折パターン部材を得る事ができる材料である。複屈折パターン作製材料は製造適性などの観点から、通常、フィルム、またはシート形状であるとよい。複屈折パターン作製材料は前述の光学異方性層のほかに、様々な副次的機能を付与することが可能である機能性層を有していてもよい。機能性層としては、支持体、配向層、後粘着層などが挙げられる。
また、光学異方性層の支持体への取り付けについては包装材として使われる樹脂の耐熱性等を考慮すると転写による作成法が好ましい。また、転写法を用いることにより、光学異方性層形成時の包装材の基材への熱ダメージなどの工程負荷が低減できるため好ましいことや、その他に配向層などの包装材としては不要となる層を除外できるという効果も得ることができる。転写材料として用いられる複屈折パターン作製材料、又は転写材料を用いて作製された複屈折パターン作製材料などにおいては、仮支持体、転写接着層、または力学特性制御層を有していてもよい。
包装材を構成する光学異方性層以外の層は潜像の形成に影響を与えないレターデーションを有するように構成されるか、それらの層が有するレターデーションを考慮して潜像形成のための光学異方性層のレターデーション値を設定することができる。
複屈折パターン部材は、レターデーションを施していない基材を有する。基材のレターデーションは2000nm以下、好ましくは1000nm以下、より好ましくは500nm以下である。下限は好ましくは0nmであるがこれに制限されるものではない。この基材には以下の支持体が含まれる。
複屈折パターン部材は透明支持体又は反射支持体を有していることが好ましい。支持体には特に限定はないが、反射光を用いて潜像を顕在化させる場合には後述する反射層を有する支持体または、反射機能を有する支持体を用いればよく、透過光を用いて潜像を顕在化させる場合には、潜像に影響を与えない光学特性を有する透明支持体を用いればよい。
支持体の例としてはセルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート)、ポリオレフィン(例、ノルボルネン系ポリマー)、ポリ(メタ)アクリル酸エステル(例、ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエステルおよびポリスルホン、ノルボルネン系ポリマーなどのプラスチックフィルムなどが挙げられる。支持体の膜厚としては、ロールツーロールなどの連続製造に用いる場合などでは3〜500μmが好ましく、10〜200μmがより好ましいが、製造形態によって適宜選択できる。光学異方性層を支持体に直接形成する場合では、支持体は後に述べるベークで着色したり変形したりしないだけの耐熱性を有することが好ましい。
また、光学異方性層を支持体中に埋め込むように作成してもよい。本発明の光学異方性は各種耐性が高いので、たとえば流延装置のエンドレスベルトまたはドラム上に光学異方性層を転写し、その上に溶融状態の支持体用素材を流延して通常のポリマーフィルムのように、賦形、圧延、延伸などの所望の工程を経てフィルム上に成形することもできる。また、2枚の支持体を用いその間に光学異方性層をはさんで包装材を形成しても良い。
包装材としては、光学異方性層の特性劣化を起こさない温度以下に溶融温度を有する樹脂を用いることができる。
また、延伸処理を行うと引き裂き性が出て開封性を向上させることができるなどの各種機械特性の付与が期待できるので、製品形態を考慮して既知の各種工程を製造工程に加えることができる。
上記したように、光学異方性層の形成には、配向層を利用してもよい。配向層は、一般に支持体もしくは仮支持体上又は支持体もしくは仮支持体上に塗設された下塗層上に設けられる。配向層は、その上に設けられる液晶性化合物の配向方向を規定するように機能する。配向層は、光学異方性層に配向性を付与できるものであれば、どのような層でもよい。配向層の好ましい例としては、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理された層、無機化合物の斜方蒸着層、およびマイクログルーブを有する層、さらにω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライドおよびステアリル酸メチル等のラングミュア・ブロジェット法(LB膜)により形成される累積膜、あるいは電場あるいは磁場の付与により誘電体を配向させた層を挙げることができる。
配向層用素材には液晶性化合物の反応性基と反応できる官能基を有してもよい。反応性基は、側鎖に反応性基を有する繰り返し単位を導入するか、あるいは、環状基の置換基として導入することができる。界面で液晶性化合物と化学結合を形成する配向層を用いてもよい。かかる配向層としては特開平9−152509号公報に記載されており、酸クロライドやカレンズMOI(商品名、昭和電工(株)製)を用いて側鎖にアクリル基を導入した変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。配向層の厚さは0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜2μmであることがさらに好ましい。配向層は酸素遮断膜としての機能を有していてもよい。
本発明の包装材において反射層又は反射機能を有する支持体を用いることができる。反射機能を有する支持体とは、アルミ箔など、支持体としたときに該支持体そのものに反射機能があるものをいう。反射層又は前記支持体のパターニング光学異方性層側から偏光板を介して観察することによって、複屈折パターンによる潜像を可視化することができる。
反射層としては特に限定されないが、例えばアルミや銀などの金属層が挙げられる。このような金属層を支持体や複屈折パターニング作成材料に蒸着してもよいし、金属箔を箔押ししてもよい。このように金属層を設けた包装材は帯電防止性能やガスバリア性が向上するので、精密機器の包装材などに好ましく用いることができる。金属層以外にはゴールドやシルバー等のインキで印刷した支持体を用いることもできる。完全鏡面である必要はなく、表面にマット加工が施されていてもよい。
また、本発明の透明な包装材で光沢面を有する物品(箱や商品など)を包装して、反射層を設けたのと同じ効果を得ることもできる。
複屈折パターン作製材料は、後述のパターン露光及びベーク後に作製される複屈折パターン部材をさらに他の物品に貼付するための後粘着層を有していてもよい。後粘着層の材料は特に限定されないが、ベーク前に積層する場合は複屈折パターン作製の為のベークの工程を経てた後でも粘着性を有する材料であることが好ましい。
複屈折パターン作製材料は、光学異方性層を2層以上有してもよい。2層以上の光学異方性層は法線方向に互いに隣接していてもよいし、間に別の機能性層を挟んでいてもよい。2層以上の光学異方性層は互いにほぼ同等のレターデーションを有していてもよく、異なるレターデーションを有していてもよい。また遅相軸の方向が互いにほぼ同じ方向を向いていてもよく、異なる向きを向いていてもよい。
また、遅相軸が異なる向きを向くように積層した2層以上の光学異方性層を有する複屈折パターン作製材料を用いる例として、遅相軸の向きごとに異なる潜像を配置することができる。
複屈折パターン作製材料を作製する方法としては特に限定されないが、例えば、支持体上に光学異方性層を直接形成する、複屈折パターン作製材料を転写材料として作成後に別の支持体上に転写する、自己支持性の光学異方性層として形成する、自己支持性の光学異方性層上に他の機能性層を形成する、自己支持性の光学異方性層に支持体に貼合する、などの方法が挙げられる。このうち光学異方性層の物性に制約を加えないという点からは支持体上に光学異方性層を直接形成する方法と転写材料を用いて支持体上に光学異方性層を転写する方法が好ましく、さらに支持体に対する制約が少ない点から転写材料を用いて支持体上に光学異方性層を転写する方法がより好ましく用いることができる。
以下に、転写材料として用いられる複屈折パターン作製材料について説明する。なお、転写材料として用いられる複屈折パターン作製材料は、後述の実施例などにおいて「複屈折パターン作製用転写材料」という場合がある。
転写材料として用いられる複屈折パターン作製材料は仮支持体上に形成されることが好ましい。仮支持体は、透明でも不透明でもよく特に限定はない。仮支持体を構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート)、ポリオレフィン(例、ノルボルネン系ポリマー)、ポリ(メタ)アクリル酸エステル(例、ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエステルおよびポリスルホン、ノルボルネン系ポリマーが含まれる。製造工程において光学特性を検査する目的には、透明支持体は透明で低複屈折の材料が好ましく、低複屈折性の観点からはセルロースエステルおよびノルボルネン系が好ましい。市販のノルボルネン系ポリマーとしては、アートン(商品名、JSR(株)製)、ゼオネックス、ゼオノア(いずれも商品名、日本ゼオン(株)製)などを用いることができる。また安価なポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等も好ましく用いられる。
転写材料は転写接着層を有しても良い。転写接着層としては、透明で着色がなく、十分な転写性を有していれば特に制限はなく、粘着剤による粘着層、感圧性樹脂層、感熱性樹脂層、感光性樹脂層などが挙げられるが、一括積層で形成される場合には必要な耐ベーク性から感光性もしくは感熱性樹脂層が望ましい。
ただし、潜像を顕在化させる場合に、偏光が転写用接着層を経由する場合には、転写用接着層の光学特性として、支持体の項で述べたように潜像に影響を与えない、即ち等方性か、潜像の顕在化に影響を与えないレターデーション値を有することが好ましい。
(1)ポリマーとしては、側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩基などの極性基を有するポリマーからなるアルカリ可溶性樹脂が好ましい。その例としては、特開昭59−71048号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、および、側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに環状酸無水物、米国特許第4139391号明細書に記載のベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体や、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸とモノマーとの多元共重合体などを挙げることができる。
(2)モノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマーおよびオリゴマーとしては、分子中に少なくともエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、単官能メタクリレートやトリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後(メタ)アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートや、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレー卜やメタクリレート、特開平11−133600号公報に「重合性化合物[B]」として記載されているものを好適なものとして挙げることができる。これらを単独もしくは複数組み合わせて用いても良い。
(3)光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、前述の(2)モノマー又はオリゴマーとの組み合わせが適切な開始剤(系)を選択すればよい。開始剤(系)としては、ビシナルポリケタルドニル化合物、アシロインエーテル化合物、α−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、トリアリールイミダゾール2量体とp−アミノケトンの組み合わせ、ベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−s−トリアジン化合物、トリハロメチル−トリアジン化合物、トリハロメチルオキサジアゾール化合物特開平11−133600号公報に記載の「重合開始剤C」等を好適なものとして挙げることができる。これらを単独もしくは複数組み合わせて用いても良い。
転写材料の、仮支持体と光学異方性層の間には、力学特性や凹凸追従性をコントロールするために力学特性制御層を形成することが好ましい。力学特性制御層としては、柔軟な弾性を示すもの、熱により軟化するもの、熱により流動性を呈するものなどが好ましく、熱可塑性樹脂層が特に好ましい。熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特開平5−72724号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーVicat法(具体的にはアメリカ材料試験法エーエステーエムデーASTMD1235によるポリマー軟化点測定法)による軟化点が約80℃以下の有機高分子物質より選ばれることが特に好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはそのケン化物のようなエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル或いはそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニルおよびそのケン化物のような塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物のようなスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物のようなビニルトルエン共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、N−アルコキシメチル化ナイロン、N−ジメチルアミノ化ナイロンのようなポリアミド樹脂等の有機高分子が挙げられる。
転写材料においては、複数の塗布層の塗布時、および塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を設けることが好ましい。該中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜や、前記光学異方性形成用の配向層を用いることが好ましい。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルピロリドンとそれらの変性物の一つもしくは複数を混合してなる層である。前記熱可塑性樹脂層や前記酸素遮断膜、前記配向層を兼用することもできる。
転写材料として用いられる複屈折パターン作製材料は仮支持体の上に剥離層を有してもよい。剥離層は仮支持体と剥離層間の、あるいは剥離層とその直上層の間の密着力を制御し、光学異方性層を転写した後の仮支持体の剥離を助ける役目を負う。また前述の他の機能層、例えば配向層、力学特性制御層、中間層などが剥離層としての機能を有してもよい。
複屈折パターン部材の表面には、汚染や損傷から保護する為に防汚性やハードコート性を有する表面保護層を設けることが好ましい。表面保護層の性質は特に限定されず既知の素材を用いることができ、前述の(仮)支持体や他の機能性層と同じか又は類似の材料からなってもよい。
表面保護層の材料としては例えば、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂からなる防汚層や多官能アクリレートを含んでなるアクリル樹脂で形成されるハードコート層などが挙げられる。なお、ハードコート層上に防汚層を配置したり、光学異方性層やその他の機能性層上に保護層を配置しても良い。
上記の機能性層以外にも例えば、複屈折パターン部材を剥離して再利用する行為を不可能とするため、破壊もしくは光学特性を変化させる機能層や、非可視光で顕在化する潜像技術など他のセキュリティ技術を組み合わせるための潜像層などの多様な機能性層と組み合わせることができる。包装材を構成するその他の層は潜像の形成に影響を与えないレターデーション有するように構成されるか、前述のようにそれらの層のレターデーションを考慮して、あるいは光学異方性層の潜像形成ためのレターデーション値を考慮して設定することができる。
また、光学異方性層上に塗布する層(例えば転写接着層)の塗布の際には、その塗布液に可塑剤や光重合開始剤を添加することにより、それらの添加剤の浸漬による光学異方性層の改質を同時に行ってもよい。
転写材料を支持体等の被転写材料上に転写する方法については特に制限されず、被転写材料上に上記光学異方性層を転写できれば特に方法は限定されない。例えば、フィルム状に形成した転写材料を、転写接着層面を被転写材料表面側にして、ラミネータを用いて加熱および/又は加圧したローラー又は平板で圧着又は加熱圧着して、貼り付けることができる。具体的には、特開平7−110575号公報、特開平11−77942号公報、特開2000−334836号公報、特開2002−148794号公報に記載のラミネータおよびラミネート方法が挙げられるが、低異物の観点で、特開平7−110575号公報に記載の方法を用いるのが好ましい。
被転写材料としては、支持体、支持体及び他の機能性層を含む積層体、又は複屈折パターン作製材料が挙げられる。
複屈折パターン作製用転写材料を被転写材料上に転写した後、仮支持体は剥離してもよく、しなくともよい。ただし剥離しない場合には仮支持体がその後のパターン露光に適した透明性やベークに耐え得る耐熱性などを有していることが好ましい。また、光学異方性層と一緒に転写される不要の層を除去する工程があってもよい。例えば配向層としてポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンの共重合体を用いた場合には、弱アルカリ性の水系現像液での現像により配向層より上の層の除去が可能である。現像の方式としては、パドル現像、シャワー現像、シャワー&スピン現像、ディップ現像等、公知の方法を用いることができる。現像液の液温度は20℃〜40℃が好ましく、また、現像液のpHは8〜13が好ましい。
本発明の複屈折パターン作製材料を用いて、パターン状の熱処理または電離放射線照射を行う工程、及び光学異方性層中の残りの未反応の反応性基を反応もしくは失活させる工程を行う事によって、複屈折パターン部材を作製することができる。特に光学異方性層がレターデーション消失温度を有し、かつ該レターデーション消失温度が電離放射線照射(あるいはレターデーション消失温度以下の熱処理)によって上昇する場合、容易に複屈折パターン部材を作製することができる。
以下に、電離放射線照射や熱処理による複屈折パターン作製工程を例示する。
パターン露光およびパターン状熱処理の詳細については後述する。
本発明の複屈折パターンの作製において転写を行う場合、そのタイミングは任意である。すなわち、例えば、少なくとも以下の工程:
・液晶性化合物を含む溶液を塗布乾燥させる工程;
・熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程;
・再度熱処理または電離放射線照射を行い前記相異なる反応性基のうち前記工程で反応させたものと異なる反応性基も含めて反応させる工程;及び
・光学異方性層中に残存する未反応の反応性基を反応もしくは失活させる工程(例えば50℃以上400℃以下のベーク)
をこの順に含む複屈折パターンの作製において転写を行う場合、転写は液晶性化合物を含む溶液を塗布乾燥させる工程の直後に行ってもよいし、熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程の後に行ってもよいし、残存する未反応の反応性基を反応もしくは失活させる工程の直前もしくは直後に行ってもよい。
本発明の複屈折パターンの作製においてパターン状の熱処理または電離放射線照射を行うタイミングは、熱処理または電離放射線照射を行う工程のいずれであってもよい。すなわち、例えば、少なくとも以下の工程:
・液晶性化合物を含む溶液を塗布乾燥させる工程;
・熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程;及び
・再度熱処理または電離放射線照射を行い前記相異なる反応性基のうち前記工程で反応させたものと異なる反応性基も含めて反応させる工程
をこの順に含む複屈折パターンの作製において、熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程がパターン状に行われてもよいし、再度熱処理または電離放射線照射を行い前記相異なる反応性基のうち前記工程で反応させたものと異なる反応性基も含めて反応させる工程がパターン状に行われてもよいし、その両方の工程がパターン状に行われてもよい。
先に、パターン状の露光とレターデーション消失温度以上での全面熱処理ないしは全面露光による複屈折パターン作製について詳細を述べる。
複屈折パターンを作製するためのパターン露光は、複屈折パターン作製材料につき、複屈折性を残したい領域を露光するように、露光部と未露光部のみを形成するように行ってもよく、露光条件の異なる露光をパターン状に行ってもよい。
パターン露光の手法としてはマスクを用いたコンタクト露光、プロキシ露光、投影露光などでもよいし、レーザーや電子線などを用いてマスクなしに決められた位置にフォーカスして直接描画してもよい。前記露光の光源の照射波長としては250〜450nmにピークを有することが好ましく、300〜410nmにピークを有することがさらに好ましい。感光性樹脂層により同時に段差を形成する場合には樹脂層を硬化しうる波長域の光(例えば、365nm、405nmなど)を照射することも好ましい。具体的には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、青色レーザー等が挙げられる。好ましい露光量としては通常3〜2000mJ/cm2程度であり、より好ましくは5〜1000mJ/cm2程度、さらに好ましくは10〜500mJ/cm2程度、最も好ましくは10〜100mJ/cm2程度である。
露光条件の異なる露光は複数回の露光によって行われてもよく、もしくは、例えば領域によって異なる透過スペクトルを示す2つ以上の領域を有するマスク等を用いて1回の露光によって行われていてもよく、又は両者が組み合わされていてもよい。露光条件の異なる露光をパターン状に行うとはすなわち、異なる露光条件で露光された2つ以上の露光領域を生ずるような形で露光が行われていることを意味とする。
パターン露光時に相異なる露光条件で露光された領域はその後、焼成を経て相異なる、かつ露光条件によって制御された複屈折性を示す。特に異なるレターデーション値を与える。すなわち、パターン露光の際に領域ごとに露光条件を調整することにより、焼成を経た後に領域ごとに異なる、かつ所望のレターデーションを有する複屈折パターンを作製することが可能である。なお、異なる露光条件で露光された2つ以上の露光領域間の露光条件は不連続に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。
露光条件の異なる露光領域を生じる手段として、露光マスクを用いた露光は有用である。例えば1つの領域のみを露光するような露光マスクを用いて露光を行った後に、温度、雰囲気、露光照度、露光時間、露光波長を変えて別のマスクを用いた露光や全面露光を行うことで、先に露光された領域と後に露光された領域の露光条件は容易に変更することができる。また、露光照度、あるいは露光波長を変えるためのマスクとして領域によって異なる透過スペクトルを示す2つ以上の領域を有するマスクは特に有用である。この場合、ただ一度の露光を行うだけで複数の領域に対して異なる露光照度、あるいは露光波長での露光を行うことができる。異なる露光照度の元で同一時間の露光を行う事で異なる露光量を与えることができることは言うまでもない。
またレーザーなどを用いた走査露光を用いる場合には、露光領域によって光源強度を変える、走査速度を変えるなどの手法で領域ごとに露光条件を変えることが可能である。
パターン露光された複屈折パターン作製材料に対して露光部のレターデーションを残しつつ未露光部のレターデーションを低下させ、さらにその状態で残りの未反応の反応性基を反応もしくは失活させて安定な複屈折パターンを得るために、未露光部のレターデーション消失温度以上での全面熱処理ないしは全面露光を行うことが好ましい。
処理を全面熱処理で行う場合、温度条件は材料によって変わるが未露光部のレターデーション消失温度以上で露光部のレターデーション消失温度以下が好ましい。またその上で未反応の反応性基の反応もしくは失活が効率よく進む温度であることが好ましい。具体的には特に限定されないが50℃〜400℃程度の熱処理が好ましく、100〜260℃程度の熱処理がより好ましく、150〜250℃がさらに好ましく、180〜230℃が特に好ましいが、必要とされる複屈折性(レターデーション)や用いる光学異方性層の熱硬化反応性によって適した温度は異なる。また熱処理には材料中の不要な成分を気化あるいは燃焼させて除く効果も期待できる。熱処理の時間は特に限定されないが、1分以上5時間以内が好ましく、3分以上3時間以内がより好ましく、5分以上2時間以内が特に好ましい。
露光部のレターデーション消失温度以下の温度では未反応の反応性基の反応性が十分でなく反応処理が十分に進まない場合などには、未露光部のレターデーション消失温度以上の温度を保ちつつ全面露光を行うことも有用である。この際の好ましい光源は前記パターン露光において上げたものと同一であり、好ましい露光量としては通常3〜2000mJ/cm2程度であり、より好ましくは5〜1000mJ/cm2程度、さらに好ましくは10〜500mJ/cm2程度、最も好ましくは10〜300mJ/cm2程度である。
パターン状熱処理の際の加熱温度は、加熱部と非加熱部のレターデーションに差異を生じさせる温度であればよく、特に限定されない。特に加熱部のレターデーションを実質的に0nmとしたい場合には、用いられる複屈折パターン作製材料の光学異方性層のレターデーション消失温度以上の温度で加熱することが好ましい。また一方で、加熱温度は光学異方性層の燃焼や着色の生じる温度未満であることが好ましい。一般的には120℃〜260℃程度の加熱を行えばよく、150℃〜250℃がより好ましく、180℃〜230℃がさらに好ましい。
前記パターン状熱処理が行われた光学異方性層において熱処理が行われなかった領域は、レターデーションを有しつつも未反応の反応性基を残しており、未だ不安定な状態である。未処理領域に残存する未反応の反応性基を反応もしくは失活させるために、全面熱処理ないしは全面露光による反応処理を行うことが好ましい。
パターン露光された複屈折パターン作製材料に対して50℃以上400℃以下、好ましくは80℃以上400℃以下に加熱を行うことにより複屈折パターンを作製することができる。複屈折パターン作製に用いる複屈折パターン作製材料の有する光学異方性層の露光前のレターデーション消失温度をT1[℃]、露光後のレターデーション消失温度をT2[℃]とした場合(レターデーション消失温度が250℃以下の温度域にない場合はT2=250とする)、ベーク時の温度はT1℃以上T2℃以下が好ましく、(T1+10)℃以上(T2−5)℃以下がより好ましく、(T1+20)℃以上(T2−10)℃以下が最も好ましい。
一般的に120〜180℃程度の加熱を行えばよく、130〜170℃がより好ましく、140〜160℃がさらに好ましいが、必要とされる複屈折性(レターデーション)や用いる光学異方性層の熱硬化反応性によって適した温度は異なる。熱処理の時間は特に限定されないが、1分以上5時間以内が好ましく、3分以上3時間以内がより好ましく、5分以上2時間以内が特に好ましい。
光学上の効果を発揮するため、ベーク後の露光部のレターデーションは5nm以上であることが好ましく、10nm以上5000nm以下であることがより好ましく、20nm以上2000nm以下であることが最も好ましい。5nm以下では作製された複屈折パターンの目視による識別が困難となる。
前節までの工程で作製された複屈折パターンの安定性をさらに高めたい場合、固定化された後にまだ残存している未反応の反応性基をさらに反応させて耐久性を増したり、材料中の不要な成分を気化あるいは燃焼させて除いたりする目的の為に仕上げ熱処理を行ってもよい。特にパターン露光と加熱全面露光、あるいはパターン状熱処理と全面露光で複屈折パターンを作製した場合には効果的である。仕上げ熱処理の温度としては180〜300℃程度の加熱を行えばよく、190〜260℃がより好ましく、200〜240℃がさらに好ましい。熱処理の時間は特に限定されないが、1分以上5時間以内が好ましく、3分以上3時間以内がより好ましく、5分以上2時間以内が特に好ましい。
複屈折パターン作製材料に上述のように露光及びベークを行って得られる本発明の包装材は通常はほぼ無色透明である一方で、二枚の偏光板で挟まれた場合、あるいは反射層と偏光板とで挟まれた場合においては特徴的な明暗、あるいは調整されたリターデーションから干渉によって得られる所望の色を示し容易に目視で認識できる。この性質を生かして、上記の製造方法により得られる包装材は、例えば偽造防止手段として利用することができる。すなわち、本発明の包装材、特に反射層を含む包装材は通常は目視ではほぼ不可視な一方で、偏光板を介することで容易に多色の画像が識別可能となる。複屈折パターンは偏光板を介さずにコピーしても何も映らず、逆に偏光板を介してコピーすると永続的な、つまりは偏光板無しでも目視可能なパターンとして残る。従って複屈折パターンの複製は困難である。このような複屈折パターンの作製法は広まっておらず、材料も特殊であることから、偽造防止手段として用いるに適していると考えられる。
また、偽造防止手段以外に緻密及びまたは多色を示すことができる潜像を利用した情報や画像の表示媒体などの活用が考えられる。
(力学特性制御層用塗布液CU−1の調製)
下記の組成物を調製し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、力学特性制御層用塗布液CU−1として用いた。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
力学特性制御層用塗布液組成(質量%)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/
ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体
(共重合組成比(モル比)=55/30/10/5、
質量平均分子量=10万、Tg≒70℃)
5.89
スチレン/アクリル酸共重合体
(共重合組成比(モル比)=65/35、質量平均分子量=1万、Tg≒100℃)
13.74
BPE−500(新中村化学(株)製) 9.20
メガファックF−780−F(大日本インキ化学工業(株)社製) 0.55
メタノール 11.22
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 6.43
メチルエチルケトン 52.97
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
下記の組成物を調製し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、配向層用塗布液AL−1として用いた。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
配向層用塗布液組成(質量%)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ポリビニルアルコール(PVA205(商品名、クラレ(株)製)) 3.21
ポリビニルピロリドン(Luvitec K30(商品名、BASF社製))1.48
蒸留水 52.10
メタノール 43.21
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
下記の組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、光学異方性層用塗布液LC−1として用いた。
LC−1−1は2つの反応性基を有する液晶化合物であり、2つの反応性基の片方はラジカル性の反応性基であるアクリル基、他方はカチオン性の反応性基であるオキセタン基である。
LC−1−2は配向制御の目的で添加する円盤状の化合物である。Tetrahedron Lett.誌、第43巻、6793頁(2002)に記載の方法に準じて合成した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
光学異方性層用塗布液組成(質量%)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
棒状液晶(LC−1−1) 32.59
水平配向剤(LC−1−2) 0.02
カチオン系光重合開始剤
(CPI100−P(商品名、サンアプロ株式会社製)) 0.66
重合制御剤
(IRGANOX1076(商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製))
0.07
メチルエチルケトン 66.66
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
下記の組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、転写接着層用塗布液AD−1として用いた。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
転写接着層用塗布液組成(質量%)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/メタクリル酸メチル
=35.9/22.4/41.7モル比のランダム共重合物
(重量平均分子量3.8万) 8.05
KAYARAD DPHA(商品名、日本化薬(株)製) 4.83
ラジカル光重合開始剤(2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)
1,3,4−オキサジアゾール) 0.12
ハイドロキノンモノメチルエーテル 0.002
メガファックF−176PF(商品名、大日本インキ化学工業(株)製)
0.05
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 34.80
メチルエチルケトン 50.538
メタノール 1.61
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
厚さ100μmの易接着ポリエチレンテレフタレートフィルム(コスモシャインA4100、(商品名、東洋紡績(株)製))の仮支持体の上に、ワイヤーバーを用いて順に、力学特性制御層用塗布液CU−1、配向層用塗布液AL−1を塗布、乾燥した。乾燥膜厚はそれぞれ14.6μm、1.6μmであった。次いで、配向層をMD方向にラビングし、ワイヤーバーを用いて光学異方性層用塗布液LC−1を塗布、膜面温度105℃で2分間乾燥して液晶相状態とした後、空気下にて160mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて紫外線を照射してその配向状態を固定化して厚さ3.5μmの光学異方性層を形成して光学異方性層塗布サンプルTRC−1を作製した。この際用いた紫外線の照度はUV−A領域(波長320nm〜400nmの積算)において100mW/cm2、照射量はUV−A領域において80mJ/cm2であった。TRC−1の光学異方性層は20℃で固体の高分子で、耐MEK(メチルエチルケトン)性を示した。
最後に、光学異方性層塗布サンプルTRC−1の上に転写接着層用塗布液AD−1を塗布、乾燥して1.2μmの転写接着層を形成し、複屈折パターン作製用転写材料TR−1を作製した。
(複屈折パターンBP−1の作成)
この複屈折パターン作製用転写材料TR−1に対してM−3LマスクアライナーとフォトマスクV(いずれも商品名、ミカサ社製)(図3参照。白色部が露光部、黒色部が未露光部である。露光部領域aの紫外光(λ=365nm)透過率=17%、露光部領域bの紫外光(λ=365nm)透過率=44%)を用いて露光量50mJ/cm2でパターン露光を行った。さらに230℃のクリーンオーブンで1時間のベークを行って、複屈折パターンBP−1を作製した。
被転写支持体として、正面レターデーションが166nmのポリプロピレン樹脂の延伸フィルムを用意し、ラミネータ((株)日立インダストリイズ製(LamicII型))を用い、前記100℃で2分間加熱した延伸フィルムに、複屈折パターンBP−1をゴムローラー温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度1.4m/分でラミネートした。ラミネート後、仮支持体を剥離して複屈折パターン包装材BPW―1を作製した(厚み10μm)。
BPW−1を2枚の偏光板(クロスニコル)間に配置して観察されるパターンの拡大図を図4に示す。図中、地の包装材であるポリプロピレン樹脂が灰色であるのに対し、格子部は薄黄色、斜線部は黄色を呈する多色のパターンが観察される。
BPW−1を用いて、光沢面を有するアルミ板を包装し、複屈折パターンの上に偏光板を介して観察されるパターンも図4に示されるものであるが、地のアルミ板が包装材を透過して紺色を呈するのに対し、格子部は青色、斜線部は黄色を呈する多色のパターンが観察された。
複屈折パターン包装材BPW―1のパターン形成面の裏面側にアルミニウムを蒸着し、反射層を作成した。
BPW−2の上に偏光板を介して観察されるパターンは図4に示されるものであるが、地のアルミ箔が紺色を呈するのに対し、格子部は青色、斜線部は黄色を呈する多色のパターンが観察された。
2 転写接着層
3 光学異方性層
4 配向層
5 力学特性制御層
Claims (9)
- 実質的に同一の層形成組成物から形成された光学異方性層であって、層内に複屈折性が異なる領域を二つ以上含んだ光学異方性層を少なくとも一層含んでなる包装材。
- 前記光学異方性層が反応性基を有する液晶化合物を用いてなることを特徴とする請求項1に記載の包装材。
- 前記光学異方性層における前記液晶化合物の層内配向方向が実質的に一定であることを特徴とする請求項2に記載の包装材。
- 前記光学異方性層を有する基材が有するレターデーションが2000nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の包装材。
- 透明であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の包装材。
- 反射層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の包装材。
- 偏光板を介して潜像を視認することができる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の包装材。
- 反応性基を有する液晶化合物を含む組成物層を形成し、層内の複数領域に異なる反応条件を与えたのち、加熱して未反応領域を光学的等方性として反応性基を失活させる工程を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の包装材の製造方法。
- 反射性表面を有する被包材を請求項1〜7のいずれか一項に記載の包装材で包装することを特徴とする包装方法。
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