JP2015116509A - 液晶組成物の硬化物の膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明は以下の通りである。
前記凹凸形状を反転させた型形状を有する面を有する基材フィルムの、前記型形状を有する面に、流体状の液晶組成物を塗布して、前記液晶組成物の膜を形成する工程と、
前記液晶組成物の膜を硬化して、前記液晶組成物の硬化物の膜を得る工程と、を含む、液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
〔2〕 前記液晶組成物が、コレステリック液晶性化合物を含む、〔1〕記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
〔3〕 前記液晶組成物の硬化物の膜が、光を反射しうる反射帯域を可視光領域に有する、〔1〕又は〔2〕記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
〔4〕 前記反射帯域の波長幅が、150nm以上である、〔3〕記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
〔5〕 前記基材フィルムが、熱可塑性樹脂からなる、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
〔6〕 前記凹凸形状が、1μm以下の段差を有する、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
〔7〕 前記凹凸形状が、5μm以下の最小ピッチを有する線状の凹部、5μm以下の最小ピッチを有する線状の凸部、5μm以下の最小径を有するドット状の凹部、及び、5μm以下の最小径を有するドット状の凸部からなる群より選ばれる少なくとも1つを有する、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
図1は、本発明の第一実施形態に係る製造方法によって製造される液晶組成物の硬化物の膜の断面を模式的に示す断面図である。また、図2は、本発明の第一実施形態に係る製造方法において用いる基材フィルムの断面を模式的に示す断面図である。
液晶組成物は、液晶性化合物を含む流体状の材料である。ここで便宜上「液晶組成物」と称する材料は、2以上の物質の混合物のみならず、単一の物質からなる材料をも包含する。
式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素原子数1個〜20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数1個〜20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、任意の結合基が介在していてもよい(メタ)アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基からなる群より選択される基である。
Bとして特に好ましいものとしては、単結合、−O−(C=O)−及び−CH=N−N=CH−が挙げられる。
R3−C3−D3−C5−M−C6−D4−C4−R4 式(2)
図2に示すように、基材フィルム200は、液晶組成物を塗布される面210を有するフィルムである。基材フィルム200において液晶組成物を塗布される面210は、所定の型形状を有する面である。この面210の型形状は、製造しようとする硬化物膜100の凹凸面110の凹凸形状を反転させた形状となっている。
図3は、本発明の第一実施形態に係る製造方法において、基材フィルム200の型形状を有する面210に、液晶組成物を塗布して、液晶組成物の膜300を形成した様子を模式的に示す断面図である。
基材フィルム200及び流体状の液晶組成物を用意した後で、基材フィルム200の型形状を有する面210に液晶組成物を塗布する工程を行う。これにより、図3に示すように、基材フィルム200の面210に、液晶組成物の膜300が形成される。通常、液晶組成物は流動性が良好なので、液晶組成物は基材フィルム200の面210のすみずみにまで浸入できる。したがって、基材フィルム200の面210と液晶組成物の膜300との間には、空気層等の層が介在しないので、液晶組成物の膜300に基材フィルム200の面210の型形状を正確に写し取ることができる。
図4は、本発明の第一実施形態に係る製造方法において、基材フィルム200の面210に形成された液晶組成物の膜300を硬化させて硬化物膜100を得る様子を模式的に示す断面図である。
基材フィルム200の面210に液晶組成物の膜300を形成した後で、この液晶組成物の膜300を硬化する。これにより、図4に示すように、基材フィルム200の面210に、硬化物膜100が得られる。本実施形態では式(1)で表される化合物及び棒状液晶性化合物を含む液晶組成物を用いたので、得られる硬化物膜100はコレステリック樹脂層である。
本実施形態に係る製造方法では、更に任意の工程を行なってもよい。
例えば、基材フィルム200の型形状を有する面210に液晶組成物の膜300を形成した後、硬化させる前に、必要に応じて、配向処理を行ってもよい。配向処理は、例えば液晶組成物の膜を50℃〜150℃で0.5分間〜10分間加温することにより行いうる。配向処理を施すことにより、膜中の液晶性化合物を良好に配向させることができる。また、液晶組成物が溶媒を含む場合は、通常、配向処理を行うことによって溶媒が除去される乾燥工程も進行する。
図4に示すように、上述した製造方法によって得られる硬化物膜100は、その基材フィルム200側の凹凸面110に所望の凹凸形状を有する。
上述した製造方法で製造された硬化物膜の用途は任意である。例えば、硬化物膜を物品の表面に貼り付けて用いてもよい。硬化物膜の適用対象としては、例えば、偽造防止物品、セキュリティ物品、加飾性物品などが挙げられる。このような用途は、特に、硬化物膜の凹凸面によってホログラム像を表示させうる場合に、好適である。
セキュリティ物品としては、例えば、金券、商品券、チケット、証明書、セキュリティカード等の認証媒体等が挙げられる。
加飾性物品としては、例えば、装飾品、文具、家具、自動車(内外装)、家電、パーソナルコンピューター、化粧品パッケージ等が挙げられる。
硬化物膜441は、粘着層431を介して、下地層421に粘着している。この実施形態において、硬化物膜441は、可視光領域において、右円偏光及び左円偏光のうちの一方の円偏光を透過させ、他方の円偏光の一部又は全部を反射させうる円偏光分離機能を有する層である。また、硬化物膜441の上面442には、回折格子として機能しうる凹凸形状(図示省略)が形成されていて、これにより、硬化物膜441は、上面442で反射された光を、見る角度により色が変化するホログラム光として表示できる構成を有する。
また、下地層421は、硬化物膜441が円偏光分離機能を発現できる波長領域の光の少なくとも一部を吸収しうる層であり、例えば黒色の層を用いうる。
表示領域FR内において、下地層421が、表示領域FRの全部を覆って設けられている。また、表示領域FR内において、硬化物膜441は、文字に対応する領域FL内のみに設けられ、これにより、文字に対応する形の模様が形成されている。
一方、識別媒体400の上面に、左円偏光A1Lが入射した場合、その全部が、硬化物膜441の下側にある下地層421の上面に到達し、ここで一部が吸収され、残りの一部は反射される。反射された光は反射光A2Lとして出射する。
(I−R)識別媒体400を、右円偏光のみを透過するフィルターを通して観察した場合と、
(I−L)識別媒体400を、左円偏光のみを透過するフィルターを通して観察した場合と
での、観察される像を対比する。
(II−L)入射光として左円偏光のみを含む光を用いて識別媒体400を観察した場合と
での、観察される像とを対比する。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下の操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中にて行った。
後述する実施例及び比較例で用いたコレステリック液晶組成物1及び2の組成は、下記表1の通りである。
図8は、製造例1において使用した金型の一部を模式的に示す斜視図である。製造例1で使用したニッケル製の金型500は、図8に示すように、凹凸形状を有する面510を有していた。具体的には、金型500の面510には、一方向に並んだ複数の直線状の凸部520が形成されていた。各凸部520は、その延在方向に垂直な平面で切った断面が矩形となっていて、その上面521並びに側面522及び523はいずれも平面であった。また、凸部520同士の間の領域530は平面となっていた。凸部520の上面521と凸部520同士の間の領域530との段差Hは0.2μmであった。また、凸部520の上面521の幅Lは1.0μm、凸部520同士の間の領域530の幅Sは1.0μmであった。ここで幅とは、金型500の面510の面内方向であって、凸部520の延在方向に垂直な方向の寸法をいう。
基材フィルムの型形状を有する面に、ラビング処理を施した後、表1に示す組成を有する流体状のコレステリック液晶組成物1を#6のワイヤーバーを用いて塗布して、コレステリック液晶組成物1の膜を形成した。このコレステリック液晶組成物1の膜に、100℃で5分間かけて配向処理を施した後、窒素雰囲気下で1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その膜を硬化させた。これにより、基材フィルムと、厚み2.8μmのコレステリック樹脂層とを有する複層フィルムを得た。
基材フィルムの型形状を有する面に、ラビング処理を施した後、表1に示す組成を有する流体状のコレステリック液晶組成物2を#6のワイヤーバーを用いて塗布して、コレステリック液晶組成物2の膜を形成した。このコレステリック液晶組成物2の膜に、120℃で5分間かけて配向処理を施した後、窒素雰囲気下で1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その膜を硬化させた。これにより、基材フィルムと、厚み2.8μmのコレステリック樹脂層とを有する複層フィルムを得た。
片方の面に易接着処理が施されたポリエステルシート(東洋紡社製「A4100」)を基材フィルムとして用意した。このポリエステルシートの易接着処理が施されていない面に、ラビング処理を施した後、表1に示す組成を有する流体状のコレステリック液晶組成物1を#6のワイヤーバーを用いて塗布して、コレステリック液晶組成物1の膜を形成した。このコレステリック液晶組成物1の膜に、100℃で5分間かけて配向処理を施した後、窒素雰囲気下で1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その膜を硬化させた。これにより、ポリエステルシートと、厚み2.8μmのコレステリック樹脂層とを有するプレス前フィルムを得た。
比較例1と同様にして、プレス前フィルムを製造した。
このプレス前フィルムのコレステリック樹脂層側の面に製造例1で用いた金型をあてがい、電熱プレス機で温度80℃、圧力4MPa〜20MPaで5分間加圧した。60℃まで冷却した後、金型を離そうとしたところ、コレステリック樹脂層の一部が金型に付着して、コレステリック樹脂層は破損した。
片方の面に易接着処理が施されたポリエステルシート(東洋紡社製「A4100」)を基材フィルムとして用意した。このポリエステルシートの易接着処理が施されていない面に、ラビング処理を施した後、表1に示す組成を有する流体状のコレステリック液晶組成物2を#6のワイヤーバーを用いて塗布して、コレステリック液晶組成物2の膜を形成した。このコレステリック液晶組成物2の膜に、120℃で5分間かけて配向処理を施した後、窒素雰囲気下で1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その膜を硬化させた。これにより、ポリエステルシートと、厚み2.8μmのコレステリック樹脂層とを有するプレス前フィルムを得た。
比較例3と同様にして、プレス前フィルムを製造した。
このプレス前フィルムのコレステリック樹脂層側の面に製造例1で用いた金型をあてがい、電熱プレス機で温度80℃、圧力3MPa〜20MPaで5分間加圧した。60℃まで冷却した後、金型を離そうとしてところ、コレステリック樹脂層の一部が金型に付着して、コレステリック樹脂層は破損した。
前記の実施例及び比較例の結果を、表2に示す。
表2において、「鋳型」とは、型形状を有する面を有する基材フィルムに液晶組成物を塗布し硬化させることによってコレステリック樹脂層の面に凹凸形状を形成する方法を採用したことを示す。
また、表2において、「ホログラム光」の欄の記号の意味は、以下の通りである。
A:明るい
B:殆ど視認されず
C:剥離不良
110 硬化物膜の凹凸面
120 硬化物膜の基材フィルムとは反対側の面
200 基材フィルム
210 基材フィルムの型形状を有する面
300 液晶組成物の膜
400 識別媒体
411 基材
421 下地層
431 粘着層
441 硬化物膜
442 硬化物膜の上面
500 金型
510 金型の凹凸形状を有する面
520 線状の凸部
521 凸部の上面
522及び523 凸部の側面
530 凸部同士の間の領域
Claims (7)
- 凹凸形状を有する面を有する、液晶組成物の硬化物の膜を製造する製造方法であって、
前記凹凸形状を反転させた型形状を有する面を有する基材フィルムの、前記型形状を有する面に、流体状の液晶組成物を塗布して、前記液晶組成物の膜を形成する工程と、
前記液晶組成物の膜を硬化して、前記液晶組成物の硬化物の膜を得る工程と、を含む、液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。 - 前記液晶組成物が、コレステリック液晶性化合物を含む、請求項1記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
- 前記液晶組成物の硬化物の膜が、光を反射しうる反射帯域を可視光領域に有する、請求項1又は2記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
- 前記反射帯域の波長幅が、150nm以上である、請求項3記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
- 前記基材フィルムが、熱可塑性樹脂からなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
- 前記凹凸形状が、1μm以下の段差を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
- 前記凹凸形状が、5μm以下の最小ピッチを有する線状の凹部、5μm以下の最小ピッチを有する線状の凸部、5μm以下の最小径を有するドット状の凹部、及び、5μm以下の最小径を有するドット状の凸部からなる群より選ばれる少なくとも1つを有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶組成物の硬化物の膜の製造方法。
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