JP2016224402A - シュリンクラベル - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、シュリンクラベルに印刷された印刷画像の色彩を鮮明に視認することが可能なシュリンクラベルを提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、熱収縮性を有するシュリンク性基材と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された印刷層と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された反射防止機能およびヘイズ機能を有する機能層と、を有するシュリンクラベルであって、上記機能層の最大反射率が2.0%以下であり、かつヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とするシュリンクラベルを提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、熱収縮性を有するシュリンク性基材と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された印刷層と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された反射防止機能およびヘイズ機能を有する機能層と、を有するシュリンクラベルであって、上記機能層の最大反射率が2.0%以下であり、かつヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とするシュリンクラベルを提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図1
Description
本発明は、シュリンクラベルに印刷された印刷画像の色彩を鮮明に視認することが可能なシュリンクラベルに関するものである。
従来、包装容器では、ラベル印刷により商品表示等が行われていたが、表面に凹凸形状を有する包装容器では、容器表面への印刷が困難な場合がある。そこで、熱収縮性基材に商品表示等の画像を予め印刷したシュリンクラベル(以下、ラベルと略する場合がある。)を用い、上記シュリンクラベルを加熱等により包装容器の胴部等に外嵌させることが行われてきた(特許文献1および2参照)。
シュリンクラベルに印刷された商品情報やデザイン、絵柄等の印刷画像は、商品の識別や消費者の購買意欲を高めるために非常に重要なものであるが、ラベル表面での光の反射により表面がギラつくと、上記印刷画像を確実に視認することが難しかった。
このような問題に対して、例えば、シュリンクラベルの表面に、反射防止機能を発揮する微細凹凸を付してマット調に加工することにより、表面での光の反射を低減し、印刷画像の視認性を高める試みもなされてきた。
しかし、シュリンクラベルの表面に上記微細凹凸を付した場合、表面でのギラつきは抑えられるものの、観察者からは、上記シュリンクラベルが有する印刷画像が実際の色彩に比べて白っぽく観察されてしまい、文字や模様の判読を妨げるといった問題がある。
また、ラベルに印刷された印刷画像により包装容器へ意匠性を付与する観点からも、シュリンクラベルは、印刷画像そのものが持つ色合いが、より鮮明に視認可能となることが求められている。
また、ラベルに印刷された印刷画像により包装容器へ意匠性を付与する観点からも、シュリンクラベルは、印刷画像そのものが持つ色合いが、より鮮明に視認可能となることが求められている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、シュリンクラベルに印刷された印刷画像の色彩を鮮明に視認することが可能なシュリンクラベルを提供することを主目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、シュリンクラベルの表面に付した微細凹凸により、表面での光の反射は低減されるが、ラベル内に入射した光が、例えば、熱収縮性基材と印刷層との接触界面等の、ラベル内に存在する積層界面において全反射すると、その反射光によって印刷画像の視認が妨げられ、色彩の鮮明性が損なわれることを見出した。
そこで、本発明者が更に鋭意検討を行った結果、シュリンクラベルの表面に反射防止機能を有する機能層を配置し、さらに上記機能層のヘイズ値を高くすることで、光を上記機能層内で散乱させる機能(ヘイズ機能)を有することができ、ラベル内に有する積層界面での光の全反射を抑えることが可能となることを見出した。
そして、シュリンクラベルが、このような、ヘイズ機能と反射防止機能とを組み合わせた上記機能層を有することで、表面でのギラつきを抑え、且つ、印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となることを知得し、本発明を完成するに至った。
そこで、本発明者が更に鋭意検討を行った結果、シュリンクラベルの表面に反射防止機能を有する機能層を配置し、さらに上記機能層のヘイズ値を高くすることで、光を上記機能層内で散乱させる機能(ヘイズ機能)を有することができ、ラベル内に有する積層界面での光の全反射を抑えることが可能となることを見出した。
そして、シュリンクラベルが、このような、ヘイズ機能と反射防止機能とを組み合わせた上記機能層を有することで、表面でのギラつきを抑え、且つ、印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となることを知得し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、熱収縮性を有するシュリンク性基材と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された印刷層と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された反射防止機能およびヘイズ機能を有する機能層と、を有するシュリンクラベルであって、上記機能層の最大反射率が2.0%以下であり、かつヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とするシュリンクラベルを提供する。
本発明によれば、反射防止機能とヘイズ機能を有する機能層を有しており、上記機能層が所定の最大反射率を示すことで、上記機能層を視認側とした際に表面における光の反射を抑制することができる。これにより、本発明のシュリンクラベルを容器等に外嵌した際に、印刷層への光の吸収率を高めることができる。また、上記機能層が所定の高ヘイズ値を示すことで、上記機能層内において光の散乱が増大する。これにより、本発明のシュリンクラベルを容器等に外嵌した際に、印刷層との境界面における全反射を防ぐことができ、印刷層への光の吸収率をさらに高めることができる。
このように、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌して用いる際に、優れた反射率低減効果を発揮することができ、シュリンクラベルが有する印刷層の印刷画像の視認性を向上させることが可能となる。また、本発明のシュリンクラベルは、上記印刷層への光の吸収率が高くなることから、上記印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となる。
このように、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌して用いる際に、優れた反射率低減効果を発揮することができ、シュリンクラベルが有する印刷層の印刷画像の視認性を向上させることが可能となる。また、本発明のシュリンクラベルは、上記印刷層への光の吸収率が高くなることから、上記印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となる。
上記発明においては、5°正反射率と65°反射率との差が1.5%以下であることが好ましい。シュリンクラベルを外嵌する容器の形状により視認する角度が大きく異なる場合でも、良好な低反射性を奏することが可能となるからである。
上記発明においては、上記機能層は、一方の表面に多数の突起部が形成されており、上記突起部の底面は、上記底面の重心を通る最大幅の平均が250nm以上500nm以下の範囲内にあり、一の上記突起部および上記一の突起部の底面の重心に最も接近した位置に底面の重心を有する他の上記突起部の重心間距離の平均が400nm以下であり、上記重心間距離の分散が10000nm2以上であり、上記突起部が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において上記突起部の底面の重心からの上記突起部の頂部の位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示し、上記突起部の抽出点数をn(n≧30)としたときに、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすことが好ましい。
形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の突起部が上記機能層の表面に形成されていることから、上記突起部において光を多数回反射させることができ、また、干渉によって特定の波長光の強度が強まるのを抑制することができる。さらに、上記突起部により、光の多数回反射による光の吸収に加えて、ミー散乱による光の吸収も起こるため、反射率を低下させることができる。さらにまた、多数の突起部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することから、上記機能層は、所定のヘイズ値を示すことができる。
このように、形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の突起部が表面に形成された上記機能層は、単層で、反射防止機能およびヘイズ機能を有することができるからである。
形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の突起部が上記機能層の表面に形成されていることから、上記突起部において光を多数回反射させることができ、また、干渉によって特定の波長光の強度が強まるのを抑制することができる。さらに、上記突起部により、光の多数回反射による光の吸収に加えて、ミー散乱による光の吸収も起こるため、反射率を低下させることができる。さらにまた、多数の突起部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することから、上記機能層は、所定のヘイズ値を示すことができる。
このように、形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の突起部が表面に形成された上記機能層は、単層で、反射防止機能およびヘイズ機能を有することができるからである。
また、上記発明においては、上記機能層は、一方の表面に多数の溝部が形成されており、上記溝部は、上記溝部の側面により囲まれた領域である溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの面積の平均が94000nm2以上131000nm2以下の範囲内であり、上記溝部の上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの最大内角の分散が600(°)2以上1020(°)2以下の範囲内であり、一の上記溝部と、上記一の溝部の上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心に最も接近した位置に上記溝口部の上記重心を有する上記溝部との重心間距離の平均が500nm以下であり、上記重心間距離の分散が8000nm2以上であることが好ましい。
形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の溝部が上記機能層の表面に形成されていることから、上記溝部において光を多数回反射させることができ、また、干渉によって特定の波長光の強度が強まるのを抑制することができる。さらに、上記溝部により、光の多数回反射による光の吸収に加えて、ミー散乱による光の吸収も起こるため、反射率を低下させることができる。さらにまた、多数の溝部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することから、上記機能層は、所定のヘイズ値を示すことができる。
このように、形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の溝部が表面に形成された上記機能層は、単層で、反射防止機能およびヘイズ機能を有することができるからである。
形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の溝部が上記機能層の表面に形成されていることから、上記溝部において光を多数回反射させることができ、また、干渉によって特定の波長光の強度が強まるのを抑制することができる。さらに、上記溝部により、光の多数回反射による光の吸収に加えて、ミー散乱による光の吸収も起こるため、反射率を低下させることができる。さらにまた、多数の溝部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することから、上記機能層は、所定のヘイズ値を示すことができる。
このように、形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の溝部が表面に形成された上記機能層は、単層で、反射防止機能およびヘイズ機能を有することができるからである。
また、上記発明においては、上記機能層は、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有することが好ましい。上記微細凹凸構造部は、いわゆるモスアイ(moth eye(蛾の目))構造と呼ばれており、上記モスアイ構造の原理により、入射光に対する屈折率の急激な変化がなくなり、物質界面での不連続な屈折率変化に起因する光の反射を抑制することができるからである。
また、上記発明においては、上記機能層が上記印刷層と平面視上重なる位置にパターン状に形成されていることが好ましい。上記印刷層のうち、上記機能層と平面視上重なる部分(以下、重複領域とする場合がある。)では、光の反射が抑制され、印刷層への光の吸収が増加することにより、印刷画像の色彩を鮮明に表示することができる。一方、上記印刷層のうち、上記機能層と平面視上重ならない部分(以下、非重複領域とする場合がある。)では、光の反射が生じることで、上記印刷層の印刷画像が上記重複領域とは異なり、反射光の影響を受けた光沢ある表示態様となる。このように、印刷層上にパターン状の機能層を設けることで、重複領域と非重複領域とにおいて、異なる意匠性を発現することが可能となる。
また、パターン状の印刷層上に上記機能層が形成される場合、印刷層のない部分に機能層が形成されることで、当該部分を透明性の高い領域とすることができる。
このように、要求される意匠性に合わせたシュリンクラベルを得ることができるからである。
また、パターン状の印刷層上に上記機能層が形成される場合、印刷層のない部分に機能層が形成されることで、当該部分を透明性の高い領域とすることができる。
このように、要求される意匠性に合わせたシュリンクラベルを得ることができるからである。
本発明のシュリンクラベルは、シュリンクラベルに印刷された印刷画像の色彩を鮮明に視認することが可能であるといった作用効果を奏する。
以下、本発明のシュリンクラベルについて詳細に説明する。
本発明のシュリンクラベルは、熱収縮性を有するシュリンク性基材(以下、単にシュリンク性基材と称する場合がある。)と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された印刷層と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された反射防止機能およびヘイズ機能を有する機能層と、を有するシュリンクラベルであって、上記機能層の最大反射率が2.0%以下であり、かつヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とするものである。
本発明のシュリンクラベルは、熱収縮性を有するシュリンク性基材(以下、単にシュリンク性基材と称する場合がある。)と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された印刷層と、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された反射防止機能およびヘイズ機能を有する機能層と、を有するシュリンクラベルであって、上記機能層の最大反射率が2.0%以下であり、かつヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とするものである。
本発明のシュリンクラベルについて図面を参照しながら説明する。図1(a)、(b)は本発明のシュリンクラベルの例を示す概略断面図である。
図1(a)に例示する本発明のシュリンクラベル10は、シュリンク性基材1と、シュリンク性基材1の一方の面に形成され、意匠印刷層11および背景印刷層12からなる印刷層3と、シュリンク性基材1の他方の面に形成された機能層2と、を有するものである。また、図1(b)に例示する本発明のシュリンクラベル10は、シュリンク性基材1と、シュリンク性基材1の一方の面に形成され、意匠印刷層11および背景印刷層12からなる印刷層3と、シュリンク性基材1の印刷層3が形成された面側に形成された機能層2と、を有するものである。図1(b)で示すように、機能層2は印刷層3上に形成される。
図1(a)、(b)で示す機能層2は、反射防止機能およびヘイズ機能を有する単層の例を示している。
図1(a)に例示する本発明のシュリンクラベル10は、シュリンク性基材1と、シュリンク性基材1の一方の面に形成され、意匠印刷層11および背景印刷層12からなる印刷層3と、シュリンク性基材1の他方の面に形成された機能層2と、を有するものである。また、図1(b)に例示する本発明のシュリンクラベル10は、シュリンク性基材1と、シュリンク性基材1の一方の面に形成され、意匠印刷層11および背景印刷層12からなる印刷層3と、シュリンク性基材1の印刷層3が形成された面側に形成された機能層2と、を有するものである。図1(b)で示すように、機能層2は印刷層3上に形成される。
図1(a)、(b)で示す機能層2は、反射防止機能およびヘイズ機能を有する単層の例を示している。
本発明によれば、反射防止機能とヘイズ機能を有する機能層を有しており、上記機能層が所定の最大反射率を示すことで、上記機能層を視認側とした際に表面における光の反射を抑制することができる。これにより、本発明のシュリンクラベルを容器等に外嵌した際に、印刷層への光の吸収率を高めることができる。また、上記機能層が所定の高ヘイズ値を示すことで、上記機能層内において光の散乱が増大する。これにより、本発明のシュリンクラベルを容器等に外嵌した際に、印刷層との境界面における全反射を防ぐことができ、印刷層への光の吸収率をさらに高めることができる。
このように、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌して用いる際に、優れた反射率低減効果を発揮することができ、シュリンクラベルが有する印刷層の印刷画像の視認性を向上させることが可能となる。また、本発明のシュリンクラベルは、上記印刷層への光の吸収率が高くなることから、上記印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となる。
このように、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌して用いる際に、優れた反射率低減効果を発揮することができ、シュリンクラベルが有する印刷層の印刷画像の視認性を向上させることが可能となる。また、本発明のシュリンクラベルは、上記印刷層への光の吸収率が高くなることから、上記印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となる。
また、本発明のシュリンクラベルは、5°正反射率と65°反射率との差が1.5%以下であることが好ましい。シュリンクラベルを外嵌する容器の形状により視認する角度が大きく異なる場合でも、良好な低反射性を奏することが可能となるからである。
以下、本発明のシュリンクラベルにおける各構成について説明する。
A.機能層
本発明における機能層は、反射防止機能およびヘイズ機能を有するものである。
上記機能層は、通常、本発明のシュリンクラベルにおいて、視認側の最表面に形成される。
本発明における機能層は、反射防止機能およびヘイズ機能を有するものである。
上記機能層は、通常、本発明のシュリンクラベルにおいて、視認側の最表面に形成される。
I.光学特性
本発明における機能層は、所定の最大反射率およびヘイズ値を有する。
以下、本発明における機能層の光学特性について説明する。
本発明における機能層は、所定の最大反射率およびヘイズ値を有する。
以下、本発明における機能層の光学特性について説明する。
1.最大反射率
上記機能層は、最大反射率が2.0%以下であることを特徴とする。具体的には、上記機能層の上記最大反射率は、2.0%以下であればよいが、中でも1.5%以下であることが好ましい。可視光の全波長域に対して低い反射率を示すことができるため、印刷画像の視認性を向上させることが可能となるからである。
本発明における最大反射率とは、可視光領域380nm〜780nmの波長の光を8°にて入射させた際の全方向の積算反射率を求め、その中で最も反射率の高い波長のものをいう。
上記機能層は、最大反射率が2.0%以下であることを特徴とする。具体的には、上記機能層の上記最大反射率は、2.0%以下であればよいが、中でも1.5%以下であることが好ましい。可視光の全波長域に対して低い反射率を示すことができるため、印刷画像の視認性を向上させることが可能となるからである。
本発明における最大反射率とは、可視光領域380nm〜780nmの波長の光を8°にて入射させた際の全方向の積算反射率を求め、その中で最も反射率の高い波長のものをいう。
最大反射率は、計測装置として、紫外可視近赤外分光光度計 UV−3100PC((株)島津製作所製)を用い、8°入射光(波長領域380nm〜780nm)に対する全方向の積算反射率を測定することで得られる。光の入射面は、機能層の態様にもよるが、機能層が後述する第1態様または第2態様である場合は、突起部が形成された面(突起部賦形面と称する場合がある。)または溝部が形成された面(溝部賦形面と称する場合がある。)を光の入射面とし、機能層が後述する第3態様であるの場合は、微細凹凸構造部が形成された面(モスアイ構造面と称する場合がある。)を光の入射面とすることができる。また、機能層が後述する第4態様である場合は、反射防止層側を光の入射面側とすることができる。
2.ヘイズ値
上記機能層は、ヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とする。具体的には、上記機能層は、ヘイズ値が70%以上であればよいが、中でも80%以上であることが好ましい。
機能層の上記ヘイズ値が高い程、機能層内における光の散乱を増大させることが可能となり、印刷層と他の層との境界面における全反射を防ぐことができる。これにより、本発明のシュリンクラベルにおける印刷層の印刷画像の視認性や発色性を向上させることができるからである。
ヘイズ値は、機能層としての値であり、ヘイズメーター(ヘイズガードII (株)東洋精機製作所製)を用いてJIS K7136に準拠した方法により測定される。
上記機能層は、ヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とする。具体的には、上記機能層は、ヘイズ値が70%以上であればよいが、中でも80%以上であることが好ましい。
機能層の上記ヘイズ値が高い程、機能層内における光の散乱を増大させることが可能となり、印刷層と他の層との境界面における全反射を防ぐことができる。これにより、本発明のシュリンクラベルにおける印刷層の印刷画像の視認性や発色性を向上させることができるからである。
ヘイズ値は、機能層としての値であり、ヘイズメーター(ヘイズガードII (株)東洋精機製作所製)を用いてJIS K7136に準拠した方法により測定される。
3.5°正反射率と65°反射率の差
上記機能層は、5°正反射率と65°反射率の差が小さい程、視認する角度による低反射性の変化が少なくなり、角度依存の少ない低反射のシュリンクラベルとすることができる。具体的には、上記機能層は、5°正反射率と65°反射率との差が1.5%以下であることが好ましく、中でも1.4%以下であることが好ましい。
5°正反射率と65°反射率の差を上述の上限値以下とすることで、ラベルを視認する角度が大きく異なる場合でも、可視光の全波長域に対して低い反射率を示すことができるため、印刷層の印刷画像の視認性および発色性を向上させることが可能となるからである。
上記機能層は、5°正反射率と65°反射率の差が小さい程、視認する角度による低反射性の変化が少なくなり、角度依存の少ない低反射のシュリンクラベルとすることができる。具体的には、上記機能層は、5°正反射率と65°反射率との差が1.5%以下であることが好ましく、中でも1.4%以下であることが好ましい。
5°正反射率と65°反射率の差を上述の上限値以下とすることで、ラベルを視認する角度が大きく異なる場合でも、可視光の全波長域に対して低い反射率を示すことができるため、印刷層の印刷画像の視認性および発色性を向上させることが可能となるからである。
本発明における5°正反射率と65°反射率の差とは、検出角を5°に固定し、5°および65°入射光の可視光領域380nm〜780nmにおける絶対反射スペクトルを測定し、5°正反射率および65°反射率(ΔY5(%)およびΔY65(%))を求め、それらの差分反射率((ΔY65−ΔY5)(%))を求めたものである。
ここで、5°正反射率(ΔY5(%))は、本発明のシュリンクラベルの5°正反射率から標準黒色板の5°正反射率の差分にて求められる。また、65°反射率(ΔY65(%))も5°正反射率(ΔY5(%))と同様に、標準黒色板の65°反射率との差分にて求められる。
なお、上記5°正反射率および65°反射率は、計測装置として、紫外可視近赤外分光光度計 V−7100(日本分光(株)製)を用い、検出角を5°に固定し、5°および65°入射光の可視光領域380nm〜780nmにおける絶対反射スペクトルを測定することにより得られる。光の入射面は、最大反射率の測定の際の入射面と同様とする。
ここで、5°正反射率(ΔY5(%))は、本発明のシュリンクラベルの5°正反射率から標準黒色板の5°正反射率の差分にて求められる。また、65°反射率(ΔY65(%))も5°正反射率(ΔY5(%))と同様に、標準黒色板の65°反射率との差分にて求められる。
なお、上記5°正反射率および65°反射率は、計測装置として、紫外可視近赤外分光光度計 V−7100(日本分光(株)製)を用い、検出角を5°に固定し、5°および65°入射光の可視光領域380nm〜780nmにおける絶対反射スペクトルを測定することにより得られる。光の入射面は、最大反射率の測定の際の入射面と同様とする。
上記機能層は、全光線透過率が70%以上、中でも75%以上、特に80%以上であることが好ましい。印刷層の印刷画像の意匠を見る際の視認性が向上するからある。
上記全光線透過率は、JIS K7361−1(プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法)に準拠して測定することができる。
上記全光線透過率は、JIS K7361−1(プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法)に準拠して測定することができる。
II.実施態様
本発明における機能層は、上記の「I.光学特性」の項で説明した最大反射率およびヘイズ値を有するものであれば、特に限定されず、両機能を発揮可能な単層であってもよく、反射防止機能とヘイズ機能とがそれぞれ別層に分かれて発揮可能な積層体であってもよい。
このような機能層の態様としては、一方の表面に形状および配置に所定のばらつきを有する多数の突起部が形成された第1態様、一方の表面に形状および配置に所定のばらつきを有する多数の溝部が形成された第2態様、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有する第3態様、ヘイズ層および上記ヘイズ層上に形成された反射防止層を有する第4態様、を挙げることができる。
以下、本発明における機能層の各態様について説明する。
本発明における機能層は、上記の「I.光学特性」の項で説明した最大反射率およびヘイズ値を有するものであれば、特に限定されず、両機能を発揮可能な単層であってもよく、反射防止機能とヘイズ機能とがそれぞれ別層に分かれて発揮可能な積層体であってもよい。
このような機能層の態様としては、一方の表面に形状および配置に所定のばらつきを有する多数の突起部が形成された第1態様、一方の表面に形状および配置に所定のばらつきを有する多数の溝部が形成された第2態様、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有する第3態様、ヘイズ層および上記ヘイズ層上に形成された反射防止層を有する第4態様、を挙げることができる。
以下、本発明における機能層の各態様について説明する。
1.第1態様
本発明における機能層の第1態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、一方の表面に多数の突起部が形成されており、上記突起部の底面は、上記底面の重心を通る最大幅の平均が250nm以上500nm以下の範囲内にあり、一の上記突起部および上記一の突起部の底面の重心に最も接近した位置に底面の重心を有する他の上記突起部の重心間距離(以下、最近接重心間距離と称する場合がある。)の平均が400nm以下であり、上記重心間距離の分散が10000以上であり、上記突起部が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において上記突起部の底面の重心からの上記突起部の頂部の位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示し、上記突起部の抽出点数をn(n≧30)としたときに、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすことを特徴とするものである。
本発明における機能層の第1態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、一方の表面に多数の突起部が形成されており、上記突起部の底面は、上記底面の重心を通る最大幅の平均が250nm以上500nm以下の範囲内にあり、一の上記突起部および上記一の突起部の底面の重心に最も接近した位置に底面の重心を有する他の上記突起部の重心間距離(以下、最近接重心間距離と称する場合がある。)の平均が400nm以下であり、上記重心間距離の分散が10000以上であり、上記突起部が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において上記突起部の底面の重心からの上記突起部の頂部の位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示し、上記突起部の抽出点数をn(n≧30)としたときに、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすことを特徴とするものである。
本態様の機能層について図面を参照しながら説明する。
図2(a)は、本態様の機能層の一例を示す概略断面図であり、図2(b)は図2(a)のP部分の拡大図である。
図2(a)、(b)に例示するように、本態様の機能層2Aは、一方の表面に多数の突起部20、20A、20Bが形成されている。多数の突起部20、20A、20Bは、形状および配置位置に所定のばらつきを有する。
なお、多数の突起部の形状および配置位置のばらつきのことを、単に「(突起部の)ばらつき」と称する場合がある。
図2(a)は、本態様の機能層の一例を示す概略断面図であり、図2(b)は図2(a)のP部分の拡大図である。
図2(a)、(b)に例示するように、本態様の機能層2Aは、一方の表面に多数の突起部20、20A、20Bが形成されている。多数の突起部20、20A、20Bは、形状および配置位置に所定のばらつきを有する。
なお、多数の突起部の形状および配置位置のばらつきのことを、単に「(突起部の)ばらつき」と称する場合がある。
本態様によれば、形状および配置位置に所定のばらつきを有する多数の突起部が上記機能層の表面に形成されていることから、単層で反射防止機能およびヘイズ機能の両方の機能を有することができ、広波長域の光に対して優れた反射率低減効果を発揮することが可能となる。
すなわち、本態様の機能層は、表面に形成された多数の突起部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することで、入射光を多数回反射させて層内に吸収させることができる。また、干渉により特定の波長光の強度が強まるのを抑制することができる。
さらに、多数の突起部が所定のばらつきを有することで、上記突起部、中でも突起部の頂部において、突起部の形状により光をミー散乱させることができる。これにより、上記機能層は、多数回反射による光の吸収に加えて、ミー散乱により光の吸収量をさらに増加させることができ、反射率をより低減することが可能となる。これは、ミー散乱が「前方散乱が強い」、「波長依存性が小さい」といった特長を有することによるものである。つまり、ミー散乱は前方散乱が強いため、突起部に入射した光は機能層内で散乱されることとなり、散乱光を吸収させることができる。また、ミー散乱は波長依存性が小さいため、可視光領域380nm〜780nm全域の波長の光を散乱させることができ、上記領域の波長の散乱光を吸収させることが可能となるからである。
さらに、多数の突起部が所定のばらつきを有することで、上記突起部、中でも突起部の頂部において、突起部の形状により光をミー散乱させることができる。これにより、上記機能層は、多数回反射による光の吸収に加えて、ミー散乱により光の吸収量をさらに増加させることができ、反射率をより低減することが可能となる。これは、ミー散乱が「前方散乱が強い」、「波長依存性が小さい」といった特長を有することによるものである。つまり、ミー散乱は前方散乱が強いため、突起部に入射した光は機能層内で散乱されることとなり、散乱光を吸収させることができる。また、ミー散乱は波長依存性が小さいため、可視光領域380nm〜780nm全域の波長の光を散乱させることができ、上記領域の波長の散乱光を吸収させることが可能となるからである。
このように、本態様の機能層は、表面に形成された多数の突起部が所定のばらつきを有することで、広波長域の光に対して優れた反射率低減効果を発揮することが可能となる。そして、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌した際に、印刷層における印刷画像の視認性を向上させることができる。
また、本態様の機能層は、入射した光をミー散乱させる上述の構造を表面に有することから、入射光の後方散乱が少なくなり、印刷層への光の吸収率を高めることができる。このため、印刷層の発色性を向上させることができる。
本発明のシュリンクラベルが有する印刷層の印刷画像は、通常、減色混合により印刷画像を表示しているため、入射した光のうち、一部の波長の光が印刷層に吸収され、吸収されずに反射した波長の光の色調が印刷画像の色調となる。
本発明のシュリンクラベルが有する印刷層の印刷画像は、通常、減色混合により印刷画像を表示しているため、入射した光のうち、一部の波長の光が印刷層に吸収され、吸収されずに反射した波長の光の色調が印刷画像の色調となる。
さらに、多数の突起部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することで、上記機能層は、所定のヘイズ値を示すことができる。このため、本発明のシュリンクラベルを容器等に外嵌した際に、ラベル内に有する積層界面における全反射を低減することが可能となる。
これは、機能層が所定のヘイズ値を有することで、機能層内で光が散乱されることによるものである。すなわち、本態様の機能層は、所定のヘイズ値を有することから、全反射する角度で侵入してきた白色光は、上記機能層内で種々の角度に散乱される。このとき、上記白色光の一部は、入射角が小さくなるため、全反射せずに印刷層内に侵入することになる。印刷層内に侵入した光は、上述したように所定の波長の光が反射されるため、所定の色調の発色性が向上するのである。
これは、機能層が所定のヘイズ値を有することで、機能層内で光が散乱されることによるものである。すなわち、本態様の機能層は、所定のヘイズ値を有することから、全反射する角度で侵入してきた白色光は、上記機能層内で種々の角度に散乱される。このとき、上記白色光の一部は、入射角が小さくなるため、全反射せずに印刷層内に侵入することになる。印刷層内に侵入した光は、上述したように所定の波長の光が反射されるため、所定の色調の発色性が向上するのである。
このように、ラベル内で全反射された白色光は、通常、印刷層の印刷絵柄の見た目の色調を薄めてしまうが、その一部の光を全反射させずに印刷層に侵入させることで、色調に係わる光の反射を増加させることが可能となる。この結果、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌した際に、印刷画像の色彩を鮮明にすることが可能となるのである。
本態様の機能層が所定のヘイズ値を示すことにより奏される上述の発色性向上の原理は、後述する他の態様の機能層においても同様に適用することができる。
(1)突起部
本態様における突起部は、機能層の一方の表面に形成され、その形状および配置位置に所定のばらつきを有するものである。
本態様における突起部は、機能層の一方の表面に形成され、その形状および配置位置に所定のばらつきを有するものである。
ここで、多数の突起部が有するばらつきとは、3つのパラメータの定量化により規定される。
第1のパラメータは、突起部の大きさによるものである。多数の突起部が所定のばらつきを有するとは、図2(b)に示すように、突起部20の底面の重心Gを通る最大幅Rの平均が250nm以上500nm以下の範囲内であることをいう。
第2のパラメータは、隣接する突起部の位置関係によるものである。多数の突起部が所定のばらつきを有するとは、図2(b)に示すように、一の突起部20Aおよび一の突起部20Aの底面の重心GAに最も近接した位置に底面の重心GBを有する他の突起部20Bの重心間距離、すなわち、最近接重心間距離Lminの平均が400nm以下であり、最近接重心間距離Lminの分散が10000以上であることをいう。
第3のパラメータは、突起部の頂部が示す方向によるものである。多数の突起部が所定のばらつきを有するとは、図3(a)、(b)に示すように、突起部20が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において突起部20の底面の重心Gからの突起部20の頂部Tの位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示し、突起部2の抽出点数をn(n≧30)としたときに、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすことをいう。
図3(a)は突起部の概略斜視図であり、図3(b)は図3(a)のz軸方面、すなわち、突起部の頂部側から見た概略平面図であり、突起部の頂部の位置および方位角を説明する説明図である。
第1のパラメータは、突起部の大きさによるものである。多数の突起部が所定のばらつきを有するとは、図2(b)に示すように、突起部20の底面の重心Gを通る最大幅Rの平均が250nm以上500nm以下の範囲内であることをいう。
第2のパラメータは、隣接する突起部の位置関係によるものである。多数の突起部が所定のばらつきを有するとは、図2(b)に示すように、一の突起部20Aおよび一の突起部20Aの底面の重心GAに最も近接した位置に底面の重心GBを有する他の突起部20Bの重心間距離、すなわち、最近接重心間距離Lminの平均が400nm以下であり、最近接重心間距離Lminの分散が10000以上であることをいう。
第3のパラメータは、突起部の頂部が示す方向によるものである。多数の突起部が所定のばらつきを有するとは、図3(a)、(b)に示すように、突起部20が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において突起部20の底面の重心Gからの突起部20の頂部Tの位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示し、突起部2の抽出点数をn(n≧30)としたときに、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすことをいう。
図3(a)は突起部の概略斜視図であり、図3(b)は図3(a)のz軸方面、すなわち、突起部の頂部側から見た概略平面図であり、突起部の頂部の位置および方位角を説明する説明図である。
多数の突起部が「所定のばらつきを有する」とは、すなわち、上記の第1〜第3の各パラメータが上述の所定の範囲内(以下、所定値と称する場合がある。)を示すことを意味する。
本態様においては、「突起部の大きさ」、「隣接する突起部の位置関係」、および「突起部の頂部が示す方向」の3つのパラメータの定量化により規定されるばらつきの程度により、多数の突起部により奏される機能層の反射防止機能およびヘイズ機能が決定される。
そして、上記の各パラメータが所定値を示し、多数の突起部が所定のばらつきを有することで、本態様の機能層が所望の反射防止機能およびヘイズ機能を有することができ、反射率低減効果を奏することができる。
そして、上記の各パラメータが所定値を示し、多数の突起部が所定のばらつきを有することで、本態様の機能層が所望の反射防止機能およびヘイズ機能を有することができ、反射率低減効果を奏することができる。
(a)パラメータの定量化方法
本態様における突起部の形状および配置位置のばらつきは、機能層の一方の面に形成された多数の突起部のうち、所望の点数を抽出して算出し、定量化することができる。
突起部の抽出は、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、以下、SEMと略する。)や原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope、以下、AFMと略する。)等を用い、倍率10000倍、視野範囲を縦4μm×横4μmとして、上記機能層の突起部賦形面側から平面視観察を行い、上記視野範囲における突起部の面内配列を画像で検出し、その中から所望の点数を抽出する方法を用いることができる。
本態様における突起部の形状および配置位置のばらつきは、機能層の一方の面に形成された多数の突起部のうち、所望の点数を抽出して算出し、定量化することができる。
突起部の抽出は、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、以下、SEMと略する。)や原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope、以下、AFMと略する。)等を用い、倍率10000倍、視野範囲を縦4μm×横4μmとして、上記機能層の突起部賦形面側から平面視観察を行い、上記視野範囲における突起部の面内配列を画像で検出し、その中から所望の点数を抽出する方法を用いることができる。
各パラメータは、1つの視野範囲あたりの突起部の最低抽出点数を30点として算出する。突起部の抽出点数は多いほど好ましく、抽出点数は30点以上、中でも50点以上であることが好ましい。また、突起部の抽出を行うための上記視野範囲の検出数は、機能層の突起部賦形面の所望の単位面積(2500mm2)当たり3箇所以上、中でも5箇所以上、特に10箇所以上であることが好ましい。抽出点数および視野範囲の検出数を上記範囲で規定することで、3つのパラメータをより高精度で定量化することができ、突起部の形状および配置位置のばらつきを正確に規定することができるからである。
各パラメータは、以下の手順により定量化することができる。
(i)まず、SEMやAFMを用いて突起部の面内配列を検出する。検出された面内配列から、所望の点数の突起部を抽出し、各突起部の高さの極大点および極小点を検出する。極大点および極小点を求める方法は、例えば、平面視形状と対応する断面形状の拡大写真とを逐次対比して求める方法、平面視拡大写真の画像処理によって求める方法等、種々の手法を適用することができる。このとき得られた極大点を「突起部の頂部」とする。
(i)まず、SEMやAFMを用いて突起部の面内配列を検出する。検出された面内配列から、所望の点数の突起部を抽出し、各突起部の高さの極大点および極小点を検出する。極大点および極小点を求める方法は、例えば、平面視形状と対応する断面形状の拡大写真とを逐次対比して求める方法、平面視拡大写真の画像処理によって求める方法等、種々の手法を適用することができる。このとき得られた極大点を「突起部の頂部」とする。
(ii)次に、SEM画像やAFM画像から、極大点を囲む極小点の集合を突起部の根元とし、根元の形状を決定するために上記根元の形状を所望の形状に近似する。根元の形状とは、根元の輪郭の平面視形状(輪郭形状)であり、上記輪郭により囲まれた領域が「突起部の底面」となる。上記根元の形状の近似の際、部分的に途切れている線は補完する。補完する方法としては、例えば、ある閾値を設けて閉空間を作る方法を取ることができる。
突起部の根元の形状の近似方法は、画像から形状を近似する際に用いられる従来公知の方法を適用することができ、特に限定されず、例えば、テンプレートマッチング、一般化ハフ変換、Douglas-Peucker法等の方法を用いることができる。
テンプレートマッチングは、予め形状を表現したテンプレートを準備し、画像認識の対象となる画像データに対してテンプレートを移動させながら相関係数等の類似度の指標を調べることによって画像データに含まれる形状を認識する技術である。テンプレートマッチングによる画像近似手法については、例えば、「中田崇行、包躍、藤原直史:“三次元環境におけるLog-Polar変換を用いた図形認識”,電気情報通信学会論文誌(D-II), Vol.88, No.6, pp.985-993(2005.6)」、「斎藤文彦:“部分ランダム探索と適応型探索による半導体チップ画像テンプレートマッチング”, 精密工学会誌, Vol.61, No.11, pp.1604-1608(1995.11)」に開示される。
また、一般化ハフ変換は、無限に存在する直線の中から画像データ内の特徴点を最も多く通る直線を決定するハフ変換を一般化して曲線に応用したものであり、この一般化ハフ変換によっても、事前に用意した参照用のテーブルを利用して画像データの形状認識を行うことができる。一般化ハフ変換による画像近似手法については、例えば、「Ballad.D.H: “GENERALIZING THE HOUGH TRANSFORM TO DETECT ARBITRARY SHAPES”, Pattern Recognition, Vol.13, No.2, pp.111-122(1981)」や、「木村彰男,渡辺孝志:“アフィン変換に不変な任意図形検出法として拡張された一般化ハフ変換”, 電気情報通信学会誌(D-II), Vol. J84-D-II, No. 5, pp.789-798(2001.5)」に開示される。
Douglas-Peucker法は、折れ線近似によって形状認識を行う手法である。Douglas-Peucker法による画像近似手法については、例えば、「Wu. S.T, M.R.G:“A non-self-intersection Douglas-Peucker Algorithm”, Proceeding of Sixteenth Brazilian Symposium on Computer Graphics and Image Processing, IEEE, pp.60-66(2003)」に開示される。
近似された根元の輪郭形状は、各パラメータを特定可能な形状であれば特に限定されず、例えば円、楕円等の丸形状、五角形、六角形、八角形、十二角形等の多角形状等とすることができる。得られた突起部の根元の近似形状を「突起部の底面の形状」とする。
(iii)次に、上記突起部の底面の形状から、突起部の底面の重心を特定する。突起部の底面の重心は、一般的な線形代数の計算で求めることができる。例えば、突起部の底面の形状が正円である場合、円周上の3点を結ぶ三角形を描き、三角形のうち二辺の垂直2等分線をそれぞれ引いた交点を円の重心とすることができる。また、突起部の底面の形状が楕円である場合、楕円の外周上の2点を結ぶ2本の線分を平行となるように引き、平行する2本の線分の各中点を結び、結んだ線分の中点を重心とすることができる。
さらに突起部の底面の形状が多角形である場合、突起部の底面の重心は、以下の操作を行うことで特定することができる。
操作1:まず、多角形の1つの頂点から、上記1つの頂点に隣接する2つの頂点を除く他の各頂点へ対角線を結び、複数の三角形に分割する。
操作2:分割された各三角形の重心を求める。
操作3:次に、各三角形の重心を結び多角形を形成する。
操作4:突起部の底面の形状が奇数角形の場合、操作3において形成される多角形が三角形となるまで、操作1〜3を繰り返す。一方、突起部の底面の形状が偶数角形の場合、操作3において形成される多角形が四角形となるまで、操作1〜3を繰り返す。
操作5:上述の操作1〜4により、分割された各三角形の重心から形成された形状が三角形となる場合、上記三角形の重心が突起部の底面の重心となる。一方、上述の操作1〜4により、分割された各三角形の重心から形成された形状が四角形となる場合、以下の方法で上記四角形の重心を求める。まず、上記四角形を1つの対角線で2つの三角形に分割し、2つの三角形の各重心を求め、2つの重心を直線で結ぶ。次に、四角形を別の対角線で2つの三角形に分割して2つの三角形の各重心を求め、2つの重心を直線で結ぶ。2本の直線の交点が突起部の底面の重心となる。
操作1:まず、多角形の1つの頂点から、上記1つの頂点に隣接する2つの頂点を除く他の各頂点へ対角線を結び、複数の三角形に分割する。
操作2:分割された各三角形の重心を求める。
操作3:次に、各三角形の重心を結び多角形を形成する。
操作4:突起部の底面の形状が奇数角形の場合、操作3において形成される多角形が三角形となるまで、操作1〜3を繰り返す。一方、突起部の底面の形状が偶数角形の場合、操作3において形成される多角形が四角形となるまで、操作1〜3を繰り返す。
操作5:上述の操作1〜4により、分割された各三角形の重心から形成された形状が三角形となる場合、上記三角形の重心が突起部の底面の重心となる。一方、上述の操作1〜4により、分割された各三角形の重心から形成された形状が四角形となる場合、以下の方法で上記四角形の重心を求める。まず、上記四角形を1つの対角線で2つの三角形に分割し、2つの三角形の各重心を求め、2つの重心を直線で結ぶ。次に、四角形を別の対角線で2つの三角形に分割して2つの三角形の各重心を求め、2つの重心を直線で結ぶ。2本の直線の交点が突起部の底面の重心となる。
(iv)次に、突起部の底面の重心を通る最大幅(以下、「突起部の底面の最大幅」と略する場合がある。)を決定し、突起部の大きさを規定する。上記最大幅は、突起部の底面の重心を通り、上記底面の形状の外周上の2点を結ぶ線分の長さのうち、最も幅広の線分をいう。具体的には、突起部の底面の形状が正円の場合では、上記最大幅とは正円の直径をいい、突起部の底面の形状が楕円の場合では、上記最大幅とは楕円の重心を通過して外周上の2点間を結ぶ線分のうち、最も長い線分をいう。また、突起部の底面の形状が多角形の場合では、上記最大幅とは、多角形の重心を通過して多角形の外周上の2点間を結ぶ線分のうち、最も長い線分をいう。
突起部の底面の最大幅の長さは、SEM画像やAFM画像のスケールのピクセルサイズとピクセル数との対比から算出して決定することができる。
突起部の底面の最大幅の長さは、SEM画像やAFM画像のスケールのピクセルサイズとピクセル数との対比から算出して決定することができる。
算出した上記最大幅を統計処理することで、突起部の底面の最大幅の平均値および分散を求める。統計処理には既存の表計算ソフトを使用することができる。なお、上記最大幅の平均値および分散を求める際には、外れ値を除外することが望ましい。外れ値とは、以下の計算式によって算出される標準化得点の絶対値が3以上をいう。
標準化得点=(個々の突起部の最大幅−最大幅の平均値)/標準偏差
標準化得点=(個々の突起部の最大幅−最大幅の平均値)/標準偏差
(v)次に、隣接する突起部の位置関係を規定する。まず、各突起部の位置を座標化する。突起部の位置とは、「突起部の底面の重心(以下、単に突起部の重心と称する場合がある。)の位置」を意味する。上記座標化は以下の方法で行うことができる。まず、SEM画像やAFM画像内の所望の位置に原点を設定する。例えば、SEM画像やAFM画像中の左下を原点とする。次に、上記原点から、上記画像内において突起部が形成された面内の長さ方向に相当する一方向をx軸、x軸に直交し、幅方向に相当する一方向をy軸と規定する。このように画像を座標平面とすることで、各突起部の重心を座標化することができる。
突起部の重心の座標から、特定の一の突起部と隣接する複数の突起部との突起部間の距離、すなわち重心間距離を算出する。重心間距離は以下の計算式によって算出され、特定の一の突起部について算出される重心間距離のうち、最小の距離を、特定の一の突起部についての「最近接重心間距離」とする。
重心間距離={(x1−x2)2+(y1−y2)2}1/2}
なお、式中のx1およびy1は、特定の一の突起部の重心を示すx座標およびy座標である。また、x2およびy2は、上記特定の一の突起部に隣接する突起部の重心を示すx座標およびy座標である。
上記重心間距離は、SEM画像やAFM画像のスケールのピクセルサイズとピクセル数との対比から算出することができる。
重心間距離={(x1−x2)2+(y1−y2)2}1/2}
なお、式中のx1およびy1は、特定の一の突起部の重心を示すx座標およびy座標である。また、x2およびy2は、上記特定の一の突起部に隣接する突起部の重心を示すx座標およびy座標である。
上記重心間距離は、SEM画像やAFM画像のスケールのピクセルサイズとピクセル数との対比から算出することができる。
上記の方法で突起部ごとの最近接重心間距離を抽出し、既存の表計算ソフトで統計処理することにより、最近接重心間距離の平均値および分散を計算する。なお、最近接重心間距離の平均値および分散を求める際には外れ値を除外することが望ましい。外れ値とは、以下の計算式によって算出される標準化得点の絶対値が3以上をいう。
標準化得点=(個々の突起部の最近接重心間距離−最近接重心間距離の平均値)/標準偏差
標準化得点=(個々の突起部の最近接重心間距離−最近接重心間距離の平均値)/標準偏差
(vi)次に、突起部の底面の重心から頂部の位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示すことにより、突起部の頂点が示す方向を規定する。方位角φは、突起部の位置を座標化した際に設定した座標平面の平面視上において、x軸に対して突起部の重心および頂部を結ぶ辺が成す角度で規定される。
抽出した各突起部について方位角φを決定し、突起部の各方位角φのcos値の和を抽出点数で割った値の絶対値、および各方位角φのsin値の和を抽出点数で割った値の絶対値を算出する。この算出は既存の表計算ソフトを使用することができる。
抽出した各突起部について方位角φを決定し、突起部の各方位角φのcos値の和を抽出点数で割った値の絶対値、および各方位角φのsin値の和を抽出点数で割った値の絶対値を算出する。この算出は既存の表計算ソフトを使用することができる。
本発明において各パラメータの定量化において算出される分散の値とは、統計学において一般に用いられる、平均値から算出する分散の算出式から算出される値である。つまり、各パラメータにおける分散の値は、抽出したn個の各測定値xと抽出したn個の測定値の平均値mとの差(x−m)の二乗(x−m)2の和を抽出点数nで割ることで算出することができる。算出には既存の表計算ソフトを使用することができ、分散の単位は、平均値の単位の二乗で表わすことができる。
後述する「2.第2態様」の項においても同様とする。
後述する「2.第2態様」の項においても同様とする。
(b)パラメータ
次に、本態様における突起部の形状および配置位置のばらつきを規定する各パラメータについて説明する。
次に、本態様における突起部の形状および配置位置のばらつきを規定する各パラメータについて説明する。
(i)突起部の大きさ
突起部の大きさは、突起部の底面の重心を通る最も幅広な部分の長さで規定される。
突起部の底面の最大幅とは、例えば図2(b)や図4(a)においてRで示す部分である。図4は本態様の機能層の突起部賦形面側から観察した平面SEM画像であり、図4(a)中のTは突起部の頂部を、Gは突起部の底面の重心を示す。
突起部の大きさは、突起部の底面の重心を通る最も幅広な部分の長さで規定される。
突起部の底面の最大幅とは、例えば図2(b)や図4(a)においてRで示す部分である。図4は本態様の機能層の突起部賦形面側から観察した平面SEM画像であり、図4(a)中のTは突起部の頂部を、Gは突起部の底面の重心を示す。
突起部の底面の最大幅の平均は、250nm以上500nm以下の範囲内であればよく、中でも300nm以上400nm以下の範囲内であることが好ましい。
球形粒子では幾何光学散乱が支配する直径は数μm以上であるが、突起形状での散乱は異なる挙動を示す。突起部の底面が上記範囲内に最大幅を有する形状とすることで、突起部においてミー散乱が支配的に生じることが推測される。
突起部の底面の最大幅の平均が上記範囲よりも大きいと、ミー散乱よりも幾何光学散乱が支配的になり前方散乱が起こりにくくなるため、突起部において光の反射が生じやすくなり、所望の反射率低減効果が得られない場合があるからである。また、突起部の底面の最大幅の平均が上記範囲よりも大きいと、単位面積あたりの突起部の個数が減少するため多数回反射が生じにくくなり、反射率を低減させることが困難となる場合がある。
一方、突起部の底面の最大幅の平均が上記範囲よりも小さいと、レイリー散乱が支配的になるため、波長選択性が生じ、反射光に色味が生じる可能性があるからである。
球形粒子では幾何光学散乱が支配する直径は数μm以上であるが、突起形状での散乱は異なる挙動を示す。突起部の底面が上記範囲内に最大幅を有する形状とすることで、突起部においてミー散乱が支配的に生じることが推測される。
突起部の底面の最大幅の平均が上記範囲よりも大きいと、ミー散乱よりも幾何光学散乱が支配的になり前方散乱が起こりにくくなるため、突起部において光の反射が生じやすくなり、所望の反射率低減効果が得られない場合があるからである。また、突起部の底面の最大幅の平均が上記範囲よりも大きいと、単位面積あたりの突起部の個数が減少するため多数回反射が生じにくくなり、反射率を低減させることが困難となる場合がある。
一方、突起部の底面の最大幅の平均が上記範囲よりも小さいと、レイリー散乱が支配的になるため、波長選択性が生じ、反射光に色味が生じる可能性があるからである。
突起部の底面の最大幅の平均が上記範囲内にあるとき、上記突起部の底面の最大幅の分散は10000以上であることが好ましい。干渉により特定の波長の光の強度が強まる不具合を抑制できるからである。上記分散の上限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば18000以下であることが好ましい。なお、突起部の底面の最大幅の分散の単位はnm2となる。
(ii)隣接する突起部の位置関係
突起部の位置とは、突起部の底面の重心の位置をいい、図2(b)、図3〜図4においてG、GA、GB、GCで示す部分である。
隣接する突起部の位置関係は、一の突起部および上記一の突起部の底面の重心に最も近接した位置に底面の重心を有する他の突起部の重心間距離、すなわち最近接重心間距離の平均および分散により規定される。最近接重心間距離は、図2(b)や図4においてLmin、LminA、LminBで示す部分である。
突起部の位置とは、突起部の底面の重心の位置をいい、図2(b)、図3〜図4においてG、GA、GB、GCで示す部分である。
隣接する突起部の位置関係は、一の突起部および上記一の突起部の底面の重心に最も近接した位置に底面の重心を有する他の突起部の重心間距離、すなわち最近接重心間距離の平均および分散により規定される。最近接重心間距離は、図2(b)や図4においてLmin、LminA、LminBで示す部分である。
最近接重心間距離は先に説明した方法で算出され定量化されるが、算出方法についてさらに図を示して説明する。最近接重心間距離は、図4(b)で示すように、突起部20Aに隣接する突起部のうち、突起部20Aの重心GAと最も近い位置に重心GBを有する突起部20Bを抽出し、その重心間距離を、突起部20Aについての最近接重心間距離LminAとして算出する。次に、突起部20Bに隣接する突起部のうち、突起部20Bの重心GBと最も近い位置に重心GCを有する突起部20Cを抽出し、その重心間距離を、突起部20Bについての最近接重心間距離LminBとして算出する。
最近接重心間距離の平均は、各突起部について上記操作を繰り返し行い、突起部の抽出点数分の最近接重心間距離の総和を算出し、抽出点数で割ることで算出される。
最近接重心間距離の平均は、各突起部について上記操作を繰り返し行い、突起部の抽出点数分の最近接重心間距離の総和を算出し、抽出点数で割ることで算出される。
最近接重心間距離の平均は、400nm以下であればよく、中でも360nm以下、特に350nm以下であることが好ましい。最近接重心間距離の平均が上記範囲よりも大きいと、隣接する突起部が密接しておらず、突起部が形成されない平坦な非突起部領域が多く存在することとなり、上記非突起部領域において生じる光の反射により、反射率低減効果が低下する場合がある。
最近接重心間距離の平均の下限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば280nm以上であることが好ましい。
最近接重心間距離の平均の下限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば280nm以上であることが好ましい。
最近接重心間距離の平均が上記範囲内にあるとき、上記最近接重心間距離の分散は、10000以上であればよく、中でも11000以上、特に12000以上であることが好ましい。最近接重心間距離の分散が上記範囲よりも小さいと、多数の突起部が均等なピッチ幅で配置されることとなり、干渉により特定の波長の光の強度が強まり、所望の反射率低減効果が発揮されにくい場合があるからである。
上記分散の上限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば14000以下であることが好ましい。なお、最近接中心間距離の分散の単位はnm2となる。
上記分散の上限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば14000以下であることが好ましい。なお、最近接中心間距離の分散の単位はnm2となる。
(iii)突起部の頂部が示す方向
突起部の頂部が示す方向とは、突起部の底面の重心に対して突起部の頂部が位置する方向をいう。
図3(a)、(b)に示すように、突起部20が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において突起部の底面の重心Gからの突起部20の頂部Tの位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示すことにより、突起部の頂部が示す方向が規定される。方位角φは、先に説明した方法により規定される。
上記突起部賦形面内の長さ方向および幅方向は、例えば長尺状の機能層における長手方向および短手方向で規定してもよく、機能層の突起部賦形面の所望の一方向を長さ方向とし、上記一方向と直交する方向を幅方向として規定してもよい。
突起部の頂部が示す方向とは、突起部の底面の重心に対して突起部の頂部が位置する方向をいう。
図3(a)、(b)に示すように、突起部20が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において突起部の底面の重心Gからの突起部20の頂部Tの位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示すことにより、突起部の頂部が示す方向が規定される。方位角φは、先に説明した方法により規定される。
上記突起部賦形面内の長さ方向および幅方向は、例えば長尺状の機能層における長手方向および短手方向で規定してもよく、機能層の突起部賦形面の所望の一方向を長さ方向とし、上記一方向と直交する方向を幅方向として規定してもよい。
多数の突起部の頂部が示す方向のばらつきは、突起部が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向と規定し、平面視上における上記突起部の頂部の位置を方位角φで示し、上記突起部の抽出点数をn(n≧30)としたとき、突起部の各方位角φのcos値の和を抽出点数で割った値の絶対値(すなわち|Σ(k=1〜n)cosφk/n|)、および各方位角φのsin値の和を抽出点数で割った値の絶対値(すなわち|Σ(k=1〜n)sinφk/n|)の値により、規定することが可能である。
ここで、多数の突起部の頂部が同一方向を向いて配置される場合、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|および|Σ(k=1〜n)sinφk/n|の値は大きくなる。一方、多数の突起部がそれぞれ異方向を向いてランダムに配置される場合、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|および|Σ(k=1〜n)sinφk/n|の値は小さくなる。
本態様においては、多数の突起部が|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすことで、多数の突起部がの頂部が、光の入射角度に因らず反射率の低減が可能となるように、ランダムな方向に向くこととなる。中でも|(Σ(k=1〜n)cosφk)/n|≦0.15、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.15の関係を満たすことが好ましく、特に|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.10、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.10の関係を満たすことが好ましい。|Σ(k=1〜n)cosφk/n|および|Σ(k=1〜n)sinφk/n|の値が上記範囲よりも大きいと、多数の突起部の各頂部が同一方向を向き、高い規則性を有して配置されることになる。このため、特定の角度から入射される光に対しては、高い反射率で反射してしまい、光の入射角度に応じて反射率の低減の程度に差が生じる場合がある。
なお、抽出点数nは30点以上であればよく、より好適な点数については既に説明した抽出点数と同様である。
本態様においては、多数の突起部が|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすことで、多数の突起部がの頂部が、光の入射角度に因らず反射率の低減が可能となるように、ランダムな方向に向くこととなる。中でも|(Σ(k=1〜n)cosφk)/n|≦0.15、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.15の関係を満たすことが好ましく、特に|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.10、かつ|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.10の関係を満たすことが好ましい。|Σ(k=1〜n)cosφk/n|および|Σ(k=1〜n)sinφk/n|の値が上記範囲よりも大きいと、多数の突起部の各頂部が同一方向を向き、高い規則性を有して配置されることになる。このため、特定の角度から入射される光に対しては、高い反射率で反射してしまい、光の入射角度に応じて反射率の低減の程度に差が生じる場合がある。
なお、抽出点数nは30点以上であればよく、より好適な点数については既に説明した抽出点数と同様である。
(c)その他
突起部の高さは、上述の3つのパラメータが所定値を備えることが可能な大きさであれば特に限定されないが、例えば、100nm〜10μmの範囲内が好ましく、中でも300nm〜1μmの範囲内が好ましい。突起部の高さが上記範囲よりも小さい場合、突起部の頂部の曲率が大きくなるため、ミー散乱よりも幾何光学散乱が支配的になり、前方散乱が起こりにくくなることで、光の吸収が小さくなる可能性がある。一方、突起部の高さが上記範囲よりも大きい場合、所望の突起部の形状に製造することが困難となる可能性がある。
突起部の高さは、上述の3つのパラメータが所定値を備えることが可能な大きさであれば特に限定されないが、例えば、100nm〜10μmの範囲内が好ましく、中でも300nm〜1μmの範囲内が好ましい。突起部の高さが上記範囲よりも小さい場合、突起部の頂部の曲率が大きくなるため、ミー散乱よりも幾何光学散乱が支配的になり、前方散乱が起こりにくくなることで、光の吸収が小さくなる可能性がある。一方、突起部の高さが上記範囲よりも大きい場合、所望の突起部の形状に製造することが困難となる可能性がある。
突起部の高さは、機能層の突起部賦形面から突起部の頂部までの長さをいい、図2(b)においてh1で示す部分である。突起部の高さは、上述の「(a)パラメータの定量化方法」の項で説明した方法により検出した極大点から、特定の基準位置(例えば突起部の根元位置を高さ=0とする。)からの各極大点位置の相対的な高さの差を取得してヒストグラム化し、ヒストグラムによる度数分布から算出し、平均化した値である。
また、突起部の高さが上記範囲内にあるとき、突起部の底面の最大幅に対する突起部の高さのアスペクト比(図2(b)中のh1/R)は、多数の突起部により所望の反射率低減効果を発揮することが可能となる比であればよく、例えば0.3〜30の範囲内が好ましく、中でも0.8〜3の範囲内が好ましい。上記アスペクト比が上記範囲よりも小さいと、そもそも突起部において光の反射が起こりにくくなるため、突起部による反射率低減効果が十分に発揮されない場合ある。一方、アスペクト比が上記範囲よりも大きいと、賦形が困難となり突起部が所望の形状とならない場合がある。
突起部は、凸型の錐状構造を成しており、機能層の表面に上記突起部の形状を精度良く賦形することができるため、生産性が向上するという製造上の利点を有する。一般に、モスアイフィルム等の、微細凹凸が規則的に配置されたフィルムでは、反射率低減効果を向上させるために、突起部の形状を頂部が分岐した多峰形状とし、表面積を大きくする方法が用いられる。しかし、このような形状は、フィルム表面に突起部を精度良く賦形できない場合がある。一方、本態様では、多数の突起部に所定のばらつきをもたせることで反射率低減効果を奏することから、突起部を多峰形状とする必要がなく、機能層の表面に個々の突起部を精度良く賦形することが可能となるのである。
突起部の頂部の先端は、尖っていてもよく、曲率を有していてもよい。中でもミー散乱により突起部での光の前方散乱が起こりやすくなり、光の吸収が大きくなることから、先端が尖っていることが好ましい。
突起部の頂部の先端は、尖っていてもよく、曲率を有していてもよい。中でもミー散乱により突起部での光の前方散乱が起こりやすくなり、光の吸収が大きくなることから、先端が尖っていることが好ましい。
突起部の底面の形状は、近似により上述したパラメータの特定が可能な形状であれば特に限定されず、例えば円、楕円等の丸形状の他、五角形、六角形、八角形、十二角形等の多角形状等を挙げることができる。
また、突起部の側面形状は、突起部の縦断面において直線状であってもよく、曲線状であってもよい。さらに、突起部の側面形状が多段状であってもよい。中でも突起部の側面が多段状であることが好ましい。突起部において多数回反射およびミー散乱がより起こりやすくなるからである。
また、突起部の側面形状は、突起部の縦断面において直線状であってもよく、曲線状であってもよい。さらに、突起部の側面形状が多段状であってもよい。中でも突起部の側面が多段状であることが好ましい。突起部において多数回反射およびミー散乱がより起こりやすくなるからである。
(2)機能層の仕様
本態様の機能層は、一方の表面に上述の「(1)突起部」の項で説明した突起部を多数有し、反射防止機能およびヘイズ機能の両方の機能を有することが可能な仕様であればよい。
本態様の機能層の仕様としては、例えば、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層からなる単層(第1仕様)であってもよく、透明支持層と上記透明支持層上に形成され、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層とを有する積層体(第2仕様)であってもよい。透明支持層は、透明基材ということも可能である。
以下、本態様の機能層の各仕様について説明する。
本態様の機能層は、一方の表面に上述の「(1)突起部」の項で説明した突起部を多数有し、反射防止機能およびヘイズ機能の両方の機能を有することが可能な仕様であればよい。
本態様の機能層の仕様としては、例えば、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層からなる単層(第1仕様)であってもよく、透明支持層と上記透明支持層上に形成され、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層とを有する積層体(第2仕様)であってもよい。透明支持層は、透明基材ということも可能である。
以下、本態様の機能層の各仕様について説明する。
(a)第1仕様
機能層の第1仕様(以下、この項においては、「本仕様」と称する。)は、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層からなる単層である。
上記突起部層は、単層で、反射防止機能およびヘイズ機能を有する。
機能層の第1仕様(以下、この項においては、「本仕様」と称する。)は、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層からなる単層である。
上記突起部層は、単層で、反射防止機能およびヘイズ機能を有する。
上記突起部層を構成する材料は、上述の「(1)突起部」の項で説明した所定のばらつきを有する多数の突起部を賦形することが可能なものであれば特に限定されない。例えばアクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系等の電離放射線硬化性樹脂、アクリレート系、ウレタン系、エポキシ系、ポリシロキサン系等の熱硬化性樹脂、アクリレート系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系等の熱可塑性樹脂等の各種材料、および各種硬化形態の賦形用樹脂を使用することができる。
なお、電離放射線とは、分子を重合させて硬化させ得るエネルギーを有する電磁波または荷電粒子を意味する。電離放射線としては、すべての紫外線(UV−A、UV−B、UV−C)、可視光線、ガンマー線、X線、電子線等が挙げられる。
上記突起部層は、必要に応じて任意の材料を含んでいてもよい。任意の材料としては、例えば屈折率調整剤、重合開始剤、離型剤、光増感剤、酸化防止剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、粘度調整剤、密着性向上剤等が挙げられる。屈折率調整剤は、例えば特開2013−142821号公報等に開示される低屈折率材が挙げられる。
また、上記突起部層の厚さは特に限定されず、使用する材料、要求される強度等を考慮して適宜設定することができる。上記厚さは、例えば3μm〜200μmの範囲内が好ましく、中でも5μm〜100μmの範囲内が好ましい。上記突起部層の厚さは、突起部が形成されていない側の表面から上記突起部の頂部のうち最も高い位置までの長さの平均をいう。
上記突起部層は、本態様の機能層を有するシュリンクラベル容器等に外嵌した際に、上記機能層の下層に位置する印刷層が有する印刷画像の視認を可能とするために、可視光に対する透過性を備える。
具体的には、可視光の全波長領域380nm〜780nmに対する光透過率が80%以上、中でも85%以上、特に90%以上であることが好ましい。
光透過率は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製分光光度計 U−4100により測定された値である。
具体的には、可視光の全波長領域380nm〜780nmに対する光透過率が80%以上、中でも85%以上、特に90%以上であることが好ましい。
光透過率は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製分光光度計 U−4100により測定された値である。
(b)第2仕様
機能層の第2仕様(以下、この項においては、「本仕様」と称する。)は、透明支持層と上記透明支持層上に形成され、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層とを有する積層体である。
本仕様では、上記突起部層が、反射防止機能およびヘイズ機能を有する。
機能層の第2仕様(以下、この項においては、「本仕様」と称する。)は、透明支持層と上記透明支持層上に形成され、一方の表面に多数の突起部が所定のばらつきを有して形成された突起部層とを有する積層体である。
本仕様では、上記突起部層が、反射防止機能およびヘイズ機能を有する。
本仕様における突起部層については、上述の「(a)第1仕様」の項で説明した突起部層と同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記透明支持層は、所望の光透過性を示し、突起部層を支持することが可能なものである。上記透明支持層に用いられる材料は、所望の光透過性を示し、所望の屈折率を有する透明支持層を得ることができれば、特に限定されない。
上記材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等の樹脂を用いることができる。具体的には、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルエーテルケトン等を挙げることができる。
また、上記材料として、ガラス、セラミックス等の無機材料を用いてもよい。
上記材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等の樹脂を用いることができる。具体的には、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルエーテルケトン等を挙げることができる。
また、上記材料として、ガラス、セラミックス等の無機材料を用いてもよい。
上記透明支持層は、必要に応じて充填剤、艶消し剤、発泡剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、ラジカル捕捉剤、軟質成分(例えばゴム)等の各種の添加剤を含んでいてもよい。
上記透明支持層は、可とう性の板状、シート状、フィルム状等の各種態様のものを用いることができる。
上記透明支持層の光透過率は、上述の「(a)第1仕様」の項で説明した突起部層の光透過率と同様とすることができる。
上記透明支持層の屈折率は、上記透明支持層上に形成される上記突起部層の屈折率と同程度であることが好ましい。上記突起部層と上記透明支持層との屈折率差が大きいと、上記突起部層と上記透明支持層との積層界面に屈折率の不連続界面が形成され、上記不連続界面において光が反射されることで、上記突起部層による反射率低減効果が損なわれてしまう。このため、本発明のシュリンクラベルにおいて、印刷層の印刷画像の視認性が低下するからである。
上記突起部層と上記透明支持層との屈折率差(絶対値)は、0〜0.5の範囲内であることが好ましく、中でも0〜0.2の範囲内であることが好ましく、特に0〜0.1の範囲内であることが好ましい。各層の屈折率は、株式会社島津製作所製 精密分光計GMR−1DA型により測定することができる。
上記突起部層と上記透明支持層との屈折率差(絶対値)は、0〜0.5の範囲内であることが好ましく、中でも0〜0.2の範囲内であることが好ましく、特に0〜0.1の範囲内であることが好ましい。各層の屈折率は、株式会社島津製作所製 精密分光計GMR−1DA型により測定することができる。
(3)製造方法
本態様の機能層の製造方法としては、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の突起部を形成することが可能な方法であれば、特に限定されず、上記機能層の仕様に応じて適宜選択することができる。
本態様の機能層の製造方法としては、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の突起部を形成することが可能な方法であれば、特に限定されず、上記機能層の仕様に応じて適宜選択することができる。
本態様の機能層の製造方法としては、例えば、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を用いて、表面に多数の凹型錐状構造体が形成されたソフトモールドを形成する転写版準備工程、上記ソフトモールドの上記凹型錐状構造体が形成された表面に突起部層用組成物を塗布して塗布層を形成する塗布工程、上記塗布層上にシュリンク性基材もしくは透明支持層を配置して上記塗布層を硬化した後、上記ソフトモールドを剥離する賦形工程を有することができる。
(a)転写版準備工程
本工程は、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を用いて、表面に多数の凹型錐状構造体が形成されたソフトモールドを形成する工程である。
本工程は、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を用いて、表面に多数の凹型錐状構造体が形成されたソフトモールドを形成する工程である。
まず、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を準備する。転写原版が有する上記凸型錐状構造体は、上述の「(1)突起部 (i)パラメータの定量化方法」の項で説明した3つのパラメータの定量化により規定された形状および配置位置の所定のばらつきを有する。
上記転写原版の材質は、所定のばらつきを有する凸型錐状構造体の形成が可能なものであれば特に限定されず、例えば、金属、樹脂等が挙げられるが、中でも耐久性の観点から金属が好ましい。
上記転写原版の製造方法は、形状および配置位置に所定のばらつきを有する凸型錐状構造体を表面に賦形可能な方法であれば特に限定されない。上記転写原版は、例えば、ステンレス板の表面をブラスト加工し、ステンレス板の加工表面に対して、段階的に電流値を小さくしながら電解めっき処理を施すことにより形成することができる。電解めっき処理は、例えば電解ニッケルめっき、電解クロムめっき、電解スズめっき等による処理が挙げられる。
このときブラスト加工によりステンレス板の表面粗さを調整することで、上記凸型錐状構造体の大きさ、配置間隔、および頂部の方向性を調整することができる。また、電解めっき処理時に、段階的に電流値を小さくする割合を調整することにより、上記凸型錐状構造体の高さを調整することができる。
このときブラスト加工によりステンレス板の表面粗さを調整することで、上記凸型錐状構造体の大きさ、配置間隔、および頂部の方向性を調整することができる。また、電解めっき処理時に、段階的に電流値を小さくする割合を調整することにより、上記凸型錐状構造体の高さを調整することができる。
次に、得られた転写原版の上記凸型錐状構造体が形成された面上に、硬化性樹脂を含むソフトモールド形成用組成物を塗布し、塗布層を硬化してソフトモールドを転写形成する。このとき、上記ソフトモールドの一方の表面には、上記凸型錐状構造体の反転形状である凹型錐状構造体が多数形成される。
上記ソフトモールド形成用組成物に含まれる硬化性樹脂は、上記転写原版の凸型錐状構造体の形状を精度良く転写することが可能な樹脂であればよく、例えば、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が用いられる。また、必要に応じて、上述の「(2)機能層の仕様 (a)第1仕様」の項で説明した任意の材料を含んでいてもよい。
上記ソフトモールド形成用組成物の塗布方法は、特に限定されず、一般に樹脂製原版の形成の際に用いられる方法と同様とすることができる。
上記ソフトモールド形成用組成物の塗布方法は、特に限定されず、一般に樹脂製原版の形成の際に用いられる方法と同様とすることができる。
ソフトモールドは、平板であってもよく、ロールに巻きつけて転写ロールとしてもよい。
なお、突起部層用組成物に含まれる透明樹脂が光硬化性または電子線硬化性樹脂である場合、ソフトモールドは光透過性を有することが好ましい。突起部層用組成物の硬化に際し、ソフトモールド側から光や電子線等の照射を行うことできるからである。
(b)塗布工程
本工程は、上記ソフトモールドの上記凹型錐状構造体が形成された表面に上記突起部層用組成物を塗布する工程である。
上記突起部層用組成物は、上述した「(2)機能層の仕様 (a)第1仕様」の項で説明した材料を含む。
上記突起部層用組成物の塗布方法は、特に限定されず、従来公知の塗布方法を適用することができる。
本工程は、上記ソフトモールドの上記凹型錐状構造体が形成された表面に上記突起部層用組成物を塗布する工程である。
上記突起部層用組成物は、上述した「(2)機能層の仕様 (a)第1仕様」の項で説明した材料を含む。
上記突起部層用組成物の塗布方法は、特に限定されず、従来公知の塗布方法を適用することができる。
(c)賦型工程
本工程は、上記塗布層上にシュリンク性基材もしくは透明支持層を配置して上記塗布層を硬化した後、上記ソフトモールドを剥離する工程である。
本工程により、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の突起部を備える突起部層が、上記シュリンク性基材上、もしくは、上記透明支持層上に形成される。上記突起部は、上記転写原版の凸型錐状構造体と、形状および配置位置のばらつきが対応する
本工程は、上記塗布層上にシュリンク性基材もしくは透明支持層を配置して上記塗布層を硬化した後、上記ソフトモールドを剥離する工程である。
本工程により、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の突起部を備える突起部層が、上記シュリンク性基材上、もしくは、上記透明支持層上に形成される。上記突起部は、上記転写原版の凸型錐状構造体と、形状および配置位置のばらつきが対応する
塗布層上にシュリンク性基材を配置する場合、シュリンク性基材上には、第1仕様の機能層が形成されることとなる。
使用するシュリンク性基材は、予め印刷層が形成されていてもよい。上記シュリンク性基材が上記印刷層を有する場合、シュリンク性基材の印刷層が形成された面を上記塗布層側となるように配置することで、機能層の製造と同時に、印刷層上に機能層が形成されたシュリンクラベルを製造することができる。また、シュリンク性基材の印刷層が形成された面と反対側の面を上記塗布層側となるように配置することで、機能層の製造と同時に、印刷層、シュリンク性基材、および機能層がこの順で積層されたシュリンクラベルを製造することができる。
一方、塗布層上に透明支持層を配置する場合、第2仕様の機能層を形成することができる。
使用するシュリンク性基材は、予め印刷層が形成されていてもよい。上記シュリンク性基材が上記印刷層を有する場合、シュリンク性基材の印刷層が形成された面を上記塗布層側となるように配置することで、機能層の製造と同時に、印刷層上に機能層が形成されたシュリンクラベルを製造することができる。また、シュリンク性基材の印刷層が形成された面と反対側の面を上記塗布層側となるように配置することで、機能層の製造と同時に、印刷層、シュリンク性基材、および機能層がこの順で積層されたシュリンクラベルを製造することができる。
一方、塗布層上に透明支持層を配置する場合、第2仕様の機能層を形成することができる。
上記塗布層の硬化方法および硬化条件は、上記突起部層用組成物に含有される透明樹脂の種類に応じて、従来公知の方法および条件を適宜選択し適用することができる。
2.第2態様
本発明における機能層の第2態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、一方の表面に多数の溝部が形成されており、上記溝部は、上記溝部の側面により囲まれた領域である溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの面積の平均が94000nm2以上131000nm2以下の範囲内であり、上記溝部の上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの最大内角の分散が600以上1020以下の範囲内であり、一の上記溝部と、上記一の溝部の上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心に最も接近した位置に上記溝口部の上記重心を有する上記溝部との重心間距離(以下、最近接重心間距離と称する場合がある。)の平均が500nm以下であり、上記重心間距離の分散が8000以上であることを特徴とするものである。
本発明における機能層の第2態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、一方の表面に多数の溝部が形成されており、上記溝部は、上記溝部の側面により囲まれた領域である溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの面積の平均が94000nm2以上131000nm2以下の範囲内であり、上記溝部の上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの最大内角の分散が600以上1020以下の範囲内であり、一の上記溝部と、上記一の溝部の上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心に最も接近した位置に上記溝口部の上記重心を有する上記溝部との重心間距離(以下、最近接重心間距離と称する場合がある。)の平均が500nm以下であり、上記重心間距離の分散が8000以上であることを特徴とするものである。
本態様の機能層について図面を参照しながら説明する。図5(a)は、本態様の機能層の一例を示す概略断面図であり、図5(b)は図5(a)のP部分の拡大図である。
図5(a)、(b)に例示するように、本態様の機能層2Bは、一方の表面に多数の溝部30が形成されている。多数の溝部30は、形状および配置位置に所定のばらつきを有する。
なお、多数の溝部の形状および配置位置のばらつきのことを、単に「(溝部の)ばらつき」と称する場合がある。
図5(a)、(b)に例示するように、本態様の機能層2Bは、一方の表面に多数の溝部30が形成されている。多数の溝部30は、形状および配置位置に所定のばらつきを有する。
なお、多数の溝部の形状および配置位置のばらつきのことを、単に「(溝部の)ばらつき」と称する場合がある。
本態様によれば、表面に形成された多数の溝部が所定のばらつきを有することで、単層で反射防止機能およびヘイズ機能の両方の機能を有することができ、広波長域の光に対して優れた反射率低減効果を発揮することが可能となる。
すなわち、本態様の機能層は、表面に形成された多数の溝部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することで、溝部に入射した光を多数回反射させて吸収することができる。また、干渉によって特定の波長光の強度が強まるのを抑制することができる。さらに、多数の溝部が所定のばらつきを有することで、上記溝部、中でも機能層の一方の表面内に位置し、溝部側面により囲まれた領域である溝口部により、溝部の形状により光をミー散乱させることができる。これにより、多数回反射による光の吸収に加えて、散乱により光の吸収量をさらに増加させることができ、反射率をより低減することが可能となる。
溝部でのミー散乱による反射率低減のメカニズムの詳細については、上述の「1.第1態様」の項で説明した突起部でのミー散乱による反射率低減のメカニズムと同様であるため、ここでの説明は省略する。
すなわち、本態様の機能層は、表面に形成された多数の溝部が形状および配置位置に所定のばらつきを有することで、溝部に入射した光を多数回反射させて吸収することができる。また、干渉によって特定の波長光の強度が強まるのを抑制することができる。さらに、多数の溝部が所定のばらつきを有することで、上記溝部、中でも機能層の一方の表面内に位置し、溝部側面により囲まれた領域である溝口部により、溝部の形状により光をミー散乱させることができる。これにより、多数回反射による光の吸収に加えて、散乱により光の吸収量をさらに増加させることができ、反射率をより低減することが可能となる。
溝部でのミー散乱による反射率低減のメカニズムの詳細については、上述の「1.第1態様」の項で説明した突起部でのミー散乱による反射率低減のメカニズムと同様であるため、ここでの説明は省略する。
このように、本態様の機能層は、所定のばらつきを有する多数の溝部により、広波長域の光に対して優れた反射率低減効果を発揮することが可能となることから、上述の「1.第1態様」と同様に、反射光を低減し光の吸収率を高め、印刷画像の視認性を向上させることができる。
また、上記機能層は、入射した光をミー散乱させる上述の構造を表面に有し、所定のヘイズ値を示すことから、上述した「1.第1態様」に示す理由により、印刷層への光の吸収率を高めることができる。このため、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌した際に、印刷層が有する印刷画像の発色性を向上し、色彩を鮮明に表示することが可能となる。
また、上記機能層は、入射した光をミー散乱させる上述の構造を表面に有し、所定のヘイズ値を示すことから、上述した「1.第1態様」に示す理由により、印刷層への光の吸収率を高めることができる。このため、本発明のシュリンクラベルは、容器等に外嵌した際に、印刷層が有する印刷画像の発色性を向上し、色彩を鮮明に表示することが可能となる。
以下、本態様の機能層における各構成について説明する。
(1)溝部
本態様における溝部は、機能層の一方の表面に多数形成され、形状および配置位置に所定のばらつきを有する。
本態様における溝部は、機能層の一方の表面に多数形成され、形状および配置位置に所定のばらつきを有する。
ここで、多数の溝部が有するばらつきとは、3つのパラメータの定量化により規定される。
第1のパラメータは、溝部の側面により囲まれた領域である溝口部(以下、単に溝口部と称する場合がある。)の大きさによるものである。図6(a)に示すように、溝部30Aおよび30Bは、側面により囲まれた領域である溝口部DAおよびDBを、機能層2Bの表面内に有している。多数の溝部が所定のばらつきを有するとは、図6(b)に示すように、溝部30Aおよび30Bのそれぞれの溝口部DAおよびDBの平面視形状を八角形に近似したときの面積SAおよびSBの平均が94000nm2以上131000nm2以下の範囲内であることをいう。
第2のパラメータは、溝口部の形状によるものである。多数の溝部が所定のばらつきを有するとは、図6(b)に示すように、溝部30Aおよび30Bの溝口部DAおよびDBの平面視形状を八角形に近似したときの、最大内角の分散が600以上1020以下の範囲内であることをいう。
第3のパラメータは、隣接する溝部の位置関係によるものである。多数の溝部が所定のばらつきを有するとは、図6(b)で示すように、一の溝部30Aと、一の溝部30Aの溝口部DAの平面視形状を八角形に近似したときの重心GAに最も近接した位置に、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心GBを有する他の溝部30Bとの重心間距離、すなわち、最近接重心間距離Lminの平均が500nm以下であり、最近接重心間距離Lminの分散が8000以上であることをいう。
図6(a)は溝部の形状を説明する概略斜視図であり、図6(b)は図6(a)溝部の溝口部側から見たときの概略平面図である。
第1のパラメータは、溝部の側面により囲まれた領域である溝口部(以下、単に溝口部と称する場合がある。)の大きさによるものである。図6(a)に示すように、溝部30Aおよび30Bは、側面により囲まれた領域である溝口部DAおよびDBを、機能層2Bの表面内に有している。多数の溝部が所定のばらつきを有するとは、図6(b)に示すように、溝部30Aおよび30Bのそれぞれの溝口部DAおよびDBの平面視形状を八角形に近似したときの面積SAおよびSBの平均が94000nm2以上131000nm2以下の範囲内であることをいう。
第2のパラメータは、溝口部の形状によるものである。多数の溝部が所定のばらつきを有するとは、図6(b)に示すように、溝部30Aおよび30Bの溝口部DAおよびDBの平面視形状を八角形に近似したときの、最大内角の分散が600以上1020以下の範囲内であることをいう。
第3のパラメータは、隣接する溝部の位置関係によるものである。多数の溝部が所定のばらつきを有するとは、図6(b)で示すように、一の溝部30Aと、一の溝部30Aの溝口部DAの平面視形状を八角形に近似したときの重心GAに最も近接した位置に、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心GBを有する他の溝部30Bとの重心間距離、すなわち、最近接重心間距離Lminの平均が500nm以下であり、最近接重心間距離Lminの分散が8000以上であることをいう。
図6(a)は溝部の形状を説明する概略斜視図であり、図6(b)は図6(a)溝部の溝口部側から見たときの概略平面図である。
すなわち、多数の溝部が「所定のばらつきを有する」とは、第1〜第3の各パラメータが上述の所定の範囲内(以下、所定値と称する場合がある。)を示すことを意味する。
本態様においては、「溝口部の大きさ」、「溝口部の形状」、および「隣接する溝部の位置関係」の3つのパラメータの定量化により規定されるばらつきの程度により、多数の溝部により奏される機能層の反射防止機能およびヘイズ機能が決定される。
そして、上記の各パラメータが所定値を示し、多数の溝部が所定のばらつきを有することで、本態様の機能層が所望の反射防止機能およびヘイズ機能を有することができ、反射率低減効果を奏することができる。
そして、上記の各パラメータが所定値を示し、多数の溝部が所定のばらつきを有することで、本態様の機能層が所望の反射防止機能およびヘイズ機能を有することができ、反射率低減効果を奏することができる。
(a)パラメータの定量化方法
本態様における溝部の形状および配置位置のばらつきは、機能層の一方の面に形成された多数の溝部のうち、所望の点数を抽出して算出され、定量化される。
溝部の抽出方法、1つの視野範囲あたりの溝部の最低抽出点数、および、溝部の抽出を行うための上記視野範囲の検出数については、上述した「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した突起部の抽出方法、1つの視野範囲あたりの突起部の最低抽出点数、および、上記視野範囲の検出数等と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
本態様における溝部の形状および配置位置のばらつきは、機能層の一方の面に形成された多数の溝部のうち、所望の点数を抽出して算出され、定量化される。
溝部の抽出方法、1つの視野範囲あたりの溝部の最低抽出点数、および、溝部の抽出を行うための上記視野範囲の検出数については、上述した「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した突起部の抽出方法、1つの視野範囲あたりの突起部の最低抽出点数、および、上記視野範囲の検出数等と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
各パラメータは、以下の手順により定量化される。
(i)まず、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)や原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:AFM)を用いて溝部の面内配列を検出する。検出された面内配列から、所望の点数の溝部を抽出し、各溝部について溝部の側面により囲まれた領域である溝口部の平面視形状を検出する。溝口部の平面視形状は、SEM画像では白黒のコントラストから検出することができ、AFM画像では色の明暗のコントラストから検出することができる。
上記平面視形状の具体的な検出方法は特に限定されないが、例えば、画像内のコントラストの1次微分で勾配を計算することでエッジの強さを計算し、上記勾配の方向から上記エッジの局所的な変化を予測して、その方向の勾配が局所的に極大となる箇所を探す方法を用いることができる。
(i)まず、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)や原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:AFM)を用いて溝部の面内配列を検出する。検出された面内配列から、所望の点数の溝部を抽出し、各溝部について溝部の側面により囲まれた領域である溝口部の平面視形状を検出する。溝口部の平面視形状は、SEM画像では白黒のコントラストから検出することができ、AFM画像では色の明暗のコントラストから検出することができる。
上記平面視形状の具体的な検出方法は特に限定されないが、例えば、画像内のコントラストの1次微分で勾配を計算することでエッジの強さを計算し、上記勾配の方向から上記エッジの局所的な変化を予測して、その方向の勾配が局所的に極大となる箇所を探す方法を用いることができる。
続いて、SEM画像やAFM画像から、各溝部について溝口部の平面視形状を八角形に近似する。この際、部分的に途切れている線は補完する。補完方法としては、例えば、ある閾値を設けて閉空間を作る方法を用いることができる。
溝口部の平面視形状の近似は、画像から形状を近似する際に用いられる従来公知の方法を適用することができ、特に限定されないが、例えば、テンプレートマッチング、一般化ハフ変換、Douglas-Peucker法等の各方法を用いることができる。各方法の詳細については、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
溝口部の平面視形状の近似は、画像から形状を近似する際に用いられる従来公知の方法を適用することができ、特に限定されないが、例えば、テンプレートマッチング、一般化ハフ変換、Douglas-Peucker法等の各方法を用いることができる。各方法の詳細については、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
(ii)次に、各溝部について、八角形に近似された溝口部の平面視形状の面積(以下、溝口部の面積と称する場合がある。)を算出し、溝口部の大きさを規定する。溝口部の面積は、画像のスケールのピクセルサイズと八角形に含まれるピクセル数との対比から算出することができる。算出された上記面積を統計処理して平均値および分散を求める。統計処理には既存の表計算ソフトを使用することができる。
溝口部の面積の平均値および分散を求める際には、外れ値を除外することが望ましい。外れ値とは、以下の計算式によって算出される標準化得点の絶対値が3以上をいう。
標準化得点=(個々の溝口部の面積−溝口部の面積の平均値)/標準偏差
溝口部の面積の平均値および分散を求める際には、外れ値を除外することが望ましい。外れ値とは、以下の計算式によって算出される標準化得点の絶対値が3以上をいう。
標準化得点=(個々の溝口部の面積−溝口部の面積の平均値)/標準偏差
(iii)次に、各溝部について、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの最大内角(以下、溝口部の最大内角と称する場合がある。)を抽出して、統計処理により平均値および分散を求めることで、溝口部の形状を規定する。統計処理には既存の表計算ソフトを使用することができる。また、上記最大内角の平均値および分散を求める際には外れ値を除外することが望ましい。外れ値は、以下の計算式によって算出される標準化得点の絶対値が3以上をいう。
標準化得点=(個々の溝口部の最大内角−溝口部の最大内角の平均値)/標準偏差
標準化得点=(個々の溝口部の最大内角−溝口部の最大内角の平均値)/標準偏差
(iv)次に、隣接する溝部の位置関係を規定する。まず、各溝部について、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心(以下、単に、溝口部の重心と称する場合がある。)を特定し、溝部の位置を規定する。溝口部の重心は、先に述べたように溝口部の平面視形状を八角形に近似し、上記八角形について、上述した「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した突起部の底面の重心の特定方法の操作と同様の操作を行い、重心を特定することができる。
(v)続いて、各溝口部の重心の位置を座標化する。溝口部の重心の位置は、SEM画像やAFM画像を座標平面として座標化することができる。画像の座標化に際し、座標の原点、軸は任意の方向に取ることができる。画像の座標化については、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した方法を用いることができる。
各溝部の溝口部の重心の位置の座標から、特定の一の溝部と、それに隣接する複数の溝部との溝部間の距離、すなわち重心間距離を算出する。
重心間距離は、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した隣接する突起部間の重心間距離の算出方法と同様の方法で算出することができる。算出される重心間距離のうち、最小の距離を「最近接重心間距離」とする。
各溝部の溝口部の重心の位置の座標から、特定の一の溝部と、それに隣接する複数の溝部との溝部間の距離、すなわち重心間距離を算出する。
重心間距離は、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した隣接する突起部間の重心間距離の算出方法と同様の方法で算出することができる。算出される重心間距離のうち、最小の距離を「最近接重心間距離」とする。
なお、隣接する溝部間の重心間距離の算出に際し、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した隣接する突起部間の重心間距離の算出式中の、x1およびy1は、特定の一の溝部の溝口部の重心の位置を示すx座標およびy座標とする。また、x2およびy2は、上記特定の一の溝部に隣接する溝部の溝口部の重心の位置を示すx座標およびy座標である。
上記重心間距離は、SEM画像やAFM画像のスケールのピクセルサイズとピクセル数との対比から算出することができる。
上記重心間距離は、SEM画像やAFM画像のスケールのピクセルサイズとピクセル数との対比から算出することができる。
(vi)上記の方法で各溝部の最近接重心間距離を抽出し、既存の表計算ソフトで統計処理することにより、最近接重心間距離の平均値および分散を計算する。最近接重心間距離の平均値および分散を求める際には外れ値を除外することが望ましい。外れ値の算出方法は、上述の「A.第1実施形態 1.機能層 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した隣接する突起部間の最近接重心間距離の平均値および分散を求める際の算出方法と同様である。
(b)パラメータ
次に、溝部の形状および配置位置のばらつきを規定する各パラメータについて説明する。
次に、溝部の形状および配置位置のばらつきを規定する各パラメータについて説明する。
(i)溝口部の大きさ
溝口部の大きさは、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの面積、すなわち溝口部の面積により規定される。溝口部の面積は、図6(b)、図7(a)中においてS、SA、SBで示す部分である。
図7は本態様の機能層における溝部を有する表面の平面SEM画像であり、図7(b)中のGは溝口部の重心を示す。
溝口部の大きさは、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの面積、すなわち溝口部の面積により規定される。溝口部の面積は、図6(b)、図7(a)中においてS、SA、SBで示す部分である。
図7は本態様の機能層における溝部を有する表面の平面SEM画像であり、図7(b)中のGは溝口部の重心を示す。
溝口部の面積の平均は、94000nm2以上131000nm2以下の範囲内であればよく、中でも99000nm2以上121000nm2以下の範囲内であることが好ましい。溝口部の面積の平均を上記範囲内とすることで、上記溝口部においてミー散乱が支配的に生じることが推測される。溝口部の面積の平均が上記範囲よりも大きいと、ミー散乱よりも幾何光学散乱が支配的になり前方散乱が起こりにくくなるため、光の吸収が小さくなり、所望の反射率低減効果が得られない場合があるからである。一方、溝口部の面積の平均が上記範囲よりも小さいと、レイリー散乱が支配的になるため、波長選択性が生じ、反射光に色味が生じる可能性があるからである。
溝口部の面積の平均が上記範囲内にあるとき、上記溝口部の面積の分散は、4.08E+9以上1.06E+10以下の範囲内であることが好ましい。干渉により特定の波長の光の強度が強まるのを抑制できるからである。溝口部の面積の分散の単位は(nm2)2となる。
(ii)溝口部の形状
溝口部の形状は、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの最大内角の大きさにより規定される。溝口部の最大内角は、例えば図7(b)中のθmaxで示す部分をいう。
溝口部の形状は、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの最大内角の大きさにより規定される。溝口部の最大内角は、例えば図7(b)中のθmaxで示す部分をいう。
溝口部の平面視形状は、最大内角が大きいほど、形状のばらつきが大きくなる。一方、上記最大内角が小さいほど、溝口部の平面視形状は正八角形に近い形状となり、形状のばらつきが小さくなる。したがって、抽出された各溝部から算出された最大内角の分散が大きいほど、溝部ごとの溝口部の平面視形状の形状もばらつきが大きくなる。
溝口部の最大内角の分散は、600以上1020以下の範囲内であればよく、中でも640以上980以下の範囲内、特に640以上810以下の範囲内であることが好ましい。溝口部の最大内角の分散が上記範囲よりも大きいと、製造上、溝部の設計が困難となる場合があり、一方、上記範囲よりも小さいと干渉によって特定の波長の光の強度が強まる場合があるからである。溝口部の最大内角の分散の単位は度(°)の二乗(°)2となる。
このとき、溝口部の最大内角の平均は、200°以上230°以下の範囲内であることが好ましい。溝口部の最大内角の平均が上記範囲よりも大きいと、製造上、溝部の設計が困難となる場合があり、一方、上記範囲よりも小さいと、干渉により特定の波長の光の強度が強まる場合があるからである。
(iii)隣接する溝部の位置関係
溝部の位置は、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心の位置をいい、図6、図7においてG、GA、GB、GCで示す部分である。
上記隣接する溝部の位置関係は、一の溝部と、上記一の溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心に最も近接した位置に上記溝口部の上記重心を有する他の溝部と、の重心間距離、すなわち最近接重心間距離の平均および分散により規定される。最近接重心間距離は、図6(b)、図7(c)においてLmin、LminA、LminBで示す部分である。
溝部の位置は、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心の位置をいい、図6、図7においてG、GA、GB、GCで示す部分である。
上記隣接する溝部の位置関係は、一の溝部と、上記一の溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心に最も近接した位置に上記溝口部の上記重心を有する他の溝部と、の重心間距離、すなわち最近接重心間距離の平均および分散により規定される。最近接重心間距離は、図6(b)、図7(c)においてLmin、LminA、LminBで示す部分である。
最近接重心間距離は、先に説明した方法で算出され定量化されるが、算出方法についてさらに図を示して説明する。最近接重心間距離は、図7(c)で示すように、溝部30Aに隣接する溝部のうち、溝部30Aの溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心GAと最も近い位置に、溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心GBを有する溝部30Bを抽出し、その重心間距離を、溝部30Aについての最近接重心間距離LminAとして算出する。次に、溝部30Bに隣接する溝部のうち、溝部30Bの溝口部の重心GBと最も近い位置に溝口部の重心GCを有する溝部30Cを抽出し、その重心間距離を、溝部30Bについての最近接重心間距離LminBとして算出する。
最近接重心間距離の平均は、各溝部について上記操作を繰り返し行い、溝部の抽出点数分の最近接重心間距離の総和を算出し、抽出点数で割ることで算出される。
最近接重心間距離の平均は、各溝部について上記操作を繰り返し行い、溝部の抽出点数分の最近接重心間距離の総和を算出し、抽出点数で割ることで算出される。
上記最近接重心間距離の平均は、500nm以下であればよく、中でも420nm以下の範囲内、特に410nm以下の範囲内であることが好ましい。最近接重心間距離の平均が上記範囲よりも大きいと、隣接する溝部が密接しておらず、溝部が形成されない平坦な領域である非溝部領域が多く存在することとなり、上記非溝部領域において生じる光の反射により、反射率低減効果が低下する場合がある。
最近接重心間距離の平均の下限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば330nm以上であることが好ましい。
最近接重心間距離の平均の下限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば330nm以上であることが好ましい。
上記近接重心間距離の平均が上記範囲内にあるときの上記最近接重心間距離の分散は、8000以上であればよく、中でも11000以上、特に12000以上であることが好ましい。最近接重心間距離の分散が上記範囲よりも小さいと、多数の溝部が均等なピッチ幅で配置されることとなり、干渉により特定の波長の光の強度が強まり、所望の反射率低減効果が発揮されにくい場合があるからである。
上記分散の上限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば20000以下であることが好ましい。最近接重心間距離の分散の単位はnm2となる。
上記分散の上限は特に限定されず、製造上設計可能な範囲で設定することができ、例えば20000以下であることが好ましい。最近接重心間距離の分散の単位はnm2となる。
(c)その他
上記溝部の深さは、上述の3つのパラメータが所定値を備えることが可能な大きさであれば特に限定されないが、例えば、100nm〜10μmの範囲内が好ましく、中でも300nm〜1μmの範囲内が好ましい。溝部の深さが上記範囲よりも小さい場合、溝口部の曲率が大きくなるため、ミー散乱よりも幾何光学散乱が支配的になり、前方散乱が起こりにくくなるため、光の吸収が小さくなる可能性がある。一方、溝部の深さが上記範囲よりも大きい場合、所望の溝部の形状に製造することが困難となる可能性がある。
上記溝部の深さは、上述の3つのパラメータが所定値を備えることが可能な大きさであれば特に限定されないが、例えば、100nm〜10μmの範囲内が好ましく、中でも300nm〜1μmの範囲内が好ましい。溝部の深さが上記範囲よりも小さい場合、溝口部の曲率が大きくなるため、ミー散乱よりも幾何光学散乱が支配的になり、前方散乱が起こりにくくなるため、光の吸収が小さくなる可能性がある。一方、溝部の深さが上記範囲よりも大きい場合、所望の溝部の形状に製造することが困難となる可能性がある。
溝部の深さは、機能層の溝部賦形面から溝底の先端までの長さをいい、図5(b)においてh2で示す部分である。溝部の深さは、例えばAFM等を用いて、各溝部の深さの極大点および極小点を検出し、検出した極大点から、特定の基準位置(例えば溝口部を面内含む機能層の表面位置を「深さ=0」とする。)からの各極大点位置の相対的な深さの差を取得してヒストグラム化し、ヒストグラムによる度数分布から算出し、平均化した値である。極大点および極小点は、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した方法と同様の方法で検出することができる。
また、上記溝部の深さが上記範囲内にあるとき、溝口部の平面視形状の最大径に対する上記溝部の深さのアスペクト比は、多数の溝部により所望の反射率低減効果を発揮することが可能となる比であればよく、例えば、0.3〜30の範囲内が好ましく、中でも0.8〜3の範囲内が好ましい。アスペクト比が上記範囲よりも小さいと、溝部内において光の反射が起こりにくくなり反射率低減効果が十分に発揮されない場合がある。一方、アスペクト比が上記範囲よりも大きいと、賦形が困難となり溝部が所望の形状とならない場合がある。
溝口部の平面視形状の最大径とは、上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときに最も広幅の箇所、すなわち上記溝口部の重心を通る最大幅をいい、上記溝部の深さや溝口部の形状に応じて適宜設計することができる。
溝口部の平面視形状の最大径とは、上記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときに最も広幅の箇所、すなわち上記溝口部の重心を通る最大幅をいい、上記溝部の深さや溝口部の形状に応じて適宜設計することができる。
溝部は、凹型の錐状構造を成しており、機能層の表面に上記溝部の形状を精度良く賦形することが可能であり、生産性が向上するという製造上の利点を有する。その理由については、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (c)その他」の項で説明した理由と同様であるため、ここでの説明は省略する。
溝部の溝底の先端は、尖っていてもよく、曲率を有していてもよい。中でもミー散乱により溝部での光の前方散乱が起こりやすくなり、光の吸収が大きくなることから、先端が尖っていることが好ましい。
溝部の溝底の先端は、尖っていてもよく、曲率を有していてもよい。中でもミー散乱により溝部での光の前方散乱が起こりやすくなり、光の吸収が大きくなることから、先端が尖っていることが好ましい。
溝口部の平面視形状は、八角形に近似が可能な形状であれば特に限定されず、例えば円、楕円等の丸形状の他、五角形、六角形、八角形、十二角形等の多角形形状等を挙げることができる。
また、溝部の側面形状は、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (c)その他」の項で説明した突起部の側面形状と同様とすることができる。
また、溝部の側面形状は、上述の「1.第1態様 (1)突起部 (c)その他」の項で説明した突起部の側面形状と同様とすることができる。
(2)機能層の仕様
本態様の機能層は、一方の表面に上述の「(1)溝部」の項で説明した溝部を多数有し、反射防止機能およびヘイズ機能の両方の機能を有することが可能な仕様であればよい。
本態様の機能層の仕様としては、一方の表面に多数の溝部が所定のばらつきを有して形成された溝部層からなる単層(第1仕様)であってもよく、透明支持層と上記透明支持層上に形成され、一方の表面に多数の溝部が所定のばらつきを有して形成された溝部層とを有する積層体(第2仕様)であってもよい。
本実施形態における機能層の各仕様の詳細は、突起部層が溝部層であることを除いて、上述の「1.第1態様 (2)機能層の仕様」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。なお、上記溝部の厚さは、溝部賦形面から溝部が形成されていない面までの長さの平均をいう。
本態様の機能層は、一方の表面に上述の「(1)溝部」の項で説明した溝部を多数有し、反射防止機能およびヘイズ機能の両方の機能を有することが可能な仕様であればよい。
本態様の機能層の仕様としては、一方の表面に多数の溝部が所定のばらつきを有して形成された溝部層からなる単層(第1仕様)であってもよく、透明支持層と上記透明支持層上に形成され、一方の表面に多数の溝部が所定のばらつきを有して形成された溝部層とを有する積層体(第2仕様)であってもよい。
本実施形態における機能層の各仕様の詳細は、突起部層が溝部層であることを除いて、上述の「1.第1態様 (2)機能層の仕様」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。なお、上記溝部の厚さは、溝部賦形面から溝部が形成されていない面までの長さの平均をいう。
(3)製造方法
本態様の機能層の製造方法は、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の溝部を形成可能な方法であれば、特に限定されず、上述した「(2)機能層の仕様」の項で説明した機能層の仕様に応じて適宜選択することができる。
本態様の機能層の製造方法は、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の溝部を形成可能な方法であれば、特に限定されず、上述した「(2)機能層の仕様」の項で説明した機能層の仕様に応じて適宜選択することができる。
(a)製造方法の第1例
本態様の機能層は、例えば、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を用いて、表面に多数の凹型錐状構造体が形成された第1ソフトモールドを形成し、上記第1ソフトモールドを用いて、表面に多数の凸型錐状構造体を備えた第2ソフトモールドを形成する転写版準備工程、上記第2ソフトモールドの上記凸型錐状構造体が形成された表面に溝部層用組成物を塗布し、塗布層を形成する塗布工程、および、上記塗布層上にシュリンク性基材もしくは透明支持層を配置して上記塗布層を硬化した後、上記第2ソフトモールドを剥離して上記シュリンク性基材もしくは透明支持層上に溝部層を形成する賦形工程を有することができる。
本態様の機能層は、例えば、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を用いて、表面に多数の凹型錐状構造体が形成された第1ソフトモールドを形成し、上記第1ソフトモールドを用いて、表面に多数の凸型錐状構造体を備えた第2ソフトモールドを形成する転写版準備工程、上記第2ソフトモールドの上記凸型錐状構造体が形成された表面に溝部層用組成物を塗布し、塗布層を形成する塗布工程、および、上記塗布層上にシュリンク性基材もしくは透明支持層を配置して上記塗布層を硬化した後、上記第2ソフトモールドを剥離して上記シュリンク性基材もしくは透明支持層上に溝部層を形成する賦形工程を有することができる。
転写版準備工程は、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を用いて、表面に多数の凹型錐状構造体が形成された第1ソフトモールドを形成し、上記第1ソフトモールドを用いて、表面に多数の凸型錐状構造体を備えた第2ソフトモールドを形成する工程である。
まず、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体を備えた転写原版を準備する。上記凸型錐状構造体は、上述の「(1)溝部」の項で説明した溝部の反転形状に対応し、上記凸型錐状構造体の反転形状は、上述の項で説明した3つのパラメータの定量化により規定された所定のばらつきを有する。
上記転写原版の材質および製造方法は、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記転写原版の材質および製造方法は、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
次に、得られた転写原版の上記凸型錐状構造体が形成された面上に、硬化性樹脂を含む第1ソフトモールド形成用組成物を塗布し、塗布層を硬化して第1ソフトモールドを転写形成する。このとき、上記第1ソフトモールドの一方の表面には、上記凸型錐状構造体の反転形状である凹型錐状構造体が多数形成される。
続いて、得られた第1ソフトモールドの上記凹型錐状構造体が形成された面上に、硬化性樹脂を含む第2ソフトモールド形成用組成物を塗布し、塗布層を硬化して第2ソフトモールドを転写形成する。このとき、上記第2ソフトモールドの一方の表面には、上記第1ソフトモールドの凹型錐状構造体の反転形状である凸型錐状構造体が多数形成される。
続いて、得られた第1ソフトモールドの上記凹型錐状構造体が形成された面上に、硬化性樹脂を含む第2ソフトモールド形成用組成物を塗布し、塗布層を硬化して第2ソフトモールドを転写形成する。このとき、上記第2ソフトモールドの一方の表面には、上記第1ソフトモールドの凹型錐状構造体の反転形状である凸型錐状構造体が多数形成される。
上記第1ソフトモールド形成用組成物および第2ソフトモールド形成用組成物は、同一組成物を用いてもよく、異なる組成物を用いてもよい。具体的には、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明したソフトモールド形成用組成物と同様の組成物を用いることができる。
また、上記第1ソフトモールド形成用組成物および第2ソフトモールド形成用組成物の塗布方法は、特に限定されず、一般に樹脂製原版の形成の際に用いられる方法と同様とすることができる。
また、上記第1ソフトモールド形成用組成物および第2ソフトモールド形成用組成物の塗布方法は、特に限定されず、一般に樹脂製原版の形成の際に用いられる方法と同様とすることができる。
溝部層用組成物に含まれる透明樹脂が光硬化性または電子線硬化性樹脂である場合、上記第2ソフトモールドは光透過性を有することが好ましい。第2ソフトモールド側から光や電子線等の照射を行い、溝部層用組成物の塗布層を硬化することができるからである。
第2ソフトモールドは、平板であってもよく、ロールに巻きつけて転写ロールとしてもよい。
塗布工程は、上記第2ソフトモールドの上記凸型錐状構造体が形成された表面に溝部層用組成物を塗布し、塗布層を形成する工程である。
上記溝部層用組成物は、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した突起部層用組成物と同様の組成物を用いることができる。また、塗布方法は、特に限定されず、従来公知の塗布方法を適用することができる。
上記溝部層用組成物は、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した突起部層用組成物と同様の組成物を用いることができる。また、塗布方法は、特に限定されず、従来公知の塗布方法を適用することができる。
賦型工程は、上記塗布層上にシュリンク性基材もしくは透明支持層を配置して上記塗布層を硬化した後、上記第2ソフトモールドを剥離して上記シュリンク性基材もしくは透明支持層上に溝部層を形成する工程である。
賦型工程により、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の溝部を備える溝部層が形成される。上記溝部は、上記転写原版の凸型錐状構造体の反転形状および配置位置のばらつきと対応する。
賦型工程の詳細は、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
賦型工程により、一方の表面に所定のばらつきを有する多数の溝部を備える溝部層が形成される。上記溝部は、上記転写原版の凸型錐状構造体の反転形状および配置位置のばらつきと対応する。
賦型工程の詳細は、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
(b)製造方法の第2例
また、本態様の機能層は、第2ソフトモールドにかえて、円筒形のシリンダーの表面をめっきして、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体が表面に形成されたロール原版を用いて製造することができる。この方法によれば、ロール原版から直接溝部を賦形することができるため、転写原版を用いて第1ソフトモールドおよび第2ソフトモールドを製造する必要がない。シリンダーの表面に上記凸型錐状構造体を形成する方法については、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した転写原版の製造方法と同様の方法を用いることができる。
また、本態様の機能層は、第2ソフトモールドにかえて、円筒形のシリンダーの表面をめっきして、所定のばらつきを有する多数の凸型錐状構造体が表面に形成されたロール原版を用いて製造することができる。この方法によれば、ロール原版から直接溝部を賦形することができるため、転写原版を用いて第1ソフトモールドおよび第2ソフトモールドを製造する必要がない。シリンダーの表面に上記凸型錐状構造体を形成する方法については、上述の「1.第1態様 (3)製造方法」の項で説明した転写原版の製造方法と同様の方法を用いることができる。
3.第3態様
本発明における機能層の第3態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有している。
本発明における機能層の第3態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有している。
本態様によれば、機能層が表面に有する上記微細凹凸構造部を構成する上記凹凸形状は、可視光領域の波長以下の周期で形成された多数の突起部で構成された、いわゆるモスアイ構造と呼ばれる微細形状を有する。このため上記モスアイ構造の原理により、入射光に対する屈折率の急激な変化がなくなり、物質界面での不連続な屈折率変化に起因する光の反射を抑制することができる。
これにより、本態様の機能層は、上述の「1.第1態様」と同様の理由により、反射率低減効果を発揮することができ、反射光を低減し光の吸収率を高め、印刷画像の視認性を向上させることができる。
また、上記機能層が所定のヘイズ値を有するため、上述の「1.第1態様」の項で説明した理由から、印刷層への光の吸収率を高めることができ、印刷層の印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となる。
これにより、本態様の機能層は、上述の「1.第1態様」と同様の理由により、反射率低減効果を発揮することができ、反射光を低減し光の吸収率を高め、印刷画像の視認性を向上させることができる。
また、上記機能層が所定のヘイズ値を有するため、上述の「1.第1態様」の項で説明した理由から、印刷層への光の吸収率を高めることができ、印刷層の印刷画像の色彩を鮮明に表示することが可能となる。
本態様の機能層は、所定のヘイズを有する層(以下、単にヘイズ層と称する場合がある。)の一方の表面に、上記微細凹凸構造部を有することで、単層で反射防止機能およびヘイズ機能の両方の機能を有することができる。
上記ヘイズ層としては、上述の「I.光学特性」の項で説明したヘイズ値を示すことが可能であれば特に限定されない。例えば、表面にヘイズを生じる程度の凹凸構造から構成されヘイズ凹凸構造部を有する仕様(ヘイズ層の第1仕様。以下、ヘイズ凹凸層と称する場合がある。)、微粒子を含む仕様(ヘイズ層の第2仕様。以下、微粒子含有層と称する場合がある。)が挙げられる。
上記ヘイズ層としては、上述の「I.光学特性」の項で説明したヘイズ値を示すことが可能であれば特に限定されない。例えば、表面にヘイズを生じる程度の凹凸構造から構成されヘイズ凹凸構造部を有する仕様(ヘイズ層の第1仕様。以下、ヘイズ凹凸層と称する場合がある。)、微粒子を含む仕様(ヘイズ層の第2仕様。以下、微粒子含有層と称する場合がある。)が挙げられる。
図8および図9は、本態様の機能層の一例を示す概略断面図である。図8に例示する本態様の機能層2Cは、ヘイズ層としてヘイズ凹凸構造部21を有する層(ヘイズ凹凸層)7Aの表面に微細凹凸構造部9を有している。
図9に例示する本態様の機能層2Cは、ヘイズ層として微粒子22と透明樹脂23とを混合した層(微粒子含有層)7Bの一方の表面に微細凹凸構造部9を有している。
図9に例示する本態様の機能層2Cは、ヘイズ層として微粒子22と透明樹脂23とを混合した層(微粒子含有層)7Bの一方の表面に微細凹凸構造部9を有している。
以下、本態様の機能層における各構成について説明する。
(1)微細凹凸構造部
上記微細凹凸構造部は、機能層の一方の表面に形成され、可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる。すなわち、上記凹凸形状は、可視光領域の波長以下の周期で形成された多数の突起部で構成されている。上記微細凹凸構造部により、本態様の機能層は反射防止機能を有することができる。
微細凹凸構造部の凹凸形状は、モスアイ構造を有していれば特に限定されず、例えば、特開2014−098864号および特開2013−142821号公報に記載の微細凹凸形状が挙げられる。
上記微細凹凸構造部は、機能層の一方の表面に形成され、可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる。すなわち、上記凹凸形状は、可視光領域の波長以下の周期で形成された多数の突起部で構成されている。上記微細凹凸構造部により、本態様の機能層は反射防止機能を有することができる。
微細凹凸構造部の凹凸形状は、モスアイ構造を有していれば特に限定されず、例えば、特開2014−098864号および特開2013−142821号公報に記載の微細凹凸形状が挙げられる。
微細凹凸構造部の凹凸形状を構成する突起部は、単一の頂部を有する単峰形状であってもよいが、頂部を複数有する形状であってもよい。例えば、図10(a)で例示するように、突起部9Aの少なくとも一部が、頂部を複数有する多峰形状であってもよい。微細凹凸構造部の凹凸形状を構成する突起部が多峰形状を含むことで、微細凹凸構造部が単峰形状の突起部のみで形成される場合に比して、光の反射率を低減することができる。これは、多峰形状の突起部は、頂部より下の形状が同じ単峰形状の突起部よりも、頂部近傍における有効屈折率の高さ方向の変化率が小さくなるためである。
また、突起部が単峰形状である場合、図10(b)で例示するように、突起部9Aは、その表面に複数の極小突起24が形成された極小凹凸形状を有していてもよい。上記突起部は極小凹凸形状を有することで、単峰形状であっても複数の頂点を有することができる。
上記突起部の表面に極小凹凸形状を有することで、極小突起により光が拡散し、後述するヘイズ層内での光の散乱によるヘイズ機能に加え、上記微細凹凸構造部の表面における上記極小突起による拡散機能により、本態様の機能層のヘイズ機能をさらに向上させることができるからである。
また、突起部が単峰形状である場合、図10(b)で例示するように、突起部9Aは、その表面に複数の極小突起24が形成された極小凹凸形状を有していてもよい。上記突起部は極小凹凸形状を有することで、単峰形状であっても複数の頂点を有することができる。
上記突起部の表面に極小凹凸形状を有することで、極小突起により光が拡散し、後述するヘイズ層内での光の散乱によるヘイズ機能に加え、上記微細凹凸構造部の表面における上記極小突起による拡散機能により、本態様の機能層のヘイズ機能をさらに向上させることができるからである。
(2)所定のヘイズを有する層(ヘイズ層)
上記ヘイズ層は、機能層のヘイズ値が上述の「I.光学特性」の項で説明した所定の範囲内となることを可能とする層であれば、特に限定されない。上記ヘイズ層としては、上述したヘイズ凹凸層、微粒子含有層が挙げられる。
以下、ヘイズ層の各仕様について説明する。
上記ヘイズ層は、機能層のヘイズ値が上述の「I.光学特性」の項で説明した所定の範囲内となることを可能とする層であれば、特に限定されない。上記ヘイズ層としては、上述したヘイズ凹凸層、微粒子含有層が挙げられる。
以下、ヘイズ層の各仕様について説明する。
(a)第1仕様
本態様におけるヘイズ層の第1仕様(以下、この項においては、本仕様と称する場合がある。)は、一方の表面にヘイズを生じる程度の凹凸構造から構成されるヘイズ凹凸構造部を有するもの、すなわち、ヘイズ凹凸層である。
本態様におけるヘイズ層の第1仕様(以下、この項においては、本仕様と称する場合がある。)は、一方の表面にヘイズを生じる程度の凹凸構造から構成されるヘイズ凹凸構造部を有するもの、すなわち、ヘイズ凹凸層である。
本仕様において上記ヘイズ凹凸構造部を構成する凹凸構造の形状は、入射した光が屈折して種々の方向に出射し、光散乱効果を得ることができる形状であれば、特に限定されるものではない。中でも、ヘイズ凹凸層は、表面のヘイズ凹凸構造部により外部拡散が生じるために、光が外部拡散される際にミー散乱を生じやすく、レイリー散乱および幾何学散乱を生じにくい表面粗さを有することが好ましい。
具体的には、ヘイズ凹凸層のヘイズ凹凸構造部を有する面の10点平均粗さRzが1μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、中でも2μm〜8μmの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも大きいと、光の後方散乱が支配的に生じやすくなり、一方、上記範囲よりも小さいと、ヘイズ凹凸層表面において外部拡散が生じにくくなり、所望の機能を発揮できない場合があるからである。
具体的には、ヘイズ凹凸層のヘイズ凹凸構造部を有する面の10点平均粗さRzが1μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、中でも2μm〜8μmの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも大きいと、光の後方散乱が支配的に生じやすくなり、一方、上記範囲よりも小さいと、ヘイズ凹凸層表面において外部拡散が生じにくくなり、所望の機能を発揮できない場合があるからである。
10点平均粗さRzは、JIS B0601−1994に基づいた測定値であり、被測定物(ヘイズ凹凸構造部を構成する凹凸構造)の断面曲線から基準長さを抜き取った部分の平均線に対し、最高から5番目までの山頂の標高の平均値と最深から5番目までの谷底の標高の平均値との差の値である。10点平均粗さRzの値は、ヘイズ凹凸構造部を構成する凹凸構造の形状に寄与し、上述した突起部や上記突起部の表面に形成された極小突起によるRz値への影響は小さいと想定される。
また、ヘイズ凹凸層が有するヘイズ凹凸構造部の凹凸形状は、平均傾斜θaが5°〜20°の範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも小さいと、ヘイズ凹凸構造部による光拡散性が低下し、所望の光学特性が発揮されない場合があり、一方、上記範囲よりも大きいと、光拡散性が強くなりすぎ正面輝度が低下してしまう場合があるからである。
平均傾斜θaは、10点平均粗さRzを求める際の測定と同様の測定方法で得られ、被測定物の断面曲線から基準長さを抜き取った部分の平均線と断面曲線がなす角度の平均値の値である。
平均傾斜θaは、10点平均粗さRzを求める際の測定と同様の測定方法で得られ、被測定物の断面曲線から基準長さを抜き取った部分の平均線と断面曲線がなす角度の平均値の値である。
上記ヘイズ凹凸層を構成する材料は、所望の光透過性を有し、ヘイズ凹凸構造部を賦形することが可能な樹脂が好ましい。例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等を挙げることができる。
上記ヘイズ凹凸層は、必要に応じて、上述した「1.第1態様 (2)機能層の仕様 (a)第1仕様」の項で説明した任意の材料を含んでいてもよい。
(b)第2仕様
本態様におけるヘイズ層の第2仕様(以下、この項においては「本仕様」と称する場合がある。)は、微粒子を含むもの、すなわち微粒子含有層である。
上記微粒子含有層は、通常、透明樹脂と、上記透明樹脂と異なる屈折率を有する微粒子と、を含む。
本態様におけるヘイズ層の第2仕様(以下、この項においては「本仕様」と称する場合がある。)は、微粒子を含むもの、すなわち微粒子含有層である。
上記微粒子含有層は、通常、透明樹脂と、上記透明樹脂と異なる屈折率を有する微粒子と、を含む。
本仕様によれば、上記微粒子内に入射した光が、上記微粒子および上記透明樹脂間の屈折率差に応じて所定の角度で屈折し、種々の方向へ出射するため、光散乱効果を奏することができる。このため、上記微粒子含有層は、所定のヘイズ値を示すとともにヘイズ機能を有することができる。
上記微粒子含有層を形成する上記透明樹脂は、上述の「(a)第1仕様」の項で例示したヘイズ凹凸層を構成する樹脂と同様とすることができる。
上記微粒子含有層に含有される微粒子は、一般に光散乱効果を得るために使用されているものを用いることができ、例えば、無機物からなる微粒子や、有機ポリマーからなる微粒子等を挙げることができ、透明樹脂の種類に応じて無機物、有機ポリマー、あるいはこれら2種以上の混合系の微粒子を選択して用いることができる。
無機物からなる微粒子や有機ポリマーからなる微粒子としては、例えば、特開2014−115669号公報、特開2012−199176号公報、特開2011−186074号公報、特開2009−230155号公報、特開2005−241920号公報等で開示される、光拡散粒子と同様とすることができる。
無機物からなる微粒子や有機ポリマーからなる微粒子としては、例えば、特開2014−115669号公報、特開2012−199176号公報、特開2011−186074号公報、特開2009−230155号公報、特開2005−241920号公報等で開示される、光拡散粒子と同様とすることができる。
上記微粒子の形状としては、球状、回転楕円体状、多面体状、截頭多面体状、燐片形状、針状形状等が挙げられる。また、粒度分布が短分散、多分散のいずれでもよく、好適な条件を適宜選択することができる。
上記微粒子の平均粒径は、所望の光拡散効果を発揮することが可能な大きさであればよく、中でも光が内部拡散される際にミー散乱を生じやすく、レイリー散乱および幾何学散乱を生じにくい大きさであることが好ましい。上記微粒子の平均粒径をミー散乱が支配する大きさとすることで、光の前方散乱が生じやすくなるため、所望の光学特性を有することができるからである。
具体的には、上記平均粒径が0.3μm〜3μmの範囲内であることが好ましく、中でも0.5μm〜2μmの範囲内であることが好ましい。上記微粒子の平均粒径が上記範囲よりも大きいと、光の後方散乱が支配的に生じやすくなり、一方、上記範囲よりも小さいと、上記微粒子による光の拡散が劣り、微粒子含有層がヘイズ機能を有さない場合があるからである。
上記平均粒径は、個々の微粒子が分散している場合は一次粒子径を意味し、個々の微粒子が凝集している場合は二次粒子径を意味する。上記微粒子の平均粒径は、例えば、レーザー回折法により測定される。
上記微粒子含有層は、単一の平均粒径の微粒子を含んでいてもよく、平均粒径の異なる2種類以上の微粒子を含んでいてもよい。
上記平均粒径は、個々の微粒子が分散している場合は一次粒子径を意味し、個々の微粒子が凝集している場合は二次粒子径を意味する。上記微粒子の平均粒径は、例えば、レーザー回折法により測定される。
上記微粒子含有層は、単一の平均粒径の微粒子を含んでいてもよく、平均粒径の異なる2種類以上の微粒子を含んでいてもよい。
微粒子と透明樹脂との屈折率比は、微粒子含有層が所定のヘイズ値を示すことが可能となる大きさであればよく、上記微粒子および透明樹脂の屈折率が異なっていれば特に限定されない。具体的には、上記微粒子および透明樹脂の屈折率のうち、屈折率の小さい材料に対する屈折率の大きい材料の比が、1.000超過1.020未満であることが好ましく、1.000超過1.010未満であることがより好ましく、1.000超過1.005未満であることがさらに好ましい。
上記微粒子の屈折率は、屈折率の異なる2種類の溶媒の混合比を変化させて屈折率を変化させた溶媒中、上記微粒子を等量分散して濁度を測定し、濁度が極小になった時の溶媒の屈折率をアッベ屈折計で測定することで得られる。
上記微粒子および透明樹脂のそれぞれの屈折率は、上述の屈折率比を満たせば特に限定されず、上記微粒子の屈折率が、上記透明樹脂の屈折率よりも高くてもよく、低くてもよい。
上記微粒子および透明樹脂のそれぞれの屈折率は、上述の屈折率比を満たせば特に限定されず、上記微粒子の屈折率が、上記透明樹脂の屈折率よりも高くてもよく、低くてもよい。
微粒子含有層は、所望の光学特性を発揮可能な厚さであればよく、例えば25μm〜20mmの範囲内が好ましく、中でも50μm〜1mmの範囲内が好ましい。
(3)その他
上記機能層は、上記のヘイズ層の一方の表面に微細凹凸構造部を有する単層であってもよく、透明支持層と、上記透明支持層上に形成され、上記透明支持層側と反対側の面に微細凹凸構造部を有するヘイズ層との積層体であってもよい。
透明支持層については、上述の「1.第1態様」の項で説明した機能層における透明支持層と同様とすることができる。
上記透明支持層は、表面に微細凹凸構造部を有するヘイズ層と接着剤等で貼り合わせてもよい。
上記機能層は、上記のヘイズ層の一方の表面に微細凹凸構造部を有する単層であってもよく、透明支持層と、上記透明支持層上に形成され、上記透明支持層側と反対側の面に微細凹凸構造部を有するヘイズ層との積層体であってもよい。
透明支持層については、上述の「1.第1態様」の項で説明した機能層における透明支持層と同様とすることができる。
上記透明支持層は、表面に微細凹凸構造部を有するヘイズ層と接着剤等で貼り合わせてもよい。
(4)製造方法
本態様の機能層の製造方法は、上記機能層の仕様に応じて適宜選択することができる。
本態様の機能層の製造方法は、上記機能層の仕様に応じて適宜選択することができる。
ヘイズ層がヘイズ凹凸層である機能層の形成方法としては、上記の樹脂を含むヘイズ凹凸層用組成物を透明支持層等の表面に塗布および硬化後、表面処理により表面粗さを調整してヘイズ凹凸構造部を形成し、その上に、微細凹凸構造部の反転形状(以下、微細凹凸構造部賦形部とする。)を版面に有する金型(以下、モスアイ版と称する場合がある。)を押し当てる方法を用いることができる。
また、ヘイズ凹凸層用組成物を透明支持層の表面に塗布し、別途、上記ヘイズ凹凸構造部の反転形状を有するヘイズ凹凸構造部用賦形金型を押し当てて転写する方法が挙げられる。このとき使用するヘイズ凹凸構造部用賦形金型は、例えば、ブラスト加工等にて表面を粗面化することで得られる。また、上記ヘイズ凹凸構造部用賦型金型は、ブラスト加工面に対し、更に、陽極酸化法により微細凹凸構造部賦形部を形成してもよい。微細凹凸構造部賦形部付きのヘイズ凹凸構造部用賦形金型とすることで、ヘイズ凹凸層の形成と同時に、上記ヘイズ凹凸構造部の表面に微細凹凸構造部を賦形することができる。
一方、ヘイズ層が微粒子含有層である機能層の形成方法としては、例えば、上述した透明樹脂および微粒子を混合した微粒子含有層用組成物を透明基材の表面等に塗布し、上記塗布面にモスアイ版を押し当てて硬化する方法、上記微粒子含有層用組成物を押出、射出成型等によりシート状に形成後、上記モスアイ版を押し当てて賦形する方法等が挙げられる。
ヘイズ凹凸構造部用賦形金型やモスアイ版における微細凹凸構造賦形部は、通常のモスアイフィルムの製造に用いられる金型の製造方法と同様の方法を用いて製造することができる。上記製造方法としては、例えば、陽極酸化法等が挙げられる。
4.第4態様
本発明における機能層の第4態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、ヘイズ層と、上記ヘイズ層上に積層された反射防止層と、を有するものである。
本発明における機能層の第4態様(以下、この項において本態様とする場合がある。)は、ヘイズ層と、上記ヘイズ層上に積層された反射防止層と、を有するものである。
図11は、本態様の機能層の一例を示す概略断面図である。図11で例示するように、本態様の機能層2Dは、ヘイズ層7上に反射防止層8が積層された層構成を有する。
本態様の機能層を有するシュリンクラベルにおいて、上記機能層は、反射防止層がヘイズ層よりも視認側となるようにして配置される。すなわち、上記シュリンクラベルにおいて、本態様の機能層は、シュリンク性基材(および印刷層)側からヘイズ層および反射防止層をこの順で有する。
本態様によれば、上述した層構成を有することにより、反射防止機能とヘイズ機能を別層に分けて発揮することができる。すなわち、本態様によれば、上記反射防止層の表面において光の反射を低減することができ、上記機能層内への光の吸収率を高めることができる。また、ヘイズ層のヘイズ値を高く規定することにより、上記機能層内における光の散乱を増大させることが可能となる。
これにより、本態様の機能層を有するシュリンクラベルを容器等に外嵌した際、印刷層表面における全反射を防ぐことができるため、上記印刷層への光の吸収率をさらに高めることができる。
以下、本態様の機能層における各構成について説明する。
これにより、本態様の機能層を有するシュリンクラベルを容器等に外嵌した際、印刷層表面における全反射を防ぐことができるため、上記印刷層への光の吸収率をさらに高めることができる。
以下、本態様の機能層における各構成について説明する。
(1)反射防止層
上記反射防止層は、反射防止機能を有し、後述するヘイズ層上に積層されることで、本態様の機能層が所定の光学特性を有することが可能なものであれば特に限定されない。
上記反射防止層は、通常、上述の「I.光学特性」の項で説明した最大反射率を有する。
上記反射防止層は、反射防止機能を有し、後述するヘイズ層上に積層されることで、本態様の機能層が所定の光学特性を有することが可能なものであれば特に限定されない。
上記反射防止層は、通常、上述の「I.光学特性」の項で説明した最大反射率を有する。
このような反射防止層の仕様としては、例えば、ヘイズ層と接する面と対向する面に、可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有する仕様(第1仕様)、屈折率の異なる薄膜を交互に形成した多層膜から形成される仕様(第2仕様)を挙げることができる。
以下、反射防止層の各仕様について説明する。
以下、反射防止層の各仕様について説明する。
(a)第1仕様
上記反射防止層の第1仕様(以下、この項において本仕様と称する場合がある。)は、上記ヘイズ層と接する面と対向する面に、可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有する。
すなわち、本仕様の反射防止層を有する本態様の機能層は、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有するものであり、上記機能層は、ヘイズ層と、上記ヘイズ層上に形成され、上記ヘイズ層とは反対側の面に上記微細凹凸構造部が形成された反射防止層と、を有するものとなる。
上記反射防止層の第1仕様(以下、この項において本仕様と称する場合がある。)は、上記ヘイズ層と接する面と対向する面に、可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有する。
すなわち、本仕様の反射防止層を有する本態様の機能層は、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有するものであり、上記機能層は、ヘイズ層と、上記ヘイズ層上に形成され、上記ヘイズ層とは反対側の面に上記微細凹凸構造部が形成された反射防止層と、を有するものとなる。
本仕様の反射防止層が有する上記微細凹凸構造部としては、所望の反射防止機能を発揮することが可能であればよく、上述の「3.第3態様」の項で説明した微細凹凸構造部と同様とすることができる。上記微細凹凸構造部は、すなわち、モスアイ構造を有する。
上記微細凹凸構造部についての詳細は、上述の「3.第3態様 (1)微細凹凸構造部」の項で説明した詳細と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
上記微細凹凸構造部についての詳細は、上述の「3.第3態様 (1)微細凹凸構造部」の項で説明した詳細と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
本仕様の反射防止層を構成する樹脂は、上述の「3.第3態様 (2)ヘイズ層 (a)第1仕様」の項で説明した樹脂と同様であるため、ここでの説明は省略する。
また、上記反射防止層は、必要に応じて、上記の項で記載した添加剤を含有していてもよい。
また、上記反射防止層は、必要に応じて、上記の項で記載した添加剤を含有していてもよい。
上記反射防止層の屈折率は、上記ヘイズ層の屈折率と同程度であることが好ましい。上記反射防止層と上記ヘイズ層との屈折率差が大きいと、境界面において全反射が起こり、反射率低減効果が損なわれて、印刷層の視認性が低下するからである。
上記反射防止層と上記ヘイズ層との屈折率差(絶対値)は、0〜0.5の範囲内であることが好ましく、中でも0〜0.2の範囲内であることが好ましく、特に0〜0.1の範囲内であることが好ましい。
上記反射防止層と上記ヘイズ層との屈折率差(絶対値)は、0〜0.5の範囲内であることが好ましく、中でも0〜0.2の範囲内であることが好ましく、特に0〜0.1の範囲内であることが好ましい。
上記反射防止層の厚さは、所望の微細凹凸構造を賦型することが可能な厚さであればよく、例えば、50nm〜300μm程度で設定することができる。
上記反射防止層の厚さは、反射防止層とヘイズ層との界面から、微細凹凸構造部を構成する突起部の最も高い頂部の高さまでの、反射防止層平面に対する垂線方向の距離の平均を意味する。
上記反射防止層の厚さは、反射防止層とヘイズ層との界面から、微細凹凸構造部を構成する突起部の最も高い頂部の高さまでの、反射防止層平面に対する垂線方向の距離の平均を意味する。
(b)第2仕様
上記反射防止層の第2仕様(以下、この項において本仕様と称する場合がある。)は、屈折率の異なる薄膜を交互に形成した多層膜から形成される。
本仕様の反射防止層としては、例えば、高屈折率物質からなる薄膜(以下、高屈折率膜とする。)と、上記高屈折率物質より屈折率が低い低屈折率物質からなる薄膜(以下、低屈折率膜とする。)と、を交互に積層した多層膜とすることができる。ただし、上記多層膜の最も視認側には、低屈折率膜が形成される。
なお、上記多層膜における薄膜数および各薄膜の屈折率は、特に限定されるものではない。
上記反射防止層の第2仕様(以下、この項において本仕様と称する場合がある。)は、屈折率の異なる薄膜を交互に形成した多層膜から形成される。
本仕様の反射防止層としては、例えば、高屈折率物質からなる薄膜(以下、高屈折率膜とする。)と、上記高屈折率物質より屈折率が低い低屈折率物質からなる薄膜(以下、低屈折率膜とする。)と、を交互に積層した多層膜とすることができる。ただし、上記多層膜の最も視認側には、低屈折率膜が形成される。
なお、上記多層膜における薄膜数および各薄膜の屈折率は、特に限定されるものではない。
本仕様によれば、上記高屈折率膜および上記低屈折率膜のそれぞれの屈折率や膜厚を調整することにより、反射防止機能を厳密に調整することが可能であることから、上述の「(a)第1仕様」の項で説明した反射防止層に比べ、反射防止率を厳密に調整できる点で優れている。
本仕様において、上記高屈折率膜は上記低屈折率膜の屈折率よりも高ければよい。また、上記低屈折率膜は上記高屈折率膜の屈折率よりも低く、後述するヘイズ層の屈折率よりも高ければよい。上記屈折率は、本仕様の反射防止層の層構成に応じて適宜調節することができる。
具体的には、高屈折率膜の屈折率は1.50〜2.80の範囲内で設定することができる。一方、低屈折率膜の屈折率は、高屈折率膜の屈折率値より低ければよく、例えば1.30〜1.50の範囲内で設定することができる。
具体的には、高屈折率膜の屈折率は1.50〜2.80の範囲内で設定することができる。一方、低屈折率膜の屈折率は、高屈折率膜の屈折率値より低ければよく、例えば1.30〜1.50の範囲内で設定することができる。
また、本仕様において、ヘイズ層と接する最下層の薄膜の屈折率が、上記ヘイズ層の屈折率と同程度であることが好ましい。上記最下層の薄膜と上記ヘイズ層との屈折率差(絶対値)は、上述した「(a)第1仕様」の項で説明した、反射防止層とヘイズ層との屈折率差と同様とすることができる。
本仕様の反射防止層は、所定の反射防止機能を有することが可能であれば、有機層であってもよく無機層であってもよい。以下、それぞれの場合について説明する。
(i)有機層である場合
上記反射防止層が有機層である場合は、上記高屈折率膜および上記低屈折率膜ともに所望の屈折率を満たし、透明性を有する有機層であれば特に限定されるものではない。
上記反射防止層が有機層である場合は、上記高屈折率膜および上記低屈折率膜は、共に所望の屈折率を満たし、透明性を有する有機膜であれば特に限定されない。
上記反射防止層が有機層である場合は、上記高屈折率膜および上記低屈折率膜ともに所望の屈折率を満たし、透明性を有する有機層であれば特に限定されるものではない。
上記反射防止層が有機層である場合は、上記高屈折率膜および上記低屈折率膜は、共に所望の屈折率を満たし、透明性を有する有機膜であれば特に限定されない。
上記低屈折率膜は、上述した屈折率を満たし、透明性を有する有機膜であれば特に限定されないが、屈折率の調整が容易であることから、バインダー樹脂および低屈折率微粒子を含有するものであることが好ましい。
上記低屈折率微粒子は、バインダー樹脂よりも屈折率が低く、上述の屈折率を満たす低屈折率膜を得ることが可能なものであれば特に限定されない。具体的には、特開2013−142817号公報、特開2012−150226号公報、特開2011−170208号公報、特開2009−86360号公報、特開2008−9347号公報等に記載されている低屈折率層に用いられる粒子を挙げることができる。
また、上記高屈折率膜は、低屈折率微粒子にかえて高屈折率微粒子を含有することを除いて上記低屈折率膜と同様とすることができる。上記高屈折率微粒子は、バインダー樹脂よりも屈折率が高く、上述の屈折率を満たす高屈折率膜を得ることが可能なものであれば特に限定されない。中でも、上記高屈折率微粒子の屈折率が1.5〜2.8程度であることが好ましい。
このような高屈折率微粒子としては、例えば、金属酸化物微粒子を挙げることができ、具体的には、酸化ジルコニウム(ZrO2、屈折率:2.10)、酸化アンチモン(Sb2O5、屈折率:2.04)、アンチモン錫酸化物(ATO、屈折率:1.75〜1.95)、インジウム錫酸化物(ITO、屈折率:1.95〜2.00)、燐錫化合物(PTO、屈折率:1.75〜1.85)、ガリウム亜鉛酸化物(屈折率:1.90〜2.00)、β−Al2O5(屈折率:1.63〜1.76)、γ−Al2O5(屈折率:1.63〜1.76)、BaTiO3(屈折率:2.4)、酸化チタン(TiO2、屈折率:2.71)、酸化セリウム(CeO2、屈折率:2.20)、酸化錫(SnO2、屈折率:2.00)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO、屈折率:1.90〜2.00)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO、屈折率:1.90〜2.00)、アンチモン酸亜鉛(ZnSb2O6、屈折率:1.90〜2.00)等が挙げられる。
また、上記高屈折率微粒子は、有機材料であってもよい。具体的には、特開2009−86360号公報に記載のプラスチックビーズ等を挙げることができる。
上記高屈折率微粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記高屈折率微粒子は、表面処理がされていてもよい。上記高屈折率微粒子に表面処理を施すことにより、バインダー樹脂や溶媒との親和性が向上し、上記高屈折率微粒子の分散が均一となり、粒子同士の凝集が生じにくくなるので、高屈折率膜の透明性の低下や、高屈折率膜用硬化性樹脂組成物の塗布性や塗膜強度の低下を抑制することができる。表面処理がされた高屈折率微粒子としては、例えば、特開2013−142817号公報に記載されているものを挙げることができる。
また、上記反射防止層の最も視認側に位置する膜が、上記低屈折率膜であればよいが、上記低屈折率膜上にさらに超低屈折率膜を積層してもよい。上記超低屈折率膜の屈折率は、例えば1.20〜1.29の範囲内であることが好ましい。上記屈折率が上記範囲を下回ると適用可能な物質の選択が困難となり、上記範囲を上回ると可視光領域380nm〜780nmの光に対して所望の反射率を実現することが難しくなるからである。
上記超低屈折率膜は、上記屈折率を満たし、透明性を有する有機層であれば特に限定されるものではなく、例えば、樹脂を含有するものや、バインダー樹脂および超低屈折率微粒子を含有するもの等が挙げられる。
上述の樹脂およびバインダー樹脂は、上記屈折率を満たし透明性を有する薄膜を得ることが可能であれば特に限定されず、成膜性や膜強度等の観点から適宜選択される。例えば、特開2013−142817号公報、特開2012−150226号公報、特開2011−170208号公報等に記載されている高屈折率層および低屈折率層に用いられる材料を挙げることができる。
上述の樹脂およびバインダー樹脂は、上記屈折率を満たし透明性を有する薄膜を得ることが可能であれば特に限定されず、成膜性や膜強度等の観点から適宜選択される。例えば、特開2013−142817号公報、特開2012−150226号公報、特開2011−170208号公報等に記載されている高屈折率層および低屈折率層に用いられる材料を挙げることができる。
上記超低屈折率微粒子としては、例えば、中空シリカ等の有機素材からなる微粒子や、MgF2等の無機素材からなる微粒子を挙げることができ、具体的には、特開2014−164120号公報、特開2013−250295号公報、特開2010−250069号公報等に掲載されている超低屈折率層に用いられる材料を挙げることができる。
このような有機層を用いた反射防止層の製造方法としては、例えば、ヘイズ層上に所望の屈折率を有する有機層用硬化性樹脂組成物を塗布し硬化して、上記低屈折率膜、高屈折率膜、および超低屈折率膜を所定の順序で形成する方法を挙げることができる。
上記有機層用硬化性樹脂組成物は、所望の屈折率を有する薄膜の形成が可能なものであればよく、例えば、樹脂成分と微粒子と各種添加剤と溶媒とを含有する。上記溶媒は、各成分を溶解もしくは分散させることが可能であれば特に限定されず、例えば特開2013−142817号公報、特開2012−50226号公報、特開2011−170208号公報、特開2009−86360号公報、特開2008−9347号公報等に記載されている低屈折率層や高屈折率層の形成に用いられる溶媒を挙げることができる。
上記有機層用硬化性樹脂組成物は、例えば、ダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法等の塗布方法や、インクジェット法等の吐出方法等を用いて塗布することができる。上記有機層用硬化性樹脂組成物の塗布後は、溶媒の除去のために乾燥させてもよい。
硬化方法は、樹脂成分の種類に応じて異なるが、例えば、熱あるいは紫外線や電子線等の電離放射線の照射が挙げられる。塗膜を硬化させる際には、酸素による硬化阻害を抑制するために、不活性ガス雰囲気、例えば、窒素ガス雰囲気とすることが好ましい。また、硬化条件としては、例えば、特開2013−142817号公報、特開2012−150226号公報等に記載されている条件を適用することができる。
(ii)無機層である場合
上記反射防止層が無機層である場合は、高屈折率膜および低屈折率膜の形成に用いられる無機材料としては、透明性を有し、所定の屈折率を満たす反射防止層を得ることが可能なものであれば特に限定されない。上記無機材料としては、例えば金属酸化物および金属フッ化物を挙げることができる。
上記反射防止層が無機層である場合は、高屈折率膜および低屈折率膜の形成に用いられる無機材料としては、透明性を有し、所定の屈折率を満たす反射防止層を得ることが可能なものであれば特に限定されない。上記無機材料としては、例えば金属酸化物および金属フッ化物を挙げることができる。
上記低屈折率膜は、上述の屈折率を満たし、透明性を有する無機層であれば特に限定されず、例えば、PVD、スパッタリング、真空蒸着法等にて形成される。
上記低屈折率膜の構成材料としては、例えば、酸化ガリウム(Ga2O3、屈折率:1.45)、酸化ケイ素(SiO2、屈折率:1.46)、フッ化アルミニウム(AlF3、屈折率:1.38)、フッ化カルシウム(CaF2、屈折率:1.23〜1.45)、フッ化リチウム(LiF、屈折率:1.30)、フッ化マグネシウム(MgF2、屈折率:1.38〜1.40)、フッ化ナトリウム(NaF、屈折率:1.34)等が挙げられる。
上記低屈折率膜の構成材料としては、例えば、酸化ガリウム(Ga2O3、屈折率:1.45)、酸化ケイ素(SiO2、屈折率:1.46)、フッ化アルミニウム(AlF3、屈折率:1.38)、フッ化カルシウム(CaF2、屈折率:1.23〜1.45)、フッ化リチウム(LiF、屈折率:1.30)、フッ化マグネシウム(MgF2、屈折率:1.38〜1.40)、フッ化ナトリウム(NaF、屈折率:1.34)等が挙げられる。
また、上記高屈折率膜は、上述の屈折率を満たし、透明性を有する無機層であれば特に限定されるものではなく、低屈折率膜の形成方法と同様の方法にて形成される。
上記高屈折率膜の構成材料としては、例えば、酸化チタン(TiO2、屈折率:2.71)、酸化ジルコニウム(ZrO2、屈折率:2.10)、酸化アンチモン(Sb2O5、屈折率:2.04)、五酸化ニオブ(Nb2O5、屈折率:2.33)、インジウム錫酸化物(ITO、屈折率:1.95〜2.00)、アンチモン錫酸化物(ATO、屈折率:1.75〜1.95)、燐錫化合物(PTO、屈折率:1.75〜1.85)、亜鉛酸化物(AZO、屈折率:1.90〜2.00)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO、屈折率:1.90〜2.00)、フッ化セリウム(CeF、屈折率:1.63)、フッ化ランタン(LaF3、屈折率:1.59)等が挙げられる。また、金属酸化物は複合酸化物であってもよく、上記金属酸化物はさらにケイ素を含んでいてもよい。
上記高屈折率膜の構成材料としては、例えば、酸化チタン(TiO2、屈折率:2.71)、酸化ジルコニウム(ZrO2、屈折率:2.10)、酸化アンチモン(Sb2O5、屈折率:2.04)、五酸化ニオブ(Nb2O5、屈折率:2.33)、インジウム錫酸化物(ITO、屈折率:1.95〜2.00)、アンチモン錫酸化物(ATO、屈折率:1.75〜1.95)、燐錫化合物(PTO、屈折率:1.75〜1.85)、亜鉛酸化物(AZO、屈折率:1.90〜2.00)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO、屈折率:1.90〜2.00)、フッ化セリウム(CeF、屈折率:1.63)、フッ化ランタン(LaF3、屈折率:1.59)等が挙げられる。また、金属酸化物は複合酸化物であってもよく、上記金属酸化物はさらにケイ素を含んでいてもよい。
このような無機層を用いた反射防止層の層構成および製法等について、具体的には、特開2005−70724号公報等に掲載の積層構造および製法等を挙げることができる。
(2)ヘイズ層
上記ヘイズ層は、ヘイズ機能を有し、上述した反射防止層と積層することで、本態様の機能層が所定の光学特性を有することが可能なものであれば特に限定されない。
上記ヘイズ層は、通常、上述の「I.光学特性」の項で説明したヘイズ値を有する。
上記ヘイズ層は、ヘイズ機能を有し、上述した反射防止層と積層することで、本態様の機能層が所定の光学特性を有することが可能なものであれば特に限定されない。
上記ヘイズ層は、通常、上述の「I.光学特性」の項で説明したヘイズ値を有する。
このようなヘイズ層の仕様としては、例えば、反射防止層と接する面にヘイズ凹凸構造部を有する層(第1仕様)、微粒子を含有する層(第2仕様)を挙げることができる。上記ヘイズ層の各仕様については、上述の「3.第3態様 (2)ヘイズ層」の項で詳細に説明したため、ここでの説明は省略する。
また、ヘイズ層として、上述の「I.光学特性」の項で説明したヘイズ値を有する市販の拡散板を用いてもよい。
また、ヘイズ層として、上述の「I.光学特性」の項で説明したヘイズ値を有する市販の拡散板を用いてもよい。
(3)その他
本態様の機能層は、ヘイズ層と反射防止層とを所望の積層順で積層可能な方法であればよく、ヘイズ層および反射防止層の種類や組合せに応じた方法を採用することができる。
例えば、拡散板上に、反射防止層の構成材料等を含む反射防止層用組成物を塗布し、モスアイフィルムの製造で用いられる金型を押圧すると同時に塗布層を硬化する方法により、第1仕様の反射防止層とヘイズ層とを有する機能層を得ることができる。
本態様の機能層は、ヘイズ層と反射防止層とを所望の積層順で積層可能な方法であればよく、ヘイズ層および反射防止層の種類や組合せに応じた方法を採用することができる。
例えば、拡散板上に、反射防止層の構成材料等を含む反射防止層用組成物を塗布し、モスアイフィルムの製造で用いられる金型を押圧すると同時に塗布層を硬化する方法により、第1仕様の反射防止層とヘイズ層とを有する機能層を得ることができる。
B.熱収縮性を有するシュリンク性基材
本発明のシュリンクラベルは、容器等に被嵌された後、加熱処理されることにより熱収縮して容器の形状に追従して外嵌される。本発明のシュリンクラベルにおけるシュリンク性基材は、上述した加熱処理により容器等の形状に追従したラベルの外嵌を可能とするものである。
本発明のシュリンクラベルは、容器等に被嵌された後、加熱処理されることにより熱収縮して容器の形状に追従して外嵌される。本発明のシュリンクラベルにおけるシュリンク性基材は、上述した加熱処理により容器等の形状に追従したラベルの外嵌を可能とするものである。
上記シュリンク性基材は、主に一方向に延伸(一軸延伸)されてその一方向(主延伸方向)に熱収縮性を有する。ここで、上記シュリンク性基材の延伸倍率としては、例えば、一方向である主延伸方向に2倍〜6倍程度であることが好ましい。また、上記シュリンク性基材は、主延伸方向と直交する方向にも1.01〜2倍程度の倍率で延伸(二軸延伸)して、当該方向の収縮や膨張を抑制することができる。
上記シュリンク性基材の熱収縮率(加熱処理条件:90℃の温水に10秒間浸漬)としては、主延伸方向に対して20%〜80%の範囲内であることが好ましく、特に、30%〜80%の範囲内であることが好ましい。
また、上記シュリンク性基材の熱収縮率は、主延伸方向と直交する方向に対して15%以下であることが好ましく、中でも10%以下であることが好ましく、特に5%未満であることが好ましい。
なお、本発明のシュリンクラベルは、上記シュリンク性基材の主延伸方向が上記シュリンクラベルの周方向となるように形成される。
また、上記シュリンク性基材の熱収縮率は、主延伸方向と直交する方向に対して15%以下であることが好ましく、中でも10%以下であることが好ましく、特に5%未満であることが好ましい。
なお、本発明のシュリンクラベルは、上記シュリンク性基材の主延伸方向が上記シュリンクラベルの周方向となるように形成される。
上記シュリンク性基材を構成する樹脂としては、一般的にシュリンクラベルに用いられる基材を構成する樹脂を用いることができるが、中でも、上述の延伸倍率および熱収縮率を有することが可能な樹脂を用いることが好ましい。具体的には、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。中でも、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂から構成されることが好ましい。
上記シュリンク性基材は、単層構造、複層構造のいずれであってもよい。上記シュリンク性基材が複層構造からなる層である場合、同種の樹脂からなる層を積層したものであってもよいし、異なる樹脂からなる層を積層したものであってもよい。
また、上記シュリンク性基材は、透明であることが好ましいが、図1(b)に示すように、印刷層3がシュリンク性基材1よりも視認側に位置する場合は、透明でもよいし、不透明でもよい。
上記シュリンク性基材の厚みは、特に限定されないが、具体的には、10μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、中でも15μm〜50μmの範囲内であることが好ましく、特に20μm〜45μmの範囲内であることが好ましい。
上記厚みが10μm以上であると、剛性がより向上して、コシがより強くなるため好ましい。また、機械装着するためのラベルとしての必要な強度を有することができ、シュリンク性基材の収縮応力をより低くすることができ、さらに、シュリンクラベルの落下耐性、圧縮強度がより向上するため、好ましい。
上記厚みが100μm以下であると、シュリンクラベルの引き裂き性がより優れるため、好ましい。
上記厚みが10μm以上であると、剛性がより向上して、コシがより強くなるため好ましい。また、機械装着するためのラベルとしての必要な強度を有することができ、シュリンク性基材の収縮応力をより低くすることができ、さらに、シュリンクラベルの落下耐性、圧縮強度がより向上するため、好ましい。
上記厚みが100μm以下であると、シュリンクラベルの引き裂き性がより優れるため、好ましい。
また、上記シュリンク性基材の表面は、必要に応じて、コロナ放電処理やプライマー処理等の慣用の表面処理が施されてもよい。
C.印刷層
本発明における印刷層は、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された層である。
上記印刷層としては特に限定されず、一般的なシュリンクラベルにおいて用いられる公知の印刷層が挙げられ、例えば、商品情報や絵柄等が減法混色により単色、多色ないしフルカラーで印刷された層とすることができる。このような印刷層としては、例えば、商品名、イラスト、取扱注意事項等の図やデザイン等の意匠印刷層、白などの単一色で形成された背景印刷層等が挙げられ、これらを単独で用いてもよく、併用して印刷層とすることも可能である。
本発明における印刷層は、上記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された層である。
上記印刷層としては特に限定されず、一般的なシュリンクラベルにおいて用いられる公知の印刷層が挙げられ、例えば、商品情報や絵柄等が減法混色により単色、多色ないしフルカラーで印刷された層とすることができる。このような印刷層としては、例えば、商品名、イラスト、取扱注意事項等の図やデザイン等の意匠印刷層、白などの単一色で形成された背景印刷層等が挙げられ、これらを単独で用いてもよく、併用して印刷層とすることも可能である。
上記印刷層の形成位置は、上記シュリンク性基材のいずれかの面であれば特に限定されず、上記シュリンク性基材の片面側のみに設けられていてもよいし、両面側に設けられていてもよい。
また、上記印刷層は、上記シュリンク性基材の全面に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。上記印刷層は、パターン状に形成されていてもよい。
また、上記印刷層は、上記シュリンク性基材の全面に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。上記印刷層は、パターン状に形成されていてもよい。
さらに、上記印刷層は、上述した機能層に対して反対側に形成されていてもよいし、上記機能層が上記印刷層上に形成されていてもよい。
すなわち、上記印刷層は、上記シュリンク性基材の上記機能層が形成された面と反対側の面に形成されていてもよく、上記シュリンク性基材の機能層が形成される面と同一面上に形成されていてもよい。後者の場合、通常、シュリンク性基材上に印刷層が形成され、上記印刷層上に機能層が形成される。
すなわち、上記印刷層は、上記シュリンク性基材の上記機能層が形成された面と反対側の面に形成されていてもよく、上記シュリンク性基材の機能層が形成される面と同一面上に形成されていてもよい。後者の場合、通常、シュリンク性基材上に印刷層が形成され、上記印刷層上に機能層が形成される。
上記印刷層は、単層であってもよいし、複層であってもよい。
上記印刷層の厚みとしては、印刷層の印刷法により適宜選択することができ特に限定されない。具体的には、0.1μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、中でも0.3μm〜5μmの範囲内であることが好ましい。
上記厚みが0.1μm未満では、印刷層を均一に形成することが困難である場合があり、部分的な「かすれ」が起こり、装飾性が損なわれる場合や、デザイン通りの印刷が困難となる場合がある。また、上記厚みが10μmを超えると、印刷インキを大量に消費するため、コストが高くなったり、均一に塗布することが困難となったり、印刷層がもろくなり剥離しやすくなったりする場合や、シュリンク加工時にシュリンク性基材の熱収縮に印刷層が追従しにくくなる場合がある。
上記印刷層の厚みとしては、印刷層の印刷法により適宜選択することができ特に限定されない。具体的には、0.1μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、中でも0.3μm〜5μmの範囲内であることが好ましい。
上記厚みが0.1μm未満では、印刷層を均一に形成することが困難である場合があり、部分的な「かすれ」が起こり、装飾性が損なわれる場合や、デザイン通りの印刷が困難となる場合がある。また、上記厚みが10μmを超えると、印刷インキを大量に消費するため、コストが高くなったり、均一に塗布することが困難となったり、印刷層がもろくなり剥離しやすくなったりする場合や、シュリンク加工時にシュリンク性基材の熱収縮に印刷層が追従しにくくなる場合がある。
上記印刷層の材料としては、公知の印刷層、印刷インキに使用されるものを用いることができ、特に限定されない。例えば、減色混合により色表示が可能な所望の印刷画像を印刷できる材料を用いることができ、具体的には、バインダー樹脂および着色材を含む樹脂インキ等が挙げられる。
樹脂インキに含まれるバインダー樹脂としては、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などの公知のバインダー樹脂の中から、要求される物性、印刷適性などに応じて適宜選択することができる。例えば、セルロース系樹脂、アクリル樹脂の他、ウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂などの単体もしくはこれらを含む混合物を用いることができる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
上記樹脂インキに含まれる着色材としては、特に限定されず、無機顔料、有機顔料または染料、アルミニウム、真鍮などの鱗片状箔片からなる真珠光沢(パール)顔料など、公知の印刷層、印刷インキに使用されるものを用いることができる。例えば、酸化チタン等の白色顔料、銅フタロシアニンブルー等の藍顔料、カーボンブラック、アルミフレーク、雲母(マイカ)等を用途に合わせて適宜選択することができる。また、上記着色材としては、光沢調整等の目的で、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、アクリルビーズ等の体質顔料も使用することができる。
また、上記樹脂インキは、材料に応じて、架橋剤、安定剤、可塑剤、硬化剤等の任意の材料を含んでいてもよい。
上記印刷層の形成方法としては、一般的な印刷法を用いることが可能であり、印刷層の形成に使用される材料の種類等に応じて適宜選択することができる。具体的には、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビアオフセット印刷、インクジェットプリントなどの公知の印刷法を挙げることができる。
D.その他の構成
本発明のシュリンクラベルは、上述した機能層、シュリンク性基材、および印刷層を少なくとも有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて任意の層を有することができる。
具体的には、上記シュリンク性基材のシュリンク特性等に影響を与えない範囲で、印刷層上に保護層を設けてもよいし、滑り性の付与や擦傷防止等を目的として透明なオーバーコート層を設けてもよい。その他、任意の層としては、不織布や発泡シート等の他のフィルム層、シュリンクラベルの印刷層や他のフィルム層と接着するための接着剤層(感圧性接着剤層、感熱性接着剤層等)、アンカーコート層、プライマーコート層、帯電防止層、アルミニウム蒸着層等が挙げられる。
本発明のシュリンクラベルは、上述した機能層、シュリンク性基材、および印刷層を少なくとも有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて任意の層を有することができる。
具体的には、上記シュリンク性基材のシュリンク特性等に影響を与えない範囲で、印刷層上に保護層を設けてもよいし、滑り性の付与や擦傷防止等を目的として透明なオーバーコート層を設けてもよい。その他、任意の層としては、不織布や発泡シート等の他のフィルム層、シュリンクラベルの印刷層や他のフィルム層と接着するための接着剤層(感圧性接着剤層、感熱性接着剤層等)、アンカーコート層、プライマーコート層、帯電防止層、アルミニウム蒸着層等が挙げられる。
E.その他
本発明のシュリンクラベルは、ラベル全体での5°正反射率と65°反射率との差(以下、単に反射率差と称する場合がある。)が、上述の「A.機能層 I.光学特性 3.5°正反射率と65°反射率との差」の項で説明した範囲内であることが好ましい。その理由については上記項で説明した理由と同様である。
本発明のシュリンクラベル全体での上記反射率差は、上記機能層の上記反射率差を調整することで調整が可能であり、上記機能層の反射率差を本発明のシュリンクラベル全体での上記反射率差としてみなすことができる。また、シュリンクラベルの上記反射率差は、上記シュリンクラベルを平坦状にして測定した反射率の値から算出される。
本発明のシュリンクラベルは、ラベル全体での5°正反射率と65°反射率との差(以下、単に反射率差と称する場合がある。)が、上述の「A.機能層 I.光学特性 3.5°正反射率と65°反射率との差」の項で説明した範囲内であることが好ましい。その理由については上記項で説明した理由と同様である。
本発明のシュリンクラベル全体での上記反射率差は、上記機能層の上記反射率差を調整することで調整が可能であり、上記機能層の反射率差を本発明のシュリンクラベル全体での上記反射率差としてみなすことができる。また、シュリンクラベルの上記反射率差は、上記シュリンクラベルを平坦状にして測定した反射率の値から算出される。
本発明のシュリンクラベルは、上述した機能層と印刷層とが、平面視上重なるように形成されていればよく、例えば、機能層がシュリンク性基材の片面の全域に形成されていてもよく、印刷層が形成されている位置に平面視上重なるように機能層が形成されていてもよい。また、機能層が上記印刷層と平面視上、部分的に重なるように形成されていてもよい。
本発明のシュリンクラベルは、上記機能層が上記印刷層と平面視上重なる位置にパターン状に形成されていることが好ましい。
上記印刷層のうち、上記機能層と平面視上重なる重複領域では、光の反射が抑制され、印刷層への光の吸収が増加することにより、印刷画像の色彩を鮮明に表示することができる。一方、上記印刷層のうち、上記機能層と平面視上重ならない非重複領域では、光の反射が生じることで、上記印刷層の印刷画像が上記重複領域とは異なり、反射光の影響を受けた光沢ある表示態様となる。このように、印刷層上にパターン状の機能層を設けることで、重複領域と非重複領域とにおいて、異なる意匠性を発現することが可能となる。
また、所望の印刷画像を形成するために印刷層がパターン状に形成され、その上に上記機能層がパターン状に形成される場合、印刷層のない部分に上記機能層が形成されることで、当該部分を透明性の高い領域とすることができる。
このように、要求される意匠性に合わせたシュリンクラベルを得ることができるからである。
上記印刷層のうち、上記機能層と平面視上重なる重複領域では、光の反射が抑制され、印刷層への光の吸収が増加することにより、印刷画像の色彩を鮮明に表示することができる。一方、上記印刷層のうち、上記機能層と平面視上重ならない非重複領域では、光の反射が生じることで、上記印刷層の印刷画像が上記重複領域とは異なり、反射光の影響を受けた光沢ある表示態様となる。このように、印刷層上にパターン状の機能層を設けることで、重複領域と非重複領域とにおいて、異なる意匠性を発現することが可能となる。
また、所望の印刷画像を形成するために印刷層がパターン状に形成され、その上に上記機能層がパターン状に形成される場合、印刷層のない部分に上記機能層が形成されることで、当該部分を透明性の高い領域とすることができる。
このように、要求される意匠性に合わせたシュリンクラベルを得ることができるからである。
図12は、本発明のシュリンクラベルの他の例を示す概略断面図であり、機能層4が印刷画像に応じたパターン状の印刷層3と平面視上重なる位置にパターン状に形成されている例を示している。図12に示す例では、機能層2および印刷層3が存在しない部分は、透明部分として表現することが可能になる。なお、図12中の説明しない符号については図1中の符号と同様である。
また、本発明のシュリンクラベルは、上述したように、機能層とシュリンク性基材とが別体であってもよいが、上記機能層がシュリンク性基材と一体で形成されていてもよい。
図13に例示するシュリンクラベル10では、シュリンク性基材1の表面に、反射防止機能およびヘイズ機能を有する形状を有しており、機能層2と一体化している。シュリンク性基材1の上記形状とは反対側の面には、印刷層3が形成されている。なお、図13中の説明しない符号については図1中の符号と同様である。
図13に例示するシュリンクラベル10では、シュリンク性基材1の表面に、反射防止機能およびヘイズ機能を有する形状を有しており、機能層2と一体化している。シュリンク性基材1の上記形状とは反対側の面には、印刷層3が形成されている。なお、図13中の説明しない符号については図1中の符号と同様である。
上記機能層がシュリンク性基材と一体で形成されていることで、シュリンク性基材単体で、所望の反射防止機能およびヘイズ機能を有することが可能となる。
このような機能層一体型のシュリンク性基材としては、例えば、シュリンク性基材の印刷層が形成された面と反対側の面に、上述の第1態様と同様の所定のばらつきを有する多数の突起部、若しくは、上述の第2態様の機能層と同様の所定のばらつきを有する多数の溝部が形成されたものが挙げられる。また、機能層一体型のシュリンク性基材として、シュリンク性基材の印刷層が形成された面と反対側の面に、上述の第3態様の機能層と同様の微細凹凸構造部が形成され、シュリンク性基材全体で所定のヘイズ値を示すものが挙げられる。上記の機能層一体型のシュリンク性基材は、単体で上述の「A.機能層」の項で説明した所定の最大反射率およびヘイズ値を有することができる。
このような機能層一体型のシュリンク性基材としては、例えば、シュリンク性基材の印刷層が形成された面と反対側の面に、上述の第1態様と同様の所定のばらつきを有する多数の突起部、若しくは、上述の第2態様の機能層と同様の所定のばらつきを有する多数の溝部が形成されたものが挙げられる。また、機能層一体型のシュリンク性基材として、シュリンク性基材の印刷層が形成された面と反対側の面に、上述の第3態様の機能層と同様の微細凹凸構造部が形成され、シュリンク性基材全体で所定のヘイズ値を示すものが挙げられる。上記の機能層一体型のシュリンク性基材は、単体で上述の「A.機能層」の項で説明した所定の最大反射率およびヘイズ値を有することができる。
また、上記機能層の一部がシュリンク性基材と一体で形成されていてもよい。例えば、シュリンク性基材が上述の第4態様の機能層におけるヘイズ層と一体であり、上記シュリンク性基材上に直接、反射防止層が形成されていてもよい。
F.製造方法
本発明のシュリンクラベルの製造方法としては、シュリンクラベルの層構成や機能層の態様に応じて適宜選択することができる。
上記製造方法としては、例えば、機能層を別途製造し、印刷層若しくはシュリンク性基材の所望の面と接着剤等を介して貼合して形成することができる。
また、上述した各態様の機能層の製造方法を用い、シュリンク性基材上に機能層を形成することで、接着剤を介さずに形成することも可能である。このとき用いる上記シュリンク性基材は、予め印刷層が形成されていてもよく、シュリンク性基材上に機能層を形成後、別途、印刷層を形成してもよい。上記シュリンク性基材に予め印刷層が形成されている場合は、上記機能層は、シュリンクラベルの層構成に応じて、上記シュリンク性基材の印刷層が形成された側の面上、またはその反対側の面上に形成することができる。
本発明のシュリンクラベルの製造方法としては、シュリンクラベルの層構成や機能層の態様に応じて適宜選択することができる。
上記製造方法としては、例えば、機能層を別途製造し、印刷層若しくはシュリンク性基材の所望の面と接着剤等を介して貼合して形成することができる。
また、上述した各態様の機能層の製造方法を用い、シュリンク性基材上に機能層を形成することで、接着剤を介さずに形成することも可能である。このとき用いる上記シュリンク性基材は、予め印刷層が形成されていてもよく、シュリンク性基材上に機能層を形成後、別途、印刷層を形成してもよい。上記シュリンク性基材に予め印刷層が形成されている場合は、上記機能層は、シュリンクラベルの層構成に応じて、上記シュリンク性基材の印刷層が形成された側の面上、またはその反対側の面上に形成することができる。
G.用途
本発明のシュリンクラベルは、内容表示、遮光、デザイン付与等の用途で、例えば、プラスチック製ボトル、ビン、缶等の各種容器に外嵌して用いることができる。
本発明のシュリンクラベルが外嵌される被外嵌物としては、上記容器等のほか、書籍や布製品、陶器、木製品、金属製品等の様々な材質および形態のものが挙げられる。
本発明のシュリンクラベルは、内容表示、遮光、デザイン付与等の用途で、例えば、プラスチック製ボトル、ビン、缶等の各種容器に外嵌して用いることができる。
本発明のシュリンクラベルが外嵌される被外嵌物としては、上記容器等のほか、書籍や布製品、陶器、木製品、金属製品等の様々な材質および形態のものが挙げられる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
[測定方法及び条件]
実施例および比較例において実施した評価(目視評価以外)について、測定方法の詳細を以下に示す。
実施例および比較例において実施した評価(目視評価以外)について、測定方法の詳細を以下に示す。
1.SEM観察
SEM観察は以下の条件で行った。
・SEM:電界放出形走査電子顕微鏡 S−4500((株)日立ハイテクノロジーズ社製)
・観察方法:Top−View(機能層の突起部賦形面または溝部賦形面側から)
・前処理:Pt−Pdスパッタ
・観察倍率:×20k
・視野範囲:縦4μm×横4μm
・アングル:0°,30°
SEM観察は以下の条件で行った。
・SEM:電界放出形走査電子顕微鏡 S−4500((株)日立ハイテクノロジーズ社製)
・観察方法:Top−View(機能層の突起部賦形面または溝部賦形面側から)
・前処理:Pt−Pdスパッタ
・観察倍率:×20k
・視野範囲:縦4μm×横4μm
・アングル:0°,30°
2.最大反射率
最大反射率の測定は以下の条件で行った。
・計測装置:紫外可視近赤外分光光度計 Scanning Spectrophotometer UV−3100PC (株)島津製作所製
・計測方法:8°入射光(波長領域380nm〜780nm)に対する全方向の積算反射率
・入射面:実施例1〜7および比較例1〜4 … 機能層の突起部賦形面側から
実施例8〜14および比較例5〜8 … 機能層の溝部賦形面側から
実施例15、比較例9 … 機能層の反射防止層側から
最大反射率の測定は以下の条件で行った。
・計測装置:紫外可視近赤外分光光度計 Scanning Spectrophotometer UV−3100PC (株)島津製作所製
・計測方法:8°入射光(波長領域380nm〜780nm)に対する全方向の積算反射率
・入射面:実施例1〜7および比較例1〜4 … 機能層の突起部賦形面側から
実施例8〜14および比較例5〜8 … 機能層の溝部賦形面側から
実施例15、比較例9 … 機能層の反射防止層側から
3.ヘイズ値
ヘイズ値の測定は以下の条件で行った。
・計測装置:ヘイズメーター HM−150 (株)村上色彩技術研究所製
・計測方法:JIS K7136に準拠法
ヘイズ値の測定は以下の条件で行った。
・計測装置:ヘイズメーター HM−150 (株)村上色彩技術研究所製
・計測方法:JIS K7136に準拠法
4.5°正反射率および65°反射率
5°正反射率および65°反射率の測定は以下の条件で行った。
・計測装置:紫外可視近赤外分光光度計 V−7100(日本分光(株)製)
・計測方法:検出器側の角度を5°に固定し、5°および65°入射光(波長領域380nm〜780nm)に対する5°正反射率および65°反射率を計測
・入射面:最大反射率の測定の際の入射面と同様
5°正反射率および65°反射率の測定は以下の条件で行った。
・計測装置:紫外可視近赤外分光光度計 V−7100(日本分光(株)製)
・計測方法:検出器側の角度を5°に固定し、5°および65°入射光(波長領域380nm〜780nm)に対する5°正反射率および65°反射率を計測
・入射面:最大反射率の測定の際の入射面と同様
[製造例1〜11]
(転写原版A1〜K1の作製)
ステンレス板にブラスト加工をして、三次元表面粗さ測定における算術平均面粗さSaが表1に示す各値となるように仕上げた。次に、下記の組成を含有するめっき浴を用い、陽極としてグラファイト電極を用いて、表1に示す条件で、電流密度を開始値(A/dm2)から終了値(A/dm2)まで1分毎のステップで所定値(A/dm2)ずつ小さくして、ステンレス板の加工面に電解めっき処理を行い、黒色クロムめっき膜を形成した。これにより、多数の凸型錐状構造体を版面に有した転写原版A1〜K1をそれぞれ得た。
なお、転写原版A1において、多数の凸型錐状構造体の形状およびそのばらつきは、転写原版A1を元に作製したシュリンクラベルにおける機能層の表面に形成された多数の突起部の形状およびそのばらつきとが、対応関係にあった。転写原版B1〜K1についても同様であった。
(転写原版A1〜K1の作製)
ステンレス板にブラスト加工をして、三次元表面粗さ測定における算術平均面粗さSaが表1に示す各値となるように仕上げた。次に、下記の組成を含有するめっき浴を用い、陽極としてグラファイト電極を用いて、表1に示す条件で、電流密度を開始値(A/dm2)から終了値(A/dm2)まで1分毎のステップで所定値(A/dm2)ずつ小さくして、ステンレス板の加工面に電解めっき処理を行い、黒色クロムめっき膜を形成した。これにより、多数の凸型錐状構造体を版面に有した転写原版A1〜K1をそれぞれ得た。
なお、転写原版A1において、多数の凸型錐状構造体の形状およびそのばらつきは、転写原版A1を元に作製したシュリンクラベルにおける機能層の表面に形成された多数の突起部の形状およびそのばらつきとが、対応関係にあった。転写原版B1〜K1についても同様であった。
(めっき浴の組成)
・塩化クロム:200g/dm3(0.75mol/dm3)
・塩化アンモニウム:30g/dm3(0.56mol/dm3)
・シュウ酸:3g/dm3(0.024mol/dm3)
・炭酸バリウム:5g/dm3(0.025mol/dm3)
・ホウ酸:30g/dm3(0.49mol/dm3)
・フッ化バリウム:10g/dm3(0.057mol/dm3)
・塩化クロム:200g/dm3(0.75mol/dm3)
・塩化アンモニウム:30g/dm3(0.56mol/dm3)
・シュウ酸:3g/dm3(0.024mol/dm3)
・炭酸バリウム:5g/dm3(0.025mol/dm3)
・ホウ酸:30g/dm3(0.49mol/dm3)
・フッ化バリウム:10g/dm3(0.057mol/dm3)
(ソフトモールドa1〜k1の作製)
転写原版A1〜K1を用い、各転写原版の上記版面上に、下記の組成から成る紫外線硬化型のソフトモールド形成用組成物を塗布し、厚さ0.2mmのポリカーボネート(PC)フィルム(製品名:パンライトフィルム、帝人化成株式会社製)で挟んで、PCフィルム面側から波長365nm、照射エネルギー170mJ/cm2でUV照射し、硬化した後、転写原版を剥離した。これにより、多数の凹型錐状構造体を版面に有するソフトモールドa1〜k1をそれぞれ得た。
転写原版A1〜K1を用い、各転写原版の上記版面上に、下記の組成から成る紫外線硬化型のソフトモールド形成用組成物を塗布し、厚さ0.2mmのポリカーボネート(PC)フィルム(製品名:パンライトフィルム、帝人化成株式会社製)で挟んで、PCフィルム面側から波長365nm、照射エネルギー170mJ/cm2でUV照射し、硬化した後、転写原版を剥離した。これにより、多数の凹型錐状構造体を版面に有するソフトモールドa1〜k1をそれぞれ得た。
<ソフトモールド形成用組成物>
・ウレタンアクリレート … 35質量%
・1,6−ヘキサンジオールジアクリレート … 35質量%
・ペンタエリスリトールトリアクリレート … 10質量%
・ビニルピロリドン … 15質量%
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン … 2質量%
・ベンゾフェノン … 2質量%
・ポリエーテル変性シリコーンオイル … 1質量%
・ウレタンアクリレート … 35質量%
・1,6−ヘキサンジオールジアクリレート … 35質量%
・ペンタエリスリトールトリアクリレート … 10質量%
・ビニルピロリドン … 15質量%
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン … 2質量%
・ベンゾフェノン … 2質量%
・ポリエーテル変性シリコーンオイル … 1質量%
[実施例1〜7および比較例1〜4]
(第1態様の機能層の作製)
製造例1〜11で得たソフトモールドa1〜k1を用い、各ソフトモールドの上記版面上に、下記の組成から成る紫外線硬化型の突起部層用組成物を塗布し、塗布面上にシュリンク性基材として、ポリエステル系/スチレン−ブタジエンブロック共重合体系フィルム(HybrexDL(登録商標)DL−706S 三菱樹脂(株)製)を配置した。
上記フィルム面側から波長365nm、照射エネルギー170mJ/cm2でUV照射をして突起部層用組成物を硬化後、ソフトモールドを剥離した。これにより、表面に多数の突起部を備える突起部層単層からなる機能層A1〜K1を、それぞれシュリンク性基材上に形成した。
(第1態様の機能層の作製)
製造例1〜11で得たソフトモールドa1〜k1を用い、各ソフトモールドの上記版面上に、下記の組成から成る紫外線硬化型の突起部層用組成物を塗布し、塗布面上にシュリンク性基材として、ポリエステル系/スチレン−ブタジエンブロック共重合体系フィルム(HybrexDL(登録商標)DL−706S 三菱樹脂(株)製)を配置した。
上記フィルム面側から波長365nm、照射エネルギー170mJ/cm2でUV照射をして突起部層用組成物を硬化後、ソフトモールドを剥離した。これにより、表面に多数の突起部を備える突起部層単層からなる機能層A1〜K1を、それぞれシュリンク性基材上に形成した。
<突起部層用組成物>
・ウレタンアクリレート … 35質量%
・1,6−ヘキサンジオールジアクリレート … 35質量%
・ペンタエリスリトールトリアクリレート … 10質量%
・ビニルピロリドン … 15質量%
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン … 2質量%
・ベンゾフェノン … 2質量%
・ポリエーテル変性シリコーンオイル … 1質量%
・ウレタンアクリレート … 35質量%
・1,6−ヘキサンジオールジアクリレート … 35質量%
・ペンタエリスリトールトリアクリレート … 10質量%
・ビニルピロリドン … 15質量%
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン … 2質量%
・ベンゾフェノン … 2質量%
・ポリエーテル変性シリコーンオイル … 1質量%
(印刷層の作製)
機能層A1〜K1が形成された各シュリンク性基材の、機能層形成面と反対側の面上に、グラビア印刷法を用いて以下の印刷画像を有する印刷層を形成し、機能層/シュリンク性基材/印刷層の積層構成(「/」は積層界面)を有するシュリンクラベルA1〜K1を得た。
印刷層の印刷画像は、背景がカラーコード(DIC社製。以下、同様とする。)No.582の黒色印刷層から構成され、白抜き、カラーコードNo.125の黄色印刷層、カラーコードNo.564の赤色印刷層、カラーコードNo.649の緑色印刷層、カラーコードNo.578の青色印刷層を用いて大きさ20ptでアルファベットAからZまでが表示されている絵柄とした。
機能層A1〜K1が形成された各シュリンク性基材の、機能層形成面と反対側の面上に、グラビア印刷法を用いて以下の印刷画像を有する印刷層を形成し、機能層/シュリンク性基材/印刷層の積層構成(「/」は積層界面)を有するシュリンクラベルA1〜K1を得た。
印刷層の印刷画像は、背景がカラーコード(DIC社製。以下、同様とする。)No.582の黒色印刷層から構成され、白抜き、カラーコードNo.125の黄色印刷層、カラーコードNo.564の赤色印刷層、カラーコードNo.649の緑色印刷層、カラーコードNo.578の青色印刷層を用いて大きさ20ptでアルファベットAからZまでが表示されている絵柄とした。
[製造例12〜22]
ステンレス板にブラスト加工をして、三次元表面粗さ測定における算術平均面粗さSaが表2に示す各値となるように仕上げた。次に、製造例1で用いためっき浴を用い、陽極としてグラファイト電極を用いて、表2に示す条件で、電流密度を開始値(A/dm2)から終了値(A/dm2)まで1分毎のステップで所定値(A/dm2)ずつ小さくして、ステンレス板の加工面に電解めっき処理を行い、黒色クロムめっき膜を形成した。これにより、多数の凸型錐状構造体を版面に有した転写原版A2〜K2を得た。
なお、転写原版A2において、多数の凸型錐状構造体の反転形状およびそのばらつきは、転写原版A2を元に作製したシュリンクラベルにおける機能層の表面に形成された多数の溝部の形状およびそのばらつきとが、対応関係にあった。転写原版B2〜K2についても同様であった。
ステンレス板にブラスト加工をして、三次元表面粗さ測定における算術平均面粗さSaが表2に示す各値となるように仕上げた。次に、製造例1で用いためっき浴を用い、陽極としてグラファイト電極を用いて、表2に示す条件で、電流密度を開始値(A/dm2)から終了値(A/dm2)まで1分毎のステップで所定値(A/dm2)ずつ小さくして、ステンレス板の加工面に電解めっき処理を行い、黒色クロムめっき膜を形成した。これにより、多数の凸型錐状構造体を版面に有した転写原版A2〜K2を得た。
なお、転写原版A2において、多数の凸型錐状構造体の反転形状およびそのばらつきは、転写原版A2を元に作製したシュリンクラベルにおける機能層の表面に形成された多数の溝部の形状およびそのばらつきとが、対応関係にあった。転写原版B2〜K2についても同様であった。
転写原版A2〜K2を用いたこと以外は、製造例1〜11と同様の方法で、多数の凹型錐状構造体を版面に有する第1ソフトモールドa2〜k2を得た。
続いて、第1ソフトモールドa2〜k2を用い、各第1ソフトモールドの上記版面上に、第1ソフトモールドと同一組成のソフトモールド形成用組成物を塗布し、上述した第1ソフトモールドの製造方法と同様の方法により、多数の凸型錐状構造体を版面に有する第2ソフトモールドa2’〜k2’を得た。第1ソフトモールドおよび第2ソフトモールドソフトの形成には、製造例1で用いたソフトモールド形成用組成物を用いた。
各第2ソフトモールドにおいて、多数の凸型錐状構造体の形状およびそのばらつきは、各第2ソフトモールドの製造に使用した各転写原版における多数の凸型錐状構造体の形状およびそのばらつきと、対応関係にあった。
続いて、第1ソフトモールドa2〜k2を用い、各第1ソフトモールドの上記版面上に、第1ソフトモールドと同一組成のソフトモールド形成用組成物を塗布し、上述した第1ソフトモールドの製造方法と同様の方法により、多数の凸型錐状構造体を版面に有する第2ソフトモールドa2’〜k2’を得た。第1ソフトモールドおよび第2ソフトモールドソフトの形成には、製造例1で用いたソフトモールド形成用組成物を用いた。
各第2ソフトモールドにおいて、多数の凸型錐状構造体の形状およびそのばらつきは、各第2ソフトモールドの製造に使用した各転写原版における多数の凸型錐状構造体の形状およびそのばらつきと、対応関係にあった。
(第2態様の機能層の作製)
製造例12〜22で得た第2ソフトモールドa2’〜k2’を用い、各第2ソフトモールドの上記版面上に、突起部層用組成物と同一組成からなる溝部層用組成物を塗布し、塗布面上にシュリンク性基材(実施例1で用いたものと同じ。)を配置した。実施例1と同様の条件で上記溝部層用組成物を硬化後、第2ソフトモールドを剥離した。これにより、表面に多数の溝部を備える溝部層単層からなる機能層A2〜K2を、それぞれシュリンク性基材上に形成した。
製造例12〜22で得た第2ソフトモールドa2’〜k2’を用い、各第2ソフトモールドの上記版面上に、突起部層用組成物と同一組成からなる溝部層用組成物を塗布し、塗布面上にシュリンク性基材(実施例1で用いたものと同じ。)を配置した。実施例1と同様の条件で上記溝部層用組成物を硬化後、第2ソフトモールドを剥離した。これにより、表面に多数の溝部を備える溝部層単層からなる機能層A2〜K2を、それぞれシュリンク性基材上に形成した。
[実施例8〜14および比較例5〜8]
(印刷層の作製)
機能層A2〜K2が形成された各シュリンク性基材の、機能層形成面と対向する面上に、実施例1と同様にして印刷層を形成し、シュリンクラベルA2〜K2を得た。
(印刷層の作製)
機能層A2〜K2が形成された各シュリンク性基材の、機能層形成面と対向する面上に、実施例1と同様にして印刷層を形成し、シュリンクラベルA2〜K2を得た。
[製造例15]
(微細凹凸構造部形成用金型Wの作製)
純度99.50%の圧延されたアルミニウム板を研磨後、0.02Mシュウ酸水溶液の電解液中で、化成電圧40V、20℃の条件にて120秒間、上記アルミニウム板表面に陽極酸化を施した。次に、第一エッチング処理として、陽極酸化後の電解液で60秒間エッチング処理を行った。続いて、第二エッチング処理として、1.0Mリン酸水溶液で150秒間孔径処理を行った。さらに、上記処理を繰り返し、これらを合計5回追加実施した。これにより、アルミニウム板上に、可視光領域の波長以下の周期で形成された複数の微細孔を備えた微細凹凸形状を有する陽極酸化アルミニウム層を形成した。最後に、フッ素系離型剤を塗布し、余分な離型剤を洗浄することで、微細凹凸構造部形成用金型W(以下、金型Wとする。)を得た。
なお、陽極酸化アルミニウム層に形成された微細凹凸形状は、平均隣接微細孔間距離200nm、平均深さ100nm、孔径100nmで、深さ方向に徐々に断面積が小さくなり、先端部が曲面を有する多数の微細孔が密に形成され、かつ、微細孔の一部は、表面にさらに複数の微小孔が形成されたものであった。
(微細凹凸構造部形成用金型Wの作製)
純度99.50%の圧延されたアルミニウム板を研磨後、0.02Mシュウ酸水溶液の電解液中で、化成電圧40V、20℃の条件にて120秒間、上記アルミニウム板表面に陽極酸化を施した。次に、第一エッチング処理として、陽極酸化後の電解液で60秒間エッチング処理を行った。続いて、第二エッチング処理として、1.0Mリン酸水溶液で150秒間孔径処理を行った。さらに、上記処理を繰り返し、これらを合計5回追加実施した。これにより、アルミニウム板上に、可視光領域の波長以下の周期で形成された複数の微細孔を備えた微細凹凸形状を有する陽極酸化アルミニウム層を形成した。最後に、フッ素系離型剤を塗布し、余分な離型剤を洗浄することで、微細凹凸構造部形成用金型W(以下、金型Wとする。)を得た。
なお、陽極酸化アルミニウム層に形成された微細凹凸形状は、平均隣接微細孔間距離200nm、平均深さ100nm、孔径100nmで、深さ方向に徐々に断面積が小さくなり、先端部が曲面を有する多数の微細孔が密に形成され、かつ、微細孔の一部は、表面にさらに複数の微小孔が形成されたものであった。
[実施例23]
(第4態様の機能層の作製)
実施例1で用いたシュリンク性基材の片面上に、ヘイズ値94%を有する厚さ1.5mmのポリカーボネート拡散板(アロマブライトKT 日本ポリエステル(株)製、以下、拡散板と略する。)をドライラミネートで貼り合わせて積層体を得た。
(第4態様の機能層の作製)
実施例1で用いたシュリンク性基材の片面上に、ヘイズ値94%を有する厚さ1.5mmのポリカーボネート拡散板(アロマブライトKT 日本ポリエステル(株)製、以下、拡散板と略する。)をドライラミネートで貼り合わせて積層体を得た。
次に、金型Wの上記微細凹凸形状を有する面上に、下記の微細凹凸構造部形成用樹脂組成物を、硬化後の厚さが20μmとなるように塗布した。塗布面上に、上記積層体の拡散板側が上記塗布面側となるようにして配置して貼り合わせ、金型Wにゴムローラーで10N/cm2の荷重をかけて圧着した。微細凹凸構造部形成用樹脂組成物が金型Wの版面全体に均一に塗布されたことを確認し、拡散板側から2000mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射して微細凹凸構造部形成用樹脂組成物を光硬化した後、金型Wから剥離して、拡散板上に微細凹凸構造部を有する反射防止層を得た。これにより、拡散板および反射防止層を有する機能層Lをシュリンク性基材上に得た。
反射防止層に形成された上記微細凹凸構造は、隣接する突起間の距離の平均値が200nm、平均突起高さ100nm、突起部径100nmで、突起付け根位置より頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなり、先端部が曲面を有する多数の微細突起が密に形成されたものであった。また、上記微細突起の一部が、頂点を複数有する形状であった。
反射防止層に形成された上記微細凹凸構造は、隣接する突起間の距離の平均値が200nm、平均突起高さ100nm、突起部径100nmで、突起付け根位置より頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなり、先端部が曲面を有する多数の微細突起が密に形成されたものであった。また、上記微細突起の一部が、頂点を複数有する形状であった。
<微細凹凸構造部形成用樹脂組成物>
・ジペンタエリスリトールへキサアクリレート(DPHA) … 20重量部
・アロニックスM−260(東亜合成社製) … 70重量部
・ヒドロキシエチルアクリレート … 10重量部
・ルシリンTPO(BASF社製) … 3重量部
・ジペンタエリスリトールへキサアクリレート(DPHA) … 20重量部
・アロニックスM−260(東亜合成社製) … 70重量部
・ヒドロキシエチルアクリレート … 10重量部
・ルシリンTPO(BASF社製) … 3重量部
シュリンク性基材の、機能層Lが配置された面と対向する面上に、実施例1と同様にして印刷層を形成し、シュリンクラベルLを得た。
[製造例24]
(金型Xの作製)
純度99.50%の圧延されたアルミニウム板を、研磨後、0.01Mシュウ酸水溶液の電解液中で、印加電圧40V、20℃の条件にて90秒間、陽極酸化を実施した。次に、第一エッチング処理として、陽極酸化後の電解液で50秒間エッチング処理を行った。続いて、第二エッチング処理として、1.0Mリン酸水溶液で100秒間孔径処理を行った。さらに、上記処理を繰り返し、これらを合計5回追加実施した。これにより、アルミニウム基板上に微小孔が密に形成された陽極酸化アルミニウム層が形成された。最後に、フッ素系離型剤を塗布し、余分な離型剤を洗浄することで、微細な凹凸形状を有する微細凹凸構造部形成用金型X(以下、金型Xとする。)を得た。
金型Xの陽極酸化アルミニウム層に形成された微細な凹凸形状は、平均隣接微小孔間距離100nm、平均深さ160nmであった。また、頂点を複数有する微小突起となるような微小孔が一部存在しており、一部の微小孔に深さのばらつきがある形状であった。
(金型Xの作製)
純度99.50%の圧延されたアルミニウム板を、研磨後、0.01Mシュウ酸水溶液の電解液中で、印加電圧40V、20℃の条件にて90秒間、陽極酸化を実施した。次に、第一エッチング処理として、陽極酸化後の電解液で50秒間エッチング処理を行った。続いて、第二エッチング処理として、1.0Mリン酸水溶液で100秒間孔径処理を行った。さらに、上記処理を繰り返し、これらを合計5回追加実施した。これにより、アルミニウム基板上に微小孔が密に形成された陽極酸化アルミニウム層が形成された。最後に、フッ素系離型剤を塗布し、余分な離型剤を洗浄することで、微細な凹凸形状を有する微細凹凸構造部形成用金型X(以下、金型Xとする。)を得た。
金型Xの陽極酸化アルミニウム層に形成された微細な凹凸形状は、平均隣接微小孔間距離100nm、平均深さ160nmであった。また、頂点を複数有する微小突起となるような微小孔が一部存在しており、一部の微小孔に深さのばらつきがある形状であった。
[比較例9]
金型Wにかえて金型Xを用い、金型Xに微細凹凸構造部形成用樹脂組成物を塗布した塗布面上に、積層体に代えて実施例1で用いたシュリンク性基材を配置したこと以外は、実施例15と同様の方法により、シュリンク性基材上に反射防止層を形成して、シュリンクラベルMを得た。
上記微細凹凸構造部は、隣接する突起間の距離の平均値が100nm、平均突起高さ160nmで、突起付け根位置より頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなり、先端部が曲面を有する多数の微細突起が密に形成されたものであった。また、上記微細突起の一部が、頂点を複数有する形状であった。
金型Wにかえて金型Xを用い、金型Xに微細凹凸構造部形成用樹脂組成物を塗布した塗布面上に、積層体に代えて実施例1で用いたシュリンク性基材を配置したこと以外は、実施例15と同様の方法により、シュリンク性基材上に反射防止層を形成して、シュリンクラベルMを得た。
上記微細凹凸構造部は、隣接する突起間の距離の平均値が100nm、平均突起高さ160nmで、突起付け根位置より頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなり、先端部が曲面を有する多数の微細突起が密に形成されたものであった。また、上記微細突起の一部が、頂点を複数有する形状であった。
[評価]
実施例1〜15および比較例1〜9で得たシュリンクラベルについて、以下の評価を行った。
なお、実施例15および比較例9以外についての評価1〜4は、印刷層形成前の、機能層およびシュリンク性基材からなる評価用積層体を用いて測定した。
また、実施例15についての評価2〜4は、印刷層形成前の評価用積層体を用いて測定を行った。
比較例9についての評価2〜4は、印刷層形成前の、反射防止層およびシュリンク性基材からなる評価用積層体を用いて測定を行った。
実施例1〜15および比較例1〜9で得たシュリンクラベルについて、以下の評価を行った。
なお、実施例15および比較例9以外についての評価1〜4は、印刷層形成前の、機能層およびシュリンク性基材からなる評価用積層体を用いて測定した。
また、実施例15についての評価2〜4は、印刷層形成前の評価用積層体を用いて測定を行った。
比較例9についての評価2〜4は、印刷層形成前の、反射防止層およびシュリンク性基材からなる評価用積層体を用いて測定を行った。
[評価1:パラメータの定量化]
実施例1〜14および比較例1〜8で得た評価用積層体の機能層側表面をSEMで観察し、機能層表面に形成された多数の突起部または多数の溝部を抽出して、パラメータの定量化を行った。
実施例1〜7および比較例1〜4については、上記機能層表面に形成された多数の突起部の中から表3に示す点数を抽出し、平面視SEM像から突起部の底面の最大幅の平均および分散、突起部の最近接重心間距離の平均および分散、ならびに、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|値および|Σ(k=1〜n)sinφk/n|値を求めた。
平面視SEM像を用いた各パラメータの定量化は、上述の「A.機能層 II.実施態様 1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した方法により行い、突起部の根元の近似形状は八角形とした。
また、実施例8〜14および比較例5〜8については、上記機能層表面に形成された多数の溝部の中から表4に示す点数を抽出し、平面視SEM像から溝口部の面積、溝口部の最大内角、および隣接する溝部の最近接重心間距離について平均および分散を求めた。平面視SEM像を用いた各パラメータの定量化は、上述の「A.機能層 II.実施態様 2.第2態様 (1)溝部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した方法により行った。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。
なお、表3および表4中のμは平均、σ2は分散を示す。σ2の数値の単位は平均の単位の二乗で表わされる。
実施例1〜14および比較例1〜8で得た評価用積層体の機能層側表面をSEMで観察し、機能層表面に形成された多数の突起部または多数の溝部を抽出して、パラメータの定量化を行った。
実施例1〜7および比較例1〜4については、上記機能層表面に形成された多数の突起部の中から表3に示す点数を抽出し、平面視SEM像から突起部の底面の最大幅の平均および分散、突起部の最近接重心間距離の平均および分散、ならびに、|Σ(k=1〜n)cosφk/n|値および|Σ(k=1〜n)sinφk/n|値を求めた。
平面視SEM像を用いた各パラメータの定量化は、上述の「A.機能層 II.実施態様 1.第1態様 (1)突起部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した方法により行い、突起部の根元の近似形状は八角形とした。
また、実施例8〜14および比較例5〜8については、上記機能層表面に形成された多数の溝部の中から表4に示す点数を抽出し、平面視SEM像から溝口部の面積、溝口部の最大内角、および隣接する溝部の最近接重心間距離について平均および分散を求めた。平面視SEM像を用いた各パラメータの定量化は、上述の「A.機能層 II.実施態様 2.第2態様 (1)溝部 (a)パラメータの定量化方法」の項で説明した方法により行った。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。
なお、表3および表4中のμは平均、σ2は分散を示す。σ2の数値の単位は平均の単位の二乗で表わされる。
[評価2:最大反射率]
実施例1〜15および比較例1〜9で得た機能層の最大反射率を計測した。上記評価用積層体の最大反射率が、すなわち機能層の最大反射率となる。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。また、実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
実施例1〜15および比較例1〜9で得た機能層の最大反射率を計測した。上記評価用積層体の最大反射率が、すなわち機能層の最大反射率となる。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。また、実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
[評価3:ヘイズ値]
実施例1〜15および比較例1〜9で得た機能層のヘイズ値を計測した。測定は、評価用積層体を用いて行った。シュリンク性基材のヘイズ値は、機能層のヘイズ値に影響しないレベルであるため、上記評価用積層体のヘイズ値が、すなわち機能層のヘイズ値となる。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。また、実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
実施例1〜15および比較例1〜9で得た機能層のヘイズ値を計測した。測定は、評価用積層体を用いて行った。シュリンク性基材のヘイズ値は、機能層のヘイズ値に影響しないレベルであるため、上記評価用積層体のヘイズ値が、すなわち機能層のヘイズ値となる。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。また、実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
[評価4:5°正反射率および65°反射率]
実施例1〜15および比較例1〜9で得た機能層の5°正反射率および65°反射率を計測した。測定は、上述の「A.機能層 I.光学特性 3.5°正反射率と65°反射率の差」で説明した方法により、評価用積層体を黒アクリル板(アクリライト)上に密着させて行った。上記評価用積層体の5°正反射率および65°反射率が、すなわち機能層の5°正反射率および65°反射率となる。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。また、実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
実施例1〜15および比較例1〜9で得た機能層の5°正反射率および65°反射率を計測した。測定は、上述の「A.機能層 I.光学特性 3.5°正反射率と65°反射率の差」で説明した方法により、評価用積層体を黒アクリル板(アクリライト)上に密着させて行った。上記評価用積層体の5°正反射率および65°反射率が、すなわち機能層の5°正反射率および65°反射率となる。
実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。また、実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
[評価5:官能評価]
(評価用サンプルの作製)
実施例1〜15および比較例1〜9で得たシュリンクラベルをそれぞれ、両端を直径が82mmとなるよう接着剤でつなぎ合わせ、機能層側が外面となるようにして円筒形状とした。次に、直径80mm、高さ200mmのPET製の円筒を用意し、円筒形状としたシュリンクラベルをPET製円筒の外周に付した。180℃の赤外線ヒーター環境に5秒間静置させ、シュリンクラベルとPET円筒とを密着させて、評価用サンプルをそれぞれ得た。
(評価用サンプルの作製)
実施例1〜15および比較例1〜9で得たシュリンクラベルをそれぞれ、両端を直径が82mmとなるよう接着剤でつなぎ合わせ、機能層側が外面となるようにして円筒形状とした。次に、直径80mm、高さ200mmのPET製の円筒を用意し、円筒形状としたシュリンクラベルをPET製円筒の外周に付した。180℃の赤外線ヒーター環境に5秒間静置させ、シュリンクラベルとPET円筒とを密着させて、評価用サンプルをそれぞれ得た。
(目視評価)
実施例1〜15および比較例1〜9で得たシュリンクラベルを用いた各評価用サンプルについて、被験者5名による印刷画像の目視評価を行った。
評価は、被験者の目の高さに評価用サンプルを配置し、評価用サンプルの正面から半径3mの距離で65°移動した位置から観察して行い、シュリンクラベルの印刷画像の色彩を目視で確認し、視認性を目視評価した。
光源は、ショーケースを想定し、LEDランプテープ(色温度:4000K)を60cmの間隔で2本向かい合わせに配置し、2本のLEDランプテープの間の中点から20cmの距離をおいて評価用サンプルを配置した。
実施例1〜15および比較例1〜9で得たシュリンクラベルを用いた各評価用サンプルについて、被験者5名による印刷画像の目視評価を行った。
評価は、被験者の目の高さに評価用サンプルを配置し、評価用サンプルの正面から半径3mの距離で65°移動した位置から観察して行い、シュリンクラベルの印刷画像の色彩を目視で確認し、視認性を目視評価した。
光源は、ショーケースを想定し、LEDランプテープ(色温度:4000K)を60cmの間隔で2本向かい合わせに配置し、2本のLEDランプテープの間の中点から20cmの距離をおいて評価用サンプルを配置した。
比較例1〜9のシュリンクラベルの用いた評価用サンプルを目視したときの、印刷画像の色彩の鮮明さを基準(△)とし、色彩が基準と対比して鮮明であるか、以下の項目で評価した。
◎ … 基準に比べて色彩が非常に鮮明であり、視認性が非常に良好。
○ … 基準に比べて色彩が鮮明であり、視認性が良好。
△ … 基準並み。
各項目の人数を◎/○/△の順で表示した。実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
◎ … 基準に比べて色彩が非常に鮮明であり、視認性が非常に良好。
○ … 基準に比べて色彩が鮮明であり、視認性が良好。
△ … 基準並み。
各項目の人数を◎/○/△の順で表示した。実施例1〜7および比較例1〜4の結果を表3に示す。また、実施例8〜14および比較例5〜8の結果を表4に示す。実施例15および比較例9の結果を表5に示す。
実施例で示すように、所定の最大反射率およびヘイズ値を有する機能層として、所望のばらつきを有する多数の突起部または溝部を有する機能層、もしくは、所定のヘイズ値を示す層上に微細凹凸構造を有する機能層を、印刷層よりも視認側であるシュリンクラベルの最表面に形成することにより、印刷画像の色彩が鮮明になり視認性を向上させることができた。
1 … シュリンク性基材
2、2A、2B、2C、2D … 機能層
3 … 印刷層
7、7A、7B … ヘイズ層
8 … 反射防止層
9 … 微細凹凸構造部
10 … シュリンクラベル
20 … 突起部
30 … 溝部
21 … ヘイズ凹凸構造部
22 … 微粒子
2、2A、2B、2C、2D … 機能層
3 … 印刷層
7、7A、7B … ヘイズ層
8 … 反射防止層
9 … 微細凹凸構造部
10 … シュリンクラベル
20 … 突起部
30 … 溝部
21 … ヘイズ凹凸構造部
22 … 微粒子
Claims (6)
- 熱収縮性を有するシュリンク性基材と、
前記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された印刷層と、
前記シュリンク性基材のいずれかの面に形成された反射防止機能およびヘイズ機能を有する機能層と、を有するシュリンクラベルであって、
前記機能層の最大反射率が2.0%以下であり、かつヘイズ値が70%以上95%以下の範囲内であることを特徴とするシュリンクラベル。 - 5°正反射率と65°反射率との差が1.5%以下であることを特徴とする請求項1に記載のシュリンクラベル。
- 前記機能層は、一方の表面に多数の突起部が形成されており、
前記突起部の底面は、前記底面の重心を通る最大幅の平均が250nm以上500nm以下の範囲内にあり、
一の前記突起部および前記一の突起部の底面の重心に最も接近した位置に底面の重心を有する他の前記突起部の重心間距離の平均が400nm以下であり、前記重心間距離の分散が10000nm2以上であり、
前記突起部が形成された面内の長さ方向および幅方向をx軸方向およびy軸方向で規定し、平面視上において前記突起部の底面の重心からの前記突起部の頂部の位置を方位角φ(0°≦φ<360°)で示し、前記突起部の抽出点数をn(n≧30)としたときに、
|Σ(k=1〜n)cosφk/n|≦0.25、かつ
|Σ(k=1〜n)sinφk/n|≦0.25の関係を満たすこと
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のシュリンクラベル。 - 前記機能層は、一方の表面に多数の溝部が形成されており、
前記溝部は、前記溝部の側面により囲まれた領域である溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの面積の平均が94000nm2以上131000nm2以下の範囲内であり、
前記溝部の前記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの最大内角の分散が600(°)2以上1020(°)2以下の範囲内であり、
一の前記溝部と、前記一の溝部の前記溝口部の平面視形状を八角形に近似したときの重心に最も接近した位置に前記溝口部の前記重心を有する前記溝部との重心間距離の平均が500nm以下であり、
前記重心間距離の分散が8000nm2以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシュリンクラベル。 - 前記機能層は、一方の表面に可視光領域の波長以下の周期で形成された凹凸形状からなる微細凹凸構造部を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシュリンクラベル。
- 前記機能層が前記印刷層と平面視上重なる位置にパターン状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載のシュリンクラベル。
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