JP2021071566A - 積層体および光拡散制御フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
〔光拡散制御フィルム〕
本発明の一実施形態に係る光拡散制御フィルムは、後述する積層体、すなわち、外光が照射される環境下で使用され、光拡散制御フィルムと、当該光拡散制御フィルムよりも外光入射側に位置する紫外線吸収層とを備えた積層体に用いられる光拡散制御フィルムである。本実施形態に係る光拡散制御フィルムは、フィルム内に屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた内部構造を有しており、ヒンダードアミン系化合物を含有している。上記内部構造は、規則的内部構造であることが好ましく、詳細は後述する。
(式中、R1は水素原子またはアルキル基を表す。)
からなる骨格を少なくとも1つ含む化合物であることが好ましい。
(式中、nは1以上の整数である。)
で示される化合物、または下記構造式(B)
(式中、mは1以上の整数である。)
で示される化合物であることが特に好ましい。
(1)高屈折率成分
上記高屈折率成分の好ましい例としては、芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、特に複数の芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましく挙げられる。複数の芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸ビフェニル、(メタ)アクリル酸ナフチル、(メタ)アクリル酸アントラシル、(メタ)アクリル酸ベンジルフェニル、(メタ)アクリル酸ビフェニルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸ナフチルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸アントラシルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸ベンジルフェニルオキシアルキル等、これらの一部がハロゲン、アルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルキル等によって置換されたもの等が挙げられる。これらの中でも、良好な規則的内部構造を形成し易いという観点から、(メタ)アクリル酸ビフェニルが好ましく、具体的には、o−フェニルフェノキシエチルアクリレート、o−フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート等が好ましい。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語も同様である。
上記低屈折率成分の好ましい例としては、ウレタン(メタ)アクリレート、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー、(メタ)アクリロイル基含有シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられるが、特にウレタン(メタ)アクリレートを使用することが好ましい。
ヒンダードアミン系化合物としては、前述したものを使用することができる。また、光拡散制御組成物C中におけるヒンダードアミン系化合物の含有量は、光拡散制御フィルム中におけるヒンダードアミン系化合物の含有量と同様である。
光拡散制御組成物Cは、さらに紫外線吸収剤を含有することが好ましい。これにより、光拡散制御フィルムの液状化抑制効果がより優れたものとなる。
前述した光拡散制御組成物Cは、高屈折率成分、低屈折率成分およびヒンダードアミン系化合物以外に、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、多官能性モノマー(重合性官能基を3つ以上有する化合物)、光重合開始剤、酸化防止剤、帯電防止剤、重合促進剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、可塑剤、希釈溶剤、およびレベリング剤等が挙げられる。
光拡散制御組成物Cは、前述した高屈折率成分、低屈折率成分およびヒンダードアミン系化合物、ならびに、所望により光重合開始剤等のその他の添加剤を均一に混合することで調整することができる。
本実施形態における光拡散制御フィルムの内部構造は、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えており、これにより、入射角度に依存して入射光を拡散または透過させることができる。
図1は、上記カラム構造を概略的に示す斜視図である。図1に示されるように、カラム構造11Aでは、屈折率が相対的に高い柱状物111が厚さ方向に複数林立し、その周囲を、屈折率が相対的に低い領域112が埋める構造となっている。なお、図1では、柱状物111が、カラム構造11A内の厚さ方向全域に存在するものとして描かれているものの、カラム構造11Aの厚さ方向の上端部および下端部の少なくとも一方に、柱状物111が存在しないものとなっていてもよい。
図2は、上記ルーバー構造を概略的に示す斜視図である。図2に示されるように、ルーバー構造11Bでは、屈折率が相対的に高い板状領域113が、フィルム面に沿った一方向に交互に配置されており、それらの間を、屈折率が相対的に低い領域114が埋める構造となっている。なお、図2では、板状領域113が、ルーバー構造11B内の厚さ方向全域に存在するものとして描かれているものの、ルーバー構造11Bの厚さ方向の上端部および下端部の少なくとも一方に、板状領域113が存在しないものとなっていてもよい。
本実施形態に係る光拡散制御フィルムの内部構造は、上述したカラム構造11Aおよびルーバー構造11B以外の構造を有していてもよい。例えば、光拡散制御フィルムは、内部構造として、上述したカラム構造11Aにおける柱状物111が、光拡散制御フィルムの厚さ方向の途中において屈曲してなる構造を有していてもよい。また、光拡散制御フィルムは、内部構造として、上述したルーバー構造11Bにおける板状領域113が、光拡散制御フィルムの厚さ方向の途中において屈曲してなる構造を有していてもよい。さらに、本実施形態に係る光拡散制御フィルムの内部構造は、傾斜角度が異なったり、屈曲角度が異なったり、屈曲の有無が異なったりする柱状物111の領域または板状領域113を、光拡散制御フィルムの厚さ方向に2つ以上有する構造であってもよい。あるいは、本実施形態に係る光拡散制御フィルムは、カラム構造11Aおよびルーバー構造11Bや、上述した屈曲を有する構造を任意の組み合わせで積層してなる内部構造を有したものであってもよい。
本実施形態に係る光拡散制御フィルムは、前述した通り、フィルム内に屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を厚さ方向に延在するように備えた内部構造を有するものであることが好ましい。ここで、当該内部構造の厚さ方向に延在する割合としては、光拡散性をより効率的なものとする観点から、光拡散制御フィルム厚さの10%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましく、50%以上であることが特に好ましい。なお、上限値は制約がなく、100%、すなわち、厚さ方向全てに内部構造が形成されていてもよい。
(1)厚さ
本実施形態に係る光拡散制御フィルムの厚さは、下限値として、20μm以上であることが好ましく、特に40μm以上であることが好ましく、さらには60μm以上であることが好ましい。光拡散制御フィルムの厚さの下限値が上記であることで、所望の光拡散制御能を発揮し易いものとなる。また、光拡散制御フィルムの厚さは、上限値として、700μm以下であることが好ましく、特に400μm以下であることが好ましく、さらには200μm以下であることが好ましい。光拡散制御フィルムの厚さの上限値が上記であることで、打痕や潰れの発生を抑制し易いものとなる。
光拡散制御フィルムにおける内部構造が前述したカラム構造11A又はその変形構造である場合、拡散フィルムの片方の表面に対して、当該表面の法線方向を0°として−70°〜70°の入射角度で光線を照射したときに測定される最大ヘイズ値の90%を閾値とし、当該閾値以上のヘイズ値を示す入射角度の角度範囲(変角ヘイズ角度範囲)は、5〜100°であることが好ましい。
本実施形態に係る光拡散制御フィルムの製造方法としては、特に限定されず、従来公知の方法によって形成することができる。例えば、工程シートの片面に、前述した光拡散制御フィルム用の組成物、好ましくは光拡散制御組成物Cを塗布し、塗膜を形成する。上記塗膜に対して活性エネルギー線を照射して硬化させることにより、光拡散制御フィルムを形成することができる。また、上記活性エネルギー線照射の前または後に、上記塗膜における工程シートとは反対側の面に、剥離シートの片面(特に剥離面)を貼合し、工程シートまたは剥離シート越しに、上記塗膜に対して活性エネルギー線を照射し、上記塗膜を硬化させてもよい。
本発明の一実施形態に係る積層体は、外光が照射される環境下で使用される積層体であって、フィルム内に屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた内部構造を有する光拡散制御フィルムと、当該光拡散制御フィルムよりも外光入射側に位置する紫外線吸収層とを備え、上記光拡散制御フィルムが、ヒンダードアミン系化合物を含有するものである。
(1)XYZ(Yxy)表色系
本実施形態に係る積層体のCIE1931XYZ(Yxy)表色系により規定される明度Yは、40以上であることが好ましく、特に50以上であることが好ましく、さらには60以上であることが好ましい。なお、当該明度Yの上限値は特に制約されず、100であってもよいが、通常、90以下程度である。積層体の明度Yの下限値が上記であることにより、当該積層体の向こう側の対象物の視認性や当該積層体が有する装飾層の視認性が良好なものとなる。なお、この明度Yは、当該積層体に紫外線を1000時間照射(放射照度:75〜700W/m2)した場合も、上記範囲にあることが好ましい。
本実施形態に係る積層体のCIE1976L*a*b*表色系により規定される明度L*は、60以上であることが好ましく、特に70以上であることが好ましく、さらには80以上であることが好ましい。一方、当該明度L*の上限値は特に制約されず、100であってもよいが、通常98以下程度である。積層体の明度L*の下限値が上記であることにより、当該積層体の向こう側の対象物の視認性や当該積層体が有する装飾層の視認性が良好なものとなる。なお、この明度L*は、当該積層体に紫外線を1000時間照射(放射照度:75〜700W/m2)した場合も、上記範囲にあることが好ましい。
本実施形態に係る積層体のJIS K7373:2006により規定される黄色度YIの絶対値は、60以下であることが好ましく、50以下であることがより好ましく、特に40以下であることが好ましい。これにより、当該積層体は黄色度が小さく無色の度合いに優れたものということができる。
本実施形態に係る積層体の一例としてのウィンドウフィルムを図3に示す。図3に示すように、本実施形態におけるウィンドウフィルム2は、図中の上から順に、ハードコート層211付きの透明樹脂フィルム21aと、紫外線吸収剤入り粘着剤層22aと、透明樹脂フィルム21bと、光拡散制御フィルム1と、透明樹脂フィルム21cと、紫外線吸収剤入り粘着剤層22bとを備えて構成される。
本実施形態に係る積層体の一例としての外光利用型表示体(例えば、駅名標)を図4に示す。図4に示すように、本実施形態における外光利用型表示体3は、図中の上から順に、透明樹脂フィルム31aと、紫外線吸収剤入り粘着剤層32aと、装飾層33と、透明樹脂フィルム31bと、紫外線吸収剤入り粘着剤層32bと、透明樹脂フィルム31cと、光拡散制御フィルム1と、透明樹脂フィルム31dと、粘着剤層34aと、反射層35と、透明樹脂フィルム31eと、粘着剤層34bとを備えて構成される。なお、透明樹脂フィルム31cおよび/または透明樹脂フィルム31dは省略されてもよい。
1.光拡散制御組成物の調製
ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアナートと2−ヒドロキシエチルメタクリレートとを反応させて、重量平均分子量9,900のポリエーテルウレタンメタクリレートを得た。o−フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート60質量部と、上記ポリエーテルウレタンメタクリレート40質量部と、光重合開始剤としての2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン8質量部と、ヒンダードアミン系化合物(BASF社製,製品名「チヌビン292」)0.2質量部(0.18質量%)と、紫外線吸収剤としてのベンゾフェノン系化合物(BASF社製,製品名「チヌビン384−2」)0.08質量部(0.07質量%)とを配合した後、80℃の条件下にて加熱混合を行い、光拡散制御組成物を得た。
<測定条件>
・測定装置:東ソー社製,HLC−8320
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK gel superH−H
TSK gel superHM−H
TSK gel superH2000
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
得られた光拡散制御組成物を、工程シートとしての、長尺のポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ50μm;第1のPETフィルム)の片面に塗布し、塗膜を形成した。これにより、当該塗膜と工程シートとからなる積層体を得た。
ヒンダードアミン系化合物の配合量を0.5質量部(0.46質量%)に変更する以外、製造例1と同様にして光拡散制御組成物を調製し、当該光拡散制御組成物を使用して、製造例1と同様にして光拡散制御フィルムの積層体を製造した。
ヒンダードアミン系化合物の配合量を1質量部(0.92質量%)に変更する以外、製造例1と同様にして光拡散制御組成物を調製し、当該光拡散制御組成物を使用して、製造例1と同様にして光拡散制御フィルムの積層体を製造した。
ヒンダードアミン系化合物の配合量を2質量部(1.82質量%)に変更する以外、製造例1と同様にして光拡散制御組成物を調製し、当該光拡散制御組成物を使用して、製造例1と同様にして光拡散制御フィルムの積層体を製造した。
ヒンダードアミン系化合物およびベンゾフェノン系化合物を配合しない以外、製造例1と同様にして光拡散制御組成物を調製し、当該光拡散制御組成物を使用して、製造例1と同様にして光拡散制御フィルムの積層体を製造した。
ヒンダードアミン系化合物を配合しない以外、製造例1と同様にして光拡散制御組成物を調製し、当該光拡散制御組成物を使用して、製造例1と同様にして光拡散制御フィルムの積層体を製造した。
製造例1で製造した光拡散制御フィルムの積層体(第2のPETフィルム/光拡散制御フィルム/第1のPETフィルム)における第1のPETフィルム側に、アクリル系粘着剤層(紫外線吸収剤なし,厚さ25μm)を積層した。
光拡散制御フィルムとして、製造例2で得られたものを使用する以外、実施例1と同様にして疑似外光利用型表示体としての積層体を製造した。
光拡散制御フィルムとして、製造例3で得られたものを使用する以外、実施例1と同様にして疑似外光利用型表示体としての積層体を製造した。
光拡散制御フィルムとして、製造例4で得られたものを使用する以外、実施例1と同様にして疑似外光利用型表示体としての積層体を製造した。
光拡散制御フィルムとして、製造例5で得られたものを使用する以外、実施例1と同様にして疑似外光利用型表示体としての積層体を製造した。
光拡散制御フィルムとして、製造例6で得られたものを使用する以外、実施例1と同様にして疑似外光利用型表示体としての積層体を製造した。
製造例6で得られた光拡散制御フィルムの積層体(第2のPETフィルム/光拡散制御フィルム/第1のPETフィルム)を、比較例3とした。
実施例および比較例で使用した紫外線(UV)吸収剤入り粘着剤層をガラス板に貼付し、これをサンプルとした。当該サンプルについて、紫外可視近赤外(UV-Vis-NIR)分光光度計(島津製作所社製,製品名「UV-3600」)を使用して光線透過率(%)を測定した。その結果に基づく、波長380nm、波長480nmおよび波長580nmの光線透過率を表1に示す。
実施例および比較例にて使用した光拡散制御フィルムについて、変角ヘイズメーター(東洋精機製作所社製,製品名「ヘイズガードプラス、変角ヘイズメーター」)を用いて、ヘイズ値(%)を測定した。具体的には、光拡散制御フィルムの積層体(第2のPETフィルム/光拡散制御フィルム/第1のPETフィルム)における第2のPETフィルム側の面に対し、その法線に対する入射角度を、光拡散制御フィルムの長手方向に沿って−70°〜70°の範囲(法線から±70°の範囲)で変えながら光線を照射し、それぞれの入射角度ごとにヘイズ値(%)を測定した。測定条件の詳細は、次の通りとした。
光源:C光源
測定径:φ18mm
積分球開口径:φ25.4mm
実施例および比較例で得られた疑似外光利用型表示体としての積層体について、紫外可視近赤外(UV-Vis-NIR)分光光度計(島津製作所社製,製品名「UV-3600」)を使用し、CIE1931XYZ(Yxy)表色系により規定される明度Y、色度xおよび色度y、ならびにCIE1976L*a*b*表色系により規定される明度L*、色度a*および色度b*を測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で得られた疑似外光利用型表示体としての積層体について、分光色差計(日本電色工業社製,製品名「SE6000」)を使用し、JIS K7373:2006に準拠して、黄色度YIを測定した。結果を表2に示す。
実施例および比較例で得られた疑似外光利用型表示体としての積層体に対し、試験例3と同様にして紫外線フェードメーター(Fade)を使用して紫外線を1000時間照射した。次いで、当該積層体を分解し、光拡散制御フィルムの液状化を調べた。そして、以下の評価基準に基づいて、液状化抑制の評価を行った。結果を表3に示す。
◎…液状化が全く発生していなかった。
〇…光拡散制御フィルムをPETフィルムとの間で剥がすと、光拡散制御フィルム表面に若干のベタツキが見られた。
×…全体的に液状化していた。
11A…カラム構造
111…屈折率が相対的に高い柱状物
112…屈折率が相対的に低い領域
11B…ルーバー構造
113…屈折率が相対的に高い板状領域
114…屈折率が相対的に低い領域
2…ウィンドウフィルム
211…ハードコート層
21a,21b,21c…透明樹脂フィルム
22a,22b…紫外線吸収剤入り粘着剤層
20…窓ガラス2
3…外光利用型表示体
31a,31b,31c,31d,31e…透明樹脂フィルム
32a,32b…紫外線吸収剤入り粘着剤層
33…装飾層
34a,34b…粘着剤層
35…反射層
30…基材(フレーム部材)
Claims (9)
- 外光が照射される環境下で使用される積層体であって、
フィルム内に屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた内部構造を有する光拡散制御フィルムと、
前記光拡散制御フィルムよりも外光入射側に位置する紫外線吸収層と
を備え、
前記光拡散制御フィルムが、ヒンダードアミン系化合物を含有する
ことを特徴とする積層体。 - 前記紫外線吸収層の波長380nmの光線透過率が30%以下であることを特徴とする請求項1に記載の積層体。
- 前記光拡散制御フィルム中におけるヒンダードアミン系化合物の含有量が、0.01質量%以上、10質量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層体。
- 前記光拡散制御フィルムが、高屈折率成分と、当該高屈折率成分よりも低い屈折率を有する低屈折率成分と、ヒンダードアミン系化合物とを含有する組成物から得られたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記光拡散制御フィルムが、紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記積層体が、ウィンドウフィルムであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記光拡散制御フィルムの両面側に紫外線吸収層を備えていることを特徴とする請求項6に記載の積層体。
- 前記積層体が、外光利用型表示体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層体。
- 外光が照射される環境下で使用され、光拡散制御フィルムと、前記光拡散制御フィルムよりも外光入射側に位置する紫外線吸収層とを備えた積層体に用いられる前記光拡散制御フィルムであって、
フィルム内に屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた内部構造を有しており、
ヒンダードアミン系化合物を含有する
ことを特徴とする光拡散制御フィルム。
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