JP2021530379A - 適合性のあるカラーシフトラミネート - Google Patents

Abstract

伸縮性反射カラーシフトフィルムは、伸縮性透明ポリマー層と、半透過性金属層と、透明スペーサ層と、反射金属層と、接着剤層と、伸縮性ベースフィルム層と、を含む。全反射率試験によれば、フィルム本体が２５％伸張されたとき、伸張時ピーク全反射率は、フィルム本体が未伸張である場合のピーク全反射率の８０％である。

Description

本開示は、反射性であり、色特徴を有する伸縮性フィルムに関する。より具体的には、本開示は、カラーシフト伸縮性反射フィルムに関する。

有色フィルム及びグラフィックフィルムは、個人用又は商業用車両、建造物、並びに他の内装面及び外装面の表面を包むことを含む、多種多様な用途に使用される。車両に適用される場合、グラフィックフィルムは、車両の再塗装に対する費用効率の高い代替物を提供することができる。加えて、グラフィックフィルムは通常は除去可能であり、これにより、塗料と比較してより一時的な色の変更が可能になる。

金属化フィルムは、グラフィックフィルムの広く使用されているカテゴリーである。金属化フィルムは、特に、従来のクロムめっきよりも単純かつより費用効果の高い、装飾的な外観又は鏡面反射を提供することができる。しかしながら、三次元表面の形状に合わせて伸張し、視覚的均一性及び反射性を有し、深いチャネル又は鋭い半径（sharp radii）の周囲に適用されたときに所定位置に留まるような、適合性のある金属化反射フィルムを製造することは、非常に困難である。更にもっと、反射率及び適合性と組み合わせて色及びカラーシフト特性を提供し得ることが困難である。カラーシフト特性は、観察者の視野角に応じて、フィルムの２つ以上の色の外観を作り出す。フィルムの同じ領域は、第１の角度から見たときに第１の色であるように見え、第２の角度から見たときに第２の色であるように見えることが可能である。

改善された伸縮性反射カラーシフトフィルムを作り出す見込みがまだある。

本発明は、反射性又は金属化されたカラーシフトフィルムに関連するいくつかの利点を提供し、いくつかの問題を解決する。例えば、金属化反射カラーシフトフィルムを熱を伴って又は伴わずに伸張することにより、ヘイズ及び真珠光沢が生じる可能性がある。これは、金属自体のひび割れ若しくはディスオリエンテーション（disorientation）、又はフィルム内での保護バリア層のひび割れから生じる可能性がある。いくつかの金属化反射カラーシフトフィルムは、ヘイズを引き起こす伸張又はひび割れを抑制するためにＰＥＴのような剛性層を有するが、これらのタイプのフィルムを三次元表面にも適用することは困難である。これらはまた、適用後に複雑な表面から持ち上げられる又は引き離される傾向も有し得る。カラーシフト反射フィルムは典型的には金属を含有するため、腐食によってもフィルムの劣化が生じる可能性がある。このことはフィルムが水分に曝されるときに特に当てはまるが、これは車両に適用されるフィルムに典型的である。

本開示は、本明細書で論じられる課題の観点からいくつかの利点を提供する。例えば、本開示は、高レベルの全反射率を維持しながら伸張することができるカラーシフト反射フィルムを提供する。

一例では、本開示は、伸縮性透明ポリマー層と、半透過性金属層と、透明スペーサ層と、反射金属層と、接着剤層と、伸縮性ベースフィルム層と、を含む、伸縮性反射カラーシフトフィルムを含む。全反射率試験によれば、フィルム本体が２５％伸張されたとき、伸張時ピーク全反射率は、フィルム本体が未伸張である場合のピーク全反射率の８０％である。

別の例では、本開示は、伸縮性透明ポリマー層と、半透過性金属層と、透明スペーサ層と、反射金属層と、接着剤層と、伸縮性ベースフィルム層と、を含む、伸縮性反射カラーシフトフィルムを含む。フィルム本体が２５％伸張されたとき、ピーク鏡面反射率は、法線角度で少なくとも３０％である。

場合によっては、本開示は、第２の透明スペーサ層と、第２の半透過性金属層とを更に含む。

場合によっては、透明スペーサ層は、有機材料を含む。

場合によっては、接着剤層は、非反応性接着剤を含む。

場合によっては、反射金属層は、連続的である。

場合によっては、半透過性金属層は、スズ、アルミニウム、又はインジウムのうちの少なくとも１つを含む。

場合によっては、反射金属層は、スズ、アルミニウム、又はインジウムのうちの少なくとも１つを含む。

場合によっては、半透過性金属層及び反射金属層は、同じ種類の金属を含む。

場合によっては、半透過性層及び反射金属層のうちの少なくとも１つは、２種類以上の金属を含む。

場合によっては、カラーシフトフィルムは、接着剤層の反対側の伸縮性ベースフィルム層の側に配置されたユーザ接着剤層を更に含む。

場合によっては、カラーシフトフィルムは、ユーザ接着剤層に隣接する構造化ライナーを更に含み、構造化ライナーは、ユーザ接着剤層内にチャネルを形成する隆起部を含む。

場合によっては、スペーサ層は、３５０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の厚さを有する。

添付の図面と共に以下の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解され得る。

本開示と一致する伸縮性反射カラーシフトフィルムの例示的な断面図である。

様々な半透過性金属層の厚さに対する全反射スペクトルを示すグラフである。

様々なスペーサ層の厚さに対する全反射スペクトルを示す。

実施例Ｅ７の様々な伸張比に対する全反射スペクトルを示す。

実施例Ｅ７の様々な比に対する拡散反射スペクトルを示す。

様々な入射角における未伸張の実施例Ｅ１０の鏡面反射スペクトルを示す。

２５％で伸張された実施例Ｅ１０の様々な入射角における鏡面反射スペクトルを示す。

それぞれ伸張されていない及び伸張された実施例Ｅ１２、Ｅ１３及びＣＥ２の全反射スペクトルを示す。 それぞれ伸張されていない及び伸張された実施例Ｅ１２、Ｅ１３及びＣＥ２の全反射スペクトルを示す。

比較例ＣＥ３及びＣＥ４の全反射スペクトルを示す。 比較例ＣＥ３及びＣＥ４の全反射スペクトルを示す。

本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に示され説明される実施形態を利用してよく、構造的変更を行ってもよい。これらの図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図面で使用されている同様の番号は同様の構成要素を示す。しかし、所与の図中のある構成要素を示す数字の使用は、同じ数字を付した別の図中の構成要素を限定することを意図するものではない。

図１は、本開示に従う伸縮性反射カラーシフトフィルム１００の例示的な断面図である。伸縮性反射カラーシフトフィルム１００は、（下部から上部まで）接着剤ライナー１９０、接着剤層１８０、伸縮性フィルム層１７０、接着剤層１６０、反射金属層１５０、スペーサ層１４０、半透過性金属層１３０、透明ポリマー層１２０及び取り外し可能ライナー１１０を含む。

いくつかの製造プロセスでは、層１２０、１３０、１４０、１５０及び任意に層１６０のそれぞれは、ライナー１１０上に連続的に堆積されてもよく、次いで、この積層体を、接着剤層１８０に隣接する伸縮性フィルム層１７０、接着剤層１８０及び接着剤ライナー１９０を含む別個の積層体に積層されて、カラーシフトフィルム１００を作り出すことができる。

図１は、８つの層を示しているが、本開示と一致するフィルムは、より多い又はより少ない層を有してもよい。図１において、層１８０は、カラーシフトフィルム１００を表面に接着するために使用される接着剤層である。このため、層１８０はまた、ユーザ接着剤層として説明されてもよい。多くの場合、本開示と一致するフィルムが適用される表面は、複雑な又は三次元の表面であり得る。本開示と一致するフィルムは、複雑な又は三次元の表面への適用プロセス中に伸張され得るように、適合性であり得る。適合性フィルムは、実質的に又は場合によっては完全に、凸状特徴部、凹状特徴部、又はこれらの組み合わせを含む三次元基材の形状をとることができる。言うまでもなく、フィルムが適合性を有するかどうかは、これがそのような基材に実際に適用される状況に限定されるものではなく、単にそのフィルムが上記したような能力を示すということである。いくつかの実施形態では、フィルムの構造的完全性及び／又は美的外観への有害な変化を伴わずに、そのような形状をとることが可能である。この意味では、適合性フィルムは、平坦な表面に適用すること及び／又は（大きい円筒のような）十分に大きな曲率半径を有する表面の周囲で曲げることはできるが、実際にはより条件の厳しい三次元基材には満足には適用することのできない、非適合性フィルムと区別されるべきである。

フィルムの適合性に影響を及ぼし得る要因としては、フィルムを製造するために使用される材料が何であるか、そのような材料の分子量、そのようなフィルムが曝される条件（例えば、温度、放射線曝露、及び湿度）、並びにフィルム材料中の添加剤の存在（例えば、含有される可塑剤、強化繊維、顔料、安定剤（例えばＵＶ安定剤）、及び硬度向上粒子）が挙げられる。

接着剤層１８０は、様々な感圧性接着剤から作製することができる。接着剤は通常、それらが接着される基材のタイプに基づいて選択される。感圧性接着剤のクラスとしては、アクリル、粘着付与ゴム、粘着付与合成ゴム、エチレン酢酸ビニル、及びシリコーンなどが挙げられる。好適なアクリル接着剤は、例えば、米国特許第３，２３９，４７８号、同第３，９３５，３３８号、同第５，１６９，７２７号、米国特許第ＲＥ２４，９０６号、米国特許第４，９５２，６５０号、及び同第４，１８１，７５２号に開示されている。

好ましいクラスの感圧性接着剤は、少なくともアルキルアクリレートと少なくとも１種の強化コモノマーの反応生成物である。好適なアルキルアクリレートは、約−１０（度）Ｃ未満のホモポリマーガラス転移温度を有するものであり、例えば、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニル（isononlyl）アクリレート、オクタデシルアクリレートなどが挙げられる。好適な強化モノマーは、約−１０（度）Ｃのホモポリマーガラス転移温度を有するものであり、例えば、アクリル酸、メチリデンコハク酸、イソボルニルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。

接着剤層１８０の厚さは、例えば、接着剤の組成、接着剤が微細構造化表面を含むかどうか、基材の種類、及びフィルムの厚さを含む、いくつかの要因に依存する。当業者は、本明細書の開示に基づいて、特定の適用要因に対処するように厚さを調整することができる。接着剤層１８０は、接着剤ライナー１９０上にコーティングされてもよく、次いで、伸縮性フィルム層１７０に積層されるか、ないしは別の方法で接着されてもよい。場合によっては、接着剤層１８０に隣接するライナーは構造化ライナーであってもよく、この構造化ライナーは、接着剤層１８０内にチャネルを形成する隆起部を備えている。

伸縮性フィルム層１７０は、多種多様なキャストポリマーフィルム又はカレンダー加工ポリマーフィルムであってもよい。伸縮性フィルム層１７０は、ビニルフィルム又は非ビニルフィルムであってもよい。本開示に従うフィルムの種類の例としては、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、及びフルオロポリマーを含む、様々なポリマー又はポリマーブレンドから作製されるフィルムが挙げられる。本開示に従う市販のフィルムとしては、Ｃｏｍｐｌｙ（商標）Ａｄｈｅｓｉｖｅを有する１８０ｍＣ ３Ｍ（商標）Ｃｏｎｔｒｏｌｔａｃ（商標）Ｇｒａｐｈｉｃ Ｆｉｌｍ、及びＳＶ４８０ｍＣ ３Ｍ（商標）Ｅｎｖｉｓｉｏｎ（商標）Ｐｒｉｎｔ Ｗｒａｐ Ｆｉｌｍが挙げられる。

伸縮性フィルム層１７０は、透明であっても、白色であっても、又は特定の色で着色されていてもよい。伸縮性フィルム層１７０は、ある範囲の厚さを有してもよい。例えば、伸縮性フィルム層１７０は、約２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、１２５μｍ、１５０μｍ、１７５μｍ、２００μｍの厚さを有してもよく、又は２つの前述の厚さ値のいずれかの間の範囲の厚さを有してもよい。

接着剤層１８０及び伸縮性フィルム層１７０を含む積層体は、層１１０、１２０、１３０、１４０、１５０及び任意に１６０の第２の積層体と一緒に積層されてもよい（例えば、ロールツーロール積層プロセスで）。

ライナー１１０は、典型的には、透明ポリマー層１２０からの容易な除去をもたらすために、コーティングを有する紙又はポリマー製のライナーである。場合によっては、ライナー１１０は、反射金属層１５０又は半透過性金属層１３０から反射した光に何らかの視覚的歪みが生じるのを回避するために、非常に均一な、滑らかな、又は光沢のある表面を有してもよい。他の例では、キャスティングライナーは、エンボス加工又はプリントなどの方法によって作られた、反射金属層１５０及び／又は半透過性金属層１３０にハンマー加工又はテクスチャ加工された外観を与えるための表面テクスチャを有することができる。ライナー１１０はまた、プレサイズライナー又はキャスティングライナーと称されてもよい。ライナー１１０はまた、透明ポリマー層１２０に面する表面の反対側に、粗い表面を有してもよい。この粗い又はテクスチャ加工された表面は、ライナー１１０及び透明ポリマー層１２０がロール上に巻かれるときに透明ポリマー層１２０がライナー１１０の反対側の面に固着又は接着するのを、並びに、このことにより半透過性金属層１３０を透明ポリマー層１２０上にコーティングする前に透明ポリマー層１２０の表面を損傷するのを、防止することができる。

透明ポリマー層１２０を、様々なコーティング方法を使用して、ライナー１１０上にコーティングすることができる。場合によっては、透明ポリマー層１２０は、押出成形フィルム又はカレンダー加工フィルムであってもよい。透明ポリマー層１２０は、フィルム１００内の半透過性金属層１３０上に保護層を提供する役割を果たす。透過性フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３−１１に準拠したＢＹＫのＨａｚｅｇａｒｄによって測定した場合に、低いヘイズ値を有するものである。例えば、透過性フィルムは、２５％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満のヘイズ値を有することができる。透明ポリマー層１２０は、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、及びフルオロポリマーを含む、様々なポリマー又はポリマーブレンドから作製されてもよい。透明ポリマー層１２０は、約１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、９０μｍ、１００μｍ、１２５μｍ、１５０μｍ、１７５μｍの厚さを有してもよく、又は任意の２つの前述の厚さ値の間の範囲の厚さを有してもよい。

次いで、半透過性金属層１３０を透明ポリマー層１２０上に堆積させる。半透過性金属層１３０は、様々な金属を含み得る。例えば、半透過性金属層１３０は、スズ、インジウム、金、アルミニウム、ゲルマニウム、又はこれらの金属の任意の合金を含んでもよい。半透過性金属層１３０は、単一の種類の金属を含んでもよく、又は金属の組み合わせを含んでもよい。場合によっては、半透過性金属層１３０は、少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は９９％、９９．５％、９９．７％、又は９９．９％のスズ、インジウム又はアルミニウムを含む。半透過性金属層１３０は、様々なプロセスを用いて堆積されてもよい。一般に、物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスを使用することができる。ＰＶＤは、薄い金属層を製造するために使用することができる様々な真空蒸着プロセスを記述する。一例では、半透過性金属層１３０は、実施例に記載されるように、真空下でスパッタリング堆積プロセスを使用して堆積されてもよい。代替的な物理堆積法は、蒸着である。半透過性金属層１３０は、ある範囲の厚さを有してもよい。例えば、半透過性金属層は、２〜２０ｎｍの厚さであってもよい。場合によっては、半透過性金属層１３０は、２ｎｍ、４ｎｍ、６ｎｍ、８ｎｍ、１０ｎｍ、１２ｎｍ、１４ｎｍ、１６ｎｍ、１８ｎｍ、又は２つの前述の値のうちのいずれかの間の範囲の任意の厚さであってもよい。半透過性金属層１３０又は反射層１５０の厚さは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を含む様々な技術を使用して測定することができる。厚さに寄与する要因としては、入射光の少なくとも一部が半透過性金属層を通過するように十分に薄いコーティング及び入射光の少なくとも一部が半透過性金属層１３０に反射し、反射金属層１５０に決して達することがないように十分に厚いコーティングが含まれ得る。半透過性金属層１３０のために選択された厚さは、実施例に示されるように、フィルムの色範囲に影響を及ぼし得る。場合によっては、半透過性金属層１３０及び反射金属層１５０の厚さに対する許容差は比較的小さいことがあり、その理由は、これらの層のいずれかの厚さに大幅なばらつきがある場合、反射された色への影響によって視覚的不整合をもたらすからである。

スペーサ層１４０は、半透過性金属層１３０と反射金属層１５０との間に間隙を提供する。スペーサ層１４０は、透過性であり得、多官能性又は単官能性（メタ）アクリレートなどの架橋ポリメタクリレート又はポリアクリレート材料、例えば、フェニルチオエチルアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、エトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、シアノエチル（モノ）アクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジニトリルアクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ニトロフェニルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、２，２，２−トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡエポキシジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピル化トリメチロールプロパントリアクリレート、２−ビフェニルアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）−イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ナフチルエチルアクリレート、ＥＢＥＣＲＹＬ １３０環状ジアクリレート（Ｃｙｔｅｃ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｗｅｓｔ Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎ．Ｊ．から入手可能）、エポキシアクリレートＲＤＸ８００９５（Ｒａｄ−Ｃｕｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，Ｎ．Ｊ．から入手可能）、ＣＮ１２０Ｅ５０及びＣＮ１２０Ｃ６０（両方ともＳａｒｔｏｍｅｒ，Ｅｘｔｏｎ，Ｐａ．から入手可能）、並びにこれらの混合物を含み得る。場合によっては、スペーサ層１４０は、有機若しくは無機材料、又はこれらの組み合わせを含み得る。スペーサ層１４０は、９０ｎｍ〜７００ｎｍの厚さの範囲であり得る。場合によっては、スペーサ層１４０は、９０、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３２５、３５０、３７５、４００、４２５、４５０、４７５、５００、５２５、５５０、５７５、６００、６２５、６５０、６７５、又は７００ｎｍ、又はこれらの前述の厚さのうちのいずれか２つの間の範囲であってもよい。スペーサ層１４０の厚さを選択する際の因子のうちの１つは、本明細書で論じるように、カラーシフトフィルムによって示される所望の色範囲である。

スペーサ層１４０は、様々なプロセスを用いて堆積されてもよい。一例では、スペーサ層は、フラッシュ蒸着プロセスを使用して堆積されてもよい。場合によっては、層１３０は、スペーサ層１４０の堆積前にプラズマ処理されてもよい。スペーサ層１４０は比較的薄く、真空チャンバ内のフラッシュ蒸着及び凝縮プロセスを使用して、半透過性金属層１３０上にスペーサ層を堆積させることができる。本開示を閲読することによって、当業者には他のプロセスが明らかとなるであろう。

反射金属層１５０は、例えば、スズ、インジウム及びアルミニウムを含む様々な金属から作製することができる。反射金属層１５０はまた、スズ、インジウム及びアルミニウム又は他の金属の合金を含んでもよい。反射金属層１５０は、単一の種類の金属を含んでもよく、又は金属の組み合わせを含んでもよい。場合によっては、反射金属層１５０は、少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は９９％、９９．５％、９９．７％、又は９９．９％のスズ、インジウム又はアルミニウムを含む。場合によっては、半透過性金属層１３０及び反射金属層１５０は、同じ種類の金属を含んでもよく、又は同じ種類の金属からなってもよい。

反射金属層１５０は、真空蒸着を含む、及び加熱蒸着又はスパッタリングを含む、当該技術分野において既知の技術のいずれかを使用して、スペーサ層１４０上に堆積されてもよい。真空蒸着プロセスでは、原料材料を真空下で蒸発させ、このことにより蒸気粒子がスペーサ層１４０に直接移動することが可能になる。蒸気粒子はポリマー層上に凝集し、互いに融合して反射金属層１５０を形成する。場合によっては、反射金属層１５０は連続的であってもよい。連続層は、製造のばらつきに起因する不連続の小さな領域を含んでもよい。ただし、一部の実施形態では、金属液滴の不連続な配列、近接して離間配置された金属の粒子若しくはセグメント、又はフィルムに接着される若しくは樹脂層内にコーティングされる金属フレークは、連続層を構成しない。いくつかの実施形態では、反射金属層１５０は、実質的に不透明である。

反射金属層１５０は、ある範囲の厚さを有してもよい。例えば、反射金属層は、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ、１１０ｎｍ、又はそれ以上の厚さを有してもよい。反射金属層１５０は、前述の厚さ値のいずれかの間の範囲の厚さを有してもよい。

接着剤層１６０は、反射金属層１５０に隣接している。場合によっては、接着剤層１６０は、非反応性接着剤であってもよい。非反応性接着剤は、反射金属層１５０と接触したときにその抵抗を変化させるのが最小限である接着剤である。非反応性接着剤は一般に、本質的に中性又は塩基性である。換言すれば、非反応性接着剤は好ましくは、酸性官能基を含有しないか、又は少量しか含有しない。

接着剤層１６０は、反射金属層１５０にロールツーロールプロセスでコーティング又は積層されてもよい。接着剤層１６０は、感圧性接着剤、熱活性化接着剤、又はキュアインプレース接着剤（cure-in-place adhesive）であってもよい。接着剤層１６０は、光学的に透明であってもよく、又は光学的に透明でなくてもよい。場合によっては、接着剤層１６０と反射金属層１５０との間の接着を補助するために、プライマーを使用してもよい。接着剤及び非反応性接着剤は、広範囲の接着剤組成物を含んでもよく、例えば、ポリ尿素、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、付加硬化シリコーン、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。本開示に従う接着剤は、米国特許公開第２００９／０５３３３７号（Ｅｖｅｒａｅｒｔｓら）に更に詳細に記載されている。

一例では、本開示は、伸縮性透明ポリマー層と、半透過性金属層と、透明スペーサ層と、反射金属層と、接着剤層と、伸縮性ベースフィルム層と、を含む、伸縮性反射カラーシフトフィルムを含む。全反射率試験によれば、フィルム本体（層のそれぞれを含める）が２５％伸張されたとき、伸張時ピーク全反射率は、フィルム本体が未伸張である場合のピーク全反射率の８０％である。

別の例では、本開示は、伸縮性透明ポリマー層と、半透過性金属層と、透明スペーサ層と、反射金属層と、接着剤層と、伸縮性ベースフィルム層と、を含む、伸縮性反射カラーシフトフィルムを含む。フィルム本体（層のそれぞれを含める）が２５％伸張されたとき、ピーク鏡面反射率は、法線角度で少なくとも３０％である。

カラーシフトフィルム１００及び特定の層の他の変形例は、本開示の範囲内である。例えば、一例では、第２の透明スペーサ層及び第２の半透過性金属層を、構造体に追加して、反射された光の範囲内に示される色を更に変化させることができる。別の例では、カラーシフトフィルム１００の残りの部分を別のフィルム構造に積層するか、又は別の方法で使用することができるように、接着剤層１８０を含まなくてもよい。本開示を閲読することによって、当業者には他のバリエーションが明らかとなるであろう。

適合性のある伸縮性カラーシフト反射フィルムを利用した物品を調製し、非反応性の層間接着剤を用いてベース基材に積層した。金属の選択及び厚さを変えて構造を作り出した。得られた構造体を、伸張前後の全反射率、鏡面反射率、及び拡散反射率について試験した。これらの実施例は、単に例示目的のみのものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意味するものではない。本明細書の実施例及び他の箇所における全ての部、百分率、比などは、別途指示がない限り、重量に基づくものである。

試験方法
全反射率
Ｐｅｒｋｉｎ ＥｌｍｅｒのＬａｍｂｄａモデル１０５０ ＷＢ ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ分光光度計（ｄ／８）を使用して、ＡＳＴＭの方法Ｅ１１６４の関連項に従い、各試料の全反射率（鏡面反射を含む）を測定するための反射スペクトルを得た。全反射率は、４００〜７８０ｎｍの５ｎｍ刻みの全スペクトル応答（鏡面反射を含む）の算術平均（平坦な重み付け）として定義される。測定前に、トレース可能な鏡面反射基準（ＯＭＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ（Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から入手可能なシリアル番号：ＯＭＴ−２１２０４６−０１）を使用して、３５０〜８５０ｎｍのＥＭ帯域範囲にわたって１ｎｍ刻みで反射較正を実施した。

拡散反射率
Ｐｅｒｋｉｎ ＥｌｍｅｒのＬａｍｂｄａモデル１０５０ ＷＢ ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ分光光度計（ｄ／８）を使用して、ＡＳＴＭの方法Ｅ１１６４の関連項に従い、各試料の拡散反射率（鏡面反射を除く）を測定した。拡散反射率は、鏡面反射ポートを除去した、４００〜７８０ｎｍの５ｎｍ刻みの拡散スペクトル応答の算術平均（平坦な重み付け）として定義される。測定前に、トレース可能な鏡面反射基準（ＯＭＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ（Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から入手可能なシリアル番号：ＯＭＴ−２１２０４６−０１）を使用して、３５０〜８５０ｎｍのＥＭ帯域範囲にわたって１ｎｍ刻みで反射較正を実施した。

鏡面反射率
角度反射アクセサリを有するＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｌａｍｂｄａ ｍｏｄｅｌ １０５０ ＷＢ ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ分光光度計を、ＡＳＴＭ法Ｅ１１６４の関連区間に従って使用して、様々な角度（８、１５、３０、４５、及び６０度）で鏡面反射率を測定した。

試料の調製
図１に示す層を用いてサンプルを調製した。
ポリウレタンフィルム基材（層０）
４０ｇのＵ９１０（Ｐ１）を測定し、２．７ｇのＸＬ１（Ｐ１固形物の９重量％の活性成分）をゆっくりと添加して、溶液を生成した。この溶液を撹拌棒を用いて混合した後で、少なくとも１５分間転動床上で混合させた。この溶液を、Ｇａｒｄｃｏ Ｐａｕｌ Ｎ．ＧａｒｄｎｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ｏｆ Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，Ｆｌｏｒｉｄａから入手可能な２８番メイヤーロッドを使用してＰＥＴライナーの光沢面上にコーティングした。このようにしていくつかの試料を作製し、次いでオーブン内で７５Ｃで９０秒間硬化させ、続いて１２０Ｃで４５秒間、及び１７７Ｃで９０秒間硬化させた。得られたフィルムのコーティング厚さは約２５μｍ（１ミル）であった。

光学層（層１、層２、及び層３）プロセス
薄い金属（Ａｌ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｇｅなど）又は金属の混合物（層１）、硬化アクリレート層（層２）、及び厚い金属（Ａｌ、Ａｇ、若しくはＳｎ）（層３）、又は金属の最大３つの異なる層の積層体を含む、様々な色を有するこれらの光学層を、ポリウレタンコーティングＰＥＴライナーのポリウレタン側（層０）上に堆積させた。

これら３層（層１、層２、及び層３）は全て、国際公開第２００９０８５７４１号の図３に記載のものと同様の真空コーティング装置を使用して形成された。ＤｕＰｏｎｔ Ｔｅｉｊｉｎ Ｆｉｌｍｓから商品名ＭＥＬＩＮＥＸ４５４で入手可能な厚さ０．０５０ｍｍのＰＥＴフィルムを基材に使用した。

（層１）比較例ＣＥ４以外のサンプルについて、プレコートされた基材ロールを真空コーターに装填し、チャンバを１×１０^−４Ｔｏｒｒ未満の底面圧までポンプダウンした。厚さ約２ｎｍ〜２０ｎｍの、表１に列挙された最大３つの金属の金属層（個々の層として合金化又は個別に堆積されたいずれか）を、層１上の反応性マグネトロンスパッタリングプロセスを用いて堆積させた。１００％アルゴンからなるガス流を堆積プロセスで使用して、スパッタリングゾーン内の圧力を約３ｍＴｏｒｒに維持した。比較例ＣＥ４の７ｎｍのＡｕ層は、Ｍａｔｅｒｉｏｎからの９９．９９％の純度を有するＡｕ金属材料を使用した熱蒸着堆積プロセスを、カスタム構築された金属堆積コーター上で使用した。

（層２）最初に、２０Ｗで実行されたチタンターゲットを使用してＮ_２プラズマ前処理プロセスに曝露し、続いてアクリレートコーティングを通過させた。９３％のＳＲ８３３及び７％のＣＮ１４７を含むアクリレートモノマー混合物をフラッシュ蒸着させ、層１上で凝縮させ、電子放射線で硬化させた。約９０ｎｍ〜７００ｎｍの所定の硬化ポリマー層厚さをもたらすように、モノマー流量、モノマー縮合速度、及びウェブ速度を選択した（表３を参照のこと）。

（層３）層２上で反応性マグネトロンスパッタリングプロセスを使用して、約２０ｎｍ〜１５０ｎｍの厚さの金属ミラーを堆積させた。様々な金属の金属ターゲット仕様を表１に列挙する。１００％アルゴンのガス流は、スパッタリングゾーンを約３ｍＴｏｒｒに加圧した。層１〜３の材料及び厚さの選択は、表２に従って変更した。

層間接着剤及び層の積層
転写フィルム形式で入手可能なＯＣＡ接着剤（層４）を用いて、実施例を作製した。ＯＣＡ転写フィルムをＳＶ４８０ベースフィルムに積層し、続いてポリウレタン及び光学層（層１、２及び３）のラミネートに積層した。積層には熱を含めず、１７８ニュートン（４０ポンド）のニップ圧を使用した。伸張及び測定の前にＰＥＴライナーを除去した。

未伸張の実施例
表２の各構造の実施例（幅１．５インチ（３．８ｃｍ）×長さ５インチ（１２．７ｃｍ））を、アルミニウムパネル［Ｑ−Ｌａｂ Ｃｏｒｐ．（Ｗｅｓｔｌａｋｅ，ＯＨ）から、５０５２Ｈ３８ベアアルミニウムの０．０２５インチ×２．７５インチ×５．５インチ（０．６４ｍｍ×１．０８ｃｍ×１３．９８ｃｍ）のエッチング及びデスマットパネルを使用する、Ｑ−ＰＡＮＥＬ番号ＥＤ−２．７５ｘ１１ＮＨとして入手可能］に適用し、端部をこれに巻き付けて、１．５インチ×２．７５インチ（２．５４ｃｍ×６．９９ｃｍ）の露出した実施例を作り出した。各実施例で反射率の値を得た。

伸張された実施例
ＩｎｓｔｒｏｎのシステムＩＤ ＥＭＳＹＳＵ４２４２の５９ＣＰを使用して、表２の各構造の実施例（幅１．５インチ（３．８ｃｍ）、長さ５インチ（１２．７ｃｍ））を、初期の３インチ（７．６２ｃｍ）のクリップギャップに対して様々な量の伸張（１２．５％、２５％、３０％、４０％、及び５０％）まで伸張させた。作製した表３中の各構造について、７５°Ｆ、湿度７５％の室内で、１２インチ／分（３０．４８ｃｍ／分）の伸張速度で伸張を完了した。伸張されたフィルム実施例がまだインストロン内でクランプされている間に、アルミニウムパネル（Ｑ−Ｌａｂ Ｃｏｒｐ．（Ｗｅｓｔｌａｋｅ，ＯＨ）から、５０５２Ｈ３８ベアアルミニウムの０．０２５インチ×２．７５インチ×５．５インチ（０．６４ｍｍ×１．０８ｃｍ×１３．９８ｃｍ）のエッチング及びデスマットパネルを使用する、Ｑ−ＰＡＮＥＬ番号ＥＤ−２．７５ｘ１１ＮＨとして入手可能）を、実施例の下の伸張領域の中心に配置した。次いで、伸張されたフィルム実施例を試験パネルに適用し、フィルムの下に気泡を全く伴わずに適用されていることを確認した。

各実施例について全反射率の値及び拡散反射率の値を取得し、鏡面反射率の値も上記した方法を用いて、様々な入射角で取得した。

全反射スペクトルに対する半透過性層の厚さの影響
層１の厚さは、その全反射スペクトルによって示される、フィルムの彩度に大きな影響を及ぼす。表２に概説されるように、異なる厚さを有する６つのサンプル（比較例ＣＥ１及び実施例Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、及びＥ５）を作製し、上記のように試験した。図２は、それらの全反射スペクトルを示す。表３は、各層２（Ｓｎ金属）厚さの可視波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において得られた最大反射率、最小反射率、及びそれらの比（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）を示す。より高いＲｍａｘ／Ｒｍｉｎは、より多くのカラフルフィルムを作り出した。

全反射スペクトルに対する有機ダイクロイック層の厚さの影響
スペーサ層とも呼ばれる有機ダイクロイック層の厚さは、その全反射スペクトルによって示される反射フィルムの色に対して大きな影響を有する。表２に概説されるように、異なる厚さを有する６つのサンプル（実施例：Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９、Ｅ１０、及びＥ１１）を作製し、上記のように試験した。図３は、それらの全反射スペクトルを示す。表４は、各層の厚さの可視波長範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において得られた反射ピーク波長を示す。３次ピーク波長は、ラミネートの色を決定する。このスペーサ層の厚さに応じて、層の組み合わせは、薄い光学層の強め合う干渉からのいくつかの光学反射ピークを示し得る。光干渉は、可視波長範囲内に位置する１つ以上のピークによって色を生成する。

全反射率及び拡散反射率に対する伸張比の影響
実施例のフィルムの伸張は、それらの反射スペクトルに影響を及ぼす。より低い伸張比では、具体的には実施例Ｅ７の４０％未満では、全反射ピーク（図４）は、より短い波長に移動した。伸張比が４０％以上に達すると、これらの反射ピークは更に移動せず、拡散反射率（図５）は、フィルム表面が曇っているほど高くなった。これは、光学層（層１、層２及び層３）のひび割れによって引き起こされる。

未伸張ラミネート及び伸張されたラミネートの、視野角による鏡面反射率
ある程度まで、本発明によって作製された全てのラミネートは、視野角によるカラーシフトを示す。一例として、実施例Ｅ１０の鏡面反射スペクトルを、未伸張及び２５％伸張されたサンプルについて測定した（図６及び図７）。反射ピークは、視野角が増加すると、より短い波長に移動した。

ラミネートの伸縮性に対する反射層金属の種類の影響
反射層に使用される金属の種類は、反射性に影響を及ぼすだけでなく、色落ちすることなく伸縮性にも影響する。例えば、図８Ａ及び８Ｂは、伸張されている、及び伸張されていない実施例Ｅ１２、Ｅ１３、比較例ＣＥ２の全反射率を示す。銀及びスズ金属を使用するラミネートは良好な伸縮性を有し、これは、伸張時に、その高い反射率及び反射ピークがより短波長にシフトすることによって示される。クロム金属を使用するラミネートは、伸張時に、あまり反射率が低く、色落ちすることによって示されるように、不良な伸縮性を有している。

他の金属の組み合わせ
いくつかの異なる金属の組み合わせを、伸縮性、反射率、及び正反射性などのそれらの特性に関して調査した。例として、比較例ＣＥ３は、半透過性層として６ｎｍのゲルマニウム金属及び金属ミラー層として６０ｎｍのアルミニウムを使用し、比較例ＣＥ４は、半透過性層として７ｎｍの純金金属及び金属ミラー層として６０ｎｍのスズを使用した。未伸張及び伸張されたそれらの反射スペクトルを、図９Ａ及び９Ｂに示す。両方の金属の組み合わせは、実質的に低い反射率及び伸張後に反射ピーク移動がないことによって示されるように、不良な伸縮性を有する。

まとめると、本開示は実施形態のいくつかの具体的な例を提供するが、本発明の範囲内でのこれらの実施形態のバリエーションが、本開示を閲読することで当業者には明らかとなるであろう。例えば、広範な接着剤を使用して、伸縮性反射フィルムを構築してもよく、様々なモノマーを、層２に使用してもよい。伸縮性カラーシフト反射フィルムは、本明細書に明示的に記載されているもの以外の方法を使用して製造することができる。所望の特徴を達成するために、異なる金属の組み合わせ、及びスペーサ層の厚さを使用することができる。本開示を閲読することによって、当業者には他のバリエーションが明らかとなるであろう。

Claims (16)

1. 伸縮性反射カラーシフトフィルムであって、
   伸縮性透明ポリマー層と、
   半透過性金属層と、
   透明スペーサ層と、
   反射金属層と、
   接着剤層と、
   伸縮性ベースフィルム層と、を含み、
   全反射率試験によれば、フィルム本体が２５％伸張されたとき、伸張時ピーク全反射率が、前記フィルム本体が未伸張である場合のピーク全反射率の８０％である、伸縮性反射カラーシフトフィルム。
2. 第２の透明スペーサ層と、第２の半透過性金属層とを更に含む、請求項１に記載のカラーシフトフィルム。
3. 前記透明スペーサ層が、有機材料を含む、請求項１に記載のカラーシフトフィルム。
4. 前記半透過性金属層が、スズ、アルミニウム、又はインジウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のカラーシフトフィルム。
5. 前記反射金属層が、スズ、アルミニウム、又はインジウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のカラーシフトフィルム。
6. 前記半透過性金属層及び前記反射金属層が、同じ種類の金属を含む、請求項１に記載のカラーシフトフィルム。
7. 前記接着剤層の反対側の前記伸縮性ベースフィルム層の側に配置されたユーザ接着剤層を更に含む、請求項１に記載のカラーシフトフィルム。
8. 前記スペーサ層が、３５０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項１に記載のカラーシフトフィルム。
9. 伸縮性反射カラーシフトフィルムであって、
   伸縮性透明ポリマー層と、
   半透過性金属層と、
   透明スペーサ層と、
   反射金属層と、
   接着剤層と、
   伸縮性ベースフィルム層と、を含み、
   フィルム本体が２５％伸張されたとき、ピーク鏡面反射率が、法線角度で少なくとも３０％である、伸縮性反射カラーシフトフィルム。
10. 第２の透明スペーサ層と、第２の半透過性金属層とを更に含む、請求項９に記載のカラーシフトフィルム。
11. 前記透明スペーサ層が、有機材料を含む、請求項９に記載のカラーシフトフィルム。
12. 前記半透過性金属層が、スズ、アルミニウム、又はインジウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のカラーシフトフィルム。
13. 前記反射金属層が、スズ、アルミニウム、又はインジウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のカラーシフトフィルム。
14. 前記半透過性金属層及び前記反射金属層が、同じ種類の金属を含む、請求項９に記載のカラーシフトフィルム。
15. 前記接着剤層の反対側の前記伸縮性ベースフィルム層の側に配置されたユーザ接着剤層を更に含む、請求項９に記載のカラーシフトフィルム。
16. 前記スペーサ層が、３５０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項９に記載のカラーシフトフィルム。
    

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