JP2022075250A - Color developing sheet, color development article, transfer foil and manufacturing method of transfer foil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発色シート、発色物品、転写箔及び転写箔の製造方法に関する。 The present invention relates to a color-developing sheet, a color-developing article, a transfer foil, and a method for producing a transfer foil.
モルフォ蝶等の自然界の生物の色として多く観察される構造色は、光の回折や干渉、散乱といった、物体の微細な構造に起因した光学現象の作用によって視認される色である。例えば、多層膜干渉による構造色は、互いに隣り合う薄膜の界面で光が反射し、その反射した光が互いに干渉することによって生じる。多層膜干渉は、モルフォ蝶の翅の発色原理の1つである。モルフォ蝶の翅では、多層膜干渉に加えて、翅の表面の微細な凹凸による光の散乱や回折が生じる結果、鮮やかな青色が広い観察角度において視認される。 The structural color often observed as the color of natural organisms such as morpho butterflies is the color visually recognized by the action of optical phenomena caused by the fine structure of an object such as diffraction, interference, and scattering of light. For example, the structural color due to multi-layer film interference is generated when light is reflected at the interface between thin films adjacent to each other and the reflected light interferes with each other. Multilayer film interference is one of the color-developing principles of the wing of a Morpho butterfly. In the wing of the morpho butterfly, in addition to the multi-layer film interference, light scattering and diffraction occur due to the fine irregularities on the surface of the wing, and as a result, a bright blue color is visually recognized at a wide observation angle.
モルフォ蝶の翅のような構造色を人工的に再現する発色シートとしては、特許文献1に記載のように、不均一に配列された微細な凹凸を有する層に多層膜層を積層した発色シートが提案されている。平面に多層膜層を積層した発色シートでは、視認される反射光の波長が観察角度によって大きく変化するため、発色シートに視認される色が観察角度によって大きく変化する。これに対し、特許文献1に記載の発色シートでは、干渉によって強められた反射光が不規則な凹凸によって多方向に広がるため、観察角度による色の変化が緩やかになる。その結果、モルフォ蝶の翅のように広い観察角度で特定の色が観察される。
As a color-developing sheet that artificially reproduces a structural color such as the wing of a morpho butterfly, as described in
ところで、特許文献1に記載の発色シートの多層膜層には、無機化合物が使用されている。一般的に、無機化合物は脆く、外的刺激により割れや欠け等の不具合が生じやすい。それゆえ、特許文献1に記載の発色シートに接着層を形成してなる転写箔は、例えば、被着体に転写箔を貼り付けた後、転写箔貼り直しのために、転写箔が被着体から剥がれるように、利用者が転写箔を引っ張り、転写箔に引張応力が与えられ、多層膜層が変形したときに、多層膜層に割れや欠け等を生じ、発色シートに外観不良が発生する可能性がある。
By the way, an inorganic compound is used for the multilayer film layer of the color-developing sheet described in
本発明は、引っ張りによって多層膜層が損傷することを抑制可能な発色シート、発色物品、転写箔及び転写箔の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a color-developing sheet, a color-developing article, a transfer foil, and a method for producing a transfer foil, which can prevent the multilayer film layer from being damaged by pulling.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る発色シートは、(a)支持体と、支持体上に形成された多層膜層とを備え、(b)多層膜層は、多層膜層において相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、多層膜層への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高く構成され、(c)多層膜層の支持体側の面は、複数の凹部を有する第1凹凸構造を有し、(d)多層膜層の厚さ方向に沿った方向から見て、凹部が構成するパターンは、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であり、第1方向と直交する第2方向に沿った長さが第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、(e)複数の図形要素において、第2方向に沿った長さの標準偏差は、第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きく、(f)支持体は、硬度が互いに異なる2層を少なくとも含むことを要旨とする。 In order to solve the above problems, the color-developing sheet according to one aspect of the present invention includes (a) a support and a multilayer film layer formed on the support, and (b) the multilayer film layer is a multilayer film. The refractive elements of adjacent layers in the layer are different from each other, and the reflectance of light in a specific wavelength range of the incident light to the multilayer film layer is higher than that of light in other wavelength ranges. , (C) The surface of the multilayer film layer on the support side has a first uneven structure having a plurality of recesses, and (d) a pattern formed by the recesses when viewed from the direction along the thickness direction of the multilayer film layer. Is from a set of a plurality of graphic elements whose length along the first direction is less than or equal to the sub-wavelength and whose length along the second direction orthogonal to the first direction is greater than or equal to the length along the first direction. (E) In a plurality of graphic elements, the standard deviation of the length along the second direction is larger than the standard deviation of the length along the first direction, and (f) the support is hard. The gist is that they contain at least two layers that are different from each other.
また、本発明の一態様に係る発色物品は、上記の発色シートと、発色シートが貼り付けられた被着体とを備えることを要旨とする。 Further, it is a gist that the color-developing article according to one aspect of the present invention includes the above-mentioned color-developing sheet and an adherend to which the color-developing sheet is attached.
また、本発明の一態様に係る転写箔は、(a)支持体と、支持体上に形成され、支持体と反対側の面に凹凸構造を有する凹凸構造層と、凹凸構造層上に形成され、凹凸構造に追従した表面形状を有する多層膜層と、多層膜層上に形成されたアンカー層と、アンカー層上に形成された光吸収層と、光吸収層上に形成された接着層とを備え、(b)多層膜層は、多層膜層において相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、多層膜層への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高く構成されており、(c)凹凸構造を構成する凸部は、多層膜層側から見て、凸部が構成するパターンは、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であって、第1方向と直交する第2方向に沿った長さが第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、複数の図形要素において、第2方向に沿った長さの標準偏差は、第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きく、(d)支持体は、硬度が互いに異なる2層を少なくとも含むことを要旨とする。 Further, the transfer foil according to one aspect of the present invention is formed on (a) a support, a concavo-convex structure layer formed on the support and having a concavo-convex structure on the surface opposite to the support, and a concavo-convex structure layer. A multilayer film layer having a surface shape that follows the uneven structure, an anchor layer formed on the multilayer film layer, a light absorption layer formed on the anchor layer, and an adhesive layer formed on the light absorption layer. (B) The multilayer film layer has different refractive coefficients of adjacent layers in the multilayer film layer, and the reflectance of light in a specific wavelength range of the incident light to the multilayer film layer is different. The convex portion constituting the concave-convex structure is configured to have a higher reflectance than the light reflectance in the wavelength range of (c), and the pattern formed by the convex portion is along the first direction when viewed from the multilayer film layer side. A plurality of patterns including a set of a plurality of graphic elements having a length equal to or less than a sub-wavelength and a length along a second direction orthogonal to the first direction equal to or greater than a length along the first direction. In the graphic element of, the standard deviation of the length along the second direction is larger than the standard deviation of the length along the first direction, and (d) the support contains at least two layers having different hardnesses. Is the gist.
また、本発明の一態様に係る転写箔の製造方法は、(a)支持体の一方の面に、凹凸構造を有する樹脂層を形成する工程と、(b)凹凸構造に沿って、多層膜層を、多層膜層において相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、多層膜層への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高くなるように形成する工程と、(c)多層膜層の樹脂層側の面と反対側の面にアンカー層を形成する工程と、(d)アンカー層の多層膜層と反対側の面に光吸収層を形成する工程と、(e)光吸収層のアンカー層と反対側の面に接着層を形成する工程とを含み、(f)樹脂層を形成する工程では、樹脂層の表面と対向する位置から見て、凹凸構造を構成する1段以上の凸部の構成するパターンが、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であって、第1方向と直交する第2方向に沿った長さが第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、複数の図形要素において、第2方向に沿った長さの標準偏差が、第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きくなるように凹凸構造を形成し、(g)支持体は、硬度が互いに異なる2層を少なくとも含むことを要旨とする。 Further, the method for producing a transfer foil according to one aspect of the present invention includes (a) a step of forming a resin layer having a concavo-convex structure on one surface of a support, and (b) a multilayer film along the concavo-convex structure. Layers that are adjacent to each other in the multilayer film layer have different refractive coefficients, and the reflectance of light in a specific wavelength range of the incident light to the multilayer film layer is the reflectance of light in other wavelength ranges. The step of forming the anchor layer so as to be higher than the above, (c) the step of forming the anchor layer on the surface of the multilayer film layer opposite to the surface of the resin layer side, and (d) the step of forming the anchor layer on the opposite side of the multilayer film layer. The step of forming the light absorbing layer on the surface and the step of forming the adhesive layer on the surface opposite to the anchor layer of the light absorbing layer are included, and in the step of forming the resin layer, the resin layer is formed. When viewed from the position facing the surface, the pattern formed by one or more convex portions constituting the concave-convex structure has a length along the first direction of the sub-wavelength or less and is orthogonal to the first direction. A pattern consisting of a set of a plurality of graphic elements whose length along the first direction is equal to or greater than the length along the first direction is included, and in a plurality of graphic elements, the standard deviation of the length along the second direction is the first. The gist is that the uneven structure is formed so as to be larger than the standard deviation of the length along one direction, and (g) the support includes at least two layers having different hardnesses.
本発明の一態様によれば、引っ張りによって多層膜層が損傷することを抑制可能な発色シート、発色物品、転写箔、及び転写箔の製造方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a color-developing sheet, a color-developing article, a transfer foil, and a method for producing a transfer foil, which can prevent the multilayer film layer from being damaged by pulling.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments shown below. In the embodiments shown below, technically preferable limitations are made for carrying out the present invention, but these limitations are not essential requirements of the present invention.
1.第1実施形態
1-1.全体構造
1-2.第2凹凸構造の構成
1-3.転写箔の製造方法
1-4.発色シートの転写方法
1-5.第1実施形態の効果
2.第2実施形態
2-1.第2凹凸構造の構成
2-2.第2凸部要素の構成
2-3.第2凹凸構造の構成
2-4.第2実施形態の効果
3.実施例・比較例
3-1.実施例
3-2.比較例
3-3.評価
1. 1. First Embodiment 1-1. Overall structure 1-2. Structure of the second uneven structure 1-3. Manufacturing method of transfer foil 1-4. Transfer method of color development sheet 1-5. Effect of the
〈1.第1実施形態〉
[1-1.全体構造]
図1は、本実施形態に係る転写箔20の構造を示す断面図である。
図1に示すように、転写箔20は、発色シート10上に、光吸収層15と、接着層16とがこの順に積層されて形成されている。これにより、転写箔20は、接着層16を介して、被着体に発色シート10を貼り付け可能となっている(転写可能となっている)。
発色シート10は、支持体11上に、樹脂層12(凹凸構造層の一例)と、多層膜層13と、アンカー層14とがこの順に積層されて形成されている。光吸収層15と接着層16とは、発色シート10の2つの面のうちの、アンカー層14側の面に積層されている。
<1. First Embodiment>
[1-1. Overall structure]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the
As shown in FIG. 1, the
The color-developing
支持体11は、硬度が互いに異なる2層(耐圧層11a、クッション層11b)を少なくとも含んでいる。図1では、支持体11が耐圧層11a、クッション層11bのみからなる場合を例示している。また、図1では、耐圧層11aとクッション層11bとが接着されていない場合を例示しているが、接着層等を介して接着された構成としてもよい。
耐圧層11aは、支持体11を構成する2層のうちの、樹脂層12側に配置された層であって、硬度が高い方の層である。これにより、耐圧層11aは、樹脂層12の第2凹凸構造12c(後述)を形成する際に樹脂層12の変形を抑制でき、版(モールド)の形状に対応して第2凹凸構造12cパターニングできる。耐圧層11aの硬度は、JIS K7215規格のタイプDで20以上であることが好ましい。なお、硬度の測定値としては、例えば、耐圧層11aのフィルム幅方向に略等間隔で5点測定した平均値を採用できる。また、硬度の測定環境は、温度25℃、湿度50%の環境が好ましい。また、耐圧層11aの融点は90℃以上であることが好ましい。このような耐圧層11aであれば、転写時の版圧による樹脂層12の異常変形を抑制できる。すなわち、転写で求められる耐圧性を有する。例えば、耐圧層11aがJIS K7215規格のタイプDで20未満であると、転写箔20の転写時に、転写時の版圧に耐えられず、樹脂層12が異常変形する可能性がある。耐圧層11aの材料としては、例えば、合成石英基板、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエステル、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂を採用できる。このような樹脂であれば、転写箔20の可撓性を向上できる。耐圧層11aの膜厚は、耐圧性及び加工性の観点から、10μm以上100μm以下が好ましい。
The
The pressure-
クッション層11bは、支持体11を構成する2層のうちの、耐圧層11aから遠い側に配置された層であって、硬度が低い方の層である。これにより、クッション層11bは、支持体11全体として硬度を低減できる。それゆえ、例えば、被着体に転写箔20を貼り付けた後、転写箔20貼り直しのために、転写箔20が被着体から剥がれるように、利用者が転写箔20を引っ張り、転写箔20に引張応力が与えられ、多層膜層13が変形したときに、その変形にあわせて支持体11を変形できる。そのため、例えば、支持体11を耐圧層11aのような高硬度の層だけで形成する方法に比べ、多層膜層13の変形に支持体11の変形を追従でき、多層膜層13と支持体11との変形量の差に起因して多層膜層13が外力を受けることを低減でき、多層膜層13の損傷を抑制できる。すなわち、貼り直しで求められる耐引張性を有する。また、転写箔20の貼付け時に、多層膜層13に加わる外部刺激による多層膜層13の損傷を抑制することもできる。クッション層11bの硬度は、JIS K6253-3規格のタイプAで95以下であることが好ましい。例えば、JIS K6253-3規格のタイプAで95未満であると、転写箔20の貼付け時に、多層膜層13に加わる外部刺激によって多層膜層13が損傷する可能性がある。
クッション層11bの材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアミド等の樹脂を採用できる。クッション層11bの膜厚は、耐圧層11aより厚い方が、多層膜層13を保護しやすく好ましい。例えば、多層膜層13を外的刺激から保護する観点や加工性の観点から、50μm以上300μm以下が好ましい。
The
As the material of the
また、クッション層11bは、樹脂層12に対して剥離性を有している。これにより、支持体11は、樹脂層12と剥離可能となっている。クッション層11bの剥離性は、例えば、クッション層11bと樹脂層12との密着性が低下するように、クッション層11bの材料と樹脂層12の材料とを選択することで実現される。例えば、クッション層11b及び樹脂層12の少なくとも一方に、シリコーンオイルやフッ素化合物を含有させる。
また、クッション層11bの剥離性を、加熱や冷却等の物理的な外部刺激で促進させるようにしてもよい。例えば、樹脂層12が熱可塑性樹脂で形成される場合、加熱によって樹脂層12が軟化させることで、樹脂層12からの支持体11の剥離が促進される。また、クッション層11bの剥離性は、加熱や冷却等の物理的な外部刺激で実現してもよい。
また、クッション層11bの剥離性を、支持体11と樹脂層12との間に離型剤を含む離型層を配置することで実現してもよい。離型剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素化合物を採用できる。剥離層を配置する場合には、クッション層11b(支持体11)と離型層との界面に凹凸構造を形成してもよい。このような凹凸構造を形成することにより、クッション層11b(支持体11)と離型層との剥離を抑制することができる。
Further, the
Further, the peelability of the
Further, the peelability of the
なお、第1実施形態では、支持体11が耐圧層11a及びクッション層11bのみから形成される例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、耐圧層11aとクッション層11bとの間に中間層を配置してもよい。中間層としては、例えば、アクリル接着材、ウレタン接着材、シリコーン接着材等を含む接着層、ワックス、オイル等を含む応力緩和層を採用できる。
Although the
樹脂層12は、可視領域の光を透過する樹脂で形成された層である。すなわち、可視領域の光に対して透明な樹脂で形成された層である、と言える。これにより、樹脂層12は、支持体11側の面から樹脂層12内に入射した光を多層膜層13まで透過させることができる。可視領域の光としては、例えば、360nm以上830nm以下の波長域の光が挙げられる。また、可視領域の光に対して透明な樹脂としては、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を採用できる。また、樹脂層12の多層膜層13側の面には、不規則に配置された複数の凸部12aと、複数の凸部12a間の領域である複数の凹部12bとを含む凹凸構造(以下、「第2凹凸構造12c」とも呼ぶ)を有している。
The
多層膜層13は、相互に隣接する層の屈折率が互いに異なる層である。例えば、高屈折率層13aと、高屈折率層13aよりも屈折率が小さい低屈折率層13bとが交互に積層された層としてもよい。図1では、樹脂層12に高屈折率層13aが接し、アンカー層14に低屈折率層13bが接している。高屈折率層13aと低屈折率層13bとは、可視領域の光を透過する材料、すなわち可視領域の光に対して透明な材料から形成されている。可視領域の光に対して透明な材料としては、例えば、誘電体薄膜を採用できる。誘電体薄膜としては、例えば、無機材料、有機材料を採用できる。特に、無機材料は、密度が高く有機材料に比べて屈折率を高くしやすいため好ましい。また、無機材料は、熱変化が少ないため、薄い層を物理堆積や化学堆積により高品位の多層膜層13を形成しやすい。なお、高屈折率層13aの材料及び低屈折率層13bの材料は、高屈折率層13aの屈折率が、低屈折率層13bの屈折率よりも高ければよく、限定されるものではない。しかし、高屈折率層13aと低屈折率層13bとの屈折率の差が大きいほど、少ない積層数で高い強度の反射光が得られる。それゆえ、例えば、高屈折率層13aの材料及び低屈折率層13bの材料として無機材料を用いる場合には、高屈折率層13aの材料を二酸化チタン(TiO2)とし低屈折率層13bの材料を二酸化珪素(SiO2)とすることが好ましい。
ここで、無機化合物は、硬いが脆い。それゆえ、例えば、高屈折率層13aの材料及び低屈折率層13bの材料として無機材料を用いた場合、多層膜層13は、有機材料を用いた場合よりも、外部刺激(転写時の版圧、剥離時の引張応力)にさらに弱い構成になる。
The
Here, the inorganic compound is hard but brittle. Therefore, for example, when an inorganic material is used as the material of the high
また、多層膜層13は、樹脂層12の多層膜層13側の面全域を一定の膜厚で覆うように、樹脂層12が有する第2凹凸構造12cに追従した形状を有している。また、多層膜層13は、樹脂層12の凸部12a上の部分と凹部12b上の部分との境界で不連続となるが、樹脂層12の凸部12a上の部分と凹部12b上の部分とのそれぞれで、多層膜層13を構成する各層の材料や膜厚や積層順序が一致している。具体的には、多層膜層13の樹脂層12側の面(つまり、支持体11側の面)は、樹脂層12の第2凹凸構造12cの凹凸が反転された凹凸を有する凹凸構造(以下、「第1凹凸構造13c」とも呼ぶ)を有している。換言すると、樹脂層12の多層膜層13側の面は、第1凹凸構造13cの凹凸が反転された凹凸を有する第2凹凸構造12cを有する、と言える。また、多層膜層13のアンカー層14側の面(つまり、樹脂層12側の面と反対側の面)は、樹脂層12の第2凹凸構造12cに追従した複数の凹部を有する第3凹凸構造13dを有している。
Further, the
このような構成により、多層膜層13は、樹脂層12を透過した光が入射すると、多層膜層13の高屈折率層13aと低屈折率層13bとの各界面で光を反射し、反射した光に干渉を起こさせるとともに、多層膜層13の最外面における不規則な凹凸に起因して進行方向を変える結果、特定の波長域の光が広い角度に出射される。換言すると、多層膜層13は、多層膜層13への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高く構成されている、と言える。特定の波長域は、高屈折率層13aと低屈折率層13bとの材料及び膜厚、並びに凹凸の幅、高さ及び配置で決まる。
With such a configuration, when the light transmitted through the
高屈折率層13aの膜厚及び低屈折率層13bの膜厚は、例えば、発色シート10で発色させる所望の色に応じて転送行列法等で設計された厚みを採用できる。例えば、発色シート10が青色を呈する場合は、TiO2からなる高屈折率層13aの膜厚は40nm程度が好ましく、SiO2からなる低屈折率層13bの膜厚は75nm程度が好ましい。
As the film thickness of the high
なお、図1では、多層膜層13が、樹脂層12側から高屈折率層13aと低屈折率層13bとがこの順に交互に積層された10層からなる場合を例示した。しかしながら、多層膜層13が有する層の数や層の積層の順序は、これに限られるものではなく、所望の波長域が出射されるように設計されていればよい。例えば、樹脂層12に接するように低屈折率層13bが配置され、その低屈折率層13b上に高屈折率層13aと低屈折率層13bとが交互に積層された構成としてもよい。また、アンカー層14と接する層も、高屈折率層13aと低屈折率層13bとのいずれであってもよい。さらに、低屈折率層13bと高屈折率層13aとが交互に積層されていれば、樹脂層12に接する層とアンカー層14に接する層との材料が同じであってもよい。さらに多層膜層13は、屈折率が互いに異なる3種類以上の層を備えていてもよい。換言すると、多層膜層13は、多層膜層13における相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、多層膜層13への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での反射率よりも高く構成されていればよいと言える。
In addition, in FIG. 1, the case where the
アンカー層14は、光吸収層15と多層膜層13とを密着性を向上させるための層である。したがって、多層膜層13と光吸収層15とが直接密着する場合、アンカー層14は、必ずしも必要ではなく、省略することができる。アンカー層14の材料としては、例えば、加熱によって接着性を発現する樹脂、常温で接着性を有する樹脂を採用できる。
The
アンカー層14のガラス転移点は、接着層16のガラス転移点より高いことが好ましい。例えば、25℃以上を採用できる。これにより、アンカー層14は、被着体に貼り付ける際に、ガラス状となって適度な硬度を実現できる。アンカー層14の材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂を採用できる。特に、ポリエステル樹脂は、アンカー性も高く適度な硬度が得やすいため好ましい。また、熱可塑性樹脂は、共重合体であることが好ましい。共重合体を用いることにより、硬度とアンカー性(接着性)とを両立しやすく、多層膜層13の保護に好適となる。
The glass transition point of the
光吸収層15は、樹脂層12と多層膜層13とを透過した入射光を吸収するための層である。光吸収層15は、顔料とバインダー樹脂とを含んでいる。顔料としては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、チタンブラック、黒色酸化鉄、黒色複合酸化物を採用できる。また、バインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂を採用できる。特に、ポリエステル樹脂は、顔料が分散しやすいため好ましい。また、例えば、アンカー層14がポリエステル樹脂である場合に、光吸収層15のバインダー樹脂をポリエステル樹脂とすることで、アンカー層14と光吸収層15との転写時の剥離不良を抑制でき、さらに、アンカー層14と光吸収層15との界面での入射光の反射を抑制できる。また、例えば、アンカー層14と光吸収層15のバインダー樹脂との両方を、水酸基を有する樹脂とすることで、水酸基の水素結合により、アンカー層14と光吸収層15との転写時の剥離不良を抑制できる。
The
光吸収層15のガラス転移点は、接着層16のガラス転移点より高いことが好ましい。例えば、25℃以上を採用できる。これにより、光吸収層15は、被着体に貼り付ける際に、ガラス状となって適度な硬度を実現できる。また、アンカー層14のガラス転移点と光吸収層15のガラス転移点との差は、0度以上70度以下であることが好ましい。また、30度以下がより好ましいい。アンカー層14と光吸収層15とのガラス転移点の差が大きすぎると、転写時の剥離不良が起きやすいが、70度以下とすることで剥離不良を抑制でき、さらに30度以下とすることで、光吸収層15の歪みも抑制できる。
The glass transition point of the
接着層16は、転写箔20を被着体に貼り付けるための層である。例えば、被着体に貼り付ける際にゴム状の性質を有する層を採用できる。接着層16の材料としては、例えば、常温でタック性を有する樹脂、常温ではタック性を有しないが加圧や加熱によりタック性を発現する樹脂を採用できる。タック性とは、接着層16の表面のべたつく性質である。接着層16の樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性の樹脂を採用できる。また、接着層16の樹脂は架橋等で硬化させてもよい。
The
接着層16のガラス転移点は、アンカー層14のガラス転移点及び光吸収層15のガラス転移点よりも低いことが好ましい。例えば、25℃未満を採用できる。これにより、接着層16は、被着体に貼り付ける際に、適度なタック性を発現することができる。
The glass transition point of the
また、接着層16は、多層膜層13との密着性に加え、多層膜層13への入射光の吸収性、つまり、樹脂層12と多層膜層13とを透過した光の吸収性を有する構成としてもよい。接着層16の光吸収の程度は、接着層16における可視領域の光の透過率によって評価可能である。接着層16の光透過率としては、例えば、50%以下を採用できる。また、接着層16の光透過率は、40%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましい。光透過率としては、例えば、JIS K7361に準拠して、JIS K7361に規定される全光線透過率を測定する。また、光透過率の測定に際しては、発色シート10から接着層16を分離して、単独の接着層16に対して測定が行われる。
Further, the
また、接着層16を密着性と光の吸収性とを有する構成とする場合、光吸収性材料としては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、チタンブラック、黒色酸化鉄、黒色複合酸化物等の黒色の無機顔料を採用できる。すなわち、接着層16は、黒色の無機顔料を含む黒色の層であることが好ましい。この場合、接着層16の色は、目視によって黒色と認識されればよい。また、接着層16の色において、JIS Z 8781に規定のL*a*b*表色系で規定されるL*値は、小さい数値であることが好ましい。具体的には、L*値は、27以下であることが好ましい。これにより、多層膜層13を透過した光を接着層16により的確に吸収できる。また、接着層16における樹脂の含有量は、接着層16の総質量に対して2質量%以上であることが好ましい。樹脂の含有量が2質量%以上であれば、接着層16の光透過率を50%以下に調整することを容易に行える。
When the
また、接着層16は、図2に示すように、光吸収層15側から、強粘着層16aと、基材16bと、強粘着層16aよりも粘着力が弱い弱粘着層16cとがこの順に積層された3層構成としてもよい。これにより、接着層16は、例えば、利用者が転写箔20を引っ張ったときに、弱粘着層16cと被着体との剥がれを生じるため、強粘着層16aと光吸収層15との剥がれを抑制でき、転写箔20を貼り直すことができる。3層構成の接着層16としては、例えば、両面テープを採用することができる。また、強粘着層16a及び弱粘着層16cの材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性の樹脂を採用できる。また、基材16bとしては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂を採用できる。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、接着層16を3層構成とする場合、強粘着層16aのガラス転移点及び基材16bのガラス転移点のそれぞれは、弱粘着層16cのガラス転移点より高いことが好ましい。例えば、25℃以上を採用できる。これにより、強粘着層16a及び基材16bは、被着体に貼り付ける際に、ガラス状となって適度な硬度を実現できる。また、弱粘着層16cのガラス転移点としては、例えば、25℃未満を採用できる。これにより、弱粘着層16cは、被着体に貼り付ける際に、適度なタック性を発現することができる。
Further, when the
なお、転写箔20は、上述した各層に加えて、接着層16の多層膜層13側の面と反対側の面を覆う保護フィルム(以下、「セパレーター」とも呼ぶ)を有する構成としてもよい。これにより、セパレーターは、転写箔20の保管時に、接着層16の接着性の低下を抑制できる。セパレーターとしては、例えば、延伸フィルム、無延伸フィルムを採用できる。特に、延伸フィルムは、薄く強靭なフィルムを形成しやすく、薄いセパレーターを実現できるため好ましい。セパレーターの材料としては、例えば、熱可塑性ポリマーを採用できる。熱可塑性ポリマーを採用することにより、強靭な薄膜のフィルムを容易に製造できる。熱可塑性ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンを採用できる。これらの熱可塑性ポリマーによれば、接着層16との適度な接着性及び剥離性を有し、接着層16を保護することもできる。また、セパレーターには、片面又は両面に剥離処理が施されていてもよい。剥離処理により、接着層16との剥離力を調整でき、セパレーターを剥離する際の剥離力による、多層膜層13の剥離不良を低減できる。
In addition to the above-mentioned layers, the
[1-2.第2凹凸構造の構成]
次に、樹脂層12が有する第2凹凸構造12cの構成について説明する。
図3(a)は、多層膜層13側から見た場合の樹脂層12の平面図である。また、図3(b)は、図3(a)のI-I線で破断した場合の樹脂層12の断面図である。図3(a)では、第2凹凸構造を構成する凸部12aにドットを付して示している。
[1-2. Structure of the second uneven structure]
Next, the configuration of the second
FIG. 3A is a plan view of the
図3(a)に示すように、多層膜層13側から見た場合に、第2凹凸構造12cの凸部12aは、複数の図形要素の集合からなるパターンを構成している。複数の図形要素の集合からなるパターンとしては、例えば、図中に破線で示した複数の矩形Rの集合からなるパターンを採用できる。矩形Rは、第2方向Dyに沿って延びた形状を有し、第2方向Dyに沿った長さd2が、第1方向Dxに沿った長さd1以上となっている。第1方向Dx及び第2方向Dyとしては、例えば、樹脂層12の厚さ方向と直交する面内に存在する、互いに直交する2つの方向を採用できる。図3(a)では、複数の矩形Rのそれぞれは、第1方向Dx及び第2方向Dyのいずれも互いに重ならないように配列されている。
As shown in FIG. 3A, when viewed from the
複数の矩形Rそれぞれは、第1方向Dxの長さd1が一定であり、第1方向Dxに、長さd1の配列間隔で配置されている。すなわち、長さd1の周期で配置されている。また、複数の矩形Rそれぞれは、第2方向Dyの長さd2が不規則であり、各矩形Rの長さd2が所定の標準偏差を有する母集団から選択された値となっている。母集団としては、例えば、正規分布が好ましい。複数の矩形Rからなるパターンの形成方法としては、例えば、複数の矩形R(所定の標準偏差で分布する長さd2を有する矩形R)を所定の領域内に仮に敷き詰め、仮に敷き詰めた各矩形Rの実際の配置の有無を一定の確率に従って決定することにより、矩形Rの配置される領域と矩形Rの配置されない領域とを決定する方法を採用できる。多層膜層13からの反射光を効率よく散乱させるためには、長さd2は、平均値が4.15μm以下で、かつ標準偏差が1μm以下の分布を有することが好ましい。
Each of the plurality of rectangles R has a constant length d1 in the first direction Dx, and is arranged in the first direction Dx at an arrangement interval of the length d1. That is, they are arranged in a cycle of length d1. Further, each of the plurality of rectangles R has an irregular length d2 in the second direction Dy, and the length d2 of each rectangle R is a value selected from a population having a predetermined standard deviation. As the population, for example, a normal distribution is preferable. As a method of forming a pattern composed of a plurality of rectangles R, for example, a plurality of rectangles R (rectangles R having a length d2 distributed with a predetermined standard deviation) are tentatively spread in a predetermined region, and each rectangle R tentatively spread is spread. By determining the presence or absence of the actual arrangement of the rectangle R according to a certain probability, a method of determining the area where the rectangle R is arranged and the area where the rectangle R is not arranged can be adopted. In order to efficiently scatter the reflected light from the
矩形Rの配置されている領域に、凸部12aが配置される。また、互いに隣接する矩形Rがある場合には、隣接する矩形Rの配置されている領域が結合された1つの領域に、1つの凸部12aが配置される。これにより、凸部12aの第1方向Dxの長さは、矩形Rの長さd1の整数倍となる。また、矩形Rにおける第1方向Dxの長さd1は、多層膜層13の凹凸で虹色の分光が生じないように、可視領域の光の波長以下が好ましい。すなわち、矩形Rの第1方向Dxに沿った長さd1は、サブ波長以下(入射光の波長域以下)とする。例えば、長さd1としては、830nm以下が好ましく、700nm以下がより好ましい。また、長さd1は、多層膜層13から反射される上述した特定の波長域の光が有するピーク波長よりも小さいことがより好ましい。例えば、発色シート10で青色を発色させる場合には、長さd1は300nm程度であることが好ましく、発色シート10で緑色を発色させる場合には、長さd1は400nm程度であることが好ましく、発色シート10で赤色を発色させる場合には、長さd1は460nm程度であることが好ましい。
The
ここで、多層膜層13からの反射光の広がりを大きくするためには、すなわち、反射光の散乱効果を高めるためには、凹凸構造の起伏が多いことが好ましい。例えば、樹脂層12の表面と対向する位置から見て、単位面積あたりにおいて凸部12aが占める面積の比率は、40%以上60%以下であることが好ましい。例えば、樹脂層12の表面と対向する位置から見て、単位面積あたりにおける凸部12aが占める面積の比率は50%がより好ましい。これにより、凸部12aの面積と凹部12bとの面積の比率は1:1となる。
Here, in order to increase the spread of the reflected light from the
図3(b)が示すように、複数の凸部12aそれぞれの高さh1は一定であり、凸部12aは、凸部12aの基部が位置する平面から1段の段差形状を有する。凸部12aの高さh1は、発色シート10で発色させる所望の色、すなわち、発色シート10で反射させることが望まれる光の波長域に応じて設定された高さを採用できる。例えば、多層膜層13の表面粗さよりも凸部12aの高さh1が大きければ、反射光の散乱効果が得られる。
As shown in FIG. 3B, the height h1 of each of the plurality of
ただし、高さh1が過剰に大きいと、多層膜層13における反射光の散乱効果が高くなりすぎて、反射光の強度が低くなりやすい。それゆえ、例えば、反射光が可視領域の光である場合、高さh1は10nm以上200nm以下であることが好ましい。また、例えば、青色を呈する発色シート10では、効果的な光の広がりを得るためには、高さh1は40nm以上150nm以下の程度であることが好ましい。また、例えば、散乱効果が高くなりすぎることを抑えるためには、高さh1は100nm以下であることが好ましい。
However, if the height h1 is excessively large, the scattering effect of the reflected light in the
また、多層膜層13の凹凸での反射に起因した光の干渉を抑えるために、高さh1は可視領域の光の波長の1/2以下であることが好ましい。すなわち、415nm以下が好ましい。さらに、上記の光の干渉を抑えるために、高さh1は、多層膜層13から反射される上記特定の波長域の光が有するピーク波長の1/2以下であることがより好ましい。
Further, in order to suppress the interference of light caused by the reflection on the unevenness of the
なお、矩形Rは、第1方向Dxに沿って並ぶ2つの矩形Rの一部が重なるように配列されることにより、凸部12aのパターンを構成していてもよい。すなわち、複数の矩形Rは、第1方向Dxに、長さd1よりも小さい配列間隔で配置されていてもよい。また、矩形Rの配列間隔は、一定でなくてもよい。重なり合う矩形Rは、各矩形Rの配置されている領域が結合された1つの領域に、1つの凸部12aが位置する。この場合、凸部12aの第1方向Dxの長さは、矩形Rの長さd1の整数倍とは異なる長さとなる。また、矩形Rの長さd1は、一定でなくてもよい。すなわち、各矩形Rが、第1方向Dxに沿った長さd1がサブ波長以下であり、第2方向Dyに沿った長さd2が第1方向Dxに沿った長さd1以上であって、複数の矩形Rの第2方向Dyに沿った長さd2の標準偏差が、第1方向Dxに沿った長さd1の標準偏差よりも大きい、という条件を満たしていればよい。このような条件を満たすことで、多層膜層13における反射光の散乱効果を得ることができ、多層膜層13からの反射光として特定の波長域の光を広い角度で観察できる。
The rectangles R may form the pattern of the
上述のように、多層膜層13の樹脂層12側の面が有する第1凹凸構造13cは、樹脂層12の第2凹凸構造12cの凹凸が反転された凹凸を有している。それゆえ、多層膜層13の厚さ方向に沿った方向から見たとき、第1凹凸構造13cの凹部が構成するパターンも、複数の矩形Rの集合からなるパターンとなり、矩形Rの幅の分布や矩形Rの配置について、樹脂層12の凸部12aの構成するパターンと同様の特徴を有する。また、凹部の深さは、凸部12aの高さh1と一致し、一定となる。換言すると、第1凹凸構造13cの凹部が構成するパターンは、多層膜層13の厚さ方向に沿った方向から見て、第1方向Dxに沿った長さd1がサブ波長以下であり、第1方向Dxと直交する第2方向Dyに沿った長さd2が第1方向Dxに沿った長さ以上である複数の図形要素(矩形R)の集合からなるパターンを含み、複数の図形要素(矩形R)において、第2方向Dyに沿った長さd2の標準偏差は、第1方向Dxに沿った長さの標準偏差よりも大きい、と言える。また、多層膜層13の凹部は凹部の開口する平面から1段窪む形状を有していると言える。
As described above, the first
[1-3.転写箔の製造方法]
次に、転写箔20の製造方法について説明する。
まず、硬度が互いに異なる2層(耐圧層11a、耐圧層11aよりも硬度が低いクッション層11b)を少なくとも含む支持体11を用意する。続いて、支持体11の耐圧層11a側に、樹脂層12を形成する。樹脂層12の第2凹凸構造12cの形成方法としては、例えば、ナノインプリント法を採用できる。例えば、光ナノインプリント法を用いる場合には、まず、形成対象の凹凸が反転された凹凸を有する凹版であるモールドを形成し、モールドの凹凸面に樹脂層12の材料を含む塗布液を塗布する。モールドの材料としては、例えば、合成石英、シリコンを採用できる。また、モールドの凹凸の形成方法としては、例えば、リソグラフィ、ドライエッチング等の公知の微細加工技術を採用できる。また、樹脂層12の材料としては、例えば、光硬化性樹脂を採用できる。また、塗布液の塗布方法としては、例えば、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スリットコート法、グラビアコート法等の公知の塗布法を採用することができる。
[1-3. Transfer foil manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the
First, a
続いて、塗布液からなる層の表面に、支持体11が重ねられ、支持体11とモールドとが互いに押し付けられた状態で、支持体11の位置する側又はモールドの位置する側から光を照射する。続いて、硬化した樹脂からなる層及び支持体11をモールドから離型させる。これにより、モールドが有する凹凸が樹脂に転写されて、第2凹凸構造12cを有する樹脂層12が形成され、支持体11と樹脂層12とからなる積層体が形成される。
Subsequently, the
また、例えば、塗布液を支持体11表面に塗布し、支持体11上に形成された塗布液からなる層にモールドを押し当て、押し当てた状態で、光の照射を行う構成としてもよい。また、光ナノインプリント法に代えて、熱ナノインプリント法を用いてもよい。この場合、樹脂層12の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を採用できる。
Further, for example, the coating liquid may be applied to the surface of the
続いて、樹脂層12の支持体11と反対側の面に、多層膜層13を構成するための薄膜層(高屈折率層13a、低屈折率層13b)を交互に積層する。高屈折率層13a及び低屈折率層13bの形成方法としては、例えば、高屈折率層13a及び低屈折率層13bが無機材料から形成される場合には、スパッタリング、真空蒸着、原子層堆積法等の公知の薄膜形成技術を採用できる。また、例えば、高屈折率層13a及び低屈折率層13bが有機材料から形成される場合には、自己組織化等の公知の技術を採用できる。
Subsequently, thin film layers (high
続いて、多層膜層13の樹脂層12と反対側の面に、アンカー層14を形成する。アンカー層14の形成方法としては、例えば、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スリットコート法、グラビアコート法等の公知の塗布法を採用できる。アンカー層14の形成のための塗布液には、アンカー層14の材料に加え、必要に応じて、溶媒を混合してもよい。溶媒としては、アンカー層14の材料の樹脂と相性のよい溶媒を採用できる。例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、キシレン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等が挙げられる。
Subsequently, the
続いて、アンカー層14の多層膜層13と反対側の面に、光吸収層15を形成する。光吸収層15の形成方法としては、例えば、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スリットコート法、グラビアコート法等の公知の塗布法を採用できる。光吸収層15の形成のための塗布液には、光吸収層15の材料に加え、必要に応じて、溶媒を混合してもよい。溶媒としては、アンカー層14の材料の樹脂と相性のよい溶媒を採用できる。例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、キシレン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等が挙げられる。
Subsequently, the
続いて、光吸収層15のアンカー層14と反対側の面に、接着層16を形成する。接着層16の形成方法としては、例えば、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スリットコート法、グラビアコート法等の公知の塗布法を採用できる。接着層16の形成のための塗布液には、接着層16の材料に加え、必要に応じて、溶媒を混合してもよい。溶媒としては、アンカー層14の材料の樹脂と相性のよい溶媒を採用できる。例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、キシレン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等が挙げられる。また、例えば、接着層16を、フィルム状の熱可塑性樹脂、つまり、ホットメルトフィルム等を用いて形成し、加熱式ラミネーターで加熱して接着に用いる方法を採用することもできる。
Subsequently, the
このような手順により、転写箔20を製造することができる。この製造方法によれば、多層膜層13を透過した光を吸収可能であって、かつ、層間の密着性が良好な転写箔20が得られる。また、ナノインプリント法を用いて樹脂層12の第2凹凸構造12cが形成されるため、微細な凹凸構造を好適であり、かつ、簡便に形成することができる。
The
[1-4.発色シートの転写方法]
次に、転写箔20から被着体への発色シート10の転写方法を説明する。
まず、図4(a)に示すように、接着層16が被着体61と接するように、転写箔20を被着体61に貼り付ける。転写箔20は、被着体61に貼り付けられた状態で、支持体11が外側に向けられる。被着体61は、接着層16を接着可能な表面を有していればよく、特に限定されない。被着体61としては、例えば、カードや立体物等の樹脂成形品、紙が挙げられる。続いて、図4(b)に示すように、転写箔20が被着体61に貼り付けられた後、転写箔20から支持体11を剥離させる。例えば、被着体61と反対側に引っ張る力を支持体11に加えることにより、支持体11を引き剥がす。その際、転写箔20に加熱、加圧、紫外線の照射等を行うことで、被着体61に対する接着層16の接着を促進するとともに、発色シート10からの支持体11の剥離を促進するようにしてもよい。
[1-4. Transfer method of color development sheet]
Next, a method of transferring the color-developing
First, as shown in FIG. 4A, the
このような手順により、転写箔20から被着体61に発色シート10が転写され、発色シート10が被着体61の表面に固定される。そして、発色シート10と被着体61とから構成される発色物品60が得られる。発色シート10を転写することで、被着体61の意匠性を高めることができ、また、被着体61の偽造の困難性を高めることもできる。
By such a procedure, the color-developing
図5に示すように、被着体61に転写された後の発色シート10では、樹脂層12が外気に露出された最外面を構成し、アンカー層14が接着層16を介して被着体61に接する最外面を構成する。発色シート10が呈する構造色は、樹脂層12側から観察される。
As shown in FIG. 5, in the color-developing
[1-5.第1実施形態の効果]
次に、第1実施形態の効果について説明する。
第1実施形態では、支持体11が、硬度が互いに異なる2層(耐圧層11a、クッション層11b)を少なくとも含んでいる。それゆえ、硬度の高い耐圧層11aを含むことで、耐圧層11aに直接接する樹脂層12をパターニングする際に、版圧による樹脂層12の異常変形を抑制でき、所望のパターンを形成しやすくなる。特に、耐圧層11aがJIS K7215規格のタイプDで20以上であると、版圧による樹脂層12の異常変形をより適切に抑制できる。これに対し、例えば支持体11をクッション層11b単体で構成した場合、樹脂層12をパターニングする際に樹脂層12が異常変形する可能性がある。
[1-5. Effect of the first embodiment]
Next, the effect of the first embodiment will be described.
In the first embodiment, the
また、硬度の低いクッション層11bを含むことで、支持体11全体として硬度を低減できる。それゆえ、例えば、被着体に転写箔20を貼り付けた後、転写箔20貼り直しのために、転写箔20が引っ張られたときに多層膜層13が損傷することを抑制でき、また、転写箔20の貼付け時に、多層膜層13に加わる外部刺激による多層膜層13の損傷を抑制できる。特に、クッション層11bがJIS K6253-3規格のタイプAで95以下であると、転写箔20を被着体61に貼り付ける際に十分な柔軟性を有するため、多層膜層13に加わる外部刺激を吸収でき、多層膜層13の損傷をより適切に抑制できる。
Further, by including the
したがって、支持体11を、硬度が互いに異なる耐圧層11a及びクッション層11bを少なくとも含む層構成にすることで、樹脂層12を正常にパターニングでき、かつ、多層膜層13に加わる外部刺激の衝撃を抑制できる。つまり、樹脂層12を所望の形状に成形でき、多層膜層13の割れや欠け、延いては発色シート10の外観不良を抑制できる。
Therefore, by forming the
また、第1実施形態では、支持体11を剥離後に、多層膜層13の第1凹凸構造13cが樹脂層12に覆われるようにした。また、多層膜層13の第3凹凸構造13dがアンカー層14、光吸収層15及び接着層16に覆われるようにした。したがって、発色シート10の転写に際して、多層膜層13が保護された状態を保ったまま支持体11が剥離されるため、発色シート10の不具合を抑制でき、また発色シート10の厚みを低減できる。
Further, in the first embodiment, after the
また、第1実施形態では、多層膜層13に順次積層されるアンカー層14のガラス転移点と光吸収層15のガラス転移点とのそれぞれを25℃以上とし、次いで積層される接着層16のガラス転移点を25℃以下とした。それゆえ、硬度が高いアンカー層14と光吸収層15とで引っ掻き等による多層膜層13の物理的損傷による不具合から保護でき、かつ、被着体61に直接接する、高度が低く柔軟性のある接着層16により折れや曲げによる外部刺激による損傷、延いては発色シート10の外観不良を抑制することができる。
Further, in the first embodiment, the glass transition point of the
また、第1実施形態では、クッション層11bが、樹脂層12に対して剥離性を有する構成とした。それゆえ、発色シート10の転写後に支持体11、つまり、製造時の基材である支持体11を剥離できるため、発色シート10の柔軟性を向上できる。したがって、被着体の表面が曲面である場合にも、被着体の表面に発色シート10を追従させやすい。その結果、貼付け時に発色シート10にかかる負荷を軽減でき、また、貼付け後の発色シート10の剥がれも抑制できる。さらに、発色シート10が製造時の基材を有している場合と比較して、発色シート10の厚さを薄くすることができ、発色物品において発色シート10が貼り付けられている部分が盛り上がることを抑制できる。それゆえ、例えば、発色シート10が装飾のために用いられる場合には、装飾性を高めることができる。
Further, in the first embodiment, the
また、第1実施形態では、転写後の発色シート10において、多層膜層13が有する第2凹凸構造12cが、樹脂層12で覆われる。また、多層膜層13の第3凹凸構造13dが、アンカー層14、光吸収層15及び接着層16で覆われる。そのため、多層膜層13の第1凹凸構造13c及び第3凹凸構造13dが保護されるため、第1凹凸構造13c及び第3凹凸構造13dが外部に露出されている場合と比較して、光学的機能を有する多層膜層13の第1凹凸構造13c及び第3凹凸構造13dの変形や損傷を抑制できる。
Further, in the first embodiment, in the color-developing
〈2.第2実施形態〉
[2-1.第2凹凸構造の構成]
次に、図6及び図7を参照して、発色シート、発色物品、転写箔及び転写箔の製造方法の第2実施形態を説明する。以下では、第2実施形態と第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
<2. Second Embodiment>
[2-1. Structure of the second uneven structure]
Next, a second embodiment of the method for manufacturing a color-developing sheet, a color-developing article, a transfer foil, and a transfer foil will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Hereinafter, the differences between the second embodiment and the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
図6(a)は、多層膜層13側から見た場合の、凹凸構造の第2凸部要素のみを示した平面図である。また、図6(b)は、図6(a)のII-II線で破断した場合の凹凸構造の断面図である。図6(a)では、第2凸部要素にドットを付して示している。また、図7(a)は、多層膜層13側から見た場合の樹脂層12の平面図である。また、図7(b)は、図7(a)のIII-III線で破断した場合の樹脂層12の断面図である。図7(a)では、第1凸部要素と第2凸部要素とに異なる密度のドットを付して示している。
第2実施形態は、図6及び図7に示すように、樹脂層12の第2凹凸構造12cの構成が、第1実施形態と異なっている。第2実施形態の転写箔20及び発色シート10は、第2凹凸構造12cの構成以外は、第1実施形態と同様の構成を有する。具体的には、樹脂層12の第2凹凸構造12cの凸部12aは、第1実施形態の凸部12aと同様の構成を有する図7(a)に示した第1凸部要素12Eaと、図6(b)に示した帯状に延びている第2凸部要素12Ebとが、樹脂層12の厚さ方向に重畳された構造を有している。
FIG. 6A is a plan view showing only the second convex portion element of the concave-convex structure when viewed from the
In the second embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the structure of the second
ここで、第1実施形態の発色シート10では、反射光の散乱効果によって視認される色の観察角度による変化は緩やかになるものの、散乱に起因した反射光の強度の低下によって、視認される色の鮮やかさは低下しやすくなる。発色シート10の用途によっては、より鮮やかな色を広い観察角度で観察可能なシートが求められる場合もある。これに対し、第2実施形態の発色シート10では、第2凸部要素は、入射光が特定の方向へ強く回折されるように配列されており、第1凸部要素12Eaに基づく光の散乱効果と第2凸部要素に基づく光の回折効果とによって、より鮮やかな色を広い観察角度で観察できる。
Here, in the color-developing
[2-2.第2凸部要素の構成]
次に、第2凹凸構造12cが有する第2凸部要素12Ebの構成について説明する。
図6(a)に示すように、多層膜層13側から見た場合に、第2凸部要素12Ebは、第2方向Dyに沿って延びた一定幅の帯形状を有し、第1方向Dxに、間隔をあけて並んでいる。換言すれば、第2凸部要素12Ebが構成するパターンは、第2方向Dyに沿って延び、第1方向Dxに沿って並ぶ複数の帯状領域からなるパターン、と言える。第2凸部要素12Ebにおける第1方向Dxの長さd3は、第1凸部要素12Eaのパターンを決定する矩形Rの長さd1(図3(a)参照)と同一でもよいし、異なっていてもよい。
[2-2. Configuration of the second convex element]
Next, the configuration of the second convex portion element 12Eb included in the second concave-
As shown in FIG. 6A, when viewed from the
第1方向Dxにおける第2凸部要素12Ebの配列間隔de、すなわち第1方向Dxにおける帯状領域の配列間隔は、第2凸部要素12Ebが構成する凹凸構造の表面での反射光の少なくとも一部が、一次回折光として観測されるように設定される。一次回折光は、回折次数mが1又は-1である回折光である。すなわち、入射光の入射角度をθ、反射光の反射角度をφ、回折する光の波長をλとした場合、配列間隔deは、de≧λ/(sinθ+sinφ)を満たすように設定する。例えば、λ=360nmの可視光線を対象とするとき、第2凸部要素12Ebの配列間隔deは180nm以上であればよい。すなわち、配列間隔deは、入射光に含まれる波長域における最小波長の1/2以上であればよい。なお、配列間隔deは、互いに隣り合う2つの第2凸部要素12Ebの端部のうちの同一の側(図7(a)では右側)に位置する端部間の第1方向Dxに沿った距離である。 The arrangement spacing de of the second convex element 12Eb in the first direction Dx, that is, the arrangement spacing of the band-shaped region in the first direction Dx is at least a part of the reflected light on the surface of the uneven structure formed by the second convex element 12Eb. Is set to be observed as primary diffracted light. The primary diffracted light is diffracted light having a diffraction order m of 1 or -1. That is, when the incident angle of the incident light is θ, the reflection angle of the reflected light is φ, and the wavelength of the diffracted light is λ, the arrangement interval de is set so as to satisfy de ≧ λ / (sin θ + sin φ). For example, when targeting visible light with λ = 360 nm, the arrangement spacing de of the second convex element 12Eb may be 180 nm or more. That is, the array spacing de may be ½ or more of the minimum wavelength in the wavelength range included in the incident light. The arrangement spacing de is along the first direction Dx between the ends located on the same side (right side in FIG. 7A) of the ends of the two second convex elements 12Eb adjacent to each other. The distance.
また、第2凸部要素12Ebが構成するパターンの周期性は、樹脂層12の第2凹凸構造12cの周期性に反映され、多層膜層13の最外面における第1凹凸構造13cの周期性に反映される。それゆえ、複数の第2凸部要素12Ebの配列間隔deが一定である場合には、多層膜層13の最外面での回折によって、多層膜層13からは、所定の波長の反射光が所定の角度に出射される。回折による光の反射強度は、第1実施形態の凸部12a(第2実施形態の第1凸部要素12Ea)に基づく光の散乱効果によって生じる反射光の反射強度と比較して非常に強いため、金属光沢のような輝きを有する光が視認されるが、一方で、回折による分光が生じ、観察角度の変化に応じて視認される色が変化する。
Further, the periodicity of the pattern formed by the second convex portion element 12Eb is reflected in the periodicity of the second
したがって、例えば、青色を呈する発色シート10が得られるように第1凸部要素12Eaの構造を設計しても、第2凸部要素12Ebの配列間隔deを400nm~5μm程度の一定値とすると、観察角度によっては、回折に起因した強い緑色から赤色の表面反射による光が観察される。また、例えば、第2凸部要素12Ebの配列間隔deを50μm程度に大きくすると、可視領域の光が回折される角度の範囲が狭くなるため、回折に起因した色の変化が視認され難くなるが、金属光沢のような輝きを有する光は特定の観察角度でのみしか観察されない。これに対し、例えば、配列間隔deを一定の値とせず、第2凸部要素12Ebのパターンを、周期が異なる複数の周期構造が重ね合わされたパターンとすることで、回折による反射光に複数の波長の光が混じり合うため、分光された単色性の高い光は視認されにくくなる。したがって、光沢感のある鮮やかな色が広い観察角度で観察される。配列間隔deを一定としない場合、例えば、配列間隔deは、360nm以上5μm以下の範囲から選択し、さらに複数の第2凸部要素12Ebの配列間隔deの平均値が、入射光に含まれる波長域における最小波長の1/2以上となるようにすればよい。
Therefore, for example, even if the structure of the first convex portion element 12Ea is designed so that the color-developing
ただし、配列間隔deの標準偏差が大きくなるにつれ、第2凸部要素12Ebの配列が不規則となって散乱効果が支配的になり、回折による強い反射を得難くなる。そのため、第2凸部要素12Ebの配列間隔deは、第1凸部要素12Eaに基づく光の散乱効果によって光が広がる角度に応じて、光が広がる範囲と同程度の範囲に回折による反射光が出射されるように決定することが好ましい。例えば、青色の反射光が入射角度に対して±40°の範囲に広がって出射される場合、第2凸部要素12Ebのパターンにおいて、配列間隔deは、その平均値が1μm以上5μm以下となり、標準偏差が1μm程度となるように設定する。このような配列間隔deとすることで、第1凸部要素12Eaに基づく光の散乱効果によって光が広がる角度と同程度の角度に回折による反射光を射出できる。 However, as the standard deviation of the arrangement spacing de increases, the arrangement of the second convex element 12Eb becomes irregular and the scattering effect becomes dominant, making it difficult to obtain strong reflection due to diffraction. Therefore, the arrangement spacing de of the second convex portion element 12Eb is such that the reflected light due to diffraction is in the same range as the range in which the light spreads, depending on the angle at which the light spreads due to the light scattering effect based on the first convex portion element 12Ea. It is preferable to determine that it is emitted. For example, when the reflected blue light is emitted in a range of ± 40 ° with respect to the incident angle, the average value of the array spacing de is 1 μm or more and 5 μm or less in the pattern of the second convex element 12Eb. Set so that the standard deviation is about 1 μm. By setting the arrangement interval de as such, it is possible to emit the reflected light by diffraction at an angle similar to the angle at which the light spreads due to the light scattering effect based on the first convex portion element 12Ea.
すなわち、第2凸部要素12Ebに基づく凹凸構造は、特定の波長域の光を回折させて取り出す第1実施形態の第2凹凸構造12cとは異なり、配列間隔deの分散により、回折を利用して所定の角度範囲に様々な波長域の光を射出させるための構造、と言える。
That is, the concavo-convex structure based on the second convex portion element 12Eb is different from the second concavo-
さらに、より長周期の回折現象を生じさせるために、一辺が10μm以上100μm以下の正方形領域を単位領域とし、単位領域ごとの第2凸部要素12Ebのパターンにおいて、配列間隔deは、その平均値を1μm以上5μm以下とし、標準偏差を1μm程度としてもよい。なお、複数の単位領域のなかには、配列間隔deが1μm以上5μm以下の範囲に含まれる一定の値である領域が含まれてもよい。配列間隔deが一定である単位領域が存在したとしても、この単位領域と隣接する単位領域のいずれかにおいて、配列間隔deが標準偏差1μm程度のばらつきを有していれば、人の目の解像度においてはすべての単位領域で配列間隔deがばらつきを有している構成と同等の効果が期待できる。 Further, in order to cause a diffraction phenomenon having a longer period, a square region having a side of 10 μm or more and 100 μm or less is set as a unit region, and in the pattern of the second convex element 12Eb for each unit region, the array spacing de is the average value thereof. May be 1 μm or more and 5 μm or less, and the standard deviation may be about 1 μm. It should be noted that the plurality of unit regions may include regions in which the sequence spacing de is a constant value included in the range of 1 μm or more and 5 μm or less. Even if there is a unit region in which the sequence spacing de is constant, if the sequence spacing de has a variation of about 1 μm in the standard deviation in any of the unit regions adjacent to this unit region, the resolution of the human eye. In, the same effect as the configuration in which the arrangement spacing de varies in all unit regions can be expected.
なお、図6(a)では、第2凸部要素12Ebは、第1方向Dxのみに、配列間隔deに起因した周期性を有する場合を示している。しかし、第1凸部要素12Eaに基づく光の散乱効果は、主として、多層膜層13の表面と対向する位置から見た場合での第1方向Dxに沿った方向への反射光に作用するが、第2方向Dyに沿った方向への反射光の一部にも影響を与え得る。したがって、第2凸部要素12Ebは、第2方向Dyにも周期性を有してもよい。すなわち、第2凸部要素12Ebのパターンは、第2方向Dyに延びる複数の帯状領域が、第1方向Dxと第2方向Dyとの各々に沿って並ぶパターンでもよい。
Note that FIG. 6A shows a case where the second convex element 12Eb has periodicity due to the arrangement interval de only in the first direction Dx. However, the light scattering effect based on the first convex element 12Ea mainly acts on the reflected light in the direction along the first direction Dx when viewed from the position facing the surface of the
このような第2凸部要素12Ebのパターンにおいて、例えば、帯状領域の第1方向Dxに沿った配列間隔deと第2方向Dyに沿った配列間隔との各々は、各々の平均値が1μm以上100μm以下であるようにばらつきを有していればよい。また、第1凸部要素12Eaに基づく光の散乱効果の第1方向Dxへの影響と第2方向Dyへの影響との違いに応じて、第1方向Dxに沿った配列間隔deの平均値と、第2方向Dyに沿った配列間隔の平均値とが互いに異なっていてもよく、さらに第1方向Dxに沿った配列間隔deの標準偏差と、第2方向Dyに沿った配列間隔の標準偏差とが互いに異なっていてもよい。 In such a pattern of the second convex element 12Eb, for example, the average value of each of the arrangement interval de along the first direction Dx and the arrangement interval along the second direction Dy of the band-shaped region is 1 μm or more. It suffices to have a variation such that it is 100 μm or less. Further, the average value of the array spacing de along the first direction Dx depends on the difference between the influence of the light scattering effect based on the first convex element 12Ea on the first direction Dx and the influence on the second direction Dy. And the mean value of the sequence spacing along the second direction Dy may be different from each other, and further, the standard deviation of the sequence spacing de along the first direction Dx and the standard deviation of the sequence spacing along the second direction Dy. The deviations may be different from each other.
第2凸部要素12Ebの高さh2は、凸部12a上や凹部12b上における多層膜層13の表面粗さよりも大きければよい。ただし、高さh2が大きくなるほど、凹凸構造が反射光に与える効果において、第2凸部要素12Ebに基づく回折効果が支配的となって、第1凸部要素12Eaに基づく光の散乱効果が得られにくくなる。そのため、高さh2は、第1凸部要素12Eaの高さh1と同程度であることが好ましく、高さh2は、高さh1と一致していてもよい。例えば、第1凸部要素12Eaの高さh1及び第2凸部要素12Ebの高さh2のそれぞれは、10nm以上200nm以下であることが好ましく、青色を呈する発色シート10では、10nm以上150nm以下であることが好ましい。
The height h2 of the second convex portion element 12Eb may be larger than the surface roughness of the
[2-3.第2凸部構造の構成]
次に、樹脂層12が有する第2凹凸構造12cの構成について説明する。
図7(a)に示すように、多層膜層13側から見た場合に、凸部12aが構成するパターンは、第1凸部要素12Eaが構成するパターンである第1パターンと、第2凸部要素12Ebが構成するパターンである第2パターンとが重ね合わされたパターンとなっている。すなわち、凸部12aが位置する領域には、第1凸部要素12Eaのみから構成される領域S1と、第1凸部要素12Eaと第2凸部要素12Ebとが重なっている領域S2と、第2凸部要素12Ebのみから構成される領域S3とが含まれている。なお、図7(a)では、第1凸部要素12Eaと第2凸部要素12Ebとが、第1方向Dxにおいてその端部が揃うように重ねられているが、これに限られるものではなく、第1凸部要素12Eaの端部と第2凸部要素12Ebの端部とがずらされて重ねられていてもよい。
[2-3. Structure of the second convex part structure]
Next, the configuration of the second
As shown in FIG. 7A, when viewed from the
図7(b)に示すように、領域S1では、凸部12aの高さは、第1凸部要素12Eaの高さh1である。また、領域S2では、凸部12aの高さは、第1凸部要素12Eaの高さh1と第2凸部要素12Ebの高さh2との合計値である。また、領域S3では、凸部12aの高さは、第2凸部要素12Ebの高さh2である。このように、凸部12aは、樹脂層12の厚さ方向への投影像が第1パターンを構成する所定の高さh1を有する第1凸部要素12Eaと、上記厚さ方向への投影像が第2パターンを構成する所定の高さh2を有する第2凸部要素12Ebとが、高さ方向に重ねられた多段形状を有している。
As shown in FIG. 7B, in the region S1, the height of the
なお、第1凸部要素12Eaが構成するパターン、及び第2凸部要素12Ebが構成するパターンは、第1凸部要素12Eaと第2凸部要素12Ebとが重ならないように配置してもよい。このような配置であっても、第1凸部要素12Eaに基づく光の散乱効果と、第2凸部要素12Ebに基づく光の回折効果とは得られる。ただし、第1凸部要素12Eaと第2凸部要素12Ebとが互いに重ならないように配置しようとすれば、単位面積あたりの第1凸部要素12Eaを配置可能な面積が小さくなり、光の散乱効果が低下する可能性がある。したがって、第1及び第2凸部要素12Ea,12Ebに基づく光の散乱効果と回折効果とを高めるためには、図7(b)に示したように、第1凸部要素12Eaと第2凸部要素12Ebとを重ねて凸部12aを多段形状とすることが好ましい。
The pattern formed by the first convex portion element 12Ea and the pattern formed by the second convex portion element 12Eb may be arranged so that the first convex portion element 12Ea and the second convex portion element 12Eb do not overlap. .. Even with such an arrangement, the light scattering effect based on the first convex element 12Ea and the light diffraction effect based on the second convex element 12Eb can be obtained. However, if the first convex element 12Ea and the second convex element 12Eb are arranged so as not to overlap each other, the area in which the first convex element 12Ea can be arranged per unit area becomes small, and light is scattered. The effect may be reduced. Therefore, in order to enhance the light scattering effect and the diffraction effect based on the first and second convex element elements 12Ea and 12Eb, as shown in FIG. 7B, the first convex element 12Ea and the second convex element 12Ea and the second convex. It is preferable that the
以上のように、第2実施形態の発色シート10によれば、第1凸部要素12Eaに起因した光の拡散現象と、第2凸部要素12Ebに起因した光の回折現象とを生じる。それゆえ、これらの相乗によって、特定の波長域の反射光が広い観察角度で観察可能となり、また、反射光の強度が高められることによって光沢感のある鮮やかな色が視認される。
As described above, according to the color-developing
上述のように、多層膜層13の樹脂層12側の面が有する第1凹凸構造13cは、樹脂層12の第2凹凸構造12cの凹凸が反転された凹凸を有している。それゆえ、多層膜層13の厚さ方向に沿った方向から見たとき、第1凹凸構造13cの凹部が構成するパターンは、第1凸部要素12Eaが反転された第1凹部要素が構成するパターンと、第2凸部要素12Ebが反転された第2凹部要素が構成するパターンとが重ね合わされたパターンとなっている。また、第1凹部要素が構成するパターン、すなわち、多層膜層13の厚さ方向への第1凹部要素の投影像が構成するパターンは、矩形Rの幅の分布や矩形Rの配置について、樹脂層12の第1凸部要素12Eaの構成する第1パターンと同様の特徴を有している。また、第2凹部要素が構成するパターン、すなわち、多層膜層13の厚さ方向への第2凹部要素の投影像が構成するパターンは、帯状領域の幅や配置について、樹脂層12の第2凸部要素12Ebの構成する第2パターンと同様の特徴を有している。
As described above, the first
そして、多層膜層13の樹脂層12側の面が有する凹部は、第1凹部要素と第2凹部要素とが深さ方向に並んだ多段形状を有する。第1凹部要素のみから構成される領域では、凹部の深さは、第1凸部要素12Eaの高さh1と一致する。また、第1凹部要素と第2凹部要素とが重なっている領域では、凹部の深さは、第1凸部要素12Eaの高さh1と第2凸部要素12Ebの高さh2との合計値と一致する。また、第2凹部要素のみから構成される領域では、凹部の深さは、第2凸部要素12Ebの高さh2と一致する。
The recess on the surface of the
換言すると、第1凹凸構造13cの凹部が構成するパターンは、複数の図形要素(矩形R)の集合からなる第1パターンと、第2方向に沿って延び、第1方向Dxに沿って並ぶ複数の帯状領域からなる第2パターンとが重ね合わされたパターンであり、第1方向Dxに沿った帯状領域の配列間隔は、一定ではなく、その平均値が入射光に含まれる波長域における最小波長の1/2以上であり、第1凹凸構造13cの凹部は、多層膜層13の厚さ方向への投影像が第1パターンを構成する要素であって所定の深さh1を有する凹部要素と、多層膜層13の厚さ方向への投影像が第2パターンを構成する要素であって所定の深さh2を有する凹部要素とが深さ方向に並んだ多段形状を有している、と言える。
In other words, the patterns formed by the concave portions of the first concave-
第2実施形態の転写箔20から被着体への発色シート10の転写は、第1実施形態と同様に行われる。すなわち、図4(a)に示すように、接着層16が被着体61と接するように、転写箔20を被着体61に貼り付けられた後、図4(b)に示すように、転写箔20から支持体11を剥離させる。これにより、転写箔20から被着体61に発色シート10が転写され、発色シート10と被着体61とから構成される発色物品60が得られる。
The transfer of the color-developing
被着体に転写された後の発色シート10では、第1実施形態と同様に、樹脂層12が外気に露出された最外面を構成し、アンカー層14が接着層16を介して被着体61に接する最外面を構成する。発色シート10が呈する構造色は、樹脂層12側から観察される。
In the color-developing
また、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、支持体11が、硬度が互いに異なる2層(耐圧層11a、クッション層11b)を少なくとも含んでいる。それゆえ、例えば、硬度の高い耐圧層11aに直接接する樹脂層12をパターニングする際に版圧による樹脂層12の異常変形を抑制できる。また、例えば、転写箔20を被着体61に貼り付ける際、硬度の低いクッション層11bにより多層膜層13に加わる外部刺激の衝撃を抑制できる。また例えば、被着体に転写箔20を貼り付けた後、転写箔20貼り直しのために、転写箔20が引っ張られたときに、多層膜層13が損傷することを抑制できる。それゆえ、多層膜層13の割れや欠け、延いては発色シート10の外観不良を抑制できる。
Further, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the
〈3.実施例・比較例〉
次に、上述した発色シート、発色物品、転写箔及び転写箔の製造方法について、具体的な実施例及び比較例を用いて説明する。
[3-1.実施例]
まず、光ナノインプリント法で用いる凹版であるモールドを用意した。具体的には、光ナノインプリント法で波長365nmの光を用いるため、この波長の光を透過する合成石英をモールドの材料とした。モールドの形成に際しては、まず、合成石英基板の表面に、クロム(Cr)からなる膜をスパッタリングによって成膜し、電子線リソグラフィによってCr膜上に電子線レジストパターンを形成した。パターンは、複数の矩形Rの集合からなるパターンとした。第1方向Dxにおける矩形Rの長さは300nm、第2方向Dyにおける矩形Rの長さは、平均が2000nm、標準偏差が500nmの正規分布から選択される長さとした。上記パターンにおいて、複数の矩形Rは第1方向に重ならないように配列した。電子線レジストはポジ型を使用し、その膜厚は200nmとした。
<3. Example / Comparative Example>
Next, the above-mentioned color-developing sheet, color-developing article, transfer foil, and method for producing the transfer foil will be described with reference to specific examples and comparative examples.
[3-1. Example]
First, a mold, which is an intaglio plate used in the optical nanoimprint method, was prepared. Specifically, since light having a wavelength of 365 nm is used in the optical nanoimprint method, synthetic quartz that transmits light having this wavelength was used as the material for the mold. In forming the mold, first, a film made of chromium (Cr) was formed on the surface of the synthetic quartz substrate by sputtering, and an electron beam resist pattern was formed on the Cr film by electron beam lithography. The pattern was a pattern consisting of a set of a plurality of rectangles R. The length of the rectangle R in the first direction Dx was 300 nm, and the length of the rectangle R in the second direction Dy was a length selected from a normal distribution having an average of 2000 nm and a standard deviation of 500 nm. In the above pattern, the plurality of rectangles R are arranged so as not to overlap in the first direction. A positive type electron beam resist was used, and the film thickness was 200 nm.
続いて、塩素(Cl2)と酸素(O2)との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のCr膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマによりレジスト及びCr膜から露出した領域の合成石英基板をエッチングした。合成石英基板のエッチングの深さは70nmとした。続いて、残存したレジスト及びCr膜を合成石英基板の表面から除去することにより、第1凸部要素12Eaに対応する凹凸構造が形成された合成石英基板を得た。 Subsequently, the Cr film in the region exposed from the resist was etched by plasma generated by applying a high frequency to a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ). Subsequently, the synthetic quartz substrate in the region exposed from the resist and the Cr film was etched by the plasma generated by applying a high frequency to the hexafluorinated ethane gas. The etching depth of the synthetic quartz substrate was 70 nm. Subsequently, the remaining resist and Cr film were removed from the surface of the synthetic quartz substrate to obtain a synthetic quartz substrate having a concavo-convex structure corresponding to the first convex element 12Ea.
続いて、凹凸構造が形成された合成石英基板の表面に、Crからなる膜をスパッタリングによって成膜し、電子線リソグラフィによってCr膜上に電子線レジストパターンを形成した。パターンは、複数の帯状領域からなるパターンとした。第1方向Dxにおける帯状領域の長さは200nm、第2方向Dyにおける帯状領域の長さは94μmとした。第1方向Dxの長さが40μm、第2方向Dyの長さが94μmである矩形領域ごとに、第1方向Dxにおける配列間隔を、平均値が1.5μm、標準偏差が0.5μmとして帯状領域を配列した。電子線レジストはポジ型を使用し、その膜厚は200nmとした。 Subsequently, a film made of Cr was formed by sputtering on the surface of the synthetic quartz substrate on which the uneven structure was formed, and an electron beam resist pattern was formed on the Cr film by electron beam lithography. The pattern was a pattern consisting of a plurality of strip-shaped regions. The length of the band-shaped region in the first direction Dx was 200 nm, and the length of the band-shaped region in the second direction Dy was 94 μm. For each rectangular region where the length of the first direction Dx is 40 μm and the length of the second direction Dy is 94 μm, the arrangement spacing in the first direction Dx is strip-shaped with an average value of 1.5 μm and a standard deviation of 0.5 μm. The regions were arranged. A positive type electron beam resist was used, and the film thickness was 200 nm.
続いて、塩素(Cl2)と酸素(O2)との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のCr膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマによりレジスト及びCr膜から露出した領域の合成石英基板をエッチングした。合成石英基板のエッチングの深さは65nmとした。続いて、残存したレジスト及びCr膜を合成石英基板の表面から除去した後、合成石英基板の表面に、離型剤としてオプツールHD-1100(ダイキン工業製)を塗布した。これにより、第2凸部要素12Ebに対応する凹凸構造が形成され、第2実施形態の樹脂層12の第2凹凸構造12に対応する凹凸構造が形成されたモールドを得た。
Subsequently, the Cr film in the region exposed from the resist was etched by plasma generated by applying a high frequency to a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ). Subsequently, the synthetic quartz substrate in the region exposed from the resist and the Cr film was etched by the plasma generated by applying a high frequency to the hexafluorinated ethane gas. The etching depth of the synthetic quartz substrate was 65 nm. Subsequently, after removing the remaining resist and Cr film from the surface of the synthetic quartz substrate, Optool HD-1100 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was applied to the surface of the synthetic quartz substrate as a mold release agent. As a result, a concavo-convex structure corresponding to the second convex portion element 12Eb was formed, and a mold having a concavo-convex structure corresponding to the second concavo-
続いて、ポリエステルフィルム(耐圧層11a)とポリウレタンフィルム(クッション層11b)との2層構成からなる支持体11のポリエステルフィルム(耐圧層11a)面に、光硬化性樹脂(PAK-02、東洋合成製)を塗布した。続いて、塗布した光硬化性樹脂にモールドの凹凸が形成されている面を押し当てて、モールドの裏面側から365nmの光を照射した。続いて、光の照射によって光硬化性樹脂が硬化して樹脂層12が形成された後、樹脂層12と支持体11とをモールドから剥離させた。これにより、凹凸構造を有する樹脂層12と、ポリエステルフィルム(耐圧層11a)とポリウレタンフィルム(クッション層11b)の2層構成からなる支持体11との積層体が得られた。
Subsequently, a photocurable resin (PAK-02, Toyo Gosei) was placed on the polyester film (pressure
続いて、積層体の凹凸を有する面に、真空蒸着によって、膜厚が40nmである高屈折率層13aとしてのTiO2膜と、膜厚が75nmである低屈折率層13bとしてのSiO2膜とを交互に成膜し、高屈折率層13aと低屈折率層13bとの組を5組、すなわち、10層を有する多層膜層13を形成した。続いて、ガラス転移点が60℃の共重合ポリエステルの塗液を多層膜層13の上面に、バーコート法を用いて塗布し、形成された塗膜を80℃で10分間乾燥させて、アンカー層14を形成した。アンカー層14の膜厚は5μm程度とした。続いて、アンカー層14の上にガラス転移点が200℃の黒色顔料をバーコート法で塗布し、形成された塗膜を100℃で20分間乾燥させて、光吸収層15を形成した。光吸収層15の膜厚は10μm程度とした。続いて、光吸収層15の上にガラス転移点が20℃のポリウレタン系の塗液をバーコート法で塗布し、形成された塗膜を80℃で1分間乾燥させて接着層16を形成した。接着層16の膜厚は5μm程度とした。
このような手順により、実施例の転写箔20を作製した。
Subsequently, a TiO 2 film as a high-
By such a procedure, the
続いて、転写箔20を三次元オーバーレイラミネーション工法を用いて、ポリプロピレン製の被着体に貼り付けた後、支持体11を剥離することで、実施例の発色物品60を得た。詳細には、転写箔20の接着層16を被着体に向けて成形機に設置して、成形機内を真空引きした後に160℃まで加熱し、転写箔20と被着体とを接触させた。この状態で、転写箔20の位置する側から大気圧まで加圧を行うことにより、転写箔20と被着体とを一体化させた。続いて、被着体から支持体11を剥離させた。その後、発色シート10のうちの不要な部分を切り取って、発色シート10で加飾された発色物品を作製した。
Subsequently, the
[3-2.比較例]
(比較例1)
比較例1では、ポリエステルフィルム(耐圧層11a)のみからなる支持体11を採用し、実施例と同様の工程により、比較例1の転写箔20を作製した。続いて、実施例と同様の方法によって、比較例1の転写箔20から、比較例1の発色物品を作製した。
[3-2. Comparative example]
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the
(比較例2)
比較例2では、ポリウレタンフィルム(クッション層11b)のみからなる支持体11を採用し、実施例と同様の工程により、比較例1の転写箔20を作製した。続いて、実施例と同様の方法によって、比較例2の転写箔20から、比較例1の発色物品を作製した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the
(比較例3)
比較例3では、接着層16を、ガラス転移点が100℃のアクリル樹脂の塗液をバーコート法で塗布し、形成された塗膜を120℃で1分間乾燥させて形成した。その他の奥底は、実施例と同様の工程を採用し、比較例3の転写箔20を作製した。続いて、実施例と同様の方法によって、比較例1の転写箔20から、比較例3の発色物品を作製した。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the
[3-3.評価項目]
以下、実施例及び比較例1~3の評価項目について説明する。
(第1外観観察)
実施例及び比較例1~3の発色物品の外観を観察し、外観不良の有無を判定した。
(第2外観観察)
実施例及び比較例1~3の転写箔20を被着体に貼り付けた後、被着体から転写箔20を剥がし、剥がした転写箔20を被着体に再度貼り付けて発色物品を作製した。そして、作製した発色物品の外観を観察し、外観不良の有無を判定した。
[3-3. Evaluation item]
Hereinafter, the evaluation items of Examples and Comparative Examples 1 to 3 will be described.
(First appearance observation)
The appearances of the colored articles of Examples and Comparative Examples 1 to 3 were observed, and the presence or absence of poor appearance was determined.
(Second appearance observation)
After the transfer foils 20 of Examples and Comparative Examples 1 to 3 are attached to the adherend, the
[3-4.評価結果]
表1は、実施例及び比較例1~3の評価結果を示す表である。
Table 1 is a table showing the evaluation results of Examples and Comparative Examples 1 to 3.
表1によれば、実施例の「第1外観観察」の評価結果は合格「○」となった。実施例の発色物品を観察したところ、発色シート10に光沢感のある青色が観察され、発色シート10に割れや欠けの外観不良がなかった。一方、比較例1及び比較例3の「第1外観観察」の評価結果は「△」の不合格となった。比較例1の発色物品を観察したところ、発色シート10に青色以外の色が観察され、発色シート10に割れや欠けの外観不良が発生していた。また、比較例3の発色物品を観察したところ、発色シート10に青色が観察されたが、発色シート10に割れや欠けの外観不良が発生した。また、比較例2の「第1外観観察」の評価結果は「×」の不合格となった。比較例2の発色物品を観察したところ、発色シート10に青色以外の色が観察された。走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した結果、樹脂層12が異常変形していた。これは、支持体11にポリウレタンフィルムのみを用いたため、支持体11が樹脂を支えられず、版圧により樹脂が変形したからである。
According to Table 1, the evaluation result of the "first appearance observation" of the example was "○". When the colored article of the example was observed, a glossy blue color was observed on the
また、表1によれば、実施例の「第2外観観察」の評価結果は合格「○」となった。実施例の発色物品を観察したところ、「第1外観観察」のときと同様に、発色シート10に光沢感のある青色が観察され、発色シート10に割れや欠けの外観不良がなかった。一方、比較例1及び2の「第2外観観察」の評価結果は「×」の不合格となった。比較例1の発色物品を観察したところ、発色シート10の割れや欠けが広がって外観不良が悪化していた。なお、比較例2の発色物品は、「第1外観観察」時にすでに「×」の不合格であったため、「第2外観観察」でも「×」となった。また、比較例3の「第2外観観察」の評価結果は「△」の不合格となった。比較例3の発色物品を観察したところ、発色シート10の割れや欠けが殆ど広がらなかったため、「第1外観観察」と同じ評価結果となった。
Further, according to Table 1, the evaluation result of the "second appearance observation" of the example was "○". When the colored article of the example was observed, a glossy blue color was observed on the color-developing
これにより、支持体11を、硬度が互いに異なる2層(耐圧層11a、クッション層11b)を少なくとも含む構成とすることで、転写箔20の貼り直しのために、転写箔20が引っ張られたときに、多層膜層13が損傷することを抑制できることが確認できた。
As a result, when the
10…発色シート、11…支持体、11a…耐圧層、11b…クッション層、12…樹脂層、12Ea…第1凸部要素、12Eb…第2凸部要素、12a…凸部、12b…凹部、12c…第2凹凸構造、13…多層膜層、13a…高屈折率層、13b…低屈折率層、13c…第1凹凸構造、13d…第3凹凸構造、14…アンカー層、15…光吸収層、16…接着層、16a…強粘着層、16b…基材、16c…弱粘着層、20…転写箔、60…発色物品、61…被着体 10 ... Coloring sheet, 11 ... Support, 11a ... Pressure resistant layer, 11b ... Cushion layer, 12 ... Resin layer, 12Ea ... First convex element, 12Eb ... Second convex element, 12a ... Convex, 12b ... Concave, 12c ... Second uneven structure, 13 ... Multilayer film layer, 13a ... High refractive index layer, 13b ... Low refractive index layer, 13c ... First uneven structure, 13d ... Third uneven structure, 14 ... Anchor layer, 15 ... Light absorption Layer, 16 ... Adhesive layer, 16a ... Strong adhesive layer, 16b ... Base material, 16c ... Weak adhesive layer, 20 ... Transfer foil, 60 ... Color-developing article, 61 ... Adhesive
Claims (15)
前記多層膜層は、当該多層膜層において相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、当該多層膜層への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高く構成され、
前記多層膜層の前記支持体側の面は、複数の凹部を有する第1凹凸構造を有し、
前記多層膜層の厚さ方向に沿った方向から見て、前記凹部が構成するパターンは、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であり、前記第1方向と直交する第2方向に沿った長さが前記第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、
前記複数の図形要素において、前記第2方向に沿った長さの標準偏差は、前記第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きく、
前記支持体は、硬度が互いに異なる2層を少なくとも含む
発色シート。 A support and a multilayer film layer formed on the support are provided.
In the multilayer film layer, the refractive indexes of the layers adjacent to each other in the multilayer film layer are different from each other, and the light reflectance in a specific wavelength range of the incident light to the multilayer film layer is in another wavelength range. Constructed higher than the light reflectivity of
The surface of the multilayer film layer on the support side has a first uneven structure having a plurality of recesses.
When viewed from the direction along the thickness direction of the multilayer film layer, the pattern formed by the recess has a length along the first direction of the sub-wavelength or less and is in the second direction orthogonal to the first direction. A pattern consisting of a set of a plurality of graphic elements whose length along the first direction is equal to or greater than the length along the first direction is included.
In the plurality of graphic elements, the standard deviation of the length along the second direction is larger than the standard deviation of the length along the first direction.
The support is a color-developing sheet containing at least two layers having different hardnesses.
請求項1に記載の発色シート。 Of the two layers having different hardness, the one with the lower hardness has a hardness of 95 or less in JIS K6253-3 standard type A, and the one with the higher hardness has the hardness of JIS K7215 standard. The color-developing sheet according to claim 1, wherein the type D is 20 or more.
請求項1又は2に記載の発色シート。 The color-developing sheet according to claim 1 or 2, wherein the layer having a higher hardness among the two layers having different hardnesses is arranged on the support side of the layer having a lower hardness.
前記樹脂層の前記多層膜層側の面は、前記多層膜層の前記第1凹凸構造の凹凸が反転された凹凸を有する第2凹凸構造を有し、
前記多層膜層の前記樹脂層側の面と反対側の面は、前記樹脂層の第2凹凸構造に追従した複数の凹部を有する第3凹凸構造を有し、
請求項3に記載の発色シート。 A resin layer disposed between the support and the multilayer film layer is further provided.
The surface of the resin layer on the multilayer film layer side has a second uneven structure having irregularities in which the irregularities of the first concave-convex structure of the multilayer film layer are inverted.
The surface of the multilayer film layer opposite to the surface on the resin layer side has a third concavo-convex structure having a plurality of recesses following the second concavo-convex structure of the resin layer.
The coloring sheet according to claim 3.
請求項1~4のいずれか一項に記載の発色シート。 The color-developing sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the depth of each of the plurality of concave portions of the first uneven structure is constant.
前記第1方向に沿った前記帯状領域の配列間隔は、一定ではなく、その平均値が前記入射光に含まれる波長域における最小波長の1/2以上であり、
前記第1凹凸構造の凹部は、前記多層膜層の厚さ方向への投影像が前記第1パターンを構成する要素であって所定の深さを有する凹部要素と、前記多層膜層の厚さ方向への投影像が前記第2パターンを構成する要素であって所定の深さを有する凹部要素とが深さ方向に並んだ多段形状を有する
請求項1~5のいずれか一項に記載の発色シート。 The pattern formed by the concave portion of the first uneven structure is composed of a first pattern composed of a set of the plurality of graphic elements and a plurality of strip-shaped regions extending along the second direction and arranging along the first direction. It is a pattern in which the second pattern is superimposed.
The arrangement spacing of the band-shaped regions along the first direction is not constant, and the average value thereof is ½ or more of the minimum wavelength in the wavelength region included in the incident light.
The concave portion of the first uneven structure is an element in which the projected image of the multilayer film layer in the thickness direction constitutes the first pattern and has a predetermined depth, and the thickness of the multilayer film layer. The invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the projected image in the direction is an element constituting the second pattern and has a multi-stage shape in which concave elements having a predetermined depth are arranged in the depth direction. Color development sheet.
前記発色シートが貼り付けられた被着体とを備える
発色物品。 The color-developing sheet according to any one of claims 1 to 5.
A color-developing article comprising an adherend to which the color-developing sheet is attached.
前記多層膜層は、当該多層膜層において相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、当該多層膜層への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高く構成されており、
前記凹凸構造を構成する凸部は、前記多層膜層側から見て、前記凸部が構成するパターンは、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であって、前記第1方向と直交する第2方向に沿った長さが前記第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、前記複数の図形要素において、前記第2方向に沿った長さの標準偏差は、前記第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きく、
前記支持体は、硬度が互いに異なる2層を少なくとも含む
転写箔。 A support, a concavo-convex structure layer formed on the support and having a concavo-convex structure on a surface opposite to the support, and a multilayer having a surface shape formed on the concavo-convex structure layer and following the concavo-convex structure. A film layer, an anchor layer formed on the multilayer film layer, a light absorbing layer formed on the anchor layer, and an adhesive layer formed on the light absorbing layer are provided.
In the multilayer film layer, the refractive indexes of the layers adjacent to each other in the multilayer film layer are different from each other, and the light reflectance in a specific wavelength range of the incident light to the multilayer film layer is in another wavelength range. It is configured to be higher than the light reflectivity of
When the convex portion constituting the uneven structure is viewed from the multilayer film layer side, the pattern formed by the convex portion has a length along the first direction of a sub-wavelength or less and is orthogonal to the first direction. Includes a pattern consisting of a set of a plurality of graphic elements whose length along the second direction is equal to or greater than the length along the first direction, and the length of the plurality of graphic elements along the second direction. The standard deviation of is larger than the standard deviation of the length along the first direction.
The support is a transfer foil containing at least two layers having different hardnesses.
請求項8に記載の転写箔。 The transfer foil according to claim 8, wherein the support is configured to be peelable from the uneven structure layer.
請求項8又は9に記載の転写箔。 The transfer foil according to claim 8 or 9, wherein each of the glass transition point of the anchor layer and the glass transition point of the light absorption layer is higher than the glass transition point of the adhesive layer.
前記接着層のガラス転移点は、25℃未満である
請求項10に記載の転写箔。 Each of the glass transition point of the anchor layer and the glass transition point of the light absorption layer is 25 ° C. or higher.
The transfer foil according to claim 10, wherein the glass transition point of the adhesive layer is less than 25 ° C.
請求項8又は9に記載の転写箔。 Claim 8 or 9 is formed by laminating a strong adhesive layer, a base material, and a weak adhesive layer having a weaker adhesive force than the strong adhesive layer in this order from the light absorption layer side. The transfer foil described in.
請求項12に記載の転写箔。 The transfer foil according to claim 12, wherein each of the glass transition point of the strong adhesive layer and the glass transition point of the base material is higher than the glass transition point of the weak adhesive layer.
前記弱粘着層のガラス転移点は、25℃未満である
請求項13に記載の転写箔。 Each of the glass transition point of the strong adhesive layer and the glass transition point of the base material is 25 ° C. or higher.
The transfer foil according to claim 13, wherein the glass transition point of the weak adhesive layer is less than 25 ° C.
前記凹凸構造に沿って、多層膜層を、当該多層膜層において相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、当該多層膜層への入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高くなるように形成する工程と、
前記多層膜層の前記樹脂層側の面と反対側の面にアンカー層を形成する工程と、
前記アンカー層の前記多層膜層と反対側の面に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層の前記アンカー層と反対側の面に接着層を形成する工程とを含み、
前記樹脂層を形成する工程では、前記樹脂層の表面と対向する位置から見て、前記凹凸構造を構成する1段以上の凸部の構成するパターンが、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であって、前記第1方向と直交する第2方向に沿った長さが前記第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、前記複数の図形要素において、前記第2方向に沿った長さの標準偏差が、前記第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きくなるように前記凹凸構造を形成し、
前記支持体は、硬度が互いに異なる2層を少なくとも含む
転写箔の製造方法。 A step of forming a resin layer having a concavo-convex structure on one surface of a support,
Along the uneven structure, the multilayer film layer has different refractive indexes of the layers adjacent to each other in the multilayer film layer, and the light reflectance in a specific wavelength range of the incident light to the multilayer film layer. And the process of forming the light so that it has a higher refractive index than that of light in other wavelength regions.
A step of forming an anchor layer on a surface of the multilayer film layer opposite to the surface on the resin layer side, and
A step of forming a light absorption layer on the surface of the anchor layer opposite to the multilayer film layer,
A step of forming an adhesive layer on the surface of the light absorption layer opposite to the anchor layer is included.
In the step of forming the resin layer, the pattern formed by one or more convex portions constituting the uneven structure is sub-length along the first direction when viewed from a position facing the surface of the resin layer. The plurality of figures include a pattern consisting of a set of a plurality of graphic elements having a length equal to or less than a wavelength and having a length along a second direction orthogonal to the first direction equal to or larger than a length along the first direction. In the element, the uneven structure is formed so that the standard deviation of the length along the second direction is larger than the standard deviation of the length along the first direction.
The support is a method for producing a transfer foil containing at least two layers having different hardnesses.
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