JP2948624B2 - 可逆変色性積層フィルム - Google Patents

可逆変色性積層フィルム

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JP2948624B2 JP2147651A JP14765190A JP2948624B2 JP 2948624 B2 JP2948624 B2 JP 2948624B2 JP 2147651 A JP2147651 A JP 2147651A JP 14765190 A JP14765190 A JP 14765190A JP 2948624 B2 JP2948624 B2 JP 2948624B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可逆変色性積層フィルムに関するものであ
り、詳しくは、可逆変色性を長期に亘って接続し得るよ
うに改良された可逆変色性積層フィルムに関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来より、光又は熱による可逆変色性物質は数多く知
られている。
光による可逆変色性物質は、ホトクロミック物質と呼
ばれ、サングラス、窓ガラス、写真関係用品、玩具等に
使用されつつある。
熱による可逆変色性物質は、例えば、電子供与性呈色
性物質、顕色剤および反応媒体からなる組成物であり、
このような熱変色性組成物は、特定の温度域において可
逆的に変色するため、示温材料を初めとして各種の用途
に使用されつつある。
ところが、上記のホトクロミック物質等は、いずれ
も、湿気により劣化して可逆変色の寿命が短いという問
題があり、また、熱変色性組成物をレトルト処理などの
高温多湿下における示温材料として使用する場合には、
湿気による劣化問題は解決しなければならない基本的問
題である。
有機ホトクロミック物質については、その調光寿命を
延長する方法として、ホトクロミック物質を含有する基
材表面に、SiO、SiO2、Al2O3等の無機酸化物透明薄膜を
蒸着する方法が提案されている(特開昭58−34437
号)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記の方法は、無機酸化物透明薄膜の
蒸着操作において、有機ホトクロミック物質が熱劣化し
易いという問題がある。また、無機酸化物薄膜は、吸湿
により経時的に劣化し易く、従って、当該薄膜のみによ
る保護効果は、長期的には期待できない。加えて、真空
蒸着操作においては、ホトクロミック物質が基材から飛
散除去されるという問題もある。
そして、斯かる問題は、前記方法を熱変色性組成物を
含有する基材に適用した場合にも同様に問題となる。
本発明は、前記従来法の問題を解消し、光又は熱によ
る可逆変色性を長期に亘って持続し得るように改良され
た可逆変色性積層フィルムの提供を目的とするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の上記目的は、下記の通り定義される第1層
(A)、第2層(B)及び第3層(C)から成り、第1
層(A)の少くとも片面に、第2層(B)及び第3層
(C)が順次積層されていることを特徴とする可逆変色
性積層フィルムにより容易に達成される。
(a) 第1層(A)は、可逆変色性物質を含有する基
材からなる。
(b) 第2層(B)は、シール可能で且つ透明な樹脂
フィルムからなる。
(c) 第3層(C)は、透明なプラスチックフィルム
の少なくとも片面に200Å以上の厚みの透明な金属酸化
物薄膜を有する透明積層フィルムを少なくとも一層含む
透明フィルムからなる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の可逆変色性積層フィルムは、前記のように定
義される第1層(A)、第2層(B)及び第3層(C)
から成り、第1層(A)の少くとも片面に、第2層
(B)及び第3層(C)が順次積層されて構成される。
先ず、上記の各層について説明する。
(1) 第1層(A) 本発明において、第1層(A)は、可逆変色性物質を
含有する基材からなる。
可逆変色性物質としては、光又は熱による可逆変色性
物質のいずれであってもよい。
光による可逆変色性物質は、有機ホトクロミック物質
と無機ホトクロミック物質に大別され、そして、有機ホ
トクロミック物質としては、スピロ化合物、アニル類、
ヒドラゾン類、オサゾン類、セミカルバゾン類、トリフ
ェニルメタン色素等があり、また、無機ホトクロミック
物質としては、酸化チタン、ハロゲン化銀等がある。
一方、熱による可逆変色性物質としては、電子供与性
呈色性物質、顕色剤および反応媒体からなる組成物の
他、Ag2Hg2I4,Cu2HgI4等の金属錯塩の熱変色性を利用し
たもの及びコレステリック液晶などがある。
そして、電子供与性呈色性物質、顕色剤および反応媒
体からなる組成物としては、各成分の組合せにより、数
多くの組成物が知られている。具体的には、ロイコ染
料、4,5,6,7−テトラクロロ−1,3−イソインドールジオ
ン(顕色剤)及びベヘニン酸(反応媒体)よりなる組成
物等がある(特開昭61−2786号)。
基材としては、用途に応用に応じた強度を有していれ
ば特に限定されないが、通常、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアミド、ポリカーボネート等の透明な樹脂フィ
ルムが使用される。そして、その厚みは、使用目的によ
り適宜決定される。
第1層(A)は、可逆変色性物質を基材中に均一分散
させるか又は基材表面に塗布することにより得られる。
(2) 第2層(B) 本発明において、第2層(B)は、ヒートシール可能
な透明な樹脂フィルムからなる。
第2層(B)は、シーラントとして機能し、ヒートシ
ール、超音波シール、高周波シール等の従来公知のシー
ル方法でシール可能で且つ透明な樹脂フィルムからな
る。
ヒートシールは、特に、比較的安価な設備により簡単
にシールできることから、好適に使用される。ヒートシ
ール可能な樹脂としては、低密度ポリエチレン、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、エチレン−
アクリル酸塩共重合体(アイオノマー)等の一般的なも
のを使用できる。
(3) 第3層(C) 本発明において、第3層(C)は、透明なプラスチッ
クフィルムの少なくとも片面に200Å以上の厚みの透明
な金属酸化膜薄膜を有する透明積層フィルムを少なくと
も一層含む透明フィルムからなる。そして、第3層
(C)は、防湿層として機能し、第2層(B)と共に保
護層を形成する。
透明なプラスチックフィルムとしては、ポリエステ
ル、ポリオレフィン、ポリアミド等の種々の延伸または
無延伸フィルムがあるが、特に好適なフィルムは、ポリ
ビニルアルコール又はポリエステルの二軸延伸フィルム
である。二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムとケイ
素酸化物薄膜との組合せで得られる透明積層フィルム
は、90℃程度までの多湿雰囲気では優れた防湿性能を発
揮するが、それ以上の温度では防湿性が損なわれる傾向
にある。これに対して、二軸延伸ポリエステルフィルム
を使用した透明積層フィルムは、100℃を越える雰囲気
下でも可成りの防湿性を有するので、高温使用の防湿フ
ィルムとして好適である。
金属酸化物薄膜としては、Al,Si,Zn,Zr,Sn,In,Ti系及
びこれらの混合物があり、真空蒸着、スパッタリング等
により薄膜に形成される。特に、ケイ素酸化物薄膜は、
防湿性能が優れている。
金属酸化物薄膜の厚さは、200Å以上が必要であり、
これ以下の厚さでは目的とした防湿性能が発揮されず、
実用に耐え得る可逆変色性積層フィルムを得ることがで
きない。一方、金属酸化物薄膜の厚さが5000Åを越える
と、フィルムにカールが発生して問題となったり、金属
酸化物薄膜自体に亀裂や剥離が生じ易いので好ましくな
い。金属酸化物薄膜の厚さは、一般的には500〜3000Å
の範囲である。
金属酸化物薄膜の形成は、透明なプラスチックフィル
ムの片面だけに形成しても、両面に形成しても構わな
い。
なお、この第3層(C)は、透明プラスチックフィル
ムの少なくとも片面に透明な金属酸化物薄膜を有する透
明積層フィルム1枚からなる単層体、あるいは、該透明
積層フィルム2枚以上を透明な接着剤を用いて接合した
積層体、または、透明積層フィルムと透明プラスチック
フィルムとを透明な接着剤を用いて接合した積層体のい
ずれであってもよい。この場合に用いることのできる接
着剤としては、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル
系等のものを挙げることができる。
次に、前記各層の積層構造について説明する。
本発明の可逆変色性積層フィルムは、第1層(A)の
少なくとも片面に、第2層(B)及び第3層(C)が順
次積層して構成される。
そして、一般的には、先ず、第2層(B)と第3層
(C)とを積層して保護層を形成し、次いで、第1層
(A)と保護層の第2層(B)とを積層する。第1層
(A)に対する保護層の積層は、第1層(A)の使用態
様により、適宜、片面のみ又は両面に付いて行われる。
第2層(B)と第3層(C)との積層は、第3層
(C)の金属酸化膜薄膜が最外層に位置しないように行
うのが好ましく、前記と同様の透明な接着剤を使用し、
ドライラミネート法または押出ラミネート法などの公知
の方法を採用して行うことができる。また、第2層
(B)としてフィルムを使用する場合、このフィルムは
未延伸のもの又は一軸もしくは二軸に延伸したもののい
ずれであってもよい。更に、第2層(B)の積層は、第
3層(C)の金属酸化物薄膜形成の前後のいずれでもか
まわない。第2層(B)は、上記のほか、接着剤を使用
せずに、第3層(C)に対し、好ましくはそのフィルム
面に対し、押出コートにより設けることもできる。
本発明の可逆変色性積層フィルムにおいては、第2層
(B)と第3層(C)の合計厚さは、50〜1000μmの範
囲が好ましく、また、接着剤層を除いた各層の厚さの比
(B):(C)は、1:1〜10であることが好ましい。
次に、本発明の可逆変色性積層フィルムの層構造の具
体例について説明する。
第1〜3図は、本発明の可逆変色性積層フィルムの要
部を示す一部断面説明図である。
なお、以下の説明において、「金属酸化物薄膜」は透
明な金属酸化物薄膜を意味し、「フィルム」は透明プラ
スチックフィルムを意味する。そして、第1層(A)
中、(10)は基材を示し、(20)はその表面に塗布され
た可逆変色性物質層を表わす。
第1図は、本発明の可逆変色性積層フィルムの基本的
構造を示すものである。
第3層(C)は、フィルム(1)の片面に金属酸化物
薄膜(2)を形成した透明積層フィルムの単層体からな
る。第2層(B)は、接着剤層(a)を介して第3図
(C)の金属酸化物薄膜(2)側に接合されている。
可逆変色性物質層(20)を有する基材(10)は、図示
は省略してあるが、その両面から、第3層(C)を接合
した第2層(B)が積層されている。そして、第2層
(B)の両端部はシールされている。
第2図は、他の構造例を示し、第1図の構造例におい
て、第3層(C)として、フィルム(1)の片面に金属
酸化物薄膜(2)を形成した透明積層フィルムの単層体
と該単層体の金属酸化物薄膜(2)側に接着剤層(a)
を介して積層されたフィルム(3)からなるものを使用
した例である。
第3図は、更に他の構造例を示し、第1図の構造例に
おいて、第3層(C)として、フィルム(1)の片面に
金属酸化物薄膜(2)を透明積層フィルムの単層体を2
枚使用した例である。そして、各単層体は、金属酸化物
薄膜(2)を内側にして接着剤層(a)を介して積層さ
れている。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、
本発明は、その要旨を越えない限り以下の実施例に限定
されるものではない。
なお、以下の諸例において、使用した保護フィルムの
透湿度および光または熱変色性積層フィルムの光変色性
または熱変色性は、次の方法により測定したものであ
り、測定結果は表−1及び2に示した。
(1) 透湿度(gr/m2・24H) モダンコントロール社製の水蒸気透過試験機を使用
し、温度40℃、相対湿度90%の条件下で測定した。
(2) 光変色性 実施例に記載の特定条件下に100時間放置し、その前
後の調光巾の比較により判定した。
なお、調光巾とは、フィルムに励起光を照射した場合
の照射前後の550nmでの透過光の差を意味する。
(3) 熱変色性 実施例記載の特定条件下に100時間放置し、その前後
の色の変化により判定した。
実施例1(第2図態様) 二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム
(延伸倍率3×3倍、厚さ12μ)を真空蒸着装置に供給
し、5×10-1Torrの真空下に電子ビーム加熱方式で純度
99.9%の一酸化ケイ素を加熱蒸発させ、フィルムの片面
に1000Åの透明なケイ素酸化物(SO)薄膜層を有する積
層フィルムを得た。
上記の透明積層フィルムのSO薄膜側に同上の二軸延伸
ポリエチレンテレフタレートフィルムをウレタン系接着
剤(武田薬品製タケラックA606とタケネートA−10との
9:1の割合の2成分系接着剤)(厚さ2μ)を介して積
層し、更に、非SO薄膜側にシーラント層としてポリプロ
ピレンの未延伸フィルム(厚さ50μ)を上記と同様のウ
レタン系接着剤により積層することにより、3層構成の
透明保護フィルムを得た。
一方、1,3,3,4,5−ペンタメチル−9′−メトキシ−
スピロインドリン−ナフトオキサジン(光変色性物質)
のジエチレングリコール溶液にポリエチレンテレフタレ
ートフィルム(3×3倍二軸延伸、厚さ12μ)を浸漬
し、光変色性フィルムを得た。
前記光変色性フィルムの両面より、前後保護フィルム
を積層して、その両端部をヒートシールすることによ
り、本発明の光変色性積層フィルムを得た。
上記の光変色性積層フィルムに励起光を照射し、照射
前後の550nmでの透過率の差を調光幅として測定した。
更に、上記光変色性積層フィルムを40℃×90%RHの条件
下で100時間放置した後、調光幅を測定した。
実施例2(第2図態様) 実施例1において、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムにかえて、二軸延伸されたポリビニルアルコールフ
ィルム(ケン化度99モル%,延伸倍率3×3倍,厚さ12
μ)を使用した以外は、実施例1と同様の方法により、
本発明の光変色性積層フィルムを得た。
実施例3(第1図態様) 二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム
(延伸倍率3×3倍、厚さ25μ)を実施例1と同様に蒸
着処理し、フィルムの片面に1000Åの透明なケイ素酸化
物(SO)薄膜層を有する積層フィルムを得た。この積層
フィルムのSO薄膜側にシーライト層として50μのポリプ
ロピレンの未延伸フィルムをウレタン系接着剤を介して
を積層することにより、2層構成の透明保護フィルムを
得た。
上記の保護フィルムを使用して、実施例1と同様の方
法により、本発明の光変色性積層フィルムを得た。
実施例4 実施例1において、SO薄膜の厚さを200Åにかえた以
外は、実施例1と同様の方法により、本発明の光変色性
積層フィルムを得た。
比較例1 実施例1において、1000ÅのSO薄膜を有する12μの2
軸延伸ポリエステルフィルムにかえて、SO薄膜を有しな
い12μの2軸延伸ポリエステルフィルムを使用した以外
は、実施例1と同様の方法により、光変色性積層フィル
ムを得た。
比較例2 実施例1において、SO薄膜の厚さを100Åにかえた以
外は、実施例1と同様の方法により、光変色性積層フィ
ルムを得た。
実施例5(第1図態様) ロイコ染料(緑色)、4,5,6,7−テトラクロロ−1,3−
イソインドールジオン及びベヘニン酸を夫々重量比で1.
0、3.5、30の割合で混合し、85℃で溶融して均一な混合
溶体となした。これに、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム(3×3倍二軸延伸,厚さ12μ)を浸漬し、常温
では緑色の可逆性の熱変色性フィルムを得た。
上記熱変色性フィルムを使用し、実施例1と同様の方
法により、本発明の熱変色性積層フィルムを得た。
上記の熱変色性積層フィルムを熱風オーブン内で80℃
に加熱したところ、フィルムの緑色は無色になった。
また、上記の熱変色性積層フィルムを40℃×90%RHの
条件下で100時間放置した後、熱風オーブン内で80℃に
加熱したところ、フィルムの緑色は前記と同様に無色に
なった。
比較例3 実施例5において、保護フィルムとして、比較例1で
使用したものと同様の保護フィルムを使用した以外は、
実施例5と同様の方法により、熱変色性積層フィルムを
得た。
上記の熱変色性積層フィルムは、40℃×90%RHの条件
下で100時間放置したところ、黒色に変色し、熱風オー
ブン内で80℃に加熱しても色の変化はなかった。
〔発明の効果〕 以上説明した本発明によれば、可逆変色性を長期に亘
って接続し得るように改良された可逆変色性積層フィル
ムが提供され、本発明の効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は、いずれも、本発明の可逆変色性積層フィ
ルムの要部を示す一部断面説明図である。 A……第1層、B……第2層、C……第3層 1,3……透明プラスチックフィルム 2……金属酸化物薄膜 a……接着剤層 10……基材 20……可逆変色性物質層

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の通り定義される第1層(A)、第2
    層(B)及び第3層(C)から成り、第1層(A)の少
    くとも片面に、第2層(B)及び第3層(C)が順次積
    層されていることを特徴とする可逆変色性積層フィル
    ム。 (a) 第1層(A)は、可逆変色性物質を含有する基
    材からなる。 (b) 第2層(B)は、シール可能で且つ透明な樹脂
    フィルムからなる。 (c) 第3層(C)は、透明なプラスチックフィルム
    の少なくとも片面に200Å以上の厚みの透明な金属酸化
    物薄膜を有する透明積層フィルムを少なくとも一層含む
    透明フィルムからなる。
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