JP4198970B2

JP4198970B2 - メタリックフィルム及びイメージ表示体

Info

Publication number: JP4198970B2
Application number: JP2002325450A
Authority: JP
Inventors: 広太田; 常良斉藤
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: WO2004043696A1; US20040185274A1; JP2004155164A; AU2003278830A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白色着色剤を含有する光散乱層と、金属光沢無機顔料を含有する光透過層とを備えたメタリックフィルム、およびそれを利用した、屋外または屋内で用いられるイメージ表示体に関する。
本発明のメタリックフィルムは、法線方向から光透過層の第１主面を観察した場合と、法線方向を基準として傾いた方向から光透過層の第１主面を観察した場合とで、観察者の見る角度の変化によって引き起こされる、メタリック感、明度Ｌ*、及び色相の劣化を効果的に抑制することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、意匠的効果を意図して、金属粉末や金属箔等を用いたメタリック剤を分散させた樹脂やフィルムが提案されている。
たとえば、特開平５−８４７５８号公報には、メタリック剤やパール剤を分散させた樹脂層を含む多層フィルムの製造方法が開示されている。しかし、この多層フィルムは単にメタリック剤やパール剤を分散した樹脂層を積層しただけであり、フィルムの法線方向から観察した場合には所望のメタリック感、明度Ｌ*を得ることができるが、斜め方向から観察した場合にはメタリック剤の光反射が失われてしまうため、メタリック感、明度Ｌ*、または色相の劣化がおこってしまう(特許文献１参照)。
【０００３】
特開平１０−２８９２６号公報には、グレー色下地塗膜、ソリッドカラー色下地塗膜あるいはメタリック下地塗膜上に、メタリック材料を含有する低隠蔽性塗膜を積層してなるメタリック塗膜構造が開示されている。この塗膜構造は膜厚のばらつきによる色差が生じない、メタリック感に優れた塗膜構造であるが、斜め方向から観測した場合のメタリック感、明度Ｌ*については検討がなされていない(特許文献２参照)。
【０００４】
また、熱可塑性樹脂と、スパッタリング法で金属表面を顔料で被覆したスパッタリング顔料とを含有した着色樹脂が、特開平１０−１７６７４号公報に開示されている。この着色樹脂は観察者の見る角度によってメタリック感が変化しない着色樹脂を提供することを目的としている(特許文献３参照)。
しかしながら、上記の着色樹脂を得るには、不活性ガスを満たした低圧または真空容器中でそのガスをイオン化し、そのイオンをターゲットと呼ばれる固体面に衝突させて得られるターゲット分子を、その付近の物体面に吸着させるスパッタリング法を用いて金属表面を顔料で被覆しなければならず、簡便に安価に作成することは困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−８４７５８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８９２６号公報
【特許文献３】
特開平１０−１７６７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、観察者の見る角度（観察角）に対するメタリック感、明度Ｌ*、及び色相の依存性を抑制するメタリックフィルムを、金属光沢無機顔料の表面を改質することなく、通常使用される金属光沢無機顔料及び着色剤を用いて、簡便かつ安価に提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、その一面において、
それぞれが第１主面と第２主面を有する光透過層及び光散乱層を含んでなり、前記光透過層の第２主面と前記光散乱層の第１主面とが互いに向かい合って配置されている積層体からなるフィルムであって、
（ａ）前記光透過層は、ポリマーと、そのポリマー中に分散された金属光沢無機顔料とを含有し、光透過率が２０％以上９０％以下であり、
（ｂ）前記光散乱層は、ポリマーと、そのポリマー中に分散された白色着色剤とを含有し、明度Ｌ * が６０以上９８以下であり、
前記光透過層の第１主面の法線方向から第１主面を観測したときの輝度を基準とした場合、法線方向を０度として６０度傾いた方向から第１主面を観測したときの輝度の保持率が２０％以上９０％以下であることを特徴とする
メタリックフィルムを提供し、
別の一面において、
基板と、当該基板の表面上に前記光散乱層の第２主面を向けて配置された本発明のメタリックフィルムとを備えたイメージ表示体を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のメタリックフィルムは、それぞれが第１主面と第２主面を有する光透過層と光散乱層とを必須構成要素として含んでなる。光透過層は、ポリマーと、そのポリマー中に分散された金属光沢無機顔料とを含有し、光散乱層は、ポリマーと、そのポリマー中に分散された白色着色剤を含有する。前記光透過層の第２主面と前記光散乱層の第１主面とは互いに向かい合って配置されている。
【０００９】
光透過層は金属光沢無機顔料を含有するため、第１主面側から光透過層を観察した場合、光透過層中の金属光沢無機顔料が光を反射して金属特有のメタリック感を呈する。
また、光透過層と光散乱層とを向かい合って配置させたため、光透過層の第１主面から入射した光の一部が光透過層を透過して光透過層と光散乱層の界面に到達する。この界面で光が散乱され、この散乱光の一部が再度、光透過層の第２主面から光透過層に入射して、光透過層中の金属光沢無機顔料で反射されることで、観察者の見る角度（観察角）によるメタリック感、明度*、または色相の劣化、すなわち観察角に対するこれら特性の依存性を効果的に抑制することを可能にする。
【００１０】
本発明のメタリックフィルムの好適な一例について、図１を参照して説明する。図１は、本発明のメタリックフィルムの模式的断面図である。メタリックフィルム（１０）は、基板（１）側の光散乱層（２）と、当該光散乱層（２）の第１主面に第２主面を向けて密着した光透過層（３）とから構成されている。
【００１１】
光透過層（３）と光散乱層（２）とは、通常は接着層を介して接着される。接着層の接着剤は、特に限定されないが、通常、粘着性ポリマーを含有する感圧接着剤（粘着剤とも呼ばれる。）、熱活性接着剤、ホットメルト接着剤等である。たとえば、感圧接着剤を含む接着層は、粘着性ポリマーを含有する単層フィルム状の感圧接着フィルムである。また、接着剤が放射線や熱によって硬化するものであっても良い。なお、本発明の効果を損なわない限り、接着層に顔料や染料を添加しても良い。
【００１２】
光透過層（３）のポリマーは、透明性が高いものが好ましく、たとえば、ポリ塩化ビニルや、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリオレフィンである。また、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂を含むポリマーも利用できる。
光散乱層（２）のポリマーは、顔料、染料などの着色剤が高濃度に分散できるものが好ましく、たとえば、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂などが利用できる。
【００１３】
光透過層（３）に用いられる金属光沢無機顔料は、たとえば、フレーク状または鱗片状の金属粒子である。金属としては、アルミニウム、ニッケル、銀等が好ましい。
金属光沢無機顔料の含有量は、光透過層（３）のポリマー１００質量部に対して、通常０．１〜１０．０質量部、好適には０．３〜８．０質量部、特に好適には０．５〜７．０質量部である。金属光沢無機顔料の量が少なすぎると十分なメタリック感を得ることができないおそれがあり、反対に多すぎると、光透過層（３）を透過して、光透過層（３）と光散乱層（２）の界面に到達する光の量が低減してしまい、観測者の見る角度によるメタリック感の劣化を抑制することができない。
【００１４】
また、光透過層（３）には、所定の着色をほどこすために、光透過層（３）が一定の光透過率を保つ範囲内で、着色剤を含有させることもできる。
光散乱層（２）に用いられる着色剤は、好ましくは顔料である。白色着色剤の一例は、白色顔料である。顔料の例は、酸化チタン、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等である。
白色着色剤の含有量は、着色剤の種類によっても異なるが、光散乱層（２）の明度Ｌ*が最適な範囲（詳細は後述する。）になる様に適宜決定すれば良い。
白色着色剤の含有量は、光散乱層（２）のポリマー１００質量部に対して、通常５〜１００質量部、好適には２０〜８０質量部、特に好適には３０〜７０質量部である。少なすぎると、明度Ｌ*が落ちて光散乱性能が低下するおそれがあり、反対に多すぎるとフィルムとしての強度、柔軟性が低下するおそれがある。
【００１５】
白色着色剤の他、通常の着色剤も使用できる。たとえば顔料としてはフタロシアニン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、クロム酸鉛系の顔料、カーボンブラックなどが利用できる。顔料の含有量は、目的とする色見によって異なり、光散乱層の明度Ｌ*が最適な範囲になる様に適宜決定するのが良い。
【００１６】
光透過層（３）または光散乱層（２）は、たとえば、次のようにしてそれぞれ製造できる。
ポリマーと、金属光沢無機顔料または着色剤とを含有する樹脂を、ライナーなどの工程基材の剥離面の上に塗布し、固化して形成できる。塗布装置には、通常のコーター、たとえば、バーコーター、ナイフコーター、ロールコーター、ダイコーター等が使用できる。固化操作とは、揮発性溶媒を含む塗料の場合の乾燥操作や、溶融したポリマー成分を冷却する操作である。また、光透過層（３）及び光散乱層（２）は溶融押し出し形成法により形成することもできる。光透過層（３）及び光散乱層（２）は、通常は別々に形成した後、接着剤を介して互いに密着させるが、一方の層の上に、他方の層の樹脂を塗布し、固化して２つの層が直接密接するようにしても良い。
【００１７】
光透過層（３）の厚さは、通常５〜２００μm、好適には１０〜１００μｍ、特に好ましくは３０〜６０μｍである。光透過層（３）の厚さが薄すぎるとメタリック感の低下を招くおそれがあり、反対に厚すぎると光透過率の低下のおそれがある。
光散乱層（２）の厚さは、通常５〜３００μm、好適には１０〜１００μｍ、特に好ましくは３０〜６０μｍである。光散乱層（２）の厚さが薄すぎると隠蔽性が低下し、メタリックフィルムを貼り付けた基板の表面の影響を受けるおそれがあり、反対に厚すぎると柔軟性が低下するおそれがある。
【００１８】
光透過層（３）の光透過率は、好適には２０〜９０％、特に好ましくは３０〜８０％である。光透過率が高すぎると十分なメタリック感を得ることができないおそれがあり、反対に低すぎると、光透過層（３）を透過して、光透過層（３）と光散乱層（２）の界面に到達する光の量が低減してしまい、観測者の見る角度によるメタリック感の劣化を抑制することができないおそれがある。
なお、本明細書における「光透過率」は、分光光度計または、光度計の機能も備えるヘイズメーターを使用し、５５０nmの波長の光を用いて測定された全光線光透過率を意味する。
【００１９】
光散乱層（２）の明度Ｌ*は、好適には６０以上９８以下、特に好ましくは７０以上９５以下である。明度Ｌ*が高すぎると金属光沢無機顔料のメタリック感を阻害するおそれがあり、逆に明度Ｌ*が低すぎると十分な散乱性能を得られず、観測者の見る角度によるメタリック感の劣化を抑制することができないおそれがある。
なお、本明細書における「明度Ｌ*」は、色差計による表面測色で得られた明度Ｌ*を意味する。
【００２０】
光透過層（３）の第１主面に、透明な保護フィルムを配置しても良い。保護フィルムは、透明性の高いポリマーを含むポリマーフィルムが良い。ポリマーフィルムのポリマーは、たとえば、フッ素系ポリマー、フタレート系ポリエステル(PET，PEN等)、アクリルポリマー等である。フッ素系ポリマーは、フッ素系モノマーを重合して得たポリマーである。また、保護フィルムに防汚染性や自己清浄性を付与するために、保護フィルム表面に親水化剤を含む塗膜を形成しておくこともできる。なお、保護フィルムの厚さは、通常５〜１００μmである。
【００２１】
基板として、看板のイメージ表示部分を形成するためのシート、フィルム、板等が利用できるが、これらに限定されない。基板表面には、上記メタリックフィルムが、光散乱層（２）の第２主面を対向して配置される。基板とメタリックフィルムとは接着剤を介して密着させることができる。
このようにして得られたイメージ表示体は、たとえば、看板、標識、案内板等の構成部材として用いることができる。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
（１）光透過層の作製：
剥離処理された工程基材上に、可塑剤を含む塩化ビニルポリマー（１００質量部）と、そのポリマー中に分散されたアルミフレーク（３．５質量部）と、着色剤（０．０３質量部）とを含有するペーストを、乾燥厚みが４０μmとなる様に塗布し、乾燥して、光透過層を作製した。
剥離処理された工程基材は、厚さ５０μmのポリエチレンテレフタレートフィルムであった。使用したアルミフレークは東洋アルミニウム(株)製の商品名アルペースト５４−５４２(固形分７０質量％)であった。また、使用した着色剤は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製の商品名RT-759（赤色）であった。
この光透過層の光透過率は５４％であった。なお、光透過率の測定方法は後述する。
【００２４】
（２）光散乱層の作製：
上記と同じ可塑剤を含む塩化ビニルポリマー（１００質量部）と、そのポリマー中に分散した白色顔料（４０質量部）とを含有するペーストを用いた以外は、上記（１）と同様にして、乾燥厚みが４０μｍとなるようにペーストを塗布し、乾燥して、光散乱層を作製した。なお、白色顔料は、Dupont社製の商品名Ti-pure R-960であった。
この光散乱層の明度Ｌ*は９５であった。
【００２５】
上記のようにして得られた光透過層および光散乱層をそれぞれ工程基材から剥離し、透明なアクリル系接着剤を用いて互いに密着させ、図１に示されるような構造のメタリックフィルムを完成させた。このメタリックフィルムの性能を後述する方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００２６】
(実施例２)
アルミフレークの含有量を塩化ビニルポリマー１００質量部に対して０．７質量部とし、着色剤の添加量を塩化ビニルポリマー１００質量部に対して０．１０質量部とする以外は、実施例１の（１）と同様にして光透過層を作製した。
この光透過層の光透過率は７９％で、あった。
次に、上記と同じ塩化ビニルポリマー（１００質量部）と、そのポリマー中に分散した白色顔料（６０質量部）と黒色顔料（０．１質量部）とを含有するペーストを用いた以外は、実施例１の（２）と同様にして光散乱層を作製した。なお、白色顔料は、Dupont社製の商品名Ti-pure R-960、黒色顔料は、Columbian Chemicals社製の商品名Raven 1200であった。
この光散乱層の明度Ｌ*は８６であった。
【００２７】
上記のようにして得られた光透過層および光散乱層をそれぞれ工程基材から剥離し、透明なアクリル系接着剤を用いて互いに密着させ、図１に示されるような構造のメタリックフィルムを完成させた。このメタリックフィルムの性能を後述する方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００２８】
(実施例３)
アルミフレークの含有量を塩化ビニルポリマー１００質量部に対して７．０質量部とし、着色剤は添加しなかった以外は、実施例１の（１）と同様にして光透過層を作製した。
この光透過層の光透過率は３０％であった。
次に、上記と同じ塩化ビニルポリマー（１００質量部）と、そのポリマー中に分散した白色顔料（５５質量部）と黒色顔料（０．８質量部）とを含有するペーストを用いた以外は、実施例１の（２）と同様にして光散乱層を作製した。なお、白色顔料および黒色顔料は、実施例２で用いたものと同じであった。
この光散乱層の明度Ｌ*は７３であった。
【００２９】
上記のようにして得られた光透過層および光散乱層をそれぞれ工程基材から剥離し、透明なアクリル系接着剤を用いて互いに密着させ、図１に示されるような構造のメタリックフィルムを完成させた。このメタリックフィルムの性能を後述する方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００３０】
（比較例１）
実施例１の（１）と同様にして光透過層を作製した。
次に、実施例１の（２）と同じ塩化ビニルポリマー（１００質量部）と、そのポリマー中に分散した黒色顔料（２．８質量部）とを含有するペーストを用いた以外は、実施例１の（２）と同様にして光散乱層を作製した。黒色顔料は、実施例２で用いたものと同じであった。
この光散乱層の明度Ｌ*は２４であった。
上記光透過層および光散乱層をそれぞれ工程基材から剥離し、透明なアクリル系接着剤を用いて互いに密着させ、メタリックフィルムを完成させた。このメタリックフィルムの性能を後述する方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００３１】
（比較例２）
実施例１の（１）と同じ塩化ビニルポリマー（１００質量部）と、そのポリマー中に分散されたアルミフレーク（１１．０質量部）と、着色剤（０．０３質量部）とを含有するペーストを用いた以外は、実施例１の（１）と同様にして光透過層を作製した。
この光透過層の光透過率は７％であった。
次に、実施例１の（２）と同様にして光散乱層を作製した。
【００３２】
上記光透過層と光散乱層のそれぞれを工程基材から剥離し、透明なアクリル系接着剤を用いて互いに密着させ、メタリックフィルムを完成させた。このメタリックフィルムの性能を後述する方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００３３】
（比較例３）
アルミフレークの含有量を塩化ビニルポリマー１００質量部に対して０．４質量部とし、着色剤は添加しなかった以外は、実施例１の（１）と同様にして光透過層を作製した。
この光透過層の光透過率は８８％であった。
次に、上記と同じ塩化ビニルポリマー（１００質量部）と、そのポリマー中に分散した白色顔料（３８質量部）と黒色顔料（１．３質量部）とを含有するペーストを用いた以外は、実施例１の（２）と同様にして光散乱層を作製した。なお、白色顔料および黒色顔料は、実施例２で用いたものと同じであった。
この光散乱層の明度Ｌ*は４５であった。
【００３４】
上記のようにして得られた光透過層および光散乱層をそれぞれ工程基材から剥離し、透明なアクリル系接着剤を用いて互いに密着させ、メタリックフィルムを完成させた。このメタリックフィルムの性能を後述する方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００３５】
（比較例４）
アルミフレークの含有量を塩化ビニルポリマー１００質量部に対して１４．０質量部とする以外は、実施例１の（１）と同様にして光透過層を作製した。
この光透過層の光透過率は１７％であった。
次に、実施例１の（２）と同様にして光散乱層を作製した。
上記光透過層と光散乱層のそれぞれを工程基材から剥離し、透明なアクリル系接着剤を用いて互いに密着させ、メタリックフィルムを完成させた。このメタリックフィルムの性能を後述する方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００３６】
（評価方法）
光透過率〔％〕
日本電色工業(株)製のヘーズメータ、商品名Haze meterを用いて、全光線透過率を測定した。
明度Ｌ * （法線方向）
日本電色工業(株)製の色差計、商品名「Σ９０」によって、光散乱層単体の第１主面またはメタリックフィルム中における光透過層の第１主面における、法線方向への反射条件の色の明度を測定した。D65光源を用い、直径３０mmの円形の面において測定した。
【００３７】
色（法線方向）
目視により、メタリックフィルム中の光透過層の第１主面を法線方向から観察したときの色を判別した。
メタリック感（法線方向または 60 度方向）
目視により、メタリックフィルム中の光透過層の第１主面を法線方向、または法線方向より６０度傾いた方向から観察したときのメタリック感の有無を判別した。
【００３８】
反射輝度〔 cd/ ｍ ^２〕（法線方向または 60 度方向）
ミノルタ（株）社製の輝度計「品番ＬＳ−１１０」を用い、４０Wの白色蛍光管を10ｃｍ間隔で２本配置したものを光源とし、蛍光管に対し平行の位置に、対象とする面を２ｍ距離で配置した。メタリックフィルム中の光透過層の第１主面において、法線方向または法線方向より６０度傾いた方向から１ｍの位置での輝度を測定した。
【００３９】
反射輝度保持率
上記のようにして得られた反射輝度を以下の方法で計算し、反射輝度保持率とした。
【数１】
反射輝度保持率（％）＝（法線方向より60度傾いた方向の輝度／法線方向の輝度）×１００
【００４０】
色変化（法線方向から 60 度方向）
目視で、光透過層または光隠蔽層の第１主面を法線方向から観察して色を判別した後、法線方向より６０度傾いた方向へ視点を移して色を判別して、視点の変化による色変化が実質的にあるか否かを判別した
【００４１】
(評価結果の考察)
実施例と、比較例との比較から、金属光沢無機顔料を含有させた光透過層を、白色光散乱層に密着させた効果が明らかにわかる。すなわち、本発明の構成によれば、観察者の見る角度によるメタリック感、明度Ｌ*、及び色相の劣化を抑制することが確認できた。
【００４２】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のメタリックフィルムの模式的断面図である。
【符号の説明】
１０：メタリックフィルム、１：基板、２：光散乱層、３：光透過層。

Claims

それぞれが第１主面と第２主面を有する光透過層及び光散乱層を含んでなり、前記光透過層の第２主面と前記光散乱層の第１主面とが互いに向かい合って配置されている積層体からなるフィルムであって、
（ａ）前記光透過層は、ポリマーと、そのポリマー中に分散された金属光沢無機顔料とを含有し、光透過率が２０％以上９０％以下であり、
（ｂ）前記光散乱層は、ポリマーと、そのポリマー中に分散された白色着色剤とを含有し、明度Ｌ * が６０以上９８以下であり、
前記光透過層の第１主面の法線方向から第１主面を観測したときの輝度を基準とした場合、法線方向を０度として６０度傾いた方向から第１主面を観測したときの輝度の保持率が２０％以上９０％以下であることを特徴とする
メタリックフィルム。
前記光透過層の光透過率が３０％以上８０％以下であり、かつ前記光散乱層の明度Ｌ * が７０以上９５以下である請求項１に記載のメタリックフィルム。
前記金属光沢無機顔料が、アルミニウム、ニッケルまたは銅の金属粒子からなり、その含有量が、前記光透過層のポリマー１００質量部に対して、０．１〜１０質量部である請求項１または２に記載のメタリックフィルム
基板と、当該基板の表面上に前記光散乱層の第２主面を向けて配置された請求項１〜３のいずれか記載のメタリックフィルムとを備えたイメージ表示体。