KR20160052673A - 콜레스테릭 액정층을 포함하는 열압착 첩합용 필름 및 그 응용 - Google Patents

콜레스테릭 액정층을 포함하는 열압착 첩합용 필름 및 그 응용 Download PDF

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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 중합성 봉상 액정 화합물, 카이랄제, 및 중합성 모노머를 포함하는 액정 조성물을 경화하여 형성된 콜레스테릭 액정층을 포함하고, 상기 중합성 봉상 액정 화합물은, 중합성기를 1개 갖는 단관능 봉상 액정 화합물 및 중합성기를 2개 갖는 2관능 봉상 액정 화합물, 또는 중합성기를 2개 갖는 2관능 봉상 액정 화합물을 2종 이상 포함하며, 상기 중합성 모노머는 중합성기를 3개 이상 갖고, 상기 중합성 모노머는 상기 중합성 봉상 액정 화합물의 총 질량에 대하여 0.3~6.0질량%인 열압착 첩합용 필름; 상기 열압착 첩합용 필름을 이용한 성형품의 제조 방법; 그리고 상기 제조 방법으로 제조된 성형품을 제공한다.

Description

콜레스테릭 액정층을 포함하는 열압착 첩합용 필름 및 그 응용{FILM FOR THERMAL COMPRESSION BONDING, WHICH CONTAINS CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL LAYER, AND APPLICATION THEREOF}
본 발명은, 콜레스테릭 액정층을 포함하는 열압착 첩합용 필름 및 상기 필름을 이용한 성형품, 그리고 상기 필름을 이용한 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터 PET 필름 등의 수지 필름을 성형용 금형 내에 설치하고 가열하여, 원하는 형상으로 가공하는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 염화 바이닐이나 폴리카보네이트 등의 평판에 접착제로 첩합한 수지 필름을 평판과 함께 열을 가하면서 가압하여, 표면에 곡면 형상이 된 수지 필름이 전사된 제품을 제조할 수 있다. 또, 플라스틱이나 세라믹, 컴파운드의 사출 성형을 행할 때에, 수지 필름을 끼워 넣음으로써, 사출 성형과 동시에 금형 내에서 사출 성형품 표면에 수지 필름의 전사를 행할 수 있는 성형법으로서 인 몰드 성형이 알려져 있으며, 제품 표면에 화상이나 사진 등의 전사를 행할 때에 이용되고 있다. 특허문헌 1에는, 패턴화된 장식적인 콜레스테릭 액정층을 인 몰드 성형법으로 물품의 표면에 마련하는 것에 관한 기재가 있다.
특허문헌 1: 일본 공표특허공보 2003-532565호
본 발명은, 열압착 첩합에 적합한 콜레스테릭 액정층을 포함하는 필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 보다 자세하게는, 본 발명은 열압착 가공을 행해도, 콜레스테릭 액정층에 근거하는 광학적 특성이 변화하기 어렵고, 또 가공에 따른 균열 등의 파손이나 주름이 발생하기 어려운 콜레스테릭 액정층을 포함하는 필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은 또, 이와 같은 필름을 이용한 성형품, 및 성형품의 제조 방법의 제공도 과제로 한다.
콜레스테릭 액정층은 원편광 선택 반사성을 갖는 것이 알려져 있으며, 이 특성을 살려, 광반사 필름 등의 다양한 광학 소자에 응용되고 있다. 본 발명자들은, 이 콜레스테릭 액정층에 근거하는 광반사를 나타내는 성형품의 제조를 위하여, 콜레스테릭 액정층을 포함하는 필름을 이용하여 인 몰드 성형을 행했다. 그러나, 얻어진 성형품이 인 몰드 성형 전의 콜레스테릭 액정층에서 설계된 대로의 광학 특성을 나타내지 않는다는 문제에 직면했다. 특허문헌 1에 있어서는 장식적인 패턴으로서 콜레스테릭 액정층을 이용하고 있기 때문에, 이 문제를 인식할 수 없다. 본 발명자가 추가로 검토를 거듭한 바, 이 문제는, 가열이나 프레스에 의한 고온 고압 조건하에서 콜레스테릭 액정층 중의 미경화 물질이 표면에 마련되는 접착층에 용출하는 것에 유래하는 것을 알 수 있었다. 즉, 카이랄제 등의 미경화 물질의 용출에 따라 콜레스테릭 액정층이 찌부러져서 콜레스테릭 액정층에 있어서의 나선 피치가 좁아져 원편광 선택 반사 파장이 단파장측으로 시프트하고 있다고 생각되었다.
또, 인 몰드 성형 등에서는, 곡면을 갖는 형상으로의 성형도 행해지기 때문에, 필름에 균열 등의 파손이나 주름이 발생한다는 문제에도 직면했다. 그리고, 이러한 문제의 해결을 위하여, 콜레스테릭 액정층을 형성하기 위한 조성이나 바람직한 물성에 대하여 시행 착오를 겪으며, 열압착 첩합에 적합한 콜레스테릭 액정층을 포함하는 필름을 발견하고, 이 발견에 근거하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 하기의 [1]~[16]을 제공하는 것이다.
[1] 열압착 첩합용 필름으로서, 상기 열압착 첩합용 필름은 중합성 봉상 액정 화합물, 카이랄제, 및 중합성 모노머를 포함하는 액정 조성물을 경화하여 형성된 콜레스테릭 액정층을 포함하고, 상기 중합성 봉상 액정 화합물은, 중합성기를 1개 갖는 단관능 봉상 액정 화합물 및 중합성기를 2개 갖는 2관능 봉상 액정 화합물, 또는 중합성기를 2개 갖는 2관능 봉상 액정 화합물을 2종 이상 포함하며, 상기 중합성 모노머는 중합성기를 3개 이상 갖고, 상기 중합성 모노머는 상기 중합성 봉상 액정 화합물의 총 질량에 대하여 0.3~6.0질량%인 열압착 첩합용 필름.
[2] 상기 필름이 지지체를 포함하고, 상기 지지체가 폴리에스터, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리유레테인, 폴리아마이드, 폴리올레핀, 사이클로올레핀 폴리머, 셀룰로스 유도체, 및 실리콘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 플라스틱 필름인 [1]에 따른 열압착 첩합용 필름.
[3] 상기 지지체가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 [2]에 따른 열압착 첩합용 필름.
[4] 상기 콜레스테릭 액정층 및 상기 지지체로 이루어지는 [2] 또는 [3]에 따른 열압착 첩합용 필름.
[5] 상기 필름이 배향층을 포함하고, 상기 배향층이 폴리이미드, 폴리바이닐알코올, 폴리에스터, 폴리아릴레이트, 폴리아마이드이미드, 폴리에터이미드, 폴리아마이드, 및 변성 폴리아마이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 따른 열압착 첩합용 필름.
[6] 상기 지지체, 상기 배향층, 및 상기 콜레스테릭 액정층으로 이루어지는 [5]에 따른 열압착 첩합용 필름.
[7] 상기 카이랄제가 HTP가 30μm-1 이상인 좌선회성, 혹은 우선회성의 카이랄제인 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 따른 열압착 첩합용 필름.
[8] 접착층을 더 포함하고, 상기 접착층이 상기 콜레스테릭 액정층과 직접 접하고 있는 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 따른 열압착 첩합용 필름.
[9] [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 따른 열압착 첩합용 필름의 적어도 한쪽의 표면에 접착제가 도포된 필름을 준비하는 단계, 접착제가 도포된 상기 필름을 사출 성형기의 형 내에 끼워 넣는 단계, 상기 접착제를 도포한 면측에 직접 적용되도록 수지를 상기 사출 성형기의 형 내에 주입하는 단계, 상기 사출 성형기에 의하여, 상기 열압착 첩합용 필름 및 상기 수지를 가열 압축하는 단계를 포함하는, 수지 성형품의 제조 방법.
[10] [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 따른 열압착 첩합용 필름의 적어도 한쪽의 표면에 접착제가 도포된 필름을 준비하는 단계, 상기 접착제를 도포한 면으로, 상기 열압착 첩합용 필름과 수지 평판을 접착시키는 단계, 상기 열압착 첩합용 필름과 상기 수지 평판을 금형 또는 압축 공기에 의하여 가열 압축하는 단계를 포함하는, 수지 성형품의 제조 방법.
[11] 상기 수지가 아크릴 수지 또는 폴리카보네이트인, [9] 또는 [10]에 따른 제조 방법.
[12] [9] 내지 [11] 중 어느 하나에 따른 제조 방법에 의하여 얻어지는, 표면에 콜레스테릭 액정층을 갖는 수지 성형품.
[13] 센서용 필터, 하프 미러, 차열 시트, UV 차단 시트로서 사용되는 [12]에 따른 수지 성형품.
[14] [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 따른 열압착 첩합용 필름의 적어도 한쪽의 표면에 접착제가 도포된 필름을 준비하는 단계,
상기 접착제를 도포한 면으로, 상기 열압착 첩합용 필름과 금속 평판을 접착시키는 단계,
상기 열압착 첩합용 필름과 상기 금속 평판을 금형 또는 압축 공기에 의하여 가열 압축하는 것을 포함하는, 성형품의 제조 방법.
[15] [14]에 따른 제조 방법에 의하여 얻어지는, 표면에 콜레스테릭 액정층을 갖는 성형품.
[16] 센서용 필터, 하프 미러, 차열 시트, UV 차단 시트로서 사용되는 [15]에 따른 성형품.
본 발명에 의하여, 열압착 첩합에 적합한 콜레스테릭 액정층을 포함하는 필름이 제공된다. 본 발명의 필름은 인 몰드 성형 등의 열압착을 포함하는 제조 방법에 이용해도 콜레스테릭 액정층에 근거하는 광학적 특성이 변화하기 어렵고, 또 파손이나 주름도 발생하기 어렵다. 본 발명의 필름을 이용함으로써, 광반사성을 갖는 원하는 형상의 수지 제품 등의 성형품을 제조할 수 있으며, 예를 들면 무기물을 증착함으로써 반사층을 마련하는 방법을 이용하는 것보다도 저가로 제조할 수 있고, 또 전파 투과성을 갖는 제품으로 할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "~"란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.
본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"라는 기재는, "아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 어느 한쪽 또는 쌍방"의 의미를 나타낸다. "(메트)아크릴산" 등도 동일하다.
본 명세서에 있어서, 원편광에 대하여 "선택적"이라고 할 때는, 광의 우원편광 성분 또는 좌원편광 성분 중 어느 하나의 광량이, 다른 한쪽의 원편광 성분보다 많은 것을 의미한다. 구체적으로는 "선택적"이라고 할 때, 광의 원편광도는, 0.3 이상인 것이 바람직하고, 0.6 이상이 보다 바람직하며, 0.8 이상이 더 바람직하다. 실질적으로 1.0인 것이 더 바람직하다. 여기에서, 원편광도란, 광의 우원편광 성분의 강도를 IR, 좌원편광 성분의 강도를 IL로 했을 때, |IR-IL|/(IR＋IL)로 나타나는 값이다.
본 명세서에 있어서, 원편광에 대하여 "센스"라고 할 때는, 우원편광이거나, 또는 좌원편광인 것을 의미한다. 원편광의 센스는, 광이 앞쪽을 향하여 다가오는 것을 바라본 경우에 전장 벡터의 선단이 시간의 증가에 따라 시계 방향으로 회전하는 경우가 우원편광이며, 반시계 방향으로 회전하는 경우가 좌원편광인 것으로서 정의된다.
본 명세서에 있어서는, 콜레스테릭 액정의 나선의 비틀림 방향에 대하여 "센스"라는 용어를 이용하는 경우도 있다. 콜레스테릭 액정에 의한 선택 반사는, 콜레스테릭 액정의 나선의 비틀림 방향(센스)이 우측인 경우는 우원편광을 반사하고, 좌원편광을 투과하며, 센스가 좌측인 경우는 좌원편광을 반사하고, 우원편광을 투과한다.
또한, 광의 각 파장의 편광 상태는, 원편광판을 장착한 분광 방사 휘도계 또는 스펙트럼 미터를 이용하여 측정할 수 있다. 이 경우, 우원편광판을 통하여 측정한 광의 강도가 IR, 좌원편광판을 통하여 측정한 광의 강도가 IL에 상당한다. 또, 백열전구, 수은등, 형광등, LED 등의 통상 광원은, 대략 자연광을 발하고 있지만, 이들에 장착하여 편광 상태 제어 부재의 편광을 만들어 내는 특성은, 예를 들면 AXOMETRICS사제의 편광 위상차 해석 장치 AxoScan 등을 이용하여 측정할 수 있다.
또, 조도계나 광 스펙트럼 미터에, 원편광판을 장착해도 측정할 수 있다. 우원편광 투과판을 붙여, 우원편광량을 측정, 좌원편광 투과판을 붙여, 좌원편광량을 측정함으로써, 비율을 측정할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 광반사율 또는 광투과율의 산출에 관련하여 필요한 광강도의 측정은, 예를 들면 통상의 가시, 근적외 스펙트럼 미터를 이용하여 측정한 것이면 된다.
(열압착 첩합용 필름)
열압착 첩합용 필름이란 가열 혹은 가압, 또는 가열 및 가압을 포함하는 공정을 포함하는 가공의 원료 필름으로서 사용되는 필름을 의미한다. 열압착 첩합용 필름은, 열전사용 필름(성형 후에 지지체가 박리됨), 열래미네이팅용 필름(성형 후에 지지체가 박리되지 않음)을 포함하는 개념이며, 열압착 첩합용 필름의 구체예로서는, 인 몰드 성형용 필름, 진공·압공 성형용 필름, 매치드 다이 성형용 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 열압착 첩합용 필름은 콜레스테릭 액정층을 포함하고, 필요에 따라서, 지지체, 배향층, 접착층 등의 다른 층을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 열압착 첩합용 필름은, 고온 고압하에서도, 콜레스테릭 액정층의 선택 반사 파장의 시프트가 작은 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 열압착 첩합용 필름은, 고온 고압하에서도, 주름이나 파단 등이 적다.
본 발명의 열압착 첩합용 필름은 구체적으로는, 열압착 첩합용 필름으로서의 인장 신도가 5~40%이면 되고, 바람직하게는 10~30%이면 되며, 보다 바람직하게는 12~25%이면 된다. 인장 신도는, 얇은 플라스틱 시트의 인장 시험(ASTMD882)에 준하여 측정할 수 있다.
(콜레스테릭 액정층)
콜레스테릭 액정층은, 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물의 경화에 의하여 얻어진다. 콜레스테릭 액정층에 있어서는, 중합성 액정 화합물의 중합성기에 의한 중합 반응 등에 의하여, 콜레스테릭 액정상이 고정되어 있다.
콜레스테릭 액정상은, 우원편광 또는 좌원편광 중 어느 한쪽을 선택적으로 반사시킴과 함께 다른 한쪽의 원편광을 투과하는 원편광 선택 반사를 나타내는 것이 알려져 있다. 원편광 선택 반사성을 나타내는 콜레스테릭 액정 화합물이나 콜레스테릭 액정 화합물로 형성된 필름은 종래부터 많이 알려져 있으며, 콜레스테릭 액정층의 선택이나 제작에 있어서는, 그들 종래 기술을 참조할 수 있다.
콜레스테릭 액정층에 있어서는, 콜레스테릭 액정상으로 되어 있는 액정 화합물의 배향이 유지되어 있다. 전형적으로는, 콜레스테릭 액정층은, 중합성 액정 화합물을 콜레스테릭 액정상의 배향 상태로 한 후에, 자외선 조사, 가열 등에 의하여 중합, 경화하여, 유동성이 없는 층을 형성하고, 동시에, 또 외장이나 외력에 의하여 배향 형태에 변화를 발생시키지 않는 상태로 변화한 층이면 된다. 또한, 콜레스테릭 액정층에 있어서는, 콜레스테릭 액정상의 광학적 성질이 층 중에 있어서 유지되어 있으면 충분하고, 층 중의 액정 화합물은 더 이상 액정성을 나타내지 않아도 된다. 예를 들면, 중합성 액정 화합물은, 경화 반응에 의하여 고분자량화되어, 이미 액정성을 잃고 있어도 된다.
본 명세서에 있어서는 콜레스테릭 액정층을 액정층이라고 하는 경우가 있다.
콜레스테릭 액정층은, 콜레스테릭 액정의 나선 구조에 유래한 원편광 선택 반사를 나타낸다. 그 반사의 중심 파장 λ는, 콜레스테릭 액정상에 있어서의 나선 구조의 피치장 P(=나선의 주기)에 의존하여, 콜레스테릭 액정상의 평균 굴절률 n과 λ=n×P의 관계에 따른다. 이로 인하여, 이 나선 구조의 피치장을 조절함으로써, 원편광 반사를 나타내는 파장을 조정할 수 있다. 콜레스테릭 액정상의 피치장은 중합성 액정 화합물과 함께 이용하는 카이랄제의 종류, 또는 그 첨가 농도에 의존하여, P=1/(β·c)로 나타낼 수 있다. 여기에서, c는 카이랄제의 농도, β는 카이랄제가 액정을 비트는 힘의 지표이며, Helical Twisting Power(HTP)로 불리는 지표이다. HTP는, 카이랄제와 봉상 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물로 형성된 콜레스테릭 액정층의, 선택 반사 파장 λ와, 평균 굴절률 n, 및 첨가한 카이랄제 농도 C(질량%)로부터, 식 HTP=n/(λ×0.01×C)를 이용하여 산출할 수 있다.
이들을 조정함으로써 원하는 피치장을 얻을 수 있다. 또한, 나선의 센스나 피치의 측정법에 대해서는 "액정 화학 실험 입문" 일본 액정 학회 편 시그마 슛판 2007년 출판, 46p, 및 "액정 편람" 액정 편람 편집 위원회 마루젠 196p에 기재된 방법을 이용할 수 있다.
원편광 선택 반사대의 반값폭은, Δλ가 액정 화합물의 복굴절 Δn과 상기 피치장 P에 의존하여, Δλ=Δn×P의 관계에 따른다. 이로 인하여, 선택 반사대의 폭의 제어는, Δn을 조정하여 행할 수 있다. Δn의 조정은 중합성 액정 화합물의 종류나 그 혼합 비율을 조정하거나, 배향 고정 시의 온도를 제어함으로써 행할 수 있다.
특히, 본 발명의 열압착 첩합용 필름에 있어서는, 콜레스테릭 액정의 나선 구조에 유래한 콜레스테릭 액정층의 원편광 선택 반사의 중심 파장 λ나 그 반값폭이 필름의 열압착 첩합 시에 변화(시프트)하기 어렵도록 중합성 액정 화합물의 종류나 그 혼합 비율, 중합성 모노머의 종류나 그 혼합 비율, 카이랄제의 종류나 농도 등이 제어되어 있으면 된다.
콜레스테릭 액정층의 반사원편광의 센스는 나선의 센스에 일치한다.
본 발명의 필름에 있어서는, 나선의 센스가 우측 또는 좌측 중 어느 하나인 콜레스테릭 액정층을 이용해도 된다. 반사 파장에서의 반사율은, 콜레스테릭 액정층이 두꺼울수록 높아지지만, 통상의 액정 재료에서는 가시광의 파장역에서는 2~8μm의 두께로 포화한다. 특정 파장에서 원편광 선택성을 높게 하기 위함 등의 목적을 위하여 복수의 콜레스테릭 액정층을 적층해도 되며, 그 때에는, 주기 P가 동일하고, 동일한 나선 센스의 콜레스테릭 액정층을 복수 적층하면 된다. 또, 특정 파장에서 자연광(비편광)에 대한 반사성을 갖는 층을 형성하기 위하여 복수의 콜레스테릭 액정층을 적층해도 되며, 그 때에는, 주기 P가 동일하고, 상이한 나선의 센스의 콜레스테릭 액정층을 적층하면 된다.
또한 원편광 선택 반사 파장역의 폭은 가시광 영역에 있어서는, 통상의 재료에서는 15nm~100nm이기 때문에, 주기 P를 변경한 반사광의 중심 파장이 상이한 콜레스테릭 액정층을 몇 종류 적층함으로써 반사의 대역폭을 넓힐 수 있다. 그 때는 동일한 나선의 센스의 콜레스테릭 액정층을 적층하는 것이 바람직하다. 또, 1개의 콜레스테릭 액정층 내에 있어서, 주기 P를 막두께 방향에 대하여 완만하게 변화시킴으로써 반사의 대역을 넓힐 수도 있다.
콜레스테릭 액정층의 적층 시에는, 별도 제작한 복수의 콜레스테릭 액정층을 접착제로 첩합해도 되고, 앞서 형성된 콜레스테릭 액정층의 표면에 직접, 중합성 액정 화합물 등을 포함하는 액정 조성물을 도포하여, 배향 및 고정의 공정을 거쳐 다음 콜레스테릭 액정층을 형성해도 된다.
(콜레스테릭 액정층의 제작 방법)
상기 콜레스테릭 액정층의 형성에는, 중합성 봉상 액정 화합물과 중합성 모노머를 포함하는 액정 조성물을 이용할 수 있다. 필요에 따라서 추가로 카이랄제(광학 활성 화합물), 중합 개시제, 배향 제어제 등과 혼합하여 용제 등에 용해한 상기 액정 조성물을, 기재(지지체, 배향층, 하층이 되는 콜레스테릭 액정층 등)에 도포하고, 콜레스테릭 배향 숙성 후, 고정화하여 콜레스테릭 액정층을 형성할 수 있다.
중합성 봉상 액정 화합물
콜레스테릭 액정층을 형성하는 중합성 봉상 액정 화합물의 예로서는, 봉상 네마틱 액정 화합물을 들 수 있다. 봉상 네마틱 액정 화합물로서는, 아조메타인류, 아족시류, 사이아노바이페닐류, 사이아노페닐에스터류, 벤조산 에스터류, 사이클로헥세인카복실산 페닐에스터류, 사이아노페닐사이클로헥세인류, 사이아노 치환 페닐피리미딘류, 알콕시 치환 페닐피리미딘류, 페닐다이옥세인류, 톨란류 및 알켄일사이클로헥실벤조나이트릴류가 바람직하게 이용된다. 저분자 액정 화합물뿐만 아니라, 고분자 액정 화합물도 이용할 수 있다.
중합성 액정 화합물은, 중합성기를 액정 화합물에 도입함으로써 얻어진다. 중합성기의 예에는, 불포화 중합성기, 에폭시기, 및 아지리딘일기가 포함되며, 불포화 중합성기가 바람직하고, 에틸렌성 불포화 중합성기가 특히 바람직하다. 중합성기는 다양한 방법으로, 콜레스테릭 액정 화합물의 분자 중에 도입할 수 있다. 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기의 개수는, 바람직하게는 1~6개, 보다 바람직하게는 1~3개이다. 중합성 콜레스테릭 액정 화합물의 예는, Makromol. Chem., 190권, 2255페이지(1989년), Advanced Materials 5권, 107페이지(1993년), 미국 특허공보 제4683327호, 동 5622648호, 동 5770107호, 국제 공개공보 WO95/22586호, 동 95/24455호, 동 97/00600호, 동 98/23580호, 동 98/52905호, 일본 공개특허공보 평1-272551호, 동 6-16616호, 동 7-110469호, 동 11-80081호, 및 일본 공개특허공보 2001-328973호 등에 기재된 화합물이 포함되며, 이들 공보에 기재된 내용은 본원 명세서에 원용된다. 2종류 이상의 중합성 액정 화합물을 병용해도 된다. 2종류 이상의 중합성 액정 화합물을 병용하면, 배향 온도를 저하시킬 수 있다.
중합성 액정 화합물은, 중합성기를 2개 갖는 2관능 액정 화합물과 중합성기를 1개만 갖는 단관능 액정 화합물을 포함하고 있거나, 또는 중합성기를 2개 갖는 2관능 액정 화합물을 2종 포함하고 있으면 된다. 2관능 액정 화합물과 단관능 액정 화합물을 포함하는 경우의 양자의 질량 비율(다관능 액정 화합물/단관능 액정 화합물)은 30/70~99/1이면 되고, 70/30~90/10인 것이 바람직하다. 이와 같은 중합성 액정 화합물과 후술의 중합성 모노머를 포함하는 액정 조성물을 이용함으로써, 콜레스테릭 액정층의 원편광 선택 반사의 중심 파장 λ나 그 반값폭은 필름의 열압착 첩합 시에 변화(시프트)하기 어려워지며, 또 열압착 시에 파단되지 않고, 또 곡면화 등의 가공에 추종할 수 있게 된다.
또, 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 첨가량은, 액정 조성물의 고형분 질량(용매를 제외한 질량)에 대하여, 50~99질량%인 것이 바람직하고, 70~98질량%인 것이 보다 바람직하며, 80~95질량%인 것이 특히 바람직하다.
중합성 모노머
중합성 모노머는 중합성기를 3개 이상 갖는 3관능 이상의 중합성 모노머이면 된다. 또 중합성 모노머는, UV 조사에 의하여 중합 반응하는 UV 경화성 모노머이면 된다. 첨가량이 소량이기 때문에, 액정성을 나타내든 나타내지 않든 어느 것이어도 된다. 액정 화합물로서는, 3관능 이상의 중합성기를 갖는 액정, 예를 들어 스왈로테일형의 것이 바람직하다.
또, 3관능 이상의 중합성 모노머의 중합성 관능기의 종류는 각각 독립적으로, 다른 종류의 중합성 관능기여도 되고, 동일한 종류의 중합성 관능기를 2개 이상 포함하고 있어도 된다. 그 중에서도, 3관능 이상의 중합성 모노머 중에 포함되는 중합성 관능기가 모두 동일한 종류의 중합성 관능기인 것이 바람직하다.
3관능 이상의 중합성 모노머의 중합성 관능기 수로서는, 특별히 제한은 없지만, 3~10관능인 것이 바람직하고, 3~6관능인 것이 보다 바람직하며, 3~4관능인 것이 특히 바람직하다.
3관능 이상의 중합성 모노머의 중합성 관능기 이외의 구조로서는, 특별히 제한은 없지만, 직쇄 또는 분지를 갖는 구조인 것(즉 환상 구조를 갖지 않는 것)이 바람직하고, 분지를 갖는 구조인 것이 보다 바람직하다.
3관능 이상의 중합성 모노머의 중합성 관능기의 종류는, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 이하의 중합성 관능기를 들 수 있다.
(메트)아크릴로일기, 바이닐에터기, 에폭사이드기, 옥세테인기, 카복실기, 설폰산기, 싸이이레인기, 아지리딘기, 아이소사이아네이트기 및 아이소싸이오사이아네이트기.
그 중에서도 3관능 이상의 중합성 모노머의 중합성 관능기는, (메트)아크릴로일기인 것이 얻어지는 필름의 반응성의 높이의 관점에서 보다 바람직하고, 아크릴로일기인 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 명세서 중에 있어서, "단량체"와 "모노머"는 동의이다. 본 발명에 있어서의 단량체는, 올리고머 및 폴리머와 구별되며, 질량 평균 분자량이 1,000 이하인 화합물을 말한다.
3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머의 구체예를 이하에 기재하지만, 이하의 예에 한정되는 것은 아니다.
에피클로로하이드린(이하 "ECH"라고 함) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드(이하 "EO"라고 함) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드(이후 "PO"라고 함) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, EO 변성 인산 트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, EO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, PO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨하이드록시펜타(메트)아크릴레이트, 알킬 변성 다이펜타에리트리톨하이드록시펜타(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 알킬 변성 다이펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨에톡시테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트.
그 중에서도, EO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하고, EO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트가 특히 바람직하며, 이들 화합물의 아크릴레이트인 것이 보다 특히 바람직하다.
한편, 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머 이외의, 본 발명에 이용되는 3관능 이상의 중합성 모노머의 구체예를 이하에 기재하지만, 본 발명은 이하의 양태에 한정되는 것은 아니다.
ECH 변성 글리세롤트라이아크릴레이트, EO 변성 글리세롤트라이아크릴레이트, EO 변성 인산 트라이아크릴레이트, HPA(헤테로폴리산) 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, PO 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인벤조에이트아크릴레이트, 알콕시 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 카프로락톤 변성 다이펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨하이드록시펜타아크릴레이트, 알킬 변성 다이펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨폴리아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨에톡시테트라아크릴레이트, 실리콘 헥사아크릴레이트, 락톤 변성 가요성 아크릴레이트.
중합성 모노머는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
3관능 이상의 중합성 모노머의 함유량은, 액정 조성물 중에 포함되는 액정 화합물의 총량에 대하여, 0.3~6질량%이면 되고, 0.4~5질량%인 것이 보다 바람직하며, 0.5~2질량%인 것이 특히 바람직하다. 특히, 3관능 이상의 중합성 모노머의 함유량이, 액정 조성물 중에 포함되는 액정 화합물의 총량에 대하여 상기의 상한값 이하인 것이, 콜레스테릭 액정층의 곡면 추종성을 떨어뜨리지 않아 곡면으로의 전사 시에 균열이나 주름이 발생하지 않게 하는 관점에서, 또한 액정성을 떨어뜨리지 않고 반사 대역폭을 유지하는 관점에서 바람직하다. 한편, 3관능 이상의 중합성 모노머의 함유량이, 액정 조성물 중에 포함되는 액정 화합물의 총량에 대하여 상기의 하한값 이상인 것이, 얻어지는 필름의 콜레스테릭 액정층의 반사 대역폭의 변화를 억제하는 효과를 충분히 얻는 관점에서 바람직하다.
액정 조성물은, 중합성 모노머의 반응성에 따라 공지의 촉매를 포함하고 있어도 되고, 촉매에 의하여 막강도 및 내구성 향상에 더하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
카이랄제(광학 활성 화합물)
카이랄제는 콜레스테릭 액정상의 나선 구조를 야기하는 기능을 갖는다. 카이랄 화합물은, 화합물에 의하여 야기되는 나선의 센스 또는 나선 피치가 상이하기 때문에, 목적에 따라 선택하면 된다.
카이랄제로서는, 특별히 제한은 없고, 공지의 화합물(예를 들면, 액정 디바이스 핸드북, 제3장 4-3항, TN, STN용 카이랄제, 199페이지, 일본 학술 진흥회 제142 위원회 편, 1989에 기재), 아이소소바이드, 아이소만나이드 유도체를 이용할 수 있다.
카이랄제는, 일반적으로 부제(不齊) 탄소 원자를 포함하지만, 부제 탄소 원자를 포함하지 않는 축성 부제 화합물 혹은 면성 부제 화합물도 카이랄제로서 이용할 수 있다. 축성 부제 화합물 또는 면성 부제 화합물의 예에는, 바이나프틸, 헬리센, 파라사이클로페인 및 이들의 유도체가 포함된다. 카이랄제는, 중합성기를 갖고 있어도 된다. 카이랄제와 경화성 콜레스테릭 액정 화합물이 중합성기를 갖는 경우는, 중합성 카이랄제와 중합성 콜레스테릭 액정 화합물의 중합 반응에 의하여, 콜레스테릭 액정 화합물로부터 유도되는 반복 단위와, 카이랄제로부터 유도되는 반복 단위를 갖는 폴리머를 형성할 수 있다. 이 양태에서는, 중합성 카이랄제가 갖는 중합성기는, 중합성 콜레스테릭 액정 화합물이 갖는 중합성기와 동종의 기인 것이 바람직하다. 따라서, 카이랄제의 중합성기도, 불포화 중합성기, 에폭시기 또는 아지리딘일기인 것이 바람직하고, 불포화 중합성기인 것이 더 바람직하며, 에틸렌성 불포화 중합성기인 것이 특히 바람직하다.
또, 카이랄제는, 액정 화합물이어도 된다.
카이랄제가 광이성화기를 갖는 경우에는, 도포, 배향 후에 활성 광선 등의 포토마스크 조사에 의하여, 발광 파장에 대응한 원하는 반사 파장의 패턴을 형성할 수 있으므로 바람직하다. 광이성화기로서는, 포토크로믹성을 나타내는 화합물의 이성화 부위, 아조, 아족시, 신남오일기가 바람직하다. 구체적인 화합물로서, 일본 공개특허공보 2002-80478호, 일본 공개특허공보 2002-80851호, 일본 공개특허공보 2002-179668호, 일본 공개특허공보 2002-179669호, 일본 공개특허공보 2002-179670호, 일본 공개특허공보 2002-179681호, 일본 공개특허공보 2002-179682호, 일본 공개특허공보 2002-338575호, 일본 공개특허공보 2002-338668호, 일본 공개특허공보 2003-313189호, 일본 공개특허공보 2003-313292호에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.
카이랄제는 HTP가 30μm-1 이상인 좌선회성, 혹은 우선회성의 카이랄제를 이용하는 것이 바람직하다. 우선회성의 카이랄제의 HTP는, 40μm-1 이상인 것이 바람직하고, 50μm-1 이상인 것이 보다 바람직하다. 좌선회성의 카이랄제의 HTP는, 33μm-1 이상인 것이 바람직하고, 35μm-1 이상인 것이 보다 바람직하다.
액정 조성물에 있어서의, 카이랄제의 함유량은, 중합성 액정 화합물량의 0.3질량%~30질량%가 바람직하고, 1질량%~15질량%가 보다 바람직하다.
중합 개시제
액정 조성물은, 중합 개시제를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 진행시키는 양태에서는, 사용하는 중합 개시제는, 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 개시 가능한 광중합 개시제인 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 예에는, α-카보닐 화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호 기재), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호 기재), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호, 동 2951758호의 각 명세서 기재), 트라이아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합(미국 특허공보 제3549367호 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허공보 제4239850호 기재) 및 옥사다이아졸 화합물(미국 특허공보 제4212970호 기재) 등을 들 수 있으며, 이들 공보에 기재된 내용은 본원 명세서에 원용된다.
액정 조성물 중의 광중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량에 대하여 0.1~20질량%인 것이 바람직하고, 0.5질량%~5질량%인 것이 더 바람직하다.
배향 제어제
액정 조성물 중에는, 안정적으로 또는 신속히 플레이너 배향의 콜레스테릭 액정층으로 하기 위하여 기여하는 배향 제어제를 첨가해도 된다. 배향 제어제의 예로서는 일본 공개특허공보 2007-272185호의 단락 〔0018〕~〔0043〕 등에 기재된 불소 (메트)아크릴레이트계 폴리머, 일본 공개특허공보 2012-203237호의 단락 〔0031〕~〔0034〕 등에 기재된 식 (I)~(IV)로 나타나는 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 공보에 기재된 내용은 본원 명세서에 원용된다.
또한, 배향 제어제로서는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
액정 조성물 중에 있어서의, 배향 제어제의 첨가량은, 콜레스테릭 액정 화합물의 전체 질량에 대하여 0.01질량%~10질량%가 바람직하고, 0.01질량%~5질량%가 보다 바람직하며, 0.02질량%~1질량%가 특히 바람직하다.
그 외의 첨가제
그 외에, 액정 조성물은, 도막의 표면 장력을 조정하여 막두께를 균일하게 하기 위한 계면활성제, 및 중합성 모노머 등의 다양한 첨가제로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하고 있어도 된다. 또, 액정 조성물 중에는, 필요에 따라서, 또한 중합 금지제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정화제, 색재, 금속 산화물 미립자 등을, 광학적 성능을 저하시키지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.
콜레스테릭 액정층은, 중합성 액정 화합물, 중합성 모노머, 카이랄제, 또한 필요에 따라서 첨가되는 중합 개시제, 계면활성제 등을 용매에 용해시킨 액정 조성물을, 지지체 또는 지지체 상의 배향층 등의 위에 도포하고, 건조시켜 도막을 얻어, 이 도막에 활성 광선을 조사하고 콜레스테릭 액정성 조성물을 중합하여, 콜레스테릭 규칙성이 고정화된 콜레스테릭 액정층을 형성할 수 있다. 또한, 복수의 콜레스테릭 액정층으로 이루어지는 적층막은, 콜레스테릭 액정층의 제조 공정을 반복하여 행함으로써 형성할 수 있다.
액정 조성물의 조제에 사용하는 용매로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 유기 용매가 바람직하게 이용된다.
유기 용매로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면 케톤류, 알킬할라이드류, 아마이드류, 설폭사이드류, 헤테로환 화합물, 탄화 수소류, 에스터류, 에터류 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 환경에 대한 부하를 고려한 경우에는 케톤류가 특히 바람직하다.
지지체 또는 배향층 등에 대한 액정 조성물의 도포 방법은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면 와이어 바 코팅법, 커텐 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법 등을 들 수 있다. 또, 별도 지지체 상에 도설(塗設)한 액정 조성물을 기재 상으로 전사하는 것에 의해서도 실시할 수 있다. 도포한 액정 조성물을 가열함으로써, 액정 분자를 배향시킨다. 가열 온도는, 200℃ 이하가 바람직하고, 130℃ 이하가 보다 바람직하다. 이 배향 처리에 의하여, 중합성 액정 화합물이, 필름면에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 나선축을 갖도록 비틀림 배향하고 있는 광학 박막이 얻어진다.
배향시킨 액정 화합물은, 더 중합시키면 된다. 중합 방법으로서는, 광중합(자외선 중합), 방사선 중합, 전자선 중합, 열중합을 들 수 있으며, 이들 중 어느 것이어도 되지만, 광중합이 바람직하다. 광조사는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사 에너지는, 20mJ/cm2~50J/cm2가 바람직하고, 100mJ/cm2~1,500mJ/cm2가 보다 바람직하다. 광중합 반응을 촉진하기 위하여, 가열 조건하 또는 질소 분위기하에서 광조사를 실시해도 된다. 조사 자외선 파장은 200nm~430nm가 바람직하다.
콜레스테릭 액정층의 두께(복수 층 적층되어 있는 경우는 복수 층의 합계)는, 1μm~150μm가 바람직하고, 2μm~100μm가 보다 바람직하며, 5μm~50μm가 더 바람직하다.
(지지체)
본 발명의 필름은, 지지체를 포함하고 있어도 된다. 지지체는 특별히 한정되지 않고, 플라스틱 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 지지체는, 투명하고, 저복굴절성인 것이 바람직하다. 플라스틱 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스터, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리유레테인, 폴리아마이드, 폴리올레핀, 사이클로올레핀 폴리머, 셀룰로스 유도체, 실리콘 등을 들 수 있다.
지지체의 막두께로서는, 5μm~1000μm 정도이면 되고, 바람직하게는 10μm~250μm이며, 보다 바람직하게는 15μm~90μm이다.
상기의 콜레스테릭 액정층의 제작을 위해서는 통상 지지체가 이용되지만, 그 때의 지지체는, 본 발명의 열압착 첩합용 필름에 있어서는 박리되어 있어도 된다. 즉, 예를 들면 지지체 상에서 형성된 콜레스테릭 액정층을 다른 기재에 적층하여, 콜레스테릭 액정층의 제작 시의 지지체를 박리하여 필름으로 하는 것에 의해서는, 지지체의 내열성 등의 특성을 콜레스테릭 액정층의 제작에 적절하게 선택할 수 있음과 함께, 필름의 광학적 성질 등이 지지체의 성질에 영향을 받지 않게 할 수 있다.
또, 지지체는, 열압착 첩합용 필름을 이용한 성형품의 제조 시 또는 제조 후에 박리되는 가지지체여도 된다.
(배향층)
본 발명의 필름은, 액정 화합물의 배향을 위한 배향층을 포함하고 있어도 된다. 배향층은, 유기 화합물, 폴리머(폴리이미드, 폴리바이닐알코올, 폴리에스터, 폴리아릴레이트, 폴리아마이드이미드, 폴리에터이미드, 폴리아마이드, 변성 폴리아마이드 등의 수지)의 러빙 처리, 무기 화합물의 사방 증착, 마이크로 그루브를 갖는 층의 형성, 또는 랭뮤어·블로젯법(LB막)에 의한 유기 화합물(예를 들면, ω-트라이코세인산, 다이옥타데실메틸암모늄 클로라이드, 스테아릴산 메틸)의 누적과 같은 수단으로, 마련할 수 있다. 또한, 전장의 부여, 자장의 부여 또는 광조사에 의하여, 배향 기능이 발생하는 배향층도 알려져 있다. 이들 중에서도, 폴리머의 러빙 처리에 의하여 형성하는 배향층이 특히 바람직하다. 러빙 처리는, 폴리머층의 표면을, 종이, 천으로 일정 방향으로, 수회 문지름으로써 실시할 수 있다.
배향층의 두께는 0.01~5μm인 것이 바람직하고, 0.05~2μm인 것이 더 바람직하다.
배향층을 마련하지 않고 지지체 표면, 또는 지지체를 러빙 처리한 표면에, 액정 조성물을 도포해도 된다.
지지체가 가지지체인 경우, 배향층은 지지체와 함께 박리되어도 되고, 박리되지 않아도 된다.
(접착층)
본 발명의 열압착 첩합용 필름은 접착층을 포함하고 있어도 된다. 접착층을 구성하는 접착제의 예로서는, 열경화성 접착제, 열가소성 접착제, 가압 접착제 등의 수지 접착제를 들 수 있다. 수지로서는, 예를 들면 아크릴계 수지, 염화 바이닐계 수지, 아세트산 바이닐계 수지, 염화 바이닐-아세트산 바이닐계 공중합 수지, 스타이렌-아크릴계 공중합 수지, 폴리에스터계 수지, 폴리아마이드계 수지, 올레핀계 수지 등 중에서 선택되는 적어도 1종의 수지 중에서, 적절히 선택하여 사용한다. 선택한 1종 또는 2종 이상의 수지를 혼합하여 사용해도 된다. 또 필요에 따라서, 접착층에 이형 필름을 마련해도 된다. 이형 필름은 접착층의 보호를 위하여 마련되어, 성형품과의 첩합 전에 박리된다.
접착층의 두께는 0.1~6μm인 것이 바람직하고, 1~4μm인 것이 더 바람직하다.
(열압착 첩합용 필름의 응용)
본 발명의 열압착 첩합용 필름은 가열 혹은 가압, 또는 가열 및 가압의 공정을 포함하는 가공이 가능하다. 특히, 본 발명의 열압착 첩합용 필름은, 가열 및 가압하면서, 수지 제품이나 금속 제품에 전사 또는 래미네이팅되기 위한 첩합 필름으로서 이용할 수 있다. 이와 같은 가공법으로서는 예를 들면, 진공 성형, 압공 성형, 매치드 다이 성형이나 인 몰드 성형 등의, 열압착 첩합용 필름을 재가열 및 가압하는 것을 포함하는 방법을 들 수 있다.
진공 성형, 압공 성형, 매치드 다이 성형은, 예를 들면 수지나 금속 등의 평판을 가열하면서 금형이나 압축 공기로 가압하여, 원하는 형상을 형성하는 방법이지만, 상기 평판에 미리 본 발명의 열압착 첩합용 필름을 접착제 등에 의하여, 또는 본 발명의 열압착 첩합용 필름이 접착층을 포함하는 경우는, 그 접착층에 의하여, 접착시켜 두고 나서, 가열하면서 가압을 행함으로써, 상기 평판으로 형성되는 가공품에 본 발명의 열압착 첩합용 필름에 기초하는 장식이나 성질을 부여할 수 있다.
인 몰드 성형법은 플라스틱 필름을 사출 성형기의 형 내에 끼워 넣은 후에, 필요에 따라서, 수지 주입측에 접착제를 첩부하여, 상기 사출 성형기의 형 내에 수지를 주입하고, 가열 압축함으로써 표면에 플라스틱 필름이 래미네이팅 또는 전사된 수지 성형품을 얻을 수 있는 방법이다. 이 플라스틱 필름으로서 본 발명의 열압착 첩합용 필름을 이용함으로써, 수지로 형성되는 제품에 본 발명의 열압착 첩합용 필름에 기초하는 장식이나 성질을 부여할 수 있다. 또는 본 발명의 열압착 첩합용 필름이 접착층을 포함하는 경우는, 그 접착층이 수지 주입측에 면하도록 하여, 인 몰드 성형법을 행하면 된다.
상기의 가공법에 이용되는 접착제의 예로서는, 상기에 있어서 접착층에서 이용되는 접착제로서 예시한 것을 들 수 있다.
(성형품)
성형품으로서는, 본 발명의 열압착 첩합용 필름 중의 콜레스테릭 액정층의 성질에 근거하는 선택 반사 특성을 이용하는 제품을 예시할 수 있으며, 센서용 필터, 하프 미러, 차열 시트, UV 차단 시트, 가식(加飾) 시트, 원편광 필터, 광산란 시트, 반사형 스크린 등을 들 수 있다.
본 발명의 열압착 첩합용 필름이 전사되는 수지 제품의 수지로서는 아크릴 수지 또는 폴리카보네이트가 바람직하다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 물질량과 그 비율, 조작 등은 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
＜필름의 제작＞
각 실시예 및 비교예에서는, 하기 표 1 및 2에 각각 나타내는 조성의 도포액 R, 및 도포액 L을 이용했다. 도포액 R, L은, 함께 제작되는 콜레스테릭 액정층의 반사 중심 파장이 600nm가 되도록 조제했다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
[화학식 1]
Figure pct00003
[화학식 2]
Figure pct00004
[화학식 3]
Figure pct00005
[표 3]
Figure pct00006
실시예, 비교예(표 4)의 필름의 제작은 이하와 같이 행했다. 또한, 동일 필름의 제작에서 사용되는 도포액 R 및 도포액 L에 있어서는 봉상 액정 화합물 1, 2의 종류 및 첨가량 그리고 중합성 모노머의 종류 및 첨가량이 각각 동일하게 되도록 제작했다.
후지필름(주)제 PET 필름(언더코팅층 없음, 두께: 75μm)에, 러빙 처리(레이온 천, 압력: 9.8kPa(0.1kgf/cm2), 회전수: 1000rpm, 반송 속도: 10m/min, 횟수: 1 왕복)를 실시했다.
PET 필름의 러빙면에, 도포액 R을, 와이어 바를 이용하여, 건조 후의 막의 두께가 3.5μm가 되도록, 실온에서 도포했다. 실온에서 30초간 건조시켜 용제를 제거한 후, 125℃의 분위기에서 2분간 가열하고, 그 후 95℃에서 콜레스테릭 액정상으로 했다. 이어서, 퓨전 UV시스템즈(주)제 무전극 램프 "D밸브"(90mW/cm2)로, 출력 60%로 6~12초간 UV 조사하고, 콜레스테릭 액정상을 고정하여, 콜레스테릭 액정층을 형성했다. 실온까지 냉각한 후, 얻어진 액정층의 표면에, 도포액 L을 상기 도포액 R과 동일하게 도포하며, 또한 상기와 동일하게 건조, 가열, UV 조사하고, 2층째의 콜레스테릭 액정층을 형성하여, PET 필름 기판 상에 2층의 콜레스테릭 액정층을 갖는 필름을 얻었다.
＜인 몰드 성형 방법＞
콜레스테릭 액정층 상에 표 3의 접착제를 와이어 바를 이용하여 건조 후의 막의 두께가 2μm가 되도록 실온에서 도포했다. 실온에서 2분간 건조시켜 용제를 제거한 후, 필름을 80mm×80mm의 사이즈로 컷팅하여, 접착제의 도포면이 수지측이 되도록, SUS제의 금형(곡률 반경 R400) 내에 끼워 넣었다. 금형에 폴리카보네이트 수지를 유입시켜 성형하여(금형 온도 110℃, 수지 온도: 310℃, 압력 13.7MPa, 시간 1분), 사이즈 80mm×80mm, 두께 5mm의 필름 부착 성형품을 얻었다. 또한 성형품으로부터 PET를 박리하여, 콜레스테릭 액정층이 전사된 성형품을 얻었다.
＜평가 조건＞
·파장 시프트량: 필름 전사 전후에서의 중심 반사 파장을 분광 광도계(형식(型式) V-670, 니혼 분코(주)제)로 측정.(중심 파장의 파장 시프트(단파화)가 10nm 이상이 되면 통상 실용에 바람직하지 않다.)
·균열: 육안에 의한 관찰.
[표 4]
Figure pct00007

Claims (16)

  1. 열압착 첩합용 필름으로서,
    상기 열압착 첩합용 필름은 중합성 봉상 액정 화합물, 카이랄제, 및 중합성 모노머를 포함하는 액정 조성물을 경화하여 형성된 콜레스테릭 액정층을 포함하고,
    상기 중합성 봉상 액정 화합물은, 중합성기를 1개 갖는 단관능 봉상 액정 화합물 및 중합성기를 2개 갖는 2관능 봉상 액정 화합물, 또는 중합성기를 2개 갖는 2관능 봉상 액정 화합물을 2종 이상 포함하며,
    상기 중합성 모노머는 중합성기를 3개 이상 갖고,
    상기 중합성 모노머는 상기 중합성 봉상 액정 화합물의 총 질량에 대하여 0.3~6.0질량%인 열압착 첩합용 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필름이 지지체를 포함하고,
    상기 지지체가 폴리에스터, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리유레테인, 폴리아마이드, 폴리올레핀, 사이클로올레핀 폴리머, 셀룰로스 유도체, 및 실리콘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 플라스틱 필름인 열압착 첩합용 필름.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지체가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 열압착 첩합용 필름.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 콜레스테릭 액정층 및 상기 지지체로 이루어지는 열압착 첩합용 필름.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름이 배향층을 포함하고,
    상기 배향층이 폴리이미드, 폴리바이닐알코올, 폴리에스터, 폴리아릴레이트, 폴리아마이드이미드, 폴리에터이미드, 폴리아마이드, 및 변성 폴리아마이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 열압착 첩합용 필름.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지체, 상기 배향층, 및 상기 콜레스테릭 액정층으로 이루어지는 열압착 첩합용 필름.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카이랄제가 HTP가 30μm-1 이상인 좌선회성, 혹은 우선회성의 카이랄제인 열압착 첩합용 필름.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    접착층을 더 포함하고, 상기 접착층이 상기 콜레스테릭 액정층과 직접 접하고 있는 열압착 첩합용 필름.
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 열압착 첩합용 필름의 적어도 한쪽의 표면에 접착제가 도포된 필름을 준비하는 단계,
    접착제가 도포된 상기 필름을 사출 성형기의 형 내에 끼워 넣는 단계,
    상기 접착제를 도포한 면측에 직접 적용되도록 수지를 상기 사출 성형기의 형 내에 주입하는 단계,
    상기 사출 성형기에 의하여, 상기 열압착 첩합용 필름 및 상기 수지를 가열 압축하는 단계를 포함하는, 수지 성형품의 제조 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 열압착 첩합용 필름의 적어도 한쪽의 표면에 접착제가 도포된 필름을 준비하는 단계,
    상기 접착제를 도포한 면으로, 상기 열압착 첩합용 필름과 수지 평판을 접착시키는 단계,
    상기 열압착 첩합용 필름과 상기 수지 평판을 금형 또는 압축 공기에 의하여 가열 압축하는 단계를 포함하는, 수지 성형품의 제조 방법.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 수지가 아크릴 수지 또는 폴리카보네이트인, 제조 방법.
  12. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의하여 얻어지는, 표면에 콜레스테릭 액정층을 갖는 수지 성형품.
  13. 청구항 12에 있어서,
    센서용 필터, 하프 미러, 차열 시트, UV 차단 시트로서 사용되는 수지 성형품.
  14. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 열압착 첩합용 필름의 적어도 한쪽의 표면에 접착제가 도포된 필름을 준비하는 단계,
    상기 접착제를 도포한 면으로, 상기 열압착 첩합용 필름과 금속 평판을 접착시키는 단계,
    상기 열압착 첩합용 필름과 상기 금속 평판을 금형 또는 압축 공기에 의하여 가열 압축하는 단계를 포함하는, 성형품의 제조 방법.
  15. 청구항 14에 따른 제조 방법에 의하여 얻어지는, 표면에 콜레스테릭 액정층을 갖는 성형품.
  16. 청구항 15에 있어서,
    센서용 필터, 하프 미러, 차열 시트, UV 차단 시트로서 사용되는 성형품.
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