TWI840350B - 片狀物及其製造方法以及塗料 - Google Patents
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Abstract
提供一種片狀物,可在包含該片狀物之層體的正面方向及傾斜方向兩者上清楚看見反射色。
〔解決手段〕一種片狀物,其包含具有膽固醇規則性之樹脂層的粉碎片,前述樹脂層包含膽固醇規則性受損的定向缺陷,前述樹脂層的霧度為10%以上且60%以下。
Description
本發明係關於片狀物及其製造方法以及塗料。
在防偽油墨(security ink)領域中,以防止偽造為目的,有時使用特殊顏料。作為此種特殊顏料之一,已知有利用具有膽固醇規則性之樹脂(以下適時稱作「膽固醇樹脂」。)者(參照專利文獻1)。
『專利文獻』
《專利文獻1》:日本專利公開第2007-141117號公報
本發明人著眼於包含膽固醇樹脂的片狀物作為前述特殊顏料。在印刷包含此片狀物之防偽油墨以形成包含該片狀物之光學層的情況下,通常觀察此光學層而看見的片狀物之反射色會因觀察角度而異。於此,所謂某層體的觀察角度,表示觀察方向相對於此層體之厚度方向所夾之角度。據此,舉例而言,在前述光學層之正面方向(觀察角度為0°的方向)上觀察的反射色與在前述光學層之傾斜方向(觀察角度為大於0°且未達90°的方向)上觀察的反射色多為相異。因此,可考慮利用如此因觀察角度而反射色相異這樣的特異性質,將包含膽固醇樹脂之片狀物作為特殊顏料使用。
說來,作為印刷有包含特殊顏料之防偽油墨的印刷物,有如印花稅票、證券、紙鈔、卡片等各式各樣者。並且,觀看此等印刷物的環境有明亮的環境,亦可能有陰暗的環境。再者,前述環境中的照明有配光角度廣的照明,亦可能有配光角度窄的照明。如此,包含特殊顏料之防偽油墨可應用的環境係為多樣。因此,對於前述特殊顏料,要求在多樣的照明環境下可清楚看見反射色。
然而,包含膽固醇樹脂之以往的片狀物難以在正面方向及傾斜方向兩者上清楚看見反射色。尤其,即使在以正面方向上之觀察可清楚看見反射色的環境下,在傾斜方向上,多有無法清楚看見反射色的情形。
本發明係鑑於前述問題而首創者,其目的在於:提供可在包含該片狀物之層體的正面方向及傾斜方向兩者上清楚看見反射色的片狀物及其製造方法,以及包含前述片狀物之塗料。
本發明人為能解決前述問題而潛心進行研究。其結果,本發明人發現包含膽固醇樹脂層之粉碎片的片狀物可解決前述問題,進而完成本發明,所述膽固醇樹脂層具有由起因於定向缺陷之光散射性所致之指定範圍的霧度。亦即,本發明包含下述內容。
[1]一種片狀物,其包含具有膽固醇規則性之樹脂層的粉碎片,
前述樹脂層包含膽固醇規則性受損的定向缺陷,
前述樹脂層的霧度為10%以上且60%以下。
[2]如[1]所記載之片狀物,其中前述片狀物具有1個以上之包含可見光區域的反射帶。
[3]如[2]所記載之片狀物,其中每1個前述反射帶的帶寬為100 nm以上。
[4]如[1]~[3]之任一項所記載之片狀物,其中前述片狀物的平均粒徑為1 μm以上且500 μm以下。
[5]一種片狀物的製造方法,其係如[1]~[4]之任一項所記載之片狀物的製造方法,包含:
形成具有膽固醇規則性之樹脂層的工序,與
粉碎前述樹脂層的工序。
[6]一種塗料,其包含:如[1]~[4]之任一項所記載之片狀物與分散介質。
根據本發明,可提供可在包含該片狀物之層體的正面方向及傾斜方向兩者上可清楚看見反射色的片狀物及其製造方法,以及包含前述片狀物之塗料。
以下揭示實施型態及示例物以詳細說明本發明。惟本發明並非受限於以下所說明之實施型態及示例物者,在不脫離本發明之申請專利範圍及其均等之範圍的範圍內,可任意變更而實施。
在以下說明中,所謂某層體的正面方向,除非另有註記,否則表示相對於某層體之厚度方向平行的方向。並且,所謂某層體的傾斜方向,除非另有註記,否則表示既不平行亦不垂直於某層體之厚度方向的方向。
[1.片狀物的結構]
本發明之一實施型態相關之片狀物包含膽固醇樹脂層的粉碎片。所謂膽固醇樹脂,如上所述係指具有膽固醇規則性的樹脂。
所謂膽固醇規則性,係如同「在某平面上分子軸沿固定之方向排列,然在與其重疊之下個平面上分子軸之方向些微錯開角度,並在再下個平面上角度更加錯開」一般,隨著依序穿透重疊排列的平面而前進,該平面中之分子軸之角度錯開(扭轉)的結構。亦即,在某樹脂之層體內部的分子具有膽固醇規則性的情況下,分子在層體內部的某第一平面上以分子軸成為固定之方向的方式排列。在層體內部之與該第一平面重疊之下個第二平面上,分子軸的方向與在第一平面中之分子軸的方向些微錯開角度。在與該第二平面進一步重疊之下個第三平面上,分子軸的方向自在第二平面中之分子軸的方向更加錯開角度。如此,在重疊排列的平面中,該平面中之分子軸的角度依序錯開(扭轉)。如此分子軸之方向逐漸扭轉的結構,通常為螺旋結構,而為光學掌性結構。
在本實施型態中,使用包含定向缺陷者作為膽固醇樹脂層。所謂定向缺陷,係指膽固醇樹脂之膽固醇規則性受損的部分。在此種定向缺陷中,分子通常沿與周圍的分子相異之方向定向。因此,在此種定向缺陷中,一般會發生折射、反射、繞射等光學現象。據此,包含定向缺陷之膽固醇樹脂具有使光線散射的散射性。
透過由定向缺陷所致之散射性,膽固醇樹脂層具有特定範圍的霧度。膽固醇樹脂層之具體的霧度範圍通常為10%以上,以15%以上為佳,以20%以上為較佳,且通常為60%以下,以55%以下為佳,以50%以下為較佳。在膽固醇樹脂層的霧度為前述範圍之下限值以上的情況下,可在包含片狀物之光學層的正面方向及傾斜方向兩者上提高片狀物之反射色的可見度。並且,在膽固醇樹脂層的霧度為前述範圍之上限值以下的情況下,由於可增大藍移的程度,故可增大相應於「包含片狀物之光學層的觀察角度」之反射色的差異。
膽固醇樹脂層的霧度可藉由例如:調整膽固醇樹脂層之製造方法所包含之定向處理之條件的方法;調整膽固醇樹脂層之厚度的方法;等來調整。具體而言,由於在定向處理時定向溫度愈低愈容易產生定向缺陷,故可提高霧度。並且,由於膽固醇樹脂愈厚愈容易產生定向缺陷,故可提高霧度。
膽固醇樹脂層的霧度可使用粉碎前的膽固醇樹脂層,利用霧度計來量測。具體的量測方法可採用在實施例中所說明之方法。
膽固醇樹脂層通常具有圓偏光分離功能。亦即,膽固醇樹脂層可發揮作為圓偏光分離膜的功能,所述圓偏光分離膜具有使右旋圓偏光及左旋圓偏光之其中一種圓偏光穿透,並使另一種圓偏光之一部分或全部反射的性質。膽固醇樹脂中的反射,係將圓偏光維持其掌性而就此反射。在以下說明中,有時將如此發揮圓偏光分離功能的波長範圍稱為「反射帶」。藉由調整此反射帶,片狀物可反射相應於此反射帶之顏色的圓偏光。據此,藉由調整反射帶,能調整片狀物的反射色。
發揮圓偏光分離功能之具體的波長,一般取決於膽固醇樹脂層中之螺旋結構的間距。所謂螺旋結構的間距,係在螺旋結構中分子軸之方向隨著穿進平面而角度逐漸錯開,然後再次回到原本的分子軸方向為止之平面法線方向的距離。藉由改變此螺旋結構的間距之大小,可改變發揮圓偏光分離功能的波長。
舉例而言,於使用液晶性化合物而形成之膽固醇樹脂層中,在「表示螺旋結構中分子軸扭轉時之旋轉軸的螺旋軸」與「膽固醇樹脂層的法線」平行的情況下,螺旋結構的間距p與反射之圓偏光的波長λ通常具有式(X)及式(Y)的關係。
式(X):λc
=n×p×cosθ
式(Y):no
×p×cosθ≦λ≦ne
×p×cosθ
式(X)及式(Y)中,λc
表示反射帶的中心波長(以下有時稱作「反射中心波長」。),no
表示液晶性化合物之短軸方向的折射率,ne
表示前述液晶性化合物之長軸方向的折射率,n表示(ne
+no
)/2,p表示螺旋結構的間距,θ表示光線的入射角(與面的法線之間所夾之角度)。
因此,反射中心波長λc
取決於膽固醇樹脂層中之聚合物之螺旋結構的間距p。藉由改變此螺旋結構的間距p,可改變反射帶。據此,螺旋結構的間距p以因應欲使膽固醇樹脂層反射之圓偏光的波長來設定為佳。作為調整間距p的方法,得使用例如:日本專利公開第2009-300662號公報所記載的方法。若要舉出具體例,可列舉:在膽固醇液晶組成物中調整掌性劑之種類或調整掌性劑之量的方法。
並且,由前述式(X)及式(Y)可知,反射帶會因應光線的入射角而變化。據此,於膽固醇樹脂層通常會發生「入射角變得愈大,反射帶愈往低波長側偏移」之稱為藍移的現象。
作為膽固醇樹脂層,可列舉例如:(i)使螺旋結構的間距之大小分段性變化的膽固醇樹脂層及(ii)使螺旋結構的間距之大小連續性變化的膽固醇樹脂層。
(i)使螺旋結構之間距分段性變化的膽固醇樹脂層,舉例而言,可藉由將螺旋結構之間距相異的多個膽固醇樹脂層堆疊而獲得。堆疊可藉由在預先製作好螺旋結構之間距相異的多個膽固醇樹脂層之後,將各層體中介黏合劑或接合劑固著來進行。或者,堆疊亦可藉由在形成某膽固醇樹脂層後,再依序形成另一膽固醇樹脂層來進行。
(ii)使螺旋結構的間距之大小連續性變化的膽固醇樹脂層,舉例而言,可在對液晶組成物層施以1次以上之包含活性能量線的照射處理及/或加熱處理的寬帶化處理之後,使此液晶組成物層固化而獲得。根據前述寬帶化處理,由於可使螺旋結構的間距在厚度方向上連續性變化,故可擴展膽固醇樹脂層的反射帶,因此,稱為寬帶化處理。
膽固醇樹脂層可為僅由1層而成的單層結構之層體,亦可為包含2層以上之層體的多層結構之層體。膽固醇樹脂層所包含之層體的數量,就製造的容易性之觀點而言,以1層~100層為佳,以1層~20層為較佳。
膽固醇樹脂層的折射率各向異性Δn可因應所製作之片狀物的反射帶適當選擇。舉例而言,在製作反射帶窄且色純度高的片狀物之情況下,以使用擁有0.2以下之折射率各向異性Δn的膽固醇樹脂層為佳。並且,在製作混色或多色甚至在可見光區域全域中擁有反射帶的片狀物之情況下,以擁有0.2以上之大折射率各向異性Δn的膽固醇樹脂層為佳。惟就為了確保反射率而薄化必要之厚度,使由厚度所致之膽固醇樹脂層的霧度易於調整的觀點而言,膽固醇樹脂層的折射率各向異性Δn以0.05以上為佳。若折射率各向異性Δn為0.30以上,雖然有時紫外線吸收光譜之長波長側的吸收端會及於可見光區域,但只要該光譜之吸收端即使及於可見光區域亦不會對期望之光學性能造成負面影響,即能夠使用。於此,折射率各向異性Δn得透過塞拿蒙法來量測。折射率各向異性Δn的上限得為例如0.25以下。
本實施型態相關之片狀物包含於上已述之膽固醇樹脂層的粉碎片,故該片狀物通常包含膽固醇樹脂層。在以下說明中,有時適當將粉碎前的膽固醇樹脂層稱為「膽固醇原始層」、將片狀物所包含之粉碎後的膽固醇樹脂層稱為「膽固醇粉碎層」。
由於包含膽固醇粉碎層,故片狀物通常具有單一或相異之多個反射帶。其中,片狀物以具有1個以上之包含可見光區域的反射帶為佳。所謂可見光區域,具體而言,通常係指400 nm以上且800 nm以下的波長域。並且,所謂反射帶包含可見光區域,係指反射帶包含可見光區域之至少一部分。再者,反射帶之具體的波長範圍,可量測為在使用分光器(例如日本分光股份有限公司「V570」)而量測之反射光譜中相當於反射峰值之半高寬的波長範圍(亦即,強度呈尖峰強度50%以上的波長範圍)。前述量測通常在光線之入射角5°、偵測角0°的量測條件下進行。如此於可見光區域具有反射帶的片狀物,可透過肉眼看見該片狀物的反射光。據此,此種片狀物能應用於廣泛的用途。
在片狀物於可見光區域具有反射帶的情況下,位於可見光區域之反射帶的數量可為1個,亦可為2個以上。舉例而言,於可見光區域僅具有1個帶寬狹窄之反射帶的片狀物,可獲得對應於此反射帶之單色(例如:紅色、綠色、藍色等)的反射光。並且,舉例而言,於可見光區域僅具有1個寬至涵蓋可見光區域整體的帶寬之反射帶的片狀物,可獲得對應於此反射帶之混色(通常為銀色)的反射光。再者,舉例而言,於可見光區域具有2個以上之反射帶的片狀物,可獲得分別對應於此等反射帶之顏色之混色的反射光。
每1個前述反射帶之帶寬,以100 nm以上為佳,以200 nm以上為較佳,以400 nm以上為尤佳。尤其,片狀物以在可見光區域中具有「具有前述帶寬的反射帶」為較佳。藉此,能提升單一個片狀物的反射光量,可獲得設計性及可見度優異的塗料。每1個反射帶之帶寬的上限得為300 nm以下。
反射帶之帶寬可使用分光器(例如日本分光股份有限公司「V570」)量測反射光譜,根據此反射光譜來算出。更具體而言,可將在量測到之反射光譜中之反射峰值的半高寬之值定為反射帶的帶寬之值。前述量測通常在光線之入射角5°、偵測角0°的量測條件下進行。
如上所述,在包含膽固醇樹脂之膽固醇粉碎層中,通常會發生藍移。據此,在觀察片狀物的情況下,通常會因應觀察角度而看見相異的反射色。一般而言,在觀察角度小的情況下所看見的顏色會隨觀察角度變大,而逐漸變化成短波長側的顏色。舉例而言,在觀察角度小的情況下看見綠色的時候,會隨觀察角度變大而看見藍色。惟在於藍色區域與紅外線區域擁有反射帶的片狀物之情形中,能夠發生與藍移相反之稱為紅移的顏色變化。於此種紅移中,舉例而言,在觀察角度小的情況下會看見藍色,但隨觀察角度變大而看見紅色。
片狀物亦可更包含任意層體組合於膽固醇粉碎層。舉例而言,在將組合膽固醇原始層及任意層體而包含之多層薄膜粉碎以製造片狀物的情況下,此片狀物得包含膽固醇粉碎層及任意層體。
片狀物由於包含已將膽固醇原始層粉碎的粉碎片,故通常具有薄片形狀。此種具有薄片形狀的片狀物有以下傾向:在塗布包含該片狀物之塗料而獲得層體的情況下,會透過塗布時的剪力,以該層體之層平面與膽固醇粉碎層之層平面成為平行的方式定向。
片狀物的平均粒徑,就提高片狀物之反射色的可見度之觀點而言,以1 μm以上為佳,並且,就優化塗料的塗布性之觀點而言,以500 μm以下為佳,以100 μm以下為較佳。
片狀物的平均粒徑可藉由實施例所記載之方法來量測。
[2.片狀物的製造方法]
本實施型態相關之片狀物通常可藉由包含:形成膽固醇原始層的工序;與粉碎前述膽固醇原始層的工序;的製造方法來製造。
在形成膽固醇原始層的工序中,舉例而言,於膽固醇原始層形成用之適切的支撐體上設置膽固醇液晶組成物之層體,將前述層體固化以獲得膽固醇原始層。便宜上稱作「液晶組成物」的材料不僅包含由2個以上之物質的混合物而成之材料,亦包含由單一物質而成之材料。並且,所謂膽固醇液晶組成物,係指在使該液晶組成物所包含之液晶性化合物定向的情況下,液晶性化合物可呈現具有膽固醇規則性之液晶相(膽固醇液晶相)的組成物。
作為膽固醇液晶組成物,可使用包含液晶性化合物且更視需求包含任意成分的液晶組成物。作為液晶性化合物,可使用係為高分子化合物的液晶性化合物及聚合性液晶性化合物。在獲得高的熱穩定性上,以使用聚合性液晶性化合物為佳。藉由使聚合性液晶性化合物在呈現膽固醇規則性的狀態下聚合,可使膽固醇液晶組成物之層體固化,獲得在呈現膽固醇規則性的狀態下就此固化之非液晶性的膽固醇樹脂層。作為膽固醇液晶組成物,可使用例如:國際專利公開第2016/002765號所記載者。
作為支撐體,通常可使用具有平坦之支撐面的任意部件,所述平坦之支撐面可支撐膽固醇液晶組成物之層體。通常使用樹脂薄膜作為此種支撐體。並且,對支撐體之支撐面,亦可為了促進在膽固醇液晶組成物之層體中之液晶性化合物的定向,施加用以賦予定向限制力的處理。於此,所謂某面的定向限制力,係指得使膽固醇液晶組成物中的液晶性化合物定向之「此面的性質」。作為對支撐面施加用以賦予定向限制力的前述處理,可列舉例如:摩擦處理、定向膜形成處理、延伸處理、離子束定向處理等。
通常藉由將膽固醇液晶組成物塗布於支撐體之支撐面,設置膽固醇液晶組成物之層體。膽固醇液晶組成物之層體的厚度,得因應定為目標之膽固醇原始層的厚度來設定。並且,膽固醇液晶組成物之層體的厚度,以因應膽固醇原始層的霧度來設定為佳。一般而言,膽固醇液晶組成物之層體愈厚,可獲得愈厚的膽固醇原始層。而且,膽固醇原始層愈厚,愈可提高膽固醇原始層的霧度。因此,藉由調整形成於支撐面之膽固醇液晶組成物之層體的厚度,可調整膽固醇原始層的霧度。
膽固醇液晶組成物的塗布方法係為任意。作為塗布方法之例,可列舉:簾塗法、擠製塗法、輥塗法、旋塗法、浸塗法、棒塗法、噴塗法、斜板式塗法、印刷塗法、凹版塗法、模具塗法、間隙塗法及浸漬法。
在設置好膽固醇液晶組成物之層體之後,亦可視需求對膽固醇液晶組成物之層體施以定向處理。定向處理通常可藉由將膽固醇液晶組成物之層體加熱至指定定向溫度來進行。藉由施以此種定向處理,膽固醇液晶組成物所包含之液晶性化合物定向,成為呈現膽固醇規則性的狀態。
定向溫度可在進行液晶性化合物之定向的範圍任意設定。惟定向溫度以因應膽固醇原始層的霧度來設定為佳。一般而言,定向溫度愈低,愈可提高膽固醇原始層的霧度。因此,藉由調整定向溫度,可調整膽固醇原始層的霧度。具體的定向溫度可因應膽固醇液晶組成物之組成來調整,舉例而言,在50℃~150℃的範圍以可獲得期望之值之霧度的方式設定。
在定向處理中,通常將膽固醇液晶組成物之層體,指定多少時間即於前述定向溫度加熱多久。此時的處理時間可在進行液晶性化合物之定向的範圍任意設定,得為例如0.5分鐘~10分鐘。
惟膽固醇液晶組成物所包含之液晶性化合物的定向,有時得藉由膽固醇液晶組成物的塗布直接達成。因此,不必非得對膽固醇液晶組成物之層體施以定向處理。
在使液晶性化合物定向之後,使膽固醇液晶組成物之層體固化,獲得膽固醇原始層。在此工序中,通常使膽固醇液晶組成物所包含之聚合性液晶性化合物等聚合成分聚合,使膽固醇液晶組成物之層體固化。作為聚合方法,得選擇適合膽固醇液晶組成物所包含之成分之性質的方法。作為聚合方法,可列舉例如:照射活性能量線的方法及熱聚合法。其中,由於不需加熱而可使聚合反應在室溫下進行,故以照射活性能量線的方法為佳。於此,於所照射之活性能量線,得包含可見光、紫外線及紅外線等光線以及電子束等任意能量線。並且,在藉由活性能量線之照射使膽固醇液晶組成物之層體固化的情況下,所照射之活性能量線的強度得為例如50 mJ/cm2
~10,000 mJ/cm2
。
並且,使液晶性化合物定向後,亦可在使膽固醇液晶組成物之層體固化之前,對膽固醇液晶組成物之層體施以寬帶化處理。此種寬帶化處理可藉由例如1次以上之活性能量線的照射處理與加熱處理之組合來進行。寬帶化處理中的照射處理可藉由例如照射波長200 nm~500 nm之光線0.01秒~3分鐘來進行。此時,所照射之光線的能量得定為例如0.01 mJ/cm2
~50 mJ/cm2
。並且,加熱處理,可藉由加熱至例如:以40℃以上為佳,以50℃以上為較佳,且以200℃以下為佳,以140℃以下為較佳的溫度來進行。此時的加熱時間得定為以1秒以上為佳,以5秒以上為較佳,並且,通常為3分鐘以下,以120秒以下為佳的時間。藉由進行此種寬帶化處理,可使螺旋結構之間距的大小連續性大幅變化,獲得寬廣的反射帶。
前述活性能量線的照射可在空氣下進行,或者亦可在已控制氧氣濃度的氣體環境下(例如氮氣環境下)進行此工序的一部分或全部。
前述膽固醇液晶組成物之塗布及固化的工序,並不受限於1次,亦可重複進行多次塗布及固化。藉此,可獲得包含2層以上之厚的膽固醇樹脂層。
在藉由前述方法製造膽固醇原始層的情況下,膽固醇規則性中的扭轉方向,可因所使用之掌性劑的結構而適當選擇。舉例而言,在要將扭轉做成向右的情況下,使用包含賦予右旋性之掌性劑的膽固醇液晶組成物,在要將扭轉方向做成向左的情況下,使用包含賦予左旋性之掌性劑的膽固醇液晶組成物。
膽固醇原始層的厚度,在獲得充分之反射率上,以0.1 μm以上為佳,以1 μm以上為較佳。並且,在獲得膽固醇原始層之透明性上,以20 μm以下為佳,以10 μm以下為較佳。
根據前述工序,通常可於支撐體上獲得膽固醇原始層。於是,亦可在粉碎膽固醇原始層的工序之前,視需求進行剝離支撐體的工序。剝離方法係為任意,可使用例如日本專利公開第2015-27743號公報所記載的方法。
在準備好膽固醇原始層之後,進行粉碎膽固醇原始層的工序。藉由粉碎膽固醇原始層,可獲得包含「作為膽固醇原始層之粉碎片之膽固醇粉碎層」的片狀物。粉碎方法係為任意。作為粉碎裝置,可列舉例如:鎚式壓碎機、切割研磨機、鎚式研磨機、珠磨機、震動式研磨機、行星式球磨機、砂磨機、球磨機、輥研磨機、三輥研磨機、噴射磨機、高速旋轉式粉碎機、微粉碎機─解碎整粒機、奈米噴射粉碎機等。
於上已述之片狀物的製造方法亦可更包含任意工序。作為任意工序,可列舉例如將片狀物分級的工序等。
[3.塗料]
於上已述之片狀物可作為例如塗料用的顏料使用。此種塗料係包含前述片狀物之流體狀的材料。於此,所謂流體狀,不僅包含低黏度的液體狀態,亦包含高黏度的凝膠狀態。塗料之具體的黏度,得因應此塗料的用途來適度調整。塗料所包含之片狀物可為1種,亦可2種以上。
通常塗料包含分散介質組合於片狀物。在此塗料中,片狀物通常分散至前述分散介質中。作為分散介質,可使用例如水等無機溶劑,但通常使用有機溶劑。若要舉出有機溶劑之例,可列舉:酮化合物、鹵化烷化合物、醯胺化合物、亞碸化合物、雜環化合物、烴化合物、酯化合物及醚化合物等有機溶劑。此等之中,在考慮對環境之負荷的情況下以酮化合物為佳。並且,分散介質可使用單獨1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
分散介質之量,相對於片狀物100重量份,以40重量份以上為佳,以60重量份以上為較佳,以80重量份以上為尤佳,且以1000重量份以下為佳,以800重量份以下為較佳,以600重量份以下為尤佳。藉由將分散介質之量定為前述範圍,可優化塗料的塗布性。
並且,塗料亦可包含用以在分散介質之乾燥後使片狀物結合的黏結劑。作為黏結劑,通常使用聚合物。作為此聚合物之例,可列舉:聚酯系聚合物、丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯系聚合物、聚醯胺系聚合物、聚胺甲酸酯系聚合物、聚烯烴系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚乙烯系聚合物等。黏結劑可使用單獨1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
黏結劑之量,相對於片狀物100重量份,以20重量份以上為佳,以40重量份以上為較佳,以60重量份以上為尤佳,且以1000重量份以下為佳,以800重量份以下為較佳,以600重量份以下為尤佳。藉由將黏結劑之量定為前述範圍,可優化塗料的塗布性。並且,可在分散介質之乾燥後穩定結合片狀物。
並且,前述塗料亦可包含此聚合物的單體代替作為黏結劑的聚合物,或者與聚合物組合。在此情況下,藉由將塗料塗布於適切的部件在使之乾燥後使單體聚合,可製造包含片狀物及黏結劑的光學層。再者,包含單體的塗料以更包含聚合起始劑為佳。
塗料得於片狀物、分散介質及黏結劑以外包含任意成分。作為任意成分,可列舉例如:抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、上藍劑等。並且,此等可使用單獨1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
[4.片狀物的使用方法及效果]
前述片狀物通常使用於包含該片狀物之光學層的製造。此種光學層可將塗料塗布於適切的部件,使藉由塗布而形成之塗料層固化來製造。塗料層的固化可藉由例如:使塗料層乾燥、使塗料層所包含之單體聚合的方法來達成。
此光學層包含前述片狀物。據此,若對光學層照射光線,則膽固醇樹脂之對應於圓偏光分離功能之反射帶的圓偏光,會因片狀物而反射。因此,觀察者可看見「相應於如前所述反射之圓偏光之波長」的反射色。尤其,在使用於上已述之實施型態相關之片狀物的情況下,在光學層的正面方向及傾斜方向兩者上,觀察者可清楚看見反射色。
如上所述可在正面方向及傾斜方向兩者上達成高可見度的機制,本發明人推測係如同下述者。惟下述所說明之機制並非限制本發明之技術範圍者。
圖1~圖3係繪示本發明之一實施型態相關之包含片狀物100之光學層10之一例的剖面示意圖。
如圖1~圖3所示,考量包含片狀物100及黏結劑200的光學層10之例。在此所示之例,片狀物100沿光學層10之層平面平行定向,因此,此片狀物100所包含之膽固醇粉碎層110之層平面與光學層10之層平面呈平行。並且,此膽固醇粉碎層110係將具有於上已述之特定範圍之霧度的膽固醇原始層(未圖示。)粉碎而獲得者,包含定向缺陷120。若於此種片狀物100入射光線,則膽固醇樹脂之對應於圓偏光分離功能之反射帶的圓偏光會在膽固醇粉碎層110反射。
如圖1及圖2所示,片狀物100所接受的光量通常因光線的入射角而異。據此,如圖1所示,片狀物100有以相對大的光量接受入射角小之正面方向的光線A1之傾向。另一方面,如圖2所示,片狀物100有以相對小的光量接受入射角大之傾斜方向的光線A2之傾向。因此,在假設沒有定向缺陷120的情況下,會在光學層10的正面方向上產生大光量的反射,而在光學層10的傾斜方向上產生小光量的反射。據此,在使用以往之片狀物的情況下,難以看見自傾斜方向觀看之片狀物的反射色。
相對於此,若如本實施型態般片狀物100包含定向缺陷120,則如圖3所示,定向缺陷120會產生光的散射。據此,在正面方向上入射之光線A1的一部分會因散射的作用而使行進方向變化,於反射後往傾斜方向出射。因此,由於可增加在傾斜方向上觀察者可看見之光量,故可提高在傾斜方向之反射色的可見度。因此,在光學層10的正面方向及傾斜方向兩者上,觀察者可清楚看見反射色。
在圖3中,雖繪示有於定向缺陷120散射之光線係由包含此定向缺陷120的片狀物100反射之例,但於定向缺陷120散射之光線亦可能因有別於包含此定向缺陷120的片狀物100之片狀物(未圖示。)而反射。並且,在圖3中,雖繪示有因於定向缺陷120的散射,而在由片狀物100反射之前使光線A1的行進方向受到變化之例,但藉由片狀物100反射之後的作為圓偏光之光線A1亦可能因於定向缺陷120的散射,而行進方向受到變化。
再者,可想見在片狀物100所包含之膽固醇粉碎層110之層平面未平行於光學層10之層平面的情況下,亦可因與前述相同之機制而獲得效果。亦即,根據散射的作用,能抑制因光線的行進方向所致之光量的參差,故不依觀察角度而觀察者可清楚看見反射色。
在光學層中,一般而言片狀物整體沿一定方向定向。據此,此片狀物所包含之膽固醇粉碎層之層平面亦通常整體沿一定方向定向。在大部分的情況下,片狀物與光學層之層平面平行定向,因此,膽固醇粉碎層之層平面亦多為呈與光學層之層平面平行。在如此片狀物整體沿一定方向定向的情況下,觀察光學層的觀察者可在光學層之整體看見均勻之片狀物的反射色。
並且,在片狀物的反射色由於可依藍移之影響而變化,故觀察包含該片狀物之光學層而看見的反射色,通常可因應相對於此光學層的觀察角度而變化。一般而言,與相對於光學層之厚度方向所夾之觀察角度為0°的正面方向相比,前述觀察角度大的傾斜方向有看見更接近於藍色之反射色的傾向。
[5.用途]
於上已述之片狀物及塗料可作為例如用以防止偽造的保全製品(security product)來使用。
舉例而言,使用前述片狀物或塗料而形成之光學層如上所述,看見的反射色會因應觀察角度而變化。據此,在藉由印刷等方法於物品形成光學層的情況下,觀察此光學層,若顏料的顏色會因應觀察角度而變化,則可判定此物品為真實者。
並且,舉例而言,亦可利用片狀物所包含之膽固醇粉碎層的圓偏光分離功能,進行真實性的判定。片狀物通常僅反射右旋圓偏光及左旋圓偏光中之一者。據此,包含片狀物的光學層會在使用右旋圓偏光板來觀察的情形與使用左旋圓偏光板來觀察的情形中,看見相異的像。據此,若如此使用右旋圓偏光板來觀察的像與使用左旋圓偏光板來觀察的像相異,則可判定此形成有光學層的物品為真實者。
作為要形成如前所述之光學層之目標的目標物並無限制,可採用廣泛的物品。作為目標物之例,可列舉:服裝類等布製品;皮包、皮鞋等皮革製品;螺絲等金屬製品;價格標籤等紙製品;輪胎等橡膠製品;但目標物並不受限於此等之例。並且,為了賦予設計性或資訊性,前述光學層亦可形成為圖案、數字、記號、識別符(條碼等)般的指定平面形狀。
『實施例』
以下揭示實施例以具體說明本發明。惟本發明並非受限於以下所說明之實施例者,在不脫離本發明之申請專利範圍及其均等之範圍的範圍內,得任意變更而實施。
在以下說明中,表示量的「%」及「份」,除非另有註記,否則為重量基準。並且,以下所說明之操作,除非另有註記,否則在常溫及常壓的條件下進行。
[評價方法]
[霧度的量測方法]
對平板狀之玻璃板的單面施以電暈處理。並且,對在實施例或比較例中製造的膽固醇原始層之表面施以電暈處理。使玻璃板的電暈處理面與膽固醇原始層的電暈處理面接觸,在溫度40℃以5 MPa的壓力加壓貼合。之後,剝離支撐體,獲得具有「玻璃板/膽固醇原始層」之層體構造的試樣。使用此試樣,利用霧度計(日本電色股份有限公司製「NDH-5000」),量測膽固醇原始層的霧度。
[片狀物之平均粒徑的量測方法]
片狀物之平均粒徑係藉由以下方法來量測。首先,使用篩孔相異之多個篩,量測通過此具有篩孔之篩的片狀物之比例。然後,自篩孔的大小與通過此具有篩孔之篩的片狀物之比例,將片狀物之粒徑分布以累積重量百分率來表示。在此粒徑分布中,採用其重量之累積值為50%的粒徑作為平均粒徑。
[反射帶之波長範圍及帶寬的量測方法]
使用在前述[霧度的量測方法]中準備的試樣,使用分光器(日本分光股份有限公司「V570」)量測膽固醇原始層的反射光譜。前述量測係在光線之入射角5°、偵測角0°的量測條件下進行。在量測到之反射光譜中,將反射率呈30%以上之反射峰值特定為表示反射帶的反射峰值。求得相當於此反射峰值之半高寬的波長範圍作為反射帶。並且,將反射峰值之半高寬之值求得為反射帶之帶寬之值。
[片狀物之反射色的評價方法]
目視觀察在實施例或比較例中製造之光學層。此觀察分別在(1)白色螢光燈的照明下及(2)汽車的室內燈下進行。再者,前述觀察分別在(i)光學層的正面方向及(ii)光學層的傾斜方向上進行。因應所觀察之片狀物的反射色,根據下述基準進行評價。
「A」:可清楚辨認出鮮明的反射色。
「B」:雖不清楚,但可辨認出反射色本身。
「C」:可勉強辨認出反射色。
「D」:無法辨認出反射色。
[顏色變化的評價方法]
在白色螢光燈的照明下,目視觀察在實施例或比較例中製造之光學層。此目視觀察先(i)在光學層的正面方向上進行,之後,增大觀察角度(ii)在光學層的傾斜方向上進行。因應在如此使觀察方向自光學層的正面方向往傾斜方向變化的情況下所發生之反射色的顏色變化(藍移),根據下述基準進行評價。
「A」:可辨認出因觀察角度變大而反射色急劇明顯變化。
「B」:可辨認出因觀察角度變大而反射色雖不急劇但明顯變化。
「C」:可勉強辨認出因觀察角度變大而反射色變化。
「D」:即使增大觀察角度,反射色的變化仍然遲緩,無法辨認出顏色變化。
[實施例1]
(1-1.膽固醇液晶組成物的製造)
混合由下述式(X1)所示之折射率各向異性Δn 0.24的化合物25.5份、由下述式(Y1)所示之聚合性的液晶性化合物11份、掌性劑(BASF公司製「LC756」)2.3份、聚合起始劑(Ciba Specialty Chemicals公司製「Irgacure OXE02」)1.2份、界面活性劑(NEOS公司製「FTERGENT 209F」)0.04份及作為溶劑之環戊酮60份,製備膽固醇液晶組成物。
『化1』
『化2』
由前述式(X1)所示之化合物係使用依循日本專利第5365519號公報所記載之方法來製造者。並且,由前述式(Y1)所示之化合物係使用:依循日本專利第4054392號公報所記載之方法來製造者。
(1-2.圓偏光分離膜的製造)
準備於單面具有易接合處理面的聚酯薄膜(東洋紡製「COSMOSHINE A4100」,厚度100 μm)作為支撐體。對此支撐體之與易接合處理面相反之側的面施以摩擦處理。之後,於此摩擦處理面,使用#12的線棒塗布膽固醇液晶組成物,形成液晶組成物之層體。
對液晶組成物之層體,施以在80℃加熱5分鐘的定向處理。之後,對於液晶組成物之層體,施以由「照射20.7 mJ/cm2
之微弱紫外線的UV照射處理」與「繼而在100℃加熱1分鐘的加熱處理」而成之寬帶化處理。之後,對液晶組成物之層體照射800 mJ/cm2
的紫外線以使之固化。藉此,於支撐體上獲得厚度5.2 μm、在450 nm~700 nm之波長範圍具有帶寬250 nm之反射帶之作為圓偏光分離膜的膽固醇原始層。以於上已述之量測方法量測膽固醇原始層的霧度。
(1-3.片狀物的製造)
藉由噴淋水流,自支撐體剝下膽固醇原始層。使用反向噴射研磨機粉碎此膽固醇原始層,獲得平均粒徑20 μm之作為磷片狀填料的片狀物。
(1-4.塗料的製造)
使前述片狀物20重量份、胺甲酸丙烯酸酯系紫外線固化型樹脂(大日本油墨化學工業股份有限公司製「UNIDIC 17-806」)80重量份及紫外線聚合起始劑(Ciba Specialty Chemicals公司製「Irgacure 187」)2重量份分散至甲苯中,製造固體成分濃度20重量%的塗料。
(1-5.光學層的製造)
於由降𦯉烯系樹脂所形成之厚度100 μm的樹脂薄膜(日本瑞翁公司製「ZeonorFilm ZF14-100」)上,使用塗布機塗布前述塗料,使之乾燥,進一步在100℃加熱2分鐘,形成塗膜。之後,使用紫外線照射器(優志旺電機公司製「UVC321AM1」),對此塗膜照射50 mW/cm2
×1秒鐘的紫外線,使該塗膜固化,獲得厚度50 μm的光學層。觀察所獲得之光學層,結果會因應觀察角度而光學層的色調有所變化。
依循於上已述之評價方法評價如此獲得之光學層。
[實施例2]
除了將線棒的粗細規格變更為#8以外,藉由與實施例1相同的操作,進行光學層的製造及評價。在此實施例2中,所獲得之膽固醇原始層的厚度為3.7 μm,具有2個反射帶。其中一反射帶於400 nm~500 nm之波長範圍具有帶寬100 nm。另一反射帶於550 nm~650 nm之波長範圍具有帶寬100 nm。
[實施例3]
除了將線棒的粗細規格變更為#18以外,藉由與實施例1相同的操作,進行光學層的製造及評價。在此實施例3中,所獲得之膽固醇原始層的厚度為8.6 μm,於450 nm~650 nm之波長範圍具有帶寬200 nm的反射帶。
[實施例4]
除了未進行寬帶化處理以外,藉由與實施例2相同的操作,進行光學層的製造及評價。在此實施例4中,所獲得之膽固醇原始層於500 nm~650 nm之波長範圍具有帶寬150 nm的反射帶。
[比較例1]
除了將定向處理的溫度變更為130℃以外,藉由與實施例2相同的操作,進行光學層的製造及評價。在此比較例1中,所獲得之膽固醇原始層的厚度為3.6 μm,具有2個反射帶。其中一反射帶於400 nm~500 nm之波長範圍具有帶寬100 nm。另一反射帶於550 nm~650 nm之波長範圍具有帶寬100 nm。
[比較例2]
除了不對支撐體之與易接合處理面相反之側的面進行摩擦處理以外,藉由與實施例1相同的操作,進行光學層的製造及評價。在此比較例2中所獲得之膽固醇原始層所包含之液晶性化合物並非以層體整體來定向,而係以每一小區段為單位發生定向。據此,在比較例2中所獲得之膽固醇原始層成為前述區段的集合,就層體整體而言不具膽固醇規則性,並產生多個定向缺陷。並且,此膽固醇原始層未表現明確的反射帶,整體呈白濁。
[結果]
前述實施例及比較例的結果揭示於下述表1。
『表1』
[表1.實施例及比較例的結果]
10‧‧‧光學層
100‧‧‧片狀物
110‧‧‧膽固醇粉碎層
120‧‧‧定向缺陷
200‧‧‧黏結劑
〈圖1〉圖1係繪示包含本發明之一實施型態相關之片狀物的光學層之一例的剖面示意圖。
〈圖2〉圖2係繪示包含本發明之一實施型態相關之片狀物的光學層之一例的剖面示意圖。
〈圖3〉圖3係繪示包含本發明之一實施型態相關之片狀物的光學層之一例的剖面示意圖。
10‧‧‧光學層
100‧‧‧片狀物
110‧‧‧膽固醇粉碎層
120‧‧‧定向缺陷
200‧‧‧黏結劑
A1‧‧‧光線
Claims (6)
- 一種片狀物,其包含具有膽固醇規則性之樹脂層的粉碎片,前述樹脂層係使包含液晶性化合物及界面活性劑的膽固醇液晶組成物固化之層體,前述樹脂層包含膽固醇規則性受損的定向缺陷,前述樹脂層的霧度為10%以上且60%以下。
- 如請求項1所述之片狀物,其中前述片狀物具有1個以上之包含可見光區域的反射帶。
- 如請求項2所述之片狀物,其中每1個前述反射帶的帶寬為100nm以上。
- 如請求項1至3之任一項所述之片狀物,其中前述片狀物的平均粒徑為1μm以上且500μm以下。
- 一種片狀物的製造方法,其係如請求項1至4之任一項所述之片狀物的製造方法,包含:使包含液晶性化合物及界面活性劑的膽固醇液晶組成物之層體的前述液晶性化合物定向後固化形成具有膽固醇規則性之樹脂層的工序,與粉碎前述樹脂層的工序。
- 一種塗料,其包含:如請求項1至4之任一項所述之片狀物與分散介質。
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