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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-08
(45)【発行日】2022-11-16
(54)【発明の名称】積層体の製造方法
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/00 20060101AFI20221109BHJP
   B32B 27/16 20060101ALI20221109BHJP
   B32B 27/30 20060101ALI20221109BHJP
   B05D 1/36 20060101ALI20221109BHJP
   B05D 3/06 20060101ALI20221109BHJP
   B05D 7/00 20060101ALI20221109BHJP
   B05D 7/02 20060101ALI20221109BHJP
   B05D 7/24 20060101ALI20221109BHJP
   G02B 5/30 20060101ALI20221109BHJP
   C08F 2/48 20060101ALI20221109BHJP
【FI】
B32B27/00 A
B32B27/16
B32B27/30 A
B05D1/36 Z
B05D3/06 102B
B05D7/00 H
B05D7/02
B05D7/24 301P
B05D7/24 301T
B05D7/24 302P
G02B5/30
C08F2/48
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2018086263
(22)【出願日】2018-04-27
(65)【公開番号】P2019188740
(43)【公開日】2019-10-31
【審査請求日】2021-03-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000229117
【氏名又は名称】日本ゼオン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】草野 賢次
【審査官】増田 亮子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2011/001836(WO,A1)
【文献】特開2010-224433(JP,A)
【文献】特開2011-128498(JP,A)
【文献】国際公開第2007/111081(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B32B 1/00-43/00
B05D 1/00-7/26
G02B 5/30
C09J 4/00-4/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなり第1主面及び第2主面を備える基材層の、前記第1主面に対して、前記第1主面における水の接触角を減少させる処理をする工程、
(b)液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる液晶組成物硬化層を最も外側に含む層Aの、前記液晶組成物硬化層の上に、及び/又は、前記基材層の前記第1主面の上に、ヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含む紫外線硬化型樹脂組成物を塗布して未硬化層を形成する工程、
(c)前記未硬化層を介して、前記層Aと前記基材層とを積層する工程、
(d)前記未硬化層に紫外線を照射し、前記未硬化層を硬化させて接着層を形成する工程をこの順で含む、積層体の製造方法であって、
前記脂環式構造を含有する重合体は、脂環式構造を含有する構造単位の割合が、50重量%以上であり、主鎖に脂環式構造を含有し、
前記積層体は、前記基材層と、前記基材層の前記第1主面に接して設けられる前記接着層と、前記接着層に接して設けられる前記液晶組成物硬化層とを含む、製造方法。
【請求項2】
前記工程(a)において、前記第1主面における水の接触角を減少させる前記処理により、前記第1主面における水の接触角を80°以下とする、請求項に記載の積層体の製造方法。
【請求項3】
前記層Aが、前記液晶組成物硬化層と、前記液晶組成物硬化層に接して設けられる支持体とを含む、請求項1又は2に記載の積層体の製造方法。
【請求項4】
前記工程(d)の後に、更に
(e)前記支持体を前記液晶組成物硬化層から剥離する工程
を含む、請求項に記載の積層体の製造方法。
【請求項5】
前記液晶組成物が、コレステリック液晶組成物である、請求項1~4のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
【請求項6】
前記基材層の前記第2主面が、エンボス加工されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
【請求項7】
前記積層体が、対象物加飾用、ディスプレイ用、又は偽造防止媒体用である、請求項1~6のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層体及び積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶化合物を含む液晶組成物から得られるフィルムは、例えば、支持体に液晶化合物を配向させるための配向膜を形成し、配向膜に液晶組成物を塗布してこれを硬化させることにより得られる(特許文献1~3)。液晶組成物から得られるフィルムは、例えば円偏光分離、位相差板などの機能を発現しうることから、光学フィルムや加飾素材などの様々な用途に使用されうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2013-235234号公報
【文献】特開2015-072410号公報
【文献】特許第5129864号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなるフィルムは、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などに優れている。その特性を活かし、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなる層を、液晶組成物硬化層と組み合わせて積層体として使用しうる。
しかし、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなる層は、一般に接着性が低いため、該樹脂からなる層から、液晶組成物硬化層が剥離することがある。そのため、該樹脂からなる層と、液晶組成物硬化層との密着性を向上させる必要がある。
したがって、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなる基材層と液晶組成物硬化層との密着性に優れる積層体;かかる積層体を製造する方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者は、前記課題を解決するべく、鋭意検討した結果、基材層における水の接触角を調整し、基材層と液晶組成物硬化層とを所定の接着層を介して積層することで、基材層と液晶組成物硬化層との密着性を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下を提供する。
【0006】
[1] 第1主面及び第2主面を備えた基材層と、前記基材層の前記第1主面に接して設けられる接着層と、前記接着層に接して設けられる液晶組成物硬化層とを含む積層体であって、
前記基材層が脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなり、前記基材層の第1主面は、水の接触角が80°以下であり、
前記接着層が、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物からなり、前記紫外線硬化型樹脂組成物がヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含み、
前記液晶組成物硬化層が、液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる、積層体。
[2] 前記液晶組成物が、コレステリック液晶組成物である、[1]に記載の積層体。
[3] 前記基材層の前記第2主面が、エンボス加工されている、[1]又は[2]に記載の積層体。
[4] 対象物加飾用、ディスプレイ用、又は偽造防止媒体用である、[1]~[3]のいずれか1項に記載の積層体。
[5] (a)脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなり第1主面及び第2主面を備える基材層の、前記第1主面に対して、前記第1主面における水の接触角を減少させる処理をする工程、
(b)液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる液晶組成物硬化層を最も外側に含む層Aの、前記液晶組成物硬化層の上に、及び/又は、前記基材層の前記第1主面の上に、ヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含む紫外線硬化型樹脂組成物を塗布して未硬化層を形成する工程、
(c)前記未硬化層を介して、前記層Aと前記基材層とを積層する工程、
(d)前記未硬化層に紫外線を照射し、前記未硬化層を硬化させて接着層を形成する工程をこの順で含む、積層体の製造方法であって、
前記積層体は、前記基材層と、前記基材層の前記第1主面に接して設けられる前記接着層と、前記接着層に接して設けられる前記液晶組成物硬化層とを含む、製造方法。
[6] 前記工程(a)において、前記第1主面における水の接触角を減少させる前記処理により、前記第1主面における水の接触角を80°以下とする、[5]に記載の積層体の製造方法。
[7] 前記層Aが、前記液晶組成物硬化層と、前記液晶組成物硬化層に接して設けられる支持体とを含む、[5]又は[6]に記載の積層体の製造方法。
[8] 前記工程(d)の後に、更に
(e)前記支持体を前記液晶組成物硬化層から剥離する工程
を含む、[7]に記載の積層体の製造方法。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなる基材層と液晶組成物硬化層との密着性に優れる積層体;かかる積層体を製造する方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本発明の第1実施形態に係る積層体を模式的に示す断面図である。
図2図2は、本発明の第2実施形態に係る積層体を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施形態及び例示物を示して本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものでは無く、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【0010】
以下の説明において、「剤」は、単一の物質からなる材料のみならず、2以上の物質の混合物をも包含する。また、「組成物」は、2以上の物質の混合物のみならず、単一の物質からなる材料をも包含する。
【0011】
以下の説明において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート若しくはメタクリレート、又はその両方を意味する。「(メタ)アクリル」は、「アクリル」若しくは「メタクリル」、又はその両方を意味する。「(チオ)エポキシ」は、「エポキシ」若しくは「チオエポキシ」、又はその両方を意味する。また、「イソ(チオ)シアネート」とは、「イソシアネート」若しくは「イソチオシアネート」、又はその両方を意味する。
【0012】
[1.積層体]
[1.1.第1実施形態]
本実施形態の積層体は、基材層と、接着層と、液晶組成物硬化層とを含む。
図1は、本発明の第1実施形態に係る積層体を模式的に示す断面図である。本実施形態の積層体100は、基材層101と、接着層102と、液晶組成物硬化層103とを備える。基材層101は、第1主面101Uと、第2主面101Dを備える。接着層102は、基材層101の第1主面101Uに接して設けられている。液晶組成物硬化層103は、接着層102に接して設けられている。具体的には、液晶組成物硬化層は、基材層101の第1主面101Uと接していない接着層102の面に接するように設けられている。したがって、積層体100は、基材層101と、接着層102と、液晶組成物硬化層103をこの順で備えている。
【0013】
[基材層]
基材層101の第1主面101Uは、水の接触角が80°以下である。基材層101の接着層102と接する主面(第1主面101U)の水の接触角を、前記の範囲とすることにより、積層体100の密着性を向上させうる。
ここで、第1主面101Uにおける水の接触角は、第1主面101Uに蒸留水を滴下し、着滴3000ms後における第1主面101Uと水滴との接触角を、23℃、50%RHの雰囲気下、接触角計を用いて測定しうる。
【0014】
基材層101の第1主面101Uにおける水の接触角は、好ましくは65°以下、より好ましくは60°以下、更に好ましくは50°以下であり、通常0°より大きい。水の接触角が前記好ましい範囲にあることにより、より効果的に積層体の密着性を向上させうる。
【0015】
基材層101の第1主面101Uにおける水の接触角は、例えば、基材層101の第1主面101Uに対して、水の接触角を減少させるための処理(例、コロナ処理、プラズマ処理、深紫外線処理、薬液による化学処理)を行うことによって調整することができる。例えば、第1主面101Uに対してコロナ処理を行う場合、コロナ処理装置への供給電力をより大きくすることにより、水の接触角をより減少させることができる。
【0016】
[基材層の材料]
基材層は、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなる。脂環式構造を含有する重合体は、その重合体の構造単位が、脂環式構造を含有する。
【0017】
脂環式構造を含有する重合体は、主鎖に脂環式構造を含有する重合体、側鎖に脂環式構造を含有する重合体、主鎖及び側鎖に脂環式構造を含有する重合体、並びに、これらの2以上の任意の比率の混合物としうる。中でも、機械的強度及び耐熱性の観点から、主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
【0018】
脂環式構造の例としては、飽和脂環式炭化水素(シクロアルカン)構造、及び不飽和脂環式炭化水素(シクロアルケン、シクロアルキン)構造が挙げられる。中でも、機械強度及び耐熱性の観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、シクロアルカン構造が特に好ましい。
【0019】
脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上、更に好ましくは6個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、更に好ましくは15個以下である。脂環式構造を構成する炭素原子数がこの範囲であると、基材層の機械強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされる。
【0020】
脂環式構造を含有する重合体において、脂環式構造を含有する構造単位の割合は、好ましくは50重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である。脂環式構造を含有する重合体における脂環式構造を含有する構造単位の割合がこの範囲にあると、基材層の透明性及び耐熱性が良好となる。
【0021】
脂環式構造を含有する重合体の具体例としては、(1)ノルボルネン系重合体、(2)単環の環状オレフィン重合体、(3)環状共役ジエン重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物が挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体及びこれらの水素添加物がより好ましい。
【0022】
ノルボルネン系重合体及びこれらの水素添加物の例としては、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びその水素化物;ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びその水素化物が挙げられる。また、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の開環単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の開環共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との開環共重合体が挙げられる。さらに、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する1種類の単量体の付加単独重合体、ノルボルネン構造を有する2種類以上の単量体の付加共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との付加共重合体が挙げられる。これらの重合体としては、例えば、特開2002-321302号公報等に開示されている重合体が挙げられる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性の観点から、特に好適である。ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物は、成形性が良好であることから、容易にエンボス加工できる。
【0023】
ノルボルネン系重合体及びこれらの水素添加物の好適な具体例としては、日本ゼオン社製「ゼオノア」;JSR社製「アートン」;TOPAS ADVANCED POLYMERS社製「TOPAS」などが挙げられる。
【0024】
脂環式構造を含有する重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以上、より好ましくは25,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、更に好ましくは50,000以下である。重合体の重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、基材層の機械的強度および成型加工性が高度にバランスされる。
【0025】
脂環式構造を含有する重合体の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、好ましくは1以上、より好ましくは1.2以上であり、好ましくは10以下、より好ましくは4以下、更に好ましくは3.5以下である。
【0026】
ここで、脂環式構造を含有する重合体の重量平均分子量及び数平均分子量は、溶媒としてシクロヘキサンを用いて(但し、試料がシクロヘキサンに溶解しない場合にはトルエンを用いてもよい)、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより、ポリイソプレン換算(溶媒がトルエンのときは、ポリスチレン換算)の値として測定しうる。
【0027】
基材層を形成する樹脂は、脂環式構造を含有する重合体を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
【0028】
基材層を形成する樹脂は、脂環式構造を含有する重合体以外に、任意の成分を含んでいてもよい。かかる任意の成分の例としては、脂環式構造を含有する重合体以外の熱可塑性樹脂、及び、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤などの添加剤が挙げられる。
【0029】
基材層を形成する樹脂における脂環式構造を含有する重合体の量は、好ましくは70重量%~100重量%、より好ましくは80重量%~100重量%である。
【0030】
[基材層の厚み]
基材層の厚みは、好ましくは1μm以上、より好ましくは10μm以上であり、好ましくは1000μm以下、より好ましくは500μm以下である。基材層の厚みが前記下限値以上であることにより、基材層にエンボス加工を施すことが容易となり、また前記上限値以下であることにより、積層体を薄くしうる。
【0031】
[基材層の全光線透過率]
基材層の全光線透過率は、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、更に好ましくは90%以上である。基材層の全光線透過率は、紫外・可視分光計を用いて、波長380nm~780nmの範囲で測定しうる。
【0032】
[接着層]
接着層は、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物からなる。紫外線硬化型樹脂組成物は、紫外線の照射により硬化する性質を有する樹脂組成物を意味する。紫外線硬化型樹脂組成物は、ヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含む。「主成分」は、組成物中、50重量%以上含まれる成分を意味する。
【0033】
紫外線硬化型樹脂組成物におけるヒドロキシアルキルアクリレートの含有量は、紫外線硬化型樹脂組成物の全量に対して、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上であり、通常100重量%以下、好ましくは99重量%以下、より好ましくは98重量%以下である。
【0034】
ヒドロキシアルキルアクリレートを構成するヒドロキシアルキル基の炭素原子数は、好ましくは1~15個であり、より好ましくは1~10個であり、さらに好ましくは1~5個である。
【0035】
ヒドロキシアルキル基が有するアルキル基は、分岐状であっても、直鎖状であってもよい。ヒドロキシアルキル基が有するアルキル基は、好ましくは直鎖状である。
【0036】
ヒドロキシアルキル基は、ヒドロキシ基を複数有していてもよいが、好ましくはヒドロキシ基を1個のみ有する。ヒドロキシアルキル基は、アルキル基が有するメチル基に結合する水素原子をヒドロキシ基が置換して得られる基、アルキル基が有するメチレン基に結合する水素原子をヒドロキシ基が置換して得られる基、アルキル基が有するメチン基に結合する水素原子をヒドロキシ基が置換して得られる基のいずれであってもよい。ヒドロキシアルキル基は、好ましくは、アルキル基が有するメチル基に結合する水素原子をヒドロキシ基が置換して得られる基である。
【0037】
ヒドロキシアルキルアクリレートの具体例としては、ヒドロキシエチルアクリレート(例、2-ヒドロキシエチルアクリレート)、ヒドロキシプロピルアクリレート(例、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシプロピルアクリレート)、ヒドロキシブチルアクリレート(例、2-ヒドロキシブチルアクリレート、3-ヒドロキシブチルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート)が挙げられる。ヒドロキシアルキルアクリレートは、好ましくはヒドロキシブチルアクリレートであり、より好ましくは4-ヒドロキシブチルアクリレートである。
【0038】
紫外線硬化型樹脂組成物は、ヒドロキシアルキルアクリレートを1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
【0039】
紫外線硬化型樹脂組成物は、ヒドロキシアルキルアクリレート以外に、任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、ヒドロキシアルキルアクリレート以外の重合性単量体、重合開始剤が挙げられる。
【0040】
紫外線硬化型樹脂組成物は、ヒドロキシアルキルアクリレート以外のこれら任意の成分を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
【0041】
ヒドロキシアルキルアクリレート以外の重合性単量体としては、単官能(メタ)アクリレート(例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレートなどの、アルキル(メタ)アクリレート);多官能(メタ)アクリレート(例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート)などが挙げられる。
【0042】
紫外線硬化型樹脂組成物におけるヒドロキシアクリレート以外の重合性単量体の含有量は、ヒドロキシアルキルアクリレート100重量部に対して、通常0重量部以上であり、好ましくは50重量部以下であり、より好ましくは10重量部以下であり、更に好ましくは3重量部以下である。これにより、積層体の密着性をより向上させることができる。
【0043】
重合開始剤としては、従前公知の剤を使用でき、例えば、紫外線によってラジカル又は酸を発生させうる化合物が使用できる。重合開始剤の具体例としては、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾフェノン、ビアセチル、アセトフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンジルイソブチルエーテル、テトラメチルチウラムモノ(ジ)スルフィド、2,2-アゾビスイソブチロニトリル、2,2-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、メチルベンゾイルフォーメート、2,2-ジエトキシアセトフェノン、β-アイオノン、β-ブロモスチレン、ジアゾアミノベンゼン、α-アミルシンナミックアルデヒド、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-ジメチルアミノプロピオフェノン、2-クロロベンゾフェノン、pp’-ジクロロベンゾフェノン、pp’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn-プロピルエーテル、ベンゾインn-ブチルエーテル、ジフェニルスルフィド、ビス(2,6-メトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、アントラセンベンゾフェノン、α-クロロアントラキノン、ジフェニルジスルフィド、ヘキサクロルブタジエン、ペンタクロルブタジエン、オクタクロロブテン、1-クロルメチルナフタレン、1,2-オクタンジオン-1-[4-(フェニルチオ)-2-(o-ベンゾイルオキシム)]や1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン1-(o-アセチルオキシム)などのカルバゾールオキシム化合物、(4-メチルフェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、3-メチル-2-ブチニルテトラメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル-(p-フェニルチオフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。また、これらは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに、必要に応じて、光増感剤又は重合促進剤としての三級アミン化合物を用いて、硬化性をコントロールしてもよい。
【0044】
重合開始剤として、市販品を利用できる。市販品としては、「N-1414」、「N-1717」、「N-1919」、「PZ-408」、「NCI-831」、「NCI-930」(ADEKA社製);「IRGACURE369」、「IRGACURE907」、「IRGACURE OXE 01」、「IRGACURE OXE 02」、「IRGACURE379 EG」(BASF社製);等が挙げられる。
【0045】
紫外線硬化型樹脂組成物における重合開始剤の含有量は、ヒドロキシアルキルアクリレート100重量部に対して、通常0重量部以上、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは2重量部以上であり、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下、更に好ましくは5重量部以下である。
【0046】
紫外線硬化型樹脂組成物は、溶媒を含んでいてもよいが、紫外線硬化型樹脂組成物の全量における溶媒の含有量は、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、更に好ましくは70重量%以下、特に好ましくは実質的に0重量%としうる。具体的に実質的に0重量%とは、0重量%以上であって、好ましくは1重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下、特に好ましくは0.01重量%以下、又は0.001重量%以下の範囲である。溶媒の含有量を、実質的に0重量%とすることで、紫外線硬化型樹脂組成物から接着層を形成する工程中、溶媒を除去する工程を省きうる。よって、積層体の製造工程を簡略にできる。また積層体の内部にボイドが発生することを抑制し、その結果積層体の外観及び密着性を良好なものとしうる。
【0047】
紫外線硬化型樹脂組成物から紫外線硬化型樹脂組成物の塗膜を形成し、塗膜に対して必要に応じて溶媒を除去する乾燥工程を行って未硬化層を得て、未硬化層に紫外線を照射することで、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物からなる接着層が得られる。
【0048】
[接着層の厚み]
接着層の厚みは、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは10μm以下、更に好ましくは5μm以下である。接着層の厚みが前記下限値以上であることにより、密着性をより効果的に向上させることができ、前記上限値以下であることにより、積層体を薄くできる。
【0049】
[液晶組成物硬化層]
液晶組成物硬化層は、液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる。
【0050】
液晶化合物は、重合性を有する重合性液晶化合物であり、例えば、光重合性である光重合性液晶化合物が挙げられる。液晶組成物は、含まれる重合性液晶化合物が重合することにより硬化して、液晶組成物の硬化物となりうる。
【0051】
前記の液晶組成物は、コレステリック液晶組成物であることが好ましい。コレステリック液晶組成物とは、当該液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物を配向させた場合に、重合性液晶化合物がコレステリック規則性を有した液晶相(コレステリック液晶相)を呈しうる組成物をいう。液晶組成物の層において分子が「コレステリック規則性を有する」とは、層中の分子が、以下に述べる特定の規則性を有することをいう。層内の分子がコレステリック規則性を有する場合、分子は、層内において、多数の分子の層をなす態様で整列する。それぞれの分子の層において、分子は、分子軸が一定の配向方向になるよう並ぶ。液晶組成物の層の内部のある第一の平面における配向方向に対して、当該第一の平面に重なる次の第二の平面における配向方向は、少し角度をなしてずれる。当該第二の平面にさらに重なる次の第三の平面における配向方向は、第二の平面における配向方向から、さらに少し角度をなしてずれる。このように、重なって配列している複数の平面において、当該平面中の分子軸の角度が順次ずれて(ねじれて)いく。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造は光学的にカイラルな構造となる。
【0052】
前記のようなコレステリック液晶組成物を用いることにより、液晶組成物の層を形成した場合に、当該層において重合性液晶化合物がコレステリック液晶相を呈する。よって、この液晶組成物を硬化させる際、重合性液晶化合物がコレステリック液晶相を呈した状態で重合するので、コレステリック規則性を呈したまま硬化した非液晶性の液晶組成物硬化層を得ることができる。
【0053】
コレステリック規則性を呈したまま重合した重合性液晶化合物の重合体を含む液晶組成物硬化層は、通常、円偏光分離機能を有する。すなわち、右円偏光及び左円偏光のうちの一方の円偏光を透過させ、他方の円偏光の一部又は全部を反射させる性質を有する。このような液晶組成物硬化層における反射は、円偏光を、そのキラリティを維持したまま反射する。
【0054】
液晶化合物としては、光重合性液晶化合物が好ましい。光重合性液晶化合物としては、活性エネルギー線を照射することによって重合しうる光重合性の液晶化合物を、任意に用いうる。活性エネルギー線としては、可視光線、紫外線、及び赤外線等の広範なエネルギー線の中から、光重合性液晶化合物の重合反応を進行させうる任意のエネルギー線を採用しうるが、特に、紫外線等の電離放射線が好ましい。中でも、コレステリック液晶組成物に好適に用いられる光重合性液晶化合物としては、1分子中に2つ以上の反応性基を有する棒状液晶化合物が好ましく、式(1)で表される化合物が特に好ましい。
3-C3-D3-C5-M-C6-D4-C4-R4 式(1)
【0055】
式(1)において、R3及びR4は、反応性基であり、それぞれ独立して、(メタ)アクリル基、(チオ)エポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、ビニル基、アリル基、フマレート基、シンナモイル基、オキサゾリン基、メルカプト基、イソ(チオ)シアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、及びアルコキシシリル基からなる群より選択される基を表す。これらの反応性基を有することにより、液晶組成物を硬化させた際に、機械的強度の高い液晶組成物硬化層を得ることができる。
【0056】
式(1)において、D3及びD4は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1個~20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、及び炭素原子数1個~20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基からなる群より選択される基を表す。
【0057】
式(1)において、C3~C6は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-S-S-、-CO-、-CS-、-OCO-、-CH2-、-OCH2-、-CH=N-N=CH-、-NHCO-、-O-(C=O)-O-、-CH-(C=O)-O-、及び-CHO-(C=O)-からなる群より選択される基を表す。
【0058】
式(1)において、Mは、メソゲン基を表す。具体的には、Mは、非置換又は置換基を有していてもよい、アゾメチン類、アゾキシ類、フェニル類、ビフェニル類、ターフェニル類、ナフタレン類、アントラセン類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類からなる群から選択された互いに同一又は異なる2個~4個の骨格が、-O-、-S-、-S-S-、-CO-、-CS-、-OCO-、-CH2-、-OCH2-、-CH=N-N=CH-、-NHCO-、-O-(C=O)-O-、-CH2-(C=O)-O-、及び-CH2O-(C=O)-等の結合基によって結合された基を表す。
【0059】
前記メソゲン基Mが有しうる置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1個~10個のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、-O-R5、-O-C(=O)-R5、-C(=O)-O-R5、-O-C(=O)-O-R5、-NR5-C(=O)-R5、-C(=O)-NR5、または-O-C(=O)-NR5が挙げられる。ここで、R5及びRは、水素原子又は炭素数1個~10個のアルキル基を表す。R及びRがアルキル基である場合、当該アルキル基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR6-C(=O)-、-C(=O)-NR6-、-NR6-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R6は、水素原子または炭素数1個~6個のアルキル基を表す。
【0060】
前記「置換基を有してもよい炭素数1個~10個のアルキル基」における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数1個~6個のアルコキシ基、炭素原子数2個~8個のアルコキシアルコキシ基、炭素原子数3個~15個のアルコキシアルコキシアルコキシ基、炭素原子数2個~7個のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2個~7個のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数2~7個のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【0061】
また、前記の棒状液晶化合物は、非対称構造であることが好ましい。ここで非対称構造とは、式(1)において、メソゲン基Mを中心として、R3-C3-D3-C5-と-C6-D4-C4-R4が異なる構造のことをいう。棒状液晶化合物として非対称構造のものを用いることにより、配向均一性をより高めることができる。
【0062】
棒状液晶化合物の好ましい具体例としては、以下の化合物(B1)~(B9)が挙げられる。また、これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0063】
【化1】
【0064】
液晶組成物が上述した棒状液晶化合物を含む場合、当該液晶組成物は、棒状液晶化合物に組み合わせて、式(2)で表される化合物を含むことが好ましい。
1-A1-B-A2-R2 (2)
【0065】
式(2)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素原子数1個~20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数1個~20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、任意の結合基が介在していてもよい(メタ)アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基からなる群より選択される基である。
【0066】
前記アルキル基及びアルキレンオキサイド基は、置換されていないか、若しくはハロゲン原子で1つ以上置換されていてもよい。さらに、前記ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基は、炭素原子数1個~2個のアルキル基、及びアルキレンオキサイド基と結合していてもよい。
【0067】
1及びR2として好ましい例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基が挙げられる。
【0068】
また、R1及びR2の少なくとも一方は、反応性基であることが好ましい。R1及びR2の少なくとも一方として反応性基を有することにより、前記式(2)で表される化合物が硬化時に液晶組成物硬化層中に固定され、より強固な層を形成することができる。ここで反応性基とは、例えば、カルボキシル基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、及びアミノ基を挙げることができる。
【0069】
式(2)において、A1及びA2はそれぞれ独立して、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、シクロヘキセン-1,4-イレン基、4,4’-ビフェニレン基、4,4’-ビシクロヘキシレン基、及び2,6-ナフチレン基からなる群より選択される基を表す。前記1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、シクロヘキセン-1,4-イレン基、4,4’-ビフェニレン基、4,4’-ビシクロヘキシレン基、及び2,6-ナフチレン基は、置換されていないか、若しくはハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数1個~10個のアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の置換基で1つ以上置換されていてもよい。A1及びA2のそれぞれにおいて、2以上の置換基が存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
【0070】
1及びA2として特に好ましいものとしては、1,4-フェニレン基、4,4’-ビフェニレン基、及び2,6-ナフチレン基からなる群より選択される基が挙げられる。これらの芳香環骨格は脂環式骨格と比較して比較的剛直であり、棒状液晶化合物のメソゲンとの親和性が高く、配向均一性がより高くなる。
【0071】
式(2)において、Bは、単結合、-O-、-S-、-S-S-、-CO-、-CS-、-OCO-、-CH-、-OCH-、-CH=N-N=CH-、-NHCO-、-O-(C=O)-O-、-CH2-(C=O)-O-、及び-CHO-(C=O)-からなる群より選択される。
Bとして特に好ましいものとしては、単結合、-O-(C=O)-及び-CH=N-N=CH-が挙げられる。
【0072】
式(2)で表される化合物として特に好ましい具体例としては、下記の化合物(A1)~(A10)が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0073】
【化2】
【0074】
上記化合物(A3)において、「*」はキラル中心を表す。
【0075】
(式(2)で表される化合物の合計重量)/(棒状液晶化合物の合計重量)で示される重量比は、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.05以上であり、好ましくは1以下、より好ましくは0.65以下である。前記の重量比を前記下限値以上にすることにより、液晶組成物の層において配向均一性を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、配向均一性を高くできる。また、液晶組成物の液晶相の安定性を高くできる。さらに、液晶組成物の屈折率異方性Δnを高くできるので、例えば、円偏光の選択反射性能等の所望の光学的性能を有する液晶組成物硬化層を安定して得ることができる。ここで、式(2)で表される化合物の合計重量とは、式(2)で表される化合物を1種類のみ用いた場合にはその重量を示し、2種類以上を用いた場合には合計の重量を示す。同様に、棒状液晶化合物の合計重量とは、棒状液晶化合物を1種類のみ用いた場合にはその重量を示し、2種類以上を用いた場合には合計の重量を示す。
【0076】
また、式(2)で表される化合物と棒状液晶化合物とを組み合わせて用いる場合、式(2)で表される化合物の分子量が600未満であることが好ましく、棒状液晶化合物の分子量が600以上であることが好ましい。これにより、式(2)で表される化合物が、それよりも分子量の大きい棒状液晶化合物の隙間に入り込むことができるので、配向均一性を向上させることができる。
【0077】
液晶組成物は、更に、カイラル剤を含みうる。通常、コレステリック液晶相におけるねじれ方向は、使用するカイラル剤の種類及び構造により選択できる。カイラル剤の具体例としては、特開2005-289881号公報、特開2004-115414号公報、特開2003-66214号公報、特開2003-313187号公報、特開2003-342219号公報、特開2000-290315号公報、特開平6-072962号公報、米国特許第6468444号公報、国際公開第98/00428号、特開2007-176870号公報、等に掲載されるものを適宜使用することができ、例えばBASF社パリオカラーのLC756として入手できる。また、カイラル剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0078】
カイラル剤の量は、所望する光学的性能を低下させない範囲で任意に設定しうる。カイラル剤の具体的な量は、溶媒を除いた液晶組成物中で、通常1重量%~20重量%である。
【0079】
液晶組成物は、更に重合開始剤を含みうる。重合開始剤としては、紫外線硬化型樹脂組成物に含まれうる重合開始剤として前記した剤と同様の剤を使用することができる。
【0080】
重合開始剤の量は、溶媒を除いた液晶組成物中0.03重量%~7重量%であることが好ましい。重合開始剤の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、重合度を高くできるので、硬化樹脂層の機械的強度を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、液晶化合物の配向を良好にできるので、液晶組成物の液晶相を安定にできる。
【0081】
液晶組成物は、更に、界面活性剤を含みうる。界面活性剤としては、配向を阻害し難いものが好ましい。このような界面活性剤としては、例えば、疎水基部分にシロキサン又はフッ化アルキル基を含有するノニオン系界面活性剤が好適に挙げられる。中でも、1分子中に2個以上の疎水基部分を持つオリゴマーが特に好適である。これらの界面活性剤の具体例としては、OMNOVA社のPolyFoxのPF-151N、PF-636、PF-6320、PF-656、PF-6520、PF-3320、PF-651、PF-652;ネオス社のフタージェントのFTX-209F、FTX-208G、FTX-204D;セイミケミカル社のサーフロンのKH-40、S-420、S-651;等を用いることができる。また、界面活性剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0082】
界面活性剤の量は、溶媒を除いた液晶組成物中0.05重量%~0.5重量%であることが好ましい。界面活性剤の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、液晶組成物の空気界面における配向規制力を高くできるので、配向欠陥の発生を抑制できる。また、上限値以下にすることにより、過剰の界面活性剤が液晶分子間に入り込むことによる配向均一性の低下を抑制できる。
【0083】
液晶組成物は、更に任意の成分を含みうる。任意の成分としては、例えば、溶媒;ポットライフ向上のための重合禁止剤;耐久性向上のための酸化防止剤、紫外線吸収剤及び光安定化剤;等を挙げることができる。また、これらの任意成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。これらの任意の成分の量は、所望する光学的性能を低下させない範囲で任意に設定しうる。
【0084】
[液晶組成物硬化層の厚み]
液晶組成物硬化層の厚みは、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは0.7μm以上、更に好ましくは1.0μm以上であり、好ましくは7.0μm以下、より好ましくは5.0μm以下、更に好ましくは3.0μm以下である。液晶組成物硬化層の厚みが前記範囲の下限値以上であることにより、選択反射帯域の円偏光を効果的に反射できる。さらに、液晶組成物硬化層の厚みが前記範囲の上限値以下であることにより、選択反射帯域以外の波長帯域の光の透過性を高められる。
【0085】
[1.2.第2実施形態]
本実施形態の積層体は、第1主面及び第2主面を備えた基材層と、接着層と、液晶組成物硬化層とを含み、基材層の第2主面がエンボス加工されている。
図2は、本発明の第2実施形態に係る積層体を模式的に示す断面図である。本実施形態の積層体200は、基材層201と、接着層202と、液晶組成物硬化層203とを備える。基材層201は、第1主面201Uと、第2主面201Dを備える。接着層202は、基材層201の第1主面201Uに接して設けられている。液晶組成物硬化層203は、接着層202に接して設けられている。積層体200は、基材層201と、接着層202と、液晶組成物硬化層203をこの順で備えており、基材層201の第2主面201Dがエンボス加工されている以外は、第1実施形態の積層体と同じ構成である。
【0086】
基材層201、接着層202、及び液晶組成物硬化層203については、第1実施形態において説明した基材層、接着層、及び液晶組成物硬化層と同様である。
【0087】
基材層201の第2主面201Dはエンボス加工されている。ここで、エンボス加工とは、層の表面に凹凸形状を形成する加工を意味する。エンボス加工における凹凸形状は、特に限定されず、光に照らされた際に凹凸形状が回折格子として機能する微細な凹凸構造を設けることにより、ホログラム像を表示できる積層体を得ることができる。
【0088】
エンボス加工は、例えば基材層201の第2主面201Dに、形成したい凹凸形状に応じた型を押し当てることにより行う。型を押し当てる条件は、任意に設定できるが、型で基材層201を押圧する圧力は、好ましくは0.05MPa以上、より好ましくは0.1MPa以上、更に好ましくは0.2MPa以上であり、好ましくは80MPa以下、より好ましくは50MPa以下、更に好ましくは20MPa以下である。圧力が、前記下限値以上であることにより、凹凸形状の転写を効果的に行うことができ、また、前記上限値以下であることにより、基材層の破壊を抑制できる。また、型で基材層201を押圧する際の温度は、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは60℃以上であり、好ましくは300℃以下、より好ましくは200℃以下、更に好ましくは180℃以下である。温度が、前記範囲の下限値以上であることにより、基材層への凹凸形状の転写を効果的に行うことができ、また、前記上限値以下であることにより、基材層の劣化を抑制できる。
【0089】
[1.3.積層体の用途]
積層体は、液晶組成物硬化物層を含み、当該層の屈折率等に応じた特有の金属調反射光を出射しうることから、例えば、装飾品、文具、家具、自動車(内外装)、家電、パーソナルコンピュータ、化粧品パッケージなどの対象物を加飾するために好適に用いられうる。また、積層体は、液晶表示素子などの画像表示素子と組み合わせて、画像表示機能と外光反射機能とを併せ持つミラーディスプレイとして好適に用いられうる。
【0090】
さらに、液晶組成物硬化物層は、円偏光分離機能を有しうることから、偽造防止の対象物に貼付する偽造防止媒体として好適に使用しうる。偽造防止の対象物としては、金券、商品券、チケット、証明書、セキュリティカード等の認証媒体等が挙げられる。
例えば、積層体の液晶組成物硬化物層が、右円偏光を反射し、左円偏光を透過させうる円偏光分離機能を有する場合における、偽造防止媒体である積層体の真正性を識別する方法を以下に説明する。例えば、偽造防止媒体は、貼付する対象物側から、液晶組成物硬化物層、接着層、及び基材層をこの順で備える。
【0091】
対象物に貼付した偽造防止媒体に自然光などの非偏光が照射されると、非偏光に含まれていた光成分のうちで、右円偏光は液晶組成物硬化物層で反射し、左円偏光は液晶組成物硬化物層を透過する。
【0092】
よって、偽造防止媒体を、右円偏光を透過させ左円偏光を遮りうるフィルタを通して観察すると、液晶組成物硬化物層で反射された右円偏光が視認される。
【0093】
他方、偽造防止媒体を、左円偏光を透過させ右円偏光を遮りうるフィルタを通して観察すると、液晶組成物硬化物層で反射された右円偏光は視認されず、液晶組成物硬化物層は透明な層として観察される。
【0094】
そのため、偽造防止媒体を、これら2種のフィルタを通して観察した場合に、像の差異が観察された場合、偽造防止媒体は真正なものであると判断することができる。また、このような像の差異が観察されない場合、偽造防止用媒体は非真正なものであると判断することができる。
【0095】
このように、積層体を偽造防止用媒体として用いれば、真正か否かを判断でき、対象物の偽造を防止することが期待できる。
【0096】
また、基材層の第2主面がエンボス加工されている場合は、液晶組成物硬化層で反射された光が見る方向により色が変化するホログラム光として観察されるので、さらに対象物の偽造困難性を高めることができる。
【0097】
[2.積層体の製造方法]
積層体は、例えば、下記工程(a)、(b)、(c)、及び(d)をこの順で含む工程により製造されうる。
【0098】
[2.1.工程(a)]
工程(a)では、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂からなり第1主面及び第2主面を備える基材層の、前記第1主面に対して、前記第1主面における水の接触角を減少させる処理をする。
脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂については、前記項目[1.積層体]において説明した樹脂と同様である。
【0099】
第1主面における水の接触角を減少させる処理は、処理する前と比較して、処理後における第1主面の水の接触角が減少するような処理を意味する。水の接触角は、前記項目[1.積層体]において説明した方法と同様に、第1主面に蒸留水を滴下し、着滴3000ms後における第1主面と水滴との接触角を、23℃、50%RHの雰囲気下、接触角計を用いて測定しうる。
【0100】
水の接触角を減少させる処理を行った後の基材層第1主面における水の接触角は、好ましくは、80°以下、より好ましくは65°以下、更に好ましくは60°以下、特に好ましくは50°以下であり、通常0°より大きい。水の接触角が前記好ましい範囲にあることにより、より効果的に積層体の密着性を向上させうる。
【0101】
処理する前における第1主面の水の接触角(A)と、処理後における第1主面の水の接触角(B)との差(接触角(A)-接触角(B))は、好ましくは15°以上、より好ましくは30°以上、更に好ましくは35°以上であり、通常180°より小さい。差(接触角(A)-接触角(B))が上記範囲にあることにより、より効果的に積層体の密着性を向上させうる。
【0102】
水の接触角を減少させる処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、深紫外線処理、薬液による化学処理が挙げられ、コロナ処理が好ましい。
【0103】
第1主面に対してコロナ処理を行う場合、コロナ処理装置への供給電力は、放電バーの長さ、放電バーと第1主面との距離、コロナ処理の時間などに応じて任意に調整しうるが、例えば放電バーの長さが300mmの場合、好ましくは10W以上、より好ましくは50W以上、更に好ましくは70W以上であり、特に好ましくは100W以上であり、好ましくは1000W以下、より好ましくは700W以下、更に好ましくは500W以下である。供給電力が、上記下限値以上であることにより、より効果的に第1主面における水の接触角を減少させることができ、得られる積層体の密着性をより効果的に向上させうる。供給電力が、上記上限値以下であることにより、基材層の材料劣化を抑制することができ、変色等の抑制された良好な外観を維持することができる。
【0104】
[2.2.工程(b)]
工程(b)では、液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる液晶組成物硬化層を最も外側に含む層Aの、前記液晶組成物硬化層の上に、及び/又は、前記基材層の前記第1主面の上に、ヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含む紫外線硬化型樹脂組成物を塗布して未硬化層を形成する。
【0105】
層Aは、液晶組成物硬化層を最も外側に含む。ここで、液晶組成物硬化層については、前記項目[1.積層体]において説明した層と同様である。
層Aは、液晶組成物硬化層のみを含む層であってもよい。すなわち、層Aは液晶組成物硬化層であってもよい。
【0106】
層Aは、液晶組成物硬化層と、液晶組成物硬化層に接して設けられる支持体とを含む層であってもよい。層Aは、例えば、支持体の表面上に、液晶組成物を塗布して液晶組成物層を形成し、液晶組成物層を硬化させて液晶組成物硬化層を形成することにより、製造されうる。
【0107】
支持体として、樹脂からなるフィルムを用いうる。支持体を形成する樹脂が含む重合体としては、例えば、鎖状オレフィン重合体、シクロオレフィン重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース系重合体、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリレートなどが挙げられる。
ここで、樹脂は、1種類の重合体を単独で含むものを用いてもよく、2種類以上の重合体を任意の比率で組み合わせて含むものを用いてもよい。また、樹脂は、本発明の効果を著しく損なわない限り、任意の配合剤を含んでいてもよい。
【0108】
支持体は、延伸されていない未延伸フィルムであってもよく、延伸された延伸フィルムであってもよい。
また、支持体は、等方なフィルムであってもよく、異方性を有するフィルムであってもよい。
【0109】
液晶組成物を塗布する支持体の面は、ラビング処理などの表面処理がされていてもよい。これにより、液晶組成物が良好に配向しうる。
【0110】
支持体の厚みは、製造時のハンドリング性、材料のコスト、薄型化及び軽量化の観点から、好ましくは30μm以上、より好ましくは60μm以上であり、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。
【0111】
層Aの最も外側にある液晶組成物硬化層の表面上若しくは基材層の第1主面上に、又は液晶組成物硬化層の表面上及び基材層の第1主面上の両方に、ヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含む紫外線硬化型樹脂組成物を塗布して、未硬化層を形成する。
ヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含む紫外線硬化型樹脂組成物については、前記項目[1.積層体]で説明した組成物と同様である。
【0112】
塗布の方法としては、既知の塗布法を採用しうる。具体的な塗布の方法としては、例えば、ワイヤーバーコート法、ディップ法、スプレー法、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スライドコート法、エクストルージョンコート法などが挙げられる。
【0113】
工程(b)は、必要に応じて、紫外線硬化型樹脂組成物を塗布して得られた層を乾燥する工程を含んでいてもよい。例えば、紫外線硬化型樹脂組成物が溶媒を含む場合は、工程(b)は、かかる乾燥工程を含むことが好ましい。
【0114】
液晶組成物硬化層の表面上又は基材層の第1主面上に紫外線硬化型樹脂組成物を塗布した場合、液晶組成物硬化層の表面上又は基材層の第1主面上に、未硬化層が形成される。液晶組成物硬化層の表面上及び基材層の第1主面上の両方に紫外線硬化型樹脂組成物を塗布した場合、液晶組成物硬化層の表面上に第1の未硬化層が形成され、基材層の第1主面上に第2の未硬化層が形成される。
【0115】
[2.3.工程(c)]
工程(c)では、未硬化層を介して、前記層Aと前記基材層とを積層する。これにより、層A、未硬化層、及び基材層をこの順で含み、層Aに未硬化層が接しており、未硬化層に基材層が接する硬化前積層体が得られる。
液晶組成物硬化層の表面上及び基材層の第1主面上の両方に紫外線硬化型樹脂組成物を塗布した場合、液晶組成物硬化層の表面上に第1の未硬化層が形成され、基材層の第1主面上に第2の未硬化層が形成されるが、この場合、本工程により、層A、第1の未硬化層と第2の未硬化層とが一体となった未硬化層、及び基材層をこの順で含み、層Aに未硬化層が接しており、未硬化層に基材層が接する硬化前積層体が得られる。
層Aが液晶組成物硬化層に接して設けられる支持体を含む場合、本工程により、支持体、液晶組成物硬化層、未硬化層、及び基材層をこの順で含み、液晶組成物硬化層に未硬化層が接しており、未硬化層に基材層が接する硬化前積層体が得られる。
【0116】
[2.4.工程(d)]
工程(d)では、未硬化層に紫外線を照射し、前記未硬化層を硬化させて接着層を形成する。未硬化層に紫外線を照射する際は、未硬化層を硬化させるべき硬化前積層体の、層A側から紫外線を照射しても、基材層側から紫外線を照射してもよいが、通常基材層側から紫外線を照射する。本工程により、基材層と、基材層の第1主面に接して設けられる接着層と、接着層に接して設けられる液晶組成物硬化層とを含む積層体が得られる。層Aが、液晶組成物硬化層と、前記液晶組成物硬化層に接して設けられる支持体とを含む場合は、本工程により、支持体、液晶組成物硬化層、接着層、及び基材層をこの順で含み、支持体に液晶組成物硬化層が接しており、液晶組成物硬化層に接着層が接しており、接着層に基材層が接している積層体が得られる。
【0117】
紫外線照射の条件は、例えば基材層の全光線透過率に応じて適宜調整できる。例えば、積算照度は、好ましくは50mJ/cm以上、より好ましくは100mJ/cm以上、更に好ましくは300mJ/cm以上であり、好ましくは5000mJ/cm以下、より好ましくは3000mJ/cm以下、更に好ましくは2000mJ/cm以下である。
【0118】
[2.5.任意の工程]
積層体の製造方法は、前記の工程(a)~(d)に加えて、更に任意の工程を含んでいてもよい。
例えば、層Aが、液晶組成物硬化層と、前記液晶組成物硬化層に接して設けられる支持体とを含む場合、工程(d)の後に、更に支持体を液晶組成物硬化層から剥離する工程(e)を含んでいてもよい。
【実施例
【0119】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものでは無く、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲から逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
【0120】
[評価方法]
(接触角の測定方法)
基材フィルムのコロナ処理を施した面における水の接触角を、協和界面科学社製の固液界面解析システム(機器型式:Drop Master 500、測定プログラム:Face Measurement & Analysis System Ver.2.0.7)を使用して、下記の条件で測定した。
・測定雰囲気:23℃、50%RH
・測定液体:蒸留水
・測定時間:着滴3000ms後
【0121】
(密着性評価)
JIS K5600に準じて、積層体が有する液晶組成物硬化層を、クロスカットガイドを使用して切断することにより、一辺が1mmの碁盤目(正方形の区画)を25個作成した。次いで、碁盤目を作成した積層体の部分に粘着テープを強く圧着させた。次いで、粘着テープの端を積層体の面に対して45°の角度で引っ張ることにより粘着テープを一気に積層体から引き剥がして、積層体から剥がれずに残った碁盤目部の個数を数えた。残った碁盤目部の個数が多いほど、液晶組成物硬化層と基材層との密着性が優れていることを示す。
【0122】
[製造例1]
(液晶組成物硬化層の製造)
下記表1に示す配合の液晶組成物を用意した。ここで、化合物(1)及び化合物(2)は、下記の構造を有する化合物である。また、化合物(1)は液晶性を示し、化合物(2)は液晶性を示さない化合物である。
【0123】
【化3】
【0124】
【表1】
【0125】
支持体として、片面に易接着処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製「コスモシャインA4100」;厚み100μm)を準備した。このフィルムの易接着処理が施された面とは反対側の面をラビング処理した。ラビング処理された面上に前記の液晶組成物を#5のワイヤーバーを用いて塗布し、支持体上に未硬化状態の液晶組成物層を形成した。
【0126】
次いで、熱風乾燥機中で、100℃で3分間加熱することにより前記の液晶組成物層を乾燥した。次いで、乾燥された液晶組成物層に、積算照度1500mJ/cmの紫外線を照射して液晶組成物層を硬化させて液晶組成物硬化層を形成した。これにより、(液晶組成物硬化層/支持体)の層構成を有する転写フィルムを得た。液晶組成物硬化層の厚みは約1μmであった。得られた液晶組成物硬化層はコレステリック配向により赤色を呈していた。
【0127】
[製造例2-E1]
ヒドロキシアルキルアクリレートとしての4-ヒドロキシブチルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物E1を調製した。
【0128】
[製造例2-E2]
ヒドロキシアルキルアクリレートとしての4-ヒドロキシブチルアクリレートを100重量部と、トリメチロールプロパンアクリレートを3重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物E2を調製した。
【0129】
[製造例2-C1]
イソブチルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物C1を調製した。
【0130】
[製造例2-C2]
tert-ブチルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物C2を調製した。
【0131】
[製造例2-C3]
ラウリルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物C3を調製した。
【0132】
[製造例2-C4]
ベンジルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物C4を調製した。
【0133】
[製造例2-C5]
ジシクロペンタニルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物C5を調製した。
【0134】
[製造例2-C6]
ジシクロペンテニルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物C6を調製した。
【0135】
[製造例2-C7]
ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレートを100重量部と、重合開始剤(ADEKA製「N-1919」)を3重量部とを混合することにより、紫外線硬化型樹脂組成物C7を調製した。
【0136】
[実施例1]
基材層として、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなる基材フィルム(日本ゼオン社製「ゼオノアフィルム ZF14-100、厚み100μm)を用意した。
この基材フィルムの片面を、供給電力150Wでコロナ処理した(工程(a))。コロナ処理の条件は下記のとおりである。
・放電バーの長さ:300mm
・放電バーと基材フィルムとの距離:3mm
・基材フィルム移動速度:80mm/秒
コロナ処理した基材フィルムの面における水の接触角を、前記の評価方法に従い測定した。
【0137】
次いで、基材フィルムのコロナ処理された面の上に、前記製造例2-E1で調製した紫外性硬化型樹脂組成物E1を#2のワイヤーバーで塗布し、未硬化層としての紫外線硬化型樹脂組成物の層を形成した(工程(b))。さらにこの未硬化層の上に、製造例1で製造した転写フィルムを、転写フィルムの液晶組成物硬化層が未硬化層と接するように載せた。次いで、加圧ロールを用いて転写フィルムと基材フィルムとを、未硬化層を介してラミネーションし、(支持体/液晶組成物硬化層/未硬化層/基材フィルム)の層構成を有する、支持体を含む積層体A(硬化前積層体)を得た(工程(c))。得られた支持体を含む積層体Aに、高圧水銀ランプから紫外線を積算照度800mJ/cmで基材フィルム側から照射した。これにより未硬化層を硬化させて接着層を形成し、接着層が形成された積層体Bを得た(工程(d))。接着層が形成された積層体Bから、支持体であるPETフィルムを剥がして、(液晶組成物硬化層/接着層/基材フィルム)の層構成を有する積層体Cを得た(工程(e))。積層体Cについて、前記の密着性評価を行った。
【0138】
[実施例2]
基材フィルムの片面を、供給電力75Wでコロナ処理した以外は実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0139】
[実施例3]
基材フィルムの片面を、供給電力50Wでコロナ処理した以外は実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0140】
[実施例4]
紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-E2で製造した紫外性硬化型樹脂組成物E2を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0141】
[実施例5]
基材フィルムの片面を、供給電力75Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-E2で製造した紫外性硬化型樹脂組成物E2を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0142】
[実施例6]
実施例1で得られた積層体Cの基材フィルム側の面上に、文字状の回折格子パターン(ピッチ1.5μm、段差200nm)を設けた金型を載せ、180℃で20MPaの圧力を掛け、積層体Cの基材フィルム側の面にパターンを転写することにより積層体Cにエンボス加工を施した。これにより、表面にパターンを有する積層体Dを得た。積層体Dの基材フィルム側の面を観察すると、文字状のパターンが認識され、パターン部分の色は観察する方向によって変化した。すなわち、積層体Dにはいわゆるエンボスホログラムが形成されていた。
積層体Dについて、前記の密着性評価を行った。
【0143】
[比較例1]
基材フィルムの片面を、コロナ処理しなかった以外は実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0144】
[比較例2]
基材フィルムの片面をコロナ処理せず、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-E2で製造した紫外性硬化型樹脂組成物E2を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0145】
[比較例3]
基材フィルムの片面を、供給電力300Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-C1で製造した紫外性硬化型樹脂組成物C1を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0146】
[比較例4]
基材フィルムの片面を、供給電力300Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-C2で製造した紫外性硬化型樹脂組成物C2を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0147】
[比較例5]
基材フィルムの片面を、供給電力300Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-C3で製造した紫外性硬化型樹脂組成物C3を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0148】
[比較例6]
基材フィルムの片面を、供給電力300Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-C4で製造した紫外性硬化型樹脂組成物C4を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0149】
[比較例7]
基材フィルムの片面を、供給電力300Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-C5で製造した紫外性硬化型樹脂組成物C5を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0150】
[比較例8]
基材フィルムの片面を、供給電力300Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-C6で製造した紫外性硬化型樹脂組成物C6を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0151】
[比較例9]
基材フィルムの片面を、供給電力300Wでコロナ処理し、紫外線硬化型樹脂組成物E1の代わりに製造例2-C7で製造した紫外性硬化型樹脂組成物C7を用いた。
以上の変更を加えた以外は、実施例1と同様にして、積層体Cを得て、積層体Cについて前記の密着性評価を行った。
【0152】
各実施例及び比較例における、紫外線硬化型樹脂組成物の配合、基材フィルムのコロナ処理の条件、基材フィルムの面における水の接触角、密着性評価の結果を、下記表に示す。
下記表において、密着性評価の結果は、剥がれずに残った碁盤目の個数(区画数)の、作成した碁盤目の個数(25個)に対する割合を示す。
下記表における略号の意味は下記のとおりである。
「HBA」は、4-ヒドロキシブチルアクリレートを表す。
「TMPTA」は、トリメチロールプロパントリアクリレートを表す。
「i-BA」は、イソブチルアクリレートを表す。
「t-BA]は、tert-ブチルアクリレートを表す。
「LA」は、ラウリルアクリレートを表す。
「BzA」は、ベンジルアクリレートを表す。
「CyA」は、ジシクロペンタニルアクリレートを表す。
「CyEA」は、ジシクロペンテニルアクリレートを表す。
「CyEOEA」は、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレートを表す。
【0153】
【表2】
【0154】
【表3】
【0155】
【表4】
【0156】
以上の結果によれば、基材層の接着層を積層する側(第1主面)における水の接触角が80°以下であって、かつ、紫外線硬化型樹脂組成物がヒドロキシアルキルアクリレートを主成分として含む実施例1~6に係る積層体は、密着性評価に優れていることが分かる。一方、基材層の第1主面における水の接触角が80°より大きい比較例1及び比較例2、紫外線硬化型樹脂組成物がヒドロキシアルキルアクリレートを含んでいない比較例3~9に係る積層体は、密着性評価が実施例と比較して著しく劣っていることが分かる。
【0157】
基材層の第1主面に対して、コロナ処理を行い、水の接触角をコロナ処理を行わない場合の接触角である95~96°(比較例1及び2参照。)から減少させた実施例1~6に係る積層体は、密着性評価に優れていることが分かる。一方、コロナ処理を行わなかった比較例及び比較例2は、密着性評価が実施例と比較して著しく劣っていることが分かる。
【0158】
実施例6から、積層体にエンボス加工が施されていても密着性評価には影響を与えないことが分かる。
【0159】
以上の結果は、本発明が、基材層と液晶組成物硬化層との密着性に優れる積層体を提供しうることを示す。
【符号の説明】
【0160】
100 積層体
101 基材層
101U 第1主面
101D 第2主面
102 接着層
103 液晶組成物硬化層
200 積層体
201 基材層
201U 第1主面
201D 第2主面
202 接着層
203 液晶組成物硬化層
図1
図2