JP4286380B2 - Transcription element - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光性を有する回折光を生じることができる新規コレステリック液晶性フィルムから構成された転写用素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回折素子は、分光光学などの分野で光の分光や光束の分割を行う目的で広く用いられている汎用光学素子である。回折素子は、その形状からいくつかの種類に分類され、光が透過する部分と透過しない部分を周期的に配置した振幅型回折素子、透過性の高い材料に周期的な溝を形成した位相型回折素子などに通常分類される。また、回折光の生じる方向に応じて透過型回折素子、反射型回折素子と分類される場合もある。
【０００３】
上記の如き従来の回折素子では、自然光（非偏光）を入射した際に得られる回折光は非偏光しか得ることができない。分光光学などの分野で頻繁に用いられるエリプソメーターのような偏光光学機器では、回折光として非偏光しか得ることができないため、光源より発した自然光を回折素子により分光し、さらにこれに含まれる特定の偏光成分だけを利用するために、回折光を偏光子を通して用いる方法が一般的に行われている。この方法では、得られた回折光のうちの約５０％以上が偏光子に吸収されるために光量が半減するという問題があった。またそのために感度の高い検出器や光量の大きな光源を用意する必要もあり、回折光自体が円偏光や直線偏光のような特定の偏光となる回折素子の開発が求められていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するものであり、液晶層構造を制御することで、コレステリック液晶層の一部の領域に回折能を付与することに成功した。さらに詳しくは、コレステリック液晶に特有な選択反射特性および円偏光特性に併せて回折能という新たな特性を付与したコレステリック液晶層を被転写物に対して容易に、かつコレステリック液晶層に配向乱れや割れを生じることなく転写することができる転写用素子を発明するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、支持基板／保護層／コレステリック液晶層／接着剤層から少なくとも構成される積層体であって、コレステリック液晶層の一部に回折能を示す領域を有し、該領域が形成された面と接着剤層が直接積層されていることを特徴とする転写用素子に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の光学積層体は、支持基板／保護層／コレステリック液晶層／接着剤層から少なくとも構成されるものである。ここで支持基板／保護層／コレステリック液晶層／接着剤層とは、支持基板、保護層、コレステリック液晶層、接着剤層の順に積層された構成を意味する。なお支持基板と保護層との間、保護層とコレステリック液晶層との間には、中間層を有することもでき、例えば接着剤、剥離層等を中間層として用いることができる。以下、順に本発明の構成要素について説明する。
【０００７】
本発明の構成要素である支持基板とは、コレステリック液晶層の支持体として機能するものであり、コレステリック液晶層が被転写物に転写された後、支持基板は剥離除去される。このような機能を有する支持基板としては、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール、セルロース系プラスチックスや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(４−メチル−１−ペンテン)、ノルボルネン系樹脂などの鎖式または脂環式ポリオレフィン等から形成されたプラスチックフィルムやシート等が挙げられる。また支持基板としては、後述するコレステリック液晶性フィルム形成の際に用いることができる各種配向支持基板をそのまま支持基板として利用することもできる。
【０００８】
また支持基板としては、プラスチックフィルムやシートの表面にシリコン処理等の表面処理、またアクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂あるいはパラフィン系のワックスをコーティングしたもの等も支持基板として使用することができる。さらには支持基板となるプラスチックフィルムやシートに対して、エンボス加工等の物理的変形処理、親水化処理、疎水化処理等を行ったものも本発明の構成要素である支持基板として使用することができる。
【０００９】
支持基板の膜厚は、通常８〜２００μｍ、好ましくは１５〜１５０μｍ、さらに好ましくは２０〜１００μｍである。８μｍより薄い場合、得られる転写用素子のハンドリング性を悪化させる恐れがある。また２００μｍより厚い場合には、剥離転写操作がスムーズに行えない可能性がある。
なお支持基板は、被転写物にコレステリック液晶層が転写された際には除去されるものであり、その剥離界面は通常、支持基板と保護層との界面間である。
【００１０】
本発明の構成要素である保護層とは、コレステリック液晶層が被転写物に転写された後、該液晶層を保護する目的のものである。保護層としては、紫外線吸収性および／またはハードコート性を有するものであれば特に限定されるものではない。例えば紫外線吸収剤およびハードコート剤を含有した保護層形成材料をフィルム状物、シート状物、薄膜状物、板状物に形成したものが挙げられる。また紫外線吸収剤を含有した保護層形成材料からなる紫外線吸収性を有した保護層（以下、紫外線吸収層）と、ハードコート剤を含有した保護層形成材料からなるハードコート性を有した保護層（以下、ハードコート層）との積層物を本発明でいう保護層として用いることもできる。また一般に市販されている紫外線カットフィルムとハードコートフィルムとの積層物を保護層として用いることができる。また紫外線吸収層に各種ハードコート剤を塗布して成膜した積層物も保護層として用いることができる。ここで紫外線吸収層およびハードコート層は、それぞれ２層以上から形成されてもよく、各層はそれぞれ接着剤層等を介して積層することができる。
【００１１】
保護層形成材料としては、光透過性が高いものが望ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチル−ペンテン−１）、ポリスチレン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリスルフォン、セルロース系樹脂等に紫外線吸収剤および／またはハードコート剤を添加したものを用いることができる。また保護層としては、熱、光または電子線硬化型の反応性接着剤に紫外線吸収剤および／またはハードコート剤を添加した接着剤組成物を用いることもでき、その接着剤組成物の硬化物を保護層とすることもできる。
【００１２】
紫外線吸収剤としては、保護層形成材料に相溶または分散できるものであれば特に制限はなく、例えばベンゾフェノン系化合物、サルシレート系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シュウ酸アニリド系化合物、シアノアクリレート系化合物等の有機系紫外線吸収剤、酸化セシウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機系紫外線吸収剤を用いることができる。なかでも紫外線吸収効率が高いベンゾフェノン系化合物が好適に用いられる。また紫外線吸収剤は、１種単独または複数種添加することができる。保護層中の紫外線吸収剤の配合割合は、使用する保護層形成材料により異なるが、通常０．１〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％である。
【００１３】
ハードコート剤としては、保護層形成材料に相溶または分散できるものであれば特に制限はなく、例えばオルガノポリシロキサン系、光硬化型樹脂系のアクリルオリゴマー系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、熱硬化型樹脂系のアクリル−シリコン系、またはセラミックス等の無機系化合物等を用いることができる。なかでも成膜性等の観点からオルガノポリシロキサン系、光硬化型樹脂系であるアクリルオリゴマー系のハードコート剤が好適に用いられる。なおこれらのハードコート剤は、無溶媒型、溶媒型のいずれであっても使用することができる。
【００１４】
保護層形成材料には、紫外線吸収剤およびハードコート剤の他に必要に応じてヒンダードアミンや消光剤等の光安定剤、帯電防止剤、スベリ性改良剤、染料、顔料、界面活性剤、微細なシリカやジルコニア等の充填剤等の各種添加剤を配合することもできる。これら各種添加剤の配合割合は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に制限はないが、通常０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。
【００１５】
また保護層を構成する紫外線吸収層は、先に説明した保護層形成材料に紫外線吸収剤、必要に応じて光安定剤等を適宜配合したものを用いて形成することができる。さらに一般に市販されている紫外線カットフィルム等を紫外線吸収層として本発明に用いることもできる。
【００１６】
また保護層を構成するハードコート層は、先に説明した保護層形成材料にハードコート剤、場合により各種添加剤を配合したものを用いて形成することができる。またハードコート層としては、上記ハードコート剤を透明な支持フィルム上に塗布して形成したものであってもよい。透明な支持フィルムとしては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、アモルファスポリオレフィン、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等から形成されるフィルムを挙げることができる。
【００１７】
紫外線吸収層とハードコート層とは接着剤等を介して積層し、本発明でいう保護層とすることができる。接着剤としては、熱、光または電子線硬化型の反応性接着剤等を用いることができる。また接着剤として紫外線吸収剤を含有したものを用い、別に用意したハードコート層をコレステリック液晶層に積層することにより保護層を形成することもできる。また接着剤には必要に応じて染料、顔料、界面活性剤等を適宜添加してもよい。
【００１８】
さらにハードコート層としては、グラビアインキ用ビヒクル樹脂等も好適に用いることができる。グラビアインキ用ビヒクル樹脂としては、例えばニトロセルロース、エチルセルロース、ポリアミド樹脂、塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル等が挙げられる。またグラビアインキ用ビヒクル樹脂中に接着性向上や皮膜強度向上の為に、例えばエステルガム、ダンマルガム、マレイン酸樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂等のハードレジンを配合してもよい。
【００１９】
またハードコート層の構成は、要求される耐候性等に応じてハードコート層１層または複合層にすることができる。複合層としては、例えばオルガノポリシロキサンを含むハードコート層、光硬化型樹脂を含むハードコート層、熱硬化型樹脂を含むハードコート層、無機化合物を含むハードコート層等、それぞれを組み合わせて２層以上からなる複合層をハードコート層として用いることもできる。
【００２０】
さらにハードコート性の度合い、すなわち硬度としては本発明の光学積層体を構成する材質により一概に決定できないが、ＪＩＳ Ｌ ０８４９記載の試験法に準じて評価を行った場合、変色の判定基準として少なくとも３以上、好ましくは４以上であることが望ましい。
【００２１】
本発明の構成要素である保護層、また保護層を構成する紫外線吸収層およびハードコート層の成膜法は、通常ロールコート法、ディッピング法、グラビアコート法、バーコード法、スピンコート法、スプレーコート法、プリント法等の公知の方法を採用することができる。これら方法によりコレステリック液晶層上、または支持フィルム上に成膜した後、使用した保護層形成材料に応じた後処理を施すことにより保護層を形成することができる。また紫外線吸収層とハードコート層との複合層からなる保護層の形成方法としては、例えば紫外線吸収層に直接ハードコート剤を塗布形成する方法、接着剤等を介して積層する方法等が挙げられる。
【００２２】
保護層の膜厚は、紫外線吸収性およびハードコート性のそれぞれが求められる性能に応じて異なるため一概には言えないが、通常０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍである。また保護層が紫外線吸収層およびハードコート層との複合層から形成される場合も、各層の全膜厚が上記範囲に入ることが望ましい。
【００２３】
次いで本発明の構成要素であるコレステリック液晶層とは、フィルムの一部に回折能を示す領域を有したコレステリック液晶性フィルムから少なくとも構成されるものである。ここで回折能を示す領域とは、その領域を透過した光またはその領域で反射された光が、幾何学的には影になる部分に回り込むような効果を生じる領域を意味する。また回折能を有する領域の有無は、例えばレーザー光等を前記領域に入射し、直線的に透過または反射する光（０次光）以外に、ある角度をもって出射する光（高次光）の有無により確認することができる。また別法としては、原子間力顕微鏡や透過型電子顕微鏡などで液晶層の表面形状や断面形状を観察することにより前記領域が形成されているか否か確認することができる。
【００２４】
このコレステリック液晶性フィルムとしては、コレステリック配向が固定化され、かつフィルムの少なくとも一部に回折能を示す領域を有するものであれば特に制限されるものではなく、高分子液晶、低分子液晶またはこれら混合物等から形成することができる。回折能を示す領域は、フィルム表面および／またはフィルム内部のいずれの領域であってもよく、例えばフィルム表面の一部（フィルム表面領域）、フィルム内部の一部（フィルム内部領域）に有するものでもよい。また当該領域は、コレステリック液晶性フィルムの複数領域、例えばフィルム表裏面領域、複数のフィルム内部領域にそれぞれに有するものであってもよい。また回折能を示す領域は、例えばフィルム表面や内部に均一な厚さを持った層状態として形成されていることは必ずしも必要とせず、フィルム表面やフィルム内部の少なくとも一部に前記領域が形成されていればよい。例えば回折能を示す領域が、所望の図形、絵文字、数字等の型を象るように有したものであってもよい。さらに回折能を示す領域を複数有する場合、全ての前記領域が同じ回折能を示す必要性はなく、それぞれの領域において異なった回折能を示すものであってもよい。また回折能を示す領域の配向状態は、螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行ではないコレステリック配向、好ましくは螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行でなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔ではないコレステリック配向を形成していることが望ましい。またそれ以外の領域においては、通常のコレステリック配向と同様の配向状態、すなわち螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔な螺旋構造を形成していることが望ましい。なお本発明で言うフィルム表面とは、コレステリック液晶性フィルム単体において外部に接する部分を、またフィルム内部とは、外部に接する以外の部分をそれぞれ意味する。
【００２５】
本発明においては、上記いずれのコレステリック液晶性フィルムを用いることもできるが、フィルムの製法や回折能の付与方法等の観点から、フィルム表面領域の少なくとも一部、好ましくはフィルム表面領域の全面に回折能を示す領域を有するコレステリック液晶性フィルムが好適に用いられる。また回折能を示す領域を一方のフィルム表面領域に有する際、そのフィルムの表裏、すなわち回折能を示す領域を有するフィルム面とその面とは反対のフィルム面とは多少異なった光学効果、呈色効果等を示すことから、用途や目的とする機能等に応じてどちらのフィルム面を本発明の転写用素子を構成する接着剤層側にするのか選択することができる。さらに回折能を示す領域が層状態として形成されている場合、回折能を示す層（領域）の厚みとしては、コレステリック液晶性フィルムの膜厚に対して通常５０％以下、好ましくは３０％以下、さらに好ましくは１０％以下の厚みを有する層状態で形成されていることが望ましい。回折能を示す層（領域）の厚さが５０％を超えると、コレステリック液晶相に起因する選択反射特性、円偏光特性等の効果が低下し、本発明の構成要素である特異な光学特性を示すコレステリック液晶層の効果を得ることができない恐れがある。
【００２６】
コレステリック液晶性フィルムは、高分子液晶や低分子液晶またはその混合物を用いてコレステリック配向を固定化したコレステリック配向フィルムを予め用意し、コレステリック配向フィルムに回折素子基板を貼り合わせ、熱および／または圧力を加えることによってコレステリック配向フィルムに回折素子基板の回折パターンを転写する方法、または回折素子基板を配向基板として高分子液晶や低分子液晶またはその混合物をコレステリック配向させた後、その配向状態を維持したまま固定化する方法等の方法により、フィルムの一部に回折能を示す領域を有したコレステリック液晶性フィルムを得ることができる。
【００２７】
回折パターンの転写に用いられる回折素子基板の材質としては、金属や樹脂のような材料であっても良く、あるいはフィルム表面に回折機能を付与したもの、あるいはフィルムに回折機能を有する薄膜を転写したもの等、およそ回折機能を有するものであれば如何なる材質であっても良い。なかでも取り扱いの容易さや量産性を考えた場合、回折機能を有するフィルムまたはフィルム積層体がより望ましい。
【００２８】
またここでいう回折素子とは、平面型ホログラムの原版等の回折光を生じる回折素子全てをその定義として含む。またその種類については、表面形状に由来する回折素子、いわゆる膜厚変調ホログラムのタイプであってもよいし、表面形状に因らない、または表面形状を屈折率分布に変換した位相素子、いわゆる屈折率変調ホログラムのタイプであっても良い。本発明においては、回折素子の回折パターン情報をより容易に液晶に付与することができる点から、膜厚変調ホログラムのタイプがより好適に用いられる。また屈折率変調のタイプであっても、表面形状に回折を生じる起伏を有したものであれば本発明に好適に用いることができる。
【００２９】
また回折パターンの転写方法としては、例えば一般に用いられるヒートローラー、ラミネーター、ホットスタンプ、電熱板、サーマルヘッド等を用い、加圧・加温条件下にて行うことができる。加圧・加温条件は、用いられる高分子液晶や低分子液晶等の諸物性、回折素子基板の種類等によって異なり一概には言えないが、通常、圧力０．０１〜１００ＭＰａ、好ましくは０．０５〜８０ＭＰａ、温度３０〜４００℃、好ましくは４０〜３００℃の範囲において用いられる液晶や基板等の種類によって適宜選択される。
【００３０】
コレステリック液晶性フィルムのフィルム材料となる高分子液晶としては、コレステリック配向が固定化できるものであれば特に制限はなく、主鎖型、側鎖型高分子液晶等いずれでも使用することができる。具体的にはポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキサンなどの側鎖型液晶ポリマーなどが挙げられる。なかでもコレステリック配向を形成する上で配向性が良く、合成も比較的容易である液晶性ポリエステルが望ましい。ポリマーの構成単位としては、例えば芳香族あるいは脂肪族ジオール単位、芳香族あるいは脂肪族ジカルボン酸単位、芳香族あるいは脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位を好適な例として挙げられる。
【００３１】
またコレステリック液晶性フィルムのフィルム材料となる低分子液晶としては、例えばアクリロイル基、ビニル基やエポキシ基等の官能基を導入したビフェニル誘導体、フェニルベンゾエート誘導体、スチルベン誘導体などを基本骨格としたものが挙げられる。また低分子液晶としては、ライオトロピック性、サーモトロピック性のどちらも用いることができるが、サーモトロピック性を示すものが作業性、プロセス等の観点からより好適である。
【００３２】
また回折能を示す領域を有しないコレステリック配向を固定化したコレステリック配向フィルムを形成するには、公知の方法、例えば高分子液晶を用いる場合には、配向基板上に高分子液晶を配した後、熱処理等によってコレステリック液晶相を発現させ、その状態から急冷してコレステリック配向を固定化する方法を用いることができる。また低分子液晶を用いる場合には、配向基板上に低分子液晶を配した後、熱処理等によってコレステリック液晶相を発現させ、その状態を維持したまま光、熱または電子線等により架橋させてコレステリック配向を固定化する方法等を適宜採用することができる。また先に説明したように、配向基板として回折素子基板等を用いることによって、配向段階において回折能を示す領域が形成されたコレステリック液晶性フィルムを得ることができる。
【００３３】
また最終的に得られるコレステリック液晶性フィルムの耐熱性等を向上させるために、フィルム材料として高分子液晶や低分子液晶の他にコレステリック相の発現を妨げない範囲において、例えばビスアジド化合物やグリシジルメタクリレート等の架橋剤を添加することもでき、これら架橋剤を添加することによりコレステリック相を発現させた状態で架橋させることもできる。さらにフィルム材料には、二色性色素、染料、顔料等の各種添加剤を本発明の効果を損なわない範囲において適宜添加してもよい。
【００３４】
本発明の構成要素であるコレステリック液晶層の構成は、通常コレステリック液晶性フィルム１層からなる。また用途や要求される光学特性等に応じてコレステリック液晶性フィルムを複数層積層してなる構成、またコレステリック液晶性フィルム１層または複数層と回折能を示す領域を有しないコレステリック配向フィルム等を１層または複数層とを積層した構成等であってもよい。さらにコレステリック液晶性フィルムおよび回折能を示す領域を有しないコレステリック配向フィルムをそれぞれ２層以上積層する場合、コレステリック液晶性フィルムとコレステリック配向フィルムを交互に積層した構成とすることもできる。
【００３５】
コレステリック液晶層の厚さは、通常０．３〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍ、さらに好ましくは０．７〜３μｍである。この範囲を外れた場合には本発明の構成要素である特異な光学特性を示すコレステリック液晶層の効果を有効に発現できない恐れがある。なお複数層のフィルムから構成される場合には、その全フィルムの膜厚の合計が上記範囲に入ることが望ましい。
【００３６】
本発明の構成要素である接着剤層は、被転写物とコレステリック液晶層との間の接着を目的として形成されるものである。接着剤層としては、特に限定されるものではなく、従来公知の様々な粘・接着剤、具体的にはホットメルト型接着剤、光または電子線硬化型の反応性接着剤等を適宜用いることができる。なかでも転写時の作業性の観点からホットメルト型接着剤が本発明では好適に用いられる。
【００３７】
ホットメルト型接着剤としては特に制限はないが、ホットメルトの作業温度が２５０℃以下、好ましくは８０〜２００℃、さらに好ましくは１００〜１６０℃程度のものが作業性等の観点から望ましく用いられる。具体的には、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ゴム系、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール系樹脂、石油系樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂等をベース樹脂とするホットメルト接着剤を用いることができる。
【００３８】
また反応性接着剤としては、光または電子線重合性を有するプレポリマーおよび／またはモノマーに必要に応じて他の単官能性モノマー、多官能性モノマー、各種ポリマー、安定剤、光重合開始剤、増感剤等を配合したものを用いることができる。
【００３９】
光または電子線重合性を有するプレポリマーとしては、具体的にはポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリウレタンメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ポリオールアクリレート、ポリオールメタクリレート等を例示することができる。また光または電子線重合性を有するモノマーとしては、単官能アクリレート、単官能メタクリレート、２官能アクリレート、２官能メタクリレート、３官能以上の多官能アクリレート、多官能メタクリレート等が例示できる。またこれらは市販品を用いることもでき、例えばアロニックス（アクリル系特殊モノマー、オリゴマー；東亞合成（株）製）、ライトエステル（共栄社化学（株）製）、ビスコート（大阪有機化学工業（株）製）等を用いることができる。
【００４０】
また光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン誘導体類、アセトフェノン誘導体類、ベンゾイン誘導体類、チオキサントン類、ミヒラーケトン、ベンジル誘導体類、トリアジン誘導体類、アシルホスフィンオキシド類、アゾ化合物等を用いることができる。
【００４１】
本発明に用いることができる光または電子線硬化型の反応性接着剤の粘度は、接着剤の加工温度等により適宜選択するものであり一概にはいえないが、通常２５℃で１０〜２０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは５０〜１０００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは１００〜５００ｍＰａ・ｓである。粘度が１０ｍＰａ・ｓより低い場合、所望の厚さが得られ難くくなる。また２０００ｍＰａ・ｓより高い場合には、作業性が低下する恐れがあり望ましくない。粘度が上記範囲から外れている場合には、適宜、溶剤やモノマー割合を調整し所望の粘度にすることが好ましい。
【００４２】
また光硬化型の反応性接着剤を用いた場合、その接着剤の硬化方法としては公知の硬化手段、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を使用することができる。また露光量は、用いる反応性接着剤の種類により異なるため一概にはいえないが、通常５０〜２０００ｍＪ／ｃｍ²、好ましくは１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ²である。
【００４３】
また電子線硬化型の反応性接着剤を用いた場合、その接着剤の硬化方法としては、電子線の透過力や硬化力により適宜選定されるものであり一概にはいえないが、通常、加速電圧が５０〜１０００ｋＶ、好ましくは１００〜５００ｋＶの条件で照射して硬化することができる。
【００４４】
さらに本発明における接着剤層として粘着剤を用いる場合も特に制限されるものではなく、例えばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系粘着剤などを用いることができる。
接着剤層の厚さは、用いられる用途やその作業性等により異なるため一概にはいえないが、通常０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍである。
【００４５】
また接着剤層の形成方法としては、後述する転写用素子の製造方法により異なるが、例えばロールコート法、ダイコート法、バーコート法、、カーテンコート法、エクストルージョンコート法、、グラビアロールコート法、スプレーコート法、スピンコート法等の公知の方法を用いてコレステリック液晶層上等に形成することができる。
【００４６】
本発明の転写用素子を構成する支持基板とコレステリック液晶層との間には中間層を有することもできる。中間層としては、例えば接着剤層、離型層等を挙げることができる。
【００４７】
接着剤層としては、特に制限されるものではないが、例えば先に説明した光または電子線硬化型の反応性接着剤を適宜用いることができる。また離型層としては、例えば熱により流動性を示すワックス、シリコーン、フッ素系離型剤等から形成することができる。なお本発明の転写用素子を構成する支持基板とコレステリック液晶層との間には、接着剤層および離型層の２層を中間層として構成することもできる。
【００４８】
本発明の転写用素子の製造方法としては、（１）支持基板上に順次本発明の構成となるように積層する、（２）表面にあらかじめ接着剤層を形成した支持基板に、別途作製した残りの積層体を、加圧、加熱、硬化等の手段を単独または組み合わせて貼合する、（３）支持基板に、別途作製した残りの積層体を剥離性基板上に用意しておき、支持基板側へ加圧、加熱、硬化等の手段を単独または組み合わせて転写して剥離性基板を取り除き、最外層となるコレステリック液晶層上に接着剤層を形成する、といった方法等が挙げられる。
【００４９】
より具体的な製法例としては、（１）配向基板上に形成したコレステリック液晶性フィルム層に保護層を形成した後、表面にあらかじめ接着剤層を形成した支持基板または保護層に接着剤層を形成して支持基板に転写し、配向基板を剥離除去する。次いでコレステリック液晶性フィルム層に接着剤層を形成する方法、（２）配向基板上に形成したコレステリック液晶性フィルムを配向基板とは異なる別の第２の基板上に接着剤層を介して転写し、配向基板を剥離除去する。配向基板を除去したコレステリック液晶性フィルム面に保護層を形成し、次いであらかじめ接着剤層を形成した支持基板または保護層に接着剤層を形成して、支持基板にコレステリック液晶性フィルムを転写し、コレステリック液晶性フィルムから第２の基板のみ剥離除去した後、コレステリック液晶性フィルム上に接着剤層を形成する方法、（３）配向基板上に形成したコレステリック液晶性フィルムを配向基板とは異なる第２の基板に接着剤層を介して転写し、配向基板を剥離除去する。次いで第３の基板上に接着剤層を介してコレステリック液晶性フィルムを転写し、第２の基板を剥離除去する。次いでコレステリック液晶性フィルム面に保護層を形成する。次いであらかじめ接着剤層が形成された支持基板にコレステリック液晶性フィルムを転写し、第３の基板を剥離除去した後、コレステリック液晶性フィルム上に接着剤層を形成する方法、等が挙げられる。
【００５０】
ここで上記第２および第３の基板（以下、再剥離性基板という。）とは、再剥離性を有し、自己支持性を具備する基板であれば特に限定されず、該基板としては、通常剥離性を有するプラスチックフィルムが望ましく用いられる。またここでいう再剥離性とは、接着剤を介しコレステリック液晶性フィルムと再剥離性基板を接着した状態において、接着剤層と再剥離性基板との界面で剥離できることを意味する。このような再剥離性基板の材料としては、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、４−メチルペンテン−１樹脂等のオレフィン系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリケトンサルファイド、ポリスルフォン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース系プラスチック等が挙げられる。これら材料から形成されるプラスチックフィルムはプラスチックフィルム自身を再剥離性基板として用いてもよいし、適度な再剥離性を持たせるためにプラスチックフィルム表面に、シリコーンやフッ素系樹脂をコートしたもの、有機薄膜または無機薄膜を形成したもの、化学的処理を施したもの、蒸着は表面研磨等の物理的処理を施したものも用いることができる。
【００５１】
またコレステリック液晶性フィルムを再剥離性基板に転写する際に用いられる接着剤としては、特に限定されるものではないが、望ましくは上述にて説明した熱、光または電子線硬化型の反応性接着剤等を適宜用いることができる。
【００５２】
さらに上記製法例における剥離除去方法としては、例えば配向基板や再剥離性基板のコーナー端部に粘着テープを貼り付けて人為的に剥離する方法、ロール等を用いて機械的に剥離する方法、構造材料全てに対する貧溶媒に浸積した後に機械的に剥離する方法、貧溶媒中で超音波をあてて剥離する方法、配向基板、再剥離性基板とコレステリック液晶性フィルムとの熱膨張係数の差を利用し、温度変化を与えて剥離する方法等を適宜採用することができる。
なお上記製造方法は、あくまでも例示であり本発明の転写用素子はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
また本発明の転写用素子は、該素子を構成する接着剤層の種類にもよるが、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリアリレート、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のシート、フィルムあるいは各種成型品、または紙、合成紙等の紙類、金属箔、ガラス等の様々な被転写物に対して容易に支持基板からコレステリック液晶層を配向乱れや割れを生じることなく、また所望の形状で転写することができる。また本発明の構成要素である接着剤としてホットメルト型接着剤を用いた場合には、加熱、加圧、衝撃を瞬時に加えることができるいわゆるホットスタンプ装置を用いた際には、転写、剥離、除去の一連の操作が同時に、また瞬時に行うことが可能である。
【００５４】
本発明の転写用素子は、回折光が円偏光性を有するという、従来の光学部材には無い特異な効果を有するコレステリック液晶層を被転写物に転写することができる。この特異な効果により、例えばエリプソメーターのような偏光を必要とする分光光学機器にコレステリック液晶層を転写して用いることにより、光の利用効率を極めて高くすることが可能となる。従来の偏光を必要とする分光光学機器では、光源より発した光を回折格子やプリズム等の分光素子を用いて波長ごとに分光した後に偏光子を透過させる、または偏光子を透過させた後に分光する必要があり偏光子が必須であった。この偏光子は、入射した光の約５０％を吸収してしまい、また界面での反射が生じるために光の利用効率が極めて悪いといった問題があったが、本発明の転写用素子を用いてコレステリック液晶層を所望の箇所に転写することにより光の利用効率を極めて高く、理論的には約１００％利用することが可能となる。また本発明の転写用素子を構成するコレステリック液晶層は、通常の偏光板を用いることによって容易に回折光の透過および遮断をコントロールすることが可能である。通常、偏光性を有していない回折光では、どのような偏光板と組み合わせても完全に遮断することはできない。すなわち本発明の転写用素子の構成要素であるコレステリック液晶層では、例えば右偏光性を有する回折光は、左円偏光板を用いた時にのみ完全に遮断することができ、それ以外の偏光板を用いても完全な遮断を実現することができないものである。このような特異な効果を有することから、例えば観察者が偏光板越しに回折像を観察する環境において、偏光板の状態を変化させることによって、回折像を暗視野から突然浮かび上がらせたり、また突然消失させたりすることが可能となる。
【００５５】
以上のように本発明の転写用素子は、被転写物に容易にコレステリック液晶層を転写することができ、また転写されたコレステリック液晶層は新たな回折機能素子として応用範囲は極めて広く、種々の光学用素子や光エレクトロニクス素子、装飾用部材、偽造防止用素子等として使用することができる。
【００５６】
具体的に光学用素子や光エレクトロニクス素子としては、例えば支持基板として透明かつ等方なフィルム、例えばフジタック（富士写真フィルム（株）製）、コニカタック（コニカ（株）製）などのトリアセチルセルロースフィルム、ＴＰＸフィルム（三井化学（株）製）、アートンフィルム（日本合成ゴム（株）製）、ゼオネックスフィルム（日本ゼオン（株）製）、アクリプレンフィルム（三菱レーヨン（株）製）等に本発明の転写用素子を用いてコレステリック液晶層を転写し、光学積層体を得ることによって様々な光学用途への展開を図ることが可能である。例えば前記光学積層体をＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＯＭＩ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）−ＬＣＤ等の液晶ディスプレーに備えることによって色補償および／または視野角改良された各種ＬＣＤを得ることができる。また前記光学積層体を上記したように分光された偏光を必要とする分光光学機器、回折現象により特定の波長を得る偏光光学素子、光学フィルター、円偏光板、光拡散板等として用いることも可能であり、さらに１／４波長板と組み合わせることによって直線偏光板を得ることもできる等、光学用素子や光エレクトロニクス素子として従来にない光学効果を発現しうる様々な光学部材を提供することができる。
【００５７】
装飾用部材としては、回折能による虹色呈色効果とコレステリック液晶による色鮮やかな呈色効果等を併せ持った新たな部材としてさまざまな製品等にコレステリック液晶層を転写することができる。また容易にコレステリック液晶層を転写することができることから既存製品等に添付する、一体化する等の方法によって、他の類似製品との差別化にも大きく貢献することが期待できる。例えば、意匠性のある回折パターンを組み込んだ本発明のコレステリック液晶層をガラス窓等に転写すると、外部からはその視角によって前記回折パターンを伴ったコレステリック液晶特有の選択反射が異なった色に見え、ファッション性に優れるものとなる。また明るい外部からは内部が見え難く、それにもかかわらず内部からは外部の視認性がよい窓とすることができる。
【００５８】
偽造防止用素子としては、回折素子およびコレステリック液晶のそれぞれの偽造防止効果を併せ持った新たな偽造防止フィルム、シール、ラベル等として用いることができる。具体的には本発明の転写用素子を用いて例えば自動車運転免許証、身分証明証、パスポート、クレジットカード、プリペイドカード、各種金券、ギフトカード、有価証券等のカード基板、台紙等に転写することによって、コレステリック液晶層をカード基板、台紙等と一体化するまたは一部に設ける、具体的には貼り付ける、埋め込む、紙類に織り込むことができる。また本発明の転写用素子を構成するコレステリック液晶層は、回折能を示す領域がコレステリック液晶層の一部に有しており、またコレステリック液晶の波長選択反射性、円偏光選択反射性、色の視角依存性、コレステリックカラーの美しい色を呈する効果を併せ持ったものである。したがって本発明の転写用素子の構成要素であるコレステリック液晶層を、偽造防止用素子として用いた場合には、該コレステリック液晶層の偽造は極めて困難である。また偽造防止効果あわせて、回折素子の虹色呈色効果、コレステリック液晶の色鮮やかな呈色効果を有することから意匠性にも優れたものである。これらのことから本発明の転写用素子を構成するコレステリック液晶層は偽造防止用素子として非常に有用である。
【００５９】
これらの用途はほんの一例であり、本発明の転写用素子は、従来、回折素子単体、コレステリック液晶性フィルム単体が使用されている各種用途や、新たな光学的効果を発現することが可能であること等から前記用途以外の様々な用途に、その特異な光学効果を発現するコレステリック液晶層を容易に、かつ該液晶層に配向乱れ、割れ等が生じることなく転写することができることから、様々な用途において応用展開が可能である。
【００６０】
【実施例】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
（参考例１：アクリロイル基を有する低分子液晶の合成）
蒸留精製したテトラヒドロフラン１８０ｇに、４−（６−アクリロイロキシヘキシルオキシ）安息香酸１５１．３ｇ（５１８ｍｍｏｌ）と２，６−ジターシャリブチル−４−メチルフェノール１．５ｇを溶解したものに、ジイソプロピルエチルアミン７０．１ｇ（５４３ｍｍｏｌ）を加えた溶液を、メタンスルホニルクロリド６２．１ｇ（５４３ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液中を−１０℃に冷却した中に攪拌しながら滴下した。滴下終了後、該反応液を０℃まで昇温してさらに攪拌した後、メチルヒドロキノン２９．８７ｇ（２４６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液を滴下した。さらに反応液を攪拌し、４−ジメチルアミノピリジン３．０ｇ（２５ｍｍｏｌ）をトリエチルアミン６２．４ｇ（６１７ｍｍｏｌ）に溶解したものを滴下した。滴下後、反応液を０℃で１時間攪拌後、室温に昇温して５時間攪拌した。反応終了後、反応液を１０００ｍｌの酢酸エチルで希釈し、分液ロートに移した後、１規定塩酸で分液し、さらに有機層を１規定塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和硫酸マグネシウム水溶液で洗浄した。有機層に１００ｇの無水硫酸マグネシウムを加えて室温で１時間攪拌することにより脱水・乾燥し、硫酸マグネシウムを濾別後、ロータリーエバポレーターにより濃縮してメチルヒドロキノン−ビス（４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸）エステルを粗生成物として得た。該粗生成物を酢酸エチル／メタノールにより再結晶することによりメチルヒドロキノン−ビス（４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸）エステルを１４６．９ｇを白色結晶として得た（収率８５．２％）。化合物Ｉ−１のＧＰＣによる純度は９８．７％であった。ＧＰＣは溶出溶媒としてテトラヒドロフランを用い、高速ＧＰＣ用充填カラム（ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−１０００ＨＸＬ）を装着した東ソー製ＧＰＣ分析装置ＣＣＰ＆８０００（ＣＰ−８０００、ＣＯ−８０００、ＵＶ−８０００）により行った。
【００６２】
得られたメチルヒドロキノン−ビス（４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸）エステルを偏光顕微鏡下メトラーホットステージで観察すると、室温では結晶相、８５℃付近でネマチック相に転移し、さらに加熱すると１１５℃付近で等方相となった。
【００６３】
（参考例２）
参考例１と同様の手法を用い、４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸３２．５ｇ（１１１ｍｍｏｌ）、４−シアノフェノール１２．６ｇ（１０６ｍｍｏｌ）から３４．８ｇの４−シアノフェノール−４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸エステル（収率８４％）を得た。４−シアノフェノール−４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸エステルのＧＰＣによる純度は９９．３％であった。
【００６４】
（参考例３：高分子液晶の合成）
テレフタル酸４９ｍｍｏｌ、メチルヒドロキノン２４ｍｍｏｌ、カテコール２５ｍｍｏｌ、（Ｒ）−２−メチル−１，４−ブタンジオール１．７ｍｍｏｌおよび酢酸ナトリウム１００ｍｇを用いて窒素雰囲気下で、１８０℃で１時間、２００℃で１時間、２５０℃で１時間と段階状に昇温しながら重縮合を行った。ついで窒素を流しながら２５０℃で２時間重縮合を続け、さらに減圧下同温度で１時間重縮合を行った。得られたポリマーをテトラクロロエタンに溶解後、メタノールで再沈澱を行い、精製ポリマー（芳香族系ポリエステル）を得た。
得られたポリマーの対数粘度は０．１５０、ガラス転移点は９０℃であった。
【００６５】
得られたポリマーの各分析法は次のとおりである。
（１）ポリマーの対数粘度
ウベローデ型粘度計を用い、フェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（重量比）溶媒中、濃度０．５ｇ／１００ｍｌ，３０℃で測定した。
（２）ガラス転移点（Ｔｇ）
Du Pont 990 Thermal Analizer を使用して測定した。
（３）液晶相の同定
オリンパス光学（株）製ＢＨ２偏光顕微鏡を用いて観察した。
【００６６】
（実施例１）
参考例１で得たメチルヒドロキノン−ビス（４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸）エステルを７．０ｇ、参考例２で得られた４−シアノフェノール−４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸エステルを１．０７ｇ、キラルドーパント液晶Ｓ−８１１（ロディック社製）１．９３ｇ、フッ素系界面活性剤Ｓ−３８３（旭硝子社製）を１．５ｍｇおよび光重合開始剤であるイルガキュア９０７（チバ−ガイギー社商品名）をアクリロイル基結合化合物に対して３重量％を、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの１０重量％溶液を調製した。このＮ−メチル−２−ピロリドン溶液をラビング処理した厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ（株）製)に、塗布し、溶媒を乾燥させ、８０℃で熱処理して液晶分子を配向させた後、室温下において紫外線を照射して、ポリエチレンテレフタレートフィルム上にフィルムを得た。
【００６７】
得られたフィルムを分光器Ｖ−５００（日本分光社製）により透過スペクトルを評価したところ、赤外線領域に近い７８０ｎｍ近辺に選択反射に由来する透過光の低下領域が見られ、このフィルムが赤色光の選択反射を示すコレステリック配向フィルムであることが確認できた。
【００６８】
得られたコレステリック配向フィルムの上に、エドモンド・サイエンティフィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（刻線９００本／ｍｍ）を、液晶面と回折面が向き合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターＤＸ−３５０を用い、１５０℃、０．３ＭＰａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行った後、室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。
【００６９】
回折格子フィルムが重ねられていたコレステリック配向フィルム面を観察したところ、回折パターンに起因する虹色とコレステリック液晶に特有の選択反射とが明瞭に認められた。また回折格子フィルムを取り除いたコレステリック配向フィルム面の配向状態を偏光顕微鏡観察および液晶層断面の透過型電子顕微鏡観察をしたところ、コレステリック相における螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔ではないコレステリック配向が液晶層の表面領域に形成されていることが確認された。またそれ以外の領域においては、螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔なコレステリック配向が形成していることが確認された。またコレステリック配向フィルム面内に垂直にＨｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射したところ、０゜および約±３５゜の出射角にレーザー光が観察された。さらに偏光特性を確認するために、通常の室内照明下に得られた積層体をおき、右円偏光板（右円偏光のみ透過）を介して観察したところ、虹色の反射回折光が観察され、偏光板なしで観察した場合の明るさとほぼ同じであった。これに対し左円偏光板（左円偏光のみ透過）を介して観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回折光は観察されなかった。
【００７０】
これらのことよりコレステリック配向フィルムには、回折能を示す領域がフィルム表面領域に形成され、またその回折光が右円偏光であることが確認された。またこのことより、このコレステリック配向フィルムが、本発明の構成要素であるコレステリック液晶層となることが判明した。
【００７１】
次いで回折格子フィルムを取り除いたコレステリック液晶層面に光硬化型のアクリル系オリゴマーであるアロニックスＭ−２４０（東亞合成（株）製商品名）２０．０重量％およびＭ−３２０（東亞合成（株）製商品名）１０．０重量％をそれぞれ添加した紫外線硬化型の接着剤（東亞合成（株）、アロニックスＵＶ−３６３０（商品名））を介してポリフェニレンスルフィドフィルムに転写し、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離除去した。そのポリエチレンテレフタレートフィルムを除去したコレステリック液晶層面にホットメルト接着剤層を形成し、転写用素子を得た。
【００７２】
得られた転写用素子を、１０ｃｍ角、厚さ１ｍｍのポリ塩化ビニル製のプラスチックシートの上に、ホットスタンプ装置を用いて１４０℃で転写した。
その結果、ポリ塩化ビニルシートの右隅に約１ｃｍ角の、接着剤層からなる保護層を有したコレステリック液晶層を転写することができた。なお転写用素子の支持基板であるポリフェニレンスルフィドフィルムは、ホットスタンプ時に保護層から剥離した。また接着層は、ポリ塩化ビニルシートと強固に接着されていた。
転写後、コレステリック液晶層に光を当てると、転写前と同様に鮮やかな選択反射光と回折光が観察された。
【００７３】
（実施例２）
ラビング処理した厚さ７５μｍのポリフェニレンサルファイドフィルム(東レ（株）製)の上に、参考例３で得た芳香族系ポリエステルの２０重量％Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液をスピンコート法で塗布、乾燥し、２００℃で５分間熱処理して、金色の選択反射を呈するフィルムを得た。
同フィルムの反射光を測定したところ中心波長が約６００ｎｍ、選択反射波長帯域幅が１００ｎｍであるコレステリック配向フィルムであることが確認された。
【００７４】
次いで、コレステリック配向フィルム層の上に、エドモンド・サイエンティフィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（刻線９００本／ｍｍ）を、前記フィルムの液晶面と回折面が向き合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターＤＸ−３５０を用い、１2０℃、０．３ＭＰａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行い、室温まで冷却した後、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。
【００７５】
回折格子フィルムが重ねられていたコレステリック配向フィルム面を観察したところ、回折パターンに起因する虹色とコレステリック液晶に特有の選択反射とが明瞭に認められた。また回折格子フィルムを取り除いたコレステリック配向フィルム面の配向状態を偏光顕微鏡観察および液晶層断面の透過型電子顕微鏡観察をしたところ、コレステリック相における螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔ではないコレステリック配向が液晶層の表面領域に形成されていることが確認された。またそれ以外の領域においては、螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔なコレステリック配向が形成していることが確認された。またコレステリック配向フィルム面内に垂直にＨｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射したところ、０゜および約±３５゜の出射角にレーザー光が観察された。さらに偏光特性を確認するために、通常の室内照明下に得られた積層体をおき、右円偏光板（右円偏光のみ透過）を介して観察したところ、虹色の反射回折光が観察され、偏光板なしで観察した場合の明るさとほぼ同じであった。これに対し左円偏光板（左円偏光のみ透過）を介して観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回折光は観察されなかった。
【００７６】
これらのことよりコレステリック配向フィルムには、回折能を示す領域がフィルム表面領域に形成され、またその回折光が右円偏光であることが確認された。またこのことより、このコレステリック配向フィルムが、本発明の構成要素であるコレステリック液晶層となることが判明した。
【００７７】
次いで回折格子フィルムを取り除いたコレステリック液晶層面上にベンゾフェノン系紫外線吸収剤ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−２４（サイテック社製）を５．０重量％添加した紫外線硬化型接着剤（東亞合成（株）製アロニックスＵＶ−３６３０（商品名）を同社製Ｍ−１５０（商品名）および同社製Ｍ−３１５（商品名）で希釈し、粘度を３００ｍＰａ・ｓに調製したもの）を介してポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせ、コレステリック配向フィルムの配向支持基板として用いたポリフェニレンサルファイドフィルムを剥離除去した。ポリフェニレンサルファイドフィルムを剥離除去したコレステリック液晶層にホットメルト接着剤層を形成し、転写用素子を作製した。
【００７８】
この転写用素子を、１０ｃｍ角、厚さ１ｍｍのポリ塩化ビニル製のプラスチックシート上に、ホットスタンプ装置を用いて１４０℃で転写した。その結果、ポリ塩化ビニル製のプラスチックシートの右隅に約１ｃｍ角の、接着剤層からなる保護層を有したコレステリック液晶層を転写することができた。なお転写用素子の支持基板であるポリエチレンテレフタレートフィルムは、ホットスタンプ時に保護層から剥離した。また接着層は、ポリ塩化ビニルシートと強固に接着されていた。
【００７９】
次いでポリ塩化ビニルシートに転写されたコレステリック液晶層の促進耐光性試験を島津製作所製キセノンアークランプ式耐光性試験機サンテスタＣＰＳを用い、試料面放射照度１００Ｗ／ｍ²（波長範囲３００〜７００ｎｍ）、試験時間１００時間という条件で行った。
試験の結果、コレステリック液晶層の反射色と試験前の反射色とを目視にて比較観察したところ、反射色に差異が見られず、促進耐光性試験後でも回折パターンに起因する虹色呈色特性とコレステリック液晶に特有の選択反射特性が保たれていた。
【００８０】
次いでポリ塩化ビニルシートに転写されたコレステリック液晶層の耐摩擦性試験をスガ試験機（株）製摩擦試験機ＦＲ−Ｉ型を用いて行った。試験片として保護層が上面になるように固定し、摩擦子に乾燥状態の白綿布を装着して試験片上１０ｃｍの間を５０秒間５０往復の摩擦操作を行い、試験後の保護層を目視観察したところ、保護層にほとんど傷は見られなかった。変色の判定基準による評価は、４であった。
【００８１】
一方、アロニックスＭ−２４０、Ｍ−３２０およびベンゾフェノン系紫外線吸収剤（シプロ化成製シーソーブ１０６）を添加しない以外は全く同様に行って得た光学素子では、促進耐光性試験後は回折パターンに起因する虹色のコレステリック液晶に起因する選択反射もほとんど認められなかった。また、耐摩擦性試験では、保護層に多数の傷が着き、全体が白濁したような状態となった。
【００８２】
（実施例３）
実施例２で得られた転写用素子を用いて、Ａ４サイズの紙の上に光学素子を転写することを試みたところ、ポリ塩化ビニルシートを被転写物としたときと同様、コレステリック液晶層に配向乱れや割れ等、また回折フィルムや保護層にも割れ等が生じることなく転写を行うことができた。また転写された保護層を有したコレステリック液晶性フィルムと回折フィルムとからなる光学素子は、鮮やかな選択反射光と回折光が観察された。転写後、コレステリック液晶層に光を当てると、転写前と同様に鮮やかな選択反射光と回折光が観察された。
また転写用素子を用いて、Ａ４サイズの紙の上にコレステリック液晶層を転写することを試みたところ、ポリ塩化ビニルシートを被転写物としたときと同様、コレステリック液晶層に配向乱れや割れなどが生じることなく転写を行うことができた。また転写されたコレステリック液晶層は、転写前と同様に鮮やかな選択反射光と回折光が観察された。
【００８３】
（実施例４）
実施例２と同様に、ラビングしたポリフェニレンサルファイドフィルム上に金色の選択反射を呈するコレステリック配向フィルムを得た。
次いでエドモンド・サイエンティフィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（刻線９００本／ｍｍ）を、フィルムの液晶面と回折面が向き合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターＤＸ−３５０を用い、１２０℃、０．３ＭＰａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行った後、室温まで冷却し、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。
【００８４】
次いで前記回折格子フィルムを取り除いたフィルム面上にアクリル系粘着剤を塗布してシリコーン系離型剤層を有するポリエチレンテレフタレートフィルムにコレステリック液晶層を転写し、ポリフェニレンサルファイドフィルムを剥離除去した。次いでポリフェニレンサルファイドフィルムを除去したコレステリック液晶層面に光硬化型のアクリル系オリゴマーであるアロニックスＭ−２４０（東亞合成（株）製商品名）２０．０重量％およびＭ−３２０（東亞合成（株）製商品名）１０．０重量％をそれぞれ添加した紫外線硬化型の接着剤（東亞合成（株）、アロニックスＵＶ−３６３０（商品名））を塗布してＴＰＸフィルムをラミネートし、紫外線を照射して硬化させて、転写用素子を作製した。
【００８５】
得られた転写用素子を、１ｃｍ角のサイズに切り出し、転写用素子の支持基板であるポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離しながらガラス板に貼り合わせた。次いで、ＴＰＸフィルムにセロテープを貼り、ＴＰＸフィルムを剥離除去することにより、紫外線硬化型接着剤層からなる保護層を有したコレステリック液晶層をガラス板に転写することができた。
転写後のコレステリック液晶層に光を当てると、選択反射光と同時に、回折光も観察された。またこのことからコレステリック液晶層に回折能が付与されていることが確認できた。
また得られた転写用素子を用い、同様にしてポリ塩化ビニルシートや紙への転写にも適用できることを確認した。
【００８６】
【発明の効果】
本発明は、回折光が円偏光性を有するといった従来の光学素子には無い特異な特徴を有するコレステリック液晶性フィルムからなるコレステリック液晶層を構成要素とするものであり、該コレステリック液晶層は新たな回折機能素子としてその応用範囲は極めて広く、例えば光学用素子、光エレクトロニクス素子、装飾用材料、偽造防止用素子等として有用である。
また本発明の転写用素子は、特異な光学特性を示すコレステリック液晶層の特性を損なうことなく、被転写物に容易に転写でき、またその作業性にも優れている。このようなことから本発明の転写用素子は、種々の材料にコレステリック液晶層の有する特異な光学特性を付与できる等、工業的価値が極めて高い。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer element composed of a novel cholesteric liquid crystalline film capable of producing diffracted light having polarization.
[0002]
[Prior art]
A diffractive element is a general-purpose optical element that is widely used in the field of spectroscopic optics and the like for the purpose of spectrally dividing light or splitting a light beam. Diffraction elements are classified into several types according to their shapes. Amplitude-type diffractive elements in which light transmitting parts and non-transmitting parts are arranged periodically, phase type in which periodic grooves are formed in highly transmissive materials Usually classified as a diffraction element. In some cases, the diffractive light is classified as a transmissive diffractive element or a reflective diffractive element depending on the direction in which the diffracted light is generated.
[0003]
In the conventional diffractive element as described above, the diffracted light obtained when natural light (unpolarized light) is incident can only obtain non-polarized light. Polarized optical instruments such as ellipsometers frequently used in the field of spectroscopic optics, etc. can only obtain unpolarized light as diffracted light. In order to use only the polarized light component, a method of using diffracted light through a polarizer is generally performed. This method has a problem that the amount of light is reduced by half because about 50% or more of the obtained diffracted light is absorbed by the polarizer. For this reason, it is necessary to prepare a highly sensitive detector and a light source with a large amount of light, and there has been a demand for the development of a diffractive element in which the diffracted light itself becomes specific polarized light such as circularly polarized light or linearly polarized light.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems, and succeeded in imparting diffractive power to a partial region of the cholesteric liquid crystal layer by controlling the liquid crystal layer structure. More specifically, a cholesteric liquid crystal layer having a new characteristic called diffraction ability in combination with selective reflection characteristics and circular polarization characteristics peculiar to cholesteric liquid crystals can be easily applied to the transferred material, and the cholesteric liquid crystal layer can be misaligned or cracked. The inventors have invented a transfer element that can perform transfer without causing any problems.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention includes at least composed laminate from the support substrate / protective layer / cholesteric liquid crystal layer / adhesive layer, have a region exhibiting diffraction capability to a part of the cholesteric liquid crystal layer, region is formed The present invention relates to a transfer element characterized in that the surface and the adhesive layer are directly laminated .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The optical layered body of the present invention comprises at least a support substrate / protective layer / cholesteric liquid crystal layer / adhesive layer. Here, the support substrate / protective layer / cholesteric liquid crystal layer / adhesive layer means a configuration in which a support substrate, a protective layer, a cholesteric liquid crystal layer, and an adhesive layer are laminated in this order. Note that an intermediate layer can also be provided between the support substrate and the protective layer, and between the protective layer and the cholesteric liquid crystal layer. For example, an adhesive, a release layer, or the like can be used as the intermediate layer. Hereinafter, the constituent elements of the present invention will be described in order.
[0007]
The support substrate, which is a component of the present invention, functions as a support for the cholesteric liquid crystal layer. After the cholesteric liquid crystal layer is transferred to the transfer object, the support substrate is peeled off. Examples of the support substrate having such a function include polyimide, polyamideimide, polyamide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyketonesulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyphenylenesulfide, polyphenyleneoxide, polyethyleneterephthalate. , Polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacetal, polycarbonate, polyarylate, acrylic resin, epoxy resin, phenol resin, polyvinyl alcohol, cellulose plastics, polyethylene, polypropylene, poly (4-methyl-1-pentene), norbornene Plastic films and sheets formed from chain-type or alicyclic polyolefin, etc. It is below. Moreover, as a support substrate, the various orientation support substrate which can be used in the case of cholesteric liquid crystalline film formation mentioned later can also be utilized as a support substrate as it is.
[0008]
As the support substrate, a surface of a plastic film or sheet coated with a surface treatment such as silicon treatment, or an acrylic resin, methacrylic resin, epoxy resin, or paraffin wax can be used as the support substrate. Furthermore, a plastic film or sheet to be a support substrate that has been subjected to physical deformation treatment such as embossing, hydrophilization treatment, hydrophobization treatment, etc. can also be used as the support substrate that is a constituent element of the present invention. it can.
[0009]
The film thickness of the support substrate is usually 8 to 200 μm, preferably 15 to 150 μm, and more preferably 20 to 100 μm. If it is thinner than 8 μm, the handling property of the resulting transfer element may be deteriorated. If it is thicker than 200 μm, there is a possibility that the peeling transfer operation cannot be performed smoothly.
The support substrate is removed when the cholesteric liquid crystal layer is transferred to the transfer object, and the separation interface is usually between the support substrate and the protective layer.
[0010]
The protective layer which is a constituent element of the present invention is for the purpose of protecting the liquid crystal layer after the cholesteric liquid crystal layer is transferred to the transfer target. The protective layer is not particularly limited as long as it has ultraviolet absorption and / or hard coat properties. For example, what formed the protective layer forming material containing the ultraviolet absorber and the hard-coat agent in the film form, the sheet form, the thin film form, and the plate form is mentioned. In addition, a protective layer having a UV-absorbing property (hereinafter referred to as UV-absorbing layer) made of a protective layer-forming material containing an ultraviolet absorber, and a hard-coating protective layer made of a protective layer-forming material containing a hard coating agent A laminate with (hereinafter referred to as a hard coat layer) can also be used as a protective layer in the present invention. Moreover, the laminated body of the ultraviolet cut film and hard coat film which are generally marketed can be used as a protective layer. A laminate formed by applying various hard coating agents to the ultraviolet absorbing layer can also be used as a protective layer. Here, the ultraviolet absorbing layer and the hard coat layer may each be formed of two or more layers, and each layer can be laminated via an adhesive layer or the like.
[0011]
As the protective layer forming material, a material having high light transmittance is desirable. For example, polyethylene, polypropylene, poly (4-methyl-pentene-1), polystyrene, ionomer, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyamide, poly What added the ultraviolet absorber and / or the hard-coat agent to sulfone, a cellulose resin, etc. can be used. Further, as the protective layer, an adhesive composition in which a UV absorber and / or a hard coat agent is added to a heat, light or electron beam curable reactive adhesive can be used, and a cured product of the adhesive composition. Can also be used as a protective layer.
[0012]
The ultraviolet absorber is not particularly limited as long as it is compatible or dispersible in the protective layer forming material. For example, a benzophenone compound, a salicylate compound, a benzotriazole compound, an oxalic acid anilide compound, a cyanoacrylate compound, etc. Organic ultraviolet absorbers, inorganic ultraviolet absorbers such as cesium oxide, titanium oxide, and zinc oxide can be used. Of these, benzophenone compounds having high ultraviolet absorption efficiency are preferably used. Moreover, the ultraviolet absorber can be added individually by 1 type or in multiple types. The blending ratio of the ultraviolet absorber in the protective layer varies depending on the protective layer forming material used, but is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight.
[0013]
The hard coating agent is not particularly limited as long as it can be dissolved or dispersed in the protective layer forming material. For example, organopolysiloxane, photocurable resin-based acrylic oligomer, urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester An acrylate-based, thermosetting resin-based acrylic-silicon-based, or an inorganic compound such as ceramics can be used. Of these, organopolysiloxane-based and photo-curable resin-based acrylic oligomer-based hard coat agents are preferably used from the viewpoint of film formability and the like. These hard coating agents can be used in either a solventless type or a solvent type.
[0014]
In addition to UV absorbers and hard coat agents, protective layer forming materials include light stabilizers such as hindered amines and quenchers, antistatic agents, slipperiness improvers, dyes, pigments, surfactants, Various additives such as fillers such as silica and zirconia can also be blended. The mixing ratio of these various additives is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight.
[0015]
The ultraviolet absorbing layer constituting the protective layer can be formed using the protective layer forming material described above, which is appropriately blended with an ultraviolet absorber and, if necessary, a light stabilizer. Furthermore, a commercially available ultraviolet cut film or the like can also be used in the present invention as the ultraviolet absorbing layer.
[0016]
The hard coat layer constituting the protective layer can be formed using the protective layer forming material described above and a hard coat agent, and optionally various additives. The hard coat layer may be formed by applying the hard coat agent on a transparent support film. Examples of the transparent support film include films formed from polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, amorphous polyolefin, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and the like.
[0017]
The ultraviolet absorbing layer and the hard coat layer can be laminated via an adhesive or the like to form the protective layer referred to in the present invention. As the adhesive, heat, light, or electron beam curable reactive adhesive can be used. Further, a protective layer can be formed by using an adhesive containing an ultraviolet absorber as an adhesive and laminating a separately prepared hard coat layer on the cholesteric liquid crystal layer. Moreover, you may add suitably a dye, a pigment, surfactant, etc. to an adhesive agent as needed.
[0018]
Further, as the hard coat layer, a gravure ink vehicle resin or the like can be suitably used. Examples of the vehicle resin for gravure ink include nitrocellulose, ethyl cellulose, polyamide resin, vinyl chloride, chlorinated polyolefin, acrylic resin, polyurethane, and polyester. Hard resin such as ester gum, dammar gum, maleic acid resin, alkyd resin, phenol resin, ketone resin, xylene resin, terpene resin, petroleum resin, etc. to improve adhesion and film strength in vehicle resin for gravure ink May be blended.
[0019]
The hard coat layer may be composed of one hard coat layer or a composite layer depending on the required weather resistance and the like. As the composite layer, for example, a hard coat layer containing an organopolysiloxane, a hard coat layer containing a photocurable resin, a hard coat layer containing a thermosetting resin, a hard coat layer containing an inorganic compound, etc. are combined to form two layers. The composite layer composed of the above can also be used as a hard coat layer.
[0020]
Further, the degree of hard coat property, that is, the hardness, cannot be determined unconditionally depending on the material constituting the optical laminate of the present invention, but when evaluated according to the test method described in JIS L 0849, at least as a criterion for color change It is 3 or more, preferably 4 or more.
[0021]
The protective layer which is a component of the present invention, and the method for forming the ultraviolet absorbing layer and the hard coat layer constituting the protective layer are usually a roll coating method, a dipping method, a gravure coating method, a barcode method, a spin coating method, a spraying method. Known methods such as a coating method and a printing method can be employed. After forming the film on the cholesteric liquid crystal layer or the support film by these methods, the protective layer can be formed by performing a post-treatment according to the protective layer forming material used. Examples of a method for forming a protective layer composed of a composite layer of an ultraviolet absorbing layer and a hard coat layer include a method of directly forming a hard coating agent on the ultraviolet absorbing layer, a method of laminating via an adhesive, and the like. .
[0022]
The film thickness of the protective layer varies depending on the performance required for each of the ultraviolet absorption property and the hard coat property, and thus cannot be generally described, but is usually 0.1 to 100 μm, preferably 1 to 50 μm. Also when the protective layer is formed from a composite layer of an ultraviolet absorbing layer and a hard coat layer, it is desirable that the total film thickness of each layer falls within the above range.
[0023]
Next, the cholesteric liquid crystal layer, which is a constituent element of the present invention, is composed of at least a cholesteric liquid crystal film having a region exhibiting diffraction ability in a part of the film. Here, the region exhibiting diffractive power means a region that produces an effect such that light transmitted through the region or light reflected by the region wraps around a geometrically shadowed portion. The presence or absence of a diffractive area is confirmed by, for example, the presence or absence of light (high-order light) that is emitted at a certain angle in addition to light that is incident on the area and that is transmitted or reflected linearly (zero-order light). can do. As another method, it is possible to confirm whether or not the region is formed by observing the surface shape or cross-sectional shape of the liquid crystal layer with an atomic force microscope or a transmission electron microscope.
[0024]
The cholesteric liquid crystalline film is not particularly limited as long as the cholesteric alignment is fixed and at least a part of the film has a region exhibiting diffractive power. It can be formed from a mixture or the like. The region showing the diffractive power may be any region on the film surface and / or inside the film. For example, it may be a part of the film surface (film surface region) or a part inside the film (film inner region). Good. Moreover, the said area | region may have in each of the several area | region of a cholesteric liquid crystalline film, for example, a film front and back area | region, and a some film internal area | region, respectively. Further, it is not always necessary that the region showing the diffractive power is formed in a layered state having a uniform thickness on the film surface or inside, and the region is formed on at least a part of the film surface or inside the film. It only has to be. For example, the region showing diffraction power may have a shape such as a desired figure, pictograph, number, or the like. Furthermore, when it has two or more area | regions which show diffractive power, all the said area | regions do not need to show the same diffractive power, and may show a different diffractive power in each area | region. The orientation state of the region exhibiting diffractive power is such that the spiral axis orientation is not uniformly parallel to the film thickness direction, preferably the spiral axis orientation is not uniformly parallel to the film thickness direction and the helical pitch is film It is desirable to form cholesteric orientations that are not uniformly spaced in the thickness direction. In other regions, the same orientation state as the normal cholesteric orientation, that is, a spiral structure in which the spiral axis orientation is uniformly parallel to the film thickness direction and the spiral pitch is uniformly spaced in the film thickness direction. It is desirable to form. In addition, the film surface said by this invention means the part which touches the exterior in a cholesteric liquid crystalline film single-piece | unit, and the inside of a film means the part other than touching the exterior, respectively.
[0025]
In the present invention, any of the above cholesteric liquid crystalline films can be used, but from the viewpoint of the film production method and the method of imparting diffractive power, it is diffracted over at least a part of the film surface region, preferably over the entire film surface region. A cholesteric liquid crystalline film having a region exhibiting a function is preferably used. In addition, when one film surface region has a region exhibiting diffractive power, the front and back of the film, that is, the film surface having the region exhibiting diffractive power and the film surface opposite to the surface have slightly different optical effects and coloration Since the effect and the like are shown, it is possible to select which film surface is on the side of the adhesive layer constituting the transfer element of the present invention, depending on the intended use and the intended function. Further, when the region exhibiting diffractive power is formed in a layered state, the thickness of the layer (region) exhibiting diffractive power is usually 50% or less, preferably 30% or less, with respect to the film thickness of the cholesteric liquid crystalline film. More preferably, it is formed in a layer state having a thickness of 10% or less. When the thickness of the layer (region) exhibiting diffractive power exceeds 50%, the effects of selective reflection characteristics, circular polarization characteristics, etc. caused by the cholesteric liquid crystal phase are reduced, and the unique optical characteristics that are the constituent elements of the present invention are reduced. The effect of the cholesteric liquid crystal layer shown may not be obtained.
[0026]
A cholesteric liquid crystalline film is prepared in advance by a cholesteric alignment film in which a cholesteric alignment is fixed using a polymer liquid crystal, a low molecular liquid crystal, or a mixture thereof, and a diffraction element substrate is bonded to the cholesteric alignment film, and heat and / or pressure is applied. A method of transferring the diffraction pattern of the diffraction element substrate to the cholesteric alignment film by adding the polymer liquid crystal, the low molecular liquid crystal or a mixture thereof using the diffraction element substrate as the alignment substrate, and then maintaining the alignment state By a method such as immobilization, a cholesteric liquid crystalline film having a region exhibiting diffraction ability in a part of the film can be obtained.
[0027]
The material of the diffractive element substrate used for transferring the diffraction pattern may be a material such as metal or resin, or a film having a diffractive function on the film surface, or a thin film having a diffractive function transferred to the film. Any material may be used as long as it has a diffraction function. Among these, when considering ease of handling and mass productivity, a film or a film laminate having a diffraction function is more desirable.
[0028]
In addition, the term “diffraction element” as used herein includes, as its definition, all diffraction elements that generate diffracted light such as a flat hologram master. Also, the type may be a diffractive element derived from the surface shape, a so-called film thickness modulation hologram type, or a phase element that does not depend on the surface shape or the surface shape is converted into a refractive index distribution, so-called refraction. It may be a rate modulation hologram type. In the present invention, the type of film thickness modulation hologram is more preferably used because the diffraction pattern information of the diffraction element can be more easily imparted to the liquid crystal. Moreover, even if it is a type of refractive index modulation, if it has the undulation which produces diffraction on a surface shape, it can be used suitably for this invention.
[0029]
As a method for transferring the diffraction pattern, for example, a commonly used heat roller, laminator, hot stamp, electric heating plate, thermal head or the like can be used under pressure and heating conditions. The pressure and heating conditions vary depending on various physical properties such as the polymer liquid crystal and the low molecular liquid crystal used, the type of the diffraction element substrate, etc., but cannot be generally specified. Usually, the pressure is 0.01 to 100 MPa, preferably 0. It is appropriately selected depending on the type of liquid crystal or substrate used in the range of 05 to 80 MPa, temperature of 30 to 400 ° C., preferably 40 to 300 ° C.
[0030]
The polymer liquid crystal used as the film material of the cholesteric liquid crystalline film is not particularly limited as long as the cholesteric alignment can be fixed, and any of main chain type and side chain type polymer liquid crystals can be used. Specific examples include main chain type liquid crystal polymers such as polyester, polyamide, polycarbonate, and polyesterimide, and side chain type liquid crystal polymers such as polyacrylate, polymethacrylate, polymalonate, and polysiloxane. Among these, a liquid crystalline polyester is desirable because it has good orientation in forming cholesteric orientation and is relatively easy to synthesize. Suitable examples of the structural unit of the polymer include aromatic or aliphatic diol units, aromatic or aliphatic dicarboxylic acid units, and aromatic or aliphatic hydroxycarboxylic acid units.
[0031]
Examples of low-molecular liquid crystals used as film materials for cholesteric liquid crystalline films include those having a basic skeleton such as biphenyl derivatives, phenylbenzoate derivatives, and stilbene derivatives introduced with functional groups such as acryloyl groups, vinyl groups, and epoxy groups. It is done. As the low-molecular liquid crystal, both lyotropic properties and thermotropic properties can be used, but those exhibiting thermotropic properties are more suitable from the viewpoints of workability, process, and the like.
[0032]
Moreover, in order to form a cholesteric alignment film in which a cholesteric alignment having no region exhibiting diffractive power is fixed, a known method, for example, when using a polymer liquid crystal, after arranging the polymer liquid crystal on an alignment substrate, A method can be used in which a cholesteric liquid crystal phase is expressed by heat treatment or the like, and then rapidly cooled from that state to fix the cholesteric alignment. When using low-molecular liquid crystals, after arranging the low-molecular liquid crystals on the alignment substrate, a cholesteric liquid crystal phase is developed by heat treatment or the like, and the cholesteric liquid crystal is crosslinked by light, heat or electron beam while maintaining the state. A method for fixing the orientation or the like can be appropriately employed. Further, as described above, by using a diffraction element substrate or the like as the alignment substrate, a cholesteric liquid crystalline film in which a region exhibiting diffractive power is formed in the alignment stage can be obtained.
[0033]
In addition, in order to improve the heat resistance of the finally obtained cholesteric liquid crystalline film, in addition to polymer liquid crystals and low molecular liquid crystals as film materials, in the range that does not interfere with the expression of cholesteric phase, for example, bisazide compounds, glycidyl methacrylate, etc. These crosslinking agents can also be added, and by adding these crosslinking agents, crosslinking can be performed in a state where a cholesteric phase is expressed. Further, various additives such as dichroic dyes, dyes, and pigments may be appropriately added to the film material as long as the effects of the present invention are not impaired.
[0034]
The constitution of the cholesteric liquid crystal layer which is a constituent element of the present invention is usually composed of one layer of cholesteric liquid crystalline film. In addition, a structure in which a plurality of cholesteric liquid crystalline films are laminated according to the application and required optical characteristics, or a cholesteric alignment film having one or more cholesteric liquid crystalline films and a region exhibiting diffractive power, etc. The structure etc. which laminated | stacked the layer or multiple layers may be sufficient. Further, when two or more cholesteric liquid crystalline films and a cholesteric alignment film having no diffractive region are laminated, the cholesteric liquid crystalline film and the cholesteric alignment film can be alternately laminated.
[0035]
The thickness of the cholesteric liquid crystal layer is usually 0.3 to 20 μm, preferably 0.5 to 10 μm, and more preferably 0.7 to 3 μm. When outside this range, there is a possibility that the effect of the cholesteric liquid crystal layer exhibiting the peculiar optical characteristics which is a constituent element of the present invention cannot be expressed effectively. In addition, when comprised from a film of several layers, it is desirable for the sum total of the film thickness of the all films to enter into the said range.
[0036]
The adhesive layer, which is a constituent element of the present invention, is formed for the purpose of adhesion between the transfer object and the cholesteric liquid crystal layer. The adhesive layer is not particularly limited, and various conventionally known adhesives and adhesives, specifically hot melt adhesives, light or electron beam curable reactive adhesives, and the like are appropriately used. Can do. Of these, hot melt adhesives are preferably used in the present invention from the viewpoint of workability during transfer.
[0037]
The hot melt adhesive is not particularly limited, but a hot melt working temperature of 250 ° C. or lower, preferably 80 to 200 ° C., more preferably about 100 to 160 ° C. is desirably used from the viewpoint of workability and the like. . Specifically, polyvinyl acetal resins such as ethylene / vinyl acetate copolymer resins, polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, thermoplastic rubber resins, polyacrylic resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral, etc. A hot melt adhesive based on petroleum resin, terpene resin, rosin resin or the like can be used.
[0038]
In addition, as a reactive adhesive, other monofunctional monomers, polyfunctional monomers, various polymers, stabilizers, photopolymerization initiators, if necessary, for prepolymers and / or monomers having light or electron beam polymerizability, What mixed the sensitizer etc. can be used.
[0039]
Specific examples of the prepolymer having light or electron beam polymerizability include polyester acrylate, polyester methacrylate, polyurethane acrylate, polyurethane methacrylate, epoxy acrylate, epoxy methacrylate, polyol acrylate, and polyol methacrylate. Examples of the monomer having light or electron beam polymerizability include monofunctional acrylate, monofunctional methacrylate, bifunctional acrylate, bifunctional methacrylate, trifunctional or higher polyfunctional acrylate, and polyfunctional methacrylate. Moreover, these can also use a commercial item, for example, Aronix (acrylic special monomer, oligomer; manufactured by Toagosei Co., Ltd.), light ester (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), biscort (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) ) Etc. can be used.
[0040]
Examples of photopolymerization initiators that can be used include benzophenone derivatives, acetophenone derivatives, benzoin derivatives, thioxanthones, Michler ketone, benzyl derivatives, triazine derivatives, acylphosphine oxides, and azo compounds.
[0041]
The viscosity of the light or electron beam curable reactive adhesive that can be used in the present invention is appropriately selected depending on the processing temperature of the adhesive, etc., and cannot be generally specified, but is usually 10 to 2000 mPa · s at 25 ° C. s, preferably 50 to 1000 mPa · s, more preferably 100 to 500 mPa · s. When the viscosity is lower than 10 mPa · s, it is difficult to obtain a desired thickness. Moreover, when higher than 2000 mPa * s, workability | operativity may fall and it is not desirable. When the viscosity is out of the above range, it is preferable to adjust the solvent and monomer ratio to a desired viscosity as appropriate.
[0042]
When a photo-curable reactive adhesive is used, a known curing means such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or a xenon lamp can be used as a method for curing the adhesive. . Further, the amount of exposure varies depending on the type of reactive adhesive used, and thus cannot be generally specified, but is usually 50 to 2000 mJ / cm ² , preferably 100 to 1000 mJ / cm ² .
[0043]
In addition, when an electron beam curable reactive adhesive is used, the method of curing the adhesive is appropriately selected according to the transmission power and curing power of the electron beam and cannot be generally specified. It can be cured by irradiation under a condition of a voltage of 50 to 1000 kV, preferably 100 to 500 kV.
[0044]
Further, the pressure-sensitive adhesive is not particularly limited as the adhesive layer in the present invention, and for example, rubber-based, acrylic-based, silicone-based, polyvinyl ether-based pressure-sensitive adhesives and the like can be used.
The thickness of the adhesive layer varies depending on the intended use and its workability, but cannot be generally specified, but is usually 0.5 to 50 μm, preferably 1 to 10 μm.
[0045]
Further, the method for forming the adhesive layer varies depending on the method for producing the transfer element described later, for example, a roll coating method, a die coating method, a bar coating method, a curtain coating method, an extrusion coating method, a gravure roll coating method, It can be formed on the cholesteric liquid crystal layer using a known method such as spray coating or spin coating.
[0046]
An intermediate layer may be provided between the support substrate constituting the transfer element of the present invention and the cholesteric liquid crystal layer. Examples of the intermediate layer include an adhesive layer and a release layer.
[0047]
Although it does not restrict | limit especially as an adhesive bond layer, For example, the light or electron beam hardening type reactive adhesive demonstrated previously can be used suitably. Further, the release layer can be formed from, for example, wax, silicone, fluorine-based release agent, etc. that exhibits fluidity by heat. Note that two layers of an adhesive layer and a release layer can be formed as an intermediate layer between the support substrate and the cholesteric liquid crystal layer constituting the transfer element of the present invention.
[0048]
As a method for producing the transfer element of the present invention, (1) the layers are sequentially laminated on the support substrate so as to have the configuration of the present invention, and (2) the substrate is separately prepared on the support substrate in which the adhesive layer is previously formed on the surface. The remaining laminate is bonded by means of pressure, heating, curing, etc. alone or in combination. (3) The remaining laminate separately prepared is prepared on a peelable substrate and supported. Examples thereof include a method in which means such as pressurization, heating, and curing are transferred to the substrate side alone or in combination to remove the peelable substrate, and an adhesive layer is formed on the cholesteric liquid crystal layer that is the outermost layer.
[0049]
As a more specific manufacturing method example, (1) after forming a protective layer on a cholesteric liquid crystal film layer formed on an alignment substrate, an adhesive layer is formed on a support substrate or protective layer on which an adhesive layer has been previously formed. It is formed and transferred to a support substrate, and the alignment substrate is peeled off. Next, a method of forming an adhesive layer on the cholesteric liquid crystalline film layer, (2) transferring the cholesteric liquid crystalline film formed on the alignment substrate onto a second substrate different from the alignment substrate via the adhesive layer. Then, the alignment substrate is peeled off. A protective layer is formed on the cholesteric liquid crystal film surface from which the alignment substrate has been removed, and then an adhesive layer is formed on the support substrate or protective layer on which the adhesive layer has been formed in advance, and the cholesteric liquid crystal film is transferred to the support substrate, A method of forming an adhesive layer on a cholesteric liquid crystalline film after removing only the second substrate from the cholesteric liquid crystalline film, and (3) a second method in which the cholesteric liquid crystalline film formed on the oriented substrate is different from the oriented substrate. The substrate is transferred through an adhesive layer to peel off and remove the alignment substrate. Next, the cholesteric liquid crystal film is transferred onto the third substrate via the adhesive layer, and the second substrate is peeled off. Next, a protective layer is formed on the cholesteric liquid crystalline film surface. Next, a method in which a cholesteric liquid crystalline film is transferred to a supporting substrate on which an adhesive layer has been formed in advance, a third substrate is peeled and removed, and then an adhesive layer is formed on the cholesteric liquid crystalline film.
[0050]
Here, the second and third substrates (hereinafter referred to as “removable substrates”) are not particularly limited as long as they have removability and have self-supporting properties. Usually, a plastic film having peelability is desirably used. The removability as used herein means that the film can be peeled at the interface between the adhesive layer and the removable substrate in a state where the cholesteric liquid crystal film and the removable substrate are bonded via an adhesive. Specific examples of such a removable substrate material include olefinic resins such as polyethylene, polypropylene, and 4-methylpentene-1 resin, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyetherimide, and polyether. Examples include ketones, polyether ether ketones, polyether sulfones, polyketone sulfides, polysulfones, polystyrenes, polyphenylene sulfides, polyphenylene oxides, polyethylene terephthalates, polybutylene terephthalates, polyarylates, polyacetals, polycarbonates, polyvinyl alcohols, and cellulose plastics. The plastic film formed from these materials may be used as a releasable substrate, or the surface of the plastic film coated with silicone or fluororesin in order to have an appropriate removability, organic What formed the thin film or the inorganic thin film, the thing which performed the chemical process, and the thing which gave physical processes, such as surface polishing, can be used for vapor deposition.
[0051]
The adhesive used for transferring the cholesteric liquid crystal film to the releasable substrate is not particularly limited, but preferably the heat, light or electron beam curable reactive adhesive described above. An agent or the like can be used as appropriate.
[0052]
Further, as the peeling and removal method in the above production method, for example, a method of artificially peeling by attaching an adhesive tape to the corner end of an orientation substrate or a removable substrate, a method of peeling mechanically using a roll, etc., structure Method of mechanical peeling after immersion in poor solvent for all materials, method of peeling by applying ultrasonic waves in poor solvent, difference in thermal expansion coefficient between alignment substrate, re-peelable substrate and cholesteric liquid crystal film A method of peeling by applying a temperature change can be appropriately employed.
The above manufacturing method is merely an example, and the transfer element of the present invention is not limited thereto.
[0053]
Further, the transfer element of the present invention depends on the kind of the adhesive layer constituting the element. For example, polyimide, polyamideimide, polyamide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyketonesulfide, polyether Sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyvinyl chloride, polystyrene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyacetal, polyarylate, cellulosic plastics, epoxy Sheet of resin, phenolic resin, film or various molded products, paper such as paper and synthetic paper, metal foil, glass, etc. Easily from the supporting substrate without causing alignment disturbance or cracking the cholesteric liquid crystal layer for different transfer target, also it can be transcribed in a desired shape. In addition, when a hot melt adhesive is used as an adhesive that is a constituent element of the present invention, when a so-called hot stamping apparatus capable of instantaneously applying heat, pressure, and impact is used, transfer and peeling are performed. A series of removal operations can be performed simultaneously and instantaneously.
[0054]
The transfer element of the present invention can transfer a cholesteric liquid crystal layer having a unique effect that diffracted light has circular polarization, which is not found in conventional optical members, to a transfer target. Due to this unique effect, the light utilization efficiency can be extremely increased by transferring the cholesteric liquid crystal layer to a spectroscopic optical device that requires polarized light such as an ellipsometer. In a conventional spectroscopic optical device that requires polarized light, the light emitted from the light source is dispersed for each wavelength using a spectral element such as a diffraction grating or a prism, and then transmitted through the polarizer, or after being transmitted through the polarizer. A polarizer was essential. Although this polarizer absorbs about 50% of incident light and reflection at the interface occurs, there is a problem that the light use efficiency is extremely poor. However, the transfer element of the present invention is used. By transferring the cholesteric liquid crystal layer to a desired location, the light utilization efficiency is extremely high, and it is theoretically possible to use about 100%. The cholesteric liquid crystal layer constituting the transfer element of the present invention can easily control the transmission and blocking of diffracted light by using a normal polarizing plate. Usually, diffracted light having no polarization cannot be completely blocked by any polarizing plate. That is, in the cholesteric liquid crystal layer that is a constituent element of the transfer element of the present invention, for example, diffracted light having right polarization can be completely blocked only when the left circularly polarizing plate is used, and other polarizing plates are used. Even if it is used, complete shutoff cannot be realized. Because of this unique effect, for example, in an environment where the observer observes the diffraction image through the polarizing plate, the diffraction image suddenly emerges from the dark field by changing the state of the polarizing plate, or suddenly It can be lost.
[0055]
As described above, the transfer element of the present invention can easily transfer a cholesteric liquid crystal layer to a transfer object, and the transferred cholesteric liquid crystal layer has a very wide application range as a new diffraction function element, and can be used in various ways. It can be used as an optical element, an optoelectronic element, a decorative member, an anti-counterfeiting element, or the like.
[0056]
Specifically, as an optical element or an optoelectronic element, for example, a transparent and isotropic film as a support substrate, for example, triacetylcellulose such as Fujitac (Fuji Photo Film Co., Ltd.), Konicatak (Konica Inc.) Film, TPX film (Mitsui Chemicals Co., Ltd.), Arton Film (Nihon Synthetic Rubber Co., Ltd.), Zeonex Film (Nihon Zeon Co., Ltd.), Acryprene Film (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), etc. By transferring the cholesteric liquid crystal layer using the transfer element of the present invention to obtain an optical laminate, it is possible to develop various optical applications. For example, the optical layered structure may be a TN (twisted nematic) -LCD (Liquid Crystal Display), an STN (Super Twisted Ennematic), an LCDB (Electrically Controlled Birefringence), an ECB (Electrically Controlled Birefringence), an LCD. ) -LCD, HAN (Hybrid Aligned Nematic) -LCD, IPS (In Plane Switching) -Various LCDs with improved color compensation and / or viewing angle can be obtained by providing for liquid crystal displays such as LCD. In addition, the optical layered body can be used as a spectroscopic optical device that requires polarized light separated as described above, a polarizing optical element that obtains a specific wavelength by a diffraction phenomenon, an optical filter, a circularly polarizing plate, a light diffusing plate, and the like. In addition, it is possible to provide a variety of optical members that can exhibit an optical effect that is unprecedented as an optical element or an optoelectronic element, such as being able to obtain a linearly polarizing plate by combining with a quarter wavelength plate. .
[0057]
As a decorative member, a cholesteric liquid crystal layer can be transferred to various products and the like as a new member having both a rainbow color effect by diffraction power and a colorful color effect by cholesteric liquid crystal. In addition, since the cholesteric liquid crystal layer can be easily transferred, it can be expected to greatly contribute to differentiation from other similar products by a method such as attaching to or integrating with existing products. For example, when transferring the cholesteric liquid crystal layer of the present invention incorporating a diffraction pattern with a design property to a glass window or the like, selective reflection specific to the cholesteric liquid crystal accompanied by the diffraction pattern looks different from the outside depending on the viewing angle, Excellent fashion. Moreover, it is difficult to see the inside from a bright outside, and it is nevertheless possible to make a window with good external visibility from the inside.
[0058]
As an anti-counterfeiting element, it can be used as a new anti-counterfeiting film, a seal, a label or the like having both the anti-counterfeiting effects of the diffraction element and the cholesteric liquid crystal. Specifically, using the transfer element of the present invention, for example, a car driver's license, identification card, passport, credit card, prepaid card, various cash vouchers, gift cards, card boards for securities, etc., mounts, etc. Thus, the cholesteric liquid crystal layer can be integrated with a card substrate, a mount, or the like, or provided on a part, specifically, pasted, embedded, or woven into paper. Further, the cholesteric liquid crystal layer constituting the transfer element of the present invention has a region exhibiting diffractive power in a part of the cholesteric liquid crystal layer, and the wavelength selective reflectivity, circular polarization selective reflectivity, and color of the cholesteric liquid crystal. It has both the effect of viewing angle dependency and the beautiful color of cholesteric color. Therefore, when the cholesteric liquid crystal layer, which is a constituent element of the transfer element of the present invention, is used as an anti-counterfeit element, it is extremely difficult to counterfeit the cholesteric liquid crystal layer. In addition to the anti-counterfeiting effect, the rainbow-colored coloring effect of the diffraction element and the colorful coloring effect of the cholesteric liquid crystal make it excellent in design. From these facts, the cholesteric liquid crystal layer constituting the transfer element of the present invention is very useful as an anti-counterfeit element.
[0059]
These uses are only examples, and the transfer element of the present invention can exhibit various optical applications and new optical effects in which a diffractive element alone or a cholesteric liquid crystal film has been used conventionally. Therefore, the cholesteric liquid crystal layer that expresses the specific optical effect can be easily transferred to the liquid crystal layer without causing disorder of alignment, cracks, etc. Application development is possible in use.
[0060]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0061]
(Reference Example 1: Synthesis of a low-molecular liquid crystal having an acryloyl group)
Diisopropylethylamine is obtained by dissolving 151.3 g (518 mmol) of 4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid and 1.5 g of 2,6-ditertiarybutyl-4-methylphenol in 180 g of distilled and purified tetrahydrofuran. A solution to which 70.1 g (543 mmol) was added was added dropwise with stirring to a tetrahydrofuran solution of 62.1 g (543 mmol) of methanesulfonyl chloride cooled to −10 ° C. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated to 0 ° C. and further stirred, and then a tetrahydrofuran solution of 29.87 g (246 mmol) of methylhydroquinone was added dropwise. The reaction solution was further stirred, and 4-dimethylaminopyridine (3.0 g, 25 mmol) dissolved in triethylamine (62.4 g, 617 mmol) was added dropwise. After dropping, the reaction solution was stirred at 0 ° C. for 1 hour, then warmed to room temperature and stirred for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is diluted with 1000 ml of ethyl acetate, transferred to a separatory funnel, and separated with 1N hydrochloric acid. The organic layer is further diluted with 1N hydrochloric acid, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated aqueous magnesium sulfate solution. Washed. 100 g of anhydrous magnesium sulfate was added to the organic layer, and the mixture was dehydrated and dried by stirring at room temperature for 1 hour. After magnesium sulfate was filtered off, it was concentrated by a rotary evaporator and methylhydroquinone-bis (4- (6-acryloyloxy). Hexyloxy) benzoic acid) ester was obtained as a crude product. The crude product was recrystallized from ethyl acetate / methanol to obtain 146.9 g of methylhydroquinone-bis (4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid) ester as white crystals (yield 85. 2%). The purity of Compound I-1 by GPC was 98.7%. GPC was performed using Tosoh GPC analyzer CCP & 8000 (CP-8000, CO-8000, UV-8000) equipped with a packed column for high-speed GPC (TSKgel G-1000HXL) using tetrahydrofuran as an elution solvent.
[0062]
When the obtained methylhydroquinone-bis (4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid) ester is observed with a Mettler hot stage under a polarizing microscope, it transitions to a crystalline phase at room temperature, to a nematic phase near 85 ° C., and When heated, it became an isotropic phase around 115 ° C.
[0063]
(Reference Example 2)
Using the same method as in Reference Example 1, 32.5 g of 4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid, 12.6 g (106 mmol) of 4-cyanophenol to 34.8 g of 4-cyanophenol- 4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid ester (yield 84%) was obtained. The purity of 4-cyanophenol-4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoate by GPC was 99.3%.
[0064]
(Reference Example 3: Synthesis of polymer liquid crystal)
1 hour at 180 ° C. and 1 hour at 200 ° C. under nitrogen atmosphere using 49 mmol of terephthalic acid, 24 mmol of methylhydroquinone, 25 mmol of catechol, 1.7 mmol of (R) -2-methyl-1,4-butanediol and 100 mg of sodium acetate. The polycondensation was performed for 1 hour at 250 ° C. while raising the temperature stepwise. Subsequently, polycondensation was continued for 2 hours at 250 ° C. while flowing nitrogen, and further polycondensation was performed for 1 hour at the same temperature under reduced pressure. The obtained polymer was dissolved in tetrachloroethane and then reprecipitated with methanol to obtain a purified polymer (aromatic polyester).
The logarithmic viscosity of the obtained polymer was 0.150, and the glass transition point was 90 ° C.
[0065]
Each analysis method of the obtained polymer is as follows.
(1) Logarithmic viscosity of polymer Using an Ubbelohde viscometer, the viscosity was measured in a phenol / tetrachloroethane = 60/40 (weight ratio) solvent at a concentration of 0.5 g / 100 ml and 30 ° C.
(2) Glass transition point (Tg)
Measurements were made using a Du Pont 990 Thermal Analyzer.
(3) Identification of liquid crystal phase The liquid crystal phase was observed using a BH2 polarizing microscope manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.
[0066]
Example 1
7.0 g of methylhydroquinone-bis (4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid) ester obtained in Reference Example 1 and 4-cyanophenol-4- (6-acryloyl) obtained in Reference Example 2 Roxiohexyloxy) benzoic acid ester 1.07 g, chiral dopant liquid crystal S-811 (Rodick) 1.93 g, fluorosurfactant S-383 (Asahi Glass) 1.5 mg and photopolymerization initiator A certain Irgacure 907 (trade name of Ciba-Geigy Co., Ltd.) was prepared in an amount of 3% by weight and a 10% by weight solution of N-methyl-2-pyrrolidone with respect to the acryloyl group binding compound. After applying this N-methyl-2-pyrrolidone solution to a 75 μm-thick polyethylene terephthalate film (manufactured by Toray Industries, Inc.) that has been rubbed, the solvent is dried, and the liquid crystal molecules are aligned by heat treatment at 80 ° C. The film was obtained on a polyethylene terephthalate film by irradiation with ultraviolet rays at room temperature.
[0067]
When the transmission spectrum of the obtained film was evaluated with a spectroscope V-500 (manufactured by JASCO Corp.), a reduced light transmission region derived from selective reflection was found near 780 nm near the infrared region, and this film was red light. It was confirmed that the film was a cholesteric alignment film showing selective reflection.
[0068]
On the obtained cholesteric alignment film, an engraved diffraction grating film manufactured by Edmund Scientific Japan (900 lines / mm) is layered so that the liquid crystal surface and the diffraction surface face each other, and manufactured by Tokyo Laminex. Using a laminator DX-350, heating and pressing were performed under the conditions of 150 ° C., 0.3 MPa, and roll contact time of 0.5 seconds, and after cooling to room temperature, the scored diffraction grating film was removed.
[0069]
When the surface of the cholesteric alignment film on which the diffraction grating film was overlaid was observed, iridescent colors resulting from the diffraction pattern and selective reflection specific to the cholesteric liquid crystal were clearly recognized. In addition, when the orientation state of the cholesteric alignment film surface from which the diffraction grating film was removed was observed with a polarizing microscope and a transmission electron microscope with a cross section of the liquid crystal layer, the spiral axis direction in the cholesteric phase was not uniformly parallel to the film thickness direction. In addition, it was confirmed that cholesteric alignment in which the helical pitch is not uniformly spaced in the film thickness direction is formed in the surface region of the liquid crystal layer. In other regions, it was confirmed that the cholesteric orientation in which the spiral axis direction is uniformly parallel to the film thickness direction and the spiral pitch is uniformly spaced in the film thickness direction is formed. Further, when a He—Ne laser (wavelength 632.8 nm) was incident perpendicularly into the plane of the cholesteric alignment film, laser light was observed at an emission angle of 0 ° and about ± 35 °. In order to confirm the polarization characteristics, the laminate obtained under normal indoor lighting was placed and observed through a right circularly polarizing plate (transmitting only the right circularly polarized light), and iridescent reflected diffracted light was observed. The brightness was the same as that observed without a polarizing plate. On the other hand, when observed through the left circularly polarizing plate (only the left circularly polarized light was transmitted), it became a dark field and no iridescent reflected diffracted light was observed.
[0070]
From these facts, in the cholesteric alignment film, it was confirmed that a region exhibiting diffractive power was formed in the film surface region, and that the diffracted light was right circularly polarized light. From this, it was also found that this cholesteric alignment film becomes a cholesteric liquid crystal layer that is a component of the present invention.
[0071]
Next, 20.0% by weight of Aronix M-240 (trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and M-320 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), which are photocurable acrylic oligomers, on the cholesteric liquid crystal layer surface from which the diffraction grating film was removed. (Trade name) Transferred to polyphenylene sulfide film via UV curable adhesive (Toagosei Co., Ltd., Aronix UV-3630 (trade name)) with 10.0% by weight added respectively, and stripping and removing the polyethylene terephthalate film did. A hot melt adhesive layer was formed on the surface of the cholesteric liquid crystal layer from which the polyethylene terephthalate film had been removed to obtain a transfer element.
[0072]
The obtained transfer element was transferred onto a 10 cm square, 1 mm thick polyvinyl chloride plastic sheet at 140 ° C. using a hot stamping device.
As a result, it was possible to transfer a cholesteric liquid crystal layer having a protective layer made of an adhesive layer of about 1 cm square to the right corner of the polyvinyl chloride sheet. The polyphenylene sulfide film, which is a support substrate for the transfer element, was peeled off from the protective layer during hot stamping. The adhesive layer was firmly adhered to the polyvinyl chloride sheet.
When the cholesteric liquid crystal layer was exposed to light after the transfer, vivid selective reflected light and diffracted light were observed as before the transfer.
[0073]
(Example 2)
A 20 wt% N-methyl-2-pyrrolidone solution of the aromatic polyester obtained in Reference Example 3 was applied by spin coating on a rubbing-treated polyphenylene sulfide film (Toray Industries, Inc.). It dried and heat-processed at 200 degreeC for 5 minute (s), and the film which exhibits a golden selective reflection was obtained.
When the reflected light of the film was measured, it was confirmed that the film was a cholesteric alignment film having a center wavelength of about 600 nm and a selective reflection wavelength bandwidth of 100 nm.
[0074]
Next, on the cholesteric alignment film layer, an engraved diffraction grating film (900 engraved lines / mm) made by Edmund Scientific Japan was overlaid so that the liquid crystal surface and the diffraction surface of the film face each other. Using a laminator DX-350 manufactured by Laminex, heating and pressurization were performed under the conditions of 120 ° C., 0.3 MPa, and a roll contact time of 0.5 seconds. After cooling to room temperature, the engraved diffraction grating film was removed.
[0075]
When the surface of the cholesteric alignment film on which the diffraction grating film was overlaid was observed, iridescent colors resulting from the diffraction pattern and selective reflection specific to the cholesteric liquid crystal were clearly recognized. In addition, when the orientation state of the cholesteric alignment film surface from which the diffraction grating film was removed was observed with a polarizing microscope and a transmission electron microscope with a cross section of the liquid crystal layer, the spiral axis direction in the cholesteric phase was not uniformly parallel to the film thickness direction. In addition, it was confirmed that cholesteric alignment in which the helical pitch is not uniformly spaced in the film thickness direction is formed in the surface region of the liquid crystal layer. In other regions, it was confirmed that the cholesteric orientation in which the spiral axis direction is uniformly parallel to the film thickness direction and the spiral pitch is uniformly spaced in the film thickness direction is formed. Further, when a He—Ne laser (wavelength 632.8 nm) was incident perpendicularly into the plane of the cholesteric alignment film, laser light was observed at an emission angle of 0 ° and about ± 35 °. In order to confirm the polarization characteristics, the laminate obtained under normal indoor lighting was placed and observed through a right circularly polarizing plate (transmitting only the right circularly polarized light), and iridescent reflected diffracted light was observed. The brightness was the same as that observed without a polarizing plate. On the other hand, when observed through the left circularly polarizing plate (only the left circularly polarized light was transmitted), it became a dark field and no iridescent reflected diffracted light was observed.
[0076]
From these facts, in the cholesteric alignment film, it was confirmed that a region exhibiting diffractive power was formed in the film surface region, and that the diffracted light was right circularly polarized light. From this, it was also found that this cholesteric alignment film becomes a cholesteric liquid crystal layer that is a component of the present invention.
[0077]
Next, an ultraviolet curable adhesive (Aronix UV-3630 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) in which 5.0% by weight of a benzophenone-based ultraviolet absorber CyasorbUV-24 (manufactured by Cytec) was added to the cholesteric liquid crystal layer surface from which the diffraction grating film was removed. (Product name) is diluted with M-150 (trade name) and M-315 (trade name) manufactured by the company, and the viscosity is adjusted to 300 mPa · s), and a polyethylene terephthalate film is bonded to the cholesteric alignment film. The polyphenylene sulfide film used as the orientation support substrate was peeled off. A hot melt adhesive layer was formed on the cholesteric liquid crystal layer from which the polyphenylene sulfide film was peeled and removed to produce a transfer element.
[0078]
This transfer element was transferred onto a 10 cm square, 1 mm thick plastic sheet made of polyvinyl chloride at 140 ° C. using a hot stamping device. As a result, a cholesteric liquid crystal layer having a protective layer made of an adhesive layer having a size of about 1 cm square could be transferred to the right corner of the polyvinyl chloride plastic sheet. The polyethylene terephthalate film, which is a support substrate for the transfer element, was peeled off from the protective layer during hot stamping. The adhesive layer was firmly adhered to the polyvinyl chloride sheet.
[0079]
Next, an accelerated light resistance test of the cholesteric liquid crystal layer transferred to the polyvinyl chloride sheet was performed using a xenon arc lamp type light resistance tester SUNTESTER CPS manufactured by Shimadzu Corporation, with a sample surface irradiance of 100 W / m ² (wavelength range of 300 to 700 nm), The test was conducted under the condition of 100 hours.
As a result of the test, when the reflected color of the cholesteric liquid crystal layer and the reflected color before the test were visually observed, there was no difference in the reflected color, and the rainbow color caused by the diffraction pattern even after the accelerated light resistance test The characteristic and selective reflection characteristic peculiar to the cholesteric liquid crystal were maintained.
[0080]
Next, a friction resistance test of the cholesteric liquid crystal layer transferred to the polyvinyl chloride sheet was performed using a friction tester FR-I type manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. A test piece is fixed so that the protective layer is on the top surface, and a dry white cotton cloth is attached to the friction element, and 50-second reciprocation is performed between 10 cm on the test piece for 50 seconds, and the protective layer after the test is visually observed. As a result, scars were hardly seen in the protective layer. The evaluation based on the discoloration criterion was 4.
[0081]
On the other hand, in the optical element obtained in exactly the same manner except that Aronix M-240 and M-320 and a benzophenone-based ultraviolet absorber (Cipro Kasei Seasorb 106) were not added, the optical element was caused by a diffraction pattern after the accelerated light resistance test. Almost no selective reflection due to iridescent cholesteric liquid crystals was observed. Further, in the friction resistance test, the protective layer had many scratches and the whole was clouded.
[0082]
(Example 3)
Using the transfer element obtained in Example 2, an attempt was made to transfer an optical element onto A4 size paper. As in the case where a polyvinyl chloride sheet was used as the transfer object, a cholesteric liquid crystal layer was formed. The transfer could be performed without causing orientation disorder or cracks, or cracks in the diffraction film or the protective layer. In addition, vivid selective reflection light and diffracted light were observed in the optical element composed of the cholesteric liquid crystal film having the transferred protective layer and the diffraction film. When the cholesteric liquid crystal layer was exposed to light after the transfer, vivid selective reflected light and diffracted light were observed as before the transfer.
In addition, when an attempt was made to transfer a cholesteric liquid crystal layer onto A4 size paper using a transfer element, alignment turbulence, cracks, etc. in the cholesteric liquid crystal layer were the same as when a polyvinyl chloride sheet was transferred. The transfer could be carried out without the occurrence of. In addition, bright selective reflected light and diffracted light were observed in the transferred cholesteric liquid crystal layer as before transfer.
[0083]
(Example 4)
In the same manner as in Example 2, a cholesteric alignment film exhibiting gold selective reflection was obtained on a rubbed polyphenylene sulfide film.
Next, the engraved diffraction grating film (900 lines / mm) made by Edmund Scientific Japan was stacked so that the liquid crystal surface and the diffraction surface of the film face each other, and a laminator DX-350 made by Tokyo Laminex was used. After heating and pressing under conditions of 120 ° C., 0.3 MPa, and a roll contact time of 0.5 seconds, the mixture was cooled to room temperature, and the engraved diffraction grating film was removed.
[0084]
Next, an acrylic pressure-sensitive adhesive was applied on the film surface from which the diffraction grating film was removed, the cholesteric liquid crystal layer was transferred to a polyethylene terephthalate film having a silicone-based release agent layer, and the polyphenylene sulfide film was peeled and removed. Next, 20.0% by weight of Aronix M-240 (trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and M-320 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), which are photo-curing acrylic oligomers, on the surface of the cholesteric liquid crystal layer from which the polyphenylene sulfide film has been removed. (Product name) UV curable adhesive (Toagosei Co., Ltd., Aronix UV-3630 (trade name)) with 10.0% by weight added respectively, laminated with TPX film, cured by UV irradiation Thus, a transfer element was produced.
[0085]
The obtained transfer element was cut into a size of 1 cm square, and bonded to a glass plate while peeling a polyethylene terephthalate film which was a support substrate for the transfer element. Next, a cholesteric liquid crystal layer having a protective layer made of an ultraviolet curable adhesive layer could be transferred to a glass plate by attaching a cellophane tape to the TPX film and peeling and removing the TPX film.
When light was applied to the cholesteric liquid crystal layer after transfer, diffracted light was observed simultaneously with the selective reflection light. From this, it was confirmed that the cholesteric liquid crystal layer was provided with diffractive power.
It was also confirmed that the obtained transfer element was applicable to transfer to a polyvinyl chloride sheet or paper in the same manner.
[0086]
【The invention's effect】
The present invention comprises a cholesteric liquid crystal layer composed of a cholesteric liquid crystal film having a unique characteristic that diffracted light has circular polarization, which is not present in conventional optical elements, and the cholesteric liquid crystal layer is a new component. The application range is extremely wide as a diffraction function element, and is useful as, for example, an optical element, an optoelectronic element, a decorative material, an anti-counterfeiting element, and the like.
Further, the transfer element of the present invention can be easily transferred to an object to be transferred without impairing the characteristics of the cholesteric liquid crystal layer exhibiting unique optical characteristics, and has excellent workability. For these reasons, the transfer element of the present invention has an extremely high industrial value, such as being able to impart unique optical properties of the cholesteric liquid crystal layer to various materials.

Claims (1)

支持基板／保護層／コレステリック液晶層／接着剤層から少なくとも構成される積層体であって、コレステリック液晶層の一部に回折能を示す領域を有し、該領域が形成された面と接着剤層が直接積層されていることを特徴とする転写用素子。And at least composed laminate from the support substrate / protective layer / cholesteric liquid crystal layer / adhesive layer, have a region exhibiting diffraction capability to a part of the cholesteric liquid crystal layer, the surface on which the region is formed adhesive A transfer element, wherein layers are directly laminated .