JP4693125B2 - 液晶付きシート部材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コレステリック液晶組成物が含有された液晶層が基材シートに形成された液晶付きシート部材及びその製造方法に係り、特に、上記の液晶層において本来の特性の発現が損なわれるのを抑制し、識別性に優れて偽造が困難になると共に、その製造も容易に行えて、製造コストも低減されるようにした点に特徴を有するものである。

従来から、カード、証書、金券類等の偽造防止用識別媒体として、ホログラムが用いられているが、最近においてはホログラムの制作が容易になり、特に目視用のホログラムについては、本物と区別がつかないほどの偽造品が製造されるようになっている。

このため、近年においては、偽造防止用識別媒体として、基材シートにコレステリック液晶組成物が含有された液晶層を形成した液晶付きシート部材を用い、その反射光を目視又は光学機器により検出するようにしたものが数多く提案されている。

そして、このような液晶付きシート部材としては、基材シートの片面にコレステリック液晶組成物が含有された液晶層を形成し、この液晶層の上に直接或いは背景層を介して接着剤や粘着剤の層を設け、この接着剤や粘着剤の層を対象物に接着させるようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１，２参照。）

ここで、上記の液晶付きシート部材を上記のようにして対象物に接着させた場合、基材シートが表面側に位置するようになり、この基材シートに一般に使用されているポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂からなる材料を用いた場合には、円偏光フィルタを用いた識別が困難になる等、上記のコレステリック液晶組成物の含有された液晶層において本来の特性の発現が損なわれという問題があった。

また、上記のような液晶付きシート部材として、基材シートの表面にコレステリック液晶組成物が含有された液晶層を直接形成するようにしたものや、基材シートの表面側に、感熱記録層を介してコレステリック液晶組成物が含有された液晶層を形成するようにしたものも提案されている。（例えば、特許文献３参照。）

しかし、このように基材シートの表面に上記の液晶層を直接形成する場合や、上記の感熱記録層の上に上記の液晶層を直接形成するようにした場合、基材シートや基材シートの上に設けられた感熱記録層に対する液晶層の接着力が弱く、液晶層が簡単に剥がれてしまうという問題があった。

また、上記のように感熱記録層の上に上記の液晶層を直接形成する場合や、また上記の液晶層の接着力を高めるために、基材シートや感熱記録層の上に接着剤層により上記の液晶層を直接接着して形成するようにした場合には、上記の感熱記録層や接着剤層における凹凸や、これらの層に用いる材料によって、液晶層に用いた上記のコレステリック液晶組成物の配向特性が低下し、色彩がまだらに現れたり、円偏光フィルタを用いた識別が困難になる等の問題があった。

さらに、従来の液晶付きシート部材においては、一般に基材シートの全面に上記のような液晶層を形成し、このように形成した液晶層に対してエッチング加工やレーザ加工等によりパターニングを行うようにしており、液晶付きシート部材の製造が面倒であると共に、液晶層の無駄も多くなり、製造コストが高くつく等の問題もあった。
特開２００２−１２７６４７号公報 国際公開ＷＯ２００４／０３２０９９号公報 特開２００２−６７５０２号公報

本発明は、コレステリック液晶組成物が含有された液晶層が基材シートに形成された液晶付きシート部材における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものであり、上記の液晶層において本来の特性の発現が損なわれるのを抑制し、識別性に優れて偽造が困難になると共に、その製造が容易に行えて、製造コストも低減される液晶付きシート部材及びその製造方法を提供することを課題とするものである。

本発明における液晶付きシート部材においては、上記のような課題を解決するため、基材シートの表面側に接着剤層を介して樹脂層を設けると共に、この樹脂層の表面側にコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層を分離して設けるようにしている。

そして、本発明における液晶付きシート部材においては、上記の液晶層の光輝性等を向上させるために、上記の基材シートの表面側又は裏面側に背景層を形成することが好ましい。なお、この背景層の色彩が液晶層に反映されるようにするため、この背景層を基材シートの表面側に形成する場合には、上記の接着剤層及び樹脂層を透明又は半透明の透光性材料で構成するようにし、また上記の接着剤層及び樹脂層と共に上記の基材シートを透明又は半透明の透光性材料で構成すると、上記の背景層を基材シートの表面側又は裏面側の何れに設けるようにすることも可能になる。

また、本発明における液晶付きシート部材においては、上記の樹脂層の表面側に設けられた液晶層を紫外線や熱等から保護するために、樹脂層の表面側に液晶層を覆うようにして透光性の表面保護層を設けることが好ましく、またこの表面保護層を耐熱性樹脂で構成すると共に、この表面保護層に紫外線吸収剤を添加させることが好ましい。

また、本発明における液晶付きシート部材を対象物に貼着させるラベルとして使用する場合には、上記の基材シートの裏面側の最下層に粘着剤層を設けるようする。

また、本発明における液晶付きシート部材の製造方法においては、上記のような液晶付きシート部材を製造するにあたり、剥離性シートにコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層を分離して形成する工程と、上記の液晶層を被覆するようにしてこの剥離性シートの面に前記液晶層に対する接着性が強い一方、上記の剥離性シートに対する接着性が弱い材料で形成された樹脂層を形成する工程と、基材シートの表面側に設けられた接着剤層に上記の剥離性シートに形成された樹脂層を接着させる工程と、上記の剥離性シートを上記の液晶層及び樹脂層から剥離させる工程とを行うようにする。

本発明における液晶付きシート部材においては、基材シートの表面側に接着剤層を介して樹脂層を設けると共に、この樹脂層の表面側にコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層を分離して設けるようにしたため、液晶層が基材シートの表面側に位置するようになり、上記の液晶層を基材シートの裏面側に設けた従来の液晶付きシート部材のように、基材シートによって液晶層における本来の特性の発現が損なわれるということがなく、円偏光フィルタを用いた識別等が適切に行えるようになる。

また、この液晶付きシート部材においては、上記の液晶層が樹脂層を介して接着剤層により基材シートに十分に接着されるようになり、液晶層が簡単に剥がれるのも防止されるようになる。

また、本発明においては、上記のような液晶付きシート部材を製造するにあたり、剥離性シートにコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層を分離して形成する工程と、上記の液晶層を被覆するようにしてこの剥離性シートの面に樹脂層を形成する工程と、基材シートの表面側に設けられた接着剤層に上記の剥離性シートに形成された樹脂層を接着させる工程と、上記の剥離性シートを上記の液晶層及び樹脂層から剥離させる工程とを行うようにしたため、基材シート等の上に上記の液晶層を直接形成する従来技術の課題が解決されるようになる。すなわち、液晶層に凹凸が生じるのが抑制されると共に、液晶層に用いた上記のコレステリック液晶組成物の配向特性が低下するということもなく、色彩がまだらに現れたり、円偏光フィルタを用いた識別が困難になったりするのが防止される。

また、本発明においては、上記のように剥離性シートにコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層を分離して形成するようにしたため、基材シートの全面に液晶層を形成し、このように形成した液晶層に対してエッチング加工やレーザ加工等によりパターニングを行う従来の場合に比べて、その製造が容易に行えるようになると共に、液晶層の無駄も少なくなって、製造コストが低減される。

以下、この発明の実施形態に係る液晶付きシート部材及びその製造方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る液晶付きシート部材及びその製造方法は、特に下記の実施形態に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態における液晶付きシート部材１０においては、図１に示すように、透光性の基材シート１１の裏面側に背景層１２を形成する一方、この基材シート１１の表面側に透光性の接着剤層１３を設け、表面側にコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層１５が分離して設けられた透光性の樹脂層１４をこの接着剤層１３の表面側に接着させ、この樹脂層１４の表面に上記の液晶層１５の表面を覆うようにして透光性の表面保護層１６を設けている。

そして、このような液晶付きシート部材１０を製造するにあたっては、図２に示すように、上記の液晶層１５に対する剥離性が高い剥離性シート２１を用い、この剥離性シート２１にコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層１５を分離して形成する。

ここで、上記の液晶層１５に用いるコレステリック液晶組成物としては、公知の螺旋構造のコレステリック相を示す材料、或いはネマチック相を示す化合物にキラル分子を添加して得られるコレステリック相と類似の螺旋構造を有するキラルネマチック相を示す材料を用いることができる（本願発明においては、キラルネマチック相も含めてコレステリック相という。）。

そして、このようなコレステリック液晶組成物を用いて液晶層１５を形成するにあたっては、コレステリック相を固定化させるように形成することが好ましく、例えば、両末端にアクリル基を導入させた液晶分子を含む液晶層形成用塗液を上記の剥離性シート２１に塗工し、これを加熱させてコレステリック相を形成し、さらにこれに紫外線を照射させて架橋させ、このコレステリック相を固定させるようにすることができる。このようにすると、温度等の環境条件が変化しても、コレステリック相は安定して存在するようになる。

また、上記の液晶分子と一般に使用されるバインダーとを含む液晶層形成用塗液を剥離性シート２１に塗工し、これを加熱させてコレステリック相を形成した後、これを乾燥させて、バインダーによりコレステリック相を固定させるようにすることもできる。

また、上記の液晶層形成用塗液は、溶剤系と非溶剤系の何れであってもよい。

そして、溶剤系の液晶層形成用塗液においては、溶剤としてＭＥＫ，ＭＩＢＫ等のケトン類、トルエン、酢酸エチル等を用いることができ、また固形分濃度は、特に制限はないが、２５〜６７ｗｔ％の範囲であることが好ましい。これは、固形分濃度が２５ｗｔ％を下回ると、液晶層１５の端部を鮮明に形成することができなくなるおそれがあると共に、乾燥に要する時間が長くなる。一方、固形分濃度が６７％を超えると、塗液を加熱しないと固体が析出するおそれがある。そして、特に好ましい固形分濃度の範囲は５０〜６５ｗｔ％である。

また、非溶剤系の液晶層形成用塗液においては、コレステリック相を形成する最低温度以上、好ましくはコレステリック相を形成する温度領域の温度に加熱しながら塗工を行う。

また、上記の溶剤系及び非溶剤系の何れの液晶層形成用塗液においても、コレステリック相の固定を行うため、コレステリック相を形成する温度範囲に保ったまま架橋等を行う。このようにすると、コレステリック相は、温度環境等が変わっても安定に維持される。

そして、上記のようにして剥離性シート２１にコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層１５を分離して形成した後は、図３に示すように、液晶層１５を被覆するようにして、剥離性シート２１の面に透光性の樹脂層１４を形成する。

ここで、上記の樹脂層１４の材料としては、透明又は半透明であって、上記の液晶層１５に対する接着性が強い一方、上記の剥離性シート２１に対する接着性が弱い材料を用いるようにし、例えば、溶剤系やエマルジョン系のアクリル系樹脂や、紫外線硬化型のアクリル系樹脂等を用いることができる。

そして、上記のように裏面側に背景層１２が形成されると共に表面側に接着剤層１３が設けられた基材シート１１を用い、図４に示すように、上記の剥離性シート２１に形成された樹脂層１４を、基材シート１１の表面側に設けられた接着剤層１３に接着させた後、図５に示すように、上記の剥離性シート２１を液晶層１５及び樹脂層１４から剥離させるようにする。

ここで、上記の基材シート１１としては、その裏面側に形成した背景層１２の色彩が液晶層１５に有効に反映されるようにするため、透明又は半透明の透光性を有する材料で構成されたものを用いるようにし、例えば、一般に使用されているポリエチレンテレフタレート等の透明又は半透明の合成樹脂等を用いるようにする。

また、上記の接着剤層１３の材料としては、透明又は半透明の透光性を有するものを用いるようにし、例えば、溶剤系やエマルジョン系のアクリル系接着剤、エステル系接着剤、エーテル系接着剤等を用いることができる。

そして、上記の基材シート１１の裏面側における背景層１２は、基材シート１１の裏面側に適当な色彩のインキ等を印刷や塗工により形成することができる。ここで、この背景層１２は、上記の液晶層１５の光輝性等を際立たせるためのものであり、液晶層１５の光輝性等を際立たせる点からは、墨インキ等を用いて黒色の背景層１２を形成することが好ましい。

また、この背景層１２の色彩によって、液晶層１５の目視による色調が変化するため、背景層１２を形成するインキの組成や色が重要である。例えば、背景層１２の色が黒のときは、液晶層１５がグリーンからブルーの光輝性を示し、背景層１２が赤のときは、液晶層１５がオレンジから紫の光輝性を示し、背景層１２が白に近い着色のときには、液晶層１５が乳白色やパール調の光輝性を示すようになる。そして、この背景層１２を２色以上で区分けして形成すると、液晶層１５の目視による色調が、背景層１２の色彩の変化に対応した彩り鮮やかな色調になる。

そして、上記のように剥離性シート２１を液晶層１５及び樹脂層１４から剥離させた後、上記の樹脂層１４の表面に、上記の液晶層１５を覆うようにして透光性の表面保護層１６を形成する。

ここで、上記の表面保護層１６の材料としては、上記の液晶層１５の特性を損なうことがなく、またこの液晶層１５を熱や衝撃等から保護するため、耐熱性や耐衝撃性に優れたものを用いることが好ましく、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＥＶＡ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、セルロース系樹脂、及びこれらの混合物などを用いることができる。

また、上記の液晶層１５を紫外線から保護するため、この表面保護層１６に紫外線吸収剤を添加させることが好ましく、例えば、ベンゾフェノン系、サリチレート系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系等の各種紫外線吸収剤及びこれらの混合物等を用いることができる。

そして、この実施形態においては、液晶付きシート部材１０を上記のようにして製造したため、上記の液晶層１５に凹凸が生じるのが抑制されて、色彩がまだらに現れることがなく、優れた光輝性を有するようになると共に、液晶層１５に用いた上記のコレステリック液晶組成物の配向特性が低下するということもなく、円偏光フィルタを用いた識別が適切に行えるようになる。

なお、この実施形態の液晶付きシート部材１０に形成する上記の液晶層１５の平面形状は特に限定されず、文字、絵柄、模様等の様々な平面形状にすることができる。

そして、この実施形態の液晶付きシート部材１０において、上記の液晶層１５におけるコレステリック液晶組成物に右円偏光を反射するものを用い、例えば図６に示すように、このような液晶組成物を用いた液晶層１５を円形状に形成すると共に、上記の背景層１２を黒色に塗りつぶした場合において、この液晶層１５の部分を図７に示すような右円偏光フィルタ３１と左円偏光フィルタ３２とが設けられた円偏光フィルタ３０を用いて観察した。

この結果、図８に示すように、円偏光フィルタ３０の右円偏光フィルタ３１の部分においては、液晶層１５に用いた上記のコレステリック液晶組成物により反射された右円偏光の光がこの右円偏光フィルタ３１を通して導かれ液晶層１５の平面形状が見える一方、左円偏光フィルタ３２の部分においては、上記のコレステリック液晶組成物により反射された右円偏光の光がカットされて、液晶層１５の平面形状が見えずに、背景層１２の黒色のみが見えるようになる。

なお、この実施形態の液晶付きシート部材１０を対象物に接着させるラベルとして使用する場合には、例えば、図９に示すように、上記の背景層１２が形成された基材シート１１の裏面側に粘着剤層１７を設け、この粘着剤層１７に剥離紙２２を剥離可能に貼着させるようにする。

また、この実施形態の液晶付きシート部材１０においては、上記の背景層１２を基材シート１１の裏面側に設けるようにしたが、図１０に示すように、背景層１２を基材シート１１の表面側に設け、この背景層１２の上に接着剤層１３を設けるようにすることも可能である。なお、この場合には、上記の基材シート１１を透明又は半透明の透光性を有する材料で構成する必要はない。

また、この実施形態の液晶付きシート部材１０においては、背景層１２を特定の色彩に塗りつぶすようにして形成したが、図示していないが、この背景層１２を様々な模様や文字にすることも可能であり、さらにこのような背景層１２を設けないようにしたり、また上記の基材シート１１として、その表面に各種の表面処理や表面加工を行ったものを用いるようにすることも可能である。

また、この実施形態においては、上記の背景層１２を基材シート１１の表面側又は裏面側に直接形成するようにしたが、この背景層１２を接着剤層等の他の層を介して形成することも可能である。

この発明の一実施形態に係る液晶付きシート部材を示した断面説明図である。 上記の実施形態に係る液晶付きシート部材の製造において、剥離性シートに複数の液晶層を分離して形成した状態を示した断面説明図である。 図２に示すようにして形成した液晶層を被覆するようにして、剥離性シートの面に透光性の樹脂層を形成した状態を示した断面説明図である。 図３に示すようにして剥離性シートに形成した樹脂層を基材シートの表面側に設けられた接着剤層に接着させた状態を示した断面説明図である。 図４に示すように樹脂層を基材シートの表面側に設けられた接着剤層に接着させた後、剥離性シートを液晶層及び樹脂層から剥離させた状態を示した断面説明図である。 上記の実施形態に係る液晶付きシート部材において、液晶層を円形状に形成すると共に、背景層を黒色に塗りつぶした状態を示した概略平面図である。 上記の実施形態に係る液晶付きシート部材の液晶層の部分を観察するのに用いた円偏光フィルタの平面図である。 上記の実施形態に係る液晶付きシート部材の液晶層の部分を円偏光フィルタで観察した状態を示した概略平面図である。 上記の実施形態に係る液晶付きシート部材を対象物に接着させるラベルとして使用する例を示した断面説明図である。 上記の実施形態に係る液晶付きシート部材の変更例において、背景層を基材シート表面側に設けた例を示した断面説明図である。

符号の説明

１０ 液晶付きシート部材
１１ 基材シート
１２ 背景層
１３ 接着剤層
１４ 樹脂層
１５ 液晶層
１６ 表面保護層
１７ 粘着剤層
２１ 剥離性シート
２２ 剥離紙
３０ 円偏光フィルタ
３１ 右円偏光フィルタ
３２ 左円偏光フィルタ

Claims (6)

1. 基材シートの表面側に接着剤層を介して樹脂層が設けられると共に、この樹脂層の表面側にコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層が分離して設けられている液晶付きシート部材において、
   前記接着剤層および前記樹脂層が透光性材料で構成されると共に、前記基材シートの表面側に背景層が形成されていることを特徴とする液晶付きシート部材。
2. 基材シートの表面側に接着剤層を介して樹脂層が設けられると共に、この樹脂層の表面側にコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層が分離して設けられている液晶付きシート部材において、
   前記樹脂層が前記液晶層に対する接着性が強い材料で形成され、
   前記基材シートと前記接着剤層と前記樹脂層とが透光性材料で構成されると共に、該基材シートの表面側または裏面側に背景層が形成されていることを特徴とする液晶付きシート部材。
3. 請求項１または請求項２の何れかに記載の液晶付きシート部材において、前記樹脂層の表面側に設けられた前記液晶層を覆うようにして透光性の表面保護層が形成されていることを特徴とする液晶付きシート部材。
4. 請求項３に記載の液晶付きシート部材において、前記表面保護層が耐熱性樹脂で構成されると共に、該表面保護層に紫外線吸収剤が添加されていることを特徴とする液晶付きシート部材。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の液晶付きシート部材において、前記基材シートの裏面側の最下層に粘着剤層が形成されていることを特徴とする液晶付きシート部材。
6. 剥離性シートにコレステリック液晶組成物が含有された複数の液晶層を分離して形成する工程と、
   前記液晶層を被覆するようにして前記剥離性シートの面に該液晶層に対する接着性が強い一方、該剥離性シートに対する接着性が弱い材料で形成された樹脂層を形成する工程と、
   基材シートの表面側に設けられた接着剤層に前記剥離性シートに形成された前記樹脂層を接着させる工程と、
   前記剥離性シートを前記液晶層及び前記樹脂層から剥離させる工程とを有することを特徴とする液晶付きシート部材の製造方法。

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