JPH10279932A - 耐久性フォトクロミックフィルム - Google Patents

耐久性フォトクロミックフィルム

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JPH10279932A JP9084747A JP8474797A JPH10279932A JP H10279932 A JPH10279932 A JP H10279932A JP 9084747 A JP9084747 A JP 9084747A JP 8474797 A JP8474797 A JP 8474797A JP H10279932 A JPH10279932 A JP H10279932A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温多湿下の使用においても、フォトクロミ
ック作用が長期間持続する耐久性の良いフォトクロミッ
クフィルムを提供することを課題とする。 【解決手段】 フォトクロミック剤を含有する色材層と
透光性蒸着フィルムを積層してなる耐久性フォトクロミ
ックフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射に応じて
発色又は変色というフォトクロミック作用を有するフォ
トクロミックフィルムに関するもので、さらに詳しく
は、このフォトクロミック作用が長期間持続する耐久性
フォトクロミックフィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、紫外線領域の光を吸収して発
色又は変色し、紫外線を遮断すると消色する、いわゆる
フォトクロミック剤がよく知られている。このフォトク
ロミック剤を樹脂バインダーに添加し、ガラス間に薄膜
状に形成したフォトクロミック製品は、自動車用ガラ
ス、窓ガラスなどに広く使用されている(例えば、実開
昭64−50110号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のフォ
トクロミック製品は、光の照射に応じた発色又は変色と
いうフォトクロミック本来の作用が持続しない。特に、
夏期中に野外で使用すると商品寿命が短くなった。この
原因を本発明者が調査すると、フォトクロミック剤が紫
外線の照射に加え、熱、酸素及び水分との接触、特にこ
れらの中でも酸素との接触によって劣化することが判明
した。特に、高温多湿下で使用するとフォトクロミック
剤の劣化が早まった。
【0004】そこで、本発明においては、高温多湿下の
使用によっても、フォトクロミック作用が長期間持続す
る耐久性の良いフォトクロミックフィルムを提供するこ
とを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明は、フォトクロミック剤を含有する色材層と透
光性蒸着フィルムを積層してなる耐久性フォトクロミッ
クフィルムである。さらに本発明は、上記色材層の両側
に上記蒸着フィルムを積層してなる耐久性フォトクロミ
ックフィルムである。さらに本発明は、上記蒸着フィル
ムの酸素透過度が、該蒸着フィルムの両面をポリオレフ
ィンフィルムで積層した場合に、0.5(cc/ m2.day.a
tm) 以下である耐久性フォトクロミックフィルムであ
る。
【0006】本発明においては、フォトクロミック剤と
ベースポリマーからなる色材層は、透光性の蒸着フィル
ムにより保護されている。すなわち、透光性の蒸着フィ
ルムは、紫外線が透過するので、フォトクロミック作用
は維持される。また、蒸着フィルムは、その蒸着物によ
りフィルム全体の酸素透過度が低くく、色材層中のフォ
トクロミック剤と酸素の接触を防ぎ、フォトクロミック
作用を持続させることができる。ここで、本発明の蒸着
フィルムは、従来から酸素遮断フィルムとして知られて
いるサラン樹脂やエチレン系樹脂と異なり、使用する環
境温度の変化によっても酸素透過度や水蒸気透過度は上
昇しない。したがって、本発明のフォトクロミックフィ
ルムは、高温多湿下で使用してもフォトクロミック作用
を長期間持続することが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明のフォトクロミックフィル
ムの構成は、図1のように、フォトクロミック剤を含有
する色材層を透光性の蒸着フィルムで両側から積層した
ものが一般的である。ここで、このフォトクロミックフ
ィルムを貼着する被着体が、ガラスのように酸素透過度
の低いものであれば、被着体側の蒸着フィルムは省略し
てもよい。次に、被着体に本発明のフォトクロミックフ
ィルムを貼着する場合には、図2のようにいずれかの蒸
着フィルム面に接着剤層を形成し、被着体と接着させ
る。また、図示しないが、接着剤層は、蒸着フィルムの
両面に形成してもよい。また、色材層の片面のみに蒸着
フィルムを積層する場合は、色材層側に形成しても構わ
ない。
【0008】以下に、図2のフォトクロッミクフィルム
について、具体的に説明する。本発明のフォトクロッミ
クフィルムにおける色材層は、フォトクロミック剤とベ
ースポリマーからなる。フォトクロミック剤は、特に限
定することなく公知のものを使用することができる。具
体的には、アゾベンゼン系化合物、チオインジコ系化合
物、スピロピラン系化合物、フルギド系化合物、トリフ
ェニルメタン系化合物、スピロオキサジン系化合物、ビ
オロゲン系化合物、サリチルジンアニル系化合物等の有
機系のフォトクロミック剤を挙げることができる。
【0009】ベースポリマーも、特に限定することなく
公知のものを使用することができる。具体的には、ゴム
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポ
リエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系
樹脂、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン樹脂
系等である。これらベースポリマーの中でも、ASTM
D570に示された規格、即ち、23℃の水に24h
r時間浸漬した場合の重量増加率が1%以下のもの、さ
らに好ましくは0.1%以下のゴム系樹脂が耐湿性の点
で好ましい。また、該ゴム系樹脂においても分子内に水
素添加した、いわゆる水添ゴム系樹脂が耐候性の点で好
ましい。具体的には、SEBS(スチレン−エチレン−
ブチレン−スチレン)、SEPS(スチレン−エチレン
−プロピレン−スチレン)等のスチレン系共重合体を挙
げることができる。
【0010】これらフォトクロミック剤とベースポリマ
ーからなる色材層の厚みは、特に限定はないが、5〜1
00μが一般的である。
【0011】本発明の蒸着フィルムは、基材及び蒸着層
からなる。基材は、透光性のプラスチックフィルム、具
体的には、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ナイロン、ビニロン等の樹脂フィルムを使用するこ
とができる。また、蒸着層が基材に良く付着するよう
に、予めコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施し
ても良い。蒸着層は、常法にしたがって形成することが
できる。例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング
法、スパッタリング法、プラズマ蒸着法、CDV法を挙
げることができる。蒸着物は、珪素酸化物、金属、或い
はITO(Indium Tin Oxide) 、酸化チタン及び酸化ア
ルミ等の金属酸化物を使用することができる。
【0012】また、本発明の蒸着フィルムには、十分な
透光性と酸素透過度が低いことが要求される。透光性
は、透過率で表現することができ、15%以上の透過率
が実用的である。ここで、透過率が15%未満であると
フォトクロミック剤が発色又は変色しても、蒸着フィル
ムを通して見ることができない。また、透過率が低い場
合は、それに伴って紫外線が蒸着フィルムを透過しにく
いので、フォトクロミック剤の発色又は変色が十分でな
い。このような透過率を維持するため、蒸着層の厚さは
100〜10000Åに調整される。次に、蒸着フィル
ムは酸素透過度が低く、また、使用する環境温度の変化
によっても酸素透過度が上昇しないことが必要である。
本発明の場合、常温から通常フォトクロミックフィルム
が使用される温度(約40℃付近)の温度範囲におい
て、蒸着フィルムの両面をポリオレフィンフィルムで積
層した場合の酸素透過度が0.5(cc/ m2.day.atm) 以
下であれば、本発明の効果を得ることができる。また、
水蒸気透過度は、0.5(g/m2.day) 以下が好ましい。
このような性質を有する蒸着フィルムは、市販品によっ
ても入手することができる。たとえば、三菱化学(株)
社製『テックバリア』シリーズ、尾池工業(株)社製
『MOSフィルム』シリーズを挙げることができる。次
に、被着体と接着するための接着層層は、特に限定なく
公知のものを使用することができる。
【0013】例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、
エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、、ポリエステル樹
脂、ゴム系樹脂又は石油樹脂等を挙げることができる。
【0014】このような本発明のフォトクロミックフィ
ルムは、例えば、以下の製造工程により作成することが
できる。すなわち、フォトクロミック剤とベースポリマ
ーを溶媒に溶解した色材層溶液を準備し、その液を剥離
フィルム上に塗工し溶剤を乾燥除去して、色材層を形成
する。次に、上記色材層の表面に蒸着フィルムを対向さ
せ、両者をラミネートする。そして、上記剥離フィルム
を剥離し、もう一方の色材層の表面に蒸着フィルムをラ
ミネートすることで、目的のフォトクロミックフィルム
を得ることができる。尚、剥離フィルムを使用せず、蒸
着フィルムに直接色材層溶液を塗工して色材層を形成
し、その色材層の表面に他の蒸着フィルムをラミネート
しても、目的のフォトクロミックフィルムを得ることが
できる。尚、色材層は、上記したように塗工により形成
する以外に、例えば、フォトクロミック剤を練り混んだ
ベースポリマーをフィルム化することによっても形成す
ることができる。次に、接着剤層は、上記形成されたフ
ォトクロミックフィルムに直接塗工することにより形成
してもよく、また接着剤層を予め形成した蒸着フィルム
をラミネートすることにより形成しても構わない。
【0015】
【実施例】以下に、実施例を用いて、さらに詳細に説明
する。 (実施例1)フォトクロミック剤であるスピロオキサジ
ン系染料(PH1、保土谷化学(株)製)0.3重量
部、ベースポリマーであるSEBS(旭化成工業(株)
製)15重量部及び石油樹脂15重量部と溶剤を加え1
00重量部の色材層溶液を作成した。 次に、この色材
層溶液を1μmの剥離層を有する剥離フィルム上にロー
ルコーターを用いて塗工し、溶剤を乾燥したのち目的の
色材層を得た。得られた色材層の厚みは、50μmであ
る。次に、この色材層の表面に、500ÅのSiO2
着層を有する12μm厚みのポリエステル蒸着フィルム
(テックバリアS、三菱化学(株)製)を接触させ、1
00℃に加熱しながらラミネート作業を行った。さらに
上記剥離フィルムを剥がし、もう一方の色材層の表面を
露出させたのちに、先程と同様に色材層と蒸着フィルム
を接触させ、100℃に加熱しながらラミネート作業を
行い、目的のフォトクロミックフィルムを作成した。
尚、この実施例で使用した蒸着フィルムの温度変化に対
する酸素透過度及び水蒸気透過度を表1に示す。
【0016】(評価) 耐候促進テスト:上記得られたフォトクロミックフィル
ムを、フェードメータ内に放置して、紫外線を照射し
た。そして、550nmの波長領域の光に対する上記フ
ィルムの吸光度が50%以下に劣化するまでの時間を測
定した。ここで、吸光度が50%以下とは、フォトクロ
ミックフィルムの発色又は変色の度合いが小さいことを
意味し、実用上商品価値がないことを意味する。また、
この時、フェードメータ内を40℃で湿度が80%とい
う高温多湿の条件下に調整した。
【0017】(結果)結果として、200時間という長
時間に渡り、吸光度を50%以上維持することができ
た。
【0018】(比較例1)比較例1は、蒸着物が形成さ
れていない従来の酸素遮断フィルムの一つであるエチレ
ン系樹脂フィルム(EVOH、クラレ(株)製)に代え
た以外は、実施例1と同様にフォトクロミックフィルム
を作成し、実施例1と同様の評価を行った。
【0019】(結果)結果として、100時間で、吸光
度が50%未満に低下した。
【0020】(実施例2、3及び比較例2、3)実施例
2は、実施例1の蒸着フィルムの蒸着層を厚さ200Å
のITOに代えた以外は、実施例1と同様にフォトクロ
ミックフィルムを作成し、実施例1と同様の評価を行っ
た。実施例3は、実施例1の蒸着フィルムの蒸着層を厚
さ150Åのアルミに代えた以外は、実施例1と同様に
フォトクロミックフィルムを作成し、実施例1と同様の
評価を行った。比較例2は、蒸着物が形成されていない
従来の酸素遮断フィルムの一つである厚さ20μmのサ
ラン樹脂フィルムに代えた以外は、実施例1と同様にフ
ォトクロミックフィルムを作成し、実施例1と同様の評
価を行った。比較例3は、実施例1の蒸着フィルムを厚
さ50μmのポリエステルフィルムに代えた以外は、実
施例1と同様にフォトクロミックフィルムを作成し、実
施例1と同様の評価を行った。比較例3は、 尚、比較
例2、3で使用した蒸着フィルムの温度変化に対する酸
素透過度及び水蒸気透過性を表1に示す。
【0021】(結果)実施例2、3は、実施例1と同様
200時間という長時間に渡り、吸光度が50%以上を
維持した。比較例2は50時間、比較例3は100時間
で吸光度が50%未満となった。
【表1】
【発明の効果】本発明のフォトクロミックフィルムは、
フォトクロミック剤を含有する色材層が透光性を有する
蒸着フィルムと積層しているので、蒸着フィルム面を通
過した紫外線が、フォトクロミック剤に吸収され発色又
は変色というフォトクロミック作用が示される。そし
て、本発明の蒸着フィルムは、温度の変化によっても酸
素透過度が上昇しないので、そのフォトクロミック作用
を持続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の耐久性フォトクロミックフィ
ルムを説明する断面図である。
【図2】図2は、本発明の耐久性フォトクロミックフィ
ルムを説明する他の断面図である。
【符号の説明】
1、4 耐久性フォトクロミックフィルム 2、5 色材層 3a、3b、6a、6b 透光性蒸着フィルム 7 接着層(粘着層)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトクロミック剤を含有する色材層
    と、透光性蒸着フィルムを積層してなる耐久性フォトク
    ロミックフィルム。
  2. 【請求項2】 フォトクロミック剤を含有する色材層の
    両側に、透光性蒸着フィルムを積層してなる耐久性フォ
    トクロミックフィルム。
  3. 【請求項3】 蒸着フィルムの酸素透過度が、該蒸着フ
    ィルムの両面をポリオレフィンフィルムで積層した場合
    に、0.5(cc/ m2.day.atm) 以下である請求項1又は
    2のいずれかに記載の耐久性フォトクロミックフィル
    ム。
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