(57)【要約】【課題】近紫外線を含む紫外線を効果的に遮断可能であり、且つ、可視光線は良好に透過させられる機能性フィルムを提供する。【解決手段】基材と、前記基材上に形成された重合性液晶モノマーの重合体を含むＵＶカット膜とを備える機能性フィルムであって、前記ＵＶカット膜の厚みが、５μｍ以下であり、前記機能性フィルムが、紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ１を有し、前記波長領域Ｂ１の最大波長λＢ１が、３５０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある、機能性フィルム。【選択図】図１
2014164111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成された重合性液晶モノマーの重合体を含むＵＶカット膜とを備える機能性フィルムであって、
前記ＵＶカット膜の厚みが、５μｍ以下であり、
前記機能性フィルムが、紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ１を有し、
前記波長領域Ｂ１の最大波長λＢ１が、３５０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある、機能性フィルム。
【請求項２】
前記基材と前記ＵＶカット膜とが剥離可能である、請求項１記載の機能性フィルム。
【請求項３】
波長４００ｎｍ〜波長７００ｎｍの可視光領域での最小光透過率が、５０％以上である、請求項１又は２記載の機能性フィルム。
【請求項４】
基材と、前記基材上に形成された重合性液晶モノマーの重合体を含むＵＶカット膜とを備える機能性フィルムであって、
前記重合体が、コレステリック規則性を有し、
前記ＵＶカット膜の厚みが、５μｍ以下であり、
前記機能性フィルムが、紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ２を有し、
前記波長領域Ｂ２の最大波長λＢ２が、３７５ｎｍ±５ｎｍの範囲にある、機能性フィルム。
【請求項５】
前記基材と前記ＵＶカット膜とが剥離可能である、請求項４記載の機能性フィルム。
【請求項６】
基材と、前記基材上に形成された重合性液晶モノマーの重合体を含む２枚以上のＵＶカット膜とを備える機能性フィルムであって、
前記重合体が、コレステリック規則性を有し、
前記ＵＶカット膜の厚みが、５μｍ以下であり、
前記機能性フィルムが、紫外線領域に、光透過率が０．１％以下となる波長領域Ｂ３を有し、
前記波長領域Ｂ３の最大波長λＢ３が、３９０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある、機能性フィルム。
【請求項７】
前記重合性液晶モノマーが、下記式（１）で示される構造を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の機能性フィルム。
【化１】
2014164111.tif 000011
（式（１）中、
Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、−ＯＲ３、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ３、および−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ３からなる群より選ばれるいずれかを表す。ここで、Ｒ３は、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基を表す。Ｒ３がアルキル基である場合、当該アルキル基には、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ４−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ４−、−ＮＲ４−、および−Ｃ（＝Ｏ）−からなる群より選ばれるいずれかが介在していてもよい（ただし、−Ｏ−及び−Ｓ−がそれぞれ２以上隣接して介在する場合を除く。）。ここで、Ｒ４は、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表す。
ｎは、それぞれ独立に、２〜１２の整数を表す。）
【請求項８】
ハードコート層、防眩層及び反射防止層からなる群より選ばれる少なくとも一層を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の機能性フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線を遮断できる機能性フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光線はその波長によって、紫外線（波長１ｎｍ以上４００ｎｍ未満）、可視光線（波長４００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）、及び赤外線（波長７８０ｎｍ超）の３領域に分けられる。このうち紫外線は、ＵＶ−Ａ波（波長３２０ｎｍ以上４００ｎｍ未満）、ＵＶ−Ｂ波（波長２９０ｎｍ以上３２０ｎｍ未満）と呼ばれる近紫外線を含む。
【０００３】
近紫外線は、通常、地表に到達するエネルギーの約６％程度である。しかし、人体においては日焼け、シミ及びソバカスの原因となる可能性が高いとされている。また、各種塗装物及び建材においても、大きなエネルギーを有する近紫外線は、構成材料の劣化を促進させる可能性がある。
【０００４】
そのため、例えば特許文献１及び２に記載するように、近紫外線を遮断しうる紫外線カットフィルムが、従来から開発されてきた。
【０００５】
また、特許文献３のような技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０４５７３号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７２４２号公報
【特許文献３】特表２００１−５１９３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２に記載のような紫外線カットフィルムを用いれば、近紫外線を含む紫外線を遮断することは可能である。しかし、近紫外線は可視光線と波長が近い。そのため、近紫外線を遮断しうる従来の紫外線カットフィルムでは、可視光線も遮断することが多かった。
【０００８】
このように可視光線を遮断する紫外線カットフィルムを、例えば液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置に用いると、画面の色味が設計どおりにならない可能性がある。そのため、近紫外線を含む紫外線を効果的に遮断可能であり、且つ、可視光線は良好に透過させられる機能性フィルムの開発が求められていた。
【０００９】
本発明は前記の課題に鑑みて創案されたもので、近紫外線を含む紫外線を効果的に遮断可能であり、且つ、可視光線は良好に透過させられる機能性フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は前記の課題を解決するべく鋭意検討した。その結果、重合性液晶モノマーの重合体を含むＵＶカット膜を備える機能性フィルムが、近紫外線を含む紫外線を効果的に遮断可能であり、且つ、可視光線は良好に透過させられることを見出した。さらに、この重合性液晶モノマーの重合体がコレステリック規則性を有する場合、そのコレステリック規則性を適切に制御することにより、紫外線を更に効果的に遮断できることを見出した。本発明は、前記の知見に基づき完成させられたものである。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
【００１１】
〔１〕  基材と、前記基材上に形成された重合性液晶モノマーの重合体を含むＵＶカット膜とを備える機能性フィルムであって、
前記ＵＶカット膜の厚みが、５μｍ以下であり、
前記機能性フィルムが、紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ１を有し、
前記波長領域Ｂ１の最大波長λＢ１が、３５０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある、機能性フィルム。
〔２〕  前記基材と前記ＵＶカット膜とが剥離可能である、〔１〕記載の機能性フィルム。
〔３〕  波長４００ｎｍ〜波長７００ｎｍの可視光領域での最小光透過率が、５０％以上である、〔１〕又は〔２〕記載の機能性フィルム。
〔４〕  基材と、前記基材上に形成された重合性液晶モノマーの重合体を含むＵＶカット膜とを備える機能性フィルムであって、
前記重合体が、コレステリック規則性を有し、
前記ＵＶカット膜の厚みが、５μｍ以下であり、
前記機能性フィルムが、紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ２を有し、
前記波長領域Ｂ２の最大波長λＢ２が、３７５ｎｍ±５ｎｍの範囲にある、機能性フィルム。
〔５〕  前記基材と前記ＵＶカット膜とが剥離可能である、〔４〕記載の機能性フィルム。
〔６〕  基材と、前記基材上に形成された重合性液晶モノマーの重合体を含む２枚以上のＵＶカット膜とを備える機能性フィルムであって、
前記重合体が、コレステリック規則性を有し、
前記ＵＶカット膜の厚みが、５μｍ以下であり、
前記機能性フィルムが、紫外線領域に、光透過率が０．１％以下となる波長領域Ｂ３を有し、
前記波長領域Ｂ３の最大波長λＢ３が、３９０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある、機能性フィルム。
〔７〕  前記重合性液晶モノマーが、下記式（１）で示される構造を有する、〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の機能性フィルム。
【化１】
2014164111.tif 000003
（式（１）中、
Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、−ＯＲ３、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ３、および−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ３からなる群より選ばれるいずれかを表す。ここで、Ｒ３は、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基を表す。Ｒ３がアルキル基である場合、当該アルキル基には、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ４−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ４−、−ＮＲ４−、および−Ｃ（＝Ｏ）−からなる群より選ばれるいずれかが介在していてもよい（ただし、−Ｏ−及び−Ｓ−がそれぞれ２以上隣接して介在する場合を除く。）。ここで、Ｒ４は、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表す。
ｎは、それぞれ独立に、２〜１２の整数を表す。）
〔８〕  ハードコート層、防眩層及び反射防止層からなる群より選ばれる少なくとも一層を備える、〔１〕〜〔７〕のいずれか一項に記載の機能性フィルム。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の機能性フィルムは、近紫外線を含む紫外線を効果的に遮断可能であり、且つ、可視光線は良好に透過させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る機能性フィルムを模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第二実施形態に係る機能性フィルムを模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第三実施形態に係る機能性フィルムを模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第四実施形態に係る機能性フィルムを模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の第五実施形態に係る機能性フィルムを模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例及び比較例において測定された透過スペクトルのうち、波長４００ｎｍ周辺の透過スペクトルを示すスペクトル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に挙げる実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施してもよい。
【００１５】
以下の説明において、「１／２波長板」とは、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
【００１６】
また、「レターデーション」とは、別に断らない限り、面内レターデーションのことを意味する。フィルム又は層の面内レターデーションは、そのフィルム又は層の厚み方向に垂直な方向（面内方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率ｎｘ、前記面内方向であってｎｘの方向に直交する方向の屈折率ｎｙ、フィルム又は層の厚みｄを用いて、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表される値である。面内レターデーションは、市販の位相差測定装置（例えば、フォトニックラティス社製「ＷＰＡ−ｍｉｃｒｏ」）あるいはセナルモン法を用いて測定しうる。
【００１７】
［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係る機能性フィルム１００を模式的に示す断面図である。
図１に示すように、機能性フィルム１００は、基材１０と、この基材１０上に形成されたＵＶカット膜２０とを備える。
【００１８】
基材１０としては、通常、フィルム状の部材を用いる。この基材１０の材料としては、可視光を透過させられる任意の材料を用いうる。通常は、１ｍｍ厚で全光線透過率が８０％以上である材料が好適である。ここで、全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１９９７に準拠して、濁度計（日本電色工業社製、ＮＤＨ−３００Ａ）を用いて測定しうる。
【００１９】
基材１０の材料の例としては、樹脂が挙げられる。これらの樹脂が含む重合体の例を挙げると、鎖状オレフィン重合体、シクロオレフィン重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース系重合体、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、鎖状オレフィン重合体及びシクロオレフィン重合体が好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、シクロオレフィン重合体が特に好ましい。
【００２０】
ここで、樹脂は、１種類の重合体を単独で含むものを用いてもよく、２種類以上の重合体を任意の比率で組み合わせて含むものを用いてもよい。また、樹脂には、本発明の効果を著しく損なわない限り、任意の配合剤を含ませてもよい。好適な樹脂の具体例を挙げると、日本ゼオン社製「ゼオノア１４２０」を挙げることができる。
【００２１】
基材１０は、延伸されていない未延伸フィルムであってもよく、延伸された延伸フィルムであってもよい。また、基材１０は、等方なフィルムであってもよく、異方性を有するフィルムであってもよい。
【００２２】
基材１０は、一層のみを備える単層構造のフィルムであってもよく、二層以上の層を備える複層構造のフィルムであってもよい。生産性及びコストの観点からは、単層構造のフィルムを用いることが好ましい。また、例えば、ＵＶカット膜２０を製造する際に重合性液晶モノマーを良好に配向させる観点では、基材１０は、ＵＶカット膜２０を形成される側に配向膜を有する複層構造のフィルムであってもよい。
【００２３】
配向膜は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド等の重合体を含む樹脂により形成しうる。また、これらの重合体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。配向膜は、前記の重合体を含む溶液を塗布し、乾燥させ、ラビング処理を施すことにより製造しうる。
配向膜の厚みは、好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上であり、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下である。
【００２４】
基材１０は、その片面又は両面に表面処理が施されたものであってもよい。表面処理を施すことにより、基材１０の表面に直接形成される他の層との密着性を向上させることができる。表面処理としては、例えば、エネルギー線照射処理及び薬品処理などが挙げられる。
【００２５】
基材１０の厚みは、製造時のハンドリング性、材料のコスト、薄型化及び軽量化の観点から、好ましくは３０μｍ以上、より好ましくは６０μｍ以上であり、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下である。
【００２６】
ＵＶカット膜２０は、重合性液晶モノマーの重合体を含む層である。ここで重合性液晶モノマーとは、重合性を有し、且つ、適切な条件において液晶性を示しうるモノマーを意味する。このようなＵＶカット膜２０は、例えば、重合性液晶モノマー及び溶媒を含む液晶性組成物を基材１０上に塗布して前記液晶性組成物の層を形成し、重合性液晶モノマーを重合させることにより製造しうる。
【００２７】
重合性液晶モノマーとしては、好ましくは、下記式（１）で示される構造を有する化合物を用いる。下記式（１）で示される構造を有する化合物は、適切な条件においてネマチック液晶性を発現しうる化合物である。この式（１）で示される構造を有する化合物は、近紫外領域において高い吸収を有するので、ＵＶカット膜２０の紫外線を遮断する能力を高くできる。
【００２８】
【化２】
2014164111.tif 000004
【００２９】
式（１）中、Ｒ１は、水素原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−へキシル基、ｎ−へプチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基；−ＯＲ３；−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ３；および−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ３；からなる群より選ばれるいずれかを表す。
【００３０】
ここで、Ｒ３は、水素原子；又は置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基を表す。Ｒ３が置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基である場合、炭素数１〜１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−へキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基が好ましい。
【００３１】
Ｒ３が置換基を有していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基である場合、アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−へキシルオキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；等が挙げられる。前記のアルキル基が有する置換基の数は１個でも２個以上でもよく、また、前記のアルキル基が有する置換基の種類は１種類でも２種類以上でもよい。
【００３２】
また、Ｒ３がアルキル基である場合、当該アルキル基には、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ４−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ４−、−ＮＲ４−、および−Ｃ（＝Ｏ）−からなる群より選ばれるいずれかが介在していてもよい（ただし、−Ｏ−および−Ｓ−がそれぞれ２以上隣接して介在する場合を除く。）。
【００３３】
Ｒ４は、水素原子；または、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−へキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；を表す。
また、ｎはそれぞれ独立に２〜１２の整数を表し、６であるのが好ましい。
【００３４】
なかでも、Ｒ１は、−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ２で表される基であることが好ましい。ここで、Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、当該アルキル基には、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−が介在していてもよい（ただし、−Ｏ−および−Ｓ−がそれぞれ２以上隣接して介在する場合を除く。）。中でもＲ２としては、メチル基が好ましい。
以上より、前記式（１）で表される化合物は、下記式（２）で表される化合物であることが好ましい。また、下記式（２）において−（Ｃ＝Ｏ）−ＯＲ２は式（１）と同様である。
【００３５】
【化３】
2014164111.tif 000005
【００３６】
また、重合性液晶モノマーは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
前記の式（１）で表される重合性液晶モノマーは、有機合成化学における公知の方法を組み合わせることによって製造しうる。例えば、特開２００８−２９１２１８号公報に記載の方法により製造できる。
【００３７】
液晶性組成物が含む溶媒としては、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、およびエーテル類などの有機溶媒が挙げられる。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。また、溶媒は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
溶媒の量は、重合性液晶モノマー１００重量部に対して、好ましくは４０重量部以上、より好ましくは６０重量部以上、特に好ましくは８０重量部以上であり、好ましくは１０００重量部以下、より好ましくは８００重量部以下、特に好ましくは６００重量部以下である。溶媒の量を前記の範囲にすることにより、液晶性組成物を塗布斑なく均一に塗布することができる。
【００３９】
また、液晶性組成物は、重合性液晶モノマー及び溶媒以外に任意の成分を含んでいてもよい。これらの任意の成分は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
例えば、液晶性組成物は、重合性液晶モノマーと共重合しうる任意のモノマーを含んでいてもよい。任意のモノマーを用いることにより、重合性液晶モノマーと任意のモノマーとの共重合体によってＵＶカット膜を形成することができる。したがって、任意のモノマーの種類及び量を適切に調整することにより、ＵＶカット膜の物性を適切に調製することが可能になる。
【００４１】
重合性液晶モノマーと共重合しうる任意のモノマーとしては、例えば、４−（２−メタクリロイルオキシエチルオキシ）安息香酸−４’−メトキシフェニル、４−（６−メタクリロイルオキシヘキシルオキシ）安息香酸ビフェニル、４−（２−アクリロイルオキシエチルオキシ）安息香酸−４’−シアノビフェニル、４−（２−メタクリロリルオキシエチルオキシ）安息香酸−４’−シアノビフェニル、４−（２−メタクリロリルオキシエチルオキシ）安息香酸−３’，４’−ジフルオロフェニル、４−（２−メタクリロイルオキシエチルオキシ）安息香酸ナフチル、４−アクリロイルオキシ−４’−デシルビフェニル、４−アクリロイルオキシ−４’−シアノビフェニル、４−（２−アクリロイルオキシエチルオキシ）−４’−シアノビフェニル、４−（２−メタクリロイルオキシエチルオキシ）−４’−メトキシビフェニル、４−（２−メタクリロイルオキシエチルオキシ）−４’−（４”−フルオロベンジルオキシ）−ビフェニル、４−アクリロイルオキシ−４’−プロピルシクロヘキシルフェニル、４−メタクリロイル−４’−ブチルビシクロヘキシル、４−アクリロイル−４’−アミルトラン、４−アクリロイル−４’−（３，４−ジフルオロフェニル）ビシクロヘキシル、４−（２−アクリロイルオキシエチル）安息香酸（４−アミルフェニル）、４−（２−アクリロイルオキシエチル）安息香酸（４−（４’−プロピルシクロヘキシル）フェニル）等が挙げられる。また、任意のモノマーは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
任意のモノマーの量は、全重合性モノマー（すなわち、重合性液晶モノマー及び任意のモノマーの合計）１００重量部に対して、５０重量部以下が好ましく、３０重量部以下がより好ましい。かかる範囲にあると、重合後に、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、高い硬度を有する重合体を得ることができる。
【００４３】
また、例えば、液晶性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤のいずれを用いてもよい。中でも、より容易且つ効率よく重合を進められることから、光重合開始剤が好ましい。
【００４４】
光重合開始剤としては、例えば、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号明細書、米国特許第２９５１７５８号明細書）、オキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書）、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号明細書、米国特許第２３６７６７０号明細書）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書）などが挙げられる。また、重合開始剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
重合開始剤の量は、全重合性モノマー１００重量部に対して、好ましくは１重量部以上であり、また、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下である。
【００４６】
また、例えば、液晶性組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤を用いることにより、液晶性組成物の層の表面張力を調整できる。界面活性剤としては、ノニオン系の界面活性剤が好ましく、分子量が数千程度のオリゴマーであることが好ましい。また、界面活性剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４７】
界面活性剤の量は、重合性液晶モノマー１００重量部に対して、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０３重量部以上、特に好ましくは０．０５重量部以上であり、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下、特に好ましくは１重量部以下である。界面活性剤の量を前記の範囲にすることにより、配向欠陥のないＵＶカット膜２０を形成できる。
【００４８】
ＵＶカット膜２０を製造する場合、前記の液晶性組成物を基材１０上に塗布して、液晶性組成物の層を形成する。この際、液晶性組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延製膜法、バーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法などが挙げられる。
【００４９】
こうして得られた液晶性組成物の層は、必要に応じて乾燥させてもよい。このときの乾燥方法に制限は無い。また、乾燥時の温度条件は、例えば、４０℃〜１５０℃の範囲としうる。
【００５０】
また、得られた液晶組成物の層に対して、必要に応じて配向処理を施してもよい。配向処理は、例えば、５０℃〜１５０℃で０．５分〜１０分間加温することにより行いうる。配向処理を施すことにより、液晶組成物の層に含まれる重合性液晶モノマーを良好に配向させることができる。
【００５１】
その後、重合性液晶モノマーの重合を行う。例えば、重合開始剤として光重合開始剤を用いている場合、基材１０上に形成された液晶組成物の層に光を照射してもよい。この際、通常は、紫外線を照射する。照射エネルギーは、好ましくは０．１ｍＪ／ｃｍ２以上であり、好ましくは５０Ｊ／ｃｍ２以下、より好ましくは８００ｍＪ／ｃｍ２以下である。
【００５２】
前記のように重合性液晶モノマーを重合させることにより、基材１０上に、重合性液晶モノマーの重合体を含むＵＶカット膜２０が得られる。このＵＶカット膜２０に含まれる重合体のモノマーが紫外線を吸収する能力を有するので、そのモノマーの重合体も同様に紫外線を吸収する能力を有する。したがって、このＵＶカット膜２０によって、紫外線を遮断することができる。
【００５３】
ＵＶカット膜２０の１層当たりの厚みは、通常５μｍ以下、好ましくは４．８μｍ以下、より好ましくは４．５μｍ以下である。このようにＵＶカット膜２０の厚みが薄くても、本実施形態に係る機能性フィルム１００は紫外線を効果的に遮断できる。また、ＵＶカット膜２０の厚みがこのように薄いので、機能性フィルム１００は可視光線を良好に透過させられる。ＵＶカット膜２０の１層当たりの厚みは、紫外線を効果的に遮断する観点から、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．５μｍ以上、特に好ましくは３．０μｍ以上である。
【００５４】
また、ＵＶカット膜２０は、基材１０から剥離可能であることが好ましい。機能性フィルム１００において紫外線を遮断する能力は、主にＵＶカット膜２０が有する。したがって、基材１０とＵＶカット膜２０とを剥離してＵＶカット膜２０だけで取り扱うことにより、厚みが薄い部材によって高度な紫外線遮断能力を得ることができる。また、必要に応じて、ＵＶカット膜２０は別の部材と貼り合せて用いてもよい。
【００５５】
本実施形態に係る機能性フィルム１００は、ＵＶカット膜２０を備えることにより、紫外線を遮断する能力を有する。具体的には、機能性フィルムは、波長４００ｎｍ未満の紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ１を有する。
【００５６】
また、機能性フィルム１００の前記波長領域Ｂ１の最大波長λＢ１は、３５０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある。すなわち、機能性フィルム１００は、この最大波長λＢ１以下の波長の光を遮断することができる。したがって、機能性フィルム１００は近紫外線を遮断することが可能である。
【００５７】
このように、近紫外線を含む紫外線を遮断することができるので、機能性フィルム１００は、ＵＶカットフィルムとして好適に用いうる。また、この機能性フィルム１００は有機材料により形成されたフィルムであるので、曲面への適用が可能である。さらに、有機材料により形成されているので、機能性フィルム１００は可撓性を有し、ひび割れを生じ難い。したがって、機能性フィルム１００は、紫外線による光劣化を防止したい物品の保護フィルムとして、好適に用いることができる。
【００５８】
さらに、機能性フィルム１００は、可視光領域の光を良好に透過させうる。具体的には、機能性フィルム１００は、波長４００ｎｍ〜波長７００ｎｍの可視光領域での最小光透過率が、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、特に好ましくは８０％以上であり、理想的には１００％である。このように、機能性フィルム１００は近紫外線を含む紫外線を選択的に遮断でき、可視光は遮断しないことが好ましい。
【００５９】
このような機能性フィルム１００の性質を、機能性フィルム１００を透過する光の透過スペクトルの波形で表すと、前記の透過スペクトルは、通常、最大波長λＢ１よりも直ぐ長波長の波長領域において光透過率が急激に大きくなる。したがって、機能性フィルム１００は、特定の波長範囲の光を選択的に遮断し、それ以外の波長の光を良好に透過させることができる。そして、この機能性フィルム１００を透過する光の透過率は、波長４００ｎｍにおいて、好ましくは前記の最小光透過率以上の値となる。
【００６０】
前記のように可視光を良好に透過させることができるので、機能性フィルム１００を例えば液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置に適用した場合でも、機能性フィルム１００による画面の色の変色を防止できる。したがって、機能性フィルム１００は、表示装置を構成する光学部材の保護フィルムとして好適に用いることができる。
【００６１】
また、機能性フィルム１００は、通常、紫外線の照射に対して高い耐光性を有する。すなわち、ＵＶカット膜２０の紫外線遮断能力は、紫外線の照射を受けても低下し難い。したがって、機能性フィルム１００は、通常、長期間にわたる太陽光線の照射に対しても、十分な耐光性を有する長寿命なフィルムである。一般に、有機材料は紫外線に対する耐光性が低いと考えられていたことに鑑みると、機能性フィルム１００が紫外線に対して優れた耐光性を有することは、意外な利点である。
【００６２】
さらに、機能性フィルム１００は、基材１０上にＵＶカット膜２０を上述した方法で形成することにより製造できるので、ロール・トゥ・ロールでの生産が可能である。したがって、機能性フィルム１００は、生産性の点でも優れている。
【００６３】
［第二実施形態］
図２は、本発明の第二実施形態に係る機能性フィルム２００を模式的に示す断面図である。
図２に示すように、機能性フィルム２００は、基材１０と、ＵＶカット膜２０と、紫外線吸収フィルム層３０とをこの順に備える。
機能性フィルム２００において、基材１０及びＵＶカット膜２０は、第一実施形態と同様である。
【００６４】
紫外線吸収フィルム層３０は、公知の紫外線吸収フィルムからなる層である。このような紫外線吸収フィルム層３０としては、例えば、富士写真フィルム社製の紫外線吸収フィルタＳＣ−３８、ＳＣ−３９、ＳＣ−４０；三菱レーヨン社製のアクリプレンＨＢＳ、ＨＢＥ、ＨＢＣなどが挙げられる。
【００６５】
ＵＶカット膜２０に紫外線吸収フィルム層３０を組み合わせることにより、本実施形態にかかる機能性フィルム２００は、通常は第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同程度に、好ましくは第一実施形態に係る機能性フィルム１００よりも効果的に、紫外線を遮断することができる。
【００６６】
具体的には、機能性フィルム２００は、第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同様に、紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ１を有する。そして、この波長領域Ｂ１の最大波長λＢ１は、通常、３５０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある。したがって、機能性フィルム２００は、第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同様に、効果的に紫外線を遮断することが可能である。
【００６７】
また、機能性フィルム２００を透過する光の透過スペクトルにおいては、通常、最大波長λＢ１よりも直ぐ長波長の波長領域において光透過率が急激に大きくなる。またこの際、紫外線吸収フィルム層３０を備えているので、最大波長λＢ１よりも直ぐ長波長の波長領域における光透過率の増大の程度は、好ましくは、第一実施形態にかかる機能性フィルム１００よりも急激になる。したがって、機能性フィルム２００は、特定の波長範囲の光を選択的に遮断し、それ以外の波長の光を良好に透過させることができる。
【００６８】
さらに、第二実施形態に係る機能性フィルム２００は、通常、第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同様の利点を得ることができる。
【００６９】
前述の第二実施形態は、更に変更して実施してもよい。
例えば、前述の第二実施形態では、紫外線吸収フィルム層３０は１層だけ設けたが、２層以上設けてもよい。
また、紫外線吸収フィルム層３０を設ける位置は任意であり、例えば基材１０とＵＶカット膜２０との間に設けてもよく、基材１０のＵＶカット膜２０とは反対側に設けてもよい。
【００７０】
［第三実施形態］
図３は、本発明の第三実施形態に係る機能性フィルム３００を模式的に示す断面図である。
図３に示すように、機能性フィルム３００は、基材１０と、この基材１０上に形成されたＵＶカット膜４０とを備える。
【００７１】
機能性フィルム３００において、基材１０は、第一実施形態と同様である。
【００７２】
ＵＶカット膜４０は、重合性液晶モノマーの重合体を含む層である。また、ＵＶカット膜４０に含まれる重合体は、コレステリック規則性を有する。ここで「コレステリック規則性」とは、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、それに重なる次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるというように、重なって配列している平面を順次透過して進むに従って当該平面中の分子軸の角度が連続的にずれて（ねじれて）いく構造である。このように分子軸の方向が連続的にねじれてゆく構造はらせん構造となる。該平面の法線（らせん軸）はＵＶカット膜４０の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。
【００７３】
前記のようにコレステリック規則性を有する重合体を含む膜は、通常、円偏光分離機能を有する。すなわち、コレステリック規則性を有する重合体を含む膜に光が入射すると、特定の波長領域の円偏光のうち、左回り及び右回りの何れか一方の円偏光のみが反射される。また、反射された円偏光以外の光は透過する。この円偏光が反射される波長領域を、選択反射帯域という。
【００７４】
らせん構造において分子軸が捩れる時の回転軸を表すらせん軸と、ＵＶカット膜４０の法線とが平行である場合、らせん構造のピッチ長ｐと反射される円偏光の波長λとは式（Ａ）および式（Ｂ）の関係を有する。ここで、らせん構造のピッチ長ｐとは、らせん構造において分子軸の方向が平面を進むに従って少しずつ角度が連続的にずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでの平面法線方向の距離である。
【００７５】
式（Ａ）：λｃ＝ｎ×ｐ×ｃｏｓθ
式（Ｂ）：ｎｏ×ｐ×ｃｏｓθ≦λ≦ｎｅ×ｐ×ｃｏｓθ
【００７６】
式（Ａ）及び式（Ｂ）中、λｃは選択反射帯域の中心波長を表し、ｎｏは重合性液晶モノマーの短軸方向の屈折率を表し、ｎｅは重合性液晶モノマーの長軸方向の屈折率を表し、ｎは（ｎｅ＋ｎｏ）／２を表し、ｐはらせん構造のピッチ長を表し、θは光の入射角（面の法線との間になす角度）を表す。
【００７７】
したがって、選択反射帯域の中心波長λｃは、ＵＶカット膜４０におけるらせん構造のピッチ長ｐに依存する。このらせん構造のピッチ長ｐを変えることによって、選択反射帯域を変えることができる。
【００７８】
第三実施形態に係るＵＶカット膜４０は、前記の円偏光の反射を利用して紫外線の遮断を行いうる膜である。したがって、ＵＶカット膜４０において、重合性液晶モノマーの重合体は、紫外線領域において円偏光の反射を行えるように、コレステリック規則性を調整されている。
【００７９】
このようなＵＶカット膜４０は、例えば、重合性液晶モノマー、カイラル剤及び溶媒を含む液晶性組成物を基材１０上に塗布して前記液晶性組成物の層を形成し、重合性液晶モノマーを重合させることにより製造しうる。
【００８０】
重合性液晶モノマーとしては、コレステリック液晶性を示しうるものを用いうる。すなわち、適切な条件においてコレステリック液晶となりうる重合性モノマーを用いうる。そのような重合性液晶モノマーとしては、例えば、特開平１１−１３０７２９号公報、特開平８−１０４８７０号公報、特開２００５−３０９２５５号公報、特開２００５−２６３７８９号公報、特表２００１−５１９３１７号公報、特表２００２−５３３７４２号公報、特開２００２−３０８８３２号公報、特開２００２−２６５４２１号公報、特開昭６２−０７０４０６号公報、特開平１１−１００５７５号公報、特開２００８−２９１２１８号公報、特開２００８−２４２３４９号公報、国際公開第２００９／１３３２９０号等に記載のものを用いることができる。
【００８１】
中でも、重合性液晶モノマーとしては、その屈折率異方性Δｎが大きいものを用いることが好ましい。重合性液晶モノマーの具体的な屈折率異方性Δｎは、好ましくは０．２１以上、より好ましくは０．２２以上、特に好ましくは０．２３以上である。前記の式（Ｂ）から分かるように、コレステリック規則性を有する重合体を含むＵＶカット膜４０において反射可能な円偏光の帯域幅Δλはｎｅとｎｏとの差に依存し、ひいては重合性液晶モノマーの屈折率異方性Δｎに依存する。したがって、屈折率異方性Δｎが大きいほど、反射可能な円偏光の帯域幅Δλを広くできる。また、重合性液晶モノマーの屈折率異方性Δｎは大きいほど好ましいが、現実的には０．３５以下である。
【００８２】
上述した重合性液晶モノマーの中でも、前記の式（１）で表される構造を有する化合物を用いることが、特に好ましい。式（１）で表される構造を有する化合物を用いると、コレステリック規則性を有することによる円偏光の反射だけでなく、重合性液晶モノマー自体に由来する紫外線吸収能力によっても紫外線を遮断できるので、紫外線を更に効果的に遮断できる。
また、重合性液晶モノマーは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００８３】
液晶性組成物が含むカイラル剤としては、例えば、特開２００３−６６２１４号公報、特開２００３−３１３１８７号公報、米国特許第６４６８４４４号明細書、国際公開第９８／００４２８号等に掲載されたものが挙げられる。中でも、重合性液晶モノマーを捩じる効率を表す指標であるＨＴＰの大きなものが、経済性の観点から好ましい。また、カイラル剤は、所望のコレステリック規則性を有する重合体が得られる限り、液晶性を示してもよく、示さなくてもよい。さらに、重合性液晶モノマーとの架橋度を上げ、重合体を安定化させる観点から、重合性基を有するカイラル剤が好ましい。ここで、カイラル剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００８４】
カイラル剤の量は、重合性液晶モノマー１００重量部に対して、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．１重量部以上、特に好ましくは０．５重量部以上であり、好ましくは３５重量部以下、より好ましくは２５重量部以下、特に好ましくは１５重量部以下である。カイラル剤の量を前記の範囲にすることにより、基材１０上に形成される液晶性組成物の層において、液晶性を低下させることなく、重合性液晶モノマーにコレステリック規則性を発現させることができる。
【００８５】
液晶性組成物が含む溶媒としては、例えば、第一実施形態において例示した溶媒と同様のものを用いうる。また、溶媒は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
さらに、溶媒の量は、第一実施形態において説明したのと同様の量にしうる。
【００８６】
また、液晶性組成物は、重合性液晶モノマー、カイラル剤及び溶媒以外に任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、第一実施形態において例示した任意の成分と同様のものを用いうる。また、任意の成分は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
さらに、任意の成分の量は、第一実施形態において説明したのと同様の量にしうる。
【００８７】
ＵＶカット膜４０を製造する場合、前記の液晶性組成物を基材１０上に塗布して、液晶性組成物の層を形成する。この際、液晶性組成物の塗布方法としては、例えば、第一実施形態において液晶組成物の塗布方法として例示した方法と同様の方法を用いうる。
【００８８】
こうして得られた液晶性組成物の層は、必要に応じて乾燥させてもよい。このときの乾燥方法に制限は無く、例えば、第一実施形態と同様の条件で乾燥させうる。
【００８９】
また、得られた液晶組成物の層に対して、必要に応じて配向処理を施してもよい。このときの配向処理の方法に制限は無く、例えば、第一実施形態と同様の条件で行ってもよい。これにより、重合性液晶モノマーを確実に配向させることができるので、重合性液晶モノマーは安定してコレステリック規則性を有するようになる。
【００９０】
その後、重合性液晶モノマーの重合を行う。これにより、重合性液晶モノマーはコレステリック規則性を維持したままで重合する。そのため、得られた重合体もコレステリック規則性を有し、選択反射帯域において円偏光を反射することができる。この際、重合性液晶モノマーの重合は、第一実施形態と同様の条件で行いうる。
【００９１】
また、ＵＶカット膜４０において円偏光を反射できる選択反射帯域を広くしたい場合には、液晶性組成物の層において重合性液晶モノマーのらせん構造のピッチを厚み方向で変化させた状態で、重合性液晶モノマーを重合させてもよい。この操作は、得られるＵＶカット膜４０の選択反射帯域を拡張する操作であるので、広帯域化処理と呼ばれる。
【００９２】
広帯域化処理は、例えば、１回以上の光照射及び加温処理により、らせん構造のピッチを連続的に変化させた状態で重合性液晶モノマーを重合させることにより、液晶性組成物の層を硬化させることによって行いうる。
【００９３】
光照射処理において、光照射に用いる光とは、可視光のみならず紫外線及びその他の電磁波をも含む。光照射は、例えば波長２００ｎｍ〜５００ｎｍの光を、０．０１秒〜３分照射することにより行いうる。光は、基材１０の液晶性組成物の層を形成した側に照射しても、基材１０の液晶性組成物の層とは反対側に照射してもよい。らせん構造のピッチの勾配を調整するためには、基材１０の液晶性組成物の層とは反対側に光を照射することが好ましい。
また、加温処理の際の温度条件は、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上であり、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１４０℃以下である。また、加熱処理を行う時間は、好ましくは１秒以上、より好ましくは５秒以上であり、好ましくは３分以下、より好ましくは１２０秒以下である。
【００９４】
広帯域化処理において、光照射処理及び加熱処理の組み合わせは、少なくとも１回、好ましくは２回以上繰り返して行うことが好ましい。前記の光照射及び加温処理を繰り返す際、例えば、０．０１ｍＪ／ｃｍ2〜５０ｍＪ／ｃｍ2の微弱な紫外線の照射と加温処理とを複数回交互に繰り返すことにより、重合性液晶モノマーの重合体のらせん構造のピッチの大きさを、連続的に大きく変化させることができる。
【００９５】
前記の上記の微弱な紫外線照射による反射帯域の拡張を行った後に、例えば５０ｍＪ／ｃｍ2〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ2といった比較的強い紫外線を照射して重合性液晶モノマーを完全に重合させることにより、ＵＶカット膜４０を得ることができる。
上記の反射帯域の拡張及び強い紫外線の照射は、空気下で行ってもよく、又はその工程の一部又は全部を、酸素濃度を制御した雰囲気（例えば、窒素雰囲気下）中で行ってもよい。
【００９６】
前述した製造方法において、重合性液晶モノマーの重合体のコレステリック規則性は、そのコレステリック規則性により発現する円偏光分離機能の選択反射帯域が紫外線領域を含むように調整しておく。このようにコレステリック規則性を調整する手段に制限は無く、例えば特開２００９−３００６６２号公報などの従来公知の方法を用いうる。具体例を挙げると、カイラル剤の種類を変えたり、カイラル剤の量を調整したりすることにより、重合性液晶モノマーの重合体のらせん構造のピッチを調整することが好ましい。
【００９７】
ＵＶカット膜４０の１層当たりの厚みは、第一実施形態に係るＵＶカット膜２０の１層当たりの厚みとして説明した範囲と同様にしうる。このようにＵＶカット膜４０の厚みが薄くても、本実施形態に係る機能性フィルム３００は紫外線を効果的に遮断できる。また、ＵＶカット膜４０の厚みがこのように薄いので、機能性フィルム４００は可視光線を良好に透過させられる。
【００９８】
また、ＵＶカット膜４０は、第一実施形態に係るＵＶカット膜２０と同様に、基材１０から剥離可能であることが好ましい。
また、必要に応じて、ＵＶカット膜４０は別の部材と貼り合せて用いてもよい。
【００９９】
本実施形態に係る機能性フィルム３００は、ＵＶカット膜４０を備えることにより、紫外線を遮断する能力を有する。具体的には、機能性フィルム３００は、波長４００ｎｍ未満の紫外線領域に、光透過率が１．０％以下となる波長領域Ｂ２を有する。
【０１００】
また、機能性フィルム３００の前記波長領域Ｂ２の最大波長λＢ２は、３７５ｎｍ±５ｎｍの範囲にある。すなわち、機能性フィルム３００は、この最大波長λＢ２以下の波長の光を遮断することができる。したがって、機能性フィルム３００は近紫外線を遮断することが可能である。
【０１０１】
このように、近紫外線を含む紫外線を遮断することができるので、機能性フィルム３００は、ＵＶカットフィルムとして好適に用いうる。特に、機能性フィルム３００は、第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同様の波長範囲の紫外線だけなく、それよりも長波長の紫外線も遮断できる。したがって、本実施形態に係る機能性フィルム３００は、第一実施形態に係る機能性フィルム１００よりも効果的に紫外線を遮断できる。
【０１０２】
また、機能性フィルム３００を透過する光の透過スペクトルにおいては、通常、最大波長λＢ２よりも直ぐ長波長の波長領域において光透過率が急激に大きくなる。したがって、機能性フィルム３００は、特定の波長範囲の光を選択的に遮断し、それ以外の波長の光を良好に透過させることができる。
【０１０３】
さらに、機能性フィルム３００は、通常、第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同様の利点を得ることができる。
【０１０４】
［第四実施形態］
前記の第三実施形態では、ＵＶカット膜４０の数を１枚にしたが、ＵＶカット膜４０の数は２枚以上であってもよい。これにより、遮断できる紫外線の波長範囲を広げたり、紫外線の透過率を更に下げたりすることが可能になる。中でも、コレステリック規則性を有する重合体により紫外線を遮断する場合、重合体の分子軸の捩れ方向が異なるＵＶカット膜を組み合わせて用いることが好ましい。以下、その場合について図面を示して説明する。
【０１０５】
図４は、本発明の第四実施形態に係る機能性フィルム４００を模式的に示す断面図である。
図４に示すように、機能性フィルム４００は、基材１０と、ＵＶカット膜４０と、ＵＶカット膜５０とをこの順に備える。
機能性フィルム４００において、基材１０は、第一実施形態と同様である。
【０１０６】
ＵＶカット膜４０及び５０は、ＵＶカット膜４０及び５０の一方に含まれる重合体の分子軸が右ねじれタイプであり、ＵＶカット膜４０及び５０の他方に含まれる重合体の分子軸が左ねじれタイプである。この点以外は、ＵＶカット膜４０及び５０は、第三実施形態に係るＵＶカット膜４０と同様である。
【０１０７】
このように分子軸の捩れ方向が異なる重合体を含むＵＶカット膜４０及び５０を組み合わせることにより、右円偏光及び左円偏光のうち、一方の円偏光は右捩れタイプの重合体を含むＵＶカット膜４０で反射され、他方の円偏光は左捩れタイプの重合体を含むＵＶカット膜５０で反射される。このため、機能性フィルム４００においては、右円偏光及び左円偏光の両方を反射することが可能となり、全体として、反射できる紫外線の波長範囲を広げたり、より効率良く紫外線を遮断したりできる。
【０１０８】
具体的には、機能性フィルム４００は、紫外線領域に、光透過率が０．１％以下となる波長領域Ｂ３を有する。そして、この波長領域Ｂ３の最大波長λＢ３は、３９０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある。このように、機能性フィルム４００は、第三実施形態に係る機能性フィルム３００よりも長波長の紫外線を遮断することが可能となっている。したがって、機能性フィルム４００は、よりも広い波長範囲において紫外線を遮断できるので、第三実施形態に係る機能性フィルム３００よりも効果的に紫外線を遮断することが可能である。
【０１０９】
また、機能性フィルム４００を透過する光の透過スペクトルにおいては、通常、最大波長λＢ３よりも直ぐ長波長の波長領域において光透過率が急激に大きくなる。したがって、機能性フィルム４００は、特定の波長範囲の光を選択的に遮断し、それ以外の波長の光を良好に透過させることができる。
【０１１０】
さらに、第四実施形態に係る機能性フィルム４００は、通常、第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同様の利点を得ることができる。
【０１１１】
［第五実施形態］
第四実施形態では重合体の分子軸の捩れ方向が異なるＵＶカット膜を組み合わせることにより、右円偏光と左円偏光の両方の紫外線を遮断しうる機能性フィルム４００を説明した。１／２波長板を用いれば、重合体の分子軸の捩れ方向が同じＵＶカット膜を組み合わせた場合でも、右円偏光と左円偏光の両方の紫外線を遮断しうる機能性フィルムを実現できる。以下、その場合について図面を示して説明する。
【０１１２】
図５は、本発明の第五実施形態に係る機能性フィルム５００を模式的に示す断面図である。
図５に示すように、機能性フィルム５００は、基材１０と、ＵＶカット膜４０と、１／２波長板６０と、ＵＶカット膜７０とをこの順に備える。
【０１１３】
機能性フィルム４００において、基材１０は、第一実施形態と同様である。
また、ＵＶカット膜４０及び７０は、いずれも第三実施形態と同様であり、重合体の分子のねじれ方向が同一である。
【０１１４】
１／２波長板は、ＵＶカット膜４０及び７０の選択反射帯域の中心波長をλとしたとき、その波長λに対する面内レターデーションの値が、通常λ／２±４０ｎｍ、より好ましくはλ／２±１５ｎｍの範囲にあるフィルムである。
【０１１５】
このような１／２波長板としては、例えば、延伸フィルムを用いることができる。延伸フィルムの材料としては、例えば、樹脂を用いうる。この樹脂が含む重合体としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、シクロオレフィン重合体等が挙げられる。また、これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１１６】
また、１／２波長板としては、例えば、液晶性化合物を配向させた膜、又は、その膜において液晶性化合物を重合させた膜などを用いてもよい。このような膜は、例えば、重合性基を有する棒状液晶性化合物を含む液晶性組成物をフィルム上に塗布して液晶性組成物の層を得て、その棒状液晶性化合物を重合させることにより、製造しうる。また、この場合、必要に応じて、重合の前に液晶性組成物の層を乾燥させたり、液晶性組成物の層において棒状液晶性化合物を配向させたりしてもよい。
【０１１７】
この場合、棒状液晶性化合物としては、ネマチック相又はスメクチック相を発現しうる棒状液晶化合物が好適に用いられ、より好ましくはネマチック相を発現しうる棒状液晶化合物が用いられる。その例を挙げると、例えば、特開２００２−０３００４２号公報、特開２００４−２０４１９０号公報、特開２００５−２６３７８９号公報、特開２００７−１１９４１５号公報、特開２００７−１８６４３０号公報などに記載された重合性基を有する棒状液晶化合物を用いることができる。また、これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに、液晶性組成物は、棒状液晶性化合物以外に、例えば溶媒、重合開始剤、界面活性剤、架橋剤等の任意の成分を含んでいてもよい。
【０１１８】
このような機能性フィルム５００においては、機能性フィルム５００に入射する紫外光は、ＵＶカット膜４０、１／２波長板６０及びＵＶカット膜７０をこの順又はこの逆の順で通る。したがって、紫外線のうち、右円偏光及び左円偏光の一方がＵＶカット膜４０及び７０の一方で反射され、１／２波長板６０で円偏光の向きを変換された後で、右円偏光及び左円偏光の他方がＵＶカット膜４０及び７０の他方で反射される。このため、機能性フィルム５００においては、右円偏光及び左円偏光の両方を反射することが可能となり、全体として、反射できる紫外線の波長範囲を広げたり、より効率良く紫外線を遮断したりできる。
【０１１９】
具体的には、機能性フィルム５００は、第四実施形態に係る機能性フィルム４００と同様に、紫外線領域に、光透過率が０．１％以下となる波長領域Ｂ３を有する。そして、この波長領域Ｂ３の最大波長λＢ３は、３９０ｎｍ±５ｎｍの範囲にある。したがって、機能性フィルム５００は、第四実施形態に係る機能性フィルム４００と同様に、効果的に紫外線を遮断することが可能である。
【０１２０】
また、機能性フィルム５００を透過する光の透過スペクトルにおいては、通常、第四実施形態に係る機能性フィルム４００と同様に、最大波長λＢ３よりも直ぐ長波長の波長領域において光透過率が急激に大きくなる。したがって、機能性フィルム５００は、特定の波長範囲の光を選択的に遮断し、それ以外の波長の光を良好に透過させることができる。
【０１２１】
さらに、第五実施形態に係る機能性フィルム５００は、通常、第一実施形態に係る機能性フィルム１００と同様の利点を得ることができる。
【０１２２】
［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されず、更に変更して実施してもよい。
例えば、機能性フィルムには、基材、ＵＶカット膜及び１／２波長板以外に、任意の層を設けてもよい。任意の層としては、ハードコート層、防眩層及び反射防止層からなる群より選ばれる少なくとも一層を設けることが好ましい。
【０１２３】
ハードコート層は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４で示す鉛筆硬度試験（試験は、試験試料をガラス板に乗せた状態で測定する）で「２Ｈ」以上の硬度を示す層である。このようなハードコート層は、無機材料、樹脂又はこれらの混合物により形成しうる。中でも、生産性に優れるという観点から樹脂材料が好ましい。また、ハードコート層の厚みは、好ましくは０．３μｍ以上、より好ましくは０．８μｍ以上、特に好ましくは１．０μｍ以上であり、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは３μｍ以下である。
【０１２４】
防眩層は、外部から照射された光の反射によって写り込みが生じることを防止する機能（防眩機能）を有する層である。このような防眩層は、例えば、表面に微細な凹部、凸部、又は、凹部及び凸部の両方を有し、当該表面において反射する光を散乱させうる層が挙げられる。
【０１２５】
反射防止層は、外部から照射された光の反射量を抑制する機能（反射防止機能）を有する層である。このような反射防止層としては、例えば、屈折率が低い（例えば、屈折率が１．３０〜１．４５）層を最表面に有し、且つ、屈折率が低い層と屈折率が高い層とを交互に有する複層構造の層などが挙げられる。
【０１２６】
また、機能性フィルムには、粘着層又は接着層を設けてもよい。このような粘着層又は接着層を用いることにより、機能性フィルムを構成する層を別々に用意し、それらの層を粘着層又は接着層で接着するという機能性フィルムの製造方法を採用できる。また、粘着層又は接着層を表面に備える機能性フィルムは、その粘着層又は接着層によって機能性フィルムを他の部材に容易に貼り合せることができる。
【０１２７】
［機能性フィルムの物性］
機能性フィルムの可視光線透過率は、通常５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは８０％以上である。上限は理想的には１００％であるが、通常は９９％以下である。上述した機能性フィルムは、紫外線領域の波長において光を遮断する能力に優れるが、それ以外の波長においては光を良好に透過させうる。したがって、前記のように高い可視光線透過率を奏しうる。
ここで、可視光線透過率は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６に記載された方法により測定しうる。
【０１２８】
機能性フィルムの厚みは、通常１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であり、通常１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下である。
【０１２９】
［用途］
上述した機能性フィルムは、紫外線を遮断することができるので、紫外線からの保護が望まれる任意の物品の保護フィルムとして用いることができる。例えば、医療用途に用いられる容器などの表面加工用の紫外線カット保護フィルムとして用いうる。また、上述した機能性フィルムは可視光線を良好に透過させることができるので、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の画像表示装置の構成部品に用いて好適である。
さらに、光学用途だけでなく、例えば、農業用途における紫外線を好む害虫駆除用の紫外線カットフィルムとして用いうる。さらに、例えば、精密加工用途における紫外線感光材料を取り扱う場所での紫外線カットフィルムとしても用いることができる。
【実施例】
【０１３０】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「％」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
【０１３１】
［試薬の説明］
下記の実施例及び比較例で用いた試薬を、以下に説明する。
【０１３２】
重合性液晶モノマーＡ、重合性液晶モノマーＢ、重合性液晶モノマーＣ及び重合性非液晶モノマーとしては、下記の構造を有する化合物を用いた。ここで、「Ｍｅ」はメチル基を示す。
【０１３３】
【化４】
2014164111.tif 000006
【０１３４】
【化５】
2014164111.tif 000007
【０１３５】
【化６】
2014164111.tif 000008
【０１３６】
【化７】
2014164111.tif 000009
【０１３７】
重合開始剤としては、チバ・ジャパン社製「イルガキュアＯＸＥＯ２」を用いた。
カイラル剤としては、ＢＡＳＦ社製「ＬＣ７５６」を用いた。
界面活性剤としては、ネオス社製「フタージェント２０９Ｆ」を用いた。
【０１３８】
［評価方法］
機能性フィルムについて、分光光度計（日本分光社製「Ｖ−５５０」）を用いて、波長２５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲における透過スペクトルを測定した。
得られた透過スペクトルの波長４００ｎｍ未満の紫外線領域において、光透過率が１．０％以下となる波長領域を検出し、その波長領域の最大波長を測定した。
また、得られた透過スペクトルの波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視光領域での最小光透過率を測定した。
【０１３９】
［実施例１］
表１に示す配合割合で各成分を混合し、固形分濃度３０．８％のネマチック液晶組成物を調製した。
【０１４０】
シクロオレフィン重合体からなる透明基材フィルム（オプテス社製「ゼオノアフィルムＺＦ１４−１００」）を用意した。この透明基材フィルムの片面に、コロナ放電処理を施した。このコロナ放電処理を施した面に、前記のネマチック液晶組成物を、♯１０のワイヤーバーを使用して塗布して、ネマチック液晶組成物層を形成した。
【０１４１】
前記のネマチック液晶組成物層に、１４０℃で２分間、配向処理を施した。その後、ネマチック液晶組成物層に紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射して、乾燥膜厚４．７μｍのＵＶカット膜を備える機能性フィルムを製造した。
この機能性フィルムの透過スペクトルを上述した要領で測定した。そして、この透過スペクトルの、波長４００ｎｍ未満の紫外線領域において光透過率が１．０％以下となる波長領域の最大波長、及び、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視光領域での最小光透過率を測定した。
【０１４２】
［実施例２］
ネマチック液晶組成物の組成を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、機能性フィルムを製造し、評価した。
【０１４３】
［実施例３］
表１に示す配合割合で各成分を混合し、固形分濃度３１．４％のコレステリック液晶性組成物を調製した。
【０１４４】
脂環式オレフィンポリマーからなる透明基材フィルム（オプテス社製「ゼオノアフィルムＺＦ１４−１００」）を用意した。この透明基材フィルムの片面に、コロナ放電処理を施した。このコロナ放電処理を施した面に、前記のコレステリック液晶性組成物を、♯１０のワイヤーバーを使用して塗布して、コレステリック液晶性組成物層を形成した。
【０１４５】
前記のコレステリック液晶性組成物層に、１４０℃で２分間、配向処理を施した。その後、コレステリック液晶性組成物層に紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射して、乾燥膜厚４．７μｍのＵＶカット膜を備える機能性フィルムを製造した。
この機能性フィルムの透過スペクトルを上述した要領で測定した。そして、この透過スペクトルの、波長４００ｎｍ未満の紫外線領域において光透過率が１．０％以下となる波長領域の最大波長を測定した。
【０１４６】
［実施例４］
実施例３で製造した機能性フィルムのＵＶカット膜側の面に、粘着シート（巴川製紙所製「ノンキャリアＴＤ０６Ａ」；粘着層厚み２５μｍ）の粘着層を転写した。転写した粘着層に、１／２波長板（オプテス社製「ゼオノアフィルムＺＦ−１２」の延伸状態を調整したもの；波長３６０ｎｍに対する面内レターデーションが１８０ｎｍ）を貼り合わせた。この１／２波長板の表面に、更に粘着シートの粘着層を転写した。転写した粘着層に、実施例３で製造した機能性フィルムのＵＶカット膜側の面を貼り合わせた。これにより、透明基材フィルム、ＵＶカット膜、粘着層、１／２波長板、粘着層、ＵＶカット膜及び透明基材フィルムをこの順に備える複層フィルムを、新たな機能性フィルムとして得た。
この機能性フィルムの透過スペクトルを上述した要領で測定した。そして、この透過スペクトルの、波長４００ｎｍ未満の紫外線領域において光透過率が０．１％以下となる波長領域の最大波長を測定した。
【０１４７】
ここで、前記の１／２波長板の面内レターデーションは、以下の要領で測定した。
１／２波長板について、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長範囲で１０ｎｍ間隔で面内レターデーションを測定し、面内レターデーションの波長分散を求めた。その波長分散の結果をコーシーの分散式でフィッティングした。フィッティングの結果から予想される、波長３６０ｎｍに対する面内レターデーションの値を、前記１／２波長板の波長３６０ｎｍに対する面内レターデーションとして求めた。
【０１４８】
［比較例１］
ネマチック液晶組成物の組成を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、機能性フィルムを製造し、評価した。
【０１４９】
［比較例２］
コレステリック液晶性組成物の組成を表１に示すように変更したこと以外は実施例３と同様にして、機能性フィルムを製造した。
この機能性フィルムの透過スペクトルを上述した要領で測定した。そして、この透過スペクトルの、波長４００ｎｍ未満の紫外線領域において光透過率が１．０％以下となる波長領域の最大波長、及び、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視光領域での最小光透過率を測定した。
【０１５０】
［結果］
前記の実施例及び比較例の結果を、下記の表１に示す。また、各実施例及び比較例において測定された透過スペクトルのうち、波長４００ｎｍ周辺の透過スペクトルを、図６に示す。
また、表１において、最大吸収波長とは、透過スペクトルの波長４００ｎｍ未満の紫外線領域において、実施例１〜３及び比較例１，２では光透過率が１．０％以下となる波長領域の最大波長を示し、実施例４では光透過率が０．１％以下となる波長領域の最大波長を示す。また、可視光領域での最小光透過率とは、透過スペクトルの波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視光領域での最小光透過率を示す。
【０１５１】
【表１】
2014164111.tif 000010
【０１５２】
［検討］
表１から分かるように、実施例においては、比較例よりも広い波長範囲で紫外線を遮断できる。また、実施例において紫外線を遮断できる波長範囲には、近紫外線領域が含まれる。したがって、本発明の機能性フィルムにより、近紫外線を含む紫外線を効果的に遮断できることが確認された。
【０１５３】
また、図６から、実施例に係る機能性フィルムの透過スペクトルにおいては、近紫外線領域において光透過率が急激に大きくなっていることが分かる。したがって、実施例に係る機能性フィルムが、特定の波長領域（ここでは、紫外線領域が相当する。）を選択的に遮断でき、それ以外の波長領域の光は良好に透過させることができることが確認された。これに対し、比較例では光透過率の上昇は緩やかであり、特定の波長領域の光だけを選択的に遮断することはできていない。また、特に実施例１及び２では、波長４００ｎｍ以上の可視光線領域において高い光透過率が得られている。したがって、本発明の機能性フィルムには、可視光線は良好に透過させられることが確認された。
【符号の説明】
【０１５４】
１００、２００、３００、４００、５００  機能性フィルム
１０  基材
２０  ＵＶカット膜
３０  紫外線吸収フィルム層
４０  ＵＶカット膜
５０  ＵＶカット膜
６０  １／２波長板
７０  ＵＶカット膜
【図１】
2014164111.tif 000012
【図２】
2014164111.tif 000013
【図３】
2014164111.tif 000014
【図４】
2014164111.tif 000015
【図５】
2014164111.tif 000016
【図６】
2014164111.tif 000017