(57)【要約】【課題】フォトクロミック層の少なくとも片面に、ガスバリア性物質蒸着層を有するガスバリア性蒸着フィルムが積層されたフォトクロミックフィルムにおいて、ガスバリア性物質蒸着層にクラックが生ずることを抑制し、長期に亘って良好なフォトクロミック性を発現できるようにする。【解決手段】フォトクロミック層２の少なくとも片面に透光性のガスバリア性複合フィルム１が積層されてなる耐久性フォトクロミックフィルムを設ける。ガスバリア性複合フィルム１は、蒸着フィルム基材４の片面にガスバリア性物質蒸着層５が形成されたガスバリア性蒸着フィルム６と、支持フィルム基材７とを、ガスバリア性物質蒸着層５が内側となるように応力緩和性接着層８で積層したものであり、ガスバリア性複合フィルム１の支持フィルム基材７が外側となるようにフォトクロミック層２に積層されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトクロミック層の少なくとも片面に透光性のガスバリア性複合フィルムが積層されてなる耐久性フォトクロミックフィルムであって、該ガスバリア性複合フィルムが、蒸着フィルム基材の片面にガスバリア性物質蒸着層が形成されたガスバリア性蒸着フィルムと、支持フィルム基材とを、該ガスバリア性物質蒸着層が内側となるように応力緩和性接着層で積層したものであり、ガスバリア性複合フィルムの支持フィルム基材が外側となるようにフォトクロミック層に積層されていることを特徴とする耐久性フォトクロミックフィルム。
【請求項２】
該フォトクロミック層のガスバリア性複合フィルムが積層されていない面に接着層が形成されている請求項１記載の耐久性フォトクロミックフィルム。
【請求項３】
フォトクロミック層の両面のそれぞれに、透光性のガスバリア性複合フィルムが積層されており、それぞれのガスバリア性複合フィルムが、それぞれの支持フィルム基材が外側となるようにフォトクロミック層に積層されている請求項１記載の耐久性フォトクロミックフィルム。
【請求項４】
該ガスバリア性複合フィルムを構成する蒸着フィルム基材と支持フィルム基材とが、共にポリエステルフィルムである請求項１〜３のいずれかに記載の耐久性フォトクロミックフィルム。
【請求項５】
フォトクロミック層が、バインダー樹脂中にフォトクロミック色素が分散したものである請求項１〜４のいずれかに記載の耐久性フォトクロミックフィルム。
【請求項６】
応力緩和性接着層が、ウレタン系接着剤層である請求項１〜５のいずれかに記載の耐久性フォトクロミックフィルム。
【請求項７】
ガスバリア性物質蒸着層が、酸化ケイ素蒸着層である請求項１〜６のいずれかに記載の耐久性フォトクロミックフィルム。
【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長期にわたり持続する耐久性フォトクロミックフィルムに関する。
【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フィルム色素を樹脂バインダーに添加しフィルム化したフォトクロミックフィルムが知られているが、このようなフォトクロミックフィルムのフォトクロミック作用は、水蒸気や特に酸素との接触によって劣化することが知られている。
【０００３】
そのため、フォトクロミックフィルムの耐久性を向上させるために、フォトクロミックフィルム色素をバインダー樹脂に分散させて成膜した色剤層（フォトクロミック層）の両面のそれぞれに、蒸着フィルム基材の片面に酸化ケイ素蒸着層が形成されたガスバリア性蒸着フィルムを重ね合わせて加熱して積層することが提案されている（特許文献１参照）。このフォトクロミックフィルムは、その両面に積層されたガスバリア性蒸着フィルムのために、フォトクロミック層に水分や酸素が浸入しないため、長期に亘りフォトクロミック作用を示す。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２７９９３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたフォトクロミックフィルムを過度に折り曲げたり、あるいは面方向に過度にひっぱったりすると、酸化ケイ素蒸着層にクラックが生じ、そのクラックから水分や酸素がフォトクロミック層に浸入した場合には、フォトクロミック層内でフォトクロミック色素の劣化が生じ、フォトクロミック作用が低下し、長期に亘るフォトクロミック作用の発現が困難となるという問題があった。特に、特許文献１に記載されたフォトクロミックフィルムの場合、酸化ケイ素蒸着層をフォトクロミックフィルムの外側に露出させるか、内側に取り込むかを考慮しておらず、従って、酸化ケイ素蒸着層がフォトクロミックフィルムの外側に露出された態様も含まれており、そのような場合には、酸化ケイ素蒸着層にいっそうクラックが発生し易いという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、以上の従来の技術の課題を解決しようとするものであり、フォトクロミック層の少なくとも片面に、ガスバリア性物質蒸着層を有するガスバリア性蒸着フィルムが積層されたフォトクロミックフィルムにおいて、ガスバリア性物質蒸着層にクラックが生ずることを抑制し、長期に亘って良好なフォトクロミック性を発現できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ガスバリア性蒸着フィルムのガスバリア性物質蒸着層上に、ガスバリア性物質蒸着層に印加される応力を緩和できる接着層を介して透光性の支持フィルム基材を積層することによりガスバリア性複合フィルムを作成し、そのガスバリア性複合フィルムを、支持フィルム基材が外側となるようにフォトクロミック層に積層することにより、ガスバリア性複合フィルムが積層された側からのフォトクロミック層への水分や酸素の浸入を防止できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、フォトクロミック層の少なくとも片面に透光性のガスバリア性複合フィルムが積層されてなる耐久性フォトクロミックフィルムであって、該ガスバリア性複合フィルムが、蒸着フィルム基材の片面にガスバリア性物質蒸着層が形成されたガスバリア性蒸着フィルムと、支持フィルム基材とを、該ガスバリア性物質蒸着層が内側となるように応力緩和性接着層で積層したものであり、ガスバリア性複合フィルムの支持フィルム基材が外側となるようにフォトクロミック層に積層されていることを特徴とする耐久性フォトクロミックフィルムを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の耐久性フォトクロミックフィルムの一例の断面図であり、透光性のガスバリア性複合フィルム１がフォトクロミック層２の片面に積層された例であり、図２は本発明の耐久性フォトクロミックフィルムの別の例の断面図であり、透光性のガスバリア性複合フィルム１がフォトクロミック層２の両面に積層された例である。
【００１１】
図１の片面タイプの耐久性フォトクロミックフィルムの場合、フォトクロミック層２の他面には、フォトクロミックフィルムを酸素非透過性の被着体（ガラス面など）に貼り付けるための接着層３を設けることが好ましい。
【００１２】
本発明において、ガスバリア性複合フィルム１は、蒸着フィルム基材４の片面にガスバリア性物質蒸着層５が形成されたガスバリア性蒸着フィルム６と、支持フィルム基材７とを、ガスバリア性物質蒸着層５が内側となるように応力緩和性接着層８で積層した構造を有し、その支持フィルム基材７が外側となるようにフォトクロミック層２に積層されている。このため、ガスバリア性物質蒸着層５が外に露出しておらず、しかもフォトクロミックフィルムに係る応力が支持フィルム基材７と応力緩和性接着層８とで緩和されるので、ガスバリア性物質蒸着層５にクラックが生じ難くなっている。よって、ガスバリア性蒸着フィルムのガスバリア性の低下が防止され、フォトクロミックフィルムの良好なフォトクロミック性を長期に亘り維持することができる。
【００１３】
本発明において、ガスバリア性複合フィルム１のガスバリア性は、ガスバリア性蒸着フィルム６のガスバリア性に依存している。ここで、ガスバリア性蒸着フィルム６のガスバリア性のレベルとしては、２０℃における酸素透過度が０．５ｃｃ／ｍ２ｄａｙ・ａｔｍ以下を示すことが好ましい。更に、２０℃における水蒸気透過度が０．５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下を示すことがより好ましい。このような性質を有するガスバリア性蒸着フィルムの具体例としては、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』シリーズが挙げられる。
【００１４】
ガスバリア性蒸着フィルム６を構成する蒸着フィルム基材４としては、透光性のプラスチックフィルム、例えば、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。中でも、蒸着層の密着のためにポリエステルフィルムが好ましい。これらのフィルムに対しては、ガスバリア性物質蒸着層との密着性を向上させるために、予めコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施しておくことが好ましい。
【００１５】
蒸着フィルム基材４の厚みとしては、通常８〜１５μｍが好ましい。
【００１６】
ガスバリア性物質蒸着層５としては、酸化ケイ素、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、酸化チタン、酸化アルミ等の金属酸化物、あるいは金属を、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、ＣＶＤ法等の公知の蒸着法により成膜したものである。中でも、ガスバリア性と透光性とに優れた酸化ケイ素蒸着層が好ましい。
【００１７】
ガスバリア性物質蒸着層５の厚さとしては、通常、１０〜１００ｎｍが好ましい。
【００１８】
支持フィルム基材７としては、前述の蒸着フィルム基材４と同じフィルムを独立的に使用することができる。中でも、接着性のためにポリエステルフィルムが好ましい。
【００１９】
応力緩和性接着層８は、ＪＩＳ　Ｋ７３１１による弾性率が２０％以上であることが好ましい。更に、応力緩和性接着層８は、ＪＩＳ　Ｋ６８５４による剥離強度が５００ｇ／２ｃｍ以上を示すことが好ましく、１〜３ｋｇ／２ｃｍを示すことがより好ましい。このような応力緩和性接着層８は、例えば、ウレタン系接着剤から形成することができる。
【００２０】
応力緩和性接着層８の厚みとしては、通常、１〜２０μｍが好ましい。
【００２１】
被着体と接着するための接着層３としては、特に限定なく公知のものを使用することができ、アクリル樹脂系接着剤、メタクリル樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ポリウレタン樹脂系接着剤、ポリエステル樹脂系接着剤、ゴム系樹脂系接着剤、石油樹脂系接着剤等の接着剤が挙げられる。また、前述の応力緩和性接着層８と同じ構成とすることもできる。
【００２２】
接着層３の厚みとしては、通常、１０〜５０μｍが好ましい。
【００２３】
また、フォトクロミック層２は、フォトクロミック色素をバインダー樹脂に分散させ、成膜したものである。
【００２４】
フォトクロミック色素としては、公知のものを使用することができ、例えば、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色素が挙げられる。
【００２５】
バインダー樹脂としては、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、スチレン系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ＡＳＴＭ　Ｄ５７０に従って、２３℃の水に２４時間浸漬した場合の重量増加率が１％以下の樹脂、更に好ましくは０．１％以下のゴム系樹脂が耐湿性の点で好ましい。また、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。
【００２６】
フォトクロミック色素に対するバインダー樹脂の配合割合は、通常、フォトクロミック色素１重量部に対し、通常１０〜１００重量部である。
【００２７】
フォトクロミック層の厚みは、通常、５〜１００μｍである。
【００２８】
本発明のフォトクロミックフィルムは、以下に説明するように製造することができる。
【００２９】
例えば、図１に示すフォトクロミックフィルムは、まず、蒸着フィルム基材の片面にガスバリア性物質蒸着層が形成されたガスバリア性蒸着フィルムの当該ガスバリア性物質蒸着層上に、応力緩和性接着剤を塗布し乾燥することにより応力緩和性接着層を形成し、その応力緩和性接着層に支持フィルム基材を重ねて熱圧着してガスバリア性複合フィルムを作成し、そのガスバリア性複合フィルムの蒸着フィルム基材上に、フォトクロミック色素とバインダー樹脂とトルエンとを含有するフォトクロミック層用塗料を塗工し、乾燥することによりフォトクロミック層を形成し、必要に応じてフォトクロミック層上に接着層を形成することにより製造することができる。
【００３０】
また、図２に示すフォトクロミックフィルムは、図１に示すフォトクロミックフィルムの製造の際に作成した積層体（即ち、ガスバリア性複合フィルム上にフォトクロミック層が形成された積層体）の当該フォトクロミック層に、別のガスバリア性複合フィルムの蒸着フィルム基材を重ね、熱圧着することにより製造することができる。あるいは、図１に示すフォトクロミックフィルムの製造の際に作成した、ガスバリア性複合フィルム上にフォトクロミック層が形成された積層体を２枚用意し、それらのフォトクロミック層を互いに対向させて熱圧着することにより製造することができる。
【００３１】
【実施例】
以下に、実施例を用いて、具体的に説明する。
【００３２】
実施例１
１２μｍ厚のポリエステルフィルムの片面に５０ｎｍ厚の酸化ケイ素蒸着層が設けられたガスバリア性蒸着フィルムの酸化ケイ素蒸着層上に、応力緩和性接着層となるウレタン系透明接着剤（１０ｇ／ｍ２）を介して３８μｍ厚のポリエステルフィルムを貼り合わせることにより２枚のガスバリア性複合フィルムを作成した。ここで、この応力緩和性接着層の剥離強度は２ｋｇ／２ｃｍであった。
【００３３】
これとは別に、スピロオキサジン系フォトクロミック色素（ＰＨ１、保土谷化学社）０．４重量部、スチレン・エチレンプロピレン樹脂（セプトン２１０４とセプトン２００７の１：１ブレンド樹脂、クラレ社）２０重量部、水素添加石油樹脂（アルコンＰ９０、荒川化学社）２０重量部、光安定剤（サノールＬＳ７７０、三共社製）０．８重量部、紫外線吸収剤（チヌビン３２６、チバ社製）０．３重量部及びトルエン５８．５重量部を均一に混合することによりフォトクロミック層用塗料を調製した。
【００３４】
先に作成した２枚のガスバリア性複合フィルムのそれぞれの１２μｍ厚のポリエステルフィルム側表面に、前述のフォトクロミック層用塗料を乾燥厚で５０μ厚となるように塗布し乾燥してフォトクロミック層を形成し、これらのフォトクロミック層を互いに対向させ、８０℃のラミネーターで熱圧着することにより、両面タイプのフォトクロミックフィルムを製造した。
【００３５】
実施例２
１２μｍ厚のポリエステルフィルムの片面に７０ｎｍ厚の酸化ケイ素蒸着層が設けられたガスバリア性蒸着フィルムの酸化ケイ素蒸着層上に、ウレタン系透明接着剤（１０ｇ／ｍ２）を介して１２μｍ厚のポリエステルフィルムを貼り合わせることにより２枚のガスバリア性複合フィルムを作成した以外、実施例１と同様に、両面タイプのフォトクロミックフィルムを製造した。
【００３６】
実施例３
１２μｍ厚のポリエステルフィルムの片面に５０ｎｍ厚の酸化ケイ素蒸着層が設けられたガスバリア性蒸着フィルムの酸化ケイ素蒸着層上に、ウレタン系透明接着剤（１０ｇ／ｍ２）を介して４０μｍ厚のポリプロピレンフィルムを貼り合わせることにより２枚のガスバリア性複合フィルムを作成した以外、実施例１と同様に、両面タイプのフォトクロミックフィルムを製造した。
【００３７】
比較例１
ガスバリア性複合フィルムに代えて、５０μｍ厚のポリエステルフィルムを使用した以外、実施例１と同様に、両面タイプのフォトクロミックフィルムを製造した。
【００３８】
（結果）
実施例１〜３及び比較例１のフォトクロミックフィルムを、手で１００ｍｍＲに曲げた後、広げて紫外線を照射し、透過光を可視紫外分光光度計（Ｕ−ＢＥＳＴ　５０、日本分光社）で測定し、最も吸収した波長での吸収率を１００％とし、フェードメーターで紫外線照射１００時間毎に吸収率を測定し、吸収率が５０％となった紫外線照射時間を求めた。結果を表１に示す。なお、紫外線照射時間が長い程、フォトクロミック性の保持性が良好であることを示している。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１から分かるように、ガスバリア性複合フィルムでフォトクロミック層を挟持した実施例１〜３のフォトクロミックフィルムは、同じ厚みのポリエステルフィルムでフォトクロミック層を挟持した比較例１のフォトクロミックフィルムに比べて、フォトクロミック作用が長期に亘って保持されていた。
【００４１】
なお、支持フィルム基材として３８μｍ厚のポリエステルフィルムを使用した実施例１及び２のフォトクロミックフィルムに対し、４０μｍ厚のポリプロピレンフィルムを使用した実施例３のフォトクロミックフィルムを比較すると、支持フィルム基材として、蒸着フィルム基材と同じポリエステルフィルムを使用する方が好ましいことがわかる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のフォトクロミックフィルムは、フォトクロミック層の少なくとも片面に、ガスバリア性複合フィルムが積層されているので、ガスバリア性物質蒸着層にクラックが生ずることを抑制できる。従って、ガスバリア性複合フィルム側から、フォトクロミック層へ酸素が浸入することを防止することができ、長期に亘って良好なフォトクロミック性を発現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォトクロミックフィルムの一例の断面図である。
【図２】本発明のフォトクロミックフィルムの別の例の断面図である。
【符号の説明】
１　ガスバリア性複合フィルム、２　フォトクロミック層、３　接着層、４　蒸着フィルム基材、５　ガスバリア性物質蒸着層、６　ガスバリア性蒸着フィルム、７　支持フィルム基材、８　応力緩和性接着層
【図１】
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【図２】
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