(57)【要約】【課題】  粒子配列体を安定に保持するとともに、ブラッグ回折による構造色を最大限発揮させるように、粒子配列体と保形材との屈折率を適正に合わせたことで、良好な遊色効果を発揮する加飾フィルムを得ること。【解決手段】  基材フィルムと、該基材フィルム上に位置する、複数のシリカ粒子が規則配列してなる粒子配列体と、該粒子配列体の内部に充填されるとともに該粒子配列体を被覆している保形材とを有する加飾フィルムであって、前記シリカ粒子の屈折率をｎＡ（Ａ＝１．３５〜１．５５）とし、前記保形材の屈折率をｎＢとしたとき、ｎＡとｎＢとの差（｜ｎＡ−ｎＢ｜）が０．０２以下であること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムと、
該基材フィルム上に位置する、複数のシリカ粒子が規則配列してなる粒子配列体と、
該粒子配列体の内部に充填されるとともに該粒子配列体を被覆している保形材とを有する加飾フィルムであって、
前記シリカ粒子の屈折率をｎＡ（Ａ＝１．３５〜１．５５）とし、前記保形材の屈折率をｎＢとしたとき、ｎＡとｎＢとの差（｜ｎＡ−ｎＢ｜）が０．０２以下である加飾フィルム。
【請求項２】
前記保形材がセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂およびエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも１種からなり、
前記基材フィルムがポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂およびポリカーボネ―ト系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種からなり、
前記基材フィルムの屈折率をｎＣとしたとき、
前記ｎＡとｎＣとの差（｜ｎＡ−ｎＣ｜）が０．０５以下である請求項１に記載の加飾フィルム。
【請求項３】
前記基材フィルムの厚さが５〜５０μｍであり、前記シリカ粒子の平均粒子径が０．０１〜１０μｍであり、前記粒子配列体の厚さが０．２〜２０μｍであり、前記保形材が前記粒子配列体を被覆している厚さが０．４〜３０μｍである請求項１または２に記載の加飾フィルム。
【請求項４】
前記保形材が、カーボンブラック、酸化鉄赤（弁柄）、フタロシアニンブルー、コバルトグリーン、コバルトブルーおよびクロムイエロー（黄鉛）からなる群より選択される少なくとも１種の色材を含む請求項１〜３のいずれかに記載の加飾フィルム。
【請求項５】
基材フィルム上に、複数のシリカ粒子を含む分散液を塗布して前記シリカ粒子を沈殿させることで該シリカ粒子が規則配列してなる粒子配列体を形成する工程と、
該粒子配列体の内部に保形材を充填するとともに、前記粒子配列体の表面を前記保形材で被覆して、該保形材を乾燥させる工程とを有する加飾フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加飾フィルムおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オパールのようにサブミクロンオーダーのシリカ粒子が規則配列した粒子配列体に対して、可視光がブラッグ反射を起こすことで、角度によって様々な色を呈する現象を遊色効果と呼んでいる。
【０００３】
この遊色効果は、粒子配列体中に様々な結晶構造を有するために生じる。
【０００４】
このような粒子配列体は、例えばシリカ粒子の固−液分散系サスペンジョンを塗膜し乾燥させることによって得られ、自然光もしくは白色光の照射下で鮮明な有彩色を発色させることが開示されている（下記、特許文献１参照）。
【０００５】
また各種支持体上に粒子配列体を作製する方法や、支持体ごと破砕した粉砕フィルムを含有する組成物の提案もされており、例えば、支持体上に粘着剤を塗布し、その上に粒子分散液を塗布、乾燥したフィルムを作製すること、さらにそれを破砕して、別の樹脂中に入れて塗膜を作製することが開示されている（下記、特許文献２参照）。
【０００６】
また亀裂を有するオパール素材の裏面側をシートに貼着し、表面側を透光性樹脂で被覆した装飾部材が開示されている（下記、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−０６０６５４号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６８４６号公報
【特許文献３】実開平５−３７１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１記載の粒子配列体では、特定波長のみにおける遊色効果しか得られなかった。
【０００９】
また特許文献２記載の塗膜では、乾燥させただけのものであるため、大きな外力が働くと結晶構造が崩れて、遊色効果を示さなくなる。
【００１０】
また特許文献３の装飾部材では、オパール素材をスライスする際に崩れてしまい、フィルム状の薄いものを作れない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述のような問題点を解決するために、本発明の加飾フィルムは、基材フィルムと、該基材フィルム上に位置する、複数のシリカ粒子が規則配列してなる粒子配列体と、該粒子配列体の内部に充填されるとともに該粒子配列体を被覆している保形材とを有する加飾フィルムであって、前記シリカ粒子の屈折率をｎＡ（Ａ＝１．３５〜１．５５）とし、前記保形材の屈折率をｎＢとしたとき、ｎＡとｎＢとの差（｜ｎＡ−ｎＢ｜）が０．０２以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の加飾フィルムの製造方法は、基材フィルム上に、複数のシリカ粒子を含む分散液を塗布して前記シリカ粒子を沈殿させることで該シリカ粒子が規則配列してなる粒子配列体を形成する工程と、該粒子配列体の内部に保形材を充填するとともに、前記粒子配列体の表面を前記保形材で被覆して、該保形材を乾燥させる工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の加飾フィルムによれば、粒子配列体を安定に保持するとともに、シリカ粒子と保形材との屈折率を適正に合わせて界面反射を低減し、遊色効果を視認し易くする。
【００１４】
また本発明の加飾フィルムの製造方法によれば、基材フィルム上の粒子配列体に保形材を浸透させて、乾燥、硬化させることにより、スライス等の加工性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る加飾フィルムの断面の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る保形材を塗布する前の加飾フィルムの表面をＳＥＭ観察した図面代用写真である。
【図３】本発明の一実施形態に係る粒子配列体上に保形材を形成した加飾フィルムの表面をＳＥＭ観察した図面代用写真である。
【図４】本発明の一実施形態に係る加飾フィルムを変角測色計で測色したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１７】
＜加飾フィルム＞
本実施形態は、基材フィルムと、基材フィルム上に位置する、複数のシリカ粒子が規則配列してなる粒子配列体と、粒子配列体の内部に充填されるとともに粒子配列体を被覆している保形材とを有する加飾フィルムであって、シリカ粒子の屈折率をｎＡ（Ａ＝１．３５〜１．５５）とし、保形材の屈折率をｎＢとしたとき、ｎＡとｎＢとの差（｜ｎＡ−ｎＢ｜）が０．０２以下である。
【００１８】
図１には、基材フィルム１上に粒子配列体４が形成され、粒子配列体４上およびシリカ粒子間空域４ｂに保形材３を配置した加飾フィルム１０の断面を示す。
【００１９】
また図２には、基材フィルム１上に形成した粒子配列体４の表面を示す。
【００２０】
また図３には、基材フィルム１上に粒子配列体４に保形材３を配置した表面を示す。
【００２１】
保形材３が複数のシリカ粒子４ａを包含することによって、シリカ粒子４ａと保形材３との界面における反射を低減して、複数のシリカ粒子４ａによる遊色効果を視認し易くすることができる。
【００２２】
保形材３は、粒子配列体４を包含するように形成したものであり、保形材３を設ける際に粒子配列体４の粒子間空域４ｂに樹脂を浸透させて固定する。
【００２３】
これによって、粒子間の結合を強化して加飾フィルム１０の強度を保持できる。
【００２４】
ここで粒子配列体４には格子欠陥があってもよいが、好ましくは最密充填構造または面心立法構造の粒子配列体４とすることによって、ブラッグ反射を顕著にすることができる。
【００２５】
さらに本実施形態は、保形材がセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂およびエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも１種からなり、基材フィルムがポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂およびポリカーボネ―ト系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種からなり、基材フィルムの屈折率をｎＣとしたとき、ｎＡとｎＣとの差（｜ｎＡ−ｎＣ｜）が０．０５以下である。
【００２６】
これにより、基材フィルム１側については耐久性、保形材３については柔軟性を向上させるとともに、さらには基材フィルム１側からの視認性も確保することができる。
【００２７】
保形材３の材質としては、樹脂分子鎖の長さ等を制御することで、屈折率を制御することができることが好ましい。
【００２８】
さらに本実施形態は、基材フィルムの厚さが５〜５０μｍであり、シリカ粒子の平均粒子径が０．０１〜１０μｍであり、粒子配列体の厚さが０．２〜２０μｍであり、保形材を含めた厚さが０．４〜３０μｍである。
【００２９】
これにより、加飾フィルム１０全体での耐久性、柔軟性を維持するとともに、加飾フィルム１０内での光の干渉を抑えてブラッグ回折による遊色効果を最大限に発揮させる。
【００３０】
シリカ粒子径を選択することによって色調を変えることができ、シリカ粒子径が０．０１〜１０μmであれば、光の波長とシリカ粒子径が近いため、シリカ粒子４ａの規則配列によるブラッグ反射が効率的に起こり、所望の構造色を得ることができる。
【００３１】
さらにシリカ粒子４ａの平均粒子径は０．０１〜２μｍで、球状かつ単分散であることが好ましく、特にシリカ粒子径が０．０５〜０．５μｍであれば、近紫外〜可視〜近赤外域で構造色を呈するものが得られるとともに、可視域の光散乱による粒子配列体４の白濁を低減する。
【００３２】
基材フィルムの厚さは、基材フィルム１側からの視認性も確保することができる点で、５〜５０μｍが好ましい。
【００３３】
粒子配列体４の厚さは０．３〜２０μｍが、遊色効果を維持するとともに、保形材３で粒子配列体４を固定して界面剥離を低減できる点で好ましい。
【００３４】
保形材３の厚さは、粒子配列体４の厚さよりも厚いことを前提として、乾燥状態で０．４μｍ〜３０μｍが好ましく、粒子配列体４を十分保護できるとともに、平滑性を維持して、延伸時のクラックを低減できる。より好ましくは、保形材３の厚さが安定しやすい１μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００３５】
また、粒子配列体４に用いるシリカ粒子４ａの粒子径の変動係数が１０％未満であれば、粒子配列体４を効率的に形成できる。
【００３６】
さらに本実施形態は、保形材が、カーボンブラック、酸化鉄赤（弁柄）、フタロシアニンブルー、コバルトグリーン、コバルトブルーおよびクロムイエロー（黄鉛）からなる群より選択される少なくとも１種の色材を含む。
【００３７】
これにより、色剤が可視光を吸収して反射色を変化させ、加飾フィルム１０の全体的な色相を調整することができる。
【００３８】
これらの色剤の平均粒子径は０．０１〜１μｍであることが好ましい。
【００３９】
ここで金属フレーク等の輝度性の高い顔料等を含むものは、裏面反射が強くなり、粒子配列体４の構造色と打ち消しあってしまうため、好ましくない。
【００４０】
このように本発明の加飾フィルムは、例えば熱プレス法および成形同時絵付け法、インモールド法などによって樹脂成形品や金属、木材、紙製品、ガラスなどに遊色性のパターンを加飾した加飾フィルムを提供するものであり、良好な遊色効果を発揮させるとともに、かつ結晶構造の保形性を確保する。
【００４１】
＜製造方法＞
本実施形態は、基材フィルム上に、複数のシリカ粒子を含む分散液を塗布して前記シリカ粒子を沈殿させることで該シリカ粒子が規則配列してなる粒子配列体を形成する工程と、該粒子配列体の内部に保形材を充填するとともに、前記粒子配列体の表面を前記保形材で被覆して、該保形材を乾燥させる工程とを有する。
【００４２】
これにより、後加工時の加工性が向上してフィルムを薄くすることができる。
【００４３】
粒子配列体４、保形材３の形成方法は、グラビア印刷、シルク印刷、オフセット印刷、リップコーター、リバースコーター、グラビアコーターなどによる塗工が可能である。
【００４４】
必要に応じて基材フィルム１と粒子配列体４の間に剥離層や保護層を設けることも可能である。
【００４５】
なお、加飾フィルム１０には、転写箔のほか、化粧シート、インサートフィルムなども含まれる。例えば転写箔の場合、基材フィルム１／離型層／剥離層／図柄層／保形材３／接着層からなる場合、粒子配列体４が図柄層またはその一部となる。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
まず、粒子配列体４の厚さ、保形材３の種類、厚さ、基材フィルム１の種類、厚さ、シリカ粒子径を固定して、シリカ粒子４ａの屈折率ｎＡと保形材３の屈折率ｎＢとを変更した試料について、遊色効果と耐久性を評価した結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
＜試料作製＞
シリカ粒子４ａ中における炭素含有量および窒素含有量を適時調節することで、屈折率ｎＡを１．３〜１．６で変化させた。
【００４９】
保形材３中における高屈折率フィラーおよび低屈折率フィラーの含有量を適時調整することで、屈折率ｎＢを１．２６〜１．６４で変化させた。
【００５０】
粒子配列体４の厚さ１０μｍ、保形材３の種類はエポキシ樹脂、保形材３の厚さは１５μｍ、基材フィルム１の種類はポリエステル系樹脂、基材フィルム１の厚さは２５μｍ、シリカ粒子径は１μｍに固定した。
【００５１】
＜評価方法＞
遊色効果は目視観察により、特許文献３に記載のオパール素材と比較して、優れているものは○、特に優れているものは◎、同等以下であれば×とした。
【００５２】
耐久性は、基材フィルム１の反対側の面を不織布で擦り、剥がれ具合を目視観察して、特許文献３に記載のオパール素材と比較して、優れているものは○、特に優れているものは◎、同等以下であれば×とした。
【００５３】
＜評価結果＞
比較例である試料１〜５では、屈折率ｎＡが低いので屈折率ｎＢの値に依らず遊色効果が悪かった。
【００５４】
試料６〜１０では、比較例である試料６、１０が屈折率ｎＡと屈折率ｎＢとの差が大きいため遊色効果が悪かったが、実施例である試料７〜９では良好であった。
【００５５】
試料１１〜１５では、比較例である試料１１、１５が屈折率ｎＡと屈折率ｎＢとの差が大きいため遊色効果が悪かったが、実施例である試料１２〜１４では良好であった。
【００５６】
試料１６〜２０では、比較例である試料１６、２０が屈折率ｎＡと屈折率ｎＢとの差が大きいため遊色効果が悪かったが、実施例である試料１７〜１９では良好であった。
【００５７】
比較例である試料２１〜２５では、屈折率ｎＡが高いので屈折率ｎＢの値に依らず遊色効果が悪かった。
【００５８】
なお、耐久性については試料１〜２５いずれも優れた結果を示した。
【００５９】
このように、保形材３が粒子配列体４を包含することによって、シリカ粒子４ａと保形材３とでの界面反射を低減して、遊色効果を視認し易くすることがわかった。
【００６０】
（実施例２）
次に、シリカ粒子４ａの屈折率ｎＡと保形材３の屈折率ｎＢを固定して、粒子配列体４の厚さ、保形材３の種類、厚さ、基材フィルム１の種類、厚さ、シリカ粒子径の条件を変更した試料について、遊色効果と耐久性を評価した結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
＜試料作製＞
シリカ粒子４ａの屈折率ｎＡを１．４５、保形材３の屈折率ｎＢを１．４５で固定した。
【００６３】
粒子配列体４の厚さ（０．１〜３０μｍ）、保形材３の種類、保形材３の厚さ（０．３〜４０μｍ）、基材フィルム１の種類、基材フィルム１の厚さ（３〜６０μｍ）、シリカ粒子径（０．００５〜２０μｍ）を変更した。
【００６４】
＜評価方法＞
評価方法は、実施例１と同様に行なった。
【００６５】
＜評価結果＞
比較例である試料２６は、保形材３がないので耐久性が悪かった。
【００６６】
実施例である試料２７〜３１では、粒子配列体４の厚さを変更し、特に試料２８〜３０では粒子配列体４の厚さが０．２〜２０μｍであり、遊色効果を呈する十分な厚さと、耐久性を維持する十分な薄さとを両立することができた。
【００６７】
実施例である試料３２〜３６では、保形材３の種類を変更し、各保形材３で遊色効果と耐久性とを両立することができた。
【００６８】
実施例である試料３７〜４１では、保形材３の厚さを変更し、特に試料３８〜４０では保形材３の厚さが０．４〜３０μｍであり、遊色効果を呈する十分な薄さと、耐久性を維持する十分な厚さとを両立できた。
【００６９】
実施例である試料４２〜４４では、基材フィルム１の種類を変更し、各基材フィルム１で遊色効果と耐久性とを両立することができた。
【００７０】
実施例である試料４５〜４９では基材フィルム１の厚さを変更し、特に試料４６〜４８では基材フィルム１の厚さが５〜５０μｍであり、基材フィルム１側における遊色効果を呈する十分な薄さと、基材フィルム１側における耐久性を維持する十分な厚さとを両立することができた。
【００７１】
実施例である試料５０〜５４では、シリカ粒子径を変更し、特に試料５１〜５３ではシリカ粒子径が０．１〜１０μｍであり、遊色効果と耐久性とを両立することができた。
【００７２】
このように、実施例２７〜５４では、基材フィルム１全体での耐久性、柔軟性を維持するとともに、基材フィルム１内での光の干渉を抑えてブラッグ回折による遊色効果を最大限に発揮させることがわかった。
【００７３】
（実施例３）
次に、シリカ粒子４ａの屈折率ｎＡと保形材３の屈折率ｎＢを固定して、基材フィルム１の屈折率ｎＣを変更した試料について表３に示す。
【００７４】
【表３】
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【００７５】
＜試料作製＞
実施例である試料５５〜５９では、屈折率ｎＡを１．４５、屈折率ｎＢを１．４５、粒
子配列体４の厚さを１０μｍ、保形材３の種類、保形材３の厚さを１５μｍ、基材フィルム１の種類、基材フィルム１の厚さを２５μｍ、シリカ粒子径を１μｍで固定して、屈折率Ｃを基材フィルム１中における高屈折率フィラーおよび低屈折率フィラーの含有量を適時調整することで変更した。
【００７６】
＜評価方法＞
評価方法は、実施例１と同様に行なった。
【００７７】
＜評価結果＞
実施例である試料５５〜５９では、基材フィルム１側での耐久性、保形材側での柔軟性を向上させるとともに、さらには基材フィルム１側からの視認性も確保することができた。
【００７８】
特に、試料５６〜５８では、屈折率ｎＣが１．４〜１．５であり、優れた遊色効果を呈した。
【００７９】
（実施例４）
次に、遊色効果の評価をＬａｂの値で評価した場合について説明する。
【００８０】
＜試料作製＞
実施例として試料６０では、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを基材フィルム１とし、処理面に離型層、粒子径０．２７０μｍの球状シリカ粒子４ａからなる粒子配列体４（５μｍ）、エチルセルロースの保形材３（１０μm）を順に塗布、乾燥することによって形成し、加飾フィルム１０を得た。
【００８１】
実施例として試料６１では、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを基材フィルム１とし、処理面に離型層、粒子径０．２２５μmの球状シリカ粒子４ａからなる粒子配列体４（５μｍ）、エチルセルロースの保形材３（１０μm）を順に塗布、乾燥することによって形成し、加飾フィルム１０を得た。
【００８２】
実施例として試料６２では、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを基材フィルム１とし、処理面に離型層、粒子径０．２７０μｍの球状シリカ粒子４ａからなる粒子配列体４（５μｍ）、カーボンブラックで黒色着色をしたアクリル−シリコン樹脂の保形材３（１０μｍ）を順に塗布、乾燥することによって形成し、加飾フィルム１０を得た。
【００８３】
実施例として試料６３では、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを基材フィルム１とし、処理面に離型層、粒子径０．２７０μｍの球状シリカ粒子４ａからなる粒子配列体４（５μｍ）、カーボンブラック、アルミフレークで銀色着色をしたアクリル−シリコン樹脂の保形材３（１０μｍ）を順に塗布、乾燥することによって形成し、加飾フィルム１０を得た。
【００８４】
比較例として試料６４では、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを基材フィルム１とし、処理面に離型層、粒子径０．２７０μｍの球状シリカ粒子４ａからなる粒子配列体４（１０μｍ）を塗布、乾燥することによって形成し、加飾フィルム１０を得た。
【００８５】
＜評価方法＞
実施例１〜実施例４、比較例１について、変角測色計（カラーテクノシステム）を用いて、入射角を３０°、光源をＤ６５、視野角を１０°、測定角度を−８５°〜＋８５°で測定した結果を図４に示す。
【００８６】
＜評価結果＞
図４より、実施例である試料６０〜６３は、測定する角度によって異なる色を呈し、遊色効果を有する加飾フィルム１０としての機能が確認できる。
【００８７】
ここでＬ、ａ、ｂの各値としては、Ｌ値を３０以上、角度によるa値の変化量△ａを２０以上、角度によるｂ値の変化量△ｂを２０以上とすることが遊色効果を顕著にできる点で好ましいことがわかった。
【００８８】
一方、比較例である試料６４も遊色効果を示したが、不織布でこすると保形材３がないため、粒子配列体４が崩れてしまった。
【００８９】
また例示していないが、保形材３にカーボンブラック、酸化鉄赤（弁柄）、フタロシアニンブルー、コバルトグリーン、コバルトブルーおよびクロムイエロー（黄鉛）をそれぞれ色材として添加した場合、可視光を吸収して基材フィルム１の全体的な色相を調整することができた。
【００９０】
特に、色剤の粒子径は０．０１〜１μｍであることが、色相を向上させることができる点で好ましいことがわかった。
【符号の説明】
【００９１】
１：基板フィルム
３：保形材
４：粒子配列体
４ａ：シリカ粒子
４ｂ：シリカ粒子間空域
１０：加飾フィルム
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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