JP2009166319A - 中間転写記録媒体ならびにそれを用いる情報記録方法および情報記録体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】情報受容層を含む転写部を基材上に剥離可能に有する中間転写記録媒体。転写部は、基材側から、ポリマーを含むポリマー層、コレステリック型液晶分子を含むコレステリック液晶層、および情報受容層をこの順に有する。ポリマー層とコレステリック液晶層は隣接し、かつコレステリック型液晶分子とポリマーは、コレステリック液晶層とポリマー層の界面を介して化学的に結合している。
【選択図】なし
Description
本発明の中間転写記録媒体は、基材上に転写部を剥離可能に有する。前記転写部は、基材側から、ポリマーを含むポリマー層、コレステリック型液晶分子を含むコレステリック液晶層、および情報受容層をこの順に有し、ポリマー層とコレステリック液晶層は隣接し、かつコレステリック型液晶分子とポリマーは、コレステリック液晶層とポリマー層の界面を介して化学的に結合している。
本発明において、「中間転写記録媒体」とは、文字、画像等の情報が記録(受容)された層または使用時に情報が記録(受容)される層を有し、情報が記録された層を被転写体に転写することにより情報記録体を製造するために使用され得る媒体をいい、「転写部」とは、本発明の中間転写記録媒体を被転写体に転写することにより最終的に得られる情報記録体上に存在する部分をいうものとする。また、「剥離可能」とは、本発明の中間転写記録媒体を被転写体へ転写する際に基材と転写部を分離できる程度の接着性で、基材上に転写部が配置されていることをいう。本発明において、「可視光透過性」とは、可視光(波長380nm〜780nm)の透過率が、例えば50%以上であることをいう。
更に、基材とコレステリック液晶層との間に位置するポリマー層は、コレステリック液晶層と強固に結合しているため、被転写体への転写のために基材を剥離する際、ポリマー層とコレステリック液晶層との界面で剥離し、転写部が破損することを防ぐことができる。
こうして、本発明によれば、偽造・改ざん防止にきわめて有効であり、優れた転写性を有する中間転写記録媒体を提供することができる。
次に、本発明の中間転写記録媒体に含まれる各層の詳細を説明する。
基材としては、通常、中間転写記録媒体に使用される基材フィルムを用いることができる。材質は使用目的に応じて選定することができ限定されるものではないが、耐久性等を考慮すると、プラスチック基材が望ましい。好ましい材質としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアリレート、ジアセチルセルロース、ポリエチレン-エチルビニルアルコール等の延伸フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)等の未延伸フィルムを例示できる。また、これらの材料を2種以上積層した複合フィルムも使用することができる。基材の厚さは、その強度および耐熱性等が適切になるように材料に応じて適宜選択することができ、通常は1〜100μm程度のものが好ましく用いられる。また、中間転写記録媒体を用いて被転写体に転写部を転写する際、基材フィルムとサーマルヘッド等の加熱デバイスとの融着を防止し、摺動性を向上させるために、基材フィルムの転写部側とは反対の面に、必要に応じて公知の背面層を設けることもできる。
本発明の中間転写記録媒体において、ポリマー層に含まれるポリマーとコレステリック液晶層に含まれるコレステリック型液晶分子は、両層の界面において化学的に結合している。これにより、コレステリック液晶層とポリマー層との密着性を高めることができる。前記化学結合は、後述するポリマー層形成のために使用するポリマーおよび/またはコレステリック液晶層形成のために使用するコレステリック型液晶分子として、重合性基を有するものを使用し、ポリマー層とコレステリック液晶層を積層した後に前記重合性基を反応させることによって形成することができる。
本発明の中間転写記録媒体は、基材と情報受容層との間にコレステリック液晶層を有する。コレステリック液晶層は、入射光のうち左円偏光および右円偏光のいずれか一方を反射する光選択反射性を発揮することができる。また、情報受容層に記録された情報を目視で識別可能とするためには可視光透過性を有するものが好ましい。ここで、コレステリック液晶層とは、コレステリック型液晶分子を含む層である。液晶材料は一般に入手困難であり、しかも高度な配向技術が要求されるので、転写部にコレステリック液晶層を含むことは、偽造防止に有効である。
また、コレステリック液晶層A側から入射した自然光のうち左円偏光は、コレステリック液晶層Aにおいて反射されずにコレステリック液晶層Aを透過する。透過した左円偏光は、位相差層を経て右円偏光に変換される(図中の「左→右」は、左円偏光から右円偏光への変換を示す。)。変換された右円偏光はコレステリック液晶層Bで反射される。この反射光(右円偏光)は、再び位相差層2を透過して左円偏光に変換される(図中の「右→左」は、右円偏光から左円偏光への変換を示す。)。変換された左円偏光は、コレステリック液晶層Aを経て出射する。よって、コレステリック液晶層Aの上に左円偏光板を重ねれば、左円偏光板を介して、この出射光(左円偏光)を観察することができる。
このように、図6に示す態様では、右円偏光板または左円偏光板をそれぞれ単独で用いることにより、上記のような異なる経過を経た光を観測することができる。この性質は目視では視認できないため、このような偽造防止手段が施されていることは円偏光板を用いない限り確認できない。この点は偽造・改ざん防止に有効である。更に、前記2層のコレステリック液晶層は、各々の反射光の中心波長が異なることが好ましい。反射光の中心波長が異なれば、右円偏光板を重ねた場合に観察される反射光の色と、左円偏光板を重ねた場合に観察される反射光の色が異なるため、右円偏光板使用時と左円偏光板使用時に観察される光の色の違いが出るため、偽造・改ざん防止効果を更に高めることができる。
位相差層は、入射した光を複屈折して、偏光方向によって異なる位相を生じさせ、位相差を付与することができれば特に限定されず、例えば、透明フィルム、ネマチック液晶層、またはネマチック液晶層と透明フィルムとの積層体で構成することができる。
また、コレステリック液晶層を二層以上積層する場合、コレステリック液晶層同士の相互作用による、発色トラブル等の悪影響を防止することを目的として、コレステリック液晶層間に前記位相差層以外の中間層を設けることもできる。中間層を構成する樹脂としては、デンプン類、セルロース類、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール類、無水マレイン酸共重合体、アクリル類、スチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン、尿素樹脂、メラミン樹脂、アミド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。上記のような樹脂と、必要に応じて各種補助剤を添加して、インキを調製し、オフセット印刷、活版印刷や、グラビアコーティング等の既知の塗布方法で形成できる。中間層は、観察者から見て、その中間層よりも下に位置するコレステリック液晶層やホログラムを判別しやすくするために、可視光透過性を有する層とすることが好ましい。中間層としての機能維持、コレステリック液晶層との密着性およびコスト面から、中間層の厚さは、例えば0.1μm以上、好ましくは1〜10μmであり、乾燥時の塗工量で約0.1〜10g/m2程度である。
本発明の中間転写記録媒体は、基材とコレステリック液晶層との間に、ポリマーを含むポリマー層を有する。前記ポリマー層は、コレステリック液晶層と隣接し、ポリマー層中のポリマーとコレステリック液晶層中のコレステリック型液晶分子が両層の界面を介して化学的に結合している。これによりポリマー層とコレステリック液晶層との密着性を高め、被転写体への転写時にコレステリック液晶層とポリマー層との界面で剥離して転写部が破損することを防ぐことができる。
(1)基材/配向層(=前記ポリマー層)/コレステリック液晶層;
(2)基材/剥離層(=前記ポリマー層)/コレステリック液晶層;
(3)基材/保護層(=前記ポリマー層)/コレステリック液晶層;
(4)基材/剥離層/配向層(=前記ポリマー層)/コレステリック液晶層;
(5)基材/保護層/配向層(=前記ポリマー層)/コレステリック液晶層;
(6)基材/剥離層/保護層(=前記ポリマー層)/コレステリック液晶層;
(7)基材/剥離層/保護層/配向層(=前記ポリマー層)/コレステリック液晶層。
本発明の中間転写記録媒体では、少なくともコレステリック液晶層に含まれるコレステリック型液晶分子と、該層と隣接するポリマー層に含まれるポリマーが化学的に結合していればよいが、基材剥離時に意図しない部分で分離し転写部が破損することを防ぐために、転写部に含まれる層同士の界面において、両層に含まれる成分を化学的に結合し密着性を高めることももちろん可能である。例えば、上記(4)において剥離層と配向層との界面で、上記(5)において保護層と配向層との界面で、上記(6)において剥離層と保護層との界面で、上記(7)において剥離層と保護層との界面および/または保護層と配向層との界面で、それぞれ化学結合を形成することももちろん可能である。また後述するホログラム形成層や情報受容層と、それらの層と隣接する層との界面で化学結合を形成してもよい。いずれの場合も隣接する層に含まれる成分に重合性基を導入し、両層を積層した状態で重合処理を施すことにより、化学結合を形成することができる。
コレステリック液晶層中の液晶分子を配向させ所望の光反射性を付与するために、基材とコレステリック液晶層との間に配向層を形成することができる。なお、位相差層の片面または両面等に配向層を形成することもできる。
配向層は、一般に配向膜として使用し得るものであればいずれでもよいが、情報受容層に記録された情報を目視で識別可能とするためには可視光透過性を有することが好ましい。配向層材料としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂(PVA)、ポリイミド樹脂等を用いることができる。配向層は、これらの樹脂の溶剤溶液を、適宜な塗布法により塗布し、乾燥させた後に、布、ブラシ等を用いて摩擦するラビングを行って形成することができる。前記ポリマー層が配向層である場合は、ラビング処理後の配向層上にコレステリック液晶層塗布液を塗布した後に、加熱処理や紫外線照射を行うことにより、コレステリック液晶層に含まれる液晶分子と配向層に含まれる樹脂を化学的に結合させることができる。そして配向層中のポリマーとコレステリック液晶層中のコレステリック型液晶分子を両層の界面を介して化学的に結合させることにより、例えば前述の層構成(1)の場合、基材剥離時に基材と配向層との界面で基材を剥離することができるため、被転写体に転写された転写部の最表面に配向層が現れる。この場合、配向層は保護層としての役割を果たすこともできる。但し、液晶層は、下層の物性によっては配向層なしでも層内の液晶分子を配向させることができるので、上記配向層は必須ではない。例えば、延伸フィルム(例えばPETフィルム)からなる基材を用いる場合には、配向層なしでも液晶層中の分子を配向させることができる。
転写部を剥離可能とするために、基材とコレステリック液晶層との間に剥離層を設けることもできる。剥離層は、転写部を基材から剥離しやすくし、かつ被転写体に転写された転写部の最表面層として保護層の機能を果たすことができる。但し、基材の種類によっては、剥離層を形成せずに基材から転写部を剥離できることもある。
本発明の中間転写記録媒体は、基材または剥離層とコレステリック液晶層との間に保護層を有することもできる。保護層は、中間転写記録媒体の転写部が被転写体へ転写された後に、その転写部の最表面の剥離層だけでは保護機能が不十分な場合に保護機能を強化すること、剥離層と転写部との密着性を高めること等を目的として設けることができる。また、剥離層を設けない場合は被転写体へ転写された後に、その転写部の最表面保護層として機能することができる。例えば、前述の層構成(3)等では、保護層に含まれるポリマーとコレステリック液晶層に含まれるコレステリック型液晶分子を化学的に結合することにより、基材剥離時に保護層とコレステリック液晶層が分離し、保護層が転写部から除去されてその目的を果たさなくなることを回避することができる。
以下に、ホログラムを形成する各層について説明する。
ホログラム形成層としては、公知のホログラム形成層を用いることができるが、情報受容層に記録された情報を目視で識別可能とするためには可視光透過性を有するものが好ましい。例えば、ホログラム形成層は、透明な樹脂素材からなる層の片面にレリーフホログラムの微細凹凸を形成することにより作製することができる。ホログラム形成層を構成するための透明な樹脂材料としては、各種の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、電離放射線硬化樹脂等の各種樹脂材料が選択可能である。例えば、熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂、エポキシ変性不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としてはアクリル酸エステル樹脂、アクリルアミド樹脂、ニトロセルロース樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独、または2種類以上の共重合体として使用することができる。また、これらの樹脂は単独、または2種類以上を各種イソシアネート樹脂や、ネフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛等の金属石鹸ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物、ベンゾフェノン、アセトフェノン、アントラキノン、ナフトキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルスルフィド等の熱または紫外線硬化剤を配合してもよい。また、電離放射線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、アクリル変性ポリエステル等が挙げられる。このような電離放射線硬化型樹脂に架橋構造、粘度調整等を目的として、他の単官能または多官能モノマー、オリゴマー等を抱合させることができる。
反射層のバリエーションを図7に示す。反射層は、図7(a)に示すようにコレステリック液晶層と情報受容層との間にほぼ均一な膜厚で設けてもよく、図7(b)〜(e)に示すようにパターン状に設けてもよい。また、図7(c)〜(e)に示すようにパターン状の反射層(反射性パターン層)と可視光透過性反射層を組み合わせてもよい。
反射層を、光を反射する金属等の材料から形成すると不透明タイプのホログラムを得ることができ、可視光透過性を有する材料から形成すると透明タイプのホログラムを得ることができる。
図7(a)に示すようにほぼ均一な膜厚の反射層の場合、情報受容層に記録された情報を目視で識別可能とするためには、可視光透過性の反射層を設けることが好ましい。
図7(b)〜(e)に示す態様において、不透明反射性パターン層を形成した場合は反射性パターン層が積層されていない部分から、情報受容層に記録された情報を確認することが可能である。また、本発明の中間転写記録媒体では、可視光透過性の反射性パターン層と可視光透過性反射層を組み合わせることもできる。この場合は反射性パターン層と可視光透過性反射層との屈折率を変えることにより、反射性パターン層のパターンを目視で視認することが可能となる。
これらの微細パターンは例示であって、微細パターンを構成するパターン自体は、自由に決めることができるので、万線パターン状や網点状以外の幾何学形状、文字または記号等の形状のものであってもよい。微細パターンを構成するパターンの大きさは、通常の観察では観察しにくいか、または観察不可能な微細なものであることが好ましく、万線パターン状の場合、線の幅を、例えば0.3mm以下、好ましくは0.1mm以下とすることができる。前記パターンは、形成可能である範囲で小さくすることもできるが、実際上0.01mm程度以上であることが好ましい。網点が円形状の場合には、直径を、例えば0.3mm以下、好ましくは0.1mm以下とすることができ、0.01mm程度以上であることが好ましい。また、網点が四角形状の場合には、縦横を、例えば0.3mm×0.3mm以下、好ましくは0.1mm×0.1mm以下とすることができ、0.01mm×0.01mm程度以上であることが好ましい。そのほかの形状の場合には、内接円の直径を、例えば0.3mm以下、好ましくは0.1mm以下とすることができ、0.01mm程度以上とすることが好ましい。
図2は、反射性層のパターン化を水溶性樹脂パターンを利用して行う方法の説明図である。なお、図2および以降に説明する際に引用する図3においては、ホログラム形成層以外の層、例えば、コレステリック液晶層等は省略する。
次に、図2(b)に示すように、ホログラム形成層の微細凹凸が形成された面の反射性金属層が不要な部分に水溶性樹脂パターンを形成する。水溶性樹脂パターンの形成は、水溶性樹脂もしくは水膨潤性樹脂を溶解または分散した水溶性樹脂組成物、いわゆる水溶性インキを用いて印刷する等により行うことができる。
その後、図2(c)に示すように、水溶性樹脂パターンが形成された面の一面に反射性層を形成する。その後、反射性層が形成された面に、水または酸性もしくはアルカリ性の水溶液等を接触させて、水溶性樹脂パターンを除去すると共に、水溶性樹脂パターンが積層されていた部分の反射性層を除去することにより、図2(d)に示すように、水溶性樹脂パターンが積層されていなかった部分の反射性層が残り、反射性層がパターン状に形成される。
まず、図3(a)に示すように、下面にホログラムの微細凹凸を有するホログラム形成層を形成する。
次に、図3(b)に示すように、ホログラム形成層の微細凹凸が形成された面の一面に反射性層を形成する。
その後、図3(c)に示すように、反射性層の下面の、反射性層が必要な部分にレジストパターンを形成する。その後、レジストパターンが形成された面にエッチング液を作用させ、レジストパターンで被覆された部分以外の部分の反射性層をエッチングして除去する。これにより、図3(d)に示すように、レジストパターンで被覆された部分の反射性層が残り、反射性層がパターン状に形成される。なお、パターン状に形成された反射性層上に残ったレジストパターンは、残したままでもよいが、除去したい場合には、残ったレジストパターンを溶解等すればよい。
以上説明した反射性層をパターン化するための種々の方法は、任意に組み合わせて用いることができる。
情報受容層は、最終的に被転写体に印刷したい文字、画像等の情報を一旦受容する層である。なお、本発明において、中間転写記録媒体の「情報受容層」には、既に情報が記録された層に加えて、情報記録前であって中間転写記録媒体使用時に情報が記録される層も含まれるものとする。
更に、本発明は、本発明の中間転写記録媒体の転写部を被転写体に転写することにより被転写体上に情報を記録する情報記録方法に関する。本発明の情報記録方法では、中間転写記録媒体の転写部に含まれる情報受容層上の情報が、転写部とともに被転写体上に転写されることにより被転写体上に情報が記録される。
更に、本発明は、本発明の中間転写記録媒体の転写部を被転写体に転写することを含む情報記録体の製造方法に関する。ここで、「情報記録体」とは、文字、画像等の各種情報を含むものであって、後述の被転写体の形状・用途について例示したものを含む様々な形態を取ることができる。
厚みが25μmのPETフィルムの表面に、アクリル樹脂溶液からなる剥離性ニスを塗布して剥離層を形成した。剥離層上にポリビニルアルコール樹脂(ポリビニルアルコールのOH基をO-に変換したもの)溶液を塗布し、乾燥させた後にラビング処理を行って配向層を形成した。その後、配向層上に紫外線硬化性コレステリック液晶塗料を塗布して乾燥させ、その後、紫外線照射を行なって硬化させ、コレステリック液晶層を形成した。ここで、紫外線硬化性コレステリック液晶塗料は、重合性のネマチック液晶(BASF(株)製、商品名;「パリオカラーLC242」)、カイラル剤(BASF(株)製、商品名;「パリオカラーLC756」)および紫外線重合開始剤を配合したものの20質量%溶液(溶剤:トルエン)であり、このうち重合性のネマチック液晶/カイラル剤の配合比は、質量基準で95.5/4.5、紫外線重合開始剤を重合性のネマチック液晶に対して5質量%配合したものである。
(情報受容層塗工液)
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 40質量部
アクリルシリコーン 1.5質量部
メチルエチルケトン 50質量部
トルエン 50質量部
実施例1で得られた中間転写記録媒体の情報受容層(接着層兼用)を、カード基材に密着させた後、ヒートロールで熱圧した。その後、中間転写記録媒体からPETフィルムを除去した。このとき、配向層とコレステリック液晶層が分離することなく、PETフィルムのみを剥離することができた。これにより中間転写記録媒体の転写部がカード基材上に転写され、カード基材上に情報が記録された。
実施例1の中間転写記録媒体を用いて情報を記録したカード基材を目視で観察すると、コレステリック液晶層の色彩変化を視認することができた。このカード基材に右円偏光板を重ねたところ、コレステリック液晶層のらせんピッチに基づいて着色した明るい状態となり、左円偏光板を重ねたところ、反射が生じないためカード基材全面が暗く見えた。
Claims (7)
- 情報受容層を含む転写部を基材上に剥離可能に有する中間転写記録媒体であって、
転写部は、基材側から、ポリマーを含むポリマー層、コレステリック型液晶分子を含むコレステリック液晶層、および情報受容層をこの順に有し、かつ
ポリマー層とコレステリック液晶層は隣接し、かつコレステリック型液晶分子とポリマーは、コレステリック液晶層とポリマー層の界面を介して化学的に結合している、前記中間転写記録媒体。 - ポリマー層は配向層である請求項1に記載の中間転写記録媒体。
- ポリマー層は基材と隣接して配置される請求項1または2に記載の中間転写記録媒体。
- 転写部は、基材側とは反対側の最表面に接着層を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の中間転写記録媒体。
- 情報受容層が接着層である請求項4に記載の中間転写記録媒体。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の中間転写記録媒体の転写部を被転写体に転写することにより被転写体上に情報を記録する情報記録方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の中間転写記録媒体の転写部を被転写体に転写することを含む情報記録体の製造方法。
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