JP2010122391A - ホログラム構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基材2の一方の面に、色彩可変層3を設け、該基材2の他方の面に、ホログラム層4、反射層5、蛍光インキ層6が順次積層されたホログラム構造1において、前記色彩可変層3は光を多重反射する顔料を含み、観察する角度でホログラムの色彩が変化し、前記反射層5が連続状の薄膜で形成されていることを特徴とするホログラム構造を構成とする。
【選択図】 図1
Description
基材2としては、用途に応じて種々の材料が適用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン6などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリメチルメタアクリレートなどのアクリル系樹脂、イミド系樹脂、ポリカーボネート、ABS樹脂などのスチレン系樹脂、セルローストリアセテートなどのセルロース系フィルム、などがある。該基材は、これら樹脂を主成分とする共重合樹脂、または、混合体(アロイでを含む)、若しくは複数層からなる積層体であっても良い。また、該基材は、延伸フィルムでも、未延伸フィルムでも良いが、強度を向上させる目的で、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムが好ましい。該基材の厚さは、通常、2.5〜100μm程度が適用できるが、4〜50μmが好適で、6〜25μmが最適である。
前述したように、従来の色彩可変層は、液晶を含むインキで印刷した層であり、高価な液晶を用いているので、用途が限定されていたが、本発明の色彩可変層3は液晶を含まない色彩可変インキを用いて印刷形成する。該色彩可変層は、基材のホログラム層、反射層の設けられた面と反対側に、色彩可変インキで印刷され、液晶を含む色彩可変層と同様に、観察する角度でホログラムの色彩が変化するホログラムとすることが可能である。また、従来は、明るいホログラムを観察するために、背景色が金属光沢や黒色に限定されていたが、本発明のホログラム構造1では、色彩可変層の効果で、金属光沢や黒色の背景色に限定されることもなくなり、背景によらず明るいホログラムが観察できる。該ホログラム構造は意匠性及び/又はセキュリティ性の著しく優れるホログラムとなる。しかも、その製造についても、真空成膜装置による薄膜による反射層以外については、既存設備での印刷法により形成可能で、小ロット生産にも対応でき、低コストで生産することができる。
ホログラム層4としては、無色または着色された透明または半透明なもので、単層であっても多層状であってもよく、凹凸を注型や型押しで再現できる熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、あるいは、光回折パターン情報に応じて硬化部と未硬化部とを成形することができる感光性樹脂組成物が利用できる。具体的には、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル(ポリメチルメタクリレート)、ポリスチレン、またはポリカーボネート等の熱可塑性樹脂、不飽和ポリエステル、メラミン、エポキシ、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、またはトリアジン系アクリレート等の熱硬化性樹脂であり、それぞれの単独、熱可塑性樹脂どうし、または熱硬化性樹脂同志の混合、もしくは熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の混合等であってもよい。ラジカル重合性不飽和基を有し、熱成形性を有するものや、ラジカル重合性不飽和モノマーを添加した電離放射線硬化性樹脂組成物も利用できる。電離放射線硬化樹脂としては、例えば、エポキシ変性アクリレート樹脂、ウレタン変性アクリレート樹脂、アクリル変性ポリエステル等が適用でき、好ましくはウレタン変性アクリレート樹脂である。
(2)ホログラム層15へは反応性シリコーンを含ませると、塗布表面に集まりスタンパの凹凸からの剥離がよく賦型性が向上して、レリーフ構造を容易に賦型でき、賦型後には電離放射線で硬化すれば反応性シリコーンも硬化する。
(3)ポリエチレンワックスを含ませることで、転写後にはホログラム層が最表面層となるが、極めて過酷な環境での使用、長期間にわたる使用、及び/又は多数回の繰り返し使用などでも、溶剤、機械的な摩擦、及び摩耗から被転写体に設けられた画像を保護し、傷付きにくく耐久性に優れる。
本発明の反射層5は、連続状の薄膜で形成されているもので、すなわち、ホログラム層の全面上に、ベタで薄膜形成される。また、反射層は、光を反射する金属等の材料から形成することが好ましい。反射層を形成するための金属材料としては、Al、Cr、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Ge、Mg、Sb、Pb、Cd、Bi、Sn、Se、In、Ga、もしくはRb等の金属、またはそれら金属の酸化物もしくは窒化物等を用いることができ、これらのうちから1種もしくは2種以上を組み合わせ用いることができる。これらの中でも、Al、Cr、Ni、Ag、またはAu等が特に好ましい。反射層の膜厚としては1nm〜50nm(10Å〜500Å)が好ましく、より好ましくは50Å〜150Åである。
蛍光インキ層6は、蛍光物質と樹脂バインダとからなる組成物により、印刷形成することができる。蛍光物質は、無機蛍光物質と有機蛍光物質とに大別され、いずれのものでも使用できる。無機蛍光物質の例としては、タングステン酸カルシウム、タングステン酸マグネシウム、硫化カルシウム・ビスマス、硫化亜鉛・銀、硫化亜鉛・銅、硫化亜鉛・金・アルミニウム、バナジウム酸イットリウム・ユーロピウム、硫酸化イットリウム・テルビウム、硫酸化ランタン・テルビウム等が挙げられる。また、有機蛍光物質の例としては、ジアミノスチルベンゼンジスルホン酸誘導体、イミダゾール誘導体、クマリン誘導体、トリアゾール、カルバゾール、ピリジン、ナフタル酸、イミダゾロン等の誘導体、フルオレセイン、エオシン等である。
本発明のホログラム構造において、色彩可変層の上に、紫外線吸収層7を設けることにより、ホログラム構造の特に色彩可変層の紫外線の照射による性能劣化(色彩可変性等の劣化)を防止することができる。この紫外線吸収層は、色彩可変層を覆って、自然光中の紫外線から、ホログラム構造の特に色彩可変層の劣化を防止する。この紫外線吸収層は、紫外線吸収剤と樹脂バインダを主体に構成される。それらの材料は、従来公知のものを使用することができ、特に限定されない。また、その形成方法も、従来と同様の方法で形成することができる。
ホログラム構造の最表面に、保護層8を設けることができる。この保護層は、圧力等の取り扱いによる表面の変形の防止、耐薬品性、耐水性、耐摩擦性等の向上のほか、透明性向上の目的でも用いられる。保護層を構成する素材としては、表面の耐擦傷性、耐薬品性、耐汚染性を要する場合は熱硬化性樹脂、又は紫外線硬化性樹脂もしくは電子線硬化性樹脂等の電離放射線硬化性樹脂が通常よく用いられる。
本発明のホログラム構造は、蛍光インキ層の上に粘着層9を設けてラベルとして、任意の物品に貼り付けることができる。粘着層を構成する粘着剤としては、公知の感圧で接着する粘着剤が適用できる。粘着剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、天然ゴム系、ブチルゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリクロロプレン、スチレン−ブタジエン共重合樹脂などの合成ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリロニトリル、炭化水素樹脂、アルキルフェノール樹脂、ロジン、ロジントリグリセリド、水素化ロジンなどのロジン系樹脂が適用できる。
剥離紙10は公知のものでよく、例えば上質紙、コート紙、含浸紙、又はプラスチックフィルムなどの基材の片面に離型層を有している。該離型層としては、離型性を有する材料であれば、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、有機樹脂変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アミノアルキド樹脂、ポリエステル樹脂などがある。これらの樹脂は、エマルジョン型、溶剤型又は無溶剤型のいずれもが使用できる。
(実施例1)
まず、基材2として、厚さ12μmのルミラーFタイプ(東レ社製、ポリエステルフィルム商品名)を用いた。この一方の面へ、下記の電離放射線硬化性樹脂組成物をグラビアリバースコーターで乾燥後の厚さが2μmになるように、塗工し100℃で乾燥して、ホログラム層4を形成した。
まず、「電離放射線硬化性樹脂組成物M」は以下の手順で、生成した。
撹拌機、還流冷却器、滴下漏斗及び温度計を取り付けた反応器に、酢酸エチル206.1g及びイソホロンジイソシアネートの三量体(HULS社製品、VESTANAT T1890、融点110℃)133.5gを仕込み、80℃に昇温して溶解させた。溶液中に空気を吹き込んだのち、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.38g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(大阪有機化学工業社製品、ビスコート300)249.3g及びジブチル錫ジラウレート0.38gを仕込んだ。80℃で5時間反応させたのち酢酸エチル688.9gを添加して冷却した。該「電離放射線硬化性樹脂組成物M」と、造膜性樹脂(アクリル系オリゴマー)、反応性シリコーン、ポリエチレンワックス、光重合開始剤、及び溶媒を下記の組成で配合して電離放射線硬化性樹脂組成物を調製した。
「電離放射線硬化性樹脂組成物M」 25質量部
メタアクリレートオリゴマー(日本合成化学社製、商品名紫光6630B) 5質量部
反応性シリコーン(信越化学社製、商品名X−22−2445) 0.2質量部
ポリエチレンワックス(平均粒径2.0m) 0.3質量部
光重合開始剤(チバ社製、商品名イルガキュア907) 0.9質量部
酢酸エチル 70質量部
上記の実施例1で作製したホログラム構造1で、色彩可変層3の上に、下記条件にて紫外線吸収層7を設けて、実施例2のホログラム構造1を作製した。
下記の紫外線吸収層組成物をグラビアコーターで乾燥後の塗布量が4μmになるように、塗工し100℃で乾燥させ、50℃で1週間エージングして、紫外線吸収層7を形成した。
UVA−C11(昭和インク社製、架橋性樹脂の商品名) 25質量部
マイクロシリカ(平均粒子径0.5μm) 2質量部
溶媒(メチルエチルケトン:トルエン=質量比1:1) 73質量部
上記の実施例1で作製したホログラム構造1で、蛍光インキ層6の上に下記条件にて、粘着層9、剥離紙10を順次積層して、実施例3のホログラム構造1を作製した。
下記組成の粘着剤を乾燥後の膜厚が15μmになるように、バーコーターで塗布し乾燥し、厚さ50μmの商品名SP−PET(トーセロ社製、軽剥離タイプの剥離紙)をラミネートして、ラベル形態のホログラム構造とした。
商品名ニッセツPE118(日本カーバイド社製、アクリル系粘着剤) 100質量部
メチルエチルケトン 40質量部
酢酸エチル 15質量部
商品名ニッセツCK101(日本カーバイド社製、イソシアネート架橋剤) 2質量部
2 基材
3 色彩可変層
4 ホログラム層
5 反射層
6 蛍光インキ層
7 紫外線吸収層
8 保護層
9 粘着層
10 剥離紙
Claims (3)
- 基材の一方の面に、色彩可変層を設け、該基材の他方の面に、ホログラム層、反射層、蛍光インキ層が順次積層されたホログラム構造において、前記色彩可変層は光を多重反射する顔料を含み、観察する角度でホログラムの色彩が変化し、前記反射層が連続状の薄膜で形成されていることを特徴とするホログラム構造。
- 請求項1に記載するホログラム構造において、色彩可変層の上に、紫外線吸収層を設けたことを特徴とするホログラム構造。
- 請求項1又は2に記載するホログラム構造において、蛍光インキ層の上に粘着層を設けてラベルとして利用できることを特徴とするホログラム構造。
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