JP5509843B2 - ホログラムラベル - Google Patents
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Description
本明細書において、配合を示す「部」は特に断わらない限り質量基準である。また、 「ホログラム」はホログラムと、回折格子などの光回折性機能を有するものも含む。
(1)製造メーカー純正品等、純正品の認証が意義を持つ種々の商品分野、例えば、電子機器、電気機器、コンピュータ関連製品、及び、それらの構成部品、コンピュータ関連ソフト、純正備品類(用紙やトナーなどのプリンタ消耗品等。)医薬品、医薬部外品もしくは化成品等、
(2)商品そのものが真正品であることを消費者に強く求められる分野、もしくは、ラベルを貼付することで意匠性を高めたり、商品が高価であることを示し、その商品の付加価値を高める分野など、例えば、書籍、文書、講演、演劇、映画、写真、絵画、彫刻、版画、図面、模型等もしくは、それらの編集物、又は記録媒体に記録したもの(ビデオカセット、コンパクトディスク、デジタルビデオディスクなど)等の著作物、所定の設定をされ、変更を防止しているROMボード(コンピューター機器、ゲーム機、遊技機等に用いられるもの。ROMとボードに渡る貼付も含む。)、時計、衣類、バッグ、宝石等宝飾品、スポーツ用品、化粧品、及びそれらの高級ブランド品等、
(3)本人確認の手段(ID証)分野、例えば、パスポート、運転免許証、保険証、会員証、身分証、住民登録証、病院カード、もしくは図書館カード等、
(4)経済秩序を保つ上で真正品であることが求められる分野、例えば、商品券、ギフト券等の金券類、もしくはプリペイドカード、クレジットカード、キャッシュカード等のカード類、
(5)さらには、これらのものを包装し、その包装を封印する分野、例えば、単に保管のため、もしくは郵便物や小荷物として封筒に入れたり、パッケージに入れて配達や配送をする分野、商品をパッケージに入れて販売する分野、単純に包装する分野、それらの封緘シールとして使用する分野、また、それらの説明書や効能書等にその真正性を証明するために貼付する分野等、
などに関し、特に、そのホログラムラベルを巧妙に剥がして、そのものの価値を下げられたり、そのホログラムラベルを再利用されることをに配慮すべき、もしくは配慮している分野に好適である。
そしてこれらは物品に貼付された後に剥がされ、悪用されることがないように支持体とホログラム層、或いはこれらの間に設けられた剥離層と支持体またはホログラム層で剥離するようにし、被着物から故意に剥離させた場合にホログラム全体が破壊されるものがある。特に、実公平5−48210号公報に開示されるホログラム脆性シールのように、支持体とホログラム形成層がパターン状剥離層を介して積層され、ホログラム形成上に反射性金属薄膜層、及び接着剤層を順次積層し、使用に際しては所要の大きさ、形状に切断し、証書や身分証明書のような偽造、変造されたくない被着体、または封書等の封印部に加圧により、必要に応じて加熱をしながら貼りつけるものがある。
このようにして一度被着体に貼りつけられたホログラムラベルは、剥がそうとすると、剥離層部と非剥離層部との境界断面でホログラムが破壊し、支持体上と被着体上にホログラムが分離して残存してしまうのでラベル全体をそつくりそのまま剥がすことができないため、他の物品にホログラムラベルを貼りかえることができず、ホログラム自体の偽造・変造の困難性により、ホログラムラベルが被着体の真正さを保証できる。
従つて、本考案のホログラムラベルは偽造されたくない被着体へ適用は勿論のこと、包装物の封印として適用でき、さらにはホログラムラベルは美麗により装飾物としても使用できる。
しかしながら、前者の全面破壊型のホログラム脆性シールは、剥がし方によってはホログラム層及び反射性薄膜層が破壊されることなく、ホログラムシール全体を完全に剥離させて、その結果再使用できることで悪用されてしまう可能性がある。そのため、ホログラム層や反射性薄膜層自体を破壊する方法として上記、実公平5−48210号公報の方法があるが、この方法ではホログラム脆性シールを貼着された状態で見るとホログラム層の上にパターン状の剥離層が設けられているため、そのパターンの存在を容易に目視により判別でき、ホログラムの再生画像の見え方に影響を与えるだけでなく、偽造防止策の存在が明らかになってしまう問題を有する。
この問題を解決するため、特開平8−152842号公報には、脆性剥離層を、反射性薄膜層と接着剤層との間に設ける等の方法も提案されているが、いずれも、ホログラム形成層の強度が大きく、基材との接着強度差や、脆性剥離性の存在程度では、ホログラム形成層そのものを破断するに至らないか、部分的に破断され、その目的を十分に達成できなかった。
本発明は上記従来の問題点に鑑み為されたものであり、その目的とするところは、不正な剥離行為によるホログラムシールの貼り替えを確実に防止することが可能で、しかも、部分的に脆性破壊する層の存在を発見しにくいホログラム脆性シールを提供することにある。
本発明のホログムラベルの第1の態様は、
透明基材上に、回折格子からなる微細なパターン領域の集合により構成される所望のパターンをその表面に有する回折格子形成層が形成され、その上に、ホログラムレリーフを有するホログラム形成層、反射性薄膜層、粘着層が設けられているホログラムラベルであって、
前記回折格子形成層と前記ホログラム形成層間の界面の剥離強度を、それ以外の界面である、透明基材と回折格子形成層との間、ホログラム形成層と反射性薄膜層との間、反射性薄膜層と粘着層との間、および、粘着層と被貼着体との間の界面の剥離強度より小さいものとすることを特徴とするものである。
本発明のホログラムラベルの第2の態様は、
前記回折格子からなる微細なパターン領域の集合が、網点状の領域からなることを特徴とするものである。
本発明のホログラムラベルの第3の態様は、
前記回折格子からなる微細なパターン領域の集合が、微細な帯からなることを特徴とするものである。
このホログラムラベルを、その被貼着体、もしくは、封緘部分から、貼付した痕跡を残さず、ホログラムラベルも完全な元の状態で剥して、不正に準備した別の被貼着体に貼り替えたり、封筒や箱を開封して内容物を取り替えた後、あたかも、その被貼着体や封筒や箱の内容物が本物であると主張したり、逆に、真正なホログラムラベルを剥したものは、本物でないとして、その価値を低下させるなどの不正を防止するためには、
ホログラムラベルのホログラム形成層そのものが破断することが望ましいが、ホログラムラベルの基材及び、ホログラム形成層の破断強度は、非常に大きく、ラベルとしての粘着力等(JIS Z0237で規定する180°剥離試験にて、0.1〜1.0kg/25mm幅。)では、それらの層を100%破断させることは困難である。
そのため、ホログラム形成層を破断するのではなく、透明基材上に、回折格子からなる微細なパターン領域の集合により構成されている、パターンをその表面に有する回折格子形成層(以下、回折格子形成層ともいう。)を設け、この回折格子形成層とホログラム形成層との界面で剥離が発生するように、回折格子形成層とホログラム形成層間の界面の剥離強度を小さいものとし、それ以外の界面である、透明基材と回折格子形成層との間、ホログラム形成層と反射性薄膜層との間、反射性薄膜層と粘着層との間、さらには、粘着層と被貼着体との間の界面の剥離強度より小さいもの、好ましくは、その1/2以下、より好ましくは、1/5以下とする。
但し、ホログラムラベルとしてのハンドリング等を考慮して、その界面の剥離強度は、0.01kg/25mm幅以上とする必要がある。それ以下であると、ホログラムラベル加工中や、貼付等の作業中に、その界面において剥離や、空隙が発生する等の不具合が生じる。
また、粘着層の粘着力、そして上記した他の界面が1.0kg/25mm幅もしくはそれ以上であるならば、その界面の剥離強度は、1.0kg/25mm幅以下、好ましくは、0.5kg/25mm幅以下、さらに好ましくは0.2kg/25mm幅以下とする。もちろん、この場合は、それより小さい値のもの(例えば1/10以下等。)とすることができる。
例えば、この「パターン」を、視認可能な所望のパターン(文字、図形、記号等、視認可能な表示であればいずれも使用できる。代表的には、ラベルを剥離した証拠を示すという意味で、「開封」等の文字表示をする。)とし、そのパターン内を、回折格子からなる「微細なパターン領域」の集合により構成することにより、言い換えれば、回折格子からなる「微細なパターン領域」と、回折格子の無い「その他の領域」の組み合わせで、「所望のパターン」を埋めることにより、例えば、「開」の文字の画線部を、この「微細なパターン領域」と、「その他の領域」で描くことにより、透明基材を剥離後に、その被貼着体上に残ったホログラム形成層を観察したとき、その「所望のパターン」部分において、そのままホログラム再生像が覗ける部分と、回折光が見える部分とが混ざりあい、結果として、「所望のパターン」部分が、そのホログラム再生像でもなく、また回折格子でもない、「虹色に反射する光」のみが見える領域として視認されることになる。
この阻害現象は、一つのホログラム再生像を結像するホログラムレリーフの領域が50μm〜300μm程度の微細な領域であって、このホログラムレリーフとは全く無関係の回折光を発生する回折格子領域が、同様に50μm〜300μm程度の微細な領域として、互い違いに接して設けられているときに発生する。このときの、各領域の形は、任意の形とすることができる。
すなわち、各微細な領域から発生する反射光が、その反射面から数十乃至は数百μm離れたところで、光の干渉を生じ(干渉領域。)この干渉がじゅうぶんなされたときに、はじめて、それぞれのホログラム再生像や回折像が、所定の位置に結像するものであるため、この干渉領域に別の回折光等が侵入すると、上記した像を形成する為の干渉現象が十分起こらず、単なる乱れた光(虹色の光)として目に届くものである。
本発明の場合は、ホログラム再生像の上に、「開封」の文字状の虹色領域(虹色の開封文字。)が重なって観察される。
上記した、回折格子からなる「微細なパターン領域」と、回折格子の無い「その他の領域」の組み合わせとして、「微細なパターン領域」を50μm〜300μm程度の所定の大きさの網点領域とし、その網点を囲む領域を、「その他の領域」とすると、上記干渉の阻害レベルが安定し、虹色の見え方が安定したものとなる。この場合の網点%は、30%〜70%とし、「微細なパターン領域」に設ける回折格子の回折効率は、ホログラム形成層に設けているホログラムレリーフの回折効率より大きいものとする。
さらに、ホログラム再生像自体は非常に冗長性が高いため、この遮断(虹色領域の幅、例えば「開封」の文字の線幅を意味する。)が、そのホログラムレリーフの干渉縞の周期0.5μm〜2μmの200倍〜5000倍、より好適には、500倍〜2000倍とする。
この遮断が、200倍未満であると、ホログラムの冗長性からホログラム再生像が強く再現されて遮断が弱まり、この遮断が5000倍を超えると、透明基材が剥離しにくくなったり、ホログラムラベル全体が剥離可能となったりする等の不具合が発生する。
透明基材を剥離した際の遮断(文字等。)の鮮明さは、500倍〜2000倍が最も良好となる。
その回折格子形成層を、透明基材上に、コーティング方式等の印刷方式、もしくは、下記する電離放射線硬化方法による直接形成方式を用いて、回折格子の凹凸の深さに適合させ、1μm〜20μmの厚さで形成する。
この回折格子形成層に、光を回折するための凹凸形状を形成する方法は、感光性樹脂材料にマスクパターン露光(パターン状の開口部を有し、そのパターン内が微細な開口部と微細な遮蔽部を交互に有するマスク。)を行なって現像することによって直接的に形成することもできるが、予め作成した微細な凹凸形状もしくはその複製物、またはそれらのメッキ型等を複製用型として用い、その型面を上記の樹脂材料の層(回折格子形成層)に押し付けることにより、賦型を行なうこともできる。
熱硬化性樹脂や電離放射線硬化性樹脂を用いる場合には、型面に未硬化の樹脂を密着させたまま、加熱もしくは電離放射線照射により、硬化を行わせ、硬化後に剥離することによって、硬化した透明な樹脂材料からなる層の片面に微細凹凸形状を形成することもできる。
微細な凹凸を精密に作成するため、光学的な方法だけでなく、電子線描画装置を用いて、精密に設計された、微細な凹凸形状を作り出し、より精密で複雑な回折光を作り出すものであってもよい。
この微細な凹凸形状は、光を回折するものであればよく、凹凸の周期が、0.4μm〜2μmの間で、そしてその深さが0.1μm〜1.0μmの間で周期的に形成されているものとする。
レリーフを複製(賦形ともいう。)する方法は、凹凸の形で記録された原版をプレス型(スタンパともいう。)として用い、上記の回折格子形成層上に、その原版を重ねて加熱ロールなどの適宜手段により、両者を加熱圧着することにより、原版の凹凸を複製することができる。
上記の極微細な形状を精密に再現するため、また、複製後の熱収縮などの歪みや変形を最小とするため、原版は金属を使用し、低温・高圧下で複製を行うことも好適である。
複製方式は、高圧とするため、平板式でなく、回転式を用い、高い線圧とすることが望ましい。
この微細な凹凸形状領域(回折領域ともいう。)と、平坦な領域をその表面に有する回折格子形成層の上に、その凹凸形状を埋めるように、ホログラム形成層を形成する。ホログラム形成層は、上記した回折格子形成層と同様の方法にて形成することができる。
また、ホログラム形成層には、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、もしくは電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。
ホログラム形成層を、回折格子形成層の上に、その回折領域を埋めるように形成すると、その光を回折する効果が著しく減少し、あたかも、「(一体となった」一つの層があるのみ」のように観察される。
例え、上記2つの層が異なる樹脂を用いたとしても、その屈折率差が0.03以下であれば、この効果を十分引き出せる。
その屈折率差が、0.03を超えると、2つの層の界面での光の屈折や、反射が強くなり、回折格子領域の存在が、レーザー光では勿論のこと、目視にても認識できるようになるため、ホログラムラベルの中に、所望のパターンが存在することを、そのホログラムラベルを剥す前から知られてしまったり、すでに、不正な剥し行為が為されてしまったとの誤解を招く。
従って、この2つの層に使用する樹脂は、同一のものを使用するか、別の樹脂であってもその屈折率差が、0.03以内であるものを使用する。
同一の樹脂であっても、熱硬化樹脂や、電離放射線硬化樹脂の場合には、下層の回折格子形成層を十分硬化した後、ホログラム形成層を設けるため、その界面剥離強度は、安定したものとなる。
もちろん、この界面での剥離強度をより小さくするため、2つの層に使用する樹脂の互いの相溶性が低いものや、密着性の低いものを選定する方法もある。
また、回折格子形成層を形成した後、その表面を長時間放置したり、加工時に何らかの汚染等により、その表面が変化すると、その上に、同一樹脂によるホログラム形成層を設けたときに、その界面部分が光学的に異なる性質を示し、その回折格子形成層の存在を認識しやすくなるため、回折格子形成層形成後、すみやかに、ホログラム形成層を設ける必要がある。
ホログラム形成層に適宜なホログラムレリーフを形成した後、反射性薄膜を形成し、さらにその上に粘着層を形成して、本発明のホログラムラベルを作製することができる。
このホログラムラベルを所望の被貼着体上の適宜な位置に貼付した後、このホログラムラベルを剥そうとすると、透明基材と回折格子形成層が一体となって剥がれ、被貼着体側にホログラム形成層と反射性薄膜層及び粘着層が残り、ホログラム形成層の最表面にパターン状に形成されている回折格子領域が、空気との屈折率差による大きな光回折効果を発現して、ホログラムレリーフによるホログラム再生像を遮断するように、そのパターンを虹色に浮き上がらせ(表示して)、不正なホログラムラベルの剥し行為が行われたことを明示する。
本発明のホログラムラベルで使用される透明基材1は、厚みを薄くすることが可能であって、機械的強度や、ホログラムラベルAを製造する際の処理や加工に適した耐溶剤性および耐熱性を有するものが好ましい。使用目的にもよるので、限定されるものではないが、フィルム状もしくはシート状のプラスチックが好ましい。
例えば、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、トリアセチルセルロース(TAC)、ジアセチルセルロース、ポリエチレン/ビニルアルコール等の各種のプラスチックフィルムを例示することができる。
透明基材の一方の面に、表面活性化処理を全面に施し、その後、所望のパターン状に不活性化処理を行うが、これらの処理において、活性化処理面と不活性化処理面のホログラム形成層との密着性、すなわち、剥離強度の差が大きくなるものが望ましい。
透明基材1の厚さは、通常5〜250μmであるが、ラベルとしての取り扱い適正から25〜100μmとすることが望ましい。
本発明の回折格子領域3を有する、「回折格子からなる微細なパターン領域の集合により構成されている、パターンをその表面に有する回折格子形成層」(回折格子形成層)2を構成するための透明な樹脂材料としては、透明基材との密着性の良好な、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、もしくは電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。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、もしくはポリスチレン樹脂等が、また、熱硬化性樹脂としては、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、もしくはフェノール樹脂等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、1種もしくは2種以上を使用することができる。これらの樹脂の1種もしくは2種以上は、各種イソシアネート樹脂を用いて架橋させてもよいし、あるいは、各種の硬化触媒、例えば、ナフテン酸コバルト、もしくはナフテン酸亜鉛等の金属石鹸を配合するか、または、熱もしくは紫外線で重合を開始させるための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、もしくはジフェニルスルフィド等を配合しても良い。
また、電離放射線硬化性樹脂としては、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を挙げることができ、このような電離放射線硬化性樹脂に架橋構造を導入するか、もしくは粘度を調整する目的で、単官能モノマーもしくは多官能モノマー、またはオリゴマー等を配合して用いてもよい。
熱硬化性樹脂や電離放射線硬化性樹脂を用いる場合には、型面に未硬化の樹脂を密着させたまま、加熱もしくは電離放射線照射により、硬化を行わせ、硬化後に剥離することによって、硬化した透明な樹脂材料からなる層の片面にその微細凹凸形状を形成することができる。
微細な凹凸形状を精密に作成するため、光学的な方法だけでなく、電子線描画装置を用いて、精密に設計された凹凸構造(所望の回折格子領域3を含む。)を作り出し、より精密で複雑な再生光を作り出すものであってもよい。
その回折格子領域の凹凸形状(所望の回折格子領域3を含む。)は、複製により凹凸を反転することができ、以下に記載するホログラム形成層の十分な回りこみを達成しやすい方を選択可能である。
本発明のホログラム形成層4を構成するための透明な樹脂材料としては、上記の光散乱層2と同一の樹脂、または、その回折格子形成層に用いた樹脂との相溶性の低い、もしくは、界面剥離強度の小さい、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、もしくは電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。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、もしくはポリスチレン樹脂等が、また、熱硬化性樹脂としては、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、もしくはフェノール樹脂等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、1種もしくは2種以上を使用することができる。これらの樹脂の1種もしくは2種以上は、各種イソシアネート樹脂を用いて架橋させてもよいし、あるいは、各種の硬化触媒、例えば、ナフテン酸コバルト、もしくはナフテン酸亜鉛等の金属石鹸を配合するか、または、熱もしくは紫外線で重合を開始させるための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、もしくはジフェニルスルフィド等を配合しても良い。
また、電離放射線硬化性樹脂としては、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を挙げることができ、このような電離放射線硬化性樹脂に架橋構造を導入するか、もしくは粘度を調整する目的で、単官能モノマーもしくは多官能モノマー、またはオリゴマー等を配合して用いてもよい。
熱硬化性樹脂や電離放射線硬化性樹脂を用いる場合には、型面に未硬化の樹脂を密着させたまま、加熱もしくは電離放射線照射により、硬化を行わせ、硬化後に剥離することによって、硬化した透明な樹脂材料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ができる。なお、同様な方法によりパターン状に形成して模様状とした回折格子を有する回折格子形成層も光回折構造として使用できる。
ホログラムは物体光と参照光との光の干渉による干渉縞を凹凸のレリーフ形状で記録されたもので、例えば、フレネルホログラムなどのレーザ再生ホログラム、及びレインボーホログラムなどの白色光再生ホログラム、さらに、それらの原理を利用したカラーホログラム、コンピュータジェネレーティッドホログラム(CGH)、ホログラフィック回折格子などがある。また、マシンリーダブルホログラムのように、その再生光を受光部でデータに変換し所定の情報として伝達したり、真偽判定を行うものであってもよい。
単一回折格子のように、全く同一形状の凹凸の繰り返しであるものは、隣り合う凹凸が同じ形状であればある程、反射する光の干渉度合いが増しその強度が強くなり、最大値へと収束する。回折方向のぶれも最小となる。立体像のように、画像の個々の点が焦点に収束するものは、その焦点への収束精度が向上し、再現もしくは再生画像が鮮明となる。
さらに、透明金属化合物薄膜の場合は、その薄膜の上下の面が、同一レリーフ形状であり且つ、その面と面の距離(すなわち膜厚さ)が均一であればあるほど、再現もしくは再生強度が大きくなる。また、レリーフ面にホログラム画像の凹凸とは異なる周期、形状の凹凸が存在すると、それはホログラムもしくは回折格子の再現もしくは再生時のノイズとなり、画像を不鮮明にする要因となる。
上記の極微細な形状を精密に再現するため、また、複製後の熱収縮などの歪みや変形を最小とするため、原版は金属を使用し、低温・高圧下で複製を行う。
原版は、Niなどの硬度の高い金属を用いる。光学的撮影もしくは、電子線描画などにより形成したガラスマスターなどの表面にCr、Ni薄膜を真空蒸着法、スパッタリングなどにより5〜50nm形成後、Niなどを電着法(電気めっき、無電解めっき、さらには複合めっきなど)により50〜1000μm形成した後、金属を剥離することで作ることができる。
高圧回転式の複製に用いるためには、このNi層の厚み精度を高くする必要があり、通常±10μm、好ましくは、±1μmとする。このため、裏面の研磨や、平坦化方法を用いてもよい。
透明基材1上のホログラム形成層3をこの複製用シリンダーに沿って押し当て、裏面より金属製シリンダーにより上記圧力にて複製を実施する。複製後の熱収縮などの歪みや変形を最小限とするためには、透明な基材1から全体を加熱するのではなく、ホログラム形成層4面側の一部のみを加熱する方法が望ましい。これにより、回折格子形成層2と、ホログラム形成層4の不要な剥離強度の増加を回避できる。
通常、この加熱温度は60℃〜110℃とする。さらには、裏面の金属製シリンダーを常温に保つ、もしくは冷却することで、さらにその精度を向上させることができる。
本発明のホログラムラベルでは、ホログラム形成層4の上に形成されているホログラムレリーフに接して、且つ、追従するように反射性薄膜層5を形成する。この薄膜は、入射した光を反射する必要があるため、ホログラム形成層4よりも高い屈折率を有する薄膜であれば、特に限定されない。
反射性薄膜層5としては、真空薄膜法などにより形成される金属薄膜などの金属光沢反射層、又は透明反射層のいずれでもよいが、金属光沢反射層を部分的に設けたり、透明反射層を設けた場合は、ラベル貼着後にそのラベルに覆われた被貼着体上の画像などがホログラムを通して観察できるので好ましい。
透明反射層としては、ほぼ無色透明な色相で、その光学的な屈折率がホログラム形成層のそれとは異なることにより、金属光沢が無いにもかかわらず、ホログラムなどの光輝性を視認できることから、透明なホログラムを作製することができる。例えば、ホログラム形成層4よりも光屈折率の高い薄膜、例として、ZnS、TiO2、Al2O3、Sb2S3、SiO、SnO2、ITOなどがある。好ましくは、金属酸化物又は窒化物であり、具体的には、Be、Mg、Ca、Cr、Mn、Cu、Ag、Al、Sn、In、Te、Ti、Fe、Co、Zn、Ge、Pb、Cd、Bi、Se、Ga、Rb、Sb、Pb、Ni、Sr、Ba、La、Ce、Auなどの酸化物又は窒化物他はそれらを2種以上を混合したものなどが例示できる。またアルミニウムなどの一般的な光反射性の金属薄膜も、厚みが20nm以下になると、透明性が出て使用できる。
粘着層6としては、従来公知の溶剤系及び水系のいずれの粘着剤、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル−アクリル共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン樹脂や、天然ゴム、クロロプレンゴムなどのゴム系樹脂などが挙げられる。自然にやさしい材料構成とするために、特に、天然ゴムを主成分とするラテックス、それを変性したもの、特に天然ゴムにスチレン特にメタクリルさんメチルとをグラフト重合させて得た天然ゴムラテックス等の天然素材から作製されたものを用いても良い。
粘着層6の塗工量は、約8〜30g/m2(固形分)が一般的であり、従来公知の方法、すなわち、グラビアコート、ロールコート、コンマコートなどの方法で、塗布し乾燥して粘着層5を形成する。また、粘着層6の粘着力は、反射性薄膜層5と粘着層6との剥離強度で、JIS Z0237準拠の180°による剥離方法において、0.1〜1kg程度の範囲にすることが望ましい。もちろん、それ以上の剥離強度を有していても、本発明の目的には適合している。
以上の如き粘着剤の種類や、塗工量は、透明基材1、回折格子形成層2、ホログラム形成層4及び反射性薄膜層5上に粘着剤層6を形成する際に、その剥離強度が前記範囲になるように、選択して使用することが好ましい。
(実施例1)
透明基材1として、38μmのポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを用い、その一方の面に、位置検出用マークを墨インキにて印刷したものの上に、下記組成からなる回折格子形成用組成物をグラビアリバースコーティング方式により塗布し、乾燥して、厚さ5μmの回折格子形成層2を得た。
〈回折格子形成用組成物〉
メラミン樹脂 20部
トルエン 40部
メチルエチルケトン 40部
その後、この回折格子形成層2を加熱硬化させた。この回折格子形成層2上に、その回折格子領域3の凹凸形状を埋めるように、下記組成のホログラム形成層用組成物を用いて、3本リバースロールコーティング方式により、ホログラム形成層4を設け、
〈ホログラム形成層用組成物〉
アクリル樹脂 20部
トルエン 20部
酢酸エチル 40部
イソプロピルアルコール 20部
レーザ光学系を用いて撮影した意匠性の高いホログラム(再生画像サイズ20mm×20mm。)を備えたNi原版を用意し、上記したホログラム形成層4に、そのNi原版のレリーフ面を合わせて(光散乱層2の光散乱領域3との位置検出用マークによる位置合わせをした上で)、回転式レリーフホログラム形成装置(原版シリンダー径1.0m・原版面温度100℃、加圧シリンダー径0.3m水冷式、圧力2トン/m、複製速度10m/分)にてホログラムレリーフをホログラム形成層4上に形成した。
するように200nm厚さのAL薄膜からなる反射性薄膜層5を形成した。
このAL薄膜形成面に、次の組成物をグラビアコーターで乾燥後の塗布量が20μmになるように、塗工し70℃で乾燥させて、粘着層6を形成し、20mm×20mmのサイズにカットし、実施例1のホログラムラベルAを得た。
・<粘着剤組成物>
酢酸ビニル−アクリル共重合体 30質量部
トルエン 40質量部
酢酸ビニル 40質量部
このホログラムラベルを、重要書類を入れた封筒の封緘用に所定の圧力をかけて貼付し、24時間放置した後、目視にて観察したところ、回折格子領域3の部分に光学的な視認性の差は認識できず、「パターン状」の文字があることは確認できなかった。
そのホログラムラベルを剥そうとしたところ、透明基材1と回折格子形成層2のみが一体となって容易に剥離し、その剥離後のホログラム形成層4の最表面には、その「パターン状の回折格子領域3」、すなわち、縦横に連続した、「開」「封」の文字が、ホログラム画像を遮蔽するように、虹色に光っており、鮮明なホログラムと、その「開」「封」の文字を鮮明に視認することができた。
このことから、ホログラムラベルAは、高い意匠性と開封防止効果を有するものと思われた。
アルバック社製電子線加熱方式真空蒸着機を用いて、TiOx薄膜層40nmを形成する
こと、及び、封緘する封筒にデザインが印刷されていること以外は全て実施例1と同一とし、実施例2のホログラムラベルA(透明なホログラムラベル)を得た。
実施例1と同様に評価したところ、透明なホログラムラベルの中の「パターン状」の文字部分と、それ以外の部分において、光学的な差はなく、透明なホログラムラベルを通してて、封筒のデザインが鮮明に確認できたことに加えて、実施例1と同様の効果が得られた。
(実施例3)
回折格子形成2と、ホログラム形成層4に、下記組成物を用いて、両層の屈折率差をほぼ0とした以外は、実施例1と同様にして、実施例3のホログラムラベルAを得た。
〈光散乱層用組成物〉
メラミン樹脂(屈折率n=1.56) 20部
トルエン 40部
メチルエチルケトン 40部
〈ホログラム形成層用組成物〉
メラミン樹脂(屈折率n=1.56) 20部
トルエン 10部
メチルイソブチルケトン 40部
酢酸エチル 30部
実施例1と同様に評価したところ、透明なホログラムラベルの中の「パターン状」の文字部分と、それ以外の部分において、光学的な視認性の差は全く無かったこと以外は、実施例1と同様の効果が得られた。
回折格子形成層2と、ホログラム形成層4に、下記組成物を用いて、両層の屈折率差を0.1とした以外は、実施例1と同様にして、実施例4のホログラムラベルAを得た。
〈光散乱層用組成物〉
メラミン樹脂(屈折率n=1.56) 20部
トルエン 40部
メチルエチルケトン 40部
〈ホログラム形成層用組成物〉
エポキシ樹脂(屈折率n=1.61) 20部
メチルメタアクリレート(屈折率n=1.49) 10部
酢酸エチル 40部
イソプロピルアルコール 30部
実施例1と同様に評価したところ、透明なホログラムラベルの中の「パターン状」の文字部分と、それ以外の部分において、光学的な視認性の差は全く無かったこと以外は、実施例1と同様の効果が得られた。
(実施例5)
回折格子形成層2上に、位置検出用マークとの見当を合わせた、20mm×20mmの領域内に、タテ5mm×ヨコ5mmの「開」、「封」の文字パターンを連続的に設けた「パターン」のその文字部分(画線部分は400〜500μmの幅となる。)を埋めるように回折格子を形成する方法として、光学的撮影方法を用い、網点の大きさ60μm、網点率40%の網点形成用マスクを用いて、60μmの網点で形成された回折格子領域3を有するようにしたこと、以外は、実施例1と同様にして、実施例5のホログラムラベルAを得た。
実施例1と同様に評価したところ、虹色の文字がより鮮明に観察された以外は、同様の結果が得られた。
回折格子形成層2上に、位置検出用マークとの見当を合わせた、20mm×20mmの領域内に、タテ5mm×ヨコ5mmの「開」、「封」の文字パターンを連続的に設けた「パターン」のその文字部分(画線部分は400〜500μmの幅となる。)を埋めるように回折格子を形成する方法として、電子線描画方法を用い、網点の代わりに、幅100μm、長さ300μmの帯を、幅方向には100μmの間を空け、且つ、長さ方向には、20μmの間を空けて形成したこと以外は、実施例5と同様にして、実施例6のホログラムラベルAを得た。
実施例1と同様に評価したところ、虹色の文字がさらに鮮明に観察された以外は、同様の結果が得られた。
(比較例)
(比較例1)回折格子形成層2を設けないこと以外は、実施例1と同様にし、比較例1のホログラムラベルを得た。
このホログラムラベルを実施例1と同様に評価したところ、透明基材1が容易には剥がれず、粘着層6から剥離し、剥離の途中から透明基材1とホログラム形成層4との間に空隙が発生したに止まった。
従って、このホログラムを丁寧に剥がせば、不正に剥すことも可能であると思われた。
1 透明基材
2 透明基材に、回折格子からなる微細なパターン領域の集合により構成されている、 パターンをその表面に有する回折格子形成層(回折格子形成層)
3 回折格子領域
4 ホログラム形成層
5 反射性薄膜層
6 粘着層
Claims (3)
- 透明基材上に、回折格子からなる微細なパターン領域の集合により構成される所望のパターンをその表面に有する回折格子形成層が形成され、その上に、ホログラムレリーフを有するホログラム形成層、反射性薄膜層、粘着層が設けられているホログラムラベルであって、
前記回折格子形成層と前記ホログラム形成層間の界面の剥離強度を、それ以外の界面である、透明基材と回折格子形成層との間、ホログラム形成層と反射性薄膜層との間、反射性薄膜層と粘着層との間、および、粘着層と被貼着体との間の界面の剥離強度より小さいものとすることを特徴とするホログラムラベル。 - 前記回折格子からなる微細なパターン領域の集合が、網点状の領域からなることを特徴とする請求項1記載のホログラムラベル。
- 前記回折格子からなる微細なパターン領域の集合が、微細な帯からなることを特徴とする請求項1記載のホログラムラベル。
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