JP5741090B2 - ホログラム用コーティング材料、ホログラム形成体、包装材及びホログラム形成体の作製方法 - Google Patents
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Description
しかし、真空蒸着やスパッタリング等の真空装置を必要とする製膜方法では、大規模な装置が必要となり、製造コストが非常に高くなったり、蒸着源からの幅射熱による熱ダメージにより基材の変形や熱ダレを生じる等の問題がある。
従来よりも意匠性や光輝性(きらきらと感じる視覚感)に優れたホログラムを得るためには、透明反射膜の光反射性、光透明性をさらに高めることが求められる。
本発明に係るホログラム形成体及び包装材は、透明反射層を上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成しているため、光輝性と耐磨耗性に優れた意匠性の高いホログラムを有している。
本発明に係るホログラム形成体の作製方法は、ホログラムの光輝性と耐磨耗性に優れ、可撓性を有するホログラム形成体を、乾式の成膜プロセスを用いる場合に比べて低コストで容易に作製することができる。
本発明において樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
本発明において、分子量とは、分子量分布を有する場合には、THF溶剤におけるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値である重量平均分子量を意味し、分子量分布を有しない場合には、化合物そのものの分子量を意味する。
フィルムとシートのJIS K6900での定義では、シートとは薄く一般にその厚さが長さと幅の割りには小さい平らな製品をいい、フィルムとは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通例、ロールの形で供給されるものをいう。したがって、シートの中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえるが、シートとフィルムの境界は定かではなく、明確に区別しにくいので、本発明では、厚みの厚いもの及び薄いものの両方の意味を含めて、「シート」と定義する。
本発明の光には、可視領域及び非可視領域の波長の電磁波だけでなく、電子線のような粒子線及び電磁波と粒子線を総称する放射線又は電離放射線が含まれる。
本発明に係るホログラム用コーティング材料は、加水分解重縮合性有機金属化合物、金属酸化物微粒子及び溶剤を含有することを特徴とする。
加水分解重縮合性有機金属化合物と金属酸化物微粒子を併用し、固形分全量に対する前記加水分解重縮合性有機金属化合物の含有割合を50〜99.9質量%、かつ、前記金属酸化物微粒子の含有割合を0.1〜50質量%とすることにより、本発明に係るホログラム用コーティング材料で形成した透明反射層の反射率が向上し、優れた耐磨耗性も得られる。そのため、本発明に係るホログラム用コーティング材料で形成した透明反射層を有するホログラム形成体は光輝性に優れ、しかも磨耗によるホログラムの消失が起こりにくい。
加水分解重縮合性有機金属化合物は、本発明のコーティング材料を用いて透明反射層を形成する際に、バインダーとして機能する成分である。
例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の有機ポリマーのバインダーを用いる場合に比べて、加水分解重縮合性有機金属化合物をバインダーとして用いることにより、ホログラム形成体の反射率を高め、ホログラム形成体の意匠性や光輝性を高めることができる。
この他、加水分解重縮合性有機金属化合物として、アセチルアセトナートやキレート錯体等の有機金属錯体を用いても良い。
RmM(OR’)n1・・・一般式(1)
Rm(R’O)n2M−O−MRm(OR’)n2・・・一般式(2)
(一般式(1)及び(2)において、Rはそれぞれ、独立して炭素数1〜10のアルキル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ含有基、アミド基、スルホニル含有基、水酸基またはカルボキシル基、R’はそれぞれ、独立して炭素数1〜10のアルキル基、Mは金属原子、m+n1は金属原子Mの価数であり、m+n2は金属原子Mの価数から1差し引いた数であり、m=0であっても良い。)
Rとしては、炭素数1〜10のアルキル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ含有基、アミド基、スルホニル含有基、水酸基またはカルボキシル基が挙げられる。特に、ビニル基または(メタ)アクリロイル基を用いた場合には、光照射によって、光重合性基を有するバインダーと反応することができるため、より耐久性、耐熱性の高い透明反射層となる。
R’としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましい。金属アルコキシドにおけるOR’基、すなわち、アルコキシル基が嵩高いほど、透明反射層の膜安定性やコーティング適性が高まる。
その他のバインダーとしては、例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン、(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネート、(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等の単官能モノマーが挙げられる。
また、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、脂肪族トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、脂肪族テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能のモノマーやオリゴマー等を用いても良い。
この他、スチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ブロモスチレン、ジビニルベンゼン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、N−ビニルピロリドン等のビニル化合物、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、トリメチロールプロパンジアリル、ジアリルフタレート、ジメタクリルフタレート、ジアリルイソフタレート等のアリル化合物等を用いても良い。
金属酸化物微粒子の含有割合が少なすぎる場合には、透明反射膜の反射率が充分に上がらないため、ホログラムの優れた光輝性が得られない。また、金属酸化物微粒子の含有割合をゼロから100質量%まで増やしていくと、ゼロから50質量%までは優れた反射率が得られるが、50質量%を超えると耐磨耗性が悪くなるだけでなく反射率も一度落ち込み、さらに100質量%に近づくと再び反射率が上がるが耐磨耗性は悪いままである。
従って、透明反射層に高い反射率を付与し、同時に優れた耐磨耗性(ホログラムの消失防止性能)を付与するためには、金属酸化物微粒子の含有割合を0.1〜50質量%とする必要がある。
特に、加水分解重縮合性有機金属化合物の含有割合(a)と後述する金属酸化物微粒子の含有割合(b)との比(a/b)が、1〜250であることが、ホログラム用コーティング材料の塗工性(塗工の均一性)、得られるホログラムの光輝性(きらきらの感じる視覚感)、耐磨耗性(ホログラムの消失防止性能)、透明感の観点から好ましく、当該比(a/b)が1〜25であることがさらに好ましく、2〜10であることがさらに好ましい。
金属酸化物微粒子は、ホログラム形成体の反射率を高め、ホログラム形成体の意匠性や光輝性を高めるための成分である。
金属酸化物微粒子としては、例えば、特許文献1に記載のTiO2、ZrO2、SnO2、Al2O3等を用いることができる。この他、ITO、ZnO、CeO等を用いることもできる。
金属酸化物微粒子は、上述したものを1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
ホログラム形成体の反射率を高めるためには、レリーフ層のレリーフ形成面が鑑賞者側を向いており、レリーフ形成面よりも鑑賞者側に透明反射層が形成される場合には、ホログラム用コーティング材料の組成を、レリーフ層よりも高屈折率にすれば良い。
なお、ホログラム形成体の反射率とは、(株)島津製作所製の商品名UV−2200を用いてJIS−K0115に準拠して測定するホログラム表示面の波長450〜600nmにおける反射率の極大値をいう。
溶剤は、従来公知の反射層やレリーフ層を形成する組成物に用いられている溶剤を用いることができる。
例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、酢酸エチル、1,4−ジオキサン、1,2−ジクロロエタン、ジクロルメタン、クロロホルム、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール等を用いることができる。
溶剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
本発明のホログラム用コーティング材料には、上記必須成分の他、各種性能を付与ないし向上させるために透明反射層形成用組成物に用いる従来公知のその他の成分が含まれていても良い。
その他の成分としては、例えば、特許文献1に記載の光重合開始剤、重合禁止剤、離型剤、有機金属カップリング剤等が挙げられる。
以下、これらのその他の成分について説明する。
光重合開始剤としては、上記加水分解重縮合性有機金属化合物やその他のバインダーの官能基に応じて適切な活性種を発生させるものを用いる。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン、アントラキノン、メチルアントラキノン、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトン、ベンジルジアセチルアセトフェノン、ベンゾフェノン、p−クロロベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、ジフェニルジスルフィド、テトラメチルチウラムスルフィド、α−クロルメチルナフタレン、アントラセン、ヘキサクロロブタジエン、ペンタクロロブタジエン、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン−1,2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン等が挙げられる。
光重合開始剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
本発明のホログラム用コーティング材料には、貯蔵安定性を向上させるために、重合禁止剤が含まれていても良い。
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノール類;ベンゾキノン、ジフェニルベンゾキノン等のキノン類;フェノチアジン類;銅類等が挙げられる。
重合禁止剤を用いる場合、通常、ホログラム用コーティング材料の固形分全量に対して0.1〜10質量%程度の割合で用いる。
重合禁止剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
ホログラム形成体を作製する際に、レリーフ形成面に微細凹凸構造(レリーフ構造)を付与する前に、ホログラム用コーティング材料を塗布する場合、ホログラム用コーティング材料に離型剤が含まれることが好ましい。離型剤が含まれることにより、レリーフ形成面に押し付けたスタンパーを取り除くときにレリーフ層を形成する材料の版取られを防止し、スタンパーを長期間連続して使用(反復エンボス性)することができるようになる。
離型剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
離型剤を用いる場合、通常、ホログラム用コーティング材料の固形分全量に対して0.1〜10質量%程度の割合で用いる。
有機金属カップリング剤は、透明反射層の耐熱性や強度を向上させる働きを有する。
有機金属カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、スズカップリング剤等の各種カップリング剤を使用できる。
有機金属カップリング剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
有機金属カップリング剤を用いる場合、通常、ホログラム用コーティング材料の固形分全量に対して0.1〜10質量%程度の割合で用いる。
本発明に係るホログラム形成体は、レリーフ形成面を有するレリーフ部材、及び、当該レリーフ部材のレリーフ形成面を被覆した透明反射層を備え、前記透明反射層は、上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成されてなることを特徴とする。
本発明に係るホログラム形成体は、透明反射層が上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成されているため、耐磨耗性に優れる。
図1の第一の態様のホログラム形成体1では、レリーフ部材10のレリーフ形成面20を上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成した透明反射層30が被覆している。そして、レリーフ部材10では、シート状基材40の一面側にレリーフ層50が設けられている。
なお、図1以下の図面では、説明の便宜上、縦横の寸法比及び各層間、各部材間の寸法比は適宜、実寸とは変えて誇張して図示してある。また、図1以下の図面では特に断らない限り、図面上方がホログラム形成体の鑑賞者側とする。
図2の第二の態様のホログラム形成体1では、レリーフ部材11のレリーフ形成面20を上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成した透明反射層30が被覆している。そして、図2のレリーフ部材11は、シート状基材がレリーフ層50を兼ねている。
図3の第三の態様のホログラム形成体2では、レリーフ部材12のレリーフ形成面20を上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成した透明反射層30が被覆している。
そして、レリーフ部材12は、支持体60の表面にレリーフ層50が設けられている。
図4の第四の態様のホログラム形成体2では、レリーフ部材13のレリーフ形成面20を上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成した透明反射層30が被覆している。そして、図4のレリーフ部材13は、支持体がレリーフ層50を兼ねている。
レリーフ部材は、レリーフ形成面を有する部材であり、ホログラムを再現する微細凹凸構造を有するレリーフ層と基材(支持体)が一体になったもの、当該レリーフ層と基材(支持体)が別個に形成されているものの両方を含む概念である。
レリーフ層と基材(支持体)が別個に形成されている態様としては、例えば、図1及び3に示したようなレリーフ部材10、12が挙げられる。
レリーフ層と基材(支持体)が一体になった態様としては、例えば、図2及び4に示したようなレリーフ部材11、13が挙げられる。
樹脂シートは、連続帯状のものであっても良いし、枚葉状のものであっても良い。
また、アルミニウム蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートシート、シリカ蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートシート、アルミナ蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートシート、アルミニウム蒸着延伸ナイロンシート、シリカ蒸着延伸ナイロンシート、アルミナ蒸着延伸ナイロンシート、アルミニウム蒸着延伸ポリプロピレンシート、アルミニウム蒸着未延伸ポリプロピレンシート等の樹脂シートに無機酸化物や有機金属酸化物を蒸着したシートを用いても良い。
この他、樹脂シートの材料は、例えば、特開2009−285863号公報に記載の環状ポリオレフィン系樹脂等であっても良い。
当該微細凹凸構造の凹凸の高低差は用途や記録されるホログラム等に応じて適宜調節すれば良いが、通常、10〜2000nm程度である。
印刷層70は、染料や顔料を溶解又は分散した公知のグラビアインキ、オフセットインキ、スクリーンインキ、フレキソインキ等のインキを用いて、公知のグラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷などの印刷法で印刷し、文字や図形等の任意の情報を印刷した層であれば良い。蛍光顔料や蛍光染料を含む蛍光インキを用いても良い。
アンカー層の材料としては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、酸変性ポリオレフィン系樹脂、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸等との共重合体、(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ゴム系化合物、石油系樹脂、アルキルチタネート系化合物、ポリエチレンイミン系化合物、イソシアネート系化合物、澱粉、カゼイン、アラビアゴム、セルロース誘導体、ワックス類等を使用することができる。
透明反射層は、上記本発明に係るホログラム用コーティング材料を用いて形成されており、高い反射率を有し、透明性が高く、耐磨耗性にも優れるので、レリーフ部材のレリーフ形成面を被覆して、ホログラム形成体に優れた光輝性、透明感、意匠性、耐久性を付与できる。
また、本発明に係るホログラム形成体においては、上記透明反射層のヘイズを、0.1〜2%とすることも可能である。このようにするためには、例えば、上記酸化物微粒子の粒径を300nm以下、より好ましくは100nm以下とすれば良い。
なお、ヘイズは、日本電色工業(株)製の商品名NDH2000型を用いて、JIS−K7105に準拠して測定した値とする。
透明反射層の形成方法は、乾式による成膜法以外の従来公知の塗工法や押出し法を用いることができる。例えば、特許文献1に記載のロールコーター、グラビアコーター等を用いる方法を用いることができる。
図1〜6のホログラム形成体のように、レリーフ形成面よりも鑑賞者側に透明反射層が位置する態様では、レリーフ層の屈折率を1.4〜1.6とすることにより、レリーフ層(レリーフ形成面)と透明反射層の屈折率差によって、ホログラム形成体のJIS−K0115に準拠した反射率を5〜20%としやすい。
また、図7のホログラム形成体のように、透明反射層よりも鑑賞者側にレリーフ形成面が位置する態様とすることも可能である。
上記ホログラム形成体は、光輝性、透明感、意匠性、耐久性に優れ、耐磨耗性にも優れるため、包装材用途に好適に用いられる。
ホログラム形成体の作製方法は、特に限定されず、従来公知のホログラムの方法において、透明反射層を上記ホログラム用コーティング材料を用いて形成したものであれば良い。
例えば、延伸ポリエチレンテレフタレートシート等の樹脂シート基材上に、熱可塑性樹脂であるアクリル樹脂を塗布してレリーフ用材料層を形成し、当該レリーフ用材料層の表面に所望の微細凹凸構造を有するレリーフをエンボス加工等により形成してレリーフ層とした後、そのレリーフ形成面に上記ホログラム用コーティング材料を塗布し、乾燥させ、透明反射層を形成することで、ホログラム形成体を得ることができる。
レリーフ形成面へのホログラム用コーティング材料の塗布は、上述したような微細凹凸構造の形成後でも良いし、微細凹凸構造の形成前であっても良い。
まず、図8の(A)に示すように、可撓性シート状基材42を準備する。
次いで、図8の(B)に示すように、可撓性シート状基材42の一面側に熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂を含有するレリーフ形成用組成物を塗布し、レリーフ用材料層50’を形成する。
次いで、図8の(C)に示すように、レリーフ用材料層50’の表面(形成面20)に微細凹凸構造を形成して、ホログラムを記録したレリーフ層50を有するレリーフ部材10を準備する。
次いで、図8の(D)に示すように、レリーフ形成面20にホログラム用コーティング材料を塗布し、乾燥させ、透明反射層30を形成してホログラム形成体1を得る。
(i)工程では、可撓性シート状基材42の一面側に、熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂を含有するレリーフ形成用組成物を塗布し、レリーフ用材料層50’を形成する。
可撓性シート状基材42は、上記レリーフ部材で挙げた材料において可撓性を有するものであれば良い。
レリーフ形成用組成物に含まれる熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂は、上記レリーフ層で挙げた材料を用いれば良い。
レリーフ形成用組成物の塗布方法は、特に限定されず、従来公知の塗布方法を用いることができる。例えば、特許文献1に記載のグラビアコーターやロールコーター等を用いて塗布すれば良い。
レリーフ形成用組成物には、用途に応じて、上記熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の他に、光硬化性樹脂が含まれていても良いが、包装材用途の場合は、レリーフ形成用組成物に含まれる樹脂は熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂であることが好ましい。
(ii)工程では、レリーフ用材料層50’の表面に微細凹凸構造を形成してホログラムを記録してレリーフ部材10を準備する。
微細凹凸構造の形成方法は特に限定されず、従来公知のレリーフホログラムに用いられている方法を用いることができる。例えば、レリーフ用材料層50’の表面にスタンパーを圧接してエンボス加工を行うことにより微細凹凸構造を形成しても良い。また、必要に応じて、(i)工程のレリーフ形成用組成物に熱硬化性樹脂が含まれる場合、エンボス加工によって微細凹凸構造を形成した後に加熱して熱硬化性樹脂を硬化させ、微細凹凸構造を固定ないし強度を高めても良い。
また、スタンパーを圧接してエンボス加工を行い、さらにレリーフ用材料層50’を硬化させる場合、特許文献1に記載のように、スタンパーを除去してからレリーフ用材料層50’を硬化させても良いし、スタンパーをレリーフ用材料層50’に圧接した状態で当該レリーフ用材料層50’を硬化させても良い。
(iii)工程では、レリーフ部材10のレリーフ形成面20に加水分解重縮合性有機金属化合物、金属酸化物微粒子及び溶剤を含有するホログラム用コーティング材料を塗布し、乾燥させ、透明反射層30を形成する。
ホログラム用コーティング材料は上述したのでここでの説明は省略する。
ホログラム用コーティング材料の塗布方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、特許文献1に記載のグラビアコーターやロールコーター等を用いて塗布すれば良い。
乾燥は、ホログラム用コーティング材料の種類や塗布量等に応じて適宜調節すれば良い。例えば、70〜80℃の温度で30〜120秒程度の時間で乾燥させることができる。
例えば、図5や図7のようなシート状基材とレリーフ層50の間に印刷層70が位置する場合は、図示しないが、図8の(A)と(B)工程の間に、可撓性シート状基材42のレリーフ層50を設ける面に、印刷層70を設ける工程を追加すれば良い。
また、例えば、図6のようなシート状基材のレリーフ層50を設ける面とは反対側の面に印刷層70が位置する場合は、図示しないが、図8の(A)工程に代えて、可撓性シート状基材42のレリーフ層50を設ける面とは反対側の面に、印刷層70が設けられた可撓性シート状基材42を準備する工程とすれば良い。
以下の材料を混合、攪拌してホログラムコーティング材料A〜Eをそれぞれ、調製した。
各ホログラム用コーティング材料の加水分解重縮合性有機金属化合物と金属酸化物微粒子の含有割合をまとめたものを表1に示す。
加水分解重縮合性有機金属化合物((株)マツモト交商製の商品名オルガチックスTA−30と、溶剤IPA(イソプロパノール)とを、質量比TA−30:IPA=1:6で混合したもの):固形分換算70質量部
金属酸化物微粒子(テイカ(株)のTiO2スラリー液、商品名ND134とIPAを質量比ND134:IPA=1:5.8で混合したもの):固形分換算30質量部
ホログラム用コーティング材料Aで用いたものと同じ加水分解重縮合性有機金属化合物:固形分換算50質量部
ホログラム用コーティング材料Aで用いたものと同じ金属酸化物微粒子:固形分換算50質量部
ホログラム用コーティング材料Aで用いたものと同じ加水分解重縮合性有機金属化合物:固形分換算33.4質量部
ホログラム用コーティング材料Aで用いたものと同じ金属酸化物微粒子:固形分換算66.6質量部
ホログラム用コーティング材料Aで用いたものと同じ金属酸化物微粒子:固形分換算100質量部
ホログラム用コーティング材料Aで用いたものと同じ加水分解重縮合性有機金属化合物:固形分換算100質量部
ペンタエリスリトール(日本化薬社製アクリルモノマー、製品名PET30)を溶剤MEK(メチルエチルケトン)にて50重量%に希釈し、その99.5部と、硬化剤(チバスペシャリティケミカルズ社製、製品名イルガキュア184)を0.5部添加し、攪拌して低屈折率層用樹脂組成物を調製した。
透明な可撓性シート状基材として、厚さ80μmのTAC(トリアセチルセルロース)基材(富士フィルム製の商品名フジタック)を用いた。このTAC基材上に、上記低屈折率層用樹脂組成物をグラビアコート法により塗工し、乾燥後、UV光源に用いて500mJ/cm2の照射により厚さ5μmの低屈折率層を形成した基材(以下、「光学調整フィルム基材」という。)を準備した。
そして、当該光学調整フィルム基材の表面に、アクリル樹脂(商品名LG−OXアンカー剤A、東京インキ(株)製)をグラビアコーティングにより2μmの膜厚で塗布し、レリーフ用材料層を形成した。
レリーフ用材料層の表面(レリーフ形成面となるべき表面)に微細エンボス加工により、微細凹凸の高低差が100nmのレリーフからなるホログラムを記録した。
次いで、当該レリーフ形成面に、上記ホログラム用コーティング材料Aをグラビアコーティングにより50nmの膜厚で塗布し、50℃で3日間乾燥させ、透明反射層を形成し、ホログラム形成体を得た。
実施例1において、ホログラム用コーティング材料Aに代えて、上記ホログラム用コーティング材料Bを用いた以外は実施例1と同様にして、ホログラム形成体を得た。
実施例1において、ホログラム用コーティング材料Aに代えて、上記ホログラム用コーティング材料C、D又はEを用いた以外は実施例1と同様にして、ホログラム形成体を得た。
実施例1〜2及び比較例1〜3で得られたホログラム形成体について、以下のように、反射率、ヘイズ、耐磨耗性の評価を行った。その結果をまとめたものを表1に併せて示す。
(株)島津製作所製の商品名UV−2200を用いて、JIS−K0115に準拠して、対象のホログラム表示面の波長450〜600nmにおける反射率の極大値を求めた。
ホログラム形成体の透明反射層のヘイズは、日本電色工業(株)製の商品名NDH2000型を用いて、JIS−K7105に準拠して測定した。
スガ試験機(株)製の学振型摩擦試験機商品名FR−IIを使用して、JIS L−0849に準拠して、摩擦子の先端に黒色の上質紙(接触面積約100mm2)をとりつけ、試験機上に固定したホログラム形成体の透明反射層表面の長さ12cmの間を、2Nの荷重で100回往復摩擦した。往復摩擦後、透明反射層の表面に擦れ及び傷が発生しているどうかを目視で観察し、次の基準に従って評価した。
<評価基準>
良好(○):透明反射層の表面に擦れ、傷が無い。
不良(×):透明反射層の表面に擦れ、傷が発生した。
実施例1のコーティング材料A及び実施例2のコーティング材料Bは、加水分解重縮合性有機金属化合物と金属酸化物微粒子を含有し、加水分解重縮合性有機金属化合物の含有量が固形分の50質量%以上であり、金属酸化物微粒子の含有量が固形分の50質量%以下である。
実施例1及び実施例2では、得られたホログラム表面の反射率は非常に高かった。また、ヘイズが低く、耐磨耗性も良好だった。
これに対し、比較例3では、加水分解重縮合性有機金属化合物のみからなるコーティング材料Eを用いたところ、得られたホログラム表面の反射率は実施例1、2と比べて劣っていた。
また比較例2では、金属酸化物微粒子のみからなるコーティング材料Dを用いたところ、得られたホログラム表面の反射率は実施例1、2と同等だったが、耐磨耗性が不良だった。
また比較例1では、加水分解重縮合性有機金属化合物と金属酸化物微粒子を含有し、加水分解重縮合性有機金属化合物の含有量が固形分の33.4質量%であり、金属酸化物微粒子の含有量が固形分の66.6質量%であるコーティング材料Cを用いたところ、得られたホログラム表面の反射率は実施例1、2よりも低い値となり、耐磨耗性も不良だった。
10、11、12、13 レリーフ部材
20 レリーフ形成面
30 透明反射層
40 シート状基材
41 透明樹脂シート状基材
42 可撓性シート状基材
50 レリーフ層
50’ レリーフ用材料層
60 支持体
70 印刷層
Claims (11)
- 加水分解重縮合性有機金属化合物、金属酸化物微粒子及び溶剤を含有し、固形分全量に対する、前記加水分解重縮合性有機金属化合物の含有割合が50〜99.9質量%、かつ、前記金属酸化物微粒子の含有割合が0.1〜50質量%であることを特徴とする、ホログラム用コーティング材料。
- 前記加水分解重縮合性有機金属化合物の含有割合が、前記金属酸化物微粒子の含有割合よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載のホログラム用コーティング材料。
- 前記加水分解重縮合性有機金属化合物が、金属アルコキシドであり、かつ、そのアルコキシル基の炭素数が1〜10であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のホログラム用コーティング材料。
- 前記加水分解重縮合性有機金属化合物が、チタンテトラ−2−エチルヘキソキシドである、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のホログラム用コーティング材料。
- レリーフ形成面を有するレリーフ部材、及び、当該レリーフ部材のレリーフ形成面を被覆した透明反射層を備え、
前記透明反射層は、前記請求項1乃至4のいずれか一項に記載のホログラム用コーティング材料を用いて形成されてなることを特徴とする、ホログラム形成体。 - 前記レリーフ形成面の微細凹凸構造の凹凸の高低差が10〜2000nmであり、かつ、前記透明反射層の膜厚が1〜200nmであることを特徴とする、請求項5に記載のホログラム形成体。
- 前記ホログラム形成体のJIS−K0115に準拠した反射率が、5〜20%であることを特徴とする、請求項5又は6に記載のホログラム形成体。
- 前記透明反射層のJIS−K7105に準拠したヘイズが、0.1〜2%であることを特徴とする、請求項5乃至7のいずれか一項に記載のホログラム形成体。
- 可撓性シート状基材の一面側に、前記レリーフ部材としてのレリーフ層、及び、前記透明反射層が積層され、全体として可撓性シート状であることを特徴とする、請求項5乃至8のいずれか一項に記載のホログラム形成体。
- 前記請求項9に記載のホログラム形成体からなることを特徴とする、包装材。
- (i)可撓性シート状基材の一面側に、熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂を含有するレリーフ形成用組成物を塗布し、レリーフ用材料層を形成する工程、
(ii)前記レリーフ用材料層の表面に微細凹凸構造を形成してホログラムを記録してレリーフ部材を準備する工程、
(iii)前記レリーフ部材のレリーフ形成面に加水分解重縮合性有機金属化合物、金属酸化物微粒子及び溶剤を含有し、固形分全量に対する、前記加水分解重縮合性有機金属化合物の含有割合が50〜99.9質量%、かつ、前記金属酸化物微粒子の含有割合が0.1〜50質量%であるホログラム用コーティング材料を塗布し、乾燥させ、透明反射層を形成する工程、を有することを特徴とする、ホログラム形成体の作製方法。
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