JP6787346B2 - 積層体、積層体の製造方法、および、個人認証媒体 - Google Patents

積層体、積層体の製造方法、および、個人認証媒体 Download PDF

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Description

本発明は、転写層を内包するとともに、ポリカーボネートを含む積層体、この積層体の製造方法、および、積層体を含む個人認証媒体であって、特にカードやパスポートなどの個人認証媒体に関する。
カードやパスポートなどの個人認証媒体が備える積層一体化物、言い換えれば積層体であって、転写層が内包化された形態の積層一体化物は、転写層が媒体の表面に配置されるような他の形態と比較した場合に、化学薬品や磨耗および直接的な変造に対して非常に強く、また、不正な手段によって取り外され難いという利点を有する。
ここで、転写層が内包化された積層一体化物の作製には、従来、以下の製造工程が含まれる。まず、転写層が一般に熱圧などによる転写プロセスで第一のシートに貼り付けられる。次いで、第二のシートを第一のシート上に直接貼り合わせることにより、第二のシートと第一のシートとを融着する。又は、第二のシートと第一のシートとを接着層を介して貼り合わせることにより、第二のシートと第一のシートとを接着する。
上記製造工程には課題も多い。第二のシートと第一のシートとを融着させる為には、一般に、転写層の転写よりも高い温度や圧力を長時間かける必要がある。
この結果、積層一体化プロセス中における、長時間にわたる高い温度や圧力によって、封入された転写層が転写層の機能に問題を生じるような程度の損傷を受けるか変形する危険がある。従って、この危険を回避する為、封入される転写層は、積層一体化プロセスで生じる温度や圧力に対して損傷を受けないような高融点又は高い剛性を有する材料で作製される必要がある。
一方、転写層を構成する材料に、積層一体化プロセスにおける熱圧に十分耐えるような高融点或いは高い剛性を有する材料を用いた場合、転写層を第一のシートへ貼り付ける際に困難が生じる。即ち、材料が有する高融点或いは高い剛性の為に、第一のシートへの転写プロセスにおいて、転写バリやカケが生じ、想定通りの形状に転写することが困難となってしまう。転写によるバリとは、想定する形状の輪郭からはみ出た部分であり、カケとは、想定する形状の輪郭よりも内側に窪んだ部分である。
この問題は、積層一体化プロセスにおいて、第一のシートならびに第二のシートの素材が、PVC材料あるいは非晶質コポリエステル材料よりも融点の高いポリカーボネート材料である場合に特に顕著となる。高い融点を有するポリカーボネート材料を積層一体化する為に必要な温度は170℃〜200℃に達し、積層一体化するためには1分〜30分程度の時間を要する。
特許文献1では、積層一体化プロセスによる転写層への損傷を最小限にする為に、転写層を5mm以下の点や線に細かく分けてシート上に配置する方法が提案されている。
特許第4925543号公報
しかし、特許文献1のように、転写層の微小な部分に分割して配置するには非常に困難を伴う。転写層の転写は微小かつ複雑な形状であればあるほど、転写バリやカケが発生し易いからである。転写バリやカケを最小限に抑えようとするならば、転写層を構成する材料を脆くて壊れ易い材料とする必要がある。しかしながら、このような材料を含む転写層は積層一体化プロセスにおいても壊れ易くなり、内包化される転写層が転写層の機能に問題を生じるような程度の損傷を受けるか、或いは変形する危険が大きくなる。
以上のように、転写層を内包するとともに、ポリカーボネートを含む積層体において、ポリカーボネートシートに対する転写性が良好であり、かつ、積層一体化プロセスにおける高温および高圧に十分な耐性を有する転写層を作製することは非常に困難である。
本発明は、以上のような課題を解決すべく、なされたものである。
第1の態様は、透明反射層を含む複数の層を有した転写層であって、前記透明反射層の可視光屈折率が2.0以上であり、且つ、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記透明反射層が前記転写層の一部に位置するとともに、前記透明反射層の少なくとも一部が、前記転写層の輪郭よりも内側に位置し、前記転写層のうち、前記透明反射層が位置しない部分における可視光屈折率が1.4以上1.8以下である前記転写層を第一のポリカーボネート層上に転写することと、前記転写層を前記第一のポリカーボネート層と第二のポリカーボネート層との間に挟持し、前記転写層を内包するように前記第一のポリカーボネート層と前記第二のポリカーボネート層とを積層して前記転写層と一体化する。
第2の態様は、透明反射層を含む複数の層を有した転写層であって、前記透明反射層の可視光屈折率が2.0以上であり、且つ、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記透明反射層が前記転写層の一部に位置するとともに、前記透明反射層の少なくとも一部が、前記転写層の輪郭よりも内側に位置し、前記転写層のうち、前記透明反射層が位置しない部分における可視光屈折率が1.4以上1.8以下である前記転写層と、前記転写層を内包するポリカーボネート層と、を備える。前記積層体の厚さ方向に沿う断面には、前記転写層が存在しない第1断面と、前記転写層のうち、前記透明反射層が位置しない部分が存在する第2断面と、前記転写層のうち、前記透明反射層が位置している部分が存在する第3断面が含まれる。
第3の態様において、前記第1断面と前記第3断面とが隣接していないことが好ましい。
第4の態様において、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記第3断面を有する領域が、図形、文字、および、パターンのいずれかを表現する形状を有することが好ましい。
第5の態様において、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記第3断面を有する領域が、少なくとも1つの鋭角又は直角を有することが好ましい。
第6の態様において、前記転写層は、前記透明反射層を有する領域を複数有し、前記透明反射層を有する領域の少なくとも2つにおける最短間隔が1mm以上50mm以下であることが好ましい。
第7の態様において、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記第3断面を有する領域が、0.5mm以上5mm以下の幅を有するとともに、直線状、曲線状、又は、点線状を有していることが好ましい。
第8の態様において、前記転写層が光学レリーフ構造を有する光学レリーフ形成層を備え、前記光学レリーフ構造の少なくとも一部に前記透明反射層が接していることが好ましい。
第9の態様において、前記転写層を構成する層のうちのいずれかが、励起光のピーク波長と異なる波長の領域に最大発光波長を有する発光材料を含むことが好ましい。
第10の態様は、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記転写層の一部に前記発光材料が位置し、且つ、発光材料の有する形状が、前記透明反射層の有する形状と異なることが好ましい。
第11の態様は、上記積層体を備える個人認証媒体である。
本発明によると、転写層を内包するポリカーボネートを含む積層体において、その積層一体化プロセスにおける高温高圧による損傷を最小化し、更に転写時のバリやカケの問題を解決することが可能となる。
第1の態様によると、可視光屈折率が2.0以上の透明反射層を部分的に有する転写層を第一のポリカーボネート層に転写し、これを第二のポリカーボネート層で挟んで、転写層を内包するように、第一のポリカーボネート層と第二のポリカーボネート層とを積層して転写層と一体化する。これにより、積層一体化前の状態であって、転写層と大気との界面における可視光屈折率の差から、積層一体化後の状態であって、転写層とポリカーボネートシートとの界面における可視光屈折率の差に界面における可視光屈折率の差が変化する。
そのため、ポリカーボネート層に内包された転写層において、透明反射層の位置しない領域が目視によって観察が不可能な程度に消失し、透明反射層の位置する領域は、観察者によって観察が可能な程度に残る。言い換えれば、透明反射層の位置しない領域において反射される光の光量は、観察者によって観察されることが不可能な程度である一方で、透明反射層の位置する領域において反射される光の光量は、観察者によって観察されることが可能な程度である。それゆえに、積層一体化の前後において、観察される転写層の形状が異なる積層体を製造することが可能となる。
これを利用すると、積層体に内包された転写層のうち、残したい部分を選択的に残し、残したくない部分を観察不可能な程度に消去させることが可能となる。言い換えれば、積層体が備える転写層のうち、観察者に視認させたい部分のみを視認が可能である状態とし、観察者に視認させたくない部分を視認が不可能である状態とすることができる。なお、ここで標記する残したくない部分とは、転写層のなかで透明反射層を含まない部分であって、例えば積層一体化のプロセスにおける高温高圧によってシワが生じたり、破壊によって損傷したりする可能性のある部分、或いは、転写バリやカケが生じ易い転写層における端部、すなわち、転写層の輪郭を挙げることができる。
転写バリやカケが生じ易い転写層の端部を積層一体化後に視認できなくするような転写層の構成とすることによって、転写時のバリやカケの問題を考慮する必要は無くなる。転写層は、積層一体化のプロセスで生じる温度や圧力に対して損傷を受けないような十分に高い融点又は高い剛性を有する材料で作製されてもよい為、従来に比べ、転写層を内包するポリカーボネート積層体を作製することが非常に容易となる。
第1の態様によって製造した積層体は、第2の態様に記載のように、積層体の厚さ方向における断面には、第1断面、第2断面、および、第3断面が含まれる。第1断面は、転写層が存在しない断面であり、第2断面は、転写層のうち、透明反射層が位置しない部分が存在する断面であり、第3断面は、転写層のうち、透明反射層が位置する部分が存在する断面である。このように、転写層を内包する積層体がこの3種の断面を有するか否かによって、その積層体は第1の態様によって製造された積層体であることを確認することが可能である。
第3の態様によれば、第1断面と第3断面とが隣接しない構成とすることで次のような利点が得られる。第1断面と第3断面とが隣接しない構成とは、即ち、転写層の端部に透明反射層が位置しない構成である。透明反射層が転写層の端部に位置しない構成の場合、転写層の端部は積層一体化後に視認されなくなり、観察者はそこに転写層端部が存在することを確認できない。
このように、転写箔の転写プロセスにおいて転写バリやカケが生じる可能性のある転写層の端部を選択的に視認できない状態にするような透明反射層の配置とすることによって、転写プロセスで生じうる転写バリやカケは、積層一体化プロセスにおいて視認されない状態となり、もはや観察者にとって転写バリやカケが生じていることを確認することはできない。
第3の態様は、積層体の製造においても多くの利点を有する。即ち、転写バリやカケが仮に生じたとしても視認されない状態とすることが可能である、すなわち観察を不可能とすることが可能であるという理由から、転写プロセスにおける転写バリやカケに留意する必要は無い。そのため、転写層を構成する材料として積層一体化プロセスにおいて熱圧に十分耐えるような高融点或いは高い剛性を有する材料を用いることが可能となる。
また、第4の態様によれば、透明反射層を含む第3断面を有する領域によって、図形、文字、および、パターンのいずれかを表現する形状を有することで、積層体に対して意匠性や偽造改ざん防止性を付与することが可能となる。
第5の態様によれば、鋭角又は直角を有するような図形、文字、および、パターンのいずれかを表現する形状を有した透明反射層を含む転写層を積層体に容易に内包することが可能となる。
第6の態様によれば、最短間隔が1mm以上50mm以下であるように複数の領域が微細な間隔で配置された転写層を積層体に容易に内包することが可能となる。
第7の態様によれば、0.5mm以上5mm以下の幅を有するとともに、直線状、曲線状、又は、点線状を有する透明反射層を含む転写層を積層体に容易に内包することが可能となる。
更に、第8の態様によれば、転写層が光学レリーフ構造を有し、その少なくとも一部に透明反射層が接するように設けられることで、積層体に、光学レリーフ構造に基づく光学効果を付与することが可能となる。光学効果が付与されたポリカーボネート積層体は、更なる意匠性や偽造改ざん防止性を付与することができる。
また、第9の態様によれば、転写層を構成する層のうちのいずれかが発光材料を含むことで、積層体に励起光を照射することによって、発光により所定の形状を表現することが可能である。
第10の態様によれば、転写層の透明反射層が有する形状、すなわち、図形、文字、および、パターンのいずれかを表現する形状と異なる形状を発光材料が有することで、より効果的に意匠性や偽造改ざん防止性を付与可能とする。
そして、第11の態様によれば、上記積層体を備える個人認証媒体であって、カード或いはパスポートなどの個人認証媒体の作製が容易である。
第1の実施形態に係るポリカーボネート積層体の積層一体化前の状態における平面構造を概略的に示す平面図である。 第1の実施形態に係る積層一体化後の状態におけるポリカーボネート積層体の平面構造を概略的に示す平面図である。 図1AのA−A断面における断面構成を示す断面図である。 図1BのB−B断面を示す断面図である。 第2の実施形態に係るポリカーボネート積層体の平面構造を概略的に示す平面図である。 第2の実施形態に係るポリカーボネート積層体の平面構造を概略的に示す平面図である。 第2の実施形態に係るポリカーボネート積層体の平面構造を概略的に示す平面図である。 第3の実施形態に係るポリカーボネート積層体における平面構造を概略的に示す平面図である。 第3の実施形態に係るポリカーボネート積層体の断面構造を概略的に示す断面図である。 第4の実施形態に係るポリカーボネート積層体の平面構造を概略的に示す平面図である。 第4の実施形態に係る積層体にライトを用いて励起光を照射した状態における平面構造を概略的に示す平面図である。 図6AのC−C断面を示す断面図である。 第5の実施形態に係るポリカーボネート積層体の平面構造を概略的に示す平面図である。 第5の実施形態に係る積層体にライトを用いて励起光を照射した状態における平面構造を概略的に示す平面図である。 図8AのD−D断面を示す断面図である。 第6の実施形態に係る個人認証媒体の平面構造を概略的に示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態を、適宜図面を参照して詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
[第1の実施形態]
図1Aは、第1の実施形態に係るポリカーボネート積層体において、積層一体化前の状態における構成を概略的に示す平面図であり、図1Bは、第1の実施形態に係るポリカーボネート積層体において、積層一体化後の状態における構成を概略的に示す平面図である。また、図2Aは、図1AのA−A断面を示す断面図であり、図2Bは、図1BのB−B断面を示す断面図である。
図1Aは、第一のポリカーボネート層1に転写層4が貼り付けられた状態を示している。転写層4が広がる平面と対向する平面視において、転写層4は、透明反射層が位置しない領域である第1領域2と、星型を有するとともに、透明反射層が位置する領域である第2領域3とから構成されている。また、転写層4は円形を有するように転写されていることが観察できる。すなわち、転写層4の端部、言い換えれば転写層4の輪郭が円状を有することが観察できる。
図1Bには、転写層4を含むポリカーボネート積層体8が示されている。転写層4が広がる平面と対向する平面視において、転写層4は、透明反射層が位置しない第1領域2と、星型を有するとともに、透明反射層が位置する第2領域3とから構成されている。ポリカーボネート積層体8が広がる平面と対向する平面視において、第2領域3の全体が、第1領域2の輪郭、言い換えれば転写層4の輪郭よりも内側に位置している。
図1Bに示されるポリカーボネート積層体8において、図1Aに示される構成と異なる点は、第1領域2は観察されない状態となり、第2領域3のみが観察可能となっている点である。つまり、転写層4は楕円形状を有することがもはや観察不可能であり、星型状を有することのみが確認可能である。なお、図1Bでは、実際には転写層4の輪郭を観察できないが、元の円形状を破線で示している。以下では、実際には観察できない界面を便宜上破線で図に示す。
図2Aが示すように、第一のポリカーボネート層1の上部表面に転写層4が貼り付けられている。更に、転写層4において、剥離保護層5と、部分的に設けられた透明反射層6と、接着層7とが、この順に積層されている。転写層4のうち、接着層7に含まれる面であって、第一のポリカーボネート層1に接している面以外の面は、大気中に露出した状態である。
すなわち、第一のポリカーボネート層1が有する表面には、転写層4が位置している。転写層4は、剥離保護層5、透明反射層6、および、接着層7から構成されている。接着層7が第一のポリカーボネート層1の表面に位置し、接着層7、透明反射層6、および、剥離保護層5が、第一のポリカーボネート層1の表面から離れる方向においてこの順に積層されている。第一のポリカーボネート層1が広がる平面と対向する平面視において、透明反射層6は、剥離保護層5における一部にのみ位置している。
なお、転写層4は、転写層4を含む転写箔を用いて第一のポリカーボネート層1における上部表面に貼り付けられる。転写箔は、基材と、基材の表面に表面からの剥離が可能な状態で形成された転写層4とを含んでいる。
図2Bのポリカーボネート積層体8は、図2Aの構成に対し、第一のポリカーボネート層1と転写層4との上部に第二のポリカーボネート層12を積層し、転写層4を内包する状態で、熱や圧力によって、積層一体化プロセスを行った後の断面を示している。
積層一体化プロセスは、転写層4を有する第一のポリカーボネート層1と第二のポリカーボネート層12とを積層した状態で、第一のポリカーボネート層1と第二のポリカーボネート層12とを転写層4と一体化する工程である。
積層一体化プロセスでは、第一のポリカーボネート層1と第二のポリカーボネート層12とに熱や圧力をかけることによって、第一のポリカーボネート層1と第二のポリカーボネート層12とが接する界面において融着が起こる。また、転写層4は、第一のポリカーボネート層1と第二のポリカーボネート層12によって完全に包まれた状態となり、転写層4が大気中に露出する界面は存在しない。
すなわち、ポリカーボネート積層体8は、第一のポリカーボネート層1、第二のポリカーボネート層12、および、転写層4を備えている。転写層4は、第一のポリカーボネート層1における表面の一部に位置している。第二のポリカーボネート層12は、転写層4と、第一のポリカーボネート層1の表面のなかで転写層4が位置しない部分とを覆っている。
以下に、ポリカーボネート積層体8に用いられるポリカーボネートならびに転写層4の構成について説明する。
(ポリカーボネート)
第一のポリカーボネート層1の厚さは、50μm以上500μm以下であることが好ましい。第一のポリカーボネート層1の厚さが50μm以上であると、シートとしての物理的強度が十分となり取り扱い易く、印刷などによって情報表示層を設ける際にシワなどが発生し難い。一方、第一のポリカーボネート層1の厚さが500μm以下であると、加工の際に、シート自体が有する厚みのバラツキやたわみの影響を小さくすることができる。透明シートのより好ましい厚さは、75μm以上200μm以下である。
大気の可視光屈折率は1であり、ポリカーボネートの可視光屈折率は1.6である。また、転写層4を構成する剥離保護層5や接着層7の可視光屈折率は、後述するように1.4以上1.8以下である。よって、大気に露出した転写層4の界面での屈折率差は0.4以上となる。そのため、転写層4が目視された場合には、そこに転写層4が存在する事を認識できる。言い換えれば、転写層4が空間において転写層4が位置する部位に存在することを認識できる。
人間の目が判別可能な界面屈折率差には、一般に0.2以上が想定されている。よって、屈折率の差が0.2以上の界面ならば、界面における屈折率差によって生じる反射光や散乱光を認識可能であり、人間はそこに界面が存在することを確認可能である。言い換えれば、人間は、空間において界面が位置する部位に界面が存在することを視認することができる。逆に、屈折率差が0.2以下の場合、人間はそこに界面が存在することを確認することはできない。言い換えれば、空間において界面が位置する部位に界面が存在することを視認することはできない。
(剥離保護層)
転写層4を構成する1つの層である剥離保護層5に用いることが可能な材料としては、以下の材料を挙げることができる。すなわち、剥離保護層5の形成材料には、ポリカーボネートが有する可視光屈折率と透過性とに近い可視光屈折率と透明性を有し、積層一体化プロセスにおける熱や圧力に対して十分な耐性を持つような強靭性、高耐熱性、および、高分子量を有した材料を挙げることができる。
剥離保護層5の形成材料としては、強靭性の高いニトロセルロース(1.46以上1.51以下)や、可視光屈折率がポリカーボネートにおける可視光屈折率に近いメラミン(1.6)、ポリアリレート(1.61)、熱的に安定なベンゼン環を有したエポキシ(1.5以上1.61以下)、同様に熱的に安定な環状オレフィン構造を有するシクロオレフィンコポリマー(1.53)などが好ましい。
若しくは、剥離保護層5の形成材料には、積層一体化プロセス時の高温状態においてポリカーボネートと密着する材料、好ましくは、PMMA(1.49以上1.5以下)、ウレタン(1.43)、酢酸ビニル(1.46)、ポリエチレン(1.53)、ポリプロピレン(1.49)、および、ポリエステル(1.6)などが挙げられる。
なお、上述した材料名に続く括弧内には、各材料の可視光屈折率が記載されている。但し、これらは剥離保護層5の形成材料の一例であり、剥離保護層5の形成材料は、これらに限定されるものではない。
上記の透明なポリマー材料であれば、ポリカーボネートが有する可視光屈折率と透過性とに近い可視光屈折率と透明性を有し、界面が位置する部位に界面が存在することを視認することはできない。
(透明反射層)
転写層4の層構成のうち、部分的に設けられる透明反射層6、すなわち、剥離保護層5が広がる平面と対向する平面視において、剥離保護層5の一部に位置する透明反射層6に用いることが可能な材料として、無機化合物が挙げられる。無機化合物としては、ZnS(2.3以上2.4以下)およびTiO(2.5以上2.7以下)などが挙げられる。なお、材料名に続く括弧内には、各材料の可視光屈折率が記載されている。但し、これらは透明反射層6の形成材料の一例であり、透明反射層6の形成材料は、これらに限定されるものではない。
このような透明反射層は、その反射光や回折光が観察されない角度では転写層4の裏面(観察者の反対側)の画像を透かして見せる一方で、反射光や回折光が射出される角度では、透明反射層による像を観察することができる。
さらに、転写層4がポリカーボネートが有する可視光屈折率と透過性とに近い可視光屈折率と透明性であるため、転写層4によって、転写層4の裏面(観察者の反対側)の像が見えにくくなることもない。
(透明反射層を部分的に設ける方法)
透明反射層6は、剥離保護層5が有する表面に形成される。透明反射層6を剥離保護層5の表面に部分的に設ける方法、すなわち、剥離保護層5の表面の一部に形成する方法には、蒸着マスクを用いた蒸着を用いることが可能である。また、透明反射層6を設ける方法には、予め剥離保護層5の表面に水溶解性インキを部分的に設けた後、剥離保護層5の表面の全体に蒸着膜を形成し、その後にインキを洗い流す方法を用いることが可能である。
(接着層)
転写層4を構成する接着層7に用いることが可能な材料として、可視光屈折率が1.4以上1.8以下である材料を用いることができる。接着層7の形成材料として、PMMA(1.49以上1.5以下)、ウレタン(1.43)、酢酸ビニル(1.46)、ポリプロピレン(1.49)、および、ポリエステル(1.6)などが挙げられる。
なお、上述した材料名に続く括弧内には、各材料の可視光屈折率が記載されている。但し、これらは接着層7の形成材料の一例であり、接着層7の形成材料は、これらに限定されるものではない。
以上のような構成によって、ポリカーボネート積層体8が形成される。
ここで、図1Aおよび図2Aに示される構成、すなわち転写層4が第二のポリカーボネート層12で覆われていない構成では、転写層4の一部が大気中に露出していた為に、可視光屈折率が1.4以上1.8以下である転写層の一部と、可視光屈折率が1である大気との界面における屈折率差が0.4以上となる。これにより、転写層4が目視されたときには、転写層4における第1領域2を認識可能である。一方、図1Bおよび図2Bに示される構成では、転写層4が、可視光屈折率が1.6であるポリカーボネートに包まれているために、転写層4とポリカーボネートとの界面における屈折率差が0.2以下となり、目視観察において転写層4とポリカーボネートとの界面を確認することはできない。
一方、可視光屈折率が2.0以上である透明反射層6と、透明反射層6に隣接する可視光屈折率が1.4以上1.8以下である剥離保護層5や接着層7との界面における屈折率の差に変化はない。よって、ポリカーボネート積層体8が目視されたときに、透明反射層6が位置する部分は観察可能となる。
また、ポリカーボネート積層体8は、図2Bが示すように、ポリカーボネート積層体8の厚さ方向に沿う断面として、第1断面13、第2断面14、および、第3断面15を含む。すなわち、第1断面13は転写層4が存在しない断面であり、第2断面14は転写層4の第1領域2が存在する断面であり、第3断面15は転写層4の第2領域3が存在する断面である。
特に、転写層4の全体において第1断面13と第3断面15とが隣接しないように透明反射層6を剥離保護層5に配置されることが好ましい。言い換えれば、転写層4は、転写層4の厚さ方向に沿う断面として、第3断面に接する第1断面を有しないことが好ましい。また言い換えれば、転写層4の広がる平面と対向する平面視において、透明反射層6の全体が、転写層4の輪郭よりも内側に位置することが好ましい。これにより、転写プロセスにおいて転写層4の界面で生じる転写バリやカケの発生に注意する必要が無くなる。
そのため、従来に比べて、転写層4を内包する積層体を作製することが非常に容易となる。言い換えれば、転写層4の転写時に転写バリやカケが生じたとしても、ポリカーボネート積層体8において、転写層4の輪郭における転写バリやカケが視認されないため、ポリカーボネート積層体8の歩留まりを高めることができる。
なお、転写層4が広がる平面と対向する平面視において、透明反射層6の少なくとも一部が、転写層4の輪郭よりも内側に位置していればよい。これにより、透明反射層6の輪郭のうち、転写層4の輪郭よりも内側に位置する部分では、転写によるバリやカケが生じにくくすることができる。そのため、透明反射層6の輪郭のうち、転写層4の輪郭よりも内側に位置する部分については、転写バリやカケを考慮しなくともよい。
[第2の実施形態]
図3Aから図3Cは、第2の実施形態に係るポリカーボネート積層体において、積層一体化後の状態における構成を概略的に示す平面図である。図3Aから図3Cの各々では、第1断面を有する第1断面領域9、第2断面を有する第2断面領域10、更に第3断面を有する第3断面領域11が示されている。
図3Aが示すポリカーボネート積層体8では、ポリカーボネート積層体8が広がる平面と対向する平面視において、第3断面を有する第3断面領域11が星型を有している。図3Bが示すポリカーボネート積層体8では、ポリカーボネート積層体8が広がる平面と対向する平面視において、第3断面領域11がアルファベット文字の1つである「A」を表現する形状を有している。図3Cが示すポリカーボネート積層体8では、ポリカーボネート積層体8が広がる平面と対向する平面視において、第3断面領域11が、複数ドーナツ形状によるパターン模様で設けられている。言い換えれば、ポリカーボネート積層体8が広がる平面と対向する平面視において、第3断面領域11は、4つの円環形状を有する要素から構成されるパターン形状を有している。
このように、本実施形態におけるポリカーボネート積層体8によれば、所定の形状を有する第3断面領域11が転写層4の内部に位置し、かつ、転写層4の輪郭における転写バリやカケは、ポリカーボネート積層体8が備える各層の可視光屈折率の差により、目視によって視認されにくい。そのため、ポリカーボネート積層体8によれば、転写層4によって、図形、文字、および、パターン形状、より詳しくは、鋭角や直角を有する図形、文字、および、パターン形状を容易に実現可能とする。
言い換えれば、図形、文字、および、パターン形状そのものを転写層4が有する輪郭とする構成と比べて、図形、文字、および、パターン形状の輪郭における形状の精度を高めることができる。なお、こうした形状は、従来の技術では、転写箔の転写性と積層一体化プロセスによる熱圧に対する耐性の両立という点で実現困難であった。
[第3の実施形態]
図4は、第3の実施形態に係るポリカーボネート積層体において、積層一体化後の状態における構成を概略的に示す平面図である。図4におけるポリカーボネート積層体16では、第1断面を有する第1断面領域9、第2断面を有する第2断面領域10、および、第3断面を有する第3断面領域11が示されている。更に、第3断面を有する第3断面領域11が、複数の第3断面要素から構成されている。
複数の第3断面要素において、第1要素11Aは棒状を有し、2本の第1要素11Aが微小な間隔で位置し、第2要素11Bは曲線図形を有し、第3要素11Cは破線状を有し、第4要素11Dは点線状を有している。
より詳しくは、第1要素11Aは1つの方向である伸長方向に沿って延びる棒状を有し、2つの第1要素11Aは、伸長方向と直交する配列方向において間隔を空けて並んでいる。配列方向において、第1要素11Aと第1要素11Aとの間の間隔は、1mm以上50mm以下である。配列方向に沿う第1要素11Aの幅は、0.5mm以上5mm以下である。
第2要素11Bは、伸長方向に沿って延びる曲線形状を有し、第2要素11Bは、伸長方向において並ぶ複数の屈曲部を有している。配列方向に沿う第2要素11Bの幅は、第1要素11Aと同様、0.5mm以上5mm以下である。
第3要素11Cは伸長方向に沿って延びる棒状を有し、第3要素11Cにおける伸長方向に沿う長さは、第1要素11Aにおける伸長方向に沿う長さよりも短い。4つの第3要素11Cは、伸長方向において等しい間隔を空けて並んでいる。伸長方向において、第3要素11Cと第3要素11Cとの間隔は、1mm以上50mm以下である。配列方向に沿う第3要素11Cの幅は、第1要素11Aと同様、0.5mm以上5mm以下である。
第4要素11Dは略正方形状を有し、伸長方向において、第4要素11Dの長さは、第3要素11Cの長さよりも短い。複数の第4要素11Dは、伸長方向に沿って等しい間隔を空けて並んでいる。伸長方向において、第4要素11Dと第4要素11Dとの間隔は、第3要素11Cと同様、1mm以上50mm以下である。配列方向に沿う第4要素11Dの幅は、第1要素11Aと同様、0.5mm以上5mm以下である。
このように、本実施形態のポリカーボネート積層体16によれば、2つの要素間の最短間隔が1mm以上50mm以下であるように複数の図形、すなわち複数の要素を微小な間隔で配置することが可能である。また、幅が0.5mm以上5mm以下である直線、曲線、破線、又は、点線による表現が容易に実現可能である。なお、こうした形状は、従来の技術では転写箔の転写性と積層一体化プロセスによる熱圧に対する耐性の両立という点で実現困難であった。
ここで、複数の図形、言い換えれば複数の要素を微小な間隔で配置する場合において、要素間での最短間隔は、上述したように1mm以上50mm以下であることが好ましく、2mm以上10mm以下であることがより好ましい。間隔が1mm未満である場合、透明反射層6が間隔を空けて設けられていることが目視にて確認し難くなり、繋がっているように見えてしまうので、視覚的な効果が小さくなる。逆に間隔が50mmよりも大きい場合、従来の技術でも十分に実現可能な図形となり易くなる為に、本実施形態のポリカーボネート積層体16による利点を得ることが難しくなる。
さらに、直線、曲線、破線、および、点線の幅、言い換えれば各要素の幅は、0.5mm以上5mm以下であることが好ましく、1mm以上3mm以下であることがより好ましい。要素の幅が0.5mm未満である場合、透明反射層が線状を有することが目視にて確認し難くなるので、視覚的な効果が薄くなる。逆に要素の幅が5mmよりも大きい場合、従来の技術でも十分に実現可能な図形となり易くなる為に、本実施形態のポリカーボネート積層体16による利点を得ることが難しくなる。
図5は、ポリカーボネート積層体20における断面構造を概略的に示す断面図である。図2Bを参照して先に説明したポリカーボネート積層体8と比較して、ポリカーボネート積層体20では、転写層19が、光学レリーフ構造18を有する光学レリーフ形成層17を有し、部分的に設けられた透明反射層6は光学レリーフ構造18と接している点が異なっている。
(光学レリーフ形成層)
光学レリーフ形成層17に用いることが可能な材料として、例えば、ウレタン、アクリル、セルロース樹脂、および、紫外線硬化型樹脂などが挙げられる。これら樹脂の可視光屈折率は、1.4以上1.8以下である。但し、これらは光学レリーフ形成層17の形成材料の一例であり、光学レリーフ形成層17の形成材料は、必ずしもこれらに限定されるものではない。
(光学レリーフ構造)
光学レリーフ形成層17が有する光学レリーフ構造18は、回折などの光学効果を発現させるための凹凸形状である。光学レリーフ構造18は、光学レリーフ構造18に入射した光の反射を抑制する機能を有した凹凸形状、等方的又は異方的に散乱させる機能を有した凹凸形状、光を収束させる又は発散させるレンズとしての機能を有した凹凸形状、および、所定の偏光のみを選択的に反射する機能を有した凹凸形状のいずれかでもよい。
図5が示すように、転写層19が光学レリーフ構造18を有し、その少なくとも一部に透明反射層6が接するように設けられる。なお、透明反射層6が、転写層19の輪郭よりも内側に位置していれば、透明反射層6は、光学レリーフ構造18の全体に位置してもよい。これにより、転写層19によって、ポリカーボネート積層体20に、光学回折効果、反射抑制効果、等方性又は異方性散乱、レンズ効果、および、偏光選択性反射などの光学効果を付与することが可能である。
光学効果が付与されたポリカーボネート積層体20は、光学効果が付与されていない構成と比べて、更なる意匠性や偽造や改ざんを防止する性能を保持することができる。光学レリーフ構造18は、上述した光学効果のうちの1種だけを発現するような凹凸形状を有することも可能であり、複数の光学効果が組み合わされるような凹凸形状を有してもよい。また、部分的に設けられた透明反射層6が複数の領域を含み、光学レリーフ構造18は、領域毎に異なる光学効果を有するような凹凸形状を有してもよい。
[第4の実施形態]
図6Aは、第4の実施形態に係るポリカーボネート積層体において、ポリカーボネート積層体25にライトが射出する励起光が照射されていない状態を示す平面図であり、図6Bは、ポリカーボネート積層体25にライトが射出した励起光が照射された状態を示す平面図である。
図6Aには、第1断面を有する第1断面領域9、第2断面を有する第2断面領域10、および、第3断面を有する第3断面領域11で構成されたポリカーボネート積層体25が示されている。また、図6Bには、ポリカーボネート積層体25に対して、ライト21によって、紫外光などの励起光が照射されている状態が示されている。励起光が照射されることによって、ポリカーボネート積層体25の第2断面領域10と、第3断面領域11とが発光していること、すなわち、第2断面領域10と第3断面領域11とが発光領域22を構成していることを観察できる。
図7は、図6AのC−C断面を示す断面図である。図2Bを参照にて先に説明したポリカーボネート積層体8と比較して、ポリカーボネート積層体25は、転写層24が発光材料層23を有する点で異なっている。
ポリカーボネート積層体25の転写層24は、剥離保護層5、発光材料層23、透明反射層6、および、接着層7を備えている。発光材料層23は、剥離保護層5が有する1つの面の全体に位置し、透明反射層6は、発光材料層23のうち、剥離保護層5に接する面とは反対側の面の一部に位置している。接着層7は、透明反射層6、および、発光材料層23のうち、透明反射層6が位置していない部分を覆っている。
(発光材料層)
ここで、発光材料層について説明する。発光材料層は、紫外線などの励起光を吸収し、励起光のピーク波長とは異なる領域である可視光領域などに最大発光波長を有するような発光材料が含有された層である。発光材料として使用可能な材料には、ジアミノスチルベ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、イミダゾロンなどの誘導体、フルオレセイン、エオシンなどの色素、および、アントラセンなどのベンゼン環を持つ有機系化合物などが挙げられる。
より具体的には、発光材料には、EB−501(三井化学(株)製、発光色:青色)、EG−302(三井化学(株)製、発光色:黄緑色)、EG−307(三井化学(株)製、発光色:緑色)、ER−120(三井化学(株)製、発光色:赤色)、ER−122(三井化学(株)製、発光色:赤色)などを挙げることができる。
また、発光材料には、無機系材料を用いることができる。無機系材料としては、Ca、Ba、Mg、Zn、および、Cdなどの酸化物、硫化物、ケイ酸塩、リン酸塩、および、タングステン酸塩などの結晶を主成分とし、Mn、Zn、Ag、Cu、Sb、および、Pbなどの金属元素もしくはランタノイド類などの希土類元素を活性剤として添加して焼成して得られる顔料を用いることができる。より具体的には、無機系材料には、ZnO:Zn、Br(PO)Cl:Eu、ZnGcO:Mn、YO:Eu、Y(P、V)O:Bu、YOSi:Eu、および、ZnGcO:Mnなどを挙げることができる。
図7を参照して先に説明したように、転写層24は、発光材料層23を有してもよいし、転写層24を構成する剥離保護層5又は接着層7が発光材料を含有してもよい。これにより、ポリカーボネート積層体25が発光領域22を有し、発光領域22の発光によって所定の形状を表現することが可能である。
発光材料層23、又は、発光材料を含有する剥離保護層5又は接着層7に励起光を照射し、各層における発光の有無を確認することによって、一見しただけでは純正品と区別が付け難い模造品の真贋判定を精度良く行うことができる。言い換えれば、転写層24が備える発光領域によって、ポリカーボネート積層体25の真贋を判定することができる。これにより、一見しただけでは純正品であるポリカーボネート積層体25と、模造品であるポリカーボネート積層体の区別が付きにくくとも、励起光の照射によって純正品と模造品との真贋判定を精度良く行うことができる。また、ポリカーボネート積層体25の意匠性を更に向上させることができる。
[第5の実施形態]
図8Aは、第5の実施形態に係るポリカーボネート積層体において、ポリカーボネート積層体27にライトが射出する励起光が照射されていない状態を示す平面図であり、図8Bは、ポリカーボネート積層体27にライトが射出した励起光が照射された状態を示す平面図である。
図6Aおよび図6Bを参照して先に説明したポリカーボネート積層体25と比較して、ポリカーボネート積層体27では、励起光の照射によって発光する発光領域22が、第2断面領域10と、第3断面領域11との全体ではなく、これらの領域に部分的に設けられている点が異なっている。
発光領域22は、第3断面領域11が有する星型状とは異なり、パターン、詳しくは縦縞模様を表現する形状を有している。すなわち、発光領域22は複数の発光要素から構成され、各発光要素は1つの方向に沿って延びる直線状を有し、複数の発光要素は、1つの方向と直交する方向において間隔を空けて並んでいる。
すなわち発光領域22は、透明反射層が位置する第2領域3とは異なる形で、形成されている。また透明反射層を用いているため、発光領域22を励起光の照射により発光させた場合、透明反射層と異なる柄を検証することができる。さらに発光領域22は、国コード、個別ナンバー、アルファベットなどの文字やコード、特に識別情報を記録した柄とすることもできる。
また、幾何学的な彩文柄のようなセキュリティ柄を用いることもできる。
図9は、図8AのD−D断面を示す断面図である。図7を参照して先に説明したポリカーボネート積層体25と比較して、ポリカーボネート積層体27は、転写層26が発光材料層23を部分的に有する点で異なっている。
すなわち、転写層26は、剥離保護層5、発光材料層23、透明反射層6、および、接着層7を備えている。発光材料層23は、複数の発光要素23aを備えている。各発光要素23aは1つの方向に沿って延び、かつ、1つの方向と直交する方向において、等しい間隔を空けて並んでいる。
転写層26が広がる平面と対向する平面視において、転写層26に発光材料層23を部分的に位置させている。これにより、発光材料層23が発光によって表現する形状、すなわち縦縞模様と、透明反射層6が有する形状、すなわち星型状とが互いに異なる。これにより、ポリカーボネート積層体27に、意匠性や偽造や改ざんを防止する性能を付与することが可能である。
[第6の実施形態]
図10は、ポリカーボネート積層体を個人認証媒体として具体化した第6の実施形態における個人認証媒体の平面構造を概略的に示す平面図である。個人認証媒体29は、転写層30が内包化されたカード形状の個人認証媒体である。個人認証媒体29には、印刷28によって、個人認証媒体29の保有者の自画像や文字情報が設けられている。また、個人認証媒体29は、第1断面領域9、第2断面領域10、および、第3断面領域11で構成されている。
個人認証媒体29において、第1断面領域9と第3断面領域11とは隣接していない。第3断面領域11は、太陽を表現する形状を有している。すなわち、第3断面領域11は、円形状を有する第1要素と、三角形状を有する複数の第2要素であって、第1要素の周方向に沿って、第1要素の外側に位置する複数の第2要素から構成されている。第3断面領域11において、第2要素は鋭角を有している。
ポリカーボネート積層体からなるカードなどの個人認証媒体29は、従来に比べて作製が容易で、更に、斬新な意匠性や、高い偽造や改ざんを防止する性能が付与されたものとなる。
印刷28は、転写層4や透明反射層と重なり合って形成することもできる。この場合、印刷28を含む印刷層の視認性は低下せず、且つ印刷層を改ざんしようとすると、転写層4にダメージを与えることから、改ざんを検知することができる。
印刷28と同様にレーザーにより個別情報などを形成することができる。このレーザーの印字も転写層4や透明反射層と重なり合って形成することもできる。この場合、印刷28と同様にレーザーの印字の視認性は低下せず、且つレーザーの印字を改ざんしようとすると、転写層4にダメージを与えることから、改ざんを検知することができる。
印刷28やレーザーの印字は、転写層の裏面(観察者の反対側)に形成することができる。このような構成であれば、改ざんがより困難になる。
[実施例]
以下、具体的な実施例を挙げて詳細に説明する。なお、以下の例において、「部」は、質量部を意味し、「比」は、質量比を意味する。
図1A、図1B、図2A、ならびに図2Bを参照して先に説明した構成にて、ポリカーボネート積層体8を作製した。まず、25μmの厚さを有するPETフィルムを基材の一例である転写箔保持シートとして準備した。グラビア印刷法を用いて転写箔保持シートに剥離保護層用インキを1μmの厚さで塗布した。蒸着マスクによる真空蒸着法を用いて、剥離保護層5に対して部分的に透明反射層6を積層した後、グラビア印刷法を用いて接着層用インキを4μmの厚さで、剥離保護層5と透明反射層6とに塗布した。これにより、実施例の転写箔を得た。
<転写箔保持シート>
PETフィルム (東レ(株)製、ルミラー)(ルミラーは登録商標)
<剥離保護層用インキ>
ポリアリレート樹脂
(Tg220℃ 屈折率1.61 引張弾性率1900MPa) 12部
ポリエチレンワックス 0.1部
シクロヘキサノン 40部
トルエン 50部
<透明反射層6>
硫化硫黄(ZnS) 厚さ500Å
<接着層用インキ>
ポリエステル樹脂 20部
メチルエチルケトン 40部
トルエン 50部
ホットスタンプ転写機を用いて転写箔の一部を第一のポリカーボネート層1に転写した。転写条件として、転写温度を120℃に設定し、転写時間を1秒間に設定した。第一のポリカーボネート層1には、100μmの厚さを有するポリカーボネートシート(バイエル社製、Makrofol ID6−2)(Makrofolは登録商標)を用いた。
転写層4が転写された第一のポリカーボネート層1と、第二のポリカーボネート層12とによって転写層4を挟み、転写層4を内包するように積層一体化を行った。第二のポリカーボネート層12には、100μmの厚さを有するポリカーボネートシート(バイエル社製、Makrofol ID6−2)を用いた。また、積層一体化条件として、温度を200℃に設定し、圧力を80N/cmに設定し、時間を25分間に設定した。
これにより、ポリカーボネート積層体8を得た。ポリカーボネート積層体8を第二のポリカーボネート層12が有する表面から観察すると、透明反射層6が有する星型状が観察できたが、転写層4の輪郭であって、横長の楕円形状を観察することができなかった。
なお、転写層4が備える剥離保護層5として高融点かつ高剛性のポリアリレート樹脂を用いたために、積層一体化プロセスで生じる温度や圧力によっても、転写層4には損傷が生じないことが認められた。また、転写層4の転写によって、転写層4には多数の転写バリが発生し、これにより、転写層4は、横長楕円形状とは大きく異なる形状を有することが認められた。しかしながら、第一のポリカーボネート層1と第二のポリカーボネート層12とを積層一体化後には、転写バリが観察されないことが認められた。
転写層を内包するポリカーボネート積層体をカードやパスポートの個人認証媒体や情報記録媒体へ利用することが可能である。
1…第一のポリカーボネート層
2…第1領域
3…第2領域
4、19、24、26、30…転写層
5…剥離保護層
6…透明反射層
7…接着層
8、16、20、25、27…ポリカーボネート積層体
9…第1断面領域
10…第2断面領域
11…第3断面領域
11A…第1要素
11B…第2要素
11C…第3要素
11D…第4要素
12…第二のポリカーボネート層
13…第1断面
14…第2断面
15…第3断面
17…光学レリーフ形成層
18…光学レリーフ構造
21…ライト
22…発光領域
23…発光材料層
23a…発光要素
28…印刷
29…個人認証媒体

Claims (11)

  1. 透明反射層を含む複数の層を有した転写層であって、前記透明反射層の可視光屈折率が2.0以上であり、且つ、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記透明反射層が前記転写層の一部に位置するとともに、前記透明反射層の少なくとも一部が、前記転写層の輪郭よりも内側に位置し、前記転写層のうち、前記透明反射層が位置しない部分における可視光屈折率が1.4以上1.8以下である前記転写層を第一のポリカーボネート層上に転写することと、
    前記転写層を前記第一のポリカーボネート層と第二のポリカーボネート層との間に挟持し、前記転写層を内包するように前記第一のポリカーボネート層と前記第二のポリカーボネート層とを積層して前記転写層と一体化することと、を備える
    積層体の製造方法。
  2. 透明反射層を含む複数の層を有した転写層であって、前記透明反射層の可視光屈折率が2.0以上であり、且つ、前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記透明反射層が前記転写層の一部に位置するとともに、前記透明反射層の少なくとも一部が、前記転写層の輪郭よりも内側に位置し、前記転写層のうち、前記透明反射層が位置しない部分における可視光屈折率が1.4以上1.8以下である前記転写層と、
    前記転写層を内包するポリカーボネート層と、を備える積層体において、
    前記積層体の厚さ方向に沿う断面には、
    前記転写層が存在しない第1断面と、
    前記転写層のうち、前記透明反射層が位置しない部分が存在する第2断面と、
    前記転写層のうち、前記透明反射層が位置している部分が存在する第3断面が含まれる
    積層体。
  3. 前記第1断面と前記第3断面とが隣接していない
    請求項2に記載の積層体。
  4. 前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記第3断面を有する領域が、図形、文字、および、パターンのいずれかを表現する形状を有する
    請求項2又は請求項3に記載の積層体。
  5. 前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記第3断面を有する領域が、少なくとも1つの鋭角又は直角を有する
    請求項4に記載の積層体。
  6. 前記転写層は、前記透明反射層を有する領域を複数有し、
    前記透明反射層を有する領域の少なくとも2つにおける最短間隔が1mm以上50mm以下である
    請求項2から請求項5のいずれかに記載の積層体。
  7. 前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記第3断面を有する領域が、0.5mm以上5mm以下の幅を有するとともに、直線状、曲線状、又は、点線状を有している
    請求項2から請求項6のいずれかに記載の積層体。
  8. 前記転写層が光学レリーフ構造を有する光学レリーフ形成層を備え、
    前記光学レリーフ構造の少なくとも一部に前記透明反射層が接している
    請求項2から請求項7のいずれかに記載の積層体。
  9. 前記転写層を構成する層のうちのいずれかが、励起光のピーク波長と異なる波長の領域に最大発光波長を有する発光材料を含む
    請求項2から請求項8のいずれかに記載の積層体。
  10. 前記転写層が広がる平面と対向する平面視において、前記転写層の一部に前記発光材料が位置し、且つ、発光材料の有する形状が、前記透明反射層の有する形状と異なる
    請求項9に記載の積層体。
  11. 請求項2から請求項10のいずれかに記載の積層体を備える個人認証媒体。
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