JP7044068B2 - 転写箔、セキュリティ積層体、および、セキュリティ積層体の製造方法 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、セキュリティ認証積層体を製造するときに、転写体が含むレリーフ層が加熱されたり加圧されたりしても、レリーフ層が損傷したり変形したりすることが抑えられる。
図1から図11を参照して、転写箔、セキュリティ積層体、および、セキュリティ積層体の製造方法を具体化した第1実施形態を説明する。以下では、転写箔の構成、転写箔が有する各層の形成材料、セキュリティ積層体の製造方法、および、転写箔の作用を順番に説明する。なお、図2、図3、図9から図11では、接着層が含む樹脂粒と層状母材とを区別しやすくする便宜上、樹脂粒にドットを付している。
図1から図3を参照して、転写箔の構成を説明する。なお、図2には、図1における領域Aを拡大した断面構造が示されている。
図4を参照して、転写箔10が有する各層の形成材料を説明する。
[接着層]
上述したように、接着層21は、第1樹脂からなる複数の樹脂粒21aと、第2樹脂からなる層状母材21bとを備えている。第1樹脂は、変性ポリオレフィン、結晶性ポリエステル、および、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の少なくとも1つであることが好ましい。第2樹脂は、アクリル樹脂、非結晶性ポリエステル、および、酢酸ビニル‐塩化ビニル共重合体の少なくとも1つであることが好ましい。
支持体11は、被転写体に転写される前の転写体12を支持する。支持体11、言い換えれば支持層には、プラスチックフィルムを用いることができる。プラスチックフィルムの形成材料には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、および、ポリプロピレン(PP)などを用いることができる。支持体11、言い換えれば支持層は、典型的には、モノリシックな層である。なお、フィルムの形成材料は、転写体12を形成するときに支持体11に掛かる熱や圧力などによって変形したり変質したりしにくい材料であることが好ましい。支持体11には、プラスチックフィルムの他に、紙、合成紙、プラスチック複層紙、および、樹脂含浸紙などを用いることができる。
剥離層22は、支持体11からの剥離が可能な状態で転写体12を支持体11の支持面11Sに位置させるための層である。剥離層22は、支持体11から剥離され、かつ、転写体12が被転写体に転写された後、外的な要因によって接着層21が損傷することを抑える。
転写箔10の転写体が転写される被転写体には、紙やプラスチックフィルムを用いることができる。プラスチックフィルムの形成材料には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、非晶性コポリエステル(PET‐G)、および、ポリカーボネート(PC)などを用いることができる。被転写体の厚さは、50μm以上500μm以下であることが好ましく、75μm以上400μm以下であることがより好ましい。
図5から図8を参照して、セキュリティ積層体の製造方法を説明する。
セキュリティ積層体の製造方法は、フィルム状の支持体11の支持面11Sに接着層21を含む転写体12を形成することによって転写箔10を形成することと、転写箔10の転写体12を第1ラミネート材に転写することと、を含む。
図9から図11を参照して、転写箔10の作用を説明する。以下では、転写箔10の作用として、転写箔10における転写対象10Tを被転写体31に転写するときの接着層21の作用を説明する。なお、図9および図10では、説明の便宜上、接着層21のみを示している。また、図11には、図9における領域Bを拡大した平面構造が示されている。
[実施例1]
25μmの厚さを有するPETフィルム(東レ(株)製、ルミラー25T60)(ルミラーは登録商標)を支持体として準備し、グラビアを用いて、以下に示す組成の剥離層用インキを1μmの厚さで支持体の支持面に塗布した。
高分子メタクリル(PMMA)樹脂
(三菱レイヨン(株)製、ダイヤナールBR100) 10部
メチルエチルケトン(東洋インキ(株)製、VC102) 90部
[樹脂粒]
結晶性ポリエステル(東洋紡(株)製、VYLON GM-920)
メチルエチルケトン(東洋インキ(株)製、VC102)
[層状母材]
アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製、ダイヤナール BR-102)
トルエン(東洋インキ(株)製、PD102)
接着層における第1樹脂の質量と第2樹脂の質量との比を3:7に変更した以外は、実施例1と同じ方法を用いて実施例2の転写箔を得た。
接着層における第1樹脂の質量と第2樹脂の質量との比を5:5に変更した以外は、実施例1と同じ方法を用いて実施例3の転写箔を得た。
接着層における第1樹脂の質量と第2樹脂の質量との比を7:3に変更した以外は、実施例1と同じ方法を用いて実施例4の転写箔を得た。
接着層における第1樹脂の質量と第2樹脂の質量との比を9:1に変更した以外は、実施例1と同じ方法を用いて実施例5の転写箔を得た。
樹脂として結晶性ポリエステル(実施例1と同じ)のみを用いて層状である接着層を形成した以外は、実施例1と同じ方法を用いて比較例1の転写箔を得た。
樹脂としてアクリル樹脂(実施例1と同じ)のみを用いて層状である接着層を形成した以外は、実施例1と同じ方法を用いて比較例2の転写箔を得た。
樹脂としてウレタン樹脂(東ソー(株)製、ニッポラン5196)(ニッポランは登録商標)のみを用いて層状である接着層を形成した以外は、実施例1と同じ方法を用いて比較例3の転写箔を得た。なお、接着層用インキとして以下の組成の接着層用インキを用いた。
ウレタン樹脂(東ソー(株)製、ニッポラン5196) 20部
メチルエチルケトン(東洋インキ(株)製、VC102) 50部
トルエン(東洋インキ(株)製、PD102) 50部
100μmの厚さを有する被転写体(SABIC社製、LEXAN SD8B94)(LEXANは登録商標)を準備し、ホットスタンプ転写機を用いて各転写箔の転写体を転写した。このとき、転写温度を120℃に設定し、圧力を200Kg/cm2に設定し、転写時間を1秒間に設定した。
(1)凝集破壊の起こりやすさの差異のために、転写領域21Tの境界を基点とする接着層21の破壊が起こりやすくなり、ひいては、転写体12が含む層の融点や剛性に関わらず、転写体12全体の破壊が起こりやすくなる。そのため、被転写体31に転写によって形成された層の輪郭の形状における精度が高められる。
図12から図19を参照して、転写箔、セキュリティ積層体、および、セキュリティ積層体の製造方法の第2実施形態を説明する。第2実施形態では、第1実施形態と比べて、転写箔がレリーフ層と反射層とを有する点が異なっている。そのため、以下では、こうした相違点を詳しく説明し、第2実施形態において第1実施形態と共通する構成には同じ符号を付すことによって、その詳しい説明を省略する。なお、以下では、転写箔の構成、セキュリティ積層体の構成、セキュリティ積層体を構成する各層の形成材料、セキュリティ積層体からなる認証証明の製造方法、および、試験例を順番に説明する。
図12を参照して転写箔の構成を説明する。
転写箔40は、支持体11と転写体41とを備えている。転写体41は、第1実施形態の転写箔10と同様、接着層21と剥離層22とを備え、さらに、レリーフ層51と反射層52とを備えている。転写体41において、剥離層22、レリーフ層51、反射層52、および、接着層21がこの順に積み重なっている。
図13および図14を参照して、認証証明の構成を説明する。なお、図14では、認証証明を構成する各層を図示する便宜上、各層の幅に対して厚さが誇張されている。
認証証明60が有する各層のうち、第1実施形態と共通する接着層21、および、剥離層22、中間層、支持体以外の層について、その形成材料を説明する。また、以下のラミネート材は、第1実施形態でも共通して用いることができる。
レリーフ層51は、光学的な効果を有するレリーフ構造を含むレリーフ面51Sを有する層である。
反射層52は、レリーフ面51Sに形成されたレリーフ構造による光学的な効果を容易に視認できる程度に大きくするための層である。反射層52の形成材料は、上述したように、アルミニウム、硫化亜鉛、および、二酸化チタンのいずれかであることが好ましい。このうち、アルミニウムは、安価であり、高光沢の不透明な膜を得ることができ、かつ、取り扱いが容易である点で好ましい。硫化亜鉛および二酸化チタンは、可視光における屈折率が高く、そのため可視光での反射率を高くしやく、かつ、加工が容易である点で好ましい。反射層は、単層または多層である。反射層は、一般的に一回または多数回の蒸着、CVD、スパッタにより形成される。反射層52の厚さは、10nm以上500nm以下とすることができる。
被転写体61の形成材料には、レーザー光線を吸収するエネルギー吸収体や、感熱性の変色材料、すなわち、熱によって第1の色から第2の色に変わる特性を有した材料が、各種の樹脂に添加された材料を用いることができる。各種の樹脂には、PET、PEN、PP、PVC、PET‐G、および、PCなどを用いることができる。被転写体61には、例えば、SABIC社製のLEXAN SD8B94を用いることができる。
上側ラミネート材62、第1下側ラミネート材63、および、第2下側ラミネート材64には、プラスチックフィルムを用いることができる。各ラミネート材の形成材料には、PET、PEN、PP、PVC、PET‐G、および、PCなどを用いることができる。このうち、PVC、PET‐G、および、PCのいずれかから形成されるプラスチックフィルムは、通常、各種カードのラミネート材やパスポートのラミネート材として用いられる。これらのプラスチックフィルムは、熱や圧力によって一体化させる加工が容易である点で好ましい。
印刷65は、認証証明60に上述した各種の情報を付与する機能を有する。印刷65は、色を有してよく、また、印刷65は、認証証明60に付与したい情報に応じた形状を有していればよい。
図15から図19を参照して、認証証明の製造方法を説明する。なお、以下では、図示の便宜上、認証証明60が有する印刷65、および、被転写体61の被照射領域61aを省略している。
[試験例1]
実施例1と同様の方法で剥離層を形成した後、グラビアを用いて、以下に示す組成を有したレリーフ層用インキを1μmの厚さで剥離層に塗布することによって、前駆層を形成した。レリーフ層用インキにおいて、すなわちレリーフ層において、紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を9:1とした。
エチレン性不飽和基を有する紫外線硬化性樹脂
有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBM-503)
メチルエチルケトン(東洋インキ(株)製、VC102)
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を7:3に変更した以外は、試験例1と同じ方法を用いて試験例2のセキュリティ積層体を得た。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を5:5に変更した以外は、試験例1と同じ方法を用いて試験例3のセキュリティ積層体を得た。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を3:7に変更した以外は、試験例1と同じ方法を用いて試験例4のセキュリティ積層体を得た。
レリーフ層の形成材料として有機ケイ素化合物を用いない以外は、試験例1と同じ方法を用いて試験例5のセキュリティ積層体を得た。
レリーフ層の形成材料として紫外線硬化性樹脂を用いない以外は、試験例1と同じ方法を用いて試験例6のセキュリティ積層体を得た。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を1:9に変更した以外は、試験例1と同じ方法を用いて試験例7のセキュリティ積層体を得た。
熱可塑性樹脂を用いてレリーフ層を形成する以外は、試験例1と同じ方法を用いて試験例8のセキュリティ積層体を得た。なお、試験例8では、レリーフ層用インキとして以下の組成のインキを用いた。
高分子メタクリル(PMMA)樹脂
(三菱レイヨン(株)製、ダイヤナールBR88) 10部
低粘性ニトロセルロース(旭化成工業(株)製、BTH1/2) 5部
シクロヘキサノン(東洋インキ(株)製、S705) 10部
メチルエチルケトン(東洋インキ(株)製、VC102) 80部
表2が示すように、試験例1から試験例4の各々のセキュリティ積層体では、レリーフ層にひび割れが生じていないことが認められた。これに対して、試験例5および試験例7の各々のセキュリティ積層体では、レリーフ層にひび割れが生じていることが認められた。
アクリル基(CH2=CH-CO-)を含む有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBM-5103)を用いる以外は、試験例3と同じ方法で剥離層およびレリーフ層を形成した後、真空蒸着法を用いてレリーフ層のレリーフ面に600Åの厚さの反射層を形成した。そして、反射層の上に接着層を形成することによって、試験例9の転写箔を得た。なお、反射層の形成材料をアルミニウム、二酸化チタン、および、硫化亜鉛のいずれかとし、反射層の形成材料が異なる3種の転写箔を得た。
メタクリル基(CH2=C(CH3)-CO-)を含む有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBM-503)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例10の転写箔を得た。
アミノ基(-NH2)を含む有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBM-903)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例11の転写箔を得た。
官能基が付加されていない有機ケイ素化合物(試験例1と同じ)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例12の転写箔を得た。
以下の構造式(1)で示すエポキシ基を含む有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBM-403)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例13の転写箔を得た。
メルカプト基(-SH)を含む有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBM-803)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例14の転写箔を得た。
イソシア基(-N=C=O)を含む有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBE-9007)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例15の転写箔を得た。
ビニル基(CH2=CH-)を含む有機ケイ素化合物(信越化学工業(株)製、KBM-1003)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例16の転写箔を得た。
シリル基((CH3)3-Si-)を含む有機ケイ素化合物(EVONIK INDUSTRIES製、DYNASYLAN HMDS)(DYNASYLANは登録商標)を用いた以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例17の転写箔を得た。
被転写体(実施例1と同じ)を準備し、実施例1と同じ条件で試験例9から試験例17の各々の転写箔が備える転写体を被転写体に転写した。表3が示すように、試験例12の転写箔では、反射層の形成材料がアルミニウムおよび硫化亜鉛のいずれかであるときには、反射層のほとんどがレリーフ層から剥がれる(×)一方で、反射層の形成材料が二酸化チタンであるときには、反射層の一部がレリーフ層から剥がれる(△)ことが認められた。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を7:3に変更し、反射層の形成材料をアルミニウムとする以外は、試験例9と同じ方法を用いて試験例18の転写箔を得た。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を5:5に変更した以外は、試験例18と同じ方法を用いて試験例19の転写箔を得た。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を3:7に変更した以外は、試験例18と同じ方法を用いて試験例20の転写箔を得た。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を1:9に変更した以外は、試験例18と同じ方法を用いて試験例21の転写箔を得た。
レリーフ層の形成材料として有機ケイ素化合物を用いない以外は、試験例18と同じ方法を用いて試験例22の転写箔を得た。
レリーフ層の形成材料として紫外線硬化性樹脂を用いない以外は、試験例18と同じ方法を用いて試験例23の転写箔を得た。
レリーフ層における紫外線硬化性樹脂の質量と有機ケイ素化合物の質量との比を9:1に変更した以外は、試験例18と同じ方法を用いて試験例24の転写箔を得た。
レリーフ層の形成材料として熱可塑性樹脂を用いた以外は、試験例18と同じ方法を用いて試験例25の転写箔を得た。
被転写体(実施例1と同じ)を準備し、実施例1と同じ条件で試験例18から試験例25の各々の転写体を被転写体に転写した。表4が示すように、試験例18から試験例21、および、試験例25の各々の転写箔では、レリーフ層から反射層が剥離しないことが認められた。これに対して、試験例22および試験例24の各々の転写箔では、レリーフ層から反射層が剥離することが認められた。なお、試験例23では、レリーフ層が硬化しないために、転写箔を形成することができないことが認められた。
(4)レリーフ層51において、紫外線硬化性樹脂と有機ケイ素化合物とが、適切な範囲に含まれれば、レリーフ層51内において有機ケイ素化合物同士がシロキサン結合を形成し、また、レリーフ層51の熱収縮を抑える程度にシロキサン結合がレリーフ層51に含まれる。そのため、レリーフ層51の熱収縮が抑えられ、レリーフ層51にひびが生じることが抑えられる。
Claims (10)
- フィルム状の支持体と、
一対の対向面を有し、接着層を有する層状の転写体と、を備え、
前記一対の対向面のうち第1の面は、前記支持体から剥離可能に前記支持体に接しており、前記一対の対向面のうち第2の面を含むように前記接着層が設けられており、
前記接着層はコンポジットであり、第1樹脂からなる複数の樹脂粒と、第2樹脂からなり、前記樹脂粒の間の隙間を埋める層状母材と、を含み、前記第2樹脂の融点は前記第1樹脂の融点よりも低く、
前記第1樹脂は、変性ポリオレフィン、結晶性ポリエステル、および、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の少なくとも1つであり、
前記第2樹脂は、アクリル樹脂、非結晶性ポリエステル、および、酢酸ビニル‐塩化ビニル共重合体の少なくとも1つである
転写箔。 - 前記第1樹脂は、変性ポリオレフィンまたは結晶性ポリエステルであり、
前記第2樹脂は、アクリル樹脂である
請求項1に記載の転写箔。 - 前記第1樹脂は、結晶性ポリエステルであり、
前記第2樹脂は、アクリル樹脂である
請求項1に記載の転写箔。 - 前記第1樹脂は、結晶性の樹脂であり、
前記第2樹脂は、非結晶性の樹脂である
請求項1から3のいずれか一項に記載の転写箔。 - 前記転写体は、凹凸を有したレリーフ面を含むとともに、紫外線硬化性樹脂と有機ケイ素化合物とから構成されるレリーフ層を含む
請求項1から4のいずれか一項に記載の転写箔。 - 前記転写体は、反射層を備え、
前記反射層は、前記レリーフ面の少なくとも一部を覆うとともに、アルミニウムまたは硫化亜鉛から構成され、
前記有機ケイ素化合物が、アミノ基を含む
請求項5に記載の転写箔。 - 前記転写体は、反射層を備え、
前記反射層は、前記レリーフ面の少なくとも一部を覆うとともに、アルミニウムまたは二酸化チタンから構成され、
前記有機ケイ素化合物は、アクリル基またはメタクリル基を含む
請求項5に記載の転写箔。 - 前記レリーフ層の融点が、180℃以上である
請求項5から7のいずれか一項に記載の転写箔。 - 第1ラミネート材と、
第2ラミネート材と、
請求項1から8のいずれか一項に記載の転写体と、を備え、
前記転写体は、前記第1ラミネート材と前記第2ラミネート材との間に位置する
セキュリティ積層体。 - フィルム状の支持体と転写体とを備える転写箔を形成することであって、前記支持体は支持面を有し、前記転写体は接着層を含み、前記接着層は前記支持面に形成されることと、
前記転写体を第1ラミネート材に転写することと、
前記第1ラミネート材と第2ラミネート材とによって前記転写体を挟んだ状態で、前記第1ラミネート材と前記第2ラミネート材とを接着することと、を含み、
前記接着層はコンポジットであり、第1樹脂からなる複数の樹脂粒と、第2樹脂からなり、前記樹脂粒の間の隙間を埋める層状母材とを含み、前記第2樹脂の融点は前記第1樹脂の融点よりも低く、
前記第1樹脂は、変性ポリオレフィン、結晶性ポリエステル、および、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の少なくとも1つであり、
前記第2樹脂は、アクリル樹脂、非結晶性ポリエステル、および、酢酸ビニル‐塩化ビニル共重合体の少なくとも1つである
セキュリティ積層体の製造方法。
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