JP7740246B2 - 積層体およびカード - Google Patents

積層体およびカード

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Description

本発明の実施形態は、レリーフ構造を有する積層体、カード、カードの製造方法、カードの作製方法、カード用情報記録シートおよびそれを用いたカードに関する。
本願は、2020年8月4日に日本に出願された特願2020-132592号、2021年4月12日に日本に出願された特願2021-067112号、及び2021年6月7日に日本に出願された特願2021-095146号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本人確認証(IDカード)、パスポート、運転免許証等の認証用の情報が記録されたカードに内包され、回折、散乱、反射などの特性を有するレリーフ構造が知られている。レリーフ構造は、マイクロ~ナノメートルサイズの周期的又はランダムな凹凸構造で構成される。このようなレリーフ構造をカードに内包される形態は、レリーフ構造がカードの外面に位置される構成と比べて、化学薬品耐性、磨耗耐性および改ざん耐性(例えば、特許文献1参照)がある。
レリーフ構造がカードに内包される構造は、カードにおいて、レリーフ構造を含む偽造防止用の転写箔が2つのシートに挟まれ、かつ、各シートの外縁よりも内側に位置する構成とできる。
レリーフ構造は真贋確認用素子として用いられる場合、レリーフ構造を備えた身分証明用物品や有価物品は、偽造改ざん防止効果を高めることと、物品自体の価値を示すことができる。これにより、物品の価値を担保する。
従来、レリーフ構造を連続的に複製する量産方法として、熱可塑性樹脂を使用する「プレス法」(特許文献2参照)および「キャスティング法」(特許文献3参照)と、「フォトポリマー法」(特許文献4参照)とが開示されている。特許文献4に開示されたように、フォトポリマー法は、紫外線(UV)や電子線(EB)等の広義の放射線照射により硬化する放射線硬化性樹脂を、レリーフ構造複製用金型とプラスチックフィルム等の平坦な基材との間に流し込み、放射線照射によって硬化させて硬化膜を作製してから、この硬化膜をプラスチックフィルム等の平坦な基材ごとを複製用金型から剥離する方法である。このフォトポリマー法によれば、作製されたレリーフ構造は、プレス法およびキャスティング法により作製されたレリーフ構造に比べて、機械強度が高く、耐熱性や耐薬品性に優れ、かつ、レリーフ構造を構成する凹凸形状の成形精度が良い。
さらに、ポリカーボネートを主体とした基材にレーザー光(YAG、COなど)を照射することにより発色が起きる顔料や添加剤が基材に練りこまれており、IDカードごとに個別情報をレーザーエングレービングすることでIDカードの偽造・改竄防止する方法として、レーザーエングレービング方法が知られている。レーザーエングレービングは、カード基材の内部が発色しているため、インクジェットなより、改竄が困難とされている(特許文献5)。
日本国特許第6107137号公報 日本国特許第4194073号公報 日本国実用新案登録第2524092号公報 日本国特許第4088884号公報 日本国特開2005-271561号公報
しかしながら、放射線硬化性樹脂を用いてフォトポリマー法で作製されたレリーフ構造は、強度に優れているが、レリーフ構造の形状を維持したままカードから取り出せることが可能となる。同じ種類のカードでは、互いに同じ画像を表示する転写箔が用いられることが多い。このようなカードにおいて、真正のカードから転写箔全体、もしくは少なくとも形状が維持された状態のレリーフ構造を含む積層体を取り出すことが可能となると、取り出された転写箔あるいは積層体が、改ざんされた認証用の情報を含む偽のカードを製造するために再利用される可能性がある。偽のカードの認証が再利用された転写箔に基づいて判断される場合、転写箔自体が真正のカードに由来するものであるため、偽のカードの判別が困難である。そのため、認証用の情報を改竄した上、再度レリーフ構造を媒体内に戻す偽造が行われる可能性がある。このような事情を考慮すると、レリーフ構造に対する偽造や改竄防止対策が講じられたカードが求められている。
さらに、特許文献5においては、カード基材表面を削って個別情報を消去し、別情報を印刷する改ざんが発生している。レーザーエングレーブ装置を使って、別画像を上書きするとか、グラビア印刷やインクジェット、レーザープリンタなどで情報を上書きする改ざんがある。
また、IDカードに表示された個人情報等をICチップ内に搭載し、ICチップ内のデジタルデータを暗号化し、リーダ機器によって読取、情報自体の解析を行い、照合することで、改竄を検知し、防止する方法も知られている。しかしながら、この方法では、リーダ機器を必要とし、処理のための時間を要することから、判別のための手間を要する。
さらに、レリーフ構造を有した表面レリーフ型の回折格子やホログラムの箔やシールを物品に取り付けることが偽造防止手段として広く使われている。表面レリーフ型の回折格子やホログラムをカード、カード内部の透明基材に転写してラミネートすると、箔がカード内部に存在し、改竄されにくくなる。
このカードの透明基材の内部に存在するレリーフ層に光を当てると、透明基材を通って入射光がこの凹凸によって干渉を起こし、入射光に対してある一定の角度もしくはある一定の範囲内の角度に画像情報を再生することができる。
このレリーフ型の回折格子構造物やホログラムは、画像情報を凹凸で記録した原版を作製し、これをエンボス加工することによって量産することが可能であり、シール状にしたり、箔状にしたりすることにより、多用途に用いられている。
しかしながら、このレリーフ型の回折構造物やホログラムは、箔やシール部を基材から切りはがして再使用するなどの改竄を完全になくすまでには至っていない。
上記事情を踏まえ、本発明の実施形態は、レリーフ構造に対する不正な再利用が困難な媒体、レリーフ構造を備えた転写箔の不正な再利用が困難な積層体、カード、およびカードの製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明の実施形態は、レリーフ型の回折格子やホログラムの構造物と、カード基材との密着性を上げることで、レリーフ型などからなるセキュリティパッチを剥離したり、切り離したりすることがより困難な情報記録シートを提供することである。
本発明の第1の態様によれば、積層体は、厚さ方向に沿って、少なくともパッチ基体、レリーフ形成層、反射層、および接着層が順に積層されて構成される転写箔と、前記転写箔の前記厚さ方向における第一側に設けられる保護シートと、前記厚さ方向において、前記保護シートの反対側である前記転写箔の第二側に設けられる情報記録シートと、を備え、前記レリーフ形成層は、前記反射層に接する第1面の少なくとも一部に、凹部及び凸部による凹凸形状のレリーフ構造が形成され、前記第1面に接する前記反射層の第2面は、前記レリーフ構造の前記凹凸形状に対応する形状に形成され、前記レリーフ形成層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂のいずれか一つ、または複数の組み合わせにより形成され、前記厚さ方向から見ると、前記レリーフ構造は、前記第1面において、所定のパターンに形成する複数の島領域および海領域を有し、前記レリーフ形成層の前記島領域に、水酸基、カルボキシル基、およびカルボニル基を含む官能基と、粗面とのいずれか一つ、または複数の組み合わせを備え、前記海領域に、前記官能基および前記粗面を有しておらず、あるいは前記島領域よりも前記官能基の含有量が少ない、あるいは前記粗面の程度および面積が小さい。
上述の積層体において、前記レリーフ形成層は、前記凹部および前記凸部のそれぞれが前記厚さ方向に沿う第1の方向に延びて形成され、かつ、前記凹部および前記凸部が前記第1の方向に直交する第2の方向に交互に形成される第1のレリーフ構造を有する第1レリーフ領域と、前記第1の方向および前記第2の方向による面に直交する方向から見ると、前記第1の方向から少なくとも30度以上異なる方向に指向性を有して形成され、あるいは前記凹部および前記凸部が不規則に形成される第2のレリーフ構造を有する第2レリーフ領域と、を備え、前記厚さ方向から見ると、前記第1レリーフ領域が前記海領域と重なり、前記第2レリーフ領域が前記島領域と重なるよう配置されてもよい。
本発明の第2の態様によれば、積層体は、厚さ方向に沿って、少なくともパッチ基体、レリーフ形成層、反射層、および接着層が順に積層されて構成される転写箔と、前記転写箔の前記厚さ方向における第一側に設けられる保護シートと、前記厚さ方向において、前記保護シートの反対側である前記転写箔の第二側に設けられる情報記録シートと、を備え、前記レリーフ形成層は、前記反射層に接する第1面の少なくとも一部に、凹部及び凸部による凹凸形状のレリーフ構造が形成され、前記第1面に接する前記反射層の第2面は、前記レリーフ構造の前記凹凸形状に対応する形状に形成され、前記レリーフ構造は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂のいずれか一つ、または複数の組み合わせにより形成され、前記厚さ方向から見ると、前記レリーフ構造は、前記第1面において、所定のパターンに形成する複数の島領域および海領域を有し、前記島領域における前記反射層に対する前記接着層の塗液の接触角は、前記海領域における前記反射層に対する前記接着層の前記塗液の前記接触角よりも小さく、前記接着層の破断強度が、前記パッチ基体と前記レリーフ形成層との界面接着強度および破断強度よりも大きい。
上述の積層体において、前記レリーフ形成層は、前記凹部および前記凸部のそれぞれが前記厚さ方向に沿う第1の方向に延びて形成され、かつ、前記凹部および前記凸部が前記第1の方向に直交する第2の方向に交互に形成される第1のレリーフ構造を有する第1レリーフ領域と、前記第1の方向および前記第2の方向による面に直交する方向から見ると、前記第1の方向から少なくとも30度以上異なる方向に指向性を有して形成され、あるいは前記凹部および前記凸部が不規則に形成される第2のレリーフ構造を有する第2レリーフ領域と、を備え、前記厚さ方向から見ると、前記第1レリーフ領域が前記海領域と重なり、前記第2レリーフ領域が前記島領域と重なるよう配置されてもよい。
上述の積層体において、前記島領域と前記海領域とが設けられた領域全体の総面積に対して、前記島領域の占める面積が50%以上80%以下であってもよい。
上述の積層体において、前記島領域が互いに同様の形状を有し、かつ規則的に配置され、隣接する前記島領域の中心間距離が40μm以上400μm以下であってもよい。
本発明の第3の態様によれば、積層体は、厚さ方向に沿って、少なくともパッチ基体、レリーフ形成層、第1反射層、第2反射層、および接着層が順に積層されて構成される転写箔と、前記転写箔の前記厚さ方向における第一側に設けられる保護シートと、前記厚さ方向において、前記第一側の反対側である前記転写箔の第二側に設けられる情報記録シートと、を備え、前記第1反射層と前記第2反射層の少なくとも一方は、前記レリーフ形成層および前記接着層よりも高い屈折率を有した光透過性の材料で構成され、前記レリーフ形成層は、前記第1反射層に接する第1面の少なくとも一部に、凹部及び凸部による凹凸形状のレリーフ構造が形成され、前記第1面に接する前記第1反射層の第2面は、前記レリーフ構造の前記凹凸形状に対応する形状に形成され、前記第1反射層および前記第2反射層が接する界面において、互いに対応する表面形状が形成され、前記厚さ方向から見ると、前記転写箔は、所定のパターンに形成する複数の第1領域および第2領域を有し、前記第1領域において、前記第1反射層および前記第2反射層が設けられ、前記第2領域において、前記第1反射層のみが設けられ、前記第1反射層と前記接着層との間における界面接着強度と、前記第2反射層と前記接着層との間における界面接着強度とが異なり、前記第1領域および前記第2領域のうち、前記接着層との界面における界面接着強度が相対的に大きい一方の領域は、もう一方の領域に点在する島領域であり、前記接着層との界面における界面接着強度が相対的に小さい領域は、前記接着層との界面における界面接着強度が相対的に大きい前記領域を囲む海領域である。
上述の積層体において、前記転写箔の各層の界面における界面接着強度は、前記転写箔と前記保護シートまたは前記情報記録シートとの間の界面接着強度よりも小さく、前記パッチ基体と前記レリーフ形成層との間の界面接着強度および前記レリーフ形成層の破断強度は、前記第1反射層および前記第2反射層の間の界面接着強度と、前記レリーフ形成層および前記第1反射層の間の界面接着強度とよりも小さくてもよい。
上述の積層体において、前記第1反射層または前記第2反射層と前記接着層とが、前記島領域においては共に親水性または疎水性の表面特性を有し、前記海領域においては互いに異なる表面特性を有するか、前記島領域と同様の表面特性を有し、かつ前記第1反射層または前記第2反射層に対する前記接着層の塗液の接触角が前記島領域の方が小さくてもよい。
上述の積層体において、前記島領域において、前記第1反射層または前記第2反射層と前記接着層とが、イオン結合、共有結合、水素結合の少なくとも1つの化学的相互作用により接着され、前記海領域において、前記第1反射層または前記第2反射層と前記接着層とが、分子間力による物理的相互作用により接着してもよい。
上述の積層体において、前記島領域と前記海領域とが設けられた領域全体の総面積に対して、前記島領域が占める面積が50%以上80%以下であってもよい。
上述の積層体において、前記島領域が互いに同様の形状を有し、かつ規則的に配置され、隣接する前記島領域の中心間距離が40μm以上400μm以下であってもよい。
本発明の第4の態様によれば、カードは、上述した積層体と、前記転写箔の第一側に設けられる支持層とをさらに備える。
本発明の第5の態様によれば、カードの製造方法は、厚さ方向に沿って、少なくともパッチ基体、レリーフ形成層、第1反射層、第2反射層、および接着層を備える転写箔と、前記転写箔の前記厚さ方向における第一側に設けられる保護シートおよび支持層と、前記転写箔の前記厚さ方向における前記保護シートの反対側である前記転写箔の第二側に設けられる情報記録シートと、を備えるカードの製造方法であって、前記カードの製造方法は、前記パッチ基体、前記レリーフ形成層、前記第1反射層、前記第2反射層、および前記接着層が順に積層された前記転写箔を作製する工程と、前記転写箔を前記保護シートまたは前記情報記録シートに転写する工程と、前記情報記録シートを含む被転写物を前記保護シートおよび前記支持層にラミネートする接着工程と、を備え、前記転写箔を作製する工程は、前記レリーフ形成層の前記第1反射層と接する表面の少なくとも一部に凹部および凸部を有するレリーフ構造を形成する工程と、前記レリーフ構造に追従した凹凸状を有する前記第1反射層、および前記第1反射層の表面形状に対応した凹凸状を有する前記第2反射層を形成する工程と、前記転写箔が、前記厚さ方向から見ると、所定のパターンに形成する複数の第1領域および第2領域において、前記第1領域は前記第1反射層および前記第2反射層を備え、前記第2領域は前記第1反射層のみを備えるよう、前記第2領域において前記第2反射層を除去する工程と、を備える。
上述のカードの製造方法において、前記転写箔を作製する工程は、前記第2反射層を形成した後、前記第1領域にエッチングマスク層を設ける工程と、前記第2領域における前記第2反射層を除去した後、さらに上記エッチングマスク層を除去する工程と、を備えてもよい。
本発明の第6の態様によれば、媒体は、厚さ方向に沿って、接着層、破断層、および証明層が順に積層され、前記破断層と証明層の間にレリーフ構造を有したセキュリティパッチと、前記セキュリティパッチの前記厚さ方向における前記接着層に接着される保護シートと、前記セキュリティパッチの前記厚さ方向における前記接着層の反対側に設けられ、前記セキュリティパッチの前記証明層に接着される情報記録シートと、を備え、前記セキュリティパッチが前記保護シートおよび前記情報記録シートにより内包され、前記破断層は、90度剥離接着強度試験で破断強度が15N/25mm以上45N/25mm未満であり、前記セキュリティパッチおよび前記情報記録シートの接着強度と、前記セキュリティパッチおよび前記保護シートの接着強度とは、前記破断層の前記破断強度よりも5N/25mm以上大きく、かつ、前記破断層の前記破断強度の5倍以下である。
上述の媒体において、前記破断層は、光学透明性を有する樹脂と、平均粒径が1μm以下である粒子より形成されたフィラーとを有して構成されてもよい。
本発明の第7の態様によれば、カードは、上述した媒体と、情報が保存されるために設けられる他の材料層と、を備える。
本発明の第8の態様によれば、媒体の作製方法は、上述した媒体を作製する媒体の作製方法であって、前記セキュリティパッチを前記情報記録シートおよび前記保護シートのいずれか一方の表面に転写して接着する工程と、前記セキュリティパッチを覆うように、前記情報記録シートおよび前記保護シートの他方および前記セキュリティパッチに外力を加えて接着する工程と、を有する。
本発明の第9の態様によれば、カード用情報記録シートは、上述した積層体又は上述した媒体に用いられるカード用情報記録シートであって、前記情報記録シートが、ポリエステルがブレンドされたポリカーボネートである。
上述のカード用情報記録シートにおいて、前記ポリエステルが、ガラス転移温度Tgが-20℃~110℃であってもよい。
本発明の第10の態様によれば、カードは、上述したカード用情報記録シートを用いている。
上述の態様によれば、レリーフ構造を備えた転写箔の不正な再利用が困難な積層体、カード、およびカードの製造方法を提供することができる。さらに、レリーフ構造に対する不正な再利用が困難な媒体およびカードを提供できる。また、このような媒体を作製する媒体の作製方法を提供できる。製造工程を複雑化、煩雑化することなく、偽造、変造防止のために施されているセキュリティパッチを切りはがして再利用することが困難なカードを提供することが可能となる。
本発明の積層体を概略的に説明する平面図である。 図1のAI-AI線に沿う積層体の構成を説明する断面図である。 図1のAI-AI線に沿う積層体の構成を説明する断面図である。 転写箔の構成を概略的に説明する平面図である。 図3の1A-1A線に沿う積層体の構成を説明する断面図である。 島領域の形状および配置の例を概略的に説明する平面図である。 島領域の形状および配置の一つの例を概略的に説明する平面図である。 島領域の形状および配置のその他の例を概略的に説明する平面図である。 島領域の形状および配置のその他の例を概略的に説明する平面図である。 島領域の形状および配置のその他の例を概略的に説明する平面図である。 島領域の形状および配置のその他の例を概略的に説明する平面図である。 レリーフ構造の一つの例を概略的に示す平面図および断面図である。 レリーフ構造のその他の例を概略的に示す平面図および断面図である。 レリーフ構造のその他の例を概略的に示す平面図および断面図である。 レリーフ構造のその他の例を概略的に示す平面図および断面図である。 レリーフ構造のその他の例を概略的に示す平面図および断面図である。 レリーフ構造のその他の例を概略的に示す平面図および断面図である。 積層体が分離された状態の一つの例を概略的に説明する断面図である。 積層体が分離された状態のその他の例を概略的に説明する断面図である。 本発明の転写箔の構成を概略的に説明する平面図である。 図8の2A-2A線に沿う積層体の構成を説明する断面図である。 接触角を概略的に説明する図である。 接触角を概略的に説明する図である。 接触角を概略的に説明する図である。 本発明の積層体を概略的に説明する平面図である。 図10のAII-AII線に沿う積層体の構成の一つの例を説明する断面図である。 積層体の構成のその他の例を説明する断面図である。 本発明の転写箔の構成を概略的に説明する平面図である。 図13の3A-3A線に沿う積層体の構成の一つの例を説明する断面図である。 積層体の構成のその他の例を説明する断面図である。 島領域および海領域による画像表示の一つの例を説明する平面図である。 島領域および海領域による画像表示の別の例を説明する平面図である。 本発明の積層体の観察方法の例を説明する概略図である。 本発明の積層体の外観の例を説明する平面図である。 本発明の積層体を備えたカードの例を説明する平面図である。 図19のBI-BI線に沿うカードの構成を説明する断面図である。 本発明の媒体の構成を概略的に説明する平面図である。 図22に係る媒体のA-A線に沿う断面図である。 図23に説明される断面において、セキュリティパッチが保護シートから分離された状態を概略的に説明する断面図である。 本発明のカードの構成を概略的に説明する平面図である。 図25に係るカードのB-B線に沿う断面図である。 本発明の媒体の作製方法を説明する図である。 本発明の媒体の作製方法を説明する図である。 本発明の媒体の作製方法を説明する図である。 本発明の各実施形態に係る媒体の構成を説明する断面写真である。 本発明の各実施形態に係る媒体の構成を説明する断面写真である。 本発明のカード用情報記録シートの断面模式図である。 本発明のカードの断面模式図である。
本発明の実施形態は、背景からの独自の単一の発明を元とする一群の実施形態である。また、本発明の各側面は、単一の発明を元とした一群の実施形態の側面である。本発明の各構成は、本発明の各側面を有しうる。発明の各特徴(feature)は組合せ可能であり、各構成をなせる。したがって、本発明の各特徴、本発明の各構成、本発明の各側面、本発明の各実施形態は、組合せることが可能であり、その組合せは相乗的機能を有し、相乗的な効果を発揮しうる。
本明細書において、図面は本発明の構成を説明するために用いられる。各図面に示される寸法は、各層の厚さや、その比率など、実際の構成と異なることがあり、図面中の寸法比は、それらに示される比に限定されるものと解釈すべきではない。また、説明の便宜を図るために、各実施形態における同様な構成については同一の符号を付して説明し、重複する説明は省略する。
また、第1から第7の各実施形態は、本発明の実施形態を明瞭に説明するために、それぞれに記載されているが、別々の発明を記載したものではない。また、媒体、層、各部材、各構造、各形状などの各物理的要素と手段は、説明のため、異なる命名とすることがある。
(第1の実施形態)
以下、図1から図7を参照して、本発明の実施形態の積層体およびカードを第1の実施形態として説明する。ここで記載される実施形態は、本発明のひとつの好ましい実施形態であり、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、本発明の実施形態は、これらの形態に限定されない。また、以下に説明する実施形態は、当業者であれば、その設計を適宜変更することが可能である。
(積層体)
図1は積層体10の構成を概略的に説明する平面図である。図1に示すように、積層体10は、シート状に形成されている。積層体10の輪郭形状は、角の丸い矩形状の例が示されるが、矩形状以外に、円状または楕円状などであってもよい。積層体10は、表面10Sと対向する平面視、すなわち、積層体10の厚さ方向から見ると、積層体10の外縁よりも内側に転写箔11を備えている。転写箔11には認証情報として画像12が記録されている。図1において、転写箔11の外形は円状の例が示されるが、円状以外に、矩形状または楕円状などであってもよい。
図2は、図1におけるAI-AI線に沿う積層体10の断面図である。転写箔11はパッチ基体13、レリーフ形成層14、反射層16、接着層17が順に積層された構成であり、レリーフ形成層14の表面にはレリーフ構造15が形成されており、レリーフ構造15の凹凸形状に追従して反射層16が設けられている。なお、転写箔11は少なくとも上記の層を記載した順に備えるが、これ以外の層を間に含む構成であってもよい。転写箔11は、保護シート18と情報記録シート19とでラミネートされ、転写箔11が積層体10の外部に露出しないように内包されている。図2Aと図2Bとは、積層体10に内装される転写箔11の層構成が逆転したものであるが、どちらの構成であってもよい。図2Aの構成の場合は、転写箔11が接着層17を介して保護シート18に転写された後にラミネートされる。一方、図2Bの構成の場合は、転写箔11が接着層17を介して情報記録シート19に転写された後にラミネートされる。
接着層とレリーフ形成層14との間に、破断層108、202を有してもよい。
これにより転写箔11と保護シート18および情報記録シート106との接着強度を調整するために設けることができる。後に記載のセキュリティパッチ102は、転写箔11としてもよい。保護シート18は、特願2021-095146号で保護基材層18と記載されている。パッチ基体13は、特願2021-095146号で剥離層13と記載されている。
レリーフ構造15の光学効果によって、積層体10の観察者が視認可能な画像12が表示される。画像12は、図1の例では星形としているが、肖像、ランドマークのモチーフ、自然のモチーフ、カリグラフィー、幾何学模様、文字、数字、記号(signal)、しるし(sign)、シンボル、エンブレム、紋章もしくはコード、またはこれらの組み合わせとできる。シンボルの実例は、旗、盾、剣、槍、王冠、花、葉、植物、鳥、魚、節足動物、哺乳類、爬虫類、両生類、伝説上の生物、神話の神、および神話の女神である。自然のモチーフの実例は、生物、星、月、空、山、谷、および岩である。生物のモチーフの実例は、花、葉、穀物、果物、鳥、翼、魚、節足動物、哺乳類、爬虫類、および両生類のモチーフである。コードは、一次元コード、二次元コードとできる。一次元コードの実例は、バーコード、シリアルナンバーまたは双方の組み合わせとできる。二次元コードの実例は、QRコード(登録商標)とできる。幾何学模様の実例は、彩文(Guilloche)である。伝説上の生物の実例は、ユニコーン、ドラゴン、およびフェニックスである。シンボルの実例は、国、地域、ステート、グループ、議会、条約、アライアンス、ユニオン、および枢軸を示すシンボルである。
(島領域・海領域)
以下、積層体10を構成する島領域R1、海領域R2、およびレリーフ構造15について説明する。
図3は転写箔11の構成を示す平面図である。転写箔11には、島領域R1と海領域R2が設けられている。図の例では、転写箔全面に島領域R1と海領域R2が広がっているが、転写箔11の一部のみに設けられていてもよい。
図4は、図3の1A-1A線に沿う断面図の一部であり、島領域R1と海領域R2に対応するレリーフ形成層14およびレリーフ構造15の態様を示している。島領域R1では、レリーフ形成層14のレリーフ構造15が形成された表面が、少なくとも水酸基(-OH)、カルボキシル基(-COOH)、カルボニル基(C=O)のいずれかの官能基を側鎖に備える熱可塑性樹脂または紫外線硬化性樹脂で構成される。あるいは、レリーフ形成層14の表面が粗面化されている。一方、海領域R2では、これらの官能基および粗面を備えないか、島領域R1よりもレリーフ形成層14の表面に存在する官能基の含有量が少ない、あるいは粗面の程度や面積が小さい。
一般に、樹脂の多く、特にポリプロピレン、ポリエチレンなどポリオレフィン系の合成樹脂は表面に極性基を持たず、疎水性であるため、接着剤やインク等に対して親和性がないことが知られている。そのため、樹脂の二次加工においては、コロナ処理やプラズマ処理などにより、樹脂表面に上記のような極性官能基を導入させることで親水性を向上させる表面改質が行われる。コロナ処理やプラズマ処理では、空気中で放電することにより、空気中の酸素分子が解離し、酸素原子が励起して酸素イオンや自由電子を含むプラズマが発生する。発生したプラズマの電子やイオン、ラジカルが樹脂表面の分子の化学結合を切断し、樹脂の種類に応じて水酸基、カルボキシル基、カルボニル基等の親水性官能基が生成される。これにより、他の材料と結合しやすくなるため密着性の向上が期待される。また、放電により樹脂の表面を物理的に荒らして粗面化し、表面積を十分に確保することによっても接着剤やインク等の密着性向上の効果が得られる。コロナ処理およびプラズマ処理のその他の効果として、樹脂表面の有機汚染物質の洗浄も挙げられる。第1の実施形態に係る転写箔11において、レリーフ形成層14を構成する樹脂に極性官能基が含まれない場合に、コロナ処理やプラズマ処理等による表面改質により表面に極性官能基を生成することで、レリーフ形成層14と反射層16との密着性を高めることができる。
レリーフ形成層14の表面の島領域R1のみにおいて、官能基の付与、あるいは粗面化が行われ、海領域R2においては、これらの処理が行われない。これにより、島領域R1と海領域R2とにおいて、レリーフ形成層14と反射層16との界面接着強度に差を与えることができる。ここで、「界面接着強度」は2層間の界面における結合の強さと定義できる。本発明は、転写箔11の不正な再利用を防止することを目的としているが、偽造者が転写箔11を取り出そうとする際の作業として、転写箔11のうち画像12を包括する領域について、積層体10の表面から切れ込みを入れ、セロハンテープで剥がす、あるいはピンセット等の工具で剥がすことが想定される。その際に転写箔11に作用する力に近い状況で接着強度(界面破壊、凝集破壊を含む)を測定できる試験方法として、JIS K 6854-1(ISO 8510-1)によって規定された90度はく離接着強さ試験方法が挙げられる。上記界面接着強度は、これに準拠する方法により測定することができる。
上記のように島領域R1と海領域R2とで、レリーフ形成層14と反射層16との界面接着強度を異ならせるだけでも、積層体10から転写箔11を不正に取り出そうとした場合に、レリーフ構造15の形状を維持したまま分離できないようにすることができる。そのため、島領域R1と海領域R2とで、形状および配置される方向の同じレリーフ構造15が形成されていても上記の効果は得られる。
図5Aから図5Fには、島領域R1の形状および配置の例を示している。より具体的に、図5Aから図5Eは、島領域R1が規則的に配置された例を示している。図5Fは、島領域R1が不規則に配置された例を示している。また、島領域R1が不規則に配置された領域を、規則的に配置してもよい。図5Aでは、隣接する島領域R1がX方向に中心間距離D1、Y方向に中心間距離D2となるよう配置されている。隣接する島領域R1の中心間距離D1と中心間距離D2とは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。図5Bおよび図5Cは、図5Aに示す構成の変形例を示している。図5Bおよび図5Cには、島領域R1が規則的に並ぶ2軸を一点鎖線で示している。図5Bおよび図5Cには、近接する島領域R1が並ぶ2軸方向における中心間距離D1とD2とを示している。また、図5Bおよび図5Cにおいて、中心間距離D1とD2とは、近接する島領域R1の間の最短距離である。図5Bでは、島領域R1同士が海領域R2を介して近接しているが、図5Cでは、島領域R1の一部が上記2軸上で接している。島領域R1は海領域R2内に離散していている。島領域R1は、互いに離れていても良いし、互いに一部が接していてもよく、互いに離れた島領域R1と互いに一部が接した島領域R1との双方があってもよい。
島領域R1の形状は、図5Aから図5Cでは角の丸い矩形状で示しているが、これに限定されるものではなく、図5Dのような楕円状や円状、図5Eのような多角形状であってもよい。
図5Fに示すように、島領域R1は、ランダムな配置であってもよい。ここで、ランダムな配置とは、図5Aから図5Eに示すように、島領域R1が規則的に並ぶ2軸を持たない配置を意味する。そのため、図5Fには、近接する島領域R1の中心間距離としてD1とD2の2つのみ例示しているが、各島領域R1間の中心間距離が2種以上存在する。
島領域R1は、中心間距離D1、D2が40μm~400μm、大きさが20μm~300μmであることが好ましい。ここで「大きさ」は、島領域R1がX方向およびY方向に辺を有する形状の場合には、島領域R1の外周において最も離れた2辺間の長さとし、X方向およびY方向に辺を有さない形状の場合には、島領域R1の外周において最も離れた2点間の長さと定義する。したがって、図5Aに示すように、X方向とY方向に辺を有する矩形状であれば、X方向(またはY方向の長い方)の辺の長さが大きさLとなり、図5Dに示すように、X方向とY方向に辺を有さない楕円形状であれば、最も離れた2点間の長さが大きさLとなる。
島領域R1と海領域R2とが設けられた領域全体の総面積に対して、島領域R1の占める面積の平均は50%~80%であることが好ましい。島領域R1の占める面積をこのように設定することにより、積層体10から転写箔11を分離した際の表面の半分以上に、島領域R1における分離状態が反映されることとなり、転写箔11を不正に取り出そうした場合に、レリーフ構造15に由来する光学効果が損なわれるため、再利用を防止する効果が高まる。
島領域R1の占める面積は、島領域R1の大きさLと近接する島領域R1の中心間距離によって決まる。この2つのパラメータに加えて、近接する島領域R1の間に存在する海領域R2の面積や、島領域R1の配置が規則的であるかランダムあるかによっても、上記転写箔11を分離した際の表面状態は影響を受ける。
(レリーフ構造)
レリーフ構造15は、転写箔11の厚さ方向における凹部の底面と凸部の上面との高低差が0.02μm~5μmの複数の微細な凹凸形状であって、転写箔11の幅方向(厚さ方向に直交する方向)において、互いに0.1μm~20μmの間隔を開けて構成されている。以下では、隣り合う凹部の中心間距離および隣り合う凸部の中心間距離を「周期」と記載する。
図4に示すように、第1レリーフ領域SR1に形成される第1のレリーフ構造15aは、図3に示す第1の方向(Y方向)に延在し、かつ第1の方向と直交する第2の方向(X方向)に凹部と凸部が交互に並んだ形状をしている。一方、第2レリーフ領域SR2に形成される第2のレリーフ構造15bは、第1の方向とは異なる第3の方向に延在し、かつ第3の方向と直交する第4の方向に凹部と凸部が交互に並んだ形状をしている。図4は断面図のため、第1のレリーフ構造15aと第2のレリーフ構造15bとで延在している方向が異なる様子を見て取ることが難しいが、第2のレリーフ構造15bの延在する第3の方向は、第1の方向(Y方向)と30度以上異なる。
図4では、第1レリーフ領域SR1が海領域R2に、第2レリーフ領域SR2が島領域R1に対応して配置されている。つまり、第1レリーフ領域SR1を海領域R2とし、第2レリーフ領域SR2を島領域R1とできる。両者が一致していない場合、第1レリーフ領域SR1が海領域R2に、第2レリーフ領域SR2が島領域R1に含まれる構成が好ましく、特に海領域R2が、第1レリーフ領域SR1で縁取られ、島領域R1が第2レリーフ領域SR2で縁取られる構成が好ましい。この構成により、第1の方向に沿って積層体10から転写箔11を取り出そうとした場合に、島領域R1ではレリーフ形成層14と反射層16との界面接着強度が大きいことに加えて、力の加わる方向(第1の方向)とは異なる方向(第3の方向)に延在する第2のレリーフ構造15bによって抵抗力(アンカー効果)が働くため、上記2つの層の界面接着強度がさらに高まり、2つの層の界面で分離する可能性が低くなる。一方、海領域R2ではレリーフ形成層14と反射層16との界面接着強度が島領域R1に比べて小さいことに加えて、第1のレリーフ構造15aが、力の加わる方向と同じ第1の方向に延在しているため、第1のレリーフ構造15aによるアンカー効果は小さく、レリーフ形成層14と反射層16との界面で分離する可能性が高くなる。したがって、島領域R1と海領域R2とで、積層体10から転写箔11を取り出そうとした場合に分離または破断する層が異なり、レリーフ構造15の形状が維持されないため、外観上画像12の光学効果が損なわれ、再利用が難しくなる。
複数の島領域R1および海領域R2すべてにレリーフ構造15が形成されている必要はなく、各領域の一部は構造のない平坦面であってもよい。レリーフ構造15が形成される領域については、画像12のデザインに応じて決定されてもよい。
以上、島領域R1および海領域R2に設けられるレリーフ構造15について図4を参照して説明したが、本発明では、光回折構造、無反射構造、等方性または異方性散乱構造、レンズ構造、偏光選択制反射構造など、複数の光学構造から一つあるいは複数の光学構造の組み合わせで形成されてよく、図6Aから図6Fに示す構造も含まれる。
図6Aから図6Fは、レリーフ構造15の例を示す図である。より具体的に、平面図および断面図であり、図6Aおよび図6Bが第1のレリーフ構造15a、図6C~Fが第2のレリーフ構造15bの例である。図中において黒色で示した部分は凹部、白色で示した部分は凸部とする。なお、断面図では便宜上、凹部および凸部を矩形状あるいは角錐状で図示しているが、形状はこれに限定されるものではなく、波状や鋸歯状、および台形状等の先細り形状であってもよい。
第1のレリーフ構造15aは、第1の方向に凹部および凸部が延在する構成であればよく、図6Aの例では、第2の方向に一定の幅を有する凹部が不規則な間隔で凸部と交互に並んでいる。凹部の幅は一定でなくてもよい。また、第2の方向に並ぶ凹部および凸部は、特定の領域で不規則な間隔で交互に並びつつ、その領域が一定の周期で配置してもよい。また、図6Bの例のように、第1の方向に指向性を有した構成であれば、平面視で長方形の凹部が部分的につながり、多角形の凹部を形成してもよい。さらに、凹部および凸部は不連続に(断続的に)延在していてもよい。凹部の幅に対する第1の方向に延在する長さの比は2以上であることが好ましい。
第2のレリーフ構造15bは、第1のレリーフ構造15aと同じ第1の方向に延在する構造でなければよく、図6Cの例では、第1の方向とは異なる第3の方向に凹部および凸部が延在する構成である。ここで、第3の方向は第1の方向と30度以上異なる。第1の方向との角度差が大きいほど上記転写箔11の不正利用の抑制効果が高く、角度差が90度である(第2の方向に延在する)場合が最も好ましい。
第2のレリーフ構造15bは、図6Dのように複数の凹部が不規則に配置された構成であってもよい。図6Dに示す例では、凹部の外形が平面視で正方形であると示されるが、本発明はこれに限定されることはない。凹部の外形は、平面視で長方形や円形などであってもよい。また、凹部を不規則に配置することにより、回折光を抑えることもできる。凹部は同一形状でもよい。また、第2の方向に並ぶ凹部および凸部は、特定の領域では不規則な間隔で交互に並びつつ、その領域が一定の周期で配置されていてもよい。
隣接する凹部の周期は0.2μm以上であることが好ましい。また、凹部の深さは、0.05μm~5μmの範囲より、所定の値に設定してもよいし、一定の値でなくてもよい。図6Dに示す構造では、凹部の深さによって発現する光学効果、特に色相を変化させることが可能であり、一定の領域において凹部の深さを一定とした場合には特定の色を表示することができ、凹部の深さをランダムにした場合には白色を表示することができる。
図6Eに示す構造では、平面視で一つ、あるいは複数の正方形または長方形の組み合わせで構成された凹部がランダムに配置されている。図6Eに示すように、複数の正方形または長方形の大きさは一定でなくてもよく、また、一部において重なっていてもよい。凹部の深さは0.05μm~1μmとすることができ、すべての凹部の深さのばらつきは0.05μm以下であることが好ましい。
図6Fの(A)に示す構造では、レリーフ構造15bは、平面視で第1の方向に延在する凹部と、第2の方向に延在する凹部とが交差したクロスグレーティングである。1G-1G線に沿う図6Fの(B)の断面図に示すように、凸部が一定の間隔で形成された構造である。この例では、第2の方向に沿う断面図を示しているが、第1の方向でも同様の形状となっており、四角錐あるいは角が丸まった円錐状の凸部が一定間隔で形成される。図6Fの例では、凸部の底部を矩形状とし、形状を錐状とした例を示したが、本発明においては、これに限定されることはい。凸部の底部は、円状や多角形状であってもよく、形状も柱状や釣鐘状であってもよい。凹部および凸部の周期は0.1μm~2μmとすることができ、特にサブ波長の場合にはモスアイ構造として機能する。
(積層体の作用)
以下、図7Aおよび図7Bを参照して、積層体10の作用を説明する。図7Aおよび図7Bは、転写箔11が分離された状態を概略的に示した断面図である。積層体10を破壊し、転写箔11を不正な手段で取り出そうとした場合に、積層体10において界面接着強度の小さい層間で層間剥離、あるいは、破断強度の小さい層内で凝集破壊が起きることで、転写箔11が分離される。以下では、パッチ基体13と情報記録シート19の界面接着強度、および接着層17と保護シート18の界面接着強度とが、保護シート18と情報記録シート19の界面接着強度よりも大きいことを前提に説明する。なお、図7の例では接着層17と保護シート18、パッチ基体13と情報記録シート19が接した構成であるが、図2で示したように、転写箔11の上下が反転した構成であってもよい。
積層体10から転写箔11を取り出そうとした場合に、まず保護シート18と情報記録シート19とが分離される。このとき、転写箔11を含む領域においては、転写箔11内で最も界面接着強度あるいは破断強度の小さい層間あるいは層内で分離される。上述したように、第1の実施形態において、島領域R1と海領域R2とでは、レリーフ形成層14の反射層16と接する表面の特性(官能基および/または粗面の有無や程度)が異なる。これにより、島領域R1と海領域R2とで、レリーフ形成層14と反射層16の密着性、すなわち界面接着強度に差が生じる。上述したように、一般に多くの樹脂は表面の濡れ性が低く、そのままの状態では他の材料との密着が弱いことから、海領域R2におけるレリーフ形成層14と反射層16との界面が、転写箔11において最も界面接着強度が小さくなり、ここで分離しやすくなる。一方、島領域R1は上述したように、コロナ処理やプラズマ処理等によって濡れ性やアンカー効果が向上するため、レリーフ形成層14と反射層16との密着性が高い。そのため、島領域R1では、図7Aに示すような接着層17における凝集破壊、あるいは、図7Bに示すようなレリーフ形成層14における凝集破壊が生じ得る。各層の界面接着強度および破断強度の大小関係によって分離される層は異なり、レリーフ形成層14とパッチ基体13の間における層間剥離や、パッチ基体13における凝集破壊も起こり得る。
図7Aおよび図7Bに示したように、分離された転写箔11の一部は保護シート18側に、一部は情報記録シート19側に残る。転写箔11を不正に再利用する手段として、保護シート18ごと転写箔11を取り出し、それを偽のカードに埋め込むという方法がある。そのため、レリーフ構造15の形状が維持された状態で分離された転写箔11が保護シート18側に残る場合が最も好ましくなく、図7Aのようにレリーフ構造15の形状が少なくとも一部で損なわれていることが好ましい。
図7Bに示すように、保護シート18側に残った転写箔11が、島領域R1と海領域R2の全体に渡って、レリーフ構造15の形状と同等の反射層16の形状が維持されている。このため、表面に樹脂を塗布することによってレリーフ構造15による光学効果を再現することが理論上は可能である。しかしながら、上述したように、島領域R1は一辺あるいは直径が20μm~300μmの領域であり、図3に示したように転写箔11の広い範囲に、海領域R2とともに設けられる。したがって、図7Bに示したような島領域R1と海領域R2の分離あるいは破断面で形成される凹凸状の表面が、実際には多数形成されることとなる。このように数十~数百μmの細かな凹凸状の表面に樹脂を塗布すると、樹脂が底部の細かな部分まで完全に入り込まなかったり、気泡が含まれたりしやすい。その結果、樹脂の未充填部分によって光学効果が再現されない、転写箔11に入射した光が散乱される、などの現象が生じ、再利用したとしても、転写箔11全体としての光学効果が著しく低下し、容易に偽物であると判別することができる。
微小な島領域R1と海領域R2とを設けることにより、特定の層間(第1の実施形態によれば、レリーフ形成層14と反射層16との間)の界面接着強度を変えられる。このため、転写箔11を分離しようとした際に、特定の層(第1の実施形態の例ではレリーフ形成層14と反射層16)において島領域R1と海領域R2に作用する力が異なり、近接した両領域では互いの影響を受けるため、各領域内においても分離あるいは破断する力が不均一となる。その結果、図7Aおよび図7Bでは海領域R2において、局所的にレリーフ形成層14が保護シート18側に取られるスポットと、反射層16が情報記録シート19側に取られるスポットが交互に生じる。このため、転写箔11の分離された表面は荒れた状態となり、分離前と同等の光学効果は得られない。
(第2の実施形態)
以下、図8~10を参照して、本発明の実施形態を第2の実施形態として説明する。
図8は第2の実施形態に係る積層体10を概略的に説明する平面図である。積層体10の構成は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と第2の実施形態とは、層構成、および島領域R1と海領域R2とで界面接着強度が異なるという点において同じであるが、界面接着強度の異なる層が異なる。第1の実施形態ではレリーフ形成層14と反射層16の界面接着強度が対象であったが、第2の実施形態では反射層16と接着層17の界面接着強度が対象である。
接着剤と被着材(接着される材料)とが互いに接着するメカニズムとして、機械的接着、化学的接着、および物理的接着と3種類が知られている。以下、3種類の接着メカニズムのそれぞれの特徴を説明する。
機械的接着とは、表面に小さな孔を多数有する被着材に接着剤を塗布した場合に、接着剤が孔に入り込んで固化することで抜けなくなり、結合するというもので、投錨効果やアンカー効果、ファスナー効果と呼ばれる。多孔質材料は、紙や木材、繊維とできるが、エッチングや化成処理された金属表面としてもよい。
化学的接着とは、被着材表面の官能基と接着剤の官能基とが化学結合で接着するものである。この化学結合は一次結合として知られ、最も強い結合力が期待される共有結合やイオン結合が該当する。
物理的接着とは、極性を有する分子同士が電気的に引き合って分子間力が働くことで接着するものである。この物理結合は二次結合とも言われ、極性が高いほど結合力は強くなる。分子間力として、水素結合やファンデルワールス力が挙げられる。水素結合は、電気陰性度の大きな原子が、極性の強い水素原子を引き付ける力であり、一般的にファンデルワールス力より大きい。一方、ファンデルワールス力には、配向力(極性分子間で生じる電荷の偏りによって生じる力)、誘起力(極性分子が無極性分子に双極子を誘起することで生じる力)、および分散力(すべての分子間に生じる瞬間的な電荷の偏りにより生じる力)の3種類があるが、これらは被着材表面の分子と接着剤の分子が非常に近づいている場合に働き、強い分子間力を得るためには3~5Å以下の距離まで近づける必要があるといわれている。一般の接着剤は粘度が高く、塗布しただけでは被着材料の表面の細かい凹凸の内部まで接着剤が入り込むことができないため、塗布する際に圧力や温度を掛けるか、あるいは接着剤を溶剤で希釈してプライマーとして塗布し、凹凸を浅くする、等の工夫が施される。その他にも、両者の親和性、すなわち濡れ性を高くすることで、分子間力を作用させることが可能である。
実際の接着で作用しているメカニズムは、上述の3つの接着メカニズムのいずれか一つのみではなく、これらの接着メカニズムの組み合わせであると知られている。その中でも特に物理的接着による影響が大きい。
以下、第2の実施形態に係る島領域R1と海領域R2とにおける物理的接着の強さについて説明する。
(島領域・海領域)
図9は、図8の2A-2A線に沿う断面図の一部であり、島領域R1と海領域R2とに対応する反射層16と接着層17とを示している。島領域R1と海領域R2とにおいて、反射層16と接着層17との濡れ性が異なる。図9において、両者の界面に設けた破線の有無で、その様子を模式的に示している。上述したように、濡れ性は分子間力に寄与する特性であるため、濡れ性の差異は、接着力の差異を生む。第2の実施形態においては、島領域R1における反射層16と接着層17との濡れ性が、海領域R2よりも高い。以下に、固体と液体における濡れ性を決定する要因について説明する。
図10Aから図10Cは、固体表面に滴下された液体の形状を概略的に説明した断面図である。図10Aに示すように、固体表面が液体および気体と接触しているとき、この3相の接触する境界において、固体と液体それぞれの表面張力γS、γL(前者は「表面自由エネルギー」と呼ばれる)、および固体/液体間の界面張力γLSが働く。濡れ性は、これらのバランスによって決まり、この関係は、以下に示すYoungの式として知られている。
ここで、θは固体表面と固体表面に滴下された液体面とが成す角である、接触角といわれる。一般的には、表面張力γLが小さく、表面自由エネルギーγSが大きいほど濡れ性が高くなるといわれているが、上述の数式が示すように、液体と固体の単独の濡れ性だけでなく、液体と固体の相性、すなわち両者の界面張力γLSによっても影響される。
表面張力と表面自由エネルギーは、分子間力の成分、すなわち分散力、配向力、誘起力、および水素結合力の4つの成分である分散成分、極性成分、誘起成分、および水素結合成分の和で構成される。このうち、誘起成分は非常に弱いため無視することができ、水素結合成分はしばしば極性成分とまとめられる。固体と液体の分散成分と極性成分の比率が近しいほど、固体/液体間の界面張力γLSは低くなる(親和性が高くなる)。
固体と液体との濡れ性は、図10Aから図10Cに示す接触角θによって定量的に把握することができる。図10Aから図10Cには、接触角θの異なる3つの例を示している。接触角θは、0~180°までの範囲において、0°に近いほど濡れ性が高く、180°に近いほど濡れ性が低い。すなわち、図10Aに示す例では、最も濡れ性が高く、液滴が固体上で濡れ広がっている。一方、図10Cに示す例では、最も濡れ性が低く、液滴が固体上で広がることがなく、液滴本来の形状を保っている。図10Bに示す例では、液滴が固体上で濡れ広がる程度は、図10Aおよび図10Cに示す例の中間程度である。固体表面が水に濡れやすい場合、その固体は親水性を有するといい、反対に水をはじく場合、撥水性を有するという。
親水性は接触角θ<90°の場合と定義でき、撥水性は、θ≧90°の場合と定義できる。さらに、接触角θ<10°の場合を超親水性とし、θ≧150°の場合を超撥水性と定義できる。一例として、ガラスや金属酸化物系の材料はθ<90°、炭素やシリカ系の材料はθ=90°、テフロン(登録商標)やフッ素系の材料はθ>90°である。
ここで、数1を変形すると数2のようになる。
上述の数2より、濡れ性を高くする方法、すなわち接触角θを0°に近づける方法は、液体の表面張力γ_Lを小さくする方法と、固体の表面自由エネルギーγSを大きくする方法とのいずれか一つが考えられる。液体の表面張力を小さくには、液体に界面活性剤を添加する方法がある。固体の表面自由エネルギーγSを大きくするには、固体表面を化学的あるいは物理的に改質することにより、濡れ性を高める方法がある。第2の実施形態では、反射層16の局所の表面改質を一例として説明する。
固体表面の物理的な改質とは、具体的には表面の粗面化を意味し、超親水性、超撥水性を発現させるために化学的親水化と併せて必要な処理である。表面の微細な凹凸と濡れ性の関係を表すモデルとして、WenzelモデルとCassie-Baxterモデルが知られている。前者は、凹凸の凹部まで液滴が入り込み、全固体表面が濡れていることを前提としており、凹凸によって固体と液滴の界面の表面積がr倍に増えるという考えかたであり、以下の数3として表される。ここで、θwは凹凸表面における見かけの接触角である。
この数3において、r>1のため、粗面化により、親水性を有する表面がより親水性になり、撥水性を有する表面がより撥水性になる。
これに対して、Cassie-Baxterモデルは、凹凸の凹部まで液滴が入り込まずに空気が入り込んでいることを前提とする。ここでは詳細には言及しないが、固体表面上に凹凸があることで液滴と固体表面の接している実面積が小さくなることで、凹凸がない場合に比べて液滴との接触角が大きくなるという理論で、撥水性の固体表面の構築に有効であると考えられている。
上記どちらのモデルが適用されるかは、液滴の大きさや固体表面の凹凸形状、材料の濡れ性が影響するが、液滴の大きさ、あるいは重さを大きくして凹部に入り込む圧力を増すと、Wenzelモデルが優勢となることが報告されている。
上述のように、親水性および撥水性について述べてきたが、その評価指標である接触角の測定方法は、静的接触角測定および動的接触角測定がある。静的接触角測定は、接触角のみを把握する方法であり、例えば、一般的に用いる液滴法と、その他の、大面積試料表面の測定ではV-r法や、極小接触角計を用いる極小液滴法とがある。動的接触角測定は、液滴の動く速度、液滴の付着力等が分かる方法であり、滑落法、拡張収縮法、Wilhelmy法等が挙げられる。ソフトウェアによる画像解析技術が進歩した現在では、より正確な測定ができるヤングプラス法や楕円法が一般的である。
反射層16の表面において、島領域R1の濡れ性を海領域R2よりも高くする方法を以下に説明する。先に述べたように、固体表面の濡れ性を変化させる方法として化学的、あるいは物理的な改質が挙げられる。化学的改質として、例えば反射層16が酸化ケイ素より成る場合を考える。酸化ケイ素は表面が水酸基で覆われたシラノール基(≡Si-OH)を有し、親水性を示す。水酸基があることで、接着剤の水酸基(-OH)や水(H-O-H)、酸素(O)、窒素(N)、カルボキシル基(-COOH)、カルボニル基(C=O)などとの間で、分子間力の中で最も強い水素結合が形成され、強固に結合することができる。この親水性シリカ表面の水酸基は、メチルシラン等で置換することにより疎水化することができる。疎水化のための表面処理剤の実例は、ポリジメチルシロキサン、メチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザンである。島領域R1は親水性を保持させたまま、海領域R2に対して選択的に疎水化処理を行なうことにより、2つの領域で濡れ性(接触角)を変えることができる。
また、反射層16は二酸化チタン(TiO)でもよい。二酸化チタンは油に濡れやすく(親油性)、水にあまり濡れない(疎水性)性質を持つ。しかし、二酸化チタンは酸素共存下にて紫外線を照射すると親水性となることが知られており、光触媒として様々な分野で利用されている。メカニズムとしては、二酸化チタン表面に紫外線が照射されることで生じた正孔によって、チタン原子と酸素原子の化学結合(Ti-O-Ti)が切断され、その酸素原子と水が反応して水酸基が形成されるためと考えられている。二酸化チタン表面は、光照射直後は超親水性となるが、紫外線照射を止めて暗所に放置されると、徐々に元の表面状態に戻り親水性が失われる。反射層16が二酸化チタンである場合に、反射層16を形成した後に、物理的に海領域R2を覆った状態で島領域R1のみに紫外線照射を行なうことで、島領域R1は親水性とすることができ、海領域R2は疎水性とすることができる。この場合、上記のように親水性が失われる前に、接着層17を塗布する必要がある。
さらに、反射層16がアルミニウムより構成される場合、金属表面は酸化物層に覆われるため、その上に水やその他の汚染物質が吸着する。このため、そのままの状態では十分な接着が得られないため、表面処理を行なうことが好ましい。表面処理は、(1)有機溶剤や紫外線照射による汚染物質の除去、(2)酸やアルカリなどの処理による接着に適した酸化皮膜の形成、(3)シランカップリング剤の塗布とできる。このような表面処理を第1の実施形態で説明した島領域R1のみに行なうことにより、島領域R1の濡れ性を海領域R2よりも高くすることが可能である。
(レリーフ構造)
以下に、レリーフ構造15について説明する。
ここでレリーフ構造は、図6A~6Fを用いて説明した第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。しかしながら、第2の実施形態において、第1レリーフ領域SR1が島領域R1に重なり、第2レリーフ領域SR2が海領域R2に重なるよう配置される点において上述の第1の実施形態と異なる。
積層体10を破壊し、転写箔11を不正な手段で取り出そうとした場合に、積層体10において界面接着強度の小さい層間で層間剥離、あるいは、破断強度の小さい層内で凝集破壊が起きることで、転写箔11が分離される。以下、パッチ基体13および情報記録シート19の界面接着強度と、接着層17および保護シート18の界面接着強度とが、保護シート18および情報記録シート19の界面接着強度よりも大きいことを前提に説明する。
上述した微細な凹凸が濡れ性、ひいては接着力に寄与することを説明したが、第2の実施形態におけるレリーフ構造15もこの効果を有している。ただし、互いに接する層間において化学的な結合状態が同じ場合、剥離しようと力を加える方向に対して平行な構造とそうでない構造とでは、剥離に対抗する力が異なることが予想される。これは、レリーフ構造15のアンカー効果に差がある、と表現することもできる。
第2の実施形態では、海領域R2に比べて反射層16と接着層17の濡れ性が高く、界面接着強度が高い島領域R1において、一方向に整列した線状の第1のレリーフ構造15aが配置される。そのため、特に第1の方向に沿って積層体10から転写箔11を剥がそうとした場合に、島領域R1では第1のレリーフ構造15aによる接着力、すなわちアンカー効果の弱いレリーフ形成層14と反射層16との界面で分離されやすくなる。一方、海領域R2では第2のレリーフ構造15bによるアンカー効果により、レリーフ形成層14と反射層16の界面接着強度が第1のレリーフ構造15aの場合と比べて大きくなり、界面接着強度の弱い反射層16と接着層17との間で分離されやすくなる。
分離された際、接着層17と保護シート18が接する構成(図2A参照)の場合には、レリーフ形成層14は情報記録シート19側に残り、接着層17と情報記録シート19が接する構成(図2B参照)の場合には、レリーフ形成層14は保護シート18側に残る。前者の場合、分離された転写箔11を不正に再利用するには、情報記録シート19からレリーフ形成層14を分離する必要がある。しかしながら、情報記録シート19(厚さ50μm~800μm)に対して、レリーフ形成層14およびパッチ基体13は合わせても数μmと著しく薄いため、レリーフ構造15を破壊することなく情報記録シート19から分離することは難しく、再利用は困難である。一方、後者の場合、保護シート18側にレリーフ構造15が残るため、その表面状態によっては不正に再利用される可能性がある。具体的には、島領域R1と海領域R2とのそれぞれにおいて、レリーフ形成層14と反射層16との界面、および反射層16と接着層17との界面できれいに剥離された場合には、分離された面において、反射層16の有無は異なるものの、レリーフ構造15の形状は維持された状態となるため、転用できる可能性がある。
上述の第1の実施形態で説明したように、島領域R1は、一辺あるいは直径が20μm~300μmの微小な領域であり、図8に示したように転写箔11の広い範囲に、海領域R2に点在して設けられる。転写箔11を分離しようとした際に、特定の層(第2の実施形態の説明では反射層16および接着層17)において島領域R1と海領域R2とに作用する力は異なり、近接した両領域では互いの影響を少なからず受けるため、各領域内においても分離あるいは破断する力が不均一となる。その結果、実際には局所的に反射層16が保護シート18側に取られたり、接着層17が情報記録シート19側に取られたりし、転写箔11の分離された表面は荒れた状態となり、分離前と同等の光学効果は得られない。
仮に、分離された表面にレリーフ構造15がきれいに維持されている場合でも、反射層16の有無が異なるため、分離された転写箔11を保護シート18ごとそのまま偽のカードに使用すると、反射層16が失われた島領域R1の光学効果が発現しないため、外観から偽物であることが容易に判別される。また、分離された転写箔11のレリーフ構造15側に再度反射層を設けることで、島領域R1の光学効果を再現しようとした場合にも、反射層16の無い島領域R1と、反射層16が残っている海領域R2とでは、反射層の厚みに差が生じるため、光学効果にムラが発生する、輝度が下がるなど、元の状態を完全に再現することは難しい。特に、反射層16が光透過性の材料である場合、元の材料と新たに設ける反射層の材料の屈折率が同じでなければ、海領域R2に反射層が実質的に2層形成されることとなり、多層膜干渉が起こるため、島領域R1と異なる光学効果を発現することになる。これにより、単層の場合とは異なる色が表示されたり、輝度が低下したりするなどの変化を生じさせられる。
第2の実施形態では、島領域R1と海領域R2における反射層16と接着層17の界面接着強度を異ならせることにより、積層体10から転写箔11を取り出して不正に再利用しようとしても、本来の光学効果を再現できないため、そのような行為に対して抑止力が働く、もしくは再利用されても容易に偽物と判別できる。
(第3の実施形態)
(積層体)
以下、図11~13を参照して、本発明の実施形態を第3の実施形態として説明する。
図11は、第3の実施形態の積層体10を概略的に説明する平面図である。第1、第2の実施形態と同様に、積層体10は画像12を表示する転写箔11を一部に備える。図12は、図11のAII-AII線に沿う断面図である。積層体10は、パッチ基体13、レリーフ形成層14、第1反射層161、第2反射層162、接着層17が順に積層された構成であり、レリーフ形成層14の表面にはレリーフ構造15が形成されており、第1反射層161はレリーフ構造15に、第2反射層162は第1反射層161に追従した凹凸状に設けられている。なお、転写箔11は少なくとも上記の層を記載した順に備えるが、これ以外の層を間に含む構成であってもよい。転写箔11は、保護シート18と情報記録シート19とでラミネートされ、転写箔11が積層体10の外部に露出しないように内包されている。図12Aと図12Bとは、積層体10に内装される転写箔11の層構成が逆転したものであるが、どちらの構成であってもよい。図12Aの構成の場合は、転写箔11が接着層17を介して保護シート18に転写された後にラミネートされる。一方、図12Bの構成の場合は、転写箔11が接着層17を介して情報記録シート19に転写された後にラミネートされる。
(島領域・海領域)
以下、積層体10を構成する第1領域S1、第2領域S2、およびレリーフ構造15について説明する。図13は転写箔11の構成を示す平面図である。転写箔11には、第1領域S1と第2領域S2が設けられている。図の例では、転写箔全面に第1領域S1と第2領域S2が広がっているが、転写箔11の一部に設けられていてもよい。
図14は、図13の3A-3A線に沿う断面図の一部であり、第1領域S1と第2領域S2に対応するレリーフ形成層14、第1反射層161、第2反射層162、および接着層17の態様を示している。第1領域S1は第1反射層161と第2反射層162の2層が積層された構成であるが、第2領域S2は第1反射層161のみを備える。加えて、第1反射層161および第2反射層162の少なくとも一方は、可視光域の代表的な波長、例えば532nmにおいてレリーフ形成層14および接着層17よりも高い屈折率を有した光透過性の材料で構成される。これにより、第1反射層161と第2反射層162の屈折率が共にレリーフ形成層14および接着層17より低い場合よりも高い反射効果が得られるため、第1領域S1と第2領域S2の両方で、光学効果として表示される画像12を観察者が視認しやすくなる。
図14において、第1反射層161と接着層17との間の界面接着強度をT1、第2反射層162と接着層17との間の界面接着強度をT2としたとき、T1とT2とは異なる。より具体的に、T1がT2より大きい場合は、第2領域S2が島領域R1に対応し、第1領域S1が海領域R2に対応する。一方、T1がT2より小さい場合は、第1領域S1が島領域R1に対応し、第2領域S2が海領域R2に対応する。図13および図14において、T1がT2より小さく、第1領域S1が島領域R1に対応し、第2領域S2が海領域R2に対応する例が示されているが、上述のように界面接着強度T1およびT2の関係によって、第1領域S1および第2領域S2と、島領域R1および海領域R2との対応関係は変わる場合がある。
転写箔11の構成は図14に限られるものでなく、図15に示すような態様であってもよい。図15の例では、第1領域S1が第1反射層161と第2反射層162とが積層されて構成されるが、第2領域S2が図14に示す例とは異なり、第2反射層162のみが設けられている。この場合、第1領域S1と第2領域S2とのどちらにおいても、第2反射層162が接着層17と接する一方、レリーフ形成層14と接する層が異なる。より具体的に、第1領域S1では第1反射層161がレリーフ形成層14と接し、第2領域S2では第2反射層162がレリーフ形成層14と接する。第1反射層161は光透過性の材料でなくてもよく、金属材料であってもよい。金属材料の実例は、アルミニウムや銀である。
図15において、第1反射層161とレリーフ形成層14との間の界面接着強度をT1、第2反射層162とレリーフ形成層14との間の界面接着強度をT2としたとき、T1とT2とは異なる。T1がT2より大きい場合は、第2領域S2が島領域R1に対応し、第1領域S1が海領域R2に対応する。一方、T1がT2より小さい場合は、第1領域S1が島領域R1に対応し、第2領域S2が海領域R2に対応する。
図14および図15に示す構成では、第1領域S1と第2領域S2とにおいて、界面接着強度に差が生じる界面は異なる。しかしながら、島領域R1と海領域R2において、反射層161、162と接着層17、あるいはレリーフ形成層14との間に生じる界面接着強度の差は、共に第1反射層161および第2反射層162の材料に起因する。これについて、以下で説明する。
(反射層)
上述したような、島領域R1と海領域R2との界面接着強度の違いを生じさせる方法、すなわち第1反射層161と第2反射層162の特性として、以下に例を3つ示す。なお、方法は以下の3つに限定されるものではなく、界面接着強度の差を実現するような反射層161、162であれば、そのメカニズムは問わない。また、以下の説明では図14の構成を例に、反射層161、162と接着層17との間の界面接着強度について記載するが、図15の構成であれば「接着層17」を「レリーフ形成層14」と置き換えて考えればよい。
一例として、第1領域S1が海領域R2に対応し、第2領域S2が島領域R1に対応する構成を説明する。第1領域S1において、第2反射層162(図15の構成の場合は第1反射層161)を撥水性あるいは撥油性を備えた無機化合物とする。接着層17の第2反射層162と接する表面が親水性の場合には撥水性、親油性の場合には撥油性を有する材料を選択すればよい。あるいは、両方の性質を備えた材料であってもよい。さらに、接着層17が親水性と親油性両方の性質を有している場合には、撥水性と撥油性どちらの材料でもよいが、第2反射層162と接着層17との界面接着強度がより小さくなる方を選択することが好ましい。撥水・撥油の性質を有する材料は、フッ素系化合物とできる。フッ素系化合物の実例は、フッ化マグネシウム(MgF)である。撥水性/撥油性の材料を第2反射層162に用いることにより、第1領域S1においては、第2反射層162と接着層17との密着性、すなわち界面接着強度が小さくなる(海領域R2)。一方、接着層17と親和性の高い材料を備えた第2領域S2では、第1領域S1よりも第1反射層161と接着層17との界面接着強度が大きい(島領域R1)。図14のように、レリーフ形成層14に第1反射層161および第2反射層162を形成する場合に、第2反射層162が第1反射層161に十分に密着せず、層が形成されないことが懸念される。しかしながら、第1反射層161および第2反射層162を真空環境下で連続して蒸着して形成するといった方法により、これを解消することが可能である。
その他の例として、第1領域S1を島領域R1、第2領域S2を海領域R2として説明する。この例では、第2反射層162の接着層17と接する面に対して表面改質を行なう。これにより、第2反射層162と接着層17との間の界面接着強度を高めることが可能である。表面改質として、第1の実施形態および第2の実施形態で説明したような、1)コロナ処理やプラズマ処理による親水性の改善や物体表面の有機物除去、酸化膜除去、2)接着層17との結合を可能とする官能基の付与、3)アンカー効果を高める粗面化、等とできる。一方、第1反射層161は、少なくとも表面改質後の第2反射層162よりも接着層17との間の界面接着強度が小さい無機化合物であって、界面接着強度が小さい要因は材料自体の特性、例えば接着層17に対する濡れ性や接着層17との分子間力の差であってもよいし、表面に自然に形成される酸化膜であってもよい。
以下、説明の便宜上、第1領域S1が島領域R1に対応し、第2領域S2が海領域R2に対応する例を説明する。ただし、第1領域S1が海領域R2に対応し、第2領域S2が島領域R1に対応してもよい。この例は、反射層161、162と接着層17との界面接着強度の差を、各反射層と接着層17との結合力の違いによって生じさせる。第2の実施形態で説明した接着のメカニズムのなかでも特に物理的接着と化学的接着に注目し、第1反射層161と第2反射層162とで、接着層17に対する濡れ性(あるいは接触角)や2層間に働く結合力(分子間力、イオン結合力、共有結合、水素結合)の有無や大小などが異なることを想定している。接着層17が親油性材料の場合、第1反射層161を撥油性材料、第2反射層162を親油性材料とすることで、第1領域S1と第2領域S2において反射層161、162と接着層17との界面接着強度に差を生じさせることが可能である。また、第1反射層161と接着層17がイオン結合、第2反射層162と接着層17が分子間力によって結合するような材料を適用することによっても、上記の特性を実現することが可能である。
上述の方法によって、第1領域S1と第2領域S2とで、反射層161、162と接着層17の界面接着強度を異ならせることができる。このような構成とすることで、積層体10から転写箔11を不正に取り出そうとした場合に、上記の層間における界面接着強度の大きい島領域R1では、パッチ基体13またはレリーフ形成層14の層間で分離するか、この2つもしくは接着層17の内部で凝集破壊することが想定される。一方、界面接着強度の小さい海領域R2では、反射層(161または162)と接着層17の層間で分離しやすい。その結果、島領域R1と海領域R2とで、分離あるいは破壊される層が異なり、2つに分かれた転写箔11の分離面のどちらか一方に形状を完全に維持した状態でレリーフ構造15が現れない、すなわち再利用を防止することが可能となる。
(画像)
以下、画像12の構成を説明する。画像12の構成は、上述した第1~3の実施形態のいずれかの実施形態にも適用可能である。転写箔11において、レリーフ構造15の光学効果として表示される画像12は1種類のモチーフであってもよいし、異なる角度で観察可能な2種類のモチーフであってもよい。図16は、転写箔11に光源から光が入射した際に、島領域R1および海領域R2に形成されたレリーフ構造15が特定の角度に反射光を射出し、第1モチーフ121を形成する様子を示している。レリーフ構造15は、特定の角度に第1モチーフ121を形成することを満たせば、島領域R1と海領域R2に関係なく全域で周期や高さ、形状、方位などが同じ一様な設計であってもよいし、これらのうち1つあるいは複数の設計が第1モチーフ121内で局所的に異なっていてもよい。後者の場合には、島領域R1と海領域R2とで設計が異なっていてもよい。図16のような構成の場合、本発明における実施形態において、積層体10から転写箔11を不正に取り出そうとした場合に、第1~第3の実施形態で述べたような島領域R1と海領域R2とで異なる層での分離または層内での破壊が生じるため、分離された転写箔11にはレリーフ構造15が完全に維持されず、第1モチーフ121の光学効果(例えば輝度や発色)が弱くなり、再利用しても元の視覚効果が得られない。
図17は、転写箔11に光源から光が入射した際に、島領域R1に形成された第1のレリーフ構造15aが、特定の角度αに反射光を射出して第1モチーフ121を形成し、海領域R2に形成された第2のレリーフ構造15bが、αとは異なる特定の角度βに反射光を射出して第2モチーフ122を形成する様子を示している。第1のレリーフ構造15aと第2のレリーフ構造15bは必ずしもそれぞれ島領域R1と海領域R2に限定して配置されなくてもよいが、上記構成とすることにより、積層体10から転写箔11を取り出そうとした際に、第1モチーフ121あるいは第2モチーフ122の一方の光学効果が顕著に弱くなるため、仮に分離された転写箔11が再利用された場合にも偽造品であることを容易に判別することができるため好ましい。第1のレリーフ構造15aと第2のレリーフ構造15bは、図6で説明したような構造から選択してもよいし、反射光の角度α≠βを満たせばどのような構造を用いてもよい。
第1のレリーフ構造15aおよび第2のレリーフ構造15bは、前者をサブ波長格子、後者を指向性散乱構造とできる。このような構成の場合、第1モチーフ121は有彩色の画像、第2モチーフ122は無彩色の画像とすることができる。サブ波長格子による有彩色が発現するのは、反射層16がレリーフ形成層14および接着層17よりも高い屈折率を有する場合であり、格子の周期や方位、反射層16の屈折率によって正反射方向に色を表示することができる。また、指向性散乱構造は図6Cに示すような構造が挙げられるが、格子の方向が一様な場合には特定の階調の無彩色画像が表示され、格子の方向がモチーフの濃淡に合わせて局所的に変化している場合には、絵画のように陰影のついた立体的な無彩色画像が表示される。
島領域R1および海領域R2と、第1のレリーフ構造15aおよび第2のレリーフ構造15bとの対応関係は上述の対応関係と異なることも可能である。しかしながら、第1のレリーフ構造15aにサブ波長格子を用いる場合には、積層体10から転写箔11を取り出そうとした場合に、保護シート18側に残った転写箔11の表面にサブ波長格子の形状が維持されていない方が、サブ波長格子に起因する有彩色の発色が失われるため、不正な再利用の抑止効果が高くなり、好ましい。
発色の低下、すなわち彩度の低下は視覚的に認識しやすいため、偽造した場合に判別が容易になる。したがって、図16に示した構成の場合でも、レリーフ構造15にサブ波長格子を利用することで、転写箔11を取り出した際に第1モチーフ121の発色を低下させ、転写箔11の不正利用を抑止する効果が高くなる。
図18および図19は、図16と図17に示した積層体を有するカード20を観察者が観察した様子とその時に視認される外観を模式的に示した図である。図18に示すように、観察者は、光源からカード20に入射し、反射された光を捉えられるような角度でカード20を観察する。図16の構成の場合は、水平面Ph1を基準に角度θ1だけカード20を傾けた状態Aで第1モチーフ121が観察される。一方、図17の構成の場合は、状態Aで第1モチーフ121、さらに水平面Ph1から角度θ2だけカード20を傾けた状態Bで第2モチーフ122が観察される。なお、後者のように状態Aと状態Bが観察されるようなカード20において、図18の例ではカード20を観察者に対して前後に傾ける動作を示しているが、動作はこれに限定されるものではない。第1モチーフ121および第2モチーフ122を形成する第1、第2のレリーフ構造(15a、15b)の反射方向や見せたい光学効果が現れる方向に応じて、例えば状態Aから媒体を90度回転させる、など別の動作によって状態Aと状態Bが観察されてもよい。また、図18の例では、光源からの光が水平面Ph1に対して垂直に入射する条件でカード20が観察されているが、光源は必ずしもこの位置関係でなくてもよく、水平面Ph1に対して斜めに入射する条件でカード20が観察されてもよい。
(カード)
図20には、第1~3の実施形態で説明した転写箔11が内装されたカード20の例である。カード20は、特願2021-095146では、媒体、または個人情報媒体20として記載されている。カード20の概略図を示している。カード20は、身分証明書、IDカード、運転免許証などである。また、カード20は、同様の構成でパスポートや査証のデータページとできる。また、カード20はタグ、ギフトカードとしてもよい。これらのカードには、識別情報が記録されている。なお、識別情報は、特願2020-132592、特願2021-067112、特願2021-095146に個人情報として記載されている。識別情報は、生体情報、生体特徴量のハッシュ値、氏名、ID番号、コード等である。生体情報の実例は顔画像、サイン(Signature)である。生体特徴量のハッシュ値は、顔、指紋、虹彩、静脈の特徴点のデータのハッシュ値とできる。コードは、バーコード、二次元コードとできる。コードは暗号コードでもよい。コードは、誤り訂正符号を含んでも良い。二次元コードの実例は、QRコード(登録商標)である。レリーフ構造を有した転写箔11を、これらの個人情報の少なくとも一部に重なるように貼ることで個別情報の改ざんを防止できる。
図21は、図20におけるBI-BI線に沿う断面図を示している。図21に示すように、カード20は、積層体10のなかで情報記録シート19と接する側に、積層体10を補強する支持層21が積層された構成である。上記のような識別情報は、情報記録シート19にレーザー光線で変質ゾーン22として記録することができる。支持層21は、白色とできる。支持層21は、一部または全部が白色以外でもよい。
カード20において、支持層21は、情報記録シート19と接する表面に印刷体23を備えてもよい。印刷体23は、インキを印刷して形成できる。図の例は、カード20が、変質ゾーン22および印刷体23で示された何らかの情報を、表面20aと裏面20bを有した構成である。表面20aにのみ情報を備えるカードの場合、裏面20bに示した層の一部または全部を省くことができる。
(積層体の材料)
以下に、各層の材料について説明する。
保護シート18は、可視光波長域あるいは観察光の波長に対して透過性を有する必要がある。これにより、転写箔11の光学効果や、情報記録シート19に記録された識別情報を、保護シート18側から視認または撮影できる。保護シート18の材料は、熱可塑性のプラスチックとできる。熱可塑性のプラスチックは、ポリカーボネートや非晶質コポリエステルを母材としたものが好ましい。
保護シート18の厚さは50μm以上、かつ、800μm以下であることが好ましい。保護シート18の厚さが50μmよりも薄いと、物理的な強度が不十分となって取り扱いが難くなる。一方、保護シート18の厚さが800μmよりも厚いと、保護シート18を加工する際、厚みのバラツキやたわみの影響が大きくなり加工が難しくなる。
情報記録シート19は、特定の波長を有したレーザー光線が照射されることによって、そのレーザー光線を吸収し、材料が変質する。この変質は、材料の発泡、炭化、変色の何れかまたはこれらの組合せた現象である。情報記録シート19は、強度や照射スポットのサイズがある範囲に調整されたレーザー光線で照射することによって、材料の変質で情報を記録することができる。情報を記録するレーザーは、固体レーザーとできる。固体レーザーの実例は、半導体レーザーである。レーザーはパルスレーザーとできる。レーザー光線の波長は、単一波長または、多波長とできる。情報記録シート19に記録される情報は、識別情報とできる。識別情報は、個人情報や属性情報とできる。個人情報の実例は、所有者名、所有者の誕生日、所有者のシグネチャ、所有者の肖像である。属性情報の実例は、性別、国籍、所属等である。情報記録シート19の材料は、情報を記録するレーザー光線を吸収するエネルギー吸収体が添加されたポリカーボネートとできる。このような情報記録シート19は、レーザー光線を吸収して発生した熱によってポリカーボネートが変性する。この変性は、炭化や発泡とできる。情報記録シート19の具体例は、SABIC社のLEXANシリーズ(登録商標)のSD8B94である。
情報記録シート19の材料は、上記ポリカーボネートの他に、ポリ塩化ビニルや非晶質コポリエステルでもよい。これらのなかでも、ポリカーボネートは、他の材料を用いる場合と比べて、情報記録シート19の耐久性、および発色時のコントラストを高めやすい。
情報記録シート19は、厚さが50μm以上、かつ、800μm以下であることが好ましい。情報記録シート19の厚さが50μmよりも薄いと、厚み不足によって発色が不十分となる為に発色部分と未発色部分とのコントラストが悪くなる。一方、情報記録シート19の厚さが800μmよりも厚いと、透明性が損なわれで黒色が強い外観となり、変性部分と未変性部分とのコントラストが悪くなる。
レリーフ形成層14は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂とすることができる。これら合成樹脂は、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル、酸変性ポリオレフィン、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂材料、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアミドイミド、環状ポリオレフィン、メラミン、無機物粒子、エポキシ系樹脂、およびセルロース系樹脂、および、これらの材料の混合、複合、共重合とできる。なお、上記材料のうち、ポリメタクリル酸メチル、酸変性ポリオレフィン、およびメラミンは成形性に優れる。なお、レリーフ形成層14は単層に限らず、多層であってもより。多層のレリーフ形成層14は、硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の積層体とできる。熱可塑性樹脂は、ポリメタクリル酸メチル、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂とできる。あるいは、多層のレリーフ形成層14は、物性の異なる熱可塑性樹脂の層を含むことができる。または、レリーフ形成層14は無機パウダーまたはポリマーパウダーを含有してもよい。パウダーを含有することで、レリーフ形成層14とパッチ基体13との間の界面接着強度を調整することができる。そのため、レリーフ形成層14のレリーフ構造15側を硬化性樹脂の層とし、その反対側を無機パウダーまたはポリマーパウダーを含有する熱可塑性樹脂の層としてもよい。積層体10において、レリーフ形成層14はポリカーボネートよりも高い融点を有する樹脂を含むことができる。
保護シート18の材料は、ポリウレタン、ポリアクリル酸メチル、ポリエステル、酸変性ポリオレフィン、および、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂から構成される第2の物質群のうち少なくとも1つの物質を含むことができる。
反射層16の材料は、金属または誘電体とでき、前者の場合は隠蔽性の反射層、後者の場合は透光性の反射層とできる。金属の実例は、アルミニウムや銀とできる。誘電体は、金属化合物および酸化ケイ素とできる。金属化合物は、金属酸化物、金属硫化物、および、フッ化金属とできる。金属化合物の実例は、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニオブ(NbO)、および、硫化亜鉛である。第3の実施形態のように、反射層16が第1反射層161と第2反射層162の2層で構成される場合には、上記材料から2種類が選択され、例えば第1反射層161を二酸化ケイ素、第2反射層162を二酸化チタンとすることができる。
誘電体の可視光での屈折率が2.0以上であると、レリーフ形成層14との屈折率差が得やすく、レリーフ構造15の形状に応じて発生する反射光の反射率が向上するため、観察者が画像12を視認しやすくなる。反射層16は、堆積法により形成できる。堆積法は、物理堆積法、化学堆積法の何れか、またはその両方を採用できる。物理堆積法は、真空蒸着法およびスパッタ法とすることができる。反射層16は、膜厚が10nm以上、かつ、200nm以下で形成されることが好ましい。
接着層17の材料には、レリーフ形成層14を形成するための材料を用いることができる。なかでも、ポリメタクリル酸メチル、ポリエステル、環状ポリオレフィン、メラミン、およびエチレン-酢酸ビニル共重合樹脂の少なくとも1つを含むことができる。これらの材料は、接着層17と接着層17に接するポリカーボネートを含む層との間で十分な界面接着強度を得やすい。また、接着層17を形成するための材料には、カーボネート結合(-O-CO-O-)、ウレタン結合(-NH-CO-)、またはエステル結合(-O-CO-)を有する樹脂を用いることができる。ポリカーボネートとの接着においては、カーボネート結合と類似の構造を有するエステル結合やウレタン結合を有する樹脂とポリカーボネートとの間の界面接着強度が高い傾向がある。また、積層体10が、第2の実施形態および第3の実施形態で説明した構成である場合には、第2の実施形態および第3の実施形態で説明したようなメカニズムによって反射層16と接着層17との間の界面接着強度が高くなるように、反射層16の材料特性あるいは表面改質後の特性に応じて接着層17の材料を選択してもよい。積層体10において、接着層17はポリカーボネートよりも低い融点を有する樹脂を含むことができる。
支持層21を形成するための材料は、ポリ塩化ビニル、非晶質コポリエステルおよびポリカーボネートに、酸化チタンなどの白色の材料を含有した材料とできる。
支持層21の厚さは、200μm以上800μm以下とできる。厚さが200μm以上であることによって、カード20に含まれるチップやアンテナ、配線等の回路を、観察者から隠蔽することができる。カード20に含まれる回路のチップに識別情報をデジタルデータとして記録してもよい。記録するデジタルデータには、情報記録シート19に記録した個人情報を識別情報として含めることができる。なお、記録するデジタルデータは暗号化してもよい。また、支持層21の厚さが800μm以下であることによって、支持層21の厚さにおけるばらつきやたわみを減らすことができ、ラミネート加工時の反りなどの欠陥防止に役立つ。
印刷体23は、有色とできる。また、印刷体23は、モノクロでもよい。さらに、印刷体23は黒色でもよい。印刷体23は、支持層21の表面全体に位置してもよいし、文字や絵柄、幾何学模様、数字、記号、コード等が局所的に位置してもよい。印刷体23を形成するための材料は、インキとできる。インキは、上述した実施形態のインキを適用できる。印刷体23には、光の照明角度または観察角度に応じて色が変化する機能性インキを使用してもよい。このような機能性インキとして、上述した実施形態のインキが適用できる。機能性インキを用いて形成された印刷体23は、カード20の偽造防止耐性を向上することができる。
印刷体23は、トナーを用いて電子写真法により形成してもよい。この場合、帯電性を持ったプラスチック粒子に黒鉛及び顔料等の色粒子を付着させたトナーを準備し、帯電による静電気を利用して、トナーを被印刷体に転写させ、これを加熱し定着させることで印刷体23を形成することができる。
本実施形態において、転写箔11を構成する各層および保護シート18は、赤外線のレーザー光線を透過するよう赤外線の一部の帯域または全帯域の波長を透過してもよい。透過する赤外線の帯域は、赤外レーザーの波長を含むことができる。特に、透過する赤外線の帯域は、900nm以上1100nm以下の波長を含むことができる。これにより、YAGレーザーの光線を透過できる。この場合、転写箔11越しに、赤外線のレーザー光線を情報記録シート19に照射し、情報記録シート19に変質ゾーン22を形成することができる。
(カードの製造方法)
図21を用いて、転写箔11および転写箔11を備えたカード20の製造方法を述べる。転写箔11は、キャリア24(図示なし)にパッチ基体13、レリーフ形成層14、反射層16(第3の実施形態のように反射層が2層の構成の場合は、第1反射層161および第2反射層162)、接着層17が、この順に積層されて作製される。反射層16は、上述のように、堆積法により形成できる。堆積法は、物理堆積法、化学堆積法の何れか、またはその両方を採用できる。物理堆積法は、真空蒸着法およびスパッタ法とすることができる。その他の層は、それぞれ塗液を塗布し、オーブンで乾燥させることによって形成できる。
本実施形態において、レリーフ形成層14にはレリーフ構造15が形成される。レリーフ構造15は、レリーフ形成層14を形成するための合成樹脂を含む塗膜を塗布した後に、塗膜に対してレリーフ構造15が形成されたスタンパー(エンボス版)が有する凹凸形状を転写することによって得ることができる。
レリーフ構造15をレリーフ形成層14に転写するためのエンボス版は、以下の方法で得ることができる。まず平板状の基板が有する一方の面に感光性レジストを塗布した後、感光性レジストにビームを照射して感光性レジストの一部を露光し、次いで、感光性レジストを現像するフォトリソグラフィによって原版が得られる。さらに、電気めっきなどによって、原版から金属製のスタンパを製造する。この金属製のスタンパがエンボス版であり、レリーフ形成層14にレリーフ構造15を複製する際の母型となる。なお、金属製のスタンパは、旋盤技術を用いた金属基板の切削加工などによっても得られるが、レリーフ構造15が複雑な形状であったり、サブ波長オーダーの非常に細かな微細構造であったりする場合には、切削加工は困難であり、前述のフォトリソグラフィによって作製される。
キャリア24を含む転写箔11は、キャリア24側から適切な外力(熱や圧力など)が加えられることによって、接着層17が情報記録シート19に接着され、同時にパッチ基体13とキャリア24とが分離することによって、パッチ基体13以下の層より成る転写箔11が情報記録シート19に転写される。なお、図2Aおよび図2Bで示したように、転写箔11は情報記録シート19表面でなく、保護シート18の表面に転写されてもよく、この場合、層の位置関係は反転した構成となる。
キャリア24は、転写前の転写箔11を保持するために設けられる層であり、プラスチックフィルムであることが好ましい。具体的には、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、およびPP(ポリプロピレン)などのプラスチックフィルムを用いて形成されてもよい。ただし、キャリア24は、転写箔11がキャリア24に支持される際に掛かる熱や圧力の外力によって変形や変質などの発生が少ない材料で形成されることが好ましい。本実施形態によれば、キャリア24は、厚さが4μm以上であることが好ましい。より好ましくは、キャリア24の厚さが12μm以上、かつ、50μm以下である。キャリア24の厚さが4μm未満であると、物理的強度が不十分であるため取り扱いが難しい。
転写工程は、金属あるいは樹脂製のスタンパを用いて、スタンパの表面温度80℃~150℃程度、スタンパ接触時間0.1秒~3秒、転写圧100~500kg/cmの転写条件にて行なうことができる。温度、接触時間、転写圧の各々が各上限値以下に設定されることによって、過剰な熱量が転写箔11の周囲の部分を被転写体に転写させること、また、過剰な熱量が被転写体の表面を変形させることを抑えられる。また、温度、接触時間、転写圧の各々が各下限値以上に設定されることによって、被転写体に対する転写箔11の接着性の不十分さによって、転写箔11の一部が被転写体に転写されないことを抑えられる。
転写箔11が転写された情報記録シート19は、転写箔11とは反対側の面に少なくとも印刷体23を表面に有した支持層21を備える。これら積層体の最上面と最下面を保護シート18で覆い、全体に熱と圧力を加えることによって、すべての層が接着し、転写箔11が情報記録シート19と保護シート18との間に内装される。この接着工程では、情報記録シート19および保護シート18がポリカーボネートを含む場合には、これらに熱を与える熱源の温度を170℃以上200℃以下に設定し、かつ、熱源がこれらに接する時間を1分以上30分以下に設定することができる。これにより、ポリカーボネートを含む情報記録シート19および保護シート18を確実に接着できる。カード20が表面20aのみを有するか、裏面20bも有するかによって、また、表面20aおよび裏面20bの各面が変質ゾーン22、印刷体23を備えるかによって、カード20を構成する層は異なるため、必ずしも図21に示した層をすべて含む必要はない。
なお、転写工程において、保護シート18に転写箔11を転写した場合には、接着工程において、転写箔11が転写された保護シート18を情報記録シート19によって覆えばよい。
接着工程が完了すると、各層が一体化したカードが形成される。このカードの表面、すなわち保護シート18を介して情報記録シート19の任意の箇所にレーザー光線を照射する。子の照射工程によって、情報記録シート19に変質ゾーン22を形成できる。照射する領域は、変質ゾーン22で表示する情報によって決まり、氏名や生年月日、個人識別番号等の個人情報を示す文字や数字であったり、顔画像や二次元コード等の画像であったりする。以上の工程により、カード20が形成される。
以下、転写箔11を作製する工程において、第1の実施形態から第3の実施形態での島領域R1および海領域R2を形成する方法を説明する。
レリーフ形成層14の表面において、局所的に表面改質する、すなわち島領域R1と海領域R2を設ける方法として、レリーフ形成層14の表面を、網目状のマスクで物理的に覆った状態で表面処理を行なう方法が挙げられ、製造工程としては最も簡便に行なうことができる。また、レリーフ形成層14の表面に樹脂でマスク層を設けた状態で表面処理を行ない、その後マスク層を除去してもよい。なお、マスク層に用いる樹脂は水溶性であれば水洗により除去することができ、酸/アルカリに耐性の低い樹脂であれば、酸/アルカリ溶液で洗浄することにより除去することができる。ただし、後者で実施する場合には、使用する酸/アルカリ溶液に対してレリーフ形成層14およびパッチ基体13が耐性を有する必要がある。
反射層16の表面において、局所的に表面改質する、すなわち島領域R1と海領域R2を設ける方法として、反射層16の表面を、網目状のマスクで物理的に覆った状態で表面処理を行なう方法とできる。
図14のように、第2反射層162を局所的に形成する、あるいは局所的に除去するための方法として、以下3つの方法が挙げられる。1つ目は、レリーフ構造15の方位と第1反射層161および第2反射層162の材料特性を利用した方法であり、次の公知文献に記載の方法を参考にしてもよい。特願2017-521701によると、第1の方向または第1の方向から左右に10度までの方向に延在している凹凸構造を有する第1領域と、第1の方向に直交する第2の方向または第2の方向から左右に65度までの方向に延在している凹凸構造を有する第2領域とを有する積層体において、凹凸構造を含む面に第1材料と第2材料の2種類の反射層をロールツーロール方式で搬送しながらこの順に蒸着する。当該特許では、第1材料にアルカリ性の溶液に対する耐性が低い材料、例えばアルミニウムを、第2材料にアルカリ性の溶液に対する耐性が高く、かつ、斜方蒸着によって柱状構造や空隙構造を形成する材料、例えば酸化ケイ素(SiOx)を使用し、フィルムの搬送方向を上記第1の方向と一致させて第1材料、第2材料の順に気相堆積させる。フィルムの搬送方向と平行な第1領域では、第2材料は柱状構造や空隙構造となる一方で、フィルムの搬送方向と直交、あるいは平行でない第2領域では第2材料は空隙をほとんど形成することなく凹凸構造に沿って堆積される。この堆積状態の違いによって、第1材料および第2材料が堆積された積層体をアルカリ性の溶液でエッチングした場合には、第1領域では第1材料および第2材料が除去され、第2領域では第1材料と第2材料が残存するという状態を実現できる。
上記のメカニズムを利用して、レリーフ構造15として、第2領域S2に第1の方向に延在している格子構造(例えばサブ波長格子)を、第1領域S1に第1の方向と直交する第2の方向に延在している格子構造を設けてもよい。レリーフ形成層14においてレリーフ構造15が形成された面全体に第1反射層161を設け、続いて第1反射層161のレリーフ形成層14とは反対側の面全体に第2反射層162を設ける。第1反射層161に酸化ケイ素よりも酸、アルカリ性の溶液に対する耐性の高い材料(例えば二酸化チタン)を、第2反射層162に酸化ケイ素を用いることで、第2反射層162が形成された後の転写箔11を酸性あるいはアルカリ性のエッチング液に浸漬した場合に、エッチング液と触れる面積の大きい第2領域S2において、第1領域S1よりも早く第2反射層162を除去できる。除去される速さや第1領域S1および第2領域S2で第2反射層162が除去される量のバランスは、エッチング液の濃度、温度、およびエッチングの処理時間等によって調整することができる。この方法は、レリーフ構造15の方位によってエッチング領域を制御できるため、以下の2つの方法よりも高精細かつ高精度(エッチング位置と第2領域S2のズレが小さい)にエッチングすることができる。
2つ目の方法として、第1反射層161と第2反射層162を形成した後に、第1領域S1にエッチング液に耐性のあるマスク層を設け、転写箔11をエッチング液に浸漬させることで第2領域S2のみ第2反射層162を除去してもよい。この場合、エッチング液として、第1反射層161およびマスク層には耐性があり、第2反射層162には耐性のない溶液を利用してもよいし、第1反射層161の特性に関係なく、第2領域S2の第2反射層162が除去されるタイミングでエッチング処理を止めることで制御してもよい。エッチング後、マスク層を除去することで図14の構成が形成される。
3つ目の方法として、第1反射層161と第2反射層162を形成した後に、レーザー光線をパターン状に照射することで、第2領域S2のみ第2反射層162を除去してもよい。ただし、この方法は第2反射層162が、レーザー光線を照射された際に溶融、蒸発あるいは昇華する材料である場合のみに有効であり、レーザー光線を透過する光透過性の誘電体には適していない。そのため、例えば第1反射層161に二酸化チタン、第2反射層162にアルミニウムを用いるなど、第1領域S1は誘電体と金属の反射層が、第2領域S2は誘電体の反射層が形成され、観察時に部分的に金属反射が視認される転写箔11が好適である。
図15に示すように、第1反射層161を局所的に形成する、あるいは局所的に除去する方法として、以下の2つが挙げられる。1つ目の方法として、第1反射層161をレリーフ形成層14の表面に設けた後に、第1領域S1にエッチング液に耐性のあるマスク層を設け、第2領域S2の第1反射層161を除去し、さらにマスク層を除去した後に、第2反射層162を設けてもよい。
2つ目の方法として、第1反射層161をレリーフ形成層14の表面に設けた後に、第2領域S2のみレーザー光線を照射して第1反射層161を除去し、その後第2反射層162を設けてもよい。この方法は、第1反射層161がレーザー光線に反応する材料である場合に有効な方法である。このため、第1反射層161をアルミニウムや銀などの金属材料とし、第2反射層162を光透過性の誘電体とする構成などに適している。
上記2つの方法よりも、高精細かつ高精度に第1反射層161を除去したい場合には、図14の構成で説明したレリーフ構造15を利用した方法が有効である。第1反射層161および第2反射層162を共に透明反射層としたい場合には、第2領域S2に、反射層161、162を気相堆積法によって設ける際のフィルムの搬送方向と平行な方向に延在しているレリーフ構造15を、第1領域S1に、搬送方向と直交する方向に延在しているレリーフ構造15を形成する。第1反射層161として酸化ケイ素を形成した後にエッチングすることで、第2領域S2の反射層が除去される。その後、第2反射層162を形成することで図15の構成を実現することができる。
反射層に金属材料を含めたい場合には、特願2017-521701に倣って第1反射層にアルミニウムを、第2反射層に酸化ケイ素を設け、第2領域S2の第1反射層および第2反射層を除去した後に、第3反射層となる光透過性を有する誘電体をさらに蒸着することで、金属材料1層と誘電体2層の3層構成の反射層を有する第1領域S1と、誘電体1層の反射層を有する第2領域S2を形成することができる(図示なし)。この場合、第3反射層の屈折率が高ければ、第2領域S2における光学効果が高くなるため、表示される画像12の視認性が高くなる。また、第2反射層と第3反射層の屈折率差を制御することによって、第1領域S1における光学効果(例えば色彩値や輝度)を変化させることができる。
(第4の実施形態)
以下、本発明の実施形態を、第4の実施形態として、図22~図24を参照しながら説明する。図22は、本発明の第4の実施形態の積層体(媒体)101の構成を概略的に説明する平面図である。図23は、図22におけるA-A線に沿う積層体101の断面図である。図24は、図23に説明される積層体101の断面において、セキュリティパッチ102が保護シート105から分離された状態を概略的に説明する断面図である。前述の転写箔11は、セキュリティパッチ102としてもよい。
図22および図23に説明されるように、第4の実施形態の積層体101は、保護シート105と、情報記録シート106と、セキュリティパッチ102と、星型の表面レリーフ104と、レーザーエングレービング113とを有して構成されている。図23に説明されるように、保護シート105および情報記録シート106は、それぞれの境界において互いに接着されている。このため、積層体101におけるセキュリティパッチ102は、保護シート105および情報記録シート106に挟まれて構成されている。すなわち、セキュリティパッチ102は、積層体101の外部大気に露出しないように保護シート105および情報記録シート106に内包されている。前述のレーザーエングレービング層19は、情報記録シート106としてもよい。
保護シート105は、可視光波長段において透明性を有することにより、セキュリティパッチ102および表面レリーフ104が保護シート105側から直接観察することが可能である。保護シート105は、内包されるセキュリティパッチ102および情報記録シート106を保護するために設けられている。保護シート105は、熱可塑性のプラスチックの層として構成できる。熱可塑性のプラスチックは、ポリ塩化ビニル材料や非晶質コポリエステル材料或いはポリカーボネート材料を母材として構成されることが好ましい。
保護シート105の厚さは、50μm以上、かつ、800μm以下であることが好ましい。保護シート105の厚さが50μmよりも薄いと、物理的な強度が不十分となって取り扱いが難くなる。一方、保護シート105の厚さが800μmよりも厚いと、保護シート105を加工する際、厚みのバラツキやたわみの影響が大きくなり加工が難しくなる。
情報記録シート106は、情報を記録するレーザーの波長を吸収すると変質する特性を持った材料からなる。変質は、材料の発泡、炭化、変色の何れかまたはこれらの組合せた現象である。情報記録シート106は、強度や照射スポットのサイズが所定の値に調整されたレーザーで照射することによって、材料の変質で情報を記録することができる。情報を記録するレーザーは、固体レーザーとできる。レーザーは、パルスレーザーとできる。レーザーの波長は、単一波長または、多波長であることが可能である。情報記録シート106に記録される情報は、例えば、識別情報である。情報記録シート106は、に、情報を記録するレーザーを吸収するエネルギー吸収体を添加したポリカーボネートとできる。このような情報記録シート106は、レーザーを吸収して発生した熱によってポリカーボネートが化学変化を生じ、変質する。情報記録シート106の具体例は、SABIC社のLEXANシリーズ(登録商標)のSD8B94である。情報記録シート106に用いられる材料としては、上記ポリカーボネート材料の他に、ポリ塩化ビニルや非晶質コポリエステルとしてもよい。
情報記録シート106は、厚さが50μm以上、かつ、800μm以下であることが好ましい。情報記録シート106の厚さが50μmよりも薄いと、厚み不足によって発色が不十分となる為に変質ゾーンと変質していない非変質部分とのコントラストが悪くなる。一方、情報記録シート106の厚さが800μmよりも厚いと、透明性が損なわれで黒色が強い外観となり、変質部分と非変質部分とのコントラストが悪くなる。
図23に説明されるように、セキュリティパッチ102は、保護シート105から情報記録シート106へ向かう方向、すなわち、積層体101の厚さ方向に沿って、接着層109、破断層108、および証明層107が順に積層されて構成され、破断層108と証明層107の間にレリーフ構造103を有している。なお、レリーフ構造103は特願2020-132592号でレリーフ構造層103と記載されている。このため、レリーフ構造103をレリーフ構造層103と称することができる。セキュリティパッチ102において、破断層108および接着層109は、保護シート105と接して形成されている。証明層107は、情報記録シート106と接して形成されている。レリーフ構造103は、表面レリーフ104と反射層110とで構成されている。図23に説明されるように、レリーフ構造103は、破断層108と証明層107との境界に形成されている。第4の実施形態によれば、積層体101の厚さ方向において、保護シート105は、セキュリティパッチ102の接着層109に接着されている。積層体101の厚さ方向において、情報記録シート106は、セキュリティパッチ102における接着層109の反対側に形成された証明層107に接着されている。言い換えれば、積層体101は、その厚さ方向において、保護シート105、セキュリティパッチ102の接着層109、破断層108、レリーフ構造103、証明層107、そして情報記録シート106がこの順に形成される構造を有している。前述のレリーフ形成層14とパッチ基体13との積層を証明層107としてもよい。前述の情報記録シートは情報記録シート107としてもよい。
図23に説明されるように、レリーフ構造103は、表面レリーフ104と反射層110とで構成される。表面レリーフ104は、積層体101の厚さ方向における高低差0.1μm~10μmの複数の微細な凹凸形状が積層体101の幅方向(厚さ方向に直交する方向)において、互いに間隔0.1μm~20μmを開けて構成されている。表面レリーフ104は、光回折構造、無反射構造、等方性または異方性散乱構造、レンズ構造、偏光選択性反射構造などの複数の光学構造から、一つあるいは複数の光学構造の組合せで形成されている。表面レリーフ104は、上述の構造を有することにより、情報記録シート106に記録された情報を目視や検知装置などで偽造や改ざんを検知できる。表面レリーフ104は、上述の構造を有することにより、積層体101に装飾性をもたらす。表面レリーフ104は、上述の構造の配置に応じたモチーフおよびモチーフの画像を形成できる。観察者は、モチーフが表示された形態を観察できる。すなわち、モチーフは、観察者によって可視化に形成される。モチーフには、認証情報などのような情報が記録されてもよい。モチーフの実例は、肖像、ランドマークのモチーフ、アート、自然のモチーフ、カリグラフィー、テキスト、マーク、シンボル、シグナル、しるし(sign)、コード、幾何学パターンなどで形成できる。コードは、バーコードおよび2次元コードとできる。幾何学パターンの実例は、彩文である。テキストの実例は、マイクロテキストである。カリグラフィーの実例は、西洋カリグラフィー、イスラムカリグラフィー、ジョージアのカリグラフィー、中国の書法、日本の書道、朝鮮の書芸、フィリピンのスヤット(Suyat)、タイのカリグラフィー、インドのオリヤー文字、およびネパールのカリグラフィーである。
レリーフ構造103は、反射層110を設けることにより、表面レリーフ104のモチーフを容易に観察することができる。反射層110を設けることにより、レリーフ構造103の視認性を向上できる。反射層110を設けることにより、レリーフ構造103の光学特性による複雑な視覚効果を実現できる。反射層110は、取り扱いが容易で、安価で高光沢不透明膜を作製できる材料を用いて作製することができる。反射層110は、アルミニウムや、可視光における屈折率が高く、加工が容易である硫化亜鉛或いは二酸化チタンのような化合物で形成できる。反射層110は、堆積法により形成できる。堆積法は、物理堆積法、化学堆積法の何れか、またはその両方を採用できる。物理堆積法は、真空蒸着法およびスパッタ法とできる。反射層110は、膜厚が10nm以上、かつ、200nm以下で形成されることが好ましい。
反射層110の材料は、金属または化合物を用いることができる。化合物は、金属化合物および酸化ケイ素とできる。反射層110は、金属で形成される場合、隠蔽性を有する。反射層110は、化合物で形成される場合、透光性を有する反射層として形成できる。反射層110は、単層または多層で形成されることが可能である。反射層110を多層に形成される場合、複数の金属層と化合物の誘電体層とを積層して形成されることができる。反射層110を多層に形成する場合、表面レリーフ104を部分的に覆うように金属層を形成する一方、表面レリーフ104を全面的に覆うように化合物の誘電体層を形成することができる。また、反射層110を多層に形成する場合、表面レリーフ104を部分的に覆うように金属層を形成し、かつ、表面レリーフ104を部分的に覆うように化合物の誘電体層を形成してもよい。言い換えれば、反射層110を多層に形成する場合、金属層と化合物の誘電体層とは、表面レリーフ104の全面を覆うように設けてもよいし、部分的に設けてもよい。反射層110は、金属層および化合物の誘電体層のいずれか、またはその両方が表面レリーフ104を部分的に覆うよう形成される場合、金属層と化合物の誘電体層が形成された部分との間における剥離強度と、金属層と化合物の誘電体層が形成されていない部分との間における剥離強度とは、差が生じる。このため、不正な手段で積層体101を破壊した際に、破断層108における破断の態様がより複雑となり、セキュリティパッチ102を不当に取り出して、他の物品に貼り替えることがより困難になる。反射層110における部分的に形成された金属層又は/及び化合物の誘電体層の輪郭は、モチーフを形成できる。モチーフには、情報が記録されてもよい。モチーフに記録される情報は、認証情報または識別情報のいずれか、あるいはその組み合わせであってもよい。
反射層110の情報は、レーザー光線で記録できる。レーザー光線に使用されるレーザーは、固体レーザーとできる。固体レーザーは、半導体レーザーとできる。
レーザーは、パルスレーザーとできる。レーザーの波長は、単一波長または、多波長である。反射層110の情報の記録は、情報記録シート106への情報の記録と同じ工程で行うことができる。金属層又は/及び化合物の誘電体層の輪郭として記録された識別情報は、情報記録シート106の変質で記録された識別情報の一部または全部を含んでもよい。また、金属層又は/及び化合物の誘電体層の輪郭として記録された識別情報は、情報記録シート106が変質することにより記録された識別情報の一部または全部を暗号化した情報でもよい。レーザー光線により、金属層又は/及び化合物の誘電体層の輪郭として情報記録シート106の情報を記録することで、情報記録シート106に対する改ざんや、媒体の貼り替えによる改ざんなどを検知することができる。破断層108の破断形状について、金属層又は/及び化合物の誘電体層の輪郭の痕跡が残るため、改ざんが行われたことを検知できる。
上述した情報は、例えば、テキスト、マーク、シンボル、シグナル、しるし(sign)、コード、幾何学パターン、およびカリグラフィーである。シンボルの実例は、旗、盾、剣、槍、王冠、星、月、花、葉、植物、鳥、翼、魚、節足動物、哺乳類、爬虫類、両生類、伝説上の生物、神話の神、および神話の女神である。コードは、例えば、バーコードおよび2次元コードである。幾何学パターンの実例は、彩紋である。テキストは、マイクロテキストとできる。カリグラフィーの実例は、西洋カリグラフィー、イスラムカリグラフィー、ジョージアのカリグラフィー、中国の書法、日本の書道、朝鮮の書芸、フィリピンのスヤット(Suyat)、タイのカリグラフィー、インドのオリヤー文字、およびネパールのカリグラフィーである。
金属層と化合物の誘電体層とを積層して形成された混合形態の反射層110は、以下の三つの方法で形成できる。一つ目の方法は、溶解性の樹脂を所望の部分のみに形成してから金属層、誘電体層またはその両方を形成し、洗浄する方法で溶解性樹脂および金属層、誘電体層を除去する方法である。溶解性樹脂は、印刷により部分的に設けることができる。これにより、誘電体層を部分的に形成することができる。二つ目の方法は、金属層の上に耐酸或いは耐アルカリ性樹脂を用いて部分的に設けてから、金属層を酸やアルカリでエッチングする方法である。耐酸或いは耐アルカリ性樹脂は、印刷により部分的に設けることができる。この方法は、生産性に優れ、かつ、部分的に形成された金属層の輪郭形状もシャープである。三つ目の方法は、露光する事によって、溶解する或いは溶解し難くなる樹脂材料を塗布し、所望のパターン状のマスク越しに露光した後、不要部分を洗浄或いはエッチングで除去する方法である。この方法では、部分的に形成された金属層の輪郭形状を高精細に得られる。上述の各方法は、金属層と化合物の誘電体層とを積層した混合形態の反射層110を形成するための方法の一例であり、本発明の実施形態はこれらに限定されなく、金属層と化合物の誘電体層とを積層した混合形態の反射層110を形成できれば、各種公知の技術が適宜利用可能である。
図23に説明されるように、証明層107は、積層体101の厚さ方向において、直接または反射層110を介して破断層108と接しており、証明層107は情報記録シート106と接している。第4の実施形態において、セキュリティパッチ102の証明層107は、情報記録シート106および保護シート105が高い密着強度で接着されることが好ましい。セキュリティパッチ102と情報記録シート106との密着強度、およびセキュリティパッチ102と保護シート105との密着強度は、それぞれ50N/25mmよりも大きいことが好ましい。
第4の実施形態において、セキュリティパッチ102と情報記録シート106との間の密着強度が50N/25mm幅よりも大きい場合、不正な手段でレリーフ構造103を取り出す場合、セキュリティパッチ102と情報記録シート106との間での剥離を防止しやすく、レリーフ構造103を改竄し再利用される可能性を低減しやすい。
第4の実施形態において、セキュリティパッチ102において、保護シート105に接する破断層108と、情報記録シート106に接する証明層107とは、表面レリーフ104を形成し、表面レリーフ104を保護できる。第4の実施形態において、証明層107、破断層108、および接着層109は、セキュリティパッチ102と保護シート105および情報記録シート106との接着強度を調整するために設けられる。
これらの構成を形成するための材料としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル、酸変性ポリオレフィン、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィン、メラミン、無機物粒子、エポキシ系樹脂、およびセルロース系樹脂等が適用できる。これらの構成を形成するための材料としては、エチレン性不飽和結合、又はエチレン性不飽和基を持つモノマー、オリゴマー、ポリマー等を前駆体とした紫外線硬化性樹脂も適用できる。モノマーの実例は、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートである。オリゴマーの実例は、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、およびポリエステルアクリレートである。
第4の実施形態において、破断層108は、90度剥離接着強度試験における破断強度が15N/25mm以上45N/25mm未満であり、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の接着強度と、セキュリティパッチ102と保護シート105の接着強度とは、破断層108の破断強度よりも5N/25mm以上大きいことが好ましい。これにより、セキュリティパッチ102を不正に取り出そうとした場合、破断層108中や表面レリーフ104の近傍で破断が発生させ、セキュリティパッチ102の不正利用を防止できる。表面レリーフ104に形成されている反射層110と破断層108の樹脂との接着性は低く、また表面レリーフ104の凹凸や反射層110の表面状態のバラツキにより接着性が不均一になりやすいため、表面レリーフ104近傍では破断時の応力の集中が起きやすく、破断層108中での破断と同様に表面レリーフ104近傍でも破断を起こせる。なおこの際の破断部は、破断層108中にある必要はなく、表面レリーフ104の近傍であれば、証明層107中にあってもよい。また、破断層108中で破断した部分と、証明層107で破断した部分の両方の部分を含むことが好ましい。これにより、表面レリーフ104が確実に破壊される。破断層108の破断強度が45N/25mm以上であり、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の接着強度と、セキュリティパッチ102保護シート105の接着強度とは、破断層108の破断強度よりも5N/25mm以上大きい場合、表面レリーフ104近傍で破断せず、接着層109および証明層107で破断が起きやすい。接着層109で破断が起こった場合、残存した接着層109を利用して表面レリーフ104の形状を複製される可能性がある。また、証明層107で破断した場合には、保護シート105とともに証明層107が不正に取り出され、保護シート105とともに証明層107を改ざんしたカード等に流用される可能性がある。一方、破断層108の破断強度が15N/25mm未満であると、後述するセキュリティパッチ102が転写によって保護シート105の表面に形成される工程において、転写が適切に行われず、転写不良が生じやすい。第4の実施形態において、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の接着強度と、セキュリティパッチ102保護シート105の接着強度とは、破断層108の破断強度よりも5N/25mm以上大きく、かつ、破断層108の破断強度よりも5N/25mmの数値の5倍以下であることが好ましい。
第4の実施形態において、破断層108は、透明な樹脂と、粒子の平均粒径が1μm以下であるフィラーとを有して形成されている。破断層108において、フィラーの平均粒径が1μmより大きい場合、積層体101に照射される光がフィラーにより散乱して、レリーフ構造103に保存された情報を読み出すことが阻害される可能性がある。フィラーの平均粒径は、10nm以上であってもよい。フィラーの平均粒径が10nm以上である場合、フィラーの凝集による欠陥が生じにくい。
破断層108におけるフィラーは、後述するように、不正な手段で積層体101を破壊した場合、証明層107を取り出して再利用されることを防止するために設けられている。また、破断層108では、フィラーを含むことによって破断層108の破断強度を制御することができる。破断層108におけるフィラーの含有量は、10%以上、かつ、50%以下の範囲であってもよい。破断層108におけるフィラーの含有量がこの範囲であれば、破断強度を制御しやすい。
第4の実施形態において、フィラーの材料は、シリカフィラーとすることができる。シリカフィラーを含む樹脂を用いてセキュリティパッチ102を形成する際、塗膜の工程において、シリカフィラーが破断層108内に適度に偏在するように形成されてもよい。図28Aに説明された走査型電子顕微鏡(SEM)による写真のように、シリカフィラーが破断層108内に適度に偏在することにより、不正な手段で証明層107を取り出す際、破断層108において不整な凝集破壊が起こり、破断層108において不整な破断面が生じる。より具体的に、図28Aに説明されたSEM写真のような状態では、接着層109は、一部(図28Aにおける接着層1)におけるシリカフィラーの量が多いのに対し、その他(図28Aにおける接着層2)におけるシリカフィラーの量が少ないまたはないように形成される。この構成によれば、破断層108が破断される際に形成された不整な破断面が生じるにより、レリーフ構造103に保存された情報を読み出すことが防止できる。また、証明層107を不正に再利用することもできない。一方、図28Bに説明されたSEM写真のように、接着層109がシリカフィラーを含有しない状態では、破断層108に形成された不整な破断面が観察できない。シリカフィラーの形状は、一定の形状である定形、または不定形であってもよい。定形のフィラーの形状は、球状、針状、および扁平状とできる。
セキュリティパッチ102において、保護シート105と接する接着層109と、情報記録シート106と接する証明層107とのそれぞれにおいて、破断層108に用いられるフィラーと異なるフィラーを使用してもよい。フィラーをセキュリティパッチ102の各構成に入れることにより、後述する、転写によって保護シート105の表面にセキュリティパッチ102を形成する工程において、所望の範囲以外がはがれ、バリが発生することを防止できる。また、接着層109および証明層107が含有するフィラーの材質および形状は、破断層108が含有するフィラーの材質および形状と異なってもよい。接着層109および証明層107が含有するフィラーの性質と、破断層108が含有するフィラーの性質とに差を生じさせることにより、より確実に破断層108で破断を生じさせることができる。
第4の実施形態において、シリカフィラーを破断層108が含有するフィラーの一例として説明したが、破断層108が含有するフィラーは、これに制限されない。フィラーは、有機フィラーおよび無機フィラーのいずれか、またはこれらの混合で形成されてもよい。フィラーは、異なる平均粒径を有する粒子の混合として形成されてもよいし、異なる形状の粒子を含んでもよい。ポリエチレンパウダー、およびアクリロニトリル系微粒子等の有機材料でフィラーを形成してもよい。接着層109および証明層107が含有するフィラーは、破断層108が含有するフィラー同様、有機フィラーおよび無機フィラーのいずれか、またはこれらの混合を適用してもよい。
セキュリティパッチ102において、接着層109、破断層108、および証明層107は、必ずしも単層である必要はなく、間に中間層等を設けた複層構成であってもよい。
図24は、図23に説明される断面において、セキュリティパッチ102が保護シート105から分離された状態を概略的に説明される断面図である。図24に説明されるように、第4の実施形態の積層体101を破壊し、不正な手段でセキュリティパッチ102に内包された証明層107を取り出そうとする場合、上述した破断強度の小さい(強度が15N/25mm以上45N/25mm未満)破断層108や表面レリーフ104近傍で凝集破壊が起きる。この際、破断された一部の破断層108と、証明層107と、破断された一部の破断層108および証明層107によって内包されたレリーフ構造103とは、一体的に情報記録シート106に貼り付けられたままである。第4の実施形態において、セキュリティパッチ102は、情報記録シート106に比べ著しく薄いため、セキュリティパッチ102のレリーフ構造103を破壊せず、厚さ50μm~800μmの情報記録シート106から分離することが難しい。このため、図24に説明されるように、不正手段を用いて積層体101を破壊しても、情報が記録された証明層107をセキュリティパッチ102および情報記録シート106から分離して再利用することを防止できる。
従来では、個人情報が保存されたレリーフ構造を備えるカードに対して、不正な個人情報の改竄を行う際、正規品の個人情報表示部分から証明層107を完全に分離して取り出し、これを改竄した個人情報の上に再度貼り付ける手法が用いられる。このような手法を防止する為には、個人情報が書き込まれたレーザー発色性材料およびレリーフ構造が強固に接着され、分離できない構造を構成する対策が考えられる。そして、一般的に、不正な手段で証明層107をカードより取り出す場合、レリーフ構造が内包されたセキュリティパッチは、接着強度の小さい界面から剥離、あるいは破断強度の小さい部位から破断を起こす。
第4の実施形態の積層体101によれば、破断層108における破断強度が15N/25mm以上45N/25mm未満である。このため、上述したように、積層体101を破壊する場合、破断層108や表面レリーフ104近傍における凝集破壊が起きる。また、第4の実施形態の積層体101によれば、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の間の接着強度と、セキュリティパッチ102および保護シート105の間の接着強度とは、破断層108の破断強度よりも5N/25mm以上大きく、かつ、破断層108の破断強度よりも5N/25mmの数値の5倍以下であることが好ましい。これにより、積層体101からセキュリティパッチ102を取り出そうとした際に、セキュリティパッチ102の破断層108や表面レリーフ104近傍で破断されることができる。さらに、第4の実施形態として説明された積層体101の破断層108は、透明な樹脂と粒子の平均粒径が1μm以下であるフィラーとを有して形成されている。このため、たとえ破断層108が破壊された場合であっても、破断面よりセキュリティパッチ102のレリーフ構造103に保存されている情報を取り出すことが困難である。すなわち、第4の実施形態の積層体101によれば、従来のように、セキュリティパッチおよび保護シート(保護用材料)の界面で接着構造が破壊される可能性と、セキュリティパッチおよび情報記録シート(レーザー発色性材料)の界面で接着構造が破壊される可能性とを排除できる。
(第5の実施形態)
以下、図25および図26を用いて、本発明の実施形態について第5の実施形態として、カードの詳細を説明する。図25は、カード111の構成を概略的に説明される平面図である。カード111は、同様の構成でパスポートや査証のデータページとできる。図26は、図25に係るカード111のB-B線に沿う断面図である。
図26に説明されるように、第5の実施形態で説明するカード111は、カード111の厚さ方向に沿って、カード形状の保護シート105、情報記録シート106、白色材料層114、および保護シート105がこの順に構成されている。第5の実施形態のカード111は、上述の第4の実施形態に係る積層体101と比較すると、カード111の厚さ方向に沿って、情報記録シート106よりも裏側において、さらに白色材料層114および保護シート105が順に形成されている。また、上述の第4の実施形態で説明された積層体101と同様、セキュリティパッチ102は、保護シート105から情報記録シート106へ向かう方向、すなわち、カード111の厚さ方向に沿って、破断層108、接着層109、および証明層107が順に積層されて構成され、レリーフ構造103を接着層109と証明層107の間に有する。セキュリティパッチ102の構成が上述の第4の実施形態と同様であるため、その詳細の説明を省略する。
カード111は、セキュリティパッチ102のレリーフ構造103の他、印刷層112およびレーザーエングレービング113は、情報を記録するために形成されている。図26に説明されるように、セキュリティパッチ102およびレーザーエングレービング113は、保護シート105および情報記録シート106が接着されて形成された境界部に形成されている。一方、印刷層112は、情報記録シート106および白色材料層114が接着されて形成された境界部に形成されている。すなわち、第5の実施形態のカード111において、セキュリティパッチ102およびレーザーエングレービング113は、保護シート105および情報記録シート106によって内包されて構成されている。一方、印刷層112は、情報記録シート106および白色材料層114によって内包されて構成されている。図25に説明されるように、第5の実施形態のカード111では、目視または機械認識の方式でレーザーエングレービング113および印刷層112を確認するために、保護シート105と情報記録シート106は少なくとも可視光に対して光学透明性を有する。情報記録シート106は、透光性を有してもよい。
カード111において、印刷層112は、伝えるべき情報を付与する為に、所望の任意の色みで、全面又は文字や絵柄等のパターン状に設けられる層である。印刷層112は、インキを用いて形成することができる。印刷層112の印刷は、破断層108の破断状態に影響を与えることができる。ここで使用するインキとしては、印刷方式に応じて、オフセットインキ、活版インキ、及びグラビアインキなどである。インキは、組成の違いに応じて、樹脂インキ、油性インキ、及び水性インキとできる。さらに、乾燥方式の違いに応じて、酸化重合型インキ、浸透乾燥型インキ、蒸発乾燥型インキ、及び紫外線硬化型インキとできる。印刷層112は、光の照明角度又は観察角度に応じて色が変化する機能性インキを使用してもよい。このような機能性インキは、光学的変化インキ(Optical Variable Ink)、カラーシフトインキ及びパールインキとできる。上述の各機能性インキを用いて形成された印刷層112は、カード111の偽造防止耐性を向上できる。
印刷層112は、トナーを用いて電子写真法により形成してもよい。この場合、帯電性を持ったプラスチック粒子に黒鉛及び顔料等の色粒子を付着させたトナーを準備し、帯電による静電気を利用して、トナーを被印刷体に転写させ、これを加熱し定着させることで印刷層112を形成することができる。
白色材料層114は、カード111に白色不透明性を付与する為に形成されている。白色不透明性は、印刷層112およびレーザーエングレービング113を容易に観察し、かつ、ICチップ等の情報を保存する構成を隠すための特性である。白色材料層114は、ポリ塩化ビニル材料や非晶質コポリエステル材料或いはポリカーボネート材料に対し、酸化チタンなどの白色材料を含有した材料で構成されることが好ましい。
白色材料層114は、厚さが200μm以上、かつ、800μm以下であることが好ましい。白色材料層114の厚さが200μm未満であると、白色不透明性が不十分となって所望の性能を実現することが難しい。一方、白色材料層114の厚さが800μmよりも大きいと、加工の際の、白色材料層114が有する厚みのバラツキやたわみの影響が大きくなり加工が難しくなる為、好ましくない。
本発明に係るカード111を不正な手段で破壊し、レリーフ構造103を含むセキュリティパッチ102を取り出す場合、破断強度の小さい破断層108中や表面レリーフ104近傍で凝集破壊が起きる。このため、レリーフ構造103が情報記録シート106に貼り付けられた状態が維持される。そして、第5の実施形態のカード111によれば、情報が記録される印刷層112およびレーザーエングレービング113も情報記録シート106側に形成されているため、カード111に記録された情報を改竄し、不正利用する場合、セキュリティパッチ102と情報記録シート106とを分離する必要がある。しかしながら、上述の第4の実施形態に係る積層体101と同様、薄いセキュリティパッチ102内のレリーフ構造103を維持したまま、セキュリティパッチ102を厚い情報記録シート106から分離する事は、著しく困難である。一方、セキュリティパッチ102から分離された保護シート105には、情報が記録されていないか、不完全な情報しか残存しないため、不正に流用される危険性はない。
(第6の実施形態)
以下、図27Aから図27Cを参照し、上述の第4の実施形態に係る積層体101および第5の実施形態のカード111を作製する方法を説明する。図27Aから図27Cは、本発明の第4の実施形態に係る積層体101の作製方法を概略的に説明される断面図である。
図27Aでは、セキュリティパッチ102が転写によって保護シート105の表面に形成される工程が示されている。より具体的に、キャリア116によって保持されたセキュリティパッチ102は、キャリア116側から適切な外力(熱や圧力など)115が加えられることによって、セキュリティパッチ102の接着層109が保護シート105に接着され、セキュリティパッチ102の一部がキャリア116から分離して保護シート105表面側に転写される。図27Aでは、セキュリティパッチ102が保護シート105の表面に転写される工程が示されているが、第6の実施形態では、セキュリティパッチ102は、情報記録シート106の表面に転写されてもよい。
セキュリティパッチ102が保護シート105の表面に転写される工程では、金属あるいは樹脂製のスタンパを用いて、スタンパの表面温度80℃~150℃程度、スタンパ接触時間0.1秒~3秒、転写圧100~500Kg/cmの転写条件にて行うことが好ましい。この条件よりさらに高温長時間または過剰圧力となる場合は、過剰となった熱量がセキュリティパッチ102の意図しない部分の転写を誘起する可能性がある。また、過剰な熱量は被転写体となる保護シート105表面の意図しない熱変形を引き起こす可能性がある。一方、低温短時間或いは圧力不足の場合は、セキュリティパッチ102の保護シート105へ適切に接着転移ができない可能性がある。このため、転写工程での部分または全体的な転写不良の発生を抑制するために、適切な転写条件を適時選択する必要がある。本発明の上述各実施形態に係るセキュリティパッチ102は、上述した転写の条件により、保護シート105の表面に良好に転写できる。
キャリア116は、転写前のセキュリティパッチ102を保持する為に設けられる構成である。キャリア116は、プラスチックフィルムであることが好ましい。より具体的に、キャリア116は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、およびPP(ポリプロピレン)などのプラスチックフィルムでもよい。ただし、キャリア116は、セキュリティパッチ102がキャリア116に支持される際掛かる熱や圧力の外力115によって変形や変質などの発生が少ない材料で形成されることが好ましい。また、用途や目的によって、キャリア116は、紙や合成紙、プラスチック複層紙や樹脂含浸紙等を用いて形成されてもよい。第6の実施形態によれば、キャリア116は、厚さが4μm以上であることが好ましい。より好ましいは、キャリア116の厚さが12μm以上、かつ、50μm以下である。キャリア116の厚さが4μm未満であると、物理的強度が不十分であるため取り扱いが難しい。
図27Aから図27Cに示されていないが、セキュリティパッチ102とキャリア116とは直接的に接する必要がなく、キャリア116とセキュリティパッチ102との間に、中間層をさらに設けてもよい。この場合、中間層の厚さや材料などの条件により、セキュリティパッチ102とキャリア116とを剥離させるための力量の大きさを調整することが可能である。
図27Bは、適切な外力115を加えることにより、図27Aで示された工程で作製されたセキュリティパッチ102が保護シート105に転写された構成を情報記録シート106に接着させる工程が示されている。図27Bに説明されるように、セキュリティパッチ102は、保護シート105および情報記録シート106に挟まれるように、保護シート105、セキュリティパッチ102、および情報記録シート106が接着されている。
図27Bに説明された工程において、保護シート105、セキュリティパッチ102、および情報記録シート106を十分に接着させるために、少なくともこれらの構成が軟化し変形させる程度の熱量が必要である。図27Bに説明される接着工程において、保護シート105、セキュリティパッチ102、および情報記録シート106を接着させるために加える熱量は、図27Aに示された転写工程における熱量と比較して十分に大きい。より具体的にこれらの構成がポリカーボネートを含む材料で構成される場合、ポリカーボネートが軟化し変形する為には1分~30分程度の時間と、170℃~200℃の熱源温度による熱量とが必要である。本発明の各実施形態に係る積層体101は、接着工程の条件下で破壊せず、接着工程後も良好に機能する。
第6の実施形態において、図27Bでは、セキュリティパッチ102、保護シート105、および情報記録シート106のみによる構成を示している。一方、図25から図26に説明された本発明の第5の実施形態に係るカード111を作製する場合、印刷層112が設けられた白色材料層114等を更に情報記録シート106側に積層してから、外力115を加えることにより、各構成を接着させる方法が可能である。また、第6の実施形態によれば、セキュリティパッチ102が情報記録シート106に転写される場合、セキュリティパッチ102が転写された情報記録シート106に対して、セキュリティパッチ102を挟むように、保護シート105に外力115を加えることも可能である。図27Bに説明された接着工程が完了すると、図27Cに説明されるように、セキュリティパッチ102が保護シート105および情報記録シート106により内包されて一体化した構成が形成される。
次に、図27Cに説明される工程では、レーザーエングレービング113は、レーザー光線117を情報記録シート106に照射することにより形成される。このように、本発明の第4の実施形態に係る積層体101を形成することができる。図示しないが、同じ方法で、本発明の第5の実施形態に係るカード111を形成することもできる。
第6の実施形態によれば、セキュリティパッチ102と、保護シート105と、情報記録シート106との間の接着強度は、50N/25mmより大きくなるように調整してもよい。このため、不正な手段によってレリーフ構造103のみを取り出す場合、レリーフ構造103を有するセキュリティパッチ102は、破断層108中や表面レリーフ104近傍で発生する凝集破壊によって、レリーフ構造103を不正な手段で改竄して再利用することが困難である。
(第7の実施形態)
以下、図29及び図30を参照して、本発明の実施形態を第7の実施形態として、カード用情報記録シートおよびそれを用いたカードを説明する。
図29は、本発明のカード用情報記録シート201の断面模式図である。情報記録シート207には、保護シート206が積層されており、前記情報記録シート207と前記保護シート206との間には、セキュリティパッチ205が内包されている。前述のレーザーエングレービング層19は、情報記録シート206としてもよい。後に記載のレリーフ構造層103は、レリーフ形成層14としてもよい。後に記載の保護シート206は、保護基材層18としてもよい。後に記載の情報記録シート106、207は、情報記録シート19としてもよい。
情報記録シート207は、情報を記録する特定波長のレーザーの波長光を吸収すると変質する特性をもった材料からなる。この変質は、レーザーの光による直接、または、レーザーの光を吸収して生じる熱による間接的な変質であり、材料の発泡、炭化、変色など、またはこれらが組み合わさった現象である。情報記録シート207は、強度や照射スポットのサイズが所定の値に調製されたレーザー光で照射することによって、材料の変質で変色して変性ゾーン208として情報を記録できる。
情報を記録するレーザーは、固体レーザーとできる。また、レーザーは、パルスレーザー、連続レーザーをとできる。さらにレーザーの波長は、単一波長でよく、多波長であってもよい。Nd-YAG波長変換型紫外レーザー(波長380nm)、他に、Fiberレーザー(波長1064nm)、YAGレーザー(波長1064nm)としてもよい。
情報記録シート207に記録される情報は、識別情報とできる。レーザー記録材料は、情報を記録するレーザー光線を吸収するエネルギー吸収体を添加したポリカーボネート材料とできる。このような材料は、レーザー光線を吸収して発生した熱によってポリカーボネートの化学変化を生じさせることによって変質する。レーザー記録材料の具体例は、SABIC社のLEXANシリーズ(登録商標)のSD8B94である。
情報記録シート207は、耐熱母材であるポリカーボネートからなるマトリックス相とポリカーボネートよりも軟化しやすいポリエステル樹脂による分散相とからなる。前記ポリカーボネート中に情報を記録するレーザーを吸収するエネルギー吸収体を添加しておくことにより、レーザーを吸収して発生した熱によってポリカーボネート自体の化学変化を生じさせることによって変色する。前記ポリエステル樹脂は、前記マトリックス相との接着性が得られるガラス転移点Tgが-20℃~110℃となる非晶性のポリエステル樹脂を用いることができる。また、非晶性ポリエステル樹脂を用いることにより、セキュリティパッチとの接着性も向上する。
前記ポリエステル樹脂からなる分散相の割合は、5wt%以上30wt%以下が好ましい。5wt%以下では、実質的な効果が得られず、30wt%以上では、たわみなどの応力が生じたときに剥離が生じたりする。また、分散相のドメインの平均粒径は、0.1μm以上10μm以下が好ましい。
レーザー照射によってマトリックス相のポリカーボネート樹脂が変質すると、分散相のポリエステル樹脂との接着性が低下する。これによって改竄目的でレーザーエングレービング層を剥離すると、情報記録シート自体が破壊され、改竄ができなくなる。一方、セキュリティパッチ205が配された箇所は、レーザーが照射されないため、情報記録シートとの接着性は変化せず、剥離を困難にさせる。
情報記録シート207は、厚さが50μm以上、800μm以下であることが好ましい。50μmよりも薄いと、レーザーエングレービングの発色が不十分となるために変質ゾーンと非変質部とのコントラストが悪くなる。一方、厚さが800μmよりも厚いと、透明性が損なわれ、黒色が強い外観となり、変質ゾーンと非変質部とのコントラストが悪くなる。
保護シート206は、下層に配置されているセキュリティパッチ205、変性ゾーン208が肉眼にて確認できるよう、可視光波長域において透明であればよい。ポリカーボネートシートなど、透明な熱可塑性プラスチックを用いることができる。保護シート206の厚さは、50μm以上、800μm以下であることが好ましい。50μm未満であると物理的な強度が不十分となり、800μmより厚いと保護シート206を加工する際、厚みのばらつきやたわみの影響が大きくなり加工が難しくなる。
セキュリティパッチ205は、たとえばパッチ基体204、レリーフ形成層203、破断層202が積層された積層体として構成することができる。パッチ基体204上に回折格子やホログラムからなるレリーフ形成層203を配置し、さらに破断層202を積層させる。レリーフ形成層203には、レリーフの視認性を高めるために金属薄膜や高屈折率の酸化物薄膜を積層してもよい。破断層202は、たとえば接着剤を用いることが可能で、セキュリティパッチを取出すなど、改竄時にレリーフ形成層203を破壊できる作用を持てばよい。
レリーフ形成層203は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂とすることができる。レリーフ形成層203を形成する合成樹脂としては、上述した実施形態に係るレリーフ形成層14を形成する合成樹脂を用いることができる。なお、レリーフ形成層203は単層に限らず、多層であってもよい。多層の場合は、硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の積層体とできる。熱可塑性樹脂は、ポリメタクリル酸メチル、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂とできる。あるいは、多層の場合は、物性の異なる熱可塑性樹脂の層を含むことができる。または、レリーフ形成層203は無機パウダーまたはポリマーパウダーを含有してもよい。パウダーを含有することで、レリーフ形成層203とパッチ基体204との間の界面接着強度を調整することができる。そのため、レリーフ形成層203のレリーフ構造が形成された側を硬化性樹脂の層とし、その反対側を無機パウダーまたはポリマーパウダーを含有する熱可塑性樹脂の層としてもよい。レリーフ形成層203は保護シートよりも高い融点を有する樹脂を含むことができる。
レリーフ形成層203は、凹部または凸部、凹部と凸部を有し、回折、光反射抑制、等方性または異方性の光散乱、屈折、偏光・波長選択性の反射、透過、光反射抑制などの光学的性質を積層光学構造体として備える。たとえばラッカー層を設け、これに0.5μm以上2μm以下のピッチ、0.05μm以上0.5μm以下の深さで、回折格子構造の領域を設けることで、レリーフ構造は光を回折させる性質を備える。レリーフ形成層203に、0.1μm以上0.5μm以下のピッチ、0.25μm以上、0.75μm以下の深さで、モスアイ構造や深い格子構造を設けることでレリーフ形成層203は光反射抑制の性質や、偏光・波長選択性の反射、透過、光反射抑制を備える。レリーフ形成層203に、0.5μm以上3μm以下の平均ピッチ、0.05μm以上0.5μm以下の深さで、非周期的な線状またはドット状の繰り返し構造の領域を設けることで、レリーフ構造は等方的なあるいは異方的な散乱光を射出する性質を備える。レリーフ形成層203に、3μmより大きい平均ピッチ、0.5μmより深い構造の領域を設け、隣接する層と異なる屈折率とすることで、レリーフ形成層203は屈折の性質を備える。
レリーフ形成層203の光学的性質は、目視や機械検知によって、知覚、検知することができる。これにより偽造改ざん防防止や意匠性を向上することができる。レリーフ構造の光学効果によって、観察者が視認可能な画像が表示される。画像の実例は、肖像、ランドマークのモチーフ、自然のモチーフ、カリグラフィー、幾何学模様、文字、数字、記号(signal)、しるし(sign)、シンボル、エンブレム、紋章もしくはコード、またはこれらの組み合わせとできる。シンボルの実例は、上述した実施形態のものとできる。
破断層202の材料は、ポリウレタン、ポリアクリル酸メチル、ポリエステル、酸変性ポリオレフィン、および、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂から構成される第2の物質群のうち少なくとも1つの物質を含むことができる。
また、レリーフ形成層203は、破断層202との間に反射層を備えてもよい。反射層の材料は、金属または誘電体とでき、前者の場合は隠蔽性の反射層、後者の場合は透光性の反射層とできる。金属の実例は、アルミニウムや銀である。誘電体は、金属化合物および酸化ケイ素などとすることができる。金属化合物は、金属酸化物、金属硫化物、および、フッ化金属とすることができる。また金属化合物の実例は、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニオブ(NbO)、および、硫化亜鉛である。反射層を第1反射層と第2反射層の2層で構成される場合には、上記材料から2種類が選択され、例えば第1反射層を二酸化ケイ素、第2反射層を二酸化チタンとすることができる。
誘電体の可視光での屈折率が2.0以上であると、レリーフ形成層203との屈折率差が得やすく、レリーフ構造の形状に応じて発生する反射光の反射率が向上するため、観察者が画像を視認しやすくなる。反射層は、堆積法により形成できる。堆積法は、物理堆積法、化学堆積法の何れか、またはその両方を採用できる。物理堆積法は、真空蒸着法およびスパッタ法とすることができる。反射層は、膜厚が10nm以上、かつ、200nm以下で形成されることが好ましい。
パッチ基体204の材料には、レリーフ形成層203を形成するための材料を用いることができる。なかでも、ポリメタクリル酸メチル、ポリエステル、環状ポリオレフィン、メラミン、およびエチレン-酢酸ビニル共重合樹脂の少なくとも1つを含むことができる。これらの材料は、パッチ基体に接着層を形成し、接するポリカーボネートを含む層との間で十分な界面接着強度を得やすい。また、前記接着層を形成するための材料には、カーボネート結合(-O-CO-O-)、ウレタン結合(-NH-CO-)、またはエステル結合(-O-CO-)を有する樹脂を用いることができる。ポリカーボネートとの接着においては、カーボネート結合と類似の構造を有するエステル結合やウレタン結合を有する樹脂とポリカーボネートとの間の界面接着強度が高い傾向がある。
図30は、本発明からなるカード用シートを用いたカード212の一例の断面模式図である。印刷部211が設けられた白色材料層209と裏面保護シート210とがカード用シート201と積層されてなる。
白色材料層209は、カード212に白色不透明性を付与するために形成されている。白色不透明性は、印刷部211、レーザーエングレービング208を容易に観察し、かつ、ICチップ等の情報を保存する構成を隠すための特性である。白色材料層209は、例えば、ポリ塩化ビニル材料や非晶質コポリエステル材料あるいはポリカーボネート材料に対し、酸化チタンなどの白色材料を含有し適量添加された材料で構成されることが好ましい。
白色材料層209は、厚さが200μm以上、800μm以下であることが好ましい。白色材料層209の厚さが200μm未満であると、白色不透明性が不十分となって所望の性能を実現することが難しい。また、800μmより厚いと、加工の際に厚みのばらつきやたわみの影響が大きくなり好ましくない。
印刷部211は、任意の色を有することができる。印刷部211は、全体に位置してもよいし、文字や絵柄、幾何学模様、数字、記号、コード等が局所的に位置してもよい。印刷部211を形成するための材料として、インキを用いることができる。インキには、印刷方式に応じて、オフセットインキ、活版インキ、およびグラビアインキなどを用いることができる。インキには、組成の違いに応じて、樹脂インキ、油性インキ、および水性インキとできる。さらに、乾燥方式の違いに応じて、酸化重合型インキ、浸透乾燥型インキ、蒸発乾燥型インキ、および紫外線硬化型インキとできる。また、印刷部211には、光の照明角度または観察角度に応じて色が変化する機能性インキを使用してもよい。このような機能性インキとして、光学的変化インキ(Optical Variable Ink)、カラーシフトインキおよびパールインキが挙げられる。機能性インキは、磁性を有してもよい。上述の各機能性インキを用いて形成された印刷部211は、カード212の偽造防止耐性を向上することができる。
裏面保護シート210は、保護シート206と同じものを用いることができる。
図29に示す構成は、上述した第1の実施形態~第6の実施形態に適用することが可能である。情報記録シート207に代えて、上述した情報記録シート106を適用し、かつ、保護シート206に代えて、上述した保護シート105を適用することができる。この場合において、情報記録シート207を構成する材料を情報記録シート106に適用することが可能である。
さらに、情報記録シート207に代えて、上述した情報記録シート19を適用し、かつ、保護シート206に代えて、上述した保護シート18を適用することができる。この場合において、情報記録シート207を構成する材料を情報記録シート19に適用することが可能である。
(製造方法)
セキュリティパッチ205は、キャリアフィルム上にパッチ基体204、レリーフ形成層203、反射層、破断層202をこの順に積層した転写箔から作製される。反射層は、上述のように、堆積法により形成できる。堆積法は、物理堆積法、化学堆積法の何れか、またはその両方を採用できる。物理堆積法は、真空蒸着法およびスパッタ法とすることができる。その他の層は、それぞれ塗液を塗布し、オーブンで乾燥させることによって形成できる。
本実施形態において、レリーフ形成層203には凹凸が形成される。凹凸は、レリーフ形成層203を形成するための合成樹脂を含む塗膜を塗布した後に、塗膜に対して凹凸が形成されたスタンパ(エンボス版)が有する凹凸形状を転写することによって得ることができる。
凹凸をレリーフ形成層203に転写するためのエンボス版は、以下の方法で得ることができる。まず平板状の基板が有する一方の面に感光性レジストを塗布した後、感光性レジストにビームを照射して感光性レジストの一部を露光し、次いで、感光性レジストを現像するフォトリソグラフィによって原版が得られる。さらに、電気めっきなどによって、原版から金属製のスタンパを製造する。この金属製のスタンパがエンボス版であり、レリーフを複製する際の母型となる。なお、金属製のスタンパは、旋盤技術を用いた金属基板の切削加工などによっても得られるが、レリーフが複雑な形状であったり、サブ波長オーダーの非常に細かな微細構造であったりする場合には、切削加工は困難であり、前述のフォトリソグラフィによって作製される。
キャリア上にセキュリティパッチが形成された転写箔は、キャリア側から適切な外力(熱や圧力など)が加えられることによって、破断層が保護シートに接着され、同時にパッチ基体204とキャリアとが分離することによって、パッチ基体204以下の層より成るセキィリティパッチが保護シートに転写される。
キャリアは、転写前のセキュリティパッチを保持するために設けられるフィルムであり、プラスチックフィルムであることが好ましい。具体的には、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、およびPP(ポリプロピレン)などのプラスチックフィルムを用いて形成されてもよい。キャリアは、厚さが4μm以上であることが好ましい。より好ましくは、キャリアの厚さが12μm以上、かつ、50μm以下である。キャリア厚さが4μm未満であると、物理的強度が不十分であるため取り扱いが難しい。
転写工程は、金属あるいは樹脂製のスタンパを用いて、スタンパ表面温度80℃~150℃程度、スタンパ接触時間0.1秒~3秒、転写圧100~500kg/cmの転写条件にて行なうことができる。温度、接触時間、転写圧の各々が各上限値以下に設定されることによって、過剰な熱量が転写箔の周囲の部分を被転写体に転写させること、また、過剰な熱量が被転写体の表面を変形させることを抑えられる。また、温度、接触時間、転写圧の各々が各下限値以上に設定されることによって、被転写体に対する転写箔の接着性の不十分さによって、転写箔の一部が被転写体に転写されないことを抑えられる。
転写箔からなるセキュリティパッチ205が転写された情報記録シート207は、セキュリティパッチ205とは反対側の面に少なくとも印刷部211を表面に有した支持となる白色材料層209を備える。これら積層体の最上面と最下面を保護シート206および裏面保護シート210で覆い、全体に熱と圧力を加えることによって、すべての層が接着し、セキュリティパッチ205が情報記録シート207と保護シート206との間に内装される。この接着工程では、これらに熱を与える熱源の温度を170℃以上200℃以下に設定し、かつ、熱源がこれらに接する時間を1分以上30分以下に設定することができる。これにより、ポリカーボネートを含む情報記録シート207よび保護シート206を確実に接着できる。
接着工程が完了すると、各層が一体化したカードが形成される。このカードの表面、すなわち保護シートを介して情報記録シート207の任意の箇所にレーザー光線を照射する。この照射工程によって、情報記録シート207に変性ゾーン208を形成できる。照射する領域は、変性ゾーン208で表示する情報によって決まり、例えば氏名や生年月日、個人識別番号等の個人情報を示す文字や数字であったり、顔画像や二次元コード等の画像であったりする。以上の工程により、カード212が形成される。
さらに、情報記録シート207を構成する材料を上述した情報記録シート106に適用することで、情報記録シート106を備える構造においても、第7の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、情報記録シート207を構成する材料を上述した情報記録シート19に適用することで、情報記録シート19を備える構造においても、第7の実施形態と同様の効果を得ることができる。
以下、本発明の第4の実施形態に係る積層体101および第5の実施形態に係るカード111について、実施例および比較例を示してさらに説明する。本発明は、以降に記載された実施例の具体的内容のみによって限定されることはない。以降の記載において、特にことわりのない限り、「部」は、質量部を意味し、「比」は、質量比を意味する。
(実施例1)
図27Aから図27Cに説明される各工程に沿って、図25および図26に示された第5の実施形態に係るカード111を作製した。
(キャリア付き積層体)
以下、キャリア付き積層体の作製方法を説明する。キャリア116は、25μm厚のPETフィルムを用いた。キャリア116の一方の面に、情報記録シート106と接する証明層107を溶剤で溶解させたインキAをグラビア印刷法にてコートした。証明層107の厚みが3μmになるよう、インキAに含まれる溶剤を揮発除去させた。次に、証明層107に対し、所定の高さやピッチを有する凹凸形状からなるレリーフ構造が設けられた金属円筒版を用いて、プレス圧力を2Kgf/cm、プレス温度を240℃、プレススピードを10m/minにて押し当ててロール形成加工を行った。
次に、証明層107上に成型された表面レリーフ104の一面に、反射層110を真空蒸着法にて積層した。その後、破断層108を溶剤溶解させたインキBをグラビア印刷法にてコートした。厚みが4μmになるよう、インキBに含まれる溶剤を揮発除去させた。次に、接着層109を溶剤溶解させたインキCをグラビア印刷法にてコートした。インキに含まれる溶剤を揮発除去させた後の厚みを1μmとすることで、キャリア116付きのセキュリティパッチ102を作製した。
(キャリア116)
ルミラー25T60(東レ株式会社製)
(情報記録シート106と接する証明層107を溶剤溶解させたインキA)
アクリル樹脂 20部
酢酸セルロース 20部
メチルエチルケトン 60部
(反射層110)
硫化硫黄(ZnS) 厚み600Å
(破断層108を溶剤溶解させたインキB)
ポリアクリル酸エステル 20部
ポリエステル 10部
シリカフィラー(平均粒径20nm) 30部
メチルエチルケトン 50部
トルエン 50部
(接着層109を溶剤溶解させたインキC)
ポリアクリル酸エステル 20部
ポリエステル 10部
メチルエチルケトン 50部
トルエン 50部
図27Aに説明されるように、作製したキャリア116付きセキュリティパッチ102を、ホットスタンプ転写機を用いて、保護シート105(LEXAN SD8B14 100μm厚 融点約190℃(SABIC株式会社製))に転写し、キャリア116を取り除いた。転写条件は、転写温度140℃、圧力200Kg/cm、転写時間1秒間であった。
次に、図26に説明される積層構造となるように、セキュリティパッチ102が転写された保護シート105に対し、情報記録シート106(LEXAN SD8B94 100μm厚 融点約190℃(SABIC株式会社))、およびレーザーエングレービング113が施された白色材料層114(LEXAN SD8B24 400μm厚 融点約190℃(SABIC株式会社製))を接着させた。接着条件は、温度190℃の熱と、圧力80N/cmの圧力とを15分間を加えることであった。これにより、保護シート105と、情報記録シート106と、白色材料層114とを接着させた。そして、カード型に抜き加工を行い、レーザーエングレービング機(ファイバーレーザー型 射出波長1064nm)を用いてレーザーエングレービング113を施し、カード111を作製した。
(実施例2)
セキュリティパッチ102を作製する際における、破断層108を溶剤溶解させたインキを以下のインキDに変更する以外は実施例1と同様の構成、工程にてセキュリティパッチ102およびカード111を作製した。
(破断層108を溶剤溶解させたインキD)
ポリアクリル酸エステル 20部
ポリエステル 10部
シリカフィラー(平均粒径100nm) 10部
メチルエチルケトン 50部
トルエン 50部
(比較例1)
セキュリティパッチ102を作製する際における、破断層108を溶剤溶解させたインキを以下のインキEに変更し、接着層109を溶剤溶解させたインキを以下のインキFに変更する以外は実施例2と同様の構成、工程にてセキュリティパッチ102およびカード111を作製した。
(破断層108を溶剤溶解させたインキE)
ポリアクリル酸エステル 20部
ポリエステル 10部
シリカフィラー(平均粒径20nm) 30部
メチルエチルケトン 50部
トルエン 50部
(接着層109を溶剤溶解させたインキF)
メラミン(融点345℃) 20部
酢酸セルロース(融点200℃) 10部
ポリエステル(融点70℃) 30部
メチルエチルケトン 80部
上述の実施例1および実施例2と、比較例1とで作製したカード111について、以下の項目で評価した。これらのカードについて、接着層109および保護シート105の90°剥離接着強度と、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の90°剥離接着強度と、接着層109および破断層108の90°剥離接着強度とを測定した。また、各境界面で破壊なく分離可能か否かの評価を行うことによって、カード111に関する不正な再利用の困難さについて評価した。さらに、カード111におけるレリーフ構造103の光学特性による視覚効果の変化の有無を確認した。
結果について表1を参照し説明する。
表1に説明されるように、実施例1の場合、接着層109および保護シート105の接着強度と、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の接着強度とは、破断層108の破断強度よりも5N/25mm幅大きく、境界面での分離は不可能であった。破断層108は、破断強度が17N/25mm幅であり、凝集破壊を起こした。以上の結果から、実施例1の場合、セキュリティパッチ102をカード111から分離することは困難であり、不正な再利用は難しいとした(表1において記号「〇」と表示される)。また実施例1のカード111は、視覚効果の変化は見られなかった(表1において記号「〇」と表示される)。
実施例2の場合、接着層109および保護シート105の接着強度と、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の接着強度とは、破断層108の破断強度よりも5N/25mm幅大きく、境界面での分離は不可能であった。破断層108は、破断強度42N/25mm幅で凝集破壊を起こした。以上の結果から、セキュリティパッチ102をカード111から分離することは困難であり、不正な再利用は難しいとした(表1において記号「〇」と表示される)。また実施例2のカード111は、視覚効果の変化は見られなかった(表1において記号「〇」と表示される)。
比較例1の場合、接着層109および保護シート105の接着強度は、破断層108の破断強度よりも5N/25mm幅大きく、境界面での分離は不可能であった。一方、セキュリティパッチ102と情報記録シート106との接着強度は、4.6N/25mm幅であり、これらの境界面で分離することが可能であった。破断層108は、破断強度が42N/25mm幅であり、凝集破壊を起こした。以上の結果から、セキュリティパッチ102をカード111から分離することは容易であり、不正な再利用を行い易いとした(表1において記号「×」と表示される)。また比較例1のカード111は、視覚変化は見られなかった(表1において記号「〇」と表示される)。
上述の実施例1、2、および比較例1のカード111を評価する際、不正な再利用の困難さとレリーフ構造の光学特性による視覚効果の変化との二つの指標で総合評価した。すなわち、これらのカード111について、この二つの指標ともが合格(表1において記号「〇」と表示される)の場合のみ、カード111が総合的に合格と評価した。一方、不正な再利用が可能であり、または視覚効果の変化が見られた場合、カード111が総合的に不合格と評価した。このため、実施例1および実施例2の各カード111は、総合的に合格と評価した。一方、比較例1のカード111は、総合的に不合格と評価した。
上述の実施例1、2、および比較例1のカード111の評価結果について考察する。本発明の第4の実施形態に係る積層体101および第5の実施形態に係るカード111によれば、セキュリティパッチ102および保護シート105の接着強度と、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の接着強度とが50N/25mmよりも大きく、かつ、破断層108の破断強度が15N/25mm以上45N/25mm未満であれば、破断層108で凝集破壊が起きるため、情報が記録されているレリーフ構造103を含むセキュリティパッチ102がカード111から分離されることが困難である。このため、実施例1および実施例2のカード111については、不正に再利用されることが困難であった。
一方、比較例1のカード111では、セキュリティパッチ102および情報記録シート106の接着強度は、4.6N/25mm幅であり、この境界面でセキュリティパッチ102と情報記録シート106とが分離することが可能であった。このため、比較例1のカード111は、不正に再利用される可能性があった。このため、比較例1のカード111については、不正に再利用される可能性が排除できない点より、総合的に不合格とされた。
次に、本発明の第7の実施形態に係るカード用シートについて、実施例3および比較例2を示してさらに説明する。以降の記載において、特にことわりのない限り、「wt部」は、質量部を意味する。
(実施例3)
本発明からなるカード用シートの保護シートとしてポリカーボネートシートLEXAN SD8B14(SABIC社製)、100μmを用いた。
情報記録シートとして以下を調製した。
ポリカーボネート樹脂はTg=140℃、例えば、ユーピロン(三菱ガス化学(株)社製)があげられる。このようなポリカーボネート樹脂の量は、80wt部とした。
ポリエステル樹脂は非晶性ポリエステル樹脂で高耐熱のもの、例えば、バイロンGK-360(東洋紡(株)社製)(数平均分子量16000、ガラス転移温度56℃、非晶性)があげられる。このようなポリエステル樹脂の量は、10wt部とした。
レーザー光吸収添加剤、レーザー光吸収顔料として複合酸化物顔料(例えば、トマッテクカラー、TOMATEC(株)社製)を用いた。このような複合酸化物顔料の量は、1wt部とした。
屈折率変調添加剤として、エポスター系添加剤(例えば、日本触媒(株)社製)を用いた。このような屈折率変調添加剤の量は、1wt部とした。
上記材料をドライブレンドしてから、温度180℃、10m/minの温度、スピードで混錬し、ブレンドしたペレット樹脂を得た。このブレンド樹脂を180℃で押し出し成型、により厚さ100μmのシートを得た。
白色材料層として白色顔料である酸化チタン5wt%含有のポリカーボネートシート(厚み400μm)を用いた。
セキュリティパッチとしてパッチ基体(ルミラー50μm、T60T PETフィルム)、破断層(ダイヤナールBRグレード)からなるホログラム転写箔を用いた。
上記にて用意した情報記録シートに転写箔からセキュリティパッチを転写後、保護シート、情報記録シート、白色材料層、保護シートを重ねて、190℃、2Kgf/cm、5分の条件にてラミネートし、カードを得た。
次いで、前期カードの保護シート側から以下の条件にてレーザーエングレービングを行った。
Nd-YAG波長変換型紫外レーザー(波長380nm)
出力 0.05W
スキャン間隔 40μm
他に、Fiberレーザー(波長1064nm)、YAGレーザー(波長1064nm)も適用できる。
(比較例2)
情報記録シートとして、実施例3と同様の材料を用い、組成をポリカーボネート98%、レーザー光吸収添加剤1%、屈折率変調添加剤1%としたほかは、実施例3と同様にしてカードを作製した。
レーザーエングレービングされたカードからセキュリティパッチを取出すためにカッターを用いて剥離したところ、実施例3ではセキュリティパッチと情報記録シートとの接着性が高いためにセキュリティパッチが破壊されたが、比較例2では接着性が低いためにきれいに剥離することができた。また、保護シートと情報記録シートとを剥離すると、実施例3では変性ゾーン分の情報記録シートが破壊されたのに対し、比較例2では変性ゾーン分が破壊されず剥離することができた。
以上、本発明の各実施形態および複数の実施例について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したり、実施形態と従来技術との構成を組み合わせたりすることが可能である。
10、101・・・積層体
10S・・・表面
11・・・転写箔
12・・・画像
121・・・第1モチーフ
122・・・第2モチーフ
13・・・パッチ基体
14、203・・・レリーフ形成層
15・・・レリーフ構造
15a・・・第1のレリーフ構造
15b・・・第2のレリーフ構造
16、110・・・反射層
161・・・第1反射層
162・・・第2反射層
17、109・・・接着層
18・・・保護シート
19・・・情報記録シート
20・・・カード
20a・・・表面
20b・・・裏面
21・・・支持層
22・・・変質ゾーン
23・・・印刷体
24・・・キャリア
102・・・セキュリティパッチ
103・・・レリーフ構造層
104・・・表面レリーフ
105、206・・・保護シート
106、207・・・情報記録シート
107・・・証明層
108、202・・・破断層
111・・・カード
112・・・印刷層
113・・・レーザーエングレービング
114、209・・・白色材料層
115・・・外力
116・・・キャリア
117・・・レーザー光線
201・・・カード用シート
204・・・パッチ基体
205・・・セキュリティパッチ
208・・・変性ゾーン
210・・・裏面保護シート
211・・・印刷部
212・・・カード
R1・・・島領域
R2・・・海領域
SR1・・・第1レリーフ領域
SR2・・・第2レリーフ領域
S1・・・第1領域
S2・・・第2領域
T1,T2・・・界面接着強度

Claims (11)

  1. 厚さ方向に沿って、少なくともパッチ基体、レリーフ形成層、反射層、および接着層が順に積層されて構成される転写箔と、
    前記転写箔の前記厚さ方向における第一側に設けられる保護シートと、
    前記厚さ方向において、前記保護シートの反対側である前記転写箔の第二側に設けられる情報記録シートと、
    を備え、
    前記レリーフ形成層は、前記反射層に接する第1面の少なくとも一部に、凹部及び凸部による凹凸形状のレリーフ構造が形成され、
    前記第1面に接する前記反射層の第2面は、前記レリーフ構造の前記凹凸形状に対応する形状に形成され、
    前記レリーフ形成層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂のいずれか一つ、または複数の組み合わせにより形成され、
    前記厚さ方向から見ると、前記レリーフ構造は、前記第1面において、所定のパターンに形成する複数の島領域および海領域を有し、
    前記レリーフ形成層の前記島領域に、水酸基、カルボキシル基、およびカルボニル基を含む官能基と、粗面とのいずれか一つ、または複数の組み合わせを備え、
    前記海領域に、前記官能基および前記粗面を有しておらず、あるいは前記島領域よりも前記官能基の含有量が少ない、あるいは前記粗面の程度および面積が小さい、
    積層体。
  2. 前記レリーフ形成層は、
    前記凹部および前記凸部のそれぞれが前記厚さ方向に沿う第1の方向に延びて形成され、かつ、前記凹部および前記凸部が前記第1の方向に直交する第2の方向に交互に形成される第1のレリーフ構造を有する第1レリーフ領域と、
    前記第1の方向および前記第2の方向による面に直交する方向から見ると、前記第1の方向から少なくとも30度以上異なる方向に指向性を有して形成され、あるいは前記凹部および前記凸部が不規則に形成される第2のレリーフ構造を有する第2レリーフ領域と、
    を備え、
    前記厚さ方向から見ると、前記第1レリーフ領域が前記海領域と重なり、前記第2レリーフ領域が前記島領域と重なるよう配置される、
    請求項1に記載の積層体。
  3. 厚さ方向に沿って、少なくともパッチ基体、レリーフ形成層、反射層、および接着層が順に積層されて構成される転写箔と、
    前記転写箔の前記厚さ方向における第一側に設けられる保護シートと、
    前記厚さ方向において、前記保護シートの反対側である前記転写箔の第二側に設けられる情報記録シートと、
    を備え、
    前記レリーフ形成層は、前記反射層に接する第1面の少なくとも一部に、凹部及び凸部による凹凸形状のレリーフ構造が形成され、
    前記第1面に接する前記反射層の第2面は、前記レリーフ構造の前記凹凸形状に対応する形状に形成され、
    前記レリーフ構造は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂のいずれか一つ、または複数の組み合わせにより形成され、
    前記厚さ方向から見ると、前記レリーフ構造は、前記第1面において、所定のパターンに形成する複数の島領域および海領域を有し、
    前記島領域における前記反射層に対する前記接着層の塗液の接触角は、前記海領域における前記反射層に対する前記接着層の前記塗液の前記接触角よりも小さく、
    前記接着層の破断強度が、前記パッチ基体と前記レリーフ形成層との界面接着強度および破断強度よりも大きく、
    前記レリーフ形成層は、
    前記凹部および前記凸部のそれぞれが前記厚さ方向に沿う第1の方向に延びて形成され、かつ、前記凹部および前記凸部が前記第1の方向に直交する第2の方向に交互に形成される第1のレリーフ構造を有する第1レリーフ領域と、
    前記第1の方向および前記第2の方向による面に直交する方向から見ると、前記第1の方向から少なくとも30度以上異なる方向に指向性を有して形成され、あるいは前記凹部および前記凸部が不規則に形成される第2のレリーフ構造を有する第2レリーフ領域と、
    を備え、
    前記厚さ方向から見ると、前記第1レリーフ領域が前記海領域と重なり、前記第2レリーフ領域が前記島領域と重なるよう配置される、
    積層体。
  4. 前記島領域と前記海領域とが設けられた領域全体の総面積に対して、前記島領域の占める面積が50%以上80%以下である、
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の積層体。
  5. 前記島領域が互いに同様の形状を有し、かつ規則的に配置され、隣接する前記島領域の中心間距離が40μm以上400μm以下である、
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の積層体。
  6. 厚さ方向に沿って、少なくともパッチ基体、レリーフ形成層、第1反射層、第2反射層、および接着層が順に積層されて構成される転写箔と、
    前記転写箔の前記厚さ方向における第一側に設けられる保護シートと、
    前記厚さ方向において、前記第一側の反対側である前記転写箔の第二側に設けられる情報記録シートと、
    を備え、
    前記第1反射層と前記第2反射層の少なくとも一方は、前記レリーフ形成層および前記接着層よりも高い屈折率を有した光透過性の材料で構成され、
    前記レリーフ形成層は、前記第1反射層に接する第1面の少なくとも一部に、凹部及び凸部による凹凸形状のレリーフ構造が形成され、
    前記第1面に接する前記第1反射層の第2面は、前記レリーフ構造の前記凹凸形状に対応する形状に形成され、
    前記第1反射層および前記第2反射層が接する界面において、互いに対応する表面形状が形成され、
    前記厚さ方向から見ると、前記転写箔は、所定のパターンに形成する複数の第1領域および第2領域を有し、
    前記第1領域において、前記第1反射層および前記第2反射層が設けられ、
    前記第2領域において、前記第1反射層のみが設けられ、
    前記第1反射層と前記接着層との間における界面接着強度と、前記第2反射層と前記接着層との間における界面接着強度とが異なり、
    前記第1領域および前記第2領域のうち、前記接着層との界面における界面接着強度が相対的に大きい一方の領域は、もう一方の領域に点在する島領域であり、前記接着層との界面における界面接着強度が相対的に小さい領域は、前記接着層との界面における界面接着強度が相対的に大きい前記領域を囲む海領域であり、
    前記転写箔の各層の界面における界面接着強度は、前記転写箔と前記保護シートまたは前記情報記録シートとの間の界面接着強度よりも小さく、
    前記パッチ基体と前記レリーフ形成層との間の界面接着強度および前記レリーフ形成層の破断強度は、前記第1反射層および前記第2反射層の間の界面接着強度と、前記レリーフ形成層および前記第1反射層の間の界面接着強度とよりも小さい、
    積層体。
  7. 前記第1反射層または前記第2反射層と前記接着層とが、前記島領域においては共に親水性または疎水性の表面特性を有し、前記海領域においては互いに異なる表面特性を有するか、前記島領域と同様の表面特性を有し、かつ前記第1反射層または前記第2反射層に対する前記接着層の塗液の接触角が前記島領域の方が小さい、
    請求項6に記載の積層体。
  8. 前記島領域において、前記第1反射層または前記第2反射層と前記接着層とが、イオン結合、共有結合、水素結合の少なくとも1つの化学的相互作用により接着され、
    前記海領域において、前記第1反射層または前記第2反射層と前記接着層とが、分子間力による物理的相互作用により接着している、
    請求項6又は請求項7に記載の積層体。
  9. 前記島領域と前記海領域とが設けられた領域全体の総面積に対して、前記島領域が占める面積が50%以上80%以下である、
    請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の積層体。
  10. 前記島領域が互いに同様の形状を有し、かつ規則的に配置され、隣接する前記島領域の中心間距離が40μm以上400μm以下である、
    請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の積層体。
  11. 請求項6から請求項10のいずれか一項に記載の積層体と、前記転写箔の第一側に設けられる支持層とをさらに備える、
    カード。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022109850A1 (de) 2022-04-25 2023-10-26 Ovd Kinegram Ag Laminat und Verfahren zur Herstellung eines Laminats
DE102022115901A1 (de) 2022-06-27 2023-12-28 Ovd Kinegram Ag Sicherheitsdokument, System zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments und Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments
DE102024106503A1 (de) 2024-03-06 2025-09-11 Veridos Gmbh Sicherheitselement für einen kartenförmigen Datenträger oder für ein Wertdokument und Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003326824A (ja) 2002-05-15 2003-11-19 Dainippon Printing Co Ltd 光回折層を有するカード、及びその製造方法
JP2005106857A (ja) 2003-09-26 2005-04-21 Dainippon Printing Co Ltd ホログラム脆性シール
US20080078492A1 (en) 2006-10-03 2008-04-03 American Bank Note Holographics, Inc. Tamper evident and resisting informational article and method of producing same
WO2011090030A1 (ja) 2010-01-19 2011-07-28 大日本印刷株式会社 埋め込み用体積ホログラムシート、偽造防止用紙およびカード
JP2012173430A (ja) 2011-02-18 2012-09-10 Dainippon Printing Co Ltd ホログラムラベル
JP2013076802A (ja) 2011-09-30 2013-04-25 Dainippon Printing Co Ltd ホログラムラベル
JP2014188989A (ja) 2013-03-28 2014-10-06 Dainippon Printing Co Ltd スクラッチ転写シート
WO2017200030A1 (ja) 2016-05-20 2017-11-23 凸版印刷株式会社 偽造防止構造体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2524092Y2 (ja) 1991-02-26 1997-01-29 凸版印刷株式会社 ホログラムシート
JPH08152842A (ja) * 1994-03-31 1996-06-11 Toppan Printing Co Ltd ホログラム脆性シール
JP4088884B2 (ja) 2002-03-20 2008-05-21 日本ビクター株式会社 光ディスクの製造方法
JP4194073B2 (ja) 2002-09-25 2008-12-10 大日本印刷株式会社 光回折構造体
JP4391286B2 (ja) 2004-03-26 2009-12-24 大日本印刷株式会社 カ−ド基材
KR101810278B1 (ko) 2010-10-15 2017-12-18 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 정보 기록 매체, 정보 기록 매체의 인쇄 방법
TWI613498B (zh) 2014-06-27 2018-02-01 電子墨水加利福尼亞有限責任公司 用於電泳顯示器的各向異性傳導介電層
EP3306362B2 (en) * 2015-06-02 2025-07-02 Toppan Printing Co., Ltd. Laminate and manufacturing method for same
TWI726090B (zh) * 2016-04-14 2021-05-01 日商凸版印刷股份有限公司 積層體、個人認證媒體、及積層體的製造方法
JPWO2017204168A1 (ja) * 2016-05-23 2019-03-22 凸版印刷株式会社 偽造防止媒体
JP7616626B2 (ja) 2019-02-22 2025-01-17 国立大学法人 琉球大学 生体内でドパミン神経細胞を保護する方法
JP6823328B1 (ja) 2019-10-25 2021-02-03 株式会社Pasio 空中プール付き建物及びその構築方法
JP7298894B2 (ja) 2019-12-13 2023-06-27 上六印刷株式会社 包装箱

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003326824A (ja) 2002-05-15 2003-11-19 Dainippon Printing Co Ltd 光回折層を有するカード、及びその製造方法
JP2005106857A (ja) 2003-09-26 2005-04-21 Dainippon Printing Co Ltd ホログラム脆性シール
US20080078492A1 (en) 2006-10-03 2008-04-03 American Bank Note Holographics, Inc. Tamper evident and resisting informational article and method of producing same
WO2011090030A1 (ja) 2010-01-19 2011-07-28 大日本印刷株式会社 埋め込み用体積ホログラムシート、偽造防止用紙およびカード
JP2012173430A (ja) 2011-02-18 2012-09-10 Dainippon Printing Co Ltd ホログラムラベル
JP2013076802A (ja) 2011-09-30 2013-04-25 Dainippon Printing Co Ltd ホログラムラベル
JP2014188989A (ja) 2013-03-28 2014-10-06 Dainippon Printing Co Ltd スクラッチ転写シート
WO2017200030A1 (ja) 2016-05-20 2017-11-23 凸版印刷株式会社 偽造防止構造体

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