JPH0570153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 出版・印刷業においては、書籍・雑誌の表紙、
挿し絵として、あるいはギフト、ノベルテイとし
て、そして有価証券・クレジツトカード・IDカ
ードの偽造防止としてホログラムが利用されてい
る。又、広告・デイスプレイの分野でも虹色に光
るその装飾性、立体感による意外性からホログラ
ムが利用されている。 本発明は該ホログラムに関し、さらに詳細に
は、表面レリーフ型ホログラムをエンボス成形技
術によつて成型し、被転写体にホログラムを転写
することを目的としたホログラム転写シートの製
造方法に関するものである。 〈従来の技術〉 従来ホログラムを複製・実装する方法はポリエ
ステルシュイルム等の基材上に、グラビアコーテ
イング又はロールコーテイング等により、溶液塗
布された樹脂層に対して表面レリーフ型ホログラ
ムが形成されている加熱されたスタンパを用い
て、エンボス成形を行ない、樹脂上に表面レリー
フ型ホログラムを形成し、その表面にアルミニウ
ム蒸着を施し、感熱接着剤を塗布し、ホツトスタ
ンプにより被転写体にホログラムを形成した樹脂
層、蒸着層、そして感熱接着層を転写するもので
あり、これにホログラム転写シートが用いられて
いた。この方法は光学的方法によらず機械的にホ
ログラムを複製するため低コストで比較的大量生
産に適しており、また転写方式であるため、一般
にステツカータイプホログラムと呼ばれる。基材
フイルムごと貼りつけるシール形式のものと比
べ、ホログラムの厚みをほとんど感じさせない形
で実装が行なえる。 〈発明が解決しようとしている問題点〉 従来のホログラム転写シートの主な問題点は次
の３点である。 第１の問題点は、ホログラム転写シート、特に
溶液塗工されるホログラム形成層に高度な平滑性
が必要であり、塗工ムラ等による平滑性が悪い場
合、ホログラムの700〜1500本／mm、深さ約1000
Å程度の微細な凹凸パターンを再現性良く均一に
エンボス加工するのが困難であり、品質の安定
性、収率の面で問題があつた。溶液塗工される樹
脂層の平滑性に影響する要因としては塗工方法、
塗工版形状、溶液粘度、溶剤組成等があり、例え
ばグラビア方式で塗工する場合、塗工液はグラビ
ア版のセルより、点状に基材フイルムに転移し、
基材フイルム上で点から面へと広がるため、溶液
粘度が高い場合や、希釈溶剤が早く揮散する組成
の場合には均一で平滑な塗工面に広がる前に乾燥
硬化し、ホログラムのエンボス加工に必要な高度
な平滑性は得られない。この為、出来る限り平滑
な塗工面を得る為、塗工版のセル形状を特殊なも
のにしたり、塗工後スムーサーをかけたり、塗工
液組成を工夫しているが、適性条件範囲が狭く満
足出来るものではなかつた。 第２の問題点は、従来のホログラム転写シート
では、エンボス成型性と転写性を共に満足させる
ホログラム形成層の選択範囲が狭く、工程中での
不良率が多いという問題があつた。 従来のホログラム転写シートでは、まず第一段
階でホログラムのエンボス成型が行なわれ、次に
第２段階でホツトスタンプによる被転写体への転
写が行なわれるため、エンボス成形時の基材とホ
ログラム形成層との密着性と、転写時のスムーズ
な剥離性といつた一見矛盾した性能が要求され
る。従来の転写シートでは、エンボス成形は可能
であるが、転写性が極めて悪いとか、転写時の剥
離性は良いが、エンボス成形時にホログラム形成
層が基材から剥れてしまうという問題があつた。
また、エンボス成形、及び転写共一応行なえる転
写シートの中にも、ホログラム形成層の耐熱温度
が高くなり、ホログラムスタンパの凹凸の再現性
が悪くなり、再生像が暗くなるという不良も発生
した。 この様な問題点を改良するため、ホログラム成
形層の樹脂組成の処方検討、さらには、基材上に
剥離層とホログラム形成層を２層塗工し、基材と
の密着力のバランスを取る方法等が検討されてい
るが、基本的にエンボス成型性と転写性を共に満
足させることの出来る基材とエンボス形成層の密
着力の許容範囲は非常に狭いので、不安定要素は
消しきれなかつた。 第３の問題点は、従来のホログラム転写シート
では、ホログラム形成層を基材上に塗工、硬化さ
せる工程と、加熱されたホログラムスタンパによ
りホログラム形成層を再加熱軟化させ、エンボス
加工する工程が別工程とならざるを得ないため、
塗工後のホログラム形成層の経時変化により、ホ
ログラム再現性が変化したり、第２の問題点で述
べた基材とホログラム形成層の密着力のバランス
がくずれるという問題があつた。 一般に、溶液塗工された樹脂層は、後硬化反応
や、保存時の熱、湿度による変質、さらには樹脂
層の収縮又は応力緩和等により基材との密着力の
変化がわずかながら発生する。一般の樹脂塗工で
はほとんど問題とならないこの様な微妙な変化
も、ホログラム転写シートにおいては生産性、品
質に大きな影響を与える。 〈問題を解消するための手段〉 本発明は以上の事情に鑑み、種々検討の結果得
られたものである。 すなわち、本発明は基材層及びホログラム形成
層の成形と、ホログラム形成を同時に行うもの
で、共押出し法により、剥離性を有する少なくと
も２層以上より成る熱可塑性樹脂を、表面にレリ
ーフホログラム型のスタンパを有する冷却ロール
にて押圧し冷却することにより、表面にホログラ
ムを有する多層シートを連続的に作成した後、ホ
ログラム形成面に蒸着による金属反射層及び感熱
接着剤層を順次積層化し、かつ冷却ロール側に押
出される熱可塑性樹脂層の厚さが10μ以下である
ことを特徴とする転写ホログラム形成用多層シー
トの製造方法である。 本発明により、従来では得られない高品質なホ
ログラム転写シートが得られ、再現性が良好で、
生産収率が格段に優れた経済的で高能率なホログ
ラム転写シートの製造方法を提供するものであ
る。 以下本発明を図によつて詳細に説明する。 第１図は本発明において、共押出し法により表
面にホログラムを有する多層シートを連続的に製
造する方法を示したものであり、それぞれ異なる
押出機より溶融押出しされたホログラム形成層１
と基材層２がフイードブロツク３にて合流され、
Ｔダイ４より積層化された溶融樹脂層として押出
され、表面にレリーフホログラム型スタンパ５が
装着された冷却ロール６と、ニツプロール７によ
り押圧され、ホログラムがホログラム形成層１の
表面にエンボスされると同時に、冷却ロール６に
より冷却されることにより、第２図にその断面図
を示した如き表面にホログラムを有する多層シー
ト８が連続的に得られる。 次に第３図に示す通り、表面にホログラムを有
する多層シート８のホログラム形成面に金属反射
層９及び感熱接着剤層１０を順次積層化すること
により、本発明の転写ホログラム形成用多層シー
ト１１が得られる。 本発明では次の様なことも可能である。すなわ
ち、第１図においてニツプロール７側より基材フ
イルム１２を挿入し、基材層２とホログラム形成
層１を共押出しラミネートしながら、同時に表面
にレリーフ型スタンパ５が装着された冷却ロール
６によりホログラムがホログラム形成層１の表面
にエンボスされることにより、表面にホログラム
を有し、その反対側に基材フイルムをラミネート
した多層シートが得られる。 以下同様に該ホログラム形成面に金属反射層９
及び感熱接着剤層１０を順次積層化することによ
り、その断面図を第４図に示す如き本発明の転写
ホログラム形成用多層シート１３が得られる。 第５図は、本発明により得られた転写ホログラ
ム形成用多層シート１１又は１３を紙、塩ビシー
ト、ポリエステルシート等任意の被転写体１４に
転写する時の状態をわかり易く図示したものであ
る。すなわち、被転写体１４に感熱接着剤層１０
塗工面を合わせ、基材層２側から加熱、加圧（ホ
ツトスタンピング）し、感熱接着剤層１０を被転
写体１４に接着させた後、基材層２を剥離させて
転写が完了する。 以上の様に本発明は、熱可塑性樹脂多層シート
製造方法の特徴に着目し、基材層及びホログラム
形成層の成形と、ホログラム形成を同時に行うも
のであり、極めて効率的に短時間に、再現性も良
好で、安価に、かつ表面物性の優れた転写ホログ
ラム形成用多層シートを得ることができる製造方
法を提供するものであり、実用性の高いものであ
る。 本発明においてホログラム形成層１及び基材層
２として用いる熱可塑性樹脂の選定は重要な点で
ある。 すなわち、本発明は転写ホログラムに関するも
のであり、転写工程において、ホログラム形成層
１が基材層２より剥離し、被転写体に転移するこ
とが不可欠であり、ホログラム形成層１と基材層
２は、共押出し成形により熱接着しない。すなわ
ち、溶融積層押出し冷却固化させた後、剥離性を
有する熱可塑性樹脂の組み合わせである必要があ
る。 共押出しに於ける熱可塑性樹脂同志の接着性に
関する理論的解析及び体系化は困難であり、最終
的には実験により確認することが唯一の手段であ
るが、一応熱可塑性樹脂のもつ、極性、結晶性、
表面エネルギー等より類推することは可能であ
る。この様な性質を判断する数量値として、溶解
度パラメータδ（SP値）をあげることが出来る。 ここに実験により確認されている剥離性を有す
る熱可塑性樹脂の組合せを表−１に示す。

【表】

【表】 表−１はＡ群とＢ群が接着しないことを示し、
それぞれのSP値の差を左端に示した。この表に
見られる様に、剥離性を有する熱可塑性樹脂の組
合せに於いては、そのSP値の差は少なくとも1.0
以上であることが判明した。 この結果より本発明において、ホログラム形成
層１としては、表−１のＢ群に示す熱可塑性樹脂
又はその共重合体、又はＡ群の樹脂のSP値より、
1.0以上大きなSP値を有する熱可塑性樹脂を使用
し、基材層２としては、Ａ群に示す熱可塑性樹脂
又はその共重合体を使用することが出来る。 ホログラム形成層１に要求される性能として
は、冷却ロール６の表面に装着されたレリーフホ
ログラム型スタンパ５上の微細なホログラムを精
度良く再現し、スタンパ５からの離型性が良く、
転写工程において加熱、加圧（ホツトスタンピン
グ）された部分のみの転移性、いわゆる箔切れ性
が良く、かつ転写後は第５図に示す通り、ホログ
ラム形成層１は表面保護層となるため、透明性、
耐摩耗性に優れることであり、Ｂ群の各熱可塑性
樹脂は各要求性能を満足するが、特にポリスチレ
ン、ポリエチレンテレフタレートがホログラムの
再現性及び転写性の点で優れ望ましい。 またホログラム形成層１は転写時の箔切れ性の
点からその厚さは10μ以下、望ましくは２〜5μで
あり、共押出し法によつてのみ成形出来るもので
ある。共押出し法には、Ｔダイに入る手前で溶融
樹脂を合流させるフイードブロツク法と、Ｔダイ
内で合流させるマルチマニホールド法があり、本
発明においてはホログラム形成層１を10μ以下に
均一に押出し成形する必要から、薄膜成形性の優
れたフイードブロツク共押出し法が望ましい。 基材層２は共押出し成形時及び、多層シート状
態でホログラム形成層１の支持体となり、転写後
は廃棄されるため、押出し加工性に優れ、比較的
安価であることが必要であり、Ａ群に示す熱可塑
性樹脂はこれらの条件を満足するが、転写時の加
熱加圧盤の許容温度範囲が広いポリプロピレンが
より望ましい。 さらに、転写時の加熱加圧盤をポリプロピレン
の耐熱温度より高い温度で加工する必要がある場
合には、基材フイルム１２として二軸延伸ポリエ
ステルフイルム、二軸延伸ナイロンフイルム、セ
ロフアン等の耐熱性の優れた基材フイルムを共押
出しラミネートすることも出来る。 本発明に述べる金属反射層９、すなわち金属蒸
着層は表面の反射率が高い金属が好ましく、具体
的にはアルミニウム、金、銀、銅等及びこれらの
金属を含む合金を使用することができ、通常よく
知られている真空蒸着法、スパツタリング法、イ
オンプレーテイング法などの方法によつて設ける
ことができる。厚味としては100Åから10000Åの
範囲が適当である。 本発明に述べる感熱接着剤層１０はポリエステ
ル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリ酢酸ビニル、ゴム系樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合樹脂等の熱可塑性樹脂が使用出来、金
属反射層及び、被転写物の材質との接着性を考慮
し任意の樹脂が選定され、適当な溶剤にてワニス
化したものを、グラビアコート法、ロールコート
法ブレードコート法などの公知の手法にて塗布形
成せしめるものであり、膜厚は1μmから20μmが
好ましい。 以下本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明
する。 〈実施例 １〉 第１図に示した共押出し装置を用い、表−２に
示す加工条件により、ホログラム形成層としてポ
リスチレン（GP−１：電気化学工業(株)製）、基材
層としてポリプロピレン（FL25F：三菱油化(株)
製）をそれぞれ7μ、30μとなるように、表面にレ
リーフ型スタンパが装着された20℃の冷却ロール
上に積層押出し、ニツプロールにより押圧するこ
とにより、ホログラム形成層の表面にホログラム
がエンボスされた２層シートが得られ連続的に巻
取つた。

【表】 次に２層シートのホログラム面に約500Åの厚
さにアルミニウム蒸着を施し、更に下記組成の感
熱接着剤をロールコーターにて塗工し、約3μの
感熱接着剤層を形成し、転写ホログラム形成用多
層シートを得た。 感熱接着剤組成 １ 塩酢ビ樹脂（塩化ビニル／酢酸ビニル＝72／
28、平均重合度500〜600） ５重量％ アクリル樹脂（ガラス転移点80℃、分子量150
×10³） 20重量％ メチルエチルケトン 38重量％ トルエン 37重量％ 次に得られた転写ホログラム形成用多層シート
を、157ｇ／m²のアート紙に、120℃、0.5秒、500
Kg／cm²の条件で加熱プレスすることにより、ホロ
グラム形成層、金属反射層、感熱接着剤層を転写
したところ、白化、ひび割れ、ふくれ等の不良が
なく、周辺部にバリの発生のない、ホログラムを
忠実に再現した転写物が得られた。 この転写ホログラム形成用多層シートは、共押
出し成形時、及び蒸着工程、感熱接着剤塗工工程
の各工程においては、ホログラム形成層（ポリス
チレン）と基材層（ポリプロピレン）は剥離や浮
きを生ずることなく、作業性はすこぶる良好であ
つた。 特に、表面にレリーフホログラム型スタンパが
装着された冷却ロールから多層シートが引き剥さ
れる部分での層間剥離が懸念されるが、スタンパ
に形成されたホログラムの凹凸パターンは700〜
1500本／mm、深さ約1000Åと微細であるが浅いこ
と、そして冷却ロールにより急冷されたポリスチ
レンの型離れが良いことにより、全く浮きは発生
せず、従来のホログラム転写箔に比べ格段に収率
が高かつた。また、経時変化を確認するため、転
写ホログラム形成用多層シート巻取を25℃−60％
RH、40℃−80％RHに６カ月間保存し、その後
転写を行なつたところ、初期と同等の転写性を示
し、ホログラム形成層と基材層の層間強度の経時
変化は認められなかつた。 〈実施例 ２〉 第１図に示した共押出し装置を用い、表−３に
示す加工条件により、ホログラム形成層として共
重合ポリエステル樹脂（PETG6763、イーストマ
ン社製）、基材層としてポリプロピレン
（FL25R：三菱油化(株)製）をそれぞれ3μ、25μと
なるように基材フイルムとして接着剤塗工した
12μの二軸延伸ポリエステルフイルム（ルミラー
Ｐ・11、東レ(株)製）上に共押出しラミネートし、
同時に表面にレリーフホログラム型スタンパが装
着された冷却ロール、及びニツプロールにより押
圧することにより、ホログラム形成層の表面にホ
ログラムがエンボスされた３層シートが得られ、
連続的に巻取つた。

【表】 次にこの３層シート及び実施例１で得た表面に
ホログラムがエンボスされた２層シートのホログ
ラム面に約500Åの厚さにアルミニウム蒸着を施
し、更に下記組成の感熱接着剤をロールコーター
にて塗工し、約3μの感熱接着剤層を形成し、転
写ホログラム形成用多層シートを得た。 感熱接着剤組成 ２ 塩酢ビ樹脂（塩化ビニル／酢酸ビニル＝86／
14、平均重合度600〜700） 15重量％ アクリル樹脂（ガラス転移点80℃、分子量150
×10³） 10重量％ メチルエチルケトン 38重量％ トルエン 37重量％ 次に得られた２種類の転写ホログラム形成用多
層シートを300μの硬質塩ビシートに150℃、0.3
秒、500Kg／cm²の条件で加熱プレスすることによ
り転写したところ、実施例１で得た２層シートを
ベースとした転写ホログラム形成用多層シートで
は、転写は問題なく行われ、白化、ひび割れ、ふ
くれ等の不良もなく、周辺部にバリの発生も見ら
れなかつたが、基材層としてのポリプロピレンが
部分的に加熱プレス板に融着し、転写ホログラム
形成用多層シートの送りがスムーズに行なわれず
作業性が悪かつた。 これに対して、二軸延伸ポリエステルフイルム
を基材フイルムとして共押出しラミネートした３
層シートをベースとする転写ホログラム形成用多
層シートでは、加熱プレス板への融着は全くな
く、転写性も良好なものであり、ホログラムを忠
実に再現した転写物が得られ、不良率はすこぶる
小さなものであつた。 〈発明の効果〉 従来のホログラム転写箔は、ホログラム形成層
が溶液塗工されるため、ホログラム形成層の成形
と、ホログラムのエンボス加工が別工程で行なわ
れることにより種々不都合が生じ、各工程での適
性条件範囲が非常に狭く、収率が低下するという
問題があつた。 本発明では、これまで述べた通り、ホログラム
形成層の成形とホログラムのエンボス加工を同時
に行うことにより、従来の問題点を改良し、非常
に安定性が良く、収率の高い転写ホログラム形成
用多層シートの製造方法を提供するものである
が、本発明の効果を整理すると以下の通りであ
る。 (1) 本発明においては、ホログラムのエンボス加
工は、ホログラム形成層の成形と同時に行わ
れ、かつホログラム形成層と基材層が熱溶融状
態でレリーフホログラム型スタンパに押圧され
るので、ホログラム形成層の表面平滑性は、従
来のホログラム形成層に要求される程の高度な
平滑性は不要であり、簡便に、効率良く、ホロ
グラム再現性もすこぶる安定で良好なホログラ
ムが形成出来る。 (2) 本発明においては、ホログラムのエンボス加
工と、ホログラム形成層及び基材層の成形が同
時行われ、かつホログラム形成層と基材層は剥
離性を有するので、従来のホログラム転写箔の
様に、エンボス成形時の基材とホログラム形成
層の密着性と、転写時の剥離性を微妙な範囲で
制御する必要がなく、不良率が少なく簡便で、
ホログラム形成層の樹脂選択範囲も広げること
が出来、種々な用途に展開出来る。 (3) 本発明においては、ホログラムのエンボス加
工と、ホログラム形成層の成形が同時に行われ
るので、従来のホログラム転写箔で問題であつ
たホログラム形成層の経時変化によるホログラ
ム再現性の変化は生じ得ず、また基材層と、ホ
ログラム形成層は熱可塑性樹脂の共押出し成形
により得られるので、その剥離性は長期間安定
であり、経時安定性の高い転写ホログラム形成
用多層シートが得られる。 (4) 本発明によれば、従来に比べ加工工程数が少
なく、しかも連続的にホログラムのエンボス加
工が出来るので、加工コストが大巾に低減化出
来る。 (5) 耐熱性の基材フイルムを共押出しラミネート
することにより、転写工程での幅広い温度範囲
に対応出来るので、感熱接着剤の選択範囲を広
げることが可能となり、さまざまな被転写体へ
の展開が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
ホログラム形成層と基材層を共押出し成形しなが
ら、表面レリーフ型スタンパにて連続的にエンボ
ス加工される状態を示す説明図であり、第２図は
それによつて得られた表面にホログラムがエンボ
ス加工された２層シートの断面図であり、第３図
は得られた２層シートのホログラム面に、金属反
射層及び感熱接着剤層を積層した転写ホログラム
形成用多層シートの断面図を示す。第４図は基材
フイルムを共押出しラミネートした転写ホログラ
ム形成用多層シートの断面図を示す。また、第５
図は本発明の転写ホログラム形成用多層シートに
より被転写体に転写し、基材層を剥離する状態を
示す図面である。 １……ホログラム形成層、２……基材層、３…
…フイードブロツク（樹脂合流部）、４……Ｔダ
イ、５……スタンパ、６……冷却ロール、７……
ニツプロール、８……表面にホログラムを有する
多層シート、９……金属反射層、１０……感熱接
着剤層、１１……転写ホログラム形成用多層シー
ト、１２……基材フイルム、１３……転写ホログ
ラム形成用多層シート、１４……被転写体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 共押出し法により、溶解度パラメータδの差
   異が1.0以上の剥離性を有する少なくとも２層以
   上より成る熱可塑性樹脂を表面にレリーフホログ
   ラム型のスタンパを有する冷却ロールにて押圧
   し、冷却することにより、表面にホログラムを有
   する多層シートを連続的に作成した後、ホログラ
   ム形成面に蒸着による金属反射層及び感熱接着層
   を順次積層化し、かつ冷却ロール側に押出される
   熱可塑性樹脂層の厚さが、10μ以下であることを
   特徴とする転写ホログラム形成用多層シートの製
   造方法。 ２ 基材フイルム上に、共押出し法により、溶解
   度パラメータδの差異が1.0以上の剥離性を有す
   る少なくとも２層以上より成る熱可塑性樹脂を、
   表面にレリーフホログラム型のスタンパを有する
   冷却ロールにて押圧し冷却ラミネートすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の転写ホ
   ログラム形成用多層シートの製造方法。