JPH0685103B2 - ホログラムの複製方法 - Google Patents

ホログラムの複製方法

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JPH0685103B2
JPH0685103B2 JP59111663A JP11166384A JPH0685103B2 JP H0685103 B2 JPH0685103 B2 JP H0685103B2 JP 59111663 A JP59111663 A JP 59111663A JP 11166384 A JP11166384 A JP 11166384A JP H0685103 B2 JPH0685103 B2 JP H0685103B2
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resin
film
forming film
curable resin
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    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/185—Applying a curing step

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、ホログラムの複製方法に関し、さらに詳しく
は、複製工程を著しく簡素化でき、したがつて大量生産
が可能なホログラムの複製方法に関する。
発明の技術的背景ならびにその問題点 ホログラフイーとは、物体からの光の波面を記録する新
しい技術であつて、この技術によつて作られたホログラ
ムによれば、立体像を再生することができしかも多重記
録も可能となる。またホログラムの記録の一方法とし
て、物体からの光の波面に相当する干渉縞を材料表面の
凹凸模様で記録することができ、このホログラムは大量
複製が容易である。
このようなホログラムを、たとえばクレジツトカード、
バンクカードなどのカード類に設ければ、美しさおよび
目新らしさを備え、しかもカード自体の偽造ならびに変
造が困難なカード類が得られる。また、本の表紙、レコ
ードジヤケツト、あるいは衣類などに設ければ、美しさ
および目新らしさを備えた製品が得られる。
ホログラムをカード類あるいは本の表紙、レコードジヤ
ケツトなどに設けるためには、物体からの光の波面に相
当する干渉縞を凹凸模様の形でホログラムに記録し、こ
れを何らの手段で大量に複製する必要がある。
従来、ホログラムの複製は、熱可塑性樹脂と、物体から
の光の波面に相当する干渉縞を凹凸模様で表面に形成さ
れたホログラム原版とを、加熱条件下で圧接させて熱可
塑性樹脂の表面に凹凸を形成することによつて行なわれ
ていた。ところがこの方法によれば、熱可塑性樹脂とホ
ログラム原版とを圧接させながら、冷却する必要があつ
た。なぜなら、加熱条件下で熱可塑性樹脂とホログラム
原版とを圧接させて熱可塑性樹脂の表面に凹凸を形成し
た後直ちに圧接状態を解除すると、一旦熱可塑性樹脂表
面に形成された凹凸が消滅してしまうからである。この
ため、ホログラムの複製工程に長時間を必要とし、ま
た、多数回の加熱・冷却を繰り返すためホログラム原版
が劣化するという問題点があつた。さらに、ホログラム
は、熱可塑性樹脂で作るため耐熱性がなく、また一般的
に耐溶剤性にも劣る問題もあつた。
一方、このようなホログラム複製に際しての加熱や耐熱
性、耐溶剤性に伴なう問題点を解消するため、基材フイ
ルム上に紫外線硬化樹脂が設けられてなるホログラム形
成用フイルムとホログラム原版とを圧接させ、次いで紫
外線をこのフイルム上に照射して前記樹脂を硬化させる
ことによつて、ホログラムの複製をしようとする試みも
提案されている。ところが、従来用いられてきた種類の
紫外線硬化樹脂は、一般に液体状態にあるため、基材フ
イルム上に塗布した場合に著しくべたつき、したがつて
基材フイルム上に従来の紫外線硬化樹脂を塗布してなる
ホログラム形成用フイルムは巻取つて保管することがで
きず、したがつてホログラム原版と接触する直前に基材
フイルム上にいちいち紫外線硬化樹脂を塗布してホログ
ラム形成用フイルムを作成しなければならないという問
題点があつた。
発明の目的 本発明は、これら従来技術に伴なう問題点を解決しよう
とするものであり、以下のような目的を有する。
（ａ） ホログラム原版とホログラム形成用フイルムと
に加熱冷却を繰り返す必要がなく、したがつてホログラ
ム原版を劣化させることのないホログラムの複製方法を
提供すること。
（ｂ） ホログラム原版とホログラム形成用フイルムと
を加熱状態に保つて圧接させることによりホログラム形
成用フイルムの表面に物体からの光の波面に相当する干
渉縞を凹凸の形で形成した後、直ちに圧接状態を解除し
て冷却することができ、したがつてホログラムの複製工
程を著しく簡素化できるとともに大量生産が可能なホロ
グラムの複製方法を提供すること。
（ｃ） 巻取つて保存することが可能なホログラム形成
用フイルムを用いることによつて、ホログラムの複製工
程を簡素化でき、しかも大量生産が可能なホログラムの
複製方法を提供すること。
（ｄ） 耐熱性、耐溶剤性に優れたホログラムを提供す
ること。
発明の概要 本発明にかかるホログラムの複製方法は、基材フィルム
上に、熱成形性を有し固体状の紫外線硬化樹脂または電
子線硬化樹脂層が設けられたホログラム形成用フィルム
と、表面に物体からの光の波面に相当する干渉縞が凹凸
の形でホログラムに形成されているホログラム原版と
を、前記硬化樹脂が成形可能に加熱されている条件下に
おいて、前記ホログラム形成用フィルムの前記硬化樹脂
が前記ホログラム原版に接するようにして圧接させて、
前記硬化樹脂に凹凸を形成した後、紫外線または電子線
を前記ホログラム形成用フィルムに照射して、前記硬化
樹脂を硬化させることを特徴としている。
発明の具体的説明 以下本発明を図面に示す具体例について説明する。
図は、本発明に係るホログラムの複製工程を示すもので
ある。ホログラム形成用フイルム１は、基材フイルム２
上に、熱成形性を有する紫外線硬化樹脂または電子線硬
化樹脂３が設けられて構成されている。必要に応じて、
基材フイルム２と前記樹脂３との間には、剥離層（図示
せず）が設けられていてもよい。
基材フイルム２としては、フイルム状のあらゆる材料が
用いられうる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、
塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリビニ
ルブチラール、ポリカーボネートなどの重合体フイル
ム、紙、合成紙、鉄などの金属フイルムなどが用いられ
うる。
また、これらの積層体も用いられうる。
本発明に用いられうる熱成形性を有する紫外線硬化樹脂
または電子線硬化樹脂３は、常温では固体状であつて、
基材フイルム２上に設けられた場合に、表面がべたつく
ことがなく巻取り可能である。したがつて、基材フイル
ム２上に前記樹脂を設けてなるホログラム形成用フイル
ム１は、巻取つて保存することができるため、ホログラ
ム原版と接触する直前に、基材フイルム上にいちいち前
記樹脂を設ける必要がない。
本発明のホログラム層に使用可能な材料としてはラジカ
ル重合性不飽和基を有する熱成形性物質であり、次の２
種類のものがある。
（１） ガラス転移温度が０〜250℃のポリマー中にラ
ジカル重合性不飽和基を有するもの。さらに具体的に
は、ポリマーとしては以下の化合物〜を重合、もし
くは共重合させたものに対し後述する方法（イ）〜
（ニ）によりラジカル重合性不飽和基を導入したものを
用いることができる。
水酸基を有する単量体:N-メチロールアクリルアミ
ド、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエ
チルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキ
シブチルアクリレート、2-ヒドロキシブチルメタクリレ
ート、2-ヒドロキシ、3-フエノキシプロピルメタクリレ
ート、2-ヒドロキシ、3-フエノキシプロピルアクリレー
トなど。
カルボキシル基を有する単量体：アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリロイルオキシエチルモノサフシネート
など。
エポキシ基を有する単量体：グリシジルメタクリレ
ートなど。
アジリジニル基を有する単量体:2-アジリジニルエ
チルメタクリレート、2-アジリジニルプロピオン酸アリ
ルなど。
アミノ基を有する単量体：アクリルアミド、メタク
リルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタ
クリレートなど。
スルフオン基を有する単量体:2-アクリルアミド‐2
-メチルプロパンスルフオン酸など。
イソシアネート基を有する単量体:2,4-トルエンジ
イソシアネートと2-ヒドロキシエチルアクリレートの１
モル対１モル付加物などのジイソシアネートと活性水素
を有するラジアル重合性単量体の付加物など。
さらに、上記の共重合体のガラス転移点を調節した
り、硬化膜の物性を調節したりするために、上記の化合
物と、この化合物と共重合可能な以下のような単量体と
共重合させることもできる。このような共重合可能な単
量体としては、たとえばメチルメタクリレート、メチル
アクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレ
ート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレー
ト、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソ
ブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、t-ブ
チルアクリレート、t-ブチルメタクリレート、イソアミ
ルアクリレート、イソアミルメタクリレート、シクロヘ
キシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
2-エチルヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルメタ
クリレート、などが挙げられる。
次に上述のようにして得られた重合体を以下に述べる方
法（イ）〜（ニ）により反応させ、ラジカル重合性不飽
和基を導入することによつて、本発明に係る材料を得る
ことができる。
（イ） 水酸基を有する単量体の重合体または共重合体
の場合にはアクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシ
ル基を有する単量体などを縮合反応させる。
（ロ） カルボキシル基、スルフオン基を有する単量体
の重合体または共重合体の場合には前述の水酸基を有す
る単量体を縮合反応させる。
（ハ） エポキシ基、イソシアネート基あるいはアジリ
ジニル基を有する単量体の重合体または共重合体の場合
には前述の水酸基を有する単量体もしくはカルボキシル
基を有する単量体を付加反応させる。
（ニ） 水酸基あるいはカルボキシル基を有する単量体
の重合体または共重合体の場合にはエポキシ基を有する
単量体あるいはアジリジニル基を有する単量体あるいは
ジイソシアネート化合物と水酸基含有アクリル酸エステ
ル単量体の１対１モルの付加物を付加反応させる。
上記反応を行うには、微量のハイドロキノンなどの重合
禁止剤を加え乾燥空気を送りながら行うことが好まし
い。
（２） 融点が０〜250℃でありラジカル重合性不飽和
基を有する化合物。具体的にはステアリルアクリレー
ト、ステアリルメタクリレート、トリアクリルイソシア
ヌレート、シクロヘキサンジオールジアクリレート、シ
クロヘキサンジオールジメタクリレート、スピログリコ
ールジアクリレート、スピログリコールジメタクリレー
トなどが挙げられる。
また、本発明においては、前記（１），（２）を混合し
て用いることもでき、さらに、それらに対してラジカル
重合性不飽和単量体を加えることもできる。このラジカ
ル重合性不飽和単量体は、電離放射線照射の際、架橋密
度を向上させ耐熱性を向上させるものであつて、前述の
単量体の他のエチレングリコールジアクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタク
リレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサン
ジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパント
リアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリ
メチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラメタクリレート、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トリメタクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサメタクリレート、エチレングリコール
ジグリシジルエーテルジアクリレート、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテルジメタクリレート、ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルジメタク
リレート、プロピレングリコールジグリシジルエーテル
ジアクリレート、プロピレングリコールジグリシジルエ
ーテルジメタクリレート、ポリプロリレングリコールジ
グリジルエーテルジアクリレート、ポリプロピレングリ
コールジグリジルエーテルジメタクリレート、ソルビト
ールテトラグリジルエーテルテトラアクリレート、ソル
ビトールテトラグリシジルエーテルテトラメタクリレー
ト、などを用いることができ、前記した共重合体混合物
の固型分100重量部に対して、0.1〜100重量部で用いる
ことが好ましい。また、上記のものは電子線により十分
に硬化可能であるが、紫外線照射で硬化させる場合に
は、増感剤としてベンゾキノン、ベンゾイン、ベンゾイ
ンメチルエーテル、などのベンゾインエーテル類、ハロ
ゲン化アセトフエノン類、ビアチル類などの紫外線照射
によりラジカルを発生するものも用いることができる。
ホログラム原版４は、その表面に物体からの光の波面に
相当する干渉縞である凹凸が形成されている。このホロ
グラム原版４は、従来既知の方法によつて作成すること
ができ、また、ホログラム原版４に形成されるホログラ
ムは材料表面の凹凸によりホログラムの情報を記録でき
るタイプのもので、具体的には、リツプマンホログラム
を除く、フレネルホログラム、フーリエ変換ホログラ
ム、クラウンホーフアーホログラムなどの原理のものに
及び、それらの原理を利用したイメージホログラム、レ
インボーホログラム、ホログラフイツクステレオグラ
ム、ホログラフイツク回折格子などが用いられる。
上記のようなホログラム形成用フイルム１とホログラム
原版４とを加熱ロール５などの加熱圧接手段である加熱
圧接ロール5aを介して、該フイルム１の紫外線硬化樹脂
または電子線硬化樹脂３がホログラム原版４に接するよ
うにして加熱圧接し、ホログラム形成用フイルム１の紫
外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂３の表面に、ホログ
ラム原版４の凹凸模様を複製する。
この際、加熱ロールの温度は、用いられている前記樹脂
３の種類によつて大きく変化するが、50〜300℃望まし
くは100〜200℃であることが好ましい。さらにホログラ
ム形成用フイルム１とホログラム原版４とは、0.1kg/cm
以上、望ましくは1kg/cm以上の圧力下に圧接されること
が好ましい。
このようにして、ホログラム形成用フイルムの紫外線硬
化樹脂または電子線硬化樹脂３の表面に物体からの光の
波面に相当する干渉縞を凹凸の模様としてホログラムに
形成し、ホログラム原版との圧接状態で紫外線硬化樹脂
ならば紫外線を、また電子線硬化樹脂ならば電子線を、
ホログラム形成用フイルム１上に照射して前記樹脂３を
硬化させる。紫外線または電子線のホログラム形成用フ
イルム上への照射は、照射光源６により行なえばよい。
この際に、紫外線または電子線の照射は、ホログラム原
版のホログラムの凹凸を成形したフイルムを版より剥離
した後に再度照射してもよく、樹脂を十分に硬化させる
ことが好ましい。紫外線または電子線の照射量は使用す
る樹脂により適宜決めることが必要である。
このようにしてホログラム形成用フイルム１の紫外線硬
化樹脂または電子線硬化樹脂の表面に凹凸を形成した状
態で紫外線または電子線を照射して前記樹脂を硬化させ
ることによつて、直ちにホログラム原版とホログラム形
成用フイルムとの間にかけていた圧力を解除して冷却す
ることが可能となる。なぜなら前記樹脂は、紫外線また
は電子線の照射によつて直ちに硬化し、したがつてホロ
グラム原版とホログラム形成用フイルムとの間にかけて
いた圧力を解除しても形成された凹凸は消滅しないため
である。また、紫外線あるいは電子線の照射により樹脂
が三次元架橋硬化するため、耐熱性、耐溶剤性が付与さ
れる。
なお、ホログラム原版およびホログラム形成用フイルム
を、紫外線または電子線の照射前あるいは照射後に、強
制的に冷却してもよいが、通常は自然に冷却すれば充分
である。
次に、ホログラム原版と、表面に凹凸模様が形成された
ホログラム形成用フイルムとを剥離すれば、複製ホログ
ラムが得られる。また、必要であれば剥離後にさらに紫
外線あるいは電子線を照射することにより、十分に樹脂
を硬化させることができ、硬度、耐熱性、耐溶剤性等を
向上させることもできる。
なお、本発明のホログラム成形用フイルムを用いて従来
の熱可塑性樹脂を用いた場合と同様に、加熱加圧して凹
凸を成形した状態で冷却しその後、ホログラム原版と、
ホログラム成形用フイルムとを剥離する方法を用いて
も、複製ホログラムが得られるのはもちろんのことであ
り、その後さらに紫外線あるいは電子線を照射すれば、
ホログラムに耐熱性、耐溶剤性を付与することができ
る。
発明の効果 本発明に係るホログラムの複製方法は、基材フイルム上
に、熱成形性を有する紫外線硬化樹脂または電子線硬化
樹脂が設けられてなる、ホログラム形成用フイルムと、
表面に物体からの光の波面に相当する凹凸が形成されて
いるホログラム原版とを、加熱条件下で圧接させて前記
樹脂に凹凸を形成し、次いで紫外線または電子線を前記
ホログラム形成用フイルムに照射させることによつて行
なつているため、以下のような効果が得られる。
（ａ） ホログラム原版とホログラム形成用フイルムと
を長時間にわたつて加熱状態に圧接する必要がなく、し
たがつてホログラム原版の凹凸が熱により消滅すること
がない。
（ｂ） ホログラム形成用フイルムとホログラム原版と
を加熱状態に保つて圧接して該フイルム上に凹凸を形成
した後、直ちに圧接状態を解除することができ、したが
つて冷却工程を短時間で行なうことができ、ホログラム
の複製工程を著しく簡素化できるとともに大量生産が可
能となる。
（ｃ） ホログラム形成用フイルムを巻取つて保存する
ことができ、したがつてホログラムの複製工程を簡素化
できるとともに大量生産が可能となる。
（ｄ） 耐熱性、耐溶剤性に優れたホログラムを提供す
ること。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。
実施例１ 下記組成物を６時間還流させ共重合を行つた。
メチルメタアクリレート 300部 2-ヒドロキシエチルメタクリレート 130部 酢酸エチル 1000部 αα′‐アゾビスイソブチロニトリル ２部 次いで0.1重通部のパラメトキシフエノールを加え反応
を停止させた後、得られた反応物に100重量部の2-ヒド
ロキシエチルアクリレートと2,4-トルエンジイソシアネ
ートの１モル対１モル付加物を加え、さらにジブチルチ
ンジラウリレートを５重量部加えて乾燥空気を送りなが
ら80℃で５時間反応させた。
反応液を室温まで冷却した後、15重量部の紫外線増感材
（イルガテユア184チバガイギー社製）を加えて、均一
に溶解させてホログラム層用の樹脂液を得た。次に、こ
の樹脂液をポリエチレンテレフタレートフイルム25μｍ
（東レ製ルミラー）に固型分が3g/m2になる様に塗布
し、溶剤を乾燥させ、ホログラム形成用フイルムを設け
た。次にこのホログラム形成用フイルムの上記の樹脂の
塗布面とホログラム原版としてホログラムが凹凸形状で
記録されている金型の凹凸面とを重ね合せ、160℃20kg/
cmのニツプロール間を通し、密着させ、この状態でフイ
ルム面より80W/cm水銀灯下10cmの位置で10m/minの速度
で紫外線を照射し、樹脂を硬化させた後、ホログラム形
成用フイルムをホログラム原版より剥離したところ上記
樹脂表面に凹凸形状が形成されホログラムが複製でき
た。この複製ホログラムは、耐熱性、耐溶剤性にも優れ
たものであつた。
実施例２ 下記組成物を６時間還流させ共重合を行つた。
メチルメタクリレート 320重量部 ブチルメタクリレート 130重量部 グリシジルメタクリレート 284重量部 トルエン 1290重量部 メチルエチルケトン 1290重量部 α，α′‐アゾビスイソブチロニトリル 25重量部 次いで得られた反応物に0.2重量部のハイドロキノンを
加え反応を停止させた後、アクリル酸158重量部、ピリ
ジン10重量部を加え、乾燥空気を送り込みながら90゜〜
100℃で８時間反応させた。
得られた材料を25μｍの厚みのポリエチレンテレフタレ
ートフイルムに乾燥後に2.5g/m2になる様に均一に塗布
し、溶剤を乾燥させてホログラム成形用フイルムとし
た。得られたフイルムは常温ではベタつかず、巻取状態
で保管できる。
次にこの塗工フイルムの樹脂面と、ホログラムが凹凸の
形状で記録されているホログラム原版である金型の凹凸
面とを重ね合せ、実施例１と同様に上下より加熱加圧
し、金型と塗工フイルムとを密着させた。さらにその状
態でフイルム側より175KVに加速された電子線を5Mrad照
射し、塗布した樹脂を架橋硬化して金型と、塗工フイル
ムとを剥離すると、塗布フイルムの樹脂面に金型の凹凸
形状が形成されたホログラムが複製された。この複製ホ
ログラムは耐熱性、耐溶剤性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明に係るホログラムの複製方法の製造工程を
示す断面図である。 １……ホログラム形成用フイルム ２……基材フイルム ３……紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂 ４……ホログラム原版 ５……加熱圧接ロール ６……照射光源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基材フィルム上に、熱成形性を有し固体状
    の紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂層が設けられた
    ホログラム形成用フィルムと、表面に物体からの光の波
    面に相当する干渉縞が凹凸の形でホログラムに形成され
    ているホログラム原版とを、前記硬化樹脂が成形可能に
    加熱されている条件下において、前記ホログラム形成用
    フィルムの前記硬化樹脂が前記ホログラム原版に接する
    ようにして圧接させて前記硬化樹脂に凹凸を形成した
    後、紫外線または電子線を前記ホログラム形成用フィル
    ムに照射して、前記硬化樹脂を硬化させることを特徴と
    する、ホログラムの複製方法。
JP59111663A 1984-05-31 1984-05-31 ホログラムの複製方法 Expired - Lifetime JPH0685103B2 (ja)

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