JP2018084613A - ホログラム転写箔 - Google Patents

Abstract

【課題】転写箔基材１上に剥離容易にホログラム形成層２を有し、このホログラム形成層上に、順次、光反射層３とフィラー４ａを配合した接着層４とを設けたホログラム転写箔であって、しかも、紙等に転写しても、光反射層が歪むことのない転写箔を提供すること。【解決手段】フィラー４ａとして鱗状フィラーを使用する。転写の際には被転写物の上に転写箔を重ねて熱圧するが、この熱によって接着層が溶融又は軟化し、前記鱗状フィラーはこの接着層中で自在に移動できるようになる。このため、転写時の圧力により、前記鱗状フィラーは光反射層を構成する面と平行な方向に配列するように移動又は回転して、この光反射層を歪めることがない。このため、ホログラム画像の劣化が生じない。【選択図】図１

Description

本発明は、ホログラム画像を転写することのできる転写箔に関する。

ホログラムは、肉眼で認識できる特有の美麗な画像を形成できると共に、コピーが困難であり、また、複製も困難であることから、装飾目的や、偽造防止マークとして広く使用されている。

このホログラム画像は、さまざまな方法で目的とする物品に固定されている。例えば、基材となるシートにホログラム画像を形成し、これに接着剤を塗布してホログラムシールとして、このホログラムシールに貼着して固定する方法である。

また、基材シートにホログラム画像を形成した後、細長いスレッド状に裁断し、このホログラムスレッドを混抄して固定する方法である。

中でも、基材シート上に剥離容易にホログラム画像を形成し、さらに接着剤を塗布して形成したホログラム転写箔は、各種カードや有価証券等に広く適用されている。

このホログラム転写箔は、一般に、図３の断面図に示すような構造を有している。すなわち、まず、基材となるシート（転写箔基材）１’上に剥離容易にホログラム形成層２’が設けられており、このホログラム形成層２’の表面には、微細な凹凸が設けられている。この微細な凹凸は位相型の回折格子を構成するものである。そして、この凹凸表面に沿って光反射層３’が設けられている。このため、ホログラム形成層２’と光反射層３’との境界面で反射した光は回折して、特有のホログラム画像を構成する。そして、この光反射層３’の上には接着層４’が設けられている。

この転写箔１０’は、これを目的とする物品（被転写物）２１に重ね、熱圧を加えて接着層４’を被転写物２１に接着した後、転写箔基材１’を剥離することにより、この被転写物２１上にそのホログラム画像を設けることができる。

ところで、この転写の際には、接着層４’、光反射層３’及びホログラム形成層２’の三者は、被転写物２１に転写される領域と転写されずに転写箔基材１’に残存する領域とに分離される必要がある。そこで、前記接着層４’にはフィラー４ａ’を配合して、その膜切れ性を改善していることがあった（特許文献１参照）。

また、このフィラー４ａ’は、次のような役割も有している。すなわち、未転写の転写箔１０’をロール状に巻き取って保管しておくとき、前記接着層４’が転写箔１０’背面に密着してブロッキングを起こすことがある。フィラー４ａ’はこのようなブロッキングを防止する役割を有している。

しかしながら、このように接着層４’中のフィラー４ａ’によって膜切れ性を改善し、また、ブロッキングを防止するためには、このフィラー４ａ’は粒径の大きいものでなければならない。例えば、図３に示すように、フィラー４ａ’の一部又は全部が接着層４’表面から突出する程度に大きい粒子である。

ところで、このように接着層４’が大径粒子のフィラー４ａ’を含む場合には、この転写箔１０’を被転写物２１に重ねて熱圧したとき、光反射層３’はこのフィラー４ａ’に
よって押し上げられる。特に被転写物２１が紙のように表面凹凸の物品である場合には、図４に示すように、被転写物２１の表面凹凸とフィラー４ａ’とが重畳して光反射層３’が押し上げられるため、この光反射層３’が歪められあるいはフィラー４ａ’によって突き破られ、この結果、ホログラム画像が劣化したり、あるいは白化することがあった。

特開平１１−２２７３６８号公報

そこで、本発明は、転写箔基材上に剥離容易にホログラム形成層を有し、このホログラム形成層上に、順次、光反射層とフィラーを配合した接着層とを設けたホログラム転写箔であって、しかも、紙等に転写しても、光反射層が歪むことのない転写箔を提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、転写箔基材上に剥離容易にホログラム形成層を有し、このホログラム形成層上に、順次、光反射層と接着層とを設けた転写箔であり、前記ホログラム形成層の表面に回折格子を構成する微細な凹凸が設けられており、かつ、光反射層がこの微細な凹凸に沿って設けられているホログラム転写箔において、
前記接着層が、鱗状フィラーを含有していることを特徴とするホログラム転写箔である。

次に、請求項２に記載の発明は、前記鱗状フィラーの平均粒径が５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のホログラム転写箔である。

次に、請求項３に記載の発明は、前記接着層中に前記鱗状フィラーが１．０〜５０．０質量％含有されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のホログラム転写箔である。

本発明の転写箔においては、その接着層中に鱗状フィラーが含まれており、このため、転写の際の膜切れ性が改善され、また、保管時のブロッキングも抑制される。

そして、転写の際には、紙等の被転写物の上に転写箔を重ねて熱圧するが、この熱によって接着層が溶融又は軟化し、前記鱗状フィラーはこの接着層中で自在に移動できるようになる。このため、転写時の圧力により、前記鱗状フィラーは光反射層を構成する面と平行な方向に配列するように移動又は回転して、この光反射層を歪めることがない。そして、このため、ホログラム画像の劣化が生じないのである。

図１は本発明に係るホログラム転写箔の具体例の断面説明図である。 図２は本発明に係るホログラム転写箔を転写して得られた転写済み被転写物の断面説明図である。 図３は従来のホログラム転写箔の具体例の断面説明図である。 図４は従来のホログラム転写箔を転写して得られた転写済み被転写物の断面説明図である。

以下、図面を参照して本発明を説明する。図面の図１は本発明に係るホログラム転写箔１０の具体例の断面説明図である。

この図１に示すように、本発明のホログラム転写箔１０は、シート状の転写箔基材１、ホログラム形成層２、光反射層３、接着層４を必須の構成要素とするものである。

転写箔基材１は任意のフィルムでよい。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール等の合成樹脂、天然樹脂、紙、合成紙などから単独で選択されたもの、または上記より選択されて組み合わされた複合体が使用可能である。

ホログラム形成層２は、この転写箔基材１上に剥離容易に設けられる。この両者の剥離を容易とするため、転写箔基材１とホログラム形成層２との間に剥離層を設けてもよい。この剥離層は容易に転写箔基材１から剥がれる材料であれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線あるいは電子線硬化性樹脂のいずれであっても良いが、柔軟性、箔切れ性を考慮し、熱可塑性樹脂が好ましい。その例として、熱可塑性ポリアクリル酸エステル樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、セルロース系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、スチレンアクリレート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂等を、単独あるいは複合して用いることができる。また、箔切れ性や耐摩耗性を考慮し、石油系ワックス、植物系ワックス等の各種ワックス、ステアリン酸等の高級脂肪酸の金属塩、シリコンオイル等の滑剤や、フッ素樹脂パウダー、ポリエチレンパウダー、シリコーン系微粒子やアクリルニトリル系微粒子等の有機フィラーおよび、シリカ微粒子等の無機フィラーを添加することもできる。

次に、ホログラム形成層２は光反射層３と共にホログラム層を構成するものである。すなわち、ホログラム形成層２の表面には光学レベルの微細な凹凸が形成されており、この凹凸で位相型回折格子を構成している。そして、光反射層３はこの凹凸に沿って設けられており、このため、その表面にもホログラム形成層２表面の凹凸と同様の凹凸が設けられており、この光反射層３表面の凹凸も位相型回折格子を構成している。そして、ホログラム形成層２と光反射層３との境界面に入射した光は光反射層３で反射されて反射回折光を構成し、ホログラム特有の画像を表示するのである。

このホログラム形成層２の材質としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等の光透過性樹脂を使用することができる。

光透過性熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポロエチレンナフタレート、ポリカーボネート、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、ニトロセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルスチレン共重合体、塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル等を挙げることができる。

光透過性熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルウレタン、アクリルウレタン、エポキシウレタン、シリコーン、エポキシ樹脂及びメラミン樹脂等を挙げることができる。

放射線硬化性樹脂は、紫外線や電子線等の放射線の照射で硬化する樹脂である。このよに放射線照射でラジカル重合して硬化する樹脂としては、その代表的な例として、分子中にアクリロイル基を有するアクリル樹脂が例示できる。例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系もしくはポリオール系アクリレート系のオリゴマーもしくはポリマー、単官能、２官能又は多官能重合性（メタ）アクリル系モノマー（例えば、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ポリエチレン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又はペンタエリスリトールテトラアクリレート）又はそのオリゴマーもしくはポリマーである。

そして、これらの樹脂で形成した層の表面に、微細な前記凹凸を形成したプレス板を押し付けることにより、ホログラム形成層２を形成することができる。

次に、光反射層３は、金属又は高屈折率の透明材料を、ホログラム形成層３の前記凹凸に沿って堆積することによって形成することができる。金属としては、例えば、アルミニウム、錫、クロム、ニッケル、銅、金及びこれらの合金等を使用できる。高屈折率透明材料としては、ＴｉＯ_２、ＺｎＳ等を例示できる。これらは、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法等の方法でホログラム形成層２の前記凹凸に沿って堆積することができる。厚みは１〜１００ｎｍの範囲であることが望ましい。

なお、この光反射層３はホログラム形成層２の表面全面に設けることもできるが、その一部にパターン状に設けることも可能である。

このように光反射層３をパターン状に設けるためには、例えば、このパターンと同一形状のマスク層を光反射層３上に積層し、このマスク層をエッチングレジストとして、マスク層からはみ出して露出した部位の光反射層３をエッチングして除去すればよい。マスク層としては可視光や赤外光を透過する透明樹脂を使用することが望ましい。このマスク層は、例えば、グラビア印刷法等で形成することができる。

また、別の方法で光反射層３をパターン状に加工することも可能である。すなわち、ホログラム形成層２の表面に、水溶性樹脂を前記パターンのネガパターンに塗布し、この水溶性樹脂パターンを覆ってホログラム形成層２の表面の全面に光反射層３を形成する。次いで水洗して水溶性樹脂パターンと共に、この水溶性樹脂パターンに重なった部位の光反射層３を除去することにより、パターン状の光反射層３を形成することができる。水溶性樹脂としてはポリビニルアルコールを使用できる。また、グラビア印刷法等によって水溶性樹脂パターンを設けることができる。

あるいは、ホログラム形成層２の表面の全面に光反射層３を形成した後、この光反射層３にレーザー光を照射して、この照射部分の光反射層３を選択的に破壊除去することによってパターン状の光反射層３を形成することも可能である。

次に、接着層４は感熱接着剤を主成分とし、この中にフィラー４ａを分散させて構成する必要がある。接着層４がフィラー４ａを含有することにより膜切れ性が向上し、また、転写箔１０をロール状に巻き取って保管したときのブロッキングを抑制する。なお、このほか、滑剤等を配合してもよい。

感熱接着剤としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂等の単体あるいは共重合体等を使用できる。

また、フィラー４ａとしては鱗状の形状を有することが必要である。フィラー４ａが鱗状の形状を有することから、転写時の熱と圧力によって鱗状フィラー４ａは光反射層３を構成する面と平行な方向に配列するように移動又は回転し、このため、この鱗状フィラー４ａによる光反射層３の歪みや損傷を防止できる。なお、フィラー４ａとして鱗状フィラ
ーを接着層４に配合することにより、この接着層４の機械的強度等の機械的性質や表面硬度、表面平滑性等が向上するという利点もある。

鱗状フィラー４ａとしては、例えば、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、ゾノトライト、石膏繊維、アルミボレート、ＭＯＳ、アラミド繊維、各種ファイバー類、カーボンファイバー（炭素繊維）、グラスファイバー（ガラス繊維）、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ポリオキシベンゾイルウィスカー等を使用できる。

なお、転写箔１０をロール状に巻き取って保管したときのブロッキングを防止する観点から、鱗状フィラー４ａの平均粒径は５〜２０μｍであることが望ましい。また、転写時の膜切れ性を改善する点から、接着層４中に鱗状フィラー４ａを１．０〜５０．０質量％含有することが望ましい。より望ましくは、１０．０〜２０．０質量％である。

この転写箔１０は、次のような工程を経て製造することができる。すなわち、まず、転写箔基材１上にホログラム形成層２を形成し、その表面をプレス板でプレスして、微細な凹凸を形成する。次に、ホログラム形成層２の凹凸表面の全面に光反射層３を設け、最後に接着層４を設けて転写箔１０を得ることができる。

この転写箔１０は、紙等の被転写物２１に対して、接着層４がこの物品に向き合うように重ね、熱圧して接着させた後、転写箔基材１を剥離除去することにより、接着層４、光反射層３及びホログラム形成層２の三者を転写することができる。この転写の際の熱によって接着層４中の感熱接着剤溶融又は軟化し、前記鱗状フィラー４ａはこの接着層４中で自在に移動できるようになる。そして、転写時の圧力により、鱗状フィラー４ａは光反射層を構成する面と平行な方向に配列するように移動又は回転する。こうして転写された被転写物２１の断面を図２に示す。図２から分かるように、鱗状フィラー４ａが接着層４中で移動又は回転するため、この鱗状フィラー４ａによって光反射層が歪められたり、損傷を受けることがない。そして、このため、ホログラム画像は劣化することなく、本来の美麗な画像を被転写物２１上に再現する。

転写箔基材１として、厚さ１９μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用した。この転写箔基材１上に剥離層を形成した後、ウレタン樹脂を１μｍの厚さに塗布し、微細な凹凸を有するプレス板を押圧して、ホログラム形成層２を形成した。このホログラム形成層２の表面にはプレス板の前記凹凸が再現されている。また、この凹凸はホログラム画像を表示する位相型回折格子を構成するものである。

次に、ホログラム形成層２の前記凹凸表面にアルミニウムを真空蒸着して光反射層３を形成した。その厚みは５０ｎｍで、ホログラム形成層２の前記凹凸表面に沿っており、これらホログラム形成層２と光反射層３との境界面は前記位相型回折格子を構成している。

次に、この光反射層３上にポリアミドイミド樹脂をパターン状に印刷してマスク層とし、このマスク層をエッチングレジストとして、マスク層からはみ出して露出した部位の光反射層３をエッチングして除去することにより、光反射層３をパターン状に加工した。

そして、これらホログラム形成層２とマスク層とを含む全面に接着剤を塗布して接着層４を形成することにより、ホログラム転写箔１０を製造した。なお、接着剤は、塩化酢酸ビニル樹脂を主成分とし、この中に平均粒径１５μｍの鱗状フィラー４ａを分散させた感熱接着剤である。なお、フィラー４ａは１５．０質量％配合した。

被転写物２１を紙として、この被転写物２１上に前記ホログラム転写箔１０を重ね、温
度１５０℃、圧力１０ＭＰａの条件で押圧して両者を接着した後、転写箔基材１を剥離除去した。

こうしてホログラム形成層２と光反射層３とを転写して得られた被転写物２０は、美麗なホログラム画像を表示しており、このホログラム画像には白濁した部分がなく、また、その損傷も見られなかった。

１０：ホログラム転写箔
１：転写箔基材 ２：ホログラム形成層 ３：光反射層 ４：接着層 ４ａ：鱗状フィラー
２０：転写済み被転写物 ２１：被転写物

Claims (3)

1. 転写箔基材上に剥離容易にホログラム形成層を有し、このホログラム形成層上に、順次、光反射層と接着層とを設けた転写箔であり、前記ホログラム形成層の表面に回折格子を構成する微細な凹凸が設けられており、かつ、光反射層がこの微細な凹凸に沿って設けられているホログラム転写箔において、
   前記接着層が、鱗状フィラーを含有していることを特徴とするホログラム転写箔。
2. 前記鱗状フィラーの平均粒径が５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のホログラム転写箔。
3. 前記接着層中に前記鱗状フィラーが１．０〜５０．０質量％含有されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のホログラム転写箔。

Images