JP3678823B2

JP3678823B2 - ホログラム転写シートおよびホログラフィー表示体

Info

Publication number: JP3678823B2
Application number: JP32080195A
Authority: JP
Inventors: 敏郎篠原; 健一安西; 和彦鈴木; 宏治吉田
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: JPH09160475A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な物品にホログラムを形成するためのホログラム転写シート、並びにホログラムを形成したホログラフィー表示体に関するものであり、特に、ホログラフィーの背景に部分印刷部を形成し、さらに背景の少なくとも一部を金色にするための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、クレジットカード等の一部にホログラムを取り付け、立体的なホログラフィーにより偽造防止効果や装飾効果を高める試みが盛んに行われている。
このようなホログラムの形成には、ホログラム転写シートが一般に用いられている。ホログラム転写シートは、ベースフィルム上に、ホログラム層および接着層を形成したものであり、接着層を被転写体に押し付けて加熱接着したのち、ベースフィルムを剥離することにより、ホログラムを被転写体の表面に転写することができる。
【０００３】
ところで、一般的なホログラムは光を反射する反射型ホログラムであるため、ホログラムの下に模様や文字を印刷することはできず、印刷可能面積が狭められる問題があった。この問題を解決するため、特開昭６１−２９２１８１号公報には、透過型ホログラムを使用することにより、ホログラムの下方にも印刷が可能なホログラム転写シートが提案されている。
【０００４】
図６に示すように、上記公報記載のホログラム転写シート２１は、ベースフィルム２０上（図では下）に、光透過性のホログラム層２２、高屈折率層２４および接着層２６を順に積層して形成したものであり、接着層２６をクレジットカード等の基体３０上に加熱接着し、さらにホログラム層２２からベースフィルム２０を剥離することにより、基体３０上にホログラムが形成される。基体３０に予め部分印刷層２８が形成されている場合、この部分印刷層２８は、接着層２６、高屈折率層２４およびホログラム層２２を通して目視できる。一方、ホログラム層２２のホログラム形成面２２Ａにはレリーフホログラム等が形成されており、部分印刷層２８とともにホログラフィーが目視できるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、このような部分印刷層を有するホログラム転写シートにおいてホログラフィーの背景色を金色にし、さらに装飾性を高めることが試みられている。ホログラフィーの背景色を金色にする技術としては、従来より、光透過性のホログラム層２２そのものを黄色く着色し、その下方（観察者からみて裏側、以下同様）にアルミニウム層を光反射層として形成することが考えられるが、この場合、アルミニウム層によって基体表面の部分印刷層が見えなくなる。
【０００６】
仮に部分印刷層をアルミニウム層とホログラム層との間に形成したとしても、黄色いホログラム層により部分印刷層が変色して見えることになり、印刷の色彩が生かせないという問題があった。
【０００７】
また、ホログラム層を黄色く着色する代わりに、アルミニウム層の上面に沿って黄色い塗料層を配置し、反射光を黄色くすることにより金色の発色を図ることも試みられているが、ホログラム層２２がレリーフホログラムの場合には、レリーフの形成されているホログラム面２２Ａに倣って高屈折率層２４の下面に形成される凹凸を塗料層が埋めるため、ホログラムの効果が低下してしまう。さらに高屈折率層の次にＡｕやＣｕ−Ａｌ合金などの金色金属層を設けた場合、透明であるはずの高屈折率層２４が厚みによっては特有の干渉色を生じるため、黄色光の透過を妨げ、金色に発色しない場合があった。
したがって、現在のところ、部分印刷層の変色を防ぎつつ背景色を美しい金色にできるホログラム転写シート、ホログラフィー表示体は得られていない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、部分印刷層が変色して見えることがなく、しかも背景色を金色にすることができるホログラム転写シートおよびホログラフィー表示体を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るホログラム転写シートは、ベースフィルムと、前記ベースフィルム上に設けられた光透過可能なホログラム層と、前記ホログラム層上に設けられ前記ホログラム層よりも屈折率が大きい材質からなる高屈折率層と、前記高屈折率層上に部分的に設けられた部分印刷層と、前記高屈折率層上の、少なくとも前記部分印刷層が設けられていない領域の一部に設けられた金色金属層と、前記各層よりも上に設けられた接着層とを具備し、前記高屈折率層の光学的膜厚（ｎｄ）は１５０〜２５０ｎｍであることを特徴とする。
なお、本発明のホログラムとは、ホログラムや回折格子などの光を回折させる効果を有する構造のことをいう。
【００１０】
一方、本発明に係るホログラフィー表示体は、基体と、この基体上に設けられたホログラム表示部とを具備し、前記ホログラム表示部は、光透過可能なホログラム層と、前記ホログラム層下に設けられ前記ホログラム層よりも屈折率が大きい材質からなる高屈折率層と、前記高屈折率層下に部分的に設けられた部分印刷層と、前記高屈折率層下の、少なくとも前記部分印刷層が設けられていない領域の一部に設けられた金色金属層とを有し、前記高屈折率層の光学的膜厚（ｎｄ）は１５０〜２５０ｎｍであることを特徴としている。
【００１１】
本発明に係るホログラム転写シートおよびホログラフィー表示体によれば、ホログラム層を黄色に着色する必要が無く、着色されていないホログラム層および高屈折率層を通して部分印刷層を目視できるため、部分印刷層の本来の発色を損なうことがない。また、金色金属層が高屈折率層の下に形成されているから背景色を金色にすることができるうえ、高屈折率層の光学的厚さを１５０〜２５０ｎｍとしているので、背景を美しい金色に発色させることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るホログラム転写シートの第１実施形態を示す断面拡大図である。
このホログラム転写シートは、ベースフィルム１と、ベースフィルム１上（図では下方、以下同様）に形成された光透過可能なホログラム層４と、ホログラム層４上に形成された高屈折率層６と、高屈折率層６上に部分的に設けられた部分印刷層１０と、部分印刷層１０および高屈折率層６の上に全面に亙って形成された金色金属層８と、金色金属層８上に形成された接着層１２とを有するものである。
【００１３】
ベースフィルム１は、ホログラム転写シートを被転写体に接着した後、剥離されるものであるから、その材質、厚さ、および光学的特性は限定されず、プラスチックフィルム、紙、不織布、金属箔など如何なる材質で形成されていてもよい。プラスチックフィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネート等が挙げられる。ベースフィルム１のホログラム層形成面には、ホログラム層４からの剥離を容易化するために、離型剤が薄く塗布されていてもよい。離型剤としては、アクリル、ポリスチレン、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリ塩ビニル等が例示できる。
【００１４】
ホログラム層４は半透明または透明なものであり、単層であっても多層状であってもよく、さらに平面ホログラムおよび体積ホログラムのいずれであってもよい。本発明では特に、量産性に優れてコストが安いことから、平面ホログラムの１種であるレリーフホログラムが好適である。レリーフホログラムとしてホログラム層４を形成するには、表面に干渉縞が凹凸として記録されているホログラム原版上に樹脂シートを載せ、加熱ロール等によって両者を加熱しつつ圧接し、樹脂シート表面に凹凸を転写すればよい。これにより、ホログラム層４のホログラム形成面４Ａには、干渉縞が凹凸として記録される。
【００１５】
レリーフホログラムの他にも、本発明におけるホログラム層４としては、フレネルホログラム、フラウンフォーファーホログラム、レンズレスフーリェ変換ホログラム、イメージホログラム等のレーザー再生ホログラム；レインボーホログラム等の白色光再生ホログラム；カラーホログラム；コンピュータホログラム；ホログラムディスプレイ；マルチプレックスホログラム；ホログラフィックステレオグラム；ホログラフィック回折格子等を使用することが可能である。さらには、電子線描画装置等を用いて機械的に回折格子を作製することにより、計算に基づいて任意の回折光が得られるホログラムや、回折格子等を挙げることもできる。また、干渉縞を記録するためのホログラム形成用感光材料としては、銀塩、重クロム酸ゼラチン、サーモプラスチック、ジアゾ系感光材料、フォトレジスト、強誘電体、フォトクロミックス材料、サーモクロミックス材料、カルコケンガラス等が使用できる。
【００１６】
ホログラム層４の具体的な材質としては、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂；不飽和ポリエステル、メラミン、エポキシ等の熱硬化性樹脂；あるいは熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合物など、従来公知の材料であれば如何なるものも使用可能である。
【００１７】
高屈折率層６は、ＴｉＯ₂（屈折率：２.３）等のように、ホログラム層４よりも屈折率が大きい材質からなるものであり、その光学的膜厚（ｎｄ）は１５０〜２５０ｎｍ、より好ましくは１８０〜２２０ｎｍとされる。
光学的膜厚が１５０ｎｍ未満の場合には、金色の発色が弱くなる。そもそも金色金属は、可視光領域（３８０〜７８０ｎｍ）において、緑色より短波長の光を吸収し、その補色である黄色の金属光沢を呈しているものであるが、高屈折率層６の光学的膜厚が１５０ｎｍ未満であると、高屈折率層６の分光反射率は６００ｎｍより短波長側で高くなり、金色金属が吸収する緑色より短波長側の相対的な反射率が高くなって、黄色の金属光沢が弱められると考えられる。
また、光学的膜厚が２５０ｎｍを越える場合には、膜厚が次第に厚くなり、高屈折率層６にクラックが入る。なお、高屈折率層６の屈折率は２．０以上であることがより好ましい。
【００１８】
高屈折率層６の具体的な材質としては、ＴｉＯ₂以外に、Ｓｂ₂Ｓ₃（３.０），ＣｄＳ（２.４），ＣｅＯ₂（２.２），Ｔａ₂Ｏ₅（２.２），ＺｎＳ（２.１），Ｓｂ₂Ｏ₃（２.０），ＺｒＯ₂（２.０），ＷＯ₃（２.０），ＳｎＯ₂（２.０），ＳｉＯ（２.０），Ｉｎ₂Ｏ₃（２.０），Ｙ₂Ｏ₃（１.９），ＴｉＯ（１.９），Ｓｉ₂Ｏ₃（１.９），ＭｇＯ（１.７），Ａｌ₂Ｏ₃（１.６），ＣｅＦ₃（１.６），ＳｉＯ₂（１.５）等が例示できる。括弧内は屈折率を示している。
【００１９】
金色金属層８の材質は、従来品のようにアルミニウム層上に黄色い塗料を塗布することにより反射光を金色にしたものではなく、塗料層を形成しなくても反射光が金色になる金属で形成されている。これにより、高屈折率層６に生じる凹凸を光透過性材料が埋めることがないので、ホログラフィー効果を損なうことがない。金色金属層８の材質としては、例えばＣｕ−Ａｌ合金が挙げられるが、Ａｕそのものなども使用可能である。Ｃｕ−Ａｌ合金膜の場合、アルミニウム含有率が３．５ｗｔ％未満であると、ホログラムの背景色の赤色成分が強くなりすぎる一方、２０ｗｔ％を越えると銀色に近づき、いずれも金色に見えなくなる。金色金属層８の形成方法としては、部分印刷層１０を形成した後の高屈折率層６上に各種蒸着法により蒸着形成する方法が例示できる。金色金属層８の好ましい厚さは０．０５〜０．１μｍであるが、この範囲に限定されることはない。
【００２０】
部分印刷層１０は、金色金属層８の形成時に影響を受けさえしなければ、通常の印刷法で形成されたものでよく、如何なるインク、塗料、あるいは顔料を用いて形成されていてもよい。シール状のものを高屈折率層６に貼り付けて部分印刷層１０を形成してもよい。
接着層１２としては、従来より公知の各種接着剤が使用可能である。特に、加熱されると溶融または軟化して接着効果を発揮する接着剤が好ましいが、それに限定されることはない。具体的な材質としては、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。接着層１２の厚さは限定されない。
【００２１】
上述したホログラム転写シートを使用するには、図２に示すように、接着層１２を基体１４に当接させた状態で、加熱ローラ等で両者を加熱圧着させる。これにより、接着層１２が溶融して基体１４に接着し、その後、ベースフィルム１を剥離させればホログラフィー表示体が得られる。ベースフィルム１が透明であれば、ベースフィルム１を保護層として残すことも可能である。その場合にはベースフィルム１を剥離可能としておく必要はない。
【００２２】
上記構成からなるホログラム転写シートおよびホログラフィー表示体によれば、ホログラム層４を黄色に着色する必要が無く、着色されていないホログラム層４および高屈折率層６を通して部分印刷層１０を目視できるため、部分印刷層１０の本来の発色を損なうことがない。また、金色金属層８が高屈折率層６および部分印刷層１０の下に形成されているから、部分印刷層１０の背景色を金色にすることができるうえ、高屈折率層６の光学的厚さは１５０〜２５０ｎｍであるから、背景を美しい金色に発色させることが可能である。
【００２３】
［第２実施形態］
図３は、本発明に係るホログラム転写シートの第２実施形態を示す断面拡大図である。この第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、ベースフィルム１とホログラム層４との間に保護層２を形成した点にあり、他の構成は第１実施形態と同じでよい。保護層２は、ベースフィルム１とホログラム層４との剥離性を高め、かつベースフィルム１の剥離後にホログラム層４を保護する作用を果たす。保護層２の材質としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミド系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂等が例示でき、その膜厚は０．５〜５μｍが好適であるが、これらに限定されることはない。
【００２４】
図４は、図３のホログラム転写シートを基体１４に使用して形成されたホログラフィー表示体の断面拡大図である。ホログラム転写シートの使用方法は第１実施形態と同様でよい。
このような第２実施形態のホログラム転写シートおよびホログラフィー表示体によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるうえ、ベースフィルム１の剥離を容易化してホログラフィー表示体の生産性が向上でき、さらにホログラム層４の保護が図れる利点を有する。
【００２５】
［第３実施形態］
図５は、本発明に係るホログラム転写シートの第３実施形態を示す断面拡大図である。第１実施形態および第２実施形態では、ホログラム転写シートの全面に亙る領域に金色金属層８が形成されていたが、この第３実施形態では、部分的にのみ金色金属層８が形成されていることを特徴とする。このような金色金属層８を形成するには、金色金属層８の蒸着時にマスキングを行うなどすればよい。
【００２６】
上記第３実施形態によれば、部分印刷層１０の背景となる領域の一部分のみを金色にすることができ、デザインの自由度が増す。さらには、金色金属層８とともにアルミニウム等を蒸着することにより、部分印刷層１０の背景を銀色と金色とに色分けすることも可能である。
【００２７】
【実施例】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製で厚さ２５μｍのベースフィルムの片面に、セルロース樹脂からなる厚さ１．０μｍの剥離層、およびアクリル樹脂からなる厚さ２．０μｍのホログラム形成層を塗布形成し、その後レリーフホログラムを形成した。次に、５×１０^-3Ｐａの真空中で、電子ビーム加熱溶融蒸発法により、ホログラム層上に高屈折率層としてＴｉＯ₂ を４３，６１，６５，７８，９６，１０９，１１３ｎｍの厚さにそれぞれ蒸着した。ＴｉＯ₂ の屈折率は２．３であり、それぞれの場合の光学的厚さ（ｎｄ）は１００，１４０，１５０，１８０，２２０，２５０，２６０ｎｍに相当する。
【００２８】
次に、高屈折率層上に部分印刷を行った後、５×１０^-3Ｐａの真空中で、Ｃｕ−Ａｌ合金を電子ビーム加熱溶融蒸発法により蒸着し、膜厚０．０８μｍでＡｌ：６ｗｔ％の合金膜を形成した。さらに、Ｃｕ−Ａｕ合金層上に塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体からなる感熱性接着剤を塗布して乾燥し、厚さ２．０μｍの接着層を形成した。
【００２９】
こうして作成された６種のホログラム転写シートを０．５ｍｍ厚の硬質塩化ビニル板に加熱接着し、ベースフィルムを剥離させてホログラフィー表示体を得た。各ホログラフィー表示体について表面色を目視観察するとともに、分光特性を測定した。
なお、比較対象として、５×１０^-3Ｐａの真空中で、電子ビーム加熱溶融蒸発法により、各ホログラフィー表示体と同じベースフィルム上にＡｕを０．０５μｍ厚に蒸着したものを作成した。目視観察の結果と評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１の結果から明らかなように、高屈折率層の光学的膜厚が１５０〜２５０の場合に良好な金色の発色が得られ、高屈折率層におけるクラック発生も見られなかった。また、いずれの実施例においても、立体的なホログラフィーが観察できた。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るホログラム転写シートおよびホログラフィー表示体によれば、ホログラム層を黄色に着色する必要が無く、着色されていないホログラム層および高屈折率層を通して部分印刷層を目視できるため、部分印刷層の本来の発色を損なうことがない。また、金色金属層が高屈折率層の下に形成されているから背景色を金色にすることができるうえ、高屈折率層の光学的厚さを１５０〜２５０ｎｍとしているので、背景を美しい金色に発色させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホログラム転写シートの第１実施形態を示す断面拡大図である。
【図２】本発明に係るホログラフィー表示体の第１実施形態の断面拡大図である。
【図３】ホログラム転写シートの第２実施形態を示す断面拡大図である。
【図４】ホログラフィー表示体の第２実施形態の断面拡大図である。
【図５】ホログラム転写シートの第３実施形態を示す断面拡大図である。
【図６】従来のホログラム転写シートの一例を示す断面拡大図である。
【符号の説明】
１ベースフィルム
２保護層
４ホログラム層
６高屈折率層
８金色金属層
１０部分印刷層
４Ａホログラム形成面
１２接着層
１４基体

Claims

ベースフィルムと、前記ベースフィルム上に設けられた光透過可能なホログラム層と、前記ホログラム層上に設けられ前記ホログラム層よりも屈折率が大きい材質からなる高屈折率層と、前記高屈折率層上に部分的に設けられた部分印刷層と、前記高屈折率層上の、少なくとも前記部分印刷層が設けられていない領域の一部に設けられた金色金属層と、前記各層よりも上に設けられた接着層とを具備し、前記高屈折率層の光学的膜厚（ｎｄ）は１５０〜２５０ｎｍであることを特徴とするホログラム転写シート。
前記金色金属層は、Ｃｕ−Ａｌ（３．５〜２０ｗｔ％）合金で形成されていることを特徴とする請求項１記載のホログラム転写シート。
前記ホログラム層は、その上面に干渉縞をレリーフとして記録したレリーフホログラムであり、前記高屈折率層は前記ホログラム層の上面に直接形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のホログラム転写シート。
前記高屈折率層は、屈折率が１．６以上の材質で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のホログラム転写シート。
基体と、この基体上に設けられたホログラム表示部とを具備し、前記ホログラム表示部は、光透過可能なホログラム層と、前記ホログラム層下に設けられ前記ホログラム層よりも屈折率が大きい材質からなる高屈折率層と、前記高屈折率層下に部分的に設けられた部分印刷層と、前記高屈折率層下の、少なくとも前記部分印刷層が設けられていない領域の一部に設けられた金色金属層とを有し、前記高屈折率層の光学的膜厚（ｎｄ）は１５０〜２５０ｎｍであることを特徴とするホログラフィー表示体。