JP2010125802A - ホログラム調加飾シートの製造方法とこれに用いるホログラムリボンの製造方法、および成形同時加飾成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性に優れたホログラム調加飾シートの製造方法とこれに用いるホログラムリボンの製造方法、および成形同時加飾成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、第１基体シートよりも剛性の高い第２基体シート上にホログラム層を形成し、次に当該ホログラム層上に前記第１基体シートを積層させた後、前記第２基体シートを剥離除去することにより前記ホログラム層を第２基体シート上から第１基体シート上に転写形成させることによりホログラムリボンを製造する。したがって、剛性の高い第２基体シート上でホログラム層を形成できるので、ホログラム効果の低下を引き起こすことがない。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車部品、電気製品、通信機器、音響機器の加飾部品などに使用するホログラム調加飾シートの製造方法とこれに用いるホログラムリボンの製造方法、および成形同時加飾成形品の製造方法に関する。

ホログラムリボン（ホログラム印刷物）は、従来偽造防止のための領収書、有価証券などのフォーム、カードの作製等に使用され意匠性も優れる。その製造方法の例として、特許文献１に示されるような、厚さ０．１μｍ未満のエンボス模様付きの金属質薄片顔料（すなわち薄片のホログラム顔料）を塗料やスクリーンインキに一般的に使用される樹脂中に分散させてホログラムインキとし、それを用いてＰＥＴ等の平滑な透明基材の表面に塗膜を形成し、該透明基材の平滑面上にホログラム顔料がほぼ整列状に並ぶことを利用して、該透明基材の裏面側（非印刷面側）をホログラム観賞面とさせる方法があった。

特表平８−５０２３０１号公報

しかし、特許文献１のような方法で形成したホログラム印刷物は、被印刷素材である基材が厚みの薄い低剛性の樹脂フィルムである場合、ホログラムインキ層の印刷の際に基材が変質してホログラム効果の低下を引き起こし、意匠性を損ねる問題点があった。また、ホログラムインキ層上に接着層やオーバーコート層などの他のインキ層を重ね印刷する場合にも、ホログラム効果の低下を引き起こし、意匠性を損ねる問題があった。

本発明者らは以下の発明により上記問題点を解決した。すなわち、本発明は、第１基体シートよりも剛性の高い第２基体シート上にホログラム層を形成し、次に当該ホログラム層上に前記第１基体シートを積層させた後、前記第２基体シートを剥離除去することにより前記ホログラム層を第２基体シート上から第１基体シート上に転写形成させることを特徴とするホログラムリボンの製造方法である。

また、上記構成において、前記第２基体シートのヤング率と厚みの３乗の積が４〜１００００×１０^４ＧＰａ・μｍ^３であり、前記第１基体シートのヤング率と厚みの３乗の積が０．１〜２×１０^４ＧＰａ・μｍ^３であることを特徴とする。

また、本発明は、第３基体シート上に絵柄層が形成された加飾シートと、前記製造方法によって得られたホログラムリボンとを積層させ、該ホログラムリボンの背面から熱を加えることにより、前記ホログラムリボンから前記ホログラム層を第３基体シートの絵柄層が形成された面上に転写形成させたことを特徴とするホログラム調加飾シートの製造方法である。

また、上記構成において、前記ホログラムリボンの基体シートの背面から熱を加える方法が、熱転写プリンタによる方法であることを特徴とする。

また、上記各構成において、前記ホログラムリボンから前記ホログラム層を第３基体シートの絵柄層が形成された面上の所定の位置に転写形成するための位置検知パターンが、当該転写形成前に前記第３基体シート上にあらかじめ形成されていることを特徴とする。

また、上記各構成において、前記ホログラム層の転写形成の後、最上層として接着層を形成したことを特徴とする。

また、本発明は、請求項３〜６のいずれかに記載の製造方法によって得られたホログラム調加飾シートを、Ａ金型およびＢ金型からなる成形金型に挿入し、Ｂ金型から成形樹脂を射出することにより成形と同時に表面に絵柄層、ホログラム層が形成された成形同時加飾成形品を得、冷却後、該成形金型から加飾成形品を取り出すことを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法である。

本発明のホログラムリボンの製造方法は、第１基体シートよりも剛性の高い第２基体シート上にホログラム層を形成し、次に当該ホログラム層上に前記第１基体シートを積層させた後、前記第２基体シートを剥離除去することにより前記ホログラム層を第２基体シート上から第１基体シート上に転写形成させることを特徴とする。したがって、剛性の高い第２基体シート上でホログラム層を形成できるので、ホログラム効果の低下を引き起こすことがない。すなわち、リボンの意匠性を損なうことがなく、これは同時にリボンの生産性が向上する効果がある。そして、第２基体シート上から第１基体シート上へ転写するので、剛性の低い基体シートからなる生産に適したリボンが得られるという効果がある。

本発明のホログラム調加飾シートの製造方法は、加飾シートと前記記載のホログラムリボンとを積層させ、該ホログラムリボンの第１基体シートのホログラム層形成面と反対の面から熱転写プリンタによる方法などにより熱を加え、該ホログラム層をホログラムリボン上から加飾シート上に転写形成させたことを特徴とする。したがって、ホログラム層をオンデマンドで所望のパターンで形成できる効果がある。

さらに本発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、前記記載のホログラム調加飾シートを、Ａ金型およびＢ金型からなる成形金型に挿入し、Ｂ金型から成形樹脂を射出し、冷却後、該成形金型から加飾成形品を取り出すことにより、成形と同時に表面にホログラム層が形成された成形同時加飾成形品を得ることを特徴とする。したがって、ホログラム層がパターン形成された成形同時加飾成形品を容易に得ることができる効果がある。

本発明のホログラムリボンの製造方法は、第１基体シートよりも剛性の高い第２基体シート上にホログラム層を形成し、次に当該ホログラム層上に前記第１基体シートを積層させた後、前記第２基体シートを剥離除去することにより前記ホログラム層を第２基体シート上から第１基体シート上に転写形成させることを特徴とする。。

前記第１基体シートの材質としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニルなどの樹脂フィルムが挙げられる。そして、それらの材質におけるヤング率と厚みの３乗の積が０．１〜２×１０^４ＧＰａ・μｍ^３になるよう厚みを適宜選定する。この所定範囲を超えると基体シートの剛性がありすぎて、ホログラムリボンからホログラム層を転写しにくくなる等、リボンとしての性能が低下するという問題がある。所定範囲未満であると基体シートの剛性が低すぎて、ホログラムリボンからホログラム層を転写する際に当該ホログラム層にしわが発生する等、取り扱いにくいリボンになる問題がある。

前記第２基体シートの材質としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニルなどの樹脂フィルムが挙げられる。そして、それらの材質におけるヤング率と厚みの３乗の積が４〜１００００×１０^４ＧＰａ・μｍ^３になるよう厚みを適宜選定する。所定範囲未満であると基体シートの剛性が低すぎて、従来技術と同様の問題を生ずる。この所定範囲を超えると基体シートの剛性がありすぎて折角前記第２基体シートに形成したホログラム層を前記第１基体シートに転写しにくくなる問題がある。

なお、上記ヤング率の値は、引張試験機「テンシロン」を用いて温度２０℃、湿度５０％に調節された室内において、フィルムを製膜方向および幅方向に沿って試料幅１０ｍｍ、長さ１５ｃｍに切り、チャック間１００ｍｍにして引張速度１０ｍｍ／分、チャート速度５００ｍｍ／分でフィルムの製膜方向および幅方向に引張り得られる荷重−伸び曲線の立ち上り部の接線より、フィルムの製膜方向および幅方向のヤング率をそれぞれ計算し、その間の値を取った。

前記ホログラム層は、厚さ０．１μｍ未満の薄片のホログラム顔料が分散されたホログラムインキを用いて、スクリーン印刷やコーターを用いた塗布方法によって第２基体シート上に形成する。

さらに、前記ホログラム層を第２基体シート上から第１基体シート上に転写形成させるやすくするために、前記第２基体シート及び前記第２基体シートの離型性に応じて、前記第２基体シートと前記ホログラム層との間の剥離性を向上させる層や、前記第２基体シートと前記ホログラム層との間の接着力を向上させる層、例えばドライラミネート接着剤等を適宜選択して設けるとよい。

また、ホログラム層は、上記ホログラムインキを用いるもの以外も可能である。たとえば、アクリル樹脂やウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂ならなるラッカー等の印刷によりその表面に１０００〜３０００Å程度の凹凸を有する表面を形成して、その凹凸面に金属薄膜層を形成したものや、第１基体シート上側に紫外線（または電子線）硬化性樹脂液を塗布し、それらを圧着して凹凸を形成し、その凹凸面に金属薄膜層を形成したものなどが挙げられ、これらの場合も上記ホログラムインキを用いる場合と同様に、本発明の効果を得られる。金属薄膜層は真空蒸着法やスパッタリング法のほか無電解メッキ法や電解メッキ法等により形成できる。金属薄膜層の材質としては、アルミニウム、クロム、スズ、ニッケル、インジウム、珪素、銅、銀、金、チタン、ステンレス、真鍮、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ケイ素、硫化亜鉛等がある。金属薄膜層の厚みは５０〜１２００Åの範囲で適宜設定可能である。５０Å未満では、金属光沢がほとんど発現せずホログラム調にならず、１２００Åを越える厚みではクラックが発生しやすくなる。

上記の製造方法によって得られたホログラムリボンは、第３基体シート上に絵柄層が形成された加飾シートと積層させ、該ホログラムリボンの背面、すなわち前記第１基体シートのホログラム層形成面と反対の面からから熱転写プリンタなどの方法により熱を加えることにより、前記ホログラムリボンから前記ホログラム層を第３基体シートの絵柄層が形成された面上に転写形成させ、ホログラム調加飾シートを得ることができる。

前記加飾シートは、前記第２基体シートと材質・厚みが同等の材料を第３基体シートとして用いることができる。絵柄層は、所望のカラー意匠パターンからなる具体的模様や木目や石目などの抽象的模様などのことであり、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の汎用の各種印刷手法により設けることができる。絵柄層の材質は、例えば、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどのバインダー樹脂と、各種顔料・染料・金属粉などの着色剤や添加剤等とからなる。

絵柄層の厚みは０．１〜３００μｍの範囲で適宜設定可能である。０．１μｍ未満では層としての強度や色彩が不足等し、３００μｍを越える厚みでは層としての柔軟性がなくなり加工が困難となる。

また、ホログラム調加飾シートを転写シートとする場合には、加飾シートの第３基体シート上にシリコン、メラミン、アクリルなどの樹脂を塗布して離型性のある基体シート層としておくのが好ましい。なお、絵柄層と第３基体シート層との間に剥離層やアンカー層等を設けてもよいし、絵柄層上にアンカー層や接着層等を設けてもよい。剥離層としては、ポリアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂などのほか、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂などのコポリマーを用いるとよい。アンカー層としては、２液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などを使用するとよい。接着層としては、ポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂などを使用するとよい。これらの層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、リップコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

図９は、一般的な熱転写プリンタの熱転写部の概略を示し、図中、９１はサーマルヘッド、９２はプラテンローラ、９３はインクシート駆動ローラ、９４はインクシート、９５は記録紙で、周知のように、プラテンローラ９２とサーマルヘッド９１の発熱抵抗素子との間にインクシート９４と記録紙５とが挟持され、プラテンローラ９２が回転して、インクシート９４と記録紙９５とが搬送されるとともに、サーマルヘッド９１の発熱抵抗素子が記録情報に応じて選択的に加熱され、インクシート９４のインクが記録紙９５に熱転写される。１ライン分の記録が終了する毎に、インクシート９４はインクシート駆動ローラ９３により記録紙９５の進行方向と異なる方向に搬送され、記録紙９５からはインクシート９４が剥離されて順次記録を行うものである。本発明においては、インクシート９４として前記ホログラムリボン、記録紙９５として前記加飾シートを用いる。

前記サーマルヘッド９１は、通常、基板面に厚膜の抵抗体（発熱体）をスクリーン印刷等の手法で形成し、そして当該抵抗体に接続している電極に、更に接続しているリード線を通じて通電することによりその抵抗体が発熱する構成となっているが、本発明に適するサーマルヘッド９の基板は、市販されている数十ｍｍから２００ｍｍ巾のものよりも巾の大きい２００ｍｍから１０００ｍｍ巾のアルミナに代表されるセラミック製のものが好ましい。巾が大きい方が前述した用途として好ましいが１０００ｍｍ巾以上になるとドットの間隔が不均一になるなどの問題が発生するからである。解像度はインチ当たり３００〜８００ｄｐi程度のものが好ましい。インチ当たり３００ｄｐi未満であると金属薄膜層の金属光沢が低下し、８００ｄｐi以上であると転写形成に時間がかかり、生産性が低下するからである。

また、前記第３基体シート上には、例えば３〜１０ｍｍ角くらいのサイズの位置検知パターンを形成しておいてもよい。この位置検知パターンを光学的方法により読み取れば、前記ホログラムリボンから前記ホログラム層を第３基体シートの絵柄層が形成された面上に所定の位置にパターン形成できるからである。

以上の方法によって得られた加飾シートをＡ金型およびＢ金型からなる成形金型に挿入し、Ａ金型表面と前記第３基体シートの絵柄層形成面と反対側の表面とが接するよう固定し、Ｂ金型から成形樹脂を射出し、冷却後、該成形金型から加飾成形品を取り出せば、成形と同時に表面に絵柄層、ホログラム層が形成された成形同時加飾成形品を得ることができる。

使用する成形樹脂としては アクリル、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリエチレンなどがある。

［実施例１］ まず、第２基体シート２０として、厚さ５０μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ヤング率６．２ＧＰａ）を用い、その片面に厚さ０．０５μｍのアルミニウムフレークからなる薄片のホログラム顔料がトルエン溶剤を含むアクリル樹脂バインダー中に分散されたホログラムインキを用いて、スクリーン印刷によりホログラム層１６を形成した（図１参照）。

次に、第１基体シート１０として、厚さ６μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ヤング率６．２ＧＰａ）を用い、ドライラミネート法でもってホログラム層１６が形成された第２基体シート２０と積層させ、積層した状態のままで紙管に巻きつけて４０℃の環境下で２日間放置した後、第２基体シート２０を剥離除去した。これによりホログラム層１６は第２基体シート２０上から第１基体シート１０のドライラミネート接着剤層１２上に転写形成され、剛性の低い生産に適したホログラムリボン１が得られた（図２参照）。

次に、下記の手順により加飾シート３を作成した。第３基体シート３０として、厚さ５０μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、その片面に、シリコン樹脂を塗布し熱硬化させて離型層２１を形成し、その上にインクテック（株）製アクリル樹脂で剥離層２３を形成し、その上に東洋インキ（株）レアルカラーの各色および東洋インキ（株）ファインスターを用いて、多色グラビア印刷機により絵柄層２４と５ｍｍ角の位置検知パターン２５を形成した（図３参照）。

その後、前記ホログラムリボン１をホログラム層１６形成面と前記加飾シート３の絵柄層２４形成面とが接するよう積層し、ホログラムリボン１の背面から熱転写プリンタ９のサーマルヘッド９１により熱を加えた（図４参照）。使用したサーマルヘッド９１は、５００ｍｍ巾のセラミック製で解像度はインチ当たり６００ｄｐiのものを使用した。位置検知パターン２５を光学的方法により読み取って所望の位置にサーマルヘッド９１を配置し、必要な部分のみ熱を加えてホログラム層６の一部を加飾シート４の絵柄層２４上の所定の位置にパターン形成した。

次に、上記加飾シート３を紙管から巻き出ししながらホログラムリボン１を剥離することにより、絵柄層２４上にホログラム層１６が形成されたホログラム調加飾シート４が得られた（図５参照）。さらにホログラム層１６および絵柄層２４上に、大日本インキ化学（株）ユニビアＡを用いて接着層２９を形成し、ホログラム調加飾シート５を得た（図６参照）。

得られたホログラム調加飾シート５を、Ａ金型３１およびＢ金型３２からなる成形金型に挿入し、Ａ金型３１表面と第１基体シート１０の絵柄層２４形成面と反対側の表面とが接するようクランプ３４で固定した。成形金型を閉じた後、Ｂ金型３２の射出口３６から成形樹脂３８を射出した（図７参照）。冷却後、成形金型を開き、成形同時加飾成形品２を取り出し、第３基体シート３０を離型層２１とともに剥離除去することにより、成形と同時に表面に絵柄層２４およびホログラム層１６を含む加飾柄８が形成された成形同時加飾成形品２を得ることができた（図８参照）。

［実施例２］ ホログラムリボンの作成において、第２基体シート２０として厚さ３０μｍのポリカーボネートフィルム（ヤング率１６．９ＧＰａ）を用い、第１基体シート１０として、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ヤング率２．２ＧＰａ）を用いた他は実施例１と同様にしてホログラムリボンを得た。引き続き、実施例１と同様にして加飾シートを得た。そして、実施例１と同様にして加飾シートを使用して成形同時加飾成形品２を得ることができた。

［実施例３］ ホログラムリボンの作成において、ウレタンアクリレート樹脂を塗布し熱乾燥機により指触乾燥させて前アンカー層１５を形成し、その全面に真空蒸着法により厚み８００Åのアルミニウムによる金属薄膜層４０を形成した（図１０ａ参照）。次いで、２５００Åの微小な凹凸のホログラムパターンが形成された金型１７でもって金属薄膜層４０及び前アンカー層１５を押圧し、その状態で紫外線を照射して前アンカー層１５を硬化させる方法でもってホログラム層を形成した他は、実施例１と同様にしてホログラムリボン６を得た（図１０ｂ参照）。そして、実施例１と同様にしてホログラム調加飾シート５を得、これを使用して成形同時加飾成形品３を得ることができた。

上記実施例１および実施例２の工程で得られたホログラムリボンの生産効率を、直接第１基体シート１０単体にスクリーン印刷する従来方式でもって作製した比較例１，２と比較検討した。その結果、表１のように比較例１および比較例2に比べて歩留まりが著しく向上し、1日あたりの生産性が大幅に向上した。

なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

この発明のホログラムリボンの製造工程を示す断面図である。 この発明のホログラムリボンの製造工程を示す断面図である。 この発明のホログラム調加飾シートの製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。 この発明のホログラム調加飾シートの製造方法のうち、ホログラムリボンの背面から熱転写プリンタにより熱を加えた段階の一実施例を示す断面図である。 この発明のホログラム調加飾シートの絵柄層上にホログラム層等が形成された段階のホログラム調加飾シートの一実施例を示す断面図である。 この発明のホログラム調加飾シートのホログラム層等上に接着層が形成された段階のホログラム調加飾シートの一実施例を示す断面図である。 この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。 この発明の成形同時加飾成形品の製造方法によって得られた成形同時加飾成形品の一実施例を示す断面図である。 一般的な熱転写プリンタの熱転写部の概略を示す図である。 この発明のホログラムリボンの別の製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１ ホログラムリボン
２ 成形同時加飾成形品
３ 加飾シート
４ ホログラム調加飾シート
５ ホログラム調加飾シート
６ ホログラムリボン
８ 加飾柄
９ 熱転写プリンタ
１０ 第１基体シート
１２ ドライラミネート接着剤層
１５ 前アンカー層
１６ ホログラム層
１６ａ ホログラム顔料
１７ ホログラムパターンが形成された金型
２０ 第２基体シート
２１ 離型層
２３ 剥離層
２４ 絵柄層
２５ 位置検知パターン
２９ 接着層
３０ 第３基体シート
３１ Ａ金型
３２ Ｂ金型
３４ クランプ
３６ 射出口
３８ 成形樹脂
４０ 金属薄膜層
９１ サーマルヘッド

Claims (7)

1. 第１基体シートよりも剛性の高い第２基体シート上にホログラム層を形成し、次に当該ホログラム層上に前記第１基体シートを積層させた後、前記第２基体シートを剥離除去することにより前記ホログラム層を第２基体シート上から第１基体シート上に転写形成させることを特徴とするホログラムリボンの製造方法。
2. 前記第２基体シートのヤング率と厚みの３乗の積が４〜１００００×１０^４ＧＰａ・μｍ^３であり、前記第１基体シートのヤング率と厚みの３乗の積が０．１〜２×１０^４ＧＰａ・μｍ^３である請求項１に記載のホログラムリボンの製造方法。
3. 第３基体シート上に絵柄層が形成された加飾シートと、請求項１または請求項２に記載の製造方法によって得られたホログラムリボンとを積層させ、該ホログラムリボンの背面から熱を加えることにより、前記ホログラムリボンから前記ホログラム層を第３基体シートの絵柄層が形成された面上に転写形成させたことを特徴とするホログラム調加飾シートの製造方法。
4. 前記ホログラムリボンの基体シートの背面から熱を加える方法が、熱転写プリンタによる方法である請求項３に記載のホログラム調加飾シートの製造方法。
5. 前記ホログラムリボンから前記ホログラム層を第３基体シートの絵柄層が形成された面上の所定の位置に転写形成するための位置検知パターンが、当該転写形成前に前記第３基体シート上にあらかじめ形成されている請求項３又は請求項４に記載のホログラム調加飾シートの製造方法。
6. 前記ホログラム層の転写形成の後、最上層として接着層を形成した請求項３〜５のいずれかに記載のホログラム調加飾シートの製造方法。
7. 請求項３〜６のいずれかに記載の製造方法によって得られたホログラム調加飾シートを、Ａ金型およびＢ金型からなる成形金型に挿入し、Ｂ金型から成形樹脂を射出することにより成形と同時に表面に絵柄層、ホログラム層が形成された成形同時加飾成形品を得、冷却後、該成形金型から加飾成形品を取り出すことを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法。

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