説明

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

【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基体シートと第2基体シートとを積層させた後、当該積層物の前記第1基体シート側の面上にホログラム層を形成し、次に前記第2基体シートを前記第1基体シートから剥離除去することによりホログラムリボンを製造する。したがって、第1基体シートと第2基体シートとの剛性の高い積層物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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
【特許文献1】特表平8−502301号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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基体シートと第2基体シートとを積層させた後、当該積層物の前記第1基体シート側の面上にホログラム層を形成し、次に前記第2基体シートを前記第1基体シートから剥離除去す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。
【0006】
また、上記構成において、前記第1基体シートのヤング率と厚みの3乗の積が0.1〜2×10GPa・μmであり、前記第2基体シートのヤング率と厚みの3乗の積が4〜10000×10GPa・μmであることを特徴とする。
【0007】
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、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である。
【0008】
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。
【0009】
また、上記構成において、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。
【0010】
また、上記構成において、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。
【0011】
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。
【発明の効果】
【0012】
本発明のホログラムリボンの製造方法は、第1基体シートと第2基体シートとを積層させ、第1基体シートの第2基体シートと反対側の面上にホログラム層を形成した後に、第2基体シートを第1基体シートから剥離除去することを特徴とする。したがって、第1基体シートと第2基体シートとの剛性の高い積層物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基体シートを剥離除去して、最終的に剛性の低い第1基体シート上にホログラム層が形成されるので、生産に適したリボンが得られるという効果がある。
【0013】
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。
【0014】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明のホログラムリボンの製造方法は、第1基体シートと第2基体シートとを仮接着などの方法により積層させ、ホログラム層を第1基体シートと第2基体シートとの積層物の第1基体シート側に形成し、引き剥がし装置により第2基体シートを第1基体シートから剥離除去することを特徴とする。
【0016】
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0.1〜2×10GPa・μm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。
【0017】
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4〜10000×10GPa・μm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、第1基体シートと仮接着などの方法により積層させても剛性が高めることが難しく、本発明の効果が得られにくい。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も、第1基体シートと積層後の巻き取り、ホログラム層の形成等がしになる問題がある。
【0018】
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。
【0019】
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1基体シートと第2基体シートの積層物の第1基体シート側に形成する。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
[実施例1] まず、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、第2基体シート20として、厚さ16μm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第1基体シート10と第2基体シート20とを積層させた。次いで、該積層物の第1基体シート10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)。
【0031】
次に、該積層物の一端から第2基体シート20を剥がし、それを引き剥がし装置7に取り付けて作動させることにより、第2基体シート20を剥離除去した。この工程により、ホログラム層16は剛性の低い第1基体シート10上にのみ形成されることになり、生産に適したホログラムリボン1が得られた(図2参照)。
【0032】
次に、下記の手順により加飾シート3を作成した。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(東レ(株)製 F−55)を第3基体シート30とし、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)。
【0033】
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16の一部を加飾シート3の絵柄層24上の所定の位置にパターン形成した。
【0034】
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)。
【0035】
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1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)。
【0036】
[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16.7GPa)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。
【0037】
[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。
【0038】
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。
【0039】
【表1】

【0040】
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。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】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。
【図2】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。
【図3】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。
【図4】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。
【図5】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。
【図6】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。
【図7】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。
【図8】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。
【図9】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。
【図10】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】
【0042】
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
7 引き剥がし装置
8 加飾柄
9 熱転写プリンタ
10 第1基体シート
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

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1基体シートと第2基体シートとを積層させた後、当該積層物の前記第1基体シート側の面上にホログラム層を形成し、次に前記第2基体シートを前記第1基体シートから剥離除去することを特徴とするホログラムリボンの製造方法。
【請求項2】
前記第1基体シートのヤング率と厚みの3乗の積が0.1〜2×10GPa・μmであり、前記第2基体シートのヤング率と厚みの3乗の積が4〜10000×10GPa・μmである請求項1に記載のホログラムリボンの製造方法。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−125801(P2010−125801A)
【公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−305703(P2008−305703)
【出願日】平成20年11月28日(2008.11.28)
【出願人】(000231361)日本写真印刷株式会社 (477)
【Fターム(参考)】