(57)【要約】 【課題】  大量生産に適したカラーホログラムを生成する方法を提供すること。【解決手段】  本発明のカラーホログラムの製造方法は、（Ａ）照射後瞬間硬化するＵＶ／ＥＢ硬化アクリル・レジンと少なくとも１つの色素とを含むラッカー組成物を用意するステップと、（Ｂ）前記ラッカー組成物を、印刷機手段によりフレキシブルな支持部材の所定領域に塗布するステップと、（Ｃ）ホログラムを形成するよう、前記塗布されたラッカーにレリーフを形成するよう成形するステップと、（Ｄ）前記成形した領域を瞬間硬化させるために、ＵＶ光／ＥＢ放射で、前記成形領域を照射するステップとを有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）  ＵＶ／ＥＢ硬化アクリル・レジンと少なくとも１つの色素とを含むラッカー組成物を用意するステップと、
前記レジンは、照射後瞬間硬化するタイプであり、
（Ｂ）  前記ラッカー組成物を、印刷機手段によりフレキシブルな支持部材の所定領域に塗布するステップと、
（Ｃ）  ホログラムを形成するよう、前記塗布されたラッカーにレリーフを形成するよう前記ラッカーを成形するステップと、
（Ｄ）  前記成形した領域を瞬間硬化させるために、ＵＶ光／ＥＢ放射で、前記成形した領域を照射するステップと
を有する
ことを特徴とするカラーホログラムの製造方法。
【請求項２】
前記レジンは、エポキシ（epoxy）またはポリエステル・アクリレート・オリゴマ（polyester acrylate oligomers）であり、その粘度は、０．２−７ポアーズ（poises）の範囲内である
ことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記色素は、透明色素と半透明色素から選択され、
前記色素の量は、前記ラッカー組成物の５重量％から２０重量％の範囲内である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記成形ステップ（Ｃ）は、ホログラムをエンボスしたテープにより実行される
ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記成形レジンの層を最終基板に形成する
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかの方法により生成された
ことを特徴とするカラーホログラム。
【請求項７】
レリーフ・ホログラムを生成するために、ペーパまたはプラスチックのコーティング用に、ＵＶおよび／またはＥＢ硬化アクリル・レジンを用いる
ことを特徴とするＵＶおよび／またはＥＢ硬化アクリル・レジンの使用方法。
【請求項８】
請求項１−５のいずれかの方法により得られたカラーホログラムの少なくとも１つを具備した
ことを特徴とするパッケジ材料。
【請求項９】
ホログラム生成プロセスで、ＵＶまたはＥＢ硬化インクを使用すること
ことを特徴とするＵＶまたはＥＢ硬化インクの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーホログラムの組成とカラーホログラムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、「レリーフ／浮き彫り（relief）」あるいは「表面レリーフ／表面浮き彫り（surface relief）」ホログラムとして知られているホログラムは、浮き彫り細工を施した材料を有する層（a layer of embossed material）と非常に薄い金属層とからなる積層構造体である。浮き彫り層は、通常透明でホログラフ効果を出すのに必要なレリーフを提供する。一方、薄い金属層は、透明な浮き彫り層のホログラフ効果を高めるのに用いられる。さらに保護層を具備することもある。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４７５８２９６Ａ号明細書
【特許文献２】米国特許第４４２１３８０号明細書
【特許文献３】欧州特許第０５６２８３９Ａ号明細書
【０００４】
特許文献１の開示したレリーフ・ホログラムを形成する方法は、ＵＶ硬化レジンをホログラム・マスターに形成し、支持用透明フィルムをこのレジンに形成し、この支持フィルム上のレジンを硬化する方法である。この硬化したレジンを反射率を向上させる材料でカバーする最終ステップが必要である。
【０００５】
この特許文献１は、回折による着色効果を有する特別な「SPECTRAFOIL」製品を使用しないホログラムの着色については何も記載しておらず、またその性質も開示していない。
【０００６】
ホログラムは、パッケージ（梱包）業界においてますます重要となりつつある。ホログラムは、偽造防止用のみならず装飾目的にも使用される。実際に、従来の金属形成した銀色のホログラムをカラーホログラムで置き換えること、すなわち、銀色とは別の色をもったホログラムで置き換えることが模索／研究されている。カラーホログラムを生成する公知技術の一例は、特許文献２に開示されている。この特許文献２は、ドット列で形成され、各ドット上にカラーフィルタを具備したカラーホログラムを開示している。一方、特許文献３は、２枚の感光層を絶縁層の間に挟んだ多層材料を使用するカラーホログラムの製造方法を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カラーホログラムを生成するこれらの技術および類似の技術は、複雑且つ高価である。それは一般的に異なる材料からなる複数の層を使用するからである。これらの技術のもう一つの欠点は、得られたホログラムを最終製品に転写しなければならないことである。
【０００８】
それ故に、カラーホログラムを安く簡単な方法で、すなわち大量生産に適し、且つ最終製品例えばパッケージ用のプラスチック・フィルムに直接形成する方法で提供する必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記の欠点を解決し、安価に製造でき、大量生産に適したカラー・ホログラムを提供する際の問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、本発明により達成できる。本発明のカラーホログラムの製造方法は、（Ａ）照射後瞬間硬化するＵＶ／ＥＢ硬化アクリル・レジンと少なくとも１つの色素とを含むラッカー組成物を用意するステップと、（Ｂ）前記ラッカー組成物を、印刷機手段によりフレキシブルな支持部材の所定領域に塗布するステップと、（Ｃ）ホログラムを形成するためにレリーフを形成するよう、前記ラッカー組成物を成形するステップと、（Ｄ）前記成形領域を瞬間硬化させるために、ＵＶ光／ＥＢ放射で、前記成形領域を照射するステップとを有する。
【００１１】
本発明の好ましい実施例よれば、ラッカー組成物（lacquer composition）は、遊離基生成剤（free radical generating agent）を含み、成形されたラッカーは、ＵＶ光で硬化する。
【００１２】
本発明の他の実施例によれば、成形されるべきラッカーの粘度は、０．２から７．０ポアーズ（poises）の範囲内にある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、カラーホログラムを上記の方法で得ることである。
【００１４】
本発明の別の目的は、オーバー・プリント・バーニッシュ（Over Print Varnish）用のＵＶ硬化またはＥＢ硬化のアクリル・レジン（acrylic resin）を、レリーフ・ホログラムを生成するために成形可能な層として、使用することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、ホログラム生成プロセスで、ＵＶ硬化インクまたはＥＢ硬化インクを使用することである、すなわちホログラム生成プロセスにおいて、ＵＶ硬化レジンまたはＥＢ硬化レジン用の色素としてそれらを使用することである。
【００１６】
本発明で使用されるのに適したレジンまたはコーティング材料は、「その場で硬化する瞬間硬化（in-place hardening, cure-in-place）レジン」である。その名前が示すように、これらのレジンおよびコーティング材料は、基板上に塗布され露光されると直ちに硬化する。瞬間硬化技術は公知であり、コーティング用レジンの硬化時間をミリ秒にまで縮める。
【００１７】
本発明の使用に適したレジンは、アクリレート（acrylates）および／またはメタアクリレート（methacrylates）を含む揮発性有機化合物（Volatile Organic Compound）を非常に低い値で有するアクリル・エステル・レジン（acrylic esters resins）であり、急速に硬化する。これらのレジンは、ＵＶ光または電子ビームで照射されると、短時間で重合化するよう反応する。
【００１８】
請求項１に記載した「瞬間硬化」とは、レジン組成物とそれに加えられる遊離基生成剤は、ＵＶ光または電子ビームでレジンを照射した後ミリ秒からナノ秒の範囲で、レジン層が硬化することを意味する。
【００１９】
この分野で公知のように、レジン組成物は、モノマー（monomer 単量体）とオリゴマー（oligomer 低重合体）とを含む。適切なモノマーは、単反応性度、二反応性度、三反応性度（mono-,di- and tri-functionality）を有する。好ましいモノマーは、低粘度のアクリレート（acrylates）とメタアクリレート（methacrylates）であり、反応希釈剤（reactive diluent）、架橋剤（crosslinker）、性能特性向上剤（performance property enhancer）として機能する。好ましいモノマーは、アルコキシレート・モノマー（alkoxylated monomers）である。オリゴマーは、アクリレート・ウレタン（acrylated urethanes）とエポキシ（epoxies）とポリエステル（polyesters）とアクリル（acrylics）であり、好ましいオリゴマーは、エポキシ（epoxies）、ポリエステル（polyesters）、アクリレート・オリゴマー（acrylate oligomers）である。
【００２０】
適宜の瞬間硬化レジンに関するさらなる情報は、製造業界およびペイント＆コーティング（Paint & Coating Industry）のような技術雑誌から、特に２０００年版から得られる。
レジン組成物の粘度は、最終組成物となるよう十分低い。すなわち、色素を添加した後でも、印刷機械（printing flexographic machine）で使用できるほど低く、好ましくは０．２から７．０ポアーズの範囲内である。
【００２１】
上記したように、本発明のレジンは、ＵＶ放射またはＥＢ放射で瞬時に硬化する。ＵＶ（紫外線）光放射が用いられた場合には、ＵＶ光により活性化するラジカル・イニシエータ（radical initiator）が、瞬間硬化を促すのに十分な量だけ必要である。適宜のラヂカル・イニシエータは、例えば、ベンゾフェノン（benzophenone）、ベンジル・ジメチルケタル（benzil dimethylketal）、２−ハイドロキシ−２メチル−１−フェニル−１−プロパノン（2-hydroxy-2methyl-1-phenyl-1-propanone）である。次に、レジンがＥＢ（電子ビーム）により硬化する場合には、ラジカル・イニシエータは必要でない。その理由は、遊離基を必要量生成するのに十分なエネルギーが、電子照射から得られるからである。
【００２２】
本発明に特に適したＵＶまたはＥＢ瞬間硬化レジンは、アクリル・エステル（acrylic esters）とメタアクリル・エステル（methacrylic esters）に基づいたレジンであり、これらは、プラスチックまたはペーパのパッケージ材料に光沢（overprint varnish (ＯＶＰ)）を与える最終コーティングとして印刷業界で用いられるものである。
【００２３】
これらのレジンは、透明なホログラム層を提供するのに驚くほど適したものであると見いだされ、しかも金属化されたあるいは金属化されていない向上層を必要としない。ＯＶＰレジンの独特の光沢特性故に、同一レジンが、特にホログラムを生成するのに適したものであり、優れたカラーホログラムが、レリーフ・ホログラムを形成するために使用されるレジン組成物に色素を加えることによって得られることは驚くべきことである。言い換えると、本発明により、ホログラム層すなわち成形されたレジンに、色素を直接付けることが可能となり、しかもこれはホログラムの反射特性を損なうことなく行われる。同時に、印刷機械を用いてコーティング用レジンをペーパまたはプラスチックの支持基板に形成することを非常に高速で行うことができる。このような画期的な利点以外に、多くの利点が本発明により得られる。
【００２４】
実際に、本発明のアクリル・レジン（acrylic resins）は、ペーパおよび／またはプラスチックの基板に直接固着するのに適したものである。すなわち、接着層を必要とせずレリーフ・ホログラムは、印刷機械で基板上に直接成形できる。かくして、ペーパ、プラスチックフィルムあるいは類似の基板上に直接形成された着色されたアクリル・レジンの層のみを含むカラーホログラムを生成できる。この着色されたレジンは、基板上に印刷機械、例えばフレキソ印刷機（flexographic machine）で、高速且つ大量に印刷できる。さらに、印刷機械を用いることにより、レジンを基板の所定の領域にのみ形成でき、最高の精度でもって、同一の領域にホログラムを成形できる。それは、印刷機械のローラの位置合わせが行われるからである。
【００２５】
レジンの硬化の開始および重合化を行う適宜の遊離基生成剤は、例えば、ベンゾフェノン（benzophenone）、ベンジル・ジメチルケタル（benzil dimethylketal）、２−ハイドロキシ−２メチル−１−フェニル−１−プロパノン（2-hydroxy-2methyl-1-phenyl-1-propanone）から選択される。遊離基開始剤の量は、レジンの瞬間硬化を起こすのに十分な程度である。遊離基開始剤は、レジン製造業者から入手可能である。
【００２６】
色素は、ＵＶ耐性があり、好ましくは透明または半透明の色素である。色素は、レジン内に５重量％から２０重量％、好ましくは１２重量％から１７重量％含有される。この含有量により、着色されたレジン層の透明性と屈折率を許容可能な値に維持できる。この含有量は、色素の性質とその特性に依存し、色素の粒子が細かくなればレジンの透明性も良好になる。
【００２７】
一般的に、色素の量は、着色された硬化層を通る光の透過量の損失が、対応する着色されていない層を通る光の透過量よりも４０％以下となるよう制限する。色素粒子の好ましいサイズは、３ミクロン以下である。
【００２８】
代表的な適切な色素は、青色素が１５：３、１５：０で、赤色素が４８：１、４８：３、５７：１で、黄色素が１４、７４、８３、１５０で、オレンジ色素が３４で、緑色素が７である。他の類似のものも用いることができる。
【００２９】
レジンを着色する方法は、ホログラムが形成されるべき基板上に、印刷プロセスで使用される種類のＵＶ硬化印刷インクを、５−３０％添加することである。
【実施例】
【００３０】
基本となるレジンは市販されている。前述したように、色素をこの基本レジンに添加し分散／散在させる。添加される色素の量は、色素の性質とその粒子サイズに依存する。
【００３１】
より一般的には、色素の量は、未硬化レジンすなわち基板上に印刷されるレジンの５重量％から２０重量％、好ましくは１３重量％から１７重量％の範囲内である。
【００３２】
レジンがＵＶ光で硬化する場合には、フォトイニシエータすなわち遊離基生成剤が添加される。
【００３３】
かくして準備されたレジンを、印刷装置１の印刷群のレジン容器２内に供給する。この印刷群は、アニロクス・ローラ３を有し、レジンをレジン容器２から取り出して、クリシェ（フォトポリマー）・ローラ４に移す。
【００３４】
クリシェ・ローラ４は、所定量のレジンを基板Ｓの所定領域に転写する。これは、基板Ｓがクリシェ・ローラ４と印刷ドラム５に係合している時に行われる。その結果得られた基板（図３）には、基板の所定領域すなわちレジンが基板上にプリントされるべき領域に、レジンの均質層６が複数具備される。すなわちレジンがプリントされる。
【００３５】
適切な基板は、紙、プラスチック・フィルム、例えばＰＥフィルム、ＰＰフィルムおよびパッケージ用のラミネートフィルムである。
【００３６】
プリントされた基板がマスタ・ローラ７に供給され、そこで、均質層６をレリーフ・ホログラム８に成形する。このために、基板Ｓは、マスタ・ローラ７とカウンタ・ローラ９の間を通過する。カウンタ・ローラ９は、通常ゴム製で、軽い力を制御しながら基板Ｓにかけて、均質層６を平坦にすることなく、成形する。
【００３７】
レジンは、マスタ・ローラ７の近傍に配置されたＵＶランプ１０の手段により硬化される。基板Ｓがペーパまたは類似の非透明材料の場合には、ＵＶランプは、基板がマスタ・ローラ７から離れる場所で、レリーフ・ホログラム８の側に配置される。このＵＶランプは、図２と図４ではＵＶランプ１０ａで示す。
【００３８】
ホログラムが形成された基板が、その後通常の方法で処理される。例えば、基板がパッケージ用フィルムの場合には、その後溶着され、切断され、必要なパッケージの大きさにされる。
【００３９】
図２は、本発明の好ましい実施例を示す。同図において、マスター成形ローラであるマスタ・ローラ７は、平滑ドラムでもある均質ローラ１１で置換され、均質層６の成形は、エンボス・テープ／ウエブ１２の手段により実行される。エンボス・テープ／ウエブ１２は、従来方法で、必要とされる形状を具備した熱可塑性テープをエンボッシングすることにより得られる。例えば、熱可塑性テープをマスター・ローラで加熱成形し、その全体表面をエンボス（浮き彫り）することにより得られる。このエンボスされた表面は、既にホログラムの形態を採り、金属化層を具備しているか、あるいは基板上にエンボスしたアルミ製のホイルである。これらのホログラム成形したエンボス・テープ／ウエブ１２は市販されている。
【００４０】
例えば、エンボス・テープ１２のポリエステルのエンボスされた表面は、ラッカーが塗布された基板の表面張力よりも低い表面張力を有し、その結果、ラッカーのエンボス・テープ１２への接着／固着を回避できる。ウェブのエンボスされた表面が、平滑なレジン層６（図４）に接触し、この均質層６は、図３の実施例と同様な方法で、レリーフ・ホログラムに成形される。エンボス・テープ１２がＵＶ透明の場合、エンボス・テープ１２側のＵＶランプ１０aが、成形されたレジン層をレリーフ・ホログラム８へ変化させるのに必要な硬化を引き起こす。
【００４１】
エンボス・テープ１２が透明でない場合は、均質ローラ１１とカウンタ・ローラ９との間でホログラムを成形した後、基板Ｓとエンボス・テープ１２は、それらがＵＶランプ１０ａ（図４には示していないが、図２の位置にある）を通過するまで、接触状態に維持され、最終的に分離される。エンボス・テープ１２をリールに戻して、基板Ｓを前述したように処理する。
【００４２】
少なくとも図１の実施例においては、ＵＶランプはＥＢ装置で置換できる。これは、レジン組成物は遊離基イニシエータを必要としない点で利点がある。
【００４３】
好ましい実施例においては、ホログラムが形成される基板は、印刷機で印刷されるパッケージ材料である。ホログラムを形成する装置は、印刷機上に搭載して、ホログラムを具備したパッケージ材料の連続生産を可能にする。
【００４４】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の方法を実行するのに適した印刷機の部分断面図。
【図２】他の印刷機の部分断面図。
【図３】本発明によるホログラムの生成プロセスにおけるマスター・ローラ部分の拡大図。
【図４】ホログラム生成プロセスにおける本発明の他の実施例の拡大図。
【符号の説明】
【００４６】
１  印刷機
２  レジン容器
３  アニロクス・ローラ
４  クリシェ・ローラ
５  印刷ドラム
６  均質層
７  マスタ・ローラ
８  リリーフ・ホログラム
９  カウンタ・ローラ
１０  ＵＶランプ
１１  均質ローラ／平滑ドラム
１２  エンボス・テープ
【図１】
2006313361.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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2006313361.tif 000009
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