(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラムフィルムのホログラム加工面に、高輝度コーティング剤の塗布皮膜又は印刷皮膜からなる光反射層を有し、該光反射層側の最上層部に接着剤層を介した紙層を有するメタリックホログラム紙であって、該高輝度コーティング剤が、結着樹脂および金属薄膜細片を含有することを特徴とするメタリックホログラム紙。
【請求項２】
前記金属薄膜細片が、有機脂肪酸、メチルシリルイソシアネート、またはセルロース誘導体で表面処理されている請求項１に記載のメタリックホログラム紙。
【請求項３】
光反射層を有するメタリックホログラム領域と、光反射層の無い透明ホログラム領域とを有する請求項１又は２に記載のメタリックホログラム紙。
【請求項４】
光反射層を有するメタリックホログラム領域と、光反射層及びホログラム機能の無い透明領域とを有する請求項１〜３の何れかに記載のメタリックホログラム紙。
【請求項５】
光反射層が任意の形状にパターン形成されている請求項１〜４の何れかに記載のメタリックホログラム紙。
【請求項６】
ホログラム領域が任意の形状にパターン形成されている請求項１〜５の何れかに記載のメタリックホログラム紙。
【請求項７】
ホログラムフィルムのホログラム加工面に高輝度コーティング剤を塗布又は印刷して光反射層を形成する工程、さらに該光反射層側の最上層部を接着剤により紙と貼合する工程を有するメタリックホログラム紙の製造方法であって、該高輝度コーティング剤が、結着樹脂および金属薄膜細片を含有することを特徴とするメタリックホログラム紙の製造方法。
【請求項８】
高輝度コーティング剤を塗布又は印刷することによって、任意の形状に光反射層のパターンを形成する請求項７に記載のメタリックホログラム紙の製造方法。
【請求項９】
透明ニスを塗布又は印刷することによって、任意の形状に非ホログラム領域のパターンを形成する請求項７又は８に記載のメタリックホログラム紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラムフィルムのホログラム加工面に、高輝度コーティング剤の塗布皮膜又は印刷皮膜からなる光反射層を有するメタリックホログラム紙及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から紙器や包装紙に偽造防止性を付与する目的でホログラム領域を設けたり、あるいは意匠性を高めるために全面又は一部にホログラム加工を施すことが行われている。これらの目的で使用されるホログラムの代表的なものに、光反射層を有するメタリックホログラムフィルムと紙を貼り合わせたものがある。メタリックホログラム紙の一般的な構成は、片面にホログラム加工した透明プラスチックフィルムのホログラム面にアルミニウム蒸着をして光反射層を形成し、アルミニウム蒸着面と紙をラミネートして紙基材にホログラム領域を設けるものである。
【０００３】
紙基材上にメタリックホログラムを得る場合、貼り合わせに用いられる接着剤及びコーティング剤によってホログラム面に形成されている回析格子の役割を果たす微細な溝が埋められてしまうため、ホログラムフィルムのホログラム面全面にアルミ蒸着を施したメタリックホログラムを使用している。この場合、非ホログラム部分を形成させるためにホログラムフィルムの蒸着面の反対側にホログラムを被覆する目的で隠蔽コーティング剤を塗布又は印刷によって形成させていた。又、着色メタリックホログラムを得る場合はホログラムフィルムの蒸着面の反対側に透明な着色コーティング剤を塗布又は印刷によって形成させていた。したがってメタリックホログラム紙を得る場合にはホログラムフィルムにアルミニウム蒸着を施し、紙と張り合わせを行った後、更に印刷又は塗布を行う必要がありコスト高の要因となっている。又、非ホログラム面への印刷又は塗布ではメタリックホログラムの鮮明性が損なわれる点がデザイン上の制約となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、光反射層を簡便かつ安価に形成し、さらには非ホログラム領域及びホログラム領域の文字やカラー画像を任意の形状にパターン形成したメタリックホログラム紙およびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、ホログラムフィルムのホログラム加工された面に、高輝度コーティング剤を塗布又は印刷し紙基材と貼り合わせることによって、アルミニウム蒸着を施したメタリックホログラム紙と同等の輝度を持つ光反射層を形成できることを見出し、上記課題を解決した。
【０００６】
すなわち、本発明は、第一に、ホログラムフィルムのホログラム加工面に、高輝度コーティング剤の塗布皮膜又は印刷皮膜からなる光反射層を有し、該光反射層側の最上層部に接着剤層を介した紙層を有することを特徴とするメタリックホログラム紙を提供する。第二に、ホログラムフィルムのホログラム加工面に高輝度コーティング剤を塗布又は印刷して光反射層を形成する工程、さらに該光反射層側の最上層部を接着剤により紙と貼合する工程を有することを特徴とするメタリックホログラム紙の製造方法を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のメタリックホログラム紙およびその製造方法を詳細に説明する。
【０００８】
１．高輝度コーティング剤
本発明のメタリックホログラム紙に使用する高輝度コーティング剤は、金属薄膜細片、結着樹脂、添加剤、および溶剤からなる。通常メタリックコーティング剤には金属粉が使用されるが、金属薄膜細片を使用した場合は、該コーティング剤を塗布した際に金属薄膜細片が被塗物表面に対して平行方向に配向する結果、従来の金属粉では得られない高輝度の鏡面状金属光沢が得られる。
【０００９】
（１）金属薄膜細片
金属薄膜細片の金属としては、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等を使用することができる。金属を薄膜にする方法としては、アルミニウムのように融点の低い金属の場合は蒸着、アルミニウム、金、銀、銅など展性を有する場合は箔、融点が高く展性も持たない金属の場合は、スパッタリング等を挙げることができる。金属薄膜の厚さは、０．０１〜０．１μｍが好ましく、さらに好ましくは０．０３〜０．０８μｍである。コーティング剤中に分散させる金属薄膜細片の面方向の大きさは、５〜２５μｍが好ましく、さらに好ましくは１０〜１５μｍである。大きさが５μｍ未満の場合は、塗膜の輝度が不十分となり、２５μｍを超えると金属薄膜細片が配向しにくくなるので輝度が低下する。また高輝度コーティング剤を、グラビア方式あるいはスクリーン印刷方式で塗布する場合は、版の目詰まりの原因となる。
【００１０】
以下に金属薄膜細片の作成方法を、蒸着法を例として説明する。金属を蒸着する支持体フィルムには、ポリオレフィンフィルムやポリエステルフィルムなどを使用することができる。まず支持体フィルム上に塗布によって剥離層を設けた後、剥離層上に所定の厚さになるよう金属を蒸着する。蒸着膜面には、酸化を防ぐためトップコート層を塗布する。剥離層およびトップコート層形成用のコーティング剤は同一のものを使用することができる。
【００１１】
剥離層、あるいはトップコート層に使用する樹脂は、特に限定されない。具体的にはたとえば、セルロース誘導体、アクリル樹脂、ビニル系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ＥＶＡ樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩素化ＥＶＡ樹脂、石油系樹脂等を挙げることができる。また溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル等を使用することができる。
【００１２】
上記金属蒸着フィルムを、剥離層およびトップコート層を溶解する溶剤中に浸積して撹拌し、金属蒸着膜を支持体フィルムから剥離した後、さらに撹拌して金属薄膜細片の大きさを約１５０μｍとし、濾別、乾燥する。溶剤は、剥離層あるいはトップコート層に使用する樹脂を溶解するものであること以外に、特に限定はない。金属薄膜をスパッタリングで作成した場合も、上記と同様の方法で金属薄膜細片とすることができる。金属箔を用いる場合は、溶剤中でそのまま攪拌機で所定の大きさに粉砕すればよい。
【００１３】
金属薄膜細片は、高輝度コーティング剤中における分散性を高めるために表面処理するのが好ましい。表面処理剤としては、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸等の有機脂肪酸、メチルシリルイソシアネート、ニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、エチルセルロース等のセルロース誘導体が挙げられ、公知慣用の方法で金属薄膜細片表面に吸着させる。
【００１４】
（２）結着樹脂
結着樹脂は、従来の塗料、グラビアインキ、フレキソインキ、あるいはスクリーンインキ等に通常使われているものを使用することができる。具体的にはたとえば、硝化綿、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレタン尿素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、石油系樹脂、ポリスチレン、スチレン−マレイン酸樹脂、セラック、アルキッド樹脂等を挙げることができる。
【００１５】
（３）添加剤
本発明の高輝度コーティング剤には、必要に応じて、従来の塗料、グラビアインキ、フレキソインキ、あるいはスクリーンインキ等に使用されている各種添加剤を使用することができる。このような添加剤としては、着色用顔料、染料、ワックス、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、分散剤、消泡剤、キレート化剤等を挙げることができる。
【００１６】
（４）溶剤
本発明の高輝度コーティング剤に使用する溶剤もまた、従来の塗料、グラビアインキ、フレキソインキ、あるいはスクリーンインキ等に使われている公知慣用の溶剤を使用することができる。具体的にはたとえば、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル等を挙げることができる。
【００１７】
（５）高輝度コーティング剤の調製方法
一般にコーティング剤の配合原料を安定して分散させるには、ロールミル、ボールミル、ビーズミル、あるいはサンドミル等を使用して練肉することにより、顔料その他添加剤をサブミクロンまで微粒子化する。しかし、本発明の高輝度コーティング剤においては、金属光沢を発現させるために配合する金属薄膜細片は５〜２５μｍの大きさを必要とし、上記練肉を行った場合は金属薄膜細片が微粒子化してしまい、金属光沢が極端に低下する。したがって、本発明においては練肉を行わず、単に上記配合原料を混合してコーティング剤とする。そのためには、分散性を向上させる目的で、前記したように金属薄膜細片を表面処理しておくことが好ましい。
【００１８】
２．メタリックホログラム
（１）ホログラムフィルム
本発明においては、ポリオレフィン，ポリエステル等の透明プラスチックの片面にホログラム加工をしたホログラムフィルムを使用する。
【００１９】
（２）光反射層の形成
本発明におけるメタリックホログラムの光反射層は、ホログラムフィルムのホログラム加工を施した面に高輝度コーティング剤を塗布又は印刷して形成する。従来行われている金属の蒸着やスパッタリングでは設備が大がかりになってしまうような大面積のメタリックホログラムを、印刷又は塗布という高速かつ安価な方法で大量生産することができる。
【００２０】
塗布方法としては、ロールコート、グラビアコート、カーテンコート、スプレーコート、ダイコート等、通常の塗装方式が挙げられる。これらの他に、グラビア印刷、フレキソ印刷、あるいはスクリーン印刷等の印刷方式を使用できることも本発明の大きな特徴の一つとなっている。印刷方式によるコーティングでは版を使用するところから、全面塗布ばかりでなく任意の場所に、任意のパターンを形成した部分メタリックホログラムを作成することができる。このため、本発明のメタリックホログラムを使用すれば、単にホログラムの識別機能だけでなく、ホログラムのパターンを意匠デザインすることにより、装飾用途に使うこともできる。
【００２１】
（３）非ホログラム領域の形成
ホログラムフィルムのホログラム加工面に透明ニス、インキ又は塗料を塗布又は印刷することによって、部分的に任意のパターンでホログラム機能を消滅させて部分ホログラムを作成することもできる。その結果、本発明ではホログラムフィルムの同一面内に、▲１▼光反射層を有するメタリックホログラム領域  ▲２▼光反射層のない透明なホログラム領域  ▲３▼光反射層がなくホログラム機能もない透明領域▲４▼光反射層はあるがホログラム機能がないメタリック領域を、任意の場所に、任意の形状で混在させることができ、意匠デザインの自由度が格段に向上する。
【００２２】
上記▲２▼、あるいは▲３▼の透明領域には、文字やカラー画像を印刷することができる。本発明のメタリックホログラム紙の場合は片面、あるいは両面いずれにも印刷することができるが、片面に印刷して紙にラミネートする場合は、裏刷りとなるようにホログラム加工面側に印刷するのが好ましい。この場合、用途に応じて、凸版印刷、平版印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等、公知慣用の印刷方式を使用することができる。また、透明領域を有するメタリックホログラムを、あらかじめ該透明領域に相当する位置に文字やカラー画像を印刷した紙にラミネートしても同様の効果が得られる。これらはいずれも、光反射層を塗布又は印刷によって形成することができる本発明の方法によって、始めて可能となったものである。
【００２３】
（４）メタリックホログラム紙の作成
上記のメタリックホログラムフィルムの光反射層形成面を紙と貼り合わせる事で容易にメタリックホログラム紙を作成することができる。メタリックホログラムフィルムと紙の張り合わせにはドライラミネート、ノンソルベントラミネート、プリントラミネート、熱ラミネート等の方式が用いられる。紙の種類としては上質紙、コート紙、アート紙、クラフト紙、コートボール紙などの公知慣用の紙、若しくは前記の紙にプラスティックフィルムをラミネートしたものが使用できる。この方法で作成されたメタリックホログラム紙は▲１▼光反射層を有するメタリックホログラム領域  ▲２▼光反射層のない透明領域  ▲３▼光反射層がなく文字やカラー画像がパターン形成されている領域  ▲４▼光反射層はあるがホログラム機能がないメタリック領域を、任意の場所に、任意の形状で混在させることができ、意匠デザインの自由度が格段に向上する。又、光反射層及び文字やカラー画像のパターン形成面はホログラムフィルムと紙の間に位置するため、ホログラムフィルムの非ホログラム加工面によって保護されるという効果も得られる。
【００２４】
ドライラミネート、ノンソルベントラミネートおよびプリントラミネートとしては、グラビアロール塗工機、ロール塗工機、メイヤーバー塗工機等の塗工機を用いて、前記のホログラムフィルムに接着剤を塗布し乾燥した後に前記の紙若しくは紙にプラスティックフィルムとをラミネートしたプラスティック面とをラミネートする方法、若しくは、前記の紙若しくは紙にプラスティックフィルムとをラミネートしたプラスティック面に接着剤を塗布し乾燥した後に前記のホログラムフィルムとをラミネートする方法である。有機溶剤が含まれた接着剤をホログラムフィルムに直接塗布する場合、ホログラムの高輝度コーティング剤の輝度が低下する場合があるため、紙若しくは紙にプラスティックフィルムとをラミネートしたプラスティック面に接着剤を塗布する方法が好ましい。
【００２５】
ドライラミネートでは、ポリエーテルポリウレタンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオールの中から選ばれた少なくとも１種類以上のポリオールをポリイソシアネートで架橋する接着剤が使用される。塗工機としては、グラビアロール塗工機が主に使用される。希釈剤として使用される有機溶剤としては例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチレンクロリド、エチレンクロリド等のハロゲン化炭化水素類；ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホアミド等が挙げられる。これらのうち通常は酢酸エチルを使用するのが好ましい。
【００２６】
ノンソルベントラミネートでは、有機溶剤が含まれない前記ポリオールとポリイソシアネートとからなる接着剤が使用される。この接着剤を塗布する際には、接着剤は４０℃〜９０℃程度に加温して使用され、塗工機としては加温できる多段ロールが主に使用される。
【００２７】
プリントラミネートでは、アクリルポリオールをポリイソシアネート若しくはエポキシ樹脂で架橋する接着剤が使用される。塗工機としては、多段ロール塗工機が主に使用される。
【００２８】
熱ラミネートとしては、グラビアロール塗工機、多段ロール塗工機、メイヤーバー塗工機等の塗工機を用いて前記のホログラムフィルムにヒートシール剤を塗布した後に前記の紙若しくは紙にプラスティックフィルムをラミネートしたプラスティック面とを７０℃〜１８０℃に加温した加熱ロールでラミネートする方法、若しくは、前記の紙若しくは紙にプラスティックフィルムとをラミネートしたプラスティック面にヒートシール剤を塗布した後に前記のホログラムフィルムとを７０℃〜１８０℃に加温した加熱ロールでラミネートする方法である。
【００２９】
ヒートシール剤としては、ホットメルトタイプ、塗液タイプがある。これらのヒートシール剤には、酢酸ビニル系、アクリル系、ポリエステル系、ポリオレファイン系、エチレン酢酸ビニル系樹脂が使用される。
【００３０】
３．本発明のメタリックホログラム紙の用途
本発明のメタリックホログラム紙は、低コストで容易にメタリックホログラム及び文字又はカラー画像を混在形成することができるので、化粧箱、ショッピングバッグ、液体紙容器、粘着シート、通帳、有価証券類、書籍の表紙、日用雑貨、壁紙や化粧紙等の建築材料、家庭用電気製品等に、装飾用途として、あるいは偽造防止のための識別標識として使用することができる。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、特に断らない限り、部および％はそれぞれ質量部および質量％を表す。
＜高輝度コーティング剤の調製＞
（１）アルミニウム薄膜細片
ニトロセルロース（ＨＩＧ７）を、酢酸エチル：イソプロピルアルコール＝６：４の混合溶剤に溶解して６％溶液とした。該溶液を、スクリーン線数１７５線／インチ、セル深度２５μｍのグラビア版でポリエステルフィルム上に塗布して剥離層を形成した。十分乾燥した後、剥離層上に厚さが０．０４μｍとなるようにアルミニウムを蒸着し、蒸着膜面に、剥離層に使用したものと同じニトロセルロース溶液を、剥離層の場合と同じ条件で塗布し、トップコート層を形成した。上記蒸着フィルムを、酢酸エチル：イソプロピルアルコール＝６：４の混合溶剤中に浸積してポリエステルフィルムからアルミニウム蒸着膜を剥離したのち、大きさが約１５０μｍとなるよう攪拌機でアルミニウム蒸着膜を粉砕し、アルミニウム薄膜細片を調製した。
【００３２】
（２）アルミニウム薄膜細片スラリー
アルミニウム薄膜細片                                          １０部
酢酸エチル                                                    ３５部
メチルエチルケトン                                            ３０部
イソプロピルアルコール                                        ３０部
上記を混合し、撹拌しながら、下記組成のニトロセルロース溶液５部を加えた。
ニトロセルロース（ＨＩＧ１／４）                    ２５％
酢酸エチル：イソプロピルアルコール＝６：４混合溶剤  ７５％
上記混合物を、温度を３５℃以下に保ちながら、ターボミキサーを使用して、アルミニウム薄膜細片の大きさが１０〜１５μｍになるまで攪拌し、アルミニウム薄膜細片スラリーを調製した。
【００３３】
（３）高輝度コーティング剤
0003829697.tif 000002
上記を混合し、高輝度コーティング剤を調製した。
【００３４】
＜グラビア印刷版＞
ホログラムフィルムに、高輝度コーティング剤を部分的あるいは全面に塗布するためのグラビア版は下記のものを使用した。
グラビア版彫刻機：ヘルグラビアシステムズ社製「HelioKlischograph K500」
スクリーン線数  ：１７５線／インチ
セル深度        ：２５〜３０μｍ
スタイラス角度  ：１２０°
【００３５】
（実施例１）
＜部分メタリックホログラムの書籍表紙＞
市販のホログラムフィルム（基材：３０μｍポリエステルフィルム）のホログラム面に、グラビア版を使用して、ラミネート用グラビアインキ（大日本インキ化学工業製「ユニバーサル２１」）を用いてプロセス印刷にて文字及びカラー画像を形成した後、高輝度コーティング剤を印刷してメタリックホログラム領域を形成した。得られたメタリックホログラムフィルムの印刷面に、ドライラミネート用接着剤（大日本インキ化学工業製「ディックドライＬＸ−４０１Ａ」１部に同社製硬化剤「ＳＰ６０」１部を添加したもの）を乾燥時の塗布量が３〜５ｇ／ｍ２となるように塗布し、アート紙にドライラミネートして、部分メタリックホログラムと文字及びカラー画像を混在させた書籍の原紙を得た。
【００３６】
（実施例２）
＜部分メタリックホログラムの化粧箱＞
市販のホログラムフィルム（基材：３０μｍポリエステルフィルム）のホログラム面に、グラビア版を使用して、ラミネート用グラビアインキ（大日本インキ化学工業製「ユニバーサル２１」）を用いてプロセス印刷にて文字及びカラー画像を形成した後、高輝度コーティング剤を印刷してメタリックホログラム領域を形成した。得られたメタリックホログラムフィルムの印刷面に、プリントラミネート用接着剤（大日本インキ化学工業製「Ｄタイト６９２０」１５部に同社硬化剤「ＰＬハードナー５０（１）」１部を添加したもの）を乾燥時の塗布量が５ｇ／ｍ２となるように塗布し、枚葉形態のコートボール紙とプリントラミネートして、部分メタリックホログラムと文字及びカラー画像を混在させた化粧箱の原紙を得た。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、従来アルミニウム蒸着でしかなし得なかったメタリックホログラム紙の光反射層を、高輝度コーティング剤の塗布又は印刷で形成することを可能とした。その結果、大量のメタリックホログラム紙を安価に、かつ高速で大量生産できることとなった。さらに、印刷版を使用することにより、メタリックホログラム紙の同一面内に、▲１▼光反射層を有するメタリックホログラム領域  ▲２▼光反射層のない透明領域  ▲３▼光反射層がなく文字やカラー画像がパターン形成されている領域  ▲４▼光反射層はあるがホログラム機能がないメタリック領域を、任意の場所に、任意の形状で印刷工程のみで混在させることができ、意匠デザインの自由度が格段に向上する。又、光反射層及び文字やカラー画像のパターン形成面はホログラムフィルムと紙の間に位置するため、ホログラムフィルムの非ホログラム加工面によって保護されるという顕著な効果も発現する。