JP2012220918A

JP2012220918A - アルミホイル製ホログラムシート材の製造方法、及び、アルミホイル製ホログラムシート材

Info

Publication number: JP2012220918A
Application number: JP2011089925A
Authority: JP
Inventors: Nobukatsu Asano; 宣勝浅野
Original assignee: KYOWA LAMICOAT KK
Current assignee: KYOWA LAMICOAT KK
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2012-11-12
Also published as: CN102729679A

Abstract

【課題】アルミホイルの表面にホログラムの微細凹凸を高い精度で形成することができ、しかも効率良く生産することができるアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法、及びアルミホイル製ホログラムシート材を提供する。
【解決手段】アルミホイル１の表面に接着プライマー１´を塗布する下地調整工程と、アルミホイル１に光硬化樹脂層２を形成する光硬化樹脂層形成工程と、光硬化樹脂層上に、透光性の版フィルム５を微細凹凸が光硬化樹脂層に密着状態で被せ、この状態で版フィルムを通して光照射することによりホログラムの微細凹凸を光硬化樹脂層の表面に転写するとともに当該光硬化樹脂層を硬化させるホログラム微細凹凸転写工程と、版フィルムを剥離する剥離工程と、アルミホイルの光硬化樹脂層側の面に光輝性を有する物質を少なくともホログラム微細凹凸４´の部分に蒸着させて光輝層を微細凹凸の凹凸に沿って形成する光輝層形成工程と、を経て処理する。
【選択図】図３

Description

本発明は、表面にホログラムを形成するアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法、及びアルミホイル製ホログラムシート材に関するものである。

アルミホイルは、表面の美しさに優れていることから装飾パネルの表面材として使用され、また、ガスバリアー性が良好であることからタバコやチョコレートなどの包装材、耐熱性があることからオーブンで食材を載せたり包んだりするキッチン材などと広い範囲に亘って使用されている。
このアルミホイルの表面に文字や模様などの装飾を施すには、ロールの表面に装飾模様の凹凸パターン（押し型）を形成し、この型ロールの表面にアルミホイルを強い力で接触させてロール表面の凹凸パターンを転写する方法が採用されている（特許文献１）。

特開平８−２１６２２４号公報

ところで、前記したアルミホイル表面の凹凸パターンを転写する方法は、型ロールを製造するのに多大な手間と費用を要することから、大量生産に使用することができても、少量生産には不向きであった。また、ロール表面の凹凸パターンは、型ロールが金属製であることから微細な凹凸を形成するが容易ではなく、特に、ホログラムのような超微細凹凸を形成するには技術的な困難性を伴う。
また、ホログラムを予め形成したフィルムをアルミホイルに貼り合わせるラミネート構造にすることも技術的には可能であるが、このラミネート構造ではフィルムを貼り合わせる接着剤の臭いがしたり、樹脂フィルムが高温に耐えられないなどの欠点があった。

本発明は、前記した事情に鑑み提案されたものであり、その目的は、アルミホイルの表面にホログラムの微細凹凸を高い精度で比較的容易に形成することができ、しかも効率良く生産することができるアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法、及びアルミホイル製ホログラムシート材を提供しようとするものである。

本発明は、前記した目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のホログラムシート材の製造方法は、アルミホイルの表面に、光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成する光硬化樹脂層形成工程と、
前記光硬化樹脂層上に、表面にホログラムの微細凹凸が形成された透光性の版フィルムを該微細凹凸が光硬化樹脂層に密着する状態で被せ、この状態で版フィルムを通して光照射することにより前記ホログラムの微細凹凸を前記光硬化樹脂層の表面に転写するとともに当該光硬化樹脂層を硬化させるホログラム微細凹凸転写工程と、
該ホログラム微細凹凸転写工程の後、版フィルムを剥離する剥離工程と、
を経て処理することを特徴とする。

請求項２に記載のホログラムシート材の製造方法は、前記剥離工程の後に、前記光硬化樹脂層側の面に光輝性を有する物質を少なくともホログラム微細凹凸の部分に蒸着させて光輝層を微細凹凸の凹凸に沿って形成する光輝層形成工程を経て処理することを特徴とする請求項１に記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法である。

請求項３に記載のホログラムシート材の製造方法は、光輝性を有する前記物質が、前記光硬化樹脂よりも屈折率の高い物質であることを特徴とする請求項２に記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法である。

請求項４に記載のホログラムシート材の製造方法は、光輝性を有する前記物質が、空気との境界面における垂直方向の反射率が前記光硬化樹脂よりも高い物質であることを特徴とする請求項２に記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法である。

請求項５に記載のホログラムシート材の製造方法は、前記した光硬化樹脂層形成工程は、アルミホイル製造時に圧延ロールが接触する面とは反対側の面に光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法である。

請求項６に記載のホログラムシート材の製造方法は、前記光硬化樹脂層形成工程の前に。アルミホイルの表面に、アルミニウムと光硬化樹脂との密着性を高める接着プライマーを塗布する下地調整工程を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法である。

請求項７に記載のアルミホイル製ホログラムシート材は、アルミホイルの表面に、光硬化樹脂層を形成するとともに、該光硬化樹脂層のアルミホイルとは反対側の面にホログラムの微細凹凸が形成されていることを特徴とする。

請求項８に記載のアルミホイル製ホログラムシート材は、少なくとも前記ホログラム微細凹凸の部分に、前記光硬化樹脂よりも屈折率が高くて光輝性を有する物質を蒸着して前記光硬化樹脂層よりも屈折率の大きな光輝層が前記微細凹凸の凹凸に沿って形成されていることを特徴とする請求項７に記載のアルミホイル製ホログラムシート材である。

請求項９に記載のアルミホイル製ホログラムシート材は、少なくともホログラム微細凹凸の部分に、光輝性を有し、空気との境界面における垂直方向の反射率が前記光硬化樹脂よりも高い物質を蒸着した光輝層が前記微細凹凸の凹凸に沿って形成されていることを特徴とする請求項７に記載のアルミホイル製ホログラムシート材である。

本発明によれば、アルミホイルの表面に、光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成し、この光硬化樹脂層上に、表面にホログラムの微細凹凸が形成された透光性の版フィルムを該微細凹凸が光硬化樹脂層に密着する状態で被せ、この状態で版フィルムを通して光照射することにより前記ホログラムの微細凹凸を前記光硬化樹脂層の表面に転写するとともに当該光硬化樹脂層を硬化させるので、微細な凹凸をアルミホイルに高い精度で転写することができ、光の方向が設計通りの鮮明なホログラムを期待することができる。そして、製造が容易であり、多品種少量生産にも容易に対応できる。また、ラミネート加工の様な別部材の重合がないので別部材の特性に影響を受けることがなく、薄くでき、接着剤の臭気もなく、優れた耐熱性、ガスバリアー性を備えている。さらに、アルミホイルの全面であっても、一部の面であっても印刷のように自由度の高い装飾が可能であり、高い装飾性を発揮することができる。

また、前記光硬化樹脂層側の面に光輝性を有する物質を少なくともホログラム微細凹凸の部分に蒸着させて光輝層を微細凹凸の凹凸に沿って形成すると、汚れが付着したときにもホログラムが消え難くなる。また、前記光輝性を有する前記物質が、前記光硬化樹脂よりも屈折率の高い物質であると、ホログラム微細凹凸に手の脂や水などが付着した場合に、ホログラム微細凹凸の表面を被覆している物質の屈折率と手の脂などの屈折率との間にも差があるので、入射光が手の脂などを透過してもホログラム微細凹凸に応じた光の屈折と反射が確保されて、これによりホログラムが消えてしまう不都合を回避することができる。

そして、光輝性を有する前記物質が、空気との境界面における垂直方向の反射率が前記光硬化樹脂よりも高い物質であると、ホログラム微細凹凸に手の脂や水などが付着した場合に、入射光が手の脂などを透過してもホログラム微細凹凸の表面の光輝性物質に依存した反射となり、光硬化樹脂での反射に依存しないので、反射した光の方向の乱れを顕著に抑制することができ、これによりホログラムが消えてしまう不都合を回避することができる。

プライマーを塗布したアルミホイルに光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成する光硬化樹脂層形成工程の概略説明図である。光硬化樹脂層上に、表面にホログラムの微細凹凸が形成された透光性の版フィルムを密着させる直前の状態を示すホログラム微細凹凸転写工程の概略説明図である。光硬化樹脂層上に、表面に版フィルムを密着する状態で被せ、この状態で版フィルム側から光照射してホログラム微細凹凸を光硬化樹脂層に転写するとともに当該光硬化樹脂層を硬化させるホログラム微細凹凸転写工程の概略説明図である。版フィルムを剥離する剥離工程の剥離後の概略説明図である。アルミホイルの光硬化樹脂層側の面に光輝性を有する物質を蒸着させて光輝層を形成する光輝層形成工程の概略説明図である。ホログラム微細凹凸の拡大断面図である。光硬化樹脂層のホログラム微細凹凸の上に印刷を施した他の実施形態の概略説明図である。光硬化樹脂層を形成する前にアルミホイルに印刷を施す他の実施形態の概略説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１は、アルミホイル１の一方の表面にプライマー１´を塗布する下地調整工程を行い、この下地処理を施した面（プライマー１´の表面）に光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層２を形成した状態を示す光硬化樹脂層形成工程の概略説明図である。
アルミホイル１は、アルミ箔とも言われ、アルミニウムを０．００６〜０．２の厚さに圧延したもので、一般的には長尺なものをロールにした状態で流通しているが、所定の大きさに裁断したものでもよい。

プライマー１´は、アルミニウムと光硬化樹脂との密着性を高める接着プライマー１´である。代表的な成分としては、例えば、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニルなどを挙げることができる。

このアルミホイル１に塗布する光硬化樹脂は、光照射により硬化する樹脂であれば適宜選択して用いることができるが、本実施形態では紫外線硬化樹脂を用いている。この紫外線硬化樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、アクリル／スチレン、アクリルウレタン、アクリルポリエステル等といったラジカル重合系やカチオン系等を挙げることができる。

そして、この紫外線硬化樹脂をアルミホイル１の表面に塗布するには、図示しないが、フレキソコーター、ロールコーター、グラビアコーター、スクリーンコーターなど適宜な塗布装置を用いて常温で塗布することができ、加熱する必要はない。また、アルミホイル１の全面に塗布するばかりでなく、部分的に塗布することもできる。例えば、塗布する部分のみ凸に形成した版ロールをバックアップロールの周囲にセットしたロールコーターを使用し、アルミホイル１の一部にのみ紫外線硬化樹脂を塗布することもできる（図１）。また、紫外線硬化樹脂を塗布する量については、厚さ１〜１０ミクロン程度塗布すれば良い。この紫外線硬化樹脂の塗布量は、熱可塑性樹脂の場合には数十ミクロンの厚さが必要であることと比較すると、少量であってもホログラムを形成する上での支障はなく、特にアルミホイルの場合には、紙と異なり内部に浸透しないので紙の場合よりも少量でよい。具体的には、フラットな光輝タイプであれば０．５〜３ミクロン程度塗布すれば良い。そして、塗布する樹脂の量が少ないと、廃棄する際に燃えるゴミとして処理し易い。

光硬化樹脂層形成工程が終了したならば、次にはホログラム微細凹凸転写工程に移行する。このホログラム微細凹凸転写工程は、図２に示すように、光硬化樹脂層２上に、表面（図２中では下面）にホログラムの微細凹凸４が形成された透光性の版フィルム５を該微細凹凸４が光硬化樹脂層２に向けた状態とし、この版フィルム５をローラーにより加圧するなどして光硬化樹脂層２に密着させる。そして、図３に示すように、前記した密着状態で版フィルム５を挟んでアルミホイル１とは反対側に設置された光照射装置（本実施形態では紫外線照射ランプ）６から版フィルム５を通して光照射（紫外線照射）することにより前記ホログラムの微細凹凸４を前記光硬化樹脂層２の表面に転写するとともに当該光硬化樹脂層２を硬化させる。前記した版フィルム５は、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンなど紫外線透過性のあるフィルムをベースフィルムとし、このベースフィルムの一方の表面にホログラムの微細凹凸４を一様に形成したものである。したがって、この版フィルム５を未硬化状態の光硬化樹脂層２に密着させると、光硬化樹脂の表面部分がホログラムの微細凹凸４の形状に応じた反転形状に変形し、この状態で版フィルム５を透過させて紫外線を照射すると、紫外線硬化樹脂が版フィルム５のホログラム微細凹凸４に対応した形状に硬化する。

そして、版フィルム５を剥離すると（剥離工程）、紫外線硬化樹脂層の表面に熱収縮性のないホログラム微細凹凸４´が高い精度で転写される。

この様にして、紫外線硬化樹脂層の表面にホログラム微細凹凸４´が高精度で転写されたアルミホイル製ホログラムシート材３は、ホログラム特有の光の反射があり、単なる光沢表面よりも装飾性が向上する。また、全面に一様なホログラムを形成するだけでなく、部分的にも形成することができるので、単なる光の反射模様のみならずホログラム領域の形状によっても特有の装飾効果を高めることができ、符号や文字を形成することもできる。したがって、包装対象である商品のブランド名、キャッチフレーズ、効能、取り扱い方法などを表示することもできる。

アルミホイル製ホログラムシート材３は、前記したように、ホログラム微細凹凸４´が形成したままでもよいが、その表面に光輝層を形成することが望ましい。
そこで、ホログラム微細凹凸４´を保護するために、光輝性を有する物質を蒸着させて光輝層７を形成する光輝層形成工程について説明する。なお、ホログラム微細凹凸４´と光輝層７との密着性を高めるために、光輝層形成工程の前に、コロナ処理を行うことが望ましい。

光輝層形成工程は、前記アルミホイル１の光硬化樹脂層２側の面に光輝性を有する物質を少なくともホログラム微細凹凸４´の部分に蒸着させて光輝層７を微細凹凸４´の凹凸に沿って形成するものであり、真空室中にて光輝性物質を蒸発させて行う。この光輝層形成工程を行う場合、本工程の前に予めアルミホイル１を乾燥したり加熱して除湿する調湿（除湿工程）を行うことが望ましい。

光輝性を有する前記物質としては、前記光硬化樹脂よりも屈折率の高い物質、例えばガラスを挙げることができる。また、空気との境界面における垂直方向の反射率が前記光硬化樹脂よりも高い物質、例えば、アルミニウム、ニッケル、金、銀、亜鉛などの金属を用いることもできる。なお、媒質（光硬化性樹脂）の屈折率ｎ0、反射する面（光輝層）の屈折率ｎ1とすると、光がその面に対して垂直に入射するときの反射率Ｒは次式で表される。
Ｒ＝（ｎ0−ｎ1）^２／（ｎ0＋ｎ1）^２

前記したいずれの光輝性物質を蒸着しても、この物質の分子の大きさは、ホログラム微細凹凸４´の大きさに比較すれば遥かに小さなものである。したがって、図６に示すように、光硬化樹脂層２の表面に蒸着により形成された光輝層７は、ホログラムの微細凹凸４´の凹凸に沿って形成される。このため、光の反射率が高く、明るいホログラムができる。また、前記したように、微細凹凸４´の転写精度が高いので、設計した通りの方向に光が反射することとなり、混濁が少なく鮮明なホログラムとなる。さらに、反射率が高いので、アルミホイル１の遮光性と相俟って封筒や葉書の内容物や記載事項を外部から見えなくする遮蔽シートとしても使用することができる。

そして、ホログラムの微細凹凸４´に手の脂や水分などが付着した場合、特に凹部が手の脂等により埋められた場合、ホログラムの微細凹凸４´を構成している紫外線硬化樹脂の屈折率（１．４７）よりもできるだけ屈折率の高い種類のガラスなどを選んで光輝層７を構成し、すなわち、代表的なガラスであってもその種類によって屈折率に幅がある（１．４３〜２．１４）ので、本発明の実施にあたっては紫外線硬化樹脂よりも高いガラスを選択する。この様にすると、埋められた凹部の表面（ガラス）と手の脂等（通常は殆どが水分であるので、屈折率１．３３）との間にも屈折率の差があるので、ホログラム微細凹凸４´に応じた光の屈折と反射が確保されて、これによりホログラムが消えてしまう不都合を回避することができる。要するに、屈折率に差があるために、光が反射が確保されることでホログラムを視認できる。

また、光輝性を有する前記物質がアルミニウム等の金属の場合には、金属は、空気との境界面における垂直方向の反射率が前記光硬化樹脂よりも高いので、ホログラム微細凹凸４´に手脂や水などが付着した場合に、入射光が手の脂などを透過してもホログラム微細凹凸４´の表面の光輝性物質に依存した反射となって、光硬化樹脂での反射に依存しないので、反射した光の方向の乱れを顕著に抑制することができる。したがって、光輝層７が金属蒸着層である場合も、ホログラムが消えてしまう不都合を回避することができる。

本発明におけるアルミホイル製ホログラムシート材３は、その用途は様々であり、ホログラムのみならず印刷もできる。例えば、図７に示す他の実施形態は、ホログラム微細凹凸４´を形成した光硬化樹脂層２の表面にインク８による印刷を施してもよい。また、図８に示す他の実施形態は、アルミホイル１の表面に予めインク８´による印刷を施し、その印刷の上に光硬化樹脂層２を形成するとともにその表面にホログラム微細凹凸４を転写したものである。
この様に、印刷を施すと、ホログラムと印刷がいっしょになった特異な美観を生じさせることができ、これにより装飾性が向上して、ポスターなどにも使用することができ、アルミホイル１のホログラム微細凹凸４´とは反対側の面に印刷してもそれぞれ反対側の面が透けて見えることが防止できる（裏映りがなくなる）。

前記した実施形態では、アルミホイル１の光輝面にプライマー１´を塗布し、このプライマー１´に重ねてホログラムを形成してシート材３としたが、樹脂層が剥離しなければプライマー１´を塗布することなくアルミホイル１の表面に直接光硬化樹脂を塗布してホログラムを形成してもよい。この場合、光輝面とは反対側の面にホログラムを形成することが望ましい。これは、アルミホイルを圧延する場合、二枚のアルミホイルを間に剥離油を塗布した状態で重ねて圧延ロール間に通して圧延するので、圧延ロールの表面に接する面は、ロール表面の鏡面が転写されて光輝面となるが、反対側の重合面は鏡面が転写されないので艶消し状（梨地状）となり、この艶消し状面であれば光硬化樹脂を塗布しても表面の微細な凹凸に樹脂が引っ掛かって剥離しにくいので、プライマー１´の塗布による下地調整工程が不要となり、省略化が可能となる。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲において適宜設計変更することができる。

１アルミホイル
１´ プライマー
２光硬化樹脂層
３アルミホイル製ホログラムシート材
４版フィルムに形成されたホログラムの微細凹凸
４´ 光硬化樹脂層の表面に転写されたホログラムの微細凹凸
５版フィルム
６光照射装置
７光輝層
８，８´ 印刷のインク

Claims

アルミホイルの表面に、光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成する光硬化樹脂層形成工程と、
前記光硬化樹脂層上に、表面にホログラムの微細凹凸が形成された透光性の版フィルムを該微細凹凸が光硬化樹脂層に密着する状態で被せ、この状態で版フィルムを通して光照射することにより前記ホログラムの微細凹凸を前記光硬化樹脂層の表面に転写するとともに当該光硬化樹脂層を硬化させるホログラム微細凹凸転写工程と、
該ホログラム微細凹凸転写工程の後、版フィルムを剥離する剥離工程と、
を経て処理することを特徴とするアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法。
前記剥離工程の後に、前記光硬化樹脂層側の面に光輝性を有する物質を少なくともホログラム微細凹凸の部分に蒸着させて光輝層を微細凹凸の凹凸に沿って形成する光輝層形成工程を経て処理することを特徴とする請求項１に記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法。
光輝性を有する前記物質が、前記光硬化樹脂よりも屈折率の高い物質であることを特徴とする請求項２に記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法。
光輝性を有する前記物質が、空気との境界面における垂直方向の反射率が前記光硬化樹脂よりも高い物質であることを特徴とする請求項２に記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法。
前記した光硬化樹脂層形成工程は、アルミホイル製造時に圧延ロールが接触する面とは反対側の面に光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法。
前記光硬化樹脂層形成工程の前に。アルミホイルの表面に、アルミニウムと光硬化樹脂との密着性を高める接着プライマーを塗布する下地調整工程を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のアルミホイル製ホログラムシート材の製造方法。
アルミホイルの表面に、光硬化樹脂層を形成するとともに、該光硬化樹脂層のアルミホイルとは反対側の面にホログラムの微細凹凸が形成されていることを特徴とするアルミホイル製ホログラムシート材。
少なくとも前記ホログラム微細凹凸の部分に、前記光硬化樹脂よりも屈折率が高くて光輝性を有する物質を蒸着して前記光硬化樹脂層よりも屈折率の大きな光輝層が前記微細凹凸の凹凸に沿って形成されていることを特徴とする請求項７に記載のアルミホイル製ホログラムシート材。
少なくともホログラム微細凹凸の部分に、光輝性を有し、空気との境界面における垂直方向の反射率が前記光硬化樹脂よりも高い物質を蒸着した光輝層が前記微細凹凸の凹凸に沿って形成されていることを特徴とする請求項７に記載のアルミホイル製ホログラムシート材。