JPH03284787A - ホログラム複製型およびその製造方法並びにホログラムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はホログラムの製造に関するものであり、さらに
詳しくは、レリーフ型ホログラム用複製型およびその製
造方法並びにホログラムの効果的な製造方法に関するも
のである。

ホログラムは三次元立体像を再生することから、その優
れた意匠性が好まれ、書籍、雑誌等の表紙、ＰＯＰデイ
スプレィ、ギフト等に利用されている。

また、ホログラムはサブミクロンオーダーの情報を記録
していることと等価である為、有価証券、クレジットカ
ード等の偽造防止にも利用されている。

（従来の技術） 従来、レリーフ型のホログラムを量産する場合、母板と
して凹凸形状のレリーフパターンが形成されたホトレジ
ストから、金属メツキ等により型取りし、この金型を用
いて基材上に塗布された熱可塑性樹脂を熱圧成形するこ
とにより、ホログラムの大量複製を行う方法が知られて
いるが、この方法では、金型を作製する為の工程数が多
く、品質管理が困難な上、多量の時間と労力が必要であ
ることから、製品の高価格化につながるという問題があ
る。

そこで、上記の問題を解決する方法として、金型の代わ
りに電子線あるいは紫外線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂を利用する方法が特開昭５８−１８４９８
６号公報に提案されているが、前記公報に記載された方
法では樹脂型を使用して複製ホログラムを作製する際に
、樹脂型上に電子線もしくは紫外線硬化性樹脂を密着さ
せ、電子線もしくは紫外線照射によって硬化、賦型する
ため、樹脂型自体が層重なる高エネルギー線の照射によ
って劣化し、安定な品質確保に支障を来す可能性がある
。また熱硬化性樹脂単独で樹脂型を作製する場合、熱硬
化性樹脂の加熱と同時にホログラムであるホトポリマー
にも熱が加わるので、熱硬化性樹脂とホトポリマーとの
接着力の増加によって剥離が困難となる可能性があり、
さらに熱硬化性樹脂の硬化収縮によって、ホログラム原
版のレリーフパターンに損傷を与え、ホログラム原版の
再使用が不可能になる等の問題点がある。さらに前記公
報に開示された樹脂型は十分な耐熱性を有しないため、
大量生産に適している加熱加圧により、ホログラムを製
造することができなかった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明が解決しようとする課題は、上述のごと〈従来の
金型を作製するための複雑な複製プロセスに対して、電
子線もしくは紫外線硬化性で且つ室温では固体状態を呈
する樹脂層上に、少なくとも電子線もしくは紫外線硬化
可能なアクリレートもしくはメタクリレートを一成分と
して含有する樹脂層を構成し、これを複製型とすること
によって複製型の製造工程の短縮、及び製造品質の安定
化を実現するものである。

また、前記複製型に対し、後工程の熱可塑性樹脂に対す
る加熱、加圧エンボス成形に耐える耐熱性、機械的強度
を付与せしめ、原理的に単純な熱圧による複製装置によ
って、品質の安定したホログラムの大量複製を可能とし
た複製型を捉供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、電子線もしくは紫外線透過性のフィ
ルム又はシート状の支持体上に、電子線もしくは紫外線
硬化性で且つ室温では固体状態を呈する第１の樹脂層を
設け、さらに前記第１の樹脂層上に、少なくとも電子線
もしくは紫外線硬化可能なアクリレート若しくはメタク
リレートを−成分として含有する第２の樹脂層を設け、
次いで表面に微細なレリーフパターンを有するホログラ
ム原版上に前記第２の樹脂層を密着させ、電子線もしく
は紫外線を照射し、前記第１及び第２の樹脂層を硬化せ
しめた後、ホログラム原版がら剥離することによって得
られるホログラム複製型である。さらに前記ホログラム
複製型を熱可塑性樹脂層上に加熱圧着させた後、離脱す
ることによるホログラムの製造方法である。

ここで、本発明に於いて用いる電子線もしくは紫外線硬
化性のアクリレートもしくはメタクリレートは、一分子
中に少なくとも２個以上のアクリロイル基を含有するエ
ステルアクリレート、エステルメタクリレート、エポキ
シアクリレート、エポキシメタクリレート、ウレタンア
クリレート、ウレタンメタクリレートである。そして、
樹脂層を硬化させる際は、電子線を支持体側がら照射す
ることにより、ホログラム複製型を製造するものである
。

（発明の詳述） 以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図から第３図は、本発明に述べるホログラム複製型
の製造方法を示し、第４図から第５図はホログラムの大
量複製方法に関するもので、それぞれについての断面説
明図である。

まず構成材料について説明し、次に製造工程を説明する
。

第１回に於いて、１はフィルム又はシート状の支持体、
２は電子線もしくは紫外線硬化性で且つ室温では固体状
態を呈する樹脂層、３は電子線もしくは紫外線硬化性の
アクリレートもしくはメタクリレートを一成分として含
有する樹脂層、４はホログラム原版であるレリーフパタ
ーンが形成されたホトレジスト層、５はホトレジストの
基材であり、通常ガラス板が使用される。

本発明に述べる電子線もしくは紫外線透過性を有するフ
ィルム又はシート状の支持体１としては、後工程の熱可
塑性樹脂に対する加熱、加圧エンボス成形時の加熱に耐
える適度とな耐熱性と力学強度、表面平滑性が必要であ
り、具体的にはポリエステル、ポリカーボネート等が使
用可能で、厚さ２０〜２００μｍ程度が好ましい。さら
にポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエー
テルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ボリアリレ
ート等のエンジニアリングプラスチックフィルムも使用
することができる。

電子線もしくは紫外線硬化性で且つ室温では固体状態を
呈する樹脂層２としては、種々のウレタンアクリレート
及びメタクリレートオリゴマーイソシアヌレート環構造
を有する種々のアクリレート、メタクリレート、分子中
にビスフェノールＡ、Ｓ等の構造を有するエポキシアク
リレート、メタクリレート、ポリブタジェンウレタンメ
タクリレート、ポリスチリルエチルメタクリレート等が
使用できる。

また、樹脂層３に用いる電子線もしくは紫外線硬化性の
アクリレートもしくはメタクリレートとしては、−船釣
なエステルアクリレート、エステルメタクリレート、エ
ポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ウレタ
ンアクリレート、ウレタンメタクリレートが使用できる
が、少なくとも２官能以上で架橋密度の高い硬化皮膜を
与えるものが好ましい。

さらに前記樹脂層には、前記アクリレートもしくはメタ
クリレートのほかに、他の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂
との混合物も使用することができる。

ホログラム原版Ａのレリーフパターンが形成されたホト
レジスト層４としては、−ｉ的に広く使用されている半
導体用レジストが利用できるが、特に解像力が優れてい
るポジ型レジストが好ましく、商品名ＭＩＣＲＯＰＯ３
ＩＴ１４００　（シブレイ社製）、０ＦＰＲ８００（東
京応化社製）、Ｗａｙ　　Ｃｏａｔ　　ＨＰＲ（ハント
社製）等の市販されているレジストが使用できる。ホト
レジストの基材５としては、平滑性が要求されるため、
通常ガラス板が使用される。

第４図において、６は熱可塑性樹脂層、７は熱可塑性樹
脂の基材である。

熱可塑性樹脂層６は、ポリエステル樹脂、ポリスチレン
、スチレン−アクリル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ
酢酸ビニル、塩ビー酢ビ共重合体、ポリビニルアセター
ル、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニト
リル、ポリカーボネート、ポリケトン等が利用できる。

熱可塑性樹脂の基材７としては、ポリエステル、ポリプ
ロピレン、ポリカーボネート、セロファン等が利用可能
で、さらに前記電子線若しくは紫外線透過性のフィルム
も使用することができる。厚さは１０μｍ以上のフィル
ム又はシートが好ましい。

次に製造工程について説明する。

まず、第１図において、１のフィルム又はシート状の支
持体上に、電子線もしくは紫外線硬化性で且つ室温では
固体状態を呈する樹脂を、−船釣な有Ｉｌ熔剤：メチル
エチルケトン、アセトン、酢酸エチル、トルエン等に溶
解し、ナイフコート、スピンコード、ロールコート、バ
ーコード等、公知の方法によって塗布乾燥し、樹脂層２
を形成した後、さらに前記樹脂層２上に電子線もしくは
紫外線硬化可能なアクリレート若しくはメタクリレート
を一成分として含有する樹脂層３を前記同様、公知の方
法によって塗布することによって形成する。その後、ホ
ログラム原版Ａの凹凸形状を有するホトレジスト表面に
密着させる。ホトレジストは厚さ２〜３ｍｍのガラス板
にスピンコードによって、膜厚が１〜３μｍ程度となる
ように塗布し、アルゴンレーザーによって露光した後、
所定の現像液で現像することにより、レリーフ像を作製
したものである。

次に、第２図に示すように、支持体ｌ側から電子線もし
くは紫外線を照射することによって樹脂層を硬化させる
。このとき、電子線もしくは紫外線硬化性で且つ室温で
は固体状を呈する樹脂層２と電子線もしくは紫外線硬化
可能なアクリレートもしくはメタクリレートを一成分と
して含有する樹脂層３は同時に硬化する。その結果、樹
脂層２と３は強く接着することになる。次いでホログラ
ム原版Ａの表面から剥離することによって、第３図に示
すごとく、支持体と硬化樹脂層から成るホログラム複製
型Ｂを得る。

この場合、十分な硬化反応を行わせるには、電子線照射
量は１．ＯＭｒａｄ以上、紫外線であれば１００ｍＪ／
ｃｍ”以上であることが好ましい。

次に、第４図に示すように、上述の方法で得られるホロ
グラム複製型Ｂを熱可塑性樹脂層６に密着させ、同時に
加熱加圧エンボス成形を行い、その後剥離することによ
り、第５図に示すごとく、最終的なホログラム複製品Ｃ
を得る。

（作　用） 樹脂層２として、室温では固体状態を呈する樹脂を使用
することにより、基材と、複製型となる樹脂層３間の接
着力を飛躍的に向上せしめることができる。つまり、樹
脂層２はプライマー樹脂層としての役割を果たす。

すなわち樹脂層２は固体であるが、塗工、乾燥した段階
では完全に硬化していないため、この樹脂層２上に複製
型となる樹脂液３を塗工することによって、樹脂層２に
君子膨潤、溶解を住じさせる。次いで、この状態で電子
線もしくは紫外線照射を行い、硬化させることにより、
樹脂層２と複製型樹脂層３の界面にラジカル反応に基づ
く強力な化学結合を部分的に生成させることによって強
い接着力を実現するものである。またブライマー樹脂層
は室温では固体であるため、塗工、乾燥後の巻取り保存
が可能となる利点も得る。

（実施例） 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

（実施例−１） ホトレジストとしてＭＩＣＲＯＰＯ３ＩＴ１４００（シ
ブレイ社製）を使用し、厚さ３ｍｍのガラス板からなる
基材上に、膜厚的１．５μｍのホトレジストを作製し、
立体物の干渉縞の代わりに、アルゴンレーザー（波長４
５７．９ｎｍ、強度５０ｍＪ／ｃｍ”　）の三光束干渉
法によって１３００１ｉｎｅ／ｍｍの干渉縞を約１分間
露光した後、アルカリ現像によってグレーティングを作
製し、これをホログラム原版の代替とした。

次に厚さが１００μｍのポリエステルフィルムからなる
支持体上に、下記組成の、紫外線硬化性で且つ室温では
固体状態を呈する樹脂液を、乾燥後の膜厚が約５μｍと
なるようにワイヤーバーコーティングした後、１００℃
、４０秒の乾燥を行うことによりブライマーとしての樹
脂層を形成した。

あった・ 次に、前記ブライマー樹脂層上に下記組成の紫外線硬化
性のアクリレート樹脂液を、約３μｍの膜厚となるよう
にワイヤーバーコーティングし、樹脂液層を形成した。

次いで前記樹脂液層を前記ホログラム原版の代替である
グレーティングレリーフ面に密着させた後、前記支持体
側より、５００ｍＪ／ｃｍ”の紫外線を照射し、その後
ホログラム原版から剥離することによって、支持体と硬
化した樹脂層から成るホログラム複製型を作製した。硬
化樹脂層とホトレジスト間の剥離は良好で次に、厚さ２
５μｍのポリエステルフィルムからなる基材上に、下記
組成の熱可塑性樹脂層をワイヤーバーにて、厚さ４μｍ
に塗工し、複製ホログラム用フィルムを作製した。

次に前記複製ホログラム用フィルムの熱可塑製樹脂層面
に、前記ホログラム複製型のレリーフ面を、約３０ｋｇ
／ｃｍ’の圧力で密着させ、前記ホログラム複製型の支
持体面から１５０℃、３秒の条件にて加熱を行ない、そ
の後、熱可塑性樹脂層面とホログラム複製型を剥離する
ことによって複製ホログラム製品を得た。さらに同様の
エンボス複製工程を１０００回繰り返した後も明るく、
鮮明でキレの良い回折光を与える複製品を得た。

（実施例−２） 下記組成の、電子線硬化性で且つ室温では固体状態を有
する樹脂液を厚さが７５μｍのポリイミドフィルム（コ
ーピレソクス７５Ｓコロナ処理クレード、宇部興産社製
）からなる支持体上に、ワイヤーバーにて乾燥後の膜厚
が約６μｍとなるように塗工した後、１００°Ｃ１３０
秒の乾燥を行うことによりブライマー樹脂層を形成した
。

−ティングし、樹脂液層を形成した０次いで前記樹脂液
層をホログラム原版の代替であるグレーティングレリー
フ面に密着させた後、前記支持体側より、２００ｋｅＶ
の電子線を吸収線量４Ｍｒ　ａｄの条件で照射する゛こ
とによって樹脂液層の予備硬化を行い、その後原版から
剥離し、１８０℃、ｌｈｒの加熱条件にて完全硬化せし
めることにより、ホログラム複製用樹脂型を作製した。

次に、前記プライマー樹脂層上に下記組成の電子線硬化
性のアクリレートと熱硬化性樹脂の混合液を約３μｍの
膜厚となるようにワイヤーバーコ次いで実施例−１と同
様の方法、条件にて実施例−１と同じ熱可塑性樹脂層上
にレリーフパターンを作製し、複製品を得た。５００枚
複製後も明るく、鮮明な回折光を与える複製品を得た。

次に、−度加熱した複製型を室温まで冷却した後、再度
１５０°Ｃまで加熱し、さらに５００枚の複製を行なっ
たところ、初期と同様の良好な回折光を与える複製品を
得た。

（比較例−１） 実施例−１で、紫外線硬化性で且つ室温で固体状態を有
するプライマー樹脂層を設けなかった他は実施例−１と
同様の条件、材料でホログラム複製用樹脂型を作製した
。

次いで実施例−１と同様に熱可塑性樹脂上に複製ホログ
ラムを作製したところ、実施例−１と同様に鮮明で良好
な複製品を得たが、約４００枚複製後に樹脂型の紫外線
硬化樹脂層に亀裂が生じ、それ以後複製不能となった。

（比較例−２） 実施例−２で、電子線硬化性で且つ室温で固体状態を有
するプライマー樹脂層を設けなかった他は実施例−２と
同様の条件、材料でホログラム複製用樹脂型を作製した
。

次いで実施例−２と同様に熱可塑性樹脂上に複製ホログ
ラムを５００枚作製作製後温まで冷却した後、再度昇温
中に樹脂型表面に、比較例−１よりも若干小さい亀裂が
生じ、熱圧エンボスを行なうことで電子線硬化樹脂層が
剥離し、使用不能となった。

（発明の効果） 本発明によるホログラムの製造方法によれば、前記の如
く、ホログラム複製型作製時の工程の大幅な短縮及びそ
れに伴う時間の節約ができる。

また、ホログラム複製型作製時において、電子線もしく
は紫外線を利用することにより、硬化性樹脂層に熱を加
えることなく硬化を行う為、母型に損傷を与えることな
くレリーフパターンを剥離複製することが可能である。

さらに複製型の基材と実際のレリーフパターンを形成す
る樹脂層との間に、電子線もしくは紫外線硬化性で且つ
室温では固体状態を有するプライマー樹脂層を設けるこ
とによって、基材と複製型樹脂層間の接着力を飛躍的に
向上せしめることができる。

プライマー樹脂層は固体であるが完全に硬化していない
為、この樹脂層上に複製型となる樹脂液を塗工した際に
は、プライマー樹脂層に若干膨潤、溶解が生じ、さらに
この状態で電子線若しくは紫外線照射を行うために、プ
ライマー樹脂層と複製型樹脂層の界面にラジカル反応に
基づく強い化学結合が部分的に生成する為、強い接着が
実現できるものと考えられる。また、プライマー層は室
温では固体であるため、塗工、乾燥後の巻取り保存がで
きる利点もある。

従って、上記の方法で得られたホログラム複製型を使用
することで、原理的に単純な加熱、加圧エンボス成形に
よる方法で、熱可塑性樹脂上に画像が鮮明で、品質の安
定したホログラムの大量複製が短時間で可能となる大き
な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はホログラム複製用樹脂型の製
造方法、第４図、第５図はホログラムの大量複製方法を
示す工程の断面説明図である。 ｌ・・・・・・支持体 ２・・・・・・プライマー樹脂層（第１の樹脂層）３・
・・・・・複製型樹脂層（第２の樹脂層）４・・・・・
・ホトレジスト ５．７・・・・・・基材 ６・・・・・・熱可塑性樹脂層 Ａ・・・・・・ホログラム原版 Ｂ・・・・・・複製型 Ｃ・・・・・・ホログラムの複製品 持　　許 出　　願 人 凸版印刷株式会社 代表者 鈴木和夫

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子線もしくは紫外線透過性のフィルム又はシー
   ト状の支持体上に、電子線もしくは紫外線硬化性で且つ
   室温では固体状態を呈する第１の樹脂層を設け、さらに
   前記第１の樹脂層上に、少なくとも電子線もしくは紫外
   線硬化可能なアクリレートもしくはメタクリレートを一
   成分として含有する第２の樹脂層を設け、前記第２の樹
   脂層表面に微細なレリーフパターンを形成してなるホロ
   グラム複製型。
2. （２）電子線もしくは紫外線透過性のフィルム又はシー
   ト状の支持体上に、電子線もしくは紫外線硬化性で且つ
   室温では固体状態を呈する第１の樹脂層を設け、さらに
   前記第１の樹脂層上に少なくとも電子線もしくは紫外線
   硬化可能なアクリレートもしくはメタクリレートを一成
   分として含有する第２の樹脂層を設け、次いで表面に微
   細なレリーフパターンを有するホログラム原版上に前記
   第２の樹脂層を密着させ、電子線もしくは紫外線を照射
   し、前記第１及び第２樹脂層を硬化せしめた後、ホログ
   ラム原版から剥離するホログラム複製型の製造方法。
3. （３）電子線もしくは紫外線を支持体側から照射する請
   求項（２）記載のホログラム複製型の製造方法。
4. （４）電子線もしくは紫外線硬化可能なアクリレート若
   しくはメタクリレートが、一分子中に少なくとも２個以
   上のアクリロイル基を含有するエステルアクリレート、
   エステルメタクリレート、エポキシアクリレート、エポ
   キシメタクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタン
   メタクリレートのいずれかからなる請求項（１）記載の
   ホログラム複製型。
5. （５）電子線もしくは紫外線硬化可能なアクリレート若
   しくはメタクリレートが、一分子中に少なくとも２個以
   上のアクリロイル基を含有するエステルアクリレート、
   エステルメタクリレート、エポキシアクリレート、エポ
   キシメタクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタン
   メタクリレートのいずれかからなる請求項（２）または
   （３）記載のホログラム複製型の製造方法。
6. （６）請求項（１）に記載の複製型を、熱可塑性樹脂層
   を有する基材の熱可塑性樹脂層上に加熱圧着後、複製型
   を離脱する事によるホログラムの製造方法。