JP2009536974A - 磁気的に誘導された画像を製造するためのコーティング組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
光学可変性のインキまたはコーティングの高い色変わり効果(high color−shifting effect)を達成するために、光学可変性の顔料(optically variable pigment:OVP)の形状は、当業界で開示されているように小板(platelet)またはフレークであるのが好ましい。
発明の概要
本発明に内在する技術的な問題は、印刷済みインキまたはコーティング層の磁気光学可変性顔料(MOVP)の磁場配向に特に適合するコーティング組成物及び対応する配合規則を見つけることであった。印刷用OVI(登録商標)に適した慣用の配合物を使用すると、湿潤インキフィルムに移った磁気的画像は、印刷済みインキまたはコーティング層が垂直方向に縮むため、乾燥/硬化プロセスの間、改造度とコントラストが顕著に減退する。
特に、本発明は、本発明に従った磁気的に誘導した画像を形成するためのコーティング組成物であって、従って、揮発性成分(S)と非揮発性成分とからなり、後者の非揮発性成分はインキビヒクル(I)と磁気的に配向可能な光学可変性干渉顔料(P)からなり、前記インキビヒクルの容積(V(I))対顔料の容積(V(P))の比は3.0を超え、好ましくは4.0を超え、最も好ましくは5.0を超えることを特徴とする、前記コーティング組成物に関する。
本発明に従って、「インクビヒクル」なる用語は、磁気光学可変性干渉顔料を除く、印刷用インキまたはコーティング組成物の非揮発性部分を指す。しかしながら、インキビヒクルは他の顔料を含んでもよい。かくして、本発明に従ったインキビヒクルは、ニス(即ちバインダー)、オリゴマー、フィラー、顔料、染料、均展材(leveling agent)、湿潤化剤、界面活性剤、腐食防止剤、乾燥触媒(drying catalyst)、光開始剤、ワックス、架橋剤、非揮発性希釈剤またはモノマーからなる群から選択される成分を含むことができる。
本発明に従って、「乾燥」なる用語により、当業界では三つの異なるメカニズムが取り上げられている。二つの単に物理的乾燥プロセスは、印刷済みインキまたはコーティングから揮発性成分を蒸発させて、その固体樹脂または顔料成分を残すことと、非揮発性インキまたはコーティング溶媒が基材に侵入/吸収することとを指す。硬化(hardening)または硬化(curing)とも呼ばれる第三の化学的乾燥プロセスは、UV照射、電子ビームまたはオキシ重合(Co及びMn触媒などの触媒及び酸素の結合作用によって誘導した酸化的細網化)によって開始された化学重合または架橋反応によって液体組成物が固体組成物へ転換することを指す。これらの乾燥プロセスの一つ以上は、同じ特定の印刷用インキまたはコーティングの乾燥に含まれるかもしれない。かくして、硬化は乾燥の具体例である。「二重硬化(dual curing)」なる用語は、好適な添加剤によって開始されたUV硬化またはオキシ重合または化学重合で揮発性成分を物理的に蒸発及び/または基材に侵入させることの組み合わせを意味する。「UVOX」なる用語は、UV硬化及びオキシ重合の組み合わせを意味する。
印刷の必要条件を達成するために、対応する印刷部材は、2〜50μm、好ましくは5(フレキソ印刷)〜30μm(インタリオ−またはスクリーン−印刷)の通常平均乾燥インキフィルム厚を付着させるように選択される。
磁気画像を製造するための本発明のコーティング組成物は、銅板インタリオ印刷用インキ、フレキソ印刷用インキ、グラビア印刷用インキ、シルクスクリーン印刷用インキまたはローラーコーティングインキであってもよいので、銅板インタリオ−、フレキソ−、グラビア−、シルクスクリーン印刷−またはローラー−コーティングプロセスで使用することができる。
図面の簡単な説明
図1〜3は、(a)三種の例示的な組成物で得られた種々の光学効果と、(b)インキ層内部において得られた顔料配向を示す。
発明の詳細な説明
本発明の磁気光学可変性印刷用インキまたはコーティング組成物は、三つの主な構成成分に分けられる。磁気光学可変性顔料(P)、溶媒または揮発性成分(S)(即ち、印刷後に最終的には蒸発するものすべて:有機溶媒、水またはその混合物)、及びインキビヒクル(I)(即ち、顔料以外の、印刷後に含有するものすべて;即ち、非揮発性成分、たとえばニス、オリゴマー、フィラー、顔料、染料、均展材、湿潤化剤、界面活性剤、腐食防止剤、乾燥触媒、光開始剤、ワックス、架橋剤、非揮発性希釈剤若しくはモノマー)。
同様に、インタリオ印刷用インキを参照する実施例1の容積比V(I)/V(P)は4.83であった。乾燥/硬化印刷用インキと湿潤印刷用インキの密度は、Dinkd=1.37g/cm3と、Dinkw=1.236g/cm3であった。顔料と溶媒の密度は、D(P)=2.82g/cm3と、D(S)=0.805g/cm3(インキ溶媒27/29 Shell Industrial Chemicals)であった。顔料(P)0.3g/gを(インキビヒクル(I)+インキ溶媒(S))0.70g/gと混合した。インキビヒクルの密度D(I)は1.066g/cm3であった。
図1は、容積比V(I)/V(P)10.3と最大固体含有量100重量%(MOVP20%)のコーティング組成物を参照し、これにより対応するコーティング層中で最適に磁気的に誘導した効果(画像、パターンまたはデザイン)が得られたのに対し、図3では容積比V(I)/V(P)3.8と固体含有量50重量%(MOVP20%)のコーティング組成物を参照し、これは良くない品質であるにもかかわらず、コーティング層中で磁気的に誘導した画像、パターンまたはデザインを生成することができる。
表2は、種々の固体含有量とその個々の組成をベースとする自由裁量の選択を提供する。技術的視点から、当業者には、満足する結果を生み出すためには最小量の顔料が必要であり、印刷用インキ中に存在する顔料の量が多いと、インキの印刷適性が低下し、コストを押し上げることが理解されよう。
本発明はさらに、磁気的に誘導した画像の製造プロセスであって、
a)本発明に従ったコーティング組成物を基材表面に適用する;
b)磁場を印加することによって、段階a)の適用したコーティング組成物中の磁性顔料粒子を配向させる;及び
c)段階b)の配向したコーティング組成物を硬化/乾燥して、配向した位置に前記粒子を固定させる、各段階を含む、前記プロセスに関する。
実施例
実施例1:インタリオペーパーワイプインキ(paper−wipe ink)
本実施例では、本発明に従ったインタリオペーパーワイプインキの配合例を提供する。
本実施例では、本発明に従ったシルクスクリーンインキの配合例を提供する。
実施例2bの配合物をセキュリティ紙に適用した。乾燥前にインキを磁化した。平均乾燥フィルム厚は14μmであった。インキの固体含有量は80%であり、磁気光学可変性顔料(P)20重量%の量で含まれ、インキビヒクル(I)は60重量%の量で含まれ、溶媒(S)は20重量%であった。結果を図2a及び図2bに示す。図2aには、得られた磁化画像が示されている。図2bには、基材上のインキ層のSEM断面が示されている。フレークの平均角度は水平面から25°+/−12°であると測定される。磁化により生み出された効果は、解像度の低い画像であるが、それでもはっきりと見える。
本実施例では、本発明に従ったシルクスクリーンインキの配合物を提供する。
本実施例では、本発明に従ったフレキソ印刷用インキの配合物を提供する。
Claims (27)
- 揮発性成分(S)と非揮発性成分とからなる磁気的に誘導した画像を製造するためのコーティング組成物であって、後者の前記非揮発性成分はインキビヒクル(I)と磁気的に配向可能な光学可変性干渉顔料(P)とからなり、前記インキビヒクルの容積(V(I))対顔料の容積(V(P))の比は3.0を超え、好ましくは4.0を超え、最も好ましくは5.0を超えることを特徴とする、前記コーティング組成物。
- 前記非揮発性成分が、全組成物の50重量%〜100重量%、好ましくは全組成物の80重量%〜100重量%の量で存在する、請求項1に記載のコーティング組成物。
- 前記コーティング組成物が、銅板インタリオ印刷用インキ、フレキソ印刷用インキ、グラビア印刷用インキ、シルクスクリーン印刷用インキ及びローラーコーティングインキからなる群から選択される、請求項1〜2の一項に記載のコーティング組成物。
- 前記揮発性成分が、有機溶媒、水及びその混合物からなる群から選択される、請求項1〜3の一項に記載のコーティング組成物。
- 前記磁気的に配向可能な光学可変性顔料が、真空蒸着磁気薄層干渉顔料、干渉コーティング化金属顔料、干渉コーティング化非金属顔料、磁気液晶顔料及びその混合物からなる群から選択される、請求項1〜4の一項に記載のコーティング組成物。
- 前記磁気的に配向可能な干渉顔料が、五層及び七層の真空蒸着磁気薄層干渉顔料からなる群から選択される、請求項5に記載のコーティング組成物。
- 前記磁気的に配向可能な干渉顔料が5〜40μm、好ましくは15〜25μmの範囲の平均直径d50をもつ、請求項1〜6の一項に記載のコーティング組成物。
- 前記磁気的に配向可能な干渉顔料が、0.1μm〜6μm、好ましくは0.5μm〜3μmの範囲の厚さを有する、請求項1〜7の一項に記載のコーティング組成物。
- 請求項1に記載の磁気的に誘導された画像を製造するためのコーティング組成物の製造プロセスであって、揮発性成分(S)と非揮発性成分とを一緒に混合する段階を含み、後者の非揮発性成分はインキビヒクル(I)と磁気的に配向可能な光学可変性干渉顔料(P)からなり、前記インキビヒクルの容積(V(I))対顔料の容積(V(P))の比は3.0を超え、好ましくは4.0を超え、最も好ましくは5.0を超えることを特徴とする、前記製造プロセス。
- 前記非揮発性成分が、全組成物の50重量%〜100重量%、好ましくは全組成物の80重量%〜100重量%の量で存在する、請求項9に記載のプロセス。
- 前記揮発性成分(S)が、有機溶媒、水及びその混合物からなる群から選択される、請求項9〜10の一項に記載のコーティング組成物。
- 前記磁気的に配向可能な光学可変性顔料が、真空蒸着磁気薄層干渉顔料、干渉コーティング化金属顔料、干渉コーティング化非金属顔料、磁気液晶顔料及びその混合物からなる群から選択される、請求項9〜11の一項に記載のプロセス。
- 前記磁気的に配向可能な干渉顔料が、五層及び七層の真空蒸着磁気薄層干渉顔料からなる群から選択される、請求項12に記載のプロセス。
- 前記磁気的に配向可能な干渉顔料が5〜40μm、好ましくは15〜25μmの範囲の平均直径d50をもつ、請求項9〜13の一項に記載のプロセス。
- 前記磁気的に配向可能な干渉顔料が、0.1μm〜6μm、好ましくは0.5μm〜3μmの範囲の厚さを有する、請求項9〜14の一項に記載のプロセス。
- 磁気的に誘導された画像を製造するための請求項1〜8の一項に記載のコーティング組成物の使用。
- 前記磁気的に誘導された画像が、銅板インタリオ印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷及びローラーコーティングからなる群から選択される、請求項16に記載のコーティング組成物の使用。
- a)請求項1〜8の一項に記載のコーティング組成物を基材表面に適用する;
b)磁場を印加することによって、段階a)の適用したコーティング組成物中の磁性顔料粒子を配向させる;及び
c)段階b)の配向したコーティング組成物を硬化/乾燥して、配向した位置に前記粒子を固定させる、各段階を含む、磁気的に誘導した画像を製造するプロセス。 - 前記段階a)は、銅板インタリオ印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷及びローラーコーティングからなる群から選択される印刷プロセスによって実施する、請求項18に記載のプロセス。
- 前記配向段階b)は、前記コーティング段階a)と同時に実施する、請求項18または19の一方に記載のプロセス。
- 前記配向段階b)を前記コーティング段階a)に続いて実施する、請求項18〜19の一項に記載のプロセス。
- 前記硬化/乾燥段階c)は、揮発性化合物の物理的蒸発、UV−硬化、酸化的レチキュレーション(oxidative reticulation)、化学的架橋、電子ビーム硬化またはその任意の組み合わせからなる群から選択されるプロセスによって実施する、請求項18〜21の一項に記載のプロセス。
- 硬化固体インキビヒクル(I)中に磁気的に配向した光学可変性干渉顔料(P)を含む基材上の磁気的に誘導された画像コーティングであって、前記インキビヒクルの容積(V(I))対顔料の容積(V(P))の比は3.0を超え、好ましくは4.0を超え、最も好ましくは5.0を超え、且つ前記コーティング層はd50/3より厚く、好ましくはd50/2より厚いことを特徴とし、前記d50は、磁気的に配向可能な光学可変性干渉顔料フレークの平均直径である、前記磁気的に誘導された画像コーティング。
- 紙幣、クレジットカード、アクセスカード、セキュリティバッジ、有価証券、権利書若しくは身分証明書、乗車券、宝くじ、イベントチケット、タックスバンデロール(tax banderole)、セキュリティスレッド、ラベル、ホイル、ストリップまたは製品セキュリティ用途における請求項23に記載の磁気的に誘導した画像コーティングの使用。
- 請求項23に記載の磁気的に誘導された画像コーティングを含む、紙幣、クレジットカード、アクセスカード、セキュリティバッジ、有価証券、権利書若しくは身分証明書、乗車券、宝くじ、イベントチケット、タックスバンデロール、セキュリティスレッド、ラベル、ホイル、ストリップまたは製品セキュリティ用途用のセキュリティエレメント。
- 赤外線マーカー、蛍光マーカー、UVマーカー、燐光マーカー、磁気マーカー、裁判用マーカー及びその混合物からなる群から選択されるマーキング手段をさらに含む、請求項25に記載のセキュリティエレメント。
- 請求項25または26の一つに記載のセキュリティエレメントを含む、紙幣、クレジットカード、アクセスカード、セキュリティバッジ、有価証券、権利書若しくは身分証明書、乗車券、宝くじ、イベントチケット、タックスバンデロール、セキュリティスレッド、ラベル、ホイル、ストリップまたは製品セキュリティ用途。
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