JP2012086473A - セキュリティスレッド、その製造方法並びにセキュリティ用紙 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で、明るい光沢感があるセキュリティスレッドを提供する。
【解決手段】透明基材の一方の面に対し部分的に金属光沢薄膜層を形成し、その金属光沢薄膜層上に該金属光沢薄膜層と同一形状の黒色又は濃色の磁気層を界面を接して積層し、上記磁気層上に紫外蛍光発光層を積層してセキュリティスレッドとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙幣、有価証券等に漉き込んで使用される偽造防止用のセキュリティ用紙並びにその製造方法に関する。

従来から、紙幣や有価証券において、その用紙にスレッドを漉き込んで偽造防止用のセキュリティとして利用されている。例えば、スレッドにホログラムを用いれば、カラーコピーやスキャナによる画像取り込みでは再現が難しいことを利用して、偽造防止技術として取り入れられている。これは、主に目視での真偽判定に利用するものである。また、通常は前記セキュリティを設ける場合には、視認性を向上させるため、スレッドを漉き込む際にセキュリティの前面に紙層が重なることを避けるため、窓を開けている。

一方、ＡＴＭ等に設けられた読取機で検証を行うための方法としては、スレッドに磁性層を設ける方法がある。例えば、特許文献１には、スレッドに磁気バーコードを設ける方法が提案されている。また、特許文献２および３には、複数層の磁性材料を用いたり複数のスレッドを設けたりして、それらの磁気情報を読取ることで真偽判定を行う方法が提案されている。

さらに、特許文献４にはセキュリティ性を向上させる方法として、アルミ蒸着上に磁気層等の黒色層をパターン状に設け、アルミ蒸着をエッチング除去したものの上に液晶などのセキュリティ機能層を設ける方法が提案されている。これによれば、黒色部と透明部が部分的にあり、上面全面に液晶独特の光学効果を持つスレッドが得られる。

特開平１１−２４５５６９号公報 特開２００２−２６６２９０号公報 特開２００５−２３２６１７号公報 米国特許 ７１７９３９３号公報

しかし、前記した技術では、黒色を背景とした光学効果が観察されるため、全体的に暗めの光学効果となってしまう。また、スレッドを紙に漉き込んだ場合、セキュリティ機能層が基材の表面側に位置することになるため、長期使用が前提の紙幣では耐久性の面で不安要素となる。さらには、液晶層を黒色層上に塗布しても配向せず光学効果が得られないので、液晶を別の配向性フィルム上に塗工して配向させた後、接着層を介して黒色層上に貼り合わせる等の手順が必要となり、煩雑であり、また製造コストが上昇するという問題がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、簡易な構造で、明るい光沢感があるセキュリティスレッドを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明のうち請求項１に記載した発明は、透明基材の一方の面に対し部分的に金属光沢薄膜層を形成し、その金属光沢薄膜層上に該金属光沢薄膜層と同一形状の黒色又は濃色の磁気層を界面を接して積層し、上記磁気層上に紫外蛍光発光層を積層してなることを特徴とするセキュリティスレッドを提供するものである。
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、前記磁気層は、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂をバインダーとして使用していることを特徴とする。

次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、 前記蛍光発光層上に対し部分的に紫外線吸収層を積層したことを特徴とする。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、前記透明基材は、薄膜を積層してなる多層薄膜フィルムであることを特徴とする。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した構成に対し、透明基材の他方の面に、液晶からなる光学層を塗工し、配向させたことを特徴とする。

次に、請求項６に記載した発明は、透明基材上に、金属光沢薄膜層を全面に設けた後、この上に部分的に黒色または濃色の磁気層を設け、アルカリ性または酸性エッチング液に浸して金属光沢薄膜層を部分的に除去し、さらに紫外蛍光発光層を全面に設けることを特徴とするセキュリティスレッドの製造方法を提供するものである。
次に、請求項７に記載した発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のセキュリティスレッドを、透明基材の他方の面を表面にして、用紙に漉き込んでなることを特徴とするセキュリティ用紙を提供するものである。

本発明のセキュリティスレッドによれば、透明基材の他方の面側から見た場合に、磁気層の黒さが金属光沢薄膜層により隠蔽され、明るい光沢感があるセキュリティスレッドとなる。また、ブラックライトで蛍光発光させると、金属光沢薄膜層が存在しない部分に蛍光発光を観察することができる。

本発明に基づく実施形態に係るセキュリティスレッドの構成説明図である。 本発明に基づく実施形態に係るセキュリティスレッドの別の構成説明図である。 本発明に基づく実施形態に係るセキュリティスレッドの別の構成説明図である。 セキュリティ用紙の模式的断面図である。 セキュリティ用紙の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（セキュリティスレッド）
本実施形態のセキュリティスレッド１は、図１に示すように、透明基材２の一方の面(図１では下面)に、金属光沢薄膜層３、磁気層４、紫外蛍光発光層５がこの順に積層されて構成されている。
透明基材２は、金属光沢薄膜層３や磁気層４の支持体となるもので、公知のプラスチック素材や紙材料の類のものが利用可能であるが、一般的には入手性、コスト、強度といった面を考慮して、３〜５０μｍ厚程度のポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略す）フィルムを用いるのが好適である。ただし、透明基材２は、これに限るものではない。必要に応じて、透明基材２と金属光沢薄膜層３との間にホログラムのような光学効果層を設けてもよい。これら各層間の密着性を付与するため、従来公知のアンカー剤を設けたり、コロナ処理を施したりしてももちろん差し支えない。

また透明基材２として、非常に薄いフィルムを積層した多層光学フィルムを用いることができる。多層光学フィルムは、異なった層の境界で反射した光同士の干渉により角度を変えると様々な色が観察されるものであり、基本的には有色透明であるため、同様に用いることができる。
金属光沢薄膜層３は、エッチングで除去可能な層であり、例えばアルミニウムやスズの薄膜の蒸着膜が使用可能である。エッチング後は、以下に説明する磁気層４がない部分は除去、いわゆるディメタライズされる。すなわち、金属光沢薄膜層３は、透明基材２の一方の面に部分的に形成されている。

磁気層４は、従来公知の磁性粉とバインダー樹脂とを主成分として形成され、前記金属光沢薄膜層３のエッチングにおけるマスク層として働く層である。また、 磁気層４の材料として、必要に応じて、カーボンブラック等の着色剤を添加してもよい。磁性粉としては、例えば、鉄、γ―酸化鉄、マグネタイト、Ｃｏ被着−γ酸化鉄、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、アルニコ等の硬磁性体のほか、ニッケル、パーマロイ、センダスト、カルボニル鉄のような軟磁性体も使用可能であり、また、材料はこれに限るものではない。硬磁性体の場合は、それ自身に磁気記録を施すことができる。軟磁性体の場合は、磁気バイアスをかけて有無を検出することができる。バインダー樹脂としては、エッチング適性があり、金属密着性が良好で、磁性粉を添加してもその密着性が低下しない樹脂でなければならない。これを満たすバインダー樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂がある。なお、この樹脂系以外では、磁性粉を添加することによってマスク効果が低減したり、密着性が低減したりする等してマスク層としての機能が著しく低下したことを確認した。磁性粉とバインダーの比率は層厚との兼ね合いで決まるが、０．５／１〜４／１、好ましくは１／１〜２／１の範囲で設定可能である。また、層厚は０．５μｍ〜２０μｍ、好ましくは１μｍ〜５μｍで設定可能で、いずれも磁気読取装置で読取が可能な磁気出力が得られる状態であればよい。また、必要に応じて、イソシアネート系硬化剤を用いて二液硬化型インキとして使用してもよい。

紫外蛍光発光層５は、紫外線で励起し、可視光を発光する従来公知の蛍光体をバインダー中に分散したインキを塗工して形成したものである。蛍光体としては、例えば緑色蛍光体、黄色蛍光体、赤色蛍光体、青色蛍光体等、それぞれ緑色、黄色、赤色、青色の可視光を蛍光発光する蛍光体である。バインダーとしては、従来公知の樹脂材料が使用可能であるが、接触する磁気層４と基材２双方との密着性が良好な樹脂が好ましい。例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂等のいわゆる塩酢ビ系樹脂のほか、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂が使用可能である。
上記構成のセキュリティスレッド１は、透明基材２の他方の面(図１における上面)側から見た場合に、磁気層４の黒さが金属光沢薄膜層３により隠蔽され、明るい光沢感があるセキュリティスレッドとなる。また、ブラックライトで蛍光発光させると、金属光沢薄膜層３が存在しない部分で蛍光発光を観察することができる。

（別のセキュリティスレッド）
次に、本実施形態に係る別のセキュリティスレッドについて図２を参照して説明する。
このセキュリティスレッド１は、図２に示すように、図１に示す構造に対し、紫外蛍光発光層５の上に、紫外吸収層６を部分的に形成した。その他の構造については、図１に示す上記セキュリティスレッドと同じである。
上記紫外吸収層６がない場合は、裏面（下面側）は全面が蛍光発光となる。これに対し、上記紫外吸収層６がある場合は、紫外吸収層６がある部分だけ蛍光発光がなく、パターン状の発光となる。紫外吸収層６は紫外線吸収剤をバインダーに添加したもので、紫外線吸収剤としては例えばベンゾトリアゾール系吸収剤やベンゾフェノン系吸収剤を使用することができる。

（別のセキュリティスレッド）
次に、本実施形態に係る別のセキュリティスレッドについて図３を参照して説明する。
このセキュリティスレッド１は、図３に示すように、図１に示す構造に対し、透明基材２の表面側（上面側）に液晶からなる光学層７を形成したものである。その他の構造については、図１に示す上記セキュリティスレッドと同じである。また、図２のように、紫外吸収層６を設けても良い。
本実施形態の上記光学層７は、コレステリック液晶層である。通常、ＰＥＴフィルムは延伸され分子配向しているので、この上にコレステリック液晶を塗布することで自然に配向し、独特の光学効果を得ることができる。

（セキュリティスレッドの製造方法）
次に、本実施形態のセキュリティスレッドの製造方法を説明する。
透明基材２上に必要に応じてホログラム等の光学効果層を設け、この上に金属光沢薄膜層３を蒸着やスパッタリング等の気相コーティング法で設ける。
次に、上記金属光沢薄膜層３の上に磁気層４を所望の図柄で印刷し、その後、エッチングで露出した金属光沢薄膜層３を除去する。このようにすることにより、金属光沢薄膜層３と磁気層４の形状を完全に一致させることができ、透明基材２側から見て黒色ないし濃色の磁気層４を隠蔽することができる。
次に、必要に応じて紫外蛍光発光層５と紫外吸収層６を設け、また、透明基材２の裏面側（上面側）にコレステリック液晶層７を設ける。
以上によって、セキュリティスレッド１を得ることができる。

（セキュリティ用紙）
次に、上記セキュリティスレッド１を漉き込んだ、本実施形態のセキュリティ用紙１１について説明する。
セキュリティ用紙１１は、図４に示すように、窓開き部を持たない裏面の紙１２と窓開き部を持つ表面の紙１３の間に挟まれている上記スレッド１から構成される。

図４の構成のセキュリティ用紙を設けるには、まず紙１２を適切な厚みとなるように抄いておき、次に窓空きがある紙１３を抄いておく。そして、紙１３の窓の位置に合わせて、紙１２上にスレッド１を重ね、先に抄いておいた紙１３を重ね、十分に水分を取り乾燥させるという方法で得ることができる。
セキュリティスレッド１を漉き込む際には、透明基材２の磁気層４を設けた面（図１における下面）を、窓開き部を持たない裏面の紙１２側に向ける。図５は、紙１３側からみた平面図である。

透明基材２として２５μｍ厚のＰＥＴフィルム（ルミラー２５Ｔ６０（株）東レ製）を用い、その上に、アルミニウムを５０ｎｍの厚みで設けて金属光沢薄膜層３とした。次に、下記「磁気層インキの組成」からなる磁性インキをグラビア印刷法にて２μｍ厚みで設け磁気層４とした。

「磁気層インキの組成」
・マグネタイト磁性粉 ＭＧ−７０００(三井金属鉱業（株）製) １５重量部
・塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂 ソルバインＭ５
（日信化学工業（株）製） ５重量部
・メチルエチルケトン ４０重量部
・トルエン ４０重量部

上記で作成した磁気層４上の塗布品を５５℃の２％水酸化ナトリウム溶液に１０秒間浸漬して取り出し、希塩酸で中和してから水道水で洗浄し、磁気層４の形状にディメタライズされた中間品を得た。この状態では、ＰＥＴフィルム面側から見ると磁気層４の形状の金属光沢が観察され、磁気層面側からは磁気層の黒色が観察された。いずれも、磁気層４の図柄がそのまま観察された。

次に、同じ面に下記「紫外蛍光発光層インキの組成」からなる紫外蛍光発光層インキをグラビア印刷法にて２μｍ厚で設け、紫外蛍光発光層５とした。

「紫外蛍光発光層インキの組成」
・緑色蛍光体 ３重量部
・塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂 ソルバインＭ５
（日信化学工業（株）製） １７重量部
・メチルエチルケトン ４０重量部
・トルエン ４０重量部

このようにして得たスレッド原反から５ｍｍ幅にスリットしてセキュリティスレッド１を切り出した。このスレッド１を用い、窓開き部の大きさが幅８ｍｍ、高さ１０ｍｍとして、１０ｍｍ間隔で３つの窓を設けるようにして手漉きで抄紙し、十分に脱水・乾燥させてセキュリティ用紙２１を得た。最終的なセキュリティ用紙１１の大きさは、１６ｃｍ×８ｃｍとした。この様子を図５に示した。ＰＥＴフィルム側からブラックライトを照射すると金属光沢薄膜層３の開いた穴から緑色の蛍光発光が観察された。

実施例１にて紫外蛍光発光層を設けた上に「紫外吸収層インキの組成」からなる紫外吸収層インキをスクリーン印刷法（版：１５０線、ゾル厚２０μｍ）にて５μｍの厚みでパターン状に設け、紫外吸収層６を得た。
「紫外吸収層インキの組成」
・紫外線吸収剤 チヌビンＰ（ＢＡＳＦ社製） ３重量部
・塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂 ソルバインＭ５
（日信化学工業（株）製） ２７重量部
・シクロヘキサノン ７０重量部

以下は実施例１と同様に紙にすきこみ、セキュリティスレッドを得た。窓空き面側からブラックライトを照射すると、金属光沢薄膜層３の空いた穴から緑色の蛍光発光が観察された。また、裏面の窓空きなし面からブラックライトを照射すると、紫外吸収層６を印刷した部分のみ蛍光発光が弱く、パターン状に蛍光発光が得られた。

実施例１の透明基材２を多層フィルム（東洋紡績（株）製）に変えた他は実施例１と同様に作製した。

実施例１の透明基材２の裏面側に「コレステリック液晶層の組成」からなるコレステリック液晶層をワイヤーバーコータにて２μｍの厚みで設けた。

「コレステリック液晶層の組成」
・ネマチック液晶 Paliocolor LC242（ＢＡＳＦ社製） ５０重量部
・カイラル剤 Paliocolor LC756（ＢＡＳＦ社製） ５重量部
・ＵＶ重合開始剤 Irgacure 369（ＢＡＳＦ社製） ３重量部
・メチルエチルケトン ４２重量部

ＰＥＴフィルムの配向に沿ってコレステリック液晶が配向し、傾けると色が変化する独特の光学効果が得られた。また、コレステリック液晶層側からブラックライトを照射すると、コレステリック液晶層７の光学効果の下で、金属光沢薄膜層３の穴の部分から緑色の蛍光発光が観察できた。

１ セキュリティスレッド
２ 透明基材
２ 基材
２ 透明基材
２ 実施例
３ 金属光沢薄膜層
４ 磁気層
４ 磁気層
５ 紫外蛍光発光層
６ 紫外吸収層
７ 光学層（コレステリック液晶層）
１１ セキュリティ用紙
１２ 紙
１３ 紙

Claims (7)

1. 透明基材の一方の面に対し部分的に金属光沢薄膜層を形成し、その金属光沢薄膜層上に該金属光沢薄膜層と同一形状の黒色又は濃色の磁気層を界面を接して積層し、上記磁気層上に紫外蛍光発光層を積層してなることを特徴とするセキュリティスレッド。
2. 前記磁気層は、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂をバインダーとして使用していることを特徴とする請求項１に記載のセキュリティスレッド。
3. 前記蛍光発光層上に対し部分的に紫外線吸収層を積層したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセキュリティスレッド。
4. 前記透明基材は、薄膜を積層してなる多層薄膜フィルムであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のセキュリティスレッド。
5. 透明基材の他方の面に、液晶からなる光学層を塗工し、配向させたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のセキュリティスレッド。
6. 透明基材上に、金属光沢薄膜層を全面に設けた後、この上に部分的に黒色または濃色の磁気層を設け、アルカリ性または酸性エッチング液に浸して金属光沢薄膜層を部分的に除去し、さらに紫外蛍光発光層を全面に設けることを特徴とするセキュリティスレッドの製造方法。
7. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のセキュリティスレッドを、透明基材の他方の面を表面にして、用紙に漉き込んでなることを特徴とするセキュリティ用紙。

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