JP2012250357A - 偽造防止用粒子及びその製造方法、偽造防止用インク、偽造防止用シート、有価証券、カード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2種の金属層が積層してなり、形状が、拡大して観察することで識別可能であることを特徴とする偽造防止用粒子である。前記偽造防止用粒子の形状が、平板状であり、前記偽造防止用粒子の輪郭及び/又は貫通部の形状が、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の形状であってもよい。また、前記金属層の表面に凹凸形状を有し、前記凹凸形状が、拡大して観察されることで識別可能であってもよい。前記凹凸形状が、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の立体的な形状であるか、回折格子またはホログラムであることが好ましい。
【選択図】図1
Description
(1)少なくとも2種の金属層が積層してなり、形状が、拡大して観察されることで識別可能であることを特徴とする偽造防止用粒子。
(2)前記偽造防止用粒子の形状が、平板状であり、前記偽造防止用粒子の輪郭及び/又は貫通部の形状が、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の形状であることを特徴とする(1)に記載の偽造防止用粒子。
(3)前記金属層の少なくとも1層が、アルカリ可溶性金属層であることを特徴とする(1)または(2)に記載の偽造防止用粒子。
(4)前記金属層の表面に凹凸形状を有し、前記凹凸形状が、拡大して観察されることで識別可能であることを特徴とする(1)に記載の偽造防止用粒子。
(5)前記凹凸形状により、前記偽造防止用粒子に、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の立体的な形状が形成されることを特徴とする(4)に記載の偽造防止用粒子。
(6)前記凹凸形状が、回折格子またはホログラムであり、前記回折格子または前記ホログラムにより、前記偽造防止用粒子の表面に、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上が表示されることを特徴とする(4)に記載の偽造防止用粒子。
(7)前記偽造防止用粒子の輪郭の形状が、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の形状であることを特徴とする(4)〜(6)のいずれかに記載の偽造防止用粒子。
(8)サイズが10〜300μm、厚さが1〜25μmであることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の偽造防止用粒子。
(9)(1)〜(8)のいずれかに記載の偽造防止用粒子が、分散媒に分散されたことを特徴とする偽造防止用インク。
(10)(1)〜(8)のいずれかに記載の偽造防止用粒子が、樹脂に分散されたことを特徴とする偽造防止用シート。
(11)(1)〜(8)のいずれかに記載の偽造防止用粒子が、表面に付与されたことを特徴とする有価証券。
(12)(1)〜(8)のいずれかに記載の偽造防止用粒子が、表面に付与されたことを特徴とするカード。
(13)犠牲層、アルカリ可溶性金属層、感光性樹脂層がこの順に積層された基材を準備する基材準備工程と、前記基材上の前記感光性樹脂層を、拡大して観察することで識別可能な形状のパターンに露光する露光工程と、アルカリ性の現像液にて現像し、前記感光性樹脂層と前記アルカリ可溶性金属層とをパターニングするパターニング工程と、前記感光性樹脂層を、前記アルカリ可溶性金属層から剥離する感光性樹脂層剥離工程と、前記アルカリ可溶性金属層上に、第2の金属層を形成する第2の金属層形成工程と、前記犠牲層を溶かし、前記アルカリ可溶性金属層と前記第2の金属層を有する粒子を前記基材から剥離する剥離工程と、を具備することを特徴とする偽造防止用粒子の製造方法。
(14)前記第2の金属層が、電気めっきにより形成されることを特徴とする(13)に記載の偽造防止用粒子の製造方法。
(粒子1aの構成)
図1(a)は、本発明の第1の実施形態にかかる粒子1aを示す図である。図1(a)に示す粒子1aは、第1の金属層3aと第2の金属層5bが積層してなり、略平板状であるが、輪郭及び貫通部5の形状が拡大して観察されることで識別可能である。すなわち、基体の輪郭や基体に施された貫通部を拡大して観察することで識別可能である。図1(a)では、円板状の基体に貫通部5からなる「DNP」の文字が形成されているが、基体の輪郭も円板に限られるものではなく、楕円形や多角形、ハート型、星型、動物の外形、文字の外形、数字の外形、記号の外形、図形の外形など、様々な形状を採用できる。また、貫通部5の形状としては、文字以外にも、様々な数字、記号、図形などを施すことができる。なお、図1では、貫通部5が設けられているが、粒子の輪郭か貫通部5のいずれかが拡大して観察することで識別可能であればよく、貫通部5は必須ではない。
また、図1aでの「DNP」の文字は、裸眼では認識できず、ルーペなどを用いて認識できる程度の大きさである。
本発明の粒子1aは、金属層を含むため、機械的強度に優れ、優れた耐久性を持つうえ、金属光沢を持ち、意匠性に優れる。
粒子1aを水溶性バインダーなどの分散媒に分散すると、偽造防止用インクが得られる。このような偽造防止用インクを用いて、シルク・スクリーン印刷などで印刷することで簡便に物品に粒子を付与することができる。
次に、本発明にかかる粒子1aの製造方法について説明する。
図2(a)は、基材準備工程を示す。基材準備工程とは、犠牲層、アルカリ可溶性金属層、感光性樹脂層がこの順に積層された基材を準備する工程である。
図2(b)は、露光工程を示す。露光工程とは、前記基材上の前記感光性樹脂層を、拡大して観察することで識別可能な形状のパターンに露光する工程である。
図2(c)は、パターニング工程を示す。パターニング工程とは、アルカリ性の現像液にて現像し、感光性樹脂層とアルカリ可溶性金属層とをパターニングする工程である
図2(d)は、感光性樹脂層剥離工程を示す。感光性樹脂層剥離工程とは、前記感光性樹脂層を前記アルカリ可溶性金属層から剥離する工程である。
図2(e)は、第2の金属層形成工程を示す。第2の金属層形成工程とは、アルカリ可溶性金属層上に、第2の金属層を形成する工程である。
図2(f)は、剥離工程を示す。剥離工程とは、基材を水に浸し、犠牲層を溶かし、アルカリ可溶性金属層と第2の金属層とを有する粒子を基材から剥離する工程である。
ネガ型感光性樹脂は特に限定されることはなく、一般的に使用されるネガ型感光性樹脂を用いることができる。例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。また、アクリル系ネガ型感光性樹脂として、紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基(例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分)とを含有するものを用いることができる。上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)、テトラメチルペンタトリアクリレート(TMPTA)等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン‐アクリル酸‐ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマーや、メタクリル酸メチル‐スチレン‐アクリル酸共重合体等が挙げられる。
なお、ポジ型感光性樹脂も特に限定されるものではなく、一般的に使用されるものを用いることができる。具体的には、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。
(粒子1bの構成)
図1(b)、(c)は、本発明の第2の実施形態にかかる粒子1b、1cを示す図である。図1(b)に示す粒子1bは、第1の金属層3bと第2の金属層4bとが積層してなる略平板状の基体上に、拡大して観察することで識別可能な凹凸形状として、文字を表示する回折格子またはホログラムの識別部6bが形成されている。識別部6bの回折格子またはホログラムは、基体の上に、光の干渉縞を深さ1μm以下の微細な凹凸加工で記録して立体画像を再現するものである。基体の形状も拡大して観察することで識別可能であり、形状は円板に限られるものではなく、楕円形や多角形、星型など、様々な形状が使用できる。また、基体上に設けられる識別部6aとしては、文字以外にも、様々な図形、数字、記号のほか、花やデザインなどを施すことができる。すなわち、基体の輪郭や基体に施された形状、模様もしくは色彩等の意匠からなる識別部6bを拡大して観察することで識別可能である。
また、図1(b)での「DNP」の文字は、裸眼では認識できず、ルーペなどを用いて認識できる程度の大きさである。
本発明の粒子1bは、金属製であるので、機械的強度に優れ、優れた耐久性を持つうえ、金属光沢を持ち、意匠性に優れる。
図1(c)に示す粒子1cは、第1の金属層3cと第2の金属層4cとが積層してなる略平板状の基体上に、立体的な文字の識別部6cが形成されている。図1(c)では、円板上に厚みのある文字が形成されているが、基材の形状も円板に限られるものではなく、楕円形や多角形、星型など、様々な形状が使用できる。また、基材上に設けられる形状としては、文字以外にも、様々な図形、数字、記号のほか、立体的な花やデザインなどを施すことができる。また、識別部6cの立体的な構造は、立体的に観察されるために、深さが1μm以上であることが好ましい。
次に、本発明にかかる粒子1b、1cの製造方法について説明する。なお、回折格子またはホログラムの識別部6bを有する微小粒子1bと、立体的形状の識別部6cを有する粒子1cは、凹凸形状21の形状が異なるのみで、同様の製造方法により製造可能である。
[実施例1]
ガラス基板上(HOYA製NA−35)に、ポリビニルアルコールの1wt%水溶液を、バーコーターにて全面に塗布した。90℃で5分間、乾燥させ、厚さ0.2μmのポリビニルアルコールからなる犠牲層を得た。
犠牲層の上に、アルミニウムをスパッタし、厚さ40nmのアルミニウムからなるアルカリ可溶性金属層を得た。
アルカリ可溶性金属層の上にネガ型感光性樹脂(DNPファインケミカル製IT−G R1501−5)をスピンコート(成膜条件:スロープ2秒−550rpmで3秒−スロープ2秒)し、常温で5分間真空乾燥した後、80℃で10分間ベークした。厚さ2.5μmの感光性樹脂層を得た。
アライナーを用いて、60mJ/cm2でパターン露光した後、10wt%水酸化カリウム水溶液で15秒間現像した。この際、露光されていないネガ型感光性樹脂を溶解し、さらに下層のアルミニウムを溶解し、パターニングした。
露光したネガ型感光性樹脂層を剥離した後、パターニングされたアルカリ可溶性金属層の上にニッケルを電気めっき(電鋳)し、厚さ6μmのニッケルからなる第2の金属層を形成した。
この基板を水に浸すと犠牲層が溶解し、アルミニウムの第1の金属層とニッケルの第2の金属層が積層してなる粒子を得た。その後、粒子を回収し、純水に分散し、水分散体を得た。
これらの粒子の大きさが200μmであり、厚さは6μmであった。
支持体フィルムとして、厚み16μmのポリエステル樹脂フィルム(東レ社製、ルミラー)を用いた。支持体フィルム上に犠牲層として、ネガ型のドライフィルムレジスト(東京応化工業社製ORDYL PR、厚さ20μm)を用いて成膜した。
その後、回折格子パターンが刻まれたフォトマスクを介して、平行紫外光照射装置により露光し、アルカリ現像液(水酸化ナトリウムを主成分とした水溶液:濃度1wt%)にて現像することにより、犠牲層の表面に凹凸形状として、ホログラム用の回折格子パターンを形成した。
さらに、前述の犠牲層の表面に、金属凹凸層としてクロムを40nmの厚さで真空蒸着した。
さらに、前述の金属凹凸層の上に厚さ10μmのニッケル層を電気めっきにより形成した。
さらに、ネガ型フォトレジスト(東京応化製アクリル系レジストPMER−N)を塗布し、70℃で30分乾燥加熱処理し、厚さ10μmの均一なレジスト膜を得た。その後、所望のパターンを露光できるようにしたフォトマスクを介して、平行紫外光照射装置により365nmの紫外線を250mJ/cm2の露光量で露光し、アルカリ現像液(水酸化ナトリウムを主成分とした水溶液:濃度1wt%)にて現像して、金属粒子の輪郭を形成する所望のパターンのレジスト層を形成し、130℃にて乾燥させた。
その後、エッチング液(硝酸:リン酸:酢酸:水=7:10:10:3)に浸し、レジスト層をマスクとしてニッケル層とクロム層をエッチングした。
さらに、アルカリ現像液(水酸化ナトリウムを主成分とした水溶液:濃度5wt%)にて現像し、レジスト層と犠牲層を溶解させた。
このとき、現像液中に、表面に回折格子が刻まれたニッケルとクロムが積層してなる金属粒子を得た。
この現像液を水に置換することにより、金属粒子水分散液を得た。
3a、3b、3c………第1の金属層
4a、4b、4c………第2の金属層
5………貫通部
6b、6c………識別部
9………基材
11………犠牲層
13………アルカリ可溶性金属層
15………感光性樹脂層
17………露光光
18………マスク
19………透明基板
20………遮光膜
21………凹凸形状
23………基材
25………犠牲層
27………金属凹凸層
29………第2の金属層
31………レジスト層
41………有価証券
43………粒子含有部
51………カード
53………粒子含有部
Claims (14)
- 少なくとも2種の金属層が積層してなり、
形状が、拡大して観察されることで識別可能である
ことを特徴とする偽造防止用粒子。 - 前記偽造防止用粒子の形状が、平板状であり、
前記偽造防止用粒子の輪郭及び/又は貫通部の形状が、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の形状であることを特徴とする請求項1に記載の偽造防止用粒子。 - 前記金属層の少なくとも1層が、アルカリ可溶性金属層であることを特徴とする請求項1または2に記載の偽造防止用粒子。
- 前記金属層の表面に凹凸形状を有し、
前記凹凸形状が、拡大して観察されることで識別可能であることを特徴とする請求項1に記載の偽造防止用粒子。 - 前記凹凸形状により、前記偽造防止用粒子に、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の立体的な形状が形成されることを特徴とする請求項4に記載の偽造防止用粒子。
- 前記凹凸形状が、回折格子またはホログラムであり、
前記回折格子または前記ホログラムにより、前記偽造防止用粒子の表面に、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上が表示されることを特徴とする請求項4に記載の偽造防止用粒子。 - 前記偽造防止用粒子の輪郭の形状が、文字、数字、記号、図形のいずれか1つ以上の形状であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の偽造防止用粒子。
- サイズが10〜300μm、厚さが1〜25μmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の偽造防止用粒子。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の偽造防止用粒子が、分散媒に分散されたことを特徴とする偽造防止用インク。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の偽造防止用粒子が、樹脂に分散されたことを特徴とする偽造防止用シート。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の偽造防止用粒子が、表面に付与されたことを特徴とする有価証券。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の偽造防止用粒子が、表面に付与されたことを特徴とするカード。
- 犠牲層、アルカリ可溶性金属層、感光性樹脂層がこの順に積層された基材を準備する基材準備工程と、
前記基材上の前記感光性樹脂層を、拡大して観察することで識別可能な形状のパターンに露光する露光工程と、
アルカリ性の現像液にて現像し、前記感光性樹脂層と前記アルカリ可溶性金属層とをパターニングするパターニング工程と、
前記感光性樹脂層を、前記アルカリ可溶性金属層から剥離する感光性樹脂層剥離工程と、
前記アルカリ可溶性金属層上に、第2の金属層を形成する第2の金属層形成工程と、
前記犠牲層を溶かし、前記アルカリ可溶性金属層と前記第2の金属層を有する粒子を前記基材から剥離する剥離工程と、
を具備することを特徴とする偽造防止用粒子の製造方法。 - 前記第2の金属層が、電気めっきにより形成されることを特徴とする請求項13に記載の偽造防止用粒子の製造方法。
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