JP2017530380A - カラーシフト効果及び不正開封防止機能を備えたセキュリティエレメント - Google Patents

Abstract

本発明は、不正開封防止機構を備えたセキュリティエレメント、特に、セキュリティラベル及び／又は転写可能なエレメントであって、該エレメントが次の層：ａ）全面的に又は一部がエンボス加工された支持基板８、又は、光学活性構造７又は全面的な又は部分的な第一の液晶層２を有する、全面的又は一部が塗料層６を有する支持基板１である、第一の層、ｂ）液晶層３である、第二の層、ｃ）場合によっては、光吸収層４、ｄ）接着層５、を有し、その際、層ａ．と層ｂ．との間の粘着力が、層ｂ．、層ｃ．と層ｄ．との間の粘着力よも小さく、かつ、その際、該セキュリティエレメントが、カラーシフト効果を有することを特徴とする、上記のセキュリティエレメントに関する。

Description

本発明は、改ざん検出システムを有するセキュリティエレメント、特に、セキュリティラベルに関する。

より詳細には、本発明は、カラーシフト効果及び改ざんが試みられて初めて識別可能な、無傷の状態では識別できないさらなるセキュリティマークを有する、セキュリティエレメントに関する。

国際公開第０１／９３２３１ Ａ号パンフレット（特許文献１）からは、二つの微細構造を有するセキュリティラベルが知られており、それら微細構造のうちの一方は、操作されていない状態においても識別可能な回折構造であり、他方は剥離制御構造である。改ざんが試みられた場合、反射層の少なくとも一部が剥離し、それによって、新たな視覚的に識別可能な情報が目に見えるようになる。

欧州特許出願公開第２ ２３４ ０９１ Ａ号明細書（特許文献２）からは、無傷の状態で目に見えない、改ざんが試みられて初めて識別可能な光学活性構造を有するセキュリティラベルが知られている。

国際公開第０１／９３２３１ Ａ号パンフレット 欧州特許出願公開第２ ２３４ ０９１ Ａ号明細書

本発明の課題は、改ざん検出システムを有するセキュリティエレメント、特に、セキュリティラベルを提供することであり、その際、該セキュリティラベルは、セキュリティマークとしてのカラーシフト効果を示し、そして、操作時に初めて識別可能な、そして、操作されていない状態では目に見えない、追加的なセキュリティマークを有する。

さらに、該セキュリティエレメントは、操作された状態の、滑らかな、非接着性の表面を両面上に有するべきである。

それ故、本発明の対象は、不正開封防止機能を備えたセキュリティエレメント、特に、セキュリティラベル及び／又は転写可能なエレメントであって、該エレメントが次の層：
ａ．全面的に又は一部がエンボス加工された支持基板８、又は、光学活性構造７又は全面的な又は部分的な第一の液晶層２を有する、全面的又は一部が塗料層６を有する支持基板１である、第一の層、
ｂ．液晶層３である、第二の層、
ｃ．場合によっては、光吸収層４、
ｄ．接着層５、
を有し、その際、層ａ．と層ｂ．との間の粘着力が、層ｂ．、層ｃ．と層ｄ．との間の粘着力よも小さく、かつ、その際、該セキュリティエレメントが、カラーシフト効果を有することを特徴とする、上記のセキュリティエレメントである。

第一の層はエンボス加工された支持基板であるか、又は、光学活性構造又は第一の液晶層を有する塗料層を有する支持基板であることができる。

エンボス加工された支持基板としては、例えば、ホットスタンピングフィルム又は複製ラッカー層が挙げられ、その際、該複製ラッカー層は、放射線照射又は物理的に硬化させることができる。

支持基板としては、例えば、支持フィルム、好ましくは、可撓性のプラスチックフィルム、例えば、ＰＩ、ＰＰ、ＭＯＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＰＥＩ、ＰＳＵ、ＰＡＥＫ、ＬＣＰ、ＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＡ、ＰＣ、ＣＯＣ、ＰＯＭ、ＡＢＳ、ＰＶＣ、テフロン（登録商標）のようなフルオロポリマーなどからなるものが挙げられる。該支持フィルムは、好ましくは、５〜７００μｍ、特に、５〜２００μｍ、特に好ましくは、５〜１００μｍの厚さを有する。

さらに、共押出されたか、又は、化学的もしくは物理的に処理されたプラスチックフィルム、例えば、アクリレートコーティングされたプラスチックフィルムもまた、支持基板として使用することができる。

該支持基板は、場合によっては、粘着付与剤でコーティングすることができる。

場合によっては、液晶材料からなる層の効果を強めるために、配向層を設けることもできる

該支持基板の上には、第一の塗料層又は液晶材料からなる第一の層が施用される。

この第一の塗料層は、放射線硬化可能な塗料層、又は、熱可塑性塗料層であることができ、光学活性構造を有する。

該放射線硬化可能な塗料は、例えば、ポリエステル系、エポキシ系またはポリウレタン系をベースとする放射線硬化可能な塗料系であることができ、これは、当業者に周知の二種又は三種以上の異なる光開始剤を含み、該光開始剤は、異なる波長で、異なる程度に該塗料系の硬化を開始させることができる。つまり、例えば、一つ目の光開始剤が、２００〜４００ｎｍの波長で活性可能であり、二つ目の光開始剤が３７０〜６００ｎｍの波長で活性可能である。それら二つの光開始剤の活性波長の間には、十分な差が保たれていなければならず、それにより、二つ目の光開始剤をそれほど強く励起させずに、一つ目の光開始剤が活性化される。二つ目の光開始剤が刺激される範囲では、使用される支持基板の透過波長範囲内にあるべきである。主たる硬化（第二の光開始剤の活性化）のために、電子線を用いることもできる。

放射線硬化性塗料として、水性塗料を使用することができる。好ましくは、ポリエステルをベースとする塗料系である。

表面構造、すなわち、回折構造、偏向構造又はレリーフ構造、の変形は、例えば、鋳型（Ｍａｔｒｉｚｅ）を使うか又は印圧型を使用して、制御された温度で、第一の光開始剤を活性化することによってゲル化点に事前硬化され、そして、その変形の時点までこの段階のままであった放射線硬化性塗料層中へ行われる。

水希釈性放射線硬化性塗料が使用される場合、場合によっては、例えば、ＩＲ照射により、事前乾燥を予め行うことができる。

引き続いて安定化される熱可塑性塗料は、ベースのＭＭＡ又はエチルセルロース又はシクロオレフィンコポリマーからなり、その際、要求される熱可塑性特性を調節するために及び／又はその後、安定性を調節するために、そのベースポリマーには改質剤が添加される。

ベースポリマーに依存して、改質剤として、例えば、塗料が熱可塑性の状態のままにある所望のガラス転移温度を調節するための添加剤、又は対象の塗料の恒久的な硬化を達成するための改質剤が挙げられる。

好ましくは、溶媒中には、例えば、水性溶剤、水、アルコール、酢酸エチル、メチルエチルケトン等、又はそれの混合物などの成分が溶解される。

ＭＭＡをベースとする塗料には、ガラス転移温度を高めるために、例えば、ニトロセルロースが特に有利に添加される。シクロオレフィンコポリマーをベースとする塗料には、例えば、ポリエチレンワックスが特に有利に添加される。酢酸エチルをベースとする塗料には、硬化性を調節するために商慣習上の架橋剤が添加される。

製造された塗料中のベースポリマーの濃度は、ベースポリマー、所望される塗料の特性並びに改質剤の種類及び濃度に依存して、４〜５０％である。

構造化は、従来の熱によるエンボス法を使って行うことができる。

施用された塗料の層の厚さは、最終的な製品に対する要求、及び基板の厚さに応じて変わり、一般には、０．５〜５０μｍ、好ましくは、２〜１０μｍ、特に好ましくは、２〜５μｍである。

本明細書における光学活性構造とは、特に、回折光学活性構造、例えば、ホログラム、表面レリーフ、回折構造、偏向格子、キネグラム又は１〜１００μｍの深さのエンボス加工のような回折光学活性構造であると解される。

第一の層は、様々な光学的効果を示す第一の液晶層であることもできる。この液晶層は、液晶材料からなる色素を含有する印刷インキから構成することもできる。特に、該色素は、コレステリック液晶又はネマチック液晶とコレステリック液晶との混合物からなる。

引き続いて、その第一の層の上に、（さらなる）液晶材料からなる第二の層を施用する。該第一の層が、光学活性構造を有するか、又はエンボス加工された支持基板を有する塗料層を含む場合、その液晶をこれらの構造中で配向させて、そしてカラーシフト効果を引き起こすようにこの液晶層を光学活性層の構造に対応させる。その光学活性効果は視認できない。

第一の層が、第一の液晶層からなる場合、第二の液晶層は、好ましくは、第一の液晶層の色相とは別の色相を有する。

場合によっては、更なる層ｃとして光吸収層が施用される。この光吸収層は、全面的又は部分的に施用することができる。この層は、光吸収性の印刷インキ、好ましくは、暗色又は黒色の色素を有する印刷インキ、又は光吸収性の金属コーティングのいずれかによって形成することができる。

光吸収性の金属層とは、好ましくは、非化学量論的な酸化アルミニウム及び化学量論的又は非化学量論的な酸化銅が挙げられる。該光吸収性の金属層は、好ましくは、暗色から黒色の色合いを示す。目に見えるスペクトル領域（３５０〜８００ｎｍ）における背景の吸収が強ければ強いほど、目に見える光学的可変効果は強くなる。

この光吸収層は、場合によっては、保護すべき対象物上の基層、又は対応する着色された接着コーティングで置き換えることができる。

この構造物上には、接着コーティング、好ましくは、自己接着コーティング、コールドシール接着コーティング又はホットシール接着コーティングが施用される。この接着コーティングにより、保護すべき対象物上にセキュリティエレメントが固定される。

構造物が、自己接着コーティング又はコールドシールコーティングを使って保護すべき対象物上に施用される場合、層ａ．と層ｂ．との間の粘着力は、層ｂ．、層ｃ．及び層ｄ．の間の粘着力より小さく、かつ、保護すべき対象物上の接着層の粘着力よりも小さくなければならない。

層ａ．と層ｂ．との間の粘着力は、層ａ．の表面処理によって広い範囲にわたって調節することができる。適切な表面処理法は、例えば、物理的又は化学的な表面処理、プラズマ（低圧プラズマ又は大気圧プラズマ）事前処理、コロナ処理、及び／又は火炎事前処理又は加圧事前処理である。

別の実施形態において、代替的に、層ａ．と層ｂ．との間に、難接着塗料層、例えば、シクロオレフィンコポリマー、ニトロセルロース、アクリレート、ポリ塩化ビニル、エチレンアクリレートコポリマー又はスチレンアクリレートをベースとする難接着層を設けることができる。その際、その粘着力を調節するために、好ましくは、塩素化ポリオレフィンが添加される。全組成物中のその塩素化ポリオレフィンの割合は、ベースポリマーに対して０〜１３０重量％であることができる。あるいはまた、添加剤、例えば、Ｂｙｋ ３９４（登録商標）によってその粘着力が低減される任意の塗料系を使用することができる。その難接着性塗料は、層ａ．に対するよりも層ｂ．に対してより良好な粘着力を示す。該構造物の分離が試みられた場合、その難接着性当業者料層と層ａ．との間が分離する。

無傷の状態では、セキュリティエレメントはカラーシフト効果を示す。第一の層が、全面的に又は部分的にエンボス加工された支持基板、又は全面的又は部分的な、光学活性構造を有する塗料層からなる場合、その色合い及びカラーシフト効果は、液晶材料ｂ．からなる層のカラーシフト効果に対応する。第一の層が第一の液晶材料からなる場合、その色合い又はカラーシフト効果は、二つの液晶層のカラーシフト効果の混合色に相当する。

操作を試みようとする場合、特に、フィルム又はラベルを保護すべき対象物から剥がそうと試みた場合、その第一の層ａ．は、第二の層ｂ．から分離する。

その第一の層が、全面的に又は部分的にエンボス加工された支持基板又は光学活性構造を有する、全面的な又は部分的な塗料層である支持基板である場合、改ざんが試みられた際に最初は認識できない光学的に活性な構造が、ポジとして第一の（剥がされる）層中に、そして、ネガとして液晶材料からなる第二の（保護すべき対象物上に残される）層中に見えるようになる。

該第一の層が、第一の液晶材料からなる場合、保護すべき基板に対して改ざんが試みられた後に、第二の液晶層の色合い又はカラーシフト効果が見えるようになり、これは無傷のセキュリティエレメントの色またはカラーシフト効果は異なる。

セキュリティエレメントが保護すべき対象物上への転写エレメントの形態にある場合、その真偽は、補助手段、例えば、いわゆるテーザ（Ｔｅｓａ）試験を使って検出することができる。この目的のために、接着ストリップがセキュリティエレメントに適用され、その後剥離する。第一の塗料層中に導入された光学活性構造は、接着ストリップ上に残される塗料桑中のポジ型としても、保護すべき対象物上に残される塗料層中のネガ型としても識別される。

さらに、保護すべき対象物上に残される塗料層の表面であるだけでなく、引き剥がされた部分の表面のように乾燥していて、粘着性は感じられない（ドライピール効果）。

本発明のセキュリティエレメントは、パッケージ材料上のセキュリティエレメントとして適用することができるか、又は、任意の形状（矩形、円形、楕円形）のラベルとして組み立てられた形態で、又は、対象物もしくはパッケージを保護するための接着テープとして使用することができる。

図１〜７に、本発明によるセキュリティエレメントの例示的な実施形態が示されている。

図１は、本願発明による液晶材料からなる第一の層２が設けられた支持基板１を有するセキュリティエレメントを示す図である。 図２は、図１のセキュリティエレメントにおいて、第一の液晶層に代えて、光学活性構造７を有する塗料層６が設けられているセキュリティエレメントを示す図である。 図３は、エンボス加工された支持基板、例えば、ホットエンボスフィルム８の上に、液晶材料からなる層３が施用されているセキュリティエレメントを示す図である。 図４は、構造中に光吸収層を有さない実施形態が示す図である。 図５は、図２に示されているセキュリティエレメントに類似して形成されているが、液晶材料からなる部分的な層を備えたセキュリティエレメントを示す図である。 図６は、部分的な光学構造を有する塗料層６が設けられているセキュリティエレメントを示す図である。 図７は、液晶材料からなる層３も、光吸収層４も、部分的に実施されているセキュリティエレメントを示す図である。

図１は、液晶材料からなる第一の層２が設けられた支持基板１を有するセキュリティエレメントを示している。第一の液晶材料からなるこの第一の層２の上には、異なる第二の液晶材料からなる第二の層３が設けられている。

この例では、光吸収層４は黒色の印刷層からなる。自己接着層５を使って、このセキュリティエレメントを保護すべき対象物に固定することができる。その際、二つの層２及び３から重複したカラーシフト効果が識別できる。

改ざんが試みられた場合、この第一の液晶層２が、第二の液晶層３から剥離する。というのも、これら二つの層の間の粘着力は、残りの層との相互の粘着力よりも弱く設定されているからである。

改ざんが試みられた後、保護すべき基板において第二の液晶層３の色合い又はカラーシフト効果が識別でき、これは無傷なセキュリティエレメントの色合い又はカラーシフト効果とは異なる。

図２には、その第一の液晶層に代えて、光学活性構造７を有する塗料層６が設けられている。光吸収層４は、非化学量論量の酸化アルミニウムからなるコーティングから形成されている。この光吸収層４は、その後プライマー層９が設けられる。このセキュリティエレメントを、保護すべき対象物上に固定するために、接着コーティング５としてヒートシールラッカーコーティングが設けられる。

無傷の状態では、塗料層６の屈折率が、液晶材料からなる層３の屈折率に適合しない限り、この光学活性効果は識別できない。しかしながら、層３から引き起こされるカラーシフト効果が識別できる。改ざんが試みられた場合、その光学活性構造は、液晶材料からなる層３から分離し、その光学活性構造は、その際、第一の（引き剥がされる）層中にポジ型としても、液晶材料からなる第二の（保護すべき対象物上に残される）層中のネガ型としても識別できる。

図３では、エンボス加工された支持基板、例えば、ホットエンボスフィルム８の上に、液晶材料からなる層３が施用されている。光吸収層４として、非化学量論量の酸化銅からなる、部分的な金属コーティングが施用されている。

このセキュリティエレメントは、自己接着コーティング５を用いて、保護すべき対象物上に固定される。改ざんが試みられた場合、液晶材料からなる層３は、ホットエンボスフィルム８から分離する。

無傷な状態では、その光学活性効果は、該ホットエンボスフィルム８の屈折率が、液晶材料からなる層３の屈折率に適合しない限り、識別できない。しかしながら、層３から引き起こされるカラーシフト効果は識別できる。改ざんが試みられた場合、その光学活性構造は、液晶材料からなる層３から分離し、ホットエンボスフィルムの光学活性構造は、その際、第一の（引き剥がされる）層中にポジ型としても、液晶材料からなる第二の（保護すべき対象物上に残される）層中のネガ型としても識別できる。

図４には、構造中に光吸収層を有さない実施形態が示されている。この場合、目に見えるカラーシフト効果の強さは、保護すべき対象物の吸光度によって決定される。基板の吸光度が小さければ小さい程、カラーシフト効果はますます弱くなる。改ざんが試みられた場合、この実施形態によるセキュリティエレメントは、図２に示されているセキュリティエレメントに類似した挙動を示す。

図５によるセキュリティエレメントは、図２に示されているセキュリティエレメントに類似して形成されているが、液晶材料からなる部分的な層を備えている。

無傷な状態では、そのカラーシフト効果は部分的に識別することができる。改ざんを試みた場合、この実施形態によるセキュリティエレメントは、本質的に、図２に示されているセキュリティエレメントに類似した挙動を示す。液晶材料からなる層は、光学活性構造７を有する塗料層６から分離する。層３が存在していない領域では、その光吸収層４は層６上に留まる。

図６による実施形態では部分的な光学構造を有する塗料層６が設けられている。

無傷な状態においては、この部分的な光学活性効果は、塗料層６と層３の屈折率が互いに適合しない限り、識別することはできない。その二つの屈折率が、互いに適合していない場合、その光学活性効果は、無傷な状態においても識別可能である。

改ざんが試みられた場合、この実施形態のセキュリティエレメントは、図２に示されているセキュリティエレメントに類似した挙動を示す。

別の実施形態では、塗料層６も、光学活性構造７も部分的に設けることができる。

図７に示されている実施形態では、液晶材料からなる層３も、光吸収層４も、部分的に実施される。

この場合、そのカラーシフト効果は、無傷な状態においても、改ざんが試みられた後においても部分的に視認できる。

１．支持基板
２．第一の液晶材料からなる層
３．（第二の）液晶材料からなる層
４．光吸収層
５．接着コーティング
６．塗料層
７．光学活性構造
８．エンボス加工された支持基板
９．プライマー層

Claims (12)

1. 改ざん検出システムを有するセキュリティエレメント、特に、セキュリティラベル及び／又は転写可能なエレメントであって、該エレメントが次の層：
   ａ．全面又は一部がエンボス加工された支持基板８、又は、光学活性構造７又は全面的又は部分的な第一の液晶層２を有する、全面的又は一部が塗料層６を有する支持基板１である、第一の層、
   ｂ．液晶層３である、第二の層、
   ｃ．場合によっては、光吸収層４、
   ｄ．接着層５、
   を有し、その際、層ａ．と層ｂ．との間の粘着力が、層ｂ．、層ｃ．と層ｄ．との間の粘着力よも小さく、かつ、その際、該セキュリティエレメントが、カラーシフト効果を有することを特徴とする、上記のセキュリティエレメント。
2. 前記第一の層が光学活性構造７又は第一の液晶層２を有する、塗料層６を有する支持基板１である場合に、前記支持基板１と前記塗料層６又は液晶層２との間に粘着付与剤が施用されることを特徴とする、請求項１に記載のセキュリティエレメント。
3. 前記層ａと層ｂとの間の粘着力が、物理的又は化学的な表面改質によって調節されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセキュリティエレメント。
4. 前記光学活性構造７が、ホログラム、表面レリーフ、回折構造、偏向格子、キネグラム又は１〜１００μｍの深さのエンボス加工部のような回折光学活性構造であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
5. 前記層ａが、支持基板１上に施用された第一の液晶層２である場合、第二の液晶層３は、第一の液晶層２と異なる別の色調及び／又はカラーシフト効果を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
6. 前記第一の塗料層６が放射線硬化塗料層であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
7. 前記第一の塗料層６が熱可塑性塗料層であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
8. 前記塗料層６又は第一の液晶層２又は液晶層３が、部分層として作られていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
9. 前記光吸収層４が、部分的又は全面的に施用されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
10. 前記光吸収層４が、光吸収プリント層又は光吸収金属コーティングによって形成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
11. 前記接着層５が、自己接着層、コールドシール層又はホットシール層であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のセキュリティエレメント。
12. 前記１〜１１のいずれか一つに記載のセキュリティエレメントの、セキュリティラベル、接着テープ又はセキュリティフィルムのための使用。

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