JP2018512458A - 識別包装材を提供する組成物及び方法 - Google Patents

Abstract

組成物は、水性基剤と、少なくとも１つの識別用添加剤とを含み得るものである。少なくとも１つの識別用添加剤は、アルカリ土類金属化合物と、蛍光活性化物質とを含み得る。少なくとも１つの識別用添加剤は、その識別特性が見られる表面の特性と異なる識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。組成物は、水性基剤とアルカリ土類金属化合物と少なくとも１つの他の無機元素を含む蛍光活性化物質とを含む少なくとも１つの識別用添加剤とを含んでいてもよい。少なくとも１つの識別用添加剤は、識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。物体及びその物体の供給元の少なくとも一方を識別するラベル又は包装材は、ラベル又は包装材に付随する表面に付随する少なくとも１つの識別用添加剤を含む組成物を含み得る。【選択図】なし

Description

［優先権の主張］
本ＰＣＴ国際出願は、２０１５年１月２日付けで出願された米国仮特許出願第６２／０９９，４０３号（その主題は引用することによりその全体が本明細書の一部をなす）の優先権の利益を主張するものである。

本開示は、識別包装材を提供する組成物及び関連方法に関し、より詳細には、蛍光発光を伴う識別包装材を提供する組成物及び関連方法に関する。

製品用のラベル及び包装材は、製品自体及びそれらの製品の供給元を識別するのに用いられる。このため、このようなラベル及び包装材は、製造業者が自らの製品を他の競合製品及び他の供給元からの製品と区別させるのに役立つものである。多くの製造業者は、消費者からの業務上の信用及びロイヤリティを発生及び維持するためにかなりのリソースを費やしており、他の製品及び供給元がラベル及び包装材を複製することによりその製造業者の信望という利得を得ることが可能であれば、このような業務上の信用及びロイヤリティが損なわれるおそれがある。例えば、（すなわち、ジェネリックブランド又は偽造生産者とは対照的に）有名ブランドの製造業者は、それらの製品を他の競合供給元と区別するのに役立つようなラベル及び包装材に頼っている。しかしながら、このようなラベル及び包装材を模倣又は複製することにより、有名ブランドの製造業者の業務上の信用及び顧客による信望といった利得を得ることは比較的容易であると思われる。このため、容易に模倣又は複製されないラベル及び包装材を付すことが望ましいと考えられる。

蛍光特性を含むラベル及び包装材は、製品の供給元が真正なものであることを証明するために用いられている。このような蛍光特性は、ラベル若しくは包装材に或る特定の特性を有する光を照射又はラベル若しくは包装材をこの光に曝した場合に蛍光応答の形態をとることができる。幾つかの従来の有機染料又は顔料（例えば有機増白剤）は、蛍光特性を有するラベル及び包装材を提供するのに使用されている。しかしながら、これらは数多くの生じ得る欠点を被るおそれがある。例えば、従来の蛍光増白剤は、比較的高価であり、有毒成分（例えば水溶性芳香族化合物）を包含することに基づいており、繰り返し照射を受けると光退色（photo-bleaching：光漂白）を被るため、経時的に効力を失う傾向にあり、またアレルゲン、催奇性物質及び／又は内分泌撹乱物質ではないかという疑いも持たれており、偽造することが容易である場合がある。このため、従来の蛍光増白剤は、蛍光特性を与えるのには望ましいとされ得るものの、従来の蛍光増白剤の存在を低減又は排除し、従来の蛍光増白剤の上述の欠点を含むことなく蛍光応答を依然としてもたらす組成物を提供することが望まれ得る。

電磁エネルギー（例えば光）による照射を受けたときに蛍光を発する組成物が開示されている。一態様によれば、本組成物は、所定の波長の電磁エネルギーによる照射を受けたときに蛍光応答を発するように構成され得る。開示される組成物は、樹脂等のベース材料又はマトリクス材料を含んでいてもよい。様々な態様では、ベース材料が、少なくとも１つの識別用添加剤に対する可融性粉末、水性組成物又は溶媒組成物（例えば有機溶媒組成物）を含むものであってもよい。少なくとも１つの識別用添加剤はアルカリ土類金属化合物と、蛍光活性化物質とを含み得る。

幾つかの態様によれば、蛍光活性化物質が、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、ツリウム、セリウム、及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含んでいてもよい。これらの活性化物質は概して炭酸塩形態で本開示の組成物に使用されるが、他の形態、例えば硫酸塩（ＳＯ_４）、リン酸塩（ＰＯ_４ ^３−）、タングステン酸塩（ＷＯ_４）及びフッ化物（Ｆ⁻）も利用可能である。

本組成物は、蛍光応答の利益を得る用途のために構成することができる。このような組成物を含む関連製品も開示される。このような製品の非限定的な例としては、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物及びポリマー組成物が挙げられる。

また、少なくとも１つの物体又はその物体の供給元を識別するラベル又は包装材も開示されており、それらには、ラベル又は包装材に付随する表面と、該表面に付随する組成物とが含まれ得る。組成物は水性基剤と、少なくとも１つの識別用添加剤とを含んでいてもよい。少なくとも１つの識別用添加剤はアルカリ土類金属化合物と、少なくとも１つの他の無機元素を含む蛍光活性化物質とを含んでいてもよい。本明細書に既に記載した少なくとも１つの添加剤は、識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。

加えて、紙又は包装材上に識別マーキングを付す方法であって、紙又は包装材に、すなわち紙又は包装材の表面上に、少なくとも１つの組成物を供することを含み得る、方法も開示される。該組成物は、アルカリ土類金属化合物と、少なくとも１つの他の無機元素を含む蛍光活性化物質とを含む少なくとも１つの識別用添加剤を含み得る。少なくとも１つの識別用添加剤は、例えば紫外光の存在下で識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。

例示的な課題及び利点については、続く記載で或る程度説明されるか、又は例示的な実施形態の実施により知ることができる。上述の概要及び以下の詳細な説明はどちらも単に例示的かつ説明的なものであり、特許請求の範囲に記載のような本発明を限定するものではないことを理解されたい。

本明細に使用される場合、「蛍光（fluorescence）」、「蛍光を発する（fluoresce）」又は「蛍光応答」という用語は、光又は他の電磁エネルギー若しくは放射線を吸収した物質による電磁エネルギー（例えば光）の放出を指すものである。吸収された放射線よりも放出光はより長い波長、それ故、より小さなエネルギーを有する。しかしながら、この用語は概して、１の波長における照射及び異なる波長における光の放出を包含することを意味している。本開示により実現され得る蛍光の例としては、ＵＶから可視（材料にＵＶ光を照射した後、可視光が放出される）；ＵＶからＵＶ（放出される波長と照射される波長とは異なる）；ＵＶから近ＩＲ；及び可視から近ＩＲのものが挙げられる。

本明細書に使用される場合、「ＵＶ」又は「紫外」光という用語は、近ＵＶＡ（３００ｎｍ〜４００ｎｍ）、ＵＶＢ（２８０ｎｍ〜３００ｎｍ）及びＵＶＡ（１００ｎｍ〜２８０ｎｍ）を指すものである。

本明細書に使用される場合、「ドーパント」という用語は、別の材料に意図的に添加される少量の不純物、例えば炭酸塩マトリクスに意図的に添加される不純物を指すものである。

本明細に使用される場合、「ドープされた」材料とは、製造中にドーパントが意図的に導入された材料を指すものである。例えば、「ドープされた炭酸塩」とは、炭酸塩を生成する際に少量の不純物を意図的に添加して、蛍光応答を変化又は誘起させた炭酸塩、例えばＣａＣＯ_３、ＭｇＣＯ_３、ＢａＣＯ_３、又はそれらの混合物を指すものである。

本開示の例示的な態様による組成物及び方法は、有名ブランド品の模倣、複製及び／又は偽造の可能性を低減するラベル及び包装材を提供することができるであろう。例えば、幾つかの実施形態による組成物がラベル又は包装材に含まれることにより、模倣又は複製することが難しい識別マーキングを付すことができる。このような組成物は、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物、及び／又はポリマーフィルムに含まれる添加剤として使用することができる。

幾つかの実施形態によれば、組成物は、水性基剤と、無機蛍光活性化物質でドープされたアルカリ土類金属とを含み得る。組成物は、照射を受けたときに蛍光応答を発するように構成され得るものであり、また、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物及びポリマー組成物の少なくとも１つとして構成され得る。幾つかの実施形態によれば、無機蛍光活性化物質が、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含んでいてもよい。幾つかの実施形態によれば、アルカリ土類金属化合物は結晶構造を有していてもよく、無機蛍光活性化物質は該結晶構造に含まれていてもよい。幾つかの実施形態によれば、製品が該組成物を含み得る。

幾つかの実施形態によれば、蛍光応答は、識別特性として用いられるように構成される所定の蛍光サインを含み得る。例えば、所定の蛍光サインは、ブランドラベル、透かし、バーコード、ＱＲコード（quick response code）、シンボル、及び物理事象又は熱的事象の観察可能な形跡（evidence）を表示するように構成されるラベルの少なくとも１つを含むものであってもよい。幾つかの実施形態によれば、所定の蛍光サインは所定の放出スペクトルを含み得る。例えば、分光計は、蛍光サインが、識別又は真正なものであることを指し示す所定の放出スペクトルを有するかどうかを判断するのに使用され得る。

幾つかの実施形態によれば、蛍光サインは、肉眼には見えないが、適切な分光計には検出可能であるように構成され得る。例えば、蛍光サインは、自然光又は紫外光の存在下で肉眼に見えないように構成され得る。蛍光サインのこのような実施形態は適切な分光計によって検出するように構成され得る。このような実施形態は、電子装置、例えば、複写機、カメラ、スマートフォン及び／又は同様の複製装置を介して複製するのが難しい（又は不可能である）と思われる。幾つかの実施形態によれば、蛍光サインは、例えば自然光及び／又は紫外光の存在下で肉眼に見えるように構成されていてもよい。

幾つかの実施形態によれば、組成物は、所定の波長で照射を受けたときに蛍光応答を発するように構成されるものであってもよい。例えば、無機蛍光活性化物質は、紫外光の存在下で照射したものと異なる波長の放射を組成物が放出するように構成され得る。例えば幾つかの実施形態によれば、例えば約４５０ナノメートルを下回る紫外光を組成物に放射することに応じて、組成物は、例えば約３５０ナノメートルを超えるエネルギーを放出するように構成され得る。幾つかの実施形態によれば、例えば約４００ナノメートルを下回る紫外光を組成物に放射することに応じて、組成物は、例えば約４００ナノメートルを超えるエネルギーを放出するように構成され得る。

更に別の態様によれば、アルカリ土類金属化合物はアルカリ土類金属炭酸塩であってもよい。例えば、アルカリ土類金属炭酸塩は、炭酸カルシウム、炭酸バリウム及び炭酸マグネシウムの少なくとも１つを含み得る。幾つかの態様によれば、アルカリ土類金属炭酸塩は、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、沈降炭酸マグネシウム（ＰＭＣ）、及びそれらの混合物を含んでいてもよい。

他の実施形態によれば、アルカリ土類金属化合物は、蛍光活性化物質でドープされたアルカリ土類金属化合物でコーティングされている、天然の重質炭酸カルシウム及び／又は炭酸マグネシウムを含んでいてもよい。

幾つかの態様によれば、無機蛍光活性化物質は、アルカリ土類金属化合物の最大１０ｍｏｌ％、例えばアルカリ土類金属化合物の５ｍｏｌ％未満、更にはアルカリ土類金属化合物の１ｍｏｌ％未満を構成し得る。或る特定の実施形態によれば、これらの値は、ＣａＣＯ_３又はＭｇＣＯ_３を含む無機蛍光活性化物質について言及されるものである。

幾つかの実施形態によれば、組成物は少なくとも１つの識別用添加剤を含む基剤を含み得る。少なくとも１つの識別用添加剤はアルカリ土類金属化合物と、蛍光活性化物質とを含み得る。少なくとも１つの識別用添加剤は、その識別特性が見られる表面の特性と異なる識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。例えば、包装材（例えば箱）の１つ以上の側面は、本組成物によりもたらされる第２の視覚特性に対する背景を提供する第１の視覚特性を有し得るものであり、この第１の視覚特性は背景内にマーキング、例えば、形状、シンボル又は領域の形態をとり得るものである。例えば、少なくとも１つの識別用添加剤は、例えば紫外光の存在下で組成物が蛍光を放出するように構成され得る。幾つかの実施形態によれば、蛍光活性化物質が、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含んでいてもよい。

幾つかの実施形態によれば、アルカリ土類金属化合物が結晶構造を有していてもよく、蛍光活性化物質が該結晶構造に含まれていてもよい。

これらの活性化物質は概して炭酸塩形態で本開示の組成物に使用されるが、他の形態、例えば硫酸塩（ＳＯ_４）、リン酸塩（ＰＯ_４ ^３−）、タングステン酸塩（ＷＯ_４）及びフッ化物（Ｆ⁻）も利用可能である。

幾つかの実施形態によれば、識別特性が、ブランドラベル、透かし、バーコード、ＱＲコード、シンボル、及び物理事象又は熱的事象の観察可能な形跡を表示するように構成されるラベルの少なくとも１つを含むことができる。幾つかの実施形態によれば、識別特性が所定の放出スペクトルを含むことができる。幾つかの実施形態によれば、少なくとも１つの識別用添加剤は、紫外光の存在下で組成物が蛍光を放出するように構成され得る。

幾つかの実施形態によれば、識別特性は、表面に付随する物体（例えば製品）の識別を容易にするように構成され得るものである。幾つかの実施形態によれば、識別特性は、表面に付随する物体の供給元（例えば製造業者又は市場販売者）の識別を容易にするように構成されるものであってもよい。

更なる態様によれば、識別特性は、所定の波長及び所定の強度の少なくとも一方を含み得る。幾つかの態様によれば、所定の波長は、約１００ｎｍ〜約１４００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ〜約７５０ｎｍ、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、約２８０ｎｍ〜約１４００ｎｍ、約３１５ｎｍ〜約１４００ｎｍ、約２８０ｎｍ〜約７５０ｎｍの範囲をとることができる。

一態様によれば、組成物は、炭酸カルシウム、炭酸バリウム及び炭酸マグネシウムの混合物を含む本明細書に記載したもの等の別々に調製した蛍光炭酸塩の混合物を含むことで、所与の励起光源に対する多波長応答をもたらすことができる。本実施形態では、別々に調製した蛍光炭酸塩の比率を変えることによって異なる波長応答の強度を調節することができる。

更なる態様によれば、少なくとも１つの識別用添加剤は、組成物の最大１０ｍｏｌ％、例えば組成物の５ｍｏｌ％未満、又は更には組成物の１ｍｏｌ％未満を構成し得る。或る特定の実施形態によれば、これらの値は、ＣａＣＯ_３又はＭｇＣＯ_３を含む無機蛍光活性化物質について言及されるものである。

幾つかの実施形態によれば、組成物は、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物及びポリマー組成物の少なくとも１つとして構成され得る。例えば、製品（例えば紙製品又はプラスチック製品）は、該組成物を含み、ＴＡＰＰＩ規格Ｔ４５２において規定される明度を有し得るものであり、この明度は当業者に既知の方法に従う４５７ｎｍ波長の光に対する反射率パーセンテージを指すものである。

幾つかの実施形態によれば、組成物は水性基剤と、少なくとも１つの識別用添加剤とを含み得る。少なくとも１つの識別用添加剤はアルカリ土類金属化合物と、少なくとも１つの他の無機元素を含む蛍光活性化物質とを含み得る。少なくとも１つの識別用添加剤は、識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。例えば、少なくとも１つの識別用添加剤は、紫外光の存在下で組成物が蛍光を放出するように構成され得る。少なくとも１つの他の無機元素は、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含んでいてもよい。アルカリ土類金属化合物は結晶構造を有していてもよく、蛍光活性化物質が該結晶構造に含まれていてもよい。

物体及びその物体の供給元の少なくとも一方を識別するラベル又は包装材は、ラベル又は包装材に付随する表面と、該表面に付随する組成物とを含み得る。幾つかの実施形態によれば、組成物は水性基剤と、少なくとも１つの識別用添加剤とを含んでいてもよい。少なくとも１つの識別用添加剤はアルカリ土類金属化合物と、少なくとも１つの他の無機元素を含む蛍光活性化物質とを含んでいてもよい。少なくとも１つの識別用添加剤は、識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。例えば、少なくとも１つの識別用添加剤は、紫外光の存在下で組成物が蛍光を放出するように構成され得る。少なくとも１つの他の無機元素は、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含んでいてもよい。アルカリ土類金属化合物は結晶構造を有していてもよく、蛍光活性化物質が該結晶構造に含まれていてもよい。

幾つかの実施形態によれば、識別特性は、ブランドラベル、透かし、バーコード、ＱＲコード、シンボル、及び物理事象又は熱的事象の観察可能な形跡を表示するように構成されるラベルの少なくとも１つを含むものであってもよい。幾つかの実施形態によれば、識別特性は所定の放出スペクトルを含み得る。幾つかの実施形態によれば、少なくとも１つの識別用添加剤は、紫外光の存在下で組成物が蛍光を放出するように構成され得る。

幾つかの実施形態によれば、識別特性は、その識別特性が見られる表面の特性と異なるものであってもよい。例えば、組成物は少なくとも１つの識別マーキング（例えば、シンボル、形状及び／又は領域）を形成するものであってもよい。識別特性は、表面に付随する物体（例えば製品）の識別を容易にするように構成され得るものである。幾つかの実施形態によれば、識別特性は、表面に付随する物体の供給元の識別を容易にするように構成されるものであってもよい。

一実施形態によれば、紙又は包装材上に識別マーキングを付す方法であって、紙又は包装材に、すなわち紙又は包装材の表面上に、少なくとも１つの組成物を供することを含み得る、方法が開示される。本方法の幾つかの実施形態によれば、該組成物は、アルカリ土類金属化合物と、少なくとも１つの他の無機元素を含む蛍光活性化物質とを含む少なくとも１つの識別用添加剤を含み得る。少なくとも１つの識別用添加剤は、例えば紫外光の存在下で識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。例えば、少なくとも１つの識別用添加剤は、その識別特性が見られる表面の特性と異なる識別特性を有する蛍光を組成物が放出するように構成され得る。幾つかの実施形態によれば、蛍光活性化物質が、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含んでいてもよい。幾つかの実施形態によれば、アルカリ土類金属化合物は結晶構造を有していてもよく、蛍光活性化物質は該結晶構造に含まれていてもよい。

本方法の幾つかの実施形態によれば、識別特性は所定の波長及び所定の強度の少なくとも一方を含み得る。幾つかの態様によれば、所定の波長は、約１００ｎｍ〜約１４００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ〜約７５０ｎｍ、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、約２８０ｎｍ〜約１４００ｎｍ、約３１５ｎｍ〜約１４００ｎｍ、約２８０ｎｍ〜約７５０ｎｍの範囲をとることができる。

本方法の幾つかの実施形態によれば、アルカリ土類金属化合物はアルカリ土類金属炭酸塩であってもよい。例えば、アルカリ土類金属炭酸塩は、炭酸カルシウム、炭酸バリウム及び炭酸マグネシウムの少なくとも１つを含んでいてもよい。幾つかの実施形態によれば、アルカリ土類金属炭酸塩は、沈降炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、又は炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとの混合物を含んでいてもよい。

更なる態様によれば、少なくとも１つの識別用添加剤は、組成物の最大１０ｍｏｌ％、例えば組成物の５ｍｏｌ％未満、又は更には組成物の１ｍｏｌ％未満を構成し得る。或る特定の実施形態によれば、これらの値は、ＣａＣＯ_３、ＭｇＣＯ_３又はそれらの混合物を含む無機蛍光活性化物質について言及されるものである。

本方法の幾つかの実施形態によれば、組成物は、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物及びポリマー組成物の少なくとも１つとして構成され得る。例えば、製品（例えば紙製品又はプラスチック製品）が該組成物を含み得る。

本明細書に開示される無機蛍光活性化物質でドープされたアルカリ土類金属化合物（及び識別用添加剤）は幾つものプロセスを介して得ることができる。例えば、識別用添加剤は、蛍光活性化物質でドープされたアルカリ土類金属炭酸化合物、例えば、蛍光活性化物質、例えばマンガン等の不純物でドープされた沈降炭酸カルシウムを含み得る。このような実施形態は、以下の例示的な反応に従ってなされ得る。
ＣａＣｌ_２−ＭｎＣｌ_２＋（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３→ＣａＣＯ_３：Ｍｎ

この例示的なプロセスは、マンガン等の不純物でドープされた沈降炭酸カルシウムを含む識別用添加剤をもたらし、これに照射を行うと、包括的にバラ色から橙赤色の発光を呈する。本プロセスの幾つかの実施形態によれば、更なる無機蛍光活性化物質又は不純物、例えば鉛、タリウム及びセリウムの塩が含まれていてもよい。他の蛍光活性化物質が検討され、これにはマンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金が含まれ得る。

幾つかの実施形態によれば、沈降炭酸カルシウムは別の例示的なプロセスを介しても得ることができる。例えば、カルサイト結晶構造を有する、ナトリウム含有率が極めて小さい微細蛍光体グレードの炭酸カルシウムは、大きなナトリウム不純物含有率、例えば１．６％の塩化ナトリウムを有する塩化カルシウムから形成され得る。例示的なプロセスは、撹拌沈殿槽（agitated precipitating tank）に、塩化カルシウムと炭酸二アンモニウムとの水溶液を、炭酸カルシウム沈殿物及び塩化アンモニウムを化学量論的に生成するようなそれぞれの濃度で連続的に添加することによって、準安定な微細バテライトを継続的に形成することを含み得る。本プロセスは、得られる準安定なバテライト沈殿物を母液から分離することと、次に、分離したバテライトを水性媒体中に再懸濁させることとを更に含んでいてもよい。その後、本プロセスは、再懸濁させたバテライトを少なくとも８０℃の温度に十分な時間加熱して、バテライトの結晶構造をカルサイトに実質的又は完全に変換させることを含むものであってもよい。本プロセスはまた、得られるカルサイトを回収することを含むものであってもよく、該カルサイトのナトリウム不純物含有率は約１０ｐｐｍ（百万分率）〜３５ｐｐｍとすることができる。不純物、例えば本明細書に記述される蛍光活性化物質等は、反応中及び／又は反応後に（例えばカルサイト結晶構造上へのコーティング剤の形態で）カルサイト結晶構造に組み込むことができる。

別の例示的なプロセスによれば、発電設備に存在し得る、排煙脱硫（ＦＧＤ）により得られる石膏から炭酸カルシウムと硫酸アンモニウムとを形成する別のプロセスを介して沈降炭酸カルシウムを得ることができる。この例示的なプロセスによれば、化石燃料燃焼発電設備（例えば石炭火力発電設備）において使用することで「スクラバー（scrubber）」装置を用いて燃焼ガスから硫黄を除去する、二酸化硫黄ＳＯ_２ガスの放出制御システムによりＦＧＤ石膏を得ることができる。二酸化硫黄は、燃料中のいずれの硫黄含有化合物に由来するものであってもよい。スクラバーでは石灰（酸化カルシウム又は水酸化カルシウム）又はより典型的には石灰石（炭酸カルシウム）を使用することで、二酸化硫黄ガスと反応して、硫黄が固体形態で除去される。スクラビング反応に、石灰石（ＣａＣＯ_３）−水スラリーを使用すると、以下の例示的な反応に従って亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_３）が生成される。
ＣａＣＯ_３（固）＋ＳＯ_２（気）→ＣａＳＯ_３（固）＋ＣＯ_２（気）

その後、ＣａＳＯ_３（亜硫酸カルシウム）を更に酸化させると、以下の例示的な反応に従ってＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ（ＦＧＤ石膏）が生成され得る。
ＣａＳＯ_３（固）＋Ｈ_２Ｏ（液）＋１／２Ｏ_２（気）→ＣａＳＯ_４（固）＋Ｈ_２Ｏ水和
ＣａＳＯ_４・１／２Ｈ_２Ｏ＋３／２Ｈ_２Ｏ→ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ

その後、例示的なプロセスは、以下の例示的な反応に従って硫酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）とを生成するような、ＦＧＤ石膏（ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ）と炭酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３）との化学反応を更に含むものであってもよい。
（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３＋ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ→（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４＋ＣａＣＯ_３＋２Ｈ_２Ｏ

不純物、例えば本明細書に記述される蛍光活性化物質等は、反応中及び／又は反応後に（例えば炭酸カルシウム上へのコーティング剤の形態で）得られる沈降炭酸カルシウム構造に組み込むことができる。

一実施形態では、ＰＣＣ（すなわち石灰サイクル）を行う従来のプロセスを使用することができる。このプロセスでは、水溶性又は水反応性の塩形態をとり得る蛍光活性化物質を、消和プロセスにより得られる消石灰スラリーに添加する。

無機蛍光活性化物質でドープされたアルカリ土類金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を含む識別用添加剤を形成する他の方法も検討される。

本明細書に開示される幾つかの実施形態による組成物及び方法は、容易に模倣又は複製されないラベル及び包装材を提供するのに有用であると言える。これは、有名ブランド品の偽造版を模倣、複製又は供給する製品の流通及び販売に対して追加的な安全性を提供し得る。例えば、有名ブランド品又はラグジュアリーブランド品の製造業者が包装材又はラベルに本組成物を組み込み得る結果、包装材内、又は付けられたラベルを含む包装材内の製品が本物かどうかの判断が比較的容易となる。

保護されるべき包装材又はラベルは、製品又はその製品の供給元を本物であると断定する蛍光を放出するマーキング（例えば、包装材（例えばより大きな背景内の領域）のシンボル、形状及び／又は領域）を含んでいてもよい。組成物を含む包装材又はラベルの一部は、例えば紫外光の存在下で識別可能及び／又は確認可能な或る特定の波長（例えば色）及び／又は強度を有する蛍光を放出するように構成され得る。一実施形態において、組成物は、例えば紫外光の存在下で所定の放出スペクトルを放出するように構成され得る。

幾つかの実施形態によれば、組成物に付随する部分を、特定のシンボル、形状又は領域として形成することができる。結果として、本組成物及び方法は、包装材及び／又は製品が本物であるか又は本物の供給元によるものかどうかを判断するような、包装材及び／又は製品の検査を比較的に容易にすることができる。他の実施形態によれば、本組成物及び方法は、特定の者（単数又は複数）に対する製品の仕様変更を容易にすることができる。このため、このような包装材及びラベルは、例えばデザイナーファッション製品及び医薬品等の有名ブランド品又はラグジュアリーブランド品による使用に望ましいと思われる。

本発明の他の実施形態は、本明細書の考察及び本明細書に開示される例示的な実施形態の実施から当業者に明らかとなる。本明細書及び実施例は単なる例示とみなされることが意図されるものであり、本発明の真の範囲及び趣旨は添付の特許請求の範囲により示される。

Claims (50)

1. 無機蛍光活性化物質でドープされた少なくとも１つのアルカリ土類金属化合物を含むベース材料を含む組成物であって、
   該組成物が照射を受けたときに蛍光応答を発し、
   該組成物が、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物及びポリマー組成物の少なくとも１つとして構成される、組成物。
2. 前記ベース材料が、樹脂、可融性粉末、水性組成物又は溶媒組成物を含む、請求項１に記載の組成物。
3. 前記アルカリ土類金属化合物がアルカリ土類金属塩を含む、請求項１に記載の組成物。
4. 前記アルカリ土類金属塩がアルカリ土類金属炭酸塩である、請求項３に記載の組成物。
5. 前記アルカリ土類金属炭酸塩が、炭酸カルシウム、炭酸バリウム及び炭酸マグネシウムの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の組成物。
6. 前記炭酸カルシウムが沈降炭酸カルシウムを含む、請求項５に記載の組成物。
7. 前記アルカリ土類化合物が炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとの混合物を含む、請求項４に記載の組成物。
8. 前記混合物が炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとの共沈生成物を含む、請求項７に記載の組成物。
9. 前記アルカリ土類金属化合物が結晶構造を有し、前記無機蛍光活性化物質が該結晶構造に含まれる、請求項１に記載の組成物。
10. 前記無機蛍光活性化物質が、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含む、請求項１に記載の組成物。
11. 前記蛍光応答が、ブランドラベル、透かし、バーコード、ＱＲコード、シンボル、及び物理事象又は熱的事象の観察可能な形跡を表示するように構成されるラベルから選ばれる識別特性として用いられるように構成される所定の蛍光サインを含む、請求項１に記載の組成物。
12. 前記所定の蛍光サインが、所定の波長で照射を受けたときに前記蛍光応答を発するように構成される少なくとも１つの放出スペクトルを含む、請求項１に記載の組成物。
13. 同じ励起光源に曝されたときに区別可能な蛍光サインをそれぞれ示す、異なるアルカリ土類金属炭酸塩の混合物を含む、請求項１２に記載の組成物。
14. 前記アルカリ土類金属炭酸塩の比率の違いに起因して、前記区別可能な蛍光サインの放出スペクトルの強度が異なる、請求項１３に記載の組成物。
15. 前記無機蛍光活性化物質は、紫外光の存在下で前記組成物が蛍光を放出するように構成される、請求項１に記載の組成物。
16. 前記無機蛍光活性化物質が前記組成物の最大１０ｍｏｌ％を構成する、請求項１に記載の組成物。
17. 前記無機蛍光活性化物質が前記組成物の５ｍｏｌ％未満を構成する、請求項１に記載の組成物。
18. 請求項１に記載の組成物を含む、製品。
19. アルカリ土類金属炭酸塩と、
    蛍光活性化物質と、
    を含む少なくとも１つの識別用添加剤を含むマトリクスを含む組成物であって、
    前記少なくとも１つの識別用添加剤は、その識別特性が見られる表面の特性と異なる識別特性を有する蛍光を該組成物が放出するように構成される、組成物。
20. 前記蛍光活性化物質が、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含む、請求項１９に記載の組成物。
21. 前記識別特性が、前記表面に付随する物体、又は該表面に付随する物体の供給元の識別を容易にするように構成される、請求項１９に記載の組成物。
22. 前記識別特性が、ブランドラベル、透かし、バーコード、ＱＲコード、シンボル、及び物理事象又は熱的事象の観察可能な形跡を表示するように構成されるラベルの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の組成物。
23. 前記識別特性が所定の放出スペクトルを含む、請求項１９に記載の組成物。
24. 前記少なくとも１つの識別用添加剤は、紫外光の存在下で前記組成物が蛍光を放出するように構成される、請求項１９に記載の組成物。
25. 同じ励起光源に曝されたときに区別可能な蛍光サインをそれぞれ示す、異なるアルカリ土類金属炭酸塩の混合物を含む、請求項１９に記載の組成物。
26. 前記アルカリ土類金属炭酸塩の比率の違いに起因して、前記区別可能な蛍光サインの放出スペクトルの強度が異なる、請求項２５に記載の組成物。
27. 前記アルカリ土類金属炭酸塩が、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、及びそれらの組合せから選ばれる、請求項１９に記載の組成物。
28. 前記炭酸カルシウムが沈降炭酸カルシウムを含む、請求項２７に記載の組成物。
29. 前記蛍光活性化物質が、前記組成物に識別特性を有する蛍光を放出させる少なくとも１つの他の無機元素を更に含む、請求項１９に記載の組成物。
30. 前記組成物が、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物及びポリマー組成物の少なくとも１つとして構成される、請求項１９に記載の組成物。
31. 請求項３０に記載の組成物を含む、製品。
32. 物体及び該物体の供給元の少なくとも一方を識別するラベル又は包装材であって、該ラベル又は包装材が、
    該ラベル又は包装材に付随する表面と、
    該表面に付随する組成物であって、無機蛍光活性化物質でドープされた少なくとも１つのアルカリ土類金属化合物を含むベース材料を含む、組成物と、
    を含み、
    前記組成物が照射を受けたときに蛍光応答を発し、
    前記組成物が、コーティング組成物、製紙組成物、サイジング組成物、インク組成物、ワニス組成物及びポリマー組成物の少なくとも１つとして構成される、ラベル又は包装材。
33. 前記ベース材料が、樹脂、可融性粉末、水性組成物又は溶媒組成物を含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
34. 前記アルカリ土類金属化合物がアルカリ土類金属塩を含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
35. 前記アルカリ土類金属塩がアルカリ土類金属炭酸塩である、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
36. 前記アルカリ土類金属炭酸塩が、炭酸カルシウム、炭酸バリウム及び炭酸マグネシウム、並びにそれらの混合物の少なくとも１つを含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
37. 前記炭酸カルシウムが沈降炭酸カルシウムを含む、請求項３６に記載のラベル又は包装材。
38. 前記アルカリ土類金属化合物が結晶構造を有し、前記無機蛍光活性化物質が該結晶構造に含まれる、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
39. 前記無機蛍光活性化物質が、マンガン、モリブデン、銅、ウラン、セシウム、トリウム、鉛、コバルト、鉄、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、スズ、イットリウム、タリウム、サマリウム、セリウム、ツリウム及びジスプロシウムの少なくとも１つの混合物、化合物、元素又は合金を含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
40. 前記蛍光応答が、ブランドラベル、透かし、バーコード、ＱＲコード、シンボル、及び物理事象又は熱的事象の観察可能な形跡を表示するように構成されるラベルから選ばれる識別特性として用いられるように構成される所定の蛍光サインを含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
41. 前記所定の蛍光サインが、所定の波長で照射を受けたときに前記蛍光応答を発するように構成される所定の放出スペクトルを含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
42. 前記無機蛍光活性化物質は、紫外光の存在下で前記組成物が蛍光を放出するように構成される、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
43. 前記無機蛍光活性化物質が前記組成物の最大１０ｍｏｌ％を構成する、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
44. 前記無機蛍光活性化物質が前記組成物の５ｍｏｌ％未満を構成する、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
45. 前記識別特性が、ブランドラベル、透かし、バーコード、ＱＲコード、シンボル、及び物理事象又は熱的事象の観察可能な形跡を表示するように構成されるラベルの少なくとも１つを含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
46. 前記識別特性が所定の放出スペクトルを含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
47. 前記少なくとも１つの識別用添加剤は、紫外光の存在下で前記組成物が蛍光を放出するように構成される、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
48. 前記組成物が、同じ励起光源に曝されたときに区別可能な蛍光サインをそれぞれ示す、別個のアルカリ土類金属炭酸塩の混合物を含む、請求項３２に記載のラベル又は包装材。
49. 前記アルカリ土類金属炭酸塩の比率の違いに起因して、前記区別可能な蛍光サインの放出スペクトルの強度が異なる、請求項４８に記載のラベル又は包装材。
50. 紙又は包装材上に識別マーキングを付す方法であって、該方法は、
    該紙又は包装材に、すなわち該紙又は包装材の表面上に、少なくとも１つの組成物を供することを含み、
    該組成物が、
    アルカリ土類金属塩と、
    蛍光活性化物質と、
    を含む少なくとも１つの識別用添加剤を含み、
    該少なくとも１つの識別用添加剤は、その識別特性が見られる表面の特性と異なる識別特性を有する蛍光を該組成物が放出するように構成される、方法。