JP5286658B2 - 偽造防止用スレッド - Google Patents
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先端偽造防止技術―事例集―、技術情報協会、p.5−18(2004)
紙の分野では、代表的なオバート技術としてすかしが挙げられる。すかしの技術は、紙幣、有価証券、旅券など、広く使われている。その他のオバート技術としては、紙へ特殊物質を混入する方法がある。特殊物質として着色繊維や蛍光発光繊維などの表示材料を混入した紙が、有価証券などの用紙に使用されている。
紙に関わるコバート技術には、赤外線インキによる印刷などそれ独自の独立した方法もあるが、多くの技法はオバート技術の延長上にある。例えば、紙へ特殊物質を混入する場合には、レアメタルなど一般には検知できない物質を混入する。その他、紙層中に金属繊維、磁性材などを混入し、その分布状態をコンピュータに記録した後、真贋判定においてそれを検知・照合する方法がある。コバートにおいて混入される特殊物質としては、金属繊維、磁性材料などの情報記録材が一般的である。したがって、トレーサビリティなどにも用いることができる。
特許文献2における、偽造防止用紙の形態を、図5に示す。偽造防止用紙500の全面に均一に分散された透明中空繊維ユニット510の構成について、透明中空繊維ユニット510は、透明中空繊維511、表示材料や記録材料(以下、内包物質とする)512からなる。図5では、内包物質512として黒色粒子が例示されている。例えば、黒色粒子が磁性粉である場合、510aの状態にある透明中空繊維ユニット内部には磁性粉が表示材料として観察されるので、オバート機能を発現する。また、磁石を近づけることにより磁性粉が移動するという独特の効果もある。
一方、510bの状態にある透明中空繊維ユニットは紙層内部にあるため、オバート機能はない。しかし、磁性粉を内包しているので、磁気センサーなどに検知される記録材料として働き、コバート機能を発現する。また、紙層内部のオバート機能、つまり視認性を向上させるために、特許文献3では、透明中空繊維中に蛍光染料などを内包させる技術が開示されている。
また、内包する材料によっては、電界、磁界、熱、光などの外部刺激に反応するタイプも可能であり、従来変化しないことを特徴としていた偽造防止用紙に、表示の色や濃度が可逆的に変化するという新しい特長を持たせることができる点において、新規な偽造防止手段と言える。さらに、履歴を記録できるような材料を透明中空繊維中に入れれば、トレーサビリティへの応用も可能である。
(2)表示材料および/または記録材料を透明中空繊維に内包する透明中空繊維からなるスレッドであって、前記表示材料および/または記録材料は、磁界、電界から選択される少なくとも1種の外部刺激により、透明中空繊維ユニット内部を移動する、または磁界および光/または電界および光から選択される外部刺激により、透明中空繊維ユニット内部を移動および発光するスレッドを少なくとも一本挿入した偽造防止用紙。
また、透明中空繊維ユニットをスレッドとして紙に挿入する点で、単繊維として透明中空繊維を混入した特許文献2や特許文献3の発明に比べ、視認性が高い。
本発明の偽造防止用紙は、表示材料や情報記録材料を内包した透明中空繊維をスレッドとして紙に挿入させることにより構成される。
本発明の偽造防止用紙の一例の概念図を図1に、断面図を図2に示す。図1および図2に示すように、偽造防止用紙100は、何らかの表示材料および/または記録材料を内包した透明中空繊維ユニット(以下、透明中空繊維ユニットとする)110がスレッドとして挿入された状態で形成される。紙にスレッドとして挿入された透明中空繊維ユニット110は一本以上であれば、紙に挿入できる限り何本でもよい。図1および図2においては、窓開きタイプを示しているが、視認できる限りにおいては窓開きタイプでなくともよく、紙層中に埋没していてもよい。特に、埋没タイプでは、透明中空繊維内に蛍光染料を入れるなど視認性を向上させる工夫が必要な場合もある。
透明中空繊維111の材料としては、実質的に表示材料等が認識できる程度の透明性があればよい。透明性の観点から選択できる具体的な材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系共重合体(ABS系樹脂)、フッ素系樹脂(例えば、4フッ化エチレン樹脂)、シリコーン系樹脂、ナイロン系樹脂、塩化ビニル系樹脂などを挙げることができる。
透明中空繊維に内包する液体として、水も用いることができる。水を内包させる場合、透明中空繊維の材質によってが、水蒸気が透過しやすく、内包物質の減少につながることもある。このような場合には、グリセリンなど吸湿性の高い材料を混入することで、内包物質の減少を抑えることができる。
透明中空繊維は、例えば、以下のようにして製造できる。略同心円状の二層構造のポリマー繊維を溶融紡糸法などにより製造し、該繊維を延伸して外径10〜500μm程度の繊維を得る。このときに、内層は成形後に水洗や有機溶剤などで溶解する樹脂である。溶解によって内層の樹脂を取り除くことにより、透明中空繊維を得ることができる。あるいは、内層の溶解性樹脂の代わりに予め流体を導入しておけば、後から樹脂を取り除く必要がなくなり、より簡便に透明中空繊維を製造することが可能になる。この際、導入する流体としては、空気や窒素ガスのような気体が好ましい。
また、図3に示すような押出成型機を用いて、表示材料や記録材料を内包した透明中空繊維ユニットを一時に作製することも可能である。押出成型機は、略同軸のノズル部1およびノズル部2を有する。ノズル部1は、内包物質を押出す部分であり、ノズル部2は、透明中空繊維用材料を押出す部分である。このようなノズルを使用して、加熱しながら同時に押出し、延伸して所定の直径になるように延伸して繊維化する。
以下、オバートに優れる窓開きタイプがオバートの観点から好ましいため、窓開きタイプのスレッド紙の製造法につき示すが、スレッド埋没タイプを本発明から除外するものではない。
窓開きスレッド入り紙を製造する方法としては、ワイヤ上の紙料懸濁液に、凹凸部を有するガイドの凸部先端にスレッドを通した溝を有するベルト機構を埋没して製造する方法(特許文献4参照)や、凹凸状に加工した網を円網抄紙機の上網に使用し、スレッドを網表面の凹凸部に接触させながら挿入して窓開き部分にスレッドを抄き込む方法(特許文献5参照)や、円網抄紙機の円網シリンダー表面上にテープを一定間隔で貼り付けて網目を塞いでおき穴が空いた紙層を形成する方法(特許文献6参照)や、長網抄紙機のワイヤ上の回転ドラム内に圧縮空気ノズルを内蔵させ、予め紙匹に挿入したスレッド上のスラリーを圧縮空気で間欠的に吹き飛ばしてスレッドを用紙表面に露出させる方法(特許文献7参照)等が提案されている。窓開きスレッド入り紙を製造する方法としては上記の方法を含めどのような方法でもかまわない
<内包物質の作製>
磁性粉(商標:BL−100、チタン工業製、平均粒子径0.4μm)10g、酸化チタン(商標:TITANIX JRNC、テイカ製、平均粒径0.3μm)5gを乳鉢で物理的に混合した。次に、容量200mlのビーカーに、蒸留水25g、グリセリン(東京化成試薬特級)を58g、スチルベンジスルホン酸系蛍光増白剤の水溶液(商標:Whitex BPS liquis conc、住友化学製)8g、分散剤としてポリカルボン酸ナトリウム(商標:SNディスパーサント5045、サンノプコ製)の10%水溶液2gを混合し、溶媒を調製した。混合した溶媒中に、スパチュラで攪拌しながら磁性粉と酸化チタンの混合物25g全量を添加し、さらに15分間超音波処理し内包物質を得た。
溶融押出成型機を用い、ノズルの中心部のガス吐出孔から前記内包物質を流しつつ、該中心部の周りのノズルから、ポリ塩化ビニル樹脂を押し出した。押出機温度は150℃にした。溶融したポリプロピレン樹脂の押出し速度は0.20kg/hrであった。押出機出口の溶融繊維を引き伸ばし、外径90μm、内径60μmの透明中空繊維を得た。
用紙の原料としては、水中で濃度が0.5%の針葉樹クラフトパルプ(叩解度:430ccCSF)に紙力増強剤(商品名:AF−255、荒川化学工業製)を絶乾パルプ当り0.1%添加した紙料を用いた。
一方、二槽のシリンダーバットを備えた円網抄紙機の、一槽目の円網シリンダーの同一円周表面上にあらかじめ1cm×1cmの形のテープを1cm間隔で貼り付けて網目を塞いでおき、第一紙層(風乾米坪35g/m2)として1cmおきに1cm×1cmの穴が空いた紙層を形成するようにした。二槽目の円網シリンダーには細工を施さず、無地の第二紙層(風乾米坪70g/m2)を形成するようにした。また、スレッド巻き出し装置を一槽目と二槽目のシリンダー間に設置し、前記透明中空繊維からなるスレッドが第一紙層の穴と重なる位置に、第二紙層とアルミ蒸着面側が接する向きで挿入されるようにした。用紙の原料として、前記の紙料を用い、第一紙層と接するヤンキードライヤーとこれに続くシリンダードライヤーで乾燥後、マシンカレンダー処理した。上記工程により、透明中空繊維ユニットをスレッドとする窓開きタイプのスレッド入り偽造防止用紙を得た。
スレッドとして紙の表面にある透明中空繊維ユニット部で、磁石を当てた際に磁性粉の移動状況を目視観察して、オバートの効果を確認した。また、本偽造防止用紙を300μmのセルギャップのITOガラス電極にサンドイッチし、電圧を印加すると、透明中空繊維ユニット中の酸化チタンが、電界の向きに対応して電気泳動する様子も観察され、電圧印加によるオバート効果も確認できた。これらのオバート効果は、ブラックライトにより紫外光を与えたとき蛍光染料が発光することにより、さらに向上した。
一方、磁気センサー(商品名:ST008型、日本シーディーアール製)のヘッドを本偽造防止用紙に当てながら左右にスライドさせた際、ヘッドが透明中空繊維ユニットからなるスレッドに近づいた時に、磁気センサーが磁性粉に反応しピーという音が発生し、コバートの効果も確認できた。
110:本発明の透明中空繊維ユニット
111:本発明の透明中空繊維
112:本発明の内包物質の一例
500:透明中空繊維ユニットを混入した偽造防止用紙
510:透明中空繊維ユニットを混入した透明中空繊維ユニット
510a:透明中空繊維ユニットが紙表面に表れている状態
510b:透明中空繊維ユニットが紙層内部にある状態
511:透明中空繊維ユニットを混入した透明中空繊維
512:透明中空繊維ユニットを混入した内包物質の一例
Claims (2)
- 表示材料および/または記録材料を透明中空繊維に内包する透明中空繊維からなるスレッドであって、前記表示材料および/または記録材料は、磁界、電界から選択される少なくとも1種の外部刺激により、透明中空繊維ユニット内部を移動する、または磁界および光/または電界および光から選択される外部刺激により、透明中空繊維ユニット内部を移動および発光することを特徴とするスレッド。
- 表示材料および/または記録材料を透明中空繊維に内包する透明中空繊維からなるスレッドであって、前記表示材料および/または記録材料は、磁界、電界から選択される少なくとも1種の外部刺激により、透明中空繊維ユニット内部を移動する、または磁界および光/または電界および光から選択される外部刺激により、透明中空繊維ユニット内部を移動および発光するスレッドを少なくとも一本挿入したことを特徴とする偽造防止用紙。
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