JP6074913B2

JP6074913B2 - 表示体

Info

Publication number: JP6074913B2
Application number: JP2012110346A
Authority: JP
Inventors: 隆志上原
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2032-05-14
Also published as: JP2013237173A

Description

本発明は、セキュリティー文書印刷の分野にあり、セキュリティー模様を磁性インキ、詳細には磁性カラーシフトに関する新規手段及び前記模様を実現するための方法に関する。

視覚に依存する光反射スペクトルを示すマーキング（“ 光学的可変性デバイス”、ＯＶＤ）は、紙幣およびセキュリティー文書上に効率的な複写防止手段として用いられている。ＯＶＤのうち、光学的可変性インキ（ＯＶＩ（登録商標）；ＥＰ２２７４２３Ｂ１）は、貨幣への最初の導入が１９８７年にさかのぼるため、傑出した地位を獲得している。そのようなインキは光学的可変性顔料（ＯＶＰ）に基づいて配合されており、好ましいタイプのＯＶＰは、特許文献４（米国特許第４７０５３００号）；特許文献５（米国特許第４７０５３５６号）；特許文献６（米国特許第４７２１２１７号）；特許文献７（米国特許第４７７９８９８号）；特許文献８（米国特許第４９３０８６号）；特許文献９（米国特許第５０８４３５１号）および関連する開示に記載されているフレーク状薄膜光学干渉デバイスである。他の有用なタイプのＯＶＰは、特許文献１０（米国特許第５６２４４８６号）および特許文献１１（米国特許第５６０７５０４号）に記載されている多層コーテッド粒子、ならびに特許文献１２（米国特許第５８０７４７号）および特許文献１３（米国特許第５８２４７３３号）に記載されている薄膜コレステリック（すなわちキラル−ネマチック）液晶顔料を含む。
本発明の態様に用いることができる磁性光学的可変性顔料は、特許文献１（米国特許第４８３８６４８号；ＥＰ６８６６７５Ｂ１）ならびに特許文献２（ＷＯ０２／７３２５０Ａ２）および特許文献３（ＷＯ０３／００８０１Ａ２）に開示されており、後者２件には、上記技術的問題を解決するのにもっとも適した顔料が記載されている。

紙幣などのセキュリティー文書上に光学的可変性インキで印刷された特色は、その特色の分光反射特性、すなわちその色を、２種以上の異なる視角、少なくともほぼ直角およびほぼすれすれの視線で確認することによって、ヒトの肉眼により文書を認証することを主な目標とするものである。前記角度依存性の色は、信頼性の“単純なメッセージ” であり、光学的可変性顔料を有することなく複製することはできず、“普通の人” が迅速かつ容易に確認することができるものであり、これはその人の教育水準にほとんど関係ない。

近年、セキュリティー用でない光学的可変性顔料およびコーティング組成物が一般市場で次第に見られるようになってきており、非常に多様な用途、特に装飾美術の分野で自由に販売されている。これらセキュリティー用でない光学的可変性顔料およびコーティング組成物は、紙幣上に用いられている光学的可変性インキと同じ色およびカラーシフトを示しはしないが、いずれにせよ、光学的可変性インキをセキュリティー印刷に導入したときにその主要な切り札であった認証の“単純なメッセージ” を混乱させる影響を有する。“普通の人” は今後、装飾的な光学的可変性コーティングと紙幣上の本物の光学的可変性インキを区別するのに教育を受けることが必要になるであろう。

この状況で解決すべき技術的問題は、紙幣およびセキュリティー印刷製品上の光学的可変性インキのために次世代の機能向上を見いだすことである。この機能向上は、以下の３要件を満たすべきである：
ｉ）“ 普通の人” が、その人の教育水準に関係なく、迅速かつ容易に確認することがで
きる認証の“ 単純なメッセージ” を備えているべきである。
ｉｉ）特定の光学的可変性顔料の供給源への接近手段を有することなく複製可能であってはならない。
ｉｉｉ）ほかの潜在的に大きな市場または商業的用途からの圧力を受けてはならない。

上記技術的問題は、印刷インキ中に磁性光学的可変性顔料を使用することと併せて、印刷工程中に適切な磁場をかけて磁性光学的可変性顔料粒子を配向させることにより、解決することができる。

米国特許第４８３８６４８号；ＥＰ６８６６７５Ｂ１ＷＯ０２／７３２５０Ａ２ＷＯ０３／００８０１Ａ２米国特許第４７０５３００号米国特許第４７０５３５６号米国特許第４７２１２１７号米国特許第４７７９８９８号米国特許第４９３０８６号米国特許第５０８４３５１号米国特許第５６２４４８６号米国特許第５６０７５０４号米国特許第５８０７４７号米国特許第５８２４７３３号

本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、磁性粒子とカラーシフト効果を有する材料を配向させるための新規方法に関する。

請請求項１に記載の発明は、多層干渉フィルム上に鱗片状の永久磁性粉体材料を含み、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体のバインダーを含むコーティング組成物のコーティング層を設け、前記永久磁性粉体材料の表面における磁性像が、突起部すなわち高い部分および／または深い部分をなす表示体である。

請求項２に記載の発明は、接着層を設けたコレステリック液晶層を、鱗片状の永久磁性粉体材料を含み、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体のバインダーを含むコーティング組成物のコーティング層に転写した前記永久磁性粉体材料の表面における磁性像が、突起部すなわち高い部分および／または深い部分をなす表示体である。

煩雑な製造工程を必要とせずに、高品質な製造を可能とする表示体を提供することが可能になる。

本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す図本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す図１の断面図本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す断面図本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す図本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す断面図

図１に示すように、表示体Ａ１は、表示部Ａ２と表示部Ｂ３を含んでいる。表示部Ａ２は、黒色、表示部Ｂ３は青白色であり、表示部Ａ２は、表示体Ａ１を傾けるとカラーシフト効果を示し黒色から赤色、赤色から緑色に変化する。

本発明は、磁性粒子及び多層干渉フィルム及びコレステリック液晶を用いて磁気的に誘導された画像とカラーシフト効果を有する表示体の新規作成方法に関する。

図２に示すように、表示体Ａ１は、多層干渉フィルム7上に湿潤コーティングを行い磁石８により、磁性粒子４をポリマー結合体５中で配向させ、溶剤分を乾燥させて設けた。

模様及び像などの表示を磁気的に移すための表示体Ａ１は、磁化永久磁性材料、好ましくはポリマー結合複合体5等の複合材料を含む。この材料の磁化表面の一方は、模様または像などの表示を、シート基材１２などの基材上のコーティングに移す働きをする。

該表示体は、表示を担持しているその表面に垂直方向に磁化されていることが好ましく、彫刻パターンを、施用したばかりでまだ湿っている磁性インキまたはコーティング組成物の層を担持しているシートに、前記表示体のシートが前記彫刻表面に十分密接に接近したときに、高解像度の磁性像として移す。このように配向させたインキまたはコーティング組成物を乾燥または硬化した後、シート上に移された磁性像はそのまま固定する。

永久磁場は、公知の複合磁性材料を用いて生じさせることができる。そのような磁化永久磁性体の表面における磁性像は、得られる磁場の方向および強度に鮮明な変化をもたら
す。明らかに、磁性像が、突起部すなわち高い部分および／または深い部分、例えば、さまざまな形での穴もしくは溝からなることができる。また、磁性体をプラスチック材料により被覆すると、平坦かつ平滑な外表面を達成し、彫刻表示の不整を被覆することができる。

本発明に従った表示体の主な利点の一つは、彫刻を適切に選択することにより、移される表示を自由自在に形作ることができる点である。該表示体Ａ１は、任意の機械的に加工しうる永久磁性材料、例えば、可鍛金属マトリックスまたはポリマーマトリックス中の脆性永久磁性粉体を含む永久磁性複合材料を用いて実現することができる。さらに、該表示体は、永久磁性材料のポリマー結合体５中の彫刻として実行することがもっとも容易である。

コーティング層６は、構造バインダーとしてのゴム様またはプラスチック様ポリマーと、増量剤または充填剤としての永久磁性粉体材料とを含む複合材料である。好ましいポリマーバインダーとしては、特に塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ＵＶ硬化性樹脂ゴムタイプの軟質材料、例えば、ニトリルゴム、Ｎｏｒｄｅｌ（登録商標）（ＥＰＤＭ炭化水素ゴム）およびＮａｔｓｙｎ（登録商標）（ポリ−イソプレン）のほか、ナイロン６（ポリ−カプロラクタム）、ナイロン１２（ポリ−ラウロラクタム）、ポリアミド、ポリ−フェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、エポキシ樹脂およびＨｙｐａｌｏｎ（登録商標）（クロロスルホン化ポリエチレン）が挙げられる。
好ましい永久磁性粉体材料としては、コバルト、鉄、カルボニル鉄粉、鉄酸化物およびそれらの合金、二酸化クロム、磁性酸化物スピネル、磁性ガーネット、磁性フェライト、例えば、カルシウム−、ストロンチウム− およびバリウム−ヘキサフェライト（それぞれＣａＦｅ_１２Ｏ_１９、ＳｒＦｅ_１２Ｏ_１９、ＢａＦｅ_１２Ｏ_１９）のようなヘキサフェライト類、アルニコ合金、サマリウム−コバルト（ＳｍＣｏ）合金、および希土類−鉄−ホウ素合金（例えばＮｄＦｅＢ）、ならびに、これらの構造タイプに基づく永久磁性化学物質誘導体およびそれらを包含する混合物が挙げられる。磁性材料のポリマー結合体は、多くの異なる供給源から得ることができる。

本発明で用いることができるコレステリック液晶は、コレステリック構造を有するあるいは温度条件等でコレステリック構造となる化合物である。特に限定されるものではなく公知のコレステリック液晶材料が使用可能である。

例えば、コレステリック液晶形成性化合物として、従来公知のヒドロキシアルキルセルロースのアシル誘導体類、コレステリック液晶形成性ポリペプチド類、コレステリック液晶形成性の芳香族ポリエステル類、ポリカーボネート類、芳香族ポリエステルイミド類、芳香族ポリアミド類などの主鎖型高分子液晶形成性化合物、さらにポリ（メタ）アクリレート系、ポリマロネート系、ポリシロキサン系等の側鎖型高分子液晶形成性化合物などを使用し、それらにカイラル材料を混合してコレステリック液晶としたものを使用することができる。

ヒドロキシアルキルセルロースのアシル誘導体製造に使用されるヒドロキシアルキルセルロースとしては、例えばヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシブチル化ヒドロキシプロピルセルロースのアシル誘導体等がある。

剛直なセルロース分子主鎖部分に対し側鎖にフレキシブルな分子鎖を導入することが必要であり、側鎖の長さ、フレキシビリティや剛直性等を制御するために種々のアシル誘導体が使用される。例えば、炭素数およそ１〜３０の脂肪族、脂環族、芳香族カルボン酸のエステル類が好ましい。例を挙げると、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、２−メチル酪酸、トリメチル酢酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、
ノナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸等の飽和カルボン酸のエステル類、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキシル酢酸、シクロヘキサンプロピオン酸、シクロヘキサン酪酸等の脂環族カルボン酸のエステル類、安息香酸、フェニル酢酸、３−フェニルプロピオン酸、５−フェニル吉草酸、４−フェニル酪酸等の芳香族カルボン酸のエステル類、及びアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸のエステル類が好ましい。

また、エステル化の程度により性質、挙動が異なり、従って化合物の設計として完全エステル化物及び部分エステル化物が使用される。また、不飽和カルボン酸のエステル類は液晶化合物と併用されるエネルギー線硬化性化合物と共に硬化（重合）反応を起こすことができる。従って架橋を目的として飽和カルボン酸の一部、例えば０．１〜２０％を不飽和カルボン酸に置き換えて使用することも有効な方法である。

好ましいコレステリック液晶形成性化合物としては、ヒドロキシプロピルセルロースの酢酸エステル、ヒドロキシプロピルセルロースのプロピオン酸エステル、ヒドロキシブチル化ヒドロキシプロピルセルロースの酢酸エステル、ヒドロキシブチル化ヒドロキシプロピルセルロースのプロピオン酸エステル、ヒドロキシブチルセルロースの酢酸エステル、ヒドロキシブチルセルロースのプロピオン酸エステル等、ヒドロキシプロピルセルロースのアクリル酸エステル、ヒドロキシプロピルセルロースのメタクリル酸エステル、ヒドロキシブチル化ヒドロキシプロピルセルロースのアクリル酸エステル、ヒドロキシブチル化ヒドロキシプロピルセルロースのメタクリル酸エステル、ヒドロキシブチルセルロースのアクリル酸エステル、ヒドロキシブチルセルロースのメタクリル酸エステル等の完全エステル化物及び部分エステル化物、ヒドロキシプロピルセルロースの酢酸エステル−メタクリル酸エステル、ヒドロキシプロピルセルロースのプロピオン酸エステル−メタクリル酸エステル、ヒドロキシブチル化ヒドロキシプロピルセルロースのプロピオン酸エステル−メタクリル酸エステル、ヒドロキシブチルセルロースのプロピオン酸エステル−メタクリル酸エステル等が挙げられる。

本発明に使用することができるコレステリック液晶形成性化合物としては、さらに従来公知の低分子量及び中分子量のコレステリック液晶形成性化合物も、単独または上記の高分子量のコレステリック液晶形成性化合物と併用して使用することができる。これらのコレステリック液晶形成性化合物にカイラル材料を混合することによって、カイラル性のあるコレステリック液晶となる。

本発明に使用するカイラル材料は、ネマチック液晶に溶解してコレステリック液晶相を発現させるものであり、従来公知のものを適宜選択して使用することができる。

図３は、表示体Ａ１のカラーシフトの様子を模式的に表しており、光源と視野角度を固定した状態で、表示体Ａ１を３０度傾けると表示部Ａ２が赤色を示し、さらに３０度傾けると表示部Ａ２は、緑色を示す効果がある。
表示部Ａ２は、磁気で配向させたとき、鱗片状の磁性体が垂直に近い角度で配向した場合、０度の角度から見ると黒色となり、光吸収層となることによって、表示部Ａ２の箇所のみに多層干渉フィルム及びコレステリック転写層の色が反映される。

図４は、カラーシフト効果を含む磁性模様または像などを有する表示体Ｂ１１であって、シート基材１２上に湿潤コーティングを行い磁石8により、配向させ溶剤分を乾燥させて設けた。この表示体Ｃ１３でも、表示体Ａ１と同様のカラーシフト効果が得られる。

図５は、予めコレステリック液晶層をＰＥＴフィルム基材に配向させていたものに、接着層を設け、コレステリック液晶転写層９及び接着層１０を該表示体のコーティング層６
に転写したものである。この表示体Ｃ１３でも、表示体Ａ１と同様のカラーシフト効果が得られる。

次に実施例をあげて本発明について具体的に説明する。
＜実施例１＞
スペクトロフィルム（帝人社製）上に重量比率でフェリコン磁性粒子体（エコート社製）：ソルバインＡ（日信化学社製）：メチルエチルケトン＝４：８：４０、膜厚を２０μｍの厚さで、グラビア印刷機でコート層を設け、基材の下からネオジウム磁石で配向させたのち、乾燥させ、溶剤分を揮発させ表示体を作製した。
作製した表示体は、効果的な磁気的に誘導された画像とカラーシフト効果が得られた。

１…表示体Ａ
２…表示部Ａ
３…表示部Ｂ
４…磁性粒子
５…ポリマー結合複合体
６…コーティング層
７…多層干渉フィルム
８…磁石
９…コレステリック液晶転写層
１０…接着層
１１…表示体Ｂ
１２…シート基材
１３…表示体Ｃ

Claims

多層干渉フィルム上に鱗片状の永久磁性粉体材料を含み、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体のバインダーを含むコーティング組成物のコーティング層を設け、前記永久磁性粉体材料の表面における磁性像が、突起部すなわち高い部分および／または深い部分をなす表示体。
接着層を設けたコレステリック液晶層を、鱗片状の永久磁性粉体材料を含み、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体のバインダーを含むコーティング組成物のコーティング層に転写した前記永久磁性粉体材料の表面における磁性像が、突起部すなわち高い部分および／または深い部分をなす表示体。