JP7312254B2 - セキュリティインク用磁性粒子及びこれを含むセキュリティインク - Google Patents

Description

本出願は、２０１９年７月２９日付の韓国特許出願第２０１９－００９１６１１号に基づく優先権の利益を主張し、その韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は、本明細書の一部として含まれる。

本発明は、セキュリティインク用磁性粒子及びこれを含むセキュリティインクに関する。

銀行券などのセキュリティ文書の偽造・変造防止及びライセンス認証のためのセキュリティ要素として磁性物質が使用される場合が増えている。磁性物質をインクに混合して製造したセキュリティインクでセキュリティ文書にパターンを印刷すると、磁性物質の検出が可能な検出装置を用いてセキュリティ文書の偽造・変造か否かを確認することができる。

一般に、磁性物質は、マイクロメートル単位の微細粒子の形でセキュリティインクに含まれる。特に、セキュリティインクパターンを凹版印刷方法で形成するためには、セキュリティインクに含まれる磁性粒子のサイズを一定数値以下に管理しなければならない。このため、磁性粒子製造過程で分級過程を行うことにより、所定のサイズ以下の粒子を選別してセキュリティインクの製造に使用する。

一方、磁性粒子は、通常、暗い色を有するので、磁性粒子の表面に銀（Ａｇ）などの金属コーティング層を形成することにより明るい色を付与する技術が知られている。ところが、金属コーティング過程で磁性粒子の粒度が意図せず予想の範囲以上に増加する場合がある。これは、セキュリティインクの印刷過程で問題を引き起こすおそれがある。

また、セキュリティインクの粘度は、印刷適性（Ｐｒｉｎｔａｂｉｌｉｔｙ）を確保するために注意深く設計される。ところが、磁性粒子によっては、セキュリティインクの粘度を大幅に増加させてセキュリティインクの印刷適性を毀損する場合がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、金属コーティング層の形成後にも粒度が均一に維持される磁性粒子を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、セキュリティインクの粘度を大幅に増加させない磁性粒子及びこれを含むセキュリティインクを提供することにある。

本発明の目的は、前述した目的に限定されず、前述していない本発明の他の目的及び利点は、以降の説明によって理解できるだろう。

上記の目的を達成するための本発明の一実施例に係る磁性粒子は、磁性体コアと、磁性体コアの外部に形成される金属コーティング層とを含む磁性粒子であって、表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以下であることを特徴とする。磁性体コアと金属コーティング層との間には、金属酸化物の中間層が形成できる。

磁性粒子は、９００ｎｍの光に対する反射率が６０％以上であり、粒度（Ｄ_９０）が１５μｍ以下であり、吸油度が２０以下であることができる。

磁性体コアはＡｌＮｉＣｏ粒子であり、中間層はＺｒＯ_２層であり、金属コーティング層は銀（Ａｇ）コーティング層であることができる。金属コーティング層が銀コーティング層である場合には、エチレンジアミンを錯化剤とする無電解メッキで形成できる。

また、本発明の実施例に係る磁性粒子は、磁性体コアと、磁性体コアの外部に形成される金属コーティング層とを含む磁性粒子であって、金属コーティング層の表面の異常突出部形成面積が磁性粒子全体の面積に対して２％以下であることを特徴とする。

本発明の実施例に係るセキュリティインクは、上述したいずれか一つの磁性粒子を含むことを特徴とする。セキュリティインクの粘度は１２Ｐａ・ｓｅｃ以下であることができる。

本発明によれば、金属コーティング層形成後の表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以下、好ましくは０．１４μｍ以下、さらに好ましくは０．１３μｍ以下となるようすることにより、金属コーティング層の形成後にも粒度が均一に維持され、セキュリティインクの粘度が大幅に増加しない磁性粒子及びセキュリティインクを提供することができるという効果がある。

但し、本発明の効果は、上述した効果に限定されず、上述していない別の効果は、以降の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解できるだろう。

本発明の実施例に係る磁性粒子の概念図である。 本発明の実施例に係る銀（Ａｇ）コーティング層形成方法のフローチャートである。 コーティング層形成後の粒度増加有無による表面ＳＥＭ写真の比較結果である。 本発明の実施例と比較例のサンプルのＳＥＭ写真の比較結果である。

以下、本発明の好適な実施例を詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定又は制限されるものではない。本発明を説明するにあたり、関連する公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にするおそれがあると判断された場合、その詳細な説明を省略する。また、本明細書で使用される用語は、別に定義しない場合、当該分野における通常の知識を有する者が一般に理解する内容と解釈されるべきである。

本発明は、磁性体コアに金属コーティング層を形成した構造の磁性粒子及びこれを含むセキュリティインクに関する。磁性体コアと金属コーティング層との間には、磁性粒子の耐久性、耐化学性を向上させるための中間層が形成できる。

本発明者らは、このような構造の磁性粒子製造過程で、磁性体コアの粒度を所定値以下に注意深く調節したにも拘わらず、金属コーティング層の形成後にはコーティング層の厚さから予想される範囲を超える大きな粒度増加現象が発生することを発見し、その原因を解明する過程で不均一な金属コーィング層の形成、具体的には、局部的な異常突出部の形成による表面粗さの増加と粒度増加現象との関連性があることを見出し、本発明に至った。

図１は本発明の実施例に係る磁性粒子の概念図である。図１を参照すると、本発明の実施例に係る磁性粒子１は、磁性体コア１０と、磁性体コア１０の外部に形成される金属コーティング層３０とを含む。磁性体コア１０と金属コーティング層３０との間には中間層２０が形成できる。

磁性体コア１０は、磁性粒子１に磁性を付与する構成であって、磁性を有する金属又は金属合金であることができる。磁性体コア１０は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃｒ、及びＳｍよりなる群から選択される１種以上を含む物質で形成できる。好ましくは、ＡｌＮｉＣｏ、ＦｅＣｒＣｏ又はＣｕＮｉＦｅであることができる。磁性体コア１０は、略球状であることができ、セキュリティインクに適用するために粒度が１５μｍ以下に調節できる。ここで、粒度は、粒径累積分布において９０％に相当する粒子サイズであるＤ_９０を意味することができる。

磁性体コア１０は、次の方法で製造できる。まず、粉末又はインゴット形態の原料を不活性ガス雰囲気中で溶融させて溶湯を製造した後、噴霧（Ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ）によって微粒子を製造する。具体的には、溶湯を真空噴霧コンファインメント（ｖａｃｕｕｍａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）に注入し、冷却媒体を噴射ノズルを介して所定の圧力で噴霧して微粒子を製造することができる。冷却媒体としては、急速な冷却によって、超微細粒子を優れた収率で製造することが可能な水を用いることができる。この時、水には尿素などの酸化防止剤が含まれ得る。製造された微粒子は、不活性ガス雰囲気中で熱処理して保磁力を向上させることができる。熱処理後には、分級過程を介して所定のサイズ以下の粒子を選別することができる。分級は気流式分級を採用することができる。分級過程を経て粒度Ｄ_９０１５μｍ以下の磁性体コア１０が得られることができる。

中間層２０は、磁性体コア１０と金属コーティング層３０との間に形成されることにより、磁性粒子１の耐久性及び耐化学性を向上させることができる。中間層２０は、金属コーティング層３０が均一に形成されるようにすることができる。中間層２０は、ＴｉＯ_２又はＺｒＯ_２などの金属酸化物で形成できる。中間層２０は、約５～１５ｎｍの厚さを有することができる。中間層２０の形成方法は、特に限定されるものではないが、ゾルゲルコーティング法で形成することができる。

金属コーティング層３０は、光を反射させて磁性粒子１に明るい色を付与することができる。金属コーティング層３０は、反射率に優れた銀（Ａｇ）コーティング層であることができる。金属コーティング層３０は約５０～１００ｎｍの厚さに形成できる。金属コーティング層３０が銀（Ａｇ）コーティング層である場合には、均一なコーティング層を形成するために磁性体コア１０の重量に対して１０～２０重量％の範囲となるように銀（Ａｇ）の含有量を調節することができる。

金属コーティング層３０は、無電解メッキ法で形成することができる。例えば、銀（Ａｇ）コーティング層は、図２のような順序で形成できる。

図２を参照すると、本発明の実施例に係る銀（Ａｇ）コーティング層形成方法は、銀アミン錯体溶液を製造するステップ（Ｓ２１）と、製造された銀アミン錯体溶液に磁性体コア粒子を投入するステップ（Ｓ２２）と、還元剤溶液を投入するステップ（Ｓ２３）と、洗浄及び乾燥ステップ（Ｓ２４）とを含むことができる。

まず、銀アミン錯体溶液を製造するステップ（Ｓ２１）は、溶媒に銀前駆体、ｐＨ調整剤及び錯化剤（Ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を投入した後、撹拌して銀アミン錯体溶液を製造するステップであり得る。ここで、溶媒は蒸留水であり、銀前駆体は硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）であることができ、錯化剤はアンモニア（ＮＨ_３）又はエチレンジアミン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅ）であることができる。アンモニアは、アンモニア水（ＮＨ_４ＯＨ）又はアンモニウム塩の形で投入できる。均一な銀コーティング層の形成のために錯化剤としてエチレンジアミンを使用することが好ましい。攪拌は、褐色沈殿が形成されるまで行うことができる。

Ｓ２２ステップは、製造された銀アミン錯体溶液に磁性体コア粒子を投入するステップである。磁性体コア粒子は、表面に中間層が形成された粒子であることができる。磁性体コアはＡｌＮｉＣｏ粒子であり、中間層はＺｒＯ_２層であることができる。投入される磁性体コアは、粒度（Ｄ_９０）が１５μｍ以下に調節された粒子であることができる。投入後は、磁性体コア粒子と銀アミン錯体溶液とがよく混合されるように十分に攪拌するステップを行うことができる。

次に、還元剤溶液を投入する（Ｓ２３）。還元剤としては、グルコース（ｇｌｕｃｏｓｅ）、単糖類（ｆｒｕｃｔｏｓｅ）、ガラクトース（ｇａｌａｃｔｏｓｅ）、酒石酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｔａｒｔｒａｔｅ）、酒石酸ナトリウムカリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｓｏｄｉｕｍ ｔａｒｔｒａｔｅ）、酒石酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｔａｒｔｒａｔｅ）、酒石酸ステアリル（ｓｔｅａｒｙｌ ｔａｒｔｒａｔｅ）、ホルムアルデヒドなどを含むことができる。好ましくは、蒸留水にグルコースと酒石酸カリウムを溶解した溶液を使用することができる。

最後に、銀コーティング層が形成された磁性粒子を分離した後、洗浄及び乾燥を行うことができる（Ｓ２４）。磁性粒子は磁石を用いて分離することができ、洗浄はエタノールを用いて数回繰り返し行うことができる。

一方、分級過程を経て所定のサイズ以下、例えば粒度Ｄ_９０１５μｍ以下の磁性体コア１０だけを選別して金属コーティング層形成工程を行ったにも拘らず、金属コーティング工程の条件に応じてコーティングした後に粒度が大幅に増加する場合が発見された。その原因を分析するために、銀コーティング層の形成後に正常的な粒度分布を示すサンプルと、粒度が非正常的に増加したサンプルを抽出して走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ；Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）分析を行い、その結果を図３に示した。

図３を参照すると、粒度Ｄ_９０１５μｍ以下の正常的なサンプルの場合、銀コーティング層が相対的に均一に形成された一つの球状磁性粒子が観察されるのに対し、粒度Ｄ_９０が１５μｍを超えるものと分析されたサンプルの場合、複数の磁性粒子が固まっていることを観察することができる（写真の右下端を参照）。つまり、銀コーティング層形成過程で磁性粒子が互いに凝集する現象が発生し、このような凝集現象により粒度が大幅に増加したものと推定される。

このように粒度が増加した磁性粒子をセキュリティインクに適用する場合、凹版印刷方法で磁性パターンを形成するのに問題を引き起こすおそれがある。また、磁性粒子の凝集により増加した表面積によって吸油度が増加してセキュリティインクの物性に影響を及ぼすことができる。具体的には、セキュリティインクの粘度を設計値以上に大幅に増加させて印刷適性を棄損させるおそれがある。

磁性粒子の凝集現象により粒度が大きく増加したサンプルの場合、正常的な磁性粒子サンプルとは異なり、銀コーティング層が均一に形成されず、非正常的に突出した異常突出部が局部的に形成される現象が観察される（図３の矢印を参照）。メカニズムが明確に解明されたのではないが、銀コーティング層形成過程で異常突出部が生成されるのと、磁性粒子の粒度増加とは、互いに相関関係があるものと推定される。

このように局部的な異常突出部の形成は、磁性粒子の表面粗さの上昇原因になることができる。よって、金属コーティング層の表面粗さを所定の値以下に管理することは、局部的な異常突出部の形成及び粒度増加のない磁性粒子を得るために重要である。

このような観点から、本発明の実施例に係る磁性粒子は、金属コーティング層の表面粗さが所定値以下であることを特徴とする。具体的には、表面粗さＲａが０．１５μｍ以下、好ましくは０．１４μｍ以下、さらに好ましくは０．１３μｍ以下であることができる。表面粗さは、共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ；Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定することができる。

また、明るい色の磁性粒子を得るために、金属コーティング層の表面粗さが所定値以下でありながらも、反射率は所定値以上に管理することが重要である。よって、本発明の実施例に係る磁性粒子は、９００ｎｍの光に対する反射率が６０％以上であることができる。

また、本発明の実施例に係る磁性粒子は、金属コーティング層の局部的な異常突出部の形成面積が磁性粒子の表面積に対して２％以下であることができる。ここで、異常突出部の面積は、走査型電子顕微鏡写真から磁性粒子の中央一部面積を抽出して計算できる。例えば、磁性粒子径の約５０％を一辺とする正方形領域を対象領域として抽出し、対象領域の全体面積に対する、対象領域に含まれる異常突出部の面積の割合を計算することができる。対象領域の面積及び対象領域に含まれる異常突出部の面積は画像処理アルゴリズムを介して自動的に計算されるようにすることができるが、これに限定するものではない。

本発明の実施例に係る磁性粒子は、吸油度が２０以下、好ましくは１５以下であることができる。ここで、吸油度は、磁性粒子試料１００ｇあたり吸収される油の量ｇを示すものである。磁性粒子の吸油度を低く維持することにより、磁性粒子を含むセキュリティインクの粘度が磁性粒子により増加する現象を最小限に抑えることができる。

本発明は、磁性粒子を含むセキュリティインクを実施例として開示する。本発明に係るセキュリティインクは、上述した磁性粒子を５～１５ｗｔ％含み、２０～４０ｗｔ％のワニス、３０～５０ｗｔ％の顔料、５～１０ｗｔ％の界面活性剤、１～１０ｗｔ％のワックス及び２～１０ｗｔ％の溶剤を含むことができる。

一例として、ワニスは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂であることができ、有機溶剤に溶解されるものであり得る。熱可塑性樹脂としては、石油樹脂、カゼイン、スェルラック、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、環化ゴム、塩化ゴム、酸化ゴム、塩酸ゴム、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、乾性油、合成乾性油、スチレン－マレイン酸樹脂、スチレン－アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、又はブチラール樹脂などがある。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、又は尿素樹脂などがある。光硬化性樹脂（感光性樹脂）としては、水酸基、カルボキシル基、又はアミノ基などの反応性の置換基を有する線状高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基、又はエポキシ基などの反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物又は桂皮酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、又はスチリル基などの光架橋性基をその線状高分子に導入した樹脂を使用することができる。また、スチレン－無水マレイン酸共重合物やα－オレフィン－無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によってハーフエステル化したものを使用することも可能である。

顔料は、特別に限定されず、例えば、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、フタロシアニン顔料、ハロゲン化フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラキノン顔料、ジアントラキノニル顔料、アントラピリミジン顔料、アンダントロン顔料、インダントロン顔料、フラバントロン顔料、ピラントロン顔料、又はジケトピロロピロール顔料などが使用可能である。

界面活性剤は、フッ素化界面活性剤、重合性フッ素化界面活性剤、シロキサン界面活性剤、重合性シロキサン界面活性剤、ポリオキシエチレン界面活性剤及びそれらの誘導体などよりなる群から選択される少なくとも１種であることができ、その種類は特に限定されない。

ワックスは、樹脂のべとつき（ｔａｃｋ）を減らす効果のある粉末タイプであることができ、一例として、ポリエチレンワックス、アミドワックス、エルカ酸アミド（ｅｒｕｃａｍｉｄｅ）ワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックス、テフロン及びカルナウバー（ｃａｒｎａｕｂａ）ワックスなどの中から選択される１種以上を含むことができるが、これに限定されるものではない。

溶剤は、一般的な有機溶媒であって、ワックス、顔料、ワニスなどの物質を均一に混合することができるものであれば特に限定しない。使用可能な溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルアセテート、及びジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどから選択されたいずれか１種又は２種以上であることができる。

本発明の実施例に係るセキュリティインクは、１２Ｐａ・ｓｅｃ以下の粘度を有することができ、好ましくは、８～１２Ｐａ・ｓｅｃの範囲の粘度を有することができる。

以下、具体的な実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。

１．磁性体コアの製造
ＡｌＮｉＣｏ磁性体コアを製造するために、設計組成によって原料粉末を坩堝に入れた後、加熱して溶湯を形成した。設計組成は、Ａｌ６ｗｔ％、Ｎｉ１５ｗｔ％、Ｃｏ２２ｗｔ％、Ｔｉ４ｗｔ％、Ｃｕ３ｗｔ％、Ｆｅ５０ｗｔ％であり、不活性雰囲気の坩堝内で１６００℃に加熱した。原料粉末は、純度９９．９％以上の粉末を使用した。溶湯を真空噴霧コンファインメントに注入し、２５％の尿素水溶液を冷却媒体として６００ｂａｒで噴霧して微粒子を形成した。

製造された微粒子は、アルゴンガス雰囲気中で７５０℃、１時間熱処理した。熱処理の後、得られた粒子を７５００ｒｐｍの回転速度及び２．８ｍ^３／分の空気注入量条件の下にサイクロン方式で気流分級した。気流分級を介してＤ_９０１５μｍ以下の磁性体粒子を得た。

２．中間層の形成
エタノールに磁性体コア１０ｇ、蒸留水１０ｍｌを投入した後、超音波を照射して分散させた。ここに、ジルコニウム－ｔｅｒｔ―ブトキシド（Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ）１０ｍｌとエタノール１７０ｍｌとを混合した溶液をゆっくりと投入した。８５℃の温度で３時間、３００ｒｐｍの回転速度で攪拌した後、ＺｒＯ_２コーティング層が形成された粒子を磁石で分離し、エタノールで２回洗浄した後、乾燥させた。

３．金属コーティング層の形成
蒸留水１２００ｍｌに硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）２１ｇと水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）４ｇを投入した後、錯化剤を３４ｍｌ投入し、褐色の沈殿が透明な銀アミン錯体溶液に変わるまで攪拌した。錯化剤としては、アンモニア（ＮＨ_３）又はエチレンジアミン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅ）を使用した。アンモニアは、水酸化アンモニウム（ＮＨ_４ＯＨ）の形で投入した。

銀アミン錯体溶液にＺｒＯ_２コーティング層が形成された粒子を６０ｇ投入した後、３００ｒｐｍの速度で３０分間攪拌した。蒸留水４００ｍｌにグルコース（Ｇｌｕｃｏｓｅ）２０ｇ、酒石酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｔａｒｔｒａｔｅ）を溶解した還元剤溶液を投入した後、３００ｒｐｍの速度で１時間攪拌して銀コーティング層を形成した。製造された磁性粒子は、磁石で分離した後、エタノールで２回洗浄し、乾燥させた。

銀コーティング層形成時の反応温度は、約３～５℃に維持した。比較のために、反応温度を２５℃に変更したサンプルも取得した。酒石酸カリウムは、硝酸銀の質量に対して約５～１０％の範囲で変化させた。

実施例と比較例のサンプルの銀コーティング層形成工程の条件は、表１の通りである。

４．セキュリティインクの製造
製造された磁性粒子を１０ｗｔ％含むセキュリティインクを製造した。磁性粒子以外には、ワニス３２ｗｔ％、充填剤５ｗｔ％、体質顔料３４ｗｔ％、混合ワックス８ｗｔ％、脂肪族炭化水素２ｗｔ％、溶剤（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）２ｗｔ％、界面活性剤２ｗｔ％を含ませた。

５．分析結果
実施例と比較例の磁性粒子サンプルの表面粗さ、反射率、粒度、吸油度を分析したとともに、磁性粒子を含んで製造したセキュリティインクの粘度を比較分析した。表面粗さ（Ｒａ）は共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）で分析し、反射率は９００ｎｍの光を基準に測定した。粒度は、粒度分析器（Ｂｅｃｋｍａｎ、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３）を用いて測定し、吸油量（Ｏｉｌ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ）測定は、韓国産業規格ＫＳ Ｍ ＩＳＯ ７８７規格の一部として定義された顔料や体質顔料の吸油量を測定する試験方法に基づいて行った。

磁性粒子サンプルの表面を走査型電子顕微鏡（ＦＥＩ ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍａｇｅｌｌａｎ４００）で観察した。各サンプルの表面画像の中央領域を対象領域として選択した後、対象領域内の異常突出部を観察し、異常突出部形成面積の割合を算出した。

セキュリティインクの粘度は、回転式粘度測定器（Ｈａａｋｅ Ｒｏｔｏｖｉｓｃｏ）を用いて、サンプルホルダーの間隔０．１ｍｍ、温度４０℃、せん断速度１０００Ｓ^－１の条件で３０秒間測定した。

実施例と比較例のサンプルの特性分析結果は、表２のとおりであり、実施例及び比較例１、２、３の磁性粒子の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を図４に示した。

表２の結果によれば、実施例のサンプルの場合、表面粗さ（Ｒａ）が０．１２５μｍと相対的に小さく、反射率も６４．６％と高いため、均一な銀コーティング層が形成されたことが分かる。また、図４の走査型電子顕微鏡観察結果からも、異常突出部は存在しなかった。粒度分析の結果、粒度（Ｄ_９０）は１３．２μｍであって、銀コーティング層形成過程で粒度の増加がないことが分かり、これにより低い吸油度特性と粘度特性を得ることができた。

比較例１のサンプルの場合は、表面粗さＲａが０．１４４μｍと比較的に小さい方であり、粒度の増加もなく、反射率が５１．１％と低かったことが分かる。これは、銀コーティング層が磁性粒子全体の面積を覆っておらず、局部的にコーティングされていない領域が存在するためであることを、図４の走査型電子顕微鏡観察結果から確認することができる。つまり、比較例１のサンプルのように、表面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、吸油度や粘度が低く維持されても、反射率が６０％以下である場合、明るい色のセキュリティインクに適用するための磁性粒子としては不適切である。

比較例２、３、４のサンプルは、反射率が６０％以上であって正常範囲であったが、表面粗さＲａがすべて０．１５μｍ以上であり、粒度（Ｄ_９０）も銀コーティング層形成過程で大きく増加したものと分析された。これが吸油度の増加及び粘度の増加につながったことを表２の分析結果から確認することができる。比較例２、３のサンプルに対する走査型電子顕微鏡による観察の結果（図４）から、比較例２、３のサンプルの場合は、異常突出部が形成されたことを確認することができる。比較例２、３のサンプルの異常突出部形成面積の割合は、それぞれ２．６％、４．８％であっていずれも２％以上であった。走査型電子顕微鏡分析で周囲の磁性粒子との凝集現象が観察された。

このように非正常な銀コーティング層の形成及びそれによる粒度の増加は、吸油度及び粘度の増加につながった。比較例２～４のサンプルは、吸油度がいずれも２０以上であり、粘度は１２Ｐａ・ｓｅｃを超えた。

以上、限られた実施例及び図面を参照して説明したが、これは例示的なものであり、本発明の技術思想の範囲内で様々な変形実施が可能であるというのは、通常の技術者にとって自明であろう。また、各実施例で説明した技術思想は、それぞれ独立して実施できるのはもとより、互いに組み合わされて実施されてもよい。よって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の記載及びその均等範囲によって定められるべきである。
（付記）
本開示に係る実施形態は以下のものも含む。
＜１＞
磁性体コアと、前記磁性体コアの外部に形成される金属コーティング層とを含む磁性粒子であって、
表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以下であることを特徴とする、磁性粒子。
＜２＞
前記磁性体コアと前記金属コーティング層との間には金属酸化物の中間層が形成されることを特徴とする、＜１＞に記載の磁性粒子。
＜３＞
９００ｎｍの光に対する反射率が６０％以上であることを特徴とする、＜２＞に記載の磁性粒子。
＜４＞
粒度（Ｄ _９０ ）が１５μｍ以下であることを特徴とする、＜２＞に記載の磁性粒子。
＜５＞
吸油度が２０以下であることを特徴とする、＜２＞に記載の磁性粒子。
＜６＞
前記磁性体コアはＡｌＮｉＣｏ粒子であり、前記中間層はＺｒＯ _２ 層であり、前記金属コーティング層は銀コーティング層であることを特徴とする、＜２＞に記載の磁性粒子。
＜７＞
前記金属コーティング層は、エチレンジアミンを錯化剤とする無電解メッキで形成される銀コーティング層であることを特徴とする、＜１＞に記載の磁性粒子。
＜８＞
磁性体コアと、前記磁性体コアの外部に形成される金属コーティング層とを含む磁性粒子であって、
前記金属コーティング層の表面の異常突出部形成面積が磁性粒子全体の面積に対して２％以下であることを特徴とする、磁性粒子。
＜９＞
＜１＞乃至＜８＞のいずれか一つに記載の磁性粒子を含むセキュリティインク。
＜１０＞
粘度が１２Ｐａ・ｓｅｃ以下であることを特徴とする、＜９＞に記載のセキュリティインク。

Claims (6)

1. 磁性体コアと、前記磁性体コアの外部に形成される金属コーティング層とを含む磁性粒子であって、
   表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以下であり、
   前記金属コーティング層の表面の異常突出部形成面積が磁性粒子全体の面積に対して２％以下であり、
   前記磁性体コアと前記金属コーティング層との間には金属酸化物の中間層が形成され、
   前記磁性体コアはＡｌＮｉＣｏ粒子であり、前記中間層はＺｒＯ _２ 層であり、前記金属コーティング層はエチレンジアミンを錯化剤とする無電解メッキで形成される銀コーティング層であることを特徴とする、磁性粒子。
2. ９００ｎｍの光に対する反射率が６０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の磁性粒子。
3. 磁性粒子の粒度（Ｄ_９０）が１５μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の磁性粒子。
4. 吸油度が２０ｇ／１００ｇ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の磁性粒子。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の磁性粒子を含むセキュリティインク。
6. 粘度が１２Ｐａ・ｓｅｃ以下であることを特徴とする、請求項５に記載のセキュリティインク。