JPH07113072A - 赤外吸収材料およびこれを用いた赤外吸収性塗料、熱転写印字用インクリボン、印刷物ならびに赤外吸収材料の製造法 - Google Patents

赤外吸収材料およびこれを用いた赤外吸収性塗料、熱転写印字用インクリボン、印刷物ならびに赤外吸収材料の製造法

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JPH07113072A
JPH07113072A JP5284033A JP28403393A JPH07113072A JP H07113072 A JPH07113072 A JP H07113072A JP 5284033 A JP5284033 A JP 5284033A JP 28403393 A JP28403393 A JP 28403393A JP H07113072 A JPH07113072 A JP H07113072A
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absorbing
infrared
infrared absorbing
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Ryuzo Fukao
隆三 深尾
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Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外吸収特性が良好で耐久性に優れ且つステ
ルス性の高いマーキング用赤外光吸収材料およびこれを
用いた赤外吸収性塗料、熱転写印字用インクリボン、印
刷物ならびに赤外吸収材料の製造法を提供する。 【構成】 有機高分子の粉末の表面に赤外光を吸収する
無機物の粉末を被着させた赤外吸収材料およびこれをバ
インダー中に分散させた赤外吸収性塗料、この赤外吸収
性塗料を基体フィルム上ニ塗着してなる熱転写印字用イ
ンクリボン、さらに、前記赤外吸収性塗料でバーコード
が印刷された印刷物ならびに乾式衝撃法により有機高分
子粉末の表面に赤外光を吸収する無機物の粉末を被着さ
せる赤外吸収材料の製造法とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セキュリティーにすぐ
れたバーコード印刷に好適な赤外吸収材料材料およびこ
れを用いた赤外吸収性塗料、熱転写印字用インクリボ
ン、印刷物ならびに赤外吸収材料の製造法に関わるもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の赤外吸収材料としては、一般にア
ントラキノンなどの有機色素系材料が使用されており、
光記録媒体等に応用されていた。有機色素系材料は、良
好な赤外吸収特性をもつが、紫外線照射によって変質す
る性質があり、耐光性の面で問題があった。またボディ
カラーが濃いためセキュリティ性や美観を必要とする印
字の見えにくい、すなわちステルス性のマーキング用途
には適していなかった。さらに価格が高いという難点が
あった。
【0003】一方赤外光を吸収する性質をもつ無機系材
料としては、Nd,Yb,In,Sn等の金属およびこ
れらの酸化物、硫化物、ハロゲン化物など化合物があ
る。これらの無機物質は、有機色素系材料に比べ耐光性
や耐薬品性に強い。また化合物の状態での色が白色ある
いは薄い青、紫などであり、これらを顔料に用いてごく
薄い色のインク、塗料が作製できるためステルス性のマ
ーキング用途に適している。しかしながら、ただしマー
キング用としては赤外光の吸収度の不足が問題であっ
た。これらの無機物質粉末は、単独では80%以上の高
い赤外吸収特性をもつが、インク、塗料の顔料として添
加する場合はこれら粉末の占める体積割合が低下するた
め結果的に吸収度が減少する。前記無機系材料の比重
は、一般に3以上あり、一方インク、塗料のバインダー
に用いる有機高分子の樹脂などの比重は最大で1.5程
度である。通常顔料として添加する量は、重量比で最大
80%程度であるので、一般には顔料の占める体積割合
は50%以下である。
【0004】つまり図1の矢印Aで示したようにマーク
部における赤外吸収材2の占める体積が塗膜1全体の半
分以下であり、矢印Bで示すように、バインダー3内を
透過した照射光が反射され、その結果、マーク全体とし
ての赤外光の吸収量が低下し、信号検出として必要な反
射、吸収のコントラストが悪く読み取りに支障を来して
いた。比重が高い状態のまま顔料粉末の添加量を高めて
体積割合を増やそうとすると、バインダーに対する顔料
のモル濃度が著しく高くなり粉末同士の凝集や気泡の生
成を招いてインク、塗料への分散性が悪化する。その結
果印刷、塗布性が低下するという問題点を生じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題点を解決し赤外吸収特性が良好で耐久性に優れ且つス
テルス性の高いマーキング用赤外光吸収材料およびこれ
を用いた赤外吸収性塗料、熱転写印字用インクリボン、
印刷物ならびに赤外吸収材料の製造法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】無機赤外吸収材の微粉末
と有機高分子の粉末の複合化によって目的を達成する。
より具体的には、図2に示すように有機高分子の粉末粒
子4(母粒子)の表面を無機赤外吸収材料の微粒子5で
コーティングすることによって行う。母粒子としてはシ
リコン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビ
ニール樹脂などの各種有機高分子からなる粉末粒子を使
用することができる。これらは比重が0.9〜1.5で
あり無機赤外吸収材(比重2以上)に比べて軽い、特に
これらを球状に加工したものは充填密度が下がるためか
さ比重が0.3〜0.5と低い。したがってこれらを母
粒子に用いた複合粒子は無機赤外吸収材よりもかさ比重
を低下させることができる。例えば、かさ比重0.4で
直径1μmの球状のシリコーン樹脂フィラーの周囲に
0.1μm厚さで比重7のInとSnの複合酸化物(I
TO)微粒子をコーティングしたものの複合物としての
かさ比重は1.4である。このようにして作成した複合
粒子の赤外光吸収特性は元々の材料が持っていたものと
ほとんど大差ないものが得られる。これは、無機赤外吸
収材等の物質が光を吸収する性質が表面での作用が大き
いことと、塗料中の顔料の体積割合が増して粒子の占め
る断面積が高くなると入射赤外光が顔料に接触する確立
が二乗的に多くなるためであると考えられる。特に後者
の現象は粒子間の距離が光の波長以下に短くなったとき
に強調される。また、このように顔料としての比重を下
げたことにより同一体積でのモル濃度が相対的に低下し
て塗料またはインク中への分散性が向上し、高い体積割
合であっても良好な印刷、塗布が行える。
【0007】赤外光を吸収する性質をもつ無機系材料と
しては、前記のNd,Yb,In,Sn等の金属および
これらの酸化物、硫化物、ハロゲン化物など化合物およ
びこれらの複合物がある。中でも導電性酸化物であるI
TOは赤外光吸収度が高い。
【0008】コーティングの方法にはゾルゲル法や蒸着
など種々あるが、中でも乾式衝撃法はコーティングの正
確さおよび接着強度に優れ、且つプロセスが簡単で量産
に適した方法である。図3に、この方式の原理を示し、
所定の混合比で混合された有機高分子からなる母粒子と
無機赤外吸収材の微粒子からなる子粒子の混合物を投入
すると高速回転されているブレード10を有するロータ
ー8によって、子粒子と母粒子がメカノケミカル的反応
を生じて、母粒子の表面に子粒子が被着された複合粒子
が排出口11から排出される。
【0009】なお、この図中、13は、ロータ8の外出
から排出された粒子をロータの内周に循環させる循環回
路。7は、ロータを支持するステータ。9は、系内を冷
却または加熱することのできるジャケット。12は、排
出口11からの複合粒子の排出口11の複合粒子の排出
を制御する排出弁である。
【0010】なお、本発明による赤外吸収材料は透明導
電性インクや各種顔料インクにも適用でき、塗布性、耐
久性にすぐれた電磁シールド材や透明導電膜および色材
などを得る上でも有用なものである。
【0011】以下本発明を実施例により説明する。
【0012】
【実施例】
〈実施例1〉かさ比重0.4で粒径1μmのシリコーン
樹脂フィラーを母粒子とし、この表面に比重7で粒径
0.04μmのITO粉末を乾式衝撃法によって被着し
てみかけ比重1.4の複合粒子からなる赤外吸収材料を
作製した。使用した装置は奈良機械製作所製ハイブリダ
イゼーションシステムNHS−0である。ITO粉末の
800〜1000nmの近赤外域での吸収度は約80%
である。作製した複合粒子をウレタン、ポリカーボネー
ト樹脂およびエチレンビニルアルコールからなる混合バ
インダー中にボールミルで分散して赤外吸収性の塗料を
作製した。このときの複合粒子の混合比率は重量比で8
0%、体積比で77%であった。またバインダーの希釈
剤としてトルエンとシクロヘキサノンを重量比で1:1
に混合したものを用いた。この塗料を10μm厚さのポ
リエチレンテレフタレート(PET)からなる基体フィ
ルム上にグラビア法で2μm厚さに塗布したのち6.2
5mm幅にスリットして熱転写印字用のインクリボンを
作製した。これを赤外吸収塗料Aとする。このインクリ
ボンを用いて白色PETフィルム上にサーマルヘッドで
10×0.5mmサイズのバーコードパターンを印刷し
た。
【0013】〈実施例2〉かさ比重0.5で粒径10μ
mのアクリル樹脂フィラーを母粒子とし、この周囲に粒
径1μmで比重6のYbF3粉末を実施例1と同様の方
法でコーティングてみかけ比重2.8の複合粒子からな
る赤外吸収材料を作製した。YbF3粉末の波長940
nmでの光吸収は75%であった。この複合粒子をアク
リル樹脂バインダーに重量比で80%添加し、さらにボ
ールミルで分散して赤外吸収性の塗料を作製した。塗料
中の複合粒子の体積割合は63%である。希釈溶剤には
実施例1と同じものを使用した。この塗料を赤外吸収塗
料Bとする。この塗料を用いてスクリーン印刷法で白色
PETフィルム上に25μm厚さのバーコードパターン
を形成した。パターン形状は実施例1と同様のものであ
る。
【0014】〈実施例3〉複合粒子のバインダー中への
添加量を重量比で60%にした以外は、実施例1と同様
の方法でインクリボンを作製した(赤外吸収塗料C)。
このときの体積割合は56%であった。このインクリボ
ンを用いて実施例1と同様の条件でバーコードパターン
を印字した。
【0015】〈比較例1〉複合粒子を用いずにITO微
粒子だけを顔料に用いて重量比で80%添加しそのほか
は実施例1と同様の方法でインクリボンを作製した(赤
外吸収塗料D)。このときのITO微粒子の占める体積
割合は40%であった。このインクリボンを用いて実施
例1と同様の条件でバーコードパターンを印字した。
【0016】〈比較例2〉複合粒子を用いずにYbF3
微粒子だけを顔料に用いて重量比で80%添加しそのほ
かは実施例2と同様の方法でスクリーン印刷用塗料を作
製した(赤外吸収塗料E)。このときのYbF3微粒子
の占める体積割合は35%であった。この塗料を用いて
実施例2と同様の条件でスクリーン印刷を行い印刷物を
作製した。
【0017】上記5種類の赤外吸収塗料を用いた印刷物
に発光ダイオード(LED)により波長940nmの近
赤外光を照射して非パターン部とパターン部の反射光の
出力比(S/N)をシリコンフォトディテクターで測定
した。結果を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表に示したように本発明による赤外吸収塗
料を用いたインクリボンまたは塗料A〜Cは従来構成の
インクリボンまたは塗料D,Eに比べてS/Nが高く特
に複合粒子顔料の体積割合が60%以上のA,Bは著し
く高い出力が得られることが確認された。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、比重の小さい有機
高分子粉末の表面を赤外光吸収能をもつ無機系微粉末で
被着した複合粒子からなる赤外吸収材を顔料に用いるこ
とにより、赤外光吸収特性が良好で耐久性に富み且つス
テルス性の高いマーキング用赤外吸収塗料を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための模式断面図であ
る。
【図2】本発明の赤外吸収材料の構成を示す模式断面図
である。
【図3】本発明の赤外吸収材料の製造に好適な乾式衝撃
法の原理を示す模式断面図である。
【符号の説明】
1 塗膜 2 赤外吸収性物質 3 バインダー 4 有機高分子フィラー 5 無機赤外吸収微粉末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01G 19/00 A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機高分子の粉末の表面に、赤外光を吸
    収する無機物の粉末を被着させたことを特徴とする赤外
    吸収材料。
  2. 【請求項2】 赤外光を吸収する性質をもつ無機物が、
    Nd,Yb,In,Sn,Znを含む酸化物、硫化物、
    ハロゲン化物またはそれらの複合物であることを特徴と
    する請求項1記載の赤外吸収材料。
  3. 【請求項3】 請求頁1、2記載の赤外吸収材料をバイ
    ンダー中に分散させたことを特徴とする赤外吸収性塗
    料。
  4. 【請求項4】 バインダーとして熱可塑性バインダーを
    使用した請求項3記載の赤外吸収性塗料を基体フィルム
    上に塗着してなる熱転写印字用インクリボン。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の赤外吸収性塗料でバーコ
    ードが印刷された印刷物。
  6. 【請求項6】 乾式衝撃法により有機高分子粉末の表面
    に赤外光を吸収する無機物の粉末を被着させることを特
    徴とする赤外吸収材料の製造法。
JP5284033A 1993-10-18 1993-10-18 赤外吸収材料およびこれを用いた赤外吸収性塗料、熱転写印字用インクリボン、印刷物ならびに赤外吸収材料の製造法 Withdrawn JPH07113072A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007114196A1 (ja) 2006-03-28 2007-10-11 Fujifilm Corporation 導電膜及びその製造方法、並びに透光性電磁波シールド膜
WO2008038764A1 (en) 2006-09-28 2008-04-03 Fujifilm Corporation Spontaneous emission display, spontaneous emission display manufacturing method, transparent conductive film, electroluminescence device, solar cell transparent electrode, and electronic paper transparent electrode
WO2008075771A1 (ja) 2006-12-21 2008-06-26 Fujifilm Corporation 導電膜およびその製造方法
EP1975698A1 (en) 2007-03-23 2008-10-01 FUJIFILM Corporation Method and apparatus for producing conductive material
EP2009977A2 (en) 2007-05-09 2008-12-31 FUJIFILM Corporation Electromagnetic shielding film and optical filter

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Effective date: 20001226