JPWO2003008330A1 - Multicolored material and its observation method - Google Patents

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正良 和田
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健一 佐久間
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宮本　　剛
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幸枝 依田
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    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023—Optical properties

Abstract

本発明にかかる多変色素材は、屈折率の異なる２つ以上の物質が多重に積層された多層構造よりなっていて略垂直方向から入射する直線光の透過率が高く、通常光の散乱反射率が高い選択的透過層と、前記選択的透過層の下層に配置された有色顔料層と、からなることを特徴とする。前記多変色素材において、該選択的透過層はパール剤を含有することが好適である。また、本発明の観察方法は、上記多変色素材に、直線光を照射して、通常光下とは異なる色調に変色させて観察することを特徴とする。The multicolor material according to the present invention has a multilayer structure in which two or more substances having different refractive indices are multiplexed and laminated, and has a high transmittance of linear light incident from a substantially vertical direction, and a normal light scattering reflectance. And a colored pigment layer disposed below the selective transmission layer. In the multicolor-changeable material, it is preferable that the selective transmission layer contains a pearl agent. Further, the observation method of the present invention is characterized in that the multicolored material is irradiated with linear light to change the color to a color tone different from that under normal light for observation.

Description

本出願は、２００１年７月１７日付け出願の日本国特許出願２００１−２１６８７５号の優先権を主張しており、ここに折り込まれるものである。
［技術分野］
本発明は照射される光によって異なる色調を呈する変色素材とその観察方法、特に素材の構成及びその観察方法の改良に関する。
［背景技術］
外観の意匠上、或いは偽変造防止の目的から、変色性を有する素材は数多く開発されている。そのような素材としては、白色光が照射されると虹色に輝きながら立体映像を再生させるレインボーホログラムフィルムや雲母に酸化チタンを被覆したパール剤、屈折率及び膜厚を制御した多層蒸着膜により干渉を発する粉末などが挙げられる。
また近年意匠性の付与、及び更なる偽変造防止を目的として、これらの素材を組み合わせたものも見受けられる。例えば、再帰反射材と多変色性のパール顔料を使用した技術として特開２０００−８１８３１号公報が挙げられる。ここに記載された技術は、再帰反射材に多変色性パール剤によって入射光に干渉を生じさせて色を変化させる干渉物質層が設けられており、太陽光や照明の光のような通常光の元では再帰反射材に様々な方向から光が入射するため干渉物質層による干渉色が観察されず、進行方向のそろえられた光（これを直線光と呼ぶ）を照射すると、略光入射方向からは干渉物質層で光の干渉による干渉色が観察されるものであった。
しかし、再帰反射材を用いた物品は薄膜化が難しいものであった。
図４に従来の再帰反射材の概要説明図を記載する。
同図に記載した再帰反射材１００は基板１０２上に整列配置される多数のガラスビーズ１０４によって再帰反射性が付与されており、ガラスビーズを固定する樹脂層１０６の層厚を調整してガラスビーズの焦点距離が調整され、基板１０２上に記載された文字などを観察可能とするとともに入射光１０８を略入射光進入方向に帰還させ、帰還光１１０を得るものとなっていた。そして、基板１０２と樹脂層１０６の間に光の干渉によって変色する干渉物質層１１２を設けるなどの手段によって、色が変化するように構成されていた。
このように再帰反射材１００は光の再帰反射性を付与するためにガラスビーズ層１０４などが設けられており、このガラスビーズの直径は干渉物質などの粒径と比較すると非常に大きく、薄膜化を図ることを困難なものとしていた。
さらに前記再帰反射材を製造する際には、基板上に干渉物質層を設け、その上にガラスビーズの焦点距離を確保するように調整しながら樹脂層を設け、さらに前記樹脂層にガラスビーズが一重になるように散布し、調整された焦点距離を崩さないように固定する作業によって製造されており、一つ一つの工程が精密な作業を必要とするとともに工程数が多いことによりコストアップしてしまうという問題も有していた。
［発明の開示］
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、薄膜化が可能で、かつ比較的簡単に製造することが可能な、通常光の元では認識し難い色が、直線光下で認識可能となる素材を提供すること、及び前記素材を観察する方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために本発明にかかる多変色素材は、屈折率の異なる２つ以上の物質が多重に積層された多層構造よりなり、略垂直方向から入射する直線光の透過率が高く、通常光の散乱反射率が高い選択的透過層と、前記選択的透過層の下層に配置された有色顔料層と、からなることを特徴とする。
また本発明の多変色素材において、該選択的透過層はパール剤を含有することが好適である。
また本発明の多変色素材において、該選択的透過層がホログラム及び／または光回折記録体と、前記ホログラム及び／または光回折記録体の下層に形成されたパール剤よりなるパール剤層と、を含むことが好適である。
また本発明の多変色素材において、該選択的透過層を形成するパール剤が光干渉性の粉体からなっており、前記光干渉性の粉体が多重に積層されて前記選択的透過層が形成されていることが好適である。
また本発明の多変色素材において、該光干渉性の粉体よりなるパール剤は、４２０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域にある光の透過率が４０％以上であり、前記パール剤を黒色紙上に塗布して計測される輝度が、ハンターのＬａｂ値で表記したときに、下記の関係を満たすことが好適である。
（（ａ４０−ａ０）２＋（ｂ４０−ｂ０）２）１／２≧１３
（ただし、ａ４０、ｂ４０は、受光角４０度の位置において測定されたＬａｂ値のａ値とｂ値、ａ０、ｂ０は、受光角０度の位置において測定されたＬａｂ値のａ値とｂ値を示すものとする。）
また本発明の多変色素材において、該有色顔料層が無機顔料、有機染料、または光の入射方向を変化させると様々な色を呈する多変色性顔料のいずれか、またはこれら複数の顔料及び染料からなっていることが好適である。
また本発明の多変色素材が、紙やフィルムなどの基体または物品に、貼着または一体形成されていることが好適である。
また本発明の観察方法は、屈折率の異なる２つ以上の物質が多重に積層された多層構造よりなり、略垂直方向から入射する直線光の透過率が高く、通常光の散乱反射率が高い選択的透過層と、前記選択的透過層の下層に配置された有色顔料層と、からなる多変色素材に、直線光を照射して通常光下とは異なる色調に変色させて観察することを特徴とする。
また本発明の観察方法において、直線光を該多変色素材の略垂直方向から照射し、前記多変色素材の略垂直方向で観察することが好適である。
［発明を実施するための最良の形態］
以下、本発明の一実施形態を参照して、本発明の多変色素材について詳しく説明する。
図１に本発明にかかる多変色素材の一実施形態の断面概要図を示す。同図に示す多変色素材２は基体４に貼着されており、屈折率の異なる２つ以上の物質が多重に積層された多層構造よりなり、略垂直方向から入射する直線光の透過率が高く、通常光の散乱反射率が高い選択的透過層６と、前記選択的透過層の下層に配置された有色顔料層８とからなっている。
選択的透過層６は屈折率の異なる２つ以上の物質が多重に積層されることによって、多変色素材の垂直方向、及びその近辺から入射した比較的強度の強い光のみを透過させ、多変色素材の垂直方向から大きく外れた角度で入射する光は、反射させるように作用する。
なお本発明の多変色素材において、該選択的透過層は、通常光下で観察される色調と、直線光下で観察される色調が変化するため、直線光を照射して本発明の多変色素材を観察すると、通常光下で観察される色調とは異なる色調で観察される。そのため、変色する色調をあらかじめ調整しておくことで異なる絵柄や模様、文字などが観察されるように構成しておけば意匠性をさらに高めることができるとともに、直線光を照射したときにだけ特定の情報を表示するため、偽変造防止用に使用することも可能である。
このように照射される光によって、より好適に色調が変化するために、選択的透過層は光の干渉によって色調を変化させるパール剤を含有することが好適である。
また、選択的透過層にはパール剤とともにホログラム及び／または光回折記録体からなる映像を再生させることができる透明または半透明のフィルムを使用することが可能であり、これらを使用して選択的透過層を形成した際には多変色素材の意匠性を格段に高めることができる。このような映像再生体としては白色光で立体映像を再生可能なレインボーホログラムや、レーザー光で映像を再生可能な一般的なホログラム記録体などを挙げることができる。
なお、前記従来技術でも簡単に説明したが、ここで本明細書で用いられる光の名称について定義しておく。本明細書では光の名称を主に２種類使用しており、一方を通常光、もう一方が直線光と呼んでいる。
通常光とは太陽光下、或いは一般的な照明による光環境下での光であって、詳しくは様々な波長の光が存在し、かつ前記光の進行方向も様々な方向である光のことを言うものとする。
これに対して、直線光とは様々な波長の光が存在するものの、光の進行方向はそろえられている光のことを言うものとする。なおレーザー光線のようなコヒーレントな光は直線光の特殊な形態と言うことができる。この意味でレーザー光線も直線光として含むものとする。
その他に使用される白色光などの光の名称は、一般的に解釈されるものと同様の意味で用いる。
以上のように定義される２種の光を図１に示したような本発明の多変色素材に照射すると次のような振る舞いを示す。
通常光下では多変色素材には、様々な方向から光が入射し、選択的透過層に使用されるパール剤に干渉が生じづらくなると共に、ホログラム及び／または光回折記録体を使用した際には、再生されるホログラム像などの輝度が高いため選択的透過層の干渉色はより認知しがたくなる。
これに対して直線光下では一方向から指向性の高い光が照射されるため、その光が反射される反射方向で観察すると、選択的透過層に含まれるパール剤による光の干渉が強く生じ、通常光下では観察することのできなかった干渉色を観察することができるようになる。
なお本発明における多変色素材は、入射光の色調とは異なる色調の着色光を帰還させるものであることが好適である。このような多変色素材を用いると、通常光下と直線光下において異なる色調が観察されるため、より高い意匠性を付与することが可能となる。
このような性質を持つ本発明の多変色素材の選択的透過層は、該選択的透過層を形成するパール剤が光干渉性の粉体からなっており、前記光干渉性の粉体が多重に積層されて前記選択的透過層が形成されていることが好適である。
図２に本発明にかかる多変色素材の選択的透過層の構成を説明するために、選択的透過層の構成を拡大した本発明にかかる多変色素材の一実施形態の断面図を示す。なお同図において、図１と同じ構成要素に対応するものには同じ符号を付して説明を省略する。
同図に示す本発明の一実施形態である多変色素材２は選択的透過層６が、母核となる雲母上に二酸化チタン、シリカ、二酸化チタンの順で被覆した光干渉性の粉体からなっており、前記光干渉性の粉体が多重に積層されたパール剤層１０が形成されている。またパール剤層１０の下層には有色顔料層８が設けられている。
このような構成の本実施形態に入射光１４が入射すると、透明或いは半透明フィルムからなるホログラム及び／または光回折記録体層１２を抜け、パール剤層１０に入射するが、入射した光はパール剤層の粉体内部の層状構造により各層の境界、及び粉体と粉体との境界で反射されながら透過する。そして、透過した光は有色顔料層８で反射し、再びパール剤層１０を粉体内部の各層の境界、及び粉体と粉体との境界で反射されながら透過し、再び透明或いは半透明フィルムからなるホログラム及び／または光回折記録体層１２を抜け観察されるのである。
入射光１４が通常光である場合、光の進行方向が同一でないため、パール剤層１０での明瞭な干渉光は認められず、入射した光は有色顔料層８で反射され、再びパール剤層１０を透過するため、パール剤層１０の粉体が有する外観色と有色顔料層１２の色調が混和された色調として観察されることとなるのである。
これに対して入射光１４が直線光である場合には、光の進行方向が同一であり、パール剤層１０の粉体による干渉が生じ、干渉色が観察されるため、結果、パール剤層１０の粉体が有する外観色、干渉によって強調される色調、及び有色顔料層８の色調が混和された色調として観察されることとなるのである。なお選択的透過層の変色、及び有色顔料層を良好に観察するためには、照射される直線光の照度が４００ｌｕｘ以上であることが好適である。
なお、このように直線光を照射することによって情報の表示を可能とするために、パール剤として用いる粉体は、球形換算粒子径が１μｍ〜１００μｍ、さらには５μｍ〜６０μｍであることが好適である。１μｍ未満であると干渉色が生じづらくなり、１００μｍを超えると、粉末の配向性が低下し、反射性が低くなりすぎて直線光の面内での均一な干渉が得られなくなる。
またこのような粒径の粉体を用いて形成するパール剤層の厚さは、１μｍ〜５０μｍ、さらには５μｍ〜２０μｍであることが好適である。１μｍ未満であると直線光でのパール剤層１０の干渉色の観察が難しくなり、５０μｍを超えると通常光で有色顔料層８を観察するのが難しくなってしまう。
なお本発明の多変色素材において、選択的透過層６を形成するパール剤の透明性は、塗膜にした場合に、４２０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域にある光の透過率が４０％以上９０％以下であることが好適である。４０％未満であると通常光で有色顔料層８を観察するのが難しくなり、９０％を超えると直線光でのパール剤層１０の干渉色の観察が難しくなってしまう。
そして、このようなパール剤の輝度については、パール剤１重量部をニトロンクリアラッカーＴＭ（武蔵塗料製）１５重量部と混合攪拌し、黒色紙上に厚さ１０１μｍで塗布して、室温にて十分に乾燥した後、ＣＭ−１０００ＴＭ（ミノルタカメラ社製）にて測色した時、計測される輝度が、ハンターのＬａｂ値で表記したときに、干渉色のピーク波長が４００ｎｍ〜４５０ｎｍ（紫）では、（ａ２＋ｂ２）１／２≧２０、干渉色のピーク波長が４５０ｎｍ〜５００ｎｍ（青）では、（ａ２＋ｂ２）１／２≧３０、干渉色のピーク波長が５００ｎｍ〜５５０ｎｍ（緑）では、（ａ２＋ｂ２）１／２≧１５、干渉色のピーク波長が５５０ｎｍ〜６００ｎｍ（黄）では、（ａ２＋ｂ２）１／２≧１３、干渉色のピーク波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍ（橙〜赤）では、（ａ２＋ｂ２）１／２≧２０であることが好適である。このような関係を満たすことができれば、直線光を照射したときにパール剤層の干渉を好適に観察することができるようになる。
なお、本発明において、パール剤層に用いられる粉体としては、透明性が高く、輝度の高い変色性粉体を使用することが好適である。例えば、白雲母、黒雲母セリサイト、カオリナイト、タルクなどの層状化合物、板状シリカ、板状酸化チタン、板状アルミナなどの板状酸化物、ＰＥＴ樹脂膜、アクリル樹脂膜、などの有機高分子箔などの鱗片状粉体などを母核として、金属酸化物で多層被覆することが好適である。
被覆する金属酸化物としては、二酸化チタン、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化コバルト、リチウムコバルトチタネートなどが挙げられるが、干渉色を発現できる金属酸化物であれば特にこれらに限定されるものではない。これらの金属酸化物の鱗片状粉体への被覆は、これら金属酸化物の有機塩や無機塩を加熱或いは中和加水分解する方法、或いは、ＣＶＤやＰＶＤのような蒸着によって行うことができる。
また、有色顔料層に用いられるものとしては、多変色性粉体、無機有色粉体、有機色素、金属粉体、蛍光顔料、インキ、塗料及びその混合物などが挙げられる。
多変色性粉体としては例えば、白雲母、黒雲母、セリサイト、カオリナイト、タルクなどの層状化合物、板状シリカ、板状酸化チタン、板状アルミナなどの板状酸化物、ＰＥＴ樹脂膜、アクリル樹脂膜などの有機高分子箔などの鱗片状粉体を母核として、粉体表面を金属酸化物で被覆した粉体が挙げられるが、干渉色を発現できる金属酸化物であれば、特にこれらに限定されない。
無機有色粉体としては、ベンガラ、黄色酸化鉄、黒酸化鉄等の鉄系顔料、チタンイエロー、酸化チタン、チタンコバルトグリーン等のチタン系顔料、コバルトブルー、コバルトアルミブルー、コバルトグリーン、セルリアンブルー、コバルトバイオレットディープ等のコバルト系顔料の他、スピネル型構造を有する無機有色粉体が挙げられるが、無機有色粉体であれば、特にこれらに限定されない。
有機色素としては、アゾ系染料、キサンテン系染料、キノリン系染料、トリフェニルメタン系染料、アンスラキノン系染料等の有機染料やパーマトンレッド、ヘリンドンピンクＣＮ、フタロシアニンブルー等の有機顔料、β−カロチン、カルサミン、コチニール等の天然色素が挙げられるが、有機色素であれば、特にこれらに限定されない。
金属粉体としてはアルミニウム、チタン、金、銀、銅等が挙げられるが、有色金属粉体であれば、特にこれらに限定されるものではない。
また蛍光顔料、インキ、塗料としては一般に市販されているものを用いることが可能であり、照射される光に対して選択的透過層が呈する変色性を阻害しないものであれば用いることができ、特に限定はない。
このように本発明の多変色素材は、照射される光によって選択的透過層が呈する色が変化するため、意匠性を高めることができる上、直線光が照射されたときにのみ選択的透過層に特定情報が現れるように構成しておくことで偽造品の判別及び偽変造防止に効果を発揮するため、紙やフィルムなどの基体または物品に、貼着または一体形成されていることが好適である。
以上説明したような多色性粉体は、直線光を照射したときのみ選択的透過層の色の変化、および文字や絵柄、模様などの特定の情報を観察することができるため、直線光を照射して通常光下とは異なる色調に変色させて観察することが好適である。
なお本発明の多変色素材の選択的透過層は再帰反射性を有するものではない。そのため、本発明の多変色素材に直線光を照射すると、直線光は多変色素材に入射した入射角と同じ反射角で反射される。よって、直線光を照射した際に、選択的透過層の色の変化や、そこに現れる文字情報や絵柄、模様などを観察するためには、直線光を照射した光が反射される方向で観察を行わなければならない。すると、多変色素材の垂直軸から大きく外れた角度から直線光を照射すると、観察者も多変色素材の垂直軸から大きく外れた角度で観察しなければならないが、このような観察方法は直線光が反射されている角度を見つけることが比較的困難であり、かつ煩雑な作業となる。さらに選択的透過層は、垂直方向から大きく外れるほど入射光を反射するため、直線光といえども臨界角を超えてしまえば有色顔料層を観察することができなくなってしまう。よって本発明の多色性素材を観察する際には、本発明の多変色素材の垂直軸から３０°、さらには２０°以内の角度で直線光を照射することが好適である。この際、観察者も本発明の多変色素材の垂直軸から３０°、さらには２０°以内の角度で本発明の多変色素材を観察することが好適である。
ここで本発明の多変色素材において好適に用いられる様々なパール剤、及びパール剤に用いられる光干渉性粉体が示す変色性、透過率についての特性について調べてみた。
まず、変色性について調べた。
変角光沢度測定
１重量部の光干渉性粉体と、１５重量部のニトロンラッカー（武蔵塗料製）を均一に分散混合してパール剤とし、透明ＰＥＴフィルム（厚さ１００μｍ）にバーコーターにより各厚さで塗工し、室温にて３０分乾燥して測定対象となるフィルムを作成した。
このフィルムを図３に記載するように、変角分光測色システムＧＣＭＳ−３型ＴＭ（村上色彩技術研究所製）を用いて、光源３０を入射角が測定対象となるフィルム３２の垂直軸から−４５度となるように固定し、受光角０度となる位置３４と、４０度となる位置３６でＬａｂ値の測定を行った。
なお、測定対象となる光干渉性粉体としては黄色、赤色、菫色、青色、緑色の干渉色を持つものを用いた。また透明ＰＥＴフィルムに塗工したパール剤の厚さは、バーコータークリアランス０．０２５ｍｍ、０．０５０ｍｍ、０．１０１ｍｍ、０．２０４ｍｍとした。これらの乾燥塗膜膜厚はそれぞれ約４μｍ、約８μｍ、約１６μｍ、約３２μｍとなっていた。
測定結果を以下に示す。

Figure 2003008330
Figure 2003008330
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Figure 2003008330
Figure 2003008330
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以上の結果を考慮すると、本発明において用いられるパール剤、及びそれに使用される光干渉性粉体は、前記変角光沢度測定において測定されるＬａｂ値が、 ２０≦｛（ａ４０−ａ０）２＋（ｂ４０−ｂ０）２｝１／２＜８０
（ただし、ａ４０、ｂ４０は、受光角４０度の位置（図３に示した位置３６）において測定されたＬａｂ値のａ値とｂ値、ａ０、ｂ０は、受光角０度（図３に示した位置３４）において測定されたＬａｂ値のａ値とｂ値を示すものとする。）
を満たすように塗布されることが好適である。
これより大きいと選択的透過層の下層にある有色顔料層が観察しづらくなり、これより小さいと十分な変色性が得られなくなるためである。
続いて透過率について調べた。
透過率測定
１重量部の光干渉性粉体と、１５重量部のニトロンラッカー（武蔵塗料製）を均一に分散混合してパール剤とし、透明ＰＥＴフィルム（厚さ１００μｍ）にバーコーターで各厚さで塗工し、室温にて３０分乾燥して測定対象となるフィルムを作成した。
このフィルムの透過率をヘイズメーターＨＲ１００ＴＭ（村上色彩技術研究所製）を用いて測定を行った。光源としてはＣ光源（ＪＩＳＫ７３６１）を使用した。
なお、本測定においても、測定対象となる光干渉性粉体としては黄色、赤色、菫色、青色、緑色の干渉色を持つものを用いた。また透明ＰＥＴフィルムに塗工したパール剤の厚さは、バーコータークリアランス０．０２５ｍｍ、０．０５０ｍｍ、０．１０１ｍｍ、０．２０４ｍｍとした。これらの乾燥塗膜膜厚は前記変色性の測定と同様、それぞれ約４μｍ、約８μｍ、約１６μｍ、約３２μｍとなっていた。
測定結果を以下に示す。
Figure 2003008330
以上の結果を考慮すると、本発明において用いられるパール剤、及びそれに使用される光干渉性粉体は、前記透過率測定において測定される透過率τが、４０％以上、さらには５０％≦τ≦９０％を満たすように塗布されることが好適である。
これより大きいと直線光を照射した際にパール剤層の干渉が観察しにくく、これより小さいと通常光を照射した際に有色顔料層を観察することが困難となるためである。
このように本発明において好適に用いられる光干渉性粉体の製造例を挙げると以下のようになる。
光干渉性粉体の製造例１
カリ雲母（１０〜６０μｍ）１００ｇを、脱イオン水２１に懸濁させる。懸濁液を７５℃に加熱し、希塩酸によりｐＨ１．８に調節し、まず、ＳｎＣｌ４溶液（脱イオン水１００ｍｌ中にＳｎＣｌ４２．２ｇおよび濃塩酸０．７５ｇから得られる）を３．３ｍｌ／分で添加することによりＳｎＯ２で被覆する。３２％水酸化ナトリウム溶液を用いてｐＨを一定に維持する。
１５分間攪拌を続け、次に、同じｐＨ／温度条件下に、ＴｉＣｌ４溶液（ＴｉＣｌ４ ４００ｇ／ｌ）を１．５ｍｌ／分で添加し、３２％水酸化ナトリウム溶液でｐＨを一定に維持することによりＴｉＯ２で被覆する。２次の緑終点に達成した後、被覆を中断し、攪拌を１５分間続け、ｐＨを水酸化ナトリウム希薄溶液で８．０に調節（約１５分間で）し、次に攪拌をさらに１０分間続ける。
次に、ｐＨを調整することなく珪酸ナトリウム溶液（ＳｉＯ２２７％の珪酸ナトリウム７．３ｇおよび脱イオン水８０ｍｌから得られる）を３ｍｌ／分で添加することによりＳｉＯ２を被覆する。その後、１５分間攪拌を続け、希塩酸によりｐＨを１．８に調整（約１０分間で）し、そして前述と同様にＴｉＣｌ４溶液を添加することにより第２のＴｉＯ２層を被覆する。３次の緑の比較終点に達した後、被覆を中断し、攪拌を１５分間続け、次に、顔料を吸引濾過し、洗い、乾燥し、８５０℃で３０分間焼成する。
得られた顔料は、強い緑干渉色を有する。ＴｉＯ２層の各部は次のようになっている。
第１層：約１７０ｎｍ
第２層：約８５ｎｍ
層全体：約２６０ｎｍ
ＳｉＯ２中間層の厚さは約５ｎｍである。
なお、本製造例においては、緑色干渉色を有する粉体の製造方法であったが、前記製造例において、被覆するＴｉＯ２層の厚さを調整することにより、黄色、赤色、菫色、青色などの異なる干渉色を持つ粉体を製造することも可能である。
実施例１
最初に、厚さ３８μｍの白色光で立体映像を再生する透明レインボーホログラムフィルムの下層に、パール剤層として透明性が高く、高い輝度を有する多変色性粉体として、製造例１で得られた外観色が白色で紫色の干渉色を発現するパール剤をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させて選択的透過層を形成した。
続いて、有色顔料層として資生堂社製プリベールＢＰＴＭ（外観色が青色で紫色の干渉色を発現する多変色性パール剤）をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで選択的透過層の下層に塗工し、７０℃で２０分乾燥させたのち、さらに顔料級酸化チタンをニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させた。
以上の工程によって本発明の多変色素材（実施例１）を得た。
実施例２
最初に、厚さ１９μｍの白色光で立体映像を再生する透明レインボーホログラムフィルムの下層に、パール剤層として、透明性が高く、高い輝度を有する多変色性粉体として、製造例１で得られた外観色が白色で紫色の干渉色を発現するパール剤をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させて選択的透過層を形成した。
続いて、有色顔料層としてスピネルブルー（ＣｏＡｌ２Ｏ４）をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで選択的透過層の下層に塗工し、７０℃で２０分乾燥させたのち、さらに顔料級酸化チタンをニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させた。
以上の工程によって本発明の多変色素材（実施例２）を得た。
このようにパール剤層及び有色顔料層について、いくつかの物質を用いた前記実施例で得られた本発明の多変色素材において、それらの材料の組み合わせで通常光下と直線光下での変色性について実験して確認することとした。
なお実験に際して、以下の比較例を用意し、同様に実験を行った。
比較例１
厚さ３８μｍの白色光で立体映像を再生する透明レインボーホログラムフィルムの下層に資生堂社製プリベールＢＰＴＭ（外観色が青色で紫色の干渉色を発現する多変色性パール剤）をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させたのち、さらに顔料級酸化チタンをニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させて比較例１を得た。
比較例２
厚さ３８μｍの白色光で立体映像を再生する透明レインボーホログラムフィルムの下層に資生堂社製プリベールＢＰＴＭ（外観色が青色で紫色の干渉色を発現する多変色性パール剤）をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．２０２ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させたのち、さらに顔料級酸化チタンをニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させて比較例２を得た。
比較例３
厚さ１９μｍの白色光で立体映像を再生する透明レインボーホログラムフィルムの下層にスピネルブルー（ＣｏＡｌ２Ｏ４）をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させたのち、さらに顔料級酸化チタンをニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させた。
比較例４
厚さ１９μｍの白色光で立体映像を再生する透明レインボーホログラムフィルムの下層にスピネルブルー（ＣｏＡｌ２Ｏ４）をニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．２０２ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させたのち、さらに顔料級酸化チタンをニトロンラッカーに分散して、クリアランス０．１０１ｍｍで塗工し、７０℃で２０分乾燥させた。
実験
以上のように形成された各試料を通常光下、直線光下で目視によって観察して実験を行った。
評価の方法
通常光下
通常光として拡散光下で各試料を観察し、ホログラムフィルムの下層にある選択的透過層の変色が認識できないように構成されているかどうかについて評価を行った。
○： 選択的透過層の変色が認識できない
△： 選択的透過層の変色が認識しづらい
×： 選択的透過層の変色が認識できる
直線光下
各試料の垂直方向から直線光を照射し、略垂直方向から各試料を目視によって観察して、ホログラムフィルムの下層にある選択的透過層の変色が認識できるように構成されているかどうかについて評価を行った。
○： 選択的透過層の変色が認識できる
△： 選択的透過層の変色が認識しづらい
×： 選択的透過層の変色が認識できない
結果を以下の表７に示す。
Figure 2003008330
表７に示すように、透明性が高く、高い輝度を有するパール剤を用いずに、輝度が比較的低い光干渉性のパール剤のみで構成された比較例１は、通常光下では変色が認識されず、良好な結果を示したが、直線光下では該パール剤の干渉色のピーク波長が４５０ｎｍ〜５００ｎｍにあるものの、干渉による変色が充分ではなく好ましくなかった。比較例２では、輝度が比較的低い光干渉性のパール剤の層厚を２倍にしたが、直線光下では多少の改善が見られたものの、通常光下においても干渉による変色が多少認識されてしまい、好ましくなかった。
また光干渉性のパール剤を用いずに顔料のみによって選択的透過層を構成した比較例３では通常光下では変色が認識されず、良好な結果を示したが、直線光を照射してもまったく変色が認識されず好ましくなかった。また顔料層の層厚を２倍にした比較例４でも、試料の特性は向上されなかった。
このような比較例に対し、本発明の実施例１、２は、選択的透過層に透明性が高く、高い輝度を有するパール剤を使用し、前記パール剤は干渉色のピーク波長が４００ｎｍ〜４５０ｎｍにあり、黒色紙上に塗布して、光を照射したときに計測される輝度が、（（ａ４０−ａ０）２＋（ｂ４０−ｂ０）２）１／２≧２０を満たすものであるため、通常光下では変色が認識されず、直線光下でははっきりとした良好な変色を示した。
なお本発明における多変色素材は、ここに記載した実施例のみに限定されるものではない。
以上説明したように、本発明における多変色素材は、照射される光によって良好な変色を示す。そして、そのような変色性を利用して意匠性の向上や偽変造防止、偽造品の判別などに用いることができる。さらに、選択的透過層は、粒径が小さなパール剤によって形成できるため、素材そのものの薄膜化が図れるとともに、比較的簡単な工程で製造することが可能となる。
また本発明における多変色素材の観察方法は、直線光を照射することによって通常光下とは異なる色を観察できる。そして、そのような変色性を利用して偽造品の判別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明にかかる多変色素材の一実施形態の断面概要図である。
図２は選択的透過層の構成を拡大した本発明にかかる多変色素材の一実施形態の断面図である。
図３は本発明にも用いられるパール剤及びそれに用いられる光干渉性粉体が示す変色性の測定方法を説明するための説明図である。
図４は従来の再帰反射材の概要説明図である。This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2001-216875 filed on July 17, 2001, which is incorporated herein by reference.
[Technical field]
The present invention relates to a discolored material exhibiting a different color tone depending on irradiated light, and a method for observing the material, and more particularly to an improvement in the composition of the material and an observation method therefor.
[Background Art]
Many materials having discoloration properties have been developed for the purpose of appearance design or for the purpose of preventing forgery and falsification. Examples of such materials include a rainbow hologram film that reproduces a three-dimensional image while shining in rainbow colors when illuminated with white light, a pearl agent in which mica is coated with titanium oxide, and a multilayer vapor deposition film in which the refractive index and film thickness are controlled. And powders that cause interference.
In recent years, there has been seen a combination of these materials for the purpose of imparting design properties and further preventing forgery and falsification. For example, JP-A-2000-81831 discloses a technique using a retroreflective material and a multicolored pearl pigment. The technique described here involves a retroreflective material provided with an interfering substance layer that changes the color by causing interference with incident light by means of a multicolor-changing pearlescent agent, such as sunlight or illumination light. When light is incident on the retroreflective material from various directions, no interference color due to the interference substance layer is observed, and when light having a uniform traveling direction (referred to as linear light) is irradiated, the light enters substantially in the light incident direction. From the results, interference colors due to light interference were observed in the interference substance layer.
However, articles using retroreflective materials are difficult to make thin.
FIG. 4 shows a schematic explanatory view of a conventional retroreflective material.
The retroreflective material 100 shown in FIG. 1 is provided with retroreflective properties by a large number of glass beads 104 arranged and arranged on a substrate 102, and the glass beads are fixed by adjusting the layer thickness of a resin layer 106 for fixing the glass beads. Is adjusted so that characters and the like written on the substrate 102 can be observed, and the incident light 108 is returned substantially in the incident light entering direction to obtain the return light 110. Then, the color is changed by means such as providing an interference substance layer 112 that changes color due to light interference between the substrate 102 and the resin layer 106.
As described above, the retroreflective material 100 is provided with the glass bead layer 104 and the like in order to provide retroreflectivity of light, and the diameter of the glass beads is very large as compared with the particle size of the interference substance or the like. Was difficult to achieve.
Further, when manufacturing the retroreflective material, an interference substance layer is provided on a substrate, and a resin layer is provided thereon while adjusting so as to secure a focal length of the glass beads. It is manufactured by spraying it in a single layer and fixing it so as not to lose the adjusted focal length.Each process requires precise work and increases the cost due to the large number of processes. Had the problem that
[Disclosure of the Invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and it is possible to reduce the thickness of a thin film and relatively easily manufacture it. It is an object to provide a possible material and to provide a method for observing said material.
In order to achieve the above object, the multicolor material according to the present invention has a multilayer structure in which two or more substances having different refractive indices are stacked in multiple layers, and has a high transmittance of linear light incident from a substantially vertical direction, It is characterized by comprising a selective transmission layer having a high scattering reflectance of ordinary light, and a colored pigment layer disposed below the selective transmission layer.
In the multicolor-changeable material of the present invention, it is preferable that the selective transmission layer contains a pearl agent.
Further, in the multicolor-changeable material of the present invention, the selective transmission layer includes a hologram and / or an optical diffraction recording material, and a pearl agent layer formed of a pearl agent below the hologram and / or the optical diffraction recording material. It is preferred to include.
Further, in the multicolor-change material of the present invention, the pearl agent forming the selective transmission layer is made of a light interference powder, and the light interference powder is laminated in multiple layers to form the selective transmission layer. Preferably, it is formed.
Further, in the multicolor-change material of the present invention, the pearl agent made of the light coherent powder has a transmittance of light of 40% or more in a wavelength region of 420 nm to 700 nm, and the pearl agent is coated on black paper. It is preferable that the following relationship be satisfied when the measured luminance is expressed by the Hunter Lab value.
((A40-A0)2+ (B40-B0)2)1/2≧ 13
(However, a40, B40Are the a value and b value of the Lab value measured at the position at the light receiving angle of 40 degrees, and a0, B0Indicates the a value and b value of the Lab value measured at the position where the light receiving angle is 0 degrees. )
Further, in the multicolor material of the present invention, the colored pigment layer is an inorganic pigment, an organic dye, or any of multicolor pigments that exhibit various colors when the incident direction of light is changed, or a plurality of these pigments and dyes. Preferably, it is.
Further, it is preferable that the multicolor material of the present invention is adhered or integrally formed on a substrate or an article such as paper or film.
The observation method of the present invention has a multilayer structure in which two or more substances having different refractive indices are multiplexed and stacked, and has a high transmittance of linear light incident from a substantially vertical direction and a high scattering reflectance of ordinary light. Selective transmission layer, a colored pigment layer disposed below the selective transmission layer, a multi-colored material composed of, to irradiate linear light and change the color to a color tone different from that under normal light for observation. Features.
Further, in the observation method of the present invention, it is preferable that linear light is irradiated from a substantially vertical direction of the multicolor-changeable material, and observation is performed in a substantially vertical direction of the multicolor-changeable material.
[Best Mode for Carrying Out the Invention]
Hereinafter, the multicolor material of the present invention will be described in detail with reference to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of one embodiment of a multicolor material according to the present invention. The multicolor material 2 shown in FIG. 1 is attached to a base 4 and has a multilayer structure in which two or more substances having different refractive indices are multiplexed, and the transmittance of linear light incident from a substantially vertical direction is increased. It comprises a selective transmission layer 6 having a high scattering reflectance of ordinary light and a colored pigment layer 8 disposed below the selective transmission layer.
The selective transmission layer 6 is formed by laminating two or more substances having different refractive indices in multiple layers, so that only relatively strong light incident from the vertical direction and the vicinity of the multicolor material is transmitted, and the multicolor is changed. Light incident at an angle that is significantly different from the vertical direction of the material acts to reflect the light.
In the multicolor material of the present invention, the selective transmission layer changes the color tone observed under normal light and the color tone observed under linear light. When a material is observed, the material is observed in a color tone different from the color tone observed under normal light. Therefore, by pre-adjusting the discoloration color tone, it is possible to further enhance the design if it is configured so that different pictures, patterns, characters, etc. can be observed, and to identify only when illuminated with linear light In order to display such information, it is also possible to use it to prevent forgery and falsification.
In order to change the color tone more suitably by the light irradiated as described above, it is preferable that the selective transmission layer contains a pearl agent that changes the color tone by light interference.
In addition, a transparent or translucent film capable of reproducing an image composed of a hologram and / or an optical diffraction recording material together with a pearl agent can be used for the selective transmission layer. When the transmission layer is formed, the design of the multicolored material can be significantly improved. Examples of such an image reproducing body include a rainbow hologram capable of reproducing a three-dimensional image with white light, a general hologram recording body capable of reproducing an image with laser light, and the like.
Although briefly described in the related art, the names of light used in this specification are defined here. In this specification, two types of names of light are mainly used, one of which is called ordinary light and the other is called linear light.
Ordinary light is light under sunlight or light environment by general lighting, and more specifically, light in which light of various wavelengths exists and the traveling direction of the light is also in various directions. Shall say.
On the other hand, linear light refers to light in which light of various wavelengths exists but whose traveling directions are aligned. Note that coherent light such as a laser beam can be said to be a special form of linear light. In this sense, a laser beam is also included as a straight light.
Other names of light such as white light are used in the same meaning as those generally interpreted.
When the two types of light defined as above are irradiated on the multicolor-changeable material of the present invention as shown in FIG. 1, the following behavior is exhibited.
Under normal light, light is incident on the multicolor material from various directions, making it difficult for the pearl agent used in the selective transmission layer to interfere with the light, and when a hologram and / or an optical diffraction recording material is used. However, since the luminance of a reproduced hologram image or the like is high, the interference color of the selective transmission layer is more difficult to recognize.
On the other hand, under linear light, highly directional light is emitted from one direction, so when observed in the reflection direction where the light is reflected, light interference by the pearl agent contained in the selective transmission layer strongly occurs In addition, it becomes possible to observe an interference color that cannot be observed under normal light.
In addition, it is preferable that the multicolor material in the present invention returns colored light having a color tone different from the color tone of the incident light. When such a multicolored material is used, different color tones are observed under normal light and under linear light, so that it is possible to impart higher design properties.
In the selective transmission layer of the multicolor material of the present invention having such properties, the pearl agent forming the selective transmission layer is made of light interference powder, and the light interference powder is multiplexed. It is preferable that the selective transmission layer is formed by laminating the layers.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the multicolor material according to the present invention in which the configuration of the selective transmission layer is enlarged to explain the structure of the selective transmission layer of the multicolor material according to the present invention. In the figure, components corresponding to the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The multicolor material 2 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is made of a light transmission powder in which a selective transmission layer 6 is formed by coating titanium dioxide, silica, and titanium dioxide on mica serving as a mother nucleus in this order. The pearl agent layer 10 in which the light coherent powder is multiply laminated is formed. A colored pigment layer 8 is provided below the pearl agent layer 10.
When the incident light 14 enters the present embodiment having such a configuration, it passes through the hologram and / or the optical diffraction recording layer 12 made of a transparent or translucent film and enters the pearl agent layer 10. Due to the layered structure inside the powder of the agent layer, the light is transmitted while being reflected at the boundary between each layer and the boundary between the powders. Then, the transmitted light is reflected by the colored pigment layer 8 and transmitted through the pearl agent layer 10 while being reflected again at the boundaries between the layers inside the powder and at the boundaries between the powders, and again the transparent or translucent film. And / or observed through the hologram and / or the optical diffraction recording layer 12 made of.
When the incident light 14 is ordinary light, since the traveling directions of the light are not the same, clear interference light in the pearl agent layer 10 is not recognized, and the incident light is reflected by the colored pigment layer 8 and again the pearl agent layer. 10, the color is observed as a color tone in which the appearance color of the powder of the pearl agent layer 10 and the color tone of the colored pigment layer 12 are mixed.
On the other hand, when the incident light 14 is linear light, the traveling direction of the light is the same, interference occurs due to the powder of the pearl agent layer 10, and an interference color is observed. The appearance color, the color tone emphasized by the interference, and the color tone of the colored pigment layer 8 of the powder No. 10 are observed as a mixed color tone. In order to observe the discoloration of the selective transmission layer and the colored pigment layer well, it is preferable that the illuminance of the irradiated linear light be 400 lux or more.
In order to enable the display of information by irradiating linear light in this way, the powder used as a pearling agent preferably has a spherical equivalent particle diameter of 1 μm to 100 μm, more preferably 5 μm to 60 μm. is there. If it is less than 1 μm, it becomes difficult to produce interference colors, and if it exceeds 100 μm, the orientation of the powder is reduced, and the reflectivity becomes too low to obtain uniform interference of linear light in the plane.
Further, the thickness of the pearl agent layer formed using the powder having such a particle diameter is preferably 1 μm to 50 μm, and more preferably 5 μm to 20 μm. If it is less than 1 μm, it becomes difficult to observe the interference color of the pearl agent layer 10 with linear light, and if it exceeds 50 μm, it becomes difficult to observe the colored pigment layer 8 with ordinary light.
In the multicolor material of the present invention, the transparency of the pearl agent forming the selective transmission layer 6 is such that when formed into a coating film, the transmittance of light in the wavelength region of 420 nm to 700 nm is 40% or more and 90% or less. It is preferred that If it is less than 40%, it becomes difficult to observe the colored pigment layer 8 with normal light, and if it exceeds 90%, it becomes difficult to observe the interference color of the pearl agent layer 10 with linear light.
Regarding the brightness of such a pearl agent, 1 part by weight of the pearl agent was added to a nitrone clear lacquer.TMAfter mixing and stirring with 15 parts by weight (made by Musashi Paint), applying it to black paper at a thickness of 101 μm and drying it sufficiently at room temperature, CM-1000TMWhen the measured luminance is expressed by the Hunter's Lab value when the color is measured by (Minolta Camera Co., Ltd.), if the peak wavelength of the interference color is 400 nm to 450 nm (purple), (a)2+ B2)1/2≧ 20, and when the peak wavelength of the interference color is 450 nm to 500 nm (blue), (a2+ B2)1/2≧ 30 and when the peak wavelength of the interference color is 500 nm to 550 nm (green), (a2+ B2)1/2≧ 15 and when the peak wavelength of the interference color is 550 nm to 600 nm (yellow), (a2+ B2)1/2≧ 13, when the peak wavelength of the interference color is 600 nm to 700 nm (orange to red), (a2+ B2)1/2It is preferred that ≧ 20. If such a relationship can be satisfied, the interference of the pearl agent layer can be suitably observed when the linear light is irradiated.
In the present invention, as the powder used for the pearl agent layer, it is preferable to use a color changing powder having high transparency and high luminance. For example, organic compounds such as layered compounds such as muscovite, biotite sericite, kaolinite, and talc; plate oxides such as plate silica, plate titanium oxide and plate alumina; PET resin films and acrylic resin films. It is preferable to coat with a metal oxide a multilayer using scaly powder such as molecular foil as a core.
Examples of the metal oxide to be coated include titanium dioxide, iron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, and lithium cobalt titanate. However, any metal oxide capable of exhibiting interference colors is particularly limited. is not. The coating of these metal oxides on the flaky powder can be carried out by a method of heating or neutralizing and hydrolyzing the organic or inorganic salts of these metal oxides, or by vapor deposition such as CVD or PVD.
Examples of the material used for the colored pigment layer include multicolored powder, inorganic colored powder, organic dye, metal powder, fluorescent pigment, ink, paint, and a mixture thereof.
Examples of multicolor powders include layered compounds such as muscovite, biotite, sericite, kaolinite, and talc, plate-like silica, plate-like titanium oxide, plate-like oxides such as plate-like alumina, PET resin films, As a scaffold such as an organic polymer foil such as an acrylic resin film as a mother nucleus, a powder in which the powder surface is coated with a metal oxide may be mentioned. It is not limited to these.
As inorganic colored powders, iron pigments such as red iron oxide, yellow iron oxide, black iron oxide, titanium pigments such as titanium yellow, titanium oxide, titanium cobalt green, cobalt blue, cobalt aluminum blue, cobalt green, cerulean blue, In addition to cobalt-based pigments such as cobalt violet deep, inorganic colored powders having a spinel structure are exemplified, but the inorganic colored powders are not particularly limited as long as they are inorganic colored powders.
Organic dyes include organic dyes such as azo dyes, xanthene dyes, quinoline dyes, triphenylmethane dyes, anthraquinone dyes, and organic pigments such as permaton red, herringdon pink CN, and phthalocyanine blue; Examples include natural pigments such as carotene, calsamine, and cochineal, but are not particularly limited as long as they are organic pigments.
Examples of the metal powder include aluminum, titanium, gold, silver, and copper, but are not particularly limited as long as they are colored metal powders.
In addition, fluorescent pigments, inks, paints that can be used generally commercially available, can be used as long as it does not hinder the discoloration exhibited by the selective transmission layer to the irradiated light, There is no particular limitation.
As described above, the multicolor material of the present invention can improve the design because the color presented by the selective transmission layer changes depending on the irradiated light. In addition, the selective transmission layer can be formed only when linear light is irradiated. In order to exhibit the effect of discriminating counterfeit products and preventing forgery and forgery by configuring so that specific information appears, it is preferable that the device is attached or integrally formed on a substrate or article such as paper or film. is there.
The polychromatic powder as described above allows the selective change of the color of the transmission layer, and specific information such as characters, pictures, and patterns only when the linear light is irradiated. It is preferable to irradiate and change the color to a color tone different from that under normal light for observation.
The selective transmission layer of the multicolor material of the present invention does not have retroreflective properties. Therefore, when the multicolor material of the present invention is irradiated with linear light, the linear light is reflected at the same reflection angle as the incident angle on the multicolor material. Therefore, in order to observe the change in the color of the selective transmission layer when irradiating the linear light, and the character information, pictures, patterns, etc. appearing there, observe in the direction in which the light irradiated with the linear light is reflected. Must be done. Then, when irradiating linear light from an angle greatly deviated from the vertical axis of the multicolored material, the observer must also observe at an angle greatly deviated from the vertical axis of the multicolored material. It is relatively difficult and complicated to find the angle at which the light is reflected. Furthermore, since the selective transmission layer reflects incident light as it deviates greatly from the vertical direction, even if it is linear light, the colored pigment layer cannot be observed if the critical angle is exceeded. Therefore, when observing the polychromatic material of the present invention, it is preferable to irradiate linear light at an angle of 30 ° or even 20 ° from the vertical axis of the multicolor material of the present invention. At this time, it is preferable that the observer also observes the multicolor material of the present invention at an angle of 30 ° or even 20 ° from the vertical axis of the multicolor material of the present invention.
Here, various pearling agents suitably used in the multicolor-changeable material of the present invention and characteristics of the light interference powder used for the pearling agent in terms of discoloration and transmittance were examined.
First, the discoloration was examined.
Variable glossiness measurement
1 part by weight of light interference powder and 15 parts by weight of nitrone lacquer (Musashi Paint) are uniformly dispersed and mixed to form a pearl agent, which is applied to a transparent PET film (thickness: 100 μm) with a bar coater at each thickness. And dried at room temperature for 30 minutes to prepare a film to be measured.
As shown in FIG. 3, this film was subjected to a goniospectroscopic colorimetric system GCMS-3 type.TMUsing a light source 30 (manufactured by Murakami Color Research Laboratory), the light source 30 was fixed so that the incident angle was -45 degrees from the vertical axis of the film 32 to be measured, and the position 34 at which the light receiving angle was 0 degree and 40 degrees. The Lab value was measured at the position 36.
In addition, as the light interference powder to be measured, a powder having interference colors of yellow, red, violet, blue, and green was used. The thickness of the pearl agent applied to the transparent PET film was set to a bar coater clearance of 0.025 mm, 0.050 mm, 0.101 mm, and 0.204 mm. The thickness of the dried coating film was about 4 μm, about 8 μm, about 16 μm, and about 32 μm, respectively.
The measurement results are shown below.
Figure 2003008330
Figure 2003008330
Figure 2003008330
Figure 2003008330
Figure 2003008330
Figure 2003008330
In consideration of the above results, the pearl agent used in the present invention and the light interference powder used in the pearl agent have a Lab value measured in the gonio gloss measurement of 20 ≦ ｛(a40-A0)2+ (B40-B0)2｝1/2<80
(However, a40, B40Are the values a and b of the Lab values measured at the position at the light receiving angle of 40 degrees (the position 36 shown in FIG. 3), and a0, B0Represents the a value and the b value of the Lab value measured at the light receiving angle of 0 degree (the position 34 shown in FIG. 3). )
It is preferable that the coating be performed so as to satisfy the following.
If it is larger than this, it becomes difficult to observe the colored pigment layer below the selective transmission layer, and if it is smaller than this, sufficient discoloration cannot be obtained.
Subsequently, the transmittance was examined.
Transmittance measurement
1 part by weight of light interference powder and 15 parts by weight of nitrone lacquer (Musashi Paint) are uniformly dispersed and mixed to form a pearl agent, which is applied to a transparent PET film (thickness: 100 μm) with a bar coater at each thickness. And dried at room temperature for 30 minutes to prepare a film to be measured.
The transmittance of this film was measured using a haze meter HR100.TM(Manufactured by Murakami Color Research Laboratory). As a light source, a C light source (JIS K7361) was used.
In this measurement, a powder having interference colors of yellow, red, violet, blue and green was used as the light interference powder to be measured. The thickness of the pearl agent applied to the transparent PET film was set to a bar coater clearance of 0.025 mm, 0.050 mm, 0.101 mm, and 0.204 mm. These dried coating film thicknesses were about 4 μm, about 8 μm, about 16 μm, and about 32 μm, respectively, as in the measurement of discoloration.
The measurement results are shown below.
Figure 2003008330
Considering the above results, the pearl agent used in the present invention and the optical coherent powder used in the pearl agent have a transmittance τ measured in the transmittance measurement of 40% or more, and more preferably 50% ≦ τ. It is preferable that the coating be performed so as to satisfy ≦ 90%.
If it is larger than this, it is difficult to observe interference of the pearl agent layer when irradiating with linear light, and if it is smaller than this, it becomes difficult to observe the colored pigment layer when irradiating with ordinary light.
The following is an example of the production of the light interference powder suitably used in the present invention.
Production example 1 of light interference powder
100 g of potassium mica (10-60 μm) are suspended in deionized water 21. The suspension was heated to 75 ° C. and adjusted to pH 1.8 with dilute hydrochloric acid.4Solution (SnCl in 100 ml of deionized water)42.2 g and 0.75 g of concentrated hydrochloric acid) at 3.3 ml / min.2Cover with. The pH is kept constant using a 32% sodium hydroxide solution.
Stirring is continued for 15 minutes, then under the same pH / temperature conditions, TiCl4Solution (TiCl4  400 g / l) at 1.5 ml / min and maintaining the pH constant with 32% sodium hydroxide2Cover with. After reaching the secondary green end point, the coating is interrupted, stirring is continued for 15 minutes, the pH is adjusted to 8.0 with dilute sodium hydroxide solution (in about 15 minutes), and then stirring is continued for another 10 minutes. .
Next, the sodium silicate solution (SiO2(Obtained from 7.3 g of 27% sodium silicate and 80 ml of deionized water) at 3 ml / min.2Is coated. Thereafter, stirring was continued for 15 minutes, the pH was adjusted to 1.8 with dilute hydrochloric acid (in about 10 minutes), and TiCl was added as described above.4The second TiO 2 is added by adding a solution.2Cover the layer. After reaching the third green comparison end point, the coating is interrupted and stirring is continued for 15 minutes, then the pigment is filtered off with suction, washed, dried and calcined at 850 ° C. for 30 minutes.
The pigment obtained has a strong green interference color. TiO2Each part of the layer is as follows.
First layer: about 170 nm
Second layer: about 85 nm
Total layer: about 260 nm
SiO2The thickness of the intermediate layer is about 5 nm.
In this production example, the method of producing a powder having a green interference color was used.2By adjusting the thickness of the layer, it is also possible to produce powders having different interference colors such as yellow, red, violet and blue.
Example 1
First, a polychromic powder having high transparency and high luminance as a pearl agent layer was obtained in Production Example 1 under a transparent rainbow hologram film for reproducing a stereoscopic image with white light having a thickness of 38 μm. A pearl agent having a white appearance color and exhibiting a purple interference color was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.101 mm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes to form a selectively permeable layer.
Next, as a colored pigment layer, Shiseido's Preveil BPTM(A multicolor-changing pearl agent exhibiting a purple interference color with a blue appearance color) was dispersed in a nitrone lacquer, applied to the lower layer of the selective permeable layer with a clearance of 0.101 mm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes. Thereafter, pigment-grade titanium oxide was further dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.101 mm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes.
Through the above steps, the multicolor material of the present invention (Example 1) was obtained.
Example 2
First, as a pearl agent layer as a pearl agent layer under a transparent rainbow hologram film for reproducing a stereoscopic image with white light having a thickness of 19 μm, a multi-color changing powder having high transparency and high luminance is obtained in Production Example 1. The pearlescent agent having a white appearance color and exhibiting a purple interference color was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.101 mm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes to form a selectively permeable layer.
Subsequently, as a colored pigment layer, spinel blue (CoAl2O4) Was dispersed in a nitrone lacquer, applied to the lower layer of the selective permeable layer with a clearance of 0.101 mm, dried at 70 ° C. for 20 minutes, and further dispersed with pigment grade titanium oxide in the nitrone lacquer to obtain a clearance of 0. .101 mm and dried at 70 ° C. for 20 minutes.
Through the above steps, the multicolor-changeable material of the present invention (Example 2) was obtained.
As described above, for the pearl agent layer and the colored pigment layer, in the multi-color-change material of the present invention obtained in the above-described examples using several substances, the combination of those materials causes the color change under normal light and linear light. It was decided to conduct an experiment to confirm the sex.
At the time of the experiment, the following comparative example was prepared and the experiment was performed in the same manner.
Comparative Example 1
Under the transparent rainbow hologram film that reproduces stereoscopic images with 38 μm thick white light, Shiseido's Preveil BPTM(A multicolor-changeable pearl agent exhibiting a purple interference color with a blue external color) was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.101 mm, dried at 70 ° C. for 20 minutes, and further pigment-grade oxidized. Titanium was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.101 mm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes to obtain Comparative Example 1.
Comparative Example 2
Under the transparent rainbow hologram film that reproduces stereoscopic images with 38 μm thick white light, Shiseido's Preveil BPTM(A multicolor-changing pearl agent exhibiting a purple interference color with a blue external color) was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.202 mm, dried at 70 ° C. for 20 minutes, and further pigment-grade oxidized. Titanium was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.101 mm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes to obtain Comparative Example 2.
Comparative Example 3
Spinel blue (CoAl) is placed beneath a transparent rainbow hologram film that reproduces stereoscopic images with white light having a thickness of 19 μm.2O4) Was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.101 mm, dried at 70 ° C. for 20 minutes, and further dispersed with pigment-grade titanium oxide in a nitrone lacquer and coated with a clearance of 0.101 mm. Dry at 70 ° C. for 20 minutes.
Comparative Example 4
Spinel blue (CoAl) is placed beneath a transparent rainbow hologram film that reproduces stereoscopic images with white light having a thickness of 19 μm.2O4) Was dispersed in a nitrone lacquer, coated with a clearance of 0.202 mm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes. Further, pigment-grade titanium oxide was dispersed in the nitrone lacquer and coated with a clearance of 0.101 mm, Dry at 70 ° C. for 20 minutes.
Experiment
An experiment was performed by visually observing each sample formed as described above under normal light and linear light.
Evaluation method
Under normal light
Each sample was observed under diffused light as normal light, and it was evaluated whether or not the discoloration of the selective transmission layer under the hologram film was configured to be unrecognizable.
：: Discoloration of selective transmission layer cannot be recognized
Δ: Discoloration of the selective transmission layer is difficult to recognize
×: Discoloration of the selective transmission layer can be recognized.
Under straight light
Each sample is irradiated with linear light from the vertical direction, and each sample is visually observed from the substantially vertical direction to evaluate whether or not it is configured to recognize the discoloration of the selective transmission layer below the hologram film. went.
：: Discoloration of selective transmission layer can be recognized
Δ: Discoloration of the selective transmission layer is difficult to recognize
×: Discoloration of the selective transmission layer cannot be recognized.
The results are shown in Table 7 below.
Figure 2003008330
As shown in Table 7, Comparative Example 1 composed of only a light-interfering pearl agent having a relatively low luminance without using a pearl agent having a high transparency and a high luminance exhibited discoloration under normal light. Although the result was not recognized and showed a good result, the peak color of the interference color of the pearl agent was 450 nm to 500 nm under linear light, but the discoloration due to the interference was not sufficient and was not preferable. In Comparative Example 2, the layer thickness of the light-interfering pearlescent agent having a relatively low luminance was doubled, but some improvement was observed under linear light, but some discoloration due to interference was recognized even under normal light. It was not preferred.
Further, in Comparative Example 3 in which the selective transmission layer was constituted only by the pigment without using the light-interfering pearlescent agent, discoloration was not recognized under normal light, and a favorable result was shown. No discoloration was recognized, which was not preferable. In Comparative Example 4 in which the thickness of the pigment layer was doubled, the characteristics of the sample were not improved.
In contrast to the comparative examples, Examples 1 and 2 of the present invention use a pearl agent having high transparency and high luminance in the selective transmission layer, and the pearl agent has an interference color peak wavelength of 400 nm or more. The luminance measured at 450 nm when applied on black paper and irradiated with light is ((a40-A0)2+ (B40-B0)2)1/2Since it satisfies ≧ 20, no discoloration was recognized under normal light, and clear and favorable discoloration was shown under linear light.
Note that the multicolor material in the present invention is not limited to only the examples described herein.
As described above, the multicolor material according to the present invention exhibits good color change due to the irradiated light. Then, by utilizing such discoloration, it can be used for improvement of designability, prevention of forgery and falsification, discrimination of fake products, and the like. Furthermore, since the selective transmission layer can be formed by a pearl agent having a small particle diameter, the material itself can be made thinner, and it can be manufactured by a relatively simple process.
In the method for observing a multicolored material according to the present invention, a color different from that under normal light can be observed by irradiating linear light. Then, it is possible to determine a counterfeit product by using such discoloration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a multicolor material according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of the multicolor material according to the present invention in which the configuration of the selective transmission layer is enlarged.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method for measuring the discoloration of the pearl agent used in the present invention and the light interference powder used in the pearl agent.
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a conventional retroreflective material.

Claims (9)

屈折率の異なる２つ以上の物質が多重に積層された多層構造よりなり、略垂直方向から入射する直線光の透過率が高く、通常光の散乱反射率が高い選択的透過層と、
前記選択的透過層の下層に配置された有色顔料層と、
からなることを特徴とする多変色素材。A selective transmission layer having a multilayer structure in which two or more substances having different refractive indices are multiplexly laminated, having a high transmittance of linear light incident from a substantially vertical direction, and a high scattering reflectance of ordinary light,
A colored pigment layer disposed below the selectively permeable layer,
Multicolored material characterized by consisting of 請求項１に記載の多変色素材において、該選択的透過層はパール剤を含有することを特徴とする多変色素材。The multicolor-changeable material according to claim 1, wherein the selectively permeable layer contains a pearling agent. 請求項２に記載の多変色素材において、該選択的透過層がホログラム及び／または光回折記録体と、
前記ホログラム及び／または光回折記録体の下層に形成されたパール剤よりなるパール剤層と、
を含むことを特徴とする多変色素材。3. The multicolor material according to claim 2, wherein the selective transmission layer comprises a hologram and / or a light diffraction recording material.
A pearl agent layer comprising a pearl agent formed in a lower layer of the hologram and / or the optical diffraction recording medium;
A multicolor-change material characterized by containing. 請求項２または３のいずれかに記載の多変色素材において、該選択的透過層を形成するパール剤が光干渉性の粉体からなっており、
前記光干渉性の粉体が多重に積層されて前記選択的透過層が形成されていることを特徴とする多変色性素材。The multicolor material according to any one of claims 2 and 3, wherein the pearl agent forming the selective transmission layer is made of a light interference powder.
A multicolor-changeable material, wherein the light-interfering powder is laminated in multiple layers to form the selective transmission layer. 請求項４に記載の多変色素材において、該光干渉性の粉体よりなるパール剤は、４２０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域にある光の透過率が４０％以上であり、前記パール剤を黒色紙上に塗布して計測される輝度が、ハンターのＬａｂ値で表記したときに、下記の関係を満たすことを特徴とする多変色素材。
（（ａ４０−ａ０）２＋（ｂ４０−ｂ０）２）１／２≧１３
（ただし、ａ４０、ｂ４０は、受光角４０度の位置において測定されたＬａｂ値のａ値とｂ値、ａ０、ｂ０は、受光角０度の位置において測定されたＬａｂ値のａ値とｂ値を示すものとする。）5. The multicolor material according to claim 4, wherein the pearl agent made of the light coherent powder has a transmittance of light of 40% or more in a wavelength range of 420 nm to 700 nm, and the pearl agent is coated on black paper. A multicolor-changeable material characterized by satisfying the following relationship when the luminance measured by application is represented by the Hunter's Lab value.
((A 40 −a 0 ) 2 + (b 40 −b 0 ) 2 ) 1/2 ≧ 13
(However, a 40 and b 40 are a and b values of the Lab value measured at the position of the light receiving angle of 40 degrees, and a 0 and b 0 are a values of the Lab value of the Lab value measured at the position of the light receiving angle of 0 degree. Value and b value are shown.) 請求項１乃至５のいずれかに記載の多変色素材において、該有色顔料層が無機顔料、有機染料、または光の入射方向を変化させると様々な色を呈する多変色性顔料のいずれか、またはこれら複数の顔料及び染料からなっていることを特徴とする多変色顔料。The multicolor material according to any one of claims 1 to 5, wherein the colored pigment layer is any of an inorganic pigment, an organic dye, or a multicolor pigment that exhibits various colors when the incident direction of light is changed, or A multicolor pigment comprising a plurality of these pigments and dyes. 請求項１乃至６のいずれかに記載の多変色素材が、紙やフィルムなどの基体または物品に、貼着または一体形成されていることを特徴とする多変色素材。A multicolor material, wherein the multicolor material according to any one of claims 1 to 6 is adhered or integrally formed on a substrate or an article such as paper or film. 屈折率の異なる２つ以上の物質が多重に積層された多層構造よりなり、略垂直方向から入射する直線光の透過率が高く、通常光の散乱反射率が高い選択的透過層と、
前記選択的透過層の下層に配置された有色顔料層と、
からなる多変色素材に、直線光を照射して通常光下とは異なる色調に変色させて観察することを特徴とする観察方法。A selective transmission layer having a multilayer structure in which two or more substances having different refractive indices are multiplexly laminated, having a high transmittance of linear light incident from a substantially vertical direction, and a high scattering reflectance of ordinary light,
A colored pigment layer disposed below the selectively permeable layer,
An observation method characterized by irradiating linear light to a multicolored material composed of the following to change the color to a color tone different from that under normal light for observation. 請求項８に記載の観察方法において、直線光を該多変色素材の略垂直軸方向から照射し、前記多変色素材の略垂直軸方向で観察することを特徴とする観察方法。9. The observation method according to claim 8, wherein linear light is irradiated from a substantially vertical axis direction of the multicolored material, and observation is performed in a substantially vertical axis direction of the multicolored material.
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