JPH03172360A - 板状顔料で被覆した物質 - Google Patents

板状顔料で被覆した物質

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JPH03172360A
JPH03172360A JP2307343A JP30734390A JPH03172360A JP H03172360 A JPH03172360 A JP H03172360A JP 2307343 A JP2307343 A JP 2307343A JP 30734390 A JP30734390 A JP 30734390A JP H03172360 A JPH03172360 A JP H03172360A
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コンスタンツェ プレンゲル
Klaus-Dieter Franz
クラウス―ディーター フランツ
Hartmut Haertner
ハルトムート ヘルトナー
Manfred Kieser
マンフレッド キーザー
Daacke Axel Von
アクセル フォン ダーケ
Klaus Bernhardt
クラウス ベルンハルト
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 U産業上の利用分野] 本発明は、板状顔料で被覆した物質に関し、さらに詳細
にはその被膜が顔料粒子の配向の相違によって限定領域
において構造化(structuring)を示す板状
顔料で被覆した物質に関する。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題]今日の
非常に進歩した写真複写技術の時代には、複写防止性安
全印刷の分野において新しい改善された物質を提供する
ことが益々要求されている。
特に、カラーコピーの導入以来、複写防止性安全印刷イ
ンクを開発することに多くの努力がなされた。したがっ
て、この種の物質、特に、例えばグラスチック、紙また
は紙様物に容易かつ永続的に付与することができ、また
付与した物質の特定の光学特性のために偽造防止または
写真複写防止書類となる所望の構造化を与えることがで
きるらのが大いに要求されている。
この目的が本発明によって達成される。
[課題を解決するための手段] 驚くべきことに、顔料粒子が最初は自由に移動し、次に
限定された領域において顔料粒子の種々の配向を生じさ
せ、最後に顔料粒子全てを被膜中に固定する;うに物質
を被覆したときに、板状顔料によって複写防止性光学構
造が容易かつ永続的に作成できることを見出した。
したがって、本発明は被膜が顔料粒子の配向の相違によ
って限定された領域において構造化を示すことを特徴と
する板状顔料で被覆した物質に関する。
本発明は、被膜が構造化を示す板状顔料で被覆した物質
の製造方法であって、顔料粒子が最初は可動性である板
状顔料を含有する処方を物体に被覆し、次に顔料粒子の
配向の相違を外部作用によって限定された領域に生じさ
せ、そして最後に顔料粒子全てを被膜中に固定すること
を特徴とする方法にも関する。
最後に、本発明は、一般的な複写防止性安全印刷の分野
でのこの種の物質の使用にも関する。
板状顔料は、マイカ、タルク、カオリンあるいはその他
の同様な鉱物等の光沢のある層状ゲイ酸塩および酸化物
または酸化物被覆物並びに板状酸化鉄、オキシ塩化ビス
マス、塩基性炭酸鉛および真珠光沢顔料として知られて
いる金!IJ酸化物で被覆したマイカ並びに微小板状ア
ルミニウムおよび酸化物被3W微小板状アルミニウムの
ような光沢のある板状体を意味するものと解される。
例えば、■10 、Fe O,5n02、C「203.
2   2 3 1nOおよび他の金属酸化物等の着色または無色金属酸
化物で被覆したマイカのような通常の真珠光沢顔料も単
独にまたは一つの均一層または多重層において混合物中
で使用することができる。これらの顔料は、例えば独国
特許および特許出願第1゜467.468号、第1.9
59,998号、第2.009,566号、第2.21
4,545号、第2.215.191号、第2.244
,298号、第2,313.331号、第2.522,
572号、第3,137.808号、第3,137゜8
09号、第3.151.343号、第3,151.35
5号、第3,211.602号および第3.235,0
17号から公知である。さらに、上述の板状体を有機染
料または顔料分子で被覆することもできる。
板状の磁気的に配向可能な顔料は磁気的に配向可能な成
分を含んでいる上述の板状体全てを意味するものと解さ
れる。
これらの板状体には、例えば混合または選択的被覆によ
って磁気的に配向可能な成分が適切に供給される。磁性
成分のうち、特に、例えば、ホーレマンーウィベルク(
Hol Ieman−Wiberg)、「無機化学の教
科書(Lehrbuch der^norganisc
hen Che量ie) J第91〜100版、ワアル
ター・デ・グリユーター(14alter de Gr
uyter)、ベルリン、ニューヨーク、986〜99
5頁(1985)に記載されているような強磁性体およ
びフェリ磁性体、例えばM■)OxFe203型フエラ
イト[但し、M(II)はHn、 Fc、 Co、Ni
、 Cu、2n、 HgまたはCdである]、またさら
には他の磁性を有する酸化鉄が好ましい。
磁気的に配向可能な顔料に関し、使用される板状体は単
独のまたは一つの均一層または多重層における混合物中
の通常の真珠光沢顔料、例えばTiO、Fe  O、S
nO、Cr2O3,2nOおよ2 23  2 び他の金属酸化物等の着色または無色金属酸化物で被覆
したマイカであるのが好ましい、したがって、干渉色を
帯び、真珠光沢がありかつ磁界中で配向することができ
る物質全てが特に好ましい。
板状体を磁性成分で被覆する場合、特に酸化鉄(11ン
を含有する被膜が好ましい。
独国特許公開公報第3.617.430号によれば、高
光沢および薄膜の干渉色を有する、酸化鉄+II)を含
有する板状顔料が利用できる。マグネタイト層を湿式化
学法によって直接適切な板状体上に析出させることがで
き、あるいはまたまず板状体を酸化鉄(III)で被覆
し、その後酸化鉄(II)を含む層に還元することもで
きる。
本発明の物質は種々の方法によって製造することができ
る。第一に、支持材自体、例えば金属、プラスチック、
ガラス、セラミックまたは紙を顔料が均一に支持材表面
に分散されるように板状顔料で被覆する。このために、
顔料を硬化性媒体中に分散して、例えば支持材上に噴震
するかまたはナイフによって支持材に塗布することによ
って支持材に付与する。適切な硬化性媒体としては、印
刷インク、特に複写防止性安全印刷インク、一般の溶融
性インク、アクリル酸エステル基材またはポリエステル
基材用の印刷インク、アミノ−、アルキド−、アクリル
−、エポキシド−、アルキド/メラミン−、アクリル/
メラミン−、ポリエステル/メラミン樹脂あるいは天然
樹脂およびニトロセルロースペイント、ポリウレタンペ
イントまたは同等のペイントおよびペイント系さらには
水溶性の、水で希釈することができるまたは上述の系の
分散液のような当業者に公知の通常のインクおよびペイ
ントの処方全てが対象である。ポリマーおよび樹脂の取
り扱いおよび加工は、例えば、J、^、プラン(Pra
ne)若1986年米国、フィラデルフィアの塗料技術
協会連合発行[ポリマーおよび樹脂の手引き(Intr
oduction to Po1yners andR
esins) 」およびそこに引用された文献に記載さ
れている。
次に、これらの顔料被覆物質を適切な方法で構造化する
。この構造化は種々の方法によって行うことができる。
顔料の特性に依存して一定の間隔で限定領域を硬化する
ことによってまたは限定領域内で顔料粒子を配向させる
かのいずれかによって構造化を生じることができる。
第一の方法に上述の実質的に全ての顔料を使用すること
ができる0例えば、光硬化性ペイント系に配合する場合
、これらの顔料は限定領域を還択的に照射することによ
って構造化を生ずることができる。
例えば、UV硬化性ペイント系を使用し、そして被覆物
質をフォトマスクを介して露光する場合、驚くべきこと
にマスクの構造を被覆物質の表面に認めることができる
。上述の方法によって必要に応じて1つまたはそれ以上
の構造をさらに生じさせた後に残りの部分を硬化する。
顕微鏡写真によって示されるように、光学的411遣の
出現は特に露光被膜と未露光被膜間の境界領域における
顔料粒子の相互の配向の相違に起因する。
硬化を完了した後、構造はレリーフ状に固定されて、明
確な3次元的刻印を与える。上述の方法によって1例え
ば紙上に生じた文字は複写防止性であり、カラーホトコ
ピーは原物と容易に区別することができる。適切なUV
硬化性結合材の例は米国、ジョーシア州アトランタにお
いて1984年9月lO〜13日に開かれた「光硬化会
議(Radcure Conference) Jで行
われた講演でに、ドルフナ−(Dorfner)および
J、オーンゲマツク(Ohngemach )によって
公表されている。
熱硬化性系を使用する場合、加熱可能な金属製網目スク
リーンまたはステンシルを用いることによって硬化工程
を連続的に行うことができる。さらにまた、熱またはI
R線を吸収する遮蔽材から製造された網目スクリーンま
たはステンシルも使用することもできる0次に、構造の
未遮蔽部分をIR光によって硬化することができる。そ
れから、次の工程において、遮蔽部分を硬化する。
あるいはまた、使用する顔料が磁気的に配向可能である
場合は、磁界を加えることによって構造化を生じること
ができる。これもまた種々の方法によって行うことがで
きる。
一つの方法は、永久磁石を用いて直接銘刻することによ
って、例えば被覆物質上で磁石(磁性ボールペン)を移
動させるかまたは固定磁石の下で被覆物質を移動させる
ことによって構造化を行うことである。さらにまた、両
者をお互いに移動させることもできる。一方、磁気遮蔽
材から成るステンシルによって構造を生じさせることも
できる。
例えば、バキュームシュメルツエ(VaCLlullS
Chlle命ze) GmbHの社内報、「磁気遮蔽(
Hagnet 1sche^bschirmungen
)」、Hanau 、1975年版およびそこに引用さ
れた文献に記載されているような広範な遮蔽材が当業者
に利用できる。理論的な情報とは別に、その社内報は特
に利用可能な柔軟な磁性材およびそれらの用途に関する
貴重な実際的情報を含んでいる。小ないし中程度の散乱
磁界を遮蔽するために、「ムメタル(HUHET八LL
)へJ  (商標)まタハ「ハコバーム(VACOPE
RH) 100 J  (商標)製の遮蔽材が主として
使用される。所望の構造に応じてこれらの遮蔽材のフォ
イル、リボンまたはストリップを製造し、それぞれの大
きさに切断することができる。
本発明の被覆物質をfJiI造するさらに別の可能性は
、例えば上述の方法に準じてUV硬化性媒体中で間接的
に構造化を行うことにある。この方法においては、まず
全顔料被膜を均一に磁気的に配向させる。次に、フォト
マスクを介して被膜を露光する。露光部分を硬化するこ
とによって、ネガ型マスク構造が磁気情報の形で表面に
印される。次に、表面の未露光、未硬化部分において、
上述の方法の1つによって磁気的に再配向を行うことが
できる。またさらには消磁することができ、その結果、
最終的には全表面を硬化した後に、形成された構造パタ
ーン全てが「凍結」状で存在する。
あるいはまた、フォトマスクを介して未磁化表面を露光
することもできる。その結果、硬化部は上述の意味でい
かなる磁気情報も含まない。同様に、未露光の未硬化部
分は上述の方法によって構造化することができる。
特定の用途に応じて上述の方法の個々の工程を互いに適
切に組合せることができる。その結果、ついには光学お
よび磁気情報が別々にまたは同時に並行して存在するこ
とができる。
したがって、本発明の被覆物質は多くの利点によって秀
でている。一方においては、印された磁気情報が同時に
光学的にも読取ることができ、他方においては、光学的
な全刻印、すなわち光沢または真珠光沢と組合せた構造
は写真複写することができない、この優れた特性によっ
て本発明の被覆物質は複写防止性安全印刷の分野におけ
る広範な用途に適している。したがって、例えば、紙幣
、小切手カードおよび小切手用紙、クレジットカード、
証明書等の身分証明書または証書、株券または他の有価
証券、富くじの券、切手等は本発明の方法によって偽造
防止確実であると称することができる。
本発明によって構造化された表面の磁気情報は、例えば
小切手カード上の磁気読取りコードとしても利用するこ
とができる。
さらにまた、本発明の方法は、例えば独国特許公開公報
第3,732,116号に記載されているような広告、
情報板および美術または装飾目的並びにその他の任意の
利用分野用のガラス、金属、紙、セラミック等の種々の
支持材上にあらゆる種類の文字または絵を作成すること
も可能である。
以下の実施例は本発明を説明するためのものである。
実施例1 磁気的に配向可能な顔料の製造 a)  10kgのマイカを2001の完全脱イオン水
に懸濁させ、80℃に加熱した0次に、この懸濁液を3
7%塩酸でDH3−S−4の酸性にした。
30jの脱イオン水中に8451の塩化鉄(III)(
鉄含有量15重量%)、750nlの塩化チタン(IV
)溶液(T+Cl4360 g/ J ) オヨU 7
5 Nの濃硫酸を溶解しその溶液27jを強く撹拌しな
がら50分掛けてマイカ懸濁液に添加した。32%水酸
化ナトリウム溶液でpHを3〜4の間に維持した。添加
終了後、撹拌を30分分間性し、次に32%水酸化ナト
リウム溶液でl)Hを8〜9にし、1klJの硝酸カリ
ウムを懸濁液に添加した0次に、100jの脱イオン水
に30kgの硫酸鉄(II)、2kgの硝酸カリウム及
び3001の濃硫酸を添加した溶液を懸濁液に窒素を通
しながら、懸濁液が青(マグネタイト)になるまで添加
した。N!料をP別し、脱イオン水で洗浄し、100°
Cで16時間乾燥した。
b) このようにして製造したマグネタイト/マイカ顔
料を400〜900℃で強熱するかまたはマイクロ波を
照射した。これによって、顔料の色が酸化鉄(III)
の量が増大するにしたがい黒から赤褐色に変り、更に出
発MIFIの干渉色が、例えば赤から紫または青から緑
に変った。
C) あるいはまた、独圓特許公開公報第3゜617.
430号の方法によってマイカ/α−酸化鉄(III)
顔料を部分的に還元することによってマグネタイト/マ
イカ顔料を製造した。
実施例2 ニトロセルロース−アクリルペイント[成分二〇、 5
 kc+の「コロジオンウール(collodion 
wool)E 1160J 、ワルスロードのウオルフ
・アンド・カンパニー−IWolff and Co、
)製;2.1k(lの酢酸n−ブチル;1.5k(Jの
酢酸エチル、0.65k(]の「アクロナール(^cr
onal) 700 LJ  (商標)、ルートライヒ
スハーフエンのバスフ(BASF )製;および0、6
 kgのトルエン]に実施例1aに従って製造したマグ
ネタイト/マイカ顔料(1重量%の顔料)を加えて混合
物を調製した。混合物を厚紙ストリップ上に引き伸ばし
て薄層を形成した。次に、なお湿っている厚紙ストリッ
プを「ムメタル(HUHET^11) J  (商標)
フォイル製のステンシル上に置いた。フォイルの下から
磁界(強さ:0,2〜0.37 )を加えた。これによ
って、遮蔽されていないM料粒子が配向された。乾燥し
たペイントフィルム中に作成された構造はそのまま残っ
ていた。
実施例3 混合物をアルミニウムシート上に引き伸ばして薄膜を形
成した以外は実施例2を繰り返した。この場合にも、ペ
イントの硬化後に印された構造が固定された。
実施例4 実施例2に記載したように厚紙ストリップを被覆した0
次に、ストリップ上の可動永久磁石を移動することによ
って顔料粒子を配向させた0文字および印された絵はフ
ィルムの硬化後も変化しなかった。
実施例3に従って被覆されたアルミニウムシートは同様
に構造化された。
実施例5 実施例2と同様に、厚紙ストリップを実施例1bに従っ
て製造された顔料で処理した。得られた構造は同様には
っきりと肉眼で見えた。
実、81例6 実施例1aに従って製造された1、5gの顔料を1gの
開始剤系「ダロカール(Darocur) 1664 
J(商標、ダルムシュタットのメルク製)と混合した2
0gのオリゴマーエポキシアクリレート系「ラロマー(
LarOIler) LR8555J  (商標、ルー
トライヒスハーフエンのバスフ製)中に恕濁した。
この懸濁液をペイント撹拌機によって5分間にわたって
均質化した。脱気するために5分間放置させた後、これ
をガラス板(10x20C11)上に約1501の長さ
および250μmの厚さに枠付きのワイパーを使って引
き伸ばして薄膜を形成した。このガラス板を被覆した面
を下にしてスペーサーを備えた金属シート上に置いた。
切り抜き文字rHerck Jを有するマスクをガラス
板の上面に直装置いてから、それを40c11の距離か
ら15秒間UVラング[ベルトロン(Be1tron)
 flOK−2]で露光した0次に、未露光のペイント
フィルム帯中の顔料粒子を磁石(直径:約6 cn ;
磁気誘導:約0゜2〜0.37)によって均一に配向さ
せた。文字r Herck 、1は明瞭に読み取れ、上
記のペイントフィルムの硬化後に固定された。カラー複
写機によって作成されたホトコピーは光沢が失せまた読
み易さが劣っている点で原物とは明瞭に異なっていた。
実施例7 実施例1aに従って製造した1gの顔料、20gの[ラ
ロマーEへ81](商標、ルートライヒスハーフエンの
バスフ製)および1gの[ダロカール16θ4」(商標
、ダルムシュタットのメルク製)の混合物を調製し、ペ
イント撹拌機によって5分間にわたって均質化した。脱
気するために10分間放置させた後、これを厚紙(75
x1751111)上に約50jIBの厚さに枠付きワ
イパーによって引き伸ばして薄膜を形成した。スペーサ
ーを備えおよびその上に張ら、れな文字(HERCK)
を有するガラス板を厚紙の上面に置いた6次に、実施例
6と同様に3〜5秒間露光した。ペイント系中に既に構
造化が認められた0次に、磁石(0,2〜0.37 )
によって顔料粒子を未露光領域において配向させてから
、露光した。文字がこの時にははっきりと読み取れ、固
定されていた。カラー複写機によって作成されたホトコ
ピーは実施例6で記載したように原物とは明瞭に異なっ
ていた。
実施例8 1gの「イリオジ:y (Iriodin) 225J
  [商標、ダルムシュタットのメルク製の1102で
被覆されたフレーク状マイカ顔料]、20gの「ラロマ
ー「^81」(商標)および1gの「ダロカール166
4゜(商標)の混合物を実施例7と同様に調製し、そし
てそこに記載されているように厚紙上に引き伸ばして薄
膜を形成し、露光した。i先後、構造が既に肉眼で見え
るようになっていた。fi後に、なお未露光の部分も上
記のように処理した。三次元効果を有するはっきりと読
み易い文字が得られた。
「イリオジン504J  [商標、ダルムシュタットの
メルク製のFe2O3で被覆されたフレーク状マイカ顔
料]を同様に使用して、同様な結果を得た。
これらの2つの系においても、ホトコピーは原物から容
易に識別することができた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被膜が顔料粒子の配向の相違によつて限定領域にお
    いて構造化を示すことを特徴とする板状顔料で被覆した
    物質。 2、被膜が真珠光沢顔料を含んでいることを特徴とする
    請求項1記載の物質。 3、被膜が磁気的に配向可能な顔料を含んでいることを
    特徴とする請求項1または2記載の物質。 4、被膜が構造化を示す板状顔料で被覆した物質の製造
    方法であって、顔料粒子が最初は可動性であり、次に外
    部作用によつて限定された領域に顔料粒子の配向の相違
    を生じさせ、そして最後に顔料粒子全てを被膜中に固定
    するような板状顔料を含有する処方によって物質を被覆
    することを特徴とする方法。 5、処方が硬化性媒体から成ることを特徴とする請求項
    4記載の方法。 6、一般の複写防止性安全印刷の分野において請求項1
    、2および3項の少なくともいずれか1項に記載の物質
    の使用。 7、磁気コーディング系における請求項3記載の物質の
    使用。
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