JPS6035737B2 - 磁気的および視覚的に検出可能な構造を有する部材を製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気的および視覚的に検出可能な構造を有する
部材の製造に関するものである。

視覚的に検出可能な構造とは、主として肉眼で検出でき
る構造を意味するが、赤外線、紫外線等の放射線に感心
する装置によって検出できる構造をも含む。ガンマ酸化
鉄の液体分散層に磁界を作用させ、その分散を硬化せし
めその硬化した液体分散に損傷を与えることないこ構造
をそれが変化しないように固定することによって製造さ
れる磁気的構造を有する材料が提案されている（英国特
許第１３３１６０４および１９７１年５月２７日に公開
されたドイツ特許公開公報第２０５５３５７号）。

この製造方法は、従来の記録用テープ製造に使用される
若干修正されたゥェブ被覆機械で製造する場合のように
テープ状の物質の相対的に広い面積を必要とする場合に
はきわめて満足しうるものである。しかしながら、磁気
構造は容易に目で見ることもできず、しかも少量を非常
に経済的に製造することも可能ではない。

本発明は磁気的構造を有しかつその構造の視覚的表示を
有する物質の製造技術を提供することを目的とする。

このような物質は、例えばパスポート、身分証明書、ク
レジット・カード、パス・カード、キーおよびその他の
保障書類のような保障要素として好適である。

本発明によれば、磁気的にかつ上記のように視覚的に検
出できる構造を有する部材を製造する方法であって、乾
燥しているが損傷することなくまだ軟化し得る第１の結
合剤中に分散状態で保持されている第１の物質の第１層
を支持体上に設け、前記第１の物質と視覚的に識別でき
かつ第２の結合剤と第１の結合剤の溶剤の一部分でもあ
るその第２の結合剤のための溶剤中に分散せしめられた
第２の磁化可能な物質の被覆液を供給し、前記被覆液を
前記第１の層上に適用して第２の層を形成し、前記第２
の物質の磁化可能な粒子を前記第１の層内に入り込ませ
かつ前記一部分の溶剤によって前記第１の結合剤の保持
から自由になされた前記第１の物質と混合せしめて前記
層に視覚的に検出可能を与えるのに十分な前記層を横切
る方向の磁界勾配を有する磁界に前記２つの層の選択ご
れた離間した領域をさらし、前記分散を乾燥せめして前
記第１および第２の物質をそれぞれの所定位置に保持せ
しめることよりなる方法が提供される。

前記第１の物質は顔料または染料でありうる。

適当な無料顔料としては、鉛クロム酸塩、二酸化チタン
、水和硫酸アルミニウム、ビスマス金属、水和硫酸亜鉛
、酸化第二水銀（赤色）または酸化カドミウムがある。
第１の層は可視的検出を可能にするのに十分な厚さとし
なければならない。

例えば、第１の層を着色した場合には、良好な不透明度
を与えるのに十分なだけ不透明でなければならない。そ
の第１の層はまた、実際に用いられる磁界の影響のもと
で前記第２の物質を第１の層に移入せしめうるのに十分
なだけ薄くなければならない。通常は１〜５ミクロンの
厚さが好ましいが、２〜３ミクロンの厚さが特に有効で
ある。磁化可能な粒子は磁界によって選択された方向に
沿って整列することができるものであり得、このような
磁化可能な粒子の適当な例としては二酸化クロム（Ｃｒ
０２）、磁鉄鋼（Ｆｅ３０４）またはガンマ酸化鉄（Ｆ
ｅ２０３）がある。

磁界は、磁化可能な物質の粒子を第１の予め定められた
方向に沿って配向せしめるためにパルス状に印加されう
る。この磁界を印加するのに先立って、前記第１の予め
定められた方向とは実質的に異なる第２の予め定められ
た方向に粒子を配向させるために均一な予備磁界を印加
してもよい。それらの第１および第２の予め定められた
方向は実質的に互いに直交する方向でありうる。第１お
よび第２の物質の組合せは良好な色コントラストを与え
るものでなければならす、特に有用な組合せとしては、
二酸化チタンと二酸化クロムとの組合あるいは、クロム
酸鉛と二酸化クロムとの組合せ、クロム酸鉛と黒色磁鉄
鋼との組合せがある。

後で説明する実施例１および０の工程において二酸化ク
ロムをガンマ酸化鉄で置換すればさらに有用な物質の組
合せが得られる。磁化可能な物者は、適当なプラスチッ
ク樹脂結合剤と、前記第１の物質の結合剤のための部分
溶剤よりなるその樹脂結合剤のための溶剤とに分散せし
められうるものであり、この場合、その部分溶剤は第１
物質の結合剤を軟化して磁化可能な粒子を第１層に入り
込ませる作用を十分に発揮するが、磁界のない場合には
第１の層を完全に溶解させるように作用しない。

第１の物質は空気中での溶剤の自然蒸発によって乾燥さ
れる。

前記部材は、乾燥した分散を硬化せしめて溶剤中で不溶
解性とするために加熱されるかあるいは他の処理を施さ
れる。

第１の物質は可操性のプラスチック・ウェブ上に支持さ
れうる。

このようなプラスチック・ウェブの適当な例は、例えば
Ｍ旧ＬＩＮＥＸ（登録商標）ポリエチレン・テレフタル
膜のようなポリエステル膜である。この膜は透明であり
うる。磁化可能な物質の都村は、保障カード等の書類を
作るために、ホット・フロッキング処理によってプラス
チック・ウェブからそれよりも丈夫な支持体に転写され
、その場合、そのカード上において第２の層が第１の層
の上に配置される。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。

例えばある長さのテープまたはストリップあるいはポケ
ットに入れることのできるプラスチック・カード等のよ
うな細長い媒体の形態をなした磁化可能な物質の部材に
ついて本発明を説明する。

このような媒体製造の第１段階は、ポリエステル膜、Ｍ
旧ＬＩＮＥＸ（登録商標）のようなプラスチックのウェ
ブに、溶剤で流体化された結合剤中における染料の分散
を被覆してその分散を乾燥させることである。

第１図はその段階を示す。ロール１０はプラスチック・
ウェブ１１を供給し、そのウェブは厚さ約１乃至３ミク
ロンの乾燥した層１３を彼着させるために、適当な形態
のトラフ・コーター１２の下を通過せしめられる。ゥェ
ブは乾燥した被覆と一緒に数字１４で示されているよう
に巻上げられる。トラフ１２には、顔料と、それに対す
る結合剤と、溶剤とからなる第１の物質を含有する液体
が供給される。この溶剤は、被覆されたゥェブが巻き上
げられる前に結合剤中に分散された物質を残して蒸発す
る。被覆されたウェブの適当な長さ１５がトラフ１２と
。−ル１４との間に存在せしめられ、それによって溶剤
が空気中に自然蒸発せしめられる。これで被覆が確実に
硬化されない場合には熱を加えればよい。被覆ロール１
４が得られて後に適当な時点で他の被覆が施される。

経過時間は数分、数時間または数筒月でありうる。第２
図はこの工程段階を示す。乾燥しているが軟化できる結
合剤中に分散せしめられた顔料のような第１の物質を被
覆せしめられたウエブ２１のロール２０（これはロール
１４またはそれの一部分でありうる）が、被覆ウェブ２
４をトラフ・コーター２２の下側に供給するために使用
される。（他の適当なコーターを使用してもよいことは
明らかである。）このトラフ・コーターには、ウェプ２
１の乾燥した被覆のための部分溶剤としても有効な溶剤
によって液化された結合剤中に、第１の物質から視覚的
に識別されうる第２の磁化可能な物質の粒子を分散せし
めた液体が入っている。そのトラフからの液体が乾燥し
た被覆上に濡れた状態で５０ミクロンの厚さの均一な被
覆２３を与える。この被覆２３は乾燥機２８に達するま
で流動可能な状態にある。この流動可能な被覆２３はウ
ェブの移動方向を横切る方向の磁極片２４からの均一な
予備磁界にかけられうる。これによって磁化可能な物質
の粒子が実質的にゥヱブを横切る方向に整列される。ウ
ェブの方向に沿った磁界を加えるように選択的に附勢し
うる磁気記録ヘッドでありうる装置２５から制御された
磁界を印加してもよい。

装置２５からの磁界は２つの蓬けし、作用を有する。

それは、磁界が印加された場合にゥェブ方向に沿って磁
化可能な物質の粒子を整列させる。また被覆２３をして
乾燥した被覆２１を貫通せしめる。これが２７で示され
ており、第３図にさらに詳細に示されている。支持体上
のすでに乾燥した被覆２１は、２３２で示されているよ
うに、今施こされた液体被覆２３を貫通せしめられ、従
って各被覆は、テープの長さに沿って順次支持体３０上
に順次的に存在することになる。被覆２１および２３内
の物質は視覚的に識別しうろことが理解されるであろう
。従って透明支持体３０を第３図の矢印Ａの方向から見
ると、２つの物質のパターンは装置２５から制御された
磁界を選択的にかけることによって得られる磁化可能な
粒子の配向パターンと同一である。装置２５は、磁極片
２からの予備磁界が存在しているか否かに関係なく、物
質と方位のパタ−ンを生ぜしめることが明らかであろう
。装置２５によるパターンは任意所望のものでありうる
。２つの層の選択された離間した領域にそれららの層を
横切る方向に複数の磁界を組合せて印加してもよい。こ
のような磁界印加の一例としては、７×５ェレメント方
式により視覚的および磁気的に検出可能なアルファベッ
ト・数字を得るのに使用される多重トラック機構がある
。以上の説明において、使用される物質について一般的
用語を用いて説明したが、以下に特定の例示的な成分（
但しこの成分に限定されるものではない）を用いて３つ
の実施例をあげ、必要な特性を説明する。実施例 １： ２種類の分散ＡおよびＢを用意する。

分散Ａは、市販されているＴｉＱ（ＴＩＯＸｍＥ Ｒ−
ＴＣ２（登録商標））５０重量％（固体）を、炭化水素
（トルェン）溶剤中の結合剤としての市販されているエ
チル・メタクリレート共重合体（Ｒｈｏｍａｎｄ比ａｓ
社製 ＰａｒａｌｏｉｄＢ７２（登録商標））の溶液中
に鷹拝混入せしめたものである。プラスチック膜上に上
記分散をトラフ被覆（又は他に好ましい技術があればそ
の技術）を施すのに通した希釈物を得るために十分な溶
剤が用いられる。

分散Ｂは、エチル・メタクリレート共重合体（ＰＡＲＡ
Ｌ○ｍＢ７２）（登録商標）と、メチル・メタクリレー
ト共重合体（ＰＡＲＡリＯｌＤＢ９９）（登録商標 ）
と、流動剤（Ｍｏｎｓａｎｔｏ −ＭＯＤＡＦＬＯＷ）
（登録商標）および界面活性剤を含む少量の添加剤とよ
りなる結合剤中に二酸化クロム８０重量％（固体）を混
入せしめたものである。

この混合物はケトン・炭化水素溶剤（ｍ．ｅ．ｋ，ｍ．
ｉ．ｂ．ｋおよびトルェンを含む）中で１筋時間ボ−ル
ミルされる。このようにして得られた分散Ａがポリエス
テル・プラスチック膜（ＭＥＬｌＮＥＸ（登録商標））
の２５ミクロン・ウェブにトラフ被覆される。

この被覆は結合剤中に混入された空気中乾燥された状態
で約２．３ミクロンの厚さのＴｉ０２を得るために適用
される（第１図）。乾燥した被覆ゥェブは、分散Ｂの被
覆を濡れた状態でほゞ５０ミクロンの厚さに施される。
機れた被覆がまだ流動性を有する間に、上述した粒子整
列または配向工程が、ウェプの横方向および縦方向に行
われる。例えば第２図の装置によって生ぜしめられるパ
ターンは広範な形状とすることができる。２分の１イン
チのゥェブ移行に対して保持される磁束とともに、ウェ
ブ１インチにつき１００回の磁束反転が行われて、これ
らは透明なウヱブの縦方向に白色のＴｉ０２と対照的な
黒色二酸化クロムの対応する磁気構造およびカラー・パ
ターンを生じた。

着色形態はパー・パタ−ンはもとより、アルファベット
・数字あるいは他の形状および記号を含みうるものであ
る。実施例 ０：２つの分散ＣおよびＤを用意する。

分散Ｃは、市販されたクロム酸鉛（ＨＯＲＮＡ−ＧＬ３
５（ＲＴＭ）、黄色）を、加水分解された塩化ポリビニ
ール／アセテートと飽和した線状ポリエステル樹脂（ユ
ニオン・カーバィド社製ＶＡＧＭ（登録商標）とグッド
イヤー社製ＶＩＴＥＬＰＥ２２（登録商標））を４対１
の比で混合したものに７頚重量％（固体）だけを混入せ
しめ、それをケトン／炭化水素混合物中で１曲時間ボー
ルミルして得られたものである。拡散物Ｄは、流動剤（
Ｍｏｎｓａｎｔｏ−ＭＯＤＡＦＬＯＷ（登録商標））お
よび界面活性剤を含む少量の添加剤を加えた飽和状態の
ポリエステル・ウレタン樹脂と塩化ピニリデン・アクリ
ロニトリル共重合体とよりなる結合剤中に二酸化クロム
７箱重量％（固体）を混入せしめ、そしてそれをケトン
・炭化水素混合物中で２１時間ボールミルして得られた
ものである。

これらの分散は、分散Ｃを分散Ｄが適用される前に被覆
しかつ乾燥させて、実施例１で説明したようにして使用
される。

実施例 ｍ： ２つの分散ＥおよびＦを用意する。

分散Ｅは、大せん断溶解装置を使って１５分間で分散さ
れた炭化水素溶剤中のエチル・メタクリレート共重合体
とエチル・メタクリレート共重合体（ＰＡＲＡＬＯＩＤ
Ｂ９９およびＢ７２（登録商標））とからなる結合中に
混入せしめられた分散促進剤を、市販の黒色マグネタィ
ト７５重量％（固体）に被覆して得られたものである。

分散Ｆは、クロム酸鉛７５重量％（固体）を、分散Ｅの
ように結合剤中に混入せしめたものである。これらの分
散は、分散Ｅが適用される前に分散Ｆを被覆しかつ乾燥
させて実施例１で説明されたようにして使用される。

上記の各実施例は磁気構造に対応するカラー・パターン
を形成することのできる分散を示すものである。

他の分散を調製してもよいことは明らかであろう。適当
な分散の性質に関する一般的な指針は上記の各実施例か
ら当業者には明らかであろう。精密な理論は簾らないが
、以下の諸点は明らかに重要である。装置２５による磁
界がない場合には、第２の即ち流動的な被覆はすでに乾
燥した層に大きく侵入することはない。流動層が加えら
れるときに、乾燥した層ぎ線状に固まったり豚質化しな
いことが望ましいが、毛細現象によってではなく部分溶
解によって磁化可能な物質を透過せしめうるように部分
的に軟化されなければならない。着色された物質は変位
されないと考えられる。あまりにも強力な溶剤やあまり
にも容易に溶解される結合剤樹脂によって良い結果を生
じない。乾燥した層の色（顔料）は不透明度と色強度が
高くなければならない。少量ではあるが有機顔料は、隠
ぺい力が弱く無機顔料ほどに効果的でないことが認めら
れた。磁化可能な顔料は色顔料と混合された際、これを
消し去るのに十分なだけ不透明でなければならない。乾
燥した層のための分散は、薄くて均一な乾燥被覆が得ら
れる場合には、物理的形態に関してはそれほど厳密な要
件を課せられることはない。

この分散は数時間ボールミルするかあるいは１５分程度
の短時間のあいだ高せん断溶解装置を使って作ることが
できる。磁化可能な物質に対する分散も公知であり、２
０〜８０センチポアズの範囲の粘度を有することが好ま
しく、典型的には単一層被覆に好適であるが乾燥した層
結合剤に適した溶剤からなる分散である。

この分散もせん造熔解機によって得ることができる。水
を基礎とした分散を使用してもよい。特に磁化可能な物
質の層の厚さは選択された被覆工程による以外には何ら
の制限も受けない。上記の工程の特別な利点は、第１の
乾燥した被覆が磁化可能な被覆よりも数ケ月、例えば６
ケ自前のように十分先立って適用されうるという点であ
る。あるいは、乾燥した層は高度の安定性または迅速に
調整される顔料で調製されてもよい。同様に、高い安定
性または迅速に混合（「かきまぜ」）された磁化可能な
分散を用いてもよい。これは、一方または双方の層が、
例えばパスポートまたはビザ発行所のような遠隔の地点
で容易に適用されうろことを意味し、その結果得られる
ものは肉眼で見える。被覆は相互に着しなければならな
い。パターン化された物質は、例えばホット・スタンピ
ングまたは他の方法により支持ゥェブから転写させるこ
とによって保障要素のような書類等に適用されうる。必
要とされる磁界は従来の記銭技術に使用されているもの
と同様のものであり、製造が容易となる。乾燥された被
覆は大した注意を要せずに貯蔵および取扱いが可能であ
り、かつその生産速度は磁化可能な被覆が低速度で供給
されていても、必要に応じて高くすることができる。

結合剤は、パターンが形成されるときに、硬化して変更
を防ぐように調製されうる。上述の技術は、パターンが
磁気的および視覚的にも（光、赤外線、紫外線等）検出
可能でありかつ両タイプにおいて同一であるパターン構
造を形成することができる。

磁気構造および磁気物者によって保障性を与えられた保
障書類を、比較的簡単な装置によって、未熟練者でも小
規模に製造することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の物質を支持ウェブに適用する状態を示す
図、第２図は第１の物質の被覆が支持ゥェブ上にある状
態を示す図、第３図は本発明に従って製造された被覆さ
れた媒体の一部分を示す図である。 １０……ロール、１１……プラスチック・ウエブ、１２
・・・・・・トラフ・コーター、１３・・・・・・乾燥
した層、１４……ロール、２０……ロール、２１……ウ
エブ、２２……トラフ・コータ−、２３……被覆、２４
・・・・・・磁極片、２５・・・・・・磁気記録ヘッド
のような装置、３０……支持体。 付ｏ．７ ワｃ．２ 打ｏ．３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乾燥しているが損傷することなく依然として軟化し
   得る第１の結合剤中に分散された状態に保持されている
   第１の物質の第１の層を支持体上に設け、前記第１の物
   質から視覚的に識別できかつ、第２の結合剤および前記
   第１の結合剤に対する部分的溶剤でもある該第２の結合
   剤に対する溶剤中に分散せしめられた第２の磁化可能な
   物質の被覆液体を供給し、該被覆液体を前記第１の層上
   に適用して第２の層を形成し、前記２つの層の選択され
   た離間した領域を第２の物質の磁化可能な粒子を前記第
   １の層に入り込ませかつ前記部分溶剤によつて前記第１
   の結合剤の保持さら釈放された前記第１の物質と混合さ
   せるに十分な前記層を横切る方向の磁界傾斜を有する磁
   界にかけて磁気的および視覚的に検出できる構造を前記
   第１の層に与え、前記分散を乾燥させて前記第１および
   第１の物質をそれぞれの所定位置に保持せしめることを
   特徴とする磁気的および視覚的に検出可能な構造を有す
   る部材を製造する方法。 ２ 特許請求の範囲第１項の方法において、前記第１の
   物質が顔料または染料である方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、前記顔
   料が無機のものである方法。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の方法において、前記顔
   料がクロム酸鉛または二酸化チタンである方法。 ５ 特許請求の範囲第１〜４項のうちの１つに記載され
   た方法において、前記第１の層が１ミクロンと５ミクロ
   ンとの間の厚さを有する方法。 ６ 特許請求の範囲第１〜５項のうちの１つに記載され
   た方法において、前記第１の層が２ミクロンと３ミクロ
   ンの間の厚さを有する方法。 ７ 特許請求の範囲第１〜６項のうちの１つに記載され
   た方法において、前記第２物質の磁化可能な粒子が磁界
   によつて選択された方向に沿つて整列できる方法。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の方法において、前記磁
   化可能な物質が二酸化クロム、ガンマ酸化鉄または黒色
   磁鉄鋼の粒子からなる方法。 ９ 特許請求の範囲第７項または第８項記載の方法にお
   いて、選択された離間した領域に印加される磁界も磁化
   可能な物質の粒子も第１の予め定められた方向に整列さ
   せる方法。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の方法において、前記
   磁界を印加する前に、均一な予備磁界が印加されて磁化
   可能粒子を前記第１の予め定められた方向とは実質的に
   異なる第２の予め定められた方向に整列させる方法。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の方法において、前
   記第１の予め定められた方向とが実質的に直交する方法
   。 １２ 特許請求の範囲第１〜１１項のうちの１つに記載
   された方法において、前記第１の物質が二酸化チタンで
   あり、かつ前記第２の磁化可能な物質が二酸化クロムで
   ある方法。 １３ 特許請求の範囲第１〜１１項うちの１つの記載さ
   れた方法において、前記第１の物質がクロム酸鉛ンであ
   り、かつ前記第２の磁化可能な物質が二酸化クロムであ
   る方法。 １４ 特許請求の範囲第１〜１１項のうちの１つに記載
   された方法において、前記第１の物質がクロム酸鉛であ
   り、かつ前記第２の磁化可能な物質が黒色磁鉄鋼である
   方法。 １５ 特許請求の範囲第１〜１４項のうちの１つに記載
   された方法において、前記第１の物質が溶剤を空気中で
   自然蒸発させることによつて乾燥される方法。 １６ 特許請求の範囲第１〜１５項のうちの１つに記載
   された方法において、乾燥した分散を溶剤中で不溶解性
   となるよう硬化させるために前記部材に加熱または他の
   処理を施す方法。 １７ 特許請求の範囲第１〜１６項のうちの１つに記載
   された方法において、前記第１の物質が可撓性プラスチ
   ツク・ウエブ上に支持される方法。 １８ 特許請求の範囲第１〜１７項のうちの１つに記載
   された方法において、前記２つの層の選択された離間領
   域に複数の磁界を組合せて該層を横切る方向に印加して
   視覚的および磁気的に検知できるアルフアベツト・数字
   を生ぜしめる方法。 １９ 特許請求の範囲第１〜１８項のうちの１つに記載
   された方法によつて製造される磁化可能な物質よりなる
   部材。