JP3613292B2 - インク組成物および印刷物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は赤外発光蛍光体を用いたインク組成物および印刷物に関し、さらに詳しくは、赤外発光蛍光体の含有量を可及的に少量にして、被印刷物に印刷された潜像マ−クを一段と見えにくくし、偽造防止機能を良好にして安全性を向上させた前記のインク組成物および印刷物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、物の管理などに各種カ−ドが使用されており、これらのカ−ドにあっては、偽造を防止するため、たとえば、バ−コ−ドなどのマ−クを赤外発光蛍光体を含有したインクやこのインクを使用したインクリボンなどにより印刷して、肉眼では見えにくい潜像マ−クを形成することが行われている。そして、その潜像マ−クに半導体レ−ザを照射して蛍光体を励起せしめ、蛍光体から発光する光を受光してバ−コ−ド情報を読み取らせることにより、カ−ドが偽造されたものであるか否かの判断を行っている。（特公昭６０−２９９９６号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、潜像マ−クに使用されているリン酸系の赤外発光蛍光体やモリブデン酸系の赤外発光蛍光体は、少量では充分な発光量が得られず、多量に使用すると充分な発光量が得られるものの、肉眼では見えないことが望まれる潜像マ−クが僅かに色彩を帯びて肉眼で僅かに判別されるという難点がある。
【０００４】
この発明は、このような問題点を解消するためなされたもので、赤外発光蛍光体の含有量を可及的に少なくして充分な発光量が得られるインク組成物を提供し、また、このインク組成物を用いてカ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クを一段と見えにくくし、カ−ド等の偽造をより効果的に防止して、安全性が一段と向上された印刷物を提供しようとするものである。
【０００５】
また、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の少なくとも上層または下層に、赤外光を散乱させる白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けることにより、赤外発光層における赤外発光蛍光体の含有量を可及的に少なくして、カ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クを一段と見えにくくし、カ−ド等の偽造をより効果的に防止して、安全性が一段と向上された印刷物を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のインク組成物は、赤外光を散乱させる白色顔料を赤外発光蛍光体とともに含有させてインク組成物としている。
【０００７】
また、この発明の印刷物は、赤外光を散乱させる白色顔料を赤外発光蛍光体とともに含有させたインク組成物を、被印刷物に印刷または印字して構成されている。
【０００８】
さらに、この発明の印刷物は、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の少なくとも上層または下層に、赤外光を散乱させる白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けて構成されている。
【０００９】
【作用】
この発明のインク組成物は、赤外光を散乱させる白色顔料を赤外発光蛍光体とともに含有させているため、これを被印刷物に印刷または印字して赤外発光層を設けると、半導体レ−ザを照射して励起される励起光や蛍光が白色顔料により散乱され、散逸する光が減少して受光部に到達する蛍光が増大される。
【００１０】
その結果、赤外発光蛍光体の含有量を少なくしても充分な発光量が得られ、カ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クが色彩を帯びることもなく一段と見えにくくなって、カ−ド等の偽造をより効果的に防止することができ、安全性を一段と向上させることができる。
【００１１】
また、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の少なくとも上層または下層に、赤外光を散乱させる白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けた印刷物にあっては、赤外発光層中の赤外発光蛍光体の含有量を少なくしても充分な発光量が得られ、カ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クが色彩を帯びることもなく一段と見えにくくなり、カ−ド等の偽造をより効果的に防止することができて、安全性を一段と向上させることができる。
【００１２】
特に、被印刷物が、白紙、白色ポリエステルフィルム、白色塩化ビニルフィルムなどである場合は、白色顔料を含有させた赤外発光層および白色インク層の色彩が白色で被印刷物と同じか近い色になるため潜像マ−クが一段と見えにくくなり、カ−ド等の偽造を一段と効果的に防止することができ、安全性をさらに一段と向上させることができる。
【００１３】
この発明において使用される白色顔料は、赤外光を吸収せず散乱させるものが好ましく使用され、たとえば、赤外線を吸収せずに散乱させる酸化チタン、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどが好適なものとして使用される。
【００１４】
このような赤外光を吸収せずに散乱させる白色顔料を、赤外発光蛍光体とともに含有させてインク組成物とすると、これを被印刷物に印刷または印字して潜像マ−ク等の赤外発光層を設けたとき、半導体レ−ザを照射して励起される励起光や蛍光が白色顔料により散乱され、散逸する光が減少して、受光部に到達する蛍光が増大される。
【００１５】
従って、この種のインク組成物でもって印刷形成された潜像マ−クは、赤外発光蛍光体の含有量を少なくしても充分な発光量が得られ、カ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クが一段と見えにくくなって、カ−ド等の偽造がより効果的に防止され、安全性が一段と向上される。
【００１６】
これに対し、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を使用して被印刷物に印刷される潜像マ−クにおいて、たとえば、赤外発光蛍光体の含有率が２０重量％の潜像マ−クを紙上に形成したときは、赤外発光蛍光体の潜像マ−クにおいて占める体積が、赤外発光蛍光体の比重が約 ４．５であるため５容量％しかなく、また、紙は赤外線を透過させるので、照射された励起光のほとんどが透過して散逸し、また、蛍光も大半が散逸し、受光部に到達する蛍光も少ない。しかして、一般に、赤外発光蛍光体の含有率が２０重量％前後であることが多い潜像マ−クにあっても、充分な発光量が得られない。
【００１７】
このような現象は、赤外発光蛍光体の含有率が低いときほど、また潜像マ−ク厚が薄いほど、さらに被印刷物が赤外線を透過しやすいほど顕著で、このような場合ほど、赤外光を吸収せずに散乱させる白色顔料を含有させたときの効果が顕著になり、赤外発光蛍光体の含有量を少なくして充分な発光量が得られ、潜像マ−クが一段と見えにくくなって、カ−ド等の偽造がより効果的に防止され、安全性が一段と向上される。
【００１８】
また、赤外光を吸収せずに散乱させる白色顔料を、結合剤樹脂などとともに混合分散してインク組成物とし、このインク組成物を用いて形成される白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の少なくとも上層または下層に設けてもよく、この場合、赤外発光層中の赤外発光蛍光体の含有量を少なくしても充分な発光量が得られ、カ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クが色彩を帯びることもなく一段と見えにくくなって、カ−ド等の偽造がより効果的に防止され、安全性が一段と向上される。
【００１９】
特に、赤外光を吸収せずに散乱させる白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を、赤外発光蛍光体を含有する赤外発光層の下層に設けた場合、励起光、蛍光が白色インク層で反射されて、受光部に到達する蛍光が増加し、白色顔料の含有率が高いほど効果がある。
【００２０】
また、赤外発光蛍光体を含有する赤外発光層の上層に白色インク層を設けた場合、白色顔料の含有率が高すぎたり、白色インク層の層厚が厚すぎると励起光が蛍光体に到達しないため、受光部に到達する蛍光は減少するが、適度の濃度と厚さの白色インク層を設けると、受光部に到達する蛍光が増大し、また、赤外発光蛍光体を含有する赤外発光層を覆うことになるため、安全性を向上させるには非常に有用である。
【００２１】
このように、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物中に含有されて使用されるか、あるいは白色インク層の形成に使用される赤外光を吸収せず散乱させる白色顔料は、適度な粒径を有するものが好ましく、この粒径は、潜像マ−ク等の赤外発光層および白色インク層の表面平滑性、分散性、赤外光に対する隠蔽力を考慮して決められる。
【００２２】
また、赤外発光蛍光体を含有する赤外発光層および白色インク層中における白色顔料の含有率は、蛍光体含有率、潜像マ−ク等の赤外発光層および白色インク層の厚さ、白色顔料の粒径等に大きく依存し、これらの依存度を考慮して好適な範囲に調整される。
【００２３】
赤外光を吸収せず散乱させる白色顔料を赤外発光蛍光体とともに含有させるインク組成物および赤外光を吸収せず散乱させる白色顔料を結合剤樹脂とともに含有する白色インク組成物は、紫外線硬化型インク、オフセット印刷用インク、スクリ−ン印刷用インク、水性インク、インクリボン用インクなど、どのようなタイプのインクであってもよく、白色顔料および赤外発光蛍光体を結合剤樹脂および必要な場合溶剤とともに混合分散して調製される。
【００２４】
ここで、結合剤樹脂としては、従来一般に使用されるものがいずれも使用され、たとえば、紫外線硬化型インクの場合、紫外線硬化型オリゴマ−、紫外線硬化型モノマ−などが使用され、反応開始剤を印刷に適したように適当に配合して調製される。
【００２５】
また、必要に応じて、分散剤、消泡剤などが添加使用され、白色顔料や赤外発光蛍光体の表面処理を分散剤、消泡剤などを用いて行ってもよい。
【００２６】
【実施例】
次ぎに、この発明の実施例について説明する。
実施例１〜７，比較例１〜３
赤外発光蛍光体（ＬｉＮｄＰ_４ Ｏ_１２、粒径 ０．５μｍ） ５０重量部
ノプコマ−４５１０（サンノプコ社製；紫外線硬化型樹脂） ３０ 〃
フォトマ−６００８（ヘンケル社製；紫外線硬化型樹脂） １７ 〃
ＭＲ２６０（大八化学社製；含リンモノマ−） ３ 〃
の組成物をセラミックサンドミルで滞留時間が１０分間となるように分散して、分散物Ａを調製した。
【００２７】
一方、
白色顔料 ５０重量部
ノプコマ−４５１０（サンノプコ社製；紫外線硬化型樹脂） ３０ 〃
フォトマ−６００８（ヘンケル社製；紫外線硬化型樹脂） １７ 〃
ＭＲ２６０（大八化学社製；含リンモノマ−） ３ 〃
の組成物をセラミックサンドミルで滞留時間が１０分間となるように分散して、分散物Ｂを調製した。
なお、実施例１〜４および実施例７においては、白色顔料としてＲ６７０（石原社製；酸化チタン、粒径 ０．２μｍ）を使用し、実施例５においては、白色顔料としてＡＫＰ４８（住友化学社製；アルミナ、粒径 ０．３μｍ）を使用した。また、実施例６においては、白色顔料としてＭＣ１（丸尾カルシウム社製；炭酸カルシウム、粒径０．１５μｍ）を使用した。
【００２８】
次いで、分散物Ａ、分散物Ｂ、さらにノプコマ−４５１０とフォトマ−６００８とＭＲ２６０とを３０対１７対３の割合で混合した希釈用樹脂を、蛍光体含有率および白色顔料含有率が下記表１に示す組成となるように混合し、さらにダロキュア１１７３（ＥＭケミカル社製；光重合開始剤）を総樹脂量の５重量％添加してディスパで混合し、インク組成物を調製した。
【００２９】

【００３０】
次ぎに、各実施例で得られたインク組成物をＲＩテスタを用いて１００μｍ厚の普通紙に約２μｍとなるように印刷し、紫外線を照射し硬化させて印刷物を得た。
【００３１】
実施例８〜９
実施例１〜７，比較例１〜３における分散物ＡおよびＢに、ノプコマ−４５１０とフォトマ−６００８とＭＲ２６０とを３０対１７対３の割合で混合した希釈用樹脂を加えて、蛍光体含有率および白色顔料含有率が下記表２に示す組成となるように混合し、さらにダロキュア１１７３（ＥＭケミカル社製；光重合開始剤）を総樹脂量の５重量％添加してディスパで混合して、それぞれ分散物ＡおよびＢを含むインク組成物を調製した。なお、白色顔料としては、Ｒ６７０（石原社製；酸化チタン、粒径 ０．２μｍ）を使用した。
【００３２】
次いで、得られた分散物Ｂを含むインク組成物をＲＩテスタを用いて１００μｍ厚の普通紙に約１μｍとなるように印刷し、紫外線を照射して硬化させ、この上に、分散物Ａを含むインク組成物をＲＩテスタを用いて約２μｍとなるように印刷し、紫外線を照射して硬化させ、印刷物を得た。
【００３３】

【００３４】
実施例１０〜１１
実施例１〜７，比較例１〜３における分散物ＡおよびＢに、ノプコマ−４５１０とフォトマ−６００８とＭＲ２６０とを３０対１７対３の割合で混合した希釈用樹脂を加えて、蛍光体含有率および白色顔料含有率が下記表３に示す組成となるように混合し、さらにダロキュア１１７３（ＥＭケミカル社製；光重合開始剤）を総樹脂量の５重量％添加してディスパで混合して、それぞれ分散物ＡおよびＢを含むインク組成物を調製した。なお、白色顔料としては、Ｒ６７０（石原社製；酸化チタン、粒径 ０．２μｍ）を使用した。
【００３５】
次いで、得られた分散物Ａを含むインク組成物をＲＩテスタを用いて１００μｍ厚の普通紙に約２μｍとなるように印刷し、紫外線を照射して硬化させ、この上に、分散物Ｂを含むインク組成物をＲＩテスタを用いて約１μｍとなるように印刷し、紫外線を照射して硬化させ、印刷物を得た。
【００３６】

【００３７】
各実施例および比較例で得られた印刷物について、発光量を測定した。発光量の測定は、印刷面に８００ｎｍの光を照射し、中心感度が９５０ｎｍのシリコン光検出器で印刷面からの発光を受光して測定した。発光量は比較例１の発光量を１として相対的に表した。
下記表４はその結果である。
【００３８】

【００３９】
【発明の効果】
上記表４から明らかなように、赤外発光蛍光体とともに白色顔料を含有させたインク組成物を用いて得られた印刷物（実施例１〜７）は、いずれも白色顔料を省いて赤外発光蛍光体を含有させたインク組成物を用いて得られた印刷物（比較例１〜３）に比較し、発光量が増大している。
【００４０】
このことから、この発明によって得られるインク組成物は、赤外発光蛍光体の含有量を少なくしても充分な発光量が得られ、またこのインク組成物を使用して得られる印刷物は、赤外発光蛍光体の含有量を少なくしても充分な発光量が得られ、カ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クが色彩を帯びることもなく一段と見えにくくなって、カ−ド等の偽造をより効果的に防止することができ、安全性を一段と向上させることができることがわかる。
【００４１】
また、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の下層に、白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けた印刷物（実施例８および９）は、白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けないもの（比較例２）に比較して発光量が増大しており、さらに、赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の上層に、白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けた印刷物（実施例１０および１１）は、白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けないもの（比較例２）に比較して、白色顔料の含有率が２０重量％のときは、発光量が増大している。
【００４２】
これらのことから、この発明によって得られる赤外発光蛍光体を含有するインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の少なくとも上層または下層に、赤外光を散乱させる白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けた印刷物にあっては、赤外発光層中の赤外発光蛍光体の含有量を少なくしても充分な発光量が得られ、カ−ド等の被印刷物に印刷された潜像マ−クが色彩を帯びることもなく一段と見えにくくなり、カ−ド等の偽造をより効果的に防止することができて、安全性を一段と向上させることができることがわかる。
【００４３】
なお、白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けた印刷物のうち、白色顔料の含有率が５０重量％のものは、白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けないもの（比較例２）に比較して、発光量は減少するが、赤外発光層を白色インク層で覆うため安全性に優れている。

Claims (3)

1. 赤外発光蛍光体を含有するインク組成物において、
   前記赤外発光蛍光体が励起光の照射を受けて蛍光を発した際に、この蛍光を散乱させることにより、散逸する蛍光量を減少させ、その分だけ受光部に到達する蛍光量を増大させる白色顔料として、酸化チタン、アルミナ、炭酸カルシウムまたは硫酸バリウムのいずれか一種を含有させたことを特徴とするインク組成物
2. 請求項１記載のインク組成物を、被印刷物に印刷または印字して赤外発光層を設けたことを特徴とする印刷物
3. 請求項１記載のインク組成物を被印刷物に印刷または印字して形成した赤外発光層の上層および下層に、請求項１に記載した白色顔料を結合剤樹脂に分散させた白色インク層を設けたことを特徴とする印刷物