JP4582739B2

JP4582739B2 - コレステリック液晶薄膜を有するシート

Info

Publication number: JP4582739B2
Application number: JP2000363331A
Authority: JP
Inventors: 朗平澤; 信吾直井
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP2002166490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偽造防止や見る人に美的感覚を与えるコレステリック液晶薄膜を有するシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルムや用紙などを基材とした有価証券など（偽造防止用シート）として、シート基材にホログラムラベルや光輝ラベルなどの偽造が困難なラベルを貼付したものがある。
これらは容易に偽造されず、特別な真贋判定装置を必要としない点で優れているが、反面、ホログラムラベルは製造方法が複雑で、高価であり、光輝ラベルも高価であり、したがって製造コストがアップする問題があった。
一方、特殊な蛍光インキでマークなどを印刷する方法があり、この方法によれば製造コストのアップや製造工程の煩雑さを伴わず、通常状態ではマークが隠蔽されるために、使用者に意識させないという点で優れているが、この種の特殊な蛍光インキは色調が淡く、判別がし難い場合が起こる可能性があり、加えて、真贋判定にブラックライト照射装置が必要である。
これらの真贋判定の技術は、技術的に確立されてから年月日が経過し、一般に認知され、公知化されるようになると逆に偽造され易くなる可能性が高くなるという問題がある。
【０００３】
カラーコピー機やパソコン、スキャナ、カラープリンタなどの普及により、金券やチケット、クーポン券などが偽造される機会は増加する一方である。
【０００４】
本発明者等は先に、基材に、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）などのコレステリック液晶性化合物を含むインキを用いて形成されたコレステリック液晶薄膜を有してなる偽造防止用シートを提案した（特願２０００−２８９１８９号明細書）。ＨＰＣはその水溶液が見る角度によりコレステリック液晶特有の美しい色の輝きを示すが、その発色と色相は水分量に依存するため、水分が蒸発したりあるいは基材の用紙に浸透したり、吸収されると水分量が変化し、時間経過とともに虹彩が消失する問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、従来の問題を解決し、前記水分が蒸発したりあるいは基材の用紙に浸透したり、吸収されて水分量が変化して時間経過とともに虹彩が消失するのを防止し、フィルムや用紙を基材とする有価証券や金券、チケット、クーポン券などの偽造の防止に用いたり、見る人に美的感覚を与えることができるコレステリック液晶薄膜を有するシートを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、基材に、コレステリック液晶性化合物、水、親水性を有する光硬化性成分を主成分として含むビヒクルを特定割合で含む組成物を用いてコレステリック液晶薄膜を形成することにより、水分が蒸発したりあるいは基材の用紙に浸透したり、吸収されて水分量が変化して時間経過とともに虹彩が消失するのを防止でき、安定して見る人に美的感覚を与えることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の請求項１は、基材に、ヒドロキシプロピルセルロースからなるコレステリック液晶性化合物１００質量部、水５５〜７５質量部、ポリエチレングリコール（ｎ＝９）ジアクリレートからなる親水性を有する光硬化性成分を主成分として含むビヒクル３〜５０質量部を含む組成物を用いて形成されたコレステリック液晶薄膜を有してなることを特徴とするシートに関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のコレステリック液晶薄膜を有するシート（以下、シートと称することがある）の一実施形態を説明する説明図である。
図１において、本発明のシート１は、基材の用紙２に透明なポリエステル２軸延伸フィルム３が貼付・積層されており、コレステリック液晶薄膜４（例えば、厚さ約１００μｍ〜１，０００μｍ程度）が両者にサンドイッチされて積層されて構成されている。すなわち、ポリエステル２軸延伸フィルム３の用紙２に対向する箇所にコレステリック液晶性化合物１００質量部、水５５〜７５質量部、親水性を有する光硬化性成分を主成分として含むビヒクル３〜５０質量部を含む組成物を用いて印刷されて形成されたコレステリック液晶薄膜４が用紙２およびポリエステル２軸延伸フィルム３に接着されて形成されている。７は用紙２に印刷された印刷部である。
コレステリック液晶薄膜４は、見る角度により変化する美しい色の輝きを示し偽造困難なものである。
【０００９】
図２は図１に示したコレステリック液晶薄膜４の相構造（モルホロジー）を模式的に示すＡ−Ａ断面説明図である。
図２に示すように、コレステリック液晶薄膜４は、親水性を有する光硬化性成分を主成分として含むビヒクルをＵＶ照射して硬化して得られるマトリックス５中に、水に溶解したコレステリック液晶性化合物６が分散している相構造（モルホロジー）を有する。コレステリック液晶薄膜４はこのような相構造を有するので、水に溶解したコレステリック液晶性化合物６中の水分がマトリックス５中に閉じ込められ、水分が蒸発したりあるいは基材の用紙２に浸透したり、吸収されたりすることがなくなり、水分量が変化して時間経過とともに虹彩が消失することがなくなる。その結果、コレステリック液晶薄膜４はコレステリック液晶特有の美しい色の輝きを安定して示し、見る人に美的感覚を与えることができ、かつ偽造困難なものである。
【００１０】
本発明で用いるコレステリック液晶性化合物は、コレステリック構造を有するか、温度条件などの条件によりコレステリック構造をとる化合物、あるいはこれらの中から選択される２種以上の混合物である。
【００１１】
コレステリック相における分子の配列は、一つの面内で分子はネマチック液晶のように一定方向に配向しているが、隣接する面内での分子配向軸がねじれを起こしているため、配向方向が面の垂直軸のまわりにらせん構造をとっている。この構造をコレステリック構造という。コレステリック液晶の薄膜は白色光のもとで選択反射による美しい干渉色を示す。反射光の波長は、コレステリック液晶性化合物の種類、温度、反射角、入射角により変化する。
【００１２】
代表的なコレステリック液晶性化合物としては、安息香酸コレステリル、塩化コレステリル、オクタン酸コレステリル、ノナン酸コレステリルクロルギ酸コレステリル、炭酸オレイルコレステリル、酢酸コレステリル、エレオステアリン酸コレステリルなどの他、液晶オリゴマー、液晶ポリマーなどを例示することができる。
【００１３】
本発明で用いる親水性を有する光硬化性成分とは、常温の水によく溶解し放置しても分離したり沈殿を生じたりない光硬化性成分であって、公知の親水性を有するアクリル系光重合性モノマーやアクリル系光重合性モノマー以外の光重合性モノマーおよび／または親水性を有するこれらのオリゴマーから任意に選んで用いることができる。
【００１４】
アクリル系光重合性モノマーとしては、具体的には、例えばエチレングリコール単位を分子内にもつポリエチレングリコール（ｎは３以上であり、およそ１４以下）ジアクリレート、トリメチロールプロパンＥＯ変性（ｎは３以上であり、およそ１４以下）トリアクリレート、フェノールＥＯ変性（ｎは３以上であり、およそ１４以下）変性アクリレートや、水酸基を分子内にもつ２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレートなどを挙げることができる。
【００１５】
エチレングリコール単位を分子内にもつアクリル系光硬化性成分の場合、ポリエチレングリコール単位は、ｎは３以上であり、ｎが３未満であると親水性が劣るので好ましくない。ｎの上限は特に限定されないが、入手可能な市販品の場合はおよそ１４以下である。
【００１６】
アクリル系光重合性モノマー以外の光重合性モノマーとしては、具体的には、例えばＮ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−ホルムアミド、Ｎ−ビニル−アセトアミド、アクリロイルモルホリンなどを挙げることができる。
これらの光重合性モノマーは単独で用いてもよいし２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１７】
本発明で用いる光重合開始剤は、従来公知のもので良く、例えば、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１−ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド−ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
これらの光重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。その含有量は、通常アクリル系光硬化性成分１００質量部当り、５〜１５質量部の範囲で選ばれるのが好ましい。
【００１８】
本発明においては、ヒドロキシプロピルセルロースからなるコレステリック液晶性化合物１００質量部、水５５〜７５質量部、好ましくは６０〜７０質量部、特に好ましくは６５質量部前後、ポリエチレングリコール（ｎ＝９）ジアクリレートからなる親水性を有する光硬化性成分を主成分として含むビヒクル３〜５０質量部、好ましくは５〜４０質量部、特に好ましくは５〜３０質量部、を含む組成物を用いてコレステリック液晶薄膜を形成することが肝要である。
水が５５質量部未満あるいは７５質量部を超えると発色しなくなる。
ビヒクルが３質量部未満では光硬化性が低下して紫外線を照射しても硬化しない恐れがあり、５０質量部を超えると発色しなくなる恐れがある。
【００１９】
本発明で用いる前記組成物には、さらに、顔料、染料、分散剤、安定剤、増粘剤、粘着剤、接着剤その他通常のインキに配合される添加剤を本発明の主旨を逸脱しない範囲において配合することができる。
【００２０】
本発明で用いる前記組成物を用いてフィルムや用紙などの基材にコレステック液晶薄膜を形成することにより、ホログラムラベルや光輝ラベルとは全く異なる色彩を得ることができ、この液晶特有の色彩は見る人に美的感覚を与えるとともに、コピー機やスキャナでの偽造は不可能であり、高い偽造防止効果を発現することができる。
【００２１】
本発明で用いる基材としては、上質紙、アート紙、コート紙、ミラーコート紙、コンデンサー紙、パラフィン紙、その他の紙の他に、合成紙、あるいはポリエチレン、透明性を有するポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、塩化ビニルなどの合成フィルムやシート、銅、アルミニウムなどの金属あるいはこれらを組み合わせた複合体を用いることができる。これらの合成フィルムやシートを用いる場合には基材の表面をマット処理、コロナ処理などの表面処理を施してもよい。
【００２２】
本発明の前記組成物は、凸版印刷、グラビア印刷法などの凹版印刷、オフセット方式などの平板印刷、スクリーン印刷およびインクジェット方式その他の通常用いられる印刷方法で基材の面の所定部に塗工してコレステリック液晶薄膜を形成したり、あるいは他の透明性を有する基材に塗工してコレステリック液晶薄膜を形成したものを紙などの基材に積層したりするなどして本発明のシートを作成することができる。
【００２３】
本発明の前記組成物の塗工厚は特に限定されないが、約２００μｍ程度あるいはそれ以上が好ましく、これより薄くなると発色が弱くなり、特に約１００μｍ程度あるいはそれ以下であると発色しなくなる。
【００２４】
【実施例】
以下実施例および比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。
（実施例１）
イオン交換水７５ｇとポリエチレングリコール（ｎ＝９）ジアクリレート（９ＥＧＡと称する）１５ｇと光重合開始剤〈商品名：ＶＩＣＵＲＥ５５（アクゾノーベル社製）〉０．５ｇを混合し、この混合液にヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）〈銘柄：ヒドロキシプロピルセルロースＳＬ（日本曹達社製）〉（コレステリック液晶性化合物）（粉体）１００ｇを配合してよく攪拌して溶解して本発明で用いる組成物を調製した。
【００２５】
この組成物を用いてコート紙に塗工した後（塗工厚約２００μｍ）、塗工面に透明なＰＥＴフィルムを重ね、ＰＥＴフィルム側からＵＶ照射（１００ｍｊ／ｃｍ、２秒）を行い組成物を硬化させて本発明のシートを作った。
作成した直後の本発明のシートおよび２３℃、５３％ＲＨの室内に１週間保管した後の本発明のシートを１ｃｍ×１ｃｍ×５ｃｍのセルに入れて、塗工面を正面から目視して色相を評価した。
【００２６】
（実施例２〜９）
表１に示した配合割合とした以外は実施例１と同様にして本発明のシートを作り、色相を評価した。
【００２７】
（比較例１〜３）
ポリエチレングリコール（ｎ＝９）ジアクリレート（９ＥＧＡ）と光重合開始剤を配合せず表１に示した配合割合とした以外は実施例１と同様にして比較のためのシートを作り、色相を評価した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１から、実施例１〜９の本発明のシートのコレステリック液晶薄膜は、作成した直後も５３％ＲＨの室内に１週間保管した後でも美しい発色が見られることが判る。実施例１〜９の本発明のシートは偽造困難なものであった。
それに対して、比較例１〜３のシートのコレステリック液晶薄膜は、作成した直後は美しい発色が見られたが、５３％ＲＨの室内に１週間保管した後は発色が見られなかった。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
上記実施例ではイオン交換水に９ＥＧＡを溶解した後、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を配合して溶解したが、イオン交換水にヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を溶解した後、９ＥＧＡを溶解して本発明で用いる組成物を調製することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載のコレステリック液晶薄膜を有するシートは、安価である上、コレステリック液晶薄膜中の水分が蒸発したりあるいは基材の用紙に浸透したり、吸収されることがなく、水分量が維持されるので、コレステリック液晶薄膜の有する特有の虹彩が時間経過とともに消失することがないという顕著な効果を奏する。
そして、本発明の請求項１記載のコレステリック液晶薄膜を有するシートは、フィルムや用紙を基材とする有価証券や金券、チケット、クーポン券などの偽造の防止に用いたり、安定して見る人に美的感覚を与えることができるので産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシートの一実施形態を説明する説明図である。
【図２】図１に示したシートのコレステリック液晶薄膜の相構造を模式的に示すＡ−Ａ断面説明図である。
【符号の説明】
１本発明のシート
２基材の用紙
３ポリエステル２軸延伸フィルム
４コレステリック液晶薄膜
５光硬化したマトリックス
６水に溶解したコレステリック液晶性化合物
７印刷部

Claims

基材に、ヒドロキシプロピルセルロースからなるコレステリック液晶性化合物１００質量部、水５５〜７５質量部、ポリエチレングリコール（ｎ＝９）ジアクリレートからなる親水性を有する光硬化性成分を主成分として含むビヒクル３〜５０質量部を含む組成物を用いて形成されたコレステリック液晶薄膜を有してなることを特徴とするシート。