專利名稱：防偽用材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及防偽用材料，特別是涉及利用光透過性低的材料在特定情況下可以讀出信息的防偽用材料的改進。
背景技術：
由特定企業(yè)制造的產(chǎn)品，通過在產(chǎn)品上標明該企業(yè)的名稱，就能使消費者信賴該產(chǎn)品并給予高的評價。進而，這樣的企業(yè)名稱可以刺激消費者對商標的興趣，從而能夠產(chǎn)生新的附加值。
可是也存在這樣的情況，也就是某些企業(yè)利用消費者的信賴與其對商標的興趣，把已贏得消費者信賴的企業(yè)名稱不正當?shù)貥嗽谄洚a(chǎn)品上，以便從中謀取利益。由于市場上出現(xiàn)的仿冒制品往往是品質(zhì)顯著低劣的產(chǎn)品，因此使得好不容易贏得的消費者的信賴重新喪失，從而給企業(yè)造成嚴重的問題。
因此，為了避免發(fā)生這樣的問題，通過向產(chǎn)品賦予難以偽造的技術或者能夠判別真品與仿冒品的技術，就能防止仿冒品的流通。
這樣，作為用于防偽的目的而向產(chǎn)品賦予的技術，存在使用后向反射材料和多變色性珍珠顏料的技術。圖14示出了使用這樣后向反射材料的防偽用材料的概要圖。
如圖14所示，使用傳統(tǒng)后向反射材料的防偽用材料100的構成如下，即在基體102上積層后向反射材料層104和透明薄膜層106，在后向反射材料層104與透明薄膜層106之間插入攝影信息108或印刷的文字信息110。
該圖中示出的后向反射材料層104由基板112、干涉物質(zhì)層114和透明微小球116構成，對于象太陽光或照明光那樣的普通光線的光源，由于光線從各個方向入射到后向反射材料中，導致在各層材料中發(fā)生光的漫射，因此觀察不到后向反射光或由干涉物質(zhì)層114產(chǎn)生的干涉色，而當受到與前進方向一致的光(將其稱為直線光)照射時，由于在透明微小球116和干涉物質(zhì)層114中發(fā)生后向反射和光的干涉，從而可以觀察到由此產(chǎn)生的干涉色，例如可以使得，在普通光和直線光照射下，在干涉物質(zhì)層中出現(xiàn)不同的文字或圖案，這樣就能判別真品與仿冒品。
而且，在要偽造該防偽用材料100的后向反射材料104時，用于形成后向反射材料層的基材112、干涉物質(zhì)層114和透明微小球116的形成狀態(tài)就被破壞，要重新構成該狀態(tài)是很困難的，因此，偽造在實質(zhì)上是非常困難的。另外，要把干涉物質(zhì)層114在普通光、直線光照射下所能觀察到的圖案或文字信息完全相同地再現(xiàn)也是非常困難的，因此該技術能對防偽作出很大貢獻。
但是，作為象圖14所示那樣構成的傳統(tǒng)的防偽用材料，通過磨去透明薄膜層106并改變攝影信息108或文字信息110，再用原來透明的薄膜覆蓋，這樣就可以對攝影信息108或文字信息110加以涂改。另外，通過這種涂改，即使變更了攝影信息108或文字信息110，后向反射材料層104仍能保持原來的信息，在此情況下，要判別涂改的事實是非常困難的。再者，只要能夠獲得后向反射材料層104，就能簡單地偽造傳統(tǒng)的防偽用材料。這樣，由于能對材料的上部進行加工，所以傳統(tǒng)的防偽用材料的保密性是低的。
為了達到上述目的，本發(fā)明中所說的防偽用材料是使用一種能使入射光大致上返回到入射光進入方向的后向反射材料和在上述后向反射材料上積層的透明薄膜的材料，其特征在于，在上述后向反射材料與上述透明薄膜層之間或者在上述透明薄膜層的表面上，具有一層由光透過性比上述透明薄膜低的材料形成的低透過率層，并且上述低透過率層在420～700nm波長區(qū)域的光的透過率在45％以上。
另外，在本發(fā)明的防偽用材料中，優(yōu)選在上述后向反射材料與低透過率層之間或在上述后向反射材料上記錄由印刷形成的文字或圖案或攝影等的信息。
另外，在本發(fā)明的防偽用材料中，該后向反射材料優(yōu)選是一種能使與入射光的色調(diào)不同的著色光返回到入射光的進入方向的著色光后向反射材料。
另外，在本發(fā)明的防偽用材料中，用于形成該低透過率層的光透過性低的材料優(yōu)選是一種光漫射性比該透明薄膜高的材料。
另外，在本發(fā)明的防偽用材料中，上述光漫射性高的材料優(yōu)選是球狀二氧化硅、球狀氧化鋁等的球狀無機粉體或球狀聚甲基丙烯酸甲酯、球狀聚乙烯、球狀硅氧烷等的球狀樹脂粉體。
另外，在本發(fā)明的防偽用材料中，用于形成該低透過率層的光透過性低的材料優(yōu)選是一種光遮蔽性比該透明薄膜高的材料。
另外，在本發(fā)明的防偽用材料中，上述光遮蔽性高的材料優(yōu)選是二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦被覆云母等的無機物或者鋁、金等的金屬。
另外，在本發(fā)明的防偽用材料中，優(yōu)選在紙或薄膜等的基體或物品上貼著或形成一體。
圖2是用于說明使用光漫射性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在普通光照射下的行為的說明圖。
圖3是用于說明使用光漫射性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在直線光照射下的行為的說明圖。
圖4是用于說明使用光遮蔽性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在普通光照射下的行為的說明圖。
圖5是用于說明使用光漫射性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在直線光照射下的行為的說明圖。
圖6是用于說明當使用球狀無機粉體或球狀樹脂粉體形成低透過率層時的低透過率層的形成狀態(tài)的截面概要圖。
圖7是用于說明能夠使著色光返回到入射光進入方向的著色光后向反射材料的結構的說明圖。
圖8是將表1的結果匯總成曲線的圖。
圖9是將表2的結果匯總成曲線的圖。
圖10是用于說明在實驗2中的試樣的形成步驟和測定方法的說明圖。
圖11是表示在各種不同的情況下對實施例1觀察時所獲觀察結果的說明圖。
圖12是表示在各種不同的情況下對實施例3觀察時所獲觀察結果的說明圖。
圖13是本發(fā)明的防偽用材料其它實施方案的截面圖。
圖14是使用后向反射材料的傳統(tǒng)防偽用材料的概要圖。
用于實施發(fā)明的最佳方式下面參照本發(fā)明的一個實施方案詳細地說明本發(fā)明的防偽用材料。
圖1示出了本發(fā)明的防偽用材料一個實施方案的截面圖。圖1中示出的防偽用材料2的構成如下在基體3上貼著能使入射光大致上返回到入射光的進入方向的后向反射材料4，在該后向反射材料4上積層有透明薄膜6，在按如此積層使用的材料中，在上述后向反射材料4與上述透明薄膜層6之間具有一層由光透過性比上述透明薄膜6低的材料形成的低透過率層8。應予說明，圖1中所示本發(fā)明的低透過率層8不必覆蓋防偽用材料一側的全部表面。
作為用于形成低透過率層8的其光透過性比透明薄膜6低的材料，可以舉出分成兩類的材料，其中的一類是光漫射性比該透明薄膜高的材料，另一類是光遮蔽性比該透明薄膜高的材料。
具有如此結構的本發(fā)明的防偽用材料在受到普通光照射時和受到直線光照射時顯示出不同的行為。
此處對本說明書中使用的光的名稱定義如下。所謂普通光是指象上述現(xiàn)有技術中所說的那樣，在太陽光下或熒光燈等照明光中存在的波長是分散的，而且光的前進方向也是分散的那樣狀態(tài)的光。與此不同，所謂直線光是指存在的光的波長即使是分散的，其前進方向也是一致的光。根據(jù)這一含義，象激光那樣的相干光，可以說是一種直線光的特殊形態(tài)，在本說明書中，作為直線光也包含激光在內(nèi)。
在向圖1所示那樣的本發(fā)明防偽用材料照射如上述定義的兩種光時，就會顯示出如下的行為。應予說明，在使用使用光漫射性高的材料和光遮蔽性高的材料作為光透過性低的材料時，它們的行為多少是有些差異的，因此，下面分兩種情況進行說明。
圖2是用于說明使用光漫射性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在普通光照射下的行為的說明圖，也是表示本發(fā)明的防偽用材料一個實施方案的截面簡略圖。應予說明，在圖2中，對于與圖1相同構成要素相對應的部分賦予相同的符號，但省略了說明。
如圖2(a)所示，在普通光的情況下，光線10從各種不同的方向入射到本發(fā)明的防偽用材料2中。入射到本發(fā)明的防偽用材料2中的光10如圖2(b)所示那樣，穿過透明薄膜層6和低透過率層8而到達后向反射材料層4，然后大致上沿著入射光進入的方向反射。然后，如圖2(c)所示，反射的光成為返回光12并再次穿過透明薄膜層6，并大致上沿著入射光的進入方向返回，但是在返回過程中到達了低透過率層8的光與返回光12不同，由于形成低透過率層8的光漫射性高的材料的作用而使到達低透過率層8的光成為沿各種不同方向漫射的漫射光14。
但是，由于入射光10的入射方向是各種各樣的方向，因此返回光12的前進方向也有各種各樣的方向性，即使用肉眼觀察這樣的狀態(tài)，也不能清楚地分辨出由于低透過率層8導致漫射的漫射光14與返回光12的差別。
因此，在普通光的情況下用肉眼觀察本發(fā)明的防偽用材料時，低透過率層就成為實質(zhì)上不能看見的層。
與此不同，在照射直線光時顯示如下的行為。圖3是用于說明使用光漫射性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在直線光照射下的行為的說明圖，也是表示本發(fā)明防偽用材料的一個實施方案的截面簡略圖。應予說明，在圖3中，對于與圖2相同構成要素相對應的部分賦予相同的符號，但省略了說明。
如圖3(a)所示，在直線光的情況下，光線10只從一個方向入射到本發(fā)明的防偽用材料2中。入射到本發(fā)明的防偽用材料2中的光10如圖3(b)所示那樣，穿過透明薄膜層6，在穿過低透過率層8時有一部分漫射，然后到達后向反射材料層4并大致上沿著入射光的進入方向反射。進而如圖3(c)所示，反射的光成為返回光12并再次穿過透明薄膜層6，直接地大致上沿著入射光的進入方向返回，但是在返回過程中到達低透過率層8的光與返回光12不同，仍然會由于形成低透過率層8的光漫射性高的材料的作用而成為向各種不同方向漫射的漫射光14。
當用肉眼從大致上為直線光的照射方向觀察這種狀態(tài)時，返回光12就向著觀察的眼睛前進，因此可以非常清楚地觀察到。但是由于低透過率層8的作用而變成漫射光的漫射光14就成為方向性散亂的光，從而導致朝著肉眼方向前進的光大為減少。因此用肉眼所看到的低透過率層8發(fā)暗。
對于這樣使用光漫射性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料，由于在普通光的情況下觀察不到低透過率層8，因此可以作為保密信息使用。
下面說明使用光遮蔽性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料。圖4是用于說明使用光遮蔽性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在普通光照射下的行為的說明圖，也是表示本發(fā)明的防偽用材料的一個實施方案的截面簡略圖，應予說明，在圖4中，對于與圖2相同構成要素對應的部分賦予相同的符號，但省略了說明。
如圖4(a)所示，在普通光的情況下，光線10從各種不同的方向入射到本發(fā)明的防偽用材料2中。然后，入射到本發(fā)明的防偽用材料2中的光10中圖4(b)所示那樣，穿過透明薄膜層6和低透過率層8而到達后向反射材料層4，然后大致上沿著入射光的進入方向反向。然后，如圖4(c)所示，反射的光成為返回光12并再次穿過透明薄膜層6，并大致上沿著入射光的進入方向返回，但是在返回過程中到達了低透過率層8的光與返回光12不同，由于形成低透過率層8的光遮蔽性高的材料的作用而成為反射光的強度減弱了的返回光16。
在用肉眼觀察這樣的狀態(tài)時，低透過率層8可以用肉眼觀察到，但是由于形成低透過率層的材料的作用而賦予圖案性，從而使得防偽用材料2本身成為圖案性高的材料。
因此，在普通光的情況下用肉眼觀察本發(fā)明的防偽用材料時，低透過率層就成為可以提高防偽用材料的圖案性的層。
與此不同，在照射直線光的情況下顯示下述的行為。圖5是用于說明使用光遮蔽性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料在直線光照射下的行為的說明圖，也是表示本發(fā)明的防偽用材料的一個實施方案的截面簡略圖。應予說明，在圖5中，對于與圖2相同構成要素對應的部分賦予相同的符號，但省略了說明。
如圖5(a)所示，在直線光的情況下，光線10只從一個方向入射到本發(fā)明的防偽用材料2中。入射到本發(fā)明的防偽用材料2中的光10如圖5(b)所示那樣，穿過透明薄膜層6，在穿過低透過率層8時有一部分被遮蔽，然后到達后向反射材料層4并大致上沿著入射光的進入方向反射。進而如圖5(c)所示，反射的光成為返回光12并再次穿過透明薄膜層6，直接地大致上沿著入射光的進入方向返回，但是在返回過程中到達低透過率層8的光與返回光12不同，由于形成低透過率層8的光遮蔽性高的材料的作用而成為反射光的強度減弱了的返回光16。
在用肉眼大致上沿直線光的照射方向觀察這種狀態(tài)時，返回光12的前進方向對準觀察的肉眼，因此可以非常清楚地觀察到。但是由于低透過率層8的作用而導致光強度已減弱了的返回光16在朝肉眼方向進行的光大為減弱。因此在用肉眼看到的低透過率層8發(fā)暗。
對于使用光遮蔽性高的材料作為光透過性低的材料的防偽用材料，由于在普通光的情況下能夠向低透過率層8賦予圖案性，并且在用直線光照射時有一部分發(fā)暗，因此可以作為保密信息使用。
這樣，本發(fā)明的防偽用材料由于照射光為普通光或直線光而顯示不同的行為，因此使用直線光便能判別一種物品是否為偽造品。另外，在要偽造而將透明薄膜層6剝下或磨去時，低透過率層8與透明薄膜層一起被破壞，因此，即便能使透明薄膜層復原，在照射直線光時的低透過率層的觀察狀態(tài)也發(fā)生變化，所以據(jù)此也可以得知偽造的事實。
這樣，為了使得在最表層的透明薄膜層6被剝離或破壞時，低透過率層8也確實被破壞，優(yōu)選是使最表層的透明薄膜層與低透過率層按照相鄰接的狀態(tài)形成。
另外，如上所述，本發(fā)明的防偽用材料是一種在直射光照射時可以根據(jù)透過低透過率層的光的強度與沒有透過低透過率層的光的強度之差來判別真品和偽造品的材料。另外，在普通光的照射下，低透過率層必須是看不見的層或者是具有能夠賦予圖案性的功能的層。為此，本發(fā)明的低透過率層8在420nm～700nm的波長區(qū)域內(nèi)的光透過率優(yōu)選在45％以上，更優(yōu)選在50％以上。
如果透過率低于上述限定值，則設置在低透過率層下層的文字信息或攝影信息就難以辯認。另外，將光的波長范圍選定為420nm～700nm的理由是，在該波長區(qū)域內(nèi)的光大致上與可見光的波長區(qū)域相一致。
作為透明薄膜，可以舉出聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等的材料，其中也包含全息照相薄膜或光衍射記錄薄膜等的形態(tài)。
此處，作為光漫射性比該透明薄膜高的材料，可以舉出下述幾個例子球狀二氧化硅、球狀氧化鋁等的球狀無機粉體或球狀聚甲基丙烯酸甲酯、球狀聚乙烯、球狀聚硅氧烷等的球狀樹脂粉體。這些材料的透明性非常高，并且光漫射性也非常高，因此富含在普通光下的不可見性和在直線光下的光漫射性，所以非常合適使用。
作為用于形成低透過率層的球狀無機粉體或球狀樹脂粉體的適宜粒徑，也需根據(jù)粉體所具有的折射率等性質(zhì)決定，不能一概而論，但是該粒徑優(yōu)選在1μm～20μm的范圍內(nèi)。
在使用這樣的球狀無機粉體或球狀樹脂粉體來形成低透過率層的情況下，優(yōu)選是象圖6所示那樣使各球體按整齊排列配置的方式形成的低透過率層，這樣就不會發(fā)生光的漫射性混亂。
圖6是用于說明當使用球狀無機粉體或球狀樹脂粉體形成低透過率層時的低透過率層的形成狀態(tài)的截面概要圖。應予說明，在圖6中，對于與圖1相同構成要素對應的部分賦予相同的符號，但省略了說明。如圖6(a)所示，由球狀粉體形成的低透過率層8形成于后向反射材料層4與透明薄膜層6之間，并且各粉體按照1層整齊排列地配置的方式來形成。
應予說明，所謂將各球體整齊排列地配置并不意味著各球體只按成為一層的方式來形成低透過率層，如圖6(b)或圖6(c)所示那樣按照二層或三層那樣的多層來進行整齊排列配置的方式也是可行的。
但是，如果重疊了過多的層，則不但不能使光的漫射性進一步提高，而且會使透明性降低，并且結果還會對材料本身的強度帶來不良的影響，因此，在使用球狀無機粉體或球狀樹脂粉體來形成本發(fā)明中的低透過率層時，作為該低透過率層的厚度，優(yōu)選為1μm～20μm。
另外，作為光遮蔽性比該透明薄膜高的材料，可以舉出下述幾個例子二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦被覆的云母等的無機物或鋁、金等的金屬。這些物質(zhì)能在普通光的照射下向防偽用材料賦與高的圖案性。另外，通過調(diào)整層的形成狀態(tài)，也可以提高光的透過性，因此使得，在直線光的照射下通過低透過率層的光多于在低透過率層表面上反射的光，結果就起到一種在后向反射材料層4中返回光穿過低透過率層時能使該光的強度減弱的層的作用，這樣也可以顯示保密信息。
在使用二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦被覆云母等的無機物作為形成低透過率層使用的場合，作為這些無機物的適宜粒徑，應根據(jù)該粉體所具有的折射率或在其表面上的反射率、材料本身所具有的透明性等性質(zhì)來決定，不能一概而論，但是一般說來，當粉體為球狀、塊狀時，平均粒徑適宜為0.01～10μm，而當粉體為板狀時，其厚度適宜為0.2～10μm.
另外，當使用光遮蔽性高的材料作為低透過率層時，層厚直接影響低透過率層的光透過率，因此非常重要。因此，當使用二氧化鈦、二氧化鈦被覆云母等的光透過率較高的材料來形成低透過率層時，低透過率層的層厚優(yōu)選為1～20μm，更優(yōu)選為1～10μm。
當使用氧化鋅、氧化鐵等光透過率較低的材料，或鋁、金等的光反射性金屬來形成低透過率層時，低透過率層的層厚應根據(jù)材料的折射率或反射率來決定，但是這些材料隨著其層厚的增加，光透過率的降低特別明顯，因此其層厚優(yōu)選為50～300，更優(yōu)選為100～200。
當使用光遮蔽性高的材料作為低透過率層時，如果層厚低于上述限定值，則不能賦予滿意的圖案性，反之，如果層厚高于上述限定值，則會由于光的透過率太低而使得設置在低透過率層下面的文字信息或攝影信息難以辯認。
另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選通過印刷將文字或圖案或者攝影等的信息記錄在該后向反射材料與該低透過率層之間。
下面再利用圖1進行說明。如圖1所示，在本實施方案中，在后向反射材料4與低透過率層8之間夾持著攝影信息11和文字信息13。當采用如此的結構時，如果要將攝影信息11或文字信息13改變成另外的攝影或文字，就必須將后向反射材料層4或透明薄膜層6和低透過率層8一起破壞。但是，后向反射材料層4或低透過率層8一旦被破壞，要將其修復是非常困難的，即使將攝影信息或文字信息改變了，也可以通過直線光照射下的觀察狀態(tài)的變化簡單地判別涂改的事實，因此對攝影信息或文字信息的涂改實質(zhì)上是不可能的。
另外，本發(fā)明中的防偽用材料，優(yōu)選其中的后向反射材料是一種能使與入射光的色調(diào)不同的著色光返回到入射光進入方向的著色光后向反射材料。當使用這樣的后向反射材料時，就能在普通光和直線光的照射下分別觀察到后向反射材料所呈現(xiàn)的不同的顏色，因此能夠賦予更高的保密性。
作為這樣的后向反射材料，可以舉出那些具有干涉物質(zhì)層的后向反射材料。在圖1所示的實施方案中，作為能使著色光返回到入射光進入方向的著色光后向反射材料，由作為干涉物質(zhì)層的二氧化鈦被覆云母層17以及處于其上面的用于使入射光返回到入射光進入方向的透明微小球18構成。下面說明具有這樣構成的后向反射材料能夠使入射光著色的機理。
圖7是用于說明能夠使著色光返回到入射光進入方向的著色光后向反射材料的結構的說明圖。應予說明，在圖7中，對于與圖1相同的構成要素賦予相同的符號，但省略了說明。
如圖7(a)所示，后向反射材料4的構成是在基板15上設置作為干涉物質(zhì)層的二氧化鈦被覆云母層17，再在其表面一側整齊排列地配置有許多由玻璃等制成的粒徑為30～80μm的透明微小球18。
從外方入射的入射光10進入微小球18內(nèi)。然后，其中的至少一部分通過透明微小球18而被干涉物質(zhì)層17反射，再度返回到微小球18中，并向外方前進。由于微小球18向外方突出的面是球面，因此，即使入射角多少有些變化也能產(chǎn)生同樣的作用，這樣就能使反射光12返回到入射方向。
使這時的入射光著色的機理如圖7(b)所示。用于構成干涉物質(zhì)層的二氧化鈦被覆云母20由鱗片狀云母22和被覆在該云母22上的二氧化鈦層24構成，上述入射光10的一部分被二氧化鈦層24的表面反射而成為反射光12a，入射光10的另一部分被云母22與二氧化鈦層24的界面反射，成為反射光12b。上述反射光12a與反射光12b具有約相當于二氧化鈦層24的兩倍的光程差，在反射光12a與反射光12b的波長成分中，光程差成為半波長的奇數(shù)倍的成分增強，而成為波長的整數(shù)倍的成分則衰減。結果，通過調(diào)整上述二氧化鈦層24的層厚，即可以獲得具有所需顏色的反射干涉光26。該有色反射干涉光26由于透明微小球18的作用而返回到大致上與入射光光路相同的方向。
在使用這樣的后向反射材料時，對于普通的光源，由于光從各種各樣的方向入射，因此由二氧化鈦層24造成的光程差各不相同，結果就觀察不到通過干涉而增強的色彩，只能觀察到由二氧化鈦被覆云母20的外觀所呈現(xiàn)的顏色。
可是在用直線光照射時，由于直線光的光程差是大體上完全相同的，因此，特定的顏色由于干涉而增強，當從直線光照射的方向觀察時，可以觀察到通過干涉而增強的色彩與二氧化鈦被覆云母的外觀色一起混合而形成的顏色。
由于二氧化鈦被覆云母的外觀色與通過干涉而增強的干涉色是不同的顏色，因此通過調(diào)整二氧化鈦層的層厚，就能使得在普通光、直線光下觀察到的色彩發(fā)生變化。
另外，在使用這樣的后向反射材料的情況下，如果利用二氧化鈦被覆云母的外觀色來記載圖畫或圖案、文字等，由于干涉色的作用而使得不同的圖畫或圖案、文字等呈現(xiàn)出來，這樣就使得偽造更加困難，這樣也能起到判別真?zhèn)蔚淖饔貌⑻岣弑Ｃ苄浴?br> 進而，在利用這樣的后向反射材料制造本發(fā)明的防偽用材料的場合，優(yōu)選是把在直線光下出現(xiàn)的后向反射材料中的圖畫或圖案、文字與通過低透過率層的作用而出現(xiàn)的圖畫或圖案、文字組合起來，借此來提示特定的信息，這樣可以進一步提高保密性。
應予說明，雖然此處說明的后向反射材料使用二氧化鈦被覆云母作為干涉物質(zhì)層，但是作為干涉物質(zhì)層不限定于使用二氧化鈦被覆云母。
例如，作為云母的代用物，可以將金屬鋁、金屬鈦、不銹鋼等的粉末；或者板狀氧化鐵、板狀二氧化硅、板狀氧化鈦、板狀氧化鋁等的無機板狀氧化物；或者白云母、黑云母、絹云母、高嶺石、滑石等的層狀化合物；PET樹脂膜、丙烯酸樹脂膜等的有機高分子箔等的鱗片狀粉體作為母核使用。另外，為了提高光的利用率，優(yōu)選使用那些既是鱗片狀粉體又具有光透過性的物質(zhì)。對粉體的粒徑?jīng)]有特別限定，但優(yōu)選為1～200μm，特別優(yōu)選為10～120μm的扁平的粉體，這樣容易發(fā)揮美麗的光澤和干涉色。
為了向這些粉體賦予干涉色，可以用金屬氧化物來被覆粉體的表面，一般說來，作為金屬氧化物，可以舉出二氧化鈦、氧化鐵、低次氧化鈦、氧化鋯、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈷、氧化鎳、鈦酸鈷等，以及Li2CoTi3O8或KNiTiOx等的復合氧化物，或者這些金屬氧化物的混合物等，但只要是能夠發(fā)現(xiàn)干涉色的金屬氧化物即可，對此沒有特殊限定。向這些金屬氧化物的鱗片狀粉體的被覆工序，可以通過將這些金屬氧化物的有機鹽或無機鹽加熱或中和水解的方法或通過CVD或PVD之類的蒸鍍操作來進行。
另外，也可以不象上述那樣使用粉體來形成干涉物質(zhì)層而是使用通過將金屬膜的表面氧化而獲得的具有干涉色的金屬膜作為干涉物質(zhì)層。
應予說明，雖然在圖7中舉例說明了利用二氧化鈦被覆云母來使入射光反射的事實，但是即使這些干涉物質(zhì)層的反射性不十分高，也可以使入射光著色。在此情況下，為了利用基板15反射不被干涉物質(zhì)層反射而是從其中透過的光，可以向基板15賦予光反射性。相反，如果干涉物質(zhì)層具有充分的反射性，則不必使用基板15。
另外，可用于本發(fā)明的后向反射材料不只限于這些能使著色光返回的后向反射材料，一般的后向反射材料也可以使用。
由以上說明的后向反射材料、低透過率層、透明薄膜積層而形成的本發(fā)明的防偽用材料優(yōu)選是粘貼在紙或薄膜等的基體或物品上，或者與這些基體或物品一體地形成。
這些紙或薄膜等的基體或物品應是能夠防止偽造的物品，但是作為對象，只要將本發(fā)明的防偽用材料粘貼或一體地形成，就可以通過判定本發(fā)明的防偽用材料是不是真品來判定紙或薄膜等的基體或物品是不是真品，因此較為理想。
下面使用幾種物質(zhì)作為形成本發(fā)明的低透過率層的材料，通過實驗來確認這幾種材料是否具有某種程度的光透過性。另外，使用同樣的材料實際上形成防偽用材料，試驗了這些材料是否具有表示保密信息的能力。
實驗1首先，最初作為低透過率層的材料，使用在屬于光漫射性高的材料中，粒徑為4.5μm的硅氧烷類球狀粉體、粒徑為2～15μm的二氧化硅球狀粉體以及在屬于光遮蔽性高的材料中，粒徑為5～25μm的二氧化鈦的被覆率為57％的二氧化鈦被覆云母、粒徑為5～25μm的二氧化鈦的被覆率為68％的二氧化鈦被覆云母、粒徑為0.3μm的銳鈦礦型二氧化鈦進行實驗。另外，作為比較例，使用粒徑為5～25μm的云母粉體進行實驗。
首先將1g的各種材料分散于15g的硝酸靈試劑中，然后將各種材料按照涂層厚度0.05mm、0.101mm、0.204mm涂敷在OHP薄片上，在室溫下干燥，然后把獲得的試樣進行實驗。
透過率的測定方法如下，即，使用分光光度計(UV-3410TM，日立制)，對于400～700nm的波長，測定從什么也沒有涂敷的OHP薄片透過的光線的強度，以這時的透過率為100％，然后測定從涂敷了各種材料的上述試樣透過的光的強度，據(jù)此進行透過率的換算。結果示于下面的表1、2中。
表1

表2

另外，把使用表1中的硅氧烷類球狀粉體制成的試樣獲得的結果畫成曲線并將其示于圖8(a)中，把使用二氧化硅球狀粉體制成的試樣獲得的結果畫成曲線并將其示于圖8(b)中，以及把使用二氧化鈦的被覆率為57％的二氧化鈦被覆云母制成的試樣獲得的結果畫成曲線并將其示于圖8(c)中。同樣地，把使用表2中的二氧化鈦被覆率為68％的二氧化鈦被覆云母制成的試樣獲得的結果畫成曲線并將其示于圖9(a)中，把使用銳鈦礦型氧化鈦制成的試樣獲得的結果畫成曲線并將其示于圖9(b)中，以及把使用云母粉體制成的試樣獲得的結果畫成曲線并將其示于圖9(c)中。
該實驗1的結果表明，硅氧烷類球狀粉體、二氧化硅球狀粉體和作為比較例的云母粉體都具有非常高的光透過率，對于按實驗進行涂敷的涂層厚度，每一種厚度的涂層皆獲得良好的透過率。
另外，對于作為光遮蔽性高的材料的氧化鈦被覆云母，當涂敷量達到O.204mm時，其光透過率就變?yōu)?5％以下。
進而，對于銳鈦礦型二氧化鈦，即使其涂層厚度為0.101mm，其光透過率也變?yōu)?5％以下。
實驗2接著，利用在上述實驗1中使用的各種材料和作為比較例的云母來形成本發(fā)明的防偽用材料，然后試驗各種低透過率層在直線光下是否能夠充分地顯示保密信息。
下面參照


試樣的形成步驟。把在一般市售的后向反射材料上印刷了文字的PET薄膜積層和固定。示出了該樣子的是圖10(a)。
把在上述實驗1中使用的各種試樣在其上面積層。如圖10(b)所示將各試樣在薄膜的中央涂敷或長方形30。其目的是通過與試樣積層使低透過率層將文字覆蓋，以便象圖10(c)所示那樣形成本實驗中的試樣。
另外，如果在低透過率層中使用的各種材料能夠充分地顯示保密信息，則在照射直線光時，低透過率層看上去發(fā)暗，因此如圖10(d)所示那樣，文字就變成看不見或者成為幾乎看不見的狀態(tài)。
對如此形成的各試樣的評價方法如下，即，在普通光下和直線光下用目視法觀察，判定在普通光下用目視法觀察時判定是否能看見文字信息，很清楚地看見評價為◎，能看見評價為○，看得見但看不清楚評價為△，幾乎完全看不見評價為×。另外，在直線光下觀察時，看不見文字信息，或者看不清楚，就判定為保密信息可以顯示，將可以顯示評價為○，將不能顯示評價為×。
結果示于下面表3中。
表3


實驗2的結果表明，在硅氧烷類球狀粉末和二氧化硅球狀粉末的情況下，在進行實驗時的涂層厚度皆具有良好的光透過性，而且保密信息的顯示也是可能的。另外，當二氧化鈦被覆云母的涂層厚度為0.204mm時，在普通光照射下就看不見文字信息，但是保密信息的表示不管涂層厚度如何都是可能的。同樣地，在銳鈦礦型二氧化鈦的情況下，當涂層厚度在0.101mm以上時，在普通光照射下就看不見文字信息，但是保密信息的表示不管涂層厚度如何都是可以的。
與此相反，云母雖然具有非常高的光透過性，但是卻不能顯示保密信息?？梢哉J為，這是由于云母是由平板狀的剝離層構成的，從這一性質(zhì)考慮，其總體的形狀也是平板狀的，所以不具有足夠的光漫射性的緣故。
實驗3根據(jù)實驗2的結果，使用能夠獲得良好結果的二氧化硅而且形狀各異的粉末作為光漫射性高的材料，按照與實驗2同樣的試驗方法和評價方法進行實驗。關于所用的粉末，使用形狀為板狀并且平均粒徑為5μm的二氧化硅板狀粉末以及形狀為球形并且平均粒徑為5μm和20μm的二氧化硅球形粉末。
結果示于表4中表4

實驗3的結果表明，在透過性一項中，不管什么形狀和多大粒徑的二氧化硅粉末，也不管涂層的厚度如何，皆能獲得良好的結果。然而，在照射直線光的條件下進行是否能夠顯示保密信息的試驗時，其結果是，對于球形粉末，不管其平均粒徑是5μm和20μm中的哪一種，也不管涂層厚度如何，皆能顯示保密信息，與此相反，板狀粉末卻不能顯示保密信息。由此看出，作為光漫射性高的材料，其形狀優(yōu)選是非板狀的。
從以上的實驗1、實驗2和實驗3的結果可以看出，在使用光漫射性高的材料作為低透過率層的材料時，優(yōu)選是透明度高并且具有充分光漫射性的材料。由此看出，作為光漫射性高的材料，優(yōu)選是透明性高的非板狀的粉末。
另外，當使用光遮蔽性高的材料作為低透過率層時，優(yōu)選將涂層的厚度調(diào)整成為在420～700nm波長范圍內(nèi)的光的透過率在45％以上。
下面舉出實施例來更詳細地說明本發(fā)明。
實施例1在一張厚度為38μm的透明PET薄膜上涂敷一層丙烯酸類樹脂與交聯(lián)劑的混合物，在該樹脂完全固化之前，在其上面散布一層折射率為1.9并且粒徑為38～50μm的玻璃珠，在120℃下進行3分鐘的加熱處理以將玻璃珠固定。
然后再在上述玻璃珠上涂敷一層丙烯酸類樹脂與交聯(lián)劑的混合物，該涂層的厚度以能夠獲得返回光為宜，然后在120℃進行3分鐘的加熱處理以使其完全固化。進而在其上面涂層一層由丙烯酸類樹脂100份(溶劑干燥后的殘留成分為45重量％)與外觀色為白色并且干涉色呈金色的二氧化鈦被覆云母(イリオジン 201TM，メルク社制)30份形成的混合物，在120℃下進行3分鐘的熱處理，形成了干涉物質(zhì)層。然后在已形成的干涉物質(zhì)層上加熱壓合一層厚度為300μm的白色PET，形成了后向反射層。
接著將已形成的后向反射材料翻過來，在透明PET薄膜上用黑色油墨通過絲網(wǎng)印刷形成文字。
然后在其上面用一種能形成低透過率層的球狀硅氧烷粉末與硝酸靈試劑的混合物印刷圖案與文字信息。
最后在上述低透過率層上加熱粘接一種具有粘接層的厚度為19μm的透明PET薄膜，從而獲得了本發(fā)明的防偽用材料。
當在普通光下觀察所獲的防偽用材料時，如圖11(a)所示，可以看清用黑油墨印刷的文字信息。另外，后向反射材料呈現(xiàn)作為二氧化鈦被覆云母外觀色的白色。然而，用球狀硅氧烷粉末形成的低透過率層幾乎不能看見。
接著，當在直線光下觀察所獲的防偽用材料時，如圖11(b)所示，除了用黑色油墨印刷的文字信息之外，還能看清使用由球狀硅氧烷粉末形成的低透過率層描畫的圖形和文字。這時，后向反射材料呈現(xiàn)作為二氧化鈦被覆云母干涉色的金色。
接著將上述防偽用材料上最表層的透明PET薄膜剝離，改變用黑油墨印刷的文字信息，然后用粘合劑再粘貼復原，對所獲的防偽用材料進行觀察。
當在普通光下觀察時，如圖11(c)所示，看不出透明PET薄膜與剝離之前在觀察狀態(tài)上的變化。
但是在直線光下觀察時，如圖11(d)所示，可以看出由低透過率層形成的圖形和文字已被破壞，這就清楚地表明，低透過率層已被破壞。
實施例2除了使用外觀色為白色而且干涉色為綠色的二氧化鈦被覆云母(イリオジン231TM，メルク社制)代替在實施例1中用于低透過率層的球狀硅氧烷粉末以外，其余按照與實施例1同樣的制造步驟，獲得了本發(fā)明的防偽用材料。
當在普通光下觀察所獲的防偽用材料時，可以看清用黑色油墨印刷的文字信息。另外，根據(jù)觀察角度的不同，可以觀察到低透過率層放出鮮艷的干涉色，其圖案性非常高。另外，后向反射材料呈現(xiàn)作為二氧化鈦被覆云母外觀色的白色。
接著，當在直線光下觀察所獲的防偽用材料時，可以看清用黑色油墨印刷的文字信息與用低透過率層描畫的圖形和文字。這時，后向反射材料呈現(xiàn)作為二氧化鈦被覆云母干涉色的金色。
另外，在試驗中將最表層的透明PET薄膜剝離并改變用黑色油墨印刷的文字信息，然后用粘合劑再粘貼復原，對所獲的防偽用材料進行觀察。
當在普通光下觀察時，雖然沒有低透過率層的文字和圖形，但是卻放出閃爍的光芒和干涉色，顯現(xiàn)很高的圖案性。
但是在直線光下觀察時，由低透過率層形成的圖形和文字已被破壞，這就清楚地表明低透過率層已被破壞了。
實施例3在一張厚度為38μm的透明PET薄膜上涂敷一層丙烯酸類樹脂與交聯(lián)劑的混合物，在該樹脂完全固化之前，在其上面散布一層折射率為1.9并且粒徑為38～50μm的玻璃珠，在120℃下進行3分鐘的加熱處理以將玻璃珠固定。
然后再在上述玻璃珠上涂敷一層丙烯酸類樹脂與交聯(lián)劑的混合物，該涂層的厚度以能夠獲得返回光為宜，然后在120℃進行3分鐘的加熱處理以使其完全固化。另外，使用外觀色、干涉色的組合為各色各樣的二氧化鈦被覆云母，制造多種由丙烯酸類樹脂100份(溶劑揮發(fā)后殘留成分為45重量％)與作為干涉物質(zhì)層的二氧化鈦被覆云母30份形成的混合物。
然后，將上述混合物用絲網(wǎng)印刷法涂敷到上述丙烯酸樹脂上，再在120℃下進行3分鐘熱處理，以便在普通光下可以觀察到文字信息，而在直線光下可以觀察到文字和圖形。然后在已形成的干涉物質(zhì)層上加熱壓粘一層厚度為300μm的白色PET以形成后向反射材料層。
把已形成的后向反射材料翻過來，使用構成低透過率層的球狀硅氧烷粉末與硝酸靈試劉的混合物印刷與實施例1同樣的圖案與文字信息。
最后把具有粘合層的厚度為19μm的透明PET薄膜加熱粘貼到上述低透過率層上，獲得了本發(fā)明的防偽用材料。
當在普通光下觀察所獲的防偽用材料時，可以看清如圖12(a)所示那樣由后向反射材料的二氧化鈦被覆云母的外觀色描繪的文字信息。但是由球狀硅氧烷粉末形成的低透過率層就幾乎看不出來。
接著，當在直線光下觀察所獲的防偽用材料時，如圖12(b)所示的由二氧化鈦被覆云母的外觀色描繪的文字信息被消去，而由干涉色描繪的文字信息和圖形則可以看清楚。另外，使用由球狀硅氧烷粉末形成的低透過率層描繪的圖形和文字也可以看清楚。
把上述防偽用材料最表層的透明PET薄膜剝離，必變原來印刷的文字信息，再用粘合劑將其粘貼復原后，再觀察該防偽用材料。
當在普通光下觀察時，如圖12(c)所示那樣看不出與剝離透明PET薄膜之前在觀察狀態(tài)上的變化。
但是，當在直線不下觀察時，如圖12(d)所示，由低透過率層形成的圖形和文字已被破壞，這就清楚地表明，低透過率層已被破壞。另外，在后向反射材料上呈現(xiàn)的由干涉色形成的文字與圖案的組合也變?yōu)椴痪鶆驙顟B(tài)，從而可以清楚地看出涂改的事實。
這樣，優(yōu)選是把在直線光下由后向反射材料層中表示的文字或圖形信息與由低透過率層表示的文字或圖形信息組合起來顯示信息，就可以特別有效地提高保密性。
應予說明，本發(fā)明中的防偽用材料不限定于此處記載的實施例。
例如，可以象圖13(a)所示那樣，在透明薄膜層6的表面上設置低透過率層8的方案，也可象圖13(b)所示那樣，在后向反射材料中記錄攝影信息11或文字信息13的方案。進而，也可以采用將圖13(a)與圖13(b)記載的方案組合起來，在透明薄膜層6的表面上設置低透過率層8并在后向反射材料中記錄攝影信息11或文字信息13的方案。即使是這樣的方案，也能獲得本發(fā)明的效果。
如上所述，本發(fā)明中的防偽用材料難以偽造和涂改，可以發(fā)揮高的保密性。
權利要求
1.一種防偽用材料，它是使用一種能使入射光大致上返回到入射光進入方向的后向反射材料和在上述后向反射材料上積層的透明薄膜的材料，其特征在于，在上述后向反射材料與上述透明薄膜層之間或者在上述透明薄膜層的表面上，具有一層由光透過性比上述透明薄膜低的材料形成的低透過率層，并且上述低透過率層在420～700nm波長區(qū)域的光的透過率在45％以上。
2.如權利要求1所述的防偽用材料，其特征在于，在該防偽用材料中，在該后向反射材料與該低透過率層之間或在該后向反射材料上記錄由印刷形成的文字或圖案或攝影等的信息。
3.如權利要求1或2所述的防偽用材料，其特征在于，在該防偽用材料中，該后向反射材料是一種能使與入射光的色調(diào)不同的著色光返回到入射光進入方向的著色光后向反射材料。
4.如權利要求1至3的任一項所述的防偽用材料，其特征在于，在該防偽用材料中，用于形成該低透過率層的光透過性低的材料是一種光漫射性比該透明薄膜高的材料。
5.如權利要求4所述的防偽用材料，其特征在于，在該防偽用材料中，上述光漫射性高的材料是球狀二氧化硅、球狀氧化鋁的球狀無機粉體或球狀聚甲基丙烯酸甲酯、球狀聚乙烯、球狀硅氧烷的球狀樹脂粉體。
6.如權利要求1至3的任一項所述的防偽用材料，其特征在于，在該防偽用材料中，用于形成該低透過率層的光透過性低的材料是一種光遮蔽性比該透明薄膜高的材料。
7.如權利要求6所述的防偽用材料，其特征在于，在該防偽用材料中，上述光遮蔽性高的材料是二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦被覆云母的無機物、或鋁、金的金屬。
8.如權利要求1至7的任一項所述的防偽用材料，其特征在于，在該防偽用材料中，在紙或薄膜等的基體或物品上貼著或形成一體。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種防偽用材料，在使用后向反射材料的防偽用材料中，對材料上部進行加工能夠提高防偽效果。為了達到上述目的，本發(fā)明的防偽用材料2是由一種能使入射光大致上返回到入射光進入方向的后向反射材料4和在上述后向反射材料4上積層的透明薄膜6一起使用的材料，其特征在于，在上述后向反射材料4和上述透明薄膜層6之間具有一層由光透過性比上述透明薄膜6低的材料形成的低透過率層8，上述低透過率層8在420～700nm的波長區(qū)域內(nèi)的光透過率在45％以上。
文檔編號G02B5/28GK1441727SQ01812628
公開日2003年9月10日 申請日期2001年6月29日 優(yōu)先權日2000年7月10日
發(fā)明者和田正良, 木村朝 申請人:株式會社資生堂