(57)【要約】本明細書では、セキュリティ又は識別用の独特のラベル、本ラベルを製造する方法、及び本ラベルの使用について記載する。本ラベルは、場合により非結晶材料と組み合わせた１種以上の結晶材料、又はポリマーの組み合わせから形成され、独特の検出可能なパターンを有する。一実施形態において、本ラベルは、独特の反射特性を有し、独特の粒子構造を天然にて含む結晶材料、好ましくは金属材料から形成される。好ましい実施形態において、本ラベルは、再結晶されて粒子大きさが拡大されたことにより、ヒトの裸眼で視認することができる金属材料から形成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然の粒子構造に比べて拡大した粒子構造を含む結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される材料から形成され、独特のパターンを含む、セキュリティ又は識別ラベル。
【請求項２】
前記結晶材料が金属材料である、請求項１に記載のラベル。
【請求項３】
前記金属材料が、ホイル、プレート又はシート形態である、請求項２に記載のラベル。
【請求項４】
前記金属材料が０．１ｍｍ〜１ｃｍの厚さを有する、請求項２に記載のラベル。
【請求項５】
前記金属材料が、アルミニウム、銅、及びそれらの合金からなる群から選択される、請求項２に記載のラベル。
【請求項６】
（ａ）臨界塑性変形レベルを超える歪みを前記金属材料に適用した後、
（ｂ）該金属材料を焼きなましする
手順を含む方法により形成される、請求項２に記載のラベル。
【請求項７】
前記方法が更に、手順（ａ）の前に亜臨界塑性変形レベルの歪みを前記金属材料に適用する手順を含む、請求項６に記載のラベル。
【請求項８】
更に、手順（ｂ）の後に前記ラベルを化学的にエッチングする手順を含む、請求項６に記載のラベル。
【請求項９】
前記材料が結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む、請求項１に記載のラベル。
【請求項１０】
前記結晶材料が、例えばポリエチレン及びイソタクチックポリプロピレン等のポリオレフィン；シンジオタクチックポリスチレン；例えばナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン１２及びそれらのコポリマー等のポリアミド；例えばポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）等のポリエステル；ポリ（オキシメチレン）；ポリケトン；ポリフェニレンスルフィド；ポリ（テトラフルオロエチレン）；並びにポリ（エーテルエーテルケトン）からなる群から選択される、請求項９に記載のラベル。
【請求項１１】
前記非結晶材料がポリマーである、請求項９に記載のラベル。
【請求項１２】
前記材料が結晶材料の組み合わせを含む、請求項１に記載のラベル。
【請求項１３】
少なくとも１種の結晶材料が金属である、請求項１２に記載のラベル。
【請求項１４】
少なくとも１種の結晶材料がポリマーである、請求項１２に記載のラベル。
【請求項１５】
前記材料が２種の結晶ポリマーを含む、請求項１４に記載のラベル。
【請求項１６】
前記材料が、相分離した少なくとも２種のポリマーを含む、請求項１に記載のラベル。
【請求項１７】
前記第一のポリマーが非晶質ポリマーであり、前記第二のポリマーが結晶ポリマーである、請求項１６に記載のラベル。
【請求項１８】
前記第一のポリマーが非晶質ポリマーであり、前記第二のポリマーが、該第一のポリマーとは異なる非晶質ポリマーである、請求項１６に記載のラベル。
【請求項１９】
前記第一のポリマーがポリ（アクリレート）である、請求項１８に記載のラベル。
【請求項２０】
少なくとも１種のポリマーが光ルミネセンス性である、請求項１６〜１８の何れか１項に記載のラベル。
【請求項２１】
少なくとも１種のポリマーが更に、赤外線、可視又は紫外線光で励起される場合に赤外線又は可視光を放出する色素、フォトクロミック色素、サーモクロミック色素、顔料、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される１種以上の添加剤を含む、請求項１６〜１８の何れか１項に記載のラベル。
【請求項２２】
前記１種以上の添加剤が二酸化チタン（ＴｉＯ２）である、請求項２１に記載のラベル。
【請求項２３】
模様、文字及び数字、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される識別子の形態をとる、又は該識別子を更に含む、請求項１〜２２の何れか１項に記載のラベル。
【請求項２４】
セキュリティ又は識別ラベルを製造する方法であって、該ラベルが結晶材料を含み、
（ａ）臨界塑性変形レベルを超える歪みを該材料に適用した後、
（ｂ）該材料を焼きなましする
手順を含む、方法。
【請求項２５】
更に、手順（ａ）の前に亜臨界塑性変形レベルの歪みを前記材料に適用する手順を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
更に、手順（ｂ）の後に前記ラベルを化学的にエッチングする手順を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
手順（ａ）が、鋳型を使用して材料を局所的に加圧する手順を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される固体材料から形成され、表面に独特のパターンを含むラベル、及び
該ラベルの少なくとも一部の粒子構造を記載する保存データ
を含む、セキュリティラベリングシステム。
【請求項２９】
前記ラベルが、請求項１〜２３の何れか１項に記載のラベルである、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記材料が、天然の粒子構造を含む結晶材料である、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記データが、画像、数字、文字、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される形態をとる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
セキュリティ又は識別ラベルを付けた物品の真正を確認する方法であって、
該ラベルを貼付した領域の平面内の軸を中心とした１つ以上の角度にて該ラベルを画像化して、１つ以上の比較画像を形成し、
該１つ以上の画像を、該１つ以上の比較画像と同じ角度で撮影した１つ以上の保存画像と比較する
手順を含み、
該ラベルが、結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される固体材料から形成され、該ラベルの表面に独特のパターンを含む、方法。
【請求項３３】
前記ラベルが０．１ｍｍ〜１ｃｍの長さ及び幅を有する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ラベルが、請求項１〜２３の何れか１項に記載のラベルである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記材料が、天然の粒子構造を含む結晶材料である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記保存画像及び前記比較画像が、走査型電子顕微鏡を使用して得られる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記物品が、金融証書、個人識別カード及び文書、装置、並びに有名ブランド品又は高級品からなる群から選択される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記物品が、通貨、銀行券、クレジットカード、証券、社債、及び小切手からなる群から選択される金融証書である、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記保存画像及び前記比較画像が、スキャナーを使用して得られる、請求項３２に記載の方法。
【請求項４０】
前記保存画像及び前記比較画像が、光学又は走査型電子顕微鏡を使用して得られる、請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
セキュリティ又は識別ラベルを含む物品であって、該ラベルが、結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される固体材料から形成され、該ラベルの表面に独特のパターンを含む、物品。
【請求項４２】
金融証書、個人識別カード及び文書、装置、並びに有名ブランド品又は高級品からなる群から選択される、請求項４１に記載の物品。
【請求項４３】
通貨、銀行券、クレジットカード、証券、社債、及び小切手からなる群から選択される、請求項４２に記載の物品。
【請求項４４】
請求項１６〜２２の何れか１項に記載のラベルを製造する方法であって、
（ａ）前記ポリマーを溶解又は溶解により混合し、
（ｂ）該ポリマーを偏析して、別個の領域を含む固体材料を形成する
手順を含む、方法。
【請求項４５】
更に、手順（ｂ）の後に前記材料を焼きなましする手順を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
更に、前記材料に識別子を押し抜く手順を含む、請求項４４又は４５の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年６月２９日出願の米国特許出願第６０／６９４，９３１号の優先権を主張する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、セキュリティ又は識別システムのラベル、及びそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
セキュリティ又は識別マーカーは、物品の認証を可能にするために提供される。貴重品のためのセキュリティ又は識別マーカーの必要性は周知である。紙幣は、通常、透かし、蛍光インク及びホログラム等の高度なセキュリティ特徴を備えている。しかし、複製技術の進歩により、偽造が困難で、その場で迅速且つ容易に検出でき、大量生産に適して安価であるセキュリティ特徴を組み込むことがより困難になっている。
【０００４】
物品にはマーカーとして化学及び生化学ラベル又はタグが追加されており、これらのマーカーを検出することで、これらの物品を認証することができる。しかし、通常、認証では、解析を実施する前に、物品からマーカーを取り外さなければならない。これには時間と費用がかかり、オンラインの高速検査にはこのようなマーカーは適していない。
【０００５】
種々の製品のコード化には、光学ベースの技術が使用されている。広く採用されている一つの光学ラベリング戦略では、特定の波長の照射により励起されると光を放出する材料である蛍光ラベルが使用されている。特定の種類の蛍光材料の例は、ＮＣＲ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，  Ｉｎｃ．の特許文献１に記載されている。
【０００６】
別の頻繁に使用されるマーカーは、セキュリティホログラムである。ホログラムは、記録位置において光により形成される干渉パターンの記録である。ホログラムによって提供される三次元画像は再生が困難であることから、ホログラムを物品に適用することで、物品の偽造を防止し又は減少させることができ、物品の認証に使用される場合がある。ホログラムの例は、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．の特許文献２に記載されている。
【０００７】
上述のマーカーは全て、独特の部品として設計されていると、製造に費用と手間がかかることになる。しかし、これらが安価に大量生産されれば、もはや独特の部品ではなくなる。従って、安価に製造できるが複製が困難な独特のセキュリティ及び認証マーカーが必要とされている。
【特許文献１】欧州特許第１４９１３５０号明細書
【特許文献２】国際公開第９７／４０４６４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、セキュリティ又は識別システムのよりコスト効率に優れた独特のラベルを提供することである。
【０００９】
本発明の更なる目的は、セキュリティ又は認証ラベルを備えた物品を認証する方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書では、セキュリティ又は識別を目的とした独特のラベル、本ラベルを製造する方法、及び本ラベルの使用について記載する。本ラベルは、場合により非結晶材料と組み合わせた１種以上の結晶材料、又はポリマーの組み合わせから形成され、独特の検出可能なパターンを有する。一実施形態において、本ラベルは、独特の反射特性を有し、独特の粒子構造を天然にて含む結晶材料、好ましくは金属材料から形成される。好ましい実施形態において、本ラベルは、再結晶されて粒子大きさが拡大されたことにより、ヒトの裸眼で視認可能な金属材料から形成される。別の実施形態において、本ラベルは、２種以上のポリマーの組み合わせから形成され、これらのポリマーは、高温で及び／又は溶媒中で一緒に混合されて、溶媒の除去及び／又は冷却時に独特のパターンを形成する。場合により、本ラベルは、単語、数字若しくは文字、又はこれらの組み合わせの形態の識別子を含む。本ラベルは、何れの物品又は書類にも配置することができる。製造後にラベルは、特定の光源又は光源の組み合わせを使用して、１つ以上の画像化角度にて画像化され；ラベルに番号が振られて；画像、角度データ及び番号を記載したデータが保存される。代替の実施形態において、パターンは、表面に液体又は蒸気を塗布することによって識別できる場合がある。この実施形態では、製造後に表面に液体又は蒸気が塗布され、特定の光源を使用して１つ以上の角度にて表面が画像化され；ラベルに番号が振られて；液体又は蒸気、画像、角度データ及び番号を記載したデータが保存される。データは、保存された画像を含むのが好ましい。ラベル及びセキュリティシステムの好ましい使用において、この情報は、識別システムの最終使用者のみが知る情報となる。ラベルを付けた物品が真正であることを認証するには、保存データと同じ角度でラベルを画像化し、パターン認識ソフトウェアを使用して保存画像と比較する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ｉ  定義）
本明細書で一般的に使用される「ラベル」とは、独特の画像又はパターンを有する固体材料を意味する。
【００１２】
本明細書で一般的に使用される「識別子」とは、模様、文字、数字、又はこれらの組み合わせを意味する。
【００１３】
本明細書で一般的に使用される「塑性変形」とは、例えば圧延、鍛造、鍛金、延伸、又はエンボス加工等の、適用された応力の作用による材料の永久的な歪みを意味する。
【００１４】
本明細書で一般的に使用される「冷間加工（された）」とは、歪み硬化（加工硬化）を形成するのに十分低い温度での塑性変形を意味する。一般的に、この温度とは標準的な周囲温度である。
【００１５】
本明細書で一般的に使用される「再結晶」とは、冷間加工された金属の歪んだ粒子構造が、特定の最低温度を超える温度で特定の時間にわたり焼きなましを行うことで、新しい歪みのない粒子構造に置き換えられるプロセスを意味する。
【００１６】
本明細書で一般的に使用される「添加剤」とは、材料又は材料の混合物に添加され、材料又は混合物の成分の性質を改変する微量成分を指す。
【００１７】
本明細書で一般的に使用される「結晶材料」とは、規則的な、反復する原子又は分子配列を含み、構造内で長距離秩序が確立されている固体材料を指す。この秩序は、例えば偏光光学顕微鏡、Ｘ線回折、熱分析、ピクノメトリー及び分光法等の技法を使用して容易に検出することができる。
【００１８】
「結晶ポリマー」及び「半結晶ポリマー」という用語は、本明細書で交換可能に使用され、鎖分子の結晶秩序を示すポリマーを指す。これは、例えば偏光光学顕微鏡、Ｘ線回折、熱分析、ピクノメトリー及び分光法等の技法を使用して容易に検出することができる。殆どのポリマーは、完全に秩序化した（１００％結晶）固体を形成せず、通常は、無秩序の非晶質材料（０％結晶）の部分を含む。この部分は、ポリマーの化学組成及びポリマーの加工条件に応じて大きく変動する。通常の結晶ポリマーは、一般的に約５％結晶を超える（これより低い値も既知であるが）、より多くの場合は約１０％結晶を超える、最も多くの場合は２０％結晶を超える結晶度を示す。通常のポリマーは、一般的に９５％結晶未満の、より多くの場合は８５％結晶未満の、最も多くの場合は８０％結晶未満の結晶度を示す。ポリマーの結晶度の程度を測定する方法についての詳細な説明は、標準的な参考文献、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  Ｖｏｌ．  １，  Ｂ．  Ｗｕｎｄｅｒｌｉｃｈ，  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  １９８３に記載されている。
【００１９】
「結晶」、「スフェルライト」及び「粒子」という用語は、交換可能に使用され、３つの空間次元全てに広がる規則的な反復するパターンにて秩序化された原子若しくは分子又はそれらの一部を含む実体を指す。
【００２０】
本明細書で一般的に使用される「偏析する（ｄｅｍｉｘｉｎｇ）」又は「偏析（ｄｅｍｉｘ）」とは、２種以上のポリマーが、別個のドメイン又は領域に分離するプロセスを指す。
【００２１】
（ＩＩ．  ラベル）
本明細書では、通常マーカー、タグ又はタガント（ｔａｇｇａｎｔ）とも呼ばれる、セキュリティ、認証又は識別目的のラベルについて記載する。本ラベルは、室温で固体であり、通常はプレート、シート又はホイルの形態をとる材料から形成される。ラベルの形成に好適な材料は、場合により非結晶材料と組み合わせた結晶材料、及びポリマーの組み合わせを含む。場合により、本ラベルは、識別子を含むか、又は識別子の形状を有する。本ラベルは、物品又は書類に貼付するのに好適な形態をとる。
【００２２】
本ラベルは単独で使用される場合がある。場合により、本ラベルは、物品又は書類に配置される基材に取り付けられる。好適な基材には、シリコンチップ、金属材料、ポリマー材料、布、紙、及び／又は接着剤が含まれる。
【００２３】
本明細書に記載のラベルは、結晶材料中の粒子の大きさ及び形状により形成される独特のパターン、及び／又はポリマー混合物の混合及び偏析後のポリマーのパターンを有する。コントラストパターンは、所定の光の位置及び観察位置に左右され得る。パターンは、パターンのグレー値（ｇｒｅｙ  ｖａｌｕｅ）の寸法を含め、観察条件に左右され得、且つラベルを配置する範囲の平面における軸周囲の異なる角度からこのパターンを観察することにより変化する。
【００２４】
（ａ．  材料）
（ｉ．  結晶材料）
ラベルは、例えば金属若しくは合金、セラミック、又は結晶ポリマー等、室温で固体である任意の結晶材料から形成することができる。好ましい実施形態において、材料は、金属又は合金である。固体の結晶材料において、粒子の大きさ及び形状、並びにその方向及び反射能力は、指紋又は虹彩と同じように独特である。結晶材料の２つの部分の粒子構造は、材料が同じであっても、一様ではない。粒子の形状、配列及び反射特性は、再生することができない。一実施形態において、光学又は電子顕微鏡を使用して観察される小さなラベルに有用な粒子構造は、粒子を拡大するように変更されていない。別の一実施形態において、結晶材料の粒子構造は、粒子を拡大するように変更されており、この粒子構造はヒトの裸眼で視認可能である。
【００２５】
好適な金属には、室温で結晶である金属、例えばアルミニウム、マグネシウム、及び遷移金属、例えばスカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、インジウム、錫、金、白金、イリジウム、オスミウム、タングステン、並びにそれらの混合物及び合金が含まれるが、これらに限定されない。好ましい実施形態において、金属は、アルミニウム若しくは銅、又はそれらの合金である。金属材料中の天然粒子の大きさは、通常、１０〜１００μｍの範囲内にある。好ましい実施形態において、金属材料の粒子構造は、光学的に検出可能な粒子パターンが表面上に出現するように、機械・熱処理により変更されている。粒子構造をヒトの裸眼で視認可能にするためには、通常の場合、粒子構造を、天然の粒子構造の大きさに応じて１０〜１０，０００倍に拡大しなければならない。粒子構造は、得られた粒子が天然粒子の大きさの少なくとも１０倍に、且つ天然粒子の大きさの最高１０，０００倍になるように拡大されているのが好ましい。粒子の大きさは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内にあるのが好ましい。
【００２６】
好適な結晶ポリマーには、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン）；イソタクチックポリプロピレン；ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン１２及びそれらのコポリマー）；ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート））；及びポリ（オキシメチレン）が含まれるが、これらに限定されない。結晶可能なポリマー中の結晶粒子の大きさは、ポリマーが凝固する速度に強く左右される。一般的に、冷却速度が早いほど、より微細な結晶構造が形成され、冷却速度が遅いほど、より粗い結晶構造が形成される。又、成核剤、即ち、ポリマーの結晶化速度を促進する添加剤を添加しても、成核剤の不在下にて同一条件下で凝固させた同一のポリマーの粒子構造よりも微細な粒子構造が形成される。独特のパターンは、例えば、最初にポリマーメルトを素早く冷却するか急冷して、微粒子状の構造を有する結晶ポリマーを得ることにより作り出すことができる。しかし、ポリマーメルトがガラス遷移温度を下回る温度へあまりにも急激に冷却されると、結晶構造が全く形成されず、即ち、非晶質ポリマー材料が形成される。その後、ポリマーの溶解温度は下回るがガラス遷移温度は上回る温度にて、このような材料を局所加熱（焼きなましとも呼ばれる）すると、加熱された部分においてのみ結晶の成長及び粗大化が行われ、独特のパターンが形成される。より小さな粒子を有する結晶材料は、材料を局所的に溶解した後、急速に冷却して、より短い特徴的な長さの結晶構造を得ることによって、粗粒子状の結晶構造を有するポリマーから形成することができる。ポリマー材料の粒子の大きさは、数ナノメートルから数ミリメートルの間で変化する。
【００２７】
（ｉｉ．  ポリマー材料）
一実施形態において、本ラベルは、２種以上のポリマーを含む。本ポリマーは非晶質である場合もあれば、結晶である場合もある。或いは、少なくとも１種のポリマーを、結晶性の非ポリマー材料と組み合わせる場合もある。
【００２８】
ポリマーによっては、高温で及び／又は異なるポリマーが共溶解する溶媒中で、互いに混ざるものもある。その後、溶媒の温度を低下させるか、溶媒を除去すると、ポリマーが偏析し、独特のパターンに配列された異なる領域又はドメインを有する材料が生成される。同じ材料を再混合及び偏析すると、必ず異なるパターンが形成される。従って、これらのパターンは、再生することができない。同様に、液相中で混和できないポリマーを混合すると、独特の再生不可能なパターンを有する材料が必ず形成される。
【００２９】
パターンの性質は、種々の処理パラメータ、並びに例えば界面活性剤、色素、顔料及び成核剤等の添加剤の影響を受ける可能性がある。一般的に、偏析時間が長くなるほど、より粗いパターンが形成され、混合時間が長くなるほど、より小さな構造を有するパターンが形成される。異なるポリマーの数種又は全てと部分的に混和可能な分子を添加すると、より微細な構造のパターンが形成される。又、結晶ポリマーに成核剤を添加すると、より小さな粒子を生じる。独特のパターンのドメインは、１００ｎｍ超からラベルの長さ未満の範囲内にある一般的な大きさを有する。ドメインに好ましい大きさは、０．５μｍ超〜１０ｍｍ未満の範囲内にあり、ドメインに最も好ましい大きさは、１μｍ超〜５ｍｍ未満の範囲内にある。
【００３０】
好適なポリマーには、１種以上の溶媒中に溶融及び／又は溶解することができる全てのポリマーが含まれる。好適なポリマーについては、”Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ”，  Ｊ．  Ｂｒａｎｄｒｕｐ  ａｎｄ  Ｅ．Ｈ．  Ｉｍｍｅｒｇｕｔ，  ３ｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，  Ｗｉｌｅｙ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  （１９９９）に記載されている。異なるポリマーは、非晶質（即ち、非結晶）である場合もあれば、結晶である場合もある。有用な非晶質ポリマーの例には、ポリアクリレート、例えばポリ（メチルメタクリレート）、アタクチックポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイソプレン、ポリブタジエン、非晶質ナイロン、ポリビニルクロライド、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、スチレンアクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、及びポリエーテルスルホンが含まれるが、これらに限定されない。有用な結晶ポリマーの例には、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、イソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン１２及びそれらのコポリマー）、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）及びポリ（ブチレンテレフタレート））、ポリ（オキシメチレン）、ポリケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標））、並びにポリエーテルエーテルケトンが含まれるが、これらに限定されない。好ましい一実施形態において、材料は少なくとも２種の非晶質ポリマーを含み、この場合、少なくとも１種のポリマーはポリアクリレートであり、第二のポリマーは、ポリスチレン又はポリカーボネートである。
【００３１】
検出可能なパターンを形成するには、異なるポリマーが、１つ以上の方法による検出に好適な異なる特性を有する。ポリマー製品の当業者であれば、特定のパターン及び検出方法に最も好適なポリマーの適切な組み合わせを選択することができる。これらのポリマーは、少なくとも１種のポリマーが、異なる種類の光及び／又は液体を使用して検出可能な他のポリマーとは異なる特性を有するように選択される。異なる特性の中には、粒子構造、結晶度、光ルミネセンス性、蛍光性、屈折率、表面エネルギー、及び親水性／疎水性が含まれる。異なる特性の検出に使用可能な異なる種類の光には、紫外線、赤外線及び可視光が含まれる。ラベルの表面に適用して独特のパターンを検出することができる種々の液体には、例えば水及びアルコールのような極性液体、並びに例えばアルカン及びパラフィン油のような非極性液体が含まれる。
【００３２】
例えば、一実施形態においては、少なくとも１種のポリマーが非晶質ポリマーであり、少なくとも１種の第二のポリマーが結晶ポリマーである。このようなポリマーの組み合わせは、交差偏光子の下で偏光可視光を使用して容易に解析することができる。非晶質ポリマーは暗く見え、結晶又は半結晶ポリマーは明るく見える。全ての結晶材料に関して上に記載した通り、結晶ポリマーはそれ自体が独特の結晶形態を含む。従って、非晶質ポリマーと組み合わせると、得られた材料の結晶領域は、独特のサブパターンを有する独特のドメインから構成される。
【００３３】
別の実施形態において、ポリマーの１種は光ルミネセンス性又は蛍光性である。従って、１種以上の非光ルミネセンス性又は非蛍光性の相分離した非晶質又は結晶ポリマーと組み合わせると、光ルミネセンス性又は蛍光性ポリマー相は、好適な波長の電磁波（光）で励起されると、光を放出する。
【００３４】
別の実施形態においては、２種以上のポリマーが結晶ポリマーである。上述の通り、結晶材料は全て独特の粒子構造を有する。従って、２種以上の結晶ポリマーを組み合わせると、得られる材料は、各結晶ポリマーから形成された異なる領域を含む独特のパターンを有し、各領域は独特のサブパターンを含む粒子から構成される。
【００３５】
別の実施形態においては、２種以上のポリマーが非晶質ポリマーであり、この場合、少なくとも１種のポリマーが、他のポリマーと異なる屈折率を有する。不規則なパターンは、非晶質ポリマーの混合物によって形成される。これらのパターンは、異なるポリマーが異なる屈折率を有する場合、可視光を使用して検出することができる。この方法は、非晶質／結晶及び結晶／結晶ポリマーの組み合わせのパターンを出現させる際にも使用することができる。
【００３６】
別の実施形態においては、異なる表面エネルギーを有する２種以上のポリマーが選択されて、互いに混合され、偏析されて、独特のパターンが形成される。例えば、第一のポリマーは、例えばポリ（メチルメタクリレート）、ポリカーボネート、非晶質ナイロン、ポリビニルクロライド、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、スチレンアクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、ポリエーテルスルホン、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン１２及びそれらのコポリマー）、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）及びポリ（ブチレンテレフタレート））、ポリ（オキシメチレン）、ポリケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリエーテルエーテルケトン、又はポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標））等の極性ポリマーである場合があり、第二のポリマーは、第一のポリマーよりも極性が低い場合もあれば、例えばアタクチックポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、又はポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及びイソタクチックポリプロピレン）等の疎水性ポリマーである場合もある。本実施形態において、パターンは、好適な液体と接触させると視認することができる。これにより、液体は表面張力が同等のポリマーを優先的に湿潤することから、液体はポリマーのパターンと類似するパターンを採る。ラベルの表面に適用して独特のパターンを検出することができる異なる液体には、例えば水及びアルコール等の極性液体、並びに例えばアルカン及びパラフィン油等の非極性液体が含まれる。例えば極性液体は、極性ポリマーを含む領域に接触し、疎水性材料を含む領域を避ける。
【００３７】
（ｂ．  添加剤）
結晶材料又はポリマーは、１種以上の添加剤を含む場合がある。例えば、結晶材料に成核剤が添加される場合がある。好適な成核剤には、無機物質（例えば、タルク、ケイ酸塩、炭酸カルシウム、リン酸ナトリウム、及びリン酸エステル塩）；有機材料（例えば、ポリエステル、ジアセタール、ジベンジリデンソルビトール、安息香酸ナトリウム又はリチウム、カルボン酸の金属塩又はそのアルキル置換誘導体（例えば、ステアリン酸塩、アジピン酸塩、及びセバシン酸塩）；ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸クロム；有機顔料（例えば、イソインドリン、レーキアゾ（ｌａｋｅｄ  ａｚｏ）、フタロシアニン、塩素化銅フタロシアニン；モノフェニル酢酸アルミニウム；１，３，５−ベンゼントリスアミド（例えば、１，３，５−ベンゼンｔｅｒｔ−ブチルトリスアミド）；１，３，５−ベンゼントリカルボン酸（例えば、１，３，５−ベンゼンｔｅｒｔ−ブチルトリカルボン酸）；Ｎ、Ｎ’、Ｎ”−トリス−イソペンチル−１，３，５−ベンゼン−トリカルボキサミド；スベリン酸γ−キナクリドンのカルシウム塩；及びＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２，６−ナフタレンカルボキサミドが含まれるが、これらに限定されない。好ましい成核剤は、１，３：２，４−ビス−（３、４−ジメチルベンジリデン）ソルビトール、及び１，３，５−ベンゼンｔｅｒｔ−ブチルトリスアミドである。
【００３８】
場合により、１種以上のポリマーは、例えば感光色素、顔料、フォトクロミック若しくはサーモクロミック色素、又は磁性粒子等の１種以上の添加剤と組み合わせて、独特のパターンの検出が改善される。好適な色素には、蛍光色素、可視波長帯の光を吸収する色素、可視又は紫外線光と接触させた場合に可視波長帯の光を放出する色素、及び赤外線光と接触させた場合に赤外線光を放出する色素が含まれる。好適な蛍光色素には、フルオレセインイソチオシアネート、テキサスレッド、モノメチンシアニン色素（例えば、チアゾールオレンジ）、及びクマリン誘導体が含まれるが、これらに限定されない。好適な赤外色素の例には、近赤外色素（ＮＩＲ）（例えば、ポリメチン色素）、置換フタロシアニン、及びベンゾピリリウム系のＮＩＲ色素が含まれる。更なるＮＩＲ色素は、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  Ｓｏｕｒｃｅ，  Ｉｎｃ．（カナダ  ケベック州）から入手することができ、これには、水溶性ＮＩＲ色素、溶剤可溶性ＮＩＲ色素、及び金属錯体ＮＩＲ色素が含まれる。好適なフォトクロミック色素には、ＲｅｖｅｒｓａｃｏｌｓＴＭの名称でＪａｍｅｓ  Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，  Ｌｔｄ．（英国ウエストヨークシャー州）から入手可能な色素が含まれるが、これに限定されない。その他のフォトクロミック色素には、トリアリールメタン、スチルベン、アザスチルベン、ニトロン、フルギド、スピロピラン、ナフトピラン、スピロオキサジンが含まれる。サーモクロミック色素の好適なクラスには、シアノビフェニル、並びに例えばスピロラクトン、フルオラン、スピロピラン及びフルギド等のロイコ色素が含まれるが、これらに限定されない。サーモクロミック色素は、ＣｏｌｏｒＴｅｌｌＴＭという商標でＣｌａｒｋ  Ｒ＆Ｄ  Ｌｔｄ．（米国イリノイ州ローリングメドウ）から入手することができる。
【００３９】
好適な顔料には有機及び無機顔料が含まれる。有機顔料には、インディゴ、マダーレイク、フタログリーンＰＧ  ７；フタログリーンＰＧ  ３６（黄色系）；フタロブルーＰＢ  １５；フタロブルーＰＢ  １５．３、ロイヤルブルー；フタロブルーＰＢ  １５．６（赤色系）；インダントロンブルーＰＢ  ６０；イルガジンオレンジＰＯ  ７３；イルガジンスカーレットＰＲ  ２５５；イルガジンレッドＰＲ  ２５４；イルガジンルビーＰＲ  ２６４；スカーレットレッドＰＲ  １６８；パーマネントイエローライトＰＹ  １５１；パーマネントイエローミディアムＰＹ  １５４；パーマネントイエロー、ハンザディープＰＹ  ６；イルガジンイエローライトＰＹ  １２９（金緑色）；パーマネントイエロー；インディアンイエローＰＧ  １０；Ｑｕｉｎｄｏ  ピンクＰＲ  １２２；Ｑｕｉｎｄｏ  レッドＲ  ６７１３；ジオキサジンバイオレットＰＶ  ３７；パープルレッドＰＲ  １７５（茶色系）；Ｇｕｂｂｉｏ  レッドＰＢｒ  ２３；ペリレンマルーンＰＲ  １７９；シンカシアゴールドＰＯ  ４９；シンカシアゴールドＰＯ  ４９；シンカシアレッド−ゴールドＰＯ  ４８；アリザリンクリムゾンＰＲ  ８３（薄赤色）；アリザリンクリムゾンＰＲ８３（ディープ）；アリライドイエロー（ハンザ）ＰＹ  ７４；イルガジンイエローＰＹ  １１０（ディープ）；チオインジゴイドレッドＰＶ  １９；シンカシアバイオレットＰＶ  １９；アリザリンバイオレットＰＶ  ５；イソインドロールオレンジＰＯ  ６１が含まれる。無機顔料には、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄、ウルトラマリンブルー顔料、マンガンバイオレット顔料、アースカラー、藍銅鉱、並びに例えば（１つより多い金属イオンを含む）錯体酸化物等の電子及び磁性顔料が含まれる。好ましい白色顔料は、二酸化チタンである。好適な波長の光を照射すると、色素又は顔料を含有するポリマーが視認できるようになり、従ってパターンが視認できるようになる。
【００４０】
添加剤は、何れかの好適な量で１種以上のポリマーと混合される場合がある。好ましい一実施形態において、少なくとも１種のポリマーは、約０．０００１〜１５重量パーセント、好ましくは約０．００１〜１０重量パーセント、最も好ましくは約０．０１〜５重量パーセントの添加剤を１種以上含有する。
【００４１】
（ｃ  大きさ及び形状）
ラベルは、何れの形状又は大きさを有する場合があり、又、幅広い厚さを有する場合がある。一般的にラベルは、厚さ約０．２ｍｍ〜１ｃｍ、好ましくは約０．３ｍｍ〜３ｍｍである。しかし、ラベルはこれよりも薄い場合もある。一実施形態において、粒子構造は、ヒトの裸眼で視認することができる。これらのラベルは、通常、長さ及び／又は幅又は直径が０．５ｃｍ以上である。別の実施形態において、これらのラベルはより小さく、長さ及び／若しくは幅又は直径が１μｍ〜数ｍｍである。これらのラベルは、光学又は電子顕微鏡で観察される場合がある。
【００４２】
結晶材料は、光学顕微鏡（ＬＯＭ）又は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の何れかにて視覚化することができる粒子構造を天然にて含む。一実施形態において、「天然」材料内の粒子構造は、粒子構造を拡大するように改変されておらず、この未改変の粒子構造は、ＬＯＭ又はＳＥＭを使用して観察される。本実施形態は、例えば長さ及び／若しくは幅又は直径１μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは長さ及び／若しくは幅又は直径１μｍ〜１００μｍ等の非常に小さなラベルを形成するのに特に有用である。このような小さなラベルは、「隠された」セキュリティデバイスとして特に有用である。一実施形態において、ラベルは、ヒトの裸眼で視認できないほどに小さい。これらのラベルは製造に費用がかからないが、認証方法には、法医学研究室で通常見られ得る、ＳＥＭ等の顕微鏡が必要となる。
【００４３】
ポリマーの混合及び偏析により形成されるパターンを可視化する方法は、ラベルの形成に使用されるポリマー及び／又は添加剤の一機能である。一実施形態において、本ラベルは少なくとも部分的に透明であり、独特のパターンは、裸眼で検出するのに十分な大きさのドメイン又は粒子を含む。このラベルは、光学顕微鏡を使用せずに透過光で観察することができる。別の実施形態において、本ラベルは少なくとも部分的に透明であり、独特のパターンは、例えば約５μｍ未満等、裸眼では小さすぎて検出できないドメイン又は粒子を含む。このラベルは、光学顕微鏡で観察することができる。
【００４４】
別の好ましい一実施形態において、パターン中の少なくとも１種のポリマーは光ルミネセンス性であるか、又は光ルミネセンス性の色素を含み、この色素は、照射すると可視光を放射し、この可視光によって、ドメインの大きさに応じて光学顕微鏡を使用するか（例えば５μｍ未満の小さなドメインの場合）、使用せずに（大きなドメインの場合）、パターンを検出することが可能となる。この色素は又、例えば紫外可視分光法、ラマン分光法、又は赤外分光法等の様々な種類の分光法を使用して測定することができる、電磁スペクトルの紫外線及び／又は赤外線領域の光も放出することができる。蛍光色素からの放出は、蛍光光度計を使用して測定することができる。
【００４５】
更に別の実施形態において、パターン中の少なくとも１種のポリマーは、加熱すると色が変化するサーモクロミック色素を含み、この色素によって、ドメインの大きさに応じて光学顕微鏡を使用するか、使用せずにパターンを検出することが可能となる。
【００４６】
更に別の実施形態において、パターン中の少なくとも１種のポリマーは、照射（即ち、光）に暴露すると色が変化するフォトクロミック色素を含み、この色素によって、ドメインの大きさに応じて光学顕微鏡を使用するか、使用せずにパターンを検出することが可能となる。
【００４７】
尚別の実施形態において、パターン中の少なくとも１種のポリマーは、磁性粒子を含み、例えば微粉形態（例、金属粉末）の反対に帯電した材料をラベル上に配置すると、これらの材料が磁性粒子に引き付けられて、同様のパターンを採る。次いで、このパターンを、ドメインの大きさに応じて光学顕微鏡を使用するか、使用せずに検出することができる。
【００４８】
更に別の実施形態において、本ラベルは、疎水性ポリマーとより親水性の高いポリマーから構成される独特のパターンを含み、このパターンは、例えばラベルに息をかけるか、液体を適用する等、水蒸気に暴露することによって出現する。製造後、液体又は蒸気を表面に適用し、特定の光源を使用し１つ以上の角度にて表面を画像化し；ラベルに番号を付け；そして適用した液体又は蒸気、画像、角度データ及び番号を記載したデータを保存する。液体の適用後、パターンは、ドメインの大きさに応じて光学顕微鏡を使用するか、使用せずに検出することができる。
【００４９】
（ＩＩＩ  金属ラベルの粒子構造を拡大する方法）
再結晶により、金属材料では粒子構造の形成及び拡大が生じる。Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｄ．  Ｃａｌｌｉｓｔｅｒ，  ”Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  −  Ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ”，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  ｐ．１７３  （２０００）を参照されたい。最初に、冷間加工によって、金属材料に欠陥密度（転位密度としても知られる）を導入する。次に、高温焼きなましにより再結晶を誘発させる。一般的に、冷間加工の度合いが高くなると、金属はより容易に、即ち、より低温で再結晶する。塑性変形が小さいほど、単位容積当たりの核形成が少なくなる。核数が少なくなるほど、再結晶した粒子の大きさが粗くなる。塑性変形の量が更に少なくなると、「臨界変形レベル」に達する。臨界変形レベルは、再結晶の開始に丁度必要となる歪みのことである。この臨界歪みレベルをわずかに超えたところで、粒子の大きさは極めて大きくなり得る。臨界変形レベルは、使用する材料と焼きなまし温度の両方の関数であり、例えばＥ．  Ｈａｔｃｈ，  ”Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  −  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ”，  ＡＳＭ  Ｉｎｔ．  （１９８４）等の標準的な参考文献を参照して決定することができる。臨界変形レベルは、通常、元の厚さの数パーセント、例えば元の厚さの１〜１０％である。
【００５０】
（ａ．  欠陥密度の導入）
欠陥密度は、圧延、鍛造、鍛金、延伸、又はエンボス加工により、臨界変形レベルを超える歪みを適用して、金属材料に導入される場合がある。局所的なゾーンにおいて、欠陥密度は、鋳型を使用するか、例えば尖った道具を使用してくぼみを付ける等、局所的な圧縮方法により導入される場合がある。一実施形態においては、臨界欠陥密度の導入前に、材料が、臨界変形レベルを下回る塑性歪みに付される。例えば圧延技法を使用して、最初に材料を未臨界変形レベルでローラーに送る。次に、材料を、臨界変形レベルを超えるレベルで鋳型又はホイルを備えたローラーに送る。場合により、鋳型は模様、数字又は文字を含む。
【００５１】
（ｂ．  焼きなまし）
好適な焼きなまし温度は、金属材料の種類と、変形を生じた適用応力の量に左右される。焼きなまし温度は、通常１００℃を超える。例えば、２〜６％の塑性歪みが適用された場合、純粋なアルミニウムシートの一般的な焼きなまし温度は、６００〜６５０℃の範囲となる（Ｅ．  Ｈａｔｃｈ，  ”Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  −  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ”，  ＡＳＭ  Ｉｎｔ．  （１９８４）を参照）。焼きなまし温度が高いほど、再結晶のための焼きなまし手順に要する時間が短くなり、焼きなまし温度が低いほど、再結晶のための焼きなまし手順に要する時間が長くなる。焼きなまし後に、粒子は、光を異なる方向に異なる角度で反射させる。
【００５２】
（ｃ．  化学エッチング）
可塑的に変形され、焼きなましした試料は、光が均一に反射されるため、多くの場合ミクロ構造を示さない。再結晶した粒子構造を視認できるようにするには、「エッチング」と呼ばれる手順にて、適切な化学試薬を使用した表面処理を行う必要がある。異なる粒子及び粒子境界にある原子は、異なる化学反応性を有する。化学試薬による攻撃中に、これらの粒子は異なる速度で溶解する。その結果、粒子は、光を異なる角度で反射させるため、識別可能となる。エッチング試薬は、使用する金属材料に基づいて選択される。ＡＳＭ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，  Ｖｏｌ．  ９，  Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｐａｒｋ，  Ｏｈｉｏ（２００４）を参照されたい。
【００５３】
（ｄ．  識別子の追加）
場合により、ラベルは識別子も含む。焼きなまし手順の後、又は化学エッチング手順の後に、模様、文字若しくは数字、又はこれらの組み合わせを、異なるレベルの局所的塑性変形によって材料に組み込むことができる。識別子は、ブランド名又はロゴである場合がある。
【００５４】
（ＩＶ．  ポリマーラベルを製造する方法）
ラベルは、溶解プロセス又は溶融プロセスにより、２種以上のポリマーを使用して製造することができる。
【００５５】
（Ａ．  溶融）
一方法においては、２種以上の互いに相溶しないポリマーを選択し、少なくとも一方のポリマーの融点又は軟化点を超える温度で、一軸若しくは二軸スクリュー押出機又は静的ミキサー内で混合して、多相溶融ポリマーブレンドを形成し、その後、この多相溶融ポリマーブレンドをダイに放出して、冷却し、例えばシート、フィルム、プロファイル又はチューブ等、独特のパターンを伴う固体生成物を形成する。次に、個々のラベルを切断するか、押抜くか、又はその他の方法で収集する。一般的に、混合手順は、５０℃超及び３５０℃未満の温度、より好ましくは７５℃超及び３２５℃未満の温度、最も好ましくは１００℃超及び３００℃未満の温度で実施される。
【００５６】
ラベルは、例えば押出機又はその他の混合装置で、例えばポリマーを、それらが均質な（一相の）溶融ポリマーブレンドを形成する高温で混合することによっても製造することができる。混合後、溶融ポリマーブレンドをダイに放出して、冷却し、例えばシート、フィルム、プロファイル又はチューブ等、独特のパターンを伴う固体生成物を形成する。次に、個々のラベルを切断するか、押抜くか、又はその他の方法で収集する。冷却中、ポリマーの液−液スピノーダル又はバイノーダル相分離により、独特のパターン内での１種以上の相に分離、即ち偏析が生じる。混合、冷却及び偏析プロセスを行う温度の目安については、例えば”Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉａｇｒａｍｓ  −  Ａ  Ｔｅｘｔｂｏｏｋ，  Ｒ．  Ｋｏｎｉｎｇｓｖｅｌｄ，  Ｗ．  Ｈ．  Ｓｔｏｃｋｍａｙｅｒ  ａｎｄ  Ｅ．  Ｎｉｅｓ，  Ｏｘｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｏｘｆｏｒｄ  （２００１）に記載されている。好ましい実施形態において、ラベルは、溶融相にある２種の互いに相溶しない非晶質ポリマー（この場合、ポリマーの１種は添加剤、好ましくは感光性添加剤を含む）を混合することによって形成される。次に、ポリマーを押出してシートを形成する。次いで、ラベルをシートから切断し、場合により識別子を押し抜くか、又はその他の方法で収集する。
【００５７】
ポリマーラベルは、射出成形によっても製造することができる。予め混合したポリマーブレンドを使用してもよければ、異なるポリマーを射出成形手段に直接送ってもよい。何れの場合にも、異なるポリマーの不相溶性により独特のパターンが生じる。
【００５８】
（Ｂ．  溶解）
ポリマーラベルは、場合により加熱と組み合わせて、好適な溶媒中に共溶解することにより異なるポリマーを混合した後、溶液をシート、フィルム又はその他の固体生成物の形態で鋳造するか又は押し出し、その後例えば蒸発又は抽出等により溶媒を除去し、ポリマーを偏析させることによって製造することができる。好適な溶媒及び抽出液体については、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，  Ｊ．  Ｂｒａｎｄｒｕｐ  ａｎｄ  Ｅ．Ｈ．  Ｉｍｍｅｒｇｕｔ，  ３ｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，  Ｗｉｌｅｙ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  （１９９９）に見出され得る。
【００５９】
（Ｃ．  焼きなまし）
場合により、独特のパターンは、固体生成物の形成後、材料を焼きなましすることにより粗大化又は拡大される場合がある。例えば、シート、フィルム又はその他の固体生成物を、更なるポリマーの分離を生じるのに好適な期間にわたり、高温に保持することができる。一般的に、焼きなまし温度が高く、また焼きなまし時間が長くなるほど、パターンは粗くなり、即ち、より長い特徴的な長さを有する領域を含むパターンをもたらす。一般的に、焼きなましは、少なくとも１種のポリマーの軟化温度に近い温度で実施される。これらの温度は周知であり、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，  Ｊ．  Ｂｒａｎｄｒｕｐ  ａｎｄ  Ｅ．Ｈ．  Ｉｍｍｅｒｇｕｔ，  ３ｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，  Ｗｉｌｅｙ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  （１９９９）に見出され得る。
【００６０】
（Ｄ．  識別子の追加）
場合により、ラベルは識別子も含む。異なるレベルの局所的な塑性変形によって、模様、文字若しくは数字、又はこれらの組み合わせを、材料に組み込むことができる。識別子は、ブランド名又はロゴである場合がある。一実施形態において、識別子は、焼きなまし手順後に追加される。
【００６１】
（Ｖ．  ラベルの用途）
ラベルは、書類、又は例えば高級品若しくは有名ブランド品等の他の物品に配置されるか、又は組み込まれ、書類又は物品が本物であることを示し、偽造から保護する場合がある。ラベルが使用される場合がある物品には、例えば通貨、銀行券、クレジットカード、証券、社債及び小切手等の金融証書又は高価値書類；個人識別カード、パスポート、書類、装置、並びに有名ブランド品又は高級品が含まれる。
【００６２】
ラベルは、物品又は人を固有に識別する必要がある任意の識別目的に使用することができる。例えばパスポートの場合、特定の角度から画像化及び照射した後、ホイル形態のラベルがパスポートに配置され得る。画像は、旅券当局によって角度情報と共に記録され、個人に譲渡される。パスポート内に存在する特定の一つのホイルのみが、コンピュータ（適切な像解析ソフトウェアを搭載）に取り付けられた光源付きの簡易カメラ（カメラ及び光源は何れも、ホイルの表面に対して種々の角度に移動可能）を使用した識別試験を合格する。
【００６３】
代替の実施形態において、ラベル上のパターンは、表面に液体又は蒸気を塗布し、液体又は蒸気のパターンを、以前にラベルに塗付した液体又は蒸気の保存されたパターンと比較することにより識別可能となる場合がある。
【００６４】
ラベルは又、物品に配置され得、物品の供給元を指定する、及び／又は物品が本物（例えば、「本物の部品」）であることを示すことも可能である。ラベルは、例えば高級品若しくは有名ブランド品、原動機付き車両等の高価な物品、又は例えばスーパーマーケットで販売されるような低価格物品とともに使用することも可能である。これらのラベルを大量生産するに当たっての費用は元来低いことから、低コストの物品にもこれらのラベルを使用することができる。
【００６５】
（ａ．  ラベルを付けた物品又は書類の真正を確認するか、又は正体を決定するための方法）
製造後、ラベルは、特定の光源の組み合わせを使用して１つ以上の角度にて画像化され、ラベルに番号が振られ、画像、角度データ及び番号が保存される。この情報は、ラベルがパスポートに配置される場合は旅券当局等、又はラベルが金融証書に配置される場合は国立銀行等の、識別システムの最終使用者のみが知る。確認時に、特定の番号をふったラベルに使用する光学角度が提供され、それらの角度でラベルが画像化される。光学検出システムは、虹彩認識システムに使用されるものと同様のパターン認識ソフトウェアを組み込んでいるが、グレースケールを組み込んでいる。虹彩認識システムの例には、ＩＲＩＤＩＡＮ（登録商標）  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．（米国ニュージャージー州モーアズタウン）から販売され、Ｄａｕｇｍａｎの米国特許第５，２９１，５６０号に記載されるものが含まれる。
【００６６】
光学検出システムは、ラベルの画像を保存画像と比較する。このシステムは、完全一致を探索するか、又は例えば現画像と保存画像の間の９０％又は９５％相関といったある程度の不一致を許容するように設計することができる。これにより、物品の摩損又は汚れの存在を原因とする不一致を許容できることになる。
【００６７】
或いは、ラベルは、標準的なスキャナーを使用して画像化することもできる。この方法では、光学認識ソフトウェアが、保存された走査画像を、走査したラベル画像と単に比較するだけである。この方法は、角度特異的な比較よりも簡易であるが、角度特異的な比較方法が持つ追加の安全性を欠く。
【００６８】
ラベル偽造の可能性は極めて低い。結晶材料の天然の粒子構造の複雑性、及びポリマーの組み合わせ、又は結晶材料と非結晶材料の組み合わせによって形成される独特のパターンの複雑性を模倣することは、不可能である。更に、角度特異的な比較方法を使用する場合には、別のレベルの安全性が加えられる。ラベルが画像化される角度はラベルとは別に保存されていることから、偽造者は、製造時にタグを画像化した角度が分からない。そのため、偽造者は、偽造した画像を生成するためにラベルのどの画像を複製すべきか分からない。
【００６９】
（ｂ．  セキュリティラベリングシステム）
ラベルは、セキュリティラベリングシステムの一部となる場合がある。セキュリティラベリングシステムは、ラベル上の独特のパターンを記載した保存データ、及びラベルを含む。保存データは、保存された画像、単語若しくは数字、又はこれらの組み合わせを含む場合がある。場合により、保存データは、アセンブリ言語又は機械言語で記述される。
【００７０】
本発明は、以下の非限定的な実施例を参照して更に理解されるであろう。
【実施例】
【００７１】
（実施例１：拡大された粒子構造を含む金属ラベル）
長さ１００ｍｍ、幅４０ｍｍ及び厚さ３ｍｍの寸法を有する軟化焼きなまししたアルミニウムシート（９９．７５（重量）％アルミニウム）を、臨界変形度未満にて、シートの元の厚さの約１％の変形度に冷間圧延した。圧延プロセスの２回目の通過にて、「ＥＴＨ」という文字の形状をした、厚さ０．１ｍｍのスチールホイルを、シート上に配置した。この通過時に、スチールホイル下のシート内で、元の厚さの約４％、即ち臨界変形度を超える変形レベルへ塑性変形が局所的に増大した。次に、シートを６２０℃にて１５分間焼きなまししたところ、変形がより大きい領域内で再結晶が生じた。最後に、１００ｍＬの蒸留水中に水酸化ナトリウム１５ｇを含むエッチング試薬を使用した化学エッチングにより、粒子構造を可視化した。
【００７２】
得られたラベルを、解像度２４００ｄｐｉの従来のオフィススキャナー（Ｃａｎｏｎ  ５０００Ｆ）を使用して走査し、図１に示す画像を生成した。粒子表面における光の様々な反射により画像が出現したが、これはそれ自体で独特の断片である。
【００７３】
（実施例２：２種の非晶質ポリマーから形成されるポリマーラベル）
１０ｇのポリカーボネート（Ｍａｋｒｏｌｏｎ（登録商標）  ＬＱ２８４７、Ｂａｙｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＡＧ）を、７０ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に５０℃にて溶解し、１０重量％の溶液を形成した。１０ｇのポリ（ブチルメタクリレート−コ−メチルメタクリレート）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．，  Ｉｎｃ．）を、７０ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に５０℃にて溶解し、１０重量％の溶液を形成した。これらの２つの溶液５ｍＬを、別々のフラスコ内で一緒に混合した。これらの２種の共溶解ポリマーを含有する、得られた溶液混合物を、ガラススライド上で鋳造し、乾燥させた。
【００７４】
溶媒は、溶液を添加したガラススライドを気流下に配置することによって比較的急速に（約５分間）蒸発させるか、又はペトリ皿により作られる半閉鎖環境内にガラススライドを閉じ込めることによって緩徐に（約３０分間）蒸発させた。
【００７５】
図２Ａ及び図２Ｂは、交差偏光子下で、Ｌｅｉｃａ  ＤＭＲＸ機器を使用して撮影した光学顕微鏡写真である。スケールバーは１ｍｍを表す。図２Ａは、急速に乾燥させた相分離ポリマーブレンドフィルム内の２つの異なる部分の光学顕微鏡写真２枚を含む。図２Ｂは、緩徐に乾燥させた相分離ポリマーブレンドフィルム内の２つの異なる部分の光学顕微鏡写真２枚を含む。図２Ａ及び図２Ｂに示す通り、フィルムの異なる部分は、異なる独特のパターンを有する。上述の方法を繰り返すことによって、高度に類似するが明らかに異なるパターン（図示なし）が形成される。
【００７６】
図２Ａと図２Ｂを比較すると、高速蒸発では、低速蒸発で得られるより粗い形状（図２Ｂ）よりも微細な構造（図２Ａ）がもたらされることが示される。これらの結果は、蒸発速度を選択することで、パターン内のドメインの大きさを特定の検出方法に必要な所望の大きさに調整できることを示している。
【００７７】
（実施例３：半結晶ポリマーから形成されるポリマーラベル）
半結晶イソタクチックポリプロピレン（ｉ−ＰＰ）（Ｍｏｐｌｅｎ  ＨＰ  ５００Ｎ，  Ｂａｓｅｌｌ  Ｎ．Ｖ．）のフィルムは、５ｇのｉ−ＰＰ粉末を「熱間」液圧プレス（Ｃａｒｖｅｒ，  Ｉｎｃ．）の２枚のアルミニウムプレート間において、２３０℃にて約２００ｋＰａの圧力下で加圧することにより調製した。次に、この試料を、１０℃及び約１００ｋＰａで操作する「冷間」液圧プレス（Ｃａｒｖｅｒ，  Ｉｎｃ．）に入れて急冷した。得られたフィルムの厚さは、約７５μｍであった。次に、調製したフィルムの一部を顕微鏡スライドに配置し、光学顕微鏡（ＦＰ８２ＨＴ、Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ）のホットステージに導入した。ｉ−ＰＰフィルムの試料を１８０℃に加熱して、フィルムの完全な溶融を確実にした。次に、温度を１２２℃に設定し、Ｌｅｉｃａ  ＤＭＲＸ顕微鏡を透過モードにして偏光子及び交差１／４波板（λ＝４）と共に使用して、結晶（球顆）の成長をモニタリングした。球顆の成長は３分間継続し、その後、氷水を入れたビーカーに試料を入れて急冷した。同じ実験手順をｉ−ＰＰの異なる試料でも繰り返したが、今回は結晶成長を５分間実施した。
【００７８】
図３Ａ及び図３Ｂは、Ｌｅｉｃａ  ＤＭＲＸ顕微鏡を透過モードにして偏光子及び交差１／４波板（λ＝４）と共に使用して撮影した、ｉ−ＰＰフィルムの異なる領域の光学顕微鏡写真である。スケールバーは０．１ｍｍを表す。図３Ａは、結晶成長を３分間実施した場合に得られた球顆パターンである。図３Ｂは、結晶成長を５分間実施した場合に得られた球顆パターンである。
【００７９】
図３Ａ及び図３Ｂに示す通り、ポリマー結晶形態の独特のパターンは、単一のポリマーメルトを異なる冷却プロトコールの下で冷却することにより、異なる大きさのものを形成することができる。冷却プロトコールが異なれば、形成される結晶構造／大きさも異なる。冷却時間が長い（例えば、５分間）ほど、結晶は大きくなり（図３Ｂを参照）；冷却時間が短い（例えば、３分間）ほど、結晶は小さくなる（図３Ａを参照）。
【００８０】
（実施例４：半結晶ポリマー及び非晶質コポリマーから形成されるポリマーラベル）
２ｇの半結晶ポリエチレンオキシド（「ＰＥＯ」）（重量平均分子量Ｍｗ＝２００，０００、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，  Ｉｎｃ．）を３８ｇのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に８０℃にて添加し、５重量％のＰＥＯ溶液を作製した。５ｇの非晶質ポリ（エチルメタクリレート−コ−メチルアクリレート）（「ＰＥＭ−コ−ＭＡ」）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．，  Ｉｎｃ．）を４５ｇのＤＭＦに添加して、１０重量％のＰＥＭ−コ−ＭＡ溶液を得た。その後、これらの２つの溶液を室温に冷却した。続いて、ＰＥＯ溶液５ｍＬをＰＥＭ−コ−ＭＡ溶液５０ｍＬに添加して、溶液混合物を形成した。得られた溶液混合物をガラススライド上で鋳造し、乾燥させた。このガラススライドを光学顕微鏡（ＦＰ８２ＨＴ、Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ）のホットステージに導入し；ステージを１００℃に設定した。ＰＥＯ晶子が完全に溶融したら、ステージを２５℃に設定し、１０℃／分の速度で冷却した。
【００８１】
図４は、Ｌｅｉｃａ  ＤＭＲＸ顕微鏡を透過モードにして交差偏光子を使用して画像化した光学顕微鏡写真を２枚含む。各顕微鏡写真は、得られた相分離ポリマーフィルムの異なる領域を示す。スケールバーは０．２ｍｍを表す。ＰＥＭ−コ−ＭＡの非晶質領域は黒色に見えるのに対して、ＰＥＯの球顆は白色に見え、特徴的なマルタ十字架パターンを示す。
【００８２】
以上において開示した本発明は、記載した特定の方法、プロトコール及び試薬が様々に異なる場合があることから、これらの特定の方法、プロトコール及び試薬に限定されないことが理解される。本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明することを目的としたものであり、本発明の適用範囲を限定することを目的としたものではなく、この適用範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることも理解される。
【００８３】
当業者であれば、ごく日常的な実験を使用することで、本明細書に記載した本発明の特定の実施形態との多くの等価物を認識するか確認できるであろう。このような等価物は、以下の特許請求の範囲により包含されるものとして意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】識別子（この場合は頭字語「ＥＴＨ」）が追加されている金属ラベルの例を示す。
【図２】比較的高速の溶媒蒸発における、２種の非晶質ポリマーの混合物の相分離によるパターン形成を示す光学顕微鏡写真（図２Ａ）。比較的低速の溶媒蒸発における、２種の非晶質ポリマーの混合物の相分離によるパターン形成を示す光学顕微鏡写真（図２Ｂ）。各図には、ポリマーフィルムの異なる２つの部分の光学顕微鏡写真が２枚含まれる。
【図３】半結晶ポリマーの結晶成長時のパターン形成を示す光学顕微鏡写真。図３Ａは、結晶成長を３分間行った際に得られた球顆状パターンを示す。図３Ｂは、結晶成長を５分間行った際に得られた球顆状パターンを示す。各図には、ポリマーフィルムの異なる２つの部分の光学顕微鏡写真が２枚含まれる。
【図４】交差偏光で見た場合の、非晶質（黒色）ポリマーと半結晶（白色）ポリマーの混合物の相分離によるパターン形成を示す２枚の光学顕微鏡写真。
【図１】
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【図２Ａ】
2008545169.tif 000003
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月6日(2007.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される固体材料から形成され、表面に独特のパターンを含むラベル、及び
該ラベルの少なくとも一部の粒子構造を記載する保存データ
を含む、セキュリティラベルシステム。
【請求項２】
前記ラベルが、結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される固体材料から形成され、該ラベルの表面が独特のパターンを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記材料が、天然の粒子構造を含む結晶材料である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記データが、画像、数字、文字、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される形態をとる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
セキュリティ又は識別ラベルを付けた物品の真正を確認する方法であって、
該ラベルを貼付した領域の平面内の軸を中心とした１つ以上の角度にて該ラベルを画像化して、１つ以上の比較画像を形成し、
該１つ以上の画像を、該１つ以上の比較画像と同じ角度で撮影した１つ以上の保存画像と比較する
手順を含み、
該ラベルが、結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される固体材料から形成され、該ラベルの表面に独特のパターンを含む、方法。
【請求項６】
前記ラベルが０．１ｍｍ〜１ｃｍの長さ及び幅を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ラベルが、天然の粒子構造に比べて拡大した粒子構造を含む結晶材料、結晶材料と非結晶材料の組み合わせを含む材料、結晶材料の組み合わせを含む材料、及び相分離した少なくとも２種のポリマーを含む材料からなる群から選択される材料から形成され、該ラベルが独特のパターンを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記材料が、天然の粒子構造を含む結晶材料である、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記保存画像及び前記比較画像が、走査型電子顕微鏡を使用して得られる、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記物品が、金融証書、個人識別カード及び文書、装置、並びに有名ブランド品又は高級品からなる群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記物品が、通貨、銀行券、クレジットカード、証券、社債、及び小切手からなる群から選択される金融証書である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記保存画像及び前記比較画像が、スキャナーを使用して得られる、請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
前記保存画像及び前記比較画像が、光学又は走査型電子顕微鏡を使用して得られる、請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
前記ラベルが物品上または物品内である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記物品が金融証書、個人識別カード及び文書、装置、並びに有名ブランド品又は高級品からなる群から選択される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記物品が通貨、銀行券、クレジットカード、証券、社債、及び小切手からなる群から選択される、請求項１５に記載のシステム。
【国際調査報告】
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2008545169.tif 000009
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