(57)【要約】【課題】最小限のコストで最大限の偽造防止効果の得られる偽造防止用紙を提供する。【解決手段】表示材料および／または記録材料が内包された透明中空繊維ユニットを混入した偽造防止用紙において、前記透明中空繊維ユニット中に、表示材料および／または記録材料と、分散媒としての水の他に、長期保存性を向上させるために、グリセリン、グリコール、ジオールなどから選ばれる吸湿性のある材料が内包されていることを特徴とする偽造防止用紙【選択図】図１
2008088605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明中空繊維を混入した偽造防止用紙において、透明中空繊維の中に、
（ａ）吸湿性のある材料；
（ｂ）表示材料および／または記録材料；
（ｃ）水；
が内包されていることを特徴とする偽造防止用紙。
【請求項２】
前記吸湿性のある材料が、グリセリン、グリコール、ジオール、グリコールエステル、モノグリコールエーテルとジグリコールエーテル、長鎖アルコール、スルホラン、エステル、ケトン、ラクトン、ラクタム、多価アルコール、およびこれらの誘導体よりなる群から選ばれる請求項１記載の偽造防止用紙。
【請求項３】
前記吸湿性のある材料が、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオジグリコールおよびこれらの誘導体；ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、メチルプロパンジオール、シクロヘキサンジオールおよび同族ジオール；プロピレングリコールラウレート；エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテルおよびトリエチレングリコールエーテル；ブチルアルコール、ペンチルアルコールおよび同族アルコール；γ−ブチロラクトン、２−ピロリドン、Ｎ−ピロリドンおよびＮ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリドン；およびソルビトール、マンニトールおよびミオイノシトールよりなる群から選ばれる請求項１または２記載の偽造防止用紙。
【請求項４】
前記透明中空繊維に内包されている材料の中に、さらに、蛍光またはりん光を発光する材料が含まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偽造防止用紙。
【請求項５】
前記表示材料および／または記録材料が、磁界または電界の印加により移動する材料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の偽造防止用紙。
【請求項６】
前記請求項１〜５までの偽造防止用紙に、さらに別の紙を抄き合せたことを特徴とする偽造防止用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示材料および／または記録材料が内包された透明中空繊維ユニットを混入した偽造防止用紙に関する。特に、前記透明中空繊維ユニット中に、表示材料および／または記録材料と、分散媒としての水の他に、長期保存性を向上させるために吸湿性のある材料が混入されていることを特徴とする偽造防止用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１に記載のように、偽造防止技術は二つに大別できる。万人が自らの力ではっきりと対象物の真贋を判定できる「眼に見える、公開された偽造防止対策」（オバート）と、専用機器を用いなければ真贋判定できず、一般にはその内容が知らされていない「眼に見えない、非公開の偽造防止対策」（コバート）である。
【非特許文献１】先端偽造防止技術―事例集―  技術情報協会、ｐ．５−１８（２００４）
【０００３】
近年、コンピュータ、スキャナー、プリンターなどの高性能化や廉価化によって、比較的容易に偽造紙幣などを作ることが可能になり、プロの偽造集団ではない素人による偽造が増えている。したがって、一般の人々が（あまり精巧ではないが）偽造紙幣などに接する機会が増えており、紙幣の真贋を彼ら自身が行わなければならなくなってきている。このような現状においては、誰にでも見分けられるように、偽造防止技術が施されている部分の視認性（オバート）の向上に対する重要性がますます増している。また、こうした背景から、紙そのものに偽造防止処理が施されている偽造防止紙のニーズは、ますます増加している。
【０００４】
さらに、偽造された紙幣などを用いて自動販売機のような機械の真贋判定機を騙す、といった事件も多発している。機械の真贋判定機は、一般的に、磁界や蛍光、赤外線などを検知するセンサーによって真贋が判定される。偽造された紙幣には、このセンサーにだけ検知されるような処理がされており、人間の見た目には一目で偽造した紙幣だとわかるものが使用されるケースが多い。いわば機械の目のみが騙される。ＡＴＭのようなものには、精密でかつ複数個の読み取りセンサーが施されているが、コストが重視される自動販売機のような真贋判定機においては、最小限のコストで最大の偽造防止効果が得られるものが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで我々は、表示材料および／または記録材料が内包された透明中空繊維ユニットを混入した偽造防止用紙が、上記の背景技術で記載した社会的ニーズにマッチするものとして、研究・開発を行っている。しかしながら、長期で保存した場合に、表示材料および／または記録材料を分散させるための分散媒が、透明中空繊維ユニット中で次第に減っていく現象が観られることがあった。これは、特に水を分散媒として用いた場合に観られた現象であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、表示材料および／または記録材料が内包された透明中空繊維ユニットを混入した偽造防止用紙に関する。特に、前記透明中空繊維ユニット中に、表示材料および／または記録材料と、分散媒としての水の他に、長期保存性を向上させるために吸湿性のある材料が混入されていることを特徴とする偽造防止用紙を提供することによって、上記のような課題を解決するものである。すなわち、本発明は以下の（１）〜（６）の構成を含む。
【０００７】
（１）透明中空繊維を混入した偽造防止用紙において、透明中空繊維の中に、
（ａ）吸湿性のある材料；
（ｂ）表示材料および／または記録材料；
（ｃ）水；
が内包されていることを特徴とする偽造防止用紙。
【０００８】
（２）前記吸湿性のある材料が、グリセリン、グリコール、ジオール、グリコールエステル、モノグリコールエーテルとジグリコールエーテル、長鎖アルコール、スルホラン、エステル、ケトン、ラクトン、ラクタム、多価アルコール、およびこれらの誘導体よりなる群から選ばれる（１）記載の偽造防止用紙。
（３）前記吸湿性のある材料が、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオジグリコールおよびこれらの誘導体；ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、メチルプロパンジオール、シクロヘキサンジオールおよび同族ジオール；プロピレングリコールラウレート；エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテルおよびトリエチレングリコールエーテル；ブチルアルコール、ペンチルアルコールおよび同族アルコール；γ−ブチロラクトン、２−ピロリドン、Ｎ−ピロリドンおよびＮ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリドン；およびソルビトール、マンニトールおよびミオイノシトールよりなる群から選ばれる請求項１または２記載の偽造防止用紙。
【０００９】
（４）前記透明中空繊維に内包されている材料の中に、さらに、蛍光またはりん光を発光する材料が含まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偽造防止用紙。
（５）前記表示材料および／または記録材料が、磁界または電界の印加により移動する材料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の偽造防止用紙。
（６）前記請求項１〜５までの偽造防止用紙に、さらに別の紙を抄き合せたことを特徴とする偽造防止用紙。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明の偽造防止用紙は、表示材料および／または記録材料が内包された透明中空繊維ユニットを混入した偽造防止用紙に関し、特に、前記透明中空繊維ユニット中に、表示材料および／または記録材料と、分散媒としての水の他に、長期保存性を向上させるために吸湿性のある材料が混入されることによって構成される。
【００１１】
本発明の偽造防止用紙の一例の概念図を図１に示す。図１に示すように、偽造防止用紙１１は、紙全面に何らかの表示材料および／または記録材料と、分散媒としての水、さらに長期保存性を向上させる目的に吸湿剤のある材料を内包した透明中空繊維ユニット（以下、透明中空繊維ユニットとする）１２が均一に分散した状態で形成される。ただし、紙に混入された透明中空繊維ユニット１２は、１本以上あれば、紙に混入できる限り何本でもよい。
【００１２】
図１に示した偽造防止用紙１１の全面に均一に分散された透明中空繊維ユニット１２の構成と機能について、一例を挙げて説明する。透明中空繊維ユニット１２の一例の概念図を図２に示す。透明中空繊維ユニット１２は、吸湿性のある材料が溶解、もしくは分散している水２１、透明中空繊維２２、表示材料および／または記録材料２３からなり、両末端２４には、熱融着、または接着加工により、水２１が漏れないように封止した様子を概念的に示してある。
【００１３】
水２１には、吸湿性のある材料が混合されていることが本発明の最大の特徴である。ここで言う吸湿性とは、ある一定の温度、湿度の環境下にその材料を置いたときに、周りの水分を吸収して重量が増加するような材料のことを言う。
【００１４】
吸湿性のある材料が液体の場合に、吸湿性があるかどうかを確認するために、我々は簡易的な評価方法を見出した。図３に、吸湿性を評価するための試験方法の概念図を示す。透明中空繊維３１に、吸湿性のある材料３３を内包させる。片側は、ピンチコック３２で封止する。もう片方は、わざと空隙３４を入れてピンチコック３２で封止した。このＬの長さを、ノギス等で測定する。最初の空隙の長さをＬ０、ｘ日後の空隙の長さをＬｘとすると、Ｌの変化率は、
【００１５】
変化率（％）＝（Ｌｘ−Ｌ０）／Ｌ０  ×１００
【００１６】
で表される。変化率がマイナスになる、すなわち、空隙の長さＬｘが時間の経過と共に減少になる材料をここでは、吸湿性のある材料と呼んでいる。
【００１７】
上記の条件を満たす吸湿性のある材料として、グリセリンとその誘導体、グリコールとその誘導体、ジオール、グリコールエステル、モノグリコールエーテルとジグリコールエーテル、長鎖アルコール、スルホラン、エステル、ケトン、ラクトン、ラクタム、多価アルコール、およびこれらの誘導体よりなる群、シリカゲル、酸化アルミウム、モルキュラーシーブ、塩化カルシウム等が挙げられる。
【００１８】
上記の中でも特に、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオジグリコールおよびこれらの誘導体；ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、メチルプロパンジオール、シクロヘキサンジオールおよび同族ジオール；プロピレングリコールラウレート；エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテルおよびトリエチレングリコールエーテル；ブチルアルコール、ペンチルアルコールおよび同族アルコール；γ−ブチロラクトン、２−ピロリドン、Ｎ−ピロリドンおよびＮ−（２−ヒドロキシエチル）ピロリドン；およびソルビトール、マンニトールおよびミオイノシトールよりなる群のような室温で液状のものが好ましく用いられる。さらに好ましくは、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコールが用いられる。
【００１９】
また、上記以外の吸湿性のある材料として、水溶性の無機化合物が挙げられる。この場合、無機化合物を水に溶かして水溶液として、図３の評価を行った場合に、式１によって計算された変化率がマイナスになることが条件として挙げられる。すなわち、無機化合物の水溶液の蒸気圧が、大気中の蒸気圧と比べて著しく低い無機化合物が好ましく、具体的には、ＣａＣｌ２、ＭｇＣｌ２どの潮解性のある塩が好ましく用いられる。ただし、潮解性があっても、ＮａＯＨのように、溶解することによって、水のｐＨが著しく変化する塩は、安全性という観点から用いることは好ましくない。
【００２０】
図３の手法は、上記のように、ある材料が吸湿性のある材料かどうかを判断するだけではなく、透明中空繊維ユニットそのものの長期保存性を判断するためにも用いることができる。この場合、吸湿性のある材料３３の他に、表示材料および／また記録材料２３、水２１を所定量混合したものを、透明中空繊維３１に注入し、わざと空隙３４を入れてピンチコック３２で両端を封止する。予め最初の空隙の長さＬ０を測定し、次に室温（２３℃、５０％ＲＨ）に２４時間後放置した後の空隙の長さＬ１を測定し、式１によって変化率を求めた。理想的な変化率はゼロであるが、正確にゼロに調整することは難しいので、実用的にはマイナス３０％からプラス２０％の範囲である。プラス２０％より大きい、すなわち、空隙が時間と共に大きくなる場合は、いずれ全ての水２１が蒸発してしまって偽造防止の効果を失ってしまう。また、マイナス３０％より小さいと、水を吸収し過ぎて内包物質内の圧力が上がり、透明中空繊維ユニットが破裂してしまう恐れがあるので好ましくない。
【００２１】
視認性を向上させる目的で、水２１の中に、蛍光またはりん光を発光する材料を混合させてもよい。蛍光・りん光材料とは、励起光によって励起された電子が基底状態に戻るときに、その余分なエネルギーを光として放つ材料のことを言う。基底状態にある電子は、励起光によって一重項状態に遷移される。一重項状態から再び基底状態に戻る時に放たれる光を蛍光と言う。また、一重項状態から項間交差により一度三重項状態に移り、それから基底状態に戻る時に放たれる光をりん光と言う。
【００２２】
蛍光材料としては、アクリルオレンジ、９−アミノアクリジン、キナクリン、アリルナフタレンスルホン酸類、アンスロイルオキシステアリン酸、オーラミンＯ、シアニン色素類、ダンシルクロリド誘導体類、ジフェニルヘキサトリエン、エオシン、ε−アデノシン、エチジウムブロマイド、フルオレセイン系化合物、フォーマイシン、スチルベンジスルホン酸系化合物、ＮＢＤ−ホスファチジルコリン、オキソノール色素類、パリナリン酸類、ペリレン、ペリレン誘導体、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、ピレン、ピレン誘導体、サフラニンＯなどの有機系の蛍光染料、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、ＭｇＷＯ４、３Ｃａ３（ＰＯ４）２・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）２：Ｓｂ，Ｍｎ、ＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ、３．５ＭｇＯ・５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎなどの無機系の蛍光顔料が挙げられるが、特に限定はされない。
【００２３】
りん光材料としては、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｏ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｄｙ、ＣａＳ：Ｅｕ，Ｔｍ、イリジウム錯体化合物（例えば、ｆａｃ  ｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｐｙｒｉｄｉｎｅ）  ｉｒｄｉｕｍ）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−ｏｃｔａｅｔｈｙｌ−２１Ｈ，２３Ｈ−ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ  ｐｌａｔｉｎｕｍ（ＩＩ）などのりん光材料が挙げられるが、特に限定はされない。
【００２４】
上記蛍光材料またはりん光材料の中で、溶媒に水を用いた場合には、スチルベンジスルホン酸系化合物、ピレン誘導体が好ましく用いられる。
【００２５】
励起光の波長は、用いる蛍光・りん光材料により固有のもので、一概に決めることはできないが、多くのものは２５０〜４００ｎｍの範囲の波長の紫外光によって励起させることができる。その中でも、３６５ｎｍの波長の近紫外光が、人体に対しても影響は少なく、最も好適に使用される。このような、２５０〜４００ｎｍの波長の紫外光は、市販のブラックライトを用いることで容易に得ることが可能である。また、いくつかの蛍光・りん光材料は、可視光によって励起されるものがあり、その場合はブラックライトを用いなくとも蛍光、りん光の発光を観察することができる。
【００２６】
透明中空繊維２２の材料としては、紙との親和性に優れたものが好ましい。紙の主成分がセルロースであることを鑑みれば、セルロースとの親和性が高い材料を用いることが好ましい。セルロースとの親和性のパラメータとして、相溶性パラメータ、無機性値／有機性値（以下、Ｉ／Ｏ値とする）などの指標を用いることができる。例えば、セルロースとの親和性のパラメータとしてＩ／Ｏ値を用いた場合は、透明中空繊維の材料のＩ／Ｏ値が０．２〜３．０の範囲にあることが好ましい。Ｉ／Ｏ値の計算方法に関しては、非特許文献２に詳しく述べられている。
【非特許文献２】有機概念図  甲田善生著、三共出版（１９８４）
【００２７】
また、透明中空繊維２２の材料としては、透明性に優れたものが好ましい。透明性の観点から選択できる具体的な材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、フッ素系樹脂（例えば、４フッ化エチレン樹脂）、シリコーン系樹脂、ナイロン系樹脂、塩化ビニル系樹脂などを挙げることができる。
【００２８】
透明中空繊維２２の材料の中でも、セルロイドやアセチルセルロースなどは好適に用いられる。これらの材料は、特に紙との親和性が強い。セルロイドやアセチルセルロースなどからなる透明中空繊維ユニットを、本発明の偽造防止用紙から剥離しようとした場合、該透明中空繊維ユニットは紙からうまく剥がれず、むしろユニットそのものが壊れてしまう。したがって、偽造を目的とした透明中空繊維ユニットの再利用が困難である。
【００２９】
前記の透明中空繊維は長さとして０．５ｍｍから５０ｍｍ程度のものが使用できる。０．５ｍｍより短いと、オバートとして用いるのに、観察しにくく好ましくない。一方、５０ｍｍより長くなると、紙に抄き込むのがむずかしくなる。
また、前記透明中空繊維は外径として１０μｍから５００μｍ程度のものが使用できる。１０μｍより小さいと、オバートとして用いるのに、観察しにくく好ましくない。一方、５００μｍより大きくなると、紙に抄き込むのがむずかしくなる。
さらに、前記透明中空繊維は内径として５μｍから４９０μｍ程度のものが使用できる。５μｍより小さいと、オバートとして用いるのに、観察しにくく好ましくない。一方、４９０μｍより大きくなると、外径が５００μｍの場合でも、外径に対して繊維の肉厚が薄すぎて脆くなり、内包物質が漏れてしまう場合がある。
【００３０】
前記透明中空繊維の外径と、本発明の偽造防止用紙の紙厚との差は、１０μｍ以上であることが好ましい。この差が１０μｍより大きいと、偽造防止用紙の表面に透明中空繊維ユニットの部分だけ著しく凸部が形成されているため、印刷工程などの後工程で問題が生じてしまう場合がある。
【００３１】
透明中空繊維に内包される表示材料および／または記録材料２３としては、無機系粒子、有機ポリマー粒子、無機・有機複合粒子などが使用されるが、特に、これらに制限されるわけではない。無機系粒子としては、酸化チタン、水酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。有機ポリマー粒子としては、ウレタン系、ナイロン系、フッ素系、シリコーン系、メラミン系、フェノール系、スチレン系、スチレン−アクリル系、ウレタン−アクリル系などが挙げられる。また、スチレン−アクリル系から成る中空粒子も挙げられる。これらの粒子は顔料や染料により着色されたものであっても良い。また、球の半球が黒色、もう一方の半球が白色の二色粒子を用いても良い。
【００３２】
前記表示材料および／または記録材料としては、磁界または電界によって、人が認識可能な変化が生じる材料であることが必要である。このような変化とは、白黒の変化、すなわちコントラストであったり、粒子が移動している様子が確認できるようなものである。
【００３３】
前記表示材料およびまたは／記録材料に印加する磁界の大きさとしては、０．８Ｔ（テスラ）以下、好ましくは０．５Ｔ以下である。０．８Ｔより大きい磁界は、あまりに磁界が強すぎて、他の電子機器などに悪影響を及ぼす場合がある。また、印加する電界の強さとしては、１０００Ｖ以下、好ましくは６００Ｖ以下である。１０００Ｖより大きい電界を印加すると、偽造防止用紙そのものに悪影響を及ぼす場合がある。
【００３４】
透明中空繊維に内包する固体の中でも、特に磁性粉は好適に用いられる。磁性粉は表示材料としてオバート機能を発現し、記録材料としてコバート機能を発現するからである。ここで言う磁性粉とは、磁性体単独、或いは２種以上の磁性体の混合、又は磁性体とポリマーからなる混合物などからなり、例えばマグネタイト、フェライトをはじめとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属、あるいはこれらの元素を含む合金、または化合物（例えば酸化物など）の微粒子が挙げられる。
【００３５】
図２では、これに限定されるものではないが、表示材料および／または記録材料２３として黒色粒子が例示されている。例えば、黒色粒子が磁性粉である場合、磁性粉が表示材料として観察されるので、オバート機能を発現する。また、磁界、もしくは電界の印加によって磁性粉が移動するという独特の効果もある。一方、磁気センサーなどに検知される記録材料として働き、コバート機能を発現する。
【００３６】
次に、本発明の偽造防止用紙１１の用紙の原料となるパルプ繊維について説明する。パルプ繊維としては、針葉樹や広葉樹などの木材パルプからなる植物繊維、イネ、エスパルト、バガス、麻、亜麻、ケナフ、カンナビスなどの非木材パルプからなる植物繊維、またはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックから作られた合成繊維などが用いられる。
本発明に用いる用紙は、原料である前記のパルプ繊維を水中にて叩解し、抄いて絡ませた後、脱水・乾燥させて作られる。このとき、紙は主成分であるセルロースの水酸基間の水素結合により繊維間強度が得られる。また、紙に用いる填料としてはクレー、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタンなどがあり、サイズ剤としてはロジン、アルキルケテンダイマー、無水ステアリン酸、アルケニル無水こはく酸、ワックスなどがあり、紙力増強剤には変性デンプン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、ポリエチレンイミンなどがあり、これらの材料をそれぞれ抄紙時に加え、主として長網抄紙機で抄造する。
また、植物繊維以外の例えば合成繊維を混入した紙の場合は、合成繊維間に水素結合などの結合力を持たないため結着剤を必要とすることが多いので、合成繊維比率と結着剤量は、紙の強度を落とさない程度に適宜決めるのが望ましい。
【００３７】
次に本発明の偽造防止用紙の製造法について説明する。
透明中空繊維は、例えば、以下のようにして製造できる。略同心円状の二層構造のポリマー繊維を溶融紡糸法などにより製造し、該繊維を延伸して外径１０〜５００μｍ程度の繊維を得る。このときに、内層は成形後に水洗や有機溶剤などで溶解する樹脂である。溶解によって内層の樹脂を取り除くことにより、透明中空繊維を得ることができる。あるいは、内層の溶解性樹脂の代わりに予め流体を導入しておけば、後から樹脂を取り除く必要がなくなり、より簡便に透明中空繊維を製造することが可能になる。この際導入する流体としては、空気や窒素ガスのような気体が好ましい。
次に、予め内包する物質を用意しておき、内包物質を前記透明中空繊維に含浸する。具体的には、透明中空繊維を多数本束ねてチャンバー内に置き、チャンバーを真空に引き、続いて、内包物質をチャンバー内に導入することにより、該内包物質で中空繊維を充満することができる。
あるいは、図４に示すような押出成型機を用いて、表示材料や記録材料を内包した透明中空繊維ユニットを一時に作製することも可能である。図４で押出用ノズルは、ノズル部１およびノズル部２を有する。ノズル部１は、内包物質を押出す部分であり、ノズル部２は、透明中空繊維用材料を押出す部分である。このようなノズルを使用して、加熱しながら同時に押出し、延伸して所定の直径になるように延伸して繊維化する。
【００３８】
内包した物質が漏れないように、あるいは異物が混入しないように、繊維末端を封止する必要がある。封止には、接着剤を用いる方法、加熱により透明中空繊維材料を溶解させる熱融着方法、レーザー光で透明中空繊維を断裁すると同時に封止も行う方法などがある。
接着剤としては、水系接着剤、エマルジョン系接着剤、溶剤系などの一般に公知の接着剤が適宜使用されるが、溶剤系の接着剤が好ましく用いられる。例えば、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、アルキド系、アミド系、アクリル系などの接着剤が使用できる。また、ＵＶ硬化樹脂のような特殊な接着剤を用いてもよい。
加熱により中空繊維材料を溶解させる方法では、一般にカッターの刃に熱したヒートカッターが用いられる。
またレーザー光を用いる方法では、炭酸ガスレーザー（ＣＯ２レーザー）、イットリウム−アルミニウム−ガーネット結晶レーザー（ＹＡＧレーザー）、半導体レーザーなどが利用できる。
【００３９】
前記透明中空繊維ユニットを混入した偽造防止用紙の抄紙方法は、通常の植物繊維紙の製造に用いられる方法でよく、原料濃度を０．０１〜５％、好ましくは０．０２〜２％の水希薄原料で十分に膨潤させた繊維をよく混練し、スダレ・網目状のワイヤーなどに流して並べて搾水後、加温により水分を蒸発させて作られる。
抄紙後は必要に応じて、クリヤ塗工、ラミネート処理、抄合せなどの処理を施してもよい。
【００４０】
前記透明中空繊維ユニットを確実に抄き込むために、一度偽造防止用紙のシートを形成した後に、さらに別な紙を抄き合わせることもできる。この場合、乾燥工程まで終了したドライの偽造防止用紙の上に、前記植物繊維の水希薄原料を載せて、抄き合せをする方法、もしくは乾燥前のウェットの状態の偽造防止用紙のシート上に、さらに水希薄原料を載せて抄き合せをする多層抄きの方法などを用いることができる。製造コストの観点から、後者の多層抄きの方法を用いることが好ましい。
【００４１】
多層抄きの方法については特に限定はされないが、例えば図５のような方法を用いることができる。図５は、円網ワイヤー５１、傾斜ワイヤー５２、透明中空繊維ユニット供給ボックス５３、植物繊維の水希薄原料５４、ウェットシートを誘導するためのカンバス５５からなる。まず、円網ワイヤー５１によって植物繊維の水希薄原料５４のウェットシートが出来上がる。このウェットシートは、透明中空繊維ユニット供給ボックス５３に達するまである程度脱水される。このウェットシートの上に、透明中空繊維ユニット供給ボックス５３より透明中空繊維ユニット１２がランダムにばら撒かれる。透明中空繊維ユニット１２は、予め円網ワイヤー５１内の水希薄原料５４の中に混練されていても良く、この場合透明中空繊維ユニット供給ボックス５３は必ずしも必要ではない。このようにして出来たウェットシートの上に、さらに傾斜ワイヤー５２によってもう一層ウェットシートが載せられて、乾燥工程へ送られる。このような多層抄きは、各種特殊紙の製造方法として、一般的に行われている方法の一つである。
【００４２】
本発明の偽造防止策が施された偽造防止用紙１１への印刷は、従来の紙の場合と同じ設備と方法が使用可能である。すなわち、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法などの印刷法で文字や絵柄を印刷することができる。
【００４３】
本発明の偽造防止用紙１１の断裁加工は、内包物質を混入した透明中空繊維ユニットが抄き込まれているため、断裁前に断裁部分を熱融着加工し、内包物質が外に漏れないよう注意する必要がある。
【００４４】
本発明の偽造防止用紙１１は、専用機器を用いて真贋判定することもできる。すなわち、オバートとコバートを両立するものである。なお、ここで言う専用機器とは、磁気センサーや金属センサー、紫外線、赤外線鑑定機などを含むが、これらに限定されるものではない。
実施例
【００４５】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。なお実施例中の「％」は、特に断らない限り、「質量％」を意味する。
【００４６】
＜内包物質Ａの作製＞
磁性粉（商標：ＢＬ−１００、チタン工業製、平均粒子径０．４μｍ）１０ｇ、酸化チタン（商標：ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＲＮＣ、テイカ製、平均粒径０．３μｍ）５ｇを乳鉢で物理的に混合した。次に、容量２００ｍｌのビーカーに、蒸留水２５ｇ、吸湿剤としてグリセリン（東京化成試薬特級）を５８ｇ、分散剤としてポリカルボン酸ナトリウム（商標：ＳＮディスパーサント５０４５、サンノプコ製）の１０％水溶液２ｇを混合し、溶媒を調製した。混合した溶媒中に、スパチュラで攪拌しながら磁性粉と酸化チタンの混合物２５ｇ全量を添加し、さらに１５分間超音波処理を行い内包物質Ａを得た。この内包物質Ａを図３のようにわざと空隙３４を入れながらピンチコック３２によって封止し、式１によって２４時間後の変化率を計算したところ、マイナス６．３％であった。
【００４７】
＜内包物質Ｂの作製＞
磁性粉（商標：ＢＬ−１００、チタン工業製、平均粒子径０．４μｍ）１０ｇ、酸化チタン（商標：ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＲＮＣ、テイカ製、平均粒径０．３μｍ）５ｇを乳鉢で物理的に混合した。次に、容量２００ｍｌのビーカーに、蒸留水１７ｇ、吸湿剤としてグリセリン（東京化成試薬特級）を５８ｇ、スチルベンジスルホン酸系蛍光増白剤の水溶液（商標：Ｗｈｉｔｅｘ  ＢＰＳ  ｌｉｑｕｉｓ  ｃｏｎｃ、住友化学製）８ｇ、分散剤としてポリカルボン酸ナトリウム（商標：ＳＮディスパーサント５０４５、サンノプコ製）の１０％水溶液２ｇを混合し、溶媒を調製した。混合した溶媒中に、スパチュラで攪拌しながら磁性粉と酸化チタンの混合物２５ｇ全量を添加し、さらに１５分間超音波処理を行い内包物質Ｂを得た。この内包物質Ｂを図３のようにわざと空隙３４を入れながらピンチコック３２によって封止し、式１によって２４時間後の変化率を計算したところ、マイナス７．０％であった。
【００４８】
＜内包物質Ｃの作製＞
内包物質Ｂの作製において、グリセリンの代わりにジエチレングリコールを用いた以外は、内包物質Ｂと同様の方法で、内包物質Ｃを得た。この内包物質Ｃを図３のようにわざと空隙３４を入れながらピンチコック３２によって封止し、式１によって２４時間後の変化率を計算したところ、マイナス０．４％であった。
【００４９】
＜内包物質Ｄの作製＞
内包物質Ａの作製において、グリセリンを全く用いず、さらに蒸留水を８３ｇにした以外は、内包物質Ａの作製と同様の方法で、内包物質Ｄを得た。この内包物質Ｄを図３のようにわざと空隙３４を入れながらピンチコック３２によって封止し、式１によって２４時間後の変化率を計算したところ、プラス３５．４％であった。
【実施例１】
【００５０】
＜透明中空繊維の作製＞
溶融押出成型機を用い、ノズルの中心部のガス吐出孔から窒素ガスを流しつつ、該中心部の周りのノズルから、Ｉ／Ｏ値＝０．７のポリエステル樹脂を押し出した。押出機温度は２５０℃にし、窒素ガスをほぼ大気圧に保った。溶融したポリエステル樹脂の押出し速度は０．１５ｋｇ／ｈｒであった。押出機出口の溶融繊維を引き伸ばし、外径１００μｍ、内径７０μｍの透明中空繊維を得た。
続いて、前記透明中空繊維を多数本束ねてチャンバー内に置き、チャンバーを真空に引き、内包物質Ａをチャンバー内に導入することにより、該分散液で透明中空繊維を充満した。
【００５１】
＜透明中空繊維の両末端の封止＞
前記分散液を内包する透明中空繊維を、刃を熱したカッターを用いて、カット長が概ね１５ｍｍになるように切断した。切断時に透明中空繊維の切断面部分が溶かされながら潰れることにより端部はシールされ、内部に磁性粉と酸化チタンを有する透明中空繊維ユニットが形成できた。このとき透明中空繊維ユニットを曲げてみたが、透明中空繊維ユニットが壊れることはなく、したがって内部の分散液が漏れるようなことはなかった。
【００５２】
＜偽造防止用紙の作製＞
用紙の原料としては、水中で濃度が０．５％の針葉樹クラフトパルプ（叩解度：４３０ｃｃＣＳＦ）に紙力増強剤（商標：ＡＦ−２５５、荒川化学工業製）を絶乾パルプ当り０．１％添加した紙料を用いた。この紙料に、前記透明中空繊維ユニットを混入し、実験用手すきマシンで坪量８０ｇ／ｍ２の紙を抄紙した。乾燥は回転式ドライヤーを使用し９０℃で行った。透明中空繊維ユニットが紙の前面に一様に分散し、該透明中空繊維ユニットが完全に紙中に抄き込まれた偽造防止用紙を得た。本偽造防止用紙の紙厚は１５０μｍであった。
【実施例２】
【００５３】
実施例１において、内包物質Ａの代わりに、内包物質Ｂを用いた以外は、実施例１と同様の方法で偽造防止用紙を得た。
【実施例３】
【００５４】
実施例２において、内包物質Ｂの代わりに、内包物質Ｃを用いた以外は、実施例２と同様の方法で偽造防止用紙を得た。
【実施例４】
【００５５】
実施例２において、ポリエステル樹脂の代わりに、Ｉ／Ｏ値＝２．３のポリカーボネート樹脂を用いた以外は、実施例２と同様の方法で偽造防止用紙を得た。
【実施例５】
【００５６】
＜透明中空繊維の作製＞
溶融押出成型機を用い、ノズルの中心部のガス吐出孔から窒素ガスを流しつつ、該中心部の周りのノズルから、Ｉ／Ｏ値＝０．７のポリエステル樹脂を押し出した。押出機温度は２５０℃にし、窒素ガスをほぼ大気圧に保った。溶融したポリエステル樹脂の押出し速度は０．１５ｋｇ／ｈｒであった。押出機出口の溶融繊維を引き伸ばし、外径１００μｍ、内径７０μｍの透明中空繊維を得た。
続いて、前記透明中空繊維を多数本束ねてチャンバー内に置き、チャンバーを真空に引き、内包物質Ｂをチャンバー内に導入することにより、該分散液で透明中空繊維を充満した。
【００５７】
＜透明中空繊維の両末端の封止＞
前記分散液を内包する透明中空繊維を、刃を熱したカッターを用いて、カット長が概ね１５ｍｍになるように切断した。切断時に透明中空繊維の切断面部分が溶かされながら潰れることにより端部はシールされ、内部に磁性粉と酸化チタンを有する透明中空繊維ユニットが形成できた。このとき透明中空繊維ユニットを曲げてみたが、透明中空繊維ユニットが壊れることはなく、したがって内部の分散液が漏れるようなことはなかった。
【００５８】
＜偽造防止用紙の作製＞
用紙の原料としては、水中で濃度が０．５％の針葉樹クラフトパルプ（叩解度：４３０ｃｃＣＳＦ）に紙力増強剤（商標：ＡＦ−２５５、荒川化学工業製）を絶乾パルプ当り０．１％添加した紙料を用いた。この紙料を坪量４０ｇ／ｍ２となるような所定の量とり、実験用手すきマシンに仕込み、脱水してシート化した。このシート化したものを脱水、乾燥を行う前に、前記透明中空繊維ユニットを紙表面上にばら撒いた。さらにこの上に、坪量４０ｇ／ｍ２となるように所定量の紙料を上から添加し、脱水してシート化した。さらに、９０℃の回転式ドライヤーで乾燥した。こうして、透明中空繊維ユニットが紙の前面に一様に分散し、該透明中空繊維ユニットが完全に紙中に抄き込まれた偽造防止用紙を得た。本偽造防止用紙の紙厚は１５５μｍであった。
【００５９】
比較例
実施例１において、内包物質Ａの代わりに、内包物質Ｄを用いた以外は、実施例１と同様の方法で偽造防止用紙を得た。
【００６０】
＜長期保存性の試験＞
実施例、比較例によって作製した偽造防止用紙は、まず、紙中に抄き込まれている透明中空繊維ユニットの数をカウントし、それをＮａとした。その後、紙サンプルを６０℃、２０％ＲＨの環境チャンバー内に２週間置いた。環境チャンバーから取り出した紙サンプルに抄き込まれている透明中空繊維ユニットのうち、液体が蒸発して機能を失ってしまったものの数をカウントし、それをＮｂとする。さらに、下式によって歩留まり率Ｙを計算した。
【００６１】
Ｙ（％）＝（Ｎａ−Ｎｂ）／Ｎａ  ×  １００
【００６２】
Ｙ：８１〜１００％  →  実用上問題無し  →  ○
Ｙ：５１〜８０％  →  歩留まり率は低いが実用レベル  →  △
Ｙ：５０％以下  →  実用上問題がある  →  ×
【００６３】
＜磁界印加による磁性粉の動きの確認＞
上記の長期保存性の試験をした後の偽造防止紙に波長３６５ｎｍのブラックライトを当てながら磁石を当てることによって、磁性粉の動きがはっきり確認できるかどうかを見た。
判定方法
はっきり確認できた場合    ○
確認しにくいが実用レベル  △
磁性粉がほとんど動かない  ×
【００６４】
＜電界印加による磁性粉の動きの確認＞
上記の長期保存性の試験をした後の偽造防止紙を、３００μｍのセルギャップのＩＴＯガラス電極に挟み込み、直流電源装置（商標：ジェネレーター８０２６に商標：増幅器Ａ８００(いずれも東陽テクニカ製)を接続したもの）を接続した。波長３６５ｎｍのブラックライトを当てながら、直流電源装置より電圧１００Ｖの直流パルス（周波数は１Ｈｚ）をＩＴＯガラスに印加し、磁性粉の動きがはっきり確認できるかどうかを見た。
判定方法
はっきり確認できた場合    ○
確認しにくいが実用レベル  △
磁性粉がほとんど動かない  ×
【００６５】
＜機械での真贋判定＞
機械での真贋判定が可能かどうかを確認するために、図６のような装置を作製した。この装置は、磁性センサー６１、ＬＥＤランプ６２、紙送りをするためのローラー６３からなる。磁性センサー６１は、透明中空繊維ユニット中の磁性粉を検知する。磁気センサー６１から信号を検知すると、ＬＥＤランプ６２が光るようになっている。磁気センサー６１、磁気センサー６１で検知した場合に真と判定される。ここでも、長期保存性の試験を行った後の偽造防止用紙を試験に用いた。
判定方法
センサーで検知        ○
検知は可能だが感度が弱い  △
検知されなかった場合    ×
【００６６】
＜偽造防止の効果＞
総合判定は、実用上問題ないレベルのものを○、偽造防止用紙としての機能性がほとんどなく実用上問題があるものを×とした。
【００６７】
【表１】
2008088605.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、例えば前記実施例のように、磁界または電界を印加するといった簡単な方法で人間が容易に真贋判定することができる偽造防止用紙を提供することができる。また同時に、非常に簡単な真贋判定装置によって、機械による真贋判定も可能である。さらに、これらの偽造防止用紙としての機能は、高温の中に長期間保管しても損なうことなく利用できる。このように、本発明の偽造防止用紙は、最小限のコストで最大限の偽造防止効果が得られるものであり、産業上の利用価値は高い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の偽造防止用紙の概念図
【図２】本発明の透明中空繊維ユニットの概念図
【図３】吸湿性の確認のための試験方法の概念図
【図４】本発明の押出し成型機の概念図
【図５】本発明の多層抄きの製造方法の一例
【図６】本発明の真贋判定機の概念図
【符号の説明】
【００７０】
１１：偽造防止用紙
１２：透明中空繊維ユニット
２１：吸湿性のある材料が溶解、または分散された水
２２：透明中空繊維
２３：表示材料および／または記録材料
２４：封止された両末端の概念図
３１：透明中空繊維
３２：ピンチコック
３３：吸湿性のある材料
３４：空隙
５１：円網ワイヤー
５２：傾斜ワイヤー
５３：透明中空繊維ユニット供給ボックス
５４：植物繊維の水希薄原料
５５：ウェットシートを誘導するためのカンバス
６１：磁性センサー
６２：ＬＥＤランプ
６３：紙送り用のローラー
【図１】
2008088605.tif 000004
【図２】
2008088605.tif 000005
【図３】
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【図４】
2008088605.tif 000007
【図５】
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【図６】
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