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JP7754840B2 - 有価文書を保護するための二色性セキュリティ機構を生成するための方法 - Google Patents
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JP7754840B2 - 有価文書を保護するための二色性セキュリティ機構を生成するための方法 - Google Patents

有価文書を保護するための二色性セキュリティ機構を生成するための方法

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Description

発明の詳細な説明
[発明の分野]
本発明は、有価文書を保護するために、透過光で見ると第1の色を示し、入射光で見ると第1の色とは異なる第2の色を示す二色性セキュリティ機構を製造するための方法の技術分野に関する。
[発明の背景]
カラー写真複写及び印刷の品質は常に向上しており、偽造、変造又は違法な複製に対して複製効果を有さない、紙幣、有価文書又はカード、交通機関搭乗券又はカード、タックスバンダロール(tax banderol)及び製品ラベルなどのセキュリティ文書を保護する試みにおいて、これらの文書にさまざまなセキュリティ手段の特徴を組み込むことは、従来からの慣行となってきた。
例えばセキュリティ文書のためのセキュリティ機構は、一般に、「潜在(covert)」セキュリティ機構及び「顕在(overt)」セキュリティ機構に分類され得る。潜在セキュリティ機構によって実現される保護は、そのような機能は検出することが困難であり、典型的に検出に専用装置及び知識を必要とするという概念に基づいているのに対し、「顕在」セキュリティ機構は、補助を受けないヒトの感覚により容易に検出可能であり、例えば、そのような機能は可視であり、及び/又は触覚を介して検出可能であるが、製造及び/又は複製することは依然として困難であるという概念に基づいている。しかしながら、顕在セキュリティ機構は、セキュリティ機構としての容易な認識に大いに依存する。大部分の使用者、特に保護された文書又は物品のセキュリティ機構について事前の知識を持たない者は、セキュリティ機構の存在及び性質についての実際の知識を持っていれば、実際には前記セキュリティ機構に基づくセキュリティ確認を行うのみとなる。
有価文書を保護する場合の特別な役割は、入射光で見ると第1の色を示し、透過光で見ると第1の色とは異なる第2の色を示す二色性セキュリティ機構によって果たされる。印象的効果をもたらし、一般の人の注意を引くために、第1の色及び第2の色は、青色、メタリックイエロー、マゼンタ、及び緑色のような魅力的な視覚的外観、及び強い色のコントラスト(例えば、青色/メタリックイエロー、緑色/メタリックイエロー、紫色/メタリックイエロー)を有していなければならない。
このような二色性セキュリティ機構は、多層構造を有する薄膜素子と、入射光で見ると金色が現れ、透過光で見ると青色が現れる担体とを含む透視性セキュリティ素子を記載した米国特許公開第2012/0242075号により公開されている。薄膜素子は、少なくとも2つの半透明ミラー層と、少なくとも2つのミラー層の間に配置された少なくとも1つの誘電スペーサー層とを含む。透視性セキュリティ素子の製造プロセスは、担体上の薄膜素子に含有された少なくとも3つの層のそれぞれの熱堆積、電子ビーム気化、又はスパッタリングを含むので、時間がかかる。
国際公開第2011064162号はまた、二色性セキュリティ、又は基材を含む装飾素子と、前記基材表面の少なくとも一部に、端部長さの最長寸法が15nm~1000nm及び厚さが2nm~500nmのプレートレット形状の遷移金属粒子を含むコーティングとを記載している。銀プレートレットと溶剤型ビヒクル又はラジカル硬化性モノマー及びフリーラジカル光開始剤を含有するビヒクルのいずれかとを含有し、透明基材上での銀小板とビヒクルの重量比が3:1.1である、UV硬化性インクのハンドコーター塗布は、セキュリティ、又は透過光では青色を示し、反射光では金/銅又は金/青銅色を示す加飾素子をもたらす。国際公開第2011064162号に記載のセキュリティ又は加飾素子を得るために使用されるインク中の銀プレートレットの高い濃度は、製造されたセキュリティ又は加飾素子の機械的抵抗に有害であり、さらに、前記素子の製造プロセスを高価にする。さらに、国際公開第201106416号に記載のセキュリティ又は加飾素子の機械的抵抗は、当業者には周知のとおり、UVラジカル硬化性インク又は溶剤型インクの使用によって損なわれ、制限された機械的抵抗を有する硬化コーティングをもたらす。機械的抵抗は、セキュリティ素子の本質的な特性であり、国際公開第201106416号に記載の製造プロセスは、時間がかかり、かなり高価であるので、前記文書によって記述された技術は、二色性セキュリティ機構の生産には適しておらず、特に有価文書上の二色性セキュリティ機構の工業的生産には適していない。
典型的には、有価文書の工業的印刷は、約8,000シート/時間という高い印刷速度を必要とし、各シートから重要な数の有価文書が生産される。例示的な目的のために、紙幣印刷の分野では、それぞれ1つ又は複数のセキュリティ機構を包含する最大55枚の有価文書が、1枚のシートから生産され得る。生産ライン上での実装に好適であるためには、有価文書上に存在する各印刷可能セキュリティ機構の生産プロセスは、有価文書の工業的印刷の高速要件に適合することが必須である。
したがって、有価文書上において透過光で見ると青色を示し、入射光で見るとメタリックイエロー色を示す、二色性セキュリティ機構を高速(すなわち、工業的速度)で製造するための容易且つ低コストなプロセスが必要とされている。
[発明の概要]
したがって、本発明の目的は、有価文書を保護するためのセキュリティ機構を高速(すなわち、工業的速度)で製造するための容易でコスト効率の高い方法であって、前記セキュリティ機構は、透過光で見ると青色を示し、入射光で見るとメタリックイエローを示す、方法を提供することである。この機構は、本願において特許請求される方法によって達成され、ここで、前記方法は、以下のステップ:
a)有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域上にUV-Vis線硬化性インクを、好ましくはスクリーン印刷、輪転グラビア、又はフレキソ印刷により印刷して、インク層を設けるステップと、
b)ステップa)で得られたインク層を約55℃~約100℃の温度で少なくとも1秒間加熱し、入射光で見るとインク層がメタリックイエロー色を示すようにするステップと、
c)ステップb)で得られたインク層をUV-Vis硬化させてセキュリティ機構を形成するステップと
を含み、
UV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡(transmission electron microscopy)により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシド、又は脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種若しくは複数のUV-Vis線硬化性化合物との混合物のいずれかと、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1種又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。
本発明による製造方法は、有価文書上で透過光で見ると青色を示し、入射光で見るとメタリックイエロー色を示すセキュリティ機構の、適切な方法での製造を可能にし、それにより有価文書の工業印刷の高速要件に適合する。魅力的な視覚的外観及び透過光で示される青色の色と入射光で示されるメタリックイエロー色との間のコントラストは、本発明によるプロセスを介して得られたセキュリティ機構を目立つようにし、それによって、一般の人の注意をセキュリティ機構に引き付け、有価文書上のセキュリティ機構を見つけ、認識することを助け、セキュリティ機構を含有する有価文書を認証することを助ける。したがって、本発明による製造方法は、魅力的な視覚的外観及び高い価値認識を有する二色性セキュリティ機構を提供する。
好ましくは、UV-Vis線硬化性インク中の銀ナノプレートレットの濃度は、約5重量%~約20重量%、好ましくは約7.5重量%~約17.5重量%、より好ましくは約10重量%~約15重量%であり、重量パーセントはUV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。本発明による方法で使用されるUV-Vis線硬化性インク中の銀ナノプレートレットの濃度は、当技術分野で公知のインクに使用される銀プレートレットの濃度よりもかなり低い。したがって、本願において特許請求される製造方法は、先行技術のものと同様の光学的効果を有する二色性セキュリティ機構のコスト効率の高い方法での生産を可能にするが、著しく改善された機械的抵抗特性を有する。
本発明による一実施形態では、本願において特許請求され記載された製造方法において使用されるUV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-1)約40重量%~約75重量%の脂環式エポキシドと、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-1)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、カチオン硬化性インクである。
本発明によるさらなる実施形態では、本願において特許請求され記載された製造方法において使用されるUV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-2)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーとの混合物であって、前記インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と、前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.1:1より高い、混合物と、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-2)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、カチオン硬化性インクである。
本願において特許請求され記載される製造方法において使用されるUV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-3)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーとの混合物であって、前記インク中に存在する1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーの重量パーセント(重量%)と、前記インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)との比は、約1.6:1未満である、混合物と、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、
ix)1種又は複数のフリーラジカル光開始剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-3)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、UV-Vis線ハイブリッド硬化性インクであってもよい。
代替的実施形態では、本願において特許請求され記載される製造方法において使用されるUV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-4)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシドと、脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーと、1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーとの混合物であって、
前記インク中に存在する1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーの重量パーセント(重量%)と、前記インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との合計との比は、約1.6:1未満であり、
前記インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.1:1超である、
混合物と、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、
ix)1種又は複数のフリーラジカル光開始剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-4)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、
UV-Vis線ハイブリッド硬化性インクであってもよい。
有利には、本明細書に記載のUV-Vis線カチオン硬化性インクの使用、又は本明細書に記載のUV-Vis線ハイブリッド硬化性インクの使用に依存する、本願において特許請求され記載された方法は、UVラジカル硬化性インク又は溶剤型インク、特に高濃度の銀ナノプレートレットを含有するUVラジカル硬化性インク又は溶剤型インクから得られる、当技術分野で公知の同様のセキュリティ機構と比較して、改善された機械的特性を有するセキュリティ機構を提供する。
防汚性を有する有価文書を提供し、及び/又は環境からの物理的及び化学的攻撃からセキュリティ機構を保護するために、本願において特許請求される製造方法は、好ましくは、ステップc)の後に行われるステップf)及びg):
f)基材上に、好ましくは印刷プロセスにより、硬化性保護ワニスを塗布してワニス層を形成するステップと、
g)ステップf)で得られたワニス層を硬化させて、保護コーティングを形成するステップと
をさらに含む。
[詳細な説明]
(定義)
以下の定義は、本明細書の記載において論じられ、特許請求の範囲に記載された用語の意味を解釈するために使用されるべきである。
本明細書で使用されるように、冠詞「a/an」は、1つ及び1つ超を示すものであり、必ずしもその参照名詞を単数に限定するものではない。
本明細書で使用される場合、用語「約」とは、問題の量又は値がその近傍における指定された特定の値又は他の値であってもよいことを意味する。一般に、特定の値を表す「約」という用語は、その値の±5%以内の範囲を表すことが意図されている。一例として、「約100」という語句は、100±5の範囲、すなわち、95~105の範囲を表す。好ましくは、「約」という用語で表される範囲は、その値の±3%以内の範囲を表し、より好ましくは±1%の範囲を表す。一般に、「約」という用語が使用される場合、本発明による同様の結果又は効果が、指示された値の±5%の範囲内で得られることが期待できる。
本明細書で使用される場合、「及び/又は」という用語は、前記の群のすべて又は1つの要素のみが存在し得ることを意味する。例えば、「A及び/又はB」は、「Aのみ若しくはBのみ、又はAとBの両方」を意味する。「Aのみ」の場合、この用語は、Bが存在しない可能性、すなわち、「Aのみがあり、Bはない」という可能性もカバーする。
本明細書で使用される場合、「含む(comprising)」という用語は、非排他的且つ開放型であることが意図されている。したがって、例えば、化合物Aを含む溶液は、A以外の他の化合物を含んでもよい。しかしながら、「含む(comprising)」という用語は、その特定の実施形態として、「から本質的になる(consisting essentially of)」及び「からなる(consisting of)」という、より制限的な意味もカバーする。例えば、「A、B、及び任意選択でCを含む溶液」は、A及びBから(本質的に)なるか、又はA、B、及びCから(本質的に)なるものであってよい。
本発明の記載が「好ましい」実施形態/特徴を参照している場合、これらの「好ましい」実施形態/特徴の組み合わせは、「好ましい」実施形態/特徴の特定の組み合わせが技術的に意味のあるものである限り、開示されていると考えられる。
本明細書で使用するとき、「1つ(種)又は複数」という用語は、1、2、3、4等を意味する。
「UV-Vis硬化性」及び「UV-Vis硬化する」という用語は、UV又はUV及び電磁スペクトルの可視部分(典型的には(100nm~800nm)、好ましくは150~600nm、より好ましくは200~400nmの波長成分を有する照射の影響下で、光重合によって放射線硬化することを意味する。
驚くべきことに、有価文書を保護するためのセキュリティ機構を生成するための方法であって、前記セキュリティ機構は、透過光で見ると青色を示し、入射光で見るとメタリックイエロー色を示し、前記方法が、以下のステップ:
a)有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域上にUV-Vis線硬化性インクを、好ましくはスクリーン印刷、輪転グラビア、又はフレキソ印刷により印刷して、インク層を設けるステップと、
b)ステップa)で得られたインク層を約55℃~約100℃の温度で少なくとも1秒間加熱し、インク層が、入射光で見るとメタリックイエロー色を示すようにするステップと、
c)ステップb)で得られたインク層をUV-Vis硬化させてセキュリティ機構を形成するステップと
を含み、
UV-Vis線硬化性インクが、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超である銀ナノプレートレットであり、平均直径が透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さが透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシド、又は脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種若しくは複数のUV-Vis線硬化性化合物との混合物のいずれかと、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、方法が、魅力的な視覚的外観及び有価文書に対する高い価値認識を伴う二色性セキュリティ機構の単一の印刷ステップでの、適切でコスト効率の高い製造を可能にすることがわかった。製造方法は、有価文書上の二色性セキュリティ機構によって示される光学特性に影響を与えることなく、有価文書の工業的印刷の高速要件を満たす。
本願において特許請求された製造方法によって実現されるセキュリティ機構は、透過光で見ると、すなわち透過時に、青色を示す。本発明の目的に照らして、透過光で見ることは、例えば、セキュリティ機構を昼光に対して又は光源の前に保持し、反対側から見ることによって、セキュリティ機構が片側から照明されることを意味する。セキュリティ機構が透過光で見られる側から独立して、青色が観察される。本発明の目的に照らして、青色を示すセキュリティ機構とは、20を超える(色強度又は色飽和度の尺度に対応する)彩度値Cによって特性決定される青色を示すセキュリティ機構を指す。強い青色から非常に強い青色は、30を超える彩度値Cによって特性決定される。彩度値Cは、CIELAB(1976)色空間に応じたa値及びb値から算出され、ここで、
透過光における前記a及びb値は、Datacolor650分光光度計(パラメーター:積分球、拡散照明(パルスキセノンD65)及び8°視野、360nm~700nmの範囲の波長に対応するデュアル256素子ダイオードアレイを搭載する分析器SP2000、透過サンプリング開口サイズ22mm)を用いて測定される。
本願において特許請求される製造方法によって提供されるセキュリティ機構は、入射光で見ると(すなわち、反射時に)メタリックイエロー色又は金色を示す。本特許出願では、「メタリックイエロー色」と「金色」という用語は、互換的に使用される。本発明の目的に照らして、「入射光で見る」とは、セキュリティ機構が一方の側から照明され、同じ側から見られることを意味する。セキュリティ機構が入射光で見られる側から独立して、メタリックイエロー色が観察される。本発明の目的に照らして、メタリックイエロー色又は金色を示すセキュリティ機構とは、CIELAB(1976)色空間によるa値及びb値から計算される、20を超える彩度値C(色強度又は色飽和度の尺度に対応する)によって特性決定される黄色を示すセキュリティ機構を指し、ここで、

であり、セキュリティ機構の前記a及びb値は、ゴニオメーター(Phyma GmbH Austria製のGoniospektrometer Codec WI-10 5&5)を用いて22.5°の照明角度で法線に対して0°で測定された。
本発明による製造方法のステップa)は、インク層を提供するために有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域上にUV-Vis線硬化性インクを印刷することを必要とする。本願において特許請求される本発明の製造方法は、単一の印刷ステップで、入射光においてメタリックイエロー色を表示し、透過光において青色、特に強い青色から非常に強い青色を表示するセキュリティ機構へのアクセスを可能にする。本明細書で使用される場合、「印刷」という用語は、本明細書に記載されるUV-Vis線硬化性インクを有価文書の基材上に印刷するのに適した任意の印刷プロセスを意味する。特に、”印刷”という用語は、スクリーン印刷、輪転グラビア、フレキソ印刷、パッド印刷、インクジェット印刷、及びスプレー印刷からなる群から選択される印刷プロセスを意味する。好ましくは、UV-Vis線硬化性インクは、スクリーン印刷、輪転グラビア又はフレキソ印刷、より好ましくはスクリーン印刷により、有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域上に印刷される。
スクリーン印刷(当技術分野においてシルクスクリーン印刷とも呼ばれる)は、典型的に、インク遮断ステンシルを担持するために織物メッシュで作製されたスクリーンを使用する印刷技術である。付着したステンシルは、インクを輪郭の鮮明な(sharp-edged)画像として基材上に転写するメッシュの開口領域を形成する。スキージが、インク遮蔽ステンシルを有するスクリーンを横切って移動し、インクが開口領域内の織物メッシュの糸を通過するようにさせる。スクリーン印刷の重要な特徴は、他の印刷技術と比較して、より厚い厚さのインクが基材に塗布され得ることである。したがって、スクリーン印刷は、約10~50μm以上の値を有する厚さのインク堆積物が必要とされる場合にも好ましく、この厚さは他の印刷技術では(容易には)達成され得ない。一般に、スクリーンは、例えばアルミニウム又は木材のフレーム上に伸張されたメッシュと呼ばれる多孔質の微細織布で作製される。現在、大部分のメッシュは、合成又はスチール糸などの人工材料で作製されている。好ましい合成材料は、ナイロン又はポリエステル糸である。
合成又は金属製の糸に基づく織物メッシュに基づいて作製されたスクリーンに加えて、スクリーンは、格子状の孔を有する固体金属シートから開発されてきた。このようなスクリーンは、分離剤を備えたマトリックス上のスクリーン骨格を第1の電解浴中で形成することによって金属スクリーンを電解的に形成し、形成されたスクリーン骨格をマトリックスから剥ぎ取り、前記スクリーン骨格を第2の電解浴中での電気分解に供して前記骨格に金属を付着させることを含むプロセスによって調製される。
3種類のスクリーン印刷機、すなわちフラットベッド、シリンダ、及びロータリースクリーン印刷機がある。フラットベッド印刷機とシリンダスクリーン印刷機は、両者とも、印刷運転を実行するためにフラットスクリーン及び3ステップ往復プロセスを使用するという点で類似している。まず、スクリーンが基材の上の位置に移動し、スキージがメッシュに押し当てられて画像領域上に引き出され、次いでスクリーンが基材から持ち上げられて処理が完了する。フラットベッド印刷機では、印刷される基材は、典型的に、スクリーンに平行な水平印刷ベッド上に配置される。シリンダ加圧により、基材がシリンダに取り付けられる。フラットベッド及びシリンダスクリーン印刷プロセスは不連続プロセスであり、その結果、一般に、ウェブにおいて最大45m/分又はシート給紙プロセスにおいて3,000シート/時の速度に制限される。
逆に、ロータリースクリーン印刷機は、連続高速印刷のために設計されている。ロータリースクリーン印刷機で使用されるスクリーンは、例えば、通常、上述した電鋳法を用いて得られる、又は織物スチール糸から作製される、薄肉金属シリンダである。開放端シリンダは、両端でキャップされ、印刷機の側面のブロックに取り付けられる。印刷中インクはシリンダの片端にポンピングされ、常に新しいシリンダが維持される。スキージはロータリングスクリーンの内部に固定され、スキージ圧力は良好で一定の印刷品質を可能にするように維持され調整される。ロータリースクリーン印刷の利点は、ウェブにおいて150m/分又はシート給紙プロセスにおいて10,000シート/時に容易に達し得る速度である。
スクリーン印刷は、例えば、The Printing Ink Manual、R.H.LeachとR.J.Pierce、Springer Edition、第5版、58~62頁、Printing Technology、J.M.AdamsとP.A.Dolin、Delmar Thomson Learning、第5版、293~328頁、及びHandbook of Print Media、H.Kipphan、Springer、409~422頁及び498~499頁に詳細に記載されている。
当業者に公知であるように、輪転グラビアという用語は、例えば、Handbook of Print Media、Helmut Kipphan、Springer Edition、48頁に記載されている印刷プロセスを指す。輪転グラビアは、画像要素がシリンダの表面に彫刻されている印刷プロセスである。非画像領域は、一定のオリジナルレベルにある。印刷の前に、印刷版全体(非印刷要素及び印刷要素)にインクを付け、インクで浸漬させる。インクは、印刷前にワイパー又はブレードによって非画像から除去されるので、インクはセル内にのみ残る。画像は、典型的に2~4バールの範囲の圧力で、基材とインクとの間の接着力によって、セルから基材に転写される。輪転グラビアという用語は、例えば異なるタイプのインクに依存する凹版印刷プロセス(当技術分野において彫刻スチールダイ又は銅板印刷プロセスとも呼ばれる)を包含しない。
フレキソ印刷プロセスは、好ましくは、チャンバードクターブレード、アニロックスローラー及び版シリンダを有するユニットを使用する。アニロックスローラーは、有利には、体積及び/又は密度がインク又はワニス塗布速度を決定する小さなセルを有する。チャンバードクターブレードはアニロックスローラーに接触し、セルを充填し、余分なインク又はワニスを同時に掻き取る。アニロックスローラーはインクを版シリンダに転写し、版シリンダが最終的にインクを基材に転写する。版シリンダは、ポリマー材料又はエラストマー材料から作製されてよい。ポリマーは主に、プレートの感光性ポリマーとして使用され、時にはスリーブ上の継ぎ目のないコーティングとして使用される。感光性ポリマープレートは、紫外線(UV)光によって硬化する光電性ポリマーから作製される。感光性ポリマープレートは、必要な大きさに切り出され、UV光露光ユニット内に配置される。プレートの一方の側は、UV光に完全に露光されて、プレートの底部を固化又は硬化させる。次に、プレートは裏返され、ジョブのネガが未硬化側に取り付けられ、プレートがさらにUV光に露光される。これにより画像領域内のプレートが固化する。次いで、プレートが処理されて、非画像領域から未固化の感光性ポリマーが除去され、これらの非画像領域においてプレート表面が低下する。処理後、プレートを乾燥させ、露光後線量のUV光を与えて、プレート全体を硬化させる。フレキソ印刷用プレートシリンダの調製は、Printing Technology、J.M.AdamsとP.A.Dolin、Delmar Thomson Learning、第5版、359~360頁に記載されている。
本明細書中で使用される場合、「有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域」とは、有価文書の基材の領域を指し、ここで、前記領域は、少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、より好ましくは少なくとも90%の可視範囲内の平均透過率によって特性決定される。基材の透明又は部分的に透明な領域及び基材の残りの領域は、同じ材料又は異なる材料のいずれで作製されていてもよい。多層構造内の1つ若しくは複数の層の除去、又は透明若しくは部分的に透明な材料とは異なる材料で作られた基材の開口部に対する透明又は部分的に透明な材料の塗布は、基材の透明又は部分的に透明な領域と基材の残りの領域とは異なる材料で作製された有価文書基材をもたらす。
有価文書基材のための材料は、紙又は他の繊維材料、例えば、セルロース、紙含有材料、プラスチック及びポリマー、複合材料、並びにこれらの混合物又は組み合わせを含むが、これらに限定されない。典型的な紙、紙様又は他の繊維質材料は、限定されないが、アバカ、綿、リネン、木材パルプ、及びこれらのブレンドを含む種々の繊維から作製される。当業者には周知のとおり、綿及び綿/リネンブレンドが紙幣にとって好ましいが、木材パルプが非紙幣セキュリティ文書で一般に使用される。プラスチック及びポリマーの典型的な例には、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン(PE)及びポリプロピレン(PP)、例えば二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)、ポリアミド(PA)、ポリエステル、例えば、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PETG)、例えば、ポリ(エチレングリコール-co-1,4-シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)、ポリ(1,4-ブチレンテレフタレート)(PBT)、及びポリ(エチレン2,6-ナフトエート)(PEN)、並びにポリ塩化ビニル(PVC)が含まれる。複合材料の典型的な例としては、多層構造又は紙と少なくとも1つのプラスチック又はポリマー材料の積層物、例えば、上記に記載したものが含まれるが、これらに限定されない。基材の透明又は部分的に透明な領域のための好適な材料には、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン(PE)及びポリプロピレン(PP)、例えば二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)、ポリアミド(PA)、ポリエステル、例えば、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PETG)、例えば、ポリ(エチレングリコール-co-1,4-シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)、ポリ(1,4-ブチレンテレフタレート)(PBT)、及びポリ(エチレン2,6-ナフトエート)(PEN)、並びにポリ塩化ビニル(PVC)が含まれるが、これらに限定されない。有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域は、頂部にUV-Vis線硬化性インクが印刷されるプライマー層を担持することができる。プライマー層は、銀ナノプレートレットを除く、本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクの全成分を含有するワニスをUV-Vis硬化させることによって得られる。
本明細書に記載の本発明の製造方法のステップb)では、ステップa)で得られたインク層を約55℃~約100℃の温度で少なくとも1秒間加熱し、入射光で見るとインク層がメタリックイエロー色を示すようにする。約55℃~約100℃の温度で少なくとも1秒間加熱するステップは、インク層と空気との界面及びインク層と基材との界面におけるインク層に含有される銀ナノプレートレットの整列を可能にし、この結果、前記界面での銀ナノプレートレットの薄層の適切な形成がもたらされ、メタリックイエロー色の発現が入射光で観察される。本明細書に記載の特定のUV-Vis線硬化性インクの使用は、加熱ステップ中にインク層中に銀凝集物が形成されるのを防止する。銀凝集体の形成は、透過光における青色の発現に有害である。比較実験C1と本発明による実験E1との比較は、入射光におけるメタリックイエロー色及び透過光における強い青色を少なくとも1秒以内に発現するために、加熱ステップ中に約55℃の最低温度が必要とされることを証明している。50℃の温度でインク層を1秒間加熱すると、入射光において弱い強さの褐色が発現し、この色は一般の人にとって注意を引くものではなく、したがって、有価文書を保護するための二色性セキュリティ機構には適していない。1秒以内でのメタリックイエロー色の発現は、インク層を約55℃~約100℃の温度で加熱することによって達成される(例えば、本発明による実験E1~E6参照)。したがって、本明細書に記載の特定のUV-Vis線硬化性インクと、好ましくはスクリーン印刷、輪転グラビア、又はフレキソ印刷、より好ましくはスクリーン印刷によって印刷されたインク層の約55℃~約100℃の温度での加熱ステップとの組み合わせに依存する本発明による製造方法は、1秒ほどの短い加熱時間で、入射光においてメタリックイエロー色を示し、透過光において青色、特に強い青色から非常に強い青色を示すインク層への到達を可能にする。メタリックイエロー色の発現に必要とされる少なくとも1秒という時間は、有価文書の工業的印刷の高速要件に適合する。
約55℃から約100℃への加熱温度及び/又は加熱時間の増加は、例えば本発明による実験E1~E6及びE31~E39により証明されたとおり、反射光と透過光の両方においてより高い彩度値Cを示すセキュリティ機構をもたらす。好ましくは、ステップb)において、インク層は、約60℃~約90℃の温度で少なくとも1秒間加熱され、より好ましくは、約70℃~約90℃の温度で少なくとも1秒間加熱され、さらにより好ましくは、約80℃の温度で少なくとも1秒間加熱される。有価文書の工業的印刷の高速要件を満たすために、好ましくは、加熱時間は、約10秒以下、より好ましくは約6秒以下、例えば5秒、4秒、3秒、2秒、及び1秒である。
加熱ステップは、ステップa)で得られたインク層を担持する基材を、発熱体、例えば、熱風トンネル、赤外線乾燥機、加熱プレート、加熱シリンダ、マイクロ波オーブン、フォトニック硬化ツール、又はこれらの組み合わせによってもたらされる約55℃~約100℃の温度で、少なくとも1秒間露光することによって実行され得る。好ましい発熱体には、熱風トンネル、赤外線乾燥機、及びこれらの組み合わせが含まれる。
本願において特許請求された本発明の製造方法のステップc)において、ステップb)で得られたインク層はUV-Vis硬化に供されて、セキュリティ機構を形成する。本明細書で使用される場合、「UV-Vis硬化」という用語とは、UV又はUV及び電磁スペクトルの可視部分(典型的には100nm~800nm、好ましくは150~600nm、より好ましくは200~400nm)における波長成分を有する照射の影響下で、光重合によってインク層を放射線硬化させることを指す。カチオン硬化性モノマーは、1種又は複数の光開始剤のUV-Vis光による活性化からなるカチオン機構によって硬化され、光開始剤は、酸などのカチオン種を遊離させ、このカチオン種が次に化合物の重合を開始して硬化バインダーを形成する。ラジカル硬化性モノマー及びオリゴマーは、1種又は複数の光開始剤のUV-Vis光による活性化からなるフリーラジカル機構によって硬化され、この光開始剤は、重合プロセスを開始するフリーラジカルを遊離させる。任意選択で、1種又は複数の光増感剤が存在してもよい。光増感剤は、UV-Vis光源によって放出される1つ又は複数の波長によって活性化され、励起状態に達する。励起光増感剤は、1種若しくは複数の光開始剤(フリーラジカル重合の場合)又は電子(カチオン重合の場合)にエネルギーを移動させる。いずれの方法も次に重合プロセスを開始する。
好ましくは、ステップc)は、ステップb)で得られたインク層を、水銀ランプ、好ましくは中圧水銀ランプ、UV-LEDランプ、及びそれらの配列からなる群から選択されるUV-Vis光源によって放射されるUV-Vis光に曝露することを含む。例えば実験E29a及びE29bによって証明されたとおり、本明細書に記載の特定のUV-Vis線硬化性インク(例えば、ジアリールヨードニウム光開始剤及びチオキサントン系光増感剤を含有するインク)、UV-Vis光源、すなわち、ステップc)で使用されるUV-LEDランプ又は水銀ランプは、本明細書に記載され特許請求された製造方法を介して生成されたセキュリティ機構によって示される光学特性に影響を与えない。典型的なシーケンスには、第1のステップにおいて、1つ又は複数のUV-LEDランプを使用してUV-Vis放射性組成物を部分的に硬化させること、及び第2のステップにおいて、1つ又は複数の中圧水銀ランプを使用することが含まれる。水銀ランプは、有利には、UV-A、UV-B及びUV-Cの範囲において広範囲の波長範囲で発光する。したがって、水銀ランプの発光帯の少なくとも1つに適合する吸収スペクトルを有する光開始剤又は光開始剤/光増感剤の組み合わせの幅広い選択肢がある。UV-LEDは、光開始剤又は光開始剤/光増感剤の組み合わせの限定された選択のみが、工業的印刷速度で十分に効率的であるように、より限定された波長範囲を有する。一方、UV-LEDは低コストであり、より少ないエネルギーを必要とする(特に、はるかに要求の少ない熱放散システムを必要とする)ので、オゾン形成を起こしにくく、より長い寿命を有する。
本発明による製造方法に用いられるUV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシド、又は脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種若しくは複数のUV-Vis線硬化性化合物との混合物のいずれかと、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。
好ましくは、UV-Vis線硬化性インクは、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インク、UV-Vis線硬化性輪転グラビアインク、又はUV-Vis線硬化性フレキソ印刷インク、より好ましくはUV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクである。本願において特許請求される製造方法で使用されるUV-Vis線硬化性インクは、100rpmのスピンドルS27を備えた、又は500~2000mPasの粘度を測定するための50rpmのスピンドルS21、及び500mPas以下の粘度を測定するための100rpmのスピンドルS21を備えた、ブルックフィールド粘度計(DV-I Primeモデル)を使用して測定した、25℃における約50mPas~約2000mPasの粘度を有する。本願において特許請求される本発明の製造方法で使用されるUV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクは、25℃で約50mPas~約1000mPasの粘度、好ましくは25℃で約100mPas~約1000mPasの粘度を有する。
UV-Visによって含有される銀ナノプレートレットは、円板、正六角形、三角形、特に正三角形、台形、特に等脚台形又はこれらの混合物の形態であってよい。この銀ナノプレートレットは、好ましくは、円盤、台形、六角形、又はこれらの混合物の形態である。
銀ナノプレートレットの平均直径は50~150nmであり、好ましくは60~140nmであり、より好ましくは70~120nmであり、標準偏差は60%未満、好ましくは50%未満である。銀ナノプレートレットの直径は、前記銀ナノプレートレットの最長寸法であり、透過型電子顕微鏡(transmission electron spectroscopy)(TEM)画像の平面に平行に配向したときの前記銀ナノプレートレットの最大寸法に対応する。本明細書で使用される場合、「銀ナノプレートレットの平均直径」という用語は、少なくとも300個のランダムに選択された銀ナノプレートレットの測定に基づき、Fiji画像分析ソフトウェアを使用して、透過電子顕微鏡(TEM)によって決定された平均直径を意味し、ここで、銀ナノプレートレットの直径は、透過電子顕微鏡(TEM)画像の平面に平行に配向された前記銀ナノプレートレットの最大寸法である。TEM分析は、100kVの電子ビーム加速電圧にて明視野モードでZEISS社製EM910計測器を使用して、イソプロパノール中24.1重量%の銀ナノプレートレットを含有する分散液に対して行われた。
銀ナノプレートレットの平均厚さは5~30nmの範囲にあり、好ましくは7~25nmであり、より好ましくは8~25nmであり、標準偏差は50%未満、好ましくは30%未満である。銀ナノプレートレットの厚さは、前記銀ナノプレートレットの最短寸法であり、透過型電子顕微鏡(TEM)画像の平面に垂直に配向したときの前記銀ナノプレートレットの最大寸法に対応する。本明細書で使用される場合、「銀ナノプレートレットの平均厚さ」という用語は、透過電子顕微鏡(TEM)によって、TEM像の平面に対して垂直に配向された少なくとも50個のランダムに選択された銀ナノプレートレットの手動測定に基づいて決定された平均厚さを指し、ここで、銀ナノプレートレットの厚さは、透過型電子顕微鏡(TEM)画像の平面に対して垂直に配向したときの銀ナノプレートレットの最大寸法である。TEM分析は、100kVの電子ビーム加速電圧にて明視野モードでZEISS社製EM910計測器を使用して、イソプロパノール中24.1重量%の銀ナノプレートレットを含有する分散液に対して行われた。
銀ナノプレートレットの平均アスペクト比(平均直径と平均厚さの比として定義される)は、2.0より大きく、好ましくは2.2より大きく、より好ましくは2.5より大きい。
好ましくは、銀ナノプレートレットの平均直径は、標準偏差50%未満で70~120nmの範囲にあり、前記銀ナノプレートレットの平均厚さは、標準偏差30%未満で8~25nmの範囲にあり、前記銀ナノプレートレットの平均アスペクト比は、2.5より大きい。
本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクに使用される銀ナノプレートレットは、560~800nm、好ましくは580~800nm、最も好ましくは600~800nmの最高の波長吸収極大によって特性決定される。最高の波長吸収極大は、Varian Cary 50紫外可視分光光度計を使用して約5×10-5M(mol/l)の銀の濃度で水中で測定された。吸収極大は、50~500nm、好ましくは70~450nm、より好ましくは80~450nmの範囲の半値全幅(FWHM)値を有する。最高の波長吸収極大において測定された銀ナノプレートレットのモル吸光係数は、4000L/(cm*molAg)より高く、特に5000L/(cm*molAg)より高く、とりわけ6000L/(cm*molAg)より高い。
保存時に銀ナノプレートレットの凝集及び沈降を防止するために、銀ナノプレートレットは、好ましくは1種又は複数の表面安定化剤を有する。
本発明による好ましい実施形態は、本願において特許請求され本明細書に記載された有価文書を保護するためのセキュリティ機構を生成するための方法であって、銀ナノプレートレットが、それらの表面に、一般式(I)

[式中、

は、銀への結合を示し、
は、H、C~C18アルキル、フェニル、C~Cアルキルフェニル、又はCHCOOHであり、
、R、R、R、R及びRは、互いに独立して、H、C~Cアルキル、又はフェニルであり、
Yは、O又はNRであり、
は、H又はC~Cアルキルであり、
k1は、1~500の範囲の整数であり、
k2及びk3は、互いに独立して、0、又は1~250の範囲の整数であり、
k4は、0又は1であり、
k5は、1~5の範囲の整数である]
の表面安定化剤を有する、方法に関する。
好ましくは、YはOである。同様に好ましくは、k4は0である。
一般式(I)の表面安定化剤は、好ましくは1000~20000[g/mol]の平均分子量(Mn)、より好ましくは1000~10000[g/mol]、最も好ましくは1000~6000[g/mol]を有する。
式(I)の安定化剤が、例えば、エチレンオキシド単位(EO)及びプロピレンオキシド単位(PO)を含む場合、(EO)及び(PO)の順序は固定されていてもよく(ブロックコポリマー)、又は固定されていなくてもよい(ランダムコポリマー)。
好ましくは、Rは、H又はC~C18アルキルであり、R、R、R、R、R及びRは、互いに独立してH、CH又はCであり、k1は、22~450の範囲の整数であり、k2及びk3は、互いに独立して0又は1~250の範囲の整数であり、k4は、0又は1であり、k5は、1~5の範囲の整数である。
より好ましくは、Rは、H又はC~Cアルキルであり、R、R、R、R、R及びRは、互いに独立してH又はCHであり、k1は、22~450の範囲の整数であり、k2及びk3は、互いに独立して0又は1~100の範囲の整数であり、k4は、0であり、k5は、1~4の範囲の整数である。
一般式(I)の最も好ましい表面安定化剤は、一般式(Ia)

[式中、
は、H又はC~Cアルキル基、特にH又はCであり、
k1は、22~450、特に22~150の範囲の整数である]
を有する。
好ましい表面安定化剤は、2000~6000の平均分子量(M)を有するMPEGチオール(ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルチオール)、例えば、MPEG2000チオール、MPEG3000チオール、MPEG4000チオール、MPEG5000チオール、MPEG6000チオール、2000~6000の平均分子量(M)を有するPEGチオール(O-(2-メルカプトエチル)-ポリ(エチレングリコール))、例えば、PEG2000チオール、PEG3000チオール、PEG4000チオール、PEG5000チオール、PEG6000チオールから誘導される。
本発明の別の好ましい実施形態では、UV-Vis線硬化性インクに含有される銀ナノプレートレットは、国際公開第200674969号に記載のポリマー又はコポリマーである表面安定化剤を有し、このポリマー又はコポリマーは、以下のステップ:
d1)第1のステップにおいて、構造要素

[式中、Xは、少なくとも1つの炭素原子を有する基を表し、Xから誘導されたフリーラジカルX・は重合を開始することができる]
を有する少なくとも1つのニトロキシルエーテルの存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;又は
d2)第1のステップにおいて、少なくとも1つの安定な遊離ニトロキシルラジカル

及びフリーラジカル開始剤の存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;
ここで、ステップd1)又はd2)で使用される少なくとも1つのモノマーは、アクリル酸又はメタクリル酸のC~Cアルキル又はヒドロキシC~Cアルキルエステルである;及び任意選択で、
e)エステル交換反応、アミド化、加水分解若しくは無水物変性又はこれらの組み合わせによる、d1)又はd2)で調製されたポリマー又はコポリマーの変性を含む第2のステップ
を含む方法によって得られる。
ステップd1)又はd2)におけるモノマーは、好ましくは、4-ビニル-ピリジン又はピリジニウム-イオン、2-ビニルピリジン又はピリジニウム-イオン、1-ビニル-イミダゾール又はイミダゾリニウム-イオン、又は
式CH=C(R)-(C=Z)-R
[式中、
は、水素又はメチルであり、
は、NH、O(Me)、非置換C~C18アルコキシ、少なくとも1つのN及び/又はO原子により中断されたC~C100アルコキシ、又はヒドロキシ置換C~C18アルコキシ、非置換C~C18アルキルアミノ、非置換ジ(C~C18アルキル)アミノ、ヒドロキシ置換C~C18アルキルアミノ又はヒドロキシ置換ジ(C~C18アルキル)アミノ、-O(CHNR1516又は-O(CHHR1516An、-N(CHNR1516、又は-N(CHHR1516Anであり、
式中、
Anは、一価の有機又は無機酸のアニオンであり、
yは、2~10の整数であり、
15は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキルであり、
16は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキルであり、
Meは、一価の金属原子又はアンモニウムイオンであり、
Zは、酸素又は硫黄である]
の化合物から選択される。
第2のステップe)は、好ましくは、エステル交換反応である。ステップe)において、アルコールは、好ましくは式(A)
-[O-CH-CH-]-OH (A)
[式中、
は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキル、又は最大24個の炭素原子を有するアルキルアリール又はジアルキルアリールであり、nは、1~150である]
のエトキシレートである。
好ましくは、ステップd1)又はd2)は、2回実施され、ブロックコポリマーが得られ、第1又は第2のラジカル重合ステップにおいて、モノマー又はモノマー混合物は、全モノマーを基準として50~100重量%のアクリル酸又はメタクリル酸のC~Cアルキルエステルを含有し、それぞれ第2又は第1のラジカル重合ステップにおいて、エチレン性不飽和モノマー又はモノマー混合物は、一次又は二次エステル結合を有しない少なくとも1つのモノマーを含有する。
第1の重合ステップにおいて、モノマー又はモノマー混合物は、全モノマーを基準として50~100重量%のアクリル酸又はメタクリル酸のC~Cアルキルエステル(第1のモノマー)を含有し、第2の重合ステップにおいて、エチレン性不飽和モノマー又はモノマー混合物は、4-ビニル-ピリジン又はピリジニウム-イオン、2-ビニル-ピリジン又はピリジニウム-イオン、ビニル-イミダゾール又はイミダゾリニウム-イオン、3-ジメチルアミノエチルアクリルアミド、3-ジメチルアミノエチルメタクリルアミド若しくは対応するアンモニウムイオン、3-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド若しくは対応するアンモニウムイオン、又は3-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド若しくは対応するアンモニウムイオン(第2のモノマー)を含む。
ニトロキシアルキルエーテルは、好ましくは、式(O1)

の化合物である。
表面安定化剤は、好ましくは、以下のステップ:
d1)第1のステップにおいて、アクリル酸又はメタクリル酸のC~Cアルキル又はヒドロキシC~Cアルキルエステルである、第1のモノマーと、4-ビニル-ピリジン又はピリジニウム-イオン、2-ビニル-ピリジン又はピリジニウム-イオン、1-ビニル-イミダゾール又はイミダゾリニウム-イオン、3-ジメチルアミノエチルアクリルアミド、3-ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、3-ジメチルアミノ-プロピルアクリルアミド、及び3-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドから選択される第2のモノマーとを、
構造要素

を有する少なくとも1つのニトロキシルエーテルの存在下で、重合するステップと、
e)エステル交換反応による、d1)で調製されたポリマー又はコポリマーの変性を含み、ステップe)のアルコールが、式
-[O-CH-CH-]n1-OH (A)
[式中、
は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキル、又は最大24個の炭素原子を有するアルキルアリール又はジアルキルアリールであり、n1は、1~150である]
のエトキシレートである、第2のステップと
を含む方法によって得られるコポリマーである。
好ましくは、本明細書に記載の方法により得られる表面安定化剤は、下記式(III)

[式中、
11及びR12は、H又はメチルであり、
13、R及びRa’は、互いに独立してH又はメチルであり、
は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキルであり、
b’は、R-[O-CH-CH-]n1-O-であり、
14は、

であり、
式中、
Anは、一価の有機又は無機酸のアニオンであり、
yは、2~10の整数であり、
15は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキルであり、
16は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキルであり、
は、1~22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖アルキル、又は最大24個の炭素原子を有するアルキルアリール又はジアルキルアリールであり、n1は、1~150であり、
m、n及びpは、互いに独立して1~200の整数であり、
oは、1~150の整数である]
のコポリマーである。
より好ましくは、表面安定化剤は、式(III)

[式中、
11及びR12は、H又はメチルであり、
m、n及びpは、互いに独立して1~200の整数であり、
oは、1~150の整数である]
で表されるコポリマーである。指数m及びnを有するモノマーの順序は、固定されていてもよく(ブロックコポリマー)、固定されていなくてもよい(ランダムコポリマー)。
安定剤として使用される好ましいコポリマーの例は、国際公開第200674969号の実施例A3及び実施例A6に記載されたコポリマーである。
保存又は熱曝露時の銀ナノプレートレットの光学特性の安定性を改善するために、UV-Vis線硬化性インクは、一般式(IIa)、(IIb)又は(IIc)の化合物などの安定化剤をさらに含んでいてもよい。
安定化剤は式R20-X(IIa)の化合物であってもよく、式中、R20は、直鎖又は分枝鎖のC~C25アルキル基、又はC~C25アルケニル基であり、-OH、-SH、-NH、又は-COOR19から選択される1つ若しくは複数の基によって置換されていてもよく、式中、R19は、水素原子又はC~C25アルキル基であり、Xは、-OH、-SH、-NH、又は-COOR19’であり、式中、R19’は、水素原子、C~C25アルキル基、又はアルケニル基であり、-OH、-SH、-NH、又は-COOR19’’から選択される1つ若しくは複数の基によって置換されていてもよく、式中、R19’’は、水素原子又はC~C25アルキル基である。
式(IIa)の化合物の例は、1-メチルアミン、1-ドデシルアミン、1-ヘキサデシルアミン、クエン酸、オレイン酸、D-システイン、1-ドデカンチオール、9-メルカプト-1-ノナノール、1-チオグリセロール、11-アミノ-1-ウンデカンチオール、システアミン、3-メルカプトプロパン酸、8-メルカプトオクタン酸及び1、2-エタンジチオールである。
安定化剤は、式(IIb)

[式中、
21aは、水素原子、ハロゲン原子、C~Cアルコキシ基、又はC~Cアルキル基であり、
21bは、水素原子、又は式-CHR24-N(R22)(R23)の基であり、
22及びR23は、互いに独立して、C~Cアルキル、ヒドロキシC~Cアルキル基、又は式-[(CHCH)-O]n2-CHCH-OHの基であり、式中、n2は、1~5であり、R24は、H又はC~Cアルキルである]
の化合物であってもよい。
式(IIb)の化合物の例には、

が含まれるが、これらに限定されない。
安定化剤は、「多価フェノール」、すなわち、任意選択で置換されているベンゼン環及びそれに結合した少なくとも2個のヒドロキシ基を含有する化合物であってもよい。「多価フェノール」という用語は、ポリフェノール、例えば、タンニン酸及び縮合ベンゼン環からなる多環芳香族炭化水素を含み、少なくとも1つのベンゼン環は、例えば、それに結合した少なくとも2個のヒドロキシ基、例えば、1,2-ジヒドロキシナフタレンを有する。「多価フェノール」は、置換されていてもよい。好適な置換基は以下に記載される。
好ましい実施形態では、本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクに含有される多価フェノール安定化剤は、一般式(IIc)

[式中、
25は、各出現箇所において同じであるか又は異なっており、水素原子、ハロゲン原子、C~C18アルキル基、C~C18アルコキシ基、又は-C(=O)-R26基であり、
26は、水素原子、ヒドロキシ基、C~C18アルキル基、非置換若しくは置換アミノ基、非置換若しくは置換フェニル基、又はC~C18アルコキシ基であり、
n3は、1から4までの整数であり、
m3は、2から4までの整数であり、
整数m3とn3の和は6である]
の多価フェノールである。
より好ましい実施形態では、本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクに含有される多価フェノール安定化剤は、一般式(IIc’)

[式中、
25a及びR25bは、互いに独立して、水素原子、C~C18アルキル基、C~C18アルコキシ基、又は式-C(=O)-R26の基であり、
26は、水素原子、ヒドロキシ基、C~C18アルキル基、非置換若しくは置換アミノ基、非置換若しくは置換フェニル基、又はC~C18アルコキシ基であり、
m3は、2から4までの整数、特に2~3の整数である]
の多価フェノールである。オルト位置に2個のヒドロキシ基を有する多価フェノール一般式(IIc’)が特に好ましい。
さらに好ましい実施形態では、UV-Vis線硬化性インクに含有される多価フェノール安定化剤は、一般式(IIc’’)

の多価フェノールである。
[式中、
25は、水素原子、式-C(=O)-R26の基であり、式中、R26は、水素原子、C~C18アルキル基、又はC~C18アルコキシ基、非置換若しくは置換アミノ基、特にC~C18アルキル基又はC~Cアルコキシ基である。
一般式(IIc’’’)

[式中、
26は、水素原子、C~C18アルキル基、又はC~C18アルコキシ基、特にC~Cアルコキシ基である]
の多価フェノールが、安定化剤として特に好ましい。一般式(IIc’’’)の多価フェノールの例には、

が含まれるが、これらに限定されない。
さらなる安定化剤としては、以下の式:

[式中、R25は、水素原子、C~C18アルキル基、又は式formula-C(=O)-R26の基であり、式中、R26は、水素原子、ヒドロキシ基、C~C18アルキル基、又はC~C18アルコキシ基、非置換若しくは置換アミノ基、非置換若しくは置換フェニル基、特にC~C18アルキル基又はC~Cアルコキシ基である]
のうちの1つを有する化合物が含まれる。多価フェノールの例には、

が含まれる。
特に好ましい実施形態において、安定化剤は、式(IIb)、(IIc)の化合物及びこれらの混合物から選択される。
本発明による好ましい実施形態は、本明細書に記載され特許請求されたセキュリティ機構の製造方法に関し、ここで、銀ナノプレートレットは、一般式(I)の1種又は複数の表面安定化剤と、一般式(III)の1種又は複数の表面安定化剤とを有し、UV-Vis線硬化性インクは、一般式(IIb)の1種又は複数の安定化剤を含む。
本発明による製造方法に使用されるUV-Vis線硬化性インクの調製に使用される銀ナノプレートレットの分散液は、以下の方法を使用して得ることができる。
(A)銀前駆体と、式(I’)

[式中、
は、H、C~C18アルキル、フェニル、C~Cアルキルフェニル、又はCHCOOHであり、
、R、R、R、R及びRは、互いに独立して、H、C~Cアルキル、又はフェニルであり、
Yは、O又はNRであり、
は、H又はC~Cアルキルであり、
k1は、1~500の範囲の整数であり、
k2及びk3は、互いに独立して、0、又は1~250の範囲の整数であり、
k4は、0又は1であり、
k5は、1~5の範囲の整数である]
の化合物と、
以下のステップ:
D1)第1のステップにおいて、構造要素

[式中、Xは、少なくとも1つの炭素原子を有する基を表し、Xから誘導されたフリーラジカルX・は重合を開始することができる]
を有する少なくとも1つのニトロキシルエーテルの存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;又は
D2)第1のステップにおいて、少なくとも1つの安定な遊離ニトロキシルラジカル

及びフリーラジカル開始剤の存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;
ここで、ステップD1)又はD2)で使用される少なくとも1つのモノマーは、アクリル酸又はメタクリル酸のC~Cアルキル又はヒドロキシC~Cアルキルエステルである;及び任意選択で、
E)エステル交換反応、アミド化、加水分解若しくは無水物変性又はこれらの組み合わせによる、D1)又はD2)で調製されたポリマー又はコポリマーの変性を含む第2のステップ
を含む方法によって得られるポリマー又はコポリマーと、
水と、任意選択で消泡剤と
を含む溶液を調製するステップ;
(B1)分子内に少なくとも1個のホウ素原子を含む還元剤と、水とを含む溶液を調製するステップ;
(B2)ステップ(A)で得られた溶液をステップ(B1)で得られた溶液に添加し、1種若しくは複数の錯化剤を添加するステップ;
(C)水中に過酸化水素溶液を添加するステップ;及び
(D)ステップ(C)で得られた混合物に安定化剤を任意選択で添加するステップ。
銀前駆体は、AgNO;AgClO;AgSO;AgCl;AgF;AgOH;AgO;AgBF;AgIO;AgPF;R200COAg、R200SOAg
[式中、R200は、非置換若しくは置換C~C18アルキル、非置換若しくは置換C~Cシクロアルキル、非置換若しくは置換~C18アラルキル、非置換若しくは置換C~C18アリール又は非置換若しくは置換C~C18ヘテロアリール;ジカルボン酸、トリカルボン酸、ポリカルボン酸、ポリスルホン酸、P-含有酸及びこれらの混合物のAg塩である]からなる群から選択される銀(I)化合物であり、好ましくは、硝酸銀、酢酸銀、過塩素酸銀、メタンスルホン酸銀、ベンゼンスルホン酸銀、トルエンスルホネート銀トリフルオロメタンスルホネート、硫酸銀、フッ化銀及びこれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは硝酸銀である。
還元剤は、アルカリ又はアルカリ土類金属ホウ水素化物、例えばホウ水素化ナトリウム、アルカリ又はアルカリ土類金属アシルオキシホウ水素化物、例えばトリアセトキシホウ水素化ナトリウム、アルカリ又はアルカリ土類金属アルコキシ-又はアリールオキシホウ水素化物、例えばトリメトキシホウ水素化ナトリウム、アリルオキシボラン、例えばカテコールボラン、アミンボラン錯体、例えば、ジエチルアニリンボラン、tert-ブチルアミンボラン、モルホリンボラン、ジメチルアミンボラン、トリエチルアミンボラン、ピリジンボラン、アンモニアボラン及びこれらの混合物からなる群から選択される。ホウ水素化ナトリウムが最も好ましい。
1種又は複数の錯化剤は、反応条件下で塩化物イオンを遊離させることができるクロル含有化合物、例えば、金属塩化物、アルキル又はアリールアンモニウム塩化物、ホスホニウム塩化物;一次級又は二次アミン及び対応するアンモニウム塩、例えば、メチルアミン又はジメチルアミン;アンモニア及び対応するアンモニウム塩;及びアミノカルボン酸及びそれらの塩、例えばエチレンジアミン四酢酸からなる群から選択される。
錯化剤の非限定的な例としては、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミンN,N’-ジコハク酸(EDDS)、メチルグリシン二酢酸(MGDA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、プロピレンジアミン四酢酸(tetracetic acid)(PDTA)、グルタミン酸N,N-二酢酸(N,N-ジカルボキシメチルグルタミン酸四ナトリウム塩(GLDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、及び任意のこれらの塩、N-ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、トリエチレンテトラアミンヘキサ酢酸(TTHA)、N-ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HEIDA)、ジヒドロキシエチルグリシン(DHEG)、エチレンジアミン四プロピオン酸(EDTP)及びこれらの誘導体、例えば、メチルグリシン二酢酸(NaMGDA)の三ナトリウム塩及びEDTAの四ナトリウム塩が含まれる。
消泡剤は、反応混合物中の泡形成を抑制することができる化合物又は組成物であり、例えば、市販のTEGO(登録商標)Foamex 1488、1495、3062、7447、800、8030、805、8050、810、815N、822、825、830、835、840、842、843、845、855、860、883、K3、K7、K8、N、Sigma製Antifoam SE-15、Struktol SB-2080等である。消泡剤の量は、過酸化水素添加前の反応混合物の総重量を基準として、0.00001重量%~5重量%、好ましくは0.0001重量%~3重量%、より好ましくは0.001重量%~2重量%の範囲にある。
消泡剤は、ステップ(a)で調製された溶液及び/又はステップ(B)で調製された溶液に添加されてよい。
銀ナノプレートレット形成の反応は、還元剤溶液に銀前駆体溶液を漸進的に添加することにより行われるが、両溶液の温度は-3℃~40℃の範囲であり、漸進的な添加は15分~24時間以内に完了する。
銀ナノプレートレットは、さらなる精製及び/又は単離方法、例えばデカンテーション、(限外)濾過、(超)遠心分離、可逆的又は不可逆的凝集、有機溶媒による相転移、及びこれらの組み合わせにさらに供され得る。銀ナノプレートレットの分散体は、最大約99重量%の銀ナノプレートレット、好ましくは5重量%~99重量%の銀ナノプレートレット、より好ましくは5重量%~90重量%の銀ナノプレートレットを含有していてよく、重量%は分散体の総重量を基準とする。
ここで使用されている銀ナノプレートレットは国際公開第2020224982号に記載されている。
本発明による好ましい実施形態は、本明細書に記載され特許請求されたセキュリティ機構の製造方法に関し、ここで、UV-Vis線硬化性インクは、約5重量%~約20重量%、好ましくは約7.5重量%~約17.5重量%、より好ましくは約10重量%~約15重量%、例えば、約12.5重量%の濃度の銀ナノプレートレットを含み、ここで、重量パーセントはUV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。本発明による方法で使用されるUV-Vis線硬化性インク中の銀ナノプレートレットの濃度は、先行技術のインクに使用される銀プレートレットの濃度よりもかなり低い。したがって、本願において特許請求される製造方法は、先行技術のものと同様の光学的効果を有する二色性セキュリティ機構のコスト効率の高い方法での生産を可能にするが、著しく改善された機械的抵抗特性を有する。
本発明による一実施形態では、本明細書に記載され特許請求された製造方法において使用されるUV-Vis線硬化性インクは、カチオン硬化性インク(すなわち、カチオン硬化性モノマーを排他的に含有し、ラジカル硬化性モノマーを含有していないインク)であり、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-1)約40重量%~約75重量%の脂環式エポキシドと、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-1)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。
本発明による代替的実施形態では、UV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-5)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物との混合物と、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数上の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-5)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。脂環式エポキシド以外の1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物は、vii)脂環式エポキシド以外の1種も若しくは複数のカチオン硬化性モノマー、及び/又はviii)1つ若しくは複数のラジカル硬化性モノマー及び/若しくはオリゴマーを含んでよい。脂環式エポキシド以外の1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物が、viii)1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーを含む場合、UV-Vis線硬化性インクは、ix)1種又は複数のフリーラジカル光開始剤をさらに含む。好ましくは、脂環式エポキシド以外の1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物が、vii)脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーを含む場合、前記インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と、前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.1:1より大きい。同様に好ましくは、脂環式エポキシド以外の1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物が、viii)1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーを含む場合、前記インク中に存在する1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーの重量パーセント(重量%)と、前記インク中に存在する脂環式エポキシドを含むカチオン硬化性モノマーの合計との比は、約1.6:1未満、好ましくは約1.53:1未満であり、重量パーセント(重量%)は前記インクの総重量を基準とする。
したがって、本発明による好ましい実施形態では、本明細書に記載され特許請求された製造方法において使用されるUV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-2)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーとの混合物と、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-2)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、カチオン硬化性インクである。好ましくは、前記インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.1:1超であり、重量パーセント(重量%)は前記インクの総重量を基準とする。より好ましくは、カチオン硬化性インク中に存在する脂環式エポキシドは、前記インクの総重量を基準にして約20重量%~約70重量%の量であり、カチオン硬化性インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準にして約5重量%~約20重量%の量であり、但し、前記インク中に存在する脂環式エポキシドと、前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)は、約1.1:1より大きいことを条件とする。
本発明によるさらなる好ましい代替的実施形態では、UV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-3)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシドと1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーとの混合物と、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、
ix)1種又は複数のフリーラジカル光開始剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii-3)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、ハイブリッドインク(すなわち、カチオン硬化性モノマー及びラジカル硬化性モノマーの両方を含むインク)である。好ましくは、ハイブリッドインク中に存在する1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーの重量パーセント(重量%)と、ハイブリッドインク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)との比は、約1.6:1未満、より好ましくは約1.53:1未満であり、重量パーセント(重量%)は、前記インクの総重量を基準とする。より好ましい実施形態では、ハイブリッドインクは、約25重量%~約65重量%の脂環式エポキシドと、約10重量%~約40重量%の1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーとを含み、但し、ハイブリッドインク中に存在する1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーの重量パーセント(重量%)と、ハイブリッドインク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)との比は、約1.6:1未満、より好ましくは約1.53:1未満であり、重量パーセント(重量%)は前記硬化性インクの総重量を基準とすることを条件とする。
代替的な好ましい実施形態では、本明細書に記載され特許請求される製造方法で使用されるUV-Vis線硬化性インクは、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超であり、平均直径は透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さは透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii-4)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシドと、脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーと、1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーとの混合物と、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、
ix)1種又は複数のフリーラジカル光開始剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、ii-4)及びvi)の重量パーセントは、UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、ハイブリッドインク(すなわち、カチオン硬化性モノマーとラジカル硬化性モノマーの両方を含むインク)である。好ましくは、UV-Vis線ハイブリッド硬化性インク中に存在する1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーの重量パーセント(重量%)と、前記UV-Vis線ハイブリッド硬化性インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と前記UV-Vis線ハイブリッド硬化性インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)の合計との比は、約1.6:1未満、より好ましくは約1.53:1未満であり、前記UV-Vis線ハイブリッド硬化性インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と、前記UV-Vis線ハイブリッド硬化性インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.1:1より大きく、重量パーセント(重量%)は前記硬化性インクの総重量に基づく。より好ましい態様では、ハイブリッドインクは、約10重量%~約65重量%の脂環式エポキシドと、5重量%~約20重量%の脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーと、約10重量%~約40重量%の1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーとを含み、但し、前記インク中に存在する1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーの重量パーセント(重量%)と、前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.6:1未満、より好ましくは約1.53:1未満であり、前記インク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と、前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.1:1超であり、重量パーセント(重量%)は前記インクの総重量を基準とすることを条件とする。
本発明による実験E15~E19は、本明細書に記載のUV-Vis線ハイブリッド硬化性インク(すなわち、カチオン硬化性モノマー及びラジカル硬化性モノマーの両方を含有するインク)、及びカチオン硬化性インク(すなわち、カチオン硬化性モノマーを排他的に含有し、ラジカル硬化性モノマーを含有しないインク)により同様の光学特性が得られ得ることを示す。
有利には、本明細書に記載のUV-Vis線カチオン硬化性インクの使用、又は本明細書に記載のUV-Vis線ハイブリッド硬化性インクの使用に依存する、本願において特許請求され記載された方法は、UVラジカル硬化性インク又は溶剤型インク、特に高濃度の銀ナノプレートレットを含有するUVラジカル硬化性インク又は溶剤型インクから得られる、当技術分野で公知の同様のセキュリティ機構と比較して、改善された機械的特性を有するセキュリティ機構を提供する。
本明細書に記載されたUV-Vis線硬化性インクは、当業者には周知のとおり、カチオン硬化性モノマーである、脂環式エポキシドを含有する。本明細書に記載された脂環式エポキシドは、二官能性又は多官能性であってよい。好ましくは、本明細書に記載される脂環式エポキシドは、少なくとも1つのシクロヘキサン基及び少なくとも2つのエポキシド基を含む。好ましくは、脂環式エポキシドは、一般式(IV):

[式中、-L-は、単結合又は1個若しくは複数の原子を含む二価の基を表す]
の化合物である。一般式(IV)の脂環式エポキシドは、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する1つ又は複数の直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルによって任意選択で置換されていてもよい。
一般式(IV)において、二価の基-L-は、1~18個の炭素原子を含む直鎖又は分枝鎖アルキレン基であってもよい。前記直鎖又は分枝鎖アルキレン基の例には、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、及びトリメチレン基が含まれるが、これらに限定されない。
一般式(IV)において、二価の基-L-は、二価の脂環式炭化水素基又はシクロアルキリデン基、例えば、1,2-シクロペンチレン基、1,3-シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基、及びシクロヘキシリデン基であってよい。
一般式(IV)において、-L-は、1つ又は複数の酸素含有連結基を含む二価の基であってよく、前記酸素含有連結基は、-C(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)O-、及び-O-から選択される。好ましくは、脂環式エポキシドは、一般式(IV)の脂環式エポキシドであり、式中、-L-は、1つ又は複数の酸素含有連結基を含む二価の基であり、前記酸素含有結合基は、-C(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)O-、及び-O-、より好ましくは以下に定義される一般式(IV-a)、(IV-b)又は(IV-c)の脂環式エポキシドからなる群から選択される。

[式中、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルであり、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルであり、
l1及びl2は、互いに独立して、0から9までの整数であり、好ましくは0から3までの整数である]

[式中、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルであり、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカル(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカル(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)であり、
l1及びl2は、互いに独立して、0から9までの整数であり、好ましくは0から3までの整数であり、
-L-は、単結合又は1~10個の炭素原子、好ましくは3~8個の炭素原子を含有する直鎖又は分枝鎖の二価の炭化水素基、例えばアルキレン基、例えば、トリメチレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、及び2-エチルヘキシレン、及びシクロアルキレン基、例えば、1,2-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基、シクロヘキシリデン基である]

[式中、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~3個の炭素原子を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカル、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピルであり、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~3個の炭素原子を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカル、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピルであり、
l1及びl2は、互いに独立して、0から9までの整数であり、好ましくは0から3までの整数である]。
一般式(IV-a)の好ましい脂環式エポキシドとしては、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチル-シクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-2-メチル-シクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ-2-メチル-シクロヘキサンカルボキシレート、及び3,4-エポキシ-4-メチル-シクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ-4-メチルシクロヘキサンカルボキシレートが含まれるが、これらに限定されない。
一般式(IV-b)の好ましい脂環式エポキシドには、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)オキサレート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)ピメレート、及びビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)セバケートが含まれるが、これらに限定されない。
一般式(IV-c)の好ましい脂環式エポキシドは、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-メタ-ジオキサンである。
さらに脂環式エポキシドには、一般式(V)の脂環式エポキシド及び一般式(VI)の脂環式エポキシドが含まれ、これらは、1~10個の炭素原子を含有する1個又は複数の直鎖又は分枝鎖アルキル基(メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子を含有する1個又は複数の直鎖又は分枝鎖アルキル基(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)で置換されていてもよい。
本明細書に記載される脂環式エポキシドは、ヒドロキシ変性又は(メタ)アクリレート変性されていてもよい。例としては、商品名Cyclomer A400(CAS:64630-63-3)及びCyclomer M100(CAS番号:82428-30-6)でDaicel社によって販売されているもの、又は商品名TTA15及びTTA16でTetraChem/Jiangsuによって販売されているものがある。
本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクは、1種又は複数のカチオン性光開始剤を含有する。好ましくは、本明細書に記載のUV-Vis線カチオン硬化性インク(すなわち、カチオン硬化性モノマーを排他的に含有し、ラジカル硬化性モノマーを含有していないインク)における1種又は複数のカチオン光開始剤の濃度は、約1重量%~約10重量%、好ましくは約1.1重量%~約8重量%、より好ましくは約1.1重量%~約6重量%であり、重量パーセントはUV-Vis線カチオン硬化性インクの総重量に基づく。好ましくは、本明細書に記載のUV-Vis線ハイブリッド硬化性インク(すなわち、カチオン硬化性モノマーとラジカル硬化性モノマーの両方を含有しているインク)における1種又は複数のカチオン光開始剤の濃度は、1重量%~約6重量%であり、重量パーセントはUV-Vis線カチオン硬化性インクの総重量に基づく。
本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクに使用される1種又は複数のカチオン性光開始剤(当技術分野では光酸発生剤とも呼ばれる)は、好ましくは、アゾニウム塩、オキソニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩及びこれらの混合物からなる群から選択されるオニウム塩であり、より好ましくは、オキソニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、及びこれらの混合物からなる群から選択されるオニウム塩であり、さらに好ましくは、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、及びこれらの混合物からなる群から選択されるオニウム塩である。
本明細書に記載される1種又は複数のヨードニウム塩は、カチオン部分及びアニオン部分を有し、ここで、アニオン部分は、好ましくはBF 、B(C 、PF 、AsF 、SbF 又はCFSO 、より好ましくはSbF であり、カチオン部分は、好ましくは芳香族ヨードニウムイオンであり、より好ましくは2つのアリール基を含むヨードニウムイオンであり、ここで、2つのアリール基は、1個若しくは複数のアルキル基(例えば、メチル、エチル、イソブチル、tertブチル等)、1個若しくは複数のアルコキシ基、1個若しくは複数のニトロ基、1個若しくは複数のハロゲン含有基、1個若しくは複数のヒドロキシ基又はこれらの組み合わせ、好ましくは1個又は複数のアルキル基によって独立に置換されていてもよい。本発明にとって特に好適なヨードニウム塩は、DEUTERON UV 1240、DEUTERON UV 1242、DEUTERON UV 2257、DEUTERON UV 1250、及びDEUTERON UV 3100という名称で、すべてDEUTERONから販売され、OMNICAT 250、OMNICAT 440、及びOMNICAT 445という名称で、すべてIGM Resinsから販売され、SpeedCure 937、SpeedCure 938及びSpeedCure 939という名称で、すべてLambsonから販売されている。
本明細書に記載される1種又は複数のスルホニウム塩は、カチオン部分及びアニオン部分を有し、ここで、アニオン部分は、好ましくはBF 、B(C 、PF 、(PF6-h(C2j-1(式中、hは1~5の整数であり、jは1~4の整数である)、AsF 、SbF 、CFSO 、ペルフルオロアルキルスルホネート又はペンタフルオロヒドロキシアンチモネート、より好ましくはSbF であり、ここで、カチオン性部分は、好ましくは芳香族スルホニウムイオンであり、より好ましくは2個以上のアリール基を含むスルホニウムイオンであり、ここで、2個以上のアリール基は、1個若しくは複数のアルキル基(例えば、メチル、エチル、イソブチル、tertブチル等)、1個若しくは複数のアルコキシ基、1個若しくは複数のアリールオキシ基、1個若しくは複数のハロゲン含有基、1個若しくは複数のヒドロキシ基又はこれらの組み合わせによって独立に置換されていてもよい。2個以上のアリール基を含むスルホニウムイオンの好適な例としては、限定されないが、トリアリールスルホニウムイオン、ジフェニル[4-(フェニルチオ)フェニル]スルホニウムイオン、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルホニウムイオン、トリフェニルスルホニウムイオン、及びトリス[4-(4-アセチルフェニル)スルファニルフェニル]スルホニウムイオンが含まれる。本発明にとってスルホニウム塩の特に好適な例は、SpeedCure 976、SpeedCure 976D、及びSpeedCure 992という名称で、すべてLambsonから販売され、ESACURE 1187、OMNICAT 270、OMNICAT 320、OMNICAT 432及びOMNICAT 550という名称で、すべてIGM Resinsから販売されている。
本明細書に記載される1種又は複数のオキソニウム塩は、カチオン部分及びアニオン部分を有し、ここで、アニオン部分は、好ましくはBF 、B(C 、PF 、AsF 、SbF 又はCFSO 、より好ましくはBF であり、ここで、カチオン部分は、好ましくは芳香族オキシオニウムイオン、より好ましくは1個又は複数のアリール基で好ましく置換されているピリリウムイオンであり、ここで、1個又は複数のアリール基は、互いに独立して1個若しくは複数のアルキル基(例えば、メチル、エチル、イソブチル、tertブチル等)、1個若しくは複数のアルコキシ基、1個若しくは複数のニトロ基、1個若しくは複数のハロゲン基、1個若しくは複数のヒドロキシ基又はこれらの組み合わせで置換されていてもよい。本発明にとって特に好適なオキソニウム塩は、2,4,6-トリフェニルピリリウムテトラフルオロボレートである。
有用な光開始剤の他の例は、1998年にJohn Wiley & SonsとSITA Technology Limitedにより共同出版された「Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings、Inks & Paints」、Volume III、「Photoinitiators for Free Radical Cationic and Anionic Polymerization」、第2版、J.V.CrivelloとK.Dietliker著、G.Bradley編などの標準教科書に見出され得る。
本明細書に記載される脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーは、ビニルエーテル、プロペニルエーテル、環状エーテル、例えば、エポキシド、オキセタン及びテトラヒドロフラン、ラクトン、環状チオエーテル、ビニルチオエーテル、プロペニルチオエーテル、ヒドロキシル含有化合物及びこれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは、ビニルエーテル及び環状エーテル、例えば、エポキシド、オキセタン及びテトラヒドロフランからなる群から選択され、より好ましくはビニルエーテルからなる群から選択される。好ましくは、本明細書に記載されたインク中に存在する脂環式エポキシドの重量パーセント(重量%)と前記インク中に存在する脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比は、約1.1:1より大きく、重量パーセント(重量%)は前記インクの総重量を基準とする。
ビニルエーテルは、硬化を促進し、粘着性を低下させ、したがって、印刷されたシートが印刷及び硬化の直後にスタックに置かれたときのブロッキング及び裏移りの危険性を限定することが当技術分野において公知である。ビニルエーテルはまた、印刷されたセキュリティ素子の物理的及び化学的耐性を改善し、印刷され硬化されたインク層の柔軟性及び基材への接着性を向上させ、このことプラスチック及びポリマー基材への印刷に特に有利である。ビニルエーテルはまた、インクビヒクルと強く共重合しながらも、インクの粘度を低下させることを助ける。
好ましいビニルエーテルの例には、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、iso-ブチルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、tert-アミルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、4-(ビニルオキシメチル)シクロヘキシルメチルベンゾエート、フェニルビニルエーテル、メチルフェニルビニルエーテル、メトキシフェニルビニルエーテル、2-クロロエチルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、1,6-ヘキサンジオールモノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジビニルエーテル、4-(ビニルオキシ)ブチルベンゾエート、ビス[4-(ビニルオキシ)ブチル]アジペート、ビス[4-(ビニルオキシ)ブチル]サクシネート、ビス[4-(ビニルオキシメチル)シクロヘキシルメチル]グルタレート、4-(ビニルオキシ)ブチルステアレート、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンカーボネートのプロペニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールメチルビニルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ポリ(テトラヒドロフラン)ジビニルエーテル、ポリエチレングリコール-520メチルビニルエーテル、pluriol-E200ジビニルエーテル、トリス[4-(ビニルオキシ)ブチル]トリメリテート、1,4-ビス(2-ビニルオキシエトキシ)ベンゼン、2,2-ビス(4-ビニルオキシエトキシフェニル)プロパン、ビス[4-(ビニルオキシ)メチル]シクロヘキシル]メチル]テレフタレート、ビス[4-(ビニルオキシ)メチル]シクロヘキシル]メチル]イソフタレートが含まれる。好適なビニルエーテルは、EVE、IBVE、DDVE、ODVE、BDDVE、DVE-2、DVE-3、CHVE、CHDM-di、HBVEの名称でBASFによって販売されている。本明細書に記載される1種又は複数のビニルエーテルは、ヒドロキシ変性又は(メタ)アクリレート変性されていてもよい(例えば、日本触媒のVEEA、2-(2-ビニルオキシエトキシ)エチルアクリレート(CAS:86273-46-3))。
オキセタン化合物は、硬化を促進し、粘着性を低下させ、したがって、印刷されたシートが印刷及び硬化の直後にスタックに置かれたときのブロッキング及び裏移りの危険性を限定することが当技術分野において公知である。オキセタン化合物はまた、インクビヒクルと強く共重合しながらも、インクの粘度を低下させることを助ける。
オキセタンの好ましい例としては、トリメチレンオキシド、3,3-ジメチルオキセタン、トリメチロールプロパンオキセタン、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-[(2-エチルヘキシルオキシ)メチル]オキセタン、3,3-ジシクロメチルオキセタン、3-エチル-3-フェノキシメチルオキセタン、ビス(1-エチル(3-オキセタニル)]メチル)エーテル、1,4-ビス[3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、3,3-ジメチル-2(p-メトキシ-フェニル)-オキセタン、3-エチル-[(トリ-エトキシシリルプロポキシ)メチル]オキセタン、4,4-ビス(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル及び3,3-ジメチル-2(p-メトキシ-フェニル)オキセタンが含まれる。本明細書に記載される1種又は複数のオキセタンは、ヒドロキシ変性又は(メタ)アクリレート変性されていてもよい(例えば、LambsonからのUVi-Cure S170(CAS:37674-57-0))。
エポキシド化合物の好ましい例としては、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ヘキサデシルグリシジルエーテル、2-エチル-ヘキシルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエーテル、及びこれらの混合物が含まれる。
本明細書に記載の1種又は複数のラジカル硬化性モノマーは、モノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート及びこれらの混合物からなる群から選択され、好ましくはトリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート及びこれらの混合物からなる群から選択される。本発明の文脈における「(メタ)アクリレート」という用語は、アクリレート及び対応するメタクリレートを意味する。
モノ(メタ)アクリレートの好ましい例としては、2(2-エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、C12~C14アルキル(メタ)アクリレート、C16~C18アルキル(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、オクチルデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、メトキシポリ(エチレングリコール)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、アルコキシル化ジ(メタ)アクリレート、エステルジオールジ(メタ)アクリレート及びこれらの混合物が含まれる。
ジ(メタ)アクリレートの好ましい例としては、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、アルコキシル化(例えばエトキシル化及びプロポキシル化)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、及びこれらの混合物が含まれる。
トリ(メタ)アクリレートの好ましい例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アルコキシル化(例えばエトキシル化及びプロポキシル化)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アルコキシル化(例えばエトキシル化及びプロポキシル化)グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、アルコキシル化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、アルコキシル化(例えばエトキシル化及びプロポキシル化)ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、並びにこれらの混合物が含まれる。
テトラ(メタ)アクリレートの好ましい例は、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、アルコキシル化(例えばエトキシル化及びプロポキシル化)ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びこれらの混合物を含み、好ましくは、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、アルコキシル化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、並びにこれらの混合物からなる群から選択される。
本明細書に記載されるラジカル硬化性(メタ)アクリレートオリゴマーは、好ましくは、エポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル化油、(メタ)アクリル化エポキシ化油、ポリエステル(メタ)アクリレート、脂肪族又は芳香族ポリウレタン(メタ)アクリレート、ポリアクリル酸(メタ)アクリレート、ポリアクル酸エステル(メタ)アクリレート及びこれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、脂肪族又は芳香族ポリウレタン(メタ)アクリレート及びこれらの混合物からなる群から選択される。
本明細書に記載のラジカル硬化性オリゴマーは、好ましくは、分枝状又は本質的に直鎖であり得る(メタ)アクリレートオリゴマーであり、(メタ)アクリレート官能基(複数可)は、それぞれ、末端基及び/又はオリゴマー主鎖に結合したペンダント側基であり得る。好ましくは、ラジカル硬化性オリゴマーは、(メタ)アクリル系オリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー及びこれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー及びこれらの混合物からなる群から選択される。
エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーの好適な例には、限定されないが、脂肪族エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、特にモノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリレート及びトリ(メタ)アクリレート、及び芳香族エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーが含まれる。芳香族エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーの好適な例には、ビスフェノール-A(メタ)アクリレートオリゴマー、例えば、ビスフェノール-Aモノ(メタ)アクリレート、ビスフェノール-Aジ(メタ)アクリレート及びビスフェノール-Aトリ(メタ)アクリレート、並びにアルコキシル化(例えば、エトキシル化及びプロポキシル化)ビスフェノール-A(メタ)アクリレートオリゴマー、例えばアルコキシル化ビスフェノール-Aモノ(メタ)アクリレート、アルコキシル化ビスフェノール-Aジ(メタ)アクリレート及びアルコキシル化ビスフェノール-Aトリ(メタ)アクリレート、好ましくはアルコキシル化ビスフェノール-Aジ(メタ)アクリレートが含まれる。
1種又は複数のフリーラジカル光開始剤は、好ましくは、ヒドロキシケトン(例えば、α-ヒドロキシケトン)、アルコキシケトン(例えば、α-アルコキシケトン)、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ケトスルホン、ベンジルケタール、ベンゾインエーテル、ホスフィンオキシド、フェニルグリオキシレート、チオキサントン及びこれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは、ホスフィンオキシド、ヒドロキシケトン、チオキサントン及びこれらの混合物からなる群から選択される。好ましくは、本明細書中に記載されるUV-Vis線ハイブリッド硬化性インク中の1種又は複数のフリーラジカル光開始剤の濃度は、約1重量%~約6重量%であり、パーセントはUV-Vis線ハイブリッド硬化性インクの総重量を基準とする。
好適なα-ヒドロキシケトンには、限定されないが、(1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン)、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、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-(4-tert-ブチル)フェニルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-[4-[[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロパノイル)フェニル]メチル]フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-[4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロパノイル)フェノキシ]フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン、オリゴ[2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノン]が含まれる。
好適なアセトフェノンとしては、限定されないが、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2-メトキシ-2-フェニルアセトフェノンが含まれる。
好適なベンゾフェノンには、限定されないが、ベンゾフェノン、高分子ベンゾフェノン誘導体、2-メチルベンゾフェノン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、4-クロロベンゾフェノン、メチル-2-ベンゾイルベンゾエート、4-(4-メチルフェニルチオ)ベンゾフェノン、4-ヒドロキシベンゾフェノンラウレート、及び50%のベンゾフェノンと50%の1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとの混合物が含まれる。
好適なケトスルホンには、限定されないが、1-[4-(4-ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]-2-メチル-2-(4-メチルフェニルスルホニル)プロパン-1-オンが含まれる。
好適なベンジルケタールには、限定されないが、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノンが含まれる。
好適なベンゾインエーテルには、限定されないが、2-エトキシ-1,2-ジフェニルエタン、2-イソプロポキシ-1,2-ジフェニルエタノン、2-イソブトキシ-1,2-ジフェニルエタノン、2-ブトキシ-1,2-ジフェニルエタノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタノン、及び2,2-ジエトキシアセトフェノンが含まれる。
好適なホスフィンオキシドには、限定されないが、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、エチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィネート、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、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ホスフィンオキシド、置換アシルホスフィンオキシド、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドと2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノンとの混合物、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドと2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノンとの混合物、エチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィネートと2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノンとの混合物、及びフェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドとエチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィネートとの混合物が含まれる。
好適なチオキサントンとしては、限定されないが、2-メチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、及び高分子チオキサントン誘導体が含まれる。
好適なフェニルグリオキシレートには、限定されないが、メチルベンゾイルホルメート、2-[2-オキソ-2-フェニル-アセトキシ-エトキシ]エチル2-オキソ-2-フェニルアセテート、及び2-[2-オキソ-2-フェニル-アセトキシ-エトキシ]エチル2-オキソ-2-フェニルアセテートとオキシ-フェニル-酢酸2-[2-ヒドロキシ-エトキシ]-エチルエステルとの混合物が含まれる。
好ましくは、1種又は複数のフリーラジカル光開始剤は、本明細書に記載のホスフィンオキシドであり、より好ましくは、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドとエチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィネートとの混合物である。
本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インク、具体的には、本明細書に記載のUV-Vis線カチオン硬化性インク及び本明細書に記載のUV-Vis線ハイブリッド硬化性インクは、iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーを含む。例えば、本発明によるE17~E20、E24~E27及び比較実験C8により示されるとおり、UV-Vis線硬化性インクは、少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーを含有しなければならず、重量パーセントはUV-Vis線硬化性インクの総重量に基づいており、本願において特許請求された製造方法を介して、入射光で見るとメタリックイエロー色を示し、透過光で見ると青色を示すセキュリティ機構を提供する。ポリ塩化ビニルコポリマーを含有しないUV-Vis線硬化性インク(例えば、インクI25)は、入射光で見ると褐色又は暗褐色などの地味な色及び低彩度値Cを、セキュリティ機構をもたらし、結果として、本願において特許請求される本発明の製造方法に使用するのに適していない。少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーの適切な重量百分率を選択するために、インクの残りの成分の重量パーセント、特に存在する場合にはラジカル硬化性オリゴマーの重量パーセント、及び配合されるインクが印刷される印刷プロセスを考慮することは、インク配合の当業者の共通する一般的知識の範囲内にある。UV-Vis線硬化性インク中のポリ塩化ビニルコポリマーの濃度は、好ましくは15重量%未満、より好ましくは約2.9重量%~12重量%、さらに好ましくは約4.9重量%~11.6重量%、最も好ましくは約6重量%~8.6重量%であり、重量パーセントはUV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。
ポリ塩化ビニルコポリマーは、少なくとも約69重量%、好ましくは少なくとも約75重量%の塩化ビニルを含有していなければならない。本発明による実験E21~E23と比較する目的で実施された実験C7の比較は、本願において特許請求された製造方法を介して、入射光で見るとメタリックイエロー色を示すセキュリティ機構を提供するために、ポリ塩化ビニルコポリマーは、少なくとも約69重量%、好ましくは少なくとも約75重量%の塩化ビニルを含有しなければならないことを証明している。
好ましい実施形態において、ポリ塩化ビニルコポリマーは、塩化ビニル-酢酸ビニルコポリマー、及び塩化ビニル-ヒドロキシアクリレートコポリマー、例えば、塩化ビニル-ヒドロキシアルキルアクリレート-Z-アルキレン二酸、ジアルキルエステルコポリマー、例えば、塩化ビニル-2-ヒドロキシプロピルアクリレート-2-ブテン二酸(Z)-、ジブチルエステルコポリマーからなる群から選択される。ポリ塩化ビニルコポリマーは、好ましくは、ポリスチレンを基準として使用し、テトラヒドロフランを溶媒として使用したサイズ排除クロマトグラフィーにより決定された3×10g/mol~約8×10g/molの平均分子量を有する。本発明にとってポリ塩化ビニルコポリマーの特に好適な例は、Vinnol(登録商標)H14/36、Vinnol(登録商標)E15/40A及びVinnol(登録商標)E22/48Aの名称でWackerから販売されているものである。
驚くべきことに、本明細書に記載されるUV-Vis線硬化性インク中の界面活性剤として、ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテルを使用することは、入射光で見るとメタリックイエロー色を示すセキュリティ機構を生成するために必須であることが見出された。例えば、本発明による実験E7及びE8及び比較的理由目的で実施された実験C2~C5によって証明されたとおり、ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤を含有するUV-Vis線硬化性インクのみが、入射光で見るとメタリックイエロー色を示すセキュリティ機構を提供する。実験C2~C5に記載されたように製造されたセキュリティ機構は、ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される官能基を欠くペルフルオロポリエーテル界面活性剤(例えば、ペルフルオロポリエーテル系アニオン性界面活性剤及びペルフルオロポリエーテル系非イオン性界面活性剤をそれぞれ含有するインクI4及びI5)を含むUV-Vis線硬化性インク、又はヒドロキシル、アクリレート、及びメタクリレートからなる群から選択される官能基に加えてペルフルオロポリエーテル骨格を欠くフッ素系界面活性剤(例えば、フルオロアルキル非イオン性界面活性剤を含有するインクI6及びI7)を使用することで、反射時に褐色から暗褐色を示し、その色は一般の人の注意を引くものではなく、したがって、有価文書を保護するための二色性セキュリティ機構には適さない。
ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤は、ペルフルオロポリエーテル骨格と、ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数、好ましくは2つ以上の末端官能基とを含み、約2000[g/mol]未満の平均分子量(Mn)によって特性決定される。本明細書で使用される場合、ペルフルオロポリエーテル骨格は、ペルフルオロメチレンオキシ(-CFO-)及びペルフルオロエチレンオキシ(-CF-CFO-)から選択されるランダムに分布した繰り返し単位を含むペルフルオロポリエーテルポリマーの残基を表す。ペルフルオロポリエーテル残基は、末端官能基に直接連結されるか、メチレン(オキシエチレン)、1,1-ジフルオロエチレン-(オキシエチレン)、メチレン-ジ(オキシエチレン)、1,1-ジフルオロエチレン-ジ(オキシエチレン)、メチレン-トリ(オキシエチレン)、1,1-ジフルオロエチレン-トリ(オキシエチレン)、メチレン-テトラ(オキシエチレン)、1,1-ジフルオロエチレン-テトラ(オキシエチレン)、メチレン-ペンタ(オキシエチレン)、1,1-ジフルオロエチレン-ペンタ(オキシエチレン)、及び任意選択でスペーサーをペルフルオロポリエーテル残基に連結する炭素原子においてフッ素化され、1個又は複数のウレタン基を含有する、直鎖又は分枝鎖炭化水素基、並びに任意選択で、飽和環状部分(例えばシクロへキシレン)及び芳香族環式部分(例えばフェニレン)を含む、1個又は複数の環状部分から選択されるスペーサーを介して末端官能基に連結される。好ましい実施形態では、ペルフルオロポリエーテル界面活性剤は、1つ又は複数のヒドロキシル官能基で官能化される。
さらなる好ましい実施形態では、ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤は、約1200[g/mol]~約2000[g/mol]の平均分子量を有する一般式(VII)の化合物である。

[式中、
f及びeは、互いに独立して1、2及び3から選択される整数であり、
FG及びFGは、互いに独立して-OH、-OC(O)CH=CH、及び-OC(O)C(CH)=CHからなる群から選択される末端官能基であり、
-S-は、単結合、又は

から選択されるスペーサーを表し、
式中、
-J-は、

から選択され、
式中、
は、1から12までの整数、好ましくは4から10までの整数であり、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルであり、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルであり、
及びlは、互いに独立して、0から4までの整数、好ましくは0から1までの整数であり、
-J-は、-O-、-CH-、-CH(CH)-、及び-C(CH-から選択され、
-J-は、

から選択され、
aは、1から6までの整数、好ましくは1から3までの整数であり、
bは、1から6までの整数、好ましくは2から4までの整数であり、
-S-は、単結合、又は

から選択されるスペーサーを表し、
式中、
-J-は、

から選択され、
式中、
は、1から12までの整数、好ましくは4から10までの整数であり、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルであり、
は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル)、好ましくは1~3個の炭素原子(例えば、メチル、エチル、n-プロピル、及びi-プロピル)を含有する直鎖又は分枝鎖アルキルラジカルであり、
及びlは、互いに独立して、0から4までの整数、好ましくは0から1までの整数であり、
-J-は、-O-、-CH-、-CH(CH)-、及び-C(CH-から選択され、
-J-は、

から選択され、
式中、rは、1から6までの整数、好ましくは1から3までの整数であり、
wは、1から6までの整数、好ましくは2から4までの整数であり、
式中、s及びtは、一般式(VII)の化合物の平均分子量が約1200[g/mol]~約2000[g/mol]となるように選択された整数である。
好ましくは、一般式(VII)において、FG及びFGは、互いに独立して-OC(O)CH=CH又は-OC(O)C(CH)=CHを表し、
-S-は、

を表し、式中、bは、本明細書で定義された意味を有し、
-S-は、

を表し、式中、wは、本明細書で定義された意味を有する。
同様に好ましくは、一般式(VII)において、FG及びFGは、-OHを表し、
-S-は、単結合又は

を表し、式中、aは、本明細書で定義された意味を有し、
-S-は、単結合又は

を表し、式中、rは、本明細書で定義された意味を有し;oとrの合計は、3から9までの数である。
本発明にとってヒドロキシル、アクリレート、及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤の特に好適な例は、Fluorolink E10H、Fluorolink MD700、Fluorolink AD1700及びFluorolink Eシリーズの名称でSolvayから販売されているものである。
UV-Vis線硬化性インクにおける本明細書に記載のペルフルオロポリエーテル界面活性剤の濃度は、好ましくは約0.05重量%~約5重量%、好ましくは約0.075重量%~約5重量%、より好ましくは約0.1重量%~約2.5重量%であり、重量パーセントはUV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。例えば本発明による実験E9~E14により示されるとおり、約0.05重量%~約2.5重量%、好ましくは約0.075重量%~約2.5重量%、より好ましくは約0.1重量%~約2.5重量%という、ペルフルオロポリエーテル界面活性剤の濃度は、反射時に高彩度値Cを有するメタリックイエロー色を示すセキュリティ機構の生成を保証する。
本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクは、最大25重量%の有機溶媒を含有していてもよく、重量パーセントはUV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする。有機溶媒は、100℃より高い沸点を有する。本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクに使用するのに適した有機溶媒には、限定されないが、エチル-3-エトキシプロピオネート、2-メトキシ-1-メチルエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、n-ブタノール、シクロヘキサノール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、及びこれらの混合物が含まれる。
本発明による好ましい実施形態では、本明細書に記載され特許請求された本発明の製造方法において使用されるUV-Vis線硬化性インクは、無溶媒である。有価文書の工業印刷プロセスにおける無溶媒インクの使用は、典型的に環境に悪影響を及ぼし、人の健康に有害である、揮発性有機成分の放散を防ぐため、高い関心を集めている。
本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インク、及び本明細書に記載のUV-Vis線ハイブリッドインクは、効率的な硬化を達成するために、本明細書に記載の1種又は複数の光開始剤と組み合わせて1種又は複数の光増感剤をさらに含んでいてもよい。光増感剤の好適な例は、当業者に公知である(例えば、Industrial Photoinitiators、W.A.Green、CRC Press、2010、Table 8.1、170頁)。好ましい光増感剤は、紫外線LED光源により効率的且つ迅速な硬化を達成できるものであり、例えば、チオキサントン誘導体、アントラセン誘導体及びナフタレン誘導体(例えば、川崎化成工業株式会社から販売されている、Anthracure UVS-1101として販売されている9,10-ジエトキシアントラセン、及びAnthracure UVS-1331として販売されている9,10-ジブチルオキシアントラセン)並びにチタノセン誘導体(例えば、BASFから販売されているIrgacure 784)である。特に好ましいものは、限定されないが、イソプロピル-チオキサントン(ITX)、1-クロロ-2-プロポキシ-チオキサントン(CPTX)、2-クロロ-チオキサントン(CTX)及び2,4-ジエチル-チオキサントン(DETX)、及びこれらの混合物を含むチオキサントン誘導体である。或いは、チオキサントン光増感剤は、オリゴマー又はポリマーの形態(例えば、IGM Resinsから販売されているOmnipol TX、Rahnから販売されているGenopol* TX-2、又はLambsonから販売されているSpeedcure 7010)で使用されてもよい。存在する場合、1種又は複数の光増感剤は、好ましくは約0.1重量%~約2重量%、より好ましくは約0.2重量%~約1重量%の量で存在し、重量パーセントはUV-Vis線硬化性インクの総重量に基づく。
本明細書に記載のUV-Vis線硬化性インクは、約2重量%未満、好ましくは約1重量%未満の量で1種又は複数の消泡剤をさらに含んでいてもよい。
防汚性を有する有価文書を提供し、及び/又は環境からの物理的及び化学的攻撃からセキュリティ機構を保護するために、本願において特許請求される製造方法は、好ましくは、ステップc)の後に行われるステップf)及びg):
f)基材上に、好ましくは印刷プロセスにより、硬化性保護ワニスを塗布してワニス層を形成するステップと、
g)ステップf)で得られたワニス層を硬化させて、保護コーティングを形成するステップとをさらに含む。
ステップf)で使用される好適な硬化性保護ワニス並びに/又は前記硬化性保護ワニスを基材に塗布する方法及びワニス層を硬化させる方法の例は、国際公開第2020234211号、国際公開第2013127715号及び国際公開第02014067715号に記載されている。
好ましくは、有価文書は、紙幣、証書、チケット、小切手、商品引換券、収入印紙、協定書、身分証明書類、例えばパスポート、識別カード、ビザ、運転免許証、銀行カード、クレジットカード、取引カード、アクセス書類、及びカード、入場券、公共交通機関乗車券、卒業証書(academic diploma)、及び学位証書(academic titles)から選択される。より好ましくは、有価文書は、紙幣である。本願において特許請求されるセキュリティ機構を生成する方法は、有価商品上にセキュリティ機構を直接生成するためにも使用され得る。「有価商品」という用語は、包装材料、特に、例えば真正の薬剤のような包装の内容物を保証するために偽造及び/又は違法複製から保護され得る医薬品、化粧品、電子機器又は食品産業向けの包装材料を指す。
以下、非限定的例を参照しながら本発明をより詳細に説明する。下記の実験E1~E40及び比較実験C1~C8は、本明細書に記載されるUV-Vis線硬化性スクリーン印刷セキュリティインクを使用する方法によるセキュリティ機構の調製の詳細を示す。
A.分析的方法
A-1.UV-Vis分光法
分散液のUV-Visスペクトルを、1cm光路で0.3~1.5の光学濃度を達成するような分散液の濃度でVarian製Cary 50 UV可視分光光度計に記録した。
A-2.TEM分析
分散液及びコーティングのTEM分析を、100kVの電子ビーム加速電圧にて明視野モードでZEISS製EM910計測器上で実施した。各試料について支配的な粒子形態を特性決定するために、異なる倍率の縮尺を有する少なくとも2つの代表的な画像を記録した。
少なくとも300個のランダムに選択された粒子の測定に基づいて、Fiji画像分析ソフトウェアを用いて、TEM像から、画像の平面に平行に配向されたナノプレートレットの最大寸法として、粒子の直径を決定した。
少なくとも50個のランダムに選択された粒子の測定に基づいて、TEM像から、画像の平面に対して垂直に配向したナノプレートレットの最大寸法として、粒子の厚さを手動で測定した。
B.Agナノプレートレットの調製及び特性決定
銀ナノプレートレットを、国際公開第2020224982号に記載されている手順に従って調製した。この手順を以下に詳細に説明する。
B-1.原料の合成
アンカー攪拌機を備えた1L二重壁ガラス反応器内で、脱イオン水365gを+2℃に冷却した。ホウ化水素ナトリウム13.62gを添加し、250回転/分(RPM、溶液A)で攪拌しながら-1℃に冷却した。
アンカー攪拌機を備えた0.5L二重壁ガラス反応器内で、脱イオン水132gとMPEG-5000-チオール4.8gとを混ぜ合わせ、混合物を室温で10分間攪拌した。
国際公開第2006074969号の実施例A3の生成物72gを添加し、得られた混合物を均質化のために室温でさらに10分間攪拌した。30gの脱イオン水中30.6gの硝酸銀の溶液を一度に添加し、混合物を10分間攪拌し、橙褐色の粘性溶液を得た。この溶液に、脱イオン水96gを添加し、次いで、Struktol SB2080脱泡剤3gを添加し、脱イオン水36gに予備分散させた。得られた混合物を250RPMで攪拌しながら0℃に冷却した(溶液B)。
その後、冷却された(0℃)投薬チューブを介して、蠕動ポンプにより、2時間かけて一定の速度にて液面下で、溶液Bを溶液Aに投与し、球状の銀ナノ粒子分散液を得た。ポンピング中、溶液Aを250RPMで攪拌した。
投与完了後、反応混合物を15分以内に+5℃まで温め、脱イオン水10g中862mgのKClの溶液を一度に添加し、続いて9.6gのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)を4等分した部分ごとに10分間間隔をおいて添加した。
最後のEDTA部分を添加した後、反応混合物を+5℃で15分間攪拌し、次いで30分かけて35℃まで温め、この温度で1時間攪拌した。このときに、水素放出が完了する。
水中のアンモニアの30%重量/重量溶液3.0mlを添加し、次いで5.76gの固体NaOHを添加し、混合物を35℃で15分間攪拌した。次いで、温度を35℃に維持しながら、水中の50%重量/重量過酸化水素溶液180mlを、液体表面下の反応混合物中に、250RPMで攪拌しながら一定の速度で4時間かけて蠕動ポンプにより投与した。これは室温まで冷却された銀ナノプレートレットの濃青色分散液をもたらし、この分散液を室温まで冷却させた。式

の化合物1.23g
(CAS80584-88-9と80584-89-0との混合物)を添加し、混合物を室温で1時間攪拌した。
B-2.Agナノプレートレットの単離及び精製
B-2a.第1のデカンテーション
ドデシル硫酸ナトリウム9.6gを反応混合物に添加し、次いで分散液の透過色が青からピンクに変化するまで、無水硫酸ナトリウム粉末約25gを攪拌しながら一度に添加した。次いで、混合物を室温で24時間攪拌せずに維持し、凝固したナノプレートレットを反応器の底部に沈降させた。
上澄み890gを反応器から蠕動ポンプで汲み出し、脱イオン水890gを反応器に添加した。反応器内の混合物を室温で1時間攪拌し、凝固した粒子を再分散させた。
B-2b.第2のデカンテーション
無水硫酸ナトリウム粉末約64gを、分散液の透過色が青色から黄色がかったピンク色に変化するまで攪拌しながら一度に添加した。次いで、混合物を室温で12時間攪拌せずに維持し、凝固したナノプレートレットを反応器の底部に沈殿させた。上澄み990gを反応器から蠕動ポンプで汲み出し、脱イオン水90gを反応器に添加した。得られた混合物を室温で30分間攪拌し、凝固した粒子を再分散させた。
B-2c.水中での限外濾過
得られたAgナノプレートレットの分散液を、Millipore Amicon 8400攪拌限外濾過セルを用いて限外濾過に付した。分散液を脱イオン水で400gの重量に希釈し、300kDaのカットオフ値を有するポリエーテルスルホン(PES)膜を使用して限外濾過を行い約50mLの最終容量を得た。この手順を合計4回繰り返して、水中のAgナノプレートレット分散液60gを得た。限外濾過が完了した後、式

の化合物0.17g(CAS80584-88-9と80584-89-0との混合物)を分散液に添加した。
Ag含有量28.9重量%;総銀量を基準とした収量約89%;(250℃での)固形分含量33.5重量%;250℃での固形分を基準とした銀の純度86重量%。
B-2d.イソプロパノール中での限外濾過
分散液をさらにイソプロパノール中で限外濾過した。水中での限外濾過後に得られたAgナノプレートレット分散液60gをMillipore Amicon 8400攪拌限外濾過セルに入れ、イソプロパノールで重量300gに希釈した。300kDaのカットオフ値を有するポリエーテルスルホン(PES)膜を使用して分散液を限外濾過して、約50mLの容量を得た。この手順を合計4回繰り返して、イソプロパノール中のAgナノプレートレット分散液72gを得た。
Ag含有量24.1重量%;(250℃での)固形分含量25.7重量%;250℃での固形分を基準とした銀の純度93.5重量%。
UV-Vis-NIRスペクトルを、9.8×10-5M.λmax=700 nmのAg濃度、最大ε=10200L/(cm*mol Ag)での減衰係数、FWHM=340nmにて水中で記録した。
Agナノプレートレットの平均粒径は93±40nmであり、平均粒子厚さは16±2.5nmである。
B-2e.エチル3-エトキシプロピオネートへの溶媒切り替え
イソプロパノール中の限外濾過後のAgナノプレートレット分散液30gを、100mL丸底フラスコに入れ、エチル3-エトキシプロピオネート9gを添加した。得られた混合物をロータリーエバポレーターで40mbarの圧力及び40℃の浴温度で濃縮し、溶媒がなくなるまで蒸溜した。エチル3-エトキシプロピオネートを添加して固形分含量を40%重量/重量に調整して、銀ナノプレートレット分散液D1を得た。
B-2f.Uvacure 1500(7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタ-3-イルメチル7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン-3-カルボキシレート)への溶媒切り替え
イソプロパノール中の限外濾過後のAgナノプレートレット分散液30gを、100mL丸底フラスコに入れ、Uvacure 1500(Cytec)6gを添加した。得られた混合物をロータリーエバポレーターで40mbarの圧力及び40℃の浴温度で濃縮し、溶媒がなくなるまで蒸溜した。Uvacure 1500を添加して固形分含量を50%重量/重量に調整して、銀ナノプレートレット分散液D2を得た。
C.インク(I1~I33)の調製及びそのセキュリティ機構の印刷
UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インク(I1~I33)の成分の説明


C1.セキュリティ機構が示す光学特性に対する加熱温度の影響の検討(比較実験C1、並びに実験E1~E6及びE31~E39)
C1a.インクI1の調製
インクI1は、後述するように、入射光及び透過光それぞれにおいてセキュリティ機構によって示されるメタリックイエロー色及び青色の発現に対する加熱温度の影響を評価するために、後述のとおりインクI1を調製した。
表2aに示した成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gのインクI1を得た。銀ナノプレートレット分散体D1は、40重量%の銀ナノプレートレットと60重量%のエチル-3-エトキシプロピオネートとを含有する。
C1b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI1を、16個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、16個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、下記の表2bに示した温度で下の表2bに示した時間にわたって加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
C1c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
項目C1bで得た各セキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び以下に記載する3つの試験を視覚的に使用して、独立に評価した。結果を表2bにまとめる。
ゴニオメーター(Phyma GmbH Austria製Goniospektrometer Codec WI-10 5&5)を用いて、反射光測定を実施した。印刷された透明ポリマー基材の側に対して22.5°の照明角度で0°から直角にわたって、印刷セキュリティ機構のL値を決定した。C値(色強度又は色飽和度の尺度に対応する彩度)を、CIELAB(1976)色空間に従ってa及びb値から計算した。
値(反射22.5/0°)を以下の表2bに表示する。
Datacolor 650分光光度計(パラメーター:積分球、拡散照明(パルスキセノンD65)及び8°視野、360nm~700nmの範囲の波長に対応するデュアル256素子ダイオードアレイを搭載する分析器SP2000、透過サンプリング開口サイズ22mm)を使用して、透過測定を行った。C値(透過8°)を以下の表(2b)に表示する。
拡散源による反射時に(例えば、直射日光なしで窓を通して光が入り、観察者は窓の反対側の壁に向いている状態で)、肉眼で各セキュリティ機構を観察し、目視評価を行った。以下の色が観察された。
- 艶消し外観を有し、金属様効果を示さない、暗褐色から褐色、
- 光沢のある外観及び金属様効果を有する金色(すなわち、メタリックイエロー色)。この金属様効果は、約20より高い反射22.5/0°の彩度値Cについて現れる。
透過時に肉眼で各セキュリティ機構を観察して目視評価も行った。以下の色が観察された。
- くすんだ青色:青の呈色が弱い(但し、目視可能)、
- 青色(約20以上の透過8°での彩度値C)から濃い青色(約30以上の透過8°での彩度値C):青の呈色が強い又は非常に強い。
表2bに示すとおり、本発明による方法によって得たセキュリティ機構(実験E1~E6及びE31~E39)は、反射時に金色を示し、透過時に青色から濃い青色を示したが、本発明によらない方法(実験C1)によって得た比較セキュリティ機構は、透過時に青色を示したが、反射時に低彩度の褐色を示し、注意を引くものではなく、二色性セキュリティ機構には適さない。
例えば本発明による実験E1~E6及びE31~E39によって証明されるとおり、約55℃から約100℃に加熱温度を上げることにより、及び/又は本発明による製造方法のステップb)での加熱時間を増加させることにより、反射光及び透過光の両方において、より高い彩度値Cを有するセキュリティ機構を得ることができる。
C2.セキュリティ機構(比較実験C2~C5及び本発明による実験E7~E8)が示す光学特性に対する界面活性剤の影響の考察
セキュリティ機構が示す光学特性に対する界面活性剤の影響を評価するために、インクI2~I7を調製した。
C2a.インクI2~I7の調製
表3aに示した成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gの各インクI2~I7を得た。
C2b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI2~I7を、6個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、6個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
C2c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
比較実験C2~C5及び本発明による実験E7~E8で得たセキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び項目C1cに記載する試験を視覚的に使用して、独立に評価した。
比較実験C2~C5及び本発明による実験E7~E8で調製されたセキュリティ機構が示す反射時及び透過時の色並びにC値(反射22.5/0°及び透過8°)を、以下の表3bに表示する。
表3bに示すとおり、ヒドロキシル基又はメタクリレート基により官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤(Fluorolink E10H/I2及びFluorolink MD700/I3)を含むインクを使用する、本発明による実験E7及びE8で得たセキュリティ機構は、反射時に金色を示し、透過時に青色を示した。比較により、ペルフルオロポリエーテルアニオン界面活性剤(フルオロインクF10/I4)、ペルフルオロポリエーテル非イオン性界面活性剤(Fluorolink S10/I5)、又はペルフルオロポリエーテル骨格並びにヒドロキシ基、アクリレート基及びメタクリレート基から選択される官能基を欠くフッ素系界面活性剤(Dynasylan F8815/I6及びDynasylan F8261/I7)を含むインクを使用することにより得られたセキュリティ機構は、透過時に青色を示したが、反射時に低彩度値を有する暗褐色から褐色の色を示した。反射において低彩度値を有する暗褐色から褐色の色は、注意を引くものではなく、したがって、有価文書を保護するための二色性セキュリティ機構には適さない。
C3.本発明によるセキュリティ機構(比較実験C6及び本発明による実験E9~E14)が示す光学特性に対するペルフルオロポリエーテル界面活性剤濃度の影響の考察
セキュリティ機構が示す光学特性に対する、ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤の濃度の影響を評価するために、インクI8~I14を以下に記載するとおりに調製した。
C3a.インクI8~I14の調製
表4aに示した成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gの各インクI8~I14を得た。
C3b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI8~I14を、7個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、7個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
C3c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
比較実験C6及び本発明による実験E9~E14で得たセキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び項目C1cに記載する試験を視覚的に使用して、独立に評価した。
比較実験C6及び本発明による実験E9~E14で調製されたセキュリティ機構が示す反射時及び透過時の色並びに彩度値C(反射22.5/0°及び透過8°)を、以下の表4bに表示する。
表4bに示すとおり、約0.1重量%~約2.5重量%の濃度のペルフルオロポリエーテル界面活性剤Fluorolink E10Hの使用は、本発明の製造方法により、反射時に高彩度値を有するメタリックイエロー色を示し、透過時に青色から濃い青色を示すセキュリティ機構が得られることが保証する。比較すると、Fluorolink E10Hを含有しないインクを有する、比較実験C6で得たセキュリティ機構は、反射時に低彩度値を有する暗褐色から褐色を示す。このような色は、一般の人の注意を引くものではなく、有価文書を保護するためのセキュリティ機構として使用することはできない。
C4.セキュリティ機構により得られ示された光学特性(本発明による実験E15~E16及びE40)に対する、溶媒(溶媒含有インク対無溶媒インク)及び/又はUV-Vis線硬化性インク(UV-Vis線ハイブリッド硬化性インク対UV-Vis線カチオン硬化性インク)中に存在するラジカル硬化性モノマー及びオリゴマーの重量パーセントの影響の考察
溶剤を含有するUV-Vis線ハイブリッド硬化性インクを用いて得られた光学効果が、無溶媒UV-Vis線ハイブリッド硬化性インク及び無溶媒UV-Vis線カチオン硬化性インクにより再現できるか否かを評価するために、インクI1、I15及びI16を調製した。
C4a.インクI15及びI16の調製
表5aに示した成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gの各インクI15及びI16を得た。I15は、無溶媒UV-Vis線カチオン硬化性インクであり、I6は、無溶媒UV-Vis線ハイブリッド硬化性インクである。項目C1aで調製されたインクI1は、溶媒含有UV-Vis線ハイブリッド硬化性インクである。銀ナノプレートレット分散体D2は、50重量%の銀ナノプレートレットと50重量%のUvacure 1500(脂環式エポキシド)とを含有する。
C4b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI15及びI6を、3個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co.Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、3個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
C4c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
本発明による実験E15、E16及びE40で得たセキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び項目C1cに記載する試験を視覚的に使用して、独立に評価した。
セキュリティ機構が示す反射時及び透過時の色並びに彩度値C(反射22.5/0°及び透過8°)を、以下の表5bに表示する。
表5bに示すとおり、製造方法における溶剤含有ハイブリッドインク(I1)、無溶剤ハイブリッドインク(I16)、又は無溶剤カチオン性インク(I15)の使用は、セキュリティ機構の光学特性に影響を与えない。
C5.セキュリティ機構の光学特性(本発明による実験E17~E20)に対する、インク中に存在するラジカル硬化性モノマー及びオリゴマーの重量パーセントとインク中に存在するカチオン硬化性モノマーの重量パーセントとの比の影響の考察
C5a.インクI17~I20の調製
表6aに示した成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gの各インクI17~I20を得た。
C5b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI17~I20を、4個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、4個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
C5c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
本発明による実験E17~E20で得たセキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び項目C1cに記載する試験を視覚的に使用して、独立に評価した。
セキュリティ機構が示す反射時及び透過時の色並びに彩度値C(反射22.5/0°及び透過8°)を、以下の表6bに表示する。
本発明による実験E17~E20は、約53:1より小さい、ラジカル硬化性モノ-及びオリゴマーの重量パーセント(重量%)とカチオン硬化性モノマーの重量パーセント(重量%)との比を有する、UV-Vis線カチオン硬化性インク(117)又はUV-Vis線ハイブリッド硬化性インク(I18~I20)を使用することによって、同様の光学効果が得られることを示す。
C6.セキュリティ機構(比較実験C7及び本発明による実験E21~E23)が示す光学特性に対する、ポリ塩化ビニルコポリマーの種類の影響の考察
セキュリティ機構が示す光学特性に対する、ポリ塩化ビニルコポリマーの種類の影響を評価するために、異なるポリ塩化ビニルを含有するインクI21~I24を、以下の記載のとおりに調製した。
C6a.インクI21~I24の調製
表7aに示す成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gの各インクI21~I24を得た。
C6b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インク I21~I24を、4個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、4個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
C6c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
比較実験C7及び本発明による実験E21~E23で得たセキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び項目C1cに記載する試験を視覚的に使用して、独立に評価した。
セキュリティ機構が示す反射時及び透過時の色並びに彩度値C(反射22.5/0°及び透過8°)を、以下の表7bに表示する。
表7bに示すとおり、反射時にメタリックイエロー色を示すセキュリティ機構を実現するために、ポリ塩化ビニルコポリマーは、少なくとも約69重量%、好ましくは少なくとも約75重量%の塩化ビニルを含有しなければならない。塩化ビニルの重量%が低いポリ塩化ビニルコポリマーを含有するインクを用いて作製した比較実験C7で得られたセキュリティ機構は、反射光において褐色を示し、この色は一般の人の注意を引くものではなく、有価文書を保護するためのセキュリティ機構として使用することはできない。
C7.セキュリティ機構(比較実験C8及び本発明による実験E24~E27が示す光学特性に対する、ポリ塩化ビニルコポリマー濃度の影響の考察
C7a.インクI25、I27~I30の調製
表8aに示した成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gの各インクI25、I27~I30を得た。
C6b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI25、I27~I30を、5個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、5個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
C7c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
比較実験C8及び本発明による実験E24~E27で得たセキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び項目C1cに記載する試験を視覚的に使用して、独立に評価した。
セキュリティ機構が示す反射時及び透過時の色並びに彩度値C(反射22.5/0°及び透過8°)を、以下の表8bに表示する。
表8bに示すとおり、FVinnol(登録商標)H14/36を含有しないインクを使用することによる、比較実験C8で得たセキュリティ機構は、反射時に低彩度値を有する暗褐色から褐色を示す。このような色は、一般の人の注意を引くものではなく、有価文書を保護するためのセキュリティ機構として使用することはできない。ポリ塩化ビニルコポリマーVinnol(登録商標)H14/36は、反射光における金色(すなわち、メタリックイエロー色)が得られることを保証する。ポリ塩化ビニルコポリマーの量は、インクの粘度に強い影響を与え、この粘度は、実験E24~E27のように、スクリーン印刷インクでは、好ましくは25℃で約100mPas~約1000mPasである。
C8.セキュリティ機構の光特性(本発明による実験E28~E30)に対するカチオン性光開始剤及びUV-Vis硬化系の影響の考察
C8a.インクI31~I33の調製
表9aに示した成分を、Dispermat CV-3を用いて2000rpmで室温にて10分間混合分散させ、50gの各インクI31~I33を得た。
C8b.セキュリティ機構の調製
160スレッド/cmスクリーン(405メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI31~I33を、3個の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に独立に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、3個の印刷された基材を独立して加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いで、これらをIST Metz GmbH製乾燥器の下で100m/分の速度でUV-Vis光に2回露光して(2個のランプ:鉄をドープした水銀ランプW/cm+水銀ランプ200W/cm)、セキュリティ機構を生成した。
405スレッド/cmスクリーン(160メッシュ)を用いて、UV-Vis線硬化性スクリーン印刷インクI32を、4個目の透明ポリマー基材(PET Hostaphan(登録商標)RN、厚さ50μm、供給元Putz GmbH + Co. Folien KG)に塗布した。印刷されたパターンのサイズは5cm×5cmであった。印刷ステップの後、4個目のプリント基材を加熱プレート(Huber PZ28-1)上に置き、80℃で10秒間加熱し、次いでUV-LEDランプ(Phoseon Type FireLine 125x20mm、395nm、8W/cm)の下で2秒間硬化させて、セキュリティ機構を生成した。
C8c.セキュリティ機構の結果(光学特性)
本発明による実験E28、E29a、E29b及びE30で得たセキュリティ機構の光学特性を、反射時、透過時、及び項目C1cに記載する試験を視覚的に使用して、独立に評価した。
セキュリティ機構が示す反射時及び透過時の色並びに彩度値C(反射22.5/0°及び透過8°)を、以下の表9bに表示する。
表9bに示すとおり、ジアリールヨードニウム光開始剤(I31)、ジアリールヨードニウム光開始剤及びチオキサントン光増感剤(I32)、又はトリフェニルピリリウム光開始剤(I33)を含有するインクを使用し、標準的水銀ランプ下で硬化される、本発明による実験E28、E29a及びE30で得たセキュリティ機構は、反射時に金色を示し、透過時に濃い青色を示し、反射時と透過時の両方で同様の彩度値を有する。UV-LEDランプ又は標準水銀ランプによる硬化は、実験E29a及びE29bによって証明されるとおり、セキュリティ機構が示す光学特性に影響を及ぼさない。
[項目1]
有価文書を保護するためのセキュリティ機構を生成するための方法であって、前記セキュリティ機構が、透過光で見ると青色を示し、入射光で見るとメタリックイエロー色を示し、前記方法が、以下のステップ:
a)有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域上にUV-Vis線硬化性インクを、好ましくはスクリーン印刷、輪転グラビア、又はフレキソ印刷により、印刷して、インク層を設けるステップと、
b)ステップa)で得られたインク層を約55℃~約100℃の温度で少なくとも1秒間加熱し、前記インク層が、入射光で見るとメタリックイエロー色を示すようにするステップと、
c)ステップb)で得られたインク層をUV-Vis硬化させてセキュリティ機構を形成するステップと
を含み、
前記UV-Vis線硬化性インクが、
i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超である銀ナノプレートレットであり、平均直径が透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さが透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
ii)約40重量%~約75重量%の、脂環式エポキシド、又は脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種若しくは複数のUV-Vis線硬化性化合物との混合物のいずれかと、
iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
iv)少なくとも約69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と、任意選択で、
vi)最大25重量%の有機溶媒と
を含み、
ii)及びvi)の重量パーセントが、前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、
方法。
[項目2]
前記銀ナノプレートレットの平均直径が、標準偏差50%未満で70~120nmの範囲にあり、前記銀ナノプレートレットの平均厚さが、標準偏差30%未満で8~25nmの範囲にあり、前記銀ナノプレートレットの平均アスペクト比が、2.5より大きい、項目1に記載の方法。
[項目3]
前記銀ナノプレートレットが、それらの表面に、式(I)

[式中、
は、H、C ~C 18 アルキル、フェニル、C ~C アルキルフェニル、又はCH COOHであり、
、R 、R 、R 、R 及びR は、互いに独立して、H、C ~C アルキル、又はフェニルであり、
Yは、O又はNR であり、
は、H又はC ~C アルキルであり、
k1は、1~500の範囲の整数であり、
k2及びk3は、互いに独立して、0、又は1~250の範囲の整数であり、
k4は、0又は1であり、
k5は、1~5の範囲の整数である]
の表面安定化剤を有する、項目1又は2に記載の方法。
[項目4]
前記銀ナノプレートレットが、以下のステップ:
d1)第1のステップにおいて、構造要素

[式中、Xは、少なくとも1つの炭素原子を有する基を表し、Xから誘導されたフリーラジカルX・は、重合を開始することができる]
を有する少なくとも1種のニトロキシルエーテルの存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;又は
d2)第1のステップにおいて、少なくとも1つの安定な遊離ニトロキシルラジカル

及びフリーラジカル開始剤の存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;
ここで、ステップd1)又はd2)で使用される少なくとも1つのモノマーは、アクリル酸又はメタクリル酸のC ~C アルキル又はヒドロキシC ~C アルキルエステルである;及び任意選択で、
e)エステル交換反応、アミド化、加水分解若しくは無水物変性又はこれらの組み合わせによる、d1)又はd2)で調製されたポリマー又はコポリマーの変性を含む第2のステップ
を含む方法によって得られるポリマー又はコポリマーである表面安定化剤を有する、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
[項目5]
前記UV-Vis線硬化性インクが、
式(IIb)

[式中、
21a は、水素原子、ハロゲン原子、C ~C アルコキシ基、又はC ~C アルキル基であり、
21b は、水素原子、又は式-CHR 24 -N(R 22 )(R 23 )の基であり、
22 及びR 23 は、互いに独立して、C ~C アルキル、ヒドロキシC ~C アルキル基、又は式-[(CH CH )-O] n1 -CH CH -OHの基であり、式中、n1は、1~5であり、
24 は、H又はC ~C アルキルである]
の化合物
及び
式(IIc)

[式中、
25 は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、C ~C 18 アルキル基、C ~C 18 アルコキシ基、又は-C(=O)-R 26 基であり、
26 は、水素原子、ヒドロキシ基、C ~C 18 アルキル基、非置換若しくは置換アミノ基、非置換若しくは置換フェニル基、又はC ~C 18 アルコキシ基であり、
n3は、1から4までの整数であり、m3は、2から4までの整数であり、整数m3とn3の和は6である]
の化合物
からなる群から選択される1種又は複数の安定化剤を含む、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
[項目6]
前記UV-Vis線硬化性インクが、約5重量%~約20重量%、好ましくは約7.5重量%~約17.5重量%、より好ましくは約10重量%~約15重量%の濃度の銀ナノプレートレットを含み、重量パーセントは前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
[項目7]
前記脂環式エポキシド以外の前記1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物が、vii)前記脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーを含み、前記1種又は複数のカチオン硬化性モノマーが、ビニルエーテル、プロペニルエーテル、環状エーテル、ラクトン、環状チオエーテル、ビニルチオエーテル、プロペニルチオエーテル、ヒドロキシル含有化合物及びこれらの混合物からなる群から選択される、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
[項目8]
前記脂環式エポキシド以外の前記1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物が、viii)1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーを含み、前記UV-Vis線硬化性インクが、ix)1種又は複数のフリーラジカル光開始剤をさらに含む、項目1~7のいずれか一項に記載の方法。
[項目9]
前記UV-Vis線硬化性インクが、約2.9重量%~12重量%、好ましくは約4.9重量%~11.6重量%、より好ましくは約6重量%~8.6重量%の濃度のポリ塩化ビニルコポリマーを含み、重量パーセントが前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
[項目10]
前記ポリ塩化ビニルコポリマーが、塩化ビニル-酢酸ビニルコポリマー、及び塩化ビニル-ヒドロキシアクリレートコポリマーからなる群から選択される、項目1~9のいずれか一項に記載の方法。
[項目11]
前記UV-Vis線硬化性インクが、約0.05重量%~5重量%、好ましくは約0.075重量%~5重量%、より好ましくは約0.1重量%~2.5重量%の濃度のペルフルオロポリエーテル界面活性剤を含み、重量パーセントが前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、項目1~10のいずれか一項に記載の方法。
[項目12]
前記UV-Vis線硬化性インクが、無溶媒である、項目1~11のいずれか一項に記載の方法。
[項目13]
ステップc)が、ステップb)で得られた前記インク層を、水銀ランプ、好ましくは中圧水銀ランプ、UV-LEDランプ、及びそれらの配列からなる群から選択されるUV-Vis光源によって放射されるUV-Vis光に曝露することを含む、項目1~12のいずれか一項に記載の方法。
[項目14]
ステップc)の後に行われるステップf)及びg):
f)前記基材上に、好ましくは印刷プロセスにより、硬化性保護ワニスを塗布してワニス層を形成するステップと、
g)ステップf)で得られたワニス層を硬化させて、保護コーティングを形成するステップと
をさらに含む、項目1~13のいずれか一項に記載の方法。
[項目15]
前記有価文書が、紙幣、証書、チケット、小切手、商品引換券、収入印紙、協定書、身分証明書類、例えばパスポート、識別カード、ビザ、運転免許証、銀行カード、クレジットカード、取引カード、アクセス書類、及びカード、入場券、公共交通機関乗車券、卒業証書、並びに学位証書から選択される、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。

Claims (20)

  1. 有価文書を保護するためのセキュリティ機構を生成するための方法であって、前記セキュリティ機構が、透過光で見ると青色を示し、入射光で見るとメタリックイエロー色を示し、前記方法が、以下のステップ:
    a)有価文書の基材の透明又は部分的に透明な領域上にUV-Vis線硬化性インクを印刷して、インク層を設けるステップと、
    b)ステップa)で得られたインク層を55℃~100℃の温度で少なくとも1秒間加熱し、前記インク層が、入射光で見るとメタリックイエロー色を示すようにするステップと、
    c)ステップb)で得られたインク層をUV-Vis硬化させてセキュリティ機構を形成するステップと
    を含み、
    前記UV-Vis線硬化性インクが、
    i)平均直径が50~150nmの範囲にあり標準偏差が60%未満であり、平均厚さが5~30nmの範囲にあり標準偏差が50%未満であり、平均アスペクト比が2.0超である銀ナノプレートレットであり、平均直径が透過型電子顕微鏡により決定され、平均厚さが透過型電子顕微鏡により決定される、銀ナノプレートレットと、
    ii)40重量%~75重量%の、脂環式エポキシド、又は脂環式エポキシドと脂環式エポキシド以外の1種若しくは複数のUV-Vis線硬化性化合物との混合物のいずれかと、
    iii)1種又は複数のカチオン性光開始剤と、
    iv)少なくとも69重量%の塩化ビニルを含有するポリ塩化ビニルコポリマーと、
    v)ヒドロキシル、アクリレート及びメタクリレートからなる群から選択される1つ又は複数の官能基で官能化されているペルフルオロポリエーテル界面活性剤と
    vi)0~25重量%の有機溶媒と
    を含み、
    ii)及びvi)の重量パーセントが、前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、
    方法。
  2. ステップa)における印刷が、スクリーン印刷、輪転グラビア、又はフレキソ印刷から選ばれる方法により実行される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記銀ナノプレートレットの平均直径が、標準偏差50%未満で70~120nmの範囲にあり、前記銀ナノプレートレットの平均厚さが、標準偏差30%未満で8~25nmの範囲にあり、前記銀ナノプレートレットの平均アスペクト比が、2.5より大きい、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記銀ナノプレートレットが、それらの表面に、式(I)

    [式中、
    は、H、C~C18アルキル、フェニル、C~Cアルキルフェニル、又はCHCOOHであり、
    、R、R、R、R及びRは、互いに独立して、H、C~Cアルキル、又はフェニルであり、
    Yは、O又はNRであり、
    は、H又はC~Cアルキルであり、
    k1は、1~500の範囲の整数であり、
    k2及びk3は、互いに独立して、0、又は1~250の範囲の整数であり、
    k4は、0又は1であり、
    k5は、1~5の範囲の整数である]
    の表面安定化剤を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記銀ナノプレートレットが、以下のステップ:
    d1)第1のステップにおいて、構造要素

    [式中、Xは、少なくとも1つの炭素原子を有する基を表し、Xから誘導されたフリーラジカルX・は、重合を開始することができる]
    を有する少なくとも1種のニトロキシルエーテルの存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;又は
    d2)第1のステップにおいて、少なくとも1つの安定な遊離ニトロキシルラジカル

    及びフリーラジカル開始剤の存在下で、1種若しくは複数のエチレン性不飽和モノマーを重合させるステップ;
    ここで、ステップd1)又はd2)で使用される少なくとも1つのモノマーは、アクリル酸又はメタクリル酸のC~Cアルキル又はヒドロキシC~Cアルキルエステルである
    含む方法によって得られるポリマー又はコポリマーである表面安定化剤を有する、請求項1~のいずれか一項に記載の方法。
  6. 以下の追加のステップ:
    e)エステル交換反応、アミド化、加水分解若しくは無水物変性又はこれらの組み合わせによる、d1)又はd2)で調製されたポリマー又はコポリマーの変性
    を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 前記UV-Vis線硬化性インクが、
    式(IIb)

    [式中、
    21aは、水素原子、ハロゲン原子、C~Cアルコキシ基、又はC~Cアルキル基であり、
    21bは、水素原子、又は式-CHR24-N(R22)(R23)の基であり、
    22及びR23は、互いに独立して、C~Cアルキル、ヒドロキシC~Cアルキル基、又は式-[(CHCH)-O]n1-CHCH-OHの基であり、式中、n1は、1~5であり、
    24は、H又はC~Cアルキルである]
    の化合物
    及び
    式(IIc)

    [式中、
    25は、各出現箇所において同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、C~C18アルキル基、C~C18アルコキシ基、又は-C(=O)-R26基であり、
    26は、水素原子、ヒドロキシ基、C~C18アルキル基、非置換若しくは置換アミノ基、非置換若しくは置換フェニル基、又はC~C18アルコキシ基であり、
    n3は、1から4までの整数であり、m3は、2から4までの整数であり、整数m3とn3の和は6である]
    の化合物
    からなる群から選択される1種又は複数の安定化剤を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記UV-Vis線硬化性インクが、5重量%~20重量%の濃度の銀ナノプレートレットを含み、重量パーセントは前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、請求項1~のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記UV-Vis線硬化性インクが、7.5重量%~17.5重量%の濃度の銀ナノプレートレットを含み、重量パーセントは前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、請求項8に記載の方法。
  10. 前記脂環式エポキシド以外の前記1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物が、vii)前記脂環式エポキシド以外の1種又は複数のカチオン硬化性モノマーを含み、前記1種又は複数のカチオン硬化性モノマーが、ビニルエーテル、プロペニルエーテル、環状エーテル、ラクトン、環状チオエーテル、ビニルチオエーテル、プロペニルチオエーテル、ヒドロキシル含有化合物及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1~のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記脂環式エポキシド以外の前記1種又は複数のUV-Vis線硬化性化合物が、viii)1種又は複数のラジカル硬化性モノマー及び/又はオリゴマーを含み、前記UV-Vis線硬化性インクが、ix)1種又は複数のフリーラジカル光開始剤をさらに含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記UV-Vis線硬化性インクが、2.9重量%~12重量%の濃度のポリ塩化ビニルコポリマーを含み、重量パーセントが前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記UV-Vis線硬化性インクが、4.9重量%~11.6重量%の濃度のポリ塩化ビニルコポリマーを含み、重量パーセントが前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、請求項12に記載の方法。
  14. 前記ポリ塩化ビニルコポリマーが、塩化ビニル-酢酸ビニルコポリマー、及び塩化ビニル-ヒドロキシアクリレートコポリマーからなる群から選択される、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記UV-Vis線硬化性インクが、0.05重量%~5重量%の濃度のペルフルオロポリエーテル界面活性剤を含み、重量パーセントが前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記UV-Vis線硬化性インクが、0.075重量%~5重量%の濃度のペルフルオロポリエーテル界面活性剤を含み、重量パーセントが前記UV-Vis線硬化性インクの総重量を基準とする、請求項15に記載の方法。
  17. 前記UV-Vis線硬化性インクが、無溶媒である、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
  18. ステップc)が、ステップb)で得られた前記インク層を、水銀ランプ、UV-LEDランプ、及びそれらの配列からなる群から選択されるUV-Vis光源によって放射されるUV-Vis光に曝露することを含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
  19. ステップc)の後に行われるステップf)及びg):
    f)前記基材上に、印刷プロセスにより、硬化性保護ワニスを塗布してワニス層を形成するステップと、
    g)ステップf)で得られたワニス層を硬化させて、保護コーティングを形成するステップと
    をさらに含む、請求項1~18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記有価文書が、紙幣、証書、チケット、小切手、商品引換券、収入印紙、協定書、身分証明書類、入場券、公共交通機関乗車券、卒業証書、及び学位証書から選択される、請求項1~19のいずれか一項に記載の方法。
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