Элемент защиты с переходом черный-цветной
Номер патента: 11330
Опубликовано: 27.02.2009
Авторы: Мюллер Эдгар, Дего Пьер, Десплан Клод-Ален, Штихельбергер Альберт
Формула / Реферат
1. Элемент защиты для банкнот, ценных бумаг, правовых документов или удостоверений личности, билетов, ярлыков, идентификаторов товаров с торговым знаком или налоговых уведомлений, включающий комбинацию из
покрытия, содержащего по меньшей мере один пигмент с изменяющимися свойствами, проявляющий существенное изменение цвета в зависимости от угла наблюдения, выбранный из группы, состоящей из осажденных в вакууме тонкопленочных интерферированных пигментов, частиц, покрытых интерференционными слоем, и пигментов на основе холестерических жидких кристаллов, и
по меньшей мере одного материала с селективным спектральным поглощением, обладающего такими свойствами спектрального поглощения, чтобы, по существу, блокировать компоненты видимого спектра, отраженные указанным пигментом с изменяющимися свойствами при нормальном падении, так что элемент защиты кажется черным при наблюдении под прямым углом и кажется окрашенным при наблюдении под малым углом.
2. Элемент защиты по п.1, в котором указанный пигмент с изменяющимися свойствами представляет собой многослойный интерференционный пигмент, включающий отражающий, диэлектрический и поглощающий слои.
3. Элемент защиты по п.1 или 2, в котором указанный материал с селективным спектральным поглощением представляет собой соединение или смесь соединений, выбранных из группы, состоящей из растворимых органических красителей, нерастворимых органических пигментов и нерастворимых неорганических пигментов.
4. Элемент защиты по любому из пп.1-3, в котором материал с селективным спектральным поглощением включен в покрытие, содержащее пигмент с изменяющимися свойствами.
5. Элемент защиты по любому из пп.1-3, в котором материал с селективным спектральным поглощением содержится в покрывающей композиции, нанесенной поверх по меньшей мере части покрытия, содержащего пигмент с изменяющимися свойствами.
6. Элемент защиты, по любому из пп.1-3, в котором материал с селективным спектральным поглощением содержится в пленке или переводной картинке, нанесенных поверх по меньшей мере части покрытия, содержащего пигмент с изменяющимися свойствами.
7. Элемент защиты по любому из пп.1-6, дополнительно содержащий по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из люминесцентных материалов, магнитных материалов и материалов, поглощающих в инфракрасной области.
8. Элемент защиты по любому из пп.1-7, дополнительно содержащий знаки.
9. Защищенный документ, содержащий по меньшей мере один элемент защиты по любому из пп.1-8.
10. Защищенный документ по п.9, в котором указанный защищенный документ выбирают из группы документов, состоящей из банкнот, ценных бумаг, правовых документов или удостоверений личности, ярлыков, идентификаторов товаров с торговым знаком или налоговых уведомлений.
11. Защищенный документ по п.9 или 10, дополнительно содержащий второй элемент защиты по любому из пп.1-8 рядом с указанным элементом защиты, при этом указанные элементы защиты образуют геометрическую цветовую пару, которая кажется черной при наблюдении под прямым углом и имеет два разных цвета при наблюдении под малым углом.
12. Защищенный документ по любому из пп.9-11, дополнительно содержащий рядом с указанным элементом защиты элемент, не обладающий свойством изменения цвета, имеющий сходный черный или темный внешний вид при наблюдении под прямым углом.
13. Применение элементов защиты по любому из пп.1-8 в качестве защиты от подделки и нелегального воспроизведения на банкнотах, ценных бумагах, правовых документах или удостоверениях личности, ярлыках, идентификаторах товаров с торговым знаком или налоговых уведомлениях.
Текст
011330 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к защите документов и предметов. Точнее, в нем раскрывается элемент защиты с изменением цвета, который кажется черным при нормальном наблюдении, для применения в защищенных документах и изделиях, для их защиты от подделки и незаконного воспроизведения. Уровень техники Изменяющие цвет элементы защиты применяли в многочисленных приложениях, например, таких как элементы защиты на банкнотах, документах, удостоверяющих личность, ценных бумагах, правовых документах, налоговых уведомлениях, защитных ярлыках, товарах с торговым знаком и др., для их защиты от подделки и незаконного воспроизведения. Изменяющие цвет элементы защиты можно получить нанесением композиции для покрытия (например, краски с изменяющимися свойствами), содержащей пигмент (OVP) с изменяющимися свойствами, такой как чешуйчатый пигмент, раскрытый, например, вUS 4424010; US 5084351; US 5171363; ЕР 227423, US 5653792; US 5279657; US 7766738; US 5571624; US 5569535; US 5383995; US 5278590; US 5059245; US 4838648; US 5214530, на соответствующую поверхность подложки. Печать, выполненная красками (OVI) с изменяющимися свойствами, проявляет свойство менять цвет при изменении угла наблюдения. Пигменты с изменяющимися свойствами представляют собой интерферированные пигменты, которые проявляют существенное изменение цвета в зависимости от угла, то есть которые проявляют ясно различимое отличие в цвете, например, при нормальном наблюдении и наблюдении под малым углом. Это применяется для пигментов, содержащих интерференционный слой с низким показателем преломления (показатель преломления n меньше, чем 2.0). Пигменты с интерференционным слоем с высоким показателем преломления (n больше, чем 2.0), такие как покрытые TiO2 слюдяные пигменты, не проявляют существенного изменения цвета в зависимости от угла. Для расширения диапазона цветов красок с изменяющимися свойствами может быть полезным, как раскрыто в ЕР-В 1-0227423, добавлять к рецептурам чернил растворимые красители или нерастворимые пигменты, для того чтобы модифицировать характеристики отражения пигмента с изменяющимися свойствами и/или блокировать нежелательные спектральные области, для того, чтобы обеспечить предварительно определенные цветовые свойства. Например, пигмент Cromophtal желтый (от Ciba-Geigy) можно добавлять к краске с изменяющимися свойствами с переходом золотой-зеленый, для того чтобы закрыть отраженные части спектра в синей области при 400 нм, обеспечивая более яркое появление золотого цвета при наблюдении цвета OVI с переходом золотой-зеленый под прямым углом. В настоящее время покрытия, с переходом от первого цвета во второй цвет, а также от первого цвета в черный, при переходе от наблюдения под прямым углом к наблюдению под малым углом применяют для засвидетельствования подлинности валюты невооруженным глазом. Черный цвет при наблюдении под малым углом достигается смешиванием пигмента с изменяющимися свойствами с обычным красителем или пигментом, который обладает дополнительным цветом относительно пигмента с изменяющимися свойствами при наблюдении под малым углом. US 5059245 описывает краску, содержащую чешуйки с изменяющимися свойствами и пигмент, диспергированные в связующем для печатной краски,для того чтобы скрыть нежелательные цвета при углах падения больших, чем первый и второй углы падения. Оттиск чрной краской особенно важен для рисунков на банкнотах, поскольку он придает хорошую видимость напечатанным защитным элементам даже при плохих условиях освещения, а также для легкого включения определенных видов элементов защиты. Исходя из дизайна, существует потребность в красках с изменяющимися свойствами, которые являются черными в одном из своих проявлений. Однако указанное покрытие, которое имеет переход от первого цвета при наблюдении под прямым углом к черному цвету при наблюдении под малым углом, страдает недостатком, который состоит в том,что черный цвет при наблюдении под малым углом плохо виден. Разумеется, в соответствии с физическими свойствами системы черный цвет в указанных покрытиях появляется только в очень узком диапазоне углов наблюдения (см. ниже), и вследствие физиологии и психологии человеческого зрения некоторые цвета, такие как бордовый, оливковый или фиолетовый, кажутся, по существу, почти черными при наблюдении под малым углом. Сущность изобретения Цель настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить элемент защиты с изменением цвета, который показывает более ясный переход между черным и цветным, и который, таким образом,преодолевает недостатки предшествующего уровня техники. Как это ни удивительно, установлено, что с помощью описанного ниже элемента защиты, вид которого меняется от черного при наблюдении под прямым углом к цветному при наблюдении под малым углом, указанная выше задача легко решается. Элемент защиты согласно настоящему изобретению основан на комбинации пигмента с изменяющимися свойствами и светопоглощающего материала, который существенно блокирует компоненты видимого спектра, которые отражаются указанным пигментом с изменяющимися свойствами при нормаль-1 011330 ном падении, приводя к черному внешнему виду элемента защиты при наблюдении под прямым углом. Указанную комбинацию здесь следует понимать функционально как совместный оптический эффект, полученный в результате соединения светопоглощающего материала и пигмента с изменяющимися свойствами. По существу, блокирование компонентов видимого спектра, отраженных пигментом с изменяющимися свойствами при нормальном падении, означает, что в результате указанной комбинации получится яркость света (L) менее 50 единиц и цветонасыщенность (С) менее 15 единиц при измерении и определении согласно колориметрической системе CIELab 1976. Таким образом, настоящее изобретение раскрывает элемент защиты для банкнот, ценных бумаг,правовых документов или удостоверений личности, билетов, ярлыков, идентификаторов товаров с торговым знаком или налоговых уведомлений, включающий комбинацию изi) покрытия, содержащего по меньшей мере один пигмент с изменяющимися свойствами характеризующийся существенным изменением цвета в зависимости от угла наблюдения, выбранный из группы,состоящей из осажденных из вакуума тонкопленочных интерферированных пигментов, частиц, покрытых интерференционным слоем и пигментов на основе холестерических жидких кристаллов, и,ii) по меньшей мере одного материала с селективным спектральным поглощением, обладающий такими характеристиками спектрального поглощения, чтобы, по существу, блокировать компоненты видимого спектра, которые отражаются указанным пигментом с изменяющимися свойствами при нормальном падении, так что указанный элемент защиты кажется черным при наблюдении под прямым углом и кажется окрашенным при наблюдении под малым углом. Согласно настоящему изобретению указанный пигмент с изменяющимися свойствами предпочтительно представляет собой многослойный интерферированный пигмент, включающий отражающий, диэлектрический и поглощающий слои, а указанный материал с селективным спектральным поглощением представляет собой соединение или смесь соединений, выбранных из группы, состоящей из растворимых органических красителей, нерастворимых органических пигментов и нерастворимых неорганических пигментов. Элемент защиты с изменением цвета согласно настоящему изобретению, который начинает с черного цвета при наблюдении под прямым углом, существенно лучше определен (см. ниже) и легче идентифицируется, чем элементы из предшествующего уровня техники, которые переходят к черному цвету при наблюдении под малым углом. Примечательно, что переход от черного к цветному при изменении угла наблюдения от прямого к острому воспринимается легче, чем противоположный случай, поскольку человеческое зрение довольно чувствительно к появлению цвета при наблюдение под малым углом даже в условиях плохой освещенности, в то время как изменение видимого объекта на темный или черный при наблюдении под малым углом представляет собой довольно обычное явление. Дополнительное преимущество элемента защиты согласно настоящему изобретению состоит в том,что черный цвет лицевой стороны представляет собой распространенный элемент оформления защищенных документов, так что существующее оформление может быть дополнено элементом защиты согласно настоящему изобретению без существенного влияния на известный вид документа или защищенного предмета при нормальном наблюдении. Такие дополнительные элементы защиты могут также соединяться с образованием пар геометрических цветов. В контексте представленного описания, нормальное наблюдение или падение означает угол 90+15 относительно плоскости подложки, а наблюдение под малым углом означает угол между 0 и 30 относительно плоскости подложки. Наблюдение под острым углом означает наблюдение, отличное от нормального. В контексте представленного описания геометрические пары цветов определяются как две области печати, соприкасающиеся или накладывающиеся друг на друга, или напечатанные недалеко одна от другой, которые имеют сходный внешний вид (внешний вид определяется по CIELab: оттенок, цветонасыщенность и яркость) при прямом угле наблюдения и существенно различающиеся по внешнему виду при наблюдении под малым углом. В контексте настоящего изобретения "материал с селективным спектральным поглощением" означает материал, который поглощает электромагнитное излучение только в определенной части видимого спектра. В контексте представленного описания, черный следует понимать как обладающий яркостью (L) менее 50 единиц и цветонасыщенностью (С) менее 15 единиц согласно колориметрической системеCIELab 1976 (характеристики получены с помощью спектрофотометра при диффузном освещении, исключая отражение, условия измерений 8, как принято в данной области). Подробное описание изобретения Элемент защиты согласно настоящему изобретению основан на комбинации i) отражающего пигмента с изменяющимися свойствами, характеризующегося существенным изменением цвета в зависимости от угла наблюдения, включенного в покрытие, и ii) материала с селективным спектральным поглощением. Точнее, указанный материал с селективным спектральным поглощением выбирают так, чтобы,по существу, блокировать компоненты видимого спектра, отраженные указанным пигментом с изме-2 011330 няющимися свойствами при нормальном падении. В результате элемент защиты при нормальном наблюдении кажется черным. Пигменты с изменяющимися свойствами, обладающие существенным изменением цвета в зависимости от угла наблюдения, известны в данной области техники. Указанный пигмент с изменяющимися свойствами может быть выбран из группы осажденных в вакууме тонкопленочных интерферированных пигментов (например, согласно US 4434010, US 4879140), частиц, покрытых интерференционными слоями (например, согласно DE 19525503, ЕР 0338428) и пигментов на основе холестерических жидких кристаллов (например, согласно DE 19502413). В частности, в качестве указанного пигмента с изменяющимися свойствами может быть выбран многослойный интерферированный пигмент, включающий отражающий, диэлектрический и поглощающий слои. Особенно предпочтительными являются пигменты с изменяющимися свойствами, которые описаны, например, в US 4424010; US 5084351; US 4838648; US 5214530; US 5281480; US 5383995; US 5569535 или US 5571624. Материал с селективньм спектральным поглощением представляет собой соединение или смесь соединений, выбранных из группы, состоящей из растворимых органических красителей, нерастворимых органических пигментов и нерастворимых неорганических пигментов. Краситель представляет собой красящее вещество, которое растворимо (то есть растворено) в наносимой среде, тогда как пигмент представляет собой красящее вещество, которое нерастворимо (то есть диспергировано) в наносимой среде. Полезные красители и пигменты известны специалистам в области производства красок и могут быть найдены, например, в справочнике О. Luckert, Pigment + Fullstoff Tabellen, 5. Ed., Laatzen, 1994, который включен сюда посредством ссылки. Подходящий поглощающий материал, то есть поглощающий краситель или пигмент или подходящая смесь, выбирают в соответствии со спектральными характеристиками отражения пигмента с изменяющимися свойствами. Поглощающий материал должен иметь спектральную характеристику поглощения, которая включает спектральную характеристику отражения пигмента с изменяющимися свойствами, по меньшей мере, в видимой области спектра, т.е. по меньшей мере, между длинами волн 450 и 650 нм, если возможно между 400 и 700 нм. Это означает, что для каждой длины волны в этом диапазоне поглощающий материал должен обладать достаточной спектральной поглощающей способностью, чтобы компенсировать интенсивность света, отраженного пигментом с изменяющимися свойствами на этой длине волны. Более сильное поглощение в участках спектра может иметь место до тех пор, пока сохраняется элемент с переходом черный-цветной. Единственное условие состоит в том, что при нормальном наблюдении общая интенсивность отраженного света R[] элемента защиты в видимой области спектра удовлетворяет уже указанному условию черноты, т.е. обладает яркостью (L) по CIELab менее 50 единиц и цветонасыщенностью (С) по CIELab менее 15 единиц. Общая интенсивность отраженного света R[] описанного элемента защиты в зависимости от длины волныможет быть описана следующим образом: где а[] представляет собой спектральную поглощающую способность поглощающего материала,т.е. ослабление света вследствие присутствия поглощающего материала при однократном прохождении света через поглощающий слой при заданной концентрации. Член а[] входит в квадрате из-за двукратного прохождения света через упомянутый поглощающий слой, один раз при падении, второй раз при отражении;r[] представляет собой коэффициент отражения пигмента с изменяющимися свойствами, то есть долю падающего света, который отражается пигментом с изменяющимися свойствами;Io представляет собой интенсивность падающего света;I представляет собой интенсивность отраженного света, все величины измерены при длине волныспособами, известными в данной области. Указанный материал с селективным спектральным поглощением может быть включен в элемент защиты как один из: i) по меньшей мере один поглощающий краситель или пигмент или их смесь в покрытии, содержащем указанный отражающий пигмент с изменяющимися свойствами; ii) второе покрытие, нанесенное поверх по меньшей мере части первого покрытия, содержащего указанный отражающий пигмент с изменяющимися свойствами, причем указанное второе покрытие содержит по меньшей мере один поглощающий краситель или пигмент или их смесь; iii) пленка или переводная картинка, нанесенная поверх по меньшей мере части первого покрытия, содержащего указанный отражающий пигмент с изменяющимися свойствами, а указанные пленка или переводная картинка, содержат по меньшей мере один поглощающий краситель или пигмент, или их смесь этого. Дополнительное преимущество элемента защиты согласно настоящему изобретению состоит в его лучшей резкости, то есть в том, что он представляется черным на вид в довольно широком диапазоне углов наблюдения вокруг нормали к плоскости элемента, чего нет в случае элементов защиты из предшествующего уровня техники, которые становятся черными при наблюдении под малым углом. Установлено, что цвет интерферированных пигментов с изменяющимися свойствами медленно изменяется в-3 011330 зависимости от угла наблюдения относительно прямого угла. Таким образом, это можно эффективно компенсировать для отраженных спектральных компонент пигмента, по указанному относительно большому диапазону углов наблюдения. Относительно фиг. Ia отметим, что длина волны в максимуме отражениякак функция угла падениядля частицы тонкопленочного интерферированного пигмента, выражается формулой [1] где d = физическая толщина диэлектрического слоя;n2 = показатель преломления диэлектрического слоя;m = 1, 2, 3, порядок дифракции. Формула [1] получена как комбинация закона Брэгга 2n2d sin(')= m и закона преломления Снеллаn1cos= n2cos (') при n1=1. На фиг. 1b представлена итоговая зависимость длины волны с максимальным отражением (m=1) от угла наблюдения для выбранного диэлектрика (n2=1.5) выбранной толщины (d=200 нм). Что касается фиг. 1b, то очевидно, что длина волны с максимальным отражением почти постоянна в окрестности нормального падения (9015:10 нм), но быстро падает при меньших углах падения (от 75 до 30:100 нм). Достоинство настоящего изобретения состоит в том отмеченном выше обстоятельстве, что изменение цвета пигмента с изменяющимися свойствами остается малым в довольно широком диапазоне углов наблюдения в окрестности нормального падения. Таким образом, можно осуществить селективное поглощение отраженных спектральных компонент указанного пигмента с помощью оптимально подобранного поглощающего материала так, чтобы получить черный цвет в довольно широком диапазоне углов наблюдения. Указанное получение черного цвета при нормальном наблюдении на практике может быть достигнуто одним из следующих путей: i) добавлением конкретного красителя, пигмента или их смеси в композицию покрытия с изменением цвета, такого как краска (OVI) с изменяющимися свойствами, содержащая пигмент с изменяющимися свойствами; ii) печатью поверх/нанесением покрытия на покрытие с изменением цвета второй покрывающей композиции, содержащей конкретный краситель, пигмент или их смесь; или iii) нанесением поверх указанного покрытия с изменением цвета пленки или переводной картинки, содержащей конкретный краситель, пигмент или их смесь; все это для получения видимости черного цвета посредством селективного поглощения отраженных видимых спектральных компонентов падающего света указанным поглощающим материалом в случае прямого угла наблюдения. Материал с селективным спектральным поглощением, содержащий указанный краситель, пигмент,или их смесь, выбирают таким образом, что его спектральная область поглощения, по существу, совпадает или включает компоненты видимого спектра, отраженные указанным пигментом с изменяющимися свойствами при нормальном падении, так чтобы внешний вид сохранялся черным, когда элемент защиты наблюдают под прямым углом. Согласно изобретению компоненты видимого спектра, отраженные пигментом с изменяющимися свойствами при нормальном падении, по существу блокируются поглощающим материалом. При острых углах падения от 45 до 70, однако, характеристики отражения пигмента с изменяющимися свойствами сдвигаются в сторону более коротких длин волн (уравнение 1) и указанный поглощающий материал больше не поглощает все спектральные компоненты, отраженные пигментом с изменяющимися свойствами. Следовательно, элемент защиты изменяет вид с черного на окрашенный в зависимости от угла наблюдения от прямого угла до малых углов. Элемент защиты согласно настоящему изобретению может быть реализован, например, путем комбинирования i) покрытия с изменяющимися свойствами с переходом зеленый-пурпурный, которое при нормальном падении имеет максимум отражения при длине волны около 550 нм с ii) подходящей концентрацией пурпурного красителя, который имеет максимальную поглощательную способность при длине волны около 550 нм. Кроме того, характеристики спектральной поглощательной способности пурпурного красителя должны быть, по меньшей мере, такими же по длинам волн, как спектральные характеристики отражения пигмента с изменяющимися свойствами так, чтобы в результате давать видимость черного при нормальном наблюдении. При наблюдении под острым углом элемент защиты кажется окрашенным в пурпурный цвет. В другом варианте осуществления то же покрытие с переходом зеленый-пурпурный комбинируют с подходящей концентрацией красного красителя, который имеет границу полосы поглощения при длине волны около 600 нм, то есть который поглощает видимое излучение с длиной волны менее 600 нм. Опять же элемент защиты кажется черным при нормальном наблюдении, но переходит в красный при наблюдении под острым углом. В еще одном варианте осуществления то же покрытие с переходом зеленый-пурпурный комбинируют с подходящей концентрацией голубого красителя, который имеет границу полосы поглощения при длине волны около 500 нм, то есть который поглощает видимое излучение с длиной волны более 500 нм. Элемент защиты, который кажется черным при нормальном наблюдении, переходит теперь в голубой при наблюдении под острым углом.-4 011330 Из представленного описания ясно, что квалифицированный специалист может представить много дополнительных комбинаций покрытий с изменяющимися свойствами с поглощающими красителями,таких, что полученный элемент защиты кажется черным при нормальном наблюдении и окрашенным при наблюдении под острым углом. Примечательно, что пигменты с изменяющимися свойствами, имеющие более сложные спектральные характеристики отражения, чем простой максимум отражения, например, такие, которые имеют два или несколько таких максимумов в видимой области или даже такие, которые имеют не гладкую, а скорее скачкообразную характеристику отражения, также могут найти применение в сочетании с поглощающими материалами, имеющими походящие характеристики поглощения. Относительное количество пигмента с изменяющимися свойствами и поглощающего материала выбирают сообразно требуемому оптическому эффекту при том, однако, условии чтобы цветовой переход, который составляет суть настоящего изобретения, то есть переход от черного при нормальном наблюдении к окрашенному при наблюдении под малым углом, оставался наблюдаемым. Обычно применяемые количества находятся в диапазоне: 5-50 мас.%, предпочтительно 10-25 мас.% указанного пигмента с изменяющимися свойствами и 0,1-20 мас.%, предпочтительно 0,2-10 мас. % указанного поглощающего материала. Для дальнейшего усиления защищенности от подделок описанного здесь элемента защиты покрытие с изменяющимися свойствами, и/или указанное второе покрытие, и/или указанную пленку, или переводную картинку можно наделить дополнительными свойствами, такими как люминесценция, магнетизм, поглощение в инфракрасной области и т.д. Этого можно добиться добавлением по меньшей мере одного материала, выбранного из группы, состоящей из люминесцентных материалов, магнитных материалов, материалов, поглощающих в инфракрасной области по меньшей мере к одной части указанного элемента защиты; то есть к указанному покрытию с изменяющимися свойствами, и/или к указанному второму покрытию, и/или к указанной пленке, или переводной картинке. Изменяющие цвет элементы защиты согласно настоящему изобретению, обладающие переходом от черного к определенному цвету, можно объединять вместе, например печатать рядом, создавая пары геометрических цветов, имеющих, по существу, одинаковый оттенок (черный) под прямым углом наблюдения и два четко отличающихся цвета при наблюдении под малым углом. Другой путь применения элемента защиты с изменением цвета согласно настоящему изобретению состоит в нанесении его близко к элементу, не обладающему свойством изменять цвет, имеющему сходный черный или темный внешний вид при нормальном наблюдении, так чтобы воспринимаемый цветовой переход усиливался при наблюдении под малым углом. Кроме того, элемент защиты согласно изобретению может быть нанесен в виде знака любого типа или скомбинирован с таковым. Указанный знак может быть получен здесь посредством печати, лазерной маркировки, магнитоориентационным способом и т.д. Далее описан способ изготовления элемента защиты согласно настоящему изобретению на подложке, включающий стадию получения подложки с комбинацией изi) покрытия, нанесенного на указанную подложку, причем указанное покрытие содержит по меньшей мере один пигмент с изменяющимися свойствами, обладающий существенным изменением цвета в зависимости от угла наблюдения, выбранный из группы, состоящей из осажденных в вакууме тонкопленочных интерферированных пигментов, частиц, покрытых интерференционным слоем, и пигментов на основе холестерических жидких кристаллов, иii) по меньшей мере одного материала с селективным спектральным поглощением, обладающего такими свойствами спектрального поглощения, чтобы, по существу, блокировать компоненты видимого спектра, отраженные указанным пигментом с изменяющимися свойствами при нормальном падении, при этом указанный материал с селективным спектральным поглощением присутствует в указанном покрытии, содержащем пигмент с изменяющимися свойствами, или в покрывающей композиции, нанесенной поверх по меньшей мере части покрытия, содержащего пигмент с изменяющимися свойствами, или в пленке, или в переводной картинке, нанесенных поверх по меньшей мере части покрытия, содержащего пигмент с изменяющимися свойствами, причем эта комбинация такова, что указанный элемент защиты кажется черным при наблюдении под прямым углом и кажется окрашенным при наблюдении под малым углом. Покрытия согласно изобретению можно наносить, применяя способы печати, известные в уровне техники, такие как печатание со стальных гравированных форм (металлография), шелкография, глубокая печать, офсетная печать, высокая или флексографская печать. Для нанесения пленки или переводной картинки можно применять широко известные методы горячего или холодного теснения. Далее описан защищенный элемент, содержащий по меньшей мере один элемент защиты согласно настоящему изобретению, который кажется черным при нормальном наблюдении и окрашенным при наблюдении под острым углом. Указанный защищенный документ предпочтительно выбран из группы документов, включающей банкноты, ценные бумаги, правовые документы или удостоверения личности,ярлыки, идентификаторы товаров с торговым знаком или налоговые уведомления. Второй элемент защиты согласно изобретению может быть нанесен на тот же документ рядом с-5 011330 указанным элементом защиты, при этом два указанные элемента защиты образуют геометрическую цветовую пару, демонстрируя черный цвет при наблюдении под прямым углом и два разных цвета при наблюдении под малым углом. Документ может дополнительно содержать рядом с указанным элементом защиты элемент, который не обладает свойством изменения цвета, и так же кажется черным или темным при нормальном наблюдении. Теперь изобретение будет дополнительно разъяснено с помощью чертежей и примеров осуществления. Фиг. Iа схематически изображает отражение светового луча (В), падающего под угломна поверхность тонкослойного интерферированного пигмента (Р). Первая часть луча (В 1) отражается на первой поверхности (1) и интерферирует со второй частью луча (В 2), которая отражается на второй поверхности/границе раздела (2) после прохождения через диэлектрический слой (3), характеризующийся физической толщиной d и показателем преломления n2. Показатель преломления (n1) окружающей среды принят равным 1.0 (воздух). Фиг. Ib графически изображает рассчитанные длины волн максимума отраженияв зависимости от угла падения в согласно уравнению [1] в предположении n2=1.5; d==200 нм и m=1. Изменениеминимально в окрестности нормального падения (9015:10 нм) и максимально при острых углах падения (от 75 до 30:100 нм). Фиг. 2 схематически изображает принцип действия элемента защиты согласно изобретению: а) Кривая Ro изображает отраженные спектральные компоненты пигмента (OVP) с изменяющимися свойствами при нормальном наблюдении. Характеристика поглощения А поглощающего материала, по существу, перекрывает характеристику отражения OVP в видимой части спектра (400 нм - 700 нм). Визуально элемент кажется черным.b) Кривая Rg изображает отраженные спектральные компоненты OVP при наблюдении под малым углом. Значительная часть характеристики Rg отражения оказывается вне характеристики поглощения А поглощающего материала в видимой части спектра. Элемент кажется окрашенным. Фиг. 3 схематически изображает элемент защиты (2) согласно изобретению, который наносят на поверхность подложки (1) печатью в одну стадию. Пигмент с изменяющимися свойствами (Р) и поглощающий материал (А) оба содержатся в одной и той же покрывающей композиции. Фиг. 4 схематически изображает элемент защиты (2) согласно изобретению, где покрывающую композицию (3), содержащую по меньшей мере один пигмент (Р) с изменяющимися свойствами, наносят на поверхность подложки (1) и покрываю, по меньшей мере, частично второй покрывающей композицией (4), содержащей поглощающий материал (А). Фиг. 5 схематически изображает элемент защиты (2) согласно изобретению, где покрывающую композицию (3), содержащую по меньшей мере один пигмент (Р) с изменяющимися свойствами наносят на поверхность подложки (1), и покрывают, по меньшей мере, частично пленкой или переводной картинкой (5), содержащими поглощающий материал (А). Фиг. 6 иллюстрирует реальное осуществление изобретения согласно примеру 2. Спектры пигмента с изменяющимися свойствами, поглощающих красителей и полученного в результате элемента защиты с переходом черный-красный, измеряли с помощью многоуглового спектрометра.a) показывает спектры отражения, записанные при освещении под углом 22,5 относительно нормали (перпендикуляра) к поверхности с углом детектирования 0, то есть перпендикулярно к поверхности. Жирная линия показывает спектр отражения комбинации пигмента с изменяющимися свойствами и материала с селективным спектральным поглощением (в случае 7% красителя в смеси, содержащей по колор-индексу: Solvent Red 92 и Solvent Yellow 79). Указанный спектр отражения имеет плоский минимум во всем видимом спектре от 400 до 650 нм, элемент защиты кажется черным.b) показывает спектры отражения, записанные под углом освещения 45 и углом детектирования 67.5, оба относительно нормали (перпендикуляра) к поверхности. Жирная линия представляет спектр отражения комбинации пигмента с изменяющимися свойствами и указанной смеси красителей. Максимум отражения соответствует 640 нм, то есть элемент защиты кажется красным. Общее визуальное впечатление от элемента защиты состоит в переходе от черного цвета при нормальном наблюдении к красному при наблюдении под острым углом. На фиг. 3, в первом варианте осуществления элемента защиты (2) поглощающий материал (А), такой как краситель или пигмент или их смесь, смешивают с покрывающей композицией, обладающей свойствами изменения цвета, и получившуюся композицию наносят на поверхность подложки (1). Поглощающий материал (А) здесь выбирают так, чтобы поглощался, по существу, весь видимый свет, который отражается пигментом (Р) с изменяющимися свойствами при нормальном падении, таким образом, элемент защиты (2) кажется черным при наблюдении под прямым углом. На фиг. 4 во втором варианте осуществления элемента защиты (2) первую покрывающую композицию (3) с изменением цвета наносят на поверхность подложки (1), и указанную покрывающую композицию (3) с изменением цвета затем покрывают, по меньшей мере, частично второй покрывающей компо-6 011330 зицией (4), содержащей поглощающий материал (А), такой как краситель, пигмент или их смесь. Указанный поглощающий материал (А) выбран так, чтобы поглощался, по существу, весь видимый свет,который отражается пигментом (Р) с изменяющимися свойствами при нормальном падении, таким образом, элемент защиты (2) кажется черным при наблюдении под прямым углом. На фиг. 5, в третьем варианте осуществления элемента защиты (2) первую покрывающую композицию (3) со свойством изменения цвета наносят на подложку (1), при этом указанную первую покрывающую композицию (3) со свойством изменения цвета затем покрывают, по меньшей мере, частично пленкой или переводной картинкой (5), содержащими поглощающий материал (А), такой как краситель, пигмент их или смесь. Указанный поглощающий материал, таким образом, включен в основу (5 а) указанной пленки или переводной картинки, или в покрывающий (клеевой) слой (5b), нанесенный на указанную пленку или переводную картинку, или в оба места. Указанное покрытие (клей) служит для приклеивания указанной пленки или переводной картинки к указанной подложке, на которую нанесен указанный пигмент с изменяющимися свойствами. Указанный поглощающий материал (А) здесь выбирают так,чтобы поглощался, по существу, весь видимый свет, который отражается пигментом (Р) с изменением цвета при нормальном падении, таким образом, элемент защиты (2) кажется черным при наблюдении под прямым углом. Элемент защиты из первого варианта осуществления (пример 1), соответствующий фиг. 3, получают методом трафаретной печати. Краска с изменяющимися свойствами содержит пигмент с изменяющимися свойствами в диапазоне от 5 до 50 мас.%, предпочтительно от 10 до 25 мас.%. Краску с изменяющимися свойствами смешивают с поглощающим материалом, таким как краситель, или пигмент, или смесь этого, в диапазоне от 0,1 до 20 мас.%, предпочтительно от 0,2 до 10 мас.%. Элемент защиты из альтернативной формы первого варианта осуществления (примеры 2, 3), соответствующий фиг. 3, получают методом глубокой печати. Краска с изменяющимися свойствами содержит пигмент с изменяющимися свойствами в диапазоне от 5 до 50 мас.%, предпочтительно 25 мас.%. Краску с изменяющимися свойствами смешивают с поглощающим материалом, таким как краситель,пигмент, или их смесь, в диапазоне от 0,1 до 20 мас.%, предпочтительно от 0,2 до 10 мас.%. Пример 1. (Шелкографическая печать). Состав содержащей растворитель краски для шелкографии, предложенной для элемента защиты с переходом цвета от черного к красному: Содержащий по колор-индексу: Pigment Red 184; Pigment Black 7. Вязкость регулировали с помощью смеси диэтилкетона и этилдигликоля так, чтобы достичь значения от 500 до 1000 мПас при 25 С. Краску наносили с помощью планки для нанесения покрытия, создавая слой сырой пленки, толщина которого теоретически составляла 24 мкм на покрытой бумаге, и сушили горячим воздухом. Пример 2 (Глубокая печать). Состав содержащей растворитель краски для глубокой печати, предложенной для элемента защиты с переходом цвета от черного к красному: Вязкость регулировали с помощью смеси этанола и этилацетата так, чтобы достичь значения от 20 до 40 с при измерении с помощью устройства DIN 4 cup при 25 С. Краску наносили с помощью планки для нанесения покрытия, создавая слой сырой пленки, толщина которого теоретически составляла 24 мкм на покрытой бумаге, и сушили горячим воздухом. Пример 3 (Глубокая печать). Состав содержащей растворитель краски для глубокой печати, предложенной для элемента защиты с переходом цвета от черного к зеленому Вязкость регулировали с помощью смеси этанола и этилацетата так, чтобы достичь значения от 20 до 40 с при измерении с помощью устройства DIN 4 cup при 25 С. Краску наносили с помощью планки для нанесения покрытия, создавая слой сырой пленки, толщина которого теоретически составляла 24 мкм на покрытой бумаге, и сушили горячим воздухом. Пример 4 (Металлография - стальные гравированные формы). Состав содержащей растворитель краски для металлографии, предложенной для элемента защиты с переходом цвета от черного к зеленому: Вязкость регулировали с помощью растворителя краски 27/29 (Shell) так, чтобы достичь значения от 6,5 до 9,5 Пас при 40 С. Краску наносили с помощью лабораторного пробопечатного станка Ormag на бумагу, защищенную от подделки, и сушили одновременным окислением и полимеризацией при комнатной температуре (3 суток). Пример 5 (Глубокая печать, печать второй краской поверх первой). Составы красок для глубокой печати, предложенные для элемента защиты с переходом цвета от черного к золотому, где краской второго состава печатали поверх первого. Состав первой краски Вязкости регулировали с помощью смеси этанола и этилацетата так, чтобы достичь значения от 20 до 40 с при измерении с помощью устройства DIN 4 cup при 25 С. Краски последовательно наносили с помощью планки для нанесения покрытия, создавая каждый раз слой сырой пленки, толщина которого теоретически составляла 24 мкм на покрытой бумаге, и каждый раз сушили горячим воздухом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Элемент защиты для банкнот, ценных бумаг, правовых документов или удостоверений личности,билетов, ярлыков, идентификаторов товаров с торговым знаком или налоговых уведомлений, включающий комбинацию из покрытия, содержащего по меньшей мере один пигмент с изменяющимися свойствами, проявляющий существенное изменение цвета в зависимости от угла наблюдения, выбранный из группы, состоящей из осажденных в вакууме тонкопленочных интерферированных пигментов, частиц, покрытых интерференционными слоем, и пигментов на основе холестерических жидких кристаллов, и по меньшей мере одного материала с селективным спектральным поглощением, обладающего такими свойствами спектрального поглощения, чтобы, по существу, блокировать компоненты видимого спектра, отраженные указанным пигментом с изменяющимися свойствами при нормальном падении, так что элемент защиты кажется черным при наблюдении под прямым углом и кажется окрашенным при наблюдении под малым углом.-8 011330 2. Элемент защиты по п.1, в котором указанный пигмент с изменяющимися свойствами представляет собой многослойный интерференционный пигмент, включающий отражающий, диэлектрический и поглощающий слои. 3. Элемент защиты по п.1 или 2, в котором указанный материал с селективным спектральным поглощением представляет собой соединение или смесь соединений, выбранных из группы, состоящей из растворимых органических красителей, нерастворимых органических пигментов и нерастворимых неорганических пигментов. 4. Элемент защиты по любому из пп.1-3, в котором материал с селективным спектральным поглощением включен в покрытие, содержащее пигмент с изменяющимися свойствами. 5. Элемент защиты по любому из пп.1-3, в котором материал с селективным спектральным поглощением содержится в покрывающей композиции, нанесенной поверх по меньшей мере части покрытия,содержащего пигмент с изменяющимися свойствами. 6. Элемент защиты, по любому из пп.1-3, в котором материал с селективным спектральным поглощением содержится в пленке или переводной картинке, нанесенных поверх по меньшей мере части покрытия, содержащего пигмент с изменяющимися свойствами. 7. Элемент защиты по любому из пп.1-6, дополнительно содержащий по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из люминесцентных материалов, магнитных материалов и материалов, поглощающих в инфракрасной области. 8. Элемент защиты по любому из пп.1-7, дополнительно содержащий знаки. 9. Защищенный документ, содержащий по меньшей мере один элемент защиты по любому из пп.18. 10. Защищенный документ по п.9, в котором указанный защищенный документ выбирают из группы документов, состоящей из банкнот, ценных бумаг, правовых документов или удостоверений личности, ярлыков, идентификаторов товаров с торговым знаком или налоговых уведомлений. 11. Защищенный документ по п.9 или 10, дополнительно содержащий второй элемент защиты по любому из пп.1-8 рядом с указанным элементом защиты, при этом указанные элементы защиты образуют геометрическую цветовую пару, которая кажется черной при наблюдении под прямым углом и имеет два разных цвета при наблюдении под малым углом. 12. Защищенный документ по любому из пп.9-11, дополнительно содержащий рядом с указанным элементом защиты элемент, не обладающий свойством изменения цвета, имеющий сходный черный или темный внешний вид при наблюдении под прямым углом. 13. Применение элементов защиты по любому из пп.1-8 в качестве защиты от подделки и нелегального воспроизведения на банкнотах, ценных бумагах, правовых документах или удостоверениях личности, ярлыках, идентификаторах товаров с торговым знаком или налоговых уведомлениях.
МПК / Метки
МПК: B24D 15/00, B24D 15/10
Метки: переходом, защиты, элемент, черный-цветной
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/12-11330-element-zashhity-s-perehodom-chernyjj-cvetnojj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Элемент защиты с переходом черный-цветной</a>
Предыдущий патент: Способ получения частиц, содержащих мочевину
Следующий патент: Способы и устройство для добычи полезных ископаемых
Случайный патент: Игровой автомат и изделие для игры