專利名稱：透明基材上的定向圖像涂層的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于證券和身份文件的安全元件。更具體地講，它涉 及透明基材上的角度依賴性圖像，所述的角度依賴性圖像優(yōu)選如果從 正面或者反面觀察分別顯示出正性或負性浮雕的三維效果。
背景技術：
各種類型的光變(optically variable)裝置被用作安全和證券文件上 有效的防復制手段。其中，特別重要的光變復制保護手段是光變油墨 (OVI ; EP-A-0227423)。光變油墨(OVI⑧)被用于印刷顯示視角依賴性 顏色(=色偏移)的表面和/或標記。
所述的防復制油墨包含光變顏料(OVPT";優(yōu)選的類型是美國專 利4,705,300、 4,705,356、 4,721,271及其相關公開中所描述的薄片形 薄膜光干涉顏料。
印刷油墨或者涂料中的磁性光變顏料可以通過施加相應磁場，造 成涂層中的磁性光變顏料的定向，然后通過干燥/固化涂層，從而產(chǎn)生 磁感應圖像、設計和/或圖案。得到的是光變油墨的固定磁感應圖像、 設計或者圖案。根據(jù)它們的設計，所述的圖像、圖案或者設計被看成 具有三維或者浮雕樣的外觀，盡管印刷本身仍是幾何平面的。
相同申請人的共同未決的歐洲專利申請EP06113891.3中公開的 磁性光變印刷油墨尤其適合產(chǎn)生磁感應圖像，其內(nèi)容通過引用結(jié)合到 本文中。
用于涂料組合物中的磁性粒子的定向的材料和技術，以及相應的 印刷方法已經(jīng)在US 2,418,479、 US 2,570,856、 US 3,791,864、 US 3,676，273 、 US 5,364,689、 US 6,103,361 、 US 2004/0051297、 US2004/0009309、 US 2002/0160194、 WO 02/09002、 US 2005/0106367、 WO 04/007095、 WO 2005/058608和WO 2005/002866中被公開，這些 文件的相應內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。
因此，現(xiàn)有技術的文件提供了在基材上產(chǎn)生磁性圖像涂層的各種 方法和設備。在所有的情況中，所述的磁性圖像涂層是以其只能從基 材的單獨面(值得注意的是從印刷面)被觀察這樣的方式提供的。還沒 有公開磁力定向涂層的正-反面使用。
發(fā)明描述
本發(fā)明的問題是提供可以使如鈔票的物品被簡易地鑒定，并且可 以讓普通人以棵眼進行操作的安全元件。
根據(jù)本發(fā)明，通過權利要求1所定義的安全元件解決了所述問題。 更具體地講，本發(fā)明涉及包含透明基材和所述的基材之上的磁力定向 圖像涂層的安全元件。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)包含透明基材(其可以允許從正面和反面觀察其 上的涂層，所述的涂層攜帶通過顏料薄片的定向(舉例來說通過施加磁 場)產(chǎn)生的特殊的視覺外觀的設計，優(yōu)選是三維外觀)的光變安全元件 是用于文件，特別是透明物品或者包含透明區(qū)域的物品的快速視覺(公 開的)鑒定的非常有價值的安全元件。事實上，特別優(yōu)選的^ 茲力產(chǎn)生的 明顯的三維浮雕由于觀察面的轉(zhuǎn)變而翻轉(zhuǎn)；因此，翻轉(zhuǎn)文件并且觀察 磁感應圖像的翻轉(zhuǎn)是足以進行所述文件的快速鑒定的。
圖像涂層的磁性定向產(chǎn)生可以根據(jù)所述的圖像涂層#_觀察的視 角而變化的視覺效果。該效果優(yōu)選是三維效果，當所述的圖像祐:從上 面或者下面(正面或者反面)觀察時，其逆轉(zhuǎn)。但是，也可能是其他的 視覺效果，如切換光學效果或者滾動條類型圖像。
例如，如果設計被看成是所述設計上表現(xiàn)出的最大反射的圓形彎 曲、線或者點；所述線或者點隨著觀察角，根據(jù)觀察面以同指向(凸起 外觀)，或者以反指向(凹入外觀)移動。
5因此，本發(fā)明的安全元件是透明基材上的角度依賴性圖像，優(yōu)選 布置從而例如顯示三維效果，所述三維效果當從正面或者反面觀察分 別表現(xiàn)為正性或負性浮雕，如圖l所示，其會在后面進行詳細解釋。 根據(jù)觀察面，所述三維圖像表現(xiàn)為從平面出來或者進入到平面里。
合適的三維設計的例子是圓柱體、半球、角錐體、圓錐體、頂形
(roof)等。還可以結(jié)合數(shù)種幾何形式。它們簡單的外觀可以容易地識別 為從圖像的平面出來或者進入到圖像的平面。也可產(chǎn)生更復雜的設 計，如數(shù)字、字母、圖形或者圖標。本發(fā)明的安全元件優(yōu)選與色偏移 元件結(jié)合，如WO 04/007095公開的"切換光學效果"和"滾動條類型圖 像"。
本發(fā)明的安全元件可以容易地^f皮棵眼識別，只要通過翻轉(zhuǎn)文件或 者物品，并且觀察任意面上的角度依賴性圖像。因此，它非常適合普 通人使用，提供其簡單的手段來檢查例如鈔票的真?zhèn)巍?br> 還可以在本發(fā)明的安全元件之上層壓透明箔，從而提高所述安全 元件的抗性和壽命。
所述透明基材可以為任何塑料或者聚合物材料，其至少在部分可 見光譜中是透明的(即400nm到700nm的波長范圍內(nèi))。事實上，如果 觀察者可以至少在部分可見光語區(qū)透視所述基材，它就M夠用于公 開的安全元件的視覺鑒定的。優(yōu)選，所述透明基材選自聚對苯二甲酸 乙二酯、聚石灰酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、 聚丙烯、聚對苯二甲酸萘二酯(polynaphthalene-terephthalate)和它們的 混合物或者共聚物。
所述透明基材可以為完全或者部分有色的，其條件是在至少部分 可見光譜是透明的，從而可以使觀察者透視例如透明基材和層壓材 料，并且可以從層壓產(chǎn)品的正面和反面兩面觀察磁感應圖像。
本發(fā)明的上下文中的"透明"表示"提供至少在部分可見光譜 (400nm-700nm波長)中的光學透明性"。
通過在透明基材上施加、定向和干燥/固化磁力定向涂層從而產(chǎn)生透明基材上的角度依賴性圖像，例如根據(jù)相同申請人提交的共同未決
申請EP06113891.3,其內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。
因此，在透明基材上產(chǎn)生所述磁感應圖像涂層的方法包括以下步 驟a)將包含磁力定向顏料的涂料組合物施加于透明基材表面；b)通 過施加磁場定向步驟a)中^皮施加的涂料組合物中的磁性顏料顆粒從而 產(chǎn)生特殊的視覺效果，其根據(jù)觀察所述圖像涂層的視角進行改變，例 如如果從正面或者反面觀察表現(xiàn)正性或負性浮雕的涂層的三維效果； 和c)固化/干燥步驟b)的定向涂料組合物從而固定定位的顆粒。
詳細地講，為了產(chǎn)生所述磁感應圖像涂層，將包含磁性定向顏料， 優(yōu)選磁性光變干涉顏料的印刷油墨或涂料組合物通過印刷法，如銅版 凹版印刷、柔性版印刷、凹片反印刷、絲網(wǎng)印刷或輥涂施加于所述透明 基材，并且定向磁性顏料，例如根據(jù)WO 2005/002866;最后，根據(jù)一 般技術人員已知將所述涂層干燥/固化。
在共同未決的歐洲專利申請EP06113891.3中公開了合適的印刷 油墨或者涂料組合物，其中詳細描述了磁性光變印刷油墨或者涂料組 合物，其具有用于形成所述涂層的圖案、圖像或者設計的顏料顆粒的 磁性定向的要求特性。
磁性光變印刷油墨或者涂料組合物中包含的顏料優(yōu)選為選自真 空沉積磁性薄膜干涉顏料、干涉涂層金屬顏料、干涉涂層非金屬顏料、 磁性液晶顏料和其混合物的;茲性光變干涉顏料。本發(fā)明優(yōu)選使用WO 02/073520、 US 4,838,648、 EP-A 688675、 WO02〃3250、 WO 03/00801 或US 6,838，166的磁性光變顏料。真空沉積磁性薄膜干涉顏料可以選 自US 4,838,648和WO 02/73250的五層和七層真空沉積磁性薄膜干涉 顏料。
所述涂層中的磁性顏料通過施加合適的磁場而被定向，優(yōu)選從而 顯示三維效果。定向步驟b)可以與涂層步驟a)同時進行或者在涂層步 驟a)之后進行。在所屬領域中已經(jīng)描述了磁性粒子的磁性定向。在本 申請的介紹部分引用了現(xiàn)有技術文件中相關領域的參考文獻。固化/干燥步驟C)可以通過揮發(fā)性化合物的物理蒸發(fā)、紫外固化、
氧化網(wǎng)組化(oxidative reticulation)、化學交聯(lián)、電子束固化，或者通過 其任何組合來進行。
產(chǎn)生所述安全元件的方法還可以包括在磁感應圖像涂層之上層 壓透明箔的步驟，從而提高安全元件的抗性和壽命。所述透明箔可以 選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚石灰酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙 烯腈、聚苯乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸萘二酯和它們的混合物或者 共聚物。因此，對于透明覆蓋層壓箔的選擇，使用與透明基材相同的 標準。在具體實施方案中，磁感應圖像涂層布置在相同類型的兩個塑 料箔之間。
本發(fā)明的安全元件還可以包括其他標記手段，如紅外標記，如熒 光標記或者磷光標記的發(fā)光標記、紫外標記、磁性標記、法醫(yī)標記或 者其混合物，以及其他的安全元件(全息圖等)、物理浮凸浮雕 (physically embossed reliefs)或者標記。
本發(fā)明的安全元件的特性是當它 一皮從背面照亮時，例如在光臺上 或者對著發(fā)光背景如燈或者天空保持，顏色、外觀浮雕以及色偏移特 性凈皮4氐消。
這個附加的效果進一步提高了本發(fā)明的安全元件的價值，因為它 允許可以通過前光對背光觀察進行其快速鑒定。事實上，本發(fā)明的安 全元件的角度依賴性正-反三維浮雕特征的感知依賴于前光條件。
此外，本發(fā)明的安全元件的半透明性的感知也依賴于透明基材的 局部著色和覆蓋層壓箔的局部著色。這使一般技術人員可以實現(xiàn)其他 有價值的實施方案。
本發(fā)明的安全元件可以用于安全文件或者安全物品，如鈔票、信 用卡、門禁卡、安全徽章、證券，權利或身份文件、運輸票證、彩票、 竟賽票、稅旗、安全線、標簽、箔、撕拉條或產(chǎn)品安全應用，作為防 止贗品或者非法復制的保護。
8一般來說，所述安全文件或者安全物品需要具有將本發(fā)明的安全 元件施加于其中的透明區(qū)。這可以通過如下方式來實現(xiàn)，將如窗口、 線等的透明區(qū)整合到所述文件中，例如用透明箔覆蓋的沖孔，或者所 述文件完全由這樣的透明基材制成，提供透明區(qū)(即沒有油墨或者涂料 的區(qū)域)。 一些由聚合物基材制成的貨幣提供了這樣的透明區(qū)，因此可 以承載本發(fā)明的安全元件。
本發(fā)明在這里會通過無限定實施例和附圖被進一 步地說明。


圖1顯示分別從正面和反面觀察的文字浮雕翻轉(zhuǎn)的電腦生成圖像。
圖2顯示了包含本發(fā)明的磁性光變干涉顏料的磁感應圖像的復印 機掃描的結(jié)果。正面和反面都進行了掃描和復制。
圖3示意性地顯示了浮雕或者三維外觀是怎樣通過粒子的合適定 向在幾何平面涂層中產(chǎn)生的橫截面圖。
如圖1中所示，當從一面或者從另外一面觀察時，本發(fā)明的角度 依賴性圖像(設計、圖案)應該可以容易地觀察到從圖像平面出來或者 進入到圖像平面里面的浮雕。
在圖2中，沒有看到正面和反面的三維效果之間的特別差異。但 是，在原物上，正面(a)上的"20"表現(xiàn)為在凹表面上的正性浮雕，而反 面(b)上的"20"表現(xiàn)為凸表面上的負性浮雕。這顯示了本發(fā)明的安全元 件是不能被復印或者掃描的。
圖3示意性地顯示了浮雕或者三維外觀是怎樣通過粒子的合適定 向在幾何平面涂層中產(chǎn)生的橫截面圖。涂層(2)中的顏料薄片(1)以與如 果它們會存在于半^(3)的表面，但是向下投射到涂層的平面之中相同 的方式被定向。在正面觀察a)中，固定在其位置的薄片提供與如果它 們存在于凸起的半球上非常相同的外觀。在反面觀察b)中，顏料薄片 看起來似乎它們存在于凹入的半球上。
不能將圖3中的這種浮雕與物理浮凸三維浮雕結(jié)構混淆，后者是 不同的安全元件。事實上，本發(fā)明的安全元件可以獨立地與這樣的浮 凸浮雕組合。
權利要求
1. 一種安全元件，所述安全元件包括透明基材和所述基材上的磁力定向圖像涂層。
2. 權利要求1的安全元件，其中所述圖像涂層布置成顯示三維 效果，如果分別從正面或反面觀察，所述三維效果分別表現(xiàn)為正性或 負性浮雕。
3. 權利要求1-2中任一項的安全元件，其中所述透明基材選自聚 對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、 聚苯乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸萘二酯和其混合物或共聚物。
4. 權利要求l-3中任一項的安全元件，其中將透明箔層壓在所述 磁力定向圖像涂層之上。
5. 權利要求4的安全元件，其中所述透明箔選自聚對苯二甲酸 乙二酯、聚> 友酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、 聚丙烯、聚對苯二甲酸萘二酯和其混合物或共聚物。
6. 權利要求1-5中任一項的安全元件，其中所述磁力定向圖像涂 層包含磁性光變千涉顏料。
7. 權利要求6的安全元件，其中所述磁性光變干涉顏料選自真 空沉積磁性薄膜干涉顏料、干涉涂層金屬顏料、干涉涂層非金屬顏料、 /磁性液晶顏料和其混合物。
8. 權利要求7的安全元件，其中所述顏料選自五層和七層真空 沉積磁性薄膜干涉顏料。
9. 權利要求1-8中任一項的安全元件，所述安全元件還包括選自 紅夕卜標記、熒光標記、紫外標記、石癢光標記、磁性標記、法醫(yī)標記和 其混合物的標記手段。
10. 權利要求1-9中任一項的安全元件，所述安全元件還包括選 自全息圖、浮凸浮雕、標記或其組合的其他安全元件。
11. 權利要求1-10中任一項的安全元件，所述安全元件還包括色偏移元件，如切換光學效果或滾動條類型圖像。
12. —種制備權利要求l-ll中任一項的安全元件的方法，所述方 法包括以下步驟a) 將包含磁力定向顏料的涂料組合物施加于透明基材表面；b) 通過施加磁場來定向步驟a)的被施加涂料組合物中的磁性顏料 顆粒；和c) 固化/干燥步驟b)的定向涂料組合物以固定處于定向位置的顆粒0
13. 權利要求12的方法，所述方法還包括將透明箔層壓在所述 i茲感應圖像涂層之上的步驟。
14. 權利要求12或13中任一項的方法，其中所述定向步驟b)與 所述涂層步驟a)同時進行。
15. 權利要求12或13中任一項的方法，其中所述定向步驟b)在 所述涂層步驟a)之后進行。
16. 權利要求12-15中任一項的方法，其中所述固化/干燥步驟c) 通過選自物理蒸發(fā)、紫外固化、氧化網(wǎng)組化、化學交聯(lián)、電子束固化 或其任何組合的方法來進行。
17. 權利要求12-16中任一項的方法，其中所述步驟a)通過選自 銅版凹版印刷、柔性版印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷和輥涂的印刷方法 來進行。
18. 權利要求1-11中任一項的安全元件用于安全文件，如鈔票、 信用卡、門禁卡、安全徽章、證券，權利或身份文件、運輸票證、彩 票、竟賽票、稅旗、安全線、標簽、箔、條帶或產(chǎn)品安全應用的用途。
19. 一種文件，所述文件例如鈔票、信用卡、門禁卡、安全徽章、 證券，權利或身份文件、運輸票證、彩票、竟賽票、稅旗、安全線、 標簽、箔、撕拉條或產(chǎn)品安全應用，其中所述文件包含至少一種權利 要求1-11中任一項的安全元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種安全元件，所述安全元件包括透明基材和在所述基材上的磁力定向圖像涂層，其中所述圖像涂層優(yōu)選布置成顯示三維效果，如果分別從正面或者反面觀察，所述三維效果分別表現(xiàn)為正性或負性浮雕。所述安全元件可以容易地被裸眼識別，只要通過翻轉(zhuǎn)文件并且觀察任意面上的角度依賴性圖像。另一方面，所述安全元件不能通過掃描或者復印所述文件被復制。
文檔編號B42D15/10GK101489803SQ200780027312
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月6日 優(yōu)先權日2006年7月19日
發(fā)明者A·斯蒂徹爾伯格, C·-A·德斯普蘭德, E·米勒, M·施米德, P·德戈特 申請人:西柏控股有限公司