Настоящее изобретение относится к защитному элементу для защищенной от подделки бумаги, ценных документов и т.п., содержащему тонкослойный элемент с цветовым кипп-эффектом, состоящий из отражающего слоя, поглощающего слоя и расположенного между отражающим и поглощающим слоями промежуточного слоя. Изобретение относится также к защищенной от подделки бумаге, ценному документу, способу изготовления подобного защитного элемента, а также к печатной краске, содержащей пигменты с оптически переменными свойствами, и способу приготовления подобной печатной краски.
Ценные документы, например, банкноты, акции, облигации, свидетельства, ордера, чеки, дорогостоящие входные билеты, но также иные подверженные риску подделки документы, такие как паспорта или прочие удостоверения личности, для повышения степени их защиты от подделки обычно снабжают различными защитными признаками. Такой защитный признак может быть выполнен, например, в виде заделанной в материал банкноты защитной нити, нанесенной на банкноту защитной полосы или самонесущего переводного элемента, такого как наклейка или этикетка, который после его изготовления наносят на ценный документ.
Известно применение защитных признаков с многослойными тонкослойными защитными элементами, создаваемое которыми цветовое впечатление изменяется с изменением угла зрения, например, с зеленого на синий, с синего на пурпурный или с пурпурного на зеленый. Подобный цветопеременный эффект основан на интерференционных эффектах, обусловленных многократными отражениями света в разных отдельных слоях тонкослойного элемента, и подробно рассмотрен, например, в ЕР 0395410 В1. Подобные изменения цвета, происходящие при наклоне защитного признака или при изменении угла его рассматривания, ниже называются цветовым кипп-эффектом.
В качестве слоя, преимущественно отвечающего за возникновение подобного цветопеременного эффекта, тонкослойные элементы содержат ультратонкий диэлектрический слой (в большинстве случаев толщиной примерно от 100 до 500 мкм), который обычно расположен между поглощающим и отражающим слоями. Тонкие диэлектрические слои обычно наносят дорогостоящим методом (термо-)вакуумного напыления. При этом к точности нанесения таких слоев, прежде всего при существующей при изготовлении защищенной от подделки бумаги и банкнот необходимости их нанесения на поверхности большой площади, предъявляются исключительно высокие требования, в связи с чем количество предприятий во всем мире, где возможно нанесение подобных слоев с соблюдением всех необходимых требований, очень ограничено.
Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача предложить защитный элемент указанного в начале описания типа, который в сравнении с известными из уровня техники защитными элементами был бы проще и экономичнее в изготовлении.
Указанная задача решается с помощью защитного элемента с отличительными признаками, представленными в главном пункте формулы изобретения. Защищенная от подделки бумага для изготовления защищенных от подделки документов, ценный документ с подобным защитным элементом, а также способ изготовления подобного защитного элемента заявлены в дополнительных независимых пунктах формулы изобретения. Другими объектами настоящего изобретения являются также печатная краска, содержащая пигменты с оптически переменными свойствами, и способ ее приготовления. Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Предлагаемый в изобретении защитный элемент отличается от известного из уровня техники тем, что промежуточный слой образован печатным слоем, содержащим дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам. Присутствие в печатном слое только дисперсных частиц одного определенного размера (мономодальное распределение частиц по размерам) или лишь нескольких, четко отграниченных друг от друга размеров (олигомодальное распределение частиц по размерам) обеспечивает, как более подробно поясняется ниже, исключительно высокую равномерность толщины промежуточного слоя.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения печатный слой содержит основную дисперсную фазу из в основном сферических монодисперсных частиц, диаметром которых определяется толщина промежуточного слоя. Согласно изобретению частицы обозначают как монодисперсные, если они характеризуются исключительно узким распределением по размерам, а предпочтительно если для их распределения по размерам справедливо неравенство σm/dm<20%, особенно предпочтительно σm/dm<5%, где dm обозначает среднее значение диаметра частиц, а σm обозначает стандартное отклонение распределения частиц по размерам. Иными словами, все монодисперсные частицы, содержащиеся в печатной краске, имеют в основном одинаковый диаметр dm. Монодисперсные частицы характеризуются также мономодальным распределением по размерам, поскольку средний диаметр dm частиц является единственный модой их распределения по размерам.
Диаметр дисперсных частиц основной дисперсной фазы предпочтительно должен составлять от примерно 100 до примерно 1500 нм, предпочтительно от примерно 200 до примерно 1000 нм, особенно предпочтительно от примерно 200 до примерно 500 нм. Для получения требуемого цветопеременного эффекта диаметр dm дисперсных частиц должен быть таким, чтобы с учетом показателя преломления n, которым обладает материал частиц, обеспечивалась необходимая оптическая толщина n×dm промежуточного слоя. Использование дисперсных частиц, диаметр которых лежит в указанных выше пределах, позволяет реализовать с помощью напечатанного промежуточного слоя практически любой требуемый цветовой кипп-эффект.
В предпочтительном варианте печатный слой содержит монослой или субмонослой дисперсных частиц основной дисперсной фазы. Поскольку дисперсные частицы имеют однородные размеры, монослой или субмонослой также имеет исключительно однородную толщину. Благодаря этому удается также добиться однородной толщины печатного слоя и на участке большей площади, прежде всего по ширине сматываемого с рулона полотна.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения дисперсные частицы должны расплавляться в ходе следующего за процессом печати процесса. Для этого температура плавления дисперсных частиц основной дисперсной фазы предпочтительно должна составлять от 50 до 250°С, наиболее предпочтительно от 80 до 120°С.
Расплавление дисперсных частиц позволяет сгладить возможные неровности поверхности печатного слоя. Одновременно с этим улучшается сцепление дисперсных частиц между собой и с расположенным под ними слоем. Выравнивание поверхности печатного слоя значительно повышает чистоту цвета тонкослойного элемента.
Дисперсные частицы основной дисперсной фазы могут представлять собой, например, частицы из полистирола, из сополимеров стирола с акрилонитрилом, из ароматических сложных полиэфиров или из полиамидов.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения дисперсные частицы основной дисперсной фазы имеют структуру типа "сердцевина-оболочка" с неплавкой или высокоплавкой сердцевиной и легко образующей пленку оболочкой. У дисперсных частиц с такой структурой их сердцевина на стадии воздействия повышенной температуры остается стабильной, а оболочки расплавляются и образуют пленку, в идеальном случае сплошную. Подобная пленка обеспечивает особо эффективное выравнивание печатного слоя. Помимо этого благодаря подобной пленке существенно улучшается сцепление печатного слоя с расположенным под ним слоем и сцепление дисперсных частиц между собой.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения сердцевина дисперсных частиц образована твердым полимером, таким как полистирол, полиметилметакрилат (ПММА), сополимеры стирола с акрилонитрилом, ароматические сложные полиэфиры или полиамиды, а оболочка выполнена из ПММА, полибутадиена или полиизопрена.
В соответствии еще с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения печатный слой наряду с дисперсными частицами основной дисперсной фазы содержит также дисперсные частицы меньшей крупности, расположенные в промежутках между в основном сферическими дисперсными частицами основной дисперсной фазы. В этом случае дисперсные частицы характеризуются олигомодальным распределением по размерам, поскольку наряду с основной дисперсной фазой, состоящей из частиц диаметром dm, присутствует также по меньшей мере одна другая дисперсная фаза, состоящая из частиц диаметром dzw, который меньше диаметра dm. Если размер частиц другой дисперсной фазы гораздо меньше диаметра частиц основной дисперсной фазы, то присутствие дисперсных частиц подобной другой дисперсной фазы обеспечивает сглаживание и выравнивание печатного слоя. Диаметр частиц меньшей крупности предпочтительно должен быть меньше 0,5dm, наиболее предпочтительно меньше 0,25dm. Очевидно, что распределение дисперсных частиц меньшей крупности по размерам не должно быть столь же узким, что и распределение дисперсных частиц основной дисперсной фазы по размерам, поскольку от их толщины не зависит толщина промежуточного слоя.
В одном из предпочтительных вариантов дисперсные частиц меньшей крупности имеют столь низкую температуру плавления, что они расплавляются и образуют пленку в процессе сушки печатного слоя. Благодаря этому, как указано выше, наряду с выравниванием печатного слоя улучшается также сцепление дисперсных частиц между собой, а также с расположенным под ними слоем.
В целях оптимизировать процесс пленкообразования и выравнивания поверхности печатного слоя в некоторых случаях дополнительно можно использовать способствующие растеканию и/или пленкообразованию добавки, такие, например, как поливинилацетат или полисорбат 20.
Отражающий слой в предпочтительном варианте выполнен непрозрачным, прежде всего из металла, такого как алюминий, серебро, никель, медь, железо, хром или золото.
Предлагаемый в изобретении защитный элемент можно также выполнять в виде полупрозрачного защитного элемента с цветовым кипп-эффектом. В этом случае в качестве отражающего слоя вместо непрозрачного отражающего слоя используют поглощающий слой, полупрозрачный металлический слой или прозрачный отражающий слой с отличным от печатного слоя показателем преломления. Для нанесения прозрачного отражающего слоя в принципе могут использоваться почти все допускающие их напыление прозрачные соединения, т.е. прежде всего и материалы для нанесения покрытий, обладающие более высоким показателем преломления, такие как ZrO2, ZnS, TiO2 и оксиды индия-олова. Толщина прозрачного отражающего слоя предпочтительно должна составлять от 30 до 300 нм, наиболее предпочтительно от 50 до 60 нм.
В качестве поглощающих слоев обычно используют металлические слои, например из хрома, железа, золота, меди, алюминия или титана, толщиной предпочтительно от 4 до 20 нм. В качестве материалов для нанесения поглощающих слоев можно также использовать такие соединения, как никель-хром-железо, или реже встречающиеся металлы, такие как ванадий, палладий или молибден. К другим пригодным для нанесения поглощающих слоев материалам относятся, например, никель, кобальт, вольфрам, ниобий, алюминий, соединения металлов, такие как фториды, оксиды, сульфиды, нитриды, карбиды, фосфиды, селениды, силициды металлов и их производные, а также углерод, германий, кермет, оксид железа и т.п.
Поглощающий и отражающий слои предпочтительно наносить методом вакуумного напыления.
Для нанесения указанных слоев пригодны самые разнообразные методы вакуумного напыления. К одной группе методов вакуумного напыления относятся метод нанесения покрытий конденсацией из паровой фазы с термическим испарением из лодочки, метод вакуумного напыления путем резистивного нагрева, метод вакуумного напыления путем индукционного нагрева или же метод электронно-лучевого напыления, метод ионного напыления (на постоянном или переменном токе) и метод дугового напыления. С другой стороны, для вакуумного напыления слоев можно также использовать метод нанесения покрытий химическим осаждением из паровой фазы, например, метод реактивного ионно-плазменного напыления или любой иной метод плазменного напыления. Помимо этого существует также принципиальная возможность нанесения диэлектрических слоев печатанием.
При наличии дисперсных частиц с различающимися между собой показателями преломления печатный слой на защитном элементе с цветовым кипп-эффектом можно также выполнить состоящим из двух или более отдельных слоев, каждый из которых содержит в основном сферические монодисперсные частицы с отличным от содержащихся соответственно в другом(-их) отдельном(-ых) сло(-ях) монодисперсных частиц показателем преломления. При этом отдельные слои могут быть разделены полупрозрачным металлическим слоем или в другом варианте могут располагаться непосредственно один поверх другого без промежуточных полупрозрачных металлических слоев. В последнем случае получают практически полностью прозрачный защитный элемент, создающий различные цветовые впечатления под разными углами зрения. Создаваемый подобным защитным элементом оптический эффект наиболее ярко проявляется при наличии темного фона.
При нанесении же полупрозрачного металлического слоя между отдельными слоями печатного слоя при соответствующем образом подобранном коэффициенте пропускании полупрозрачных слоев получают защитный элемент, создаваемый которым цветовой кипп-эффект отчетливо видим и в отсутствие поглощающего фона.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения тонкослойный элемент с обращенной от промежуточного слоя стороны отражающего слоя имеет второй поглощающий слой и расположенный между вторым поглощающим слоем и отражающим слоем второй промежуточный слой и благодаря этому обладает видимыми с обеих его сторон цветовыми кипп-эффектами. Второй промежуточный слой образован при этом вторым печатным слоем, содержащим дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам. В предпочтительном варианте второй печатный слой содержит основную дисперсную фазу из в основном сферических монодисперсных частиц, аналогичных тем, которые содержатся и в первом печатном слое. Подобные симметричные защитные элементы можно использовать на защищенной от подделки бумаге или ценных документах с окошком или сквозным отверстием. Защитный элемент располагают при этом таким образом, что он перекрывает окошко или сквозное отверстие и благодаря этому видим с обеих своих сторон.
В следующем предпочтительном варианте первый и второй печатные слои содержат по основной дисперсной фазе частиц с отличным от частиц соответственно другой основной дисперсной фазы диаметром и/или показателем преломления, благодаря чему с обеих сторон защитного элемента видны различающиеся между собой цветовые кипп-эффекты.
Промежутки между дисперсными частицами целесообразно заполнять заполняющей матрицей из полимерного материала, которая обеспечивает выравнивание печатного слоя и хорошее сцепление дисперсных частиц между собой и с расположенным под ними слоем. Подобная заполняющая матрица может образовываться на стадии воздействия повышенной температуры, например, в результате образования пленки из оболочек дисперсных частиц со структурой типа "сердцевина-оболочка" или в результате образования пленки из дисперсных частиц дополнительной дисперсной фазы.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения тонкослойный элемент для создания голограммы с цветовым кипп-эффектом снабжен плоскостной дифракционной структурой. При этом в одном из вариантов плоскостная дифракционная структура предусмотрена на основе, на которой последовательно один поверх другого расположены поглощающий слой, промежуточный слой и отражающий слой. В другом варианте указанные слои располагают в обратной последовательности, т.е. на основе последовательно один поверх другого располагают отражающий слой, промежуточный слой и поглощающий слой.
Основа может быть образована, например, лаковым слоем, на котором тиснением получена дифракционная структура и который нанесен на полимерную пленку, которая является компонентом готового защитного элемента. По мере последовательного нанесения один поверх другого остальных слоев каждый из них повторяет рельеф плоскостной дифракционной структуры, выполненной тиснением в лаковом слое. Слоистую структуру защитного элемента можно также подготавливать на временной подложке, удаляемой по завершении изготовления защитного элемента или в последующем при размещении защитного элемента на защищаемом от подделки предмете или в нем. Поглощающий слой подобной голограммы с цветовым кипп-эффектом обычно обладает коэффициентом пропускания в пределах от 25 до 75%. Тонкослойную структуру предлагаемых в изобретении защитных элементов предпочтительно наносить на подложку. Под такой подложкой в предпочтительном варианте подразумевается прозрачная полимерная, пленка, например, из сложного полиэфира.
Рассмотренные выше защитные элементы могут быть выполнены, например, в виде защитной полосы, защитной нити, защитной ленты, отдельного элемента в виде этикетки (наклейки) или переводного элемента для нанесения на защищенную от подделки бумагу, ценный документ и т.п.
В настоящем изобретении предлагается также защищенная от подделки бумага для изготовления защищенных от подделки документов, таких как банкноты, удостоверения личности или иные аналогичные документы, снабженная описанным выше предлагаемым в изобретении защитным элементом. Такая защищенная от подделки бумага может иметь по меньшей мере одно сквозное окошко или сквозное отверстие, перекрытое защитным элементом. В этом случае предпочтительно использовать симметричный защитный элемент, создаваемые которым цветовые кипп-эффекты видны с обеих его сторон.
В настоящем изобретении предлагается далее ценный документ, такой, например, как банкнота, снабженный описанным выше предлагаемым в изобретении защитным элементом. Такой ценный документ также может иметь перекрытое защитным элементом окошко или сквозное отверстие.
Рассмотренный выше защитный элемент, рассмотренная выше защищенная от подделки бумага или рассмотренный выше ценный документ можно использовать, в частности, для защиты от подделки товаров любого вида.
Для изготовления защитного элемента для защищенной от подделки бумаги, ценных документов и т.п., содержащего тонкослойный элемент с цветовым кипп-эффектом, состоящий из отражающего слоя, поглощающего слоя и расположенного между отражающим и поглощающим слоями промежуточного слоя, согласно изобретению промежуточный слой наносят печатанием печатной краской, содержащей дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам.
Промежуточный слой наносят прежде всего методом глубокой, флексографской или офсетной печати. При этом предпочтительно использовать печатную краску, содержащую основную дисперсную фазу из в основном сферических монодисперсных частиц. Содержание твердой фазы в печатной краске и ее переносимое в процессе печати количество предпочтительно устанавливать на значения, при которых на отражающем слое образуется преимущественно монослой или субмонослой дисперсных частиц.
Напечатанный промежуточный слой предпочтительно подвергать воздействию повышенной температуры, при которой расплавляется по меньшей мере один компонент печатной краски. Этим расплавляющимся компонентом могут быть, например, сами дисперсные частицы, их оболочки либо дополнительная, отличная от основной дисперсная фаза дисперсных частиц. Расплавившийся компонент образует пленку и таким путем обеспечивает, во-первых, выравнивание поверхности напечатанного слоя, а, во-вторых, повышает сцепление дисперсных частиц между собой и с расположенным под ними слоем.
При изготовлении тонкослойного элемента, который с обращенной от промежуточного слоя стороны отражающего слоя имеет второй поглощающий слой и второй промежуточный слой, этот второй промежуточный слой согласно изобретению также наносят печатанием печатной краской, содержащей дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам. Таким способом получают симметричный тонкослойный элемент, обладающий видимыми с обеих его сторон цветовыми кипп-эффектами. При этом для нанесения второго промежуточного слоя, как и для нанесения первого промежуточного слоя, предпочтительно использовать печатную краску, содержащую основную дисперсную фазу из в основном сферических монодисперсных частиц.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения для нанесения первого и второго промежуточных слоев используют печатные краски, каждая из которых содержит по основной дисперсной фазе частиц с отличным от частиц соответственно другой основной дисперсной фазы диаметром и/или показателем преломления, благодаря чему с обеих сторон тонкослойного элемента видны различающиеся между собой цветовые кипп-эффекты.
Промежуточный слой или в случае симметричного тонкослойного элемента оба промежуточных слоя наиболее предпочтительно печатать с рулона с равномерной по ширине полотна толщиной этого(-их) слоя(-ев).
Еще одним объектом настоящего изобретения является печатная краска, содержащая обладающие оптически переменными свойствами пигменты, образованные частицами с интерференционным слоем. Слоистая структура таких частиц с интерференционным слоем состоит из отражающего слоя, поглощающего слоя и расположенного между отражающим и поглощающим слоями промежуточного слоя, который образован печатным слоем, содержащим дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам. Касательно предпочтительных диаметра, структуры, выбора материала, расположения и иных свойств и характеристик дисперсных частиц можно сослаться на предшествующие пояснения, сделанные в отношении предлагаемого в изобретении защитного элемента и равным образом относящиеся к дисперсным частицам, содержащимся в предлагаемой в изобретении печатной краске.
При осуществлении способа приготовления печатной краски, содержащей обладающие оптически переменными свойствами пигменты, на подложке формируют тонкослойный элемент с цветовым кипп-эффектом, нанося на нее отражающий слой, поглощающий слой и промежуточный слой, который наносят печатанием краской, содержащей дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам, после чего тонкослойный элемент отделяют от подложки, отделенный от подложки тонкослойный элемент измельчают до частиц заданного размера и затем эти частицы добавляют в связующее в качестве пигментов с оптически переменными свойствами.
При использовании подобных печатных красок под отражающим слоем предпочтительно располагать темный фон, предпочтительно напечатанный черной краской. Интерференционные пигменты, которые после печати содержащей их печатной краской, оказываются обращены вверх не своей интерференционно-слоистой структурой, а черным фоном, гораздо меньше ухудшают создаваемое такой печатной краской цветовое впечатление, чем пигменты, которые обращены вверх отражающим слоем. Последние сравнительно сильно отражают белый свет, что препятствует созданию интерференционно-слоистой структурой требуемого цветового впечатления.
В одном из предпочтительных вариантов слоистая структура частиц с интерференционным слоем состоит из первого поглощающего слоя, первого промежуточного слоя, отражающего слоя, второго промежуточного слоя и второго поглощающего слоя, при этом первый промежуточный слой расположен между отражающим слоем и первым поглощающим слоем, а второй промежуточный слой расположен между отражающим слоем и вторым поглощающим слоем. Первый и второй промежуточные слои образованы при этом первым, соответственно вторым печатными слоями, содержащими дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам.
В предпочтительном варианте первый и второй промежуточные слои частиц с интерференционным слоем содержат по основной дисперсной фазе из в основном сферических монодисперсных частиц, диаметром которых определяется толщина первого, соответственно второго промежуточного слоя. Касательно предпочтительных диаметра, структуры, выбора материала, расположения и иных свойств и характеристик дисперсных частиц можно сослаться на предшествующие пояснения, сделанные в отношении предлагаемого в изобретении защитного элемента и равным образом относящиеся к дисперсным частицам, содержащимся в предлагаемой в изобретении печатной краске.
Способ приготовления печатной краски, содержащей пигменты с оптически переменными свойствами, заключается в том, что
а) на подложке формируют тонкослойный элемент с цветовым кипп-эффектом, нанося на нее в указанной последовательности первый поглощающий слой, первый промежуточный слой, отражающий слой, второй промежуточный слой и второй поглощающий слой, при этом первый и второй промежуточные слои каждый наносят печатанием печатной краской, содержащей дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам,
б) тонкослойный элемент отделяют от подложки,
в) отделенный от подложки тонкослойный элемент измельчают до частиц заданного размера и
г) эти частицы добавляют в связующее в качестве пигментов с оптически переменными свойствами.
Касательно подробностей нанесения промежуточных слоев также можно сослаться на приведенные выше пояснения, сделанные в отношении предлагаемого в изобретении защитного элемента. Соответствующие рассмотренные выше предпочтительные варианты его выполнения равным образом относятся к приготовлению печатной краски.
Ко всем объектам изобретения относится также вариант, в котором промежуточный слой частично содержит различные дисперсные частицы. Сказанное означает возможность создания в разных местах защитного элемента различных цветовых кипп-эффектов. Так, например, два или более расположенных рядом друг с другом участков защитного элемента можно запечатать печатными красками, каждая из которых содержит сферические дисперсные частицы с отличным от содержащихся соответственно в другой или других печатных красках диаметром. Помимо этого в зависимости от сюжетного содержания создаваемого изображения можно также поверх промежуточного слоя, напечатанного печатной краской, содержащей дисперсные частицы определенного размера, печатать другой промежуточный слой печатной краской, содержащей дисперсные частицы другого размера.
Другие варианты осуществления изобретения и его преимущества более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. Приведенные на этих чертежах изображения для наглядности выполнены без соблюдения масштаба и истинных пропорций между размерами. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:
на фиг.1 - схематичный вид банкноты с наклеенным на нее переводным элементом с цветовым кипп-эффектом в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения,
на фиг.2 - вид в разрезе показанного на фиг.1 переводного элемента с цветовым кипп-эффектом,
на фиг.3а - печатная краска с монодисперсными частицами со структурой типа "сердцевина-оболочка",
на фиг.3б - элемент с цветовым кипп-эффектом с напечатанным показанной на фиг.3а печатной краской промежуточным слоем в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,
на фиг.4а - печатная краска, которая наряду с основной монодисперсной фазой содержит высокоплавкие дисперсные частицы меньшего диаметра,
на фиг.4б - элемент с цветовым кипп-эффектом с напечатанным показанной на фиг.4а печатной краской промежуточным слоем в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,
на фиг.5а - печатная краска, которая наряду с основной монодисперсной фазой содержит легко образующие пленку дисперсные частицы меньшего диаметра,
на фиг.5б - элемент с цветовым кипп-эффектом с напечатанным показанной на фиг.5а печатной краской промежуточным слоем в соответствии еще с одним вариантом осуществления изобретения,
на фиг.6 - вид в разрезе элемента с цветовым кипп-эффектом, выполненного в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,
на фиг.7 - вид в разрезе банкноты с высеченным в ней отверстием, которое перекрыто показанным на фиг.6 элементом с цветовым кипп-эффектом,
на фиг.8 - вид в разрезе голограммы с цветовым кипп-эффектом в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения и
на фиг.9 - печатная краска с обладающими оптически переменными свойствами пигментами в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
Ниже изобретение поясняется на примере банкноты. На фиг.1 схематично показана банкнота 10 с наклеенным на нее переводным элементом 12 с цветовым кипп-эффектом. Такой элемент 12 с цветовым кипп-эффектом может, как указано ниже, перекрывать предусмотренное в банкноте окошко или отверстие либо может располагаться на сплошном и в основном непрозрачном участке банкноты. В последнем случае, который более подробно рассмотрен непосредственно ниже со ссылкой на фиг.1-5, цветовой кипп-эффект, создаваемый элементом 12, можно увидеть только при рассматривании банкноты с лицевой стороны.
Слоистая структура элемента 12 с цветовым кипп-эффектом, выполненного в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, схематично показана в разрезе на фиг.2. Элемент 12 имеет отражающий слой 14, который образован непрозрачным металлическим слоем, поглощающий слой 18 и расположенный между этими слоями промежуточный слой 16.
В рассматриваемом примере промежуточный слой 16 напечатан печатной краской с монодисперсными частицами 20 диаметром 400 им. После высыхания печатной краски дисперсные частицы 20 образуют на отражающем слое 14 равномерную и регулярную структуру. Содержание твердой фазы в печатной краске и ее переносимое в процессе печати на запечатываемый отражающий слой количество должны быть такими, чтобы на поверхности отражающего слоя 14 образовывался в основном монослой дисперсных частиц 20.
Благодаря в основном одинаковому диаметру монодисперсных частиц 20 промежуточный слой 16 имеет исключительно однородную толщину, которая в основном соответствует диаметру дисперсных частиц 20. Дефекты или пропуски в упорядоченной структуре формально образуют субмонослой дисперсных частиц 20. Однако подобные нарушения упорядоченности структуры не приводят к изменению однородности толщины слоя лишь до тех пор, пока плотность распределения дисперсных частиц 20 остается достаточно высокой.
Очевидно, что диаметр дисперсных частиц 20 должен выбираться в соответствии с требуемым цветом элемента 12 с цветовым кипп-эффектом с учетом показателя преломления материала дисперсных частиц 20.
На фиг.3а показана печатная краска 22, содержащиеся в которой монодисперсные частицы 24 со структурой типа "сердцевина-оболочка" диспергированы в воде. Частицы 24 состоят из высокоплавкой сердцевины 26 и легко образующей пленку оболочки 28. Так, например, сердцевина 26 может быть выполнена из полистирола, а оболочка 28 - из полибутилакрилата. Промежуточный слой 16, образующийся после нанесения печатной краски 22 на отражающий слой 14, подвергают затем сушке. В процессе сушки оболочки 28 дисперсных частиц 24 расплавляются и образуют пленку в виде показанной на фиг.3б скрепляющей частицы матрицы 30. Благодаря этому обеспечивается выравнивание печатного слоя 16, а также сцепление оставшихся без оболочки сердцевин 26 дисперсных частиц друг с другом и с расположенным под ними отражающим слоем 14.
Другой вариант осуществления изобретения показан на фиг.4. Показанная на фиг.4а печатная краска 32 наряду с монодисперсной основной фазой 34 содержит также высокоплавкие дисперсные частицы 36 меньшего диаметра. В соответствии с этим в рассматриваемом примере дисперсные частицы 34 и 36 характеризуются бимодальным распределением по размерам. При запечатывании отражающего слоя 14 печатной краской 32 дисперсные частицы 36 меньшей крупности заполняют промежутки между частицами 34 большей крупности и таким путем обеспечивают выравнивание печатного слоя 16. Очевидно, что распределение частиц 36 меньшей крупности по размерам, поскольку они имеют второстепенное значение для толщины промежуточного слоя 16, не должно быть столь же узким, что и распределение дисперсных частиц основной дисперсной фазы 34 по размерам.
На фиг.5 показан еще один вариант осуществления изобретения, в котором легко образующими пленку частицами в данном случае в отличие от рассмотренной выше печатной краски 32 являются содержащиеся в печатной краске 40 дисперсные частицы 42 меньшей крупности. Печатную краску 40 после ее нанесения на отражающий слой 14 подвергают воздействию повышенной температуры (сушке), при которой дисперсные частицы 42 расплавляются, образуя пленку 44. Подобная скрепляющая частицы пленка 44 аналогично рассмотренному выше со ссылкой на фиг.3 варианту обеспечивает выравнивание печатного слоя 16 и лучшее сцепление между собой частиц основной дисперсной фазы 34.
На фиг.6 показан защитный элемент с симметричной слоистой структурой и с видимым с обеих его сторон цветовым кипп-эффектом. Показанный на этом чертеже тонкослойный элемент 50 состоит из первого поглощающего слоя 52, первого промежуточного слоя 54, непрозрачного отражающего слоя 56, второго промежуточного слоя 58 и второго поглощающего слоя 60. Оба промежуточных слоя 54 и 58 образованы, как указано выше, соответствующими печатными слоями, содержащими дисперсные частицы с моно- или олигомодальным распределением по размерам.
В рассматриваемом примере первый промежуточный слой 54 напечатан печатной краской, содержащей монодисперсные частицы 62 диаметром 400 нм, а второй промежуточный слой 58 напечатан печатной краской, содержащей монодисперсные частицы 64 диаметром 300 нм. В соответствии с разными размерами дисперсных частиц 62, 64 с лицевой и обратной стороны тонкослойного элемента 50 возникают различные цветовые кипп-эффекты. Очевидно, что и для изготовления симметричного защитного элемента также можно использовать дисперсные частицы со структурой типа "сердцевина-оболочка" либо показанные на фиг.3-5 печатные краски, содержащие дополнительные дисперсные частицы меньшего диаметра.
На фиг.7 показан симметричный тонкослойный элемент 50 при его применении на банкноте 70 с высеченным в ней сквозным отверстием 72. Это отверстие 72 полностью перекрыто с лицевой стороны банкноты 70 показанным на фиг.6 тонкослойным элементом 50. В связи с непрозрачностью отражающего слоя 56 при рассматривании банкноты 70 с лицевой стороны видим только цветовой кипп-эффект, определяемый верхним промежуточным слоем 54, содержащим дисперсные частицы диаметром 400 нм.
При рассматривании банкноты 70 с оборотной стороны сквозь отверстие 72 видна обратная сторона тонкослойного элемента 50, и поэтому с этой стороны увидеть можно только второй цветовой кипп-эффект, определяемый нижним промежуточным слоем 58, содержащим дисперсные частицы диаметром 300 нм. Различные с лицевой и оборотной сторон банкноты цветовые кипп-эффекты легко могут быть проверены даже неспециалистом, но сложны в имитации и поэтому значительно повышают степень защиты снабженной защитным элементом 50 банкноты от подделки.
Показанный на фиг.8 защитный элемент 80 представляет собой так называемую голограмму с цветовым кипп-эффектом. Защитный элемент 80 содержит тонкослойный элемент 82 с цветовым кипп-эффектом, дополнительно снабженный плоскостной дифракционной структурой 84. Для этого на пленочную основу 86 нанесен лаковый слой 88, тиснением которого была получена дифракционная структура 84. На тисненый лаковый слой 88 напылением нанесен полупрозрачный поглощающий слой 90 с коэффициентом пропускания от 25 до 75%, а в рассматриваемом примере - 50%.
На поглощающий слой 90 нанесен промежуточный слой 92, который образован рассмотренным выше печатным слоем, содержащим дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам. На фиг.8 для упрощения проиллюстрирован лишь случай с монодисперсными частицами 94, однако, как очевидно, возможно использование и всех иных описанных выше дисперсных частиц.
Промежуточный слой 92 покрыт отражающим слоем 96, который в рассматриваемом примере выполнен из алюминия. По мере последовательного нанесения один поверх другого поглощающего слоя 90, промежуточного слоя 92 и отражающего слоя 96 каждый из них повторяет рельеф плоскостной дифракционной структуры 84, выполненной тиснением в лаковом слое 88, и поэтому в готовой голограмме 80 с цветовым кипп-эффектом дифракционная структура присутствует на всех ее слоях. Подобные выполненные полиграфическим методом голограммы 80 с цветовым кипп-эффектом находят столь же широкое и разнообразное применение, что и обычные дифракционные голограммы.
Рассмотренные выше со ссылкой на фиг.6 симметричные тонкослойные элементы 50 можно использовать для приготовления печатной краски, содержащей пигменты с оптически переменными свойствами. Подобная печатная краска схематично показана на фиг.9. Для приготовления печатной краски 100 на подложку наносят подробно описанный выше со ссылкой на фиг.6 тонкослойный элемент 50 с цветовым кипп-эффектом. После этого тонкослойный элемент 50 отделяют от подложки и измельчают до частиц заданного размера. Полученные частицы затем добавляют в связующее 100 в качестве пигментов 102 с оптически переменными свойствами. Такая технология позволяет простым и экономичным путем приготавливать используемые в печатных красках пигменты с оптически переменными свойствами.
Изобретение относится к защитному элементу для защищенной от подделки бумаги, ценных документов и т.п., а также к защищенной от подделки бумаге, ценному документу, способу изготовления подобного защитного элемента, печатной краске, содержащей пигменты с оптически переменными свойствами, и способу приготовления подобной печатной краски. Защитный элемент содержит тонкослойный элемент с цветовым кипп-эффектом, состоящий из отражающего слоя, поглощающего слоя и расположенного между отражающим слоем и поглощающим слоем промежуточного слоя. При этом промежуточный слой образован печатным слоем, содержащим дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам. Предложенное изобретение обеспечивает получение простого и экономичного в изготовлении защитного элемента, который имеет высокую степень защиты от подделки. 7 н. и 55 з.п. ф-лы, 12 ил.
а) на подложке формируют тонкослойный элемент с цветовым кипп-эффектом, нанося на нее в указанной последовательности первый поглощающий слой, первый промежуточный слой, отражающий слой, второй промежуточный слой и второй поглощающий слой, при этом первый и второй промежуточные слои каждый наносят печатанием печатной краской, содержащей дисперсные частицы с мономодальным или олигомодальным распределением по размерам,
б) тонкослойный элемент отделяют от подложки,
в) отделенный от подложки тонкослойный элемент измельчают до частиц заданного размера и
г) эти частицы добавляют в связующее в качестве пигментов с оптически переменными свойствами.
| Элеватор | 1955 |
|
SU103945A1 |
| Маслообразователь | 1983 |
|
SU1133706A1 |
| Шпулярник для шлихтовальной машины | 1931 |
|
SU34395A1 |
| WO 9516574 A1, 22.06.1995 | |||
| ИЗДЕЛИЕ С ЗАЩИТОЙ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 1998 |
|
RU2163197C1 |
