КОМПОЗИЦИЯ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ Российский патент 2022 года по МПК C09D11/00 C09D5/23 C09D5/33 B32B7/23 B32B7/25 B05D5/06 

РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США № 62/692394, поданной 29 июня 2018 г., раскрытие которой в полном объеме включено в данный документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Настоящее раскрытие в целом относится к композициям, включающим в себя изделия, в форме пластинок, где изделия могут изменять цвет пигментной основы в результате коррекции светлоты основы. Композиция может включать в себя магнитные частицы, имеющие медианный размер частиц от приблизительно 10 до приблизительно 30 микрометров; и отражательные частицы, имеющие медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 9 микрометров. Также раскрыты способы получения композиции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Окрашенные или изменяющие цвет магнитные пигменты, действующие на основе оптической интерференции, обычно применяют для обеспечения моментальной идентификации и проверки подлинности документа. В этой связи, потребитель обычно сильно заинтересован в том, чтобы цвет соответствовал описанию конкретной цветовой характеристики. Например, выбираемый потребителем цвет может иметь конкретный оттенок, тон и конкретную насыщенность цветового тона. Выбираемый потребителем цвет может соответствовать композиции, которую можно обнаружить зарегистрированных фирменных красителях с жестко заданными параметрами, таких, которые используются, например, в фирменных логотипах, утвержденных печатных бланках, и официальных печатях. Цветовые свойства композиции, такой как чернила, лак, покрытие, или краска, могут быть составлены с включением всех углов цветного тона, путем корректировки толщины диэлектрических слоев в пигменте, однако некоторые углы цветного тона, полученные с помощью эффектов оптической интерференции, хотя и высоко хроматичные, являются менее привлекательными для человеческого глаза из-за более низкой светлоты.

[0004] Ранее, преодоление менее привлекательных углов цветного тона, углов с более низкой светлотой, решали корректировкой толщины поглощающего слоя или добавлением магнитного отражательного пигмента без поглощающего слоя, что повышало светлоту. Корректировка поглощающего слоя усложняла процесс производства и делала продукт менее стабильным, так как тонкий поглощающий слой поддавался регулированию более трудно и подвергался окислению. Добавление магнитного отражательного пигмента без поглощающего слоя привносило эффект зернистости и блесткости, который не является привлекательным в некоторых применениях.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] В одном аспекте, раскрыта композиция, включающая в себя магнитные частицы, имеющие медианный размер частиц в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30 микрометров; и отражательные частицы, имеющие медианный размер частиц в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 9 микрометров, где отражательные частицы имеют светлоту по меньшей мере на 10 единиц выше величины светлоты магнитных частиц.

[0006] В другом аспекте, раскрыт способ для получения композиции, включающий в себя обеспечение магнитных частиц, имеющих медианный размер частиц в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30 микрометров; обеспечение отражательных частиц, имеющих медианный размер частиц в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 9 микрометров; и смешение, в жидкой среде, магнитных частиц с отражательными частицами с получением композиции.

[0007] Дополнительные признаки и преимущества различных вариантов осуществления частично будут изложены в последующем описании, и частично будут вытекать из описания, или могут быть выявлены при практическом использовании различных вариантов осуществления. Цели и другие преимущества различных вариантов осуществления будут реализованы и достигнуты с помощью элементов и комбинаций, конкретно указанных в описании в данном документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Настоящее раскрытие в его нескольких аспектах и вариантах осуществления можно понять в более полной мере из подробного описания и прилагаемых чертежей, где:

[0009] ФИГ. 1 представляет собой вид в поперечном разрезе отражательной частицы согласно одному аспекту настоящего раскрытия;

[0010] ФИГ. 2 представляет собой вид в поперечном разрезе отражательной частицы согласно одному аспекту настоящего раскрытия;

[0011] ФИГ. 3 представляет собой вид в поперечном разрезе отражательной частицы согласно одному аспекту настоящего раскрытия;

[0012] ФИГ. 4 представляет собой вид в поперечном разрезе отражательной частицы согласно одному аспекту настоящего раскрытия; и

[0013] ФИГ. 5 представляет собой вид в поперечном разрезе отражательной частицы согласно другому аспекту настоящего раскрытия.

[0014] На всем протяжении этого описания и фигур сходные ссылочные номера определяют подобные элементы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0015] Следует принимать во внимание, что как вышеприведенное общее описание, так и последующее подробное описание даны только в качестве примера и для разъяснения, и предназначены для обеспечения пояснения различных вариантов осуществления в соответствии со сведениями по настоящему изобретению. В его широких и разнообразных вариантах осуществления, раскрыты в данном документе композиции, включающие в себя изделия, например, в виде фольги, листов, и пластинок; и способ получения этой композиции. В одном примере, изделия, такие как пигменты, оптические метки, и оптические устройства безопасности, могут быть изготовлены с помощью упрощенной конструкции.

[0016] Композиция может включать в себя магнитные частицы, имеющие медианный размер частиц в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30 микрометров; и магнитные или немагнитные отражательные частицы, имеющие медианный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 9 микрометров, где отражательные частицы имеют светлоту по меньшей мере на 10 единиц выше величины светлоты магнитных частиц.

[0017] Включение немагнитных отражательных частиц, имеющих меньший медианный размер частиц, чем магнитные частицы, может снижать оптически варьируемый эффект отражательных частиц в композиции. В частности, отражательные частицы, как например, в форме пластинки, с меньшей вероятностью выстраиваются в одну линию параллельно магнитным окрашенным или изменяющим цвет частицам. Эти отражательные частицы могут включать в себя медианный размер частиц с отражательной энергией для индивидуальных частиц, который не видим простым глазом, и могут обеспечивать корректировку светлоты основного цвета, как например обеспечиваемого магнитными частицами, с учетом потребностей в конкретном цвете/применении/признаке. Эти отражательные частицы позволяют обеспечивать корректировку светлоты и/или угла цветного тона при сниженном эффекте зернистости (блесткости) по сравнению с отражательными частицами, имеющими медианный размер частиц, превышающий 9,5 микрометров. Необходимо, чтобы совокупность отражательных частиц с меньшим медианным размером частиц имела достаточно узкий размерный диапазон, чтобы не включать в свой состав значительное число пластинок, которые дают в результате видимую зернистость или блесткость. Обычный способ определения размерного диапазона на ‘высоком конце’ диапазона состоит в том, чтобы задать D90, где 90% частиц имеют размер, который меньше этого значения D90. В данном изобретении принимают в качестве исходного допущения значение D90 отражательных частиц, которое является достаточно небольшим, чтобы не приводить в результате к отчетливо видимой зернистости. Должно быть ясно, что использование или добавление отражательного пигмента с небольшим размером частиц не снижает зернистость или блесткость пигмента, в который его добавляют. Данное изобретение состоит в том, чтобы повысить светлоту магнитной пигментной смеси без усиления отчетливо видимой зернистости и/или блесткости в условиях нормального освещения.

[0018] Отражательные частицы имеют светлоту (L* CIELAB 1976), которая, при измерении цветового тона по меньшей мере на 10 единиц выше, чем светлота магнитных частиц, которые могут быть окрашенными или изменяющими цвет, в композиции. Например, если в композиции содержатся магнитные частицы, которые имеют светлоту 5, тогда отражательные частицы имеют светлоту 15. В одном аспекте, отражательные частицы имеют светлоту (L*) по меньшей мере на 12 единиц выше светлоты магнитных частиц, например по меньшей мере на 15 единиц выше, и в качестве дополнительного примера по меньшей мере на 20 единиц выше. Средний специалист сможет вычислить светлоту (L*) с использованием известных методов. Отражательные частицы могут быть бесцветными или слабо окрашенными или изменяющими цвет, могут иметь обе координаты цвета a* и b* CIELAB 1976 ниже 20 при измерении цветового тона, или могут быть окрашенными или изменяющими цвет. Цветовой тон в этом контексте означает способ получения методом мазка цвета жидкого покрытия, краски или чернил, которое(-ая, ые) подходит(-ят) для материала, при укрывистости пигмента, превышающей или приближающейся к 100%.

[0019] Медианный размер частиц может быть определен посредством распределения частиц по размеру (D50), также известного как медианный диаметр или среднее значение распределения частиц по размеру, и представляет собой значение диаметра частиц при 50% кумулятивного распределения. Например, если D50= 10 микрометров, тогда 50% частиц в образце имеют размер, превышающий 10 микрометров, и 50% частиц в образце имеют размер менее 10 микрометров. Когда речь идет о медианном размере частиц или D50 в контексте этого документа, диаметр означает диаметр круглой или сферической частицы с эквивалентной намеченной площадью поверхности. Отражательные частицы пигмента, как правило, не имеют круглую форму. Отражательные частицы могут иметь форму пластинок произвольной формы.

[0020] Частицы, как например, пигменты, которые изготавливают с доведением их до определенного размера частиц при использовании либо мокрого, либо сухого измельчения, обычно имеют нормальное распределение около медианного размера частиц D50. Весьма вероятно, что зернистость или блесткость, вызванная отражательными частицами в смеси, по большей части обусловлена(-о) частицами, которые находятся в ‘высоком конце’ распределения по размеру, то есть, которые имеют размер частиц, превышающий медианный размер. Было бы преимущественно удалить этот ‘высокий конец’ распределения частиц по размеру с достижением снижения зернистости, но разделение на ситах и другие процессы классификации усложняются в промышленном масштабе. Намного проще снизить D50 до уровня, где совокупность более крупных частиц, которые будут обуславливать зернистость или блесткость, является достаточно небольшой. Частицы, которые являются высоко отражательными, могут проявляться как яркие пятна при чрезвычайно сильном освещении. Видимость этих частиц не обнаруживается ни угловой, ни пространственной разрешающей способностью человеческого глаза. Видимость обнаруживается в силу контраста светлоты зеркального отражения отражательной частицы и окружающих частиц, как например, окрашенных или изменяющих цвет магнитных частиц или пустот между этими частицами. При достаточно высоком уровне света, даже самая маленькая частица, более крупная, чем длина волны света, может обуславливать зернистость или блесткость. Отражательные частицы имеют медианный размер частиц достаточно небольшой, чтобы не иметь контраст с окружающими магнитными частицами, и не приводить в силу этого к зернистости или блесткости в условиях нормального освещения. Уровни света значительно выше 100000 люкс (превышающие уровни яркого дневного солнечного света) или условия чрезвычайно направленного освещения, как полагают, находятся вне диапазона, подлежащего к рассмотрению в данном изобретении.

[0021] Композиция также может включать в себя жидкую среду. Жидкая среда может включать в себя различные полимерные композиции или органические связующие, такие как акриловый меламин, уретаны, сложные полиэфиры, виниловые смолы, акрилаты, метилметакрилат, смолы ABS, эпоксидные смолы, стиролы, их смеси, а также прочие, хорошо известные специалистам в данной области, как например, составы чернил, покрытий и красок, например, составы на основе алкидных смол. Композиция может быть в виде краски, чернил, покрытия, лака, окрашивающего состава, и так далее.

[0022] Композиция может включать в себя магнитные частицы, имеющие медианный размер частиц в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30 микрометров. Магнитные частицы могут быть окрашенными или изменяющими цвет. Частицы производят рассеяние света по краям частиц, что делает небольшой размер частиц для окрашенного или изменяющего цвет пигмента менее желательным, поскольку это может нарушить цветовые характеристики. Магнитные частицы могут иметь медианный размер частиц в диапазоне от приблизительно 11 до приблизительно 20 микрометров, например, от приблизительно 13 до приблизительно 18 микрометров. Следует принимать во внимание, что медианный размер частиц магнитных частиц может представлять собой медианный размер всех магнитных частиц в композиции. Кроме того, следует понимать, что любое число в пределах раскрытых диапазонов может означать размер частиц, как например, медианный размер, магнитных частиц.

[0023] Магнитные частицы могут включать в себя по меньшей мере один слой, представляющий собой отражающий слой, диэлектрический слой и поглощающий слой. В одном аспекте, магнитные частицы могут включать в себя по меньшей мере один слой, который представляет собой отражающий слой, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства. В другом аспекте, магнитные частицы могут включать в себя по меньшей мере один слой, включающий в себя магнитный слой, который отличается от отражающего слоя. Магнитные частицы также могут включать в себя окрашенный материал. Магнитные частицы могут быть выстроены в ряд в магнитном поле.

[0024] Отражающий слой для использования в магнитной частице может представлять собой широкополосный отражатель, например, отражатель Ламберта (например, белый TiO₂), но обычно представляет собой зеркальный отражатель. Отражатель Ламберта будет ослаблять оптически варьируемый эффект зеркального магнитного изменяющего цвет пигмента. Отражающий слой может включать в себя металлы, неметаллы и/или сплавы металлов. Термины «металлический» или «металлический слой», используемые в данном документе, если не установлено иначе, как подразумевается, включают в себя все металлы, сплавы металлов, содержащие чистый металл или сплав металлов материалы, соединения, композиции и/или слои.

[0025] В одном примере, материалы для отражающего слоя могут включать в себя любые материалы, которые имеют характеристики отражения в желательном спектральном диапазоне. Например, любой материал с коэффициентом отражения в диапазоне от 5% до 100% в желательном спектральном диапазоне. Примером отражательного материала может быть алюминий, который имеет хорошие характеристики отражения, является недорогим, и легко превращается в тонкий слой или наносится в виде слоя.

[0026] Другие материалы также могут быть использованы вместо алюминия. Например, медь, серебро, золото, платина, титан, палладий, никель, кобальт, ниобий, хром, олово, и комбинации или сплавы этих или других металлов могут быть использованы в качестве отражательных материалов. В одном аспекте, материал для отражающего слоя может представлять собой белый или светлоокрашенный металл. В других аспектах, отражающий слой может включать в себя переходные и лантанидные металлы и их комбинации, а также карбиды металла, оксиды металла, нитриды металла, сульфиды металла, их комбинацию, или смеси металлов и одного или более из этих материалов, но не ограничивается этим.

[0027] Толщина отражающего слоя может находиться в диапазоне от приблизительно 5 нм до приблизительно 5000 нм, хотя этот диапазон не следует принимать как ограничивающим. Например, отражающий слой, включающий в себя алюминий с минимальной оптической плотностью (OD), может составлять от приблизительно 0,1 до приблизительно 4 нм при длине волны приблизительно 550 нм.

[0028] Для получения достаточной оптической плотности и/или достижения желательного эффекта, может потребоваться большие или меньшие минимальные толщины в зависимости от композиции отражающего слоя. В некоторых примерах, верхний предел может составлять приблизительно 5000 нм, приблизительно 4000 нм, приблизительно 3000 нм, приблизительно 1500 нм, приблизительно 200 нм, и/или приблизительно 100 нм. В одном аспекте, толщина отражающего слоя может находиться в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 5000 нм, например, от приблизительно 15 нм до приблизительно 4000 нм, от приблизительно 20 нм до приблизительно 3000 нм, от приблизительно 25 нм до приблизительно 2000 нм, от приблизительно 30 нм до приблизительно 1000 нм, от приблизительно 40 нм до приблизительно 750 нм, или от приблизительно 50 нм до приблизительно 500 нм, как например, от приблизительно 60 нм до приблизительно 250 нм или от приблизительно 70 нм до приблизительно 200 нм.

[0029] Диэлектрический слой может быть внешним по отношению к отражающему слою в магнитных частицах. Диэлектрический слой обычно может работать в качестве прозрачного разделительного (спейсерного) слоя, и может обеспечивать долговечность и жесткость. Диэлектрический слой может быть получен из любого прозрачного диэлектрического материала, имеющего низкий показатель преломления, то есть, показатель преломления ниже приблизительно 1,65, или высокий показатель преломления, то есть, показатель преломления выше приблизительно 1,65. Подходящие диэлектрические материалы, имеющие низкий показатель преломления, включают в себя диоксид кремния (SiO₂), оксид алюминия (Al₂O₃), и фториды металла, как например, фторид магния (MgF₂), но не ограничиваются этим. Подходящие диэлектрические материалы, имеющие высокий показатель преломления, включают в себя монооксид кремния (SiO) и сульфид цинка, но не ограничиваются этим. В одном аспекте, диэлектрический слой может включать в себя фторид магния.

[0030] Диэлектрический слой, если присутствует более одного диэлектрического слоя, каждый независимо, может быть получен из одинаковых или различных диэлектрических материалов и может иметь одинаковые или различные физические толщины. Например, один или более диэлектрических слоев могут быть получены из одного и того же диэлектрического материала, но могут иметь различные физические толщины и, соответственно, различные оптические толщины. Как правило, диэлектрический слой, каждый независимо, может иметь физическую толщину от приблизительно 100 нм до приблизительно 1000 нм. Физическая толщина может быть выбрана так, чтобы соответствовать оптической толщине, которая необходима для структуры слоя, чтобы обеспечивать желаемый оптический эффект.

[0031] Поглощающий слой может быть внешним по отношению к диэлектрическому слою в магнитных частицах. Поглощающий слой может включать в себя металлы, неметаллы или сплавы металлов. В одном примере, материал для поглощающего слоя может включать в себя любой поглощающий материал, включая как селективные поглощающие материалы, так и неселективные поглощающие материалы. Например, поглощающий слой может быть получен из неселективных поглощающих металлических материалов, нанесенных слоем с толщиной, при которой слой является по меньшей мере частично поглощающим или полуматовым.

[0032] Примером неселективного поглощающего материала может быть серый металл, как например, хром или никель. Примером селективного поглощающего материала может быть медь или золото. В одном аспекте, поглощающий материал может представлять собой хром. Неограничивающие примеры подходящих поглощающих материалов включают в себя металлические поглотители, такие как хром, алюминий, серебро, никель, палладий, платина, титан, ванадий, кобальт, железо, олово, вольфрам, молибден, родий, ниобий, медь, а также другие поглотители, такие как углерод, графит, кремний, германий, кермет, оксид железа или оксиды других металлов, металлы, вмешанные в диэлектрическую матрицу, и другие вещества, которые могут действовать в качестве однородного или селективного поглотителя в видимой области спектра. Различные комбинации, смеси, соединения, или сплавы вышеупомянутых поглощающих материалов, которые могут быть использованы для получения поглощающего слоя.

[0033] Примеры подходящих сплавов для вышеупомянутых поглощающих материалов могут включать в себя Inconel (Ni-Cr-Fe), нержавеющие марки стали, Hastalloys (Ni-Mo-Fe; Ni-Mo-Fe-Cr; Ni-Si-Cu) и сплавы на основе титана, такие как титан, смешанный с углеродом (Ti/C), титан, смешанный с вольфрамом (Ti/W), титан, смешанный с ниобием (Ti/Nb), и титан, смешанный с кремнием (Ti/Si), и их комбинации. Другие примеры подходящих соединений для поглощающего слоя включают в себя соединения на основе титана, такие как силицид титана (TiSi₂), борид титана (TiB₂), и их комбинации. Альтернативно, поглощающий слой может состоять из сплава на основе титана, помещенного в матрицу из Ti, или может состоять из Ti, помещенного в матрицу из сплава на основе титана.

[0034] Поглощающий слой также может быть получен из магнитного материала, такого как сплав кобальта с никелем. Это может упростить изготовление магнитного изменяющего цвет устройства или конструкции в результате снижения числа требуемых материалов.

[0035] Поглощающий слой может быть получен так, чтобы иметь физическую толщину в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 50 нм, как например, от приблизительно 5 нм до приблизительно 10 нм, в зависимости от оптических констант материала поглощающего слоя.

[0036] Отражающий слой может быть внешним по отношению к магнитному слою в магнитных частицах. Магнитный слой может включать в себя магнитные проницаемые материалы, магнитные ориентируемые материалы, магнитные материалы, и их комбинации. Магнитный материал, такой как ферромагнитные и ферримагнитные материалы, включает в себя никель, кобальт, железо, гадолиний, тербий, диспрозий, эрбий, и их сплавы или оксиды, но не ограничивается этим. Например, может быть применен сплав кобальта с никелем, где кобальт и никель имеют доли по массе, составляющие приблизительно 80% и приблизительно 20%, соответственно. Такая доля для каждого из этих металлов в сплаве кобальта и никеля может варьироваться на плюс или минус приблизительно 10%. Другие примеры сплавов включают в себя Fe/Si, Fe/Ni, Fe/Co, Fe/Ni/Mo, Fe/Cr, Ni/Cr, и их комбинации, но не ограничиваются этим. В одном аспекте, магнитный слой может включать в себя полимер, содержащий частицы оксида железа. Также могут быть использованы твердые магниты типа SmCo₅, NdCo₅, Sm₂CO₁₇, Nd₂Fe₁₄B, Sr₆Fe₂O₃, TbFe₂, Al-Ni-Co, и их комбинации, а также шпинельные ферриты типа Fe₃₀₄, NiFe₂₀₄, MnFe₂₀₄, CoFe₂₀₄, или гранаты типа YIG или GdIG, и их комбинации. В одном аспекте, магнитный материал может представлять собой ферритную нержавеющую сталь. Магнитный материал может быть выбран за его отражательные и поглотительные свойства, а также за его магнитные свойства. Магнитный слой может быть получен с помощью материала, имеющего магнитные и немагнитные частицы, или магнитные частицы в пределах немагнитной среды, например, пленки оксида цинка, легированного кобальтом.

[0037] Хотя может быть использован широкий диапазон магнитных материалов, в одном аспекте могут быть использованы «мягкие» магниты. В контексте данного документа, термин «мягкие магниты» относится к любому материалу, проявляющему ферромагнитные свойства, но имеющие остаточную намагниченность (реманентность), которая практически равна нулю после воздействия силы магнитного поля. Мягкие магниты могут показывать быстрое реагирование на прикладываемое магнитное поле, но имеют очень низкие (коэрцитивные поля (Hc)=0,05-300 Эрстед (Э)) или нулевые магнитные сигнатуры, или сохраняют очень низкие магнитные силовые линии после устранения магнитного поля.

[0038] Подобно тому, в контексте данного документа, термин «твердые магниты» (также называемые постоянными магнитами) относится к любому материалу, который проявляет ферромагнитные свойства и, который имеет длительно сохраняющуюся остаточную намагниченность после воздействия намагничивающей силы. Ферромагнитный материал представляет собой любой материал, который имеет проницаемость, значительно превышающую 1, и, который проявляет магнитные гистерезисные свойства. В одном аспекте, любой магнитный материал может быть использован в магнитном слое, если материал обеспечивает ориентирование магнитных частиц в магнитном поле.

[0039] Магнитный слой может иметь толщину, находящуюся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 1500 нм, например, от приблизительно 35 нм до приблизительно 45 нм, и в качестве дополнительного примера от приблизительно 40 нм. Магнитный слой может быть нанесен слоем такой толщины, при которой он является практически матовым. В одном аспекте, магнитный слой может быть нанесен слоем такой толщины, при которой он является матовым не в значительной мере.

[0040] Композиция может включать в себя магнитные частицы, включающие в себя магнитный слой, отражающий слой, внешний по отношению к магнитному слою, диэлектрический слой, внешний по отношению к отражающему слою, и поглощающий слой, внешний по отношению к диэлектрическому слою. Магнитные частицы могут присутствовать в композиции в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 1% масс. до приблизительно 35% масс., например, от приблизительно 5% масс. до приблизительно 30% масс., и в качестве дополнительного примера, от приблизительно 10% масс. до приблизительно 25% масс., в расчете на общую массу композиции. Композиция также может включать в себя отражательные частицы. Отражательные частицы могут присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 40 процентов площади, в расчете на объединенную поверхность магнитных частиц и отражательных частиц. Отражательные частицы могут присутствовать в композиции в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 30 процентов площади, в расчете на объединенную поверхность магнитных частиц и отражательных частиц.

[0041] Отражательные частицы могут иметь медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 9 микрометров. В одном аспекте, отражательные частицы могут иметь медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 7 микрометров. Следует принимать во внимание, что размер частиц в случае отражательных частиц может представлять собой среднее значение или медианный размер всех отражательных частиц в композиции. Кроме того, следует понимать, что любое число в пределах раскрытых диапазонов может означать размер частиц, как например, среднее значение или медианный размер, отражательных частиц.

[0042] Как проиллюстрировано на ФИГ. 1, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства. Отражающий слой может представлять собой монослой из одного материала. Например, отражающий слой 10 может включать в себя любой материал, обычно применяемый как для отражающего слоя, так и для магнитного слоя, раскрытый выше в отношении магнитных частиц. Например, отражательная частица может включать в себя отражающий слой 10 из никеля, который имеет высокий коэффициент отражения и магнитные свойства.

[0043] Как проиллюстрировано на ФИГ. 2, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10 и магнитный слой 20. В одном аспекте, отражающий слой 10 может быть внешним по отношению к магнитному слою 20. Материалы для использования в каждом из слоев, выбираемых из отражающего слоя 10 и магнитного слоя 20, могут быть любыми из материалов, раскрытых выше в отношении отражающего слоя и магнитного слоя для магнитных частиц.

[0044] Как проиллюстрировано на ФИГ. 3, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства, и диэлектрический слой 30. Диэлектрический слой 30 может быть внешним по отношению к отражающему слою 10. Отражающий слой может включать в себя любой материал, обычно применяемый как для отражающего слоя, так и для магнитного слоя, раскрытый выше в отношении магнитных частиц. Материал для использования в диэлектрическом слое 30 может быть любым из материалов, раскрытых выше в отношении диэлектрического слоя для магнитных частиц.

[0045] Как проиллюстрировано на ФИГ. 4, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10, магнитный слой 20, и диэлектрический слой 30. Отражающий слой 10 может быть внешним по отношению к магнитному слою 20, и диэлектрический слой 30 может быть внешним слоем по отношению к отражающему слою 10. Материал для использования в магнитном слое 20, отражающем слое 10, и диэлектрическом слое 30 может быть любым из материалов, раскрытых выше в отношении магнитного слоя, отражающего слоя, и диэлектрического слоя для магнитных частиц.

[0046] В одном аспекте, отражательные частицы для использования в композиции не включают в себя поглощающий слой.

[0047] Как проиллюстрировано на ФИГ. 5, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10, магнитный слой 20, диэлектрический слой 30, и необязательно поглощающий слой 40. Отражающий слой 10 может быть внешним по отношению к магнитному слою 20, и диэлектрический слой 30 может быть внешним слоем по отношению к отражающему слою 10. Поглощающий слой 40 может быть внешним по отношению к диэлектрическому слою 30. Отражательные частицы 100 также могут включать в себя второй поглощающий слой (не показан), который является внешним по отношению ко второму диэлектрическому слою (не показан), который может быть внешним по отношению к магнитному слою 20. Материал для использования в магнитном слое 20, отражающем слое 10, диэлектрическом слое 30, и необязательном поглощающем слое 40 может быть любым из материалов, раскрытых выше в отношении магнитного слоя, отражающего слоя, диэлектрического слоя, и поглощающего слоя для магнитных частиц.

[0048] Способ получения композиции, раскрытой в данном документе, может включать в себя обеспечение магнитных частиц, имеющих медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30 микрометров; обеспечение отражательных частиц 100, имеющих медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 9 микрометров; и смешивание, в жидкой среде, магнитных частиц с отражательными частицами с получением композиции. Отражательные частицы могут иметь светлоту по меньшей мере на 10 единиц выше значения светлоты магнитных частиц. Отражательные частицы 100 могут включать в себя любую из структур, проиллюстрированных на ФИГУРАХ 1-4. В одном аспекте, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства. В другом аспекте, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10 и магнитный слой 20. В еще одном аспекте, отражательные частицы 100 могут включать в себя отражающий слой 10, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства, и диэлектрический слой 30. В дополнительном аспекте, отражательные частицы 100 могут включать в себя магнитный слой 20, отражающий слой 10, и диэлектрический слой 30, и необязательно поглощающий слой 40.

[0049] Магнитные частицы могут быть получены нанесением на субстрат магнитного слоя. Отражающий слой может быть нанесен на магнитный слой. Диэлектрический слой может быть нанесен на отражающий слой. Поглощающий слой может быть нанесен на диэлектрический слой.

[0050] Отражательные частицы 100 могут быть получены нанесением на субстрат отражающего слоя 10. В другом аспекте, отражательные частицы 100 могут быть получены нанесением на субстрат магнитного слоя 20. Отражающий слой 10 может быть нанесен на магнитный слой 20. В еще одном аспекте, отражательные частицы 100 могут быть получены нанесением на субстрат отражающего слоя 10. Диэлектрический слой 30 может быть нанесен на отражающий слой 10. В дополнительном аспекте, отражательные частицы 100 могут быть получены нанесением на субстрат магнитного слоя 20. Отражающий слой 10 может быть нанесен на магнитный слой 20. Диэлектрический слой 30 может быть нанесен на отражающий слой 10.

[0051] Изготавливают интерферированный пигмент фиолетового-бронзового типа (магнитная частица) с размером частиц D50 12 микрометров. Размер этой частицы определяют с помощью оптического анализатора размера частиц Malvern 2000, с введением поправки на несферическую форму частиц. Послойная структура этого пигмента является следующей: поглотитель/диэлектрик/отражатель/магнитная сердцевина/отражатель/диэлектрик/поглотитель. Поглощающие слои, каждый независимо, представляют собой Хром, нанесенный напылением в вакууме до получения пропускания света 40% при длине волны света 540 нм. Диэлектрические слои, каждый независимо, представляют собой Дифторид Магния, нанесенный напылением в вакууме слоем физической толщиной в среднем 290 нанометров. Отражающие слои, каждый независимо, представляют собой Алюминий, нанесенный слоем до получения оптической плотности 1,5 или более. Магнитный сердцевинный слой представляет собой смесь Железа и Хрома в соотношении приблизительно 90 к 10 процентов по массе, и толщина слоя оценивается как 40 нанометров. Этот пигмент имеет темный, насыщенный, фиолетовый цвет при осуществлении наблюдения под углом обзора, близком к перпендикулярному. Этот цвет изменяется на густой бронзовый при больших углах обзора.

[0052] Этот пигмент используют для трех образцов чернил для трафаретной печати. Образец один состоит на 15% по массе из пигмента и на 85% из чернил Flint UVF00061. В случае образца два, 1/7 массы фиолетового-бронзового интерферентного пигмента заменяют на подобный пигмент без поглощающих слоев и с размером частиц D50 12 микрометров, определяемым с помощью оптического анализатора размера частиц Malvern 2000, с введением поправки на несферическую форму частиц. В случае образца три, 1/7 массы фиолетового-бронзового интерферентного пигмента заменяют на подобный пигмент (отражательная частица) без поглощающих слоев и с размером частиц D50 5,5 микрометров, определяемым с помощью оптического анализатора размера частиц Malvern 2000, с введением поправки на несферическую форму частиц. Отражательные частицы в образце три имеют светлоту (L*) около 55 в цветовом тоне по картотеке цветов.

[0053] Три напечатанные образца изготавливают с помощью трафаретной сетки из шелковых нитей с размером ячеек 200 с использованием ручного плоскопечатного пресс-инструмента. Субстрат представляет собой черную поверхность тестовой карты Leneta для проведения испытания цвета краски методом мазка (Форма 2A-H, непрозрачность, Leneta Company). До и во время отверждения краски, магнитные пластинки в краске выстраивают параллельно поверхности краски при вращении магнитного бруска под субстратом, идентичную процедуру проводят для каждого образца.

[0054] Результаты - Как полагают, добавление отражательного пигмента повышает светлоту образцов со снижением насыщенности цвета. Образец два и образец три показывают эквивалентную светлоту. Образец три, если оценивать невооруженным глазом, является значительно менее зернистым и показывает намного меньшую блесткость, чем образец два.

[0055] Светлота - Светлота, измеренная с помощью спектрофотометра Datacolor DC650, для образца один имеет значение 36,41, светлота образца два имеет значение 43,85, и светлота образца три имеет значение 44,72.

[0056] Зернистость - Зернистость этих образцов измеряют с помощью прибора BYK-mac CM-6362 с апертурой 23 мм. Для того, чтобы уменьшить влияние направленности выстраивания пластинок, все измерения с помощью этого прибора проводят под углами 0 и 90, 180 и 270 градусов относительно ориентации напечатанного образца (как в альбомной ориентации, в книжной ориентации, причем каждую в обоих направлениях), и берут усредненные значения для этих четырех ориентаций. Образец один показывает при измерении усредненное значение зернистости 2,4, образец два показывает при измерении усредненное значение зернистости 8,05, и образец три показывает при измерении усредненное значение зернистости 4,57.

[0057] Блесткость - Степень интенсивности блесткости под углом 15° для этих образцов измеряют с помощью прибора BYK-mac CM-6362 с апертурой 23 мм. Для того, чтобы уменьшить влияние направленности выстраивания пластинок, измерения проводят под углами 0 и 90, 180 и 270 градусов относительно ориентации напечатанного образца (как в альбомной ориентации, в книжной ориентации, причем каждую из них в обоих направлениях), и берут усредненные значения для этих четырех ориентаций. Образец один показывает при измерении усредненное значение степени интенсивности блесткости 2,75, и образец три показывает при измерении усредненное значение степени интенсивности блесткости 4,16.

[0058] Принимая во внимание вышеприведенное описание, специалисты в данной области смогут понять, что идеи настоящего изобретения могут быть реализованы в разнообразных формах. Следовательно, хотя эти идеи описаны в связи с конкретными вариантами осуществления и их примерами, истинный объем идей настоящего изобретения не должен быть ограничен таким образом. Различные изменения и модификации могут быть выполнены без отступления от объема приведенных в данном документе идей.

[0059] Раскрытие такого объема должно иметь широкое толкование. Подразумевается, что это раскрытие раскрывает эквиваленты, средства, системы и способы для получения устройств, выполнения работ и механических действий, раскрытых в данном документе. В отношении каждой(-ого) раскрытой(-ого) композиции, устройства, изделия, способа, средства, механического элемента или механизма, предполагается, что это раскрытие также охватывает в своем раскрытии и содержит сведения об эквивалентах, средствах, системах и способах для осуществления на практике многих аспектов, механизмов и устройств, раскрытых в данном документе. Кроме того, раскрытие рассматривает композицию и ее многие аспекты, признаки и компоненты. Такая композиция может быть быстро меняющейся при ее использовании и действии, поэтому это раскрытие, как подразумевается, охватывает эквиваленты, средства, системы и способы использования композиции и/или оптическое устройство для изготовления и его многие аспекты, согласующиеся с описанием и сущностью операций и функций, раскрытых в данном документе. Пункты Формулы этой заявки подобно тому должны иметь широкое толкование. Описание изобретений в данном документе в их многих вариантах осуществления является чисто иллюстративным по своей природе, и, значит, вариации, которые не отступают от существа изобретения, как подразумевается, попадают в объем данного изобретения. Такие вариации не должны рассматриваться как отступление от сущности и объема изобретения.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в средствах идентификации и проверки подлинности документов. Композиция содержит 1-35 мас. % магнитных частиц с медианным размером 10-30 мкм и отражательные частицы с медианным размером 1-9 мкм, имеющие значение светлоты по меньшей мере на 10 единиц больше, чем у магнитных частиц. Магнитные частицы могут включать по меньшей мере один слой, выбранный из диэлектрического, поглощающего и отражающего слоя с высоким коэффициентом отражения и магнитными свойствами. Также магнитные частицы могут дополнительно содержать магнитный слой, отличающийся от отражающего, или окрашенный материал. Отражательные частицы могут включать отражающий слой с высоким коэффициентом отражения и магнитными свойствами, а также отражающий, магнитный, диэлектрический и необязательно поглощающий слой. Композиция может дополнительно содержать жидкую среду и представлять собой чернила, покрытие, лак, краску или окрашивающее средство. Для получения композиции указанные магнитные и отражательные частицы смешивают в жидкой среде. Изобретение позволяет устранить эффект зернистости и повысить яркость. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Композиция, содержащая:

магнитные частицы, имеющие медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30 мкм; и

отражательные частицы, имеющие медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 9 мкм;

причем отражательные частицы имеют значение светлоты по меньшей мере на 10 единиц больше, чем значение светлоты магнитных частиц.

2. Композиция по п. 1, в которой магнитные частицы могут включать в себя по меньшей мере один слой, выбираемый из отражающего слоя, диэлектрического слоя и поглощающего слоя.

3. Композиция по п. 2, в которой по меньшей мере один слой представляет собой отражающий слой, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства.

4. Композиция по п. 3, в которой по меньшей мере один слой также включает в себя магнитный слой, отличающийся от отражающего слоя.

5. Композиция по п. 1, в которой магнитные частицы включают в себя окрашенный материал.

6. Композиция по п. 1, в которой отражательные частицы включают в себя отражающий слой, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства.

7. Композиция по п. 1, в которой отражательные частицы включают в себя отражающий слой и магнитный слой.

8. Композиция по п. 1, в которой отражательные частицы включают в себя отражающий слой, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства, и диэлектрический слой.

9. Композиция по п. 1, в которой отражательные частицы включают в себя отражающий слой, магнитный слой, диэлектрический слой и необязательно поглощающий слой.

10. Композиция по п. 1, дополнительно содержащая жидкую среду.

11. Композиция по п. 1, в которой отражательные частицы присутствуют в композиции в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 40 процентов площади в расчете на объединенную поверхность магнитных частиц и отражательных частиц.

12. Композиция по п. 1, в которой магнитные частицы присутствуют в композиции в количестве от приблизительно 1% масс. до приблизительно 35% масс., в расчете на общий массовый процент композиции.

13. Композиция по п. 1, в которой отражательные частицы имеют медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 7 мкм.

14. Композиция по п. 1, в которой магнитные частицы имеют медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 11 до приблизительно 20 мкм.

15. Композиция по п. 1 в виде чернил, покрытия, лака, краски или окрашивающего средства.

16. Способ получения композиции, содержащий:

обеспечение магнитных частиц, имеющих медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30 мкм;

обеспечение отражательных частиц, имеющих медианный размер частиц, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 9 мкм; и

смешение, в жидкой среде, магнитных частиц с отражательными частицами с получением композиции.

17. Способ по п. 16, в котором отражательные частицы включают в себя отражающий слой, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства.

18. Способ по п. 16, в котором отражательные частицы включают в себя отражающий слой и магнитный слой.

19. Способ по п. 16, в котором отражательная частица включает в себя отражающий слой, имеющий высокий коэффициент отражения и магнитные свойства, и диэлектрический слой.

20. Способ по п. 16, в котором отражательные частицы включают в себя отражающий слой, магнитный слой и диэлектрический слой.