ЗАЩИЩЕННЫЙ ДОКУМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ СОЕДИНЕНИЕ С ОБРАТИМЫМИ МЕХАНОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ СВОЙСТВАМИ
PROTECTED DOCUMENT INCLUDING COMPOUND WITH REVERSIBLE MECHANOLUMINESCENCE PROPERTIES

Настоящее изобретение относится к защищенному документу, включающему соединение с обратимыми механолюминесцентными свойствами или покрытому таким соединением.
Настоящее изобретение может быть использовано, в частности, в области ценных бумаг и, более конкретно, при изготовлении защищенных документов.
Выражение "защищенный документ" означает документ, например, изготовленный из бумаги, включающий и/или покрытый средством для обеспечения безопасности его изготовления, так чтобы сделать невозможным его воспроизведение нелегальным путем или по меньшей мере сделать такое воспроизведение особенно сложным и обеспечить возможность его идентификации.
В технической области защищенных документов защита от подделок осуществляется, в частности, путем использования набора элементов, интегрированных в подложку или нанесенных на нее.
Эти элементы защиты классифицируются в соответствии с несколькими степенями безопасности. Обычно эти средства защиты распределяются по трем уровням безопасности.
Элементы защиты люминесцентного типа известны специалистам в данной области техники. Флуоресцирующие и фосфоресцирующие краски с одной или несколькими длинами волн возбуждения широко используются в области печати ценных бумаг. Оборудование для работы с такими красками также хорошо известно и открыто используется.
Использование и широкое распространение этих красок, в частности, в областях, отличных от печати ценных бумаг (фармацевтика, декоративные краски, игрушки и т.д.), сделало легкой их поставку по незащищенным каналам (например, интернет), что делает их более доступными для подделывания.
Целью настоящего изобретения является дополнительное усиление степени защиты документов, включающих флуоресцентные краски, и сохранение легкости их идентификации.
Таким образом, настоящее изобретение относится к защищенному документу, в частности к ценному документу, характеризующемуся тем, что он внутри или на поверхности включает соединение с механолюминесцентными свойствами.
В связи с этой темой уровень техники включает, в частности, документы WO 2002/062914, WO 2002/062915, US 6071632 и G. ZHANG и соавторы: "Polymorphism and Reversible Mechanochromic Luminescence for Solid-State Difluoroboron Avobenzone".
Термин "механолюминесцентный" означает способность материала становиться люминесцентным (или меняющим цвет люминесценции) под действием какого-либо механического напряжения. Эта дополнительная особенность делает соединение более сложным в изготовлении, что затрудняет его использование и снижает нелегальные имитации.
Термин "обратимый" означает тот факт, что это соединение теряет цвет специфической люминесценции, приобретенный при механической нагрузке. Данное явление наблюдается в течение нескольких минут при комнатной температуре или при нагреве. Иными словами, это соединение восстанавливает исходное состояние вскоре после снятия механического напряжения.
В соответствии с предпочтительными и не ограничивающими характеристиками такого документа:
- указанное соединение является триболюминесцентным;
- указанное соединение является органическим;
- указанное соединение соответствует следующей формуле:
,
в которой n означает целое число 1-4;
- когда указанное соединение находится на поверхности, оно встроено в краску или лак;
- документ включает защитный элемент, содержащий по меньшей мере одну отпечатанную зону, например, в виде ажурной или неажурной поверхности, эта печать осуществляется известным способом, таким как офсетная печать, типографская печать, гелиогравюра, флексография, в особенности трафаретная печать или металлографская печать, где на этой отпечатанной зоне, например, но не в порядке ограничения, офсетной печатью, трафаретной печатью или металлографской печатью с использованием композиции, включающей определенное выше соединение, нанесен по меньшей мере один рисунок;
- указанная зона и указанный рисунок имеют один и тот же первый цвет в спектре видимого света;
- указанная зона и указанный рисунок имеют один и тот же второй цвет в ультрафиолетовом свете;
- указанный рисунок имеет третий цвет, отличающийся от первого и второго цветов, когда он подвергается механической нагрузке;
- документ включает защитный элемент, содержащий по меньшей мере одну отпечатанную зону, например, в виде ажурной или неажурной поверхности, эту печать осуществляют известным способом, таким как офсетная печать, типографская печать, гелиогравюра, флексография, в особенности трафаретная печать или металлографская печать, где на этой отпечатанной зоне, например, но не в порядке ограничения, офсетной печатью, трафаретной печатью или металлографской печатью с использованием композиции, содержащей определенное выше соединение, нанесен по меньшей мере один рисунок;
- указанная зона и указанный рисунок, имеют, соответственно, первый и второй цвета, отличающиеся в спектре видимого света;
- указанная зона и указанный рисунок имеют один и тот же третий цвет в ультрафиолетовом свете;
- указанный рисунок имеет четвертый цвет, отличающийся от предыдущих цветов, когда он подвергается механической нагрузке;
- документ включает защитный элемент, содержащий по меньшей мере одну отпечатанную зону, например, в форме ажурной или неажурной поверхности, эта печать осуществляется известным способом, таким как офсетная печать, типографская печать, гелиогравюра, флексография, в особенности трафаретная печать или металлографская печать, где на этой отпечатанной зоне, например но не в порядке ограничения, офсетной печатью, трафаретной печатью или металлографской печатью с использованием композиции, содержащей определенное выше соединение, нанесен по меньшей мере один рисунок, и по меньшей мере одну абразивную текстурированную область, так что указанный рисунок становится видимым в цвете, отличном от исходного цвета, при наложении абразивной текстурированной области на указанный рисунок и приложении механического усилия;
- документ имеет прозрачную часть, и указанная текстурированная область интегрирована в нее;
- указанную текстурированную область получают металлографским сухим тиснением;
- документ включает защитный элемент, содержащий по меньшей мере одну отпечатанную зону, например, в виде ажурной или неажурной поверхности, эта печать осуществляется известным способом, таким как офсетная печать, типографская печать, гелиогравюра, флексография, в особенности трафаретная печать или металлографская печать, где на этой отпечатанной зоне, например, но не в порядке ограничения, офсетной печатью, трафаретной печатью или металлографской печатью нанесено несколько рисунков, включая по меньшей мере один, нанесенный с использованием композиции, содержащей определенное выше соединение, и имеющий прозрачную часть, включающую абразивную текстурированную область, которая имеет такую же форму, что и указанный рисунок, отпечатанный с использованием указанной композиции, так что в результате их наложения и приложения механического напряжения указанный рисунок становится видимым в цвете, отличном от исходного цвета;
- документ включает защитный элемент, содержащий по меньшей мере одну отпечатанную зону, например, в виде поверхности, эту печать осуществляют известным способом, таким как офсетная печать, типографская печать, гелиогравюра, флексография, в особенности трафаретная печать или металлографская печать, где на этой зоне офсетной печатью, трафаретной печатью или металлографской печатью наносят по меньшей мере один рисунок, состоящий из двух соседних областей, одну из этих областей печатают с использованием композиции, содержащей определенное выше соединение;
- указанная отпечатанная зона является ажурной поверхностью;
- указанное соединение с механолюминесцентными свойствами используется для персонализации документа.
Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания.
Как указывается выше, в настоящем изобретении может быть использовано такое соединение, как то, которое определено выше.
Пример возможного синтеза подобных молекул схематически приведен ниже.
Этот синтез осуществляется в несколько стадий.
Первая стадия тозилирования известна из литературы.
Второй стадией является синтез Вильямсона из полученного ранее производного и 4-гидроксиацетофенона.
Третьей стадией является реакция конденсации Кляйзена в присутствии метил-4-трет-бутил-бензоата, дающая соответствующие дикетоны.
n
Четвертой и заключительной стадией является реакция борирования, осуществляемая с предварительно полученным эфиратом трифторида бора, дающая соединение I с общим выходом 30-60%.
Вопреки всем ожиданиям, авторы настоящего изобретения обнаружили, что эта молекула имеет обратимые люминесцентные свойства, относительно растворима в стандартных растворителях, имеет характеристические цветовые пары и может быть использована в низких концентрациях без заметного влияния на предпочтительный визуальный эффект.
Были выполнены следующие осуществления настоящего изобретения.
Композицию для использования в ценных бумагах готовят, используя бесцветную или практически бесцветную "офсет" матрицу, известную в промышленности как "прозрачная белая" с артикулом 9C0000S и поставляемую компанией SICPA. Эта матрица в основном содержит сиккативные растительные масла, растворители, смолы и добавки (заполнители, сиккативы и т.д.).
n
Соединения I, в одном из которых n равно 2, а в другом 3, вводят в эту матрицу в количестве до 10% масс.
После оттискивания на документе и сушки явление триболюминесценции наблюдается в обоих случаях и равномерно по всей зоне, подвергшейся трению.
Кроме того, возвращение в исходное состояние (цвет) происходит почти мгновенно.
Как в чистом виде, так и в вышеуказанной матрице отмечается голубой исходный цвет флуоресценции при n=2 и зеленый - при n=3. В каждом случае цвет, испускаемый под действием трения, имеет желтый цвет.
Тестируют вторую матрицу. На этот раз используют бесцветную матрицу для трафаретной печати с сушкой ультрафиолетовым светом. Эта сравнительная матрица с артикулом 9Z0D000, также поставляемая компанией SICPA, в основном состоит из мономеров, олигомеров и растворителей.
n
Вводят соединение I с n, равным 2, в количестве до 10% масс., к которому добавляли 5% фотоинициатора (880337 от SICPA). Под действием ультрафиолетового света фотоинициатор инициирует химическую реакцию путем генерации активных частиц - свободных радикалов. Они запускают цепную реакцию связывания олигомеров и мономеров композиции.
Здесь также было хорошо заметно явление обратимой триболюминесценции (синего цвета в исходном состоянии и желтого под действием трения).
Наконец, тестируют матрицу, известную как "прозрачная белая" для металлографской печати. Это матрица обозначается как 9SL0020S в компании SICPA.
Четыре соединения, отвечающие приведенной выше формуле, тестируют при различных концентрациях.
2
3
В каждом случае наблюдается триболюминесценция с хорошим контрастом между исходной флуоресценцией (синяя или зеленая) и флуоресценцией после трения (желтая). При комнатной температуре возврат в исходное состояние происходит быстро. При содержании 5% масс. триболюминесценция соединения I или I отчетливо наблюдается при использовании толщины краски более 20 микрометров. При 10-20 мкм интенсивность исходной флуоресценции низка, но явление триболюминесценции по-прежнему хорошо заметно.
2
3
При содержании 3% масс. триболюминесценция соединения I или I отчетливо наблюдается при толщине краски 25 мкм или более. При 15-25 мкм, триболюминесценция очевидна, но с низкой интенсивностью исходной флуоресценции.
2
3
При содержании 1% масс. триболюминесценция соединения I или I отчетливо наблюдается при толщине краски 40 мкм или более. При 20-40 мкм триболюминесценция очевидна, но с низкой интенсивностью исходной флуоресценции.
Это показывает, что соединение может быть использовано в небольшом количестве в используемой в настоящее время краске при стандартной толщине.
Вышеуказанное соединение также подходит для введения в защищенный документ, например в бумажную массу, когда этим документом является банкнота, или в пластиковый материал, когда это, например, удостоверение личности.
Некоторые примеры осуществления будут описаны далее со ссылкой на чертежи.
Фиг.1A-1C иллюстрируют первый вариант осуществления, в котором документ по изобретению состоит из банкноты D.
Как показано на фигуре 1A, эта банкнота включает защитный элемент 1, состоящий в данном случае из зоны 2 в форме овального контура, отпечатанного в виде области, которая, как вариант, может быть ажурной. Отпечатанный в этой зоне методом трафаретной печати или металлографской печати рисунок 3 здесь воспроизводит номинальную стоимость банкноты, в данном случае число "100".
В этом варианте осуществления и зона 2, и рисунок 3 обладают идентичным цветом C1 в спектре видимого света. Это соответствует ситуации на фиг.1a, на которой рисунок 3 незаметен или едва заметен. При люминесцентном освещении эта зона 2 и рисунок 3 светятся одним и тем же цветом или светом с по существу идентичным оттенком, например синего цвета (обозначен на фигуре C2). При продолжающемся люминесцентном освещении трение защитного элемента 1 заостренным инструментом будет вызывать изменение флуоресценции рисунка 3, показывая значение "100" другим цветом флуоресценции C3, например желтым.
В варианте осуществления, соответствующем фиг.2A, защитный элемент 1 включает зону 2, отпечатанную в форме области, которая, как вариант, может быть ажурной. Эта зона имеет цвет C1 в спектре видимого света.
Рисунок 3, который здесь также представляет значение "100", отпечатан на зоне 2 трафаретной или металлографской печатью, и его цвет С2 отличается от цвета зоны 2. В этих условиях рисунок 3 виден невооруженным глазом.
Когда защитный элемент освещается люминесцентным освещением, зона 2 и рисунок 3 излучают один и тот же цвет С3, например синий. Эта ситуация соответствует фиг.2В. При продолжении люминесцентного освещения трение защитного элемента 1 заостренным инструментом вызывает изменение флуоресценции рисунка 3, проявляя значение "100" в другом С4 цвете, например желтом (см. фиг.2C).
Что касается фиг.3A и 3B, то они относятся к банкнотам того же общего типа, что и представленные выше. Однако эта банкнота включает абразивную текстурированную область 5 бумаги, краску или, в другом варианте, пластиковый элемент, добавленный в бумагу, который, как вариант, может быть прозрачной частью. Эта абразивная текстурированная область получена, например, металлографским сухим тиснением.
В спектре видимого света, как показано на фиг.3A, зона 2 и ее рисунок (не различимый здесь, соответственно) имеют одинаковый цвет.
Однако когда абразивную текстурированную область 5 отгибают назад на зону 2 и трут, рисунок 3 банкноты проявляется в результате изменения цвета его флуоресценции.
Этот рисунок 3 может, например, включать последовательность цифр, которые можно сравнить, например, с номером банкноты, который обозначен как 6, отпечатанным на той же стороне, что и рисунок 3.
Что касается фиг.4A и 4B, то, как и в предыдущем варианте осуществления, они иллюстрируют абразивную текстурированную область 5 на прозрачной части 4 банкноты.
Текстурированная область имеет форму цифры "0".
Также в зоне 2 находятся три рисунка 3, 3', 3”, которые совместно образуют цифру "100", рисунок 3' включает цифру "0", сформированную из триболюминесцентной краски, в отличие от рисунков 3 и 3”.
Таким образом, как показано на фиг.4 В, как только часть 4 накладывается на рисунок 3' и к текстурированной зоне 5 прикладывают трение, это вызывает флуоресценцию, цвет которой может быть идентичен цвету рисунков 3 и 3”, как показано на фиг.4C.
Наконец, что касается фиг.5A-5C, то они относятся к рисунку 3, который имеет две смежные области 30 и 31, первая из которых отпечатана флуоресцентной краской, а вторая - триболюминесцентной краской.
При освещении видимым светом весь рисунок виден равномерно. Но, как показано на фиг.5B, при люминесцентном освещении цвет областей 30 и 31 различен. Когда область 31 скребут заостренным инструментом, его цвет флуоресценции изменяется и становится идентичным цвету области 30. Это ситуация 5C.
В другом варианте осуществления каждая из двух областей 30 и 31 может быть отпечатана триболюминесцентной краской, что дает идентичные цвета флуоресценции, но различные цвета после трения.
Различные исследования, проведенные заявителем, показывают, что особенно подходящее значение длины волны ультрафиолетового света, вызывающего люминесценцию используемых соединений, составляет 365 нм. Длина волны 254 нм также может быть использована, но с менее выраженной люминесценцией описанного соединения.
Триболюминесцентное соединение может быть включено в бумажную массу, используемую для изготовления защищенного документа таким образом, что последний может быть, разумеется, по меньшей мере частично изготовлен из бумаги или на основе бумаги.
Другой способ, который может быть использован для прикрепления триболюминесцентного соединения к документу, включает сначала горячее нанесение ее на пленку для переноса, например путем нанесения покрытия или методом обычной печати, а затем перемещение и прикрепление этой пленки к указанному документу.
Также можно создать защищенный документ по настоящему изобретению с третьим уровнем аутентификации. Для этой цели можно интегрировать в композиции (краска или лак) в дополнение к триболюминесцентному соединению еще и индикаторный элемент третьего уровня, например имеющий определенные характеристики излучения, которое может быть обнаружено устройством для автоматической детекции.
Наконец, триболюминесцентное соединение может быть включено в композицию, совместимую с цифровыми средствами печати (струйной, например), для целей персонализации документа.