ОПТИЧЕСКИ ПЕРЕМЕННЫЕ ЗАЩИТНЫЕ НИТИ И ЛЕНТЫ
OPTICALLY VARIABLE PROTECTIVE THREAD AND TAPE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области защиты ценных документов и товаров от подделки и нелегального воспроизведения. В частности, настоящее изобретение относится к защитным нитям или лентам, находящимся в или на ценных документах, и к ценным документам, содержащим указанные защитные нити или ленты.
Уровень техники
В условиях постоянно повышающегося качества цветного фотокопирования и печати с целью защиты важных документов типа банкнот, банковских карточек, акций, векселей, транспортных билетов или проездных карт, акцизных марок и товарных бирок от подделки, фальсификации или нелегального воспроизведения принято использовать в этих документах различные средства защиты. К типичным примерам таких средств защиты относятся нити или ленты, окна, волокна, плашки, чешуйки, переводные изображения, голограммы, водяные знаки, защитные краски, содержащие оптически переменные пигменты, магнитные или намагничиваемые тонкопленочно-интерференционные пигменты, частицы с интерференционным покрытием, термохромные пигменты, фотохромные пигменты, люминесцентные, ИК-поглощающие, УФ-поглощающие или магнитные соединения.
Заделанные в субстрат защитные нити известны специалистам в данной области как надежные средства защиты ценных документов типа банкнот от подделки. Они рассмотрены в патентах US 0,964,014; US 4,652,015; US 5,068,008; US 5,324,079; WO 90/08367; WO 92/11142; WO 96/04143; WO 96/39685; WO 98/19866; EP-A 0021350; EP-A 0185396; EP-A 0303725; EP-A 0319157; EP-A 0518740; EP-A 0608078; EP-A 0636431 и EP-A 1498545, а также в цитируемых там ссылках. Защитная нить - это металлическое или пластиковое волокно, которое вводится в субстрат, служащий для печатания ценных документов типа банкнот, в процессе его изготовления. Защитные нити или ленты содержат особые защитные элементы, служащие для проверки людьми или машинами подлинности ценного документа, в частности банкноты. К подходящим для указанного применения защитным элементам относятся, например (но не исключительно), металлизация, оптически переменные соединения, люминесцентные соединения, микротексты и магнитные признаки.
С целью защиты ценных документов типа банкнот от подделывания в или на указанных документах было предложено использовать оптически переменные защитные нити или ленты, меняющие свой оттенок или цвет при изменении угла зрения. Защита от подделывания основана на заметной для наблюдателя разнице в цвете, обеспечиваемой оптически переменными защитными элементами и зависящей от угла или направления наблюдения.
Публикация WO 2004/048120 относится к защитным элементам, включающим как минимум два смежных участка, один из которых покрыт оптически переменным, а второй - постоянным по отражающим свойствам материалом. Предложенный защитный элемент включает зоны без этих материалов, образующие различимые визуально графические метки, буквы, цифры и т.п.
Публикация US 2007/0241553 относится к защитным элементам, обеспечивающим безопасность ценных изделий, включающим оптически переменный слой, цветовое впечатление от которого зависит от угла зрения, и частично перекрывающий его слой полупрозрачной краски, причем цветовое впечатление от оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от покрывающей его полупрозрачной краски при определенных условиях наблюдения.
Публикация WO 2007/042865 относится к защитным элементам, включающим как минимум два смежных участка с идентичной или различной оптически переменной окраской. Защитный элемент несет на себе графическую метку, которая пересекает, не прерываясь, границу участков с переменной окраской, т.е. находится на них обоих, сохраняя идеально ровный контур.
Публикация US 2011/0095518 относится к защитным элементам, обеспечивающим безопасность ценных изделий, включающим оптически переменный слой, цветовое впечатление от которого зависит от угла зрения, и постоянный по цвету слой, включающий слой краски и слой металла. Оптически переменный и постоянный по цвету слои перекрываются в определенной области, причем по крайней мере один из этих слоев представлен и за пределами области перекрывания. Цветовые впечатления от перекрывающихся слоев и слоя вне области перекрывания совпадают друг с другом при рассматривании под определенным углом зрения.
Патент ЕР-А 2465701 относится к защитным элементам, обеспечивающим безопасность ценных изделий, включающим оптически переменный слой, цветовое впечатление от которого зависит от угла зрения, первый постоянный по цветовому впечатлению участок, второй постоянный по другому цветовому впечатлению участок и отличительную метку. Оптически переменный слой и два постоянных по цветовому впечатлению участка перекрываются в некоторой области, причем при определенном угле зрения цветовое впечатление от оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого участка, а при ином определенном угле зрения - с цветовым впечатлением от второго участка.
Публикация WO 2011/107527 относится к нитям или лентам, составляющим отвержденное покрытие, содержащее ориентированные магнитные или намагничиваемые частицы, в частности оптически переменные магнитные или намагничиваемые пигментные частицы, причем их указанная ориентация несет графическую информацию.
Сохраняется потребность в более сложных защитных нитях или лентах, которые снизили бы уязвимость для подделывания (нелегального воспроизведения) ценных документов с указанными защитными нитями или лентами.
Раскрытие изобретения
Ниже описаны и заявлены защитные нити или ленты и процессы их изготовления, причем данные нити или ленты включают:
i) первый оптически переменный слой, обеспечивающий первое зависящее от угла зрения цветовое впечатление, образованный оптически переменным составом, содержащим несколько оптически переменных пигментов;
ii) второй оптически переменный слой, обеспечивающий второе зависящее от угла зрения цветовое впечатление, образованный оптически переменным составом, содержащим несколько оптически переменных пигментов;
iii) первый хроматически постоянный слой, цвет которого совпадает с цветовым впечатлением от первого или второго оптически переменного слоя под первым углом зрения;
iv) второй хроматически постоянный слой, цвет которого совпадает с цветовым впечатлением от первого или второго оптически переменного слоя под вторым углом зрения; и
v) субстрат,
причем первое цветовое впечатление отличается от второго цветового впечатления,
причем первый и второй оптически переменные слои либо содержат один или более разрывов в форме знаков или состоят из знаков, полученных с использованием оптически переменных составов,
причем первый оптически переменный слой нанесен поверх первого и/или второго хроматически постоянного слоя, а второй оптически переменный слой - поверх первого и/или второго хроматически постоянного слоя,
причем первый и второй хроматически постоянные слои нанесены смежно друг к другу, и
причем первый оптически переменный слой, второй оптически переменный слой первый хроматически постоянный слой и второй хроматически постоянный слой видны с одной и той же стороны защитной нити или ленты.
Кроме того, описаны и заявлены защитные субстраты, выбираемые из группы, включающей бумаги, полимеры и их сочетания, содержащие указанную защитную нить или ленту, а также процесс изготовления таких защитных субстратов.
Кроме того, описаны и заявлены способы применения защитной нити или ленты для обеспечения безопасности ценных документов от контрафакции или подделывания, а также ценные документы с защитными нитями или лентами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1-10 схематически представлены виды сверху защитных нитей и лент по настоящему изобретению, соответствующие нескольким приведенным для примера вариантам осуществления.
Осуществление изобретения
Для интерпретации значения используемых в описании изобретения и приводимых в формуле изобретения терминов следует пользоваться следующими определениями.
Существительные в единственном числе, если не сопровождаются указательными местоимениями типа «этот» или «данный», могут относиться и к нескольким объектам.
Термины «примерно», «приблизительно», «около» означают здесь, что подразумеваемое количество может совпадать с указанным или находится рядом с указанным. Говоря точнее, это означает, что если использовать величину, отличающуюся от указанной на 5% в любую сторону, результат будет эквивалентен с точки зрения настоящего изобретения.
Сочетание «и/или» означает здесь, что речь идет либо обо всех указанных объектах, либо лишь об одном из них. Например, «А и/или В» означает «только А или только В, или и А, и В».
Термин «состав» относится здесь к любой композиции, которая способна образовывать покрытие на твердом субстрате и может наноситься предпочтительно, но не исключительно, печатным способом.
Термин «знаки» означает здесь несплошной слой, такой как узоры, образующий, например (но не исключительно), символы, буквенно-цифровые обозначения, буквы, цифры, слова, логотипы, рисунки.
Нить или лента представляет собой продолговатый защитный элемент. Понятие «продолговатый» означает, что продольный размер этого элемента более чем в два раза больше поперечного. Ширина, т.е. поперечный размер защитной нити или ленты по настоящему изобретению, составляет предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 30 мм, а предпочтительнее примерно от 0,5 до примерно 5 мм. Предпочтительно, чтобы у защитной нити или ленты по настоящему изобретению толщина составляла от примерно 10 до примерно 60 мкм.
Термин «пигмент» понимается здесь в соответствии с определением, приводимом в стандартах DIN 55943:1993-11 и DINEN 971-1:1996-09. Пигменты - это порошкообразные или хлопьевидные материалы, которые, в отличие от красителей, не растворимы в окружающей среде.
«Совпадение» по цвету означает здесь, что два цветовых впечатления кажутся по существу одинаковыми.
Оптически переменные элементы известны в области защиты печатных изделий. Оптически переменные (называемые также гониохроматическими) элементы, цвет которых зависит от угла зрения или падения света, используются для защиты банкнот или других ценных документов от подделки и/или нелегального воспроизведения с помощью широко доступного цветосканирующего, печатного и копировального офисного оборудования.
Защитная нить или лента по настоящему изобретению сочетает в себе разные по цвету области, которые при определенных условиях наблюдения кажутся очень сходными или идентичными, а при ином наклоне защитной нити или ленты выглядят разными, что снижает уязвимость включающего их объекта к подделке или нелегальному воспроизведению.
Первый описанный здесь оптически переменный слой дает первое отличающееся цветовое впечатление при изменении угла зрения, а второй описанный здесь оптически переменный слой дает второе отличающееся цветовое впечатление при изменении угла зрения, причем первое и второе отличающиеся цветовые впечатления не одинаковы. «Отличающееся цветовое впечатление» означает, что при различных углах зрения оно отличается от исходного как минимум одним параметром по системе CIELAB (1976), предпочтительно отличается значениями «а*» или «b*» или отличается значениями «а*» и «b*».
К примеру, первый оптически переменный слой демонстрирует при смене угла зрения (например, с острого на прямой) переход от цветового впечатления ЦВ1 (например, пурпурного (magenta)) к цветовому впечатлению ЦВ2 (зеленому), а второй оптически переменный слой демонстрирует при такой же смене угла зрения переход от цветового впечатления ЦВ3 (зеленого) к цветовому впечатлению ЦВ4 (пурпурному), причем для невооруженного глаза ЦВ1 выглядит очень сходным с ЦВ4 или даже идентичным ему, а ЦВ2 - очень сходным с ЦВ3 или даже идентичным ему. «Острый угол» зрения означает угол примерно 0 ± примерно 15° относительно плоскости защитной нити или ленты, а «прямой угол» зрения (известный в данной области также как фронтальный взгляд) означает угол примерно 90 ± примерно 15° относительно плоскости защитной нити или ленты.
Первый и второй оптически переменные слои и первый и второй хроматически постоянные слои подобраны таким образом, что, например, по крайней мере на части защитной нити или ленты по настоящему изобретению:
a1) при определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
а2) при том же, что и в a1), определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
а3) при другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
а4) при том же, что и в а3), другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны;
или
б1) при определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
б2) при том же, что и в б1), определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
б3) при другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
б4) при том же, что и в б3), другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны;
или
в1) при определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
в2) при том же, что и в в1), определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
в3) при другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя,
в4) при том же, что и в в3), другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя;
или
г1) при определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
г2) при том же, что и в г1), определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
г3) при другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя,
г4) при том же, что и в г3), другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя;
или
д1) при определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
д2) при том же, что и в д1), определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя,
д3) при другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя,
д4) при том же, что и в д3), другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны;
или
e1) при определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя,
е2) при том же, что и в e1), определенном угле зрения (например, остром) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от второго хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
е3) при другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от первого оптически переменного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого хроматически постоянного слоя, т.е. цветовые впечатления от этих слоев у наблюдателя в принципе идентичны,
е4) при том же, что и в е3), другом определенном угле зрения (например, прямом) цветовое впечатление от второго оптически переменного слоя не совпадает с цветовыми впечатлениями ни от первого, ни от второго хроматически постоянного слоя.
Первый угол зрения, под которым цвет первого хроматически постоянного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого или второго оптически переменного слоя, может совпадать или не совпадать со вторым углом зрения, под которым цвет второго хроматически постоянного слоя совпадает с цветовым впечатлением от первого или второго оптически переменного слоя.
Первый и второй оптически переменные слои и первый и второй хроматически постоянные слои одновременно видны с одной и той же стороны защитной нити или ленты.
Защитная нить или лента по настоящему изобретению содержит первый оптически переменный слой из оптически переменного состава и второй оптически переменный слой из оптически переменного состава, который отличается от состава первого оптически переменного слоя. Первый оптически переменный слой нанесен на первый и/или второй хроматически постоянный слой, а второй оптически переменный слой нанесен на первый и/или второй хроматически постоянный слой.
Описываемые здесь оптически переменные составы содержат связующее и несколько оптически переменных пигментов. Предпочтительно, чтобы по крайней мере некоторые из них были представлены тонкопленочно-интерференционными пигментами, магнитными тонкопленочно-интерференционными пигментами, частицами с интерференционным покрытием, холестерическими жидкокристаллическими пигментами и их смесями. Основы оптически переменных составов первого и второго оптически переменных слоев могут быть одинаковыми или различными по типам оптически переменных пигментов. Например, первый оптически переменный слой образован составом, содержащим несколько тонкопленочно-интерференционных пигментов, а второй оптически переменный слой образован составом, содержащим несколько магнитных тонкопленочно-интерференционных пигментов.
2
2
2
2
2
Подходящие тонкопленочно-интерференционные пигменты с оптически переменными характеристиками известны специалистам в данной области и описаны в патентах US 4,705,300; US 4,705,356; US 4,721,271; US 5,084,351; US 5,214,530; US 5,281,480; US 5,383,995; US 5,569,535; US 5,571,624 и в родственным им документах. Когда по крайней мере некоторые из оптически переменных пигментов представлены тонкопленочно-интерференционными пигментами, предпочтительно, чтобы эти пигменты включали многослойную структуру Фабри-Перо типа отражатель/диэлектрик/поглотитель, а предпочтительнее многослойную структуру Фабри-Перо типа поглотитель/диэлектрик/отражатель/диэлектрик/поглотитель, причем поглощающие слои частично пропускают и частично отражают, диэлектрические слои пропускают, а отражающий слой отражает падающий свет. Предпочтительно, чтобы отражающий слой выбирался из группы, содержащей металлы, металлические сплавы и их сочетания, предпочтительно выбранные из группы, включающей отражающие металлы, отражающие металлические сплавы и их сочетания, а предпочтительнее выбранные из группы, включающей алюминий (Al), хром (Cr), никель (Ni) и их смеси, а еще предпочтительнее был из алюминия (Al). Предпочтительно, чтобы диэлектрические слои выбирались независимо из группы, включающей фторид магния (MgF), диоксид кремния (SiO) и их смеси, а предпочтительнее были из фторида магния (MgF). Предпочтительно, чтобы поглощающие слои выбирались независимо из группы, включающей хром (Cr), никель (Ni), их металлические сплавы и смеси, а предпочтительнее были из хрома (Cr). Когда по крайней мере некоторые из оптически переменных пиментов представлены тонкопленочно-интерференционными пигментами, особенно предпочтительно, чтобы тонкослойно-интерференционные пигменты включали многослойную структуру Фабри-Перо типа поглотитель/диэлектрик/отражатель/диэлектрик/поглотитель, состоящую из слоев Cr/MgF/Al/MgF/Cr.
2
2
2
2
2
Подходящие магнитные тонкопленочно-интерференционные пигменты с оптически переменными характеристиками известны специалистам в данной области и описаны в документах US 4,838,648; WO 02/073250; EP-A 686675; WO 03/00801; US 6,838,166; WO 2007/131833 и родственных им документах. Поскольку их магнитные свойства делают их пригодными для машинного считывания, составы, содержащие магнитные тонкопленочно-интерференционные пигменты, можно выявить, например, с помощью специальных магнитодетекторов. Таким образом, составы, содержащие магнитные тонкопленочно-интерференционные пигменты, можно использовать как инструмент для опознания защитных нитей и лент. Когда как минимум некоторые из оптически переменных пигментов представлены магнитными тонкопленочно-интерференционными пигментами, предпочтительно, чтобы эти тонкопленочно-интерференционные пигменты включали пятислойную структуру Фабри-Перо типа поглотитель/диэлектрик/отражатель/диэлектрик/поглотитель, в которой отражатель и/или поглотитель также является магнитным слоем, и/или семислойную структуру Фабри-Перо типа поглотитель/диэлектрик/отражатель/магнетик/отражатель/диэлектрик/поглотитель, например по патенту US 4,838,648, причем указанная семислойная структура предпочтительнее. Предпочтительно, чтобы описанные здесь отражающие слои выбирались из группы, включающей металлы, металлические сплавы и их сочетания, предпочтительно выбранные из группы, включающей отражающие металлы, отражающие металлические сплавы и их сочетания, а предпочтительнее выбранные из группы, включающей алюминий (Al), хром (Cr), никель (Ni) и их смеси, а еще предпочтительнее были из алюминия (Al). Предпочтительно, чтобы диэлектрические слои выбирались независимо из группы, включающей фторид магния (MgF), диоксид кремния (SiO) и их смеси, а предпочтительнее были из фторида магния (MgF). Предпочтительно, чтобы поглощающие слои выбирались независимо из группы, включающей хром (Cr), никель (Ni), их металлические сплавы и смеси, а предпочтительнее были из хрома (Cr). Предпочтительно, чтобы магнитный слой выбирался из группы, включающей никель (Ni), железо (Fe), кобальт (Co) и их смеси. Когда как минимум некоторые из оптически переменных пигментов являются магнитными тонкопленочно-интерференционными пигментами, особенно предпочтительно, чтобы эти магнитные тонкопленочно-интерференционные пигменты включали семислойную структуру Фабри-Перо типа поглотитель/диэлектрик/отражатель/магнетик/отражатель/диэлектрик/поглотитель, состоящую из слоев Cr/MgF/Al/Ni/Al/MgF/Cr.
Описываемые здесь простые и магнитные тонкопленочно-интерференционные пигменты обычно получают путем вакуумного напыления необходимых слоев на подложку. После нанесения нужного их числа эта слоистая структура отделяется от подложки либо путем растворения в адекватном растворителе некоего подстилающего слоя, либо механическим способом. Полученный в результате материал измельчают до хлопьев, которые затем дробят, размалывают или подвергают любой аналогичной обработке. Конечный продукт представлен плоскими хлопьями с ломаными краями, неправильной формой и различными соотношениями сторон.
Можно использовать и другие магнитные цветопеременные пигменты, включая асимметричные магнитные тонкослойно-интерференционные пигменты, магнитные жидкокристаллические пигменты или содержащие магнитные материалы частицы с интерференционным покрытием.
Описываемые здесь магнитные интерференционные пигменты, включаемые в оптически переменный состав, после его нанесения перед сушкой или отверждением могут быть ориентированы путем воздействия подходящим внешним магнитным полем с последующей фиксацией нового расположения при затвердевании нанесенного состава. Оборудование и технология для ориентирования магнитных частиц в покрывающем составе и соответствующие комбинированные процессы печати/магнитной ориентации предложены в документах US 2,418,419; US 2,570,856; US 3,791,8644; DE-A 2006848; US 3,676,273; US 5,364,689; US 6,103,361; US 2004/0051297; US 2004/0009309; EP-A 0710508; WO 02/090002; WO 03/000801; WO 2005/002866 и US 2002.0160194.
2
2
3
2
Подходящие частицы с интерференционным покрытием включают, например, структуры, состоящие из субстрата, выбираемого из группы, включающей металлическую сердцевину из титана, серебра, алюминия, меди, хрома, железа, германия, молибдена, титана и никеля, покрытых одним или более слоями из оксидов металлов, а также структуры, состоящие из сердцевины, изготовленной из синтетических или натуральных слюд, других слоистых силикатов (например, талька, каолина и серицита), стекол (например, боросиликатных), диоксида кремния (SiO), оксида алюминия (AlO), оксида титана (TiO), графитов и их смесей, покрытых одним или более слоями из оксидов металлов (например, оксидов титана, циркония, олова, хрома, никеля, меди и железа), причем указанные выше структуры описаны, например, в статье Chem. Rev. 99 (1999), G. Pfaff & P. Reynders, pp. 1963-1981 и документе WO 2008/083894. Типичные примеры таких частиц с интерференционным покрытием включают, например, сердцевину из оксида кремния, покрытую одним или более слоями, состоящими из оксида титана, оксида олова и/или оксида железа; сердцевину из натуральной или синтетической слюды, покрытую одним или более слоями, состоящими из оксида титана, оксида кремния и/или оксида железа, в частности сердцевину из слюды, покрытой чередующимися слоями оксида кремния и оксида титана; боросиликатную сердцевину, покрытую одним или более слоями, состоящими из оксида титана, оксида кремния и/или оксида олова; сердцевину из оксида титана, покрытую одним или более слоями, состоящими из оксида железа, оксида-гидроксида железа, оксида хрома, оксида меди, оксида церия, оксида алюминия, оксида кремния, ванадата висмута, титаната никеля, титаната кобальта и/или оксида олова, легированного сурьмой, фтором или индием; сердцевину из оксида алюминия, покрытую одним или более слоями, состоящими из оксида титана и/или оксида железа.
Жидкие кристаллы в холестерической фазе демонстрируют упорядоченность молекулярного строения в форме спиральной сверхструктуры, перпендикулярной продольной оси молекул. Такая спиральная суперструктура лежит в основе периодической модуляции коэффициента преломления по всей толще жидкокристаллического материала, что, в свою очередь, приводит к избирательному пропусканию/отражению света в зависимости от длины волны (эффект интерференционного фильтра). Холестерические жидкокристаллические полимеры можно получить, подвергая одно или несколько поперечно-сшиваемых веществ (нематических соединений) с хиральной фазой выравниванию и ориентации. Особая ситуация спиральной молекулярной суперструктуры дает холестерические жидкокристаллические материалы, способные отражать поляризованный по кругу световой компонент с определенным диапазоном длин волн. Этот диапазон можно подбирать, в частности, воздействуя на такие факторы, как температура и концентрация растворителей, меняя природу хиральных компонентов и соотношение нематических и хиральных соединений. Поперечное сшивание под влиянием УФ-излучения стабилизирует его в заданном состоянии, фиксируя желательную спиральную форму, так что цвет получаемых холестерических жидкокристаллических материалов перестает зависеть от таких внешних факторов, как температура. Потом холестерические жидкокристаллические материалы можно оформлять в виде холестерических жидкокристаллических пигментов, измельчая полимер до частиц желаемого размера. Примеры пленок и пигментов из холестерических жидкокристаллических материалов и их получения приводятся в патентах US 5,211,877; US 5,362,315; US 6,423,246; EP-A 1213338; EP-A 1046692 и EP-A 0601483, соответствующее содержание которых включено сюда посредством ссылок.
Описываемые здесь оптически переменные слои либо содержат один или более разрывов в форме знаков, т.е. свободные от материала слоя зоны в форме знаков, либо состоят из знаков, образованных описываемыми здесь оптически переменными составами. Иными словами, описываемые здесь оптически переменные слои образуют негативные или позитивные элементы в форме знаков. Термин «знаки» означает здесь несплошной слой, подобный узорам, образующий, например (но не только) символы, буквенно-цифровые обозначения, буквы, цифры, слова, логотипы, рисунки. Термин «негативный элемент» означает свободные от материала зоны в сплошном, по большей части, слое. Фиг. 1А иллюстрирует защитную нить или ленту по настоящему изобретению с первым (1) и вторым (2) оптически переменными слоями, содержащими разрывы в форме знаков (3), через которые с той же стороны защитной нити или ленты видны первый (4) и второй (5) хроматически постоянные слои. Фиг. 1В и 1С иллюстрируют защитную нить или ленту по настоящему изобретению с первым (8) и вторым (9) оптически переменными слоями, образующими знаки (10) на первом (6) и втором (7) хроматически постоянных слоях. Фиг. 1А и 1В иллюстрируют защитные нити или ленты, на которых оптически переменные слои примыкают друг к другу, а фиг. 1С - защитную нить или ленту, на которой эти слои друг к друг не примыкают.
Как известно специалистам в данной области, ингредиенты, включаемые в состав для нанесения на субстрат, и физические свойства указанного состава определяются природой процесса, используемого для перенесения состава на субстрат. Соответственно, связующее, вводимое в описываемый здесь оптически переменный состав, обычно выбирают из известных в данной области с учетом процесса покрытия или печати, используемого для нанесения этого состава и выбранного способа отверждения. Термин «отверждение» означает процессы затвердевания, сушки, химического изменения или полимеризации нанесенного состава, в результате чего он становится неотделимым от покрытой им поверхности. Как указывается ниже, описываемые здесь оптически переменные составы предпочтительно наносить на поверхность печатным способом, выбираемым из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию.
Описываемые здесь первый и второй оптически переменные составы могут быть составами, которые отверждаются облучением, высушиваются термически или любым их сочетанием.
По одному из аспектов настоящего изобретения описываемые здесь оптически переменные составы являются термически высушиваемыми. Такие составы содержат воду или растворители, которые испаряются под действием горячего воздуха, инфракрасного излучения или сочетания этих факторов.
Некоторые типичные примеры термически высушиваемых составов включают в себя полимеры, в том числе простые и сложные полиэфиры, поливинилхлориды, сополимеры винилхлорида, нитроцеллюлозы, ацетобутират или ацетопропионат целлюлозы, полималеинаты, полиамиды, полиолефины, полиуретаны, функционализированные полиуретаны (например, карбоксилированные полиуретаны), полиуретан-алкидные смолы, полиуретан-(мет)акрилатные смолы, уретан-(мет)акрилатные смолы, стирол-(мет)акрилатные смолы или их смеси. Термины «(мет)акрилат» и «(мет)акриловый» в контексте настоящего описания относятся к акрилату или метакрилату, а также к акриловым или метакриловым соединениям.
Термин «состав на основе растворителя» означает здесь состав, жидкая среда которого по существу состоит из одного или нескольких органических растворителей. Некоторые примеры таких растворителей включают спирты (включая метанол, этанол, изопропанол, н-пропанол, этоксипропанол, н-бутанол, втор-бутанол, трет-бутанол, изобутанол, 2-этилгексанол и их смеси); многоатомные спирты (включая глицерин, 1,2-пентандиаол, 1,2,6-гексантриол и их смеси); сложные эфиры (включая этилацетат, н-пропилацетат, н-бутилацетат и их смеси); карбонаты (включая диметилкарбонат, диэтилкарбонат, ди-н-бутилкарбонат, 1,2-этиленкарбонат, 1,2-пропиленкарбонат, 1,3-пропиленкарбонат и их смеси); ароматические соединения (включая толуол, ксилол и их смеси); кетоны и кетоноспирты (включая ацетон, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон, диацетоновый спирт и их смеси); амиды (включая диметилформамид, диметилацетамид и их смеси); алифатические или циклоалифатические углеводороды; хлорированные углеводороды (включая дихлорметан); азотсодержащие гетероциклы (включая N-метил-2-пирролидон, 1,3-диметил-2-имидазолидон и их смеси); простые эфиры (включая диэтиловый эфир, тетрагидрофуран, диоксан и их смеси); алкиловые эфиры многоатомных спиртов (включая 2-метоксиэтанол, 1-метоксипропан-2-ол и их смеси); алкиленгликоли, алкилентиогликоли, полиалкиленгликоли или полиалкилентиогликоли (включая этиленгликоль и полиэтиленгликоли типа диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, тетраэтиленгликоля, пропиленгликоль и полипропиленгликоли типа дипропиленгликоля и трипропиленгликоля, бутиленгликоль, тиодигликоль, гексиленгликоль и их смеси); нитрилы (включая ацетонитрил, пропионитрил и их смеси) и серосодержащие соединения (включая диметилсульфоксид, сульфолан и их смеси). Предпочтительно выбирать один или более органических растворителей, выбранных из группы, включающей спирты, сложные эфиры и их смеси.
По одному из аспектов настоящего изобретения описываемые здесь оптически переменные составы представлены составами, которые отверждаются облучением. Отверждаемые облучением составы могут отверждаться ультрафиолетом и видимым светом (ниже они называются УФ-Вид-отверждаемыми) или электронным пучком (ниже они называются ЭП). Отверждаемые облучением составы известны в данной области и описаны в стандартных пособиях типа серии «Chemistry & Technology of UV & ЕВ Formulation for Coatings, Inks & Paints», опубликованной в 7 томах в 1997-1998 гг. издательством John Wiley & Sons в ассоциации с фирмой SITA Technology Limited. По одному из вариантов настоящего изобретения описанные здесь оптически переменные составы представлены УФ-Вид-отверждаемыми оптически переменными составами. Преимущество УФ-Вид-отверждения заключается в очень быстром отверждении, что существенно сокращает время изготовления защитных нитей и лент, а также ценных документов с указанными защитными нитями и лентами. Предпочтительно, чтобы связующее описываемых здесь УФ-Вид-отверждаемых оптически переменных составов получалось из олигомеров (известных в данной области также как преполимеры), выбираемых из группы, включающей радикально-отверждаемые соединения, катионно-отверждаемые соединения и их смеси. Катионно-отверждаемые соединения отверждаются катионными механизмами, состоящими из активации энергией одного или более фотоинициаторов, высвобождающих катионы, например кислот, что в свою очередь запускает полимеризацию, дающую связующее. Радикально-отверждаемые соединения отверждаются радикальными механизмами, состоящими из активации энергией одного или более фотоинициаторов, высвобождающих свободные радикалы, что в свою очередь запускает полимеризацию, дающую связующее. Предпочтительно, чтобы связующее описываемых здесь УФ-Вид-отверждаемых составов получалось из олигомеров, выбираемых из группы, включающей олигомерные (мет)акрилаты, виниловые эфиры, пропениловые эфиры, циклические эфиры типа эпоксидов, оксетанов, тетрагидрофуранов, лактонов, циклические тиоэфиры, виниловые и пропениловые тиоэфиры, гидроксилсодержащие соединения и их смеси. Предпочтительнее получать связующее УФ-Вид-отверждаемого оптически переменного состава из группы, включающей олигомерные (мет)акрилаты, виниловые эфиры, пропениловые эфиры, циклические эфиры типа эпоксидов, оксетанов, тетрагидрофуранов, лактонов и их смеси.
По одному из вариантов настоящего изобретения связующее описываемых здесь УФ-Вид-отверждаемых оптически переменных составов получают из радикально-отверждаемых соединений, выбираемых из (мет)акрилатов, предпочтительно из группы, включающей эпокси(мет)акрилаты, (мет)акрилированные масла, сложные полиэфирные (мет)акрилаты, алифатические или ароматические уретан(мет)акрилаты, силикон(мет)акрилаты, амино(мет)акрилаты, акриловые (мет)акрилаты и их смеси. Термин «(мет)акрилат» в контексте настоящего изобретения включает акрилат и соответствующий метакрилат. Связующее описываемого здесь УФ-Вид-отверждаемого оптически переменного состава можно получить с добавкой виниловых эфиров и/или мономерных акрилатов, например триметилолпропантриакрилата (ТМПТА), пентаэритритолтриакрилата (ПТА), трипропиленгликольдиакрилата (ТПГДА), дипропиленгликольдиакрилата (ДПГДА), гександиолдиакрилата (ГДДА) и их полиэтоксилированных эквивалентов, например полиэтоксилированного ТМПТА, полиэтоксилированного ПТА, полиэтоксилированного ТПГДА, полиэтоксилированного ДПГДА и полиэтоксилированного ГДДА.
По другому варианту настоящего изобретения связующее описываемых здесь УФ-Вид-отверждаемых оптически переменных составов получают из катионно-отверждаемых соединений, выбираемых из группы, включающей виниловые эфиры, пропениловые эфиры, циклические эфиры типа эпоксидов, оксетанов, тетрагидрофуранов, лактонов, циклические тиоэфиры, виниловые и пропениловые тиоэфиры, гидроксилсодержащие соединения и их смеси, а предпочтительно из группы, включающей виниловые эфиры, пропениловые эфиры, циклические эфиры типа эпоксидов, оксетанов, тетрагидрофуранов, лактонов и их смеси. Типичными примерами эпоксидов являются (не исключительно) глицидиловые эфиры, бета-метилглицидиловые эфиры алифатических или циклоалифатических диолов или полиолов, глицидиловые эфиры дифенолов и полифенолов, глицидиловые эфиры полиоксифенолов, 1,4-бутандиолдиглицидиловые эфиры фенолформальдегидного новолака, резорцинолдиглицидиловые эфиры, алкилглицидиловые эфиры, глицидиловые эфиры, включая сополимеры акриловых эфиров (например, стиролглицидилметакрилат или метилметакрилатглицидилакрилат), полифункциональные жидкие или твердые новолаковые глицидилэфирные смолы, полиглицидиловые и поли(бета-метилглицидиловые) эфиры, поли(N-глицидиловые) соединения, поли(S-глицидиловые соединения, эпоксидные смолы, в которых глицидиловые или бета-метилглицидиловые группы связаны с гетероатомами различного типа, глицидиловые эфиры карбоновых и поликарбоновых кислот, монооксид лимонена, эпоксидированное соевое масло, эпоксидные смолы бис-фенола-А и бис-фенола-F. Примеры подходящих эпоксидов предложены в заявке ЕР-В 2125713. Подходящие примеры ароматических, алифатических или циклоалифатических виниловых эфиров включают (не исключительно) соединения с как минимум одной, предпочтительно с как минимум двумя винилэфирными группами в молекуле. Примерами виниловых эфиров являются (не исключительно) триэтиленгликольдивиниловый эфир, 1,4-циклогександиметанолдивиниловый эфир, 4-гидроксибутилвиниловый эфир, пропениловый эфир пропиленкарбоната, додецилвиниловый эфир, трет-бутилвиниловый эфир, трет-амилвиниловый эфир, циклогексилвиниловый эфир, 2-этилгексилвиниловый эфир, этиленгликольмоновиниловый эфир, бутандиолмоновиниловый эфир, гександиолмоновиниловый эфир, 1,4-циклогександиметанолмоновиниловый эфир, диэтиленгликольмоновиниловый эфир, этиленгликольдивиниловый эфир, этиленгликольбутилвиниловый эфир, бутан-1,4-диолдивиниловый эфир, гександиолдивиниловый эфир, диэтиленгликольдивиниловый эфир, триэтиленгликольдивиниловый эфир, триэтиленгликольметилвиниловый эфир, тетраэтиленгликольдивиниловый эфир, плюриол-Е-200-дивиниловый эфир, политетрагидрофурандивиниловый эфир-290, триметилолпропантривиниловый эфир, дипропиленгликольдивиниловый эфир, октадецилвиниловый эфир, метиловый эфир (4-циклогексилметиленоксиэтен)-глутаровой кислоты и эфир (4-бутоксиэтен)-изофталевой кислоты. К примерам гидроксилсодержащих соединений относятся (но не исключительно) сложные полиэфиры полиолов, в частности поликапролактоны или полиадипатполиолы, гликоли и простые полиэфиры полиолов, касторовое масло, гидроксифункциональные виниловые и акриловые смолы, сложные эфиры целлюлозы, в частности ее ацетат-бутират, и феноксидные смолы. Другие примеры подходящих катионно-отверждаемых соединений приводятся в патентах ЕР-В 2125713 и ЕР-В 0119425.
По альтернативному варианту связующее описываемых здесь УФ-Вид-отверждаемых оптически переменных составов является гибридным, получаемым из смеси радикально- и катионно-отверждаемых соединений типа описанных выше.
УФ-Вид-отверждение мономеров, олигомеров или преполимеров может требовать присутствия одного или более фотоинициаторов и осуществляться различными способами. Как известно специалистам в данной области, один или более фотоинициаторов выбирают по их спектрам поглощения, которые должны совпадать со спектром испускания источника излучения. В зависимости от мономеров, олигомеров или преполимеров, используемых для получения связующего описываемых здесь УФ-Вид-отверждаемых оптически переменных составов, могут использоваться разные фотоинициаторы. Подходящие примеры свободнорадикальных фотоинициаторов известны специалистам в данной области и включают (но не исключительно) ацетофеноны, бензофеноны, альфа-аминокетоны, альфа-гидроксикетоны, фосфиноксиды, производные фосфиноксидов и бензилдиметилкетали. Подходящие примеры катионных фотоинициаторов также известны специалистам в данной области и включают (не исключительно) ониевые соли, в частности органические иодониевые (включая диарилиодониевые), оксониевые (включая триарилоксониевые) и сульфониевые (включая триарилсульфониевые) соли. Другие примеры полезных фотоинициаторов можно найти в стандартных пособиях типа «Chemistry & Technology of UV & ЕВ Formulation for Coatings», Inks & Paints», том III, «Photoinitiators for Fee Radical Cationic and Anionic Polymerization)), 2-е издание, J.V. Crivello & Dietliker под редакцией G. Bradley, опубликованного в 1998 г. издательством John Wiley & Sons в ассоциации с фирмой SITA Technology Limited. Возможно, для повышения эффективности отверждения полезно использовать вместе с одним или более фотоинициаторами фотосенсибилизатор. К типичным примерам подходящих фотосенсибилизаторов относятся (но не исключительно) изопропил-тиоксантон (ИТК), 1-хлор-2-пропокси-тиоксантон (ХПТК), 2-хлор-тиоксантон (ХТК), 2,4-диэтилтиоксантон (ДЭТК) и их смеси. Один или более фотоинициаторов, включаемых в УФ-Вид-отверждаемые оптически переменные составы, предпочтительно составляют по весу от примерно 0,1 до примерно 20% общего веса этих составов, а предпочтительнее примерно от 1 до примерно 15% общего веса этих составов.
Описываемые здесь оптически переменные составы могут также содержать одну или более присадок, включая (но не исключительно) соединения и материалы, которые используются для коррекции физических, реологических и химических параметров состава, в частности его вязкости (например, растворители и ПАВ), консистенции (например, антиосаждающие агенты, наполнители и пластификаторы), вспениваемость (например, пеногасящие агенты), смазывающие свойства (воска), УФ-стабильность (фотосенсибилизаторы и фотостабилизаторы), адгезивность и т.д. Описываемые здесь присадки могут присутствовать в предлагаемых здесь оптически переменных составах в количествах и формах, известных в данной области, в том числе в форме так называемых наноматериалов, когда по крайней мере один из промеров этих частиц соответствует диапазону 1-1000 нм.
По альтернативному варианту можно использовать двояко стабилизируемые составы, требующие сочетания термической сушки с лучевым отверждением. Обычно такие составы сходны с отверждаемыми облучением, но включают летучий компонент, представленный водой или растворителем. Этот летучий компонент сначала испаряют с помощью горячего воздуха или ИК-сушки, после чего процесс отверждения завершается УФ-обработкой.
Описываемые здесь оптически переменные составы можно получать путем диспергирования или смешивания нескольких описываемых здесь оптически переменных пигментов и одной или более присадок, если они используются, в присутствии описываемого здесь связующего с образованием жидких красок. К составу можно добавить один или более фотоинициаторов на этапе диспергирования или смешивания всех прочих ингредиентов или на более позднем этапе, например после образования жидких красок.
2
3
В противоположность оптически переменному слою, демонстрирующему различные цвета или цветовые впечатления при изменении угла зрения, описываемые здесь хроматически постоянные слои не меняют своего цвета или цветового впечатления в зависимости от угла зрения. Первый и второй хроматически постоянные слои расположены смежно друг другу. Понятие «смежно» означает, что первый и второй хроматически постоянные слои непосредственно между собой контактируют. Описываемые здесь хроматически постоянные слои можно нанести постоянным по цвету составом. Постоянные по цвету составы обычно содержат несколько неорганических или органических пигментов или их смеси. Типичными примерами неорганических пигментов являются (не исключительно) C.I. Желтый Пигмент 12, C.I. Желтый Пигмент 42, C.I. Желтый Пигмент 93, 109, C.I. Желтый Пигмент 110, C.I. Желтый Пигмент 147, C.I. Желтый Пигмент 173, C.I. Оранжевый Пигмент 34, C.I. Оранжевый Пигмент 48, C.I. Оранжевый Пигмент 49, C.I. Оранжевый Пигмент 61, C.I. Оранжевый Пигмент 71, C.I. Оранжевый Пигмент 73, C.I. Красный Пигмент 9, C.I. Красный Пигмент 22, С.I. Красный Пигмент 23, С.I. Красный Пигмент 67, С.I. Красный Пигмент 122, С.I. Красный Пигмент 144, С.I. Красный Пигмент 146, С.I. Красный Пигмент 170, С.I. Красный Пигмент 177, С.I. Красный Пигмент 179, С.I. Красный Пигмент 185, С.I. Красный Пигмент 202, С.I. Красный Пигмент 224, С.I. Красный Пигмент 242, С.I. Красный Пигмент 254, С.I. Красный Пигмент 264, С.I. Коричневый Пигмент 23, С.I. Синий Пигмент 15, С.I. Синий Пигмент 15:3, С.I. Синий Пигмент 60, С.I. Фиолетовый Пигмент 19, С.I. Фиолетовый Пигмент 23, С.I. Фиолетовый Пигмент 32, С.I. Фиолетовый Пигмент 37, С.I. Зеленый Пигмент 7, С.I. Зеленый Пигмент 36, С.I. Черный Пигмент 7, С.I. Черный Пигмент 11, оксиды металлов, желтая сурьма, хромат свинца, хромат-сульфат свинца, молибдат свинца, синий ультрамарин, синий кобальт, синий марганец, зеленый оксид хрома, зеленый гидратированный оксид хрома, зеленый кобальт и сульфиды металлов, включая сульфид церия или кадмия, сульфоселениды кадмия, феррит цинка, ванадат висмута, прусская синь, FeO, черный уголь и смешанные оксиды металлов. Типичными примерами органических пигментов являются (не исключительно) азокрасители, азометиновые, метановые, антрахиноновые, фталоцианиновые, периноновые, периленовые, дикетопирролопирроловые, тиоиндиговые, тиазининдиговые, диоксазиновые, иминоизоиндолиновые, иминоизоиндолиноновые, хинакридоновые, флавантроновые, индантроновые, антрапиримидиновые и хинофталоновые красители. В сочетании с описываемыми здесь неорганическими и органическими пигментами можно использовать и другие пигменты, например радужные или металлические.
По одному из вариантов настоящего изобретения второй хроматически постоянный слой нанесен в одной или более зон перекрывания поверх первого хроматически постоянного слоя, причем одна или более зон перекрывания частично или полностью распространяются на всю ширину защитной нити или ленты по настоящему изобретению, т.е. пересекают ее в поперечном направлении. По альтернативному варианту первый хроматически постоянный слой может быть нанесен в одной или более зон перекрывания поверх второго хроматически постоянного слоя, причем одна или более зон перекрывания частично или полностью распространяются на всю ширину защитной нити или ленты по настоящему изобретению, т.е. пересекают ее в поперечном направлении. Часть первого хроматически постоянного слоя перекрывается вторым хроматически постоянным слоем таким образом, что оба хроматически постоянных слоя видны на верхней поверхности защитной нити или ленты по настоящему изобретению (т.е. на поверхности с оптически переменными слоями) через один или более разрывов, образующих знаки в первом и втором оптически переменных слоях или через зоны без оптически переменных составов за пределами знаков, образуемых оптически переменными составами. По альтернативному варианту часть второго хроматически постоянного слоя перекрывается первым хроматически постоянным слоем так, как описано выше. Как проиллюстрировано для примера фиг. 2, часть первого (А) (или, альтернативно, второго) хроматически постоянного слоя может непрерывно перекрываться вторым (В) (или, альтернативно, первым) хроматически постоянным слоем вдоль защитной нити или ленты по настоящему изобретению.
Как проиллюстрировано для примера фиг. 3, часть первого (А) (или, альтернативно, второго) хроматически постоянного слоя может прерывисто перекрываться вторым (В) (или, альтернативно, первым) хроматически постоянным слоем, так что образуются чередующиеся по цвету участки. По видимой длине, т.е. видимому продольному промеру, участки с первым (d1) и вторым (d2) хроматически постоянными слоями могут быть равны, сходны между собой или различны вдоль всей защитной нити или ленты по настоящему изобретению.
Как проиллюстрировано для примера фиг. 4, второй (В) (или, альтернативно, первый) хроматически постоянный слой может прерывисто наноситься на первый (А) (или, альтернативно, второй) хроматически постоянный слой так, что образует на нем определенный узор, например из кругов, прямоугольников или иных знаков, которые полностью или частично соответствуют ширине защитной нити или ленты по настоящему изобретении.
По другому его варианту первый и второй хроматически постоянные слои расположены бок о бок так, что контактируют как минимум по одной линии. Как проиллюстрировано для примера фиг. 5, первый (А) и второй (В) хроматически постоянные слои могут располагаться бок о бок вдоль всей защитной нити или ленты по настоящему изобретению. Такое расположение может быть непрерывным или прерывистым.
Как проиллюстрировано для примера фиг. 6, первый (А) и второй (В) хроматически постоянные слои могут наноситься бок о бок чередующимися по цвету поперечными участками вдоль защитной нити или ленты по настоящему изобретению. По видимой длине, т.е. видимому продольному промеру, участки с первым (d3) и вторым (d4) хроматически постоянными слоями могут быть равны, сходны между собой или различны вдоль всей защитной нити или ленты по настоящему изобретению.
Как проиллюстрировано для примера фиг. 7, второй (В) (или, альтернативно, первый) хроматически постоянный слой может прерывисто прилегать к первому (или, альтернативно, второму) хроматически постоянному слою так, что образует на нем определенный узор, например из кругов, прямоугольников или иных знаков, которые полностью или частично соответствуют ширине защитной нити или ленты по настоящему изобретении.
По одному из вариантов настоящего изобретения, который проиллюстрирован для примера фиг. 8-10, описываемые здесь первый и второй оптически переменные слои могут не быть смежными друг другу. Как показано для примера на фиг. 8, такие первый (А) и второй (В) оптически переменные слои могут располагаться непрерывно вдоль всей длины защитной нити или ленты по настоящему изобретению. Как показано для примера на фиг. 9 и 10, такие первый (А) и второй (В) оптически переменные слои могут располагаться вдоль длины защитной нити или ленты по настоящему изобретению прерывисто. В случае прерывистого расположения вдоль длины защитной нити или ленты по настоящему изобретению первый и/или второй оптически переменные слои могут образовывать определенный узор, например из кругов, прямоугольников или иных знаков, которые полностью или частично соответствуют ширине защитной нити или ленты по настоящему изобретении. В этих примерах последовательности первого и второго оптически переменных слоев вдоль длины защитной нити или ленты по настоящему изобретению могут быть регулярными или нерегулярными.
По другому варианту настоящего изобретения описанные здесь первый и второй оптически переменные слои могут быть смежными друг другу.
По аналогии со строением хроматически постоянных слоев, представленных на фиг. 2-6, если А на них соответствует первому оптически переменному слою, а В - второму оптически переменному слою или, альтернативно, А соответствует второму, а В - первому оптически переменному слою, эти оптически переменные слои могут располагаться по-разному, лишь бы каждый из них включал один или более разрывов в форме знаков или состоял из знаков, нанесенных оптически переменными составами, так что первый и второй хроматически постоянные слои видны одновременно с оптически переменными на одной из сторон защитной нити или ленты.
Второй оптически переменный слой (В) может быть нанесен в одной или более зон перекрывания поверх первого оптически постоянного слоя, причем одна или более зон перекрывания частично или полностью распространяются на всю ширину защитной нити или ленты по настоящему изобретению, т.е. пересекают ее в поперечном направлении. По альтернативному варианту первый оптически переменный слой может быть нанесен в одной или более зон перекрывания поверх второго оптически переменного слоя, причем одна или более зон перекрывания частично или полностью распространяются на всю ширину защитной нити или ленты по настоящему изобретению, т.е. пересекают ее в поперечном направлении. Часть первого оптически переменного слоя (А) перекрывается вторым оптически переменным слоем (В) таким образом, что оба оптически переменных слоя видны на верхней поверхности защитной нити или ленты по настоящему изобретению. По альтернативному варианту часть второго оптически переменного слоя перекрывается первым оптически переменным слоем так, как описано выше. Как показано на фиг. 2 для хроматически постоянных слоев, часть первого (А) (или, альтернативно, второго) оптически переменного слоя может непрерывно перекрываться вторым (В) (или, альтернативно, первым) оптически переменным слоем вдоль защитной нити или ленты по настоящему изобретению.
Как проиллюстрировано для примера фиг. 3 для хроматически постоянных слоев, часть первого (А) (или, альтернативно, второго) оптически переменного слоя может прерывисто перекрываться вторым (В) (или, альтернативно, первым) оптически переменным слоем, так что образуются чередующиеся по цвету участки. По видимой длине, т.е. видимому продольному промеру, участки с первым (d1) и вторым (d2) оптически переменными слоями могут быть равны, сходны между собой или различны вдоль всей защитной нити или ленты по настоящему изобретению.
Как проиллюстрировано для примера фиг. 4 для хроматически постоянных слоев, второй (В) (или, альтернативно, первый) оптически переменный слой может прерывисто наноситься на первый (А) (или, альтернативно, второй) оптически переменный слой так, что образует на нем определенный узор, например из кругов, прямоугольников или иных знаков, которые полностью или частично соответствуют ширине защитной нити или ленты по настоящему изобретении.
По другому его варианту первый и второй оптически переменные слои расположены бок о бок так, что контактируют как минимум по одной линии. Как проиллюстрировано для примера фиг. 5 для хроматически постоянных слоев, первый (А) и второй (В) оптически переменные слои могут непрерывно или прерывисто располагаться бок о бок вдоль всей защитной нити или ленты по настоящему изобретению.
Как проиллюстрировано для примера фиг. 6 для хроматически постоянных слоев, первый (А) и второй (В) оптически переменные слои могут наноситься бок о бок чередующимися по цвету поперечными участками вдоль защитной нити или ленты по настоящему изобретению. По видимой длине, т.е. видимому продольному промеру, участки с первым (d3) и вторым (d4) оптически переменными слоями могут быть равны, сходны между собой или различны вдоль всей защитной нити или ленты по настоящему изобретению.
Учитывая, что оба оптически переменных и оба хроматически постоянных слоя одновременно видны с одной стороны защитной нити или ленты по настоящему изобретению, первый и/или второй оптически переменный слои включают один или более разрывов в форме знаков или, альтернативно, первый и/или второй оптически переменные слои представлены знаками из соответствующего оптически переменного материала или, альтернативно, один из оптически переменных слоев включает один или более разрывов в форме знаков, а другой представлен знаками из соответствующего оптически переменного материала.
Любой вариант или пример, проиллюстрированный фиг. 2-6 для первого и второго хроматически постоянных слоев, может сочетаться с любым вариантом или примером, проиллюстрированным фиг. 2-10 для первого и второго оптически переменных слоев.
Защитная нить или лента по настоящему изобретению содержит субстрат. Предпочтительно выбирать его из группы, включающей пластики (полимеры), композитные материалы, металлы, металлизированные материалы и их смеси. Типичными примерами полимерных (пластиковых) субстратов являются полиолефины типа полиэтилена и полипропилена, полиамиды, сложные полиэфиры типа полиэтилентерефталата (ПЭТ), поли-1,4-бутилентерефталата (ПБТ), полиэтилен-2,4-нафталата (ПЭН) и поливинилхлоридов (ПВХ). Типичными примерами композитных материалов являются (не исключительно) многослойные структуры (ламинаты) из бумаги или как минимум одного пластикового (полимерного) материала вроде указанных выше. Типичными примерами металлов являются (не исключительно) алюминий (Al), хром (Cr), медь (Cu), золото (Au), железо (Fe), никель (Ni), серебро (Ag), их сочетания или сплавы двух или более перечисленных выше металлов. Типичными примерами металлизированных материалов являются (не исключительно) пластики (полимеры) с непрерывно или прерывисто нанесенным на их поверхность металлом, например из приведенного выше списка. Металлизация указанного материала может проводиться способами непрерывного или прерывистого электроосаждения, вакуумного осаждения или напыления. Обычно толщина металлического слоя составляет от примерно 1 до примерно 100 нанометров (нм). По альтернативному варианту субстрат может быть ламинированной структурой, состоящей из двух наложенных друг на друга слоев, между которыми находится защитный элемент и/или металлизация.
Описываемые здесь металлизированные материалы могут нести на поверхности рельеф в форме выпуклой дифракционной структуры.
Описываемые здесь металлизированные материалы могут включать деметаллизированные участки, образующие знаки в виде негативов (прозрачного текста) или позитивов. Предпочтительно, чтобы деметаллизированные участки, особенно в виде негативов, совпадали по расположению со свободными от материала областями (одним или более разрывами или одной или более зонами вокруг знаков из описываемых здесь оптически переменных материалов) первого и второго оптически переменных слоев. Деметаллизированные участки можно получить способами, известными специалистам в данной области, например химическим травлением, лазерным травлением или смывкой.
Чтобы повысить износо- и грязестойкость или изменить оптический глянец или эстетические свойства защитной нити или ленты по настоящему изобретению эта нить или лента может также нести один или более защитных слоев поверх первого и второго оптически переменных слоев. Один или более защитных слоев, если они присутствуют, могут быть непрерывными или прерывистыми.
Защитная нить или лента по настоящему изобретению может также нести один или более дополнительных слоев, выбираемых предпочтительно из группы, включающей адгезивные слои, лаки, машинно-считываемые слои, маскирующие слои и их сочетания. Один или более дополнительных слоев, если они присутствуют, могут быть непрерывными или прерывистыми.
Защитная нить или лента по настоящему изобретению может нести один или более адгезивных слоев на по крайней мере одной поверхности указанной защитной нити или ленты, чтобы обеспечивать прилипание к субстрату ценного документа после включения этой нити или ленты в данный субстрат или нанесения на него.
Чтобы облегчить автоматическую проверку подлинности защитной нити или ленты по настоящему изобретению или ценного документа с указанной нитью или лентой аппаратом для такой проверки, например банкоматом, нить или лента по настоящему изобретению может нести один или более машинно-считываемых слоев. Если один или более таких слоев присутствуют, предпочтительно наличие в них машинно-считываемого материала, выбранного из группы, включающей магнитные, люминесцентные, электропроводящие, ИК-поглощающие материалы и их смеси. Термин «машинно-считываемый материал» означает здесь материал, содержащий как минимум одну отличительную особенность, не заметную невооруженным глазом, но позволяющую установить подлинность слоя с данным материалом или включающего указанный слой изделия с помощью специального устройства для такой проверки.
Чтобы еще более усложнить подделку (нелегальное воспроизведение) защитной нити или ленты по настоящему изобретению, может оказаться полезным добавление одного или более маскирующих слоев, которые скрывали бы любую информацию, заключенную в защитной нити или ленте, например любую информацию, относящуюся к одному или более машинно-считываемым слоям, описанным выше. Например, различимую на глаз магнитную или иную машинно-считываемую информацию легче подделать, поскольку потенциальный злоумышленник способен определить наличие и/или размещение такой информации. Если магнитная или иная машинно-считываемая информация не глаз не различима, у злоумышленника нет мотивации для ее воспроизведения, а в результате подделка оказывается неудачной, т.е. нелегально воспроизведение легко обнаруживается. Таким образом, защитная нить или лента по настоящему изобретению может нести один или более маскирующих слоев. Типичными их примерами являются (но не исключительно) алюминиевые, черные, белые, непрозрачные цветные и металлизированные слои или их сочетания.
Защитные нити или ленты по настоящему изобретению особенно хорошо подходят для защиты от контрафакции или подделки ценного документа. Таким образом, настоящее изобретение относится к использованию защитных нитей или лент по настоящему изобретению для защиты ценного документа, содержащего указанные защитные нити и ленты, от контрафакции или подделки. Кроме того, настоящее изобретение относится к ценному документу, содержащему защитную нить или ленту по настоящему изобретению.
Ценные документы обычно защищены несколькими защитными элементами, выбираемыми из различных областей технологии, изготовленными разными производителями и включенными в различные составляющие части ценного документа. Чтобы воспроизвести защиту ценного документа, злоумышленнику потребовалось бы достать все используемые для нее материалы и получить доступ ко всем технологическим процессам их применения, а это не является легко решаемой задачей.
Примерами ценных документов являются (не исключительно) ценные бумаги и ценные коммерческие материалы. К типичным примерам ценных бумаг относятся (без ограничений) банкноты, банковские карточки, акции, векселя, облигации, транспортные и входные билеты, чеки, ваучеры, гербовые и акцизные марки, контракты, свидетельства, паспорта, удостоверения, визы, пропуска, Термин «ценные коммерческие материалы» относится к упаковочным материалам, особенно применяемым в фармацевтической, косметической, электронной и пищевой отраслях, которые могут содержать один или более защитных элементов, гарантирующих подлинность содержимого упаковки, например лекарств. Примерами таких упаковочных материалов являются (не исключительно) бирки типа подтверждающих подлинность или нетронутость товара и печати. Предпочтительно, чтобы ценные бумаги по настоящему изобретению выбирались из группы, включающей банкноты, идентификационные документы типа паспортов, карточек, удостоверений, и т.п., а предпочтительнее были банкнотами.
Ниже описываются также процессы изготовления защитных нитей или лент по настоящему изобретению, а также получаемые в результате защитные нити или ленты. Защитные нити или ленты по настоящему изобретению можно изготовить в ходе процесса, включающего следующие этапы:
а) нанесение, предпочтительно печатным способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, первого описанного здесь хроматически постоянного слоя на описанный здесь субстрат,
б) нанесение, предпочтительно печатным способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, второго описанного здесь хроматически постоянного слоя на структуру, полученную на этапе а),
в) нанесение описанного здесь оптически переменного состава так, чтобы он дал первый оптически переменный слой, на структуру, полученную на этапе б), способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, либо с оставлением одного или более разрывов в форме знаков, либо с образованием знаков из оптически переменного состава,
г) нанесение описанного здесь оптически переменного состава так, чтобы он дал второй оптически переменный слой, на структуру, полученную на этапе в), способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, либо с оставлением одного или более разрывов в форме знаков, либо с образованием знаков из оптически переменного состава, причем оптически переменный состав на этапе г) отличается от оптически переменного состава на этапе в),
д) необязательное нанесение второго субстрата на структуру, полученную на этапе г), и
е) необязательное нанесение термоадгезивного слоя на одну или обе стороны структуры, полученной на этапе д).
По альтернативному варианту защитные нити или ленты по настоящему изобретению можно изготовить в ходе процесса, включающего следующие этапы:
а) нанесение описанного здесь оптически переменного состава так, чтобы он дал первый оптически переменный слой, на субстрат способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, либо с оставлением одного или более разрывов в форме знаков, либо с образованием знаков из оптически переменного состава,
б) нанесение описанного здесь оптически переменного состава так, чтобы он дал второй оптически переменный слой, на структуру, полученную на этапе а), способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, с оставлением одного или более разрывов в форме знаков или с образованием знаков из оптически переменного состава, причем оптически переменный состав на этапе б) отличается от оптически переменного состава на этапе а),
в) нанесение, предпочтительно печатным способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, первого описанного здесь хроматически постоянного слоя на структуру, полученную на этапе б),
г) нанесение, предпочтительно печатным способом, выбранным из группы, включающей ротационную глубокую печать, трафаретную печать и флексографию, второго описанного здесь хроматически постоянного слоя на структуру, полученную на этапе в),
д) необязательное нанесение второго субстрата на структуру, полученную на этапе г), и
е) необязательное нанесение термоадгезивного слоя на одну или обе стороны структуры, полученной на этапе д).
Можно использовать альтернативные последовательности этапов нанесения хроматически постоянных и оптически переменных составов при условии, что: i) первый оптически переменный слой наносится поверх первого и/или второго хроматически постоянного слоя; ii) второй оптически переменный слой наносится поверх первого и/или второго хроматически постоянного слоя; iii) первый хроматически постоянный слой расположен смежно второму хроматически постоянному слою; и iv) оба хроматически постоянных и оба оптически переменных слоя одновременно видны с одной и той же стороны описанной выше защитной нити или ленты.
Как известно специалистам в данной области, ротационная глубокая печать означает печатный процесс, описанный, например, в «Handbook of printing media», Helmut Kipphan, Springer Edition, c. 48. При ротационной глубокой печати элементы изображения гравируют на поверхности цилиндра. Промежуточные (пробельные) зоны находятся на постоянном исходном уровне. Перед печатанием вся печатная форма (печатные и пробельные элементы) заливается типографской краской. Потом с пробельных элементов она удаляется специальным скребком (ракелем) и остается только в углублениях. Изображение переносится из углублений на субстрат с помощью давления (обычно в диапазоне 2-4 бар) и сил адгезии между субстратом и типографской краской. Ротационная глубокая печать не относится к металлографии (глубокой печати с плоских стальных пластин), при которой используется, например, другой тип типографской краски.
При флексографии предпочтительно использовать систему с ракелем (предпочтительно камерным), анилоксовым валиком и гибкими печатными формами (флексоформами) на формном цилиндре. Преимущество анилоксового валика - наличие в нем мелких ячеек, объем и частота которых определяют расход наносимой краски. Ракель, прилегающий к анилоксовому валику, соскабливает с него избыток краски сразу же после ее нанесения. Анилоксовый валик переносит краску на флексоформу, которая переносит эту краску на субстрат. Специфический дизайн можно получить, используя особую фотополимерную форму. На формном цилиндре закрепляют печатную форму из полимерных (эластомерных) материалов. Используются в основном фотополимеры в виде гибких пластин, иногда - бесшовного рукава. Фотополимерные пластины изготовлены из светочувствительных полимеров, отверждаемых ультрафиолетом (УФ). Раскроенные до нужного размера, они помещаются в УФ-облучающую установку. Сначала полностью облучают одну сторону флексоформы, чтобы отвердить ее основание. Потом флексоформу переворачивают, накладывают на неотвержденную сторону трафарет с негативом изображения, после чего ее тоже облучают УФ. Это отверждает фотополимер в местах, соответствующих печатным элементам. Затем флексоформу обрабатывают, чтобы удалить с нее неотвержденный фотополимер, на месте которого остаются понижения поверхности пластины. Затем ее высушивают и снова облучают УФ для окончательного полного отверждения. Изготовление печатных форм для флексографии описано в работе Printing Technology, J.M. Adams & P.A. Dolin, Delmar Thomson Learning, 5-е издание, c. 359-360.
Трафаретная печать (шелкография) - это процесс, при котором типографская краска переносится на субстрат через шаблон, носителем которого служит туго натянутая на раму тонкая сетка из шелка, синтетических волокон или металлической проволоки. Поры сетки закупоривают в пробельных зонах и оставляют открытыми на месте печатных элементов, получая трафаретную печатную форму. Трафаретная печать может быть плоской и ротационной. В ходе печатания на печатную форму наносится типографская краска, по которой затем ведут ракелем так, что она продавливается сквозь открытые поры сетки и переносится на субстрат, прижатый к противоположной стороне трафарета. Этот способ печати описан, например, в работах The Printing ink manual, R.H. Leach & R.J. Pierce, Springer Edition, 5-е издание, c. 58-62 и Printing Technology, J.M. Adams & P.A. Dolin, Delmar Thomson Learning, 5-е издание, c. 293-328.
Как известно специалистам в данной области, после нанесения печатного материала на поверхность (например, субстрата из уже затвердевшего или отвержденного материала) следует этап затвердевания или отверждения печатного материала. Его подвергают сушке или полимеризации описанными выше способами, например УФ-Вид-отверждению, термической сушке или их сочетанию.
Следующий этап, заключающийся в нарезании защитных нитей или лент по настоящему изобретению, может приводить к получению защитных нитей или лент с шириной, т.е. поперечным размером предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 30 мм, а предпочтительнее от примерно 0,5 мм до примерно 5 мм.
Описывается также способ изготовления защищенных субстратов и получаемые в результате защищаемые субстраты. Защищенные субстраты по настоящему изобретению можно изготовить способом, включающим этап по крайней мере частичного заделывания в него описанной здесь защитной нити или ленты или этап закрепления описанной здесь защитной нити или ленты на поверхности защищаемого субстрата.
Защитная нить или лента по настоящему изобретению может заделываться в толщу или закрепляться на поверхности защищаемого субстрата, в частности бумаги или полимеров, используемых для изготовления ценных документов типа описанных выше, обеспечивая устойчивость защищаемого субстрата в отношении подделки или нелегального воспроизведения. Защитная нить или лента по настоящему изобретению может заделываться в защищаемый субстрат ныряющим способом или располагаться целиком на его поверхности. Когда защищаемым субстратом является бумага, защитная нить или лента по настоящему изобретению может по крайней мере частично заделываться в его толщу во время производства способами, широко применяемыми в бумажной промышленности. Например, защитная нить или лента по настоящему изобретению может запрессовываться внутрь влажной бумажной массы, когда она еще мягкая и рыхлая, в результате чего защитная нить или лента оказывается полностью погруженной в готовую защищенную бумагу. Защитная нить или лента по настоящему изобретению может также подаваться в листоотливную цилиндровую бумагоделательную машину, ванново-цилиндровую машину или аналогичную машину известного типа, что ведет к частичному заделыванию внутрь готовой бумаги защитной нити или ленты (т.е. к ее ныряющему типу).
По альтернативному варианту защитная нить или лента по настоящему изобретению может находиться полностью на поверхности защищаемого субстрата, т.е. переноситься на него. В этом случае защитная нить или лента по настоящему изобретению может закрепляться на поверхности защищаемого субстрата любым известным способом, например (не исключительно) путем нанесения на поверхность защитной нити или ленты клея, действующего при надавливании или активируемого нагреванием, или с помощью термического переноса.