Содержащий два металла защитный элемент с прозрачным рисунком
PROTECTIVE ELEMENT CONTAINING TWO METALS WITH TRANSPARENT PATTERN

Изобретение относится к защитному элементу, который может иметь форму нитей, полос или наклеек, и который применяют в связи с банкнотами, официальными или неофициальными документами, например, такими как паспорта, удостоверения личности, банковские и кредитные карты, чеки, ценные бумаги, купоны, ваучеры, билеты, упаковки или т.п. Обеспечение указанных документов защитными элементами повышает их защиту от подделок.
Защитные элементы обычно обладают различными характеристиками или так называемыми защитными признаками, которые можно распознать путем визуального осмотра, например, изменениями цвета, голографическими изображениями, символами, рисунками, в особенности которые могут принимать различный вид в зависимости от угла и направления наблюдения невооруженным глазом. Это позволяет быстро и надежно определить подделку, не нуждаясь в каком-либо оборудовании. Таким образом, наблюдаемые эффекты должны быть ярко выражены, чтобы быстро распознать отсутствие оптического эффекта, что указывает на подделку. Конечно, защитные элементы должно быть очень трудно - если не невозможно - скопировать, для снижения возможности подделки.
Формирование изображений, которые видны в проходящем свете, путем обеспечения зазоров в металлическом слое на прозрачной основе, является легко распознаваемым защитным признаком и хорошо известно в уровне техники.
В свете вышесказанного, целью данного изобретения является обеспечение защитного элемента, который обладает повышенной защищенностью, а также обеспечение способа его изготовления.
Этой цели достигают посредством защитного элемента, имеющего отличительные особенности по п. 1 формулы изобретения, и способа, имеющего отличительные особенности по п. 12, 13 и 14, соответственно. Дополнительные предпочтительные аспекты данного изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с данным изобретением, защитный элемент включает прозрачную пленку; первый слой, включающий первый металл, расположенный на прозрачной пленке в виде первого рисунка; и второй слой, включающий второй металл, который обладает более основными свойствами, чем первый металл, расположенный поверх первого слоя в виде второго рисунка. Каждый из первого и второго рисунков составлен из металлических областей и областей, не содержащих металла. Не содержащие металла области второго рисунка перекрываются с не содержащими металла областями первого рисунка, а металлические области первого рисунка перекрываются с не содержащими металла областями второго рисунка.
Данное изобретение обеспечивает защитный элемент, имеющий по меньшей мере два защитных признака, которые можно визуально распознать невооруженным глазом. Одним из этих защитных признаков является рисунок, который виден в проходящем свете, то есть в свете, проходящем через защитный элемент. Вкратце, человек, держащий защитный элемент на просвет и рассматривающий сторону защитного элемента, которая обращена от источника света, будет видеть рисунок, состоящий из не содержащих металла (прозрачных) областей, который выглядит светлым на темной (непрозрачной) поверхности, образованной металлическими областями. Этот эффект будет получен независимо от того, какая сторона обращена к источнику света; его легко можно распознать (наблюдать) в проходящем свете, и он формирует первый защитный признак защитного элемента.
Кроме того, если защитный элемент рассматривают в отраженном свете (то есть и наблюдатель, и источник света находятся с одной стороны защитного элемента), то на стороне, на которую нанесены первый и второй слои, будут видны образованные этими двумя слоями изображения символов, рисунков или картинок, которые имеют иной вид из-за того, что они сформированы из других металлических материалов. В зависимости от угла наблюдения, условий освещения и конкретных металлов, составляющих первый и второй слой, оба слоя могут сливаться в один рисунок, то есть становиться нечеткими, или выглядеть резко отличающимися друг от друга, то есть изображать двухцветные символы, рисунки или картинки.
В одной из предпочтительных модификаций данного изобретения второй слой расположен на первом слое. Эта структура упрощает изготовление защитного элемента и повышает его прочность, так как металлические слои прилегают друг к другу.
Предпочтительно по меньшей мере один из указанных первого и второго слоев обладает голографической поверхностной структурой. Ее можно получить, покрывая соответствующим образом структурированную или модифицированную поверхность соответствующего слоя отражающим слоем, например, одним из вышеуказанных металлов, что обеспечивает голографический эффект, такой как изменяющиеся изображения и/или цвета и/или 3D-изображения и т.п., в зависимости от направления наблюдения. При такой структуре визуальное рассмотрение защитного элемента в проходящем свете будет давать изображение, состоящее из перемежающихся металлических областей и областей, не содержащих металла, которое можно наблюдать с обеих сторон защитного элемента. С другой стороны, визуальное наблюдение с одной стороны защитного элемента в отраженном свете будет давать голографический эффект. В результате к защитному элементу может быть добавлен дополнительный защитный признак.
Более предпочтительно по меньшей мере между металлическими областями первого слоя и прозрачной пленкой прокладывают по меньшей мере один прозрачный слой. Кроме того, этот по меньшей мере один прозрачный слой и сторона первого слоя, обращенная к прозрачному слою, имеют голографическую поверхностную структуру. В результате в отраженном свете голографический эффект можно наблюдать также и с другой стороны защитного элемента. Дополнительно, этот эффект может различаться в зависимости от рассматриваемой стороны защитного элемента, то есть передней поверхности (одна сторона) или задней поверхности (другая сторона).
В дополнительной предпочтительной модификации данного изобретения по меньшей мере части одного или обоих из первого и второго слоев покрывают изменяющим цвет слоем. Это добавляет защитному элементу еще один дополнительный защитный признак, который виден в отраженном свете.
Более предпочтительно защитный элемент включает и еще один дополнительный защитный признак, состоящий из магнитного материала, предпочтительно в металлических областях рисунков, или в виде отдельного магнитного слоя, который представляет собой пригодный для машинного считывания носитель информации.
Еще более предпочтительно между первым и вторым слоем прокладывают изолирующий слой, который электрически изолирует слои друг от друга. Этот изолирующий слой предотвращает контактную коррозию (гальваническую коррозию) из-за разницы нормальных потенциалов (стандартных потенциалов) различных металлов первого и второго слоя.
В еще более предпочтительной модификации обеспечивают непигментированное покрытие по меньшей мере на части по меньшей мере одного из первого и второго слоев, изменяющего цвет слоя и магнитного слоя. Прозрачное покрытие включает материалы, обладающие по меньшей мере одним эффектом, выбранным из флюоресцентного, люминесцентного и фосфоресцентного, таким образом добавляя защитному элементу еще один защитный признак.
Предпочтительно при обеспечении по меньшей мере одного прозрачного слоя, проложенного по меньшей мере между металлическими областями первого слоя и прозрачной пленкой, все вышеописанные дополнительные защитные признаки можно также наблюдать с задней стороны (с другой стороны) защитного элемента, если этот по меньшей мере один прозрачный слой представляет собой по меньшей мере один слой, выбранный из слоя, изменяющего цвет, магнитного слоя и слоя, обладающего по меньшей мере одним эффектом, выбранным из флюоресцентного, люминесцентного и фосфоресцентного. Таким образом, еще более увеличиваются возможности вариаций, то есть возможных комбинаций защитных признаков.
Предпочтительно защитный элемент снабжен защитным слоем, покрывающим по меньшей мере часть открытых участков внешней поверхности по меньшей мере одного из первого и второго слоев, непигментированного покрытия, магнитного слоя и слоя, изменяющего цвет.
Обычно защитный элемент должен быть стойким к условиям окружающей среды, например, к солнечному излучению, жидкостям и газам, к изменениям температуры, а также к чрезмерному износу из-за складывания, смятия, истирания и образования разрывов в течение длительных периодов времени. Выбирая различные материалы или композиции, предназначенные для использования в качестве защитного слоя, можно значительно увеличить срок службы защитного элемента.
Прозрачную пленку, на которой формируют первый слой, предпочтительно делают из пленки ПЭТ (полиэтилентерефталата), которая обладает высокой прозрачностью и является стабильной по форме и прочной.
Общая концепция способа изготовления защитного элемента включает стадии: обеспечения прозрачной пленки; формирования на прозрачной пленке первого слоя, включающего первый металл и имеющего первый рисунок из металлических областей и областей, не содержащих металла; формирования поверх первого слоя второго слоя из второго металла, который обладает более основными свойствами, чем первый металл; формирования слоя прозрачной маски на части второго слоя; и удаления части второго слоя, которая не защищена прозрачной маской, в ходе процесса деметаллизации, к которому обладающий более основными свойствами металл восприимчив в большей степени, чем более благородный первый металл.
Альтернативно, способ изготовления включает стадии: обеспечения прозрачной пленки; нанесения разделительного агента на части прозрачной пленки; покрытия прозрачной пленки и разделительного агента первым металлом; удаления нанесенного на разделительный агент первого металла таким образом, чтобы сформировать на прозрачной пленке первый слой, имеющий первый рисунок из металлических областей и областей, не содержащих металла; нанесения поверх первого металла и разделительного агента второго металла, который обладает более основными свойствами, чем первый металл; удаления второго металла, нанесенного на разделительный агент, таким образом, чтобы сформировать поверх первого слоя второй слой, имеющий второй рисунок из металлических областей и областей, не содержащих металла; формирования слоя прозрачной маски на части второго слоя; и удаления части второго слоя, которая не защищена прозрачной маской, в ходе процесса деметаллизации, к которому обладающий более основными свойствами металл восприимчив в большей степени, чем более благородный первый металл.
В качестве дополнительной альтернативы, способ изготовления защитного элемента включает стадии: обеспечения прозрачной пленки; формирования на прозрачной пленке первого слоя, включающего первый металл и имеющего первый рисунок из металлических областей и областей, не содержащих металла; формирования поверх первого слоя второго слоя из второго металла, который обладает более основными свойствами, чем первый металл; формирование слоя прозрачной маски на части второго слоя; и удаления части второго слоя, которая не защищена прозрачной маской, в ходе процесса деметаллизации, к которому обладающий более основными свойствами металл восприимчив в большей степени, чем более благородный первый металл. Второй слой можно сформировать посредством стадий нанесения по меньшей мере на частях первого слоя прозрачного, отверждаемого излучением покрытия, которое отталкивает металл; облучения покрытия через прозрачную пленку, используя первый рисунок в качестве маски; удаления с защитного элемента неотвержденной части покрытия после отверждения облучением; нанесения второго металла поверх первого слоя и отталкивающего металл покрытия; и удаления части второго металла, отталкиваемого отталкивающим металл покрытием. Альтернативно, второй слой можно сформировать посредством стадий нанесения прозрачного, приобретающего растворимость под действием облучения покрытия на по меньшей мере части первого слоя; нанесения второго металла поверх первого слоя и приобретающего растворимость под действием облучения покрытия; облучения покрытия через прозрачную пленку, используя первый рисунок в качестве маски; и удаления с защитного элемента ставшей растворимой части приобретающего растворимость под действием облучения покрытия и связанного с ней второго металла.
Вышеприведенные способы изготовления способны обеспечить защитный элемент по данному изобретению и обеспечить значительную гибкость процесса изготовления. В зависимости от материалов, которые применяют для изготовления защитного элемента, от желаемых свойств и качества защитного элемента, можно выбрать подходящий способ с учетом затрат на изготовление.
Предпочтительно каждый из способов изготовления включает, перед формированием первого слоя, по меньшей мере одну из стадий формирования по меньшей мере одного из прозрачного слоя, изменяющего цвет слоя, магнитного слоя и слоя непигментированного покрытия, включающего материалы, обладающие одним из эффектов, выбранных из флюоресцентного, люминесцентного и фосфоресцентного; формирования голографической поверхностной структуры на по меньшей мере одном прозрачном слое и на стороне первого слоя, обращенной к указанному прозрачному слою (второй стороне/нижней стороне первого слоя); формирования электроизолирующего слоя после формирования первого слоя и перед формированием второго слоя; формирования магнитного рисунка или слоя на по меньшей мере одном из первого и второго слоев; формирования изменяющего цвет слоя по меньшей мере на одном из первого и второго слоев, а также магнитном рисунке или слое; формирования непигментированного покрытия по меньшей мере на части по меньшей мере одного из первого и второго слоев; при этом непигментированное покрытие включает материалы, обладающие по меньшей мере одним эффектом, выбранным из флюоресцентного, люминесцентного и фосфоресцентного; и формирования защитного слоя по меньшей мере на части открытых внешних участков поверхности по меньшей мере одного из первого и второго слоев, магнитного рисунка или слоя, изменяющего цвет слоя и непигментированного покрытия.
Таким образом, можно получить предпочтительный защитный элемент по данному изобретению. Защитный элемент включает по меньшей мере два из широкого диапазона различных защитных признаков и, таким образом, обеспечивает повышенную безопасность.
Далее данное изобретение ниже разъяснено подробно, со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 представляет вид в разрезе схематичной промежуточной структуры защитного элемента в ходе процесса изготовления защитного элемента по данному изобретению,
Фиг. 2А представляет вид в разрезе схематичной конечной структуры защитного элемента в ходе процесса изготовления защитного элемента, изображенного на Фиг. 1, по данному изобретению,
Фиг. 2В представляет увеличенный вид в разрезе с пространственным разделением деталей, изображающий пример структуры защитного элемента по данному изобретению,
Фиг. 3-5 представляют виды в разрезе схематичных промежуточных структур защитного элемента в ходе другого процесса изготовления защитного элемента по данному изобретению,
Фиг. 6 представляет вид в разрезе схематичной конечной структуры защитного элемента в ходе процесса изготовления защитного элемента, изображенного на Фиг. 3-5, по данному изобретению,
Фиг. 7А-7D представляют виды в разрезе схематичных промежуточных структур защитного элемента в ходе дополнительного процесса изготовления защитного элемента по данному изобретению,
Фиг. 7Е представляет вид в разрезе схематичной конечной структуры защитного элемента в ходе изготовления защитного элемента по данному изобретению, изображенного на Фиг. 7А-7Е,
Фиг. 8А-8D представляют виды в разрезе схематичных промежуточных структур защитного элемента в ходе еще одного процесса изготовления защитного элемента по данному изобретению, и
Фиг. 8Е представляет вид в разрезе схематичной конечной структуры защитного элемента в ходе процесса изготовления защитного элемента по данному изобретению, изображенного на Фиг. 8А-8D.
В описании чертежей термины выше и ниже, над, под и т.д. используют в отношении того, что показано на чертеже. Первое направление представляет собой направление от нижней части чертежа к верхней его части, то есть направление изготовления защитного элемента, в то время как второе направление представляет собой направление, противоположное первому направлению. Эти термины не являются ограничивающими, поскольку возможной и вероятной является противоположная ориентация защитного элемента в ходе изготовления и использования, так что эти термины могут быть адаптированы соответствующим образом. К тому же такие термины как первый, второй и третий, или т.п., происходят из порядка изготовления, и не являются ограничивающими объем формулы изобретения при счете порядка слоев в конечном продукте.
Чертежи представляют собой схематичные увеличенные виды в разрезе части защитного элемента по данному изобретению. Следует отметить, что соотношения размеров отдельных элементов изображены произвольно, для целей разъяснения, и не соответствуют действительным соотношениям размеров. Кроме того, могут быть обеспечены дополнительные слои (не показанные на каждом из чертежей) на, между или под слоями, изображенными на чертежах, чтобы способствовать изготовлению защитного элемента, или увеличивать безопасность или другие свойства защитного элемента, например, износостойкость, если только такое расположение слоев является технически осуществимым. Следует отметить, что опущение конкретных слоев на чертежах сделано только для простоты разъяснения данного изобретения и ясности чертежей. Однако такое опущение не следует интерпретировать как ограничение объекта данного изобретения.
Фиг. 1 и 2А изображают общую концепцию процесса изготовления защитного элемента 1 по данному изобретению. Исходя из Фиг. 1, обеспечивают прозрачную пленку 2, изготовленную предпочтительно из ПЭТ, которую используют как носитель защитного элемента 1. На приведенной в качестве примера второй стадии на прозрачной пленке 2 селективно обеспечивают первый слой 10, изготовленный из металла, путем печати, вакуумного напыления, электролитического и химического нанесения или т.п. В альтернативном случае можно применять локальную деметаллизацию, формирующую не содержащие металла области 12. Первый слой 10 может состоять, например, из меди (Cu) или сплава на основе меди, которые будут называть первым металлом. Путем селективного нанесения металла на прозрачную пленку 2 на ней формируют металлические области 11. Между этими металлическими областями 11, то есть в областях, где прозрачная пленка 2 не покрыта первым металлом, формируют области 12, не содержащие металла. Металлические области 11 и не содержащие металла области 12 расположены перемежающимся образом в плоскости первого слоя 10, то есть в направлении ширины и длины защитного элемента 1, с образованием первого рисунка.
В качестве следующей приведенной для примера стадии на первом слое 10 обеспечивают второй слой 20, также изготовленный из металла. Второй слой 20 может состоять, например, из алюминия (Al) или сплава на основе алюминия, который будут называть вторым металлом. На этой стадии процесса изготовления второй слой 20 представляет собой непрерывный (сплошной) слой, полностью покрывающий первый слой 10. Второй слой 20 можно нанести на первый слой 10 таким образом, чтобы он имел неоднородную толщину, как показано на Фиг. 1, то есть чтобы он был более толстым в областях, расположенных над не содержащими металла областями 12 первого слоя 10, и был более тонким в областях, расположенных над металлическими областями 11 первого слоя 10. Альтернативно, второй слой 20 может быть уложен на первый слой 10 предпочтительно в виде тонкой пленки, имеющей однородную толщину. Второй слой можно наносить посредством печати или с помощью процесса металлизации, при этом один из возможных процессов применяет вакуумное напыление металла.
Затем, на следующей приведенной в качестве примера стадии процесса изготовления, на второй слой 20 селективно наносят прозрачную маску 30. Прозрачная маска 30 состоит из одного или более материалов или композиций, которые являются стойкими к кислотам или подобным реагентам, способным растворять и удалять именно второй металл. Прозрачная маска 30 является стойкой к жидкостям, растворяющим/удаляющим металл (травильным растворам), и способна защищать нижележащий металлический слой от таких травильных растворов. В последующем описании способов изготовления защитного элемента прозрачную маску 30 определяют как представляющую собой покрытие, то есть она может содержать любой пригодный материал покрытия, такой как лак, краска, глазурь, резист или другие способные к распределению по поверхности материалы, переходящие в твердое состояние.
На последующей приведенной в качестве примера стадии на промежуточный продукт воздействуют кислотой или сходным реагентом, например, путем погружения в кислотную ванну. Так как первый металл является более благородным металлом, чем второй металл, то есть первый металл обладает более высоким нормальным потенциалом (стандартным потенциалом), части второго слоя 20, которые не покрыты и не защищены защитной прозрачной маской 30, удаляют, не воздействуя по существу на первый слой 10. Само собой разумеется, это требует использования точных временных интервалов, в зависимости от вида металлов, толщины и кроющей способности (поверхностной плотности) первого слоя 10 и второго слоя 20, свойств применяемого для деметаллизации вещества и условий окружающей среды.
Фиг. 2А изображает конечную структуру защитного элемента 1 по данному изобретению. Как можно видеть из этого чертежа, на стадии промывки или травления те участки второго слоя 20, которые не были покрыты прозрачной маской 30, растворяют и удаляют с формированием второго рисунка желаемой формы. Области второго слоя 20, которые покрыты прозрачной маской 30, экранированы; на них не действует промывной или травильный раствор, и они остаются по существу неизменными в ходе процесса деметаллизации. Из данного чертежа можно ясно видеть, что деметаллизированные области или участки первого металлического слоя 10, на которых металл удален, то есть не содержащие металла области 12, соответствуют зазорам, сформированным в наложенном сверху втором металлическом слое 20, то есть не содержащим металла областям 22. В результате при рассмотрении рисунка в проходящем свете, с любой стороны защитного элемента, можно видеть прозрачный и яркий рисунок. Металлические области 11 и не содержащие металла области 12 расположены таким образом, чтобы сформировать изображения, символы или рисунки, которые можно видеть снизу, то есть при рассмотрении защитного элемента в первом направлении, в отраженном свете. Кроме того, первый слой 10 предпочтительно виден в зеркальном изображении. С другой стороны, при рассмотрении защитного элемента 1 в отраженном свете сверху, то есть во втором направлении, металлические области 11 и не содержащие металла области 12 первого слоя 10, совместно с металлическими областями 21 и не содержащими металла областями 22 второго слоя 20 формируют другие или по меньшей мере иначе окрашенные изображения, символы или рисунки. Это различие формирует защитный признак, который легко различим невооруженным глазом.
Далее приведенная в качестве примера структура защитного элемента 1 по данному изобретению разъяснена с использованием Фиг. 2В, где представлен увеличенный вид в разрезе с квази- (виртуально) пространственно разделенными деталями, в котором изображена более подробная структура выбранной области, показанной на Фиг. 2А. Следует отметить, что зазоры между слоями на Фиг. 2В изображены с целями представления и разъяснения, и что многочисленные слои защитного элемента непрерывно соединены друг с другом или прилегают друг к другу, без каких-либо зазоров между ними.
Следует понимать, что состав других слоев, показанных на Фиг. 2В, изменяется в зависимости от целей защитного элемента 1, то есть от желаемых эффектов (защитных признаков), которые хотят получить. По отношению к стадиям изготовления, описанным выше со ссылкой на Фиг. 1 и 2А, стадии изготовления этих различных слоев должны им предшествовать, находиться между ними или следовать за ними.
Приведенная в качестве примера последовательность слоев в направлении изготовления защитного элемента 1, то есть в первом направлении, представляет собой: прозрачную пленку 2; прозрачный слой 3; голографическую поверхностную структуру 4 прозрачного слоя 3; голографическую поверхностную структуру 4 первого слоя 10, соответствующую голографической поверхностной структуре 4 прозрачного слоя 3; первый слой 10; изолирующий слой 7; второй слой 20, включающий металлический материал 6; голографическую поверхностную структуру 4 второго слоя 20; голографическую поверхностную структуру 4 изменяющего цвет слоя 5, которая соответствует голографической поверхностной структуре 4 второго слоя 20; изменяющий цвет слой 5; непигментированное покрытие 8; и защитный слой 9.
Прозрачная пленка 2, предпочтительно изготовленная из ПЭТ, несет на себе прозрачный слой 3. Поверхностная структура 4, которая сформирована на верхней поверхности прозрачного слоя 3, вытиснена в материале слоя. Эта поверхностная структура пригодна для формирования голографического рисунка или эффекта. На чертеже Фиг. 2В линию 4 используют, чтобы показать нерегулярную или шероховатую структуру поверхности, которая на практике имеет значительно меньшие амплитуды, чем показано здесь.
Над прозрачным слоем 3 находятся участки первого слоя 10, при этом первый слой 10 повторяет структуру 4 поверхности прозрачного слоя 3. Предпочтительно материалы, применяемые для первого слоя 10 и для второго слоя 20, являются материалами, на которые можно нанести рельеф, и голографические поверхностные структуры 4 получают путем нанесения рельефа на соответствующий слой. То есть, поскольку первый слой 10 является тонким и имеет почти постоянную толщину в металлических областях 11, он точно повторяет поверхностную структуру 4 прозрачного слоя 3.
Между первым слоем 10 и вторым слоем 20 имеется изолирующий слой 7. Изолирующий слой 7 проложен между первым слоем 10 и вторым слоем 20, чтобы предотвратить электрический (электрохимический) контакт между слоями, то есть изолирующий слой 7 предназначен для электрической изоляции слоев друг от друга. Вследствие этого можно замедлить появление процесса контактной коррозии из-за различия нормальных потенциалов (стандартных потенциалов). Таким образом, увеличивается свобода выбора материалов для металлического слоя и магнитного слоя или кода. Кроме того, увеличивается срок службы защитного элемента 1. Предпочтительно в качестве изолирующей среды применяют гибкие (не хрупкие) материалы, такие как (синтетические) смолы. Это способствует прочному соединению между металлами различных слоев.
В показанном примере защитный элемент 1 дополнительно включает магнитный материал 6 в непрозрачных областях рисунка второго слоя 20, то есть в его металлических областях 21, или в отдельном магнитном слое (не показан), формирующий пригодный для машинного считывания носитель информации, или так называемый магнитный код. Обеспечение магнитных материалов для формирования кода, который пригоден для машинного считывания, является дополнительным защитным признаком, который можно объединить с защитным элементом 1, описанным выше. Так как магнитный материал 6 обычно является непрозрачным, он предпочтительно расположен в непрозрачных областях защитного элемента 1, например, в металлических областях 11 первого слоя 10. Это имеет то преимущество, что магнитный код не будет портить внешний вид защитного элемента 1, полученный в проходящем свете, и, в качестве дополнительного преимущества, магнитный код можно скрыть, соединяя его с непрозрачными областями, так что код невозможно увидеть при визуальном рассмотрении защитного элемента 1.
Магнитный материал 6 можно обеспечить в виде отдельного слоя, и дополнительный изолирующий слой помещают между этим магнитным слоем и прилежащим первым слоем 10 и/или вторым слоем 20. Особое преимущество этой ситуации сходно с тем, что указано для вышеуказанного изолирующего слоя 7, и его усматривают в гальваническом разделении материалов металлического слоя и магнитного слоя или кода. В результате этого разделения надежно избегают образования любого локального элемента, который может вызвать контактную коррозию. Таким образом, увеличивается свобода выбора материалов для металлического слоя и магнитного слоя или кода. Кроме того, увеличивается срок службы защитного элемента 1.
Альтернативноб один слой, например, второй слой 20, включает магнитный рисунок из магнитных материалов, который формируют из блоков первого магнитного материала 6, зазоров и блоков другого магнитного материала (не показан). Зазоры и материалы магнитного рисунка образуют магнитный код, в качестве защитного признака, который можно обнаружить с помощью соответствующего оборудования. Для того, чтобы сделать магнитный рисунок или код невидимым, блоки магнитного материала располагают в непрозрачных областях второго слоя 20, то есть в его металлических областях 21, так, чтобы их нельзя было видеть в проходящем свете. Кроме того, блоки магнитного кода могут быть изготовлены из темного материала, подобного металлу, составляющему второй слой 20.
Магнитный код может состоять из материалов, содержащих магнитные краски, которые обладают различной коэрцитивностью, чтобы обеспечить в магнитном коде дополнительные информационные блоки, которые можно наблюдать, соответствующим образом намагничивая/размагничивая защитный элемент 1 и наблюдая магнитный отклик.
Изменяющий цвет слой 5 содержит по меньшей мере один материал, выбранный из жидкокристаллического полимера, тонкой пленки и пигментных чернил. Любой из этих типов материалов обеспечивает эффект изменения цвета, что означает, что цвет рассматриваемого участка защитного элемента 1 изменяется в зависимости от угла наблюдения этого участка защитного элемента 1.
Обычно изменение длины волны отраженного света в зависимости от угла наблюдения (что дает эффект изменения цвета) различается для индивидуальных материалов, но для данного конкретного материала это смещение практически постоянно. Это означает, что соответствующий выбор смещения длины волны в пределах спектра света может дать желаемое изменение цвета, от одного заданного цвета до другого. Известно, что жидкокристаллический полимер дает сильный эффект изменения цвета и легко наносится, так что этот материал может быть предпочтительным, если требуются именно эти отличительные особенности.
Предпочтительно непрозрачные участки рисунка под изменяющим цвет слоем 5 имеют темную окраску. В случае темной окраски количество света, отражаемого непрозрачными участками, становится низким при рассмотрении защитного элемента 1 в отраженном свете, когда наблюдатель и источник света находятся по одну сторону от защитного элемента 1, так что селективное по длине волны отражение света в соответствии с углом наблюдения становится доминирующим. Это приводит к тому, что изменение цвета видно более отчетливо. Кроме того, поскольку отраженный от участков с темной окраской свет почти отсутствует, эффект подобен тому, что наблюдается для прозрачных областей, которые также не отражают света. Таким образом, слой изменяющих цвет материалов имеет сплошной внешний вид, на котором не видны рисунки из прозрачных и непрозрачных областей.
В следующем варианте непрозрачные области и блоки магнитного материала покрывают последующие слои, например, изменяющий цвет слой 5, расположенные над слоем, содержащим магнитный рисунок,. В этом случае на поверхности изменяющего цвет слоя 5 можно наблюдать только отраженный свет, поскольку свет, проникающий в изменяющий цвет слой 5, будет поглощаться, или будет проходить через прозрачные области рисунков, так что наблюдатель не сможет различить прозрачные и непрозрачные области, и магнитный код будет скрыт под изменяющим цвет слоем 5.
Кроме того, в прозрачных областях по меньшей мере одного рисунка можно обеспечить непигментированное покрытие 8, или такое непигментированное покрытие 8 может полностью покрывать по меньшей мере один из двух рисунков. Непигментированное покрытие может иметь только защитные цели, то есть оно заполняет зазоры в слоях металла для обеспечения гладкой поверхности, обладающей повышенной стойкостью. В предпочтительной модификации данного варианта непигментированное покрытие 8 может содержать материалы, которые обладают по меньшей мере одним эффектомЮ выбранным из флюоресцентного, люминесцентного и фосфоресцентного. Таким образом, защитному элементу 1 можно добавить дополнительный защитный признак. Если оптически активное (флюоресцентное, люминесцентное, фосфоресцентное) покрытие обеспечено только на одной стороне защитного элемента 1, то можно наблюдать оптический эффект в прозрачных областях рисунка, если облучать сторону, на которую нанесено покрытие и которая противоположна наблюдателю (проходящий свет), соответствующим излучением (например, УФ-излучением), в то время как рисунок может исчезать при облучении стороны, на которую нанесено покрытие. Например, при использовании флюоресцентного покрытия могут появляться светящиеся знаки или т.п. в рисунке со стороны наблюдателя, которая противоположна стороне, на которую нанесено флюоресцентное покрытие, если рассматривать защитный элемент 1 в проходящем УФ-свете.
Кроме того, можно нанести прозрачный защитный слой 9, чтобы покрыть защитный элемент 1. Защитный слой 9 образует покрытие, герметизирующее слоистую структуру защитного элемента 1. Это можно осуществить, нанося методом печати защитный лак на защитный элемент. Защитный слой 9 выбирают таким образом, чтобы он был стойким, например, относительно механического износа, облучения, химических веществ, которые могут контактировать с защитным элементом и т.п. Защитный слой 9 наносят, чтобы покрыть незащищенные поверхности слоев и заполнить зазоры, сформированные в слоях, особенно зазоры, образованные прозрачными областями рисунка. Таким образом, поверхность защитного элемента 1 становится гладкой, что позволяет избежать внедрения жидкостей или грязи и повысить стойкость к механическому износу по кромкам зазоров. Это обеспечивает отчетливое проявление защитных признаков защитного элемента 1 в течение длительного времени.
Предпочтительно защитный слой 9 снабжают адгезивом, предпочтительно термоадгезивом. Таким образом, нанесение защитного элемента на носитель (банкноту или т.п.) возможно путем применения тепла и давления. В этом случае на носителе фиксируют сторону защитного элемента 1, покрытую защитным слоем, так, чтобы внешней поверхностью защитного элемента 1 была прозрачная пленка, которая может быть изготовлена из ПЭТ, износостойкого материала.
Как описано выше, слои, представленные на Фиг. 2В, можно комбинировать по мере необходимости, для обеспечения различных защитных признаков.
Далее процесс изготовления защитного элемента 1 по данному изобретению описан со ссылкой на Фиг. 3-6. Составляющие защитного элемента 1, соответствующие составляющим, описанным в связи с Фиг. 1, 2А и 2В, обозначены теми же численными сносками, и их описание будет опущено во избежание избыточной информации, ради краткости описания.
Фиг. 3 изображает прозрачную пленку 2, на которую селективно наносят предпочтительно являющийся прозрачным разделительный агент 40, или непосредственно, или с дополнительными слоями, проложенными между прозрачной пленкой 2 и разделительным агентом 40. Затем на разделительный агент 40 и на прозрачную пленку 2 наносят первый слой 10. Первый слой 10 может быть нанесен таким образом, чтобы он имел однородную толщину (не показано), или так, чтобы он имел толщину, различающуюся в областях, где он покрывает разделительный агент 40, и в областях, где он непосредственно контактирует с прозрачной пленкой 2 или с каким-либо дополнительным слоем. На дополнительной стадии части первого слоя 10, которые покрывают разделительный агент 40 и не способны держаться на нем, удаляют посредством подходящего химического, физического или механического процесса.
В результате первый слой 10 включает металлические области 11, находящиеся в непосредственном контакте с прозрачной пленкой 2, как можно видеть на Фиг. 4, или с одним их вышеописанных слоев, проложенных между ними (не показано). Металлические области 11 сформированы в частях промежуточного защитного элемента 1, которые предварительно не были покрыты разделительным агентом 40. С другой стороны имеются не содержащие металла области 12, которые сформированы над селективно нанесенным разделительным агентом 40. Металлические области 11 и не содержащие металла области 12 совместно образуют первый рисунок первого слоя 10. В ходе дополнительной приведенной в качестве примера стадии на нижележащие слои можно нанести второй слой 20, таким же образом, как ранее был нанесен первый слой 10. Затем части второго слоя, не прилегающие к нижележащим слоям из-за разделительного агента 40, удаляют в процессе, сходном с удалением первого слоя 10. Результат показан на Фиг. 5, где металлические области 21 и не содержащие металла области 22 расположены с образованием второго рисунка второго слоя 20.
После этого, как было описано выше в связи с Фиг. 1, на второй слой 20 можно селективно нанести прозрачную маску 30. Затем части второго слоя 20, которые не экранированы прозрачной маской 30, удаляют таким образом, чтобы оставшиеся металлические области 21 и не содержащие металла области 22, то есть второй рисунок второго слоя 20, соответствовали (соответствовал) селективно нанесенной прозрачной маске 30, как показано на Фиг. 6. Этот чертеж лишь схематично описывает конечную структуру защитного элемента 1. К защитному элементу 1 можно добавить дополнительные слои, как это обсуждали в связи с Фиг. 2В.
Дальнейший процесс изготовления защитного элемента 1 по данному изобретению будет описан со ссылкой на Фиг. 7А-7Е.
На приведенной в качестве примера первой стадии на прозрачную пленку 2 наносят первый слой 10, или непосредственно, или совместно с другими слоями, расположенными между ними. Нанесение первого слоя можно осуществить или селективно, или путем использования разделительного агента 40, как было указано выше. Затем на промежуточный защитный элемент 1 наносят отверждаемое под действием излучения покрытие 60. Покрытие 60 можно отвердить при облучении конкретным видом излучения, предпочтительно УФ-излучением, рентгеновским излучением или светом видимого спектра. По меньшей мере в отвержденном состоянии покрытие 60 является прозрачным и отталкивающим металл. При облучении фоточувствительного материала отверждаемого под действием излучения покрытия 60 УФ-излучением или т.п. оно изменяет свой состав таким образом, что облученные участки материала становятся твердыми. В качестве приведенной для примера последующей стадии промежуточный защитный элемент 1 облучают конкретным видом излучения, к которому восприимчиво отверждаемое под действием облучения покрытие 60, чтобы отвердить его, используя первый слой 10, а конкретно его металлические области 11, в качестве маски. Как показано на Фиг. 7А, источник излучения находится под промежуточным защитным элементом 1, так что излучение направлено по существу в первом направлении. Отверждаемое под действием излучения покрытие 60, нанесенное на не содержащие металла области 12 первого слоя 10, непосредственно подвергают воздействию излучения, таким образом отверждая его, в то время как отверждаемое под действием излучения покрытие 60, скрытое от излучения за металлическими областями 11 первого слоя 10, остается неизменным.
В результате, как показано на Фиг. 7В, отвержденное под действием излучения покрытие 60 заполняет не содержащие металла области 12 первого слоя 10. На дополнительной представленной в качестве примера стадии второй слой 20 наносят на нижележащие слои, как описано выше. Из-за того, что отверждаемое под действием излучения покрытие 60 обладает свойством отталкивать металл, части второго слоя 20, нанесенные поверх не содержащих металла областей 12 первого слоя 10, можно легко удалить. В результате, как показано на Фиг. 7С, первый и второй рисунки совпадают. Другими словами, металлические области 21 находятся над металлическими областями 11, а не содержащие металла области 22 находятся над не содержащими металла областями 12, и на этой стадии изготовления никакие металлические области не перекрываются с областями, не содержащими металла.
Последующие приведенные в качестве примера стадии описаны на Фиг. 7D и 7Е; эти чертежи показывают стадии нанесения прозрачной маски 30 на второй слой 20, с последующим удалением незащищенной части второго слоя 20 посредством процесса деметаллизации, как указано выше, таким образом получая (завершенный) защитный элемент 1. Само собой, различные слои, описанные выше в связи с Фиг. 2В, можно наносить также и на защитный элемент 1, полученный посредством данного способа изготовления.
Дополнительные варианты вышеописанных процессов изготовления представлены на Фиг. 8А-8Е.
На приведенной в качестве примера первой стадии первый слой 10 наносят на прозрачную пленку 2, или непосредственно, или совместно с другими слоями, расположенными между ними. Нанесение первого слоя 10 можно осуществить или селективно, или путем использования разделительного агента 40, как было разъяснено выше. Далее, как показано на Фиг. 8А, на промежуточный защитный элемент 1 наносят приобретающее растворимость под действием излучения покрытие 70. Покрытие 70 становится растворимым, то есть дестабилизируется, при облучении конкретным видом излучения, предпочтительно УФ-излучением, рентгеновским излучением или светом видимого спектра. При облучении фоточувствительного материала приобретающего растворимость под действием излучения покрытия 70 УФ-излучением или т.п. он изменяет свой состав таким образом, что облученные участки материала становятся растворимыми в растворителе, которым может быть вода или другой технический растворитель, такой как разбавленный водный раствор соды. В качестве приведенной в виде примера последующей стадии на уже существующие слои наносят второй слой 20, как это описано выше. После этого, как показано на Фиг. 8В, промежуточный защитный элемент 1 облучают конкретным видом излучения, к которому восприимчиво приобретающее растворимость под действием излучения покрытие 70, чтобы осуществить растворение, используя первый слой 10, а конкретно его металлические области 11, в качестве маски. Как показано на Фиг. 8В, источник излучения находится под промежуточным защитным элементом 1, чтобы испускать излучение по существу в первом направлении. Приобретающее растворимость под действием излучения покрытие 70, нанесенное на не содержащие металла области 12 первого слоя 10, непосредственно подвергают действию излучения, таким образом делая его растворимым, в то время как приобретающее растворимость под действием излучения покрытие 70, скрытое от излучения за металлическими областями 11 первого слоя 10, остается неизменным. В результате части второго слоя 20, прилегающие к приобретающему растворимость под действием излучения покрытием 70, удаляют вместе с ним, в то время как связанные с приобретающим растворимость под действием излучения покрытием 70 части второго слоя 20, защищенные от излучения металлическими областями 11, остаются в соответствии с металлическими областями 11. Результат облучения изображен на Фиг. 8С, где металлические области 21 находятся над металлическими областями 11, а не содержащие металла области 22 находятся над не содержащими металла областями 12, при этом на этой стадии изготовления никакие металлические области не перекрываются с не содержащими металла областями.
Последующие приведенные в качестве примера стадии изображены на Фиг. 8D и 8Е; эти чертежи изображают стадии нанесения прозрачной маски 30 на второй слой 20, с последующим удалением незащищенной части второго слоя 20 посредством процесса деметаллизации, как указано выше, получая таким образом (завершенный) защитный элемент 1. Само собой, различные слои, описанные выше в связи с Фиг. 2В, также можно нанести на защитный элемент 1, изготовленный посредством данного способа изготовления.
Хотя данное изобретение описано здесь посредством примеров, применительно к тому, что в настоящее время рассматривается в качестве наиболее предпочтительных примеров воплощения, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрытыми воплощениями, и, как предполагается, охватывает различные комбинации или модификации его отличительных признаков и некоторое количество других применений, включенных в объем данного изобретения, как это определено в прилагаемой формуле изобретения. Детали, указанные в связи с любой вышеуказанной модификацией, можно применять в связи с другой модификацией, если такая комбинация технически возможна.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧИСЛЕННЫХ СНОСОК
1 - защитный элемент
2 - прозрачная пленка
3 - прозрачный слой
4 - голографическая поверхностная структура
5 - изменяющий цвет слой
6 - магнитный материал
7 - изолирующий слой
8 - непигментированное покрытие
9 - защитный слой
10 - первый слой
11 - металлические области (первого слоя)
12 - не содержащие металла области (первого слоя)
20 - второй слой
21 - металлические области (второго слоя)
22 - не содержащие металла области (второго слоя)
30 - прозрачная маска
40 - разделительный агент
50 - отверждаемое под действием излучения покрытие (отталкивающее металл)
60 - прозрачное отверждаемое под действием излучения покрытие (отталкивающее металл)
70 - приобретающее растворимость под действием излучения покрытие