Патент на изобретение №2218600
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) НЕОРГАНИЧЕСКИЙ ЛИСТ, НЕСУЩИЙ СИМВОЛЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИГМЕНТА
(57) Реферат: Изобретение относится к неорганическому листу, несущему, по меньшей мере, один символ, предназначенный для изготовления элементов пигмента заранее заданного размера, которые используются для маркировки изделий, к способу формирования таких неорганических элементов пигментов и пигмента, к составу покрытия, содержащего пигментные частицы, предназначенные для печати или краски, а также к подложкам, на которые нанесены составы. На неорганические листы, состоящие, по меньшей мере, из двух наложенных друг на друга слоев, наносится один или большее количество символов размером от 1 до 10 мкм с помощью, по меньшей мере, частичного удаления слоя с помощью лазера с короткой длиной волны в диапазоне длины волны, не превышающем 1,5 мкм. Неорганический лист образован так, что из него сформированы хлопья пигмента. 7 с. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил. Изобретение относится к неорганическому листу, несущему, по меньшей мере, один символ, предназначенный для изготовления элементов пигмента заранее заданного размера, которые используются для маркировки изделий, и к способу формирования таких неорганических элементов пигмента и пигмента в соответствии с преамбулой независимых пунктов формулы изобретения. Внедрение микроскопически малых алюминиевых пластинок, на которых нанесена информация в форме символов, в состав покрытия было описано в американском патенте 5744223. Такие алюминиевые пластинки формируются как секции с тиснением из тонкой алюминиевой фольги, которые затем вырезаются по форме пластинки. Пластинки с тиснением служат в качестве носителя информации для предотвращения несанкционированной продажи или воровства автомобилей. Так как алюминиевые пластинки являются серебристыми и непрозрачными, их недостатком является бросающийся в глаза, внешний вид, когда они находятся в составе покрытия, в частности, в составе чернил, применяемых для печати, которые либо не имеют цвета, либо имеют цвет, отличающийся от цвета пластинки. Это сразу же делает очевидным для любого мошенника факт, что данное изделие было помечено. С другой стороны, в составе покрытий, которые имеют такой же цвет, как алюминиевые пластинки, обнаружение алюминиевых пластинок с тиснением является чрезвычайно трудным. Нанесение символов на фольгу с помощью тиснения ограничивается материалами, поддающимися обработке (алюминий, пластмасса и т.д.). Поэтому с помощью непосредственного тиснения невозможно наносить символы на хрупкие и не поддающиеся обработке материалы. Другим недостатком процедуры тиснения является риск повреждения пассивирующего слоя алюминиевой частицы, который защищает частицы от вредных воздействий, таких, как воздействие воды. Целью настоящего изобретения является устранение недостатков известного уровня техники, в частности, изобретение направлено на разработку частиц пигмента и улучшенных способов, и путей изготовления частиц пигмента, несущих улучшенные свойства, обеспечивающих безопасность в разнообразных областях применения. В частности настоящее изобретение направлено на создание частиц пигмента, несущих символы с цветом, согласованным с цветом состава покрытия или чернил, используемых для печати. Другой целью настоящего изобретения является создание частиц пигмента, несущих символ, которые могут быть легко обнаружены внутри состава покрытия, которые имеют темные или насыщенные цвета. Еще одной целью настоящего изобретения является создание частиц пигмента, имеющих как открытые, так и скрытые свойства, препятствующие против изготовления подделок. Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа, предназначенного для нанесения символов на материалы, которые не поддаются обработке в такой же степени, как алюминий или пластмасса. Еще одна цель настоящего изобретения состоит в защите от коррозии любого металлического слоя, поверхность которого была повреждена во время процесса непосредственного тиснения. Эти цели достигаются с помощью свойств независимых пунктов формулы изобретения. В частности, они достигаются путем формирования неорганического листа, предназначенного для изготовления элементов пигмента заранее определенного размера, на котором нанесен, по меньшей мере, один символ, в котором лист содержит, по меньшей мере, два наложенных друг на друга слоя, которые имеют различный физический и/или химический состав. Пигменты, изготовленные из неорганических листов, обычно имеют форму хлопьев. В контексте настоящего изобретения рассматриваются все типы блестящих или обладающих другим свойством воздействия пигментных хлопьев, которые состоят из, по меньшей мере, двух наложенных друг на друга слоев, и которые изготовлены из неорганических листов. В частности, хорошие результаты достигаются с пигментами, имеющими перламутровый блеск, в соответствии с определением стандарта DIN 55943: 1993-М и пигменты, вызывающие интерференцию, в соответствии с определением стандарта DIN 55944: 1990-04. Пигменты, имеющие, по меньшей мере, два слоя из различных цветов, также хорошо пригодны для целей настоящего изобретения. Такие неорганические листы, состоящие, по меньшей мере, из двух наложенных друг на друга слоев, могут производиться, например, с помощью любой известной технологии, предназначенной для нанесения тонких пленок, такой, как вакуумное испарение, физическое осаждение паров, химическое осаждение паров, напыление или влажные процессы, как описано, например, в Энциклопедии промышленной химии Уллманна, пятое издание, том А6, страница 67, Ферлаг Хемие, Вайнхайм, Германия (Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, fifth edition, volume A6, page 67, Verlag Chemie, Weinheim, Germany). В предпочтительном варианте настоящее изобретение направлено на создание неорганического листа, имеющего вариации цвета в зависимости от угла зрения, на который нанесены символы, предназначенные для изготовления элементов пигмента. Пигментные хлопья, имеющие вариации цвета в зависимости от угла зрения, являются хорошо известными. Они представляют особый интерес для внедрения их в состав чернил, предназначенных для печати, для обеспечения защиты документов. Поскольку вариация цвета в зависимости от угла не воспроизводится фотокопировальными машинами, такие пигментные хлопья придают документу хорошие свойства защиты. Пигментные хлопья, их производство и различные варианты применения уже были описаны в различных патентах, например, в американском патенте US 4434010, в американском патенте US 5059245, в американском патенте US 5084351, в американском патенте US 5135812, в американском патенте US 5171363, в американском патенте US 5279657. Принцип работы таких пигментных хлопьев с изменяемыми оптическими характеристиками основан на использовании последовательности плоских тонких слоев, установленных параллельно друг другу, с различными оптическими характеристиками. Оттенок, изменение цвета и цветовая насыщенность пигментных хлопьев зависят от материалов, составляющих слои, последовательности слоев, количества слоев и их толщины. Простой неорганический лист, имеющий изменение цвета в зависимости от угла зрения, на который были нанесены символы и который может быть измельчен для формирования пигментных хлопьев заранее определенного размера, состоит из двух плоских, частично отражающих, то есть полупрозрачных, металлических слоев, которые установлены, по существу, параллельно друг другу и которые разделены слоем материала с низким коэффициентом преломления, например, SiO2 или MgF2. Материал с низким коэффициентом преломления часто описывается как диэлектрический материал. Такой тип пигментных хлопьев, который основывается на принципе Фабри-Перо (Fabry-P ![]() фиг. 1 изображает в поперечном сечении с увеличением неорганический лист, несущий символ, в соответствии с настоящим изобретением, изображенный на фиг. 8b; фиг. 2 – в поперечном сечении неорганический лист, имеющий свойства изменения цвета в зависимости от угла зрения, на который нанесены символы; фиг. 3 – другой альтернативный пример неорганического листа по фиг. 2; фиг. 4а и фиг. 4b – вид с увеличением одной из поверхностей слоев, несущей множество символов; фиг. 5 – схематичное изображение подложки, на которую нанесено покрытие в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 6 – вид с увеличением подложки по фиг. 4; фиг. 7 – в поперечном сечении увеличенного изображения гибкого тонкого листа, на который нанесен символ, и на который нанесен первый слой; фиг. 8а – схематичное изображение множества пигментных хлопьев, изготовленных из листа, представленного на фиг.8b в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 8b – неорганический лист, на который нанесены символы. На фиг. 1 изображен неорганический лист 10 перед перемалыванием его для образования пигментных хлопьев 15 (фиг.6 и 8). Этот лист состоит из первого слоя 11, на внешнюю поверхность 13 которого нанесен символ 20 и слоя 12, который имеет внешнюю поверхность 13 и внутреннюю поверхность 14. На фиг. 2 изображено поперечное сечение неорганического листа, содержащего слой 23 диэлектрика с первой поверхностью 29 и второй поверхностью 28. На первой и на второй поверхности 28, 29 слоя диэлектрика нанесены слои полупрозрачного частично отражающего слоя 21. Первая и вторая поверхности 28, 29 одновременно являются внутренними поверхностями 14 многослойной структуры 18. Множество символов 20 нанесено на внешнюю поверхность 13 внешнего слоя 21 и на внутреннюю поверхность 14 внешнего слоя 21. На фигуре 3 схематично изображен способ создания символов на листе 10 в соответствии с настоящим изобретением. Неорганический лист 10 сформирован на гибком тонком листе 19, содержащем первый частично отражающий слой 21, который нанесен на гибкий тонкий лист 19, слой 23 диэлектрика с первой и второй поверхностями 29, 28, полностью отражающий слой 22 с первой и второй поверхностями 26, 28, дополнительный слой 23 диэлектрика и второй, частично отражающий слой 21. В частности неорганический слой был сформирован на симметричном гибком тонком листе 19 из полиэтилентерефталата со слоями из Сr (20 нм) 21, MgF2 (400 нм) 23, Al (60 нм) 22, MgF2 (400 нм) 23, Cr (20 нм) 21. Символы 20 были сформированы на неорганическом листе 10 с помощью KrF эксимерного лазера 30 типа “Лямбда Фиикс” (“Lambda Phsyics”) с длиной волны 248 нм. Этот лазер позволяет генерировать импульсы энергии до 550 мДж/см2 с частотой импульсов до 400 Гц. Символы 20 были “пробиты” во внешней поверхности 13 частично отражающего слоя 21 неорганического листа 10 с использованием одиночных импульсов лазера мощностью 200 мДж/см2. Эта энергия достаточна для удаления поверхностного слоя 21 хрома. Символы 20 высотой 5,4 мкм прекрасно читаются с помощью микроскопа. На фиг. 4а и 4b изображен вид в поперечном сечении с увеличением с поверхностей 13, 14, несущих символы неорганического листа 10. Высота символов 20 на фиг. 4а составляет 11,4 мкм; и на фиг. 4b их высота составляет 5,4 мкм. На фиг. 5 изображена подложка 25, которая путем нанесения покрыта чернилами 16, предназначенными для печати, содержащими хлопья 15 пигмента. Секция А подложки 25, изображенной на фиг. 5, показана с увеличением на фиг.6. Хлопья пигмента 15, содержащиеся в покрытии слоя 16 чернил, имеют оптически изменяющиеся свойства. Подложка 25, на которую нанесено такое покрытие или отпечатано изображение, содержащее пигментные хлопья 15, может рассматриваться под микроскопом, и символы 20 можно считывать. Концентрация пигментных хлопьев 15 будет определять степень покрытия подложки. Пигментные хлопья 15 были изготовлены из листа 10 (фиг.3), на котором была нанесена в качестве символов 20 надпись “SICPA”, представляющая собой идентификацию изготовителя, число “1997” для идентификации года производства и число “1201” для идентификации номера партии. Статистически вся полная информация будет содержаться в определенном количестве пигментных хлопьев, даже, если некоторые из хлопьев будут содержать только часть отдельных символов 20. На фиг. 7 изображен вид с увеличением гибкого тонкого листа 19, несущего символ 20, который был получен с помощью микротиснения или микропечати. На него наносится первый слой 11, в котором образуется символ 20, представляющий собой обратное его отображение. На фиг. 8а изображено множество пигментных хлопьев 15, получаемых при отделении и измельчении неорганического листа 10 по фиг. 8b до требуемого размера частиц. Пигментные хлопья 15 имеют такой размер, что они могут содержать определенное количество символов 20, обычно от 2 до 15 символов. Формула изобретения 1. Неорганический лист (10), обладающий свойством изменения цвета, который зависит от угла зрения, причем указанный лист содержит слоистую структуру, состоящую по меньшей мере из одного слоя из материала (23) с низким коэффициентом преломления, причем указанный слой имеет первую поверхность (28) и вторую поверхность (29) по меньшей мере одного полупрозрачного частично отражающего слоя (21) на одной из поверхностей (28, 29) слоя (23) с низким коэффициентом преломления и по меньшей мере одного слоя (21, 22), выбранного из группы, состоящей из полупрозрачного частично отражающего слоя и непрозрачного полностью отражающего слоя на другой поверхности (28, 29) материала (23) с низким коэффициентом преломления, при этом неорганический лист несет один или большее количество символов (20), сформированных с помощью по меньшей мере частичного удаления слоя с помощью лазера с короткой длиной волны в диапазоне длины волны, не превышающем 1,5 мкм. 2. Неорганический лист (10) по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один символ (20) нанесен на внешнюю поверхность (13) внешнего слоя (21). 3. Неорганический лист (10) по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один символ (20) нанесен по меньшей мере на одну из внутренних поверхностей (14) многослойного листа (10). 4. Неорганический лист (10) по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один символ (20) нанесен по меньшей мере на одну из внутренних поверхностей (14) многослойной структуры и на внешние поверхности (13) листа (10). 5. Неорганический лист (10) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что размер символа (20) составляет от 0,5 до 20 мкм. 6. Неорганический лист (10) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что размер символа (20) составляет от 1 до 10 мкм. 7. Способ изготовления неорганических пигментных частиц (15), на которые нанесен по меньшей мере один символ (20), содержащий этапы изготовления многослойного листа (10) по меньшей мере из двух наложенных друг на друга слоев (11, 12); нанесения по меньшей мере одного символа (20) на по меньшей мере одну из поверхностей (13, 14) слоев (11, 12); измельчения указанного многослойного листа (10) до образования хлопьев (15) пигмента требуемого размера так, что размер этих хлопьев находится в диапазоне 0,5 – 100 мкм. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что размер хлопьев пигмента находится в диапазоне 5 – 40 мкм. 9. Способ изготовления неорганических пигментных частиц (15), несущих по меньшей мере один символ (20), которые проявляют свойства изменения цвета в зависимости от угла зрения, содержащий этапы (a) изготовления гибкого тонкого листа (19); b) создания многослойного неорганического листа (10) на указанном гибком тонком листе (19) путем осаждения на него полупрозрачного частично отражающего слоя (21), слоя из материала (23) с низким коэффициентом преломления, на который накладывается непрозрачный полностью отражающий слой (22); (c) формирования по меньшей мере одного символа (20) по меньшей мере на одном из указанных слоев (21, 22, 23); (d) отсоединения указанного многослойного листа (10) от гибкого тонкого листа (19); (e) измельчения указанного многослойного неорганического листа (10) для формирования пигментных хлопьев (15) требуемого размера в диапазоне 0,5 – 100 мкм. 10. Способ по одному из пп.7-9, отличающийся тем, что один или большее количество символов (20) формируются с помощью по меньшей мере частичного удаления слоя, которое создается с помощью лазера с короткой длиной волны, не большей 1,5 мкм. 11. Способ по одному из пп.7-10, отличающийся тем, что один или большее количество символов (20) формируются с помощью микротиснения и/или микропечати. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что один или большее количество символов (20) формируются на гибком тонком листе (19) перед осаждением на него первого слоя (21). 13. Пигментные частицы, изготовленные путем измельчения неорганического листа (10) в соответствии с одним из пп.1-6. 14. Состав покрытия, содержащий пигментные частицы (15) в соответствии с п.13 в количестве по меньшей мере 1% от общего веса пигментных частиц и связующее вещество. 15. Состав покрытия по п.14, отличающийся тем, что представляет собой чернила, предназначенные для печати. 16. Подложка (25), покрытая составом покрытия в соответствии с любым из пп.14 и 15. 17. Защищенный документ, печать которого выполнена с применением чернил в соответствии с п.15. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||