BRPI0811338B1 - Composição para a aplicação a um substrato, uso da composição,método para a geração de uma camada magnética pigmentada e camada magnética pigmentada - Google Patents

Composição para a aplicação a um substrato, uso da composição,método para a geração de uma camada magnética pigmentada e camada magnética pigmentada Download PDF

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BRPI0811338B1
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Theodoros Garanzotis
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Abstract

COMPOSIÇÃO PARA A APLICAÇÃO A UM SUBSTRATO, USO DA COMPOSIÇÃO, MÉTODO PARA A GERAÇÃO DE UMA CAMADA MAGNÉTICA PIGMENTADA, CAMADA MAGNÉTICA PIGMENTADA PRODUZIDA PELA DEPOSIÇÃO DA COMPOSIÇÃO, ARTIGO E CARACTERÍSTICA DE SEGURANÇA PARA UMA NOTA BANCÁRIA. Trata-se de composições magnéticas de tinta e de toner que compreendem tradicionalmente materiais magnéticos na forma em partículas finas, como uma composição seca ou uma suspensão líquida. Frequentemente, tais materiais são pretos ou escuros na cor. Na presente invenção é descrita composições em partículas apropriadas para o uso como tintas ou toners, que exibem propriedades magnéticas desejáveis e, além disso, incluem partículas revestidas de modo que pareçam brancas ou substancialmente brancas ou coloridas. Tais composições apresentam novas oportunidades para a produção de camadas magnéticas correspondentes, quando as composições são depositadas de uma maneira apropriada a um substrato.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se ao campo de composições magnéticas de pigmento, de tinta e de toner, assim como aos produtos que têm pigmento, tinta ou toner impresso ou então aplicado aos mesmos ou sobre os mesmos.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
As composições magnéticas para impressão são bem conhecidas no estado da técnica. Tradicionalmente, os materiais magnéticos que têm propriedades magnéticas e elétricas apropriados para o uso na preparação de tintas incluem pós de metal finamente divididos de ferro, níquel, cobalto, dióxido de cromo, óxido férrico gama e ferritas, tipicamente com um tamanho de partícula na faixa de mícron ou mais. Em outras aplicações, pode ser desejável a deposição dos materiais magnéticos em partículas (tais como as composições de toner) em um substrato para as finalidades de obtenção de uma característica de segurança. Por exemplo, algumas notas bancárias podem incluir linhas ou padrões distintos de material magnético em sua superfície. Um sensor magnético pode ser então utilizado para verificar se há a presença do material magnético.
As tintas magnéticas são tipicamente de coloração escura ou preta, de maneira tal que são ideais somente para a produção de imagens escuras ou pretas. Tais partículas magnéticas não permitem a possibilidade de criar cores puras, particularmente matizes mais brilhantes em conseqüência da cor escura inerente do material magnético.
Nos anos recentes, no entanto, foram feitos avanços na obtenção de composições de toner que compreendem materiais magnéticos que têm uma cor ou um matiz com exceção do preto. Por exemplo, materiais magnéticos foram desenvolvidos com uma ou mais camadas de revestimento que envolvem uma partícula - 5 magnética de núcleo, propiciando desse modo as características de superfície à estrutura inteira, permitindo a obtenção da cor. Tais estruturas em partículas revestidas são preparadas por meio da preparação inicial do núcleo magnético seguida pela adição subseqüente das partículas de 10 camuflagem em partículas pré-formadas para aderir ao núcleo.
No entanto, pode ser difícil para que tal camada de camuflagem seja formada com uma espessura suficiente para obscurecer corretamente a cor escura ou preta do núcleo do material magnético. Além disso, a aderência das duas camadas pode não propiciar durabilidade suficiente.
Em outros exemplos, a cor escura ou preta do núcleo magnético pode ser suavizada ou iluminada pela mistura do material magnético, por exemplo, na forma granular, com outros aglutinantes coloridos mais claros ou matizados, para criar desse modo uma composição de núcleo magnético heterogêneo que tem uma cor ou um matiz aceitável ou pelo menos uma cor ou um matiz que seja mais facilmente mascarado por um ou mais revestimentos de superfície. Tais materiais em partículas contêm uma densidade reduzida do núcleo do material magnético e isto pode resultar em um efeito nocivo nas propriedades magnéticas das partículas além de se ter propriedades de cor insuficientes.
Métodos alternativos adicionais para mascarar a cor das partículas magnéticas são conhecidos no estado da "30 técnica. Em um exemplo, o material em partículas magnético pode ser depositado através de um processo de deposição de vapor químico que forma uma estrutura de película fina magnética. A película fina pode ser subseqüentemente revestida com uma película fina não-magnética para mascarar visualmente a presença da película fina magnética interna. Tais técnicas de aplicação de camadas resultam na formação de tintas que são relativamente caras de produzir e ainda têm - propriedades de cor insuficientes.
Um claro indicador de que há a necessidade de desenvolver no estado da técnica tintas, toners, corantes magnéticos aprimorados ou componentes destes, que têm uma cor ou matiz com exceção das cores preta ou outras cores ou matizes escuros típicos da maior parte dos materiais magnéticos é a ausência de magnetografia da cor (referência Handbook of Printed Media, Helmut Kipphan, Springer, 2001). Há a necessidade adicional de desenvolver no estado da técnica tintas magnéticas, toners ou corantes levemente coloridos ou matizados, incluindo aqueles que são brancos ou substancialmente brancos ou coloridos que são apropriados para a aplicação direta a um substrato (por exemplo, impressão direta) . As tintas, os toners ou os corantes magnéticos brancos também devem ser úteis para ser misturados com outras tintas magnéticas ou não-magnéticas, toners ou corantes para alterar a cor, a estética ou as qualidades magnéticas destes. Por exemplo, no campo de segurança de notas bancárias, tais tintas, toners ou corantes podem permitir a incorporação de características de segurança mais sofisticadas às notas bancárias, tais como assinaturas magnéticas complexas ou outras características que podem ser lidas pela máquina magnética, as quais são características ocultas não facilmente visíveis a olho nu.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
Um objetivo da presente invenção, pelo menos nas realizações selecionadas, consiste na apresentação de uma composição apropriada para a aplicação a um substrato, para gerar uma camada magnética ou então integrada com o substrato.
Um outro objetivo da presente invenção, pelo menos nas realizações selecionadas, consiste na apresentação de um método para gerar uma camada magnética.
Determinadas realizações exemplificadoras oferecem uma composição para a aplicação a um substrato, para gerar uma camada magnética pigmentada e/ou integral com o dito substrato, sendo que a composição compreende: (1) partículas, em que cada uma delas compreende: (10) (i) um núcleo que consiste essencialmente em um material magnético; (11) um revestimento que envolve pelo menos substancialmente o núcleo para fazer com que as ditas partículas, quando aplicadas a um substrato, formem uma 15 camada magnética pigmentada que tem um Valor L da faixa de cores Hunter Lab de pelo menos 50; e (111) opcionalmente, um ou mais revestimentos adicionais, cada um deles disposto entre o dito núcleo e o dito revestimento e/ou envolvendo pelo menos substancialmente 20 o dito revestimento; (2) opcionalmente, uma fase líquida, que, se estiver presente, mantém as ditas partículas pelo menos parcialmente em suspensão; e (3) opcionalmente, um ou mais tintas ou toners 25 magnéticos ou não-magnéticos. Determinadas outras realizações exemplificadoras oferecem um uso das composições descritas na presente invenção para a geração de uma camada magnética pigmentada sobre ou integral com um substrato, ao depositar I as partículas ao substrato ou ao material do substrato para ’/*' 3 0 fazer com que as partículas adiram ao substrato e opcionalmente umas às outras sobre o substrato.
Determinadas outras realizações exemplificadoras apresentam um método para a geração de uma camada magnética pigmentada, sendo que o método compreende a etapa de: aplicação de uma composição tal como descrito na presente invenção a um substrato, em que as ditas partículas aderem ao substrato ou ao material do substrato e opcionalmente umas às outras, para desse modo formar a dita camada magnética pigmentada.
Determinadas outras realizações exemplificadoras apresentam uma camada magnética pigmentada produzida pela deposição de uma composição tal como descrito na presente invenção a um substrato, em que as ditas partículas aderem ao substrato e opcionalmente umas às outras sobre o substrato.
Determinadas outras realizações exemplificadoras apresentam um artigo que compreende um substrato e a camada magnética pigmentada tal como aqui descrito depositada sobre a mesma.
Determinadas outras realizações exemplificadoras apresentam uma característica de segurança para uma nota bancária, sendo que a característica de segurança compreende uma camada magnética pigmentada tal como descrito na presente invenção.
Determinadas outras realizações exemplificadoras apresentam uma composição para a aplicação a um substrato, para gerar uma camada magnética pigmentada sobre e/ou integral com o dito substrato, sendo que a composição compreende: (1) partículas, cada uma delas compreendendo: (i) um núcleo que consiste essencialmente em um material magnético; (ii) um revestimento que envolve pelo menos substancialmente o núcleo, para fazer com que as ditas partículas, quando aplicadas a um substrato, tenham uma cor ou uma matriz que seja diferente daqueles do material magnético do núcleo; e (iii) opcionalmente, um ou mais revestimentos adicionais, cada um deles disposto entre o dito núcleo e o dito revestimento e/ou envolvendo pelo menos substancialmente o dito revestimento; (2) opcionalmente, uma fase líquida, que, se estiver presente, mantém as ditas partículas pelo menos parcialmente em suspensão; e (3) opcionalmente, um ou mais tintas ou toners magnéticos ou não-magnéticos.
DEFINIÇÕES:
'Preto': refere-se a uma cor ou a um matiz escuro que tem um valor de 10 ou menos de 10 na Faixa de Cores Hunter Lab, com referência a um padrão de referência específico.
'Revestimento': refere-se a qualquer camada que é aplicada a ou então envolve pelo menos parcialmente as partículas que têm um núcleo magnético, para desse modo envolver ou cobrir substancialmente as partículas. Um revestimento pode ser aplicado diretamente ao núcleo das partículas, ou pode ser aplicado sobre outro revestimento aplicado previamente às partículas, ou pode ainda ser formado entre um revestimento existente e um núcleo in situ, por exemplo, por meio de reação química. Nas realizações selecionadas, mas não em todas elas, um revestimento pode ser suficientemente opaco para mascarar substancialmente ou obscurecer substancialmente uma cor ou um matiz de um material localizado diretamente debaixo do revestimento, tal como, por exemplo, uma superfície do núcleo magnético.
'Cor'/'colorido': refere-se a qualquer cor ou matiz / 30 incluindo preto, cinza, branco, vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, roxo e as tonalidades, os variantes ou as misturas destes. As cores incluem preto e branco, bem como as cores ou os matizes representados dentro do Esquema de Cores Hunter Lab ou quando da inspeção visual em conseqüência da absorção seletiva e/ou da transmitância por um material de determinados comprimentos de onda de luz visível. A percepção de cor é tipicamente um fator ou visão humana, ou uma percepção de cor por um sistema artificial tal como um computador conectado a um dispositivo de detecção óptica.
'Reticulação': refere-se a qualquer técnica de reticulação que seja conhecida no estado da técnica, apropriada para causar ou incrementar a aderência das partículas de uma composição da invenção a um substrato. Tal reticulação ocorre por meio de técnicas de oxidação ou através da aplicação de radiação eletromagnética tal como a radiação UV.
'Deposição'/'depositar'/'aplicação'/'aplicar1 : estes termos permutáveis referem-se a qualquer método ou dispositivo para a aplicação de uma composição da invenção, ou qualquer forma de toner ou de tinta sobre ou em um substrato ou material do substrato, de modo que a composição, o toner ou a tinta adira pelo menos parcialmente, ou seja, pelo menos parcialmente misturado com o substrato ou o material do substrato. Preferivelmente, de acordo com os ensinamentos da presente invenção, a deposição ou a aplicação envolve as partículas magnéticas que aderem ao substrato ou pelo menos a uma camada de superfície do material do substrato, e nas realizações selecionadas a aderência das partículas magnéticas umas às outras sobre o substrato, formando desse modo uma camada magnética.
A camada magnética resultante pode estar sobre, substancialmente sobre ou parcialmente dentro do substrato ou do material do substrato, dependendo, por exemplo, da absorbância, da porosidade ou da estrutura (tal como uma estrutura laminada ou composta) do material do substrato. No entanto, em realizações alternativas, a 'deposição' ou a 'aplicação' pode adicionalmente englobar a misturação das partículas magnéticas com o substrato, o material do substrato ou as camadas de superfície ou o substrato. O material misturado do substrato e as partículas magnéticas podem permitir a formação subsequente da camada magnética através de impressão, extrusão ou outra aplicação de uma mistura de partícula magnética/material do substrato. Os métodos da invenção e os produtos de tais métodos englobam, portanto, a aplicação direta de uma composição ou das partículas na mesma a uma superfície do substrato e/ou uma mistura das partículas com um material do substrato, opcionalmente com processamento subsequente. Isto pode ainda resultar na camada magnética sendo encerrada ou então escondida pelo material do substrato.
'Fixação*: refere-se à indução ou à incrementação de um grau de aderência da tinta ou do toner a um substrato, por exemplo, para finalidades de impressão. A fixação pode envolver, pelo menos nas realizações selecionadas, o aquecimento do substrato e do material depositado ou a irradiação UV, ou pode envolver a indução de uma reação química entre o substrato e o material. Outras técnicas de fixação também são conhecidas no estado da técnica, tal como a fixação mecânica.
'Faixa de cores Hunter Lab': refere-se a um esquema conhecido no estado da técnica para a atribuição de um grau de cor ou de matiz a uma substância ou a um material particular. A faixa inclui parâmetros para atribuir valores a um grau de brancura ou de escurecimento, com valores adicionais para cores ou matizes individuais entre o branco e o preto. Uma referência exemplificadora que fornece mais detalhes sobre o Esquema de Cores Hunter Lab inclui, mas fica a ele limitado é "The Measurement of Appearance" por Richard S. Hunter, publicado por John Wiley & Sons, Publishers, Nova York, N.Y. - 1975, que é aqui incorporado a título de referência. As informações a respeito da Faixa de Cores Hunter Lab também pode ser recuperadas junto à Hunter Associates Laboratory Inc, Virgínia, EUA (www.hunterlab.com).
'Tinta': refere-se a qualquer líquido de qualquer cor, matiz ou substância apropriada para a aplicação a um substrato sólido para alterar uma cor, matiz ou outra aparência (por exemplo, reflectância, brilho etc.) do substrato sólido. Preferivelmente, a tinta inclui um material em partículas magnético de acordo com os ensinamentos da presente invenção. A presente definição não despreza nem substitui outras definições que são geralmente conhecidas no estado da técnica. Uma tinta pode ser uma emulsão ou uma suspensão e também pode ser clara, transparente ou translúcida, tais como, por exemplo, fingimentos e vernizes, etc.
'Magnético': refere-se a uma propriedade física de um material. Os materiais magnéticos ou magnetizáveis representativos que podem ser utilizados incluem: metais tais como cobalto, ferro e níquel; ligas de metal tais como alumínio, cobalto, cobre, ferro, chumbo, magnésio, níquel, estanho, zinco, antimônio, berílio, bismuto, cádmio, cálcio, manganês, selênio, titânio, tungsténio e vanádio, e as misturas destes, compostos de metal que contêm óxidos de metal tais como óxido de alumínio, óxido de ferro, óxido de cobre, óxido de níquel, óxido de zinco, óxido de titânio e óxido de magnésio; ferrita; e as misturas destes. O material magnético pode ser de qualquer tipo de material magnético, por exemplo, ferro, cobalto, níquel; ligas magnéticas tais como Ni-Co ou Nd-Fe-B; compostos de óxidos inorgânicos tais como Fe2O3, Fe3O4, dióxido de cromo CrO2, ferritas MFe2O4 (com M um íon ou um coquetel de íons selecionado do grupo que consiste em Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Mn2+, Co2+, Fe2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, etc.), granadas de A3B5O12 (com A = um ion de terra rara trivalente ou um coquetel de ions de terras raras trivalentes v e B um ion ou um coquetel de ions selecionados do grupo que consiste em Al3+, Cr3+, Fe3+, Ga3+, Bi3+, etc.), hexaferritas ' 5 MFei2O19 com M selecionado do grupo de ions bivalentes Ca2+, Sr2+, Ba2+, etc., perovskitas, etc. No contexto da presente invenção, qualquer tipo de material pode ser notavelmente utilizado para conferir uma propriedade magnética particular às particulas aqui descritas. A dita propriedade magnética pode ser, por exemplo,: forte (super)paramagnetismo; ferromagnetismo; ferrimagnetism©; antiferromagnetismo; antiferrimagnetismo; etc. O material também pode ser paramagnético ou diamagnético. O material pode ser do tipo magnético suave, com baixa coercividade, com média 15 coercividade ou magnético duro, ou pode ser disposto para a detecção pelo efeito de Barkhausen. A propriedade magnética também pode resultar em magnetismo remanescente compreendido entre zero Oersted até tão alto quanto 10.000 Oersted.
'Camada magnética': refere-se a qualquer camada sobre ou dentro (isto é formando uma parte de) de um substrato gerado pela deposição ou pela aplicação das partículas, ou uma composição da invenção no substrato por meio das técnicas de deposição ou de aplicação conhecidas ou por meio da misturação de partículas ou de uma composição da invenção com o material do substrato. A camada magnética inclui opcionalmente o material do substrato e pode ser posicionada abaixo ou na parte superior das camadas do substrato ou de outras camadas em uma estrutura laminada ou composta. A camada magnética mantém tipicamente as 30 propriedades magnéticas em virtude da natureza magnética do material particular do qual é compreendida. A camada magnética também pode compreender uma única camada de partículas para um substrato, ou pode incluir camadas múltiplas em virtude da aderência das partículas umas às outras sobre ou dentro do substrato. Uma camada magnética também pode ser formada por meio da misturação de uma composição da invenção com um material de substrato, - opcionalmente seguida por alguma forma de processamento adicional como, mas sem ficar a elas limitado, a deposição, impressão ou extrusão.
'Substancialmente preto'/'quase preto': refere-se a uma cor ou a um matiz escuro que tem um valor de 30 ou menos 10 de 3 0 na Faixa de Cores Hunter Lab, com referência a um padrão de referência específico.
'Partícula': refere-se a qualquer partícula que tem um diâmetro de 0,1 a 10.000 nm e que compreende (i) um núcleo que consiste essencialmente em um material magnético, possivelmente com uma porção menor de outros materiais ou impurezas; (ii) um revestimento que envolve substancialmente o núcleo que tem tipicamente uma cor ou um matiz que é diferente daquele do material do núcleo; e (iii) opcionalmente um ou mais revestimentos adicionais, cada um 20 disposto entre o núcleo e o revestimento e/ou envolvendo substancialmente o revestimento. De acordo com a invenção, uma partícula tem um diâmetro médio em uma faixa de nanômetros, preferivelmente de 1 a 1.000 nm. No entanto, o tamanho das partículas pode ser maior do que 1.000 nm ou menor do que 1 nm. Independentemente do seu tamanho, tais partículas também podem ser denominadas na presente invenção como 'nanopartículas'.
'Pigmento': refere-se tipicamente a qualquer substância que tem qualquer cor ou matiz desejado, incluindo branco ou preto, ou qualquer cor designada na Faixa de Cores Hunter Lab. Um pigmento pode ter alternativamente uma cor ou um matiz em outras regiões do espectro eletromagnético além da luz visível, tais como propriedades de reflectância ultravioleta ou infravermelha. As propriedades ópticas do pigmento (por exemplo, as características de absorção, transmissão, emissão) podem depender da aplicação para o pigmento. Em determinadas realizações exemplificadoras, um pigmento pode se referir a um sólido em partículas que tem um grau apropriado de subdivisão para o uso em corantes, esmaltes, tintas ou na composição a ser aplicada a um substrato de acordo com os ensinamentos da presente invenção. Nas realizações selecionadas da invenção, o sólido em pó está na forma de partículas, as partículas têm um núcleo que compreende um material magnético e um revestimento que confere às partículas a cor ou o matiz desejado. A cor ou o matiz do pigmento pode ser branco ou substancialmente branco ou pode ter uma cor mais definida tal como, mas sem ficar a eles limitados:
Pigmentos azuis: azul cobalto, azul cerúleo, Alkali Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue livre de metal, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, etc.
Pigmentos roxos: roxo cobalto, roxo manganês, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, etc.
Pigmentos verdes: verde cromo, verde zinco, óxido de cromo, viridiano, verde esmeralda, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, etc.
Pigmentos vermelhos: colcotar, vermelho chumbo, silver vermilion, vermelho de cádmio, vermelho de mercúrio de cádmio, antimony vermilion, Permanent Red 4R, Para Red, Fire Red, Parachloroorthonitroaniline Red, Lithol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Western Vermilion, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (172R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Vulcan Fast Rubine B, Lithol Red, Lake Red (C, D) , Anthocin B, Brilliant Scarlet G, Lithol Rubine GK, Permanent Red FSR, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bom Maroon Light, BOM Maroon Medium, Eosine Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarine Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, etc.
Pigmentos amarelos: Naphthol Yellow S, Hansa Yellow (10G, 5G, G) , amarelo de cádmio, óxido de ferro amarelo, amarelo ocre, sulfeto arsenioso, cianamida de chumbo, plumbato de cálcio, Hansa Yellow (GR, A, RN, R) , Pigment Yellow L, Benzine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R) , Tartrazine Lake, Quinoline Lake, Anthracene Yellow BGL, etc. Os pigmentos coloridos podem ser gerados pela mistura ou combinação de uma cor tal como aquelas mencionadas acima com uma substância branca como, mas não limitadas a um óxido de metal ou a um polímero orgânico, para gerar desse modo uma substância apropriada para produzir um revestimento para a aplicação às partículas de núcleo magnéticas. Alternativamente, uma camada colorida pode ser aplicada a uma partícula de modo que resida debaixo de um revestimento branco ou na parte superior do revestimento branco, com relação ao material do núcleo.
Qualquer pigmento pode ser utilizado de acordo com os ensinamentos na presente invenção, por exemplo, para formar ou como parte de um material de revestimento para um revestimento em um núcleo magnético, para formar uma partícula para o uso em uma composição da presente invenção.
'Camada magnética pigmentada1: refere-se a qualquer camada formada em um substrato utilizando uma composição que compreende as partículas descritas na presente invenção, em que as ditas partículas são levadas a aderir ao substrato ou opcionalmente umas às outras sobre o substrato para formar a camada. A camada exibe propriedades magnéticas e também tem uma cor que é freqüentemente diferente de uma cor do material de núcleo ou das partículas utilizadas para formar a camada.
'Preferivelmente': refere-se a ou precede a menção de realizações preferidas das realizações mais amplas da invenção.
'Substancialmente preto'/'quase preto': refere-se a uma cor ou a um matiz escuro que tem um valor de 30 ou menos de 30 na Faixa de Cores Hunter Lab, com referência a um padrão de referência específico.
'Substancialmente branco'/'quase branco': refere-se a uma cor ou a um matiz claro que tem um valor de 70 ou mais de 70 na Faixa de Cores Hunter Lab, com referência a um padrão de referência específico.
'Substrato': refere-se a qualquer sólido ou material substancialmente sólido que tem pelo menos uma camada de qualquer textura ou configuração, apropriada para a aplicação ao mesmo de uma composição da invenção, para as finalidades de aplicação às partículas do substrato para formar uma camada magnética sobre e/ou integral com o substrato. Um substrato pode compreender qualquer material com qualquer modificação ou construção de superfície da camada. Por exemplo, o substrato pode compreender um material selecionado de um ou mais, mas sem ficar a eles limitado, papel, plástico, metal, liga de metal, madeira, vidro, resina e borracha.
'Suspensão': refere-se a uma mistura de uma matéria sólida em partículas e um líquido, por meio do que a matéria sólida em partículas inclui pelo menos algumas partículas que permanecem suspensas no líquido por algum tempo sem cair significativamente através do líquido sob a influência da gravidade. Tais partículas podem ser, portanto, suportadas em virtude ou por sua flutuação ou por outras forças conferidas pelo líquido sobre as partículas. Em qualquer suspensão, uma parte ou até mesmo todas as partículas podem sedimentar na 'parte inferior' da suspensão sob a influência da gravidade ou de outras forças. Isto não despreza o fato de que a mistura ainda é uma suspensão.
'Toner': refere-se a qualquer material em partículas, da invenção ou da técnica anterior, que inclui propriedades magnéticas de modo que seja influenciado por um campo magnético e que seja adicionalmente receptivo à deposição e pelo menos à fixação parcial a um substrato para as finalidades de impressão. Um toner pode estar na forma em partículas seca ou pode incluir uma fase líquida apropriada para manter pelo menos uma porção do material em partículas na suspensão. A presente definição não despreza nem substitui outras definições que são geralmente conhecidas no estado da técnica.
'Branco': refere-se a uma cor ou a um matiz claro que tem um valor de 90 ou mais de 90 na Faixa de Cores Hunter Lab, com referência a um padrão de referência específico.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Ainda que com engenhosidade significativa, os 20 autores da presente invenção desenvolveram com sucesso composições para o uso como tintas ou toners magnéticos apropriadas para gerar uma camada magnética pigmentada sobre ou integral com um substrato. As composições compreendem as partículas magnéticas que, pelo menos quando aplicadas a um substrato, têm uma cor ou um matiz de superfície diferente das cores escuras ou pretas de muitos materiais magnéticos conhecidos. Certamente, as composições da presente invenção incluem as partículas magnéticas que compreendem um núcleo que consiste essencialmente em um material magnético, 30 juntamente com um revestimento no núcleo que mascara significativamente a cor do material magnético. As composições resultantes podem, pelo menos nas realizações selecionadas, serem brancas, substancialmente brancas ou coloridas; no entanto, as composições são altamente receptivas à deposição a um substrato, para formar uma camada magnética. Os autores da presente invenção desconhecem outras composições que exibem a mesma brancura ou atributos de cor, combinadas com as propriedades magnéticas desejáveis para o uso em impressão e outra deposição a um substrato tal como um toner.
As partículas magnéticas das composições da presente invenção são partículas que têm preferivelmente um diâmetro médio de 0,1 a 10.000 nm, de modo que caem, em sua maioria, dentro da faixa de tamanho de nanômetros (isto é, podem ser consideradas 'nanopartículas'). O uso de tais partículas apresenta vantagens em relação às partículas dimensionadas em micra. Tais vantagens incluem, mas sem ficar a elas limitadas, a sedimentação reduzida das partículas quando suspensas em um líquido que torna, por sua vez, o material mais apropriado para os processos de solução, tais como uma modificação adicional e aplicação subseqüente. As partículas compreendem um núcleo que consiste ou consiste essencialmente em uma substância magnética que inclui possivelmente uma quantidade menor de outros materiais ou impurezas. Muitos materiais magnéticos são conhecidos no estado da técnica por exibirem cores pretas ou escuras, particularmente aqueles que compreendem materiais magnéticos duros. As partículas incluem pelo menos um revestimento que envolve substancialmente o núcleo, o qual, uma vez aplicado a um substrato para formar uma camada no mesmo, tem uma cor que é diferente daquela do material magnético do núcleo. Por exemplo, a camada pode parecer pelo menos substancialmente branca na cor ou no matiz, ou pode ter uma cor mais escura. Portanto, nas realizações selecionadas, o revestimento nas partículas tem uma espessura suficiente para escurecer substancialmente qualquer cor ou matiz escuro ou preto do material magnético do núcleo.
Outras camadas de revestimento também podem estar presentes, entre o núcleo e a camada substancialmente branca ou colorida, ou podem envolver a camada substancialmente • 5 branca ou colorida, tal como necessário, para conferir a aderência de superfície desejada ou propriedades ópticas às partículas. No entanto, tais camadas de revestimento adicionais podem não ser necessariamente requeridas para conferir propriedades de cor desejáveis às partículas nas 10 composições da invenção, nem às camadas magnéticas resultantes formadas sobre um substrato. Desse modo, pelo menos nas realizações selecionadas da invenção, as composições compreendem partículas que são muito simples na estrutura, que compreendem meramente um núcleo magnético e 15 uma única camada de revestimento, em que a única camada de revestimento é suficiente para conferir as características de cor de visual desejadas às partículas (e especificamente à camada magnética formada pela aplicação das partículas a um material do substrato) sem desprezar as propriedades 20 magnéticas das partículas conferidas pelo material do núcleo. A invenção, pelo menos em parte, engloba a realização em que tais partículas são receptivas às aplicações com exceção, por exemplo, de aplicações em terapêutica médica, de diagnóstico ou pesquisa e pode, de fato, ser utilizada na formação de 25 camadas magnéticas tal como para finalidades de impressão através de deposição a um substrato.
Inesperadamente, as composições da invenção exibem propriedades desejáveis quando aplicadas a um substrato, por exemplo, utilizando técnicas de impressão ou outras 30 conhecidas, para formar uma camada magnética durável e de alta qualidade. As partículas carregam intensidade de campo magnético suficiente para a deposição, aderência ou fixação a um substrato, ainda que a sua baixa massa reduza a inércia requerida para a deposição. A formação magnética da camada pode desse modo ser rápida e eficiente. Nas realizações selecionadas, a cor ou o matiz das partículas, atribuível ao revestimento principal, torna as composições da invenção • 5 apropriadas para uma ampla gama de aplicações de impressão.
As partículas podem ser utilizadas em sua forma nativa, em que a cor das partículas é atribuída ao revestimento. Tais partículas podem ser opcionalmente misturadas com outras tintas magnéticas ou não-magnéticas ou materiais em partículas coloridos para se obter várias outras cores ou matizes. Dessa maneira, as composições da invenção oferecem uma oportunidade de alterar (por exemplo, iluminar ou escurecer) as tintas coloridas existentes ou os materiais em partículas e aumentar a gama de cores.
Nas realizações selecionadas, as composições da invenção satisfazem a necessidade na indústria de impressão, tinta e toner quanto a cores mais claras ou toners e tintas magnéticos substancialmente brancos. Um único revestimento pode ser suficientemente opaco para disfarçar pelo menos substancialmente uma cor do material do núcleo magnético, e isto representa um avanço significativo no estado da técnica. Por exemplo, as partículas dentro das composições da presente invenção podem ter um único revestimento que é branco ou que tem uma cor clara, suficiente para mascarar a cor mais escura do material do núcleo magnético. Desse modo, camadas magnéticas brancas, substancialmente brancas ou levemente coloridas podem ser obtidas ao utilizar as composições da presente invenção, sem a necessidade de composições que compreendem partículas em camadas múltiplas ou outros tipos de partículas conhecidas no estado da técnica, que podem ser mais complexas e caras de manufaturar.
Em outras realizações, as partículas podem ter um revestimento colorido mais escuro em vez de um revestimento branco ou um substancialmente branco para escurecer a cor escura ou preta do material do núcleo, que consiste essencialmente em uma substância magnética. Embora as realizações selecionadas descritas na presente invenção façam 5 referência às composições ou aos pigmentos que compreendem partículas com um revestimento branco ou substancialmente branco, para causar o surgimento de camadas magnéticas que são brancas ou substancialmente brancas na cor, a invenção não se limita a isto. Certamente, a invenção engloba qualquer 10 composição ou pigmento que compreende as partículas que consistem essencialmente em um material magnético, revestido com um revestimento branco, substancialmente branco ou colorido mais escuro que tem uma opacidade ou uma espessura suficiente, ou uma cor obscura ou substancialmente obscura do 15 material magnético ou uma camada disposta imediatamente debaixo da dita camada branca, substancialmente branca ou colorida. Os autores da presente invenção verificaram que o uso combinado de tais partículas pequenas de núcleo magnético, em combinação com uma camada obscura, é suficiente 20 para conferir propriedades extremamente desejáveis para as composições e os pigmentos da presente invenção, para tornar os mesmos altamente receptivos a uma ampla gama de técnicas de deposição e de impressão. As características desejáveis exibidas pelas composições e pelos pigmentos da invenção são 25 pelo menos em parte atribuíveis ao tamanho pequeno das partículas em relação à força de suas intensidades de campo magnético.
Em uma realização, a invenção apresenta uma composição para a aplicação a um substrato, para gerar uma camada magnética pigmentada sobre e/ou integral com o dito substrato, sendo que a composição compreende: (1) partículas, cada uma delas compreendendo: (i) um núcleo que consiste essencialmente em um material magnético; (ii) um revestimento que envolve pelo menos substancialmente o núcleo para fazer com que as ditas partículas, quando aplicadas a um substrato, formem uma camada magnética pigmentada sobre o substrato que tem uma cor ou um matiz que é diferente daquele do material magnético do núcleo. Em realizações selecionadas adicionais, o revestimento que envolve pelo menos substancialmente o núcleo faz com que as ditas partículas, quando aplicadas a um substrato, formem uma camada magnética pigmentada que tem um Valor L da faixa de cores Hunter Lab de pelo menos 50 ou pelo menos 80 ou ainda pelo menos 95. Ainda que simples por natureza, tais composições apresentam excelentes oportunidades para a impressão e outras técnicas que envolvem a formação de camadas magnéticas e pigmentadas sobre um substrato, ainda que tais composições sejam simples com relação à manufatura e à utilização. Além disso, as composições da presente invenção permitem a formação de camadas magnéticas pigmentadas excelentes que podem ser brancas, substancialmente brancas ou levemente coloridas relativamente ao material do núcleo da partícula. Este desenvolvimento importante se volta a uma necessidade antiga no estado da técnica de composições de tinta ou de toner brancas ou quase brancas úteis e confiáveis. Os autores da presente invenção verificaram que as composições descritas na presente invenção, que algumas vezes compreendem as partículas que têm apenas um revestimento, são apropriadas para as aplicações de impressão que requerem tintas ou toners brancos, quase brancos ou levemente coloridos. Surpreendentemente, um único revestimento pode ser suficiente para mascarar pelo menos substancialmente a cor ou o matiz mais escuro do material do núcleo magnético das partículas.
Nas realizações selecionadas, um ou mais revestimentos adicionais podem ser dispostos entre o núcleo e o revestimento e/ou o revestimento adicional pode envolver substancialmente o revestimento branco, tal como necessário para atingir a cor de superfície desejável, a refletância ou • 5 outras propriedades ou qualidades das partículas. Em outras realizações, os revestimentos de superfície podem ser providos para incrementar o desempenho das partículas em suspensão ou para aumentar a capacidade de fluxo das partículas na forma seca ou em suspensão.
As composições da invenção que compreendem as partículas acima mencionadas podem estar na forma seca, como é típico de muitos toners na técnica anterior, ou podem ser alternativamente misturadas com uma fase líquida para formar uma suspensão ou para suspender pelo menos uma porção das partículas na fase líquida. A necessidade de uma fase líquida irá depender da natureza e dos métodos para a deposição, e do substrato ao qual a composição será depositada. Numerosas técnicas são conhecidas no estado da técnica para depositar um toner ou uma tinta na forma de suspensão seca ou líquida em um substrato, e acredita-se que as composições da invenção são apropriadas para a maioria, se não a todas tais técnicas.
Além disso, as partículas que são utilizadas nas composições da presente invenção podem ser produzidas por meio de qualquer método apropriado. Por exemplo, o núcleo das partículas pode ser gerado por técnicas de granulação selecionada, ou alternativamente a partir dos precursores solúveis limitados no tamanho pelos inibidores de crescimento. No caso dos precursores solúveis, a transformação em um material com partículas sólidas pode ser obtida, por exemplo, por meio de decomposição térmica, sonoquímica ou redução química ou elétrica. Dois exemplos ilustrativos de tais técnicas são ilustrados por Burke et al. (2002) Chem. Mater. 14, 4752-4761 e as referências citadas no mesmo, que são aqui incorporadas a título de referência. Os exemplos ilustrativos adicionais dos métodos para a produção de partículas revestidas, para o uso de acordo com os ensinamentos da presente invenção, são providos por Burke et al. (2002) Chem. Mater. 14, 4752-4761 e Vestal e Zhang (2003) Nano Letters, 3(12), 1739-1743, que também são aqui incorporadas a título de referência. Tipicamente, tais técnicas para a produção de partículas revestidas envolvem reações em solução ou em suspensão líquida. Outras técnicas também são conhecidas no estado da técnica que não envolvem soluções ou suspensões líquidas. Tais técnicas podem envolver, por exemplo, a deposição a seco do material do pigmento, por exemplo, pela deposição de vapor químico.
As composições da invenção podem incluir adicionalmente uma ou mais tintas ou toners magnéticos ou não-magnéticos, por exemplo, que têm uma cor ou um matiz com exceção da cor ou matiz das partículas. A mistura das composições descritas na presente invenção com outras composições de tinta ou de toner, quer na forma em partículas seca ou líquida, pode permitir a produção de camadas magnéticas que têm outras cores, matizes ou propriedades de refletância. A invenção engloba desse modo todas as composições da presente invenção que compreendem partículas revestidas, tal como descrito anteriormente, e além disso todas as misturas de tais partículas revestidas com outras tintas, corantes, diluentes, excipientes, e outros ainda.
O uso de partículas brancas ou substancialmente brancas para a produção das camadas magnéticas da invenção representa uma característica particularmente preferida. As partículas das composições de tinta e de toner da presente invenção incluem preferivelmente um revestimento substancialmente branco que é suficientemente opaco para ocultar uma cor do núcleo magnético ou suficientemente opaco para ocultar uma cor do revestimento adicional (se estiver presente) disposto diretamente debaixo do dito revestimento branco, pelo menos quando da inspeção visual das partículas. A invenção engloba o uso de partículas que incluem revestimentos para torná-las brancas (com um valor L de 100 no Esquema de Cores Hunter Lab) bem como aquelas que aparecem desbotadas (por exemplo, com um valor L de pelo menos 95 no Esquema de Cores Hunter Lab) ou substancialmente brancas (por exemplo, com um valor L de pelo menos 70 no Esquema de Cores Hunter Lab) e ainda aquelas que parecem ainda menos brancas (com um valor L de 50 a 70 na Faixa de Cores Hunter Lab) . O grau de brancura conferido às partículas magnéticas em virtude do revestimento substancialmente branco pode desse modo variar significativamente. A invenção engloba as composições que compreendem partículas que têm pelo menos uma camada de revestimento com um valor L de pelo menos 50 na Faixa de Cores Hunter Lab, e o seu uso. A invenção também engloba as composições que compreendem partículas que têm pelo menos uma camada de revestimento que, uma vez aplicada a um substrato para formar uma camada magnética no mesmo, produz uma camada magnética com um valor L de pelo menos 50 na Faixa de Cores Hunter Lab.
As partículas podem ter qualquer forma e formato irregular ou, alternativamente, podem ser substancialmente esféricas. Tipicamente, cada partícula pode ter uma faixa de tamanho de 0,1 a 10.000 nm de diâmetro, e preferivelmente 10- 80 nm de diâmetro. 0 revestimento branco, substancialmente branco ou colorido em cada partícula pode ter qualquer espessura apropriada para conferir as propriedades estéticas desejadas às partículas ou a uma camada magnética formada pela aplicação de uma composição que compreende as partículas a um substrato. Preferivelmente, o revestimento tem uma espessura média de 1 a 200 nm, e com mais preferência de 5 a 50 nm. Tais espessuras de revestimento preferidas parecem causar o surgimento de partículas que têm uma cor particularmente desejável e propriedades magnéticas.
O núcleo de cada partícula pode compreender qualquer material que exiba propriedades magnéticas. Tais materiais incluem, mas sem ficar a eles limitados, pelo menos uma substância selecionada do grupo que consiste em: Fe, Ni, Co, um óxido de metal redutível, óxido ferroso, óxido de níquel e uma ferrita da fórmula MFe2O4, em que M é um íon de metal bivalente ou uma mistura de íons de metal bivalente. Preferivelmente, o núcleo consiste em um material magnético ou em uma mistura de materiais magnéticos. No entanto, o núcleo pode incluir adicionalmente quantidades menores de outras substâncias ou impurezas, derivadas, por exemplo, do processo de manufatura da partícula.
O revestimento que envolve substancialmente cada partícula pode compreender qualquer substância, mistura, composto ou elemento que adere com eficiência razoável a um núcleo magnético (ou à camada intermediária) e que tem um grau de brancura ou de cor na Faixa Hunter Lab, tal como necessário. Tais materiais incluem, mas sem ficar a eles limitados, compostos de metal (por exemplo, sílica [SiO2] , giz [carbonato de cálcio [CaCO3] , titânia [dióxido de titânio, [TiO2] , zircônia [dióxido de zircônio, ZrO2] , barita [sulfato de bário, BaSO4] , gipsita [sulfato de cálcio, CaSO4] , vidro em pó, óxido de zinco [ZnO] e sulfeto de zinco [ZnS]) e polímeros orgânicos (por exemplo, polisibutileno opcionalmente funcionalizado, polietileno opcionalmente funcionalizado, poliestireno opcionalmente funcionalizado, látex).
Outros exemplos de materiais de revestimento brancos podem incluir resinas, cerâmica, etc. Qualquer um destes materiais de revestimento pode ser misturado com ou substituído por quaisquer pigmentos tal como descrito na presente invenção ou tal como conhecido no estado da técnica.
Nas realizações selecionadas, o revestimento de cada partícula pode compreender um material com um teor de r refração elevado, um material com um poder de mascaração elevado, um material com uma eficiência de dispersão de luz elevada, um material altamente opaco, um óxido de metal ou um polímero orgânico.
Além disso, nas composições da presente invenção a 10 fase líquida pode compreender qualquer material líquido ou misturas deste, apropriados para reter as partículas em suspensão pelo menos parcialmente. A fase líquida pode compreender, mas sem limitação, qualquer solvente aquoso ou orgânico em que, preferivelmente o solvente não corrói nem 15 impede de outra maneira a aplicação das partículas a um substrato.
Contudo, em realizações adicionais, a invenção engloba o uso das composições da invenção para gerar uma camada magnética pigmentada sobre ou integral com um substrato, por exemplo, ao depositar as partículas da composição ao substrato. Este uso se estende a qualquer uma das composições da invenção, tal como aqui descrito. De acordo com tais usos, um substrato apropriado pode incluir qualquer objeto que tem qualquer matriz apropriada para a aderência ao mesmo das partículas para formar a camada magnética no mesmo. Por exemplo, os materiais do substrato podem ser selecionados de um grupo não-limitador que compreende: papel, plástico, metal, liga de metal, madeira, vidro, resina e borracha. No caso do papel, do plástico ou de outros materiais, o substrato pode ser eventualmente destinado ao uso, por exemplo, como uma nota bancária, sendo que a camada magnética confere uma característica de segurança à nota bancária.
Contudo, em realizações adicionais, a invenção apresenta um método para gerar uma camada magnética pigmentada, sendo que o método compreende a etapa de aplicação de uma composição tal como descrito na presente invenção a um substrato, em que as ditas partículas aderem ao substrato ou ao material do substrato e opcionalmente umas às outras, para desse modo formar a camada magnética pigmentada.
A etapa de aplicação pode envolver qualquer tipo de método de aplicação conhecido no estado da técnica. Por exemplo, a etapa de aplicação pode envolver: caso requerido, a misturação das partículas com um líquido para colocar as partículas em suspensão pelo menos parcial no líquido, para desse modo formar uma suspensão; a colocação da suspensão em contato com o material do substrato ou com o substrato, opcionalmente na presença de um campo magnético; a remoção de pelo menos uma porção do líquido da suspensão aplicada; e, caso requerido, a fixação das partículas ao substrato.
A etapa de remoção pode ser uma etapa ativa, por exemplo, envolvendo aquecimento, resfriamento, sucção, exposição a microondas, etc., ou, alternativamente, a etapa de remoção pode ser passiva, por exemplo, envolvendo evaporação ou ação capilar. Portanto, a etapa de remoção pode envolver qualquer mecanismo que resulte finalmente em uma redução na presença da fase líquida da suspensão.
Alternativamente, a etapa de aplicação pode compreender: a colocação das partículas na forma pelo menos substancialmente seca em contato com o substrato, opcionalmente na presença de um campo magnético; e caso requerido, a fixação das partículas em ou dentro do substrato.
Alternativamente, a etapa de aplicação pode compreender: a reticulação das partículas com o substrato, preferivelmente por meio de oxidação ou de reticulação UV.
Em qualquer método descrito na presente invenção, cada etapa de fixação pode envolver, por exemplo, o aquecimento do substrato e das partículas depositadas. Outras técnicas de fixação podem incluir, mas sem limitação, mecanismos químicos ou eletrostáticos para a aderência das partículas ao substrato. A fixação pode induzir ou incrementar um grau ou uma força de aderência das partículas com o substrato e/ou de umas às outras.
Contudo, em realizações adicionais, a invenção engloba uma camada magnética produzida pela aplicação de uma 15 composição tal como descrito na presente invenção a um substrato, para fazer com que as partículas da composição sejam aderidas ao substrato e opcionalmente sobre o substrato. A camada magnética da invenção pode ser produzida pela aplicação da composição da invenção a qualquer método 20 conhecido para a deposição da matéria em partículas magnética. Para citar apenas um exemplo, tais métodos podem envolver as técnicas de impressão de letras que são muito bem conhecidas no estado da técnica, utilizando superfícies elevadas cobertas com tinta para criar a imagem requerida.
Muitas outras técnicas de impressão são conhecidas no estado da técnica, sendo que a maior parte delas será aplicável à deposição das partículas a um substrato de acordo com os ensinamentos da presente invenção.
A invenção também engloba ainda um artigo que 30 compreende um substrato e uma camada magnética pigmentada da invenção sobre o mesmo. Nas realizações preferidas, o substrato pode ser uma nota bancária e a camada magnética pode conferir uma característica de segurança para a nota bancária. Por exemplo, a camada magnética, que pode ter uma cor ou um matiz com exceção das cores pretas ou escuras e pode ser incorporada convenientemente e de maneira invisível à estrutura ou a uma superfície da nota bancária.
Deve ser observado que as camadas magnéticas da invenção para a geração de características de segurança em notas bancárias não ficam limitadas àquelas que têm qualquer cor particular de tinta ou de toner ou qualquer formato, padrão ou configuração particular. Certamente, as características de segurança da nota bancária geradas utilizando as camadas magnéticas da invenção podem compreender qualquer formato, padrão ou configuração concebível e qualquer combinação concebível de cores e matizes de tinta e toner. Por exemplo, as características de segurança da nota bancária podem incluir um padrão específico de tinta magnética somente detectável ("que pode ser lido") por leitores de assinatura magnéticos especialmente pré- configurados, por exemplo, apropriados para a distribuição a varejistas. Em outras realizações, a característica de segurança da nota bancária que compreende as camadas magnéticas da invenção pode compreender cores múltiplas ou camadas múltiplas ou sobrepostas das camadas magnéticas da invenção, para prover desse modo uma característica ainda mais complexa de segurança, arranjada, por exemplo na forma de um retrato colorido ou de uma foto simulada, etc. A cor e/ou os matizes das composições utilizadas podem ser ajustados para variar o grau de visibilidade da característica de segurança nas notas bancárias.
Contudo, em realizações adicionais, a invenção engloba pigmentos que compreendem ou consistem em qualquer uma das composições ou das partículas descritas e discutidas no presente pedido. Certamente, os pigmentos podem ser brancos, substancialmente brancos ou coloridos, dependendo dos materiais utilizados para revestir as partículas. Os pigmentos da invenção podem ser utilizados na forma seca ou podem ser misturados com quaisquer veículos, diluentes ou substâncias excipientes, tal como necessário para uma aplicação desejada do pigmento.
Embora a invenção tenha sido descrita com referência às realizações e exemplos específicos das composições, usos das mesmas, métodos de produção das camadas magnéticas e as próprias camadas magnéticas da presente invenção, um elemento versado na técnica irá apreciar que outras tais composições, usos das mesmas, métodos para produzir camadas magnéticas e as camadas magnéticas estarão razoavelmente dentro do âmbito da invenção, tal como descrito e reivindicado na presente invenção. A intenção dos requerentes da patente depositada é de incluir todas tais realizações adicionais com o âmbito das reivindicações em anexo.

Claims (16)

1. COMPOSIÇÃO PARA A APLICAÇÃO A UM SUBSTRATO, para gerar uma camada magnética pigmentada sobre e/ou integral com o dito substrato, em que a composição é caracterizada pelo fato de compreender (1) partículas, cada uma delas compreendendo: (i) um núcleo que consiste em um material magnético; (ii) um revestimento opaco compreendendo um material que dispersa a luz e que envolve o núcleo para fazer com que as ditas partículas, quando aplicadas a um substrato, formem uma camada magnética pigmentada que tem um valor L na Faixa de Cores Hunter Lab de pelo menos 80, para ocultar completamente uma cor do dito núcleo; (2) uma fase líquida, que, se estiver presente, mantém as ditas partículas pelo menos parcialmente em suspensão; e (3) uma ou mais tintas ou toners magnéticos ou não-magnéticos; em que o núcleo de cada partícula compreende pelo menos uma substância selecionada do grupo que consiste em: Fe, Ni, Co, um óxido de metal redutível, óxido ferroso, óxido de níquel e uma ferrita da fórmula MFe2O4, em que M é um íon de metal bivalente ou uma mistura de íons de metal bivalente; e em que o revestimento de cada partícula compreende um material que refrata a luz, um material que dispersa a luz, um material opaco, um óxido de metal ou um polímero orgânico.
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento faz com que as partículas tenham um Valor L na Faixa de Cores Hunter Lab de pelo menos 95, quando aplicadas a um substrato, para formar uma camada magnética pigmentada.
3. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o núcleo de cada partícula tem um diâmetro de 0,1 nm a 10.000 nm, e preferivelmente de 10 nm a 80 nm.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento em cada partícula tem uma espessura média de 1 a 200 nm, e preferivelmente de 5 a 50 nm.
5. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento de cada partícula compreende ser selecionado entre pelo menos: sílica [SiO2], giz [carbonato de cálcio [CaCO3], titânia [dióxido de titânio, [TiO2], zircônia [dióxido de zircônio, ZrO2], barita [sulfato de bário, BaSO4], gipsita [sulfato de cálcio, CaSO4], vidro em pó, óxido de zinco [ZnO] e sulfeto de zinco [ZnS].
6. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero é um polímero orgânico selecionado entre poliisobutileno opcionalmente funcionalizado, polietileno opcionalmente funcionalizado, poliestireno opcionalmente funcionalizado e látex.
7. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fase líquida compreende um solvente aquoso ou orgânico.
8. USO DA COMPOSIÇÃO, conforme definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de servir para gerar uma camada magnética pigmentada sobre ou integral com um substrato, ao depositar as partículas no substrato ou no material do substrato para fazer com que as partículas adiram ao substrato e opcionalmente umas às outras sobre o substrato.
9. USO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende um material selecionado entre: papel, plástico, metal, liga de metal, madeira, vidro, resina e borracha, ou qualquer combinação destes.
10. USO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o substrato é para ser utilizado como uma nota bancária.
11. MÉTODO PARA A GERAÇÃO DE UMA CAMADA MAGNÉTICA PIGMENTADA, em que o método é caracterizado pelo fato de compreender a etapa de aplicação da composição, conforme definida na reivindicação 1, a um substrato, sendo que as ditas partículas aderem ao substrato ou ao material do substrato e opcionalmente umas às outras, para desse modo formar a dita camada magnética pigmentada.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de aplicação compreende: a misturação das partículas com um líquido para colocar as partículas em suspensão pelo menos parcialmente no líquido, para desse modo formar uma suspensão; a colocação da suspensão em contato com o material do substrato ou com o substrato, opcionalmente na presença de um campo magnético; a remoção de pelo menos uma porção do líquido da suspensão aplicada; e a fixação das partículas ao substrato.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de aplicação compreende: a colocação das partículas na forma pelo menos seca em contato com o substrato, opcionalmente na presença de um campo magnético; e a fixação das partículas em ou dentro do substrato.
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a etapa de aplicação compreende: a reticulação das partículas com o substrato, preferivelmente por meio de oxidação ou de reticulação UV.
15. CAMADA MAGNÉTICA PIGMENTADA, conforme definida na reivindicação 1, compreendendo as partículas, caracterizada pelo fato de que as ditas partículas aderem ao substrato e opcionalmente umas às outras sobre o substrato.
16. COMPOSIÇÃO PARA A APLICAÇÃO A UM SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1, para a geração de uma camada magnética pigmentada sobre e/ou integral com o dito substrato, em que a composição é caracterizada pelo fato de compreender: (1) partículas, cada uma delas compreendendo: (i) um núcleo que consiste em um material magnético; (ii) um revestimento que envolve pelo menos o núcleo para fazer com que as ditas partículas, quando aplicadas a um substrato para formar uma camada magnética pigmentada que tem uma cor ou um matiz que é diferente daquele do material magnético do núcleo, em que o revestimento de cada partícula é opaco para ocultar uma cor do dito núcleo, ou qualquer revestimento adicional se estiver presente debaixo do dito revestimento; e (iii) um ou mais revestimentos adicionais, cada um deles disposto entre o dito núcleo e o dito revestimento e/ou envolvendo pelo menos o dito revestimento; (2) uma fase líquida que, se estiver presente, mantém as ditas partículas sólidas pelo menos parcialmente em suspensão; e (3) uma ou mais tintas ou toners magnéticos ou não-magnéticos.
BRPI0811338-6A 2007-06-05 2008-06-05 Composição para a aplicação a um substrato, uso da composição,método para a geração de uma camada magnética pigmentada e camada magnética pigmentada BRPI0811338B1 (pt)

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