CN105813835B - 基于包含第一区域和另外区域的聚合物层的安全结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明一般而言涉及一种复合材料，其包含：a)基材，其包含基材表面；b)聚合物层，其包含聚合物层表面，其中聚合物层i)包含聚合物，ii)至少部分地与所述层的基材表面叠加；其中聚合物层表面包含第一区域和另外区域；其中用水润湿第一区域的润湿角与用水润湿另外区域的润湿角之差的绝对值为至少约10°。

Description

基于包含第一区域和另外区域的聚合物层的安全结构体
本发明涉及一种包含基于包含第一区域和另外区域的聚合物层的安全结构体(safety feature)的复合材料；和一种制备包含基于包含第一区域和另外区域的聚合物层的安全结构体的复合材料的方法。
产品盗版和伪造要求具有完善程度增加的安全结构体。最近的技术开发已用于产生使伪造障碍变高的安全结构体。待通过使用安全结构体来防止未授权复制的物品的实例为品牌产品、安全相关产品如备件、任何种类的正式文件如身分识别文件、证书和纸币。一般而言，存在三种不同类别的现有技术已知的安全结构体。第一类别的结构体为不经任何额外设备就可检测的。该类结构体大部分为光学结构体如全息图(WO 2006/074558 A1)或水印；或触觉结构体如盲文。这些结构体通常是裸眼可见的。第二类别的结构体为可通过简单设备检测的。一般而言，第二类别的结构体为裸眼不可见的光学结构体。EP 1 719 637A2公开了一种包含UV-荧光墨水的安全结构体。所述结构体可通过作为简单设备的UV-灯而目视。第三类别的安全结构体为仅可通过复杂设备或程序检测的。这些结构体是裸眼不可见的。目视技术的实例为化学分析和磁性检测。WO 2009/090676 A1公开了一种基于载体磁性的安全结构体。所述结构体仅可使用专用传感器读取。
现有技术已知的安全结构体显示出如下缺点。属于第一类别的现有技术安全结构体是裸眼可见的。可由伪造者直接容易地识别的安全结构体已失去对抗未授权复制的障碍。此外，裸眼可见的安全结构体影响标记物品的外观。属于第二或第三组的现有技术安全结构体仅可通过额外设备或通过复杂程序或两者而目视或读取。目视或读取现有技术安全结构体需要对其花费太多时间。目视或读取现有技术安全结构体仅可由具有可获得的合适设备的人完成。此外，目视或读取现有技术安全结构体仅可在其中合适设备可获得的情形下完成。现有技术已知的第三类别的安全结构体的另一缺点为目视或读取程序复杂且由此易出错。
一般而言，本发明的一个目的为至少部分地克服现有技术的缺点。本发明的一个目的为提供一种裸眼不可见的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种裸眼不可见直至所述结构体被读出的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种不借助任何额外设备而可目视或读出的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可通过花费尽可能少时间的程序而目视或读取的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可通过简单程序而目视或读取的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可通过水分如通过呼气至所述结构体上而目视的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可被尽可能多的人目视的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可在尽可能多的生活情形下目视的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种除其他安全结构体外也可施加至物品的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可施加以获得包含本发明结构体的贡献和现有技术已知的结构体的贡献的组合安全结构体的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可成本有效地生产的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可通过简单程序施加至物品的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可通过快速程序施加至物品的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可由不多材料生产的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可由成本有效材料生产的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可容易地施加至宽范围的不同物品的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可容易地施加至纸币的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种不影响通过所述结构体标记的物品的外观或设计或两者的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种通过不当使用通过所述结构体标记的物品而损坏的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可与通过所述结构体标记的物品的功能性组合的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可配备有抗静电效果的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种使通过所述结构体标记的物品的机器可读性不变差的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种提供就未授权复制所述结构体或伪造通过所述结构体标记的物品或两者而言的高障碍的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种长期稳定的安全结构体。本发明的另一目的为提供一种可施加至纸币；品牌产品；正式文件如身份识别文件、护照和证书；智能卡和集成电路卡的安全结构体。
独立权利要求给出对至少一个上述目的的贡献。从属权利要求提供本发明的优选实施方案，其也服务于至少一个上述目的的方案。
对至少一个上述目的的方案的贡献通过包含如下的复合材料作出：
a)基材，其包含基材表面；
b)聚合物层，其包含聚合物层表面，
其中聚合物层
i)包含聚合物，
ii)至少部分地与所述层的基材表面叠加；
其中聚合物层表面包含第一区域和另外区域；
其中用水润湿第一区域的润湿角与用水润湿另外区域的润湿角之差的绝对值为至少约10°，优选至少约15°，更优选至少约20°，甚至更优选至少约25°，最优选至少约30°。优选的聚合物为导电聚合物。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：聚合物为导电聚合物。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：导电聚合物为PEDOT:PSS。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：聚合物层包含如下量的聚合物：约5-约97重量％，优选约7-约95重量％，更优选约10-约90重量％，更优选约15-约85重量％，甚至更优选约20-约80重量％，甚至更优选约30-约70重量％，最优选约40-约60重量％，基于聚合物层的总重量。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：聚合物层进一步包含另外聚合物。优选的另外聚合物为添加剂或交联剂或两者。优选的添加剂为有机添加剂或水溶性添加剂或两者。优选的有机添加剂为选自如下中的一种：聚乙酸乙烯酯、聚碳酸酯、聚丁酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚醚、聚磺酸、聚苯乙烯磺酸、磺基聚酯、聚氨酯、三聚氰胺-甲醛树脂、聚酯、硅、苯乙烯/丙烯酸酯-、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯-和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚硅氧烷或其至少两种的组合。特别优选的有机添加剂为磺基聚酯。优选的水溶性添加剂为聚乙烯醇。优选的交联剂为选自如下中的一种：聚丙烯酸酯、聚烯烃分散体和环氧硅烷或其至少两种的组合。优选的环氧硅烷为3-环氧丙氧丙基三烷氧基硅烷。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：聚合物层如下量的另外聚合物：至少约10重量％，优选至少约20重量％，最优选至少约25重量％，基于聚合物层的总重量，
其中用水润湿的第一区域的透射系数比干燥的第一区域的透射系数高至少约10％，优选至少约20％，最优选至少约45％。就在整个该文件中的使用而言，透射系数定义为入射至层上的光的通量密度与在透过所述层之后的光的通量密度之比。优选的光为可见光。优选的可见光为波长为约400-约700nm的光。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：聚合物层包含如下量的另外聚合物：小于约20重量％，优选小于约10重量％，最优选小于约5重量％，基于聚合物层的总重量。优选的聚合物层通过不当处置包含基材的物品而经历用水润湿第一区域的润湿角与用水润湿另外区域的润湿角之差的绝对值变差。优选的不当处置为选自如下中的一种：打开密件、振动、运输、暴露于大气或其至少两种的组合。另一优选的聚合物层通过化学方法或物理方法或两者而经历用水润湿第一区域的润湿角与用水润湿另外区域的润湿角之差的绝对值变差。优选的化学方法通过将聚合物层暴露于气态气氛或流体气氛或两者而导致。优选的物理方法为选自如下中的一种：运用摩擦、运用磨耗、施加力和施加热处理或其至少两种的组合。另一优选的聚合物层通过选自如下中的一种而被破坏或毁坏或两者：不当处置包含基材的物品、化学方法、物理方法或其至少两种的组合。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：第一区域的特征为用水润湿的润湿角为约10-约150°，优选约15-约145°，更优选约20-约140°，甚至更优选约30-约130°，甚至更优选约40-约120°，甚至更优选约60-约100°，最优选约75-约95°，另外区域的特征为用水润湿的润湿角为约1-约140°，优选约5-约135°，更优选约10-约130°，甚至更优选约15-约125°，甚至更优选约20-约120°，甚至更优选约30-约110°，最优选约50-约90°。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：复合材料进一步包含光学结构体，
其中聚合物层与光学结构体叠加，
其中聚合物层对于光学结构体为光学透明的。光学结构体为可通过光学装置读取的结构体。优选的光学装置为人眼。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：第一区域至少部分地与光学结构体叠加，
其中光学结构体的反衬度范围就用水润湿的第一区域而言比干燥的第一区域高至少约10％，优选至少约15％，最优选至少约20％。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：光学结构体为选自如下中的一种：光学可变器件、高折射率层、颜料、图形元件、水印、反射涂层、嵌体或其至少两种的组合。光学可变器件(OVD)是本领域已知的且用作安全结构体。高折射率层为包含高折射率材料的光学透明层。优选的高折射率材料为氧化物，优选二氧化钛，或硫化物，优选硫化锌，或两者。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：光学可变器件包含衍射结构和任选地金属层。就在整个该文件中的使用而言，衍射结构为包含周期结构的物品，在所述周期结构处衍射光。优选的衍射结构为衍射光栅。优选的衍射光栅为反射光栅。优选的光学可变器件包含衍射结构和金属层。
在本发明的一个实施方案中，第一区域至少部分地与光学结构体叠加，其中用水润湿的第一区域与干燥的第一区域之间的光学结构体的灰度级反衬度之差的绝对值为至少1灰度级，优选至少2灰度级，更优选至少3灰度级，最优选至少4灰度级。
在本发明的一个实施方案中，复合材料包含如下的灰度级等级：至少具有第一等级区域，其具有第一灰度级，和第二等级区域，其具有第二灰度级，和优选至少1，更优选至少2，更优选至少3个其他等级区域，其各自具有不同的其他灰度级，其中光学结构体包含结构体区域，其中所述结构体区域叠加有第一区域，其中就干燥的第一区域而言，所述结构体区域通过第一灰度级表征，其中就用水润湿的第一区域而言，所述结构体区域通过第二灰度级表征。
对至少一个上述目的的方案的贡献通过包含如下的复合材料作出：
a)基材，其包含基材表面；
b)金属层，其包含金属层表面，
其中金属层
i)包含金属，
ii)至少部分地与所述基材表面叠加；
c)衍射层，其包含衍射层表面；
其中衍射层
i)包含衍射结构，
ii)至少部分地与所述金属层表面叠加；
d)聚合物层，其包含聚合物层表面，
其中聚合物层
i)包含聚合物，
ii)至少部分地与所述衍射层表面叠加；
其中聚合物层表面包含第一区域和另外区域；
其中用水润湿第一区域的润湿角与用水润湿另外区域的润湿角之差的绝对值为至少约10°，优选至少约15°，更优选至少约20°，甚至更优选至少约25°，最优选至少约30°。优选的聚合物为导电聚合物。优选的导电聚合物为PEDOT:PSS。
对至少一个上述目的的方案的贡献通过包含如下的复合材料作出：
a)基材，其包含基材表面；
b)高折射率层，其包含高折射率层表面，
其中高折射率层至少部分地与所述基材表面叠加；
c)衍射层，其包含衍射层表面；
其中衍射层
i)包含衍射结构，
ii)至少部分地与所述高折射率层表面叠加；
d)聚合物层，其包含聚合物层表面，
其中聚合物层
i)包含聚合物，
ii)至少部分地与所述衍射层表面叠加；
其中聚合物层表面包含第一区域和另外区域；
其中用水润湿第一区域的润湿角与用水润湿另外区域的润湿角之差的绝对值为至少约10°，优选至少约15°，更优选至少约20°，甚至更优选至少约25°，最优选至少约30°。优选的聚合物为导电聚合物。优选的导电聚合物为PEDOT:PSS。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：复合材料进一步包含金属层，其包含金属层表面；
其中金属层
a)包含金属，
b)部分地与所述高折射率层表面叠加；
其中金属层表面至少部分地叠加有衍射层。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：复合材料进一步包含触觉结构体，
其中聚合物层与触觉结构体叠加，
其中聚合物层对于触觉结构体是触觉透明的。就在整个该文件中的使用而言，触觉结构体为可通过触觉传感器读取的结构体。优选的触觉传感器为人皮肤。如果触觉装置可读取叠加有层的触觉结构体，则所述层对于触觉结构体是触觉透明的。聚合物层优选与触觉结构体以使得聚合物层的第一区域至少部分地与触觉结构体叠加的方式叠加。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：触觉结构体为选自如下中的一种：浮雕印刷、凸浮雕(bold relief)、凹浮雕(sunken relief)、盲文、织物、钻孔或其至少两种的组合。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：基材被有价值物品包含。优选的有价值物品为选自如下中的一种：零售产品、备件和文件或其至少两种的组合。优选的零售产品为片材或非片材状三维结构如模型，或两者。优选的非片材状三维结构为选自如下中的一种：汽车、卡车、电子器件和珠宝或其至少两种的组合。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：有价值物品为片材。优选的片材为选自如下中的一种：纸张片材、塑料片材和层压材料片材或其至少两种的组合。优选的纸张片材为纸币。优选的纸币为机器可读纸币。另一优选的纸币为欧洲票据。优选的塑料片材为智能卡或集成电路卡或两者。另一优选的片材为选自如下中的一种：身份识别文件、护照、证书、印章、邮票或其至少两种的组合。
对至少一个上述目的的方案的贡献通过一种制备复合材料的方法作出，所述方法包括如下步骤：
a)提供基材，其包含基材表面；
b)使聚合物层叠加在所述基材表面上；
其中聚合物层包含：
i)聚合物，
ii)聚合物层表面；
c)通过UV-光照射聚合物层表面的区域；
其中在步骤c)之后，聚合物层表面包含第一区域和另外区域；
其中用水润湿第一区域的润湿角与用水润湿另外区域的润湿角之差的绝对值为至少约10°，优选至少约15°，更优选至少约20°，甚至更优选至少约25°，最优选至少约30°。优选的聚合物为导电聚合物。优选的导电聚合物为PEDOT:PSS。优选的UV-光的特征为约185-约254nm，优选约185-约225nm的波长。通过UV-光照射聚合物层的区域的优选持续时间为约1-约5s，更优选约3-约5s。UV-光照射聚合物层表面的优选通量密度为约150-约250mW/m2，更优选约175-约225mW/m2，甚至更优选约185-约215mW/m2，最优选约195-约205mW/m2。聚合物层表面的一部分优选被掩模掩蔽以在照射期间对抗UV-光。掩模优选不掩蔽聚合物层表面的第一区域在照射期间对抗UV-光。在本发明的另一优选方法中，掩模不掩蔽聚合物层表面的另外区域在照射期间对抗UV-光。掩模优选具有约100-约120℃，优选约105-约115℃，更优选约108-约112℃。
在本发明的一个实施方案中，一种方法的特征在于叠加为选自如下中的一种：印刷、喷雾、浸渍、涂覆、浇注、层压或其至少两种的组合。优选的印刷种类选自照相凹版印刷(gravure printing)、凹版印刷(intaglio)、丝网印刷或其至少两种的组合。优选的涂覆种类为旋涂或狭缝涂覆(slit coating)或两者，其中更优选狭缝涂覆。
对至少一个上述目的的方案的贡献通过一种可通过任意本发明方法获得的复合材料作出。
在本发明的一个实施方案中，复合材料的特征为：聚合物层满足如下准则中的至少一个，优选两个或更多个：
a)第一区域的IR-吸收为另外区域的IR-吸收的至少约2倍，优选至少约3倍，更优选至少约4倍，最优选至少约5倍；
b)另外区域的导电性为第一区域的导电性的至少约4倍，优选至少约5倍，更优选至少约6倍，最优选至少约7倍；
c)聚合物层表面的至少一部分具有约5-约1010Ω/方(square)，优选约10-约0.5×1010Ω/方，更优选约100-约109Ω/方，甚至更优选约1000-约108Ω/方，最优选约104-约107Ω/方的表面电阻；
d)聚合物层为光学透明的；
e)聚合物层具有约0.01-约500μm，优选约0.01-约5μm，更优选约0.05-约4.5μm，更优选约0.1-约4μm，甚至更优选约0.2-约3.5μm，最优选约0.5-约3μm的厚度。
优选的本发明复合材料的特征为上述准则的如下组合：a)b)或a)d)。IR-吸收为吸收波长为约800-约850nm的光。
层
就在整个该文件中的使用而言，层为在空间延伸至第一、第二和第三笛卡儿坐标方向的实体，其中所述实体在比第三方向长的长度上延伸至第一和第二方向。优选的层为涂层。层表面为在所有层表面中具有最大表面积的层的两个表面之一。如果层在层表面面对的方向上在另一层之后，则层与另一层的层表面叠加。与层表面叠加的层可结合至层表面。优选的结合为物理结合或化学结合或两者。与层表面叠加的层可直接在层表面之后或可在所述层或叠加有所述层的层表面之间存在额外层、物质或物品。任何层可包含次层。
基材
基材可为包含基材表面的任何物品，在所述基材表面上可叠加本发明的聚合物层。基材可体现为基材层。优选的基材为待通过本发明的安全结构体标记的物品。另一优选的基材为在待通过本发明的安全结构体标记的物品上叠加的基材层。另一优选的基材为选自如下中的一种：纸张、层压材料、塑料层、金属箔、玻璃片材或其至少两种的组合。
导电聚合物
此处，“导电聚合物”特别应理解为意指在氧化或还原后具有导电性的π共轭聚合物的化合物类别。导电聚合物优选应理解为意指在氧化后具有至少0.1S cm-1数量级导电性的那些π共轭聚合物。根据本发明特别优选的实施方案，导电聚合物包含阴离子，优选聚阴离子。则阴离子和阳离子存在于导电聚合物中。则两种组分一起形成导电聚合物。
就此而言，所述导电聚合物特别优选包含聚噻吩，特别优选具有通式(I)或(II)的重复单元或通式(I)和(II)的单元的组合的聚噻吩，优选具有通式(II)的重复单元的聚噻吩：
其中
A表示任选取代的C1-C5亚烷基；
R表示直链或支化的任选取代的C1-C18烷基、任选取代的C5-C12环烷基、任选取代的C6-C14芳基、任选取代的C7-C18芳烷基、任选取代的C1-C4羟基烷基或羟基；
x表示0-8的整数；且
在若干基团R键接至A的情况下，这些可相同或不同。
通式(I)和(II)应理解为意指x个取代基R可键接至所述亚烷基A上。
特别优选具有其中A表示任选取代的C2-C3亚烷基且x表示0或1的通式(II)的重复单元的聚噻吩。非常特别优选任选取代的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)作为固体电解质的导电聚合物。
就本发明而言，前缀“聚”应理解为意指所述聚合物或聚噻吩包含超过一个的相同或不同通式(I)或(II)的重复单元。除通式(I)或(II)的重复单元外，聚噻吩也可任选包含其他重复单元，但优选至少50％，特别优选至少75％，最优选至少95％的所有聚噻吩重复单元具有通式(I)和/或(II)，特别优选(II)。聚噻吩含有总共n个通式(I)和/或(II)的重复单元，其中n为2-2000，优选2-100的整数。在每种情况下，在一个聚噻吩中，通式(I)或(II)的重复单元可相同或不同。优选在每种情况下具有相同的通式(II)的重复单元的聚噻吩。
在每种情况下，所述聚噻吩优选在各端基中带有H。
就本发明而言，C1-C5亚烷基A优选为亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基或亚正戊基。C1-C18烷基R优选表示直链或支化的C1-C18烷基，如甲基、乙基、正丙基或异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基或正十八烷基；C5-C12环烷基R表示例如环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基或环癸基；C5-C14芳基R表示例如苯基或萘基；且C7-C18芳烷基R例如为苄基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、2,3-二甲苯基、2,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、2,6-二甲苯基、3,4-二甲苯基、3,5-二甲苯基或基。上述列表用于借助实例阐述本发明，且不应视为排他性的。
就本发明而言，许多有机基团可为基团A和/或基团R的任选的其他取代基，例如烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、卤素、醚基、硫醚基、二硫醚基、亚砜基、砜基、磺酸酯基、氨基、醛基、酮基、羧酸酯基、羧酸基、碳酸酯基、羧酸化物基、氰基、烷基硅烷基和烷氧基硅烷基以及羧酰胺基。
导电聚合物中含有的聚噻吩可为电中性的或阳离子性的。在优选实施方案中，其为阳离子性的，其中“阳离子性的”仅涉及聚噻吩主链上的电荷。取决于基团R上的取代基，所述聚噻吩可在结构单元中带有正电荷和负电荷，其中所述正电荷位于聚噻吩主链上且负电荷任选位于被磺酸酯基或羧酸化物基取代的基团R上。就此而言，聚噻吩主链上的正电荷可部分或完全被任选存在于基团R上的阴离子基团所满足。总而言之，所述聚噻吩可为阳离子性的、中性的或者甚至阴离子性的。然而，就本发明而言，由于聚噻吩主链上的正电荷为决定性因素，将其全部视为阳离子聚噻吩。所述式中未示出正电荷，这是因为其精确数量和位置无法绝对确定。然而，正电荷的数量至少为1且至多为n，其中n为聚噻吩中所有重复单元(相同或不同)的总数。
为了补偿正电荷，如果这未通过任选的磺酸酯取代或羧酸化物取代且因此具有带负电荷的基团R而实现，则所述阳离子聚噻吩需要阴离子作为抗衡离子，所述抗衡离子可为单体型或聚合物型阴离子。聚合物型阴离子在下文也称为聚阴离子。在使用聚阴离子的情况下，导电聚合物特别优选包含聚噻吩和聚阴离子的配合物，非常特别优选聚(3,4-乙撑二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸的配合物。
与单体型阴离子相比，优选聚阴离子，这是因为其有助于成膜且由于其尺寸而导致形成更热稳定的导电膜。此处，聚阴离子可例如为聚合羧酸如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或聚马来酸的阴离子，或聚合磺酸如聚苯乙烯磺酸和聚乙烯基磺酸的阴离子。这些聚羧酸和聚磺酸也可为乙烯基羧酸和乙烯基磺酸与其他可聚合单体如丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物。特别优选地，固体电解质含有聚合羧酸或磺酸的阴离子以补偿聚噻吩的正电荷。
特别优选将聚苯乙烯磺酸(PSS)的阴离子用作聚阴离子，如果使用聚噻吩，尤其是聚(3,4-乙撑二氧噻吩)，则所述阴离子优选呈现有技术所已知的PEDOT/PSS配合物形式配合物键接。这类配合物可通过噻吩单体，优选3,4-乙撑二氧噻吩在水溶液中于聚苯乙烯磺酸存在下的氧化聚合而获得。
提供所述聚阴离子的聚酸的分子量优选为1,000-2,000,000，特别优选为2,000-500,000。所述聚酸及其碱金属盐可商购获得，如聚苯乙烯磺酸和聚丙烯酸，或者可通过已知方法制备(参见例如Houben Weyl，Methoden der organischen Chemie，第E20Makromolekulare Stoffe卷，第2部分(1987)，第1141页及随后各页)。
聚阴离子和聚噻吩，特别是聚苯乙烯磺酸和聚(3,4-乙撑二氧噻吩)可以0.5:1-50:1，优选1:1-30:1，特别优选2:1-20:1的重量比存在于导电聚合物以及固体电解质中。此处，假设在聚合期间发生完全转化，则所述导电聚合物的重量对应于制备导电聚合物所用单体的重量。根据本发明电容器的特别实施方案，相比于聚噻吩，特别是聚(3,4-乙撑二氧噻吩)，聚苯乙烯磺酸以过量(重量)存在。
所用的单体型阴离子为例如如下C1-C20烷烃磺酸的那些，如甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸或更高级磺酸如十二烷磺酸；脂族全氟磺酸，如三氟甲烷磺酸、全氟丁烷磺酸或全氟辛烷磺酸；脂族C1-C20羧酸，如2-乙基己基甲酸；脂族全氟羧酸，如三氟乙酸或全氟辛酸；以及任选被C1-C20烷基取代的芳族磺酸，如苯磺酸、邻甲苯磺酸、对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸；以及环烷烃磺酸，如樟脑磺酸；或四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、高氯酸盐、六氟锑酸盐、六氟砷酸盐或六氯锑酸盐。
光学透明的
就在整个该文件中的使用而言，如果层对于光具有至少约0.4，优选至少约0.5，更优选至少约0.6，仍更优选至少约0.7，甚至更优选至少约0.8，最优选至少约0.9的透射系数，则所述层为光学透明的。优选的光为可见光。优选的可见光为具有约400-约700nm的波长的光。如果层分别对于结构体或实体或两者所反射或衍射的光是光学透明的，则所述层对于所述实体或所述结构体或两者是光学透明的。
金属层
就在整个该文件中的使用而言，优选的金属层包含如下量的金属：至少约50重量％，优选至少约60重量％，更优选至少约70重量％，甚至更优选至少约80重量％，最优选至少约90重量％，基于金属层的总重量。优选的金属为铝。
测试方法
如下测试方法用于本发明中。在测试方法不存在下，适用于与本申请最早提交日最接近的待测试结构体用ISO测试方法。在各别测试条件不存在下，适用于标准环境温度和压力(SATP)，如298.15K(25℃，77°F)的温度和100kPa(14.504psi，0.986atm)的绝对压力。
层厚度
层厚度通过针轮廓仪(Veeco，Dektak 150)测量。
用水润湿的润湿角
为了测量用水润湿的润湿角，使用具有自动配料体系的EasyDrop DSA20E装置，其来自KrüsGmbH，具有CF4000相机模块和SW4001软件。通过注射器分别将一滴蒸馏水放置在第一区域和另外区域上并测定接触角。
透射系数(光透射率)
光透射率根据ASTM D 1003根据波长测量且根据ASTM E308用于计算标准色值Y-也称为亮度。对于完全透明样品，Y＝100，对于不透明样品，Y＝0。在照明工程术语中，Y(D65/10[deg.])应理解为使用标准光类型D65所计算的标准色值，在10[deg.]下观察(参见ASTM E308)。所述标准色值涉及纯层，即也测量未涂覆基材作为对照。为测量而制备的样品定义为干燥的；为测量而已将水施加其上的样品定义为用水润湿的。
反衬度范围
具有1024像素的CIS线扫描相机(ELIS 1204USB板，来自Eureca MesstechnikGmbH)和LED光源(LL304 530nm，来自Eureca Messtechnik GmbH)以对准测量台且均距离测量台5mm而平行排列。测量台在两个侧向笛卡儿坐标方向x和y上可移动。将白屏放置在测量台上。激活线扫描相机和LED光源。将待测试样品以使得样品完全被LED光源照射的方式设置在白屏上。调节LED光源，以使得不使线扫描相机过度曝光。尽管进行上述基本调节，不移动样品。为了测量，将具有样品的测量台以0.5mm的增量移动。在各增量下，线扫描相机拍摄测量图片。这分别在x和y方向上进行，直至待测量样品的整个区域被扫描。线扫描相机所拍摄的各测量图片通过线扫描相机的相应软件(目视软件，来自Spectronic Devices Ltd)评价。结果是，所述软件提供样品的扫描区域的反衬度范围。
IR-吸收
具有1024像素的CIS线扫描相机(ELIS 1204USB板，来自Eureca MesstechnikGmbH)和LED光源(LL304 850nm，来自Eureca Messtechnik GmbH)以对准测量台且均距离测量台5mm而平行排列。通过带通滤光片选择性地掩蔽线扫描相机以对抗光，所述带通滤光片不滤过850nm波长处的光。测量台在两个侧向笛卡儿坐标方向x和y上可移动。将白屏放置在测量台上。激活线扫描相机和LED光源。将待测试样品以使得样品完全被LED光源照射的方式设置在白屏上。调节LED光源，以使得不使线扫描相机过度曝光。尽管进行上述基本调节，不移动样品。为了测量，将具有样品的测量台以0.5mm的增量移动。在各增量下，线扫描相机拍摄测量图片。这分别在x和y方向上进行，直至待测量样品的整个区域被扫描。线扫描相机所拍摄的各测量图片通过线扫描相机的相应软件(目视软件，来自Spectronic DevicesLtd)评价。结果是，所述软件通过样品的扫描区域提供具有850nm波长的光吸收。
导电性
导电性应理解为电阻率的倒数。这由导电聚合物层的表面电阻和膜厚度的乘积计算(在膜不同位置上两次测量的平均值)。根据DIN EN ISO 3915测量导电聚合物的表面电阻，聚合物层的厚度使用针轮廓仪。
表面电阻
根据DIN EN ISO 3915测量导电聚合物的表面电阻。
灰度级/灰度级反衬度
灰度等级：
使用tableau IT8.7/2-1993的灰度等级测定灰度级和灰度级反衬度，参考ISO12641:1997(E)第9页注释10。所述灰度等级含有22个不同灰度级。就该测量而言，最浅灰度级称为灰度级1，且n阶更深的各灰度级称为灰度级n+1，其中n为1-21的整数。最深灰度级称为灰度级22。
灰度级：
预测定区域的灰度级通过裸眼比较所述区域与灰度等级而测量。与所述区域灰色阴影最接近的灰度等级的灰度级指定给所述区域。
对于干燥第一区域的灰度级反衬度：
首先，使用干燥的纸擦拭光学结构体上表面。光学结构体的灰度级反衬度按如下测量。光学结构体的最浅灰色阴影通过用裸眼观测而确定。将所述最浅灰色阴影与上述灰度等级比较并如上述给出而测量最浅灰色阴影的灰度级x。光学结构体的最深灰色阴影通过用裸眼观测而确定。将所述最深灰色阴影与上述灰度等级比较并如上述给出而测量最浅灰色阴影的灰度级y。灰度级反衬度以x-y的绝对值给出。
对于用水润湿的第一区域的灰度级反衬度：
首先，使用干燥的纸擦拭光学结构体上表面。然后，向表面呼气，使得在表面上形成呼出空气的凝结水滴。所述水滴应均匀覆盖光学结构体上表面。在呼气之后，需要在水滴消失之前完成测量。光学结构体的灰度级反衬度按如下测量。光学结构体的最浅灰色阴影通过用裸眼观测而确定。将所述最浅灰色阴影与上述灰度等级比较并如上述给出而测量最浅灰色阴影的灰度级u。光学结构体的最深灰色阴影通过用裸眼观测而确定。将所述最深灰色阴影与上述灰度等级比较并如上述给出而测量最浅灰色阴影的灰度级v。灰度级反衬度以u-v的绝对值给出。
实施例
本发明现通过以实施例方式给出但限制本发明的实施例和附图更详细地解释。
实施例1：
导电聚合物配制剂：
在配备有磁性搅拌棒的250mL玻璃烧杯中放入45g CleviosTM P(来自HeraeusPrecious Metals GmbH)。在搅拌下，随后加入4g乙二醇、0,5g Silquest A187(Momentive)、50.2g异丙醇和0,3g Dynol 604(AirProducts)。继续搅拌30分钟。
涂覆：
通过绕线棒刮涂器(RK Print-Coat Instruments Ltd.)在PET膜(Melinex 505)上涂覆24微米上述溶液的湿膜并在具有强制对流的烘箱(Heraeus)中在130℃下干燥所述膜2分钟。
UV照射：
将涂覆膜固定于载体金属板(固定器)，其中涂覆侧朝上。将具有6个5mm宽和40mm长且间隔5mm的狭缝的金属掩模放置在涂覆膜上。将固定物插入含有HQL UV灯的箱中，所述UV灯具有1000W电功率。样品与UV灯的距离为约8mm，且箱中温度为约220℃。照射时间为4秒，然后取出具有样品的固定物。UV暴露区域为第一区域，且经掩模保护的未暴露区域为另外区域。
测量第一和另外上的水的润湿角。
目视：
UV照射的样品可容易地通过在样品涂层上呼气而目视且金属狭缝掩模图案变得立即明显可见(具有高灰度级反衬度)并保持几秒，然后再消失。通过呼气目视是完全可逆且可重复的。
实施例2：
通过24微米绕线棒刮涂器在Melinex 505基材上涂覆Eastek 1200-02(EastmanChemical Company)并在具有强制对流的烘箱中在130℃下干燥2分钟。
在第一区域和另外区域上UV照射和测量水的润湿角以如实施例1中所述相同方式进行。
通过呼气目视立即显示出掩模图案(具有高灰度级反衬度)，然而，与实施例1相比，所述图案反向出现。
实施例3：
重复试验2，不同之处为使用NeoRez R986(DSM)，而不是Eastek 1200-02。
通过如实施例1中的呼气目视是不可能的且不能观察到图案。
实施例4：
重复试验2，不同之处为使用CleviosTM F 141M(Heraeus Precious Metals GmbH)导电聚合物涂覆配制剂，而不是Eastek 1200-02。
通过如实施例1中相同的呼气可目视图案，但具有较小灰度级反衬度。实施例5：
根据实施例1中程序制备来自30g CleviosTM P、110g去离子水、6g Eastek 1200-02、2g Acrafix ML(Tanatex Chemicals、0,4g Dynol 604和50g异丙醇的配制剂。
使用该配制剂而不是Eastek 1200-02重复实施例2。
通过呼气目视图案是可能的且灰度级反衬度优异。
表1
实施例6：
涂覆基材以与实施例1相同的方式制备，然后借助具有12mm直径的圆孔的掩模而不是狭缝掩模来UV照射。
借助冷轧机，通过双面胶带(Creafix Spezial，来自HobbyFun Company，德国)将基材底面与全息图结合，所述全息图示出直径12mm球的全息图像。放置UV暴露的圆圈底面以在层压之前与全息图像叠加。当在聚合物层表面上呼气时，全息图像的灰度级反衬度增加超过3级。灰度级反衬度的增加通过上述测试方法“灰度级反衬度”而量化。
如下附图示出：
1a 本发明复合材料的示意性横截面侧视图；
1b 图1a中复合材料的示意性顶视图；
2a 包含光学结构体的本发明复合材料的示意性横截面侧视图；
2b 包含光学结构体的本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
3a 包含光学结构体的本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
3b 图3a中复合材料的示意性顶视图；
4a 包含光学结构体的本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
4b 图4a中复合材料的示意性顶视图；
5a 包含触觉结构体的本发明复合材料的示意性横截面侧视图；
5b 图5a中复合材料的示意性顶视图；
6a 包含触觉结构体的本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
6b 图5a中复合材料的示意性顶视图；
7 本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
8 就本发明方法而言的装置的示意性横截面侧视图；
9a 包含光学结构体的本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
9b 图9a中复合材料的示意性顶视图；
10a 包含光学结构体的本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
10b 图10a中复合材料的示意性顶视图；
11a 包含光学结构体的本发明另一复合材料的示意性横截面侧视图；
11b 图11a中复合材料的示意性顶视图。
12a 包含光学结构体的本发明另一复合材料的顶视图照片，其中第一层为干燥的；
12b 图12a中复合材料的另一顶视图照片，其中第一层为湿润的；
图1a示出本发明复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。基材表面102叠加有具有聚合物层表面104的聚合物层103。聚合物层103包含PEDOT:PSS。聚合物层103直接在基材表面102之后。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。图1a中示出的复合材料100为纸币100。
图1b以示意性顶视图示出图1a的复合材料100。第一区域105具有数字形式。所述数字给出纸币100的货币价值。所述数字是裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。
图2a示出本发明复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有基材表面102的基材101。基材为层压材料。基材表面102叠加有光学结构体201。光学结构体201为图片201。图片201和基材表面102叠加有具有聚合物层表面104的聚合物层103。其中图片201嵌入聚合物层103。聚合物层103包含导电聚合物。聚合物层103对于图片201为光学透明的。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为约20°。第一区域105与图片201叠加。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。如果第一区域105通过在其上呼气而目视，则图片201的反衬度范围增加约25％。
图2b示出本发明另一复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有基材表面102的基材101。基材为包含多个塑料层的层压材料。光学结构体201嵌入基材101，其中光学结构体201未被基材表面102覆盖。光学结构体201为图片201。图片201和基材表面102叠加有具有聚合物层表面104的聚合物层103。聚合物层103包含导电聚合物。聚合物层103对于图片201为光学透明的。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为约20°。第一区域105与图片201叠加。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。如果第一区域105通过在其上呼气而目视，则图片201的反衬度范围增加约25％。复合材料100为护照100。
图3a示出本发明另一复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。复合材料100包含光学结构体201作为纸张101的夹杂物。光学结构体201为金属条201。基材表面102叠加有具有聚合物层表面104的聚合物层103。聚合物层103直接在基材表面102之后。聚合物层103对于金属条201是光学透明的。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。第一区域105不与金属条201叠加。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。图3a中示出的复合材料100为纸币100。
图3b以示意性顶视图示出图3a的纸币100。第一区域105具有数字形式。所述数字给出纸币100的货币价值。所述数字是裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。
图4a示出本发明另一复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。复合材料100包含光学结构体201作为夹杂物。光学结构体201为水印201。基材表面102叠加有具有聚合物层表面104的聚合物层103。聚合物层103直接在基材表面102之后。聚合物层103对于水印201为光学透明的。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。图4a中示出的复合材料100为纸币100。
图4b以示意性顶视图示出图4a的纸币100。第一区域105具有数字形式，其中数字的一部分是缺失的。数字的缺失部分由水印201形成。因此，从顶部观察纸币100，第一区域105和水印201结合以形成数字。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。因此，在第一区域105上呼气之后，包括缺失部分的完整数字可通过裸眼看到。所述数字给出纸币100的货币价值。
图5a示出本发明另一复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。复合材料100包含触觉结构体501。触觉结构体501为浮雕印刷501。浮雕印刷501直接印刷在纸张101上。浮雕印刷501和基材表面102叠加有具有聚合物层表面104的聚合物层103。其中浮雕印刷501嵌入聚合物层103。聚合物层103对于浮雕印刷501为触觉透明的。用指尖感知聚合物层表面104，可意识到浮雕印刷501形式。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。第一区域105不与浮雕印刷501叠加。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。图5a中示出的复合材料100为纸币100。
图5b以示意性顶视图示出图5a的纸币100。第一区域105具有数字形式。所述数字给出纸币100的货币价值。所述数字是裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。
图6a示出本发明另一复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。复合材料100包含触觉结构体501。触觉结构体501为凸浮雕501。凸浮雕501直接印刷在纸张101上。凸浮雕501和基材表面102叠加有具有聚合物层表面104的聚合物层103。其中凸浮雕501嵌入聚合物层103。聚合物层103对于凸浮雕501为触觉透明的。用指尖感知聚合物层表面104，可意识到凸浮雕501形式。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。第一区域105与凸浮雕501叠加。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。图6a中示出的复合材料100为纸币100。
图6b以示意性顶视图示出图6a的纸币100。第一区域105的一部分具有数字形式。所述数字给出纸币100的货币价值。第一区域105的另一部分与凸浮雕501叠加。
图7示出本发明另一复合材料100的示意性横截面侧视图。复合材料100包含具有两个基材表面102的基材101。两个基材表面102位于基材101的相对侧。基材101为集成电路卡101。两个基材表面102各自叠加有两个聚合物层103之一，所述聚合物层103各自具有聚合物层表面104。聚合物层103直接在基材表面102之一之后。聚合物层表面104各自包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿聚合物层表面104的第一区域105的润湿角与用水润湿相同聚合物层表面104的另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。聚合物层103是裸眼不可见的，直至相应聚合物层表面104的第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。
图8示出就本发明方法800而言的装置的示意性横截面侧视图。方法800包括提供基材101，其包含基材表面102；将聚合物层103叠加在基材表面102上，其中聚合物层103包含导电聚合物和聚合物层表面104；通过UV-光803照射聚合物层表面104的区域；其中在用UV-光803照射之后，聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。UV-光803由UV-光源802产生，此处为汞汽灯802。在照射期间，聚合物层表面104被掩模801覆盖。另外区域106被掩模801掩蔽以对抗UV-光803。第一区域105未被掩蔽对抗UV-光803。在照射之后，用水润湿聚合物层表面104的第一区域105的润湿角与用水润湿相同聚合物层表面104的另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。
图9a示出本发明另一复合材料900的示意性横截面侧视图。复合材料900包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。复合材料900包含光学结构体201。光学结构体201为光学可变器件201。光学可变器件201包含具有金属层表面902的金属层901；和具有衍射层表面904和衍射结构905的衍射层903。衍射结构为反射衍射光栅905。金属层901直接与基材表面102叠加。衍射层903直接与金属层表面902叠加。衍射层表面904直接叠加有包含聚合物层表面104的聚合物层103。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。第一区域105与衍射结构905叠加。聚合物层103对于光学可变器件201为光学透明的。图9a中示出的复合材料900为纸币900。
图9b以示意性顶视图示出图9a的纸币900。第一区域105具有数字形式，其中数字的一部分是缺失的。数字的缺失部分由光学可变器件的图片906形成。因此，从顶部观察纸币900，第一区域105和光学可变器件的图片906结合以形成数字。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。因此，在第一区域105上呼气之后，包括缺失部分的完整数字可通过裸眼看到。所述数字给出纸币900的货币价值。
图10a示出本发明另一复合材料1000的示意性横截面侧视图。复合材料1000包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。复合材料1000包含光学结构体201。光学结构体201包含具有高折射率层表面1002的高折射率层1001；和具有衍射层表面904和衍射结构905的衍射层903。衍射结构为反射衍射光栅905。高折射率层1001直接与基材表面102叠加。衍射层903直接与高折射率层表面1002叠加。衍射层表面904直接叠加有包含聚合物层表面104的聚合物层103。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。第一区域105与衍射结构905叠加。聚合物层103对于光学结构体201是光学透明的。图10a中示出的复合材料1000为纸币1000。
图10b以示意性顶视图示出图10a的纸币1000。第一区域105具有数字形式，其中数字的一部分是缺失的。数字的缺失部分由高折射率层的图片1003形成。因此，从顶部观察纸币1000，第一区域105和高折射率层的图片1003结合以形成数字。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。因此，在第一区域105上呼气之后，包括缺失部分的完整数字可通过裸眼看到。所述数字给出纸币1000的货币价值。
图11a示出本发明另一复合材料1000的示意性横截面侧视图。复合材料1000包含具有基材表面102的基材101。基材101为纸张片材101。复合材料1000包含两个光学结构体201。一个光学结构体201为光学可变器件201。另一个光学结构体201为具有高折射率层表面1002的高折射率层1001。光学可变器件201包含具有金属层表面902的金属层901；和具有衍射层表面904和衍射结构905的衍射层903。衍射结构905为反射衍射光栅905。高折射率层1001直接与基材表面102叠加。金属层901直接与高折射率层表面102叠加，其中并非高折射率层表面1002的整个区域叠加有金属层901。衍射层903直接与金属层表面902叠加。衍射层表面904直接叠加有包含聚合物层表面104的聚合物层103。聚合物层表面104包含第一区域105和另外区域106。其中用水润湿第一区域105的润湿角与用水润湿另外区域106的润湿角之差的绝对值为至少约10°。第一区域105至少部分地与衍射结构905叠加。第一区域105与高折射率层表面1002的未叠加有金属层901的一部分叠加。聚合物层103对于光学可变器件201是光学透明的。图11a中示出的复合材料1000为纸币1000。
图11b以示意性顶视图示出图11a的纸币1000。第一区域105具有数字形式，其中数字的一部分是缺失的。数字的缺失部分分别由光学可变器件的图片906和高折射率层的图片1003形成。因此，从顶部观察纸币1000，第一区域105、光学可变器件的图片906和高折射率层的图片1003结合以形成数字。聚合物层103为裸眼不可见的，直至第一区域105被润湿。润湿可通过在第一区域105上呼气用水润湿而实现。因此，在第一区域105上呼气之后，包括缺失部分的完整数字可通过裸眼看到。所述数字给出纸币1000的货币价值。
图12a示出包含光学结构体201的本发明另一复合材料100的顶视图照片。复合材料100为根据图2a的复合材料100。光学结构体201为图片201，象征地示出足球的图形。第一层105是干燥的。图片201的反衬度范围是较差的。
图12b示出图12a中复合材料100的另一顶视图照片。第一区域105已被润湿。因此，第一区域105已通过在其上呼气而目视。图片201的反衬度范围增加约25％。
参考列表
100 本发明复合材料
101 层
102 基材表面
103 聚合物层
104 聚合物层表面
105 第一区域
106 另外区域
201 光学结构体
501 触觉结构体
800 本发明方法
801 掩模
802 UV-光源
803 UV-光
900 本发明的另一复合材料
901 金属层
902 金属层表面
903 衍射层
904 衍射层表面
905 衍射结构
906 光学可变器件的图片
1000 本发明的另一复合材料
1001 高折射率层
1002 高折射率层表面
1003 高折射率层的图片

Claims (28)

1.一种包含基于聚合物层(103)的安全结构体的复合材料(100)，其包含：
a)基材(101)，其包含基材表面(102)；
b)聚合物层(103)，其包含聚合物层表面(104)，
其中聚合物层(103)
i)包含聚合物，
ii)至少部分地与所述层(101)的基材表面(102)叠加；
其中聚合物层表面(104)包含第一区域(105)和另外区域(106)；
其中用水润湿第一区域(105)的润湿角与用水润湿另外区域(106)的润湿角之差的绝对值为至少10°。
2.根据权利要求1的复合材料(100)，其中聚合物为导电聚合物。
3.根据权利要求2的复合材料(100)，其中导电聚合物为PEDOT:PSS。
4.根据权利要求1的复合材料(100)，其中聚合物层(103)包含如下量的聚合物：5-97重量％，基于聚合物层(103)的总重量。
5.根据权利要求1的复合材料(100)，其中聚合物层(103)进一步包含另外聚合物。
6.根据权利要求5的复合材料(100)，其中聚合物层(103)包含如下量的另外聚合物：至少10重量％，基于聚合物层(103)的总重量；
其中用水润湿的第一区域(105)的透射系数比干燥的第一区域(105)的透射系数高至少10％。
7.根据权利要求5的复合材料(100)，其中聚合物层(103)包含如下量的另外聚合物：小于20重量％，基于聚合物层(103)的总重量。
8.根据权利要求1的复合材料(100)，其中第一区域(105)的特征为用水润湿的润湿角为10-150°，另外区域(106)的特征为用水润湿的润湿角为1-140°。
9.根据权利要求1的复合材料(100)，其中复合材料(100)进一步包含光学结构体(201)，
其中聚合物层(103)与光学结构体(201)叠加，
其中聚合物层(103)对于光学结构体(201)为光学透明的。
10.根据权利要求9的复合材料(100)，其中第一区域(105)至少部分地与光学结构体(201)叠加，
其中光学结构体(201)的反衬度范围就用水润湿的第一区域(105)而言比干燥的第一区域(105)高至少10％。
11.根据权利要求9的复合材料(100)，其中光学结构体(201)为选自如下中的一种：光学可变器件、高折射率层(1001)、颜料、图形元件、水印、反射涂层、嵌体或其至少两种的组合。
12.根据权利要求11的复合材料(100)，其中光学可变器件包含衍射结构和任选地金属层(901)。
13.根据权利要求9的复合材料(100)，其中第一区域(105)至少部分地与光学结构体(201)叠加，
其中用水润湿的第一区域(105)与干燥的第一区域(105)之间的光学结构体(201)的灰度级反衬度之差的绝对值为至少1灰度级。
14.根据权利要求9的复合材料(100)，其中复合材料(100)包含如下的灰度级等级：至少具有第一等级区域，其具有第一灰度级，和第二等级区域，其具有第二灰度级，
其中光学结构体(201)包含结构体区域，
其中所述结构体区域叠加有第一区域(105)，
其中就干燥的第一区域(105)而言，所述结构体区域通过第一灰度级表征，
其中就用水润湿的第一区域(105)而言，所述结构体区域通过第二灰度级表征。
15.一种包含基于聚合物层(103)的安全结构体的复合材料(900)，其包含：
a)基材(101)，其包含基材表面(102)；
b)金属层(901)，其包含金属层表面(902)；
其中金属层(901)
i)包含金属，
ii)至少部分地与所述基材表面(102)叠加；
c)衍射层(903)，其包含衍射层表面(904)；
其中衍射层(903)
iii)包含衍射结构，
iv)至少部分地与所述金属层表面(902)叠加；
d)聚合物层(103)，其包含聚合物层表面(104)，
其中聚合物层(103)
i)包含聚合物，
ii)至少部分地与所述衍射层表面(904)叠加；
其中聚合物层表面(104)包含第一区域(105)和另外区域(106)；
其中用水润湿第一区域(105)的润湿角与用水润湿另外区域(106)的润湿角之差的绝对值为至少10°。
16.一种包含基于聚合物层(103)的安全结构体的复合材料(1000)，其包含：
a)基材(101)，其包含基材表面(102)；
b)高折射率层(1001)，其包含高折射率层表面(1002)；
其中高折射率层(1001)至少部分地与所述基材表面(102)叠加；
c)衍射层(903)，其包含衍射层表面(904)；
其中衍射层(903)
i)包含衍射结构，
ii)至少部分地与所述高折射率层表面(1002)叠加；
d)聚合物层(103)，其包含聚合物层表面(104)，
其中聚合物层(103)
i)包含聚合物，
ii)至少部分地与所述衍射层表面(904)叠加；
其中聚合物层表面(104)包含第一区域(105)和另外区域(106)；
其中用水润湿第一区域(105)的润湿角与用水润湿另外区域(106)的润湿角之差的绝对值为至少10°。
17.根据权利要求16的复合材料(1000)，其中复合材料(1000)进一步包含金属层(901)，其包含金属层表面(902)；
其中金属层(901)
a)包含金属，
b)部分地与所述高折射率层表面(1002)叠加；
其中金属层表面(902)至少部分地叠加有衍射层(903)。
18.根据权利要求15-17中任一项的复合材料(900，1000)，其中聚合物层(103)为如权利要求2-14中任一项所定义的聚合物层(103)。
19.根据权利要求1-17中任一项的复合材料(100，900，1000)，其中复合材料(100，900，1000)进一步包含触觉结构体(501)，
其中聚合物层(103)与触觉结构体(501)叠加，
其中聚合物层(103)对于触觉结构体(501)为触觉透明的。
20.根据权利要求19的复合材料(100，900，1000)，其中触觉结构体(501)为选自如下中的一种：浮雕印刷、凸浮雕、凹浮雕、盲文、织物、钻孔或其至少两种的组合。
21.根据权利要求1-17中任一项的复合材料(100，900，1000)，其中基材(101)被有价值物品包含。
22.根据权利要求21的复合材料(100，900，1000)，其中有价值物品为片材。
23.一种制备包含基于聚合物层(103)的安全结构体的复合材料(100，900，1000)的方法(800)，所述方法包括如下步骤：
a)提供基材(101)，其包含基材表面(102)；
b)使聚合物层(103)叠加在所述基材表面(102)上；
其中聚合物层(103)包含：
i)聚合物，
ii)聚合物层表面(104)；
c)通过UV-光(803)照射聚合物层表面(104)的区域；
其中在步骤c)之后，聚合物层表面(104)包含第一区域(105)和另外区域(106)；
其中用水润湿第一区域(105)的润湿角与用水润湿另外区域(106)的润湿角之差的绝对值为至少10°。
24.根据权利要求23的方法(800)，其中聚合物层(103)为如权利要求1-12中任一项所定义的聚合物层(103)。
25.根据权利要求23的方法(800)，其中基材(101)为如权利要求21所定义的基材(101)。
26.根据权利要求23的方法(800)，其中叠加为选自如下中的一种：印刷、喷雾、浸渍、涂覆、浇注、层压或其至少两种的组合。
27.一种复合材料(100，900，1000)，其可通过根据权利要求23的方法(800)获得。
28.根据权利要求1-17或27中任一项的复合材料(100，900，1000)，其中聚合物层(103)满足如下准则中的至少一个：
a)第一区域(105)的IR-吸收为另外区域(106)的IR-吸收的至少2倍；
b)另外区域(106)的导电性为第一区域(105)的导电性的至少4倍；
c)聚合物层表面(104)的至少一部分具有5-1010Ohm/方的表面电阻；
d)聚合物层(103)为光学透明的；
e)聚合物层(103)具有0.01-500μm的厚度。
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