CN112088050A - 用于生产包括取向的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的光学效应层的磁性组件、设备和方法 - Google Patents

用于生产包括取向的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的光学效应层的磁性组件、设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及磁性组件、磁性设备和用于生产在基材上的包括磁性取向的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的光学效应层(OEL)的方法的领域,并且所述光学效应层(OEL)提供在倾斜所述光学效应层(OEL)时移动或旋转的月牙形要素的印象。特别地,本发明涉及磁性组件、磁性设备和作为安全文档或安全物品上的防伪手段或出于装饰性目的的所述OEL的制造方法。

Description

用于生产包括取向的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的光学 效应层的磁性组件、设备和方法
技术领域
本发明涉及保护有价文档和有价商业货物以防伪造和违法复制的领域。特别地,本发明涉及显示依赖视角的光学效应的光学效应层(OEL)、用于生产所述OEL的磁性组件、设备和方法、以及所述OEL作为文档上的防伪手段的用途。
背景技术
使用包含磁性或可磁化颜料颗粒、特别是非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒的墨、涂布组合物、涂膜或层来生产安全要素和安全文档在现有技术中是已知的。
例如用于安全文档的安全特征可以分类为“隐性(covert)”和“显性(overt)”安全特征。由隐性安全特征提供的保护依赖于此类特征是隐藏的,典型地要求它们的检测用专业仪器和知识的观念,而“显性”安全特征可用独立的(unaided)人类感官容易地检测,例如,此类特征可以是视觉可见的和/或借由触觉可检测、但依然难以生产和/或复制。然而,显性安全特征的有效性很大程度上依赖于它们作为安全特征容易识别,这是因为使用者如果知道它的存在和性质则实际上将会仅基于此类安全特征来进行安全检验。
包括取向的磁性或可磁化颜料颗粒的涂膜或层公开于例如US 2,570,856;US 3,676,273;US 3,791,864;US 5,630,877和US 5,364,689中。涂膜中的磁性或可磁化颜料颗粒能够通过施加对应磁场来产生磁力感应图像、设计和/或图案,导致未硬化的涂膜中的磁性或可磁化颜料颗粒的局部取向,接着使涂膜硬化。这导致特定的光学效应,即,高度耐伪造的固定的磁力感应图像、设计或图案。基于取向的磁性或可磁化颜料颗粒的安全要素可以仅通过同时利用磁性或可磁化颜料颗粒或包含所述颗粒的对应的墨或组合物、以及用于施加所述墨或组合物且用于使所施加的墨或组合物中的所述颜料颗粒取向的特定技术来产生。
已经开发了移动环效应(Moving-ring effect)作为有效的安全要素。移动环效应由根据所述光学效应层的倾斜角度看起来在任意x-y方向上移动的例如漏斗、锥形体、碗形、圆形、椭圆形和半球形等对象的光学虚幻图像组成。产生移动环效应的方法公开于例如EP 1710756 A1、US 8,343,615、EP 2306 222 A1、EP 2325677 A2和US 2013/084411中。
WO 2011/092502 A2公开了一种用于生产移动环图像的设备,所述移动环图像显示在改变视角下的明显移动的环。所公开的移动环图像可以通过使用能够使磁性或可磁化颗粒借助于磁场而取向的装置来获得或产生,所述磁场由软可磁化板和其磁轴垂直于涂层的平面且设置在所述软可磁化板下方的球状磁体的组合产生。
现有技术的移动环图像通常通过根据仅一个旋转或静态磁体的磁场来排列磁性或可磁化颗粒而产生。因为仅一个磁体的磁场线通常相对柔和地弯曲,即具有低的曲率,同时磁性或可磁化颗粒的取向的改变遍及OEL的表面是相对柔和的。进一步,当仅使用单一磁体时,磁场的强度随着距离磁体的距离增加而迅速降低。这使得难以借助磁性或可磁化颗粒的取向来获得高度动态且良好界定的特征,并且会导致展现模糊环边缘的视觉效果。
WO 2011/092502 A2公开了一种光学效应层(OEL),其包含多个磁性取向的磁性或可磁化颗粒,所述颗粒分散于涂膜中。所公开的OEL的特定磁性取向图案为观察者提供了在倾斜OEL时移动的环状体光学效果或印象。所公开的OEL通过使用包括软可磁化板和其南北轴垂直于涂层的平面的球状永磁体的设备来生产,所述涂层包括待取向的磁性或可磁化颗粒。
WO 2014/108404 A2公开了一种光学效应层(OEL),其包含多个磁性取向的非球状的磁性或可磁化颗粒,所述颗粒分散于涂膜中。所公开的OEL的特定磁性取向图案为观察者提供了在倾斜OEL时移动的环状体光学效果或印象。此外,WO 2014/108404 A2公开了一种OEL,其进一步展现环状体内的突起的光学效果或印象,所述突起借由由环状体环绕的中心区域中的反射区导致。所公开的突起提供存在于由环状体环绕的中心区域中的如半球等三维对象的印象。
WO 2014/108303 A1公开了一种光学效应层(OEL),其包含多个磁性取向的非球状的磁性或可磁化颗粒,所述颗粒分散于涂膜中。所公开的OEL的特定磁性取向图案为观察者提供了多个嵌套的环状体环绕一个共同的中心区域的光学效果或印象,其中所述环状体展现依赖视角的表观运动。此外,WO 2014/108303 A1公开了一种OEL,其进一步包括由最里面的环状体环绕且部分地填充由其界定的中心区域的突起。所公开的突起提供存在于中心区域中的如半球等三维对象的幻象。
CN 104442055 B和CN 204566894U公开了一种用于生产光学效应层(OEL)的装置,所述光学效应层包含多个磁性取向的非球状的磁性或可磁化颗粒,所述颗粒分散于涂膜中。所公开的OEL的特定磁性取向图案为观察者提供了在倾斜OEL时移动的环状体光学效果或印象。所公开的OEL通过使用包括第一磁体和第二磁体的装置来生产,其中所述第二磁体通过磁耦合扩大第一磁体的倾斜磁区。
对于以良好品质显示在基材上的抢眼的明亮环状效果的安全特征存在需要,其中所述安全特征可以容易地验证,必须难以用伪造者易得的设备大规模地生产,并且可以以大量的可能的形状和形式提供。
发明内容
因此,本发明的目的为克服如上讨论的现有技术的缺陷。
在第一方面中,本发明提供一种用于生产在基材(x20)上的光学效应层(OEL)(x10)的方法和由此获得的光学效应层(OEL),所述方法包括以下步骤:
i)在基材(x20)表面上施加包含非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的辐射固化性涂布组合物,所述辐射固化性涂布组合物处于第一状态,所述第一状态为液态;
ii)将所述辐射固化性涂布组合物暴露于磁性组件(x00)的磁场,从而使所述非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分取向,所述磁性组件(x00)包括:
a)第一磁场产生装置(x30),其南北磁轴基本上垂直于所述基材(x20)表面并且具有长度L1;
b)第二磁场产生装置(x40),其南北磁轴基本上垂直于所述基材(x20)表面并且具有长度L3,
c)扁平极片(x50),其具有长度L5,
其中所述第一磁场产生装置(x30)和所述第二磁场产生装置(x40)具有相同的磁场方向,
其中所述第一磁场产生装置(x30)面向所述基材(x20)并且设置在所述极片(x50)之上,
其中所述第二磁场产生装置(x40)面向环境并且设置在所述扁平极片(x50)以下,
其中所述第一磁场产生装置(x30)的长度L1小于所述第二磁场产生装置(x40)的长度L3,
其中所述第一磁场产生装置(x30)的长度L1小于所述扁平极片(x50)的长度L5,并且
其中所述第二磁场产生装置(x40)的长度L3小于所述极片(x50)的长度L5;和
iii)使步骤ii)的所述辐射固化性涂布组合物至少部分地固化至第二状态,从而使所述非球状的磁性或可磁化颜料颗粒固定在它们采用的位置和取向上,
其中所述光学效应层提供在倾斜包括所述光学效应层(OEL)的所述基材时移动和旋转的月牙形的光学印象。
在进一步方面中,本发明提供一种光学效应层(OEL),其通过本文记载的方法来制备。
在进一步方面中,提供光学效应层(OEL)用于保护安全文档以防伪造或被诈骗或用于装饰性应用的用途。
在进一步方面中,本发明提供一种安全文档或装饰性元件或物体,其包括一层以上的本文记载的光学效应层(OEL)。
在进一步方面中,本发明提供一种用于生产本文记载的光学效应层(OEL)(x10)的如本文记载的那些磁性组件(x00)和所述磁性组件(x00)用于生产在本文记载的基材(x20)上的光学效应层(OEL)(x10)的用途。
在进一步方面中,本发明提供一种用于生产本文记载的光学效应层(OEL)(x10)的如本文记载的那些磁性组件(x00),其中所述磁性组件(x00)设置在安装在转移装置上的保持器(x01)中,所述转移装置优选为旋转磁性圆筒。
在进一步方面中,本发明提供一种用于生产在基材上的本文记载的光学效应层(OEL)的印刷设备,如本文记载的那些,其中所述印刷设备包括本文记载的磁性组件(x00)中至少之一。本文记载的印刷设备包括旋转磁性圆筒或者平台状印刷单元(flatbedprinting unit),所述旋转磁性圆筒包括本文记载的磁性组件(x00)中至少之一,所述平台状印刷单元包括本文记载的磁性组件(x00)中至少之一。
在进一步方面中,本发明提供本文记载的印刷设备用于生产在基材上的本文记载的光学效应层(OEL)的用途,如本文记载的那些。
附图说明
图1示意性表明用于生产在基材(120)表面上的光学效应层(OEL)(110)的磁性组件(100),其中磁性组件(100)包括a)第一磁场产生装置(130),特别是具有长度L1的盘状或正方形磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(140),特别是具有长度L3的盘状或正方形磁场产生装置,和c)扁平极片(150),特别是具有长度L5的扁平的正方形极片。
图2示意性表明包封在保持器(101)中的磁性组件(100)的截面,其中磁性组件(100)包括a)第一磁场产生装置(130),特别是盘状或正方形磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(140),特别是盘状或正方形磁场产生装置,和c)扁平极片(150),特别是扁平的正方形极片,并且其中保持器(101)包括具有长度L21、中心厚度L19和边缘厚度L20的穹形盖子(102)、具有长度L23和厚度L22的底部锁定(103)、和具有长度L25和厚度(L24)的任选的楔104。
图3A-3D示出在第一和第二磁场产生装置(130和140)为盘状磁场产生装置的情况下在不同的视角下观察到的通过使用图1中表明的磁性组件(100)获得的OEL的图片。
图3E示出在第一和第二磁场产生装置(130和140)为正方形磁场产生装置的情况下在不同的视角下观察到的通过使用图1中表明的磁性组件(100)获得的OEL的图片。
图4示意性表明用于生产在基材(220)表面上的光学效应层(OEL)(210)的磁性组件(200),其中磁性组件(200)包括a)第一磁场产生装置(230),特别是具有长度L1的盘状磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(240),特别是具有长度L3的盘状磁场产生装置,c)扁平极片(250),特别是具有长度L5的扁平的正方形极片或盘状极片和d)非磁性板(260),特别是正方形非磁性板。
图5A-5C示出在不同的视角下观察到的通过使用图4中表明的磁性组件(200)获得的OEL的图片。
图6示意性表明用于生产在基材(320)表面上的光学效应层(OEL)(310)的磁性组件(300),其中磁性组件(300)包括a)第一磁场产生装置(330),特别是具有长度L1的盘状磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(340),特别是具有长度L3的盘状磁场产生装置,c)扁平极片(350),特别是具有长度L5的扁平的正方形极片和d)非磁性板(360),特别是正方形非磁性板。
图7A-7B示出在不同的视角下观察到的通过使用图6中表明的磁性组件(300)获得的OEL的图片。
图8示意性表明用于生产在基材(420)表面上的光学效应层(OEL)(410)的磁性组件(400),其中磁性组件(400)包括a)第一磁场产生装置(430),特别是具有长度L1的盘状磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(440),特别是具有长度L3的盘状磁场产生装置,c)扁平极片(450),特别是具有长度L5的扁平的正方形极片和d)第二扁平极片(470),特别是具有长度L7的扁平的正方形第二极片。
图9A示出在不同的视角下观察到的通过使用图8中表明的磁性组件(400)获得的OEL的图片。
图10示意性表明用于生产在基材(520)表面上的光学效应层(OEL)(510)的磁性组件(500),其中磁性组件(500)包括a)第一磁场产生装置(530),特别是具有长度L1的盘状磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(540),特别是具有长度L3的盘状磁场产生装置,c)扁平极片(550),特别是具有长度L5的扁平的正方形极片,d)非磁性板(560),特别是正方形非磁性板,和e)第二扁平极片(570),特别是扁平的正方形第二极片。
图11A示出在不同的视角下观察到的通过使用图10中表明的磁性组件(500)获得的OEL的图片。
图12示意性表明用于生产在基材(620)表面上的光学效应层(OEL)(610)的磁性组件(600),其中磁性组件(600)包括a)第一磁场产生装置(630),特别是具有长度L1的盘状磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(640),特别是具有长度L3的盘状磁场产生装置,c)扁平极片(650),特别是具有长度L5的扁平的正方形极片,d)非磁性板(660),特别是正方形非磁性板,和e)磁化板(x80),特别是包括雕刻标记的正方形磁化板。
图13A示出在不同的视角下观察到的通过使用图12中表明的磁性组件(600)获得的OEL的图片。
图14示意性表明用于生产在基材(720)表面上的光学效应层(OEL)(710)的根据CN104442055 B和CN 204566894U的比较磁性组件,其中该磁性组件包括a)第一磁场产生装置(730),特别是盘状磁场产生装置,和b)第二磁场产生装置(740),特别是盘状磁场产生装置。
图15A示出在不同的视角下观察到的通过使用图14中表明的磁性组件获得的OEL的图片。
图16示意性表明用于生产在基材(820)表面上的光学效应层(OEL)(810)的根据WO2014/108303 A1的图6d的比较磁性组件,其中该磁性组件包括a)第一磁场产生装置(830),特别是盘状磁场产生装置,b)第二磁场产生装置(840),特别是盘状磁场产生装置,c)非扁平极片(890),特别是具有U形截面的盘状极片和d)扁平极片(891),特别是扁平的盘状极片。
图17A示出在不同的视角下观察到的通过使用图16中表明的磁性组件获得的OEL的图片。
具体实施方式
定义
以下定义用于阐明说明书中讨论和权利要求中列举的术语的含义。
如本文使用的,不定冠词“一(a)”表示一以及大于一,并且不必然限定其指定名词为单一的。
如本文使用的,术语“约”意指讨论中的量或值可以是指定的一定值或其附近的一些其它值。通常,表示特定值的术语“约”意欲表示在该值的±5%内的范围。作为一个实例,短语“约100”表示100±5的范围,即,从95至105的范围。通常,当使用术语“约”时,可以预期的是,在指定值的±5%的范围内可以获得根据本发明的相似的结果或效果。
术语“基本上平行”是指从平行排列偏离不大于10°并且术语“基本上垂直”是指从垂直排列偏离不大于10°。
如本文使用的,术语“和/或”意指所述组的要素的全部或仅之一可以存在。例如,“A和/或B”应该意指“仅A、或仅B、或A和B二者”。在“仅A”的情况下,该术语也涵盖B不存在的可能,即“仅A,但没有B”。
本文使用的术语“包含”意欲为非排他性的和开放式的。因而,例如,包含化合物A的润版液可以包括除了A以外的其它化合物。然而,术语“包含”也涵盖作为其特定实施方案的“基本上由……组成”和“由……组成”的更限制性的含义,以致例如,“包含A、B和任选的C的润版液”也可以(基本上)由A和B组成或者(基本上)由A、B和C组成。
术语“涂布组合物”是指能够在固体基材上形成本发明的光学效应层(OEL)且可以优先地但不唯一地通过印刷方法施加的任意组合物。涂布组合物包含至少多个非球状的磁性或可磁化颗粒和粘结剂。
本文使用的术语“光学效应层(OEL)”表示包含至少多个磁性取向的非球状的磁性或可磁化颗粒和粘结剂的层,其中非球状的磁性或可磁化颗粒的取向固定或冻结(固定/冻结)在粘结剂中。
术语“磁轴”表示连接磁体的相应的北极和南极且穿过所述极延伸的理论线。该术语不包括任何特定的磁场方向。
术语“磁场方向”表示沿着在磁体的外部从北极指向南极的磁场线的磁场矢量的方向(参见Handbook of Physics,Springer 2002,第463-464页)。
术语“使……固化(curing)”用于表示如下的方法:在对刺激物的反应中增加涂布组合物的粘度从而将材料转换为其中非球状的磁性或可磁化颜料颗粒固定/冻结在它们当前的位置和取向上并且不再能够移动或旋转的状态,即固化的、硬化的或固体状态。
在本说明书涉及“优选的”实施方案/特征的情况下,这些“优选的”实施方案/特征的组合也应该视为公开,只要“优选的”实施方案/特征的该组合是技术上有意义的即可。
如本文使用的,术语“至少”意欲定义一或大于一,例如一或二或三。
术语“安全文档”是指通常由至少一个安全特征保护以防伪造或被诈骗的文档。安全文档的实例包括而不限于有价文档和有价商业货物。
术语“安全特征”用于表示可以用于鉴定(authentication)目的的图像、图案或图形要素。
本发明提供一种用于生产在基材上的光学效应层(OEL)的方法和由此获得的光学效应层(OEL),其中所述方法包括步骤i),在基材(x20)表面上施加本文记载的包含非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的辐射固化性涂布组合物,所述辐射固化性涂布组合物处于第一状态。
本文记载的施加步骤i)可以通过涂布方法例如辊涂法和喷涂法、或通过印刷方法来进行。优选地,本文记载的施加步骤i)通过印刷方法来进行,所述印刷方法优选地选自由丝网印刷(screen printing)、轮转凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷和凹版印刷(intaglioprinting)(本领域中也称为雕刻铜板印刷和雕刻钢模具印刷)组成的组,更优选选自由丝网印刷、轮转凹版印刷和柔性版印刷组成的组。
与将本文记载的辐射固化性涂布组合物施加在本文记载的基材表面上(步骤i))接着地,部分同时地或同时地,非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分通过使辐射固化性涂布组合物暴露于本文记载的磁性组件(x00)的磁场而取向(步骤ii)),从而使非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分沿着由磁性组件(x00)产生的磁场线排列。
与通过施加本文记载的磁场而使非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分取向/排列的步骤接着地或部分同时地,将非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的取向固定或冻结。辐射固化性涂布组合物由此必须显著地具有第一状态,即,液体或糊剂状态,其中辐射固化性涂布组合物是湿的或足够软的,使得分散于辐射固化性涂布组合物中的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒在暴露于磁场时是自由地可移动的、可旋转的和/或可取向的;并且具有第二固化(例如,固体)状态,其中非球状的磁性或可磁化颜料颗粒固定或冻结在它们各自的位置和取向上。
因此,用于生产在本文记载的基材上的光学效应层(OEL)的方法包括:使步骤ii)的辐射固化性涂布组合物至少部分地固化至第二状态,从而使所述非球状的磁性或可磁化颜料颗粒固定在它们采用的位置和取向上的步骤iii)。至少部分地使辐射固化性涂布组合物固化的步骤iii)可以与通过施加本文记载的磁场而使非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分取向/排列的步骤(步骤ii))接着地或部分同时地进行。优选地,至少部分地使辐射固化性涂布组合物固化的步骤iii)与通过施加本文记载的磁场而使非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分取向/排列的步骤(步骤ii))部分同时地进行。通过“部分同时地”,意味的是,两个步骤部分同时地进行,即,进行各个步骤的时间部分地重叠。在本文记载的上下文中,当固化与取向步骤ii)部分同时地进行时,必须理解的是,固化在取向之后变得有效,使得颜料颗粒在OEL完全或部分固化或硬化之前取向。
由此获得的光学效应层(OEL)为观察者提供在倾斜包括该光学效应层(OEL)的基材时移动和旋转的月牙形的光学印象。
辐射固化性涂布组合物的第一和第二状态通过使用特定类型的辐射固化性涂布组合物来提供。例如,除了非球状的磁性或可磁化颜料颗粒以外的辐射固化性涂布组合物的组分可以采取墨或辐射固化性涂布组合物的形式,例如用于安全应用诸如钞票印刷的那些。前述第一和第二状态通过使用在暴露于电磁辐射的反应中示出粘度的增加的材料来提供。即,当流体粘结剂材料固化或固体化时,所述粘结剂材料转换为其中非球状的磁性或可磁化颜料颗粒固定在它们当前位置和取向上并且不再能够在粘结剂材料内移动或旋转的第二状态。
如本领域技术人员已知,包含于要施加至表面例如基材上的辐射固化性涂布组合物中的成分和所述辐射固化性涂布组合物的物性必须满足用于将辐射固化性涂布组合物转移至基材表面的方法的要求。因此,包含于本文记载的辐射固化性涂布组合物中的粘结剂材料典型地选自现有技术中已知的那些并且依赖于用于施加辐射固化性涂布组合物的涂布或印刷方法和所选择的辐射固化方法。
在本文记载的光学效应层(OEL)中,本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒分散于包括使非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的取向固定/冻结的固化的粘结剂材料的辐射固化性涂布组合物中。固化的粘结剂材料对于在200nm与2500nm之间所包括的波长范围的电磁辐射是至少部分透明的。因而,粘结剂材料至少处于其固化或固体状态(本文中也称为第二状态),对于在200nm与2500nm之间所包括的波长范围,即在典型地称为“光谱”且包括电磁光谱的红外、可见和UV部分的波长范围内的电磁辐射是至少部分透明的,以致包含于处于其固化或固体状态的粘结剂材料中的颗粒和它们的依赖取向的反射率可以穿过粘结剂材料而被感知到。优选地,固化的粘结剂材料对于在200nm与800nm之间所包括的、更优选在400nm与700nm之间所包括的波长范围的电磁辐射是至少部分透明的。这里,术语“透明”表示,在所关心的波长下,电磁辐射的穿过存在于OEL中的固化的粘结剂材料(不包括片状(platelet-shaped)磁性或可磁化颜料颗粒,但在这样的组分存在的情况下,包括OEL的全部其它任选组分)的20μm的层的透过率为至少50%,更优选至少60%,甚至更优选至少70%。这可以例如通过将固化的粘结剂材料(不包括片状磁性或可磁化颜料颗粒)的试验片的透过率依照良好建立的试验方法例如DIN 5036-3(1979-11)测量而确定。如果OEL用作隐性安全特征,则对于检测在包括选择的不可见的波长的各个照明条件下由OEL产生的(完全的)光学效果,典型的技术手段将会是必要的;所述检测要求选择的入射辐射的波长在可见范围以外,例如在近UV范围内。在此情况下,优选的是,OEL包括响应包括于入射辐射中的可见光谱以外的所选波长而显示发光的发光颜料颗粒。电磁光谱的红外、可见和UV部分大约分别对应于在700-2500nm之间、在400-700nm之间和在200-400nm之间的波长范围。
如上所述,本文记载的辐射固化性涂布组合物依赖于用于施加所述辐射固化性涂布组合物的涂布或印刷方法和所选的固化方法。优选地,辐射固化性涂布组合物的固化涉及在包括本文记载的OEL的制品的典型使用中会发生的不由简单的温度升高(例如,高达80℃)而逆转的化学反应。术语“固化”或“可固化”是指如下的方法,所述方法包括以所施加的辐射固化性涂布组合物中的至少一种组分转化为具有与起始物质相比更大的分子量的高分子材料的方式的化学反应、交联或聚合。辐射固化有利地导致在暴露于固化照射之后辐射固化性涂布组合物的粘度瞬时增加,从而防止颜料颗粒的任何进一步移动,因此防止磁性取向步骤之后的信息的任何损失。优选地,固化步骤(步骤iii))通过包括UV-可见光辐射固化的辐射固化或通过电子束辐射固化、更优选通过UV-可见光辐射固化来进行。
因此,本发明的适当的辐射固化性涂布组合物包括可由UV-可见光辐射(下文中称为UV-Vis辐射)固化或由电子束辐射(下文中称为EB辐射)固化的辐射固化性组合物。辐射固化性组合物在本技术领域中是已知的并且可以在标准教科书例如系列“Chemistry&Technology of UV&EB Formulation for Coatings,Inks&Paints”,第IV卷,Formulation,C.Lowe,G.Webster,S.Kessel和I.McDonald,1996,John Wiley&Sons与SITA TechnologyLimited联合出版中查询到。根据本发明的一个特别优选的实施方案,本文记载的辐射固化性涂布组合物为UV-Vis辐射固化性涂布组合物。
优选地,UV-Vis辐射固化性涂布组合物包括选自由自由基固化性化合物和阳离子固化性化合物组成的组中的一种以上的化合物。本文记载的UV-Vis辐射固化性涂布组合物可以为混合体系(hybrid system)并且包括一种以上的阳离子固化性化合物和一种以上的自由基固化性化合物的混合物。阳离子固化性化合物通过阳离子机理而固化,所述阳离子机理典型地包括通过辐射使一种以上的光引发剂活化,所述光引发剂释放出阳离子物种,例如酸,接着引发固化从而使单体和/低聚物反应和/或交联,由此使辐射固化性涂布组合物固化。自由基固化性化合物通过自由基机理而固化,所述自由基机理典型地包括通过辐射使一种以上的光引发剂活化,由此产生自由基,接着引发聚合从而使辐射固化性涂布组合物固化。根据用于制备包括在本文记载的UV-Vis辐射固化性涂布组合物中的粘结剂的单体、低聚物或预聚物,可以使用不同的光引发剂。自由基光引发剂的适当实例对于本领域技术人员是已知的,并且包括而不限于苯乙酮、二苯甲酮、苄基二甲基缩酮、α-氨基酮类、α-羟基酮类、氧化膦和氧化膦衍生物,以及其两种以上的混合物。阳离子光引发剂的适当实例对于本领域技术人员是已知的,并且包括而不限于鎓盐例如有机碘鎓盐(例如,二芳基碘鎓盐)、氧鎓(例如,三芳基氧鎓盐)和锍盐(例如,三芳基锍盐),以及其两种以上的混合物。可用的光引发剂的其它实例可以在标准教科书例如“Chemistry&Technology of UV&EBFormulation for Coatings,Inks&Paints”,第III卷,“Photoinitiators for FreeRadical Cationic and Anionic Polymerization”,第2版,J.V.Crivello&K.Dietliker,由G.Bradley编辑并且在1998由John Wiley&Sons与SITA Technology Limited联合出版中查询到。也会有利的是包括敏化剂连同一种以上的光引发剂一起以实现有效的固化。适当的光敏剂的典型实例包括而不限于异丙基-噻吨酮(ITX)、1-氯-2-丙氧基-噻吨酮(CPTX)、2-氯-噻吨酮(CTX)和2,4-二乙基-噻吨酮(DETX)和其两种以上的混合物。包含于UV-Vis辐射固化性涂布组合物中的一种以上的光引发剂优选地以约0.1重量%-约20重量%、更优选约1重量%-约15重量%的总量存在,所述重量百分比为相对于UV-Vis辐射固化性涂布组合物的总重量。
本文记载的辐射固化性涂布组合物可以进一步包含一种以上的标记物质或示踪物(taggants)和/或选自由磁性材料(不同于本文记载的片状磁性或可磁化颜料颗粒)、发光材料、导电性材料和红外线吸收材料组成的组的一种以上的机器可读材料。如本文使用的,术语“机器可读材料”是指展示至少一种由裸眼不可辨认的区别特性且可以包含在层中以提供通过使用特定的鉴定仪器来鉴定所述层或包含所述层的制品的方法的材料。
本文记载的辐射固化性涂布组合物可以进一步包含选自由有机颜料颗粒、无机颜料颗粒和有机染料组成的组的一种以上的着色组分,和/或一种以上的添加剂。后者包括而不限于用于调节辐射固化性涂布组合物的物理、流变和化学参数的化合物和材料,例如粘度(例如,溶剂、增稠剂和表面活性剂)、均匀性(例如,防沉剂、填料和增塑剂)、发泡性(例如,消泡剂)、润滑性(蜡、油)、UV稳定性(光稳定剂)、粘合性、抗静电性、贮存稳定性(聚合抑制剂)等。本文记载的添加剂可以以本技术领域中已知的量和形式(包括其中添加剂的尺寸的至少之一在1至1000nm的范围内的所谓的纳米材料)存在于辐射固化性涂布组合物中。
本文记载的辐射固化性涂布组合物包含本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒。优选地,非球状的磁性或可磁化颜料颗粒以约2重量%至约40重量%、更优选约4重量%至约30重量%的量存在,所述重量百分比为相对于包含粘结剂材料、非球状的磁性或可磁化颜料颗粒和辐射固化性涂布组合物的其它任选组分的辐射固化性涂布组合物的总重量。
本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒定义为由于它们的非球状形状而具有对于入射的电磁辐射的非各向同性反射率(non-isotropic reflectivity),其中固化或硬化的粘结剂材料至少部分地透明。如本文使用的,术语“非各向同性反射率”表示,来自第一角度的入射辐射由颗粒反射至特定(观察)方向(第二角度)的比例是颗粒的取向的函数,即颗粒相对于第一角度的取向的改变可以导致向观察方向的不同量级(magnitude)的反射。优选地,本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒在约200至约2500nm、更优选约400至约700nm的波长范围的一部分或全部波长中具有对于入射的电磁辐射的非各向同性反射率,以致颗粒的取向的改变导致由颗粒向特定方向的反射的改变。如本领域技术人员已知,本文记载的磁性或可磁化颜料颗粒不同于传统颜料,所述传统颜料颗粒对于全部视角显示相同的颜色,而本文记载的磁性或可磁化颜料颗粒展现如上所述的非各向同性反射率。
非球状的磁性或可磁化颜料颗粒优选为扁长或扁圆的椭球体状、片状(platelet-shaped)或针状颗粒或其两种以上的混合物,并且更优选片状颗粒。
本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的适当实例包括而不限于包含以下的颜料颗粒:选自由钴(Co)、铁(Fe)、钆(Gd)和镍(Ni)组成的组的磁性金属;铁、锰、钴、镍和其两种以上的混合物的磁性合金;铬、锰、钴、铁、镍和其两种以上的混合物的磁性氧化物;和其两种以上的混合物。与金属、合金和氧化物相关的术语“磁性”是指铁磁性(ferromagnetic)或亚铁磁性(ferrimagnetic)的金属、合金和氧化物。铬、锰、钴、铁、镍或其两种以上的混合物的磁性氧化物可以是纯的(pure)或混合的(mixed)氧化物。磁性氧化物的实例包括而不限于例如赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)等铁氧化物,二氧化铬(CrO2),磁性铁氧体(MFe2O4),磁性尖晶石(MR2O4),磁性六角铁氧体(MFe12O19),磁性正铁氧体(RFeO3),磁性石榴石M3R2(AO4)3,其中M表示二价金属,R表示三价金属并且A表示四价金属。
本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的实例包括而不限于包括由以下物质的一种以上制成的磁性层M的颜料颗粒:磁性金属例如钴(Co)、铁(Fe)、钆(Gd)或镍(Ni);和铁、钴或镍的磁性合金,其中所述片状磁性或可磁化颜料颗粒可以是包括一层以上的另外的层的多层结构。优选地,一层以上的另外的层为:层A,其独立地由以下制成:选自由例如氟化镁(MgF2)等金属氟化物、氧化硅(SiO)、二氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、硫化锌(ZnS)和氧化铝(Al2O3)组成的组的一种以上的材料,更优选二氧化硅(SiO2);或层B,其独立地由以下制成:选自由金属和金属合金组成的组,优选选自由反射性金属和反射性金属合金组成的组,并且更优选选自由铝(Al)、铬(Cr)和镍(Ni)组成的组的一种以上的材料,并且又更优选铝(Al);或一层以上的例如上述那些等的层A和一层以上的例如上述那些的层B的组合。作为上述多层结构的片状磁性或可磁化颜料颗粒的典型实例包括而不限于A/M多层结构、A/M/A多层结构、A/M/B多层结构、A/B/M/A多层结构、A/B/M/B多层结构、A/B/M/B/A/多层结构、B/M多层结构、B/M/B多层结构、B/A/M/A多层结构、B/A/M/B多层结构、B/A/M/B/A/多层结构,其中层A、磁性层M和层B选自上述那些。
本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分可以由非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒和/或不具有光学可变性能的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒构成。优选地,本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分由非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒构成。除了允许容易地使用独立的人类感官来检测、确认和/或识别承载包含本文记载的非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒的墨、辐射固化性涂布组合物、涂膜或层的制品或安全文档以防它们可能的伪造的、由非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒的变色性能提供的显性安全特征以外,片状光学可变磁性或可磁化颜料颗粒的光学性能也可以用作用于确认OEL的机器可读工具。因而,非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒的光学性能可以同时地用作在其中分析颜料颗粒的光学(例如,光谱)性能的鉴定过程中的隐性或半隐性安全特征。在用于生产OEL的辐射固化性涂布组合物中使用非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒提高了安全文档用途中作为安全特征的OEL的显著性,这是因为此类材料(即非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒)预留予安全文档印刷工业并且对于公众不是商业可得的。
此外,还由于它们的磁性特征,本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒是机器可读的,因此由本文记载的辐射固化性涂布组合物制成并且包含那些颜料颗粒的涂膜或层可以例如用特定的磁性检测器来检测。包含本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的辐射固化性涂布组合物可以因此用作用于安全文档的隐性或半隐性安全要素(鉴定工具)。
如上所述,优选地,非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分由非球状的光学可变的磁性或可磁化颜料颗粒构成。这些可以更优选地选自由非球状的磁性薄膜干涉颜料颗粒、非球状的磁性胆甾醇型液晶颜料颗粒、包含磁性材料的非球状的干涉涂覆颜料颗粒和其两种以上的混合物组成的组。
磁性薄膜干涉颜料颗粒对于本领域技术人员是已知的并且公开于例如US 4,838,648;WO 2002/073250 A2;EP 0 686 675 B1;WO 2003/000801 A2;US 6,838,166;WO 2007/131833 A1;EP 2 402 401 A1和本文引用的文献中。优选地,磁性薄膜干涉颜料颗粒包括具有五层法布里-珀罗(Fabry-Perot)多层结构的颜料颗粒和/或具有六层法布里-珀罗多层结构的颜料颗粒和/或具有七层法布里-珀罗多层结构的颜料颗粒。
优选的五层法布里-珀罗多层结构包括吸收体(absorber)/电介质(dielectric)/反射体(reflector)/电介质/吸收体多层结构,其中反射体和/或吸收体也为磁性层,优选地反射体和/或吸收体为包括镍、铁和/或钴,和/或含有镍、铁和/或钴的磁性合金,和/或含有镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co)的磁性氧化物的磁性层。
优选的六层法布里-珀罗多层结构包括吸收体/电介质/反射体/磁性体(magnetic)/电介质/吸收体多层结构。
优选的七层法布里-珀罗多层结构包括吸收体/电介质/反射体/磁性体/反射体/电介质/吸收体多层结构例如公开于US 4,838,648中的那些。
优选地,本文记载的反射体层独立地由以下制成:选自由金属和金属合金组成的组,优选选自由反射性金属和反射性金属合金组成的组,更优选选自由铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、锡(Sn)、钛(Ti)、钯(Pd)、铑(Rh)、铌(Nb)、铬(Cr)、镍(Ni)和其合金组成的组,甚至更优选选自由铝(Al)、铬(Cr)、镍(Ni)和其合金组成的组的一种以上的材料,并且又更优选铝(Al)。优选地,电介质层独立地由以下制成:选自由如氟化镁(MgF2)、氟化铝(AlF3)、氟化铈(CeF3)、氟化镧(LaF3)、氟化钠铝(例如Na3AlF6)、氟化钕(NdF3)、氟化钐(SmF3)、氟化钡(BaF2)、氟化钙(CaF2)、氟化锂(LiF)等金属氟化物和如氧化硅(SiO)、二氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)等金属氧化物组成的组,更优选选自由氟化镁(MgF2)和二氧化硅(SiO2)组成的组的一种以上的材料,并且又更优选氟化镁(MgF2)。优选地,吸收体层独立地由以下制成:选自由铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、钛(Ti)、钒(V)、铁(Fe)、锡(Sn)、钨(W)、钼(Mo)、铑(Rh)、铌(Nb)、铬(Cr)、镍(Ni)、其金属氧化物、其金属硫化物、其金属碳化物和其金属合金组成的组,更优选选自由铬(Cr)、镍(Ni)、其金属氧化物、和其金属合金组成的组,并且又更优选选自由铬(Cr)、镍(Ni)和其金属合金组成的组的一种以上的材料。优选地,磁性层包含镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co);和/或含有镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co)的磁性合金;和/或含有镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co)的磁性氧化物。当优选包括七层法布里-珀罗结构的磁性薄膜干涉颜料颗粒时,特别优选的是,磁性薄膜干涉颜料颗粒包括由Cr/MgF2/Al/M/Al/MgF2/Cr多层结构组成的七层法布里-珀罗吸收体/电介质/反射体/磁性体/反射体/电介质/吸收体多层结构,其中M为包含镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co);和/或含有镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co)的磁性合金;和/或含有镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co)的磁性氧化物的磁性层。
本文记载的磁性薄膜干涉颜料颗粒可以是被认为是对人类健康和环境安全且基于例如五层法布里-珀罗多层结构、六层法布里-珀罗多层结构和七层法布里-珀罗多层结构的多层颜料颗粒,其中所述颜料颗粒包括一层以上的包含磁性合金的磁性层,所述磁性合金具有基本上无镍的组成(composition),其包括约40重量%至约90重量%的铁、约10重量%至约50重量%的铬和约0重量%至约30重量%的铝。被认为是对人类健康和环境安全的多层颜料颗粒的典型实例可以在以整体作为参考并入本文中的EP 2 402 401 A1中查询到。
本文记载的磁性薄膜干涉颜料颗粒典型地通过用于将不同的所需的层沉积到网上的传统沉积技术来制造。在例如,通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)或电解沉积,沉积期望的数目的层之后,通过将剥离层溶解在适当的溶剂中,或通过从网提取(strip)材料,从网上除去层的堆叠体。由此获得的材料然后破碎为片状颜料颗粒,所述片状颜料颗粒必须进一步通过碾磨(grinding)、研磨(milling)(例如喷射研磨方法)或任何适当的方法来处理以获得所需尺寸的颜料颗粒。所得产品由具有破碎的边缘、不规则的形状和不同的长宽比的扁平的片状颜料颗粒构成。制备适当的片状磁性薄膜干涉颜料颗粒的进一步的信息可以在例如作为参考并入本文中的EP 1710756 A1和EP 1 666 546 A1中查询到。
展现光学可变特性的适当的磁性胆甾醇型液晶颜料颗粒包括而不限于磁性单层胆甾醇型液晶颜料颗粒和磁性多层胆甾醇型液晶颜料颗粒。此类颜料颗粒公开于例如WO2006/063926 A1、US 6,582,781和US 6,531,221中。WO 2006/063926 A1公开了具有高亮度和变色性能的具有另外的特定性能例如可磁化性的单层和由其获得的颜料颗粒。公开的单层和通过粉碎(comminute)所述单层由其获得的颜料颗粒包括三维交联的胆甾醇型液晶混合物和磁性纳米颗粒。US 6,582,781和US 6,410,130公开了胆甾醇型多层颜料颗粒,其包括序列A1/B/A2,其中A1和A2可以相同或不同并且各自包括至少一层胆甾醇型层,并且B是中间层,所述中间层吸收由层A1和A2传输的光的全部或一部分且将磁性赋予至所述中间层。US6,531,221公开了片状胆甾醇型多层颜料颗粒,其包括序列A/B和任选的C,其中A和C是包含赋予磁性的颜料颗粒的吸收层,并且B是胆甾醇型层。
包含一种以上的磁性材料的适当的干涉涂覆颜料包括而不限于:包括选自由用一层以上的层涂覆的芯组成的组的基材的结构,其中至少一个芯或一层以上的层具有磁性。例如,适当的干涉涂覆颜料包括:由磁性材料例如上述那些制成的芯,所述芯涂覆有由一种以上的金属氧化物制成的一层以上的层,或它们具有包括由合成或天然云母、层状硅酸盐(例如,滑石、高岭土和绢云母)、玻璃(例如硼硅酸盐)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、石墨和其两种以上的混合物制成的芯的结构。另外,一层以上的另外的层例如着色层可以存在。
本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒可以被表面处理以保护它们以防在辐射固化性涂布组合物中会发生的任何劣化和/或促进它们并入所述辐射固化性涂布组合物中;典型地,可以使用腐蚀抑制材料和/或润湿剂。
用于生产在本文记载的基材(x20)上的本文记载的光学效应层(OEL)(x10)的方法包括使辐射固化性涂布组合物暴露于本文记载的磁性组件(x00)的磁场的步骤ii)。本文还记载了磁性组件(x00)和使用所述磁性组件(x00)用于生产在本文记载的基材(x20)上的如本文记载的那些OEL(x10)的方法,所述OEL包括在如本文记载的固化的辐射固化性涂布组合物中取向的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒。
磁性组件(x00)包括a)本文记载的具有长度L1的第一磁场产生装置(x30),b)本文记载的具有长度L3的第二磁场产生装置(x40),和c)本文记载的具有长度L5的扁平极片(x50)。
根据一个实施方案,本文记载的磁性组件(x00)设置或包封在安装在转移装置上的保持器(x01)中,其中所述转移装置为旋转磁性圆筒或磁性取向印刷单元。优选地,本文记载的磁性组件(x00)设置或包封在本文记载的保持器(x01)中,其中所述保持器(x01)安装在旋转磁性圆筒上,特别是安装在旋转磁性圆筒的周向的沟槽或横向的沟槽上。
如图2所示,用于生产本文记载的光学效应层的磁性组件(x00)优选设置或包封在本文记载的保持器(x01)中,其中所述保持器(x01)包括穹形盖子(x02)(即,具有曲面的盖子)以保护磁性组件(x00)免受污染和机械损坏并且提供平滑表面以支承承载OEL(x10)的基材(x20)。保持器(101)和穹形盖子(102)具有长度和宽度L21、在穹形盖子(102)的中心处的厚度L19和在穹形盖子(102)的边缘处的厚度L20。穹形盖子(102)的上表面是曲面,其曲率是具有半径(L-R)的圆的曲率。穹形盖子(x02)的外上表面与本文记载的转移装置的外表面、优选地与本文记载的旋转磁性圆筒的外表面优选地无缝地匹配(conform),其中将本文记载的磁性组件(x00)设置或包封。穹形盖子(x02)用作磁性组件(x00)和承载OEL(x10)的基材(x20)之间的分隔元件。如图2所示,穹形盖子(102)可以进一步包括凹处以将第一磁场产生装置(130)固定为与第二磁场产生装置(140)和扁平极片(150)对准。
本文记载的保持器(x01)包括底部锁定(x03)以保护磁性组件(x00)免受污染和机械损坏。底部锁定(103)具有长度和宽度L23以及厚度L24。底部锁定(x03)可以插入到穹形盖子(x02)的底面中,以便与穹形盖子(x02)的底面齐平。
本文记载的保持器(x01)的穹形盖子(x02)和底部锁定(x03)独立地由一种以上的非磁性材料制成,所述非磁性材料选自低导电性材料、非导电性材料和其混合物的相同组,诸如本文记载的用于非磁性板(x60)的非磁性材料。
本文记载的保持器(x01)可以进一步包括非磁性楔(x04)用于支承磁性组件(x00)并且改变磁性组件(x00)的上表面和承载OEL(110)的基材(x20)之间的距离A1。非磁性楔(104)具有长度L25和厚度L24。本文记载的非磁性楔(x04)由一种以上的非磁性材料制成,所述非磁性材料选自低导电性材料、非导电性材料和其混合物的相同组,诸如本文记载的用于非磁性板(x60)的非磁性材料。有利地,穹形盖子(x02)和非磁性楔(x04)在磁性组件(x00)和与穹形盖子(x02)接触的基材(x20)之间提供适当的距离。
本文记载的保持器(x01)可以进一步包括非磁性基体(x41)以将第二磁场产生装置(x40)固定为与第一磁场产生装置(x30)和扁平极片(x50)对准。非磁性基体(x41)通常包括适于接收第二磁场产生装置(x40)的空穴,所述空穴优选具有与第二磁场产生装置(x40)相同的形状和相同的尺寸。本文记载的非磁性基体(x41)由一种以上的非磁性材料制成,所述非磁性材料选自低导电性材料、非导电性材料和其混合物的相同组,诸如本文记载的用于非磁性板(x60)的非磁性材料。
第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)各自的南北磁轴基本上垂直于基材(x20)表面并且所述第一磁场产生装置(x30)和所述第二磁场产生装置(x40)均具有相同的磁场方向,即,所述第一磁场产生装置(x30)和所述第二磁场产生装置(x40)均使它们的北极指向基材(x20)(如图1-6所示),或均使它们的南极指向基材(x20)表面。
第一磁场产生装置(x30)以不同于零的距离A2设置在第二磁场产生装置(x40)之上(即,第一和第二磁场产生装置(x30,x40)不直接接触),因为至少本文记载的扁平极片(x50)存在于第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)之间。如图1-6所示,第一磁场产生装置(x30)面向基材(x20)表面并且第二磁场产生装置(x40)面向环境。
由于扁平极片(x50)设置在第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)之间,所述第一磁场产生装置(x30)不与所述第二磁场产生装置(x40)直接接触。第一磁场产生装置(x30)的下表面和第二磁场产生装置(x40)的上表面之间的距离A2优选在约1至约15mm之间,并且更优选在约1至约10mm之间。
第一磁场产生装置(x30)的最上表面和面向本文记载的磁性组件(x00)的基材(x20)的下表面之间的距离(A1)优选在约0至约5mm之间,更优选在约0至约2.5mm之间,并且又更优选在约0至约1mm之间。
第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)可以具有任何形状或者可以具有不同的形状。第二磁场产生装置(x40)可以为环状磁场产生装置,如圆环状磁场产生装置,或固体磁场产生装置(即,不包括缺少所述磁场产生装置的材料的中心区域的磁场产生装置)。优选地,磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)独立地具有盘的形状(在此称为“盘状”磁场产生装置)或具有平行六面体的形状,优选具有正方形的形状(在此称为“正方形”磁场产生装置)。优选地,第一磁场产生装置(x30)和/或,优选地和第二磁场产生装置(x40)为盘状磁场产生装置或正方形磁场产生装置。根据优选的实施方案,磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)为盘状磁场产生装置。根据另一个优选的实施方案,磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)为正方形磁场产生装置。对于包括盘状磁场产生装置(x30,x40)的实施方案,本文记载的长度L1和L3是指并且对应于所述盘状装置的直径。对于包括正方形磁场产生装置(x30,x40)的实施方案,本文记载的长度L1和L3是指并且对应于所述正方形装置的宽度。
第一磁场产生装置(x30)具有小于第二磁场产生装置(x40)的长度L3(在盘状磁场产生装置的情况下为直径L3或在正方形磁场产生装置的情况下为宽度L3)的长度L1(在盘状磁场产生装置的情况下为直径L1或在正方形磁场产生装置的情况下为宽度L1)。
本文记载的第一磁场产生装置(x30)可以与本文记载的第二磁场产生装置(x40)对称地或非对称地设置。优选地并且出于机械平衡的原因,本文记载的第一磁场产生装置(x30)与本文记载的第二磁场产生装置(x40)对称地设置,或者换言之,本文记载的第一和第二磁场产生装置(x30,x40)中心对准。
根据优选的实施方案并且出于机械平衡的原因,本文记载的磁性组件(x00)包括作为盘状磁场产生装置的第一磁场产生装置(x30)和作为盘状磁场产生装置的第二磁场产生装置(x40),其中第一盘状磁场产生装置(x30)对称地设置在第二盘状磁场产生装置(x40)之上,即第一盘状磁场产生装置(x30)的原点或中心(即直径相交的点)与第二盘状磁场产生装置(x40)的原点对准(参见图1-6)。
根据另一个优选的实施方案并且出于机械平衡的原因,本文记载的磁性组件(x00)包括作为正方形磁场产生装置的第一磁场产生装置(x30)和作为正方形磁场产生装置的第二磁场产生装置(x40),其中第一正方形磁场产生装置(x30)对称地设置在第二正方形磁场产生装置(x40)之上,即第一正方形磁场产生装置(x30)的原点或中心(即对角线相交的点)与第二正方形磁场产生装置(x40)的原点对准(参见图1)。
第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)优选独立地由高矫顽力材料(high-coercivity material)(也称为强磁性材料)制成。适当的高矫顽力材料为最大磁能积值(maximum value of energy product)(BH)max为至少20kJ/m3、优选至少50kJ/m3、更优选至少100kJ/m3、甚至更优选至少200kJ/m3的材料。它们优选由一种以上的烧结的或聚合物结合的磁性材料制成,所述材料选自由以下组成的组:Alnicos,例如Alnico 5(R1-1-1)、Alnico 5 DG(R1-1-2)、Alnico 5-7(R1-1-3)、Alnico 6(R1-1-4)、Alnico 8(R1-1-5)、Alnico 8 HC(R1-1-7)和Alnico 9(R1-1-6);式MFe12O19的六角铁氧体(例如,锶六角铁氧体(SrO*6Fe2O3)或钡六角铁氧体(BaO*6Fe2O3))、式MFe2O4的硬铁氧体(例如,钴铁氧体(CoFe2O4)或磁铁矿(Fe3O4)),其中M为二价金属离子)、陶瓷8(SI-1-5);选自包括RECo5(RE=Sm或Pr)、RE2TM17(RE=Sm、TM=Fe、Cu、Co、Zr、Hf)、RE2TM14B(RE=Nd、Pr、Dy,TM=Fe、Co)的组的稀土磁性材料;Fe、Cr、Co的各向异性合金;选自PtCo、MnAlC、RE钴5/16、RE钴14的组的材料。优选地,第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)的高矫顽力材料选自由稀土磁性材料组成的组,并且更优选选自由Nd2Fe4B和SmCo5组成的组。特别优选的是在塑料或橡胶类基体中包括永磁性填料例如锶-六角铁氧体(SrFe12O19)或钕-铁-硼(Nd2Fe14B)粉末的可容易加工的永磁性复合材料。
本文记载的磁性组件(x00)包括c)本文记载的扁平极片(x50)。通过“扁平”,意味的是,所述极片不包括任何延伸到所述极片的表面外侧的突出或凸起,即缺少任何延伸到所述极片的表面外侧的突出或凸起。图1-6表明包括扁平极片(x50)的磁性组件(x00),而比较图8表明包括非扁平极片(x90)的磁性组件,特别是包括缺口(indentaion)和U形截面的极片和扁平极片(x91)。
本文记载的扁平极片(x50)设置在第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)之间,或者换言之,第一磁场产生装置(x30)设置在扁平极片(x50)之上,第二磁场产生装置(x40)设置在扁平极片(x50)以下。扁平极片(x50)可以与第一和第二磁场产生装置(x30,x40)直接接触,或者可以与第一和第二磁场产生装置(x30,x40)分离。
极片表示由具有高磁导率的材料构成的结构,优选磁导率在约2至约1,000,000N·A-2(牛顿每平方安培)之间,更优选在约5至约50,000N·A-2之间,并且又更优选在约10至约10,000N·A-2之间。极片用于引导由磁体产生的磁场。本文记载的扁平极片(x50)可以由铁或由其中分散有可磁化颗粒的塑料材料制成。优选本文记载的扁平极片(x50)由铁制成。
扁平极片(x50)为实心状扁平极片,并且更优选为扁平的盘状极片或扁平的正方形极片。
本文记载的扁平极片(x50)具有长度L5,其中所述长度L5大于第二磁场产生装置(x40)的长度L3。对于包括扁平的盘状极片(x50)的实施方案,本文记载的长度L5是指并且对应于所述极片(x50)的直径。对于包括扁平的正方形极片(x50)的实施方案,本文记载的长度L5是指并且对应于所述极片的宽度。
扁平极片(x50)可以与本文记载的第一磁场产生装置(x30)和本文记载的第二磁场产生装置(x40)对称地或非对称地设置。优选地,并且出于机械平衡和设计目的的原因,扁平极片(x50)与本文记载的第一磁场产生装置(x30)和本文记载的第二磁场产生装置(x40)对称地设置。
根据图1和2和3A-3D中所示的一个实施方案,本文记载的磁性组件(100)包括a)本文记载的第一磁场产生装置(130),特别是第一盘状磁场产生装置(130),b)本文记载的第二磁场产生装置(140),优选为第二盘状磁场产生装置(140),和c)本文记载的扁平极片(150),优选为扁平的正方形极片(150);其中第一和第二盘状磁场产生装置(130,140)各自的南北磁轴基本上垂直于基材(120)表面并且各自的北极指向基材(120);其中第一盘状磁场产生装置(130)的直径(L1)小于第二盘状磁场产生装置(140)的直径(L3),第二盘状磁场产生装置(140)的直径(L3)小于扁平的正方形极片(150)的直径(L5);其中第一盘状磁场产生装置(130)直接接触并且设置在扁平的正方形极片(150)之上;其中正方形极片(150)直接接触并且设置在第二盘状磁场产生装置(140)之上;并且其中第一盘状磁场产生装置(130)的原点(即直径相交的点)、第二盘状磁场产生装置(140)的原点和扁平的正方形极片(150)的原点对准。优选地,第一盘状磁场产生装置(130)的最上表面和面向本文记载的磁性组件(100)的基材(120)的下表面之间的距离(A1)优选在约0至约5mm之间,更优选在约0至约2.5mm之间,并且又更优选在约0至约1mm之间。
本文记载的磁性组件(x00)可以进一步包括非磁性板(x60)。
本文记载的非磁性板(x60)用作第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)之间的间隔件。本文记载的非磁性板(x60)设置在第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)之间。本文记载的非磁性板(x60)可以设置在扁平极片(x50)以下(参见例如图4)或可以设置在扁平极片(x50)之上(参见例如图3)。
本文记载的非磁性板(x60)独立地由一种以上的非磁性材料制成。非磁性材料优选选自由以下组成的组:低导电性材料、非导电性材料和其混合物,例如工程塑料和聚合物、铝、铝合金、钛、钛合金和奥氏体钢(即非磁性钢)。工程塑料和聚合物包括而不限于聚芳基醚酮(PAEK)和其衍生物、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮(PEKEKK);聚缩醛、聚酰胺、聚酯、聚醚、共聚醚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)共聚物、氟化和全氟化聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯硫醚(PPS)和液晶聚合物。优选的材料是PEEK(聚醚醚酮)、POM(聚甲醛)、PTFE(聚四氟乙烯)、
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(聚酰胺)和PPS。
本文记载的非磁性板(x60)可以具有任何形状。优选地,本文记载的非磁性板(x60)为盘状非磁性板或正方形非磁性板,更优选为正方形非磁性板。
本文记载的非磁性板(x60)具有长度L7。对于包括盘状非磁性板(x60)的实施方案,本文记载的长度L7是指并且对应于所述非磁性板的直径。对于包括正方形非磁性板(x60)的实施方案,本文记载的长度L7是指并且对应于所述非磁性板的宽度。
根据优选的实施方案并且出于机械平衡的原因,非磁性板(x60)的长度L7(在盘状非磁性板的情况下为直径L7;在正方形非磁性板的情况下为宽度L7)与扁平极片(x50)的长度L5相同。
非磁性板(x60)可以与本文记载的第一磁场产生装置(x30)、本文记载的第二磁场产生装置(x40)和扁平极片(x50)对称地或非对称地设置。优选地并且出于机械平衡的原因,非磁性板(x60)与本文记载的第一磁场产生装置(x30)、本文记载的第二磁场产生装置(x40)和扁平极片(x50)对称地设置。
根据图4中所示的一个实施方案,本文记载的磁性组件(200)包括a)本文记载的第一磁场产生装置(230),特别是第一盘状磁场产生装置(230),b)本文记载的第二磁场产生装置(240),优选为第二盘状磁场产生装置(240),c)本文记载的扁平极片(250),优选为扁平的正方形极片或扁平的盘状极片(250),和d)本文记载的非磁性板(260),优选为正方形非磁性板(260);其中第一和第二盘状磁场产生装置(230,240)各自的南北磁轴基本上垂直于基材(220)表面并且各自的北极指向基材(220);其中第一盘状磁场产生装置(230)的直径(L1)小于第二盘状磁场产生装置(230)的直径(L3),第二盘状磁场产生装置(230)的直径(L3)小于扁平的正方形极片(250)的宽度(L5)或小于盘状极片(250)的直径(L5),并且扁平的正方形极片(250)的宽度(L5)或盘状极片(250)的直径(L5)与正方形非磁性板(260)的宽度(L7)相同;其中第一盘状磁场产生装置(230)直接接触并且设置在扁平的正方形极片(250)或扁平的盘状极片(250)之上;其中扁平的盘状极片或扁平的正方形极片(250)直接接触并且设置在正方形非磁性板(260)之上;其中正方形非磁性板(260)直接接触并且设置在第二盘状磁场产生装置(240)之上;并且其中第一盘状磁场产生装置(230)的原点、第二盘状磁场产生装置(240)的原点、正方形扁平极片(250)或盘状极片(250)的原点和正方形非磁性板(260)的原点对准。优选地,第一盘状磁场产生装置(230)的最上表面和面向本文记载的磁性组件(200)的基材(220)的下表面之间的距离(A1)优选在约0至约5mm之间,更优选在约0至约2.5mm之间,并且又更优选在约0至约1mm之间。
根据图6中所示的另一个实施方案,本文记载的磁性组件(300)包括a)本文记载的第一磁场产生装置(330),特别是第一盘状磁场产生装置(330),b)本文记载的第二磁场产生装置(340),优选为第二盘状磁场产生装置(340),c)本文记载的扁平极片(350),优选为扁平的正方形极片(350),和d)本文记载的非磁性板(360),优选为非磁性正方形板(360);其中第一和第二盘状磁场产生装置(330,340)各自的南北磁轴基本上垂直于基材(320)表面并且各自的北极指向基材(320);其中第一盘状磁场产生装置(330)的直径(L1)小于第二盘状磁场产生装置(340)的直径(L3),第二盘状磁场产生装置(340)的直径(L3)小于扁平的正方形极片(350)的宽度(L5),并且扁平的正方形极片(350)的宽度(L5)与非磁性正方形板(360)的宽度(L7)相同;其中第一盘状磁场产生装置(330)直接接触并且设置在正方形非磁性板(360)之上;其中正方形非磁性板(360)直接接触并且设置在扁平的正方形极片(350)之上;其中扁平的正方形极片(350)直接接触并且设置在第二盘状磁场产生装置(340)之上;并且其中第一盘状磁场产生装置(330)的原点、第二盘状磁场产生装置(340)的原点、正方形扁平极片(350)的原点和正方形非磁性板(360)的原点对准。优选地,第一盘状磁场产生装置(330)的最上表面和面向本文记载的磁性组件(300)的基材(320)的下表面之间的距离(A1)优选在约0至约5mm之间,更优选在约0至约2.5mm之间,并且又更优选在约0至约1mm之间。
本文记载的磁性组件(x00)可以进一步包括第二扁平极片(x70)。本文记载的第二扁平极片(x70)设置在第二磁场产生装置(x40)以下,并且因此面向环境(参见图8和10)。
第二扁平极片(x70)为实心状扁平极片,更优选扁平的盘状极片或扁平的正方形极片,并且又更优选与扁平极片(x50)具有相同的形状。
第二扁平极片(x70)为具有高磁导率的材料构成的结构,如本文记载的扁平极片(x50)。优选本文记载的第二扁平极片(x70)由铁制成。
本文记载的第二扁平极片(x70)具有长度L9。对于包括第二扁平的盘状极片(x70)的实施方案,本文记载的长度L9是指并且对应于所述第二扁平极片(x70)的直径。对于包括第二扁平的正方形极片(x70)的实施方案,本文记载的长度L9是指并且对应于所述第二扁平极片的宽度。根据优选的实施方案,并且出于机械平衡和设计目的的原因,第二扁平的正方形极片(x70)的长度L9与扁平极片(x50)的长度L5相同。
第二扁平极片(x70)可以与本文记载的第一磁场产生装置(x30)、第二磁场产生装置(x40)、本文记载的扁平极片(x50)和本文记载的非磁性板(x60)(当存在时)对称地或非对称地设置。优选地并且出于机械平衡的原因,第二扁平极片(x70)与本文记载的第一磁场产生装置(x30)、第二磁场产生装置(x40)、本文记载的扁平极片(x50)和本文记载的非磁性板(x60)(当存在时)对称地设置。
根据图8中所示的一个实施方案,本文记载的磁性组件(400)包括a)本文记载的第一磁场产生装置(430),特别是第一盘状磁场产生装置(430),b)本文记载的第二磁场产生装置(440),优选为第二盘状磁场产生装置(440),c)本文记载的扁平极片(450),优选为扁平的正方形极片(450),和d)本文记载的第二扁平极片(470),优选为第二扁平的正方形极片(470);其中第一和第二盘状磁场产生装置(430,440)各自的南北磁轴基本上垂直于基材(420)表面并且各自的北极指向基材(420);其中第一盘状磁场产生装置(430)的直径(L1)小于第二盘状磁场产生装置(440)的直径(L3),第二盘状磁场产生装置(440)的直径(L3)小于扁平的正方形极片(450)的宽度(L5),并且扁平的正方形极片(450)的宽度(L5)与第二扁平的正方形极片(470)的宽度(L7)相同;其中第一盘状磁场产生装置(430)直接接触并且设置在扁平的正方形极片(450)之上;其中扁平的正方形极片(450)直接接触并且设置在第二盘状磁场产生装置(440)之上;其中第二盘状磁场产生装置(440)直接接触并且设置在第二扁平的正方形极片(470)之上;并且其中第一盘状磁场产生装置(430)的原点、第二盘状磁场产生装置(440)的原点、正方形扁平极片(450)的原点和第二正方形极片(470)的原点对准。优选地,第一盘状磁场产生装置(430)的最上表面和面向本文记载的磁性组件(400)的基材(420)的下表面之间的距离(A1)优选在约0至约5mm之间,更优选在约0至约2.5mm之间,并且又更优选在约0至约1mm之间。
根据一个实施方案,本文记载的磁性组件(x00)包括第一磁场产生装置(x30)、本文记载的第二磁场产生装置(x40)、本文记载的扁平极片(x50)、本文记载的非磁性板(x60)和本文记载的第二扁平极片(x70)。
根据图10中所示的一个实施方案,本文记载的磁性组件(500)包括a)本文记载的第一磁场产生装置(530),特别是第一盘状磁场产生装置(530),b)本文记载的第二磁场产生装置(540),优选为第二盘状磁场产生装置(540),c)本文记载的扁平极片(550),优选为扁平的正方形极片(550),d)本文记载的第二扁平极片(570),优选为第二扁平的正方形极片(570),和e)本文记载的非磁性板(560),优选为正方形非磁性板(560);其中第一和第二盘状磁场产生装置(530,540)各自的南北磁轴基本上垂直于基材(520)表面并且各自的北极指向基材(520);其中第一盘状磁场产生装置(530)的直径(L1)小于第二盘状磁场产生装置(540)的直径(L3),第二盘状磁场产生装置(540)的直径(L3)小于扁平的正方形极片(550)的宽度(L5),并且扁平的正方形极片(550)的宽度(L5)与非磁性正方形板(560)的宽度(L7)相同且与第二扁平的正方形极片(570)的宽度(L9)相同;其中第一盘状磁场产生装置(530)直接接触并且设置在扁平的正方形极片(550)之上;其中扁平的正方形极片(550)直接接触并且设置在非磁性正方形板(560)之上;其中非磁性正方形板(560)直接接触并且设置在第二盘状磁场产生装置(540)之上;其中第二盘状磁场产生装置(540)直接接触并且设置在第二扁平的正方形极片(570)之上;并且其中第一盘状磁场产生装置(530)的原点、第二盘状磁场产生装置(540)的原点、正方形扁平极片(550)的原点、第二扁平的正方形极片(570)的原点和非磁性正方形板(560)的原点对准。优选地,第一盘状磁场产生装置(530)的最上表面和面向本文记载的磁性组件(500)的基材(520)的下表面之间的距离(A1)优选在约0至约5mm之间,更优选在约0至约2.5mm之间,并且又更优选在约0至约1mm之间。
本文记载的磁性组件(x00)可以进一步包括磁化板(x80),该磁化板(x80)包括表示一个以上的标记的一个以上的表面浮雕、雕刻和/或切口,其中所述磁化板(x80)设置在第一磁场产生装置(x30)之上,从而面向基材(x20)(参见图12)。如本文使用的,术语“标记”应意指设计和图案,包括而不限于符号、字母数字符号、图形、字母、单词、数字、徽标和图画。带有标记的磁化板(x80)的的一个以上的表面浮雕、雕刻和/或切口通过局部修改由本文记载的磁性组件(x00)产生的磁场而以其非固化状态下转移至OEL。有利地,磁化板(x80)可以包括在本文记载的穹形盖子(x02)的上表面上。
用于本发明的本文记载的包括一个以上的表面浮雕、雕刻和/或切口磁化板(x80)的适当的实例可以在WO 2005/002866 A1、WO 2008/046702 A1和WO 2008/139373 A1中查询到。
本文记载的磁化板(x80)具有长度L11。对于包括正方形磁化板(x80)的实施方案,本文记载的长度L11是指并且对应于所述磁化板的宽度。
磁化板(x80)可以与本文记载的第一磁场产生装置(x30)、第二磁场产生装置(x40)、本文记载的扁平极片(x50)和本文记载的非磁性板(x60)(当存在时)对称地或非对称地设置。优选地并且出于机械平衡的原因,磁化板(x80)与本文记载的第一磁场产生装置(x30)、第二磁场产生装置(x40)、本文记载的扁平极片(x50)、本文记载的非磁性板(x60)(当存在时)和本文记载的第二扁平极片(x70)(当存在时)对称地设置。
包括本文记载的一个以上的雕刻和/或切口的磁化板(x80)可以由任何可机械加工的永磁材料制成,例如永磁复合材料,所述永磁复合材料包括可锻金属或聚合物基体中的永磁粉末。优选地,本文记载的磁化板(x80)为磁性材料的聚合物结合板,即,由包括聚合物的复合材料制成的磁化板(x80)。聚合物(例如,橡胶状或塑料状聚合物)用作结构粘结剂,并且永磁粉末材料用作增量剂或填料。由包括聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成的磁化板有利地将易碎且加工性不好的铁氧体、Alnico、稀土或其它磁体的期望磁特性(高矫顽力)与可锻金属或塑料材料的期望机械特性(柔性、加工能力、耐冲击性)相结合。
优选的聚合物包括橡胶类柔性材料,如丁腈橡胶、EPDM烃橡胶、聚异戊二烯、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)和氯磺化聚乙烯。
优选的永磁粉末材料包括钴、铁及其合金、二氧化铬、通用磁性氧化物尖晶石、通用磁性石榴石、包括如钙六角铁氧体、锶六角铁氧体和钡六角铁氧体(分别为CaFe12O19、SrFe12O19、BaFe12O19)等六角铁氧体的通用磁性铁氧体、通用alnico合金、通用钐-钴(SmCo)合金和通用稀土-铁-硼合金(例如NdFeB),以及其永磁性化学衍生物(如用术语“通用”表示)和其混合物。由包括聚合物和永磁粉末的复合材料制成的板可从许多不同的来源获得,例如从ARNOLD集团
Figure BDA0002765170940000321
或从Materiali Magnetici,Albairate,Milano,IT(Plastoferrite)获得。
本文记载的磁化板(x80),特别是由包括本文记载的聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成的磁化板(x80),可以以任何期望的尺寸和形式来获得,例如作为薄的柔性板,其可以弯曲和机械加工,例如使用通常可获得的机械烧蚀工具和机器,以及喷气或喷液烧蚀工具或激光烧蚀工具切割成一定尺寸或形状。
本文记载的磁化板(x80),特别是由包括本文记载的聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成的磁化板(x80)的一个以上的表面雕刻和/或切口可以通过本领域已知的任何切割或雕刻方法来产生,所述方法包括而不限于铸造、成型、手工雕刻或选自由机械烧蚀工具(包括计算机控制的雕刻工具)、喷气或喷液烧蚀工具组成的组的烧蚀工具、通过化学蚀刻、电化学蚀刻和激光烧蚀工具(例如CO2-、Nd-YAG或准分子激光)产生。如本领域技术人员所理解和本文记载的,本文记载的磁化板(x80),特别是由包括本文记载的聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成的磁化板(x80),也可以切割或成型为特定尺寸和形状,而不是雕刻的。可以从其上切出孔,或者切出的块可以组装在支架上。
磁化板(x80),特别是由包括本文记载的聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成的磁化板(x80)的一个以上的雕刻和切口,可以用聚合物填充,该聚合物可以包含填料。所述填料可以为软磁性材料,用于改变一个以上的雕刻和/或切口的位置处的磁通量,或者它可以为任何其它种类的磁性或非磁性材料,以改变磁场特性,或者简单地产生光滑表面。磁化板(x80),特别是由包括本文记载的聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成的磁化板(x80),可以另外进行表面处理以促进与基材的接触,从而降低高速印刷应用中的摩擦和/或磨损和/或静电充电。
优选地,本文记载的磁化板(x80)由包括本文记载的聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成,优选由塑性铁氧体制成,并且包括一个以上的雕刻。塑性铁氧体板使用机械雕刻工具或者优选地使用自动化CO2-、Nd-YAG-激光雕刻工具来雕刻具有标记形式的期望的高分辨率图案。
由包括本文记载的聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成、优选由塑性铁氧体制成的本文记载的磁化板(x80)可以提供为预成型板和一个以上的雕版,随后根据使用的具体要求施加代表标记的表面不规则体。
根据一个实施方案,本文记载的磁性组件(x00)包括第一磁场产生装置(x30)、本文记载的第二磁场产生装置(x40)、本文记载的扁平极片(x50)、本文记载的非磁性板(x60)和本文记载的磁化板(x80)。
根据图12中所示的一个实施方案,本文记载的磁性组件(600)包括a)本文记载的第一磁场产生装置(630),特别是第一盘状磁场产生装置(630),b)本文记载的第二磁场产生装置(640),优选为第二盘状磁场产生装置(640),c)本文记载的扁平极片(650),优选为扁平的正方形极片(650),d)本文记载的非磁性板(660),优选为正方形非磁性板(660),和e)本文记载的磁化板(680),优选为正方形磁化板(680);其中第一和第二盘状磁场产生装置(630,640)各自的南北磁轴基本上垂直于基材(620)并且各自的北极指向基材(620);本文记载的磁化板(680),优选为正方形磁化板(680);其中第一盘状磁场产生装置(630)的直径(L1)小于第二盘状磁场产生装置(640)的直径(L3),第二盘状磁场产生装置(630)的直径(L3)小于扁平的正方形极片(650)的宽度(L5),扁平的正方形极片(660)的宽度(L5)与非磁性正方形板(660)的宽度(L7)相同,并且正方形磁化板(680)的宽度(L11)大于第一盘状磁场产生装置(630)的直径(L1),大于第二盘状磁场产生装置(640)的直径(L3),大于扁平的正方形极片(650)的宽度(L5)并且大于非磁性正方形板(660)的宽度(L7);其中第一盘状磁场产生装置(630)直接接触并且设置在扁平的正方形极片(650)之上;其中扁平的正方形极片(650)直接接触并且设置在非磁性正方形板(660)之上;其中非磁性正方形板(660)直接接触并且设置在第二盘状磁场产生装置(640)之上;其中正方形磁化板(680)直接接触并且设置在第一盘状磁场产生装置(630)之上并且与基材(620)直接接触;并且其中第一盘状磁场产生装置(630)的原点、第二盘状磁场产生装置(640)的原点、正方形扁平极片(650)的原点、正方形磁化板(680)的原点和非磁性正方形板(660)的原点对准。
选择第一磁场产生装置(x30)的材料、第二磁场产生装置(x40)的材料、扁平极片(x50)的材料、任选的非磁性板(x60)的材料、任选的第二扁平极片(x70)的材料、任选的磁化板(x80)的材料以及距离(A1)和(A2)。使得由磁性组件(x00)产生的磁场的相互作用产生的磁场适于产生本文记载的光学效应层。第一磁场产生装置(x30)、第二磁场产生装置(x40)、扁平极片(x50)、任选的非磁性板(x60)、任选的第二扁平极片(x70)和任选的磁化板(x80)可以相互作用,使得所得磁性组件(x00)的磁场能够在基材上在尚未固化的辐射固化性涂布组合物中使非球状的磁性或可磁化颜料颗粒取向,所述非球状的磁性或可磁化颜料颗粒设置在磁性组件的磁场中,以在倾斜包括光学效应层(OEL)的基材时产生移动和旋转的月牙形的光学印象。
本发明进一步提供包括转移装置的印刷设备,所述转移装置为如本文记载的那些旋转磁性圆筒和如本文记载的那些一个以上的磁性组件(x00),其中所述一个以上的磁性组件(x00)安装至旋转磁性圆筒的周向的沟槽,以及包括转移装置的印刷组件,所述转移装置为如本文记载的那些平台状印刷单元和一个以上的本文记载的磁性组件(x00),其中所述一个以上的磁性组件(x00)安装至平台状印刷单元的凹处(recess)。
旋转磁性圆筒意指在印刷或涂布仪器中使用、或与其协同使用或成为其一部分,并且承载本文记载的一个以上的磁性组件。在实施方案中,旋转磁性圆筒为旋转的单张给纸的或卷筒给纸的工业印刷机的一部分,该工业印刷机以连续方式、在高的印刷速度下操作。
平台状印刷单元意指在印刷或涂布仪器中使用、或与其协同使用或成为其一部分,并且承载本文记载的一个以上的磁性组件。在实施方案中,平台状印刷单元为以不连续方式操作的单张给纸的工业印刷机的一部分。
包括本文记载的旋转磁性圆筒或本文记载的平台状印刷单元的印刷设备可以包括用于供给基材例如本文记载的那些的基材供给器,在基材例如本文记载的那些上具有本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的层,以致磁性组件产生作用于颜料颗粒以使它们取向从而形成光学效应层(OEL)的磁场。在包括本文记载的旋转磁性圆筒的印刷设备的实施方案中,基材通过在单张给纸(sheet)或卷筒纸(web)的形式下由基材供给器供给。在包括本文记载的平台状印刷单元的印刷设备的实施方案中,基材在单张给纸的形式下供给。
包括本文记载的旋转磁性圆筒或本文记载的平台状印刷单元的印刷设备可以包括用于在本文记载的基材上施加包含本文记载的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的辐射固化性涂布组合物的涂布或印刷单元,该辐射固化性涂布组合物包含通过由本文记载的设备产生的磁场取向而形成光学效应层(OEL)的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒。在包括本文记载的旋转磁性圆筒的印刷设备的实施方案中,涂布或印刷单元根据旋转的、连续的程序来作业。在包括本文记载的平台状印刷单元的印刷设备的实施方案中,涂布或印刷单元根据纵向的、不连续的程序来作业。
包括本文记载的旋转磁性圆筒或本文记载的平台状印刷单元的印刷设备可以包括用于使包含已经由本文记载的设备磁性地取向的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的辐射固化性涂布组合物至少部分地固化的固化单元,由此固定非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的取向和位置从而生产光学效应层(OEL)
根据一个实施方案并且条件是非球状的磁性或可磁化颜料颗粒为片状颜料颗粒,本文记载的光学效应层(OEL)的制造方法可以进一步包括将本文记载的辐射固化性涂布组合物暴露于第一磁场产生装置的动态磁场从而使片状磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分双轴取向的步骤,所述步骤在步骤i)之后且在步骤ii)之前进行。在进一步将涂布组合物暴露于第二磁场产生装置、特别是暴露于本文记载的磁性组件的磁场的步骤之前,包括将涂布组合物暴露于第一磁场产生装置的动态磁场从而使片状磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分双轴取向的此类步骤的方法公开于WO 2015/086257 A1中。在将辐射固化性涂布组合物暴露于本文记载的第一磁场产生装置的动态磁场之后且在辐射固化性涂布组合物依然足够湿润或柔软以致其中的片状磁性或可磁化颜料颗粒可以进一步移动和旋转的同时,片状磁性或可磁化颜料颗粒可以通过使用本文记载的设备来进一步再取向。
进行双轴取向意味着,使片状磁性或可磁化颜料颗粒以驱使(constrain)它们的两个主轴的此类方式取向。即,可以认为各个片状磁性或可磁化颜料颗粒具有在颜料颗粒的平面上的长轴和在颜料颗粒的平面上的正交的短轴。使片状磁性或可磁化颜料颗粒的长轴和短轴各自根据动态磁场而取向。有效地,这导致相邻的片状磁性颜料颗粒在空间上彼此接近从而基本上彼此平行。为了进行双轴取向,片状磁性颜料颗粒必须经历强烈依赖时间的外部磁场。换言之,双轴取向使片状磁性或可磁化颜料颗粒的平面排列,以致所述颜料颗粒的平面取向成相对于相邻的(在全部方向上)片状磁性或可磁化颜料颗粒的平面为基本上平行的。在实施方案中,片状磁性或可磁化颜料颗粒的平面的长轴和垂直于上述长轴的短轴二者都通过动态磁场而取向,以致相邻的(在全部方向上)颜料颗粒具有彼此对准的长轴和短轴。
根据一个实施方案,进行片状磁性或可磁化颜料颗粒的双轴取向的步骤导致磁性取向,其中片状磁性或可磁化颜料颗粒的两个主轴基本上平行于所述基材表面。对于此类排列(alignment),片状磁性或可磁化颜料颗粒在基材上的辐射固化性涂布组合物中平面化(planarize)并且取向为它们的X轴和Y轴二者(WO 2015/086257 A1的图1中示出)平行于基材表面。根据另一实施方案,进行片状磁性或可磁化颜料颗粒的双轴取向的步骤导致磁性取向,其中片状磁性或可磁化颜料颗粒的第一轴在基本上平行于所述基材表面的X-Y平面内并且第二轴以相对于基材表面基本上非零的仰角而基本上垂直于所述第一轴。根据另一实施方案,进行片状磁性或可磁化颜料颗粒的双轴取向的步骤导致磁性取向,其中片状磁性或可磁化颜料颗粒的X-Y平面基本上平行于假想球状体(imaginary spheroid)表面。
用于使片状磁性或可磁化颜料颗粒双轴取向的特别优选的磁场产生装置公开于EP 2157141 A1中。公开于EP 2157141 A1中的磁场产生装置提供如下的动态磁场,所述动态磁场改变其方向以强制片状磁性或可磁化颜料颗粒迅速振动,直至两个主轴,X轴和Y轴变得基本上平行于基材表面,即,片状磁性或可磁化颜料颗粒旋转直至它们达到X轴和Y轴基本上平行于基材表面且在所述两个维度上平面化的稳定的片状构造。
用于使片状磁性或可磁化颜料颗粒双轴取向的其它特别优选的磁场产生装置包括线性永磁体海尔贝克(Halbach)阵列,即,包括具有不同的磁化方向的多个磁体的组件。Halbach永磁体的详细说明由Z.Q.Zhu et D.Howe(Halbach permanent magnet machinesand applications:a review,IEE.Proc.Electric Power Appl.,2001,148,p.299-308)给出。由此类Halbach阵列产生的磁场具有如下性能:其集中于一侧同时在另一侧减弱为几乎为零。共同未决申请EP 14195159.0公开了用于使片状磁性或可磁化颜料颗粒双轴取向的适当装置,其中所述装置包括Halbach圆筒组件。用于使片状磁性或可磁化颜料颗粒双轴取向的其它特别优选的磁场产生装置为旋转磁体(spinning magnet),所述磁体包括主要沿着它们的直径磁化的盘状旋转磁体或磁性组件。适当的旋转磁体或磁性组件记载于US2007/0172261 A1中,所述旋转磁体或磁性组件产生径向对称(radially symmetrical)的时间可变的磁场,使得尚未固化或尚未硬化的涂布组合物的片状磁性或可磁化颜料颗粒双轴取向。这些磁体或磁性组件由连接至外部马达的轴(shaft)(或轴(spindle))驱动。CN102529326 B公开了包括可以适用于使片状磁性或可磁化颜料颗粒双轴取向的旋转磁体的磁场产生装置的实例。在优选的实施方案中,用于使片状磁性或可磁化颜料颗粒双轴取向的适当的磁场产生装置为在由非磁性、优选非导电性材料制成的外壳中驱使(constrain)的无轴盘状旋转磁体或磁性组件并且由围绕外壳卷绕的一个以上的磁线圈(magnet-wirecoil)驱动。此类无轴盘状旋转磁体或磁性组件的实例公开于WO 2015/082344 A1和共同未决申请EP 14181939.1中。
本文记载的基材优选地选自由以下组成的组:纸或如纤维素等其它纤维材料、含纸的材料、玻璃、金属、陶瓷、塑料和聚合物、金属化的塑料或聚合物、复合材料和其混合物或组合。典型的纸、纸类或其它纤维材料由各种纤维制成,所述各种纤维包括而不限于马尼拉麻、棉、亚麻、木浆和其共混物。如本领域技术人员公知的,棉和棉/亚麻共混物优选用于纸币,而木浆通常用于非纸币的安全文档。塑料和聚合物的典型实例包括如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚烯烃,聚酰胺,如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(PBT)、聚(2,6-萘甲酸乙二醇酯)(PEN)等聚酯和聚氯乙烯(PVC)。纺粘型织物(spunbond)烯烃纤维例如在商标
Figure BDA0002765170940000381
下销售的那些也可以用作基材。金属化的塑料或聚合物的典型实例包括金属连续或不连续地沉积在它们的表面上的上述的塑料或聚合物材料。金属的典型实例包括而不限于铝(Al)、铬(Cr)、铜(Cu)、金(Au)、铁(Fe)、镍(Ni)、银(Ag)、其组合或两种以上的上述金属的合金。上述塑料或聚合物材料的金属化可以通过电沉积方法、高真空涂布方法或通过溅射方法来完成。复合材料的典型实例包括而不限于:纸和至少一种塑料或聚合物材料例如上述那些以及引入纸类或纤维材料例如上述那些中的塑料和/或聚合物纤维的多层结构或层叠体。当然,基材可以进一步包含本领域技术人员已知的添加剂例如施胶剂、增白剂、加工助剂、增强或增湿剂等。本文记载的基材可以设置为网形式(例如上述材料的连续的片)或片的形式。应该在安全文档上生产根据本发明的OEL且为了进一步增加安全水平和抵抗以防所述安全文档的伪造和违法复制,基材可以包括印刷的、涂布的或激光标刻的或激光穿孔的标记、水印、防伪安全线、纤维、乩板、发光化合物、窗、箔、贴标和其两种以上的组合。同样为了进一步提高安全水平和抵抗以防安全文档的伪造和违法复制,基材可以包括一种以上的标记物质或示踪物和/或机器可读物质(例如发光物质、UV/可见光/IR吸收物质、磁性物质和其组合)。
本文记载的光学效应层(OEL)可以直接设置在基材上,所述基材上其应该永久保持(例如纸币用途)。选择性地,出于其中接着除去OEL的生产目的,光学效应层(OEL)也可以设置在临时基材上。特别是当粘结剂材料依然处于其流体状态时,这可以例如促进OEL的生产。之后,在使涂布组合物至少部分地固化以生产OEL之后,临时基材可以从OEL除去。
选择性地,粘合层可以存在于OEL上或可以存在于包括光学效应层(OEL)的基材上,所述粘合层在基材的与其中设置OEL的一侧相反的一侧上或者与OEL相同的一侧上和在OEL之上。因此,粘合层可以施加至光学效应层(OEL)或施加至基材。在没有印刷或包括机器的其它方法以及相当高的努力的情况下,此类制品可以附加至各种各样的文档或其它制品或物品。选择性地,包括本文记载的OEL的本文记载的基材可以是转印箔的形式,其可以在分开的转印步骤中施加至文档或制品。出于该目的,基材设置有其上如本文记载生产了OEL的剥离涂层。一层以上的粘合层可以施加在所生产的OEL上。
本文还记载的是包括大于一层,即两层、三层、四层等通过本文记载的方法获得的光学效应层(OEL)的基材。
本文还记载的是包括根据本发明生产的光学效应层(OEL)的制品,特别是安全文档、装饰性元件或物体。制品,特别是安全文档、装饰性元件或物体可以包括大于一层(例如两层、三层等)根据本发明生产的OEL。
如上所述,为了装饰性目的以及保护和鉴定安全文档,可以使用根据本发明生产的光学效应层(OEL)。装饰性元件或物体的典型实例包括而不限于奢侈品、化妆品包装、机动车部件、电子/电气用具、家具和指甲油。
安全文档包括而不限于有价文档和有价商业货物。有价文档的典型实例包括而不限于纸币、契约、票据、支票、抵用券、印花税票和税收标签、协议等,身份证件例如护照、身份证、签证、驾驶执照、银行卡、信用卡、交易卡(transactions card)、通行证件(accessdocument)或卡、入场券、公共交通票或证书等,优选纸币、身份证件、授权文件、驾驶执照、和信用卡。术语“有价商业货物”是指特别是用于化妆品、营养品、医药品、酒类、烟草制品、饮料或食品、电子/电气制品、织物或珠宝,即应该受保护以防伪造和/或违法复制以担保包装的内容物,例如正版的药物的制品的包装材料。这些包装材料的实例包括而不限于如鉴定品牌标签等标签、防篡改标签(tamper evidence labels)和密封物。指出的是,公开的基材、有价文档和有价商业货物仅出于列举的目的而给出,而不限制本发明的范围。
选择性地,光学效应层(OEL)可以生产至辅助基材例如防伪安全线、防伪安全条、箔、贴标、窗口或标签上,由此在分离步骤中转印至安全文档。
实施例
图1-12中描绘的磁性组件用于使表1中记载的UV固化性丝网印刷墨的印刷层中的非球状的光学可变磁性颜料颗粒取向,从而生产图1B-11中示出的光学效应层(OEL)。图14和16中描绘的比较组件用于使表1中记载的UV固化性丝网印刷墨的印刷层中的非球状的光学可变磁性颜料颗粒取向,从而生产图15A和17A示出的比较光学效应层(OEL)。
将UV固化性丝网印刷墨施加至黑色商业纸(信用标准纸BNP 90g/m2,来自Papierfabrik Louisenthal,50×50mm)上,所述施加使用T90丝网通过手工丝网印刷来进行,从而形成厚度为约20μm的涂层(36mm×36mm)。承载UV固化性丝网印刷墨的施加层的基材设置在磁性组件上。与取向步骤部分同时,将如此获得的非球状的光学可变颜料颗粒的磁性取向图案通过使用来自Phoseon(Type FireFlex 50×75mm,395nm,8W/cm2)的UV-LED-灯使包含颜料颗粒的印刷层进行UV固化来固定。
表1.UV固化性丝网印刷墨(涂布组合物):
Figure BDA0002765170940000411
(*)金至绿光学可变磁性颜料颗粒,具有直径d50为约9μm且厚度为约1μm的薄片(flake)形状,从Viavi Solutions,Santa Rosa,CA获得。
装置和材料
第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)由NdFeB N30制成。如图1-12所示,磁性组件(x00)独立地包括第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40),其中所述第一磁场产生装置(x30)设置在所述第二磁场产生装置(x40)之上,并且其中所述设备(x30,x40)二者各自的南北磁轴基本上垂直于基材(x20)表面且北极指向基材(x20)。
如图1-12所示,磁性组件(x00)独立地包括扁平极片(x50),其中所述扁平极片(x50)设置在第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)之间。扁平极片(x50)独立地由铁制成。
如图4、6、10和12所示,磁性组件(x00)独立地包括非磁性板(x60),其中所述非磁性板(x60)设置在第一磁场产生装置(x30)和第二磁场产生装置(x40)之间。非磁性板(x60)(当存在时)独立地由POM制成。
如图8-10所示,磁性组件(x00)独立地包括第二扁平极片(x70),其中所述第二扁平极片(x70)设置在第二磁场产生装置(x40)以下并且面向环境。第二扁平极片(x70)(当存在时)独立地由铁制成。
包括具有“50”形状的标记(x80)的磁化板(x80)由塑性铁氧体制成(来自MaxBaermann GmbH,Bergisch Gladbach的
Figure BDA0002765170940000421
)。磁化板(x80)在垂直于基材(x20)表面的方向上磁化,然后在计算机控制的机械雕刻台上雕刻具有尺寸为2.5mm×3.0mm的几何设计(“50”记号)的图案。正方形磁化板(x80)的雕刻具有约0.2mm的雕刻深度和约1mm的线条宽度。)如图12所示,磁性组件(600)独立地包括磁化板(680),其中所述磁化板(680)设置在第一磁场产生装置(630)之上且在基材(620)以下。
非扁平极片(x90)和扁平极片(x91)(当存在时)独立地由铁制成。
实施例E1-E13的第一磁场产生装置(x30)、第二磁场产生装置(x40)、扁平极片(x50)、非磁性板(x60)、第二扁平极片(x70)和磁化板(x80)的尺寸和形状在表2中提供。实施例E1-E13的第一磁场产生装置(x30)的上表面和面向磁性组件(x00)的基材(x20)的下表面之间的距离A1和第二磁场产生装置(x40)的上表面和第一磁场产生装置(x30)的下表面之间的距离A2在表2中提供。
比较例C1-C2的第一磁场产生装置(x30)、第二磁场产生装置(x40)、扁平极片(x91)和非扁平极片(x90)的尺寸和形状在表3中提供。比较例C1-C2的第一磁场产生装置(x30)的上表面和面向磁性组件(x00)的基材(x20)的下表面之间的距离A1和第二磁场产生装置(x40)的上表面和第一磁场产生装置(x30)的下表面之间的距离A2在表3中提供。
保持器(x01)独立地用于插入用于制备实施例1-13(E1-E13)和比较例1-2(C1-C2)的磁性组件(x00)。图2中描绘的保持器(101)用于制备实施例E3,其中所述保持器(101)包括穹形盖子(102)、底部锁定(103)、非磁性楔(104)和非磁性基体(141)。保持器(101)的长度和宽度(L21)为约40mm,中心厚度(L19)为约15.15mm,边缘厚度(L20)为约14.80mm。穹形盖子(102)上表面的曲率(L-R)为具有约137.5mm半径(L-R)的圆的曲率。保持器(101)的底部锁定(103)的长度和宽度(L23)为约32mm,并且厚度(L22)为约3mm。非磁性楔(104)的长度和宽度(L25)为约30mm并且厚度(L24)为约5.8mm。图2中描绘的保持器(101)进一步包括非磁性基体(141),该非磁性基体(141)包括适于接收第二磁场产生装置(140)的空穴,所述非磁性基体(141)为正方形板,该正方形板的长度(L25)为约30mm和厚度(L4)为约2mm,并且包括具有直径(L3)为约20mm的盘状空穴。保持器(101)的穹形盖子(102)和底部锁定(103)由聚苯硫醚(PPS)制成。非磁性楔(104)和非磁性基体(141)独立地由POM制成。
独立地制备实施例1-13(E1-E13)和比较例1-2(C11-C2),其中磁性组件(x00)包封在具有与上述实施例3(E3)的保持器(101)相同的外部尺寸的保持器(x01)中。楔(x04)的厚度适于改变距离(A1),并且非磁性基体(x41)适于装配到第二磁场产生装置(x40)。
用图1-12中示出的磁性组件(x00)生产的所得OEL(x10)在通过将基材(x20)于-30°和+30°之间倾斜在不同的视角下的图3A-13A中示出,并且所述OEL的光学印象的描述在表2中提供。
用图14-16中示出的磁性组件生产的所得比较OEL在通过将基材于-30°和+30°之间倾斜在不同的视角下的图15A-17A中示出,并且所述OEL的光学印象的描述在表3中提供。
Figure BDA0002765170940000441
Figure BDA0002765170940000451

Claims (15)

1.一种用于生产在基材(x20)上的光学效应层(OEL)(x10)的方法,所述方法包括以下步骤:
i)在基材(x20)表面上施加包含非球状的磁性或可磁化颜料颗粒的辐射固化性涂布组合物,所述辐射固化性涂布组合物处于第一状态,所述第一状态为液态;
ii)将所述辐射固化性涂布组合物暴露于磁性组件(x00)的磁场,从而使所述非球状的磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分取向,所述磁性组件(x00)包括:
a)第一磁场产生装置(x30),其南北磁轴基本上垂直于所述基材(x20)表面并且具有长度L1;
b)第二磁场产生装置(x40),其南北磁轴基本上垂直于所述基材(x20)表面并且具有长度L3,
c)扁平极片(x50),其缺少任何延伸到所述极片的表面外侧的突出或凸起并且具有长度L5,
其中所述第一磁场产生装置(x30)和所述第二磁场产生装置(x40)具有相同的磁场方向,
其中所述第一磁场产生装置(x30)面向所述基材(x20)并且设置在所述极片(x50)之上,
其中所述第二磁场产生装置(x40)面向环境并且设置在所述扁平极片(x50)以下,
其中所述第一磁场产生装置(x30)的长度L1小于所述第二磁场产生装置(x40)的长度L3,
其中所述第一磁场产生装置(x30)的长度L1小于所述扁平极片(x50)的长度L5,并且
其中所述第二磁场产生装置(x40)的长度L3小于所述极片(x50)的长度L5;和
iii)使步骤ii)的所述辐射固化性涂布组合物至少部分地固化至第二状态,从而使所述非球状的磁性或可磁化颜料颗粒固定在它们采用的位置和取向上,
其中所述光学效应层提供在倾斜包括所述光学效应层(OEL)的所述基材时移动和旋转的月牙形的光学印象。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述磁性组件(x00)进一步包括非磁性板(x60),优选由聚甲醛(POM)制成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述磁性组件(x00)进一步包括具有长度L9的第二扁平极片(x70),其中所述第二极片设置在所述第二磁场产生装置(x40)以下,从而面向环境。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述磁性组件(x00)进一步包括磁化板(x80),所述磁化板(x80)包括表示一个以上的标记的一个以上的雕刻和/或切口,
其中所述磁化板(x80)优选由包括聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成,并且
其中磁化板(x80)设置在所述第一磁场产生装置(x30)之上,从而面向所述基材(x20)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述扁平极片(x50)由铁制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一磁场产生装置(x30)和所述第二磁场产生装置(x40)是盘状磁场产生装置并且它们的长度L1和L3对应于它们的直径,或者是正方形磁场产生装置并且它们的长度L1和L3对应于它们的宽度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述非球状的磁性或可磁化颜料颗粒选自由磁性薄膜干涉颜料、磁性胆甾醇型液晶颜料和其混合物组成的组。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤iii)与步骤ii)部分地同时进行。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中非球状的磁性或可磁化颗粒为片状颜料颗粒,并且其中所述方法进一步包括将所述辐射固化性涂布组合物暴露于第一磁场产生装置的动态磁场从而使片状磁性或可磁化颜料颗粒中的至少一部分双轴取向的步骤,所述步骤在步骤i)之后且步骤ii)之前进行。
10.一种光学效应层(OEL)(x10),其通过权利要求1至9中任一项所述的方法来生产。
11.一种安全文档或装饰性元件或物体,其包括一层以上的根据权利要求10所述的光学效应层(OEL)。
12.一种用于生产在基材(x20)上的光学效应层(OEL)(x10)的磁性组件(x00),所述OEL提供在倾斜所述光学效应层(OEL)时移动或旋转的月牙形要素的印象,并且包括在固化的辐射固化性涂布组合物中取向的非球状的磁性或可磁化颜料颗粒,其中所述磁性组件(x00)包括:
a)第一磁场产生装置(x30),其南北磁轴基本上垂直于所述基材(x20)表面并且具有长度L1;
b)第二磁场产生装置(x40),其南北磁轴基本上垂直于所述基材(x20)表面并且具有长度L3,
c)扁平极片(x50),其缺少任何延伸到所述极片的表面外侧的突出或凸起并且具有长度L5,
其中所述第一磁场产生装置(x30)和所述第二磁场产生装置(x40)具有相同的磁场方向,
其中所述第一磁场产生装置(x30)面向所述基材(x20)并且设置在所述极片(x50)之上,
其中所述第二磁场产生装置(x40)面向环境并且设置在所述极片(x50)以下,
其中所述第一磁场产生装置(x30)的长度1小于所述第二磁场产生装置(x40)的长度L3,
其中所述第一磁场产生装置(x30)的长度L1小于所述极片(x50)的长度L5,并且
其中所述第二磁场产生装置(x40)的长度L3小于所述极片(x50)的长度L5。
13.根据权利要求12所述的磁性组件(x00),其进一步包括非磁性板(x60)和/或
进一步包括具有长度L9的第二扁平极片(x70),其中所述第二极片设置在所述第二磁场产生装置(x40)以下,从而面向环境,并且其中所述第一磁场产生装置(x30)的长度L1小于所述第二极片(x70)的长度L9,并且所述第二磁场产生装置(x40)的长度L3小于所述第二极片(x70)的长度L9,和/或
进一步包括磁化板(x80),所述磁化板(x80)包括表示一个以上的标记的一个以上的雕刻和/或切口,其中所述磁化板(x80)优选由包括聚合物和永磁粉末材料的复合材料制成,并且其中所述磁化板(x80)设置在所述第一磁场产生装置(x30)之上,从而面向所述基材(x20)。
14.根据权利要求12或13所述的磁性组件,其中所述磁性组件(x00)设置在安装在转移装置上的保持器(x01)中,所述转移装置优选为旋转磁性圆筒。
15.一种印刷设备,其包括旋转磁性圆筒或者平台状印刷单元,所述旋转磁性圆筒包括根据权利要求12至14中任一项所述的磁性组件(x00)中至少之一,所述平台状印刷单元包括根据权利要求12至14中任一项所述的磁性组件(x30)中至少之一。
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