CN114710954A - 安全颜料和光学安全元件 - Google Patents

Abstract

公开了一种物品，该物品包括基底；和在所述基底上的组合物，所述组合物包括液体介质和半透明磁性颜料，所述半透明磁性颜料包括半透明的金属的磁性材料和用作光干涉腔的介电材料。还公开了制造物品的方法。

Description

安全颜料和光学安全元件

相关申请

本申请要求2019年10月8日提交的美国临时专利申请第62/912,518号的优先权的权益，该临时专利申请的全部公开内容据此通过引用并入本文。

发明领域

本公开内容总体上涉及一种物品，所述物品包括基底；以及基底上的组合物，所述组合物包括液体介质和半透明磁性颜料，所述半透明磁性颜料包括半透明的金属的磁性材料和用作光干涉腔的介电材料。公开了半透明磁性颜料。公开了制造该物品和该半透明磁性颜料的方法。

发明背景

含铁氧化物的颜料，诸如全介电颜料，在法线观察角度在反射时呈现出不同的颜色，但在透射时从黄红色到棕色的颜色受到限制。对于许多应用来说，这并不重要，但对于印刷在钞票的透明窗口的顶部上的安全器件来说，缺少全范围的颜色限制了产品价值。

附图简述

本公开内容的特征以实例的方式示出，并且不局限于下图，在附图中相同的数字表示相同的元件，其中：

图1是根据本发明的方面的半透明磁性颜料颗粒的横截面；

图2是图1的半透明磁性颜料颗粒的反射和透射的光谱图；

图3是图1的半透明磁性颜料颗粒的反射和透射的光谱图；

图4是根据本发明的另一方面的半透明磁性颜料颗粒的横截面；

图5是图4的半透明磁性颜料颗粒的反射和透射的光谱图；

图6是图出了在颜料在磁场中对准之后来自物品的反射光的示意图；

图7A是图示出物品上的“滚动条”光学效应的示意图；

图7B是图示出根据本发明的方面的物品(左)和使用常规不透明磁性颜料的物品(右)上的“滚动条”光学效应的示意图；

图8是图示出根据本发明的方面的来自物品的反射光和具有暗背景以显示对比度的“滚动条”光学效应的示意图；

图9是图示出根据本发明的方面的来自物品的反射光和具有亮背景以显示对比度的“滚动条”光学效应的示意图；

图10是图示出根据本发明的方面的来自物品的透射光和“滚动条”光学效应的示意图；

图11是包括在基底的第一侧面上的第一组合物和在基底的第二侧面上的第二组合物的物品的横截面；

图12是图示出根据本发明的方面的来自图11中的物品的反射光的示意图；

图13是图示出根据本发明的另一方面的来自图11中的物品的透射光的示意图；

图14是图示出包括第一组合物和第三组合物的物品的示意图；

图15是图示出来自图14中的物品的反射光的示意图；和

图16是图示出来自图14中的物品的透射光的示意图。

发明概述

在方面中，公开了一种物品，所述物品包括基底；和在所述基底上的组合物，所述组合物包括液体介质和半透明磁性颜料，所述半透明磁性颜料包括半透明的金属的磁性材料和用作光干涉腔的介电材料。

在另一个方面中，公开了一种制造物品的方法，该方法包括提供基底；以及在基底的第一表面上沉积第一组合物，其中所述第一组合物包括液体介质和半透明磁性颜料。

多种实施方案的另外的特征和优点将部分地在以下的描述中阐述，并且从描述中将部分地是明显的或者可以通过实践多种实施方案而获知。多种实施方案的目的和其他优点将借助于在本文的描述中特别指出的要素和组合来实现和获得。

发明详述

出于简单和说明的目的，通过参考本公开内容的实例来描述本公开内容。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开内容的透彻理解。然而，将容易地明显的是，本公开内容可以在不限于这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，没有详细地描述一些方法和结构，以免不必要地使本公开内容模糊。

此外，在附图中描绘的元件可以包括另外的部件，并且在那些附图中描述的一些部件可以被移除和/或修改，而不脱离本公开内容的范围。此外，图中描绘的元件可能不是按比例绘制的，并且因此，这些元件可能具有不同于图中所示出的尺寸和/或配置的尺寸和/或配置。

应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述两者都仅仅是示例性和解释性的，并且旨在提供对本教导的多种实施方案的解释。在其广泛和变化的实施方案中，本文公开了颜料、包括所述颜料的组合物、包括所述组合物的物品；以及制备和使用所述颜料、组合物和物品的方法。

本公开内容描述了一种半透明磁性颜料12。半透明磁性颜料12可以呈现出多种反射颜色和多种透射颜色。半透明磁性颜料12可以是磁性二向色性颜料。在法线角度，半透明磁性颜料12可以反射第一颜色并透射不同于第一颜色的第二颜色。当角度从法线角度改变时，例如视角的改变，则半透明磁性颜料12可以反射第三颜色并透射第四颜色。为了便于在此参考，术语“第一颜色”、“第二颜色”、“第三颜色”和“第四颜色”用于区分不同颜色，并且不应当被用于限制于特定的颜色。

半透明磁性颜料可以包括半透明的金属的磁性材料1和用作光干涉腔的介电材料2、3。在方面中，半透明磁性颜料12可以具有如下结构：电介质(2，3)/半透明的金属的磁性材料(1)/电介质(2，3)，其中电介质可以包括一层或更多层介电材料2，3。例如，半透明磁性颜料12可以在中央半透明的金属的磁性材料1的相对侧上包括多层介电材料2、3。多层介电材料2、3可以包括两种不同介电材料的交替层，诸如第一介电材料2和第二介电材料3。多层介电材料2、3可以充当光干涉腔，其导致在角度上的变色。

在方面中，半透明磁性颜料12可以包括半透明的金属的磁性材料1、介电材料2、3，并且还可以包括金属材料4。半透明磁性颜料12可以具有如下结构：(金属材料/介电材料)_n/半透明的金属的磁性材料/(介电材料/金属材料)_n，其中n是大于或等于1的整数。

半透明磁性颜料12可以包括一层或更多层半透明的金属的磁性材料1，一层或更多层介电材料2、3，以及任选地一层或更多层金属材料4。半透明磁性颜料12可以包括偶数层，例如两层、四层、六层等。半透明磁性颜料12可以包括奇数层，例如三层、五层、七层等。

用于所公开的半透明磁性颜料12中的介电材料2、3可以是任何低折射率材料3、任何高折射率材料2及其组合。例如，可以形成多层MgF₂、SiO₂、Ta₂O₅、TiO₂、ZnS以及具有低折射率和高折射率的其他材料。介电材料2、3可以存在于层中或作为层中的颗粒存在。在方面中，存在于半透明磁性颜料12的一个或多个层中的介电材料2、3可以相同或不同。

介电材料可以是高折射率材料2，即具有大于约1.65的折射率。高折射率材料2可以包括氧化物、硫化物、碳化物、铌酸盐和氮化物。高折射率材料2的非限制性实例包括硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、铝酸镁(MgAl₂O₄)、氮化钛(TiN)、类金刚石碳、氧化铟(In₂O₃)、氧化铟锡(ITO)、五氧化钽(Ta₂O₅)、氧化铈(CeO₂)、氧化钇(Y₂O₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、氧化铁诸如(II)二铁(III)氧化物(Fe₃O₄)和氧化铁(Fe₂O₃)、氮化铪(HfN)、碳化铪(HfC)、氧化铪(HfO₂)、氧化镧(La₂O₃)、氧化镁(MgO)、氧化钕(Nd₂O₃)、氧化镨(Pr₆O₁₁)、氧化钐(Sm₂O₃)、三氧化二锑(Sb₂O₃)、硅、一氧化硅(SiO)、三氧化硒(Se₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、三氧化钨(WO₃)，或它们的组合。

所述介电材料可以是低折射率材料3，即具有小于约1.65的折射率。低折射率材料3可以包括氟化物、氧化物和硫族化合物。低折射率材料3的非限制性实例包括二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、金属氟化物诸如氟化镁(MgF₂)、氟化铝(AlF₃)、氟化铈(CeF₃)、氟化镧(LaF₃)、氟化铝钠(例如Na₃AIF₆或Na₅Al₃f₁₄)、氟化钕(NdF₃)、氟化钐(SmF₃)、氟化钡(BaF₂)、氟化钙(CaF₂)、氟化锂(LiF)，或它们的组合。有机单体和聚合物可以被用作低折射率材料3，包括二烯烃或烯烃，诸如丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸酯)、全氟烯烃、聚四氟乙烯(特氟隆(Teflon))、氟化乙烯丙烯(FEP)、或它们的组合。

介电材料2、3可以被沉积为具有预定数量层的介电堆叠。在该实例中，堆叠可以包括一层或更多层低折射率材料3和一层或更多层高折射率材料2。具有低折射率材料的层(低折射率层)3和具有高折射率材料的层(高折射率层)2可以交替。高折射率层和低折射率层的交替层可以根据需要重复多次。交替层可以以任何顺序堆叠，例如，层可以以(H/L)_n、(H/L)_nH、或L(H/L)_n的顺序堆叠，其中H表示较高折射率层2，而L表示较低折射率层3，并且n是大于或等于1的整数。可以使用任何数量的具有不同光学厚度和/或物理厚度的不同材料来沉积任何数量的层，实际上，层的数量受到可以作为颜料制造的总厚度的限制，在高达10微米的范围内。以这种方式，通过控制每个介电层的层厚度和折射率，定制光学设计是可能的。在方面中，介电层可以是透明层或者可以是有色层。

用于公开的半透明磁性颜料12中的半透明磁性材料1可以提供选自光学功能、磁性功能及其组合的功能。在光学功能中，半透明的金属的磁性材料1可以用作法布里-珀罗结构中的半透明反射体和吸收体。在磁性功能中，可以仔细选择半透明的金属的磁性材料1，以当分散在组合物层中时提供半透明磁性颜料12的对齐。在材料被固化成固体以用于形成预定的光学效应之前，可以向组合物14施加磁场16。

半透明的金属的磁性材料1可以作为薄层或作为层中的颗粒(包括作为半透明磁性颜料12内的多层)存在于半透明磁性颜料12中。在方面中，存在于半透明磁性颜料12中的半透明的金属的磁性材料1可以是单一材料或多种不同材料。半透明的金属的磁性材料1可以位于半透明磁性颜料12的中央。

半透明的金属的磁性材料1可以包括导磁材料、磁性可定向材料及其组合。半透明的金属的磁性材料1可以是选自铁磁性材料和亚铁磁性材料的材料，例如具有软磁性质或硬磁性质的材料。半透明的金属的磁性材料1可以是被定位在半透明磁性颜料12的中央层中的铁磁性材料。

半透明的金属的磁性材料1的非限制性实例包括铁、镍、钴、它们与其他铁磁性金属和非铁磁性金属的合金、以及类金属。半透明的金属的磁性材料1的另外的实例包括但不限于钆、铽、镝、铒及它们的共混物、合金或氧化物。共混物或合金的非限制性实例包括Fe/Si、Fe/Ni、Fe/Co、Fe/Cr/Al、Fe/铽、Fe/Ni/Mo、Fe/Cr、Ni/Cr、Ni/Co、Co/Pt、Co/Cr及其组合。在方面中，半透明的金属的磁性材料1可以是包括包含氧化铁颗粒的聚合物的组合物14。还可以使用SmCo₅、NdCo₅、Sm₂CO₁₇、Nd₂Fe₁₄B、Sr₆Fe₂O₃、TbFe₂、NiAl、NiAl₃、Ni₃Al、Al-Ni-Co类型的硬磁体及其组合，以及Fe₃O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄、CoFeO₄类型的尖晶石铁氧体，或YIG或GdIG类型的石榴石及其组合。在方面中，半透明的金属的磁性材料1可以是铁素体不锈钢。

半透明的金属的磁性材料1可以针对其反射或吸收性质以及其磁性质来选择。半透明的金属的磁性材料1可以由在非磁性介质中具有磁性颗粒和非磁性颗粒的材料或具有磁性颗粒(或薄片)的材料形成。半透明的金属的磁性材料1可以是不同的层，或者可以用作反射体层(磁反射体层)或吸收体层。

尽管可以使用这种广泛范围的半透明的金属的磁性材料1，但在方面中可以使用“软”磁体。半透明的金属的磁性材料1可以通过软磁性质被容易地磁化和退磁。如本文使用的，术语“软磁体”指的是呈现出铁磁性质但在暴露于磁力之后具有为大体上零的剩磁的任何材料。软磁体可以示出对所施加的磁场16的快速响应，但具有非常低的磁性特征(矫顽场(Hc)＝0.05奥斯特-300奥斯特(Oe))或零磁性特征，或者在磁场16被除去之后保持非常低的磁力线。类似地，如本文使用的，术语“硬磁体”(还被称为永久磁体)指的是在暴露于磁化力之后呈现出铁磁性质并且具有持久的剩磁的任何材料。铁磁材料是具有大体上大于1的磁导率并且呈现出磁滞性质的任何材料。在方面中，可以使用任何半透明的金属的磁性材料1，只要该材料能够使半透明磁性颜料12在磁场16中定向。

半透明磁性颜料12还可以包括金属材料4。金属材料4可以是半透明吸收体。金属材料4可以与本文论述的半透明的金属的磁性材料1相同或不同。金属材料4可以包括金属和/或金属合金。在方面中，金属材料4可以包括具有反射特性的材料。反射材料的实例可以是铝，铝具有良好的反射率特性，是廉价的并且易于形成为薄层或沉积为薄层。然而，还可以使用其他反射材料来代替铝。金属材料4的非限制性实例可以包括铝、铜、银、金、铂、钯、镍、钴、铌、铬、锡、其组合以及这些金属或其他金属的合金。在方面中，金属材料4可以是白色金属或浅色金属。其他有用的金属材料4包括但不限于过渡金属和镧系金属及其组合。

一种制造半透明磁性颜料12的方法可以包括在基底上沉积第一介电材料3，任选地包括剥离层；在第一介电材料3上沉积半透明的金属的磁性材料1；以及在半透明磁性材料1上沉积第二介电材料3。该方法还可以包括在第一介电材料和/或第二介电材料3上沉积另外的介电材料2，例如，以形成高折射率介电材料2和低折射率介电材料3的交替层的介电堆叠。该方法还可以包括将第一介电材料3沉积在第一金属材料4上；和/或在第二介电材料3上沉积第二金属材料4。在沉积完成后，可以将材料从基底上移除，并将其尺寸调整到适合光学可变颜料的尺寸。颜料的厚度由累积层厚度来确定，所述尺寸调整确定其他尺寸，并且这些可以在5微米到50微米D50的范围内。

半透明磁性颜料12可以被分散在液体介质中以形成组合物14。组合物14可以是油墨、涂料或油漆。液体介质可以是透明的无色的有机粘合剂。液体介质的非限制性实例可以包括溶剂，例如乙酸酯，诸如乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯；丙酮；水；酮，诸如二甲基酮(DMK)、甲基乙基酮(MEK)、仲丁基甲基酮(SBMK)、叔丁基甲基酮(TBMK)、环戊酮和茴香醚；二醇和二醇衍生物，诸如丙二醇甲醚(propylene glycol methyl ether)和丙二醇甲醚乙酸酯(propylene glycol methyl ether acetate)；醇，诸如异丙醇和二丙酮醇；酯，诸如丙二酸酯；杂环溶剂，诸如n-甲基吡咯烷酮；烃，诸如甲苯和二甲苯；聚结溶剂(coalescingsolvent)，诸如乙二醇醚；及其混合物。液体介质还可以是具有高固体含量和低溶剂含量的辐射固化油墨或油漆，或辐射固化的并确实包含溶剂的混合体系。在方面中，液体介质可以以在相对于组合物的总重量的从按重量计约0％至约99.9％、例如从按重量计约0.005％至约99％，并且作为另外的实例从按重量计约0.05％至约90％的范围内的量存在。在方面中，组合物14可以包括任何颜料，该颜料包括半透明的金属的磁性材料1并且能够在磁场16中对齐。

组合物14可以放置在磁场16中，以使半透明磁性颜料12在液体介质中对齐。一旦半透明磁性颜料12被对齐，组合物14就可以固化以固定对齐的半透明磁性颜料12。

组合物14可以被印刷在基底18上以形成物品22。在方面中，物品22可以是具有透明窗口38的钞票。物品22可以包括具有组合物14的涂层的基底18，所述组合物14包括液体介质和所公开的半透明磁性颜料12。

实施例

实施例1-形成具有以下结构(9层)的半透明磁性颜料12：(4)Al-4nm/(3)MgF₂-163nm/(4)Al-3nm/(3)MgF₂-163nm/(1)Co-2nm/(3)MgF₂-163nm/(4)Al-3nm/(3)MgF₂-163nm/(4)Al-4nm。

在法线观察角度，半透明磁性颜料12的颜色在反射时为蓝色(第一颜色)，并且在透射时为黄色(第二颜色)。印刷有包括半透明磁性颜料12的组合物14的物品22将其反射颜色从蓝色变为紫色。在透射时，物品22的颜色从黄色变成绿色。图5图示出了在如图2所示的物品22中包括半透明磁性颜料12的组合物14的光谱图，其中组合物14被印刷在基底18的顶部上。

在钞票的透明窗口38的顶部上印刷有半透明磁性颜料12的徽章在反射时可以是蓝色(第一颜色)，并且在透射时可以是黄色(第二颜色)。

实施例2-如图1所示，形成具有以下结构的半透明磁性颜料12：(2)ZnS-100nm/(3)MgF₂-310nm/(2)ZnS-138nm/(1)Ni-14nm/(2)ZnS-138nm/(3)MgF₂-310nm/(2)ZnS-100nm。

如图2所示，在法线观察角度，半透明磁性颜料12的颜色在反射时为绿色(第一颜色)，并且在倾斜时为紫色(第二颜色)。在透射时，半透明磁性颜料12在法线观察角度为紫色(第三颜色)并且在倾斜时为绿色(第四颜色)。

实施例3-如图1所示，形成具有以下结构的半透明磁性颜料12：(2)ZnS-130nm/(3)MgF₂-316nm/(2)ZnS-160nm/(1)Co-6nm/(2)ZnS-160nm/(3)MgF₂-316nm/(2)ZnS-130nm。

如图3所示，在法线观察角度，半透明磁性颜料12的颜色在反射时为橙色(第一颜色)，并且在透射时为蓝色(第二颜色)。在反射时，在角度从法线角度改变时，橙色逐渐变成绿色(第三颜色)。在透射时，在角度从法线角度改变的情况下，颜色从蓝色变成紫色(第四颜色)。

钴层(或另一个透明的金属的磁性材料1)可以响应于所施加的磁场16，并且可以使半透明磁性颜料12沿着磁场16的线对齐。在还包括液体介质的组合物14中半透明磁性颜料12的对齐可以导致类似于菲涅耳镜的光学凸反射体或凹反射体。从半透明磁性颜料12反射的入射光可以响应于印刷有组合物14的物品22的倾斜而产生反射光的焦点的移动。反射光的焦点的移动可以产生观察者对三维的感知。还可以存在反射光的第一颜色到反射光的第二颜色的逐渐改变。当在透射时观察印刷有组合物14的物品22时，则透射的颜色是不吸引人的灰色，并且三维光学效应是不可见的。

如图6所示，来自光源20的光线26可以照射到半透明磁性颜料12上，并且可以在方向24上朝向观察者28反射。半透明磁性颜料12，以其平面沿着磁场16的曲线定向，可以产生凸面镜，观察者28将该凸面镜感知为反射光的亮带，在基底18的倾斜或旋转时在物品22内移动。这种效应被称为“滚动条光学效应”。

所公开的半透明磁性颜料12具有比包括常规变色颜料的油墨更高的透明度。如图7A和图7B所示，用组合物14诸如油墨将图像30诸如星形印刷在基底18上，所述组合物14包括25重量％的实施例3的半透明磁性颜料12。该图像被印刷在第二图像32诸如玫瑰的顶部上，所述第二图像被预先印刷在基底18上。图6中具有湿组合物14的物品22被放置在由永久磁体产生的磁场16中。半透明磁性颜料12被对齐以产生“滚动条”光学效应。用UV光固化组合物14，使得半透明磁性颜料12以与由场的角度界定的基底18的表面不同的角度被固定在组合物14的液体介质中。基底18被倾斜，其中其上边缘在方向34上远离照相机。在这种情况下，“滚动条”光学效应的亮带36移动到图像30的下侧。第二图像32仍然是高度可见的。用常规的可磁化变色颜料制成的物品22使第二图像完全不透明。图7A图示出了两个图像。左图像图示出了在法线观察角度用半透明磁性颜料12制成的物品，其中第二图像是高度可见的。右图像图示出了用常规的可磁化颜料制成的物品。

实施例4-图8-图10展示了由包含实施例3中描述的半透明磁性颜料12的组合物14产生的“滚动条”光学效应。将数字20形状的组合物14印刷在基底18的透明窗口38上，所述基底18诸如聚合物基底。图8中，光源20和观察者28在物品22的前面。光线26到达物品22并且沿着方向24反射到观察者28。在法线观察角度，数字“20”看起来是青铜色的，中央有明亮的金色带。黑色卡片40被放置在物品22的后面，以示出明亮的金色带的高对比度。图8图示出了在第一角度，半透明磁性颜料12可以反射第一颜色，诸如亮金色。

当白色卡片40被放置在物品22后面时，物品22的对比度变得不那么明显，如图9所示。“滚动条”仍然作为明亮的黄金带高度可见。

当光源20位于物品22的后面时，物品22的外观发生变化，如图10所示。特别地，光通过穿过基底18的透明窗口38的光线26和24射向观察者28。包含半透明磁性颜料12的组合物14被印刷在透明窗口38上。除了基底18的透明窗口38之外，组合物14的液体介质是清澈和透明的。如图10所示，“滚动条”在透射时是蓝色的，并且这使得通过透明窗口38观察时图像“20”是蓝色的。反射光(图8和图9)和透射光(图910)的外观的差异对于半透明磁性颜料12、包括半透明磁性颜料12的组合物14和具有组合物14的物品22是独特的。图10图示出，在第一角度，半透明磁性颜料12可以透射第二颜色(蓝色)，所述第二颜色(蓝色)不同于反射的第一颜色(图8中的亮金色)。

实施例5-图11-图13图示出了物品22，所述物品22具有在基底18的第一侧面上的第一组合物14A和在基底18的第二侧面上的第二组合物14B。两者都具有相同的矩形形状，14B平行于基底的长度，14A垂直于基底的长度。基底18是具有与图8-图10所图示的透明窗口类似的透明窗口38的聚合物钞票。第一组合物14A包括第一半透明磁性颜料12A，第一半透明磁性颜料12A在反射时呈现出橙色(第一颜色)并且在透射时呈现出蓝色(第二颜色)。第二组合物14B包括第二半透明磁性颜料12B，第二半透明磁性颜料12B在反射时呈现出蓝色(第三颜色)并且在透射时呈现出黄色(第四颜色)。第一组合物14A和第二组合物14B经历磁场16以使相应的半透明磁性颜料12A、12B对齐，以产生“滚动条”效应。滚动条效应在每个矩形印刷形状的长度方向上移动。“滚动条”效应是示例性的，并且可以使用任何其他光学效应。

如图12所示，物品22将入射光线24朝向观察者28反射。物品22呈现出来自第一组合物14A的水平橙色/金色矩形区域和来自第二组合物14B的两个蓝色正方形，因为金色区域与中间正方形中的蓝色区域重叠并且遮蔽区域14B的中间部分。在物品22从一侧向另一侧倾斜时，可以在来自第一组合物14A的金色区域中看到“滚动条”效应。在物品22从前向后倾斜时，可以在来自第二组合物14B的蓝色区域中看到“滚动条”效应。磁性对齐的半透明磁性颜料12的平面与观察方向一致，使得半透明磁性颜料12不会遮挡视线。背面的第二组合物14B上的滚动条通过基底的正面上的第一组合物14A显示。

当光源20被放置在基底18后面时，物品22的外观完全不同，如图13所示。光线26照射基底18的背面，并穿过透明窗口38以及包含半透明磁性颜料12的第一组合物14A和第二组合物14B。第一组合物14A在透射时呈现出青色，并且第二组合物14B在透射时呈现出黄色。第一组合物14A和第二组合物14B的重叠区域42由于透射的青色(14A)和黄色(14B)光的混合而呈现出绿色。

实施例6-物品22可以包括基底18和在基底18上的组合物14。组合物14C可以包括液体介质和半透明磁性颜料12，并且还可以包括可磁化的变色不透明颜料44。在另一方面，物品22可以包括基底18和在基底18上的第一组合物14；以及在基底18和第一组合物14中的至少一种上的第三组合物46，所述第三组合物46包括液体介质和可磁化的变色不透明颜料44。物品22可以在特定的观看和照明角度产生颜色匹配光学效应。半透明磁性颜料12和可磁化的变色不透明颜料44可以在物品22远离观察者28倾斜时，从第一颜色变色到第二颜色，例如从金色变色到绿色。然而，半透明磁性颜料12的第二颜色可以具有比可磁化的变色不透明颜料44的第二颜色更低的色度。与可磁化的变色不透明颜料44相比，色度的差异可以是半透明磁性颜料12的较低的反射率和较高的透射率的结果。特别地，半透明磁性颜料12可以具有较低的反射率，因为用作反射体的半透明的金属的磁性材料1是半透明的。半透明的金属的磁性材料1比不透明的反射体诸如铝反射更少的光。由于该原因，常规磁性颜料将呈现出比半透明磁性颜料12更高的反射率。另一方面，半透明金属磁性颜料12中的半透明的金属的磁性材料1提供较高的光透射率。半透明的金属的磁性材料1在光穿过半透明磁性颜料12时不遮挡光，这是常规不透明颜料的情况。对于常规的不透明颜料，与半透明磁性颜料12相比，通过使用更低的颜料覆盖率、更低的负载量和/或更薄的油墨层，可以减小这种差异。

如图14所示，物品22包括具有透明窗口38的基底18。包括液体介质和半透明磁性颜料12的第一组合物14A以圆圈的形式被印刷在透明窗口38上，并在旋转磁体的磁场16中对齐，以产生凸球形光学效应。由第一组合物14A形成的圆圈在反射光中在物品22倾斜时呈现出金色到绿色的变色，并且在透射光中呈现出蓝色到红色的变色。此外，物品22包括第三组合物46，第三组合物46包括液体介质和可磁化的变色不透明颜料44，其中第三组合物46以欧元符号的形式被印刷在第一组合物14A上和/或被第一组合物14A包围。第三组合物46还呈现出从金色到绿色的变色。然而，第三组合物46的色度高于第一组合物14A的色度，因为第三组合物46中的可磁化的变色不透明颜料44是不透明的，而第一组合物14A中的半透明磁性颜料12是半透明的。在法线观察角度，如图14所示，欧元符号几乎不可见，因为半透明磁性颜料12和可磁化的变色不透明颜料44两者都反射相同的金色。

如图15所示，当物品22倾斜且其上边缘远离观察者28时，物品22的外观发生变化。用第一组合物14A印刷的圆圈将其颜色变为浅绿色，而用第三组合物46印刷的欧元符号变为亮绿色，使得欧元符号在由具有半透明磁性颜料12的油墨形成的浅背景上高度可见。

如图16所示，当光源20在物品22后面时，物品22的颜色(第一、第二、第三、第四等)改变。光源20从后面照亮物品22。光线26通过第一组合物14a到达观察者28，第一组合物14a呈圆圈的形式并且是蓝色(在透射时的第一颜色)。光线26被第三组合物46阻挡，所述第三组合物46包括可磁化的变色不透明颜料44，其是欧元符号。观察者28将欧元符号感知为蓝色圆圈背景上的黑色轮廓。当通过倾斜物品22改变观察角度时，蓝色圆圈背景，即第一组合物14A，逐渐将其颜色改变为红色(在透射时的第二颜色)。

还公开了一种制造制品的方法，该方法包括提供基底18；以及在基底18的第一表面上沉积第一组合物14A，其中第一组合物14A包括液体介质和半透明磁性颜料12。该方法还可以包括在基底18的与第一表面相对的第二表面上沉积第二组合物14B。该方法还可以包括在第一组合物上沉积第三组合物，其中第三组合物包括液体介质和可磁化的变色不透明颜料。第一组合物在反射时呈现出第一颜色，并且在透射时呈现出第二颜色。第一组合物14A、半透明磁性颜料12和第二组合物14B是如上文关于物品22所描述的。

从前面的描述，本领域技术人员可以理解，本教导可以以多种形式实现。因此，虽然已经结合特定实施方案及其实例描述了这些教导，但是本教导的真实范围不应当如此限制。在不脱离本文教导的范围的情况下，可以做出多种改变和修改。

本公开内容的范围应作广义解释。意图的是本公开内容公开了实现本文公开的器件、活动和机械动作的等同物、设备、系统和方法。对于所公开的每个器件、物品、方法、设备、机械元件或机构，意图的是本公开内容还在其公开内容中涵盖并教导用于实践本文公开的许多方面、机构和器件的等同物、设备、系统和方法。此外，本公开内容涉及涂层及其许多方面、特征和要素。这样的器件在其使用和操作中可以是动态的，本公开内容意图涵盖使用所制造的器件和/或光学器件的等同物、设备、系统和方法，以及其与本文公开的操作和功能的描述和精神一致的许多方面。本申请的权利要求同样应被广泛地解释。在其许多实施方案中，本文对本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且因此，不脱离本发明的主旨的变型意图在本发明的范围内。这样的变型不应被视为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种物品，包括：

基底；和

在所述基底上的组合物，所述组合物包括液体介质和半透明磁性颜料，所述半透明磁性颜料包括半透明的金属的磁性材料和用作光干涉腔的介电材料。

2.根据权利要求1所述的物品，其中所述基底是具有透明窗口的聚合物基底或纸基底。

3.根据权利要求1所述的物品，其中所述组合物是在所述基底的第一侧面上的第一组合物；并且还包括在所述基底的与所述第一侧面相对的第二侧面上的第二组合物。

4.根据权利要求4所述的物品，其中所述第一组合物包括第一半透明磁性颜料，所述第二组合物包括第二半透明磁性颜料，并且所述第一半透明磁性颜料和所述第二半透明磁性颜料是不同的。

5.根据权利要求1所述的物品，其中所述半透明磁性颜料的所述介电材料能够以多层存在。

6.根据权利要求7所述的物品，其中多个介电材料层与金属材料层交替。

7.根据权利要求1所述的物品，其中所述半透明磁性颜料在反射时呈现出第一颜色，并且在透射时呈现出第二颜色。

8.根据权利要求5所述的物品，其中所述第一半透明磁性颜料在反射时呈现出第一颜色并在透射时呈现出第二颜色，并且所述第二半透明磁性颜料在反射时呈现出第三颜色并在透射时呈现出第四颜色。

9.根据权利要求1所述的物品，其中所述物品还包括第三组合物，所述第三组合物包括液体介质和可磁化的变色不透明颜料。

10.根据权利要求10所述的物品，其中所述第三组合物存在于所述基底和所述第一组合物中的至少一种上。

11.根据权利要求11所述的物品，其中所述基底包括透明窗口，并且所述第一组合物在所述透明窗口上，并且所述第三组合物在所述第一组合物上。

12.根据权利要求11所述的物品，其中所述基底包括透明窗口，并且所述第三组合物在所述透明窗口上，并且所述第一组合物在所述第三组合物上。

13.一种制造物品的方法，包括：

提供基底；和

在基底的第一表面上沉积第一组合物，其中所述第一组合物包括液体介质和半透明磁性颜料。

14.根据权利要求14所述的方法，还包括在所述基底的与所述第一表面相对的第二表面上沉积第二组合物。

Images