EP4065381A1 - Effect pigment, production method, value document and printing ink - Google Patents

Effect pigment, production method, value document and printing ink

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Publication number
EP4065381A1
EP4065381A1 EP20815714.9A EP20815714A EP4065381A1 EP 4065381 A1 EP4065381 A1 EP 4065381A1 EP 20815714 A EP20815714 A EP 20815714A EP 4065381 A1 EP4065381 A1 EP 4065381A1
Authority
EP
European Patent Office
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layer
magnetic
platelet
effect pigment
area
Prior art date
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Pending
Application number
EP20815714.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Rahm
Manfred Heim
Raphael DEHMEL
Winfried HOFFMÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink, comprising a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, where the magnetic layer is based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each have a largely uniform, have magnetic preferred direction deviating from the platelet plane.
  • the invention further relates to a method for producing the platelet-shaped magnetic effect pigment, a printing ink containing the effect pigments and a document of value printed with the effect pigments.
  • Data carriers such as value or identity documents, or other objects of value such as branded items, are often provided with security elements for protection that allow the authenticity of the data carrier to be checked and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Security elements with viewing angle-dependent effects play a special role in securing authenticity, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, depending on the viewing angle, show a different color or brightness impression and / or a different graphic motif.
  • Thin-film systems which generate a viewing angle-dependent color impression for the observer by means of interference are known in the prior art. This optical effect can be used as an optically variable security serve selement.
  • a large-area thin-film system can be crushed using various techniques.
  • the size of the resulting flakes or platelets can be up to a few micrometers laterally, but the size is usually in a range from 2 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the vertical structure of a platelet is determined by the requirements placed on the interference layers and is usually as thin as possible, e.g. in a range from 200 nm to 800 nm.
  • Such platelets come, for example, in optically variable colors (so-called OVI® color ) is used, which is used to provide a security element.
  • the pigment platelets thus have a magnetic moment.
  • Magnetically orientable effect pigments are commercially available, for example, under the trade name OVMI® from SICPA (the abbreviation OVMI stands for the term "optically variable magnetic ink").
  • the pigments typically have a platelet-like structure and are in the form of a layer composite, which often includes two days of optical effect layers and a magnetic layer embedded in between.
  • metallic-reflective layers as well as color-shifting layer systems, e.g. with an absorber / dielectric / reflector structure, come into question.
  • the embedded magnetic layer is usually not visible, but is necessary for aligning the pigments.
  • the pigments are incorporated into a transparent binder .
  • Alignment of the pigments can be influenced immediately after printing on a printing material.
  • the binder is then cured, for example by means of UV radiation, in order to fix the orientation of the pigments.
  • By skillfully setting the spatial course of the Pigmentaus directions it is possible to equip the printed substrate with optical movement effects.
  • the direction of magnetization of the pigments as a result of the shape anisotropy preferably runs along the direction of the largest dimension of the pigments, the magnetic moment of the particles is oriented perpendicular to the normal vector of the thin layers. If a magnetic field with a field strength with the symbol "H" is applied, the pigments are aligned so that their magnetic moments are as parallel as possible to the field vector.
  • the magnetic pigments can rotate about axes parallel to their magnetization, which are arranged perpendicular to the normal vector of the thin layers.
  • the orientation of the pigments is essentially uniform in one direction, while it is essentially randomly distributed in another direction. This leads to a widening of the spruce reflection and to a reduced brilliance and sharpness of the optically variable effect.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink, comprising a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, the magnetic layer being based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each have a largely uniform preferred magnetic direction deviating from the plane of the platelets.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 1 the largely uniform magnetic preferred direction of the magnetic columns being inclined towards the platelet plane and the angle of inclination, measured starting from the perpendicular to the platelet plane, preferably in a range from 1 ° to 20 ° lies.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 3, the magnetic columns each having a size of less than 1000 nm, preferably less than 500 nm, further preferably less than 200 nm and particularly preferably less than 100 nm.
  • platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 4, the largely uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns being a uniaxial magnetic anisotropy, preferably a uniaxial magnetic crystal anisotropy or a uniaxial magnetic shape anisotropy.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 5, the material of the magnetic layer being selected from the group consisting of BaFei 2 0i9, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn, a-Fe2C> 3 and Nd2Fei4B, and in particular the largely uniform one Magneti cal preferred direction of the magnetic columns is a uniaxial magnetic crystal anisotropy, or wherein the material of the magnetic layer is selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel and an alloy of one or more of the aforementioned elements and in particular the largely uniform magnetic preferred direction of the magnetic columns is a uniaxial magnetic shape anisotropy.
  • GLAD glancing angle deposition
  • OAD oblique angle deposition
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 7, wherein the optical functional layer is a metallic layer, a color layer obtainable by printing, a layer on a reflective layer, a dielectric layer and an absor-
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to any one of paragraphs 1 to 8, the effect pigment having a sandwich-like layer structure and the magnetic layer as a central layer both on the front side and on the rear side, each with an optical functional layer is provided, whereby the two optical functional layers are independent of one another from a reflective metallic layer, a color layer obtainable by printing, an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer or a combination of two or more of the aforementioned elements are selected, for example, an ink layer which is available in printing technology and is arranged above a reflective metallic layer.
  • platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 9, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure with two differing optical functional layers, preferably two differing optical functional layers, each one on a reflective layer, one dielectric layer and one absorbent layer-based interference layer structure and differ in particular with regard to the material or the layer thickness of the dielectric layer and the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer. 11. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 9, the effect pigment having a symmetrical layer structure with two identical optical functional layers.
  • platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 11, the effect pigment having a symmetrical layer structure, the magnetic layer as a central layer being provided with an optical functional layer on both the front and the rear, the Both optical functional layers each have an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer, and the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to Paragraph 8 the optical functional layer being an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbing layer, and the effect pigment having the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer - magnetic layer.
  • platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 10, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure, the magnetic layer on the front side with a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer-based interference layer structure is provided and the magnetic layer is provided on the back with a reflective metallic layer, so that the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective metallic layer.
  • a method for producing a document of value comprising
  • the printing of the document of value substrate with a first platelet-shaped magnetic effect pigments according to one of paragraphs 1 to 14 contain the first printing ink in a first area;
  • Printing ink comprises a binder, preferably a UV curing binder, an electron beam curing binder or a thermosetting binder.
  • the platelet-shaped magnetic effect pigment according to the invention comprises a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, the magnetic layer being based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each having a largely uniform preferred magnetic direction deviating from the platelet plane.
  • a magnetic one that deviates from the plane of the platelet Preferred direction is also used herein the phrase“ a magnetic preferred direction deviating from the perpendicular to the normal vector of the plate ”.
  • the wording "largely uniform preferred direction" of the magnetic columns is to be understood in such a way that the individual magnetic columns of the effect pigment do not necessarily all have to point in exactly the same direction; ) distributed magnetic columns be oriented on average along exactly one direction.
  • the magnetic columns preferably have a size of less than 1000 nm, more preferably less than 500 nm, even more preferably less than 200 nm and particularly preferably less than 100 nm
  • the size of the magnetic columns is an average size and relates to the length of the column from one end to the opposite end.
  • the largely uniform magnetic preferred direction of the magnetic columns is preferably oriented essentially perpendicular to the platelet plane of the effect pigment. According to one variant is the uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns inclined towards the platelet plane, the angle of inclination starting from the perpendicular to the platelet plane preferably in a range of 1 ° to 20 °.
  • the uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns in the columnar nanostructure is a uniaxial magnetic anisotropy, particularly preferably a uniaxial magnetic crystal anisotropy or a uniaxial magnetic shape anisotropy.
  • the underlying magnetic material is in particular a ferromagnetic or ferrimagnetic material.
  • the underlying magnetic material can, for example, be from the group consisting of BaFei 2 0i 9 or Barrium ferrite, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn or Bismanol, a-Fe203 or Haema tit and (especially tetragonal) Nd2Fei4B can be selected.
  • the concept of the invention is based on the generation of a magnetic material with a columnar nanostructure, the magnetic columns each having a largely uniform preferred magnetic direction.
  • a columnar nanostructure can be obtained in particular by means of the glancing angle deposition (GLAD) technique or the oblique angle deposition (OAD) technique.
  • GLAD glancing angle deposition
  • OAD oblique angle deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • a narrow angle of incidence distribution is selected, the mean value of which deviates very significantly from the perpendicular angle of incidence and even approximates it. can run almost parallel to the substrate plane. It has been shown that special morphologies of the condensate often result in these configurations. Forests are formed, so to speak, consisting of needle-shaped structures, the needle-shaped structures being arranged almost parallel to each other, having high aspect ratios and all at a certain angle stand to the substrate surface. If a ferromagnetic or ferrimagnetic material is evaporated in this way, the direction of magnetization will be parallel to the longest direction of extension of the needle structures due to the shape anisotropy. Thus, a magnetic film can be produced whose direction of magnetization is at a fixed angle to the substrate plane. This angle can be influenced by the vapor deposition parameters and can, for example, also run almost perpendicular to the substrate plane.
  • the magnetic columns of the columnar nanostructure are preferably aligned in such a way that the axis of easy magnetization (also called “easy axis” in technical literature) is oriented perpendicular to the layer surface or layer plane.
  • the resulting magnetic layer can in principle be provided with any desired direction of magnetization, in particular with a direction of magnetization inclined to the plane of the layer.
  • a perpendicular magnetization or a magnetization lying in the plane of the layer are special cases.
  • the magnetic layer obtained according to the production method described above can be combined on one side with an optical functional layer in order to create an optically variable magnetic layer in this way. to produce structure.
  • the magnetic layer can be combined on both sides with an optical functional layer in each case in order to produce an optically variable magnetic layer structure in this way.
  • a preferred layer structure is a symmetrical layer structure with, for example, the sequence of layers: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer.
  • absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer With this layer structure, there is a color-shifting coating based on an absorber / dielectric / reflector thin-layer system on both sides with respect to the central magnetic layer.
  • the individual layers can, for example, be vapor-deposited in a vacuum or applied by so-called sputtering.
  • Another preferred layer structure has the layer sequence absorbing layer - dielectric layer - reflective layer - dielectric layer - absorbing layer - magnetic layer.
  • the presence of the magnetic layer influences the reflectivity or the degree of reflection of the layer structure on one side. This influence is small if the magnetic columns are sufficiently small, e.g. have a size of less than 500 nm, preferably less than 200 nm and particularly preferably less than 100 nm.
  • color layers available for printing preferably translucent color layers, and / or purely reflective layers or metallic layers can also be used as an optical functional layer.
  • an asymmetrical layer structure in which the color impression is independent of the viewing side, an asymmetrical layer structure can also be used. Since, according to the invention, the magnetic moment is particularly perpendicular to the layer plane, the visibility of the upper side and the lower side can be controlled in areas by means of external magnetic fields. In other words, flake-form magnetic effect pigments can be used which have a fixed magnetic north side and south side, but differ from one another with regard to the optical functional layer of these two sides.
  • optically variable magnetic effect pigments can be used which simultaneously have different color-changing effects on the top and bottom and whose magnetic moment is firmly defined relative to the top and bottom: north pole on the upper side with the first color-changing effect and south pole on the Bottom with the second color-changing effect. If you print these pigments on a transparent (value document) substrate and align them with an external magnetic field before the curing agent of the printing ink hardens, the viewer always sees the upper side of the pigments with the first color-shifting effect from one side and from the other side the underside of the pigments with the second color-shifting effect, which is different from the first color-shifting effect.
  • the magnetic layer of the invention-like external effect pigment can be combined, for example, on one or both sides with an optical functional layer, the optical functional layer having a metallic layer, in particular a reflective metallic layer, and a translucent or translucent colored layer .
  • Appealing optical effects can be achieved by means of a metallic layer arranged between the magnetic layer and the colored layer.
  • the magnetic layer of the effect pigment according to the invention can be combined, for example, on one or both sides with an optical functional layer, the optical functional layer being a dielectric layer, for example S1O2, and a metallic layer, in particular a reflective metallic layer, for example Al , having.
  • golden shades for example, can be achieved even without an additional absorbent layer and without an additional layer of color.
  • the further layers are not applied directly to the magnetic layer, but instead are first produced on a different substrate, for example a film such as a polyethylene terephthalate (PET) film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a flexible adhesive layer can be applied to the magnetic layer and its rough surface can be leveled before the other layers are laminated or applied to the magnetic layer.
  • the “other” substrate mentioned above can be removed from the structure obtained (so-called transfer lamination).
  • the lack of an optically smooth surface on the magnetic layer can be remedied by applying a leveling, smoothing intermediate layer, e.g. a suitable intermediate lacquer.
  • a leveling, smoothing intermediate layer e.g. a suitable intermediate lacquer.
  • a layer structure is produced above a carrier substrate, for example a carrier film such as a polyethylene terephthalate (PET) film, the layer structure having at least the magnetic layer and an optical functional layer.
  • the layer structure is then detached from the carrier substrate and, if necessary, comminuted, for example by means of grinding, until particles with an adequate size distribution are obtained.
  • a further layer between the carrier substrate and the layer structure which can be removed in a controlled or selective manner, for example by dissolving in a suitable solvent. Since then, the effect pigments obtained can be mixed with a UV-curing binder to form a (screen) printing ink.
  • the effect pigments are, in particular, two-dimensional, optically variable pigments and preferably have a magnetic moment that is oriented perpendicular to the plane of the effect pigment, corresponding to the perpendicular orientation of the individual magnetic columns in the columnar nanostructure.
  • an external magnetic field is expediently applied and the ink is cured, e.g. by UV radiation or the action of heat, so that the effect pigments become immobile.
  • the invention further relates to a method for producing a document of value, comprising
  • the magnetic effect pigments according to the invention align themselves in an externally applied magnetic field in such a way that the resulting security feature has a more brilliant effect and the light reflections look smoother because less light enters deviating directions is scattered.
  • This optical effect is particularly advantageous in the case of a magnetization running perpendicular to the plane of the effect pigment.
  • a preferred method for producing a document of value comprises:
  • Another preferred method for producing a document of value comprises: the printing of the document of value substrate with a first printing ink containing the flake-form magnetic effect pigments according to the invention in a first area;
  • FIG. 1 shows a columnar nanostructure made of magnetic materi al above a substrate by means of glancing angle deposit (GLAD), the columns being oriented perpendicular to the substrate plane;
  • FIG. 2 shows a columnar nanostructure of magnetic material produced above a substrate by means of glancing angle deposit (GLAD), the columns being inclined towards the substrate plane;
  • FIG. 3 shows an example of a magnetic layer of an effect pigment according to the invention
  • FIG. 4 shows an example of a layer structure (section) from which platelet-shaped magnetic effect pigments according to the invention can be obtained by means of comminution;
  • FIG. 5 shows an example of a flake-form magnetic effect pigment according to the invention.
  • FIG. 6 shows a conventional platelet-shaped magnetic effect pigment according to the prior art, the magnetic moment of which runs perpendicular to the normal vector of the thin layers.
  • FIG. 6 shows a conventional flake-form magnetic effect pigment 13 according to the prior art, the magnetic moment of which runs perpendicular to the normal vector of the thin layers.
  • Such effect pigments 13 are commercially available under the trade name OVMI® from SICPA, have a platelet-shaped structure and are in the form of a layer composite, which has two layers of optical effect layers. th, for example each contains a color-shifting layer system with absorber / dielectric / reflector structure and a magnetic layer embedded in between.
  • the optical effect layers each represent a colored area.
  • the side areas of the pigment 13 are more or less uncolored.
  • the magnetization of the magnetic pigment 13 is denoted by the symbol "m".
  • the pigments 13 are aligned so that their magnetization is as parallel as possible to the field vector (see FIG. 6). As a consequence, the magnetic pigments 13 can rotate about axes parallel to their magnetization "m".
  • the use of such magnetic pigments 13, for example when printing a document of value thus leads to an essentially uniform alignment of the pigments 13 in one direction, while the alignment of the pigments 13 When looking at a document of value obtained in this way, a colored area of the pigment 13 does not always point upwards in the direction of the viewer Sharpness of the optically variable effect.
  • FIG. 5 shows an example of a platelet-shaped magnetic effect pigment 12 according to the invention, the magnetic moment "m” of which is oriented perpendicular to the platelet plane. If a magnetic field with a field strength with the symbol "H” is applied, the pigments 12 are oriented so that their magnetization is as parallel as possible to the field vector. Exactly as with the magnetic effect pigments 12 known in the prior art, one degree of freedom remains: the platelets can rotate about an axis which is arranged parallel to their magnetic moment without changing their potential energy in the magnetic field. In contrast to the magnetic pigments 13 known in the prior art, the rotation in the case of the pigments 12 according to the invention, however, no significant influence on the reflective properties of the pigments 12. The reflective properties can consequently be better controlled.
  • the flake-form magnetic effect pigment 12 shown in FIG. 5, has a sandwich-like layer structure with a special magnetic layer as a central layer, which is provided with an optical functional layer on both the front and the rear.
  • the two opüschen functional layers are identical in the present example and are each formed by an interference layer structure with a reflective layer (e.g. an Al layer), a dielectric layer (e.g. a SiCb layer) and an absorbing layer (e.g. a Cr layer) .
  • the effect pigment 12 thus has a symmetrical layer structure with the layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer.
  • FIG. 1 shows a columnar nanostructure of magnetic material produced above a substrate 1 by means of glancing angle de position (GLAD), the columns 2 being oriented perpendicular to the substrate plane.
  • GLAD glancing angle de position
  • a-Fe2C> 3 hematite
  • the columnar nanostructure shown in FIG. 1 is provided after detachment from the substrate as a magnetic layer 5 for producing the effect pigments according to the invention (see FIG. 3).
  • the arrows 6 shown in FIG. 3 each illustrate the magnetic moment of the individual magnetic columns within the nanostructure.
  • the magnetic layer 5 obtained is provided, according to FIG. 4, both on the front side and on the rear side by means of vapor deposition with a color-shifting interference layer structure, which has a reflective layer 9 (or 9 '), a dielectric layer 10 (or 10') and an absorbent layer 11 (or 11 ').
  • FIG. 4 shows a section of the layer structure 7 obtained in this way, from which the flake-form magnetic effect pigments 12 according to the invention can be obtained by means of comminution.
  • the magnetic layer 5 shown in FIG. 3 is not based on the columnar nanostructure shown in FIG The columnar nanostructure shown in FIG. 2, in which the magnetic columns 4 are inclined towards the plane of the substrate 3.
  • the columnar nanostructure of the magnetic material can be obtained instead of the glancing angle deposition (GLAD) technique by means of the oblique angle deposition (OAD) technique.

Abstract

The invention relates to a platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink, comprising a layer structure with a magnetic layer and an optical functional layer, wherein the magnetic layer is based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each have a substantially uniform magnetic preferred direction that deviates from the platelet plane.

Description

Effektpigment, Herstellungsverfahren, Wertdokument und Druckfarbe Effect pigment, manufacturing process, document of value and printing ink
Die Erfindung betrifft ein plättchenförmiges magnetisches Effektpigment zur Verwendung in einer Druckfarbe, umfassend einen Schichtaufbau mit einer magnetischen Schicht und zumindest einer optischen Funktionsschicht, wo bei die magnetische Schicht auf einem magnetischen Material mit einer säu lenförmigen Nanostruktur basiert und die magnetischen Säulen jeweils eine weitgehend einheitliche, von der Plättchenebene abweichende magnetische Vorzugsrichtung aufweisen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfah- ren zum Herstellen des plättchenförmigen magnetischen Effektpigments, eine die Effektpigmente enthaltende Druckfarbe und ein mit den Effektpig menten bedrucktes Wertdokument. The invention relates to a platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink, comprising a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, where the magnetic layer is based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each have a largely uniform, have magnetic preferred direction deviating from the platelet plane. The invention further relates to a method for producing the platelet-shaped magnetic effect pigment, a printing ink containing the effect pigments and a document of value printed with the effect pigments.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertge- genstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicher heitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitsele mente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit mo- dernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheit selemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unter schiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrach tungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen. Data carriers, such as value or identity documents, or other objects of value such as branded items, are often provided with security elements for protection that allow the authenticity of the data carrier to be checked and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction. Security elements with viewing angle-dependent effects play a special role in securing authenticity, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers. The security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, depending on the viewing angle, show a different color or brightness impression and / or a different graphic motif.
Dünnschichtsysteme, die beim Betrachter mittels Interferenz einen betrach tungswinkelabhängigen Farbeindruck erzeugen, sind im Stand der Technik bekannt. Dieser optische Effekt kann als ein optisch variables Sicherheit- selement dienen. Ein großflächiges Dünnschichtsystem kann mittels ver schiedener Techniken zerkleinert werden. Die Größe der entstehenden Flo cken bzw. Plättchen kann lateral bis zu wenige Mikrometer betragen, die Größe bewegt sich jedoch zumeist in einem Bereich von 2gm bis IOOmth. Der vertikale Aufbau eines Plättchens ist durch die Anforderungen an die Inter ferenzschichten gegeben und ist in der Regel so dünn wie möglich, z.B. in einem Bereich von 200 nm bis 800 nm. Solche Plättchen kommen z.B. in op tisch variabler Farbe (sogenannte OVI®-Farbe) zum Einsatz, die zur Bereit stellung eines Sicherheitselements dient. Thin-film systems which generate a viewing angle-dependent color impression for the observer by means of interference are known in the prior art. This optical effect can be used as an optically variable security serve selement. A large-area thin-film system can be crushed using various techniques. The size of the resulting flakes or platelets can be up to a few micrometers laterally, but the size is usually in a range from 2 µm to 100 µm. The vertical structure of a platelet is determined by the requirements placed on the interference layers and is usually as thin as possible, e.g. in a range from 200 nm to 800 nm. Such platelets come, for example, in optically variable colors (so-called OVI® color ) is used, which is used to provide a security element.
Weiterhin bekannt ist die Möglichkeit, die einen Farbeindruck erzeugenden Dünnschichtsysteme auf ein ferromagnetisches Material aufzubringen. Somit besitzen die Pigmentplättchen ein magnetisches Moment. Magnetisch orien tierbare Effektpigmente sind z.B. kommerziell unter dem Handelsnamen OVMI® der Firma SICPA erhältlich (die Abkürzung OVMI steht für den Be griff „optically variable magnetic ink"). Die Pigmente besitzen typischer weise einen plättchenförmigen Aufbau und liegen in Form eines Schichtver bunds vor, der häufig zwei Tagen optischer Effektschichten und eine dazwi schen eingebettete magnetische Schicht beinhaltet. Mit Bezug auf die opti schen Effektschichten kommen metallisch-spiegelnde Schichten ebenso wie farbschiebende Schichtsysteme, z.B. mit einem Absor ber/ Dielektrikum/ Reflektor- Aufbau, infrage. Die eingebettete Magnet schicht ist in der Regel nicht sichtbar, ist aber zur Ausrichtung der Pigmente erforderlich. hn Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, solche ein magnetisches Mo ment besitzenden Farbpigmente für das Bereitstellen optisch variabler Si cherheitselemente einzusetzen. Hierzu werden die Pigmente in ein transpa rentes Bindemittel eingebracht. Mittels eines externen Magnetfelds kann die Ausrichtung der Pigmente unmittelbar nach dem Druck auf einen Bedruck stoff beeinflusst werden. Anschließend wird das Bindemittel z.B. mittels UV- Bestrahlung ausgehärtet, um die Ausrichtungen der Pigmente zu fixieren. Durch ein geschicktes Einstellen des räumlichen Verlaufs der Pigmentaus richtungen ist es möglich, das bedruckte Substrat mit optischen Bewegungs effekten auszustatten. Da die Magnetisierungsrichtung der Pigmente infolge der Formanisotropie vorzugsweise entlang der Richtung der größten Ab messung der Pigmente verläuft, ist das magnetische Moment der Partikel senkrecht zum Normalenvektor der Dünnschichten ausgerichtet. Wird ein Magnetfeld mit einer Feldstärke mit dem Formelzeichen „H" angelegt, wer den die Pigmente so ausgerichtet, dass ihre magnetischen Momente mög lichst parallel zum Feldvektor liegen. Also known is the possibility of applying the thin-film systems that produce a color impression to a ferromagnetic material. The pigment platelets thus have a magnetic moment. Magnetically orientable effect pigments are commercially available, for example, under the trade name OVMI® from SICPA (the abbreviation OVMI stands for the term "optically variable magnetic ink"). The pigments typically have a platelet-like structure and are in the form of a layer composite, which often includes two days of optical effect layers and a magnetic layer embedded in between. With regard to the optical effect layers, metallic-reflective layers as well as color-shifting layer systems, e.g. with an absorber / dielectric / reflector structure, come into question. The embedded magnetic layer is usually not visible, but is necessary for aligning the pigments. In the prior art, it is also known to use such color pigments with a magnetic moment for providing optically variable security elements. For this purpose, the pigments are incorporated into a transparent binder . By means of a external magnetic field can die Alignment of the pigments can be influenced immediately after printing on a printing material. The binder is then cured, for example by means of UV radiation, in order to fix the orientation of the pigments. By skillfully setting the spatial course of the Pigmentaus directions, it is possible to equip the printed substrate with optical movement effects. Since the direction of magnetization of the pigments as a result of the shape anisotropy preferably runs along the direction of the largest dimension of the pigments, the magnetic moment of the particles is oriented perpendicular to the normal vector of the thin layers. If a magnetic field with a field strength with the symbol "H" is applied, the pigments are aligned so that their magnetic moments are as parallel as possible to the field vector.
Als Konsequenz können die Magnetpigmente um Achsen parallel zu ihrer Magnetisierung, die senkrecht zum Normalenvektor der Dünnschichten an geordnet sind, rotieren. Bei der im Stand der Technik bekannten Verwen dung der Magnetpigmente kann man davon ausgehen, dass die Ausrichtung der Pigmente in einer Richtung im Wesentlichen einheitlich ist, während sie in einer anderen Richtung im Wesentlichen zufalls verteilt ist. Dies führt zu einer Aufweitung der Fichtreflexion und zu einer verringerten Brillanz und Schärfe des optisch variablen Effektes. As a consequence, the magnetic pigments can rotate about axes parallel to their magnetization, which are arranged perpendicular to the normal vector of the thin layers. With the use of the magnetic pigments known in the prior art, it can be assumed that the orientation of the pigments is essentially uniform in one direction, while it is essentially randomly distributed in another direction. This leads to a widening of the spruce reflection and to a reduced brilliance and sharpness of the optically variable effect.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen magnetischer Effektpigmente, die eine weitreichendere Kontrolle der räumlichen Ausrich tung ermöglichen, um auf diese Weise zu einem attraktiveren optischen Ef fekt zu gelangen. The object of the present invention is to provide magnetic effect pigments which enable more extensive control of the spatial alignment in order to achieve a more attractive optical effect in this way.
Diese Aufgabe wird auf Grundlage der in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved on the basis of the combinations of features defined in the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the subclaims.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
1. (Erster Aspekt der Erfindung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment zur Verwendung in einer Druckfarbe, umfassend einen Schichtaufbau mit einer magnetischen Schicht und mindestens einer optischen Funktions schicht, wobei die magnetische Schicht auf einem magnetischen Material mit einer säulenförmigen Nanostruktur basiert und die magnetischen Säulen jeweils eine weitgehend einheitliche, von der Plättchenebene abweichende magnetische Vorzugsrichtung aufweisen. 1. (First aspect of the invention) Platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink, comprising a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, the magnetic layer being based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each have a largely uniform preferred magnetic direction deviating from the plane of the platelets.
2. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz 1, wobei die weitgehend einheitliche magnetische Vor zugsrichtung der magnetischen Säulen im Wesentlichen senkrecht zur Plätt chenebene des Effektpigments ausgerichtet ist. 2. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 1, wherein the largely uniform magnetic preferred direction of the magnetic columns is oriented essentially perpendicular to the platelet plane of the effect pigment.
3. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz 1, wobei die weitgehend einheitliche magnetische Vor zugsrichtung der magnetischen Säulen zur Plättchenebene hin geneigt ist und der Neigungswinkel, gemessen ausgehend von der Senkrechten zur Plättchenebene, vorzugsweise in einem Bereich von 1° bis 20° liegt. 3. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 1, the largely uniform magnetic preferred direction of the magnetic columns being inclined towards the platelet plane and the angle of inclination, measured starting from the perpendicular to the platelet plane, preferably in a range from 1 ° to 20 ° lies.
4. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach einem der Absätze 1 bis 3, wobei die magnetischen Säulen jeweils eine Größe von weniger als 1000 nm, bevorzugt weniger als 500 nm, weiter bevorzugt weniger als 200 nm und insbesondere bevorzugt weniger als 100 nm aufweisen. 4. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 3, the magnetic columns each having a size of less than 1000 nm, preferably less than 500 nm, further preferably less than 200 nm and particularly preferably less than 100 nm.
5. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach einem der Absätze 1 bis 4, wobei die weitgehend einheitliche magnetische Vorzugsrichtung der magnetischen Säulen eine uniaxiale mag netische Anisotropie ist, vorzugsweise eine uniaxiale magnetische Kristallan isotropie oder eine uniaxiale magnetische Formanisotropie ist. 5. (Preferred embodiment) platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 4, the largely uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns being a uniaxial magnetic anisotropy, preferably a uniaxial magnetic crystal anisotropy or a uniaxial magnetic shape anisotropy.
6. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz5, wobei das Material der magnetischen Schicht von der Gruppe bestehend aus BaFei20i9, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn, a-Fe2C>3 und Nd2Fei4B gewählt ist und insbesondere die weitgehend einheitliche magneti sche Vorzugsrichtung der magnetischen Säulen eine uniaxiale magnetische Kristallanisotropie ist, oder wobei das Material der magnetischen Schicht von der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel und einer Legierung eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente gewählt ist und insbesondere die weitgehend einheitliche magnetische Vorzugs richtung der magnetischen Säulen eine uniaxiale magnetische Formanisotropie ist. 6. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 5, the material of the magnetic layer being selected from the group consisting of BaFei 2 0i9, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn, a-Fe2C> 3 and Nd2Fei4B, and in particular the largely uniform one Magneti cal preferred direction of the magnetic columns is a uniaxial magnetic crystal anisotropy, or wherein the material of the magnetic layer is selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel and an alloy of one or more of the aforementioned elements and in particular the largely uniform magnetic preferred direction of the magnetic columns is a uniaxial magnetic shape anisotropy.
7. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach einem der Absätze 1 bis 6, wobei die säulenförmige Nanostruktur des magnetischen Materials mittels der Glancing-Angle-Deposition(GLAD)- Technik oder der Oblique- Angle-Deposition(OAD)-Technik erhältlich ist. 7. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 6, the columnar nanostructure of the magnetic material being obtainable by means of the glancing angle deposition (GLAD) technique or the oblique angle deposition (OAD) technique is.
8. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach einem der Absätze 1 bis 7, wobei die optische Funktionsschicht eine metallische Schicht, eine drucktechnisch erhältliche Farbschicht, ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absor- bierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau oder eine Kombina tion zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente ist, z.B. eine oberhalb einer metallischen Schicht angeordnete drucktechnisch erhältliche Farbschicht. 8. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 7, wherein the optical functional layer is a metallic layer, a color layer obtainable by printing, a layer on a reflective layer, a dielectric layer and an absor- The layer-based interference layer structure or a combination of two or more of the above-mentioned elements, for example an ink layer which is arranged above a metallic layer and which can be obtained by printing technology.
9. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach einem der Absätze 1 bis 8, wobei das Effektpigment einen Sand wich-artigen Schichtaufbau aufweist und die magnetische Schicht als eine zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer optischen Funktionsschicht versehen ist, wobei die beiden opti schen Funktionsschichten unabhängig voneinander von einer reflektieren den metallischen Schicht, einer drucktechnisch erhältlichen Farbschicht, ei nem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierenden Interferenzschichtaufbau oder einer Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente ge wählt sind, z.B. eine oberhalb einer reflektierenden metallischen Schicht an geordnete drucktechnisch erhältliche Farbschicht. 9. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to any one of paragraphs 1 to 8, the effect pigment having a sandwich-like layer structure and the magnetic layer as a central layer both on the front side and on the rear side, each with an optical functional layer is provided, whereby the two optical functional layers are independent of one another from a reflective metallic layer, a color layer obtainable by printing, an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer or a combination of two or more of the aforementioned elements are selected, for example, an ink layer which is available in printing technology and is arranged above a reflective metallic layer.
10. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz 9, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau mit zwei voneinander abweichenden optischen Funktions schichten aufweist, vorzugsweise zwei voneinander abweichenden opti schen Funktionsschichten, die jeweils ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau sind und insbesondere hinsichtlich des Materials oder der Schichtdicke der dielektrischen Schicht voneinander abweichen und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht. 11. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz 9, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schicht aufbau mit zwei identischen optischen Funktionsschichten aufweist. 10. (Preferred embodiment) platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 9, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure with two differing optical functional layers, preferably two differing optical functional layers, each one on a reflective layer, one dielectric layer and one absorbent layer-based interference layer structure and differ in particular with regard to the material or the layer thickness of the dielectric layer and the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer. 11. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 9, the effect pigment having a symmetrical layer structure with two identical optical functional layers.
12. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz 11, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht als zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer opti- sehen Funktionsschicht versehen ist, wobei die beiden optischen Funktions schichten jeweils ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtauf bau sind und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: ab sorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magne- tische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht. 12. (Preferred embodiment) platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 11, the effect pigment having a symmetrical layer structure, the magnetic layer as a central layer being provided with an optical functional layer on both the front and the rear, the Both optical functional layers each have an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer, and the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer.
13. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz 8, wobei die optische Funktionsschicht ein auf einer re- flektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau ist und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht - magnetische Schicht. 13. (Preferred embodiment) Platelet-shaped magnetic effect pigment according to Paragraph 8, the optical functional layer being an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbing layer, and the effect pigment having the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer - magnetic layer.
14. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpig ment nach Absatz 10, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht auf der Vorderseite mit einem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierenden Interferenzschichtaufbau versehen ist und die magnetische Schicht auf der Rückseite mit einer reflektierenden metallischen Schicht versehen ist, sodass das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - re flektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende metallische Schicht. 14. (Preferred embodiment) platelet-shaped magnetic effect pigment according to paragraph 10, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure, the magnetic layer on the front side with a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer-based interference layer structure is provided and the magnetic layer is provided on the back with a reflective metallic layer, so that the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective metallic layer.
15. (Zweiter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines plätt chenförmigen magnetischen Effektpigments nach einem der Absätze 1 bis 14, umfassend a) das Erzeugen einer magnetischen Schicht auf Grundlage eines magneti schen Materials mit einer säulenförmigen Nanostruktur, wobei die magneti schen Säulen mit einer weitgehend einheitlichen, von der Ebene der magne tischen Schicht abweichenden magnetischen Vorzugsrichtung gebildet sind; b) das Erzeugen eines die magnetische Schicht und mindestens eine optische Funktionsschicht aufweisenden Schichtaufbaus; und c) das Zerkleinern des im Schritt b) erhaltenen Schichtaufbaus zu einzelnen plättchenförmigen magnetischen Effektpigmenten. 15. (Second aspect of the invention) A method for producing a platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of paragraphs 1 to 14, comprising a) generating a magnetic layer based on a magnetic material with a columnar nanostructure, wherein the magnetic columns with a largely uniform magnetic preferred direction deviating from the plane of the magnetic layer are formed; b) the production of a layer structure having the magnetic layer and at least one optical functional layer; and c) comminuting the layer structure obtained in step b) to give individual platelet-shaped magnetic effect pigments.
16. (Dritter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Wertdo kuments, umfassend 16. (Third aspect of the invention) A method for producing a document of value, comprising
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Absätze 1 bis 14 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; the printing of the value document substrate with a platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of the paragraphs 1 to 14 containing first printing ink in a first area;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe mittels eines ex ternen Magnetfelds; the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first printing ink printed in the first area by means of an external magnetic field;
- das Aushärten der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe. 17. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 16, umfassendthe curing of the first printing ink printed in the first area. 17. (Preferred embodiment) Method according to paragraph 16, comprising
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erste plättchenförmi ge magnetische Effektpigmente nach einem der Absätze 1 bis 14 enthalten den ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; - The printing of the document of value substrate with a first platelet-shaped magnetic effect pigments according to one of paragraphs 1 to 14 contain the first printing ink in a first area;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer zweite plättchenför mige magnetische Effektpigmente nach einem der Absätze 1 bis 14 enthal tenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die zweiten Effektpigmente sich visuell von den ers ten Effektpigmenten unterscheiden; - The printing of the document of value substrate with a second platelet-shaped magnetic effect pigments according to one of paragraphs 1 to 14 containing second printing ink in a second area adjoining the first area, the second effect pigments visually differing from the first effect pigments;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds; the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area by means of an external magnetic field;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich auf gedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe. the curing of the first and second printing inks respectively printed on in the first area and in the second area.
18. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 16, umfassend18. (Preferred embodiment) Method according to paragraph 16, comprising
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Absätze 1 bis 14 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; the printing of the value document substrate with a platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of the paragraphs 1 to 14 containing first printing ink in a first area;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer konventionelle, plätt chenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die konventionellen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente eine ent lang der Plättchenebene verlaufende magnetische Vorzugsrichtung aufwei sen; - The printing of the document of value substrate with a conventional, platelet-shaped magnetic effect pigments containing second printing ink in a second area adjoining the first area, the conventional, platelet-shaped magnetic effect pigments having a preferred magnetic direction running along the plane of the platelets;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds; - das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich auf gedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe, sodass die beiden Bereiche in folge der unterschiedlichen Ausrichtung der beiden Effektpigment- Arten ein deutlich voneinander unterscheidbares Erscheinungsbild aufweisen. the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area by means of an external magnetic field; the curing of the first and second printing inks respectively printed on in the first area and in the second area, so that the two areas have an appearance that is clearly distinguishable from one another as a result of the different alignment of the two types of effect pigment.
19. (Vierter Aspekt der Erfindung) Wertdokument, erhältlich durch das Ver fahren nach einem der Absätze 16 bis 18. 19. (Fourth aspect of the invention) Value document, obtainable by the method according to one of paragraphs 16 to 18.
20. (Bevorzugte Ausgestaltung) Wertdokument nach Absatz 19, wobei das Wertdokument eine Banknote oder ein Ausweisdokument ist. 20. (Preferred embodiment) document of value according to paragraph 19, wherein the document of value is a bank note or an identification document.
21. (Fünfter Aspekt der Erfindung) Druckfarbe, umfassend plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Absätze 1 bis 14. 22. (Bevorzugte Ausgestaltung) Druckfarbe nach Absatz 21, wobei die21. (Fifth aspect of the invention) Printing ink comprising platelet-shaped magnetic effect pigments according to one of paragraphs 1 to 14. 22. (Preferred embodiment) Printing ink according to paragraph 21, wherein the
Druckfarbe ein Bindemittel, bevorzugt ein UV-härtendes Bindemittel, ein mittels Elektronenstrahlen härtendes Bindemittel oder ein wärmehärtendes Bindemittel, umfasst. Printing ink comprises a binder, preferably a UV curing binder, an electron beam curing binder or a thermosetting binder.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Detailed description of the preferred embodiments
Das erfindungsgemäße plättchenförmige magnetische Effektpigment um fasst einen Schichtaufbau mit einer magnetischen Schicht und mindestens einer optischen Funktionsschicht, wobei die magnetische Schicht auf einem magnetischen Material mit einer säulenförmigen Nanostruktur basiert und die magnetischen Säulen jeweils eine weitgehend einheitliche, von der Plätt chenebene abweichende magnetische Vorzugsrichtung aufweisen. Anstelle der Formulierung „eine von der Plättchenebene abweichende magnetische Vorzugsrichtung" wird hierin auch die Formulierung „eine von der Senk rechten zum Normalenvektor des Plättchens abweichende magnetische Vor zugsrichtung" verwendet. Die Formulierung „weitgehend einheitliche Vor zugsrichtung" der magnetischen Säulen ist so zu verstehen, dass die einzel nen magnetischen Säulen des Effektpigments nicht unbedingt allesamt in genau die gleiche Richtung weisen müssen, sondern gegebenenfalls können die einzelnen, um einen Mittelwert bzw. Durchschnitt (insbesondere eng) verteilten magnetischen Säulen im Durchschnitt entlang genau einer Rich tung orientiert sein. Die magnetischen Säulen besitzen vorzugsweise eine Größe von weniger als 1000 nm, weiter bevorzugt weniger als 500 nm, noch weiter bevorzugt weniger als 200 nm und insbesondere bevorzugt weniger als 100 nm. Die Größe der magnetischen Säulen ist dabei eine durchschnittli che Größe und bezieht sich auf die Länge der Säule von einem Ende bis zum gegenüber liegenden Ende. Die weitgehend einheitliche magnetische Vor zugsrichtung der magnetischen Säulen ist vorzugweise im Wesentlichen senkrecht zur Plättchenebene des Effektpigments ausgerichtet. Gemäß einer Variante ist die einheitliche magnetische Vorzugs richtung der magnetischen Säulen zur Plättchenebene hin geneigt, wobei der Neigungswinkel ausge hend von der Senkrechten zur Plättchenebene vorzugsweise in einem Be reich von 1° bis 20° liegt. Die Formulierung „der Neigungswinkel ausgehend von der Senkrechten zur Plättchenebene" ist gleichbedeutend mit der For mulierung „der Neigungswinkel ausgehend von der Normalen der Plättche nebene". Es wird bevorzugt, dass die einheitliche magnetische Vorzugsrich tung der magnetischen Säulen in der säulenförmigen Nanostruktur eine uni- axiale magnetische Anisotropie, insbesondere bevorzugt eine uniaxiale mag netische Kristallanisotropie oder eine uniaxiale magnetische Formanisotropie ist. Das zugrunde liegende magnetische Material ist insbesondere ein ferro magnetisches oder ferrimagnetisches Material. Das zugrunde liegende mag netische Material kann z.B. von der Gruppe bestehend aus BaFei20i9 bzw. Barriumferrit, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn bzw. Bismanol, a-Fe203 bzw. Häma tit und (insbesondere tetragonalem) Nd2Fei4B gewählt sein. The platelet-shaped magnetic effect pigment according to the invention comprises a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, the magnetic layer being based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each having a largely uniform preferred magnetic direction deviating from the platelet plane. Instead of the phrase “a magnetic one that deviates from the plane of the platelet Preferred direction ”is also used herein the phrase“ a magnetic preferred direction deviating from the perpendicular to the normal vector of the plate ”. The wording "largely uniform preferred direction" of the magnetic columns is to be understood in such a way that the individual magnetic columns of the effect pigment do not necessarily all have to point in exactly the same direction; ) distributed magnetic columns be oriented on average along exactly one direction. The magnetic columns preferably have a size of less than 1000 nm, more preferably less than 500 nm, even more preferably less than 200 nm and particularly preferably less than 100 nm The size of the magnetic columns is an average size and relates to the length of the column from one end to the opposite end. The largely uniform magnetic preferred direction of the magnetic columns is preferably oriented essentially perpendicular to the platelet plane of the effect pigment. According to one variant is the uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns inclined towards the platelet plane, the angle of inclination starting from the perpendicular to the platelet plane preferably in a range of 1 ° to 20 °. The phrase "the angle of inclination starting from the perpendicular to the platelet plane" is synonymous with the formulation "the angle of inclination starting from the normal to the platelet plane". It is preferred that the uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns in the columnar nanostructure is a uniaxial magnetic anisotropy, particularly preferably a uniaxial magnetic crystal anisotropy or a uniaxial magnetic shape anisotropy. The underlying magnetic material is in particular a ferromagnetic or ferrimagnetic material. The underlying magnetic material can, for example, be from the group consisting of BaFei 2 0i 9 or Barrium ferrite, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn or Bismanol, a-Fe203 or Haema tit and (especially tetragonal) Nd2Fei4B can be selected.
Die Erzeugung plättchenförmiger magnetischer Effektpigmente mit einem senkrecht zur Plättchenebene stehenden magnetischen Moment erfordert die Herstellung einer dünnen Schicht mit einem magnetischen Moment, das dauerhaft senkrecht zur Schichtebene steht. Eine solche Herstellung stellt eine große technische Herausforderung dar, insbesondere wenn angesichts des Arbeitsschutzes auf giftige Stoffe wie etwa giftige Übergangsmetalle verzichtet werden soll. Mittels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfah rens lassen sich auf vorteilhafte Weise magnetische Schichten mit insbeson dere einem senkrecht zur Schichtebene stehenden magnetischen Moment erzeugen, von denen ausgehend vorteilhafte plättchenförmige magnetische Effektpigmente mit insbesondere einem senkrecht zur Plättchenebene ste henden magnetischen Moment gewonnen werden können. Der Erfindungs gedanke basiert auf der Erzeugung eines magnetischen Materials mit einer säulenförmigen Nanostruktur, wobei die magnetischen Säulen jeweils eine weitgehend einheitliche magnetische Vorzugs richtung aufweisen. Anstelle des Begriffs „Säule" wird hierin auch der Begriff „Nadel" verwendet. Eine solche säulenförmige Nanostruktur ist insbesondere mittels der Glancing- Angle-Deposition(GLAD)-Technik oder der Oblique- Angle- Deposition(OAD)-Technik erhältlich. Hierbei handelt es sich um Untervari anten der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD). In der Regel sind bei PVD-Prozessen die Winkel, unter denen die Gasteilchen auf das zu be dampfende Substrat auftreffen, breit um einen Mittelwert von etwa 90° ver teilt, weil man auf diese Weise einen möglichst hohen Anteil an Kondensati on auf dem Substrat erzielt. Im Falle der GLAD- oder der OAD-Technik wählt man eine enge Einfallswinkelverteilung, deren Mittelwert mitunter sehr deutlich vom senkrechten Einfallswinkel abweicht und sogar annä- hernd parallel zur Substratebene verlaufen kann. Es hat sich gezeigt, dass in diesen Konfigurationen oft spezielle Morphologien des Kondensats resultie ren. Es bilden sich gewissermaßen Wälder, die aus nadelförmigen Struktu ren bestehen, wobei die nadelförmigen Strukturen nahezu parallel angeord net sind, hohe Aspektverhältnisse aufweisen und allesamt in einem be stimmten Winkel zur Substratoberfläche stehen. Wenn ein ferro- oder ein ferrimagnetisches Material auf diese Weise verdampft wird, so wird die Magnetisierungsrichtung bedingt durch die Formanisotropie parallel zur längsten Ausdehnungsrichtung der Nadelstrukturen sein. Somit kann ein magnetischer Film erzeugt werden, dessen Magnetisierungsrichtung in ei nem festen Winkel zur Substratebene steht. Dieser Winkel kann durch die Bedampfungsparameter beeinflusst werden und kann z.B. auch nahezu senkrecht zur Substratebene verlaufen. The production of platelet-shaped magnetic effect pigments with a magnetic moment perpendicular to the plane of the platelet requires the production of a thin layer with a magnetic moment that is permanently perpendicular to the plane of the layer. Such a production represents a great technical challenge, especially if, in view of occupational safety, toxic substances such as toxic transition metals are to be avoided. By means of the manufacturing process according to the invention, magnetic layers with in particular a magnetic moment perpendicular to the plane of the layer can be advantageously produced, from which advantageous platelet-shaped magnetic effect pigments with in particular a magnetic moment perpendicular to the platelet plane can be obtained. The concept of the invention is based on the generation of a magnetic material with a columnar nanostructure, the magnetic columns each having a largely uniform preferred magnetic direction. Instead of the term “column”, the term “needle” is also used herein. Such a columnar nanostructure can be obtained in particular by means of the glancing angle deposition (GLAD) technique or the oblique angle deposition (OAD) technique. These are sub-variants of physical vapor deposition (PVD). As a rule, in PVD processes, the angles at which the gas particles impinge on the substrate to be vaporized are widely distributed around an average of about 90 °, because in this way the highest possible proportion of condensation on the substrate is achieved . In the case of the GLAD or the OAD technology, a narrow angle of incidence distribution is selected, the mean value of which deviates very significantly from the perpendicular angle of incidence and even approximates it. can run almost parallel to the substrate plane. It has been shown that special morphologies of the condensate often result in these configurations. Forests are formed, so to speak, consisting of needle-shaped structures, the needle-shaped structures being arranged almost parallel to each other, having high aspect ratios and all at a certain angle stand to the substrate surface. If a ferromagnetic or ferrimagnetic material is evaporated in this way, the direction of magnetization will be parallel to the longest direction of extension of the needle structures due to the shape anisotropy. Thus, a magnetic film can be produced whose direction of magnetization is at a fixed angle to the substrate plane. This angle can be influenced by the vapor deposition parameters and can, for example, also run almost perpendicular to the substrate plane.
Innerhalb der magnetischen Schicht sind die magnetischen Säulen der säu lenförmigen Nanostruktur vorzugsweise so ausgerichtet, dass die Achse der leichten Magnetisierung (in der Fachliteratur auch „leichte Achse" genannt) senkrecht zur Schichtoberfläche bzw. Schichtebene orientiert wird. Within the magnetic layer, the magnetic columns of the columnar nanostructure are preferably aligned in such a way that the axis of easy magnetization (also called “easy axis” in technical literature) is oriented perpendicular to the layer surface or layer plane.
Selbstverständlich kann die resultierende magnetische Schicht auf Grundla ge der vorstehend beschriebenen Methode prinzipiell mit jeder beliebigen Magnetisierungsrichtung, insbesondere mit einer zur Schichtebene geneigten Magnetisierungsrichtung, bereitgestellt werden. Eine senkrechte Magnetisie rung oder eine in der Schichtebene liegende Magnetisierung sind dabei spe zielle Fälle. Of course, on the basis of the method described above, the resulting magnetic layer can in principle be provided with any desired direction of magnetization, in particular with a direction of magnetization inclined to the plane of the layer. A perpendicular magnetization or a magnetization lying in the plane of the layer are special cases.
Die gemäß der oben beschriebenen Herstellungsmethode erhaltene magneti sche Schicht kann einseitig mit einer optischen Funktionsschicht kombiniert werden, um auf diese Weise einen optisch variablen magnetischen Schicht- aufbau zu erzeugen. Alternativ kann die magnetische Schicht beidseitig mit jeweils einer optischen Funktionsschicht kombiniert werden, um auf diese Weise einen optisch variablen magnetischen Schichtaufbau zu erzeugen. The magnetic layer obtained according to the production method described above can be combined on one side with an optical functional layer in order to create an optically variable magnetic layer in this way. to produce structure. Alternatively, the magnetic layer can be combined on both sides with an optical functional layer in each case in order to produce an optically variable magnetic layer structure in this way.
Ein bevorzugter Schichtaufbau ist ein symmetrischer Schichtaufbau mit z.B. der Schichtenfolge absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektie rende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht. Bei diesem Schichtaufbau liegt mit Bezug auf die zentrale magnetische Schicht auf beiden Seiten jeweils eine farbkip- pende Beschichtung auf Basis eines Absorber/ Dielektrikum/ Reflektor- Dünnschichtsystems vor. Die einzelnen Schichten können z.B. im Vakuum aufgedampft oder durch sogenanntes Sputtern aufgebracht werden. A preferred layer structure is a symmetrical layer structure with, for example, the sequence of layers: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer. With this layer structure, there is a color-shifting coating based on an absorber / dielectric / reflector thin-layer system on both sides with respect to the central magnetic layer. The individual layers can, for example, be vapor-deposited in a vacuum or applied by so-called sputtering.
Ein weiterer bevorzugter Schichtaufbau besitzt die Schichtenfolge absorbie rende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht - magnetische Schicht. Bei diesem Schicht aufbau wird einseitig durch das Vorhandensein der magnetischen Schicht die Reflektivität bzw. der Reflexionsgrad des Schichtaufbaus beeinflusst. Dieser Einfluss ist gering, wenn die magnetischen Säulen ausreichend klein sind, z.B. eine Größe von weniger als 500 nm, bevorzugt weniger als 200 nm und insbesondere bevorzugt weniger als 100 nm aufweisen. Another preferred layer structure has the layer sequence absorbing layer - dielectric layer - reflective layer - dielectric layer - absorbing layer - magnetic layer. In this layer structure, the presence of the magnetic layer influences the reflectivity or the degree of reflection of the layer structure on one side. This influence is small if the magnetic columns are sufficiently small, e.g. have a size of less than 500 nm, preferably less than 200 nm and particularly preferably less than 100 nm.
Anstelle einer Interferenzbeschichtung bzw. eines farbkippenden Dünn schichtsystems können darüber hinaus drucktechnisch erhältliche Farb- schichten, bevorzugt transluzente Farbschichten, und/ oder reine reflektie rende Schichten bzw. metallische Schichten als eine optische Funktions schicht herangezogen werden. Anstelle eines symmetrischen Schichtaufbaus, bei dem der Farbeindruck un abhängig von der Betrachtungsseite ist, kann des Weiteren ein asymmetri scher Schichtaufbau verwendet werden. Da erfindungsgemäß das magneti sche Moment insbesondere senkrecht zur Schichtebene steht, können die Sichtbarkeiten der Oberseite und der Unterseite mittels externer Magnetfel der bereichsweise gesteuert werden. Anders ausgedrückt, es können plätt chenförmige magnetische Effektpigmente eingesetzt werden, die eine feste magnetische Nordseite und Südseite aufweisen, sich aber mit Bezug auf die optische Funktionsschicht dieser beiden Seiten voneinander unterscheiden. Beispielsweise können optisch variable magnetische Effektpigmente einge setzt werden, die zugleich unterschiedliche farbkippende Effekte an der Oberseite und an der Unterseite aufweisen und deren magnetisches Moment relativ zur Oberseite und Unterseite fest definiert ist: Nordpol an der Ober seite mit dem ersten farbkippenden Effekt und Südpol an der Unterseite mit dem zweiten farbkippenden Effekt. Druckt man diese Pigmente auf ein transparentes (Wertdokument-)Substrat und richtet sie mit einem externen Magnetfeld vor der Aushärtung des Bindemittels der Druckfarbe aus, so sieht der Betrachter von einer Seite immer die Oberseite der Pigmente mit dem ersten farbkippenden Effekt und von der anderen Seite die Unterseite der Pigmente mit dem zweiten farbkippenden Effekt, der sich vom ersten farbkippenden Effekt unterscheidet. Instead of an interference coating or a color-shifting thin-layer system, color layers available for printing, preferably translucent color layers, and / or purely reflective layers or metallic layers can also be used as an optical functional layer. Instead of a symmetrical layer structure, in which the color impression is independent of the viewing side, an asymmetrical layer structure can also be used. Since, according to the invention, the magnetic moment is particularly perpendicular to the layer plane, the visibility of the upper side and the lower side can be controlled in areas by means of external magnetic fields. In other words, flake-form magnetic effect pigments can be used which have a fixed magnetic north side and south side, but differ from one another with regard to the optical functional layer of these two sides. For example, optically variable magnetic effect pigments can be used which simultaneously have different color-changing effects on the top and bottom and whose magnetic moment is firmly defined relative to the top and bottom: north pole on the upper side with the first color-changing effect and south pole on the Bottom with the second color-changing effect. If you print these pigments on a transparent (value document) substrate and align them with an external magnetic field before the curing agent of the printing ink hardens, the viewer always sees the upper side of the pigments with the first color-shifting effect from one side and from the other side the underside of the pigments with the second color-shifting effect, which is different from the first color-shifting effect.
Des Weiteren kann die magnetische Schicht des erfindungs gern äßen Effekt pigments z.B. einseitig oder beidseitig mit (jeweils) einer optischen Funkti onsschicht kombiniert werden, wobei die optische Funktionsschicht eine me tallische Schicht, insbesondere eine reflektierende metallische Schicht, und eine lasierende bzw. transluzente Farbschicht aufweist. Mittels einer zwi schen der magnetischen Schicht und der Farbschicht angeordneten metalli schen Schicht sind ansprechende optische Effekte erzielbar. Weiterhin kann die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen Effektpig ments z.B. einseitig oder beidseitig mit (jeweils) einer optischen Funktions schicht kombiniert werden, wobei die optische Funktionsschicht eine die- lektrische Schicht, z.B. S1O2, und eine metallische Schicht, insbesondere eine reflektierende metallische Schicht, z.B. Al, aufweist. Mittels einer Kombinati on von S1O2 und Al lassen sich auch ohne eine weitere absorbierende Schicht und ohne eine weitere Farbschicht z.B. goldene Farbtöne erzielen. Mit Bezug auf die weiter oben beschriebene Herstellungsmethode für die magnetische Schicht besteht grundsätzlich die Gefahr, dass keine optisch glatte Oberfläche vorliegt, sodass die Reflektivität nachfolgender Schichten beeinträchtigt wird. Dem kann entgegengewirkt werden, indem die weiteren Schichten nicht direkt auf der magnetischen Schicht aufgebracht werden, sondern zunächst auf einem anderen Substrat, z.B. eine Folie wie etwa eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie, hergestellt werden. In einem weiteren Schritt kann eine flexible Kleberschicht auf die magnetische Schicht aufge bracht werden und deren raue Oberfläche dabei einebnen, bevor die weite ren Schichten auf die magnetische Schicht kaschiert bzw. aufgebracht wer- den. In einem optionalen Schritt kann das vorstehend erwähnte „andere" Substrat vom erhaltenen Aufbau entfernt werden (sogenannte Transferka schierung). Furthermore, the magnetic layer of the invention-like external effect pigment can be combined, for example, on one or both sides with an optical functional layer, the optical functional layer having a metallic layer, in particular a reflective metallic layer, and a translucent or translucent colored layer . Appealing optical effects can be achieved by means of a metallic layer arranged between the magnetic layer and the colored layer. Furthermore, the magnetic layer of the effect pigment according to the invention can be combined, for example, on one or both sides with an optical functional layer, the optical functional layer being a dielectric layer, for example S1O2, and a metallic layer, in particular a reflective metallic layer, for example Al , having. By means of a combination of S1O2 and Al, golden shades, for example, can be achieved even without an additional absorbent layer and without an additional layer of color. With regard to the production method for the magnetic layer described above, there is fundamentally the risk that there is no optically smooth surface, so that the reflectivity of subsequent layers is impaired. This can be counteracted in that the further layers are not applied directly to the magnetic layer, but instead are first produced on a different substrate, for example a film such as a polyethylene terephthalate (PET) film. In a further step, a flexible adhesive layer can be applied to the magnetic layer and its rough surface can be leveled before the other layers are laminated or applied to the magnetic layer. In an optional step, the “other” substrate mentioned above can be removed from the structure obtained (so-called transfer lamination).
Alternativ lässt sich der Mangel an optisch glatter Oberfläche bei der magne- tischen Schicht dadurch beheben, dass eine einebnende, glättende Zwischen schicht, z.B. ein geeigneter Zwischenlack, aufgebracht wird. Alternatively, the lack of an optically smooth surface on the magnetic layer can be remedied by applying a leveling, smoothing intermediate layer, e.g. a suitable intermediate lacquer.
Bezüglich der Herstellung der erfindungs gern äßen Pigmente bestehen ver schiedene Möglichkeiten. Allen Methoden ist gemeinsam, dass zunächst oberhalb eines Trägersubstrats, z.B. eine Trägerfolie wie etwa eine Polyethy- lenterephthalat(PET)-Folie, ein Schichtaufbau erzeugt wird, wobei der Schichtaufbau zumindest die magnetische Schicht und eine optische Funkti onsschicht aufweist. Anschließend wird der Schichtaufbau vom Trägersub strat abgelöst und gegebenenfalls zerkleinert, z.B. mittels Zermahlen, bis Par tikel mit einer adäquaten Größenverteilung erhalten werden. Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, zwischen dem Trägersubstrat und dem Schichtauf bau eine weitere Schicht anzuordnen, die kontrolliert bzw. selektiv entfernt werden kann, z.B. durch Auflösen in einem geeigneten Fösungsmittel. Da nach können die erhaltenen Effektpigmente mit einem UV-härtenden Bin demittel zu einer (Sieb-)Druckfarbe vermischt werden. Die Effektpigmente sind insbesondere flächige optisch-variable Pigmente und besitzen vorzugs weise ein magnetisches Moment, das senkrecht zur Effektpigmentebene ori entiert ist, in Entsprechung zu der senkrechten Orientierung der einzelnen magnetischen Säulen in der säulenförmigen Nanostruktur. Im Schritt des drucktechnischen Aufbringens der Farbe auf einen Bedruckstoff wie etwa ein Sicherheitspapier oder ein Wertdokumentsubstrat wird zweckmäßiger weise ein externes Magnetfeld angelegt und die Farbe ausgehärtet, z.B. durch UV-Strahlung oder durch Wärmeeinwirkung, sodass die Effektpig mente unbeweglich werden. With regard to the production of the pigments according to the invention, there are various options. What all methods have in common is that initially A layer structure is produced above a carrier substrate, for example a carrier film such as a polyethylene terephthalate (PET) film, the layer structure having at least the magnetic layer and an optical functional layer. The layer structure is then detached from the carrier substrate and, if necessary, comminuted, for example by means of grinding, until particles with an adequate size distribution are obtained. For this purpose it is advantageous to arrange a further layer between the carrier substrate and the layer structure which can be removed in a controlled or selective manner, for example by dissolving in a suitable solvent. Since then, the effect pigments obtained can be mixed with a UV-curing binder to form a (screen) printing ink. The effect pigments are, in particular, two-dimensional, optically variable pigments and preferably have a magnetic moment that is oriented perpendicular to the plane of the effect pigment, corresponding to the perpendicular orientation of the individual magnetic columns in the columnar nanostructure. In the step of applying the ink to a printing material such as a security paper or a value document substrate by printing technology, an external magnetic field is expediently applied and the ink is cured, e.g. by UV radiation or the action of heat, so that the effect pigments become immobile.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Wert dokuments, umfassend The invention further relates to a method for producing a document of value, comprising
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erfindungsgemäße, plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden ersten Druck farbe in einem ersten Bereich; the printing of the document of value substrate with a first printing ink according to the invention, containing platelet-shaped magnetic effect pigments, in a first area;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds; - das Aushärten der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe. the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first printing ink printed in the first area by means of an external magnetic field; the curing of the first printing ink printed in the first area.
Verglichen mit den Effektpigmenten gemäß dem Stand der Technik mit einer in der Ebene des Effektpigments verlaufenden Magnetisierung richten sich die erfindungsgemäßen magnetischen Effektpigmente in einem extern ange legten Magnetfeld so aus, dass das daraus resultierende Sicherheitsmerkmal brillanter wirkt und die Lichtreflexe glatter aussehen, weil weniger Licht in abweichende Richtungen gestreut wird. Dieser optische Effekt ist bei einer senkrecht zur Effektpigmentebene verlaufenden Magnetisierung besonders vorteilhaft. Compared with the effect pigments according to the prior art with a magnetization running in the plane of the effect pigment, the magnetic effect pigments according to the invention align themselves in an externally applied magnetic field in such a way that the resulting security feature has a more brilliant effect and the light reflections look smoother because less light enters deviating directions is scattered. This optical effect is particularly advantageous in the case of a magnetization running perpendicular to the plane of the effect pigment.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments umfasst:A preferred method for producing a document of value comprises:
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erfindungsgemäße erste plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; the printing of the document of value substrate with a first printing ink according to the invention containing first platelet-shaped magnetic effect pigments in a first area;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erfindungsgemäße zweite plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die zweiten Effektpigmente sich visuell von den ersten Effektpigmen ten unterscheiden; - The printing of the document of value substrate with a second printing ink according to the invention containing second platelet-shaped magnetic effect pigments in a second area adjoining the first area, the second effect pigments visually differing from the first effect pigments;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds; the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area by means of an external magnetic field;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich auf gedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe. the curing of the first and second printing inks respectively printed on in the first area and in the second area.
Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments umfasst: - das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer die erfindungsgemä ßen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; Another preferred method for producing a document of value comprises: the printing of the document of value substrate with a first printing ink containing the flake-form magnetic effect pigments according to the invention in a first area;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer konventionelle, plätt chenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die konventionellen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente eine ent lang der Plättchenebene verlaufende magnetische Vorzugsrichtung aufwei sen; - The printing of the document of value substrate with a conventional, platelet-shaped magnetic effect pigments containing second printing ink in a second area adjoining the first area, the conventional, platelet-shaped magnetic effect pigments having a preferred magnetic direction running along the plane of the platelets;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds; the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area by means of an external magnetic field;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufge druckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe, sodass die beiden Bereiche infolge der unterschiedlichen Ausrichtung der beiden Effektpigment- Arten ein deut lich voneinander unterscheidbares Erscheinungsbild aufweisen. the curing of the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area, so that the two areas have an appearance that is clearly distinguishable from one another due to the different alignment of the two types of effect pigment.
Der markante Sprung im Erscheinungsbild an den Bereichs grenzen, der auf die unterschiedlichen optisch-variablen Eigenschaften der Bereiche mit den verschiedenen Effektpigment-Typen zurückgeht, stellt ein auffälliges und vorteilhaftes Sicherheitsmerkmal dar. The striking jump in the appearance of the area bordering the area, which goes back to the different optically variable properties of the areas with the different types of effect pigment, represents a conspicuous and advantageous security feature.
Weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematisch stark vereinfachten Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An schaulichkeit zu erhöhen. Further advantages of the invention are explained below with the aid of the schematically greatly simplified figures, in the representation of which a true-to-scale and proportionate reproduction has been dispensed with in order to increase the clarity.
Es zeigen: Figur 1 eine oberhalb eines Substrats mittels Glancing Angle Depositi on (GLAD) erzeugte säulenförmige Nanostruktur aus magnetischem Materi al, wobei die Säulen senkrecht zur Substratebene orientiert sind; Figur 2 eine oberhalb eines Substrats mittels Glancing Angle Depositi on (GLAD) erzeugte säulenförmige Nanostruktur aus magnetischem Materi al, wobei die Säulen zur Substratebene hin geneigt sind; Show it: FIG. 1 shows a columnar nanostructure made of magnetic materi al above a substrate by means of glancing angle deposit (GLAD), the columns being oriented perpendicular to the substrate plane; FIG. 2 shows a columnar nanostructure of magnetic material produced above a substrate by means of glancing angle deposit (GLAD), the columns being inclined towards the substrate plane;
Figur 3 ein Beispiel für eine magnetische Schicht eines erfindungsge- mäßen Effektpigments; FIG. 3 shows an example of a magnetic layer of an effect pigment according to the invention;
Figur 4 ein Beispiel eines Schichtaufbaus (Ausschnitt), von dem ausge hend mittels Zerkleinern erfindungsgemäße plättchenförmige magnetische Effektpigmente erhältlich sind; FIG. 4 shows an example of a layer structure (section) from which platelet-shaped magnetic effect pigments according to the invention can be obtained by means of comminution;
Figur 5 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen plättchenförmigen mag netischen Effektpigments; und FIG. 5 shows an example of a flake-form magnetic effect pigment according to the invention; and
Figur 6 ein konventionelles plättchenförmiges magnetisches Effekt- pigment gemäß dem Stand der Technik, dessen magnetisches Moment senk recht zum Normalenvektor der Dünnschichten verläuft. FIG. 6 shows a conventional platelet-shaped magnetic effect pigment according to the prior art, the magnetic moment of which runs perpendicular to the normal vector of the thin layers.
Die Figur 6 zeigt ein konventionelles plättchenförmiges magnetisches Ef- fektpigment 13 gemäß dem Stand der Technik, dessen magnetisches Mo ment senkrecht zum Normalenvektor der Dünnschichten verläuft. Solche Effektpigmente 13 sind kommerziell unter dem Handelsnamen OVMI® der Firma SICPA erhältlich, besitzen einen plättchenförmigen Aufbau und liegen in Form eines Schichtverbunds vor, der zwei Lagen optischer Effektschich- ten, z.B. jeweils ein farbschiebendes Schichtsystem mit Absor ber/ Dielektrikum/ Reflektor- Aufbau, und eine dazwischen eingebettete magnetische Schicht beinhaltet. Die optischen Effektschichten stellen jeweils eine Farbfläche dar. Die Seitenflächen des Pigments 13 sind mehr oder weni ger unfarbig. Die Magnetisierung des Magnetpigments 13 wird mit dem Formelzeichen „ m " bezeichnet. Wird ein Magnetfeld mit einer Feldstärke mit dem Formelzeichen „H" angelegt, werden die Pigmente 13 so ausgerich tet, dass ihre Magnetisierung möglichst parallel zum Feldvektor liegt (siehe Figur 6). Als Konsequenz können die Magnetpigmente 13 um Achsen paral lel zu ihrer Magnetisierung „m" rotieren. Die Verwendung solcher Magnet pigmente 13 z.B. beim Bedrucken eines Wertdokuments führt somit zu einer in einer Richtung im Wesentlichen einheitlichen Ausrichtung der Pigmente 13, während die Ausrichtung der Pigmente 13 in einer anderen Richtung im Wesentlichen zufalls verteilt ist. Beim Betrachten eines auf diese Weise erhal tenen Wertdokuments zeigt somit nicht immer eine Farbfläche des Pigments 13 nach oben in die Richtung des Betrachters. Dies führt zu einer Aufwei tung der Fichtreflexion und zu einer verringerten Brillanz und Schärfe des optisch variablen Effekts. FIG. 6 shows a conventional flake-form magnetic effect pigment 13 according to the prior art, the magnetic moment of which runs perpendicular to the normal vector of the thin layers. Such effect pigments 13 are commercially available under the trade name OVMI® from SICPA, have a platelet-shaped structure and are in the form of a layer composite, which has two layers of optical effect layers. th, for example each contains a color-shifting layer system with absorber / dielectric / reflector structure and a magnetic layer embedded in between. The optical effect layers each represent a colored area. The side areas of the pigment 13 are more or less uncolored. The magnetization of the magnetic pigment 13 is denoted by the symbol "m". If a magnetic field with a field strength with the symbol "H" is applied, the pigments 13 are aligned so that their magnetization is as parallel as possible to the field vector (see FIG. 6). As a consequence, the magnetic pigments 13 can rotate about axes parallel to their magnetization "m". The use of such magnetic pigments 13, for example when printing a document of value, thus leads to an essentially uniform alignment of the pigments 13 in one direction, while the alignment of the pigments 13 When looking at a document of value obtained in this way, a colored area of the pigment 13 does not always point upwards in the direction of the viewer Sharpness of the optically variable effect.
Die Figur 5 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen plättchenförmigen magnetischen Effektpigments 12, dessen magnetisches Moment „m" senk recht zur Plättchenebene ausgerichtet ist. Wird ein Magnetfeld mit einer Feldstärke mit dem Formelzeichen „H" angelegt, werden die Pigmente 12 so ausgerichtet, dass ihre Magnetisierung möglichst parallel zum Feldvektor liegt. Genau wie bei den im Stand der Technik bekannten magnetischen Ef fektpigmenten 12 verbleibt ein Freiheitsgrad: die Plättchen können um eine Achse rotieren, die parallel zu ihrem magnetischen Moment angeordnet ist, ohne ihre potentielle Energie im Magnetfeld zu verändern. Im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten Magnetpigmenten 13 hat die Rotation im Falle der erfindungsgemäßen Pigmente 12 aber keinen wesentlichen Ein fluss auf die Reflexionseigenschaften der Pigmente 12. Die Reflexionseigen schaften können folglich besser kontrolliert werden. Im Falle der im Stand der Technik bekannten Magnetpigmente 13 sieht der Betrachter eine Vielzahl kleiner Pigmente mit einer jeweils im Wesentlichen zufälligen Helligkeit. Die auf diese Weise erhaltenen Sicherheitselemente haben folglich eine granuläre bzw. eine sozusagen „verrauschte" opüsche Textur. Demgegenüber können mittels der erfindungs gern äßen Pigmente 12 homogen glänzende Flächen erzeugt werden. Auf diese Weise lassen sich z.B. sogenannte Mikrospiegel- Wölbeffekte erzielen. FIG. 5 shows an example of a platelet-shaped magnetic effect pigment 12 according to the invention, the magnetic moment "m" of which is oriented perpendicular to the platelet plane. If a magnetic field with a field strength with the symbol "H" is applied, the pigments 12 are oriented so that their magnetization is as parallel as possible to the field vector. Exactly as with the magnetic effect pigments 12 known in the prior art, one degree of freedom remains: the platelets can rotate about an axis which is arranged parallel to their magnetic moment without changing their potential energy in the magnetic field. In contrast to the magnetic pigments 13 known in the prior art, the rotation in the case of the pigments 12 according to the invention, however, no significant influence on the reflective properties of the pigments 12. The reflective properties can consequently be better controlled. In the case of the magnetic pigments 13 known in the prior art, the viewer sees a large number of small pigments, each with an essentially random brightness. The security elements obtained in this way consequently have a granular or, so to speak, "noisy" opushy texture. In contrast, homogeneously glossy surfaces can be produced using the pigments 12 according to the invention. In this way, so-called micromirror arching effects can be achieved, for example.
Das erfindungsgemäße, in der Figur 5 gezeigte plättchenförmige magneti sche Effektpigment 12 besitzt einen Sandwich-artigen Schichtaufbau mit ei ner speziellen magneüschen Schicht als eine zentrale Schicht, die sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer opüschen Funk tionsschicht versehen ist. Die beiden opüschen Funktionsschichten sind im vorliegenden Beispiel identisch und werden jeweils durch einen Interferenz schichtaufbau mit einer reflektierenden Schicht (z.B. eine Al-Schicht), einer dielektrischen Schicht (z.B. eine SiCb-Schicht) und einer absorbierenden Schicht (z.B. eine Cr-Schicht) gebildet. Das Effektpigment 12 hat also einen symmetrischen Schichtaufbau mit der Schichtenfolge: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - re flektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht. The flake-form magnetic effect pigment 12 according to the invention, shown in FIG. 5, has a sandwich-like layer structure with a special magnetic layer as a central layer, which is provided with an optical functional layer on both the front and the rear. The two opüschen functional layers are identical in the present example and are each formed by an interference layer structure with a reflective layer (e.g. an Al layer), a dielectric layer (e.g. a SiCb layer) and an absorbing layer (e.g. a Cr layer) . The effect pigment 12 thus has a symmetrical layer structure with the layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer.
Anhand der Figuren 1 bis 4 wird nachfolgend das Erzeugen des erfindungs gemäßen plättchenförmigen magnetischen Effektpigments 12 gemäß der Fi gur 5 beschrieben. Die Figuren 1 bis 3 veranschaulichen dabei insbesondere die Herstellung der magnetischen Schicht. Die Figur 1 zeigt eine oberhalb eines Substrats 1 mittels Glancing Angle De position (GLAD) erzeugte säulenförmige Nanostruktur aus magnetischem Material, wobei die Säulen 2 senkrecht zur Substratebene orientiert sind. Als magnetisches Material wird z.B. a-Fe2C>3 (Hämatit) verwendet. The production of the flake-form magnetic effect pigment 12 according to the invention according to FIG. 5 is described below with reference to FIGS. Figures 1 to 3 illustrate in particular the production of the magnetic layer. FIG. 1 shows a columnar nanostructure of magnetic material produced above a substrate 1 by means of glancing angle de position (GLAD), the columns 2 being oriented perpendicular to the substrate plane. For example, a-Fe2C> 3 (hematite) is used as the magnetic material.
Die in der Figur 1 gezeigte säulenförmige Nanostruktur wird nach dem Ab lösen vom Substrat als eine magnetische Schicht 5 für die Erzeugung der er findungsgemäßen Effektpigmente bereitgestellt (siehe Figur 3). Die in der Figur 3 gezeigten Pfeile 6 veranschaulichen jeweils das magnetische Moment der einzelnen magnetischen Säulen innerhalb der Nanostruktur. The columnar nanostructure shown in FIG. 1 is provided after detachment from the substrate as a magnetic layer 5 for producing the effect pigments according to the invention (see FIG. 3). The arrows 6 shown in FIG. 3 each illustrate the magnetic moment of the individual magnetic columns within the nanostructure.
Die erhaltene magnetische Schicht 5 wird gemäß der Figur 4 sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite mittels Aufdampfen mit jeweils einem farbkippenden Interferenzschichtaufbau versehen, der eine reflektierende Schicht 9 (bzw. 9'), eine dielektrische Schicht 10 (bzw. 10') und eine absorbie rende Schicht 11 (bzw. 11') aufweist. Die Figur 4 zeigt einen Ausschnitt des auf diese Weise erhaltenen Schichtaufbaus 7, von dem ausgehend mittels Zerkleinern die erfindungsgemäßen, plättchenförmigen magnetischen Ef fektpigmente 12 erhältlich sind. The magnetic layer 5 obtained is provided, according to FIG. 4, both on the front side and on the rear side by means of vapor deposition with a color-shifting interference layer structure, which has a reflective layer 9 (or 9 '), a dielectric layer 10 (or 10') and an absorbent layer 11 (or 11 '). FIG. 4 shows a section of the layer structure 7 obtained in this way, from which the flake-form magnetic effect pigments 12 according to the invention can be obtained by means of comminution.
Gemäß einer Abwandlung zu der vorstehend beschriebenen Herstellung eines erfindungsgemäßen Effektpigments beruht die in der Figur 3 gezeigte magnetische Schicht 5 nicht auf der in der Figur 1 gezeigten säulenförmigen Nanostruktur, bei der die magnetischen Säulen 2 senkrecht zur Substratebe ne orientiert sind, sondern auf der in der Figur 2 gezeigten säulenförmigen Nanostruktur, bei der die magnetischen Säulen 4 zur Ebene des Substrats 3 hin geneigt sind. Des Weiteren kann gemäß einer weiteren Abwandlung zu den obigen Aus führungsbeispielen die säulenförmige Nanostruktur des magnetischen Ma terials anstelle der Glancing-Angle-Deposition(GLAD)-Technik mittels der Oblique- Angle-Deposition(OAD)-Technik erhalten werden. According to a modification of the above-described production of an effect pigment according to the invention, the magnetic layer 5 shown in FIG. 3 is not based on the columnar nanostructure shown in FIG The columnar nanostructure shown in FIG. 2, in which the magnetic columns 4 are inclined towards the plane of the substrate 3. Furthermore, according to a further modification of the above exemplary embodiments, the columnar nanostructure of the magnetic material can be obtained instead of the glancing angle deposition (GLAD) technique by means of the oblique angle deposition (OAD) technique.

Claims

P a te n t a n s p r ü c h e P a te n claims
1. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment zur Verwendung in einer Druckfarbe, umfassend einen Schichtaufbau mit einer magnetischen Schicht und mindestens einer optischen Funktionsschicht, wobei die magnetische Schicht auf einem magnetischen Material mit einer säulenförmigen Nano- struktur basiert und die magnetischen Säulen jeweils eine weitgehend ein heitliche, von der Plättchenebene abweichende magnetische Vorzugs rich- tung aufweisen. 1. Platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink, comprising a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, the magnetic layer being based on a magnetic material with a columnar nanostructure and the magnetic columns each having a largely uniform, of have the preferred magnetic direction deviating from the platelet level.
2. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 1, wobei die weitgehend einheitliche magnetische Vorzugsrichtung der magnetischen Säulen im Wesentlichen senkrecht zur Plättchenebene des Effektpigments ausgerichtet ist. 2. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 1, wherein the largely uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns is oriented essentially perpendicular to the platelet plane of the effect pigment.
3. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 1, wobei die weitgehend einheitliche magnetische Vorzugsrichtung der magnetischen Säulen zur Plättchenebene hin geneigt ist und der Neigungswinkel, gemes sen ausgehend von der Senkrechten zur Plättchenebene, vorzugsweise in einem Bereich von 1° bis 20° liegt. 3. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 1, wherein the largely uniform preferred magnetic direction of the magnetic columns is inclined towards the platelet plane and the angle of inclination, measured starting from the perpendicular to the platelet plane, is preferably in a range from 1 ° to 20 °.
4. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die magnetischen Säulen jeweils eine Größe von weniger als 1000 nm, bevorzugt weniger als 500 nm, weiter bevorzugt weniger als 200 nm und insbesondere bevorzugt weniger als 100 nm aufweisen. 4. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of claims 1 to 3, wherein the magnetic columns each have a size of less than 1000 nm, preferably less than 500 nm, more preferably less than 200 nm and particularly preferably less than 100 nm.
5. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die weitgehend einheitliche magnetische Vorzugsrichtung der magnetischen Säulen eine uniaxiale magnetische Anisotropie ist, Vorzugs- weise eine uniaxiale magnetische Kristallanisotropie oder eine uniaxiale magnetische Formanisotropie ist. 5. A platelet-shaped magnetic effect pigment according to any one of claims 1 to 4, wherein the substantially uniform magnetic preferential direction of the magnetic column is a uniaxial magnetic anisotropy, V orzugs- wise is a uniaxial crystal magnetic anisotropy or a uniaxial shape magnetic anisotropy.
6. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 5, wobei das Material der magnetischen Schicht von der Gruppe bestehend aus Ba- Fei20i9, FePt, CoCrPt, Co Pt, BiMn, a-Fe2C>3 und Nd2Fei4B gewählt ist und insbesondere die weitgehend einheitliche magnetische Vorzugs richtung der magnetischen Säulen eine uniaxiale magnetische Kristallanisotropie ist, oder wobei das Material der magnetischen Schicht von der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel und einer Legierung eines oder mehrerer der vorste hend genannten Elemente gewählt ist und insbesondere die weitgehend ein heitliche magnetische Vorzugs richtung der magnetischen Säulen eine uni axiale magnetische Formanisotropie ist. 6. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 5, wherein the material of the magnetic layer is selected from the group consisting of BaFei 2 0i 9 , FePt, CoCrPt, Co Pt, BiMn, a-Fe2C> 3 and Nd2Fei4B, and in particular the largely uniform one The preferred magnetic direction of the magnetic columns is a uniaxial magnetic crystal anisotropy, or the material of the magnetic layer is selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel and an alloy of one or more of the above-mentioned elements and in particular the largely uniform magnetic preference direction of the magnetic columns is a uni-axial magnetic shape anisotropy.
7. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die säulenförmige Nanostruktur des magnetischen Materials mittels der Glancing-Angle-Deposition(GLAD)-Technik oder der Oblique- Angle-Deposition(OAD)-Technik erhältlich ist. 7. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of claims 1 to 6, wherein the columnar nanostructure of the magnetic material is obtainable by means of the glancing angle deposition (GLAD) technique or the oblique angle deposition (OAD) technique.
8. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die optische Funktionsschicht eine metallische Schicht, eine drucktechnisch erhältliche Farbschicht, ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau oder eine Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente ist, z.B. eine oberhalb einer metallischen Schicht angeordnete drucktechnisch erhältliche Farbschicht. 8. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of claims 1 to 7, wherein the optical functional layer is a metallic layer, a color layer obtainable by printing, an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer, or a combination of two or more of the aforementioned An element is, for example, an ink layer that is available in printing technology and is arranged above a metallic layer.
9. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Effektpigment einen Sandwich-artigen Schichtaufbau aufweist und die magnetische Schicht als eine zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer optischen Funk tionsschicht versehen ist, wobei die beiden optischen Funktionsschichten unabhängig voneinander von einer reflektierenden metallischen Schicht, ei ner drucktechnisch erhältlichen Farbschicht, einem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basie renden Interferenzschichtaufbau oder einer Kombination zweier oder meh rerer der vorstehend genannten Elemente gewählt sind, z.B. eine oberhalb einer reflektierenden metallischen Schicht angeordnete drucktechnisch er hältliche Farbschicht. 9. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of claims 1 to 8, wherein the effect pigment has a sandwich-like layer structure and the magnetic layer is provided as a central layer both on the front side and on the rear side with an optical function layer, the two optical functional layers being independently of one another from a reflective metallic layer, egg ner printing technology available color layer, one on a reflective Layer, a dielectric layer and an absorbing layer-based interference layer structure or a combination of two or more of the above-mentioned elements are selected, for example a color layer arranged above a reflective metallic layer from a printing technology point of view.
10. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 9, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau mit zwei voneinan der abweichenden optischen Funktionsschichten aufweist, vorzugsweise zwei voneinander abweichenden optischen Funktionsschichten, die jeweils ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau sind und ins besondere hinsichtlich des Materials oder der Schichtdicke der dielektrischen Schicht voneinander abweichen und das Effektpigment die folgende Schich tenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektie rende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht. 10. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 9, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure with two optical functional layers which differ from one another, preferably two optical functional layers which differ from one another and which are each an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer and in particular with regard to the material or the layer thickness of the dielectric layer differ from one another and the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer.
11. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 9, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schichtaufbau mit zwei identischen optischen Funktionsschichten aufweist. 11. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 9, wherein the effect pigment has a symmetrical layer structure with two identical optical functional layers.
12. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 11, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht als zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer optischen Funktionsschicht versehen ist, wobei die beiden optischen Funktionsschichten jeweils ein auf einer reflek tierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau sind und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht. 12. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 11, wherein the effect pigment has a symmetrical layer structure, wherein the magnetic layer is provided as a central layer both on the front side and on the rear side with an optical functional layer each, the two optical functional layers each being an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer and the effect pigment being the following Layer sequence has: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer.
13. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 8, wobei die optische Funktionsschicht ein auf einer reflektierenden Schicht, einer die lektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interfe renzschichtaufbau ist und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht - magnetische Schicht. 13. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 8, wherein the optical functional layer is an interference layer structure based on a reflective layer, an electrical layer and an absorbent layer, and the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - dielectric layer - absorbent layer - magnetic layer.
14. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 10, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht auf der Vorderseite mit einem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basie renden Interferenzschichtaufbau versehen ist und die magnetische Schicht auf der Rückseite mit einer reflektierenden metallischen Schicht versehen ist, sodass das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbieren de Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende metallische Schicht. 14. Platelet-shaped magnetic effect pigment according to claim 10, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure, the magnetic layer being provided on the front side with an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbing layer and the magnetic layer being provided on the rear side is provided with a reflective metallic layer so that the effect pigment has the following layer sequence: absorbing layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective metallic layer.
15. Verfahren zum Herstellen eines plättchenförmigen magnetischen Effekt pigments nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend a) das Erzeugen einer magnetischen Schicht auf Grundlage eines magneti schen Materials mit einer säulenförmigen Nanostruktur, wobei die magneti schen Säulen mit einer weitgehend einheitlichen, von der Ebene der magne tischen Schicht abweichenden magnetischen Vorzugsrichtung gebildet sind; b) das Erzeugen eines die magnetische Schicht und mindestens eine optische Funktionsschicht aufweisenden Schichtaufbaus; und c) das Zerkleinern des im Schritt b) erhaltenen Schichtaufbaus zu einzelnen plättchenförmigen magnetischen Effektpigmenten. 15. A method for producing a platelet-shaped magnetic effect pigment according to any one of claims 1 to 14, comprising a) generating a magnetic layer based on a magnetic material with a columnar nanostructure, the magnetic columns being formed with a largely uniform preferred magnetic direction deviating from the plane of the magnetic layer; b) the production of a layer structure having the magnetic layer and at least one optical functional layer; and c) comminuting the layer structure obtained in step b) to give individual platelet-shaped magnetic effect pigments.
16. Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, umfassend 16. A method for producing a value document, comprising
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 14 enthalten den ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; the printing of the document of value substrate with a platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of claims 1 to 14 contain the first printing ink in a first area;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe mittels eines ex ternen Magnetfelds; the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first printing ink printed in the first area by means of an external magnetic field;
- das Aushärten der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe. the curing of the first printing ink printed in the first area.
17. Verfahren nach Anspruch 16, umfassend 17. The method of claim 16 comprising
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erste plättchenförmi ge magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 14 enthal tenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; - The printing of the value document substrate with a first platelet-shaped magnetic effect pigments according to one of claims 1 to 14 containing first printing ink in a first area;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer zweite plättchenför mige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 14 enthal tenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die zweiten Effektpigmente sich visuell von den ers ten Effektpigmenten unterscheiden; - das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds; - The printing of the document of value substrate with a second platelet-shaped magnetic effect pigments according to one of claims 1 to 14 containing second printing ink in a second area adjoining the first area, the second effect pigments visually differing from the first effect pigments; the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area by means of an external magnetic field;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich auf gedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe. the curing of the first and second printing inks respectively printed on in the first area and in the second area.
18. Verfahren nach Anspruch 16, umfassend 18. The method of claim 16 comprising
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 14 enthalten den ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; the printing of the document of value substrate with a platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of claims 1 to 14 contain the first printing ink in a first area;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer konventionelle, plätt chenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die konventionellen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente eine ent lang der Plättchenebene verlaufende magnetische Vorzugsrichtung aufwei sen; - The printing of the document of value substrate with a conventional, platelet-shaped magnetic effect pigments containing second printing ink in a second area adjoining the first area, the conventional, platelet-shaped magnetic effect pigments having a preferred magnetic direction running along the plane of the platelets;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds; the alignment of the platelet-shaped magnetic effect pigments in the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area by means of an external magnetic field;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich auf gedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe, sodass die beiden Bereiche in folge der unterschiedlichen Ausrichtung der beiden Effektpigment- Arten ein deutlich voneinander unterscheidbares Erscheinungsbild aufweisen. the curing of the first and second printing inks respectively printed in the first area and in the second area, so that the two areas have an appearance that is clearly distinguishable from one another as a result of the different alignment of the two types of effect pigment.
19. Wertdokument, erhältlich durch das Verfahren nach einem der Ansprü che 16 bis 18. 19. Value document, obtainable by the method according to one of claims 16 to 18.
20. Wertdokument nach Anspruch 19, wobei das Wertdokument eine Bank note oder ein Ausweisdokument ist. 20. Document of value according to claim 19, wherein the document of value is a bank note or an identification document.
21. Druckfarbe, umfassend plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 14. 21. Printing ink comprising platelet-shaped magnetic effect pigments according to one of claims 1 to 14.
22. Druckfarbe nach Anspruch 21, wobei die Druckfarbe ein Bindemittel, bevorzugt ein UV-härtendes Bindemittel, ein mittels Elektronenstrahlen här tendes Bindemittel oder ein wärmehärtendes Bindemittel, umfasst. 22. Printing ink according to claim 21, wherein the printing ink comprises a binder, preferably a UV-curing binder, a binder curing by means of electron beams, or a thermosetting binder.
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