ES2329486T3 - Elemento de seguridad, que te puede ser mecanicamente leido, para articulos de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Elemento de seguridad, que puede ser leído mecánicamente, para artículos de seguridad, que contiene, al menos, una substancia en forma de partículas con propiedades electroluminiscentes así como un pigmento transparente, conductor de la electricidad, caracterizado porque al menos una capa del elemento de seguridad contiene tanto una substancia en forma de partículas con propiedades electroluminiscentes así como, también, un pigmento transparente, conductor de la electricidad, estando éste presente con una distribución estadística.
Description
Elemento de seguridad, que puede ser
mecánicamente leído, para artículos de seguridad.
La presente invención se refiere a un elemento
de seguridad, que puede ser mecánicamente leído, para artículos de
seguridad, que emite una irradiación visible y mecánicamente
detectable tras excitación en ausencia de contacto físico en un
campo eléctrico alterno, a una tinta de impresión para la
fabricación de un elemento de seguridad de este tipo así como a los
artículos de seguridad, que lo contienen.
Los artículos de seguridad, tales como los
billetes de banco, los cheques, las tarjetas de crédito, las
acciones, los pasaportes, los documentos de identificación, los
carnets de conducir, las tarjetas de acceso, los vales y similares,
han sido equipados, desde hace muchos años, con diversas
características de seguridad, que dificultarían una falsificación
de estos productos.
De manera preferente, los artículos de seguridad
son equipados con diversos elementos de seguridad, que pertenecen a
diversos niveles de seguridad. En este caso, tiene una gran ventaja
el que pertenezcan, de manera simultánea, varios niveles de
seguridad a un mismo y único elemento de seguridad, es decir cuando
una superficie limitada de un artículos de seguridad pueda ser
verificada tanto por vía óptica, sin medios auxiliares, así como,
también, con medios auxiliares, siendo diferente, por regla
general, la impresión óptica que puede ser apreciada. Es
especialmente deseable poder producir en una simple etapa de
procedimiento, de manera preferente única, un elemento de seguridad
de este tipo, que presente diversos niveles de seguridad.
A estos elementos de seguridad pertenecen
aquellos que contienen substancias con propiedades
electroluminiscentes. Se entiende por este concepto aquellas
substancias que emitan una irradiación visible por medio de una
excitación con un campo eléctrico alterno.
Con objeto de poder detectar un elemento de
seguridad de este tipo, el artículo de seguridad tiene que ser
excitado con un campo eléctrico alterno.
Se conocen elementos de seguridad, que contienen
substancias con propiedades electroluminiscentes.
De este modo, en la publicación DE 41 26 051 se
describe un documento de seguridad con un hilo de seguridad
incrustado, que presenta propiedades electroluminiscentes. Este hilo
de seguridad está constituido con varias capas y contiene entre dos
capas eléctricamente conductoras, que actúan como electrodos, una
capa que contiene una substancia electroluminiscente.
Una emisión luminosa puede ser detectada
únicamente con esta estructura especial y bajo contacto eléctrico
directo de los electrodos.
La publicación DE 197 35 293 divulga un artículo
de titularidad y de seguridad con un elemento luminiscente. El
elemento luminiscente se encuentra en una capa del artículo de
seguridad, que está dispuesta por debajo de una capa, que presenta
una característica de autenticidad. Este elemento sirve por lo tanto
como iluminación de fondo para el elemento de autenticidad situado
por encima del mismo.
En este caso, tiene un significado subordinado
la configuración del elemento de autenticidad. Tampoco es necesario
que pueda ser ópticamente visible sin medios auxiliares. Se ha
descrito como elemento de autenticidad una lámina de policarbonato
conductora de láser. El elemento electroluminiscente se produce por
medio de electrodos impresos superficialmente y por medio de una
substancia con propiedades electroluminiscentes, que se encuentra
separada de los mismos.
Esta estructura es muy complicada y permite así
mismo, tan sólo una generación de la electroluminiscencia, que
requiere un contacto.
Se describe en la publicación DE 197 08 543 un
artículo de titularidad y de seguridad con una estructura similar.
En este caso se han dispuesto las substancias electroluminiscentes,
que son impresas superficialmente de tal manera, que son
atravesadas por las líneas de campo, del campo eléctrico alterno,
que son generadas a través de la disposición plana de los
electrodos.
Tampoco en este caso es posible producir la
electroluminiscencia en ausencia de contacto físico.
En la publicación EP 1 156 934 B1 se divulga un
documento de titularidad, que contiene, al menos, un material
ópticamente variable y, al menos, un material característico que
puede ser mecánicamente leído, presentándose el material
característico en forma de un código o de una información
alfanumérica y el material ópticamente variable es un pigmento. En
este caso, el material característico, que puede ser mecánicamente
leído, no debe perjudicar el efecto variable, ópticamente visible,
del material ópticamente variable. El material característico, que
puede ser mecánicamente leído, puede ser, entre otros, un producto
luminiscente, un polímero conductor de la electricidad, el hollín y
similares. Por regla general, éstos son empleados de manera
alternativa.
Como productos luminiscentes han sido descritos
aquellos que emiten luz fuera del intervalo del espectro visual. No
han sido citadas substancias con propiedades electroluminiscentes.
El polímero conductor de la electricidad o el hollín son empleados
para la generación de capas conductoras de la electricidad.
El material característico, que puede ser
mecánicamente leído, puede estar presente o bien en la misma capa
que el material ópticamente variable o bien puede estar presente
también en una capa separada de la anterior. Aún cuando en este
documento de titularidad están combinados entre sí dos niveles
diferentes de seguridad, la característica, que puede ser
mecánicamente leída, está constituida por una característica que
puede ser detectada bajo la luz IR o bajo la luz UV, que no puede
ser mecánicamente leída con aparatos de verificación especiales,
que generen un campo eléctrico alterno. Sin embargo, estos aparatos
son empleados, fundamentalmente, en aparatos profesionales para la
verificación de documentos de titularidad tales como, por ejemplo,
los dispositivos automáticos para contar y verificar los billetes
de banco.
Por lo tanto, la tarea de la presente invención
consistía en proporcionar un elemento de seguridad
electroluminiscente, que pudiese ser mecánicamente leído, para
artículos de seguridad, que presentase una luminiscencia
mecánicamente evaluable por medio de una excitación en ausencia de
contacto en un campo eléctrico alterno, que tuviese una estructura
sencilla, preferentemente que fuese transparente, que pudiese ser
aplicado sobre un artículo de seguridad por medio de un
procedimiento sencillo y que pudiese integrar, de manera sencilla,
otro nivel de seguridad.
Otra tarea consistía en proporcionar una tinta
de impresión para la obtención de un elemento de seguridad de este
tipo.
Por otra parte, una tarea adicional de la
presente invención consistía en proporcionar una mezcla de
pigmentos, que pudiese ser empleada para una tinta de impresión
para la fabricación de un elemento de seguridad con las propiedades
que han sido citadas precedentemente.
Por último, la tarea de la presente invención
consistía, así mismo, en proporcionar un artículo de seguridad, que
abarcase un elemento de seguridad, que presentase una elevada
intensidad electroluminiscente bajo excitación, en ausencia de
contacto, por medio de un campo eléctrico alterno.
La tarea, de conformidad con la invención, se
resuelve con ayuda de un elemento de seguridad, que puede ser
mecánicamente leído, para artículos de seguridad, de conformidad con
la reivindicación 1.
Por otra parte, se resuelve la tarea de
conformidad con la invención por medio de una tinta de impresión
para la fabricación de un elemento de seguridad, que contiene, al
menos, una substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes así como un pigmento transparente, conductor de
la electricidad.
La tarea, de conformidad con la invención, se
resuelve, así mismo, por medio de un artículo de seguridad, que
contiene un material de soporte con una o con varias capas y, al
menos, un elemento de seguridad, que puede ser mecánicamente leído,
que está dispuesto sobre o en el interior de una capa del material
de soporte, cuyo elemento tiene la composición que ha sido descrita
precedentemente.
En el sentido de la invención se entenderá por
artículos de seguridad los documentos de titularidad tales como los
billetes de banco, los cheques, las tarjetas de crédito, las
acciones, los pasaportes, los documentos de identificación, los
carnets de conducir, las tarjetas de acceso, los vales, las
etiquetas, los materiales para el envasado, los sellos y similares,
así como también, sin embargo, los objetos de uso cotidiano, que
deban ser asegurados, tales como, por ejemplo las prendas de vestir,
los zapatos, los artículos domésticos, los artículos electrónicos
domésticos y similares, aplicándose el elemento de seguridad, de
conformidad con la invención, directamente sobre el objeto.
El elemento de seguridad, de conformidad con la
invención, contiene, al menos, una substancia en forma de
partículas con propiedades electroluminiscentes así como un pigmento
transparente, conductor de la electricidad.
Las substancias con propiedades
electroluminiscentes están constituidas, por regla general, por
materiales en forma de partículas, que contienen compuestos
inorgánicos de los grupos II y VI del Sistema Periódico, por
ejemplo el ZnS o el CdS, que están dopados o que están activados con
metales tales como el Cu, el Mn o la Ag. De igual modo, pueden ser
empleadas substancias luminiscentes, en forma de partículas,
preponderantemente a base de silicatos, de aluminatos, de fosfatos,
de wolframatos, de germanatos, de boratos, etc., que estén
activados con Mn, con Sr o con tierras raras, de manera especial
substancias a base de Zn_{2}SiO_{4}:Mn o incluso polímeros
orgánicos en forma de partículas o mezclas formadas por los
compuestos que han sido citados precedentemente.
Estas substancias emiten, tras excitación, en un
campo eléctrico alterno, una irradiación visible. De manera
preferente, la emisión se lleva a cabo de luz visible solo o, de
manera preponderante, por medio de la excitación en un campo
eléctrico alterno y, en menor medida, también por medio de la
excitación en el intervalo del espectro ultravioleta o
infrarrojo.
De manera ventajosa, las partículas se presentan
en forma de compuestos microencapsulados. Como materiales para la
capa de recubrimiento son adecuados, de una manera especialmente
buena, los polímeros o incluso diversos óxidos metálicos. Estos
materiales protegen a las substancias electroluminiscentes contra
diversos efectos medioambientales, por ejemplo contra los
componentes húmedos de la tinta de impresión, que podrían provocar,
por medio de un efecto a largo plazo, una descomposición de las
substancias electroluminiscentes. Por otra parte, puede aumentarse
la estabilidad al envejecimiento de las substancias
electroluminiscentes o puede modificarse su emisión de luz por
medio de capas filtrantes.
Los tamaños de las partículas elementales de las
partículas se eligen de tal manera, que sean adecuados para la
transformación en la industria de la impresión y, especialmente,
para la impresión en huecograbado. Con esta finalidad entran en
consideración, de manera preferente, tamaños medios de las
partículas elementales situados en el intervalo comprendido entre
aproximadamente 0,2 y aproximadamente 100 \mum, de manera
preferente situados en el intervalo comprendido entre 1 y 50 \mum
y, de manera especialmente preferente, situados en el intervalo
comprendido entre 2 y 30 \mum.
Con objeto de asegurar que no tenga lugar una
excitación de la luminiscencia en el intervalo del espectro
ultravioleta, pueden aplicarse adicionalmente también capas
filtrantes de los UV sobre la superficie de las partículas
electroluminiscentes.
De igual modo, es posible dotar a las
substancias en forma de partículas, electroluminiscentes, con
colorantes inorgánicos o con colorantes orgánicos de tal manera,
que se desplacen las bandas de reflexión o bien las bandas de
absorción de estas substancias. De este modo es posible ampliar
sensiblemente la paleta de las tonalidades de color, disponibles,
para la emisión de la luz puesto que los materiales de base,
originalmente empleados, únicamente emiten un reducido número de
tonalidades de color.
Estas substancias en forma de partículas,
electroluminiscentes, se emplean individualmente o en mezcla
constituida por dos o varias substancias diferentes. Cuando se
utilicen substancias diferentes, será ventajoso que éstas emitan
una irradiación con colorido diferente.
Como pigmentos transparentes, conductores de la
electricidad, se emplean aquellos pigmentos, que presenten, al
menos, una capa transparente, conductora de la electricidad.
De manera preferente se emplean aquellos
pigmentos, que presenten al menos una capa transparente, conductora
de la electricidad, sobre un substrato, que se elige entre el grupo
constituido por el TiO_{2}, las micas sintéticas o naturales,
otros silicatos estratificados, el vidrio, el SiO_{2} y/o el
Al_{2}O_{3}.
En este caso es especialmente preferente que los
substratos citados tengan forma de plaquetas. Sin embargo, es
adecuado también, en principio, el empleo de pigmentos, que
presenten al menos una capa transparente, conductora de la
electricidad, sobre un substrato que no presente forma de plaquetas,
constituido por los materiales que han sido citados
precedentemente. De igual modo, son adecuados los pigmentos
transparentes, que estén constituidos por un material conductor de
la electricidad. Es especialmente ventajoso que los pigmentos
conductores de la electricidad presenten tanto en sección
transversal así como, también, en el eje longitudinal, formas
ligeramente redondeadas, sin esquinas, ni con cantos vivos, ni con
puntas sobresalientes. El empleo de los pigmentos, que no presentan
forma de plaquetas, está limitado simplemente por las propiedades de
aplicación en el elemento de seguridad, de conformidad con la
invención.
La capa conductora de la electricidad, o el
material conductor de la electricidad, abarca, por regla general,
uno o varios óxidos metálicos dopados, conductores de la
electricidad, tales como por ejemplo el óxido de estaño, el óxido
de cinc, el óxido de indio o el óxido de titanio, que están dopados
con galio, con aluminio, con indio, con talio, con germanio, con
estaño, con fósforo, con arsénico, con antimonio, con selenio, con
teluro y/o con flúor.
Los pigmentos transparentes, conductores de la
electricidad, que han sido citados precedentemente, pueden
presentar, en tanto en cuanto están presentes en el substrato, una o
varias capas adicionales por encima y/o por debajo de la capa
conductora de la electricidad. Estas capas pueden contener óxidos
metálicos, hidratos de óxidos metálicos, subóxidos metálicos,
fluoruros metálicos, nitruros metálicos, oxinitruros metálicos o
mezclas de estos materiales.
Por medio de la aplicación superficial de estas
capas adicionales pueden adaptarse las propiedades cromáticas de
los pigmentos a las exigencias del usuario, de manera especial
cuando las capas adicionales deban encontrarse por debajo de la
capa conductora de la electricidad. Por medio de la aplicación
superficial de capas adicionales por encima de la capa conductora
de la electricidad, puede adaptarse específicamente la
conductibilidad a las exigencias de la utilización.
Se ha observado que es completamente ventajoso,
por ejemplo, que se encuentre una capa dieléctrica por encima de la
capa conductora de la electricidad, que impida un contacto físico
directo de las capas conductoras de la electricidad cuando se
produzca un contacto físico mutuo de los pigmentos conductores de la
electricidad en el elemento de seguridad, de conformidad con la
invención.
Como material, especialmente preferente, para un
pigmento transparente, conductor de la electricidad, se emplea una
mica recubierta con, al menos, una capa de óxido metálico conductora
de la electricidad. En este caso es especialmente preferente un
pigmento de mica, que esté recubierto con una capa constituida por
óxido de estaño dopado con antimonio, un pigmento de mica, que esté
recubierto con una capa de óxido de titanio, con una capa de óxido
de silicio y con una capa de óxido de estaño dopada con antimonio, o
un pigmento de mica, que esté recubierto con una capa de óxido de
estaño, dopado con antimonio y otra capa de óxido metálico,
especialmente una capa de óxido de titanio.
Los pigmentos de este tipo son ofrecidos en el
comercio bajo la denominación Minatec® por la firma Merck KGaA.
El pigmento transparente, conductor de la
electricidad, en el elemento de seguridad, de conformidad con la
invención, debe presentar una transparencia suficientemente elevada
al mismo tiempo que debe presentar una elevada conductibilidad
eléctrica. Por este motivo, es necesario que el diámetro de las
partículas elementales del pigmento se encuentre situado en el
intervalo comprendido entre 1 y 500 \mum, de manera preferente en
el intervalo comprendido entre 2 y 100 \mum y, de manera
especialmente preferente, en el intervalo comprendido entre 5 y 70
\mum. Es preferente una distribución acotada del tamaño de las
partículas elementales.
La relación de aspecto, es decir la relación
entre el diámetro medio y el espesor medio de los pigmentos, en el
caso de los pigmentos en forma de plaquetas, conductores de la
electricidad, toma un valor de 2:1 como mínimo, de manera
preferente, sin embargo, toma un valor de 10:1 como mínimo y, de
manera especialmente preferente, toma un valor de 100:1.
Los pigmentos en forma de plaquetas, conductores
de la electricidad, con la composición que ha sido descrita
precedentemente, se han revelado como especialmente transparentes
con una elevada conductibilidad, cuya superficie media de grano,
ponderada en número, F_{50} sea mayor o igual que 150
\mum^{2}, de manera especial sea mayor o igual que 200
\mum^{2}. Estos pigmentos presentan propiedades aún más
ventajosas cuando la proporción ponderada en número de los
pigmentos con una superficie de grano menor que 80 \mum^{2} sea
menor o igual que el 33% y, de manera preferente, sea menor que el
25%, referido a los pigmentos transparentes, conductores de la
electricidad. Sin embargo, se obtiene una transparencia, todavía
mejor, cuando la proporción ponderada en número de los pigmentos
con una superficie de grano menor que 40 \mum^{2} sea menor o
igual que el 15% y, de manera preferente, cuando sea menor o igual
que el 10%, referido a los pigmentos transparentes, conductores de
la electricidad. La disminución de la proporción de finos conduce a
una disminución de la difracción de la luz y, por lo tanto, a la
opacidad del elemento de seguridad, de conformidad con la
invención.
Se entenderá por superficie de grano el valor
para el tamaño de la superficie principal de las plaquetas,
concretamente la superficie con el eje más largo.
Los controles de la proporción de finos se
llevan a cabo, por ejemplo, con ayuda de la medición bajo el
microscopio y el cómputo de las partículas medidas. Esto puede
llevarse a cabo a simple vista, en caso dado, de manera
simplificada por medio de la comparación de las muestras frente a
patrones computados o de manera automática con ayuda de una
videocámara y de un programa de ordenador automático adecuado para
la evaluación de imágenes. Tales sistemas automáticos de evaluación
para el análisis del tamaño de grano son conocidos por el técnico
en la materia y pueden ser adquiridos en el comercio. Para un
análisis estadístico seguro del tamaño de grano deberían medirse al
menos 1.000 y, de manera preferente, 2.000 partículas o un número
mayor de las mismas.
El pigmento transparente, conductor de la
electricidad, puede ser empleado en el elemento de seguridad, de
conformidad con la invención, individualmente o en forma de mezcla
formada por dos o por varios pigmentos diferentes. En este caso la
diferencia puede consistir tanto en el empleo de pigmentos
constituidos por materiales diferentes, con formas diferentes y/o
con diferente coloración. Únicamente debe garantizarse la
transparencia óptica del material.
Con objeto de conseguir una buena posibilidad de
lectura mecánica con una intensidad de electroluminiscencia
suficientemente elevada es esencial que estén presentes en el
elemento de seguridad, de la presente invención, tanto substancias
con propiedades electroluminiscentes así como, también, pigmentos
transparentes, conductores de la electricidad, puesto que la
presencia de estos últimos provoca un aumento de la intensidad de la
electroluminiscencia en las primeras y, de este modo, se genera una
posibilidad de lectura mecánica.
Cuando el elemento de seguridad, de conformidad
con la invención, deba presentar otro nivel de seguridad, además de
la electroluminiscencia, que puede ser mecánicamente leída, podrá
contener adicionalmente también, al menos, un pigmento de efecto en
forma de plaquetas y/o un pigmento colorante orgánico o un pigmento
colorante inorgánico.
Se denominan pigmentos de efecto en forma de
plaquetas a los pigmentos de brillo nacarado en forma de plaquetas,
a los pigmentos de interferencia preponderantemente transparentes o
semitransparentes, así como los pigmentos de efecto metálicos.
También pertenecen a éstos los pigmentos de cristal líquido,
denominados LCP (Liquid Crystal Pigments), o plaquetas polímeras
estructuradas, que se denominan pigmentos holográficos. Estos
pigmentos en forma de plaquetas están constituidos por una o varias
capas formadas por materiales en caso dado diferentes.
Los pigmentos de brillo nacarado están
constituidos por plaquetas transparentes con un elevado índice de
refracción y presentan un brillo nacarado característico en
orientación paralela por medio de reflexión múltiple. Aquellos
pigmentos de brillo nacarado, que presenten además también colores
de interferencia, son denominados pigmentos de interferencia.
Aún cuando sean adecuados en principio también
los pigmentos de brillo nacarado clásicos tales como las plaquetas
de TiO_{2}, el carbonato básico de plomo, los pigmentos de BiOCl o
los pigmentos de nácar, se emplearán como pigmentos de efecto, en
forma de plaquetas, en el sentido de la invención, de manera
preferente los pigmentos de interferencia o los pigmentos de efecto
metálico, que presenten sobre un soporte inorgánico, en forma de
plaquetas, al menos, un recubrimiento constituido por un metal, por
un óxido metálico, por un hidrato de óxido metálico o por sus
mezclas, por un óxido mixto metálico, por un subóxido metálico, por
un oxinitruro metálico, por un fluoruro metálico, por BiOCl o por
un polímero. Los pigmentos de efecto metálico presentan, de manera
preferente, al menos una capa metálica. El soporte inorgánico, en
forma de plaquetas, está constituido, de manera preferente, por
mica natural o sintética, por caolín o por otros silicatos
estratificados, por vidrio, por SiO_{2}, por TiO_{2}, por
Al_{2}O_{3}, por Fe_{2}O_{3}, por plaquetas polímeras, por
plaquetas de grafito o está constituido por plaquetas metálicas,
tales como, por ejemplo, de aluminio, de titanio, de bronce, de
plata, de cobre, de oro, de acero o de diversas aleaciones
metálicas.
Los soportes especialmente preferentes están
constituidos por mica, por vidrio, por grafito, por SiO_{2}, por
TiO_{2} y por Al_{2}O_{3} o por sus mezclas.
El tamaño de estos substratos no es crítico en
sí mismo. Los substratos presentan, por regla general, un espesor
comprendido entre 0,01 y 5 \mum, de manera especial comprendido
entre 0,05 y 4,5 \mum. La extensión a lo largo o bien a lo ancho
está comprendida, de manera usual, entre 1 y 250 \mum, de manera
preferente entre 2 y 200 \mum y, de manera especial, entre 2 y
100 \mum. Por regla general estos substratos tienen una relación
de aspecto (relación entre el diámetro medio y el espesor medio de
las partículas) comprendido entre 2:1 y 25.000:1 y, de manera
especial, comprendida entre 3:1 y 2.000:1.
De manera preferente un recubrimiento, aplicado
superficialmente sobre el soporte, está constituido por metales,
por óxidos metálicos, por óxidos mixtos metálicos, por subóxidos
metálicos o por fluoruros metálicos y, de manera especial, está
constituido por un óxido metálico incoloro o coloreado, elegido
entre el TiO_{2}, los subóxidos de titanio, los oxinitruros de
titanio, el Fe_{2}O_{3}, el Fe_{3}O_{4}, el SnO_{2}, el
Sb_{2}O_{3}, el SiO_{2}, el Al_{2}O_{3}, el ZrO_{2}, el
B_{2}O_{3}, el Cr_{2}O_{3}, el ZnO, el CuO, el NiO o sus
mezclas. Los recubrimientos metálicos están constituidos de manera
preferente por aluminio, por titanio, por cromo, por níquel, por
plata, por cinc, por molibdeno, por tántalo, por wolframio, por
paladio, por cobre, por oro, por platino o por aleaciones que los
contengan.
Como fluoruro metálico es utilizado de manera
preferente el MgF_{2}.
Como pigmentos de efecto, en forma de plaquetas,
son empleados de manera especialmente preferente los pigmentos de
efecto con capas múltiples. Estos presentan sobre un soporte,
preferentemente no metálico, en forma de plaquetas, varias capas,
que están constituidas de manera preferente por los materiales que
han sido citados precedentemente y que presentan índices de
refracción diferentes de tal manera, que se encuentren
respectivamente, al menos, dos capas con índice de refracción
diferente alternativamente sobre el soporte, diferenciándose los
índices de refracción en las capas individuales en 0,1 como mínimo
y, de manera preferente, en 0,3 como mínimo. En este caso las
capas, que se encuentran sobre el soporte, pueden ser tanto casi
transparentes así como, también, pueden estar coloreadas o pueden
ser semitransparentes.
De la misma manera pueden ser empleados los
denominados LCPs, que están constituidos por cristales líquidos
reticulados, orientados, colestéricos, o bien pueden ser empleadas
también plaquetas polímeras estructuradas que se denominan
pigmentos holográficos a título de pigmentos de efecto en forma de
plaquetas.
Los pigmentos de efecto, en forma de plaquetas,
que han sido descritos precedentemente, pueden estar presentes en
el elemento de seguridad, de conformidad con la presente invención,
de manera individual o en mezcla.
Los pigmentos de efecto, en forma de plaquetas,
empleados de conformidad con la invención, son preferentemente
transparentes o semitransparentes, es decir que transmiten al menos
el 10% de la luz incidente. Tales pigmentos de efecto, en forma de
plaquetas, se emplean de manera preferente puesto que su
transparencia contribuye en un artículo de seguridad, que presente
un elemento de seguridad de conformidad con la presente invención,
a una gran multiplicidad de posibles colores posteriores o de
colores de fondo y, al mismo tiempo, no perjudican la intensidad de
la emisión de luz generada por electroluminiscencia.
Sin embargo es ventajoso, en determinadas formas
de realización de la presente invención, que sea empleado un
pigmento de efecto, en forma de plaquetas, que presente, al menos,
una capa metálica.
En una forma especialmente preferente de
realización de la presente invención es empleado un pigmento de
efecto, en forma de plaquetas, que deja una impresión variable de
color y/o de luminosidad, que puede ser apreciada a simple vista,
bajo diversos ángulos de iluminación y/o de observación. En el caso
de las impresiones de color diferentes, esta propiedad se denomina
matizado del color. De manera especial, aquellos pigmentos que
presenten un matizado del color, generan en los elementos de
seguridad, fabricados con los mismos, impresiones de color y de
brillo que no pueden ser copiadas, que pueden ser apreciadas
perfectamente a simple vista sin medios auxiliares. Así mismo, se
dice que tales pigmentos son ópticamente variables.
Los pigmentos de efecto, en forma de plaquetas,
ópticamente variables, en el sentido de la invención, presentan, de
manera preferente, bajo, al menos, dos ángulos diferentes de
iluminación o de observación, al menos dos y, como máximo, cuatro,
sin embargo de manera preferente presentan bajo dos ángulos
diferentes de iluminación o de observación presentan dos o bajo
tres ángulos diferentes de iluminación o de observación presentan
tres colores discretos que pueden ser diferenciados de una manera
ópticamente clara. De manera preferente están presentes sin embargo
únicamente las tonalidades de color discretas y no están presentes
niveles intermedios, es decir que puede reconocerse un claro cambio
desde un color hasta otro color cuando se hace bascular el elemento
de seguridad, que contiene el pigmento ópticamente variable. Esta
propiedad facilita al observador, por un lado, el reconocimiento
del elemento de seguridad como tal y dificulta, al mismo tiempo, la
posibilidad de que sea copiada esta característica puesto que, en
las copiadoras de color usuales en el comercio, no pueden ser
copiados ni reproducidos los efectos de matizado del color.
Sin embargo, pueden ser empleados evidentemente
también pigmentos de efecto en forma de plaquetas, ópticamente
variables, que presenten por basculamiento un desarrollo de color a
través de ángulos diferentes de iluminación y/o de observación, es
decir que presenten muchas tonalidades de color diferentes, tales
como, por ejemplo, el brillo nacarado típico. También estas
variaciones de difusas de color pueden ser perfectamente apreciadas
por el ojo humano.
Con el fin de poder desarrollar su efecto óptico
completo, es ventajoso que los pigmentos de efecto, en forma de
plaquetas, empleados de conformidad con la invención, se presenten
en el elemento de seguridad, que los contiene, en forma orientada,
es decir que estén orientados casi de forma paralela con respecto a
la superficie del artículo de seguridad, que está dotada con el
elemento de seguridad. Una orientación de este tipo se lleva a
cabo, por regla general, ya esencialmente por medio de los
procedimientos usualmente empleados para la aplicación superficial
del elemento de seguridad, tales como, por ejemplo, las tintas de
impresión usuales.
Como pigmentos de efecto, en forma de plaquetas,
pueden ser empleados, por ejemplo, los pigmentos de interferencia
que pueden ser adquiridos en el comercio, que son ofrecidos bajo las
denominaciones Iriodin®, Colorstream®, Xirallic®, Lustrepak®,
Colorcrypt®, Colorcode® y Securalic® por la firma Merck KGaA,
Mearlin® de la firma Mearl, pigmentos de efecto metálico de la
firma Eckhard así como pigmentos de efecto goniocromáticos
(ópticamente variables) tales como, por ejemplo, Variochrom® de la
firma BASF, Chromafflair® de la firma Flex Products Inc., Helicone®
de la firma Wacker o pigmentos holográficos de la firma Spectratec
así como otros pigmentos equivalentes que pueden ser adquiridos en
el comercio. Sin embargo esta enumeración tiene únicamente un
carácter ejemplificativo y no debe ser considerada como
limitativa.
Como pigmentos de color inorgánicos son
adecuados todos los pigmentos blancos, de color y negros
transparentes y de cobertura, usuales, tales como por ejemplo el
azul de Berlín, el vanadato de bismuto, la goetita, la magnetita,
la hematita, el óxido de cromo, el hidróxido de cromo, el aluminato
de cobalto, el ultramarino, los óxidos mixtos de
cromo-hierro, las espinelas tales como el azul de
Thenards, los sulfuros y seleniuros de cadmio, los pigmentos de
cromato o el hollín, mientras que como pigmentos de color orgánicos
deben citarse de manera especial las quinacridonas, los
bencimidazoles, la ftalocianina de cobre, los pigmentos azoicos,
las perinonas, las antantronas, otras ftalocianinas, las
antraquinonas, el índigo, el tioíndigo y sus derivados, o el rojo
carmín. En general pueden ser empleados todos los pigmentos de
color, orgánicos o inorgánicos usuales, especialmente en el sector
de la impresión. De igual modo, pueden ser empleados pigmentos para
apantallar contra la irradiación ultravioleta, que absorban la luz
UV. Entre éstos pueden citarse, únicamente con carácter
ejemplificativo, el dióxido de titanio y el óxido de cinc.
El tamaño de las partículas elementales de los
pigmentos de color, inorgánicos y orgánicos, no está limitado, sin
embargo debe adaptarse a las exigencias de la aplicación del
elemento de seguridad o en un artículo de seguridad, por ejemplo en
una tinta de impresión.
El elemento de seguridad, de conformidad con la
invención, se aplica superficialmente en toda la superficie o de
manera parcial sobre el artículo de seguridad.
En la variante más sencilla esto se lleva a cabo
con ayuda de una tinta de impresión en un procedimiento de
impresión usual.
Por lo tanto, constituye un objeto de la
presente invención también una tinta de impresión para la
fabricación de un elemento de seguridad, que contenga, al menos,
una substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes así como un pigmento transparente, conductor de
la electricidad.
Como substancias en forma de partículas con
propiedades electroluminiscentes y como pigmentos transparentes,
conductores de la electricidad, entran en consideración los
materiales que ya han sido descritos precedentemente.
Los pigmentos y las partículas que han sido
citados se presentan en las tintas de impresión, de conformidad con
la invención, en una concentración adecuada tal que sea posible sin
problemas una impresión de la tinta. De este modo, la concentración
de la substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes en la tinta de impresión se encuentra situada
entre aproximadamente un 0,01 y un 20% en peso, de manera preferente
entre un 1 y un 10 y, de manera especialmente preferente, entre un
2 y un 8% en peso, referido a la tinta de impresión. Por el
contrario, el pigmento transparente, conductor de la electricidad,
se presenta en la tinta de impresión, en general, en una
concentración comprendida entre aproximadamente un 0,01 y
aproximadamente un 20% en peso, de manera preferente comprendida
entre un 1 y un 10% en peso y, de manera especialmente preferente,
comprendida entre un 2 y un 8% en peso, referido a la tinta de
impresión.
\newpage
En el caso en que el elemento de seguridad, de
conformidad con la invención, deba contener también pigmentos de
efecto, en forma de plaquetas, y/o pigmentos de color orgánicos o
inorgánicos, éstos están contenidos en la tinta de impresión de
conformidad con la presente invención en una concentración
comprendida entre aproximadamente un 0,01 y aproximadamente un 40%
en peso, de manera preferente entre un 2 y un 20% en peso y, de
manera especialmente preferente, entre un 5 y un 15% en peso,
referido a la tinta de impresión.
Los pigmentos y las partículas, que han sido
citados, pueden ser aportados a las tintas de impresión de manera
individual o en mezcla. Esto puede llevarse a cabo en forma de
pigmentos pulverulentos y de partículas.
De manera preferente, los pigmentos y las
partículas, que han sido citados precedentemente, son introducidos
en las tintas de impresión, de conformidad con la invención, de
manera individual o en forma de una mezcla, que está constituida
por, al menos, dos tipos diferentes de los mismos, en forma de
preparaciones de pigmentos de libre fluencia o de preparados en
seco. Estas tintas de impresión contienen, además de los componentes
del pigmento, al menos, también un agente aglutinante adecuado. De
este modo, puede prepararse, por ejemplo, una preparación de
pigmento o un preparado en seco a partir de una mezcla constituida
por una substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes y a partir de un pigmento transparente,
conductor de la electricidad, al que se le pueden mezclar, a
elección, también uno o varios pigmentos de efecto y/o pigmentos de
color. De la misma manera son posibles preparaciones individuales u
otras combinaciones. Se entenderá por preparaciones de pigmento de
libre fluencia, de manera especial, aquellas pastas o aquellos
empastes, que pueden contener, además de los pigmentos citados,
también agentes aglutinantes, disolventes y, de manera opcional,
uno o varios aditivos. Los preparados en seco que han sido citados
contienen, por regla general, los mismos aditivos, sin embargo
tienen un contenido en disolventes reducido al máximo. Sin embargo,
son considerados como preparados en seco también aquellos
preparados que contengan desde 0 hasta un 8% en peso, de manera
preferente desde un 2 hasta un 8% en peso y, de manera especial,
desde un 3 hasta un 6% en peso de agua y/o de un disolvente o de
una mezcla de disolventes. Estos preparados en seco se presentan, de
manera preferente, en forma de pequeñas perlas, de briquetas, de
pastillas, de granulados, de obleas, de barretas o se presentan en
formas similares y presentan, por regla general, tamaños de las
partículas elementales comprendidos entre aproximadamente 0,2 y 80
mm. Tales preparaciones de pigmentos de libre fluencia y preparados
en seco facilitan el transporte, el almacenamiento así como la
incorporación homogénea de los pigmentos en las tintas de impresión,
impiden una disgregación de los pigmentos y de los otros
componentes y favorecen un buen comportamiento a la redispersión de
las tintas de impresión.
Además de los componentes de los pigmentos, las
tintas de impresión, de conformidad con la invención, contienen uno
o varios agentes aglutinantes adecuados y, de manera opcional, otros
aditivos tales como disolventes, promotores de la adherencia,
auxiliares de la dispersión, aceleradores del secado,
fotoiniciadores y similares, que son usuales en las tintas de
impresión. Es evidente que estos agentes aglutinantes y que estos
aditivos deben ser adaptados a las tintas de impresión que deben
ser empleadas y que las tintas de impresión deben presentar una
viscosidad apropiada.
En este caso debe tenerse en consideración que
únicamente sean elegidos aquellos agentes aglutinantes y aquellos
aditivos, que esencialmente no aumenten la conductibilidad eléctrica
en el elemento de seguridad fabricado con la tinta de impresión de
tal manera, que se impida la formación de una conductibilidad
continua en el elemento de seguridad. De igual manera, la
concentración del pigmento transparente, conductor de la
electricidad, debe ser elegida dentro de los límites que han sido
citados precedentemente de tal manera, que no resulte una
conductibilidad libre en el elemento de seguridad.
Como procedimientos de impresión son adecuados,
en principio, todos aquellos procedimientos de impresión conocidos
y usuales para la fabricación de artículos de seguridad, tales como,
por ejemplo, la impresión Offset, la impresión por tipografía, el
revestimiento Offset, la flexografía, la serigrafía, la impresión
por termosublimación, la impresión por huecograbado, de manera
especial el fotohuecograbado y la impresión en huecograbado
matizada, el procedimiento denominado con sobreimpresión de barniz
(overprint varnish), así como todos los procedimientos de impresión
en ausencia de contacto físico. Sin embargo, la tinta de impresión
de conformidad con la invención es empleada de manera especialmente
preferente en el procedimiento de serigrafía.
Sin embargo, pueden ser empleados también otros
procedimientos de recubrimiento tales como, por ejemplo, la
aplicación con rasqueta, la pintura, el sellado, los procedimientos
de colada, los procedimientos de barnizado, los procedimientos en
cadena, los procedimientos de aplicación por medio de rodillos o por
medio de trama o la aplicación por medio de chorro de aire
dosificador.
El elemento de seguridad, de conformidad con la
presente invención, puede presentarse así mismo en forma de una
capa polímera, que esté presente en toda la superficie o que esté
presente parcialmente sobre o en un artículo de seguridad.
Otra forma de realización preferente de la
invención consiste, por lo tanto, en una capa polímera, que
representa al elemento de seguridad de conformidad con la invención
y que se encuentra sobre o en un artículo de seguridad. Esta capa
polímera contiene, al menos, una substancia en forma de partículas
con propiedades electroluminiscentes así como un pigmento
transparente, conductor de la electricidad. En una forma preferente
de realización, la capa polímera contiene, así mismo, al menos un
pigmento de efecto en forma de plaquetas y/o, al menos, un pigmento
de color orgánico o inorgánico.
La capa polímera puede estar constituida, por
ejemplo, por una lámina sobreforrada, laminada o pegada en toda la
superficie sobre un artículo de seguridad o puede estar constituida,
por ejemplo, por una lámina coextruida con otras láminas polímeras
(con o sin elementos de seguridad). De igual modo, son adecuadas
placas rígidas constituidas por materiales polímeros, que contengan
tanto pigmentos transparentes, conductores de la electricidad, así
como, también, substancias en forma de partículas,
electroluminiscentes, y que estén unidas con otros materiales en
forma de capa, en caso dado portadores de información, de manera
tradicional, por ejemplo, por medio de un pegado. Estas láminas o
placas pueden encontrarse tanto sobre la superficie de un artículo
de seguridad así como, también, en una capa intermedia, que esté
rodeada por ambos lados por otras capas polímeras. Sin embargo,
éstas pueden formar también per se la base, es decir el
material de soporte de un artículo de seguridad.
En este caso no constituye una limitación el
espesor de las capas polímeras, el material polímero, la
flexibilidad así como el tipo de la unión de estas capas con otras
capas del elemento de seguridad en tanto en cuanto pueda leerse
mecánicamente la característica electroluminiscente y puedan
reconocerse y evaluarse claramente los efectos de color y/o los
efectos de brillo generados, en caso dado, por medio de los
pigmentos de efecto, en forma de plaquetas, o por medio de los
pigmentos de color inorgánicos y/u orgánicos, así mismo
aportados.
La capa polímera puede disponerse de igual modo,
en parte, sobre o en un documento de titularidad. En este caso es
adecuada, como ocurre en la impresión, cualquier forma imaginable en
tanto en cuanto puedan reconocerse o bien puedan leerse
mecánicamente claramente todavía la electroluminiscencia y, en caso
dado, los efectos de color y de brillo adicionales. Para la
impresión entran en consideración todas las formas ya indicadas. En
este caso, es preferente la aplicación superficial o la
incorporación de una capa polímera, en forma de tira, sobre o en el
documento de titularidad. Cuando la capa polímera sea aplicada
superficialmente sobre un objeto de uso diario, que deba ser
asegurado, ésta se encontrará, de manera preferente, así mismo,
parcialmente sobre su superficie por motivos prácticos y
estéticos.
La forma en que sea parcialmente aplicada
superficialmente o incorporada en el artículo de seguridad no debe
ser considerada limitativa. En este caso, pueden ser citados, a modo
de ejemplo, el pegado, el forrado, la laminación u otros tipos de
unión usuales para los materiales polímeros en forma de capa con
otros materiales. Los otros materiales en forma de capa están
constituidos, de manera preferente, por papeles de diversos tipos o
por materiales polímeros, sin embargo también pueden ser materiales
textiles o metales, etc.
Cuando el elemento de seguridad, de conformidad
con la invención, esté constituido por una capa polímera, el
elemento de seguridad en forma de capa polímera presentará dos
superficies situadas entre sí, de forma esencialmente paralela, y
contendrá en la capa polímera, al menos, una substancia en forma de
partículas con propiedades electroluminiscentes, un pigmento
transparente, conductor de la electricidad, así como, al menos, un
polímero.
La concentración de la substancia en forma de
partículas, con propiedades electroluminiscentes, en el material
sintético polímero está comprendida entre aproximadamente un 0,05 y
un 15% en peso, de manera preferente está comprendida entre un 0,2
y un 10 y, de manera especialmente preferente, está comprendida
entre un 1 y un 8% en peso, referido al material sintético. El
pigmento transparente, conductor de la electricidad, está presente,
por el contrario, en general en una concentración comprendida entre
aproximadamente un 0,01 y aproximadamente un 30% en peso, de manera
preferente comprendida entre un 0,2 y un 15% en peso y, de manera
especialmente preferente, comprendida entre un 1 y un 8% en peso,
referido al material sintético.
En el caso en que el elemento de seguridad, de
conformidad con la invención, deba contener también pigmentos de
efecto en forma de plaquetas y/o en forma de pigmentos de color
orgánicos o inorgánicos, éstos estarán contenidos en la capa
polímera en una concentración comprendida entre aproximadamente un
0,01 y aproximadamente un 40% en peso, de manera preferente
comprendida entre un 0,1 y un 20% en peso y, de manera especialmente
preferente, comprendida entre un 1 y un 10% en peso, referido al
material sintético.
Los pigmentos y las partículas son incorporados
en esta masa polímera de base, de manera preferente en forma de
mezclas madre. Éstas contienen, además de los componentes del
pigmento, así mismo cantidades adecuadas de agentes aglutinantes,
de disolventes y, en caso dado, de otros productos auxiliares y
aditivos usuales.
En este caso, a título de polímeros pueden ser
empleados todos los materiales sintéticos termoplásticos, que
muestren un comportamiento inerte frente a las substancias
electroluminiscentes así como frente a los pigmentos de efecto en
forma de plaquetas, transparentes, conductores de la electricidad.
De manera especial, los polímeros no deben ser conductores de la
electricidad o no deben reforzar la conductibilidad eléctrica de la
capa polímera. En particular deben tomarse precauciones para que la
capa polímera como tal no sea directamente conductora de la
electricidad, aún cuando en la misma estén contenidos pigmentos
conductores de la electricidad.
De manera preferente, la capa polímera es
transparente. Por lo tanto se emplearán de manera preferente
polímeros transparentes. Esto se refiere, por ejemplo, al
poliestireno, al cloruro de polivinilo así como a sus polímeros
mixtos y a sus polímeros de injerto, al cloruro de polivinilideno y
al fluoruro de polivinilideno, a las poliamidas, poliolefinas, a
los ésteres de poliacrilo y a los ésteres de polivinilo, a los
poliuretanos termoplásticos, a los ésteres de celulosa y similares.
Estos pueden ser empleados de manera individual o en mezclas
adecuadas.
Por otra parte, la capa polímera puede contener,
adicionalmente, productos auxiliares y aditivos usuales tales como
los materiales de carga, los estabilizantes frente a los UV, los
inhibidores, los agentes protectores contra la llama, los agentes
lubrificantes, los plastificantes, los disolventes, los agentes
dispersantes y los colorantes o bien los pigmentos de color
orgánicos y/o inorgánicos, adicionales.
Las capas polímeras se preparan, de manera
preferente, por medio de diversos procedimientos adecuados tales
como la colada en forma de película, la centrifugación, los
procedimientos de extrusión, el calandrado o los procedimientos por
prensado, sin embargo se preparan, de manera especial, con ayuda de
procedimientos de extrusión o con ayuda de procedimientos para el
soplado de láminas. Con esta finalidad, se mezclan entre sí los
diversos materiales de partida y se transforman en instalaciones
adecuadas, conocidas en general, para proporcionar capas polímeras
en forma de láminas de diversos espesores o para dar placas
delgadas. En este caso, se orientan sobre la superficie del útil
los pigmentos en forma de plaquetas, que están contenidos en la masa
polímera (pigmentos de efecto y, en caso dado, también los
pigmentos conductores de la electricidad) y, por lo tanto, están
orientados en las capas polímeras formadas esencialmente de manera
paralela con respecto a las superficies de la capa polímera. Esta
orientación de los pigmentos queda reforzada adicionalmente por
medio de procesos de estiramiento y de tracción, en el caso del
soplado de láminas, o como etapas de trabajo dispuestas aguas abajo
de la extrusión.
Esta orientación queda fijada durante el
enfriamiento subsiguiente.
No se ha observado un comportamiento de
disgregación o de sedimentación de la mezcla de pigmentos empleada
en las capas polímeras.
Sin embargo, deben tomarse precauciones para que
no actúen fuerzas de cizalla demasiado elevadas sobre los
componentes del pigmento con objeto de evitar su destrucción.
Las substancias en forma de partículas,
electroluminiscentes, y los pigmentos transparentes, conductores de
la electricidad, pueden ser incorporados también en las masas en
bruto de papel o en las masas en brutos de materiales textiles en
lugar de serlo en el material polímero.
Un elemento de seguridad de este tipo se prepara
aportándose todos los materiales de base y los productos
auxiliares, además de los componentes citados, que sean usuales
especialmente para la fabricación del papel. No se producen
modificaciones en el desarrollo usual del procedimiento como
consecuencia de las substancias y de los pigmentos en forma de
partículas. Por el contrario, su concentración se elige de tal
manera, que puedan ser empleados todos los procedimientos usuales,
por ejemplo para la fabricación de papel. Estos procedimientos son
conocidos por el técnico en la materia y por lo tanto no necesitan
ser explicados aquí con mayor detalle. Sin embargo deben tomarse
precauciones, como ya se ha descrito precedentemente, para que los
pigmentos no sean dañados o destruidos en el procedimiento para la
fabricación de papeles y de materiales textiles y para que no se
presente en el papel o en el material textil formado una
conductibilidad eléctrica continua.
Es posible emplear un elemento de seguridad de
este tipo como material de soporte o bien como substrato para un
artículo de seguridad. Sin embargo puede unirse también con
materiales de substrato pigmentados de otro modo o pigmentados de
igual manera o con materiales de substrato no pigmentados.
El objeto de la presente invención está
constituido, así mismo, por un artículo de seguridad, que abarca un
material de soporte con una capa o con varias capas y, al menos, un
elemento de seguridad, que puede ser leído mecánicamente, que está
dispuesto sobre o en el interior de una capa del material de
soporte, conteniendo el elemento de seguridad al menos una
substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes así como un pigmento transparente, conductor
de la electricidad.
De manera opcional, pero preferente, el elemento
de seguridad, que puede ser mecánicamente leído, contiene, al
menos, un pigmento de efecto en forma de plaquetas y/o, al menos, un
pigmento de color orgánico o inorgánico.
Como material de soporte para el artículo de
seguridad, de conformidad con la invención, son adecuados todos los
tipos de papeles usuales, sin embargo de manera especial los papeles
de seguridad con pesos superficiales de hasta 200 g/m^{2}
inclusive, de manera preferente aquellos constituidos por fibras de
algodón, por materiales textiles, por materiales polímeros,
especialmente por materiales estratificados polímeros y por láminas
de cualquier tipo, así como por placas metálicas barnizadas o no
barnizadas, láminas metálicas y similares. De manera preferente son
empleados papeles de seguridad o láminas polímeras.
El artículo de seguridad, de conformidad con la
invención, está basado en un material de soporte con una capa o con
varias capas del tipo que ha sido citado precedentemente, pudiendo
estar constituidas las capas individuales por materiales del mismo
tipo o por materiales diferentes.
El elemento de seguridad está dispuesto en o
sobre una de estas capas.
Cuando el elemento de seguridad, de conformidad
con la invención, esté dispuesto sobre una capa del material de
soporte, entonces estará aplicado superficialmente en la misma, bien
en toda su superficie o bien de manera parcial.
Cuando esté presente como único elemento de
seguridad en un artículo de seguridad, este elemento de seguridad
estará aplicado sobre dicho artículo de seguridad, de manera
preferente, sobre toda su superficie. En este caso, se trata de
manera preferente de artículos de seguridad con un menor patrón de
seguridad, tales como, por ejemplo, los materiales de envasado, las
etiquetas, los sellos, las tarjetas de acceso y similares. Debe
considerarse también una aplicación sobre toda la superficie cuando
el elemento de seguridad, de conformidad con la invención, esté
presente sobre un lado del artículo de seguridad como único elemento
de seguridad. En el caso de los artículos de seguridad con un
elevado patrón de seguridad, tales como por ejemplo los billetes de
banco, yacen sin embargo, por regla general, varios elementos de
seguridad diferentes sobre cada uno de los lados del artículo de
seguridad. En este caso entra en consideración un recubrimiento
parcial con el elemento de seguridad de conformidad con la
invención. El elemento de seguridad se aplica superficialmente en
este caso en diversas formas, no limitadas, sobre el artículo de
seguridad, por ejemplo en forma de tiras, de puntos, de trazos, de
signos alfanuméricos, de representaciones de imágenes, etc. Esta
conformación está limitada solamente por el procedimiento de
aplicación y por la posibilidad de lectura mecánica de la
electroluminiscencia o bien de la posibilidad de reconocimiento
óptico del efecto generado por medio de los pigmentos de efecto y/o
de los pigmentos de color. Por lo tanto debería recubrirse una
superficie suficientemente grande del artículo de seguridad con el
elemento de seguridad, de conformidad con la invención, con objeto
de que puedan ser fácilmente reconocidos por el observador todos
los niveles de seguridad del elemento de seguridad o bien con objeto
de que puedan ser evaluados mecánicamente de una manera
inequívoca.
inequívoca.
Cuando el artículo de seguridad sea un objeto de
uso diario, tal como por ejemplo las prendas de vestir, los
zapatos, los artículos domésticos y similares, es adecuado, por
motivos prácticos, igualmente un recubrimiento en una parte de la
superficie, que no está limitada ni en cuanto a la forma ni en
cuanto al tamaño y que, de manera ventajosa, puede incorporarse en
la configuración óptica de los objetos de uso corriente.
Cuando el elemento de seguridad, de conformidad
con la invención, sea fabricado según un procedimiento de
impresión, éste contendrá los componentes del pigmento, que han sido
citados precedentemente, de manera evidente en una mayor
concentración que la que ha sido dada para las tintas de impresión
puesto que, tras el secado de las tintas de impresión, se minimiza
la proporción del disolvente.
Puede conseguirse un reforzamiento de los
efectos deseados tales como la variabilidad óptica o la coloración
ópticamente visible y las propiedades electroluminiscentes cuando se
aumente la concentración del pigmento en el artículo de seguridad,
de conformidad con la invención, por medio de aplicaciones múltiples
superpuestas de la tinta de impresión. En este caso es posible que
las diversas capas de impresión contengan pigmentos constituidos
respectivamente por todos los grupos o constituidos únicamente por
grupos individuales de entre los tres grupos que han sido citados
precedentemente. De este modo, una aplicación múltiple de tintas de
impresión, que contengan un pigmento transparente, conductor de la
electricidad, en forma de plaquetas, refuerza las propiedades
electroluminiscentes del elemento de seguridad.
Las propiedades cromáticas y/o de manera
preferente las propiedades ópticamente variables del elemento de
seguridad pueden quedar influenciadas por medio de la aplicación
superficial superpuesta de varias capas que contengan pigmentos de
color, pigmentos de efecto o bien, de manera preferente, que
contenga pigmentos ópticamente variables. En este caso, únicamente
al menos una capa debe contener tanto una substancia en forma de
partículas con propiedades electroluminiscentes así como, también,
un pigmento transparente, conductor de la electricidad.
De este modo es ventajoso, por ejemplo, que sea
aplicada superficialmente una capa de este tipo, que contenga,
además de la substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes y del pigmento transparente, conductor de la
electricidad, también un pigmento de efecto transparente, sobre una
capa que contenga un pigmento de efecto semitransparente o un
pigmento de efecto opaco.
De la misma manera, puede aplicarse
superficialmente sobre una capa, que contenga, además de la
substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes y del pigmento transparente, conductor de la
electricidad, un pigmento de efecto transparente o bien incluso un
pigmento de efecto opaco, una capa que contenga un pigmento de
efecto transparente. En ambos casos pueden conseguirse interesantes
efectos adicionales de color o reforzamientos del efecto original
de color y/o de brillo.
Evidentemente, se presentarán también las mismas
posibilidades de variación cuando el elemento de seguridad, de
conformidad con la invención, se presente en forma de una capa
polímera, que puede ser unida con otras capas polímeras o también
que puede ser impresa por la parte superior y/o por la parte
inferior.
Cuando se apliquen de manera superpuesta varias
capas que contengan pigmentos, conteniendo al menos una capa el
elemento de seguridad, de conformidad con la invención, la capa
situada por encima y/o situada por debajo puede presentar la misma
forma o puede presentar también una forma diferente que la del
elemento de seguridad, de conformidad con la invención.
De este modo, se presentan grandes posibilidades
de variación, especialmente en lo que se refiere a la configuración
ópticamente apreciable en cuanto a la forma y en cuanto al color. A
título de ejemplo, es posible un fondo aplicado en toda la
superficie, de color opaco y, en caso dado, ópticamente variable,
sobre el cual se eleva el elemento de seguridad, de conformidad con
la invención, con una configuración determinada. De la misma
manera, es posible que presenten la misma forma al menos dos capas
situadas de manera superpuesta y que estén dispuestas exactamente
una sobre la otra de tal manera, que sea visible únicamente en este
punto un reforzamiento del efecto óptico.
En el elemento de seguridad, de conformidad con
la presente invención, los componentes de los pigmentos que han
sido citados se encuentran en una distribución estadística.
En forma descriptiva, puede describirse la
disposición de los pigmentos como una estructura en forma de tejas
de los pigmentos transparentes, conductores de la electricidad, en
forma de plaquetas, que son empleados de manera preferente, con
partículas dispuestas de manera esparcida entre los mismos con
propiedades electroluminiscentes. Cuando se utilicen, de manera
adicional, pigmentos de efecto en forma de plaquetas, la mayoría de
los mismos tendrán propiedades dieléctricas igual que los pigmentos
de color así como los agentes aglutinantes y las masas polímeras de
base.
Para poder llevar a cabo la lectura mecánica de
la electroluminiscencia es necesario que la intensidad de luminosa
de las partículas sea suficientemente grande con objeto de que pueda
ser detectada por el dispositivo de lectura y pueda ser
interpretada de manera inequívoca.
Puede verse claramente que no se garantiza, en
función de la disposición en forma de tejas de los diversos
pigmentos en forma de plaquetas, que se encuentren sobre la
superficie del elemento de seguridad todas las partículas
electroluminiscentes. Por el contrario, una pluralidad de las mismas
queda cubierta por los pigmentos en forma de plaquetas. Un aumento
de la concentración de las partículas electroluminiscentes
conllevaría sin embargo inconvenientes para la ingeniería de la
transformación.
La transparencia de los pigmentos conductores de
la electricidad permite ahora que puedan ser vistas incluso las
partículas electroluminiscentes situadas por debajo, cuando éstas
presenten una intensidad de luminiscencia suficientemente elevada.
Así mismo, se ha revelado como especialmente ventajoso el empleo
tanto de pigmentos de efecto, transparentes o, al menos,
semitransparentes, en forma de plaquetas, así como, también, el
empleo de pigmentos transparentes, conductores de la electricidad,
en forma de plaquetas. Estos pigmentos no impiden la visibilidad de
los pigmentos electroluminiscentes situados por debajo de los
mismos.
Con el fin de poder detectar mecánicamente la
electroluminiscencia en un elemento de seguridad, de conformidad
con la invención, se dispone el artículo de seguridad, que presenta
el elemento de seguridad, en un campo eléctrico alterno. En
principio son adecuadas para la medición de la electroluminiscencia
en el elemento de seguridad, de conformidad con la invención, las
disposiciones o bien los aparato de verificación que han sido
descritos en la publicación DE 197 58 587 C2.
Las líneas de campo correspondientes al campo
eléctrico alterno atraviesan al elemento de seguridad, de
conformidad con la invención, y son desviadas por medio de los
pigmentos transparentes, en forma de plaquetas, conductores de la
electricidad de tal manera, que en parte se produce un reforzamiento
del campo eléctrico. Las ondas electromagnéticas, reforzadas de
este modo, conducen a una excitación acrecentada de las partículas
con propiedades electroluminiscentes y provocan en las mismas una
liberación reforzada de la irradiación luminiscente, que puede ser
detectada e interpretada de manera inequívoca por el dispositivo de
medición.
En principio, podría conseguirse también un
reforzamiento de la irradiación luminiscente de este tipo con
pigmentos no transparentes, conductores de la electricidad, por
ejemplo con pigmentos metálicos o con pigmentos, que contengan
capas metálicas. Sin embargo su impermeabilidad a la luz conduce
inevitablemente a que tengan que emplearse elevadas concentraciones
de pigmentos en lo que se refiere a las partículas
electroluminiscentes puesto que están cubiertas completamente las
partículas situadas por debajo de los pigmentos no transparentes.
Las concentraciones tan elevadas de pigmentos son
inconvenientes.
Por otra parte no son posibles combinaciones con
impresiones de color por la parte inferior, tal como se ha descrito
precedentemente, cuando se utilizan pigmentos opacos, conductores de
la electricidad. Por otra parte se ha puesto de manifiesto que los
elementos de seguridad, preparados con pigmentos opacos, conductores
de la electricidad, especialmente con aquellos con capas metálicas,
pierden su conductibilidad eléctrica cuando se producen
solicitaciones mecánicas subsiguientes del artículo de seguridad, ya
sea como consecuencia de las placas de impresión o, de manera
especial, como consecuencia de procedimientos usuales subsiguientes
de estampación (repujado -embossing-), aún cuando se mantengan sus
propiedades ópticas presentes también en caso dado. Ya no es
suficiente, entonces, la electroluminiscencia en el elemento de
seguridad para poder ser mecánicamente leído de manera
inequívoca.
Por lo tanto, ha sido totalmente sorprendente
que una combinación de pigmentos no transparentes, conductores de
la electricidad, especialmente aquellos con capas metálicas, que son
empleados en este caso como pigmentos de efecto, con pigmentos
transparentes, conductores de la electricidad, y con partículas
electroluminiscentes, de conformidad con la presente invención,
conduzca a elementos de seguridad, que presentan tanto las
propiedades ópticas de los pigmentos de efecto metálicos así como,
también, una electroluminiscencia suficientemente elevada, que
puede ser leída mecánicamente, incluso en el caso en que sean
sometidos a continuación a solicitaciones mecánicas, por ejemplo
durante un proceso de estampación en seco.
Por consiguiente, esto constituye otra forma
preferente de realización de la presente invención.
El elemento de seguridad, de conformidad con la
presente invención, presenta una serie de ventajas en comparación
con las soluciones conocidas del estado de la técnica. Puesto que,
por regla general, no se consigue una detección mecánica en
ausencia de contacto físico de la irradiación electroluminiscente
cuando únicamente se emplean pequeñas cantidades de materiales
electroluminiscentes en los elementos de seguridad, y los elementos
de seguridad con electrodos integrados tienen una estructura
complicada, constituye una gran ventaja de la presente invención el
haber resuelto el problema de la medición en ausencia de contacto
físico de la electroluminiscencia por medio del aporte de un solo
material adicional.
En este caso, se ha observado que la
verificación mecánica del elemento de seguridad, de conformidad con
la invención, requiere menor cantidad de tiempo que la verificación
de otros elementos de seguridad de tal manera, que puede ser
integrado, sin problemas, en los procesos de verificación ya
existentes, por ejemplo de los billetes de banco.
Para resolver la tarea, de conformidad con la
invención, es suficiente aportar, por ejemplo, a una tinta de
impresión simplemente dos materiales diferentes en forma de
partículas en cantidades adecuadas de tal manera, que el elemento
de seguridad, de conformidad con la presente invención, tenga
incluso una estructura sencilla, que puede realizarse en el caso
más sencillo por medio de la impresión superficial sobre un
substrato usual. Las capas polímeras están constituidas de una
manera similar, sencilla, que representan el elemento de seguridad
de conformidad con la invención.
Tanto las impresiones así como, también, las
capas polímeras pueden combinarse, en función de su transparencia,
de manera excelente con capas visibles, especialmente coloreadas,
situadas por encima o por debajo. Sin embargo, el propio elemento
de seguridad, de conformidad con la invención, puede contener al
mismo tiempo o de manera alternativa, también pigmentos de efecto
y/o pigmentos de color que, por su parte, pueden representar una
característica de seguridad ópticamente detectable sin medios
auxiliares.
Puesto que muchas substancias
electroluminiscentes presentan también propiedades
fotoluminiscentes, esto puede conducir, en caso necesario, a la
integración de otro nivel de seguridad, que puede ser verificado por
ejemplo con una lámpara de UV.
El elemento de seguridad, de conformidad con la
presente invención, representa, por lo tanto, una excelente
posibilidad de poder combinar entre sí varias características de
seguridad en un solo punto de un artículo de seguridad junto con la
posibilidad de lectura mecánica, en ausencia de contacto físico, de
las propiedades electroluminiscentes, cuyas características de
seguridad pertenezcan a diversos niveles de seguridad.
De este modo se aumenta en gran medida la
seguridad contra las falsificaciones de los artículos de
seguridad.
Claims (35)
1. Elemento de seguridad, que puede ser leído
mecánicamente, para artículos de seguridad, que contiene, al menos,
una substancia en forma de partículas con propiedades
electroluminiscentes así como un pigmento transparente, conductor
de la electricidad, caracterizado porque al menos una capa
del elemento de seguridad contiene tanto una substancia en forma de
partículas con propiedades electroluminiscentes así como, también,
un pigmento transparente, conductor de la electricidad, estando
éste presente con una distribución estadística.
2. Elemento de seguridad según la reivindicación
1, que contiene además, al menos, un pigmento de efecto en forma de
plaquetas y/o, al menos, un pigmento de color orgánico o un pigmento
de color inorgánico.
3. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 o 2, en el que la substancia en forma de
partículas con propiedades electroluminiscentes contiene compuestos
inorgánicos de los grupos II y VI del Sistema Periódico, que están
dopados o que están activados con Cu, con Mn o con Ag, silicatos,
aluminatos, fosfatos, wolframatos, germanatos, boratos, activados
con Mn, con Sr o con tierras raras, pastas de
EL-fósforo, polímeros orgánicos o sus mezclas, que
emiten una irradiación visible por medio de una excitación en un
campo electromagnético alterno.
4. Elemento de seguridad según la reivindicación
1 a 3, en el que la substancia en forma de partículas, con
propiedades electroluminiscentes, está constituida por partículas
microencapsuladas.
5. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que el pigmento transparente,
conductor de la electricidad, presenta al menos una capa
transparente, conductora de la electricidad.
6. Elemento de seguridad según la reivindicación
5, en el que la capa transparente, conductora de la electricidad,
se encuentra sobre un substrato, que se elige entre el grupo
constituido por el TiO_{2}, por la mica sintética o natural, por
otros silicatos estratificados, por vidrio, por SiO_{2} o por
Al_{2}O_{3}.
7. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 6, en el que el pigmento transparente,
conductor de la electricidad, es un pigmento de mica recubierto con,
al menos, una capa de óxido metálico conductora de la
electricidad.
8. Elemento de seguridad según las
reivindicaciones 5 a 7, en el que la capa, conductora de la
electricidad, es una capa constituida por óxido de estaño dopado
con Sb.
9. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 5 a 8, en el que sobre la capa conductora de
la electricidad se encuentra, al menos, otra capa dieléctrica.
10. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 9, en el que el pigmento transparente,
conductor de la electricidad, tiene forma de plaquetas y presenta
una relación de aspecto de, al menos, 2:1 así como un diámetro
medio de las partículas comprendido entre 1 y 500 \mum.
11. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 10, en el que el pigmento transparente,
conductor de la electricidad, presenta una superficie de grano
media, pondera en número, F_{50} mayor o igual que 150
\mum^{2}.
12. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 2 a 11, en el que el pigmento de efecto, en
forma de plaquetas, es un pigmento de brillo nacarado, un pigmento
de interferencia preponderantemente transparente o
semitransparente, un pigmento de efecto metálico, un pigmento de
cristal líquido (Liquid Crystal Pigment), una plaqueta polímera
estructurada o una mezcla de los mismos.
13. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 2 a 12, en el que el pigmento de efecto, en
forma de plaquetas, comprende un soporte inorgánico, en forma de
plaquetas, con, al menos, un recubrimiento constituido por un
metal, por un óxido metálico, por un hidrato de óxido metálico o por
sus mezclas, un óxido mixto metálico, un subóxido metálico, un
oxinitruro metálico, un fluoruro metálico, BiOCl o un polímero.
14. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 2 a 13, que contiene un pigmento de efecto
preponderantemente transparente, en forma de plaquetas.
15. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 2 a 13, que contiene un pigmento de efecto
metálico con, al menos, una capa metálica como pigmento de efecto en
forma de plaquetas.
16. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 2 a 15, en el que el pigmento de efecto, en
forma de plaquetas, es ópticamente variable.
17. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 16, que está aplicado sobre toda la
superficie o sobre una parte de la superficie de un artículo de
seguridad.
18. Elemento de seguridad según la
reivindicación 17, que está impreso superficialmente sobre el
artículo de seguridad por medio de una tinta de impresión.
19. Elemento de seguridad según la
reivindicación 17, que se presenta sobre o en un artículo de
seguridad en forma de una capa polímera.
20. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 16, que contiene además, al menos, un
polímero, un papel y/o un artículo textil y que es un material de
soporte para un artículo de seguridad.
21. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 20, que emite una irradiación visible y
mecánicamente detectable tras excitación en ausencia de contacto
físico en un campo eléctrico alterno.
22. Elemento de seguridad según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 21, que emite una irradiación visible y
que puede ser mecánicamente detectada tras solicitación mecánica y
tras excitación en ausencia de contacto físico en un campo
eléctrico alterno.
23. Tinta de impresión para la fabricación de un
elemento de seguridad según una o varias de las reivindicaciones 1
a 22, que contiene, al menos, una substancia en forma de partículas
con propiedades electroluminiscentes así como un pigmento
transparente, conductor de la electricidad.
24. Tinta de impresión según la reivindicación
23, que contiene, adicionalmente, al menos un pigmento de efecto en
forma de plaquetas y/o, al menos, un pigmento de color orgánico o
inorgánico.
25. Tinta de impresión según la reivindicación
23 o 24, en la que el pigmento y las partículas se emplean en forma
de una mezcla de pigmentos, que contiene, al menos, dos tipos
diferentes de estos pigmentos y/o de estas partículas.
26. Tinta de impresión según la reivindicación
25, en la que la mezcla de pigmentos contiene, además, al menos un
agente aglutinante.
27. Tinta de impresión según la reivindicación
26, en la que la mezcla de pigmentos está presente en forma de
pequeñas perlas, de briquetas, de pastillas, de granulados, de
obleas, de barretas, en forma de pasta o en forma de empaste.
28. Tinta de impresión según una o varias de las
reivindicaciones 23 a 27, que contiene además, al menos, un agente
aglutinante.
29. Tinta de impresión según la reivindicación
28, que contiene, además, uno o varios disolventes, promotores de
la adherencia, agentes auxiliares para la dispersión, aceleradores
del secado o fotoiniciadores.
30. Mezcla de pigmentos para una tinta de
impresión, según una o varias de las reivindicaciones 23 a 29, que
contiene, al menos, una substancia en forma de partículas con
propiedades electroluminiscentes y un pigmento transparente,
conductor de la electricidad, así como, de manera opcional, uno o
varios pigmentos de efecto en forma de plaquetas y/o uno o varios
pigmentos de color inorgánicos u orgánicos, así como, al menos, un
agente aglutinante.
31. Mezcla de pigmentos según la reivindicación
30, que se presenta en forma de preparación de pigmentos, de libre
fluencia, o en forma de preparado en seco.
32. Artículo de seguridad, que comprende un
material de soporte con una capa o con varias capas y, al menos, un
elemento de seguridad, que puede ser mecánicamente leído, que está
dispuesto sobre o en el interior de una capa del material de
soporte, según una o varias de las reivindicaciones 1 a 22.
33. Artículo de seguridad según la
reivindicación 32, que contiene al elemento de seguridad, que puede
ser mecánicamente leído, en forma de un recubrimiento en toda la
superficie o en parte de la misma.
34. Artículo de seguridad según la
reivindicación 33, en el que el recubrimiento está presente en forma
de una impresión.
35. Artículo de seguridad según la
reivindicación 33, en el que el recubrimiento está presente en forma
de una capa polímera.
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