ES2329486T3

ES2329486T3 - Elemento de seguridad, que te puede ser mecanicamente leido, para articulos de seguridad.

Info

Publication number: ES2329486T3
Application number: ES05735728T
Authority: ES
Inventors: Burkhard Krietsch; Matthias Kuntz; Oliver Muth; Manfred Paeschke; Jakob Kuen
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH; Merck Patent GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH; Merck Patent GmbH
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2025-04-29
Also published as: JP2008500201A; US20110297039A1; PT1748903E; US8540812B2; BRPI0511542A; AU2005247557A1; PL1748903T3; KR20070033994A; AU2005247557B2; US8039094B2; CN1968825A; ATE438516T1; CA2567697A1; EP1748903A1; US20100024681A1; DE502005007851D1; JP4989466B2; WO2005115766A1; RU2371322C2; BRPI0511542B1

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.

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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.

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

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.