ES2455019T5 - Pigmento de seguridad - Google Patents

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ES2455019T5 ES08855887.9T ES08855887T ES2455019T5 ES 2455019 T5 ES2455019 T5 ES 2455019T5 ES 08855887 T ES08855887 T ES 08855887T ES 2455019 T5 ES2455019 T5 ES 2455019T5
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Description

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DESCRIPCION
Pigmento de seguridad
La presente invencion hace referencia a la utilizacion de un pigmento de seguridad con una caracterlstica de seguridad oculta de manera intrlnseca y/o pericial, que puede emplearse para la pigmentacion de pinturas, lacas, pinturas en polvo, tintas de impresion, composiciones de revestimientos, plasticos, adhesivos, pastas para la fabricacion de papel, materiales de construccion, composiciones de caucho, explosivos o similares, donde de manera preferente se utiliza all! para identificar o verificar la autenticidad de ese producto. El pigmento de seguridad presenta ventajas en particular tambien en el caso de la pigmentacion de documentos de seguridad y productos de seguridad.
Cada vez se torna mas relevante la protection de productos de toda clase contra imitaciones y falsificaciones. En particular se realizan con frecuencia imitaciones de los productos de marcas de elevada calidad, donde estos se ofrecen a la venta en empaques que poseen un efecto realmente enganoso. Tambien existen cada vez mas casos en los cuales se falsifican productos farmaceuticos o piezas de repuesto, de manera que no solo se produce un dano material para el fabricante del producto original, sino que tambien eventualmente pueden ocasionarse danos considerables para la salud o riesgos para los usuarios.
Debido a ello, por parte de las industrias se han realizado grandes esfuerzos para proteger a los fabricantes de productos de marca de toda clase frente a la perdida de imagen y reclamaciones por danos y perjuicios, as! como proteger a los clientes o pacientes frente a efectos imprevisibles ocasionados por los productos. Asimismo, no existe duda alguna de que los productos que debido a su uso se encuentran sujetos a medidas especiales de seguridad, a saber, documentos de seguridad o productos de seguridad, como billetes, cheques, tarjetas bancarias o de credito, tarjetas de cheques, tltulos, escrituras, documentos de identidad y similares, deben estar protegidos de formas multiples de manera que pueda comprobarse su autenticidad.
Las caracterlsticas de seguridad en los productos arriba mencionados se integran en el producto siempre que sea posible en cuanto a su condition, o se colocan en el producto o en su empaque de forma proxima.
Por lo general, las caracterlsticas de seguridad se distinguen entre caracterlsticas de seguridad descubiertas u ocultas. Generalmente, se utiliza una combination de las dos formas.
Las caracterlsticas de seguridad descubiertas deben ser accesibles para el observador inexperto, de manera que este pueda verificar facilmente por si solo la autenticidad del producto mediante determinados signos conocidos. Por tanto, las caracterlsticas de seguridad descubiertas son aquellas que pueden reconocerse sin medios auxiliares o con escasos medios auxiliares. Para ello se utilizan con frecuencia elementos de seguridad de color, en particular aquellos con un efecto de movimiento del color, el cual modifica su color en funcion del angulo de iluminacion y/o de observation, hologramas, kinegramas, marcas de agua, hilos de seguridad o similares. Los elementos de seguridad de este tipo se utilizan para una identification basica a traves de los consumidores finales, la aduana o expertos capacitados y pueden identificarse con facilidad (nivel de identificacion 1).
Para la identificacion calificada de elementos de seguridad se utilizan caracterlsticas de seguridad ocultas (nivel 2), las cuales no son visibles sin medios auxiliares y solo pueden ser reconocidas por el observador cualificado, como por ejemplo comerciantes certificados o inspectores, en la aduana o por otras autoridades. Los elementos de seguridad de este tipo solo pueden localizarse siguiendo instrucciones y se componen por ejemplo de sustancias aditivas que, en determinados lugares del producto, despliegan su actividad UV o IR bajo determinadas condiciones, o de materiales cristalino llquidos o marcadores empleados de forma dirigida, donde estos ultimos pueden identificarse por ejemplo mediante un orden determinado de la estructura de sus capas, se encuentran presentes solo en una concentration muy reducida y son visibles solo a traves de la utilizacion de medios auxiliares determinados (dispositivos ampliadores)
El nivel de identificacion mas elevado (nivel 3) presenta caracterlsticas periciales que son de utilidad para realizar el seguimiento del producto por parte del titular de la marca y solo se dan a conocer al titular de la marca, autoridades judiciales y especialistas. Las caracterlsticas de seguridad de este tipo solo pueden encontrarse bajo condiciones informativas y tecnicas determinadas y se utilizan ante todo para comprobar la autenticidad o la falsification de productos en juicio, para el seguimiento de productos mediante cadenas de distribution comercial, para descubrir "ovejas negras" en la cadena de production o de distribucion, desviaciones del producto, comercio paralelo y reimportaciones ilegales, entre otras cosas. Ejemplo de ello son los marcadores de ADN, smart-label RFID- transponder (etiquetas inteligentes, transpondedores RFID) o similares.
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Los marcadores son partlcuias en microescala que por lo general se anaden a un producto en cantidades muy reducidas para poder detectarse nuevamente solo bajo condiciones determinadas, utilizandose de este modo para la identification del producto o para comprobar la autenticidad de los productos. Estos presentan propiedades especlficas de las partlculas que facilitan su detectabilidad o clasificacion. A menudo se trata de partlculas de varias capas que pueden codificarse mediante el color y/o la sucesion de las capas, a los que pueden asociarse determinados productos, lotes de productos o fabricantes.
Las propiedades qulmicas o flsicas de las partlculas de este tipo pueden tambien conformar la base para que puedan ser detectados nuevamente.
Por lo general, los marcadores se agregan a los respectivos productos solo en aquellas cantidades en las que pueden identificarse de forma directa bajo condiciones predeterminadas, pero de modo que no puedan ser percibidos sin los medios auxiliares correspondientes. Esto ultimo presupone que sus propiedades se presentan de manera que estas no influencian en gran medida la apariencia del producto en su totalidad, de modo que este pueda diferenciarse aun opticamente de productos comparables sin el agregado de ese marcador.
La utilization de pigmentos de efecto como marcadores ha sido descrita anteriormente. A modo de ejemplo, en la solicitud WO 2005/055236 se describe un metodo para verificar la autenticidad de pollmeros mezclados con marcadores, donde como marcadores se utilizan por ejemplo pigmentos de metal en forma de hojuelas, los cuales sobre su superficie presentan un codigo de tamano reducido, impreso microscopicamente o partlculas especiales que muestran una modification del color en funcion del angulo de observation.
En pollmeros que ademas se encuentran tenidos eventualmente con colorantes solubles organicos, las partlculas de este tipo pueden detectarse de forma relativamente clara por el observador experto. Sin embargo, en el caso de que los pollmeros esten tenidos mediante batido con pigmentos de efecto que presentan una composition del material similar a la de los marcadores y, puesto que al utilizarse para proporcionar color se emplean en grandes cantidades, la detectabilidad del marcador y, con ello, la verification de la autenticidad del producto, solo es posible de forma muy dificultosa, incluso para el observador experto.
En la solicitud US 4,243,734 se describe la utilizacion de laminas de pollmeros o placas finas compuestas por laminas de metal perforadas o troqueladas que sobre su superficie, como marcadores, portan signos que pueden asociarse al fabricante o al titular. No obstante, la fabrication de los marcadores de este tipo es muy costosa, ya que se requiere una pluralidad de herramientas para poder aplicar sobre las partlculas los distintos signos de forma individual. Debido a ello, la cantidad de posibilidades de variation es muy limitada, incrementandose ademas en gran medida el coste de los productos a ser identificados. Una rapida adecuacion a las modificaciones deseadas en cuanto a la forma externa y al material de los marcadores se asocia tambien a una inversion adicional.
En la solicitud US 6,643,001 se describen tambien laminas con una forma y tamano determinados que pueden codificarse mediante un modelo que se encuentra colocado sobre su superficie, donde dichas laminas se utilizan tambien para la identificacion de los productos. Las laminas pueden cubrirse tambien de manera adicional con capas fluorescentes. Estas se componen principalmente de materiales colestericos cristalino llquidos que les otorgan una apariencia modificada en cuanto al color en funcion del angulo de observacion (efecto de movimiento del color o flop de color). Sin embargo, es muy diflcil traspasar los materiales cristalino llquidos de este tipo a la forma regular deseada de la partlcula, puesto que las capas polimerizadas del material cristalino llquido del material deben ser dispersadas de manera apropiada. Asimismo, la codification sobre la superficie de las laminas solo es posible mediante un tratamiento especial que no perjudica las propiedades opticas de los materiales cristalino llquidos de los pollmeros.
Por la solicitud EP 978 373 se conocen pigmentos que se obtienen a traves de la trituration de series de estratos que presentan al menos dos capas situadas una sobre otra con propiedades qulmicas y/o flsicas diferentes. Estos pigmentos presentan sobre su superficie uno o varios slmbolos y pueden utilizarse como marcadores. De manera preferente, estos pigmentos pueden presentar un flop de color al ser observados bajo diferentes angulos y presentan claramente mas de dos capas. Los slmbolos deben aplicarse mediante un laser sobre la superficie de los pigmentos.
La estructura de las capas de los pigmentos de este tipo es muy complicada y la aplicacion de pequenos slmbolos microscopicos por laser es muy dificultosa, puesto que el laser debe generar una estructura lineal muy fina para que cada pigmento presente al menos una parte identifiable del slmbolo. Ademas, un flop de color puede percibirse en pigmentos que se presentan de forma separada en un producto solo como una coloration diferente de las partlculas, independientemente de como se encuentren alineados los pigmentos en el producto. Al mover el producto en otro angulo de observacion, por el contrario, no se visualiza ningun flop de color para la partlcula por separado. Por tanto, una identificacion de la partlcula practicamente solo es posible mediante los slmbolos o partes de slmbolos que se encuentran sobre la superficie.
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En la solicitud WO 2005/017048 se describen laminas para aplicaciones de seguridad ocultas que se componen de una capa dielectrica inorganica individual y que poseen una forma seleccionada y/o sobre su superficie presentan un modelo o slmbolo. De manera preferente, esas laminas se componen de sulfuro de cinc. Si ese material se trata de forma correspondiente tambien puede fluorescer. La forma externa de las laminas, sin embargo, en medios pigmentados de otro modo de manera adicional, puede distinguirse solo con gran dificultad de la forma externa de los otros pigmentos que se presentan en mayor cantidad, de manera que como criterio esencial de diferenciacion solo pueden ser utiles nuevamente los slmbolos sobre la superficie de las laminas o eventualmente la reaccion fluorescente de las laminas.
Los marcadores descritos anteriormente en los documentos del estado del arte sirven como criterios generales para su identification, esencialmente en cuanto a la forma externa de las partlculas y/o al modelo que se encuentra sobre la superficie. Si las partlculas poseen adicionalmente propiedades luminiscentes, a traves del uso de los materiales estas afectan respectivamente a toda la superficie de la partlcula. En estos casos, la presencia o la ausencia de la luminiscencia sirve como caracterlstica de identificacion. Las caracterlsticas de diferenciacion de este tipo consisten en caracterlsticas ocultas que pertenecen al nivel de identificacion 2. Los marcadores del nivel de identificacion 3 que, junto con las caracterlsticas ocultas contienen tambien caracterlsticas periciales, no han sido descritos en los documentos mencionados.
Por la solicitud WO 93/08237 se conocen pigmentos en forma de laminas con un brillo elevado, una elevada capacidad de cobertura o una elevada transparencia con una matriz en forma de lamina, transparente e inorganica, que puede contener una parte adicional que consiste en un colorante soluble o insoluble y que, para lograr el brillo, al menos sobre un lado, se encuentra cubierta por una o varias capas reflectantes delgadas, transparentes o semi transparentes de oxidos de metal, o de metales.
En la solicitud EP 1 028 146 se describe un pigmento de interferencia de color que se compone de una capa en forma de lamina como sustrato y de un revestimiento de al menos una capa de oxido de metal y eventualmente de una capa adicional, donde al menos dos capas contienen colorante o se encuentran compuestas por colorante.
Es objeto de la presente invention indicar la utilization de pigmentos de seguridad que pueden emplearse para la pigmentation y la identificacion/ verification de autenticidad simultaneas de productos pertenecientes a las clases mas diversas y que contienen caracterlsticas de seguridad ocultas y/o periciales, donde las caracterlsticas de seguridad en los pigmentos de seguridad pueden combinarse unas con otras de manera optativa sin una gran inversion tecnologica, los pigmentos de seguridad permiten una codification del producto y pueden detectarse en diferentes graduaciones en cuanto a distintos niveles de identificacion.
Un objeto adicional de la presente invencion reside en el hecho de proporcionar un metodo para detectar el pigmento de seguridad acorde a la invencion en un medio o producto pigmentado con el mismo.
El objeto de la presente invencion se alcanzara a traves de la utilizacion de un pigmento de seguridad con una caracterlstica de seguridad oculta de manera intrlnseca y/o pericial, compuesta por una matriz transparente inorganica y al menos un material particulado que se encuentra incorporado en la matriz, el cual es distinto de la matriz y, bajo el efecto de radiation electromagnetica, absorbe, reflecta y/o emite luz de manera selectiva o no selectiva, como marcador segun la reivindicacion 1.
El pigmento de seguridad mencionado se utiliza para pigmentar pinturas, lacas, pinturas en polvo, tintas de impresion, composiciones de revestimientos, plasticos, adhesivos, pastas para la fabrication de papel, materiales de construccion, composiciones de caucho y explosivos.
De manera adicional, el objeto de la presente invencion se alcanzara a traves de un metodo para detectar el pigmento de seguridad mencionado segun la reivindicacion 22, donde un medio que contiene el pigmento de seguridad o un producto que contiene un medio de este tipo es expuesto a radiacion electromagnetica y es observado de forma ampliada, de manera que alcanza el tamano suficiente como para, en un primer paso, poder reconocer la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad y, en un segundo paso, reconocer la forma, tamano, cantidad y/o color del material particulado que se encuentra incorporado en la matriz.
El pigmento de seguridad mencionado se compone de una matriz transparente inorganica y al menos un material particulado que se encuentra incorporado en la matriz, el cual es distinto de la matriz y, bajo el efecto de radiacion electromagnetica, absorbe, reflecta y/o emite luz visible de manera selectiva o no selectiva,
Dentro del sentido de la presente invencion, una matriz inorganica se considera como transparente cuando transmite gran cantidad de luz visible, es decir, al menos un 90 %. Como matriz se hace referencia aqul a una composition de sustancias en donde se encuentran incorporados otros componentes. En principio, como material para la matriz inorganica transparente pueden utilizarse todos los materiales inorganicos cuyos precursores sean capaces de alojar
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materiales particulados durante el proceso de fabricacion del pigmento de seguridad y los cuales, en estado solido, sean transparentes para la luz visible y ampliamente estables en cuanto al aspecto flsico y qulmico.
La matriz transparente puede ser de color o incolora. Preferentemente es incolora.
De manera preferente, la matriz inorganica transparente se compone de dioxido de silicio, oxido de silicio hidratado, oxido de aluminio, oxido de aluminio hidratado, oxido de magnesio o de una mezcla de dos o mas de estos compuestos (matriz con Indice de refraccion bajo) o de dioxido de titanio y/o de dioxido de titanio hidratado (matriz con Indice de refraccion elevado).
La matriz inorganica puede estar compuesta tambien por una mezcla de dioxido de titanio y/o de dioxido de titanio hidratado con uno o varios de los materiales mencionados en el parrafo precedente. En esos casos, la clasificacion relativa a si se trata de una matriz con un Indice de refraccion elevado o bajo depende de la relacion porcentual de los respectivos materiales. Sin embargo, una mezcla de este tipo no representa una forma de ejecucion especialmente preferente de la presente invencion.
Como material particulado que se encuentra incorporado en la matriz se consideran apropiados todos los materiales particulados que bajo la influencia de radiacion electromagnetica de al menos una longitud de onda o de un rango de longitud de onda absorben, reflectan y/o emiten de manera selectiva o no selectiva.
Esto significa que el material particulado, bajo la influencia de la radiacion de al menos una subarea del espectro(solar) electromagnetico, presenta al menos un color visible.
Por ejemplo, en el caso de la irradiacion del rango visible de longitud de onda de la luz solar (A= 380 - 780 nm) sobre el material particulado puede tratarse de un color visible reflectado que proviene de una absorcion selectiva del material particulado, por ejemplo un color de reflexion rojo, azul o verde en el caso de una absorcion complementaria correspondiente. Por el contrario, el material particulado que no absorbe la radiacion visible de forma selectiva, presenta por lo general un color visible esencialmente blanco o negro.
Como otros materiales particulados se consideran tambien materiales que, bajo la influencia de radiacion electromagnetica, presentan un color visible por fuera del rango de longitud de onda de la luz, es decir, aquellos materiales que, bajo esas condiciones, por ejemplo al irradiarse luz infrarroja (IR)- (A > 780 nm) y/o ultravioleta (UV) (A < 380), son excitados para emitir luz visible. Los materiales de este tipo se denominan tambien convertidores ascendentes IR o convertidores descendentes UV. Bajo las condiciones mencionadas, estos emiten luz fluorescente dentro del rango visible de la longitud de onda.
A su vez, esta luz visible puede ser blanca (excitacion para emitir mediante un espectro de longitud de onda amplio) o de color (excitacion para emitir mediante un rango de longitud de onda relativamente limitado).
El pigmento de seguridad utilizado presenta esencialmente la forma de una lamina. Esto significa que se trata de una formation plana que, sobre su lado superior e inferior, presenta dos superficies que se encuentran situadas de forma paralela y proxima una con respecto a otra, cuya extension, en longitud y anchura, representa la extension de mayor tamano del pigmento. Por el contrario, la distancia entre las superficies mencionadas, la cual representa el grosor de la lamina, presenta una extension mas reducida.
La extension en longitud y anchura del pigmento de seguridad se ubica entre 1 pm y 250 pm, preferentemente entre 2 pm y 100 pm, y de forma especialmente preferente, entre 5 pm y 60 pm. El grosor es de 0,1 pm a 12pm, preferentemente de 0,1 y menor que 10 pm, de manera especialmente preferente de 0,1 pm a 5 pm y de forma muy especialmente preferente de 0,2 - 2 pm.
La relacion de aspecto de las laminas, es decir, la relacion de la extension mayor en longitud, as! como en anchura con respecto al grosor, asciende por lo menos a 2:1, sin embargo de manera preferente a 10:1 y de forma completamente preferente es mayor que 20:1.
En una vista superior de la superficie de mayor tamano del pigmento en forma de lamina, este puede presentar tanto una forma regular como una forma irregular.
Dentro del sentido de la invention, esto significa que el pigmento en forma de lamina puede presentar una forma predeterminada que, a modo de ejemplo, puede ser la forma de un pollgono regular o irregular, de un clrculo o de una elipse.
Sin embargo, se considera preferente que la forma de la superficie mayor del pigmento sea irregular en la vista superior. En este caso, la forma externa no se encuentra definida y puede presentar tanto bordes con punta y angulosos, como tambien circulares o redondeados, a modo de una combination de ambas formas. De este modo,
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la forma externa del pigmento de seguridad no puede diferenciarse de la forma externa de otros pigmentos de efecto aplicados de forma regular para la pigmentacion de lacas, tintas de impresion, masas de pollmeros y similares. Estos ultimos, por lo general, presentan igualmente formas irregulares.
En el pigmento de seguridad que se utiliza segun la presente invention, la matriz presenta un Indice de refraction ni y el material particulado un Indice de refraccion n2, donde ni es distinto de n2 y la diferencia An entre ni y n2 asciende como mlnimo a 0,2.
Si la matriz es poco refractiva presenta un Indice de refraccion ni <1,8 y se compone de dioxido de silicio, oxido de silicio hidratado, oxido de aluminio, oxido de aluminio hidratado, oxido de magnesio o de una mezcla de dos o mas de estos compuestos.
Para obtener una matriz altamente refractiva que presente un Indice de refraccion ni >1,8 como material de la matriz se utiliza preferentemente dioxido de titanio y/o de dioxido de titanio hidratado.
El grosor de la matriz solidificada se ubica en 0,05 pm hasta menos de i0 pm, preferentemente en 0,i pm a 5 pm y de forma especialmente preferente en 0,2 - 2 pm.
En una forma de ejecucion especialmente preferente de la presente invencion la matriz se compone de oxido de silicio y/o de dioxido de silicio hidratado.
El material particulado que se encuentra incorporado en la matriz consiste en un material esferico o de forma tridimensional regular o irregular y presenta un tamano de las partlculas de 0,0i a i2 pm.
Cabe mencionar aqul que el tamano de las partlculas del material particulado no debe necesariamente ser mas reducido que el grosor de la matriz solidificada en la cual se encuentra incorporado el material particulado. A diferencia de los pigmentos de interferencia, en donde es de suma importancia la conformation de superficies especialmente lisas para lograr el efecto de interferencia deseado, en el caso de los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion puede producirse una cierta rugosidad de la superficie del pigmento, ocasionada por las partlculas incorporadas que sobresalen a traves de la superficie de la matriz. La production de efectos de interferencia en la superficie de los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion, por el contrario, se considera mas bien como indeseable tambien en el caso de una estructura de varias capas de los pigmentos, considerandose por tanto como no preferente.
Como material particulado se utiliza al menos un pigmento inorganico blanco, negro o de color, un pigmento UV inorganico, un pigmento IR inorganico de conversion ascendente, un colorante organico encapsulado, un material UV o IR de conversion ascendente encapsulado o mezclas de dos o mas de estos.
Como pigmentos blancos, negros o de color pueden utilizarse en principio todos los pigmentos colorantes que puedan ser triturados finamente hasta alcanzar el tamano deseado de las partlculas y que al ser colocados en la matriz conserven su forma y tamano. Se consideran como preferentes los pigmentos que tambien al encontrarse finamente reducidos como partlculas individuales presentan una intensidad elevada del color. Por ejemplo, puede emplearse dioxido de titanio, sulfato de bario, oxido de cinc, negro de carbon, oxido de hierro (hematita, magnetita), oxido de cromo, azul de Thenard (CoAl2O4), verde de Rinmann (ZnCo2O4), espinela de cobalto cromo aluminato ((Co, Cr)Al2O4) o mezclas de dos o mas de estos.
Como material particulado para ser incorporado en la matriz se consideran adecuados los materiales que emiten luz visible bajo la excitation de radiation UV. A modo de ejemplo, puede utilizarse oxido de metal enriquecido, sulfuro de metal enriquecido, oxisulfuro de metal de los lantanidos o un oxido mixto con capacidad fluorescente o una mezcla de dos o mas de estos.
Los materiales de este tipo son conocidos y se denominan generalmente como pigmentos UV fluorescentes. Por ejemplo, como representantes tlpicos pueden mencionarse el oxisulfuro ZnS: Cu, Gd-, oxisulfuro Y o los oxidos mixtos, como por ejemplo el aluminato de Ba-Mg.
La utilization de los materiales de este tipo en productos de seguridad se encuentra por lo general muy difundida. Por lo tanto, el experto dispone de una gran cantidad de sustancias que pueden ser utilizadas. Estas pueden utilizarse de modo ilimitado en cuanto a su composition material, siempre y cuando puedan emplearse con el tamano de partlculas requerido.
Los materiales particulados que emiten luz visible bajo la excitacion de radiacion IR, es decir los as! llamados convertidores ascendentes IR, son igualmente apropiados para la utilizacion en el pigmento de seguridad acorde a la invencion. A modo de ejemplo, puede emplearse oxido, halogenuro, calcogenuro, oxihalogenuro, oxisulfuro, fluoroarsenato o fluoroindato de los elementos Li, Na, K, Mg, Ge, Ga, Al, Pb, Cd, Ba, Mn, Nb, Ta, Cs, Y, Nd, Gd, Lu,
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Rb, Sc, Bi, Zr y W, enriquecido al menos con un ion de un metal de transicion, un ion lantanido o un ion actlnido, o una mezcla de dos o mas de estos.
Como iones enriquecidos se consideran especialmente apropiados los iones del metal de transicion, iones lantanidos y/o iones actlnidos Ti2+, Cr3+, Ni2+, Mo3+, Re4+, Os4+, Pr3+, Nd3+, Gd3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm2+, U4+ y/o U3+.
Como convertidores ascendentes IR se utilizan con frecuencia mezclas de oxihalogenuros u oxisulfuros, o compuestos enriquecidos de forma multiple.
A modo de ejemplo, se emplean mezclas que contienen oxisulfuro de itrio y uno o varios compuestos seleccionados de oxisulfuro de gadolinio, oxisulfuro de iterbio, sulfuro de erbio y oxisulfuro de tulio. Las mezclas de oxicloruro/fluoruro de gadolinio con oxicloruro/fluoruro de iterbio y/o cloruro/fluoruro de erbio, o compuestos como Y2O3:Yb,Er, Nd:YAG y Li,NaYF4:Er se distribuyen comercialmente como convertidores ascendentes IR. Estos pueden adquirirse con facilidad a traves del comercio y por eso se consideran preferentes para ser utilizados en el pigmento de seguridad acorde a la invention. En principio pueden emplearse todos los materiales convertidores ascendentes IR que pueden obtenerse a traves del comercio, siempre y cuando mantengan su forma y tamano al ser colocados en la matriz y durante el proceso posterior de solidification, permaneciendo estables mecanica y flsicamente.
Los materiales UV y los materiales convertidores ascendentes IR mencionados pueden presentarse tambien en forma encapsulada. La capsula (envoltura protectora) puede estar compuesta por un material inorganico o por pollmeros organicos y por lo general se emplea para proteger el material que se encuentra en el centro o para convertir una sustancia llquida luminiscente en una forma solida manejable. Tambien los materiales encapsulados de este tipo, con capacidad luminiscente bajo excitation UV o IR dentro del rango de la longitud de onda visible, se encuentran comercialmente disponibles en los tamanos de la partlcula mencionados. A modo de ejemplo, son sustancias UV-fluorescentes completamente disueltas las cumarinas, rodaminas, ftalelnas como la fluorescelna, uranina o los derivados de estilbeno o pirazol, como el Blankophor, entre otros.
En forma encapsulada pueden utilizarse igualmente sustancias colorantes organicas disueltas y solubles. De este modo, la capsula impide una coloration completa del material de la matriz cuando la sustancia organica es colocada en la matriz. Como sustancias organicas se consideran adecuadas todas las sustancias colorantes conocidas que pueden encapsularse de modo apropiado. Como ejemplos pueden mencionarse aqul un colorante de hidroxiantraquinona soluble en lejla o un colorante azoico acido.
Los materiales particulados arriba mencionados se presentan de modo individual o en forma de una mezcla en el pigmento de seguridad utilizado conforme a la invencion. Las mezclas pueden estar compuestas por varios pigmentos de la misma clase, por ejemplo por varios pigmentos negros, blancos o de color, por varios pigmentos UV o convertidores ascendentes IR que se mezclan entre si o unos con otros, o por pigmentos negros, blancos o de color que son mezclados con uno o con varios materiales particulados luminiscentes diferentes.
Se considera como preferente una forma de ejecucion de la presente invencion, en donde el material particulado consiste en una mezcla de al menos un material absorbente de modo selectivo o no selectivo y al menos un material emisor.
Las formas de ejecucion especialmente preferentes de la presente invencion presentan partlculas de oxido de titanio, dioxido de titanio y oxido de hierro (hematita), pigmento UV (por ejemplo ZnS : Cu), pigmento UV y dioxido de titanio y/u oxido de hierro, convertidor ascendente IR (por ejemplo una mezcla de sulfuro de itrio con sulfuro de gadolinio, sulfuro de iterbio y sulfuro de erbio), convertidor ascendente IR y pigmento UV, convertidor ascendente IR y dioxido de titanio y/u oxido de hierro, incorporadas en una matriz de dioxido de silicio.
De este modo, al observar el pigmento utilizado conforme a la invencion con un microscopio optico, el material particulado aparece blanco (TiO2), rojo-marron-naranja (Fe2O3), y blanco radiante o de color en el caso de una excitacion a traves de radiation UV y/o IR.
El material particulado se encuentra presente en la matriz en una proportion de 10 a 50 % en peso, referido al peso total del pigmento de seguridad.
Tal como se ha indicado mas arriba, los materiales particulados que se incluyen en el pigmento de seguridad utilizado conforme a la invencion pueden percibirse como partlculas individuales al realizarse una ampliation correspondiente con un microscopio optico, eventualmente mediante excitacion con radiacion UV y/o IR, o bajo un microscopio UV. De este modo puede determinarse opticamente con facilidad la cantidad (precisa o aproximada) de las partlculas, as! como su color, tamano o proporcion en la matriz. Por lo tanto, la modification de estos parametros puede utilizarse con el objetivo de codificar el pigmento de seguridad segun fabricante, lote, perlodo de fabrication, circuito de comercializacion, etc. El observador sin experiencia, aun cuando puede localizar el pigmento de
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seguridad en el medio de aplicacion y reconocer los materiales particulados incorporados, por ejemplo a traves de su color, pero no esta informado sobre una codificacion, no puede decodificar el codigo inherente de forma intrlnseca al pigmento de seguridad.
De este modo, el tamano de las partlculas del material particulado, en combinacion con la parte de la partlcula que puede observarse bajo la luz visible y/o del color del material particulado que puede observarse bajo irradiacion de luz visible, UV y/o IR, representa un codigo pericial que se encuentra oculto para un observador del pigmento de seguridad inexperto o que se encuentra menos informado.
En otra forma de ejecucion de la presente invention, el pigmento de seguridad presenta adicionalmente un revestimiento de una o de varias capas que lo reviste completamente.
De manera preferente, el revestimiento adicional se compone al menos de un material dielectrico inorganico.
Como materiales dielectricos inorganicos se consideran apropiados en principio todos los materiales dielectricos inorganicos como oxidos de metal, oxihidratos de metal o sus mezclas, oxidos, suboxidos, oxinitruros de metales mixtos o fluoruros de metal.
En particular pueden utilizarse oxidos de metal de color o incoloros, seleccionados de TiO2, Fe2O3, Fe3O4, SnO2, Sb2O3, SiO2, Al2O3, ZrO2, B2O3, Cr2O3, ZnO, CuO, NiO o de sus mezclas, o fluoruro de magnesio.
Los oxidos de metal incoloros se consideran especialmente adecuados, como TiO2, SnO2, SiO2, ALO3, ZrO2 B2O3 y ZnO, as! como sus oxi-hidratos.
El material para el revestimiento puede coincidir con el material de la matriz o ser distinto de este.
Tambien es posible emplear revestimientos que se encuentren compuestos por varias capas. Del mismo modo, la capa de un revestimiento de varias capas de este tipo que se orienta hacia la matriz puede coincidir con el material de la matriz o ser distinta de este.
El revestimiento adicional es de utilidad para modificar la superficie del pigmento de seguridad. Este puede consistir en una sucesion de capas, conocida generalmente como revestimiento posterior, compuesta por una o varias capas inorganicas y/u organicas con grosores de las capas dentro del rango nanometrico de una cifra, donde dicha sucesion de capas sirve para mejorar las propiedades de la superficie de los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion en cuanto a su incorporation en medios de aplicacion, como por ejemplo en tintas de impresion. Un revestimiento posterior de este tipo se aplica generalmente en el caso de pigmentos diferentes, como por ejemplo pigmentos de interferencia, sin perjudicar su comportamiento optico. Este hecho es conocido por el experto.
Sin embargo, una modification de la superficie del pigmento de seguridad utilizado conforme a la invencion puede tener lugar tambien de manera que el Indice de refraction de la matriz, a traves del revestimiento adicional, deba modificarse con respecto al medio de aplicacion.
En este caso, el revestimiento adicional se compone al menos de un material dielectrico inorganico y en una forma de ejecucion de la presente invencion, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que es distinto del Indice de refraccion ni de la matriz.
En otra forma de ejecucion de la invencion, el revestimiento se compone al menos de un material dielectrico inorganico y, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que es distinto del Indice de refraccion n2 del material particulado.
En una forma de ejecucion adicional de la invencion, el revestimiento se compone al menos de un material dielectrico inorganico y, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que casi identico al Indice de refraccion n2 del material particulado.
En otra forma de ejecucion de la invencion, el revestimiento se compone al menos de un material dielectrico inorganico y, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que es distinto del Indice de refraccion n4 de un medio que rodea el pigmento de seguridad.
Las formas de ejecucion antes mencionadas se explican a continuation a traves de ejemplos sencillos.
En primer lugar, sin embargo, debe explicarse el comportamiento optico de un pigmento de seguridad utilizado conforme a la invencion, el cual no presenta un revestimiento adicional o solamente presenta un as! llamado
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revestimiento posterior. En el caso de un pigmento de seguridad de este tipo, las propiedades opticas en el medio de aplicacion son determinadas por el material de la matriz y por el material del material particulado introducido.
Los medios de aplicacion habituales para los pigmentos, como composiciones para revestimientos, pinturas, lacas, tintas de impresion o composiciones plasticas para moldeo, presentan generalmente Indices de refraccion relativamente bajos de aproximadamente 1,5 a 1,65. El hecho de que los pigmentos que se encuentran incorporados en un medio de aplicacion de este tipo puedan ser visibles dentro del medio, junto con los colores del medio de aplicacion y del pigmento, depende de la diferencia del Indice de refraccion de ambos materiales. Si el medio de aplicacion y el pigmento son incoloros y transparentes, la visibilidad del pigmento dependera solamente de la diferencia del Indice de refraccion de ambos materiales.
Por tanto, un pigmento con una matriz de SiO2, que por lo general presenta un Indice de refraccion de aproximadamente 1,45 a 1,5; no es visible como tal con su forma externa en un medio de aplicacion que presenta un Indice de refraccion de 1,5 a 1,65.
Por el contrario, si un pigmento de este tipo contiene un material particulado con partlculas finas, como en el caso de la presente invencion, esas partlculas pueden detectarse al realizarse una ampliacion correspondiente en el microscopio optico cuando poseen una diferencia del Indice de refraccion con respecto a la matriz. Las partlculas de este tipo pueden hacerse visibles tambien por luz transmitida a traves de los efectos de dispersion producidos. Esta visibilidad depende de la eventual coloracion del material particulado, as! como de su actividad UV/IR.
Si la concentracion del material particulado es lo suficientemente elevada y el tamano de sus partlculas lo suficientemente reducido, a partir de la forma de la acumulacion del material particulado en el medio de aplicacion puede deducirse tambien la forma del pigmento de seguridad, aunque sus contornos externos no sean visibles de forma directa.
Por el contrario, si la matriz se compone de un material con Indice de refraccion elevado, como TiO2 o hidrato de oxido de titanio, los cuales presentan un Indice de refraccion de aproximadamente 2,4; el pigmento de seguridad incorporado sera visible en su contorno en el medio de aplicacion, puesto que en este caso la diferencia del Indice de refraccion es suficiente.
Si un pigmento de seguridad que presenta una matriz de SiO2 (n1 = 1,45) es provista de un revestimiento TiO2 (n3 = 2,4) con un microscopio optico pueden entonces reconocerse los contornos de un pigmento de este tipo en un medio de aplicacion que presenta el Indice de refraccion n4 = 1,5.
Las partlculas incorporadas que pueden ser de color y/o IR/UV activas pueden hacerse visibles despues de aumentar la ampliacion del microscopio optico y/o utilizando una fuente de luz IR/UV.
Siempre que exista una diferencia en el Indice de refraccion del material particulado n2 y el Indice de refraccion n3 del revestimiento, incluso un material IR/UV, que de lo contrario es incoloro, puede ser visible en el microscopio optico al realizar una ampliacion a un tamano correspondiente.
Por el contrario, si el Indice de refraccion n2 de un material particulado IR/UV es casi identico al Indice de refraccion del revestimiento adicional, en el medio de aplicacion, utilizando un microscopio optico, respectivamente solo se puede reconocer la forma externa del pigmento de seguridad acorde a la invencion. Por el contrario, las partlculas IR/UV activas incorporadas son visibles inmediatamente despues de producirse la excitacion correspondiente y, segun la concentracion en el pigmento de seguridad, se presentan acumuladas en un espacio mlnimo, donde estas acumulaciones no se alcanzan en los productos de seguridad usuales que por ejemplo contienen materiales particulados de ese tipo en el medio de aplicacion en una distribucion estadlstica. En ello reside una gran ventaja de la presente invencion, ya que con una cantidad reducida de sustancias luminiscentes en el producto final puede producirse una comprobacion clara, por ejemplo de materiales luminiscentes IR y UV activos, permitiendo asimismo una codificacion.
Es evidente que el material para el revestimiento adicional, segun las circunstancias, se adecua al material de la matriz y al material particulado en cuanto al Indice de refraccion, de manera que se produzcan los efectos deseados.
Como material con un Indice de refraccion elevado para una matriz de SiO2 se consideran por ejemplo SnO2, TiO2 o Al2O3, eventualmente tambien en forma de una mezcla o en capas sucesivas. De forma inversa, una matriz de TiO2 puede ser modificada en alto grado en cuanto a su Indice de refraccion, por ejemplo a traves de un revestimiento de SiO2, SnO2 o Al2O3, de manera que el Indice de refraccion del revestimiento sea menor que el Indice de refraccion de la matriz.
Los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion se producen al colocar una mezcla de uno o de varios de los materiales particulados antes descritos con un precursor llquido o capaz de fluir, el cual es necesario
para conformar la matriz, sobre un portador plano, de manera que se conforma una pellcula regular, donde esta pellcula se solidifica mediante secado, se separa del portador y se tritura, de modo que los pigmentos se producen a parti r de una matriz solida con material particulado incorporado.
En caso necesario, estos pigmentos pueden ser expuestos a otras etapas de secado y de trituracion, y/o a etapas de 5 recocido.
Los procedimientos de este tipo son conocidos y generalmente se realizan en una instalacion de bandas. Para conformar una matriz solida puede ser necesario tratar la pellcula solidificada del precursor con aguas, acidos y/o lejla para obtener una matriz estable. Por lo general, no es relevante en que orden se agregan al precursor los materiales particulados. Del mismo modo, la mezcla del precursor y los materiales particulados puede efectuarse 10 directamente sobre el portador plano.
Como sustancias iniciales (precursores) para la produccion del pigmento de seguridad acorde a la invention se consideran adecuados en especial el silicato sodico y el silicato de potasio, los compuestos de titanio hidrolizables como el tetracloruro de titanio, as! como compuestos hidrolizables de aluminio y magnesio. En las solicitudes EP 608 388 y DE 19 618 564 se describen procedimientos correspondientes.
15 Si los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion se encuentran provistos de un revestimiento adicional, entonces ese revestimiento puede realizarse de forma similar al procedimiento para revestir pigmentos de interferencia, los cuales se conocen de forma suficiente. En ese caso se consideran como preferentes los metodos de revestimiento qulmicos en humedo con compuestos metalicos hidrolizables organicos o inorganicos como sustancias iniciales, puesto que estos producen un revestimiento regular de los pigmentos, donde se justifica la 20 inversion realizada para ello. Se consideran especialmente preferentes los procedimientos en los que se utilizan exclusivamente materiales iniciales inorganicos.
En los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion, a diferencia de la aplicacion de pigmentos de interferencia con capas dielectricas, no es relevante que se produzca una superficie perfectamente lisa de los pigmentos, un grosor regular de las capas del revestimiento u observar grosores de las capas del revestimiento muy 25 limitados. Mas bien, basta con el hecho de que el pigmento de seguridad sea rodeado por completo por el revestimiento, donde este, en su superficie que se encuentra orientada hacia el medio de aplicacion, de manera preferente, presente un Indice de refraction distinto del Indice de refraction de la matriz. A modo de ejemplo, metodos de revestimiento qulmicos en humedo para pigmentos en forma de laminas se conocen por los documentos DE 14 67 468, DE 19 59 998, DE 20 09 566, DE 22 14 545, DE 22 15 191, DE 22 44 298, DE 23 13 331, DE 25 22 30 572, DE 31 37 808, DE 31 37 809, DE 31 51 355, DE 32 11 602 y DE 32 35 017.
En el caso de que deba aplicarse un dioxido de titanio con un Indice de refraccion particularmente elevado (rutilo), se recomienda aplicar primero una capa fina de oxido de estano.
Despues de aplicar el revestimiento adicional es ventajoso recocer los pigmentos obtenidos a temperaturas de entre 100 °C y 1000 °C, preferentemente de entre 100 °C y 300 °C en el caso de pigmentos que contienen materiales 35 particulados IR/UV activos.
El pigmento de seguridad utilizado conforme a la invencion, de acuerdo con la presente invencion, se utiliza para pigmentar pinturas, lacas, pinturas en polvo, tintas de impresion, composiciones de revestimientos, plasticos, adhesivos, pastas para la fabrication de papel, materiales de construction, composiciones de caucho y explosivos.
De este modo, el pigmento de seguridad se emplea como marcador.
40 Del modo anteriormente descrito, los marcadores se presentan solo en concentraciones muy reducidas en los materiales que se pigmentan con los mismos, de manera que estos aun puedan ser detectados y analizados
Por lo general, los medios de aplicacion usuales se pigmentan sin dificultad con pigmentos diferentes para producir una coloracion.
Para la presente invencion es importante que el pigmento de seguridad, cuando se utiliza mezclado con pigmentos 45 de color y/o de efecto, no dane, modifique o determine esencialmente la impresion de color generada por estos.
De acuerdo con la invencion, el pigmento de seguridad se anade a la pintura, laca, pintura en polvo, tinta de impresion, composition de revestimientos, plastico, adhesivo, pasta para la fabricacion de papel, materiales de construccion, composiciones de caucho o a los explosivos en una cantidad de 0,0001 a 20 % en peso, referido al peso total del respectivo material. De este modo, la proportion del pigmento de seguridad depende naturalmente del 50 tipo de medio de aplicacion. Mientras que en el caso de materiales de construccion, como por ejemplo cemento,
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adhesivos y composiciones de caucho son suficientes cantidades mas reducidas, las composiciones para revestimiento y las tintas de impresion contienen generalmente cantidades mayores.
La pintura, laca, pintura en polvo, tinta de impresion, composicion de revestimientos, plastico, adhesivo, pasta para la fabricacion de papel o la composicion de caucho, de acuerdo con la invencion, se utilizan para fabricar documentos de seguridad o productos de seguridad, como billetes, cheques, tarjetas bancarias o de credito, tarjetas de cheques, tltulos, documentos como documentos de identidad, certificados, certificados de examen, bonos y sellos postales, tarjetas de identificacion, tickets de tren o de avion, entradas, tarjetas de telefono, etiquetas, sellos de inspeccion, as! como materiales de empaque. Esta enumeracion se trata solamente de un ejemplo y no debe considerarse como definitiva.
En particular en el caso de una utilizacion en documentos de seguridad y en productos de seguridad que ya se encuentran provistos de caracterlsticas de seguridad en forma de revestimientos, impresiones, bandas de seguridad y similares que contienen pigmentos, donde dichas caracterlsticas se encuentran asociadas al efecto optico de los pigmentos, la adicion del pigmento utilizado segun la invencion como marcador puede confirmar la autenticidad del pigmento utilizado para producir la coloracion. El pigmento de seguridad utilizado conforme a la invencion, en sus diversas formas de ejecucion, puede diferenciarse claramente de los pigmentos de interferencia y de los pigmentos de efecto metalico usuales y, ya a traves de su presencia, puede proporcionar una prueba de autenticidad para los productos mencionados. Al mismo tiempo puede realizarse una codificacion, de manera que pueden estar presentes de manera intrlnseca posibles caracterlsticas de seguridad periciales.
Es objeto de la presente invencion tambien un metodo para detectar un pigmento de seguridad segun la reivindicacion 22, donde un medio que contiene el pigmento de seguridad o un producto que contiene un medio de este tipo es expuesto a radiacion electromagnetica y es observado de forma ampliada, de manera que alcanza el tamano suficiente como para, en un primer paso, poder reconocer la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad y, en un segundo paso, reconocer la forma, tamano, cantidad y/o color del material particulado que se encuentra incorporado en la matriz.
La radiacion electromagnetica consiste en una luz visible, en radiacion dentro del rango de longitud de onda UV y/o radiacion dentro del rango de longitud de onda IR.
Del modo descrito anteriormente, la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad pueden determinarse de forma directa o indirecta. En el caso de que el Indice de refraccion de la matriz y el Indice de refraccion del medio de aplicacion sean claramente diferentes, la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad pueden determinarse de manera directa.
En el caso de que el Indice de refraccion de la matriz y el Indice de refraccion del medio de aplicacion sean aproximadamente iguales, la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad pueden determinarse de modo indirecto a traves de la cantidad, distribucion y/o color del material particulado que se encuentra incorporado en la matriz, siempre que el Indice de refraccion del material particulado sea distinto del Indice de refraccion de la matriz y del Indice de refraccion del medio de aplicacion.
La forma, tamano, cantidad y/o color del material particulado se determinan al realizarse una exposicion a la luz visible, una exposicion a radiacion dentro del rango de longitud de onda UV y/o dentro del rango de longitud de onda IR, donde al menos dos de estos rangos de radiacion electromagnetica actuan sucesivamente sobre el medio o el producto.
Si el material particulado consiste por ejemplo en un pigmento blanco, negro o de color, o en un colorante encapsulado, el producto que presenta el pigmento de seguridad es observado primero con un dispositivo ampliador, como por ejemplo con un microscopio usual en el comercio, bajo iluminacion natural o artificial (microscopio optico), realizando una ampliacion suficiente como para poder detectar partlculas dentro del orden de magnitudes del pigmento de seguridad. En funcion de la diferencia del Indice de refraccion de la matriz o eventualmente del revestimiento del pigmento de seguridad con respecto al medio de aplicacion, puede reconocerse o no la forma externa del pigmento de seguridad.
En el caso de que pueda reconocerse, suponiendo que se trata de una forma irregular del pigmento, no se diferenciara de la forma de los pigmentos circundantes que se utilizan para otorgar el color. En una segunda fase, al realizar una nueva observacion bajo luz visible, pero con una ampliacion mayor, se haran visibles las partlculas individuales del material particulado. Estas se presentan en una acumulacion mas vistosa y pueden presentar diferencias de color y tamano entre unas y otras, las cuales ademas corresponden a un codigo que solo puede ser deducido por un observador experto.
Las acumulaciones de partlculas pueden diferenciarse muy poco de los pigmentos circundantes. En caso de que deban estar presentes en el producto pigmentado debido a instrucciones de seguridad, pueden ser identificadas con
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facilidad por el observador (solo por un observador informado) al adecuar las condiciones conocidas, comprobandose la autenticidad del producto (o de la tinta de impresion). Si el material particulado, en cuanto al tipo de su composicion, corresponde a un codigo, se requieren nuevamente otras indicaciones para la identificacion por parte del observador. Estas representan una medida de seguridad especial (codigo pericial).
Si el material particulado consiste en un material IR/UV activo, entonces la primera etapa del procedimiento de deteccion se desarrolla en el modo antes descrito.
En el caso de una ampliacion de mayor tamano, en determinadas condiciones, los materiales IR/UV activos incorporados se pueden visualizar tambien en un microscopio optico, igualmente del modo antes descrito.
Si en el caso de una ampliacion de mayor tamano se inicia una excitacion del pigmento dentro del rango IR o UV, pueden hacerse visibles en la matriz las respectivas partlculas individuales que emiten una luz luminiscente bajo la luz visible. En el caso de que una excitacion de este tipo se hubiera producido ya en caso de una ampliacion menor, solo la radiacion generada bajo la excitacion IR o UV podrla ser percibida como tal con una cierta intensidad, es decir, como pigmento fluorescente, pero no as! las partlculas individuales. Es evidente que los materiales luminiscentes tambien pueden variar en cuanto a tamano, cantidad y color, debido a lo cual puede generarse un codigo pericial.
Se sobrentiende que en la matriz pueden combinarse unas con otras tanto partlculas de colorantes como tambien partlculas luminiscentes activas UV y/o IR activas, tanto entre si como unas con otras.
Si dichas partlculas se combinan entre si, entonces la matriz contiene dos o mas materiales particulados diferentes unos de otros, cuyo color respectivamente solo es visible al realizarse una exposicion a la luz visible o a la radiacion dentro del rango de longitud de onda UV o a la radiacion dentro del rango de longitud de onda IR.
Por el contrario, si estas se combinan unas con otras, tiene lugar una exposicion sucesiva con radiacion en diferentes rangos de longitud de onda, del modo antes representado.
Junto con las respectivas medidas individuales que ya han sido descritas, tambien de la totalidad de los colores de los distintos materiales particulados, la cual se hace visible al realizarse una exposicion a la luz visible, a la radiacion dentro del rango de longitud de onda UV o a la radiacion dentro del rango de longitud de onda IR, resulta un codigo pericial.
De forma adicional, para conformar un codigo pericial puede recurrirse tambien a la forma, al tamano, cantidad y/o distribucion de las partlculas del material particulado en la matriz que se visualizan bajo la influencia de la respectiva radiacion electromagnetica.
Si bien ya se ha sido indicado anteriormente, se menciona una vez mas que el medio que contiene el pigmento de seguridad puede consistir en una pintura, laca, pintura en polvo, tinta de impresion, composicion de revestimientos, plastico, adhesivo, pasta para la fabrication de papel, materiales de construction, composiciones de caucho o materiales explosivos.
Como productos que comprenden el medio que contiene el pigmento de seguridad se consideran casi todas las clases de documentos de seguridad y productos de seguridad, de los cuales mas arriba se describio en detalle una seleccion.
Los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invention pueden utilizarse para identificar y comprobar la autenticidad de productos de los mas diversos tipos. Pueden utilizarse tanto en un medio que contenga adicionalmente otros pigmentos que se emplean para producir color, como tambien pueden agregarse a modo de pigmentos individuales en medios que de lo contrario no poseen ninguna pigmentation. A modo de ejemplo pueden mencionarse las posibilidades antes indicadas, a saber, pinturas y tintas de impresion o, como segunda posibilidad, compuestos incoloros para revestimientos, adhesivos, materiales para construccion, pastas para la fabricacion de papel y similares.
Los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion contienen caracterlsticas de seguridad ocultas de manera intrlnseca que se constituyen gracias a las propiedades colorantes y/o luminiscentes del material particulado que se encuentra incorporado en la matriz. Dichas caracterlsticas pueden identificarse de diferentes modos bajo diferentes condiciones, es decir, en diferentes niveles. Segun el grado de information del observador, los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion pertenecen por tanto a diferentes grados de seguridad (niveles de identificacion). Adicionalmente, los materiales particulados incorporados en la matriz, a traves de una combination prevista de determinadas mezclas en materiales particulados, pueden contener ademas un codigo pericial que el observador no informado tampoco puede deducir aun cuando pueda identificar opticamente las partlculas individuales. Para ello es necesario dar al observador instrucciones especiales. Puesto que en base a los materiales
particulados resultan muchas posibilidades de combinacion diferentes, sin que para ello deba modificarse considerablemente el proceso de produccion de los pigmentos de seguridad, los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion pueden producirse de forma conveniente en cuanto a los costes y, segun el deseo del usuario, producirse en una gran variedad. Asimismo, particularmente en el caso de utilizar partlculas luminiscentes, 5 cabe destacar que con una concentracion total reducida de sustancias luminiscentes en un medio de aplicacion puede lograrse una elevada tasa de identificacion entre medios de aplicacion/productos de seguridad autenticos y no autenticos, ya que en los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion se presenta una elevada concentracion puntual de partlculas luminiscentes que puede identificarse con claridad. Debido a ello, los pigmentos de seguridad se emplean como marcadores, si bien a causa de sus propiedades intrlnsecas de color y/o de 10 luminiscencia podrlan en principio ser adecuados tambien para la sola pigmentacion de los medios de aplicacion del modo anteriormente descrito. De acuerdo con ello, los pigmentos de seguridad utilizados conforme a la invencion representan un medio valioso para la proteccion de productos, mediante el cual, de forma favorable en cuanto a los costes, puede alcanzarse un nivel de seguridad muy elevado de los respectivos productos.
A continuation, la presente invencion se explica mediante ejemplos que la describen en detalle, pero que no deben 15 considerarse como restrictivos.
Ejemplo 1:
Matriz de SiO2 con partlculas luminiscentes UV incorporadas
Una solution de silicato de sodio usual en el comercio se diluye con agua desalinizada en una proportion de 1:2,5. Se agrega un aditivo (1 % en peso de Disperse AYT W-22, de la empresa Poro Additive GmbH) a la dispersion 20 superior. La mezcla es homogeneizada y mezclada a continuacion mediante agitation con 30 % en peso, referido a la parte solida (SiO2) de la solucion de silicato, de ZnS:Cu. El tamano promedio de las partlculas, de las partlculas de ZnS:Cu, asciende aproximadamente a 2 pm. La dispersion es mezclada con intensidad durante un perlodo de 1 hora (agitador de helice, Ultra-Turrax). A continuacion, segun el procedimiento descrito en la solicitud DE 4134600, la dispersion es colocada sobre una cinta PET de funcionamiento continuo, es secada y separada de la cinta, donde se 25 producen pigmentos en forma de laminas. Estos se suspenden en agua y se tratan con un acido mineral (por ejemplo con HCl). Los pigmentos obtenidos son sometidos a un proceso de triturado (tamano de las partlculas 2 - 60 pm) y son secados durante 12 horas a una temperatura de 150 °C.
Ejemplo 2:
Matriz de SiO2 con partlculas luminiscentes UV incorporadas y revestimiento altamente refractivo (TiO2)
30 Se produce un pigmento de seguridad acorde a la invencion segun el ejemplo 1. Este es diluido con agua desalinizada a una concentracion de solidos de 50 g/l y a continuacion es suspendido. La suspension se calienta a 75 °C y seguidamente se anade a una solucion de 2, 25 % en peso de SnCk Durante la adicion, el valor pH se mantiene constante con una solucion al 32 % en peso de NaOH. Despues de la precipitation de SnO2 se agregan 100 ml de una solucion de TiCL (400 g TiCL/l agua). La suspension se agita durante otros 15 minutos. A 35 continuacion se separan los pigmentos obtenidos, se lavan con agua desalinizada y se secan durante 12 horas a 150 °C.
Ejemplo 3:
Matriz de SiO2 con partlculas luminiscentes UV incorporadas y revestimiento altamente refractivo (AhO3)
Se produce un pigmento de seguridad segun el ejemplo 1. Este se diluye con agua desalinizada a una concentracion 40 de solidos de 50 g/l y seguidamente se agrega una solucion al 10 % en peso de AlCb. Durante la adicion, el valor pH se mantiene constante en 7.0 con una solucion al 32 % en peso de NaOH. La suspension se agita durante otros 15 minutos. A continuacion se separan los pigmentos obtenidos, se lavan con agua desalinizada y se secan durante 12 horas a 150 °C.
Ejemplo de aplicacion A:
45 Produccion de una tinta de impresion para huecograbado, conteniendo disolvente
15 g de un pigmento de efecto de flop de color (cambio de color azul-violeta), 0,15 g de un pigmento de seguridad conforme al ejemplo 1 y 75 g de una mezcla de nitrocelulosa/alcohol se agitan de forma conjunta aplicando fuerzas de cizallamiento elevadas. A continuacion, la suspension se regula a viscosidad bajo presion (recipientes DIN segun DIN 53211, 14 - 25 segundos). La tinta de impresion obtenida se imprime con una trama adecuada (por ejemplo 60 50 llneas/cm, grabando de modo electronico) utilizando una maquina para imprimir apropiada (por ejemplo Moser- Rototest).
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El grosor de la capa (seco), de la capa aplicada, asciende a 4 - 8 pm. Al ser observada a la luz del dla, la superficie de impresion obtenida muestra un cambio de color desde el azul (angulo inclinado) hacia el violeta (angulo llano). Al observar bajo un microscopio UV puede detectarse una gran acumulacion de partlculas luminiscentes en pocos lugares de la impresion.
Otros ejemplos de aplicaciones vinculadas a la impresion de los pigmentos de seguridad acordes a la invention son la impresion de relieve, flexografla, impresion por transferencia directa, impresion por transferencia indirecta, tampografla, calcografla o impresion serigrafica. En todas las aplicaciones vinculadas a la impresion, la concentration de los pigmentos de seguridad acordes a la invencion es de 0,05 - 35 % en peso, referido a la proportion de pigmento de la tinta de impresion.
Ejemplo de aplicacion B:
Production de un papel con pigmentos de seguridad
Un pigmento de seguridad segun el ejemplo 1, en una concentracion de 0,5 - 1 % en peso, se agrega a la pasta de papel ya antes del moldeo y se distribuye de forma homogenea mediante agitation.
El resto de los procesos para la fabrication del papel, como el moldeo, prensado, secado, etc. se desarrollan del modo habitual.
Bajo el microscopio optico, los pigmentos de seguridad no pueden ser detectados debido a la poca diferencia de los Indices de refraction. Bajo el microscopio UV (excitation a 340 - 380 nm) los pigmentos luminiscentes pueden identificarse sin dificultades.
Ejemplo de aplicacion C:
Produccion de un material de construction con pigmentos de seguridad
Un pigmento de seguridad segun el ejemplo 1, en una concentracion de 0,5 - 1 % en peso, se agrega a la pasta acuosa de escayola realizando una mezcla. Seguidamente, el procesamiento y el secado de la escayola se efectuan del modo habitual.
Bajo el microscopio optico, los pigmentos de seguridad no pueden ser detectados debido a la poca diferencia de los Indices de refraccion. Bajo el microscopio UV (excitacion a 340 - 380 nm) los pigmentos luminiscentes pueden identificarse sin dificultades.

Claims (30)

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    15
    20
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    30
    35
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    REIVINDICACIONES
    1. Utilizacion de un pigmento de seguridad con una caracterlstica de seguridad oculta de manera intrlnseca y/o pericial, compuesta por una matriz transparente inorganica y al menos un material particulado que se encuentra inserto en la matriz, el cual es distinto de la matriz y, bajo el efecto de radiacion electromagnetica, absorbe, reflecta y/o emite luz visible de manera selectiva o no selectiva, donde la matriz presenta un grosor de 0,05 hasta menos de 10 pm, el material particulado consiste en un material esferico o de forma tridimensional regular o irregular y presenta un tamano de las partlculas de 0,01 a 12 pm, como marcador para la pigmentacion de pinturas, lacas, pinturas en polvo, tintas de impresion, composiciones de revestimientos, plasticos, adhesivos, pastas para la fabricacion de papel, materiales de construccion, composiciones de caucho y explosivos, donde el pigmento de seguridad presenta esencialmente la forma de una lamina y el material particulado se encuentra presente en la matriz en una proporcion de 10 a 50 % en peso, referido al peso total del pigmento de seguridad, y donde el tamano de las partlculas del material particulado, junto con la parte de partlculas que puede ser observada bajo la luz visible y/o el color del material particulado que puede ser observado al ser expuesto a la luz visible, UV y/o IR, representa un codigo pericial.
  2. 2. Utilizacion segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la lamina, en una vista superior, presenta una forma irregular en su superficie de mayor tamano.
  3. 3. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el pigmento de seguridad presenta una dimension en longitud y anchura de 1 a 250 pm, as! como un grosor de 0,05 a 12 pm.
  4. 4. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la matriz presenta un Indice de refraccion m y el material particulado un Indice de refraccion n2, donde m es distinto de n2 y la diferencia An entre m y n2 asciende por lo menos a 0,2.
  5. 5. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la matriz presenta un Indice de refraccion m<1,8 y se encuentra compuesta por dioxido de silicio, oxido de silicio hidratado, oxido de aluminio, oxido de aluminio hidratado, oxido de magnesio o por una mezcla de dos o mas de estos compuestos.
  6. 6. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la matriz presenta un Indice de refraccion m>1,8 y se encuentra compuesta por dioxido de titanio y/o por dioxido de titanio hidratado.
  7. 7. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el material particulado es al menos un pigmento inorganico blanco, negro o de color, un pigmento UV inorganico, un pigmento inorganico IR de conversion ascendente, un colorante organico encapsulado, un material UV o IR de conversion ascendente encapsulado o mezclas de dos o mas de estos.
  8. 8. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el material particulado consiste en dioxido de titanio, sulfato de bario, oxido de cinc, negro de carbon, oxido de hierro (hematita, magnetita), oxido de cromo, azul de Thenard (CoAl2O4), verde de Rinmann (ZnCo2O4), espinela de cobalto cromo aluminato ((Co, Cr)Al2O4) o en mezclas de dos o mas de estos.
  9. 9. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el material particulado consiste en oxido de metal enriquecido, sulfuro de metal enriquecido, oxisulfuro de metal de los lantanidos o en un oxido mixto con capacidad fluorescente o en una mezcla de dos o mas de estos, y el material particulado emite una luz visible bajo la excitacion de radiacion UV.
  10. 10. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el material particulado consiste en un oxido, halogenuro, calcogenuro, oxihalogenuro, oxisulfuro, fluoroarsenato o fluoroindato de los elementos Li, Na, K, Mg, Ge, Ga, Al, Pb, Cd, Ba, Mn, Nb, Ta, Cs, Y, Nd, Gd, Lu, Rb, Sc, Bi, Zr y W, enriquecido al menos con un ion de un metal de transicion, un ion lantanido o un ion actlnido, o en una mezcla de dos o mas de estos, y el material particulado emite una luz visible bajo la excitacion de radiacion IR.
  11. 11. Utilizacion segun la reivindicacion 10, caracterizada porque los iones del metal de transicion, iones lantanidos y/o
    iones actlnidos consisten en Ti2+, Cr3+, Ni2+, Mo3+, Re4+, Os4+, Pr3+, Nd3+, Gd3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm2+, U4+ y/o U3+.
  12. 12. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el material particulado es una mezcla de al menos un material selectiva o no selectivamente absorbente y al menos un material emisor.
  13. 13. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el pigmento de seguridad, de modo adicional, presenta un revestimiento de una o de varias capas que lo reviste por completo.
    5
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    25
    30
    35
    40
    45
    50
  14. 14. Utilizacion segun la reivindicacion 13, caracterizada porque el revestimiento adicional se compone al menos de un material dielectrico inorganico.
  15. 15. Utilizacion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque el revestimiento adicional se compone al menos de un material dielectrico inorganico y, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que es distinto del Indice de refraccion m de la matriz.
  16. 16. Utilizacion segun la reivindicacion 14 o 15, caracterizada porque el revestimiento se compone al menos de un material dielectrico inorganico y, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que es distinto del Indice de refraccion n2 del material particulado
  17. 17. Utilizacion segun la reivindicacion 14 o 15, caracterizada porque el revestimiento se compone al menos de un material dielectrico inorganico y, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que es casi identico al Indice de refraccion n2 del material particulado.
  18. 18. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 14 a 17, caracterizada porque el revestimiento se compone al menos de un material dielectrico inorganico y, al menos en su superficie que se encuentra ubicada de forma opuesta a la matriz, presenta un Indice de refraccion n3 que es distinto del Indice de refraccion n4 de un medio que rodea el pigmento de seguridad.
  19. 19. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque el pigmento de seguridad se utiliza en una mezcla con pigmentos de color y/o de efecto y no dana, modifica o determina esencialmente la impresion de color generada por estos.
  20. 20. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada porque el pigmento de seguridad se anade a la pintura, laca, pintura en polvo, tinta de impresion, composicion de revestimientos, plastico, adhesivo, pasta para la fabrication de papel, materiales de construction, composiciones de caucho o a los explosivos en una cantidad de 0,0001 a 20 % en peso, referido al peso total del respectivo material.
  21. 21. Utilizacion segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizada porque la pintura, laca, pintura en polvo, tinta de impresion, composicion de revestimientos, plastico, adhesivo, pasta para la fabricacion de papel o la composicion de caucho se utilizan para fabricar documentos de seguridad o productos de seguridad, como billetes, cheques, tarjetas bancarias o de credito, tarjetas de cheques, tltulos, documentos como documentos de identidad, certificados, certificados de examen, bonos y sellos postales, tarjetas de identification, tickets de tren o de avion, entradas, tarjetas de telefono, etiquetas, sellos de inspection, as! como materiales de empaque.
  22. 22. Metodo para detectar un pigmento de seguridad que se utiliza como marcador para la pigmentation de pinturas, lacas, pinturas en polvo, tintas de impresion, composiciones de revestimientos, plasticos, adhesivos, pastas para la fabricacion de papel, materiales de construccion, composiciones de caucho y explosivos segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque un medio que contiene el pigmento de seguridad o un producto que contiene un medio de este tipo es expuesto a radiation electromagnetica y es observado de forma ampliada, de manera que es del tamano suficiente como para, en un primer paso, poder reconocer la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad y, en un segundo paso, reconocer la forma, tamano, cantidad y/o color del material particulado que se encuentra incorporado en la matriz, donde el medio puede consistir en una pintura, una laca, una pintura en polvo, una tinta de impresion, una composicion de revestimientos, un plastico, un adhesivo, un pasta para la fabricacion de papel, un material de construccion, una composicion de caucho o un material explosivo.
  23. 23. Metodo segun la reivindicacion 22, caracterizado porque la radiacion electromagnetica consiste en luz visible, radiacion dentro del rango de la longitud de onda UV y/o en radiacion dentro del rango de longitud de onda IR.
  24. 24. Metodo segun la reivindicacion 22 o 23, caracterizado porque la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad pueden determinarse de forma directa o indirecta.
  25. 25. Metodo segun la reivindicacion 24, caracterizado porque la forma externa y el tamano del pigmento de seguridad pueden determinarse a traves de la cantidad, distribucion y/o color del material particulado incorporado en la matriz.
  26. 26. Metodo segun una o varias de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizado porque la forma, tamano, cantidad y/o color del material particulado se determina al realizar una exposition a la luz visible, una exposition a la radiacion dentro del rango de longitud de onda UV y/o dentro del rango de longitud de onda IR, donde al menos dos de estos rangos de radiacion electromagnetica actuan sucesivamente sobre el medio o el producto.
  27. 27. Metodo segun una o varias de las reivindicaciones 25 a 26, caracterizado porque la matriz contiene dos o mas materiales particulados distintos entre si, cuyo color se hace visible respectivamente solo al ser expuesto a la luz
    visible, a la radiacion dentro del rango de longitud de onda UV o a la radiacion dentro del rango de longitud de onda IR.
  28. 28. Metodo segun la reivindicacion 27, caracterizado porque de la totalidad de los colores de los distintos materiales particulados, la cual se hace visible al realizarse una exposition a la luz visible, a la radiacion dentro del rango de
    5 longitud de onda UV o a la radiacion dentro del rango de longitud de onda IR, resulta un codigo pericial.
  29. 29. Metodo segun la reivindicacion 28, caracterizado porque la forma, el tamano, la cantidad y/o la distribution del material particulado en la matriz da como resultado de forma adicional el codigo pericial.
  30. 30. Metodo segun una o varias de las reivindicaciones 22 a 29, donde el producto que contiene el medio consiste en un documento de seguridad o en un producto de seguridad.
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