PL199662B1

PL199662B1 - Nieorganiczny arkusz wykazujący przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, sposób wytwarzania nieorganicznych płatków pigmentowych, płatki pigmentowe oraz kompozycja powłokowa i podłoże pokryte kompozycją powłokową

Info

Publication number: PL199662B1
Application number: PL345805A
Authority: PL
Inventors: Edgar Müller; Olivier Rozumek; Anton Bleikolm
Original assignee: Sicpa Holding Sa
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1999-07-31
Publication date: 2008-10-31
Also published as: ID28369A; CA2339489A1; BR9912788A; HUP0103430A3; BR9912788B1; DK0978373T3; HK1038813B; EP0978373B1; CN1158630C; US6673420B1; PT978373E; HUP0103430A2; KR20010072256A; NO20010635D0; CN1311885A; TR200100262T2; PL345805A1; UA72469C2; WO2000008596A1; NO20010635L

Abstract

Nieorganiczne arkusze wykazuj ace przesu- ni ecie koloru zale zne od kata patrzenia, sk lada- j ace si e z przynajmniej dwóch na lo zonych na siebie warstw s a wyposa zone w jeden lub wi ecej symboli (20) o wymiarach mi edzy 1 a 10 µm. Wynalazek dotyczy tak ze sposobu wytwarzania nieorganicznych p latków pigmentowych z nanie- sionym przynamniej jednym symbolem i p latków pigmentowych wytworzonych tym sposobem, oraz kompozycji pow lokowej zawieraj acej spo- iwo i p latki pigmentowe, a tak ze pod lo za pokry- tego tak a kompozycj a pow lokow a. Przedmio- tem wynalazku jest równie z dokument z zabez- pieczeniami maj acy nadrukowan a warstw e tuszu drukarskiego stanowi acego kompozycj e pow lokow a. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nieorganiczny arkusz wykazujący przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, sposób wytwarzania nieorganicznych płatków pigmentowych, płatki pigmentowe oraz kompozycja powłokowa i podłoże pokryte tą kompozycją.

Wprowadzanie mikroskopijnie małych płytek aluminiowych zawierających w sobie informacje w postaci symboli do kompozycji powłokowych zostało już opisane w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki 5,744,223. Płytki aluminiowe wytwarzane są jako sekcje, wytłaczane w cienkiej folii aluminiowej, którą tnie się następnie do rozmiarów płytek. Wytłaczane płytki służą jako nośniki informacji w celu zapobieżenia nieautoryzowanej sprzedaży lub kradzieży samochodu.

Ponieważ płytki aluminiowe są srebrzyście nieprzezroczyste, ich wadę stanowi widoczny, rzucający się w oczy wygląd w kompozycjach powłokowych, zwłaszcza w tuszach drukarskich, nie wykazujących własnego koloru lub też będących w kolorze innym niż płatki. Powoduje to, że wyrób od razu rzuca się w oczy potencjalnemu fałszerzowi. Z drugiej strony, w kompozycjach powłokowych o kolorze takim samym jak płatki aluminiowe, wykrycie wytłaczanych płatków aluminiowych jest wyjątkowo trudne.

Przy nakładaniu symboli na folię poprzez wytłaczanie występuje ograniczenie do materiałów, które wykazują ciągliwość (aluminium, tworzywa sztuczne itd.). Niemożliwe jest zatem nakładanie symboli na materiały kruche i nieciągliwe poprzez bezpośrednie wytłaczanie.

Inną wadą procedury wytłaczania jest ryzyko uszkodzenia warstwy pasywującej cząsteczek aluminium, która zabezpiecza cząsteczki od szkodliwych wpływów takich, jak działanie wody.

Celem wynalazku jest uniknięcie wad rozwiązań znanych ze stanu techniki, zwłaszcza opracowanie pigmentów i ulepszonych środków i sposobów wytwarzania pigmentów zawierających w sobie ulepszone zabezpieczenia dla szerokiej gamy zastosowań.

Szczególnym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie pigmentów z naniesionym symbolem, o celowej kolorystyce, uwzględniającej barwę kompozycji powłokowej lub tuszu drukarskiego, a także pigmentów zawierają cych symbol, który może być łatwo wykrywany w kompozycjach powłokowych o ciemnych barwach lub silnie zabarwionych.

Dalszym celem jest opracowanie pigmentów wykazujących zarówno otwarte jak i ukryte cechy przeciw fałszowaniu, a także opracowanie sposobu nakładania symboli na materiały nie wykazujące ciągliwości, aluminium czy tworzywa sztucznego oraz zabezpieczenie warstwy dowolnego metalu przed korozją powierzchni, która może ulegać uszkodzeniu podczas bezpośredniego procesu wytłaczania.

Nieorganiczny arkusz wykazujący przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierający stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy cał kowicie odbijają cej ś wiatł o na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, według wynalazku charakteryzuje się tym, że arkusz ma naniesione jeden lub więcej symboli, uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

Korzystnie, przynajmniej jeden symbol znajduje się na zewnętrznej powierzchni warstwy zewnętrznej.

Przynajmniej jeden symbol znajduje się na przynajmniej jednej z wewnętrznych powierzchni wielowarstwowego arkusza.

Przynajmniej jeden symbol znajduje się na przynajmniej jednej z wewnętrznych powierzchni wielowarstwowego arkusza i na zewnętrznych powierzchniach arkusza.

Korzystnie, w arkuszu według wynalazku symbol ma wymiary między 0,5 do 20 μm.

Symbol ma wymiary między 1 do 10 μm.

Sposób wytwarzania nieorganicznych płatków pigmentowych z naniesionym przynamniej jednym symbolem i wykazujących przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, w którym dostarcza się wielowarstwowy arkusz stosu złożonego z przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym warstwa ta ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej, półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła i przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, nanosi się przynajmniej jeden symbol na

PL 199 662 B1 przynajmniej jedną z warstw, rozdrabnia się wielowarstwowy arkusz do żądanego wymiaru płatków pigmentowych o wymiarach płatków w zakresie 0,5 do 100 μm, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przynajmniej jeden symbol nanosi się na przynajmniej jedną z warstw, przez ablację laserem UV ekscymerowym.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku wytwarza się płatki pigmentowe o wymiarach w zakresie 5 do 40 μm.

Wielowarstwowy arkusz wytwarza się przez osadzanie warstw na elastyczną taśmę a po naniesieniu przynajmniej jednego symbolu oddziela się wielowarstwowy arkusz z elastycznej taśmy i rozdrabnia się do żądanego wymiaru płatków pigmentowych.

Płatki pigmentowe otrzymane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 μm, według wynalazku charakteryzują się tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli, uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

Korzystnie, wymiar płatków pigmentowych jest w zakresie 5 do 40 um.

Kompozycja powłokowa zawierająca spoiwo oraz w ilości przynajmniej 1% wag. całkowitego ciężaru pigmentów, płatki pigmentowe otrzymywane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 um, według wynalazku charakteryzuje się tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli, uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

Kompozycja powłokowa zawiera płatki pigmentowe o wymiarach w zakresie 5 do 40 um, przy czym korzystnie kompozycję powłokową stanowi tusz drukarski.

Podłoże pokryte kompozycją powłokową zawierającą spoiwo oraz w ilości przynajmniej 1% wag. całkowitego ciężaru pigmentów, płatki pigmentowe otrzymywane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 um, według wynalazku charakteryzuje się tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli, uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

Dokument z zabezpieczeniami mający warstwę nadrukowaną tuszu drukarskiego stanowiącego kompozycję powłokową zawierającą spoiwo oraz w ilości przynajmniej 1% wag. całkowitego ciężaru pigmentów, płatki pigmentowe otrzymywane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 um, według wynalazku charakteryzuje się tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli, uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

PL 199 662 B1

Tak więc, według wynalazku opracowany został arkusz nieorganiczny do wytwarzania pigmentów o określonych wymiarach, z naniesionym przynajmniej jednym symbolem, przy czym arkusz zawiera przynajmniej dwie nałożone na siebie warstwy, różniące się własnościami fizycznymi i/lub składem chemicznym.

Z arkuszy nieorganicznych wytwarzane są zwykle płatki pigmentowe. W kontekście niniejszego wynalazku nadają się do tego celu wszystkie typy płatków pigmentowych z połyskiem lub z efektami, które składają się z przynajmniej dwóch nałożonych na siebie warstw i które wytworzone są z arkuszy nieorganicznych. Szczególnie dobre wyniki uzyskuje się dla pigmentów perłowych z połyskiem według definicji DIN 55943:1993-M i pigmentów interferencyjnych według definicji DIN 55944:1990-04. Pigmenty z przynajmniej dwoma warstwami o różnej barwie także dobrze nadają się do tego celu.

Ten nieorganiczny arkusz z przynajmniej dwu nałożonych na siebie warstw może być wytworzony, na przykład, dowolnym znanym sposobem nakładania cienkich warstw, takim jak odparowywanie pod próżnią, fizyczne naparowywanie próżniowe, chemiczne naparowywanie próżniowe, napylanie katodowe lub w procesach mokrych, (jak to opisano, na przykład, w encyklopedii Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, wyd. piąte, tom A6, strona 67, wydawnictwo Verlag Chemie, Weinheim, Niemcy).

Według niniejszego wynalazku nieorganiczny arkusz do wytwarzania pigmentów wykazuje zmiany koloru w zależności od kierunku patrzenia i zawiera w sobie symbole.

Płatki pigmentu wykazujące zmianę koloru w zależności od kąta patrzenia są dobrze znane. Istnieje szczególne zainteresowanie wprowadzeniem ich do tuszy drukarskich dla dokumentów z zabezpieczeniami. Ponieważ zmiana koloru zależna od kąta patrzenia nie jest do odtworzenia przez maszyny fotokopiujące, te płatki pigmentów zapewniają dokumentom wykonanie z trwałym zabezpieczeniem. Płatki pigmentowe, ich wytwarzanie i różnorodne zastosowania były już opisywane w licznych opisach patentowych, (np. US 4434010, US 5059245, US 5084351, US 5135812, US 5171363 i US 5279657).

Zasada działania tych płatków pigmentowych zmiennych optycznie oparta jest na sekwencji płaskich cienkich warstw równoległych do siebie o różnych własnościach optycznych. Odcień, przesunięcie koloru i nasycenie barwy płatków pigmentu zależą od materiałów stanowiących poszczególne warstwy, sekwencji warstw, ilości warstw i grubości warstw.

Prosty arkusz nieorganiczny wykazujący przesunięcie koloru w zależności od kąta patrzenia, na który można nałożyć symbole i który może być rozdrobniony do płatków pigmentowych o określonych wymiarach, składa się z dwóch płaskich, częściowo odbijających światło, to znaczy półprzezroczystych, warstw metalowych, zasadniczo równoległych do siebie i oddzielonych warstwą materiału o niskim współczynniku załamania światła, np. SiO2 lub MgF2. Materiał o niskim współczynniku załamania światła często jest określany jako materiał dielektryczny. Ten typ płatków pigmentowych, opierający się na zasadzie Fabry-Perot'a został po raz pierwszy opatentowany przez Du Ponta pod Nr US 3,438,796.

Wszystkie określenia półprzezroczysty, przezroczysty, nieprzezroczysty, całkowicie i częściowo odbijający odnoszą się do światła w widzialnym zakresie widma elektromagnetycznego, to znaczy od około 400 nm do około 700 nm.

Znaczne polepszenie w odniesieniu do nasycenia koloru (chroma) i zmian koloru w zależności od kata patrzenia uzyskano przez wprowadzenie nieprzezroczystej, całkowicie odbijającej, cienkiej warstwy do stosu warstw dielektrycznej i częściowo odbijającej. Może to prowadzić do symetrycznej struktury, zawierającej nieprzezroczystą, całkowicie odbijającą warstwę z pierwszą i drugą powierzchnią, jako warstwę centralną. W celu uzyskania symetrycznego wielowarstwowego stosu, nakłada się cienką warstwę materiału dielektrycznego na pierwszej i drugiej powierzchni warstwy nieprzezroczystej, całkowicie odbijającej światło; następnie na górę obu warstw dielektrycznych nakłada się półprzezroczyste cienkie warstwy częściowo odbijające światło. Minimum dla symetrycznej struktury stanowi zatem pięć warstw. Jednak można także wytwarzać niesymetryczny stos z minimum trzema warstwami, składającymi się z jednej nieprzezroczystej, całkowicie odbijającej warstwy, jednej warstwy dielektrycznej i jednej warstwy częściowo odbijającej, częściowo przepuszczającej światło. Nieprzezroczysta, całkowicie odbijająca warstwa wykonana jest zwykle z metalu i korzystnie składa się z aluminium o grubości do 300 nm, a korzystnie w zakresie 50-150 nm. Jako alternatywne metale mogą być stosowane złoto, miedź i srebro.

Materiał dielektryczny musi być przezroczysty, o współczynniku załamania światła nie wyższym niż 1,65. Zwykle, jako dielektryki, nakłada się SiO2 lub MgF2 o grubości między 300 a 500 nm.

PL 199 662 B1

Częściowo odbijająca, półprzezroczysta warstwa, lub warstwy, mogą składać się z metalu, tlenku metalu lub siarczku metalu. Może to być aluminium, nikiel, Inocel, chrom, MoS2, Fe2O3 i tak dalej. Półprzezroczystość warstwy metalowej jest funkcją grubości warstwy. Zwykle grubość warstwy półprzezroczystej wynosi między 5 a 20 nm.

Nieorganiczny arkusz wykazujący zmienność koloru zależną od kąta patrzenia wytwarzany jest korzystnie na materiale nośnikowym, takim jak elastyczna taśma przykładowo z PET-u. W większości przypadków pierwszą półprzezroczystą warstwę nakłada się na elastyczną taśmę. Po nałożeniu wszystkich kolejnych warstw wielowarstwową powłokę zdejmuje się z elastycznej taśmy, przez co zwykle rozpryskuje się ona na małe kawałki o nieregularnych kształtach i wymiarach. Kawałki te wymagają dalszego mielenia, w celu otrzymania pożądanych wymiarów płatków pigmentowych, nadających się do kompozycji powłokowych, a zwłaszcza tuszy drukarskich lub do wprowadzania do materiału w masie.

Jak to już opisano, pigmenty wykazujące zmienność koloru w zależności od kąta patrzenia zapewniają dokumentom dobre zabezpieczenie przed kopiowaniem. Dla tego wykonania zabezpieczonego przed fałszerstwem zwiększa się jeszcze zabezpieczenie przez naniesienie symboli na przynajmniej jednej z warstw. Ponadto takie płatki pigmentowe mogą służyć jako nośnik daty.

Symbole wytwarza się na przynajmniej jednej z warstw nieorganicznego arkusza, przez miejscową zmianę własności optycznych, korzystnie odbicia światła. Uzyskuje się to przez przynajmniej częściowe uszkodzenie przynajmniej jednej z warstw.

Wymiary i ilość symboli muszą być wybrane tak, żeby umożliwić prawidłową identyfikację napisu po rozdrobnieniu i zmieleniu do pożądanego rozmiaru płatków pigmentowych. Jako pierwsze wymaganie, symbole nie mogą rozciągać się przez zbyt wiele płatków pigmentowych. Wymiary symboli wynoszą korzystnie w zakresie między 0,5-20 μm, a jeszcze bardziej korzystnie w zakresie 1-10 μm. W rozumieniu niniejszego opisu, rozmiar oznacza przybliżoną wysokość symboli. Ten zakres wymiarów dopasowany jest do rozmiaru płatków pigmentowych, który średnio wynosi między 5 a 40 μm, lecz nie więcej niż 100 um. Jednak płatki można mielić do wymiarów 2 do 5 μm bez zniszczenia ich własności barwnych.

Jako drugie wymaganie, wystarczająca ilość całkowitej ilości płatków pigmentowych musi zawierać symbol. Jako generalna zasada, nie mniej niż 1% wag. całkowitej masy płatków pigmentowych w kompozycji tuszu powinno zawierać symbol, w celu umożliwienia łatwego i szybkiego wykrycia oraz odczytu informacji.

Symbole, które nakłada się na przynajmniej jednej warstwie płatka pigmentowego można odczytywać za pomocą mikroskopu świetlnego lub elektronowego.

Własności optyczne, zwłaszcza płatków pigmentowych wykazujących zmianę koloru zależną od kąta patrzenia, lecz także innych pigmentów z połyskiem lub z efektami, umożliwiają łatwe i szybkie zlokalizowanie położenia w masie materiału, kompozycji powłokowej lub kompozycji tuszu, gdzie należy wyszukać i odczytać zapisaną informację. Wykrywanie za pomocą dowolnego typu zwykłego mikroskopu optycznego jest szczególnie proste, jeśli miejscowa zmiana własności optycznych polega na miejscowym zmniejszeniu odbicia lub zmianie barwy warstwy. Płatki pigmentowe można wytwarzać w dowolnym kolorze, albo zbliżając się do koloru kompozycji powłokowej tuszu drukarskiego lub w kolorze kontrastującym z nią.

Przykładowo perłowe pigmenty odbijające, mogą być nawet wprowadzane do bezbarwnych tuszy bez ujemnego wpływu na ich przezroczystość. Jest to spowodowane niewielką ilością płatków pigmentowych potrzebnych do umożliwienia znakowania, wykrywania i odczytu. Najmniejsza możliwa ilość płatków pigmentowych wynosi około 1% wag. całkowitej masy kompozycji powłokowej lub tuszu drukarskiego.

Na płatkach pigmentowych można nałożyć więcej niż jeden symbol. W korzystnej postaci wykonania wynalazku symbol składa się z sekwencji alfanumerycznych znaków i/lub znaków logo i/lub informacji cyfrowych. Takie sekwencje mogą być stosowane do informowania na przykład końcowemu użytkownikowi, o miejscu wytwarzania, seryjnym numerze wyrobu i tak dalej.

Symbole mogą być nakładane szczególnie łatwo przez przynajmniej częściową ablację warstwy za pomocą promieniowania o krótkiej długości fali, lasera dużej mocy o długości fali nie dłuższej niż 12 um, a korzystnie nie dłuższej niż 1,5 um. W szczególności stosuje się laser ekscymerowy UV lub laser Nd-Yag o wysokiej mocy, pracujący w systemie pulsowym a symbole są „dziurkowane” przez ostrzelanie powierzchni warstwy z pomocą maski projekcyjnej i odpowiedniej optyki. W jednym strzale

PL 199 662 B1 można nałożyć znaki na polu powierzchni do 3 cm² i do 400 strzałów można odpalić za pomocą aktualnych modeli takich laserów ekscymerowych.

Alternatywnie, do nanoszenia symboli na powierzchnię warstwy można stosować laser o fali ciągłej (CW), związany z procesorową jednostką kontrolującą odchylanie o znanej technologii. Proces zapisywania jest jednak bardziej czasochłonny niż operacja dziurkowania i nie można łatwo uzyskać przemysłowych szybkości produkcji.

W przypadku fal krótkich, zwłaszcza fal UV, ablacja pod wpływem lasera przebiega na zasadzie bezpośredniego rozrywania wiązań chemicznych. W większości przypadków proces prowadzi do atomizacji materii ulegającej ablacji a nie do ogrzewania podłoża do temperatury odparowania. Daje to dodatkowe korzyści sposobu według wynalazku mianowicie: podłoże nie jest nadmiernie ogrzewane.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, symbole nanosi się na przynajmniej jedną z warstw arkusza nieorganicznego. Mogą to być dwie powierzchnie zewnętrzne warstw zewnętrznych arkusza lub też jedna z powierzchni wewnętrznych. Podczas wytwarzania arkusza może być naniesiony przynajmniej jeden symbol.

W kontekście niniejszego opisu powierzchnie wewnętrzne tworzą się w obrębie stosu na powierzchni międzyfazowej między dwoma przyległymi warstwami różniącymi się własnościami fizycznymi lub chemicznymi. Zewnętrzna powierzchnia stanowi powierzchnię międzyfazową między jedną z dwu ostatnich warstw w stosie a otaczającym ośrodkiem lub powierzchnią międzyfazową między ostatnią warstwą spełniającą funkcję w odniesieniu do specjalnych własności optycznych płatków, na przykład, barwy i nasycenia barwy, a warstwą spełniającą zwykłą funkcję ochronną.

Głębokość symbolu może być regulowana, to znaczy ograniczona do grubości jednej warstwy. Możliwe jest jednak także sięgnięcie aż do warstwy spodniej. Symbol można nanosić bezpośrednio na materiał przed nałożeniem następnej warstwy lub warstw. Dodatkowo symbol można nanosić na więcej niż jedną warstwę.

Zamiast wytwarzania symboli za pomocą promieniowania laserowego symbole mogą być nakładane innymi sposobami, takimi jak wytłaczanie czy drukowanie. W korzystnej postaci wykonania, uzyskuje się je przez wytłaczanie elastycznej taśmy. Gdy na taśmę nakłada się materiał, wytłoczone symbole przenoszone są na warstwę pierwszą i następne. Faktem jest jednak, że powierzchnia warstw będzie wyrównywać się przy nakładaniu coraz większej ilości warstw. Symbole na elastycznej taśmie mogą być wytwarzane także za pomocą dowolnej techniki nakładania z mikrodrukiem włącznie.

Niezależnie od sposobu stosowanego do nanoszenia symboli na elastyczną taśmę, pierwsza warstwa nałożonego na nią wielowarstwowego stosu zawiera odwrotność symbolu zawartego na taśmie.

W dalszym alternatywnym sposobie możliwe jest wytwarzanie symboli niewidocznych, to znaczy symboli, które mogą być wizualizowane tylko za pomocą specjalnych urządzeń wykrywających. Symbole mogą polegać także na miejscowej zmianie własności elektrycznych, magnetycznych lub elektromagnetycznych. Możliwe jest także nakładanie dalszych warstw (to znaczy do ochrony) na arkusz po wytworzeniu symboli lub na cząsteczki po mieleniu. Nakładanie dodatkowych warstw nie powinno zabezpieczać przed odzyskiwaniem informacji.

Płatki pigmentowe zawierające w sobie symbol według niniejszego wynalazku mogą być wprowadzane do kompozycji powłokowej dowolnego typu, materiału w masie, a korzystnie do tuszy drukarskich. Jeśli poddaje się badaniu wyroby pokryte czy zadrukowane taką kompozycją czy tuszem drukarskim za pomocą odpowiedniego urządzenia kontrolnego, możliwe jest odczytanie symboli i odzyskanie informacji. Jest to szczególnie użyteczne do znakowania i stwierdzania autentyczności banknotów, czeków lub wyrobów markowych.

Informacja zawarta w symbolach nałożonych na płatki pigmentowe może być także odzyskiwana automatycznie, w celu uzyskania maszynowego odczytywania dokumentów z zabezpieczeniami. Wyrób zawierający taką powłokę lub same powłoki można poddawać badaniu za pomocą urządzeń kontrolnych, takich jak mikroskop, w przypadku widocznych znaków miejscowych.

W powiązaniu z tuszem zawierającym pigmenty według niniejszego wynalazku można wykorzystywać dowolną ze znanych technik drukarskich, taką jak druk grawiurowy, fleksograficzny, ofsetowy, typograficzny lub druk sitowy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia powiększony widok przekroju poprzecznego nieorganicznego arkusza z naniesionym symbolem według niniejszego wynalazku, jaki pokazano na fig. 8b, fig. 2 - widok przekroju poprzecznego

PL 199 662 B1 nieorganicznego arkusza o zmiennym kolorze zależnym od kąta patrzenia z naniesionymi symbolami, fig. 3 - inny alternatywny przykład nieorganicznego arkusza z fig. 2, fig. 4a i 4b - powiększony widok jednej z powierzchni warstwy z naniesionymi symbolami, fig. 5 - schematyczny widok podłoża z nałożoną powłoką według niniejszego wynalazku, fig. 6 - powiększony widok podłoża z fig. 4, fig. 7 - przekrój poprzeczny powiększonego widoku elastycznej taśmy z naniesionym symbolem i z naniesioną nań pierwszą warstwą, fig. 8a - schematyczny widok wielu płatków pigmentowych wytworzonych z arkusza pokazanego na fig. 8b według niniejszego wynalazku i fig. 8b - pokazuje nieorganiczny arkusz z naniesionymi symbolami.

Figura 1 przedstawia nieorganiczny arkusz 10 przed rozdrabnianiem do płatków pigmentowych 15 (fig. 6 i 8). Arkusz składa się z pierwszej warstwy 11 z naniesionym symbolem 20 na jej powierzchni zewnętrznej 13 i drugą warstwę 12 z powierzchnią zewnętrzną 13 i powierzchnią wewnętrzną 14.

Figura 2 przedstawia przekrój poprzeczny przez arkusz nieorganiczny, zawierający warstwę dielektryczną 23 z pierwszą powierzchnią 28 i drugą powierzchnią 29. Na obu powierzchniach warstwy dielektrycznej pierwszej 28 i drugiej 29 nałożona jest warstwa półprzezroczysta częściowo odbijająca światło 21. Powierzchnie pierwsza 28 i druga 29, są równocześnie powierzchniami wewnętrznymi 14 wielowarstwowego stosu 18. Na zewnętrznej powierzchni 13 zewnętrznej warstwy 21 i na powierzchni wewnętrznej 14 warstwy zewnętrznej 21 nałożono wiele symboli 20.

Figura 3 pokazuje schematycznie sposób wytwarzania symboli na arkuszu 10 według niniejszego wynalazku. Na elastycznej taśmie 19 wytwarzany jest nieorganiczny arkusz 10, zawierający pierwszą, częściowo odbijającą warstwę 21 na taśmie 19, warstwę dielektryczną 23 z powierzchniami pierwszą 28 i drugą 29, warstwę całkowicie odbijającą światło 22 z powierzchniami pierwszą i drugą 26, 28, dalszą warstwę dielektryczną 23 i drugą warstwę częściowo odbijającą światło 21.

Bardziej dokładnie, na symetrycznej taśmie PET 19 wytworzono nieorganiczny arkusz z warstwami 21 z Cr (20 nm), 23 z MgF2 (400 nm), 22 z Al (60 nm), 23 z MgF2 (400 nm), 21 z Cr (20 nm).

Symbole 20 wytwarzano na nieorganicznym arkuszu 10 za pomocą lasera ekscymerowego „Lambda Phsyics” KrF 30 przy 248 nm. Laser ten może dostarczać energię impulsową do 550 mJ/cm²o szybkości impulsów do 400 Hz. Symbole 20 „dziurkowano” na zewnętrznej powierzchni 13 warstwy częściowo odbijającej światło 21 nieorganicznego arkusza 10 za pomocą pojedynczych strzałów lasera 200 mJ/cm². Symbole 20 o wysokości 5,4 μm można było doskonale odczytywać pod mikroskopem.

Figury 4a i 4b pokazują powiększony przekrój powierzchni mających symbole 13, 14 w nieorganicznym arkuszu 10. Symbole 20 z fig. 4a mają 11,4 μm wysokości a w 4b 5,4 μm wysokości.

Na fig. 5 przedstawione jest podłoże 25, które pokryte jest powłoką lub tuszem drukarskim 16 zawierającym płatki pigmentowe 15. Przekrój A podłoża 25 pokazanego na fig. 5 został powiększony na fig. 6. Płatki pigmentowe 15 w warstwie powłoki lub tuszu drukarskiego 16 wykazują własności zmienne optycznie. Podłoże 25 zawierające taki namalowany lub nadrukowany obrazek zawierający płatki pigmentowe 15 można obserwować pod mikroskopem i można odczytać symbole 20. Stężenie płatków pigmentowych 15 będzie określać stopień obszaru pokrycia podłoża. Płatki pigmentowe 15 zostały wytworzone z arkusza 10 (fig. 3) z naniesionym jako symbol 20 nadrukiem „SICPA”, jako identyfikacją wytwórcy, „1997”, jako identyfikację roku wytwarzania i „1201” jako numer serii. Statystycznie, cała kompletna informacja zawarta została w pewnej ilości płatków pigmentowych nawet, jeśli niektóre z płatków zawierają tylko część indywidualnego symbolu 20.

Figura 7 pokazuje powiększony widok elastycznej taśmy 19 z naniesionym symbolem 20 wytworzonym poprzez mikrowytłaczanie lub mikrodrukowanie. Nałożona została na nią pierwsza warstwa 11, która będzie zawierać symbol 20 na zasadzie odwrotności.

Figura 8a pokazuje wiele płatków pigmentowych 15 otrzymanych przez odrywanie i rozdrabnianie nieorganicznego arkusza 10 z fig. 8b do żądanej wielkości cząsteczek. Płatki pigmentowe 15 wykazują wymiary takie, że mogą one zawierać pewną liczbę symboli 20, zazwyczaj 2 do 15 symboli.

Claims

1. Nieorganiczny arkusz wykazujący przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierający stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło

PL 199 662 B1 i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, znamienny tym, że arkusz ma naniesione jeden lub więcej symboli (20), uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

2. Nieorganiczny arkusz według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej jeden symbol (20) znajduje się na zewnętrznej powierzchni (13) warstwy zewnętrznej (21).

3. Nieorganiczny arkusz według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej jeden symbol (20) znajduje się na przynajmniej jednej z wewnętrznych powierzchni (14) wielowarstwowego arkusza (10).

4. Nieorganiczny arkusz według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej jeden symbol (20) znajduje się na przynajmniej jednej z wewnętrznych powierzchni (14) wielowarstwowego arkusza i na zewnętrznych powierzchniach (13) arkusza (10).

5. Nieorganiczny arkusz według zastrz. 1, znamienny tym, że symbol (20) ma wymiary między 0,5 do 20 um.

6. Nieorganiczny arkusz według zastrz. 1, znamienny tym, że symbol (20) ma wymiary między 1 do 10 um.

7. Sposób wytwarzania nieorganicznych płatków pigmentowych z naniesionym przynamniej jednym symbolem i wykazujących przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, w którym dostarcza się wielowarstwowy arkusz stosu złożonego z przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym warstwa ta ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła i przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy, częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, nanosi się przynajmniej jeden symbol na przynajmniej jedną z warstw, rozdrabnia się wielowarstwowy arkusz do żądanego wymiaru płatków pigmentowych o wymiarach płatków w zakresie 0,5 do 100 um, znamienny tym, że przynajmniej jeden symbol nanosi się na przynajmniej jedną z warstw, przez ablację laserem UV ekscymerowym.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wytwarza się płatki pigmentowe o wymiarach w zakresie 5 do 40 um.

9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wielowarstwowy arkusz wytwarza się przez osadzanie warstw na elastyczną taśmę a po naniesieniu przynajmniej jednego symbolu oddziela się wielowarstwowy arkusz z elastycznej taśmy i rozdrabnia się do żądanego wymiaru płatków pigmentowych.

10. Płatki pigmentowe otrzymane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 um, znamienne tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli (20), uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

11. Płatki pigmentowe według zastrz. 10, znamienny tym, że wymiar płatków pigmentowych jest w zakresie 5 do 40 um.

12. Kompozycja powłokowa zawierająca spoiwo oraz w ilości przynajmniej 1% wag. całkowitego ciężaru pigmentów, płatki pigmentowe otrzymywane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 um, znamienna tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli (20), uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

13. Kompozycja powłokowa według zastrz. 12, znamienna tym, że zawiera płatki pigmentowe o wymiarach w zakresie 5 do 40 um.

PL 199 662 B1

14. Kompozycja powłokowa według zastrz. 12 albo 13, znamienna tym, że kompozycję powłokową stanowi tusz drukarski.

15. Podłoże pokryte kompozycją powłokową zawierającą spoiwo oraz w ilości przynajmniej 1% wag. całkowitego ciężaru pigmentów, płatki pigmentowe otrzymywane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy cał kowicie odbijają cej ś wiatł o na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 um, znamienne tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli (20), uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.

16. Dokument z zabezpieczeniami mający warstwę nadrukowaną tuszu drukarskiego stanowiącego kompozycję powłokową zawierającą spoiwo oraz w ilości przynajmniej 1 wag. całkowitego ciężaru pigmentów, płatki pigmentowe otrzymywane przez rozdrabnianie nieorganicznego arkusza wykazującego przesunięcie koloru zależne od kąta patrzenia, zawierającego stos przynajmniej jednej warstwy materiału o niskim współczynniku załamania światła, przy czym ta warstwa ma pierwszą i drugą powierzchnię, przynajmniej jednej półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło na pierwszej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, przynajmniej jednej warstwy wybranej z grupy składającej się z półprzezroczystej warstwy częściowo odbijającej światło i nieprzezroczystej warstwy całkowicie odbijającej światło na drugiej powierzchni warstwy o niskim załamaniu światła, do płatków o wymiarach w zakresie 0,5 do 100 um, znamienny tym, że nieorganiczny arkusz stanowi arkusz mający naniesione jeden lub więcej symboli (20), uformowanych przez ablację laserem UV ekscymerowym.