WO2023011757A1 - Effektpigment, herstellungsverfahren, wertdokument und druckfarbe - Google Patents

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magnetic
shaped magnetic
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Kai Herrmann SCHERER
Christian Stöckl
Peter Drexler
Maik Rudolf Johann Scherer
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Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink.
  • the invention further relates to a method for producing the platelet-shaped magnetic effect pigment, a printing ink containing the effect pigments and a document of value printed with the effect pigments.
  • Data carriers such as value or ID documents, or other valuables, such as branded items, are often provided with security elements for protection, which allow the authenticity of the data carrier to be checked and which also serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Security elements with effects that depend on the viewing angle play a special role in securing authenticity, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and/or a different graphic motif depending on the viewing angle.
  • Thin-layer systems that generate a viewing-angle-dependent color impression on the viewer by means of interference are known in the prior art. This optical effect can serve as an optically variable security element.
  • a large-area thin-layer system can be comminuted using various techniques. The size of the resulting flakes or platelets can be up to a few micrometers laterally, but the size usually ranges from 2 gm to 100 gm.
  • the vertical structure of a plate is determined by the requirements for the interference layers and is usually as thin as possible, e.g a range from 200 nm to 800 nm.
  • Such small plates are used, for example, in an optically variable color (so-called OVI® color), which is used to provide a security element.
  • OVI® color optically variable color
  • the pigment platelets have a magnetic moment.
  • Magnetic orientable effect pigments are commercially available, for example, under the trade name OVMI® from SICPA (the abbreviation OVMI stands for the term "optically variable magnetic ink").
  • the pigments typically have a platelet-like structure and are in the form of a layered composite, which often has two layers optical effect layers and a magnetic layer embedded in between.
  • metallic-reflecting layers as well as color-shifting layer systems, e.g. with an absorber/dielectric/reflector structure, are possible.
  • the embedded magnetic layer is usually not visible but necessary for alignment of the pigments.
  • the pigments are introduced into a transparent binder by means of an external magnet felds, the alignment of the pigments can be influenced immediately after printing on a substrate.
  • the binder is then cured, for example by means of UV radiation, in order to fix the alignment of the pigments.
  • the magnetic moment of the particles is oriented perpendicular to the normal vector of the thin films. If a magnetic field with a field strength with the symbol "H" is applied, the pigments are aligned in such a way that their magnetic moments are as parallel as possible to the field vector.
  • the magnetic pigments can rotate about axes parallel to their magnetization, which are perpendicular to the normal vector of the thin films.
  • the orientation of the pigments is essentially uniform in one direction, while it is essentially random in another direction. This leads to an expansion of the light reflection and to a reduced brilliance and sharpness of the optically variable effect.
  • the object of the present invention is to provide magnetic effect pigments which allow more far-reaching control of the spatial alignment in order to achieve a more attractive optical effect in this way.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment for use in a printing ink, comprising a layer structure with a magnetic layer and at least one optical functional layer, wherein the magnetic layer is based on elongated nanomagnets that do not touch each other and a largely uniform, perpendicular have a preferred magnetic direction arranged relative to the platelet plane of the effect pigment.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to Clause 1, wherein the elongate nanomagnets are arranged spaced apart from one another in at least one plane that is horizontal to the platelet plane of the effect pigment, the spacing corresponding at least to the diameter of the individual nanomagnets.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to Clause 1, wherein the elongate nanomagnets are arranged at a distance from one another in two or more planes lying one above the other, each of which is horizontal to the platelet plane of the effect pigment, and the distance between the elongate nanomagnets in relation to the respective plane is at least corresponds to the diameter of the individual nanomagnets, with the elongate nanomagnets being arranged in two superimposed planes in relation to the vertical with a horizontal offset.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of clauses 1 to 3, wherein the diameter of the individual nanomagnets is selected in a range from 10 nm to 3 micrometers, with the range from 400 nm to 3 micrometers being preferred, and the length of the individual nanomagnets in a range from 1 micron to 20 microns rometer is chosen, with the range of 5 microns to 20 microns being preferred.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of clauses 1 to 4, wherein the elongate nanomagnets have a hexagonal, honeycomb-like base or a square, chess-field-like base.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of clauses 1 to 5, wherein the material of the magnetic layer is selected from the group consisting of BaFenOig, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn, a-Fe2C>3, Nd2Fei4B, iron, cobalt, nickel or an alloy of one or more of the elements iron, cobalt and nickel.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of clauses 1 to 6, wherein the optical functional layer is a metallic layer, a color layer obtainable by printing technology, an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer, or a combination of two or several of the elements mentioned above, e.g.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to one of clauses 1 to 7, wherein the effect pigment has a sandwich-like layer structure and the magnetic layer is provided as a central layer both on the front and on the back, each with an optical functional layer , whereby the two optical functional layers are independent of each other by a reflective the metallic layer, a color layer obtainable by printing technology, an interference layer structure based on a reflecting layer, a dielectric layer and an absorbing layer, or a combination of two or more of the above-mentioned elements, for example a color layer obtainable by printing technology arranged above a reflecting metallic layer.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to Clause 8, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure with two optical functional layers that differ from one another, preferably two optical functional layers that differ from one another, each of which is based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer Interference layer structure and differ from each other in particular with regard to the material or the layer thickness of the dielectric layer and the effect pigment has the following layer sequence: absorbing layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbing layer.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to Clause 8 the effect pigment having a symmetrical layer structure with two identical optical functional layers.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to clause 10, wherein the effect pigment has a symmetrical layer structure, wherein the magnetic layer is provided as the central layer both on the front and on the back with an optical functional layer, the two optical functional layers one each on a reflective layer, a dielectric Layer and an absorbing layer are based interference layer structure and the effect pigment has the following layer sequence: absorbing layer - dielectric layer - reflective layer - magnetic layer - reflective layer - dielectric layer - absorbing layer.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to Clause 7, wherein the optical functional layer is an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer and the effect pigment has the following layer sequence: absorbent layer - dielectric layer - reflective layer - dielectric layer - absorbing layer - magnetic layer.
  • Platelet-shaped magnetic effect pigment according to clause 9, wherein the effect pigment has an asymmetrical layer structure, the magnetic layer on the front side being provided with an interference layer structure based on a reflective layer, a dielectric layer and an absorbent layer, and the magnetic layer is provided with a reflective metallic layer on the back, so that the effect pigment has the following layer sequence: absorbing layer—dielectric layer—reflective layer—magnetic layer—reflective metallic layer.
  • Method for producing a platelet-shaped magnetic effect pigment comprising a) producing a magnetic layer, wherein the magnetic layer based on elongate nanomagnets that do not touch one another and have a largely uniform preferred magnetic direction that is perpendicular to the platelet plane of the effect pigment to be produced; b) the production of a layer structure having the magnetic layer and at least one optical functional layer; and c) comminuting the layer structure obtained in step b) to give individual platelet-shaped magnetic effect pigments.
  • step a) Method according to clause 14, wherein in step a) the production of the magnetic layer takes place on an embossing varnish provided with an embossed relief, the embossed relief being provided in particular with a honeycomb grid or checkerboard grid.
  • the present invention is based on the idea of using a microstructuring of a magnetic material to produce individual, very small magnetic domains in the form of elongated, spaced-apart nanomagnets.
  • the nanomagnets have an acicular shape.
  • the shape of the domains produced is such that a flake-form effect pigment is produced with a desired magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the plane of the flakes.
  • the individual, elongated nanomagnets do not touch one another, ie are arranged at a distance from one another.
  • each level having individual nanomagnets it is crucial that the nanomagnets of the two levels are offset from one another.
  • the elongated The nanomagnets of the two superimposed levels are arranged with a horizontal offset in relation to the vertical. In this way, the shape anisotropy of the nanomagnets is not disturbed by a coherent macrostructure.
  • the elongate, spaced-apart nanomagnets are expediently arranged at such a distance in relation to the respective plane, which corresponds at least to the diameter of the individual nanomagnets.
  • the diameter of each nanomagnet is suitably chosen within a range of 10 nm to 3 microns, with the range of 400 nm to 3 microns being preferred.
  • the length of the elongate, spaced apart nanomagnets is suitably chosen in the range of 1 micron to 20 microns, with the range of 5 microns to 20 microns being preferred.
  • the effect pigment according to the invention can be produced, for example, on the basis of an embossing lacquer which cures by means of UV radiation.
  • the embossing varnish is expediently provided with an embossing relief in the form of a honeycomb grid or chessboard grid, whereby in the case of two levels arranged one above the other, of which each level has individual nanomagnets, each honeycomb or each chess field is vertically at least at such a distance from the surrounding honeycombs or chess fields , which corresponds at least to the magnetic layer thickness or the length of the nanomagnet to be produced.
  • the nanomagnets can expediently be produced by vapor deposition.
  • the elongated nanomagnets have, for example, the shape of a cylinder with a hexagonal, honeycomb-like base or with a square, chess-field-like base, with the magnetic moment being arranged perpendicular to the base. because the height of the nanomagnet is significantly larger than the diameter of the base.
  • the production of the effect pigment according to the invention can furthermore take place in such a way that the individual, elongate nanomagnets are produced by means of vapor deposition, the vapor deposition being accomplished by means of a mask.
  • the mask provided with voids is structured in such a way that the elongated nanomagnets to be produced are arranged at a certain distance from one another.
  • the magnetic material on which the elongated nanomagnets are based is in particular a ferromagnetic or ferrimagnetic material.
  • the underlying magnetic material can be selected, for example, from the group consisting of BaFe2Oi9 or barrium ferrite, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn or bismanol, a-Fe2C>3 or hematite and (particularly tetragonal) Nd2Fei4B.
  • the magnetic layer containing the elongated nanomagnets can be combined on one side with an optical functional layer in order in this way to produce an optically variable magnetic layer structure.
  • the magnetic layer can be combined on both sides with an optical functional layer in each case in order in this way to produce an optically variable magnetic layer structure.
  • a preferred layer structure is a symmetrical layer structure with, for example, the layer sequence absorbing layer—dielectric layer—reflecting layer—magnetic layer—reflecting layer—dielectric layer—absorbing layer.
  • this layer structure with respect to the central magnetic layer, there is a color-shifting pending coating based on an absorber/dielectric/reflector thin-layer system.
  • the individual layers can, for example, be vapor-deposited in a vacuum or applied by so-called sputtering.
  • a Cr layer for example, is suitable as an absorbing layer.
  • the reflective layer can be formed by an Al layer, for example.
  • a SiCb layer or a ZnS layer for example, is suitable as a dielectric layer.
  • a further preferred layer structure has the layer sequence absorbing layer—dielectric layer—reflecting layer—dielectric layer—absorbing layer—magnetic layer.
  • the presence of the magnetic layer influences the reflectivity or the degree of reflection of the layer structure on one side.
  • color layers obtainable by printing, preferably translucent color layers, and/or purely reflective layers or metallic layers can be used as an optical functional layer.
  • an asymmetrical layer structure can also be used. Since, according to the invention, the magnetic moment is in particular perpendicular to the plane of the layer, the visibility of the upper side and the lower side can be controlled in regions by means of external magnetic fields. In other words, platelet-shaped magnetic effect pigments can be used which have a fixed magnetic north side and south side but differ from one another with regard to the optical functional layer of these two sides.
  • optically variable magnetic effect pigments can are set, which at the same time have different color-shifting effects on the top and bottom and whose magnetic moment is firmly defined relative to the top and bottom: north pole on the top with the first color-shifting effect and south pole on the bottom with the second color-shifting effect. If these pigments are printed on a transparent (value document) substrate and aligned with an external magnetic field before the binder of the printing ink has hardened, the viewer always sees the upper side of the pigments with the first color-shifting effect from one side and from the other side the underside of the pigments with the second color-shifting effect, which differs from the first color-shifting effect.
  • the magnetic layer of the effect pigment according to the invention can, for example, be combined with (each) an optical functional layer on one or both sides, the optical functional layer having a metallic layer, in particular a reflective metallic layer, and a glazing or translucent colored layer.
  • the optical functional layer having a metallic layer, in particular a reflective metallic layer, and a glazing or translucent colored layer.
  • Appealing optical effects can be achieved by means of a metallic layer arranged between the magnetic layer and the colored layer.
  • the magnetic layer of the effect pigment according to the invention can be combined with (each) an optical functional layer on one or both sides, the optical functional layer having a dielectric layer, for example SiO2, and a metallic layer, in particular a reflective metallic layer, for example Al.
  • a combination of SiO? and Al can also be achieved without a further absorbing layer and without a further color layer, for example golden shades.
  • a layer structure is first produced above a carrier substrate, for example a carrier film such as a polyethylene terephthalate (PET) film, the layer structure having at least the magnetic layer and an optical functional layer.
  • a carrier substrate for example a carrier film such as a polyethylene terephthalate (PET) film
  • the layer structure is then detached from the carrier substrate and, if necessary, comminuted, for example by means of grinding, until particles with an adequate size distribution are obtained.
  • a further layer between the carrier substrate and the layer structure, which can be removed in a controlled or selective manner, for example by dissolving it in a suitable solvent.
  • the effect pigments obtained can then be mixed with a UV-curing binder to form a (screen) printing ink.
  • the effect pigments are in particular flat, optically variable pigments and preferably have a magnetic moment which is oriented perpendicularly to the effect pigment plane, corresponding to the perpendicular orientation of the individual, elongated nanomagnets.
  • an external magnetic field is expediently applied and the ink is cured, eg by UV radiation or by the action of heat, so that the effect pigments become immobile.
  • the magnetic effect pigments according to the invention can be spatially aligned in a defined direction. This allows optical effects such as flip effects to be achieved, which were previously only available on the basis of what is known as micromirror technology, as for example in WO 2007/079851 Al is described.
  • the platelet-shaped effect pigments according to the invention enable a defined spatial orientation of each individual mirror, the mirrors each being produced by a single magnetic, platelet-shaped effect pigment.
  • the magnetic platelet-shaped effect pigments according to the invention can be tilted in a defined manner, which leads to particular technical advantages in connection with magnetic security elements.
  • Magnetic security elements namely magnetic coding elements made from magnetic grid strips, are described, for example, in WO 2014/161674 A1.
  • the platelet-shaped effect pigments according to the invention which can be spatially oriented in a defined manner, it is possible to achieve magnetic effects which open up far more coding possibilities than has hitherto been known in the prior art.
  • the magnetic platelet-shaped effect pigment according to the invention has a magnetic feature that can be detected by means of a suitable sensor. This is because the magnetic anisotropy can be measured, see for example WO 2014/161674 A1. Thus, in the case of a nanostructured magnetic layer based on the magnetic pigments according to the invention, it is not the coercivity but the magnetic anisotropy that can be encoded by the nanostructuring and read site-specifically by machine using a suitable sensor system.
  • the invention relates to a method for producing a value document, comprising
  • the magnetic effect pigments according to the invention align themselves in an externally applied magnetic field in such a way that the resulting security feature is more brilliant and the light reflections look smoother because less light shines into deviating ones directions is scattered.
  • This optical effect is particularly advantageous in the case of a magnetization running perpendicularly to the plane of the effect pigment.
  • a preferred method for producing a value document comprises:
  • Another preferred method for producing a document of value includes:
  • Figure 1 shows the provision of an optically variable security element by means of a conventional platelet-shaped magnetic effect pigment according to the prior art, whose magnetic moment (with the symbol "m") runs perpendicular to the normal vector of the plane of the platelets; the pigments are introduced into a transparent binder and the generated Printing ink is printed onto a substrate, with the spatial orientation of the pigments being influenced by an external magnetic field immediately after printing;
  • FIG. 2 shows a conventional platelet-shaped magnetic effect pigment according to the prior art, whose magnetic moment (with the symbol “m”) runs perpendicular to the normal vector of the platelet plane; the possible orientations of the pigment in the magnetic field (with the symbol “H”) are also shown , which are caused by a rotation around an axis;
  • FIG. 3 shows the rotation of an effect pigment according to the invention about the surface normal with magnetization pointing parallel to the surface normal; the intensity of the optical reflection does not change;
  • FIGS. 4-7 show the production of an effect pigment according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment
  • FIGS. 8-13 show the production of an effect pigment according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment.
  • the pigments typically have a platelet-like structure and are present in the form of a layered composite, which often contains two layers of optical effect layers and a magnetic layer embedded in between.
  • metallic-reflecting layers as well as color-shifting layer systems, eg with an absorber/dielectric/reflector structure, are possible.
  • the embedded magnetic layer is usually not visible, but is required to align the pigments.
  • the pigments are incorporated into a transparent binder to create an ink.
  • the alignment of the pigments can be influenced by means of an external magnetic field immediately after the printing ink has been applied to a printing material, eg a paper substrate (see FIG. 1).
  • the binder is then cured, for example by means of UV radiation, in order to fix the alignment of the pigments.
  • By skilfully adjusting the spatial progression of the pigment orientations it is possible to equip the printed substrate with optical movement effects. Because the direction of magnetization of the pigments is preferentially along the direction of the largest dimension of the pigments due to shape anisotropy, the magnetic moment of the particles is oriented perpendicular to the normal vector of the thin layers.
  • the pigments are aligned in such a way that their magnetic moments lie as parallel as possible to the field vector.
  • the magnetic pigments can rotate about axes parallel to their magnetization with the symbol "m", which are perpendicular are arranged to the normal vector of the platelet plane, rotate.
  • the orientation of the pigments in one direction is essentially is uniform, while in another direction it is essentially random.
  • one colored area of the pigment does not always face up (see attached Figure 2). This leads to an expansion of the light reflection and to a reduced brilliance and sharpness of the optically variable effect.
  • FIG. 2 shows a conventional platelet-shaped magnetic effect pigment according to the prior art, whose magnetic moment (with the symbol “m”) runs perpendicular to the normal vector of the platelet plane.
  • the figure illustrates the possible orientations of the pigment in the magnetic field (with the symbol “H” ), which result from a rotation around an axis.
  • FIG. 3 shows the rotation of an effect pigment according to the invention about the surface normal with a magnetization pointing parallel to the surface normal.
  • the advantage of the effect pigment according to the invention is such that the intensity of the optical reflection does not change in the course of rotation.
  • FIGS. 4 to 7 illustrate the production of an effect pigment according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment.
  • a layer structure is produced that has the following layers:
  • PET polyethylene terephthalate
  • an absorbing layer 3 in the example a Cr layer
  • - a dielectric layer 4 in the example a SiCb layer
  • - a reflective layer 5 in the example an Al layer
  • elongate nanomagnets 61 which are spaced apart from one another along a plane which is horizontal to the platelet plane of the effect pigment to be produced, the spacing corresponding at least to the diameter of the individual nanomagnets; the elongate nanomagnets 61 are leveled after production by means of a transparent protective lacquer 62; the nanomagnets 61 and the transparent protective lacquer 62 together form a magnetic layer 6;
  • dielectric layer 8 in the example a SiCb layer
  • the layer sequence 3, 4 and 5 on the one hand and the layer sequence 7, 8 and 9 on the other hand each form a color-shifting thin-layer structure.
  • the carrier substrate 1, including the release layer 2 is then detached from the remaining layer structure by means of separating winding.
  • FIG. 3 shows a plan view of the nature of the elongated nanomagnets 61.
  • the elongated nanomagnets 61 shown in black each have a square base area and are spaced apart from one another according to the pattern of a chess board so that they do not touch one another.
  • the effect pigments 10 are each shown in cross section in FIG.
  • the thickness of the effect pigments 10 obtained is uniform borrowed. Otherwise, the dimensions of the effect pigments 10 obtained, namely length and width, in other words the overall shape of the effect pigments when viewed from above, are inconsistent.
  • FIGS. 8 to 13 illustrate the production of an effect pigment according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment.
  • a carrier substrate 11 is first provided, in the example a polyethylene terephthalate (PET) film.
  • the carrier substrate 11 is provided with a release layer 12, above which a UV embossing lacquer 13 is arranged.
  • the UV embossing varnish 13 has a mosaic-like embossing structure which corresponds to the chess board shown in FIG. 6 in plan view, the black fields corresponding to the nanomagnets to be produced in a lower level and the white fields corresponding to the nanomagnets to be produced in an upper level.
  • the next step is to create a color-shifting thin-layer system 14, which, starting from the UV embossing varnish 13, consists in the order of an absorbing layer (a Cr layer in the example), a dielectric layer (a SiCb layer in the example) and has a reflective layer (an Al layer in the example).
  • a color-shifting thin-layer system 14 which, starting from the UV embossing varnish 13, consists in the order of an absorbing layer (a Cr layer in the example), a dielectric layer (a SiCb layer in the example) and has a reflective layer (an Al layer in the example).
  • the elongate nanomagnets 15 arranged both in a lower level and in an upper level are then produced.
  • the elongate nanomagnets 15 are spaced at a distance from one another that corresponds to the diameter of the nanomagnets .
  • the elongated nanomagnets in the two superimposed levels are arranged with a horizontal offset with respect to the vertical.
  • a further color-shifting thin-layer system 16 is produced in a next step, which, starting from the elongated nanomagnets 15, has a reflective layer (in the example an Al layer), a dielectric layer (in the example a SiCb layer) and an absorbing layer (a Cr layer in the example).
  • a leveling, transparent lacquer 17 is then applied.
  • the carrier substrate 11 including the release layer 12 is then detached from the remaining layer structure by means of separating winding.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein plättchenförmiges magnetisches Effektpigment zur Verwendung in einer Druckfarbe, umfassend einen Schichtaufbau mit einer magnetischen Schicht und mindestens einer optischen Funktionsschicht, wobei die magnetische Schicht auf länglichen Nanomagneten basiert, die sich gegenseitig nicht berühren und eine weitgehend einheitliche, senkrecht zur Plättchenebene des Effektpigments angeordnete magnetische Vorzugsrichtung aufweisen.

Description

Effektpigment, Herstellungsverfahren, Wertdokument und Druckfarbe
Die Erfindung betrifft ein plättchenförmiges magnetisches Effektpigment zur Verwendung in einer Druckfarbe. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen des plättchenförmigen magnetischen Effektpigments, eine die Effektpigmente enthaltende Druckfarbe und ein mit den Effektpigmenten bedrucktes Wertdokument.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.
Dünnschichtsysteme, die beim Betrachter mittels Interferenz einen betrachtungswinkelabhängigen Farbeindruck erzeugen, sind im Stand der Technik bekannt. Dieser optische Effekt kann als ein optisch variables Sicherheitselement dienen. Ein großflächiges Dünnschichtsystem kann mittels verschiedener Techniken zerkleinert werden. Die Größe der entstehenden Flocken bzw. Plättchen kann lateral bis zu wenige Mikrometer betragen, die Größe bewegt sich jedoch zumeist in einem Bereich von 2gm bis 100gm. Der vertikale Aufbau eines Plättchens ist durch die Anforderungen an die Interferenzschichten gegeben und ist in der Regel so dünn wie möglich, z.B. in einem Bereich von 200 nm bis 800 nm. Solche Plätchen kommen z.B. in optisch variabler Farbe (sogenannte OVI®-Farbe) zum Einsatz, die zur Bereitstellung eines Sicherheitselements dient.
Weiterhin bekannt ist die Möglichkeit, die einen Farbeindruck erzeugenden Dünnschichtsysteme auf ein ferromagnetisches Material aufzubringen. Somit besitzen die Pigmentplätchen ein magnetisches Moment. Magnetisch orientierbare Effektpigmente sind z.B. kommerziell unter dem Handelsnamen OVMI® der Firma SICPA erhältlich (die Abkürzung OVMI steht für den Begriff „optically variable magnetic ink"). Die Pigmente besitzen typischerweise einen plätchenförmigen Aufbau und liegen in Form eines Schichtverbunds vor, der häufig zwei Lagen optischer Effektschichten und eine dazwischen eingebettete magnetische Schicht beinhaltet. Mit Bezug auf die optischen Effektschichten kommen metallisch-spiegelnde Schichten ebenso wie farbschiebende Schichtsysteme, z.B. mit einem Absorber/ Dielektrikum/ Reflektor-Aufbau, infrage. Die eingebetete Magnetschicht ist in der Regel nicht sichtbar, ist aber zur Ausrichtung der Pigmente erforderlich. hn Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, solche ein magnetisches Moment besitzenden Farbpigmente für das Bereitstellen optisch variabler Sicherheitselemente einzusetzen. Hierzu werden die Pigmente in ein transparentes Bindemitel eingebracht. Mitels eines externen Magnetfelds kann die Ausrichtung der Pigmente unmitelbar nach dem Druck auf einen Bedruckstoff beeinflusst werden. Anschließend wird das Bindemitel z.B. mitels UV- Bestrahlung ausgehärtet, um die Ausrichtungen der Pigmente zu fixieren. Durch ein geschicktes Einstellen des räumlichen Verlaufs der Pigmentausrichtungen ist es möglich, das bedruckte Substrat mit optischen Bewegungseffekten auszustaten. Da die Magnetisierungsrichtung der Pigmente infolge der Formanisotropie vorzugsweise entlang der Richtung der größten Abmessung der Pigmente verläuft, ist das magnetische Moment der Partikel senkrecht zum Normalen vektor der Dünnschichten ausgerichtet. Wird ein Magnetfeld mit einer Feldstärke mit dem Formelzeichen „H" angelegt, werden die Pigmente so ausgerichtet, dass ihre magnetischen Momente möglichst parallel zum Feldvektor liegen.
Als Konsequenz können die Magnetpigmente um Achsen parallel zu ihrer Magnetisierung, die senkrecht zum Normalenvektor der Dünnschichten angeordnet sind, rotieren. Bei der im Stand der Technik bekannten Verwendung der Magnetpigmente kann man davon ausgehen, dass die Ausrichtung der Pigmente in einer Richtung im Wesentlichen einheitlich ist, während sie in einer anderen Richtung im Wesentlichen zufallsverteilt ist. Dies führt zu einer Aufweitung der Lichtreflexion und zu einer verringerten Brillanz und Schärfe des optisch variablen Effektes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen magnetischer Effektpigmente, die eine weitreichendere Kontrolle der räumlichen Ausrichtung ermöglichen, um auf diese Weise zu einem attraktiveren optischen Effekt zu gelangen.
Diese Aufgabe wird auf Grundlage der in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zusammenfassung der Erfindung 1. (Erster Aspekt der Erfindung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment zur Verwendung in einer Druckfarbe, umfassend einen Schichtaufbau mit einer magnetischen Schicht und mindestens einer optischen Funktionsschicht, wobei die magnetische Schicht auf länglichen Nanomagneten basiert, die sich gegenseitig nicht berühren und eine weitgehend einheitliche, senkrecht zur Plättchenebene des Effektpigments angeordnete magnetische Vorzugsrichtung aufweisen.
2. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Klausel 1, wobei die länglichen Nanomagnete in zumindest einer waagrecht zur Plättchenebene des Effektpigments stehenden Ebene zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei der Abstand zumindest dem Durchmesser der einzelnen Nanomagnete entspricht.
3. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Klausel 1, wobei die länglichen Nanomagnete in zwei oder mehr übereinander liegenden Ebenen, die jeweils waagrecht zur Plättchenebene des Effektpigments stehen, zueinander beabstandet angeordnet sind und der Abstand der länglichen Nanomagnete bezogen auf die jeweilige Ebene zumindest dem Durchmesser der einzelnen Nanomagnete entspricht, wobei die länglichen Nanomagnete in jeweils zwei übereinander liegenden Ebenen bezogen auf die Vertikale mit horizontalem Versatz angeordnet sind.
4. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einer der Klauseln 1 bis 3, wobei der Durchmesser der einzelnen Nanomagnete in einem Bereich von 10 nm bis 3 Mikrometer gewählt ist, wobei der Bereich von 400 nm bis 3 Mikrometer bevorzugt wird, und die Länge der einzelnen Nanomagnete in einem Bereich von 1 Mikrometer bis 20 Mik- rometer gewählt ist, wobei der Bereich von 5 Mikrometer bis 20 Mikrometer bevorzugt wird.
5. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einer der Klauseln 1 bis 4, wobei die länglichen Nanomagnete eine sechseckige, wabenartige Grundfläche oder eine viereckige, Schachfeldartige Grundfläche aufweisen.
6. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einer der Klauseln 1 bis 5, wobei das Material der magnetischen Schicht von der Gruppe bestehend aus BaFenOig, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn, a-Fe2C>3, Nd2Fei4B, Eisen, Cobalt, Nickel oder einer Legierung eines oder mehrerer der Elemente Eisen, Cobalt und Nickel gewählt ist.
7. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einer der Klauseln 1 bis 6, wobei die optische Funktionsschicht eine metallische Schicht, eine drucktechnisch erhältliche Farbschicht, ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau oder eine Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente ist, z.B. eine oberhalb einer metallischen Schicht angeordnete drucktechnisch erhältliche Farbschicht.
8. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einer der Klauseln 1 bis 7, wobei das Effektpigment einen Sandwich-artigen Schichtaufbau aufweist und die magnetische Schicht als eine zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer optischen Funktionsschicht versehen ist, wobei die beiden optischen Funktionsschichten unabhängig voneinander von einer reflektieren- den metallischen Schicht, einer drucktechnisch erhältlichen Farbschicht, einem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierenden Interferenzschichtaufbau oder einer Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente gewählt sind, z.B. eine oberhalb einer reflektierenden metallischen Schicht angeordnete drucktechnisch erhältliche Farbschicht.
9. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Klausel 8, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau mit zwei voneinander abweichenden optischen Funktionsschichten aufweist, vorzugsweise zwei voneinander abweichenden optischen Funktionsschichten, die jeweils ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau sind und insbesondere hinsichtlich des Materials oder der Schichtdicke der dielektrischen Schicht voneinander abweichen und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht.
10. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Klausel 8, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schichtaufbau mit zwei identischen optischen Funktionsschichten aufweist.
11. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Klausel 10, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht als zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer optischen Funktionsschicht versehen ist, wobei die beiden optischen Funktionsschichten jeweils ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau sind und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht.
12. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Klausel 7, wobei die optische Funktionsschicht ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau ist und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht - magnetische Schicht.
13. (Bevorzugte Ausgestaltung) Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Klausel 9, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht auf der Vorderseite mit einem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierenden Interferenzschichtaufbau versehen ist und die magnetische Schicht auf der Rückseite mit einer reflektierenden metallischen Schicht versehen ist, sodass das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende metallische Schicht.
14. (Zweiter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines plättchenförmigen magnetischen Effektpigments nach einer der Klauseln 1 bis 13, umfassend a) das Erzeugen einer magnetischen Schicht, wobei die magnetische Schicht auf länglichen Nanomagneten basiert, die sich gegenseitig nicht berühren und eine weitgehend einheitliche, senkrecht zur Plättchenebene des zu erzeugenden Effektpigments angeordnete magnetische Vorzugsrichtung aufweisen; b) das Erzeugen eines die magnetische Schicht und mindestens eine optische Funktionsschicht aufweisenden Schichtaufbaus; und c) das Zerkleinern des im Schritt b) erhaltenen Schichtaufbaus zu einzelnen plättchenförmigen magnetischen Effektpigmenten.
15. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Klausel 14, wobei im Schritt a) das Erzeugen der magnetischen Schicht auf einem mit einem Prägerelief versehenen Prägelack erfolgt, wobei das Prägerelief insbesondere mit einer Wabenrasterung oder Schachbrettrasterung versehen ist.
16. (Dritter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, umfassend
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einer der Klauseln 1 bis 13 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe.
17. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Klausel 16, umfassend
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erste plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; - das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer zweite plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die zweiten Effektpigmente sich visuell von den ersten Effektpigmenten unterscheiden;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe.
18. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Klausel 16, umfassend
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einer der Klauseln 1 bis 13 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer konventionelle, plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die konventionellen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente eine entlang der Plättchenebene verlaufende magnetische Vorzugs richtung aufweisen;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe, sodass die beiden Bereiche infolge der unterschiedlichen Ausrichtung der beiden Effektpigment- Arten ein deutlich voneinander unterscheidbares Erscheinungsbild aufweisen. 19. (Vierter Aspekt der Erfindung) Wertdokument, erhältlich durch das Verfahren nach einer der Klauseln 16 bis 18.
20. (Bevorzugte Ausgestaltung) Wertdokument nach Klausel 19, wobei das Wertdokument eine Banknote oder ein Ausweisdokument ist.
21. (Fünfter Aspekt der Erfindung) Druckfarbe, umfassend plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einer der Klauseln 1 bis 13.
22. (Bevorzugte Ausgestaltung) Druckfarbe nach Klausel 21, wobei die Druckfarbe ein Bindemittel, bevorzugt ein UV-härtendes Bindemittel, ein mittels Elektronenstrahlen härtendes Bindemittel oder ein wärmehärtendes Bindemittel, umfasst.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, mittels einer Mikrostrukturierung eines magnetischen Materials einzelne, sehr kleine magnetische Domänen in Form von länglichen, beabstandet angeordneten Nanomagneten zu erzeugen. Die Nanomagnete weisen insbesondere eine nadelförmige Gestalt auf. Die Form der erzeugten Domänen ist dergestalt, dass ein plättchenförmiges Effektpigment mit einer gewünschten magnetischen Anisotropie in der Richtung senkrecht zur Plättchenebene erzeugt wird. Dabei ist entscheidend, dass sich die einzelnen, länglichen Nanomagnete nicht gegenseitig berühren, d.h. beabstandet angeordnet sind. Im Falle zweier übereinander angeordneter Ebenen, von denen jede Ebene einzelne Nanomagnete aufweist, ist entscheidend, dass die Nanomagnete der beiden Ebenen zueinander versetzt angeordnet sind. Anders ausgedrückt, die längli- chen Nanomagnete der beiden übereinander angeordneten Ebenen sind mit Bezug auf die Vertikale mit horizontalem Versatz angeordnet. Auf diese Weise wird die Formanisotropie der Nanomagnete nicht durch eine zusammenhängende Makrostruktur gestört.
Die länglichen, beabstandet angeordneten Nanomagnete sind bezogen auf die jeweilige Ebene zweckmäßigerweise in einem solchen Abstand angeordnet, der zumindest dem Durchmesser der einzelnen Nanomagnete entspricht. Der Durchmesser der einzelnen Nanomagnete wird in geeigneter Weise in einem Bereich von 10 nm bis 3 Mikrometer gewählt, wobei der Bereich von 400 nm bis 3 Mikrometer bevorzugt wird. Die Länge der länglichen, beabstandet angeordneten Nanomagnete wird in geeigneter Weise in einem Bereich von 1 Mikrometer bis 20 Mikrometer gewählt, wobei der Bereich von 5 Mikrometer bis 20 Mikrometer bevorzugt wird.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Effektpigments kann z.B. auf Grundlage eines mittels UV-Strahlung aushärtenden Prägelacks erfolgen. Der Prägelack wird zweckmäßigerweise mit einem Prägerelief in Form einer Wabenrasterung oder Schachbrettrasterung versehen, wobei im Falle zweier übereinander angeordneter Ebenen, von denen jede Ebene einzelne Nanomagnete aufweist, jede Wabe oder jedes Schachfeld vertikal von den umliegenden Waben oder Schachfeldern zumindest in einem solchen Abstand entfernt ist, der zumindest der Magnetschichtdicke bzw. der Länge des zu erzeugenden Nanomagneten entspricht. Das Erzeugen der Nanomagneten kann zweckmäßigerweise durch Aufdampfen erfolgen. Die länglichen Nanomagnete besitzen z.B. die Form eines Zylinders mit sechseckiger, wabenartiger Grundfläche oder mit viereckiger, Schachfeld-artiger Grundfläche, wobei das magnetische Moment senkrecht zur Grundfläche angeordnet ist, weil die Höhe des Nanomagneten deutlich größer als der Durchmesser der Grundfläche ist.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Effektpigments kann des Weiteren so erfolgen, dass die einzelnen, länglichen Nanomagnete mittels Aufdampfen erzeugt werden, wobei das Aufdampfen mittels einer Maske bewerkstelligt wird. Die mit Leerstellen versehene Maske weist dabei eine solche Strukturierung auf, dass die zu erzeugenden, länglichen Nanomagnete zueinander in einem bestimmten Abstand angeordnet sind.
Das den länglichen Nanomagneten zugrunde liegende magnetische Material ist insbesondere ein ferromagnetisches oder ferrimagnetisches Material. Das zugrunde liegende magnetische Material kann z.B. von der Gruppe bestehend aus BaFei2Oi9 bzw. Barriumferrit, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn bzw. Bismanol, a-Fe2C>3 bzw. Hämatit und (insbesondere tetragonalem) Nd2Fei4B gewählt sein.
Die die länglichen Nanomagneten aufweisende magnetische Schicht kann einseitig mit einer optischen Funktionsschicht kombiniert werden, um auf diese Weise einen optisch variablen magnetischen Schichtaufbau zu erzeugen. Alternativ kann die magnetische Schicht beidseitig mit jeweils einer optischen Funktionsschicht kombiniert werden, um auf diese Weise einen optisch variablen magnetischen Schichtaufbau zu erzeugen.
Ein bevorzugter Schichtaufbau ist ein symmetrischer Schichtaufbau mit z.B. der Schichtenfolge absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht. Bei diesem Schichtaufbau liegt mit Bezug auf die zentrale magnetische Schicht auf beiden Seiten jeweils eine farbkip- pende Beschichtung auf Basis eines Absorber/ Dielektrikum/ Reflektor- Dünnschichtsystems vor. Die einzelnen Schichten können z.B. im Vakuum aufgedampft oder durch sogenanntes Sputtern aufgebracht werden. Als eine absorbierende Schicht eignet sich z.B. eine Cr-Schicht. Die reflektierende Schicht kann z.B. durch eine Al-Schicht gebildet werden. Als eine dielektrische Schicht eignet sich z.B. eine SiCb-Schicht oder eine ZnS-Schicht.
Ein weiterer bevorzugter Schichtaufbau besitzt die Schichtenfolge absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht - magnetische Schicht. Bei diesem Schichtaufbau wird einseitig durch das Vorhandensein der magnetischen Schicht die Reflektivität bzw. der Reflexionsgrad des Schichtaufbaus beeinflusst.
Anstelle einer Interferenzbeschichtung bzw. eines farbkippenden Dünnschichtsystems können darüber hinaus drucktechnisch erhältliche Farbschichten, bevorzugt transluzente Farbschichten, und/ oder reine reflektierende Schichten bzw. metallische Schichten als eine optische Funktionsschicht herangezogen werden.
Anstelle eines symmetrischen Schichtaufbaus, bei dem der Farbeindruck unabhängig von der Betrachtungsseite ist, kann des Weiteren ein asymmetrischer Schichtaufbau verwendet werden. Da erfindungsgemäß das magnetische Moment insbesondere senkrecht zur Schichtebene steht, können die Sichtbarkeiten der Oberseite und der Unterseite mittels externer Magnetfelder bereichsweise gesteuert werden. Anders ausgedrückt, es können plättchenförmige magnetische Effektpigmente eingesetzt werden, die eine feste magnetische Nordseite und Südseite aufweisen, sich aber mit Bezug auf die optische Funktionsschicht dieser beiden Seiten voneinander unterscheiden. Beispielsweise können optisch variable magnetische Effektpigmente einge- setzt werden, die zugleich unterschiedliche farbkippende Effekte an der Oberseite und an der Unterseite aufweisen und deren magnetisches Moment relativ zur Oberseite und Unterseite fest definiert ist: Nordpol an der Oberseite mit dem ersten farbkippenden Effekt und Südpol an der Unterseite mit dem zweiten farbkippenden Effekt. Druckt man diese Pigmente auf ein transparentes (Wertdokument-)Substrat und richtet sie mit einem externen Magnetfeld vor der Aushärtung des Bindemittels der Druckfarbe aus, so sieht der Betrachter von einer Seite immer die Oberseite der Pigmente mit dem ersten farbkippenden Effekt und von der anderen Seite die Unterseite der Pigmente mit dem zweiten farbkippenden Effekt, der sich vom ersten farbkippenden Effekt unterscheidet.
Des Weiteren kann die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen Effektpigments z.B. einseitig oder beidseitig mit (jeweils) einer optischen Funktionsschicht kombiniert werden, wobei die optische Funktionsschicht eine metallische Schicht, insbesondere eine reflektierende metallische Schicht, und eine lasierende bzw. transluzente Farbschicht aufweist. Mittels einer zwischen der magnetischen Schicht und der Farbschicht angeordneten metallischen Schicht sind ansprechende optische Effekte erzielbar.
Weiterhin kann die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen Effektpigments z.B. einseitig oder beidseitig mit (jeweils) einer optischen Funktionsschicht kombiniert werden, wobei die optische Funktionsschicht eine dielektrische Schicht, z.B. SiO?, und eine metallische Schicht, insbesondere eine reflektierende metallische Schicht, z.B. Al, aufweist. Mittels einer Kombination von SiO? und Al lassen sich auch ohne eine weitere absorbierende Schicht und ohne eine weitere Farbschicht z.B. goldene Farbtöne erzielen. Bezüglich der Herstellung der erfindungsgemäßen Pigmente bestehen verschiedene Möglichkeiten. Allen Methoden ist gemeinsam, dass zunächst oberhalb eines Trägersubstrats, z.B. eine Trägerfolie wie etwa eine Polyethy- lenterephthalat(PET)-Folie, ein Schichtaufbau erzeugt wird, wobei der Schichtaufbau zumindest die magnetische Schicht und eine optische Funktionsschicht aufweist. Anschließend wird der Schichtaufbau vom Trägersubstrat abgelöst und gegebenenfalls zerkleinert, z.B. mittels Zermahlen, bis Partikel mit einer adäquaten Größenverteilung erhalten werden. Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, zwischen dem Trägersubstrat und dem Schichtaufbau eine weitere Schicht anzuordnen, die kontrolliert bzw. selektiv entfernt werden kann, z.B. durch Auflösen in einem geeigneten Lösungsmittel. Danach können die erhaltenen Effektpigmente mit einem UV-härtenden Bindemittel zu einer (Sieb-)Druckfarbe vermischt werden. Die Effektpigmente sind insbesondere flächige optisch-variable Pigmente und besitzen vorzugsweise ein magnetisches Moment, das senkrecht zur Effektpigmentebene orientiert ist, in Entsprechung zu der senkrechten Orientierung der einzelnen, länglichen Nanomagnete. Im Schritt des drucktechnischen Aufbringens der Farbe auf einen Bedruckstoff wie etwa ein Sicherheitspapier oder ein Wertdokumentsubstrat wird zweckmäßigerweise ein externes Magnetfeld angelegt und die Farbe ausgehärtet, z.B. durch UV-Strahlung oder durch Wärmeeinwirkung, sodass die Effektpigmente unbeweglich werden.
Durch die erfindungsgemäßen plättchenförmigen Effektpigmente lassen sich zahlreiche Vorteile realisieren:
- Es lassen sich neuartige optische Effekte erzielen, weil sich die erfindungsgemäßen magnetischen Effektpigmente räumlich in einer definierten Richtung ausrichten lassen. Damit lassen sich optische Effekte wie etwa Flip- Effekte bewerkstelligen, die bislang lediglich auf Grundlage der sogenannten Mikrospiegeltechnologie erhältlich waren, wie z.B. in der WO 2007/079851 Al beschrieben wird. Die erfindungsgemäßen plättchenförmigen Effektpigmente ermöglichen eine definierte räumliche Ausrichtung jedes einzelnen Spiegels, wobei die Spiegel jeweils durch ein einzelnes magnetisches, plättchenförmiges Effektpigment erzeugt werden.
- Die erfindungsgemäßen magnetischen plättchenförmigen Effektpigmente lassen sich in definierter Weise verkippen, was zu besonderen technischen Vorteilen im Zusammenhang mit magnetischen Sicherheitselementen führt. Magnetische Sicherheitselemente, nämlich magnetische Codierungselemente aus magnetischen Gitterstreifen sind z.B. in der WO 2014/161674 Al beschrieben. Mittels der erfindungsgemäßen plättchenförmigen Effektpigmente, die sich räumlich in definierter Weise orientieren lassen, können magnetische Effekte erzielt werden, die weitaus mehr Codierungsmöglichkeiten eröffnen als bislang im Stand der Technik bekannt ist.
- Das erfindungsgemäße magnetische plättchenförmige Effektpigment verfügt über ein mittels eines geeigneten Sensors erfassbares magnetisches Merkmal. Dies deswegen, weil die magnetische Anisotropie vermessen werden kann, siehe z.B. die WO 2014/161674 Al. Somit kann bei einer nanostrukturierten Magnetschicht, die auf den erfindungs gern äßen magnetischen Pigmenten basiert, nicht die Koerzitivität, sondern die magnetische Anisotropie durch die Nanostrukturierung codiert und maschinell mittels einer geeigneten Sensorik ortspezifisch gelesen werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, umfassend
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erfindungsgemäße, plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich; - das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe.
Verglichen mit den Effektpigmenten gemäß dem Stand der Technik mit einer in der Ebene des Effektpigments verlaufenden Magnetisierung richten sich die erfindungsgemäßen magnetischen Effektpigmente in einem extern angelegten Magnetfeld so aus, dass das daraus resultierende Sicherheitsmerkmal brillanter wirkt und die Lichtreflexe glatter aussehen, weil weniger Licht in abweichende Richtungen gestreut wird. Dieser optische Effekt ist bei einer senkrecht zur Effektpigmentebene verlaufenden Magnetisierung besonders vorteilhaft.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments umfasst:
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erfindungsgemäße erste plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erfindungsgemäße zweite plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die zweiten Effektpigmente sich visuell von den ersten Effektpigmenten unterscheiden;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe. Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments umfasst:
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer die erfindungsgemäßen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer konventionelle, plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druck-farbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die konventionellen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente eine entlang der Plättchenebene verlaufende magnetische Vorzugs richtung aufweisen;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe, sodass die beiden Bereiche infolge der unterschiedlichen Ausrichtung der beiden Effektpigment- Arten ein deutlich voneinander unterscheidbares Erscheinungsbild aufweisen.
Der markante Sprung im Erscheinungsbild an den Bereichsgrenzen, der auf die unterschiedlichen optisch-variablen Eigenschaften der Bereiche mit den verschiedenen Effektpigment-Typen zurückgeht, stellt ein auffälliges und vorteilhaftes Sicherheitsmerkmal dar.
Weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit schematisch stark vereinfachten Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen: Figur 1 das Bereitstellen eines optisch variablen Sicherheitselements mittels eines konventionellen plättchenförmigen magnetischen Effektpigments gemäß dem Stand der Technik, dessen magnetisches Moment (mit dem Formelzeichen „m") senkrecht zum Normalenvektor der Plättchenebene verläuft; hierbei werden die Pigmente in ein transparentes Bindemittel eingebracht und die erzeugte Druckfarbe auf einen Bedruckstoff aufgedruckt, wobei die räumliche Ausrichtung der Pigmente unmittelbar nach dem Druck mittels eines externen Magnetfelds beeinflusst wird;
Figur 2 ein konventionelles plättchenförmiges magnetisches Effektpigment gemäß dem Stand der Technik, dessen magnetisches Moment (mit dem Formelzeichen „m") senkrecht zum Normalenvektor der Plättchenebene verläuft; gezeigt sind des Weiteren die möglichen Ausrichtungen des Pigments im Magnetfeld (mit dem Formelzeichen „H"), die durch eine Rotation um eine Achse zustande kommen;
Figur 3 die Rotation eines erfindungsgemäßen Effektpigments um die Flächennormale bei einer Magnetisierung, die parallel zur Flächennormale zeigt; dabei ändert sich die Intensität des optischen Reflexes nicht;
Figuren 4-7 die Herstellung eines erfindungsgemäßen Effektpigments gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
Figuren 8-13 die Herstellung eines erfindungsgemäßen Effektpigments gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Stand der Technik ist es bekannt, plättchenförmige magnetische Effektpigmente für das Bereitstellen optisch variabler Sicherheitselemente einzusetzen. Die Pigmente besitzen typischerweise einen plättchenförmigen Aufbau und liegen in Form eines Schichtverbunds vor, der häufig zwei Lagen optischer Effektschichten und eine dazwischen eingebettete magnetische Schicht beinhaltet. Mit Bezug auf die optischen Effektschichten kommen me- tallisch-spiegelnde Schichten ebenso wie farbschiebende Schichtsysteme, z.B. mit einem Absorber/ Dielektrikum/ Reflektor-Aufbau, infrage. Die eingebettete Magnetschicht ist in der Regel nicht sichtbar, ist aber zur Ausrichtung der Pigmente erforderlich. Die Pigmente werden in ein transparentes Bindemittel eingebracht, um eine Druckfarbe zu erzeugen. Mittels eines externen Magnetfelds kann die Ausrichtung der Pigmente unmittelbar nach dem drucktechnischen Aufbringen der Druckfarbe auf einen Bedruckstoff, z.B. ein Papiersubstrat, beeinflusst werden (siehe Figur 1). Anschließend wird das Bindemittel z.B. mittels UV-Bestrahlung ausgehärtet, um die Ausrichtungen der Pigmente zu fixieren. Durch ein geschicktes Einstellen des räumlichen Verlaufs der Pigmentausrichtungen ist es möglich, das bedruckte Substrat mit optischen Bewegungseffekten auszustatten. Da die Magnetisierungsrichtung der Pigmente infolge der Formanisotropie vorzugsweise entlang der Richtung der größten Abmessung der Pigmente verläuft, ist das magnetische Moment der Partikel senkrecht zum Normalenvektor der Dünnschichten aus gerichtet. Wird ein Magnetfeld mit einer Feldstärke mit dem Formelzeichen „H" angelegt, werden die Pigmente so ausgerichtet, dass ihre magnetischen Momente möglichst parallel zum Feldvektor liegen. Als Konsequenz können die Magnetpigmente um Achsen parallel zu ihrer Magnetisierung mit dem Formelzeichen „m", die senkrecht zum Normalenvektor der Plättchenebene angeordnet sind, rotieren. Bei der im Stand der Technik bekannten Verwendung der Magnetpigmente kann man davon aus gehen, dass die Ausrichtung der Pigmente in einer Richtung im Wesentlichen ein- heitlich ist, während sie in einer anderen Richtung im Wesentlichen zufallsverteilt ist. Somit zeigt nicht immer eine Farbfläche des Pigments nach oben (siehe die beigefügte Figur 2). Dies führt zu einer Aufweitung der Lichtreflexion und zu einer verringerten Brillanz und Schärfe des optisch variablen Effektes.
Die Figur 2 zeigt ein konventionelles plättchenförmiges magnetisches Effektpigment gemäß dem Stand der Technik, dessen magnetisches Moment (mit dem Formelzeichen „m") senkrecht zum Normalenvektor der Plättchenebene verläuft. Die Figur veranschaulicht die möglichen Ausrichtungen des Pigments im Magnetfeld (mit dem Formelzeichen „H"), die durch eine Rotation um eine Achse zustande kommen.
Die Figur 3 zeigt die Rotation eines erfindungsgemäßen Effektpigments um die Flächennormale bei einer Magnetisierung, die parallel zur Flächennormale zeigt. Anders als bei den obigen, in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen Pigmenten gemäß dem Stand der Technik ist der Vorteil des erfindungsgemäßen Effektpigments dergestalt, dass sich die Intensität des optischen Reflexes im Zuge der Rotation nicht ändert.
Die Figuren 4 bis 7 veranschaulichen die Herstellung eines erfindungsgemäßen Effektpigments gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Zunächst erfolgt gemäß der Figur 4 die Herstellung eines Schichtaufbaus, der die folgenden Schichten aufweist:
- ein Trägersubstrat 1, im Beispiel eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie;
- eine Releaseschicht 2;
- eine absorbierende Schicht 3, im Beispiel eine Cr-Schicht;
- eine dielektrische Schicht 4, im Beispiel eine SiCb-Schicht; - eine reflektierende Schicht 5, im Beispiel eine Al-Schicht;
- längliche Nanomagneten 61, die zueinander beabstandet entlang einer waagrecht zur Plättchenebene des zu erzeugenden Effektpigments stehenden Ebene angeordnet sind, wobei der Abstand zumindest dem Durchmesser der einzelnen Nanomagnete entspricht; die länglichen Nanomagnete 61 werden nach dem Erzeugen mittels eines transparenten Schutzlacks 62 eingeebnet; die Nanomagnete 61 und der transparente Schutzlack 62 bilden zusammen eine magnetische Schicht 6;
- eine reflektierende Schicht 7, im Beispiel eine Al-Schicht;
- eine dielektrische Schicht 8, im Beispiel eine SiCb-Schicht;
- eine absorbierende Schicht 9, im Beispiel eine Cr-Schicht.
Die Schichtenfolge 3, 4 und 5 einerseits und die Schichtenfolge 7, 8 und 9 andererseits bilden jeweils einen farbkippenden Dünnschichtaufbau.
Gemäß der Figur 2 erfolgt daraufhin das Ablösen des Trägersubstrats 1 inklusive der Releaseschicht 2 vom restlichen Schichtaufbau mittels Trennwicklung.
Die Figur 3 zeigt in Draufsicht die Beschaffenheit der länglichen Nanomagnete 61. Die schwarz dargestellten, länglichen Nanomagnete 61 besitzen jeweils eine quadratische Grundfläche und sind gemäß dem Muster eines Schachfelds so voneinander beabstandet angeordnet, dass sie sich gegenseitig nicht berühren.
Anschließend erfolgt der Schritt des Zerkleinerns des in der Figur 2 gezeigten Schichtaufbaus zu einzelnen, plättchenförmigen Effektpigmenten 10 (siehe Figur 3). Die Effektpigmente 10 sind in der Figur 3 jeweils im Querschnitt dargestellt. Die Dicke der erhaltenen Effektpigmente 10 ist einheit- lieh. Ansonsten sind die Abmessungen der erhaltenen Effektpigmente 10, nämlich Länge und Breite, anders gesagt die gesamte Gestalt der Effektpigmente bei der Betrachtung in Draufsicht, uneinheitlich.
Die Figuren 8 bis 13 veranschaulichen die Herstellung eines erfindungsgemäßen Effektpigments gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Gemäß der Figur 8 erfolgt zunächst das Bereitstellen eines Trägersubstrats 11, im Beispiel eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie. Das Trägersubstrat 11 ist mit einer Releaseschicht 12 versehen, oberhalb der ein UV-Prägelack 13 angeordnet ist. Der UV-Prägelack 13 weist eine mosaikartige Prägestruktur auf, die in Draufsicht dem in der Figur 6 gezeigten Schachfeld entspricht, wobei die schwarzen Felder den in einer unteren Ebene zu erzeugenden Nanomagneten entsprechen und die weißen Felder den in einer oberen zu erzeugenden Nanomagneten entsprechen.
Gemäß der Figur 9 erfolgt in einem nächsten Schritt das Erzeugen eines farbkippenden Dünnschichtsystems 14, das ausgehend vom UV-Prägelack 13 in der Reihenfolge eine absorbierende Schicht (im Beispiel eine Cr- Schicht), eine dielektrische Schicht (im Beispiel eine SiCb-Schicht) und eine reflektierende Schicht (im Beispiel eine Al-Schicht) aufweist.
Gemäß der Figur 10 erfolgt anschließend das Erzeugen der sowohl in einer unteren Ebene als auch in einer oberen Ebene angeordneten, länglichen Nanomagnete 15. Mit Bezug auf die jeweilige Ebene sind die länglichen Nanomagnete 15 in einem solchen Abstand zueinander beabstandet, der dem Durchmesser der Nanomagnete entspricht. Die länglichen Nanomagnete in den zwei übereinander liegenden Ebenen sind mit Bezug auf die Vertikale mit horizontalem Versatz angeordnet. Gemäß der Figur 11 erfolgt in einem nächsten Schritt das Erzeugen eines weiteren farbkippenden Dünnschichtsystems 16, das ausgehend von den länglichen Nanomagneten 15 in der Reihenfolge eine reflektierende Schicht (im Beispiel eine Al-Schicht), eine dielektrische Schicht (im Beispiel eine SiCb-Schicht) und eine absorbierende Schicht (im Beispiel eine Cr-Schicht) aufweist.
Gemäß der Figur 12 erfolgt anschließend das Aufbringen eines einebnenden, transparenten Lacks 17.
Gemäß der Figur 13 erfolgt daraufhin das Ablösen des Trägersubstrats 11 inklusive der Releaseschicht 12 vom restlichen Schichtaufbau mittels Trennwicklung.
Anschließend erfolgt der Schritt des Zerkleinerns des in der Figur 13 gezeigten Schichtaufbaus zu einzelnen, plättchenförmigen Effektpigmenten.

Claims

25 P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment zur Verwendung in einer Druckfarbe, umfassend einen Schichtaufbau mit einer magnetischen Schicht und mindestens einer optischen Funktionsschicht, wobei die magnetische Schicht auf länglichen Nanomagneten basiert, die sich gegenseitig nicht berühren und eine weitgehend einheitliche, senkrecht zur Plättchenebene des Effektpigments angeordnete magnetische Vorzugsrichtung aufweisen.
2. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 1, wobei die länglichen Nanomagnete in zumindest einer waagrecht zur Plättchenebene des Effektpigments stehenden Ebene zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei der Abstand zumindest dem Durchmesser der einzelnen Nanomagnete entspricht.
3. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 1, wobei die länglichen Nanomagnete in zwei oder mehr übereinander liegenden Ebenen, die jeweils waagrecht zur Plättchenebene des Effektpigments stehen, zueinander beabstandet angeordnet sind und der Abstand der länglichen Nanomagnete bezogen auf die jeweilige Ebene zumindest dem Durchmesser der einzelnen Nanomagnete entspricht, wobei die länglichen Nanomagnete in jeweils zwei übereinander liegenden Ebenen bezogen auf die Vertikale mit horizontalem Versatz angeordnet sind.
4. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Durchmesser der einzelnen Nanomagnete in einem Bereich von 10 nm bis 3 Mikrometer gewählt ist, wobei der Bereich von 400 nm bis 3 Mikrometer bevorzugt wird, und die Länge der einzelnen Nanomagne- te in einem Bereich von 1 Mikrometer bis 20 Mikrometer gewählt ist, wobei der Bereich von 5 Mikrometer bis 20 Mikrometer bevorzugt wird.
5. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die länglichen Nanomagnete eine sechseckige, wabenartige Grundfläche oder eine viereckige, Schachfeld-artige Grundfläche aufweisen.
6. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Material der magnetischen Schicht von der Gruppe bestehend aus BaFei2Oi9, FePt, CoCrPt, CoPt, BiMn, a-Fe2O3, Nd2Fei4B, Eisen, Cobalt, Nickel oder einer Legierung eines oder mehrerer der Elemente Eisen, Cobalt und Nickel gewählt ist.
7. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die optische Funktionsschicht eine metallische Schicht, eine drucktechnisch erhältliche Farbschicht, ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau oder eine Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente ist, z.B. eine oberhalb einer metallischen Schicht angeordnete drucktechnisch erhältliche Farbschicht.
8. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Effektpigment einen Sandwich-artigen Schichtaufbau aufweist und die magnetische Schicht als eine zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer optischen Funktionsschicht versehen ist, wobei die beiden optischen Funktionsschichten unabhängig voneinander von einer reflektierenden metallischen Schicht, einer drucktechnisch erhältlichen Farbschicht, einem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basie- renden Interferenzschichtaufbau oder einer Kombination zweier oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente gewählt sind, z.B. eine oberhalb einer reflektierenden metallischen Schicht angeordnete drucktechnisch erhältliche Farbschicht.
9. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 8, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau mit zwei voneinander abweichenden optischen Funktionsschichten aufweist, vorzugsweise zwei voneinander abweichenden optischen Funktionsschichten, die jeweils ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau sind und insbesondere hinsichtlich des Materials oder der Schichtdicke der dielektrischen Schicht voneinander abweichen und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht.
10. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 8, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schichtaufbau mit zwei identischen optischen Funktionsschichten aufweist.
11. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 10, wobei das Effektpigment einen symmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht als zentrale Schicht sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite mit jeweils einer optischen Funktionsschicht versehen ist, wobei die beiden optischen Funktionsschichten jeweils ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau sind und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische 28
Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht.
12. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 7 , wobei die optische Funktionsschicht ein auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierender Interferenzschichtaufbau ist und das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - dielektrische Schicht - absorbierende Schicht - magnetische Schicht.
13. Plättchenförmiges magnetisches Effektpigment nach Anspruch 9, wobei das Effektpigment einen asymmetrischen Schichtaufbau aufweist, wobei die magnetische Schicht auf der Vorderseite mit einem auf einer reflektierenden Schicht, einer dielektrischen Schicht und einer absorbierenden Schicht basierenden Interferenzschichtaufbau versehen ist und die magnetische Schicht auf der Rückseite mit einer reflektierenden metallischen Schicht versehen ist, sodass das Effektpigment die folgende Schichtenfolge aufweist: absorbierende Schicht - dielektrische Schicht - reflektierende Schicht - magnetische Schicht - reflektierende metallische Schicht.
14. Verfahren zum Herstellen eines plättchenförmigen magnetischen Effektpigments nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend a) das Erzeugen einer magnetischen Schicht, wobei die magnetische Schicht auf länglichen Nanomagneten basiert, die sich gegenseitig nicht berühren und eine weitgehend einheitliche, senkrecht zur Plättchenebene des zu erzeugenden Effektpigments angeordnete magnetische Vorzugsrichtung aufweisen; 29 b) das Erzeugen eines die magnetische Schicht und mindestens eine optische Funktionsschicht aufweisenden Schichtaufbaus; und c) das Zerkleinern des im Schritt b) erhaltenen Schichtaufbaus zu einzelnen plättchenförmigen magnetischen Effektpigmenten.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei im Schritt a) das Erzeugen der magnetischen Schicht auf einem mit einem Prägerelief versehenen Prägelack erfolgt, wobei das Prägerelief insbesondere mit einer Wabenrasterung oder Schachbrettrasterung versehen ist.
16. Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, umfassend
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der im ersten Bereich aufgedruckten ersten Druckfarbe.
17. Verfahren nach Anspruch 16, umfassend
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer erste plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer zweite plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die zweiten Effektpigmente sich visuell von den ersten Effektpigmenten unterscheiden; 30
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe.
18. Verfahren nach Anspruch 16, umfassend
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthaltenden ersten Druckfarbe in einem ersten Bereich;
- das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit einer konventionelle, plättchenförmige magnetische Effektpigmente enthaltenden zweiten Druckfarbe in einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, wobei die konventionellen, plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente eine entlang der Plättchenebene verlaufende magnetische Vorzugs richtung aufweisen;
- das Ausrichten der plättchenförmigen magnetischen Effektpigmente in der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe mittels eines externen Magnetfelds;
- das Aushärten der jeweils im ersten Bereich und im zweiten Bereich aufgedruckten ersten bzw. zweiten Druckfarbe, sodass die beiden Bereiche infolge der unterschiedlichen Ausrichtung der beiden Effektpigment- Arten ein deutlich voneinander unterscheidbares Erscheinungsbild aufweisen.
19. Wertdokument, erhältlich durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18.
20. Wertdokument nach Anspruch 19, wobei das Wertdokument eine Banknote oder ein Ausweisdokument ist. 31
21. Druckfarbe, umfassend plättchenförmige magnetische Effektpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
22. Druckfarbe nach Anspruch 21, wobei die Druckfarbe ein Bindemittel, bevorzugt ein UV-härtendes Bindemittel, ein mittels Elektronenstrahlen härtendes Bindemittel oder ein wärmehärtendes Bindemittel, umfasst.
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