Защитное устройство, содержащее связующий материал с изменяющимися оптическими свойствами

Защитное устройство, содержащее связующий материал с изменяющимися оптическими свойствами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к горячему тиснению и, в частности, к прикреплению оптического устройства к подложке или изделию в ходе горячего тиснения с использованием связующего материала для горячего тиснения, содержащего чешуйки, создающие оптический эффект.

Уровень техники

Далее под термином хромограмма понимаются оптические структуры, содержащие подложку с узором или с окнами и покрытия или слои, обеспечивающие наличие специальных эффектов, указанные слои или покрытия поддерживаются подложкой с узором или с окнами или поддерживают указанную подложку. Хромограммы различных видов описаны в заявке на патент США, публикация номер 20060285184, и используются в качестве защитных устройств или для улучшения безопасности продуктов и их эстетической привлекательности.

Один вид хромограмм представляет собой оптическую структуру, которая обеспечивает наличие эффектов рельефа поверхности, таких как голограммы или дифракционные решетки, и которая содержит узоры, такие как алфавитно-цифровые символы, штриховые коды или графические или наглядные рисунки, и в которой имеются дополнительные оптические эффекты в областях вокруг подобного узора. Подобные структуры описаны в заявке на патент США №20060077496, поданной Аргоития (Argoitia) и другими, опубликованной 13 апреля 2006 г. Далее на указанную заявку будет ссылка как на заявку '496. Другая структура типа хромограммы описана в заявке на патент США №20050128543, поданной Филипсом (Phillips) и другими. На подложки с узорами из заявки '496, которые содержат области с окнами, через которые можно смотреть, нанесены покрытия с изменяющимися оптическими свойствами (ИОС) или нанесены чернила с изменяющимися оптическими свойствами, которые видны через окна. Все ссылки, упомянутые здесь и далее, включены в настоящий документ посредством ссылки.

При использовании термина слой с «узором» имеется в виду следующее: отражающий, непрозрачный или частично пропускающий слой таким образом нанесен на подложку, которая может быть плоской или иметь рельефную поверхность, что указанный слой образует требуемый «узор» или изображение. Не ограничивая изобретение, отражающий слой с узором может иметь форму букв, цифр, штриховых кодов и/или графических или наглядных рисунков.

Одним видом узора рельефной поверхности является деметаллизированная голограмма, описанная в патентах US 5314767, 6616190 и 7081819. Для улучшения защиты голограмм и предотвращения изготовления контактных копий была предложена технология изготовления голограмм с помощью процесса деметаллизации. Деметаллизированные голограммы и «наклейки» используются при изготовлении паспортов и идентификационных карт с целью защиты фотографий и данных.

Настоящее изобретение главным образом относится к типам хромограмм, изготовленных с помощью связующего материала, содержащего чешуйки и/или красящее вещество, использующегося в ходе горячего тиснения и обеспечивающего наличие оптических и/или магнитных эффектов. До настоящего времени желаемое качество связующих материалов, используемых для соединения вместе двух подложек, где одна подложка видна через другую, заключалось в том, чтобы связующий материал был, по существу, прозрачным и имел требуемые связующие свойства. Таким образом, цель заключалась в том, чтобы иметь связующий материал, который «выглядит» настолько невидимым, насколько возможно и, по существу, имеет коэффициент преломления, соответствующий коэффициентам преломления подложек, которые он связывает, таким образом связующий слой, по существу, не оказывает негативного влияния на проходящий свет.

Для крепления изображений на различные подложки, такие как бумага, пластиковая пленка и даже жесткие подложки, вместе с машиной горячего тиснения предложена фольга для переноса при горячем тиснении. Горячее тиснение является «сухим» процессом. Одна серийно выпускаемая машина для горячего тиснения изображений на подложки - это машина Malahide E4-PK, выпускаемая фирмой Malahide Design and Manufacturing Inc. Машины этого типа показаны и описаны в Интернете на сайте www.hotstamping.com. Упрощенно при процессе горячего тиснения для присоединения фольги к изделию или подложке штамп прикрепляется к разогретой пластине, которая прижимается к цилиндру, воздействующему на фольгу для горячего тиснения. В настоящем изобретении также может использоваться процесс переноса с помощью накатывания цилиндром. В этом случае подложка изделия и связующий материал (активируемый при подаче тепла или ультрафиолета) сводятся вместе и зажимаются для осуществления переноса слоя горячего тиснения на подложку изделия.

Изображение обычно формируется с использованием металлического штампа или штампа из силиконового каучука, в котором вырезано требуемое изображение. Этот штамп расположен в машине для горячего тиснения и используется для выдавливания изображения на фольге для горячего тиснения, которое осуществляется благодаря использованию сочетания разогрева и давления. Задняя сторона фольги обычно покрыта сухим, активируемым при нагревании и термоотверждаемым связующим материалом, например связующим материалом на основе акрилата. При подаче тепла связующий материал становится клейким в областях нагретого изображения и прилипает к бумажной или пластиковой подложке.

Горячее тиснение описано или упомянуто в патентах US 5002312, US 5059245, US 5135812, US 5171363, US 5186787, US 5279657 и US 7005178, выданных Роджеру Филипсу (Roger Phillips) из компании Flex Products Inc., Santa Rosa Ca. Дополнительные подробности процесса горячего тиснения можно найти на страницах 440-445 «Энциклопедии современных пластиков», 1979-1980.

В упомянутом выше патенте US 5059245 описывается формирование оптического покрытия на подложке, в котором оптическая подложка в одном варианте осуществления изобретения содержит чешуйки с изменяющимися оптическими свойствами, нанесенные в носителе в виде краски или чернил, которая затем сушится или отверждается на подложке.

Чешуйки с оптическими характеристиками, размещенные в связующем материале, могут иметь одну или несколько заранее заданных оптических характеристик, например чешуйки могут иметь цвет, изменяющийся в зависимости от угла падения света, или чешуйки могут быть дифракционными, или могут содержать скрытые символы, расположенные в них или на них, или чешуйки просто могут быть отражающими или поглощающими свет. В некоторых примерах чешуйки, создающие оптические эффекты, характеризуются сочетанием оптических эффектов, например в зависимости от желаемого эффекта они могут сочетать дифракцию и изменение цвета, или они могут быть дифракционными и отражающими или могут сочетать дифракцию и свойство сильного поглощения. Более того, чешуйки, создающие различные оптические эффекты, могут смешиваться в нужных пропорциях. Пигменты, которые можно добавлять, включают в себя такие пигменты, которые создают интерференцию, например пигменты на основе слюды, пигменты типа Фабри-Перо, жидкокристаллические пигменты, включая пигменты, изменяющие цвет при изменении угла просмотра, не изменяющие цвет пигменты, такие как золото и никель, и другие металлические чешуйки. Краски и/или другие пигменты можно добавлять к связующему материалу с целью изменения цвета интерференционных и/или дифракционных пигментов, включая скрытые пластинки, известные как химические маркеры и другие частицы определенной формы. Примерами скрытых чешуек могут служить, например, маркеры, описанные в заявке на патент США, публикация номер 2006/0035080, которая включена в настоящий документ посредством ссылки, частицы определенной формы, описанные в заявке на патент США, публикация номер 20060035080, магнитные чешуйки, флуоресцентные пигменты, обычно активируемые ультрафиолетом с целью формирования видимого света или специализированные антистоксовые материалы, активируемые ультрафиолетом с целью формирования видимого света.

До настоящего времени, когда слой материала, такой как покрытая чернилами подложка, содержащая чешуйки с изменяющимися оптическими свойствами, в ходе горячего тиснения присоединялся к другой подложке или изделию, то до горячего тиснения слой связующего материала, толщина которого составляет обычно 2-20 микрон и который активируется при подаче тепла, прикладывается к подложке или изделию с целью приклеивания слоя материала к подложке или изделию благодаря применению требуемого количества тепла и давления.

Как показано на фиг.1а и 1b, в патенте US 7029745 описан способ присоединения защитного изделия, такого как защитное изделие 30, к несущей подложке 66 с помощью процесса горячего тиснения. На фиг.1а показано защитное изделие 30, содержащее разделительный слой 62, выполненный на одной стороне пропускающей свет подложки 24, такой как акриловое покрытие со сформированной на ней интерференционной картиной. Разделительный слой 62 позволяет отделить защитное изделие 30, содержащее подложку 24, поглощающий слой 18, диэлектрический слой 20 с оптической интерференционной картиной 15, и отражающий слой 22, от несущей подложки 64 во время процесса горячего тиснения.

Как показано на фиг.1b, разделительный слой 62 и несущая подложка 64 отделяются, когда защитное изделие 30 присоединено в ходе горячего тиснения к изделию, такому как несущий слой 66, при этом защитное изделие 30 присоединено к несущей подложке 66 с помощью слоя 68 связующего материала. Иногда разделительный слой остается с подложкой 66. Соединение слоя 68 связующего материала и несущей подложки 66 происходит, когда разогретый металлический штамп (не показан) входит в контакт с несущей структурой 64. Одновременно разогретый металлический штамп прижимает связующий слой 68 к несущей подложке 66 и разогревает его с целью более эффективного сцепления с несущей подложкой 66. Более того, разогретый металлический штамп размягчает разделительный слой 62, способствуя тем самым отделению защитного изделия 30 от несущей структуры 64, которая после этого отбрасывается. Когда защитное изделие 30 присоединено к несущей подложке 66, изображение, изготовленное на защитном изделии 30 видно при просмотре от подложки 24 по направлению к оптическому покрытию 16.

В области горячего тиснения имеется большое количество серийно производимых связующих материалов, предназначенных для обеспечения требуемого сцепления фольги с таким же материалом или другим материалом при воздействии тепла и давления. Хотя эти связующие материалы, активируемые при нагревании, выполняют свою функцию, они не обеспечивают выполнение дополнительных функций, которые в настоящее время рассматриваются как очень полезные.

Например, авторы настоящего изобретения обнаружили, что указанные сухие связующие материалы, активируемые при нагревании, могут быть применены к подложкам и в них заранее можно разместить или намешать специальные чешуйки, создающие оптический эффект, такие как магнитные чешуйки, чешуйки, ориентируемые в магнитном поле, магнитные чешуйки со свойствами изменения цвета, изменяющие цвет чешуйки, чешуйки с переключением цвета, дифракционные чешуйки и/или скрытые чешуйки, несущие признак, так же известный как маркер.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить связующий материал для горячего тиснения, который содержит чешуйки, создающие специальные эффекты, причем указанные чешуйки видны через один или несколько слоев связующего материала. Не предполагалось, что добавление пигмента с изменяющимися оптическими свойствами к связующему материалу для горячего тиснения приведет к приемлемому уровню адгезии. Связующий материал также может быть напечатан в виде узора с тем, чтобы обеспечить перенос узора даже в случае использования плоского штампа для выполнения переноса в ходе горячего тиснения. Печать связующего материала, по сравнению с ситуацией, когда изображение имеется на штампе устройства для горячего тиснения, позволяет получать лучшие перенесенные изображения с более высокой резкостью, без «окантовки», часто присутствующей при переносе с помощью фольги. Под окантовкой понимаются шероховатые края изображения, полученного с помощью фольги при горячем тиснении, например, на поверхность бумаги. Проблема часто очевидна при переносе с помощью горячего тиснения буквы «А», когда треугольник буквы «А» накрыт фольгой.

Цель изобретения заключается в том, чтобы предложить хромограмму, в которой устранен отдельный слой, обеспечивающий наличие специальных эффектов. Это делается благодаря добавлению чешуек, создающих специальные эффекты, в связующий материал для горячего тиснения, предназначенный для соединения вместе двух объектов. Это упрощает изготовление продукта и уменьшает стоимость изготовления.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы в ходе горячего тиснения соединить подложку с другой подложкой или объектом, причем для соединения используется только связующий материал, обеспечивающий наличие оптических эффектов и содержащий чешуйки, создающие оптические эффекты.

Защитные нити известны в настоящее время. Патент US №4186943, выданный Ли (Lee), описывает защитную нить с окнами, содержащуюся в бумаге банкноты. Ли использовал в полностью диэлектрическом оптическом наборе диахронные покрытия симметричной структуры с тем, чтобы через удлиненные окна бумажной подложки с обеих сторон был виден один и тот же отраженный и пропущенный цвет и эффект изменения цвета. В одном варианте осуществления изобретения бумага удалена в различных местах над встроенной защитной нитью с тем, чтобы нить было лучше видно. Более того, к сожалению, в распоряжении подделывающих лиц имеются серийно выпускаемые прозрачные пленки, изготовленные из сотен перемежающихся слоев полимерных пленок, которые дают аналогичное описанному в документе '943 изменение цвета и характеристики отражения и пропускания. Об этом написано по адресу http://www.ptonline.com/articles/200603fa1.html. Это делает фольгу на полностью диэлектрической основе уязвимой с точки зрения защиты от подделок.

В заявке на патент, номер публикации US 20060255586, автор Лаззерини (Lazzerini), описано защитное устройство, которое содержит голографические области с непрерывным металлическим слоем алюминия, толщина которого претерпевает изменения. В заявке WO 2004014665, автор Лаззерини, описан способ «утоньшения» нанесенного слоя алюминия с помощью химического вытравливания после того, как некоторые области алюминия защищены прозрачными чернилами, приспособленными для защиты алюминия от воздействия веществ на основе кислот. Алюминий становится тоньше, при этом оптическая плотность уменьшается со значения 1.8 до значения 0.7, а пропускание изменяется от 1.6% примерно до 20% в области «А», пункт 3 заявки '586 на патент. Другими словами, алюминий непрозрачен в областях, отличных от части «А» и только полупрозрачен в областях «А». Использование магнитных элементов, совмещенных с голографическими элементами, упоминается, но не указывается природа магнитных элементов. Другая версия изобретения использует изменяющие цвет чернила, расположенные между защитным слоем полиэтилентерефталата (ПЭТ) и непрерывным алюминиевым металлическим слоем. Тип изменяющих цвет чернил не определен - они могут быть прозрачными пигментами на основе слюды, изменяющими цвет при изменении угла обзора, или жидкокристаллическими изменяющими цвет чернилами - в обоих случаях они прозрачны (в нашем изобретении пигмент непрозрачен). Во всяком случае, Лаззерини не описывает изменяющий цвет материал на основе связующего материала с изменяющимися оптическими свойствами (СМИОС), в упомянутой заявке нет изменения цвета с обеих сторон защитной нити, не содержится скрытых маркеров и нет деметаллизированных частей в голографических областях и нет магнитных элементов, заключенных в изменяющий цвет пигмент.

В патенте US №7054042, выданном Холмсу (Holmes) и другим, на который здесь и далее будем ссылать как на патент '042, описано устройство, использующее деметаллизированную голограмму с тонкой пленкой, которая изменяет цвет и которая расположена ниже. Использование тонкопленочного интерференционного светофильтра имеет большой недостаток с точки зрения контроля цвета, так как для используемых способов, в частности способов вакуумного напыления, при рабочих скоростях (при которых они конкурентоспособны) ошибка в толщине диэлектрического слоя в лучшем случае составляет плюс-минус 2%. Как описано в патенте '042 для структуры Фабри-Перо обычным решением является следующее: непрозрачный алюминий/слой с малым коэффициентом преломления, то есть MgF₂/поглощающий слой Cr, толщиной 3 микрона. С разбросом в 2% при 4 QW оптической толщине в 550 нанометров, этот разброс в толщине приводит к значению ΔЕ цвета в 27 единиц и при 6 QW оптической толщине в 550 нанометров приводит к значению ΔЕ цвета в 31 единиц. С практической точки зрения этот разброс в цвете приводит к ситуации, когда проблематично отличить подлинный продукт от подделки. Одна надежда на улучшение цвета фольги при вакуумном процессе заключается в большом редактировании, что ведет к удорожанию продукта.

В патенте US №5700550, выданном Уяме (Uyama), описано использование полностью диэлектрического оптического набора на голографическом слое, в котором управление цветом даже хуже, чем в патенте '042, так как структура, описанная Уямой, содержит пять слоев перемежающихся ZnS и MgF₂ или TiO₂ и SiO₂. Каждый слой имеет разброс в 2%, что приводит еще к большему изменению цвета. Также в указанном патенте требуется, чтобы устройство было расположено на черном фоне, так как в противном случае (при размещении на белой подложке) природа пропускания света для указанного устройства приводит к тому, что для получения белого света объединяются пучок света, отраженный от подложки и проходящий назад через устройство, и пучок света, отраженный от интерференционного оптического набора. Даже если подложка (то есть бумага банкноты) была цветной, то повторное объединение света приводит к малой насыщенности цвета.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы исключить недостатки, существующие в уровне технике, с тем, чтобы новое защитное устройство, обладающее требуемыми характеристиками нити для банкнот или других бумажных документов или даже пластиковых документов, имело многослойную систему защиты от подделок, которая могла бы быть изготовлена с высоким качеством управления цвета, также содержала бы видимые и скрытые признаки, а также защиту, обеспечивающую прочность устройства с обеих сторон при сохранении минимальной толщины. Таким образом, необходимо предложить новую защитную нить с улучшенными свойствами, которую легче монтировать. Указанная проблема решается следующим образом: наблюдателю даются защитные признаки, которые можно запомнить и которые определяют различимое изменение цвета, и скрытые признаки, которые анализирует машина или которые анализируются в судебном порядке.

Цель изобретения состоит в том, чтобы предложить упрощенное многослойное защитное устройство, использующее связующий материал с изменяющимися оптическими свойствами (СМИОС).

Цель изобретения состоит в том, чтобы предложить тонкую асимметричную защитную нить, создающую различные оптические эффекты при просмотре с различных сторон.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить тонкое защитное устройство с высокой насыщенностью цвета и хорошим управлением цвета.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить тонкую защитную нить, содержащую деметаллизированную голограмму и скрытые маркеры.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить изображение, получаемое в ходе горячего тиснения и имеющее многослойные защитные признаки.

Раскрытие изобретения

Согласно настоящему изобретению предлагается структура, обеспечивающая оптический эффект и содержащая первую подложку и вторую подложку, прикрепленную к первой подложке с помощью только связующего материала, где связующий материал содержит связующее вещество, активируемое при подаче энергии и включающее в себя множество частиц, распределенных в нем или на нем, с целью создания оптического эффекта, который можно обнаружить через первую подложку.

Ясно, что вторая подложка может представлять собой любой объект, к которому может быть прикреплена первая подложка, например, путем горячего тиснения.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предлагается способ формирования изделия, обеспечивающего оптический эффект, указанный способ содержит следующие этапы:

а) получение первой подложки, имеющей, по меньшей мере, первый оптический эффект;

б) нанесение на первую подложку носителя с частицами, создающими оптический эффект и расположенными на носителе или в нем, причем частицы обеспечивают второй оптический эффект, обнаруживаемый через первую подложку; и

в) соединение первой подложки с покрытием со второй подложкой или изделием путем горячего тиснения, так что только носитель используется в качестве связующего материала при горячем тиснении.

Краткое описание чертежей

Далее будут описаны примеры осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1a - схематический вид защитного изделия до выполнения горячего тиснения, согласно уровню техники;

фиг.1b - схематический вид защитного изделия, показанного на фиг.1а, присоединенного путем горячего тиснения к несущей подложке, согласно уровню техники;

фиг.2 - поперечное сечение фольги, соответствующей изобретению и показанной до переноса на изделие, в котором подложка, содержащая слой алюминия с узором, также содержит нижний слой из сухого связующего материала для горячего тиснения, в котором имеется пигмент с изменяющимися оптическими свойствами (ПИОС) или магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами, распределенный по связующему материалу;

фиг.3 - поперечное сечение хромограммы со связующим материалом с изменяющимися оптическими свойствами после переноса на бумажную или картонную подложку в ходе горячего тиснения;

фиг.4 - несколько различных видов одной и той же банкноты, в которой голограмма присоединена к подложке банкноты и в которой имеется связующий материал с изменяющимися оптическими свойствами в качестве связующего материала для горячего тиснения;

фиг.5 - поперечное сечение хромограммы со связующим материалом с изменяющимися оптическими свойствами и слоем с высоким коэффициентом преломления до переноса с помощью горячего тиснения;

фиг.6 - поперечное сечение хромограммы со связующим материалом с изменяющимися оптическими свойствами и узором;

фиг.7 - поперечное сечение устройства, указывающего на несанкционированное вмешательство, до выполнения горячего тиснения;

фиг.8 - поперечное сечение устройства по фиг.7, указывающего на несанкционированное вмешательство, после горячего тиснения;

фиг.9 - поперечное сечение устройства по фиг.7, указывающего на несанкционированное вмешательство, после попытки удаления;

фиг.10а - поперечное сечение хромограммной структуры, показывающее связующий материал с изменяющимся цветом и предназначенный для горячего тиснения, причем лежащий сверху слой связующего материала содержит скрытые маркеры;

фиг.10b - защитная нить, содержащая СМИОС и изготовленная с помощью переноса накатыванием деметаллизированной голограммы с использованием двух различных слоев СМИОС;

фиг.11 - поперечное сечение хромограммной структуры, показывающее алюминиевый слой с узором и связующий материал изменяющегося цвета для горячего тиснения, и отдельный верхний слой связующего материала, содержащего скрытые пластинки;

фиг.12а - поперечное сечение хромограммной структуры согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.12b - поперечное сечение хромограммы со связующим материалом между фольгой с изменяющимися оптическими свойствами (ИОС) и деметаллизированной голограммой;

фиг.12с - поперечное сечение хромограммы с бесцветным связующим материалом между фольгой и деметаллизированной голограммой, причем связующий материал содержит скрытые чешуйки или небольшие концентрации чешуек с изменяющимися оптическими свойствами или магнитные чешуйки с изменяющимися оптическими свойствами;

фиг.12d - поперечное сечение хромограммы со связующим материалом;

фиг.13 - поперечное сечение тонкой изменяющей цвет защитной нити;

фиг.14 и 15 - графики, используемые для составления формул оценки количества нанесенного пигмента;

фиг.16 и 17 - графики, показывающие отражающие способности перенесенных при горячем тиснении изображений;

фиг.18 - графическое представление данных по разности поглощений;

фиг.19 - график измерений оптической плотности сетки;

фиг.20 - фотография защитного устройства, прикрепленного к фишке казино с помощью процесса переноса связующего материала при горячем тиснении;

фиг.21 - поперечное сечение усовершенствованной «синтетической нити», где многослойная система защиты создает несколько оптических эффектов;

фиг.22 - набор фотографий защитной нити согласно настоящему изобретению;

фиг.23 - поперечное сечение многослойной защитной нити, использующей СМИОС согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.24 - поперечное сечение защитной нити, в которой для соединения двух подложек используются, по крайней мере, три слоя связующего материала;

фиг.25 - поперечное сечение защитной нити, в которой подложка изготавливается с использованием двух различных СМИОС.

Осуществление изобретения

В настоящей заявке под термином «связующий материал, активируемый при подаче энергии», или «связующее вещество, активируемое при подаче энергии», понимается связующее вещество, для отверждения которого требуется источник энергии. К связующим материалам, активируемым при подаче энергии, относятся, например, связующие материалы для горячего тиснения, связующие материалы, активируемые ультрафиолетом, термопластические и термоотверждающиеся связующие материалы, полимерные композиции на основе красок, лаки и окрашивающие композиции. Например, связующий материал может выбираться из группы, состоящей из полиметакрилата, полиакрилата, полиамида, нитроцеллюлозы, алкидного полимера, поливинилового спирта, поливинилацетата и полиуретана.

Способы активирования связующих материалов включают в себя горячее тиснение, ультрафиолетовое облучение, нагревание или применение пучка электронов. Для краткости связующий материал, активируемый при подаче энергии, возможно содержащий специальные чешуйки, здесь и далее будем называть просто «связующим материалом», если это не приведет к путанице.

Как было описано ранее в разделе «уровень техники», хорошо известной является область горячего тиснения, в частности, соединение одного оптического покрытия или подложки с другим в ходе горячего тиснения. Например, подложки с покрытием, несущие изображения, логотипы или другие признаки присоединяются в процессе горячего тиснения к лотерейным билетам, паспортам, банкнотам, водительским удостоверениям, фишкам для игры в покер и множеству других известных изделий и подложек.

Хотя связующие материалы для горячего тиснения, выпускаемые серийно, выполняют свою функцию, авторы настоящего изобретения заметили, что некоторые отвержденные краски, содержащие чешуйки с изменяющимися оптическими свойствами, неплохо служат в качестве связующих материалов для горячего тиснения. Заметим, что указанная краска не является больше краской, а выступает в качестве связующего материала, а следовательно, устраняется требование или этап добавления слоя связующего материала на слой краски с изменяющимися оптическими свойствами. Более того, дополнительное преимущество того, что в связующем материале для горячего тиснения имеются чешуйки, создающие специальные эффекты, состоит в улучшении структуры. Также этот способ может приводить к более тонким структурам, а также к структурам со слоем связующего материала с узором и структурам, содержащим более одного слоя связующего материала, которые обеспечивают более одного оптического эффекта, например наличие маркеров в одном слое и ПИОС в другом слое.

Связующий материал может быть напечатан в виде узора или нанесен сплошь по всей поверхности. При наличии узора изделие становится более защищенным от несанкционированного вмешательства, так как изделие нельзя физически удалить как единое целое. Попытки удалить устройство, растворяя связующий материал с использованием растворителей, также не приведут к успеху, так как растворитель также подействует на твердое покрытие/разделительный слой, что, в свою очередь, разрушит устройство, делая очевидной попытку несанкционированного вмешательства.

Размеры чешуек могут сильно различаться, но предпочтительно, чтобы их диаметр или размер поперек их поверхности составлял, по меньшей мере, 5 микрон. Чешуйки могут представлять собой чешуйки с изменяющимися оптическими свойства, изменяющие цвет чешуйки, тонкопленочные интерференционные чешуйки, дифракционные чешуйки, отражающие чешуйки, поглощающие свет чешуйки, скрытые чешуйки, чешуйки с символами или признаками, чешуйки единой формы, магнитные чешуйки, изменяющие цвет пигменты, такие как тонкие пленки металл-диэлектрик, полностью диэлектрические пигменты на основе слюды, жидкокристаллические пигменты и так далее.

Авторы изобретения также обнаружили, что материал с чешуйками, такими как чешуйки с изменяющимися оптическими свойствами, дифракционные, поглощающие или отражающие или чешуйки с другими свойствами, такими как скрытые признаки, могут быть добавлены непосредственно к обычным связующим материалам для горячего тиснения до отверждения, что делается с целью склеивания и обеспечения оптических эффектов, которые создают добавленные чешуйки.

Некоторые из описанных в настоящей заявке устройств содержат пропускающие свет или, по существу, прозрачные подложки, которые могут быть изготовлены из полиэтилентерефталата (ПЭТ), ориентированного полипропилена (ОПП) или других подходящих пластиковых материалов. Для примера толщина слоя ПЭТ составляет от 6 до 25 микрон. Надо понимать, что в описании устройства содержится только одна подложка, второй подложкой может быть защитное покрытие, разделительное покрытие или любой документ или объект, к которому может прикрепляться первая подложка, например, бумажный документ или отдельная полимерная пленка.

Оптический набор, также называемый интерференционным набором, содержит отражающий слой, поглощающий слой и диэлектрический слой, расположенный между отражающим и поглощающим слоями, что известно в технике. Отражающий слой может быть изготовлен из любого металла, с коэффициентом отражения более 20%, предпочтительно из алюминия. Для примера диэлектрический слой изготовлен из MgF₂ или другого прозрачного материала, что известно в технике.

Поглощающий слой может представлять собой серый металл с отношением n/k равным примерно 1, где n является действительной частью коэффициента преломления, а k - мнимая часть коэффициента преломления, например, Cr, Ti или Ni, или может быть неизбирательным поглощающим слоем видимого спектра, например, TiN или может быть металлокерамикой, как описано в статье, озаглавленной «Влияние металлических кластеров, размеры которых выражены нанометрами, на генерацию сильных цветов и управление их свойствами при физическом осаждении из паровой фазы (ФПО)», автор Р.Домник (R.Domnick) и другие, 49th Annual Technical Conference Proceedings (2006), Society of Vacuum Coaters, включенной в настоящий документ посредством ссылки. Для примера металлокерамический материал содержит области серебра в диэлектрической матрице.

Некоторые из устройств, описанных в настоящей заявке, содержат дифракционную структуру, которой может быть любой рельеф, включая голограмму, деметаллизированную голограмму, кинеграмму и дифракционную структуру нулевого порядка или простую решетчатую структуру. Полимер, на котором можно выдавить изображение, может быть изготовлен из таких материалов, как ПЭТ типа G, поликарбонат, поливинилхлорид или полиметакрилат. Слой, на котором можно выдавить изображение, может быть объединен со слоем твердого покрытия/разделительным слоем. Выдавливание может быть непрерывным или содержать узор. Деметаллизированный слой может быть изготовлен из Al, Cu, Ni или других металлов или сплавов металлов в виде узора, созданного при деметаллизации. Для нанесения слоя металла в виде узора могут быть использованы различные технологии, такие как химическое травление или выжигание маслом в вакууме, обе технологии применяются с выравниванием изображения рельефа. Слой с большим коэффициентом преломления может быть изготовлен из ZnS, TiO₂, ZrO₂ и так далее.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения к связующему материалу добавлены частицы краски с целью модификации эффекта изменения оптических свойств. По желанию, слой связующего материала может быть прозрачным или полупрозрачным и концентрация частиц пигмента может регулироваться так, чтобы, когда защитное изделие в процессе горячего тиснения прикрепляется к печатному документу, признак, напечатанный на документе, был виден через указанное защитное изделие.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения к связующему материалу добавлены бесцветные отражающие чешуйки, так что при отражении цвета краски из связующего материала или краски или чернил, используемых в качестве связующего материала, кажется, что чешуйки имеют цвет, при этом предпочтительно, чтобы чернила были изготовлены на акриловой или уретановой основе с содержащимися в них чешуйками.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой единственный слой связующего материала с частицами, обеспечивающими в нем оптический эффект. Для примера частицами являются изменяющие цвет чешуйки. Эта структура может быть использована для соединения вместе двух объектов, при этом один из объектов пропускает свет для того, чтобы сделать видимыми оптические эффекты, созданные связующим материалом.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения к связующему материалу добавлены отражающие чешуйки, несущие символы или текст, как описано в заявке на патент СИТА, номер публикации 20060035080. При просмотре под микроскопом в отраженном свете указанные символы «выступают» из цветного фона.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения защитное устройство содержит два связующих слоя: первый слой связующего материала не содержит краски, а содержит отражающие чешуйки, второй слой связующего материала окрашен краской, так что краска заглушает или улучшает отражающую способность первого слоя в зависимости от того, с какой стороны вы смотрите на защитное устройство.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения к связующему материалу в качестве скрытого признака добавлены флуоресцентные краски, активируемые ультрафиолетом, или пигменты, которые преобразуются с повышением частоты и которые флуоресцируют при воздействии инфракрасного излучения, например, благодаря двухфотонному поглощению. К связующему материалу в качестве скрытого признака также могут быть добавлены наночастицы, или прозрачные проводящие частицы, например чешуйки оксида индия и олова (ОИО).

В менее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения связующий материал сначала наносится на подложку, а затем к нему добавляются частицы пигмента с изменяющимися оптическими свойствами (ПИОС), например, с помощью разбрызгивания или разбрасывания воздушной струей на поверхность связующего материала, после чего, по желанию, наносится дополнительное количество связующего материала, так что полупрозрачный слой ПИОС видим в перенесенном изделии.

Хотя в некоторых вариантах осуществления используется штамп со сформированным в нем изображением, в качестве альтернативы изображение может быть уже создано в виде деметаллизированной голограммы. В этом примере для переноса изображения при горячем тиснении используется плоский штамп для горячего тиснения. Перенесенное изображение может быть квадра