Защитный элемент с переменными оптическими свойствами

Защитный элемент с переменными оптическими свойствами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к защитному элементу с переменными оптическими свойствами для защиты ценных предметов. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления такого защитного элемента, защитному устройству с таким защитным элементом, соответствующим образом оснащенному носителю данных и проверочному устройству для такого защитного элемента.

Для защиты носителей данных, например ценных документов, удостоверений и других ценных предметов, в частности фирменных изделий, их часто снабжают защитными элементами. Эти элементы позволяют проверить подлинность носителя данных, одновременно они служат защитой от несанкционированного воспроизведения. Защитные элементы можно выполнить, например, в виде внедренной в банкноту защитной нити, защитной пленки для банкноты с отверстием, нанесенной защитной полоски, самонесущего переводного элемента или участка защитного признака, нанесенного непосредственно на ценный документ.

Особую роль при защите от подделок играют защитные элементы, обладающие оптическими эффектами, зависящими от угла наблюдения, так как эти элементы невозможно воспроизвести даже при помощи самых современных копировальных устройств. Для этого защитные элементы оснащают элементами с переменными оптическими свойствами, которые при наблюдении под различными углами создают у наблюдателя различные зрительные впечатления, например, в зависимости от угла наблюдения они создают впечатление другого цвета или яркости и/или другого графического мотива.

В этой связи известен способ применения защитных элементов с многослойными тонкопленочными элементами, цветовое впечатление от которых изменяется в зависимости от угла наблюдения: при наклоне защитного признака цвет, например, меняется от зеленого к голубому, от голубого к пурпурному или от пурпурного к зеленому. Ниже возникновение таких изменений цвета при наклоне защитного элемента называется эффектом изменения цвета в зависимости от угла наблюдения.

Из патентного документа WO 02/073250 А2 известны тонкопленочные элементы с переменными оптическими свойствами, в слоистую структуру которых интегрирован по меньшей мере один магнитный слой. В этом случае магнитные свойства таких тонкопленочных элементов с переменными оптическими свойствами можно использовать как дополнительный признак подлинности.

В патентном документе ЕР 1780040 А2 раскрыт защитный элемент, на участке которого имеются магнитно-упорядоченные пигментные частицы, создающие кинематический визуальный эффект. При этом магнитно-упорядоченные пигментные частицы, в частности, могут обладать переменными оптическими свойствами.

Исходя из этого задача данного изобретения заключается в том, чтобы усовершенствовать защитный элемент вышеуказанного типа, в частности создать защитный элемент с привлекательным зрительным образом и высокой степенью защиты от подделки, на зрительный образ которого к тому же можно интерактивно влиять при проверке на подлинность.

Эта задача решается благодаря защитному элементу с признаками основного пункта формулы изобретения. Способ изготовления такого защитного элемента, защитное устройство с таким защитным элементом, соответствующим образом оснащенный носитель данных и проверочное устройство для такого защитного элемента раскрыты в независимых пунктах формулы изобретения. Модификации заявленного изобретения являются предметом зависимых пунктов.

Согласно заявленному изобретению защитный элемент рассматриваемого типа имеет красочный слой с переменными оптическими свойствами, содержащий первые пигменты с оптически изменяемым эффектом, создающим визуальное впечатление, зависящее от угла наблюдения, и вторые пигменты, обратимо ориентируемые внешним магнитным полем, в котором степень выраженности визуального впечатления от пигментов с оптически изменяемым эффектом, создающим переменные оптические свойства, зависящие от угла наблюдения, зависит от ориентации магнитно-ориентируемых пигментов относительно плоскости красочного слоя.

Такой защитный элемент дает сочетание привлекательных визуальных эффектов, а именно: во-первых, эффекта, создаваемого первыми оптически изменяемыми пигментами, а во-вторых, эффекта, создаваемого магнитно-ориентируемыми вторыми пигментами, которые, как более подробно описано ниже, интерактивно могут создавать трехмерные зрительные образы, которые в сочетании с дополнительной информацией, если таковая имеется, могут обратимо появляться и снова исчезать. Согласно одному из вариантов реализации заявленного изобретения вторые пигменты позднее благодаря активируемому закрепителю можно полностью или частично зафиксировать в требуемом положении таким образом, что впоследствии, как более подробно пояснено ниже, защитный элемент специально может быть снабжен индивидуальным обозначением.

Согласно заявленному изобретению оба эффекта возникают во взаимодействии, поскольку проявление эффекта изменения оптических свойств зависит от ориентации магнитно-ориентируемых пигментов. При этом интерактивное влияние магнитных пигментов не только вызывает появление до этого невидимых зрительных образов и, если таковая имеется, дополнительной информации, но и изменяет интенсивность и яркость эффекта изменения оптических свойств.

Для обеспечения обратимой магнитной ориентируемости пигментов вторые пигменты, предпочтительно, заключены в микрокапсулу и могут вращаться в этой микрокапсуле, по существу, свободно. Без внешнего магнитного поля вторые пигменты внутри микрокапсулы ориентированы предпочтительно изотропно, то есть в целом предпочтительного направления они не имеют. Конечно, на практике могут возникнуть определенные отклонения от идеальной изотропной ориентации, например, в зависимости от геометрической формы, намагничиваемости, вязкости капсулирующей жидкости или структуры капсулирования.

После воздействия внешнего магнитного поля вторые пигменты сначала быстро ориентируются в нужном положении, а после прекращения действия внешнего магнитного поля снова возвращаются в свое исходное состояние. Без восстанавливающей силы или других внешних сил это возвращение в некоторых случаях может продолжаться очень долго - несколько минут, часов и даже дней. В течение этого периода времени намагниченный узор, демонстрируемый защитным элементом, сначала остается видимым даже после удаления магнита для проверки подлинности и исчезает только тогда, когда активное движение внешнего магнита снова устраняет или изменяет ориентацию вторых пигментов.

Чтобы ускорить возвращение в исходное состояние, микрокапсулы в предпочтительных вариантах исполнения могут содержать гель, обеспечивающий восстанавливающую силу для магнитно-ориентируемых пигментов. Для этого в микрокапсулы, например, можно ввести прозрачное полимеризирующееся вещество, предпочтительно, представляющее собой смесь способных к фотосшиванию мономеров и олигомеров с соответствующим растворителем, и посредством сшивания целенаправленно создать в микрокапсулах гелеподобную структуру. Эта структура, с одной стороны, допускает вращение пигментов под действием внешнего поля, а с другой стороны, после осуществления вращения создает восстанавливающую силу, которая позволяет после прекращения действия внешнего поля быстро вернуть эти пигменты в исходное состояние. В другом варианте исполнения такую восстанавливающую силу можно создать также посредством предварительного намагничивания магнитного слоя, скомбинированного с оптически изменяемым красочным слоем.

В предпочтительном варианте осуществления заявленного изобретения первые пигменты находятся вне микрокапсул вторых пигментов. Как вариант, первые пигменты можно капсулировать вместе со вторыми пигментами. В этом случае первые пигменты, предпочтительно, представляют собой пластинчатые пигменты. Так как в этом варианте при ориентировании магнитных вторых пигментов аналогично меняется ориентация первых пигментов, за счет совместного капсулирования можно создать динамические интерактивные цветовые эффекты. В частном случае исполнения первые и вторые пигменты представляют собой одни и те же магнитно-ориентируемые пигменты с переменными оптическими свойствами.

Вторые пигменты, предпочтительно, получены на основе железного порошка высокой чистоты, они могут быть изготовлены, например, из порошка карбонильного железа, обработанного в восстановительных условиях. Предпочтительные пластинчатые железные пигменты, в частности, раскрыты в публикации ЕР 51152 В1; содержащееся в этом документе описание изготовления и свойств таких пигментов включено в настоящее описание по ссылке.

При этом вторые пигменты могут быть магнитомягкими или магнитожесткими. Вторые пигменты, предпочтительно, имеют несферическую, например игольчатую, форму. При этом особенно предпочтительны пигменты, имеющие пластинчатую форму. Далее наибольший диаметр несферического пигмента обозначается так же, как длина или размер пигмента, а наименьший диаметр - как толщина пигмента.

Соотношение между наибольшим и наименьшим диаметром несферических вторых пигментов, предпочтительно, составляет более 5:1, предпочтительно более 10:1. Особенно предпочтительно соотношение от 40:1 до 400:1. Наибольший диаметр несферических вторых пигментов, предпочтительно, составляет более 2 мкм, предпочтительнее - более 5 мкм, особенно предпочтительно - более 10 мкм и еще предпочтительнее - более 15 мкм. Применение магнитно-ориентируемых пигментов микронного диапазона, в частности вышеуказанного диапазона размеров, имеет, в частности, то преимущество, что можно поддерживать меньшую концентрацию частиц по сравнению с наночастицами.

При помощи внешнего магнитного поля пластинчатые пигменты, особенно с размерами и соотношением диаметр/толщина из предпочтительного диапазона, можно произвольно ориентировать относительно плоскости слоя, В зависимости от ориентации эти пигменты подобно ламелям жалюзи либо позволяют, по существу, свободно видеть нижележащие слои (почти перпендикулярная ориентация относительно плоскости слоя), либо препятствуют этому частично (наклонная ориентация относительно уровня слоя) или полностью (по существу, горизонтальная ориентация относительно плоскости слоя). Таким образом, при больших отношениях диаметр/толщина можно установить сильные контрасты между просвечивающими и непрозрачными участками слоя.

В рамках данного описания "просвечивающий" означает просвечиваемость в смысле некоторой или полной светопроницаемости. Таким образом, этот термин включает и прозрачность. Просвечивающий слой позволяет воспринимать объекты, находящиеся за или под ним, даже если из-за этого просвечивающего слоя может уменьшиться яркость объектов и/или измениться их цвет. Напротив, если светопроницаемость слоя настолько мала, что объекты, находящиеся за или под слоем, больше не распознаются, то этот слой называют уже не просвечивающим, а непрозрачным или кроющим.

Вместо применения несферических, в частности пластинчатых, вторых пигментов можно предусмотреть вторые пигменты, образованные заключенными в микрокапсулы изотропными частицами, которые под действием внешнего магнитного поля ориентируются в микрокапсулах совместно, например, в виде цепи. Таким образом можно получить также динамичные оптические эффекты. При этом изотропные частицы могут быть выполнены в виде наноразмерных частиц с размером от 1 нм до 1 мкм или, альтернативно, они могут иметь размер более 1 мкм, причем размер частиц, в частности, составляет от 1 мкм до 20 мкм, предпочтительно - от 2 мкм до 10 мкм. Диаметр микрокапсул, предпочтительно, составляет от 1 мкм до 200 мкм, в частности от 5 мкм до 80 мкм, и, предпочтительно, согласован с размером изотропных частиц таким образом, что при ориентации под действием магнитного поля в каждом случае несколько изотропных частиц в микрокапсулах могут прилегать друг к другу, в частности, в виде цепи.

В предпочтительном варианте реализации заявленного изобретения вторые пигменты образованы покрытыми железными пигментами. При этом железные пигменты, в частности, имеют следующий состав: FeO_x, где х составляет от 1,3 до 1,5. Благодаря покрытию вторые пигменты наряду с их ориентируемостью под действием магнитного поля также получают необходимое дополнительное свойство. В простейшем случае речь идет об окрашивающем покрытии, например, содержащем желтые, зеленые и/или голубые органические и/или неорганические красящие средства, а также, предпочтительно, дополнительный белый пигмент с высокой рассеивающей способностью. Чтобы пигментам придать соответствующие свойства, также могут применяться другие покрытия, например наносимые лазером, флуоресцентные или фосфоресцентные.

Капсулирование вторых пигментов можно осуществить, например, выбрав железные пигменты подходящего размера примерно в диапазоне размеров от 10 мкм до 20 мкм, диспергировав их в нерастворимом в воде растворителе, приготовив в воде соответствующие мицеллярные прекурсоры с контролируемым размером частиц и заключив их в капсулу способом коацервации, например, с акрилированным желатином. Общую информацию по микрокапсулированию и коацервации можно найти, например, в публикации ЕР 1479432 В1.

Разумеется, для капсулирования подходят и другие способы, например эмульсионная полимеризация с акрилатами, метакрилатами или стиролом.

Описываемые в данной заявке микрокапсулы могут состоять из нескольких различных органических и неорганических материалов. Чтобы обеспечить требуемые оптические и механические свойства, в частности, с толщиной стенки микрокапсулы можно согласовать материал капсулы, а при применении полимеров - и плотность полимерной сетки. Предпочтительными материалами для капсул являются, например, желатин, модифицированный желатин, в частности, с химическим дополнительным сшиванием, полиметилметакрилат (ПММА) и другие полиакрилаты, хорошо подходящие, прежде всего, из-за своей высокой прозрачности, полиуретаны, полиамиды, меланин/формальдегид, силиконы, а также неорганические оксидные материалы, например силикаты и оксиды титана, гафния или железа.

Согласно заявленному изобретению диаметр микрокапсул, предпочтительно, составляет от приблизительно 1 мкм до приблизительно 200 мкм, в частности от приблизительно 1 мкм до приблизительно 80 мкм. Толщина стенки микрокапсул обычно составляет от 5% до 30%, предпочтительно от 10% до 20% диаметра микрокапсул.

Первые пигменты, предпочтительно, представляют собой пигменты, изготовленные на основе жидкокристаллических полимеров, или так называемые перламутровые пигменты, например серебристо-белые пигменты и пигменты с золотистым или металлическим блеском, поставляемые фирмой Merck KGaA под названием Iriodin® или Colorcrypt. Как пигменты на основе жидкокристаллического материала, так и перламутровые пигменты сами по себе являются просвечивающими. В другом также предпочтительном варианте осуществления изобретения первые пигменты образованы интерференционными многослойными пигментами. Такие интерференционные многослойные пигменты обычно имеют тонкопленочную структуру, предпочтительно, содержащую, по меньшей мере, отражающий слой, поглощающий слой и диэлектрический разделительный слой, расположенный между отражающим и поглощающим слоем. Сами по себе эти пигменты могут быть просвечивающими, хотя также известны непрозрачные интерференционные многослойные пигменты.

В одном из вариантов заявленного изобретения вторые пигменты заключены в микрокапсулы, причем микрокапсулы содержат активируемый закрепитель, посредством активирования которого вторые пигменты можно зафиксировать в требуемом положении. Такое исполнение дает возможность частично или полностью позднее зафиксировать в требуемом положении вторые пигменты, например, чтобы ввести в защитный элемент индивидуальное обозначение. Благодаря этому печатный слой, содержащий вторые пигменты, даже после его высыхания еще можно ориентировать под действием магнитного поля и зафиксировать в требуемом положении, в частности, посредством местного ультрафиолетового или лазерного облучения на некоторых участках, например, в виде узоров, символов или кода.

Если вторые пигменты дополнительно фиксируют только на некоторых участках, то возникает комбинированный эффект, при котором нефиксированные участки реагируют на внешние магнитные поля обратимо, в то время как магнитная ориентация на участках, подвергнутых, например, ультрафиолетовому или лазерному излучению, зафиксирована на длительный срок.

При этом в предпочтительном варианте заявленного изобретения микрокапсулы в качестве активируемого закрепителя содержат прозрачную полимеризующуюся смесь или вещество, а для активирования закрепителя - инициатор, предпочтительно фотоинициатор. Для этого при микрокапсулировании, осуществляемом, предпочтительно, посредством коллоидной коацервации или микроэмульсионной полимеризации, вторые пигменты, например, можно суспензировать в 100-процентной системе, состоящей из мономеров, олигомеров и фотоинициатора. При этом условия полимеризации, например размер мицелл и капель, выбирают так, что получаются микрокапсулы требуемого размера (от 1 мкм до 200 мкм, предпочтительно от 5 мкм до 80 мкм). Вязкость смеси можно согласовать как посредством выбора типа мономеров и олигомеров, так и посредством вариаций соотношения между ними.

Выбирая соответствующие условия полимеризации, можно изготовить как микрокапсулы с полностью фиксированными пигментами, так и микрокапсулы с гелевыми структурами, предпочтительно, состоящими из смеси фотополимеризующихся мономеров и олигомеров с подходящим растворителем, в которых пигменты еще могут вращаться под воздействием внешнего магнитного поля и в которых на повернутые пигменты действует восстанавливающая сила гелевой структуры, как подробнее пояснено выше.

Как вариант микрокапсулы могут содержать в значительной степени инертное наполнение с добавленными короткими цепочечными реактивными молекулами, которые при облучении сшиваются между собой и со стенкой капсулы и фиксируют положение содержащегося в микрокапсуле пигмента.

В соответствии с еще одним вариантом в микрокапсулы также можно ввести разрушаемые лазерным излучением нанокапсулы с инициатором полимеризации, так что фиксацию можно вызвать лазерным излучением.

В еще одном предпочтительном варианте микрокапсулы содержат жидкости или пигменты, которые могут разлагаться лазерным излучением и, например, вспениваться. При этом в результате увеличения объема закрепителя положение содержащихся в микрокапсулах пигментов фиксируется на длительный срок. Одно из преимуществ такого варианта состоит в том, что не произойдет никакого дополнительного сшивания, например, из-за ультрафиолетового света или просачивания инициатора полимеризации.

Примерами активируемых закрепителей, подходящих для вспенивания под действием лазерного излучения и/или высокой температуры, являются полимеры, например ПОМ (полиоксиметилен), ПММА (полиметилметакрилат) и ПА (полиамид), которые вследствие своей способности к разложению проявляют склонность к вспениванию даже без дополнительных добавок. Кроме того, можно применить и другие полимеры, например полистирол, полиэфир или ПЭТ (полиэтилентерефталат), к которым для получения требуемой вспениваемости можно примешать вспенивающий агент. В качестве вспенивающего агента можно применить, например, карбонат натрия, дифенилоксид-4-4'-дисульфогидразид или вспенивающие агенты серии продуктов Genitron® или Ficel® фирмы Lanxess. Как вариант можно применить вспенивающиеся полые шарики. Для повышения чувствительности вспенивающихся полимеров к лазерному излучению дополнительно можно добавить абсорберы для диапазона длин волн применяемого лазера.

В предпочтительном варианте исполнения заявленного изобретения красочный слой с переменными оптическими свойствами может содержать третьи некапсулированные магнитно-ориентируемые пигменты, которые магнитно ориентированы, образуя заданный мотив в виде узоров, линий, символов или кода. При этом в отличие от ориентации вторых пигментов ориентация третьих пигментов зафиксирована на длительный срок. За исключением капсулирования, которое для третьих пигментов не применяется, можно использовать те же материалы, с теми же свойствами и диапазонами размеров, как и для вторых пигментов, так что приведенные выше соответствующие пояснения применимы и для третьих пигментов.

Капсулированные вторые пигменты и некапсулированные третьи пигменты могут присутствовать, по меньшей мере частично, на тех же самых участках красочного слоя с переменными оптическими свойствами и/или, по меньшей мере частично, на отделенных друг от друга участках красочного слоя с переменными оптическими свойствами. Как более подробно пояснено ниже, при обоих вариантах можно создать необычные хорошо запоминающиеся оптические эффекты.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения красочный слой с переменными оптическими свойствами содержит смесь пигментов, содержащую первые пигменты, капсулированные вторые пигменты и, если таковые имеются, некапсулированные третьи пигменты. Как вариант красочный слой с переменными оптическими свойствами может состоять из нескольких расположенных друг над другом отдельных слоев, каждый из которых содержит только один тип пигментов.

Красочный слой с переменными оптическими свойствами, предпочтительно, образован печатным слоем, созданным способом трафаретной или флексографской печати, а в некоторых вариантах - печатным слоем, созданным способом металлографской печати. При всех названных вариантах его могут подвергнуть дополнительному блинтовому тиснению, в частности, для усиления трехмерного эффекта магнитно-ориентированных пигментов.

Для фиксации на длительный срок магнитно-ориентированного мотива третьих пигментов красочный слой, предпочтительно, выполнен на основе системы с обработкой красок ультрафиолетовым излучением, при этом применяются только ультрафиолетовые системы, системы с использованием Уф-излучения и красок на водной основе, а также системы на основе УФ-излучения и красок на основе растворителей. Кроме первых, вторых и, если таковые имеются, третьих пигментов, красочный слой может содержать дополнительные пигменты, в частности изотропные пигменты и/или магнитомягкие пигменты. Разумеется, дополнительные пигменты и вообще дополнительные добавки могут обладать свойствами, которые распознаются визуально и/или машинным способом и не ухудшают описанных оптических эффектов предлагаемого защитного элемента или ухудшают их лишь незначительно.

В предпочтительном исполнении красочный слой с переменными оптическими свойствами нанесен на стандартную бумагу для банкнот или на красочный фоновый слой. В качестве материала подложки для бумаги для банкнот можно использовать любой вид бумаги, в частности хлопковую веленевую бумагу. Конечно, можно также применить бумагу, содержащую х процентов полимерного материала, причем х составляет от 0 до 100% по массе.

Материалом подложки банкноты или вообще носителя данных также может быть полимерная, например полиэфирная, пленка. Пленка может быть натянута в одном или двух направлениях. Натяжение пленки, помимо прочего, приводит к тому, что она получает поляризующие свойства, которые можно использовать в качестве дополнительного защитного признака. Материал подложки также может представлять собой многослойный композиционный материал, содержащий по меньшей мере один слой из бумаги или подобного бумаге материала. Такой композиционный материал, который также можно применять в качестве материала подложки для банкнот, отличается чрезвычайно высокой прочностью, что весьма предпочтительно для долговечности банкноты или носителя данных.

Кроме того, в качестве материала подложки можно применить многослойный композиционный материал, который, предпочтительно, можно использовать, например, в некоторых климатических зонах Земли.

Все материалы подложки могут содержать добавки, способные служить признаками подлинности. При этом, в частности, можно использовать люминесцирующие вещества, которые в видимом диапазоне волн, предпочтительно, прозрачны, а в невидимом диапазоне могут быть возбуждены соответствующими вспомогательными средствами, например при помощи источника ультрафиолетового или инфракрасного излучения, чтобы создать люминесценцию, непосредственно различимую визуально, или люминесценцию, которая может быть обнаружена вспомогательными средствами.

Фоновые слои с темными красками, как правило, ведут к особенно высокой яркости эффектов изменения оптических свойств. Тем не менее, в качестве подложки также можно применять прозрачную или просвечивающую пленку. В этом случае защитный элемент можно применять в качестве просвечивающего защитного элемента, предпочтительно, в области окна или над областью окна или сквозного отверстия в ценном документе. Пленку можно выполнить также в виде накладки, покрывающей часть поверхности подложки, или в виде полосы, проходящей по всей длине или ширине носителя данных. В качестве материалов для пленки главным образом используют следующие пластики: ПЭТ (полиэтилентерефталат), ПБТ (полибутилентерефталат), ПЭН (полиэтиленнафталат), ПП (полипропилен), ПА (полиамид) и ПЭ (полиэтилен). Кроме того, как сказано выше, пленку можно растянуть в одном или двух направлениях.

Отверстие в банкноте может быть выполнено уже при изготовлении используемой в банкноте защищенной от подделки бумаги и тогда оно будет иметь волокнистый неравномерный край. Такой край характерен для отверстий, изготовленных уже при формировании листа, и не может быть создан впоследствии. Подробности изготовления таких неравномерных краев можно найти в публикации WO 03/054297 А2, содержание которого включено в настоящую заявку по ссылке. В других вариантах исполнения отверстие выполняют только после изготовления бумаги посредством перфорирования или резки, например лазерной резки.

В одном из вариантов реализации заявленного изобретения красочный слой с переменными оптическими свойствами можно нанести на несущий информацию фоновый слой, в частности печатный слой, выполненный способом трафаретной, флексографской или металлографской печати. Так как информация на просвечивающих участках красочного слоя распознаваема, а на непрозрачных участках закрыта, красочный слой и фоновый слой могут взаимодействовать для создания дополнительного признака подлинности, как более подробно будет пояснено ниже.

Фоновый слой, предпочтительно, также может обладать термохромными свойствами для создания защитного элемента, на который можно интерактивно влиять другим способом. Такой термохромный фоновый слой, в частности, можно выполнить так, что при его активировании посредством повышения температуры эффект изменения оптических свойств первых пигментов исчезает для наблюдателя.

Согласно одному из вариантов реализации заявленного изобретения красочный слой с переменными оптическими свойствами скомбинирован с магнитным фоновым слоем, который может присутствовать на всей поверхности или в виде узоров, символов, или кода. Благодаря такому магнитному фоновому слою можно достичь того, чтобы красочный слой с переменными оптическими свойствами отображал требуемый мотив даже без внешнего магнитного поля или первоначально скрытый мотив проявлялся при помощи внешнего магнитного поля.

В первом варианте магнитный фоновый слой содержит магнитомягкое вещество с низкой или даже пренебрежимо малой остаточной намагниченностью, расположенное в виде мотива, например в виде узоров, символов или кода. Вследствие своей низкой остаточной намагниченности само магнитомягкое вещество не может быть намагниченным на длительный срок, то есть после прекращения действия внешнего магнитного поля свою намагниченность оно не сохраняет.

Если защитный элемент подвергают воздействию внешнего магнитного поля, то магнитный фоновый слой в значительной степени экранирует магнитное поле на участках, где имеется магнитомягкое вещество, так что в этих местах вторые пигменты подвергаются воздействию магнитного поля незначительно или совсем не подвергаются. В результате возникающей ориентации вторых пигментов, различной в зависимости от месторасположения, внешнее магнитное поле раскрывает мотив, присутствующий в магнитном фоновом слое, и делает его заметным для наблюдателя. Итак, благодаря магнитному фоновому слою создают обратимо отображаемый магнитный мотив, причем внешнее магнитное поле не обязательно должно иметь форму мотива. Более того, проверку можно осуществить при помощи обычных широко распространенных магнитов, например постоянных магнитов мобильного телефона, переносного аудиоплеера или системы защиты товаров.

Пигментами с требуемыми магнитомягкими свойствами, в частности, являются магнитомягкие ферриты, например цинко-марганцевый феррит или различные аморфные, кристаллические или нанокристаллические металлы и металлические сплавы, известные специалисту в области экранирования статических и низкочастотных магнитных полей. При этом пигменты наносят печатью, предпочтительно, в виде магнитной печатной краски. Проявление эффекта можно отрегулировать, в частности, посредством пигментирования печатной краски и толщины печатного слоя.

Во втором варианте магнитный фоновый слой содержит магнитное вещество со средней или высокой напряженностью коэрцитивного поля, присутствующее на всей поверхности или в виде мотива. При этом напряженность коэрцитивного поля обычно составляет от 50 кА/м до 300 кА/м. Тем не менее, такое магнитное вещество сравнительно легко можно намагнитить или перемагнитить при помощи внешнего магнитного поля. Начальное намагничивание в форме требуемого мотива можно создать, например, посредством сильного постоянного магнита. Вследствие остаточной намагниченности магнитного материала даже после прекращения действия внешнего магнитного поля сохраняется намагниченность, достаточно сильная для того, чтобы удержать обратимо ориентируемые вторые пигменты в нужном положении.

Подходящими материалами для этого варианта являются, например, смеси магнитожестких и магнитомягких ферритов или керамики и сплавов, например AlNiCo, CuNiFe или сплава стали с хромом и кобальтом.

В соответствии с третьим вариантом данного аспекта заявленного изобретения выбирают настолько большую напряженность коэрцитивного поля магнитного вещества, что стандартными постоянными магнитами перемагнитить его уже невозможно, для этого необходимы очень сильные поля, например, создаваемые сильными электромагнитами, или импульсное намагничивание. В этом случае напряженность коэрцитивного поля магнитного вещества составляет более 300 кА/м.

В этом варианте, например, при изготовлении защитного элемента или на последующем этапе индивидуализации в магнитном фоновом слое намагничивают мотив, стереть который при помощи средств, обычно имеющихся в распоряжении пользователя, невозможно. Благодаря ориентации вторых пигментов возникает видимый постоянный магнитный узор, который посредством внешнего магнитного поля можно усилить или ослабить.

Материалами, подходящими для этого варианта, являются, например, анизотропные и, особенно, изотропные магнитные порошки на основе магнитожестких ферритов, например феррит бария или стронция, или магнитные порошки на основе керамики и сплавов, например NdFeB или SmCo. Также можно использовать высококоэрцитивные материалы (HiCo) из области магнитных карт, так как эти материалы имеют напряженность коэрцитивного поля до 4000 Э (примерно 320 кА/м).

Нанесение магнитного фонового слоя на бумажную подложку можно осуществить непосредственно печатанием краски, содержащей магнитные вещества, названные применительно к первому и третьему варианту, с максимально возможным пигментированием примерно в пределах от 15% до 50%. Чтобы достичь максимально возможной толщины слоя и, таким образом, интенсивного эффекта, краску наносят, предпочтительно, способом трафаретной или металлографской печати.

Нанесение магнитного фонового слоя на пленочную подложку дает дополнительные возможности. Так, на пленку известными способами можно нанести один или несколько слоев магнитных материалов. Например, на пленку способом напыления можно нанести магнитный металлический слой, в частности слой железа или никеля, деметаллизированный в форме требуемого мотива и с напечатанным поверх или снизу красочным слоем с переменными оптическими свойствами описанного типа. Вакуумным способом на пленку также можно нанести различные неметаллические слои или металлические сплавы, имеющие соответствующие магнитные свойства в отношении напряженности коэрцитивного поля, остаточной намагниченности и т.д.

Заявленное изобретение также относится к способу изготовления защитного элемента с переменными оптическими свойствами для защиты ценных предметов, в котором на подложку наносят красочный слой с переменными оптическими свойствами, содержащий первые пигменты с переменными оптическими свойствами для создания визуального впечатления, зависящего от угла наблюдения, и вторые пигменты, обратимо ориентируемые внешним магнитным полем, причем степень выраженности визуального впечатления, зависящего от угла наблюдения пигментов с переменными оптическими свойствами, зависит от ориентации магнитно-ориентируемых пигментов относительно плоскости красочного слоя. При этом вторые пигменты, предпочтительно капсулированы таким образом, что будучи капсулированными они могут, по существу, свободно вращаться.

В одном из предпочтительных вариантов реализации заявленного способа наносят красочный слой с переменными оптическими свойствами, который кроме первых и вторых пигментов содержит третьи, некапсулированные и магнитно-ориентируемые пигменты, причем третьи пигменты при помощи внешнего магнитного поля ориентированы на длительный срок с образованием мотива в виде узоров, линий, символов или кода.

Первые, вторые и, если таковые имеются, третьи пигменты, предпочтительно, смешивают с получением смеси пигментов и печатают вместе, предпочтительно, способом трафаретной, флексографской или металлографской печати. Как вариант, на подложке сначала можно напечатать только магнитный слой со вторыми пигментами и поверх только магнитного слоя напечатать только красочный слой с первыми пигментами. При необходимости можно предусмотреть еще один слой с третьими пигментами.

Мотив третьих пигментов, созданный посредством магнитной ориентации, предпочтительно, фиксируют на длительный срок УФ-отверждением.

Кроме того, заявленное изобретение включает в себя защитное устройство для защиты защищенных от подделки бумаг, ценных документов и т.д., содержащее защитный элемент описанного типа и проверочный элемент с магнитной областью мотива, в которой имеется магнитный материал в виде узоров, линий, символов или кода. При этом магнитная область мотива, особенно предпочтительно, намагничена, по существу, перпендикулярно плоскости проверочного элемента. Мотив, представленный магнитной областью мотива, может быть либо свободно видимым, либо не распознаваемым без вспомогательных средств, например, в результате покрытия темным печатным слоем.

Кроме применения магнитов мотива для проверки защитных элементов согласно заявленному изобретению, можно использовать и другие магниты. Например, громкоговорители почти всех современных мобильных телефонов содержат сильные постоянные магниты. Переносные аудиоплееры или их наушники, головные или вставляемые в ухо, а также системы защиты товаров в местах продажи также часто содержат постоянные магниты достаточной силы. Благодаря своей широкой распространенности эти магниты имеются в распоряжении пользователя почти повсюду и могут, особенно в случае защитных элементов, содержащих вышеописанный магнитный фоновый слой, предп