Составы печатной краски или тонера, способы их применения и продукты, получаемые из них

Составы печатной краски или тонера, способы их применения и продукты, получаемые из них

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к магнитным пигментам, составам печатных красок или тонеров, а также к продуктам, содержащим пигменты, краски или тонеры, напечатанные или нанесенные иным способом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Магнитные составы для печати хорошо известны в технике. Традиционно магнитные материалы, имеющие подходящие магнитные или электрические свойства для использования в приготовлении печатных красок, включают тонкодисперсные металлические порошки железа, никеля, кобальта, диоксида хрома, гамма-ферроксида и ферритов, обычно имеющие размер частиц в микронном диапазоне или выше. При ином использовании может быть желательно наносить на подложку магнитные материалы в виде частиц (такие как составы тонера) с целью получения защитных свойств. Например, некоторые банкноты могут включать на поверхности неяркие линии или узоры из магнитного материала. Для проверки наличия магнитного материала можно впоследствии использовать магнитный датчик.

Магнитные краски обычно имеют темный или черный цвет, поэтому они сами по себе идеальны только для получения темных или черных изображений. Некоторые магнитные частицы не дают возможности создавать чистые цвета, особенно более яркие оттенки, ввиду присущего магнитному материалу темного цвета.

Однако в последнее время достигнуты успехи в поиске составов тонеров, содержащих магнитные материалы, имеющих цвет или оттенок, отличающийся от черного. Например, разработаны магнитные материалы с одним или более количеством нанесенных слоев, обволакивающих магнитную частицу ядра, таким образом, придавая всей структуре характеристики поверхности, что обеспечивает передачу цвета. Такие покрытые структуры в виде частиц получают предварительным приготовлением магнитной основы с последующим добавлением к ней предварительно полученных частиц, маскирующих первые частицы и прилипающих к основе. Однако может оказаться затруднительным формирование достаточной толщины маскирующего слоя, чтобы надлежащим образом затенить темный или черный цвет основы из магнитного материала. Кроме того, адгезия этих двух слоев может не обеспечить достаточную долговечность.

В других примерах темный или черный цвет магнитной основы может быть смягчен или осветлен смешиванием магнитного материала, например, в гранулированной форме, с другими, более светлыми по цвету или оттенку, связующими, создавая, таким образом, разнородную композицию магнитной основы, имеющую приемлемый цвет или оттенок, или, по меньшей мере, цвет или оттенок, который легче замаскировать одним или большим количеством поверхностных слоев. Такие материалы в виде частиц имеют пониженную плотность ядра магнитного материала, и это может привести к ухудшению магнитных свойств частиц, помимо того, что они по-прежнему не обладают достаточными цветовыми свойствами.

Известны другие альтернативные способы маскировки цвета магнитных частиц. Согласно одному примеру магнитный материал в виде частиц можно наносить с помощью химического процесса парового осаждения, образующего структуру тонкой магнитной пленки. Тонкая пленка может быть впоследствии покрыта немагнитной тонкой пленкой, чтобы визуально замаскировать присутствие внутренней магнитной тонкой пленки. Такие способы нанесения слоев приводят к получению печатных красок, которые относительно дороги в производстве и по-прежнему сохраняют недостаточные цветовые свойства.

Одним явным показателем того, что имеется потребность в разработке усовершенствованных магнитных красок, тонеров, красителей или их компонентов, имеющих цвет или оттенок, отличающийся от черного или иных темных цветов или оттенков, типичных для большинства магнитных материалов, является отсутствие цветной магнитографии (см. Handbook of Printed Media (Справочник по печатным средствам), Helmut Kipphan, Springer, 2001). Кроме того, существует потребность в разработке слегка окрашенных или тонированных магнитных красок, тонеров или красителей, включая те, которые являются белыми, или по существу белыми, или же окрашенными, которые пригодны для непосредственного нанесения на подложку (например, путем прямой печати). Белые магнитные краски, тонеры или красители были бы также полезны для смешивания с другими магнитными или немагнитными красками, тонерами или красителями для изменения их цвета, эстетических или магнитных свойств. Например, в области защиты банкнот такие краски, тонеры или красители могут позволить придать банкнотам более сложные защитные свойства, такие как сложные магнитные сигнатуры или иные магнитные машиночитаемые характеристики, которые являются скрытыми характеристиками, невидимыми невооруженным глазом.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения, по меньшей мере в выбранных вариантах его осуществления, является создание композиции, подходящей для нанесения на подложку, для получения магнитного слоя на подложке или иным способом составляющей одно целое с подложкой.

Задачей настоящего изобретения, по меньшей мере в выбранных вариантах его осуществления, также является создание способа создания магнитного слоя,

В некоторых типичных вариантах осуществления предложен состав для нанесения на подложку, для образования пигментированного магнитного слоя, нанесенного на подложку и/или составляющего одно целое с указанной подложкой, причем состав включает:

(1) частицы, включающие:

(i) ядро, состоящее по существу из магнитного материала;

(ii) покрытие, по меньшей мере по существу обволакивающее ядро, обеспечивающее формирование указанными частицами при нанесении на подложку пигментированного магнитного слоя, имеющего величину L по колориметрической шкале Hunter Lab по меньшей мере 50;

(iii) возможно, одно или более дополнительных покрытий, каждое из которых расположено между указанным ядром и указанным покрытием и/или по меньшей мере по существу обволакивает указанное покрытие;

(2) возможно, жидкая фаза, которая, если она присутствует, сохраняет указанные частицы по меньшей мере частично во взвешенном состоянии;

(3) возможно, одну или больше других магнитных или немагнитных красок или тонера.

В некоторых других типичных вариантах осуществления изобретения предложено использование предложенных здесь составов для создания пигментированного магнитного слоя, на подложке или составляющего одно целое с подложкой, посредством осаждения частиц на подложке или на материале подложки, чтобы обеспечить прилипание частиц к подложке, и возможно, друг к другу на подложке.

В некоторых других примерных вариантах осуществления изобретения предложен способ формирования пигментированного магнитного слоя, включающий стадию нанесения состава, описанного здесь, на подложку, при этом указанные частицы приклеиваются к подложке или материалу подложки и, возможно, друг к другу с образованием указанного пигментированного магнитного слоя.

В некоторых других вариантах осуществления изобретения предложен пигментированный магнитный слой, полученный осаждением состава, описанного здесь, на подложке, при этом указанные частицы прилипают к подложке и дополнительно друг к другу на подложке.

В некоторых других вариантах осуществления изобретения предложено изделие, включающее подложку и нанесенный на нее пигментированный магнитный слой, описанный здесь.

В некоторых других вариантах осуществления изобретения банкноте придают защитное свойство, включающее пигментированный магнитный слой, описанный здесь.

В некоторых других вариантах осуществления изобретения предложен состав для нанесения на подложку для образования пигментированного магнитного слоя на подложке и/или составляющего одно целое с указанной подложкой, причем этот состав включает:

(1) частицы, содержащие:

(i) ядро, состоящее по существу из магнитного материала;

(ii) покрытие, по меньшей мере по существу обволакивающее ядро, что обеспечивает наличие у указанных частиц, при нанесении их на подложку, цвета или оттенка, который отличается от цвета магнитного материала ядра;

(iii) возможно, одно или более дополнительных покрытий, при этом каждое расположено между указанным ядром и указанным покрытием и/или по меньшей мере обволакивает указанное покрытие;

(2) возможно, жидкую фазу, которая, если присутствует, удерживает указанные частицы по меньшей мере частично во взвешенном состоянии (суспензии);

(3) возможно, одну или более других магнитных или немагнитных красок или тонеров.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

«Черный»: темный цвет или оттенок, имеющий величину 10 или менее 10 по колориметрической шкале Hunter Lab по сравнению с определенным эталоном.

«Покрытие»: любой слой, который нанесен или в ином случае по меньшей мере частично обволакивает частицы, имеющие магнитное ядро, чтобы таким образом покрыть или по существу закрыть частицы. Покрытие может быть нанесено непосредственно на ядро частиц или нанесено поверх другого покрытия (покрытий), ранее нанесенных на частицы, или даже может быть образовано между существующим покрытием и ядром in situ, например, с помощью химической реакции. В выбранных, но не во всех вариантах осуществления изобретения покрытие может быть совершенно непрозрачным для того, чтобы замаскировать или скрыть цвет или оттенок материала, расположенного непосредственно под покрытием, например, поверхность магнитного ядра.

«Цвет»/«цветной» - любой цвет или оттенок, включая черный, серый, белый, красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый и их оттенки, варианты или смеси. Цвета включают черный и белый, а также цвета или оттенки, представленные в колористической схеме Hunter Lab, или при визуальном осмотре как результат избирательного поглощения и/или пропускания материалом некоторых длин волн видимого светового спектра. Цветовое восприятие - это обычно фактор либо человеческого зрения, либо цветового восприятия искусственной системы типа компьютера, соединенного с оптическим датчиком.

«Сшивание»: любая известная техника образования поперечных связей, подходящая для того, чтобы вызвать или улучшить прилипание частиц состава по изобретению к подложке. Такое образование поперечных связей происходит окислительными способами или с помощью применения электромагнитного излучения, такого как ультрафиолетовое излучение,

«Осаждение»/«осадок»/«нанесение»/«наносить» - эти взаимозаменяемые термины относятся к любому способу или средству для нанесения состава по изобретению, или любой формы тонера или краски, на или в подложку или материал подложки, так чтобы при этом состав, тонер или краска по меньшей мере частично прилипли к материалу подложки или к подложке или по меньшей мере частично смешались с ними. Предпочтительно, в соответствии с настоящим изобретением, чтобы осаждение или нанесение включало прилипание магнитных частиц к подложке или по меньшей мере к поверхностному слою материала подложки, а в выбранных вариантах осуществления изобретения - прилипание магнитных частиц друг к другу на подложке для формирования при этом магнитного слоя. Полученный магнитный слой может быть на подложке, по существу на подложке или частично внутри подложки или материала подложки, в зависимости от, например, поглотительной способности, пористости или структуры (слоистой или композитной структуры) материала подложки. Однако в альтернативных вариантах осуществления изобретения «осаждение» или «нанесение» может дополнительно включать смешивание частиц магнитного порошка с подложкой, материалом подложки или с поверхностными слоями, или с подложкой. Смешанные материал подложки и магнитные частицы могут обеспечить последующее образование магнитного слоя с помощью печати, экструзии или другого нанесения смеси магнитные частицы / материал подложки. Поэтому способы согласно изобретению и изделия, полученные такими способами, охватывают прямое нанесение состава или частиц на поверхность подложки и/или смешивание частиц с материалом подложки, возможно с последующей обработкой. Это может даже привести тому, что магнитный слой замаскирован внутри материала подложки или скрыт иным способом материалом подложки.

«Закрепление»: стимулирование или повышение степени прилипания краски или тонера к подложке, например, для печати. Закрепление может включать, по меньшей мере в выбранных вариантах осуществления изобретения, нагрев подложки и осажденного материала или ультрафиолетовое облучение, или может включать инициирование химической реакции между подложкой и материалом. Также известны другие способы закрепления, такие как механическое закрепление.

«Колориметрическая шкала Hunter Lab»: схема, известная в технике, для соотнесения степени цвета или оттенка с конкретным веществом или материалом. Шкала включает параметры для соотнесения значений со степенью белизны или черноты, с дополнительными значениями для индивидуальных цветов или оттенков между белым и черным. Ссылка, предлагающая большее количество подробностей Колориметрической Схемы Hunter Lab, включает, не ограничиваясь этим, "The Measurement of Appearance" Richard S. Hunter, John Wiley & Sons, Publishers, New York, N.Y. - 1975, включенную в настоящее описание путем ссылки. Информацию, относящуюся к Колориметрической шкале Hunter Lab, можно также получить в Hunter Associates Laboratory Inc., Virginia, USA (www.hunterlab.com).

«Краска» - любая жидкость любого цвета, оттенка или вещество, пригодное для нанесения на твердую подложку для изменения цвета, оттенка или другого впечатления (например, отражательная способность, глянец и т.д.) от твердой подложки. Предпочтительно, краски включают материал из магнитных микрочастиц в соответствии с целями настоящего изобретения. Настоящее определение не умаляет или иным образом подменяет другие определения, хорошо известные в области техники. Краски могут представлять собой эмульсии или суспензии, а также могут быть бесцветными, прозрачными или полупрозрачными, как, например, морилки и лаки и т.д.

«Магнитный» - физическое свойство материала. Магнитные или намагничивающиеся материалы, которые могут использоваться, включают металлы типа кобальта, железа и никеля; металлические сплавы, например, алюминия, кобальта, меди, железа, свинца, магния, никеля, олова, цинка, сурьмы, бериллия, висмута, кадмия, кальция, марганца, селена, титана, вольфрама и ванадия и их смесей; металлические смеси, которые содержат оксиды металлов типа оксида алюминия, оксида железа, оксида меди, оксида никеля, оксида цинка, оксида титана и оксида магния; феррит; и их смеси. Магнитным материалом может быть магнитный материал любого типа, например, железо, кобальт, никель; магнитные сплавы, такие как Ni-Co или Nd-Fe-B; неорганические оксиды, такие как Fe₂O₃, Fe₂O₃, диоксид хрома CrO₂, ферриты MFe₂O₄ (где М - это ион или смесь ионов, выбранных из группы, состоящей из Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ва²⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Fe²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, и т.д.), гранаты А₃В₅О₁₂ (где А - трехвалентный редкоземельный ион или смесь трехвалентных редкоземельных ионов, а В - ион или смесь ионов, выбранных из группы, включающей Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺, Ga³⁺, Bi³⁺ и т.д.), гексаферриты MFe₁₂O₁₉, где М выбран из группы двухвалентных ионов Са²⁺, Sr²⁺, Ва²⁺ и т.д., перовскиты и т.д. В настоящем изобретении можно использовать любой заслуживающий внимание материал для придания частицам, описанным здесь, особого магнитного свойства. Указанным магнитным свойством может, например, быть сильный (супер-)парамагнетизм; ферромагнетизм; ферримагнетизм; антиферромагнетизм; антиферримагнетизм и т.д. Также материал может быть парамагнитным или диамагнитным. Материал может быть магнитномягким, с низкой коэрцитивностью, со средней коэрцитивностью или сильного магнитного типа, или он может быть выложен для обнаружения эффектом Баркгаузена. Магнитное свойство может, помимо этого, обеспечивать остаточный магнетизм, между 0 эрстед и до 10000 эрстед.

«Магнитный слой» - любой слой на поверхности или внутри (то есть образующий часть) подложки, полученный осаждением или нанесением частиц, или состав согласно изобретению на подложке, нанесенный известными способами осаждения или нанесения, или смешиванием частиц или составов согласно изобретению с материалом подложки. Магнитный слой возможно включает материал подложки, и его можно разместить под или над слоями подложки или другими слоями в слоистом материале или составной структуре. Магнитный слой обычно сохраняет магнитные свойства благодаря магнитной природе конкретного материала, из которого он состоит. Магнитный слой может также содержать единичный слой частиц на подложке или может включать множество слоев, полученных благодаря адгезии частиц друг к другу на подложке или внутри нее. Магнитный слой может быть также сформирован смешиванием состава согласно изобретению с материалом подложки, с некоторой возможной последующей обработкой, такой как, не ограничиваясь этим, осаждение, печать или экструзия.

«По существу черный»/«Почти черный»: темный цвет или оттенок, имеющий величину 30 или ниже 30 по Колориметрической шкале Hunter Lab no сравнению с определенным эталоном.

«Частица» - любая частица, имеющая диаметр от 0,1 до 10000 нм и состоящая из (i) ядра, состоящего по существу из магнитного материала, возможно с незначительной долей других материалов или примесей; (ii) покрытие, по существу обволакивающее ядро, обычно имеющее цвет или оттенок, который отличается от такового у материала ядра; и (iii) возможно, одно или более дополнительных покрытий, при этом каждое расположено между ядром и покрытием и/или по существу обволакивает покрытие. В соответствии с изобретением частица имеет средний диаметр в нанометрическом диапазоне предпочтительно от 1 до 1000 нм. Однако размер частиц может быть больше 1000 нм или менее 1 нм. Независимо от их размера такие частицы могут упоминаться в настоящем описании как «наночастицы».

«Пигмент» - любое вещество, имеющее любой желаемый цвет или оттенок, включая белый или черный или любой цвет, обозначенный на Колориметрической шкале Hunter Lab. В качестве альтернативы пигмент может иметь цвет или оттенок в других областях электромагнитного спектра вне видимого спектра, например способность отражать ультрафиолетовые или инфракрасные лучи. Оптические свойства пигмента (например, абсорбция, пропускание, лучеиспускание) могут зависеть от его применения. В некоторых отдельных вариантах осуществления изобретения пигментом можно назвать твердые частицы, имеющие соответствующую степень измельчения для использования в краске, эмали, красителе или составе для нанесения на подложку в соответствии с настоящим изобретением. В избранных вариантах осуществления изобретения измельченные твердые частицы находятся в виде частиц, при этом частицы имеют ядро, включающее магнитный материал, и покрытие, придающее частицам желаемый цвет или оттенок. Цвет или оттенок пигмента может быть белым или по существу белым или может иметь более определенный цвет, такой как, но не ограничиваясь этим:

Синие пигменты: кобальтовая синь, лазурный синий, щелочной синий лаковый, переливчатый синий лаковый, трифенилметановый синий лаковый, не содержащий металлов фталоцианиновый синий, фталоцианиновый синий, небесно-голубой, индантреновый синий (RS, ВС), индиго и т.д.

Пурпурные пигменты: кобальтовый пурпурный, марганцевый пурпурный, стойкий фиолетовый В, метилвиолетовый лаковый и т.д.

Зеленые пигменты: хромовая зелень, цинковая зелень, оксид хрома, виридиан (гидрированная форма оксида хрома), изумрудно-зеленый, пигмент зеленый В, нафтол зеленый В, зеленое золото, кислотный зеленый лаковый, малахитовый зеленый лаковый, фталоцианиновый зеленый и т.д.

Красные пигменты: крокус, свинцовый сурик, серебряная киноварь, красный кадмий, красный кадмиевый ртутный, сурьмяная киноварь, устойчивый красный 4R, паранитроанилин красный, алый, парахлорортонитроанилиновый красный, литол прочный алый G, блестящий прочный алый, киноварь Western, блестящий кармин BS, устойчивый красный (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), прочный алый VD, вулкан прочный рубиновый В, литол красный, лаковый красный (С, D), антоциновый В, блестящий алый G, литол рубиновый GK, устойчивый красный F5R, блестящий кармин 6В, пигмент алый 3В, бордовый 5В, толуидиновый красно-коричневый, устойчивый бордовый F2K, солнечный бордовый BL, бордовый 10В, BON красно-коричневый светлый, BON красно-коричневый средний, эозин лаковый, родамин лаковый В, родамин лаковый Y, ализарин лаковый, тиоиндиго красный В, тиоиндиго красно-коричневый и т.п.

Желтые пигменты: Нафтол Желтый S, Hansa Желтый (10G, 5G, G), кадмиевый желтый, желтый оксид железа, желтая охра, мышьяковистый сульфид, цианамид свинца, плюмбат кальция, Hansa Желтый (GR, A, RN, R), Пигмент Желтый L, Бензин Желтый (G, GR), устойчивый Желтый (NCG), вулкан прочный Желтый (5G, R), Тартразин лаковый, Хинолин Желтый лаковый, Антраценовый Желтый BGL и т.д. Цветные пигменты могут быть получены смешиванием или сочетанием цвета, такого как упомянутые выше, с белым веществом, таким как, не ограничиваясь этим, оксид металла или органический полимер, для получения таким образом вещества, подходящего для создания покрытия для нанесения на магнитные частицы ядра. В качестве альтернативы цветной слой можно наносить на частицы так, чтобы он находился либо под белым покрытием, либо поверх белого покрытия, в зависимости от материала сердцевины. Любой пигмент можно использовать в соответствии с целями настоящего изобретения, например для получения материала покрытия или в виде его части, для покрытия магнитной сердцевины, с формированием частиц для использования в составе согласно настоящему изобретению.

«Пигментированный магнитный слой»: любой слой, образованный на подложке с использованием состава, включающего частицы согласно изобретению, при этом обеспечивают адгезию указанных частиц к подложке или, возможно, друг к другу на подложке, для формирования слоя. Слой проявляет магнитные свойства, а также имеет цвет, который часто отличается от цвета материала ядра или частиц, используемых для образования слоя.

«Предпочтительно»: относится к предпочтительных вариантах осуществления изобретения или предшествует упоминанию о них.

«По существу черный»/«Почти черный»: темный цвет или оттенок, имеющий величину 30 или ниже 30 по Колориметрической Шкале Hunter Lab no сравнению с определенным эталоном.

«По существу белый»/«Почти белый»: светлый цвет или оттенок, имеющий величину 70 или выше 70 по Колориметрической Шкале Hunter Lab no сравнению с определенным эталоном.

«Подложка»: любое твердое тело или по существу твердый материал, имеющий по меньшей мере один слой любой структуры или конфигурации, пригодный для нанесения на него состава по изобретению с целью нанесения на подложку частиц для образования магнитного слоя, на подложке и/или образующего единое целое с подложкой. Подложка может включать любой материал с любыми модификациями поверхности или конструкцией слоя. Например, подложка может включать материал, выбранный из одного или более веществ, не ограничиваясь ими: бумага, пластмасса, металл, металлический сплав, древесина, стекло, смола и резина.

«Суспензия» - смесь твердых частиц и жидкости, при этом твердые частицы включают по меньшей мере некоторые частицы, которые остаются взвешенными в жидкости в течение некоторого времени без заметного падения в жидкости под действием силы тяжести. Поэтому такие частицы могут удерживаться благодаря их собственной плавучести или других сил, воздействующих на частицы со стороны жидкости. В любой суспензии часть или даже все частицы могут оседать на «дне» суспензии под действием силы тяжести или других сил. Это не влияет на тот факт, что смесь все еще является суспензией.

«Тонер»: любой порошковый материал - согласно изобретению или известный в технике, - обладающий магнитными свойствами, так что на него влияет магнитное поле, и который далее подвергают осаждению, по меньшей мере частично, на подложке для целей печати. Тонер может быть в сухой порошковой форме или может включать жидкую фазу, подходящую для сохранения по меньшей мере части порошкового материала в суспензии. Настоящее определение не умаляет или иным образом заменяет другие определения, которые обычно известны в данной области техники.

«Белый»: светлый цвет или оттенок, имеющий величину 90 или более 90 по Колориметрической Шкале Hunter Lab по сравнению с определенным эталоном.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы настоящего изобретения, проявив изобретательскую активность, успешно разработали составы для применения в качестве магнитных красок или тонеров, подходящих для формирования пигментированного магнитного слоя на подложке или в виде единого целого с подложкой. Составы включают частицы магнитного порошка, которые, по меньшей мере при нанесении на подложку, имеют цвет или оттенок поверхности, который отличается от темного или черного цвета многих известных магнитных материалов. Действительно, составы согласно настоящему изобретению включают частицы магнитного порошка, содержащие ядро, состоящее по существу из магнитного материала, вместе с покрытием на ядре, которое в значительной степени маскирует цвет магнитного материала. Полученные составы, по меньшей мере в выбранных вариантах осуществления изобретения, могут быть белыми, по существу белыми или цветными, и при этом составы хорошо пригодны для осаждения на подложке с образованием магнитного слоя. Изобретателям не известны другие составы, которые демонстрируют такие же характеристики белизны или цветности в сочетании с желательными магнитными свойствами для использования в печати или при другом осаждении на подложку, чем тонер. Частицы магнитного порошка составов согласно настоящему изобретению являются частицами, которые предпочтительно имеют средний диаметр от 0,1 до 10000 нм, так что они в значительной степени попадают в нанометрический интервал размеров (то есть их можно считать «наночастицами»). Использование таких частиц имеет преимущества по сравнению с частицами микронного размера. Такие преимущества включают, не ограничиваясь этим, пониженное осаждение частиц во взвешенном состоянии в жидкости, которая в свою очередь делает материал более пригодным для процессов в растворе, таких как дополнительная модификация и последующее нанесение. Частицы включают ядро, состоящее или по существу состоящее из магнитного вещества, возможно включающего незначительное количество других материалов или примесей. В технике известно много магнитных материалов, которые имеют черные или темные цвета, особенно такие, которые содержат твердые магнитные материалы. Частицы включают по меньшей мере одно покрытие, по существу обволакивающее ядро, и после нанесения на подложку для образования на ней слоя имеют цвет, отличающийся от цвета магнитного материала ядра. Например, слой может выглядеть по меньшей мере по существу белым по цвету или оттенку, или может иметь более темный цвет. Поэтому в выбранных вариантах осуществления изобретения покрытие на частицах имеет толщину, достаточную для того, чтобы по существу затенить любой темный или черный цвет или оттенок магнитного материала ядра.

Когда необходимо придать частицам желательную поверхностную адгезию или оптические свойства, могут также присутствовать другие покрывающие слои между ядром и по существу белым или цветным слоем или между обволакивающим по существу белым или цветным слоем. Однако такие дополнительные покрывающие слои не обязательно нужны для наделения желательными цветовыми качествами ни для частиц в составах по изобретению, ни для полученных магнитных слоев, сформированных на подложке. Таким образом, по меньшей мере в выбранных вариантах осуществления изобретения составы включают очень простые по строению частицы, потому что они включают только магнитное ядро и единственный слой покрытия, при этом единственный слой покрытия способен придать желательные цветовые или визуальные характеристики частицам (и конкретно магнитному слою, сформированному нанесением частиц на материал подложки) без ухудшения магнитных свойств частиц, обеспечиваемых материалом ядра. Изобретение, по меньшей мере частично, касается варианта, в котором такие частицы можно применять в областях, отличающихся, например, от терапевтического, диагностического или исследовательского применения, и их можно фактически использовать в формировании магнитных слоев, таких как получаются при печати методом осаждения на подложке.

Неожиданно оказалось, что составы согласно изобретению проявляют желательные свойства при нанесении на подложку, например, при использовании известных способов печати или других методов для формирования высококачественного и долговечного магнитного слоя. Частицы несут магнитное поле достаточной интенсивности для осаждения, прилипания или фиксации на подложке, а их низкая масса уменьшает инерцию, требуемую для осаждения. Образование магнитного слоя может быть, таким образом, быстрым и эффективным. В выбранных вариантах осуществления изобретения цвет или оттенок частиц, относящихся к основному покрытию, делает составы согласно изобретению подходящими для широкого диапазона применения в печати. Частицы можно использовать в их естественной форме, в которой покрытие имеет цвет частиц. Такие частицы можно также смешивать с другими магнитными или немагнитными печатными красками или цветными порошковыми материалами, чтобы получить другие цвета или оттенки. Таким образом, составы согласно изобретению дают возможность изменять (например, осветлять или затемнять) существующие цветные печатные краски или порошковые материалы и расширять цветовую гамму.

В выбранных вариантах осуществления изобретения составы согласно изобретению удовлетворяют потребностям печатного производства, производства печатных красок и тонеров в более светлых цветах или по существу белых магнитных тонерах и красках. Однократное покрытие может само по себе быть достаточно непрозрачным, чтобы по меньшей мере по существу скрыть цвет материала магнитного ядра под ним, и это является существенным прогрессом в области техники. Например, частицы в составах настоящего изобретения могут иметь единственное покрытие, которое имеет белый или светлый цвет, достаточный для маскировки более темного цвета материала магнитного ядра. Следовательно, можно получить магнитные слои белого цвета, по существу белого цвета или светлого цвета, используя составы настоящего изобретения, без необходимости в составах, включающих многослойные частицы или другие типы частиц, известных в области техники, изготовление которых может оказаться более сложным и дорогим.

В других вариантах осуществления изобретения частицы могут иметь покрытие скорее более темного цвета, чем белого или по существу белого цвета, для маскировки темного или черного цвета материала ядра, который состоит в основном из магнитного вещества. Хотя выбранные варианты осуществления изобретения, описанные здесь, относятся к составам или пигментам, включающим частицы с белым или по существу белым покрытием для создания магнитных слоев, цвет которых является белым или по существу белым, изобретение этим не ограничено. Действительно, изобретение касается любого состава или пигмента, включающего частицы, состоящие по существу из магнитного материала, имеющего покрытие белого цвета, по существу белого цвета или более темного цвета, обладающее достаточной светонепроницаемостью или толщиной или способностью закрывать или по существу закрывать цвет магнитного материала или слой, расположенный непосредственно под указанным белым, по существу белым или цветным слоем. Изобретатели обнаружили, что совместное использование таких мелких магнитных частиц ядра в комбинации с закрывающим слоем является достаточным, чтобы придать чрезвычайно желательные свойства составам и пигментам настоящего изобретения, обеспечивая их применимость в широком спектре технологий осаждения и печати. Желательные характеристики, проявляемые составами и пигментами согласно изобретению, по меньшей мере частично обусловлены небольшими размерами частиц относительно величины интенсивности их магнитного поля.

В одном варианте осуществления изобретения предложен состав для нанесения на подложку для получения пигментированного магнитного слоя, на подложке и/или составляющего одно целое с указанной подложкой, при этом состав включает:

(1) частицы, каждая из которых включает:

(i) ядро, состоящее по существу из магнитного материала;

(ii) покрытие, по меньшей мере по существу обволакивающее ядро, обеспечивающее образование указанными частицами при нанесении их на подложку пигментированного магнитного слоя на подложке, имеющего цвет или оттенок, который отличается от цвета магнитного материала ядра. В других выбранных вариантах осуществления изобретения покрытие, по меньшей мере по существу обволакивающее ядро, обеспечивает образование указанными частицами, при нанесении их на подложку, пигментированного магнитного слоя, имеющего по колориметрической шкале Hunter Lab величину L по меньшей мере 50, или по меньшей мере 80, или даже по меньшей мере 95. Будучи простыми по природе, такие составы обеспечивают превосходные возможности для печати и других технологий, включающих формирование магнитных пигментированных слоев на подложке, и при этом такие составы относительны просты в производстве и применении. Кроме того, составы настоящего изобретения позволяют формировать превосходные пигментированные магнитные слои, которые могут быть белыми, по существу белыми или светлыми относительно материала частиц ядра. Эта важная разработка направлена на удовлетворение давно ощущаемой потребности в данной области техники в полезных и действительно белых или почти белых составах печатных красок или тонеров. Изобретатели обнаружили, что составы, описанные здесь, когда они включают частицы, имеющие только одно покрытие, являются пригодными для применения в печати, которая требует белых, почти белых или светлых печатных красок и тонеров. Неожиданно оказалось, что единственное покрытие может оказаться достаточным для того, чтобы по меньшей мере по существу замаскировать более темный цвет или оттенок магнитного материала ядра частиц.

В выбранных вариантах осуществления изобретения каждое из одного или более одного дополнительных покрытий может быть расположено между ядром и покрытием и/или дополнительное покрытие (покрытия) может по существу обволакивать белое покрытие, как требуется для достижения желательного цвета поверхности, отражательной способности или других свойств или качеств частиц. В других вариантах могут быть предложены поверхностные покрытия для улучшения характеристик частиц в суспензии взвеси или для улучшения текучести частиц в сухой форме или в суспензии.

Составы согласно изобретению, включающие вышеупомянутые частицы, могут быть в сухой форме, поскольку это типично для многих тонеров в области техники, или, альтернативно, могут быть смешаны с жидкой фазой для образования суспензии или суспендирования по меньшей мере части частиц в жидкой фазе. Потребность в жидкой фазе зависит от природы и способов осаждения и от подложки, на которую будет осажден состав. В области техники известны многочисленные способы осаждения тонера или печатных красок в сухой или жидкой суспендированной форме на подложку, и предполагается, что составы согласно изобретению пригодны для большинства или всех таких способов.

Кроме того, частицы, которые используют в составах настоящего изобретения, могут быть получены любым подходящим способом. Например, ядро частиц можно получить выбранными методами гранулирования или альтернативно из растворимых предшественников, ограниченных по размеру ингибиторами роста. В случае растворимых предшественников их превращение в материал твердых частиц может быть достигнуто, например, тепловым, химическо-акустическим разложением или химическим или электрическим окислением. Два иллюстративных примера таких методов показаны в Burke et al. (2002) Chem. Mater. 14, 4752-4761 и приведенных там ссылках, включенных сюда путем ссылок. Другие илл