Чешуйка для применений в скрытой защите

Чешуйка для применений в скрытой защите

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится в целом к пигментным чешуйкам и, в частности, к покрывающей композиции, такой как чернила или краска, которая обеспечивает признак скрытой защиты (например, защиты от подделки) объектов, на которые нанесена покрывающая композиция.

Уровень техники

Разработаны специальные пигменты для использования в целях защиты, такие как средства защиты от подделки, напечатанные на банкнотах, упаковках предметов высокой ценности, печатях для контейнеров и даже для непосредственного нанесения на коммерческие изделия. Например, на двадцатидолларовой банкноте федерального резерва США используется оптически изменяющаяся печатная краска. Число «20», напечатанное в нижнем правом углу лицевой стороны банкноты, изменяет цвет при изменении угла рассмотрения. Это является открытым средством защиты от подделки. Эффект изменения цвета нельзя воспроизводить с помощью обычных цветных фотокопировальных устройств, и любой человек, принимающий банкноту, может наблюдать, имеет ли она этот защитный признак изменения цвета для определения подлинности банкноты.

В других документах и объектах высокой ценности используются аналогичные меры. Например, используются флуоресцирующие пигменты или отражающие пигменты в красках и чернилах, которые наносятся непосредственно на изделие, такое как биржевой сертификат, паспорт, оригинальная упаковка изделия, или на печати, которые наносятся на изделие. По мере того как подделки становятся все более изощренными, желательно иметь защитные признаки, которые более сложно подделывать.

В одном направленном против подделок способе используются микроскопические символы на многослойных, изменяющих цвет пигментных чешуйках. Символы формируются, по меньшей мере, на одном из слоев многослойных, изменяющих цвет пигментных чешуек посредством локального изменения оптического свойства (свойств), такого как отражательная способность. Многослойные изменяющие цвет пигментные чешуйки включают структуру типа Фабри Перо, имеющую поглощающий слой, отделенный от отражающего слоя разделительным слоем. Отражательный слой обычно является слоем металла, который делает пигментную чешуйку по существу непрозрачной. Если большую часть пигментных чешуек этого типа смешать с другим пигментом, то полученный цвет может значительно отличаться от цвета пигмента, и если слишком мало этих чешуек смешано с другим пигментом, то их трудно обнаружить.

Прозрачные пигментные чешуйки с голографической информацией также используются с целью защиты от подделки. Монохроматическую объемную голограмму создают в полимерной пластинке с использованием опорного лазерного света в видимом, инфракрасном (ИК) или ультрафиолетовом (УФ) диапазоне. Полимерная пластинка не имеет металлического отражательного слоя и может быть подмешана в другие покрытия, включающие металлические покрытия (например, чернила или краска) без нарушения субъективного цветного восприятия покрытия. Полимерные пластинки можно включать также в лаковое покрытие, которое можно наносить на изделие без изменения его цвета. Когда полимерные пластинки облучаются опорным лазерным светом, то голограмму можно считывать для получения содержащейся в ней информации. Однако полимерные материалы могут разрушаться в солнечном свете, и становится относительно просто подделывать голограммы, поскольку первоначальная голограмма может обеспечивать «отпечаток» (шаблон), который облегчает копирование. Голограммы не являются таким сильным средством защиты от подделки, как они были.

В другой технологии используются заключенные в эпоксидную смолу формованные чешуйки из полиэтилентерефталата (PET). Отражательный слой наносят на рулон PET, а затем PET разрезают на куски. Чешуйки покрывают или заключают в эпоксидную смолу для улучшения стойкости отражательного слоя. Эти чешуйки доступны в различных формах, таких как квадратная, прямоугольная, шестиугольная и в виде знака апостроф, и в различных отражательных металлических печатных красках, таких как серебряная, оловянная, золотая и медная. Однако эпоксидный слой и относительно толстая РЕТ-подложка (которая имеет обычно минимальную толщину около 13 микрон (0,5 миллидюйма) для использования в процессах вакуумного напыления) приводит к получению относительно толстой чешуйки, обычно более 14 мкм. К сожалению, такая толстая чешуйка не желательна для использования для скрытого применения, т.к. толщина значительно больше, чем у базового пигмента. Аналогично, такие толстые чешуйки не достаточно хорошо распределяются в печатной краске и образуют в краске комки. Когда краска включает толстые чешуйки, которые образуют шероховатую поверхность, то обычно на шероховатую поверхность наносят относительно толстое прозрачное верхнее покрытие.

Желательно маркировать объекты скрытыми средствами против подделки, которые преодолевают ограничения указанных выше технологий.

Раскрытие изобретения

Покрывающая композиция содержит скрытые чешуйки с идентификационными признаками, выполненные из неорганического диэлектрического материала. Примеры идентификационных признаков включают выбранную форму (формы) чешуйки и/или символа (символов). Скрытые чешуйки обычно распределены в носителе, таком как лаковая основа, краска или чернила, и образуют композицию для покрытия. Скрытые чешуйки распределены в композиции в достаточно разбавленной концентрации, так что скрытые чешуйки не легко обнаружить в композиции покрытия при случайном рассмотрении, и они могут быть прозрачными или цветными для согласования с цветом основного пигмента, или же иметь различные оптические характеристики, такие как сильное отражение (блестящее или серебряное).

В частном варианте выполнения композиция для покрытия включает скрытые непрозрачные чешуйки толщиной менее чем около 10 микрон с идентификационными признаками. Примеры идентификационных признаков включают выбранные форму (формы) чешуек и/или составы. Толщину однослойного неорганического диэлектрического материала выбирают так, чтобы обеспечить цвет скрытых чешуек, соответствующий цвету основанного на слюде перламутрового основного пигмента.

В частном варианте выполнения скрытые защитные чешуйки флуоресцируют при освещении невидимым излучением. В одном варианте выполнения изобретения флуоресцентные скрытые защитные чешуйки составляют менее 1% композиции.

В другом варианте выполнения прозрачные защитные чешуйки в лаковой композиции составляют до 20% композиции. В другом варианте выполнения они составляют до 10 масс.% всей массы пигментов в композиции, имеющей оптически изменяющиеся основные пигментные чешуйки.

В частном варианте выполнения скрытые чешуйки являются единственным слоем неорганического диэлектрического материала, такого как ZnS. Толщину однослойного неорганического диэлектрического материала выбирают так, чтобы обеспечить цвет скрытых окрашенный или прозрачных чешуек. В другом варианте выполнения прозрачную защитную чешуйку обрабатывают нагреванием для улучшения ее ясности (т.е. «белизны»).

В другом варианте выполнения композиция для покрытия имеет прозрачные скрытые чешуйки, которые не просто обнаружить в композиции для покрытия при рассмотрении в видимом свете, рассеянном в носителе. Прозрачные скрытые пигментные чешуйки флуоресцируют в ультрафиолетовом свете и имеют один или более символов, считываемых в видимом свете с увеличением в от 50 раз до 200 раз. В частном варианте выполнения непрозрачные скрытые чешуйки в носителе имеют коэффициент пропускания более 70% в видимом диапазоне.

Состав, согласно одному варианту выполнения данного изобретения, наносят на объект для обеспечения скрытого защитного признака. Пигментную композицию можно использовать для печати поля (например, изображения) на объекте, а лаковую композицию можно использовать для печати прозрачного поля на объекте или для печати поверх существующего на объекте изображения. В одном варианте выполнения изобретения скрытые чешуйки смешивают с основным пигментом для обеспечения скрытого защитного признака для изображений, напечатанных этим составом, которые выглядят по существу аналогично изображениям, напечатанным основным пигментом.

В способе, согласно одному варианту выполнения данного изобретения, символы на скрытых чешуйках не читаются, когда скрытый защитный признак освещают невидимым излучением, т.е. когда чешуйка флуоресцирует. Положение защитной чешуйки идентифицируют с использованием невидимого излучения, а затем чешуйку наблюдают в видимом свете (обычно с увеличением от 50 раз до 200 раз) для считывания символа (символов) на скрытой чешуйке.

Краткое описание чертежей

На чертежах изображено:

фиг.1 - часть документа со скрытым признаком согласно одному варианту выполнения данного изобретения, вид сверху;

фиг.2А - часть подложки для осаждения, имеющей тисненую часть и не тисненую часть, в упрощенном виде;

фиг.2В - часть другой подложки 11' для осаждения, имеющей тисненую часть 13' и не тисненую часть 15', в упрощенном виде;

фиг.3А - часть защитного признака согласно одному варианту выполнения данного изобретения, в упрощенном виде;

фиг.3В - часть защитного признака согласно другому варианту выполнения данного изобретения, в упрощенном виде;

фиг.3С - часть защитного признака согласно еще одному варианту выполнения данного изобретения, в упрощенном виде;

фиг.4А - разрез блестящей пигментной чешуйки 20 согласно одному варианту выполнения данного изобретения, в упрощенном виде;

фиг.4В - разрез блестящей чешуйки 20', обеспечивающей элементарный отпечаток, в упрощенном виде;

фиг.4С - разрез изменяющей цвет пигментной чешуйки 30 согласно одному варианту выполнения данного изобретения, в упрощенном виде;

фиг.5 - разрез лака с прозрачными или непрозрачными скрытыми чешуйками, распределенными в носителе, согласно одному варианту выполнения данного изобретения;

фиг.6 - разрез основных чешуек и скрытых чешуек, распределенных в связующем веществе, согласно другому варианту выполнения данного изобретения;

фиг.7А - часть защитного признака, напечатанного с прозрачной, неорганической скрытой чешуйкой, согласно одному варианту выполнения данного изобретения, при рассмотрении под микроскопом с использованием ультрафиолетового освещения, вид сверху;

фиг.7В - часть защитного признака, согласно фиг.7А, при рассмотрении под микроскопом с использованием видимого освещения, на виде сверху;

фиг.8 - график изменения цвета испытательного образца, подготовленного с помощью печатной краски, и испытательного образца, подготовленного с помощью печатной краски в комбинации со скрытыми пигментными чешуйками, согласно одному варианту выполнения данного изобретения;

фиг.9 - упрощенная графическая схема способа наблюдения скрытых чешуек согласно одному варианту выполнения данного изобретения;

фиг.10 - графическая схема способа изготовления пигментной чешуйки согласно одному варианту выполнения данного изобретения.

Осуществление изобретения

I. Введение

Чешуйки для применения в скрытой защите обычно не видны при случайном рассмотрении. Для нахождения и/или считывания чешуек используются некоторые технологии проверки, такие как проверка под микроскопом или освещение конкретным типом света. Чешуйки согласно вариантам выполнения изобретения могут быть цветными («пигментные чешуйки») или по существу прозрачными.

В одном варианте выполнения чешуйки, содержащие идентификационные признаки, такие как символ или конкретная форма, по существу соответствуют визуальным характеристикам основной массы пигмента или другого вещества, с которыми они смешаны. В одном частном варианте выполнения однослойную неорганическую чешуйку, имеющую выбранную форму или символ, смешивают с флуоресцентной чешуйкой на основе слюды или другим основным пигментом. В другом варианте выполнения прозрачные чешуйки, имеющие идентификационные признаки, смешивают с основным пигментом без нарушения визуальных характеристик полученной смеси. В еще одном варианте выполнения прозрачные чешуйки, имеющие идентификационные признаки, примешивают в лак и наносят поверх объекта для обеспечения признака скрытой защиты по существу без изменения лежащего в основе цвета. В данном случае лак является в основном по существу прозрачным составом.

В одном варианте выполнения непрозрачные чешуйки, содержащие идентификационные признаки, такие как конкретная форма, по существу соответствуют визуальным характеристикам основного пигмента или другого вещества, с которыми они смешиваются. В частном варианте выполнения однослойные неорганические непрозрачные чешуйки, имеющие выбранную форму, смешивают с флуоресцентными чешуйками на основе слюды или другим основным пигментом. В данном описании «однослойный» неорганический материал включает несколько слоев одного и того же неорганического материала, нанесенных поверх друг друга.

Неорганические скрытые чешуйки особенно пригодны для применения в тех случаях, когда нагревание, растворители, солнечный свет или другие факторы могут разрушать органические чешуйки. Например, неорганическую скрытую чешуйку, используемую во взрывчатых веществах, можно обнаружить даже после воздействия высоких температур и/или давлений, и она является стойкой к действию окружающей среды. Чешуйки согласно вариантам выполнения данного изобретения значительно тоньше, обычно менее около 10 мкм, чем чешуйки обычной формы, что позволяет использовать их в печатной краске и получать гладкую конечную поверхность без использования прозрачного верхнего покрытия. Тонкие, неорганические чешуйки, согласно вариантам выполнения данного изобретения, имеют также плотность, близкую к плотности основных пигментных чешуек, выполненных с использованием подобных технологий. Толстые чешуйки, включающие органические вещества, часто имеют другую плотность, чем тонкопленочные основные пигментные чешуйки, и могут сегрегировать перед или во время нанесения пока носитель является жидким. Сегрегация чешуек является не желательной, поскольку она может приводить к неравномерной степени покрытия скрытых и основных чешуек в композиции и может нарушать скрытую природу скрытых чешуек, если сегрегация приводит к чрезмерно высокой концентрации скрытых чешуек.

В частном варианте выполнения чешуйки, выполненные из одного слоя ZnS, подвергают тепловой обработке для отбеливания или обесцвечивания чешуйки и улучшения прозрачности (т.е. уменьшение желтизны) полученной композиции. Для целей этого обсуждения «однословный» неорганический материал включает несколько слоев одного и того же неорганического материала, образованных поверх друг друга.

В еще одном варианте выполнения скрытые чешуйки смешивают с химическим веществом, таким как взрывчатое вещество, инициатор взрыва, пищевой продукт, лекарство или контролируемое вещество. Скрытые чешуйки содержат идентификационные признаки, такие как символы и/или другие узоры (например, канавки), которые идентифицируют изготовителя или обеспечивают другую специальную информацию. Неорганические чешуйки особенно желательны в случаях применения, где нагревание, растворители, солнечный свет или другие факторы могут разрушать органические чешуйки. Например, неорганическую скрытую чешуйку, используемую во взрывчатых веществах, можно обнаруживать даже после воздействия высоких температур и/или давлений, и она является стойкой к воздействию окружающей среды.

II. Пример скрытой чешуйки:,

На фиг.1 показана на виде сверху часть документа 10 с защитным признаком 12 согласно одному варианту выполнения данного изобретения. По меньшей мере, часть 14 защитного признака 12 напечатана печатной краской, включающей прозрачные, цветные или непрозрачные чешуйки, имеющие идентификационные признаки (в последующем «скрытые чешуйки»), смешанные с основным пигментом, таким как чешуйки основного пигмента. В одном варианте выполнения скрытые чешуйки имеют конкретную форму, такую как, например, квадратная, прямоугольная, трапециевидная, ромбовидная или круглая форма. В другом варианте выполнения скрытые чешуйки включают символ и/или решетчатый узор с или без выбранной формы. В частном варианте выполнения решетчатый узор имеет промежутки между решетками, которые не являются оптически активными в видимой области спектра. То есть, эти решетчатые узоры не образуют видимую дифракционную решетку. Скрытые чешуйки иногда называются также «маркировочными» чешуйками, хотя не все маркировочные чешуйки обязательно являются скрытыми чешуйками.

Обычно, частицы основного пигмента, включая чешуйки основного пигмента, имеют нерегулярную форму. В одном варианте выполнения, скрытые чешуйки можно отличать от чешуек основного пигмента по их форме. В качестве альтернативного решения, чешуйки основного пигмента имеют первую выбранную форму, а скрытые чешуйки имеют вторую выбранную форму. Изготовление пигментных чешуек заданной формы осуществляется с помощью различных технологий, таких как использование узорчатой подложки для осаждения материала чешуйки на подложку и последующего отделения чешуйки от подложки с получением узора, или же использование лазера или других средств для вырезания узорчатых чешуек из листа материала чешуек. Выбранная форма скрытых чешуек может ассоциироваться, например, с заводом-изготовителем, датой изготовления или другим аспектом документа 10 или печатной краски, используемой при изготовлении документа. Роликовое устройство нанесения покрытия является одним из типов устройства, которое можно использовать для изготовления скрытых чешуек, согласно вариантам выполнения данного изобретения. Рулон из листа полимерного материала подложки (известного также как «полотно») проходит через зону (зоны) осаждения и покрывается одним или несколькими слоями пленки. Можно выполнять несколько проходов полимерной подложки вперед и назад через зону (зоны) осаждения. Затем тонкий слой (слои) пленки отделяют от полимерной подложки и перерабатывают в чешуйки. Можно использовать другие устройства и технологии.

Обычно желательно ограничивать общую толщину наносимых (и затем снимаемых) слоев пленки на рулон полимерной пленочной подложки менее примерно 10 мкм. Полиэтилентерефталат является одним типом полимерной пленочной подложки, используемой в роликовых устройствах нанесения покрытия, и пленочная подложка PET имеет обычно толщину, равную, по меньшей мере, примерно 13 мкм. Более тонкие пленки PET имеют тенденцию к тепловой деформации во время процесса вакуумного напыления. Как тепло в зоне напыления, так и тепло конденсации наносимых слоев тонкой пленки повышают температуру полимерной подложки при ее прохождении через зону осаждения. Таким образом, минимальная толщина чешуйки, вырезанной из и включающей пленку PET, составляет около 13 мкм.

В качестве альтернативного решения или дополнительно к этому, имеющие выбранную форму скрытые чешуйки могут включать решетчатый узор. Решетчатый узор выполняется тиснением на подложке, используемой в роликовом устройстве нанесения покрытия перед нанесением тонких пленочных слоев, которые затем перерабатывают в чешуйки, или формируют узор другим образом. В другом варианте выполнения, выбранное количество (в процентах) площади поверхности нанесения подложки подвергают тиснению с решетчатым узором или формованным узором для получения выбранного количества скрытых чешуек, когда слои тонкой пленки снимаются с подложки и перерабатывают в чешуйки. Эта технология обеспечивает получение скрытых чешуек с одинаковой оптической конструкцией (составом тонкого пленочного слоя и толщины) в качестве основной чешуйки. Например, тиснение на 10% площади поверхности подложки решетчатого узора и/или формованного узора приводит к получению пигментной смеси, имеющей около 10% скрытых чешуек. Различные рулоны подложки для осаждения выполняют с различным процентным количеством тисненой площади поверхности для получения пигментных смесей, имеющих различное количество скрытых чешуек, или тиснение выполняют с различными узорами для получения различных форм и/или решетчатых узоров.

На фиг.2А показана в упрощенном виде часть подложки 11 для осаждения, имеющая тисненую часть 13 и не тисненую часть 15. Тисненая часть имеет рамку, размер которой увеличен на иллюстрации, и, например, в качестве альтернативного решения или при необходимости имеет решетку или символ, а не тисненая часть является по существу гладкой. В качестве альтернативного решения, не тисненая часть подвергнута тиснению с другой рамкой, решеткой или символом. Отношение площади поверхности тисненой части 13 к не тисненой части 15 создает выбранное количество маркировочных чешуек (получаемых из тисненой части), имеющих одинаковую тонкопленочную структуру с основными чешуйками (полученными из не тисненой части). Подложка 11 для осаждения проходит с одного ролика 17 на другой ролик 19 через зону осаждения (не показана) в роликовом устройстве для нанесения покрытия, однако в других вариантах выполнения используются различные типы подложек и систем осаждения. На фиг.2В показана в упрощенном виде часть другой подложки 11' для осаждения, имеющая тисненую часть 13' и не тисненую часть 15'.

В качестве альтернативного решения или дополнительно к выбранной форме скрытые чешуйки могут включать один или несколько символов. Символ может быть буквой, номером или другой маркировкой. Символ может указывать, например, изготовителя скрытой чешуйки, пользователя скрытой чешуйки или данные кодирования. Символ (символы) можно тиснить на подложке, используемой в роликовом устройстве нанесения покрытия перед осаждением слоев тонкой пленки, которые перерабатывают в чешуйки, или же формируют на слоях тонкой пленки после осаждения, например, с помощью лазерной абляции, тиснения или травления.

Пигментная чешуйка с выбранной формой или символом обеспечивает защитный признак, даже если ее можно легко наблюдать; однако, если пигментную чешуйку с выбранной формой или символом: нельзя просто увидеть, то лицо, занимающееся подделкой, может даже не знать, что присутствует скрытая чешуйка. В одном варианте выполнения данного изобретения используют скрытую пигментную чешуйку, которая имеет одинаковые оптические характеристики с основным пигментом. Процентное содержание скрытых пигментных чешуек является достаточно небольшим, так что скрытые пигментные чешуйки не просто найти, даже при проверке под микроскопом. Например, если композиция печатной краски имеет скрытые пигментные чешуйки, составляющие менее 1% общей массы пигментов (т.е. основного пигмента плюс скрытый пигмент), то скрытые пигментные чешуйки трудно найти.

Скрытые пигментные чешуйки не видны человеку невооруженным глазом, но видны при увеличении от около 50 раз до 300 раз. Скрытые пигментные чешуйки, имеющие по существу одинаковые визуальные характеристики, можно смешивать с основным пигментом в широком диапазоне пропорций без значительного влияния на цвет композиции. В некоторых вариантах выполнения скрытые пигментные чешуйки можно легко идентифицировать в композициях, имеющих 5-10 масс.% скрытых пигментных чешуек и 95-90 масс.% чешуек основного пигмента, имеющих аналогичный внешний вид (например, цвет и/или изменение цвета). Часто формованные непрозрачные скрытые чешуйки можно легко идентифицировать в поле ручного микроскопа (например, карманного микроскопа), и они требуют меньшего увеличения для идентификации, чем чешуйки аналогичного размера, имеющие символы.

Другим подходом является использование прозрачной неорганической чешуйки с выбранной формой или символом. В одном варианте выполнения прозрачные неорганические скрытые чешуйки смешивают с чешуйками основного пигмента в носителе, таком как чернила или краска, с образованием композиции, такой как чернила или краска. В другом варианте выполнения прозрачные неорганические скрытые чешуйки смешивают в прозрачном носителе с образованием лака. Показатель преломления носителя аналогичен показателю преломления прозрачной скрытой чешуйки, так что скрытая чешуйка «исчезает» в носителе. Примеры носителей включают поливиниловый спирт, поливинилацетат, поливинилпирролидон, полиэтоксиэтилен, полиметоксиэтилен, полиакриловую кислоту, полиакриламид, полиоксиэтилен, полималеиновый ангидрид, гидроксиэтилцеллюлозу, ацетат целлюлозы, полисахариды, такие как гуммиарабик и пектин, полиацеталй, такие как поливинилбутирал, поливинилгалогениды, такие как поливинилхлорид и поливиниленхлорид, полидиены, такие как полибутадиен, полиалкены, такие как полиэтилен, полиакрилаты, такие как полиметилакрилат, полиметакрилаты, такие как метилметакрилат, поликарбонаты, такие как полиоксикарбонилоксигексаметилен, сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат, полиуретаны, полисилоксаны, полисульфиды, полисульфоны, поливинилнитрилы, полиакрилонитрилы, полистиролы, полифенилены, такие как поли(2,5 дигидрокси-1,4-фениленэтилен), полиамиды, натуральные смолы, формальдегидные смолы и другие полимеры.

Прозрачные скрытые чешуйки обычно не становятся полностью невидимыми в носителе, но становятся менее видимыми, чем в воздухе. Если наблюдатель знает, куда смотреть, то прозрачная чешуйка обычно имеет неотчетливый внешний вид, также как символы, образованные в или на прозрачной чешуйке. Однако если не знать, куда и как смотреть для обнаружения прозрачной чешуйки, то она обычно остается не обнаруженной.

В частном варианте выполнения прозрачная скрытая чешуйка имеет отражательную способность в видимой области около 30% в воздухе и менее 30% в носителе. Таким образом, прозрачная скрытая чешуйка имеет коэффициент пропускания более 70% при распределении в носителе, что позволяет сохранять визуальные характеристики основного пигмента, с которым смешана прозрачная скрытая чешуйка или который лежит под лаком, содержащим прозрачную скрытую чешуйку.

Прозрачные, неорганические скрытые чешуйки трудно обнаружить, даже когда они составляют более 1% всей массы пигмента в композиции или лаке. В одном варианте выполнения прозрачная скрытая чешуйка является однослойным ZnS, обработанным нагреванием для флуоресцирования в ультрафиолетовом свете. Место, где расположена скрытая чешуйка с ZnS, освещают ультрафиолетовым светом для идентификации местоположения, а затем наблюдают с использованием видимого света, обычно под микроскопом с увеличением около от 20 раз до 200 раз, для наблюдения идентификационных признаков скрытой чешуйки.

Другой подход заключается в использовании непрозрачной скрытой чешуйки с выбранной формой, которая имеет цвет, отличный от основной чешуйки. В одном варианте выполнения непрозрачная скрытая чешуйка является блестящей металлической (серебряной) чешуйкой, имеющий тонкий слой алюминия или другого отражателя между слоями диэлектрического материала, такого как MgF₂. Блестящая чешуйка обычно имеет высокое отражение в широком диапазоне видимых длин волн и часто не имеет характерного цвета. Например, блестящая чешуйка, выполненная с золотом и медью, может казаться желтоватой или красноватой. Было установлено, что можно добавлять между около 0,25 масс.% до около 5 масс.% имеющей форму (например, ромбовидной) блестящей чешуйки в цветной основной пигмент не вызывая заметного изменения цвета, но все еще с возможностью легкой идентификации при освещении с увеличением в около 50 раз (т.е. 50-кратном увеличении). При освещении с увеличением как форма, так и больший блеск чешуйки отличают ее от основной чешуйки. Когда используется менее около 0,25% имеющей форму блестящей чешуйки, то становится сложно обнаруживать скрытые чешуйки, поскольку разбавление основной чешуйкой приводит к меньшему количеству имеющих форму блестящих чешуек в поле зрения.

Когда количество блестящей чешуйки превышает около 5 масс.%, то цвет (например, оттенок) определенных типов чешуек, в частности темных цветных чешуек, изменяется. В этих случаях слишком большое количество блестящей чешуйки по существу ослабляет цвет основного пигмента. Однако использование имеющей форму блестящей чешуйки в составах, имеющих изменяющий цвет пигмент, является весьма желательным, поскольку имеющую форму блестящую чешуйку одного типа добавляют в небольших количествах к пигментным чешуйкам различных типов (цвета и/или изменения цвета), и относительно небольшое количество имеющей форму блестящей чешуйки обеспечивает признак скрытой защиты. Аналогичным образом, ослабление цвета является не критичным в случаях, когда составы, содержащие пигмент и блестящие чешуйки, не предназначены для замены композиций, содержащих 100% пигментных чешуек, или иначе: для того, чтобы их нельзя было отличить от композиций, содержащих 100% пигментных чешуек.

На фиг.3А показана в упрощенном виде часть 14А защитного признака 14 согласно одному варианту выполнения данного изобретения, показанному на фиг.1. Часть 14А защитного признака 14 рассматривается при увеличении обычно в 20-200 раз с целью наблюдения формы чешуек, которые имеют поперечный размер 5-100 мкм, обычно около 20-40 мкм. Защитный признак напечатан печатной краской, включающей частицы 16 основного пигмента и скрытые пигментные чешуйки 18, имеющие выбранную форму, в данном случае ромбовидную форму. Частицы основного пигмента показаны как чешуйки нерегулярной формы. В качестве альтернативного решения, частицы основного пигмента являются чешуйками, имеющими выбранную форму. Оптические характеристики и концентрация скрытой пигментной чешуйки выбраны так, чтобы не портить визуального внешнего вида композиции, выполненной с частицами основного пигмента.

Когда скрытые пигментные чешуйки освещают невидимым излучением, таким как ультрафиолетовый или инфракрасный свет, то скрытые пигментные чешуйки светятся. В частном варианте выполнения скрытые пигментные чешуйки флуоресцируют в ультрафиолетовом свете. Освещение скрытой пигментной чешуйки невидимым излучением позволяет наблюдателю идентифицировать, где расположена скрытая пигментная чешуйка в защитном признаке, даже если она присутствует в очень небольших количествах. Затем наблюдатель проверяет скрытую пигментную чешуйку в видимом свете для распознавания выбранной формы скрытой пигментной чешуйки или для распознавания символа (символов) на скрытой чешуйке.

Частицы 16 основного пигмента показаны в виде чешуек нерегулярной формы. В качестве альтернативного решения, чешуйки основного пигмента имеют выбранную (т.е. регулярную) форму. Аналогичным образом, скрытая пигментная чешуйка 18 может иметь дифракционную решетку. Добавление решетки дополнительно увеличивает трудность подделки. В некоторых вариантах выполнения скрытая пигментная чешуйка 18 имеет в целом те же оптические характеристики, что и частицы основного пигмента. В качестве альтернативного решения, скрытая пигментная чешуйка 18 имеет другие оптические характеристики, чем частицы основного пигмента, но присутствуют в достаточно небольших количествах, чтобы не нарушать видимого внешнего вида композиции, выполненной с частицами основного пигмента.

В частном варианте выполнения ромбовидные скрытые чешуйки являются блестящими чешуйками около 25 мкм на 35 мкм в поперечнике. Формованные чешуйки выполнены посредством тиснения ромбовидного узора на материале рулона подложки для осаждения из полиэтилентерефталата и затем осаждения стандартной тонкой пленки для блестящей чешуйки (например, около 100-60 нм алюминия между слоями MgF₂, каждый из которых имеет толщину около 400 нм). Общая толщина этой блестящей чешуйки составляет около 900 нм, т.е. около 1 мкм. Тисненый узор известен, также как «рамка» (в противоположность решетки, которая предназначена для создания узора в или на чешуйке), которая является позитивной в некоторых вариантах выполнения и негативной в других вариантах выполнения.

Комбинация металлического слоя с одним или несколькими диэлектрическими слоями облегчает удаление чешуйки с подложки для осаждения. Штабель из тонких пленок, имеющих лишь диэлектрические слои, является хрупким и часто имеет остаточные напряжения из процесса осаждения. Такие штабели из тонких пленок имеют тенденцию к случайному разламыванию, что приводит к получению меньшего количества чешуек заданной формы. Полностью металлический штабель или единственный слой трудно обрабатывать в узорчатые чешуйки в соответствии с рамкой нанесенной на подложки для осаждения, поскольку металл является относительно пластичным. В частных вариантах выполнения чешуйка типа металл-диэлектрик и диэлектрик-металл-диэлектрик, имеющая общую толщину между около 0,5 мкм и около 3 мкм, обеспечивает хорошую комбинацию характеристик пластичности и хрупкости, что приводит к хорошему узору чешуйки при ее удалении с подложки и обработке. В частном варианте выполнения блестящая чешуйка заданной формы, имеющая общую толщину около 1 мкм пластичного металлического слоя между хрупкими диэлектрическими слоями, обеспечивает выход около 90% ромбовидных чешуек с тисненой подложки для осаждения.

Слои тонкой пленки отслаивают с подложки для осаждения и перерабатывают в чешуйки с использованием обычных технологий. Тисненый ромбовидный узор обеспечивают линии, вдоль которых разламывают слои тонкой пленки в чешуйки, имеющие выбранную ромбовидную форму. В другом варианте выполнения ромбовидные чешуйки имеют размер около 12 мкм на 16 мкм и включают решетку на составляющей большую часть поверхности чешуек. Решетка имеет номинально 2000 линий на миллиметр и не создает заметного дифракционного эффекта в композиции при использовании в качестве маркировки. Форму чешуйки с размером 12 на 16 мкм можно легко видеть при 100-кратном увеличении; однако решетку не легко увидеть при этом увеличении. Решетку можно хорошо видеть при увеличении в 400 раз. В других вариантах выполнения решетка является более грубой и ее можно легко видеть при том же увеличении (например, от 50 раз до 100 раз), которое используется для распознавания формы маркировочной чешуйки. Таким образом, решетки, используемые для обеспечения защитного признака маркировочных чешуек, не обязательно должны быть оптически активными в видимой части спектра.

На фиг.3В показана упрощенно на виде сверху часть защитного признака 14В согласно другому варианту выполнения данного изобретения. Защитный признак напечатан печатной краской, включающей частицы 16 основного пигмента и скрытую пигментную чешуйку 18В, имеющую нерегулярную форму и содержащую символ 17, в данном случае стилизованную букву "F". Можно использовать несколько различных символов и комбинацию символов. Часть 14В защитного признака рассматривается под увеличением, обычно в 100-200 раз, чтобы видеть символ (символы), которые обычно имеют высоту около 0,5-20 мкм, на скрытой пигментной чешуйке 18В.

Скрытая пигментная чешуйка 18В изготовлена посредством осаждения одного или нескольких тонких слоев пленки на подложку, такую как пластиковая пленка, отделения тонкого слоя (слоев) пленки от подложки, и переработки отделенного тонкого слоя (слоев) пленки, такой как размалывание и просеивание, в желаемые чешуйки. Скрытые пигментные чешуйки имеют обычно около 5-100 мкм в поперечнике, обычно около 20-100 мкм в поперечнике. Символ 17 имеет обычно высоту около 0,5-20 мкм. В частном варианте выполнения символ 17 имеет высоту около 700 нм, а в другом варианте выполнения символ имеет высоту около 15 мкм. Обычно желательно иметь символы достаточно сжатыми, так чтобы большинство чешуек имело, по меньшей мере, одну идентифицируемую часть символа. В одном варианте выполнения символы, которые имеют высоту 8 мкм, расположены на расстоянии около 2 мкм друг от друга, что приводит к созданию скрытых чешуек, имеющих в среднем около 6 символов на 1 чешуйку. Символы, имеющие двустороннюю симметрию, выглядят одинаково при рассмотрении сверху и снизу прозрачной чешуйки, однако такая симметрия не является обязательной. В другом варианте выполнения символы, имеющие высоту около 15 мкм, расположены на расстоянии около 4 мк