本发明专利技术描述了发光的光变颜料(OVP),制备这种颜料的方法,以及这种颜料在油墨、涂料和物品中作为安全元件的应用。优选地将发光中心加入OVP的光学的Fabry-Perot共振腔的介电材料中,为机器-辨别发光的OVP与发光和非发光OVP简单混合物创造条件。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
,所述颜料的生产方法,所述颜料在安全应用中的使用,含有 ...的制作方法
本专利技术涉及,所述颜料的生产方法,所述颜料在安全应用中的使用,涂料组合物与含有所述颜料的本体材料以及激发与读出所述颜料的检测装置。从1987年起曾对(这在光学上称之光变颜料)已证明是银行票据和安全文件的有效可印刷的防复制手段。今天,大部分世界范围的印刷货币依赖于光变复印保护手段,这些手段中,光变油墨获得了显著的地位。采用彩色复制设备不可能再现与视角相关的色移。各种不同类型的OVP材料现都可从市场上获得,一切都取决于干涉薄膜结构。但是,色调、色移和结构的色度取决于构成这些层的材料,层的顺序和数量,层的厚度,还取决于生产方法。根据US 4 705 300、US 4 705 356、US 4 721 217、US 4 779 898、US 4 930 866、US 5 084 351及其相关文献,采用物理蒸汽沉积法制得的第一类OVP可得到非常鲜明的颜色。这种OVP构建成薄膜蒸汽沉积的Fabry-Perot谐振器叠片。描述过单-夹层的金属-电介质-金属,以及双-夹层的金属-电介质-金属-电介质-金属层顺序。中间金属层可以制成不透明的完全反射层,以获得最大的入射光反射率。一层或多层顶部金属层应该如此部分透明,以致于光可以在Fabry-Perot谐振器内外耦合。落在所述金属-电介质-金属类光变颜料絮片上的入色光被顶部金属层部分反射。另一部分光通过电介质,并被底部金属层反射。该入射光的两反射部分最后复合,并彼此干涉。造成相长干涉或相消干扰,这取决于介电层的厚度和入射光的波长。在白色入射光的情况下,反射一些已确定波长的光成分,而其他波长的另外成分没有被反射。这样引起光谱选择性,因此导致出现颜色。光在顶层-反射部分与底层-反射部分之间的光程差显著地取决于入射角,因此取决于形成的干涉色。另外,根据EP 708 154、DE 195 25 503、US 5 624 468、US 5401 306、US 4 978 394、US 4 344 987及其相关专利制备的第二类OVP是基于涂布的氧化铝絮片。采用化学蒸汽沉积(CVD)法或采用湿化学法以电介质层和相继的金属层或第二介电层涂布机械展平的铝微粒。通过如前面所描述的相同作用得到干涉色。这类OVP的生产比第一类便宜,但颜色不那么鲜明,并比第一类有较小的角度相关的色移。此外,第三类OVP基于液晶颜料。例如根据EP 601 483、EP 686674及其相关专利制备的这样颜料是基于聚合胆甾型液晶(LC)相。胆甾型LC相的分子为螺旋状排列,造成材料的折射系数沿垂直表面的方向周期性变化。反过来,作为Fabry-Perot干涉叠片,这对光散射/光透射有类似的影响。由于胆甾型LC相的螺旋状排列,优选地反射一圆极化光,而优选地透射另一圆极化成分,并且应该被黑色背景吸收。表明这类OVP的颜色没有基于金属-反射体的OVP那么鲜明。但是,它的色移性质因有机材料相对低的折射系数而是优异的。在US 3 874 890、US 3 926 659、US 4 086 100、US 4 323 554、US 4 565 581、US 4 744 832、US 4 867 793、US 5 302 199、5 350448、US 5 693 134及其相关专利中描述了基于涂布云母薄片的第四类OVP。采用湿化学法或采用CVD法涂布的高折射材料如TiO2用作涂层,这种材料在云母薄片两面起作部分反射面的作用。云目具有电介质的作用。使用这类OVP只能得到暗淡的颜色和微弱的色移性质,这类OVP也称之“虹彩颜料”。第五类OVP是根据US 3 711 176(参见W.J.Schrenk等人《光科学和工艺学评论》(Critical Reviews of Optical Science andTechnology),CR39,1997,第35-49页)得到的全-聚合物多层光反射器/发射器箔。这种箔也是一种干涉手段,具有与角度相关的光谱反射和透射性质,还能用于生产第五类光变颜料。只是为装饰目的生产出大量的光变颜料(汽车油漆,清漆等),因此,公众可获得油漆和喷射液形式的光变颜料。如果不能区分“安全OVP”与“装饰OVP”,则银行票据的光变油墨特性的安全可能性大大降低。伪造者在从市场上获得的装饰油漆或喷射液帮助下,可能用彩色复印机大量复制银行票据,还可能增加缺少的光变特性。本专利技术的一个目的是克服现有技术的缺陷。特别地,一个目的是提供任何种类的光变颜料(OVP),除与视角相关的色移外,这种颜料还包含对外部能量有反应的附加特征。另外一个目的是生产本质上与“装饰OVP”不同的“安全OVP”,同时保持良好的色移性质。另一个目的在于提供“安全OVP”,可以容易、可靠的手段与特别是“装饰OVP”加以区分。另一个目的是提供OVP,它可以借助简单的方法鉴别,还可以低速和高速进行机器-鉴别。另一个目的是提供“安全OVP”的生产方法,特别是使用与生产装饰OVP使用的相同设备和方法,并且生产成本没有很大增加。采用独立权利要求的特征可以解决这些目的。特别地,使用含有至少两层不同材料的薄膜层的干涉结构可以解决这些目的,所述的颜料具有与视角相关的色移和所述层中至少一层含有至少一种发光材料。在第一个实施方案中,OVP具有一种结构,该结构包括至少一层光-透射的介电层,该层有彼此基本平行的第一个和第二个面,以及至少一层半透明的部分反射层,该部分反射层安排在介电层的所述第一个和第二个面的每个面上,而发光材料包含在至少一层介电层中。在第二个实施方案中,OVP具有一种结构,该结构包括一层不透明的完全反射层,该层有彼此基本平行的第一个和第二个面,以及至少一种在不透明的完全反射层的所述第一个和第二个面的至少一个面上安排的顺序,所述的顺序包括至少一层介电层和至少一层半透明的部分反射层,所述顺序的介电层相邻完全反射层,而发光材料包含在至少一层介电层中。部分反射和部分透射的顶层的厚度是5-25纳米。优选地,半透明的部分反射层选自金属、金属-氧化物或金属-硫化物如铝、铬、MoS2、Fe2O3。介电层是低折射系数材料,在该材料不含有发光材料的前提下,其折射系数不超过1.50。优选地,这种材料选自MgF2、SiO2、AlF3。低折射系数的电介质导致与角度相关的高色移。电介质的厚度取决于所要求的OVP颜色;厚度是约200-600纳米。金黄色至绿色的OVP例如有440纳米的MgF2层,绿色至蓝色的OVP有厚度385纳米的MgF2层。不透明的完全反射层选自金属或金属合金如铝、银、铜、钴-镍合金、铝合金。非常优选的是铝,它在整个有意义的光谱范围内的反射率接近99%。完全反射层的厚度是50-150纳米。为了在两面产生同样的反射性质,后一类型的颜料可以具有Cr/MgF2/Al/MgF2/Cr对称结构。中心铝层可以起作总反射器的作用。在本专利技术的范围内,考虑半个OVP结构,即基本的Cr/MgF2/Al叠片就足够了。在本专利技术的范围内,术语“部分反射”,“半透明的”,“不透明的”,“完全反射”,“介电的”,“色调”,“颜色”,“色度”等涉及人类可感觉得到的那些电磁谱部分。本申请全部使用的术语和表达都是根据R_mpp本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含干涉结构,优选地具有至少两层不同材料薄膜层结构的颜料,所述颜料具有与视角相关的色移和至少一种发光材料。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员:O罗祖梅克,E米勒,
申请(专利权)人:西柏控股有限公司,
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]
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