安全元件及其生产方法
【专利说明】安全元件及其生产方法
[0001] 本发明涉及复合安全元件，其基于用于具有折射率调制的光学元件的记录材料， 特别是全息图，随后将其用特定金属纳米型金属颗粒涂覆，其生产方法，特别是在纸或塑料 基底上，和可使用该安全元件得到的安全产品。本发明的另一方面是该安全元件在防止有 价值文件的伪造或复制中的用途。
[0002] 相位全息图的特征是记录材料内具有不同折射率的区域的图。产生全息图的方法 和相关理论可在文献如 C.C. Guest 的"Holography"巧n巧clopedia of 化ysical Science and Technology,第 6 卷，第 507-519 页，R. A. Meyers 编辑，Academic Press, Orlando, Fla.， 1987)中找到。
[0003] 多种不同的材料用作全息图的记录材料，例如团化银乳液或固化重铅酸盐处理 的明胶。关于一段时间W来已知的材料的有用材料可例如在"化lographic Recording Materials'，，H. M. Smith 编牵茸（Topics in Applied Physics,第 20 卷，Springer Verlag, 1977)中找到。
[0004] 作为记录材料的光聚合物也是一段时间W来已知的。原则上可在必须在湿方法中 开发的那些与不需要化学开发步骤的那些之间做出区别。后一种体系已在1969年由Hau曲 描述于美国专利No. 3, 658, 526中。它们主要由聚合物粘合剂、单体和引发剂体系组成，且 它们用于记录高度分辨的全息图。从那W后，技术发展水平描述了其它单体粘合剂光聚合 物，其显示出相对于起初所述材料改进的性能。D证ont现在W商标OmniDex (R)将全息材料 商业化（参见EP 0 324 480)。
[0005] 包含聚合物粘合剂的上述光聚合物体系形成基本固体膜层。与此相反，描述了 无粘合剂体系，其基本为液体的直至进行曝光（例如参见美国专利No. 3, 993, 485或者 N. Smirnova, Optics in Information Systems, 2004 年 2 月，第 9 页）。
[0006] 基于甘油H醋的特定可光聚合组合物描述于W0 2005/124456中。公开了全息记 录材料，其避免了多数现有技术缺点，例如长加工时间和/或固化聚合物的高收缩。由记录 材料产生的全息元件具有高折射率调制并显示出高长期稳定性，特别是热和机械稳定性。
[0007] 特征是在记录材料内具有不同折射率的区域图的上述相位全息图通常称为体积 全息图。在本发明上下文中，该术语用作相位全息图的同义词。
[000引与此相反，存在不同地，即通过制备表面结构而产生的全息图。该些称为模压全息 图。
[0009] W0 2005/051675例如涉及通过压花技术在基底上形成全息衍射光栅的方法，所述 方法包括步骤；a)将可固化化合物施涂于至少一部分基底上；b)使至少一部分可固化化合 物与衍射光栅形成装置接触；C)将可固化化合物固化，和d)将金属油墨沉积在至少一部分 固化化合物上。
[0010] W0 2011/064162公开了涂料组合物在生产安全元件和全息图中的用途，其包含特 定形状的过渡金属，尤其是银颗粒，和粘合剂，其中颜料与粘合剂的比优选使得所得涂层显 示出角度相关颜色变化。
[0011] 现在发现当首先制备体积全息图，在第二步骤中将体积全息图用特定纳米形状金 属颗粒涂覆时，可产生非常有效的安全元件。结果是安全元件的角度相关颜色变化与特征 是具有不同折射率的区域图的相位全息图（体积全息图）的性能组合。
[0012] 所得安全元件在印刷表面上的反射中显示出金色、在从相反侧观察体积全息图的 反射中显示出绿色，和在透射中显示出蓝色。该效应不能通过使用常规颜料或染料与体积 全息图组合而实现。该效应是独特的且不能伪造。
[0013] 由于安全元件的复合建立和由其产生的可变光学效应，W防伪造的高度保护是可 能的，使得该元件理想地适于钞票、信用卡等。
[0014] 本发明的一方面是安全元件，其包含：
[001引 a)基底，
[0016] b)具有折射率调制的组件，特别是体积全息图，其可通过使记录材料暴露于光化 福射下而得到，W及在其上的：
[0017] C)包含微片型过渡金属颗粒的涂层，所述颗粒具有15nm至lOOOnm，优选15nm至 600皿，特别是20皿至500皿的边长最长尺寸，和2皿至100皿，优选2-40nm,特别是4-30皿 的厚度。
[0018] 具有折射率调制的元件特别是全息图、透射全息图W及反射全息图。
[0019] 全息图通常通过使带有全息信息的调制福射作用于例如施涂于基底上的可光聚 合组合物的层上而制备。基底可W为透明、半透明或透明的。合适基底的实例为纸、塑料或 玻璃。
[0020] 用于产生体积全息图的材料广泛描述于文献中。实例在上文中已经给出。该些材 料部分地是商品。
[002。 如上文所提到的，第一光聚合物材料中的一种W商品名OmniDex?由 DuPont (EP0324482)商业化。另一公司为 Dai Nippon 扣S2010/0266936)，其生产光 聚合物全息图。在光聚合物体积全息图领域中积极作用的其它公司是化1 aro i d (W0 97/44714)、Nippon PainUUS 5, 453, 340)、Sony 巧P0184856)、Canon 巧P0329102)、 Toshiba (US2010/0221646)、TDK (US2010/0086859)、Nissan 化S 6, 914, 703)、 Toppan巧P0672953)、Lucent巧P1033623)、Inphase (WO 03/102959)和 Hoechst Celanese (US 5,128,223)。
[0022] 未曝光材料可由 Polygrama(US2012/0183888)和 Bayer(W0 2010/091795, W商品 名 Darol? (Polygrama)^ SM-Photopolymer? (Polygrama) 和 Bay 化 1 HX? (Bayer) 得到。
[0023] 非常合适的光聚合物组合物W及用其生产体积全息图描述于WO 2005/124456 中，通过引用并入其公开内容。
[0024] 除光聚合物材料外，团化银膜或重铅酸盐层可用于生产体积全息图。合适的材料 可由 HARMAN Technology Ltd.和化TIMATE HOLOGRAPHY (Ultimate-08?)得到。
[00巧]可光聚合材料通常优选用于生产体积