光学可变安全元件的制作方法

专利名称：光学可变安全元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于保护贵重物品的光学可变安全元件。本发明还涉及用于制造 这种安全元件的方法、具有这种安全元件的安全装置、相应配置的数据载体以及用于这种 安全元件的验证装置。
背景技术：
出于保护的目的，数据载体，如有价或证明文件，以及其它贵重物品(如标识物) 经常配置有安全元件，该安全元件使验证数据载体的真实性成为可能，并同时作为未经许 可而对其进行仿制的保护措施。所述安全元件可以拓展为以下形式，例如嵌入到钞票中的 安全线、具有通孔的钞票的封面铝箔、应用安全条、自支持式传递元件(transfer element) 或者直接应用于有价文件的特征区域。显示依赖于视角的视觉效应的安全元件在防伪方面具有特殊作用，因为即使最先 进的复印机也不能将其复制。为此，所述安全元件设置有光学可变元件，其从不同的视觉角 度传递给观看者不同的图像效果，并且依赖于视角而显示例如其它颜色或亮度效果和/或 其它图形图案。就此而言，众所周知的是使用对于观看者而言随视角变化而色彩效果发生变化 的、具有多层薄膜元件的安全元件，并且当所述安全元件被倾斜时，色彩例如由绿变蓝、由 蓝变紫或由紫变绿。在下文中，当倾斜安全元件时这种色彩变化称作色移效应。在公开号为02/073250A2的专利文献中公开了光学可变薄膜元件，其中至少一个 磁层被集成在其层结构中。这些光学可变薄膜元件的磁性可被用作附加的验证标志。在公开号为1780040A2的欧洲专利文献中记载了这样一种安全元件，在其子区域 中具有能够产生运动学视觉效果的磁性对齐颜料微粒。其中，磁性对齐颜料微粒也可特别 地具有光学可变特性。

发明内容
基于此，本发明的目的在于进一步改进上文中所引用的安全元件，特别在于创建 具有吸引人的视觉外观和高防伪措施的安全元件，当检验其真实性时其外观可被交互影 响。本发明的目的通过具有主要权利要求特征的安全元件实现。生产这种安全元件的 方法、具有这种安全元件的安全装置、相应配置的数据载体和用于这种安全元件的验证装 置都在并列的权利要求中明确说明。本发明的拓展是从属权利要求的主题。根据本发明，一种光学可变安全元件具有光学可变墨层，所述光学可变墨层包括 第一光学可变效应颜料，用于产生依赖于视角的视觉效应；以及可通过外部磁场可逆地对 齐的第二效应颜料，其中，所述光学可变效应颜料的依赖于视角的视觉效应的显著程度取 决于所述可磁力对齐的效应颜料相对于所述墨层平面的朝向。这种安全元件提供了一种有吸引力的视觉效果的组合，也就是说，一方面为第一效应颜料的光学可变效应，而另一方面为第二效应颜料的可逆地磁性可对齐性，如下文所 详述，通过它们可交互地产生三维视觉效果。如果与其它信息一起可适用的话，三维视觉效 果能够可逆地出现或再次消失。在本发明的一个拓展中，可稍后通过激活的固定剂而将第 二效应颜料完全或部分地固定在期望的位置，从而随后为所述安全元件设置单独标识，如 下文所详述。根据本发明，所述两个效应交互发生，其中所述光学可变效应的显著程度依赖于 可磁力对齐的效应颜料的朝向。这样，磁性颜料的交互影响不仅显示出先前不可见的外观 和(如果适当的话)其它信息，而且改变了所述光学可变效应的强度和光亮度。为确保颜料的可逆磁性可对齐性，所述第二效应颜料最好封装于微胶囊内、并且 基本上能够在所述微胶囊内充分自由旋转。在此，没有外部磁场的作用下，所述第二效应颜 料优选地在微胶囊内各向同性对齐，这样，作为一个整体，没有优选方向。在实践中，由于例 如几何形状、磁化能力、封装液体的黏度或封装结构等因素，与理想的各向同性对齐方式当 然可能存在一定程度上的偏差。在应用外部磁场之后，第二效应颜料初始地迅速对齐；在中断外部磁场之后，回到 其初始状态。在没有回复力或其它外力的情况下，这种返回有时候会持续非常长时间，需要 几分钟、几小时或甚至几天时间。在这段时间之内，在移除验证磁体之后，由安全元件所显 示的磁化图案最初仍然看得见，并且仅当通过外部磁体的主动移动取消或改变所述第二效 应颜料的朝向时，磁化图案才褪去。为加快返回到初始状态，在合适的实施方式中，微胶囊可包括凝胶，其为所述可磁 力对齐的效应颜料提供回复力。为此，例如透明的聚合物质，优选地为光交联单体和低聚物 和合适溶剂的混合物可被引入到所述微胶囊中，并且通过交叉耦合在所述微胶囊中系统地 产生类凝胶结构一方面其允许通过外部磁场使得所述效应颜料可旋转，另一方面当旋转 已经发生时，产生促使所述效应颜料在外部磁场中断后迅速返回到其初始位置的回复力。 在其它实施方式中，这种回复力也可通过与光学可变墨层结合的磁层的预磁化而产生。在本发明有利的实施方式中，所述第一效应颜料存在于所述第二效应颜料的微胶 囊的外部。可选地，所述第一效应还可与所述第二效应颜料一起被封装在微胶囊内。在这 种情况下，所述第一效应颜料有利地拓展为板状。在该实施方式中，由于当所述磁性第二效 应颜料被对齐时，所述第一效应颜料的对齐方式同样变化，因此，可以通过共同封装而产生 动态、交互的色移效应。在特殊的变体中，所述第一和第二效应颜料通过相同的可磁力对齐 并且光学可变的效应颜料而形成。所述第二效应颜料优选地基于高纯度铁粉形成并且例如可由羰基铁粉在还原条 件下制成。有利的板状铁颜料的详细资料在公开号为1 251 152 Bl的欧洲专利文献中有 详尽说明，其公开的关于这种颜料的制造及其属性的内容通过引用而并入本文。在本文中，所述第二效应颜料可为软磁或硬磁。所述第二效应颜料优选为非球形， 例如针形。在此，具有板状的效应颜料是特别优选的。在下文中，非球形颜料的最大直径也 被称为颜料的长度或尺寸，同时最小直径被称为颜料的厚度。非球形的第二效应颜料的最大直径与最小直径的比率优选地大于5 1，特别优 选地大于10 1。该比率尤其优选地在40 1和之间400 1。非球形的第二效应颜料 的最大直径最好大于2 μ m，优选地大于5 μ m，特别优选地大于10 μ m，尤其特别优选地大于15 μ m。在微米范围内，尤其在引用的尺寸范围内，使用上述可磁力对齐的效应颜料具有显 著的有益效果，即，与纳米粒子相比较其颗粒浓度可保持较低的水平。板状效应颜料(尤其在优选的尺寸范围和在优选的直径\厚度比率范围之内)可 像期望的那样通过外部磁场相对于层平面而定向。依赖于该定向，它们或者很大程度地露 出(像窗户百叶窗的板条一样)在其下面各层的视图(相对于层平面几乎为垂直方向)或 者部分(相对于层平面倾斜方向)或完全(相对于层平面基本为水平方向)地挡住视图。 以这种方式，能够用高直径\厚度比率来设定透明和不透明层区域之间的高对比度。在本说明书的上下文中，〃半透明(translucent) 〃表示一定或完全透明度 的透明，进而还包括全透明。即使物体的亮度通过半透明层可被降低和/或其色彩可被 改变，半透明层也会使得位于其后或其下的物体可被看得到。相比之下，如果层透明度 (transmittance)低到使得位于其后或其下的所述物体不再能被看得见，那么它不再被称 为透明的，而是称为不透明的。不使用非球形(特别是板状第二效应颜料)，第二效应颜料还可被设置为由存在 于微胶囊内并且通过外部磁场在微胶囊内相互对齐(换言之，例如链状)的各向同性颗粒 形成。以这种方式，同样可产生动态光学效应。在此，各向同性颗粒可为纳米粒子，其颗粒 大小为Inm-I μ m,或者可选地，其颗粒大小可大于1 μ m,优选地在1 μ m-20 μ m之间，特别优 选地在2 μ m-10 μ m之间。微胶囊的直径有利地在1 μ m-200 μ m之间，特别在5 μ m-80 μ m 之间，并且优选地与各向同性颗粒的颗粒大小以这样一种方式相配套，即当磁性对齐时，多 个各向同性颗粒可在微胶囊内相互配合倚靠地排列(尤其是以链状的形式排列)。在本发明的优选实施例中，所述第二效应颜料由铁颜料涂层形成。在此，所述铁颜 料特别呈现为“铁氧化”(FeOx)合成物，其中χ在1. 3-1. 5之间。由于所述涂层，除其磁性 可对齐性之外，所述第二效应颜料具有另一期望的特性。在最简单的情况下，涂层为包括例 如黄色、绿色和/或蓝色有机和/或无机着色剂的色彩涂层，以及另外优选地包括具有高散 射率的白色颜料。为了为所述效应颜料增加合适的特性，还可考虑例如激光可记忆的、荧光 或磷光涂层的其它涂层。第二效应颜料可被这样封装，例如在其中选择适当尺寸的铁颜料，其尺寸范围可 以为ΙΟμπι 20μπι，将其散布在水不溶性溶剂中，事先在水中准备好适当的具有可控微粒 大小的微胶粒前体，并且例如通过凝聚用丙烯酸明胶将其封装。关于微型胶囊和凝聚过程 的全面信息例如在欧洲专利文献中有详尽说明。当然其它封装方法同样也是可行的，例如用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或苯乙烯的 乳液聚合物。在该申请书中说明的微胶囊可由一些不同的有机或无机材料构成。为了确保所需 的光学和机械特性，特别是胶囊材料是可调整的，并且如果使用了聚合物，它们的交联程度 和所述微胶囊的壁厚度同样也可被调整。较佳的胶囊材料包括例如凝胶、改性凝胶、特别是 通过化学后交联改性的凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、以及主要由于其高透明度而合适 的其它聚丙烯酸酯、聚亚氨酯、聚酰胺、黑色素/甲醛、硅酮以及例如硅酸盐、钛、铬或铁氧 化物的无机氧化物材料。根据本发明，微胶囊的直径有利地在大约1μπι-200μπι之间，特别在大约 1μπι-80μπι之间。所述微胶囊的壁厚度通常为其直径的5% -30%之间，优选为其直径的10% -20%之间。第一效应颜料有利地为基于液晶聚合物或所谓的珠光颜料，例如银白色、金色、金 属色的由Merck KGaA销售的例如名为“Iriodin(R) ”或“Colorcrypt”的珠光颜料而制成 的颜料。基于液晶材料和珠光颜料制成的两种颜料本身都是半透明的。在本发明另一同样 有利的实施方式中，所述第一效应颜料由干涉层颜料形成。这种干涉层颜料通常具有薄膜 结构，其较佳地至少包括一个反射层、一个吸收层和一个设置于反射层和吸收层之间的介 质间隔层。干涉层颜料本身可为半透明的，尽管不透明干涉层颜料也为人所熟知。在本发明的一个拓展中，所述第二效应颜料被封装在微胶囊中，所述微胶囊包括 可激活的固定剂，通过其激活后，可以将所述第二效应颜料固定在期望的位置。这样的设计 可使第二效应颜料稍后被完全或部分地固定在期望的位置，以便引入例如单独的标识到所 述安全元件。以这种方式，具有所述第二效应颜料的印刷层在变干之后依旧能够通过磁力 对齐，并且通过例如局部紫外线照射或局部激光照射以图案、字符或代码的形式被固定在 子区域的期望位置。如果所述第二效应颜料随后仅被固定在子区域，那么就产生组合效应，其中非固 定区域对外部磁场作出可逆地反应，而在通过例如紫外线或激光照射的相邻区域的磁性对 齐方式被永久地固定。在本文的优选实施方式中，微胶囊包括作为可激活的固定剂的透明的聚合混合物 或物质以及用于激活固定剂的引发剂，优选为光敏引发剂。为此，在微封装时(其优选地通 过胶体凝聚或微乳液聚合而进行)，所述第二效应颜料可被悬浮在例如由单体和低聚物和 引发剂构成的100%系统中。在此，选择聚合条件，例如胶束或滴剂大小选择，从而产生期望 大小(为1 μ m-200 μ m,优选地为5 μ m-80 μ m)的微胶囊。混合物的黏度既可通过选择单体 或低聚物的类型来调整，也可通过其比率的变化而调整。通过聚合条件的适当选择，可产生具有完全固定的效应颜料的微胶囊，和产生具 有凝胶结构(优选地由光敏聚合单体和低聚物和合适的溶剂的混合物构成)的微胶囊，如 上文所述，所述效应颜料在其中仍可通过外部磁场而旋转，而凝胶结构对旋转后的效应颜 料施加回复力。可选地，所述微胶囊还可包括大惰性填充物，该填充物具有附加的、短的、链状活 性分子，当照射时，它们自身相互交联，与囊壁交联，并且将包含在微胶囊内的所述效应颜 料固定在其位置。根据其它的可能性，可通过激光破坏的纳米胶囊也可被引入到具有聚合引发剂的 微胶囊中，从而使得可通过激光照射而弓丨发固定。在另外的变体中，所述微胶囊包括可通过激光照射分解的液体和颜料，例如发泡 剂。在此，包含在微胶囊内的效应颜料通过固定剂的数量上的增加而永久地固定在其位置。 这种变体的一个有益效果在于，例如通过聚合发酵剂的泄露或通过紫外光线，随后不会发 生交联。适合于通过激光照射和/或通过高温发泡的可激活固定剂的实施例包括例如 Ρ0Μ(聚甲醛)、PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))或PA(聚酰胺)的聚合物。由于其分解特性， 这些聚合物在没有其它添加剂的情况下已经趋向于发泡。而且，也可使用例如聚苯乙烯、聚 脂纤维或涤纶树脂(PET)的其它塑胶(发泡剂被添加到其中以产生期望的发泡性)。作为发泡剂，例如碳酸盐、二苯基氧-4-4’ -氧代双苯磺酰胼(diphenyloxide-4-4’ -disulphoh ydrazide)或来自Lanxess的Genitron(R)或Ficel (R)的产品系列都可使用。可选地，也 可使用可发泡空心球。另外，为增加可发泡聚合物的激光敏感度，为了使用的激光波长范围 可添加吸收剂。在本发明有利的拓展中，所述光学可变墨层还可包括未封装的、可磁力对齐的第 三效应颜料，其以图案、线条、字符或代码形成的特定图形的形式通过磁力对齐。与第二效 应颜料的对齐方式不同，所述第三效应颜料在此被永久地固定。对于所述第三效应颜料，除 没有封装之外，可使用具有与所述第二效应颜料相同尺寸范围和特性的相同材料，从而使 得上述这方面的说明也可适用于所述第三效应颜料。封装的第二效应颜料与未封装的第三效应颜料至少可部分地存在于光学可变墨 层的相同区域和/或至少部分地存在于所述光学可变墨层的不同区域。如下文所述，在两 种变体中，可产生具有高识别值的明显视觉效果。在本发明优选的实施方式中，所述光学可变墨层包括具有所述第一效应颜料的颜 料混合物、封装的第二效应颜料以及(如果适用的话)未封装的第三效应颜料。可选地，所 述光学可变墨层可由多个叠置的子层构成，其中每个子层仅包括一类效应颜料。光学可变墨层优选地由丝网印刷层或柔性印刷层形成，在一些实施方式中也由凹 版印刷层形成。此外，在所有引用的实施方式中，特别地为了增强磁性对齐效应颜料的3D 效果，还可以使用素压印的方式。为了永久地固定所述第三效应颜料的磁性对齐的图形，所述墨层优选地基于UV 固化色彩系统而形成。还可以使用纯粹UV系统、UV/水溶系统或UV/溶剂型系统。除所述 第一、第二以及第三效应颜料(适用的话)之外，所述墨层还可包括其它颜料，特别是各向 同性的颜料和/或软磁颜料。当然，其它颜料或(一般而言)其它添加剂可呈现视觉上和 /或机器可感知的特性，该特性不影响本发明的所述安全元件视觉效果，或仅轻微地影响它 们。在有利的实施方式中，所述光学可变墨层被施加在标准的钞票纸上或彩色背景层 上。任何类型的纸可用作用于制作钞票纸的基底材料，特别是棉花牛皮纸。当然，可使用包 括X倍聚合材料的纸，其中X可在0-100%之间。一般而言，所述钞票或数据载体的基底材料也可为例如聚酯薄膜的塑料薄膜。所 述薄膜可被单轴或双轴地拉伸。所述薄膜的拉伸促使其(和其它因素一起)获得光极化特 性，该特性可被用作另一安全特征。所述基底材料也可为多层合成物，其包括至少一层由纸 或类纸材料构成的层。这种合成物也可用作用于钞票的基底材料，其特点是具有特别高的 稳定性，这对于钞票或数据载体的耐用性而言相当有利。此外，可使用多层、无纸合成材料作为基底材料，特别地在一些气候区，可有利地 使用多层、无纸合成材料作为基底材料。所有的基底材料可包括用作真实性特征的添加剂。在此，尤其可使用这样一种发 光物质发光物质，该发光物质在可见波长范围内优选为透明的，在不可见波长范围内，可通 过适当的辅助设备(例如UV-或IR-辐射放射源)而被激发以产生直接可见或用辅助设备 可见的发光的放射线。具有深色色彩的基底通常引起所述光学可变效应的特别高的光亮度。然而，透明或半透明薄膜可用作基底。在这种情况下，所述安全元件可以作为透明安全元件有利地使 用于窗口区域上或有价文件的通孔上。薄膜可被拓展为覆盖基底的子区域的补丁，或者横 跨所述数据载体整个长度或宽度的长条。作为用于薄膜的材料，主要可使用塑料PET(聚 乙烯对苯二酸)、PBT(polybutylene ter印hthalate)、PEN(聚丁烯对苯二甲酸丁二酯)， PP(p0lypr0yplene)、PA(聚酰胺)以及PE(聚乙烯)。此外，如上文所述，薄膜可被单轴或 双轴地拉伸。钞票上的开口可在制造用于钞票的安全元件时制成，因此具有纤维状、不规则的 边缘。这种边缘是在造纸过程中形成的开口的特征，且不能在造纸结束后产生。关于制造 这种不规则边缘的细节在公开号为W003/054297A2的申请中有详细说明，其公开的内容通 过引用而并入本文。在其它的实施方式中，开口仅在制造纸之后通过冲压或切割(例如通 过激光切割)产生。在本发明的一个拓展中，所述光学可变墨层可施加在信息承载背景层上，特别是 丝网印刷层、柔性印刷层或凹版印刷层上。由于所述信息在墨层的半透明区域可见而在不 透明区域被遮盖，如下文所详述的，所述墨层和背景层可共同合作以产生其它的真实性特 征。所述背景层也可有利地具有热变色特性以制造能够以其它方式交互影响的安全 元件。通过对这种热变色背景层特别设计，从而使其当通过温度增加而被激活时，对于观看 者所述第一效应颜料的光学可变效应消失。根据本发明的一个拓展，所述光学可变墨层与磁性背景层(其可连续地或以图 案、字符或代码的形式存在)相结合。通过这种磁性背景层，所述光学可变墨层可实现在没 有外部磁场的情况下显示期望的图形，或最初隐藏的图形通过外部磁场而暴露出来。在第一种变体中，磁性背景层包括具有低到可忽略不计的剩磁的软磁物质，其以 例如图案、字符或代码的图形的形式而被设置。由于其低剩磁，所述软磁物质本身不能永久 磁化，故在外部磁场中断之后，不再保留磁化作用。如果所述安全元件暴露于外部磁场之下，那么磁性背景层在软磁物质存在的区域 大大地屏蔽了磁场，从而使得在这些区域，所述第二效应颜料仅受一点或根本不受影响。通 过所述第二效应颜料形成的局部不同的对齐方式，所述外部磁场暴露出存在于所述磁性背 景层的图形，并且使其对观看者可看得出。这样，通过磁性背景层，在没有外部磁场的情况 使图形轮廓显现的情况下，产生可逆地可显示的磁性图形。更准确地说，验证可用通常随手 可得的磁体来进行，例如用可用内置到手机、便携式音频播放设备或产品安全系统中的永 久性磁体。具有期望软磁特性的颜料包括，例如软铁酸盐(例如锌_锰铁酸盐)或各种非晶 态结晶质材料、纳米晶体材料或金属合金，它们都是为本领域的技术人员所熟知的用于遮 蔽静电或低频率磁场的材料。在此，所述颜料优选地以磁性印刷油墨的形式被压印。所述 效应的显著程度可特别地通过印刷油墨的着色和压印层的厚度而进行调整。在第二种变体中，所述磁性背景层包括具有高矫顽场强的媒介的磁性物质，其可 连续地或以图形的形式而存在。在此，矫顽场强通常在50kA/m-300kA/m之间。这种磁性物 质依旧可通过外部磁场而被磁化或相对容易地反复磁化。例如通过强劲的永久磁体初始磁 化可产生期望的图形。在中断外部磁场之后，由于所述磁性材料的剩磁，磁性被保留下来，
12该磁性强大到足以将可逆地对齐的第二效应颜料保留在其位置。用于该变体的适宜材料包括，例如硬和软铁酸盐的混合物或熔结材料以及合金， 例如铝镍钴合金、铜镍铁永磁合金或铬钴钢。根据本发明这方面的第三种变体，所述磁性物质的矫顽场强被选择为足够大，从 而使其不再通过标准永久磁体而反复磁化，若要反复磁化则需要非常强的磁场(如可用例 如强劲的电磁铁或通过脉冲磁化而产生的那样)。在此，磁性物质的矫顽场强高于300kA/ m0在该变体中，在所述安全元件的制造中或在随后的个体化步骤中，不能借助设备 而移除的、用户可看得见的图形可被磁化进磁性背景层中。通过所述第二效应颜料的对齐， 形成可见的永久磁性图案，其可通过外部磁场而被增强或弱化。用于该变体的适宜材料包括，例如基于硬铁酸盐(例如钡或锶硬铁酸盐)的各向 异性的和特别地各向同性的磁性粉状物质、或例如基于熔结材料和合金(例如钕铁硼或钐 钴)的磁性粉状物质。还可考虑来自磁卡磁场的HiCo(高矫顽磁性)材料，因为其具有高 达40000e (大约320kA/m)的矫顽场强。可直接通过印刷油墨而将磁性背景层施加到纸基底，所述油墨包含所述第一到第 三变体中所引用的磁性物质，其最大可能的着色范围大约为15% -50%。为实现最大可能 的层厚度进而获得强烈效应，优选地以丝网或凹版印刷术施加所述油墨。将磁性背景层施加到薄膜基底导致了其它的可能性。以这种方式，用现有方法可 将由磁性材料构成的一层或多层施加到薄膜上。例如，可用磁性金属层(例如由铁或镍构 成)对薄膜脱水，并以期望图形的形式将其去金属化，以及用上述类型的光学可变墨层将 其叠印或底印(over-orimderprinted)。通过真空方法，具有期望的关于矫顽场强、剩磁等 磁性特性的各种非金属层或合金也可被施加到薄膜上。本发明还包括用于制造用来保护贵重物品的光学可变安全元件的方法，包括将光 学可变墨层施加于基底之上，其中，所述光学可变墨层包括第一光学可变效应颜料，用于 产生依赖于视角的视觉效应；以及通过外部磁场能够可逆对齐的第二效应颜料，其中，所述 依赖于视角的视觉效应的显著程度取决于所述可磁力对齐的效应颜料相对于所述墨层平 面的朝向。在此，所述第二效应颜料被封装在微胶囊之内，从而使其能够在所述微胶囊内充 分自由旋转。在所述方法有利的拓展中，施加除所述第一和第二效应颜料之外还包括未封装 的、可磁力对齐的第三效应颜料光学可变墨层，其中所述第三效应颜料通过外部磁场永久 地对齐以形成图案、线条、字符或代码形式的图形。所述第一、第二和(如果适用的话)第三效应颜料被有利地混合以形成颜料混合 物，并优选地以丝网印刷、柔性印刷或凹版印刷技术被一起印制。优选地，首先将具有所述 第二效应颜料的纯磁性层压印于所述基底；其次，将印有所述第一效应颜料的纯墨层印制 在纯磁性层上方。如果适当的话，可设置具有所述第三效应颜料的另一层。由磁性对齐而形成的所述第三效应颜料的图形有利地通过UV固化而永久固定。本发明还包括用于保护安全文件、贵重物品等的安全装置，所述安全装置具有上 述类型的安全元件和具有磁性图形区域的验证元件，所述磁性图形区域中的磁性材料以图 案、线条、字符或代码的形式存在。在此，所述磁性图形区域被特别有利地基本垂直于所述验证元件的平面而磁化。所述磁性图形区域示出的所述图形可以公开可见，或者也可在没 有辅助装置的情况下不可辨识，例如通过用深色印刷层覆盖。除用于根据本发明所述安全元件验证的图形磁体的使用之外，也可考虑使用用于 验证的其它磁体。例如，几乎所有的现代手机在扬声器中都包括强劲的永久磁体。便携式 音频播放设备或其耳机以及在卖场的产品安全系统也常常包括足够强度的永久磁体。由于 它们的广泛流行，这些磁体对于使用者几乎随处可得并且(特别地就包括上述磁性背景层 的安全元件而言)同样可有利地利用于根据本发明安全元件的验证。本发明还包括数据载体，特别是例如钞票、护照、证书、身份证等的有价文件，其设 有上述类型的安全元件或安全装置。所述安全元件(特别是如果其存在于透明或半透明的 基底上)还可设置于窗口区域或数据载体的通孔之中或之上。如果所述数据载体包括根据本发明的安全元件和相关验证元件，那么它们以这样 一种方式被几何地设置于所述数据载体中，通过弯曲或折叠所述数据载体，所述安全元件 置于所述验证元件之上。本发明另外的目的在于用于验证上述类型安全元件真实性的验证装置，其具有磁 性图形区域，其中的磁性材料以图案、线条、字符或代码的形式而存在，并且为了磁力地对 齐所述安全元件的光学可变墨层的第二效应颜料，磁性材料被基本垂直于图形区域平面地磁化。


本发明的具体实施方式
和有益效果将参照附图在下文中详述。为了提高其清晰 度，在图纸中未示出刻度和比例。如图所示图1是具有本发明的安全元件的钞票示意图；图2显示了图1中的安全元件以及验证装置，其中在图2(a)中，安全元件和验证 装置在空间上分隔，而在图2 ((b)中安全元件置于验证装置上；图3是本发明的示例性实施例的安全元件的截面图，其中在图像的左半边没有验 证装置，而在图像的右半边具有验证装置；图4是本发明另一示例性实施例的安全元件的、和图3相同的截面示意图；图5是本发明的又一示例性实施例的安全元件的截面图；图6是图5中安全元件的部分的俯视图，其中在6(a)中没有验证装置，而在图 6(b)中具有验证装置；图7是本发明再一示例性实施例的安全元件的截面图；图8是具有本发明的安全装置的钞票，该安全装置由关于中线镜像对称设置的安 全元和验证元件构成；图9是本发明另一示例性实施例的安全元件的和图3相同的截面示意图；图10是本发明安全元件的一个实施例，在用外部磁体验证时，其具有软磁背景 层；图11是本发明的具有磁性背景层的安全元件，所述磁性背景层具有高矫顽力媒 介的磁性物质。
1具体实施例方式下面以钞票为例对本发明进行说明。为此，图1示出了具有直接印在钞票纸上的 光学可变安全元件12的钞票10。应该理解的是，本发明不限于印制的安全元件和钞票，而 是可以使用在各类安全元件中，例如用于商品的标签和包装上、贵重文档、身份证、护照、信 用卡和医疗卡等等。在钞票和类似的安全文件中，除可使用例如印制的元件外，还可以使用 传递元件、安全线或安全条，此外除了使用顶视元件(top view elements)之外，还可使用 透明元件。在图2中示出了带有外部验证装置20的光学可变安全元件12，其中在图2(a)中 光学可变安全元件12与验证装置20在空间上明显相互分隔，而在图2(b)中安全元件12 设置于验证装置20上。如图2(a)所示，没有验证装置20或者与验证装置20空间上充分分隔时，光学可 变安全元件12显露出的金属光泽具有不明显的一致色移效应。由于色移效应，对于观看者 而言，当安全元件倾斜时其色彩效果发生变化，例如从上方垂直观看时为绿色，而倾斜观看 时变为蓝色。不过，还可看到其它例如从赤褐色变为绿色或从金色变为绿色的色移。用于安全元件12的验证装置20具有图形磁体22，其磁性通过如图所示的磁场线 24标明。图形磁体22的磁性材料被设置为图案、线条、字符或代码的形式，在该示例性实 施方式中为字母"H"的形式。在此，磁体的北极构成其顶部而磁体的南极构成其底部，从 而使得图形磁体的磁化作用垂直于磁性材料平面。应该能够理解，在一般情况下，验证装置 20的图形磁体可以为任意的图案、字符或符号，并且其磁性也能够反转，或由更复杂的磁体 南北极顺序形成。对于高磁性，除常用的磁性材料之外，例如钐钴合金或钕铁硼合金的稀土 合金磁也可用做图形磁体的磁性材料。如下文所详述，本发明还包括在没有特别图形磁体 的情况下可被验证的实施方式。如果用户将安全元件12直接移到验证装置20上，如图2(b)所示，那么以这种方 式，该用户交互式地改变在图形磁体22上方的安全元件12在区域26上的视觉外观。区域 26的金属光泽显著地降低，并且暗背景层变得可看得见。同时，在区域26的色移效应在亮 度和强度上显著地加强。代替连续黑背景层，还可在区域26中看见例如字体、序列号、面额说明等的信息。 在远离图形磁体22的区域28中，安全元件12的视觉效果没有变化。于是，以类图片的比 金属背景明亮的色移区域的形式，图形磁体22描绘的图形特殊地反映在区域26中。如果安全元件12和验证装置20再次相互分隔，返回到图2(a)所示的状态，从而 使得观看者再次看到具有弱色移效应的连续的金属光泽表面。因此，安全元件12显示为可 逆的交互式可触发验证标志。下面参照附图3所示的截面图详细说明安全元件12的结构和在视觉效果上可逆 转变化的产生。在这里，在图中的左半部分图像示出了不带有验证装置20的安全元件12、 或远离图形磁体22的区域28。图像的右半部分示出了直接设置于图形磁体22上的安全元 件区域26的部分。印刷层32被应用于钞票10的钞票纸30上，在安全元件12的区域，所述印刷层32 可以描绘出任意信息，例如线条图案33、字母数字字符串、标识(logo)等。印刷层32还可像图2的示例性实施方式中一样形成连续暗背景层，如黑色背景层。通过丝网印刷、柔性印 刷或凹版印刷，可将印刷层32特别地印刷在钞票纸30上。在本例中，以丝网印刷法使用由第一效应颜料34和第二效应颜料36构成的颜料 混合物，将具有色移效应的光学可变墨层40印制在通常的信息承载印刷层32上。第一效应颜料34为光学可变颜料，例如，具有由反射层、吸收层和设置于反射层 和吸收层之间的介质间隔层构成的薄膜结构的干涉层颜料。例如Merck KGaA销售的名为 Iriodin(R)或Colorcrypt的基于液晶聚合物或彩色珠光颜料制成的颜料也可被用作第一 效应颜料34。在该示例性实施方式中，除了这些光学可变第一效应颜料34之外，所述颜料混合 物还包括可磁力对齐的(alignable)的板状铁颜料36 (作为第二效应颜料)，其由还原条件 下处理过的羰基铁粉(carbonyl iron powder)制成。这种板状铁颜料可生产为具有高的板 直径与板厚度比率，(最大)板直径优选地在6 μ m-60 μ m之间，特别优选地在10 μ m-20 μ m 之间，板厚度优选地在40nm-250nm之间。这种板状铁颜料的制造和特性的详细资料在公开 号为1251152B1的欧洲专利文献中有详尽说明，其公开内容通过引用而并入本文。作为区别性特征，第二效应颜料36被封装起来，并且能够在封装38内充分自由旋 转。在不具有外部磁场的情况下，第二效应颜料36在其封装38内理想地并未呈现优选方 向，从而使得第二效应颜料全部显示基本各向同性的朝向。应该能够理解，在实践中，依赖 于例如几何形状、磁化能力、封装液体的黏度或封装结构等因素，与理想的各向同性对齐方 式可能存在一定程度上的偏差。第二效应颜料36的基本各向同性的对齐方式对应于图3的图像左半部分所示出 的情形，为了说明的目的，在这里仅描绘了颜料36的四个不同的一般对齐方式。如果现在将安全元件12拿到验证装置20的图形磁体22上面，那么可磁力对齐的 第二效应颜料36通过其磁场而对齐。在这里，铁颜料36沿磁场线42与其板延伸区域对齐。 由于图2中示出的图形磁体22的形状和磁作用，区域26中的磁场线42基本垂直通过墨层 40，并且将可在其封装内自由旋转的铁颜料36同样基本垂直于墨层40的平面对齐，如图3 中右半部分图像所示。由于其板状形状，对于观看者，铁颜料36像百叶窗的板条一样动作，其可露出在 下面层的视图或者完全或部分的挡住视图。在区域28中铁颜料36被基本各向同性的设置 (如图3中左半部分图像)，它们严格地限制了在下面的印刷层32的视图，使得墨层40在 该区域看起来不透明并且铁颜料36的金属光泽决定了安全元件的视觉印象。通过与第二 效应颜料36金属光泽的叠印，第一效应颜料34的色移效应视觉上不再重要，进而看起来不 明显。应该能够理解，在实践中，各向同性的导向的铁颜料36的不透明效应通过大量颜料 存在而产生，其数量超过了图3示意图中的几个少量颜料36的许多倍。在区域26中铁颜料36通过图形磁体22被基本垂直于墨层40的平面而对齐，如 果适当的话，它们像平行设置的百叶窗的板条一样露出在下面的印刷层32的视图和其中 的信息33。第一效应颜料34的色移效应不受外部磁场的影响，基本上既存在于子区域26中 又存在于子区域28中。不过，由于与各向同性的导向的第二效应颜料36的金属光泽的叠 印，其在子区域28中比子区域26中通常明显地更弱显著。在子区域26中的色移效应的亮度也依赖于背景层32的设计，当使用深色油墨时可实现特别高的亮度。由于板直径与板厚度的相对高的比率，可能在不透明子区域28和半透明子区域 26之间产生高反差。而且，由子区域26、28中板方位产生的图形在视觉上呈现为具有冲击 效应的三维外观景象，在本文中也称作图形的3D印象或3D效果。如果再次将验证装置20从安全元件12移除，那么经过一些时间后，磁力对齐的铁 颜料36由于其在封装38内的可自由移动性而再次松散成图3中图像左半部分的基本各向 同性的初始状态。以这种方式，安全元件12的视觉外观的变化可再次交互地触发和可逆地 撤回。不过，在没有回复力的情况下，返回到各向同性初始状态需要花费几分钟、几小时或 甚至几天时间。如上文所述，如果期望较快地返回，可在封装38内例如设置凝胶，以为可磁 力对齐的铁颜料36提供回复力。为了制作墨层40，首先将第二效应颜料36封装在38内，然后，被封装的效应颜料 36、38与第一效应颜料34混合并用丝网印刷术一起印制。第二效应颜料可用以下方式封 装，例如在选择适当尺寸的铁颜料，并将其散布在水不溶性溶剂中，事先在水中准备好适当 的具有可控微粒大小的微胶粒前体(micellar precursors)，并且在凝聚过程用丙烯酸明 胶将它们封装。如上文所述，其它封装材料也是可想到的。图4中的又一示例性实施例示出了这样一种安全元件50，其允许在视觉效果上具 有其它的交互影响，例如通过触摸。为此，为基底52设置压印54，特别是以图案、线条、字符 或代码形式的胶印版压印。结合图3，在丝网印刷术、柔性印刷术或凹版印刷术中，压印54 上涂有热变色背景层58，而热变色背景层58上涂有具有第一效应颜料34和第二效应颜料 36的光学可变墨层40。在本实施例中，热变色层58被设计为一旦激活热变色层58，墨层40的色移效应消 失，并且仅铁颜料36的基本结构可见(对于观看者而言)。如果热变色层58的颜色变化， 例如当通过升高温度而使其激活时，其由黑色(或者一般为深色外观)变为白色(或者一 般为浅色外观)，那么一经激活热变色层，色移效应的亮度明显地降低，直到温度上升到第 一效应颜料34的光学可变效应完全消失。同时，观看者通过非常明亮的热变色层58可看 到压印54、56。当冷却时，热变色层58的颜色再变回到黑色或变回到起初的深色外观，墨层40的 色移效应再次显得清晰并且深色层58再次覆盖设置于其下面的压印54、56。以这种方式，通过温度上升，借助于验证装置20看得见的3D信息可交互地被移除 或降低到二维信息。在此，热变色层58起到交互转换器的作用，通过其可以将层压印54的 视图或信息56显示给观看者。热变色层58可拓展为相邻的，或被设有例如以图案、线条、 字符或代码形式的信息段。其还可呈现具有不同激活温度的不同热变色油墨的混合物，从 而使得当温度升高时产生级联的光学可变效应。尽管在图3和4的示例性实施例中，第一效应颜料34存在于第二效应颜料36的 封装38之外，但是如图9所示，第一效应颜料也可与第二效应颜料一起封装在微胶囊中。在此，图9中安全元件100的结构大致相当于图3已经说明的结构。然而，与图3 中不同的是，基于液晶聚合物制成的板状第一效应颜料102与板状铁颜料104 —起封装在 微胶囊106中。在该实施例中，当对齐时，第一效应颜料102的朝向与第二效应颜料104的 朝向一起变化，从而产生动态的光学可变效应。通过共同的旋转，第一效应颜料102的依赖于视角的视觉印象的显著程度随着第二效应颜料104相对于墨层40的平面的朝向而变化。在图5中示出的再一示例性实施方式中，安全元件60包括光学可变墨层40，除了 结合图2到图4已经说明的第一效应颜料34和封装的第二效应颜料36、38之外，光学可变 墨层40还包括未封装、可磁力对齐的第三效应颜料62、64。第三效应颜料以特殊的图案形 式被磁力地对齐，由交替条形66、68构成的简单条形图案在图5所示的的示例性实施例中 说明。与可由用户借助适当的验证装置交互并且可逆地改变的第二效应颜料的对齐方 式不同，第三效应颜料62、64的对齐方式不改变并永久固定。作为用于第三效应颜料的材 料，与用于第二效应颜料的材料一样，特别是可磁力对齐的(alignable)板状铁颜料62、64 可由在还原条件下处理过的羰基铁粉制成，并且优选的具有在第二效应颜料的说明中已经 指明的尺寸和特性。除第三效应颜料未封装以外，引入到墨层的第二和第三效应颜料还可 以是相同的。为了制作墨层40，第一效应颜料34、封装的第二效应颜料36、38以及未封装的第 三效应颜料62、64被混合并以丝网印刷术一起印制。然后，具有期望图形的合适的外部磁 场被用于磁力对齐第三效应颜料。如上所述，在外部磁场的作用下，可磁力对齐的铁颜料 36、62、64沿其磁场线与其板区域对齐，从而使得在对齐步骤，磁场线垂直于基底平面的区 域68中，铁颜料64垂直于墨层平面而基本对齐；并且相应地在磁场线平行于基底平面的区 域66中，铁颜料62的朝向基本是位于墨层的平面，如图5中所描绘。然后，使仍被磁力对齐的铁颜料36、62、64和墨层40 —起变干。在此，为了永久地 固定第三效应颜料62、64的由磁产生的图形，可特别地使用紫外光固化彩色系统，还可使 用纯紫外线系统，紫外/水系统或紫外/溶剂型系统。通过干化措施，对齐的、未封装的第 三效应颜料62、64被永久地固定在其方向，而在外部磁场移除之后，封装的第二效应颜料 36 (由于其在封装内的可自由旋转性)再次返回到基本各向同性的的对齐分布。当不借助验证装置20观看安全元件60时，其视觉印象受各向同性分布并因此显 现不透明的第二效应颜料36控制。如在图6(a)中顶视图所示，不带有验证装置的安全元 件60显示出与微弱的一致色移效应相结合的金属光泽。如果将安全元件60置于具有图形磁体22的验证装置20上，那么可移动并且磁 力地可对齐的第二效应颜料通过验证装置的磁场而在一些区域垂直于墨层40的平面对齐 (如结合图3已经说明的那样)。永久固定的第三效应颜料62、64和无磁性的第一效应颜 料34不受验证装置20的磁场的影响。在条形区域68中，第二效应颜料36和第三效应颜料64都垂直于墨层40的平面， 从而使得印刷层32的视图显示出来。相反，在条形区域66中，第三效应颜料62平行于墨 层的平面而挡住视线通过，在那里墨层40在有验证装置20的情况下也仍然不透明。如图6(b)中顶视图所描绘，以这种方式，验证装置20在图形磁体22的区域内显 示出永久固定的磁性图形66、68，由于该图形通过板状颜料62、64的不同对齐方式而产生， 为观看者呈现显著的3D效果。在图5中，为简单起见，仅示出了第三效应颜料62、64的两 个朝向，但是应该能够理解，通过对齐步骤中对磁场线进行适当的方向定位，可确定铁颜料 板和墨层平面之间的任意角度，并且也可能产生复杂的磁性图形。如果印刷层32包括信息段33 (在示出的示例性实施方式中以重复的数字串“10”
18为例)，那么信息段33在置于图形磁体22之上的条形子区域68中变得可见，同时在不透明 条形66中其依旧被遮盖。通过在安全元件60之上或之下的图形磁体22的移动，用户可使 最初隐藏的3D图形66、68和跨度为安全元件60的整个印刷层32的信息段33交互并可逆 地看得见。这种交互式实施方式对观看者具有高识别价值，进而通常表现出非常高的防伪 保护。如图7示例性实施方式中所示，第二和第三效应颜料可存在于安全元件70的不同 区域。如图5已经说明的，安全元件70的子区域72中包括具有3D效果的永久固定的磁性 图形74、76，其通过对未封装的铁颜料78进行不同的磁性对齐，并随后固定而产生。在另一子区域80中，铁颜料82以封装形式存在并且能够可逆地对齐。在子区域 80中，借助验证装置20观察时，安全元件70的视觉外观交互地改变。特别是，为了上述目 的，可使用具有图形磁体的验证装置20，其图形对应于永久固定的磁性图形74、76。当验证 其真实性时，除3D图形74、76之外，在区域80中再次交互地描绘出相同的图形，从而创建 出一种容易理解(self-explanatory)的具有高关注价值的安全元件。应该能够理解，如果需要的话，图5和图7中的实施方式也可结合热变色背景层以 产生其它交互可能性。到目前为止所述的实施方式中，应用于钞票10的安全元件的真实性验证都是用 分开设置的验证装置20来实现的。然而，现将参照图8示例性实施方式描述为了真实性验 证而在钞票本身上提供验证元件，从而使得安全元件和验证元件形成整体安全装置。图8 (a)中示出的钞票90包括上文所述类型的安全元件62和验证元件94，验证元 件94相对于钞票90的中线96与安全元件92呈镜面对称关系。验证元件94具有磁体区 域98，其中磁性材料具有垂直于纸平面的磁性，并且显现出期望的图形，例如图8(a)中实 施例所示的羽冠(crest)。磁体区域98的图形形式可以是公开可见的，或者也可以例如通 过深色套印(dark overprint)被遮盖。如图8(b)所示，通过沿中线96折叠钞票90，具有磁体区域98的验证元件94压 在安全元件92上面。于是，以上文所述的方式，磁体区域98的磁化作用交互并可逆地改变 安全元件2的视觉印象。例如，安全元件92的视觉外观从具有微弱一致的色移效应(图 8(a))的均勻金属光泽改变为羽冠图形描述，其中羽冠突显为深色的、并具有明亮清楚的色 移效应。在羽冠的内部，其它信息也可看得见，例如钞票的面额。无需外部验证装置，钞票 90可通过简单折叠就被验证其真实性。如果安全元件和验证装置被设置在同一数据载体中，应该适当地协调验证时显示 的图形和数据载体中公开显示的图形(公开显示的图形例如钞票的面额、压印的标识等)， 因为这样会使得对于用户而言该真实性验证容易理解，并且能够确保特别简单的可识别性 和可验证性。光学可变墨层40与磁性背景层(所述磁性背景层可连续地或以图案、字符或代 码的形式存在)相结合的实施方式可能产生其它吸引人的效果。对于图10中的安全元件 110，磁性背景层114被施加于由纸或箔构成的基底112上，该磁性背景层114的区域116 以期望图形的形式呈现、并具有低或可忽略不计的剩磁的软磁基底120。在磁性背景层114 上设置具有上文所述类型的封装的可磁力对齐的效应颜料122的光学可变墨层40。同样， 为清晰说明，在图10中没有示出第一效应颜料。
19
由于效应颜料122同向对齐，在没有外部磁场的情况下，磁性背景层114形成的图 形不能辨识。如果现将安全元件110暴露于外部磁体124的磁场下，那么磁性背景层114 在区域116中很大地屏蔽了外部磁场。于是，在区域116中可磁力对齐的效应颜料122不 受影响或者只受一点影响，并且基本保持其各向同性的初始方向。相比之下，如上文所述， 在未遮蔽的区域118中效应颜料122沿磁场线对齐。结果，在光学可变第一效应颜料和/或其它背景层的相互作用下，会产生区域116 和118的不同视觉外观，从而使得由磁性背景层114形成的图形对观看者变得可见。在将外 部磁体124移除之后，由于磁性材料120的剩磁较低，没有磁性遗留在磁性背景层114中， 从而使得效应颜料122再返回到其初始位置并且显示出的图形再次消失。由于显示的图形储存在安全元件110自身的磁性背景层114中，所以在此可使用 任意磁体124进行验证。到处可得到的永久磁体是适宜的，并可例如内置到手机、便携式音 频播放设备或产品安全系统中。图11示出了安全元件130，其是图10中的实施例的变形，其中磁性背景层132包 括具有高矫顽磁场强度(50kA/m-300kA/m)的连续的磁性物质。磁性背景层132最初通过强永久磁体被磁化成期望的图形，该图形具有高磁场强 度或非常低的磁场强度。由于磁性材料132的剩磁，在中断外部磁场作用之后，在背景层 132中仍然存在具有高磁性的区域134或非常低的磁性的区域136。在此，高磁性区域134 的区域的磁场强度大到足以能够将上述可逆地对齐的第二效应颜料122保持在其位置，同 时非常低的磁性的区域136中的第二效应颜料122的朝向依旧基本保持各向同性。初始压 印磁性图案134、136就这样被保存下来。在其它的变体中，磁性背景层132还可包括具有大于300kA/m非常高的矫顽场强 的磁性物质。这种硬磁材料只能通过非常强的磁场而被重新磁化，从而使得正常使用情况 下初始引入的图案可永久保存。
权利要求
一种用于保护贵重物品、并具有光学可变墨层的光学可变安全元件，所述光学可变墨层包括第一光学可变效应颜料，用于产生依赖于视角的视觉效应；以及可通过外部磁场可逆地对齐的第二效应颜料，其中，所述光学可变效应原料的依赖于视角的视觉效应的显著程度取决于所述可磁力对齐的效应颜料相对于所述墨层平面的朝向。
2.如权利要求1所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料封装于微胶囊内并 且能够在所述微胶囊内充分自由旋转。
3.如权利要求2所述的安全元件，其特征在于，在没有外部磁场的情况下，所述第二效 应颜料在其微胶囊内被基本各向同性地对齐。
4.如权利要求2或3所述的安全元件，其特征在于，所述微胶囊包括为所述可磁力对齐 的效应颜料提供回复力的凝胶，特别是膨胀聚合凝胶。
5.如权利要求2-4中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第一效应颜料存在 于所述第二效应颜料的微胶囊之外。
6.如权利要求2-4中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第一效应颜料与所 述第二效应颜料一起封装在所述微胶囊之内。
7.如权利要求6所述的安全元件，其特征在于，所述第一和第二效应颜料由相同的、可 磁力对齐的并光学可变的效应颜料形成。
8.如权利要求1-7中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料基于 高纯度铁粉而形成。
9.如权利要求1-8中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料为软 磁或硬磁。
10.如权利要求1-9中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料被拓 展为非球形、特别是板状的形式。
11.如权利要求10所述的安全元件，其特征在于，所述非球形的第二效应颜料的最大 直径与最小直径的比率(直径\厚度的比率)大于5 1，优选地大于10 1，特别优选地 在40 1和400 1之间。
12.如权利要求10或11所述的安全元件，其特征在于，所述非球形第二效应颜料的最 大直径大于2 μ m,优选地大于5 μ m,特别优选地大于10 μ m,尤其特别优选地大于15 μ m。
13.如权利要求1-9中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料由存 在于微胶囊内、并且通过外部磁场在微胶囊内相互对齐，尤其是链状对齐的各向同性颗粒 形成。
14.如权利要求1-13中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料由 铁颜料涂层形成，所述涂层可特别地为彩色的、激光可记忆的、荧光或磷光涂层。
15.如权利要求1-14中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第一效应颜料是 基于液晶聚合物而制造的或由珠光颜料而形成的颜料。
16.如权利要求1-14中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第一效应颜料由 干涉层颜料而形成。
17.如权利要求16所述的安全元件，其特征在于，所述干涉层颜料包括至少一个反射层、一个吸收层和一个设置于所述反射层和所述吸收层之间的介质间隔层。
18.如权利要求1-17中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料被 封装在微胶囊中，所述微胶囊包括可激活的固定剂，通过激活所述可激活的固定剂，能够将 所述第二效应颜料固定在期望的位置。
19.如权利要求18所述的安全元件，其特征在于，所述微胶囊包括作为可激活的固定 剂的透明的可聚合物质或低聚物和单体的混合物，以及用于激活所述固定剂的引发剂，优 选为光敏引发剂。
20.如权利要求18所述的安全元件，其特征在于，所述微胶囊包括通过激光照射可发 泡的物质作为所述可激活的固定剂。
21.如权利要求1-20中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜料被 封装在微胶囊内，所述微胶囊的直径在1 μ m-200 μ m之间，优选地在1 μ m-80 μ m之间。
22.如权利要求1-21中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第二效应颜 料被封装在微胶囊内，所述微胶囊的壁厚为其直径的5% -30%之间，优选为其直径的 10% -20%之间。
23.如权利要求1-22中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层还 可包括未封装的可磁力对齐的第三效应颜料，所述第三效应颜料以图案、线条、字符或代码 形成的特定图形的形式被磁力对齐。
24.如权利要求23所述的安全元件，其特征在于，所述封装的第二效应颜料与所述未 封装的第三效应颜料至少部分地存在于所述光学可变墨层的相同区域。
25.如权利要求23或24所述的安全元件，其特征在于，所述封装的第二效应颜料与所 述未封装的第三效应颜料至少部分地存在于所述光学可变墨层的不同区域。
26.如权利要求23-25中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第三效应颜料基 于高纯度铁粉而形成。
27.如权利要求23-26中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述第三效应颜料被 拓展为非球形，特别为板状的形式。
28.如权利要求27所述的安全元件，其特征在于，所述非球形的第三效应颜料的最大 直径与最小直径的比率(直径/厚度的比率)大于5 1，优选地大于10 1，并且特别优 选地在40 1和400 1之间。
29.如权利要求27或28所述的安全元件，其特征在于，所述非球形的第三效应颜料的 最大直径大于2 μ m,优选地大于5 μ m,特别优选地大于10 μ m,尤其特别优选地大于15 μ m。
30.如权利要求1-29中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层包 括颜料混合物，所述颜料混合物具有所述第一效应颜料、所述封装的第二效应颜料以及合 适的所述未封装的第三效应颜料。
31.如权利要求1-30中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层包括具有所述第二效应颜料的纯磁性层；以及设置于所述纯磁性层上、并具有所述第一效应颜料的纯墨层。
32.如权利要求1-31中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层通 过丝网印刷层或柔性印刷层形成。
33.如权利要求1-31中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层通 过凹版印刷层形成。
34.如权利要求1-33中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层为 素压印。
35.如权利要求1-34中至少一项所述的安全元件，其特征在于，除所述第一、第二以及 合适的第三效应颜料之外，所述墨层还包括其它颜料，特别是各向同性颜料和/或软磁颜 料。
36.如权利要求1-35中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层被 施加于标准的钞票纸上或彩色背景层上，优选地深色的背景层。
37.如权利要求1-35中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层被 施加于透明或半透明薄膜上。
38.如权利要求1-37中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层被 施加于信息承载背景层上，特别是丝网印刷层、柔性印刷层或凹版印刷层上。
39.如权利要求1-38中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层与 热变色背景层相结合。
40.如权利要求39所述的安全元件，其特征在于，所述热变色背景层被设计成当通过 温度上升而激活所述热变色层时，所述第一效应颜料的所述光学可变效应对于观看者消 失。
41.如权利要求1-40中至少一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学可变墨层与 磁性背景层相结合。
42.如权利要求41所述的安全元件，其特征在于，所述磁性背景层呈现出图案、字符或 代码的形式。
43.一种用于制造用来保护贵重物品的光学可变安全元件的方法，包括将光学可变墨 层施加于基底上，其中，所述光学可变墨层包括第一光学可变效应颜料，用于产生依赖于视角的视觉效应；以及可通过外部磁场可逆地对齐的第二效应颜料，其中，所述光学可变效应颜料的依赖于视角的视觉效应的显著程度取决于所述可磁力 对齐的效应颜料相对于所述墨层平面的朝向。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述第二效应颜料被封装在微胶囊之内， 从而使其能够在所述微胶囊内充分自由旋转。
45.如权利要求43或44所述的方法，其特征在于，所述第二效应颜料与可激活的固定 剂一起被封装在微胶囊之内，并且通过激活所述可激活固定剂，所述封装的第二效应颜料 被部分或全部地固定在期望的位置。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，通过局部紫外光照射或通过局部激光照 射，所述第二效应颜料以图案、字符或代码的形式被固定在子区域中期望的位置。
47.如权利要求43-46中至少一项所述的方法，其特征在于，施加除所述第一和第二效 应颜料之外还包括未封装的、可磁力对齐的第三效应颜料的光学可变墨层，其中所述第三 效应颜料通过外部磁场而被永久地对齐以形成图案、线条、字符或代码形式的图形。
48.如权利要求43-47中至少一项所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和适用的4第三效应颜料被混合以形成颜料混合物并且被一起印制。
49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，所述颜料混合物被以丝网印刷、柔性印刷 或凹版印刷技术印制。
50.如权利要求43-47中至少一项所述的方法，其特征在于，首先将具有所述第二效应 颜料的纯磁性层压印于所述基底；然后，将具有所述第一效应颜料的纯墨层印制在纯磁性 层上方。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于，所述纯磁性层和/或所述纯墨层通过丝网 印刷、柔性印刷或凹版印刷技术印制。
52.如权利要求47-51中至少一项所述的方法，其特征在于，所述第三效应颜料的所述 磁力产生的图形通过紫外光固化处理而被固定。
53.如权利要求47-52中至少一项所述的方法，其特征在于，所述第三效应颜料被形成 为板状，并且在第一子区域基本垂直于所述墨层平面对齐，以形成所述墨层的半透明子区 域。
54.如权利要求47-53中至少一项所述的方法，其特征在于，所述第三效应颜料被形成 为板状，并且在第二子区域基本平行于所述墨层平面对齐，以形成所述墨层的不透明子区 域。
55.如权利要求43-54中任何一项所述的方法，其特征在于，所述光学可变墨层通过凹 版印刷技术素压印而成。
56.一种用于保护贵重文件、有价文件、数据载体等的安全装置，所述安全装置具有如 权利要求1-55中一项所述的安全元件和具有磁性图形区域的验证装置，其中的磁性材料 以图案、线条、字符或代码的形式出现。
57.如权利要求56所述的安全装置，其特征在于，所述磁性图形区域基本垂直于所述 验证装置的平面而被磁化。
58.如权利要求56或57所述的安全装置，其特征在于，所述磁性图形区域示出的所述 图形公开可视。
59.如权利要求56或57所述的安全装置，其特征在于，所述磁性图形区域示出的所述 图形在没有辅助装置的情况下不可辨识。
60.一种具有如权利要求1-55中一项所述的安全元件的数据载体。
61.一种具有如权利要求56-59中一项所述的安全装置的数据载体。
62.如权利要求61所述的数据载体，其特征在于，所述安全元件和所述验证元件几何 地设置于所述数据载体中，通过弯曲或折叠所述数据载体，所述安全元件可被置于所述验 证元件上。
63.如权利要求60-62中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述安全元件被设置 于所述数据载体的窗口区域或通孔之中或之上。
64.如权利要求60-63中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述数据载体为钞票 或其它有价文件、护照、证书或身份证。
65.如权利要求1-55中一项所述的安全元件、如权利要求56-59中一项所述的安全装 置、或如权利要求60-64中一项所述的数据载体在保护任何类型物品中的用途。
66.一种用于验证如权利要求1-55中一项所述的安全元件的真实性的验证装置，其具有磁性图形区域，其中的磁性材料呈现图案、线条、字符或代码的形式，并且所述磁性材料 基本垂直于所述图形区域平面磁化，以磁力对齐所述安全元件的光学可变墨层的第二效应 颜料。
全文摘要
本发明涉及一种用于保护贵重物品的光学可变安全元件(12)，其具有光学可变墨层(40)，所述光学可变墨层包括用于产生依赖于视角的视觉效应的第一光学可变效应颜料(34)和可通过外部磁场可逆地对齐的第二效应颜料(36)，其中光学可变效应颜料(34)的依赖于视角的视觉效应的显著程度取决于可磁力对齐的效应颜料(36)相对于所述墨层(40)平面的朝向。
文档编号B42D15/10GK101903183SQ200880119379
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月9日 优先权日2007年12月11日
发明者亚历山大·博恩斯莱格尔, 克里斯托夫·门格尔 申请人:德国捷德有限公司