包括干涉顏料和納米填料的安全元件的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及安全元件，尤其是用于安全證件的安全元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 表述"安全證件"被理解為表示支付的工具（諸如紙幣、支票或餐券）、身份證件 (諸如身份證、簽證、護照或駕照）、彩票、旅游票務或旅游通行證、印花稅票、或者甚至用于 進入文化活動或體育賽事的票。
[0003] 已知將安全線并入到紙基材中。該線或者完全插入到紙的主體中，或者作為變型， 至少部分地在其表面上，尤其是窗口中。該線通常包括在透射光下顯現(xiàn)的文字，有時也被稱 為CLEAR丁 EXT'在任何窗口外，線優(yōu)選地在反射中不可見，以免不利地影響證件的外 觀且以免阻礙基材所支撐的印刷的可見性。此外，這提供了另外的安全措施，在反射光下難 以或不可能看到該線及其文字且在透射光下可見該線及其文字。
[0004] 為了降低線的可見性，已經(jīng)存在多個解決方案。
[0005] 第一解決方案在于使用通過沉積相對大厚度的金屬獲得的很反光的線，允許獲得 高的光密度。然而，為了尤其基于金屬層的半透明而獲得特定的光學效應，某些安全元件需 要低光密度的金屬層，例如鋁的金屬層。
[0006] 第二解決方案在于向線涂覆掩蔽層。使用由二氧化鈦、氧化鋅或其它顆粒制成的 掩蔽層可以使線的背面呈啞光白色，降低線的金屬外觀。這些層通常具有小的厚度且不允 許安全線被最佳地遮蔽。另外，這樣的層的厚度的增大影響CLEARTEXTK在透射光下的 可見性。
[0007] US 2010/0213698 A1公開了這類型的解決方案。該掩蔽層的光散射特性類似于紙 的光散射特性。
[0008] 如果該掩蔽層均勻地覆蓋線的一面，則其不透明度降低了文字在透射光下的可見 性?？梢詢H僅將掩蔽層沉積在金屬上，但這使制造過程復雜。此外，該掩蔽層可以形成紫外 線（UV)的遮蔽物，且因此妨礙發(fā)光層在線內(nèi)的使用。
[0009] 降低線的可見性的第三解決方案在于制造采取連續(xù)的或半色調(diào)（half-tone)的 半反射性金屬層的形式的掩蔽層。該解決方案的缺點在于其降低了文字的可見性。
[0010] FR 2871174公開了包括信息載體以及條形掩蔽元件的證件。
[0011] US 2002/0056758公開了涂覆于磁層的兩面的不透明的保護層。該不透明層可以 包括虹彩顏料。一種變型在于利用不透明墨對線進行印刷，該不透明墨例如包含不讓紫外 線輻射通過的二氧化鈦或者光學可變的顏料。
[0012] US 5876068描述了涂覆于線的整個表面的反射性金屬層。
[0013] 而且，還已知將包覆有白色的薄掩蔽層或包括啞光劑的薄掩蔽層的金屬層涂覆于 安全線。這樣的層實現(xiàn)了某些造紙機檢測器的操作，尤其是扭轉(zhuǎn)安全線的檢測器的操作。然 而，通過降低金屬層的反射，該薄掩蔽層使得該線在反射中更可見。此外，增大該掩蔽層的 厚度降低了 CLEARTEXT1"在透射光下的可見性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 需要一種這樣的安全元件，在反射光下不太可見，但其在透射光下不過度地降低 與安全元件相關(guān)聯(lián)的信息的易辨認性。
[0015] 本發(fā)明通過用于安全證件的安全元件、優(yōu)選地采用安全線的形式的安全元件來實 現(xiàn)該目的，該安全元件包括：
[0016] -掩蔽結(jié)構(gòu)，所述掩蔽結(jié)構(gòu)用以在所述元件存在于所述證件內(nèi)或所述證件的表面 上時降低所述元件的表面的可見性，所述掩蔽結(jié)構(gòu)包括納米級填料和多層干涉顏料。
[0017] 所述填料和所述顏料接收入射光，且可以添加它們的光學效應來降低所述安全元 件的可見性。
[0018] 所述掩蔽結(jié)構(gòu)優(yōu)選地采用單個掩蔽層的形式，該單個掩蔽層包括顏料和填料的混 合物；或者根據(jù)一個變型，所述掩蔽結(jié)構(gòu)采用分別包含填料和顏料的兩個疊置的層的形式。 這兩個層可以是連續(xù)的且疊置的。
[0019] 憑借本發(fā)明，由于存在掩蔽結(jié)構(gòu)，該掩蔽結(jié)構(gòu)例如在所述元件的一個面的至少整 個面上延伸，因此可以使該安全元件在所述安全元件的可見性將不利地影響證件的外觀的 一個或多個區(qū)域中較不可見。
[0020] 填料的納米顆粒的尺寸引起光的取決于入射波長的散射。因此，短（藍）波長、中 (綠）波長和長（紅）波長不以相同的強度進行散射。D50尤其在150nm與250nm之間的 小尺寸顆粒對藍光散射較多，因此在透射中（以及因此，如果顆粒位于至少部分地反射的 層上，則在鏡面反射中）獲得占主導地位的紅色/橙色，以及在漫反射中獲得占主導地位的 藍色。
[0021] 所述多層干涉顏料具有在反射和透射中優(yōu)選地選擇某些波長的特質(zhì)。例如，藍色 的虹彩顏料在藍色波長下比其它波長以鏡面反射方向（反射角等于入射角）反射得更多。 在透射中，所獲得的顏色于是與反射中的顏色互補，即紅色/橙色。多層干涉顏料可以是相 對透明的，這是因為它們吸收能力弱，因此多層干涉顏料的層在漫反射中（在除了鏡面反 射方向以外的所有其它方向中）將具有與透射中相同的顏色（與反射中的鏡面反射顏色互 補）。再次考慮上面的示例，在一張白紙上鋪展的藍色虹彩顏料的層將產(chǎn)生紅色/橙色。
[0022] 通過將與納米級填料進行的光的散射相關(guān)聯(lián)的顏色和與通過多層干涉顏料進行 的漫反射相關(guān)聯(lián)的顏色進行組合，通過合適地選擇顏料的顏色和填料的顏色，可以通過加 法混色獲得與基材的顏色基本上類似的顏色，例如白色；優(yōu)選地，將藍色的、綠色的、或者藍 綠色的多層干涉顏料、或者甚至綠色顏料和藍色顏料的混合物與該納米級填料組合。
[0023] 顏料和填料的組合加強了入射光在掩蔽結(jié)構(gòu)內(nèi)的散射，并降低了安全元件在反射 中的可見性。
[0024] 盡管該安全元件優(yōu)選地為安全線，但當該安全元件是箱、薄片或另一安全元件時， 本發(fā)明仍是有利的。
[0025] 表述"納米級填料"被理解為表示其D50平均尺寸在lnm和lOOOnm之間的一種或 多種粉狀化合物的填料。該填料可以由單一的特定的材料構(gòu)成，該單一的特定的材料優(yōu)選 地可透過UV輻射。
[0026] 具體地，該安全元件可以包括至少一種發(fā)光劑，且該納米級填料對于UV輻射、尤 其是可用于發(fā)光的UV輻射而言，是至少部分地、優(yōu)選地完全地可透過的。在該情況下，對于 UV而言至少部分地可透過的納米級填料相對于掩蔽結(jié)構(gòu)的重量，以在20%與80%之間、更 好地在30%與70%之間、甚至更好地在40%與60%之間的按重量計的量存在。所有的重 量為干重，另有說明除外。
[0027] 可以使用諸如硅石、二氧化鈦、碳酸鈣、硫酸鋇和氧化鋅的納米級填料。
[0028] 所述填料的納米級尺寸可以提高光在掩蔽結(jié)構(gòu)內(nèi)的散射。這樣的填料對與可見光 對應的波長進行散射，由此可以獲得將安全元件掩蔽位于掩蔽結(jié)構(gòu)下面的效果。
[0029] 優(yōu)選地，所述納米級填料具有在30nm與lOOOnm之間、更好地在30nm與500nm之 間、甚至更好地在50nm與300nm之間的D50尺寸。
[0030] 表述"多層干涉顏料"被理解為表示以下這樣的顏料，該顏料通過憑借至少兩種具 有不同折射率的材料的在光所遵循的路徑上的連續(xù)的干涉效應而產(chǎn)生顏色。在沉積在片狀 基底上的層的情況下，多層干涉顏料有時甚至可擔當"珍珠母"。多層干涉顏料不同于液晶， 液晶還可以由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)而通過干涉效應產(chǎn)生顏色。
[0031] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的多層干涉顏料包括透明的、優(yōu)選地礦物基底，該基底涂覆有 折射率與該基底的折射率不同的材料的至少一個層。該顏料可以包括優(yōu)選地由云母或玻璃 制成的片狀基底。例如，該