ES2308450T3 - Marca de seguridad a prueba de falsificacion con efecto de viraje de color. - Google Patents

Abstract

Característica de seguridad a prueba de falsificación, constituida respectivamente por al menos una capa que refleja ondas electromagnéticas, una capa distanciadora de polímero y una capa formada por clusters metálicos, caracterizada porque una o varias de las capas cumplen funciones de seguridad fluorescentes o electroconductivas y/o mensurables por vía magnética o forense, adicionalmente a su función en el establecimiento del efecto de viraje de color.

Description

Marca de seguridad a prueba de falsificación con efecto de viraje de color.

La presente invención se refiere a marcas de seguridad a prueba de falsificación, que presentan un efecto de viraje de color, ocasionado a través de clusters metálicos, que están separados de una capa de espejo a través de una capa transparente definida.

Por la WO 02/18155 es conocido un procedimiento para el marcaje de objetos a prueba de falsificación, dotándose el objeto con un marcaje constituido por una primera capa que refleja ondas electromagnéticas sobre una capa permeable para ondas electromagnéticas con un grosor definido, siguiendo a esta capa una tercera capa formada por clusters metálicos.

Es tarea de la invención poner a disposición una característica de seguridad con un efecto de viraje de color, debiendo presentar la marca de seguridad etapas de seguridad adicionales.

Por lo tanto, es objeto de la invención una marca de seguridad a prueba de seguridad, constituida respectivamente por al menos una capa que refleja ondas electromagnéticas, una capa separadora de polímeros, y una capa formada por clusters metálicos, caracterizada porque una o varias de las capas cumplen funciones de seguridad fluorescentes o electroconductivas y/o mensurables por vía magnética o forense, adicionalmente a su función en el establecimiento del efecto de viraje de color.

Como substancia soporte entran en consideración preferentemente láminas de material sintético flexibles, a modo de ejemplo constituidas por PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC. Las láminas soporte presentan preferentemente un grosor de 5 - 700 \mum, preferentemente 8 - 200 \mum, de modo especialmente preferente 12 - 50 \mum. En este caso, las láminas pueden ser claras o mateadas (en especial con estampación mate). La dispersión en láminas mate ocasiona una clara modificación, en especial de la intensidad en el espectro de color, de modo que se produce un código de color diferente que en láminas claras.

Además, como substrato soporte sirven también láminas metálicas, a modo de ejemplo láminas de Al, Cu, Sn, Ni, Fe o acero refinado con un grosor de 5 - 200 \mum, preferentemente 10 - 80 \mum, de modo especialmente preferente 20 - 50 \mum. Las láminas pueden también estar tratadas superficialmente, revestidas o forradas, a modo de ejemplo con materiales sintéticos, o esmaltadas.

Como substratos soporte se puede emplear también papel exento de celulosa o que contiene celulosa, papel termoactivable, o combinaciones con papel, a modo de ejemplo combinaciones con materiales sintéticos con un peso por superficie de 20 - 500 g/m^{2}, preferentemente 40 - 200 g/m^{2}.

El substrato soporte puede estar dotado también de una capa de esmalte de transferencia adherente.

Sobre el substrato soporte se aplica una capa que refleja ondas electromagnéticas. Esta capa puede estar constituida preferentemente por metales, como por ejemplo aluminio, oro, cromo, plata, cobre, estaño, platino, níquel o tántalo, por semiconductores, como por ejemplo silicio, y sus aleaciones, a modo de ejemplo níquel/cromo, cobre/aluminio y similares, o una tinta de imprenta con pigmentos metálicos. La capa que refleja ondas electromagnéticas se aplica en toda la superficie o parcialmente mediante procedimientos conocidos, como pulverizado, vaporización, chisporroteo, o a modo de ejemplo como tinta de imprenta mediante procedimientos de impresión conocidos (impresión en huecograbado, impresión flexográfica, serigrafía, impresión digital), mediante esmaltado, procedimientos de aplicación por cilindros, procedimientos de aplicación por tobera ranurada (slot-eye), inmersión (roll dip coating), o cortina (curtain coating), y similares.

Para la aplicación parcial es apropiado especialmente un procedimiento bajo empleo de una capa de color soluble para la obtención del metalizado parcial. En este caso, en un primer paso se aplica sobre el substrato soporte una capa de color soluble con un disolvente, en un segundo paso, esta capa se trata, en caso dado, por medio de un proceso inline, de plasma, corona o llama, y en un tercer paso se aplica una capa de metal a estructurar, o bien de aleación metálica, tras lo cual, en un cuarto paso, se elimina la capa de color por medio de un disolvente, en caso dado en combinación con una acción mecánica. La capa de color soluble se efectúa parcialmente, la aplicación de metal, o bien de aleación metálica, se efectúa en toda la superficie o parcialmente. No obstante, la capa que refleja ondas electromagnéticas se puede obtener también mediante un procedimiento de corrosión habitual conocido.

El grosor de la capa que refleja ondas electromagnéticas asciende, de modo preferente, aproximadamente a 10 - 50 nm, siendo también posibles, no obstante, grosores de capa más elevados, o bien más reducidos. Si se emplean láminas metálicas como substrato soporte, el propio substrato soporte puede formar ya la capa que refleja ondas electromagnéticas.

Preferentemente, la reflexión de esta capa para ondas electromagnéticas, en especial en dependencia del grosor de la capa, o bien de la lámina metálica empleada, asciende a un 10 - 100%.

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La capa distanciadora de polímero siguiente, o bien las capas distanciadoras de polímero, se pueden aplicar del mismo modo en toda la superficie, o de modo preferente parcialmente. Las capas de polímero están constituidas, a modo de ejemplo, por sistemas de color o esmaltado que endurecen por radiación, en especial que endurecen por UV, a base de nitrocelulosa, sistemas copolímeros de epóxido, poliéster, colofonia, acrilato, alquídicos, sistemas de melamina, PVA, PVC, isocianato, uretano o PS.

Esta capa de polímero sirve esencialmente como capa distanciadora transparente, pero, según composición, puede ser absorbente y/o fluorescente, o bien fosforescente en una determinada zona espectral. En caso dado, esta propiedad se puede intensificar también mediante adición de un cromóforo apropiado. Mediante la selección de diversos cromóforos se puede seleccionar una zona espectral apropiada. De este modo, además del efecto de viraje se puede conceder una configuración legible mecánicamente de modo adicional. Por ejemplo en la zona espectral azul (en el intervalo de aproximadamente 400 nm) se puede emplear un colorante azoico amarillo, a modo de ejemplo anilida, rodural, eosina. El colorante modifica además el espectro de marcaje de modo característico.

En el caso de empleo de un fluoróforo con excitación fuera de la zona visible (por ejemplo en UV) y radiación en la zona visible, en el caso de selección de una concentración apropiada se puede generar incluso un marcaje con cambio de color en la iluminación. En este caso, la capa forma óptimamente un espectro con absorción elevada en el intervalo de longitud de onda de emisión del fluoróforo en el ángulo de observación tomado como objetivo. Tal marcaje se pudo combinar convenientemente con las lámparas de ensayo UV ya empleadas en cajas.

Otra posibilidad para generar un cambio de color reversible consiste en emplear un cromóforo susceptible de cambio, como por ejemplo bacteriofiodopsina. En el caso de iluminación con longitud de onda apropiada (bacteriorrodopsina, o bien 450 mm y 650 mm) e intensidad suficientemente elevada, tales cromóforos modifican su comportamiento de absorción. En el caso de bacteriorrodopsina se produce una transformación estructural que vuelve al estado inicial tras desconexión de la iluminación, y el color del cromóforo varía entre lila y amarillo. La integración de tales cromóforos en la estructura de capas, por ejemplo la capa distanciadora, modifica el espectro de absorción, presentándose igualmente el comportamiento de cambio.

Esta capa de polímero, en dependencia de la calidad de adhesión sobre la banda soporte, o bien una capa, en caso dado subyacente, puede mostrar efectos de desreticulación, lo que conduce a un estructurado lateral macroscópico lateral característico. Este estructurado se puede inducir o modificar selectivamente, a modo de ejemplo, mediante modificación de la energía superficial de las capas, a modo de ejemplo mediante tratamiento de plasma (en especial funcionalizado de plasma), tratamiento corona, tratamiento por haz de electrones, iones, o mediante modificación por láser. Además es posible aplicar una capa adherente con energía superficial de diferente intervalo.

La capa distanciadora de polímero presenta preferentemente grosores diferentes. Mediante variación definida del grosor (gradiente, etapas definidas, estructuras definidas) de la capa distanciadora de polímero se genera una combinación de diferentes efectos de viraje de color en una característica de seguridad acabada (efecto de viraje policromo).

El grosor de la capa se puede variar en un amplio intervalo en este caso, a modo de ejemplo en un intervalo de 10 nm a 3 \mum.

En el caso de un grosor de capa distanciadora de más de aproximadamente 3 \mum, la estructura de capas ya no proporciona un color identificable para el ojo humano, sino, según material reflector, una impresión metálica algo más oscura en comparación con el espejo puro. Esto consiste en que el espectro se vuelve cada vez más complejo con grosor de capa creciente (multipicos), y ya no se puede resolver. No obstante, para aparatos de medida el espectro es convenientemente mensurable, e incluso altamente característico, dependiendo el grosor de capa distanciadora a medir como máximo del respectivo aparato. Esto constituye una posibilidad para generar un marcaje insignificante, pero legible a través de la máquina.

Además, en la aplicación de la capa distanciadora de polímero se puede ajustar un gradiente de grosor de capa determinado definido, en una capa de aplicación, o mediante aplicación de varias capas, que puede ser a su vez completo, o bien parcial, según gradiente de grosor de capa deseado. El gradiente de grosor de capa se puede realizar también en forma de una estructura gradual, aplicándose parcialmente diversos grosores de otra capa de polímero sobre una capa base. Además es posible aplicar varias capas de diversos polímeros, a modo de ejemplo polímeros con diferente índice de refracción. En una forma de ejecución especial, al menos una capa de la capa distanciadora de polímero puede estar constituida por un polímero piezoeléctrico, pudiéndose identificar en este caso propiedades eléctricas mediante contacto directo, o mediante un campo eléctrico. En dependencia del grosor, o bien del gradiente de capas, o de la modificación del grosor de capa de la capa distanciadora se puede identificar, por consiguiente, también un campo característico mediante identificación óptica simple (por ejemplo a simple vista, fotómetro óptico y/o espectrómetro).

En una forma de ejecución especial, al menos una capa de la capa distanciadora de polímero puede presentar estructuras ópticamente activas, a modo de ejemplo retículos de difracción, estructuras de difracción, hologramas y similares, que se pueden marcar en la capa distanciadora de polímero, preferentemente antes del endurecimiento completo. Un procedimiento correspondiente es conocido, a modo de ejemplo, por la EP-A 1352732 o por la EP-A 1310381.

La capa distanciadora de polímero se aplica preferentemente por medio de un procedimiento de impresión, a modo de ejemplo en impresión en huecograbado. La estructura fina en la capa distanciadora, transferida por el cilindro de impresión o la placa de impresión, forma entonces una característica a prueba de falsificación adicional.

En dependencia de la herramienta de impresión empleada, de la composición de esmalte de la capa distanciadora de polímero, y de los parámetros de obtención, esta estructura fina forma una característica de seguridad forense y/o visible, que permite una asignación unívoca al proceso de obtención (huella dactilar). Además se pueden obtener, a modo de ejemplo, varios grosores de capa diferentes de la capa distanciadora de polímero con un único cilindro. Mediante los diferentes grosores resultan diferentes códigos. Otro intervalo de grosores de la capa distanciadora de polímero se obtiene entonces con otro cilindro, pudiendo solapar algunos códigos en caso dado. En la zona de solapamiento se puede obtener el mismo código con dos cilindros diferentes, mediante lo cual se produce otra característica de seguridad forense y/o visible, y se permite la asignación unívoca al proceso de obtención (huella dactilar). La huella dactilar adicional se utiliza según la invención como característica forense (característica de tercer nivel), o como subestructura de código adicional.

Preferentemente se emplean también capas distanciadoras de polímero que muestran comportamiento colestérico. Además de polímeros fluidocristalinos, en los que se puede generar este comportamiento, éstas muestran también polímeros con dos fases quirales intrínsecas, como por ejemplo nitrocelulosa. Mediante excitación selectiva de la 2ª capa rara de quiralidad, a modo de ejemplo mediante alimentación de energía mecánica o electromagnética (térmica, radiación), o por medio de catalizador, se genera una característica de seguridad adicional específica a través de polarización selectiva respecto a longitud de onda. En este caso, el comportamiento colestérico puede conducir a una modificación característica del espectro de color, lo que se puede registrar mediante un aparato de lectura.

Sobre la capa de polímero se aplica a continuación una capa completa o parcial, formada por clusters metálicos. Los clusters metálicos pueden estar constituidos, a modo de ejemplo, por aluminio, oro, paladio, platino, cromo, plata, cobre, níquel, tántalo, estaño y similares, o sus aleaciones, como por ejemplo Au/Pd, Cu/Ni o Cr/Ni. Preferentemente se pueden aplicar también materiales de cluster, a modo de ejemplo elementos semiconductores del grupo principal III a VI, o del grupo secundario II, cuya excitación de plasmón es activable por vía externa (por ejemplo a través de rayos X o radiación iónica, o interacciones electromagnéticas). De este modo, en el caso de observación con un aparato de lectura apropiado es visible una modificación en el espectro de color (por ejemplo modificación de intensidad), o bien una intermitencia del efecto de viraje de color. La capa de cluster puede presentar también propiedades adicionales según la invención, a modo de ejemplo propiedades de electroconductividad, magnéticas o fluorescentes. A modo de ejemplo, una capa de cluster constituida por estructuras de Ni, Cr/Ni, Fe, o bien núcleo-cubierta con estos materiales, o bien mezclas de estos materiales con los materiales de cluster mencionados anteriormente, presenta tales características adicionales. Entre otras, mediante estructuras núcleo-cubierta se pueden obtener también clusters fluorescentes, por ejemplo bajo empleo de Quantum Dots® de la firma Quantum Dot Corp.

La capa de cluster se aplica completa o parcialmente, con exactitud, o bien parcialmente con el mismo poder cubriente o desplazada respecto a la capa completa o parcial que refleja ondas electromagnéticas.

Preferentemente, la adherencia de la capa de cluster metálica respecto a la capa distanciadora polímera se puede ajustar de manera definida a través del control del proceso de aplicación de la capa de cluster, de modo que con diferente adherencia se produce una identificación de manipulación mediante destrucción del efecto de color.

También se puede ajustar el esmalte de la capa distanciadora de modo que muestre una buena adherencia con el metal (cluster, espejo), pero no con la lámina base. Si este esmalte se imprime a través de una capa parcial de Cu, en el desprendimiento del elemento la capa de espejo se separa correspondientemente a la estructuración de la capa de cluster. De este modo se produce una identificación de manipulación absolutamente invisible.

Esta capa de cluster se puede aplicar mediante chisporroteo (a modo de ejemplo haz de iones o magnetrón) o vaporización (haz de electrones), o a partir de una disolución, por ejemplo mediante adsorción.

En la obtención de la capa de cluster en procesos de vacío se puede influir ventajosamente sobre el crecimiento del cluster, y con ello sobre su forma, así como sobre las propiedades ópticas mediante ajuste de la energía superficial o la rugosidad de la capa subyacente. Esto modifica los espectros de modo característico. Esto se puede efectuar, a modo de ejemplo, mediante tratamiento térmico en el proceso de revestimiento, o mediante calentamiento previo del substrato. Además, estos parámetros se pueden modificar, a modo de ejemplo, mediante tratamiento de la superficie con líquidos oxidantes, a modo de ejemplo con hipoclorito de Na, o en un proceso de PVD o CVD.

La capa de cluster se puede aplicar preferentemente por medio de chisporroteo. En este caso, las propiedades de la capa, en especial la densidad y la estructura, se ajustan sobre todo a través de la densidad de potencia, la cantidad de gas empleada, y su composición, la temperatura del substrato y la velocidad de trayectoria.

Para la aplicación por medio de procedimientos técnicos de impresión, según una concentración de cluster, en caso dado necesaria, se añaden a la disolución cantidades reducidas de un polímero inerte, a modo de ejemplo PVA, metacrilato de polimetilo, sistemas de nitrocelulosa, poliéster o uretano. La mezcla se puede aplicar entonces a continuación sobre la capa de polímero por medio de un procedimiento de impresión, a modo de ejemplo procedimientos de serigrafía, flexografía, o preferentemente impresión en huecograbado, por medio de un procedimiento de revestimiento, a modo de ejemplo esmaltado, pulverizado, técnicas de aplicación por laminación, y similares.

El grosor másico de la capa de cluster asciende preferentemente a 2 - 20 nm, de modo especialmente preferente 3 - 10 nm.

En una forma de ejecución, sobre el substrato soporte se puede aplicar una denominada estructura de cluster doble, estando presente sobre ambos lados de la capa distanciadora respectivamente una capa de cluster. Bajo la primera capa de cluster se aplica una capa preferentemente negra. Este fondo negro se puede aplicar por medio de un procedimiento técnico de vacío, a modo de ejemplo como óxido de aluminio no estequiométrico, o también como tinta de imprenta por medio de un procedimiento de impresión apropiado, pudiendo presentar la tinta de imprenta características funcionales adicionales, a modo de ejemplo características magnéticas, electroconductivas, y similares. Además, como fondo negro, o bien oscuro, puede servir también una lámina teñida correspondientemente.

Mediante aplicación de una lámina negra sobre una configuración de cluster doble se puede realizar in situ una identificación óptica simple (agente de ensayo simple). A modo de ejemplo se puede introducir una característica de cluster doble como ventana visual en un billete de banco o carta de crédito, o similares.

La identificación óptica de la presencia de la característica de cluster doble se efectúa mediante aplicación de una lámina negra, a modo de ejemplo de policarbonato.

Los clusters en ambos lados de la capa distanciadora se pueden aplicar con diferente grosor, pueden ser respectivamente estructurados o de superficie completa, y/o estar constituidos por diversos materiales en una estructura. A modo de ejemplo, si se emplea una capa distanciadora de polímero con un gradiente de grosor de capa definido, o una estructura gradual, en las etapas, o bien en determinados puntos del gradiente de grosor de capa se cortan preferentemente y de modo orientado los clusters metálicos. Este proceso se puede intensificar o reducir mediante control de procedimiento apropiado. A modo de ejemplo, sobre superficies microestructuradas se generan efectos ópticos diferentes que sobre láminas lisas. De este modo se producen nuevos (sub)códigos.

También es posible aplicar varias secuencias de capa sobre un substrato soporte, pudiéndose observar diferentes efectos de viraje de color según diseño de la capa de reflexión (completa o parcial), y según estructuración de las capas distanciadoras, o bien diseño de la capa de cluster (completa o parcial, exacta o solapante con la capa de reflexión). A modo de ejemplo sobre una capa de reflexión aplicada en toda la superficie se pueden aplicar una capa distanciadora, en caso dado estructurada, sobre la misma una capa de cluster parcial, sobre la misma a su vez una capa distanciadora, en caso dado estructurada, sobre la misma a su vez una capa de cluster, preferentemente parcial, que está situada, a modo de ejemplo, solapando parcialmente con la primera capa de cluster. Tales secuencias de capa distanciadora y clusters se pueden repetir convenientemente 2 a 3 veces. Análogamente, sobre una capa de reflexión aplicada parcialmente se pueden aplicar tales estructuras, observándose en este caso de nuevo diferentes efectos de viraje de color, también en dependencia del diseño de la capa de reflexión parcial.

La estructura de capas obtenida de este modo se puede estructurar a continuación por medio de radiación electromagnética (por ejemplo luz). En este caso se puede introducir tanto trazos de imprenta, letras, símbolos, signos, imágenes, logos, códigos, números de serie y similares, por ejemplo por medio de radiación, o bien grabados por láser. En este caso, mediante selección correspondiente de la potencia de radiación se destruye parcialmente la estructura de capas, o bien se modifica el grosor de capa distanciadora de polímero. La capa distanciadora de polímero se hincha en estas zonas habitualmente, lo que genera una modificación de color (picos respecto a longitudes de onda mayores). Por el contrario, la destrucción parcial ocasiona que el punto iluminado ofrezca reflejo metálico (separación de la capa que refleja ondas electromagnéticas de la capa distanciadora), o que sea visible el material situado tras el espejo. De este modo se puede conseguir un estructurado selectivo con zonas de color, reflectantes o incoloras.

No obstante, el rendimiento de iluminación se puede seleccionar también de modo que se modifique exclusivamente el efecto de color, produciéndose zonas parciales con colores diferentes definidos (efecto de viraje policromo). Para la modificación es esencial la energía absorbida de hecho por la estructura de capas.

En una forma de ejecución especial también es posible aplicar directamente una capa de cluster sobre un substrato soporte transparente al menos parcialmente en la zona espectral visible, sobre esta capa de cluster se aplica a continuación, como se ha descrito, una capa distanciadora y otra capa de cluster, pudiéndose aplicar entonces sobre esta capa de cluster, en caso dado, una capa negra, como ya se ha descrito. Por consiguiente se obtiene una denominada estructura de capas inversa (figura 4).

De modo análogo se puede obtener también una configuración inverso con una única capa de cluster (aplicación de la capa de cluster sobre el substrato soporte, subsiguiente aplicación de la capa distanciadora polímera y de la capa que refleja ondas electromagnéticas), correspondiendo las propiedades de las capas aisladas a la anterior descripción.

La capa soporte puede presentar también ya una o varias capas funcionales y/o decorativas.

Las capas funcionales pueden presentar, a modo de ejemplo, determinadas propiedades eléctricas, magnéticas, químicas especiales, físicas, y también ópticas.

Para el ajuste de propiedades eléctricas, a modo de ejemplo conductividad, se pueden añadir, a modo de ejemplo, grafito, hollín, polímeros orgánicos o inorgánicos conductivos, pigmentos metálicos (a modo de ejemplo cobre, aluminio, plata, oro, hierro, cromo, plomo y similares), aleaciones metálicas, como cobre-cinc o cobre-aluminio, o sus sulfuros u óxidos, o también pigmentos cerámicos amorfos o cristalinos, como ITO y similares. Además, también se pueden emplear semiconductores dopados o no dopados, como por ejemplo silicio, germanio, o conductores de iones, como óxidos metálicos amorfos o cristalinos, o sulfuros metálicos como adición. Además, para el ajuste de las propiedades eléctricas de la capa se pueden emplear o añadir compuestos polares o parcialmente polares, como agentes tensioactivos, o compuestos apolares, como aditivos de silicona, o sales higroscópicas o no higroscópicas.

Para el ajuste de las propiedades magnéticas se pueden emplear substancias paramagnéticas, diamagnéticas, y también ferromagnéticas, como hierro, níquel y cobalto, o sus compuestos o sales (a modo de ejemplo óxidos o sulfuros).

Se puede influir sobre las propiedades ópticas de la capa mediante colorantes, o bien pigmentos visibles, colorantes, o bien pigmentos luminiscentes, que son fluorescentes, o bien fosforescentes en la zona visible, UV, o en la zona IR, pigmentos de efecto, como cristales líquidos, pinturas de brillo nacarado, bronces y/o pinturas sensibles al calor. Estas son empleables en todas las posibles combinaciones. Adicionalmente se pueden emplear también pigmentos fosforescentes por separado, o en combinación con otros colorantes y/o pigmentos.

También se pueden combinar diferentes propiedades mediante adición de diferentes aditivos citados anteriormente. De este modo es posible emplear pigmentos magnéticos teñidos y/o conductivos. En este caso son empleables todos los aditivos conductivos citados. Especialmente para el teñido de pigmentos magnéticos se pueden emplear todos los colorantes, o bien pigmentos solubles y no solubles conocidos. De este modo se puede ajustar, a modo de ejemplo, una pintura magnética marrón en su tono de color metálico, o bien plateado, mediante adición de metales.

Además se pueden aplicar, a modo de ejemplo, capas aislantes. Como aislantes son apropiadas, a modo de ejemplo, substancias orgánicas y sus derivados y compuestos, a modo de ejemplo sistemas de pintura y esmalte, por ejemplo sistemas de epóxido, poliéster, colofonia, acrilato, sistemas alquídicos, de melamina, PVA, PVC, isocianato, uretano, que pueden endurecer por radiación, a modo de ejemplo mediante radiación térmica o UV.

Por lo demás, en una de las capas se pueden introducir características forenses, que permiten un control en laboratorio, o con agentes de ensayo apropiados in situ (en caso dado bajo destrucción de la característica), por ejemplo ADN en esmalte NC, antígenos en sistemas de esmalte de acrilato. A modo de ejemplo, ADN se puede adsorber, o estar enlazado al cluster. Del mismo modo se pueden añadir isótopos a los clusters, o bien en el material de espejo, o éstos pueden estar presentes en la capa distanciadora (por ejemplo Elemental Tag de la firma KeyMaster Technologies Inc.). A modo de ejemplo se puede emplear como capa distanciadora un polímero deuterado (por ejemplo PS-d), o como espejo un material de espejo de baja radioactividad.

Estas capas se pueden aplicar mediante procedimientos conocidos, a modo de ejemplo mediante vaporización, chisporroteo, impresión (a modo de ejemplo impresión en huecograbado, flexografía, serigrafía, impresión digital y similares), pulverizado, galvanizado, procedimientos de aplicación por cilindros y similares. El grosor de la capa funcional asciende a 0,001 hasta 50 \mum, preferentemente 0,1 a 20 \mum.

En caso dado, la lámina revestida obtenida de este modo se puede proteger también mediante una capa de esmalte protector, o se puede refinar adicionalmente, a modo de ejemplo, mediante forrado o similares.

En caso dado, el producto se puede aplicar sobre el correspondiente material soporte con un pegamento sellable, a modo de ejemplo un pegamento de sellado en caliente o en frío, o un revestimiento autoadhesivo, o se puede alojar en el papel mediante procedimientos habituales, a modo de ejemplo para documentos de seguridad.

En las figuras 1 - 6 se representan ejemplos de características de seguridad según la invención. En las mismas, 1 significa el substrato soporte ópticamente transparente, 2 la primera capa que refleja ondas electromagnéticas, 3 la capa distanciadora de polímero, 4 la capa constituida por clusters metálicos, 5 una capa adhesiva, o bien de laminación, 6 una capa (plegada) protectora, 7 una capa de esmalte de transferencia, 8 una capa negra, 10 la trayectoria de haz de luz incidente y reflejada.

En la figura 7 se representa una estructura personalizada a través de radiación electromagnética.

Muestran:

la figura 1 una vista en sección transversal esquemática de un primer marcaje visible permanentemente sobre una lámina con configuración de cluster doble,

la figura 2 una vista en sección transversal esquemática de un primer marcaje visible permanentemente sobre una lámina con configuración de cluster doble y trayectoria de haz del agente de detección óptico, a modo de ejemplo espectrómetro, aparato de medida de color, o similares,

la figura 3 una configuración de cluster doble directo con fondo negro,

la figura 4 una configuración de cluster doble indirecto con fondo negro,

la figura 5 un se-up con capa de reflexión parcial,

la figura 6 una configuración con una capa distanciadora estructurada de diferente grosor.

Los materiales soporte revestidos obtenidos según la invención se pueden emplear como características de seguridad en billetes, soportes de datos, documentos de valor, rótulos, etiquetas, sellos, en embalajes, materiales textiles y similares.

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Ejemplos

Ejemplo 1

En una lámina de poliéster de grosor 23 \mum se aplica una capa de cluster de Cr de grosor 3 nm en un proceso de chisporroteo. Sobre esta capa de cluster se imprime un esmalte de uretano como capa distanciadora de polímero en un grosor de 0,5 \mum en impresión en huecograbado con un cilindro de presión optimizado especialmente. A esto sigue de nuevo la precipitación de una capa de cluster de Cr de grosor 3 nm. Sobre esta capa de cluster se aplica por calandra finalmente una lámina teñida de negro. Se observa un efecto de viraje de color de violeta a dorado.

Ejemplo 2

En la obtención de una estructura de capa delgada como en el ejemplo 1 se estructuran partes de capas de modo que en primer lugar, en el caso de superposición exacta de configuración de cluster doble estructurado y lámina de fondo negra estructurada, el color de viraje se vuelve visible con una muestra de moaré. A tal efecto, la capa de polímero se estructura a modo de tablero de ajedrez en configuración de cluster doble, estampándose la longitud de canto de los recuadros de tablero ajedrez por debajo de 0,1 mm de tamaño. El ennegrecimiento de la lámina de fondo se estructura con recuadros de tablero de ajedrez análogos. En el caso de superposición exacta de láminas estructuradas se puede observar tanto el estampado de la muestra de moaré, como también el color de viraje. De este modo, mediante testado in situ simple se puede garantizar máxima seguridad.

Ejemplo 3

En la obtención de una estructura de capa fina como en el ejemplo 1, en lugar de la aplicación de la segunda capa de cluster mediante procedimientos técnicos de vacío, se aplicaron clusters que se obtuvieron mediante síntesis química en disolución, y que se presentaban como dispersión en disolución. A tal efecto, tales disoluciones que contienen clusters se imprimen en capas muy finas, o se adsorben por la disolución. Si se emplean clusters que presentan adicionalmente otras propiedades, se puede generar seguridad adicional. Como materiales de cluster pulverulentos para la impresión se pueden emplear nanopolvos de plata de la firma Argonide. Como materiales de cluster magnéticos se pueden emplear pigmentos magnéticos de la firma Sustech. Los más apropiados son ferrofluidos o pigmentos en forma de polvo de tipo: FMA (ferrita superparamagnética) con revestimiento hidrófilo. Partículas primarias medias de FMA tamaño: 10 nm de diámetro.

Como clusters núcleo-cubierta se pueden emplear partículas de SSPH (Sequential Solutiort Phase Hydrolysis) de la firma Nanodynamics, o nanopolvos. A modo de ejemplo, se pueden emplear partículas de Au sobre SnO_{2}, o Au sobre SiO_{2} con un diámetro interno de 20 nm, y un diámetro externo de 40 nm. Como partículas fluorescentes se pueden emplear las partículas de la firma Quantum Dot Corporation: como material de núcleo CdS, y como material de cubierta ZnS. Diámetro de núcleo 5 nm; diámetro de cubierta: 2,5 nm.

Ejemplo 4

En un ejemplo de ejecución se obtiene un cilindro de presión con volumen de navecilla variable en diferentes zonas a lo largo de su anchura. Sobre una lámina cubierta con una capa de cluster homogénea se imprime la capa distanciadora con este cilindro. Mediante la realización de cilindro descrita se obtienen zonas limitadas nítidamente a lo largo de la anchura de trayectoria, con grosores de capa distanciadora variables de manera definida. A continuación se aplica por vaporización una capa de espejo homogénea constituida por aluminio. Las bandas con diferente código de color se separan entonces en un proceso de corte de rollos. De este modo, en un transcurso de producción se obtienen elementos de seguridad con varios códigos diferentes.

Ejemplo 5

A partir de una hoja continua obtenida como se describe en el ejemplo 4 se corta una banda de seguridad a partir de la lámina, de modo que un paso de código se sitúe exactamente en la mitad de la banda. La banda obtenida de este modo contiene entonces como etapa de seguridad adicional dos códigos legibles a máquina, que se detectan por separado o conjuntamente con el aparato de medida.

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Ejemplo 6

Todas las estructuras de capas descritas se pueden estructurar selectivamente por medio de láser apropiado. En este ejemplo se destruyó parcialmente una estructura de capas inversa en los puntos irradiados con láser por medio de un láser Powerline de 1064 nm de la firma Rofin Sinar. La potencia se ajusta de modo que el láser provoca un desprendimiento de la capa distanciadora de polímero de la capa de espejo de aluminio, mediante lo cual los puntos irradiados con láser ya no presentan color, sino que muestran el brillo metálico de la capa de espejo. La irradiación con láser se efectuó puntualmente. Por consiguiente, la imagen representada se compone de una matriz Dot constituida por zonas de reflejo metálico en la superficie de color. De este modo se pueden obtener muy rápidamente marcajes individualizados, a prueba de falsificación, por ejemplo para documentos de identidad.

Ejemplo 7

Para el marcaje intrínseco de las capas descritas en los anteriores ejemplos se pueden emplear substancias de marcaje que son accesibles para una identificación forense. A tal efecto se puede añadir un marcaje de 1 tanto por mil de cuerpos sólidos DNA al volumen de esmalte, a modo de ejemplo para un esmalte de nitrocelulosa. El DNA se adsorbe sólidamente a la nitrocelulosa bajo condiciones normales (25ºC, 80% de humedad del aire), y de este modo está anclado de manera estable a la matriz de esmalte. Mediante disolución de la capa de esmalte, o mediante extracción con agua en ebullición se puede extraer el ADN en laboratorio, e identificar con métodos de biología molecular. En el caso de empleo de secuencias de ADN apropiadas, éstas se pueden identificar también in situ, a modo de ejemplo mediante un ensayo de hibridación apropiado.

Claims (32)

1. Característica de seguridad a prueba de falsificación, constituida respectivamente por al menos una capa que refleja ondas electromagnéticas, una capa distanciadora de polímero y una capa formada por clusters metálicos, caracterizada porque una o varias de las capas cumplen funciones de seguridad fluorescentes o electroconductivas y/o mensurables por vía magnética o forense, adicionalmente a su función en el establecimiento del efecto de viraje de color.

2. Característica de seguridad a prueba de falsificación según la reivindicación 1, caracterizada porque la capa que refleja ondas electromagnéticas y/o la capa de cluster son capas parciales.

3. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque la capa distanciadora de polímero presenta un gradiente de grosor de capa definido o una estructura gradual.

4. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la capa distanciadora de polímero está constituida por varias capas, que pueden presentar respectivamente diversos grosores de capa, o diferentes gradientes de grosor de capa.

5. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la capa distanciadora de polímero está constituida por varias capas parciales y/o de superficie completa con diferentes índices de refracción.

6. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la capa distanciadora de polímero está aplicada en forma de símbolos, dibujos, líneas, formas geométricas y similares.

7. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque al menos una capa de la capa distanciadora de polímero, o la capa cubriente, está constituida por un polímero con propiedades piezoeléctricas.

8. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque al menos una capa de la capa distanciadora de polímero presenta una o varias estructuras eficaces ópticamente.

9. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el substrato soporte presenta una capa de esmalte de transferencia.

10. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la capa está constituida por clusters metálicos de diferentes metales.

11. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la estructura de capas se individualiza mediante acción de ondas electromagnéticas.

12. Característica de seguridad a prueba de falsificación según la reivindicación 11, caracterizada porque la estructura se individualiza mediante tratamiento con láser.

13. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizada porque se efectúa un estructurado adicional mediante acción de ondas electromagnéticas.

14. Característica de seguridad a prueba de falsificación según la reivindicación 13, caracterizada porque mediante el estructurado se generan imágenes, logos, caracteres, códigos, signos y similares.

15. Característica de seguridad a prueba de falsificación según la reivindicación 14, caracterizada porque mediante el estructurado se consiguen zonas de otro color o incoloras.

16. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque en la capa distanciadora la estructura fina de la herramienta de impresión es identificable como característica asignable de manera unívoca.

17. Característica de seguridad a prueba de identificación según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque la característica de seguridad es aplicable sobre un substrato, o está alojada en un substrato, presentando el substrato, en caso dado, una escotadura que está cubierta por la característica de seguridad.

18. Característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque mediante disposición de varias secuencias de capas distanciadoras, en caso dado estructuradas de diferente manera, y capas de cluster, se producen diferentes efectos de viraje de color a través de una capa de reflexión completa o parcial.

19. Material laminar constituido por un substrato soporte y respectivamente al menos una capa que refleja ondas electromagnéticas, una capa distanciadora de polímero y una capa formada por clusters metálicos, caracterizado porque una o varias de las capas cumplen funciones de seguridad fluorescentes o electroconductivas y/o mensurables por vía magnética o forense, adicionalmente a su función en el establecimiento del efecto de viraje de color, apropiado para la obtención de una característica de seguridad a prueba de falsificación según una de las reivindicaciones 1 a 18.

20. Material laminar según la reivindicación 19, caracterizado porque está provisto de una capa de esmalte protector completa o parcialmente por uno o ambos lados.

21. Material laminar según la reivindicación 20, caracterizado porque la capa de esmalte protector está pigmentada.

22. Material laminar según una de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque está provisto de un adhesivo sellable completa o parcialmente, por uno o ambos lados, a modo de ejemplo un pegamento sellable en caliente o en frío, o un revestimiento autoadhesivo.

23. Material laminar según la reivindicación 22, caracterizado porque el revestimiento adhesivo está pigmentado.

24. Procedimiento para la obtención de una característica de seguridad según una de las reivindicaciones 1 - 18, caracterizado porque sobre un substrato soporte se aplica una capa parcial o completa que refleja ondas electromagnéticas, y a continuación una o varias capas de polímero parciales y/o completas de grosor definido por medio de un cilindro de presión, que presenta una estructura fina inconfundible, tras lo cual se aplica sobre la capa distanciadora una capa formada por clusters metálicos, que se forma por medio de un procedimiento técnico de vacío, o por sistemas basados en disolvente.

25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado porque sobre un substrato metálico se forma una capa de clusters metálicos, que se forma por medio de un procedimiento técnico de vacío, o a partir de sistemas basados en disolvente, a continuación una o varias capas de polímero parciales y/o completas de grosor definido, en caso dado variable, por medio de un cilindro de presión, que contiene una estructura fina inconfundible, tras lo cual se aplica una capa parcial o completa que refleja ondas electromagnéticas, y a continuación otra capa de clusters.

26. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 o 25, caracterizado porque se aplica adicionalmente una capa de fondo negra.

27. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque se estructura la capa distanciadora de polímero y/o la capa de fondo.

28. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 a 27, caracterizado porque el estructurado de la capa distanciadora de polímero o de la capa de fondo se efectúa mediante tratamiento con láser.

29. Empleo de las características de seguridad según una de las reivindicaciones 1 - 18 o de los materiales laminares según una de las reivindicaciones 19 a 23, en caso dado tras confección, en billetes, soportes de datos, documentos de valor, embalajes, rótulos, etiquetas, sellos y similares.

30. Procedimiento para el control de una característica de seguridad según una de las reivindicaciones 1 - 18, caracterizado porque se registran e identifican las diferentes características de identificación con aparatos de evaluación apropiados, como por ejemplo espectrómetros, aparatos de medida de color, bajo diferentes ángulos de observación apropiados.

31. Procedimiento para el control de una característica de seguridad según una de las reivindicaciones 1 - 18, caracterizado porque las características de identificación se registran e identifican visualmente.

32. Procedimiento para el control de una característica de seguridad según una de las reivindicaciones 1 - 18, caracterizado porque las características forenses, como ADN, isótopos o estructura fina, se identifican in situ en el laboratorio con agentes de ensayo apropiados.