用于生成凹场线的永久磁铁组件以及用于创建随其(反向滚动条)的光学效应涂层的方法

摘要

本发明涉及诸如例如钞票和身份证明文件的安全文件的保护以免假冒和非法再现的领域。特别地，本发明涉及以凹的方式产生正向弯曲的磁场线的磁场生成装置。本发明还涉及用于产生表现出正向滚动条效应的光学效果的光学效应层OEL的这些磁场生成装置的用途，并且涉及例如在文件安全领域中使用这些磁场生成装置的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及有价值文件和有价值商业货物的保护以免假冒和非法再现 的领域。特别是，本发明涉及用于产生显示视角依赖光学效应的光学效应 层(OEL)的装置和方法，承载所述OEL的物品(items)以及所述光学 效应层在文件上作为防伪手段的用途。

背景技术

本领域已知的是使用包含取向磁性或可磁化粒子或颜料粒子特别地也 是磁性光学可变的颜料粒子的油墨、组合物或层，用于例如在安全文件领 域中的安全元件的产生。包括取向磁性或可磁化颜料粒子的涂层或层例如 在US2,570,856；US3,676,273；US3,791,864；US5,630,877以及US 5,364,689中公开。包括取向磁性色移的颜料粒子，特别地导致用于安全文 件保护的有吸引力的光学效应的涂层或层已在WO2002/090002A2和WO 2005/002866A1中公开。

例如用于安全文件的安全特征一般可分类为一方面“隐藏的”安全特 征，以及另一方面“明显的”安全特征。由隐藏的安全特征提供的保护依 赖如下概念，即这些特征是难以检测的，通常需要专门的设备和知识用于 检测，而“明显的”的安全特征依赖采用无协助的人类感官可容易检测的 概念，例如这些特征经由触觉感官是可见和/或可检测的，同时仍然难以产 生和/或复制。然而，明显的安全特征的有效性在很大程度上取决于它们作 为安全特征的便于识别，因为大多数用户，尤其是不具有与其安全文件或 物品一起的安全特征的先验知识的那些用户将然后仅基于所述安全特征来 实际执行安全检查，如果他们具有它们的存在和性质的实际知识的话。

如果安全特征将在视野中的其外观改变为观察条件(诸如视角)中的 变化，则特别显著的光学效应可以实现。这种效应可以例如通过动态外观 变化的光学装置(DACOD)获得，诸如分别依赖在硬化涂层中的取向颜 料粒子的凹、凸菲涅耳型反射表面，如在EP1710756A1中所公开的。该 文件描述了通过对准在磁场中的颜料粒子来获得包含具有磁特性的颜料粒 子或薄片的印刷图像的一种方式。在磁场中它们对准之后，颜料粒子或薄 片显示出菲涅耳结构设置，诸如菲涅耳反射器。通过倾斜图像并且由此改 变朝向观察者的反射方向，显示向观察者的最大反射的区域根据薄片或颜 料粒子的对准来移动。

虽然菲涅耳型反射表面是平坦的，但是它们提供了凹面或凸面反射半 球的外观。所述菲涅耳型反射表面可以通过将包括非各向同性反射磁性或 可磁化颜料粒子的湿涂层暴露到单个偶极磁铁的磁场来产生，其中后者分 别设置在涂层平面的上方、下方，如在EP1710756A1的图7B中所示， 用于凸面取向。如此取向的颜料粒子因此通过硬化涂层固定在位置和取向 中。

这种结构的一个示例是所谓的“滚动条”效应(图1)，如在US 2005/0106367中公开的。“滚动条”效应是基于模拟横跨涂层的弯曲的 (curved)表面的颜料粒子的取向。观察者看到随着图像倾斜而移开或朝 向观察者的镜面反射区。所谓的正向滚动条包括以凹的方式(图2b)取向 的颜料粒子并遵循正向弯曲的表面；正向滚动条随着倾斜的旋转感而移动。 所谓的负向滚动条包括以凸的方式(图2a)取向的颜料粒子并遵循负向弯 曲的表面；负向滚动条逆着倾斜的旋转感而移动。包括具有遵循凹弯曲 (curvature)(正向弯曲的取向)的取向的颜料粒子的硬化涂层显示出可 视效应，其特征在于当支撑件向后倾斜时滚动条(正向滚动条)的向上移 动。凹弯曲是指如由观察者从承载硬化涂层的支撑件一侧观察硬化涂层看 见的弯曲。包括具有遵循凸弯曲(负向弯曲的取向)的取向的颜料粒子的 硬化涂层显示出可视效应，其特征在于当承载硬化涂层的支撑件向后倾斜 时滚动条(负向滚动条)的向下移动(即支撑件的顶部移动远离观察者而 支撑件的底部朝向观察者移动)。这种效应当今用于在钞票上的若干安全 元件，诸如在5欧元钞票的“5”或南非的100兰特钞票的“100”上。

对于在基板上印刷的光学效应层，负向滚动条效应(以凸的方式的颜 料粒子(P)的取向，图2a的曲线(V))通过将湿涂层暴露于在基板的 与涂层相对的一侧上设置的磁铁的磁场来产生(图3a)，而正向滚动条效 应(以凹的方式的颜料粒子(P)的取向，图2b的曲线(W)，)通过将 湿涂层暴露于在基板的与涂层相同的一侧上设置的磁铁的磁场来产生(图 3b)。对于正向滚动条，面对仍然湿的涂层的磁铁位置可能导致在工业过 程中的一些问题。如果磁铁与湿涂层物理接触，则它可能会干扰光学效应 层。

因此，仍然需要一种方法，以产生显示正向滚动条的安全特性同时避 免现有技术的缺点。

发明内容

因此，本发明的目的是克服如上所讨论的现有技术的缺陷。这通过提 供产生或形成正向弯曲的磁场线(凹的方式)的磁场生成装置来实现。本 发明提供了这种磁场生成装置，以及用于产生表现正向滚动条效应的光学 效应层的它们的用途，作为例如在文件安全领域中的改进方法。当本发明 的磁场生成装置被施加在与包括非球形磁性或可磁化的颜料粒子的尚未硬 化的涂层相对的基板的一侧上，其可适于产生正向滚动条效应。

在本发明的第一方面，提供了一种磁场生成装置，用于产生由硬化涂 层形成的光学效应层(OEL)，所述磁场生成装置被配置用于接纳 (receiving)承载涂层组合物的支撑表面，所述涂层组合物包括多个非球 形磁性或可磁化颜料粒子以及粘合剂材料，并且所述磁场生成装置被配置 用于将所述多个非球形磁性或可磁化颜料粒子的至少一部分以形成正向滚 动条效应的取向来取向，其中所述磁场生成装置位于与承载所述涂层组合 物的一侧相对的所述支撑表面的一侧上。

在本发明的第二方面，提供了用于产生光学效应层(OEL)的方法， 所述方法包括如下步骤：a)在支撑表面上施加包括粘合剂和多个非球形磁 性或可磁化颜料粒子的涂层组合物，所述涂层组合物处于第一状态，b)将 处于第一状态的所述涂层组合物暴露于接纳所述支撑表面的磁场生成装置 的磁场，优选地如在权利要求1至9中的任何一项中限定的一个所述磁场 生成装置，从而将非球形磁性或可磁化颜料粒子的至少一部分取向，以便 形成正向滚动条效应，以及c)将所述涂层组合物硬化成第二状态，以便 将所述非球形磁性或可磁化颜料粒子固定在它们适配的位置和取向中。

本发明还包括由在此描述的方法所产生的光学效应层，以及包括这种 光学效应层的安全文件。

附图说明

现参考附图和特定实施例更详细描述根据本发明的磁铁生成装置以及 采用这些磁铁生成装置产生表现出正向滚动条效应的光学效应层(OEL) 的方法，其中

图1示意性示出“滚动条”效应(现有技术)。

图2a示意性示出以凸的方式遵循负向弯曲的磁场线的切线的颜料粒 子。

图2b示意性示出以凹的方式遵循正向弯曲的磁场线的切线的颜料粒 子。

图3a示意性示出适于形成根据现有技术的以凸的方式的负向弯曲的 磁场线的磁场生成装置。

图3b示意性示出适于形成根据现有技术的以凹的方式的正向弯曲的 磁场线的磁场生成装置。

图4示意性示出了适于形成根据本发明的以凹的方式的正向弯曲的磁 场线的磁场生成装置。

图5a至图5c示意性示出根据第一示例性实施例的磁场生成装置。

图5d示出通过使用图5a至图5c中描述的磁场生成装置所产生的，如 在不同视角下看见的，光学效应的示例。

图6a至图6c示出根据第二示例性实施例的磁场生成装置。

图6d示出通过使用图6a至图6c中描述的磁场生成装置所产生的，如 在不同视角下看见的，光学效应的示例。

图7a至图7d示意性示出根据第三示例性实施例的磁场生成装置。

图7e示出通过使用图7a至图7d中描述的磁场生成装置所产生的，如 在不同视角下看见的，光学效应的示例。

图8a至图8b示意性示出根据第四示例性实施例的磁场生成装置。

图9a至图9c示意性示出根据第五示例性实施例的磁场生成装置。

图9d示出通过使用图9a至图9c中描述的磁场生成装置所产生的，如 在不同视角下看见的，光学效应的示例。

图10a示意性示出根据在图6a-6c中所示的第二示例性实施例的替代 磁场生成装置。

具体实施方式

定义

下面的定义用于解释在说明书中讨论的和在权利要求所述的术语的含 义。

如本文中所使用的，不定冠词“一”指示一个以及一个以上，且不必 限制其指涉名词为单数。

如本文中所使用的，术语“约”是指所讨论的量或值可以是指定的特 定值或在其附近的一些其它值。通常，表示一定值的术语“约”旨在表示 在该值的±5％内的范围内。作为一个示例，短语“约100”表示100±5 的范围，即从95到105的范围。通常，当使用术语“约”时，可以预期根 据本发明的类似结果或效应可在指示的值的±5％的范围内获得。

如本文中所使用的，术语“和/或”是指所述组的元件中的全部或仅一 个可以存在。例如，“A和/或B”应指“仅A，或仅B或A和B两者”。 在“仅A”的情况下，该术语还涵盖了B不存在的可能性，即“仅A，而 不是B”。

术语“基本上平行”是指偏离平行对准小于20°，而“基本上垂直” 是指偏离垂直对准小于20°。优选地，术语“基本上平行”是指偏离平行 对准不超过10°，而术语“基本上垂直”是指偏离垂直对准不超过10°。

术语“至少部分地”旨在表示以下属性在一定程度上或完全被完成。 优选地，该术语表示以下属性至少50％或更多地被完成，更优选至少75 ％，甚至更优选至少90％。可能优选的是，该术语表示“完全”。

术语“基本上”和“实质上”用于表示以下特征，属性或参数完全(全 部)实现或满足，或到了不会不利地影响预期结果的大部分程度。因此， 取决于情况，术语“基本上”或“实质上”优选指例如至少80％、至少90 ％、至少95％，或100％。

如在本文中使用的术语“包括”旨在是非排他性和开放的。因此，例 如包括化合物A的涂层组合物可以包括除A之外的其它化合物。然而，术 语“包括”也覆盖“基本上由...组成”和“由......组成”的更严格的意义， 以使得例如“包括化合物A的涂层组合物”还可以(实质上)由化合物组 成。

术语“涂层组合物”是指能够在固态基板上形成如在本文中使用的光 学效应层(OEL)并且可优选但非排他地通过印刷方法施加的任何组合物。 涂层组合物包括至少多个非球形磁性或可磁化颜料粒子和粘合剂。由于它 们的非球形形状，颜料粒子具有非各向同性的反射率。

如在本文中所使用的术语“光学效应层(OEL)”表示包括至少多个 取向非球形磁性或可磁化颜料粒子以及粘合剂的层，其中非球形磁性或可 磁化颜料粒子的非随机取向被固定在粘合剂内。

如在本文中所使用的，术语“光学效应涂覆基板(OEC)”用于表示 由在基板上的OEL的提供得到的产品。OEC可以由基板和OEL组成， 但也可以包括除了OEL之外的其它材料和/或层。术语OEC因此也涵盖诸 如钞票的安全文件。

术语“滚动条”或“滚动条效应”表示在OEL内的区域，其提供横 向位于OEL内的圆柱条形状的OEL光学效应或光学表象，其中圆柱形条 的轴平行于OEL的平面，并且圆柱形条的弯曲表面的一部分在OEL平面 的上方。“滚动条”，即圆柱条形状可以是对称的或是非对称的，即圆柱 条的半径可以是恒定或不恒定的；当圆柱条的半径不恒定时，滚动条具有 锥形形式。

术语“凸的方式”或“凸弯曲”以及术语“凹的方式”或“凹弯曲” 是指横跨提供滚动条的光学效应或光学表象的OEL的菲涅耳表面的弯曲。 菲涅耳表面是包括以具有变化倾斜角的一系列沟槽的形式的微结构的表 面。在OEL产生的位置处，磁场生成装置使非球形磁性或可磁化颜料粒 子遵循弯曲的表面的切线取向。术语“凸的方式”或“凸弯曲”以及术语 “凹的方式”或“凹弯曲”是指如由从承载OEL的光学效应涂覆基板(OEC) 的一侧观察光学效应层OEL的观察者所看见的弯曲的表面的表观弯曲。 弯曲表面的弯曲遵循在OEL产生的位置处由磁场生成装置产生的磁场线。 “凸弯曲”是指负向弯曲的磁场线(如在图2a中所示)；“凹弯曲”是指 正向弯曲的磁场线(如在图2b中所示)。

术语“安全元件”用于表示可以用于验证目的的图像或图形元件。安 全元件可以是明显的和/或隐藏的安全元件。

术语“磁轴”或“北-南轴”是指连接并通过磁铁的北极和南极延伸的 理论线。该线不具有一定的方向。相反，术语“北-南方向”表示沿从北极 到南极的北-南轴或磁轴的方向。

本发明提供了磁场生成装置，用于产生表现出正向滚动条效应的光学 效应层，所述磁场生成装置有利地施加在与被配置用于接纳涂层组合物的 一侧或承载涂层组合物的基板相对的支撑表面的一侧上。

“滚动条”效应是基于在基板上的涂层中的磁性或可磁化颜料粒子的 特定取向。在粘合剂材料中的磁性或可磁化颜料粒子在相对于基板表面的 拱形图案中对准，以便创建横跨图像的对比条，随着图像相对于视角倾斜， 所述对比条显现为移动。特别地，本文中所述的磁场生成装置产生包括以 遵循如在图2b中所示的凹弯曲(W)(在本领域中也称为正向弯曲取向) 的弯曲方式对准的磁性或可磁化颜料粒子的光学效应层(OEL)。包括具 有遵循凹弯曲的取向(正向弯曲取向)的颜料粒子的硬化涂层显示出以遵 循倾斜感觉的滚动条的移动为特征的可视效应。

在一方面中，本发明涉及用于产生表现出正向滚动条效应的光学效应 层(OEL)的磁场生成装置，所述装置包括两个或更多个条形偶极磁铁(M1、 M2等)、可选地一个或多个极片(Y1、Y2等)、可选地磁性板(M6)、以 及布置在该两个或更多个条形偶极磁铁、该可选的一个或多个极片和该可 选的磁性板上方的支撑表面(K)，。支撑表面(K)配置用于接纳包括在本 文中描述的非球形磁性或可磁化颜料粒子的涂层组合物以及在本文中描述 的粘合剂材料，由此用于光学效应层(OEL)形成的磁性或可磁化颜料粒 子的所述取向将被实现。支撑表面(K)是基板或基板和非磁性板的组合。

在实施例中，所述磁场生成装置包括一对间隔开的条形偶极磁铁和第 三磁性或可磁化元件，优选地第三偶极磁铁或极片，其中偶极磁铁具有彼 此对准、基本上平行于支撑表面并且具有相同磁性北-南方向的北至南 轴，其中偶极磁铁沿着北南轴间隔开，以便提供在偶极磁铁之间的间隙区 域，在该间隙区域中磁场线如此使得磁性或可磁化颜料粒子依照在间隙区 域中的场线被取向以形成正向滚动条效应，以及其中第三元件与该对间隔 的偶极条形磁铁一起被布置，以适当扰乱在间隔开的条形偶极磁铁之间的 间隙区域中的磁场，以允许在涂层组合物中的磁性或可磁化粒子取向成表 现为正向滚动条效应。在实施例中，第三元件布置在支撑表面和该对偶极 磁铁之间的间隙区域中，或者布置在该对偶极磁铁和与其对准的间隙区域 中，或布置在间隙区域中，其中该对偶极磁铁设置在支撑表面和第三元件 之间。

在实施例中，第三元件是第三偶极磁铁，并且第三偶极磁铁具有与该 对间隔开的条形偶极磁铁的北南轴对准的北南轴，并且具有相同的磁性北- 南方向。

在实施例中，该对间隔开的条形偶极磁铁的每一个具有面向间隙区域 的极，其中该面向的极间隔开以形成间隙区域。在实施例中，该面向的极 每一个邻近第三偶极磁铁的相应相对极侧定位。

在实施例中，一对条偶极磁铁设置在涂层组合物的周边或周边的外侧 处，并且配置成在条形偶极磁铁之间的间隙区域中产生磁场线，以在间隙 区域中的涂层组合物中创建正向滚动条效应。

在实施例中，该对条形偶极磁铁中的至少一个具有沿着北至南轴的长 度，所述长度小于沿着北至南轴的该对条偶极磁铁之间的空间。

如例如在图4中所示，磁场生成装置(M)设置在支撑表面(K)下 方，并且被如此配置以便形成凹磁场线(F)。

根据本发明的一个实施例并且如在图5a至图5c中所示，磁场生成装 置包括具有基本上平行于支撑表面(K)的它们北-南轴并且具有相同磁性 北-南方向的三个条形偶极磁铁(M1)、(M2)以及(M3)。条形偶极磁铁 (M1)设置在支撑表面(K)下方并且在该对条形偶极磁铁(M2)和(M3) 上方。条形偶极磁铁(M2)和(M3)直接邻近于条形偶极磁铁(M1)， 或与条形偶极磁铁(M1)间隔开。当条形偶极磁铁(M1)、M2)以及(M3) 间隔开时，在(M1)与条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间的距离小于或 等于(M1)的厚度(d1)。优选地，条形偶极磁铁(M2)和(M3)直接 邻近于条形偶极磁铁(M1)。优选地，条形偶极磁铁(M1)具有包括在从 约10mm至约100mm的范围中的长度(L1)，更优选地从约20mm至约 40mm；以及在从约1mm至约5mm的范围内的厚度(d1)，更优选地从 约2mm至约4mm；条形偶极磁铁(M2)和(M3)分别具有独立地包括 在从约1mm至约10mm的范围内的长度(L2)、(L3)，分别具有独立地 包括在从约1mm至约10mm的范围内的厚度(d2)、(d3)，更优选地从 约4mm至约6mm，以及包括在从约5mm至约50mm的范围内的距离 (x)，更优选地从约10mm至约30mm，其前提是(L2)、(L3)和(x) 的总和小于或等于长度(L1)。图5a示意性表示平行于图5的磁场生成装 置的条形偶极磁铁(M1)的磁轴的横截面视图。图5b是平行于图5的磁 场生成装置的条形偶极磁铁(M1)的磁轴的横截面视图的另一个示意性表 示，其示出由磁场生成装置产生的磁场线(F)。如在图5b中所示，由包 括在条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间的间隙区域上方的磁场生成装置 产生的磁场线(F)是正向弯曲的(凹的方式)。如在图5a和图5b中所示， 涂层组合物(C)施加在包括在条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间的间 隙区域中的支撑表面(K)上。图5c是图5的磁场生成装置的另一个示意 性表示，其中磁性条形偶极磁铁(M1)、(M2)和(M3)的南极和北极由 不同的颜色表示，黑色用于南极，而灰色用于北极。

图5d是通过使用图5a至图5c所述的磁场生成装置所产生的滚动条光 学效应的三个不同视角处的图片。大的边缘表示这是接近观察者的图像侧， 而小的边缘表示这是远离观察者的图像侧。三个图片表示如在OEC的三 个不同倾斜角处或换句话说在相对于OEL的表面的三个不同视角处看见 的滚动条：在中心的图片示出如在正交视角处看见的滚动条，左和右图片 示出如在倾斜视角处看见的滚动条。

根据本发明的另一个实施例，并且如在图6a至图6c中所示，磁场生 成装置包括具有基本上平行于支撑表面(K)的它们北-南轴并且具有相同 的磁性北-南方向的三个条形偶极磁铁(M1)、(M2)和(M3)。该对条形 偶极磁铁(M2)和(M3)设置在支撑表面(K)的下方和条形偶极磁铁 (M1)的上方。条形偶极磁铁(M2)和(M3)是直接相邻于条形偶极磁 铁(M1)，或与条形偶极磁铁(M1)间隔开。当条形偶极磁铁(M1)、(M2) 和(M3)间隔开时，在(M1)与条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间的 距离小于或等于(M1)的厚度(d1)。优选地，条形偶极磁铁(M2)和(M3) 直接相邻于条形偶极磁铁(M1)。优选地，条形偶极磁铁(M1)具有包括 在从约10mm至约100mm范围内的长度(L1)，更优选地从约20mm至 约40mm，以及包括在从约1mm至约5mm范围内的厚度(d1)，更优选 地从约2mm至约4mm；条形偶极磁铁(M2)和(M3)分别具有独立地 包括在从约1mm至约10mm的范围内的长度(L2)、(L3)，分别具有独 立地包括在从约1mm至约10mm的范围内的厚度(d2)、(d3)，更优选 地从约4mm至约6mm；以及包括在从约5mm至约50mm的范围内的 距离(x)，更优选从约10mm至约30mm，其前提是(L2)、(L3)和(x) 的总和小于或等于长度(L1)。图6a示意性表示平行于图6的磁场生成装 置的条形偶极磁铁(M1)的磁轴的横截面视图。图6b是平行于图6的磁 场生成装置的条形偶极磁铁(M1)的磁轴的横截面视图的另一个示意性表 示，其示出由磁场生成装置产生的磁场线(F)。如在图6b中所示，由在 包括在条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间的间隙区域上方的磁场生成装 置所产生的磁场线(F)是正向弯曲的(凹的方式)。如在图6a和6b中所 示，涂层组合物(C)施加在包括在条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间 的间隙区域中的支撑表面(K)的上方。图6c是图6的磁场生成装置的另 一个示意性表示，其中磁性条形偶极(M1)、(M2)和(M3)的北极和南 极由不同的灰色色调表示。同样如在图5d中，图6d是通过使用在图6中 所述的磁场生成装置所产生的滚动条光学效应的三个不同视角处的图片。

在图5a至图5c中和在图6a至图6c中示出的实施例中，条形偶极磁 铁(M2)和(M3)可相同或不同。当条形偶极磁铁(M2)和(M3)彼 此不同时，条形偶极磁铁(M2)和(M3)具有不同的尺寸(L2)和(L3) 和/或(d2)和(d3)；或条形偶极磁铁(M2)和(M3)由不同的磁性材 料制成；或条形偶极磁铁(M2)和(M3)不同于由不同的材料和不同的 尺寸的组合。

条形偶极磁铁(M2)和(M3)可以由单个条形偶极磁铁制成。或者 可替换地，条形偶极磁铁(M2)和(M3)可以由嵌入在塑料支撑支架中 并且具有相同的磁性北-南方向的多个对准的条形偶极磁铁制成，如在图10 中示意性示出的。

根据本发明的另一个实施例并且如在图7a至图7d中所示，磁场生成 装置包括具有基本上平行于支撑表面(K)的它们的北-南轴并且具有相同 的磁性北-南方向的两个条形偶极磁铁(M4)和(M5)，以及极片(Y)。 极片表示由具有高导磁率的材料组成的结构，优选地在约2N^.A^-2至约 1,000,000N^.A^-2(每平方安培牛顿)之间的导磁率，更优选地在约5N^.A^-2至约50000N^.A^-2之间，以及更优选地约10N^.A^-2和约10,000N^.A^-2之间。 极片用于引导由磁铁产生的磁场。优选地，本文中所述的极片包括铁轭(Y) 或由铁轭(Y)组成。该对条形偶极磁铁(M4)和(M5)设置在支撑表 面(K)下方，并且极片(Y)设置在条形偶极磁铁(M4)和(M5)之间。 条形偶极磁铁(M4)和(M5)相邻于极件(Y)的端点；或者可替代地 条形偶极磁铁(M4)和(M5)设置在距离极片(Y)的端点小于2mm的 距离处，优选地包括在从约0.1mm至约2mm的范围内。优选地，极片(Y) 具有包括在从约10mm至约50mm范围内的长度(Y)，更优选从约15mm 至约25mm；以及包括在从约1mm至约10mm范围内的厚度(dY)，更 优选从约3mm至约6mm。优选地，条形偶极磁铁(M4)和(M5)分别 具有独立地包括在从约1mm至约20mm范围内的长度(L4)、(L5)，更 优选地从约3mm至6mm。优选地，条形偶极磁铁(M4)和(M5)分别 具有独立地包括在从约1mm至约10mm范围内的厚度(d4)、(d5)，更 优选地从约3mm至约6mm。优选地极片(Y)的厚度(dY)和条形偶极 磁铁(M4)和(M5)的厚度(d4)和(d5)被选择成使得厚度(d4)和 (d5)等于厚度(dY)，或者至多是厚度(dY)的两倍。条形偶极磁铁(M4) 和(M5)可相同或不同。当条形偶极磁铁(M4)和(M5)彼此不同时， 条形偶极磁铁(M4)和(M5)具有不同的尺寸(L4)和(L5)和/或(d4) 和(d5)；或条形偶极磁铁(M4)和(M5)由不同的磁性材料制成；或条 形偶极磁铁(M4)和(M5)不同于由不同的材料和不同的尺寸的组合。 优选地，条形偶极磁铁(M4)和(M5)是相同的。当条形偶极磁铁(M4) 和(M5)具有不同长度时，优选的是(L4)比(L5)更大，并且(M4) 具有是长度(L5)的2至4倍的长度(L4)。

图7a示意性表示平行于图7的磁场生成装置的条形偶极磁铁(M4) 的磁轴的横截面视图，其中极片(Y)设置在条形偶极磁铁(M4)和(M5) 之间。图7b是平行于图7的磁场生成装置的条形偶极磁铁(M4)的磁轴 的横截面视图的另一个示意性表示，示出由磁场生成装置产生的磁场线 (F)。如在图7b中所示，由包括在条形偶极磁铁(M4)和(M5)之间的 间隙区域中的极片(Y)上方的磁场生成装置产生的磁场线(F)是正向弯 曲的(凹的方式)。如在图7a和7b中所示，涂层组合物(C)施加在极 片(Y)上方的区域中的支撑表面(K)上。图7c示意性表示图7的磁场 生成装置的顶视图。图7d是图7的磁场生成装置的另一个示意性表示，其 中磁性条形偶极(M4)和(M5)的北极和南极由不同的颜色表示，黑色 用于南极，而灰色用于北极。同样如在图5d中，图7e是通过使用图7中 所述的磁场生成装置产生的滚动条光学效应的不同视角处的三个图片。

根据本文中所述并且在图8a中所示的另一个实施例，图7a至图7d 的磁场生成装置进一步包括非雕刻磁性板(M6)，其位于由两个条形偶极 磁铁(M4)和(M5)以及极片(Y)形成的组件与支撑表面(K)之间， 并且具有基本上垂直于支撑表面(K)的其北-南轴。

根据本文中所述的并且在图9a至图9c中所示的另一个实施例，图7a 至图7d的磁场生成装置进一步包括雕刻磁性板(M6)，其位于由两个条形 偶极磁铁(M4)和(M5)以及极片(Y)形成的组件与支撑表面(K)之 间，并且具有基本上垂直于支撑表面(K)的其北-南轴。

图9a示意性表示平行于图9的磁场生成装置的条形偶极磁铁(M4) 的磁轴的横截面视图，其包括磁性条形偶极(M4)和(M5)、极片(Y) 以及雕刻磁性板(M6)。图9b是平行于图9的磁场生成装置的条形偶极磁 铁(M4)的磁轴的横截面视图的另一个示意性表示，其示出由磁场生成装 置产生的磁场线(F)。图9c是从顶视图的磁场生成装置的另一示意性表示， 具有以A和B标记形式的磁性板(M6)的雕刻。同样如在图5d中，图 9d是通过使用图9中所述的磁场生成装置产生的滚动条光学效应的三个不 同视角处的图片。

本文中所述的磁场生成装置的条形偶极磁铁(M1)、(M2)、(M3)、 (M4)、(M5)和磁性板(M6)可以包括或由例如铝镍钴合金、钡或锶铁 氧体、钴合金，或诸如钕-铁-硼合金的稀土类-铁合金的任何永磁性(硬磁 性)材料组成。然而，对于磁性板(M6)，特别优选的是易于操作的永磁 性复合材料，其包括在塑料或橡胶型基质中的诸如锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉) 或钕-铁-硼(Nd₂Fe₁₄B)粉末的永磁性填料。

磁性板(M6)可以是雕刻磁性板(如在图9a至图c中所示)或非雕 刻磁性板(如在图8a中所示)。当磁性板(M6)是雕刻磁性板时，其可以 由能够通过材料磨蚀提供所需结构的任何方法产生，诸如通过永磁性板的 雕刻或研磨，例如通过物理手段、激光烧蚀或化学手段，或者通过诸如例 如3D印刷的材料添加。雕刻磁性板的示例已经在EP1641624B1和EP1 937415B1中公开。

面向支撑表面(K)的磁场生成装置的表面可以具有任何形状，诸如 例如圆形、卵形、椭圆形、正方形、三角形、矩形或任何多边形形状。

如在图5至图9中所示的，支撑表面(K)通常定位在磁场生成装置 上方并暴露于该装置的磁场，在该支撑表面(K)的上方，以流体状态(在 硬化之前)并且包括多个非球形磁性或可磁化颜料粒子(P)的涂层组合 物层(C)被提供。支撑表面(K)是涂层组合物(C)在其上施加的基板， 或非磁性板和基板的组合。当支撑表面(K)是非磁性板和基板的组合时， 非磁性板通过由诸如聚合物材料的非磁性材料制成的薄(通常小于0.5mm 的厚度，诸如0.1mm的厚度)板或诸如例如铝的非磁性材料制成的金属 板形成。当存在时，非磁性板是本发明的磁性装置的固有部分。涂层组合 物(C)施加到支撑表面(K)，随后进行涂层组合物的取向和硬化，以如 上所述的相同方式形成OEL。

值得注意的是，当支撑表面(K)包括基板和非磁性板的组合时，在 具有施加的涂层组合物的基板放置在非磁性板上之前，涂层组合物(C) 可以设置在基板上，或在其中基板已经放置在非磁性板上的时间点处，涂 层组合物可施加在基板上。

当支撑板包括基板(而不是基板和非磁性板的组合)时，所述基板还 可以扮演支撑表面的角色，替代板。特别是如果基板是尺寸稳定的，则可 能不必要提供例如用于接纳基板的板，而是基板可设置在磁铁上或上方， 无需在其间插入的支撑板。在下面的描述中，术语“支撑表面”，特别是关 于就此方面的磁铁取向，因此可以在这种实施例中涉及由基板表面占据的 位置或平面，而无需设置中间板。

如果支撑表面由非磁性板和基板的组合形成，则所述非磁性板设置在 磁场生成装置的磁铁上方。在磁铁的极端和在其中涂层组合物(C)被施 加并且其中将通过颜料粒子的取向形成OEL的一侧的基板表面之间的距 离(h)等于非磁性板和基板的厚度总和。如果支撑表面由基板形成，则该 距离(h)等于基板的厚度。根据设计的需要，该距离(h)通常在0.05mm 至约5mm之间的范围内，优选在约0.1mm和约5mm之间，并且该距离 (h)被如此选择以便产生适当的动态滚动条元件。如果支撑表面由非磁性 板和基板的组合形成，则所述非磁性板可以是磁场生成装置的机械固体组 件的一部分。

取决于距离(h)，具有不同的形状(诸如例如不同的弯曲，不同的滚 动条宽度或不同的观看显著效果)的动态滚动条体可采用同一磁场生成装 置产生。基板的厚度可对磁铁和涂层组合物之间的距离有贡献。然而，通 常基板非常薄(在用于钞票的纸基板的情况下，诸如约0.1mm)，以使得 该贡献可在实践中被忽略。然而，如果基板的贡献不能忽略，例如在基板 的厚度大于0.2mm的情况下，基板的厚度可以被认为对距离(h)有贡献。

在涂层组合物(C)设置在支撑表面(K)上之后，磁性或可磁化颜料 粒子与磁场生成装置的磁场线(F)对准。

本文中还描述的是用于产生本文中所述的OEL的方法，所述方法包 括以下步骤：

a)在支撑表面(K)上施加包括本文中描述的粘合剂材料和多个非球 形磁性或可磁化颜料粒子(P)的在第一(流体)状态下的涂层组合物(C)，

b)将在第一状态下的涂层组合物(C)暴露于本文中描述的并且设置 在支撑表面(K)的或在与设置有涂层组合物(C)的一侧相对的支撑表面 上设置的基板的一侧的磁场生成装置的磁场，以使得涂层组合物的至少一 部分重叠片极(Y)或在条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间的磁场生成 装置的部分，从而以凹的方式将在涂层组合物内部使非球形磁性或可磁化 颜料粒子取向；以及

c)将涂层组合物硬化到第二状态，以便将磁性或可磁化的非球形颜料 粒子固定在它们的适配位置和取向。

在步骤b)中，优选地涂层组合物(C)被施加，以使得它重叠片极(Y) 的中心，或在条形偶极磁铁(M2)和(M3)之间的磁场生成装置的中部。

施加步骤a)优选是选自由铜版凹版印刷、丝网印刷、凹版印刷、柔 版印刷和辊涂组成的组，并且更优选选自由丝网印刷、照相凹版印刷和柔 版印刷组成的组的印刷方法。这些方法对于本领域的技术人员是公知的， 并且例如在第5版的J.M.AdamsandP.A.Dolin,DelmarThomson Learning的印刷技术中被描述。

当本文所述的包括多个非球形磁性或可磁化颜料粒子(P)的涂层组 合物(C)仍是湿的或足够柔软，以使得在其中的非球形磁性或可磁化颜 料粒子可以移动和旋转时(即当涂层组合物处于第一状态时)，涂层组合物 经受本文中所述的磁场生成装置的磁场，以实现遵循以凹的方式弯曲的磁 场线的颜料粒子的正向弯曲取向。对非球形磁性或可磁化颜料粒子的磁性 取向的步骤包括当它是“湿的”(即仍然是液体且不太粘性的，即处于第一 状态)时将施加的涂层组合物暴露于本文中描述的磁场生成装置的支撑表 面处或上方生成的确定磁场，从而使非球形磁性或可磁化颜料粒子沿着磁 场的磁场线取向，以便形成以条形状的取向图案。如在图5至图9所示， 磁场生成装置被定位在与设置有涂层组合物(C)的支撑表面(K)的相对 侧上。如在图5至图9所示，涂层组合物被施加以使得它被定位在平行于 条形偶极磁铁的磁场生成装置的横截面上方。磁场生成装置产生以凹的方 式弯曲的磁场线，导致非球形磁性或可磁化颜料粒子的正向弯曲取向。在 该步骤中，涂层组合物被带到充分接近磁场生成装置的支撑表面或与磁场 生成装置的支撑表面接触。

之后或同时，随着在磁场生成装置的支撑表面上的涂层组合物的施加， 非球形磁性或可磁化颜料粒子通过使用外部磁场生成装置来取向，该磁场 生成装置用于根据所需的取向图案来使它们取向。由此，永磁性颜料粒子 被取向以使得其磁轴与在颜料粒子的位置处的外部磁场线的方向对准。不 具有固有永磁场的可磁化颜料粒子通过外部磁场取向以使得其最长尺寸的 方向与在颜料粒子的位置处的磁场线对准。上述类似地适用于以下情况， 在该情况中，颜料粒子应具有包括具有磁性或可磁化特性的层的层结构。 在这种情况下，磁性层的最长轴或可磁化层的最长轴线与磁场方向对准。

随后或同时，采用通过施加磁场使颜料粒子取向/对准的步骤，颜料粒 子的取向被固定。值得注意的是，涂层组合物必须因此具有第一状态，即 液体或糊状状态，以及第二硬化(例如固体)状态，在第一状态中，中涂 层组合物是湿的或足够软，以使得在暴露于磁场时，分散在涂层组合物中 的非球形磁性或可磁化颜料粒子是可自由移动的、可旋转的和/或可取向 的；在第二硬化状态中，非球形颜料粒子被固定或保持在其各自的位置和 取向中。

这种第一和第二状态优选通过使用某种类型的涂层组合物来提供。例 如，除了非球形磁性或可磁化颜料粒子以外的涂层组合物的成分可以采用 油墨或涂层组合物的形式，诸如在例如用于印钞的安全应用中使用的那些 形式。

上述的第一和第二状态可以通过使用在对诸如温度变化或对电磁辐射 的暴露的刺激的反应的粘度方面显示很大增加的材料来提供。即，当流体 粘合剂材料被硬化或固化时，所述粘合剂材料转换成第二状态，即硬化或 固体状态，其中颜料粒子固定在其当前位置和取向中，并且在粘合剂材料 内不再能移动或旋转。

如对于本领域技术人员公知的，包括在要施加到诸如基板上的油墨或 涂层组合物中的组成部分以及所述油墨或涂层组合物的物理特性通过用于 将油墨或涂层组合物转移到表面的方法的性质确定。因此，包括在本文中 描述的油墨或涂层组合物中的粘合剂材料通常在本领域中已知的那些材料 中选择，并且取决于用于施加油墨或涂层组合物的涂敷或印刷工艺，以及 所选择的硬化工艺。

在一个实施例中，聚合物热塑性粘合剂材料或热固性树脂可以使用。 不像热固性树脂，热塑性树脂可通过加热和冷却反复熔融和固化，而不产 生特性上的任何重要变化。热塑性树脂或聚合物的典型示例包括但不限于 聚酰胺、聚酯纤维、聚缩醛、聚烯烃、苯乙烯聚合物、聚碳酸酯、聚芳酯、 聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酮酮(PEKK)，聚亚苯基系树脂(例 如聚苯醚(polyphenylenethers)、聚苯氧化物、聚苯硫醚)、聚砜和它们的 混合物。

如果需要的话，底漆层可以在步骤a)之前施加到基板。这可以增强 光学效应层的质量或促进粘附。这种底漆层的示例可以在WO2010/058026 A2中找到。

将包括粘合剂材料和多个非球形磁性或可磁化颜料粒子的涂层组合物 暴露于磁场的步骤(步骤b)可与步骤a)同时或接着步骤a)执行。即， 步骤a)和b)可以同时或接继进行。

用于产生本文中描述的OEL的方法包括，伴随到步骤b)或接着步骤 b)，硬化(步骤c)涂层组合物的步骤，以便将非球形磁性或可磁化颜料 粒子固定在它们适配的位置和取向中，从而将涂层组合物变换到第二状态。 通过该固定，固体涂层或层形成。术语“硬化”是指对在施加的涂层组合 物中的粘合剂组分干燥或凝固、反应、固化、交联或聚合的工艺，该粘合 剂组分包括以形成牢固地粘附到基板表面的基本上固态的材料的这种方式 而可选存在的交联剂、可选存在的聚合引发剂，以及可选存在的进一步添 加剂。如前所述，硬化步骤(步骤c)可以通过使用取决于包含在涂层组 合物中的粘合剂材料的不同手段或工艺来执行，该涂层组合物还包括多个 非球形磁性或可磁化颜料粒子。

硬化步骤通常可以是增加涂层组合物的粘度以使得形成粘附到支撑表 面上的基本上固体的材料的任何步骤。硬化步骤可以涉及基于诸如溶剂的 挥发性组分的蒸发和/或水的蒸发(即物理干燥)的物理过程。此处，热空 气、红外线或热空气和红外线的组合也可使用。可替代地，硬化工艺可包 括化学反应，其通过在安全证件的通常使用期间可发生的简单温度增加(例 如高达80℃)是不可逆的，所述化学反应可以是包含在涂层组合物中的粘 合剂和可选的引发剂化合物和/或可选的交联化合物的固化、聚合或交联。 术语“固化”或“可固化”指的是包括以以其变成比起始物质具有更大分 子量的聚合物材料的这种方式的在施加的涂层组合物中的至少一种组分的 化学反应、交联或聚合。优选地，固化引起三维聚合物网络的形成。这种 固化通常通过施加外部刺激到涂层组合物来诱导：(i)在其施加到磁场生 成装置的基板表面或支撑表面上之后，以及(ii)与非球形磁性或可磁化颜 料粒子的取向随后或同时。这种化学反应可通过热或红外辐射被启动，如 上对于物理硬化过程的概述，但可优选包括通过辐射机制的化学反应的启 动，包括但不限于紫外-可见光辐射固化(以下简称为UV-Vis光固化)和 电子束辐射固化(E-束固化)；氧化聚合(氧化网状结构，通常由氧气和一 种或多种催化剂(诸如含有钴和含有锰的催化剂)的结合反应引起)；交联 反应，或它们的任意组合。因此，优选地，涂层组合物是油墨或选自由辐 射可固化组合物、热干燥组合物、氧化干燥组合物，以及它们的组合组成 的组中的涂层组合物。特别优选地，涂层组合物是油墨或选自由辐射可固 化组合物组成的组中的涂层组合物。

辐射固化是特别优选的，紫外可见光辐射固化是甚至更优选的，因为 这些技术有利地产生非常快的固化工艺，并且因而大幅减少包括本文所描 述的OEL的任何制品的准备时间。此外，辐射固化具有在暴露于固化辐 射后产生在涂层组合物的粘度方面的瞬间增加加的优点，从而减少了颜料 粒子的任何进一步移动。由此，可以基本上避免在磁取向步骤之后的信息 的任何损失。特别优选的是在具有在电磁谱的紫外或蓝光部分中(通常为 300nm至550nm；更优选380nm至420nm；“紫外可见固化”)的波长 分量的光化光的影响下通过光聚合的辐射固化。用于紫外可见固化的设备 可以包括高功率发光二极管(LED)灯，或者弧光放电灯，诸如中压汞弧 (MPMA)或金属蒸气弧灯，作为光化辐射源。硬化步骤(步骤c)可以 与步骤b)同时或接着步骤b)执行。然而，从步骤b)的结束到步骤c) 的开始的时间优选相对短，以避免任何解取向和信息丢失。通常，步骤b) 的结束和步骤c)的开始之间的时间小于1分钟，优选小于20秒，进一步 优选小于5秒，甚至更优选小于1秒。特别优选的是在步骤b)的结束和 步骤c)的开始之间本质上没有时间间隙，即步骤c)紧接步骤b)之后， 或在步骤b)仍进行时已经开始。

优选的辐射可固化组合物包括可通过紫外可见光辐射(以下简称为 UV-Vis固化)或通过电子束辐射(以下简称为EB)固化的组合物。辐射 可固化组合物是本领域已知的，并且可以在标准的教科书中找到，诸如系 列“Chemistry&TechnologyofUV&EBFormulationforCoatings,Inks &Paints”，其由JohnWiley&Sons与SITA科技有限公司联合发表在1997 -1998年的第7册中。优选地，UV-Vis可固化组合物包括选自由自由基可 固化化合物、阳离子可固化化合物及其混合物组成的组中的一种或多种化 合物。阳离子可固化化合物可通过阳离子机制固化，通常包括通过释放阳 离子物种诸如酸的一种或多种光引发剂的辐射的激发，这进而引发固化， 以便使单体和/或低聚物反应和/或交联，从而硬化涂层组合物。自由基可固 化化合物是通过自由基机制固化的，该自由基机制通常包括通过一种或多 种光引发剂辐射的激发，从而产生自由基，该自由基进而引发聚合，以便 硬化涂层组合物。

如上所述，步骤a)(在支撑表面(K)上的施加)可与步骤b)同时 或在步骤b)(通过磁场的颜料粒子的取向)之前执行，并且同样步骤c) (硬化)可以与步骤b)同时或接着步骤b)(通过磁场的颜料粒子的取向) 执行。虽然这对某些类型的设备也是可能的，但是通常不是所有的三个步 骤a)，b)和c)同时执行。此外，步骤a)和b)，以及步骤b)和c)可 以被执行以使得它们部分地同时执行(即执行步骤中的每一个步骤的时间 部分地重叠，以使得例如硬化步骤c)在取向步骤b)结束时已经开始。

在基板上的涂层组合物的施加和非球形磁性或可磁化颜料粒子的取向 之后，涂层组合物被硬化(即转向固体或类似固体状态)，以便固定颜料粒 子的取向。

磁场生成装置和本发明所列举的方法用于产生表现出正向滚动条效应 的光学效应层(OEL)。

OEL包括多个非球形磁性或可磁化颜料粒子，由于它们的非球形形状 因此具有非各向同性的反射率。非球形磁性或可磁化颜料粒子分散在粘合 剂材料中，并具有用于提供光学效应的特定取向。该取向是通过根据由本 文所描述的磁场生成装置产生的外部磁场使非球形磁性或可磁化颜料粒子 取向来实现的。

因为涂层组合物处于流体状态，且其中颜料粒子在涂层组合物的硬化 之前是可旋转/可取向的，涂层组合物内的非球形磁性或可磁化颜料粒子沿 着如上所述的场线自对准，因此所获得的颜料粒子的各自取向(即在磁性 粒子情况下的它们的磁轴，或在可磁化颜料粒子情况下的它们的最大尺寸) 至少在平均水平上与颜料离子的位置处的磁场线的局部方向一致。

在OEL中，非球形磁性或可磁化颜料粒子分散在包括硬化粘合剂材 料的涂层组合物中，该硬化粘合剂材料固定非球形磁性或可磁化颜料粒子 的取向。硬化粘合剂材料对于在200nm至2500nm范围内的一个或多个 波长的电磁辐射是至少部分透明的。优选地，硬化粘合剂材料对于在200 nm至800nm范围内的一个或多个波长的电磁辐射是至少部分透明的，更 优选地在400nm至700nm的范围内。通过其表面进入OEL的入射电磁 辐射例如可见光可以到达在OEL内部分散的颜料粒子，并且在那里被反 射，并且反射光可以再次离开OEL，用于产生所需的光学效应。在此，术 语“一个或多个波长”表示粘合剂材料可以仅对在给定波长范围内的一个 波长是透明的，或者可以对在给定的范围内的几个波长是透明的。优选地， 粘合剂材料对在给定的范围内的一个以上的波长是透明的，并且更优选在 给定的范围内对所有波长是透明的。因此，在更优选的实施例中，硬化粘 合剂材料对在约200nm至约2500nm(或200nm至800nm，或400nm 至700nm)范围内的所有波长是至少部分透明的，并且甚至更优选地，硬 化粘合剂材料对在这些范围内的所有波长是充分透明的。

在本文中，术语“透明”表示电磁辐射通过如在OEL中存在的硬化 粘合剂材料的20μm的层(不包括非球形磁性或可磁化颜料粒子，但包括 所有其它可选组分，在这种组分存在情况下)的透射为至少80％，更优选 至少90％，甚至更优选至少95％。这可以例如根据公认的测试方法例如 DIN5036-3(1979年11月)通过测量硬化粘合剂材料(不包括非球形磁 性或可磁化颜料粒子)的测试片的透射率来确定。

如果入射辐射的波长被选择在可见光范围外，例如在近紫外范围中， 则OEL也可以用作隐藏的安全特征，因为然后通常的技术手段将是必要 的，以检测在包括所选的非可见波长的相应照明条件下由OEL生成的(完 整)光学效应。在这种情况下，优选的是，OEL包括显示响应于在包含在 入射辐射内的可见光谱以外的所选波长的发光的发光颜料粒子。电磁光谱 的红外、可见和UV部分分别近似对应于700nm至2500nm、400nm至 700nm以及200nm至400nm之间的波长范围。

由于它们的非球形形状，本文描述的非球形磁性或可磁化颜料粒子具 有相对于入射电磁辐射的非各向同性反射率，其中硬化粘合剂材料对于入 射电磁辐射是至少部分透明的。如本文所用，术语“非各向同性反射率” 表示从由颜料粒子反射的第一角度到一定(观察)方向(第二角度)的入 射辐射的比例是颜料粒子的取向的函数，即相对于第一角度的颜料粒子的 取向变化可导致反射到观察方向的不同幅度。

优选地，本文中描述的多个非球形磁性或可磁化颜料粒子中的每一个 相对于在约200nm至约2500nm之间优选在约400nm和约700nm之间 的整个波长范围内或在某些部分内的入射电磁辐射具有非各向同性反射 率，以使得颜料粒子的取向变化导致通过该颜料粒子的反射变化为一定方 向。

在本文所述的OEL中，非球形磁性或可磁化颜料粒子以这种方式被 提供，以形成动态正向滚动条安全元件。

本文中，术语“动态”表示安全元件的外观和光反射根据观察角度而 变化。换句话说，当从不同角度观看时安全元件的外观不同，即安全元件 呈现不同的外观(例如与从约22.5°的视角相比，当从约90°的视角观察 时，两者都相对于OEL的平面)。这种行为是由具有非各向同性反射率的 非球形磁性或可磁化颜料粒子的取向引起的。

光学可变元件在安全印刷领域中是已知的。光学可变元件(在本领域 中也称为色移或角异色性元件)表现出视角或入射角相关颜色，并且用于 避免通过通常可得的颜色扫描、印刷和复制办公设备假冒和/或非法复制钞 票和其它安全证件。

多个非球形磁性或可磁化颜料粒子可包括非球形光学可变磁性或可磁 化颜料粒子和/或具有无光学可变特性的非球形磁性或可磁化颜料粒子。

优选地，此处所述的多个非球形磁性或可磁化颜料粒子的至少一部分 由非球形光学可变磁性或可磁化颜料粒子构成。优选地，非球形磁性或可 磁化颜料粒子是扁长或扁圆椭圆形、小片形或针形的颜料粒子，或它们的 混合。因此，由于其非球形形状，即使每单位表面积的固有反射率(例如 每μm²)在这种颜料粒子的整个表面中是均匀的，颜料粒子的反射率是非 各向同性的，因为颜料粒子的可见区域取决于从它被观看的方向。在一个 实施例中，具有归因于它们的非球面形状的非各向同性反射率的非球形磁 性或可磁化颜料粒子可以进一步具有固有的非各向同性反射率(诸如例如 在光学可变磁性颜料粒子中)，其归因于存在不同反射率和折射率的层。在 本实施例中，非球形磁性或可磁化颜料粒子包括具有固有非各向同性反射 率的非球形磁性或可磁化颜料粒子，诸如非球形光学可变磁性或可磁化颜 料粒子。

优选地，多个非球形磁性或可磁化颜料粒子的至少一部分选自由磁性 薄膜干涉颜料粒子、磁性干涉涂覆颜料粒子、磁性胆甾型液晶颜料粒子和 它们的混合物组成的组。

本文中所描述的非球形磁性或可磁化颜料粒子的合适实例包括，但不 限于如下的颜料粒子，其包括铁磁性或亚铁磁性金属，诸如钴、铁、镍； 铁、锰、钴，铁或镍的铁磁性或亚铁磁性合金；铬、锰、钴、铁，镍或它 们的混合物的铁磁性或亚铁磁性氧化物；以及它们的混合物。铬、锰、钴、 铁，镍或它们的混合物的铁磁性或亚铁磁性氧化物可以是纯的或混合氧化 物。磁性氧化物的示例包括但不限于：氧化铁，诸如赤铁矿(Fe₂O₃)、磁 铁矿(Fe₃O₄)、二氧化铬(CrO₂)、磁性铁氧体(MFe₂O₄)、磁性尖晶石 (MR₂O₄)、磁性六方铁氧体(MFe₁₂O₁₉)、磁性正铁氧体(RFeO₃)、磁 性石榴石M₃R₂(AO₄)₃，其中M代表两价而R用于三价，且A用于四价金 属离子，以及“磁性”用于铁磁或亚铁磁特性。

如上所述，多个非球形磁性或可磁化颜料粒子的至少一部分优选由非 球形光学可变磁性或可磁化颜料粒子构成。这些可以更优选选自由磁性薄 膜干涉颜料粒子、磁性胆甾型液晶颜料粒子和它们的混合物组成的组。

磁性薄膜干涉颜料粒子对于本领域技术人员是已知的，并在例如US 4,838,648；WO2002/073250A2；EP686675A1；WO2003/000801A2；US 6,838,166；WO2007/131833A1以及与其相关的文件中公开。由于它们的磁 特性，它们是机器可读的，并且因此例如采用特定的磁检测器可以检测出 包括磁性薄膜干涉颜料粒子的涂层组合物。因此，包括磁性薄膜干涉颜料 粒子的涂层组合物可被用作用于安全文件的隐藏或半隐藏安全元件(认证 工具)。

优选地，该磁性薄膜干涉颜料粒子包括具有五层法布里-珀罗 (Fabry-Perot)多层结构的颜料粒子，和/或具有六层法布里-珀罗多层结 构的颜料粒子，和/或具有七层法布里-珀罗多层结构的颜料粒子。优选的 五层法布里-珀罗多层结构由吸收器/电介质/反射器/电介质/吸收器多层结 构构成，其中反射器和/或吸收器也是磁性层。优选的六层法布里-珀罗多 层结构由吸收器/电介质/反射器/磁性/电介质/吸收器多层结构构成。优选的 七层法布里-珀罗多层结构由吸收器/电介质/反射器/磁性/反射器/电介质/吸 收器多层结构构成，诸如在US4,838,648中公开的；并且更优选地，七层 法布里-珀罗吸收器/电介质/反射器/磁性/反射器/电介质/吸收器多层结构。 优选地，本文所述的反射器层选自由金属、金属合金和它们的组合组成的 组，优选地选自由反射金属、反射金属合金和它们的组合组成的组，并更 优选地选自由铝(Al)、铬(Cr)，镍(Ni)以及它们的混合物组成的组， 并且仍更优选地选自铝(Al)。优选地，电介质层被独立地选自由氟化镁 (MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)及其混合物的组成的组，并且更优选为氟化 镁(MgF₂)。优选地，吸收器层被独立地选自由铬(Cr)、镍(Ni)、金属 合金和它们的混合物组成的组。优选地，磁性层优选选自由镍(Ni)、铁(Fe) 和钴(Co)，包含镍(Ni)、铁(Fe)和/或钴(Co)的合金以及它们的混 合物组成的组。特别优选的是，磁性薄膜干涉颜料粒子包括由Cr/MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂/Cr多层结构组成的七层法布里-珀罗吸收器/电介质/反射 器/磁性/反射器/电介质/吸收器多层结构。

本文所述的磁性薄膜干涉颜料粒子通常由到网格上的不同所需层的真 空沉积制造。在所需数量的层的沉积之后，例如通过PVD，通过在合适溶 剂中溶解释放层，或通过从网格剥离材料将层的堆叠从网格移除。将如此 获得的材料然后分解为必须通过研磨、碾磨或任何适当的方法来进一步处 理的薄片。所得产品由具有破碎的边缘、不规则形状和不同长宽比的扁平 薄片组成。关于合适的磁性薄膜干涉颜料粒子的制备的进一步信息，可以 在例如EP-A1710756中发现，其在此通过引用并入本文。

包括一种或多种磁性材料的合适干涉涂覆颜料包括但不限于由选自由 涂覆有一个或多个层的芯(core)组成的组的基板组成，其中该芯或一层 或多层中的至少一个具有磁特性。例如，合适的干涉涂覆颜料包含由诸如 上文所述的那些磁性材料制成的芯，所述芯涂覆有由金属氧化物制成的一 个或多个层，以及由如下芯组成的结构，该芯由合成或天然云母、层状硅 酸盐(例如滑石、高岭土和绢云母)、玻璃(例如硼硅酸盐)、二氧化硅(SiO₂)、 氧化铝(Al₂O₃)、氧化钛(TiO₂)、石墨和它们的混合物制成。

呈现光可变特性的合适磁性胆甾型液晶的颜料粒子包括但不限于：单 层胆甾型液晶颜料粒子和多层胆甾型液晶颜料粒子。这种颜料粒子例如在 WO2006/063926A1、US6,582,781和US6,531,221中公开。WO 2006/063926A1公开单层和从其获得的具有高亮度和色移特性与诸如磁化 能力的附加特殊特性的颜料粒子。所公开的单层和通过粉碎所述单层从其 获得的颜料粒子包括三维交联胆甾型液晶混合物和磁性纳米粒子。US 6,582,781和US6,410,130公开了包括序列A¹/B/A²的小片形胆甾型多层 颜料粒子，其中A¹和A²可以相同或不同，并且每一个包括至少一个胆甾 层，而B是吸收由层A¹和A²透射的光的全部或一些并且赋予磁特性到所 述光中间层的中间层。US6,531,221公开了包括序列A/B(以及如果需要 的话，还包括C)的小片形胆甾型多层颜料粒子，其中A和C是包括赋予 磁特性的颜料粒子的吸收层，而B是胆甾层。

除了非球形磁性或可磁化颜料粒子(其可以或可以不包括或由非球形 光学可变磁性或可磁化颜料粒子组成)之外，非磁性或非磁化颜料粒子还 可以包含在正向滚动条安全元件中。这些颜料粒子可以是本领域中已知的 颜色颜料粒子，其具有或不具有光可变特性。此外，颜料粒子可以是球形 或非球形的，并且可以具有各向同性或非各向同性的光学反射率。

在OEL中，本文所述的非球形磁性或可磁化颜料粒子分散在粘合剂 材料中。优选地，非球形磁性或可磁化颜料粒子以从约5重量百分比至约 40重量百分比的量存在，更优选地约10重量百分比至约30重量百分比， 重量百分比是基于OEL的总干重，包括粘合剂材料、非球形磁性或可磁 化颜料粒子和OEL的其它可选组分。

在OEL中的非球形磁性或可磁化颜料粒子总数可以根据所需应用适 当地选择；然而，为构成产生可见效应的表面覆盖图案，一般在对应于OEL 表面的一平方毫米的体积中需要数千颜料粒子，诸如约1,000至10,000 颜料粒子。

除了由非球形光学可变磁性或可磁化颜料粒子的色移特性提供的隐藏 安全性之外，该色移特性允许易于用无协助的人类感官从它们可能的假冒 中检测、识别和/或鉴别OEL或承载本文中所述的OEL的OEC(例如安 全证件)，例如因为这种特征可以是可见的和/或可检测的，同时仍然难以 产生和/或复制，非球形光学可变磁性或可磁化颜料粒子的色移特性可用作 用于OEL识别的机器可读工具。因此，非球形光学可变磁性或可磁化颜 料粒子的光可变特性可以同时用作在认证过程中的隐藏或半隐藏的安全特 征，其中对颜料粒子的光(例如，光谱)特性进行了分析。

非球面光学可变磁性或可磁化颜料粒子的使用增强了OEL作为在安 全证件应用中的安全特征的意义，因为这种材料(即光学可变磁性或可磁 化颜料粒子)被留给安全文件印刷业，并且对公众是商业上不可得的。

一起产生本文中公开的安全元件的光学效应的多个非球形磁性或可磁 化颜料粒子可以对应于在OEL中颜料粒子的总数的所有或仅其子集。例 如，产生条形体的光学效应的颜料粒子可以与包含在粘合剂材料中的其它 颜料粒子组合，该其他颜料粒子可以是常规的或特殊的颜色颜料粒子。

涂层组合物可以进一步包括选自由磁性材料、发光材料、导电材料、 红外线吸收材料及其混合物组成的组中的一个或多个机器可读材料。如本 文所用的，术语“机器可读材料”是指表现出至少一种独特特性的材料， 其通过肉眼不可感知，并且其可以被包括在一个层中，以便通过用于其验 证的特定设备的使用，赋予验证所述层或包括所述层的制品的方式。

涂层组合物可以进一步包含选自由有机和无机颜料和有机染料组成的 组中的一种或多种着色组分，和/或一种或多种添加剂。后者包括而不限于 于用于调节涂层组合物的物理、流变学和化学参数的化合物和材料，这些 参数诸如粘度(例如溶剂，增稠剂和表面活性剂)、稠度(例如抗沉降剂、 填料和增塑剂)、发泡特性(例如消泡剂)、润滑特性(蜡，油)、紫外光稳 定性(光敏剂和光稳定剂)、粘合特性、抗静电特性、储存稳定性(聚合抑 制剂)等。本文所述的添加剂可以以本领域中已知的量和形式存在于涂层 组合物，包括以所谓纳米材料的形式，其中所述添加剂的尺寸中的至少一 个处于1nm至1000nm范围中的涂层组合物。

本文还描述了包括用于产生本文所述的OEL的一个或多个磁场生成 装置的旋转印刷组件，所述磁场生成装置被装配和/或插入在印版滚筒上作 为旋转印刷机的一部分。在这种情况下，一个或多个磁场生成装置被相应 地设计并适配于旋转单元的圆柱表面，以便确保与要压印的表面平滑接触。

在通过耐脏或耐化学性和清洁度增加耐用性以及因此增加安全证书的 循环寿命目的下，或在修改它们美学外观(例如，光学光泽)的目的下， 一个或多个保护层可以被施加在OEL的顶部。当存在时，一个或多个保 护层通常由保护清漆(varnishes)制成。这些可以是透明的或轻微着色或 调色，并且可以有更多或更少的光泽。保护清漆可以是辐射可固化组合物、 热干燥组合物或它们的任何组合。优选地，一个或多个保护层是辐射可固 化组合物，更优选的UV-Vis可固化组合物。保护层可以在步骤c)中的 OEL的形成之后被施加。

在上述的方法中，OEL可直接设置在基板上，在该基板上它应永久保 留(例如用于钞票应用)。可替代地，OEL还可以设置在临时基板用于生 产目的，OEL可随后从该临时基板移除。例如，这可以利于OEL的生产， 特别是当粘合剂材料仍然处于流体状态时。其后，在硬化用于OEL的生 产的涂层组合物之后，临时基板可以从OEL移除。当然，在这种情况下， 涂层组合物必须以在硬化步骤之后物理集成的形式，诸如例如在其中通过 硬化形成塑料状或片状材料的情况下。从而，由OEL本身组成的薄膜状 透明和/或半透明的材料(即基本上由具有非各向同性反射率、用于将颜料 粒子固定在它们的取向中并形成诸如塑料膜的膜状材料的硬化粘合剂组 分，以及进一步可选的组分组成)可以被提供。

如上所述的方法可以进一步包括如下步骤，添加在其中OEL被设置 的一侧相对的一侧上的粘合剂层，或设置在与OEL相同的一侧和在OEL 的顶部上的粘合剂层，优选地在硬化步骤已经完成之后。在这种情况下， 包括粘合剂层和OEL的粘合剂标签形成。这种标签可以附接到所有种类 的文件或其它物件或物品，而无需涉及机械和相当高精力的打印或其它过 程。

可替代地，OEC以转印箔的形式制造，其可以在单独的转印步骤中施 加到文件或物件。为此目的，基板设置有释放涂层，在其上产生OEL，如 本文所描述的。一个或多个粘合剂层可以施加在如此产生的OEL上方。

本文所述的基板优选选自由纸或其它纤维材料组成的组，诸如纤维素、 含纸材料、玻璃、陶瓷、塑料和聚合物、玻璃、金属、复合材料和它们的 混合物或它们的组合的组。典型的纸、纸状或其它纤维材料由各种纤维制 成，包括但不限于马尼拉麻、棉、麻、木浆，以及它们的共混物。如本领 域技术人员众所周知的，棉和棉/麻混纺优选用于钞票，而木浆通常用于非 钞票的安全文件。塑料和聚合物的典型示例包括聚烯烃，诸如聚乙烯(PE) 和聚丙烯(PP)、聚酰胺、聚酯如聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(1,4- 对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、聚(乙烯2,6-萘甲酸盐)(PEN)和聚氯乙 烯(PVC)。纺粘烯烃纤维，诸如以商标出售的那些也可以用作基 板。金属包括但不限于用于制备金属硬币的那些和用于制备金属化塑料聚 合物材料诸如金属化安全线的那些。复合材料的典型示例包括但不限于纸 的多层结构或层叠，以及诸如在上文中描述的那些至少一种塑料或聚合物 材料，以及包含在诸如上文中描述的那些纸状或纤维材料中的塑料和/或聚 合物纤维。当然，基板可以包括本领域技术人员已知的进一步的添加剂， 诸如施胶剂、增白剂、加工助剂、增强剂或湿增强剂等

为了进一步增加安全水平和防止对安全文件的伪造和非法复制的目 的，本文所描述的方法可进一步包括添加印刷的、涂覆的或激光标记的或 激光穿孔的标记、水印、安全线、纤维、片状物(planchettes)、发光化合 物、窗口、箔，贴花和它们的组合到OEC的步骤。为了进一步增加安全 级别并防止安全证件的伪造和非法复制的相同目的，本文所述的方法可进 一步包括添加一种或多种标记物质或标记物和/或机器可读物质(例如发光 物质、紫外/可见/红外吸收物质、磁性物质以及它们的组合)到OEC的步 骤。

通过本文描述的方法产生的OEL可以用于装饰目的也用于保护和认 证安全文件。本文中所描述的也是包含本文所述的OEL的物件和装饰物 体。物件和装饰物体可以包括本文所述的一个以上的光学效应层。物件和 装饰物体的典型示例包括但不限于奢侈品、化妆品包装、汽车部件、电子/ 电气电器、家具等。

本文还描述了包括采用本文所描述的磁场生成装置以及方法产生的 OEL的安全证件。安全证件可包括本文所述的一个以上的光学效应层。安 全证件包括但不限于有价值的文件和有价值的商业货物。有价值的文件的 典型示例包括但不限于钞票、契约、车票、支票、代金券、印花税票和税 收标签、协议等，身份证明文件诸如护照、身份证、签证、驾驶执照、银 行卡、信用卡、交易卡、访问文件或卡、门票、公共交通票或名片等。术 语“有价值的商业货物”指的是包装材料，特别是用于药物、化妆品、电 子或食品业，其应被保护免受伪造和/或非法复制，以便保证例如真正药物 的包装样的内容。这些包装材料的示例包括但不限于标签，诸如验证品牌 标签、纂改证据标签和密封。

优选地，本文所述的安全文件选自由钞票、身份证件、权利赋予证件、 驾驶执照、信用卡、访问卡、运输称号(titles)、银行支票和安全产品标签 组成的组。可替代地，OEL可以产生在辅助基板上，诸如例如安全线、安 全条、箔、贴花、窗口或标签，并因此在单独的步骤中被转印到安全证件。

本领域的技术人员可以设想对上述特定实施例的若干修改，而不脱离 本发明的精神。这种修改是通过本发明包含。

此外，在整个本说明书中涉及的所有文献在此以其整体通过引用并入， 如本文充分阐述的。

本发明现在将借助于示例进行描述，然而其并非意在以任何方式限制 其范围。

实例

在作为基板的黑纸上，根据图5至图9的磁场生成装置用于对在表1 中描述的UV可固化丝网印刷油墨的印刷层中的非球形光学可变磁性颜料 粒子取向。承载在表1中所述的UV可固化丝网印刷油墨的施加层的纸基 板被设置在由聚乙烯制成的支撑表面(K)上。接着施加步骤，光学可变 颜料粒子的如此得到的磁性取向图案通过包括颜料粒子的UV可固化的印 刷层来固定。

表1.油墨具有下式：

环氧丙烯酸酯低聚物 40％ 三羟甲基丙烷烯酸酯单体 10％ 三丙二醇二丙烯酸酯单体 10％ GENORAD 16(Rahn) 1％ AEROSIL 200(Evonik) 1％ Irgacure 500(BASF) 6％ GENOCURE EPD(Rahn) 2％ 非球形光学可变磁性颜料粒子(7层)(*) 20％ DOWANOL PMA 10％

(*)从加尼福尼亚州圣罗莎市的JDS-Uniphase得到的具有约20μm 的直径d50和约1μm的厚度的薄片形状的绿至蓝光学可变磁性颜料粒子。

实例1

磁场生成装置包括设置在条形偶极磁铁偶极磁铁(如在图5a中通过 (M2)和(M3)示出的)上方的条形偶极磁铁(M1)。条形偶极磁铁M1 具有30mm的长度(L1)和对于条形偶极磁铁(M2)和(M3)的(L2) 和(L3)的2mm的长度。厚度(d1)为2mm，并且厚度(d2)、(d3) 为5mm。在磁铁(M2)和(M3)之间的距离(x)为24mm。磁场生成 装置具有30mm的宽度(w)，即条形偶极磁铁(M1)和条形偶极磁铁(M2 和M3)各具有30mm的宽度。条形偶极磁铁对于(M1)由NdFeBUH30 组成以及对于M(2)和M(3)磁铁由NdFeBN48组成。距离h为2mm。 所得光学效应层的图片在图5d中示出。

实例2

磁场生成装置包括设置在条形偶极磁铁(如在图6a中通过(M2)和 (M3)所示出的)下方的条形偶极磁铁(M1)。条形偶极磁铁M1具有30 mm的长度(L1)和对于条形偶极磁铁(M2)和(M3)的长度(L2)和 (L3)为2mm。厚度(d1)为5mm，并且(d2)、(d3)为5mm。在 磁铁(M2)和(M3)之间的距离(x)为18mm。磁场生成装置具有30mm 的宽度(w)，即条形偶极磁铁(M1)和条形偶极磁铁(M2和M3)各具 有30mm的宽度。条形偶极磁铁对于(M1)由NdFeBN42组成以及对于 M(2)和M(3)磁铁由NdFeBN48组成。距离h为2mm。所得光学效 应层的图片在图6d中示出。

实例3(对称装置)

磁场生成装置包括设置在一对条形偶极磁铁(如在图7a中通过(M4) 和(M5)所示出的)之间的极片(Y)。极片(Y)具有21mm的长度(LY) 和5mm的厚度(dY)。条形偶极磁铁(M4和M5)具有4mm的长度(L4) 和(L5)，以及5mm的厚度(d4)和(d5)。磁场生成装置具有30mm的 宽度(w)，即极片(Y)和条形偶极磁铁(M4和M5)各具有30mm的 宽度。极片(Y)由纯铁组成，而该对条形偶极磁铁由NdFeBN48 磁铁组成。距离h为3mm。所得光学效应层的图片在图7e中示出。

实例4(不对称装置)

磁场生成装置包括布置在一对条形偶极磁铁(如在图8a中通过(M4) 和(M5)所示出的)之间的极片(Y)。极片(Y)具有21mm的长度(LY) 和5mm的厚度(dY)。条形偶极磁铁(M4)具有6mm的长度(L4)， 而条形偶极磁铁(M5)具有3mm的长度(L5)。条形偶极磁铁(M4和 M5)具有6mm的厚度(d4)和(d5)。磁性板(M6)设置在距极片(Y) 3mm距离处。磁场生成装置具有30mm的宽度(w)，即极片(Y)和条 形偶极磁铁各具有30mm的宽度。极片(Y)由纯铁组成，而 该对条形偶极磁铁由NdFeBN48磁铁组成。磁性板(M6)是塑料粘结的 磁铁(加载有锶六角铁氧体的塑性铁氧体)。距离h为3mm。所得光学效 应层的图片在图8d中示出。

实例5

磁场生成装置包括设置在一对条形偶极磁铁之间(如在图9a中通过 (M4)和(M5)所示出的)的极片(Y)。极片(Y)具有21mm的长 度(LY)和5mm的厚度(dY)。条形偶极磁铁(M4)具有6mm的长 度(L4)，而条形偶极磁铁(M5)具有3mm的长度(L5)。条形偶极磁 铁(M4和M5)具有6mm的厚度(d4)和(d5)。具有以A和B标记 形式的雕刻的磁性板(M6)设置在距极片(Y)3mm距离处。磁场生成 装置具有30mm的宽度(w)，即极片(Y)和条形偶极磁铁各具有30mm 的宽度。极片(Y)由纯铁组成，而该对条形偶极磁铁(M4和 M5)由NdFeBN35磁铁组成。磁性板(M6)是塑料粘结的磁铁(加载有 锶六角铁氧体的塑性铁氧体)，其具有1mm的厚度，以及0.4mm的A和 B标记的雕刻深度。距离h为3mm。所得光学效应层的图片在图9d中示 出。