在液晶涂層中產(chǎn)生三維圖案的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在液晶涂層中產(chǎn)生三維宏觀圖案的方法，含有由此制備的經(jīng)圖案化的液晶材料的層，以及所述層在裝飾和安全產(chǎn)品中的用途。在該方法中，將非固化狀態(tài)的液晶涂層與用于凸版印刷方法的印版接觸，從而使涂層中出現(xiàn)不深于10μm的凹陷。
【專利說明】在液晶涂層中產(chǎn)生三維圖案的方法
[0001] 本發(fā)明涉及在液晶涂層中產(chǎn)生三維圖案的方法，涉及含有由此制備的經(jīng)圖案化的 液晶材料的層，并且涉及具有這樣的層的產(chǎn)品的用途。
[0002] 裝飾性三維涂層，特別是在家庭消費品上的，如壁紙、裝飾膜和地板，是已知的并 且已經(jīng)使用了一段時間。其為所述物品提供了暗示深度的獨有的外觀，并且以有利的方式 區(qū)別于傳統(tǒng)圖案。為了該目的，固體基材或位于固體基材上的完全或部分未固化的涂層通 常經(jīng)受壓印工藝。在一些應(yīng)用中，基材或涂層的三維壓印被包含在其中的薄片狀顏料光學 放大，這是由于這樣的顏料沿著涂層中的壓印線排列，從而對涂層中的不同位置處的入射 光具有不同的反射或散射特性，導(dǎo)致具有空間深度的光學效果。
[0003] 與包含在其中的薄片狀顏料特別是效果顏料的涂層類似，包含液晶材料的基材上 的涂層也已經(jīng)設(shè)有三維結(jié)構(gòu)，但這些通常是衍射結(jié)構(gòu)，這對于經(jīng)典的顯示器應(yīng)用或安全產(chǎn) 品是有意義的。
[0004] 由含有液晶材料的顯示器的經(jīng)驗已知,液晶材料或反應(yīng)性介晶材料（攜帶反應(yīng)性 基團的這樣的材料，其自身具有液晶行為或供選擇地可以通過與另外的反應(yīng)物反應(yīng)而采取 液晶行為）可以在表面的結(jié)構(gòu)處在單個分子的優(yōu)先方向上定向，其在非固化狀態(tài)下與所述 表面接觸。由于該形式的定向，涂布液晶材料的小的或相對大的表面區(qū)域可以根據(jù)需要具 有一定的光學特性，所述光學特性特別地通過液晶材料的類型和具體定向確定。
[0005] 該類型的取向?qū)右话愕赝ㄟ^在優(yōu)先方向上簡單摩擦或通過借助刮擦元件使基材 表面粗糙來產(chǎn)生，其經(jīng)常用于LCD應(yīng)用（液晶顯示器）中的液晶化合物的定向。
[0006] 由于其特別的光學特性，液晶化合物偶爾也用于安全產(chǎn)品中。因此，例如，當在該 類型的基材上的涂層中使用膽留醇型液晶化合物時，在平面中指向不同方向的基材結(jié)構(gòu)導(dǎo) 致在平面中的這些層中的液晶分子的不同定向，并因此導(dǎo)致涂層中的單個部分區(qū)域的不同 顏色。以這種方式，具有不同顏色的圖案的安全元件可以以相對簡單的方式制備，因為在足 夠薄的液晶涂層的情況中，液晶分子在涂層表面的取向在整個層中連續(xù)。根據(jù)該原理制備 的用于安全應(yīng)用的光學元件已經(jīng)描述于例如EP1 227 447A1中。
[0007] 如果基材設(shè)有衍射圖案，即微結(jié)構(gòu)，那么衍射光學元件（D0E)可以由此通過基材 自身制備，還可以在位于其以上的涂層中制備，在所述衍射光學元件（D0E)中，由于光波與 尺寸小于或至多等于入射光的波長的尺寸的物體（衍射結(jié)構(gòu)，通常為鋸齒形）相互作用，因 此除了光折射和反射以外還發(fā)生光衍射效應(yīng)。該類型的效應(yīng)可以產(chǎn)生可見的三維結(jié)構(gòu)（全 息圖效果），但是主要用于各種光學應(yīng)用中（特種眼鏡、微型投影系統(tǒng)等）。
[0008] 液晶化合物在所述類型的取向?qū)由戏降亩ㄏ虍斎豢梢圆煌ㄟ^施加到結(jié)構(gòu)化基材 的液晶化合物發(fā)生，而是使結(jié)構(gòu)化區(qū)域與仍然未固化的包含液晶化合物的涂層的表面接 觸。為了產(chǎn)生特殊的顏色效果，此處可以僅使用低機械力產(chǎn)生液晶分子的不同定向，這是由 于液晶化合物在平面中非?？焖俚厥棺陨碇匦氯∠虿⑶疫€可以固定在該位置中。
[0009] 因此，例如，DE102007022437A1描述了制備交聯(lián)的液晶層的方法，其中包含未取 向的液晶的層施加到基材，通過施加壓力在至少部分層中使液晶取向，并且隨后通過層的 交聯(lián)來固定先前產(chǎn)生的取向。在該方法中形成液晶層，其在定向的區(qū)域中顯示視角依賴性 顏色變化效果。輥或沖頭適合作為壓力工具，在供應(yīng)熱以實現(xiàn)液晶的液體狀態(tài)的情況下并 且在壓力下，其迫使液晶在施加壓力的區(qū)域中二維取向。未描述光學三維圖案的產(chǎn)生。
[0010] 在EP1 088 846A1公開了液晶膜，其在層橫截面上方具有衍射圖案和可變的液 晶化合物的定向，其中衍射圖案在市售的用于衍射圖案的特殊壓印工具的幫助下引入交聯(lián) 的液晶膜中。然而，用于制備衍射結(jié)構(gòu)的壓印工具的制備需要高的精密度和高的設(shè)備復(fù)雜 性，這不適合僅用于制備裝飾性圖案。此外，使用其可以獲得的衍射3D圖案或全息圖也僅 具有用于裝飾目的的有限的適用性。
[0011] EP1 879 154A2公開了制備安全元件的方法，其中在涂布至少兩個彼此疊置的 層的基材上，當固化還不完全時，對該涂層的至少上層進行壓印。此處，壓印優(yōu)選地為微結(jié) 構(gòu)，特別是全息圖或衍射結(jié)構(gòu)。在此，直接位于基材上的層在該情況下不壓印，其可以是包 含液晶材料的層。
[0012] 除了取向的或微結(jié)構(gòu)化的液晶層在特殊應(yīng)用中，特別是在安全應(yīng)用中的所描述的 應(yīng)用之外，然而其也同樣希望能夠采用用于裝飾目的的液晶層的光學重要特性，在該情況 下，不基于衍射結(jié)構(gòu)或全息圖效應(yīng)的可見的空間效應(yīng)是最首要的。
[0013] 因此，本發(fā)明的目的是提供簡單和廉價，在不使用衍射結(jié)構(gòu)的情況下，在基材上的 液晶涂層中制造宏觀圖案的方法，所述宏觀圖案顯示清晰可見的三維效果，還任選地顯示 可變的顏色效果或多色效果。
[0014] 本發(fā)明的另一個目的是提供包含液晶材料的聚合或交聯(lián)層，所述層具有容易看見 的具有三維外觀的宏觀圖案，并且如果需要還可以是自支撐的。
[0015] 此外，本發(fā)明的另一個目的在于提供所述的包含液晶材料的層的用途。
[0016] 本發(fā)明的目的是通過在液晶涂層中產(chǎn)生三維宏觀圖案的方法實現(xiàn)的，其中將包含 可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料的可流動的涂層組合物施加到基材上，在此過程中形成 包含介晶材料的層，將非固化狀態(tài)的所述層在其背對基材的一側(cè)以這樣的方式與工具接 觸，使得工具的凸起在層中產(chǎn)生永久性凹陷，所述工具具有帶凸起的表面，移除所述工具， 并且通過聚合和/或交聯(lián)使層固化和任選地將經(jīng)固化的層從基材分離，其中所述工具為用 于凸版印刷方法的印版，且層中的凹陷不深于10ym。
[0017] 本發(fā)明的目的還通過包含介晶材料的聚合和/或交聯(lián)層實現(xiàn)，所述層具有三維宏 觀圖案并且在表面上具有凹陷，所述凹陷不深于10ym并且其外部形狀對應(yīng)于三維圖案的 外部形狀，其中所述涂層可通過上述方法獲得。
[0018] 此外，本發(fā)明的目的是通過所述包含介晶材料的層在裝飾材料或安全產(chǎn)品中的用 途實現(xiàn)的。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的方法適用于在液晶涂層中產(chǎn)生三維宏觀圖案。因此，本發(fā)明涉及制 備這樣的三維圖案的方法。
[0020] 在此，首先提供如以下更詳細地描述的具有可流動的涂層組合物的常規(guī)基材，所 述涂層組合物包含可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料。
[0021] 此處，通過所使用的介晶材料的類型、涂層組合物中溶劑或稀釋劑的使用、以及通 過施加方法的類型來確定涂層組合物的流動性程度。
[0022] 如眾所周知的，多種常規(guī)的施加方法是粘度依賴性的，使得涂層組合物的粘度必 須根據(jù)施加方法的類型和與其有關(guān)的裝置進行調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的，不 需要創(chuàng)造性。此處，涂層組合物的粘度與其流動性成反比。如果將稀的可流動的涂層組合 物施加到基材，則粘度在從現(xiàn)在起進行的干燥或固化操作過程中升高，直到一段時間之后 形成高粘度的，即仍然可流動的，從而也是仍然可成形的涂層，所述涂層隨后轉(zhuǎn)化成固體或 固化的，即干燥并且不再是可流動的涂層。在高粘度涂層組合物的情況下，第一固化步驟是 多余的，涂層組合物根據(jù)所采用的材料僅在相對短的時間內(nèi)保持可成形的狀態(tài)。根據(jù)所采 用的干燥或固化方法（供熱、固化促進劑、UV干燥、氧化干燥），整個固化和干燥操作也可在 非常短的時間段（數(shù)十秒）內(nèi)進行。
[0023] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，現(xiàn)將包含可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料的層在背對 基材的表面上與工具接觸，所述層在基材上處于非固化狀態(tài)，同時同樣地處于未交聯(lián)或未 聚合狀態(tài)（即，仍然為可流動的和可成形的，但通常不是或不再是低粘度狀態(tài)），所述工具 在其表面上具有凸起，其中，根據(jù)本發(fā)明，該工具為用于凸版印刷方法的印版。在印版的表 面上，更準確地說在印版的部分表面上，與第一層接觸的全部凸起（二維形狀）表示以鏡像 形式待轉(zhuǎn)移（二維形狀）的圖案。這實質(zhì)上相當于這樣的方式，其中圖案通常通過傳統(tǒng)的 凸版印刷方法，使用凸版印版轉(zhuǎn)移到基材，參見以下說明。
[0024] 凸版印版的表面通常具有凸起，所述凸起均位于相同的高度水平并且其朝外的表 面覆蓋有印刷油墨，所述印刷油墨隨后轉(zhuǎn)移到待印刷的材料。印版的表面上的凸起的表面 的二維鏡像從而在待印刷的材料上形成。
[0025] 用于根據(jù)本發(fā)明的方法的適合的凸版印版是在常規(guī)凸版印刷方法（如鉛印、間接 凸版印刷和柔版印刷）中使用的印版，其中優(yōu)選柔性印版，尤其是由于其柔性。所使用的印 版通常為平印版或印刷筒。
[0026] 與常規(guī)的凸版印刷方法相比，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，當印版與待印刷的材料表 面接觸時，印刷油墨未轉(zhuǎn)移。待印刷的材料也不為常規(guī)介質(zhì)，如紙、板、聚合物膜等，而是為 涂布（優(yōu)選地新鮮涂布）有可流動且仍未干燥或尚未通過聚合和/或交聯(lián)固化的層的基 材，所述層包含可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料，其中，根據(jù)本發(fā)明，凸版印版上的凸起 穿透進入該層至高達10Um的深度。盡管輕微，但這符合包含介晶材料的層的濕壓印原理， 而不使基材在該方法中也被壓印。隨后移除印版。由于包含介晶材料的層仍然為可流動 的，但優(yōu)選地不再是低粘度的狀態(tài)，因此以這種方式產(chǎn)生的圖案與在常規(guī)凸版印刷方法中 轉(zhuǎn)移的二維圖案相比，為三維圖案（其外部形狀相當于凸起表面的外部形狀并且具有高達 10Um的穿透深度），在其最終固化之前保留在層中。供選擇地，如果所施加的層的厚度足 夠薄以能夠在移除凸版印版后立即徹底固化，那么借助低粘度涂層組合物制備的層就可以 在施加到基材后通過與凸版印版的凸起接觸立即變形，并且此后立即原位固化（例如通過 UV或電子束固化）。
[0027] 由于根據(jù)本發(fā)明采用的可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料通常具有相變溫度，因 此所述材料在所述相變溫度以下為固體，但所述相變溫度其以上為可流動的、可成形的狀 態(tài)，不言而喻的是，根據(jù)本發(fā)明的方法在所采用的各個介晶材料的相變溫度以上的溫度下 進行。如果相對地用包含介晶材料的涂層組合物預(yù)涂覆的基材的涂層溫度在凸版印刷工具 穿透進入涂層之前降低到相變溫度以下的溫度，那么需要預(yù)先將所獲得的層加熱至所得到 的介晶材料的相變溫度以上的溫度。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，在包含可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料的仍然未固化的層中的凹 陷不深于lOum，優(yōu)選地不深于5pm。由于印版的凸起的壓印輪廓的輕微消失，當層固化 時，這些凹陷可以有些變平，即在固化的層中具有比lOum更小的深度。根據(jù)本發(fā)明，由于 凸版印版用于在該層中產(chǎn)生凹陷，因此在該層中的所有凹陷的深度幾乎相同。這從而確保 了三維圖案的可見度在圖案攜帶層的任何希望的點處同樣良好，確保了顏色效果在圖案攜 帶層的每個壓印點處是相同的，并且確保了在該層中沒有深壓印。
[0029] 在通過介晶材料的聚合和/或交聯(lián)固化的層中的凹陷的深度為1至lOym，優(yōu)選地 為1至5pm，特別是1至3pm。這樣的凹陷是如此輕微以至于它們對人類是不可觸知的， 艮P，使用人體部分（優(yōu)選手指或手）觸摸根據(jù)本發(fā)明壓印的第一層或在根據(jù)本發(fā)明壓印的 第一層上方移動時，不能作為壓印被感覺到。
[0030] 如果需要，包含介晶材料并且具有根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的凹陷的層的固化首先通過物 理干燥或任選地通過將層的溫度降低至相變溫度以下的溫度來進行，以及在干燥或固化之 后或與干燥或固化同時或作為唯一的固化措施通過介晶材料的聚合和/或交聯(lián)來進行。
[0031] 此外，根據(jù)該層的組成，特別是關(guān)于溶劑含量，即使在根據(jù)本發(fā)明的壓印步驟之 前，包含介晶材料的層的物理預(yù)干燥也可以是有必要的。
[0032] 盡管物理干燥通常通過蒸發(fā)涂層組合物中的溶劑含量來進行，并且可以由供熱支 持，但是在無溶劑的涂層組合物的情況下，將溫度降低至介晶材料的相變溫度以下的值可 以導(dǎo)致層的固化。然而，在所有情況下，層的表面中獲得的凹陷的固定必須隨后通過聚合和 /或交聯(lián)包含介晶材料的層來進行。如通常在聚合的和/或可交聯(lián)的液晶材料的情況下，最 后提及的反應(yīng)優(yōu)選地通過使用光化輻射來支持，此處特別地通過UV和/或IR輻射。
[0033] 根據(jù)材料的類型，包含介晶材料的層的聚合和/或交聯(lián)在此處可以在環(huán)境條件下 或在保護性氣體下進行。
[0034] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，包含可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料的層具有1至約 10 iim，特別是2至8 iim，特別優(yōu)選地為3至6 iim的厚度（濕厚度）。在特殊情況下，也可 以采用高達所示值的兩倍的層厚度。
[0035] 此處不言而喻的是，在仍然未固化的層中，層的濕厚度不小于根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的 凹陷。在極端情況下，層的濕層厚度相當于正好在該層中的凹陷深度。然而，層的濕厚度通 常大于該層中的凹陷的深度。在每種情況下同樣也適用于與經(jīng)固化層中的凹陷相關(guān)的層的 干層厚度。
[0036] 明顯的是，包含介晶材料的層的濕層厚度在很大程度上由該層施加到待涂布的基 材的方法來確定。
[0037] 在此，適合的用于施加第一層的涂布方法為本領(lǐng)域慣用的制備潮濕的、可成形的 涂層的所有涂布方法，所述涂層在待涂布的基材上具有足夠的濕層厚度并且在其中可以采 用液晶材料。出于該目的，可以有利地采用常規(guī)的涂布方法，而且還可以有利地采用印刷方 法。
[0038] 所述方法優(yōu)選地為印刷方法，例如凹版印刷方法、絲網(wǎng)印刷方法、紙面涂布法、柔 版印刷方法、轉(zhuǎn)印法、平版印刷方法或膠版套印上光法。
[0039] 然而，還可以同樣地采用常規(guī)的涂布方法，如涂漆法、噴漆法（氣刷、噴涂）、卷材 涂布法或逆輥涂布法。
[0040] 對于包含介晶材料的層的涂布而言，特別優(yōu)選的是凹版印刷方法或絲網(wǎng)印刷方 法，特別是凹版印刷方法。
[0041] 將包含介晶材料的層施加到待涂布的基材是在整個表面上方進行的，至少在設(shè)有 根據(jù)本發(fā)明的三維圖案的區(qū)域。如果僅有基材的表面的部分設(shè)有根據(jù)本發(fā)明制備的三維圖 案，那么該區(qū)域當然也可以僅表示基材的整個表面的部分區(qū)域。
[0042] 適合的基材均為通常用作用于裝飾性和安全產(chǎn)品的基底或支撐材料的常規(guī)材料。 因此，根據(jù)本發(fā)明采用的基材優(yōu)選地為紙、紙板、壁紙、層壓物、紙巾材料、木制品、聚合物 (特別是聚合物膜）、金屬（特別是金屬箔）、安全印刷產(chǎn)品或包含由多種這些物質(zhì)組成的成 分的材料。如通常慣例地，特別地，在紙和聚合物膜的情況下，基材還可以任選地經(jīng)靜電預(yù) 處理的和/或設(shè)有底漆層和/或設(shè)有取向?qū)雍?或設(shè)有另一基層。
[0043] 這樣的基層，特別是在紙上或聚合物膜上的基層，是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的并且 在本領(lǐng)域是慣用的，因此不需要進一步的說明。然而，作為使用包含可聚合的和/或可交聯(lián) 的介晶材料的層的隨后涂布的預(yù)處理，建議在隨后使用膽留醇型（手性向列型）或手性近 晶型介晶材料涂布的情況下，在基材的表面上提供強吸收或黑色層，而在隨后使用向列型 介晶材料涂布的情況下，基材的表面的反射涂層是有利的。兩種類型的表面涂層均用于使 與各自使用的介晶材料有關(guān)的光學效果更好的可視化，并且因此同樣地被認為是與相應(yīng)的 介晶涂層組合的本領(lǐng)域中的慣用手段。兩種類型的基材的預(yù)涂層在每種情況下還可以與取 向?qū)咏M合，其在本領(lǐng)域同樣地為慣用手段，并且如果存在，應(yīng)位于吸收或反射預(yù)涂層和包含 介晶材料的層之間。作為基材上的黑色或強吸收或反射涂層的供選擇的方案，還可能選擇 本身已經(jīng)是黑色的、強吸收的或反射的基材。
[0044] 如以上已經(jīng)提及的，已知液晶化合物可以以其主要分子軸靠著結(jié)構(gòu)化表面的結(jié)構(gòu) 進行定向。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，包含介晶材料的仍然未固化的層還含有與基材基本平 行定向的介晶材料的分子，所述基材通常是平面的。如果基材上不存在特殊的取向?qū)?，那?介晶材料的分子軸在平面中為未定向的形式，但基本上平行于基材。然而，如果在基材上存 在取向?qū)?，介晶材料的分子在基材上在?yōu)先方向上定向，即沿著基材結(jié)構(gòu)（通常通過在優(yōu) 先方向上摩擦來制備）并且同樣地基本平行于基材表面。
[0045] 由于與用于凸版印刷方法的印版接觸，因此包含可成形的、尚未聚合和/或交聯(lián) 的介晶材料的層的表面至少在接觸點永久地變形至10ym的深度，形成凹陷。在這些接觸 點處，存在于該層中的介晶分子遠離其主軸相對于基材表面基本平行地定向，并根據(jù)其在 接觸點內(nèi)的位置采取定向，所述定向具有向涂布的基材表面的一定傾斜（即，例如傾斜地 放置）或還可以與其垂直。相比之下，位于印版與層的接觸點外部的介晶分子在后者中保 持其于基材表面的基本平行的定向。以這種方式，由凸版印刷工具的表面上的凸起留在包 含介晶材料的層中的三維效果通過存在于其中的介晶分子復(fù)制，所述介晶分子由于其離開 平行于基材的定向，對入射光具有改良的反射行為，使得三維圖案在包含介晶材料的層中 可見，所述圖案在更廣泛的意義上對應(yīng)于通過印版上的凸起壓印到第一層中的圖案的鏡 像。根據(jù)所采用的介晶材料的類型并且根據(jù)吸收或反射預(yù)涂層是否另外地存在于基材上， 該三維圖案是用肉眼可檢測的或供選擇地可通過圓形或線性偏振器完全或部分檢測。此 處，三維圖案可以是有色的、多色的、有色的并伴隨掠視色效果（光學可變）、有光澤的、具 有亮/暗的外觀和/或金屬的。在最廣泛的意義上，"壓印"進入層的表面中且通過觸覺手 段不可檢測的三維圖案僅通過該層中的介晶材料的分子的偏離才可見，從而可察覺。在此， 已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)即使層的極輕的"壓印"也足以在涂層中的介晶分子的定向中導(dǎo)致相當 大的光學可檢測的變化。因此，根據(jù)層的組成，在包含介晶材料的層的表面處的形狀輕微變 化后，層中的可視的三維圖案比預(yù)期的看起來顯著更強，并且還可以通過突出顏色效果來 加強。
[0046] "基本上平行的定向"在本發(fā)明的意義上是指與待涂布的基材表面（和包含介晶材 料的層的表面）有關(guān)的介晶分子的幾何平行定向，還指與其具有高達約10度的角的偏離的 定向。然而，術(shù)語"平行"通常用于以下的"基本上平行"。
[0047] 保護層或供選擇地還有一系列具有不同功能的另外的層，特別是用于安全應(yīng)用的 層，在通過聚合和/或交聯(lián)使包含介晶材料的層固化后，可以任選地施加到包含介晶材料 的層。所獲得的聚合和/或交聯(lián)的層從基材的分離還可以任選地在介晶材料聚合和/或交 聯(lián)之后進行。出于該目的，基底基材有利地設(shè)有釋放層。然而，供選擇地，還可以選擇彼此 不形成粘附連接的材料用于基材和隨后的涂層，以使釋放層是非必需的。如此獲得的包含 介晶材料的自支撐聚合物層可以隨后施加到其它基材或?qū)訌?fù)合材料或引入到這些中。
[0048] 可以有利地采用本發(fā)明的這樣的實施方案，特別是用于安全應(yīng)用中，例如在鈔票、 票等上的安全條。
[0049] 聚合和/或交聯(lián)的介晶材料是可以通過可聚合的或可交聯(lián)的介晶材料的聚合和/ 或交聯(lián)，優(yōu)選地通過原位聚合和/或交聯(lián)獲得的材料。這樣的材料為向列型、近晶型或手性 向列型（膽留醇型）材料。優(yōu)選使用向列型或膽留醇型材料，其在每種情況下在根據(jù)本發(fā) 明獲得的層中導(dǎo)致不同的光學效果，所述層具有三維圖案。
[0050] 已知的是，當施加到吸收性基底時，可以導(dǎo)致施加的層的角度依賴性顏色變化的 涂層可以使用膽留醇型液晶材料獲得。因此，根據(jù)本發(fā)明采用的涂布有可聚合的和/或可 交聯(lián)的膽留醇型介晶材料的基材僅通過使用這些材料就具有角度依賴性可變的（光學可 變的）顏色效果。
[0051] 相比之下，向列型液晶材料能夠?qū)崿F(xiàn)涂層的制備，所述涂層在反射背景下自身是 無色的，從而明顯地具有相應(yīng)基材的顏色。相比之下，如果將適合的染料、有色顏料、效果顏 料等加入到根據(jù)本發(fā)明采用的向列型介晶材料，或?qū)⑵涫┘拥接猩姆瓷浠?，那么當?無需幫助的情況下觀察安全元件時，其顯示均勻的著色。如果具有使用向列型介晶材料獲 得的3D圖案的層預(yù)期具有角度依賴性顏色，那么需要將其施加到具有角度依賴性顏色（光 學可變的）反射基材，或需要使涂層組合物包含光學可變的薄片狀效果顏料。光學可變的 基材可以是，例如，預(yù)涂布有光學可變的薄片狀效果顏料的基材。具有向列型介晶層的如此 涂布的基材具有僅可以使用線性偏振器檢測的隱藏的三維圖案，和任選地可見的、有色的 或光學可變的外觀。
[0052] 因此，優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明采用的膽留醇型可聚合的介晶材料優(yōu)選地在黑色、灰色 或深色基材上施加到包含其的層中，所述基材也僅要求是部分深色的。相比之下，向列型可 聚合的介晶材料優(yōu)選地施加到至少部分反射的基材。
[0053] 反射基材可以是金屬或金屬化基材，其優(yōu)選地具有一個或多個金屬層。這樣的基 材還可以是全息圖、動態(tài)圖（kinegram)或熱壓印膜的表面。適合的金屬或金屬化基材是例 如具有八1、(：11、附、4§、(>或合金（如？丨/詘或附/(>)組成的層的那些。然而，基材上的反 射層還可以通過施加包含反射顏料的涂層來制備。此處特別適合的反射顏料為由鋁、金或 鈦組成的金屬顏料，還有可以同樣地具有高反射特性的由非金屬材料組成的薄片狀效果顏 料。這尤其適用于所述公知的金屬-效果顏料，所述金屬-效果顏料對于光反射具有金屬 樣特性。
[0054] 如果將這樣的反射顏料直接加入到涂層組合物中的可聚合的向列型介晶材料，這 些同樣地在涂層中形成反射背景，而無需分別使基材具有反射性。
[0055] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可聚合的或可交聯(lián)的介晶材料是指可以直接在基材上聚合或 交聯(lián)的那些介晶材料。此處，基材可以是在其上施加的可聚合的和/或交聯(lián)的層隨后保留 的基材，或輔助基材，在所述輔助基材上將主要由介晶材料和任選地合適的添加劑組成的 膜固化并隨后在膜形式的輔助基材存在或不存在的情況下施加到根據(jù)本發(fā)明的方法獨立 采用的另外的基材，并在該多層系統(tǒng)中進一步處理以得到裝飾性或安全產(chǎn)品。后者優(yōu)選地 借助粘合劑層或以熱封膜的形式進行。
[0056] 輔助基材優(yōu)選地為聚合物基材、金屬化聚合物基材、金屬基材、常規(guī)轉(zhuǎn)移元件，其 大多數(shù)由多個適合的材料的層構(gòu)造，所述材料的層如聚合物層、紙層、金屬層、粘合劑層、抗 粘附層等。
[0057] 用于涂層組合物的介晶材料優(yōu)選地為原位可聚合的或可交聯(lián)的材料，其在溶劑 (如果存在）蒸發(fā)期間或蒸發(fā)后聚合和/或交聯(lián)，并且以（原位）聚合和/或交聯(lián)形式存在 于根據(jù)本發(fā)明獲得的產(chǎn)品中。其優(yōu)選地包含至少一種具有可聚合官能團的可聚合的介晶化 合物，和至少一種另外的具有兩個或更多個可聚合官能團的可聚合的介晶化合物。
[0058] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，介晶化合物或材料是指含有一個或多個桿狀、板狀或盤狀的 介晶基團，即，能夠誘導(dǎo)液晶行為的那些。這樣的化合物本身可以，但不是必須具有液晶相。 它們同樣可以僅在與其它化合物的混合物中或在聚合后顯示液晶行為。
[0059] 如果可聚合的材料包含具有兩個或更多個可聚合官能團的可聚合的介晶化合物 (二-或多反應(yīng)性或雙-或多官能化合物），那么是自支撐的且具有高機械和熱穩(wěn)定性和其 物理和光學特性的低溫度依賴性的三維網(wǎng)絡(luò)在聚合過程中形成。例如，對機械穩(wěn)定性重要 的相變溫度可以通過濃縮多官能介晶化合物以簡單方式調(diào)節(jié)。
[0060] 可聚合的介晶單-、雙-或多官能化合物可以通過公知的方法制備。這樣的方法描 述于例如Houben-Weyl,MethodenderorganischenChemie[有機化學的方法（Processes ofOrganicChemistry) ]，Thieme_Verlag，Stuttgart。典型的實例公開于TO93/22397、 EP0261712、DE19504224、DE4408171和DE4405316。然而，其中描述的化合物僅用于說 明，并不應(yīng)視為是限制性的。
[0061] 特別適合的單反應(yīng)性可聚合的介晶化合物的實例顯示于以下化合物列表中。這些 用于說明本發(fā)明，而絕不是限制本發(fā)明。
[0062]
【權(quán)利要求】
1. 在液晶涂層中產(chǎn)生三維宏觀圖案的方法，其中將包含可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶 材料的可流動的涂層組合物施加到基材上，在此過程中形成包含介晶材料的層，將以非固 化狀態(tài)的所述層在其的背對基材的一側(cè)以這樣的方式與工具接觸，使得工具的凸起在層中 產(chǎn)生永久性凹陷，所述工具具有帶凸起的表面，移除所述工具，并且通過聚合和/或交聯(lián)使 層固化和任選地將經(jīng)固化的層從基材分離，其中所述工具為用于凸版印刷方法的印版，且 層中的凹陷不深于10 ym。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述包含介晶材料的層中的凹陷不深于 5 u m〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述宏觀圖案為各自具有至少0. 3mm 寬度的圖像元件和/或線元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項或多項所述的方法，其特征在于，所述工具為柔性印版。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述柔性印版具有凸版層，所述凸版層由 凸起的不間斷的具有外表面的圖像元件和/或線元件組成，和位于圖像元件和/或線元件 以下的中間元件，其中所述圖像元件和/或線元件具有至少0. 5_的寬度，并且其中所述中 間元件相對于圖像元件和/或線元件的外表面的深度至多為50 y m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述圖像元件和/或線元件具有平面表面 和側(cè)面凸緣，其中從平面表面到側(cè)面凸緣的過渡具有圓弧形狀，并且所述圓弧的長度選自 經(jīng)由10°至90°的中心角形成的圓弧的長度范圍，其中所述圓形半徑為0.1至50iim。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述圖像元件和/或線元件具有對應(yīng)于 圓形段形狀的橫截面，其中所述段高度對應(yīng)于最大50 y m，并且各個圓形的半徑為100至 2000 u m〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項或多項所述的方法，其特征在于，所述包含介晶材料的層 的固化在光化輻射的作用下進行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項或多項所述的方法，其特征在于，所述基材為紙、紙板、壁 紙、層壓物、紙巾材料、木制品、聚合物、金屬、安全印刷產(chǎn)品或包含由多種這些物質(zhì)組成的 成分的材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述基材為靜電預(yù)處理的和/或設(shè)有底 漆層和/或設(shè)有取向?qū)雍?或設(shè)有另一基層或預(yù)涂層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中一項或多項所述的方法，其特征在于，所述可聚合的和/或 可交聯(lián)的介晶材料為膽留醇型、近晶型或向列型材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料 包含至少一種具有可聚合基團的可聚合的介晶化合物，和至少一種含有兩個或更多個可聚 合官能團的可聚合的化合物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中一項或多項所述的方法，其特征在于，所述可流動的涂層組 合物包含可聚合的和/或可交聯(lián)的介晶材料并且無溶劑、無稀釋劑、無分散劑和無可聚合 或聚合的粘合劑或粘合劑成分。
14. 包含介晶材料的聚合和/或交聯(lián)層，所述層具有三維宏觀圖案并且在表面上具有 凹陷，所述凹陷不深于10 U m并且其外部形狀對應(yīng)于三維圖案的外部形狀，并且所述層通 過根據(jù)權(quán)利要求1至13中一項或多項所述的方法可獲得。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的包含介晶材料的層，其特征在于，所述三維宏觀圖案由各 自具有至少〇. 3_寬度的圖像元件和線元件組成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的包含介晶材料的層，其特征在于，所述圖案包括徽標、 符號、字母數(shù)字字符、條形碼、條紋、幾何圖案、隨機圖案、抽象圖案、筆跡和/或人或物品的 標識。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14至16中一項或多項所述的包含介晶材料的層在裝飾材料或安全 產(chǎn)品中的用途。
18. 裝飾材料或安全產(chǎn)品，其包含根據(jù)權(quán)利要求14至16中一項或多項所述的包含介晶 材料的層。
【文檔編號】B44C1/14GK104411506SQ201380031009
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】T·格茨 申請人:默克專利股份有限公司