具有三維移動隱藏圖像效果的磁性安全元件及其印刷方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種呈現(xiàn)三維（3D)移動隱藏圖像效果的磁性安全元件及其印刷方 法，并且更特別的，涉及一種呈現(xiàn)3D移動隱藏圖像效果的磁性安全元件，其中使用磁性油 墨在基底上印刷預定圖案，具有各種形狀的磁體將磁場施加到印刷有圖案的基底上以形成 磁性感應圖像，以及對其上形成有磁性感應圖像的基底進行干燥和固化，從而制造所述磁 性安全元件，并且本發(fā)明還涉及所述磁性安全元件的制造方法。
【背景技術】
[0002] 各種卡片例如現(xiàn)金卡或信用卡、各種證書例如護照、警官或駕駛證、支票、證券、紙 幣、品牌產品、具有信息例如生產歷史的工業(yè)產品，具有信息例如制造地或生產日期的食品 標簽等等，其都是可偽造或變造的。用于識別偽造以及防止通過復制而偽造的安全特征則 包括：精密扭索圖案（sophisticatedguillochepatterns)、復雜屏幕陷講（intricate screentraps)、由不同寬度線組成的復雜圖畫（complexdrawings)、以及各種特定安全特 征（securityfeatures)。隨著印刷技術的發(fā)展，已經進行了特殊功能材料和由功能材料中 制造出特定油墨的許多研宄，并且給印刷圖像添加安全特征的技術發(fā)展也在增長。
[0003] 作為用于防止項目偽造的技術，已經使用各種類型的光學可變裝置。其中，根據(jù)視 角改變顏色的光學可變油墨（OVI,OpticallyVariableInk)特別重要，并且用于印刷表面 和證據(jù)，所述表面和證據(jù)呈現(xiàn)出取決于視角的顏色。
[0004] 近年來，為了最大化這類光學可變效果，已經使用印刷油墨或磁性光學可變油墨， 其允許通過磁場的施加而在涂層上制造出磁性感應圖像、設計和圖案。在磁性光學可變顏 料微粒在涂層上取向之后，這類磁性光學可變油墨允許涂層干燥和固化，使得磁性感應圖 像、設計或圖案被識別以具有三維或浮凸型表現(xiàn)，盡管圖像、設計或圖案仍處于幾何平面狀 〇
[0005] 韓國專利特開公開文獻No. 10-20090068249公開了一種將標記（例如設計或圖 像）磁性地轉移到包含磁性或可磁化微粒的濕涂層上的裝置和方法。然而，該方法所制造 的磁性感應設計僅僅示出光學可變效果，并且專利公開文本并沒有公開磁性感應圖像、設 計或圖案呈現(xiàn)出通過傾斜或旋轉而可逆的出現(xiàn)或消失效果，以及磁場強度變化引起的3D 移動性。
[0006] 因此，本發(fā)明人已進行了廣泛的努力以解決上述問題，并且其結果是，已經發(fā)現(xiàn)， 呈現(xiàn)出3D移動隱藏圖像效果的磁性安全元件可以通過如下方式制造：印刷一預定圖案，所 述圖案包括交替的磁性油墨印刷區(qū)域與非印刷區(qū)域；具有各種形狀的磁體將磁場施加到印 刷有圖案的基底上以形成磁性感應圖像；以及對其上形成有磁性感應圖像的基底進行干燥 和固化，從而完成了本發(fā)明。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的一個目的在于，提供一種呈現(xiàn)3D移動隱藏圖像效果的磁性安全元件，其 中使用磁性油墨在基底上印刷預定圖案，具有各種形狀的磁體將磁場施加到印刷有圖案的 基底上以形成磁性感應期望圖像，以及對其上形成有圖像的基底進行干燥和固化，從而制 造所述磁性安全元件，并且本發(fā)明還涉及所述磁性安全元件的制造方法。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有3D移動隱藏圖像效果的磁性安全元件， 包括：基底，在基底表面上具有磁性油墨的印刷區(qū)域和非印刷區(qū)域的交替圖案，其中在通過 磁體將磁場施加在印刷有圖案的基底上時，形成磁性感應圖像，因此呈現(xiàn)出3D移動圖像效 果。
[0009] 本發(fā)明還提供一種具有3D移動隱藏圖像效果的磁性安全元件的制造方法，包括 步驟：(a)使用磁性油墨在基底表面上印刷印刷區(qū)域和非印刷區(qū)域的交替圖案；(b)通過磁 體將磁場施加到印刷有圖案的基底上以形成磁性感應圖像；以及（c)對其上形成有磁性感 應圖像的基底進行干燥和固化
【附圖說明】
[0010] 圖1示出通過絲網印刷可印刷的各種特征和圖案的實例，以及印刷線的粗細度。
[0011] 圖2a和2b是通過絲網印刷術而印刷在不透明基底2或透明基底3上的線1的橫 截面視圖。
[0012] 圖2c是圖2a的部分放大視圖，其示出印刷距離（pd,printeddistance)和非印 刷距離（npd,non-printeddistance)，以及圖2d是非定向磁性光變油墨印刷材料在磁場 施加到其上之前的橫截面視圖。
[0013] 圖3示出了緊接絲網印刷之后但在固化之前，通過具有各種強度和形狀的磁體4， 將磁場施加到印刷材料上。
[0014] 圖4示出Nd磁體5、鐵氧體磁體6和橡膠磁體7的各種形狀，其用于在固化前將磁 場施加到濕的絲網印刷材料上，以形成磁性感應圖像。
[0015] 圖5示出了通過與印刷材料間隔一定距離的圓環(huán)形Nd，將磁場施加到濕的絲網印 刷材料上，從而形成圓環(huán)形磁性感應圖像。
[0016] 圖6a是俯視圖，其示出其上具有圓環(huán)形磁性感應圖像的印刷材料，以及圖6b是圖 6a圖像部分的放大視圖，其示出可磁化光學可變顏料微粒的取向。
[0017] 圖7a和7b是俯視圖，其示出通過視角或光源的變化，光學可變顏料的顏色由品 紅變?yōu)榻鹕?，同時磁場所施加的3D圖案部分呈現(xiàn)出好像從原始位置（實虛線）移動（d和 d'）。
[0018] 圖8示出了隱藏圖像效果，其中當印刷材料以一定方向傾斜時，磁場所施加的3D 圖像可逆地出現(xiàn)或消失。
[0019] 圖9示出在各種安全特征中出現(xiàn)的3D移動隱藏圖像效果。
[0020] 附圖標記解釋：
[0021] 1:磁性油墨
[0022] 2 :不透明基底
[0023] 3 :透明基底
[0024] 4 :磁體
[0025]5 :Nd磁體
[0026] 6 :鐵氧體磁體
[0027] 7 :橡膠磁體
【具體實施方式】
[0028] 除非另有定義，本文使用的所有技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬技術領域普通 技術人員通常理解相同的含義。通常，本文中使用的命名法和實驗方法是本領域中公知的 和通常采用的。
[0029] 在本發(fā)明中，通過印刷特定圖案、使用具有特定形狀的磁體、以及控制磁場的強 度，從而實現(xiàn)3D移動隱藏圖像，并且其效果可以通過傾斜和旋轉來識別。如本文所使用的， 術語"3D移動"意指圖像的動態(tài)效果，以及術語"隱藏圖像"意指圖像根據(jù)視角而出現(xiàn)，并且 其是防止偽造的安全特征，所述安全特征無法通過復制實現(xiàn)。
[0030] 一方面，本發(fā)明涉及一種具有3D移動隱藏圖像效果的磁性安全元件，包括：基底， 在基底表面上具有磁性油墨的印刷區(qū)域和非印刷區(qū)域的交替圖案，其中在通過磁體將磁場 施加在印刷圖案的基底上時，形成磁性感應圖像，因此呈現(xiàn)出3D移動圖像效果。
[0031] 另一方面，本發(fā)明還涉及一種具有3D移動隱藏圖像效果的磁性安全元件的制造 方法，包括步驟：(a)使用磁性油墨在基底表面上印刷印刷區(qū)域和非印刷區(qū)域的交替圖案； (b)通過磁體將磁場施加到印刷有圖案的基底上以形成磁性感應圖像，以及（c)對其上形 成有磁性感應圖像的基底進行干燥和固化。
[0032] 如圖1所示，包括交替印刷區(qū)域和非印刷區(qū)域的圖案可以為線圖案（例如線圖案 a、b、c或e或者交叉實線圖案d或f)、點圖案（例如點圖案j)、或者設計圖案（例如波形 圖案g或磚形圖案i)。此外，圖案可以包括復合圖案k、l或m，其包括上述至少一種圖案并 且具有完全印刷區(qū)域，但是不限于此，本發(fā)明中可以使用任意圖案，至少其能夠實現(xiàn)3D移 動隱藏圖像效果，其中磁性顏料微粒響應所施加的磁場而取向從而形成3D移動隱藏圖像 效果。
[0033] 在圖案中，印刷距離（pd,printeddistance)可以大于非印刷距離 (npd,none-printeddistance)〇
[0034] 在本發(fā)明中，使用絲網印刷技術來印刷圖案，但并不限于此，并且也可以使用能夠 施加油墨的其它方法。特別的，可以使用照相印刷、平版印刷、柔性版印刷、凸版印刷、凹版 印刷、或者其它已知的施加油墨的傳統(tǒng)方法，其中油墨可被施加到不同區(qū)域以形成具有不 同粗細度或顏色的線。用于形成所設計實線圖案的絲網的網格尺寸可以是150-250格，但 優(yōu)選為150格，因為網格數(shù)目的增加導致油墨厚度的增加。
[0035] 在本發(fā)明中，線圖案中非印刷距離（npd)與印刷距離（pd)的比可以為0.25-1. 25。 在本發(fā)明中，為了檢查所印刷圖案的3D移動隱藏圖像效果，可以使用l-2mm的印刷距離同 時將非印刷距離改變?yōu)椹? 25mm、0. 5mm.0. 75mm、1. 25mm、1. 5mm和1. 75mm來進tx實驗。結 果，其呈現(xiàn)出，隨著印刷距離變大而非印刷距離變小，3D移動隱藏圖像效果更好；以及當印 刷距離大于非印刷距離時，出現(xiàn)3D移動隱藏圖像效果；而當印刷距離小于非印刷距離時， 效果并未出現(xiàn)或不明顯（參見表1到3)。特別的，其呈現(xiàn)出，當非印刷距離（npd)與印刷距 離（pd)的比為0. 25-1. 25時，3D移動隱藏圖像效果良好，而當比為0. 5-0. 75時，3D移動隱 藏圖像效果更好。
[0036]此外，檢查背景亮度（Lb,Lightnessbackground)和印刷亮度（Lp,Lightness print)之比（Lb/Lp)的效果。結果，其呈現(xiàn)出3D移動效果與亮度無關。然而，為了實現(xiàn)隱 藏圖像，背景亮度（Lb)和印刷亮度（Lp)之比可以為1.2-100,優(yōu)選為60-100,以及更優(yōu)選 為80-100。當背景亮度（Lb)和印刷亮度（Lp)之比小于1. 2時，隱藏圖像效果不出現(xiàn)。
[0037] 在本發(fā)明中，利用厚度50-150ym的基底作為其上印刷磁性油墨的基礎。如圖 2a所示，基底可以是不透明基底例如紙、箔或聚丙烯（PP)，或透明薄膜基板3如聚氯乙烯 (PVC)、聚碳酸酯（PC)或聚對苯二甲酸乙二酯（PET)。
[0038] 用于絲網印刷的磁性油墨（圖2中的1)可以為UV(紫外）可固化油墨或溶劑蒸 發(fā)型油墨。作為能夠在施加磁場時對齊的片狀顏料，變色顏料可以根據(jù)觀察者的位置或光 源的位置而改變顏色。磁性油墨的制備方法如下。
[0039] 可以通過將30-35wt%的低聚物、35-40wt%的單體、3-5wt%的光聚合引發(fā)劑、以 及10-20wt%的磁性顏料混合并攪拌混合物來制備UV可固化油墨，但并不限于此。低聚 物可以是聚氨酯類丙烯酸樹脂，單體可以是由季戊四醇六丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯 的混