用于生产光学可变安全特征的轮转凹版印刷方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于保护安全文件免遭伪造和/或非法复制的由胆留型液晶材料制成 的光学可变安全元件领域。特别地，本发明涉及，为获得特定的安全元件，待用于轮转凹版 印刷方法中以印刷安全文件的胆留型液晶材料。
【背景技术】
[0002] 随着彩色复印和印刷的不断提高质量，以及保护不具有可复制的效果以免遭伪 造、篡改或非法复制的安全文件(如纸钞、有价值的文件或卡片、交通票或卡片、税票和产品 标签)的尝试，在这些文件中掺入各种安全元件已经成为常规的做法。安全元件的典型例子 包括安全线、窗、纤维、札板(planchettes)、箱、贴花、全息图、水印、防伪油墨，其包含光学 可变颜料、磁性或可磁化的薄膜干涉颜料、干涉涂布的颗粒、热致变色颜料、光致变色颜料、 发光性、红外线吸收性、紫外线吸收性或磁性的化合物。
[0003] 色移元件（在本领域中也称为光学可变元件或角异色性元件）显示出视角或入射 角依赖性颜色，并用于保护纸钞或其他安全文件免遭通过通常可获得的彩色扫描、打印和 复印办公设备进行的伪造和/或非法复制。
[0004] 具有带手性相的液晶结构的材料，也称为胆留型液晶材料，是已知的并用作光学 可变元件。
[0005] 胆留型液晶聚合物呈现垂直于其分子的纵轴的螺旋超结构形式的分子序。螺旋超 结构提供遍及整个液晶材料的周期折射率调制，其反过来导致对光的确定波长的选择性透 射/反射(干涉滤光效应）。胆留型液晶聚合物可以通过使一种或多种具有手性相的可交联 物质（向列型化合物)排列和取向而获得。螺旋分子排列的特定情况导致胆留型液晶材料在 所确定的波长范围内呈现反射圆偏振光组分的性质，其中，所述圆偏振光可为左手性的或 右手性的，这取决于分子螺旋的旋转。由胆留型液晶聚合物反射的波长范围由其周期折射 率调制的几何形状(即，分子螺旋的螺距)确定，如本领域技术人员公知。螺距（即，螺旋形排 列完成一个完整的360°旋转的距离)可特别地通过改变可选择的因素(包括温度和溶剂浓 度）、通过改变手性组分的性质以及向列和手性化合物的比例来调节。可通过交联(聚合)反 应最终冻结材料的螺距，使得所得胆留型液晶聚合物的颜色不再取决于外部因素如温度。
[0006] 可用于安全文件的胆留型液晶聚合物的色移的范围可能是有限的，并且为了增加 胆甾型液晶聚合物的色域的目的，改进反射特性和由此增大可用的颜色的范围可为有利 的。
[0007] 如上所述，来自胆留型液晶聚合物的反射光取决于其螺旋结构的螺距并因而取决 于手性组分的性质和浓度。特别地，向前体混合物中添加适当量的手性组分，导致向更短的 波长的色移改进。然而，对于在针对每个特定的应用和每个所需的色移效果的制造过程中 定制胆留型液晶材料，这既不是直接的，也不是经济有效的。此外，胆留型液晶聚合物的色 移性质的微调是精细的步骤，通常导致时间和/或材料的重大的浪费。
[0008] US2007/0224341公开了一种方法，其中通过涂布或印刷方法，使得手性液晶层与 提取介质(萃取剂）以使得物质扩散出液晶层进入萃取剂发生的方式接触。所公开的方法包 括以下步骤:i)向支撑体施用可聚合的或可固化的手性液晶材料的第一层，ii)将可聚合的 手性液晶材料的第一层部分或完全聚合或固化，iii)向部分或完全聚合的或固化的第一液 晶层施用至少一个一种或多种提取介质的另外的层，和iv)在适当情况下，完全聚合或固化 第一液晶层和/或一个或多个所述另外的层。
[0009] W02007/138255A1公开了形成可定制的安全装置的方法，其包括如下步骤:在基材 上形成液晶层、与液晶层的一侧的至少一部分重叠的至少部分吸收性的层，且在选定的区 域内至少一个定制区域与液晶层的相对侧的至少一部分重叠。所述定制区域改进了液晶层 的色移性质，并且这种改进对于观察者是明显的，因为随着视角的变化，观察到不同的颜 色。
[0010] US7,033,653公开了一种双折射标记，其包括具有不同厚度的离散区域的液晶材 料，所述标记通过向基材施用液晶材料的溶液的液滴并使得溶剂蒸发而制备。然而，所公开 的方法可能重复性差，因为液晶层的厚度可能容易改变。
[0011] W02012/076533A1公开了改变由固化态的手性液晶前体组合物显示的选择性反射 带的位置的方法。所公开的方法包括向前体组合物中掺入至少一种盐的步骤，所述盐能够 改变由固化态的前体组合物显示的选择性反射带的位置。
[0012] W02012/076534A1公开了改变由固化的手性液晶前体组合物显示的选择性反射带 的位置的方法，所述手性液晶前体组合物包含（i)一种或多种向列型化合物，（ii)能够引发 固化的组合物的胆留态的一种或多种手性掺杂剂化合物，和（iii)至少一种盐，与由不含所 述至少一种盐的固化的组合物显示的选择性反射带的位置相比，所述至少一种盐改变由固 化的组合物显示的选择性反射带的位置。所公开的方法包括使得组合物与改性树脂接触的 步骤，所述改性树脂由一种或多种可聚合的单体制得(单体中的至少一种包含选自〇、N和S 的杂原子），并能够改变由包含至少一种盐的固化的手性液晶前体组合物显示的选择性反 射带的位置。
[0013] US2013/0029169公开了使用两种不同的液晶涂料组合物在基材上产生多色涂层 的方法，所述多色涂层显示出至少三种不同的颜色。所公开的方法包括在基材上涂布含有 第一可聚合向列型液晶材料的第一涂料组合物，并随后在基材上涂布含有第二可聚合向列 型液晶材料的第二涂料组合物(而此时第一涂料组合物仍处于未聚合状态），其中第一和第 二涂料组合物在至少一个限定区中重叠，然后聚合所得的涂层。
[0014] 因此，仍然需要一种用于以简单的、经济的、改进的、可预测的、可重复的和受控的 方式制造基于胆留型液晶聚合物的多色光学可变安全特征的方法。
【发明内容】
[0015] 因此，本发明的一个目的是克服上述现有技术的缺陷。该目的通过提供一种用于 制造光学可变安全特征的方法和其所述的光学可变安全特征实现，所述光学可变安全特征 包括基于包含胆留型液晶聚合物的单一固化的油墨的区域，所述区域具有在至少一个视角 呈现不同的CIE(1976)颜色指数参数和/或选择性反射带的不同位置的至少两种、优选至少 三种图案，所述方法包括以下步骤：
[0016] a)通过轮转凹版印刷方法，使用具有至少两种、优选至少三种不同的雕花的凹版 滚筒，在基材上施用单个胆留型液晶前体组合物，
[0017] b)加热所施用的组合物以将所述组合物带至胆留型液晶态，和
[0018] c)固化所述组合物以形成基于包含胆留型液晶聚合物的单一固化的油墨的区域。
[0019] 本文公开并要求保护具有至少两种、优选至少三种不同的雕花的轮转凹版印刷方 法用滚筒用于本文所述的生产光学可变安全文件的用途。
[0020] 本文公开并要求保护本文所述的光学可变安全特征用于保护包含所述光学可变 安全特征的一个或多个安全文件的用途。
[0021] 本文公开并要求保护一种用于制造安全文件的方法，包括为安全文件提供本文所 述的光学可变安全特征的步骤。
[0022] 本发明给出的方法的一个特别有利的特性在于提供使用单个胆留型液晶前体组 合物在单一的印刷步骤中印刷多色光学可变安全特征的容易调节和可预测的方式的能力， 从而降低传统印刷方法的复杂性。包括胆留型液晶聚合物的图案的颜色和/或色移性质的 定制得益于设计灵活性，因为可由在单一步骤中施用的单一组合物生产具有不同的光学性 质的多种图案。这使得能够提前生产胆留型液晶材料，并随后在将其施用到包含所述光学 可变安全特征的安全文件上的过程中定制和/或精修胆留型液晶材料。
[0023] 附图简述
[0024] 图1表示由根据本发明的方法生产的光学可变安全特征的一个例子，其包括基于 包含胆留型液晶聚合物的单一固化的油墨的区域，所述区域具有在至少一个视角呈现不同 的CIE( 1976)颜色指数参数和选择性反射带的不同位置的三个图案(A，B和C)。
【具体实施方式】
[0025] 下面的定义待用于解释在说明书中讨论的和在权利要求中描述的术语的含义。
[0026] 如本文所使用的，不定冠词"a"指示一个以及一个以上，并不必须限制其指涉名词 为单数。
[0027] 如本文所使用的，术语"约"是指所讨论的量或值可以是所指定的值或在其附近的 一些其它值。该短语意指，在所示值的±5%范围以内的类似值得到根据本发明的类似的结 果或效果。
[0028] 如本文所使用的，术语"和/或"或"或/和"是指可以存在全部或仅一个所述组中的 元素。例如，"A和/或B"应指"仅有A，或仅有B，或有A和B两者"。
[0029]如本文所使用的，术语"至少"是指限定一个或一个以上，例如一个或两个或三个。 [0030]如本文所使用的，术语"包括"或变体如"包括（comprises )"或"包括 (comprising)"将被理解为暗示包括所述的特征、整体、步骤或组分，或包括特征、整体、步 骤或组分的群组，但不排除存在或还有一个或多个其他特征、整体、步骤或组分。
[0031]如本文所使用的，术语"组合物"是指能够形成在固体基材上的涂层的任何组合 物。
[0032] 如本文所使用的，术语"多色安全特征"是指包括两个或更多个印刷图案的任何安 全特征，所述印刷图案在至少一个视角呈现不同的CIE(1976)颜色指数参数和/或选择性反 射带的不同位置。
[0033] 如本文所使用的，术语"选择性反射带"是指波长，在该波长下由包含所述胆甾型 液晶聚合物的所述单一固化的油墨制得的图案显示出最大反射率(摔)。
[0034] 通过如下方法生产包括基于包含胆留型液晶聚合物的单一色移油墨的区域的光 学可变安全特征，所述区域具有厚度不同的至少两种、优选至少三种图案，所述至少两种、 优选至少三种图案在至少一个视角呈现不同的CIE(1976)颜色指数参数和/或选择性反射 带的不同位置(人影涵摔)，所述方法包括通过轮转凹版印刷方法，使用具有至少两种、优选至 少三种不同的雕花的凹版滚筒，在基材上施用单个胆留型液晶前体组合物的步骤。当该区 域具有至少两种图案时，使用具有至少两种不同的雕花的凹版滚筒。当该区域具有至少三 种图案时，使用具有至少三种不同的雕花的凹版滚筒。本文所描述的区域的至少两种图案 可以彼此相邻，或者可以间隔开。当本文所描述的区域包括至少三种图案时，所述三种图案 可以是彼此相邻的，可以间隔开，或者可以以组合的方式布置（例如两种图案是彼此相邻 的，且第三种图案是与所述两种图案中的一种间隔开的、或者是与所述两种图案间隔开 的)。
[0035] 如本文所使用的，术语"不同的雕花"是指具有不同雕花参数的雕花，所述雕花参 数例如为如归因于如本文所述所使用的制造方法的格特征和构造(包括例如对角线的）、雕 花的体积和形式。雕花的格特征和构造必须是如此不同，使得可能用其制造所需的光学可 变安全特征，所述光学可变安全特征包括基于胆留型液晶聚合物的区域，所述区域具有在 至少一个视角呈现不同的CIE(1976)颜色指数参数和/或选择性反射带的不同位置的至少 两种、优选至少三种图案。
[0036] 光学可变安全特征(优选通过上述方法获得)包括基于包含胆留型液晶聚合物的 单一固化的油墨的区域，所述区域具有在至少一个视角呈现不同的CIE(1976)颜色指数参 数和/或选择性反射带的不同位置的至少两种、优选至少三种图案。如本文所使用的，术语 "基于"是指光学可变安全特征的区域由一个单一固化的油墨制得，即，其在整个区域中具 有相同的化学组成。由于其使用不同印刷滚筒的雕花在基材上的施用，区域内的图案在具 体的光学特性上不同。
[0037]如本领域公知的，染料、颜料、涂料和层可通过其CIE(1976)颜色指数参数a*、b*和 L*来表征。CIELab色空间是由Commission Internationale de l'Eclairage(CIE)于 1976 年定义的，并且表示三维、直角坐标系。术语"CIE(1976)参数"根据ISOl 1664-4: 2008理解。 一些例子可以在标准教科书（例如 "Coloristik fiir Lackanwendungen"，Tasso BSlirle 等人，Farbe und Lack Edition,2012,ISBN 978-3-86630-869-5)中找到。垂直坐标L指定 颜色的亮度，2个水平坐标a和b表示分别在红/绿和蓝/黄轴上的色相和饱和度。根据一个实 施方案，本文所述的至少两种、优选至