Pigmento de efecto óptico

Campo de la invención

[0001] La invención se refiere al campo de ios pigmentos de efecto utilizados para diferentes fines, incluida la impresión de seguridad, en particular a los pigmentos de efecto orientables que comprenden una pluralidad de capas y un elemento magnético, teniendo el pigmento una configuración no plana que proporciona ai menos dos efectos ópticos diferentes.

Antecedentes de la invención

[0002] Un pigmento de efecto óptico, también llamado "Pigmento Ópticamente Variable" (OVP), es una partícula que presenta las siguientes características básicas: a) tiene una forma de placa o plaqueta alargada y, por tanto, tiene dos caras, b) su estructura está formada por varias capas y c) produce un efecto óptico. Efecto óptico significa que el pigmento cambia de aspecto en determinadas circunstancias. Este cambio suele ser un efecto de cambio de color, en el que el pigmento cambia de color cuando varía el ángulo de incidencia de la luz. Otros efectos ópticos son los efectos holográficos, por los que los pigmentos, normalmente dispuestos en parches o franjas, muestran imágenes tridimensionales; y los efectos luminiscentes, por los que el pigmento emite luz fluorescente al recibir luz. ultravioleta o infrarroja. Los efectos ópticos pueden conseguirse por diferentes medios conocidos, como una estructura de interferómetro Fabry-Perot, una rejilla difractiva, partículas recubiertas con efecto de interferencia, pigmentos termocrómicos, pigmentos fotocrómicos, pigmentos luminiscentes, pigmentos absorbentes de infrarrojos o pigmentos absorbentes de ultravioletas.

[0003] Los pigmentos de efecto óptico tienen muchas aplicaciones industriales, especialmente en los ámbitos de la cosmética, el revestimiento y la impresión de seguridad. Los pigmentos pueden dispersarse en un medio líquido, como un portador o barniz, típicamente compuesto por monómeros o polímeros y foto-iniciadores. El documento US005171363A "Optically variable printing ink" (Roger Philips), 15/12/1992, describe cómo conseguir tintas imprimibles con efecto de cambio de color. Cuando se exponen a la luz ultravioleta u otros estímulos, dichos componentes se reticulan, conformando una matriz sólida transparente que mantiene el pigmento en una posición fija sobre el sustrato

[0004] La impresión de seguridad se refiere a la impresión de artículos como billetes de banco, cheques, pasaportes, tarjetas de identidad y otros documentos valiosos. En este campo se utilizan diversas técnicas contra la falsificación, una de las cuales son las tintas que cambian de color, también llamadas tintas ópticamente variables (OVI). Un documento, o más comúnmente, una parte de un documento, impreso con esta tinta parecerá tener un color u otro dependiendo del ángulo desde el que se mire el mismo, es decir, dependiendo del ángulo de incidencia de la luz sobre la superficie del documento. Cuando el documento se inclina, el ángulo de incidencia de la luz. cambia y, en consecuencia, el color cambiará, por ejemplo, de verde a azul. Esta apariencia de color dependiente del ángulo no puede ser reproducida por los equipos de copiado en color, lo que la convierte en una técnica de impresión muy eficaz y ampliamente utilizada, especialmente en serigrafía o calcografía. El efecto de apariencia de color diferente se consigue utilizando una tinta de impresión compuesta por un soporte con pigmentos de efecto dispersos en él

[0005] En cuanto a la configuración de los pigmentos de efecto, el documento US 3087828 A (HOWARD R. LINTON), de 28/06/1961 , "Nacreous pigment composition", enseña una estructura básica, consistente en un sustrato micáceo, que es el núcleo reflectante del pigmento, y una capa translúcida. Hoy en día son más comunes los pigmentos con una estructura de capas "dieléctrica / metálica / dieléctrica", aunque existen estructuras más complejas. La variabilidad óptica de estos pigmentos se debe a un efecto de interferencia, por el que la luz que incide sobre un pigmento se refleja parcialmente y se transmite parcialmente y se difracta parcialmente. La parte parcialmente transmitida o difractada llega a la capa reflectora del pigmento y se refleja de nuevo, interfiriendo constructiva o destructivamente con la otra parte en función de factores como la longitud de onda de la luz incidente, el grosor de las capas, su índice de refracción y el ángulo de incidencia.

[0006] Como se ha dicho, los pigmentos de efecto no sólo se han utilizado en el ámbito de la impresión de seguridad, sino también en la fabricación de composiciones de revestimiento comerciales basadas en escamas de aluminio revestidas (por ejemplo, pinturas para automóviles) o en preparados cosméticos como ei esmalte de uñas. Aunque de menor calidad en términos de brillo y cambio de color, la disponibilidad y bajo precio de estos recubrimientos ha debilitado el potencial de seguridad de los pigmentos de efecto, ya que un documento puede ser reproducido por una impresora de color de alta calidad o un escáner y su parte ópticamente variable puede ser añadida usando un pigmento de efecto disponible comercialmente. Por ello, es necesario reforzar la seguridad que ofrecen las tintas ópticamente variables fabricadas con pigmentos de efecto, en particular dotando a ios pigmentos de efecto de propiedades ópticas adicionales

[0007] Los efectos ópticos de las tintas de seguridad dependen en gran medida del grado de alineación de los pigmentos de acción en el sustrato. Esto requiere, en primer lugar, que el máximo de pigmentos quede sustancialmente plano en el sustrato y, en segundo lugar, que los pigmentos sigan un patrón regular de alineación el mismo.

[0008] Para mejorar la deposición regular y la alineación de los pigmentos, se han desarrollado pigmentos de efecto magnético, es decir, pigmentos de efecto una de cuyas capas tiene propiedades magnéticas (esto es, la capa es magnética o magnetizable). La capa magnética funciona, además, como elemento de seguridad encubierto, ya que el magnetismo puede ser detectado por un sensor para autentificar el documento. El documento WO 02/073250 A (SICPA HOLDING S.A.) 19/09/2002 [0017], [0023], Fig. 2, divulga un pigmento magnético con una estructura simétrica de siete capas "absorbente / dieléctrico / reflector / magnético / reflector / dieléctrico / absorbente".

[0009] Las propiedades magnéticas de los pigmentos de efecto permiten controlar, hasta cierto punto, la orientación espacial de los pigmentos durante el proceso de impresión o secado. Esto es importante porque, como se ha mencionado anteriormente, la orientación de los pigmentos en el sustrato determinará la eficacia de su efecto óptico. Normalmente, esto se realiza sometiendo los pigmentos magnéticos a un campo magnético externo generado por un conjunto de imanes o electroimanes situados junto a las máquinas de impresión o secado. Dado que los pigmentos magnéticos están dispersos en un medio líquido, son libres de girar y, por tanto, reaccionarán a dicho campo magnético extemo, alineándose respecto al campo magnético. Así, los pigmentos de efecto que comprenden un elemento magnético son alineadles. Cuando el medio líquido se retícula durante el proceso de impresión o secado, los pigmentos se fijan al sustrato y ya no pueden ser influenciados por ningún campo magnético externo, como se describe, por ejemplo, en el documento US7258900B2 (Raksha) "Magnetic planarization of pigment flakes", 15/07/2002.

[0010] La alineación de la magnetización de un pigmento magnético de efecto con respecto al campo magnético generado por la máquina de impresión, que tiene lugar cuando el pigmento magnético se dispersa en un medio líquido, será siempre paralela a dicho campo magnético. Una cuestión relacionada es cómo se orientará el pigmento en el espacio con respecto a un campo magnético externo. Esta cuestión depende de otro factor, a saber, la magnetización del elemento magnético o magnetizable del pigmento. Se sabe que una fina capa magnética o magnetizable que forma parte de una partícula alargada, como los pigmentos de efecto magnético, presenta generalmente una magnetización paralela, también llamada magnetización en el plano. Bajo el efecto de dicha magnetización en el plano, los pigmentos magnéticos que incorporan dicha capa magnética o magnetizable se orientarán espacialmente con respecto a un campo magnético externo en una posición que será paralela a dicho campo magnético.

[0011] Lo anterior implica que la orientación de los pigmentos en el sustrato de impresión, hasta cierto punto, puede ser controlada utilizando campos magnéticos generados por imanes o electroimanes dispuestos en la máquina de impresión y mientras los pigmentos están dispersos en un medio líquido, porque los pigmentos necesariamente se orientarán espacialmente en paralelo a dichos campos magnéticos. Por lo tanto, al cambiar la dirección de los campos magnéticos según se desee, la orientación espacial de los pigmentos cambiará.

[0012] Sin embargo, otro aspecto de la posición que adoptarán los pigmentos de efecto descritos anteriormente en el sustrato impreso no puede controlarse mediante campos magnéticos, a saber, qué cara del pigmento caerá "boca abajo" en el sustrato y cuál "boca arriba". La mencionada magnetización paralela de los pigmentos con respecto al plano no influye en este aspecto. Un pigmento magnético en un medio líquido, debido a su magnetización paralela, quedará retenido en una posición paralela con respecto al campo magnético, pero girará libremente alrededor de la dirección del campo magnético. Como la magnetización de los pigmentos es en el plano, es decir, paralela al plano del pigmento, esta rotación libre en torno a la dirección del campo magnético implica un movimiento "cara arriba - cara abajo", como resultado del cual el pigmento puede caer sobre el sustrato en cualquiera de sus caras de forma aleatoria. Esto significa que no se puede predeterminar la cara que será visible en el sustrato y, por lo tanto, los pigmentos magnéticos deben diseñarse con una estructura de capas simétrica, para garantizar que, sea cual sea la cara que quede hacia arriba en el sustrato, el efecto óptico será el mismo, porque las dos caras son idénticas. Por ejemplo, el pigmento divulgado en el documento WO 02/073250A antes mencionado tiene una estructura simétrica "para proporcionar propiedades iguales en ambas caras" párrafo [0017].

[0013] En este contexto, la presente invención proporciona un pigmento de efecto que comprende un elemento magnético, con una forma específica y una configuración de capa asimétrica que produce al menos dos efectos ópticos, añadiendo así una característica de seguridad adicional a los artículos, en particular los documentos de seguridad, revestidos con una composición de revestimiento, en particular una tinta de impresión, que comprende dichos pigmentos.

Explicación de la invención

[0014] El objeto de la presente invención es un pigmento de efecto que comprende una pluralidad de capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32) y un elemento magnético (29), el pigmento de efecto comprende dos segmentos (3, 4, 9, 10, 24, 25) que se unen en ángulo configurando un pigmento de efecto en forma de V. Debido a su configuración, el pigmento no puede ser confinado dentro de un solo plano. Específicamente, el pigmento de efecto puede ser confinado al menos dentro de dos planos y por lo tanto su configuración no es plana.

[0015] Dicha configuración no plana significa que el pigmento, a diferencia de los pigmentos convencionales, tiene más de dos caras efectivas y, en consecuencia, produce más de un efecto óptico. Estos efectos se producen independientemente de la cara sobre la que caiga el pigmento en el sustrato. Los diferentes efectos ópticos se perciben según se mire el pigmento desde la izquierda o desde la derecha. O, en otras palabras, los diferentes efectos ópticos serán percibidos por un observador cuando un artículo, en particular un documento impreso con una tinta que comprende los pigmentos de efecto según la invención, es girado a lo largo de su eje perpendicular. Las características y la funcionalidad de este pigmento se describirán a continuación con referencia, a modo de ejemplo, a los pigmentos existentes. [0016] La FIG.1 representa un pigmento del estado de la técnica, con dos caras A y B (esta será la terminología utilizada en adelante: "cara arriba" y "cara abajo" no son términos precisos, ya que el pigmento puede girar, invirtiendo la posición relativa de las caras). Para facilitar la referencia, no se representa la estructura de capas del pigmento. En términos ópticos, la cara A = la cara B, es decir, ambas caras tienen las mismas propiedades ópticas y, por tanto, producen el mismo efecto óptico. Esta identidad de propiedades ópticas es necesaria debido a la mencionada imprevisibilidad de las posiciones de caída. Un observador (1) mira el pigmento desde la izquierda y otro observador (2) lo mira desde la derecha. Si miramos un lado del pigmento, ya sea A o B, será indiferente que el pigmento se mire de izquierda a derecha (1 ) o de derecha a izquierda (2), porque el efecto óptico producido por ese lado (idéntico al producido por el lado opuesto) y percibido por el observador será el mismo.

[0017] La configuración no plana del pigmento proporcionada por la presente invención implica que el pigmento puede dividirse en dos segmentos (3, 4, mostrados en las Figs. 2 y 3), (9, 10, mostrados en la Fig. 5), (24, 25, mostrados en la Fig. 9) que se unen en un ángulo. Los dos segmentos (3, 4, 9, 10, 24, 25) tienen una forma alargada.

[0018] La FIG. 2 representa un pigmento según una realización de la presente invención. Para una mejor referencia, sus capas constituyentes no están representadas y se asume que el pigmento no está magnetizado. El pigmento tiene una configuración no plana con un primer segmento (3) y un segundo segmento (4) que se unen en un ángulo formando una V. Así, el pigmento tiene forma de V. En esta patente, se considerará que un pigmento o un sustrato tienen forma de V incluso cuando la V se represente en posición invertida. El primer segmento (3) tiene dos lados D y C. El segundo segmento (4) tiene dos lados A y B. Debido a esto, en la posición representada en la Fig. 2, cuando el pigmento se mira desde la izquierda (1 ), se ve el lado A, y cuando se mira desde la derecha, se ve el lado D. Debido a la configuración de la pluralidad de sus capas constituyentes (26, 27, 28, 30, 31 , 32, mostradas en la Fig. 9), el lado A y el lado D tienen propiedades ópticas diferentes. En consecuencia, la cara A y la cara D producen un efecto óptico diferente: un efecto óptico (producido por la cara A) se percibirá cuando ei pigmento se mire desde la izquierda (1) y un efecto óptico diferente (producido por la cara D), se percibirá cuando se mire desde la derecha (2). Traducido a un documento con un elemento de seguridad impreso con una tinta que contiene estos pigmentos, esto significa que una persona que tenga dicho documento y mire el elemento de seguridad desde una perspectiva percibirá un efecto óptico, por ejemplo, un color único, o un efecto de cambio de color, y si gira el documento a lo largo de un eje perpendicular, percibirá un efecto óptico diferente, por ejemplo, un color único diferente o un efecto de cambio de color diferente; u otro tipo de efecto óptico, como un efecto luminiscente, hoiográfico o difractivo. Estos efectos ópticos duales pueden combinarse, en el sentido de que el lado A puede producir un tipo de efecto óptico (por ejemplo, un efecto de color) y el lado D puede producir otro tipo de efecto (por ejemplo, un efecto luminiscente). No obstante, los tipos particulares de efectos ópticos producidos por el pigmento son irreievantes, porque la patente no se refiere a ningún tipo particular de efecto óptico, sino a la característica por la que determinadas caras del mismo pigmento producen efectos ópticos diferentes.

[0019] Este tipo de efectos ópticos duales no puede obtenerse con los pigmentos existentes. Los pigmentos ópticamente variables (OVP) convencionales producen un único efecto óptico, por ejemplo, pueden mostrar dos colores diferentes, cambiando de un color a otro cuando se inclinan (ya que la inclinación varía el ángulo de incidencia de la luz). Sin embargo, cuando el documento impreso correspondiente se gira a lo largo de su eje perpendicular, ei observador no percibirá ningún cambio de apariencia adicional (por ejemplo, un cambio de color diferente, u otro tipo de efecto óptico).

[0020] Ahora se tendrán en cuenta las diferentes posiciones en las que un pigmento reivindicado puede caer sobre el sustrato. La figura 3 ilustra ei mismo pigmento en forma de V de la figura 2, pero habiendo caído sobre el sustrato en una posición invertida, tras una rotación de 180° a lo largo de su eje longitudinal con respecto al pigmento de la figura 2. Cuando se mira desde la izquierda (1), en la posición representada en la figura 2, se ve el lado C y cuando se mira desde la derecha (2) se ve ei lado B. De nuevo, debido a la configuración dei pigmento, los dos lados (C y B) que se pueden ver en esta posición del pigmento tienen diferentes propiedades ópticas.

[0021] Según la invención, las propiedades ópticas de un lado del pigmento, por ejemplo, el lado A, son las mismas que las propiedades ópticas de un lado opuesto, por ejemplo el lado C. Por "lado opuesto" se entiende que los lados que tienen las mismas propiedades ópticas están situados en segmentos diferentes (3, 4, 9, 10, 24, 25) del pigmento y que un lado en un segmento está en el lado opuesto del otro lado en otro segmento. Como puede verse en la Fig. 2, el lado C del segmento (3) está en el lado opuesto con respecto al lado A del segmento (4), por lo que están en lados opuestos y sus propiedades ópticas son las mismas. Del mismo modo, el lado D del segmento (3) está en el lado opuesto con respecto al lado B del segmento 4, siendo sus propiedades ópticas iguales y diferentes a las propiedades ópticas de los otros dos lados A y C.

[0022] Esta configuración asegura que el pigmento producirá los mismos efectos ópticos independientemente de su caída en las posiciones mostradas en la figura 2 o en la figura 3, porque los dos lados del pigmento que pueden ser vistos desde la izquierda (1), es decir, los lados A o C, poseen idénticas propiedades ópticas; y los dos lados que pueden ser vistos desde la derecha, es decir, los lados D o B, poseen idénticas propiedades ópticas. En términos ópticos, A=C y B=D. Y como se deduce de lo anterior, en términos ópticos A*B, A*D, C*B, con el resultado de que un mismo pigmento puede producir dos efectos ópticos diferentes.

[0023] Sin embargo, las dos posiciones de caída representadas en las figuras 2 y 3 no son las únicas posibles. Más bien, y como se ha dicho, cuando los pigmentos se dispersan en un medio líquido, pueden girar libremente y caer al azar sobre el sustrato, suponiendo que su rotación no se controle en cierta medida sometiéndolos a campos magnéticos, si los pigmentos han sido previamente magnetizados. La figura 4 muestra un primer (5) y un segundo (6) pigmentos con la configuración en V reivindicada. La configuración y las propiedades ópticas resultantes de sus diferentes caras (A, B, C, D) son las mismas que en los pigmentos ejemplificados en las Figs. 2 y 3. El segundo pigmento (6) ha girado 180° a lo largo de su eje perpendicular, con respecto a la posición del primer pigmento (5). Hay que señalar que la posición del segundo pigmento (6) es diferente a la del pigmento representado en la Fig. 2, ya que los lados están girados. Cuando los dos pigmentos (5, 6) se miran desde la izquierda (1), se puede ver el lado A del primer pigmento (5) y el lado D del segundo pigmento (6). Y si se mira desde ia derecha (2), se verán los mismos lados A y D: concretamente, el lado D del primer pigmento (5) y el lado A del segundo pigmento (6). Dado que A y D son ópticamente diferentes, los pigmentos (5, 6) no ofrecerían un aspecto homogéneo, ya que se mezclarían diferentes efectos ópticos ai mirar desde una misma perspectiva. Sin embargo, el objetivo de la invención es que. al mirar desde una perspectiva, todos los pigmentos que se pueden ver produzcan el mismo efecto óptico y, por lo tanto, el aspecto de la zona impresa sea homogéneo.

[0024] Aquí entra en juego la magnetización de los pigmentos: para evitar estas posiciones de caída indeseables, los pigmentos reivindicados se magnetizan de una manera específica: aplicando la magnetización en la misma dirección y sentido.

[0025] Tanto la magnetización de los pigmentos como los campos magnéticos a los que se someten los pigmentos se representan en esta patente mediante flechas, que son una forma convencional de representar vectores. La magnitud del vector corresponde a la longitud de la flecha, y la dirección del vector corresponde al ángulo entre la flecha y un eje de coordenadas. El sentido de la dirección se indica con la punta de la flecha

[0026] La figura 5 representa dos pigmentos en forma de V (7, 8) que tienen sus respectivos primeros segmentos (9) y sus respectivos segundos segmentos (10). Los pigmentos (7, 8) han sido magnetizados durante su proceso de fabricación. Dicha magnetización que se ha aplicado a los pigmentos está representada por las primeras flechas (11) correspondientes a los respectivos primeros segmentos (9) y por las segundas flechas (12) correspondientes a ios respectivos segundos segmentos (10). La dirección de las flechas (11 , 12) corresponde al ángulo entre ellas y el eje de coordenadas X (13). El sentido de la dirección se indica mediante las puntas de flecha. La dirección de las flechas (11 , 12) es paralela al plano de cada segmento de los pigmentos (7, 8), por lo que cada segmento (7, 8) tiene una magnetización paralela o en el plano. La diferencia entre estos pigmentos y los convencionales es que estos últimos tienen una configuración plana, por lo que están magnetizados en su único plano, mientras que los primeros, al presentar una magnetización no plana, están magnetizados en ambos planos o segmentos (3, 4, 9, 10, 24, 25). Por lo tanto, al referirse a los pigmentos de efecto reivindicados, "magnetización en el plano" significa que cada segmento (3, 4, 9, 10, 24, 25) del pigmento posee dicha magnetización en el plano. Y también, y más importante para la invención, dado que las puntas de flecha apuntan todas en el mismo sentido, significa que ios pigmentos (7, 8) han sido magnetizados en el mismo sentido.

[0027] En la Fig. 5, los pigmentos (7, 8) se someten a un campo magnético externo, como el campo magnético generado por los imanes de una máquina de impresión de seguridad. El vector del campo magnético está representado por una flecha (14). La dirección de la flecha (14) es paralela ai eje de coordenadas X (13) y el sentido del campo magnético es de izquierda a derecha, como indica la punta de la flecha

[0028] En presencia de un campo magnético (14), los pigmentos de efecto magnetizado (7, 8) se alinearán siempre en paralelo ai campo magnético orientador (14), como se ha explicado anteriormente. Dado que a ios pigmentos (7, 8) se les ha aplicado una magnetización paralela o en el plano, el resultado es que se orientarán en paralelo a dicho campo magnético (14) [0029] Hay que señalar, por tanto, que las flechas (11 , 12) en el interior de los pigmentos (7, 8) están indicando dos hechos diferentes: por un lado, indican la magnetización que se ha aplicado a los pigmentos (7, 8) durante su proceso de fabricación (paralela al plano de los segmentos (9, 10) y en el mismo sentido). Y al mismo tiempo, la adición de dichas flechas representa la resultante vectorial de la magnetización indicando cómo se orientan los pigmentos (7, 8) bajo la influencia del campo magnético (14): en paralelo al campo magnético (14).

[0030] En dicha Fig. 5, en la posición de caída de los pigmentos (7, 8), un observador (1) que mirara desde la izquierda vería los respectivos lados A, y si mirara desde la derecha (2) vería los respectivos lados D. Por lo tanto, ai mirar desde la izquierda (1 ), los pigmentos (7, 8) producirán un mismo efecto óptico y al mirar desde la derecha (2), los pigmentos (7, 8) producirán un mismo efecto óptico, siendo estos efectos ópticos producidos al mirar desde la izquierda (1 ) o desde la derecha (2) diferentes entre sí, porque los lados respectivos A y los lados respectivos D tienen propiedades ópticas diferentes. Por lo tanto, la magnetización en el plano de ios pigmentos en el mismo sentido y dirección garantiza que no se produzcan rotaciones a lo largo de un eje perpendicular, como ocurrió con el pigmento (6) en la Fig. 4 [0031] Sin embargo, las posiciones en que pueden caer los pigmentos magnetizados en forma de V (7, 8) representadas en la figura 5 no son las únicas posibles. Como se ha explicado, los pigmentos a los que se ha aplicado una magnetización en el plano sometidos a un campo magnético giran alrededor de la dirección del campo magnético. En consecuencia, como resultado de dicha rotación, los dos pigmentos (7, 8), o uno de ellos, podrían haber caído sobre el sustrato en una posición invertida.

[0032] La figura 6 representa este caso: un primer pigmento (15) ha caído en la misma posición que el pigmento equivalente (7) de la figura 5, mientras que un segundo pigmento (16) ha caído en una posición invertida con respecto a su pigmento equivalente (8) de la figura 5: un observador (1) que mirara desde la izquierda vería los lados respectivos A y C, o si mirara desde la derecha (2) vería los lados respectivos B y D, Como en términos ópticos A=C y B=D, esta orientación de los pigmentos es equivalente a la de la figura 5: en ambos casos, el efecto óptico observado desde una perspectiva determinada es el mismo. Así pues, la configuración específica de los pigmentos reivindicados: en forma de V con dos lados que se unen en ángulo, más su configuración de capas, más su magnetización en el plano en el mismo sentido y dirección garantiza que, sea cual sea su posición de caída (en el caso, en forma de V o en forma de V invertida), el observador percibirá un efecto óptico homogéneo cuando mire desde la izquierda y un efecto óptico diferente y homogéneo cuando mire desde la derecha. Hay que tener en cuenta que no son posibles otras posiciones de caída distintas a las mostradas en las Figs. 5 y 6, porque los pigmentos están magnetizados y el objetivo principal de su magnetización es disponerlos espacíaimente en un medio líquido, para limitar sus posiciones de caída.

[0033] Para obtener pigmentos de efecto con las propiedades ópticas descritas, al menos dos de la pluralidad de capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32, mostradas en la Fig. 9) que constituyen el pigmento deben tener una configuración asimétrica. Por "configuración asimétrica" se entiende cualquier configuración en la que las características de una primera porción de una capa (26, 27, 28, 30, 31 , 32) son diferentes de las características de al menos una segunda porción de la misma capa (26, 27, 28, 30, 31 , 32), correspondiendo dicha primera y al menos segunda porción a segmentos diferentes (3, 4, 10, 24, 25) del pigmento de efecto. Las características diferentes son, sin limitación, un espesor diferente o un material de composición diferente.

[0034] El proceso de fabricación de los pigmentos reivindicados utiliza técnicas básicas conocidas por los expertos en la materia. En primer lugar, se utiliza una banda polimérica flexible como sustrato (19). En segundo lugar, el sustrato (19) se modela. En tercer lugar, se colocan sucesivamente varias capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32) de materiales sobre el sustrato estampado (19), obteniendo una película multicapa. Posteriormente, la película multicapa se retira del sustrato (19) y se tritura en forma de pigmentos. Estos pigmentos se dispersan en un medio líquido para ser utilizados como recubrimiento, en particular como tinta de impresión.

[0035] En términos generales, ios pigmentos en forma de plaqueta, magnéticas o no magnéticas, con estructura de interferencia multicapa de película fina son convencionales. Se describen en una variedad de documentos, por ejemplo, US 4,838,648; WO 2002/073250 A2; EP 686675 B1 ; WO 2003/000801 A2; US 6,838,166; WO 2007/131833 A1 y EP 2402401 B1. Preferentemente, las partículas de pigmento de interferencia de película fina magnética en forma de plaqueta comprenden partículas de pigmento que tienen una estructura multicapa de Fabry-Perot de cinco capas y/o partículas de pigmento que tienen una estructura multicapa de Fabry-Perot de seis capas y/o partículas de pigmento que tienen una estructura multicapa de Fabry-Perot de siete capas.

[0036] Un patrón puede ser estampado en un sustrato por diferentes procesos, por ejemplo, presionándolo con una placa de estampado, por termo-grabado, litografía suave, fotolitografía u otros.

[0037] En cuanto a la deposición sucesiva de materiales, la técnica más utilizada es la de deposición física de vapores (PVD), como se describe, por ejemplo, en el documento US 2003/0165637 A1.

[0038] Para conseguir un efecto óptico, la estructura de capas más común consiste en una capa absorbente, una dieléctrica, una reflectante, una dieléctrica y una absorbente final. Esta estructura puede incluir también un elemento magnético, en forma de capa magnética, normalmente intercalada entre dos capas de materiales reflectantes opacos, por ejemplo, como se describe en el documento EP1366380A o en el documento US 7169472B2. En los pigmentos de efecto convencionales, todas las capas, en particular las dieléctricas, que determinan el efecto óptico producido por el pigmento, tienen las mismas características (grosor, material de composición) y propiedades ópticas, en particular, el índice de refracción. El cambio de color de un pigmento con efecto de estructura Fabry-Perot depende básicamente del grosor y del material de la capa dieléctrica semitransparente, ya que estos parámetros determinan la diferencia de recorrido óptico entre la luz reflejada en la primera capa del pigmento y la luz. reflejada en la capa reflectante. Por lo tanto, jugando con el grosor del material dieléctrico depositado en diferentes lados del pigmento, se pueden obtener diferentes efectos ópticos.

[0039] Como se ha explicado, se requiere una deposición asimétrica de material en diferentes lados del pigmento para conseguir diferentes efectos ópticos. En el estado de la técnica se han descrito formas de obtener "películas finas esculpidas" mediante la deposición asimétrica de capas finas sobre un soporte con patrón. Sin embargo, estas técnicas nunca se han aplicado ai campo de los pigmentos de efecto. Lo más habitual es que las películas finas esculpidas se obtengan inclinando el sustrato o el blanco, de modo que la trayectoria de las partículas pulverizadas sea oblicua al sustrato. Si el sustrato no es plano, sino que está modelado, uno de sus lados recibirá una mayor cantidad de partículas pulverizadas y, en consecuencia, el crecimiento de la capa en ese lado será más grueso que en el lado opuesto. Este resultado ha sido demostrado, por ejemplo, por Muñoz-García et al., "Self-Organized Surface Nanopatterning by Ion Beam Sputtering" (DOI: 10.1007/978-0-387-77717-7_10).

Breve descripción de las figuras

[0040] FIG. 1 : Pigmento de efecto plano convencional.

[0041] FIG. 2: Pigmento de efecto no plano en forma de V.

[0042] FIG. 3: Pigmento de efecto no plano en forma de V en diferentes posiciones de caída.

[0043] FIG. 4: Dos pigmentos de efecto no planos en forma de V.

[0044] FIG. 5: Dos pigmentos de efecto no planos en forma de V, magnetizados y sometidos a un campo magnético.

[0045] FIG. 6: Dos pigmentos de efecto no planos en forma de V, magnetizados y sometidos a un campo magnético, uno de ellos en una posición de caída diferente con respecto a su homólogo. [0046] FIG. 7: Sustrato estampado sobre el que se depositan partículas dieléctricas de forma asimétrica mediante un blanco.

[0047] FIG. 8: Sustrato estampado con una capa dieléctrica asimétrica.

[0048] FIG. 9: Pluralidad de capas de un pigmento de efecto según la invención.

Realización preferente de la invención

[0049] De acuerdo con ia Fig. 7 , en una realización de la invención, un sustrato de polímero (19), preferiblemente PET, está estampado con una forma de V en toda su superficie. La longitud de cada lado de la V está entre 2 y 100 mieras, preferiblemente entre 5 y 50 mieras, y más preferiblemente entre 10 y 20 mieras, dependiendo del sistema de impresión empleado, como es conocido por los expertos en ia materia. El ángulo interior de la V es de aproximadamente 130°, aunque puede oscilar entre 170° y 90°.

[0050] Para obtener pigmentos de tamaño similar, el sustrato (19) también está provisto de ranuras, como las descritas en el documento US2008/0107856A1 . Al triturar las plaquetas, éstas se romperán a lo largo de las ranuras. En esta realización, las ranuras se colocan preferentemente a lo largo de la línea de conexión de los segmentos (20, 21) de la V. Además, las ranuras de rotura pueden colocarse perpendicularmente a la línea de conexión de los lados de la V, de modo que ia anchura de los pigmentos puede adaptarse. Preferiblemente, ia anchura del pigmento es menor que su longitud, para obtener pigmentos alargados.

[0051] Según ia Fig. 9, se deposita una primera capa de material absorbente (26), preferentemente de cromo, sobre el sustrato polimérico (19). El grosor de esta capa suele oscilar entre 3,5 y 10 nm.

[0052] Se pulveriza una primera capa de material dieléctrico semitransparente (27), preferentemente MgF2, sobre el sustrato modelado (19). La FIG. 7 representa un objetivo (17) que pulveriza partículas de material dieléctrico (18) sobre un sustrato estampado (19). Para facilitar la referencia, sólo se representa una vista fragmentaria del sustrato (19), correspondiente a uno de los relieves en forma de V. Una vez depositada la pluralidad de capas y conminada la película delgada, las capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32) de materiales depositadas sobre el fragmento representado del sustrato (19) constituirán un pigmento de efecto individual como se representa en la Fig. 9. [0053] El sustrato con patrón en V tiene un primer segmento (20) y un segundo segmento (21). El objetivo (17) está inclinado hacia la izquierda. Por lo tanto, se deposita una mayor cantidad de material en el primer segmento (20). La FIG. 8 representa el mismo sustrato con patrón en V (19) una vez depositadas las partículas de material dieléctrico (18), formando una primera capa dieléctrica (27). Una primera porción (22) de la primera capa dieléctrica

(27), correspondiente al primer segmento (20) del pigmento de efecto, es más gruesa que una segunda porción (23) correspondiente al segundo segmento (21 ). Por lo tanto, la primera capa dieléctrica (27) así formada tiene una configuración asimétrica, es decir, las características (en esta realización, el espesor) de una primera porción (22) de la capa (27) son diferentes de las características de una segunda porción (23) de la misma capa (27).

[0054] Puede obtenerse un resultado equivalente utilizando dos blancos (17), cada uno de ellos orientado hacia un segmento (20, 21 ) del sustrato en forma de V (19), ambos blancos sintonizados de tal manera que la cantidad de material depositado en cada segmento (20, 21) sea diferente, a fin de obtener un espesor diferente en cada porción (22, 23) de las capas dieléctricas (27, 31). Otra opción es un único blanco (17) que apunta a un solo segmento (20). Una vez obtenido el espesor deseado en dicho segmento (20), se inclina el blanco (17) para que apunte al otro segmento (21) depositando la cantidad deseada de material dieléctrico.

[0055] Los valores adecuados para el espesor de las capas dieléctricas son 440 nm para la primera porción (22) de la capa dieléctrica (27) y 385 nm para la segunda porción (23). Estos valores producirán dos efectos ópticos diferentes en un documento impreso con una tinta que contiene pigmentos de efecto según esta realización: un primer efecto óptico que consiste en un cambio de color de verde a azul, percibido cuando, mirándolo desde una perspectiva, el documento se inclina. Y un segundo efecto, consistente en un cambio de color de dorado a verde, que se percibe cuando el observador gira el documento a lo largo de su eje perpendicular y lo inclina.

[0056] Sucesivamente, se deposita una primera capa de material reflectante (28), preferentemente de aluminio, sobre la primera capa dieléctrica (27). La deposición de la capa reflectante (28) es simétrica. El espesor de esta capa

(28) sería típicamente de 40 nm. Posteriormente, se deposita un elemento magnético (29), en forma de capa, sobre la capa reflectante (28). Esta puede ser una capa magnética (29) de BaFe12O19 y un grosor de 300 nm como se conoce en el estado de la técnica. Se trata de un material magnético de alta coercítivídad, que se ha seleccionado porque cuando los pigmentos obtenidos se someten a un campo magnético, su magnetización no cambia. Que la magnetización permanezca inalterada es clave para esta invención: si se seleccionara un material de baja coercitividad, el campo magnético podría invertir la dirección o el sentido de la magnetización de los pigmentos. Como se ha explicado, ios pigmentos según la invención deben tener una magnetización con la misma dirección y sentido, y estas propiedades no deben alterarse cuando ios pigmentos se someten ai campo magnético durante el proceso de impresión.

[0057] Una vez depositado el elemento magnético (29), se coloca una segunda capa reflectante (30) sobre el elemento magnético (29), preferiblemente de aluminio de nuevo; el espesor de la segunda capa reflectante (30) es típicamente de 40 nm.

[0058] Posteriormente, se coloca una segunda capa de material dieléctrico semitransparente (31 ), preferentemente MgF2. El grosor de la primera (27) y la segunda (31) capas dieléctricas debe invertirse: el segmento (20) que ha recibido la mayor cantidad de material en la etapa anterior, y que tiene una porción más gruesa (22) de una capa dieléctrica (27) como resultado, en esta etapa recibe menos material, de modo que la porción correspondiente de la segunda capa dieléctrica (31 ) obtenida es más delgada y viceversa, como se ejemplifica en la Fig. 9. Una vez que las dos capas dieléctricas (27, 31 ) han sido depositadas de esta manera, al menos dos de la pluralidad de capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32) tienen una configuración asimétrica..

[0059] Por último, se deposita una segunda capa de material absorbente (32), preferentemente de cromo, sobre el sustrato polimérico (19), encima de la segunda capa dieléctrica (31). El grosor de esta capa (32) suele oscilar entre 3,5 y 10 nm.

[0060] La FIG. 9 representa un pigmento de efecto según una realización, con su pluralidad de capas. El pigmento de efecto tiene una configuración en V, con un primer segmento (24) y un segundo segmento (25) que se unen en un ángulo de aproximadamente 130°. El pigmento, por tanto, presenta cuatro lados A, B, C y y D. El pigmento de efecto comprende una primera capa absorbente (26), una primera capa dieléctrica (27), una primera capa reflectora (28), un elemento magnético, concretamente una capa magnética (29), que ha sido magnetizada con una magnetización en el plano, una segunda capa reflectora (30), una segunda capa dieléctrica (31) y una segunda capa absorbente (32).

[0061] La primera capa dieléctrica (27) tiene una primera porción (33), correspondiente al lado D y al primer segmento (24) del pigmento de efecto y una segunda porción (34) correspondiente al lado A y al segundo segmento (25). La primera porción (33) es más gruesa que la segunda porción (34). Por io tanto, esta primera capa dieléctrica (27) tiene una configuración asimétrica, ya que las características de una primera porción de una capa (33), en este caso su espesor, son diferentes de las características de una segunda porción (34) de la misma capa (27).

[0062] La segunda capa dieléctrica (31 ) tiene una primera porción (35) correspondiente al lado C y al primer segmento (24) del pigmento de efecto, y una segunda porción (36) correspondiente al lado B y al segundo segmento (25). La primera porción (35) es más delgada que la segunda porción (36), por lo que la configuración de la segunda capa dieléctrica (31) es también asimétrica. Las dos capas (27, 31) con configuración asimétrica tienen la misma función en el pigmento de efecto. Por "misma función" se entiende que, sin limitación, las dos capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32) con configuración asimétrica son capas absorbentes (26, 32), o capas dieléctricas (27, 31 ) o capas reflectoras (28, 30).

[0063] La primera porción (33) de la primera capa dieléctrica (27) tiene el mismo espesor que la segunda porción (36) de la segunda capa dieléctrica (31). Dado que las capas dieléctricas (27, 31 ) determinan las propiedades ópticas del pigmento de efecto, un grosor diferente implica propiedades ópticas diferentes. En consecuencia, las porciones (33, 36) con el mismo espesor tienen las mismas propiedades ópticas, correspondiendo dichas porciones (33, 36) respectivamente a diferentes segmentos (24, 25) del pigmento de efecto y respectivamente a los lados opuestos D y B. Por otro lado, las porciones (34, 35) con el mismo espesor tienen las mismas propiedades ópticas, correspondiendo dichas porciones (34, 35) respectivamente a diferentes segmentos (25, 24) y respectivamente a los lados opuestos A y C. Por lo tanto, las propiedades ópticas del lado A - lado C y las propiedades ópticas del lado D = lado B. [0064] Una vez completada la estructura de capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32), se magnetiza la película delgada obtenida. Se aplica una magnetización en el plano, en la misma dirección y sentido. Es conveniente aplicar la magnetización en sentido longitudinal con respecto a los brazos de la V. La magnetización de capas delgadas es un proceso bien conocido, en particular esta técnica se ha desarrollado para materiales de grabación magnética y se emplea para almacenar información en discos magnéticos.

[0065] Después de magnetizar la película, ésta se retira del sustrato polimérico (19) y se tritura, las escamas obtenidas de este modo pueden dispersarse en un vehículo adecuado para producir un revestimiento, por ejemplo, mediante una tinta imprimible.

[0066] En otra realización, el pigmento de efecto tiene el mismo número de capas (26, 27, 28, 30, 31 , 32) con un elemento magnético (29) en forma de capa magnética y con la misma disposición descrita en la realización precedente y representada en la Fig. 9, excepto que sus dos capas dieléctricas (27, 31) tienen otra configuración. Específicamente, las dos capas dieléctricas (27, 31 ) en esta segunda realización comprenden al menos un material luminiscente o, en general, sensible a los estímulos. Dicha capa dieléctrica y los diferentes materiales de los que puede estar compuesta, aplicados a un pigmento de efecto de configuración convencional y plana, se describen en el documento W00160924A2 (SIPCA HOLDINGS S.A.), 23/08/2001 ,, “Pigments having a viewing angle dependent shift of color, method of making, use and coating composition comprising said pigments and detecting device”.

[0067] El pigmento de la presente realización se construye según el método descrito anteriormente y representado en las Figs. 7, 8 y 9, excepto en lo que respecta a las dos capas dieléctricas (27, 31), que se construyen como sigue. Una vez colocada la primera capa absorbente (26), el objetivo (17) se dirige al primer segmento (20) del sustrato estampado (19). El objetivo (17) deposita partículas de un primer material dieléctrico dopado con un primer material luminiscente o sensible, siendo adecuado para ello cualquier material dieléctrico como el descrito en el documento W00160924A2. Posteriormente, el objetivo (17) se dirige al segundo segmento (21) del sustrato estampado (19), pulverizando partículas de un segundo material dieléctrico como se describe en el mismo documento de patente. El segundo material dieléctrico elegido debe ser diferente del primer material dieléctrico elegido. Una vez depositadas sucesivamente la primera capa reflectora (28), la capa magnética (29) y la segunda capa reflectora (30), se coloca una segunda capa dieléctrica (31 ) apuntando el blanco (17) hacia el primer segmento (20) y pulverizando partículas del segundo material dieléctrico elegido y, posteriormente, apuntando hacia el segundo segmento (21) y pulverizando partículas del primer material dieléctrico elegido,

[0068] Con esta configuración de las capas dieléctricas (27, 31), al menos dos de la pluralidad de capas tienen una configuración asimétrica, porque las características de una primera porción de una capa dieléctrica (27) o (31) son diferentes de las características de una segunda porción de la misma capa (27) o (31 ), consistiendo la diferencia en que las dos porciones de una misma capa (27) o (31) están hechas de un material dieléctrico diferente. En esta segunda realización, las dos capas dieléctricas (27, 31 ) tienen el mismo espesor.

[0069] Un documento impreso con una tinta que contiene pigmentos de efecto según esta segunda realización producirá dos efectos ópticos diferentes: un primer efecto consistente en un efecto luminiscente (dependiendo del primer material dieléctrico elegido), percibido por un observador cuando, mirándolo desde una perspectiva, el documento se expone a la luz UV u otro estímulo. Y un segundo efecto, consistente en un efecto luminiscente diferente (dependiendo del segundo material dieléctrico elegido), percibido cuando el observador gira el documento a lo largo de su eje perpendicular y lo expone a la luz UV o a otro estímulo.