BRPI0717147A2 - Métodos e meios para produzir uma imagem magneticamente induzida em um revestimento contendo partículas magnéticas - Google Patents

Métodos e meios para produzir uma imagem magneticamente induzida em um revestimento contendo partículas magnéticas Download PDF

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Claude-Alan Despland
Pierre Degott
Edgar Mueller
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Sicpa Holding Sa
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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOS E MEIOS PARA PRODUZIR UMA IMAGEM MAGNETICAMENTE INDUZIDA EM UM REVESTIMENTO CONTENDO PARTÍCULAS MAGNÉTICAS".
A presente invenção refere-se ao campo de impressão de do- cumentos de segurança. A invenção contempla aperfeiçoamentos em um dispositivo para transferência de um desenho ou modelo de segurança den- tro de uma camada de tinta magnética, em particular, uma camada de tinta magnética com mudança de cor.
As marcações que exibem efeitos de cores dependentes do ân- guio de visualização ("dispositivos oticamente variáveis" - OVDs) são usa- das como um eficiente meio anticópia em cédulas de bancos e documentos de segurança. Entre os OVDs, tintas oticamente variáveis (a OVI®; EP 227.423 B1) conseguiu uma proeminente posição, desde a sua introdução na circulação monetária em 1987. As tintas oticamente variáveis são formu- Iadas com base nos pigmentos oticamente variáveis (OVP), em que um tipo preferido de OVP consiste em flocos de interferência ótica de filme fino, des- critos nas Patentes U.S. Nos 4.705.300; 4.705.356; 4.721.217; 4.779.898; 4.930.866; 5.084.351 e em descrições correlacionadas. Outros tipos de OVP compreendem a multiplicidade de partículas revestidas descritas nas Paten- tes U.S. Nos 5.624.486 e 5.607.504, e os pigmentos de cristal líquido colesté- ricos de filme fino (isto é, quiral-nemáticos) descritos nas Patentes U.S. Nos 5.807.497 e 5.824.733.
As características oticamente variáveis impressas em documen- tos de segurança, por exemplo, cédulas de bancos, são principalmente obje- tivadas para a autenticação do documento pelo olho nu, através de um exa- me da cor de características oticamente variáveis em dois ou mais diferentes ângulos de visualização, isto é, em uma visualização pelo menos próxima de uma posição ortogonal e próxima de uma posição de observação. A referida cor dependente do ângulo é uma simples mensagem de autenticidade, a qual não pode ser reproduzida por máquinas de fotocópia, e que pode ser rápida e facilmente verificada por uma pessoa na rua.
Em uma descrição anterior, publicada na forma do documento de patente WO 2005/002866 A1, incluída aqui por meio dessa referência, o requerente propôs um aperfeiçoamento nos elementos oticamente variáveis impressos em documentos de segurança, que consiste em uma orientação de alta resolução específica de partículas de pigmentos magnéticos otica- mente variáveis em uma camada de revestimento no processo de impres- são, usando um particular dispositivo magnético de orientação.
Os pigmentos magnéticos oticamente variáveis que podem ser usados para essa finalidade foram descritos na Patente U.S. N0 4.838.648; Patente EP 686.675 B1; como, também, e de forma preferível, nos docu- mentos de Patentes WO Nos 02/73250 A2 e 03/00801 A2.
Métodos e dispositivos para a orientação de partículas magnéti- cas em camadas de revestimento foram descritos nas Patentes U.S. Nos 3.676.273; 3.791.864; Patentes EP Nos 406.667 B1; 556.449 B1; 710.508 A1; e Patente WO 02/90002 A2; entretanto, nenhum desses documentos proporciona uma indicação para um especialista versado na técnica de como um padrão de orientação magnética de alta resolução pode ser transferido para dentro de uma camada de revestimento magnético, em um processo de impressão de alta velocidade.
Os Pedidos de Patentes WO 2004/007095 A2, A3 e WO 2004/007096 A2, A3 descrevem a orientação de flocos de pigmentos mag- néticos em uma camada de revestimento, para produzir desenhos brilhosos oticamente variáveis de apelo estético, os quais, embora planos, mostram uma pequena variação de cor e refletividade, reminiscente de um objeto tri- dimensional. Esses revestimentos e os efeitos correlacionados podem ser obtidos em um processo de impressão de alta velocidade. Entretanto, um inconveniente desses métodos e dispositivos é que eles não permitem a transferência de um desenho de alta resolução dentro da camada de reves- timento magnético.
O dispositivo do documento de patente WO 2005/002866 Al, por outro lado, permite a transferência de um padrão de orientação magnética de alta resolução dentro de uma camada de revestimento magnética otica- mente variável. No entanto, um principal inconveniente que ocorre é a falta de estética da imagem resultante, a qual apresenta uma aparência visual sombria, Isso é uma conseqüência direta da orientação perpendicular dos flocos de pigmentos magnéticos, com relação ao plano do substrato impres- so, sobre uma grande parte da camada de revestimento orientada, como resultado da magnetização perpendicular que é requerida no dito dispositivo de orientação magnética.
O problema técnico de orientação de partículas de pigmentos magnéticos tipo placa em uma camada de revestimento, de modo que o de- senho resultante mostre características afuniladas altamente resolvidas, as- sim como, uma aparência global brilhosa, não foi solucionado até o presente momento.
Portanto, existe uma necessidade para um aperfeiçoado dispo- sitivo de orientação magnética, que permita a transferência de desenhos ou imagens brilhosos e de alta resolução, através da orientação magnética de partículas de pigmentos, dentro de uma camada de revestimento magnético oticamente variável. Além disso, o dispositivo deve ser confiável, fácil de ser implementado e capaz de funcionar em alta velocidade de impressão.
O problema técnico indicado é solucionado, de acordo com as reivindicações independentes, mediante uma combinação de uma placa magnética tendo uma superfície de relevo, gravações ou recortes, com adi- cionais elementos magnéticos. A presente invenção ainda trata do problema de executar desenhos magnéticos de alta resolução específicos de clientes sobre um artigo impresso, em uma maneira de fácil implementação e alta- mente confiável.
No contexto da presente descrição, o termo "magnético" se refe-
re a um material que por si só é uma fonte de um campo magnético. O termo "magnetizável" se refere a um material que reage a um campo magnético, sem ser uma fonte do mesmo.
O dispositivo de orientação magnética da presente invenção compreende, pelo menos, uma placa magnética permanente, tendo uma superfície acessível portadora de relevo, gravações ou recortes, tal como, a descrita no documento de patente WO 2005/002866 A1, e pelo menos um adicional imã, o qual pode ser um imã permanente ou um eletroímã, disposto subjacente à dita placa ou placas de relevo magnético, isto é, se defrontando com a superfície das placas magnéticas que são opostas à superfície de relevo, por exemplo, tal como, esquematicamente ilustrado na figura 1. A pelo menos uma placa magnética e o pelo menos um adicional imã ou imãs, são mecanicamente fixados em um elemento sustentador.
A dita placa magnética de relevo permanente é aqui magnetiza- da em uma direção que é aproximadamente perpendicular à superfície de relevo, e o dito relevo provoca perturbações locais de seu campo magnético, tal como, descrito no documento de patente WO 2005/002866 A1. A superfí- cie de relevo pode, além disso, ser plana ou curva. OS ditoS adicional(is) imãS pode(m) ter a mesma ou diferente direção de magnetização, que po- dem coincidir ou não com a direção de magnetização da placa magnética de relevo. Conforme indicado anteriormente, a placa magnética permanente pode ser portadora de um relevo, gravações ou recortes, ou combinações dos mesmos. Uma placa magnética de recorte pode ser vista como uma al- ternativa extrema de uma gravação, em que a profundidade da gravação se iguala à espessura da placa. Conforme é do entendimento de um especialis- ta versado na técnica, uma placa magnética de recorte pode precisar ser montada sobre um suporte, a fim de manter a disposição mútua de suas di- ferentes partes. A placa de relevo pode, além disso, ser obtida por todos os métodos conhecidos para aqueles versados na técnica, tais como, remoção de material, moldagem, polimerização, etc.
Os presentes inventores descobriram que para obtenção dos efeitos da invenção, a placa magnética de relevo e o dito ou ditos adicionais imãs devem, em todos os casos, serem montados de um "modo forçado", isto é, em posições mútuas que são diferentes das posições que poderiam ser adotadas pela sua natural atração magnética.
No contexto da presente descrição, uma superfície curva é defi- nida como uma superfície que é somente curva em uma primeira dimensão, e que não é curva em uma segunda dimensão, perpendicular à dita primeira dimensão. O termo aproximadamente perpendicular deve ser entendido co- mo não se desviando de mais de 30° da direção normal da superfície.
O dispositivo de orientação magnética compreende: (a) pelo menos uma placa magnética permanente 2 portadora de relevo, gravações ou recortes, montada de modo que sua superfície de relevo permaneça a- cessível; (b) pelo menos um ímã adicional 3, disposto abaixo da dita pelo menos uma placa magnética permanente, se defrontando com a superfície da placa magnética que se opõe ao relevo; e (c) um elemento sustentador 1, o qual tem a função mecânica de sustentar as peças juntas em posições fixas.
O dito pelo menos um ímã adicional pode ser feito de um mate-
rial magnético permanente, tal como, cobalto, ferro e suas ligas, dióxido de cromo, espinéis de óxido magnético geral, granadas magnéticas gerais, ferri- tas magnéticas gerais, incluindo as hexaferritas, como, por exemplo, hexa- ferrita de cálcio, estrôncío e bário (CaFe12Oi9, SrFei2Oi9 e BaFe12Oi9, res- pectivamente), ligas de alnico gerais, ligas de samário-cobalto gerais (Sm- Co) e ligas de terra-rara-ferro-boro gerais (como, por exemplo, NdFeB), as- sim como, derivados químicos magnéticos permanentes dos mesmos (tal como, indicado pelo termo geral) e misturas incluindo os mesmos. O referido ímã pode ser ainda feito de um material magnético compósito ligado a um polímero. Além disso, o ímã pode ser em uma modalidade como um eletroí- mã, compreendendo uma bobina de corrente elétrica, o que já é conhecido para aqueles versados na técnica.
O ímã também pode compreender um material magnetizável auxiliar, o qual está presente para guiar o campo magnético. No caso de um eletroímã, o material magnetizável pode ser um núcleo de ferro ou similar, cujos polos são modelados em um formato e tamanho desejados.
O dito pelo menos um ímã adicional é magnetizado perpendicu- lar ou, alternativamente, ao longo da direção de magnetização da dita placa magnética de relevo ou, no caso, ainda ao longo de qualquer direção de magnetização arbitrária, dependendo das exigências técnicas impostas por um particular modelo magnético.
O dito pelo menos um ímã adicional pode ser também em uma modalidade, constituído de uma pluralidade de ímãs, tendo uma magnetiza- ção alinhada, magnetização mutuamente oposta, magnetização arbitrária ou qualquer combinação destas.
O dispositivo de orientação magnética de acordo com a presen- te invenção pode ser usado para produzir imagens magneticamente induzi- das (indicia) em revestimentos compreendendo partículas magnéticas ou magnetizáveis, preferivelmente, pigmentos magnéticos oticamente variáveis.
O processo de montagem do dispositivo de orientação magnéti- ca da presente invenção compreende as etapas comutáveis de: (a) fixar, pelo menos, uma placa magnética permanente magnetizada 2, portadora de relevos, gravações ou recortes superficiais em um elemento sustentador 1, de modo que a sua superfície de relevo permaneça acessível; e (b) fixar, pelo menos um ímã adicional 3 no dito elemento sustentador 1, de modo a se defrontar com a superfície da placa magnética que se opõe ao relevo e que posições mútuas do ímã e da placa sejam diferentes de posições que poderiam ser adotadas por sua natural interação magnética.
O dispositivo de orientação magnética pode ser uma parte de uma máquina de impressão ou de outro equipamento industrial; em particu- lar, tal dispositivo pode ser montado em um cilindro rotativo, a fim de permitir uma operação em série de alta velocidade na folha alimentada, ou em pro- cessos de impressão contínuos do tipo rolo-a-rolo.
O processo de produção de um desenho ou imagem magneti- camente orientado compreende as etapas seqüenciais de: (a) aplicar uma camada de revestimento I sobre uma primeira superfície de um substrato ou tecido plano S, o dito revestimento compreendendo partículas magnetizadas ou magnetizáveis; (b) enquanto o revestimento estiver úmido, expor o reves- timento à superfície de relevo do dispositivo de orientação magnética, de acordo com a presente invenção, dessa forma, orientando as partículas magnéticas ou magnetizáveis no revestimento; c) curar a camada de reves- timento orientada, dessa forma, fixando permanentemente a imagem induzi- da magneticamente; em que a dita exposição é executada trazendo o dito revestimento para uma acentuada proximidade da dita superfície de relevo ou trazendo uma segunda superfície do substrato S, oposta à dita primeira superfície portadora do dito revestimento, para contato com a dita superfície de relevo.
Um revestimento úmido, no contexto da presente descrição, significa uma composição de revestimento aplicada a um substrato em uma forma pastosa ou líquida, a qual não foi ainda endurecida ou curada.
O revestimento pode ser aplicado ao substrato, conforme é do conhecimento daqueles versados na técnica, por exemplo, mediante impres- são na tela, impressão por retrogravura, impressão flexográfica, impressão em baixo relevo, revestimento por meio de barra, e ainda por outros proces- sos de revestimento usando as tintas correspondentes. O método de aplica- ção preferido é o de impressão na tela, usando tintas especificamente proje- tadas, conforme está descrito no pedido de patente copendente do mesmo requerente, o documento de patente EP 06113891.3 (12/05/2006). A etapa de endurecimento (cura) pode ser realizada conforme é
do conhecimento daqueles versados na técnica, por exemplo, através de procedimentos de secagem física (evaporação de solvente), cura por irradia- ção UV1 cura por feixe de elétrons, aplicação de calor, copolimerização ou por combinações dos mesmos ou, ainda, por outros mecanismos de cura. O procedimento preferido no contexto da presente invenção é o de cura por irradiação de UV1 que é rápido e barato.
O desenho/imagem orientado magneticamente produzido de acordo com a presente invenção em uma camada de revestimento compre- endendo partículas magnéticas ou magnetizáveis, preferivelmente, partícu- Ias de pigmentos magnéticos oticamente variáveis, podem ser usados como um elemento de segurança em cédulas bancárias, documentos de valores, documentos de identidade, cartões, selos de impostos e similares, assim como, para aplicações de segurança de produtos.
Modalidades exemplificativas dos pigmentos oticamente variá- veis preferidos são aquelas do tipo de 5 camadas, descrito na Patente U.S. N0 4.838.648, por exemplo, Cr/MgF2/M/MgF2/Cr, ou do tipo de 7 camadas descrito no documento de patente WO 02/73250, por exemplo, Cr/MgF2/AI/M/AI/MgF2/Cr, conforme é do conhecimento daqueles versados na técnica. No presente contexto, "M" significa um material magnético. As pilhas de Fabry-Perot, constituídas de metal/material dielétrico/metal (Cr/MgF2/M, respectivamente, Cr/MgF2/AI) proporcionam a cor e a mudança de cor dependente do ângulo, e a camada magnética central M proporciona as propriedades magnéticas.
Em conseqüência, um elemento de segurança para a proteção de cédulas bancárias, documentos de valores, documentos de identidade, cartões, selos de impostos, etiquetas, aberturas, folhas, filamentos, portado- res de um desenho ou imagem magneticamente orientada, produzida de acordo com a presente invenção, também é reivindicado.
Além disso, um documento de segurança, tal como, uma cédula bancária, um documento de valor, um documento de identidade, um cartão, um selo de impostos, uma etiqueta ou uma aplicação de um produto de se- gurança, portador de um desenho ou imagem magneticamente orientada, produzida de acordo com a presente invenção, também é reivindicado.
Uma adicional vantagem do dispositivo de acordo com a presen- te invenção é que a imagem a ser transferida pode ser definida à vontade por uma escolha apropriada do relevo e da constelação dos ímãs subjacen- tes. O dispositivo pode ser realizado usando um material magnético perma- nente, processável mecanicamente, tal como, materiais compósitos magné- ticos permanentes, compreendendo um pó magnético permanente quebradi- ço em uma matriz maleável de metal ou de polímero. Além disso, o dispositi- vo pode ser mais facilmente implementado como um relevo em um corpo de material magnético permanente ligado a polímero (Plastoferrita). Uma adi- cional vantagem do dispositivo é que o mesmo é totalmente customizável, no que se refere à natureza do modelo do relevo e da adicional disposição de ímã.
Um corpo de material magnético ligado a polímero, no contexto da presente invenção, é um material compósito que compreende um políme- ro tipo plástico ou borracha como um Iigante estrutural, e um material de pó magnético permanente como um material extensor ou "material de carga". Os lígantes de polímeros preferidos incluem os materiais flexíveis tipo borra- cha, tais como, borracha nitrílica, Nordel® (borracha de hidrocarboneto EPDM), e Natsyn® (poliisopreno), assim como, Náilon 6 (poli-caprolactama), Náilon 12 (polí-laurolactama), poliamida, sulfeto de polifenileno (PPS), resi- nas epóxi, e Hypalon'® (polietileno clorossulfonado).
Os materiais de pó magnético permanente preferidos incluem cobalto, ferro e suas ligas, dióxido de cromo, espinéis de óxido magnético geral, granadas magnéticas gerais, ferritas magnéticas gerais, incluindo as hexaferritas, como, por exemplo, hexaferrita de cálcio, estrôncio e bário (Ca- Fei2Oi9, SrFe12Oi9 e BaFei2Oi9, respectivamente), ligas de alnico gerais, ligas de samário-cobalto gerais (SmCo) e ligas de terra-rara/ferro/boro gerais (como, por exemplo, NdFeB), assim como, derivados químicos magnéticos permanentes dos mesmos (tal como, indicado pelo termo geral) e misturas incluindo os mesmos. Os corpos de materiais magnéticos ligados a polímero podem ser obtidos de diversas diferentes fontes, tais como, do Grupo AR- NOLD (Plastiform®) ou de Materiali Magnetici, Albairate, Milão, Itália (Plasto- ferrita). Alternativamente, podem ser usados compósitos de polímero/ímã especificamente construídos.
O referido material em pó magnético pode ser magneticamente isotrópico ou magneticamente anisotrópico. No caso de materiais em pó magneticamente anisotrópicos, as partículas de pó magnético são preferi- velmente orientadas na matriz ou ligante, de modo a determinar uma direção de magnetização preferida, escolhida perpendicular à superfície estendida da folha magnética portadora do dito relevo. Os corpos de materiais magné- ticos ligados a polímero, por sua vez, podem ser também igualmente magne- tizados em todas as direções.
Os corpos de materiais compósitos magnéticos permanentes, vantajosamente, combinam as propriedades magnéticas desejáveis (alta coercividade) de ferrita quebradiça e não satisfatoriamente processável, al- nico, terras raras ou de ainda outros ímãs com as desejáveis propriedades magnéticas (flexibilidade, capacidade de processamento na maquina, resis- tência ao choque) de um metal ou um material plástico maleável. O corpo de um material compósito magnético pode ser obtido em qualquer tamanho e formato desejados, por exemplo, na forma de uma placa fina e flexível, a qual pode ser curvada e mecanicamente processada, por exemplo, cortada no tamanho ou formato, usando ferramentas e máqui- nas de remoção mecânica comumente disponíveis, assim como, ferramen- tas de remoção a jato de ar ou de líquido ou a laser.
O relevo do corpo do material compósito magnético permanente pode ser obtido por meio de qualquer método conhecido na técnica, median- te moldagem, gravação manual, máquinas de gravação mecânica, assim como, por estações de gravação controladas por computador, que, além dis- so, podem produzir a gravação com a ajuda de ferramentas mecânicas ou com jatos gasosos ou líquidos de abrasivos ou através de remoção a laser, usando, por exemplo, laser de CO2, de Nd-YAG ou do tipo excimer laser.
Conforme é do entendimento dos especialistas versados na téc- nica, a placa magnética permanente pode também ser cortada ou moldada em um particular tamanho e formato, ao invés de gravada. Os furos podem ser recortados da mesma ou pedaços recortados podem ser montados em um suporte. Além disso, é também entendido que não deve haver nenhuma predeterminada relação de tamanho entre a pelo menos uma placa magnéti- ca e o pelo menos um ímã adicional subjacente.
De acordo com a invenção, um corpo tipo folha ou placa de um material compósito magnético permanente, preferivelmente, um material ori- entado anisotropicamente, é gravado ou moldado e, preferivelmente, magne- tizado em uma direção substancialmente perpendicular à superfície de rele- vo da folha. No contexto da presente descrição, o termo substancialmente perpendicular significa uma direção que não se desvia de mais de 30° da direção perpendicular e o termo substancialmente paralelo significa uma di- reção que não se desvia mais de 30° da direção paralela.
De acordo com a invenção, as imagens definidas pelo usuário são gravadas, cortadas ou moldadas em pelo menos uma superfície do dito corpo de material compósito magnético permanente. A geração de relevo pode, assim, ocorrer antes ou depois da operação de magnetização. O rele- vo deve ser suficientemente profundo, a fim de criar uma significativa pertur- bação do campo magnético local na superfície. A dita perturbação do campo magnético local, que se deve a uma falta local de material magnético, se manifesta por si própria em uma curvatura descendente das linhas do campo magnético dentro das partes inferiores do relevo, que, por sua vez, de modo correspondente, orienta as partículas magnéticas em uma camada de reves- timento úmido sobre um item impresso, quando essa camada é trazida em suficiente proximidade do dispositivo, por exemplo, colocada no topo do dis- positivo magnético de relevo. A invenção pode ser praticada sobre qualquer tipo de material
de folha ou tecido que possa ser impresso, em particular, sobre materiais usados para produzir uma cédula bancária, um papel de valor, um documen- to oficial, um selo de taxa de imposto, uma etiqueta, uma folha, um filamento ou um decalque. A folha ou tecido passiva de impressão pode ser ainda de papel ou de polímero (tal como, PE, PP, ou PVC), podendo compreender uma única camada, como, também, uma pluralidade de camadas. Modalidades Exemplificativas
A invenção será agora explicada com a ajuda de figuras e de al- gumas modalidades exemplificativas. A figura 1 ilustra, esquematicamente, uma modalidade do dispo-
sitivo da invenção: um elemento sustentador 1, compreendendo uma placa magnética de relevo 2 tendo magnetização vertical e um ímã adicional 3 tendo magnetização horizontal.
A figura 2 ilustra, esquematicamente, uma modalidade alternati- va do dispositivo da invenção: o dispositivo compreende dois ímãs adicionais 3a, 3b tendo magnetização horizontal e polos opostos.
A figura 3 ilustra, esquematicamente, uma modalidade alternati- va do dispositivo da invenção: o dispositivo compreende dois ímãs adicionais 3a, 3b tendo magnetização vertical e polos alternados. A figura 4 ilustra, esquematicamente, uma modalidade alternati-
va do dispositivo da invenção: o dispositivo compreende dois ímãs adicionais 3a, 3b tendo magnetização vertical e polos opostos; os polos são também opostos àqueles da placa magnética.
A figura 5 ilustra, esquematicamente, uma modalidade alternati- va do dispositivo da invenção: o dispositivo compreende duas placas magné- ticas de relevo 2a, 2b tendo magnetização vertical e polos alternados e um ímã adicional 3 tendo magnetização horizontal, cujos polos são opostos à- queles da placa magnética.
A figura 6 ilustra, esquematicamente, uma modalidade alternati- va do dispositivo da invenção: o dispositivo compreende uma variedade de ímãs adicionais 3, dispostos ao longo da direção de visualização, cujos polos são parcialmente opostos.
A figura 7 ilustra, esquematicamente, uma modalidade alternati- va do dispositivo da invenção: o dispositivo compreende dois adicionais ímãs 3, dispostos ao longo da direção de visualização, cujos polos são alinhados.
A figura 8 ilustra, esquematicamente, uma modalidade alternati- va do dispositivo da invenção: o dispositivo compreende dois adicionais ímãs 3, dispostos ao longo da direção de visualização, cujos polos são opostos.
A figura 9 mostra uma vista de topo de uma modalidade de um elemento sustentador 1, cortado de material de alumínio e projetado para ser montado sobre um tambor rotativo de uma máquina de impressão. O ele- mento sustentador pode sustentar em um plano inferior dois ímãs permanen- tes de seção de 10 χ 30 mm e em um plano superior, uma placa magnética de relevo permanente de seção de 40 χ 30 mm.
A figura 10 mostra campos magnéticos calculados: a) em um dispositivo de placa magnética de relevo de acordo com o documento de patente WO 2005/002866 A1; b) em um dispositivo que combina uma placa magnética de relevo e um ímã adicional, de acordo com o presente Pedido de Patente.
A figura 11 ilustra desenhos esquemáticos de um padrão orien- tado de flocos de pigmentos magnéticos oticamente variáveis em uma ca- mada de revestimento: a) obtido com um dispositivo de acordo com o docu- mento de patente WO 2005/002866; b) obtido com um dispositivo que com- bina uma placa magnética de relevo e um ímã adicional, de acordo com a presente invenção.
A figura 12 ilustra reproduções de: a) uma imagem em uma ca- mada de revestimento magnético, orientada com um dispositivo de acordo com o documento de patente WO 2005/002866; b) uma imagem em uma camada de revestimento magnético, orientada com um dispositivo que com- bina uma placa magnética de relevo e um ímã adicional, de acordo com a presente invenção.
Em uma modalidade exemplificativa, de acordo com a figura 7, figura 8 e com particular referência à figura 9, um elemento sustentador 1 cortado de um bloco de alumínio é disposto para conter, em um plano inferi- or, duas barras de ímã permanentes 3a, 3b, de tamanho de 10 χ 10 χ 30 mm, feitas de material cerâmico. Esses ímãs permanentes são fixados e mantidos no lugar mediante um mecanismo de aperto e parafusos. Os polos dos dois ímãs permanentes são dispostos conforme mostrado na figura 7 ou conforme mostrado na figura 8. No topo das ditas barras de ímãs permanen- tes, uma placa magnética de relevo permanente 2, de tamanho de 40 χ 30 χ 3 mm, feita de "Plastoferríta", é disposta e fixada no local, de modo que o relevo permaneça acessível (isto é, visível do topo).
A placa de Plastoferríta é gravada com um desejado padrão de alta resolução, usando uma ferramenta de gravação mecânica ou, preferi- velmente, usando uma ferramenta de gravação a laser de CO2 ou YAG au- tomatizada.
O elemento sustentador 1 é modelado de modo a se encaixar dentro do cilindro rotativo de transferência de imagem de uma máquina de transferência de imagem/impressão de alta velocidade, de uma folha alimen- tada. Uma superfície superior da folha de substrato S é impressa em uma etapa anterior com uma camada de tinta magnética I oticamente variável, usando uma tinta de impressão na tela oticamente variável, do tipo descrito no pedido de patente pendente EP 06113891.3 (12/05/2006) do mesmo re- querente. Conquanto que a camada de tinta impressa I esteja ainda úmida, a superfície inferior da folha impressa S é trazida para contato com o cilindro rotativo de transferência de imagem, para dar uma meia rotação no dito ci- lindro,
Uma ilustração do efeito de um ímã adicionai sobre o campo magnético da placa magnética de relevo é mostrada na figura 10. A figura 10a mostra o campo de uma placa magnética de relevo de acordo com o estado da técnica (citado no documento de patente WO 2005/002866). As linhas de campo situadas acima do relevo são substancialmente perpendicu- lares à placa, exceto em todas as bordas do relevo. O polo norte da placa se encontra na superfície portadora do relevo e o seu polo sul oposto ao mes- mo. A figura 10b mostra o campo de um dispositivo compreendendo a mes- ma placa magnética de relevo da figura 10a, porém, tendo um ímã adicional permanente, fixado de modo oposto à superfície de relevo, tendo o seu polo sul à esquerda da figura e o seu polo norte à direita da figura.
As linhas de campo situadas acima do relevo são substancial- mente paralelas à esquerda da figura (onde os adicionais polos sul dos ímãs se defrontam com o polo sul da placa magnética de relevo, produzindo inte- ração repulsiva) e substancialmente perpendiculares à direita da figura (onde os adicionais polos norte dos ímãs se defrontam com o polo sul da placa magnética de relevo, produzindo interação atrativa). As mudanças de campo de alta resolução no relevo da placa magnética ainda estão presentes. A estabilização do campo magnético acima da placa no lado da interação magnética repulsiva é claramente ilustrada.
A figura 11 mostra, esquematicamente, para os casos contem- plados acima, a resultante orientação magnética das camadas em um reves- timento colocado acima do relevo. A figura 11a ilustra, esquematicamente, a orientação das camadas, resultante da placa magnética de relevo, de acordo com o estado da técnica (WO 2005/002866): o desenho de alta resolução da placa de relevo aparece como zonas estreitas de orientação horizontal das camadas (áreas A, B, C) em um grande segundo plano de orientação verti- cal de camadas (áreas D). Estas últimas aparecem oticamente como zonas sombrias. A figura 11b ilustra, esquematicamente, a orientação de camadas resultante de um dispositivo tendo a placa magnética de relevo combinada com um ímã adicional, correspondente à figura 10b acima. O desenho de alta resolução da placa de relevo ainda aparece como zonas estreitas de diferente orientação de camadas (zonas A, B, C); mas a orientação de ca- mada de segundo plano, agora, gradualmente se modifica do plano horizon- tal (zona D1), sobre zonas progressivamente inclinadas (D2, D3), para o plano vertical (zona D4), ao se dirigir do lado da interação repulsiva para o lado da interação atrativa, entre a placa magnética e o ímã adicional.
Uma ilustração de uma modalidade dos efeitos óticos apelativos que podem ser produzidos em um revestimento magnético usando o disposi- tivo da presente invenção, é mostrada na figura 12, em comparação com o estado da técnica. A figura 12a mostra a imagem oticamente variável de um logotipo de uma "borboleta", conforme obtido com um dispositivo de acordo com o estado da técnica (WO 2005/002866). A figura 12b mostra os efeitos óticos apelativos obtidos com a mesma placa magnética de relevo, quando esta é combinada com ímãs adicionais, para controlar a direção do campo magnético.
A presente invenção, portanto, reivindica um dispositivo para magneticamente transferir imagens para uma composição de revestimento úmida I aplicada na forma de uma camada sobre um substrato S, tal como, uma folha ou tecido adequado para revestimento, a composição de revesti- mento I compreendendo pelo menos um tipo de camadas de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis, o dito dispositivo compreendendo: pelo me- nos uma placa magnética magnetizada 2, tendo um primeiro campo magné- tico e tendo relevo de superfície, gravações ou recortes sobre uma superfície da mesma, que representam as ditas imagens, e pelo menos um ímã adicio- nal 3, 3a, 3b tendo um segundo campo magnético, em que o ímã adicional 3, 3a, 3b é fixamente posicionado de modo adjacente à placa magnética 2, de modo a produzir substancial sobreposição de seus campos magnéticos.
O termo "substancial sobreposição" significa que o dito pelo menos um ímã adicional, produz uma contribuição de pelo menos 1%, prefe- rivelmente, de pelo menos 10% para o campo magnético total em um ponto da superfície de relevo da placa magnética.
A placa magnética 2 e o ímã adicional 3, 3a, 3b são, preferível- mente, dispostos de modo a produzir um campo magnético tendo um ângulo inferior a 45° em relação ao plano da dita superfície de relevo, em, pelo me- nos, uma área superficial que não seja portadora de relevo.
A placa magnética 2 é, preferivelmente, uma placa magnética permanente magnetizada 2, montada de tal modo que a sua superfície S permaneça acessível e o ímã adicional 3 ou ímãs 3a, 3b sejam dispostos de modo adjacente, preferivelmente, abaixo da dita placa magnética permanen- te 2, se defrontando com a superfície da placa magnética permanente que é oposta ao relevo, gravações ou recortes, o dispositivo compreendendo ainda meios de fixação para sustentação dos ímãs 3, 3a, 3b e da placa 2 em suas posições, os meios de fixação compreendendo, preferivelmente, um elemen- to sustentador 1 e/ou um adesivo 1a e/ou um substrato polimérico moldado (1b).
A placa magnética permanente 2 portadora de relevo, grava- ções ou recortes e o ímã adicional 3, 3a, 3b são, preferivelmente, montados em posições que sustentam os mesmos contra as inerentes forças magnéti- cas que ali trabalham.
A placa magnética permanente 2 portadora de relevo, grava- ções ou recortes é, preferivelmente, um material compósito que compreende um polímero como aglutinante estrutural, preferivelmente, um polímero do tipo de borracha ou de plástico, e um pó magnético permanente como um agente de carga.
O ímã adicional 3 é, preferivelmente, magnetizado substancial- mente perpendicular à direção de magnetização da placa magnética perma- nente 2 ou, substancialmente paralelo à direção de magnetização da placa magnética permanente 2.
O dito pelo menos um ímã adicional 3 compreende, preferivel- mente, uma pluralidade de ímãs 3c, tendo magnetização alinhada, magneti- zação mutuamente oposta, magnetização arbitrária ou uma combinação das mesmas.
O dispositivo de acordo com a invenção pode ser usado para a produção de imagens induzidas magneticamente em revestimentos que compreendem partículas magnéticas ou magnetizáveis, preferiveimente, camadas de pigmentos magnéticos oticamente variáveis.
Além disso, é reivindicado um substrato S tendo pelo menos uma camada de revestimento I, dita camada de revestimento I compreen- dendo pelo menos um tipo de flocos de pigmentos magnéticos ou magneti- záveis, em que as imagens são incorporadas na camada de revestimento I através de uma orientação seletiva dos flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis, mediante exposição da camada de revestimento úmido I ao campo magnético do dispositivo descrito acima e subsequente endurecimen- to ou cura da camada de revestimento I. Preferiveimente, os flocos de pig- mentos em, pelo menos, uma área do revestimento não portador de imagens são orientados, substancialmente, de modo a adotar um ângulo inferior a 45° em relação ao plano da dita camada de revestimento I, em, pelo menos, uma área superficial.
O substrato S, preferiveimente, é um elemento de segurança
para a proteção de cédulas bancárias, documentos de valor, documentos de identidade, cartões, selos de impostos, etiquetas, aberturas, folhas, filamen- tos, produtos, material de embalagem, portador de um desenho ou de ima- gens orientadas magneticamente. Em uma modalidade alternativa, o substrato S, preferiveimente,
é um documento de segurança, tal como, uma cédula bancária, um docu- mento de valor, um documento de identidade, um cartão, um selo de impos- tos, uma etiqueta ou um produto, portador de um desenho ou de imagens orientadas magneticamente. No substrato S, preferiveimente, mais de 50% do pigmento é a-
Iinhado sob um ângulo inferior a 45°, em relação à superfície do substrato S.
Ainda é reivindicado um método para transferência de imagens a um substrato S, como, por exemplo, uma folha ou tecido, compreendendo as etapas de: a) aplicar uma camada de uma composição de revestimento I sobre pelo menos uma parte de uma primeira superfície do substrato S, a composição de revestimento compreendendo pelo menos um tipo de flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis; b) expor o substrato revestido S, enquanto o revestimento estiver úmido, ao campo magnético de um dis- positivo, o dispositivo compreendendo pelo menos uma placa magnética 2 magnetizada, tendo um primeiro campo magnético e tendo relevo, grava- ções ou recortes superficiais sobre uma superfície da mesma representando as ditas imagens, e pelo menos um ímã adicional 3, 3a, 3b tendo um segun- do campo magnético, em que o ímã adicional 3, 3a, 3b é fixamente posicio- nado, de modo adjacente à placa magnética 2, de modo a produzir uma substancial sobreposição de seus campos magnéticos; c) endurecer ou cu- rar a composição de revestimento I, dessa forma, fixando irreversivelmente a orientação dos flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis orienta- dos.
No método anterior, a placa magnética 2 e o ímã adicional 3, 3a, 3b são preferivelmente dispostos de modo a produzir um campo magnético tendo um ângulo inferior a 45° em relação ao plano da dita superfície de re- levo, em pelo menos uma área de superfície não portadora de relevo.
No método anterior, a etapa de exposição é preferivelmente es- colhida dentre as opções de: trazer a dita composição de revestimento I em estreita proximidade com a dita superfície de relevo da dita placa magnética; e trazer uma segunda superfície do substrato S, oposta à dita primeira su- perfície portadora da dita composição de revestimento I, para contato com a dita superfície de relevo da dita placa magnética.
O método anterior, preferivelmente, compreende ainda a etapa de montar a placa magnética 2 posicionada de modo fixo e o ímã adicional 3 em um cilindro rotativo de uma máquina de impressão. O desenho orientado magneticamente, produzido de acordo
com qualquer umdas reivindicações 13 a 16, pode ser usado como um ele- mento de segurança em cédulas bancárias, documentos de valor, documen- tos de identidade, cartões, selos de impostos, etiquetas, assim como em ou- tros produtos.

Claims (17)

1. Dispositivo para magneticamente transferir imagens para uma composição de revestimento úmido I, aplicada na forma de uma camada sobre um substrato S, tal como, uma folha ou tecido adequado para revesti- mento, a composição de revestimento I compreendendo pelo menos um tipo de flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis, o dito dispositivo compreendendo: - pelo menos uma placa magnética magnetizada 2, tendo um primeiro campo magnético e tendo relevo de superfície, gravações ou recor- tes sobre uma superfície da mesma, que representam as ditas imagens; e - pelo menos um ímã adicional 3, 3a, 3b tendo um segundo campo magnético, em que o ímã adicional 3, 3a, 3b é fixamente posicionado de modo adjacente à placa magnética 2, de modo a produzir substancial so- breposição de seus campos magnéticos; em que a placa magnética permanente 2 portadora de relevo, gravações ou recortes e o ímã adicional 3, 3a, 3b são montados em posi- ções que mantêm os mesmos contra as forças magnéticas inerentes que ali trabalham.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, em que a placa magnética 2 e o ímã adicional 3, 3a, 3b são dispostos de modo a produzir um campo magnético que apresenta um ângulo inferior a 45° em relação ao plano da superfície de relevo, em pelo menos uma área de superfície não portadora de relevo.
3. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que a placa magnética 2 é uma placa magnética permanente magnetizada 2, montada de tal modo que a sua superfície S permaneça acessível e o ímã adicional 3 ou ímãs (3a, 3b) sejam dispostos de modo adjacente, preferivel- mente, abaixo da placa magnética permanente 2, se defrontando com a su- perfície da placa magnética permanente que é oposta ao relevo, gravações ou recortes, o dispositivo compreendendo ainda meios de fixação para sus- tentação dos ímãs 3, 3a, 3b e da placa 2 em suas posições, os meios de fixação compreendendo, preferivelmente, um elemento sustentador 1 e/ou um adesivo (1a) e/ou um substrato polimérico moldado (1b).
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 3, em que a placa magnética permanente 2 portadora de relevo, grava- ções ou recortes é um material compósito que compreende um polímero como um Iigante estrutural, preferivelmente, um polímero tipo plástico ou borracha e um material de pó magnético permanente como um agente de carga.
5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 4, em que o ímã adicional 3 é magnetizado substancialmente perpendi- cular à direção de magnetização da placa magnética permanente 2 ou, subs- tancialmente paralelo à direção de magnetização da placa magnética per- manente 2.
6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 5, em que pelo menos um ímã adicional 3 compreende uma pluralidade de ímãs (3c), tendo uma magnetização alinhada, magnetização mutuamente oposta, magnetização arbitrária ou uma combinação das mesmas.
7. Uso de um dispositivo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, para a produção de imagens magneticamente induzi- das, em revestimentos que compreendem partículas magnéticas ou magne- tizáveis, preferivelmente, flocos de pigmentos oticamente variáveis.
8. Substrato S, o qual apresenta pelo menos uma camada de revestimento I, a camada de revestimento I compreendendo pelo menos um tipo de flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis, em que as ima- gens são incorporadas na camada de revestimento I através de uma orien- tação seletiva dos flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis, medi- ante exposição da camada de revestimento úmido I ao campo magnético de um dispositivo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e subsequente endurecimento ou cura da camada de revestimento I.
9. Substrato, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pe- Io fato de que os flocos de pigmentos em pelo menos uma área do revesti- mento não portadora de imagens são orientados substancialmente de modo a adotar um ângulo inferior a 45° em relação ao plano da dita camada de revestimento I, em pelo menos uma área superficial.
10. Substrato, de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracte- rizado pelo fato de que o substrato S é um elemento de segurança para pro- teção de cédulas bancárias, documentos de valor, documentos de identida- de, cartões, selos de impostos, etiquetas, aberturas, folhas ou filamentos.
11. Substrato, de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracte- rizado pelo fato de que o substrato S é um documento de segurança, tal co- mo, uma cédula bancária, um documento de valor, um documento de identi- dade, um cartão, um selo de impostos, uma etiqueta ou um produto.
12. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, em que mais de 50% do pigmento é alinhado sob um ângulo inferior a 45° em relação à superfície do substrato S.
13. Método para transferência de imagens para um substrato S, tal como, uma folha ou um tecido, compreendendo as etapas de: a) aplicar uma camada de uma composição de revestimento I sobre pelo menos uma parte de uma primeira superfície do substrato S1 a composição de revestimento compreendendo pelo menos um tipo de flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis; b) expor o substrato revestido S, enquanto o revestimento estiver úmido, ao campo magnético de um dis- positivo, o dispositivo compreendendo, pelo menos, uma placa magnética 2 magnetizada, tendo um primeiro campo magnético e tendo relevo, grava- ções ou recortes superficiais sobre uma superfície da mesma representando as ditas imagens, e pelo menos um ímã adicional 3, 3a, 3b tendo um segun- do campo magnético, em que o ímã adicional 3, 3a, 3b é fixamente posicio- nado, de modo adjacente à placa magnética 2, de modo a produzir uma substancial sobreposição de seus campos magnéticos; c) endurecer ou cu- rar a composição de revestimento I, dessa forma, fixando irreversivelmente a orientação dos flocos de pigmentos magnéticos ou magnetizáveis orienta- dos.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, em que a placa magnética 2 e o ímã adicional 3, 3a, 3b são dispostos de modo a produzir um campo magnético tendo um ângulo inferior a 45° em relação ao plano da dita superfície de relevo, em pelo menos uma área superficial não portadora de relevo, gravações ou recortes.
15. Método, de acordo com as reivindicações 13 ou 14, em que a etapa de exposição é escolhida dentre as opções de: trazer a composição de revestimento I em estreita proximidade com a superfície de relevo da pla- ca magnética; e trazer uma segunda superfície do substrato S, oposta à pri- meira superfície portadora da dita composição de revestimento I, para conta- to com a dita superfície de relevo da placa magnética.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, o método ainda compreendendo a etapa de montagem da placa mag- nética 2 posicionada de modo fixo e do ímã adicional 3 em um cilindro rotati- vo em uma máquina de impressão.
17. Uso do desenho magneticamente orientado produzido como definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 16, como um elemento de segurança em cédulas bancárias, documentos de valor, documentos de i- dentidade, cartões, selos de impostos, etiquetas, assim como, em outros produtos.
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