ЗАЩИЩЕННЫЙ ОТ ПОДДЕЛОК ЗАЩИТНЫЙ ПРИЗНАК С ЭФФЕКТОМ ПЕРЕМЕННОГО ОКРАШИВАНИЯ Российский патент 2009 года по МПК B42D15/10 G06K7/00 G06K19/06 

Изобретение относится к защищенным от подделок защитным признакам, которые демонстрируют эффект переменного окрашивания посредством металлических кластеров, которые отделены светопропускающим слоем от зеркального слоя.

Из Международной публикации WO 02/18155 известен способ маркирования предметов для защиты от подделок, причем изделие снабжается маркировкой, состоящей из первого слоя, отражающего электромагнитные волны, на который наносится проницаемый для электромагнитных волн слой с определенной толщиной, после чего на этом слое формируется образованный из металлических кластеров третий слой.

Задачей изобретения является обеспечение защитного признака с эффектом изменения окрашивания, причем защитный признак снабжен дополнительными степенями защиты.

Поэтому объектом изобретения является защищенный от подделок защитный признак, состоящий соответственно, по меньшей мере, из одного слоя, отражающего электромагнитные волны, полимерного разделительного слоя и слоя, образованного металлическими кластерами, отличающийся тем, что один или более слоев, функционирующих в качестве источников эффекта изменения окрашивания, дополнительно обеспечивают защитные функции.

В качестве подложки используются гибкие пленки из пластмассы, преимущественно, например, из PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC. Пленка подложки имеет преимущественно толщину 5-700 мкм, предпочтительно 8-200 мкм, преимущественно предпочтительно 12-50 мкм. При этом пленки могут быть прозрачны или матированы (в частности, матированы слабой печатью). Рассеяние в матовых пленках вызывает отчетливое изменение, в частности, интенсивности в цветовом спектре, таким образом, что возникает иной цветовой код, чем при прозрачных пленках.

Далее, в качестве подложки также могут служить металлические пленки, например Al-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe-пленки, или пленки из высококачественной стали с толщиной 5-200 мкм, преимущественно, - от 10 до 80 мкм, особенно предпочтительно 20-50 мкм. Пленки могут быть также обработаны по поверхности, покрыты или ламинированы, например, полимерными материалами, или покрыты лаком.

Далее, может использоваться в качестве подложки также свободная от целлюлозы или содержащая целлюлозу бумага, термоактивируемая бумага или соединения с бумагой, например соединения с полимерными материалами с поверхностной плотностью 20-500 г/м², преимущественно 40-200 г/м².

Подложка может быть снабжена также съемным переводным лаковым слоем.

На подложку наносится слой, отражающий электромагнитные волны. Этот слой может состоять преимущественно из металлов, таких, как, например, алюминий, золото, хром, серебро, медь, олово, платина, никель или тантал, из полупроводников, как, например, кремний и их сплавов, например никель/хром, медь/алюминий и т.п., или из типографской краски с металлическими пигментами.

Слой, отражающий электромагнитные волны, наносится на всю поверхность или частично посредством известных способов, таких как напыление, нанесения покрытий печати испарения, распыление, или, например, известными способами для нанесения типографской краски - (глубокая-, флексографская-, трафаретная-, цифровая печать), лакированием, методом нанесения валиком, шлицевыми соплами (Slot-Eye), погружением (roll dip coating) или методом нанесения полива (curtain coating) и т.п.

Для частичного нанесения особенно подходит метод с применением нанесения растворимой краски для осуществления частичной металлизации. При этом на первом этапе на подложку наносится слой растворимой в растворителе краски, на втором этапе этот слой обрабатывают при необходимости посредством линейно-плазменного-, коронного- или оплавляющего пламенем процесса, и на третьем этапе наносят слой структурируемого металла или, соответственно, металлического сплава, после чего на четвертом этапе слой краски удаляется посредством растворителя, при необходимости - в комбинации с механическим воздействием.

Нанесение растворимой краски происходит частично, нанесение металла или, соответственно, металлического сплава происходит по полной поверхности или частично.

Частичный слой, отражающий электромагнитные волны, может производиться, однако, обычным известным способом травления.

Толщина слоя, отражающего электромагнитные волны, составляет, преимущественно, примерно 10-50 нм, причем, однако, возможны большие и, соответственно, более незначительные толщины слоя или пленки.

Если в качестве подложки используются металлические пленки, то уже сама подложка может образовывать слой, отражающий электромагнитные волны.

Преимущественно, отражение этого слоя для электромагнитных волн составляет 10 - 100%, в частности, в зависимости от толщины слоя и, соответственно, использованной металлической пленки.

За этим слоем следует полимерный разделительный слой и, соответственно, полимерные разделительные слои могут наноситься также по всей поверхности или, предпочтительно, - частично.

Полимерные слои состоят, например, из обычных или отверждаемых под действием излучения, в частности отверждаемых ультрафиолетовым излучением, систем красок или лаков на основе нитроцеллюлозы, эпокси-, полиэфир-, канифоль-, акрилат-, алкид-, меламин-, поливинилацетат-, поливинилхлорид-, изоцианат-, уретан- или полистирол-сополимерных систем.

Этот полимерный слой служит по существу как прозрачный разделительный слой, однако, в зависимости от состава, может быть поглощающим в определенной спектральной области, и/или флуоресцирующим, или, соответственно, фосфоресцирующим. При необходимости это свойство может усиливаться также примешиванием подходящего хромофора. Выбором различных хромофоров может подбираться подходящая спектральная область. Вследствие этого, наряду с переменным эффектом окрашивания, полимерный слой также может быть выполнен с возможностью дополнительного доступа для машинного считывания. Таким образом, например, для синей спектральной области (в диапазоне примерно 400 нм) может использоваться желтое азосодержащее красящее вещество, например анилид, родурал, эозин. Следовательно, красящее вещество характерным образом изменяет спектр маркировки.

При введении флуорофора с активацией вне видимой области (например, в ультрафиолетовом спектре) и излучении в видимой области, при выборе подходящей концентрации можно выполнять даже маркировку с изменением цвета при подсветке. Композиция слоев при этом оптимальным образом имеет - при определенном угле обзора - спектр с высоким поглощением в области длин волн эмиссии флуорофора. В дальнейшем такую маркировку можно было бы хорошо комбинировать с уже применяемыми теперь ультрафиолетовыми лампами для проверки в кассах.

Возможность производить дальнейшую обратимую смену окрасок состоит в том, чтобы использовать переключаемый хромофор как, например, бактериородопсин. При подсветке с подходящей длиной волны (бактериородопсин - между 450 нм и 650 нм) и достаточно высокой интенсивности такие хромофоры изменяют их характеристики поглощения. У бактериородопсина происходит преобразование структуры, которая после отключения подсветки снова переходит в исходное состояние и переключает цвет хромофора между лиловым и желтым. Встраивание таких хромофоров в композицию слоев, например в разделительный слой, изменяет спектр поглощения, причем также проявляется режим переключения.

Этот полимерный слой может, в зависимости от качества адгезии на несущей основе и, соответственно, при необходимости на находящемся внизу слое, демонстрировать эффекты образования несмачиваемых участков, что ведет к характерному макроскопическому латеральному структурированию.

Это структурирование можно индуцировать или целенаправленно изменять, например, модификацией поверхностной энергии слоев, например, обработкой плазмой (в частности, плазменной функционализацией), обработкой коронным разрядом, облучением электронным или ионным пучками или лазерной модификацией.

Далее, можно наносить промежуточный слой с частичными областями с разной поверхностной энергией.

Предпочтительно, полимерный разделительный слой содержит области разной толщины. Посредством определенного изменения толщины (градиента, определенных этапов, определенных структур) полимерного разделительного слоя производится комбинация разных эффектов переменного окрашивания в готовом защитном признаке (множественный эффект переменного окрашивания).

При этом толщина слоя может целенаправленно варьироваться в широком диапазоне, например в диапазоне от 10 нм до 3 мкм.

При толщине разделительного слоя более примерно 3 мкм композиция слоев в итоге больше не дает различимой для человеческого глаза окраски, а в зависимости от материала зеркала - впечатление несколько более темного металла по сравнению с чистым зеркалом. Это зависит от того, что спектр с возрастающей толщиной слоя будет все более комплексным (муьтилинейным) и больше не сможет иметь разрешение. Однако для дешифраторов этот спектр вполне измерим и даже весьма характерен, причем максимально измеряемая толщина разделительного слоя зависит от разрешающей способности соответствующего устройства. Это предоставляет возможность выполнять невидимую, однако, доступную для машинного считывания маркировку.

Далее, при нанесении полимерного разделительного слоя может устанавливаться определенный заданный характер толщин слоя либо на этапе нанесения, либо нанесением нескольких слоев, которые, в зависимости от желаемого характера толщин слоя, снова могут быть полноплоскостными или, соответственно, частичными.

Характер толщин слоя может быть реализован также в форме композиции ступеней, причем на базовый слой частично наносятся разные толщины следующего полимерного слоя.

Далее, возможно наносить несколько слоев из разных полимеров, например полимеров с разными показателями преломления.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере, один слой полимерного разделительного слоя может состоять из пьезоэлектрического полимера, причем здесь электрические свойства могут проявляться либо посредством непосредственного контактирования, либо под воздействием электрического поля. В зависимости от толщины и, соответственно, от характера толщины или от изменения толщин слоев разделительного слоя также может проявляться характерное взаимодействие с электрическими или электромагнитными полями посредством простого оптического восприятия (например, просто глазом, оптическим фотометром и/или спектрометром).

Согласно варианту осуществления, по меньшей мере, один слой полимерного разделительного слоя может содержать оптически активные структуры, например дифракционную решетку, дифракционные структуры, голограммы и т.п., которые преимущественно перед полным отверждением могут выполняться тиснением на полимерном разделительном слое. Соответствующие способы известны, например, из документов ЕР-А 1352732 А или ЕР-А 1310381.

Преимущественно, полимерный разделительный слой наносится типографским способом, например способом глубокой печати. Переданная от печатного цилиндра или печатной формы микроструктура в разделительном слое затем образует дополнительный защищенный от подделок признак. Эта микроструктура, в зависимости от использованного устройства печати, состава лака полимерного разделительного слоя и производственных параметров, образует юридически значимый и/или видимый защитный признак, который позволяет однозначное отнесение к процессу формирования (отпечатков пальца). Кроме того, одним единственным цилиндром может формироваться, например, несколько разных толщин слоев полимерного разделительного слоя. Посредством разных толщин получаются различные коды. Следующая область толщин полимерного разделительного слоя формируется затем посредством другого цилиндра, причем при необходимости несколько кодов могут перекрываться. В области перекрывания один и тот же код может формироваться двумя различными цилиндрами, вследствие чего получается следующий юридически значимый признак, идентифицируемый посредством судебной экспертизы, и/или видимый защитный признак и позволяет однозначное отнесение к процессу формирования (отпечатков пальца). Дополнительный отпечаток пальца используется либо как юридически значимый признак (третий уровень защиты), либо как дополнительная субструктура кода.

Преимущественно, используются также полимерные разделительные слои, которые демонстрируют холестерическое поведение. Наряду с жидкокристаллическими полимерами, при которых может реализоваться это поведение, его также проявляют полимеры с двумя собственными хиральными фазами как, например, нитроцеллюлоза. Целенаправленным активированием редкой второй фазы хиральности, например, посредством обеспечения энергии механическим или электромагнитным методом (термическим воздействием, излучением) или посредством катализатора через селективную по длинам волн поляризацию формируется дополнительный характерный защитный признак. При этом холестерическое поведение может вести к характерному изменению цветового спектра, что может регистрироваться дешифратором. Затем по полной поверхности или частично на полимерный слой наносится слой, образованный из металлических кластеров (включения). Металлические кластеры (включения) могут состоять, например, из алюминия, золота, палладия, платины, хрома, серебра, меди, никеля, тантала, олова и т.п. или их сплавов, как, например, Au/Pd, Cu/Ni или Cr/Ni. Предпочтительно, в качестве кластерных материалов также могут наноситься, например, полупроводящие элементы III-VI основных групп периодической системы элементов (ПСЭ) и, соответственно, II подгруппы ПСЭ, активация плазмонов которых может включаться извне (например, рентгеновским излучением или облучением ионами, или электромагнитным взаимодействием). Вследствие этого при рассмотрении при помощи подходящего дешифратора становится видимым изменение в цветовом спектре (например, изменение интенсивности) и, соответственно, мигание при эффекте изменения окрашивания. Слой кластеров может проявлять также дополнительные свойства, например электрически проводящие, магнитные или флуоресцирующие свойства. Таким образом, например, слой кластеров из Ni, Cr/Ni, Fe и, соответственно, структуры ядро-оболочка с этими материалами и, соответственно, смеси этих материалов с вышеупомянутыми материалами кластеров проявляют такие дополнительные признаки. В том числе посредством структур ядро-оболочка также могут формироваться флуоресцирующие кластеры, например, при применении продукта Quantum Dots® фирмы Quantum Dot Corp.

Слой кластеров может быть нанесен по полной поверхности или частично, либо точно по покрытию, либо частично по покрытию или смещен к частичной или полной поверхности слоя, отражающего электромагнитные волны.

Преимущественно, сцепление металлического кластерного слоя с полимерным разделительным слоем может определенно устанавливаться посредством осуществления процесса нанесения слоя кластеров, так что при разной прочности сцепления возникает подтверждение манипуляций из-за разрушения цветового эффекта.

При этом лак разделительного слоя может изготавливаться так, что он проявляет хорошее схватывание с металлом (кластер, зеркало), однако, не с базовой пленкой. Если этот лак накладывается над частичным слоем Cu, то зеркальный слой при удалении элемента разделяется в соответствии со структурированием слоя кластеров. Из-за этого возникает раньше абсолютно невидимое подтверждение манипуляции.

Этот слой кластеров может наноситься распылением (например, пучок ионов или магнетрон) или испарением (электронный луч), или из раствора, например, адсорбцией.

При производстве слоя кластеров в вакуумных процессах на формирование кластеров и вместе с тем на их конфигурацию, а также оптические свойства можно влиять преимущественным способом регулировки энергии по поверхности или шероховатостью находящегося внизу слоя. Это характерным образом изменяет спектры. Это может происходить, например, термообработкой в процессе нанесения слоя или посредством предварительного нагревания подложки.

Кроме того, эти параметры могут целенаправленно изменяться, например, обработкой поверхности окисляющими жидкостями, например гипохлоритом Na, или в процессе физического или химического осаждения из газовой фазы.

Слой кластеров может наноситься преимущественно посредством распыления. При этом задаются свойства слоя покрытия, в частности плотность и структура, прежде всего, посредством удельной мощности, расходом газа и его составом, температурой подложки и посредством скорости перемещения полотна.

Для нанесения слоя с помощью полиграфических методов в раствор примешивают, согласно необходимой в данном случае концентрации кластеров, незначительное количество инертного полимера, например поливинилацетата, полиметилметакрилата, нитроцеллюлозных-, полиэфирных- или уретановых систем. Затем смесь может наноситься на полимерный слой посредством типографского способа, например трафаретной, флексографской или, преимущественно, глубокой печатью, или посредством метода нанесения покрытия, например лакированием, разбрызгиванием, техникой нанесения валиком и т.п.

Массовая толщина слоя кластеров составляет предпочтительно 2-20 нм, особенно предпочтительно 3-10 нм.

В одном варианте осуществления изобретения на подложку может наноситься так называемая двойная композиция кластеров, причем слой кластеров соответственно имеется в наличии на обеих сторонах разделительного слоя. Под первым слоем кластеров наносится преимущественно черный слой. Этот черный фон может наноситься либо посредством вакуумной техники, например, в виде нестехиометрического оксида алюминия, либо как маскирующая краска посредством подходящего способа печати, причем маскирующая краска может проявлять дополнительные функциональные признаки, например магнитные, электрически проводящие признаки и т.п. Кроме того, в качестве черного или, соответственно, темного фона также может служить соответствующим образом окрашенная пленка.

Посредством накладывания черной пленки на сборку с двойным слоем кластеров можно на месте более просто осуществлять оптическую проверку (простое средство контроля). Например, признак с двойным слоем кластеров может формироваться в виде прозрачного окошка в банкноте или кредитной карточке, или т.п. Оптическая проверка на наличие признака с двойным слоем кластеров осуществляется накладыванием черной пленки, например, из поликарбоната.

Кластеры на обеих сторонах разделительного слоя могут наноситься с различной толщиной, быть соответственно структурированными или полноплоскостными, и/или состоять из композиции разных материалов.

Если, например, используется полимерный разделительный слой с определенным характером толщин слоя или их ступенчатой композицией, то на ступенях и, соответственно, на определенных участках толщин слоя металлические кластеры предпочтительно и направленно удаляются. Этот процесс может усиливаться или ослабляться посредством соответствующего проведения способа. Например, на микроструктурированных поверхностях формируются иные оптические эффекты, чем эффекты, проявляющиеся на гладких пленках. Вследствие этого получаются новые (суб)-коды.

На подложку можно наносить также несколько последовательностей слоев, причем в зависимости от размещения отражающего слоя (по полной поверхности или частично) и в зависимости от структурирования разделительных слоев и, соответственно, расположения слоя кластеров (полноплоскостного или частичного, с точным совмещением или перекрываясь с отражающим слоем) могут наблюдаться разные эффекты переменного окрашивания. Таким образом могут наноситься, например, на нанесенный по полной поверхности отражающий слой - один, при известных условиях структурированный разделительный слой, на него - частичный слой кластеров, на это снова при известных условиях структурированный разделительный слой, на это снова предпочтительно частичный слой кластеров, например, расположенный частично перекрывая первый слой кластеров. Такие последовательности разделительного слоя и слоя кластеров могут повторяться соответствующим образом два-три раза. Аналогично такие композиции могут наноситься на частично нанесенный отражательный слой, причем здесь снова наблюдаются разные эффекты переменного окрашивания также в зависимости от расположения частичного отражающего слоя.

Затем произведенная таким образом композиция слоев может структурироваться посредством электромагнитного излучения (например, свет). При этом могут наноситься росчерки, буквы, символы, знаки, изображения, логотипы, коды, серийные номера и т.п., например, посредством облучения лазером и, соответственно, лазерной гравировкой.

При этом посредством соответствующего выбора мощности излучения либо частично разрушается композиция слоев, либо изменяется толщина полимерного разделительного слоя. Полимерный разделительный слой в этих областях большей частью разбухает, что вызывает изменение окраски (сдвиг максимума спектра к большим длинам волн). Напротив, частичное разрушение вызывает то, что освещенный участок либо металлически отражает (отслаивание слоя отражающего электромагнитные волны от разделительного слоя), либо то, что лежащий за зеркалом материал будет видимым. Таким образом можно достигать целенаправленного структурирования с окрашенными, блестящими или бесцветными областями.

Однако мощность подсветки может выбираться так, что изменяется исключительно окраска, причем возникают частичные области с определенными различными окрасками (множественный эффект переменного окрашивания). Существенным для изменения является фактически поглощенная композицией слоев энергия.

Согласно предпочтительному варианту осуществления также возможно наносить на, по меньшей мере, частично прозрачную в видимой спектральной области подложку непосредственно слой кластеров, затем на этот слой кластеров, как указано выше, наносится разделительный слой и следующий слой кластеров, причем на этот слой кластеров - далее, при заданных условиях, как указано выше, может наноситься черный слой. Таким образом, получается так называемая обратная композиция слоев. (фиг.4).

Аналогичным образом может производиться также обратная сборка с единственным слоем кластеров (нанесение слоя кластеров на подложку, последующее нанесение полимерного разделительного слоя и слоя, отражающего электромагнитные волны), причем свойства отдельных слоев соответствуют свойствам аналогичных слоев, описанных выше.

Подложка может также содержать один или более функциональных и/или декоративных слоев.

Функциональные слои могут иметь, например, определенные электрические, магнитные, специальные химические, физические, а также оптические свойства.

Для придания слою электрических свойств, например, проводимости могут служить, например, графит, сажа, проводящие органические или неорганические полимеры. Могут добавляться металлические пигменты (например, медь, алюминий, серебро, золото, железо, хром свинец и т.п.), металлические сплавы, такие как медно-цинковый или медно-алюминиевый, или их сульфиды, или оксиды, или также аморфные или кристаллические керамические пигменты как оксиды индия и олова и т.п. Далее, в качестве добавок могут использоваться также примесные или непримесные полупроводники как, например, кремний, германий или ионные проводники, такие как аморфные или кристаллические металлические оксиды или металлические сульфиды. Далее, для придания слою электрических свойств могут использоваться или прибавляться полярные или частично полярные соединения, такие как тензиды, или неполярные соединения, такие как силиконовые добавки, или гигроскопичные, или негигроскопичные соли.

Для придания слою магнитных свойств могут использоваться парамагнитные, диамагнитные а также ферромагнитные материалы, такие как железо, никель и кобальт, или их соединения или соли (например, оксиды или сульфиды).

На оптические свойства слоя оказывают влияние видимые красящие вещества и, соответственно, пигменты, светящиеся красящие вещества и, соответственно, пигменты, которые флуоресцируют или, соответственно, фосфоресцируют в видимой области, в ультрафиолетовой области или в инфракрасной области, эффективно проявляющиеся пигменты, такие как жидкие кристаллы, перламутровый глянец, бронза и/или термочувствительные краски и, соответственно, пигменты. Они могут использоваться во всех возможных комбинациях. Дополнительно, фосфоресцирующие пигменты также могут использоваться отдельно или в комбинации с другими красящими веществами и/или пигментами.

Также различные свойства могут комбинироваться путем прибавления различных вышеназванных добавок. Таким образом, можно использовать окрашенные и/или проводящие магнитные пигменты. При этом применимы все упомянутые проводящие добавки.

Специально для окрашивания магнитных пигментов можно использовать все известные растворимые и нерастворимые красящие вещества и, соответственно, пигменты. Таким образом, добавкой металлов, например, коричневая магнитная краска может быть выполнена металлизированной в ее цветовом тоне, например серебристой.

Кроме того, могут наноситься, например, изолирующие слои. В качестве изоляторов подходят, например, органические субстанции и их дериваты и соединения, например системы красок и лаков на основе, например, эпоксидных смол, полиэфиров, канифоли, акрилатов, алкидов, меламинов, поливинилацетата, поливинилхлорида, изоцианата, уретана, которые могут отверждаться излучением, например тепловым или ультрафиолетовым облучением.

Далее, в один из слоев могут вноситься юридически значимые признаки, которые позволяют осуществлять проверку в лаборатории или с подходящими средствами контроля на месте (в определенных случаях - при разрушении признака), например дезоксирибонуклеиновая кислота в лаке на базе нитроцеллюлозы, антигены в акрилатных лаковых системах. Например, дезоксирибонуклеиновая кислота может быть адсорбирована или связана на кластерах. Так же могут добавляться изотопы в кластеры или, соответственно, в зеркальный материал или иметься в наличии в разделительном слое (например, элементарная метка фирмы KeyMaster Technologies Inc.). Таким образом, как разделительный слой может использоваться, например, дейтерированный полимер (например, полистирол-d) или как зеркало - незначительно радиоактивный зеркальный материал.

Эти слои могут наноситься посредством известных методов, например нанесением покрытий методом испарения, напыления, печатью (например, глубокой-, флексографской-, трафаретной-, цифровой печатью и т.п.), методом распыления, гальванического нанесения покрытий, методом накатки валиком и т.п. Толщина функционального слоя составляет от 0,001 до 50 мкм, преимущественно - от 0,1 до 20 мкм.

При определенных случаях сформированная таким образом покрытая пленка может защищаться также еще слоем защитного лака или дополнительно облагораживаться, например, ламинированием или т.п.

При определенных случаях изделие может приклеиваться с помощью термосваривающегося клея, например горячо- или холодно-сваривающим клеем, или посредством самоклеющегося покрытия на соответствующий материал основы, или, например, при бумажном производстве для защитных от подделки бумаг внедряться посредством обычных методов в бумагу.

На фиг. 1-6 представлены примеры защитных признаков, соответствующих вариантам осуществления изобретения.

В них позицией 1 обозначена оптически прозрачная подложка, 2 - первый слой, отражающий электромагнитные волны, 3 - полимерный разделительный слой, 4 - слой, сконфигурированный из металлических кластеров, 5 - адгезивный или, соответственно, ламинирующий слой, 6 - защитный (функциональный) слой, 7 - переводной лаковый слой, 8 - черный слой, 10 - ход лучей падающего и отраженного света.

На фиг. 7 представлена персонализированная электромагнитным излучением композиция.

При этом на фигурах представлены:

Фиг. 1 - схематический вид поперечного разреза первой постоянно видимой маркировки на пленке с двойным слоем кластеров.

Фиг. 2 - схематический вид поперечного разреза первой постоянно видимой маркировки на пленке с двойным слоем кластеров и ходом лучей оптического средства распознавания, например спектрометра, колориметра или т.п.

Фиг. 3 - прямая двухкластерная структура с черным фоном.

Фиг. 4 - обратная двухкластерная структура с черным фоном.

Фиг. 5 - структура с частичным отражающим слоем.

Фиг. 6 - структура со структурированным разделительным слоем разной толщины.

В соответствии с изобретением сформированные носители, покрытые материалом, могут использоваться как защитные признаки на денежных знаках, носителях данных, ценных документах, метках, этикетках, печатях, на упаковках, текстиле и т.п.

Примеры

Пример 1:

На полиэфирную пленку толщиной 23 мкм с помощью процесса напыления наносится слой Cr-кластеров толщиной 3 нм. На этот слой кластеров способом глубокой печати со специально оптимизированным печатным цилиндром впечатывается уретановый лак как полимерный разделительный слой с толщиной 0,5 мкм. Далее осуществляют осаждение слоя Cr-кластеров толщиной 3 нм. В заключение на этот слой кластеров наклеивается окрашенная пленка черного цвета. В результате, наблюдается эффект переменного окрашивания от фиолетового к золотистому.

Пример 2:

При производстве композиции тонких слоев, как в примере 1, части слоев структурируются так, что только при совпадении с точным соблюдением согласования структурированного двухкластерного инициатора эффекта и структурированной черной пленки фона будет видимым переменное окрашивание с подложенным муаровым рисунком. Для этого слой полимера в двухкластерной структуре структурируется подобно шахматной доске, причем длина кромок полей шахматной доски обрисовывается с величиной, меньшей, чем 0,1 мм. Степень почернения пленки фона структурируется с аналогичными полями шахматной доски. При перекрытии с точным соблюдением согласования структурированных пленок может наблюдаться как яркое проявление муарового рисунка, так и переменное окрашивание. Таким образом, может гарантироваться самая высокая надежность тестирования с помощью простого способа регистрации.

Пример 3:

При производстве композиции тонких слоев, как в примере 1, вместо нанесения второго слоя кластеров посредством вакуумных технических методов будут наноситься кластеры, которые производились химическим синтезом в растворе и существуют в растворе в виде дисперсии. Для этого такие богатые кластерами растворы отжимают в очень тонкие пленки, или адсорбируют кластеры из раствора. При использовании кластеров, которые дополнительно обнаруживают дальнейшие свойства, могут дополнительно формироваться элементы защиты. В качестве порошкообразных кластерных материалов для печати могут использоваться серебряные нанопорошки фирмы Argonide.

В качестве магнитных кластерных материалов могут использоваться магнитные пигменты фирмы Sustech. При этом лучше всего подходят феррожидкости или пигменты в форме порошка типа FMA (суперпарамагнитный феррит) с гидрофильной оболочкой. У FMA первичные частицы имеют средние размеры 10 нм в диаметре. В качестве кластеров со структурой ядро-оболочка могут использоваться SSPH (Sequential Solution Phase Hydrolysis-последовательный фазовый гидролиз в растворе частицы фирмы Nanodynamics, или нанопорошки. Могут использоваться, например, частицы Au на SnО₂ или Au на SiО₂ с внутренним диаметром 20 нм и наружным диаметром 40 нм. Как флуоресцирующие частицы могут использоваться частицы фирмы Quantum Dot Corporation: как материал ядра - CdS и как материал оболочки - ZnS. Диаметр ядра: 5 нм; диаметр оболочки: 2,5 нм.

Пример 4:

В одном примере реализации предусмотрен печатный цилиндр с разными объемами ячеек в различных областях по его ширине. На занятую сплошным слоем кластеров пленку этим цилиндром впечатывается разделительный слой. Посредством описанной реализации цилиндра по ширине полотна получают четко разграниченные области с заданными разными толщинами разделительного слоя. Затем напыляется сплошной зеркальный слой из алюминия.

Полосы с разными цветовыми кодами затем разделяются в процессе разрезания при намотке. Таким образом, в процессе одного производственного этапа производятся защитные элементы с несколькими разными кодами.

Пример 5:

Из сформированного, как описано в примере 4, полотна пленки вырезается защитная лента таким образом, что четкий переход по варианту кода располагается точно посередине ленты. Таким образом полученная лента содержит тогда в виде дополнительной защитной ступени два считываемых машинным способом кода, которые по отдельности или вместе будут распознаваться дешифратором.

Пример 6:

Все описанные композиции слоев можно целенаправленно структурировать посредством подходящих лазеров. В этом примере посредством 1064 нм лазера Powerline фирмы Rofin Sinar была частично разрушена обратная композиция слоев на участках, облученных лазером. Мощность устанавливалась таким образом, чтобы лазер инициировал отделение полимерного разделительного слоя от алюминиевого зеркального слоя, вследствие чего облученные участки проявляются больше неокрашенными, а показывают металлический глянец слоя зеркала. Облучение лазером происходило точечно. Представленное изображение состоит, таким образом, из точечной матрицы металлически блестящих областей на цветной плоскости. Таким образом можно формировать очень быстро (<1 с) индивидуализированные, защищенные от подделок маркировки, например, для документов.

Пример 7:

Для собственной маркировки описанных в предыдущих примерах пленок могут использоваться маркерные субстанции, которые доступны только криминологическому распознаванию. Для этого, например, к нитроцеллюлозному лаку может добавляться маркировка в виде 1 промилле твердых частиц дезоксирибонуклеиновой кислоты к объему лака. Дезоксирибонуклеиновая кислота при нормальных условиях (25°C, 80% влажности воздуха) прочно адсорбируется на нитроцеллюлозе и таким образом стабильно фиксируется в лаковой матрице. Посредством растворения лакового слоя или экстрагирования очень горячей водой дезоксирибонуклеиновая кислота может экстрагироваться в лаборатории и выявляться с помощью молекулярно-биологических методов. При использовании подходящих рядов дезоксирибонуклеиновых кислот они могут выявляться также на месте, например, соответствующим анализом гибридизации.

Защищенный от подделок защитный признак состоит из, по меньшей мере, одного слоя, отражающего электромагнитные волны, одного полимерного разделительного слоя и одного слоя, образованного из металлических кластеров. Один или более указанных слоев дополнительно к их функции инициализации эффекта переменного окрашивания выполняет защитные функции, измеряемые физическим способом, включающим оптический и/или электропроводный, и/или магнитный способы и/или способы судебной экспертизы. Предложенный защитный признак обладает высокой степенью защиты от подделки. 7 н. и 26 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Защищенный от подделок защитный признак, состоящий, соответственно, по меньшей мере, из одного слоя, отражающего электромагнитные волны, одного полимерного разделительного слоя и одного слоя, образованного из металлических кластеров, отличающийся тем, что один или более указанных слоев дополнительно к их функции инициализации эффекта переменного окрашивания выполняет защитные функции, измеряемые физическим способом, включающим оптический, и/или электропроводный, и/или магнитный способы, и/или способы судебной экспертизы.

2. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что слой, отражающий электромагнитные волны и/или слой кластеров, представляют собой частичные слои.

3. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что полимерный разделительный слой проявляет определенный характер толщин или ступенчатую структуру.

4. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что полимерный разделительный слой состоит из нескольких слоев, которые могут иметь соответственно разные толщины слоя или различный характер толщин слоя.

5. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что полимерный разделительный слой состоит из нескольких частичных и/или полноплоских слоев с различными показателями преломления.

6. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что полимерный слой нанесен в форме знаков, рисунков, линий геометрических форм и т.п.

7. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой полимерного разделительного слоя или слой покрытия состоит из полимера с пьезоэлектрическими свойствами.

8. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой полимерного разделительного слоя содержит одну или несколько оптически активных структур.

9. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что подложка имеет переносной лаковый слой.

10. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что слой, образованный из металлических кластеров, выполнен из разных металлов.

11. Защищенный от подделок защитный признак по п.10, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой металлических кластеров имеет дополнительные электрически проводящие, и/или магнитные, и/или флуоресцирующие признаки.

12. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что композиция слоев индивидуализируется под воздействием электромагнитных волн.

13. Защищенный от подделок защитный признак по п.12, отличающийся тем, что композиция индивидуализируется посредством лазерной обработки.

14. Защищенный от подделок защитный признак по п.12 или 13, отличающийся тем, что под воздействием электромагнитных волн происходит дополнительное структурирование.

15. Защищенный от подделок защитный признак по п.14, отличающийся тем, что изображения, логотипы, почерки, коды, знаки и тому подобное формируются посредством структурирования.

16. Защищенный от подделок защитный признак по п.15, отличающийся тем, что посредством структурирования достигают переменно окрашенных или бесцветных областей.

17. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что в разделительном слое микроструктура устройства печати может идентифицироваться как однозначный дополнительный признак.

18. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что защитный признак наносится на подложку или встраивается в подложку, причем подложка в определенных случаях имеет выемку, которая перекрывается защитным признаком.

19. Защищенный от подделок защитный признак по п.1, отличающийся тем, что посредством расположения нескольких последовательностей в данном случае по-разному структурированных разделительных слоев и слоев кластеров на полноплоскостном или частичном отражающем слое проявляются разные эффекты переменного окрашивания.

20. Пленочный материал, состоящий из подложки и, соответственно, по меньшей мере, из одного слоя, отражающего электромагнитные волны, одного полимерного разделительного слоя и одного слоя, образованного из металлических кластеров, отличающийся тем, что один или более указанных слоев дополнительно к их функции инициализации эффекта переменного окрашивания выполняет защитные функции, измеряемые физическим способом, включающим оптический, и/или электрический, и/или магнитный способы, предназначенный для изготовления защищенного от подделок идентификационного признака по одному из пп.1-19.

21. Пленочный материал по п.20, отличающийся тем, что с одной или с двух сторон по всей поверхности или частично он снабжен слоем защитного лака.

22. Пленочный материал по п.21, отличающийся тем, что слой защитного лака пигментирован.

23. Пленочный материал по любому из пп.21 и 22, отличающийся тем, что с одной или с двух сторон, по всей поверхности или частично он снабжен термосваривающимся клеем, например, горячо- или холодносваривающимся клеем, или самоклеющимся покрытием.

24. Пленочный материал по п.23, отличающийся тем, что клеевое покрытие пигментировано.

25. Способ изготовления защитного признака по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что на подложку наносится частично или по всей поверхности слой, отражающий электромагнитные волны, и затем один или более частичных и/или по всей поверхности полимерных слоев заданной толщины посредством печатного цилиндра с микроструктурой, после чего на разделительный слой наносится слой, образованный из металлических кластеров, которые образуются посредством способа вакуумного нанесения, посредством технического средства или из систем, базирующихся на растворителе.

26. Способ по п.25, отличающийся тем, что на подложку наносится слой, образованный из металлических кластеров, которые образуются посредством вакуумного способа, посредством технических средств или из базирующихся на растворителе систем, затем один или несколько частичных и/или по всей поверхности полимерных слоев определенной и при необходимости изменяющейся толщины посредством печатного цилиндра с микроструктурой, затем поверх этого частично или по всей поверхности слой, отражающий электромагнитные волны, и на этот слой - следующий слой кластеров.

27. Способ по п.25 или 26, отличающийся тем, что дополнительно наносится черный фоновый слой.

28. Способ по любому из пп.25 и 26, отличающийся тем, что полимерный разделительный слой и/или фоновый слой структурируются.

29. Способ по любому из пп.25 и 26, отличающийся тем, что структурирование полимерного разделительного слоя или фонового слоя происходит посредством лазерной обработки.

30. Применение защитных признаков по любому из пп.1-19 или пленочных материалов по любому из пп.20-24, по необходимости, после наклеивания на денежных знаках, носителях данных, ценных документах, упаковках, метках, этикетках, печатях и т.п.

31. Способ контроля защитного признака по одному из пп.1-19, отличающийся тем, что различные идентификационные признаки регистрируются и идентифицируются соответствующими устройствами тестирования, такими, например, как спектрометрами, колориметрами под соответствующими различными углами наблюдения.

32. Способ контроля защитного признака по одному из пп.1-19, отличающийся тем, что идентификационные признаки регистрируются визуально и идентифицируются.

33. Способ контроля защитного признака по одному из пп.1-19, отличающийся тем, что признаки, определяемые способом судебной экспертизы, такие как дезоксирибонуклеиновая кислота, изотопы или микроструктура идентифицируются соответствующими устройствами тестирования в лаборатории или на месте.