Елемент безпеки з ефектом зміни кольору для захисту від підробок, матеріал плівки, придатний для виготовлення елемента безпеки, і спосіб виготовлення та перевірки елемента безпеки
Номер патенту: 91012
Опубліковано: 25.06.2010
Автори: Бауер Георг, Вальтер Гаральд, Бергсманн Мартін, Кеплінгер Юрген, Кастнер Фрідріх
Формула / Реферат
1. Елемент безпеки для захисту від підробок, який складається принаймні з одного шару, що відбиває електромагнітні хвилі, полімерного проміжного шару і шару, виконаного з металевого кластеру, який відрізняється тим, що один або кілька шарів додатково до їх функції в утворенні ефекту зміни кольору виконують електропровідну та/або магнітну, та/або флуоресцентну, та/або юридичну функцію.
2. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 1, який відрізняється тим, що шар, що відбиває електромагнітні хвилі, та/або кластерний шар являють собою несуцільні шари.
3. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар має визначене проходження товщини шару або ступеневу структуру.
4. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар складається з кількох шарів, які можуть мати різну товщину шару або різне проходження товщини шару.
5. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар складається з кількох несуцільних та/або суцільних шарів з різними показниками заломлення.
6. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар нанесений у вигляді знаків, малюнків, ліній, геометричних форм і т.п.
7. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що принаймні один шар полімерного проміжного шару або покривний шар складається з полімеру з п'єзоелектричними властивостями.
8. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-7, який відрізняється тим, що принаймні один шар полімерного проміжного шару має одну або кілька оптично діючих структур.
9. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-8, який відрізняється тим, що підкладка має трансферний лаковий шар.
10. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-9, який відрізняється тим, що шар з металевих кластерів складається із різних металів.
11. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-10, який відрізняється тим, що принаймні один з металевих кластерних шарів має додаткові функціональні ознаки.
12. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 11, який відрізняється тим, що принаймні один з металевих кластерних шарів додатково має електропровідні та/або магнітні, та/або флуоресцентні властивості.
13. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-11, який відрізняється тим, що структура шарів індивідуалізована за допомогою впливу електромагнітних хвиль.
14. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 13, який відрізняється тим, що структура індивідуалізована за допомогою лазерної обробки.
15. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 13-14, який відрізняється тим, що під дією електромагнітних хвиль утворене додаткове структурування.
16. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 15, який відрізняється тим, що за допомогою структурування утворені малюнки, логотипи, написи, коди, знаки і т. п.
17. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 16, який відрізняється тим, що за допомогою структурування утворені ділянки іншого кольору або безколірні ділянки.
18. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-17, який відрізняється тим, що в проміжному шарі виконана придатна до ідентифікації мікроструктура друкарського інструменту як однозначно визначувана ознака.
19. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-18, який відрізняється тим, що елемент безпеки нанесений на підкладку або закладений в підкладку, при цьому підкладка при необхідності має заглиблення, яке перекривається елементом безпеки.
20. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-19, який відрізняється тим, що завдяки розміщенню кількох послідовностей проміжних шарів, при необхідності по різному структурованих, і кластерних шарів по суцільному або несуцільному відбиваючому шару утворені різні ефекти зміни кольору.
21. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-20, який відрізняється тим, що елемент безпеки виконаний з можливістю застосування при необхідності після конфекціонування, в банкнотах, носіях даних, цінних паперах, пакунках, ярликах, етикетках, печатках і т. п.
22. Матеріал плівки, придатний для виготовлення ідентифікаційного елемента для захисту від підробок за одним з пп. 1-21.
23. Матеріал плівки за п. 22, який відрізняється тим, що він з однієї або з обох сторін, по всій поверхні або по частині поверхні, покритий захисним лаковим шаром.
24. Матеріал плівки за п. 23, який відрізняється тим, що захисний лаковий шар пігментований.
25. Матеріал плівки за одним з пп. 22-24, який відрізняється тим, що на нього з однієї або з обох сторін, по всій поверхні або по частині поверхні, нанесений здатний до запечатування клей, наприклад, клей гарячого або холодного отвердіння, або покриття з самоклейної плівки.
26. Матеріал плівки за п. 25, який відрізняється тим, що покриття з самоклейної плівки пігментоване.
27. Матеріал плівки за одним з пп. 22-26, який відрізняється тим, що матеріал плівки виконаний з можливістю застосування при необхідності після конфекціонування, в банкнотах, носіях даних, цінних паперах, пакунках, ярликах, етикетках, печатках і т. п.
28. Спосіб виготовлення елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що на підкладку, на частину поверхні або на всю поверхню, наносять шар, що відбиває електромагнітні хвилі, а потім наносять на частину поверхні та/або на всю поверхню один або кілька полімерних шарів визначеної товщини за допомогою формного циліндра з характерною мікроструктурою, після чого на проміжний шар наносять шар, утворений з металевих кластерів, які виконуються за допомогою способів вакуумної техніки або з систем на основі розчинів.
29. Спосіб за п. 28, який відрізняється тим, що на підкладці виконують шар з металевих кластерів, які виконуються за допомогою способу вакуумної техніки або з систем на основі розчинів, потім на частину поверхні або на всю поверхню наносять один або кілька полімерних шарів визначеної, при необхідності перемінної, товщини за допомогою формного циліндра з характерною мікроструктурою, після чого наносять на частину або на всю поверхню шар, що відбиває електромагнітні хвилі, а на нього ще один кластерний шар.
30. Спосіб за п. 28 або 29, який відрізняється тим, що додатково наносять чорний фоновий шар.
31. Спосіб за одним з пп. 28-30, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар та/або фоновий шар структурують.
32. Спосіб за одним з пп. 28-31, який відрізняється тим, що структурування полімерного проміжного шару або фонового шару виконують за допомогою лазерної обробки.
33. Спосіб перевірки елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що різні ідентифікаційні прикмети виявляють і ідентифікують за допомогою придатних пристроїв-аналізаторів.
34. Спосіб перевірки елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що ідентифікаційні ознаки виявляють і ідентифікують візуально.
35. Спосіб перевірки елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що юридично значимі ознаки, такі як ДНК, ізотопи або мікроструктуру, ідентифікують за допомогою придатних засобів випробування в лабораторії або на місці.
Текст
1. Елемент безпеки для захисту від підробок, який складається принаймні з одного шару, що відбиває електромагнітні хвилі, полімерного проміжного шару і шару, виконаного з металевого кластеру, який відрізняється тим, що один або кілька шарів додатково до їх функції в утворенні ефекту зміни кольору виконують електропровідну та/або магнітну, та/або флуоресцентну, та/або юридичну функцію. 2. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 1, який відрізняється тим, що шар, що відбиває електромагнітні хвилі, та/або кластерний шар являють собою несуцільні шари. 3. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар має визначене проходження товщини шару або ступеневу структуру. 4. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар складається з кількох шарів, які можуть мати різну товщину шару або різне проходження товщини шару. 5. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар складається з кількох не 2 (19) 1 3 91012 4 17. Елемент безпеки для захисту від підробок за п. 16, який відрізняється тим, що за допомогою структурування утворені ділянки іншого кольору або безколірні ділянки. 18. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-17, який відрізняється тим, що в проміжному шарі виконана придатна до ідентифікації мікроструктура друкарського інструменту як однозначно визначувана ознака. 19. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-18, який відрізняється тим, що елемент безпеки нанесений на підкладку або закладений в підкладку, при цьому підкладка при необхідності має заглиблення, яке перекривається елементом безпеки. 20. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-19, який відрізняється тим, що завдяки розміщенню кількох послідовностей проміжних шарів, при необхідності по різному структурованих, і кластерних шарів по суцільному або несуцільному відбиваючому шару утворені різні ефекти зміни кольору. 21. Елемент безпеки для захисту від підробок за одним з пп. 1-20, який відрізняється тим, що елемент безпеки виконаний з можливістю застосування при необхідності після конфекціонування, в банкнотах, носіях даних, цінних паперах, пакунках, ярликах, етикетках, печатках і т. п. 22. Матеріал плівки, придатний для виготовлення ідентифікаційного елемента для захисту від підробок за одним з пп. 1-21. 23. Матеріал плівки за п. 22, який відрізняється тим, що він з однієї або з обох сторін, по всій поверхні або по частині поверхні, покритий захисним лаковим шаром. 24. Матеріал плівки за п. 23, який відрізняється тим, що захисний лаковий шар пігментований. 25. Матеріал плівки за одним з пп. 22-24, який відрізняється тим, що на нього з однієї або з обох сторін, по всій поверхні або по частині поверхні, нанесений здатний до запечатування клей, наприклад, клей гарячого або холодного отвердіння, або покриття з самоклейної плівки. 26. Матеріал плівки за п. 25, який відрізняється тим, що покриття з самоклейної плівки пігментоване. 27. Матеріал плівки за одним з пп. 22-26, який відрізняється тим, що матеріал плівки виконаний з можливістю застосування при необхідності після конфекціонування, в банкнотах, носіях даних, цінних паперах, пакунках, ярликах, етикетках, печатках і т. п. 28. Спосіб виготовлення елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що на підкладку, на частину поверхні або на всю поверхню, наносять шар, що відбиває електромагнітні хвилі, а потім наносять на частину поверхні та/або на всю поверхню один або кілька полімерних шарів визначеної товщини за допомогою формного циліндра з характерною мікроструктурою, після чого на проміжний шар наносять шар, утворений з металевих кластерів, які виконуються за допомогою способів вакуумної техніки або з систем на основі розчинів. 29. Спосіб за п. 28, який відрізняється тим, що на підкладці виконують шар з металевих кластерів, які виконуються за допомогою способу вакуумної техніки або з систем на основі розчинів, потім на частину поверхні або на всю поверхню наносять один або кілька полімерних шарів визначеної, при необхідності перемінної, товщини за допомогою формного циліндра з характерною мікроструктурою, після чого наносять на частину або на всю поверхню шар, що відбиває електромагнітні хвилі, а на нього ще один кластерний шар. 30. Спосіб за п. 28 або 29, який відрізняється тим, що додатково наносять чорний фоновий шар. 31. Спосіб за одним з пп. 28-30, який відрізняється тим, що полімерний проміжний шар та/або фоновий шар структурують. 32. Спосіб за одним з пп. 28-31, який відрізняється тим, що структурування полімерного проміжного шару або фонового шару виконують за допомогою лазерної обробки. 33. Спосіб перевірки елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що різні ідентифікаційні прикмети виявляють і ідентифікують за допомогою придатних пристроїв-аналізаторів. 34. Спосіб перевірки елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що ідентифікаційні ознаки виявляють і ідентифікують візуально. 35. Спосіб перевірки елемента безпеки за одним з пп. 1-21, який відрізняється тим, що юридично значимі ознаки, такі як ДНК, ізотопи або мікроструктуру, ідентифікують за допомогою придатних засобів випробування в лабораторії або на місці. Винахід відноситься до елемента безпеки з ефектом зміни кольору (Farbkippeffekt) для захисту від підробок, де ефект зміни кольору створюється металевим кластером, який відділений певним прозорим шаром від дзеркального шару. З опису заявки до винаходу WO 02/18155 відомий спосіб маркування із захистом від підробки предметів, при цьому маркування складається з першого шару, що відбиває електромагнітні хвилі, на який наноситься проникливий для електромагнітних хвиль шар певної товщини, після чого слі дом іде третій шар, що виконаний з металевих кластерів. Метою даного винаходу є створення елемента безпеки з ефектом зміни кольору для захисту від підробок, де елемент безпеки для захисту від підробок має додаткові ступені захисту. Таким чином, предметом винаходу є елемент безпеки для захисту від підробок, який складається щонайменше з одного шару, що відбиває електромагнітні хвилі, з одного полімерного проміжного шару і одного шару, який складається з металевих кластерів, який відрізняється тим, що один або 5 кілька шарів крім їх функцій у створенні ефекту зміни кольору виконують додаткові захисні функції. Для підкладки використовують головним чином гнучкі пластмасові плівки, наприклад, з РІ, РР, MOPP, ΡΕ, PPS, РЕЕК, РЕК, PEI, PSU, РАЕК, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC. Плівкові підкладки мають переважно товщину 5700мкм, переважно 8-200мкм, і особливо переважно 12-50мкм. Плівки при цьому можуть бути прозорими або матованими (особливо з матовим друком). Розсіювання на матових плівках приводить до чіткої з міни, зокрема зміни інтенсивності в кольоровому спектрі, так що виникає інший кольоровий код в порівнянні з прозорими плівками. Далі, для підкладки можливо також використовувати металеву фольгу, наприклад, фольгу з алюмінію, міді, олова, нікелю, заліза, або фольгу з високоякісної сталі, товщиною 5-200мкм, переважно 10-80мкм, особливо переважно 20-50мкм. Така фольга може мати також оброблену поверхню, водовідштовхувальне або прорезинене покриття, наприклад, покриття пластмасами або лаками. Далі, для підкладки можливо також використовувати папір без вмісту целюлози або з вмістом целюлози, термоактивований папір, або багатошарові матеріали з папером, наприклад шарові матеріали з пластмасами з вагою одиниці поверхні 20-500г/м2, переважно 40-200г/м2. Підкладка може також мати здатний до вивільнення трансферний лаковий шар. На підкладку наносять шар, що відбиває електромагнітні хвилі. Цей шар може складатися переважно з металів, наприклад з алюмінію, золота, хрому, срібла, міді, олова, платини, нікелю або танталу, з напівпровідників, наприклад, кремнію та сплавів з вмістом кремнію, наприклад нікелю/хрому, міді/алюмінію і т.п., або з типографської фарби з металевими пігментами. Шар, що відбиває електромагнітні хвилі, наноситься на всю поверхню або на частину поверхні за допомогою відомих способів, наприклад, пульверизації, напилювання у вакуумі, іонного напилювання, або у вигляд типографської фарби за допомогою відомого способу друку (глибокий друк, флексографський друк, трафаретний друк, цифровий друк) за допомогою лакування, способу нанесення валком, щілистим соплом (Slot-Eye), покриття валками з занурюванням (roll dip coating) або за допомогою способу нанесення покриття наливом і т.п. Для часткового нанесення особливо придатний спосіб з використанням нанесення розчинної фарби для отримання часткової металізації. При цьому на першому етапі на підкладку наносять шар розчинної фарби, на другому етапі цей шар при необхідності обробляють на лінії плазмовим технологічним процесом, технологічним процесом з коронарним розрядом або технологічним процесом з випалюванням, а на третьому етапі наносять шар підлягаючого структуризації металу або металевого сплаву, після чого на четвертому етапі видаляють нанесений шар фарби за допомогою розчинника, при необхідності, в поєднанні з механічним впливом. 91012 6 Нанесення розчинної фарби проводиться на частину поверхні, а нанесення металу або сплаву металу проводиться на всю поверхню або на частину поверхні. Несуцільній шар, що відбиває електромагнітні хвилі, можливо також виконати за допомогою звичайного відомого способу травлення. Товщина шару, що відбиває електромагнітні хвилі, складає переважно 10-50мкм, при цьому, однаково, можливі також більші або менші товщини шару. В тому випадку, коли в якості підкладки використовуються металева фольга, вже сама підкладка може утворювати шар, що відбиває електромагнітні хвилі. Для такого шару показник відбиття електромагнітних хвиль переважно складає 10-100%, зокрема в залежності від товщини шару або використаної металевої фольги. Наступний за цим полімерний проміжний шар або полімерні проміжні шари можуть наноситися по всій поверхні або переважно на частину поверхні. Полімерні шари складаються, наприклад, зі звичайної фарбової або лакової системи, або з фарбової або лакової системи, що твердіє під дією променів, зокрема під дією ультрафіолетових променів, на основі нітроцелюлози, епоксидних, поліефірних, каніфольних, акрилатних, алкільних, меламінових, PVA, PVC, ізоціанатових, уретанових або PS сополімерних систем. Цей полімерний шар служить головним чином як прозорий проміжний шар, однак в залежності від хімічного складу він також може бути поглинаючим та/або флуоресцентним або фосфоричним в певному діапазоні спектру. При необхідності така властивість може бути підвищена за рахунок домішування придатних хромофорів. За рахунок підбирання різних хромофорів можливо вибирати потрібний діапазон спектру. Завдяки цьому, на додаток до ефекту зміни кольору, полімерний шар можливо виконати таким чином, що він є придатним для зчитування машинними засобами. Так, наприклад, в синьому діапазоні спектра (в діапазоні приблизно 400нм) можна використовувати жовтий азобарвник, наприклад, анілід, родурал, еозін. Такий фарбник крім цього змінює спектр маркування характерним способом. При використанні флуорофора зі збудженням за межами видимого діапазону (наприклад в УФ) та випромінюванні в видимому діапазоні при виборі потрібної концентрації можливо генерувати маркування зі зміною кольору в залежності від освітлення. Оптимально структура шару має при цьому при вибраному куту спостереження спектр з високим поглинанням в діапазоні довжини хвиль емісії флуорофора. Таке маркування також можливо добре комбінувати з УФ тестовими лампами що вже застосовуються в касах. Ще одна можливість створення реверсивної зміни кольору полягає в використанні перемикального хромофора, наприклад, бактеріородопсину. При освітленні з використовуванням потрібної довжини хвиль (для бактеріородопсину від 450мм до 650мм) і достатньо високої інтенсивності такі хро 7 мофори змінюють свою характеристику поглинання. У бактеріородопсину відбувається перетворення структури, яке після вимикання світла знову змінюється до початкового стану і колір хромофора змінюється від лілового до жовтого. Інтеграція таких хромофорів в структуру шару, наприклад, в проміжному шарі, змінює спектр поглинання, де таким чином виникає перемикання. Цей полімерний шар може, в залежності від якості адгезії на підкладці або на розташованому під ним шарі, проявляти ефекти розділення сітки, які приводять до характерної, макроскопічної латеральної структури. Цю структуру можливо індукувати, або цілеспрямовано змінювати, наприклад, за допомогою модифікації поверхневої енергії шарів, наприклад, плазмової обробки (особливо плазмової функціалізації) обробки коронарним розрядом, обробки електронами, обробки іонними променями або лазерної модифікації. Далі, можливо нанести речовини, які підвищують адгезію з різною поверхневою енергією в окремих ділянках. Переважно полімерний проміжний шар має ділянки різної товщини. За допомогою визначеної варіації товщини (градієнт, визначені ступені, визначені структури) полімерного проміжного шару створюють комбінацію різних ефектів зміни кольору в готовому елементі безпеки (ефект багатокольорової зміни кольору). Товщина шару може при цьому спеціально змінюватися в широкому діапазоні, наприклад, в діапазоні від 10нм до 3 m. При товщині проміжного шару більше приблизно за 3 m структура шару вже на виявляє ніякого кольору, який би могло сприймати око людини, однак в залежності від дзеркального матеріалу трохи темніше металеве враження в порівнянніз чистим дзеркалом. Це відбувається тому, що спектр зі збільшенням товщини шару стає все більше комплексним (багатопіковим) і вже не може розпадатися. Однак зчитуючи апарати спроможні добре виміряти спектр і навіть дуже характерно, при цьому максимальна підлягаюча вимірювання товщина проміжного шару залежить від роздільної здатності відповідного апарату. Це дає можливість виконати непомітне маркування, яке однак придатне для машинного зчитування. Далі, при нанесенні полімерного проміжного шару можна відрегулювати визначене проходження товщини шару або в нанесеному шарі, або за допомогою нанесення кількох шарів, які знову ж таки в залежності від проходження товщини шару можуть покривати або всю поверхню, або частину поверхні. Далі, можливо наносити кілька шарів з різних полімерів, наприклад, полімерів з різними показниками заломлювання. В переважному варіанті здійснення щонайменше один шар полімерного проміжного шару може складатися з п'єзоелектричного полімеру, при цьому тут електричні характеристики можна встановити або за допомогою прямого контактування, або за допомогою електричного поля. В залежності від товщини або від проходження товщини, або 91012 8 ж від зміни товщини проміжного шару можливо визначити характерну взаємодію з електричними або електромагнітними полями за допомогою простої оптичної перевірки (наприклад, неозброєним оком, оптичним фотометром та/або спектрометром). В переважному варіанті здійснення щонайменше один шар полімерного проміжного шару може включати оптично активні структури, наприклад, дифракційні решітки, дифракційні структури, голограми і т. п., які можливо нанести тисненням на полімерний проміжний шар переважно до повного затвердіння. [Відповідний спосіб відомий, наприклад, з опису до ЕР-А 1352732 А або до ЕР-А 1310381]. Переважно полімерний проміжний шар наноситься за допомогою способу друку, наприклад, глибокого друку. Перенесена з формного циліндру або з друкарської форми тонка структура утворює в проміжному шарі допоміжний елемент захисту від підробки. Ця мікроструктура в залежності від використаного друкарського інструмента, хімічного складу лаку полімерного проміжного шару, а також параметрів виготовлення створює юридично значимий та/або видимий елемент безпеки, який дозволяє робити однозначне узгодження з процесом виробництва (однозначно ідентифікуєма ознака). Далі, можливо, наприклад, виготовляти проміжний шар різної товщини за допомогою всього одного формного циліндра. Завдяки різної товщини утворюють різні коди. Інший діапазон товщини полімерного проміжного шару виконують за допомогою іншого циліндру, при цьому кілька кодів можуть перекриватися. В області перекриття один той самий код можна виконати за допомогою двох різних циліндрів, внаслідок чого виникає ще один юридично значимий та/або видимий елемент безпеки, який дозволяє робити однозначне узгодження з процесом виробництва (однозначно ідентифікуєма ознака). Допоміжну однозначно ідентифікуєму ознаку можливо використовувати або як юридично значиму прикмету (прикмета 3-рівня), або як допоміжну підструктуру коду. Переважно використовують також полімерні проміжні шари, які виявляють холестеринову характеристику. Крім рідкокристалічних полімерів, в яких можливо створити цю характеристику, її проявляють також полімери з двома внутрішніми хіральними фазами, наприклад, нітроцелюлоза. За рахунок цілеспрямованого збудження рідкісної 2-ї фази хіральності, наприклад, за допомогою механічного або електромагнітного внесення енергії (теплове внесення, випромінювання) або за допомогою каталізатора, під дією поляризації з селективними довжинами хвилі, створюється допоміжна характерна прикмета (елемент безпеки). При цьому холестеринова характеристика може призводити до характерної зміни кольорового спектру, яка може регіструватися за допомогою зчитувального пристрою. Після цього на полімерний шар наносять суцільний або несуцільний шар, утворений з металевого кластеру. Металеві кластери можуть скла 9 датися, наприклад, з алюмінію, золота, паладію, платини, хрому, срібла, міді, нікелю, танталу, олова і т.п., або з їх сплавів, наприклад, Au/Pd, Cu/Ni або Cr/Ni. Переважно можливо наносити також і кластерні матеріали, наприклад, напівпровідникові елементи від III до IV головної або допоміжної групи, збудження плазмонів яких може запускатися зовнішньо (наприклад під дією рентгенівських, іонних променів або електромагнітної взаємодії). Завдяки цьому при аналізі, наприклад за допомогою відповідного зчитувального пристрою, стане помітною зміна кольорового спектру (наприклад, зміна інтенсивності), або блимання кольорового зсуву. Кластерний шар може також проявляти і допоміжні характеристики, наприклад, електропровідні, магнітні або флуоресцентні характеристики. Такі властивості проявляють, наприклад, кластерний шар з нікелю, хрому/нікелю, заліза, або з так званою структурою ядро-оболонка (Core Shell) з цими матеріалами або сумішами цих матеріалів з вказаними вище кластерними матеріалами. Крім іншого, за допомогою структури ядрооболонка можна виробляти також флуоресцентні кластери, наприклад, при використанні квантових точок Quantum Dots® фірми Quantum Dot Corp. Кластерний шар наноситься по всій поверхні або частині поверхні, або точно рівно покриттю або частково рівно покриттю, або зі зміщенням відносно суцільного або несуцільного шару, що відбиває електромагнітні хвилі. Переважно адгезію металевого кластерного шару до полімерного проміжного шару можна відрегулювати шляхом управління процесом нанесення кластерного шару, таким чином, що при різній міцності адгезії виникає доказ втручання (маніпуляції) внаслідок зникнення ефекту зміни кольору. Лак проміжного шару також можливо відрегулювати таким чином, що він буде мати добру адгезію з металом (кластер, дзеркало), але не з базовою плівкою. В тому випадку, коли цей лак буде надрукований на частковий мідний шар, при відшаруванні елементу дзеркального шару буде відділятися відповідно структурі кластерний шар. Внаслідок цього виникає до цього часу абсолютно непомітний доказ втручання. Цей кластерний шар можливо наносити за допомогою розпилення (наприклад, іонного променя або магнетрону) або ж напилювання (електронний промінь) або ж нанести з розчину, наприклад, за допомогою поглинання. При виготовленні кластерного шару за допомогою вакуумних процесів можливо потрібним чином впливати на ріст кластера і таким чином на його форму, а також оптичні характеристики за рахунок регулювання поверхневої енергії або на шорсткість розташованого під ним шару. Це характерним чином змінює спектр. Це може проводитися, наприклад, за рахунок теплової обробки на протязі процесу нанесення покриття або за допомогою підігрівання підкладки. Далі, ці параметри можна цілеспрямовано змінювати за рахунок обробки поверхні окислювальними рідинами, наприклад, Na-гіпохлоритом при використанні так званого процесу PVD або CVD 91012 10 (фізичне або хімічне осаджування з парової (газової) фази). Кластерний шар можливо переважно наносити за допомогою розпилення. При цьому задають характеристики шару, зокрема густину і структуру, в першу чергу за рахунок регулювання питомої потужності, використаного об'єму газу, його хімічного складу, температури підкладки та швидкості переміщення. Для нанесення з використанням техніки друку в залежності від потрібної концентрації кластеру в розчин підмішують невеликі кількості інертного полімеру, наприклад, PVA, поліметилметакрилат, нітроцелюлозу, поліефірні або уретанові системи. Потім суміш можна буде нанести на полімерний шар за допомогою способу друку, наприклад, трафаретного друку, флексографського друку, переважно глибокого друку, за допомогою способу покриття, наприклад, нанесенням лаку, за допомогою способу напилювання і т.п. Товщина маси кластерного шару складає переважно 2-20нм, особливо переважно 3-10нм. В одному з варіантів здійснення на підкладку можна нанести так звану подвійну кластерну структуру, при цьому по обидві сторони проміжного шару наявний кластерний шар. Під перший кластерний шар переважно наноситься чорний шар. Цей чорний фон можливо наносити або за допомогою способу з використанням вакуумної техніки, наприклад, у вигляді нестехіометричного глинозему або у вигляді типографської фарби, яку наносять за допомогою придатного способу друку, при цьому типографська фарба може мати допоміжні функціональні прикмети, наприклад, магнітні, електропровідні елементи і т. п. Далі, для чорного або темного фону можливо використовувати пофарбовану плівку. Завдяки накладанню чорної плівки на подвійну кластерну структуру можна на місці виконувати просту оптичну перевірку (простий контрольний засіб). Так, наприклад, елемент безпеки з подвійною кластерною структурою можна нанести у вигляді оглядового віконця на банкноті, кредитній картці або т. п. Оптичний доказ присутності елемента безпеки з подвійною кластерною структурою виконують за допомогою накладання чорної плівки, наприклад, з полікарбонату. Кластери з обох боків проміжного шару можливо наносити різної товщини, відповідно вони можуть бути або структурованими по всій поверхні та/або складатися у вигляді конструкції із різних матеріалів. Так, наприклад, при використанні полімерного проміжного шару з визначеним проходженням товщини шару або з ступінчатою структурою, на ступені або на визначених місцях проходження товщини шару вибірково і спрямовано осаджують металеві кластери. Цю дію можна посилити або послабити за рахунок відповідного керування процесом. Так, наприклад, на мікроструктурованій поверхні можна виконати оптичні ефекти інші в порівнянні з гладкими плівками. Завдяки цьому виникають нові коди або підкоди. Також можливо наносити на підкладку кілька послідовних шарів, при цьому в залежності від 11 розміщення відбиваючого шару (по всій поверхні або на частині поверхні), а також в залежності від структурування проміжних шарів або розміщення кластерного шару (по всій поверхні або на частині поверхні, точно або внапустку відносно відбиваючого шару) можливо спостерігати різні ефекти зміни кольору. Так, наприклад, на нанесений на всю поверхню відбиваючий шар можливо нанести, при необхідності структурований, проміжний шар, на нього частковий кластерний шар, на нього знову ж таки при необхідності структурований проміжний шар, на нього в свою чергу переважно частковий кластерний шар, який частково внапустку розміщується з першим проміжним шаром. Таке чергування проміжного шару і кластерного шару може цілеспрямовано повторюватися від 1 до 3 разів. Аналогічно на частково нанесений відбиваючий шар можуть наноситися такі структури, при цьому тут також в залежності від розміщення часткового відбиваючого шару знову можливо спостерігати різні ефекти зміни кольору. Отриману таким способом шарову структуру можливо на закінчення структурувати за допомогою електромагнітного опромінення (наприклад, світла). При цьому можливо наносити написи, літери, символи, знаки, малюнки, коди, серійні номери і т.п., наприклад, за допомогою лазерного опромінення або гравюри. При цьому за допомогою відповідного вибору потужності опромінення можна або частково зруйнувати шарову структуру , або змінити товщину полімерного проміжного шару. Полімерний проміжний шар в цих областях звичайно розбухає, що приводить до зміни кольору (зміщення піка до більших довжин хвиль). Часткове руйнування приводить напроти до того, що освітлена частина або відбивається у вигляді металевого блиску (відділення електромагнітних хвиль відбиваючим шаром від проміжного шару), або ж призводить то того, що розташований позаду дзеркала матеріал стає видним. Таким чином можливо досягнути цілеспрямованого структурування з кольоровими, дзеркальними або безколірними ділянками. Потужність освітлення можливо підібрати таким чином, що буде змінюватися лише ефект кольору, при цьому виникають часткові ділянки з визначеними різними кольорами (багатокольоровий ефект зміни кольору). Суттєвим для зміни є фактично поглинута шаровою структурою енергія. У спеціальному варіанті здійснення можна також нанести кластерний шар безпосередньо на підкладку, яка є принаймні частково прозорою у видимому спектральному діапазоні, потім на цей кластерний шар, як це вже було описано, нанести проміжний шар та ще один кластерний шар, при цьому на цей кластерний шар при необхідності можна нанести чорний шар, таким чином, як це було вже описано. Таким чином отримують так звану інверсну шарову структуру (Фіг.4). Аналогічним чином можливо також виготовити інверсну структуру всього з одним кластерним шаром (нанесення кластерного шару на підкладку, потім нанесення полімерного проміжного шару та шару, що відбиває електромагнітні хвилі), при 91012 12 цьому характеристики окремих шарів відповідають наведеному вище опису. Підкладка може включати також один або кілька функціональних та/або декоративних шарів. Функціональні шари можуть проявляти, наприклад, визначені електричні, магнітні, спеціальні хімічні, фізичні, а також оптичні характеристики. Для придания електричних характеристик, наприклад, електропровідності можливо вносити, наприклад, графіт, сажу, електропровідні органічні або неорганічні полімери, металеві пігменти (наприклад, мідь, алюміній, срібло, золото, залізо, хром, свинець і таке інше). Сплави металів, наприклад, мідь-цинк, або мідь-алюміній, або сульфіди, або оксиди, або також аморфні або кришталеві керамічні пігменті, наприклад, ІТО і таке інше. Далі, можливо в якості присадки також використовувати леговані або нелеговані напівпровідники, як, наприклад, кремній, германій або іонні провідники, як, наприклад, аморфні або кришталеві оксиди металів. Далі, для регулювання електричних характеристик шару можливо використовувати або вносити полярні або частково полярні сполучення, наприклад, тензіди, або неполярні сполучення, наприклад, силіконові добавки, гігроскопічні або негігроскопічні солі. Для придання магнітних характеристик можливо використовувати парамагнітні, діамагнітні, а також феромагнітні речовини, наприклад, залізо, нікель і кобальт, або їх сполучення, або солі (наприклад, оксиди або сульфіди). На оптичні характеристики шару можливо впливати за допомогою видимих барвників, наприклад, пігментів, люмінесцентних фарбників та пігментів, які флуоресціюють або фосфоресціюють в видимому діапазоні, ультрафіолетовому діапазоні, або в інфрачервоному діапазоні, ефектні пігменти, наприклад, рідкі кристали, пігменти з перламутровим блиском, бронза та/або термочутливі фарби та пігменти. Додатково можливо використовувати також фосфоресцентні пігменти окремо або в поєднанні з іншими барвниками та/або пігментами. Можливо також комбінувати різні властивості за допомогою добавлення різних зазначених вище добавок. Таким чином можливо використовувати закрашені та/або електропровідні магнітні пігменти. При цьому можливо використовувати усі вказані електропровідні добавки. Зокрема, для фарбування магнітних пігментів можливо використовувати усі відомі розчинні і нерозчинні фарбники і пігменти. Так, наприклад, кольоровий тон коричневої магнітної фарби можливо змінити за допомогою внесення металів до сріблястого. Далі, можливо наносити також ізоляційні шари. В якості ізоляторів можливо використовувати, наприклад, органічні речовини та їх похідні та сполуки, наприклад, фарбові та лакові системи, наприклад, епоксидні, поліефірні, каніфольні, акрилатні, алкілові, меламінові, PVA, PVC, ізоціанатові, уретанові або PS сополімерні системи, які можуть твердіти під дією опромінювання, наприклад під дією тепла або ультрафіолетового опромінювання. Далі, в один із шарів можливо внести юридично значимі елементи (прикмети), які дозволяють 13 провести випробування в лабораторії, або за допомогою придатних випробних засобів на місці (в даному випадку з руйнуванням елементу), наприклад, ДНК в лаку з вмістом нітроцелюлози, антигени в акрилатній лаковій системі. Так, наприклад, ДНК може бути адсорбована або зв'язана з кластером. Можливо також додавати ізотопи до кластерів, або дзеркального матеріалу, або вони можуть буди присутніми в проміжному шарі (наприклад, Elemental Tag фірми KeyMaster Technologies Inc.). Так, наприклад, в якості проміжного шару можливо використовувати мічений дейтерієм полімер (наприклад, PS-d) або в якості дзеркала можна використовувати незначно радіоактивний дзеркальний матеріал. Ці шари можливо наносити за допомогою відомих способів, наприклад, металізації способом напилювання, іонного напилювання, друку (наприклад, глибокого друку, флексографського друку, трафаретного друку, цифрового друку і таке інше), напилювання, гальванізації, способом нанесення валками і таке інше. Товщина функціонального шару складає від 0,001 до 50мкм, переважно 0,120мкм. При необхідності вироблені таким способом покриті плівки додаткового захищають також захисним шаром лаку, або додатково обробляють за допомогою каширування або т. п. При необхідності продукт можливо наносити за допомогою здатного до запечатування клею, наприклад, клею гарячого або холодного отвердіння, або накладати шар самоклейної плівки на відповідну підкладку або, наприклад при виготовленні паперу для захищених ділових паперів, за допомогою звичайних способів закладати в папір. На Фіг.1-6 показані приклади елементів безпеки згідно з даним винаходом. На них позицією 1 позначена оптично прозора підкладка, позицією 2 перший шар, що відбиває електромагнітні хвилі, позицією 3 полімерний проміжний шар, позицією 4 виконаний з металевих кластерів шар, позицією 5 клейкий або ламінований шар, позицією 6 захисний шар, позицією 7 трансферний лаковий шар, позицією 8 чорний шар, позицією 10 проходження променів падаючого та відбитого світла. На Фіг.7 показна персоналізована під дією електромагнітного випромінювання структура. При цьому Фіг.1 - схематичний поперечний розріз першого постійно видимого маркування на плівці з подвоєною кластерною структурою. Фіг.2 - схематичний поперечний розріз першого постійно видимого маркування на плівці з подвоєною кластерною структурою і проходження променів оптичного детекторного засобу, наприклад, спектрометра, колориметра або таке інше. Фіг.3 - безпосередня подвійна кластерна структура з чорним фоном. Фіг.4 - опосередкована подвійна кластерна структура з чорним фоном. Фіг.5 - структура з частковим відбиваючим шаром. Фіг.6 - структура з структурованим проміжним шаром змінної товщини. 91012 14 Виготовлені згідно з даним винаходом шаровані підкладки можливо використовувати в якості елементів безпеки (захисних прикмет) на банкнотах, носіях даних, цінних паперах, етикетках, ярликах, печатках, пакунках, текстилі і таке інше. Приклади Приклад 1 На поліефірну плівку товщиною 23мкм за допомогою технології напилювання наносять хромовий кластерний шар товщиною 3нм. На цей кластерний шар за допомогою глибокого друку зі спеціально виконаним формним циліндром наносять уретановий лак у вигляді полімерного проміжного шару товщиною 0,5мкм. Після цього знову проводять осадження хромового кластерного шару товщиною 3нм. На цей кластерний шар наносять кашируванням на закінчення пофарбовану у чорний колір плівку. Спостерігається ефект зміни кольору від фіолетового до золотого. Приклад 2 При виготовленні структури з тонким шаром, як у прикладі 1, частини шарів структурують таким чином, що спочатку при точному накладенні структурованих кластерних структур і структурованої чорної фонової плівки, стає видимим ефект зміни кольору з підкладеним муаровим візерунком. Для цього полімерний шар в подвійній кластерній структурі структурують у вигляді шахової дошки, при цьому по довжині країв шахової дошки виконаний тиск розміром менше 0,1 мм. Воронування фонової плівки проводять аналогічно клітинам шахової дошки. При точному накладенні структурованих плівок можна бачити як тиснення муарового візерунка, так і ефект зміни кольору. Таким чином, можливо забезпечити просту перевірки "на місці" з максимальним ступенем надійності. Приклад 3 При виготовленні структури з тонким шаром, як у прикладі 1, замість нанесення другого кластерного шару за допомогою вакуумної техніки наносять кластер, який отримують за допомогою хімічного синтезу в розчині і, який присутній в розчині у вигляді дисперсії. Для цієї мети такі розчини, які містять кластер, наносять за допомогою друку тонкими шарами або ж адсорбують із розчинів. В тому випадку, коли використовують кластери, які мають додаткові властивості, можливо утворювати додатковий захист. В якості порошкових кластерних матеріалів для друку можливо використовувати срібляний нанопорошок фірми Argonide. В якості магнітних кластерних матеріалів можливо використовувати магнітні пігменти фірми Sustech. Найкращим чином придатні ферофлюїди або пігменти у вигляді порошку типу FMA (суперпарамагнітний ферит) з гідрофільною оболонкою. Середній розмір первинних частин FMA (суперпарамагнітного фериту) складає 10нм у діаметрі. В якості кластера з оболонкою ядра можливо використовувати SSPH (Sequential Solution Phase Hydrolysis) частки фірми Nanodynamics або порошок Nanopowder. Можливо використовувати, наприклад, частки Au на SnO2, або Au на SiO2 з внутрішнім діаметром 20нм і зовнішнім діаметром 40нм. В якості флуоресцентних часток можливо використовувати частки фірми Quantum Dot 15 Corporation: В якості матеріалу ядра CdS і в якості матеріалу оболонки ZnS. Діаметр ядра складає 5нм, а діаметр оболонки 2,5нм. Приклад 4 В цьому прикладі здійснення виконують формний циліндр з різними об'ємами чашечки у різних ділянках по його ширині. На плівку з накладеним однорідним кластерним шаром за допомогою цього циліндру наносять друком проміжний шар. За рахунок описаного виконання циліндру отримують по ширині полотна чітко відділені ділянки з визначеною різною товщиною проміжного шару. На закінчення напиляють однорідний дзеркальний шар з алюмінію. Полоси з різним кольоровим кодом розділяють після цього за допомогою роликового процесу відділення. Таким чином за один технологічний процес виготовляють захисні елементи з кількома різними кодами. Приклад 5 З виготовленої таким чином, як це описано у прикладі 4 полоси плівки, вирізують захищену від підробки полосу таким чином, що чіткий перехід коду розміщається точно посередині полоси. Виготовлена таким чином полоса отримує після цього в якості додаткового захисного ступеня два коди, які можливо зчитувати машинним способом, і які поодинці або разом виявляються апаратом для зчитування. Приклад 6 Усі описані шарові структури можливо цілеспрямовано структурувати за допомогою придатного лазеру. У цьому прикладі за допомогою лазера 91012 16 Powerline-Laser, 1064нм фірми Rofm Ssnar можливо частково руйнувати інверсну шарову структуру в навантажених ділянках. Потужність регулюють таким чином, що лазер приводить до відшарування полімерного проміжного шару від алюмінієвого дзеркального шару, внаслідок чого навантажені ділянки уже не виявляються кольоровими, а мають металевий блиск алюмінієвого шару. Описана картина складається таким чином з матриці точок з металевими відбиваючими ділянками в кольорових поверхнях. Таким способом можливо дуже швидко (менше 1 сек.) виготовляти індивідуалізовані маркування для захисту від підробки , наприклад, для посвідчень особи. Приклад 7 Для внутрішнього маркування описаних в наведених вище прикладах шарів можливо використовувати речовини для маркування, наявність яких може визначити тільки експертиза. Для цієї мети можливо, наприклад, до нітроцелюлозного лаку підмішати маркування в об'ємі 1 проміле твердої речовини ДНК до об'єму лаку. При нормальних умовах (25 С, 80% відносна вологість) ДНК міцно адсорбується на нітроцелюлозі і, таким чином, стабільно зчіпляється з лаковою матрицею. За допомогою відділення лакового шару або екстрагування киплячою водою ДНК можливо екстрагувати в лабораторії і визначити за допомогою молекулярно-біологічних методів. При використанні визначених послідовностей ДНК їх можливо виявити також і на місці, наприклад, за допомогою придатного аналізу гібридизації. 17 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 91012 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюTamper-proof color-shift security feature, film material for manufacturing security feature and method of manufacture and verification of security feature
Автори англійськоюBergsmann, Martin, Kastner, Friedrich, Keplinger, Juergen, Bauer, Georg, Walter, Harald
Назва патенту російськоюЭлемент безопасности с эффектом изменения цвета для защиты от подделок, материал пленки, пригодный для изготовления элемента безопасности, и способ изготовления и проверки элемента безопасности
Автори російськоюБергсманн Мартин, Кастнер Фридрих, Кеплингер Юрген, Бауэр Георг, Валтер Гаральд
МПК / Мітки
МПК: B42D 15/00, B42D 15/10
Мітки: перевірки, безпеки, матеріал, кольору, зміни, ефектом, спосіб, придатній, елемента, елемент, плівки, підробок, виготовлення, захисту
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-91012-element-bezpeki-z-efektom-zmini-koloru-dlya-zakhistu-vid-pidrobok-material-plivki-pridatnijj-dlya-vigotovlennya-elementa-bezpeki-i-sposib-vigotovlennya-ta-perevirki-elementa-bezpek.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Елемент безпеки з ефектом зміни кольору для захисту від підробок, матеріал плівки, придатний для виготовлення елемента безпеки, і спосіб виготовлення та перевірки елемента безпеки</a>
Попередній патент: Спосіб генерування водню
Наступний патент: Сітчаста корзина для побутової центрифугальної соковижималки та побутова центрифугальна соковижималка
Випадковий патент: Курильний виріб