Защитный элемент, способ его изготовления, содержащая его защитная метка и способ идентификации подлинности изделий, маркированных защитной меткой

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Защитный элемент для идентификации подлинности изделий, представляющий собой полимерный слой, в котором сформировано скрытое визуализируемое в поляризованном свете изображение в виде отдельных участков слоя с наведенной анизотропией, отличающийся тем, что в указанный слой дополнительно введен люминесцентный краситель, ориентированный в анизотропных участках слоя таким образом, что при ультрафиолетовом облучении наблюдается поляризованная люминесценция анизотропных участков наряду с неполяризованной люминесценцией изотропных участков.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что изготовлен из полимера, выбранного из группы, включающей сополимеры винилиденфторида с тетрафторэтиленом, поливиниловый спирт, поликарбонаты.

3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что люминесцентный краситель выбран из следующих люминофоров:

Рисунок 1

где группы X и/или Y являются, но не только, H, NH2, NH-алкил, N(алкил)2, CN, SO3H, SO3Na, ОН, О-алкил, (OCH2)nO-алкил, F, Cl, Br,

группировки А и/или В являются ароматическими и/или гетероциклическими, но не только, хромофорными фрагментами следующего строения:

Рисунок 2

где R может быть, но не только, H, арил, алкил, (OCH2)nO-алкил; R1 является, но не только, H, NH2, NH-алкил, N(алкил)2, CN, SO3H, SO3Na, ОН, О-алкил, (OCH2)nO-алкил, F, Cl, Br.

4. Защитный элемент по пп.1-3, в котором концентрация люминесцентного красителя по отношению к полимеру составляет от 0,01 до 5 вес.%.

5. Защитный элемент по п.4, в котором концентрация люминесцентного красителя по отношению к полимеру составляет 0,1-1 вес.%.

6. Способ изготовления защитного элемента по п.1, включающий приготовление раствора полимера, приготовление раствора люминесцентного красителя в растворителе, совместимом с раствором полимера, перемешивание указанных растворов, формирование на подложке из полученного раствора изотропного полимерного слоя с растворенным в нем красителем, причем концентрация красителя в полимерном слое составляет 0,01-5 вес.%, предпочтительно 0,1-1 вес.%, формирование в полученном слое скрытого изображения и последующее, при необходимости, удаление подложки.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что готовят раствор полимера с концентрацией полимера 10-20 вес.%, предпочтительно 12-16 вес.%.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что толщина полимерного слоя составляет 2-6 мкм, предпочтительно 3-5 мкм.

9. Способ по п.6, в котором в качестве подложки может быть использована ПЭТФ-пленка, ПП-пленка, ПВХ-пленка предпочтительно толщиной 12-60 мкм.

10. Защитная метка для маркировки подлинных изделий и защиты их от подделки, включающая защитный элемент по пп.1-6.

11. Защитная метка для маркировки подлинных изделий и защиты их от подделки, содержащая защитный элемент по пп.1-6, отражающий слой и, при необходимости, подложку.

12. Защитная метка по п.11, в которой отражающий слой выполнен полупрозрачным.

13. Защитная метка по п.11, отличающаяся тем, что подложка представляет собой бумагу или полимерную пленку.

14. Метка по п.11, отличающаяся тем, что отражающий слой выполнен из напыленного металла, отражающей краски, полиграфической, голографической или металлической фольги.

15. Способ идентификации подлинности изделий, маркированных защитной меткой по пп.10-14, заключающийся в облучении защитной метки УФ-излучением диапазона 250-400 нм и наблюдении люминесценции через вращающийся поляроид.

 

Текст

Смотреть все

011116 Изобретение относится к материалам, используемым для удостоверения подлинности изделий, в частности, к защитному элементу, содержащему скрытые люминесцентные изображения, характеризующиеся поляризованным и неполяризованным излучением, и может быть использовано при изготовлении защитных меток, наносимых на документы, банкноты, ценные бумаги, ярлыки, этикетки и т.п. предметы. Известны защитные элементы, в которых используется фотолюминесцирующий сегмент, имеющий поляризованную люминесценцию и поляризованное поглощение. Так в патенте США 7108286, 2006 г. описывается защитный элемент, содержащий люминесцентный краситель, распределенный в полимереносителе. Указанный защитный элемент может быть выполнен в виде пленки, нити стрипа и т.д. При облучении ультрафиолетовым излучением документа, содержащего указанный защитный элемент, и при визуализации люминесценции защитного элемента через вращающийся поляроид наблюдается изменение интенсивности люминесценции защитного элемента. Преимущества такого защитного элемента в том, что его практически невозможно имитировать. Однако регистрация поляризованной люминесценции нити или стрипа, нанесенных на бумагу, а тем более степени поляризации люминесценции такого элемента требует специального оборудования. Кроме этого указанные элементы защиты могут быть повторно использованы. Известно также, что эффект поляризованной люминесценции в тонких полимерных слоях может достигаться различными путями. Одним из способов получения таких систем является введение соответствующих люминесцентных органических или неорганических красителей в ориентированный полимер до или после стадии ориентации (J.J. Dekkers, Chem. Phys. Lett., Vol. 19, pp. 517-523 (1973); L.V. NatarajanDirix et al., Macromolecules, Vol. 30, pp. 2175-2177 (1997); US Patent 456953). Другим удобным методом является ориентация люминесцирующего полимерного красителя при необратимой термомеханической деформации полимерного слоя. Подобранный флуоресцирующий материал должен быть эластичным полимером или эластичной должна быть смесь полимерного или олигомерного флуорофора с основным полимером (С. Zhang et al., Synth. Met., Vol. 46, pp. 235-242 (1992); J.al., J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed., Vol. 30, pp. 871-878 (1992. Альтернативным является получение поляризованных люминесцирующих слоев ориентированным наращиванием люминесцирующих, как правило, полимерных материалов на ориентированные полимерные и(или) неорганические подложки или поверхности (US Patent 5180470; K. Pichler et al., Synth. Met.,Vol. 55-57, pp. 454-459 (1993); D. Fenwick et al., J. Mater. Sci., Vol. 31, pp. 915-920 (1996); R. Gill, et al.,Adv. Mater., Vol. 9, pp. 331-334 (1997), G. Lssem et al., Liq. Cryst., Vol. 21, pp. 903-907 (1996), P.J. Pearahet al., Appl. Phys. Lett. Vol. 62, pp. 729-731 (1993. Также известны (Евразийский патент 004750, 2004 г.) защитные метки, содержащие скрытые поляризационные изображения, сформированные в полимерном слое в виде участков с анизотропными свойствами (прототип). Основными преимуществами таких меток являются невозможность их копирования, простота и быстрота проверки подлинности при помощи дешевого визуализатора, однако для достижения комплексной защиты необходимо наличие в метке дополнительных защитных элементов. Задачей настоящего изобретения является разработка нового защитного элемента, характеризующегося высоким уровнем защиты от подделки. Еще одной задачей заявляемого изобретения является создание новой защитной метки для маркировки подлинных изделий, содержащей новый защитный элемент и обеспечивающей повышенную степень защиты маркируемых изделий от подделки. Также задачей заявляемого изобретения являются способ изготовления нового защитного элемента и способ идентификации подлинности изделий, маркированных новой защитной меткой. Поставленная задача решается путем создания нового защитного элемента для идентификации подлинности изделий, содержащего индивидуальную информацию в виде скрытого люминесцентного изображения с поляризованным и неполяризованным излучением, а также путем создания защитной метки,включающей указанный защитный элемент. Согласно заявляемому изобретению защитный элемент представляет собой полимерный слой, содержащий люминесцентный краситель, при этом в полимерном слое сформировано скрытое визуализируемое в поляризованном свете изображение в виде отдельных участков слоя с наведенной анизотропией, а люминесцентный краситель ориентирован в указанных анизотропных участках слоя таким образом,что при ультрафиолетовом облучении наблюдается поляризованная люминесценция анизотропных участков наряду с неполяризованной люминесценцией изотропных участков слоя. При наблюдении люминесценции указанного защитного элемента через вращающийся поляроид отдельные участки полимерного слоя проявляются в виде мигающих сегментов на постоянно слабосветящемся фоне и образуют заранее заданные изображения в виде рисунка, логотипа, текста и т.д. В основу данного изобретения положено предположение, что при определенном подборе системы-1 011116 полимер-люминесцентный краситель возможно получение люминесцирующего слоя, имеющего локальные участки с поляризованной люминесценцией в местах формирования в этом слое скрытого поляризационного изображения по известному методу, описанному в РСТ/BY2005/000005 от 09.06.2005, где происходит локальная ориентация полимерного слоя и люминесцентного красителя соответственно. Было установлено, что главным условием получения эффекта поляризованной люминесценции в анизотропных участках полимерного слоя является подбор люминесцирующих красителей таким образом, чтобы, благодаря особенностям его строения, достигалось максимально сильное взаимодействие с макромолекулами полимерного слоя по типу диполь-дипольного или другого Ван-дер-Ваальсовского,или ковалентного взаимодействия. Кроме того, молекулы красителей должны иметь линейную, протяженную, сопряженную систему -связей, что так же является необходимым условием для достижения эффекта поляризации люминесценции красителя. Согласно изобретению в качестве полимеров для изготовления полимерного слоя могут быть использованы, в частности, сополимеры винилиденфторида с тетрафторэтиленом, поливиниловый спирт,поликарбонаты. Разное химическое строение полимерной основы, применяемой для получения слоев, содержащих скрытые поляризационные изображения, а также особенности взаимной растворимости красительполимер позволяет использовать следующие люминесцентные красители: где R может быть, но не только, H, Ar, алкил, (OCH2)nO-алкил; R1 является, но не только, H, NH2, NHалкил, N(алкил)2, CN, SO3H, SO3Na, ОН, О-алкил, (OCH2)nO-алкил, F, Cl, Br. В предпочтительном варианте осуществления изобретения используют полимерный слой толщиной 2-6 мкм, а концентрация люминесцентного красителя по отношению к полимеру составляет от 0,01 до 5 вес.%, предпочтительно 0,1-1 вес.%. Изменение интенсивности люминесценции анизотропных участков полимерного слоя, которое фиксируется при наблюдении через вращающийся поляроид, может быть описано приблизительно следующими выражениями:III=1/2Io+Jo=Io(1/2+) где I1 и III - соответственно интенсивность люминесценции анизотропных участков полимерного слоя при наблюдении через поляроид, ориентированный ортогонально к направлению ориентации поляризации люминесценции I1 и параллельно к направлению ориентации поляризации люминесценции III;Io - интегральная интенсивность люминесценции изотропных участков слоя;- степень ориентации молекул красителя. Таким образом, для слоев с высокой степенью ориентации молекул люминесцентного красителя четко наблюдается изменение интенсивности люминесценции молекул красителя в анизотропных участках при разных положениях поляроида по отношению к люминесцирующему полимерному слою. Для установления подлинности описываемого защитного элемента (экспертного контроля) исполь-2 011116 зуется специальный прибор, содержащий источник ультрафиолетового излучения для возбуждения люминесценции красителя в полимерном слое, и вращающийся поляроид для контроля люминесцентного изображения, сформированного поляризованной и неполяризованной люминесценцией красителя. Вторым объектом настоящего изобретения является способ изготовления защитного элемента,включающий приготовление раствора полимера, приготовление раствора люминесцентного красителя в растворителе, совместимом с раствором полимера, перемешивание указанных растворов, формирование на подложке из полученного раствора изотропного полимерного слоя с растворенным в нем красителем,причем концентрация красителя в полимерном слое составляет 0,01-5 вес.%, предпочтительно 0,11 вес.%, формирование в полученном слое скрытого изображения и последующее, при необходимости,удаление подложки. В предпочтительном варианте реализации заявляемого способа готовят раствор полимера с концентрацией полимера 10-20 вес.%, предпочтительно 12-16 вес.%, толщина полимерного слоя составляет 26 мкм, предпочтительно 3-5 мкм. В качестве подложки может быть использована ПЭТФ-пленка, ПП-пленка, ПВХ-пленка, предпочтительно толщиной 12-60 мкм. Еще одним объектом изобретения является защитная метка, включающая указанный защитный элемент и прикрепляемая к подлинному изделию для его маркировки. Заявляемая защитная метка дополнительно к защитному элементу может содержать отражающий слой, нанесенный на подложку или непосредственно на защищаемое изделие. Наличие отражающего слоя усиливает яркость люминесценции и, соответственно, качество изображения сформированного ориентированными участками люминесцентного красителя, кроме того, позволяет фиксировать с помощью поляроида скрытое поляризационное изображение, сформированное в полимерном слое анизотропными участками полимерного слоя, которое также является элементом защиты. В качестве отражающей подложки может быть использована бумага или полимерная пленка, которая снабжена отражающим слоем в виде напыленного металла или отражающей краски, слоя полиграфической, голографической или металлической фольги и т.д. Кроме этого, отражающий слой может быть нанесен непосредственно на защищаемое изделие - этикетку, тканевый ярлык, контрольный знак и т.д. Отражающий слой может быть непрозрачным или полупрозрачным. Для крепления защитной метки к маркируемому изделию на метку или маркируемое изделие наносят клей. При этом, выбор клея определяется назначением защитной метки и соответствует технологии нанесения защитной метки. В случае экспертного контроля подлинности защитной метки используется специальный прибор,содержащий источник ультрафиолетового излучения для возбуждения люминесценции красителя в полимерном слое, и вращающийся поляроид для контроля люминесцентного изображения, сформированного поляризованной и неполяризованной люминесценцией красителя. При необходимости оперативного контроля подлинности защитная метка может быть дополнительно снабжена поляроидом в качестве устройства визуализации скрытого поляризационного изображения. Способ идентификации подлинности изделий, маркированных заявляемой защитной меткой, заключается в облучении защитной метки УФ-излучением диапазона 250-400 нм и наблюдении люминесценции через вращающийся поляроид. Таким образом, впервые предложен защитный элемент, который содержит индивидуальную информацию в виде скрытого люминесцентного заданного изображения с поляризованным и неполяризованным излучением, реализованный в полимерном слое толщиной до 6 мкм, и защитная метка на его основе. Подделка такого защитного элемента крайне сложна и поэтому маловероятна, а в случае его применения для изготовления саморазрушаемой защитной метки исключено его повторное использование. Кроме того, применение отражающего слоя в качестве дополнительного компонента в защитной метке позволяет получить комбинированную защиту, содержащую скрытое поляризационное изображение, которое может быть легко проверено при помощи дешевого визуализатора, а также скрытое люминесцентное изображение с поляризованным и неполяризованным излучением для экспертной проверки. Следующие примеры поясняют изобретение, не ограничивая его объем. Пример 1. Изготовление защитного элемента. Готовят раствор сополимера тетрафторэтилена с виниледенфторидом в ацетоне. Концентрация полимера составляет 20 вес.%. Затем добавляют этилацетат и доводят концентрацию полимера до 16 вес.%. В хлористом метилене растворяют краситель 4,4-бис-Е)-2-(5-гептил-1,3,4-оксадиазол-2-2 ил)винил)бифенил и добавляют в раствор полимера в количестве, обеспечивающем соотношение полимер:краситель по весу 100:0,5. Полученный раствор тщательно перемешивают до гомогенного. Нанесение изотропного полимерного слоя с красителем на полипропиленовую пленку-основу толщиной 40 мкм проводят на машине-3 011116 для нанесения тонких слоев NWC-400, используя спиральный анилоксовой вал на скорости 50 м/мин,температура сушек 60-80-100 С. Получают полимерный слой с красителем толщиной 2-3 мкм. Формирование в полимерном слое локальных анизотропных участков (скрытого изображения) проводят по методу, описанному в РСТ/BY 2005/000005 от 09.06.2005. Пример 2. Изготовление защитной метки. Используя защитный элемент, изготовленный в условиях примера 1, прикатку защитного элемента на самоклеющуюся бумагу с отражающим покрытием и снятие облоя проводят на машине NWC-400,используя клей марки Dexcol-518 (Valspar Corporation) и секцию для ламинирования. После вырубки на финишной машине и снятия облоя получают защитные метки требуемой формы, содержащие скрытое поляризационное изображение и скрытое изображение, формируемое поляризованной и неполяризованной люминесценцией красителя, рисунок которых совпадает. Пример 3. Изготовление защитной метки. Готовят раствор поливинилового спирта в воде при нагревании, концентрация полимера 16 вес.%. Растворяют краситель (Е)-6,6-(этен-1,2-диил)бис-3-(4-метокси-6-(фениламино)-1,3,5-триазин-2-иламино)бензолсульфокислоты натриевая соль. R-OMe, R-NHPh в воде и добавляют в раствор полимера в количестве, обеспечивающем соотношение полимер:краситель по весу 99:1. Полученный раствор тщательно перемешивают. Нанесение изотропного полимерного слоя с красителем на ПЭТ пленку-основу толщиной 20 мкм проводят на машине для нанесения тонких слоев NWC-400, используя пирамидальный анилоксовой вал,на скорости 25-30 м/мин, температура сушек 120-130-140 С. Температура раствора при нанесении 6080 С. Получают полимерный слой с красителем толщиной 3-4 мкм. Формирование в полимерном слое локальных анизотропных участков (скрытого изображения) проводят по методу, описанному в заявке РСТ/BY 2005/000005 от 09.06.2005. После этого полимерный слой с красителем переносят на подходящий самоклеющийся материал при помощи клея. Защитные метки нужной формы изготавливают при помощи плоттера или вырубной машины. Полученные метки содержат скрытое люминесцентное изображение, сформированное поляризованной и неполяризованной люминесценцией красителя. Пример 4. Готовят раствор поликарбоната марки в хлористом метилене, концентрация полимера 17 вес.%. Растворяют краситель 4,4-бис(5-(4-(2-(2-(2-бутоксиэтокси)этокси)этокси)фенил)-1,3,4-оксадиазол-2 ил)бифенил в хлористом метилене и добавляют в раствор полимера в количестве, обеспечивающем соотношение полимер:краситель - 100:1,5 по весу. Полученный раствор тщательно перемешивают. Нанесение изотропного полимерного слоя с красителем на ПЭТ пленку-основу толщиной 30 мкм проводят на машине для нанесения тонких слоев NWC-400, используя пирамидальный анилоксовой вал,на скорости 55-60 м/мин, температура сушек 50-80-90 С. Получают полимерный слой с красителем толщиной 3-4 мкм. Формирование в полимерном слое локальных анизотропных участков (скрытого изображения) проводят по методу, описанному в РСТ/BY 2005/000005 от 09.06.2005. Прикатку полимерного слоя на самоклеющуюся алюминиевую фольгу и снятие облоя проводят на машине NWC-400, используя клей марки Dexcol-518 (Valspar Corporation) и секцию для ламинирования. После вырубки на финишной машине и снятия облоя получают защитные метки требуемой формы, содержащие скрытое поляризационное изображение и скрытое изображение, формируемое поляризованной и неполяризованной люминесценцией красителя, рисунок которых совпадает. Визуализацию (контроль) скрытого поляризационного изображения проводят с помощью доступного дешевого идентификатора, прикладывая его к защитной метке. Скрытое изображение, формируемое поляризованной и неполяризованной люминесценцией красителя, регистрируют, используя специальный прибор, позволяющий в процессе УФ-облучения наблюдать люминесценцию через вращающийся поляроид.-4 011116 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Защитный элемент для идентификации подлинности изделий, представляющий собой полимерный слой, в котором сформировано скрытое визуализируемое в поляризованном свете изображение в виде отдельных участков слоя с наведенной анизотропией, отличающийся тем, что в указанный слой дополнительно введен люминесцентный краситель, ориентированный в анизотропных участках слоя таким образом, что при ультрафиолетовом облучении наблюдается поляризованная люминесценция анизотропных участков наряду с неполяризованной люминесценцией изотропных участков. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что изготовлен из полимера, выбранного из группы, включающей сополимеры винилиденфторида с тетрафторэтиленом, поливиниловый спирт, поликарбонаты. 3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что люминесцентный краситель выбран из следующих люминофоров: где группы X и/или Y являются, но не только, H, NH2, NH-алкил, N(алкил)2, CN, SO3H, SO3Na, ОН, Оалкил, (OCH2)nO-алкил, F, Cl, Br,группировки А и/или В являются ароматическими и/или гетероциклическими, но не только, хромофорными фрагментами следующего строения: где R может быть, но не только, H, арил, алкил, (OCH2)nO-алкил; R1 является, но не только, H, NH2, NHалкил, N(алкил)2, CN, SO3H, SO3Na, ОН, О-алкил, (OCH2)nO-алкил, F, Cl, Br. 4. Защитный элемент по пп.1-3, в котором концентрация люминесцентного красителя по отношению к полимеру составляет от 0,01 до 5 вес.%. 5. Защитный элемент по п.4, в котором концентрация люминесцентного красителя по отношению к полимеру составляет 0,1-1 вес.%. 6. Способ изготовления защитного элемента по п.1, включающий приготовление раствора полимера, приготовление раствора люминесцентного красителя в растворителе, совместимом с раствором полимера, перемешивание указанных растворов, формирование на подложке из полученного раствора изотропного полимерного слоя с растворенным в нем красителем, причем концентрация красителя в полимерном слое составляет 0,01-5 вес.%, предпочтительно 0,1-1 вес.%, формирование в полученном слое скрытого изображения и последующее, при необходимости, удаление подложки. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что готовят раствор полимера с концентрацией полимера 1020 вес.%, предпочтительно 12-16 вес.%. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что толщина полимерного слоя составляет 2-6 мкм, предпочтительно 3-5 мкм. 9. Способ по п.6, в котором в качестве подложки может быть использована ПЭТФ-пленка, ППпленка, ПВХ-пленка предпочтительно толщиной 12-60 мкм.-5 011116 10. Защитная метка для маркировки подлинных изделий и защиты их от подделки, включающая защитный элемент по пп.1-6. 11. Защитная метка для маркировки подлинных изделий и защиты их от подделки, содержащая защитный элемент по пп.1-6, отражающий слой и, при необходимости, подложку. 12. Защитная метка по п.11, в которой отражающий слой выполнен полупрозрачным. 13. Защитная метка по п.11, отличающаяся тем, что подложка представляет собой бумагу или полимерную пленку. 14. Метка по п.11, отличающаяся тем, что отражающий слой выполнен из напыленного металла,отражающей краски, полиграфической, голографической или металлической фольги. 15. Способ идентификации подлинности изделий, маркированных защитной меткой по пп.10-14,заключающийся в облучении защитной метки УФ-излучением диапазона 250-400 нм и наблюдении люминесценции через вращающийся поляроид.

МПК / Метки

МПК: D21H 21/48, B42D 15/00, G07D 7/12

Метки: способ, защитная, изделий, маркированных, подлинности, защитный, метка, меткой, элемент, содержащая, идентификации, защитной, изготовления

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/7-11116-zashhitnyjj-element-sposob-ego-izgotovleniya-soderzhashhaya-ego-zashhitnaya-metka-i-sposob-identifikacii-podlinnosti-izdelijj-markirovannyh-zashhitnojj-metkojj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Защитный элемент, способ его изготовления, содержащая его защитная метка и способ идентификации подлинности изделий, маркированных защитной меткой</a>

Похожие патенты