Многослойный полимерный защитный элемент


 


Владельцы патента RU 2568708:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Гознак" (ФГУП "Гознак") (RU)

Изобретение относится к полимерным многослойным изделиям, в частности к полимерным защитным элементам, используемым для визуального контроля подлинности защищенной печатной продукции, например ценных бумаг, банкнот, паспортов и ID документов. Элемент для контроля подлинности защищенной полиграфической продукции нанесен на подложку и имеет модифицированные красочные участки, полученные в результате воздействия лазерного излучения на красочный слой для образования изображения, обнаруживаемого при визуальном контроле. Красочный слой содержит микрочастицы размерами от 1 мкм до 100 мкм, покрытые тонкопленочными прозрачными, полупрозрачными или интерференционными красочными слоями, или микропустоты, содержащие внутри себя пигменты или красители. Указанные микрочастицы или микропустоты регулярно расположены и ориентированы. Изображения, формируемые модифицированными красочными участками, выполнены при воздействии лазерного излучения, падающего на красочный слой под различными углами. Технический результат - повышенная защищенность от подделок ценных документов. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к полимерным многослойным изделиям, в частности к полимерным защитным элементам, используемым для визуального контроля подлинности защищенной печатной продукции, например ценных бумаг, банкнот, паспортов и ID документов.

Известны различные типы защитных элементов, для визуального контроля. Как правило, такие защитные элементы основаны на эффектах изменения наблюдаемых изображений, записанных на поверхности или внутри этих элементов, при изменении направления наблюдения.

Например, применение многослойных интерференционных и дифракционных структур обеспечивает изменение цвета и контраста изображений при изменении направлений наблюдения или освещения защитных элементов, предложенных в RU 2344047 С1, 20.01.2009. Изменение цвета и контраста изображений достигается также при использовании муаровых эффектов в защитных элементах с рельефными и пространственно разделенными решетками (RU 2386544 С1, 20.04.2010). Широко известны эффекты изменения наблюдаемых изображений путем использования голографических решений в виде различного вида кинеграмм RU 2430836 С1, 10.10.2011, и решений на основе микрорастровых линзовых структур WO 2007/133613 А2, 22.11.2007.

Известны также защитные элементы, выполненные в виде микроразмерных рельефных поверхностных структур, в которых два или более изображений наносятся на различные поверхности микроразмерных образований (RU 2395842 С2, 27.07.2010 и RU 2417897 С2, 10.05.2011). При рассматривании подобных защитных элементов с различных направлений будут наблюдаться различные изображения, сформированные на различных коллинеарных поверхностях микроразмерных образований.

Известны защитные элементы, формируемые путем ориентации магнитных пигментов в виде микрочастиц, имеющих форму плоских чешуек (RU 2333105 С2, 10.09.2008). При формировании оттиска на магнитные частицы воздействуют неоднородным магнитным полем. При этом частицы ориентируются в соответствии с направлением магнитного поля. В зависимости от направления наблюдения в отраженном магнитными частицами свете будут наблюдаться различные цветные изображения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является решение, описанное в RU 2296677 С2, 10.04.2007, в котором изображения сформированы в результате удаления, методами лазерной абляции, лакокрасочного слоя на плоскостях микроразмерных рельефных образований в виде микропризм.

Вышеперечисленные технические решения достаточно широко используются при изготовлении защищенной полиграфической продукции, что повышает возможность подделки таких элементов и тем самым снижает эффективность их использования. Кроме того, формирование таких защитных элементов проводят в поверхностных и приповерхностных слоях, что обуславливает их слабую защищенность от копирования и нестойкость к внешним воздействиям.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков. Технический результат - повышение степени защищенности от копирования и стойкости к внешним воздействиям.

Технический результат достигается тем, что многослойный полимерный защитный элемент, выполненный в виде прозрачного или полупрозрачного красочного слоя, нанесенного на полимерную подложку и имеющего модифицированные красочные участки, полученные в результате воздействия лазерного на красочный слой для образования изображений, обнаруживаемых при визуальном контроле, в красочном слое, выполненном безрельефно, содержатся микрочастицы магнитных материалов с размерами от 1 мкм до 100 мкм, покрытые слоями из невозвратных термохромных материалов, реактивных по отношению к лазерному излучению, или микропустоты размером от 1 до 100 мкм, содержащие внутри себя указанные выше невозвратные термохромные материалы, реактивные по отношению к лазерному излучению, причем указанные микрочастицы или микропустоты регулярно расположены и ориентированы. При этом изображения, формируемые модифицированными красочными участками, выполнены путем воздействия лазерного излучения, падающего на защитный элемент под различными углами величиной не менее α=arctg (h/d), где d - средний вертикальный размер пластинчатых частиц или средний размер микропустот, мкм, a h - расстояние между плоскостями выстроенных частиц или среднее расстояние между микропустотами, мкм.

В качестве магнитных материалов могут использоваться микрочастицы оксидов железа, хрома, или никеля, а в качестве их покрытий невозвратные термохромные материалы, например сплавы алюминия, меди, титана или специальные термохромные невозвратные красители, выпускаемые промышленно.

В качестве материалов с микропустотами могут быть использованы пленочные полимерные мембраны с трековыми порами, широко используемые в медицине в качестве фильтров и выпускаемые отечественной промышленностью. Ориентация микропор в пленках может быть перпендикулярной или под заданным углом к поверхности пленки, например под углом 45 или 30 градусов. При этом изображения, формируемые модифицированными красочными участками, выполнены путем воздействия лазерного излучения, падающего на защитный элемент под различными углами величиной не менее α=arctg (h/d), где d - средний вертикальный размер пластинчатых частиц, мкм, a h - расстояние между плоскостями выстроенных частиц, мкм.

Дополнительно важным является то, что микрочастицы представляют собой плоские, в виде пластин, магнитные частицы, выполненные, например, из феррита бария и бората железа и ориентируемые неоднородными магнитными полями с размерами частиц 10-100 мкм в плоскости и толщиной 1-10 мкм;

микрочастицы представляют собой игольчатые магнитные частицы, например, двуокиси хрома CrO2 или оксидов железа Fe2Ox длиной 10-100 мкм и толщиной 1-10 мкм, ориентируемые неоднородными магнитными полями;

микрочастицы представляют собой шарообразные частицы, выполненные из стекла, металла или керамики размером 10-100 мкм, такие частицы используются при изготовлении световозвращающих тонкопленочных структур широко представленных на рынке;

микропустоты размерами 1-10 мкм, на поверхностях или в объеме которых содержатся термохромные невозвратные материалы, реактивные по отношению к лазерному излучению. Микропустототы могут представлять собой ориентированные цилиндрические микропоры, например, в тонкопленочных полимерных трековых мембранах.

На фиг. 1 показана структура предлагаемого защитного элемента.

В качестве конкретного примера предлагаемого технического решения рассмотрим защитный элемент (фиг. 1), содержащий полимерную подложку (из поликарбоната, полипропилена, полиэтилентерефталата и т.п.) 1 и прозрачный лаковый слой 2, в котором размещены магнитные частицы 3 например феррита бария, или бората железа, плоской пластинчатой формы с намагниченностью М величиной 104-106 А/м, покрытые красочным слоем. Ориентацию и расположение магнитных частиц 3 в параллельных плоскостях 4, перпендикулярных плоскости защитного элемента, осуществляют неоднородными магнитными полями 5 Н величиной 103-106 А/м. Причем параллельные плоскости с магнитными частицами расположены эквидистантно на расстоянии друг от друга, близком к среднему размеру частиц. Для частиц размером 20 мкм расстояние между плоскостями должно быть, соответственно, 20 мкм. Запись двух различных изображений в защитный элемент производят с помощью лазерного излучения, под действием которого происходят необратимые изменения цвета поверхностного слоя частиц. В качестве красочного покрытия поверхности магнитных частиц могут быть использованы металлические и интерметаллические тонкослойные покрытия, например, на основе алюминия, меди, кобальта и других металлом с характерным блеском. Могут использоваться и другие, промышленно выпускаемые термохромные невозвратные покрытия, например, «Дилор» (www.deelor.ru), «Дубль V» (www.doublev.ru), «БризКолор» (www.breezecolor.ru) и термохромные краски фирм "Ultrachem Ltd." и "Т&К Тока Ltd". При записи первого изображения лазерный луч 6 падает на магнитные частицы с правой стороны параллельных плоскостей 4, под углом, равным или большим α=arctg (h/d), где d - средний вертикальный размер пластинчатых частиц, a h - расстояние между плоскостями выстроенных частиц.

Наиболее оптимальным является угол, равный 45 градусам, когда d=h. Запись возможна и под другими углами падения лазерного излучения, например, в диапазоне от 30 до 60 градусов, однако качество записи - контраст, и четкость изображений при этом ухудшаются из-за попадания части поверхности частиц в тень от соседних частиц, либо из-за больших углов падения лазерного излучения на поверхность частиц. На правой стороне частиц формируется первое изображение путем изменения цвета поверхности частиц под действием лазерного излучения в областях, определенных конфигурацией записываемого изображения. Второе изображение формируется на левых поверхностях частиц лазерным лучом 7, падающим на выстроенные плоскости с левой стороны.

Другой возможный вариант предлагаемого защитного элемента может быть реализован в виде полимерной трекпоровой мембраны с микропустотами в виде микропор диаметром 1-3 микрона, заполненных указанными выше реактивными к лазерному излучению материалами. Ориентация микропор может быть перпендикулярной или наклоненной к плоскости пленочной мембраны. Расположение и ориентация микропор относительно друг друга определяют углы падения лазерного излучения, используемого при записи изображений. Величина этих углов может быть оценена по формуле α=arctg (h/d), где d - средний вертикальный размер пластинчатых частиц или средний размер микропустот, мкм, a h - расстояние между плоскостями выстроенных частиц или среднее расстояние между микропустотами, мкм.

Поскольку магнитные частицы и микропоры расположены внутри прозрачных или полупрозрачных лакокрасочных слоев, то внешние воздействия на них значительно меньше, чем воздействия на рельефные пирамидальные структуры, используемые в техническом решении, выбранном в качестве аналога. Вследствие этого существенно возрастает срок службы защитных элементов. Кроме того, предлагаемые защитные элементы значительно сложнее копировать и изготавливать, так как изображения формируются на поверхностях частиц, находящихся внутри лаковых связующих слоев.

1. Многослойный полимерный защитный элемент для контроля подлинности защищенной полиграфической продукции, выполненный в виде прозрачного или полупрозрачного красочного слоя, нанесенного на полимерную подложку и имеющего модифицированные красочные участки, полученные в результате воздействия лазерного излучения на красочный слой для образования изображения, обнаруживаемого при визуальном контроле, отличающийся тем, что в красочном слое, выполненном безрельефно, содержатся микрочастицы магнитных материалов размерами от 1 мкм до 100 мкм, покрытые слоями из невозвратных термохромных материалов, реактивных по отношению к лазерному излучению, или микропустоты размерами от 1 мкм до 100 мкм, содержащие внутри себя невозвратные термохромные материалы, реактивные по отношению к лазерному излучению, причем указанные микрочастицы или микропустоты регулярно расположены и ориентированы, а изображения, формируемые модифицированными красочными участками, выполнены путем воздействия лазерного излучения, падающего на защитный элемент под различными углами величиной не менее α=arctg (h/d), где d - средний вертикальный размер пластинчатых частиц или средний размер микропустот, мкм, a h - расстояние между плоскостями выстроенных частиц или среднее расстояние между микропустотами, мкм.

2. Многослойный полимерный защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что микрочастицы представляют собой плоские, в виде пластин, частицы, ориентируемые неоднородными магнитными полями, с размерами 10-100 мкм в плоскости и толщиной 1-10 мкм.

3. Многослойный полимерный защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что микрочастицы представляют собой игольчатые
частицы длиной 10-100 мкм и толщиной 1-10 мкм, ориентируемые неоднородными магнитными полями.

4. Многослойный полимерный защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что микрочастицы представляют собой шарообразные частицы размером 10-100 мкм.

5. Многослойный полимерный защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что микропустоты размерами 1-10 мкм заполнены материалами, реактивными по отношению к лазерному излучению.

6. Многослойный полимерный защитный элемент по п. 5, отличающийся тем, что микропустоты представляют собой ориентированные цилиндрические микропоры, внутренняя поверхность которых покрыта слоями из материалов, реактивных по отношению к лазерному излучению.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии бумаги, в частности к защитным волокнам со специальными свойствами. Волокнистый материал для защиты бумаги от подделки характеризуется тем, что представляет собой смесь отдельных полимерных волокон с диаметром 0,1-10 мкм, содержащих люминофор, и произвольно переплетенных микроволокон в виде отдельных волокнистых частиц, имеющих линейные размеры до 200 мкм.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству бумаги для изготовления банкнот, чеков, паспортов, удостоверений личности и других документов, требующих защиты от подделки.

Изобретение относится к области защиты изделий от подделки и предназначено для приборного определения подлинности защищаемых полиграфических изделий. Производят определение подлинности многослойного изделия, содержащего носитель со скрытой защитной маркировкой, выполненной с использованием люминесцентного соединения с кристаллической структурой на основе оксисульфида иттрия, активированного ионами иттербия и церия, или ионами гольмия и церия, или ионами иттербия и гольмия.

Изобретение предлагает способ получения рисунка рельефа в виде части слоистой структуры, включающий получение рисунка рельефа на поверхности слоя упомянутой структуры, а после этого получение защитного фиксирующего слоя в выбранных областях на упомянутом рисунке рельефа, исполняющего функцию защиты подстилающего рисунка рельефа во время последующей обработки упомянутой структуры, при которой рельеф утрачивается в областях, отличных от областей, в которых образован защитный слой.

Изобретение относится к устройству автоматического бесконтактного детектирования быстродвижущихся меток подлинности, которые содержат нанокристаллы алмазов с центрами азот-вакансия (NV-центрами), нанесённые на ценные бумаги, деньги.

Изобретение относится к защищенной от подделки полиграфической продукции и касается полимерного многослойного полимерного изделия, такого как идентификационный документ.

Изобретение относится к идентификационному документу, в частности к так называемому электронному паспорту, у которого имеется страница, выполненная из пластика, например поликарбоната, на которой находятся идентификационные данные субъекта.

Изобретение относится к способу аутентификации и/или идентификации защищенного изделия, содержащего прозрачную или просвечивающую подложку и первое изображение на стороне первой поверхности подложки, причем данный способ включает в себя следующие этапы: совмещают, по меньшей мере частично, первое изображение изделия со вторым изображением, созданным электронным формирователем изображения, причем второе изображение находится на стороне второй поверхности подложки, противоположной первой стороне, наблюдают элемент аутентификационной и/или идентификационной информации для защищенного изделия во время изменения угла наблюдения совмещенных первого изображения и второго изображения.

Предложен способ изготовления защищенных от подделки бумаг, в частности банкнот, содержащий этап уплотнения поверхности защищенных от подделки бумаг посредством нанесения на поверхность защищенной от подделки бумаги защитного рисунка, причем уплотнение содержит печатание защищенных от подделки бумаг способом металлографской печати, используя форму металлографской печати с гравированными областями, такую, что по меньшей мере 80% всей площади поверхности каждой защищенной от подделки бумаги покрываются выпуклыми рисунками металлографской печати, созданными гравированными областями формы металлографской печати, которые покрываются краской, или комбинацией выпуклых рисунков металлографской печати и плоских рисунков металлографской печати, Плоские рисунки металлографской печати создаются негравированными областями формы металлографской печати, которые покрываются краской после обтирки формы металлографской печати, и по меньшей мере часть выпуклых рисунков металлографской печати и/или плоских рисунков металлографской печати печатается прозрачной или полупрозрачной краской для металлографской печати.

Изобретение относится к защитному элементу для защищенной от подделки бумаги, ценного документа или тому подобного, с носителем, который имеет отражательный участок поверхности, который разделен на множество отражательных пикселей, при этом площадь каждого пикселя, по меньшей мере, на порядок величины меньше, чем площадь отражательного участка поверхности, при этом каждый пиксель имеет по меньшей мере один отражательный фасет, который образован в поверхности носителя, при этом по меньшей мере один отражательный фасет отражает падающий на участок поверхности вдоль предопределенного направления свет направленно в заданном его ориентацией направлении отражения, при этом ориентации фасетов различных пикселей по отражательному участку поверхности имеют по существу случайное изменение.
Раскрытое изобретение относится к применению пероксокомплекса молибдена (VI), содержащего аминокислоту, такого как MoO(O2)2(GLY)(H2O), в области маркировки, а также к композициям для чернил, содержащим такие комплексы.

Изобретение относится к способу лазерной маркировки подложки, имеющей участок, чувствительный к лазерному излучению, испускаемому лазером. Указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, выполнен с возможностью активации на пороговом уровне энергии.
Изобретение относится к лазерочувствительным полимерным покрытиям для записи информации с высоким разрешением на гидрофильных и гидрофобных поверхностях субстратов различной химической природы.

Изобретение относится к термопластичному материалу, содержащему полимер и по меньшей мере одно полихромное вещество, где полихромное вещество представляет собой функционализированный диацетилен, имеющий общую структурную формулу: X-C C-C C-Y-(CO)n-QZ, в которой Х обозначает Н или алкил, Y обозначает двухвалентную алкиленовую группу, Q обозначает О, S или NR, R обозначает Н или алкил и Z обозначает Н или алкил, и n равен 0 или 1.

Изобретение относится к носителю данных и способу его изготовления. .
Изобретение относится к пигментации и композициям для использования в лазерной маркировке. .
Изобретение относится к способу изготовления изоляционного материала из органических и/или неорганических волокон в виде полотнищ или пластин, преимущественно, из минеральных волокон.
Изобретение относится к композициям для лазерной маркировки. Прозрачная водная композиция для получения изображений с помощью лазера включает соединение, содержащее: (i) оксианион переходного металла формулы AxOy z-, где x - от 1 до 18; y - от 4 до 42; z - от 1 до 12; A - Mo (молибден); (ii) по меньшей мере один катион аммония - аминоспирт формулы HNR1R2R3+ (I), где R1- С2-5 алкиленОН; R2 и R3 - С2-5 алкиленОН, водород или C1-5 алкил; может содержать (iii) катион NH4 +; и (iv) водный растворитель. Изобретение обеспечивает прозрачные водные композиции для получения изображений с повышенной оптической плотностью на различных подложках с помощью лазера. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.
Наверх