Многослойное защитное устройство и способ его изготовления

Авторы патента:

Изобретение относится к средствам защиты от подделки ценных документов, в частности к многослойному защитному устройству и способу его изготовления. Устройство содержит по меньшей мере один защитный элемент (9), расположенный между полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленкой-носителя и ПЭТ пленкой (7). При этом по меньшей мере один защитный элемент выполнен в виде различных визуально-видимых многоцветных изображений, сформированных на и/или в поверхности прозрачного в видимой области спектра, изотропного, термопластичного поликарбонатного слоя (ПК) со стороны ПЭТ пленки (7). Каждое из визуально-видимых картинных изображений, образующих соответствующий защитный элемент обеспечивается соответствующим набором ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, каждая из которых характеризуется отличающимися и/или одинаковыми для каждой решетки предварительно заданными параметрами, содержащими: пространственную частоту ωi штрихов, угловую ориентацию θi штрихов в пространстве, глубину hi и форму штрихов, частично отражающий слой (5), расположенный поверх по меньшей мере одного защитного элемента (9), и адгезионный слой (6), предусмотренный между частично отражающим слоем (5) и ПЭТ пленкой (7). При этом ПЭТ пленка-носитель (1) выполнена с возможностью удаления при нанесении защитного устройства на объект, подлежащий защите. Обеспечивается хорошая межслойная адгезия, механическая прочность, отсутствие деформации в процессе высокотемпературного склеивания рельефной структуры, увеличение термостойкости, армирование защитного элемента, повышенную износостойкость. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам защиты от подделки ценных документов, в частности к многослойному защитному устройству и способу его изготовления, и может использоваться для размещения на поверхности или внутри объема различных ценных изделий полиграфической промышленности, таких как чековые и кредитные карты, паспорта, пропуска, удостоверения личности и иная подобная полимерная продукция для защиты, хранящейся в них идентификационной и/или персональной информации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из существующего уровня техники в области защиты информации, в том числе персонифицированной, хранящейся в разнообразных информационных и идентификационных документах типа карточек и пластиковых особо ценных документах, в последние годы наиболее широкое распространение получили защитные средства, основанные на дифракционных (голографических) и поляризационных эффектах.

Известна многослойная полимерная структура и способ ее изготовления, разработанная в ЗАО «Голографическая индустрия» (Беларусь), описанная в патенте EA 027391, МПК B42D 25/328, опубл.31.07.2017 г., имеющая защитный признак в виде скрытого поляризационного изображения, полученного методом механического и химического структурирования поверхности полимерного слоя из следующих компонентов: поликарбонат, полистирол, фторлак.

Недостатком предложенной структуры является недостаточная защищенность вследствие ограниченного числа (одного) защитных признаков и слабая защита от фальсификации.

В патенте RU 2 386 544, МПК B42D 25/328, опубл. 20.04.2010 г. патентообладатель ФГУП «Гознак» предложил защитную технологию для защиты от подделки удостоверяющих документов, кредитных карт, банкнот и ценных бумаг, включающих многослойные прозрачные пластиковые структуры с защитными признаками, основанными на эффекте муара двух растрированных светоотражающих, люминесцирующих, и/или рельефных изображений.

Недостатком предложенной структуры также является недостаточная защищенность вследствие ограниченного числа (одного) защитных признаков и слабая защита от фальсификации.

В патенте ФГУП «Гознак»: RU 2 433 048, МПК B32В 29/00, опубл.10.11.2011 г. раскрыт идентификационный документ, содержащий в своем составе многослойную информационную страницу с многослойным защитным элементом. Указанный защитный элемент нанесен на запечатанную поверхность, по меньшей мере, одного внутреннего слоя указанной идентификационной страницы, причем под наружный слой прозрачного полимера введена полимерная металлизированная пленка с высокой отражающей способностью, на которую нанесена идентификационная переменная информация, а на наружную поверхность информационной страницы по меньшей мере с одной ее стороны, нанесена прозрачная фольга с голографическими изображениями.

Аналогами заявленного технического решения могут быть рассмотрены защитные элементы, раскрытые в патентах RU 2 374 080, МПК B42D 15/00, опубл.27.11.2009 г., и RU 2 344 047, МПК B42D 15/00, публ.20.01.2009 г., в которых защитные элементы выполнены на основе многослойных прозрачных цветоконтрастных разрушаемых полимерных структур для защищенных полиграфических изделий, например, банкнот, ценных бумаг, кредитных карт, документов, свидетельств и иной подобной продукции и способы их получения.

Наиболее близким аналогом заявленного многослойного защитного устройства и способа его изготовления является техническое решение, раскрытое в RU 2 557 620, МПК B42D 25/328, опубл.27.07.2015 г., в котором раскрыта многофункциональная идентификационная многослойная полимерная структура, содержащая широкий круг информационных признаков, необходимых для идентификации личности конкретного пользователя, осуществления банковских операций, доступа к государственным услугам, платежным терминалам и имеющая надежную защиту от попытки подделки или фальсификации.

Это достигается тем, что данная структура выполнена с множеством информационных и идентификационных признаков в виде цветопеременных печатных изображений и фотографий владельца документа, защитных элементов, полос и/или этикеток различной формы из прозрачной пленки с защитным изображением, таким как фотополимерная объемная или рельефная («радужная») голограмма, дифракционное или скрытое изображение, проявляющееся при изменении угла рассматривания.

При этом, по меньшей мере один слой заявленной структуры выполнен из композиционного материала на основе поликарбоната, включающего компоненты, которые не могут быть обнаружены в изделии визуально, такие как магнитные микрочастицы, микроволокна, пигменты или квантовые точки, а также элементы микрочиповой радиочастотной структуры.

Технология, предложенная в патенте - прототипе, накладывает на слои с оптическими защитными признаками на основе дифракционных структур, например, радужных голограмм серьезные требования по стойкости признаков в процессе изготовления, например ID карты.

Тем не менее, к недостаткам описанного в патенте - прототипе идентификационного документа относятся:

1) недостаточная межслойная адгезия слоев со сформированными в них признаками в ПК карте, вследствие чего ее можно разделить по этим слоям, т. е. недостаточная механическая прочность многослойного материала защищаемого изделия (персонифицированной карты);

2) технологически затруднительно использовать признаки, основанные на поверхностном микрорельефе (рельефно-фазовой «голограмме»), вследствие его деформации в процессе высоко температурного склеивания слоев («спекание»), что снижает степень защищенности самого защитного элемента.

Предлагаемое изобретение позволяет устранить указанные недостатки путем того, что предлагаемое многослойное защитное устройство с хранящимся внутри нее по меньшей мере одним защитным элементом, выполнено на основе полиэтилентерефталатного (ПЭТ) слоя (1) и слоя (2) поликарбоната, на поверхности которого методом тиснения обеспечивают рельефное структурирование поверхности (3) с формированием визуально-видимого картинного цветного по пространственной ориентации штрихов дифракционно-решеточных изображений (4), образующих по меньшей мере один защитный элемент (4), при этом указанная структура и состав указанных слоев обеспечивает при их «спекании» неразрушимое соединение между защитным элементом в защитном устройстве и объектом подлежащем защите, а увеличение термостойкости предложенной рельефной структуры защитного элемента обеспечивает полное сохранение его информационного контента, вследствие отсутствия деформации указанной рельефной структуры. При этом армирование защитного элемента ПЭТ слоем (7) обеспечивает повышенную износостойкость защитного устройства. Важным аспектом заявленного изобретения является размещением защитного элемента (4) внутри изделия в отличие от прототипа, где информационные признаки и идентификационные признаки находятся на подложке из светонепроницаемого полимерного материала, а в слой поликарбоната введены лишь отдельные наноразмерные частицы, наличие которых может быть зарегистрировано специальной аппаратурой. При этом наличие информационных и идентификационных признаков на поверхности верхних и нижних слоев в RU 2 557 620 С1 нарушает плоскостность ценного изделия, подлежащего защите, что является критичным для таких изделий, как банкноты, идентификационные документы и т.д., и устраняется конструкцией предложенного в настоящем описании многослойного защитного устройства и способа его изготовления.

Кроме того, важным аспектом заявленного изобретения является обеспечение по меньшей мере одного защитного элемента (4), выполненного в виде визуально-видимых картинных обычно многоцветных изображений на основе множества по пространственной ориентации штрихов дифракционно-решеточных изображений, на основе отдельных дифракционных решеток, каждая из которых отличается такими машиночитаемыми защитными признаками как пространственные частоты, ориентация и форма штрихов в них, что обеспечивает уникальную многоуровневую защитную структуру, которая расположена внутри многослойного защитного устройства, что делает практически невозможным несанкционированное воспроизведение самого элемента.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту изобретения предлагается способ изготовления многослойного защитного устройства, содержащий следующие этапы, при которых:

1) обеспечивают полиэтилентерефталатную (ПЭТ) пленку-носитель (1), имеющую толщину в диапазоне 40-50 мкм, на которой формируется защитный элемент (4);

1.1.) предварительно наносят на одну поверхность указанной ПЭТ пленки-носителя (1) антиадгезионное средство, представляющее собой спиртовой релиз - лак RESR007, для обеспечения возможности удаления указанной ПЭТ пленки-носителя (1) при нанесении защитного устройства на объект, подлежащий защите, предварительно обрабатывают другую поверхность ПЭТ пленки-носителя (1) коронным разрядом или химической обработкой для обеспечения равномерного отделения защитного устройства от ПЭТ пленки-носителя (1);

2) наносят на указанную поверхность ПЭТ пленку-носителя (1) с нанесенным антиадгезионным средством, жидкий слой раствора поликарбоната (ПК);

3) обеспечивают формирование изотропного, прозрачного в видимой области спектра, термопластичного поликарбонатного слоя (ПК) (2) из жидкого слоя раствора поликарбоната (ПК);

4) на поверхности (3) изотропного прозрачного термопластичного ПК слоя (2) методом холодного или горячего тиснения обеспечивают рельефное микроструктурирование поверхности (3) в виде по меньшей мере одного набора ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, где i =1,2,3…N является количеством дифракционных решеток в наборе, при этом каждая из указанных дифракционных решеток характеризуется отличающимися и/или одинаковыми для каждой решетки предварительно заданными параметрами, содержащими: пространственную частоту ωi штрихов, угловую ориентацию θi штрихов в пространстве, глубину hi и форму штрихов, что обеспечивает формирование различных визуально-видимых многоцветных изображений (4), образующих по меньшей мере один защитный элемент (4), при этом предварительно заданные параметры каждой из дифракционных решеток представляют собой дополнительные машинно-читаемые защитные признаки;

5) наносят частично отражающий слой (5) методом вакуумного напыления на микроструктурированную поверхность с по меньшей мере одним защитным элементом (4) ПК слоя 2;

6) наносят адгезионный слой (6), выполненный в виде акрилового состава на сольвентной основе с отвердителем, на поверхность частично отражающего слоя (5);

7) обеспечивают полиэтилентерефталатную (ПЭТ) пленку (7) поверх указанного адгезионного слоя (6). ПЭТ пленка (7) имеет толщину в диапазоне 13-17 мкм и выполнена с возможностью защиты защитного элемента (4) от химических и механических повреждений

При этом на этапе 2) способа обеспечивают нанесение жидкого слоя раствора поликарбоната на ПЭТ пленку-носитель (1) полиграфическим способом, представляющим собой флексографическую печать или глубокую печать, а на этапе 3) способа обеспечивают формирование твердотельного прозрачного ПК слоя (2) из жидкого слоя раствора поликарбоната (ПК) посредством осуществления испарения растворителя из жидкого слоя раствора поликарбоната (ПК). При этом, твердотельный прозрачный изотропный ПК слой (2) имеет толщину в диапазоне 0, 3-10 мкм.

Кроме того, частично отражающий слой (5) выполнен с возможностью пропускания излучения в видимой области спектра и выполнен из по меньшей одного из: ZnS, ZnSe, NiO₂ и толщина указанного слоя (5) составляет от 10нм до 50нм, предпочтительно, около 20нм.

Защитный элемент (4) имеет размерность в диапазоне 2мм-1см и представляет собой соответствующий набор пространственно разнесенных дифракционных решеток, выполненных с возможностью формирования предварительно заданных символов в виде по меньшей мере одного из: букв, цифр, символы или их комбинаций.

При этом параметры дифракционных решеток могут быть следующими: пространственная частота (ωi) штрихов каждой дифракционной решетки набора пространственно разнесенных дифракционных решеток находится в диапазоне от 50 до 2000лин/мм , угловая ориентация (θi) штрихов решетки находится в диапазоне от 0 до 180 угловых градусов и глубина (hi) штрихов (рельефа) решетки находится в диапазоне от 100нм до 0,6мкм, при этом форма штрихов в дифракционной решетке представляет собой прямые или криволинейные линии.

При этом, набор дифракционных решеток представляет собой по меньшей мере одну голограмму, предпочтительно радужную голограмму.

Согласно второму аспекту изобретения предлагается многослойное защитное устройство, выполненное согласно способу, раскрытому выше, и содержащее:

- по меньшей мере один защитный элемент (4), расположенный между полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленкой-носителя (1) и ПЭТ пленкой (7), при этом по меньшей мере один защитный элемент (4) выполнен в виде различных визуально-видимых многоцветных изображений, сформированных на и/или в поверхности (3) прозрачного в видимой области спектра, изотропного, термопластичного поликарбонатного слоя (ПК) (2) со стороны ПЭТ пленки (7), при этом каждое из визуально-видимых картинных изображений, образующих соответствующий по меньшей мере один защитный элемент (4) обеспечивается соответствующим набором ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, где i =1,2,3…N является количеством дифракционных решеток в наборе, каждая из указанных дифракционных решеток характеризуется отличающимися и/или одинаковыми для каждой решетки предварительно заданными параметрами, содержащими: пространственную частоту ωi штрихов, угловую ориентацию θi штрихов в пространстве, глубину hi и форму штрихов, при этом предварительно заданные параметры каждой из дифракционных решеток представляют собой дополнительные защитные признаки;

-частично отражающий слой (5) расположенный поверх по меньшей мере одного защитного элемента (4), и

-адгезионный слой (6), предусмотренный между частично отражающим слоем (5) и ПЭТ пленкой (7),

при этом ПЭТ пленка-носитель (1) выполнена с возможностью удаления при нанесении защитного устройства на объект, подлежащий защите.

При этом защитное устройство согласно второму аспекту изобретения выполнено с возможностью формирования набора видимых цветных изображений в плоскости расположения защитного элемента при наблюдении в видимом диапазоне спектра, при этом при изменении угла наблюдения или освещения обеспечивается изменение цвета отдельных пространственных частей указанных изображений.

При этом защитный элемент (4) имеет размерность в диапазоне 2 мм – 1 см.

Защитное устройство выполнено с возможностью использования в виде наклейки для защиты объекта, подлежащего защите, в виде прозрачного окна по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите или в виде полупрозрачной области по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите.

При этом объект, подлежащий защите, представляет собой одно из: банкноты, лицензии, страницы паспорта, пластиковая карта, ваучер, акция, чековая книжка, акцизная марка, идентификационный документ.

Перечень фигур чертежей

Фиг. 1 - общий вид в поперечном сечении многослойного защитного устройства.

Фиг. 2 - общий вид в поперечном сечении многослойного защитного устройства, размещенного на объекте, подлежащем защите.

Фиг. 3а - общий вид дифракционной решетки.

Фиг. 3b - схематичный вид микрорельефной структуры на основе дифракционных решеток.

Предпочтительные варианты реализации многослойного защитного устройства

Многослойное защитное устройство и способ его изготовления будет описано со ссылками на фиг.1, 2 и 3а, 3b.

На фиг.1 представлен общий вид в поперечном сечении многослойного защитного устройства. Под позицией 1 обозначена полиэтилентерефталатная (ПЭТ) пленка-носитель (1), на которой формируется многослойное защитной устройство (А). ПЭТ пленка носитель имеет толщину в диапазоне 40-50 мкм.

Под позицией 2 обозначен изотропный, прозрачный в видимой области спектра, термопластичный поликарбонатный слой (ПК) (2) (далее ПК слой (2)), сформированный из жидкого слоя раствора поликарбоната (ПК). Изначально ПК слой (2) с плоской поверхностью (3) имеет толщину в диапазоне 0,3-10 мкм.

На плоской поверхности (3) изотропного прозрачного термопластичного ПК слоя (2) формируется по меньшей мере один защитный элемент (4). По меньшей мере один защитный элемент (4) формирутся посредством рельефного микроструктурирования поверхности (3) ПК слоя (2) в виде по меньшей мере одного набора ξi (х,у) где i =1,2,3…N (где N - число дифракционных решеток в наборе) пространственно разнесенных дифракционных решеток каждая из которых характеризуется отличающимися для каждой решетки предварительно заданными параметрами, содержащими: пространственную частоту штрихов ωi =ψ(х,у) (см. фиг. 3b), угловую ориентацию штрихов в пространстве θi=ϕ (х,у) (см. фиг.3а), глубину hi =H(х, у) )(см. фиг. 3b) и форму штрихов, что обеспечивает формирование различных визуально-видимых многоцветных изображений (4), образующих по меньшей мере один визуально-различимый защитный элемент (4), так и дополнительные машинно-читаемые защитные признаки (не обозначены) формируемые параметрами пространственно разнесенных дифракционных решеток, содержащими пространственную частоту штрихов, угловую ориентацию штрихов в пространстве, глубину и форму штрихов, заданными производителем защитного устройства.

Под позицией 5 обозначен частично отражающий слой, нанесенный на поверхность (3) с по меньшей мере одним защитным элементом (4) и полностью повторяющий рельеф защитного элемента 4, поэтому на фиг. 1 и 2 позиции 4 и 5 условно указаны одной стрелкой. Отражающая способность частично отражающего слоя (5) составляет 27-30%. Частично отражающий слой (5) выполнен с возможностью пропускания излучения в видимой области спектра из по меньшей одного из компонентов: ZnS, ZnSe, NiO₂. Толщина частичного отражающего слоя (5) лежит в диапазоне от 10 до 50 нм, предпочтительно составляет около 20 нм.

На поверхность частично отражающего слоя (5) наносят адгезионный слой (6) в виде акрилового состава на сольвентной основе с отвердителем для крепления ПЭТ пленки (7). ПЭТ пленка (7) выполнена с возможностью защиты по меньшей мере одного защитного элемента (4) от химических и механических повреждений.

ПЭТ пленка (7) имеет толщину в диапазоне 13-17 мкм.

На фиг. 2 представлен общий вид в поперечном сечении многослойного защитного устройства, размещенного на объекте, подлежащем защите (полиэтилентерефталатная (ПЭТ) пленка-носитель (1) предварительно удаляется).

Под позицией 2 обозначен изотропный, прозрачный в видимой области спектра, термопластичный поликарбонатный слой (ПК) (2) (далее ПК слой (2)), сформированный из жидкого слоя раствора поликарбоната (ПК). ПК слой (2) имеет толщину в диапазоне 0,3-10мкм.

На плоской поверхности (3) изотропного прозрачного термопластичного ПК слоя (2) формируется по меньшей мере один защитный элемент (4). Указанный защитный элемент (4) формируется посредством рельефного микроструктурирования поверхности (3) ПК слоя (2) в виде по меньшей мере одного набора ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, каждая из которых характеризуется отличающимися для каждой решетки предварительно заданными параметрами(см.фиг.3а,3b), содержащими: период решетки ν=1/ωi; пространственную частоту штрихов ωi =ψ(х,у), угловую ориентацию штрихов в пространстве θi=ϕ(х,у), глубину hi=H(х,у) и форму штрихов, что обеспечивает формирование различных визуально-видимых многоцветных изображений (4), образующих по меньшей мере один визуально-различимый защитный элемент (4), так и дополнительные машинно-читаемые защитные признаки (не обозначены) формируемые параметрами пространственно разнесенных дифракционных решеток, содержащими пространственную частоту штрихов, угловую ориентацию штрихов в пространстве, глубину и форму штрихов, заданными производителем защитного устройства.

Следует отметить, что каждый набор ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, выполнен с возможностью формирования предварительно заданных символов в виде по меньшей мере одного из: букв, цифр, символы или их комбинаций.

При этом пространственная частота (ωi) штрихов каждой дифракционной решетки набора ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток находится в диапазоне от 50 до 2000 лин/мм, угловая ориентация (θi) штрихов решетки находится в диапазоне от 0 до 180 угловых градусов и глубина (hi) штрихов (рельефа) решетки находится в диапазоне от 10 нм до 0,6 мкм. Пример дифракционной решетки с угловой ориентацией (θi) штрихов решетки представлен на фиг. 3а. На фиг. 3b представлен схематичный вид микроструктурированной поверхности (3) ПК слоя 2, где условно изображены глубина (hi) штрихов (рельефа) решетки и период решетки ν=1/ωi.

Под позицией (5) обозначен частично отражающий слой, нанесенный на поверхность 3 с по меньшей мере одним защитным элементом (4) и полностью повторяющий рельеф защитного элемента (4), поэтому на фиг. 1 и 2 позиции 4 и 5 условно указаны одной стрелкой.

Отражающая способность частично отражающего слоя (5) составляет 27-30%. Частично отражающий слой (5) выполнен с возможностью пропускания излучения в видимой области спектра из по меньшей одного из компонентов: ZnS, ZnSe, NiO_2, TiO_2.Толщина частично отражающего слоя (5) лежит в диапазоне от 10 до 50 нм, предпочтительно составляет около 20 нм.

ПЭТ пленка (7) имеет толщину в диапазоне 13-17 мкм.

Как уже указывалось выше, каждый набор ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, выполненный на поверхности (3) ПК слоя (2) представляет собой голограмму, предпочтительно радужную голограмму с возможностью формирования предварительно заданных изображений. Строго говоря, такая голограмма представляет собой множество областей, каждая из которых заполнена специальными рельефными микроструктурами в виде синтезированных на компьютере отдельных дифракционных решеток, отличающихся пространственной частотой и ориентацией и пространственной направленностью штрихов, а также глубиной и формой канавок между ними.

При этом параметры дифракционных решеток могут варьироваться в зависимости от формируемого изображения, например, пространственная частота (ωi) штрихов каждой дифракционной решетки набора ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных находится в диапазоне от 50 до 2000 лин/мм, угловая ориентация (θi) штрихов решетки находится в диапазоне от 0 до 180 угловых градусов и глубина (hi) штрихов (рельефа) решетки находится в диапазоне от 10 нм до 0,6 мкм.

Такие наборы дифракционных решеток, при облучении излучением в видимой области спектра в результате известных из уровня техники оптических эффектов дифракции на микроразмерных структурах и интерференции на них образуются, в общем случае, цветные изображения, наблюдаемые в плоскости расположения такой голограммы. При изменении угла наблюдения или освещения изменяется дифракционная структура прошедшего и/или отраженного светового пучка через эти голограммы и, соответственно, изменяется цветовой состав сформированных на них изображений. Особенности визуализации изображений на основе дифракционных решеток, в том числе голограмм раскрыты в следующих публикациях: RU 2370376, US 4856857, US 4788116.

В соответствии с предлагаемым изобретением при воспроизведении изображения, сформированных в защитном элементе (А) свет, падающий на него делится на прошедший и отраженный в соотношении, определяющемся величиной частичного отражения слоя (5), которая составляет около 30%.

Поскольку поверхность (3) ПК слоя (2) структурирована дифракционными решетками, то прошедший и отраженный пучки дополнительно делятся на дифракционные, угол отклонения которых зависит от пространственной частоты дифракционных решеток и угловыми ориентациями штрихов дифракционных решеток, а также длины волны света, на которой проводится наблюдение. При наблюдении в естественном свете дифракционная решетка наблюдается в определенном цвете. Если направление освещения или наблюдения изменяются, то цвет визуализированного изображения данной дифракционной решетки также изменяется.

Для формирования набора дифракционных решеток в настоящее время используются две основные методики: дот-матрикс голограммы (ДМГ), фрейм-матрикс голограммы (ФМГ) (см. Rudolf L. van Renesse. Security aspects of commercially available dot matrix and image matrix origination systems // SPIE International Conference on Optical Holography and its Applications, 24-27 May 2004,Kiev, Ukraine).

ДМГ (или дифракционные оптически меняющиеся изображения) состоят из массива хорошо дифрагирующих точек. Точки ДМГ имеют одинаковый дифракционный шаблон. Период дифракционной решетки (ДР) и ее ориентация может меняться или не меняться от точки к точке, в зависимости от дизайна защитного элемента.

ФМГ состоят из массива микроизображений ДР (массива фреймов). Фрейм -это единичный “пиксель” голографического изображения. Изображение внутри фрейма может состоять из однородных решеток или произвольно расположенных различных решеток (с разным шагом и ориентацией). Вся совокупность микрофреймов образует суммарное защитное устройство, состоящее из множества различных решеток.

Примеры получение голограмм на основании дот-матричной технологии раскрыты в публикациях: WO9829767, US5262879, US5822 879, US6263104, US2003/0152274.

Одним из аспектов изобретения является способ изготовления многослойного защитного устройства.

Способ изготовления многослойного защитного устройства содержит следующие этапы: 1) Обеспечивают полиэтилентерефталатную (ПЭТ) пленку-носитель (1), на которой формируется защитный элемент. Следует отметить, что производстве защитных устройств, например в виде этикеток в качестве пленки - носителя (1) используется полимерная лента полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки-носителя (1) толщиной 40-50 мкм с нанесенным на нее с одной стороны, например спиртовым релиз - лаком RESR007 с антиадгезионными свойствами и обработанной с обратной стороны коронным разрядом или химической обработкой для обеспечения последующего равномерного схода полученных защитных устройств, например в виде этикеток (А) без подлипания в рулоне ПЭТ пленки-носителя (1).

2) Далее на данную пленку-носитель (1) практически любым полиграфическим способом, например флексографической или глубокой печати наносится жидкий слой раствора поликарбоната (ПК) с образованием после испарения растворителя прозрачного изотропного ПК слоя (2) толщиной 0,3-10 мкм.

3) на поверхности (3) изотропного прозрачного термопластичного ПК слоя (2) методом холодного или термического тиснения(температура 150-180°C, давление прижима 1.5-2 бар) обеспечивают рельефное микроструктурирование поверхности (3) в виде по меньшей мере одного набора ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, каждая из которых характеризуется отличающимися и/или одинаковыми для каждой решетки предварительно заданными параметрами, содержащими: пространственную частоту ωi штрихов, как функцию пространственного распределения ωi =ψ(х,у) в наборе ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток; угловую ориентацию Ɵi штрихов, как функцию пространственного распределения углов θi =ϕ(х,у) в наборе ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток; глубину hi с пространственным распределением глубин как функцию пространственного распределения hi =H(х, у) в наборе ξi (х,у)пространственно разнесенных дифракционных решеток и форму штрихов, что обеспечивает формирование различных визуально-видимых многоцветных изображений (4), образующих по меньшей мере один защитный элемент (4).

При этом оригинал защитного элемента (4) первоначально изготавливался по технологии Дот-матрикс голографии (ДМГ) на установке KineMax (Polish Holographic systems) с разрешением 24,000 dpi и глубиной рельефа 100 до 500нм. Запись осуществлялась на позитивном фоторезисте диодным лазером с длиной волны 440нм. Шаг записанных в РДРЭ дифракционных решеток и их ориентация менялись в зависимости от дизайна.

5) Для повышения яркости свечения по меньшей мере одного защитного элемента (4) наносят частично отражающий слой (5), выполненный с возможностью пропускания излучения в видимой области спектра, из материала, например ZnS, ZnSe, NiO₂, TiO2 с отражающей способностью около 27-30% на микроструктурированную поверхность в виде по меньшей мере одного защитного элемента (4) методом вакуумного напыления. Толщина частично отражающего слоя (5) лежит в диапазоне от 10 до 50нм, предпочтительно составляет около 20нм.

6) Наносят адгезионный слой (6) в виде акрилового состава на сольвентной основе с отвердителем на поверхность частично отражающего слоя (5).

При нанесении защитного устройства (А) на объект, подлежащий защите, обозначенный поз. 9 (далее защищаемое изделие) на фиг. 2. Защищаемое изделие представляет собой одно из: банкноты, лицензии, страницы паспорта, пластиковая карта, ваучер, акция, чековая книжка, акцизная марка, идентификационный документ.

(ПЭТ) пленка-носитель (1) предварительно удаляется с защитного устройства (А). Защитное устройство (А) размещается на защищаемом изделии (9) с помощью слоя (8) спекания.

В технологии изготовления «пластиковых» (в настоящее время, как правило поликарбонатных (ПК)) ценных документов, таких как страницы паспортов (например, заграничного паспорта РФ) или идентификационных (ID) карт применяется высоко температурное склеивание (профессиональный сленг «спекание») между собой под давлением поликарбонатных слоев разной функциональности (печатный слой, слой- носитель, защитный от подделки документа слой, слой, препятствующий каким- либо механическим или химическим повреждениям, и т. д). В результате, после такого «спекания» формируется монолитная поликарбонатная карта или информационная страница с расположенными внутри функциональными, в том числе защитными элементами. На фиг. 2 слой (8) спекания служит для высокотемпературного склеивания защитного устройства (А) с защищаемым изделием (9).

Операция размещения защитного устройства (A) на защищаемом изделии (9) может осуществляться двумя вариантами:

- горячей припрессовкой термочувствительным клеем;

- приклеиванием клеем составом с постоянной липкостью, представляющим собой смесь полимера, смолы и углеводородного разбавителя.

Перед этим выполняется операция отделения защитного устройства (А), представленного на фиг.1 от ПЭТ пленки-носителя (1). Отделение осуществляется путем вырубки защитного устройства (А) на глубину 13-17 мкм, равную толщине ПЭТ слоя (7), роторными вырубщиками с магнитными гибкими штампами и ножами.

Промышленная применимость

Заявленное многослойное защитное устройство может быть размещено на поверхности или внутри объема различных ценных изделий полиграфической промышленности, таких как чековые и кредитные карты, паспорта, пропуска, удостоверения личности и иная подобная полимерная продукция с целью защиты хранящейся в них идентификационной и/или персональной информации с помощью по меньшей мере одного визуально-видимого защитного элемента и дополнительных машинно-читаемых защитных признаков, являющихся предварительно заданными параметрами дифракционных решеток, содержащими пространственную частоту штрихов, угловую ориентацию штрихов в пространстве, глубину и форму штрихов.

1. Способ изготовления многослойного защитного устройства, содержащий следующие этапы, при которых:

1) обеспечивают полиэтилентерефталатную (ПЭТ) пленку-носитель (1), на которой формируется защитный элемент;

- предварительно наносят на одну поверхность указанной ПЭТ пленки-носителя (1) антиадгезионное средство для обеспечения возможности удаления указанной ПЭТ пленки-носителя (1) при нанесении защитного устройства на объект, подлежащий защите;

4) на поверхности (3) изотропного прозрачного термопластичного ПК слоя (2) методом тиснения обеспечивают рельефное микроструктурирование поверхности (3) в виде по меньшей мере одного набора ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, где i=1,2,3…N является количеством дифракционных решеток в наборе, при этом каждая из указанных дифракционных решеток характеризуется отличающимися и/или одинаковыми для каждой дифракционной решетки предварительно заданными параметрами, содержащими: пространственную частоту ωi штрихов, угловую ориентацию θi штрихов в пространстве, глубину hi штрихов и форму штрихов, что обеспечивает формирование различных визуально-видимых многоцветных изображений (4), образующих по меньшей мере один защитный элемент (4), при этом указанные предварительно заданные параметры каждой из дифракционных решеток представляют собой дополнительные защитные признаки;

6) наносят адгезионный слой (6) на поверхность частично отражающего слоя (5);

7) обеспечивают полиэтилентерефталатную (ПЭТ) пленку (7) поверх указанного адгезионного слоя (6).

2. Способ по п. 1, в котором ПЭТ пленка-носитель (1) имеет толщину в диапазоне 40-50 мкм.

3. Способ по п. 1, в котором антиадгезионное представляет собой спиртовой релиз - лак RESR007.

4. Способ по п. 1, в котором предварительно обрабатывают другую поверхность ПЭТ пленки-носителя (1) коронным разрядом или химической обработкой для обеспечения равномерного отделения защитного устройства от ПЭТ пленки-носителя (1).

5. Способ по п. 1, в котором на этапе 2) обеспечивают нанесение жидкого слоя раствора поликарбоната на ПЭТ пленку-носитель (1) полиграфическим способом, представляющим собой флексографическую печать или глубокую печать.

6. Способ по п. 1, в котором на этапе 3) обеспечивают формирование твердотельного прозрачного ПК слоя (2) из жидкого слоя раствора поликарбоната (ПК) посредством осуществления испарения растворителя из жидкого слоя раствора поликарбоната (ПК).

7. Способ по п. 1, в котором твердотельный прозрачный изотропный ПК слой (2) имеет толщину в диапазоне 0, 3-10 мкм.

8. Способ, по п. 1, в котором на этапе 4) обеспечивают рельефное структурирование поверхности (3) методом холодного или горячего тиснения.

9. Способ по п. 1, в котором частично отражающий слой (5) выполнен с возможностью пропускания излучения в видимой области спектра и выполнен из по меньшей одного из: ZnS, ZnSe, NiO_2, TiO₂ и толщина указанного слоя (5) лежит в диапазоне от 10 нм до 50 нм, предпочтительно составляет около 20 нм.

10. Способ по п. 1, в котором адгезионный слой (6) выполнен в виде акрилового состава на сольвентной основе с отвердителем.

11. Способ по п.1, в котором ПЭТ пленка (7) имеет толщину в диапазоне 13-17 мкм и выполнена с возможностью защиты защитного элемента (4) от химических и механических повреждений.

12. Способ по п. 1, в котором защитный элемент (4) представляет собой соответствующий набор пространственно разнесенных дифракционных решеток, выполненных с возможностью формирования предварительно заданных символов в виде по меньшей мере одного из: букв, цифр, символы или их комбинаций.

13. Способ по п. 1, в котором пространственная частота (ωi) штрихов каждой дифракционной решетки набора пространственно разнесенных дифракционных решеток находится в диапазоне от 50 до 2000 лин/мм, угловая ориентация (θi) штрихов решетки находится в диапазоне от 0 до 180 угловых градусов и глубина (hi) штрихов (рельефа) решетки находится в диапазоне от 100 нм до 0.6 мкм.

14. Способ по п. 1, в котором форма штрихов в дифракционной решетке представляет собой прямые или криволинейные линии.

15. Способ по п. 1, в котором предварительно заданные параметры пространственно разнесенных дифракционных решеток, содержащие пространственную частоту штрихов, угловую ориентацию штрихов в пространстве, глубину и форму штрихов, представляют собой дополнительные машинно-читаемые защитные признаки.

16. Способ по п. 1, в котором защитный элемент (4) имеет размерность в диапазоне 2 мм - 1 см.

17. Способ по п. 1, в котором набор дифракционных решеток представляет собой по меньшей мере одну голограмму.

18. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна голограмма представляет собой по меньшей мере одну радужную голограмму.

19. Способ по п. 1, в котором набор дифракционных решеток предварительно обеспечивается по технологии Дот-матрикс голографии на установке KineMax.

20. Многослойное защитное устройство, выполненное способом по одному из пп. 1-19, содержащее:

- по меньшей мере один защитный элемент (4), расположенный между полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленкой-носителя (1) и ПЭТ пленкой (7), при этом по меньшей мере один защитный элемент (4) выполнен в виде различных визуально-видимых многоцветных изображений, сформированных на и/или в поверхности (3) прозрачного в видимой области спектра, изотропного, термопластичного поликарбонатного слоя (ПК) (2) со стороны ПЭТ пленки (7), каждое из визуально-видимых картинных изображений, образующих соответствующий защитный элемент (4) обеспечивается соответствующим набором ξi (х,у) пространственно разнесенных дифракционных решеток, где i=1,2,3…N является количеством дифракционных решеток в наборе, каждая из указанных дифракционных решеток характеризуется отличающимися и/или одинаковыми для каждой решетки предварительно заданными параметрами, содержащими: пространственную частоту ωi штрихов, угловую ориентацию θi штрихов в пространстве, глубину hi и форму штрихов, при этом предварительно заданные параметры каждой из дифракционных решеток представляют собой дополнительные защитные признаки;

- частично отражающий слой (5) расположенный поверх по меньшей мере одного защитного элемента (4), и

- адгезионный слой (6), предусмотренный между частично отражающим слоем (5) и ПЭТ пленкой (7),

21. Устройство по п. 20, выполненное с возможностью формирования набора видимых цветных изображений в плоскости расположения защитного элемента при наблюдении в видимом диапазоне спектра, при этом при изменении угла наблюдения или освещения обеспечивается изменение цвета отдельных пространственных частей указанных изображений.

22. Устройство по п. 20, в котором защитный элемент (4) представляет собой соответствующий набор пространственно разнесенных дифракционных решеток, выполненный с возможностью формирования предварительно заданных символов в виде по меньшей мере одного из: букв, цифр, символы или их комбинаций.

23. Устройство по п. 20, в котором пространственная частота (ωi) штрихов дифракционной решетки находится в диапазоне от 50 до 2000 лин/мм, угловая ориентация (θi) штрихов решетки находится в диапазоне от 0 до 180 угловых градусов и глубина (hi) штрихов (рельефа) решетки находится в диапазоне от 10 нм до 0,6 мкм.

24. Устройство по п. 20, в котором предварительно заданные параметры пространственно разнесенных дифракционных решеток, содержащие пространственную частоту штрихов, угловую ориентацию штрихов в пространстве, глубину и форму штрихов, представляют собой дополнительные машинно-читаемые защитные признаки.

25. Устройство по одному из пп. 20-24, в котором защитный элемент (4) имеет размерность в диапазоне 2 мм – 1 см.

26. Устройство по одному из пп. 20-24, выполненное с возможностью использования в виде наклейки для защиты объекта, подлежащего защите.

27. Устройство по одному из пп. 20-24, выполненное с возможностью использования в виде прозрачного окна по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите.

28. Устройство по одному из пп. 20-24, выполненное с возможностью использования в виде полупрозрачной области по меньшей мере в части ценного документа, подлежащего защите.

29. Устройство по одному из пп. 20-28, в котором объект, подлежащий защите, представляет собой одно из: банкноты, лицензии, страницы паспорта, пластиковая карта, ваучер, акция, чековая книжка, акцизная марка, идентификационный документ.

Похожие патенты: