EA032857B1 - Способ изготовления средства защиты со скрытым цветным поляризационным изображением в виде стикера - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу изготовления стикера со скрытым цветным поляризационным изображением, предназначенного для использования в качестве средства защиты от подделок ценных предметов, товаров, продукции, их идентификации, а также защиты бренда. Скрытое цветное поляризационное изображение стикера в данном способе формируется за счет взаимодействия полимерной двулучепреломляющей пленки-основы и доменов модуляционного слоя, которые состоят из полимеризованных жидких кристаллов и имеют расчетные толщины и расчетную азимутальную ориентацию оптических осей. В данном способе изготовления стикера при формировании многоцветного поляризационного изображения используется одна полимерная двулучепреломляющая пленка, которая одновременно является пленкой-основой. Использование одной двулучепреломляющей пленки отличает данный способ от известных из уровня техники способов изготовления стикера со скрытым цветным поляризационным изображением, в которых количество используемых двулучепреломляющих пленок определяется количеством цветов и оттенков скрытого поляризационного изображения.

Description

Настоящее изобретение относится к области разработки средств защиты от подделок ценных предметов, товаров, продукции и их идентификации, а также защиты бренда. Упомянутые средства защиты основаны на использовании скрытого, невидимого в естественном белом свете, цветного поляризационного изображения. Конкретным носителем такого средства защиты является стикер.

Стикер в качестве носителя средства защиты имеет как преимущества, так и недостатки. В качестве преимущества можно отметить простоту и отработанность способов нанесения стакера на защищаемое изделие. В самом простом случае стикер можно наносить вручную, сняв его с силиконизированной бумаги или полимерной пленки. Кроме того, стикер можно наносить на защищаемое изделие с помощью этикет-пистолета или этикет-машины. Недостатки стикера, как носителя защитного средства, обусловлены его толщиной. Минимальная толщина стикера не может быть менее 25 мкм. Это делает его неприменимым для защиты банкнот, акцизных марок, пластиковых идентификационных документов, в последнем случае средство защиты запекается в слои документа, так, например, изготавливается поликарбонатная страница паспорта или поликарбонатная идентификационная карта (ID-card). Нетрудно представить, что ожидает стикер в качестве носителя средства защиты, например, банкноты при ее обращении как средства платежа. Поэтому стакеры, как носители средств защиты, имеют применение для ценных предметов, товаров и т.д., где минимизирован контакт данного объекта с другими объектами и исключено стопирование (укладка в стопу) больших количеств изделий при их изготовлении и эксплуатации.

В то же время сфера применения стикера, как средства защиты, довольно обширна, в том числе, если данное средство защиты основано на использовании скрытого цветного поляризационного изображения.

В заявленном способе взаимоувязывается получение скрытого цветного поляризационного изображения с таким атрибутом стикера, если он используется в качестве носителя средства защиты от подделок, как прозрачная полимерная пленка-основа при наличии у нее двулучепреломляющих свойств.

Из уровня техники известен способ изготовления анизотропного средства защиты, основанного на использовании по меньшей мере двух двухсторонне металлизированных анизотропных полимерных пленок со сформированными на поверхности одной из сторон каждой из них металлизированными отражающими масками (информационными слоями) со скрытыми прозрачными деметаллизированными пробелами, невидимыми в естественном белом свете и визуализируемыми с помощью поляризованного белого света в виде многоцветного изображения [1]

Недостатком данного способа является сложность процесса получения защитного средства, так как даже для получения двух цветов требуется не менее двух двулучепреломляющих пленок со специальной обработкой. Каждый добавочный цвет требует дополнительную пленку. Выбор цветов ограничен свойствами двулучепреломляющих пленок.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ изготовления средства защиты со скрытым поляризованным цветным изображением, описанный в [2]. По своей сути данный способ изготовление средства защиты не отличается от рассмотренного выше, за исключением того, что для получения цветовых оттенков дополнительно вводится слой из материала с локально изменяющимися по предварительно заданному закону изотропными поглощательными или поглощательно-отражательными оптическими свойствами, что усложняет и так непростой способ изготовления данного средства. Следовательно, недостатками данного способа такие же, как и способа по [1], а именно сложность, так как даже в случае изготовления средства защиты в самом простом двухцветном исполнении требуется не менее двух двулучепреломляющих пленок со специальной обработкой, а также ограниченность в выборе цветов, так как каждый цвет требует наличие своей двулучепреломляющей пленки.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа изготовления средства защиты со скрытым цветным поляризационным изображением, которое содержит одну полимерную двулучепреломляющую пленку-основу независимо от того, какое количество цветов заложено в скрытое поляризационное изображение в средстве защиты.

Поставленная задача решается заявляемым способом изготовления средства защиты со скрытым цветным поляризационным изображением в виде стикера, включающим следующие этапы:

а) создают дизайн скрытого поляризационного изображения в черно-белом исполнении;

б) разбивают созданный дизайн на области;

в) задают каждой области один из хроматических цветов и получают дизайн скрытого цветного поляризационного изображения;

г) выбирают тип поляризатора для визуализации скрытого цветного поляризационного изображения из группы, включающей линейный, циркулярный и эллиптический поляризаторы, и определяют параметры выбранного типа поляризатора: направление плоскости пропускания, а при наличии в поляризаторе фазовой пластины - ориентацию направления оптической оси фазовой пластины относительно направления плоскости пропускания поляризатора и величину двулучепреломления;

указанные параметры поляризатора используются при расчетах толщины и азимутальной ориентации оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения;

д) выбирают полимерную двулучепреломляющую пленку-основу и определяют ее параметры: направление оптической оси и величину двулучепреломления;

- 1 032857

е) на основании полученного на этапе (в) дизайна скрытого цветного поляризационного изображения, параметров выбранного на этапе (г) типа поляризатора и параметров выбранной на этапе (д) полимерной двулучепреломляющей пленки-основы и ориентации направления плоскости пропускания поляризатора относительно направления оптической оси полимерной двулучепреломляющей пленки-основы рассчитывают толщины и азимутальную ориентацию оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения, причем по габаритам домены совпадают с областями хроматических цветов дизайна скрытого цветного поляризационного изображения;

расчет обеспечивает специально разработанная программа на базе цветовой модели CIE XYZ;

ж) берут выбранную на этапе (д) полимерную двулучепреломляющую пленку-основу и устанавливают ее с возможностью продольного перемещения;

з) осуществляют перемещение полимерной двулучепреломляющей пленки-основы и наносят на одну из ее сторон полимерную композицию разделительного слоя, производят ее сушку и получают разделительный слой;

разделительный слой делает невозможным полное снятие стикера с защищаемого изделия и перенос его на другое изделие, так как благодаря разделительному слою снимается только полимерная двулучепреломляющая пленка-основа;

и) наносят на разделительный слой полимерную композицию защитного слоя, производят ее сушку и получают на разделительном слое защитный слой;

к) наносят на защитный слой полимерную композицию ориентирующего слоя, затем производят ее сушку и получают на защитном слое ориентирующий слой;

л) осуществляют ротационное тиснение ориентирующего слоя с учетом полученной на этапе (е) азимутальной ориентации оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения и получают на нем дифракционную структуру доменов с заданной азимутальной ориентацией оптических осей;

м) наносят на ориентирующий слой анизотропную полимерную композицию сплошным или несплошным слоем, производят ее сушку и получают на ориентирующем слое сплошной или несплошной анизотропный полимерный слой, затем нагревают анизотропный полимерный слой до температуры, необходимой для его ориентации, и получают на ориентирующем слое домены модуляционного слоя скрытого поляризационного цветного изображения, имеющие расчетные толщины и расчетную азимутальную ориентацию оптических осей;

сплошной анизотропный полимерный слой получают в случае, если расчет толщин доменов модуляционного слоя дает одинаковую толщину. Если расчет толщин доменов модуляционного слоя скрытого поляризационного цветного изображения дает разную толщину доменов, то анизотропный полимерный слой наносят несплошным. В случае несплошного анизотропного полимерного слоя поочередно заполняется все пространство доменов со своей расчетной толщиной для каждого домена;

анизотропный полимерный слой получает пространственную ориентацию в зависимости от направления штрихов дифракционной структуры ориентирующего слоя;

н) наносят на домены модуляционного слоя скрытого поляризационного цветного изображения отражающий слой;

отражающий слой наносят вакуумным напылением или переносом отражающего слоя фольги холодного тиснения, фольги горячего тиснения или голографической фольги;

о) наносят на отражающий слой клей с остаточной липкостью с силиконизированной бумагой или полимерной пленкой, производят вырезку или вырубку слоев до силиконизированной бумаги или полимерной пленки, удаляют облой и получают защитное средство в виде стикера.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором схематически показан в разрезе стикер, полученный в результате осуществления данного способа.

На представленном чертеже приняты следующие обозначения.

1. Полимерная двулучепреломляющая пленка-основа.

2. Разделительный слой.

3. Защитный слой.

4. Ориентирующий слой.

5. Дифракционная структура доменов.

6. Домены модуляционного слоя.

7. Отражающий слой.

8. Клей с остаточной липкостью.

9. Силиконизированная бумага или полимерная пленка.

Заявляемый способ поясняется нижеприведенными примерами изготовления стакеров.

Пример 1. Разработали дизайн скрытого цветного поляризационного изображения стикера. Разбили созданный дизайн скрытого поляризационного изображение на три области и задали каждой области цвет в следующей последовательности: красный, синий, зеленый. Выбрали линейный поляризатор для визуализации скрытого цветного поляризационного изображения и определили направление плоскости пропускания. Фазовая пластина у линейного поляризатора отсутствует и, следовательно, он характеризу

- 2 032857 ется только указанным параметром.

Выбрали полимерную двулучепреломляющую пленку-основу и определили ее параметры: направление оптической оси и величину двулучепреломления. В данном примере направление оптической оси составляло 45° по отношению к направлению размотки рулона полимерной двулучепреломляющей пленки-основы. Величина двулучепреломления характеризуется следующими параметрами: толщиной полимерной двулучепреломляющей пленки-основы, которая составляла 30 мкм, и разностью показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, которая составляла Δπ=0,015.

Все исходные данные загружали в программу расчета на базе цветовой модели CIE XYZ и установив, что плоскость пропускания линейного поляризатора составляет с оптической осью полимерной двулучепреломляющей пленки-основы угол, равный 45°, т.е. плоскость пропускания линейного поляризатора при визуализации скрытого поляризационного изображения должна быть установлена по направлению размотки рулона. В результате получили толщины и азимутальную ориентацию оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения. В данном примере результаты следующие: толщина доменов модуляционного слоя постоянна и равна 733 нм, азимутальная ориентация оптических осей доменов - для красного цвета - 134°, для синего цвета - 80°, для зеленого цвета - 44°.

Рулон полимерной двулучепреломляющей пленки-основы установили на установку для нанесения покрытий, задали перемещение со скоростью 20 м/мин и нанесли на одну из ее сторон полимерную композицию разделительного слоя на основе воска, произвели ее сушку и получили разделительный слой из воска толщиной 250 нм. На разделительный слой нанесли полимерную композицию защитного слоя на основе поликарбоната, произвели ее сушку и получили на разделительном слое защитный слой поликарбоната толщиной 1 мкм. Нанесли на защитный слой полимерную композицию ориентирующего слоя на основе нитроцеллюлозы, затем произвели ее сушку и получили на защитном слое ориентирующий слой толщиной 400 нм.

Затем рулон полимерной двулучепреломляющей пленки-основы с нанесенными слоями перенесли на установку голографического тиснения и осуществили ротационное тиснение ориентирующего слоя с учетом азимутальной ориентации оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения и получили на нем дифракционную структуру доменов с заданной азимутальной ориентацией оптических осей (для красного цвета - 134°, для синего цвета - 80° и для зеленого цвета - 44°).

На флексографической печатной машине нанесли анилоксовым валом на ориентирующий слой с дифракционной структурой доменов сплошной слой анизотропной полимерной композиции, затем произвели ее сушку и получили на ориентирующем слое сплошной анизотропный полимерный слой толщиной 733 нм. Анизотропный полимерный слой подогрели до температуры 48°C, в зависимости от направления штрихов дифракционной структуры ориентирующего слоя анизотропный полимерный слой получил пространственную ориентацию и сформировались домены сплошного модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения, имеющие расчетную толщину и расчетную азимутальную ориентацию оптических осей. В качестве анизотропной полимерной композиции использовали композицию жидкокристаллических мономеров, полученных органическим синтезом. Произвели УФполимеризацию сплошного ориентированного анизотропного полимерного слоя, используя установку для УФ-полимеризации флексографической печатной машины с удельной мощностью 100 Вт/см² и получили домены модуляционного слоя.

На той же флексографической печатной машине нанесли на домены модуляционного слоя отражающий слой переносом отражающего слоя фольги холодного тиснения. Нанесли на отражающий слой клей с остаточной липкостью с силиконизированной бумагой, произвели вырубку до силиконизированной бумаги, удалили облой и получили средства защиты в виде стикера.

Пример 2. В данном примере в качестве визуализирующего средства был выбран циркулярный поляризатор, т.е. положение плоскости пропускания циркулярного поляризатора по отношению к оптической оси полимерной двулучепреломляющей пленки-основы при визуализации скрытого поляризационного изображения не имеет значения. Остальные параметры (задание цветов и выбор полимерной двулучепреломляющей пленки-основы) были аналогичны примеру 1.

В результате расчета получили толщины и азимутальную ориентацию оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения. В данном примере результаты расчета следующие: толщина доменов модуляционного слоя для красного цвета составила 1,0 мкм, для синего цвета - 0,878 мкм, для зеленого цвета - 0,967 мкм. Азимутальная ориентация оптических осей доменов модуляционного слоя составила: для красного цвета - 44°, для синего цвета - 94°, для зеленого цвета - 174°. Разная толщина доменов модуляционного слоя внесла, по отношению к примеру 1, изменения в этап получения на ориентирующем слое доменов модуляционного слоя. Его изготавливали не сплошным, а поочередно формировали соответствующие домены на трех печатных секциях флексографической печатной машины. Остальные этапы не отличались от способа, описанного в примере 1.

Таким образом, поставленная задача выполнена, так как полимерная двулучепреломляющая пленка-основа, которая является атрибутом стикера как средства защиты от подделки, имеет две функции:

- 3 032857 первая - она используется в качестве несущей пленки-основы для изготовления и эксплуатации стикера; вторая - используются ее двулучепреломляющие свойства в качестве основы для получения скрытого цветного поляризационного изображения. В данном способе изготовления стикера количество цветов и оттенков этого изображения не связано с необходимостью использования такого же количества двулучепреломляющих пленок, а определяется параметрами доменов модуляционного слоя и одной полимерной двулучепреломляющей пленкой.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   Способ изготовления средства защиты со скрытым цветным поляризационным изображением в виде стикера, содержащий этапы, на которых:

   а) создают дизайн скрытого поляризационного изображения в черно-белом исполнении;

   б) разбивают созданный дизайн на области;

   в) задают каждой области один из хроматических цветов и получают дизайн скрытого цветного поляризационного изображения;

   г) выбирают тип поляризатора для визуализации скрытого цветного поляризационного изображения из группы, включающей линейный, циркулярный и эллиптический поляризаторы, и определяют параметры выбранного типа поляризатора: направление плоскости пропускания, а при наличии в поляризаторе фазовой пластины - ориентацию направления оптической оси фазовой пластины относительно направления плоскости пропускания поляризатора и величину двулучепреломления;

   д) выбирают полимерную двулучепреломляющую пленку-основу и определяют ее параметры: направление оптической оси и величину двулучепреломления;

   е) на основании полученного на этапе в) дизайна скрытого цветного поляризационного изображения, параметров выбранного на этапе г) типа поляризатора и параметров выбранной на этапе д) полимерной двулучепреломляющей пленки-основы и ориентации направления плоскости пропускания поляризатора относительно направления оптической оси полимерной двулучепреломляющей пленки-основы рассчитывают толщины и азимутальную ориентацию оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения, причем по габаритам домены совпадают с областями хроматических цветов дизайна скрытого цветного поляризационного изображения;

   ж) берут выбранную на этапе д) полимерную двулучепреломляющую пленку-основу и устанавливают ее с возможностью продольного перемещения;

   з) осуществляют перемещение полимерной двулучепреломляющей пленки-основы и наносят на одну из ее сторон полимерную композицию разделительного слоя, производят ее сушку и получают разделительный слой;

   и) наносят на разделительный слой полимерную композицию защитного слоя, производят ее сушку и получают на разделительном слое защитный слой;

   к) наносят на защитный слой полимерную композицию ориентирующего слоя, затем производят ее сушку и получают на защитном слое ориентирующий слой;

   л) осуществляют ротационное тиснение ориентирующего слоя с учетом рассчитанной на этапе (е) азимутальной ориентации оптических осей доменов модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения и получают на нем дифракционную структуру доменов с заданной азимутальной ориентацией оптических осей;

   м) наносят на ориентирующий слой анизотропную полимерную композицию сплошным или несплошным слоем, производят ее сушку и получают на ориентирующем слое сплошной или несплошной анизотропный полимерный слой, затем нагревают анизотропный полимерный слой до температуры, необходимой для его ориентации, и получают на ориентирующем слое домены модуляционного слоя скрытого цветного поляризационного изображения, имеющие расчетные толщины и расчетную азимутальную ориентацию оптических осей;

   н) наносят на домены модуляционного слоя скрытого поляризационного цветного изображения отражающий слой;

   о) наносят на отражающий слой клей с остаточной липкостью с силиконизированной бумагой или полимерной пленкой, производят вырезку или вырубку слоев до силиконизированной бумаги или полимерной пленки, удаляют облой и получают защитное средство в виде стикера.