CN103080692A - 物体鉴定 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了鉴定用透明聚合物膜标记的物体的来源的方法，包括通过白光干涉测量和/或双折射来测量膜或膜中的层的厚度。

Description

物体鉴定
本发明涉及鉴定物体的方法。更具体地，本发明提供确定物体是真的还是未授权的复制品的方法，所述物体具有其上提供的聚合物膜形式的安全特征。本发明还提供进行所述方法的检测装置。
众所周知，高价值物体容易被伪造。随着伪造技术和技能改进，视觉地区分许多伪造品与它们的真的对应物越来越困难。
已经采取多种步骤以使真的物体被鉴定。例如，唯一的批号、全息图或条形码可以印刷或粘附于物体。此外，可以利用“跟踪和追踪”技术，其中产品具有唯一的编码，使得可以确定其现在和过去的位置以及其他信息。
与使用这些可见安全特征相关的一个缺点是伪造者经常试图复制或生产似乎是真的(至少在第一眼)批号或编码。
期望提供能够快速和简单鉴定物体的方法，该方法利用对伪造者不那么显而易见并且即使被鉴定出也不能容易地复制的特征。
在我们的WO2009/133390中，我们之前已经从事于涉及鉴定作为安全文件、钞票等的聚合物膜的能力的问题，所述申请公开了通过白光干涉测量和/或双折射来鉴定聚合物膜的方法。同时，该公开还预期鉴定包含聚合物膜的物品，所述聚合物膜例如作为物件的包装材料或附着物，在该文件中未预期提供用于鉴定仍用膜以一些方式(例如通过包装材料或附着物)标记的物体的装置。换而言之，WO2009/133390仅尝试了鉴定膜本身，或诸如钞票等的包含膜的物品，或诸如从物件移除之后的物件的包装材料或附着物的物品，而未鉴定用膜标记的物体本身。同时，WO2009/133390未能认知的是，用膜标记的物体表面自身形成反射面，来自光源的光可以从物体的表面反射并朝向检测器。WO2009/133390仅尝试了膜本身或其中的层可以形成反射面。
WO2007/072426公开了制备偏振延迟膜的方法以及这样的膜在安全应用中的用途。
US2006/0187452公开了用于确定诸如聚合物膜的光学材料的双折射水平的方法。
US5,737,298公开了使用偏振计验证特殊种类的盗版光盘的真实性的技术。
JP2005254643公开了具有蓝移性质的多层透明膜，其中两种不同折射率的膜被相继层合。
US2005/0109984公开了使用热致变色化合物鉴定所测聚合物为可鉴定聚合物的方法。
WO2005/086099公开了使用大量兼具透射和反射性质的光电子传感器的货币真实性检测系统。
第一方面，本发明提供了鉴定用聚合物膜标记的物体的来源的方法，其包括通过白光干涉测量来测量膜或膜中的层的厚度。
在本发明的方法中，我们特别地关注了鉴定用膜标记的物体的来源，而非仅仅是膜本身，尽管用膜标记物体使物体的来源被鉴定。因此，在本发明的方法中，在物体用膜标记时进行厚度测量。如果在测量前将膜从物体移除，则该物体不再是用膜标记的，并且因此这类方法不形成本发明的一部分，尽管预期其在WO2009/133390中。
如我们之前的公开WO2009/133390所讨论的(通过引用将其内容并入本文)透明薄膜材料从前表面和后表面都反射；从这些表面反射的光将随着透明膜厚度和光入射角度确定的距离而在光程长度上不同。由此，反射的光波将经历与光程长度差相关的相变。光程长度差等于[(2n+1)*λ/2的光束(其中n=0、1、2、3…并且λ=波长)将引起回波完全在相位之外并由此导致相消干涉，抵消任何反射的光。光程长度差等于nλ将引起回光波彼此完全地处于相位中并位于称为相长干涉的状态，由此回光为其以前强度的两倍。介于这两种情形之间的光程长度将引起回光的中间程度的强化或抵消。干涉测量是利用以上现象来测量材料的距离和厚度的一系列技术。
单色干涉测量使用单波长源来测量单干涉响应。该技术在诸如表面轮廓测量的应用或在薄光学膜的测量中有成效，其中基质厚度众所周知。然而，单色干涉测量作为安全性验证方法的用途受限于返回的数据量少(单干涉图案)和所得图案由完全不同的厚度产生的可能性(以上公式示例性说明，λ2、3λ/2、5λ/2、7λ/2...的光程长度能够产生相同的干涉)。
与单色干涉测量相比，本发明使用白光干涉测量。申请人已经发现其最适合在安全应用中测量多层聚合物膜。白光干涉测量在所使用的分光光度计的量程和分辨率定义的整个波长范围内测量由材料产生的干涉图案。具有任何给定大小的干涉光程长度的膜将在分析的光谱范围内产生干涉；然而，干涉度将由具体波长的反射波如何在相位中或相位外来确定。因此，在白光干涉仪中获得的光谱将由大量不同大小的条纹组成，其中最大的条纹将用于最容易分辨的那些n值。能够经由数据的傅里叶变换得到条纹的频率，从而可靠地确定层的厚度。白光干涉测量的另一优势在于收集的数据足以允许通过单次测量来测量多干涉层并分辨那些层的单独厚度。
通常，在白光干涉测量检测中，入射光从透明介质中的每个表面反射。当涉及的介质是单层膜时，涉及的“表面”对应于膜的前表面和后表面。换言之，在这类单网膜(monoweb film)中，有两个反射表面。当涉及的介质是多层聚合物膜时，涉及的每个“表面”对应于多层膜中的每一层，例如，三层膜的顶层、底层和中层表面。在本发明的方法中，检测技术应用于其上提供了单网膜或多层膜的物体，并且在各个实例中，出于检测目的，物体本身的表面有效地对应于表面。
本发明第二方面提供了鉴定用聚合物膜标记的物体的来源的方法，其包括测量膜中的芯层的双折射。
双折射(birefringence)或双折射(double refraction)为由s-和p-两种不同偏振的材料的折射率的差引起的材料的性质。得到的效果表明其自身为通过材料透射的光的偏振角的旋转；该效果经由界面的相互作用引发并通过双折射材料而传播；所观察的双折射度为初始界面相互作用(即入射角)和通过材料的后继光程长度(subsequent path length)的产物。
因此，根据本发明的第一方面，提供了鉴定其上包含单网层或多层透明聚合物膜的物体的方法，其包括通过白光干涉测量来测量所述膜或膜中的层的厚度和/或测量其中层的双折射。
优选地，物体为模制件。
优选地，通过用膜在物体上贴标使得物体被聚合物膜标记。优选地，这类贴标通过模内贴标方法进行。或者，或同样地，可以通过用膜装饰物体使得物体被膜标记。优选地，这类装饰通过模内装饰方法进行。或者，可以通过用膜包装物体使得物体被聚合物膜标记。
如果膜是多层膜，则优选在膜的芯层进行测量。
因此，在本发明的优选的方法中，物体被膜贴标或装饰，优选地通过模内贴标或装饰方法。因此，检测表面包括膜的每层或每个表面，以及其上用膜贴标的物体的表面。
如果是正常贴标(即，非模内贴标)，通常在膜和贴标的物体之间有粘合层。粘合层的光学可能影响从贴标的物体的表面反射或从邻近粘合层的膜的表面反射，从而影响整个厚度测量。
即使没有粘合层，通常认为光从放置有膜的物体表面反射可能干扰或掩饰来自其他反射的信号，所述膜在其他情况下能够进行鉴定(通过白光干涉测量或双折射)。来自物体表面的反射信号被认为导致返回错误的厚度测量，混淆信号，所述信号为表示放置在物体上的膜的边缘的正确测量，即使在他们之间有或没有粘合层。
模内贴标将具有融合到膜的背景，产生薄的融合界面，该界面同时包括聚合物和膜的顶表面。因此，相对于其中粘合层插入膜和物体之间的布置，从该表面反射的光产生的信号的清晰度将增强，尽管会有影响该信号清晰度的其他因素，例如贴标的物体的平滑度、其不透明度、其无光泽特性和其光泽度。我们提到了与由其上放置有膜的物体提供的“背景”有关的这些注意事项，无论是否归因于模内贴标方法或其他方法。优选地，贴标物体的表面在标签之下的区域具有小于50的光泽度，更优选地小于40，最优选地约30至40(在ASTM D2457(在45度)上测量)。对于模内标签，膜和贴标的物体之间的融合层的光泽度优选地大于50，使得从融合层产生强信号。
该“背景”的性质可以对返回的反射具有重要影响。理想地，从背景的反射应当尽可能的低(在这点上无光泽的黑色可能是最有利的)。然而，来自背景(其不是膜的一部分)的任何反射将发出干扰信号的不期望的信号，并且已经认为这类不期望的信号会以不可接受的方式损害膜的可鉴定性。
在基于双折射的检测技术中，偏振光进入双折射材料(在该情况下为多层膜)，分成寻常光线和非寻常光线。非寻常光线相对于寻常光线是延迟的。穿过第二交叉偏振器，两种光线结合并可以相消干扰或相长干扰以改变穿过偏振器的透射。这可以通过使用单偏振器反射地测量，反射的行为改变了光的方向，从而单偏振器以反射模式作用为其自身的交叉偏振器。为此，需要在膜与其放置的真的物品之间的界面处或朝向该界面的高反射表面。朝向界面或位于界面处的膜中的金属层是实现这种情况的一种方法，尽管如果在其表面的物体本身是强反射材料的话，这不是必要的。
如之前所述，通过白光干涉测量和/或通过双折射鉴定聚合物膜的技术已经描述于我们的WO2009/133390。本发明的方法基于所述惊人的发现：相对于膜，当膜与待鉴定的物体并置时，鉴定来自这样的膜的信号没有被不适当地损害，尽管毫无疑问地，我们发现将膜模内贴标在物体上的技术提供最优的结果。
我们发现，相对于利用白光干涉测量技术单独地鉴定聚合物膜本身，在实验室测试中以99%准确性之内，可以在使用的同一膜等级的两个不同版本之间进行区分。之前，这类技术已被认为有关于聚合物膜作为安全文件、例如钞票的用途。然而，如果当置于物体之上(over)或在物体上(on)时，例如以标签的形式(或甚至以包装物或图形艺术应用)，对膜可以更经常地进行这类精确鉴定，那么在一系列商品上，特别是需要或倾向于鉴定的高价值物品上，可以更经常地应用这类鉴定技术。
然而，这类应用与钞票和其他类型的安全文件在至少一个关键方面不同：检测窗口并不总是清楚的独立(free standing)结构。在商业应用中，作为标签，膜包装在产品周围，层合在其他膜上，或被胶合或被模制(moulded)。膜所附着的物体作为膜的背景并因此对诸如白光干扰测量的反射分析技术具有影响。
已经观察到，调整物体和用于标记它们的膜的性质可以改善白光干涉测量测定的准确度。优选地，在本发明的该方面，标记物体的膜具有低雾度、高透明度和光滑表面。膜还可以提供有粗糙的底表面。位于或朝向膜与物体之间界面的表面优选为不反射的和不透明的。
在本说明书的实验部分，通过测量与多种背景接触的膜，我们已经举例证明了在这类环境下应用我们的鉴定技术的效率。膜可以松散地放置在背景材料上或使用与标签工业中使用的那些类似的粘合剂来胶合。后续测量被记录为一系列观察结果并使用与WO2009/133390中使用的那些类似的技术来评价。
之前相信WO2009/133390中公开的鉴定系统仅可以在不存在膜的干扰背景材料的情况下令人满意地用于鉴定膜。因此，根据该系统，报告为适用于鉴定的物体(例如，票、文件、钞票或安全卡)没有显著的干扰背景，应当理解的是，光的反射或通过会受邻近膜的背景物体部分的影响或扭曲，这会不利地影响获得的结果。
然而，申请人现在惊人地认识到WO2009/133390中公开的鉴定系统可以利用反射光发挥作用，即使在存在背景材料的情况下，例如以用多层膜贴标的物体的形式，优选地通过模内贴标工艺。
为了避免任何疑问，本文所用的术语“物体”是指具有实际厚度和/或三维结构的物件。物体的实例包括模制件，例如车身仪表盘，电子装置(例如，笔记本、移动电话等实例)的组件，瓶如用于香水、化妆品、药和酒精饮料，以及镜片如玻璃的或太阳镜的镜片。
在本发明的优选实施方案中，聚合物膜位于物体的厚度等于或大于约0.5mm、约1mm、约1.5mm、约2mm、约3mm、约4mm或甚至约5mm的区域上。
在本发明的优选实施方案中，物体是模制件。聚合物膜可以通过本领域技术人员已知的技术形成在模制件上。本发明的方法中制备可以被鉴定的物体的一个优选的工艺是模内贴标。
模内贴标涉及利用塑料膜标签，所述标签最终形成模制产品的整体部分。该工艺开始于将标签放置在模具内，例如，倚靠用于注射成型或吹气成型等的模具的壁。通过多种方法适当地固定标签，例如静电力或真空吸引，并且通过向其上应用了模内标签的模具壁注射大量熔化物或吹入型坯来模制物体。
所得的产品是预修饰的物件，例如容器等(之后可以向其填充)，或者车辆或电子系统的组件部分。与出现在物体表面上的胶合或压敏的标签不同，模内标签出现为物体的一部分，即在膜和物体之间几乎没有或没有干扰检测的粘合层。除非引起模制品的显著和明显损害，模内标签不能移除。
有效地，模内贴标消除了在制造物体之后对单独贴标工艺的需要，这降低了人工和设备成本。还允许在膜和物体之间的结合处的相对均匀的平表面用于检测目的。
显然，在可用于本发明的制备物品的方法中，“标签”不必是印刷的装饰标签，而可以是能鉴定物体的聚合物膜。
因此，在本发明的优选实施方案中，待鉴定的包括聚合物膜的物体通过包含以下步骤的方法制备:
-将聚合物膜放置在用于注射成型、热成型或吹气成型的模具中；
-适当固定标签；
-向所述模具中注入熔化物、或者加热成形或吹入半成品，以与标签结合；以及
-从所述模具移除所述物体。
可以通过以下中的至少一种将标签放置在模具中：通过带将标签输入到模具中，标签在重力下从片盒(magazine)中落入模具，以及通过处理装置、优选为机器人放置标签。机器人的使用减少了人为错误并改善了最终产品的卫生。
本发明还提供了鉴定物体的来源的方法，包括用透明聚合物膜标记所述物体，然后通过白光干涉测量或双折射来测量膜或其中的层的厚度。
聚合物膜可以从多种聚合物产生，包括聚丙烯。制备聚丙烯膜的三种主要方法为拉幅法、铸造法和发泡方法。
在铸造法和拉幅法中，通常将聚合物切粒置于挤出机中并加热，使得挤出物从缝模具中压出至冷辊上以形成膜(在铸造法的情况下)或厚聚合物条带(在拉幅法的情况下)。在拉幅法中，随后将该厚聚合物条带再次加热并随后纵向(lengthways)(称为“纵向(machine direction)”)以及横向(widthways)(称为“横向(transverse direction)”)拉伸以形成膜。
在发泡方法中，聚合物不通过缝模具挤出而通过环形模具挤出以形成空心圆柱体或“排水管”形的形状的较厚的挤出物，空气通过该空心圆柱体或“排水管”形来吹送。环形模具处于装置的顶部，所述装置通常相当于数层楼高(例如40米至50米)。将挤出物向下移动并连续地加热，使得其膨胀以形成气泡。随后将该气泡切开为两个半气泡，每个半气泡可以单独地用作“单网(monoweb)”膜，或者可以将两个半气泡捏夹并层合在一起以形成两倍厚度的膜(或者可以使气泡塌陷以形成两倍厚度的膜)。在模具通常存在三同心环，使得空心圆柱体为三层的挤出物。例如，可以存在有在一侧具有三元共聚物表层并且另一侧为另一三元共聚物表层的聚丙烯芯层。在该情况下，单网由聚丙烯在中间的三层组成，并且双网由五层组成，因为位于中间的层为每个半气泡的相同表层(三元共聚物)。根据例如环的数目、表层类型、芯层类型等等，多种其他可能的布置和组分是可能的。
因此，通过形成气泡，发泡方法产生薄膜(例如10微米至100微米厚)，而通过拉伸材料，拉幅法产生薄膜。发泡方法产生与拉幅膜不同并且对于某些目的比拉幅膜有优势的均匀拉伸的膜。Innovia FilmsLtd.,Wigton,UK通过发泡方法生产双轴取向聚丙烯(BOPP)膜。除了聚丙烯，还可以使用发泡方法使其它聚合物(例如LLDPE、聚丙烯/丁烯共聚物)形成薄膜。
本发明使得能够照原样使物体受到保护。观察到聚合物膜的特殊的固有特性，并且不需要添加任何另外的安全或识别特征。这种识别能够用于安全目的的鉴定并且还能够确定物体的起源。
无论如何，为增加鉴定物体的容易度，还可以向它们提供额外的常规安全特征，包括但不限于，全息图、示踪剂、“跟踪与追踪”码或批号等。这些安全特征可以包含在聚合物膜中或聚合物膜上，或可以单独地包含在物体上或物体中。
本文涉及的聚合物膜通常为片状材料，并且可以作为单独的片材或者作为网材料而提供，随后可以将其加工(例如通过模切)以提供片状或物体状(article form)材料。当在本说明书中涉及“膜”时，除非另有明确规定，其旨在包括片状或网状的膜。
该膜可以包括聚烯烃膜，例如聚乙烯、聚丙烯，它们的混合物和/或其它已知的聚烯烃。能够通过本领域已知的任何方法制备聚合物膜，包括但不限于，铸片、铸膜或吹膜。膜或片可以为单层或多层结构。可以任选地用例如不透明剂涂敷膜。膜可以包括空腔或非空腔聚丙烯膜，其具有聚丙烯芯层和基本上比芯层薄的表层，并由例如乙烯和丙烯的共聚物或者丙烯、乙烯和丁烯的三元共聚物形成。所述膜可以包括双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其可以使用基本上相同的纵向和横向拉伸比制成平衡膜，或者能够为不平衡的，其中所述膜明显更多地取向一个方向(MD或TD)。能够使用连续地拉伸，其中加热辊实现膜的纵向拉伸并且随后使用拉幅机以实现横向拉伸。或者，可使用例如所谓的发泡方法同时拉伸，或者可以使用同时拉伸拉幅机(draw stenter)拉伸。
根据本申请的需要，本发明使用的物体中利用的膜能够为多种厚度。例如它们能够为约5μm至约240μm厚，优选约10μm至约120μm厚，更优选约12μm至约100μm厚，并且最优选约14μm至约80μm厚。可以将本发明的多层膜层合在一起以形成用作诸如安全卡等的较厚基质。这样的层合结构的厚度可以比非层合膜的优选最大厚度更大，例如为250μm或者甚至更多。
膜可以包含一种或多种添加剂材料。添加剂可包括：染料；颜料、着色剂；金属闪光和/或假金属闪光涂料(例如铝)；润滑剂、抗氧化剂、表面活性剂、硬化剂、光泽改善剂、降解助剂、UV衰减材料(例如UV光稳定剂)；密封添加剂；增粘剂、防结块剂、改善油墨粘着力和/或可印性的添加剂、交联剂(例如三聚氰胺甲醛树脂)、粘合层(例如压敏粘合剂)；和/或粘合剂释放层(例如在制备标签的剥离片方法中用作衬底材料)。其他添加剂包括降低摩擦系数(COF)的那些添加剂，例如三元共聚物。
其他添加剂包括常规的惰性颗粒添加剂，平均粒度优选为约0.2μm至约4.5μm，更优选约0.7μm至约3.0μm。粒度的减小改善了膜的光泽。期望加入该层或每一层的优选为球形的添加剂的量大于约0.05%重量比，优选约0.1%至约0.5%重量比，例如约0.15%重量比。适宜的惰性颗粒添加剂可包括无机或有机的添加剂，或者两种或更多种这样的添加剂的混合物。
适宜的无机颗粒添加剂包括诸如滑石的无机填充剂，特别是诸如矾土和硅石的金属氧化物或非金属氧化物。还可以使用实心或空心、玻璃或陶瓷的微珠或微球。适宜的有机添加剂包括包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸的聚合物或共聚物的丙烯酸和/或甲基丙烯酸树脂的颗粒，优选为球形。可以通过例如向其中加入诸如甲基化三聚氰胺甲醛树脂的交联剂使这样的树脂交联。可以通过将诸如羟基、羧基和酰胺基团的适当官能团引入丙烯酸和/或甲基丙烯酸聚合物来帮助促进交联。
例如，当进行白光干涉测量时，澄清剂可以是特别优选的添加剂，以用于降低应用在可鉴定物体上的膜的雾度并由此使膜的信号强度增强。低雾度膜可以使利用失谐白光干涉仪以较小的光源、较窄的波长范围(例如，例如白光LED发射的波长范围)、较短的积分时间和/或较低的光学元件和传感器需求来产生可测量的信号成为可能。
因此，本发明特别地关注失谐发光设备和/或白光LED源在携带包含一种或多种澄清剂的膜的物体的干涉测量中的用途。
适宜的澄清剂可以包括磷酸的二酯盐，例如2,2’-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸钠；一元羧酸或聚羧酸的盐，例如苯甲酸钠和叔丁基苯甲酸铝；山梨糖醇衍生物，例如二亚苄基山梨糖醇或其C1-C8-烷基-取代的衍生物，例如甲基-、乙基-或二甲基-二亚苄基山梨糖醇；无机添加剂例如，二氧化硅、高岭土或滑石；或其两种或更多种的混合物。其他适宜的澄清剂或其组合为本领域技术人员所已知，或者参考例如塑料添加剂手册，第五版；Zweifel,H.,Ed.;Hanser Publ:Munich,2001。
以上所列举的所需添加剂的某些或全部可以作为组合物一起加入以涂敷至本发明的片材，和/或形成其自身可被涂敷的新层(即形成最终多层片材的内层之一)，和/或可形成片材的外层或表面层。或者，可以任选地在片材成型期间和/或之前，将前述添加剂的某些或全部分别加入和/或直接加入片材的主体中(例如通过诸如混合、搅拌和/或注射的任何适宜的方法，作为初始聚合物组合物的一部分而加入)，并因此其自身可以形成或可以不形成层或涂层。
可以在制备膜之前将这样的添加剂加入聚合物树脂，或者可作为涂层或其它层被涂敷于制备的膜。如果将该添加剂加入树脂，则通过诸如在班伯里型密炼机中碾磨、混合，或在挤出机机筒中混合等的常用技术将添加剂混入熔融聚合物中以完成添加剂向树脂中的混合。能够通过将添加剂与未加热的聚合物颗粒混合以实现试剂在聚合物团中的基本均匀的分布来缩短混合时间，从而减少在熔融温度下剧烈混合所需要的时间。最优选的方法是在双螺杆挤出机中将添加剂与树脂混合以形成浓缩物，随后在临挤出之前将其与膜结构的树脂混合。
包括一种或多种附加层和/或涂层的膜(如本文所述的任选取向的且任选热固性的)的形成能够通过本领域技术人员熟知的任何层合或涂敷技术便利地完成。
例如，能够通过共挤技术将层或涂层涂敷至另一基层，其中将每层的聚合物组分共挤使其紧密接触，同时每层仍是熔融的。优选地，由多通道环状模具实施共挤，使得构成多层膜的各个层的熔融聚合物组分在模具内它们的边界处融合以形成单一的复合结构，然后以管状挤出物的形式将该复合结构从普通模口中挤出。
还可使用常规的涂敷技术，从添加剂在适当溶剂或分散剂中的溶液或分散液向聚合物膜涂敷一种或多种本文所述的添加剂。在适当乳化剂存在下的水性乳液中的水性胶乳(例如通过使聚合物添加剂的聚合物前体聚合而制备的)是优选的介质，可以从中涂敷聚合物添加剂或涂层。
可以将涂层和/或层涂敷至膜的一面或双面。可连续、同时和/或随后地将该或每一涂层和/或层涂敷至任意或全部的其它涂层和/或层。如果仅将阻气涂层涂敷至片材的一侧(这是优选的)，则可以将其它涂层和/或层涂敷至该片材同侧和/或片材的对(另一)侧。
此外或或者，能够在膜中通过从多环模具的共挤来提供其他层，以在排出模具的共挤出物中产生例如两层、三层、四层或多层。
可以以任何适宜的方式将涂层组合物涂敷至片材(例如聚合物膜)的处理面，该适宜方式例如凹版印刷、辊涂、棒涂、浸渍、喷涂和/或使用涂布棒。根据需要，还可以在这些方法中使用溶剂、稀释剂和助剂。能够通过任何适宜的工具例如压榨辊、刮刀和/或气刀除去过量的液体(例如水溶液)。该涂层组合物的通常涂敷量使得干燥后会沉积厚度为约0.02μm至约10μm，优选约1μm至约5μm的光滑、均匀分布的层。一般地，所涂敷的涂层的厚度使得其足以使基片具有期望特性。一旦被涂敷至片材，可以随后通过热空气、辐射加热或者任何其它适宜的方法将涂层干燥以使本发明的片材具有期望的性质。
还可以使用一种以上的上述向膜涂敷添加剂和/或其组分的方法的组合。例如，可以在制备膜之前将一种或多种添加剂加入树脂中，并可将一种或多种其他添加剂涂敷至膜表面上。
在至少具有基质层和表层的多层聚合物膜中，优选表层为油墨可印刷的。表层的厚度为约0.05μm至约2μm，优选约0.1μm至约1.5μm，更优选约0.2μm至约1.25μm，最优选约0.3μm至约0.9μm。
膜优选地通过发泡方法制备。所述发泡方法产生具有平衡取向、界定明确和均匀的厚度以及其他性质(强抗拉强度、低伸长、高光泽和透明度、良好耐穿刺性和耐挠裂性、耐油和油脂、良好水密性)的膜，这定义了表明其已经通过发泡方法而制备的膜的“识别标志”。
保护聚合物膜和物体的在前尝试已经包括以低浓度将一种或多种标记物加入膜中以尝试通过检测刺激响应来识别膜。本发明使得信息的评估和分析为固有的并且已经写入膜的结构中。优选地，本发明的识别包括芯层而非表面层的识别，由此通过鉴定包封于膜中的层来使安全性增强到一定的程度，即干预或操纵这样的层将非常的繁重并且困难。
为了在膜(例如BOPP膜和其他膜)之间进行区分，可以测量膜的总厚度以及诸如层合层的单独层的厚度。这使得能够确定取决于特定方法的特定特性，所述方法例如特定的发泡方法。此外或或者，可以评估膜独特的双折射识别标志并用于确定膜是否由特定方法制成以及由此确定是否是例如真的钞票或伪造的钞票。双折射取决于材料的各向异性并且由发泡方法制成的膜具有不同的各向异性，并因此与由其它方法制备的膜具有不同的双折射性质。此外，发泡方法中使用的精确条件将影响双折射识别标志。
因此，本发明认为，不需要添加安全或识别特征，由诸如发泡方法的特定方法制成的膜的固有性质是独特的并且起识别标志的作用。
本申请的鉴定方法和用于这样的方法的设备通常适用于一系列聚合物膜材料，并且能够通过本领域已知的标准根据具体基质和厚度调整。关于通过使用白光干涉测量的测量厚度进行的鉴定，通过光谱仪光栅的行间距、检测器阵列的长度以及光学光谱仪的焦距来确定光谱仪的波长范围。能够被测量的厚度范围与使用的光谱范围的大小有关。在本发明中，优选测量0.5μm至100μm的厚度，其对应于约500nm至1000nm的光谱范围。根据所使用设备的类型，能够在大光谱范围的需要与其它因素之间取得平衡，特别是在小设备中。理想地需要在小设备中平衡的因素包括光谱范围、光谱分辨率和缝宽度；这些因素确定可能的厚度范围，分辨薄层的能力以及获得响应所花费的时间。在小设备中，能够通过使用较狭窄的缝抵消大光谱范围，以便获得满意的分辨率，足够的灵敏度和可接受的测量时间。根据本发明，可以提供特别针对鉴定特殊定义的厚度的设备。
本发明其它方面提供了为实施本发明方法而设计的检测单元。这样的检测单元适合于识别基于安全聚合物的材料的特定识别标志的特性。
通常将狭窄光束朝向待测量的材料，并且检测器检测从层之间边界反射的光。在干涉图中获得了一系列峰，其表明相应层的位置。由此可以迅速地检查包括多层膜和网的物体，而不需要接触物体或破坏性地分析物体。
聚合物中的取向不仅影响性质(机械的、光学的、阻隔的以及其它的)而且影响归因于折射率中各向异性的双折射。双折射是由这样的各向异性引起的使光成为两束的分离并显然随着膜的制备方法而变。例如，由发泡方法制备的BOPP膜具有归因于均匀拉伸的特殊各向异性的特性。
优选地，膜为塌陷的泡膜，即包含层合在一起的两个半气泡。优选的层合层为三元共聚物。
参照以下非限制性实例，本发明将被更具体的描述。
实施例
选择多种多层膜样品用于实验测试，即：
1.C58膜(对照)—58微米厚的清洁的未涂层的、高光泽度双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其可从Innovia Films Ltd以商标Rayoface C.商购获得以用于标签面材应用。(在表1中被称为“正常”)
2.修饰的C58膜，在其芯层包含1.2%的澄清剂。(在表1中被称为“透明的”)
3.CZPA56膜—56微米厚的清洁的顶部涂层的高光泽度双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，通过修饰的芯层而具有增强的挤压能力，其可从Innovia Films Ltd以商标Rayoface CZPA而商购获得以用于标签面材应用。(在表1中被称为“标签”)
使用白光干扰测量技术在100ms的积分时间和以下的背景下进行测量，从而比较三种膜的样品：
清洁PET膜，>100μm厚度
玻璃板
马特黑色卡
光泽的黑色片盒
光泽黄色
白色空白纸
正常和透明的C58都各自放置在每种背景的顶部，或使用与标签工业中所使用的类似的压敏粘合剂而胶合。提供的CZPA56标签已经应用了粘合剂，这具有产生比实验室制备的样品更平滑和光学清洁的粘合剂层的优点。
除了这些测试，制备了模内层合到蓝色清洁的聚丙烯的一些C58标签，在该方法中形成涂布标签膜的聚合物片(disk)。
结果
使用白光干涉测量仪测量考虑之中的所有背景；对结果的影响是显而易见的，但在大多数情况下不剧烈。
无粘合剂
玻璃.除非拉紧膜并且探测器压实在样品上，否则信号漂移，这可能是由于材料之间的低水平摩擦力允许样品滑动。非透明膜返回难以获得的较差信号，透明的膜返回良好信号。
PET.与玻璃相同。
白色.所有信号都良好；不透明的膜具有弱的中间层信号。
黑无光面.稍微增强的结果。
黑光泽面.与白色一样。
黄光泽面.有噪音，但信号强。
有粘合剂
玻璃.降低的外层信号(不透明的膜难以分辨)，中间层信号增强。可以从背面通过玻璃和粘合剂来进行读取。
PET.对于小于90μm的PET，Verus装置测量PET而非BOPP膜。大于90μm的PET返回良好信号。
黑无光面.增强的信号。
所有其它.轻微降低的信号。
模内贴标
信号良好并从内层和外层返回(尽管外层信号强度有时降低)。
透明样品对于该测试不可用。
获得的结果表明使用白光干涉测量仪获得信号的难易度。开发了评价读数质量的多种方法，以更精确地评价方法的效率。开发了两个指标：误差和质量。
误差为基于厚度计算中使用的波长范围的干扰条纹的计算平均尺寸。通过使用多项式曲线拟合技术产生误差值以符合反射数据的平均模型，从该平均模型计算真实数据偏离曲线模型的程度。
通过比较曲线拟合多项式和自定义移动平均函数之间的误差来计算质量。
期望高误差值，因为这表明大的干扰条纹。低质量值是优选的(因为这表明两种曲线拟合技术之间良好的一致性)，低于0.6的值是良好质量和坏质量之间的近似界限。如果质量值超出该界限，则误差值是不可靠的，因为来自多项式的误差会反映多项式技术的不精确性而非干扰信号的高度。
在此应当声明，采用的所有读数表示干扰测量仪中的正面结果，并且质量值是评估技术的界限的测量值，虽然所述评估技术对于大部分实例是可靠的。
这些实验的结果在表1中报告：
表1.误差和质量结果总结
能够看出透明膜倾向于比它们非透明的对应物表现更好，但是即使非透明膜也可以针对某些背景良好地被检测，白色、黑色、黄色和模内变体在大多数情况下是更好的实施背景。
粘合剂层的存在或不存在对信号质量有显著影响，不存在粘合剂更优选。然而，应当强调的是该实验中的所有粘合剂样品由手工制作并且因此比机器涂覆的标记更可能包含光学缺陷(缺陷也可能由于混浊的树胶的使用引起的，这对于标签工业是不期望的)。
模内样品是可读的并产生类似的结果，其受实验室样品上的变形影响最严重。表明白光干涉测量仪可以有效地用于从模内贴标样品获得可以鉴定的读数。
还表明类似的技术可以用于鉴定用聚合物膜包装的物品。

Claims (25)

1.鉴定用透明聚合物膜标记的物体的来源的方法，其包括通过白光干涉测量和/或通过双折射来测量膜的厚度或膜中的层的厚度。
2.如权利要求1所述的方法，其包括向检测器提供用所述聚合物膜标记的所述物体，使得光从所述检测器传入所述聚合物膜，并从所述膜本身中的至少一层的表面和/或从用所述膜标记的所述物体的表面反射回所述检测器。
3.如权利要求2所述的方法，其中被所述膜标记的区域中的所述物体表面是不透明的。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述物体是模制件。
5.如权利要求4所述的方法，其中通过用所述膜对所述物体贴标来使所述物体被所述膜标记。
6.如权利要求5所述的方法，其中用所述膜对所述物体贴标是通过模内贴标方法进行的。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中在所述物体和所述膜之间不存在粘合层。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中通过用所述膜包装所述物体来使所述物体被所述膜标记。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述聚合物膜粘附在所述物体的外部。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述膜是多层膜，并且测量是在所述聚合物膜的芯层上进行的。
11.如权利要求10所述的方法，其中测量是在所述膜中的多于一层的层上进行的。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述聚合物膜包含澄清剂。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述物体包括其他安全特征。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述其他安全特征被包括在所述聚合物膜上或所述聚合物膜中。
15.如权利要求13或14所述的方法，其中所述其他安全特征选自全息图、示踪剂、“跟踪与追踪”码或批号中的一种或多种。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述膜通过发泡方法制备。
17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述膜包含双轴取向聚丙烯(BOPP)层。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述方法区分由发泡方法制成的膜和由其他方法制成的膜。
19.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述膜的厚度或所述膜的层的厚度通过双折射而测量并且所述膜包含光反射层。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述光反射层是金属化层。
21.基于膜符合规定的预先确定的厚度和/或双折射标准来识别包含聚合物膜的真的物体的方法，其利用权利要求1-20中任一项所述的方法。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述物体是瓶或镜片、或者车辆或电子系统的组件部分。
23.如权利要求1-22中任一项所述的方法，其中所述待鉴定的包含聚合物膜的物体通过包括以下步骤的方法制备：
a.将聚合物膜放置在用于注射成型、热成型或吹气成型的模具中；
b.适当地固定标签；
c.向所述模具中注入熔化物、或者加热成形或吹入半成品，以与所述标签结合；以及
d.从所述模具移除所述物体。
24.用于鉴定物体的来源的方法，其包括用透明聚合物膜标记所述物体，然后通过白光干涉测量或双折射来测量膜的厚度或其中的层的厚度。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述物体是通过模内贴标方法用所述膜贴标的模制件，在所述物体与所述膜之间不存在粘合层。
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