RU148032U1

RU148032U1 - MULTI-LAYER SELF-ADHESIVE FILM STRUCTURE

Info

Publication number: RU148032U1
Application number: RU2014122929/12U
Authority: RU
Inventors: Елена Николаевна Богачевская; Игорь Юрьевич Юсупов; Виктор Николаевич Михайлов; Татьяна Петровна Ипатова; Евгения Александровна Иванченко; Наталия Михайловна Шувалова
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак"); Закрытое акционерное общество "ХолоГрэйт"
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2014-11-20

Abstract

Многослойная самоклеящаяся плёночная структура, включающая прозрачную плёнку-основу, на которую нанесены слой полимера, несущий голограмму, и слой полимера, несущий скрытое для невооруженного глаза изображение, отличающаяся тем, что слой полимера, несущий голограмму, и слой полимера, несущий скрытое изображение, выполнены из материалов, показатели преломления которых одинаковы.A multilayer self-adhesive film structure comprising a transparent base film on which a polymer layer carrying a hologram is applied, and a polymer layer carrying an image hidden to the naked eye, characterized in that the polymer layer carrying the hologram and the polymer layer carrying the latent image are made from materials whose refractive indices are the same.

Description

Полезная модель относится к полиграфической индустрии и может быть использована в качестве самоклеящихся защитных этикеток (ярлыков) для маркировки изделий с целью их идентификации, а также для защиты маркируемых изделий и документов особой важности, в том числе банкнот, от подделки и несанкционированного вскрытия с возможностью установления факта попытки такого вскрытия.The utility model relates to the printing industry and can be used as self-adhesive protective labels (tags) for marking products with a view to their identification, as well as to protect marked products and documents of special importance, including banknotes, from counterfeiting and unauthorized opening with the possibility of establishing the fact of an attempted autopsy.

Для эффективного решения проблемы защиты изделий, документов и других объектов от несанкционированного вскрытия, использования или копирования применяются многослойные пленочные структуры, содержащие различные высокотехнологичные элементы защиты, например, рельефные голографические саморазрушающиеся изображения. В качестве примера такой структуры можно привести патент РФ на полезную модель №23705, где предложена многослойная структура, включающая защитное голографическое изображение и слой клея с остаточной липкостью. Предложенное в патенте №23705 техническое решение позволяет изготавливать самоклеящиеся этикетки, защищенные от подделки и обладающие при этом пломбирующим свойством, поскольку при попытке вскрытия упаковки голографическое изображение разрушается. Другим эффективным методом контроля целостности упаковки является использование пленочных структур со скрытым для невооруженного взгляда изображением (или текстом). Примером такого решения могут служить патент США №6537634 и заявка на выдачу патента США №20120021188. Предлагаемые в этих документах многослойные защитные структуры обладают свойством разделяться на отдельные слои при попытке снятия их с защищаемого объекта с одновременной визуализацией такой попытки в виде цветных (окрашенных) надписей или изображений.To effectively solve the problem of protecting products, documents and other objects from unauthorized opening, use or copying, multilayer film structures containing various high-tech security elements, for example, relief holographic self-destructive images, are used. An example of such a structure is the RF patent for utility model No. 23705, which proposes a multilayer structure including a protective holographic image and a layer of adhesive with residual stickiness. The technical solution proposed in patent No. 23705 makes it possible to produce self-adhesive labels that are protected from forgery and which have a sealing property, since when a package is opened, the holographic image is destroyed. Another effective method of controlling the integrity of the package is the use of film structures with an image (or text) hidden to the naked eye. An example of such a solution is US patent No. 6537634 and application for the grant of US patent No. 2002211188. The multilayer protective structures proposed in these documents have the property of being divided into separate layers when trying to remove them from the protected object while simultaneously visualizing such an attempt in the form of colored (painted) inscriptions or images.

Однако наиболее эффективным вариантом исполнения пленочной защитной структуры следует считать одновременное использование элементов защиты в виде голограммы и скрытого для невооруженного глаза изображения (или текста).However, the simultaneous use of security elements in the form of a hologram and an image (or text) hidden to the naked eye should be considered the most effective embodiment of the film protective structure.

Прототипом заявляемой полезной модели выбрано техническое решение, предложенное в патенте США №5658411. В этом патенте представлена многослойная самоклеящаяся защитная пленочная структура, включающая прозрачную пленку-основу, на которую нанесены слой полимера, несущий голограмму, и слой полимера в виде скрытого для невооруженного глаза изображения. Голограмма покрыта отражающим слоем металла или диэлектрика с высоким показателем преломления, поверх которого расположен слой полимеризующейся композиции в виде скрытого изображения (или текста), имеющий повышенную степенью адгезии к отражающему слою. Последним в рассматриваемой структуре является слой клея, с помощью которого структура закрепляется на защищаемом объекте, например, на упаковке. При попытке вскрытия такой упаковки происходит разделение слоев структуры по слою отражающего покрытия таким образом, что голографическое изображение разделяется на две фракции, одна из которых соответствует позитиву скрытого изображения, а другая - его негативу, делая визуально очевидной попытку несанкционированного вскрытия упаковки.The prototype of the claimed utility model selected technical solution proposed in US patent No. 5658411. This patent provides a multilayer self-adhesive protective film structure comprising a transparent base film on which a polymer layer bearing a hologram is applied and a polymer layer in the form of an image hidden to the naked eye. The hologram is coated with a reflective layer of metal or a dielectric with a high refractive index, on top of which is a layer of the polymerizable composition in the form of a latent image (or text) having an increased degree of adhesion to the reflective layer. The last in the structure under consideration is the adhesive layer, with which the structure is fixed on the protected object, for example, on the package. When attempting to open such a package, the layers of the structure are separated along the reflective coating layer in such a way that the holographic image is divided into two fractions, one of which corresponds to the positive of the latent image, and the other to its negative, making the attempt of unauthorized opening of the package visually obvious.

Однако, в некоторых случаях необходимо не только обеспечить надежную защиту объектов путем маркировки их многослойными пленочными структурами, содержащими высокотехнологичные элементы защиты, но и скрыть сам факт наличия таких элементов.However, in some cases it is necessary not only to provide reliable protection of objects by marking them with multilayer film structures containing high-tech security elements, but also to hide the fact of the presence of such elements.

Для достижения данного технического результата в многослойной самоклеящейся пленочной структуре, включающей прозрачную пленку-основу, на которую нанесены слой полимера, несущий голограмму, и слой полимера в виде скрытого для невооруженного глаза изображения, указанные слои выполнены из полимерных материалов, показатели преломления которых одинаковы.To achieve this technical result, in a multilayer self-adhesive film structure, including a transparent base film, on which a polymer layer bearing a hologram is applied, and a polymer layer in the form of an image hidden to the naked eye, these layers are made of polymeric materials whose refractive indices are the same.

Заявителю не известны какие-либо технические решения, обладающие такой же совокупностью признаков, что и заявляемое. Это позволяет сделать вывод о том, что предлагаемая полезная модель удовлетворяет условию «новизна».The applicant is not aware of any technical solutions having the same set of features as the claimed one. This allows us to conclude that the proposed utility model satisfies the condition of "novelty."

Благодаря реализации отличительных признаков заявляемого технического решения в совокупности с признаками, общими с прототипом, у заявляемого объекта появляется новое свойство - факт наличия в структуре высокотехнологичных защитных элементов, в частности голограммы, не может быть установлен визуально в рабочем состоянии структуры и визуализируется одновременно со скрытым окрашенным изображением только при попытке несанкционированного вскрытия - отделения структуры от защищаемого объекта.Due to the implementation of the distinctive features of the claimed technical solution in conjunction with the features common to the prototype, the claimed object has a new property - the fact of the presence in the structure of high-tech protective elements, in particular holograms, cannot be visually installed in the working state of the structure and visualized simultaneously with a hidden painted image only when trying to unauthorized opening - separation of the structure from the protected object.

Известно, что визуальная яркость (видимость) рельефно-фазовой голограммы определяется не только глубиной рельефа, но также разностью показателей преломления сред, между которыми создан рельеф голограммы. Коэффициент R отражения от границы этих сред, можно рассчитать по формуле:It is known that the visual brightness (visibility) of a relief phase hologram is determined not only by the depth of the relief, but also by the difference in the refractive indices of the media between which the hologram relief is created. The reflection coefficient R from the boundary of these media can be calculated by the formula:

,

где n₁ и n₂ - показатели преломления первой и второй сред соответственно.where n ₁ and n ₂ are the refractive indices of the first and second media, respectively.

В предлагаемой полезной модели n₁ - показатель преломления материала, из которого выполнен слой, несущий голограмму, n₂ - показатель преломления материала, из которого выполнен слой, несущий скрытое для невооруженного глаза изображение. Из формулы следует, что коэффициент отражения R равен 0, если показатели преломления n₁ и n₂ одинаковы (n₁=n₂). Применительно к заявляемому техническому решению это означает, что голограмма не видна, если показатели преломления материалов, из которых выполнены слой, несущий голограмму, и слой, несущий скрытое для невооруженного глаза изображение, имеют одинаковые (равные по величине) показатели преломления.In the proposed utility model, n ₁ is the refractive index of the material from which the layer carrying the hologram is made, n ₂ is the refractive index of the material from which the layer is made, carrying the image hidden to the naked eye. It follows from the formula that the reflection coefficient R is 0 if the refractive indices n ₁ and n _{2 are the} same (n ₁ = n ₂ ). In relation to the claimed technical solution, this means that the hologram is not visible if the refractive indices of the materials of which the layer carrying the hologram and the layer carrying the image hidden to the naked eye have the same (equal in magnitude) refractive indices.

Однако, практика показывает, что голограмма не видна уже в том случае, если коэффициент отражения R составляет менее 0,01% и, соответственно, допустима некоторая разница (Δn) между показателями преломления указанных сред (Δn≈0). На фиг. 1 представлен график зависимости коэффициента отражения R от разницы показателей преломления Δn на границе раздела двух прозрачных сред. Кривая A на фиг. 1 соответствует случаю, когда одна из сред имеет показатель преломления n, равный 1,45. Кривая B - случаю, когда одна из сред имеет показатель преломления n=1,55. Как видно из данных фиг. 1, для двух прозрачных сред с показателем преломления в широком диапазоне от 1,45 до 1,55 (именно такие среды применяются для создания заявляемой структуры) коэффициент отражения R на границе раздела будет менее 0,01% (R<0,0001) в том случае, если разница их показателей преломления Δn не превышает 0,03. В действительности же эта величина может быть несколько больше, так как дифракционная эффективность голограммы даже с отражающим покрытием (R=1) обычно составляет менее 100%. Например, для рельефно-фазовых голограмм с синусоидальным профилем штрихов с частотой 1000 линий на миллиметр, максимальная дифракционная эффективность голограммы с отражающим покрытием составляет 41%.However, practice shows that the hologram is not visible even if the reflection coefficient R is less than 0.01% and, accordingly, some difference (Δn) between the refractive indices of these media (Δn≈0) is acceptable. In FIG. Figure 1 shows a graph of the reflection coefficient R versus the difference in refractive indices Δn at the interface between two transparent media. Curve A in FIG. 1 corresponds to the case when one of the media has a refractive index n of 1.45. Curve B - in the case when one of the media has a refractive index of n = 1.55. As can be seen from the data of FIG. 1, for two transparent media with a refractive index in a wide range from 1.45 to 1.55 (these are the media used to create the claimed structure), the reflection coefficient R at the interface will be less than 0.01% (R <0.0001) in in the event that the difference in their refractive indices Δn does not exceed 0.03. In reality, this value can be somewhat larger, since the diffraction efficiency of a hologram even with a reflective coating (R = 1) is usually less than 100%. For example, for relief phase holograms with a sinusoidal stroke profile with a frequency of 1000 lines per millimeter, the maximum diffraction efficiency of a hologram with a reflective coating is 41%.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 (как уже указывалось выше) показан график зависимости коэффициента отражения R на границе раздела двух прозрачных сред, между которыми создана голограмма, от разницы показателей преломления этих сред; на фиг. 2 представлен поперечный разрез предлагаемой многослойной самоклеящейся пленочной структуры, на фиг. 3 - вид сверху, а фиг. 4 и фиг. 5 иллюстрируют изменения в структуре, изображенной на фиг. 2 и фиг. 3, происходящие при попытке несанкционированного вскрытия защищаемого ею объекта.The essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 (as already mentioned above) shows a graph of the reflection coefficient R at the interface of two transparent media between which a hologram is created, on the difference in the refractive indices of these media; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the proposed multilayer self-adhesive film structure; FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 and FIG. 5 illustrate changes in the structure of FIG. 2 and FIG. 3, occurring during the attempt of unauthorized opening of the object protected by it.

Структура содержит пленку-основу 1, которая может быть выполнена из лавсана, полипропилена, полиэтилена, акрилонитрила, поликарбоната и других подобных полимеров. В данном конкретном примере основа представляет собой прозрачную полипропиленовую пленку толщиной 40 микрон с показателем преломления, равным 1,49. На пленку-основу 1 нанесен слой полимера 2, на котором сформировано голографическое изображение в виде рельефной структуры. В приведенном примере указанный слой, как и пленка-основа, выполнен из полипропилена с показателем преломления, равным 1,49. На рельефную сторону голограммы 2 нанесен слой 3 полимера, представляющего собой бесцветную УФ-отверждаемую композицию - слой УФ-отверждаемого лака с катионным отверждением, показатель преломления которого также равен 1,49. Вследствие того, что в данном примере показатели преломления слоев, между которыми создана голограмма, одинаковы по величине, она не доступна для зрительного восприятия. При этом в слое 3 содержатся участки 4 с повышенной степенью адгезии к слою с голографическим изображением 2. Эти участки расположены друг относительно друга таким образом, что совокупность их образует заданное скрытое буквенное изображение в виде слова «ВСКРЫТО». Поверх слоя 3 бесцветной УФ-отверждаемой композиции нанесен слой 5 из окрашенной (для четкости зрительного восприятия) пигментом (в данном примере - красным) УФ-отверждаемой композиции. Полученная многослойная структура покрыта слоем 6 термоклея, с помощью которого она закрепляется на защищаемом объекте 7.The structure contains a base film 1, which can be made of lavsan, polypropylene, polyethylene, acrylonitrile, polycarbonate and other similar polymers. In this particular example, the base is a transparent polypropylene film 40 microns thick with a refractive index of 1.49. A polymer layer 2 is deposited on the base film 1, on which a holographic image in the form of a relief structure is formed. In the above example, the specified layer, like the base film, is made of polypropylene with a refractive index of 1.49. On the embossed side of hologram 2, a polymer layer 3 is applied, which is a colorless UV-curable composition — a UV-curable varnish layer with cationic curing, the refractive index of which is also 1.49. Due to the fact that in this example the refractive indices of the layers between which the hologram was created are the same in magnitude, it is not accessible for visual perception. Moreover, layer 3 contains sections 4 with an increased degree of adhesion to the layer with the holographic image 2. These sections are located relative to each other so that their combination forms a given hidden letter image in the form of the word “OPENED”. On top of layer 3 of a colorless UV-curable composition, layer 5 of a colored (for clarity of visual perception) pigment (in this example, red) of a UV-curable composition is applied. The resulting multilayer structure is covered with a layer of hot-melt adhesive 6, with which it is fixed on the protected object 7.

Таким образом, в данном примере заявляемый объект визуально представляет собой равномерно окрашенную и однородную по толщине пленочную самоклеящуюся структуру (этикетку, ярлык), содержащую не видимые для глаза высокотехнологичные защитные элементы в виде голограммы и скрытого буквенного изображения.Thus, in this example, the claimed object visually represents a uniformly colored and uniform in thickness film self-adhesive structure (label, label), containing hi-tech protective elements invisible to the eye in the form of a hologram and a hidden letter image.

Как следует из приведенных ранее практических наблюдений и расчетов, в других вариантах исполнения предлагаемой структуры в качестве слоев (сред), на границе которых формируется голограмма, могут быть использованы любые прозрачные полимерные материалы, показатели преломления которых находятся в широком диапазоне от 1,45 до 1,55. При условии, что разность показателей преломления этих сред не превышает 0,03 такая голограмма также будет недоступна для зрительного восприятия.As follows from the earlier practical observations and calculations, in other versions of the proposed structure, any transparent polymeric materials whose refractive indices are in a wide range from 1.45 to 1 can be used as layers (media) at the boundary of which a hologram is formed , 55. Provided that the difference in the refractive indices of these media does not exceed 0.03, such a hologram will also be inaccessible to visual perception.

Структура работает следующим образом (см. фиг. 4 и 5).The structure works as follows (see Fig. 4 and 5).

С помощью клеевого слоя 6 этикетка фиксируется на защищаемом объекте 7, например, упаковке. Поскольку различные участки слоев УФ-отверждаемой композиции, содержащиеся в слое 3, имеют разную степень адгезии к слою с голографическим изображением 2, то при попытке отделения этикетки от защищаемого объекта 7 происходит неравномерное расслоение многослойной структуры по слою УФ-отверждаемой композиции (см. фиг. 4). При этом на упаковке остается слой 5, окрашенный пигментом, за вычетом участков 4, несущих скрытое буквенное изображение (см. фиг. 5) - слово «ВСКРЫТО», что позволяет безошибочно констатировать факт несанкционированного вскрытия благодаря цветовому контрасту. Одновременно с этим визуализируется голографическое изображение, отчетливо видимое на окрашенном пигментом участке 4. В то же время на отделяемой от упаковки 7 части этикетки также визуализируется голографическое изображение 2, частично закрытое словом «ВСКРЫТО». При этом буквенное изображение «ВСКРЫТО» на упаковке 7 и на голограмме 2 зеркально симметричны. При попытке восстановления целостности этикетки путем совмещения ее с упаковкой, голографическое изображение остается видимым вследствие невозможности точного совмещения разделенных структур. По этой же причине достаточно четко можно увидеть контуры скрытого изображения надписи «ВСКРЫТО», что, как и визуализация голографического изображения, однозначно свидетельствует о попытке несанкционированного вскрытия упаковки.Using the adhesive layer 6, the label is fixed on the protected object 7, for example, packaging. Since the different parts of the layers of the UV-curable composition contained in layer 3 have different degrees of adhesion to the holographic image layer 2, when trying to separate the label from the protected object 7, the multilayer structure is unevenly layered along the layer of the UV-curable composition (see Fig. four). At the same time, a layer 5, pigmented, remains on the package, minus sections 4 carrying a latent letter image (see Fig. 5) - the word "OPEN", which allows us to accurately detect the fact of unauthorized opening due to color contrast. At the same time, a holographic image is clearly visible, clearly visible in the pigment-stained area 4. At the same time, a holographic image 2, partially covered by the word “OPENED”, is also visualized on the part 7 of the label separated from the package. In this case, the lettering “OPENED” on the package 7 and on the hologram 2 is mirror symmetric. When you try to restore the integrity of the label by combining it with the packaging, the holographic image remains visible due to the impossibility of accurately combining the separated structures. For the same reason, you can clearly see the contours of the latent image of the inscription "OPEN", which, like the visualization of the holographic image, clearly indicates an attempt to unauthorized opening of the package.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет не только обеспечить надежную защиту объектов путем маркировки их многослойными пленочными структурами, содержащими высокотехнологичные элементы защиты, но и скрыть сам факт наличия таких элементов в структуре.Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype allows not only to provide reliable protection of objects by marking them with multilayer film structures containing high-tech security elements, but also to hide the fact of the presence of such elements in the structure.

Возможность реализации заявляемой полезной модели с помощью известных технических средств и технологий, свидетельствует, по мнению заявителя, о соответствии заявляемого объекта условию «промышленная применимость».The possibility of implementing the inventive utility model using well-known technical means and technologies, according to the applicant, indicates the compliance of the claimed object with the condition of "industrial applicability".

Claims

A multilayer self-adhesive film structure comprising a transparent base film on which a polymer layer carrying a hologram is applied, and a polymer layer carrying an image hidden to the naked eye, characterized in that the polymer layer carrying the hologram and the polymer layer carrying the latent image are made from materials whose refractive indices are the same.