ОПТИЧЕСКОЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННОЕ ЗАЩИТНОЕ СРЕДСТВО

Настоящая полезная модель относится к полиграфии, в частности к изготовлению и производству оптических защитных элементов, которые могут служить свидетельством подлинности защищаемых объектов и могут быть использованы для защиты от подделки различных ценных предметов, документов, банкнот, ценных бумаг, марок различных сборов, пластиковых карт, упаковки.
В настоящее время для защиты от подделки и в качестве знаков (меток) идентифицирующих подлинность защищаемых объектов используются различные средства полиграфической защиты (водяные знаки, микротетные, голографические, фотофизические и другие методы. Среди защитных элементов с переменными оптическими свойствами наиболее трудно воспроизводимыми являются элементы, содержащие скрытые изображения, видимые только в специальных условиях. Как правило, скрытые поляризованные изображения получают на поверхности или в объеме полимерного слоя - носителя скрытого изображения в результате формирования оптической анизотропии в локальной области вышеупомянутого полимерного слоя, а именно изменения величины двулучепреломления. Локальное изменение величины двулучепреломления может быть достигнуто либо изменением величины и/или направления вектора оптической и структурной анизотропии прозрачного материала в определенных его участках, либо изменением толщины прозрачного анизотропного материала в определенных участках слоя.
Описанные выше эффекты достигаются в оптических слоистых поляризационных защитных средствах, содержащих слои со скрытыми изображениями, видимые только в специальных условиях и полученные путем механического и/или химического воздействия (US 5,284,364 опубл. 08.02.1994, МПК B42D 15/00), фотофизического воздействия (US 6,100,967 опубл. 2000.08.08, МПК B42D 15/00), фотохимического воздействия (US 6,124,970 опубл. 26.09.2000, МПК G02B 27/28), термомеханического воздействия (US 6,740,472 опубл. 25.05.2004, МПК G03c 5/00), а также методом прямой печати металлом или металлсодержащим пигментом (EA 011567, дата выдачи 28.04.2009). Во всех представленных случаях скрытое поляризованное изображение выполнено в предварительно подготовленном специальным образом полимерном слое (US 6,124,970; US 6,740,472), либо на поверхности твердой подложки (US 5,284,364; US 6,100,967, EA 011567). Описанные в этих патентах оптические поляризационные защитные средства предполагают, как правило, наличие сплошного полимерного слоя, несущего скрытое поляризованное изображение, на обратную сторону которого наносят клей, затем проводится вырубка и получают конечный продукт - самоклеющиеся этикетки и метки. Полученные таким способом этикетки и метки прикрепляют к защищаемому предмету либо вручную, либо с помощью автоматического аппликатора, в обоих случаях необходима достаточно высокая жесткость слоя, несущего скрытое изображение, что предопределяет возможность повторного использования элемента. Кроме того такие защитные средства (см.: например, US 5,284,364) имеют видимые невооруженным глазом контуры - следы механического формирования или химического травления. Также все вышеперечисленные защитные средства обладают невысокой устойчивостью против копирования и имитации. Необходимость использования жесткой подложки, видимость контура защитного средства и невысокая устойчивость против копирования и имитации являются серьезными недостатками этих технических решений, т.к. снижают их область использования и степень защищенности соответствующих объектов.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является оптическое поляризационное защитное средство, получаемое с помощью локального фотохимического преобразования анизотропного полимерного материала (US 6,124,970 опубл. 26.09.2000, МПК G02B 27/28). Такое защитное средство имеет светочувствительный слой контрастного поляризованного изображения на поверхности и/или в объеме полимерной пленки. Однако, структура и материалы этого защитного средства, а также используемое для его получения фотоэкспонирование через маску, несущую только фиксированную информацию, не позволяют получать скрытое изображение и вводить в скрытое изображение переменную информацию, кроме того такое средство не имеет защиты от повторного использования, копирования и имитации защитного средства.
Решаемой задачей заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков и достижение технического результата в отношении повышения технических и эксплуатационных свойств оптического поляризационного защитного средства, а именно: создание защитного оптического поляризационного средства со скрытым изображением, содержащим как фиксированную, так и переменную информацию, с высокой степенью защиты от повторного использования, копирования и имитации.
Кроме того достигаемым техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение арсенала технических средств - оптических защитных элементов, которые могут служить свидетельством подлинности защищаемых объектов, в частности, документов, банкнот, ценных бумаг, марок различных сборов, пластиковых карт, упаковки.
Достижение указанного выше технического результата обеспечивает реализацию назначения полезной модели и повышение технических и эксплуатационных характеристик защитного средства, устраняющих недостатки указанных выше аналогов.
Достижение указанного технического результата в заявляемой полезной модели осуществляют за счет использования оптического поляризационного защитного средства, представляющего собой совокупность последовательно выполненных слоев, состоящую из технологических слоев, представляющих собой, по меньшей мере, один конструкционный и/или, по меньшей мере, один связующий слой, функциональных слоев, включающих отражательный слой и/или прозрачный полимерный слой и слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора, по меньшей мере, одного защитного и связанных с ним дополнительных слоев, включающих собственно защитный слой и/или слой голографического изображения и/или пигментные слои, общее количество слоев оптического средства составляет N=K+L+M-P, где K - требуемое количество технологических слоев, принимает целочисленные значения в интервале 1≤K≤4, L - требуемое количество функциональных слоев, принимает целочисленные значения в интервале 2≤L≤3, M - требуемое количество защитных и связанных с ним дополнительных слоев, принимает целочисленные значения в интервале 1≤М≤5, P - параметр функциональной совместимости, принимающий целочисленные значения в интервале 0≤P≤4, при этом каждый отдельный слой может совмещать несколько функций, площадь проекции собственно защитного слоя на конструкционный слой совпадает с его площадью, а каждый функциональный слой, связующие слои, слой голографического изображения и/или пигментные слои выполнены полностью по поверхности предыдущего слоя или на ее части и геометрическая форма выполнения совпадает или отличается от формы предыдущего слоя.
Заявляемая полезная модель является техническим решением, т.к. представляет собой решение задачи достижения заявленного технического результата путем создания устройства - оптического поляризационного защитного средства, представляющего собой совокупность конструкционных элементов - слоев, технологически и конструктивно связанных между собой, имеющих определенную форму выполнения и изготовленных из соответствующего достижению технического результата материала. При этом каждый из слоев имеет свои технические параметры, указанные в описании и формуле, в частности толщину.
Заявляемая полезная модель - оптическое поляризационное защитное средство характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:
- наличием совокупности последовательно выполненных слоев, каждый из которых имеет определенные характеристики исполнения и назначение;
- наличием в указанной совокупности группы технологических слоев, представляющих собой, по меньшей мере, один конструкционный и/или, по меньшей мере, один связующий слой;
- наличием в указанной совокупности группы функциональных слоев, включающих отражательный слой и/или прозрачный полимерный слой и слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора;
- наличием в указанной совокупности группы защитного(ых) слоя(ев) и связанных с ним(и), включающих собственно защитный(е) слой(и) и/или слой голографического изображения и/или пигментные слои,
- общим количеством слоев оптического средства, которое составляет N=K+L+M-P,
где K - требуемое количество технологических слоев, принимает целочисленные значения в интервале 1≤K≤4, L - требуемое количество функциональных слоев, принимает целочисленные значения в интервале 2≤L≤3, M - требуемое количество защитных и связанных с ним дополнительных слоев, принимает целочисленные значения в интервале 1≤M≤5, P - параметр функциональной совместимости, принимающий целочисленные значения в интервале 0≤P≤4,
- возможностью выполнения функций различных слоев одним слоем;
- формой и геометрией выполнения слоев: площадь проекции собственно защитного слоя на конструкционный слой совпадает с его площадью, а каждый функциональный слой, связующие слои, слой голографического изображения и/или пигментные слои выполнены полностью по поверхности предыдущего слоя или на ее части и геометрическая форма выполнения совпадает или отличается от формы предыдущего слоя.
Указанные существенные признаки во всей своей совокупности позволяют достичь заявленного технического результата, а именно: создать в защитном оптическом поляризационном средстве скрытое изображение, содержащее как фиксированную, так и переменную информацию, а также повысить степень защиты от повторного использования и устойчивость против копирования и имитации.
Достижение указанного выше технического результата обеспечивает реализацию назначения полезной модели.
Создание в защитном оптическом поляризационном средстве скрытого изображения, содержащего как фиксированную, так и переменную информацию обеспечивают за счет выполнения в нем функционального слоя невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора, который выполнен в виде фазовой пластины толщиной 4-15 или дискретного прозрачного слоя толщиной 0,5-5 мкм, содержащего эти невидимые знаки. Функциональный слой невидимых знаков формируют с помощью ультрафиолетового струйного принтера методом прямой печати изображения в цифровой форме без использования каких-либо масок или негативов, что позволяет выводить на печать как фиксированную, так и переменную информацию.
Повышение степени защиты от повторного использования обеспечивают использованием определенного сочетания и последовательности конструкционных, связующих, функциональных, защитных и дополнительных слоев, которые обеспечивают достаточную адгезию между собой и невидимость невооруженным глазом границы слоев. Выбор материалов с различными свойствами позволяет сформировать защитное средство с определенным соотношением прочностных характеристик - хрупкости и пластичности и создавать легко деформируемые метки, которые невозможно использовать повторно. Повышение устойчивости против копирования и имитации достигают включением в состав защитного средства дополнительных защитных признаков: структуры и цвета отражательного слоя или прозрачного голографического слоя и/или прозрачного пигментированного слоя или прозрачного цветопеременного слоя.
Кроме того достигаемым техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение арсенала технических средств - оптических защитных элементов, которые могут служить свидетельством подлинности защищаемых объектов, в частности, документов, банкнот, ценных бумаг, марок различных сборов, пластиковых карт, упаковки.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков защитного средства, позволяющая достичь заявленного технического результата, не известна из уровня техники, т.е. не известно применение данной совокупности существенных признаков с получением заявленного технического результата. Таким образом, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна».
Все существенные признаки заявляемого технического решения - оптическое поляризационное защитное средство являются конструкционными элементами, характеризующимися определенным исполнением, взаимосвязями между собой, материалами изготовления и характеристиками слоев, следовательно, совокупность существенных признаков представляет собой устройство. Таким образом, заявляемое техническое решение относиться к объектам, охраняемым в качестве полезной модели.
Заявляемая полезная модель является промышленно применимой, т.к. может быть применена в полиграфической промышленности, банковском деле, отдельных отраслях промышленности и других сферах экономики. Ее применение и использование не вызывает никаких трудностей и может быть осуществлено на полиграфических производствах, различных промышленных производствах для маркировки продукции и в лабораторной практике. При изготовлении и использовании данного защитного средства используют предметы и материалы, выпускаемые промышленностью и находящиеся в открытой продаже. Методами осуществления полезной модели являются методы нанесения покрытий - напыление, различные виды аналоговой и цифровой печати, установки ультрафиолетового облучения, методы холодной и горячей ламинации. Средствами осуществления являются полиграфическое оборудование, печатные станки, установки напыления и распыления, ультрафиолетовые струйнык принтеры, устройства ультрафиолетового облучения, устройства для горячей и холодной ламинации.
Отличными от прототипа, существенными признаками заявляемой полезной модели являются:
х
- наличие совокупности 3 последовательно выполненных групп слоев - технологической, функциональной и защитной с дополнительными слоями, каждая из которых имеет определенные характеристики исполнения и назначение;
- наличие в указанной совокупности группы технологических слоев в количестве K, представляющих собой, по меньшей мере, один конструкционный и/или, по меньшей мере, один связующий слой;
- наличие в указанной совокупности группы функциональных слоев в количестве L, включающих отражательный слой и/или прозрачный полимерный слой и слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора;
- наличием в указанной совокупности группы защитного(ых) слоя(ев) и связанных с ним(и) в количестве M, включающих собственно защитный(е) слой(и) и/или слой голографического изображения и/или пигментные слои,
- общим количеством слоев оптического средства, которое составляет N=K+L+M-P, где K - требуемое количество технологических слоев, принимает целочисленные значения в интервале 1≤K≤4, L - требуемое количество функциональных слоев, принимает целочисленные значения в интервале 2≤L≤3, M - требуемое количество защитных и связанных с ним дополнительных слоев, принимает целочисленные значения в интервале 1≤M≤5, P - параметр функциональной совместимости, принимающий целочисленные значения в интервале 0≤P≤4,
- возможностью выполнения функций различных слоев одним слоем.
Указанные отличительные от прототипа существенные признаки заявляемой полезной модели обеспечивают (наряду с использованием других существенных признаков полезной модели, указанных в описании) повышение технических и эксплуатационных свойств по отношению к прототипу и аналогам.
Оптическое поляризационное защитное средство выполнено из последовательно выполненных конструктивных слоев. Методами выполнения слоев являются различные методы полиграфической печати, а также, методы нанесения покрытий - напыление, различные виды печати, установки ультрафиолетового облучения. Изменяя количество (K), последовательность выполнения технологических конструкционных и связывающих слоев, изменяют адгезию между слоями или слоями и подложкой, а также регулируют прочностные характеристики защитного средства. Защитное средство может быть выполнено как на сторонней, так и на собственной подложке. В первом случае защитное средство может быть связано с подложкой через связующий слой и/или через несколько технологических слоев, в зависимости от требований условий прочности. Во втором случае чередующиеся технологические слои сами могут выполнять роль подложки с заданными прочностными характеристиками. При этом верхний технологический слой может иметь совмещенные технологические и функциональные свойства. Из описанного выше естественно следует, что количество технологических слоев не может быть менее 1. С другой стороны опытным путем установлено, что для достижения необходимых прочностных характеристик защитного средства в различных вариантах использовали не более 4 слоев. Так в случае использования сторонней подложки, например, выполняют сначала связующий между подложкой и защитным средством слой, затем конструкционный прочностной слой и конструкционный модифицирующий слой и наконец подслой (связующий слой) под первый функциональный слой. Конструкционный модифицирующий слой выполняют из материалов с помощью соответствующих методов, которые обеспечивают дополнительное повышение механических характеристик или придают защитному средству специальные свойства. Такими свойствами могут быть, например, повышение хрупкости или пластичности.
х
х
Изменяя последовательность, чередование и свойства функциональных слоев, обеспечивают достижение необходимых защитных свойств средства. Так минимальным исполнением группы функциональных слоев (два слоя) является выполнение отражательного слоя и слоя содержащего невидимые знаки, визуализируемых с помощью поляризатора. При этом отражательный слой выполняют между верхним технологическим слоем и слоем, содержащим невидимые знаки, визуализируемые с помощью поляризатора. В этом случае защитные свойства полезной модели минимальны и защиту реализуют только за счет проявления невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора, при этом имеет низкую стоимость и, кроме того, возможна прямая печать невидимого изображения непосредственно на защищаемое изделие, отражающее свет (например металлическая деталь). В другом случае возможно расширение группы функциональных слоев до 3, а именно выполняют металлический слой, тонкий прозрачный полимерный слой и слой, содержащий невидимые знаки, визуализируемые с помощью поляризатора. Такое выполнение позволяет реализовать максимальную защиту дополнительно к первому случаю внедрить в прозрачный полимерный слой визуализируемые защитные изображения. Увеличение количества функциональных слоев (L) более 3 нецелесообразно, т.к. согласно полезной модели не обеспечивает дополнительной защиты.
х
Поверх функциональных слоев выполняют защитные слои, которые служат для защиты функциональных слоев от механических повреждений. Количество этих слоев может изменяться от 1 до 3. Естественно, что один слой необходим, а выполнение 3 слоев используют для различных модификаций исполнения защиты путем придания определенных прочностных характеристик - повышение прочности, придание хрупкости, повышение пластичности. Опытным путем показано, что для придания защитным слоям необходимой прочности вариаций 3 слоев достаточно. Поверх защитных слоев возможно выполнение связанных с ними, дополнительных слоев. Эти слои выполняют функции декоративных и/или слоев, содержащих дополнительные защитные элементы. Количество таких слоев может ограничиваться двумя - один слой содержит голографическое изображение, другой избирательно светопропускающие или цветопеременные пигменты. Таким образом, минимальное количество защитных и связанных с ним дополнительных слоев (M) может принимать значение 1, а максимальное 5.
В ряде случаев отдельные слои могут совмещать различные функции. Так технологические слои могут выполнять одновременно функции конструкционного и одновременно связующего слоя, а поверхностный технологический слой в отдельных случаях может быть также и функциональным - отражающим или полимерным функциональным слоем. Аналогично могут выполнять совмещенные функции и защитные слои, т.е. выполнять одновременно функции защиты и носителя дополнительных изображений или пигментов. Таким образом, параметр функциональной совместимости (P) может принимать значения от 0 до 4. Возможность совмещения функций обуславливается конкретным целевым назначением защитного средства, а также механическими и физико-химическими свойствами материалов слоев. При проектировании оптического поляризационного защитного средства сначала определяют его необходимые характеристики, затем для обеспечения этих характеристик планируют совокупность технологических, функциональных и защитных, а также дополнительных слоев. В конце разработки защитного средства рассматривают какие слои по своему составу и характеристикам могут совмещать необходимые функции. В результате определяют описанные выше параметры и рассчитывают общее количество слоев N согласно формуле N=K+L+M-P. На практике, как правило, осуществляют достижение заявляемого результата при общем количестве слоев защитного средства от 3 до 5. Для каких-то особых случаев выполнения защитного средства возможно увеличение количества слоев, например, для обеспечения повышенной прочности или химической защиты. Проектирование оптического поляризационного защитного средства, а также определение количества слоев осуществляют в зависимости от требуемых механических, физико-химических и защитных свойств защитного средства. Отсюда на основании известных и экспериментальных данных определяют необходимые параметры - прочность, толщину и количество слоев. Соответствие защитного средства требуемым характеристикам проверяют опытным путем.
Для надежного осуществления защиты функциональных слоев выполнение собственно защитных слоев (защитного слоя) на конструкционный слой совпадает площадью последнего.
Для расширения защитных возможностей оптического средства каждый функциональный слой, связующие слои, слой голографического изображения и/или пигментные слои выполнены полностью по поверхности предыдущего слоя или на ее части и геометрическая форма выполнения совпадает или отличается от формы предыдущего слоя. Для усиления защитных функций защитного элемента в него включены дополнительные защитные признаки: структура и цвет отражательного слоя или прозрачный голографический слой и/или прозрачный пигментированный слой или прозрачный цветопеременный слой.
В ходе изучения уровня техники оптических поляризационных защитных средств не были выявлены технические решения, существенные признаки которых совпадают с отличительными существенными признаками заявляемой полезной модели и позволяют достичь заявляемого технического результата. Таким образом, подтверждено отсутствие известности влияния совокупности отличительных существенных признаков заявляемой полезной модели на заявленный технический результат.
С другой стороны использование всей указанной совокупности существенных признаков, в том числе существенных отличительных признаков для получения заявленного технического результата не следует для специалистов явным образом из уровня техники, т.к. не является объединением, изменением или совместным использованием сведений, содержащихся в уровне техники, и/или общих знаний специалиста.
На основании изложенных выше аргументов относительно отличительных признаков полезной модели и их влияния на достигаемый технический результат следует констатировать, что заявляемое техническое решение соответствует условиям изобретательского уровня.
Повышение эффективности заявленного технического результата достигают в следующих нижеперечисленных модификациях оптического поляризационного защитного средства, характеризующих частные случаи его выполнения:
1. Заявляемое и описанное выше оптическое поляризационное защитное средство, в котором технологические конструкционные слои выполнены из одного материала следующего ряда: прозрачный полимерный материал толщиной 12-50 мкм, композиционный материал, содержащий прозрачный полимерный материал в качестве основы или связующего толщиной 20-50 мкм, керамический материал толщиной 20-50 мкм, композиционный материал, содержащий целлюлозную или тканевую основу толщиной 100-300 мкм.
Опытным путем выбраны указанные материалы для выполнения технологических конструкционных слоев, которые обеспечивают в совокупности с другими слоями необходимые прочностные свойства. При выполнении толщин слоев ниже значений указанных пределов для соответствующих материалов прочностные характеристики защитного средства не достигаются - защитное средство при обращении деформируется и/или отслаивается или разрушается. Выполнение толщин слоев выше значений указанных пределов для соответствующих материалов нецелесообразно ввиду достижения при этих значениях достаточной прочности.
2. Заявляемое и описанное выше оптическое поляризационное защитное средство, в котором технологические связующие слои выполнены из полимерных материалов на основе акрилатных, цианакрилатных, полиуретановых отверждаемых адгезивов и полимерных эмульсий толщиной 5-10 мкм.
Выбор материалов технологических связующих слоев осуществлен опытным путем. При выполнении толщин указанных слоев ниже 5 мкм наблюдается расслоение связуемых слоев в процессе использовании защитного средства или его разрушение. Выполнение толщин слоев выше 10 мкм нецелесообразно ввиду достижения при этих значениях достаточной прочности защитного средства.
3. Заявляемое и описанное выше оптическое поляризационное защитное средство, в котором функциональный отражающий слой выполнен из отражательной голограммы или голографической фольги горячего тиснения толщиной 10-20 мкм, или из металлических серебра, алюминия, меди толщиной 50-150 нм.
Выбор материалов функционального отражающего слоя осуществлен на основе научных литературных данных и опытным путем. При выполнении указанных слоев из отражательной голограммы или голографической фольги горячего тиснения границы толщины слоев обуславливается толщиной используемых в настоящее время голограммы или голографической фольги. При использовании металлических серебра, алюминия, меди границы толщин обуславливаются достижением необходимой сплошности и отражательной способности, что при использовании различных методов нанесения достигается при разной толщине слоя.
4. Заявляемое и описанное выше оптическое поляризационное защитное средство, в котором функциональный прозрачный полимерный слой выполнен из одного материала следующего ряда: полиэтилен или его сополимер, полипропилен или его сополимер, фторполимер, найлон, полиэтилентерефталат, поликарбонат толщиной 0,5-15 мкм.
Выбор материалов функционального прозрачного полимерного слоя осуществлен на основе научных литературных данных и опытным путем. При выполнении толщины слоя указанных материалов в указанном интервале в данный слой можно впечатать скрытое изображение методом ультрафиолетовой печати с помощью светочувствительных прозрачных жидких чернил. При толщине слоя ниже 0,5 мкм это сделать невозможно, а увеличение толщины выше 15 мкм не дает технических и технологических преимуществ при впечатывании скрытого изображения.
5. Заявляемое и описанное выше оптическое поляризационное защитное средство, в котором функциональный слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора выполнен в виде фазовой пластины толщиной 4-15 или дискретного прозрачного слоя толщиной 0,5-5 мкм, содержащего эти невидимые знаки. Выбор материалов функционального слоя невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора осуществлен на основе научных литературных данных, а также опытным путем. При выполнении толщины слоя указанных материалов в указанном интервале значений в данный слой можно впечатать скрытое изображение методом ультрафиолетовой печати с помощью светочувствительных прозрачных жидких чернил. При толщине слоя ниже 0,5 мкм это сделать невозможно, а увеличение толщины выше 5 мкм не дает технических и технологических преимуществ при впечатывании скрытого изображения. Также слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора может быть выполнен в виде фазовой пластины толщиной 4-15 мкм. Размер слоя в данном случае обуславливается толщиной используемой фазовой пластины.
6. Заявляемое и описанное выше оптическое поляризационное защитное средство, в котором защитные слои выполнены из одного материала следующего ряда: полипропилена, полиэтилентерефталата, поливинилиденфторида, политрифторхлорэтилена, поликарбоната толщиной 1-12 мкм.
Выбор материалов защитных слоев осуществлен опытным путем. При выполнении толщин указанных слоев ниже 1 мкм наблюдается деформация или разрушение функциональных слоев в процессе использования защитного средства. Выполнение толщин слоев выше 12 мкм нецелесообразно ввиду достижения при этих значениях достаточной прочности защитного слоя.
7. Заявляемое и описанное выше оптическое поляризационное защитное средство, в котором поверх защитного слоя выполнен(ы) дополнительные слои связанные с защитным слоем, которые содержат прозрачное голографическое изображение и/или избирательно светопропу екающие или цветопеременные пигменты, толщиной 0,5-3 мкм.
Выбор материалов дополнительных слоев, связанных с защитными слоями осуществлен опытным путем. Толщина этих слоев обуславливается толщиной голографического изображения или свойствами установок напыления в случае использования с этих слоях избирательно светопропускающих или цветопеременных пигментов.
Заявляемые модификации оптического поляризационного защитного средства являются техническими решениями, т.к. представляют собой частные решения задачи достижения заявленного технического результата путем создания устройства, представляющего собой совокупность конструкционных элементов - слоев, технологически и конструктивно связанных между собой, имеющих определенную форму выполнения и изготовленных из соответствующего достижению технического результата материала. При этом каждый из слоев имеет свои технические параметры, указанные в описании и формуле, в частности толщину.
Все существенные признаки заявляемых частных и развивающих технических решений оптического поляризационного защитного средства являются конструкционными элементами, характеризующимися определенным исполнением, взаимосвязями между собой, материалами изготовления и характеристиками слоев, следовательно, совокупность существенных признаков представляет собой устройство. Таким образом, заявляемое техническое решение относиться к объектам, охраняемым в качестве полезной модели.
Заявляемая полезная модель является промышленно применимой, т.к. может быть применена в полиграфической промышленности, банковском деле, отдельных отраслях промышленности и других сферах экономики. Ее применение и использование не вызывает никаких трудностей и может быть осуществлено на полиграфических производствах, различных промышленных производствах для маркировки продукции и в лабораторной практике. При изготовлении и использовании данного защитного средства используются предметы и материалы, выпускаемые промышленностью и находящиеся в открытой продаже. Методами осуществления полезной модели являются методы нанесения покрытий - напыление, различные виды печати, установки ультрафиолетового облучения, методы горячей и холодной ламинации. Средствами осуществления являются полиграфическое оборудование, печатные станки, ультрафиолетовые струйные принтеры, различные ламинаторы, установки напыления и распыления, устройства ультрафиолетового облучения.
Выполнение оптического поляризационного защитного средства проиллюстрировано на фигурах 1-4:
фиг. 1 - принципиальная схема защитного средства;
фиг. 2 - вариант выполнения защитного средства в 5 слоев;
фиг. 3 - вариант выполнения защитного средства в 4 слоя;
фиг. 4 - вариант выполнения защитного средства в 3 слоя.
Оптическое поляризационное защитное средство в наиболее полном варианте представляет собой совокупность последовательно выполненных слоев (фиг. 1), которая состоит из группы технологических слоев I, группы функциональных слоев II, а также группы защитных слоев и связанных с ними дополнительных слоев III. В свою очередь группа технологических слоев состоит из конструкционных 1 и связующих слоев 2. Группа функциональных слоев состоит из отражательного 3, прозрачного полимерного 4 слоев, а также слоя невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора 5. Группа защитных слоев состоит из защитных слоев 6 и связанных с ними дополнительных слоев 7. Назначение, конструктивные особенности и характеристики всех упомянутых слоев были описаны выше при описании и раскрытии сущности полезной модели.
Прочностные и функциональные характеристики защитного средства изменяют с целью достижения технического результата путем чередования слоев, изменения состава групп слоев, а также состава материалов и физико-химических характеристик слоев. Для надежного осуществления защиты функциональных слоев выполнение защитных слоев во всех случаях осуществляют таким образом, что площадь проекции собственно защитных слоев (защитного слоя) на конструкционный слой совпадает площадью последнего. Для расширения защитных возможностей оптического средства каждый функциональный слой, связующие слои, слой голографического изображения и/или пигментные слои выполнены полностью по поверхности предыдущего слоя или на ее части и геометрическая форма выполнения совпадает или отличается от формы предыдущего слоя.
В наиболее полном варианте полезную модель осуществляют следующим образом. Вначале определяют необходимые характеристики защитного средства. Затем определяют наличие и количество (по вышеприведенной формуле) технологических, функциональных, защитных и дополнительных слоев. После этого последовательно выполняют технологические конструкционные слои 1, технологические связующие слои 2, функциональный отражающий слой 3, прозрачный полимерный слой 4, слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора 5, защитные слои 6 и связанные с ними дополнительные слои 7. При этом технологические, защитные и дополнительные слои наносят методами печати, напыления, распыления, накатки. Функциональный отражающий слой 3 выполняют методами напыления металлов, впечатывания голограммы или или голографической фольги горячего тиснения. Функциональный прозрачный полимерный слой или его часть осуществляют методами глубокой печати или трафаретной печати, поверх этого прозрачного полимерного слоя впечатывают скрытое изображение методом ультрафиолетовой струйной печати с помощью светочувствительных прозрачных жидких чернил. Прозрачные жидкие чернила структурируют путем термического и ультрафиолетового фиксирования. Слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора выполняют в виде фазовой пластины толщиной 4-15 мкм или дискретного прозрачного слоя толщиной 0,5-5 мкм, содержащего эти невидимые знаки в процессах ультрафиолетовой и термической сшивки либо дискретного слоя чернил, содержащих полимерную добавку, либо участков прозрачного полимерного слоя, на которые нанесены чернила. Выполнение дополнительных слоев с прозрачным голографическим изображением и/или избирательно светопропускающими, а также цветопеременными пигментами осуществляют методами печати, напыления, распыления, накатки.
Вариантом исполнения полезной модели является защитное средство, содержащее 5 слоев (фиг. 2). В этом случае защитное средство содержит следующие последовательно выполненные слои: конструкционный слой 1 в качестве подложки, функциональный металлический отражающий слой 3, прозрачный полимерный слой 4, слой невидимых знаков, визуализируемых с помощью поляризатора 5, и защитный слой 6. В данном варианте скрытое изображение имеющее определенную форму впечатывают в соответствующий участок прозрачного полимерного слоя методом прямой ультрафиолетовой печати с помощью светочувствительных бесцветной прозрачной жидкой композиции и затем структурируют эти чернила путем термического и ультрафиолетового фиксирования. Прозрачный защитный слой наносят по всей поверхности защитного поляризационного элемента таким образом, что коэффициент преломления защитного слоя, по существу совпадает с коэффициентом преломления участка слоя, несущего скрытое изображение.
В варианте выполнения защитного средства, состоящего из четырех слоев (фиг. 3), в качестве конструкционного слоя-подложки 1 используют отражательный материал, на поверхность которого наносят полимерный слой 4, в который впечатывают скрытое изображение методом прямой ультрафиолетовой струйной печати с помощью светочувствительной бесцветной прозрачной жидкой композиции, затем осуществляют структурирование слоя, несущего указанное скрытое изображение. В результате выполнения вышеозначенных операций формируется слой 5 скрытого изображения с обеспечением оптической анизотропии в указанных структурированных участках слоя, которая обуславливает обеспечение невидимости изображения при наблюдении его невооруженным глазом и четкого контрастного изображения при просмотре в поляризованном свете. Затем наносят прозрачный защитный слой 6 по всей поверхности защитного поляризационного средства при этом коэффициент преломления защитного слоя, по существу совпадает с коэффициентом преломления участка слоя, несущего скрытое изображение.
В варианте защитного средства, содержащего минимальное количество слоев - 3 (фиг. 4) в качестве конструкционного слоя-подложки выбирают отражающий слой 3, впечатывают скрытое изображение методом прямой ультрафиолетовой струйной печати с помощью светочувствительной бесцветной прозрачной жидкой композиции, осуществляют структурирование участков слоя, несущих указанное скрытое изображение. В результате выполнения вышеозначенных операций формируется дискретный слой 5 скрытого изображения с обеспечением оптической анизотропии в указанном структурированном участке слоя, которая обуславливает обеспечение невидимости изображения при наблюдении его невооруженным глазом и четкого контрастного изображения при просмотре в поляризованном свете. Затем наносят прозрачный защитный слой 6 по всей поверхности защитного поляризационного средства, при этом коэффициент преломления защитного слоя, по существу совпадает с коэффициентом преломления участка слоя, несущего скрытое изображение.
Из приведенного выше описания, результатов проведенных экспериментов, примеров осуществления устройства следует, что достижение заявленного технического результата может быть обеспечено и обеспечивается только неразрывно взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленного устройства, отраженных в формуле полезной модели.