пленка для термотрансферной печати (варианты)

Формула изобретения

1. Пленка для термотрансферной печати, представляющая собой композиционный материал, образованный из набора слоев, первым из которых является основной - несущий, вторым - разделительный, третьим - красящий, при этом слои имеют соответствующие температуры плавления, определяемые технологией применения пленки, отличающаяся тем, что в одном из слоев или одновременно в нескольких слоях имеется, по меньшей мере, часть вещества, равномерно распределенного или распределенного по отдельным участкам, и обладающего способностью выполнять функцию оптического маркера в диапазоне ультрафиолетового, инфракрасного или рентгеновского излучения.

2. Пленка для термотрансферной печати по п.1, отличающаяся тем, что в качестве вещества, способного выполнять функцию оптического маркера, применен люминофор.

3. Пленка для термотрансферной печати, представляющая собой композиционный материал, образованный из набора слоев, первым из которых является основной - несущий, вторым - разделительный, третьим - красящий, при этом слои имеют соответствующие температуры плавления, определяемые технологией применения пленки, отличающаяся тем, что между разделительным и красящим слоями введен графический слой, который содержит, по меньшей мере, часть вещества, обладающего способностью выполнять функцию оптического маркера в диапазоне ультрафиолетового, инфракрасного или рентгеновского излучения.

4. Пленка для термотрансферной печати по п.3, отличающаяся тем, что в качестве вещества, способного выполнять функцию оптического маркера, применен люминофор.

5. Пленка для термотрансферной печати по п.3, отличающаяся тем, что в состав красящего слоя введен графический слой.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к полиграфии, а именно к средствам, применяемым для термического нанесения буквенно-цифровых обозначений или изображений на поверхность различных изделий, например номерных знаков транспортных средств, этикеточной и упаковочной продукции.

Наиболее близким к предложенному решению является патент US 5393590 "НОТ STAMPING FOIL", дата публикации 02/28/1995, патентообладатель Minnesota Mining and Manufacturing Company (St. Paul, MN), в котором описана фольга для горячего тиснения, используемая для нанесения изображений на различные подложки с помощью термотрансферного переноса. В сущности, это пленка для термотрансферной печати, представляющая собой композиционный многослойный материал, который состоит из основы, разделительного слоя и красящего слоя.

Эта пленка может быть использована для печати с образованием хорошей адгезии оттиска к высокоустойчивым субстратам, в частности к световозвращающим субстратам, которые используются, например, для изготовления номерных знаков автомобилей.

Это изобретение выбирается за прототип, так как оно содержит наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемого изобретения.

Однако прототип имеет существенный недостаток. Известная пленка имеет ограничение в функциональном применении, поскольку она предназначена только для формирования графического изображения на различных изделиях для считывания этого изображения невооруженным глазом и не может быть использована для защиты изделий от подделки или для создания скрытой идентификации пленки и изделия, на которое нанесена пленка.

Задачей настоящего изобретения является создание новой пленки для термотрансферной печати, которая бы обеспечивала достижение следующих технических результатов.

1. Возможность скрытой идентификации пленки для термотрансферной печати и изделий, на которые она нанесена или которые в нее упакованы.

2. Повышение защиты пленки и изделий, на которых применяется пленка, от контрафактного производства.

Поставленная задача по созданию новой пленки для термотрансферной печати решена следующим образом.

В известной пленке для термотрансферной печати, представляющей собой композиционный материал, образованный из набора слоев, первым из которых является основной - несущий, вторым - разделительный, третьим - красящий, при этом слои имеют соответствующие температуры плавления, определяемые технологией применения пленки, согласно настоящему изобретению в одном из слоев или одновременно в нескольких слоях имеется, по меньшей мере, часть вещества, равномерно распределенного или распределенного по отдельным участкам и обладающего способностью выполнять функцию оптического маркера в диапазоне ультрафиолетового, инфракрасного или рентгеновского излучения.

Возможно также такое воплощение изобретения, при котором в качестве вещества, способного выполнять функцию оптического маркера, применен люминофор.

Есть другой вариант пленки для термотрансферной печати, в которой между разделительным и красящим слоями введен графический слой, содержащий, по меньшей мере, часть вещества, обладающего способностью выполнять функцию оптического маркера в диапазоне ультрафиолетового, инфракрасного или рентгеновского излучения. При этом в качестве вещества, способного выполнять функцию оптического маркера, применен люминофор.

Возможно также такое воплощение изобретения, при котором в состав красящего слоя введен графический слой.

Такое новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет обеспечить скрытую идентификацию пленки и изделия с нанесенной на него описанной пленкой для термотрансферной печати, а также обеспечивать высокую защиту пленки и изделий, на которых применяется пленка, от контрафактного производства. Это достигается за счет того, что в слои введена часть вещества, которая может быть распределена в отдельных слоях или одновременно в нескольких, что позволяет формировать метки разной конфигурации, а следовательно, разной степени защиты. При необходимости скрытой маркировки изделий (для скрытой их идентификации) метки могут быть невидимы для невооруженного глаза, а для их обнаружения необходимо применение специального прибора.

Заявителем проведен патентный поиск по данной теме и заявляемая совокупность существенных признаков не выявлена. Поэтому предлагаемое изобретение можно признать новым.

Данное изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень», так как оно для специалиста средней квалификации логически не следует из известного уровня техники. Однако известны другие, кроме прототипа, многослойные пленки для термотрансферной печати, например изобретения России и США (Патент РФ № 2340461, Патенты США № № 5393590, 3770479, 3953635). Эти пленки служат для формирования графического изображения на различных изделиях, в том числе и на светоотражающих номерных знаках, стикерах или эмблемах, и содержат несколько слоев, в том числе основу, разделительный слой, красящий слой, идентифицируемые в видимом невооруженным глазом диапазоне. Но такие пленки и/или изделия с нанесенной пленкой могут быть поддельными, и установить этот факт зачастую не представляется возможным.

В настоящее время остро стоит проблема надежной идентификации таких изделий, как, например, номерные знаки для автомобилей, упаковочной продукции. Поэтому необходимо исключить ошибки идентификации и предотвратить задержки поступления информации заинтересованным лицам.

Еще одна проблема современного рынка - увеличение объема низкокачественных контрафактных изделий. В результате проникновения товаров недобросовестных производителей на потребительские рынки формируется теневой сектор экономики, дискредитируется авторитет предпринимателей, компании и потребители несут материальные, моральные потери. Поэтому создают и иные, отличные от заявляемой пленки печатные пленки, в которых также есть элементы, способные выполнять функцию скрытого маркера, требующего для своего обнаружения специального прибора. Например, известен патент РФ № 2339524 на изобретение «Печатная пленка для производства защищенных от подделки автомобильных номерных знаков и защищенный от подделки автомобильный номерной знак, содержащий такую печатную пленку». Эта печатная пленка содержит пленку-носитель и переводной слой, который можно отделить от пленки-носителя и который может быть закреплен на основе автомобильного номерного знака. Переводной слой, начиная от несущей пленки-носителя, включает в себя прозрачный съемный слой, непрозрачный декоративный слой, прозрачный защитный слой, оптически изменчивый слой, отражающий слой, цветной слой и клейкий слой. Декоративный слой имеет взаимно разнесенные зональные разрывы, в которых прозрачный защитный слой прилегает к съемному слою. Зональные разрывы в непрозрачном декоративном слое могут иметь периферийный край графической конфигурации. Зональные разрывы могут воспроизводить, например, герб, предмет флоры, такой как пальма или дерево, предмет фауны, такой как насекомое, животное и т.п. Это обеспечивает дополнительный защитный признак, который заметен для наблюдателя и который, кроме того, улучшает защищенность автомобильного номерного знака от подделок. Оптический изменчивый слой является репликационным слоем с дифракционной рельефной структурой, которая может образовывать двумерную или трехмерную голограмму.

Однако в данном изобретении не решена проблема идентификации изделий.

Кроме того, учитывая, что ультрафиолетовые маркеры являются доступным и распространенным средством защиты изделий от подделки, такая маркировка может быть подделана.

В заявляемом же изобретении предлагается пленка для термотрансферной печати с введенными в ее состав защитными оптическими маркерами, отличительным признаком которых являются спектральные характеристики, образующие определенный предварительно заданный спектральный код, который может быть считан при применении соответствующих считывающих код устройств либо без их применения. Индикация оптических маркеров может осуществляться в видимой, ультрафиолетовой, инфракрасной и рентгеновской областях спектра. Таким образом, предлагаемая пленка для термотрансферной печати может применяться не только для нанесения изображения или окрашивания поверхности различных материалов, в том числе светоотражающих материалов, методом горячего тиснения (термотрансферной печати), но и одновременно для создания возможности идентификации изделия (в том числе, скрытой идентификации) и его защиты от контрафактного производства. Подделка оптических маркеров, введенных в состав описываемой пленки, теоретически возможна, но экономически не выгодна, а следовательно, и маловероятна, так как подделка потребует высоких затрат.

Исходя из вышеизложенного следует, что заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сущность предлагаемой пленки для термотрансферной печати и возможность ее практической реализации поясняется приведенным ниже описанием и чертежами, на которых представлены возможные варианты расположения слоев в составе пленки.

Фиг.1. - Возможный вариант структуры пленки для термотрансферной печати, при котором имеется три слоя, и при этом в красящий слой равномерно введен люминофор.

Фиг.2. - Возможный вариант структуры пленки для термотрансферной печати, при котором имеется три слоя, и при этом в красящий слой регулярно в отдельные участки введен люминофор.

Фиг.3. - Возможный вариант структуры пленки для термотрансферной печати, при котором имеется три слоя, и при этом в разделительный слой равномерно введен люминофор.

Фиг.4. - Возможный вариант структуры пленки для термотрансферной печати, при котором имеется четыре слоя, и при этом в графический слой равномерно введен люминофор.

Фиг.5. - Возможный вариант структуры пленки для термотрансферной печати, при котором имеется четыре слоя, и при этом в красящий слой равномерно введен люминофор.

Фиг.6. - Возможный вариант структуры пленки для термотрансферной печати, при котором имеется три слоя, и при этом в разделительный и в красящий слой равномерно введен люминофор.

Предлагаемая пленка для термотрансферной печати представляет собой композиционный материал и содержит набор слоев (фиг.1-6). Одним из слоев является основной слой 1. Обычно его изготавливают из термостойкого полимера с температурой плавления выше температуры плавления остальных слоев. Другим слоем является разделительный слой 2, третьим - красящий слой 3.

В одном из двух слоев имеется, по меньшей мере, часть вещества, обладающего способностью выполнять функцию оптического маркера в диапазоне ультрафиолетового, инфракрасного или рентгеновского излучения. В качестве вещества, способного выполнять функцию оптического маркера, может быть применен люминофор 4, который или равномерно распределен в красящем слое 3 (фиг.1, 5) либо в разделительном 2 (фиг.3), либо в обоих (фиг.6.), или распределен по отдельным участкам красящего слоя 3 (фиг.2), либо разделительного 2, либо обоих (на чертежах не показано).

Между разделительным 2 и красящим 3 слоями может быть введен графический слой 5 (фиг.4) в качестве дополнительной визуальной идентификации пленки. Этот слой может содержать графические элементы, например это может быть логотип страны или региона, где данная пленка может применяться для окраски номерных знаков (на чертежах не показано). Графический слой 5 также может содержать люминофор 4, распределенный равномерно (фиг.4) или по отдельным участками (на чертежах не показано). Графический слой 5 может быть выполнен отдельно либо может быть введен в красящий слой 3 (на чертежах не показано).

В качестве основного слоя 1 могут быть использованы, например:

1) полимерная пленка толщиной от 4 до 30 мкм, обладающая стабильностью физико-механических характеристик в температурном диапазоне от -30°С до +220°С, изготовленная из полиэтилентерефталата, полиамида, сополимеров политетрафторэтилена, сополимеров целлюлозы;

2) силиконизированная бумага толщиной 25-110 мкм.

Толщина основного слоя 1 определяется тем, что слишком тонкая основа оказывается недостаточно прочной, слишком толстая обладает недостаточной теплопроводностью и ухудшает разрешение оттиска.

Разделительный слой 2 может быть выбран из соображения баланса адгезионных и разделительных свойств между основой и цветным слоем. Он может быть выбран, например, и из материалов, содержащих воск. Обычно толщина разделительного слоя составляет около 0,1 мкм.

Красящий слой 3 обладает адгезионным свойством между основой 1 и разделительным слоем 2, также он определяет внешний вид получаемого графического изображения. Красящий слой может иметь толщину в пределах 2-9 мкм с температурой плавления в диапазоне 130-180°С. Толщина слоя обусловлена тем, что слишком толстый слой может снижать теплопроводность покрытия и ухудшать внешний вид печатного оттиска. Слишком тонкий слой приводит к снижению эксплуатационных свойств отпечатка. Полимерный слой окрашен в массе пигментами различного цвета в зависимости от назначения пленки для термотрансферной печати. Типичный красящий слой 3 содержит одну или более красок из следующего ряда: целлюлозные краски, поливинилхлоридные краски, полиуретановые краски, акриловые краски. Необходимый состав может быть подобран специалистом в данной области.

В качестве люминофоров 4 могут быть использованы вещества, обладающие способностью к фотолюминесценции под воздействием ультрафиолетового, инфракрасного или рентгеновского излучения, например:

1) соединения на основе оксигалогенидов иттрия;

2) соединения на основе оксисульфидов лантана-неодима;

3) соединения на основе оксисульфидов иттрия-лантана либо на основе иных органических и неорганических соединений, обладающих свойствами фотолюминесценции в спектральном диапазоне детектирования.

Таким образом, могут быть реализованы следующие варианты составов разделительного, красящего и графического слоев пленки для термотранферной печати.

Пример № 1

Разделительный слой
Наименование компонента	Содержание в составе, мас.%
Водная дисперсия монатанового воска	25-45
Дисперсия сополимера стирола с акрилонитрилом	5-15
Бутилдигликольацетат	1-3
Терпинеол (пеногаситель)	0,05-0,08
Красящий слой
Водная дисперсия сополимера бутилакрилата с метилметакрилатом	35-65
Пигмент (дисперсия технического углерода)	15-35
Фотолюминофор (оптический маркер)	0,1-0,3
Наполнитель (дисперсия окиси кремния)	15-45
Бутилдигликольацетат	1-3

Пример № 2

Разделительный слой
Наименование компонента	Содержание в составе, мас.%
Водная дисперсия полиэтиленового воска	25-45
Дисперсия сополимера стирола с бутадиеном	5-15
Бутилдигликольацетат	1-3
Смесь эфиров жирных кислот С17-С31 (пеногаситель)	0,05-0,08
Красящий слой
Водная дисперсия сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом	35-65
Пигмент (дисперсия технического углерода)	15-35
Фотолюминофор (оптический маркер)	0,1-0,3
Наполнитель (дисперсия окиси кремния)	15-45
Бутилдигликольацетат	1-3

Пример № 3 (с графическим слоем)

Разделительный слой
Наименование компонента	Содержание в составе, мас.%
Водная дисперсия силоксановой смолы	15-35
Дисперсия сополимера стирола с бутадиеном	20-35
Бутилдигликольацетат	1-3

Смесь эфиров жирных кислот С17-С31 (пеногаситель)	0,05-0,08
Графический слой
Водная дисперсия сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом	35-65
Фотолюминофор (оптический маркер)	0,1-0,3
Наполнитель (дисперсия полистирола)	15-45
Красящий слой
Водная дисперсия сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом	35-65
Пигмент (диоксид титана)	10-35
Бутилдигликольацетат	1-3

Изобретение осуществляется по известной технологии, которая заключается в следующем.

Основной слой изготавливается отдельно, затем на него наносят разделительный и красящий слой последовательно способом глубокой печати, флексографической печати методом «kiss coating», ракельной системой или системой дозирования с использованием воздушной щетки.

Например, состав разделительного слоя по вышеуказанным примерам наносят на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 12 мкм глубокой печатью с использованием печатного цилиндра с линиатурой растра 100 лин/см сушку покрытия ведут при температуре 90°С.

Затем наносят состав красящего слоя глубокой печатью с использованием печатного цилиндра с линиатурой растра 60 лин/см, сушку покрытия ведут при 90°С.

Графический слой может быть выполнен известными методами печати (глубокая печать, флексографическая печать, трафаретная печать) при помощи стандартных полиграфических красок, лаков или при помощи состава, аналогичного составу красящего слоя пленки, отличающегося цветом применяемого пигмента или красителя.

Люминофор вводится в красящий, разделительный или графический слой или в несколько слоев сразу, равномерно либо в отдельные регулярно расположенные участки.

Далее производят процесс печати, который происходит при контакте термопластичного пигментированного красящего слоя с окрашиваемой подложкой (например, рельефным буквенно-цифровым обозначением на заготовке номерного знака) при температуре 170-210°С и давлении 1-10 кг/см² . При этом красящий термопластичный пигментированный слой приваривается к подложке и отделяется от пленки-основы. Тем самым в месте контакта на подложке формируется цветное пленочное покрытие.

В сущности, предлагаемая новая пленка для термотрансферной печати, в составе которой имеются оптические маркеры, позволяет идентифицировать как пленку, так и изделия, на которые она нанесена, а также обеспечить высокую степень защиты от контрафактного производства.