Плоскостной защитный элемент
Плоскостной защитный элемент, используемый при запечатывании, обертывании, замыкании и запаивании документов в целях идентификации их подлинности. Защитный элемент состоит из подложек, плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий с определенным удельным сопротивлением и из электропроводящих полимеров с определенным удельным сопротивлением, причем разность между удельными сопротивлениями превышает Предложенное изобретение обеспечивает высокую степень защиты документов от подделки. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к плоскостному защитному элементу для запечатывания, обертывания, замыкания и запаивания документов в целях идентификации их подлинности.
В связи с постоянным повышением качества копировальной и компьютерной техники следует ожидать дальнейшего увеличения числа подделок документов и банкнот. Например, изготовленные с помощью современной копировальной техники фальшивые банкноты невозможно просто так визуально отличить от настоящих. Поэтому нужны специальные мероприятия, которые не могут быть преодолены с помощью технологий, доступных подделывателям сегодня и в предвидимом будущем.
Защищенный документ, состоящий из комбинации магнитной краски, визуально воспринимаемых, по крайней мере на просвет, знаков и, в качестве дополнительной опции для проверки, из электропроводной металлизации по всей поверхности, описан в патенте США 5354099 А и патентном документе ФРГ 4041025А1. Элемент защиты состоит главным образом из полоски прозрачной пленки, на которой имеется визуально хорошо различимый выворотный шрифт и которая дополнительно содержит электропроводящие и магнитные материалы.
В патенте США 4579371 описан документ, содержащий покрытие из материала, обладающего электрическим сопротивлением, нанесенное участками. Материал покрытия состоит в основном из раствора полиакриловой кислоты в деионизированной воде, глицерина и ацетата натрия. Влажный слой этого материала наносится на полиэфирную пленку. После нагревания получается сухое электропроводящее покрытие с сопротивлением 1,2 МОм. Полиэфирные пленки находят применение при различных весовых соотношениях и (или) применении других ингредиентов для получения других сопротивлений. Главными ингредиентами являются ацетат натрия, салицилат аммония, бензоат натрия и (или) йодид меди. Недостатками этой формы обработки поверхности документов являются трудоемкость изготовления и то обстоятельство, что само покрытие не безвредно.
Известны также металлизированные покрытия, наносимые посредством печатания. Покрытия, изготовленные с помощью металлических печатных красок, допускают более высокое разрешение в зависимости от способа печатания, например при рассеянной печати. За счет выбора связующего для красок можно изменять локальные удельные электрические сопротивления. Блеск поверхности ниже, чем у поверхностей, нанесенных посредством вакуумного напыления. Для средств защиты, реализуемых посредством металлизации с локальными изменениями удельного сопротивления при одновременном максимально возможном блеске поверхности, не имеется промышленно применимых технологий, в особенности вакуумных технологий. Всеми описанными выше различными средствами защиты, предупредительными мерами и техническими приемами все в большей степени и в больших масштабах овладевают подделыватели.
Задача изобретения заключается в том, чтобы, наряду с преодолением недостатков, имеющих место при современном уровне техники, предложить средства защиты, - преимущественно для запечатывания, обертывания, замыкания и запаивания документов в целях идентификации их подлинности. Произвольно выбираемая изготовителем или полномочным контрольным органом и известная только им комбинация металлизированных поверхностей, блеска поверхности, электропроводящих поверхностей и изменений поверхностного сопротивления образует непреодолимые для подделывателя технологические препятствия.
В начале описания изобретения приведем определения понятий, используемых во всем тексте, а также во всех пунктах формулы изобретения. Под заделкой далее понимается результат запечатывания, обертывания, замыкания и запаивания документов, например паспортов и удостоверений личности. Под плоскостной металлизацией понимается однородно металлизированная поверхность с однородным блеском поверхности. Под рассеянной металлизацией следует понимать неоднородно металлизированную поверхность, или однородно металлизированную поверхность с деметаллизированными участками, или однородно металлизированную поверхность с неоднородным блеском поверхности, или однородно металлизированную поверхность с неоднородным блеском поверхности и деметаллизированными участками. Подложкой или несущей подложкой именуется любой материал, на или в который наносятся или вносятся кодирующие средства, причем под материалом следует понимать, например, полимерную пленку или металлическую фольгу, слоистые материалы, бумагу, картон или ткань. Под кодирующим средством ниже, в данном описании и в формуле изобретения, подразумеваются средства защиты и кодирования с электрическим или оптическим действием.
Предлагаемые изобретением плоскостные защитные элементы построены из нескольких различных компонентов, кодирующих средств и электропроводящих слоев, которые связаны с подложкой в различном расположении. Применение находят известные сами по себе электропроводящие полимеры. Предпосылкой для применения слоев электропроводящих полимеров в сочетании с металлизированным слоем является заметное различие между удельными поверхностными электрическими сопротивлениями, далее называемыми удельными сопротивлениями слоев 
в особенности требуется очень высокое поверхностное сопротивление металлизированного слоя 
Широко применяемые обычные технологии не позволяют получить больших значений удельного сопротивления.
В качестве особенно эффективного технологического препятствия для подделывателей следует использовать нанесение слоя электропроводящего полимера, например полиэтилендиокситиофенполистиролсульфоната (PEDT/PSS), в сочетании с металлизированным слоем, причем удельное сопротивление PEDT/PSS лежит в пределах 
На полиэтиленовых пленках с применением праймера достигается удельное сопротивление 
Полимерный слой наносится по плоскости или локально, причем предпочтительным является модулированное нанесение на поверхность или нанесение методом рассеянной печати. На основе локально изменяющегося удельного сопротивления образуется поддающийся считыванию код. Это в свою очередь обеспечивает легкую возможность детектирования самыми разными способами, в особенности посредством емкостной связи.
Значительные выгоды представляет возможность машинной физической двойной проверки электропроводящего полимера PEDT/PSS, при которой с одной стороны определяется электрическая проводимость, а с другой стороны оптические свойства, например в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные характеристики могут эффективно использоваться с ростом длины волн (> 900 нм) и в зависимости от веса покрытия или толщины слоя. Поглощение и изменение длины волны могут использоваться в качестве измеряемых параметров. Такая двойная проверка значительно снизит вероятность того, что подделка не будет обнаружена, т.е. снизит процент неопознанных подделок, и в то же время снизит процент подлинных объектов проверки, ошибочно признанных поддельными.
Предлагаемое изобретением применение металлизированной поверхности, особенно обладающей сильным блеском, наводящим на мысль, что она имеет хорошую электропроводность, в которой может содержаться электропроводящее средство защиты или же она сама посредством закодированных изменений удельной электропроводности является средством защиты, представляет собой дополнительное препятствие для подделывателя, так как о действительном назначении, функциях и способе действия металлизированной поверхности нельзя догадаться и они не очевидны.
В частности изобретение относится к плоскостному защитному элементу, далее именуемому заделкой, преимущественно для запечатывания, обертывания, замыкания и запаивания документов в целях идентификации их подлинности полномочными контрольными органами. Заделки состоят из подложек, из плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий с заданным удельным сопротивлением и из электропроводящих полимеров, также с заданным удельным сопротивлением. Согласно изобретению удельное сопротивление плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий превышает 
а удельное сопротивление электропроводящих полимеров лежит в диапазоне Разность между удельными сопротивлениями покрытий и электропроводящих полимеров превышает 
Предлагаемые изобретением заделки этого вида соединяются с документами.
Структура заделок, т.е. сочетание подложек, электропроводящих полимеров, плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий, защитных слоев, разделительных средств и (или) клеящих слоев, выбирается в зависимости от предназначения, причем отдельные слои могут меняться местами. В качестве разделительных средств применяются преимущественно силиконизированные слои или переводные ленты или слои. В зависимости от назначения и применяемой технологии изготовления применяются праймеры, причем праймеры служат как в качестве веществ, повышающих прочность сцепления, так и согласно изобретению пригодны для сглаживания нанесенных подложек. Электропроводящие полимеры, плоскостные или рассеянные металлизированные покрытия, подложки, а в определенных случаях также защитные слои и праймеры располагаются согласно изобретению в качестве средств кодирования так, что их электрические или оптические свойства обнаруживаются посредством емкостной связи и, таким образом, находят применение в качестве средств кодирования.
Изобретением предусматривается также локальное нанесение электропроводящих полимеров, или нанесение с поверхностной модуляцией, или нанесение локально с поверхностной модуляцией. Возникающая в этом случае кодировка также может быть расшифрована емкостным способом. Точно так же и плоскостные или рассеянные металлизированные покрытия, нанесенные с целью кодирования локально, или с поверхностной модуляцией, или локально с поверхностной модуляцией, могут быть расшифрованы емкостным способом. В качестве применяемого согласно изобретению электропроводящего полимера предпочтительным является полиэтилендиокситиофен-полистиролсульфонат (PEDT/PSS)
Особую форму реализации изобретения представляет собой объединение в заделку отдельных компонентов. Отдельные компоненты могут, как уже описано, состоять из подложек, плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий и электропроводящих полимеров, причем отдельные компоненты также могут состоять из защитных слоев, разделительных средств, клеящих слоев и праймеров. Выбор и расположение отдельных слоев зависят от предполагаемого назначения и применяемой технологии обработки. Различные значения удельного сопротивления отдельных слоев и в этом случае лежат в области изобретения. Отдельные компоненты одинакового или различного строения образуют кодовые комбинации сами по себе или после их объединения в капсулу. Если кодовые комбинации образуются только после соединения отдельных компонентов, то точность их совмещения является важным условием.
Далее изобретение будет более подробно описано и объяснено с помощью изображенных на чертежах примеров реализации. На чертежах показаны:
на Фиг.1 а: Схематическое изображение участка одной из заделок;
на Фиг.1b: Схематическое изображение участка заделки с кодировкой;
на Фиг.2а-2с: Схемы различных вариантов расположения слоев в заделках;
на Фиг.3а-3с: Другие варианты кодирования заделок.
Пример 1:
Участок одной из предлагаемых изобретением заделок 1 схематически представлен на фигуре 1а. Он состоит в основном из подложки 10, плоскостного или рассеянного металлизированного покрытия 13 и электропроводящего полимера 12 с удельным сопротивлением порядка 
причем разность между удельным сопротивлением плоскостного или рассеянного металлизированного покрытия 13 и удельным сопротивлением электропроводящего полимера 12 превышает 
Слои можно по желанию менять местами. На фиг.1b показана подложка 10 с плоскостным металлизированным покрытием 13, удельное сопротивление которого превышает 
причем не обнаруживаемый человеческим глазом электропроводящий полимер 12 - полиэтилендиокситиофен-полистиролсульфонат - изображает идентификационный номер и защитную маркировку.
Пример 2:
На фиг.2а изображен другой вариант заделки 1. Подложка 10 выглажена праймером 11. На ней находится электропроводящий полимер 12, который в свою очередь, если нужно, может быть снабжен праймером 11. Затем следует металлизированный слой 13 и, если это желательно по условиям применения, завершающий защитный слой 14, причем между металлизированным слоем 13 и защитным слоем 14 снова может потребоваться праймер 11. Защитный слой 14 может быть покрыт для улучшения внешнего вида цветным лаком, не показанным на фигуре 2а. Возможен также вариант, при котором защитный слой 14 состоит из такого лака. Слой электропроводящего полимера 12 и металлизированный слой 13 можно поменять местами. Используемые праймеры 11 могут действовать также как вещества, повышающие прочность сцепления. Дополнительно заделка 1 содержит клеящий слой 15 для соединения с документами. Если документы вводятся в заделку 1, например, если документы запаиваются, запрессовываются или запечатываются в оболочку из пленки, то от клеящего слоя 15 можно отказаться. Так как заделка 1 обычно наматывается на валик, рекомендуется одну ее сторону покрыть разделительным слоем 9, лучше всего силиконовой пленкой. В качестве разделительного слоя 9 заделку 1 можно оснастить также переводной лентой 16 (фиг.2с), снабженной средствами совмещения 8, например, перфорацией, магнитными дорожками или оптическими метками для точного позиционирования заделки 1 на документе. Другой вариант заделки показан на фиг.2Ь. Подложка 10 покрыта слоями с обеих сторон, причем электропроводящий полимер 12 находится с одной стороны подложки 10, а металлизированный слой 13 - с другой.
Другой вариант, при котором заделка 1 состоит из двух частичных компонентов 30; 31 показан на фиг.2с. Компоненты 30; 31 запечатывают документы, закрывают их оболочкой или запаивают, заваривают документы, например паспорта или удостоверения личности. Один компонент 30 состоит, наряду с другими слоями, из подложки 10 и электропроводящего полимера 12, а другой компонент 31 состоит главным образом из подложки 10 и металлизированного слоя 13. В зависимости от предполагаемого в дальнейшем использования и от технологических возможностей основные слои компонентов 30; 31 можно менять между собой и соединять компоненты 30; 31 в самых разных местах.
Пример 3:
В другом варианте исполнения заделки 1 или одного из частичных компонентов 30; 31 электропроводящий полимер 12 наносится с модуляцией по поверхности. Фиг.3а схематически поясняет структуру участка заделки 1 или одного из компонентов 30; 31. За счет изменения толщины наносимого слоя и изменяющегося вследствие этого удельного сопротивления возникает кодировка. В данном примере исполнения специфическое кодирование образуется модулированными удельными сопротивлениями (фиг.За).
Пример 4:
В этом примере показана заделка 1 или компонент 30; 31, подобные описанной в примере 3, причем электропроводящий полимер 12 нанесен локально. Как видно из фиг.3b, локальное нанесение полимера 12 участками приводит к локальным изменениям удельного сопротивления, что в свою очередь служит кодировкой.
Пример 5:
На фиг.3с показана еще одна форма заделки 1 или компонента 30; 31, представляющая собой комбинацию вариантов из примеров 3 и 4. Электропроводящий полимер 12 нанесен локально, а слои полимера на этих участках модулированы по поверхности. Локально изменяющиеся вследствие этого удельные сопротивления образуют кодировку с указанием изготовителя и даты изготовления, и участки, модулированные по поверхности, образуют кодировку.
Пример 6:
В соответствии с этим примером исполнения предлагается одна или несколько кодировок, комбинированных как в примерах 3, 4 и (или) 5, причем они реализуются в различных направлениях на плоскости. Так, например, электропроводящий полимер 12 в одном направлении на плоскости наносится локально с поверхностной модуляцией, как в примере 5, а в другом направлении на плоскости локально, как в примере 4, причем в обоих направлениях возникают разные кодировки.
Пример 7:
При следующем варианте исполнения заделки 1 или компонента 30; 31 праймер 11 наносится локально, или с поверхностной модуляцией, или локально с поверхностной модуляцией, как это было показано в примерах 3-6 для электропроводящего полимера. Возникающая при этом структура праймера передается при этом, как несущая структура, на наносимый слой из электропроводного полимера 12 и (или) металлизированный слой 13. Возникают кодировки, как описано в примерах 4-6.
Признаки изобретения вытекают не только из приведенных здесь примеров исполнения, но также из пунктов формулы изобретения и рисунков, причем признаки, взятые сами по себе, или объединенные в виде комбинаций отдельных элементов представляют собой полезные, патентоспособные исполнения, патентная защита которых здесь также испрашивается.
1. Плоскостной защитный элемент, используемый при запечатывании, обертывании, замыкании и запаивании документов в целях идентификации их подлинности, состоящий из подложек (10), плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий (13) с определенным удельным сопротивлением и из электропроводящих полимеров (12) с определенным удельным сопротивлением, причем разность между удельными сопротивлениями превышает 
2. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что удельное сопротивление плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий (13) превышает 
3. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что удельное сопротивление электропроводящих полимеров (12) находится в пределах порядка 
4. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что одна или несколько подложек (10), электропроводящих полимеров (12) и плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий (13) могут меняться местами.
5. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что заделки (1) содержат защитные слои (14), и/или разделительные слои (9), и/или клеящие слои (15), которые могут меняться местами.
6. Защитный элемент по п.5, отличающийся тем, что разделительный слой (9) по преимуществу представляет собой силиконизированный слой или переводную ленту (16) и оснащен средствами совмещения (8), например перфорацией, магнитными дорожками, оптическими метками или их комбинацией.
7. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что заделки (1) содержат праймеры (11), причем праймеры (11) выглаживают подложки (10) и служат в качестве веществ, повышающих прочность сцепления.
8. Защитный элемент по п.5, отличающийся тем, что электропроводящие полимеры (12), плоскостные или рассеянные металлизированные покрытия (13), подложки (10), защитные слои (14) и праймеры (11) по выбору могут быть расположены в качестве кодирующих средств.
9. Защитный элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электропроводящие полимеры (12) нанесены локально, или с модуляцией по поверхности, или локально с модуляцией по поверхности.
10. Защитный элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что удельные сопротивления электропроводящего полимера (12) образуют поддающуюся считыванию кодировку, детектируемую в частности посредством емкостной связи.
11. Защитный элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что праймер (11) нанесен локально или с модуляцией по поверхности.
12. Защитный элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электропроводящим полимером является полиэтилендиокситиофен-полистиролсульфонат.
13. Защитный элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он состоит из нескольких компонентов (30; 31), причем каждый из этих компонентов (30; 31) состоит из подложек (10) из плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий (13) с заданным удельным сопротивлением и из электропроводящих полимеров (12) с заданным удельным сопротивлением, и разность между удельными сопротивлениями превышает
14. Защитный элемент по п.13, отличающийся тем, что компоненты (30; 31) расположены слоями так, что они содержат самостоятельные кодирующие средства, а в соединенном между собой состоянии компоненты (30; 31) содержат другие, составные кодирующие средства.
15. Защитный элемент по п.13 или 14, отличающийся тем, что количество, расположение и/или геометрия содержащихся в компонентах (30; 31) подложек (10), электропроводящих полимеров (12), плоскостных или рассеянных металлизированных покрытий (13) и их точное совмещение в заделке (1) образуют кодирующее средство, отображающее, например, идентификационный номер и защитную маркировку.
