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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2169667
VERFAHREN ZUR ein reversibler HIDDEN bildgebe

VERFAHREN ZUR HIDDEN IMAGE umkehrbar. Know-how. EINFÜHRUNG. PATENT. TECHNOLOGY.

Erfindung. VERFAHREN ZUR HIDDEN IMAGE umkehrbar. Russische Föderation Patent RU2169667

Name des Antragstellers: Sankt Petersburg State Institute of Technology
Name des Erfinders:. Avrilenko IB; Eruzin AA. Rjäsanzew SS. Oudalov YP
Der Name des Patentinhabers: Sankt Petersburg State Institute of Technology
Korrespondenzanschrift: 198013, St. Petersburg, Moskau Avenue, 26, St.- Petersburg State .. Institute of Technology (TU) und der OIC Onti
Startdatum des Patents: 1999.05.11

Die Erfindung betrifft ein reversibles Bild, das unter gleichen physikalischen Bedingungen beobachtet werden können und unter dem anderen ausgeblendet werden. Die erfindungsgemäßen hydrophilen Bereichen in Übereinstimmung mit dem Umriß des Bildes durch die Filmdicke von 50-200 nM erzeugt. Der hydrophile Film wird in einer Glimmentladung oder Plasma mit einem konstanten Wechselstrom, entweder aus einer Lösung einer hydrophilen Substanz aufgetragen. Im Fall der plasmachemischen Verfahren besteht der hydrophile Film aus Metalloxidschichten auf der Oberfläche. Anwendungsmodus: Unterdruck mit einem Luftdruck von 10 Pa oder Argon, das Kathodenmaterial - Stahl, Titan, Wolfram oder Aluminium, Hochspannungsentladung bei 400-1000 V und DC Entladungsspannung 1000-3000 V. Der Entladestrom in beiden Fällen 0 , 1-1,0 A. im Fall von Film hydrophilen Substanzen besteht aus Sucrose Molekülen, Magnesiumchlorid, Calciumchlorid oder ähnlichen hydrophilen Materialien. Bilddarstellung erfolgt aufgrund eines optischen Kontrast in gesättigtem Dampf zwischen den mit dem Wasserfilm bedeckten Teile (hydrophile Bereiche) und mit Wassertropfen (hydrophoben Bereiche) abgedeckt. Diese Funktionen gewährleisten einen zuverlässigen Schutz von Dokumenten und Wertpapieren von unerlaubten Vervielfältigung und Fälschung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Erzeugen reversible Bilder , die in einigen physikalischen Bedingungen beobachtet werden kann und unter dem anderen ausgeblendet werden.

Bekannter Weise reversibles wärmeempfindliches Bild zu erzeugen durch Veränderung der Transparenz und Reflexionsvermögen der organischen oder anorganischen Substanz in dem Polymer kristallisiert oder einkristallinen Zustand (US Patent No. 5.837.348 mit Priorität 17.11.1998). In diesem Patent wird ein Film etwa 20 Mikrometer dick, bestehend aus Mikrokapseln in kleinen Molekül (z.B. Behensäure beschichtete Vinylchlorid-Vinylacetat), erhitzt auf 100 o C (oben Behensäure Schmelztemperatur) und schnell abgekühlt auf Raumtemperatur. Die (opal Polykristalle werden während der Kristallisation in dem Abkühlprozess) gebildeten resultierende Bild aufgrund der Trübung der Mikrokapseln wurde aufgezeichnet. Wiedererhitzen bis zu 80 o C und langsames Abkühlen übersetzt die Mikrokapseln in einem transparenten Zustand (Kristallisation führte zur Bildung von Mikrokapseln in einem transparenten Einkristallen unter diesen Bedingungen). Im Gegensatz dazu klar und opal Mikrokapseln können ein Bild erstellen. Der Nachteil dieser Methode ist die Notwendigkeit, eine Bilderwärmungsraten in einem ziemlich schmalen Bereich, mit geringem Widerstand an den Film der Mikrokapseln durch mechanische Stöße und Strahlung (besonders UV) zu erzeugen. Es ist bekannt , die gleichen Wärmeempfindliches Salze Zwecke (beispielsweise Ag 2 HgI 4 oder Cu 2 HgI 4) zu verwenden, die ihre Farbe ändern , wenn oberhalb von 80 o C. Die Verwendung dieser Materialien hat vor allem den Nachteil , erwärmt , dass sie umweltgefährdende Element enthalten , Quecksilber. Fix diese Salze auf die Produktoberfläche ist ziemlich schwierig.

In einem anderen physikalischen Prinzip beruht Änderung der optischen Eigenschaften aufgrund der Oberflächen es Hydrophilie oder Hydrophobie zu verleihen. Verfahren zur hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften verleihen, sind wohlbekannt. Dies ist entweder die Beschichtung der Oberfläche der hydrophilen Zusammensetzungen Transparenz Fahrzeugspiegel zu erhalten , wenn Wassertropfen - US Patent 5594585, oder Auftragen auf die Oberfläche einer Vinylpolymer mit einer hydrophilen Gruppe (U.S. Patent 5.624.627) oder durch Ausführung auf der Produktoberfläche Reaktions Dehydrochlorierung (U.S. Patent 5.716.704). US Patent 5.741.628 - Ein ähnliches Ergebnis wird durch Synthese auf der Oberfläche der Halbleiterhydrophilen Substanzen als Folge von strahlungs wet Säure KrF-Excimer - Laserschicht erhalten. Alle diese Methoden unterscheiden sich mehrstufige komplexe Technologie und nicht um ein Bild zu erhalten soll.

Es offenbart die Verwendung von latenten Bildern für den Markenschutz. Sie sind anspruchsvoll Polygraph-Techniken. Wie beispielsweise die Schaffung einer mehrlagigen Beschichtung mit verdecktem Konfiguration, die zum Zeitpunkt der Übertragung auf ein neues Medium (US Patent 5.020.831) sichtbar wird. Diese Methode der Bildentwicklung erschwert den normalen Verbraucher-Authentifizierung, da sie die Verwendung von speziellen technischen Mitteln und entsprechende Kenntnisse erfordert.

Die am nächsten an der technischen vorliegenden Erfindung ist das US - Patent Nr 5677106 "-Produkt Imprinting mit Originalitätsverschluss Verfahren Produkts" und US - Patent Nr 5642530 "Non-Fogging Brille" In der ersten Erfindung in der lithographischen Leiterplatte als Ergebnis eines mehrstufigen Verfahrens angewendet hydrophilen und oleophilen Film . Oleophile Schicht empfindlich gegenüber Bestrahlung Licht. Die Bestrahlung erzeugt ein Bild. Die unbelichteten Bereiche werden chemisch entfernt, die eine poröse hydrophile Oberfläche freigibt. Das Bild wird durch Benetzen diesen Bereichen Tinte. Das resultierende Bild wird dann fixiert. U.S. Patent 5642530 N Punkte auf der Glasoberfläche erzeugt einen ersten Film aus Polyester oder Polycarbonat, die dann zu einer hydrophilen Zusammensetzung aufgebracht wurde, die auf nahezu Null den Benetzungskontaktwinkel von Wasser reduziert. Als Folge der regen die sich über die gesamte Fläche, und das Glas bleibt transparente Gläser.

Nachteile des Prototyps besteht darin , dass das Bild verwendet wird , eine lange mehrstufiges Verfahren zu erzeugen (durch mehrstufige hydrophoben und hydrophilen Schichten, die elektromagnetische Strahlung Bestrahlung, gefolgt von chemischem Ätzen Anwendung). Solche Verfahren sind nicht umweltfreundlich. Weiterhin Patent 5642530 in der Oberfläche, auf dem das Bild aufgebracht wird, muß porös sein. Dadurch entsteht ein permanent sichtbares Bild, das leicht zu reproduzieren und illegal nachgeahmten.

Das Ziel dieser Entwicklung: zu empfangen und Silhouette latente Bilder auf der polierten Oberfläche aus Glas, Keramik, Polymer, Mineral- oder Metallprodukten visualisieren.

Dies wird durch Erhalten des latenten Bildes erreicht ist reversibel von einer dünnen hydrophilen Film Produkte mit der gewünschten Kontur an der Oberfläche der Anwendung für die das Produkt in einem Glimmentladungsplasma oder einer Lösung von hydrophilen Substanzen für die Zeit gesetzt wird benötigt , um eine hydrophile Filmdicke von 50-200 nm zu erhalten. Stahl, Titan, Wolfram oder Aluminium, einer Spannung von 400-1000 V für hohe und zu entladen in 1000-3000 - zusätzlich kann ein hydrophiler Film mit einem Plasma chemische Behandlung in eine Glimmentladung in einem Vakuum bei einem Partialdruck der Luft von 10 Pa oder Argon, das Kathodenmaterial aufgebracht werden DC Entladestrom von 0,1 bis 1,0 A

Um Bilder den optischen Kontrast zwischen den hydrophilen und hydrophoben Bereichen verwenden, in dem Abfluß auf der Wasseroberfläche entstehen oder Bedeckung der Oberfläche Ölfilm oder Farbpigmente oder durch Kondensation auf der Oberfläche der Produktwassertröpfchen übersättigter Wasserdampf (beispielsweise menschliche Atmung). Hydrophile Schichten durch Plasmaverfahren erhalten wird, beständig gegen die meisten Chemikalien und Lösungsmittel mit Ausnahme von Flußsäure und Gemisch aus Salpeter- und Salzsäure. Filme aus der Lösung des hydrophilen Substanz abgeschieden wird, mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt. Silhouette angewendet auf jede Schreibgerät oder durch eine Schablone.

Die physikalische Wesen des Prozesses das Bild zu schaffen ist , dass die Produkte unter Vakuum Entladungsoberfläche durch Ionen des Kathodenmetall und angeregte Atome, Moleküle, Radikale und des Plasmagases bombardiert wird. Als Ergebnis wird die feste Oberfläche alle sorbierten Kontamination löschen. Die Oberfläche der Substratatome mit Baumelbindungen kompensierten treten in chemische Wechselwirkung mit ionisiert und angeregten Teilchen der Plasmaentladung. Der Prozess ist notwendig, solange auf dem offenen (nicht geschützte Maske Schablone) zu halten legt die Oberfläche sehr dünn ausgebildet wird (Dicke von 50 nm bis 200 nm), die Atome des Kathodenmaterials und der Komponenten des gasförmigen Mediums Schicht. Für dieses Verfahren in einem Vakuum von 10 5 Pa und eine Entladung zwischen der Kathode und Anode bei konstanter Spannung durchgeführt wird, tritt bei mehr als 1000 V und einem Strom von 0,1 A oder mehr Entladung auftritt Stromspannung von 400 V bei einem Strom von 0,05 A alternierende . die Parameter der Vakuum elektrische Entladung (Spannung, Strom type - konstanten oder variablen Zusammensetzung des Reaktionsgases, die Entfernung Kathodentarget) durch das Produktmaterial bestimmt. die Kathode kann jedes Material (Stahl, Titan, Wolfram, Aluminium, etc.) sein. Verarbeitungszeit wird durch den gewünschten Grad an Kontrast des Bildes bei Anzeige bestimmt. Jedoch sollte die Dicke des hydrophilen Films nicht mehr als 200 nm nicht überschreiten. Ansonsten hydrophilen Film sichtbar wird und sich relativ leicht von der Oberfläche gewaschen. Zur gleichen Zeit der hydrophile Film mit einer Dicke von weniger als 200 nm haben eine hohe Haftfestigkeit und Abriebfestigkeit. Wenn die Dicke des hydrophilen Films ist nicht weniger als 50 nm, einen ausreichenden Kontrast wird in einer unbehandelten hydrophilen Oberflächeneigenschaften beobachtet.

Das gleiche Ergebnis kann durch Beschichtung der hydrophile Film auf der Oberfläche der Lösung erhalten werden, die dann getrocknet und nach dem Trocknen bildet einen transparenten Film auf den hydrophilen Oberflächenbereiche definiert.

Und in beiden Fällen sollte die Filmdicke so klein sein, nicht einen sichtbaren optischen Kontrast zu geben, im Vergleich zu der sauberen Oberfläche der Matrix oder in gelassenes oder reflektiertes Licht oder unter schrägen Beleuchtung. Mit dem bloßen Auge, dieser Film nicht sichtbar ist, aber ihre Affinität für Wasser und andere Flüssigkeiten verschieden von der unbehandelten Oberfläche (dh die geschlossene Schablone).

Anzuzeigen (Visualisierung) des Bildes muss die Oberfläche der Flüssigkeit oder Tröpfchen kondensierenden Dampf getroffen (beispielsweise menschliche Atmung) wird dann variiert drastisch aufgrund von Unterschieden in der Hydrophilie benachbarten Oberflächenabschnitten Abmessungen und der Form von Tröpfchen, die optischen Kontrast im reflektierten und transmittierten Lichts liefert .

Die vorgeschlagene Methode funktionierte in Labor-Einstellungen aus.

Beispiel 1
Auf entfetteten Oberfläche Edelstahl-Produkte angewendet Maske Schablone mit den Konturen des Bildes oder Inschrift. Die Probe wird in einer Vakuumkammer Einbau Glimmentladung montiert senkrecht zur Strömung der Partikel von der Kathode. Kathodenmaterial - Kupfer. Ein Vakuum von 0,006 Pa, und dann in der Luft auf einen Druck von 10 Pa lassen. Danach wurde die Kathode mit einer Frequenz von 6 MHz HF-Entladung zugeführt (Spannung 500 V, die Leistungsstrom von 0,1 A) für 300 Sekunden. Als Ergebnis bildeten die freiliegenden Oberflächen des Stahlprodukts Metalloxidfilm hydrophil ist. Das Bild wird nur sichtbar, nachdem die Oberfläche der Wassertröpfchen oder Öldampf Kontamination. Die hydrophilen Bereiche werden unter diesen Bedingungen einen Film aus Wasser oder einem sehr kleinen Wassertropfen bedeckt, während der Rest der Oberfläche mit großen Tropfen bedeckt ist. Dies schafft einen optischen Kontrast des reflektierten Lichts. Öl im Gegenteil nicht benetzt die hydrophile Oberfläche und gebildet negativ in Bezug auf manifestierten Wasser Bild. Nach der Reinigung wieder optisch homogen wird die Oberfläche von Spuren von Wasser oder Öloberfläche (das heißt, wird das Bild unsichtbar) und so viele Male wiederholt werden kann.

Beispiel 2
An der Oberfläche wird Skim Fensterglas mit einer Schablonenmaske-Schnitt durch die Konturen eines Bildes oder Text angewendet. Glas dann Entladung in einer Vakuumkammer Einbau glow AC oder DC platziert senkrecht zur Strömung von Partikeln von der Kathode in einem Abstand von 5-20 cm. Es ein Vakuum zu 0,006 Pa erzeugt und dann auf Reaktionsgasgemisch wie in Beispiel 1 auf einen Druck von 1 Pa eingelassen. Anschließend an die Kathode aus Titan Gleichspannung 1500 V, Strom 1 A. Nach 60 Sekunden zugeführt wurde, wurde die Entladung gestoppt. Als Ergebnis wurde die Glasoberfläche mit einem hydrophilen Film mit alle Merkmale des Beispiels 1 gebildet.

Beispiel 3
Auf der Oberfläche der polierten Granit beschichtet Schablonenmaske von der Bildkonturen. Die Probe wurde senkrecht zur Strömung von Partikeln aus der Aluminiumkathode in einer Vakuumkammer eine Glimmentladung Anlage montiert. Wurde evakuiert und dann 0.006 Pa bis 100 Pa Argon wird im Stich gelassen (möglicherweise ein Reaktionsgas aus Beispiel 1 verwendet werden). Dann gelten für die Kathode 1000 mit einer Frequenz von 50 Hz eine Spannung. Nach 200 Sekunden auf der Oberfläche des latenten Bildes 1 durch Bilden der hydrophilen Metalloxidschicht in Beispiel gebildet.

Beispiel 4
Auf der Glasoberfläche oder auf den Text Silhouette Bild angewendet Schreiben verwendet jedes Gerät oder Klischee als Färbemittel in der jede farblose hydrophile Substanz Haftung auf Glas (z.B. gelöster Saccharose in Wasser mit einer Konzentration von 5-50%). Die Probe wurde dann 10 min bei einer Temperatur von 100-200 o C getrocknet. Dann ein Wasserstrahl über "Färbung" einer Substanz gewaschen. Die erhaltene hydrophile Film wurde sichtbar unsichtbar in einer gesättigten Wasserdampf oder unter einem Wasserstrahl, wie in Beispiel 1.

Beispiel 5
Auf der Oberfläche der glasierten Porzellanprodukte angewendet Text oder Konturbild durch ein Klischee verwendet, das eine hydrophile Mittellösung war. Zusammensetzung der Lösung: eine gesättigte Lösung von Magnesiumchlorid in 90% igem Ethanol unter Zusatz von Glycerin (Volumenverhältnis von alkoholischer Lösung von Glycerin und 4: 1). Die Probe wurde an der Luft für 3 Minuten getrocknet. Das Bild wird unsichtbar, aber in gesättigtem Dampf manifestiert.

Beispiel 6
Wie in Beispiel 5, aber die Zusammensetzung der Lösung: 951 N tsaponlak und Calciumchlorid in einem Verhältnis von 9: 1. Das Verfahren der Anwendung und die gleiche Abbildungs.

Wie in den Beispielen 1-6 gezeigt, ist das Ziel, durch Aufbringen einer hydrophilen Film aus einem Plasma, und aus der Lösung erreicht wird. Der erhaltene Film durch Plasma-Verfahren zeichnet sich durch hohe Beständigkeit gegen Abrieb und Strahlenbelastung (insbesondere UV) gekennzeichnet. Die Folien aus den erhaltenen Lösungen (und daher auf der Grundlage des Bildes) haben eine geringe Beständigkeit gegen Abrieb und eine gute Beständigkeit gegenüber Strahlung. Plasma Folien der Beispiele 1-3 sind in jeder nicht löslich bekannten Lösungsmittel, kann aber durch Ätzen in Fluorwasserstoffsäure oder Fluorwasserstoffsäure entfernt werden. Die Filme aus Lösungen von hydrophilen Substanzen können durch Kochen in Wasser entfernt werden. Die Verwendung der Erfindung ermöglicht eine reversible latentes Bild auf jeder Fest polierte Oberfläche zu erhalten.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Herstellung eines reversiblen latentes Bild erzeugt wird, indem auf der Oberfläche mit der gewünschten Kontur einer dünnen hydrophilen Film Produkte Ablagern, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand in einem Glimmentladungsplasma oder einer Lösung von hydrophilen Substanzen für die Zeit gesetzt wird benötigt, um eine hydrophile Filmdicke von 50-200 nm zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die hydrophile Schicht bei einer Plasma-chemische Behandlung in eine Glimmentladung in einem Vakuum bei einer partiellen Luftdruck von 10 Pa oder Argon, das Kathodenmaterial aufgebracht wird - Stahl, Titan, Wolfram oder Aluminium, einer Spannung von 400-1000 V für Hoch entladen und 1000-3000 in der DC-Entladung, der Entladungsstrom von 0,1 bis 1,0 A.

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Erscheinungsdatum 16.12.2006gg