Скрытая маркировка прозрачной пленки полипропилена

Цели. Количественно описать термохромные свойства пленок изотактического полипропилена – крупнотоннажного полимера, широко используемого в производстве гибкой упаковки товаров и продуктов питания, и обосновать возможности скрытой маркировки прозрачной упаковки.
Методы. Дифференциальная сканирующая калориметрия, поляризационная фотометрия, ИК Фурье-спектрометрия, гравиметрия, термостатирование, физико-механические испытания, в том числе прочности.
Результаты. Обнаружен и исследован термохромный эффект дихроизма в поляризованном свете на промышленных образцах прозрачной двуосноориентированной пленки изотактического полипропилена. Установлено изменение фазового состава пленкообразующей композиции в процессе кратковременного нагревания при маркировке. Показано отсутствие термоусадки и изменения прозрачности в неполяризованном свете, обеспечивающее возможность скрытой записи информации и ее контрастного проявления в проходящем потоке света при определенном расположении светофильтров.
Выводы. Установлены причины и оптимальные условия термохромного эффекта. Предложено использовать локальную контактную термообработку пленки полипропилена для скрытой записи информации и маркировки упаковки товаров и продуктов с целью защиты от подделок.

1. Jonza J.M., Ouderkirk A.J., Weber M.F. Clear to colored security film: US Pat. US6045894. Publ. 04.04.2000.

2. Hebrink T.J., Gilbert L.R., Jonza J.M., Ruff A.T. Optical polarizing films with designed color shifts: European patent application EP3067721 A1. Publ. 14.09.2016. Bull. 2016/37.

3. Kondratov А.P., Yakubov V., Volinsky A.A. Recording digital color information on transparent polyethylene films by thermal treatment. Appl. Opt. 2019;58(1):172–176. https://doi.org/10.1364/ao.58.000172

4. Kondratov А.P., Volinsky A.A., Chen J. Scaling Effects on Color and Transparency of Multilayer Polyethylene Films in Polarized Light. Adv. Polym. Technol. 2018;37(3):668–673. https://doi.org/10.1002/adv.21708

5. Lehtonen J. Marking method: European patent application EP1111409 A3. Publ. 27.06.2001. Bull. 2001/26.

6. Lui Y.J., Jonza J.M. Color shifting film with a plurality of fluorescent colorants: Pat. US6506480B2. Publ. US20020114929A1. Publ. 22.08.2002.

7. Smithson R. L.W., Biernath R.W. Optically active materials and articles and systems in which they may be used: Pat. WO 2010074875A1. Publ. 01.07.2010.

8. Kondratov A.P. New materials for light strain-optical panels. Light & Engineering. 2014;22(3):74–77.

9. Free M.B., Wolk M.B., Biernath R.W., Johnson S.A., Merill W.W., Edmonds W.F., Jalbert C.A. Patterned marking of multilayer optical film by thermal conduction: Pat. WO 2015034910 A1. Publ. 12.03.2015.

10. Сватиков А.Ю., Симонов-Емельянов И.Д. Термическая стабильность полимерных кабельных композиций с наполнителем-антипиреном. Тонкие химические технологии. 2018;13(6):35–41. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-6-35-41

11. Askadskii A.A. Physical Properties of Polymers. Prediction and Control. Amsterdam: Gordon and Breach Publishers; 1996. 336 p.

12. Krakhalev M.N., Prishchepa O.O., Sutormin V.S., Zyryanov V.Y. Polymer dispersed nematic liquid crystal films with conical boundary conditions for electrically controllable polarizers. Opt. Mater. 2019;89:1–4. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2019.01.004

13. Cherkasov E.P., Kondratov A.P., Nazarov V.G. The process of tactile (relief) marking of thermo shrinkable membranes and labels. J. Phys.: Conf. Ser. 2019;1399:044036. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/4/044036

14. Ihara H., Takafuji M, Kuwahara Y. Transparent polymer films functionally-webbed with glutamide-based supramolecular gels and their optical applications. Kobunshi Ronbunshu. 2016;73(1):30–41. https://doi.org/10.1295/koron.2015-0056

15. Kozawa Y., Sato S. Generation of a radially polarized laser beam by use of a conical Brewster prism. Opt. Lett. 2005;30(22):3063–3065. https://doi.org/10.1364/OL.30.003063

16. Nikolaev A.A., Nagornova I.V., Kondratov A.P. Contactless monitoring method both carbon-chain thermoplastics inhomogeneity as applicable to the blown type extruders. J. Phys.: Conf. Ser. 2019;1260(3):032029. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1260/3/032029

17. Hanna L.A., Cudby M.E.A., Hendra P.J., Maddams W., Willis H.A., Zichy V. Vibrational spectroscopic study of structural changes in isotactic polypropylene below the melting point. Polymer. 1988;29(10):1843–1847. https://doi.org/10.1016/0032-3861(88)90401-6