Una tecnologia anticontraffazione innovativa per i prodotti in materia plastica

Una tecnologia anticontraffazione innovativa per i prodotti in materia plastica

Sintesi

Il Global Brand Counterfeiting Report 2018 afferma che l'ammontare complessivo della contraffazione a livello mondiale ha raggiunto 1,2 trilioni di dollari nel 2017 e raggiungerà 1,82 trilioni di dollari entro il 2020, includendo la contraffazione di ogni tipo di apparecchiatura e prodotto, dalla difesa militare ai beni di consumo. Secondo il rapporto 2017, il valore delle vendite di prodotti contraffatti tramite piattaforme di e-commerce è di 280 miliardi di dollari1. La contraffazione minaccia l'economia globale e la salute pubblica con la produzione di prodotti scadenti che aggirano i canali normativi di tutela dei consumatori. Nessuna singola tecnologia anticontraffazione può proteggere efficacemente tutti i prodotti e tutte le circostanze. L'approccio migliore è quello a più livelli, che combina più elementi nel prodotto e nell'imballaggio. Questa metodologia tattica è ideale per i prodotti in materia plastica con decorazione e finitura a valore aggiunto. Questo articolo presenta una nuova tecnologia anticontraffazione ed esamina tre livelli di sicurezza dell'autenticazione per i prodotti in materia plastica.

Punti chiave

• La contraffazione ha raggiunto 1,2 trilioni di dollari a livello mondiale nel 2017, di cui 280 miliardi transitati attraverso l'e-commerce.
• La sicurezza opera su tre livelli (L1 palese, L2 invisibile, L3 forense) e la loro combinazione a più livelli è ciò che funziona davvero.
• Nessuna singola tecnologia protegge ogni prodotto. Non esistono ancora criteri globali standardizzati di identificazione anticontraffazione.
• La nano marcatura laser inferiore a 25 micron è invisibile a occhio nudo e appare come una linea punteggiata o continua a uno scanner.
• I taggant hanno dimensioni da 20 a 1.200 micron, sono codificati in modo univoco per ogni cliente e ora si verificano tramite smartphone.

Domande frequenti

Quali sono i tre livelli di sicurezza anticontraffazione?

Gli elementi di Livello 1 (palese) sono chiaramente visibili e non richiedono dispositivi di rilevamento. Gli elementi di Livello 2 (invisibile) richiedono attrezzature specifiche per la verifica e i loro dettagli non vengono divulgati. Il Livello 3 (forense) comprende i taggant e i marcatori verificabili in laboratorio. Usati in combinazione offrono una protezione a più livelli.

Come funziona l'autenticazione con il fiato o con il vapore?

Microstrutture submicrometriche che formano un'immagine, un logo o un codice di testo vengono incise in modo permanente su polimeri, film sottili, metalli e vetro. Un codice di sicurezza invisibile compare temporaneamente quando si applica vapore a nebulizzazione, per poi scomparire in pochi secondi con l'evaporazione dell'umidità. Non serve alcuno strumento di autenticazione.

Perché questo approccio è utile nei mercati in via di sviluppo?

Perché la verifica non richiede alcuno strumento, app, alimentazione elettrica o connessione a Internet. Ciò lo rende utilizzabile ovunque, aspetto decisivo nelle regioni in cui non si può dare per scontata la disponibilità di lettori e connettività.

Quanto è piccola la nano marcatura laser e perché le dimensioni sono un vantaggio?

Il micro e nano testo ha un'altezza inferiore a 25 micron, è invisibile a occhio nudo e in genere è nascosto in un'area poco visibile. I contraffattori non possono replicarlo senza i file grafici originali e, quando viene scansionato o fotocopiato, la microstampa appare semplicemente come una linea punteggiata o continua, a meno che la risoluzione non sia eccezionalmente elevata.

Che cosa sono i taggant chimici e come si verificano?

Particelle microscopiche codificate in modo univoco, in genere da 20 a 1.200 micron, aggiunte ai componenti stampati senza alterare colore o proprietà del materiale. Ognuna funge da impronta digitale virtuale. La verifica avviene con lettori portatili, scanner o smartphone economici, e i taggant sono forniti come particelle secche per la compoundazione o come masterbatch finito.

Introduzione

Le tecnologie di autenticazione sono fondamentali per sostenere le strategie di marca e ridurre il rischio di frode. Gli elementi anticontraffazione consentono di autenticare un articolo e fungono da deterrente per chi valuta di contraffare un prodotto, in ragione della difficoltà o del costo richiesti. La crescita dei prodotti contraffatti è dovuta in gran parte al fatto che i contraffattori impiegano tecnologie sofisticate nella produzione e nel confezionamento dei loro falsi. Alcuni gestiscono interi impianti produttivi. Nonostante questo problema dilagante, attualmente non esistono criteri globali standardizzati di identificazione anticontraffazione e gli sforzi per contrastare i falsi si sono concentrati soprattutto nel rendere difficile l'imitazione degli imballaggi. È indispensabile introdurre tecnologie nuove e più sofisticate nella lotta alla contraffazione. Di seguito viene presentata una nuova tecnologia di sicurezza ottica invisibile, Snowleopard.

Tecnologie anticontraffazione

Gli elementi di sicurezza si possono suddividere in tre livelli: Sicurezza di Livello 1 (L1S) (palese), Sicurezza di Livello 2 (L2S) (invisibile) e Sicurezza di Livello 3 (L3S) (forense). Questi tre livelli di sicurezza, in combinazione, offrono soluzioni di protezione complete a più livelli. La Figura 1 evidenzia gli elementi di autenticazione esaminati in questo articolo, ossia sicurezza ottica, stampa di sicurezza, inchiostri di sicurezza e taggant chimici.

Gli elementi di autenticazione palesi e invisibili si integrano efficacemente in una protezione a più livelli. Le tecniche palesi sono chiaramente visibili e non richiedono dispositivi di rilevamento. Le tecnologie invisibili richiedono in genere attrezzature specifiche per essere verificate, perché i dettagli della tecnologia non vengono divulgati. La maggior parte dei recenti sviluppi delle tecnologie palesi e invisibili ha incorporato elementi nascosti per rendere più difficile la loro replicazione illecita.

Tecnologia in evidenza: sicurezza ottica (invisibile)

È stata introdotta una nuova tecnologia invisibile all'avanguardia, Snowleopard, in cui microstrutture submicrometriche («codici immagine/logo/testo») vengono incise in modo permanente su prodotti in polimeri, film sottili, metalli e vetro. I materiali polimerici possono essere trasparenti, traslucidi od opachi (di qualsiasi colore). L'autenticazione, tramite un codice di sicurezza invisibile, compare temporaneamente quando si applica vapore a nebulizzazione e scompare rapidamente in pochi secondi con l'evaporazione dell'umidità (Figura 2). Non sono necessari strumenti di autenticazione.

Questo elemento invisibile è impiegato in tutto il mondo in applicazioni specializzate in cui l'autenticazione avviene semplicemente con il «fiato», ed è ideale per le aziende che necessitano di protezione del marchio nei paesi meno sviluppati. La tecnologia si integra facilmente da sola o come parte di una difesa a più livelli. I codici di sicurezza submicrometrici vengono incisi direttamente sul prodotto stampato. In alternativa, i codici possono essere incisi su etichette di sicurezza antimanomissione.

Il processo è senza contatto e viene condotto in condizioni atmosferiche. Non prevede inchiostri, solventi chimici, film, etichette o laser. Il processo può essere eseguito in linea o offline. L'apparecchiatura industriale, delle dimensioni di un piano da tavolo, richiede solo energia elettrica.

Un secondo esempio di autenticazione con sicurezza ottica sono i dispositivi ottici variabili (OVD). Gli OVD sono immagini di sicurezza complesse che presentano vari effetti ottici in funzione della quantità di luce che li colpisce e dell'angolo da cui vengono osservati. Gli OVD non possono essere fotocopiati né scansionati e non possono essere replicati o riprodotti con precisione. Molti elementi hanno effetti 3D e proprietà di cambio colore. Gli OVD, analogamente agli ologrammi, comportano in genere inversioni o transizioni dell'immagine, trasformazioni cromatiche e contrasti monocromatici. La struttura è tipicamente composta da un film trasparente (come supporto dell'immagine) più uno strato riflettente di supporto, in genere un sottilissimo strato di alluminio o rame, per produrre una tonalità caratteristica.

Si possono aggiungere ulteriori elementi di sicurezza con il processo di demetallizzazione parziale, in cui parte dello strato riflettente viene rimossa chimicamente per conferire all'immagine un contorno intricato. Lo strato riflettente può essere così sottile da risultare trasparente, ottenendo un film limpido con un'immagine riflessa più tenue, visibile solo con certi angoli di osservazione e illuminazione.

Per i prodotti in materia plastica, una potente strategia di difesa a più livelli combina gli OVD (ologrammi) con codici incisi submicrometrici (tramite Snowleopard) per creare etichette di sicurezza antimanomissione. I codici submicrometrici possono essere incisi sul prodotto e/o su un elemento dell'etichetta OVD. Le etichette adesive di sicurezza hanno un testo specifico integrato nella struttura autoadesiva a più strati e, quando vengono staccate o rimosse, mostrano la parola «VOID» sia nel film rimosso sia nello strato adesivo rimasto. Il testo «VOID» può essere sostituito dal marchio, dal logo o dal messaggio del cliente. I substrati a più strati, comunemente con materiali di copertura in poliestere o polipropilene biorientato (BOPP), assumono importanza perché possono essere personalizzati in modo univoco con infinite combinazioni di colori e metallizzazione.

Tecnologie di stampa di sicurezza: microstampa e nano marcatura laser

La micro/nano stampa, compresa l'incisione/marcatura laser, utilizza font da un solo punto con disegni a risoluzione ultra elevata. Un esempio è la stampa guilloche, costituita da motivi geometrici complessi e intricati formati da numerose linee sottili intrecciate (vedere la Figura 4). Ogni motivo è generato in modo univoco, pertanto una riproduzione esatta è quasi impossibile. Gli effetti sono spesso combinati con colorazioni arcobaleno.

Le tecnologie degli inchiostri di sicurezza comprendono: inchiostri sensibili ai raggi UV, termocromici, fotocromici, luminescenti, fluorescenti, iridescenti, fosforescenti e così via. Gli inchiostri sensibili ai raggi UV e fluorescenti sono disponibili in vari colori e brillano sotto diverse lunghezze d'onda della luce UV, pur essendo invisibili a occhio nudo. Ad esempio, una grafica o un logo in inchiostro termocromico stampato a tampone, serigrafia o rotocalco cambierà colore (reazione di viraggio) semplicemente strofinando un dito sull'area stampata. Ogni chimica di inchiostro di sicurezza, utilizzata da sola o in combinazione, unita alle tecnologie di stampa di sicurezza offre un'autenticazione efficace.

Nano incisione/marcatura laser

La marcatura laser sul prodotto di micro/nano testo è così piccola (altezza inferiore a 25 micron) da essere invisibile a occhio nudo, e quindi estremamente difficile da replicare per i contraffattori senza i file grafici originali. Il microtesto è spesso nascosto in un'area poco visibile o inosservata del prodotto. I dati e le immagini incisi al laser sono permanenti e sicuri. Quando l'articolo viene posto in una fotocopiatrice o in uno scanner, la riga di microstampa appare allo scanner come una linea punteggiata o continua se la risoluzione di scansione non è eccezionalmente elevata.

Inoltre, la marcatura laser produce lettere in rilievo che consentono l'autenticazione al tatto. I sistemi di visione a telecamera garantiscono il posizionamento accurato dei dati. A volte nel microtesto viene inserito un errore di ortografia facilmente trascurabile. La microstampa può servire a confermare l'autenticità del prodotto. Si utilizzano comunemente diversi tipi e configurazioni di sorgenti laser, come UV, CO2 e a fibra all'itterbio, inclusi i sistemi pico/femto.

Tecnologie con taggant chimici e molecolari

I taggant, originariamente sviluppati da 3M, possono essere aggiunti ai componenti in plastica stampata e ai prodotti finiti. I taggant non alterano l'aspetto cromatico della plastica e possono essere usati in qualsiasi colore, compresa la plastica trasparente. Un taggant è una delle misure di protezione più solide, poiché pochi materiali possono essere impiegati nei prodotti senza modificarne le proprietà e le funzioni. Sono disponibili più tipi di taggant per attuare e far rispettare strategie di protezione del marchio solide e valide.

Uno dei progressi recenti più significativi è l'autenticazione dei prodotti tramite smartphone. Taggant, microtaggant e nanotaggant sono codificati in modo univoco per ogni cliente o prodotto. Le particelle sono microscopiche, con dimensioni in genere da 20 a 1.200 micron. Ogni particella è codificata in modo univoco e funge in sostanza da impronta digitale virtuale. Nella forma più semplice, il taggant è una sequenza di codice numerico univoca in un formato a strati multicolore. Nella forma più complessa offre più livelli di sicurezza grazie all'incorporazione di diverse tecnologie di nanotaggant in un'unica particella microscopica. La verifica e il rilevamento avvengono con vari lettori e scanner portatili economici, inclusi gli smartphone. I taggant sono disponibili in forma di particelle secche per la compoundazione o come masterbatch finito. I taggant possono essere usati in diverse resine plastiche e colori senza modificare le condizioni di processo.

Conclusione

La contraffazione minaccia l'economia globale e la salute pubblica con la produzione di prodotti scadenti che aggirano i canali normativi di tutela dei consumatori. In risposta a questa minaccia, una nuova tecnologia invisibile all'avanguardia, in cui microstrutture submicrometriche, codici immagine/logo/testo, vengono incise in modo permanente sui polimeri, offre soluzioni di sicurezza innovative. L'approccio migliore è quello a più livelli, che combina tecnologie anticontraffazione palesi, invisibili e forensi (taggant). Ciò è particolarmente adatto ai trasformatori di materie plastiche, interni e conto terzi, che svolgono già operazioni di decorazione e finitura a valore aggiunto o intendono farlo.

Questo articolo presenta metodi anticontraffazione. Si noti che i commenti e le conclusioni vanno intesi come generali per ciascun gruppo di tecnologie e che inevitabilmente vi saranno eccezioni e omissioni per alcune applicazioni più particolari. Alcune di queste tecnologie sono marchi registrati e/o protette da brevetti internazionali e possono essere disponibili solo presso fornitori autorizzati, dietro pagamento di corrispettivi. In alternativa, alcune possono essere applicate internamente con costi per materiali e lavorazione, e la maggior parte è disponibile presso fornitori specializzati.

Scott R. Sabreen è fondatore e presidente di The Sabreen Group, Inc., una società di ingegneria specializzata nei processi di trasformazione secondaria delle materie plastiche: sicurezza del prodotto, marcatura laser, pretrattamenti superficiali, incollaggio, decorazione e finitura. Sabreen è un pioniere delle tecnologie e risolve problemi di produzione da oltre 30 anni. Può essere contattato al numero 972.820.6777 oppure visitando www.Sabreen.com. Per informazioni su Snowleopard, contatti The Sabreen Group.

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