[發明專利]基于形狀記憶聚合物的溫度指示或多層次防偽指示標簽及其溫度指示或多層次防偽指示方法

有效

• 申請號: 201310045236.2
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103137013A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 黃為民;吳雪蓮
• 申請（專利權）人: 南京天朗制藥有限公司;黃為民;吳雪蓮
• 主分類號: G09F3/02
• 分類號: G09F3/02
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及溫度檢測和指示技術，以及防偽指示技術，具體是一種基于形狀記憶聚合物的溫度指示或多層次防偽指示標簽及溫度指示或多層次防偽指示方法。

背景技術

在許多生產、加工、運輸和儲存過程中，對溫度，特別是最高溫度，有嚴格的限制。例如，在生物醫學領域中，很多藥品的儲存和運輸、食品行業中冷凍食品的儲存和運輸、以及化工領域中恒溫水浴、恒溫油浴及化工原料的儲存環境等都對溫度有上限要求。就目前來講，對每件/個產品的溫度實時監測，經濟上不可行，實用上也不是完全必要。例如，人體疫苗是特殊醫藥產品，在運輸、存儲方面有嚴格的“冷鏈”要求，即每支疫苗在生產、存儲和發放的每一個環節都必須始終處于所限定的低溫環境下，從而確保其品質。目前，冷鏈不完整（例如由于短時間停電而導致儲存于冰箱中的疫苗在一定時間內超出所限定的溫度）是人體疫苗變質的一個重要原因。這種由于冷鏈不完整而導致的疫苗失效很難輕易辨別。失效疫苗不但對使用者沒有防疫的作用，有時反而成為一種傷害，甚至有致命威脅。實時監測每支疫苗的溫度變化，雖然有意義，但從經濟和技術的角度來看，可行性很低。同樣的問題也存在于冷凍食品等其它需要恒溫或限溫環境的行業。一種簡單、可靠、經濟實用的方法，來檢測單件產品是否曾超出限定的最高溫度及具體超出多少具有極重大的實用價值。

目前所使用和報道的溫度指示產品，大多是基于電子裝置、機械結構裝置以及化學溶液等技術。這些技術雖然可行，但應用領域有限、制作過程較為復雜且成本相對較高，很難用于單件產品。

另一方面，隨著越來越多的傳統防偽技術（如激光商標、條形碼和圖案等）為外界所掌握并復制，導致產品造假成為日益嚴重的社會問題。研究和開發新的防偽技術成為當前迫切的需要。

很多聚合物材料具有顯著的形狀記憶效應，能夠感知環境的變化，并以形貌變化（恢復初始狀態）的方式做出響應。目前，熱驅動的形狀恢復是最為普遍的一種驅動方式。其原理是利用聚合物對于溫度的敏感特性來誘發形狀恢復。聚合物因其形狀記憶效應和廉價性成為大量制造廉價溫度指示產品的較為理想的選擇。另一方面，我們可以依據聚合物在形狀恢復過程中所呈現的隨溫度升高而形貌逐漸發生變化的規律來對目標物品的真偽進行指示。

專利文獻201210206952.X、201210480325.5和201210512085.2分別公開了利用形狀記憶聚合物的形狀記憶效應進行溫度指示的溫度指示標簽和方法，以及進行防偽指示的多層次防偽指示標簽和方法，其基本方法是在形狀記憶聚合物的玻璃化轉或熔融轉變的起始溫度以上的不同溫度下形成多個具有不同恢復溫度的預變形，從而形成能夠指示環境溫度的溫度指示標簽和方法，以及多層次防偽指示標簽和方法。這些產品和方法雖然達到了溫度指示和防偽的效果，在制作標簽時所進行的多次預變形處理需要在不同溫度下完成，其步驟較復雜，不利于制造效率的提高和成本的降低。

現有的實驗已經證明，對于形狀記憶聚合物來說，在某一特定溫度下預變形后，其預變形的恢復程度與其預變形尺寸及之后加熱到的具體溫度有關。簡單來說，具體體現在：對于某一具體形狀記憶聚合物在同一溫度下形成的多個具有不同變形量的預變形來說，變形量較小的預變形恢復形狀所需的溫度較低，而變形量較大的預變形恢復形狀所需的溫度較高。如何利用形狀記憶聚合物的這一特性進行溫度指示或多層次防偽指示，目前還沒有技術涉及。

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發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種制造步驟簡單、制造效率高、成本低的基于形狀記憶聚合物的溫度指示或多層次防偽指示標簽，以及一種實施成本低、指示精度高的溫度指示或多層次防偽指示方法。

本發明的基于形狀記憶聚合物的溫度指示或多層次防偽指示標簽，包括有熱驅動形狀記憶聚合物材料的基體，在基體上有一處或多處預變形；所述的預變形是在同一溫度下經由一次或多次受力過程形成的；當具有多處預變形時，多處預變形的尺寸各不相同；當具有一處預變形時，預變形的幾何尺寸沿預變形的延伸方向連續變化。

當基體上具有多處預變形，其中至少一處預變形的幾何尺寸沿該處預變形的延伸方向連續變化。

所述的預變形是凹痕、凸起或壓平變形中的一種或多種組合。