CN102269927B - 防伪微结构颜料及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防伪微结构颜料及其制造工艺，防伪微结构颜料是光学薄膜片制作成的可识别的、具有特定形状图案的光学防伪颜料，该工艺包括：步骤A，选用表面平整的可剥离基片，在可剥离基片上均匀涂敷一层可模压成型的剥离胶层；步骤B，在剥离胶层表面沉积光学薄膜；步骤C，制作具有微结构图形的金属模版；步骤D，利用具有微结构图形的金属模版在光学薄膜上压制，并使压制后的光学薄膜上形成与金属模版的微结构图形一样的图形，金属模版上的图形凸凹槽深度大于光学薄膜的厚度以使光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微细图形片状颗粒，微细图形片状颗粒被剥离胶粘贴在塑胶基片上；步骤E，将光学薄膜片状颗粒从基片上剥离下来，形成防伪颜料。

Description

防伪微结构颜料及其制造工艺

技术领域

本发明涉及防伪材料及其制造工艺。

背景技术

防伪技术在各个行业中的应用可以帮助消费者迅速鉴别商品的真伪，保护消费者权益，同时帮助企业用户打击假冒产品、杜绝批量防造、保护企业品牌、维护企业形象，避免经济损失。通常在包装领域使用的防伪技术主要采用如下：精密印刷、激光全息印刷、金属线、荧光染料、磁性染料、热敏染料、微缩印刷、钢模压型等。这些技术在使用初期都曾发挥过一定的作用，但由这些防伪技术普遍存在技术含量低，结构组合易被破译等缺陷。如传统的荧光、磁性、热敏等防伪方法，就是在产品的特定部位，用专用油墨印上特定的图形符号，然后用专门的手段去检测。随着技术的进步和推广，这些方法很容易被假冒者破译和利用。技术配方和设备的优势将不复存在，伪造者掌握了这项技术和设备后就可以肆无忌惮地大量防造。

随着经济的发展，伪造与防伪之间的矛盾越来越尖锐。尤其是随着计算机图形处理技术、彩色复印、高精度扫捕、高分辨率打印、数子化印刷技术及大型印刷设备的普及，使原有依靠印刷工艺获得的微缩防伪措施很容易被仿制。因此，研究和开发各种新型、高效的微型结构防伪技术，是一项迫切需要的工作。

中国专利CN2192930公开了一种晶粒式超微缩防伪标识及带有防伪标识的产品，是采用集成电路的微细加工工艺，在硅或其它材料上印制出用户所指定的特殊图形标志层，可粘贴或镶嵌在产品或产品包装上作为防伪标志。图形精细可达微米级，极难仿制。可通过肉眼、普通放大镜或显微镜在不同层次上加以观察，易于识别。这种微缩技术相对来说生产成本极高，也很难形成规模化生产，只有特定的用户才能够接受。

中国专利CN201754317U公开的一项实用新型专利涉及一种纳米微粒防伪标识，包括基体，基体上印刷有信息层，其特征在于信息层上还印刷有一层透明的纳米颗粒防伪层，纳米颗粒防伪层上散布多个纳米防伪颗粒。该实用新型解决了现有技术防伪标识自身容易被仿冒的缺陷，具有不易被仿冒、使用寿命长、防伪效果好的优点。同样，由于该技术是以标签的形式存在的，因此在使用领域上也具有很大局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防伪微结构颜料及其制造工艺，该防伪微结构颜料是光学薄膜片制作成的可识别的、具有特定形状图案的光学防伪颜料。

为实现所述目的的防伪微结构颜料的制造工艺，其特点是，包括：步骤A，选用表面平整的可剥离基片，在可剥离基片上均匀涂敷一层可模压成型的剥离胶层；步骤B，在剥离胶层表面沉积光学薄膜；步骤C，制作具有微结构图形的金属模版；步骤D，利用具有微结构图形的金属模版在光学薄膜上压制，并使压制后的光学薄膜上形成与金属模版的微结构图形一样的图形，金属模版上的图形凸凹槽深度大于光学薄膜的厚度以使光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微细图形片状颗粒，微细图形片状颗粒被剥离胶粘贴在塑胶基片上；以及步骤E，将光学薄膜片状颗粒从基片上剥离下来，形成防伪颜料。

所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其进一步的特点是，所述可剥离基片为为表面光滑平整的塑料基材或金属薄膜，优选PP或PET塑料薄膜。

所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其进一步的特点是，在步骤E中，用溶剂清洗可剥离基片上的剥离胶层以将光学薄膜片状颗粒从可剥离基片上剥离下来，溶剂为有机溶剂，优选乙酸乙酯、丙酮或四氢呋喃之一或混合物。

所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其进一步的特点是，在步骤E中，剥离后的溶剂溶液经超声波进行轻微的清洗处理，然后通过双重过滤、干燥，制备出具有一定颗粒大小和形状图案的防伪颜料。

所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其进一步的特点是，在步骤C中，用微电子束光刻制版设备和工艺将设计的缩微图形制作成光学掩模版，再借助于光学掩模版通过感光胶曝光工艺制作出具有凹凸状的微图形的感光胶板，将感光胶板利用电铸工艺复制得到的具有微结构图形的金属模版。

所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其进一步的特点是，在步骤B中，用真空镀膜机在基片上沉积一层或多层金属或者介质光学薄膜膜层，膜层的厚度为50nm-1800nm。

为实现所述目的的防伪微结构颜料，其特点是，由具备前述任一特点的制造工艺制造。

所述的防伪微结构颜料，其进一步的特点是，直接添加于相应的基材中或应用于防伪油墨中。

本发明与现有技术相比的优点在于：一、由于使用了金属模版器具，加上成熟的冲压工艺设备，把规模化生产轻易变为可能；二、微形结构颜料片的外形可以是汉字、数字、英文或其它外文，也可以制作成微形几何形状；三、由于该颜料本身是一种光学薄膜、具备了光学薄膜的所有光学防伪特性。本发明所得制作精度高，制作的微型结构颜料片的外形尺寸很小，平均粒径可以从1微米到200微米，在油墨制作中，根据需要优先制备成平均粒径10微米到80微米的片状颜料。使用该颜料后，需要使用高倍放大镜进行观察，通过颜料所反馈的图案信息加以鉴别印品的真伪。该颜料的制作设备昂贵，制作工艺工序复杂，防伪效果可靠。再以防伪微结构颜料应用于防伪油墨中，拓宽了微结构防伪的应用领域，同时又降低了防伪技术的应用门槛。

附图说明

图1是本发明的防伪微结构颜料的制造工艺的流程示意图。

具体实施方式

本发明的防伪微结构颜料的制造工艺首先采用沉积技术在基片上制作光学薄膜，然后采用微结构技术制作具有微型图文凹凸槽结构的金属模板。通过金属模板对光学薄膜的冲压，把片状光学薄膜冲压成具有金属模板表面微形结构的碎片，最后将这种特定形状的微形碎片从基片上剥离下来，成为具有光学防伪功能的微细颜料。本发明防伪颜料可设计成特定可具识别的几何形状、文字图案等、颜料颗粒的表面还可以携带特定的文字图案信息，具有光学防伪效果。不同形状、大小、颜色、图案的防伪颜料具有1微米-200微米的平均粒径，经均匀分散后，可直接添加于相应的基材中或用于制备特殊油墨，在应用上具有更好的防伪效果，更低的制造成本，可广泛应用于票、证、有价证券及各种保密产品的印件上。

如图1所示，在本发明的实施例中，防伪微结构颜料的制造工艺具体包括以下步骤。

在步骤10中，选用可剥离基片，可剥离基片一般选用表面平整的塑料薄膜或金属薄膜作为基片，优选PP或PET塑料薄膜，然后用涂布机在可剥离基片上均匀涂敷一层可模压成型的剥离胶层，该剥离胶膜层可溶解于有机溶剂，或可受热熔化，以便于从可剥离基片上剥落。

在步骤11中完成镀膜工序，用真空镀膜机在剥离胶层表面真空沉积一层或多层光学薄膜(金属或介质薄膜)，光学薄膜的总厚度优选在50纳米-1800纳米，可使光学薄膜膜层具有较佳的光学反射性能、光致变色性能、适当的物理强度和抗腐蚀化学稳定性。

在步骤12中制作金属模版，用微电子束光刻制版设备和工艺根据设计的细微文字和图形图案制作成光学掩模版，再通过感光胶曝光工艺借助于光学掩模版制作出具有凹凸版微型图案的感光胶板，该凹凸微型图案的凸出高度可控制在2000纳米-5000纳米，然后利用电铸工艺将感光胶板上的图形信息、凹凸沟槽进行金属化复制，得到非常微细的凹凸状的具有微结构图形的金属模版。所述图形可以是几何外形，包含图案、文字或字母或者它们的组合。

在步骤13中，利用上述具有微结构图形的金属模版对光学薄膜膜层进行压制，例如机械冲压、或加热压制，该步骤的设备和工艺均可采用全息膜压设备，工艺技术成熟。压制后光学薄膜的表面可得到与金属模版一样图形。由于金属模版上的图形凸凹槽深度远远大于光学薄膜的厚度，光学薄膜很容易被压制断裂成具有与金属模版一样的微细图形片状颗粒，只是仍然被剥离胶粘贴在塑胶基片上。

在步骤14中，用溶剂清洗基片上的剥离胶，将光学薄膜片状颗粒从基片上剥离下来，溶剂优先选择乙酸乙酯、丙酮、四氢吠喃等强极性溶剂，剥离后的溶剂溶液经超声波进行轻微的清洗处理，然后通过过滤、干燥，成为具有特殊外形图案的微结构颜料。

再以前述步骤制得的微结构颜料应用于防伪油墨中，就拓宽了微结构防伪的应用领域，同时又降低了防伪技术的应用门槛。

在本发明的一实施例中，用涂布机在20微米厚度的PET基材上涂布剥离胶，剥离胶的厚度为2微米。在剥离胶层上采用真空蒸镀法镀制铝膜，铝膜厚度设定为500纳米。

在本发明的另一实施例中，设计金属模版的三角形图案为正三角形，每边的长度为50微米。三角形图案采用满版排列方式排列。每一个三角形具有2微米的间隔，保证每个图案均能清晰显现，并且，在本发明的另一实施例中，利用该金属模版对镀膜后的金属膜层进行全息压膜，压膜速率为10米/分钟，压制后可得到满版的三角形状的微缩图案，用丙酮溶剂将三角形状的微缩金属片从基片上溶解下来，经超声波进行轻微的清洗处理，然后通过180目网版过滤，滤液再经过450目网版过滤，将过滤出来的液体经喷雾干燥后，制成具有特殊外形图案的微结构颜料粉体。

Claims (6)

1.防伪微结构颜料的制造工艺，其特征在于，包括：

步骤A，选用表面平整的可剥离基片，在可剥离基片上均匀涂敷一层可模压成型的剥离胶层；

步骤B，在剥离胶层表面沉积光学薄膜；

步骤C，制作具有微结构图形的金属模版；

步骤D，利用具有微结构图形的金属模版在光学薄膜上压制，以使压制后的光学薄膜上形成与金属模版的微结构图形一样的图形，金属模版上的图形凸凹槽深度大于光学薄膜的厚度以使光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的光学薄膜片状颗粒，光学薄膜片状颗粒被剥离胶粘贴在可剥离基片上；以及

步骤E，将光学薄膜片状颗粒从可剥离基片上剥离下来，形成防伪颜料。

2.如权利要求1所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其特征在于，所述可剥离基片为表面光滑平整的塑料基材或金属薄膜。

3.如权利要求1所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其特征在于，在步骤E中，用溶剂清洗可剥离基片上的剥离胶层以将光学薄膜片状颗粒从可剥离基片上剥离下来，溶剂为有机溶剂。

4.如权利要求3所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其特征在于，在步骤E中，剥离后的溶剂溶液经超声波进行轻微的清洗处理，然后通过双重过滤、干燥，制备出具有一定颗粒大小和形状图案的防伪颜料。

5.如权利要求1所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其特征在于，在步骤C中，用微电子束光刻制版设备和工艺将设计的缩微图形制作成光学掩模版，再借助于光学掩模版通过感光胶曝光工艺制作出具有凹凸状的微图形的感光胶板，借助于感光胶板，采用电铸工艺复制得到具有微结构图形的金属模版。

6.如权利要求1所述的防伪微结构颜料的制造工艺，其特征在于，在步骤B中，用真空镀膜机在可剥离基片上沉积一层或多层金属或者介质光学薄膜膜层，膜层的厚度为50nm-1800nm。