CN102443281A - 光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种将光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,其包括以下步骤：提供基底材料；将光致抗蚀剂稀释，均匀的涂刷在基底材料表面；将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分裸露，其余部分遮挡，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；显影和定影，得到光化微缩浮雕图像；沉积颜料薄膜层；颜料薄膜层剥离。在显微镜下观察采用本发明的方法得到的防伪颜料，可以看到颜料的边界形状和颜料两个表面的图文信息，在二线防伪功能上，可以更直接有效的控制该颜料所保护的产品的真伪、产品的流向渠道。
Description
技术领域
本发明涉及防伪材料领域，具体而言，本发明涉及一种光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法。
背景技术
专利号为99809384.X的《用于生产颜料的载有标记的无机薄片》公开了一种载有标记的颜料片的制造方法，但是该方法是通过粉碎的方式获得颜料片，颜料片没有统一的外形，颜料片上的图文信息很大几率的不能完整地在一个颜料片中展示。
专利号为200810084421.1的《表面处理薄片》，公开了一种载有标记的颜料片的制造方法，其在99809384.X的基础上有了很大的改进，该方法可以制备有几何外形的颜料片，而且图文信息完整地展示在一个颜料片上；其缺陷是颜料片必须是规整的几何外形，不能制备任意边框外型的颜料片，另外，制备过程中，颜料片与颜料片之间隔也会清晰的形成不同尺寸的矩形颜料片，这些矩形颜料片上没有记载需要的标记，作为颜料杂质夹杂在载有标记的颜料片中。
专利号为201010528271.6的《制造多边形薄片的衬底和方法》一定程度上解决了颜料中杂质的问题，其局限在于不能生产任意外型尺寸的颜料片。
发明内容
为了解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种应用于防伪技术的光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法，使用该方法制备的颜料可量产并且可配置在油墨中用以印刷。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：
第一种方法：
一种把光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,其特征在于，该方法包括：
提供基底材料；
将光致抗蚀剂稀释，均匀的涂刷在基底材料表面；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分裸露，其余部分遮挡，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影，得到光化微缩浮雕图像；
沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
在所述的第一种方法中：
对光致抗蚀剂涂层曝光的方式采用掩膜曝光、遮挡曝光或全息曝光。
沉积颜料薄膜层的方法采用气相沉积法、液相沉积法或凝胶法；沉积而成的颜料薄膜结构是单层结构、三层结构或多层结构；单层结构的颜料薄膜的材质是单层金属单质、合金材料或磁性合金材料；三层结构的颜料薄膜包括顺序叠层的介质干涉层、反射层、介质干涉层，三层结构中的反射层为磁性材料层或添加有磁性材料的反射层；多层结构的颜料薄膜包括至少一个反射层，至少一个介质干涉层及至少一个吸收层，在至少一个反射层或至少一个吸收层中添加有磁性材料。
颜料薄膜层剥离步骤中，是对光致抗蚀剂进行剥离或对光致抗蚀剂和基底材料整体剥离。
所述图像部分包括多个独立的图像，每一图像的径向尺寸为1-100微米，优选5-30微米。
第二种方法：
第二种把光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,其特征在于，该方法包括以下步骤：
提供金属基板；
在金属基板表面均匀涂刷稀释的光致抗蚀剂；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分裸露，其余部分遮挡，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影，得到表面由光致抗蚀剂部分遮盖的金属基板；
对所述金属基板表面首次电镀薄膜；
在所述金属基板表面二次涂刷稀释的光致抗蚀剂；
在所述二次涂覆的光致抗蚀剂涂层表面选取图像边框的位置，并对准该边框位置曝光；
显影和定影；
对金属基板表面二次电镀薄膜；
对光致抗蚀剂进行剥离，得到有光化浮雕微缩图像的母版；
在柔性基材上涂印标记记录层，用所述母版在标记记录层上模压，将母版的图像信息转移到标记记录层上；
在带有图像信息的标记记录层上沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
在所述的第二种方法中：
所述首次电镀薄膜的厚度为0.1-5微米，优选0.8-2微米；二次电镀薄膜的厚度是0.1-10微米，优选1.6-2微米。
所述图像部分包括多个独立的图像，每一图像的径向尺寸在3-50微米范围内。
所述母版可以由通过浇铸成模和表面金属化的方法对原始母版进行复制后得到的新母版替代，该方法目前广泛应用于全息防伪膜制备技术，复制母板的方法可以减少制备模压板的陈本，制备出的颜料片重复性会很好。
第三种方法：
在金属基板表面均匀涂刷稀释的光致抗蚀剂；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分遮挡，非图像部分裸露，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影；
对所述金属基板表面电镀薄膜；
对光致抗蚀剂进行剥离，得到有光化浮雕微缩图像的母版；
用所述母版在标记记录层上模压，将母版的图像信息转移到标记记录层上；在带有图像信息的标记记录层上沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
第二种方法和第三种方法中：
对光致抗蚀剂涂层进行曝光的方式采用掩膜曝光、遮挡曝光或全息曝光。
沉积颜料薄膜层的方法采用气相沉积法、液相沉积法或凝胶法；沉积而成的颜料薄膜结构是单层结构、三层结构或多层结构；单层结构的颜料薄膜的材质是单层金属单质、合金材料或磁性合金材料；三层结构的颜料薄膜包括顺序叠层的介质干涉层、反射层、介质干涉层，三层结构中的反射层为磁性材料层或添加有磁性材料的反射层；多层结构的颜料薄膜包括至少一个反射层，至少一个介质干涉层及至少一个吸收层，在至少一个反射层或至少一个吸收层中添加有磁性材料。
颜料薄膜层剥离步骤中，是对光致抗蚀剂进行剥离或对光致抗蚀剂和标记记录层整体剥离。
与现有技术相比，本发明具备如下优点：
1、对附着在基底上的光致抗蚀剂进行剥离后，带有图文信息的任意外形尺寸颜料片随之脱落，而颜料片之间的区域依然附着在基底材料上，不会形成杂质掺杂在颜料内。
2、沉积颜料薄膜层时可选择多层光干涉结构，在经过曝光、显影和定影的带有图文信息的光致抗蚀剂上沉积多层光干涉结构的膜；获得具有图文信息、预期边框的带有色移效果的颜料片，该种颜料片在肉眼直接观测具有不同角度不同颜色的一线防伪特征，另外在显微镜下观察，可以看到颜料的边界形状和颜料两个表面的图文信息，在二线防伪功能上，可以更直接有效的控制该颜料所保护的产品的真伪、产品的流向渠道。
3、沉积颜料薄膜层时可选择多层光干涉结构，在经过曝光、显影和定影的带有图文信息的光致抗蚀剂上沉积多层光干涉结构的膜；在多层光干涉的结构中，反射层、金属层其中一层或是几层或是全部层，选用有磁性的金属或是合金材料，那么制备出的颜料具备色移性、加密性和磁性多重安全防伪的功能；该种颜料在涂印过程中若采用了颜料磁场定向的装置，可以实现更好效果的光学防伪图样。
附图说明
图1是本发明实施例二的第一次曝光、显影和定影后的金属基板表面示意图；
图2是本发明实施例二的首次电镀薄膜后的金属基板表面示意图；
图3是本发明实施例二的第二次曝光、显影和定影后的金属基板表面示意图；
图4是本发明实施例二的母版截面结构示意图。
具体实施方式
实施例一:
本实施例之把光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,包括以下步骤：
提供基底材料；
将光致抗蚀剂稀释，均匀的涂刷在基底材料表面；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分裸露，其余部分遮挡，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影，得到光化微缩浮雕图像；
沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
所制成的光化浮雕微缩图像即所述的图像部分的每一个图像的径向尺寸为1-100微米，优选5-30微米。
实施例二：
本实施例之把光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,包括以下步骤：
在金属基板表面均匀涂刷稀释的光致抗蚀剂；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分裸露，非图像部分遮挡，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影，得到如图1所示的表面由光致抗蚀剂部分遮盖的金属基板：图像部分10的光致抗蚀剂涂层被剥离，裸露出金属基板的表面，而非图像部分20仍然被光致抗蚀剂涂层覆盖；
对所述金属基板表面首次电镀薄膜：如图2所示，图像部分10被首次电镀薄膜层覆盖，非图像部分20仍然被光致抗蚀剂涂层覆盖；
在所述金属基板表面二次涂刷稀释的光致抗蚀剂：在图像部分10和非图像部分20的表面均二次涂刷稀释的光致抗蚀剂；
在所述二次涂覆的光致抗蚀剂涂层表面选取图像边框的位置，并对准该边框的位置曝光：在每一个图像10的外围选取一个图像边框的位置，该图像边框可以将图像10完全套入；
显影和定影，如图3所示，使边框30的光致抗蚀剂涂层被剥离，裸露出金属基板表面，而其余部分，包括边框30内的图像部分10及不是边框30的非图像部分20均被二次涂覆的光致抗蚀剂涂层覆盖；
对金属基板表面二次电镀薄膜：使边框30被二次电镀薄膜层覆盖，而其余部分，包括边框30内的图像部分10及不是边框30的非图像部分20仍然被二次涂覆的光致抗蚀剂涂层覆盖；
对光致抗蚀剂进行剥离，得到有光化浮雕微缩图像的母版：对仍然被二次涂覆的光致抗蚀剂涂层覆盖的部分的光致抗蚀剂进行剥离，剥离后，如图4所示，边框30区域被二次电镀薄膜层覆盖，图像10区域被首次电镀薄膜层覆盖，其余部分裸露出金属基板1的表面；
在柔性基材上涂印标记记录层，用所述母版在标记记录层上模压，将母版的图像信息转移到标记记录层上；
在带有图像信息的标记记录层上沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
该实施例中，所述母版包括图像区和隔像区，图像区包括多个独立的图像10所占的区域，隔像区包括分别与每一图像10对应的多个边框30所占的区域。
图像区的图像10的凸浮高度即为所述首次电镀薄膜层的厚度，隔像区的图像即边框30的凸浮高度即为所述二次电镀薄膜层的厚度，隔像区图像的凸浮高度大于图像区图像10的凸浮高度。
所述图像区图像的凸浮高度是0.1-5微米，优选0.8-2微米。
所述图像区图像的径向尺寸是在3-50微米范围内。
所述隔像区图像的凸浮高度是0.1-10微米，优选1.6-2微米。
隔像区图像的凸浮高度比图像区图像的凸浮高度高出0.3-10微米，优选0.5-3微米。
由于母版的隔像区图像的凸浮高度大于图像区图像的凸浮高度，相应的，在标记记录层上模压出的图像中，隔像区的深度比图像区的深度深，具体原因是隔像区在模压的过程中，受到更多的来自模板的挤压的能量，而图像区和隔像区以外的区域及图像区在模压的过程中，受到很少的来自模板的挤压的能量，更甚者没有受到模板挤压的能量；对应的，由于受到外力作用大，就使得隔像区标记纪录层材料更为的紧实；而图像区和隔像区以外的区域及图像区的标记纪录材料由于受到外力小或没有受力，该区域的标记纪录材料就相对的疏松很多；在这样的标记记录层上沉积薄膜颜料薄膜层时，图像区和隔像区以外的区域及图像区正常沉积薄膜颜料薄膜层，隔像区由于存在着一定的深度，颜料薄膜在隔像区沉积时，膜层会在水平位更低的位置成膜。
使用标记纪录材料剥离剂剥离颜料薄膜层时，由于隔像区标记纪录层材料紧实，图像区和隔像区以外的区域及图像区的标记纪录材料疏松，所以在颜料薄膜层被剥离的过程中，致密的颜料薄膜层在一定程度上对剥离标记纪录材料起到保护其不被剥离剂腐蚀的抗蚀作用。
标记纪录材料剥离剂基于以上几点因素，首先会沿着隔像区和图像区的连接处进入疏松的标记纪录材料层，快速的剥离下颜料薄膜层；而由于隔像区区域标记纪录材料层结构致密紧实，而且表面有颜料薄膜层保护，剥离的速率会降低很多，如果剥离剂浸入时间过短，则该区域的颜料薄膜层将不会被剥离，继续附着在柔性基材上，这一过程中，难免的会产生少量颜料杂质，这些杂质相对于颜料片本身具有尺寸小、质量轻的特点，可以用筛分或离心的方法进行分离。
实施例三：
在金属基板表面均匀涂刷稀释的光致抗蚀剂；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分遮挡，非图像部分裸露，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影，图像部分仍然被光致抗蚀剂涂层覆盖，非图像部分的光致抗蚀剂涂层被剥离，裸露出金属基板的表面；
对所述金属基板表面电镀薄膜：非图像部分被电镀薄膜层覆盖，图像部分仍然被光致抗蚀剂涂层覆盖；
对光致抗蚀剂进行剥离，得到非图像部分凸浮、图像部分裸露金属基板的母版；
用所述母版在标记记录层上模压，将母版的图像信息转移到标记记录层上；在带有图像信息的标记记录层上沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
在实施例二实施例三中：
在带有图像信息的标记记录层上沉积颜料薄膜层的方法采用气相沉积、液相沉积或凝胶法沉积。
所述母版可以由通过浇铸成模和表面金属化的方法对原始母版进行复制后得到的新母版替代。
所述对光致抗蚀剂涂层进行曝光的方式采用掩膜曝光、遮挡曝光或全息曝光。
所述沉积颜料薄膜层的方法采用气相沉积、液相沉积或凝胶法沉积，沉积制备颜料薄膜；沉积而成的颜料薄膜结构是单层结构、三层结构或多层结构；单层结构的材质为单层金属单质、合金材料或磁性合金材料；三层结构包括顺序叠层的介质干涉层、反射层、介质干涉层；多层结构包括至少一个反射层，至少一个介质干涉层及至少一个吸收层。
所述的三层结构中反射层为磁性材料层或添加有磁性材料的反射层。
所述多层结构中，在至少一个反射层或至少一个吸收层中添加有磁性材料。
颜料薄膜层剥离步骤中，是对光致抗蚀剂进行剥离或对光致抗蚀剂和基底材料整体剥离。
优选的，颜料薄膜层选用5层结构的对称色移性薄膜结构,其各层的材质自上而下为Cr\MgF2\Al\ MgF2\Cr。
由于母版的隔像区图像的凸浮高度大于图像区图像的凸浮高度，相应的，在标记记录层上模压出的图像中，隔像区的深度比图像区的深度深，具体原因是隔像区在模压的过程中，受到更多的来自模板的挤压的能量，而图像区和隔像区以外的区域及图像区在模压的过程中，受到很少的来自模板的挤压的能量，更甚者没有受到模板挤压的能量；对应的，由于受到外力作用大，就使得隔像区标记纪录层材料更为的紧实；而图像区和隔像区以外的区域及图像区的标记纪录材料由于受到外力小或没有受力，该区域的标记纪录材料就相对的疏松很多；在这样的标记记录层上沉积薄膜颜料薄膜层时，图像区和隔像区以外的区域及图像区正常沉积薄膜颜料薄膜层，隔像区由于存在着一定的深度，颜料薄膜在隔像区沉积时，膜层会在水平位更低的位置成膜。
使用标记纪录材料剥离剂剥离颜料薄膜层时，由于隔像区标记纪录层材料紧实，图像区和隔像区以外的区域及图像区的标记纪录材料疏松，所以在颜料薄膜层被剥离的过程中，致密的颜料薄膜层在一定程度上对剥离标记纪录材料起到保护其不被剥离剂腐蚀的抗蚀作用。
标记纪录材料剥离剂基于以上几点因素，首先会沿着隔像区和图像区的连接处进入疏松的标记纪录材料层，快速的剥离下颜料薄膜层；而由于隔像区区域标记纪录材料层结构致密紧实，而且表面有颜料薄膜层保护，剥离的速率会降低很多，如果剥离剂浸入时间过短，则该区域的颜料薄膜层将不会被剥离，继续附着在柔性基材上，这一过程中，难免的会产生少量颜料杂质，这些杂质相对于颜料片本身具有尺寸小、质量轻的特点，可以用筛分或离心的方法进行分离。
Claims (19)
1.一种将光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,其特征在于，包括以下步骤：
提供基底材料；
将光致抗蚀剂稀释，均匀的涂刷在基底材料表面；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分裸露，其余部分遮挡，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影，得到光化微缩浮雕图像；
沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所制成的光化浮雕微缩图像径向尺寸为1-100微米。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所制成的光化浮雕微缩图像径向尺寸为5-30微米。
4.另一种将光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,其特征在于，包括以下步骤：
在金属基板表面均匀涂刷稀释的光致抗蚀剂；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分裸露，其余部分遮挡，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影，得到表面由光致抗蚀剂部分遮盖的金属基板；
采用电化学镀的方法对光致抗蚀剂遮盖的金属基板表面电镀薄膜；
对光致抗蚀剂进行剥离，得到有光化浮雕微缩图像的母版；
在柔性基材上涂印标记记录层，用所述母版在标记记录层上模压，将母版的图像信息转移到标记记录层上；
在带有图像信息的标记记录层上沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在采用电化学镀的方法对光致抗蚀剂遮盖的金属基板表面电镀薄膜步骤和对光致抗蚀剂进行剥离的步骤之间，还包括以下步骤：二次涂布光致抗蚀剂，对准曝光，显影后二次电镀，形成厚度厚于图像区图像的隔像区图像。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述图像区图像的凸浮高度是0.1-5微米。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述图像区图像的凸浮高度是0.8-2微米。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述图像区图像的径向尺寸是在3-50微米范围内。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述隔像区图像的凸浮高度是0.1-10微米，隔像区图像的凸浮高度比图像区图像的凸浮高度高出0.3-10微米。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述隔像区图像的凸浮高度是1.6-2微米，隔像区图像的凸浮高度比图像区图像的凸浮高度高出0.5-3微米。
11. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述隔像区图像包括分别围绕每一个图像区图像的具有确定的外形和尺寸的边框，边框内尺寸与图像的外形对应。
12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述母版由通过浇铸成模和表面金属化的方法对原始母版进行复制后得到的新母版替代。
13.另一种将光化浮雕微缩图像转移到颜料表面的方法,其特征在于，包括以下步骤：
在金属基板表面均匀涂刷稀释的光致抗蚀剂；
将光致抗蚀剂涂层表面的图像部分遮挡，非图像部分裸露，然后对光致抗蚀剂涂层曝光；
显影和定影；
对所述金属基板表面电镀薄膜；
对光致抗蚀剂进行剥离，得到有光化浮雕微缩图像的母版；
用所述母版在标记记录层上模压，将母版的图像信息转移到标记记录层上；在带有图像信息的标记记录层上沉积颜料薄膜层；
颜料薄膜层剥离。
14.根据权利要求1、4或13所述的方法，其特征在于，对光致抗蚀剂涂层进行曝光的方式采用掩膜曝光、遮挡曝光或全息曝光。
15.根据权利要求1、4或13所述的方法，其特征在于：所述的沉积颜料薄膜层的方法采用气相沉积、液相沉积或凝胶法；沉积而成的颜料薄膜层是单层结构、三层结构或多层结构；单层结构的材质为单层金属单质、合金材料或磁性合金材料；三层结构包括顺序叠层的介质干涉层、反射层、介质干涉层；多层结构包括至少一个反射层，至少一个介质干涉层及至少一个吸收层。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述的三层结构中反射层为磁性材料层或添加有磁性材料的反射层。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述多层结构中，在至少一个反射层或至少一个吸收层中添加有磁性材料。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述颜料薄膜层选用5层结构的对称色移性薄膜结构,其各层的材质自上而下为Cr\MgF2\Al\ MgF2\Cr。
19.根据权利要求1、4或13所述的方法，其特征在于：所述的颜料薄膜层剥离步骤中，是对光致抗蚀剂进行剥离或对光致抗蚀剂和基底材料整体剥离。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |