CN102991860B - 具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，为具有前后表面的膜体(1)，所述膜体(1)的前表面具有周期排布的微透镜阵列(2)，所述膜体(1)的后表面具有宏观图案样式的信息层(3)。本发明的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，不仅具有立体、动态的显示效果，所述膜体前表面的微透镜阵列与所述膜体后表面的信息层均难以被复制，使得所述包装膜具有很强的防伪特性。同时提高了包装产品的吸引力。

Description

具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜

技术领域

本发明涉及一种防伪包装材料。

背景技术

包装是产品“无声的推销员”，除了保护产品之外，还必须致力于美化、宣传、诱发消费者的购买欲望，增强产品在市场上的竞争力。目前大部分的包装均是通过印刷或喷涂的方法形成的二维平面图案。随着生活水平的不断提高，产品对包装的要求已经不仅仅是视觉上简单的装饰图案，而要求其同时具有防伪功能。

为了提高包装的装饰效果和防伪特性，三维图像显示技术被引进到了包装当中。激光全息技术是目前应用最广泛的三维显示技术，但其观察条件较为苛刻，消费者很难判断标识的真伪，且成本较高，幅面小，不能做大幅面包装。另外，该技术扩散严重，产品包装很容易被模仿复制，大大降低了它的防伪性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明提供的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，为具有前后表面的膜体，其特征在于：

所述膜体的前表面具有周期排布的微透镜阵列；

所述膜体的后表面具有宏观图案形式的信息层，所述宏观图案由微结构构成，所述微结构为微缩文字或微缩图形等中的一种以上，所述宏观图案，根据不同的要求可表现为公司logo、公司名称或其他与包装产品有关的装饰性图案等不同的形式；

所述微透镜的口径D，微透镜的高度h，透镜材料的折射率n以及膜体的厚度d满足下列关系：

$d=\frac{D^2+{4h}^2}{8h(n-1)}$

所述微透镜材料的折射率n为1.3～1.8；

所述微透镜的口径D为10～200微米，优选10～50微米；

所述微透镜的高度h为优选的为

构成宏观图案的微结构与所述的微透镜阵列有相对应的排布方式；

优选的，所述周期排布为圆周排布、矩阵排布和正六角形排布；

优选的，所述微透镜材料选自热压型材料如聚醋酸乙烯酯、三醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、醇酸树脂和甲苯二异氰酸酯的混合物、聚氨酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯；也可选自紫外固化型材料如环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、苯乙烯和环氧丙烯酸酯的混合物；

所述膜体材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；

所述信息层材料选自热压型材料如聚醋酸乙烯酯、三醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、醇酸树脂和甲苯二异氰酸酯的混合物、聚氨酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯；也可选自紫外固化型材料如环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、苯乙烯和环氧丙烯酸酯的混合物；还可以是金属、染料或颜料。

所述膜体后表面的构成宏观图案的微结构，通过膜体前表面的微透镜阵列提取后，与由其本身构成的膜层后表面的宏观图案产生对比，可以形成动态、立体的特殊显示效果，所述构成宏观图案的微结构，经微透镜阵列提取放大后的大小为2mm～20mm；

所述具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜的幅面为5mm*5mm到1200mm*1200mm范围内，优选的在20mm*20mm到1000mm*1000mm范围内；

本发明的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜的制备方法，包括如下步骤：

制作微透镜阵列层的方法，为本领域公知的，如可采用紫外微结构成型方法，目前许多公司可提供这种设备，如韩国的pnt公司，台湾地区的旌旸股份有限公司。该制作方法在C.Y.Chang，S.Y.Yang，M.H.Chu，“Rapid fabrication of ultraviolet-cured polymermicrolens arrays by soft roller stamping process”[J].Micromech.Microeng.84(2007)355-361.文献中有详细的报导，本领域的技术人员可参阅该文献。

简述如下：(1)制作用于压印的具有微透镜结构的辊筒，其中可以通过微加工直接在辊筒上刻划而成，也可以是将具有微透镜结构的平面模板粘附于辊筒之上。

(2)将紫外固化型材料涂覆在基材的一侧，厚度为微透镜高度h的1～1.5倍。

(3)将具有微透镜结构的辊筒压印材料，同时通过紫外线照射使紫外固化材料固化而形成微透镜阵列。

形成宏观图案的信息层可通过与微透镜同样的方法获得，本发明不再赘述，除此之外还可以通过光刻、热压印、印刷、全息等方式获得。

本发明的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，不仅具有立体、动态的显示效果，所述膜体前表面的微透镜阵列与所述膜体后表面的信息层均难以被复制，使得所述包装膜具有很强的防伪特性。同时提高了包装产品的吸引力。

附图说明

图1为包装膜结构示意图。

图2为微透镜阵列层结构示意图。

图3为信息层结构示意图。

图4为由信息层构成的宏观图案示意图。

图5为具体实施例效果图。

具体实施方式

参见图1和图2，所述的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，为具有前后表面的膜体1，其特征在于：所述膜体1的前表面具有周期排布的微透镜阵列2，所述膜体1的后表面具有宏观图案样式的信息层3；

所述宏观图案由微结构构成，所述微结构为微缩文字、微缩图形等，所述宏观图案，根据不同的要求可表现为公司logo、公司名称或其他与包装产品有关的装饰性图案等不同的形式；

所述微透镜的口径D，微透镜的高度h，透镜材料的折射率n以及膜体的厚度d满足下列关系：

$d=\frac{D^2+{4h}^2}{8h(n-1)}$

实施例1

制备图1和图2的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜。

其中：微透镜阵列2为矩形排列，微透镜的口径为25微米；

信息层3由缩微字母TC排布而成，排布周期与微透镜阵列相同，微缩字母TC的线缝宽度为3微米，放大效果如图3，该微缩字母TC构成宏观尺寸为10cm*10cm的TC字样，如图4所示。

所述微透镜的口径D，微透镜的高度h，透镜材料的折射率n以及膜体的厚度d满足下列关系：

$d=\frac{D^2+{4h}^2}{8h(n-1)}$

所述微透镜材料为紫外固化型树脂环氧丙烯酸酯，折射率n为1.6；

膜体材料为PET，厚度d为23μm；

微透镜的高度h为8μm；

信息层材料同样为环氧丙烯酸酯，折射率n为1.6；

制备方法：

(1)使用涂层涂布设备在PET一面上涂布厚度为9μm的环氧丙烯酸酯；

(2)将PET薄膜以20米每分钟的速度通过具有上述参数微透镜结构的凹版辊筒进行压印，同时用3000W功率的紫外光源照射，使其固化。

(3)固化完成后，在PET层的一面涂布厚度为3um的环氧丙烯酸酯，然后将其以30米每分钟的速度通过具有微缩字母TC结构的辊筒进行压印，同时用3000W功率的紫外光源照射，使其固化。

(4)固化完成后，贴保护膜，收卷，完成制作。

膜体后表面的信息层中的微缩字母TC，通过膜体前表面的微透镜阵列提取后，与由其本身构成的膜层后表面的宏观图案产生对比，形成动态、立体的特殊显示效果，所述信息层的宏观图案，经微透镜阵列提取放大后的大小为10mm，其结果见图5。

实施例2-3

制备图1和图2的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜。透镜的结构参数于实施例1相同，透镜材料和信息层材料为紫外固化型的脂肪酸改性环氧丙烯酸酯或为苯乙烯和环氧丙烯酸酯的混合物，工艺过程与实施例1相同。

其中：

紫外固化型的脂肪酸改性环氧丙烯酸酯的折射率n为1.56；

苯乙烯和环氧丙烯酸酯的混合物的折射率n为1.55；

所述信息层的宏观图案，经微透镜阵列提取放大后的大小为15mm。

实施例4

制备图1和图2的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜。

其中：微透镜阵列2为矩形排列，微透镜的口径为25微米；

信息层3由缩微字母TC排布而成，排布周期与微透镜阵列相同，微缩字母TC的线缝宽度为3微米，放大效果如图3，该微缩字母TC构成宏观尺寸为10cm*10cm的TC字样，如图4所示。

所述微透镜的口径D，微透镜的高度h，透镜材料的折射率n以及膜体的厚度d满足下列关系：

$d=\frac{D^2+{4h}^2}{8h(n-1)}$

所述微透镜材料为热压型材料聚醋酸乙烯酯，折射率n为1.5；

膜体材料为PET，厚度d为23μm；

微透镜的高度h为8μm；

信息层材料同样为热压型材料聚醋酸乙烯酯，折射率n为1.5；

制备方法：

(1)使用涂层涂布设备在PET一面上涂布厚度为3μm的聚醋酸乙烯酯；

(2)将PET其以20米每分钟的速度通过具有微缩字母TC结构的辊筒进行热压印，温度为80摄氏度。

(3)热压完成后，在PET薄膜的另一面涂布厚度10um的聚醋酸乙烯酯，将其以5米每分钟的速度通过具有上述参数微透镜结构的凹版辊筒进行热压印，温度为90摄氏度。

(4)压印完成后，贴保护膜，收卷，完成制作。

所述信息层的宏观图案，经微透镜阵列提取放大后的大小为5mm。

实施例5-9

制备图1和图2的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜。透镜的结构参数于实施例4相同，透镜材料和信息层材料可分别为热压型材料三醋酸纤维素(折射率n为1.48)、聚甲基丙烯酸甲酯(折射率n为1.49)、聚苯乙烯(折射率n为1.59)、醇酸树脂和甲苯二异氰酸酯的混合物(折射率n为1.57)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯(折射率n为1.58)，工艺过程与实施例4相同。

所述信息层的微缩字母TC，经微透镜阵列提取放大后的大小分别为：

实施例5为2mm，实施例6为2mm，实施例7为8mm，实施例8为8mm，实施例9为8mm。

实施例10

制备图1和图2的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜。

其中：微透镜阵列2为矩形排列，微透镜的口径为50微米；

信息层3由缩微字母TC排布而成，排布周期与微透镜阵列相同，微缩字母TC的线缝宽度为8微米，该微缩字母TC构成宏观尺寸为50cm*50cm的TC字样。

所述微透镜的口径D，微透镜的高度h，透镜材料的折射率n以及膜体的厚度d满足下列关系：

$d=\frac{D^2+{4h}^2}{8h(n-1)}$

所述微透镜材料为紫外固化型树脂环氧丙烯酸酯，折射率n为1.6；

膜体材料为PET，厚度d为42μm；

信息层材料为纳米酞菁蓝颜料；

微透镜的高度h为20μm；

制备方法：

(1)使用微缩图文的印刷方法在PET一面上印刷一层蓝色颜料的微缩字母TC，该印刷方法详见专利：201110074244.0；

(2)在PET薄膜的另一面涂布厚度20um的环氧丙烯酸酯，将其以20米每分钟的速度通过具有上述参数微透镜结构的凹版辊筒进行压印，同时用3000W功率的紫外光源照射，使其固化。

(3)固化完成后，贴保护膜，收卷，完成制作。

所述信息层的微缩字母TC，经微透镜阵列提取放大后的大小为20mm。

Claims (7)

1.具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，为具有前后表面的膜体(1)，其特征在于：所述膜体(1)的前表面具有周期排布的微透镜阵列(2)，所述膜体(1)的后表面具有宏观图案样式的信息层(3)；

所述微透镜的口径D，微透镜的高度h，透镜材料的折射率n以及膜体的厚度d满足下列关系：

$d=\frac{D^2+4h^2}{8h(n-1)}.$

2.根据权利要求1所述的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，其特征在于，所述宏观图案由微结构构成，所述微结构为微缩文字或微缩图形或其组合。

3.根据权利要求1所述的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，其特征在于，折射率n为1.3～1.8。

4.根据权利要求3所述的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，其特征在于，所述微透镜的口径D为10～200微米；

所述微透镜的高度h为

5.根据权利要求4所述的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，其特征在于，构成宏观图案的微结构与所述的微透镜阵列有相对应的排布方式。

6.根据权利要求5所述的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，其特征在于，所述周期排布为圆周排布、矩阵排布或正六角形排布。

7.根据权利要求1～6任一项所述的具有立体、动态显示效果的防伪功能包装膜，其特征在于，所述微透镜材料选自热压型材料或紫外固化型材料；

所述热压型材料选自醋酸乙烯酯、三醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、醇酸树脂和甲苯二异氰酸酯的混合物、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯；

所述膜体材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；

所述信息层材料选自热压型材料、紫外固化型材料金属、染料或颜料；

所述热压型材料选自醋酸乙烯酯、三醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、醇酸树脂和甲苯二异氰酸酯的混合物、聚氨酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯；

所述紫外固化型材料为环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、苯乙烯和环氧丙烯酸酯的混合物。