CN103965680A - 一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，包括以下步骤：在基片上涂覆一层可模压成型的剥离胶层；在剥离胶层表面沉积光学薄膜；在光学薄膜的表面涂覆塑料层；模压塑料层使之产生干涉条纹；制作具有微结构图形的模板；采用具有微结构图形的模板，冲压基片，使得基片上面的塑料层及光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微结构颗粒，该颗粒通过剥离胶层粘贴在基片上；将微结构颗粒从基片上剥离下来。与现有技术相比，本发明采用金属模版冲压工艺，使得微结构颗粒制造能够规模化；本发明的微结构颗粒具有广泛的应用领域，能直接添加到基材内，或者通过添加到油墨或涂料中，印刷到包装材料上起到防伪作用。

Description

一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法

技术领域

本发明涉及一种防伪材料及其制备方法，尤其是涉及一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法。

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、高精度扫描、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

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制备精度高、防伪效果好、应用范围广的具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)在基片上涂覆一层可模压成型的剥离胶层；

(2)在剥离胶层表面沉积光学薄膜；

(3)在光学薄膜的表面涂覆塑料层；

(4)模压塑料层使之产生干涉条纹；

(5)制作具有微结构图形的模板；

(6)采用具有微结构图形的模板，冲压基片，使得基片上面的塑料层及光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微结构颗粒，该颗粒通过剥离胶层粘贴在基片上；

(7)将微结构颗粒从基片上剥离下来。

所述的基片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。

步骤(2)所述的光学薄膜为一层或多层的金属薄膜或介质光学薄膜，所述的光学薄膜的厚度为30～500nm。

步骤(3)所述的塑料层的厚度为500～3000nm。

步骤(5)所述的制作具有微结构图形的模板的方法为：

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。

步骤(5)所述的具有微结构图形的模板上的微结构图形凸凹槽的深度大于塑料层与光学薄膜的总厚度。微结构图形凸凹槽的深度控制在1～10微米，所述图形为几何外形，包含图案、文字或字母或者它们的组合。

步骤(7)中，用有机溶剂清洗基片上的剥离胶层以将微结构颗粒从基片上剥离下来，所述的有机溶剂为能溶解剥离胶层的溶液，所述的有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮或四氢呋喃中的一种或几种。

离开基片后的防伪微结构颗粒位于有机溶剂内，对该有机溶剂进行超声波处理，然后通过双重过滤并干燥后即得到具有一定大小和形状图案的防伪微结构颗粒。

所述的微结构颗粒的粒径在1微米～200微米之间。

采用本发明的方法制造的具有干涉条纹的微结构颗粒的用途：将该微结构颗粒添加于基材中或者添加于油墨或油漆中，由于微结构颗粒的平均粒径很小，在微米级，通过肉眼无法辨别，只有通过高倍放大镜才能观察到微结构颗粒的形状，识别出此微结构颗粒的防伪信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)采用金属模版冲压工艺，使得微结构颗粒制造能够规模化；

(2)微结构颗粒的形状可以是汉字、数字、英文或其它外文，也可以制作成微形几何形状，这些形状即作为防伪信息；

(3)由于微结构颗粒具有光学薄膜层和具有干涉条纹的塑料层，使得本发明的微结构颗粒既具有微结构颗粒本身形状的防伪信息，同时还具有干涉条纹的防伪，因此具有高度的防伪能力；

(4)本发明制备的微结构颗粒的外形尺寸很小，平均粒径在1微米到200微米之间，可以直接添加到油墨或油漆中，印刷到包装材料上，起到防伪作用，在检测时，通过高倍放大镜进行观察，通过微结构颗粒所反馈的图案信息以及干涉条纹的信息加以鉴别印品的真伪；

(5)本发明的制作工艺先进，采用的制备设备精密，因此制得的微结构颗粒的防伪效果可靠；

(6)本发明制得的微结构颗粒具有广泛的应用领域，能够直接添加到基材内，或者通过添加到油墨或涂料中，印刷到包装材料上起到防伪作用。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其工艺流程如图1所示，该方法包括以下步骤：(1)在基片上涂覆一层可模压成型的剥离胶层，该剥离胶层可溶解于有机溶剂，或可受热熔化，以便于从基片上剥落；(2)在剥离胶层表面沉积光学薄膜；(3)在光学薄膜的表面涂覆塑料层；(4)模压塑料层使之产生干涉条纹；(5)制作具有微结构图形的模板；(6)采用具有微结构图形的模板，冲压基片，使得基片上面的塑料层及光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微结构颗粒，该颗粒通过剥离胶层粘贴在基片上；(7)将微结构颗粒从基片上剥离下来。

其中，基片为表面光滑平整的PP塑料薄膜。步骤(2)光学薄膜为多层的金属薄膜，光学薄膜的厚度为30nm。步骤(3)塑料层的厚度为500nm。

步骤(5)制作具有微结构图形的模板的方法为：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。步骤(5)具有微结构图形的模板上的微结构图形凸凹槽的深度大于塑料层与光学薄膜的总厚度。微结构图形凸凹槽的深度控制在2000纳米，微结构图形为几何外形，包含图案、文字或字母或者它们的组合。

步骤(7)中，用有机溶剂乙酸乙酯清洗基片上的剥离胶层以将微结构颗粒从基片上剥离下来。

离开基片后的防伪微结构颗粒位于有机溶剂乙酸乙酯内，对该有机溶剂进行超声波处理，然后通过双重过滤并干燥后即得到具有一定大小和形状图案的防伪微结构颗粒。微结构颗粒的粒径为1微米。

采用本发明的方法制造的具有干涉条纹的微结构颗粒的用途：将该微结构颗粒添加于基材中或者添加于油墨或油漆中，由于微结构颗粒的平均粒径很小，在微米级，通过肉眼无法辨别，只有通过高倍放大镜才能观察到微结构颗粒的形状，识别出此微结构颗粒的防伪信息。

实施例2

一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其工艺流程如图1所示，该方法包括以下步骤：(1)在基片上涂覆一层可模压成型的剥离胶层，该剥离胶层可溶解于有机溶剂，或可受热熔化，以便于从基片上剥落；(2)在剥离胶层表面沉积光学薄膜；(3)在光学薄膜的表面涂覆塑料层；(4)模压塑料层使之产生干涉条纹；(5)制作具有微结构图形的模板；(6)采用具有微结构图形的模板，冲压基片，使得基片上面的塑料层及光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微结构颗粒，该颗粒通过剥离胶层粘贴在基片上；(7)将微结构颗粒从基片上剥离下来。

其中，基片为表面光滑平整的PET塑料薄膜。步骤(2)光学薄膜为一层介质光学薄膜，光学薄膜的厚度为100nm。步骤(3)塑料层的厚度为1000nm。

步骤(5)制作具有微结构图形的模板的方法为：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。步骤(5)具有微结构图形的模板上的微结构图形凸凹槽的深度大于塑料层与光学薄膜的总厚度。微结构图形凸凹槽的深度控制在5000纳米，所述图形为几何外形，包含图案、文字或字母或者它们的组合。

步骤(7)中，用有机溶剂丙酮清洗基片上的剥离胶层以将微结构颗粒从基片上剥离下来。离开基片后的防伪微结构颗粒位于有机溶剂丙酮内，对该有机溶剂进行超声波处理，然后通过双重过滤并干燥后即得到具有一定大小和形状图案的防伪微结构颗粒。微结构颗粒的粒径为200微米。

采用本发明的方法制造的具有干涉条纹的微结构颗粒的用途：将该微结构颗粒添加于基材中或者添加于油墨或油漆中，由于微结构颗粒的平均粒径很小，在微米级，通过肉眼无法辨别，只有通过高倍放大镜才能观察到微结构颗粒的形状，识别出此微结构颗粒的防伪信息。

实施例3

一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其工艺流程如图1所示，该方法包括以下步骤：(1)在基片上涂覆一层可模压成型的剥离胶层，该剥离胶层可溶解于有机溶剂，或可受热熔化，以便于从基片上剥落；(2)在剥离胶层表面沉积光学薄膜；(3)在光学薄膜的表面涂覆塑料层；(4)模压塑料层使之产生干涉条纹；(5)制作具有微结构图形的模板；(6)采用具有微结构图形的模板，冲压基片，使得基片上面的塑料层及光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微结构颗粒，该颗粒通过剥离胶层粘贴在基片上；(7)将微结构颗粒从基片上剥离下来。

其中，基片为表面光滑平整的金属薄膜。步骤(2)光学薄膜为多层的金属薄膜，光学薄膜的厚度为500nm。步骤(3)塑料层的厚度为3000nm。

步骤(5)制作具有微结构图形的模板的方法为：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。步骤(5)具有微结构图形的模板上的微结构图形凸凹槽的深度大于塑料层与光学薄膜的总厚度。微结构图形凸凹槽的深度控制在3000纳米，所述图形为几何外形，包含图案、文字或字母或者它们的组合。

步骤(7)中，用有机溶剂四氢呋喃清洗基片上的剥离胶层以将微结构颗粒从基片上剥离下来。离开基片后的防伪微结构颗粒位于有机溶剂四氢呋喃内，对该有机溶剂进行超声波处理，然后通过双重过滤并干燥后即得到具有一定大小和形状图案的防伪微结构颗粒。微结构颗粒的粒径为50微米。

采用本发明的方法制造的具有干涉条纹的微结构颗粒的用途：将该微结构颗粒添加于基材中或者添加于油墨或油漆中，由于微结构颗粒的平均粒径很小，在微米级，通过肉眼无法辨别，只有通过高倍放大镜才能观察到微结构颗粒的形状，识别出此微结构颗粒的防伪信息。

Claims (9)

1.一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在基片上涂覆一层可模压成型的剥离胶层；

(2)在剥离胶层表面沉积光学薄膜；

(3)在光学薄膜的表面涂覆塑料层；

(4)模压塑料层使之产生干涉条纹；

(5)制作具有微结构图形的模板；

(6)采用具有微结构图形的模板，冲压基片，使得基片上面的塑料层及光学薄膜被压制断裂成与微结构图形一样的微结构颗粒，该颗粒通过剥离胶层粘贴在基片上；

(7)将微结构颗粒从基片上剥离下来。

2.根据权利要求1所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，所述的基片为表面光滑平整的塑料基材或金属薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的光学薄膜为一层或多层的金属薄膜或介质光学薄膜，所述的光学薄膜的厚度为30～500nm。

4.根据权利要求1所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的塑料层的厚度为500～3000nm。

5.根据权利要求1所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的制作具有微结构图形的模板的方法为：

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.根据权利要求1所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的具有微结构图形的模板上的微结构图形凸凹槽的深度大于塑料层与光学薄膜的总厚度。

7.根据权利要求1所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，用有机溶剂清洗基片上的剥离胶层以将微结构颗粒从基片上剥离下来，所述的有机溶剂为能溶解剥离胶层的溶液。

8.根据权利要求7所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，离开基片后的防伪微结构颗粒位于有机溶剂内，对该有机溶剂进行超声波处理，然后通过双重过滤并干燥后即得到具有一定大小和形状图案的防伪微结构颗粒。

9.根据权利要求1所述的一种具有干涉条纹的微结构颗粒的制备方法，其特征在于，所述的微结构颗粒的粒径在1微米～200微米之间。