CN110204761A - 一种全息拼版材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全息拼版材料，包括叠加设置的薄压印涂层和基材层；所述压印涂层厚度优选不小于待压印全息图像凹凸结构的最低点与最高点之间的距离，以使待压印全息图像能够准确地压印到压印涂层上，所述基材层为弹性膜体，且其热流动温度高于压印涂层的热流动温度、玻璃化温度低于压印涂层的热流动温度；由此，在对所述压印涂层进行压印时，基材层可以对压印涂层起到结构支撑的作用，压印涂层由于厚度较小，此时不会形成明显的边缘效应。本发明技术方案针对目前拼版材料在进行高温压印时版缝容易发生形变从而导致版缝误差较大的情况，通过在拼版材料下设性能良好的基材层，可以提高压印材料在高温压印时的整体性，进而减少拼版的版缝。

Description

一种全息拼版材料及其制备方法

技术领域

本发明属于全息防伪领域，具体涉及一种全息拼版材料及其制备方法。

背景技术

激光全息防伪图案由于技术含量高、制备工艺复杂和具备特殊的光学效果，是目前重要的防伪技术手段之一。常见的产品形式之一为全息烫印膜，其包括基材、离型层、成像层、反射层和背胶层。其中成像层和反射层一起，在一定的光照条件下对其中包含的全息防伪信息进行呈现。使用时，背胶层与包装盒粘结，将基材层和离型层等多层结构剥离，即可使得激光全息图案层保留在包装对象上。该全息防伪图案可用于展现公司的logo、宣传标语等品牌图案，同时还可以通过图案中同位异像、微缩、透镜、动态等全息效果来实现防伪效果。

全息防伪膜产品的生产一般包括制版过程和模压复制过程两个阶段。在制版过程中，包括光刻全息单元板、电铸单元板、拼大版、电铸大版工序。具体来说，光刻全息单元版是通过光刻机，在光刻胶上形成全息图像所需的微纳米结构；电铸单元版是将光刻胶版通过润湿、敏化、喷银、电镀等工序转化金属镍版，通过多次翻版，得到拼版用的金属单元版；拼版是通过热和压力的作用，将金属镍版上全息微结构压印到塑料版上，通过一枚一枚地多次压印，形成均匀排列的大版。电铸大版是将塑料大版转化为用于批量生产的金属镍版。拼版工序是批量化生产的主要工序。

但是，由于拼版材料本身受热敏感，在利用金属镍板进行压印的过程中，拼版材料在受热和受力的过程中会发生形变，如果按照原定的设计距离进行拼版印刷的过程中，实际上获得的大版上两个相邻的图案之间会因为版材的受热膨胀和积压而发生变化，从而导致出现版缝过大的情形。现有技术中，在拼版过程通常采用塑料板材如有机玻璃板作为基材用于拼大版，但在拼版过程拼版的版缝较大，对通过大版拓印而来的图案结构表观产生较大的影响。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种全息拼版材料及其制备方法，至少可以部分解决上述问题。本发明技术方案，针对现有技术的拼版材料在进行拼版制作的过程中，由于材料本身的热流动性而导致拼版结构的版缝过大的问题，通过在压印涂层的基础上设置热流动温度较高的基材层，可以有效减小拼版图案之间的版缝误差，获得更为精确的拼版结构。

为实现上述目的，按照本发明的一种全息拼版材料，其特征在于，包括叠加设置的薄压印涂层和基材层，所述基材层与压印涂层紧密贴合，对压印涂层起到支撑作用；

所述压印涂层厚度优选不小于待压印全息图像凹凸结构的最低点与最高点之间的距离，以使待压印全息图像能够准确地压印到压印涂层上，所述基材层为弹性膜体，且其热流动温度高于压印涂层的热流动温度、玻璃化温度低于压印涂层的热流动温度；由此，在对所述压印涂层进行压印时，与之紧密相邻的基材层尚未达到热流动温度，可以对压印涂层起到结构支撑的作用，压印涂层受热、受力发生热流动，形成全息图像的微结构，由于压印涂层厚度较小，此时不会形成明显的边缘效应。

需要说明的是，本发明技术方案中，压印涂层的厚度是远小于现有技术的，在下文的实施例中，压印涂层的厚度是1-20微米，进一步地，其涂层结构厚度可以达到全息图像凹凸结构的厚度(即待压印全息图像凹凸结构的最低点与最高点之间的距离)。在这种薄压印涂层结构的设计之下，由于设置有耐温性能更好的基材层，其可以对压印涂层起到很好的支撑作用，由此可以使得本申请的全息拼版材料在进行压印的时候，最大限度减小压印涂层因为受热、受力所引发的边缘效应，降低了版缝距离。

作为本发明技术方案的一个优选，全息拼版材料还叠加设置有色层，所述色层与压印涂层和/或基材层紧密贴合，其中包含有色染料，用于对压印涂层的全息图像进行衬托。

作为本发明技术方案的一个优选，色层与压印涂层的材料可以相同或者不同，且所述色层中包含有色染料。

作为本发明技术方案的一个优选，压印涂层包括聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂中的一种或两种；所述色层包括有色染料以及聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂中的一种或两种。

作为本发明技术方案的一个优选，基材层的厚度不小于0.1mm。

作为本发明技术方案的一个优选，压印涂层的厚度为1微米-20微米。

按照本发明的一个方面，提供了权利要求1～6任一项所述的一种全息拼版材料的制备方法，其特征在于，包括，

S1选取一定厚度的弹性膜体作为基材层；

S2配置第一压印涂层溶液，并在第一压印涂层溶液中增加有色染料，将其均匀涂布在基材层上并烘干，形成色层；

S3配置第二压印涂层溶液，将其均匀涂布在基材层或色层上并烘干，形成厚度为1微米-20微米的压印涂层，所述第二压印涂层溶液浓度不小于第一压印涂层溶液浓度，所述第一压印涂层溶液、第二压印涂层溶液为聚丙烯酸树脂、丙烯酸树脂的溶液或混合液；

S4获得全息拼版材料。

作为本发明技术方案的一个优选，基材层的热流动温度高于压印涂层的热流动温度、玻璃化温度低于压印涂层的热流动温度；由此，在对所述压印涂层进行压印时，与之紧密相邻的基材层尚未达到热流动温度，可以对其起到结构支撑的作用，进而防止压印涂层因受热、受力发生形变而导致出现拼版误差。

作为本发明技术方案的一个优选，基材层的厚度不小于0.1mm。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明技术方案，所形成的拼版材料是在压印涂层的基础上设置了基材层，且基材层的热流动温度大于压印涂层，在采用金属模头对拼版材料进行压印的过程中，压印涂层受热发生形变的时候，基材层由于尚未达到热流动温度，仍然可以对压印涂层起到良好的支撑作用，从而防止其在压印过程中形变太大而产生较大的版缝。

2)本发明技术方案，所形成的拼版材料在压印涂层和基材层的基础上进一步设置了色层，色层的组成成分除了可以与压印涂层相同或者不同外，其中还添加有有色染料，用于对压印涂层上的全息结构进行反射，以使其具有更好的呈现形式。

3)本发明技术方案，所形成的拼版材料包括有压印涂层、色层和基材层，其中压印涂层和色层的组成成分除了有色染料以外优选类似或者一致，从而使得色层在提供了颜色进行全息结构反射的基础上，进一步提高了压印涂层的可靠性，防止压印涂层厚度过薄导致金属模头上的全息图像无法完整地被拓印到压印涂层上。

附图说明

图1是本发明技术方案的实施例中压印材料的结构示意图；

图2是本发明技术方案的实施例中压印材料的一个优选实施例；

图3是本发明技术方案的实施例中压印材料的另一个优选实施例。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

本实施例针对现有技术中存在的缺陷，提供了一种拼版材料及其制备方法以及针对该拼版材料所进行的应用。具体来说，本实施例的拼版材料，包括基材层和压印涂层，如图1所示，该烫印膜从上到下依次包括基材层1、压印涂层2等主要结构。其中，基材层的热流动温度大于压印涂层的热流动温度。在这种结构下，金属镍板对压印涂层进行压印时，虽然压印涂层在高温和压力的作用下会发生流动形变，但是由于基材层的热流动温度高于压印涂层，此时的温度不足以让基材层发生流动形变，从而可以在一定范围内保证整个压印涂层不会由于温度和压力而产生较大的形变，即可降低整个拼版的版缝间距。

本实施例中的压印涂层作为全息图像的载体，其厚度不宜过低，以保证全息图像可以完整地被复制下来。同时，压印涂层的厚度也不宜过高，过高的话会使得整个涂层的厚度过大，基材层无法对压印涂层起到很好的支撑作用。具体来说，本实施例中提供的拼版材料，压印涂层的厚度优选1-20微米。压印涂层为全息图像的载体，压印涂层保持足够的厚度，用于复制全息图案的微沟槽结构。同时为降低版缝，该图层不宜较厚，在热形变的温度下，形成较大的边缘效应。

进一步地，基材层优选为弹性膜体，如ABS膜，PET膜，本实施例中，基材层为双向拉伸的PET薄膜或板材。本实施例的基材层在拼版的温度下，位于高弹态，可以弥补由于拼版图案的不平整带来的未完全接触。也就是说，本实施例中的基材层具有如下特性：较高的热流动温度和一定的弹性。当压印温度设置于压印涂层的热流动温度和基材层的热流动温度之间时，压印涂层在此温度发生流动形变，形成全息图案的微沟槽结构；而基材层此时具有一定弹性和刚性，对压印涂层的起到支持作用，同时，较好的弹性可使压印涂层能够与金属镍板之间接触完全。为起到较好的支持作用，基材层的厚度要不小于0.1mm。更优选地，基材层的厚度在0.1mm-1mm之间尤为最佳。需要说明的是，上述范围仅为本申请的较优实施例，不视为对本申请进行具体的限定。

对于本实施例的拼版材料来说，其压印涂层优选为热塑性聚合物，其热流动温度低于基材层，同时热流动温度高于基材层的玻璃化温度。

由于全息图案在透明材料上对比度不足，不易观察。在一个具体的实施例中，为提高全息图案的可观察性，优选在该拼版材料上增设颜色层，该颜色层为油墨层，既可以设置在压印涂层与基材层之间(如图2所示)，也可以设置在与压印涂层对应的基材层另一面(如图3所示)，用于增强对比，起到凸显压印涂层上的全息图像结构的作用。

本实施例中，还提供了一种上述拼版材料的制备方法，在一个优选的实施例中，上述拼版材料的制备方法如下。

实施例1

1.以200微米的PET为基材层1，其玻璃化温度为80℃，热流动温度为220摄氏度。

2.采用湿涂量8g的网纹辊涂布，以25wt％的聚丙烯酸树脂溶液为涂布液，涂布烘干后形成2微米厚的聚丙烯酸树脂压印涂层2。聚丙烯酸的玻璃化温度为110℃。

3.采用机械拼版设备，在140℃和2.5MPa的压力下，采用平行度为±2微米的模头，镍板的厚度均匀性为±2微米，拼出低版缝的全息标识大版。

实施例2

为提高全息图案的可观测性，在拼版材料的基材层和压印涂层之间增设黑色层

1.以厚度150微米的PET为基材层1，其玻璃化温度为80℃，热流动温度为220摄氏度。

2.采用湿涂量8g的网纹辊涂布，以15wt％的聚丙烯酸树脂溶液为涂布液，在涂布液中加入适当的黑色染料，涂布烘干后形成1.2g克的色层3。

3.采用湿涂量8g的网纹辊涂布，以25wt％的聚丙烯酸树脂溶液为涂布液，涂布烘干后形成2微米厚的聚丙烯酸树脂压印涂层2。聚丙烯酸的玻璃化温度为110℃。

4.采用机械拼版设备，在140℃和2.5MPa的压力下，采用平行度为±2微米的模头，镍板的厚度均匀性为±2微米，拼出低版缝的全息标识大版。

实施例3

1.以0.5mm的PET版为基材层，在玻璃化温度为70℃，热流动温度为220℃。

2.采用刮涂工艺，以20％丙烯酸树脂溶液为涂布液，涂布得到4微米厚的丙烯酸树脂压印涂层2。

3.为提高全息图案的可观测性，采用刮涂工艺，在PET板材的另一侧涂布一层黑色涂层3。

4.采用机械拼版设备，在140℃和2.5MPa的压力下，采用平行度为±2微米的模头，镍板的厚度均匀性为±2微米，拼出低版缝的全息标识大版。

以上实施例仅用于对本申请的技术方案进行说明，不视为对本申请的技术方案进行具体的限定。进一步地，本申请中，压印涂层的制备方法有下列实施例进行说明：

实施例4

步骤1、选取基材层：选取100-300微米的PET卷材；

步骤2、配制压印涂层的涂料，先将如下原料按重量百分比配制成原浆涂料：聚丙烯酸树脂10-40％玻璃化温度介于80-150℃之间；正丙酯20-40％；丁酮10-50％；助剂1-5％。

步骤3、采用网纹辊涂布，在基材层的一侧涂布得到合适厚度的压印涂层。

实施例5

步骤1、选取基材层：选取1-20mm的ABS膜；

步骤2、配制压印涂层的涂料：先将如下原料按重量百分比配制成原浆涂料：聚丙烯酸树脂10-40％玻璃化温度介于80-150℃之间；正丙酯20-40％；丁酮10-50％；助剂1-5％。

步骤3、采用刮涂工艺，在基材层的一侧涂布得到合适厚度的压印涂层。

进一步地，在拼版时，只有压印涂层与镍版的完全接触，才可以完整复制全息图案。在拼版温度下，压印涂层处于热流动区，可以流动变形，但其厚度较薄，可变形范围有限，不足以弥补较大的厚度偏差。因此只有较为平整的模头和镍版才能够实现较好的拼版效果和版缝效果。本实施例中，在上述拼版材料的基础上，为了进一步保证拼版的整体亮度和低版缝的效果，采用的镍板优选厚度误差不超过±2微米、金属模头的厚度误差不超过±5微米。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全息拼版材料，其特征在于，包括叠加设置的压印涂层和基材层，所述基材层与压印涂层紧密贴合，对压印涂层起到支撑作用；

所述压印涂层厚度优选不小于待压印全息图像凹凸结构的最低点与最高点之间的距离，以使待压印全息图像能够准确地压印到压印涂层上，所述基材层为弹性膜体，且其热流动温度高于压印涂层的热流动温度、玻璃化温度低于压印涂层的热流动温度；由此，在对所述压印涂层进行压印时，与之紧密相邻的基材层尚未达到热流动温度，可以对压印涂层起到结构支撑的作用，压印涂层受热、受力发生热流动，形成全息图像的微结构，由于压印涂层厚度较小，此时不会形成明显的边缘效应。

2.根据权利要求1所述的一种全息拼版材料，其中，所述全息拼版材料还叠加设置有色层，所述色层与压印涂层和/或基材层紧密贴合，其中包含有色染料，用于对压印涂层的全息图像进行衬托。

3.根据权利要求2所述的一种全息拼版材料，其中，所述色层与压印涂层的材料可以相同或者不同，且所述色层中包含有色染料。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种全息拼版材料，其中，所述压印涂层包括聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂中的一种或两种；所述色层包括有色染料以及聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂中的一种或两种。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种全息拼版材料，其中，所述基材层的厚度不小于0.1mm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种全息拼版材料，其中，所述压印涂层的厚度为1微米-20微米。

7.权利要求1～6任一项所述的一种全息拼版材料的制备方法，其特征在于，包括，

S1选取一定厚度的弹性膜体作为基材层；

S2配置第一压印涂层溶液，并在第一压印涂层溶液中增加有色染料，将其均匀涂布在基材层上并烘干，形成色层；

S3配置第二压印涂层溶液，将其均匀涂布在基材层或色层上并烘干，形成厚度为1微米-20微米的压印涂层，所述第二压印涂层溶液浓度不小于第一压印涂层溶液浓度，所述第一压印涂层溶液、第二压印涂层溶液为聚丙烯酸树脂、丙烯酸树脂的溶液或混合液；

S4获得全息拼版材料。

8.根据权利要求7所述的一种全息拼版材料的制备方法，其中，所述基材层的热流动温度高于压印涂层的热流动温度、玻璃化温度低于压印涂层的热流动温度；由此，在对所述压印涂层进行压印时，与之紧密相邻的基材层尚未达到热流动温度，可以对其起到结构支撑的作用，进而防止压印涂层因受热、受力发生形变而导致出现拼版误差。

9.根据权利要求7或8所述的一种全息拼版材料的制备方法，其中，所述基材层的厚度不小于0.1mm。