CN113002212A - 一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法 - Google Patents
一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113002212A CN113002212A CN201911323487.6A CN201911323487A CN113002212A CN 113002212 A CN113002212 A CN 113002212A CN 201911323487 A CN201911323487 A CN 201911323487A CN 113002212 A CN113002212 A CN 113002212A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- holographic
- coating
- composite material
- counterfeiting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 203
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 122
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 122
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 78
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims abstract description 41
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 34
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 28
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 claims description 12
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 9
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 8
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 7
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 5
- -1 fluorine modified acrylate Chemical class 0.000 claims description 5
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Inorganic materials O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical group C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZDHCZVWCTKTBRY-UHFFFAOYSA-N omega-Hydroxydodecanoic acid Natural products OCCCCCCCCCCCC(O)=O ZDHCZVWCTKTBRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 4
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004049 embossing Methods 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/40—Manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/40—Manufacture
- B42D25/45—Associating two or more layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B44—DECORATIVE ARTS
- B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
- B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
- B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法,所述复合材料包括全息层、介质镀层、保护层;所述全息层包括有支撑层,和形成于所述支撑层表面的全息防伪微纳结构;所述透明介质镀层形成于所述全息层上并覆盖所述全息防伪微纳结构;所述保护层形成于透明介质镀层上,所述保护层由UV光固化涂料涂层和/或热固性涂料涂层固化而成。本发明克服现有技术存在的不足,解决现有技术中存在的问题,提供了一种物理强度更高的具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法,此复合材料耐磨和耐弯折性能强,防伪技术含量等级较高,光学效果显著,易于快速辨别真伪,长期使用中产品品质稳定,同时此具有全息防伪效果的复合材料不易于仿制、不易被篡改信息。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域,尤其涉及一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法。
背景技术
随着商品经济的日益发展,商品的防伪技术及表面装饰引起了人们普遍的重视。能够产生光学防伪效果的材料因此获得了迅速发展,在防伪材料和装饰材料领域得到了广泛应用。
目前,广泛使用的防伪材料一般包括激光全息、荧光油墨、温变油墨等几种,这些防伪材料均存在技术含量低,光学效果差、易复制,短时间内被造假者仿冒等的缺陷,同时材料表面耐磨性和耐弯折性都不理想。
发明内容
本发明目的是:克服现有技术存在的不足,解决现有技术中存在的问题,提供一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法,此复合材料耐磨和耐弯折性能强,防伪技术含量等级较高,光学效果显著,易于快速辨别真伪,长期使用中产品品质稳定,同时此具有全息防伪效果的复合材料不易于仿制、不易被篡改信息。
本发明的技术方案为:一种具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:其包括全息层、介质镀层、保护层;
所述全息层包括有支撑层,和形成于所述支撑层表面的全息防伪微纳结构;
所述透明介质镀层形成于所述全息层上并覆盖所述全息防伪微纳结构;
所述保护层形成于透明介质镀层上,所述保护层由UV光固化涂料涂层和/ 或热固性涂料涂层固化而成。
优选的,所述保护层包括低聚物、稀释剂、光引发剂、偶联剂。
优选的,所述低聚物为脲改性多异氰酸酯或氟改性丙烯酸酯,所述稀释剂为TMPTA、HDDA、TPGDA、IBOA或2-EHA,所述光引发剂为651光引发剂、 1173光引发剂或184光引发剂,所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
优选的,所述透明介质层与保护层之间还设置有黏结层,所述黏结层形成于所述透明介质层上,所述保护层形成于所述黏结层上。
优选的,所述黏结层是由偶联剂固化而成,所述黏结层的厚度在0.1-15微米之间。
优选的,所述偶联剂为改性硅氧烷和改性丙烯酸酯,所述黏结层的厚度在 0.1-10微米之间。
优选的,所述全息层的支撑层为PC薄膜层;
所述全息防伪微纳结构由PC薄膜层表面直接压印形成;
或者所述PC薄膜层的表面涂有热固性涂料涂层,在热固性涂料涂层上压印形成所述全息防伪微纳结构;
或者所述PC薄膜层的表面涂有UV光固化涂料涂层,在UV光固化涂料涂层上压印形成所述全息防伪微纳结构。
优选的,所述全息层的全息防伪微纳结构覆盖了所述复合材料一面的整个表面或两面的整个表面。
优选的,所述透明介质层为二氧化钛或五氧化二铌或二氧化锆层,或者由其它折射率大于1.8的陶瓷材料构成。
优选的,所述保护层远离所述全息层的表面上压印形成有微透镜阵列,所述微透镜阵列由同尺寸/不同尺寸的透镜阵列规则/随机排列。
优选的,所述全息层的厚度在100-130微米之间;所述透明介质层的厚度在 10-100纳米之间;所述保护层为UV胶经光固化而成,厚度在1-30微米之间。
优选的,所述透明介质层的厚度在10-200纳米之间,折射率大于1.8;所述保护层为UV胶经光固化而成,厚度在0.5-50微米之间。
优选的,上述具有全息防伪效果的复合材料,其系用于作为包装材料、装饰薄膜、证件卡片的用途。
本发明还提供一种上述的具有全息防伪效果的复合材料的制作方法,提供全息层的支撑层,在支撑层的一表面上涂布有UV光固化涂料涂层或热固性涂料涂层,然后在涂层上压印有全息防伪微纳结构;在全息层的全息防伪微纳结构上镀上透明介质镀层;在透明介质镀层的表面涂布UV光固化涂料和/或热固性涂料并固化,形成保护层,至此得到所述复合材料。
本发明还提供一种上述的具有全息防伪效果的复合材料的另一种制作方法,提供全息层的支撑层,在支撑层的一表面上涂布有UV光固化涂料涂层或热固性涂料涂层,然后在涂层上压印有全息防伪微纳结构;在全息层的全息防伪微纳结构上镀或涂布上透明介质层;在透明介质层表面涂布偶联剂,经固化而形成黏结层;在黏结层的表面涂布UV光固化涂料和/或热固性涂料并固化,形成保护层,至此得到所述复合材料。
采用本发明所述技术方案,至少具有如下有益技术效果:
一、本专利提供一种具有全息防伪效果的复合材料,其全息层的全息防伪微纳结构可以覆盖此复合材料的整个表面,具有更高层级的防伪力度和更优异的视觉效果,易于快速辨别真伪,且由于这些全息防伪微纳机构内含的纳米光栅形成的变色效果,只可在反射光方向上观察,不能用复印机复印出来,同时这些全息防伪微纳结构的科技含量高,制作难度大,而且对制作设备的要求更高,因此产品很难被仿制;透明介质层的设置,使微纳结构的衍射效率提高、光学变色和衍射防伪效果更加明显;保护层的设置,使产品具有高强度的耐磨和耐弯折性能,长期使用中产品品质稳定,保护层还可以保护全息防伪微纳结构,防止复合材料被盗版。
二、本专利的全息层,可以有三种技术方案:第一是在PC材料上直接压印全息防伪微纳结构;第二是在PC材料上涂布热固性涂料涂层,在热固性涂料涂层上压印全息防伪微纳结构;第三是在PC材料上涂布UV光固化涂料涂层,在UV光固化涂料涂层上压印全息防伪 微纳结构。其中最优选第三种技术方案,此方法在UV光固化涂料还是液体状态时就进行压 印全息防伪微纳结构,这样微纳结构的槽型可以很深且不会回弹,而且UV光固化涂料涂层 固化之后强度很高且耐高温。更重要的是,第三种技术方案相对于第一种技术方案,其耐弯 折性提高了一倍左右,经实验室测试第一、第二种技术方案耐弯折3-7万次左右,与普通的 复合材料相比,已经能有效提高本专利复合材料的耐弯折性;但第三种技术方案经实验室 测试耐弯折高达12-15万次,进一步的提高了复合材料的耐弯折性。这种耐弯折性能的大大 提升,其原因之一在于UV涂层,例如UV材质可以是改性丙烯酸酯体系或改性聚氨酯体系或 改性环氧树脂体系,其与PC薄膜层形成复合材料层,从而大大提高产品性能。
三、本专利在全息防伪微纳结构上通过镀或涂布设置有透明介质层,透明介质层是为了保护全息层的全息防伪微纳结构,防止其微纳米光栅结构被折射率相近的材料覆盖从而导致全息防伪微纳结构不能出现理想的动态光学效果,透明介质层不会填平微纳结构中的各种凹槽。透明介质层可以是二氧化钛或五氧化二铌或二氧化锆层、或者由其它折射率大于1.8的陶瓷材料构成,优选二氧化钛层,二氧化钛层在折射率满足要求的情况下,同时具有良好的耐磨性。另外,透明介质层还可以使微纳结构的衍射效率提高、光学变色和衍射防伪效果更加明显。本专利优选采用磁控溅射的方法进行透明介质层,这种透明介质层的加工方法安全环保,与全息层结合牢度极好。此外,透明介质层相对于全息防伪微纳结构的材料而言属于光密介质,光吸收少,折射出来的光比较多,能够使复合材料的全息效果更好。
四、本专利设置有保护层,主要是保护全息层的全息防伪微纳结构在复合材料使用过程中不发生形变或破损,优选保护层作为复合材料的最外层,保护层的强度很高,具有良好的耐磨、耐酸碱和抗氧化性能。保护层可以是UV光固化涂料固化而成,也可以是热固性材料固化而成,也可以是UV光固化涂料、热固性材料混合固化而成,由于UV光固化和/或热固性保护层的柔性特性,可以有效提升复合材料的抗弯曲性能。进一步的,保护层远离全息层的一侧表面上压印微透镜阵列(这种结构可以由同尺寸或不同尺寸的透镜规则或随机排列组成),可以提高复合材料的耐磨、耐弯折、防指纹、防反光性等,并且由于微透镜阵列的微纳结构,可以使复合材料具有良好的疏水性。另外微透镜阵列还具有可记录光束方向的特性,可制作浮动图像、变视角图像等具有动态光学效果的图像。
五、本专利的保护层强度高,具有耐高温的特性,能有效防止微透镜结构在产品使用过程中发生形变或破损。优选此保护层的材料为高强度且折射率高的UV光固化涂料和/或热固性涂料。UV光固化涂料可以是改性环氧树脂、丙烯酸酯、磷酸酯,热固性涂料可以是改性聚氨酯与溶剂乙酸乙酯。
六、本专利可以在透明介质层与保护层之间设置有黏结层,来加强由二氧化钛等材料构成的透明介质层与UV光固化涂料和/或热固性涂料等有机材料构成的保护层之间的结合力。优选黏结层由偶联剂固化而成,通过偶联剂的分子键合作用,增强透明介质层与保护层之间的结合牢度。偶联剂可以是改性硅氧烷和改性丙烯酸酯,更具体的,偶联剂可以是磷酸酯改性丙烯酸酯和环氧基改性硅氧烷的混合物。另外,黏结层还具有防盗版的功能:透明介质层不会填平全息防伪微纳结构中的各种微纳米光栅结构,因此透明介质层也具有与全息防伪微纳结构相对应的微纳米光栅结构,但是这种结构会被黏结层填平,黏结层与透明介质层之间紧密连接,因此盗版者在去除黏结层时就势必会破坏全息防伪微结,这样盗版者就很难得到完整的全息防伪微纳结构。
七、本专利的保护层可以在UV光固化涂料的基础上,增加了偶联剂,从而保护层直接设置在透明介质层上时,两层之间的结合力得到增强,具体的,保护层的成分包括低聚物、稀释剂、光引发剂、偶联剂,所述低聚物为脲改性多异氰酸酯或氟改性丙烯酸酯,所述稀释剂为TMPTA、HDDA、TPGDA、IBOA 或2-EHA,所述光引发剂为651光引发剂、1173光引发剂或184光引发剂,所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。这种保护层具有如下优点:第一,由于增加偶联剂,使得透明介质层与保护层之间可以紧密连接,从而可以不用增加黏结层,可以是减少复合材料的厚度;第二,具有防盗版的功能:透明介质层不会填平全息防伪微纳结构中的各种微纳米光栅结构,因此透明介质层也具有与全息防伪微纳结构相对应的微纳米光栅结构,但是这种结构会被保护层填平,保护层与透明介质层之间紧密连接,因此盗版者在去除保护层时就势必会破坏全息防伪微结,这样盗版者就很难得到完整的全息防伪微纳结构;第三,保护层强度高且折射率高,具有很好耐磨、耐弯折、耐酸、耐碱、耐汗液等性能。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1是本发明复合材料的层结构图一;
图2是本发明复合材料的层结构图二。
具体实施方式
下面结合附图1-2及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
如图1-2,其中附图标记为:
1、全息层;2、透明介质层;3、保护层;4、黏结层。
如图1-2所示,本实施例公开了一种具有全息防伪效果的复合材料,包括全息层、透明介质层、保护层;所述全息层包括有支撑层,和形成于所述支撑层表面的全息防伪微纳结构;所述透明介质层形成于所述全息层上并覆盖所述全息防伪微纳结构;所述保护层形成于透明介质层上,所述保护层由UV光固化涂料涂层和/或热固性涂料涂层固化而成。
本实施例的具有全息防伪效果的复合材料,可以实现复合材料的整版全息防伪设置。现有局部全息技术,通常通过在复合材料上嵌入局部全息块来实现,全息块与相邻层之间结合牢度差,易发生层间分离,全息区域易发生断裂,耐弯折次数低。本实施例将全息结构做到复合材料的外表面,然后通过透明介质层、以及UV光固化涂料和/或热固性涂料固化形成的保护层18的组合运用,具有以下优点:一是由于全息防伪微纳结构不设置在两个融合层之间,不易发生层间分离,不易发生断裂等问题,耐弯折性大幅度提升,耐弯折次数高达12-15万次,为普通复合材料的二倍以上;二是全息防伪微纳结构可以全部覆盖复合材料的全部表面,可以做到整版设置全息防伪信息,而不再局限于复合材料的局部部分设置全息防伪信息,打破了现有技术只能实现局部全息的局限,具有更高层级的防伪力度和更优异的视觉效果。可适应于多种复杂使用环境,大幅延长复合材料的使用寿命。
本实施例的全息层15,可以有三种制作方法:第一是在支撑层即PC薄膜层上直接压印全息防伪微纳结构;第二是在PC薄膜层上涂布热固性涂料涂层,在热固性涂料涂层上压印全息防伪微纳结构;第三是在PC薄膜层涂布UV光固化涂料涂层,在UV光固化涂料涂层上压印全息防伪微纳结构。优选第三种制作方法,此方法在UV光固化涂料还是液体状态时就进行压印全息防伪微纳结构,这样微纳结构的槽型可以很深且不会回弹,而且UV光固化涂料涂层固化之后强度很高且耐高温,最重要的一点,第三种制作方法相对于第一种制作方法,其耐弯折性提高了一倍左右,经实验室测试第一、第二种制作方法耐弯折3-7万次左右,与普通复合材料相比,有效提高本专利复合材料的耐弯折性;第三种方法经实验室测试耐弯折高达12-15万次,进一步的提高了复合材料的耐弯折性。这种耐弯折性能的大大提升,其原因之一在于UV涂层,例如UV材质可以是改性丙烯酸酯体系或改性聚氨酯体系或改性环氧树脂体系,其与PC层形成复合材料层,从而大大提高产品性能。
本实施例全息层上的全息防伪微纳结构,为各种微纳米级的光栅结构,形成有各种光学衍射图案,且这些纳米光栅可以形成的各种动态立体效果和光学衍射效果,只可在反射光方向上观察,不能用复印机复印出来,同时这些全息防伪微纳结构的科技含量高,制作难度大,而且对制作设备的要求更高,因此产品很难被仿制。
为了保护全息层的全息防伪微纳结构,防止其微纳米光栅结构被折射率相近的材料覆盖从而导致全息防伪微纳结构不能出现理想的动态光学效果,因此需要在微纳结构上镀或涂布上透明介质层,透明介质层是一层覆盖在微纳结构表面的薄膜,主要是保护微纳结构,并不会填平微纳结构中的各种凹槽。优选采用磁控溅射的方法镀上透明介质层,这种透明介质层的加工方法安全环保,透明介质层相对于全息防伪微纳结构的材料而言属于光密介质,光吸收少,折射出来的光比较多,能够使复合材料的全息效果更好。进一步的,本实施例的透明介质层可以是二氧化钛或五氧化二铌或二氧化锆层,或者由其它折射率大于1.8的陶瓷材料构成,本实施例优选采用二氧化钛层,二氧化钛层在折射率满足要求的情况下,同时具有良好的耐磨性。
本实施例的复合材料设置有保护层,主要是保护全息层的全息防伪微纳结构在复合材料使用过程中不发生形变或破损,优选保护层作为复合材料的最外层,保护层的强度很高,具有良好的耐磨、耐弯折、耐酸碱和抗氧化性能。保护层可以是UV光固化涂料固化而成,也可以是热固性材料固化而成,也可以是 UV光固化涂料、热固性材料混合固化而成。进一步的,保护层远离全息层的一侧表面上压印微透镜阵列(这种结构可以由同尺寸或不同尺寸的透镜规则或随机排列组成),可以提高复合材料的耐磨、耐弯折、防指纹、防反光性等,并且由于微透镜阵列的微纳结构,可以使复合材料具有良好的疏水性。另外微透镜阵列还具有可纪录光束方向的特性,可制作浮动图像、变视角图像等具有动态光学效果的图像。
由于保护层强度高,具有耐高温的特性,能有效防止微透镜结构在产品使用过程中发生形变或破损。优选此保护层的材料为高强度且折射率高的UV光固化涂料和/或热固性涂料。UV光固化涂料可以是改性环氧树脂、丙烯酸酯、磷酸酯,热固性涂料可以是改性聚氨酯与溶剂乙酸乙酯。
如图2所示,本实施例可以在透明介质层与保护层之间设置有黏结层,来加强由二氧化钛等材料构成的透明介质层与UV光固化涂料和/或热固性涂料等有机材料构成的保护层之间的连接。优选黏结层由偶联剂固化而成,通过偶联剂的分子键合作用,增强透明介质层与保护层之间的结合牢度。偶联剂可以是改性硅氧烷和改性丙烯酸酯,更具体的,偶联剂可以是磷酸酯改性丙烯酸酯和环氧基改性硅氧烷的混合物。另外,黏结层还具有防盗版的 功能:透明介质层不会填平全息防伪微纳结构中的各种微纳米光栅结构,因此透明介质层也具有与全息防伪微纳结构相对应的微纳米光栅结构,但是这种结构会被黏结层填平,黏 结层与透明介质层之间紧密连接,因此盗版者在去除黏结层时就势必会破坏全息防伪微结,这样盗版者就很难得到完整的全息防伪微纳结构。
需要说明的是,本专利的保护层可以在UV光固化涂料的基础上,增加了偶联剂,从而保护层直接设置在透明介质层上时,两层之间的结合力得到增强,具体的,保护层的成分包括低聚物、稀释剂、光引发剂、偶联剂,所述低聚物为脲改性多异氰酸酯或氟改性丙烯酸酯,所述稀释剂为TMPTA、HDDA、TPGDA、 IBOA或2-EHA,所述光引发剂为651光引发剂、1173光引发剂或184光引发剂,所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。这种保护层具有如下优点:第一,由于增加偶联剂,使得透明介质层与保护层之间可以紧密连接,从而可以不用增加黏结层,可以是减少复合材料的厚度;第二,具有防盗版的功能:透明介质层不会填平全息防伪微纳结构中的各种微纳米光栅结构,因此透明介质层也具有与全息防伪微纳结构相对应的微纳米光栅结构,但是这种结构会被保护层填平,保护层与透明介质层之间紧密连接,因此盗版者在去除保护层时就势必会破坏全息防伪微结,这样盗版者就很难得到完整的全息防伪微纳结构;第三,保护层强度高且折射率高,具有很好耐磨、耐弯折、耐酸、耐碱、耐汗液等性能。
优选的,本实施例的全息层厚度为100-130微米,透明介质层的厚度为 10-200nm,黏结层厚度为0.1-15微米,保护层的厚度在0.5-50微米。进一步的,优选透明介质层的厚度为20-40nm,黏结层厚度为3-7微米,保护层的厚度在 0.5-10微米,这些参数时制卡的工艺更加简单,制作的产品的物化性能更好。
本实施例的具有全息防伪效果的复合材料,可以用作包装材料、手机等电子产品的装饰薄膜和证件卡片等。
本实施例还提供了如图1所示的复合材料的制作方法,具体如下:
S1:提供全息层,其中全息层的一表面上压印有全息防伪微纳结构;
S2:在全息层的全息防伪微纳结构上镀或涂布上透明介质层;
S3:在透明介质层表面涂布UV光固化涂料涂层并固化,形成保护层;或者黏结层的表面涂布UV光固化涂料涂层,压印微透镜结构并固化,形成保护层;至此得到所述复合材料。
其中,所述全息层为一面压印有全息防伪微纳结构的PC薄膜层;或者,所述全息层为复合层结构,该复合层结构包括支撑层以及形成于所述支撑层上的涂层,所述涂层上压印形成所述全息防伪微纳结构,所述涂层可以是UV光固化涂料涂层,也可以是热固性涂料涂层。
首先,提供全息层,优选全息层制备方法为:
(1)在软件上设计好全息防伪微纳结构的图案;
(2)在载体(比如玻璃)上涂布光刻胶,用激光刻出所需图案,经显影制成光刻版;
(3)把光刻版置入电铸槽电铸,制成金属镍版,金属镍版可以是工作版,也可以将金属镍版作为母版,再翻版制成很多工作版;
(4)在PC上涂一层UV胶,在UV胶上压印全息防伪微纳结构的图案并固化,得到全息层。
然后,在全息层的全息防伪微纳结构上镀或涂布上透明介质层,可以采用磁控溅射方法镀二氧化钛层(透明介质层材料也可以是二氧化钛或五氧化二铌或二氧化锆等折射率在1.8以上的陶瓷材料),其中磁控溅射的加工方法,过程中靶料利用率高,使安全环保透明介质层具有如下作用:保护全息层结构;透明介质层相对于全息防伪微纳结构的材料而言属于光密介质,光吸收少,折射出来的光比较多,能够使复合材料的全息效果更好。
最后,在透明介质层的表面涂布UV胶/热固性涂料并固化,或者透明介质层的表面涂布UV胶,压印微透镜结构并固化,形成保护层,保护层具有耐磨、耐弯折、防指纹、防反光的效果。其中,透镜阵列可为相同/不同尺寸透镜阵列规则排列或随机排列。至此得到所述复合材料。需要说明的是,本实施例提供的制作方法,保护层可以是在UV光固化涂料的基础上,增加了偶联剂,从而保护层直接设置在透明介质层上时,两层之间的结合力得到增强,因此不需要设置黏结层。
本实施例还提供了如图2所示的复合材料的制作方法,即在上述制作方法的基础上,增加黏结层,如下:
S1:提供全息层,其中全息层的一表面上压印有全息防伪微纳结构;
S2:在全息层的全息防伪微纳结构上镀或涂布上透明介质层;
S3:在透明介质层表面涂布偶联剂经固化而形成黏结层;
S4:在黏结层的表面涂布UV光固化涂料涂层和/或热固性涂料涂层并固化,形成保护层;或者黏结层的表面涂布UV光固化涂料涂层,压印微透镜结构并固化,形成保护层;至此得到所述复合材料。
在透明介质层表面涂布偶联剂,经固化而形成黏结层。通过偶联剂的分子键合作用,增强透明介质层与保护层之间的结合牢度。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (15)
1.一种具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:其包括全息层、介质镀层、保护层;
所述全息层包括有支撑层,和形成于所述支撑层表面的全息防伪微纳结构;
所述透明介质镀层形成于所述全息层上并覆盖所述全息防伪微纳结构;
所述保护层形成于透明介质镀层上,所述保护层由UV光固化涂料涂层和/或热固性涂料涂层固化而成。
2.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述保护层包括低聚物、稀释剂、光引发剂、偶联剂。
3.如权利要求2所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述低聚物为脲改性多异氰酸酯或氟改性丙烯酸酯,所述稀释剂为TMPTA、HDDA、TPGDA、IBOA或2-EHA,所述光引发剂为651光引发剂、1173光引发剂或184光引发剂,所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
4.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于;所述透明介质层与保护层之间还设置有黏结层,所述黏结层形成于所述透明介质层上,所述保护层形成于所述黏结层上。
5.如权利要求4所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述黏结层是由偶联剂固化而成,所述黏结层的厚度在0.1-15微米之间。
6.如权利要求5所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述偶联剂为改性硅氧烷和改性丙烯酸酯,所述黏结层的厚度在0.1-10微米之间。
7.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:
所述全息层的支撑层为PC薄膜层;
所述全息防伪微纳结构由PC薄膜层表面直接压印形成;
或者所述PC薄膜层的表面涂有热固性涂料涂层,在热固性涂料涂层上压印形成所述全息防伪微纳结构;
或者所述PC薄膜层的表面涂有UV光固化涂料涂层,在UV光固化涂料涂层上压印形成所述全息防伪微纳结构。
8.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述全息层的全息防伪微纳结构覆盖了所述复合材料一面的整个表面或两面的整个表面。
9.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述透明介质层为二氧化钛或五氧化二铌或二氧化锆层,或者由其它折射率大于1.8的陶瓷材料构成。
10.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述保护层远离所述全息层的表面上压印形成有微透镜阵列,所述微透镜阵列由同尺寸/不同尺寸的透镜阵列规则/随机排列。
11.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述全息层的厚度在100-130微米之间;所述透明介质层的厚度在10-100纳米之间;所述保护层为UV胶经光固化而成,厚度在1-30微米之间。
12.如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料,其特征在于:所述透明介质层的厚度在10-200纳米之间,折射率大于1.8;所述保护层为UV胶经光固化而成,厚度在0.5-50微米之间。
13.一种如权利要求1所述的具有全息防伪效果的复合材料的制作方法,其特征在于:
提供全息层的支撑层,在支撑层的一表面上涂布有UV光固化涂料涂层或热固性涂料涂层,然后在涂层上压印有全息防伪微纳结构;
在全息层的全息防伪微纳结构上镀上透明介质镀层;
在透明介质镀层的表面涂布UV光固化涂料和/或热固性涂料并固化,形成保护层,至此得到所述复合材料。
14.一种如权利要求4所述的具有全息防伪效果的复合材料的制作方法,其特征在于:
提供全息层的支撑层,在支撑层的一表面上涂布有UV光固化涂料涂层或热固性涂料涂层,然后在涂层上压印有全息防伪微纳结构;
在全息层的全息防伪微纳结构上镀或涂布上透明介质层;
在透明介质层表面涂布偶联剂,经固化而形成黏结层;
在黏结层的表面涂布UV光固化涂料和/或热固性涂料并固化,形成保护层,至此得到所述复合材料。
15.一种如权利要求1-12所述的任一项所述的具有全息防伪效果的复合材料,其系用于作为包装材料、装饰薄膜、证件卡片的用途。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911323487.6A CN113002212A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911323487.6A CN113002212A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113002212A true CN113002212A (zh) | 2021-06-22 |
Family
ID=76381955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911323487.6A Pending CN113002212A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113002212A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113087952A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-07-09 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 一种全息膜材料及其制作方法 |
CN114179549A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-15 | 公安部交通管理科学研究所 | 具备防伪标识的防伪证卡及其制作方法 |
CN114266334A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-01 | 武汉华工图像技术开发有限公司 | 一种全息防伪pc膜、pc卡片及制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030134105A1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-07-17 | Tetsuya Toshine | Counterfeit-proof volume hologram multilayer structure, and counterfeit-proof volume hologram seal |
CN102514443A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-27 | 中钞特种防伪科技有限公司 | 一种光学防伪元件 |
CN102958705A (zh) * | 2010-03-24 | 2013-03-06 | 证券票据国际有限公司 | 具有集成安全器件的安全票据及其制造方法 |
CN104981356A (zh) * | 2012-08-03 | 2015-10-14 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 一种彩色动态放大安全薄膜 |
RU2016108847A (ru) * | 2016-03-14 | 2017-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "ПАКВИЖЕН" | Печатное изделие с защищенными полиграфическими методами радужными голографическими изображениями |
CN207295342U (zh) * | 2017-07-11 | 2018-05-01 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 一种深纹结构转移纸 |
CN209775889U (zh) * | 2019-04-02 | 2019-12-13 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 烫印膜 |
CN212422619U (zh) * | 2019-12-20 | 2021-01-29 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 一种具有全息防伪效果的复合层结构 |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201911323487.6A patent/CN113002212A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030134105A1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-07-17 | Tetsuya Toshine | Counterfeit-proof volume hologram multilayer structure, and counterfeit-proof volume hologram seal |
CN102958705A (zh) * | 2010-03-24 | 2013-03-06 | 证券票据国际有限公司 | 具有集成安全器件的安全票据及其制造方法 |
CN102514443A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-27 | 中钞特种防伪科技有限公司 | 一种光学防伪元件 |
CN104981356A (zh) * | 2012-08-03 | 2015-10-14 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 一种彩色动态放大安全薄膜 |
RU2016108847A (ru) * | 2016-03-14 | 2017-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "ПАКВИЖЕН" | Печатное изделие с защищенными полиграфическими методами радужными голографическими изображениями |
CN207295342U (zh) * | 2017-07-11 | 2018-05-01 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 一种深纹结构转移纸 |
CN209775889U (zh) * | 2019-04-02 | 2019-12-13 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 烫印膜 |
CN212422619U (zh) * | 2019-12-20 | 2021-01-29 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 一种具有全息防伪效果的复合层结构 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
赵秀萍: "《现代包装设计与印刷》", vol. 2004, 化学工业出版社, pages: 416 - 417 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113087952A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-07-09 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 一种全息膜材料及其制作方法 |
CN114179549A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-15 | 公安部交通管理科学研究所 | 具备防伪标识的防伪证卡及其制作方法 |
CN114266334A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-01 | 武汉华工图像技术开发有限公司 | 一种全息防伪pc膜、pc卡片及制备方法 |
CN114266334B (zh) * | 2021-12-21 | 2024-02-06 | 武汉华工图像技术开发有限公司 | 一种全息防伪pc膜、pc卡片及制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN212025235U (zh) | 一种全息膜材料 | |
TWI682859B (zh) | 轉印薄膜、將該轉印薄膜配置到薄膜上的方法、薄膜、防偽文件及該轉印薄膜的製造方法 | |
JP5954458B2 (ja) | 表示体及び表示体付き物品 | |
AU2011219611B2 (en) | Security device | |
WO2017138536A1 (ja) | 偽造防止用の光学素子及び情報記録媒体 | |
CN113002212A (zh) | 一种具有全息防伪效果的复合材料及其制作方法 | |
EP2857872B1 (en) | Method of manufacturing an anisotropic reflection display unit | |
CN1423598A (zh) | 光学可变防伪图样 | |
CN212422619U (zh) | 一种具有全息防伪效果的复合层结构 | |
JP2017529568A (ja) | セキュリティーフィルム | |
JP2011081165A (ja) | 画像形成体の製造方法及び画像形成体、並びに個人認証媒体の製造方法及び個人認証媒体 | |
JP2011033935A (ja) | 光学物品およびその製造方法 | |
JP6102237B2 (ja) | スクラッチシール | |
KR101077314B1 (ko) | 위조 및 변조 방지용 적층 필름 및 그의 제조 방법 | |
US10921500B2 (en) | Optical element, and optical element-equipped article | |
WO2018216700A1 (ja) | 情報記録体、および、個人証明体 | |
JP2007225639A (ja) | 複数ホログラム転写箔、及びそれを用いた複数ホログラム形成物。 | |
JP2007108206A (ja) | 磁気転写シート及び磁気記録媒体 | |
JP2004078725A (ja) | 光学効果付き非接触icタグ | |
JP2019089217A (ja) | 赤外線潜像デバイス | |
US11555952B2 (en) | Display and method of producing display | |
CN113087952A (zh) | 一种全息膜材料及其制作方法 | |
JP3710963B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
JP4765201B2 (ja) | Ovdシールおよびその製造方法 | |
WO2023106240A1 (ja) | 光学構造体およびその製造方法、ならびにコード形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |