專利名稱：防偽微結(jié)構(gòu)顏料及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防偽材料及其制造工藝。
背景技術(shù)：
防偽技術(shù)在各個行業(yè)中的應(yīng)用可以幫助消費者迅速鑒別商品的真?zhèn)?，保護消費者權(quán)益，同時幫助企業(yè)用戶打擊假冒產(chǎn)品、杜絕批量防造、保護企業(yè)品牌、維護企業(yè)形象，避免經(jīng)濟損失。通常在包裝領(lǐng)域使用的防偽技術(shù)主要采用如下精密印刷、激光全息印刷、金屬線、熒光染料、磁性染料、熱敏染料、微縮印刷、鋼模壓型等。這些技術(shù)在使用初期都曾發(fā)揮過一定的作用，但由這些防偽技術(shù)普遍存在技術(shù)含量低，結(jié)構(gòu)組合易被破譯等缺陷。如傳統(tǒng)的熒光、磁性、熱敏等防偽方法，就是在產(chǎn)品的特定部位，用專用油墨印上特定的圖形符號， 然后用專門的手段去檢測。隨著技術(shù)的進步和推廣，這些方法很容易被假冒者破譯和利用。 技術(shù)配方和設(shè)備的優(yōu)勢將不復(fù)存在，偽造者掌握了這項技術(shù)和設(shè)備后就可以肆無忌憚地大量防造。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，偽造與防偽之間的矛盾越來越尖銳。尤其是隨著計算機圖形處理技術(shù)、彩色復(fù)印、高精度掃捕、高分辨率打印、數(shù)子化印刷技術(shù)及大型印刷設(shè)備的普及，使原有依靠印刷工藝獲得的微縮防偽措施很容易被仿制。因此，研究和開發(fā)各種新型、高效的微型結(jié)構(gòu)防偽技術(shù)，是一項迫切需要的工作。中國專利CN2192930公開了一種晶粒式超微縮防偽標識及帶有防偽標識的產(chǎn)品， 是采用集成電路的微細加工工藝，在硅或其它材料上印制出用戶所指定的特殊圖形標志層，可粘貼或鑲嵌在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上作為防偽標志。圖形精細可達微米級，極難仿制?？赏ㄟ^肉眼、普通放大鏡或顯微鏡在不同層次上加以觀察，易于識別。這種微縮技術(shù)相對來說生產(chǎn)成本極高，也很難形成規(guī)模化生產(chǎn)，只有特定的用戶才能夠接受。中國專利CN2017M317U公開的一項實用新型專利涉及一種納米微粒防偽標識， 包括基體，基體上印刷有信息層，其特征在于信息層上還印刷有一層透明的納米顆粒防偽層，納米顆粒防偽層上散布多個納米防偽顆粒。該實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)防偽標識自身容易被仿冒的缺陷，具有不易被仿冒、使用壽命長、防偽效果好的優(yōu)點。同樣，由于該技術(shù)是以標簽的形式存在的，因此在使用領(lǐng)域上也具有很大局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種防偽微結(jié)構(gòu)顏料及其制造工藝，該防偽微結(jié)構(gòu)顏料是光學(xué)薄膜片制作成的可識別的、具有特定形狀圖案的光學(xué)防偽顏料。為實現(xiàn)所述目的的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其特點是，包括步驟A，選用表面平整的可剝離基片，在可剝離基片上均勻涂敷一層可模壓成型的剝離膠層；步驟B，在剝離膠層表面沉積光學(xué)薄膜；步驟C，制作具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版；步驟D，利用具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版在光學(xué)薄膜上壓制，并使壓制后的光學(xué)薄膜上形成與金屬模版的微結(jié)構(gòu)圖形一樣的圖形，金屬模版上的圖形凸凹槽深度大于光學(xué)薄膜的厚度以使光學(xué)薄膜被壓制斷裂成與微結(jié)構(gòu)圖形一樣的微細圖形片狀顆粒，微細圖形片狀顆粒被剝離膠粘貼在塑膠基片上；以及步驟E，將光學(xué)薄膜片狀顆粒從基片上剝離下來，形成防偽顏料。所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其進一步的特點是，所述可剝離基片為為表面光滑平整的塑料基材或金屬薄膜，優(yōu)選PP或PET塑料薄膜。所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其進一步的特點是，在步驟E中，用溶劑清洗可剝離基片上的剝離膠層以將光學(xué)薄膜片狀顆粒從可剝離基片上剝離下來，溶劑為有機溶劑，優(yōu)選乙酸乙酯、丙酮或四氫呋喃之一或混合物。所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其進一步的特點是，在步驟E中，剝離后的溶劑溶液經(jīng)超聲波進行輕微的清洗處理，然后通過雙重過濾、干燥，制備出具有一定顆粒大小和形狀圖案的防偽顏料。所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其進一步的特點是，在步驟C中，用微電子束光刻制版設(shè)備和工藝將設(shè)計的縮微圖形制作成光學(xué)掩模版，再借助于光學(xué)掩模版通過感光膠曝光工藝制作出具有凹凸狀的微圖形的感光膠板，將感光膠板利用電鑄工藝復(fù)制得到的具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版。所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其進一步的特點是，在步驟B中，用真空鍍膜機在基片上沉積一層或多層金屬或者介質(zhì)光學(xué)薄膜膜層，膜層的厚度為50nm-1800nm。為實現(xiàn)所述目的的防偽微結(jié)構(gòu)顏料，其特點是，由具備前述任一特點的制造工藝制造。所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料，其進一步的特點是，直接添加于相應(yīng)的基材中或應(yīng)用于防偽油墨中。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于一、由于使用了金屬模版器具，加上成熟的沖壓工藝設(shè)備，把規(guī)?；a(chǎn)輕易變?yōu)榭赡埽欢?、微形結(jié)構(gòu)顏料片的外形可以是漢字、數(shù)字、英文或其它外文，也可以制作成微形幾何形狀；三、由于該顏料本身是一種光學(xué)薄膜、具備了光學(xué)薄膜的所有光學(xué)防偽特性。本發(fā)明所得制作精度高，制作的微型結(jié)構(gòu)顏料片的外形尺寸很小，平均粒徑可以從1微米到200微米，在油墨制作中，根據(jù)需要優(yōu)先制備成平均粒徑 10微米到80微米的片狀顏料。使用該顏料后，需要使用高倍放大鏡進行觀察，通過顏料所反饋的圖案信息加以鑒別印品的真?zhèn)?。該顏料的制作設(shè)備昂貴，制作工藝工序復(fù)雜，防偽效果可靠。再以防偽微結(jié)構(gòu)顏料應(yīng)用于防偽油墨中，拓寬了微結(jié)構(gòu)防偽的應(yīng)用領(lǐng)域，同時又降低了防偽技術(shù)的應(yīng)用門檻。


圖1是本發(fā)明的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝的流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝首先采用沉積技術(shù)在基片上制作光學(xué)薄膜， 然后采用微結(jié)構(gòu)技術(shù)制作具有微型圖文凹凸槽結(jié)構(gòu)的金屬模板。通過金屬模板對光學(xué)薄膜的沖壓，把片狀光學(xué)薄膜沖壓成具有金屬模板表面微形結(jié)構(gòu)的碎片，最后將這種特定形狀的微形碎片從基片上剝離下來，成為具有光學(xué)防偽功能的微細顏料。本發(fā)明防偽顏料可設(shè)計成特定可具識別的幾何形狀、文字圖案等、顏料顆粒的表面還可以攜帶特定的文字圖案信息，具有光學(xué)防偽效果。不同形狀、大小、顏色、圖案的防偽顏料具有1微米-200微米的平均粒徑，經(jīng)均勻分散后，可直接添加于相應(yīng)的基材中或用于制備特殊油墨，在應(yīng)用上具有更好的防偽效果，更低的制造成本，可廣泛應(yīng)用于票、證、有價證券及各種保密產(chǎn)品的印件上。如圖1所示，在本發(fā)明的實施例中，防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝具體包括以下步
馬聚ο在步驟10中，選用可剝離基片，可剝離基片一般選用表面平整的塑料薄膜或金屬薄膜作為基片，優(yōu)選PP或PET塑料薄膜，然后用涂布機在可剝離基片上均勻涂敷一層可模壓成型的剝離膠層，該剝離膠膜層可溶解于有機溶劑，或可受熱熔化，以便于從可剝離基片上剝落。在步驟11中完成鍍膜工序，用真空鍍膜機在剝離膠層表面真空沉積一層或多層光學(xué)薄膜(金屬或介質(zhì)薄膜)，光學(xué)薄膜的總厚度優(yōu)選在50納米-1800納米，可使光學(xué)薄膜膜層具有較佳的光學(xué)反射性能、光致變色性能、適當(dāng)?shù)奈锢韽姸群涂垢g化學(xué)穩(wěn)定性。在步驟12中制作金屬模版，用微電子束光刻制版設(shè)備和工藝根據(jù)設(shè)計的細微文字和圖形圖案制作成光學(xué)掩模版，再通過感光膠曝光工藝借助于光學(xué)掩模版制作出具有凹凸版微型圖案的感光膠板，該凹凸微型圖案的凸出高度可控制在2000納米-5000納米，然后利用電鑄工藝將感光膠板上的圖形信息、凹凸溝槽進行金屬化復(fù)制，得到非常微細的凹凸狀的具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版。所述圖形可以是幾何外形，包含圖案、文字或字母或者它們的組合。在步驟13中，利用上述具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版對光學(xué)薄膜膜層進行壓制，例如機械沖壓、或加熱壓制，該步驟的設(shè)備和工藝均可采用全息膜壓設(shè)備，工藝技術(shù)成熟。壓制后光學(xué)薄膜的表面可得到與金屬模版一樣圖形。由于金屬模版上的圖形凸凹槽深度遠遠大于光學(xué)薄膜的厚度，光學(xué)薄膜很容易被壓制斷裂成具有與金屬模版一樣的微細圖形片狀顆粒，只是仍然被剝離膠粘貼在塑膠基片上。在步驟14中，用溶劑清洗基片上的剝離膠，將光學(xué)薄膜片狀顆粒從基片上剝離下來，溶劑優(yōu)先選擇乙酸乙酯、丙酮、四氫吠喃等強極性溶劑，剝離后的溶劑溶液經(jīng)超聲波進行輕微的清洗處理，然后通過過濾、干燥，成為具有特殊外形圖案的微結(jié)構(gòu)顏料。再以前述步驟制得的微結(jié)構(gòu)顏料應(yīng)用于防偽油墨中，就拓寬了微結(jié)構(gòu)防偽的應(yīng)用領(lǐng)域，同時又降低了防偽技術(shù)的應(yīng)用門檻。在本發(fā)明的一實施例中，用涂布機在20微米厚度的PET基材上涂布剝離膠，剝離膠的厚度為2微米。在剝離膠層上采用真空蒸鍍法鍍制鋁膜，鋁膜厚度設(shè)定為500納米。在本發(fā)明的另一實施例中，設(shè)計金屬模版的三角形圖案為正三角形，每邊的長度為50微米。三角形圖案采用滿版排列方式排列。每一個三角形具有2微米的間隔，保證每個圖案均能清晰顯現(xiàn)，并且，在本發(fā)明的另一實施例中，利用該金屬模版對鍍膜后的金屬膜層進行全息壓膜，壓膜速率為10米/分鐘，壓制后可得到滿版的三角形狀的微縮圖案，用丙酮溶劑將三角形狀的微縮金屬片從基片上溶解下來，經(jīng)超聲波進行輕微的清洗處理，然后通過180目網(wǎng)版過濾，濾液再經(jīng)過450目網(wǎng)版過濾，將過濾出來的液體經(jīng)噴霧干燥后，制成具有特殊外形圖案的微結(jié)構(gòu)顏料粉體。
權(quán)利要求
1.防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其特征在于，包括步驟A，選用表面平整的可剝離基片，在可剝離基片上均勻涂敷一層可模壓成型的剝離膠層；步驟B，在剝離膠層表面沉積光學(xué)薄膜；步驟C，制作具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版；步驟D，利用具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版在光學(xué)薄膜上壓制，以使壓制后的光學(xué)薄膜上形成與金屬模版的微結(jié)構(gòu)圖形一樣的圖形，金屬模版上的圖形凸凹槽深度大于光學(xué)薄膜的厚度以使光學(xué)薄膜被壓制斷裂成與微結(jié)構(gòu)圖形一樣的微細圖形片狀顆粒，微細圖形片狀顆粒被剝離膠粘貼在塑膠基片上；以及步驟E，將光學(xué)薄膜片狀顆粒從基片上剝離下來，形成防偽顏料。
2.如權(quán)利要求1所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其特征在于，所述可剝離基片為表面光滑平整的塑料基材或金屬薄膜。
3.如權(quán)利要求1所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其特征在于，在步驟E中，用溶劑清洗可剝離基片上的剝離膠層以將光學(xué)薄膜片狀顆粒從可剝離基片上剝離下來，溶劑為有機溶劑。
4.如權(quán)利要求3所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其特征在于，在步驟E中，剝離后的溶劑溶液經(jīng)超聲波進行輕微的清洗處理，然后通過雙重過濾、干燥，制備出具有一定顆粒大小和形狀圖案的防偽顏料。
5.如權(quán)利要求1所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其特征在于，在步驟C中，用微電子束光刻制版設(shè)備和工藝將設(shè)計的縮微圖形制作成光學(xué)掩模版，再借助于光學(xué)掩模版通過感光膠曝光工藝制作出具有凹凸狀的微圖形的感光膠板，借助于感光膠板，采用電鑄工藝復(fù)制得到具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版。
6.如權(quán)利要求1所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料的制造工藝，其特征在于，在步驟B中，用真空鍍膜機在基片上沉積一層或多層金屬或者介質(zhì)光學(xué)薄膜膜層，膜層的厚度為50nm-1800nm。
7.防偽微結(jié)構(gòu)顏料，其特征在于，由權(quán)利要求1至6中任一項所述的制造工藝制造。
8.如權(quán)利要求7所述的防偽微結(jié)構(gòu)顏料，其特征在于，直接添加于相應(yīng)的基材中或應(yīng)用于防偽油墨中。
全文摘要
本發(fā)明涉及防偽微結(jié)構(gòu)顏料及其制造工藝，防偽微結(jié)構(gòu)顏料是光學(xué)薄膜片制作成的可識別的、具有特定形狀圖案的光學(xué)防偽顏料，該工藝包括步驟A，選用表面平整的可剝離基片，在可剝離基片上均勻涂敷一層可模壓成型的剝離膠層；步驟B，在剝離膠層表面沉積光學(xué)薄膜；步驟C，制作具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版；步驟D，利用具有微結(jié)構(gòu)圖形的金屬模版在光學(xué)薄膜上壓制，并使壓制后的光學(xué)薄膜上形成與金屬模版的微結(jié)構(gòu)圖形一樣的圖形，金屬模版上的圖形凸凹槽深度大于光學(xué)薄膜的厚度以使光學(xué)薄膜被壓制斷裂成與微結(jié)構(gòu)圖形一樣的微細圖形片狀顆粒，微細圖形片狀顆粒被剝離膠粘貼在塑膠基片上；步驟E，將光學(xué)薄膜片狀顆粒從基片上剝離下來，形成防偽顏料。
文檔編號G03F7/00GK102269927SQ201110145270
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者沈欣, 饒道軍 申請人:上海紫格光學(xué)薄膜材料有限公司