安全防偽薄膜制造技術(shù)

公開了一種安全防偽薄膜。具體地，該安全防偽薄膜包括：聚合物層；以及微透鏡陣列層，其中所述聚合物層被設(shè)置在所述微透鏡陣列層下面并且與所述微透鏡陣列層接觸，且所述微透鏡陣列層包含多個能夠?qū)㈩A(yù)定的輻射光束聚焦在所述聚合物層中而將所述聚合物層的相應(yīng)部分碳化的微透鏡；其中所述聚合物層中分布有在所述預(yù)定的輻射光束的聚焦位置處的碳化部分，所述碳化部分與所述聚合物層的其他部分存在顏色上的反差而構(gòu)成圖案，所述圖案在普通環(huán)境光線下呈現(xiàn)為肉眼可見的三維浮動圖像。該薄膜具有易碎、可自支撐、可印刷、透明等應(yīng)用特性。由于三維浮動圖像由材料本身的不可逆物理變化產(chǎn)生，故而其無法被篡改、復(fù)制或替換。基于以上特性，該薄膜可應(yīng)用于防偽標(biāo)識、防偽覆膜、防偽包裝、防轉(zhuǎn)移等安全防偽領(lǐng)域。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種安全防偽薄膜，更具體的，涉及一種利用激光3D浮動圖像技術(shù)的安全防偽薄膜。
技術(shù)介紹
目前，市面上已經(jīng)有利用激光3D浮動圖像技術(shù)的安全防偽薄膜出售。激光3D浮動圖像是3M的獨特技術(shù)。它是利用輻射能量在具有微透鏡陣列的膜結(jié)構(gòu)中寫立體浮動圖案的一種技術(shù)。現(xiàn)在，該技術(shù)已在車牌防偽標(biāo)識、護(hù)照防偽覆膜等產(chǎn)品中得到應(yīng)用。目前該技術(shù)使用較多的兩種材料是3M微復(fù)制工藝制作的透鏡陣列薄膜和包含玻璃微球的反光膜——以交通標(biāo)識部門的Scotchlite 系列和安全系統(tǒng)部門的Confirm 產(chǎn)品系列為典型代表。這些材料中的透鏡陣列和玻璃微球是3D成像的關(guān)鍵光學(xué)部件。微復(fù) 制形成的微透鏡陣列可用于物質(zhì)轉(zhuǎn)移工藝制作彩色浮動圖像。而用于制作浮動圖像的反光膜材料通常包含一層玻璃微球和通過真空蒸鍍工藝制作的金屬/金屬氧化物/金屬硫化物等材料層，該層一般具有反光作用。在這些材料上制作3D浮動圖案的工藝是利用激光等輻射能量照射材料，能量透過表面保護(hù)層然后被玻璃微珠聚焦在真空蒸鍍層，使得聚焦位置的材料被破壞。因為不能起到反光作用或者因為更容易被光線透過，因而被破壞的部分可以通過反射光線和透射光線來觀察。利用現(xiàn)有的材料和工藝，激光3D浮動圖像技術(shù)已經(jīng)在安全防偽薄膜領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。然而，研究人員仍然在尋求使用其他材料和工藝來實現(xiàn)成本低、結(jié)構(gòu)簡單、觀察范圍大、圖像對比度高的安全防偽薄膜。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)披露了一種具有三維浮動圖像防偽特征的防偽薄膜。不同于現(xiàn)有技術(shù)，該防偽薄膜結(jié)構(gòu)在聚光光源照射下無回歸反射光。其實現(xiàn)的三維浮動圖像容易在常光光源條件下觀察和識別。同時該薄膜具有易碎、可自支撐、可印刷、透明等應(yīng)用特性。由于三維浮動圖像由材料本身的不可逆物理變化產(chǎn)生，故而其很難被篡改、復(fù)制或替換。基于以上特性，該薄膜可應(yīng)用于防偽標(biāo)識、防偽覆膜、防偽包裝、防轉(zhuǎn)移等安全防偽領(lǐng)域。根據(jù)本技術(shù)的一個實施例，提供了一種安全防偽薄膜，該安全防偽薄膜包括聚合物層；以及微透鏡陣列層，其中所述聚合物層被設(shè)置在所述微透鏡陣列層下面并且與所述微透鏡陣列層接觸，且所述微透鏡陣列層包含多個能夠?qū)㈩A(yù)定的輻射光束聚焦在所述聚合物層中而將所述聚合物層的相應(yīng)部分碳化的微透鏡；其中所述聚合物層中分布有在所述預(yù)定的輻射光束的聚焦位置處的碳化部分，所述碳化部分與所述聚合物層的其他部分存在顏色上的反差而構(gòu)成圖案，所述圖案在普通環(huán)境光線下呈現(xiàn)為肉眼可見的三維浮動圖像。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，微透鏡陣列層優(yōu)選為玻璃微珠層。所述微透鏡可以具有球體、半球體或非球體的形狀。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述微透鏡部分地嵌入到所述聚合物層中。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述微透鏡陣列中的微透鏡可以是分立或不分立的。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述安全防偽薄膜可以是透明或不透明的。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述安全防偽薄膜優(yōu)選還包括被設(shè)置在所述聚合物層下面的膠黏層。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述安全防偽薄膜優(yōu)選地還包括被設(shè)置在所述聚合物層下面的背襯層。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述安全防偽薄膜優(yōu)選地還包括被設(shè)置在膠粘 層下面的背襯層。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述安全防偽薄膜優(yōu)選地還包括設(shè)置在微透鏡陣列層上的保護(hù)層。根據(jù)本技術(shù)的安全防偽薄膜，所述安全防偽薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)選地包括防偽標(biāo)識、防偽覆膜、或防偽包裝。附圖說明圖I示意性地示出根據(jù)本技術(shù)的一個實施例的安全防偽薄膜的復(fù)合層結(jié)構(gòu)；圖2a示出了垂直觀察根據(jù)本技術(shù)的一個實施例的一種安全防偽薄膜時獲得的圖像效果；圖2b示出了以45度角觀察該薄膜時獲得的圖像效果；圖2c示出了以-45度角觀察該薄膜時獲得的圖像效果；圖3示出根據(jù)本技術(shù)的一個實施例的一種防偽標(biāo)識薄膜產(chǎn)品；圖4示出將根據(jù)本技術(shù)的一個實施例的一種證卡覆膜剝離時的情形；圖5示出如圖4那樣剝離證卡覆膜時該覆膜發(fā)生破碎的情形；圖6示出根據(jù)本技術(shù)的一個實施例的安全防偽薄膜所呈現(xiàn)的點狀浮動影像。具體實施方式在本技術(shù)中，利用新的材料和成像工藝來制作結(jié)構(gòu)簡單和成本低的新型防偽安全薄膜，該膜在普通光線條件下也能呈現(xiàn)出清晰可見的3D浮動圖像。具體地，利用激光或其他輻射能量來使得樹脂或膠黏劑中的部分材料碳化，從而產(chǎn)生材料顏色的變化。因為通過該材料本身顏色的變化來引起對比度的變化，因此可以不借助回歸反射光或透射光而僅用普通環(huán)境光線即可清晰地觀察到形成的圖像。對具有淺色背景的或透明的材料而言，碳化的深色圖案具有更好的對比度，因而也更容易觀察。由于本技術(shù)采用碳化變色的機(jī)理，因此其可以使用大部分的樹脂、膠黏劑等聚合物。只要在吸收足夠的能量后該聚合物能夠被碳化，即可利用其配合玻璃微球或微透鏡結(jié)構(gòu)而制作出對比度高的3D浮動圖像。本技術(shù)的防偽薄膜結(jié)構(gòu)包括如下幾種組合結(jié)構(gòu)I.光學(xué)聚焦層/聚合物(光吸收層)/聚合物(膠黏層)/背襯層2.光學(xué)聚焦層/聚合物(光吸收層)3.保護(hù)層/光學(xué)聚焦層/聚合物(光吸收層)/聚合物(膠黏層)/背襯層4.保護(hù)層/光學(xué)聚焦層/聚合物(光吸收層)其中的聚合物層可以由膠黏劑或樹脂等組成。這些膠黏劑或樹脂可以是熱熔型的，溶劑型的，水基的，等等。這些聚合物可以為聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酯、丙烯酸異辛酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸(EHA/BA/AA)共聚物、共聚聚酯、UV固化樹脂或它們的組合。可以添加交聯(lián)劑，以提高微透鏡陣列層與聚合物層之間的結(jié)合力。保護(hù)過渡層可以是聚合物、染料等，其具有覆蓋保護(hù)光學(xué)聚焦層的作用。該聚合物層也可以包含對特定輻射源能量吸收較好的添加劑，以增強變色效果來提高圖案的對比度和銳利度。這些對特定輻射源能量吸收較好的添加劑通常以固體粉末的狀態(tài)存在，且需要通過球磨、砂磨等機(jī)械分散方法來破除粉末的團(tuán)聚，使其細(xì)致均勻的分散在聚合物層中。以近紅外波段的輻射源為例，很多無機(jī)化學(xué)材料對該波段吸收比較好，因此可以將這些無機(jī)化學(xué)材料以一定比例加入到樹脂材料中，并以近紅外波段激光等輻射源照射該樹脂材料。這樣，分散在樹脂中的添加劑顆粒強烈地吸收輻射能量并發(fā)熱，從而導(dǎo)致周圍樹脂材料碳化。常見的此類材料如Ti02、sb203、云母、碳黑等。另外，市場上也有專針對近紅外激光的吸收劑出售，如Merck公司的Lazerflair , Micabs 等。當(dāng)然，對于不同的福射 源，應(yīng)該用相應(yīng)的吸收劑來促進(jìn)材料對輻射能量的吸收。光學(xué)聚焦層可以由玻璃微球組成，也可以由陶瓷微球或聚合物微球等組成。或者，其可以是例如利用3M的微復(fù)制技術(shù)制作的微透鏡陣列。總之，能夠聚焦輻射能量的材料均可以用來制造該光學(xué)聚焦層。盡管如此，通常光學(xué)聚焦層一般為由多個微透鏡組成的微透鏡陣列層。該微透鏡陣列層最好具有能夠成像的折射表面，以促成圖像的形成。一般地，這是由彎曲表面提供的。對具有彎曲表面的微透鏡而言，其最好具有均勻的折射率。對具有漸變折射率(GRIN)的其它材料而言，其不需要形成彎曲表面來折射光。微透鏡表面可以是球面的，也可以是非球面的。只要折射表面形成實像，則微透鏡可以具有諸如圓柱或球體的任意對稱性。微透鏡本身可以是分立的形式，諸如圓形平-凸小透鏡，圓形雙凸小透鏡，棒，微球體，圓珠，或圓柱小透鏡。形成微透鏡的材料包括玻璃，聚合物，礦石，晶體、半導(dǎo)體以及這些和本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種安全防偽薄膜，包括：聚合物層；以及微透鏡陣列層，其中所述聚合物層被設(shè)置在所述微透鏡陣列層下面并且與所述微透鏡陣列層接觸，且所述微透鏡陣列層包含多個能夠?qū)㈩A(yù)定的輻射光束聚焦在所述聚合物層中而將所述聚合物層的相應(yīng)部分碳化的微透鏡；其中所述聚合物層中分布有在所述預(yù)定的輻射光束的聚焦位置處的碳化部分，所述碳化部分與所述聚合物層的其他部分存在顏色上的反差而構(gòu)成圖案，所述圖案在普通環(huán)境光線下呈現(xiàn)為肉眼可見的三維浮動圖像。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種安全防偽薄膜，包括 聚合物層；以及 微透鏡陣列層， 其中所述聚合物層被設(shè)置在所述微透鏡陣列層下面并且與所述微透鏡陣列層接觸，且所述微透鏡陣列層包含多個能夠?qū)㈩A(yù)定的輻射光束聚焦在所述聚合物層中而將所述聚合物層的相應(yīng)部分碳化的微透鏡； 其中所述聚合物層中分布有在所述預(yù)定的輻射光束的聚焦位置處的碳化部分，所述碳化部分與所述聚合物層的其他部分存在顏色上的反差而構(gòu)成圖案，所述圖案在普通環(huán)境光線下呈現(xiàn)為肉眼可見的三維浮動圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求I的安全防偽薄膜，其中所述微透鏡具有球體、半球體或非球體的形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求2的安全防偽薄膜，其中所述微透鏡部分地嵌入到所述聚合物層中。4.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊帆，蓋玉健，滕超，黃寧勇，吳慶，鄒偉，楊向明，喻志剛，
申請(專利權(quán))人：三M中國有限公司，
類型：實用新型
國別省市：