一种磁性变色油墨及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种磁性变色油墨及其制备方法和应用，是在无色透明油墨之中本质上含有磁性变色薄膜粉末。其磁性变色薄膜粉末是在磁性镀层二侧对称地镀制有多层变色膜的粉碎物。用其印制的印制品具有反射光变色效果和磁性记录功能，便于公众识别又可用机器快速鉴别，兼有公众和专家双重防伪功能，可在自动售货机、快速点钞机等装置中配合鉴别。特别适宜作为货币、有价证券、证件、商标及条形码的防伪应用。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油墨领域，特别是一种用于标签、签条或类似的辨认或指示装置的印刷油墨。近年来，因对货币等有价证券的伪造行为很猖獗，各国的防伪专家都在致力于发展高新防伪技术，以杜绝伪造。例如，加拿大国家银行于八十年代末，在加元运用了变色薄膜防伪技术[J.A.Dobrowolski，et  al，“Research  on  Thin  Film  Anticounterfeiting  Coatings  at  the  National  Research  Council  of  Canada”，Appl.Opt.Vol.28，pp2702-2717，（1989）.]，引起了国际货币界的轰动，这种技术利用了多层薄膜间的光学干涉原理，使制得的防伪标志的颜色会随观察者的观察角度的不同而发生变化，仅凭肉眼就能识别其真伪。并且它与激光全息和衍射光栅等技术制得的产品在外观上具有明显的不同。由于其技术难度高，用彩色复印、电子分色制版和拓印等常用伪造方法对其完全无能为力。但这种技术所需的设备装置较多，而且有些装置必须直接按装在印钞厂之内，从而增加了印钞的工序和难度，在某些程度上影响了这一技术的推广。另外，瑞士Sicpa公司在九十年代初推出了防伪变色油墨的技术[Haim  Bretler，“Thin  Film  Devices  in  Security  Printing  Inks”，Proceedings  of  SPIE，Vol.1210，pp  78-82（1990）]，它实际上是将上述变色薄膜粉碎后掺入无色透明油墨之中而制成具有光可变特性的油墨，考虑到成本和掺入油墨中的效果，实际应用时其变色薄膜的膜系结构有所不同，这项技术的最大优点是它制品具有油墨的一切性能，因而不需增加印钞的工序和难度，可直接上印钞机印制，故受到许多国家特别是发展中国家印钞业的欢-->迎。这两项防伪技术基本上都属于公众防伪技术，即不必借助机器，仅凭公众肉眼就能加以鉴别。这在一般的购物、交易中是一个优点。但这两项技术的共同缺点是很难用机器加以快速鉴别，即不具备专家防伪特性。但这一点在有些时候是非常重要的，例如，银行在收入大量现金后，往往不可能用肉眼去对其加以一一鉴别，而希望能在点钞机加入快速鉴别装置。又如，自动售货机的使用，也希望能用机构快速鉴别货币的真伪。本专利技术的目的在于提供一种用于防伪领域的既具有变色效果同时还具有磁性记录功能的兼有公众和专家双重防伪性能的磁性变色油墨及其制备方法。本专利技术的目的通过如下技术方案达到。本专利技术的磁性变色油墨，是在无色透明油墨之中本质上含有磁性变色薄膜粉末。所说的磁性变色薄膜粉末是在磁性镀层二侧对称地镀制有多层变色膜的粉碎物。其制备方法在于按如下次序的步骤进行：柔性薄膜上涂脱离层，多层变色膜镀制，磁性膜镀制，对称多层变色膜镀制，中间检测和整理，脱膜，粉碎，表面处理，掺入透明油墨混合处理，打样测试，产品包装。先对本专利技术附图作简单说明，再对本专利技术的实施作详细说明。图1是本专利技术制备方法的工艺流程图。图2是本专利技术一种实施例的磁性变色膜的膜层结构剖示图。请参见图1和图2，经改进后的磁性变色油墨的制备方法按如下次序的步骤进行。步骤1，柔性薄膜上涂脱离层。是在选择好的基底17上用商售涂布机或网格印刷机均匀涂布一层脱离层12。基底17通常为聚酯PET，涤轮PVC或聚酰亚胺等柔性薄膜。脱离层12是一种为水或其他有机或-->无机溶剂所溶解的材料，如聚丙烯、醋酸纤维素等材料。步骤2，多层弯色膜镀制。是将涂复有脱离层的柔性基底送入真空室中，用真空蒸镀或溅射等物理、化学气相沉积方法在脱离层12上镀上三层或三层以上膜系的多层变色膜结构。举一个该膜系结构的典型例子，如图2中的膜层13、14和15。其中膜层13是一很薄的金属层，其厚度为5～30纳米。而膜层14是在可见波段透明的介质层，它是氧化物，如Al2O3、SiO2;或是硫化物或氟化物。膜层14的厚度在50～700纳米之间。而膜层15则必须是一无磁性的高反射率金属层，一般为铝、银或铑等材料，它的厚度一般为50～200纳米。这三层膜系构成一个法布里-珀罗干涉腔，因而只有某些波长的光才能被反射，即显示一特定颜色。而当入射角改变时，则相当于干涉腔间隔层的厚度发生了变化，因而也就发生了颜色变化。为增加颜色的纯度与变化特性，可以增加层数，但同时也增加了生产成本。通常颜色的变化范围大致有红-黄-绿、金-绿、绿-兰、兰绿-紫红等几种。步骤3，磁性膜镀制。是用真空蒸镀或溅射等方法在多层变色膜结构上镀制一层磁性材料层16。该磁性材料层一般为磁性合金，如Co-Ni、Co-Ni-Fe、Co-Ni-Cr、Co-Cr-Pt-B、Co-Cr-Ta等等，或是氧化物磁性材料，如Fe2O3、CrO2等。为增加该磁性材料层的矫顽力，在蒸镀时采用遮挡板挡去小角度入射的分子束，仅让大角度入射分子沉积上去。其厚度为150纳米左右。这样制得的膜层，其矫顽力可在105安/米以上。足够被常规的磁性探测仪器所检测。步骤4，对称多层变色膜镀制。在磁性材料层16上再镀制与步骤3所对称的多层变色膜结构。对于步骤3中指出的典型例子来说，即在磁性材料层16上先镀金属高反射层15，再镀透明介质膜14，然后镀薄金属层13。这样，当整个多层膜结构最后经脱膜粉碎掺入无色油墨后，不管那个面朝上，都能获得相同的颜色效果。由于变色膜结构中没有-->磁性材料，而且其总厚度不到1微米，因此该变色膜结构对中间的磁性属性几乎没有影响。步骤5，中间检测和整理。对步骤4制得的薄膜制品，用肉眼或光谱仪等测试装置对它的外观及颜色进行检测、整理，切除外观有明显操作或颜色不符合要求的部分。步骤6，脱膜。将镀有磁性和变色膜结构的步骤5制品浸泡入溶剂中，该溶剂是能溶解脱离层12的材料。这样就能使该多层膜结构从基底17上脱离下来。为使该过程快速进行，可用超声波辅助加速溶解，最后脱离下来的材料大约是线度为30微米的碎片。步骤7，粉碎。是将上述步骤脱离下来的碎片收集，并按不同要求进一步将这些碎片粉碎至呈1～20微米的粉末。对磁纪录性能要求高的，要粉碎至1微米左右。一般的粉碎至1～20微米就可以了。粉碎方法可采用纯机械的研磨方式，也可以采用超声波粉碎的方法，还可以用高压空气冲击的方式来进行粉碎。其中高压空气冲击方式，配以适当的筛网，适宜用来获得颗粒较细的粉末。当然也可以用其他的粉碎方法，例如在一些化学溶剂中配以超声振荡，其粉碎效果也较好。但各种粉碎工艺必须注意不要破坏这些碎片的变色特性。步骤8，表面处理。将上步骤的粉末用一些松香类的分散剂进行表面处理。以使它们能很好地掺和到油墨中去。可采用的分散剂有脱氢松香酸、四氢化松香酸等。当然有些非松香类的分散剂也是有效的。步骤9，掺入透明油墨混合处理。利用商售的油墨搅拌机将已经过表面处理的磁性变色粉末均匀地掺入无色透明的油墨中去。所谓无色透明油墨是指由一些常用油墨连接料，如松香改性酚醛树脂，马来酸树脂和聚酰胺树脂等，与一些为改善油墨印刷性能而加入的如亚麻仁油、石蜡等添加物组成的混合物。视不同的用途，掺入的磁性变色粉末的重量比例为10～60%范围内。例如对胶印油墨，则掺入磁性变-->色粉末的比例应高一点，在40-60%范围内。而对凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性变色油墨，其特征在于在无色透明油墨之中本质上含有磁性变色薄膜粉末。

【技术特征摘要】
1、一种磁性变色油墨，其特征在于在无色透明油墨之中本质上含有磁性变色薄膜粉末。2、根据权利要求1所规定的磁性变色油墨，其特征在于所说的磁性变色薄膜粉末是在磁性镀层二侧对称镀制有多层变色膜的粉碎物。3、根据权利要求1所规定的磁性变色油墨的制备方法，其特征在于按以下次序的步骤进行：（3-1）在柔性薄膜基底（17）上涂布一层脱离层（12）;（3-2）在脱离层（12）上用气相沉积方法镀制三层或三层以上膜系的多层变色膜结构（13）、（14）、（15）;（3-3）在多层变色膜结构上用真空蒸镀或溅射方法镀制磁性材料层（16）;（3-4）在磁性材料层（16）上再镀制与步骤（3-2）所对称的多层变色膜结构（15）、（14）、（13）;（3-5）检测、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵剑心，王汝笠，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]