安全防伪薄膜制造技术

公开了一种安全防伪薄膜。具体地，该安全防伪薄膜包括：聚合物层；以及微透镜阵列层，其中所述聚合物层被设置在所述微透镜阵列层下面并且与所述微透镜阵列层接触，且所述微透镜阵列层包含多个能够将预定的辐射光束聚焦在所述聚合物层中而将所述聚合物层的相应部分碳化的微透镜；其中所述聚合物层中分布有在所述预定的辐射光束的聚焦位置处的碳化部分，所述碳化部分与所述聚合物层的其他部分存在颜色上的反差而构成图案，所述图案在普通环境光线下呈现为肉眼可见的三维浮动图像。该薄膜具有易碎、可自支撑、可印刷、透明等应用特性。由于三维浮动图像由材料本身的不可逆物理变化产生，故而其无法被篡改、复制或替换。基于以上特性，该薄膜可应用于防伪标识、防伪覆膜、防伪包装、防转移等安全防伪领域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种安全防伪薄膜，更具体的，涉及一种利用激光3D浮动图像技术的安全防伪薄膜。
技术介绍
目前，市面上已经有利用激光3D浮动图像技术的安全防伪薄膜出售。激光3D浮动图像是3M的独特技术。它是利用辐射能量在具有微透镜阵列的膜结构中写立体浮动图案的一种技术。现在，该技术已在车牌防伪标识、护照防伪覆膜等产品中得到应用。目前该技术使用较多的两种材料是3M微复制工艺制作的透镜阵列薄膜和包含玻璃微球的反光膜——以交通标识部门的Scotchlite 系列和安全系统部门的Confirm 产品系列为典型代表。这些材料中的透镜阵列和玻璃微球是3D成像的关键光学部件。微复 制形成的微透镜阵列可用于物质转移工艺制作彩色浮动图像。而用于制作浮动图像的反光膜材料通常包含一层玻璃微球和通过真空蒸镀工艺制作的金属/金属氧化物/金属硫化物等材料层，该层一般具有反光作用。在这些材料上制作3D浮动图案的工艺是利用激光等辐射能量照射材料，能量透过表面保护层然后被玻璃微珠聚焦在真空蒸镀层，使得聚焦位置的材料被破坏。因为不能起到反光作用或者因为更容易被光线透过，因而被破坏的部分可以通过反射光线和透射光线来观察。利用现有的材料和工艺，激光3D浮动图像技术已经在安全防伪薄膜领域得到了成功的应用。然而，研究人员仍然在寻求使用其他材料和工艺来实现成本低、结构简单、观察范围大、图像对比度高的安全防伪薄膜。
技术实现思路
本技术披露了一种具有三维浮动图像防伪特征的防伪薄膜。不同于现有技术，该防伪薄膜结构在聚光光源照射下无回归反射光。其实现的三维浮动图像容易在常光光源条件下观察和识别。同时该薄膜具有易碎、可自支撑、可印刷、透明等应用特性。由于三维浮动图像由材料本身的不可逆物理变化产生，故而其很难被篡改、复制或替换。基于以上特性，该薄膜可应用于防伪标识、防伪覆膜、防伪包装、防转移等安全防伪领域。根据本技术的一个实施例，提供了一种安全防伪薄膜，该安全防伪薄膜包括聚合物层；以及微透镜阵列层，其中所述聚合物层被设置在所述微透镜阵列层下面并且与所述微透镜阵列层接触，且所述微透镜阵列层包含多个能够将预定的辐射光束聚焦在所述聚合物层中而将所述聚合物层的相应部分碳化的微透镜；其中所述聚合物层中分布有在所述预定的辐射光束的聚焦位置处的碳化部分，所述碳化部分与所述聚合物层的其他部分存在颜色上的反差而构成图案，所述图案在普通环境光线下呈现为肉眼可见的三维浮动图像。根据本技术的安全防伪薄膜，微透镜阵列层优选为玻璃微珠层。所述微透镜可以具有球体、半球体或非球体的形状。根据本技术的安全防伪薄膜，所述微透镜部分地嵌入到所述聚合物层中。根据本技术的安全防伪薄膜，所述微透镜阵列中的微透镜可以是分立或不分立的。根据本技术的安全防伪薄膜，所述安全防伪薄膜可以是透明或不透明的。根据本技术的安全防伪薄膜，所述安全防伪薄膜优选还包括被设置在所述聚合物层下面的胶黏层。根据本技术的安全防伪薄膜，所述安全防伪薄膜优选地还包括被设置在所述聚合物层下面的背衬层。根据本技术的安全防伪薄膜，所述安全防伪薄膜优选地还包括被设置在胶粘 层下面的背衬层。根据本技术的安全防伪薄膜，所述安全防伪薄膜优选地还包括设置在微透镜阵列层上的保护层。根据本技术的安全防伪薄膜，所述安全防伪薄膜的应用领域优选地包括防伪标识、防伪覆膜、或防伪包装。附图说明图I示意性地示出根据本技术的一个实施例的安全防伪薄膜的复合层结构；图2a示出了垂直观察根据本技术的一个实施例的一种安全防伪薄膜时获得的图像效果；图2b示出了以45度角观察该薄膜时获得的图像效果；图2c示出了以-45度角观察该薄膜时获得的图像效果；图3示出根据本技术的一个实施例的一种防伪标识薄膜产品；图4示出将根据本技术的一个实施例的一种证卡覆膜剥离时的情形；图5示出如图4那样剥离证卡覆膜时该覆膜发生破碎的情形；图6示出根据本技术的一个实施例的安全防伪薄膜所呈现的点状浮动影像。具体实施方式在本技术中，利用新的材料和成像工艺来制作结构简单和成本低的新型防伪安全薄膜，该膜在普通光线条件下也能呈现出清晰可见的3D浮动图像。具体地，利用激光或其他辐射能量来使得树脂或胶黏剂中的部分材料碳化，从而产生材料颜色的变化。因为通过该材料本身颜色的变化来引起对比度的变化，因此可以不借助回归反射光或透射光而仅用普通环境光线即可清晰地观察到形成的图像。对具有浅色背景的或透明的材料而言，碳化的深色图案具有更好的对比度，因而也更容易观察。由于本技术采用碳化变色的机理，因此其可以使用大部分的树脂、胶黏剂等聚合物。只要在吸收足够的能量后该聚合物能够被碳化，即可利用其配合玻璃微球或微透镜结构而制作出对比度高的3D浮动图像。本技术的防伪薄膜结构包括如下几种组合结构I.光学聚焦层/聚合物(光吸收层)/聚合物(胶黏层)/背衬层2.光学聚焦层/聚合物(光吸收层)3.保护层/光学聚焦层/聚合物(光吸收层)/聚合物(胶黏层)/背衬层4.保护层/光学聚焦层/聚合物(光吸收层)其中的聚合物层可以由胶黏剂或树脂等组成。这些胶黏剂或树脂可以是热熔型的，溶剂型的，水基的，等等。这些聚合物可以为聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酯、丙烯酸异辛酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸(EHA/BA/AA)共聚物、共聚聚酯、UV固化树脂或它们的组合。可以添加交联剂，以提高微透镜阵列层与聚合物层之间的结合力。保护过渡层可以是聚合物、染料等，其具有覆盖保护光学聚焦层的作用。该聚合物层也可以包含对特定辐射源能量吸收较好的添加剂，以增强变色效果来提高图案的对比度和锐利度。这些对特定辐射源能量吸收较好的添加剂通常以固体粉末的状态存在，且需要通过球磨、砂磨等机械分散方法来破除粉末的团聚，使其细致均匀的分散在聚合物层中。以近红外波段的辐射源为例，很多无机化学材料对该波段吸收比较好，因此可以将这些无机化学材料以一定比例加入到树脂材料中，并以近红外波段激光等辐射源照射该树脂材料。这样，分散在树脂中的添加剂颗粒强烈地吸收辐射能量并发热，从而导致周围树脂材料碳化。常见的此类材料如Ti02、sb203、云母、碳黑等。另外，市场上也有专针对近红外激光的吸收剂出售，如Merck公司的Lazerflair , Micabs 等。当然，对于不同的福射 源，应该用相应的吸收剂来促进材料对辐射能量的吸收。光学聚焦层可以由玻璃微球组成，也可以由陶瓷微球或聚合物微球等组成。或者，其可以是例如利用3M的微复制技术制作的微透镜阵列。总之，能够聚焦辐射能量的材料均可以用来制造该光学聚焦层。尽管如此，通常光学聚焦层一般为由多个微透镜组成的微透镜阵列层。该微透镜阵列层最好具有能够成像的折射表面，以促成图像的形成。一般地，这是由弯曲表面提供的。对具有弯曲表面的微透镜而言，其最好具有均匀的折射率。对具有渐变折射率(GRIN)的其它材料而言，其不需要形成弯曲表面来折射光。微透镜表面可以是球面的，也可以是非球面的。只要折射表面形成实像，则微透镜可以具有诸如圆柱或球体的任意对称性。微透镜本身可以是分立的形式，诸如圆形平-凸小透镜，圆形双凸小透镜，棒，微球体，圆珠，或圆柱小透镜。形成微透镜的材料包括玻璃，聚合物，矿石，晶体、半导体以及这些和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全防伪薄膜，包括：聚合物层；以及微透镜阵列层，其中所述聚合物层被设置在所述微透镜阵列层下面并且与所述微透镜阵列层接触，且所述微透镜阵列层包含多个能够将预定的辐射光束聚焦在所述聚合物层中而将所述聚合物层的相应部分碳化的微透镜；其中所述聚合物层中分布有在所述预定的辐射光束的聚焦位置处的碳化部分，所述碳化部分与所述聚合物层的其他部分存在颜色上的反差而构成图案，所述图案在普通环境光线下呈现为肉眼可见的三维浮动图像。

【技术特征摘要】
1.一种安全防伪薄膜，包括 聚合物层；以及 微透镜阵列层， 其中所述聚合物层被设置在所述微透镜阵列层下面并且与所述微透镜阵列层接触，且所述微透镜阵列层包含多个能够将预定的辐射光束聚焦在所述聚合物层中而将所述聚合物层的相应部分碳化的微透镜； 其中所述聚合物层中分布有在所述预定的辐射光束的聚焦位置处的碳化部分，所述碳化部分与所述聚合物层的其他部分存在颜色上的反差而构成图案，所述图案在普通环境光线下呈现为肉眼可见的三维浮动图像。2.根据权利要求I的安全防伪薄膜，其中所述微透镜具有球体、半球体或非球体的形状。3.根据权利要求2的安全防伪薄膜，其中所述微透镜部分地嵌入到所述聚合物层中。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，盖玉健，滕超，黄宁勇，吴庆，邹伟，杨向明，喻志刚，
申请(专利权)人：三M中国有限公司，
类型：实用新型
国别省市：