CN1230577A

CN1230577A - 光学薄膜防伪油墨及其制造方法

Info

Publication number: CN1230577A
Application number: CN 98123570
Authority: CN
Inventors: 谭满清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 1999-10-06

Abstract

本发明公开了一种使用光学薄膜碎片作为色料的防伪油墨。作为该薄膜的膜料可以是铬(Cr)、铝(Al)、三氧化二铝(Al₂O₃)等。膜系结构为五层、九层、十三层、十七层……的通用表达式为:G/Cr/L/Cr/L…/Cr/L’/M/L’/Cr…/L/Cr/L/Cr/G,其中五层对称结构的膜系为G/Cr/L/Al/L/Cr/G,L为三氧化二铝。本发明防伪油墨通过膜系设计、镀膜、脱膜、碎膜、过滤分离即得到防伪油墨色料,采用常规的油墨配制方法。本发明防伪油墨印刷的标识可方便、准确地辨别真伪,且不易被仿冒。

Description

光学薄膜防伪油墨及其制造方法

本发明涉及一种具有防伪作用的油墨，尤指一种使用光学薄膜碎片作为色料的防伪油墨。本发明还涉及所述油墨的制造方法。

目前我国市场上充斥着许多假冒伪劣产品，严重地损害着国家、集体和广大消费者的利益。而现在的一线防伪产品主要是激光全息防伪标识，消费者对于这种防伪标识的辨别能力较差，且因其生产线投资不大，故造成现有的生产厂家众多、混乱的局面，致使激光全息标识的防伪效果并不理想。

本发明的目的在于提供一种防伪油墨，使用该种油墨制作的防伪标识可让普通消费者通过肉眼即可方便并且准确地辨别真伪。并且采用所说的油墨制作的防伪标识可有效地抑制彩色复印机等高技术含量设备的复制和仿造。

本发明的另一目的是提供该防伪油墨的制造方法。

本发明防伪油墨是以防伪光学薄膜碎片为其色料而制成的油墨。該油墨的印刷品能再现防伪光学薄膜的光学特性。防伪光学薄膜是以人眼对颜色的敏锐性为基础，利用光学薄膜的反射特性对光谱色的选择性和随观察角度不同而有明显改变为特征，从不同角度可观察到有规律变化的颜色而达到防伪目的的。

作为本发明油墨色料的光学薄膜的膜料为铬(Cr)、镍铬(NiCr)合金、金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、三氧化二铝(Al₂O₃)、氟化镁(MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)、一氧化硅(SiO)、氧化锆(ZrO₂)等，膜系可以是三层、五层、九层、十三层、十七层……等对称膜系结构：

a)三层的膜系结构为：G/Cr/L/Cr/G，其中G为基底或油墨连接料，

优选折射率为1.4-1.8的连接料；中间层L为介质膜层，可以

是三氧化二铝(Al₂O₃)、氟化镁(MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)、一氧

化硅(SiO)、氧化锆(ZrO₂)等，其厚度在130nm-500nm之间；

铬(Cr)膜的厚度在4nm-20nm之间。

b)膜系结构为五层、九层、十三层、十七层……的通用表达式为：

G/Cr/L/Cr/L…/Cr/L’/M/L’/Cr/…/L/Cr/L/Cr/G，其中G为基底或

油墨连接料；中间层M可以是金(Au)、银(Ag)、铝(Al)等，

其厚度一般应大于70nm，通常在100nm左右，L层和L’层为同

种介质材料膜层，可选用三氧化二铝(Al₂O₃)、氟化镁(MgF₂)、

二氧化硅(SiO₂)、一氧化硅(SiO)、氧化锆(ZrO₂)中的任意一种，

其厚度约在130nm-500nm之间，但L层比L’层稍厚，其膜厚

有3nm-10nm的差异，该厚度随膜系0°入射时的颜色不同而

改变。铬膜的厚度在4nm-20nm之间。当介质层采用低折射率

材料时，其颜色随角度变化的效果更明显，颜色变化的幅度更

大。

在上述膜系结构中最优选五层对称膜系结构，因其比较适合规

模生产，且能产生较好的效果。优选的膜料为铝(Al)、铬(Cr)、

三氧化二铝(Al₂O₃)。

该膜系是通过物理气相沉积真空镀膜法实现的。可采用：

a)电子束蒸发和热蒸发法，操作过程为：先在沉积室中装好膜料，

然后将沉积室真空度抽到1×10^-5Torr左右，用光度值法监控每

层膜厚，依次在基底上淀积相应厚度的不同材料的膜。基底可

采用聚乙烯硬塑料或玻璃等其它表面较平的材料。镀制完成后

从真空室中取出。

b)磁控溅射法，材料为铝靶、铬靶、氧气等，Al₂O₃膜通过在淀积

室溅射铝的过程中通入氧气实现。用光度值法监控每层膜厚，

依次在基底上淀积相应厚度的不同材料的膜，实现要求的防伪

膜系结构。通常在规模生产时采用磁控溅射法。

将镀好的带有防伪光学膜的硬塑料置入有机溶剂如甲苯中进行脱膜过程，直到塑料全部溶解为止。另外一种脱膜方法是在淀积防伪膜时，先在膜与基底之间淀积易溶于水或其它溶剂的物质，如氯化钾等，然后再通过这些溶剂将膜从基底上脱离。将薄膜超声波碎化后经过滤分离即得到制造本发明防伪光学油膜所需的色料。然后按照普通油墨的配制方法即可得本发明的防伪光学油墨。该油墨可以是各种类型的油墨，包括丝网油墨，胶印油墨及凹印油墨等。

效果

(1)使用本发明防伪光学油墨印刷的标识的反射色随角度呈现明显的有规律的变化，如通过改变防伪光学薄膜的结构可实现许多种颜色的变化，如由紫紅(正面观察时)至绿色(傾斜观察时)；黄色(正面观察时)至绿色(倾斜观察时)；緑色(正面观察时)至蓝色(倾斜观察时)等等。

(2)正面观察时，由本发明防伪油墨印刷的防伪标识的峰值反射率高于60％，故颜色清晰易于辨别。

(3)该油墨可以印刷到包括纸币、有价证券在内的绝大部分固体基底表面上，适用范围很广，可制作成多种防伪产品。

(4)在辨别由本发明防伪油墨制作的防伪标识的颜色時，要求入射光为自然光或白色灯光，故而使用方便，可随时随地辨识真伪，實现其防伪效果。还可定量检测其印刷标识的样品色，实现防伪标识真伪的进一步辨识。

(5)实现本发明生产的前期投资要求很大，約爲现有激光防伪标识生产线的40-100倍，且技术含量高，可有效地抑制仿造。而在实现规模生产后，生产成本却很低。

实施例

①选用五层对称结构设计的光学膜，膜料为铬(Cr)、三氧化二铝

(Al₂O₃)及铝(Al)，膜系结构为：G/Cr/L/Al/L/Cr/G，其中G

为油墨的连接料，折射率为1.4-1.8；铬(Cr)膜的厚度都是5nm；

铝(Al)膜的厚度为100nm。

Ⅰ：当要求正入射光下的反射色为红色，倾斜入射光下的反射

色为绿色时，膜系结构为：G/Cr/L/Al/L/Cr/G，从左至右每层膜的厚度依次为：5nm(Cr膜)、379nm(Al₂O₃膜L)、100nm(Al膜)、379nm(Al₂O₃膜L)、5nm(Cr膜)。

Ⅱ：当要求正入射光下的反射色为绿色，倾斜入射光下的反射色为蓝色时，膜系结构为：G/Cr/L’/Al/L’/Cr/G，从左至右每层膜的厚度依次为：5nm(Cr膜)、319nm(Al₂O₃膜L)、100nm(Al膜)、319nm(Al₂O₃膜L)、5nm(Cr膜)。②根据设计要求设计好的防伪膜系，采用电子束蒸发和热蒸发法实现其结构。操作过程为：先在沉积室中装好膜料：Al₂O₃、Cr及Al，然后将沉积室真空度抽到1×10^-5Torr，用光度值法监控每层膜厚，依次在基底上淀积相应厚度的铬膜、三氧化二铝膜、铝膜、三氧化二铝膜及铬膜。基底采用聚乙烯硬塑料。镀制完成后将带有光学膜的硬塑料从真空室中取出。③将带有防伪光学膜的硬塑料置入甲苯中进行脱膜过程，直到塑料全部溶解为止。④然后将混有防伪光学薄膜的溶液置入超声波溶液中超声波溶液中超声三十分钟左右，使薄膜碎化。⑤经过滤分离即得到制造本发明防伪光学油膜所需的色料。然后按照普通油墨的配制即可。

Claims

1．一种有防伪作用的油墨，其特征在于使用光学薄膜碎片作为其色料，该薄膜的膜料为铬(Cr)、镍铬(NiCr)合金、金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、三氧化二铝(Al₂O₃)、氟化镁(MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)、一氧化硅(SiO)、氧化锆(ZrO₂)等，膜系可以是三层、五层、九层、十三层、十七层……等对称膜系结构，三层的膜系结构为：G/Cr/L/Cr/G，其中G为基底或油墨连接料，中间层L为介质膜层，可以是三氧化二铝(Al₂O₃)、氟化镁(MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)、一氧化硅(SiO)、氧化锆(ZrO₂)等，其厚度在130nm-500nm之间，铬(Cr)膜的厚度在4nm-20nm之间；膜系结构为五层、九层、十三层、十七层……的通用表达式为：G/Cr/L/Cr/L…/Cr/L’/M/L’/Cr/…/L/Cr/L/Cr/G，其中G为基底或油墨连接料，中间层M可以是金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铬(Cr)等，其厚度一般应大于70nm，通常在100nm左右，L层和L’层为同种介质材料膜层，可选用三氧化二铝(Al₂O₃)、氟化镁(MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)、一氧化硅(SiO)、氧化锆(ZrO₂)中的任意一种，其厚度约在130nm-500nm之间，但L层比L’层稍厚，其膜厚有3nm-10nm的差异。铬膜的厚度在4nm-20nm之间。

2．如权利要求1所述的防伪油墨，其中薄膜的膜料为铬、铝及三氧化二铝，G的折射率为1.4-1.8。

3．如权利要求1所述的防伪油墨，其中的薄膜的结构为五层对称结构，膜系为G/Cr/L/Al/L/Cr/G，其中的L为三氧化二铝。

4．如权利要求2所述的防伪油墨，其中的薄膜的结构为五层对称结构，膜系为G/Cr/L/Al/L/Cr/G,L为三氧化二铝。

5．如权利要求3所述的防伪油墨，其中的五层对称结构薄膜各层的厚度分别是铬(Cr)膜为5nm，铝(Al)膜为100nm，三氧化二铝(Al₂O₃)膜为130nm-500nm之间。

6．如权利要求4所述的防伪油墨，其中的五层对称结构薄膜各层的厚度分别是铬(Cr)膜为5nm，铝(Al)膜为100nm，三氧化二铝(Al₂O₃)膜为130nm-500nm之间。

7．如权利要求1-6中的任意一项所述的防伪油墨，其油墨类型可以是各种类型的油墨，如丝网油墨、胶印油墨及凹印油墨等。

8．如权利要求1-6中的任意一项所述的防伪油墨是采用如下步骤制造的：

①用计算机模拟的方法设计防伪膜系；

②通过物理气相沉积真空镀膜法实现膜系结构；

③将镀好的带有基底的膜从基底上脱离下来；

④将薄膜碎化后经过滤分离即得到防伪油墨色料；

⑤采用常规的油墨配制方法配制成所需的防伪油墨。

9．如权利要求8所述的防伪油墨的制造方法，其中的物理气相沉积真空镀膜法可以是如电子束蒸发法、磁控溅射法或热蒸发法。

10．如权利要求8所述的防伪油墨的制造方法，其中的镀膜基底可采用聚乙烯硬塑料或玻璃等其它表面较平的材料。

11．如权利要求9所述的防伪油墨的制造方法，其中的镀膜基底可采用聚乙烯硬塑料或玻璃等其它表面较平的材料。

12．如权利要求10所述的防伪油墨的制造方法，其中的镀膜基底采用聚乙烯硬塑料。

13．如权利要求11所述的防伪油墨的制造方法，其中的镀膜基底采用聚乙烯硬塑料。

14．如权利要求8-13中任意一项所述的防伪油墨的制造方法，其中的脱膜方法可以是将带有镀好的膜的基底材料置于有机溶剂中，至基底材料全部溶解为止。

15．如权利要求14所述的防伪油墨的制造方法，其中的有机溶剂是甲苯。

16．如权利要求8、9、10、11、12、13或15中的任意一项所述的防伪油墨的制造方法，其中的碎膜方法可以是将混有薄膜的溶液置入超声波溶液中通过超声使其粉碎。

17．如权利要求16所述的防伪油墨的制造方法，其中的碎膜方法可以是将混有薄膜的溶液置入超声波溶液中超声三十分钟使其粉碎。

18．如权利要求8-13中的任意一项所述的防伪油墨的制造方法，其中的脱膜方法是在淀积防伪膜时，先在膜与基底之间淀积易溶于水或其它溶剂的物质，然后再通过这些溶剂将膜从基底上脱离。

19．如权利要求16所述的防伪油墨的制造方法，其中在为了脱膜在膜与基底之间淀积的物质可以是氯化钾。