专利名称：变色烫印薄膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防伪薄膜及其制备方法，特别是涉及一种可变色的烫印薄膜及其制备方法。
背景技术：
假冒伪劣产品，可以说是市场上的一个毒瘤，它不仅大幅度降低了被假冒企业的直接经济效益，更危害了消费者的切身利益。随着科学技术的发展，伪造技术的高明与广泛性已给防伪技术提出了更高的要求。目前，防伪手段可谓名目众多，仅防伪标志类已有一百多种，从总体分析，防伪技术集中于以下几个方面防伪标识、特种材料工艺、印刷工艺、包装结构和其他方法。居主流地位的技术手段包括激光全息图像、激光防伪包装、数码防伪、凹印防伪、油墨防伪。常见的防伪技术包括激光全息图像利用全息印刷技术做出防伪标识，附于包装物表面是当前最为流行的防伪手段。全息图像由于综合了激光、精密机械和物理化学等学科的最新成果，技术含量高。对多数小批量伪造者而言，全套制造技术的掌握和制造设备的购置是难以做到的，因此此种技术的效果是显著的。激光防伪包装经过激光处理的材料具有防伪和装潢两方面的功能，改变了以一块激光全息图像标识的局部防伪方式，达到整体防伪效果。整个包装都经激光处理，加上厂家名称、商标等，呈大面积主体化防伪，制假者无从着手。再加上激光包装材料在光线照射下呈现七彩颜色及印刷图纹，外观亮丽，奇异的光学效果增添了包装新、奇、美的感觉，产品如镭射膜、镭射纸、镭射箔等。数码防伪主要包括数码印刷刮码查询码或是激光编码形式，前者是利用数码印刷设备将可变查询码印制在包装表面，后者是通过激光在包装表面实现生产日期、产品批号的打印。这种防伪的优点在于编码信息随时可变，防伪效果极佳。凹版印刷防伪凹版印刷以按原稿图文刻制的凹坑载墨，线条的粗细及油墨的浓淡层次在刻版时可加以控制，不易被模仿和伪造，尤其是墨坑的深浅。仿照印好的图文进行逼真雕刻的可能非常小。由于具有防伪效果，凹版印刷已越来越多地推广到企业商标和包装装潢印刷等方面。凹版印刷的防伪优点在于手工雕刻凹版可实施秘诀防伪方式。对于印量少，允许制版费用高的承印物采用手工雕刻制版特别有效。防伪油墨防伪油墨是目前较为经济实惠的防伪技术，其中被广泛使用的是温变防伪油墨和光敏变色防伪油墨。温变防伪油墨的变色原理是在加热情况下，使变色化合物发生物理构象变化带来自身的吸旋光性变化。采用电子转移型有机化合物的变色性能通过微胶囊技术，保护了电子转移型有机化合物中的变色物质免受其他化学物质的侵蚀而达到变色目的。温变防伪油墨又称热变色油墨、示温油墨、热敏油墨，分四大类常温下显示其特定颜色，经加温后颜色退去变成无色，冷却后立即恢复到原有颜色，因其变色过程可逆，称为“可逆温变消色油墨”；在常温下显示无色，经加温后变成另一种颜色，冷却后又恢复原来的无色，因其变化过程可逆，称为“可逆温变发色油墨”；油墨在常温下显示颜色，加温后变成另一种颜色，因其变色过程可逆，称为“可逆温变转色油墨”；加温后从无色或从某种特定颜色转变成另外一种颜色，其颜色也不再消失，称为“不可逆温变油墨”。实际上，热敏变色油墨的变色温度不是一个温度点，而是一个温度区间，也就是从变色开始至变色结束所包含的温度范围。光敏变色油墨也称感光变色油墨，是在油墨中加入光致变色或光激活化合物，在阳光下油墨可从无色变有色，或由桔黄色变黑色等，一般可分为普通型和UV型。普通型是指在普通的日光和强烈灯光作用下，油墨会发生颜色深浅变化，离开光源后恢复原状。它貌似阳光下变色，实质上是经紫外线照射而变化，变色波长为400 800nm。这种油墨在包装装潢上应用，不仅可以提高商品档次，增加趣味性，更能突出防伪作用。UV型油墨是在普通光源照射下无色或不发生色变化，但在UV光(紫外光)照射下会呈现鲜艳的红、橘红、黄绿和绿色荧光。一般的大面额钞票均采用了这种油墨印刷，在验钞机的作用下即可现出真伪。防伪油墨不需要特殊的材料及工艺只要在印刷时多一个印刷色组专门用来印刷防伪油墨就可以了，同时油墨的种类又多，价格不是非常昂贵，性价比较高，因此这种方法是最被广泛采用的防伪技术。然而存在的缺点在于样式单一，油墨随环境温度改变而发生颜色变化的过程中，防伪图案的效果仅仅在纸张的白色与一定颜色之间变化，变化单一、颜色密度低、视觉效果差；效果单一，仅仅变色工艺易于仿制，很难达到高度防伪；工艺复杂， 温变防伪的图案多为图标，无论凹印、胶印还是丝印都需单独制版，材料浪费，工艺复杂。专利(ZL 200820193569. 4)提出了一种可逆温致变色型防伪烫印膜，它是将防伪膜的镀铝层上局部脱铝制成镂空的图文，然后再在镂空的度铝层上印刷温变材料，当温度发生变化到达一定温度范围内，图文的颜色将发生变化；而当温度回落后，图文的颜色又恢复原状。这属于一种组合防伪的工艺，理论上可行，但制作工艺复杂，成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制作工艺简单迅速、成本低廉、视觉效果好、 防伪力度强的变色烫印薄膜及其制备方法。根据本发明的变色烫印薄膜，包括依次复合的载体层、热激活释放层、面层和热激活胶料层，所述载体层为塑料薄膜；所述热激活释放层为离型材料；所述面层为可变色材料；所述热激活胶料层为热熔胶。在根据本发明的变色烫印薄膜中，所述载体层厚度为0. 001-0. 2mm，所述塑料薄膜为聚烯烃塑料薄膜和/或聚酯塑料薄膜。所述聚烯烃塑料薄膜优选聚乙烯塑料薄膜、聚氯乙烯塑料薄膜、聚丙烯塑料薄膜或聚偏二氯乙烯塑料薄膜。所述聚酯塑料薄膜优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯塑料薄膜。在根据本发明的变色烫印薄膜中，所述离型材料为水性离型材料、树脂型离型材料或蜡质离型材料，优选聚烯烃类树脂材料，例如聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚偏二氯乙烯树脂。所述水性离型材料常用的有聚乙烯醇、硅油、硅脂、液体或乳化石腊等。所述蜡质离型材料常用的有油膏、石腊、硬脂酸等。在根据本发明的变色烫印薄膜中，所述面层材料为变色油墨、变色涂料或变色喷液。所述变色油墨为本领域常用的感温变色油墨、感光变色油墨、遇水变色油墨，刮擦可变色油墨；所述变色涂料或变色喷液为本领域常用的感温、感光、遇水变色、刮擦可变色粉配制的涂料或喷液，可变色粉、可变色喷液或涂料市场有售，如果购买可变色粉自制可变色涂料或喷液可采用本领域常规方法配制。在根据本发明的变色烫印薄膜中，所述热激活胶料层所用热熔胶为本领域常用的热熔胶，其主要成分为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA树脂)，再添加增粘剂、粘度调节剂和抗氧剂等成分构成。根据本发明的变色烫印薄膜，还包括光学镜面反射层，所述光学镜面反射层位于面层和热激活胶料层之间。所述光学镜面反射层为金属镀层，光学镜面反射层的厚度为 0.03-100um。所述金属镀层中金属选自铝、银、铜、镍、铁、钴、锌、锡或钛，优选铝。在根据本发明的变色烫印薄膜中，所述面层上或光学镜面反射层上设有加密图形或文字。所述保密图像一般是全息图，这种保密图形为本领域常用，并且具有防伪内容可变，生动活泼，改善感官效果，可以实现综合防伪，增加防伪力度的优点。本发明还涉及制备变色烫印薄膜的方法，包括以下步骤(1)在载体层上涂布热激活释放层材料，随后烘干；(2)在热激活释放层上涂布面层材料，随后烘干；(3)在面层上涂布热激活胶料层材料，随后烘干。在根据本发明的制备变色烫印薄膜的方法中，所述涂布方法为悬涂、挤压涂布、滚涂或喷涂。在根据本发明的制备变色烫印薄膜的方法中，所述烘干方式为紫外线烘干、红外线烘干或热风加热干燥。根据本发明的制备变色烫印薄膜的方法，还包括在面层上镀光学镜面反射层，继而在所述光学镜面反射层上涂布热激活胶料层材料的步骤。所述镀光学镜面反射层的方法为真空蒸镀或磁控溅射。根据本发明的制备所述变色烫印薄膜的方法，还包括在面层上或光学镜面反射层上进行加密处理的步骤。所述加密处理可采用制作激光全息图、透明全息图、计算机全息图、双光束雕刻全息图、真彩色全息图、合成全息图、密码全息图等。在根据本发明的变色烫印薄膜及其制备方法中，薄膜包括依次复合的载体层、热激活释放层、面层和热激活胶料层，面层为可变色材料，本发明薄膜具有独特的结构，防伪力度强、视觉效果好，本发明工艺采用传统的工艺即可制作，制作工艺简单、成本低，本发明薄膜在面层或镜面反射层上印有防伪图形或文字，可进一步增强防伪强度和效果。
图1为本发明实施例1和实施例2的防伪变色薄膜的结构示意图；图2为本发明实施例3和实施例10的防伪变色薄膜的结构示意图；图3为本发明实施例4的防伪变色薄膜的结构示意图；图4为本发明实施例5、7、8的防伪变色薄膜的结构示意图；图5为本发明实施例6和实施例9的防伪变色薄膜的结构示意图；附图标记说明1-载体层；2-热激活释放层；3-面层；4-热激活胶料层；5-光学镜面反射层；6-全息图像。
具体实施例方式以下通过附图并结合优选实施方式以及试验结果，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例1，如图1所示，以0. 15mm厚的聚偏二氯乙烯塑料薄膜为载体膜1，采用挤压涂布方式涂布液体石蜡，用热风干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上挤压涂布感光变色涂料，该感光变色涂料可在紫外光下由淡黄色变浅绿色的感光变色粉配制而成(感光变色粉购自崇裕科技股份有限公司)，之后进行干燥处理而得到面层3，再在面层 3上挤压涂布透明热熔胶4 (该热熔胶可从市场上购得，例如购自中达新型材料工贸有限公司)，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例2，如图1所示，以0. 2mm厚的PET薄膜和聚乙烯薄膜复合而成的塑料薄膜为载体膜1，采用挤压涂布方式涂布硅脂，用热风干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上挤压涂布可由红色变无色的刮擦变色涂料，之后进行干燥处理而得到面层3，再在面层3上挤压涂布透明热熔胶4 (该热熔胶可从市场上购得，例如购自中达新型材料工贸有限公司)，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例3，如图2所示，以0. 05mm厚的PET膜为载体膜1，采用挤压涂布方式涂布液态石蜡，用热风干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上挤压涂布感温变色涂料， 该感温变色涂料为在35°C左右由红色变无色的感温色粉制成的涂料，之后进行干燥处理而得到面层3，在面层3上采用全息图母板(模具)制作全息图像6，再在包含全息图像6的面层3上挤压涂布透明热熔胶4 (购自中达新型材料工贸有限公司)，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例4，如图3所示，以0. 05mm厚的PET膜为载体膜1，采用挤压涂布方式涂布液态石蜡，用热风干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上挤压涂布感温变色涂料， 该感温变色涂料为在35°C左右由红色变无色的感温色粉制成的涂料，之后进行干燥处理而得到面层3，在面层3上采用真空蒸镀的方式镀上一层铝层，铝层的厚度为lOum，即得到光学镜面反射层5，随后在光学镜面反射层5上涂布热熔胶4，干燥后得到可变色的防伪薄膜。
实施例5，如图4所示，以0. 05mm厚的PET膜为载体膜1，采用挤压涂布方式涂布液态石蜡，用热风干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上挤压涂布感温变色涂料， 该感温变色涂料为在35°C左右由红色变无色的感温色粉制成的涂料，之后进行干燥处理而得到面层3，在面层3上采用全息图母板(模具)制作全息图像6，图像为红色，再在包含全息图像6的面层3上采用真空蒸镀的方式镀上一层铝层，铝层的厚度为lOum，即得到光学镜面反射层5，随后在光学镜面反射层5上挤压涂布热熔胶4，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例6，如图5所示，以0. 05mm厚的PET膜为载体膜1，采用挤压涂布方式涂布液态石蜡，用热风干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上挤压涂布感温变色涂料， 该感温变色涂料为在35°C左右由红色变无色的感温色粉制成的涂料，之后进行干燥处理而得到面层3，在面层3上采用真空蒸镀的方式镀上一层铝层，铝层的厚度为0. 03um,即得到光学镜面反射层5，之后在光学镜面反射层5上采用全息图母板(模具)制作全息图像6， 图像为红色的金属色，再在包含全息图像6的光学镜面反射层5上涂布热熔胶4，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例7，如图4所示，以0. Olmm厚的聚乙烯塑料薄膜为载体膜1，采用喷涂方式涂布聚乙烯树脂离型材料，用红外线加热干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上喷涂遇水变色油墨(市售)，之后进行干燥处理而得到面层3，在面层3上采用全息图母板 (模具)制作全息图像6，再在包含全息图像6的面层3上采用磁控溅射的方式镀上一层银层，银层的厚度为20um，即得到光学镜面反射层5，在光学镜面反射层5上喷涂热熔胶4，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例8，如图4所示，以0. Imm厚的聚丙烯塑料薄膜为载体膜1，采用滚涂方式涂布聚乙烯醇离型材料，用红外线加热干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上喷涂遇水变色涂料(市售，例如购自东莞冠彩变色颜料有限公司)，之后进行干燥处理而得到面层3，在面层3上采用全息图母板(模具)制作全息图像6，再在包含全息图像6的面层3 上采用磁控溅射的方式镀上一层银层，银层的厚度为50um，即得到光学镜面反射层5，之后在光学镜面反射层5上喷涂热熔胶4，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例9，如图5所示，以0. OOlmm厚的聚氯乙烯塑料薄膜为载体膜1，采用悬涂方式涂布硬脂酸离型材料，用热风干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上涂布感光变色油墨，之后进行干燥处理而得到面层3，在面层3上采用真空蒸镀的方式镀上一层锌层，锌层的厚度为lOOum，即得到光学镜面反射层5，在光学镜面反射层5上采用全息图母板 (模具)制作全息图像6，再在包含全息图像6的光学镜面反射层5上涂布热熔胶4，干燥后得到可变色的防伪薄膜。实施例10，如图2所示，以0. 2mm厚的聚碳酸酯塑料薄膜为载体膜1，采用挤压涂布方式涂布硅油离型材料，用紫外线加热干燥后得到热激活释放层2，在热激活释放层2上挤压涂布感光变色涂料(该涂料可通过感光变色粉按本领域常规方法制成，感光变色粉， 市售，例如购自崇裕科技股份有限公司)，涂布完干燥后得到面层3，在面层3上采用全息图母板(模具)制作全息图像6，再在包含全息图像6的面层3上挤压涂布透明热熔胶4，干燥后得到可变色的防伪薄膜。尽管在上述实施例1-10中使用的载体膜的材料和厚度不尽相同，但是本领域技术人员能够明了在任一实施例中可以采用聚丙烯塑料薄膜、聚氯乙烯塑料薄膜、聚偏二氯乙烯塑料薄膜等聚烯烃塑料薄膜或聚碳酸酯薄膜等聚酯塑料薄膜或聚烯烃薄膜和聚酯薄膜复合而成的薄膜，厚度可以是 0. 001mm、0. 005mm、0. lmm、0. 15mm 或 0. 2mm,即 0. 001-0. 2mm 之间任意的数值。而且，在上述实施例1-10中的涂布方式可以是悬涂、挤压涂布、滚涂或喷涂中的
任意一种。实施例1-10中任一实施例中热激活释放层所用的离型材料可以是聚乙烯树脂、 聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂等树脂型离型材料或聚乙烯醇、硅油、硅脂、 液体石蜡、乳化石蜡等水性离型材料或油膏、石蜡、硬脂酸等蜡质离型材料。实施例1-10任一实施例中涂布完之后进行干燥的方法可采用紫外线烘干、红外线烘干或热风加热干燥。实施例1-10任一实施例中面层所用的材料可为变色油墨、变色涂料或变色喷液， 变色形式可为感温变色、感光变色、遇水变色或刮擦可变色。变色油墨、变色涂料或喷液市场有售，变色涂料或喷液也可通过购买变色粉按照本领域常规方法配制而成。实施例4-9任一实施例中，光学镜面反射层的厚度可以是0.03um、0. 5um、10um、20um、50um、80um 或 lOOum，即 0. 03um-100um 之间任意的数值。实施例5-10任一实施例中制作全息图像的方法过程可采用本领域公知的方法。 首先，使用激光源和光学构件来产生衍射光图案。该图案用于曝光胶片，使其形成感光母片。包括有锌或其他金属的，涂敷有如感光聚合物乳剂的感光耐酸剂的衬垫基料被曝光于穿过该母片的光源。然后通过清洗步骤去除未激活的抗蚀剂。接下来，将制备好的衬垫放置在电镀槽中，以添加产生全息图像的材料，作为选择方案，该衬垫也可以用负趋光性的母片通过蚀刻(通过去除材料)产生。最后，该衬垫在涂敷胶料涂层之前用于压印面层或铝层，此制作全息图像的方法为本领域常用的方法。对上述实施例1得到的防伪薄膜进行防伪效果测试将薄膜置于室外日光下或用紫外线照射，观察图案的变化情况，薄膜在室内为淡黄色，在室外为浅绿色；在无紫外线照射时为淡黄色，有紫外线照射时为浅绿色。对上述实施例2得到防伪薄膜进行防伪效果测试对薄膜刮划摩擦，薄膜的颜色由红色变成无色。对上述实施例3-6得到防伪薄膜进行防伪效果测试采用手动烫金机在纸张上进行烫印图案，用手指按压防伪薄膜中图案区3秒后，观察图案的变化情况，结果见表1。表1防伪效果测试效果
权利要求
1.一种变色烫印薄膜，其特征在于包括依次复合的载体层(1)、热激活释放层O)、面层(3)和热激活胶料层G)，所述载体层(1)为塑料薄膜；所述热激活释放层( 为离型材料；所述面层( 为可变色材料；所述热激活胶料层(4)为热熔胶。
2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于所述载体层(1)厚度为0.001-0. 2mm，所述塑料薄膜为聚烯烃塑料薄膜和/或聚酯塑料薄膜。
3.根据权利要求2所述的薄膜，其特征在于所述聚烯烃塑料薄膜选自聚乙烯塑料薄膜、聚氯乙烯塑料薄膜、聚丙烯塑料薄膜或聚偏二氯乙烯塑料薄膜。
4.根据权利要求2所述的薄膜，其特征在于所述聚酯塑料薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯塑料薄膜。
5.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于所述离型材料为水性离型材料、树脂型离型材料或蜡质离型材料。
6.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于所述面层(3)为变色油墨、变色涂料或变色喷液。
7.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于所述可变色材料的变色形式为感温变色、 感光变色、遇水变色或刮擦变色。
8.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于在所述面层C3)和所述热激活胶料层(4) 之间还设有光学镜面反射层(5)。
9.根据权利要求8所述的薄膜，其特征在于所述光学镜面反射层(5)为金属镀层，其厚度为 0. 03-100um。
10.根据权利要求9所述的薄膜，其特征在于所述金属镀层中金属选自铝、银、铜、镍、 铁、钴、锌、锡或钛。
11.根据权利要求1或8所述的薄膜，其特征在于所述面层C3)上设有加密图形或文字。
12.根据权利要求8所述的薄膜，其特征在于所述光学镜面反射层( 上设有加密图形或文字。
13.一种制备权利要求1所述的薄膜的方法，其特征在于包括以下步骤(1)在载体层上涂布热激活释放层材料，随后烘干；(2)在热激活释放层上涂布面层材料，随后烘干；(3)在面层上涂布热激活胶料层材料，随后烘干。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述涂布采用悬涂、挤压涂布、滚涂或喷涂。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述烘干采用紫外线烘干、红外线烘干或热风加热干燥。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括在所述面层上镀光学镜面反射层，继而在所述光学镜面反射层上涂布热激活胶料层材料的步骤。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述镀光学镜面反射层的方法为真空蒸镀或磁控溅射。
18.根据权利要求13或16所述的方法，其特征在于还包括在所述面层上进行加密处理。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于还包括在所述光学镜面反射层上进行加密处理。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述加密处理为制作全息图像。
全文摘要
本发明涉及一种变色烫印薄膜及其制备方法，薄膜包括依次复合的载体层(1)、热激活释放层(2)、面层(3)和热激活胶料层(4)，所述载体层(1)为塑料薄膜；所述热激活释放层(2)为离型材料；所述面层(3)为可变色材料；所述热激活胶料层(4)为热熔胶。在面层(3)和热激活胶料层(4)之间还可设有光学镜面反射层(5)，面层(3)或光学镜面反射层(5)上还可设有加密图形或文字。本发明制作工艺简单、成本低、防伪力度强、视觉效果好的优点。
文档编号B41M5/00GK102259519SQ2011101448
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者汤文杰, 褚庭亮, 许文才 申请人:中国印刷科学技术研究所