专利名称：核径迹防伪膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种核径迹防伪膜的制造方法，特别是涉及核技术、材料技术和化学化工技术等综合性技术来制造核径迹微孔防伪薄膜的方法。
在商品经济活动中，时常出现假冒的商品和票据，因而人们纷纷采用各种防伪膜来防伪。以往的防伪膜，一般采用特殊纸张、特殊油墨印刷防伪图案，或者采用热敏等特殊材料制作图案，或者采用激光全息照相技术制作防伪图案。这些技术所需材料和设备易于得到，有制备能力的单位和个人很多，伪造容易，难于起到防伪效果。
中国发明专利CN1116751A和CN1060423A，公开了一种核径迹膜防伪标记的制造方法，防伪图案的形成是在辐照时，辐照源与塑料薄膜之间有一块图案镂空的模板，塑料薄膜被辐照源局部辐照，然后把塑料薄膜蚀刻，形成图案。由于受镂空模板的限制，这项技术的特点是图案不够精细，且制造过程复杂、而且成象工序是在人不能靠近的环境中进行，自动化辐照成象设备结构复杂，图案清晰度难以得到保证，成品率较低。
本发明的目的是设计一种核径迹防伪膜的制造方法，其关键是防伪图案的成象过程是通过局部蚀刻形成，即把抗蚀刻剂按照设计图案印刷在辐照过的塑料膜上。蚀刻时，没有印刷上抗蚀刻剂的部分，核径迹被蚀刻出微孔；印刷上抗蚀刻剂的部分，其核径迹被抗蚀刻剂保护而不被蚀刻。并使成象工艺过程是在非辐照的环境下进行，不受空间和环境的限制。
本发明设计的核径迹防伪膜的制造方法，包括下列各步骤1.选用厚度为5-25μm的透明塑料薄膜(聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯)为原材料，利用核反应堆产生的中子轰击铀-235靶，裂变产生的碎片照射塑料薄膜，以产生核径迹，反应堆功率为1-5000千瓦，辐照时间为0.1-300秒。或者，利用重离子加速器产生的重离子来辐照塑料薄膜，辐照时间为0.5-200秒。核径迹密度为104-108/cm2。
2.利用紫外光对辐照过的塑料薄膜进行再照射，紫外线灯功率为100-6000瓦，灯与薄膜的距离为5-50cm，照射时间为1秒-18分钟。目的是使核径迹活化。
3.利用印刷机将抗蚀刻剂按图案要求印刷在塑料薄膜上，使印刷上抗蚀刻剂的部分不被蚀刻。印刷时要求在塑料薄膜的正、反面按图案要求的同一位置上对正印刷上抗蚀刻剂，使塑料薄膜的双面同时被保护。抗蚀刻剂为聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂或氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂等高分子聚合物溶于乙醇、甲苯、二甲苯、异丙醇、丁醇、苯丁醇、环己酮、丙酮、醋酸丁酯、醋酸异丁酯或醋酸乙酯等溶剂所得的溶液。以上树脂和溶剂也可单独使用，也可以多种混合使用，只要满足印刷的要求即可。其中印刷机是丝网印刷机、柔版印刷机和凹版印刷机或者其它可印刷塑料薄膜的印刷设备4.利用化学试剂对塑料薄膜进行选择性蚀刻，蚀刻剂为NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)，蚀刻时间为1-180分钟，蚀刻温度为70-90℃，蚀刻出清晰图案后，洗涤晾干，形成核径迹防伪膜。所谓选择性局部蚀刻是指印刷上抗蚀刻剂的部分被保护，而没有印刷上抗蚀刻剂的部分蚀刻出微孔，形成乳白色图案，微孔的孔径控制在0.5-8μm。
本发明制造方法的第一步、第二步和第四步与传统制造核径迹蚀刻膜的方法一样，设备也基本相同。核径迹防伪图案是在蚀刻过程之前，通过印刷上抗蚀刻剂，局部被蚀刻而得到。
利用本发明的方法制备核径迹防伪膜，由于最关键的成像工艺过程是在非辐照的环境下进行，不受空间和时间的限制，而且可以随时控制成像过程，因此图案可以制造得很精细、清晰，易于实现规模生产，成品率高，而且设备相对简单，生产成本较低。
下面介绍
具体实施例方式实施例1选用厚度为12μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜为原材料，和制造核径迹蚀刻膜的方法相同，利用核反应堆产生的中子照射铀-235靶，使之发生核裂变，利用其裂变碎片辐照塑料薄膜，使薄膜上的核径迹孔密度为106/cm2。利用功率为1000瓦的紫外灯，距离薄膜为15cm，照射时间为5秒钟。抗蚀刻剂为聚酰胺树脂50份溶于20份异丙醇和30份二甲苯，完全溶解后所得溶液。利用凹版印刷机，在上述塑料薄膜的双面按图案要求的同一位置上对正印刷上抗蚀刻剂。最后用7M KOH溶液蚀刻10分钟，蚀刻温度为70℃，孔径约为3.0μ，洗涤干燥后即得带图案的核径迹防伪膜。
实施例2选用厚度为15μm的透明聚丙烯(PP)塑料薄膜为原材料，和制造核径迹蚀刻膜的方法相同，利用屏蔽核反应堆产生的中子照射铀-235靶，使之发生核裂变，利用其裂变碎片辐照上述塑料薄膜，使薄膜上的核径迹孔密度为105/cm2。利用功率为3000瓦的紫外线灯，距离薄膜为30cm，照射时间为30秒钟。抗蚀刻剂为聚氯乙烯树脂1份溶于4份环己酮、2份二甲苯、2份醋酸丁酯、1份醋酸乙酯和0.5份二丁酯，完全溶解后所得溶液。利用丝网印刷机，在上述塑料薄膜的双面按图案要求的同一位置上对正印刷上述的抗蚀刻剂。最后用16M的硫酸溶液蚀刻80分钟，蚀刻温度为75℃，孔径约为2.0μ，洗涤干燥后即得带图案的核径迹防伪膜。
实施例3选用厚度为16μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜为原材料，和制造核径迹蚀刻膜的方法相同，利用屏蔽核反应堆产生的中子照射铀-235靶，使之发生核裂变，利用其裂变碎片辐照上述塑料薄膜，使薄膜上的核径迹孔密度为105/cm2。利用功率为3000瓦的紫外线灯，距离薄膜为30cm，照射时间为20秒钟。抗蚀刻剂为聚氯乙烯树脂16份溶于82份环己酮和2份二丁酯，完全溶解后所得溶液。利用凹版印刷机，在上述塑料薄膜的双面按图案要求的同一位置上对正印刷上上述的抗蚀刻剂。最后用6当量的NaOH溶液蚀刻15分钟，蚀刻温度为80℃，孔径约为5.0μ，洗涤干燥后即得带图案的核径迹防伪膜。
实施例4选用厚度为22μm的透明聚碳酸酯(PC)塑料薄膜为原材料，和制造核径迹蚀刻膜的方法相同，利用重离子加速器加速硫离子来辐照塑料薄膜，使薄膜上的核径迹孔密度为106/cm2。利用功率为5000瓦的紫外线灯，距离薄膜为25cm，照射时间为1分钟。抗蚀刻剂为聚酰胺树脂28份溶于36份异丙醇和36份乙醇，然后加入少量二甲苯，完全溶解后所得溶液。利用柔版印刷机，在上述塑料薄膜的双面按图案要求的同一位置上对正印刷上上述的抗蚀刻剂。用8当量的NaOH溶液蚀刻25分钟，蚀刻温度为85℃，孔径约为4.0μ，洗涤干燥后即得带图案的核径迹防伪膜。
实施例5选用厚度为25μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜为原材料，和制造核径迹蚀刻膜的方法相同，利用重离子加速器加速硫离子来辐照塑料薄膜，使薄膜上的核径迹孔密度为105/cm2。利用功率为6000瓦的紫外线灯，距离薄膜为30cm，照射时间为20秒钟。抗蚀刻剂为氯乙烯-醋酸乙烯树脂15份溶于60份环己酮和25份丙酮，完全溶解后所得溶液。利用凹版印刷机，在上述塑料薄膜的双面按图案要求的同一位置上对正印刷上上述的抗蚀刻剂。用8M的NaOH溶液蚀刻15分钟，蚀刻温度为85℃，孔径约为5.0μ，洗涤干燥后即得带图案的核径迹防伪膜。
权利要求
1.一种核径迹防伪膜的制造方法，包括(1)选用厚度为5-25μm的透明塑料薄膜为原材料，利用核反应堆产生的中子轰击铀-235靶，裂变产生的碎片照射塑料薄膜，以产生核径迹，反应堆功率为1-5000千瓦，辐照时间为0.1-300秒，或利用重离子加速器产生的重离子来辐照塑料薄膜，辐照时间为0.5-200秒，核径迹密度为104-108/cm2；(2)利用紫外光对辐照过的塑料薄膜进行再照射，紫外线灯功率为100-6000瓦，灯与薄膜的距离为5-50cm，照射时间为1秒-18分钟；其特征在于还包括(3)利用印刷机将抗蚀刻剂按图案要求在塑料薄膜的正、反面同一位置上对正印刷，抗蚀刻剂为聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂或氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂高分子聚合物溶于乙醇、甲苯、二甲苯、异丙醇、丁醇、苯丁醇、环己酮、丙酮、醋酸丁酯、醋酸异丁酯或醋酸乙酯溶剂所得的溶液；(4)利用化学试剂对塑料薄膜进行选择性蚀刻，蚀刻剂为NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)，蚀刻时间为1-180分钟，蚀刻温度为70-90℃，蚀刻出清晰图案后，洗涤晾干，形成核径迹防伪膜。
全文摘要
本发明涉及一种核径迹防伪膜的制造方法,该方法是利用核反应裂变碎片照射塑料薄膜,以产生核径迹,然后利用紫外线照射塑料薄膜,再用印刷机将抗蚀刻剂按防伪图案要求印刷在塑料薄膜的正、反面同一位置上,最后用化学试剂进行选择性蚀刻,洗涤晾干即可。利用本发明方法制备的防伪膜,图案清晰、精细,而且生产设备简单,成品率高,易于实现规模化生产。
文档编号G09F3/02GK1201962SQ9810254
公开日1998年12月16日 申请日期1998年6月26日 优先权日1998年6月26日
发明者何向明, 严玉顺, 张泉荣, 万春荣, 姜长印 申请人:清华大学