一种全息防伪膜及其制备方法
阅读说明：本技术 一种全息防伪膜及其制备方法 (Holographic anti-counterfeiting film and preparation method thereof ) 是由 张惠荣 李建云 刘杉 于 2020-06-05 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种全息防伪膜,所述全息防伪膜中包括数据信息,所述数据信息尺寸小,可被识读设备正确识读,从而提高防伪的可靠性,本申请还提供一种制备所述全息防伪膜的方法,所述方法通过加镀非金属镀层对图文树脂层进行保护,从而使得图文树脂层在热缩合过程中图像不发生变形,从而获得具有可读数据信息的全息防伪膜。(The application provides a holographic anti-counterfeiting film, including data information in the holographic anti-counterfeiting film, data information size is little, can be read by the correct recognition of recognition equipment to improve anti-fake reliability, the application still provides a preparation holographic anti-counterfeiting film's method, the method protects the picture and text resin layer through adding the non-metallic coating that plates, thereby makes the picture and text resin layer not take place to warp at the thermal condensation in-process image, thereby obtains the holographic anti-counterfeiting film that has readable data information.)
技术领域
本申请属于防伪材料领域，特别涉及一种全息防伪膜及其制备方法。
背景技术
目前，防伪膜大多数都是以物理特征作为防伪元素，通过视觉、触觉或者简单的识别仪器判别其特征。例如，在防伪膜上制作特定图案，通过肉眼或者专用设备观察该特定图案是否具备预设特征，而所述特定图像不具备数据信息。防伪膜配合二维码等数据信息可提高防伪功能。目前，数据信息主要通过印刷或喷码方式添加到包装或标识上，这种添加数据信息的方式需要额外增加加工工序，不仅增加加工工艺难度，而且，所添加的数据信息不具备防伪功能，极容易被不法分子复制造假。
因此，在全息防伪膜上加增制备具有防伪信息的数据信息是防伪技术发展的趋势。然而，以二维码为例，数据信息以聚集的明暗点的集合承载信息，由于明暗点尺寸微小，并且各点聚集，这就造成不仅在全息膜上雕刻数据信息的难度大，而且，在全息膜热缩合过程数据信息由于全息膜热变形而造成信息丢失，因此，目前无法在全息膜中有效加载信息码。
发明内容
为解决上述问题，本申请提供一种全息防伪膜，所述全息防伪膜中包括数据信息，所述数据信息尺寸小，可被识读设备正确识读，从而提高防伪的可靠性，本申请还提供一种制备所述全息防伪膜的方法，所述方法通过加镀非金属镀层对图文树脂层进行保护，从而使得图文树脂层在热缩合过程中图像不发生变形，从而获得具有可读数据信息的全息防伪膜。
本申请的目的在于提供以下几个方面：
第一方面，本申请提供一种全息防伪膜，所述全息防伪膜包括依次层压的基材层1、分离层2、图文树脂层3、非金属镀层4、金属镀层5和热熔胶层6。
在一种可实现的方式中，所述基材层1的厚度为10μm～30μm，优选为12μm～20μm，例如，15μm；和/或，所述分离层2的干重为0.8g/m2～2.0g/m2，优选为1.0g/m2～1.5g/m2，例如，1.2g/m2；和/或，所述图文树脂层3的厚度为0.5μm～2μm，优选为0.8μm～1.5μm，例如，1.2μm；和/或，所述非金属镀层4的厚度为100纳米～300纳米，优选为150纳米～250纳米，例如，200纳米；和/或，所述金属镀层5的厚度为250纳米～650纳米，优选为300纳米～450纳米，例如，350纳米；和/或，所述热熔胶层6的干重为1g/m2～2g/m2，优选为1.2g/m2～1.8g/m2，例如，1.5g/m2。
在一种可实现的方式中，所述基材层1为高分子薄膜层，可选地，制备所述基材层1的材料包括BOPET、BOPP等。
在一种可实现的方式中，制备所述分离层2的材料包括水性蜡或溶剂蜡。
在一种可实现的方式中，制备所述图文树脂层3的材料包括松香或丙烯酸树脂。
可选地，所述图文树脂层3包括防伪数据信息区31和非数据图文信息区32。
进一步地，所述防伪数据信息区31包括层压的数据信息数码子层311、密钥数码子层312、去噪防伪数码子层313和物理载体复制验证模型子层314。
更进一步地，所述防伪数据信息区31的尺寸可以为10mm×10mm～3mm×3mm，其中，包括大量色块，每块色块的边长可以为0.01mm～0.1mm。
在一种可实现的方式中，制备所述非金属镀层4的材料包括二氧化硅或者硫化锌。
可选地，所述非金属镀层4的透光率为90％～95％；折射率为1.43～1.47。
进一步地，所述非金属镀层4的莫氏硬度为6-7。
在一种可实现的方式中，制备所述金属镀层5的材料包括铝、铜、银等。
在一种可实现的方式中，制备所述热熔胶层6的材料包括丁晴橡胶改性酚醛树脂。
本申请的目的还在于提供一种制备第一方面所述全息防伪膜的方法，所述方法包括：
根据全息防伪图文制备图文版辊，并对数据信息区域进行消光处理；
在所述基材上涂覆分离层涂料，形成分离层；
在所述分离层上涂覆树脂涂料，形成图文树脂层；
使用所述图文版辊在所述图文树脂层模压预设图文；
在所述图文树脂层上制备非金属镀膜层；
在所述非金属镀膜层上制备金属镀膜层；
在所述金属镀膜层上制备热熔胶层。
在一种可实现的方式中，所述使用所述图文版辊在所述图文树脂层模压预设图文步骤中，温度为90℃～160℃，优选为110℃～140℃，例如，125℃；压痕深度小于或者等于1μm。
在一种可实现的方式中，所述在所述图文树脂层上制备非金属镀膜层在所述图文树脂层上制备非金属镀膜层步骤中，镀膜条件为真空度为1×10-2～1×10-3Pa，加热非金属物质至1000℃～3000℃。在上述条件下，非金属物质能够沸腾并蒸发，转化为气态，所述气态的非金属物质在不断移动的图文树脂层表面沉积、冷却形成一层连续而透明的膜层，即，非金属镀膜层。
可选地，所述非金属镀膜层表面还可以通过电晕等表面处理，使其表面张力大于等于38dyn/cm，以保证后期镀膜的牢固性。
与现有技术相比，本申请提供的全息防伪膜将密码数据以图像的形式通过激光全息制版技术加入到激光全息印版中，开创了一种新型的赋码技术，使赋码不再局限于传统印刷或者数码印刷方式，而是将密码等数据信息预先制作于防伪薄膜中，再通过覆膜、烫印、复合等工艺与其他纸张及薄膜等材料结合，从而将数据信息添加于印刷物表面，以便于在后续加工中，在有效提升产品的防伪性能的同时，也使赋码防伪变得更加丰富实用。由于全息防伪膜中的数据信息尺寸极微小，使用常规识读软件及设备读取难以读取，而需要通过专用设备及软件识读，从而规避因防伪特征识别模糊而发生误判。由于所加载的数据信息隐秘，尺寸微小，仿制者在扫描复制过程中会丢失大量数据信息，因此，无法通过印刷或其它方式复制，从而保证数据信息的安全性。进一步地，由于该数据信息并不是简单的暗记或者水印，而是包含有大量的数据信息，例如，产品信息、溯源信息、物流信息以及品牌商信息等，使得所述防伪膜不仅可以作为一种防伪材料，还可以作为一种数据信息载体。此外，本申请提供的全息防伪膜在生产、运输、储存及使用均可在常温下进行，具有很好的稳定性。
本申请提供的制备所述全息防伪膜的方法采用多种蒸镀方式，在图文树脂层上蒸镀一层非金属镀膜层，再在所述非金属镀膜层上蒸镀金属镀膜层，使得全息防伪膜在高温缩合过程中图文树脂层中的微小结构不会发生形变，从而避免所述全息防伪膜在后期覆膜、烫印过程由于图文树脂层微小结构的破坏而丢失防伪信息，进而提高所述防伪膜携带数据的完整及准确性。
附图说明
图1示出本实例示出的一种全息防伪膜的剖面结构示意图；
图2示出本实例一种防伪膜的实物图；
图3示出本实例一种防伪数据信息区爆炸结构图。
附图标记说明
1-基材层，2-分离层，3-图文树脂层，31-防伪数据信息区，311-数据信息数码子层，312-密钥数码子层，313-去噪防伪数码子层，314-物理载体复制验证模型子层，32-非数据图文信息区，4-非金属镀层，5-金属镀层，6-热熔胶层。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致方法的例子。
下面通过具体的实施例对本申请提供的一种全息防伪膜及其制备方法进行详细阐述。
以下对本申请的场景做简要介绍。
如何在不增加应用难的前提下，将数据信息加载于全息防伪膜中一直是本领域研究开发的重点。现持技术存在通过洗铝工艺生产二维码烫印箔的方法，该方法其实是通过洗铝工艺对烫印薄膜镀铝层进行腐蚀，残留部分形成二维码图形，然而，该方法工艺复杂，需要准确把控洗铝工艺参数，由于洗铝工艺的特性决定其制造精细度不高，对于尺寸比较小的二维码或其它防伪码无法实现精细制备，因此，使用该工艺制备的二维码难以具备防伪性，为后期识读使用二维码留有隐患。
图1示出本实例示出的一种全息防伪膜的剖面结构示意图，如图1所示，所述全息防伪膜包括依次层压的基材层1、分离层2、图文树脂层3、非金属镀层4、金属镀层5和热熔胶层6。
在本实例中，所述基材层1可以为现有技术中任意一种可用作全息膜基材的材料，例如，高分子薄膜层，可选地，制备所述基材层1的材料可以为BOPET或者BOPP，还可以为其它可用于全息膜的基材。本申请人发现，上述材料的基材对分离涂料具有良好的亲和作用，分离涂料在所述基材上能够稳定结合，而不易被剥落，具有良好的耐拉伸性及耐高温性，适宜后期加工及使用条件。
可选地，所述基材层1的厚度为10μm～30μm，优选为12μm～20μm，例如，15μm，本申请人发现，基材层1的厚度在上述范围内，能够为其余膜层提供充足的支撑作用，而且，在剥离全息膜的过程中易于剥落。
在本实例中，制备所述分离层2的材料包括水性蜡或溶剂蜡，即，所述分离层2可以为蜡层。
可选地，所述分离层2的干重为0.8g/m2～2.0g/m2，优选为1.0g/m2～1.5g/m2，例如，1.2g/m2，在本实例中，所述分离层2由流动态材料涂布于基材层1上制得，本申请人发现，所述分离层2的干重为上述范围内，其对基材层1与图文树脂层3起到充分的分离作用，使得所述图文树脂层3不会被因基材层1的破损而受到损坏，并且，将所述全息膜由所述基材层1上剥离下来的过程中，剥离松紧适中，不会对图文树脂层造成损伤，从而保护图文树脂层3所展现的图文信息不会丢失。
在本实例中，制备所述图文树脂层3的材料可使用现有技术中任意一种用于制备图文树脂层3的材料，包括松香或丙烯酸树脂。
可选地，所述图文树脂层3的厚度为0.5μm～2μm，优选为0.8μm～1.5μm，例如，1.2μm，本申请人发现，所述图文树脂层3的厚度在上述范围内，在被模压后充分展示图文信息。
图2示出本实例一种防伪膜的实物图，如图2所示，所述图文树脂层3包括防伪数据信息区31和非数据图文信息区32，进一步地，在一张防伪膜上交替分布有多个防伪数据信息区31和非数据图文信息区32，优选地，各一个防伪数据信息区31与相邻的一个非数据图文信息区32形成一个防伪图文组合，二者结合可进行防伪查询，在实际使用过程中，可将一个防伪图文组合切割至一块膜片中再转移贴覆于相应商品上。
图3示出本实例一种防伪数据信息区31爆炸结构图，如图3所示，所述防伪数据信息区31包括层压的数据信息数码子层311、密钥数码子层312、去噪防伪数码子层313和物理载体复制验证模型子层314，其中，各层的尺寸相同，相互重叠。
进一步地，所述防伪数据信息区31的尺寸不做特别限定，可以为10mm×10mm～3mm×3mm，其中，每块防伪数据信息区31均包括大量色块，每块色块的边长可以为0.01mm～0.1mm，所述色块通过算法控制分布于所述防伪数据信息区31的三维空间内。本申请人发现，防伪数据信息区31的尺寸以及色块的尺寸在上述范围内，难以通过复制等手段对数据防伪信息进行复制，从而提高防伪性能。
在本实例中，所述数据防伪码可以使用手机APP或专用设备识读出相应的数据信息，例如，如产品信息，物流信息，供应商信息及相关链接等。
在本实例中，所述防伪数据信息区31为消光区域，从而避免在识读过程中由于反光而导致的识读失败，即，保证识读稳定性。
进一步地，非数据图文信息区32为非消光区，从而，可根据非数据图文信息区32所承载图文信息的物理特征进行防伪。
在本实例中，制备所述非金属镀层4的材料包括二氧化硅或者硫化锌。本申请人发现，上述材料制备的非金属镀层4具有较大的热传导系数，在缩合过程中能够阻隔热，从而避免图文树脂的图文结构因受热而变形，并且，上述材料制备的非金属镀层4与图文树脂层3具有较强的结合力，并且，其本身在缩合温度下不会发生形变，从而进一步保护图文树脂层3中的图文结构。
在本实例中，所述非金属镀层4的厚度为100纳米～300纳米，优选为150纳米～250纳米，例如，200纳米，本申请人发现，在非金属镀层4在上述范围内时，其能够为所述图文树脂层提供充足的保护作用，并且，所述防伪膜的颜色较正，如果继续增加非金属镀层4的厚度，则易导致防伪膜发黄。
可选地，所述非金属镀层4的透光率为90％～95％；折射率为1.43～1.47。本申请人发现，所述非金属镀层4的透光率在上述范围内，并且，折射率在上述范围内，所述非金属镀层4既能够起到对图文树脂层3的保护作用，同时不会影响数据信息的识读。
进一步地，所述非金属镀层4的莫氏硬度为6～7。本申请人发现，非金属镀层4的厚度在上述范围内，所述非金属镀层能够为所述图文树脂层3提供充足的保护和支撑的作用。
在本实例中，制备所述金属镀层5的材料包括铝、银、铜等。本申请人发现，使用上述金属制备金属镀层5具有很好的反射效果。
在本实例中，所述金属镀层5的厚度为250纳米～650纳米，优选为300纳米～450纳米，例如，350纳米，本申请人发现，所述金属镀层5的厚度在上述范围内具有较好的光反射性能，能够充分展示图文信息。
在本实例中，制备所述热熔胶层6的材料包括丁晴橡胶改性酚醛树脂。
可选地，所述热熔胶层6的干重为1g/m2～2g/m2，优选为1.2g/m2～1.8g/m2，例如，1.5g/m2。本申请人发现，所述热熔胶层6的干重在上述范围内，胶层薄厚适中，适用于大多数各种表面特性的纸张及承印物。
本申请还提供一种制备胶述全息防伪膜的方法，所述方法包括步骤1至步骤7：
步骤1，根据全息防伪图文制备图文版辊，并对数据信息区域进行消光处理。
在本实例中，可以通过计算机软件设计全息非数据图文信息，并利用计算机软件将数据信息数码、密钥数码、去噪防伪数码和物理载体复制验证模型叠加复合，生成防伪数据信息图像，再将防伪数据信息图像与非数据图文信息制成一张综合图像，所述防伪数据信息与非数据图文信息交替分布，其中，至少两个所述防伪数据信息图像所包含的信息不同。
在本实例中，通过全息制版技术制作具有上述缩合图像的版辊，在防伪数据信息图像区域的背景进行消光处理，以保证识读过程不会因反光而无法读取。
步骤2，在所述基材上涂覆分离层涂料，形成分离层。
使用印辊在基材层上均匀涂覆具有离型力的分离涂料形成分离层，其中，所述分离涂料如前所述，在此不再赘述。
所述基材层如前所述，在此不再赘述。
步骤3，在所述分离层上涂覆树脂涂料，形成图文树脂层。
所述图文树脂层如前所述，在此不再赘述。
本实例中，对涂覆参数不做特别限定，可获得如前所述图文树脂层即可。
例如，可以使用网目为200目的涂布机在所述分离层上涂布用于生成激光全息干涉条纹的树脂形成图文树脂层，其中，所述图文树脂层的厚度为1μm。
步骤4，使用所述图文版辊在所述图文树脂层模压预设图文。
在本实例中，可将温度设定为90℃～160℃，使用步骤1制备的版辊在步骤3制备的图文树脂层上进行模压，模压光栅的压痕深度小于或者等于1μm，在图文树脂层表面形成具有预设图文的激光干涉条纹。
步骤5，在所述图文树脂层上制备非金属镀膜层。
在本实例中，所述非金属镀膜层如前所述，在此不再赘述。
在本实例中，镀膜条件为真空度为1×10-2～1×10-3Pa，加热非金属物质至1000℃～3000℃。在上述条件下，非金属物质能够沸腾并蒸发，转化为气态，所述气态的非金属物质在不断移动的图文树脂层表面沉积、冷却形成一层连续而透明的膜层，即，非金属镀膜层。
可选地，所述非金属镀膜层表面还可以通过电晕等表面处理，使其表面张力大于等于38dyn/cm，以保证后期镀膜的牢固性。
步骤6，在所述非金属镀膜层上制备金属镀膜层。
在本实例中，所述金属镀膜层如前所述，在此不再赘述。
本实例对制备金属镀膜层的方法不做特别限定，以可制备前述金属镀膜层为优选。例如，可使用真空金属镀膜机在所述二氧硅层表面再蒸镀一层金属铝薄膜层，所述金属铝薄膜层的厚度为350纳米。
步骤7，在所述金属镀膜层上制备热熔胶层。
在本实例中，可以使用涂布机在金属镀膜层表面涂布胶黏剂，从而形成热熔胶层。
在本实例中，所述热熔胶层的干涂量为1g/m2～2g/m2，干燥温度为100℃～150℃，例如，125℃，从而得到适合加热烫印且带有密码及镭射效果的烫印膜。
在本实例中，在步骤7之后，还可以对所述产品进行切边，复卷。
本申请提供的全息防伪膜将视觉识别的防伪图像和防伪码信息融合为一体，采用激光全息模压技术将特定防伪图像及具有密码的数据信息制作于全息膜材料中，并且，所述数据信息能够通过特定识读软件以及识读设备被识读，从而应用于防伪领域。本申请提供的制备方法，生产工艺稳定，产品应用便捷，具有广泛的应用前景。
本申请提供防伪膜可以烫印的方式加工到防伪包装、防伪标签等产品上，不仅为产品增加视觉防伪功能，消费者根据标识图像特征判别真伪，还可以通过手机APP或专用识读设备扫描识读，经过系统软件运算解析准确判别真伪，同时识读出相应的数据信息，例如，产品信息、物流信息、供应商信息以及相关链接等，从而避免因为人工通过肉眼或触觉识别带来的判别误差，规避因为真伪造成的经济纠纷，并为数据应用提供基础。
实施例
实施例1
(1)通过计算机软件设计全息非数据图文信息，并利用计算机软件将数据信息数码、密钥数码、去噪防伪数码和物理载体复制验证模型叠加复合，生成防伪数据信息图像，再将防伪数据信息图像与非数据图文信息制成一张综合图像，所述防伪数据信息与非数据图文信息交替分布，其中，至少两个所述防伪数据信息图像所包含的信息不同；
(2)通过全息制版技术制作具有上述缩合图像的版辊，在防伪数据信息图像区域的背景进行消光处理，以保证识读过程不会因反光而无法读取；
(3)使用200目的印辊在基材层上均匀涂覆具有离型力的分离涂料形成分离层，其中，所述分离涂料为乳化水性蜡层，涂布干重为1.2g/m2，所述基材层使用聚酯薄膜(BOPET)，厚度为15μm；
(4)使用网目为200目的涂布机在所述分离层上涂布用于生成激光全息干涉条纹的树脂形成图文树脂层，其中，所述图文树脂层的厚度为1μm；
(5)将温度设定为90℃～160℃，步骤(2)制备的版辊在步骤(4)制备的图文树脂层上进行模压，模压光栅的压痕深度小于或者等于1μm，在图文树脂层表面形成具有预设图文的激光干涉条纹；
(6)在真空镀膜机中放入SiO2固体，通过高温蒸发，在图文树脂层表面蒸镀一层二氧化硅薄膜，即，非金属膜镀层，所述二氧化硅层的厚度为300纳米；
(7)使用真空金属镀膜机在所述二氧硅层表面再蒸镀一层金属铝薄膜层，所述金属铝薄膜层的厚度为350纳米；
(8)使用涂布机在金属铝层表面涂布一层热熔胶，形成热熔胶层。
在步骤(8)之后，还可以对所述产品进行切边，复卷。
根据本实施例所制备的防伪膜，包括基材层、分离层、图文树脂层、金属铝镀层和热熔胶层。
实施例2
(1)通过计算机软件设计全息非数据图文信息，并利用计算机软件将数据信息数码、密钥数码、去噪防伪数码和物理载体复制验证模型叠加复合，生成防伪数据信息图像，再将防伪数据信息图像与非数据图文信息制成一张综合图像，所述防伪数据信息与非数据图文信息交替分布，其中，所有所述防伪数据信息图像所包含的信息均相同；
(2)通过全息制版技术制作具有上述缩合图像的版辊，在防伪数据信息图像区域的背景进行消光处理，以保证识读过程不会因反光而无法读取；
(3)使用200目的印辊在基材层上均匀涂覆具有离型力的分离涂料形成分离层，其中，所述分离涂料为乳化水性蜡层，涂布干重为2.0g/m2，所述基材层使用聚酯薄膜(BOPET)，厚度为30μm；
(4)使用网目为200目的涂布机在所述分离层上涂布用于生成激光全息干涉条纹的树脂形成图文树脂层，其中，所述图文树脂层的厚度为2μm；
(5)将温度设定为90℃～160℃，步骤(2)制备的版辊在步骤(4)制备的图文树脂层上进行模压，模压光栅的压痕深度小于或者等于1μm，在图文树脂层表面形成具有预设图文的激光干涉条纹；
(6)在真空镀膜机中放入硫化锌固体，通过高温蒸发，在图文树脂层表面蒸镀一层硫化锌薄膜，即，非金属膜镀层，所述硫化锌层的厚度为200纳米；
(7)使用真空金属镀膜机在所述二氧硅层表面再蒸镀一层金属铝薄膜层，所述金属铝薄膜层的厚度为650纳米；
(8)使用涂布机在金属铝层表面涂布一层热熔胶，形成热熔胶层。
在步骤(8)之后，还可以对所述产品进行切边，复卷。
根据本实施例所制备的防伪膜，包括基材层、分离层、图文树脂层、金属铝镀层和热熔胶层。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
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