[发明专利]一种防伪薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于防伪领域的薄膜及其制备方法，其具有在定向回归反射条件下的视角变色特性。

技术背景

九十年代初，国外出现一种光角变色防伪产品，即随着观察角度的变化，图案会发生显著的色彩变化。此类产品具有技术领先、易于辨别、安全性高、鉴别方便等特点，逐渐成为被全球各国公共安全防伪的权威机构广泛采用的技术之一。目前已成功地应用于各国货币、证件等众多领域(如人民币、美元、欧元、国外护照、驾驶执照)。但传统光角变色防伪产品，如光变油墨OVI、光变全息膜等，其材料的光变效果均通过颜料干涉、光学镀膜或激光蚀刻技术实现，因而产品存在材料不可透视、工艺路线长、多技术复合难度大以及产品价格昂贵等许多缺陷，大大局限了光角变色防伪产品的应用范围。

新型光角变色材料利用其材料内部具有的螺旋结构能够选择性地反射特定波长的光，宏观表现为光角变色效果，这类光角变色材料为透明性材料。目前该类光角变色材料有手性高分子光角变色材料(如中国专利03114913.8)、纤维素光角变色材料(如中国专利02136974.7)等；

定向回归反射技术属一种物理光学技术，最初由二十世纪五十年代年美国华裔科学家董祺芳博士研发成功。主要技术原理为：当一束平行光线从一定的角度照射在具有特殊结构的表面上时，相当大的一部分光线呈平行光束向光源的入射方向反射。光线通过入射-折射-反射过程，形成回归定向反射特性，产生独特的反光效果。随着汽车工业与道路交通的发展，基于该技术原理的系列反光材料得以广泛应用，有关反光材料的结构设计、生产方法等方面的专利技术也不断推陈出新，如美国专利US4721649。

但是，上述几种光角变色防伪技术效果比较类同、缺少技术隐蔽性，而定向回归反射技术的应用目前也仅局限于道路交通等领域，因此，本发明研究将定向回归反射技术与光角变色技术相结合，开发具有独特视觉效果的新型防伪薄膜，以满足高端防伪领域的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种防伪薄膜及其制备方法，以克服现有技术所存在的效果类同、缺少技术隐蔽性等缺陷，满足有关领域发展的需要。

本发明所述的防伪薄膜，包括依次复合的定向回归反射层、光角变色信息层、反射层和支撑层；

所述支撑层为高分子树脂材料，并具有透光率高、耐候性好和韧性高的特点，优选的高分子树脂材料为聚氨酯、酚醛树脂或聚丙烯酸树脂等；

所述反射层为纳米级厚度(20～100纳米)的具有高反射率材料，优选的为ZnO、SnO、ZnS或TiO₂等；

所述光角变色信息层为具有螺旋结构的手性高分子光角变色材料或纤维素光角变色材料，所述具有螺旋结构的手性高分子光角变色材料是将手性化合物与具有官能团的化合物通过缩合聚合法聚合而成，所述的官能团如羟基、羧基或氨基；

所述手性化合物为异山梨醇、D-樟脑酸、2，3-二羟基丁烷或3-甲基己二酸等中的一种以上；

所述具有官能团的化合物为对苯二酚、三甘醇、对羟基苯甲酸、乙二醇、乙二酸、对苯二甲酸等中的一种或几种，或为苯酚、脂肪酸、甲醛等中的一种或几种；

所述具有螺旋结构的手性高分子光角变色材料的组成及其制备方法，在中国专利申请号03114913.8中有详细的描述；

所述纤维素光角变色材料由纤维素衍生物和可聚单体组成；

所述纤维素衍生物的结构通式为：

Cell-O-R或

式中Cell为纤维素，R为C₁～C₂₀的烷基或苯基的衍生物；

所述可聚单体包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、环氧树脂或顺丁基二酸酯中的一种或几种；

所述纤维素光角变色材料及其制备方法在中国专利申请号02136974.7中有详细的描述；

所述定向回归反射层为具有高折射率光学材制成的球状物，优选玻璃或聚碳酸酯等，同时所述定向回归反射层呈球状嵌入支撑层中；

发明人经过大量的试验发现，所述的定向回归反射层材料的折射率，对定向回归反射特性具有重要的影响，因此，本发明的定向回归反射层材料的折射率为1.9～1.93，使其只有在一定光学条件下才显现定向回归反射特性，并通过与所述的光角变色材料相结合，使得在肉眼观察下所述防伪薄膜中的光角变色信息被隐藏，只有通过特定的光学条件下观察才显现其中隐藏的光角变色信息。在专用识别器下观察，防伪薄膜表面图文消失，显现隐藏其中的光角变色图文，转动观察角度，该图文的颜色将发生转变，如由绿变红。