專利名稱：核徑跡防偽膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核徑跡防偽膜的制造方法，特別是涉及核技術(shù)、材料技術(shù)和化學(xué)化工技術(shù)等綜合性技術(shù)來制造核徑跡微孔防偽薄膜的方法。
在商品經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，時(shí)常出現(xiàn)假冒的商品和票據(jù)，因而人們紛紛采用各種防偽膜來防偽。以往的防偽膜，一般采用特殊紙張、特殊油墨印刷防偽圖案，或者采用熱敏等特殊材料制作圖案，或者采用激光全息照相技術(shù)制作防偽圖案。這些技術(shù)所需材料和設(shè)備易于得到，有制備能力的單位和個(gè)人很多，偽造容易，難于起到防偽效果。
中國發(fā)明專利CN1116751A和CN1060423A，公開了一種核徑跡膜防偽標(biāo)記的制造方法，防偽圖案的形成是在輻照時(shí)，輻照源與塑料薄膜之間有一塊圖案鏤空的模板，塑料薄膜被輻照源局部輻照，然后把塑料薄膜蝕刻，形成圖案。由于受鏤空模板的限制，這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)是圖案不夠精細(xì)，且制造過程復(fù)雜、而且成象工序是在人不能靠近的環(huán)境中進(jìn)行，自動(dòng)化輻照成象設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，圖案清晰度難以得到保證，成品率較低。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種核徑跡防偽膜的制造方法，其關(guān)鍵是防偽圖案的成象過程是通過局部蝕刻形成，即把抗蝕刻劑按照設(shè)計(jì)圖案印刷在輻照過的塑料膜上。蝕刻時(shí)，沒有印刷上抗蝕刻劑的部分，核徑跡被蝕刻出微孔；印刷上抗蝕刻劑的部分，其核徑跡被抗蝕刻劑保護(hù)而不被蝕刻。并使成象工藝過程是在非輻照的環(huán)境下進(jìn)行，不受空間和環(huán)境的限制。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的核徑跡防偽膜的制造方法，包括下列各步驟1.選用厚度為5-25μm的透明塑料薄膜(聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯)為原材料，利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子轟擊鈾-235靶，裂變產(chǎn)生的碎片照射塑料薄膜，以產(chǎn)生核徑跡，反應(yīng)堆功率為1-5000千瓦，輻照時(shí)間為0.1-300秒?；蛘?，利用重離子加速器產(chǎn)生的重離子來輻照塑料薄膜，輻照時(shí)間為0.5-200秒。核徑跡密度為104-108/cm2。
2.利用紫外光對輻照過的塑料薄膜進(jìn)行再照射，紫外線燈功率為100-6000瓦，燈與薄膜的距離為5-50cm，照射時(shí)間為1秒-18分鐘。目的是使核徑跡活化。
3.利用印刷機(jī)將抗蝕刻劑按圖案要求印刷在塑料薄膜上，使印刷上抗蝕刻劑的部分不被蝕刻。印刷時(shí)要求在塑料薄膜的正、反面按圖案要求的同一位置上對正印刷上抗蝕刻劑，使塑料薄膜的雙面同時(shí)被保護(hù)?？刮g刻劑為聚酰胺樹脂、聚氯乙烯樹脂或氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹脂等高分子聚合物溶于乙醇、甲苯、二甲苯、異丙醇、丁醇、苯丁醇、環(huán)己酮、丙酮、醋酸丁酯、醋酸異丁酯或醋酸乙酯等溶劑所得的溶液。以上樹脂和溶劑也可單獨(dú)使用，也可以多種混合使用，只要滿足印刷的要求即可。其中印刷機(jī)是絲網(wǎng)印刷機(jī)、柔版印刷機(jī)和凹版印刷機(jī)或者其它可印刷塑料薄膜的印刷設(shè)備4.利用化學(xué)試劑對塑料薄膜進(jìn)行選擇性蝕刻，蝕刻劑為NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)，蝕刻時(shí)間為1-180分鐘，蝕刻溫度為70-90℃，蝕刻出清晰圖案后，洗滌晾干，形成核徑跡防偽膜。所謂選擇性局部蝕刻是指印刷上抗蝕刻劑的部分被保護(hù)，而沒有印刷上抗蝕刻劑的部分蝕刻出微孔，形成乳白色圖案，微孔的孔徑控制在0.5-8μm。
本發(fā)明制造方法的第一步、第二步和第四步與傳統(tǒng)制造核徑跡蝕刻膜的方法一樣，設(shè)備也基本相同。核徑跡防偽圖案是在蝕刻過程之前，通過印刷上抗蝕刻劑，局部被蝕刻而得到。
利用本發(fā)明的方法制備核徑跡防偽膜，由于最關(guān)鍵的成像工藝過程是在非輻照的環(huán)境下進(jìn)行，不受空間和時(shí)間的限制，而且可以隨時(shí)控制成像過程，因此圖案可以制造得很精細(xì)、清晰，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，成品率高，而且設(shè)備相對簡單，生產(chǎn)成本較低。
下面介紹
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1選用厚度為12μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜為原材料，和制造核徑跡蝕刻膜的方法相同，利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子照射鈾-235靶，使之發(fā)生核裂變，利用其裂變碎片輻照塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為106/cm2。利用功率為1000瓦的紫外燈，距離薄膜為15cm，照射時(shí)間為5秒鐘。抗蝕刻劑為聚酰胺樹脂50份溶于20份異丙醇和30份二甲苯，完全溶解后所得溶液。利用凹版印刷機(jī)，在上述塑料薄膜的雙面按圖案要求的同一位置上對正印刷上抗蝕刻劑。最后用7M KOH溶液蝕刻10分鐘，蝕刻溫度為70℃，孔徑約為3.0μ，洗滌干燥后即得帶圖案的核徑跡防偽膜。
實(shí)施例2選用厚度為15μm的透明聚丙烯(PP)塑料薄膜為原材料，和制造核徑跡蝕刻膜的方法相同，利用屏蔽核反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子照射鈾-235靶，使之發(fā)生核裂變，利用其裂變碎片輻照上述塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為105/cm2。利用功率為3000瓦的紫外線燈，距離薄膜為30cm，照射時(shí)間為30秒鐘?？刮g刻劑為聚氯乙烯樹脂1份溶于4份環(huán)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。利用絲網(wǎng)印刷機(jī)，在上述塑料薄膜的雙面按圖案要求的同一位置上對正印刷上述的抗蝕刻劑。最后用16M的硫酸溶液蝕刻80分鐘，蝕刻溫度為75℃，孔徑約為2.0μ，洗滌干燥后即得帶圖案的核徑跡防偽膜。
實(shí)施例3選用厚度為16μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜為原材料，和制造核徑跡蝕刻膜的方法相同，利用屏蔽核反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子照射鈾-235靶，使之發(fā)生核裂變，利用其裂變碎片輻照上述塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為105/cm2。利用功率為3000瓦的紫外線燈，距離薄膜為30cm，照射時(shí)間為20秒鐘。抗蝕刻劑為聚氯乙烯樹脂16份溶于82份環(huán)己酮和2份二丁酯，完全溶解后所得溶液。利用凹版印刷機(jī)，在上述塑料薄膜的雙面按圖案要求的同一位置上對正印刷上上述的抗蝕刻劑。最后用6當(dāng)量的NaOH溶液蝕刻15分鐘，蝕刻溫度為80℃，孔徑約為5.0μ，洗滌干燥后即得帶圖案的核徑跡防偽膜。
實(shí)施例4選用厚度為22μm的透明聚碳酸酯(PC)塑料薄膜為原材料，和制造核徑跡蝕刻膜的方法相同，利用重離子加速器加速硫離子來輻照塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為106/cm2。利用功率為5000瓦的紫外線燈，距離薄膜為25cm，照射時(shí)間為1分鐘?？刮g刻劑為聚酰胺樹脂28份溶于36份異丙醇和36份乙醇，然后加入少量二甲苯，完全溶解后所得溶液。利用柔版印刷機(jī)，在上述塑料薄膜的雙面按圖案要求的同一位置上對正印刷上上述的抗蝕刻劑。用8當(dāng)量的NaOH溶液蝕刻25分鐘，蝕刻溫度為85℃，孔徑約為4.0μ，洗滌干燥后即得帶圖案的核徑跡防偽膜。
實(shí)施例5選用厚度為25μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜為原材料，和制造核徑跡蝕刻膜的方法相同，利用重離子加速器加速硫離子來輻照塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為105/cm2。利用功率為6000瓦的紫外線燈，距離薄膜為30cm，照射時(shí)間為20秒鐘。抗蝕刻劑為氯乙烯-醋酸乙烯樹脂15份溶于60份環(huán)己酮和25份丙酮，完全溶解后所得溶液。利用凹版印刷機(jī)，在上述塑料薄膜的雙面按圖案要求的同一位置上對正印刷上上述的抗蝕刻劑。用8M的NaOH溶液蝕刻15分鐘，蝕刻溫度為85℃，孔徑約為5.0μ，洗滌干燥后即得帶圖案的核徑跡防偽膜。
權(quán)利要求
1.一種核徑跡防偽膜的制造方法，包括(1)選用厚度為5-25μm的透明塑料薄膜為原材料，利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子轟擊鈾-235靶，裂變產(chǎn)生的碎片照射塑料薄膜，以產(chǎn)生核徑跡，反應(yīng)堆功率為1-5000千瓦，輻照時(shí)間為0.1-300秒，或利用重離子加速器產(chǎn)生的重離子來輻照塑料薄膜，輻照時(shí)間為0.5-200秒，核徑跡密度為104-108/cm2；(2)利用紫外光對輻照過的塑料薄膜進(jìn)行再照射，紫外線燈功率為100-6000瓦，燈與薄膜的距離為5-50cm，照射時(shí)間為1秒-18分鐘；其特征在于還包括(3)利用印刷機(jī)將抗蝕刻劑按圖案要求在塑料薄膜的正、反面同一位置上對正印刷，抗蝕刻劑為聚酰胺樹脂、聚氯乙烯樹脂或氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹脂高分子聚合物溶于乙醇、甲苯、二甲苯、異丙醇、丁醇、苯丁醇、環(huán)己酮、丙酮、醋酸丁酯、醋酸異丁酯或醋酸乙酯溶劑所得的溶液；(4)利用化學(xué)試劑對塑料薄膜進(jìn)行選擇性蝕刻，蝕刻劑為NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)，蝕刻時(shí)間為1-180分鐘，蝕刻溫度為70-90℃，蝕刻出清晰圖案后，洗滌晾干，形成核徑跡防偽膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種核徑跡防偽膜的制造方法,該方法是利用核反應(yīng)裂變碎片照射塑料薄膜,以產(chǎn)生核徑跡,然后利用紫外線照射塑料薄膜,再用印刷機(jī)將抗蝕刻劑按防偽圖案要求印刷在塑料薄膜的正、反面同一位置上,最后用化學(xué)試劑進(jìn)行選擇性蝕刻,洗滌晾干即可。利用本發(fā)明方法制備的防偽膜,圖案清晰、精細(xì),而且生產(chǎn)設(shè)備簡單,成品率高,易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
文檔編號G09F3/02GK1201962SQ9810254
公開日1998年12月16日 申請日期1998年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月26日
發(fā)明者何向明, 嚴(yán)玉順, 張泉榮, 萬春榮, 姜長印 申請人:清華大學(xué)