[发明专利]用于防伪特征的表面修饰的光学可变产品

说明书

技术领域

本发明涉及表面修饰光学可变(surface modified optically variable)产品，以提供包装材料和流通券(currency notes)的防伪特征，从而防止伪造。

本发明还涉及表面修饰光学可变产品，其任选方便地被官能化以将其分散在有机和水性墨中。

背景技术

防伪印刷是流通券、邮票/邮票纸品、防伪包装材料、护照、股票凭证、身份证及这类文件的印刷业的基本要求。防伪印刷特征应该使得他们有助于通过简单、容易实现和用户友好的方式从伪造文件中识别出真品。其应该优选可在不需要额外的复杂设备或仪器的情况下用来检测伪造(如果有的话)。几种选项和最新技术可用于在印刷品中引入防伪特征。其中一些包括防伪纸、水印、微印刷、防伪线、磁性墨和序列号。变色墨或光学可变墨是另一种可用于将防伪特征引入这些文件的选择。这些基本上是从不同角度观看时改变颜色的墨。光学可变墨是非常昂贵的墨且造假者将需要大量资源和努力来复制其使用。最常见的原始文件具有并入其中的多于一种防伪特征以对于造假者形成额外的障碍。然而，每年有超过350亿美元的医药收入和400亿美元的飞机零部件收入由于伪造而损失。

可以参考专利申请US5171363，其中描述了用于在入射光的第一和第二角度获得两种明显不同的光之间的色移的光学可变印刷墨，包含液体墨载体和置于墨载体中的光学可变薄片，该光学可变薄片由具有第一和第二平面表面的多层薄膜结构构成，该光学可变薄片具有沿垂直于薄膜结构层的方向测量的物理厚度，该光学可变薄片具有大约2-20微米的最大尺寸，用于防伪应用。

可以参考专利申请US2003/0116062，其中提及颜料(特别是干涉颜料)，特征在于纳米范围的单分散球体的3-D周期性排列，且通过物理和化学修饰进行机械稳定。单分散球体优选包含二氧化硅或聚苯乙烯，且具有用至少一种硅烷改性的表面。在硅石球的情况下，优选向悬浮液中添加原硅酸四乙酯。它水解为二氧化硅，并导致球体彼此化学键合。为了在液体介质中悬浮球体，优选添加可在水中水解且在蛋白石(opal)结构的形成过程中其水解产物沉积在球体上，并导致球体彼此化学键合的化合物。

这些蛋白石的颜色变换由入射光在球粒(具有其晶体排列)的晶格面上的布拉格样散射产生。

可以参考题为″Effect pigments based on thin SiO₂ flakes″的专利申请US7255736，其涉及基于涂覆有一个或多个层的SiO₂薄片(SiO₂薄片具有50nm至150nm的层厚度)，仅涂覆有一层金属氧化物、金属氧化物水合物、金属低氧化物或金属氟化物或者仅一层其混合物的具有改善的光学性能的效应颜料、其制备工艺及这些颜料在防伪印刷、在个人身份证、银行票据以及其他防伪造文件的防伪特征中的用途，。

因此，从现有技术可以清楚地看出：具有一维的周期性堆叠的防伪条用来实现色移，且存在明确和迫切的需要来寻找额外的手段以提供易于识别伪造的方法。

此外，存在对于与视觉手段同样简单的识别方法的需要，以有利于识别伪造的过程。

发明目的

本发明的主要目的是提供包装材料和流通券的表面修饰的光学可变防伪特征，以防止伪造。

本发明的另一个目的是提供表面修饰的光学可变产品，其任选方便地被官能化以将其分散在有机和水性墨中。

发明内容

因此，本发明提供用于检测/防止伪造的表面修饰的光学可变产品，包含聚合物材料或无机材料的纳米微粒自组装。

在本发明的实施方式中，聚合物材料选自聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，且无机材料选自二氧化硅和二氧化钛。

在本发明的另一实施方式中，聚合物材料或无机材料的大小为50至2500nm。

在本发明的再另一实施方式中，聚合材料特征在于具有可官能化的基团。

在本发明的进一步的实施方式中，提供制备可用于检测/防止伪造的所述光学可变产品的方法，包括：

i.制备粒径50-2500nm的聚合物材料或无机材料的分散体；

ii.在亲水性受控制的表面上喷洒分散体，以获得单层球体；

iii.在室温下干燥分散体以形成微粒的紧密堆积虹彩层，并由形成的层周期性确定颜色；

iv.恰好在聚合物材料的玻璃化转变温度之下煅烧(annealing)，以烧结球体和冻结周期性层结构；

v.通过在浴中声波处理涂覆的基底分离步骤(iv)中获得的层，以获得光学可变产品，其中颜色在性质上是结构性的；