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核径迹消除法，即用加热的方法，使辐照过的塑料薄膜的局部核径迹消失。其原理是当塑料薄膜被加热到一定的温度，经过一定时间后，核径迹就会消失。这样蚀刻时，核径迹消失的部分不被蚀刻，无孔而透明。其余部分的核径迹被蚀刻出微孔。
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.利用热光源(红外、激光)透过局部透光的模板对上述辐照后的塑料薄膜进行照射，如图1。或者利用加热烫印模板局部加热上述塑料薄膜，使被照射或被加热部分的塑料薄膜的温度达到150-220℃(聚酯或聚碳酸酯)或90-160℃(聚丙烯)。加热部分的塑料薄膜，其中的核径迹就会消失。
3.然后用化学试剂对塑料薄膜进行选择性部分蚀刻，蚀刻剂为NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)溶液，蚀刻时间为1-180分钟，蚀刻温度为70-90℃，蚀刻出清晰的图案后，洗涤晾干，形成核径迹防伪膜。所谓选择性蚀刻是指被加热的部分其核径迹消失而蚀刻不出微孔，而不被照射的部分蚀刻出微孔，形成乳白色图案。
本发明制造方法的第一步和第三步与制造核径迹蚀刻过滤膜的方法一样，设备一样。核径迹防伪膜图案在第二步工艺过程中实现。透光底片可以是局部透明的模板，也可以是局部镂空的模板。热光源的光线通过透明或镂空部分照射在辐照后的塑料薄膜上，使塑料薄膜局部加热。或者用模板烫印的方法来达到塑料薄膜局部加热的目的。蚀刻时，没有被加热的部分被蚀刻，形成防伪图案，而被加热的部分不被蚀刻，维持原来的透明特性。
利用本发明方法制备防伪膜，其工艺过程中最关键成像过程是在非辐照的环境下进行，不受空间和环境的限制，可以随时控制成像过程，因此防伪膜图形精细、清晰；而且易于实现规模生产，成品率高，设备相对简单，生产成本较低。
图1是用热光源照射时，光源、模板和薄膜的相对位置示意图，图中，1是热光源，2是局部透光模板，3是辐射后的塑料薄膜。
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。用一块能局部通过光线并形成图案的模板置于光源与辐照过的薄膜之间，利用功率为1000瓦的红外线灯，距离薄膜为1cm，给塑料薄膜局部加热，使塑料薄膜的局部受热温度达到180摄氏度。最后用7M KOH溶液蚀刻10分钟，蚀刻温度为80℃，使核径迹孔径为4.0μ，洗涤干燥后即得核径迹防伪膜。
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107/cm2。用一块能局部通过光线并形成图案的模板置于光源与辐照过的薄膜之间，利用功率为2000瓦的红外线灯，距离薄膜为1cm，给塑料薄膜局部加热，使塑料薄膜的局部受热温度达到100摄氏度，最后用18M的H2SO4溶液蚀刻80分钟，蚀刻温度为80℃，使核径迹蚀刻孔径为3.0μ，洗涤干燥后即为核径迹防伪膜。
实施例3选用厚度为16μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜为原材料，用辐照核径迹蚀刻微孔过滤膜的方法相同，利用高能离子加速器加速重离子来辐照塑料薄膜，使薄膜上的核径迹孔密度为106/cm2。利用带有图案的模板烫印加热塑料薄膜，使塑料薄膜的局部受热温度达到195摄氏度。然后用6M NaOH溶液蚀刻10分钟，蚀刻温度为85℃，使核径迹孔径为5.0μ，洗涤干燥后即为核径迹防伪膜。
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，用辐照核径迹微孔过滤膜的方法相同，利用高能离子加速器加速重离子来辐照塑料薄膜，使薄膜上的核径迹孔密度为106/cm2。利用带有图案的模板烫印加热塑料薄膜，使塑料薄膜的局部受热温度达到200摄氏度。然后用6M NaOH溶液蚀刻10分钟，蚀刻温度为85℃，使核径迹孔径为5.0μ，洗涤干燥后即为核径迹防伪膜。
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；其特征在于还包括(2)利用热光源透过局部透光的模板对上述辐照后的塑料薄膜进行照射，或者利用加热烫印模板局部加热上述塑料薄膜，使被照射或被加热部分的塑料薄膜的温度达到90-220℃；(3)然后用化学试剂对塑料薄膜进行选择性部分蚀刻，蚀刻剂为NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)溶液，蚀刻时间为1-180分钟，蚀刻温度为70-90℃，蚀刻出清晰的图案后，洗涤晾干，即形成核径迹防伪膜。
全文摘要
本发明涉及一种核径迹防伪膜的制造方法,该方法是首先利用核反应产生的裂变碎片或重离子加速器产生的重离子辐照塑料薄膜,然后用热光源局部照射或加热烫印模板局部加热经辐照的塑料薄膜,最后用化学试剂对塑料薄膜进行选择性部分蚀刻,洗涤晾干即为核径迹防伪膜。利用本发明的方法制备的防伪膜所得图形精细、清晰,而且制造设备简单,成品率高,易于实现规模化生产。
文档编号G09F3/02GK1201963SQ9810254
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