一种具有防伪功能的微雕烫金工艺的制作方法

本发明属于微雕烫金，具体为一种具有防伪功能的微雕烫金工艺。

背景技术：

1、在烟草、高端酒类及重要证件等高价值产品的防伪包装领域，随着造假手段的不断升级，以金属色块为主的传统装饰性烫印已难以满足防伪需求，烫印工艺正逐步向高精度微雕防伪方向发展，为了在包装表面的极薄烫印膜层上实现微米级缩微文字、纳米级光栅纹理以及特定光谱响应的荧光暗记，从而构建兼具肉眼可识别性与机器可验证性的复合防伪体系，现有技术通常采用有机树脂作为膜层，并引入稀土无机荧光粉体作为防伪信号源，共同构成烫印防伪功能层。

2、氧化铕作为一种经典的稀土发光材料，最显著的优势在于其受到紫外光激发时，能发出亮度极高且色泽纯正的红光，特征鲜明，极易被肉眼或检测设备识别，同时，其优异的化学稳定性和耐热性，使其能够适应各种复杂的加工环境，为了应用这种材料，现有技术大多采用简单的物理混合方式将其引入防伪层中。

3、现有技术方案中，公开号为cn120082085a的中国专利申请公开了一种基于多层光变的紫外荧光防伪膜及其制备方法，通过将氧化铕粉末与罗丹明b、荧光素钠加入乙醇中进行物理搅拌分散，制得混合分散液，随后利用喷枪将该分散液喷涂于聚氯乙烯薄膜基材的表面，最后经自然干燥挥发溶剂，使氧化铕颗粒以物理堆积和吸附的方式附着在基材表面形成光变层，从而利用其自身的荧光特性实现防伪功能。

4、上述技术方案中，氧化铕属于高极性的无机晶体材料，而成膜基质为弱极性高分子有机树脂，简单的物理搅拌使氧化铕颗粒仅能以机械嵌锁或微弱的范德华力物理吸附在基材或树脂表面，无法形成稳固的化学键合，导致荧光粒子在有机层中的分散稳定性极差，极易发生团聚，造成涂层内部出现大量的微孔隙与界面缺陷，当防伪膜层在后续流通中遭受机械摩擦时，这些界面缺陷处会成为应力集中的爆发点，导致氧化铕颗粒极易从软质的有机基体中剥离脱落，这种不可逆的结构破坏不仅会导致防伪图案残缺模糊，更会引起荧光信号强度的急剧衰减，最终致使防伪标识失效，难以满足在高端防伪工艺上的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有防伪功能的微雕烫金工艺，将稀土荧光发光中心有机化并与热塑性丙烯酸树脂体系协同，构建防伪功能层，消除有机-无机界面缺陷，进而制备出复合防伪烫金膜，然后配合高精度微雕制版，实现了在微雕结构中形成防伪荧光暗记，该工艺不仅保证了极高的图案转移完整度和清晰度，更显著提升了烫印成品在严苛工况下的耐磨损性能与防伪可靠性，满足高价值产品对高耐久性和可工业化实施的防伪烫金工艺需求。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种具有防伪功能的微雕烫金工艺，包括如下步骤：

4、步骤一：以铜板为基材，利用数控雕刻机对板材表面进行微雕加工，制得微雕烫金板。

5、步骤二：将微雕烫金板固定于烫金机上，同时将复合防伪烫金膜安装于卷轴上，使烫金膜的基膜面朝向烫金板，热溶胶涂覆面朝向承印物，并对齐烫印位置，进行烫印，在承印物表面形成防伪烫金图案，完成具有防伪功能的微雕烫金工艺。

6、进一步地，烫金机的烫印温度为120-150℃，烫印压力为0.4-0.6mpa。

7、进一步地，复合防伪烫金膜的制备过程如下：

8、将涂布离型剂涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯基膜层上，形成离型层，再将防伪涂布液涂覆于离型层表面，干燥后形成荧光防伪层，将荧光防伪层的薄膜置于高真空卷绕镀膜机内，利用电阻加热蒸发高纯度铝丝，形成镀铝层，在镀铝层表面涂覆烫金专用热熔胶，形成热熔胶涂覆层，在60-80℃下真空干燥，得到复合防伪烫金膜。

9、复合防伪烫金膜依次包括基膜层、离型层、含有掺铕丙烯酸基荧光微粉的荧光防伪层、镀铝层、热熔胶涂覆层。

10、掺铕丙烯酸基荧光微粉通过如下步骤制备：

11、先将氧化铕转化为高活性氢氧化铕，再与丙烯酸进行配位反应，合成出具有聚合活性的含铕丙烯酸单体，然后将含铕丙烯酸单体与甲基丙烯酸甲酯及交联剂在引发剂作用下进行原位共聚反应，得到掺铕丙烯酸基荧光微粉。

12、进一步地，防伪涂布液的制备过程如下：

13、将热塑性丙烯酸树脂清漆、掺铕丙烯酸基荧光微粉、溶剂型高分子分散剂和丁酮置于反应釜中，在25-35℃下搅拌10-20min，将分散后的物料置于砂磨机中，在2000-2500r/min转速下研磨30-50min，筛分，得到防伪涂布液。

14、进一步地，热塑性丙烯酸树脂清漆、掺铕丙烯酸基荧光微粉、溶剂型高分子分散剂和丁酮的质量比为100-200：20-40：1-2：60-80。

15、进一步地，掺铕丙烯酸基荧光微粉的制备过程如下：

16、将含铕丙烯酸单体、甲基丙烯酸甲酯、无水乙醇和去离子水置于氮气氛围下的反应釜中，在25-35℃下搅拌20-40min，加入二甲基丙烯酸乙二醇酯和过硫酸铵，在75-85℃下继续反应4-6h，过滤，洗涤，真空干燥至恒重，研磨后筛分，得到掺铕丙烯酸基荧光微粉。

17、进一步地，含铕丙烯酸单体、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、过硫酸铵、无水乙醇和去离子水的用量比为10-20g：80-120g：3-6g：0.4-0.6g：150-250ml：40-60ml。

18、进一步地，含铕丙烯酸单体的制备过程如下：

19、将高活性氢氧化铕、丙烯酸和对苯二酚置于反应釜中，在70-80℃下反应6-8h，趁热过滤，将滤液减压旋蒸，加入无水乙醇溶解产物，再次进行减压蒸馏，将产物真空干燥至恒重，得到含铕丙烯酸单体。

20、进一步地，高活性氢氧化铕、丙烯酸和对苯二酚的质量比为20-40：40-80：0.1-0.3。

21、进一步地，高活性氢氧化铕的制备过程如下：

22、将氧化铕和浓度为2mol/l的盐酸溶液置于反应釜中，在50-60℃下搅拌20-40min，冷却至25-35℃后，用浓度为1mol/l的氨水调节反应液ph值为8-9，继续反应20-40min，过滤，洗涤，真空干燥至恒重，研磨后筛分，得到高活性氢氧化铕。

23、进一步地，氧化铕和盐酸溶液的质量比为40-60：400-600。

24、本发明的有益效果：

25、1、本发明在具有防伪功能的微雕烫金工艺中，首先通过酸溶与碱沉淀工艺，将惰性氧化铕转化为高活性的氢氧化铕，经过活化步骤极大地降低了后续反应的活化能，使得铕离子能够充分利用其高配位能力及对羧基氧原子的强亲和特性，与丙烯酸树脂体系发生高效的原位配位反应，让铕离子以稳定的化学键合方式牢牢固定于三维交联骨架内部，提升了材料的整体稳定性，确保了防伪层在后续长期流通摩擦工况下，仍能维持优异的结构完整性与荧光信号稳定性。

26、2、本发明在具有防伪功能的微雕烫金工艺中，利用掺铕丙烯酸基荧光微粉与热塑性树脂基体的同源相容性，构建界面连续的均一膜层体系，二者在涂布与成膜过程中可形成高度一致的相容界面，避免了传统无机荧光材料常见的相分离与界面缺陷，在高温烫印条件下，该体系表现出良好的流动匹配性与膜层均一性，可在压力作用下充分浸润并填充微雕板上微米级缩微文字及纹理凹槽，同时有效避免因荧光粉体团聚造成的结构阻塞与细节丢失，从而显著提升微雕烫金防伪图层的转印精度与重复一致性。

27、3、本发明在具有防伪功能的微雕烫金工艺中，通过刚性交联结构与柔性树脂基体的力学互补协同，并结合铕离子高识别度的光学特征，实现了防伪层在复杂服役条件下的长期稳定输出，掺铕丙烯酸基荧光微粉在烫印转移形成的复合膜层中构成高硬度支撑骨架，可在摩擦与刮擦作用下承担主要应力并提升膜层耐磨阈值，同时，烫金转移层中的热塑性树脂连续相能够吸收外界冲击并缓释应力集中，从而显著降低涂层脆裂与界面失效风险，并且，铕离子的发射峰窄、色纯度高，能够形成具有强辨识度的特征红光信号，在镀铝层的致密阻隔与反射增强作用下，可以保持高强度输出与稳定识别，有效解决了高端防伪烫金产品在长期流通磨损后荧光信号衰减、识别困难甚至失效的耐久性难题。