專利名稱：多層次防偽標(biāo)簽及其制造方法及多層次防偽指示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防偽指示技術(shù)，具體是一種基于聚合物的熱致形狀記憶效應(yīng)，通過其形貌的逐步變化來鑒別產(chǎn)品真?zhèn)蔚亩鄬哟畏纻螛?biāo)簽及其制造方法，以及應(yīng)用這種多層次防偽標(biāo)簽的多層次防偽指示方法。
背景技術(shù)：
隨著越來越多的傳統(tǒng)防偽技術(shù)(如激光商標(biāo)、條形碼和圖案等)為外界所掌握并復(fù)制，導(dǎo)致產(chǎn)品造假成為日益嚴(yán)重的社會問題。研究和開發(fā)新的防偽技術(shù)成為當(dāng)前迫切的需要。很多聚合物具有顯著的形狀記憶效應(yīng)，能夠感知環(huán)境的變化，并以形貌變化(恢復(fù)初始狀態(tài))的方式做出響應(yīng)。目前，熱致是聚合物形狀記憶效應(yīng)最為普遍的一種驅(qū)動方式。其原理是利用形狀記憶聚合物對于溫度的敏感特性來誘發(fā)形狀恢復(fù)。利用熱致形狀記憶聚合物的這一特點可以制造防偽指示產(chǎn)品。目前的形狀記憶聚合物防偽指示方法(CN 101826278 B、CN 102024379 A,200410051383,201010125727,CN101916528 B、CN 102024379 A、CN 201745882 U、CN 201838256 U、CN 101877196 A)，是利用形狀記憶聚合物一次性加熱前后的形貌變化來進(jìn)行防偽檢測。這一方法的技術(shù)難度有限，容易仿制，從而易于失去防偽的功能。近期的研究發(fā)現(xiàn)，通過適當(dāng)?shù)念A(yù)變形處理，熱致形狀記憶聚合物可以在一次或多次加熱中變形逐步恢復(fù)，相應(yīng)的形貌逐步發(fā)生變化。其基本的預(yù)變形處理方法為將一定尺寸和形狀的聚合物經(jīng)一次或多次加熱到其玻璃化轉(zhuǎn)變(或熔融轉(zhuǎn)變)的起始溫度以上，在不同溫度下使其形貌發(fā)生一系列的變化后，再冷卻至玻璃化轉(zhuǎn)變的起始溫度以下或凝固轉(zhuǎn)變的結(jié)束溫度以下(即預(yù)變形過程)。預(yù)變形可以重疊，也可以不重疊。在之后的加熱形狀恢復(fù) 中，在特定的溫度下，聚合物相應(yīng)的預(yù)變形會逐步恢復(fù)，從而形貌相應(yīng)地逐步發(fā)生變化。目前尚沒有利用這種多層次的預(yù)變形和恢復(fù)特性的防偽標(biāo)簽產(chǎn)品和防偽方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是，利用熱致形狀記憶聚合物材料自身，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低且難于仿造的多層次防偽標(biāo)簽及該多層次防偽標(biāo)簽的制造方法。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是，利用熱致形狀記憶聚合物的熱致形狀記憶特性，提供一種能夠指示被測對象真?zhèn)?，并且簡便易行、成本低、難于模仿的多層次防偽指示方法。本發(fā)明的多層次防偽標(biāo)簽具有熱致形狀記憶聚合物材料的基體，基體上具有在一次或多次加熱的過程中，在此材料的玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變起始溫度以上的不同溫度下實施的多個預(yù)變形。所述預(yù)變形是對基體的壓凹痕、壓凸痕、壓褶皺或壓平變形中的一種或多種組合。
所述不同溫度下形成的多個預(yù)變形是在基體的不同區(qū)域形成的不重疊的預(yù)變形。所述不同溫度下形成的多個預(yù)變形也可以是在基體的同一區(qū)域形成的重疊的預(yù)變形。所述基體的材料具有一個或多個玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變特性，所述的多個預(yù)變形是在一個或多個玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變起始溫度之上實施的預(yù)變形?；w預(yù)變形后的殘余形變量高于5%，恢復(fù)后的形狀恢復(fù)率高于5%。所述熱致形狀記憶聚合物為純聚合物或者聚合物基復(fù)合材料。所述聚合物基復(fù)合材料的中的填充材料為粉體填充材料或纖維填充材料。本發(fā)明的多層次防偽標(biāo)簽的制造方法是根據(jù)溫度要求選擇熱致形狀記憶聚合物作為防偽標(biāo)簽的基體；將基體經(jīng)一次或多次加熱，在一次或多次加熱過程中，在材料的玻璃 化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變起始溫度以上的一系列溫度下，在基體的不同部位或相同部位產(chǎn)生多個變形，再冷卻至其玻璃化轉(zhuǎn)變起始溫度以下或凝固轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度以下，形成具有多個預(yù)變形的防偽標(biāo)簽；每個預(yù)變形具有對應(yīng)的形狀恢復(fù)溫度。本發(fā)明的多層次防偽指示方法是將上述多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)，在判斷產(chǎn)品真?zhèn)螘r，通過對多層次防偽標(biāo)簽進(jìn)行一系列變化溫度的加熱，使多個預(yù)變形逐一恢復(fù)，觀察恢復(fù)的過程和結(jié)果，以此作為判斷真?zhèn)蔚囊罁?jù)。所述多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的方法是將多層次防偽標(biāo)簽置于需要防偽的產(chǎn)品的包裝物內(nèi)。所述多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的方法也可以是將多層次防偽標(biāo)簽置于附著于需要防偽的產(chǎn)品或其包裝物上。所述多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的方法也可以是將多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品或其包裝物制作為一體。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點效果
I、本發(fā)明所提供的防偽標(biāo)簽、制造方法及防偽指示方法，無需電路或者機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置，是基于材料本身的性能(熱致形狀記憶聚合物對溫度的敏感特性)，通過其形貌的變化來實現(xiàn)防偽功能，易于操作、結(jié)果可靠。2、本發(fā)明所提供的防偽標(biāo)簽制造方法，先對形狀記憶聚合物進(jìn)行預(yù)變形處理，之后通過其形貌的逐步變化來實現(xiàn)標(biāo)簽的多層次防偽指示的功能。預(yù)變形后的殘余形變的尺寸可以是納米級至分米級。其技術(shù)加工保密性好，仿造難度大。3、本發(fā)明所提供的防偽標(biāo)簽，可根據(jù)需要，通過選擇不同的聚合物，制成不同形狀和大小、不同預(yù)變形方式的防偽標(biāo)簽來實現(xiàn)，實現(xiàn)方式靈活方便。4、本發(fā)明所使用的熱致形狀記憶聚合物可從現(xiàn)有的聚合物中選擇，可降低成本。


圖I是本發(fā)明實施例二的具有不重疊預(yù)變形的多層次防偽標(biāo)簽制造過程的示意 圖2是本發(fā)明實施例三的具有重疊預(yù)變形的多層次防偽標(biāo)簽制造過程的示意 圖3是本發(fā)明實施例四的具有不重疊預(yù)變形的多層次防偽標(biāo)簽的防偽指示過程示意
圖；圖4是本發(fā)明實施例五的具有重疊預(yù)變形的多層次防偽標(biāo)簽的防偽指示過程照片。
具體實施例方式下面參照附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不受具體的實施例所限制。另外，以不違背本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。實施例一一種多層次防偽指示方法，其利用形狀記憶聚合物的熱致形狀記憶特性，經(jīng)過熱力學(xué)預(yù)變形處理后，在逐步加熱過程中，聚合物的形貌逐步發(fā)生相應(yīng)變化，利用此特性制成標(biāo)簽來鑒別物品的真?zhèn)巍Ｋ傅臒嶂滦螤钣洃浘酆衔锏臒嶂滦螤钣洃浶?yīng)是顯著的聚合物經(jīng)熱力學(xué)加工后的殘余形變量高于5% ;形狀恢復(fù)率高于5%。所述的熱致形狀記憶聚合物是純聚合物或者聚合物基復(fù)合材料。
將一定尺寸的熱致形狀記憶聚合物作為標(biāo)簽的基體，在高于其玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變的起始溫度下進(jìn)行多次預(yù)變形處理，制成防偽標(biāo)簽成品。多層次防偽標(biāo)簽的形狀為圓柱形、球形、平板、薄膜、線狀、條形中的一種或多種組合。預(yù)變形是對標(biāo)簽基體的壓凹痕、壓凸痕、壓褶皺或壓平變形中的一種或多種組合。根據(jù)使用條件要求，預(yù)變形的殘余形變的尺寸可以從納米級到分米級。多層次防偽標(biāo)簽上具有多個重疊或不重疊的預(yù)變形。每個預(yù)變形具有相應(yīng)的形狀恢復(fù)溫度。將上述多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)，在判斷產(chǎn)品真?zhèn)螘r，通過對多層次防偽標(biāo)簽進(jìn)行一系列變化溫度的加熱，使多個預(yù)變形逐一恢復(fù)，觀察恢復(fù)的過程和結(jié)果，以此作為判斷真?zhèn)蔚囊罁?jù)。所述多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的方法可以是將多層次防偽標(biāo)簽置于需要防偽的產(chǎn)品的包裝物內(nèi)；也可以是將多層次防偽標(biāo)簽置于或附著于需要防偽的產(chǎn)品或其包裝物上；還可以是將多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品或其包裝物制作為一體。實施例二以環(huán)氧聚合物為基體，制備具有不重疊預(yù)變形的防偽標(biāo)簽的過程如圖I所示，包括下述工藝步驟
將標(biāo)簽加熱到70°c ；
在其表面壓出如圖I (b)所示壓痕(壓痕最大直徑為5 mm，深度為2 mm，每個壓痕間距為 10 mm);
降溫至60°C，在其表面不同區(qū)域壓出更多的壓痕；
降溫至室溫。得到如圖I (c)所示的成品標(biāo)簽。實施例三以環(huán)氧聚合物為基體，制備具有重疊預(yù)變形的防偽標(biāo)簽的過程如圖2所示，包括下述工藝步驟
將標(biāo)簽加熱到70°C ；
使用特制形狀的模具在其表面壓出如圖2 (b)所示的第一種壓痕；
降溫至60°C，換用另一種圖案的模具在同一區(qū)域壓出如圖2 (c)所示的第二種壓痕； 降至室溫，得到如圖2 (d)所示的標(biāo)簽成品。實施例四尺寸為10 mm X 5 mm X I mm的聚乙烯材料的多層次防偽標(biāo)簽,未預(yù)變形前其表面已有如圖3 (e)所示的突起形貌(單個突起直徑O. 5 1111]1,高0.2 mm,突起間距I _)。將標(biāo)簽置于25°C的環(huán)境中。在降溫至_5°C過程中，分別在不同的溫度下逐步將突起壓平。在此降溫壓平過程中分別對應(yīng)的形貌依次為圖3中的(e)、(d)、(c)、(b)和(a)所示。制備好的標(biāo)簽成品如圖3 (a)所示。使用此標(biāo)簽鑒別物品真?zhèn)螘r，將標(biāo)簽從冷藏環(huán)境中取出置于約為30°C的環(huán)境下，標(biāo)簽的溫度緩慢升高。在此過程中，如果標(biāo)簽表面逐步出現(xiàn)如圖3所示的由(a)至(e)的一系列形貌變化(可通過放大鏡觀察)，就可斷定此物品為真品。實施例五苯乙烯材料的多層次防偽標(biāo)簽成品，其尺寸為20 mm X 20 mm X 3_。在不同溫度下，使用硬幣的兩面在標(biāo)簽的同一位置進(jìn)行疊加壓印形成預(yù)變形。標(biāo)簽成品如圖4 Ca)所示。使用此標(biāo)簽鑒別物品真?zhèn)螘r，將其置入溫水(60°C以上)中，如圖4 (b)所示，成品標(biāo)簽原來顯示的硬幣面的圖案變得模糊，硬幣另一面的圖案開始顯現(xiàn)。將其置入沸水后,則表面原有的硬幣面的圖案消失,僅顯示硬幣另一面的圖案,如圖4 (C)所示。
用打火機(jī)繼續(xù)加熱，則標(biāo)簽表面所有的圖案完全消失，如圖4 (d)所示。依據(jù)標(biāo)簽的上述變化，則可判別此標(biāo)簽所指示物品為真品。
權(quán)利要求
1.一種多層次防偽標(biāo)簽，它具有熱致形狀記憶聚合物材料的基體，其特征是基體上具有在一次或多次加熱的過程中，在此材料的玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變起始溫度以上的不同溫度下實施的多個預(yù)變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層次防偽標(biāo)簽，其特征是所述預(yù)變形是對基體的壓凹痕、壓凸痕、壓褶皺或壓平變形中的一種或多種組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層次防偽標(biāo)簽，其特征是所述不同溫度下形成的多個預(yù)變形是在基體的不同區(qū)域形成的不重疊的預(yù)變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層次防偽標(biāo)簽，其特征是所述不同溫度下形成的多個預(yù)變形是在基體的同一區(qū)域形成的重疊的預(yù)變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層次防偽標(biāo)簽，其特征是所述基體的材料具有一個或多個玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變特性，所述的多個預(yù)變形是在一個或多個玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變起始溫度之上實施的預(yù)變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層次防偽標(biāo)簽，其特征是基體預(yù)變形后的殘余形變量高于5%,恢復(fù)后的形狀恢復(fù)率高于5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層次防偽標(biāo)簽，其特征是所述熱致形狀記憶聚合物為純聚合物或者聚合物基復(fù)合材料；所述聚合物基復(fù)合材料中的填充材料為粉體填充材料或纖維填充材料。
8.—種權(quán)利要求I 一 7之一所述多層次防偽標(biāo)簽的制造方法，其特征是根據(jù)溫度要求選擇熱致形狀記憶聚合物作為防偽標(biāo)簽的基體；將基體經(jīng)一次或多次加熱，在一次或多次加熱過程中，在材料的玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變起始溫度以上的一系列溫度下，在基體的不同部位或相同部位產(chǎn)生多個預(yù)變形，再冷卻至其玻璃化轉(zhuǎn)變起始溫度以下或凝固轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度以下，形成具有多個預(yù)變形的防偽標(biāo)簽；每個預(yù)變形具有對應(yīng)的形狀恢復(fù)溫度。
9.一種多層次防偽指示方法，其特征是是將權(quán)利要求I 一 7之一的多層次防偽標(biāo)簽與需要防偽的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)，在判斷產(chǎn)品真?zhèn)螘r，通過對多層次防偽標(biāo)簽進(jìn)行一系列變化溫度的加熱，使多個預(yù)變形逐一恢復(fù)，觀察恢復(fù)的過程和結(jié)果，以此作為判斷真?zhèn)蔚囊罁?jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及防偽指示技術(shù)，具體是一種基于聚合物的熱致形狀記憶效應(yīng)，通過其形貌的逐步變化來鑒別產(chǎn)品真?zhèn)蔚亩鄬哟畏纻螛?biāo)簽及其制造方法，以及應(yīng)用這種多層次防偽標(biāo)簽的多層次防偽指示方法。本發(fā)明的多層次防偽標(biāo)簽具有熱致形狀記憶聚合物材料的基體，基體上具有在一次或多次加熱的過程中，在此材料的玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變起始溫度以上的不同溫度下形成的多個預(yù)變形。本發(fā)明的防偽標(biāo)簽結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低且難于仿造；本發(fā)明的防偽方法簡便易行、成本低、難于模仿。
文檔編號G09F3/02GK102968928SQ20121048032
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者黃為民, 吳雪蓮 申請人:黃為民, 吳雪蓮, 南京天朗制藥有限公司