塑膠產品的突破性防偽技術

塑膠產品的突破性防偽技術

摘要

《2018 全球品牌仿冒報告》指出，2017 年全球仿冒總額已達 1.2 兆美元，預計到 2020 年將達到 1.82 兆美元，涵蓋從軍事國防到消費性產品的各類設備與產品仿冒。依 2017 年報告，透過電子商務平台銷售的仿冒品金額達 2,800 億美元1。仿冒品透過生產規避消費者保護監管管道的劣質產品，威脅全球經濟與公眾健康。沒有任何單一防偽技術能有效保護所有產品與所有情境。將多種特徵結合到產品與包裝中的分層方法效果最佳。這種策略性方法非常適合具有加值裝飾與表面加工的塑膠產品。本文介紹一項新的防偽技術，並探討塑膠產品的三個層級的認證安全。

重點摘要

• 2017 年全球仿冒規模達 1.2 兆美元，其中 2,800 億美元透過電子商務流通。
• 安全防護分為三個層級——L1 明顯、L2 隱形、L3 鑑識——而將它們分層結合才真正有效。
• 沒有單一技術能保護所有產品。全球至今仍沒有標準化的防偽識別準則。
• 小於 25 微米的奈米雷射打標肉眼不可見，掃描器則會將其視為點狀或實線。
• 標籤微粒（Taggant）尺寸介於 20 至 1,200 微米，依客戶進行唯一編碼，現在可透過智慧型手機驗證。

常見問題

防偽安全的三個層級是什麼？

第 1 級（明顯）特徵清晰可見，無需檢測裝置。第 2 級（隱形）特徵需要特定設備驗證，且其細節不對外公開。第 3 級（鑑識）涵蓋標籤微粒與可經實驗室驗證的標記。結合使用可提供分層保護。

呼氣或蒸氣認證如何運作？

形成圖像、標誌或文字碼的次微米微結構，被永久蝕刻在聚合物、薄膜、金屬與玻璃上。以噴霧方式施加蒸氣時，隱形安全碼會暫時顯現，隨著水氣蒸發，數秒內即消失。無需任何認證儀器。

為什麼這種做法在開發中市場很有用？

因為驗證不需要工具、應用程式、電力或網路連線。這使其可在任何地方部署，對於無法預設具備讀取設備與網路連線的地區來說尤其重要。

奈米雷射打標有多小？尺寸為何有幫助？

微型與奈米文字高度小於 25 微米，肉眼不可見，通常隱藏在不顯眼的區域。仿冒者若沒有原始圖檔便無法複製，而且在掃描或影印時，除非解析度極高，否則微縮印刷文字只會呈現為點狀或實線。

什麼是化學標籤微粒？如何驗證？

微觀且經唯一編碼的顆粒，尺寸通常為 20 至 1,200 微米，可添加到成型零件中，而不改變顏色或材料特性。每個顆粒都相當於一枚虛擬指紋。驗證可使用低成本的手持讀取器、掃描器或智慧型手機，標籤微粒可以乾燥顆粒形式供混煉使用，或以成品色母粒形式供應。

簡介

認證技術對於支援品牌策略與降低詐欺風險至關重要。防偽特徵可讓物品得以被認證，並基於其難度或成本，對任何考慮仿冒產品的人發揮嚇阻作用。仿冒品的增長，很大程度上可歸因於仿冒者在製造與包裝假貨時採用了精密的技術，有些甚至經營整座生產工廠。儘管問題已成氾濫，目前仍沒有全球標準化的防偽識別準則，打擊仿冒的努力主要集中在讓包裝難以仿製。在對抗仿冒的戰爭中，必須引進更新、更精密的技術。以下介紹一項新的隱形光學安全技術 Snowleopard。

防偽技術

安全特徵可分為三個層級，即第 1 級安全（L1S）（明顯）、第 2 級安全（L2S）（隱形）與第 3 級安全（L3S）（鑑識）。這三個層級結合，可提供全面的分層安全防護方案。圖 1 重點列出本文探討的認證特徵，即光學安全、安全列印、安全油墨與化學標籤微粒。

明顯與隱形的安全認證特徵，可有效整合到分層保護中。明顯技術清晰可見，不需檢測裝置。隱形技術通常需要特定設備才能驗證，因為技術細節不對外公開。明顯與隱形技術近期的多數發展，都嵌入了隱藏特徵，使其更難被非法複製。

特色技術——光學安全（隱形）

一項全新的先進隱形技術——Snowleopard——已經問世，可將次微米微結構「圖像／標誌／文字碼」永久蝕刻在聚合物、薄膜、金屬與玻璃產品上。聚合物材料可以是透明、半透明或不透明（任何顏色）。認證是透過隱形安全碼進行：以噴霧方式施加蒸氣時，安全碼會暫時顯現，並隨水氣蒸發於數秒內迅速消失（圖 2）。無需任何認證儀器。

這項隱形特徵已在全球各地的專門應用中部署，認證只需透過「呼氣蒸氣」即可完成，非常適合需要在欠發達國家進行品牌保護的公司。此技術可輕鬆整合，可單獨使用，也可作為分層防禦的一部分。次微米安全碼直接蝕刻在成型產品本身，或者也可蝕刻在防拆安全標籤上。

此製程為非接觸式，並在常壓環境下進行，不涉及油墨、溶劑化學品、薄膜、標籤或雷射。供應形式可為生產線上或離線作業。桌上型工業設備僅需電力。

光學安全認證的第二個例子是光學變色元件（OVD）。OVD 是複雜的安全圖像，會依照照射在 OVD 上的光量以及觀看角度，呈現各種光學效果。OVD 無法影印或掃描，也無法被準確複製或重製。許多特徵具有 3D 效果與變色特性。OVD 與全像圖類似，通常涉及圖像翻轉或轉換、色彩變換與單色對比。其結構通常由透明薄膜（作為圖像載體）加上反射背層組成，反射背層通常是極薄的鋁或銅層，以產生具特色的色調。

可透過局部去金屬化製程加入額外的安全特徵，即以化學方式去除部分反射層，使圖像呈現精細的輪廓。反射層可薄到透明，形成透明薄膜，在特定觀看角度與照明下可見更多殘影式的反射圖像。

對塑膠產品而言，一種強大的分層防禦策略，是將 OVD（全像圖）與次微米蝕刻碼（透過 Snowleopard）結合，製成防拆安全標籤。次微米碼可蝕刻在產品上，和（或）OVD 標籤的某項特徵上。安全黏性標籤在分層自黏結構中內建特定文字，撕開或移除時，被移除的薄膜與遺留的黏著層上都會顯示「VOID」字樣。「VOID」文字可換成客戶的品牌、標誌或訊息。分層基材——常見為聚酯或雙軸延伸聚丙烯（BOPP）面材——因可透過無限的色彩組合與金屬化進行獨特客製化，而愈顯重要。

安全列印技術：微縮列印與奈米雷射打標

微／奈米列印（包括雷射雕刻／打標）採用單點字體大小與超高解析度設計。一個例子是防偽花紋（guilloche）列印，由大量交織的細線構成錯綜複雜的幾何圖案（見圖 4）。每個圖案都是獨一無二生成的，因此幾乎不可能精確複製。這些效果通常結合彩虹色。

安全油墨技術包括：UV 感應油墨、熱變色、光變色、發光、螢光、虹彩、磷光等。UV 與螢光感應油墨有多種顏色，在不同波長的 UV 光下會發光，但肉眼不可見。例如，以移印、網印或凹版印刷的熱變色油墨圖案／標誌，只要用手指摩擦印刷區域就會變色（變色反應）。每種安全油墨化學配方，無論單獨使用或組合使用，再結合安全列印技術，都能提供強大的認證能力。

奈米雷射雕刻／打標

在產品上以雷射打標的微／奈米文字非常小——高度小於 25 微米——肉眼不可見，因此仿冒者若沒有原始圖檔，極難複製。微縮文字經常隱藏在產品上不顯眼或不易察覺的區域。雷射雕刻的資料與圖像是永久且安全的。將物品放入影印機或掃描器時，如果掃描解析度不是極高，微縮印刷文字線條在掃描器看來會是點狀或實線。

此外，雷射打標可產生凸起的字樣，只需用手指觸摸即可進行認證。攝影機視覺系統可確保資料的準確定位。有時會在微縮文字中插入不易察覺的拼字錯誤。微縮印刷可用來確認產品為真品。常用的雷射波導類型與配置——如 UV、CO2 與鐿光纖雷射——包括皮秒／飛秒雷射。

化學與分子標籤微粒技術

標籤微粒（Taggant）最初由 3M 開發，可添加到成型塑膠零組件與成品中。標籤微粒不會改變塑膠的外觀顏色，可用於任何顏色，包括透明塑膠。標籤微粒是最強的保護措施之一，因為很少有材料能在不改變材料特性與功能的情況下用於產品中。有多種類型的標籤微粒可供部署，以落實強而有效的品牌保護策略。

近期最重大的進展之一，是使用智慧型手機進行產品認證。標籤微粒、微標籤微粒與奈米標籤微粒依每位客戶或產品進行唯一編碼。顆粒為微觀尺寸，通常介於 20 微米至 1,200 微米。每個顆粒都經過唯一編碼，本質上相當於虛擬指紋。在最基本的形式中，標籤微粒是多色層格式的唯一數字碼序列。在更複雜的形式中，它將數種奈米標籤微粒技術整合到單一微觀顆粒中，提供多層安全防護。驗證與檢測可透過各種低成本的手持讀取器與掃描器完成，包括智慧型手機。標籤微粒可以乾燥顆粒形式供混煉使用，或以成品色母粒形式供應。標籤微粒可用於各種塑膠樹脂與顏色，且無需改變加工條件。

結論

仿冒品透過生產規避消費者保護監管管道的劣質產品，威脅全球經濟與公眾健康。為因應這項威脅，將次微米微結構、圖像／標誌／文字碼永久蝕刻於聚合物中的先進隱形新技術，提供了創新的安全選項。將明顯、隱形與鑑識（標籤微粒）防偽技術結合的分層方法效果最佳。這特別適合目前正進行或計劃進行加值裝飾與表面加工作業的自有及客製塑膠製造商。

本文介紹了防偽方法。請注意，文中的評論與結論應視為適用於各類技術的一般性內容，難免會有例外，也會遺漏某些較特殊的應用。其中部分技術屬商標品牌，和（或）受國際專利保護，可能僅能從授權供應商處取得，並須支付費用。此外，部分技術可在內部實施，成本主要為材料與加工，且多數可從專業供應商處取得。

Scott R. Sabreen 為 The Sabreen Group, Inc. 的創辦人暨總裁，該公司是專精於塑膠二次加工製程的工程公司——產品安全、雷射打標、表面前處理、黏接、裝飾與表面加工。Sabreen 開創新技術並解決製造問題已超過 30 年。歡迎撥打 972.820.6777 聯絡他，或造訪 www.Sabreen.com。如需 Snowleopard 相關資訊，請聯絡 The Sabreen Group。

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