一種光學(xué)變色防偽顏料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)防偽技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光學(xué)變色防偽顏料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光學(xué)防偽技術(shù)的不斷發(fā)展，基于多光束干涉原理的光變顏料(OVP)所制備的光學(xué)變色油墨(OVI)在貨幣、有價(jià)證券等高端防偽領(lǐng)域的應(yīng)用日益普遍，光變防偽技術(shù)是基于光學(xué)多層薄膜多光束干涉的隨角異色效應(yīng)，在入射角度改變的條件下，反射光束由于等效光程隨角度變化，導(dǎo)致反射光譜的偏移從而使得顏色效果隨觀察角度的變化而產(chǎn)生變色效應(yīng)，這種變色效應(yīng)是通常的掃描/復(fù)印所無法復(fù)制再現(xiàn)的。
[0003]近年來，隨著光變顏料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)工藝的不斷完善，此類光變防偽顏料的應(yīng)用得到了拓展，已經(jīng)在一些高檔香煙名酒包裝、食品、藥品、奶粉、飲料等包裝防偽上獲得了應(yīng)用，能夠進(jìn)行光變顏料和油墨生產(chǎn)的廠家也越來越多，但在材料使用上涉及到部分重金屬材料，特別是涉及到食品藥品等關(guān)系國民身體健康安全領(lǐng)域，環(huán)保性能較差。在近年國家大力推動(dòng)節(jié)能減排、發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)的十二五規(guī)劃中，對(duì)節(jié)能環(huán)保材料提出了越來越高的要求，使用環(huán)保型的材料，能夠減少環(huán)境污染，排放少，且可再生與循環(huán)利用，是節(jié)約資源和能源，減少污染的主要途徑，也是關(guān)系到國際民生的重要舉措。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，形成光變顏料的初始薄膜結(jié)構(gòu)通常是采用金屬介質(zhì)多層膜構(gòu)造，有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)和對(duì)稱結(jié)構(gòu)兩種，對(duì)于非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，通常是3層、5層、7層等，包括:[/半吸收層/介質(zhì)層]n/反射層，對(duì)于對(duì)稱結(jié)構(gòu)，一般是5層對(duì)稱結(jié)構(gòu)或9層，包括:吸收層/介質(zhì)層/反射層/介質(zhì)層/吸收層或者吸收層/介質(zhì)層/吸收層/介質(zhì)層/反射層/介質(zhì)層/吸收層/介質(zhì)層/吸收層，相關(guān)專利US4779898、US5059245、ZL02816899.2、文獻(xiàn)1_3對(duì)該類光變防偽安全薄膜顏料及油墨的原理和制造方法進(jìn)行了描述，在我國的人民幣100元和50元的光變防偽中也采用該技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從綠色變藍(lán)色、金色變綠色的光變圖像防偽。其中半吸收層通常是采用金屬鉻、鎳或鎳鉻合金材料，介質(zhì)膜層通常采用折射率低于1.65的透明電介質(zhì)材料，例如氟化鎂、二氧化硅、三氧化二鋁等材料、反射膜層根據(jù)制備工藝的不同，通常選用金屬鋁、鐵、鉻或鎳鉻合金鋅、銀等純金屬材料。例如專利US5059245、ZL02816899.2、提出的光變薄膜結(jié)構(gòu)都采用了 Cr/MgF2/Al/MgF2/Cr的結(jié)構(gòu)，這也是目前光變防偽薄膜的通用結(jié)構(gòu)；為了進(jìn)一步提高光學(xué)變色材料的防偽特性，專利CN93112618.5、CN101706595A提出了不同結(jié)構(gòu)類型的磁性光學(xué)變色薄膜，在這些結(jié)構(gòu)中，磁性材料或作為單獨(dú)功能磁性層或兼具功能膜層和反射膜層的作用，特別是CN101706595A專利，提出了以NiCr合金層作為反射膜層兼具磁性功能膜層的作用，以此來增加專家級(jí)防偽性能。
[0005]可以看出，在現(xiàn)有技術(shù)所使用的光變防偽薄膜材料中，不管是在半吸收層還是在磁性層或是反射膜層中，都有使用到重金屬鉻或者含鉻合金材料，含鉻材料是影響環(huán)境污染、生態(tài)效應(yīng)和環(huán)境健康的重要金屬元素，2011年4月初，我國首個(gè)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃一一《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》獲得國務(wù)院正式批復(fù)，防治規(guī)劃力求控制5種重金屬，其中就包括鉻金屬。為此，在光變防偽顏料產(chǎn)業(yè)，迫切需要對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新?lián)Q代，提出具有環(huán)保型功能的新型防偽結(jié)構(gòu)，才有可能提尚和有效改進(jìn)現(xiàn)有光變顏料(OVP)的環(huán)保特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種光變性能優(yōu)良、無污染、具有環(huán)保特性、制作成本較低的光學(xué)變色防偽顏料。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種光學(xué)變色防偽顏料，所述顏料涂層包括反射層，所述反射層一側(cè)面向外依次循環(huán)設(shè)置有介質(zhì)層和半吸收層；
[0008]所述反射層的材料為T1、TiN或TiNx中的一種或兩種以上；
[0009]所述介質(zhì)層為折射率小于1.68的介質(zhì)材料；
[0010]所述半吸收層的材料為T1、TiN或TiNx中的一種或兩種以上。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的環(huán)保型光學(xué)變色防偽顏料光譜性能穩(wěn)定，在確保與現(xiàn)有光變防偽結(jié)構(gòu)具有相似的粒度特性、均勻金屬效果光澤和隨角異色效應(yīng)的情況下，還獨(dú)具有環(huán)保特性，該材料組合對(duì)人體無毒無害，具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性，特別適合于與人類健康息息相關(guān)的食品、飲品、藥品安全防偽包裝印刷上。該類環(huán)保型光變顏料結(jié)構(gòu)可以采用傳統(tǒng)光學(xué)變色顏料相同的設(shè)備和制造工藝來進(jìn)行，工藝條件成熟，生產(chǎn)成本低，不需要添加其它設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)該類顏料制備。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明【具體實(shí)施方式】實(shí)施例的用于熱轉(zhuǎn)印方式的非對(duì)稱光變防偽膜層結(jié)構(gòu)；
[0013]圖2本發(fā)明【具體實(shí)施方式】實(shí)施例的3層非對(duì)稱Ti基光變防偽結(jié)構(gòu)反射率光譜；
[0014]圖3本發(fā)明【具體實(shí)施方式】實(shí)施例的3層非對(duì)稱Ti基綠色光變結(jié)構(gòu)O度-60度色品變化軌跡；
[0015]圖4本發(fā)明【具體實(shí)施方式】實(shí)施例的對(duì)稱式光變防偽膜層結(jié)構(gòu)；
[0016]圖5本發(fā)明【具體實(shí)施方式】實(shí)施例的5層對(duì)稱Ti基光變防偽結(jié)構(gòu)反射率光譜；
[0017]圖6本發(fā)明【具體實(shí)施方式】實(shí)施例的5層對(duì)稱Ti基紅色光變結(jié)構(gòu)O度-60度色品變化軌跡。
[0018]標(biāo)號(hào)說明:
[0019]1、粘結(jié)層；2、反射層；3、介質(zhì)層；4、半吸收層；5、離型層。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說明。
[0021]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:在反射層和半吸收層中加入Ti及其化合物，改性處理獲得環(huán)保型光學(xué)變色防偽顏料。
[0022]請(qǐng)參照?qǐng)D1-6，一種光學(xué)變色防偽顏料，所述顏料涂層包括反射層2，所述反射層一側(cè)面向外依次循環(huán)設(shè)置有介質(zhì)層3和半吸收層4 ；
[0023]所述反射層2的材料為T1、TiN或TiNx中的一種或兩種以上；
[0024]所述介質(zhì)層3為折射率小于1.68的介質(zhì)材料；
[0025]所述半吸收層4的材料為T1、TiN或TiNx中的一種或兩種以上。
[0026]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的環(huán)保型光學(xué)變色防偽顏料光譜性能穩(wěn)定，在確保與現(xiàn)有光變防偽結(jié)構(gòu)具有相似的粒度特性、均勻金屬效果光澤和隨角異色效應(yīng)的情況下，還獨(dú)具有環(huán)保特性，該材料組合對(duì)人體無毒無害，具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性，特別適合于與人類健康息息相關(guān)的食品、飲品、藥品安全防偽包裝印刷上。該類環(huán)保型光變顏料結(jié)構(gòu)可以采用傳統(tǒng)光學(xué)變色顏料相同的設(shè)備和制造工藝來進(jìn)行，工藝條件成熟，生產(chǎn)成本低，不需要添加其它設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)該類顏料制備。
[0027]進(jìn)一步的，所述反射層2另一側(cè)面向外依次循環(huán)設(shè)置有所述介質(zhì)層和所述半吸收層。
[0028]由上述描述可知，設(shè)置對(duì)稱結(jié)構(gòu)應(yīng)用于常規(guī)凹印、絲印等印刷方式。
[0029]進(jìn)一步的，所述反射層2的厚度為20-120nm。
[0030]由上述描述可知，通過控制厚度提供最佳的顏色亮度。
[0031]進(jìn)一步的，所述介質(zhì)層3 的材料為 Si02、MgF2、Al203、AlF3、Na3AlF6、BaF2、NdF3、CaF3、LiF中的一種或兩種以上，厚度為60-700nm。
[0032]由上述描述可知，采用透明的全介質(zhì)材料調(diào)整顏色色調(diào)。
[0033]進(jìn)一步的，所述半吸收層4的厚度為3_15nm。
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