一种纯红色光学变色防伪颜料及其制备方法_2

文档序号:9416357阅读:来源:国知局
方式】实施例的9层的纯红色光学变色防伪颜料的结构示意图;
[0023]图6为本发明【具体实施方式】实施例的9层对称红色光变结构垂直观测反射光谱;
[0024]图7为本发明【具体实施方式】实施例的9层对称红色光变结构O度-60度色品变化轨迹;
[0025]图8为本发明【具体实施方式】实施例的纯红色光学变色防伪颜料制备工艺流程图;
[0026]图9为本发明【具体实施方式】的纯红色7层金属介质对称式光变防伪膜层结构示意图;
[0027]图10为本发明【具体实施方式】的7层纯红色光学变色防伪颜料的对称光变薄膜结构的反射率光谱;
[0028]图11为本发明【具体实施方式】的7层纯红色光学变色防伪颜料的从垂直观测到60度角观测时的色度变化轨迹;
[0029]图12发明【具体实施方式】的9层纯红色光学变色防伪颜料的结构的反射率光谱;
[0030]图13为本发明【具体实施方式】的9层纯红色光学变色防伪颜料从垂直观测到60度角观测时的色度变化轨迹;
[0031]标号说明:
[0032]1、中心反射层;2、第一介质层;3、第一半吸收层;4、第二介质层;5、第二半吸收层。
【具体实施方式】
[0033]为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0034]本发明最关键的构思在于:通过采用新的7层对称结构或…7+(2n)的对称结构,构建在蓝绿色波段反射光束的多光束干涉相消条件,同时还要确保在红色波段反射光束的多光束干涉相长,用以实现颜色显示位于纯红色色品区域。
[0035]请参照图1-6,不同于以往的光变颜料涂层,本发明提供一种纯红色光学变色防伪颜料,所述防伪颜料包括中心反射层1、第一介质层2、第一半吸收层3和第二介质层4,所述中心反射层向外依次循环对称设有第一介质层2和第一半吸收层3,且所述防伪颜料最外层为对称设置于中心反射层两面的第二介质层4。
[0036]进一步的,上述的纯红色光学变色颜料涂层,所述防伪颜料包括中心反射层1、第一介质层2、第一半吸收层3、第二介质层4、第二半吸收层5,所述中心反射层I向外依次循环对称设有第一介质层2和第一半吸收层3,且所述防伪颜料最外层为对称设置于中心反射层I两面的第二介质层4、第二半吸收层5。
[0037]上述的纯红色光学变色防伪颜料,根据CIE-1931标准色度学系统对颜色特性的描述,以色度坐标X,y来表示对应颜色的色度值,在D65标准照明光源和CIE-1931标准观察体条件下,对于纯红色颜色域,其色度坐标应该位于x = 0.58-0.74,y = 0.18-0.4所构建的色块区域内。
[0038]从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过采用新的7层对称结构或…7+(2n)的对称结构,η为自然数,可以实现反射光谱在红色波段满足干涉相长条件,在蓝、绿、黄波段满足干涉相消条件,克服传统5层对称光变结构在构造红色反射峰时通常出现短波反射次峰的现象,以达到积分显示的颜色为纯红色效果。填补了目前光变防伪颜料在红色显示方面的固有缺陷,丰富了光变颜料的颜色显示效果。
[0039]进一步的,所述中心反射层I的材料为铝、银、铜、金、钛、钽、铌、铬、镍中的一种或两种以上,所述中心反射层I的厚度为20-120nm。
[0040]由上述描述可知,通过控制材料和厚度提供最佳的颜色亮度。
[0041]进一步的,所述第一介质层2 的材料为 Si02、MgF2、Al203、AlF3、Na3AlF6、BaF2、NdF3、CaF3、LiF中的一种或两种以上,所述第一介质层的厚度为190_350nm。
[0042]由上述描述可知,采用透明的全介质材料调整颜色色调。
[0043]进一步的,所述第一半吸收层3的材料为钛、钽、铌、镍、铬中的一种或两种以上,所述半吸收层的厚度为2-15nm。
[0044]由上述描述可知,采用超薄金属来控制颜色饱和度。
[0045]进一步的,所述第二介质层4 的材料为 Ti02、Ta2O5, ZrO2, Nb205、HfO2, S12, MgF2,A1203、AlF3, Na3AlF6, BaF2, NdF3, CaF3, LiF中的一种或两种以上,所述第二介质层厚度为200-350nm。
[0046]由上述描述可知,提供合适的材料和厚度给反射次峰消除膜层。
[0047]进一步的,所述第二半吸收层5的材料为钛、钽、铌、镍、铬中的一种或两种以上,所述半吸收层的厚度小于5nm。
[0048]由上述描述可知,采用超薄金属来控制颜色饱和度。
[0049]本发明还提供了一种纯红色光学变色防伪颜料的制备方法,包括以下步骤:
[0050]I)选取光滑抛光的不锈钢衬底或玻璃衬底;
[0051]2)制备隔离膜层:将步骤I)所得的衬底涂敷得到隔离膜层;
[0052]3)制备纯红色光学变色膜:将步骤2)所得的隔离膜层上依次涂覆第二半吸收层、第二介质层、第一半吸收层、第一介质层、第二半吸收膜层、中心反射层、第一介质层、第一半吸收层、第二介质层、第二半吸收层、得到对称设置于中心反射层两面的结构膜层;
[0053]4)制备隔离膜层,重复步骤3的涂覆流程,直到允许的最大周期数制备完成;
[0054]5)脱膜:将步骤4)所得的对称设置于中心反射层两面的结构膜层的衬底置于有机溶剂丙酮或甲乙酮溶液、或超纯去离子水中,得到光学变色颜料碎片;
[0055]6)漂洗、过滤步骤5)所得的光学变色防伪颜料碎片;
[0056]7)粉碎步骤6)所得的光学变色防伪颜料碎片;
[0057]8)改性步骤7)所得的光学变色粉末,将收集到的粉末投入松香或硬脂酸(如脱氢松香酸四氢化松香酸等)的饱和溶液中充分搅拌0.5h以上,然后沉淀过滤烘干即可得到纯红色光学变色防伪颜料。
[0058]从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过制备7层对称结构或…7+(2n)的对称结构,实现反射光谱在红色波段满足干涉相长条件,在蓝、绿、黄波段满足干涉相消条件,克服传统5层对称光变结构在构造红色反射峰时通常出现短波反射次峰的现象,以达到积分显示的颜色为纯红色效果。该类纯红色光变颜料涂层的制备方法可以采用传统光学变色颜料相同的设备和制备工艺来进行,工艺条件成熟,生产成本低,不需要添加其它设备即可实现该类颜料制备。
[0059]本发明的实施例一为:
[0060]图5是本发明纯红色9层金属介质对称式光变防伪膜层(纯红色光学变色防伪颜料)结构示意图,所述膜层包括依次设置的第二半吸收层5、第二介质层4、第一半吸收层3、第一介质层2,中心反射层1、第一介质层2,第一半吸收层3,第二介质层4,第二半吸收层5、所述中心反射层I由金属材料钛构成,所述中心反射层的厚度为lOOnm。第二半吸收层5作为饱和度调节层,采用半吸收金属薄膜材料Ti构成,所述第二半吸收层厚度3nm,第二介质层4作为反射次峰消除膜层,采用透明的全介质材料来构成;所述第二介质层的材料为T12,所述第二介质层4的厚度为265nm ;所述第一半吸收层3作为颜色饱和度控制膜层,采用半吸收金属薄膜材料构成,该半吸收金属膜层的组成材料的折射率和消光系数相接近,以提高在颜色设计上的饱和度要求。所述半吸收层的材料为金属铬,所述单层半吸收层的厚度为Snm ;所述第一介质层2作为颜色主色调控制层,采用透明的全介质材料来构成;所述介质层的材料为MgF2,所述单层介质层的厚度为245nm。
[0061]按照本实施例的光变膜层结构组合,可以在单一方向实现在在第一观察角度显示为纯红色,在第二观察角度显示不同于第一种颜
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