3D效果镭射浆颜料及其制造方法与流程

文档序号:16737784发布日期:2019-01-28 12:45阅读:683来源:国知局

本发明涉及一种油墨技术领域,特别涉及一种3d效果镭射浆颜料及其制造方法。



背景技术:

镭射浆是一种能产生随角异色和镭射七彩效果的高级装饰和防伪颜料,它是以铝为材料,利用pvd技术、镭射膜压技术和其他物理化学工艺制成的一维纳米片状颗粒浆料,用其配制的镭射油墨印刷后,片状颗粒在承印基材上进行平面排列,依靠颗粒表面特殊的纳米结构,通过光的折射反射产生七彩变色效果。

cn201210105500.2公开了一种镭射铝浆的制备方法,它的目的是提供一种以塑料薄膜为原料,通过真空镀铝、镭射模压产生镭射幻彩效果,再利用激光切割技术粉碎,制备镭射铝浆的方法。该技术方案:所述镭射铝浆的制备方法,包括:1)、在塑料薄膜上真空蒸镀高纯铝层,形成镀铝膜;2)、在高温下将镭射模压板压在所述镀铝膜上,获得镭射镀铝膜;3)、将所述镭射镀铝膜利用激光切割技术进行粉碎,得到镭射片状铝粉;4)、将所述镭射片状铝粉与脂肪酸、有机溶剂混合,在一定温度下对镭射片状铝粉进行表面包覆改性,得到镭射铝浆;5)、在所述镭射铝浆中加入少量添加剂。

镭射浆颜料颗粒的平行排列是产生变色效果的前提,紧贴和依托承印材料表面是实现平面排列的一种方法,对以铝为材质的镭射浆而言是唯一的平面排列方法。因此,用镭射铝浆配制的油墨只能用于光滑透明材料表面,不能用于非透明材料,因为只有透明才能看见平行排列的那一面。此外,由于铝不耐水、不耐腐蚀,镭射铝浆不能用于水性体系,对油墨树脂的酸值亦要求十分苛刻,应用场合受到极大限制。此外,其镭射铝浆的制备方法的不足之处在于:它是先镀铝,再在铝膜上进行镭射模压,由于金属铝膜硬度较大,对模压镍板磨损较大,生产中需要频繁更换镍板,生产成本高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种具有导磁性的镭射浆颜料,其由合金材料制成的纳米片状颗粒除了可以像普通镭射铝浆一样,在光滑透明材料表面进行平面排列,还可以在磁膜的引导下按磁力线进行空间定向排列,不受承印基材是否透明的限制,而且因为是空间排列,其产生的3d动态七彩镭射效果更加特别;因为采用合金材料,其同时具有耐水、耐腐蚀性,本3d效果镭射浆颜料可以用于水性体系和高酸值体系。本发明的另一目的是提供一种可以连续稳定规模化生产的3d效果镭射浆颜料的制造方法,特别将镭射模压改在镀铝前在树脂层上进行,镭射信息更加清晰,同时可以大大提高镍板的使用寿命,节约成本。

本发明的技术解决方案是所述3d效果镭射浆颜料,其特殊之处在于,所述3d效果镭射浆颜料由合金纳米片、分散剂和助剂组成;所述3d效果镭射浆颜料由如下重量百分比的配料组成:

合金纳米片15~35%分散剂65~85%助剂0~1.5%。

作为优选:所述合金纳米片,其厚度10~100nm,粒径(d50)5~50μm。

作为优选:所述合金纳米片由如下重量百分比配料的溅射靶材制成:

铁60~88%铬10~20%镍0.3~16%锰0.5~2%

钼0~3%。

作为优选:所述合金纳米片进一步由如下重量百分比配料的溅射靶材制成:

铁68.9%,铬16.3%,镍11.5%,锰1.2%,钼2.1%。

作为优选:所述合金纳米片进一步由如下重量百分比配料的溅射靶材制成:

铁79.0%,铬18.0%,镍2.1%,锰0.9%。

作为优选:所述分散剂是纯度大于99.5%的丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、或乙二醇单丁醚;所述助剂是防沉剂。

本发明的另一技术解决方案是所述3d效果镭射浆颜料的制造方法,其特殊之处在于,包括以下工序:

⑴在塑料薄膜基材上涂布1.5~2μm厚度的树脂层,在树脂上利用镭射膜压技术制成镭射信息层,使树脂层形成高低不平、大小不一的光折射点,获得具有镭射幻彩效果信息层;

⑵利用pvd方法将多元合金材料沉积在镭射信息层表面上形成纳米厚度的合金膜;

⑶用溶剂将树脂溶解,使合金膜从基材分离;

⑷由溶剂、树脂和合金材料组成的混合液进行粉碎、过滤,加入助剂,调节固含量,得到由溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的3d效果镭射浆。

作为优选:所述工序⑴择一地选用以下的其中一个方案:

(1.1)将pet薄膜上的树脂层与玻璃花镭射模压板接触,在120~190℃模压,获得玻璃花镭射信息层;

(1.2)将pet薄膜上的树脂层与光柱镭射模压板接触,在120~190℃模压,获得光柱镭射信息层;

(1.3)将pet薄膜上的树脂层与素面镭射模压板接触,在120~190℃模压,获得素面镭射信息层。

作为优选:所述工序⑵pvd的方法是指连续卷绕式真空溅射镀膜或离子镀膜。

作为优选:所述工序⑶进一步包括:将pet镭射合金膜置于连续卷绕剥离槽上,槽内加入丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醇等溶剂中的一种或几种,pet膜带浸泡在溶剂中并连续收放运转,使树脂层溶解,合金层从膜上脱离,得到含有合金材料、树脂和溶剂的液固混合物。

作为优选:所述工序⑷择一地选用以下的其中一个方案:

(4.1)将液固混合物用高速搅拌进行粉碎,再经过滤将树脂分离掉,得到的浆料加入丙二醇甲醚醋酸酯调整固含量,加入0.5%防沉剂,制得3d效果镭射浆;其颗粒片厚度10nm,粒径(d50)6~7μm,合金含量25%,溶剂丙二醇甲醚醋酸酯74.5%,防沉剂0.5%,外观灰色固体浆状;

(4.2)将液固混合物用高速搅拌进行粉碎,再经过滤将树脂分离掉,将镭射片状浆料、硬脂肪酸、丙二醇甲醚按质量比20:1:79混合,在转速50转/分钟和60℃下反应8小时,使硬脂肪酸吸附在镭射片状合金表面上,加入0.5%防沉剂,制得3d效果镭射浆;其颗粒片厚度20nm,粒径(d50)9~10μm,合金含量20%,溶剂丙二醇甲醚79.5%,防沉剂0.5%,外观灰色固体浆状。

作为优选:所述工序⑴中所述的塑料薄膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚丙烯(pp)。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

⑴本发明制备的3d镭射浆,采用具有导磁性的多元合金材料,片状镭射颜料同时具备了镭射变色和磁感应功能,由其制成的镭射光变油墨在印刷时,可由特定的定磁装置对墨膜中的片状镭射颜料进行空间定向排列,不受承印基材是否透明的限制,而且在产生异角变色和镭射七彩效果的同时,有明显亮点的动态变化,呈现特殊3d七彩效果:目视观察,定向排列条纹的峰、谷和弧线呈现不同颜色并且能随角变色,当转动时,有一明亮的光点跟随移动,这是3d效果的标志,当用手机手电筒或其他强光照射时,七彩变色效果十分明显。

⑵本发明制备的3d镭射浆,采用的合金材料耐水耐腐蚀,与现有镭射铝浆相比,其对盐酸的缓释效率高达99%(详见[耐腐蚀试验]),克服了现有镭射铝浆不耐水、不耐腐蚀的缺点,可以用于水性体系和高酸值体系,应用适应性大大增强;

⑶本发明3d镭射浆颜料制备方法,将镭射模压改在镀膜前在树脂层上进行,可以大大提高镍板的使用寿命,节约成本。原来的镭射铝浆制备方法是在铝膜表面直接模压,镍板使用寿命仅约1万米,改在树脂层上进行模压,镍板使用寿命提高到5万米以上,而且镭射信息更加清晰。

⑷本发明3d镭射浆颜料制备方法,采用连续卷绕式磁控溅射镀膜和连续卷绕式剥离工艺,提高了生产效率,生产稳定易控,其合金片状颗粒表面平整光滑,厚度均匀,且厚度在10~100nm范围内可控,粒径(d50)为5~50μm范围内可控;这样其表面和边缘光的散射和漫反射不严重,从而确保了镭射浆的亮度、色泽、金属感和镭射七彩效果;

⑸本发明制备的3d效果镭射浆,不沉降,质量稳定。

具体实施方式

本发明下面将结合实施例作进一步详述:

[实施例1]

该3d镭射浆颜料,外观灰色固体浆状,由合金纳米片状颗粒、溶剂和助剂组成,其重量百分比的配料组成:

合金纳米片25%溶剂74.5%助剂0.5%。

本实施例中,所述合金纳米片颗粒,其厚度为10nm,粒径(d50)6~7μm;所述合金纳米片由如下重量百分比的合金溅射靶材制成:

铁68.9%,铬16.3%,镍11.5%,锰1.2%,钼2.1%。

本实施例中,所述溶剂是纯度大于99.5%的丙二醇甲醚醋酸酯;所述助剂是防沉剂。

该3d效果镭射浆颜料的制造方法,包括:

将厚度为16μm的pet薄膜在涂布机上涂布一层厚度2μm的透明树脂层。

将pet薄膜上的树脂层与玻璃花镭射模压板接触,在160℃模压,获得玻璃花镭射信息层。

将带有镭射信息的pet膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中,溅射靶材多元合金组成为:铁68.9%,铬16.3%,镍11.5%,锰1.2%,钼2.1%。溅射操作主要条件:四合金靶,卷绕带速10m/min,低温泵真空度2.5×10-1pa,分子泵真空度10-1pa,卷绕区真空度5.8×10-1pa,镀膜区真空度1.2×10-1pa,直流电流10a,放电工作气体为氩气。溅射镀膜合金层厚度控制在10nm,形成带有镭射信息的合金膜。

将pet镭射合金膜置于丙二醇甲醚醋酸酯中浸泡,使树脂层溶解,合金层从膜上脱离,得到含有合金片、树脂和丙二醇甲醚醋酸酯的液固混合物。

将液固混合物用高速搅拌机进行粉碎,再经过滤将树脂分离掉,得到的浆料加入丙二醇甲醚醋酸酯调整固含量,加入0.5%防沉剂,制得本实施例1的3d效果镭射浆颜料。

[实施例2]

该3d镭射浆颜料,外观灰色固体浆状,由合金纳米片状颗粒、溶剂和助剂组成,其重量百分比的配料组成:

合金纳米片20%溶剂79.5%助剂0.5%。

本实施例中,所述合金纳米片颗粒,其厚度为20nm,粒径(d50)9~10μm;所述合金纳米片由如下重量百分比的合金溅射靶材制成:

铁79.0%,铬18.0%,镍2.1%,锰0.9%。

本实施例中,所述溶剂是纯度大于99.5%的丙二醇甲醚;所述助剂是防沉剂。

本3d效果镭射浆颜料的制造方法,包括:

⑴将厚度为12μm的pet薄膜在涂布机上涂布一层厚度2μm的透明树脂层;

⑵将pet薄膜上的树脂层与光柱镭射模压板接触,在150℃模压,获得光柱镭射信息层;

⑶将带有镭射信息的pet膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中,溅射靶材多元合金组成为:铁79.0%,铬18.0%,镍2.1%,锰0.9%,溅射操作主要条件:八个合金靶,卷绕带速15m/min,低温泵真空度2.5×10-1pa,分子泵真空度10-1pa,卷绕区真空度5.8×10-1pa,镀膜区真空度1.2×10-1pa,直流电流14a,放电工作气体为氩气。溅射镀膜合金层厚度控制在20nm,形成带有镭射信息的合金膜;

⑷将pet镭射合金膜置于丙二醇甲醚中浸泡,使树脂层溶解,合金层从膜上脱离,得到含有合金片、树脂和丙二醇甲醚的液固混合物;

⑸将液固混合物用高速搅拌进行粉碎,再经过滤将树脂分离掉,将镭射片状铝粉、硬脂肪酸、丙二醇甲醚按质量比20:1:79混合,在转速50转/分钟和60℃下反应8小时,使硬脂肪酸吸附在镭射片状合金表面上,加入0.5%防沉剂,制得本实施例2的3d效果镭射浆。

【应用实施例】

取实施例1制得的3d效果镭射浆20克,专用镜面树脂(已经用溶剂调配好)70克,一起混合均匀,根据需要加入不超过10克的丙二醇甲醚将油墨调配到合适的粘度,在彩晶玻璃板下方设置一块专用水波纹型磁模板,用420目丝网将配制好的油墨印刷到彩晶玻璃上,表干后150℃烘烤30min,取出后作性能检测结果如下:

3d镭射效果:目视观察,印刷面上有清晰的水波浪金属色条纹,而且条纹的峰、谷和弧线呈现不同颜色并且能随角变色,说明油墨中合金片颗粒已经按照磁模进行了立体定向,当转动玻璃板时,有一明亮的光点跟随移动,这是3d效果的标志,当用手机电筒照射时,七彩变色效果更加明显。

水煮试验:将上述玻璃板放入水中,煮沸30min,取出干后观察,镭射和3d效果有轻微减弱,但仍然明显存在,合格。

百格试验:对水煮前后的墨膜分别作百格试验,用3m胶带法检测,合格。

【耐腐蚀试验】

取实施例2制得的3d镭射浆0.5g和20ml浓度为0.1mol/l的盐酸溶液在30℃下混合,测量24h的析氢量v,取深圳市崯彩特殊金属颜料有限公司的bcs8035-20镭射铝浆0.5g和20ml浓度为0.1mol/l的盐酸溶液在30℃下混合,测量24h的析氢量v。,按公式【(v。-v)/v。】×100%计算该3d效果镭射浆的缓释效率,结果为99%。耐蚀性十分明显。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

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