CN102757669A

CN102757669A - 一种表面处理薄片及其制备方法

Info

Publication number: CN102757669A
Application number: CN201210237458XA
Authority: CN
Inventors: 任磊
Original assignee: ZHUHAI QUNWANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHUHAI QUNWANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2012-10-31

Abstract

本发明提供一种表面处理薄片及其制造方法，所述表面处理薄片包括顺序层叠设置的第一保护层、第一吸收层、第一介质层、反射层、第二介质层、第二吸收层、第二保护层。本发明所述表面处理薄片无毒、无重金属，符合环保要求；保护层的设置使得表面处理薄片具有极强的抗腐蚀性；又使表面处理薄片更加易于实现颜料表面活性处理、能在油墨树脂体系中更易叶展、变色效果更佳。

Description

一种表面处理薄片及其制备方法

技术领域

本发明涉及到特种光学变色颜料领域，特别是无毒、无重金属的光变颜料，具体而言，本发明提供了一种表面处理薄片及其制备方法。

背景技术

光学变色颜料自上世纪八十年代问世以来，在印刷行业被广泛应用于货币、签证、各种有价证券、香烟、酒标的防伪。在国内如100元、50元人民币上都用上了该光变颜料随视角变色的一线防伪技术。

然而，随着经济的发展，人类对各行各业都提出了环保要求，尤其重视重金属的超标现象。目前很多行业都对印刷企业的印刷产品提出无重金属，或规定重金属在一个非常小的、不影响人类健康的合理范围。而市面上现有的光变颜料在重金属方面都严重超标，往往是行业要求的重金属含量下限的上万倍乃至几十上百万倍。

目前这种情况，一方面是光变颜料生产企业为了追求高效、低成本生产；另外一方面是技术上难以攻克。要想避开重金属，目前视乎还没有很好的技术办法，这是因为：光学变色颜料其核心薄膜结构是以金属反射层为对称中心层，两边分别是介质层、金属吸收层共5层薄膜结构，要想避开重金属，金属反射层、金属吸收层都要跟换新材料。这就需要考虑以下几个技术问题：（1）各金属层在光学变色薄膜结构中的功能作用；（2）与介质层之间的结合力，结合力不好，很容易发生层与层之间的分离，得不到一个完整的光变薄膜结构，也就失去了光学变色薄膜颜料的性能；（3）高度的抗腐蚀性能。

为了避开重金属，铝、钛、铝基复合材料、钛基复合材料无疑是光变颜料中金属层很好的替代材料，但这两种材料在纳米薄膜状态下很容易氧化，以铝、钛的氧化物出现，如铝被氧化成氧化铝薄膜，钛被氧化成二氧化钛、三氧化二钛等，而且这种氧化反应是自然发生的，即在自然条件下，只要与大气接触，就被氧化；而且还存在时间上的延续氧化问题，就是说，随着时间的延长，氧化成厚度逐渐增加。这样，以铝、钛、铝基复合材料、钛基复合材料在光变颜料结构中做最外层的吸收层就很容易出现问题。

众所周知，光学变色颜料是在高真空条件下，以高能量的电子束在基底上依次将固态的镀膜材料变成气态的然后在基底上沉积下来，或以其他的方式制备，但都有一个共性---在高真空条件下制备。因此，像钛、铝这样活性极强的金属，在高真空下形成纳米薄膜，制备光学颜料不存在什么问题，但制备完毕，需要暴露大气收集，这样最外层的铝、钛、铝基复合材料、钛基复合材料就很容易发生上述的氧化。

同时，制备的光学变色颜料需收集、烘干、粉碎等一系列工序，在加上库存时间，时间周期非常长，氧化程度越来越严重，使制备的光学变色颜料失去变色效果，或者效果不鲜艳，或由于氧化程度不同，各批次效果不稳定等等一系列问题。

发明内容

有鉴于此，有必要针对背景技术中提到的问题，提供一种切实可行的无毒、无重金属的、抗腐蚀性极强的颜料级的表面处理薄片及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种表面处理薄片，其特征在于：包括：

铝、钛、铝基复合材料或钛基复合材料反射层，其具有第一主表面和相对的第二主表面；

第一介质层，位于所述反射层的第一主表面上，其具有相对的第一外表面；

第二介质层，位于所述反射层的第二主表面上，其具有相对的第二外表面；

第一吸收层，其位于所述第一介质层的第一外表面上，其具有相对的第三外表面；

第二吸收层，其位于所述第二介质层的二第一外表面上，具有相对的第四外表面；

第一保护层，位于所述第一吸收层的第三外表上；以及

第二保护层，位于所述第二吸收层的第四外表上。

所述第一保护层和/或第二保护层采用折射率小于2.3的介质材料制成。

所述第一保护层和/或第二保护层采用硫化锌、二氧化钛或一氧化钛。

所述第一保护层和/或第二保护层均采用折射率小于1.65的介质材料制成。

所述第一保护层和/或第二保护层均采用二氧化硅或氟化镁。

所述第一保护层和第二保护层的厚度相同，其厚度介于0.1 -1000纳米之间。

所述第一保护层和第二保护层的厚度为5-50纳米。

所述第一保护层和所述第二保护层是在真空条件下形成的。

所述第一吸收层和/或第二吸收层是铝、钛、铝基复合材料或钛基复合材料制成。

所述第一、第二吸收层具有相同的物理厚度，其厚度介于1-20纳米。

所述第一、第二吸收层的厚度介于4-15纳米。

所述第一、第二吸收层为铝质吸收层，其厚度介于6-11纳米。

所述第一、第二吸收层为钛质吸收层，其厚度介于8-13纳米。

所述第一介质层和/或第二介质层采用折射率小于1.65的介质材料。

所述第一介质层和/或第二介质层采用二氧化硅或氟化镁。

所述第一、第二介质层具有相同的物理厚度，其厚度介于100纳米-900纳米之间。

一种如上所述的表面处理薄片的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、提供基底，柔性或刚性的；

S2、在基底上沉积一层分隔层；

S3、在分隔层表面顺序沉积第一保护层、第一吸收层、第一介质层、反射层、第二介质层、第二吸收层、第二保护层；

S4、重复步骤S2、S3 至少一次；

S5、溶剂脱膜、分离、清洗分隔层；

S6、粉碎、粒径筛分及表面处理。

所述基底为玻璃或高镜面不锈钢。

所述S4中，重复步骤S2、S3 1至40次。

与现有技术相比，本发明具备如下优点：

1、本发明所述表面处理薄片无毒、无重金属，符合环保要求；

2、保护层的设置使得表面处理薄片具有极强的抗腐蚀性；又使表面处理薄片更加易于实现颜料表面活性处理、能在油墨树脂体系中更易叶展、变色效果更佳。

附图说明

图1是本发明实施例一的表面处理薄片的剖视图；

图2是本发明实施例二的流程示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供一种表面处理薄片，图1是其结构示意图。所述表面处理薄片包括：一反射层10、分别设置于该反射层10的二表面的第一介质层20和第二介质层30、设置于所述第一介质层20外表面的第一吸收层40和设置于所述第二介质层30的外表面的第二吸收层50、设置于所述第一吸收层40的外表面的第一保护层60及设置于所述第二吸收层50的外表面的第二保护层70。

整体上，所述表面处理薄片的结构为：顺序层叠设置的第一保护层60、第一吸收层40、第一介质层20、反射层10、第二介质层30、第二吸收层50、第二保护层70。

其中，所述第一、第二保护层60、70用于阻挡第一、第二吸收层40、50的活性极强的金属材料与外界接触，防止氧化、腐蚀，使所述薄片永久保留高色度的光学变色效果，即在第一视角呈现第一颜色，在第二视角呈现第二颜色。

所述反射层10采用铝、钛、铝基复合材料或钛基复合材料。

所述第一和第二保护层60、70为介质层，优选折射率小于2.3的介质材料，如硫化锌、二氧化钛、一氧化钛等；更优选折射率小于1.65的介质材料，如二氧化硅、氟化镁等。所述第一、第二保护层60、70的厚度相同，具体的，其厚度介于0.1纳米-1000纳米，优选5纳米-50纳米。且所述第一、第二保护层60、70是在真空条件下，制备多层薄膜的过程中形成的。

所述第一、第二吸收层40、50采用铝、钛、铝基复合材料、钛基复合材料中的一种，二者具有相同的物理厚度，介于1-20纳米，优选4-15纳米，更优选铝吸收层6-11纳米，钛吸收层8-13纳米。

所述第一、第二介质层20、30材料优选折射率小于1.65的介质材料，如二氧化硅、氟化镁。第一、第二介质层20、30具有相同的物理厚度，介于100纳米-900纳米之间，具体厚度根据所述薄片需要的变色效果决定。

实施例二：

本实施例提供一种制备实施例所述的表面处理薄片的方法，如图2所示，其包括以下步骤：

S1、提供基底，柔性或刚性的；

S2、在基底上沉积一层分隔层；

S3、在分隔层表面顺序沉积第一保护层60、第一吸收层40、第一介质层20、反射层10、第二介质层30、第二吸收层50及第二保护层70；

S4、重复步骤S2、S3 1至40次；

S5、溶剂脱膜、分离、清洗分隔层；

S6、粉碎、粒径筛分及表面处理。

所述基底为玻璃或高镜面不锈钢。

所述第一保护层60、第一吸收层40、第一介质层20、反射层10、第二介质层30、第二吸收层50及第二保护层70的厚度、材质均与实施例一所述相同。

Claims

1.一种表面处理薄片，其特征在于：包括：

第一保护层，位于所述第一吸收层的第三外表上；以及

第二保护层，位于所述第二吸收层的第四外表上。

2.根据权利要求1所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一保护层和/或第二保护层采用折射率小于2.3的介质材料制成。

3.根据权利要求2所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一保护层和/或第二保护层采用硫化锌、二氧化钛或一氧化钛。

4.根据权利要求2所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一保护层和/或第二保护层均采用折射率小于1.65的介质材料制成。

5.根据权利要求4所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一保护层和/或第二保护层均采用二氧化硅或氟化镁。

6.根据权利要求1至5任一所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一保护层和第二保护层的厚度相同，其厚度介于0.1 -1000纳米之间。

7.根据权利要求6所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一保护层和第二保护层的厚度为5-50纳米。

8.根据权利要求1所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一保护层和所述第二保护层是在真空条件下形成的。

9.根据权利要求1所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一吸收层和/或第二吸收层是铝、钛、铝基复合材料或钛基复合材料制成。

10.根据权利要求9所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一、第二吸收层具有相同的物理厚度，其厚度介于1-20纳米。

11.根据权利要求10所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一、第二吸收层的厚度介于4-15纳米。

12.根据权利要求11所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一、第二吸收层为铝质吸收层，其厚度介于6-11纳米。

13.根据权利要求11所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一、第二吸收层为钛质吸收层，其厚度介于8-13纳米。

14.根据权利要求1所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一介质层和/或第二介质层采用折射率小于1.65的介质材料。

15.根据权利要求14所述的表面处理薄片，其特征在于，所述第一介质层和/或第二介质层采用二氧化硅或氟化镁。

16.根据权利要求1、14或15所述的表面处理薄片，其特征在于：所述第一、第二介质层具有相同的物理厚度，其厚度介于100纳米-900纳米之间。

17.一种制备权利要求1至16任一所述的表面处理薄片的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、提供基底，柔性或刚性的；

S2、在基底上沉积一层分隔层；

S4、重复步骤S2、S3 至少一次；

S5、溶剂脱膜、分离、清洗分隔层；

S6、粉碎、粒径筛分及表面处理。

18.根据权利要求17所述的表面处理薄片的制造方法，其特征在于：所述基底为玻璃或高镜面不锈钢。

19.根据权利要求17所述的表面处理薄片的制造方法，其特征在于：所述S4中，重复步骤S2、S3 1至40次。