CN109234692A - 镭射金颜料、颜料制造方法及镭射漆膜制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镭射金颜料、颜料制造方法及其镭射漆膜制造方法。所述镭射金颜料由铜锌合金颗粒10～30％、溶剂70～90％和助剂0～1.5％组成.制造方法，包括：⑴在塑料薄膜基材上涂布树脂层，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利用磁控溅射方法将铜锌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，得到由溶剂、树脂和合金片组成的混合液；⑷再进行粉碎、过滤，加入助剂，用溶剂调节固含量，得到由溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的镭射金颜料。

Description

镭射金颜料、颜料制造方法及镭射漆膜制造方法
技术领域
本发明涉及油墨、涂料技术领域，特别涉及一种镭射金颜料、颜料制造方法及其镭射漆膜制造方法。
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防伪颜料，它是以铝为材料制成的一维纳米片状颗粒浆料，用其配制的镭射油墨在承印基材上，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。
其镭射铝浆的不足之处在于：镭射铝浆以铝为材料，其基本色泽是银白色，色调单一，为了获得金色基调，目前普遍采用的方法是在镭射铝浆中加入有机金色染料，虽然可以获得仿金色，但带来两方面问题，一是使颜料的七彩变色效果减弱，二是原有的金属光泽消失严重。目前，市场缺少一种既有金色又能够保持镭射效果和金属光泽不减弱的镭射金。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。
发明内容
本发明旨在提供一种采用铜锌合金材料制备镭射浆颜料，其呈现的基本色调为仿金色的七彩变色效果，其铜锌合金靶材成分可以在较大范围调整，从而可以获得不同的金色效果；其镭射变色效果像镭射铝浆一样明显，七彩变色鲜艳明亮，高贵华丽；其金属光泽明亮。本发明的另一目的是提供一种可以连续稳定地生产镭射金颜料的制造方法，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。本发明的第三个目的是提供一种利用本镭射金浆配制油漆并喷涂制备镭射金漆膜的制造方法。
本发明的技术解决方案是所述镭射金颜料，其特殊之处在于，所述镭射金颜料由铜锌合金片状颗粒、溶剂和助剂组成；所述镭射金颜料由如下重量百分比的配料组成：
铜锌合金片颗粒10～30％ 溶剂70～90％ 助剂0～1.5％。
作为优选：所述铜锌合金片状颗粒，其厚度10～100nm，粒径(d50)5～50μm；
作为优选：所述铜锌合金片状颗粒由如下重量百分比的铜锌合金溅射靶材制成：
铜55～98％锌2～45％。
作为优选：所述溶剂是纯度大于99.5％的丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚或二乙二醇丁醚；所述的助剂是防沉剂。
本发明的另一技术解决方案是所述镭射金颜料的制造方法，其特殊之处在于，包括以下工序：
⑴塑料薄膜基材上涂布树脂层，在树脂层上利用镭射膜压技术于120～190℃下压膜，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利用磁控溅射方法将铜锌合金靶材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，得到由溶剂、树脂和合金片组成的混合液；
⑷再进行粉碎、过滤，加入助剂，用溶剂调节固含量，得到由溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的镭射金颜料。
作为优选：所述工序⑴进一步包括：
(1.1)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薄膜上的树脂层与素面镭射模压板接触，在170℃模压，获得素面镭射信息层；或者，
(1.2)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，将PET薄膜上的树脂层与光柱镭射模压板接触，在160℃模压，获得光柱镭射信息层；
所述工序⑴中的塑料薄膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)。
作为优选：所述工序⑵进一步包括：
(2.1)将带有镭射信息的PET膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中，溅射靶材铜锌合金质量组成为：铜78％，锌22％；溅射条件：四个合金靶，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3.8×10-1Pa，镀膜区真空度9.2×10- 2Pa，直流电流10A，放电工作气体为99.99％高纯氩气；溅射镀膜合金层厚度控制在20nm，形成带有镭射信息的铜锌合金膜；或者，
(2.2)将带有镭射信息的PET膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中，溅射靶材铜锌合金质量组成为：铜60％，锌40％；溅射条件：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12A，放电工作气体为99.99％高纯氩气；溅射镀膜铜锌合金层厚度控制在40nm，形成带有镭射信息的合金膜。
作为优选：所述工序⑶进一步包括：
(3.1)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PET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；或者，
(3.2)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。
作为优选：所述工序⑷进一步包括：
(4.1)将液固混合物进行粉碎，再过滤将树脂分离掉，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，得溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的镭射金颜料；或者，
(4.2)将液固混合物进行粉碎，再过滤将树脂分离掉，得到的浆料加入丙二醇甲醚调整固含量，加入0.5％防沉剂，得溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的镭射金颜料。
作为优选：所述镭射金颜料的重量百分数组成为：铜锌合金片20％，溶剂丙二醇甲醚醋酸酯79.5％，防沉剂0.5％，所述铜锌合金片厚度20nm，粒径(d50)10μm,其外观玫瑰金色固体浆状；或者，所述镭射金颜料的重量百分数组成为：铜锌合金片20％，溶剂丙二醇甲醚79.5％，防沉剂0.5％，所述合金片厚度40nm，粒径(d50)35μm,其外观金黄色固体浆状。
本发明的再一技术解决方案是所述包含镭射浆颜料制造镭射漆膜的方法，包括以下工序：
⑴制备的镭射金颜料浆与丙烯酸镜面树脂和混合溶剂按重量比1:1.5:25配制成油漆；
⑵用多遍喷涂方式将油漆均匀喷涂在黑色光滑且已喷涂一层黑色底漆的铝板上；
⑶表干后90℃烘烤60min，即可在表面形成一层镭射金漆膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果:
⑴本发明制备的镭射金颜料，在金色的基本色泽上，镭射七彩变色鲜艳明亮，高贵华丽，克服了目前行业内采用的在镭射铝浆中添加有机金色染料而带来的使颜料的七彩变色效果减弱，和使金属光泽严重消失的两大弊端。
⑵本发明制备的镭射金颜料，其铜锌合金靶材成分可以在较大范围调整，从而可以获得不同的金色效果，克服了现有镭射铝浆单一的银白色，使镭射浆颜料的色泽丰富多彩。
(3)本发明制备镭射金颜料，将镭射模压改在镀铝前在树脂层上进行，可以大大提高镍板的使用寿命，节约成本。原来在铝膜表面直接模压，镍板使用寿命仅仅约1万米，改在镀铝前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。
(4)本发明制备的镭射金颜料，其合金片状颗粒厚薄均匀，片厚度10～100nm，粒径(d50)5～50μm，其表面和边缘光的散射和漫反射不严重，从而确保了镭射金浆的亮度、色泽、金属感和镭射七彩效果。
(5)本发明制备的镭射金颜料，不分层，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]
该镭射金浆颜料，外观玫瑰金色固体浆状，由铜锌合金片状颗粒、溶剂和助剂组成；所述镭射金颜料由如下重量百分比的配料组成：
铜锌合金片颗粒20％ 溶剂79.5％ 助剂0.5％。
本实施例中，所述铜锌合金片颗粒，其厚度为20nm，粒径(d50)10μm；所述铜锌合金片由如下重量百分比的铜锌合金溅射靶材制成：
铜 78％ 锌 22％。
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。
该镭射金浆颜料的制造方法：
⑴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；
⑵将PET薄膜上的树脂层与素面镭射模压板接触，在170℃模压，获得素面镭射信息层；
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，溅射靶材铜锌合金质量组成为：铜78％，锌22％，溅射操作主要条件：四个合金靶，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3.8×10-1Pa，镀膜区真空度9.2×10- 2Pa，直流电流10A，放电工作气体为99.99％高纯氩气。溅射镀膜合金层厚度控制在20nm，形成带有镭射信息的铜锌合金膜；
⑷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PET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；
⑸将液固混合物进行粉碎，再过滤将树脂分离掉，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的镭射金浆颜料。
【实施例1的应用实例】
取实施例1制得的镭射金浆颜料10克，专用镜面树脂(已经用溶剂调配好)50克，一起混合均匀，根据需要加入不超过5克的乙二醇丁醚将油墨调配到合适的粘度，用300目丝网将配制好的油墨印刷到玻璃手机背板上，表干后120℃烘烤30min，取出后作性能检测结果如下：
镭射变色效果：在标准灯源箱内目视观察，为玫瑰金色有金属光泽的七彩变色效果，有明显的异角变色；用手机电筒照射出现鲜艳的彩虹环。
遮蔽性：在标准灯源箱内对光观察，油墨印刷层厚薄均匀，遮光性良好。
水煮试验：将上述玻璃板放入水中，煮沸30min，取出干后观察，镭射效果略微下降，但依然明显，合格。
百格试验：将水煮前后的丝印层作百格试验，用3M胶带法检测，合格。
[实施例2]
该镭射金浆颜料，外观金黄色固体浆状，由铜锌合金片状颗粒、溶剂和助剂组成；所述镭射金颜料由如下重量百分比的配料组成：
铜锌合金片颗粒20％ 溶剂79.5％ 助剂0.5％。
本实施例中，所述铜锌合金片颗粒，其厚度为40nm，粒径(d50)35μm；所述铜锌合金片由如下重量百分比的铜锌合金溅射靶材制成：
铜 60％ 锌 40％。
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。
该镭射金浆颜料的制造方法：
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160℃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，溅射靶材铜锌合金质量组成为：铜60％，锌40％，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12A，放电工作气体为99.99％高纯氩气，溅射镀膜铜锌合金层厚度控制在40nm，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将液固混合物进行粉碎，再过滤将树脂分离掉，得到的浆料加入丙二醇甲醚调整固含量，加入0.5％防沉剂，制得本实施例2的镭射金浆颜料。
【实施例2的应用实例】
将实施例2制备的镭射金颜料浆与丙烯酸镜面树脂和混合溶剂按重量比1:1.5:25配制成油漆，用多遍喷涂方式将油漆均匀喷涂在黑色光滑的铝板上(铝板表面已喷涂一层黑色底漆)，表干后90℃烘烤60min，即可在表面形成一层镭射金漆膜，其特色和性能如下：
1)外观变色效果：目视观察，在普通光下该漆膜呈金黄色并有异角变色现象，光线越强变色效果越鲜艳，用手机电筒照射下，漆膜呈现清晰的彩虹圆圈。
2)耐水煮试验：将上述喷涂了漆膜的铝板放入水中，煮沸30min，取出干后观察，七彩变色效果有所减弱，但仍然明显，合格。
3)百格试验：将水煮前后的漆膜作百格试验，用3M胶带法检测，合格。
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。

Claims (10)

1.一种镭射金颜料，其特征在于，所述镭射金颜料由纳米铜锌合金片状颗粒、溶剂和助剂组成；所述镭射金颜料由如下重量百分比的配料组成：
铜锌合金10～30％溶剂70～90％助剂0～1.5％。
2.根据权利要求1所述镭射金颜料，其特征在于，所述铜锌合金片状颗粒，其厚度10～100nm，粒径(d50)5～50μm；所述铜锌合金片状颗粒由如下重量百分比的铜锌合金溅射靶材制成：
铜55～98％锌2～45％。
3.根据权利要求1所述镭射金颜料，其特征在于，所述溶剂是纯度大于99.5％的丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚或二乙二醇丁醚；所述的助剂是防沉剂。
4.一种镭射金颜料的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
⑴在塑料薄膜基材上涂布树脂层，在树脂层上利用镭射膜压技术于120～190℃下压膜，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利用磁控溅射方法将铜锌合金靶材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，得到由溶剂、树脂和合金片组成的混合液；
⑷再进行粉碎、过滤，加入助剂，用溶剂调节固含量，得到由溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的镭射金颜料。
5.根据权利要求4所述镭射金颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑴进一步包括：
(1.1)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薄膜上的树脂层与素面镭射模压板接触，在170℃模压，获得素面镭射信息层；或者，
(1.2)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，将PET薄膜上的树脂层与光柱镭射模压板接触，在160℃模压，获得光柱镭射信息层；
所述工序⑴中的塑料薄膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)。
6.根据权利要求4所述镭射金颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑵进一步包括：
(2.1)将带有镭射信息的PET膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中，溅射靶材铜锌合金质量组成为：铜78％，锌22％；溅射条件：四个合金靶，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3.8×10-1Pa，镀膜区真空度9.2×10-2Pa，直流电流10A，放电工作气体为99.99％高纯氩气；溅射镀膜合金层厚度控制在20nm，形成带有镭射信息的铜锌合金膜；或者，
(2.2)将带有镭射信息的PET膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中，溅射靶材铜锌合金质量组成为：铜60％，锌40％；溅射条件：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12A，放电工作气体为99.99％高纯氩气；溅射镀膜铜锌合金层厚度控制在40nm，形成带有镭射信息的合金膜。
7.根据权利要求4所述镭射金颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑶进一步包括：
(3.1)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PET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；或者，
(3.2)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。
8.根据权利要求4所述镭射金颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑷进一步包括：
(4.1)将液固混合物进行粉碎，再过滤将树脂分离掉，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，得溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的镭射金颜料；或者，
(4.2)将液固混合物进行粉碎，再过滤将树脂分离掉，得到的浆料加入丙二醇甲醚调整固含量，加入0.5％防沉剂，得溶剂、助剂和纳米片状合金颗粒组成的镭射金颜料。
9.根据权利要求4所述镭射金颜料的制造方法，其特征在于，所述镭射金颜料重量百分数组成为：铜锌合金片20％，溶剂丙二醇甲醚醋酸酯79.5％，防沉剂0.5％，所述铜锌合金片，其厚度20nm，粒径(d50)10μm,其外观玫瑰金色固体浆状；或者，所述镭射金颜料的重量百分数组成为：铜锌合金片20％，溶剂丙二醇甲醚79.5％，防沉剂0.5％，所述铜锌合金片厚度40nm，粒径(d50)35μm,其外观金黄色固体浆状。
10.一种包含权利要求4所述镭射金浆颜料制造镭射漆膜的方法，包括以下工序：
⑴制备的镭射金颜料浆与丙烯酸镜面树脂和混合溶剂按重量比1:1.5:25配制成油漆；
⑵用多遍喷涂方式将油漆均匀喷涂在光滑且已喷涂一层黑色底漆的铝板上；
⑶表干后90℃烘烤60min，即可在表面形成一层镭射金漆膜。
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