CN109266092A - 镜面金颜料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镜面金颜料及其制备方法。镜面金颜料按重量百分比，由以下组份组成：复合片状颗粒15～30％，溶剂69～84％，助剂0～1％；复合片状颗粒结构为A‑B‑A型，A为透明的氟化镁或透明的二氧化硅，B为铜锌合金；镜面金颜料的制备方法：(1)在塑料薄膜基材上涂布树脂层；(2)采用PVD方法将树脂层表面依次沉积为纳米厚度的A、B、A，从而形成纳米厚度的“A‑B‑A”三层复合膜；(3)用溶剂将树脂溶解，使复合膜从塑料薄膜基材分离，得到由溶剂、树脂和复合材料细片组成的混合液；(4)将混合液进行粉碎、过滤，然后加入助剂，用溶剂调节固含量，从而得到由溶剂、助剂和复合材料片状颗粒组成的镜面金颜料。
Description
技术领域
本发明涉及一种镜面金颜料及其制备方法。
背景技术
在现有技术中，“镜面铝浆颜料”也称“镜面银”或“电镀银”，是一种以铝为材质利用真空蒸发镀膜方法制备的高级颜料，其形状为纳米厚度的表面光滑片状颗粒，用其配制的油墨在印刷表面形成如银镜一样的效果，因而得名“镜面银”。
镜面银颜色为银白色，自其问世后，市场就一直寻求其姊妹产品——“镜面金”。市场要求“镜面金”除了像镜面银一样的镜面效果外，其基本颜色是金黄色，并具有金属光泽。有人以铜为材料，采用镜面银相同的制备方法制备镜面金，由于纳米厚度的铜片极易氧化发黑，该产品或由其配制的镜面金油墨的印刷面暴露空气一周就会发黑。还有人以铜合金为材料，结果暴露空气三周发黑，氧化问题也没有根本解决。为了满足市场对镜面金的需要，一些客户采用镜面银加有机染料来模仿镜面金，结果镜面效果和金属光泽大打折扣。因此，到目前为止，尚没有成熟的“镜面金”产品问世。因而，亟需研发一种具有耐氧化、耐腐蚀、镜面效果好、类金色、强金属光泽效果的镜面金。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有耐氧化、耐腐蚀性、镜面效果好、类金色、强金属光泽的复合结构的镜面金颜料。本发明的另一目的是提供一种复合片状颗粒结构的镜面金颜料的制备方法。
本发明的技术解决方案是提供一种所述镜面金颜料，其特殊之处在于，所述镜面金颜料按重量百分比，由以下组份组成：
复合片状颗粒15～30％，溶剂69～84％，助剂0～1％；
所述复合片状颗粒结构为A-B-A型，其中：A为透明的氟化镁或透明的二氧化硅，B为铜锌合金；所述A的单层厚度5～20nm,所述B的单层厚度10～50nm，所述三层复合片状颗粒的总厚度为20～90nm，粒径(d50)5～30μm。
作为优选：所述复合片状颗粒又由以下组份组成：
透明氟化镁5～55％ 铜锌合金45～95％。
作为优选：所述铜锌合金的重量百分比组成为：铜57～97％，锌3～43％。
作为优选：所述复合片状颗粒又由以下组份组成：
透明二氧化硅5～30％ 铜锌合金70～95％。
作为优选：所述铜锌合金的重量百分比组成为：铜57～97％，锌3～43％。
作为优选：所述溶剂是纯度大于99.5％的丙二醇甲醚或纯度大于99.5％的丙二醇甲醚醋酸酯或纯度大于99.5％的乙二醇单丁醚。
作为优选：所述助剂是防沉剂。
本发明的另一技术解决方案是提供一种所述镜面金颜料的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
(1)所述在塑料薄膜基材上涂布树脂层；
(2)采用PVD方法将上述树脂层表面依次沉积为纳米厚度的透明材料A、铜锌合金B、透明材料A，从而形成纳米厚度的“A-B-A”三层复合膜；
(3)用溶剂将树脂溶解，使三层复合膜从塑料薄膜基材分离，得到由溶剂、树脂和复合材料细片组成的混合液；
(4)将上述混合液进行粉碎、过滤，然后加入助剂，用溶剂调节固含量，从而得到由溶剂、助剂和复合材料片状颗粒组成的镜面金颜料。
作为优选：所述A为透明的氟化镁或透明的二氧化硅，所述B为铜锌合金。
作为优选：步骤(1)所述的塑料薄膜基材是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯；
作为优选：步骤(2)所述的PVD方法是连续卷绕式真空磁控溅射镀膜或真空离子镀膜或真空蒸发镀膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果:
⑴本发明的三层复合结构的镜面金颜料，其颜料粒子为三层片状结构，即“A-B-A”型，其透明的氟化镁或透明的二氧化硅覆盖在铜锌合金上，形成致密的高透明保护膜，起到隔离氧气和其他腐蚀性物质接触的作用，从而防止铜的氧化和腐蚀，使得产品的有效存放期延长到六个月(含六个月)以上。
⑵本发明三层复合结构的镜面金颜料，其高透明的氟化镁或二氧化硅覆盖在铜锌合金上，形成致密的低折光透明膜，这层透明膜对光线有增透作用，它可以降低颜料颗粒外表面的光反射，增加内表面即铜锌合金表面的光反射，从而提高铜锌合金的镜面效果和金属光泽。
⑶本发明三层复合结构的镜面金颜料，其仿金色由三层结构中的铜锌合金膜提供，调整铜锌合金靶材成分就可以改变镜面金的颜色。
⑷本发明三层复合结构的镜面金颜料，其片状颗粒厚薄均匀，表面光滑，厚度20～90nm，粒径(d50)5～30μm；其表面和边缘光的散射和漫反射不严重，从而确保了镜面金的亮度、色泽、金属感。
⑸本发明三层复合结构的镜面金颜料，其外观为棕黄色浆状固体，具有储存稳定、不分层、不易氧化的优点。
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
该镜面金颜料，外观棕黄色浆状固体，制墨颜色为金黄色镜面效果，按重量百分比，由以下组份组成：
复合片状颗粒20％，溶剂79％，助剂1％；
所述复合片状颗粒结构为A-B-A型，其中：A为透明的氟化镁或透明的二氧化硅，B为铜锌合金；所述A的单层厚度8nm,所述B的单层厚度24nm，所述三层复合片状颗粒的总厚度为40nm，粒径(d50)20μm。
本实施例中，所述复合片状颗粒又由以下组份组成：
透明氟化镁25％ 铜锌合金75％。
本实施例中，所述铜锌合金的重量百分比组成为：铜67％，锌33％。
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。
该镜面金颜料的制备方法，包括以下步骤：
⑴将厚度为16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET薄膜)在涂布机上涂布一层厚度1.5μm的透明树脂层；
⑵将涂布了树脂层的PET薄膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中，采用1个高纯氟化镁靶、两个铜锌合金靶(靶材质量组成为铜67％，锌33％)、1个高纯氟化镁靶的顺序组合，一次性完成三层镀膜；
⑶将PET复合膜置于丙二醇甲醚醋酸酯中浸泡，使树脂层溶解，复合材料层从膜上脱离，得到含有复合材料细片、树脂和丙二醇甲醚醋酸酯的液固混合物；
⑷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1％防沉剂，制得三层复合结构镜面金颜料。
上述实施例1的溅射操作主要条件：卷绕带速8m/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。溅射镀膜使树脂层上形成光滑致密的“氟化镁-铜锌合金-氟化镁”复合膜层，膜层总厚度40nm。
实施例2
该镜面金颜料，外观棕黄色浆状固体，制墨颜色为玫瑰金色镜面效果，按重量百分比，由以下组份组成：
复合片状颗粒20％，溶剂79.5％，助剂0.5％；
所述复合片状颗粒结构为A-B-A型，其中：A为透明的氟化镁或透明的二氧化硅，B为铜锌合金；所述A的单层厚度5nm,所述B的单层厚度20nm，所述三层复合片状颗粒的总厚度为30nm，粒径(d50)10μm。
本实施例中，所述复合片状颗粒又由以下组份组成：
透明二氧化硅13％ 铜锌合金87％。
本实施例中，所述铜锌合金的重量百分比组成为：铜79％，锌21％。
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。
该镜面金颜料的制备方法，包括以下步骤：
⑴将厚度为12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET薄膜)在涂布机上涂布一层厚度1.5μm的透明树脂层；
⑵将涂布了树脂层的PET薄膜置于连续卷绕磁控溅射镀膜机中，分三次独立镀膜操作：
⑶第一次采用两个高纯硅靶，放电工作气体为氩气，反应气体为氧气，在树脂层上形成透明二氧化硅膜；
⑷第二次采用四个铜锌合金靶(靶材质量组成为铜79％，锌21％)，放电工作气体为氩气，在二氧化硅膜上形成铜锌合金膜；
⑸第三次采用两个高纯硅靶，放电工作气体为氩气，反应气体为氧气，在树脂层上形成透明二氧化硅膜；
⑹将PET复合膜置于丙二醇甲醚中浸泡，使树脂层溶解，复合材料层从膜上脱离，得到含有复合材料细片、树脂和丙二醇甲醚的液固混合物；
⑺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，加入0.5％防沉剂，制得三层复合结构镜面金颜料。
上述实施例2溅射操作条件：卷绕带速16m/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。三次溅射镀膜形成光滑致密的“二氧化硅-铜锌合金-二氧化硅”复合膜层，膜层总厚度30nm。
应用实施例
将实施例2制备的三层复合结构的镜面金颜料20g与镜面树脂25g和5g丙二醇甲醚一起配制成油墨，用300目丝网印刷方式将油墨均匀印制到彩晶玻璃表面，表干后120℃烘烤30min,即可得到耐氧化、耐腐蚀、镜面效果好、类金色、强金属光泽的镜面金涂层。
该涂层性能检测结果如下：
镜面效果：在标准灯源箱内目视观察，为玫瑰金黄色具有金属光泽镜面，对镜可辨识眉毛和细微处，镜面效果良好。
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，镜面清晰度略微下降，合格。
百格试验：3M胶带法，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)
1.一种镜面金颜料，其特征在于，所述镜面金颜料按重量百分比，由以下组份组成：
复合片状颗粒15～30％，溶剂69～84％，助剂0～1％；
所述复合片状颗粒结构为A-B-A型，其中：A为透明的氟化镁或透明的二氧化硅，B为铜锌合金；所述A的单层厚度5～20nm,所述B的单层厚度10～50nm，所述三层复合片状颗粒的总厚度为20～90nm，粒径(d50)5～30μm。
2.根据权利要求1所述镜面金颜料，其特征在于，所述复合片状颗粒又由以下组份组成：
透明氟化镁5～55％ 铜锌合金45～95％。
3.根据权利要求2所述镜面金颜料，其特征在于，所述铜锌合金的重量百分比组成为：铜57～97％，锌3～43％。
4.根据权利要求1所述镜面金颜料，其特征在于，所述复合片状颗粒又由以下组份组成：
透明二氧化硅5～30％ 铜锌合金70～95％。
5.根据权利要求4所述镜面金颜料，其特征在于，所述铜锌合金的重量百分比组成为：铜57～97％，锌3～43％。
6.根据权利要求1所述镜面金颜料，其特征在于，所述溶剂是纯度大于99.5％的丙二醇甲醚或纯度大于99.5％的丙二醇甲醚醋酸酯或纯度大于99.5％的乙二醇单丁醚。
7.根据权利要求1所述镜面金颜料，其特征在于，所述助剂是防沉剂。
8.一种镜面金颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)所述在塑料薄膜基材上涂布树脂层；
(2)采用PVD方法将上述树脂层表面依次沉积为纳米厚度的透明材料A、铜锌合金B、透明材料A，从而形成纳米厚度的“A-B-A”三层复合膜；
(3)用溶剂将树脂溶解，使三层复合膜从塑料薄膜基材分离，得到由溶剂、树脂和复合材料细片组成的混合液；
(4)将上述混合液进行粉碎、过滤，然后加入助剂，用溶剂调节固含量，从而得到由溶剂、助剂和复合材料片状颗粒组成的镜面金颜料。
9.根据权利要求8所述镜面金颜料的制备方法，其特征在于，所述A为透明的氟化镁或透明的二氧化硅，所述B为铜锌合金。
10.根据权利要求8所述镜面金颜料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的塑料薄膜基材是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯；步骤(2)所述的PVD方法是连续卷绕式真空磁控溅射镀膜或真空离子镀膜或真空蒸发镀膜。
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