CN109294311A - 硫化锌彩虹浆颜料、颜料制造方法及其透明镭射漆膜制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硫化锌彩虹浆颜料、颜料制法及彩虹漆膜制法。颜料由硫化锌片状颗粒、溶剂组成；制法：⑴在基材上涂布树脂层；⑵在树脂层上用镭射膜压技术制成镭射信息层；⑶采用连续卷绕真空蒸发镀膜法将硫化锌沉积在镭射信息层上，得透明硫化锌膜；⑷在连续卷绕剥离槽内，用溶剂将树脂溶解，使硫化锌膜从基材上分离，得溶剂、树脂和硫化锌细片组成的混合液；⑸将混合液粉碎、过滤，用溶剂调固含量，得溶剂和纳米硫化锌片状颗粒组成的透明镭射浆颜料。漆膜的制法：⑴将硫化锌彩虹浆颜料与丙烯酸镜面树脂、混合溶剂按重量比1:1:15配制成油漆；⑵将油漆均匀喷涂在碳纤维板表面；⑶表干后90℃烘烤60min，在碳纤维表面形成硫化锌镭射漆膜。

Description

硫化锌彩虹浆颜料、颜料制造方法及其透明镭射漆膜制造 方法

技术领域

本发明涉及一种涂料技术领域，特别涉及一种硫化锌彩虹浆颜料、颜料制造方法及其透明镭射漆膜制造方法。

背景技术

彩虹颜料(镭射浆颜料)是一种能产生随角异色和七彩变色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，用其配制的涂料/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。

其镭射铝浆颜料的不足之处在于：第一，其异角变色存在死角，在死角范围颜色暗淡、发灰，特别是喷涂使用时，死角范围呈现暗淡发灰的小麻点，极大地影响了表面装饰效果；第二，铝遇水会氧化释氢，不能长期接触水，因此镭射铝浆不能用于水性体系；第三，铝不耐酸碱且容易氧化，一旦发生哪怕是轻微的酸碱腐蚀或氧化，其变色效果就会大打折扣，镭射铝浆要求配套使用的树脂是低酸值的，而应用中许多场合对附着力和表面罩光都有特殊要求，此时所采用的树脂往往是高酸值的，镭射铝浆不耐腐蚀，其应用适应性受到限制。其镭射铝浆的制备方法的不足之处是：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

本发明旨在是提供一种以硫化锌代替金属铝制备一种彩虹浆颜料，其制成的油漆(油墨)涂层，在普通光线下呈半透明状，漆膜“隐身”，不影响基材本身原有的颜色和图案，在较强光或直射光下漆膜“现身”，呈现镭射七彩效果，这种“时隐时现”的特点，既可以保持基材本身原有图案和颜色，又可以呈现独特的彩虹变色，“隐形”时不影响基材的本色。“显色”时彩虹图案鲜艳明亮，且没有变色死角，防伪和装饰效果独特；本硫化锌彩虹浆比铝有更好的耐酸碱、耐氧化性能，可以用于水性体系和较高酸值的树脂体系，应用适应性更好，应用范围更广。本发明的另一目的是提供一种可以连续稳定地生产硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，特别将镭射模压改在镀膜前在树脂层上进行，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应用本发明硫化锌彩虹浆颜料配制油漆并制备透明镭射彩虹漆膜的制造方法。

本发明的技术解决方案是所述硫化锌彩虹浆颜料，其特殊之处在于，所述硫化锌彩虹浆颜料由如下重量百分比的配料组成：

纳米硫化锌片状颗粒5～30％溶剂70％～95％。

作为优选：所述纳米硫化锌片状颗粒厚度10～40nm，粒径(d₅₀)5～20μ m；所述溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸丁酯、异丙醇中的一种或几种。

本发明的另一技术解决方案是所述硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，其特殊之处在于，包括以下工序：

⑴在塑料薄膜基材上涂布树脂层；

⑵在树脂层上利用镭射膜压技术制成镭射信息层；

⑶采用连续卷绕真空蒸发镀膜方法将硫化锌沉积在镭射信息层上，形成一层纳米厚度的透明硫化锌膜；

⑷在连续卷绕剥离槽内，用溶剂将树脂溶解，使透明硫化锌膜从塑料基材上分离，得到由溶剂、树脂和硫化锌细片组成的混合液；

⑸将上述混合液进行粉碎、过滤，用溶剂调节固含量，从而得到由溶剂和纳米硫化锌片状颗粒组成的硫化锌彩虹浆颜料。

作为优选：所述工序⑴进一步包括：

(1.1)将厚度为12μm的PET薄膜在涂布机上涂布一层厚度1～2μm的树脂层；或者，

(1.2)将厚度为16μm的PP薄膜在涂布机上涂布一层厚度1～2μm的树脂层。

作为优选：所述工序⑵进一步包括：

(2.1)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，

(2.2)将PP薄膜上的树脂层与碎玻璃镭射模压板接触，在160℃模压，获得碎玻璃镭射信息层。

作为优选：所述工序⑶进一步包括：

(3.1)将带有镭射信息的PET膜置于真空度为10-3Pa连续卷绕蒸发镀膜机中，将纯度99.99％的颗粒状硫化锌加热汽化后蒸镀到PET薄膜上，控制镀膜厚度在20nm，形成透明纳米硫化锌镀膜，获得素面透明镭射镀膜；或者，

(3.2)将带有碎玻璃镭射信息的PP膜置于真空度为10-3Pa蒸发镀膜机中，将纯度99.99％的颗粒状硫化锌加热汽化后蒸镀到PP薄膜上，控制镀膜厚度在40nm，形成透明纳米硫化锌镀膜，获得碎玻璃型透明镭射镀膜。

作为优选：所述工序⑷进一步包括：

(4.1)将PET透明镭射镀膜置于连续卷绕式剥离槽上，槽内加入丙二醇甲醚醋酸酯，PET膜带浸泡在溶剂中并连续收放运转，走带速度8m/min，溶剂使树脂层溶解，硫化锌镀层从PET膜上脱离，在槽内得到含有硫化锌纳米片、树脂和丙二醇甲醚醋酸酯的液固混合物；或者，

(4.2)将PP透明镭射镀膜置于连续卷绕式剥离槽上，槽内加入丙二醇甲醚，PP膜带浸泡在溶剂中并连续收放运转，走带速度6m/min，溶剂使树脂层溶解，硫化锌镀层从PP膜上脱离，在槽内得到含有硫化锌纳米片、树脂和丙二醇甲醚的液固混合物。

作为优选：所述工序⑸进一步包括：

(5.1)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，得硫化锌彩虹浆颜料；或者，

(5.2)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，得硫化锌彩虹浆颜料。

作为优选：所述硫化锌片状颗粒厚度20nm，粒径(d50)7～8μm，固含量(硫化锌)20％，溶剂丙二醇甲醚醋酸酯，浆料外观浅黄色；或者，

所述硫化锌片状颗粒厚度40nm，粒径(d50)20μm，固含量(硫化锌)20％，溶剂丙二醇甲醚，浆料外观浅黄色。

本发明的再一技术解决方案是所述包含由硫化锌彩虹浆颜料制造透明镭射彩虹漆膜的方法，包括以下工序：

⑴将制备的硫化锌彩虹浆颜料与丙烯酸镜面树脂、混合溶剂按重量比 1:1:15配制成油漆；

⑵用乙酸乙酯作稀释剂，用多遍喷涂方式将油漆均匀喷涂在黑色带纹路的光滑的碳纤维板表面上；

⑶表干后90℃烘烤60min，即可在碳纤维表面形成一层透明的硫化锌镭射彩虹漆膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

⑴本发明硫化锌彩虹浆颜料，其制成的油漆(油墨)涂层，在普通光线下呈半透明状，漆膜隐身，不影响基材本身原有的颜色和图案，在较强光或直射光下漆膜现身，呈现镭射七彩效果，这种“时隐时现”的特点，既可以保持基材本身原有图案和颜色，又可以呈现独特的彩虹变色，“隐形”时不影响基材的本色，“显色”时彩虹图案鲜艳明亮，且没有变色死角，防伪和装饰效果独特。

⑵本发明硫化锌彩虹浆颜料，其采用的材料是硫化锌，比铝有更好的耐酸碱、耐氧化性能，还可以用于水性体系，应用范围和适应性比镭射铝浆有大幅提升。

⑶本发明硫化锌彩虹浆颜料制备方法，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本发明硫化锌彩虹浆颜料制备方法，采用连续卷绕式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，其硫化锌片状颗粒表面平整光滑，厚度均匀易控，其平均粒度(d50)为5～20μm范围可控，硫化锌片厚度为10～40nm范围可控，而且由于纳米硫化锌的半透明性，使得其制漆(墨)外观比镭射铝浆的更加细腻、平滑，没有变色死角。

⑸本发明所述由硫化锌彩虹浆颜料制造透明镭射彩虹漆膜的方法，其所制备的透明彩虹漆膜，目视观察，在普通光下该漆膜呈半透明状，可以清晰看见基材碳纤维，不影响黑色的碳纤维的纹路；当光线较强或用手机电筒照射下，漆膜呈现清晰的彩虹圆圈。普通光线下漆膜“隐身”，直射光下漆膜“现身”，表现出“时隐时现”的特点，既可以保持基材本身原有图案和颜色，又可以呈现独特的彩虹变色，“隐形”时不影响碳纤维基材的原有纹路，“显色”时彩虹图案鲜艳明亮，且没有变色死角。

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]

该硫化锌彩虹浆颜料，外观浅黄色固体浆状，由硫化锌片状颗粒和溶剂组成，其重量百分比的配料组成如下：

硫化锌片颗粒20％ 溶剂80％。

本实施例中，所述硫化锌片颗粒，其厚度为20nm，粒径(d50)7～8μm；

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。

该硫化锌彩虹浆颜料的制造方法：

⑴将厚度为12μm的PET薄膜在涂布机上涂布一层厚度1～2μm的树脂层；

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膜置于真空度为10-3Pa蒸发镀膜机中，将纯度99.99％的颗粒状硫化锌加热汽化后蒸镀到PET薄膜上，控制镀膜厚度在 20nm，形成透明纳米硫化锌镀膜，获得素面透明镭射镀膜；

⑷将PET透明镭射镀膜置于连续卷绕式剥离槽上，槽内加入丙二醇甲醚醋酸酯，PET膜带浸泡在溶剂中并连续收放运转，走带速度8m/min，溶剂使树脂层溶解，硫化锌镀层从PET膜上脱离，在槽内得到含有硫化锌纳米片、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，制得本实施例1的硫化锌彩虹浆。

[实施例2]

该硫化锌彩虹浆颜料，外观浅黄色固体浆状，由硫化锌片状颗粒和溶剂组成，其重量百分比的配料组成如下：

硫化锌片颗粒20％ 溶剂80％。

本实施例中，所述硫化锌片颗粒，其厚度为40nm，粒径(d50)20μm；

本实施例中，所述溶剂是纯度大于99.5％的丙二醇甲醚。

该硫化锌彩虹浆颜料的制造方法：

⑴将厚度为16μm的PP薄膜在涂布机上涂布一层厚度1～2μm的树脂层；

⑵将PP薄膜上的树脂层与碎玻璃镭射模压板接触，在160℃模压，获得碎玻璃镭射信息层；

⑶将带有碎玻璃镭射信息的PP膜置于真空度为10-3Pa蒸发镀膜机中，将纯度99.99％的颗粒状硫化锌加热汽化后蒸镀到PP薄膜上，控制镀膜厚度在40nm，形成透明纳米硫化锌镀膜，获得碎玻璃型透明镭射镀膜；

⑷将PP透明镭射镀膜置于连续卷绕式剥离槽上，槽内加入丙二醇甲醚，PP膜带浸泡在溶剂中并连续收放运转，走带速度6m/min，溶剂使树脂层溶解，硫化锌镀层从PP膜上脱离，在槽内得到含有硫化锌纳米片、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，制得本实施例2的硫化锌彩虹浆。

[应用实施例]

将实施例1制备的硫化锌彩虹浆颜料与丙烯酸镜面树脂和混合溶剂按重量比1:1:15配制成油漆，用乙酸乙酯作稀释剂，用多遍喷涂方式将油漆均匀喷涂在黑色带纹路的光滑的碳纤维板表面上，表干后90℃烘烤60min，即可在碳纤维表面形成一层透明的硫化锌镭射漆膜，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半透明状，可以清晰看见基材碳纤维，不影响黑色的碳纤维的纹路；当光线较强或用手机电筒照射下，漆膜呈现清晰的彩虹圆圈。普通光线下漆膜隐身，直射光下漆膜现身，表现出“时隐时现”的特点，既可以保持基材本身原有图案和颜色，又可以呈现独特的彩虹变色，“隐形”时不影响碳纤维基材的原有纹路，“显色”时彩虹图案鲜艳明亮，且没有变色死角。

2)耐水煮试验：将上述喷涂了漆膜的碳纤维板放入水中，煮沸 30min，取出干后观察，透明性和七彩变色效果有所减弱，但仍然明显存在，合格。

3)百格试验：对水煮前后的漆膜分别作百格试验，采用3M胶带法测试，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)

1.一种硫化锌彩虹浆颜料，其特征在于，所述硫化锌彩虹浆颜料由如下重量百分比的配料组成：

纳米硫化锌片状颗粒5～30％溶剂70％～95％。

2.根据权利要求1所述硫化锌彩虹浆颜料，其特征在于，所述纳米硫化锌片状颗粒厚度10～40nm，粒径(d₅₀)5～20μm；所述溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸丁酯、异丙醇中的一种或几种。

3.一种硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，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；

⑵在树脂层上利用镭射膜压技术制成镭射信息层；

⑶采用连续卷绕真空蒸发镀膜方法将硫化锌沉积在镭射信息层上，形成一层纳米厚度的透明硫化锌膜；

⑷在连续卷绕剥离槽内，用溶剂将树脂溶解，使透明硫化锌膜从塑料基材上分离，得到由溶剂、树脂和硫化锌细片组成的混合液；

⑸将上述混合液进行粉碎、过滤，用溶剂调节固含量，从而得到由溶剂和纳米硫化锌片状颗粒组成的硫化锌彩虹浆颜料。

4.根据权利要求3所述硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑴进一步包括：

(1.1)将厚度为12μm的PET薄膜在涂布机上涂布一层厚度1～2μm的树脂层；或者，

(1.2)将厚度为16μm的PP薄膜在涂布机上涂布一层厚度1～2μm的树脂层。

5.根据权利要求3所述硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，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，

(2.2)将PP薄膜上的树脂层与碎玻璃镭射模压板接触，在160℃模压，获得碎玻璃镭射信息层。

6.根据权利要求3所述硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑶进一步包括：

(3.1)将带有镭射信息的PET膜置于真空度为10-3Pa连续卷绕蒸发镀膜机中，将纯度99.99％的颗粒状硫化锌加热汽化后蒸镀到PET薄膜上，控制镀膜厚度在20nm，形成透明纳米硫化锌镀膜，获得素面透明镭射镀膜；或者，

(3.2)将带有碎玻璃镭射信息的PP膜置于真空度为10-3Pa连续卷绕蒸发镀膜机中，将纯度99.99％的颗粒状硫化锌加热汽化后蒸镀到PP薄膜上，控制镀膜厚度在40nm，形成透明纳米硫化锌镀膜，获得碎玻璃型透明镭射镀膜。

7.根据权利要求3所述硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑷进一步包括：

(4.1)将PET透明镭射镀膜置于连续卷绕式剥离槽上，槽内加入丙二醇甲醚醋酸酯，PET膜带浸泡在溶剂中并连续收放运转，走带速度8m/min，溶剂使树脂层溶解，硫化锌镀层从PET膜上脱离，在槽内得到含有硫化锌纳米片、树脂和丙二醇甲醚醋酸酯的液固混合物；或者，

(4.2)将PP透明镭射镀膜置于连续卷绕式剥离槽上，槽内加入丙二醇甲醚，PP膜带浸泡在溶剂中并连续收放运转，走带速度6m/min，溶剂使树脂层溶解，硫化锌镀层从PP膜上脱离，在槽内得到含有硫化锌纳米片、树脂和丙二醇甲醚的液固混合物。

8.根据权利要求3所述硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，其特征在于，所述工序⑸进一步包括：

(5.1)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，得硫化锌彩虹浆颜料；或者，

(5.2)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，得硫化锌彩虹浆颜料。

9.根据权利要求3所述硫化锌彩虹浆颜料的制造方法，其特征在于，所述硫化锌片状颗粒厚度20nm，粒径(d50)7～8μm，固含量(硫化锌)20％，溶剂丙二醇甲醚醋酸酯，浆料外观浅黄色；或者，

所述硫化锌片状颗粒厚度40nm，粒径(d50)20μm，固含量(硫化锌)20％，溶剂丙二醇甲醚，浆料外观浅黄色。

10.一种包含权利要求3所述硫化锌彩虹浆颜料制造透明镭射漆膜的方法，包括以下工序：

⑴将制备的硫化锌彩虹浆颜料与丙烯酸镜面树脂、混合溶剂按重量比1:1:15配制成油漆；

⑵用乙酸乙酯作稀释剂，用多遍喷涂方式将油漆均匀喷涂在黑色带纹路的光滑的碳纤维板表面上；

⑶表干后90℃烘烤60min，即可在碳纤维表面形成一层透明的硫化锌镭射彩虹漆膜。