一种光学变色防伪颜料的制作方法

日期:2019-03-02 15:12:07

一种光学变色防伪颜料的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学防伪技术领域,特别涉及一种光学变色防伪颜料。
【背景技术】
[0002]随着光学防伪技术的不断发展,基于多光束干涉原理的光变颜料(OVP)所制备的光学变色油墨(OVI)在货币、有价证券等高端防伪领域的应用日益普遍,光变防伪技术是基于光学多层薄膜多光束干涉的随角异色效应,在入射角度改变的条件下,反射光束由于等效光程随角度变化,导致反射光谱的偏移从而使得颜色效果随观察角度的变化而产生变色效应,这种变色效应是通常的扫描/复印所无法复制再现的。
[0003]近年来,随着光变颜料生产技术的进步和生产工艺的不断完善,此类光变防伪颜料的应用得到了拓展,已经在一些高档香烟名酒包装、食品、药品、奶粉、饮料等包装防伪上获得了应用,能够进行光变颜料和油墨生产的厂家也越来越多,但在材料使用上涉及到部分重金属材料,特别是涉及到食品药品等关系国民身体健康安全领域,环保性能较差。在近年国家大力推动节能减排、发展战略性新型产业的十二五规划中,对节能环保材料提出了越来越高的要求,使用环保型的材料,能够减少环境污染,排放少,且可再生与循环利用,是节约资源和能源,减少污染的主要途径,也是关系到国际民生的重要举措。
[0004]现有技术中,形成光变颜料的初始薄膜结构通常是采用金属介质多层膜构造,有非对称结构和对称结构两种,对于非对称结构,通常是3层、5层、7层等,包括:[/半吸收层/介质层]n/反射层,对于对称结构,一般是5层对称结构或9层,包括:吸收层/介质层/反射层/介质层/吸收层或者吸收层/介质层/吸收层/介质层/反射层/介质层/吸收层/介质层/吸收层,相关专利1^4779898、1^5059245、21^)2816899.2、文献1-3对该类光变防伪安全薄膜颜料及油墨的原理和制造方法进行了描述,在我国的人民币100元和50元的光变防伪中也采用该技术,实现了从绿色变蓝色、金色变绿色的光变图像防伪。其中半吸收层通常是采用金属铬、镍或镍铬合金材料,介质膜层通常采用折射率低于1.65的透明电介质材料,例如氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等材料、反射膜层根据制备工艺的不同,通常选用金属铝、铁、铬或镍铬合金锌、银等纯金属材料。例如专利US5059245、ZL02816899.2、提出的光变薄膜结构都采用了Cr/MgF2/Al/MgF2/Cr的结构,这也是目前光变防伪薄膜的通用结构;为了进一步提高光学变色材料的防伪特性,专利CN93112618.5、CN101706595A提出了不同结构类型的磁性光学变色薄膜,在这些结构中,磁性材料或作为单独功能磁性层或兼具功能膜层和反射膜层的作用,特别是CN101706595A专利,提出了以NiCr合金层作为反射膜层兼具磁性功能膜层的作用,以此来增加专家级防伪性能。
[0005]可以看出,在现有技术所使用的光变防伪薄膜材料中,不管是在半吸收层还是在磁性层或是反射膜层中,都有使用到重金属铬或者含铬合金材料,含铬材料是影响环境污染、生态效应和环境健康的重要金属元素,2011年4月初,我国首个“十二五”专项规划一一《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复,防治规划力求控制5种重金属,其中就包括铬金属。为此,在光变防伪颜料产业,迫切需要对现有结构进行更新换代,提出具有环保型功能的新型防伪结构,才有可能提尚和有效改进现有光变颜料(OVP)的环保特性。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种光变性能优良、无污染、具有环保特性、制作成本较低的光学变色防伪颜料。
[0007]为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种光学变色防伪颜料,所述颜料涂层包括反射层,所述反射层一侧面向外依次循环设置有介质层和半吸收层;
[0008]所述反射层的材料为T1、TiN或TiNx中的一种或两种以上;
[0009]所述介质层为折射率小于1.68的介质材料;
[0010]所述半吸收层的材料为T1、TiN或TiNx中的一种或两种以上。
[0011]进一步地,所述反射层另一侧面向外依次循环设置有所述介质层和所述半吸收层。
[0012]进一步地,所述反射层的厚度为20-120nm。
[0013]进一步地,所述介质层的材料为Si02、MgF2、Al203、AlF3、Na3AlF6、BaF2、NdF3、CaF3、LiF中的一种或两种以上,厚度为60-700nm。
[OOM]进一步地,所述半吸收层的厚度为3-15nm。
[0015]本实用新型的有益效果在于:本实用新型提供的环保型光学变色防伪颜料光谱性能稳定,在确保与现有光变防伪结构具有相似的粒度特性、均匀金属效果光泽和随角异色效应的情况下,还独具有环保特性,该材料组合对人体无毒无害,具有良好的环境稳定性,特别适合于与人类健康息息相关的食品、饮品、药品安全防伪包装印刷上。该类环保型光变颜料结构可以采用传统光学变色颜料相同的设备和制造工艺来进行,工艺条件成熟,生产成本低,不需要添加其它设备即可实现该类颜料制备。
【附图说明】
[0016]图1本实用新型【具体实施方式】实施例的用于热转印方式的非对称光变防伪膜层结构;
[0017]图2本实用新型【具体实施方式】实施例的3层非对称Ti基光变防伪结构反射率光谱;
[0018]图3本实用新型【具体实施方式】实施例的3层非对称Ti基绿色光变结构O度-60度色品变化轨迹;
[0019]图4本实用新型【具体实施方式】实施例的对称式光变防伪膜层结构;
[0020]图5本实用新型【具体实施方式】实施例的5层对称Ti基光变防伪结构反射率光谱;
[0021]图6本实用新型【具体实施方式】实施例的5层对称Ti基红色光变结构O度-60度色品变化轨迹。
[0022]标号说明:
[0023]1、粘结层;2、反射层;3、介质层;4、半吸收层;5、离型层。
【具体实施方式】
[0024]为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0025]本实用新型最关键的构思在于:在反射层和半吸收层中加入Ti及其化合物,改性处理获得环保型光学变色防伪颜料。
[0026]请参照图1-6,一种光学变色防伪颜料,所述颜料涂层包括反射层2,所述反射层一侧面向外依次循环设置有介质层3和半吸收层4 ;
[0027]所述反射层2的材料为T1、TiN或TiNx中的一种或两种以上;
[0028]所述介质层3为折射率小于1.68的介质材料;
[0029]所述半吸收层4的材料为T1、TiN或TiNx中的一种或两种以上。
[0030]从上述描述可知,本实用新型的有益效果在于:本实用新型提供的环保型光学变色防伪颜料光谱性能稳定,在确保与现有光变防伪结构具有相似的粒度特性、均匀金属效果光泽和随角异色效应的情况下,还独具有环保特性,该材料组合对人体无毒无害,具有良好的环境稳定性,特别适合于与人类健康息息相关的食品、饮品、药品安全防伪包装印刷上。该类环保型光变颜料结构可以采用传统光学变色颜料相同的设备和制造工艺来进行,工艺条件成熟,生产成本低,不需要添加其它设备即可实现该类颜料制备。
[0031]进一步的,所述反射层2另一侧面向外依次循环设置有所述介质层和所述半吸收层。
[0032]由上述描述可知,设置对称结构应用于常规凹印、丝印等印刷方式。
[0033]进一步的,所述反射层2的厚度为20-120nm。
[0034]由上述描述可知,通过控制厚度提供最佳的颜色亮度。
[0035]进一步的,所述介质层3的材料为S12、MgF2、Al2O3、AlF3、Na3AlF6、

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