具有防伪功能的微结构金属颜料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有防伪功能的微结构金属颜料及其制备方法，所述具有防伪功能的微结构金属颜料，为具有三维规则形状的多层结构，其中含有防伪功能层（1）；所述的三维规则形状选自字母、数字或多边形规则形状，粒径为10～60微米。本发明专利技术在发挥微结构金属颜料本身特定的形状图案形成的防伪特征的基础上，集成可定性读取的其他防伪特征于该类微结构金属颜料上，增强颜料的复合防伪级别，同时利用被集成防伪材料的可读取信息作为密钥，读取存储在客户端或中央数据库中的扩展信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微结构防伪金属颜料及其制备方法和应用范围
技术介绍
金属颜料是指一种由金属或合金制得的颜料。世界年产量达700万吨，广泛用于涂料工业，主要品种有铝粉、铜粉、锌粉和不锈钢粉，其中以铝粉的用量最大，铜粉的用量较铝粉少，光反射强度也稍逊于铝粉。铝粉、锌粉和不锈钢粉都具有防腐蚀作用，铝粉具有较好的装饰性，电化铝表面具有特殊光栅效果，且目前广泛应用于全息光变膜。金属颜料产品广泛应用于涂料、油墨和注塑加工以及其他工业应用领域。金属颜料在油墨中的应用，是将细小的金属薄片代替传统油墨中的颜料或染料配制而成的、具有独特金属闪亮光栅效果的油墨。油墨中金属颜料的应用，不仅可具有上文中提到的金属闪亮光栅效果，随着各项技术的发展，金属颜料或是含有金属层的颜料在防伪
也逐渐展现出其独特的防伪效果。含有金属层或不含金属层的具有防伪功能的颜料在国内外也有所研究，弗莱克斯产品公司CN02808832.8揭示了一种磁性层、反射层、介质层复合而成的多层磁性颜料片和箔，其中一实施实例为平均大小为44微米的颜料片，包含反射层(铝)_磁性层(铁)_反射层(铝)结构。该专利技术重点为实现在不同的观察角或入射角材料具有不同的颜色的光学防伪功能，该专利技术中颜料片磁性层的功能为提供颜料在磁场中的定向排列，该专利技术不是以材料的微结构及其带有的其他防伪功能为功能应用重点，颜料片为随机无规则形状，受制备工艺条件的限制，该专利技术的颜料不能制备成规则形状。默克专利股份有限公司CN200880119100.9提供了一种由透明的无机基质和至少一种包埋在该基质中的颗粒材料组成的防伪材料，该专利技术中防伪材料的变化信息与产品具有简单的对应关系，利用基 质中颗粒的数量及其颜色(在不同照射条件下)、尺寸或比例参数的变化，形成针对制造商、批次、生产周期、销售途径等特定的防伪颜料编码，据此判断产品的对应性。使用该专利技术中的防伪材料制造的印品与产品为简单的对应关系，该专利技术的实现更多的依赖于印品制造时实时的信息采集，其应用必须在印刷时安装配套的采集设备硬件。具有防伪功能的金属颜料的研究目前较少，上海紫格光学薄膜材料有限公司CN201110145270.8揭示了一种防伪微结构颜料及其制造工艺，通过模压获得粒径1_200微米、形状规则(如文字图案、几何形状)的微结构单层片状铝颜料，可作为防伪颜料使用。该专利技术利用金属颜料本身的形状图案构成防伪特征，使用放大镜进行观察检测，无其他复合的防伪功能，不能进行定量的防伪鉴别，限制了该类防伪材料的推广应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以克服现有技术存在的防伪技术缺陷。本专利技术所述的具有防伪功能的微结构金属颜料，为具有三维规则形状的多层结构，其中含有防伪功能层；所述的三维规则形状选自字母、数字或多边形规则形状，粒径为10 60微米；优选的，所述具有防伪功能的微结构金属颜料，为厚度均匀的具有三维规则形状的多层结构；优选的，所述的多层结构的层数为2 3层；优选的，所述的多层结构的层数为3层，中间为防伪功能层，外层为金属材料层；防伪功能层与金属材料层的厚度比为1:100 1:2，上下两层金属材料层的厚度误差为10纳米；优选的，所述的多层结构的层数为3层，中间为金属材料层，外层为防伪材料层；防伪材料层与金属材料层的厚度比为1:40 2:1，两层防伪材料层的厚度误差控制小于5% ；优选的，所述的多层结构的层数为两层，一层为金属材料层，一层为防伪材料层，防伪功能层与金属材料层的厚度比为1:40 2:1 ;该颜料为两层结构的数字与字母形状时，包括两种情况，即俯视该颜料片:1)先看到防伪功能层，再看到金属材料层；2)先看到金属材料层1，再看到防伪功能层2。防伪功能层的材料，选自荧光材料、余辉荧光材料、同色异谱滤光材料、拉曼材料或磁性防伪功能材料中一种以上；其中，荧光材料，优选的激发波长为254纳米与365纳米，反射光为范围400— 700纳米(可将不同反射长的荧光材料混拼，得到特定的发射波长，起到更好的防伪效果)；余辉荧光材料激发光为190纳米 400纳米的紫外光，发射光波长范围为400-1000纳米；优选的，所述荧光材料选自稀土有机配合物(包括但不限于低价态稀土有机配合物、稀土有机高分子配合物和稀土有机超分子配合物)、大环类配合物等荧光材料；以稀土镧系元素(铕，钐，铒，钕)为激活剂和助激活剂的碱土金属硫化物、铝酸盐等，例如ZnS、CaS、SrAl2O4, CaAl2O4' BaAl2O4 等；所述余辉突光材料选自娃酸盐体系余辉发光材料、金属硫化物体系余辉发光材料、铝酸盐体系余辉发光材料，可选择(ZnS: Cu, Co)、(SrAl2O4, Eu)、(CaAl2O4:Eu, Nd)、(Sr4Al14O25:Eu, Dy)、(SrAl2O4:Eu, Dy)、(Ca3MgSi2O8:Eu, Dy)以及 Eu2+、Mn2+ 共激活的R3MgSi2O8 (R 为 Ca、Sr 与 Ba)；所述同色异谱滤光材料选自在人眼低敏感度的红外、紫外区域与可见光范围内光谱差异大的材料，例如在红滤光片观察时颜色发生变化的滤光红材料，可选择扬州神舟新材料有限公司的绿色滤光红材料、黑色滤光红材料、上海麟多祁化工科技有限公司的蓝色滤光红材料；所述拉曼材料选择具有明显特征拉曼散射光谱的材料，如以金、银、钯、钼、银包金、钼包金等纳米粒子为基底的表面增强拉曼光谱材料，并单独使用或调整不同拉曼材料间的比例得到特定拉曼散射光谱；磁性防伪功能材料选自铁、钕铁硼、钐钴、四氧化三铁及各类铁氧体以及非晶、纳米晶等软磁材 料，可选择BASF的Magnetic Pig.340、MagneticPig.347 ；所述金属材料层的材料选自低沸点的金属材料，如铝、镁、铬、镍等，优选金属铝；本专利技术所述的具有防伪功能的微结构金属颜料的制备方法，以中间为金属层的三层结构金属颜料制作工艺为例，包括如下步骤:(I)选择平整的基片，在基片上涂覆一层可模压成型的剥离胶层；(2)在剥离胶层表面涂布含有防伪功能材料的涂布层，磁性材料还可使用蒸镀的方式沉积到剥离胶层表面；(3)在防伪材料层上沉积金属层；(4)在金属层进行步骤(2) —次；(5)通过激光刻蚀，得到特定的文字或数字或图形颜料，将片状颜料从塑料膜基片上剥离下来，经分离工艺(可真空分离，也可在液体中过滤分离)处理区除小于10微米和大于60微米的杂质，获得所述的具有防伪功能的10 — 60微米文字或数字或图案微结构防伪金属颜料。其中，步骤(5)的激光刻蚀为本领域公知的方法，可参见相关的文献报道的方法。中间为防伪层的三层结构颜料以及两层结构颜料制作仅是制作工艺顺序存在差巳升。本专利技术的具有防伪功能的微结构金属颜料的使用方法如下:1% 60%的微结构防伪金属颜料与10% 90%连结料、O 50%的溶剂均匀分散后制得丝网、照相凹版、柔板、移印、胶印、凹印、号码等微结构防伪油墨。可通过定性检测设备对防伪功能材料进行检测，根据检测结果，进行应用该防伪颜料的真伪判定，并可通过对应的定量检测设备进行检测，获得定量信息；所述的定性检测设备如FDD-300多功能防伪检测器、CY1-5多功能综合鉴别仪、CY-30型票据图像观察仪，所述的定量检测设备如RF-5301PC光谱仪、Thm本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有防伪功能的微结构金属颜料，其特征在于，为具有三维规则形状的多层结构，其中含有防伪功能层（1）；所述的三维规则形状选自字母、数字或多边形规则形状，粒径为10～60微米。

【技术特征摘要】
1.有防伪功能的微结构金属颜料，其特征在于，为具有三维规则形状的多层结构，其中含有防伪功能层(I);所述的三维规则形状选自字母、数字或多边形规则形状，粒径为10 60微米。2.根据权利要求1所述的具有防伪功能的微结构金属颜料，其特征在于，所述的多层结构的层数为2 3层。3.根据权利要求1所述的具有防伪功能的微结构金属颜料，其特征在于，所述的多层结构的层数为3层，中间为防伪功能层(1)，外层为金属材料层(2)。4.根据权利要求3所述的具有防伪功能的微结构金属颜料，其特征在于，防伪功能层(O与金属材料层(2)的厚度比为1:100 1:2，上下两层金属材料层2的厚度误差为10纳米。5.根据权利要求1所述的具有防伪功能的微结构金属颜料，其特征在于，所述的多层结构的层数为3层，中间为金属材料层(2)，外层为防伪材料层(I)。6.根据权利要求5所述的具有防伪功能的微结构金属颜料，其特征在于，防伪材料层(O与金属材料层(2)的厚度比为1:40 2:1，两层防伪材料层(I)的厚度误差控制小于5% ο7.根据权利要求1所述的具有防伪功能的微结构金属颜料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世范，袁国林，张妤，孟庆飞，高思齐，郭一峰，黄维维，李伟，
申请(专利权)人：中钞油墨有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：