[发明专利]具有防伪功能的微结构金属颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微结构防伪金属颜料及其制备方法和应用范围

背景技术

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技术领域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。该发明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，该发明中颜料片磁性层的功能为提供颜料在磁场中的定向排列，该发明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，该发明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，该发明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。使用该发明中的防伪材料制造的印品与产品为简单的对应关系，该发明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。该发明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。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防伪功能的微结构金属颜料及其制备方法，以克服现有技术存在的防伪技术缺陷。

本发明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；