[发明专利]一种结构色金属印刷涂层在审

专利信息
申请号: 202111246254.8 申请日: 2021-10-26
公开(公告)号: CN116027464A 公开(公告)日: 2023-04-28
发明(设计)人: 邝钦瑜 申请(专利权)人: 台山市合兴金属印刷有限公司
主分类号: G02B1/00 分类号: G02B1/00
代理公司: 广州骏思知识产权代理有限公司 44425 代理人: 张金龙
地址: 529200 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 结构 金属 印刷 涂层
【说明书】:

发明涉及一种结构色金属印刷涂层。本发明所述的一种结构色金属印刷涂层包括:介质层,由多个微球通过六方密堆积形成三维有序阵列,呈蛋白石结构;油墨层,由颜料填充于所述介质层的空隙形成,呈反蛋白石结构;所述油墨层的厚度与所述介质层的厚度一致,所述油墨层的介电常数与所述介质层的介电常数不同,所述油墨层的折射率与所述介质层的折射率不同。本发明所述的一种结构色金属印刷涂层无需将颜料分散制成单分散性较高的胶体溶液,降低了制作的难度,并且可以通过对介质层和油墨层的简单调节,实现结构色和色素色的双重调节,有利于提高印刷颜色的多样性,该涂层结构简单,易于实现,经济环保,普适性广。

技术领域

本发明涉及金属印刷技术,特别是涉及一种结构色金属印刷涂层。

背景技术

光子晶体(photonic crystal)是由排列呈周期性的两种介电常数不同的介质构成的材料。自然界中广泛存在着光子晶体的现象,例如蛋白石、蝴蝶翅膀、孔雀羽毛和鲍鱼壳等,它们均具有周期性分布的微观结构,且至少有两种介电常数不同的物质,从而构成的天然的光子晶体。与颜料所具备的化学色相反,光子晶体的微观结构与可见光发生干涉、衍射和/或散射等现象而显色,从而使材料形成具有虹彩效应的结构色,这种物理色具有色彩饱和度高、不易褪色、经济环保、容易制备等特点,在包装、印刷、装饰、防伪等领域具有广泛的应用前景。

光子晶体的制备方法主要有两种:一种是由上而下,通过多重激光干涉、全息平版印刷等技术,制备得亚微米结构、缺陷少的光子晶体。另一种是由下而上,以亚微米的介质层层组装形成的具有高度有序性结构的光子晶体,最常见的是利用单分散的微球制备光子晶体。单分散微球组装的光子晶体又分为微球光子晶体和微孔光子晶体。微球光子晶体是纳米级的微球有序性堆积形成,类似于自然界的蛋白石,故又称蛋白石光子晶体。微孔光子晶体是由纳米级的球形微孔有序排列形成的,一般以蛋白石光子晶体为模板进行制备,又称反蛋白石光子晶体。

目前光子晶体制备在印刷包装领域的应用主要有:(1)光子晶体印版,例如在感光玻璃板上进行激光只写曝光刻录图文后进行金属化印版复制;然而采用多重激光干涉等微纳加工技术制备光子晶体印版需要高精密的设备,价格较为昂贵,且制备过程繁琐,不适合于大规模应用和大面积光子晶体结构的制备。(2)光子晶体油墨,将颜料配制成单分散的胶体溶液,使颜料在承印物表面自组装而显色,并且现有技术中的光子晶体油墨主要为蛋白石光子晶体,尚未出现由反蛋白石光子晶体形成的结构色油墨。而制作光子晶体油墨要求颜料胶体粒子的单分散性较高,单分散性不好会导致蛋白石结构的无序性并产生位错,从而失去光子晶体的特性。由特定的胶体粒子制成光子晶体油墨,只能形成一种结构色,若想制备多种颜色的结构色,就必须改变胶体粒子的形貌、尺寸和种类并配制相应的单分散胶体溶液,严重限制了结构色印刷的应用。

发明内容

基于此,本发明的目的在于,提供一种结构色金属印刷涂层,无需将颜料分散制成单分散性较高的胶体溶液,降低了制作的难度,并且可以通过对介质层和油墨层的简单调节,实现结构色和色素色的双重调节,有利于提高印刷颜色的多样性,结构简单,易于实现,经济环保,普适性广。

一种结构色金属印刷涂层,包括:介质层,由多个微球通过六方密堆积形成三维有序阵列,呈蛋白石结构;油墨层,由颜料填充于所述介质层的空隙形成,呈反蛋白石结构;所述油墨层的厚度与所述介质层的厚度一致,所述油墨层的介电常数与所述介质层的介电常数不同,所述油墨层的折射率与所述介质层的折射率不同。

本发明以介质层为模板,限制了颜料的空间分布,使油墨层形成了反蛋白石结构,因此不需要将颜料分散制成单分散性较高的胶体溶液,降低了制作的难度,并且可以通过对介质层和油墨层的简单调节,实现结构色和色素色的双重调节,有利于提高印刷颜色的多样性,整体结构易于实现,经济环保,普适性广。

进一步地,所述介质层通过以下至少一种方法固定于金属底板上:重力沉积法、物理限域法、对流自组装法、离心法、过滤法、旋涂法、滴涂法和电泳沉积法。

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