多层磁性颜料片和箔制造技术

本发明专利技术提供多层磁性颜料片和箔。颜料片在一个磁核的相对面上可以有一个对称的镀膜结构，或者形成包围磁核的密封镀层。磁核可以是一个在反射或介质层之间的磁性层，在磁性层之间的介质层，或只是一个磁性层。颜料片和箔的一些实施例显示离散的变色，以便在不同的入射角或观察角有明显不同的颜色。颜料片可以被散入液体媒介如涂料或墨水以生成用于物体或纸张的着色成分。箔可以被粘接到各种物体上或可以放在一个载体基座上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术涉及颜料和箔。尤其涉及到带有磁性层的多层颜料片和箔片，及与带有磁性层的多层颜料片结合在一起的颜料混合物。2.相关技术各种颜料，着色剂以及箔已经被发展到广泛的应用领域。例如，磁性颜料已经被开发应用于如装饰炊具，带图案的表面，及安全设备。同样，变色颜料也已经被开发应用于如化装品，墨水，镀膜材料，装饰品，陶制品，汽车涂料，防伪热贴邮，以及用于安全文件和货币的防伪墨水。变色颜料，着色剂以及箔具有随着入射光角度的变化，或随着观察者的观察角度而改变颜色的特性。颜料和箔的变色特性可以通过光学薄膜的适当设计或通过对用来形成颜料片或箔镀膜结构的分子形式的定向来控制。通过改变参数，如形成颜料片和箔的各层的厚度以及每层的折射率可获得所需要的效果。观察到的对于不同观察角或不同入射角的颜色的变色是由组成各层的材料的选择性吸收及波长依存干涉效应的混合结果。由经过多重反射的光波的重叠而产生的干涉效应产生了在不同角度观察到的颜色的变色。由于由在特定波长选择性地被加强的一种材料的各层内光路长度的不同而引起的干涉效应的变化，随着观察角度的变化，最大反射的位置和强度产生变化。各种方法被用来获得这种变色效果。例如，通常由多层薄膜做成的多层小片被散入一种媒介如涂料或墨水，随后这种媒介被涂在某一物体的表面。这种薄膜片也可被镀色以达到所需的颜色和光学效果。另一种方法是将带有变化层的小金属或硅基片密封，再将此密封的基片散入一种媒介如涂料或墨水。此外，箔片也可以由在一个基片材料上的多层薄膜做成。制作一个多层薄膜结构的一种方法是将其做在具有一个释放层的一个可变形的网状材料上。将各层沉积在网上的方法在形成薄膜镀膜结构的技术中已为大家所熟悉，如物理汽相沉积(PVD)，喷涂，或类似的方法。多层薄膜结构随后被从网状材料上取下，以形成薄膜变色片，这可以加到一种聚合媒介如用作墨水或涂料的各种颜料工具。除了变色片外，添加济可以被加到墨水或涂料中以获得所需的变色效果。变色颜料或箔由包括相同基础层的一个多层薄膜结构做成。这些层包括以不同的顺序叠放的一层或多层的吸收层，一层或多层的介质层，以及附加性的一种反射层。镀膜层可以有一个对称的多层薄膜结构，如吸收层/介质层/反射层/介质层/吸收层；或者吸收层/介质层/吸收层。镀膜层也可以有一个非对称的多层薄膜结构，如吸收层/介质层/反射层。例如，菲利普(Phillips)等人所有的美国第5,135,812号专利描述了带有几个不同结构层，如透明介质层和半透明金属层的变色薄膜片，该专利附此作为参考。在菲利普等人所有的美国第5,278,590号专利中描述了一种对称三层光干涉膜，该镀膜包括基本上为相同材料和厚度的第一和第二部分透射吸收层，以及置于第一和第二吸收层之间的一个介质间隔层，该专利附此作为参考。菲利普等人所有的美国第5,571,624号专利描述了用于涂料的变色小片，该专利附此作为参考。这些小片由一个对称的多层薄膜结构形成，其中一个第一半不透明层如铬层被置于一个基座上，一个第一介质层被置于第一半不透明层上。一个不透明反射金属层如铝被置于第一介质层上，接着是与第一介质层相同材料和厚度的第二介质层。一个与第一半不透明层相同材料和厚度的第二半不透明层被置于第二介质层上。关于磁性颜料，菲利普等人所有的美国第4,838,648号专利(下文简称“菲利普’648”)描述了一种薄膜磁性变色结构，其中磁性材料可以被用作反射层或吸收层。一种被提到的磁性材料为一种钴镍合金。菲利普‘648专利技术了带有下列结构的薄片和箔染色的上层/吸收层/介质层/磁性层/基层；染色的上层/吸收层/介质层/磁性层/介质层/吸收层/染色的上层以及粘接层/磁性层/介质层/吸收层/可释放硬膜层/基层。通过将磁性片暴露于一种磁力以在颜料结构中产生物理变体来形成格子表面。例如，巴特扎(Batzar)等人所有的美国第6,103,361号专利(下文中简称为“巴特扎专利”)采用由可磁化材料做成的颜料来装饰厨具。特别是，巴特扎专利是用来控制不绣钢片在聚合氟化合物释放镀膜中的方向以使格子中至少有一些片的长度大于镀膜层的厚度。格化基座通过对位于镀膜的基层下面的可磁性化模具的边缘施加磁力以改变颜料片在镀膜中的方向来形成，因而形成一种图像效果或图像格。不过，巴特扎并没讨论采用磁性层的光学薄膜堆或片晶。再者，虽然在巴特扎专利中的不绣钢片适用于装饰厨具，但它们的反射效果却很差。普拉特(Pratt)等人所有的美国第2,570,856号专利(下文中简称“普拉特”)讨论了基于铁磁金属片上的金属颜料片。不过，和巴特扎一样，普拉特采用了很差的反射金属，也没有提到用光学薄膜堆。柏木(Kashiwagi)等人的美国第5,364,689号和5,630,877号专利(下文一起简称 “柏木专利”)描述了用来生成由磁性形成的涂料格的方法和装置，这些专利附此作为参考。柏木专利提出了使用一种磁性涂料层，它包括在一个涂料媒介中的非球形磁性粒子。一个带有具有所需格子形状的磁场线的磁场施加在该涂料层上。最终的格子则由在硬化了的涂料中的磁性粒子的不同指向生成。史密德(Schmid)等人的欧洲专利公开第EP686675B1号专利(下文简称“史密德”)试图在多层颜料片中加入一个磁性层，该专利描述了层变色结构，包括如下所示的位于介质层和中心铝层之间的一层磁性层氧化物/吸收层/介质层/磁体/铝/磁体/介质层/吸收层/氧化物因此，史密德先用铝片，然后将这些铝片镀上磁性材料。不过，覆盖的磁性材料减弱了颜料的反射特性，这是因为铝是第二亮的金属(继银之后)，这意味着任何磁性材料都会减弱反射能力。再者，史密德用由球磨生成的铝片，而球磨限制了能够获得的层光滑度。理查特(Richter)等人的专利公开第EP70508A1号(下文简称“理查特”)描述了用磁头划线来提供三维效果的方法。理查特描述了在一个空间变化的磁场中排列磁性颜料而得到的三维的效果。理查特采用了标准的颜料(铁酸钡，铁酸锶，钐/钴，铝/钴/镍合金，以及通过烧结及快速淬火而成的金属氧化物)，没有一种是由光学薄膜堆组成。更确切地说，这些粒子都是硬磁类型。理查特在镀膜的顶面或两面上使用了电磁极片。不过，理查特使用了一种移动系统，并要求“描绘”图案。“描绘”需要花时间，这不利于批量生产工序。史丹因阁柔(Steingroever)等人的美国第3,791,864号专利(下文简称“史丹因阁柔”)描述了通过磁格定向磁粒的一种格化方法，该磁格生成在预先由一个磁场格化的基膜层内。基膜包括MOx6Fe2O3类的磁粒子，其中M可以是元素钡，锶，钴或铅中的一种或多种。在镀上一个连续的液体基膜层之后，将其硬化，接着基膜区域被一个磁场磁化。随后，涂上带有悬浮磁性粒子的颜料媒介。悬浮的磁粒最后被来自基膜磁格中的磁力定向，产生了最终的格子。不过，史丹因阁柔的不足之处是在基膜中出现散射磁像，这会将散射的图像传到顶层镀膜层。这种分辩率的减低是由于高磁场在可能生成的分辩率中受到限制。这种限制是由所需的磁像周围的高磁场线产生的，因此影响基膜中的不需磁化的磁粒，而使图像变得模糊。因此，有必要改善带磁性的多层颜料片和箔，以克服或避免上述的问题和局限。专利技术概要根据实施例和在此广泛描述的本专利技术提供了带有磁性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性变色颜料片，包括：　　　　一个磁核心段，包括：　　　　带有一个第一主表面，一个相对的第二主表面和至少一个侧面的中心磁性层；以及　　　　置于磁性层的第一主表面上的一个第一反射层，和置于磁性层的第二主表面上的一个相对的第二反射层；　　　　在第一反射层上的一个第一介质层，和在第二反射层上的第二介质层；及　　　　在第一介质层上的一个第一吸收层，和在第二介质层上的第二吸收层；　　　　其中颜料片显示一种分离的变色效果，使颜料片在第一个光入射角或观察角有第一种颜色，而在第二个光入射角或观察角有与第一种颜色不同的第二种颜色。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RW菲利普斯，C勒高乐，CT马坎特斯，PG库姆斯，
申请(专利权)人：弗莱克斯产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]