衍射颜料制造技术

本发明专利技术涉及一种颜料，其最小尺寸相应于紫外光最大波长或可见光最小波长的至少数倍。所述颜料包括至少一种特定的衍射结构，该结构的空间周期相应于紫外光波长的至少数倍。具体来说，本发明专利技术的颜料具有层状形式。这种颜料的制备方法包括以下步骤：ａ）在箔状载体之内和／或之上形成特定的衍射结构；ｂ）用密封剂涂敷所述载体上的特定的衍射结构；ｃ）将步骤ａ）和ｂ）所得到的箔状载体粉碎，从而形成颜料颗粒。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
衍射颜料
本专利技术涉及一种衍射颜料，具体的是全息照相颜料，或者说涉及含有这种颜料的颜料粉末以及其制备方法。
技术介绍
已知颜料以各种形式作为着色和/或产生颜色的成分。在传统的用来产生颜色的颜料中，一方面，利用a)通过选择性地激发颜料材料的原子和/或分子中的电子转移，或通过选择性地激发颜料材料的特性官能团中的电子振动，从而使颜料材料选择性地吸收指定频率和/或波长。另一方面，利用b)通过颜料材料的规则构成所产生的有效期差异来得到衍射或干涉效果。涂料和油漆通常含有染料或颜料，这些染料或颜料能够通过例如a)中的吸收而产生色感。目前有多种通过化学合成方法来生产各种颜料和染料的现有技术。这些颜料和染料的优点是具有可操作性，于是，可在所需的粘合剂体系中添加着色组分。在印刷墨或其他着色配方的生产中，目前已知有多种技术用于处理颜料。为按产生颜色和/或制备b)的颜色构成可采用干涉颜料、全息图颜料以及其它衍射和/或折射颜料。干涉颜料具有光学多层结构，在此结构上，经相长干涉和相消干涉，通过不同层的界面上的反复透射和反射而产生色感。为了达到这种目的，通过昂贵方法按顺序用光学上的高折射和低折射材料涂敷载体材料，上述方法中，控制层厚度是非常重要的。然后，将该多层结构粉碎为“颜-->料碎片”，在粉碎前或粉碎后与载体材料分离。US 4 434 010或EP 0 227423就是这样的例子。全息图(称作“Holographie-Fibel”；Peter Heiss；ISBN 3-88984-029-9)是一种类似于干涉颜料的光学结构，但与如a)所述的颜料相比，所述结构并不受实际颜料物质的化学性质的影响。根据观察角度和照明，它们有时表现出色感，而且，在适当的照明下，还可再现来自“全息照相存储”的物体的三维物体光波，从而显现出三维印像。还可以通过采用衍射元件，例如作为滤色片的衍射格栅，来得到一定的颜色。由例如US 3 957 354或EP 0 632 296可知一种线形图案，将其暴露在阳光或其它多色光源下时，就可得到特定的图像。DE 199 12 160中采用了另一种方法。为了制作显示为数字存储图像的彩色图或全息图，在具有可经受压印的表面的材料上，压印出最大直径为1000μm的点，每种情况下显示出平行线的图案，根据所要产生的颜色，这些平行线的间隔为100nm～2000nm。用针式打印机打印出点，这些点显示为作为必需的基色的一系列针点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于以现有的基于颜料的印刷方法来实现高质量的印刷，由此，具体地讲，例如采用一种所谓的基于颜料的喷墨印刷方法来代替上文所述的针式印刷方法。通过权利要求1所述的颜料和权利要求38所述的印刷颜料来达到此目的，所述颜料将采用权利要求24所述的方法制备。本专利技术所述的颜料的最小的颜料尺寸至少是紫外光最大波长(约400nm)的数倍，由此，所述颜料至少显示为一定的衍射结构，该结构的最小空间周期性的空间周期至少是紫外光最大波长(约400nm)的数倍。这样，在该颜料上有足够多的空间来容纳颜料表面衍射格栅中的数-->条平行衍射线。最重要的是，它可以沿着该颜料的最小尺寸容纳间隔的平行衍射线。特别是，所述最小的颜料尺寸至少是可见光最大波长(约800nm)的数倍，而且该颜料至少表现出一定的衍射结构，其空间周期性的空间周期至少是可见光最大波长(约800nm)的数倍。这样，所述颜料在紫外区和可见区均产生衍射图案，这样，紫外光衍射图案可用于例如有关安全的用途，而可见光衍射图案则纯粹用于装饰目的。本专利技术的颜料优选为碎片形状，于是，所述碎片的至少一面显示衍射结构(衍射格栅)。于是，印刷时就可以保证，在印刷基材表面时，该颜料总是能平铺在所述基面上，由此，所有的颜料都处于均匀的水平，而且至少在不太大的表面上，可形成一定的、可能有赖于角度的颜色效果。如果在所述碎片的两面都形成衍射格栅，则碎片的哪一面朝上或朝下均无关紧要。所述颜料优选含有在整个颜料上扩展的周期性衍射结构，该结构具有一定的空间频率和空间调准。这样，可以得到一定的纯光谱的色感。于是，例如，可以制备用于添色(减色)混合的一批完整的基色。因为在水平基材表面所确定的平面内印刷时，这些衍射颜料可以任意调准，所以还可保证从“适当的方向”可以看到足够多的颜料，该“适当的方向”即例如与平行衍射线垂直的方向。所以，从统计看，总是利用大约一半的“颜色潜力”，当在该确定的平面内可以用一种类型的平行衍射线同样调准所有颜料时，就可以充分地达到这种潜力，可以从与衍射线方向垂直的方向看到它们。另外，所述颜料可显示出各自具有不同周期性衍射结构的不同区域。所以，例如，在同一种颜料上可以存在在主要方向上相互平行的衍射线以及在次要方向上相互平行的衍射线，该两个方向优选相互垂直。这就-->保证了从正确的方向即例如总是具有与平行衍射线的调准相垂直的组分的方向总可以看到每种任意调准的颜料。在此同样，在统计看，总是利用大约一半的“颜色潜力”，当在确定的平面内可以用一种类型的平行衍射线同样调准所有颜料时，就可以充分地达到这种潜力(见前段)，然后可以从与衍射线方向垂直的方向看到它们。适当地，每种颜料呈现轴向对称或多边形衍射格栅，所述衍射格栅构成同心环状或多边形衍射线。如前段所述，这样还可以得到一种实际上与方向无关的色感。具有各自不同周期性衍射结构的不同区域在该周期性结构的空间频率和/或空间排列方面有所不同。这使得颜料不仅在可见光区域具有叠加颜色的效果，而且在紫外或红外区域也具有衍射效果。特别是所述颜料在紫外光下表现为衍射结构，并在自然光下也表现为衍射结构。这种颜料在可见光区域表现为彩色的，另一方面，用适当的紫外光源照射时，可以通过检验其显现的“紫外色”(例如紫外-荧光屏)来验证其真实性。因此，特别适用于证实用这种颜料印刷的文件。本专利技术的颜料适宜具有在整个颜料上扩展的周期性衍射结构，这种结构是由某些不同的空间频率和空间调准相重叠。由此形成具有与角度有关的颜色效果的颜料，观察者的色感与观察者的视线方向和颜料平面(颜料碎片)之间的角度有关。本专利技术的颜料还可以是来自全息图的片段。按照特别有利的实施方案，本专利技术所述的颜料由透光材料组成，由此，颜料物质的颜料厚度d(x，y)和/或折射率n(x，y)的确定的空间分布赋予了这种特定的衍射结构。而此调制的光学行程s(x，y)＝n(x，y)·d(x，y)赋予了这种衍射结构。这种透射该颜料在两个透射方向上均是“彩色的”。按照更有利的实施方案，本专利技术所述颜料含有透光材料，该透光材-->料内部设置有反射层。甚至这种反射颜料层的两面均为“彩色”的。适当地，特定的衍射结构是颜料反射表面层的凸凹确定的空间分布，所述颜料优选被具有折射率n(x，y)的透光性密封剂所包围，这样，同样用由此调制的光学行程来赋予该衍射结构。本专利技术的颜料尺寸在5μm到200μm之间，特别是在10μm到30μm之间，特别是其长度和宽度在5μm到200μm之间，尤其是在10μm到30μm之间。这样可在该颜料上容纳足够大数量的对所述色彩强度和衍射光谱最大值和最小值之间必要的反差所需的周期性排布的衍射线。在单色激光照射下(例如激光二极管)，采用很大的衍射颜料当然是有利的，因为这种光表现出很高的相干性，而且将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个表面区域的颜料，该表面区域的最小尺寸至少是紫外光最大波长（约４００ｎｍ）的数倍，其特征是，该颜料在其至少一个表面区域具有特定衍射结构，所述衍射结构具有空间周期性，其空间周期至少是紫外光最大波长（约４００ｎｍ）的数倍。

【技术特征摘要】
DE 2002-11-11 102 52 645.11.一种具有至少一个表面区域的颜料，该表面区域的最小尺寸至少是紫外光最大波长(约400nm)的数倍，其特征是，该颜料在其至少一个表面区域具有特定衍射结构，所述衍射结构具有空间周期性，其空间周期至少是紫外光最大波长(约400nm)的数倍。2.如权利要求1所述的颜料，其特征是，所述表面区域的最小的尺寸至少是可见光最大波长(约800nm)的数倍，而且该颜料在其至少一个表面区域具有特定衍射结构，所述衍射结构具有空间周期性，其空间周期至少是可见光最大波长(约800nm)的数倍。3.如权利要求1或2所述的颜料，其特征是，所述颜料是片状的，而且其至少一个表面区域是该颜料碎片的一个面的整个表面。4.如权利要求1到3之一所述的颜料，其特征是，其具有在所述整个颜料上扩展的有周期性的衍射结构，所述衍射结构具有特定的空间频率和空间调准。5.如权利要求1到3之一所述的颜料，其特征是，所述颜料显示各自具有不同的周期性衍射结构的不同区域。6.如权利要求5所述的颜料，其特征是，所述各自具有不同的周期性衍射结构的不同区域，在各区域的周期性结构的空间频率和/或空间调准上是不同的。7.如权利要求1到6之一所述的颜料，其特征是，所述颜料显示适于紫外光的衍射结构和适于可见光的衍射结构。8.如权利要求1到7之一所述的颜料，其特征是，所述颜料显示具有一系列同心环形衍射线的轴对称衍射格栅。9.如权利要求1到7之一所述的颜料，其特征是，所述颜料具有星形或多边形的衍射格栅，所述格栅具有一系列同心多边形样衍射线。10.如权利要求1到9之一所述的颜料，其特征是，所述整个颜料显示出在整个颜料上扩展的周期性衍射结构，所述衍射结构是不同的特定空间频率和空间调准的重叠。11.如权利要求10所述的颜料，其特征是，所述颜料是全息图的片段。12.如权利要求1到11之一所述的颜料，其特征是，所述颜料由透光材料构成，由此，通过颜料厚度的特定空间分布和/或颜料材料的折射率而赋予其特定的衍射结构。13.如权利要求1到11之一所述的颜料，其特征是，所述颜料含有透光材料，所述透光材料内部设置有反射层。14.如权利要求1到11之一所述的颜料，其特征是，通过所述颜料反射表面层的凸起和凹陷的特定空间分配形成了特定的衍射结构。15.如权利要求1到11之一所述的颜料，其特征是，所述颜料具有内部衍射结构，所述衍射结构被透光材料所包围。16.如权利要求1到15之一所述的颜料，其特征是，所述颜料碎片平面的尺寸在5μm到200μm之间，特别是在10μm到30μm之间。17.如权利要求3到16之一所述的颜料，其特征是，所述颜料的长和宽在5μm到200μm之间，特别是在10μm到30μm之间。18.如权利要求17所述的颜料，其特征是，所述颜料的厚度在0.1μm到10μm之间，更具体的是在0...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬皮洛泰克，勒内齐默尔曼，马丁门尼希，赫尔穆特施密特，彼得威廉奥利韦拉，
申请(专利权)人：布勒股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]