[发明专利]通过数字喷墨技术获得光学干涉效应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过数字喷墨技术获得光学干涉效应的方法。所述方法包括将具有高折射率的喷墨油墨施加到具有低折射率的亚微米级层状相界面。本发明还包括通过所述方法装饰的陶瓷，玻璃或金属制品。

背景技术

在过去的二十年，在用于陶瓷行业装饰部件的美学饰面的表面镀层的发展上付出了相当大的努力。除了利用增加吸收颜料的彩色饰面，在许多场合可以看到不同的陶瓷饰面或效果，诸如亚光效果，高光效果，光泽效果，金属效果，等等，其因对最终产品提供了巨大的附加商业价值而受到高度重视。

如例如专利ES2301364B1中所描述的铅釉是用于获得这种效果的不同的众所周知的机制中。然而，这些材料的含铅量高从而会由于毒性问题引起很大的局限性。

最近还开发了例如专利EP1498402A1中所描述的用于获得具有金属外观的镀层的新技术，如气相沉积。由于沉积了诸如铬，锆，钽，钛以及上述元素的氮化物或碳化物的金属镀层从而形成了这些饰面。这些技术的局限性在于需要提前加工的部件并且装饰所述部件的难度超过了金属镀层的难度。

这就是为什么在过去几年中陶瓷领域出现了一系列以消除迄今为止还存在的所述局限性为目的的配方和方法。Vidres S.A.的欧洲专利EP1306355描述了在瓷砖上获得金属效果的组合物包括氧化物诸如SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃和P₂O₅，以及其它可选氧化物的混合物。这些组合物的特征在于不含贵金属(其增加配方成本)，但是含有五氧化二磷会生成磷酸盐玻璃，它在水介质中的溶解性较高。因此，它们在地板和覆盖物中的使用强烈地限制了它们的应用。

出于克服这些色彩和应用的局限性的目的，已经提出了在烧制后产生具有不同色调的金属光泽的釉料和搪瓷的配方。这些釉料或搪瓷是基于如例如专利ES2310139A1中所描述的不同金属氧化物的混合物。所述说明书描述了不同金属、金属氧化物以及合金的具有微米/纳米粒径的粒子与陶瓷釉料，碳粉和其它添加剂均匀混合的配方。需要在瓷砖烧制过程中在炉内通过添加碳粉产生局部和瞬态还原性气氛以获得所述效果。然而，在瓷砖的工业烧制(氧化烧制)过程中在炉内创造还原性气氛在获得的色调的稳定性方面具有局限性。

还提出了产生具有取决于光线角度的不同色调的表面感官的所谓效果颜料或干涉颜料。包括提供所述金属光泽效果的铝片状粒的所述效果颜料已经被完全描述。所述效果颜料通常与吸收颜料的一小部分混合。从而获得，诸如金属蓝，金属绿，或金属灰的饰面。

作为不断寻求新的陶瓷饰面的结果，已经观察到其它效果，其既不是由于晶体形成而产生，也不是由于在被处理表面上引入油墨或颜料而产生，而是由于光线与材料的相互作用(称为干涉效应或多色彩虹色)而产生的。

可以广泛地说，这些效果(诸如金属效果)，主要引起清晰度变化，而干涉效应还可引起明暗度变化和色彩饱和度变化。

现有技术中，已经通过由例如Merck Gmbh的专利申请EP1572812A1中所描述的具有不同折射率的材料折射光得到所述干涉效应。该文献提及通过复合系统和干涉系统获得干涉颜料，其中复合系统由鳞片状的交替的不同类型的材料构成，所述材料包括硅氧层，金属氧化物镀层(优选地，具有高折射率(n>1.8)的TiO₂)，干涉系统由具有高折射率和低折射率交替层构成，交替层由金属氧化物或相应的水化氧化物(优选地，由TiO₂-SiO₂-TiO₂形成的干涉层)构成。

也已经描述了通过光线在轨迹相遇的不规则而产生的衍射光获得干涉效应。Vidres S.A.已经开发出用于装饰瓷砖的一系列产品，其特征在于，当将其应用到陶瓷基板以及后续烧制中，会在镀层中产生微裂纹和缺口结构从而引起多色彩虹色效应的出现。所述微裂纹必须产生在粒子和搪瓷表面之间。

这些效果还涉及到发生在双层或三层结构中的建设性和破坏性的干涉现象。Vidres S.A.(Bol.Soc.Esp.Ceramic.Vid.2010,49(2),142-146)已经在金沙石釉料中研究了这些现象，所述金沙石釉料为随机分布在透明玻璃基质中的层状晶体。当光线穿透这些层状晶体时由于这些层状晶体相对所述基质具有不同的折射率，会产生闪闪发光的效果。

光学效应以及数字喷墨技术