ОПТИЧЕСКИ-ТЕРМИЧЕСКИ НАДПИСЫВАЕМОЕ НАНОПОКРЫТИЕ

1. Оптически-термически надписываемое нанопокрытие для нанесения на материал-основу, содержащее первый, зеркальный слой (3), который сам или на своей границе, по меньшей мере, частично отражает электромагнитные волны, второй, прозрачный слой (4), который нанесен поверх зеркального слоя (3) или под ним, и нанесенный на этот второй, прозрачный слой (4) по меньшей мере один третий слой (5) из металлических или сильно хромофорных частиц, или наночастиц, или их химических предступеней, или металлической тонкой пленки, причем прозрачный слой имеет толщину <700 нм и слой из металлических или сильно хромофорных частиц или наночастиц имеет массовую толщину <100 нм, причем изменение всей структуры по цвету с возможностью различения человеческим глазом обеспечено за счет воздействия света или непосредственного контакта, или сильного приближения к горячим объектам пространственно определенным и структурированным образом.
2. Оптически-термически надписываемое нанопокрытие по п.1, отличающееся тем, что материал-основа выбран из группы, включающей бумагу, гладкий картон, гофрокартон, пигментные частицы, пленки, отлитые под давлением пластмассовые детали, металл, керамические поверхности, лаковые слои или коррозионно-защитные слои.
3. Оптически-термически надписываемое нанопокрытие по п.1 или 2, отличающееся тем, что различаемое человеческим глазом изменение структуры по цвету обеспечено воздействием пиксельного или векторного источника света пространственно определенным и структурированным образом.
4. Оптически-термически надписываемое нанопокрытие по п.3, отличающееся тем, что различаемое человеческим глазом изменение структуры по цвету обеспечено воздействием света лазера, света светодиодов, короткодуговых ламп, разрядных ламп пространственно определенным и структурированным образом.
5. Оптически-термически надписываемое нанопокрытие по п.3, отличающееся тем, что различаемое человеческим глазом изменение структуры по цвету дополнительно зафиксировано за счет термического или электромагнитного излучения или за счет механической обработки.
6. Способ получения оптически-термически надписываемого нанопокрытия на материале-основе, выбранной из группы, включающей бумагу, гладкий картон, гофрокартон, пигментные частицы, пленки, отлитые под давлением пластмассовые детали, металл, керамические поверхности, лаковые слои или коррозионно-защитные слои, отличающийся тем, что на материал-основу (1, 2) или в него наносят несколько тонких слоев, причем материал-основа или один слой является зеркальным слоем (3), который сам или на своей границе, по меньшей мере, частично отражает электромагнитные волны, поверх этого зеркального слоя и/или под ним наносят прозрачный слой (4) и на этот прозрачный слой наносят, по меньшей мере, один слой (5) из металлических или сильно хромофорных частиц, или наночастиц, или их химических предступеней, или металлическую тонкую пленку.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что применяемые металлы или соли металлов повторно получают в очистной установке в процессе рисайклинга с эффективностью, по меньшей мере, 80%.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что применяемые металлы или соли металлов выбирают из группы, включающей алюминий, титан, серебро, медь, хром или олово и их соли.
9. Способ выполнения цветных надписей на материале-основе, отличающийся тем, что на материал-основу (1, 2) или в него наносят несколько тонких слоев, причем материал-основа или один слой является зеркальным слоем (3), который сам или на своей границе, по меньшей мере, частично отражает электромагнитные волны, поверх этого зеркального слоя и/или под ним наносят прозрачный слой (4) и на этот прозрачный слой наносят, по меньшей мере, один слой (5) из металлических или сильно хромофорных частиц, или наночастиц, или их химических предступеней, или металлическую тонкую пленку, и всю структуру путем воздействия света или непосредственного контакта или сильного приближения к горячим объектам пространственно определенным и структурированным образом изменяют по цвету с возможностью различения человеческим глазом.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в результате изменения структуры тонких слоев становятся видны любые знаки, цепочки знаков, символы, буквы, линии, рисунки или графическая информация (6).
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть цветовых изменений получают за счет резонансного цвета, зависящего от толщины и/или показателя преломления прозрачного слоя (4) и различимого человеческим глазом или посредством детектирующей системы.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть цветовых изменений вызывают за счет изменения числа, и/или размера, и/или формы наночастиц и/или зеркального слоя.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что цветовые изменения осуществляют за счет получения хромофорных наночастиц из бесцветных или слабоокрашенных металлических солей путем термического воздействия лазером.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что бесцветные металлические соли выбирают из группы, включающей соли металлов V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Sn, Pb, С, Si, Ge и Bi.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что металлические соли используют в виде оксалатов, карбонатов, формиатов, ацетатов, гидроксидов, фосфатов или гипофосфитов.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что дополнительно к металлическим солям добавляют термически активируемые восстановители или окислители.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что для получения металлооксидных наночастиц или низких оксидов в качестве восстановителей используют соли муравьиной кислоты, щавелевой кислоты, восстановительные азотно-водородные соединения, такие как гидразины, или неорганические восстановители, такие как оловянные (II) соли, гипофосфиты, дитиониты или бороводородные соединения.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что для получения металлоксидных наночастиц в качестве окислителей используют пероксиды, перкарбонаты, пербораты, нитраты, хлораты, перхлораты или аналогичные бромовые соединения.
19. Способ по п.9, отличающийся тем, что отражающий электромагнитные волны слой имеет толщину менее 800 нм.
20. Способ по п.9, отличающийся тем, что прозрачный промежуточный слой состоит из фторида или полимера.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что за счет термического воздействия лазером изменяют толщину пористого или пенообразного полимерного промежуточного слоя, причем поры промежуточного слоя заполнены газом, предпочтительно воздухом.
22. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве покрывающего слоя над наночастицами или их прекурсорами используют слой со светорассеивающими свойствами, который перекрывает цветовой эффект и который за счет лазера преобразуют в прозрачный расплавленный слой.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что светорассеивающие частицы состоят из расплавляемого латекса, имеют обратнорассеянный цвет светового излучения белый или беловатый и за счет расплавления латексных частиц в слой последний становится прозрачным.
24. Способ по п.22, отличающийся тем, что светорассеивающие частицы состоят из полистирола, поливинилацетата, сложных или простых эфиров целлюлозы, других виниловых полимеров, акрилатов, метакрилатов, полиалкидных смол или их смешанных полимеров или смесей, причем используют предпочтительно полистирольный латекс.
25. Способ по п.9, отличающийся тем, что тонкая металлическая пленка имеет толщину менее 100 нм.
26. Способ по п.9, отличающийся тем, что материал-основу выбирают из группы, включающей бумагу, гладкий картон, гофрокартон, пигментные частицы, пленки, отлитые под давлением пластмассовые детали, металл, керамические поверхности, лаковые слои или коррозионно-защитные слои.
27. Способ по п.9, отличающийся тем, что для пространственно определенного и структурированного цветового изменения покрытия используют лазеры мощностью до 300 Вт.
2
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что лазер/лазеры является/являются CO-лазером/лазерами без внешнего газоснабжения или лазерным диодом/диодами.
29. Способ по п.9, отличающийся тем, что для пространственно определенного и структурированного цветового изменения покрытия используют лазеры мощностью более 300 Вт.
30. Способ по п.9, отличающийся тем, что зеркальный слой (3) является металлическим слоем, причем металлические или сильно хромофорные частицы (5) этого слоя выбраны из группы, включающей серебро, золото, палладий, платину, медь, индий, алюминий, никель, хром, ванадий, молибден, вольфрам, титан, ниобий, тантал, цирконий, олово, германий, висмут или кремний, или из другого проводящего материала, их соединений или сплавов.
31. Способ по п.9, отличающийся тем, что металлические или сильно хромофорные частицы (5) получают за счет термического превращения или предпочтительно с помощью лазерного света, в частности за счет восстановления металлических соединений из их предпочтительно бесцветных предступеней, и для образования этого слоя используют, в частности, смесь, состоящую, по меньшей мере, из пленкообразователя, металлического соединения и действующего при более высокой температуре или в жидкой фазе восстановителя.
32. Способ по п.9, отличающийся тем, что нужное количество металлических или сильно хромофорных частиц (5) в слое получают за счет термического изменения или растворения металлических частиц с помощью высокоэнергетического лазерного света в бесцветных продуктах, предпочтительно за счет твердых и разжижаемых лазером кислот или щелочей или активируемых лазером окислителей в слое.
33. Способ по п.9, отличающийся тем, что толщину прозрачного слоя (4) регулируют за счет термического изменения, вспенивания, сшивания или термического коллапса предпочтительно с помощью лазера или термическим путем.
2
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что лазером является газовый лазер, в частности СО-лазер или диодный лазер.
35. Способ по п.9, отличающийся тем, что поглощение энергии лазерного света повышают за счет поглощающих лазерный свет добавок в слое.
36. Способ по п.35, отличающийся тем, что добавками являются содержащие карбоксильные группы молекулы или соли металлов.
37. Способ по п.9, отличающийся тем, что слои (3, 4, 5) наносят на частицы, которые затем наносят на материал-основу способами печати, лакирования или способами, используемыми в бумажном производстве, такими как нанесение раклей, распыление, окунание, или распространенными способами печати, такими как глубокая печать, флексопечать, трафаретная печать, офсетная печать, цифровая печать, нанесение поливом, или валковое нанесение валками попутного или встречного вращения.
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что частицы имеют размер максимум 3 мм.
39. Способ по п.37, отличающийся тем, что частицы имеют размер 0,5-60 мкм.
2
40. Способ по п.37, отличающийся тем, что частицами являются плоские металлические частицы или неорганические пластинки, такие как слюда, каолин, тальк, TiO или стекло.
41. Способ по п.37, отличающийся тем, что в качестве материала-основы используют бумагу, гладкий картон, гофрокартон, а частицы наносят на последних этапах обычным в бумажной промышленности способом покрытия бумаги.
42. Способ по п.9, отличающийся тем, что поверхностное структурирование и окрашивание обеспечивают за счет пространственного упорядочивания или переупорядочивания снабженных покрытием частиц или части этих частиц, в частности за счет термического или механического изменения слоев, предпочтительно тиснения.
43. Способ по п.9, отличающийся тем, что на поверхности материала-основы снабженные покрытием частицы связывают адгезивом.
44. Способ по п.43, отличающийся тем, что адгезивом является клей на основе крахмала или на основе биологически совместимых и/или разлагаемых полимеров.
45. Способ по п.9, отличающийся тем, что применяемые металлы или соли металлов повторно получают в очистной установке в процессе рисайклинга с эффективностью, по меньшей мере, 80%.
46. Способ по п.45, отличающийся тем, что применяемые металлы или соли металлов выбирают из группы, включающей алюминий, титан, серебро, медь, хром или олово и их соли.