光学颜料及其制备方法技术

本发明专利技术是关于一种光学颜料，该光学颜料包含基片及包覆于该基片上的包覆层，其中所述的基片上依次至少包覆有三种包覆物，所述的三种包覆物依次选自：二氧化钛、二氧化锡、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化钴、三氧化二钴、二氧化锆、三氧化二铬或它们的混合物或复合物；二氧化硅；三氧化二铝、三氧化二铋或它们的混合物或复合物。本发明专利技术提供的光学颜料克服了现有技术中由于颜料粒子小，从而粒径反射面小，颜色的饱和度低的缺陷。同时，本发明专利技术还涉及一种光学颜料的制备方法，该制备方法克服了现有技术中包覆层“叠片”的缺陷，同时减少了包覆层的包覆量，增加了单位重量中的粒子数量，使得制备的颜料色彩更加饱满和丰富多变。

【技术实现步骤摘要】
光学颜料及其制备方法
本专利技术涉及一种用于陶瓷、化妆品、涂料、印刷、塑料、特种纸、化工等领域的产品，特别是涉及一种用于上述领域的光学颜料。更进一步的，本专利技术还涉及上述光学颜料的制备方法。
技术介绍
干涉色珠光颜料的特征是在一薄片状的基材表面一次或多次包覆一种或多种金属氧化物，通过可见光在金属氧化物和基片界面上的多次折射、反射和透射，通过调整所包覆的金属氧化物的几何厚度或光学厚度，使颜料粒子表面形成光的干涉，使得颜料粒子具有干涉色，并赋予制品以色彩。这种色彩使人感觉有深度，从而使之具有类似珍珠一般的光泽。为了美化人们的生活，人们又开发了变色珠光颜料，当物件应用这种颜料时，如用于透明性高的塑料PP（聚丙烯）或PS（聚苯乙烯），人们从不同角度观察物件时，它具有不同的颜色，同时这些颜色具有很高的色彩饱和度。使物件具有很神奇的感觉。变色珠光颜料的结构特点是，在基片的表面包覆多层氧化物，而这些氧化物结构是高低高结构，即先在基片的表面包覆一层高折射率金属氧化物，再包覆一层低折射率金属氧化物，再包覆高折射率金属氧化物。通过改变各层包覆的厚度，得到不同范围的色彩变化。其具体结构为：基片/高折射率金属氧化物/低折射率氧化物/高折射率金属氧化物通常用于变色珠光颜料的基片是云母（晶态）、玻璃片（非晶态）和氧化铁片（晶态）。而用于高折射率层的金属氧化物是通常使用的氧化钛、氧化铁和钛酸铁，而用于低折射率层的氧化物是氧化铝和氧化硅，也可以是它们的混合物，当然也可含其它的低折射透明的氧化物。此结构中低折射率氧化物是由低折射率的化合物制备或组成的，一般是二氧化硅，并且此二氧化硅层是无定形的，非晶态的。其它化合物采用湿化学法水解沉积至今鲜见报道。此结构中高折射率金属氧化物一般是二氧化钛或/和氧化铁，它们是晶态的，如锐钛矿型二氧化钛、金红石型二氧化钛，α-三氧化二铁等。此类变色珠光颜料时存在一些问题，一是随着颜料粒子粒径变小，由于单位重量的粒子棱边增多，低折射率包覆层的厚度依然要很厚，从而使得颜料粒子的反射率减小，而散射率增加，从而使得颜料的光干涉变弱，干涉色的饱和度降低。在制备此类变色珠光颜料时，水解包覆氧化硅时很容易出现“叠片”现象，尤其是当使用粒径很小，径厚比很大的云母时尤为严重，这种叠片就会造成颜料在涂料中的分散问题，光泽度和颜色的饱和度严重下降，同时由于本身细小粒径反射面就小，颜色的饱和度就低，因而使得小粒径变色颜料的应用失去使用价值。随着变色珠光颜料向印刷油墨领域应用，以及要求颜料粒径更小，同时需要进一步提高颜料的颜色饱和度，就使得解决这些问题变得更为迫切。另外，还有一种超强干涉色珠光颜料，它是在基片表面包覆不同金属氧化物，形成“高低高”折射率结构，此结构类似于变色珠光颜料，只不过低折射率氧化物（一般是无定形二氧化硅）包覆量比较少，达不到变色所需要的光学厚度，但由于它的存在，可以大大提高干涉色的饱和度，即通常所称的强干涉色珠光颜料。由此可见，上述现有的珠光颜料在性能和应用领域上，显然仍存在一些缺陷，而亟待加以进一步改进。本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的光学颜料及其制备方法，能够改进一般现有珠光颜料存在的缺陷，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的珠光颜料存在的缺陷，而提供一种新的光学颜料，所要解决的技术问题是克服颜料粒子变小时所产生的颜料粒子的反射率减小、而散射率增加，从而使得颜料的光干涉变弱、干涉色的饱和度降低的缺陷，从而使得本专利技术更加适于实用，且具有产业上的利用价值。本专利技术的另一目的在于，提供一种光学颜料的制备方法，所要解决的技术问题：在制备此类变色珠光颜料时，水解包覆包覆层的时很容易出现“叠片”现象，尤其是当使用粒径很小、径厚比很大的云母时尤为严重，这种叠片就会造成颜料在涂料中的分散问题，光泽度和颜色的饱和度严重下降，同时由于本身细小粒径反射面就小，颜色的饱和度就低，因而使得小粒径变色颜料的应用失去使用价值。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种光学颜料，该光学颜料包含基片及包覆于该基片上的包覆层。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的光学颜料，其中所述的基片的材料选自页硅酸盐、玻璃薄片、片状氧化铁、片状氧化铝或氯氧化铋晶片。前述的光学颜料及其制备方法，其中所述的页硅酸盐为天然云母粉或合成云母粉。前述的光学颜料，其中所述的包覆层的材料选自三氧化二铝、氢氧化铝、水合氧化铝、二氧化钛、三氧化二铁、氢氧化铁或二氧化硅中的一种或几种。前述的光学颜料，其中所述的基片的粒径为5－1500微米，所述基片的粒径和厚度比大于或等于60。前述的光学颜料，其中所述的包覆层中至少包含有二氧化硅。前述的光学颜料，其中所述的二氧化硅是非晶态或无定形的。前述的光学颜料，其中所述的二氧化硅中含有掺杂物，所述的掺杂物选自三氧化二铝、氢氧化铝、二氧化钛、三氧化二铁、氢氧化铁或它们的混合物。前述的光学颜料，其中所述的掺杂物的重量为所述二氧化硅重量的0.01～40％。前述的光学颜料，其中所述的掺杂物的重量为所述二氧化硅层重量的4～25％。前述的光学颜料，其中所述的包覆层进一步包含选自三氧化二铝、氢氧化铝、水合氧化铝、二氧化钛、三氧化二铁或氢氧化铁中的两种或两种以上。前述的光学颜料，其中所述的基片上至少依次包覆有三种包覆物，所述的三种包覆物依次选自：二氧化钛、二氧化锡、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化钴、三氧化二钴、二氧化锆、三氧化二铬或它们的混合物或复合物；二氧化硅；三氧化二铝、三氧化二铋或它们的混合物或复合物。前述的光学颜料，其中所述的基片在包覆其它包覆物之前，先包覆二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铋或它们的混合物或复合物。前述的光学颜料，其中所述的基片的材料选自页硅酸盐、玻璃薄片、片状氧化铁、片状氧化铝或氯氧化铋晶片。前述的光学颜料，其中所述的页硅酸盐为天然云母粉或合成云母粉。前述的光学颜料，其中所述的基片的粒径为5－1500微米，所述基片的粒径和厚度比大于或等于60。前述的光学颜料，其中所述的二氧化硅是非晶态或无定形的。前述的光学颜料，其中所述的二氧化硅中含有掺杂物，所述的掺杂物选自三氧化二铝、氢氧化铝、二氧化钛、三氧化二铁、氢氧化铁或它们的混合物。前述的光学颜料，其中所述的掺杂物的重量为所述二氧化硅重量的0.01～40％。前述的光学颜料，其中所述的掺杂物的重量为所述二氧化硅层重量的4～25％。前述的光学颜料，其中所述的包覆层上进一步设有保护层。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种制备光学颜料的方法，该方法包括以下步骤：将基片和适量的纯水进行搅拌形成釜液；加入一种或几种可溶性盐水溶液水解包覆；过滤、洗涤、烘干及煅烧。前述的光学颜料的制备方法，其中进一步包括调整釜液的温度和pH的步骤。前述的光学颜料的制备方法，其中所述的调整后的釜液的温度为60-85℃，所述的pH值为1-10。前述的光学颜料的制备方法，，其中在加入一种或几种可溶性盐水溶液水解包覆之前，通过加入适量的酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学颜料，该光学颜料包含基片及包覆于该基片上的包覆层。

【技术特征摘要】
1.一种光学颜料，该光学颜料包含基片及包覆于该基片上的包覆层,其中所述的包覆层依次至少包覆有三种包覆物，所述的三种包覆物依次选自：高折射率的包覆层，选自二氧化钛、二氧化锡、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化钴、三氧化二钴、二氧化锆、三氧化二铬或它们的混合物或复合物；二氧化硅；低折射率的包覆层，选自三氧化二铝、三氧化二铋或它们的混合物或复合物；其中所述的二氧化硅是非晶态或无定形的；所述的二氧化硅中含有掺杂物，所述的掺杂物选自三氧化二铝、氢氧化铝、二氧化钛、三氧化二铁、氢氧化铁或它们的混合物。2.根据权利要求1所述的光学颜料，其中所述的基片的材料选自页硅酸盐、玻璃薄片、片状氧化铁、片状氧化铝或氯氧化铋晶片。3.根据权利要求2所述的光学颜料，其中所述的页硅酸盐为天然云母粉或合成云母粉。4.根据权利要求1所述的光学颜料，其中所述的基片的粒径为5－1500微米，所述基片的粒径和厚度比大于或等于60。5.根据权利要求1所述的光学颜料，其中所述的基片的粒径为10－150微米，所述基片的粒径和厚度比大于或等于100。6.根据权利要求1所述的光学颜料，其中所述的掺杂物的重量为所述二氧化硅重量的0.01～40％。7.根据权利要求6所述的光学颜料，其中所述的掺杂物的重量为所述二氧化硅层重量的4～25％。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：付建生，张军礼，刘越，刘挺，
申请(专利权)人：汕头市龙华珠光颜料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44