一种包含颜料混合物的着色剂制造技术

本发明专利技术涉及一种包括颜料混合物的着色剂。该颜料具有相似的色泽但是不同的耐腐蚀性。选择其混合比例，使得该着色剂相对颜色亮度的耐腐性，和/或相对耐碱性的耐酸性均得到优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种包含颜料混合物的着色剂
本专利技术涉及着色剂，特别涉及提高着色剂的耐腐蚀性。
技术介绍
颜料的混合使用历史悠久，32000年前，史前艺术家们使用土红色或黄褐色与黏土、木炭、浆果果汁及油脂的混合物，在洞穴墙壁和屋顶上作画。如今，许多工业和美术品中使用多种颜料的掺混技术。颜料掺混的主要目的是将不同颜色的颜料混合在一起，来得到另一种复合颜色。该掺混技术已达到高度成熟水平，能够相当好地控制最终产品的色彩特性。在工业应用以及美术品当中，无机的、有机的或特殊颜料以及它们的混合颜料的色牢度和稳定性是非常令人满意的。下列属性，诸如热稳定性、毒性、色调强度、染色性、分散度、不透明度或透明度、耐酸性或耐碱性、颜料间的相互作用以及耐光性(抵抗因光照诱发的脱色)，决定其是否适用于特定生产工艺和应用。颜料的化学或电化学降解通常会造成经济损失。工业上运用各种方法来增强颜料的耐腐蚀性，包括在颜料粒子上沉积保护层，和/或向油墨或者涂料连接料中添加钝化剂和腐蚀抑制剂。例如，李(Li)等人在美国专利申请2008/0314284公开文本中公开了高耐腐蚀性薄片状金属颜料，其中，薄片状金属基底的表面用磷酸化合物和/或硼酸化合物进行处理，并且还涂有含有水合氧化锡的涂层，以提高耐腐蚀性。其缺点在于，由于额外的人工和材料成本，李等人的钝化颜料比类似的非钝化颜料昂贵得多。随视角变色光学干涉颜料，也称为光学变色颜料，由于其多层干涉结构，可提供明亮、鲜艳的色彩。包含有金属反射体层及一个或多个半透明吸收体层的光学干涉颜料，在所有已知的高性能颜料中最具有效性。但是，这些颜料对暴露到腐蚀性介质高度敏感。保护涂层可以应用于光学变色干涉颜料，例如菲利浦斯(Phillips)在美国专利申请2004/0160672的公布文本中，公开了一种变色多层干涉颜料，其外层涂有二氧化硅作为核心光学结构C/SiO2/C的保护层。对于在运送系统中可能遭到磨损的涂料或油墨组合物，已知其二氧化硅外层可以防止用于产生颜色的核心光学结构受到磨损。因此，在这种情况下，涂料或油墨组合物的颜色会更持久。Vuarnoz等人在美国专利7,381,758中公开了一种钝化光学变色颜料，及适用于该颜料的钝化化合物，包括阴离子表面活性剂。随视角变色光学干涉颜料的耐腐蚀性也可以通过对颜料粒子的热处理来进行改良。例如，Phillips等人在美国专利5,569,535中公开了一组高色度的变色干涉薄膜片。为了赋予干涉膜片额外的耐久性，可以在200℃-300℃温度区间对其进行退火或热处理，优选温度为250℃-275℃，时间范围从10分钟至24小时，优选时间约为15－30分钟。Phillips等人在美国专利5,570,847及的美国专利申请2002/0160194的公布文本中，Bradley等人在美国专利6,157,489、6,243,204和6,246,523中公开了一种热处理多层干涉薄片以提高其耐久性的方法,包括将薄片在200℃-300℃热处理10分钟至24小时。该薄片由包含金属反射体层的多层变色干涉薄膜形成，该金属反射体层的两面上均具有多层干涉薄膜结构。该多层干涉薄膜结构包括由一个电介质层和一个半透明金属层组成的双层结构，其中双层结构中的电介质层直接与该金属反射体层邻接。然而，Phillips等人和Bradley等人的颜料需要在高温条件进行热处理的额外步骤。
技术实现思路
许多颜料的耐腐蚀性随颜色亮度的增加而降低。换言之，一种鲜艳明亮色彩的颜料往往比相同的、但稍暗颜色的颜料更易因腐蚀引起降解。专利技术者已获知，通过将颜色相似、但颜色的色度或亮度稍有区别的两种颜料混合在一起，可以得到一种颜色足够鲜艳且同时足够耐腐蚀的着色剂。例如，一种包括铝反射体的变色干涉颜料，会比类似颜色的、但基于铬反射体的变色干涉颜料产生更加鲜艳的色彩，因为铝比铬的反射性更好。但是，已知铝在碱性溶液中降解相对较快，而铬在这样的溶液中更加稳定；铬在酸性环境中降解，而铝在酸性环境中表现稳定。因此，将相同或相似颜色的铝基和铬基干涉颜料混合，可以得到一种非常稳定且明亮的着色剂，其比铝在碱性溶液以及铬在酸性溶液中的耐腐蚀性更强。可以将许多颜料归纳为两类。第一类颜料在酸性环境中耐腐蚀性良好，但在碱性环境中更易于降解；第二类颜料在碱性环境中耐腐蚀，但在酸性环境中降解。专利技术者已发现，将分属不同类别、但呈现相似或甚至完全相同颜色的两种颜料掺混，与混合物中的最敏感的单独颜料比较而言，混合物在酸性和碱性溶液中的整体化学稳定性均可以得到提高。上述发现对于光学干涉颜料特别有价值，因为它们的颜色特性就可以基本上不依赖于所使用的材料系统。因此，将色调(hue)或色度(chroma)基本相同但分属不同耐腐蚀类别的不同材料系统的两种颜料混合在一起，可以得到在多个腐蚀环境中更耐久的颜料。这样，将颜色基本相同的颜料进行混合，具有耐腐蚀性提高的明显优势，而在现有技术中，看上去并没必要将不同颜色的颜料进行混合以获得新颜色。根据本专利技术，可提供一种着色剂，包含第一颜料P1和第二颜料P2,其色度分别为C*1和C*2，在D65标准光源照明下，使用10度观察者函数(observerfunction)，C*1和C*2均是在国际照明委员会(CIE)1976L*a*b*色彩空间中(此后简称为L*a*b*色彩空间)的至少10个单位。其中，第一颜料和第二颜料之间的色调差Δhue不超过30度；其中，第一颜料浸入腐蚀溶液中时，经历腐蚀诱发的色变ΔE*(P1)；第二颜料浸入腐蚀溶液中时，经历腐蚀诱发的色变ΔE*(P2)，其中ΔE*(P2)＜ΔE*(P1),由此，在浸入腐蚀溶液中时，着色剂的腐蚀诱导色变ΔE*(P1+P2)满足ΔE*(P1+P2)＜ΔE*(P1)的条件，其中，该腐蚀溶液选自由2％重量的H2SO4水溶液、2％重量的NaOH水溶液、1.2％重量的次氯酸钠水溶液和水组成的组。根据本专利技术的优选实施例，当第一颜料在碱性溶液中比在酸性溶液中受腐蚀更大时，即ΔE*B(P1)＞ΔE*A(P1)；第二颜料在酸性溶液中比在碱性溶液中受腐蚀更大，即ΔE*A(P2)＞ΔE*B(P2)；且第二颜料比第一颜料受酸性腐蚀更大，即ΔE*A(P2)＞ΔE*A(P1)，第一颜料和第二颜料的混合物能够比单独第二颜料在酸性溶液中更稳定，即ΔE*A(P1+P2)＜ΔE*A(P2)；而且能够比单独第一颜料在碱性溶液中更稳定，即ΔE*B(P1+P2)＜ΔE*B(P1)。这使得能够将相似或甚至完全相同颜色的两种颜料混合，同时满足耐酸和碱腐蚀的要求，当然，也同时达到目标颜色的标准。依据本专利技术，还可以提供一种制造着色剂的方法，该方法包括：(a)提供第一颜料P1和第二颜料P2,其色度分别为C*1和C*2，在D65标准光源照明下，使用10度观察者函数，C*1和C*2均是在L*a*b*色彩空间中的至少10个单位。其中，第一颜料和第二颜料之间的色调差Δhue是在L*a*b*色彩空间的极投影中不大于30度，其中，第一颜料在浸入腐蚀溶液时经历腐蚀诱导色变ΔE*(P1)；第二颜料在浸入腐蚀溶液时经历腐蚀诱导色变ΔE*(P2)，其中ΔE*(P2)＜ΔE*(P1)；并且(b)混合第一颜料和第二颜料，得到该着色剂，所述着色剂在浸入腐蚀溶液中时，其腐蚀诱导色变ΔE*本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种着色剂，包括第一颜料P1和第二颜料P2的混合物，所述第一颜料P1的色度为C*1，所述第二颜料P2的色度为C*2，其中在D65标准光源照明下，使用10度观察者函数，C*1和C*2均是在L*a*b*色彩空间中的至少10个单位，其中所述第一颜料和所述第二颜料之间的色调差，是在L*a*b*色彩空间的极投影中不大于30度；其中所述第一颜料P1在浸入腐蚀性溶液中时，经历腐蚀诱导色变ΔE*(P1)，其中所述第二颜料P2在浸入所述腐蚀性溶液中时，经历腐蚀诱导色变ΔE*(P2)，其中ΔE*(P2)＜ΔE*(P1)，由此，所述着色剂在浸入所述腐蚀性溶液时的腐蚀诱导色变ΔE*(P1+P2)满足ΔE*(P1+P2)＜ΔE*(P1)的条件，其中所述腐蚀性溶液选自由2％重量的H2SO4水溶液、2％重量的NaOH水溶液、1.2％重量的次氯酸钠水溶液和水组成的组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.01 US 61/708,4791.一种着色剂，包括第一颜料P1和第二颜料P2的混合物，其中所述第一颜料和所述第二颜料分别为第一变色干涉颜料和第二变色干涉颜料，所述第一颜料P1的色度为C*1，所述第二颜料P2的色度为C*2，其中在D65标准光源照明下，使用10度观察者函数，C*1和C*2均是在L*a*b*色彩空间中的至少10个单位，其中所述第一颜料和所述第二颜料之间的色调差，是在L*a*b*色彩空间的极投影中不大于30度；其中，C*1和C*2中的每一个，以及所述第一颜料和所述第二颜料之间的色调差，都用d/8°积分球几何法测量；其中所述第一颜料P1在浸入腐蚀性溶液中时，经历腐蚀诱导色变ΔE*(P1)，其中所述第二颜料P2在浸入所述腐蚀性溶液中时，经历腐蚀诱导色变ΔE*(P2)，其中ΔE*(P2)＜ΔE*(P1)，由此，所述着色剂在浸入所述腐蚀性溶液时的腐蚀诱导色变ΔE*(P1+P2)满足ΔE*(P1+P2)＜ΔE*(P1)的条件，其中所述腐蚀性溶液选自由2％重量的H2SO4水溶液、2％重量的NaOH水溶液、1.2％重量的次氯酸钠水溶液和水组成的组，其中所述第一变色干涉颜料和所述第二变色干涉颜料中的每一个都包括多个变色干涉薄片，所述变色干涉薄片包括多个层，所述变色干涉薄片的所述多个层中包括金属层。2.如权利要求1所述的着色剂，其中在浸入2％重量的NaOH水溶液时，所述第一颜料、所述第二颜料和所述着色剂的腐蚀诱导色变分别包括碱诱导色变ΔE*B(P1)、ΔE*B(P2)和ΔE*B(P1+P2)。3.如权利要求2所述的着色剂，其中所述第一颜料P1在浸入2％重量的H2SO4水溶液时，经历酸诱导色变ΔE*A(P1)，其中ΔE*A(P1)＜ΔE*B(P1)；其中所述第二颜料P2在浸入2％重量的H2SO4水溶液时，经历酸诱导色变ΔE*A(P2)，其中ΔE*A(P2)＞ΔE*B(P2)，其中ΔE*A(P2)＞ΔE*A(P1)，由此，所述着色剂在浸入2％重量的H2SO4水溶液时的酸诱导色变ΔE*A(P1+P2)满足ΔE*A(P1+P2)＜ΔE*A(P2)的条件。4.如权利要求1所述的着色剂，其中C*1＞C*2，由此，所述着色剂的色度C*C满足C*C＞C*2的条件。5.如权利要求4所述的着色剂，其中C*1和C*2均是在L*a*b*色彩空间中的至少15个单位。6.如权利要求5所述的着色剂，其中C*1和C*2均是在L*a*b*色彩空间中的至少25个单位。7.如权利要求1所述的着色剂，其中所述第一颜料和所述第二颜料在所述着色剂中的占比是重量比在25：75至75：25之间。8.如权利要求1所述的着色剂，其中ΔE*(P1+P2)＜1/2ΔE*(P1)。9.如权利要求1所述的着色剂，其中所述第一颜料和所述第二颜料之间的色调差，是在L*a*b*色彩空间的极投影中不大于20度。10.如权利要求9所述的着色剂，其中所述第一颜料和所述第二颜料之间的色调差，是在L*a*b*色彩空间的极投影中不大于15度。11.如权利要求1所述的着色剂，其中所述变色干涉薄片包括至少5个层，所述第一变色干涉颜料的所述变色干涉薄片在其外层中包含铬，所述第二变色干涉颜料的所述变色干涉薄片在其外层中包含铋或铁。12.如权利要求1所述的着色剂，其中所述第一颜料和所述第二颜料中的至少一种的所述变色干涉薄片中的所述金属层包括铬、铝和/或铁铬合金。13.如权利要求1所述的着色剂，还包括第三颜料P3，所述第三颜料为第三变色干涉颜料，其色度为C*3，在D65标准光源照明下，使用10度观察者函数，C*3是在L*a*b*色彩空间中的至少10个单位，其中所述第一颜料、所述第二颜料和所述第三颜料之间的色调差，是在L*a*b*色彩空间的极投影中不大于30度；其中所述第三颜料P3在浸入所述腐蚀性溶液中时，经历腐蚀诱导色变ΔE*(P3)，其中ΔE*(P3)＜ΔE*(P2)。14.一种制造着色剂的方法，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：科尼利斯·简·德尔斯特，弗拉基米尔·P·洛夏，大卫·德拉·弗恩特，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：美国;US