强干涉着色的干涉颜料制造技术

本发明专利技术涉及基于多涂层小片形基底物的强干涉着色的干涉颜料，该基底物具有至少一个层系列，该系列是：（Ａ）由ＴｉＯ↓［２］和Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］以１∶０．１－１∶５的比率的混合物，和任选的≤２０ｗｔ％含量（基于层（Ａ））的一种或多种金属氧化物组成的高折射指数涂层，（Ｂ）具有≤１．８的折射指数ｎ的无色涂层，（Ｃ）具有＞１．８的折射指数ｎ的无色涂层，（Ｄ）具有＞１．８的折射指数ｎ的吸收性涂层，和任选的（Ｅ）外保护层。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于多涂层小片形基底物的强干涉着色的干涉颜料。有光泽或随角异色效应颜料可用于许多工业领域中，尤其用于汽车油漆，装饰涂料，塑料，表面涂层，印刷油墨和化妆品制剂领域中。由于它们的颜色效应，显示出在多种干涉色之间角度依赖性颜色变化的有光泽颜料对于汽车漆料是尤其有用的并可用于防伪有价证券。基于多涂层小片形基底物的这一类型的颜料公开于US4,434,010，JP H7-759，US3,438,796，US5,135,812，DE4405494，DE4437753，DE195 16 181和DE195 15 988。基于不具有“僵硬”金属光泽的透明小片形基底物的有光泽颜料是WO93/12182的主题。云母小片状体覆盖有高折射指数的金属氧化物层例如TiO2层和非选择性吸收层。根据TiO2层厚度，当垂直观察时这些颜料显示出某种干涉色，该颜色随着越来越倾斜的观察角而变得越来越弱，最终消失成灰色或黑色。该干涉色不会变化，但观察到色饱和度的下降。JP1992/93206要求保护基于玻璃小片状体或云母颗粒料的有光泽颜料，它们覆盖有不透明的金属层和交替的SiO2和TiO2层。EP 0 753 545 A2公开了基于多重涂敷的、高折射率的、非金属的、小片形的基底物的随角异色光泽性颜料，该基底物对可见光是至少部分透明的，该颜料具有至少一个层组，该层组包括无色、低折射指数涂层和选择性或非选择性吸收的反射涂层。在EP 0 753 545 A2中描述的制备方法包括在流化床反应器中由CVD(化学气相淀积)方法涂敷该颜料基底物。这里，基底物，例如极细碎的云母，在惰性载气流中流化并保持运动。形成氧化物层所需要的试剂是经由惰性气体流或另外的惰性气体导入口提供的。然而，由于在云母/颜料和载气之间的高密度差异，在这一方法中的明显问题是固体颗粒的均匀分布，因此有均匀涂布的问题。所以，这一专利技术的缺点是技术上非常复杂，制备方法昂贵，而且颜料在所需产品质量上往往难以再现。具有基于多涂层小片形金属基底物的含硅涂层的随角异色效应光泽颜料公开于EP0768343A2中。现有技术中已知的多层颜料的共同特征是它们具有不充分的着色强度和较低的遮盖力。此外，在一些情况下颜料非常难以制备或再生产。本专利技术的目标是提供具有高着色强度和高遮盖力的金黄色-和橙红色干涉颜料，它们的特征在于其理想的应用性能和同时能够以简单方式制备。令人惊讶地，现已发现了基于多涂层小片形基底物的金黄色-和橙红色颜料，所述颜料具有光学功能层的某种排列，得到特定的光学效果。根据本专利技术的强干涉着色的干涉颜料突出表现于它们的格外高的色饱和度C(“着色强度”)，它们的极高遮盖力和带闪光效应的极强光泽。与例如公开于EP 0 211 351 B1中的金黄色的珠光颜料相比，根据本专利技术的金黄色干涉颜料显示出高得多的着色强度和更高的遮盖力。根据本专利技术的金黄色颜料是已知的金属铜色颜料(bronzes)的等同物，就光泽和着色强度而言是它的优异替代物，尤其在纺织品上的照相凹版印刷中。与现有技术的随角异色效应颜料相比，根据本专利技术的颜料仅仅具有轻微的角度依赖性色彩效应或一点也没有。本专利技术因此涉及基于多涂层小片形基底物的强干涉着色的干涉颜料，所述颜料包含至少一个层序列，该序列包括(A)由TiO2和Fe2O3以1∶0.1-1∶5的比率以及非必要的含量≤20wt％(基于层(A))的一种或多种金属氧化物的混合物组成的高折射指数涂层，(B)具有≤1.8的折射指数n的无色涂层，(C)具有＞1.8的折射指数n的无色涂层，(D)具有＞1.8的折射指数n的吸收性涂层和任选地(E)外保护层。本专利技术此外涉及根据本专利技术的颜料在油漆，涂料，印刷油墨，塑料，陶瓷材料，玻璃和化妆品制剂，特别是印刷油墨中的用途。根据本专利技术的颜料此外还适合于颜料制剂的制备和干制剂的制备，例如粒料，碎片料，片剂，团块料等。干制剂特别适合于印刷油墨。用于本专利技术的多层颜料的适宜基础性基底物可以是不透明的小片形基底物，也可以是透明的小片形基底物。优选的基底物是页硅酸盐。特别适宜的基底物是天然和/或合成云母，滑石，高岭土，小片形铁氧化物或氧化铝，玻璃小片状体，二氧化硅小片状体，二氧化钛小片状体，石墨小片状体，合成无载体的小片状体，液晶聚合物(LCP)，全息颜料，BiOCl，金属小片状体，例如，铝小片状体，包括铝青铜、黄铜、锌青铜、钛青铜或其它类似的同等材料在内的小片状体。基础性基底物的尺寸本身不是关键的，能够与相应的应用相匹配。通常，小片形基底物具有在0.05到5微米之间，特别在0.1到4.5微米之间的厚度。在两个其它范围内的延伸通常是在1和250微米之间，优选在2和200微米之间，和特别在5和60微米之间。在基础的基底物上具有高(例如假板钛矿)和低折射指数的各层的厚度是颜料的光学性质所必不可少的。对于具有强烈干涉色的颜料，各层的厚度必须彼此之间相对精确设定。如果n是薄层的折射指数和d是它的厚度，则这一层的干涉色是由乘积n×d确定的(n×d＝光学厚度)。对于垂直光入射，这一类型的膜在反射光中的各颜色起因于具有以下波长的光的放大λ=42N-1·n·d]]>和通过具有以下波长的光的衰减λ=2N·n·d]]>其中N是正整数。在增加膜厚度的情况下导致的颜色变化起因于某些波长的光被干涉的放大或衰减。如果在多层颜料中的多个层具有同样的光学厚度，则反射光的颜色随着层数的增加变得更加强烈。然而，假若有层厚度的适当选择，则有可能获得具有不同光学厚度的各个层的非常迷人的于涉颜料。各金属氧化物层的厚度，与它们的折射指数无关，通常是5-600纳米，优选10-500纳米，特别是20-400纳米，这取决于应用领域。根据本专利技术的干涉颜料，在另一种方式下，具有由TiO2和FeO3的混合物(优选假板钛矿)组成的高折射指数涂层(A)，以及无色低折射指数涂层(B)。层(C)优选由TiO2、ZrO2、SnO2、Ce2O3、BiOCl或它们的混合物或结合物组成。对于层(C)包含TiO2的情况，TiO2优选是金红石型。适合于层(D)的材料是吸收性物质，如金属，例如铁，钨，铬，钴，镍，铜，银，金，铝和它们的合金，金属氧化物，例如，CoO，Co3O4，Fe2O3，Fe3O4，假板钛矿，VO2和V2O3，金属硫化物，例如硫化钼，硫化铁，硫化钨，硫化铬，硫化钴，硫化镍和这些硫化物的混合物。吸收层(D)优选是假板钛矿的层或Fe2O3的层或假板钛矿与TiO2的混合物的层或假板钛矿与Fe2O3的混合物的层。层(D)具有n＞1.8，尤其n＞2.0的折射指数。颜料可包括多个层组的许多相同或不同组合，但该基底物优选仅仅被一个层组(A)+(B)+(C)+(D)所覆盖。为了加强着色强度，根据本专利技术的颜料可包括多达4个层组，虽然在基底物上的全部层的厚度不应该超过3微米。优选在小片形基底物上施涂奇数个的层，在最内和最外层中都有高折射指数层。特别优选的是按照序列(A)(B)(C)(D)的四个光学干涉层的结构。其它的无色低折射指数层(B*)，它与层(B)相同或不同，本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多涂层小片形基底物的强干涉着色的干涉颜料，所述基底物包括至少一个层序列，该序列包括：（Ａ）由ＴｉＯ↓［２］和Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］以１∶０．１－１∶５的比率以及非必要的含量≤２０ｗｔ％（基于层（Ａ））的一种或多种金属氧化物的混合物组 成的高折射指数涂层，（Ｂ）折射指数ｎ≤１．８的无色涂层，（Ｃ）折射指数ｎ＞１．８的无色涂层，（Ｄ）折射指数ｎ＞１．８的吸收性涂层和任选地（Ｅ）外保护层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C施米特，K博哈特，S施恩，D黑兹，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]