具有强随角异色的效果颜料制造技术

技术编号:1643067 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及具有随角异色的效果颜料,其包含具有均一层厚度的经金属氧化物涂覆的SiO↓[2]薄片,其中随角异色贯穿a,b色坐标体系(CIELABL,a,b体系)的所有四个象限。本发明专利技术同样涉及用于制备这些颜料的方法,其中将具有均一层厚度的SiO↓[2]薄片采用金属氧化物涂覆,且涉及这些颜料用于化妆品,油漆,涂料,塑料,膜中,用于安全印刷中,用于在文件和身份证件中的安全特征中,用于将种子着色,用于将食品着色或用于药剂包衣中和用于制备颜料组合物和干制剂的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有随角异色的效果颜料,其包含具有均一层厚度的金属氧化物涂覆的SiO2薄片,其中随角异色贯穿a,b色坐标体系(CIELAB L,a,b体系)的所有四个象限。本专利技术同样涉及用于制备这些颜料的方法,其中将具有均一层厚度的SiO2薄片采用金属氧化物涂覆,和涉及这些颜料用于化妆品,油漆,涂料,塑料,膜中,用于安全印刷中,用于在文件中和身份证件的安全特征中,用于将种子着色,用于将食品着色或用于药剂包衣中和用于制备颜料组合物和干制剂的用途。光泽或效果颜料的使用很普遍。这种类型的颜料在汽车油漆,所有类型的装饰涂料和在塑料的着色中,在油漆和印刷油墨,尤其是用于安全印刷的油墨中,和在装饰化妆品方面的应用中,已变得必不可少。在包围它们的基体中,这些颜料理想地自动排列成平行于涂层的表面并通过入射光的干涉、反射和吸收的复杂相互作用而显现出其光学作用。鲜明的颜色,取决于视角而在不同颜色之间变化,所谓随角异色,或变化的亮度印象,是各种应用所关心的焦点。这种类型的颜料一般通过用金属氧化物或金属层涂覆薄片状金属或非金属基材而制成。大多数这些颜料基于包含金属或天然页硅酸盐的薄片状基材,如云母,滑石或玻璃。页硅酸盐在此尤其具有缺点基材的厚度在宽范围内变化并不能被具体地设定,这样在基材上的光透射和反射以一种基本上不可控制的方式发生,即使在透明基材的情况下也是如此,因此不能以特定方式使用。WO 93/08237公开了基于SiO2薄片的效果颜料,它可利用带技术而以相对低的层厚度差异而制备。其中所述的SiO2薄片的厚度通常是200nm至2μm。迄今公开的颜料不能实现所有的所需效果,因此不断需要可在各种各样场合通用并具有新颖的和有趣的颜色效果的新型颜料。尤其是,对具有强随角异色的效果颜料相当有兴趣。在日常物品的装饰设计中,在各种颜色之间作为视角的函数的这种变化日益获得重视,因此不断需要具有新型颜色变化的颜料。迄今公开的随角异色颜料仅显示在相邻颜色区域中的颜色改变。具有包括多种颜色的颜色改变的效果颜料是未知的,因此非常需要具有这些效果的效果颜料。本专利技术的目的因此是要找到具有改进的光学性能,尤其是具有强随角异色,可在各种各样场合中通用的效果颜料。上述目的通过按照本专利技术的颜料而实现。本专利技术因此涉及具有随角异色的效果颜料,其包含具有均一层厚度的经金属氧化物涂覆的SiO2薄片,其中随角异色贯穿a,b色坐标体系(CIELAB L,a,b体系)的所有四个象限。根据本专利技术的颜料的颜色性能的评价在本专利技术中按照也称作CIELAB L,a,b体系的a,b色坐标体系而进行。CIEL*a*b*色体系是公知的和最普遍的色体系。在CIELAB模型中,相等亮度的所有色调位于一个圆形的平面上,在其上a和b轴相互垂直。该平面因此被a和b轴分成几个象限。正a值是带红相的,负a值是带绿相的,正b值是带黄相的和负b值是带蓝相的。如果颜色在CIELAB中定义,则a描述红色/绿色值和b描述黄色/蓝色值。具有高饱和度的纯色调位于色盘的圆周上。在向内地向轴移动时饱和度下降,其中它是零(未着色,灰色)。互补色是彼此相对的。本专利技术同样涉及用于制备这些颜料的方法,其中将具有均一层厚度的SiO2薄片采用金属氧化物涂覆。已经意外发现,按照本专利技术的效果颜料具有迄今未实现的在a,b色坐标体系的所有四个象限中延伸的颜色改变。这些新型效果颜料的提供使得设计者能够在本领域熟练技术人员已知的所有应用领域中将特别的颜色效果引入设计中。根据选择用于SiO2层和施加到其上的金属氧化物的层厚度,该颜色曲线可在不同的颜色处开始或终止。例如,在使用氧化铁作为金属氧化物时,该材料的吸收性能是指,当从不同视角观察时,观察到特征在于吸收和干涉的附加叠加和特征在于较大遮盖力的颜色曲线。在此显而易见的另一优点是,按照本专利技术的效果颜料是透明至半透明的。这使得这些颜料与其它透明的,而且与不透明的颜料的混合物以特别宽的范围用于具体地设定具有颜色的角度依赖性的应用体系的特别色彩。颜料颗粒的低总体厚度使得它们显得适用于所有的场合,包括高要求的涂层体系。根据本专利技术的效果颜料由于上述有利性能而普遍地适用于许多非常各异的场合。本专利技术因此还涉及这些颜料用于化妆品,油漆,涂料,塑料,膜中,用于安全印刷中,用于在文件和身份证件中的安全特征中,用于将种子着色,用于将食品着色或用于药剂包衣中和用于制备颜料组合物和干制剂的用途。根据本专利技术的颜料基于合成SiO2薄片,它具有均一层厚度和优选按照国际申请WO 93/08237通过水玻璃溶液在连续带上的凝固和水解而制成。术语“均一层厚度”在此是指3至10%,优选3至5%的层厚度公差(tolerance),基于颗粒的总干层厚度。薄片状二氧化硅颗粒一般是无定形形式。这种类型的合成薄片相对天然材料,如,例如,云母的优点在于,层厚度可相对于所需效果而调节和层厚度公差是有限的。该优点对于所需随角异色是必要的,因为甚至稍大的层厚度分布的偏差也会限制随角异色曲线的范围,使得不可能在a,b色坐标体系的所有四个象限内观察到随角异色。SiO2薄片的直径通常是1至250μm,优选2至100μm。其厚度是520至560nm和优选530至550nm。薄片状SiO2薄片的平均纵横比,即在此对应于平均直径的平均长度测量值与平均厚度测量值的比率,通常是5至200,优选20至150和尤其优选30至120。根据本专利技术的颜料中的所述SiO2薄片涂覆有金属氧化物层,如,例如,二氧化钛,氧化铁,氧化锆,低氧化物,例如钛的低氧化物,和/或所述材料的混合物。该列举不排除使用其它的金属氧化物。金属氧化物尤其优选是氧化铁和/或二氧化钛。氧化铁在此优选为赤铁矿(α-Fe2O3)的形式和二氧化钛优选为金红石变型。金属氧化物层的厚度是15至40nm,优选20至35nm。通过对金属氧化物和层厚度的合适选择,可确定颜色曲线的起点和终点。在本专利技术另一实施方案中,根据本专利技术的效果颜料可另外被提供有附加的稳定化用有机涂层作为外层。这样的涂层的例子例如,在EP 0632 109,US 5,759,255,DE 43 17 019,DE 39 29 423,DE 32 35 017,EP0492 223,EP 0 342 533,EP 0 268 918,EP 0 141 174,EP 0764 191,WO98/1 3426或EP 0465805中给出,它们的公开内容在此作为参考并入本专利技术。包含例如有机硅烷或有机钛酸酯或有机锆酸酯的有机涂层的效果颜料除了上述光学性能外还附加具有增加的对气候老化影响,如,例如,湿度和光的稳定性,这对于工业涂料和在汽车领域中特别有意义。稳定化作用可通过附加涂层的无机组分而改进。总体上,附加稳定化用涂层的各自比例应该选择使得根据本专利技术的效果颜料的光学性能不受明显影响。本专利技术同样涉及用于制备这些颜料的方法,其中将具有均一层厚度的SiO2薄片采用金属氧化物涂覆。使用金属氧化物的涂覆可通过湿化学方法和/或通过CVD或PVD工艺而进行。根据本专利技术用于制备效果颜料的方法优选为湿法化学方法,其中可使用已知开发用于制备珠光颜料的湿法化学涂覆技术,它们例如,描述于以下出版物DE 14 67 468,DE 19 59 988,DE 20 09 5本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有随角异色的效果颜料,它包含具有均一层厚度的经金属氧化物涂覆的SiO↓[2]薄片,其特征在于随角异色贯穿a,b色坐标体系(CIELAB  L,a,b体系)的所有四个象限。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:G普法夫C弗德雷尔D瓦特J迪茨
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]

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