片状二氧化钛还原颜料制造技术

片状二氧化钛还原颜料，该颜料由二氧化钛、钛的低氧化物和需要时的金属氧化钛或氧氮化钛组成，它是通过将一种可加热水解的钛化合物的水溶液固化在连续的带上、剥离所形成的层、在潮湿工艺中用二氧化钛无中间干燥地涂覆所获得的二氧化钛片、干燥以及如果需要将该材料煅烧并在非氧化气氛中将所获得的材料处理而获得的。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
片状二氧化钛还原颜料本专利技术涉及非常薄的片状二氧化钛的还原颜料。片状二氧化钛还原颜料已经为人们已知。但是它们是基于采用云母作为基体。将二氧化钛沉积在云母上而后将其部分还原成钛的低氧化物。所用的还原剂是气相还原剂，如氢和氨，或固体还原剂，如硅或钛。这些颜料中有一些还具有附加的包括二氧化硅的外层。US4948631描述了通过在750-850℃的温度下用氨还原用二氧化钛涂覆的云母而制备特殊的灰色珠光颜料的方法。JP H4-20031描述了通过将二氧化钛-云母颜料与钛混合并且在500-1000℃的温度下降压还原所获得的混合物而制备着色云母颜料的方法。US4623396描述了由云母、第一层二氧化钛、钛的低氧化物和氧氮化钛以及第二层二氧化钛组成的二氧化钛-云母颜料。云母颜料广泛用于印刷和涂料工业、用于化妆品和用于聚合物工业中。它们以干涉颜色和高光泽而著称。但是云母颜料不适宜形成极薄的层，其原因在于作为颜料金属氧化物层的基体，云母的厚度已经为200-1200nm。另一个缺点是由片尺寸决定的一定比例的云母片的厚度有时在平均值附近变化较大。此外，云母是一种天然存在的矿物，它含有某些外来杂质离子。此外还需要在工业上非常昂贵和费时的操作步骤。这些步骤包括研磨和分级。基于厚云母片并且用金属氧化物涂覆的珠光颜料由于其边缘厚度而具有明显的分散量，特别是在细颗粒尺寸分布低于20微米时。人们提出采用通过将玻璃熔体轧制而后研磨而获得的玻璃薄片作为云母的替代物。基于这种材料的干涉颜料确实显示出比普通的基于云母的颜料更好的颜色效果。但是它存在这样一个缺点，即该玻璃片具有非常大的约10-15微米的平均厚度和非常宽的厚度分布(通常在4-20微米之间)，而干涉颜料的厚度一般为不大于3微米。-->EP0384596公开了一种方法，其中在480-500℃下向水合碱金属硅酸盐中加入空气射流，形成壁厚较小的气泡；然后将气泡破碎并获得厚度小于3微米的片状碱金属硅酸盐基体。但是该方法较昂贵并且所获得的片的厚度分布较宽。DE1136042公开了一种制备元素周期表中IV和V族和铁族金属片状氧化物或水合氧化物的连续带方法。在该方法中，如果合适，可以在连续带上首先涂覆例如一层硅氧烷隔离层以有助于该金属氧化物层随后脱开。然后涂覆可转化成所需的金属氧化物的金属的可水解化合物溶液的液体膜并且将该膜干燥而后用一种振动装置将其脱开。所获得的片的层厚度为0.2-2微米，对此没有给出具体的实施例。EP0240952和EP0236952提出制备多种片状材料，包括二氧化硅，氧化铝和二氧化钛的连续带方法。在该方法中，通过一种辊系统将厚度一定的片状材料的前体的液体薄膜涂覆在光滑的带上；将该膜干燥并与该带脱开，形成片状颗粒。然后将该颗粒煅烧，如果需要并研磨和分级。通过EP0240952中所说的方法获得的片的厚度相对固定，这是因为例如该膜可以通过一种辊系统非常均匀地涂覆到连续的带上。在其实施例中，片的厚度为0.3-3.0微米。根据实施例1，通过将这种辊部分浸入装有该前体的贮存容器中而首先用该前体润湿第一个辊。该膜由该辊转移到以相同方向转动的第二个辊上，第二个辊与第一个辊非常靠近。最后由该第二个辊将该膜压在该连续的带上。但是其缺点在于采用非常昂贵的前体材料，并且特别是要增加场地的安全性，这在使用有机化合物时是必须要提出的。一般要使该前体完全化学转化成所需的金属层必须将该膜和该带材料高温加热。除了在这种情况下会使该带材料产生相当高的热应力以外，较高的能量消耗和对工艺速度的限定还会对该方法产生非常不利的影响。WO93/08 237公开了由二氧化硅的片状基质组成的片状颜料，该基质包括可溶的和不可溶的着色剂并且其上涂覆了一层或多层金属氧化物或金属反射层。该片状基质是通过将水玻璃固化在连续的带上而制得的。DE1273098描述了通过将ZnS、MgF2、ZnO、CaF2和TiO2膜汽相沉积在连续带上而制备珍珠颜料的过程。但是与在US4879140中所说的方法(其-->中通过由SiH4和SiCl4等离子沉积而获得具有Si和SiO2层的片状颜料)相类似，这种方法还会在设备上花费非常大。尽管存在多种努力，但至今人们尚不能开发出一种较为经济的制备层厚度低于500nm的非常薄的片状二氧化钛颜料的方法。本专利技术的目的在于提供一种高光泽度的二氧化钛还原颜料，其层厚度低于500nm并且层厚度偏差低于10％。该目的是通过片状二氧化钛还原颜料而实现的，该颜料由二氧化钛、钛的低氧化物和需要时的另外的金属氧化钛或氧氮化钛组成，它可通过如下制备片状二氧化钛方法而获得，即将一种液体前体固化在连续的带上、剥离所形成的层、通过湿法用二氧化钛无中间干燥地涂覆所获得的二氧化钛片、干燥以及如果需要将该材料煅烧并在非氧化气氛中将所获得的材料处理。根据本专利技术，该目的还通过制备新型颜料的方法而实现，该颜料由二氧化钛、钛的低氧化物和需要时另外的金属氧化物或氧氮化钛组成，其中-将片状二氧化钛前体作为薄层涂覆到连续的带上，-干燥固化该液体膜，在此期间二氧化钛通过化学反应由该前体形成，-将所形成的层从该带上剥离并进行冲洗，-在中间干燥之后或没有干燥的条件下，将所形成的二氧化钛片悬浮在水中并用二氧化钛进行涂覆，以及-将经过涂覆的颗粒从水悬浮液中分离、干燥以及如果需要进行煅烧，和-在升高的温度下、在非氧化气氛中用还原剂进行处理。在该方法的一个特定的实施方案中，将从带上剥离的二氧化钛片干燥、并用另一种方法，如CVD法再涂覆二氧化钛，并且在升高的温度下、在非氧化气氛中用还原剂进行处理。术语CVD法在这里是指在流化床反应器中进行气相涂覆，如EP0045851和EP0106235中针对珠光颜料的制备所说的方法。根据本专利技术，该目的还通过制备新型颜料的方法而实现，该颜料由二氧化钛、钛的低氧化物和需要时另外的金属氧化钛或氧氮化钛组成，其中-将片状二氧化钛前体作为薄层涂覆到连续的带上，-干燥固化该液体膜，在此期间二氧化钛通过化学反应由该前体形成，-->-将所形成的层从该带上剥离并进行冲洗，-将二氧化钛片从水悬浮液中分离、干燥以及如果需要进行煅烧，和-在升高的温度下、在非氧化气氛中用还原剂进行处理。本专利技术还涉及该新型颜料在带颜料的涂料、印刷油墨、塑料、化妆品和陶瓷及玻璃釉料中的运用。为此，它们还可以与市售颜料，如无机和有机吸收颜料、金属颜料和LCP颜料的混合物使用。该新型颜料是基于片状二氧化钛颗粒。这些片的厚度为10-500nm，优选地为40-150nm。其它两个尺寸的范围为2-200微米，特别是5-50微米。通过湿法工艺涂覆到二氧化钛片上的二氧化钛层的厚度为5-300nm，优选地为5-150nm。用来在连续的带上制备二氧化钛片的前体包括可以加热水解的钛化合物水溶液。优选的前体是四氯化钛水溶液。在这些溶液中的钛盐的浓度为7-30％重量，优选地为8-15％重量。可以与二氧化钛和钛的低氧化物一起存在于该新型颜料中的另外的金属氧化物是所用的还原剂的氧化产物。该金属氧化物在该新型颜料中的浓度为1-20％重量，优选地为1-5％重量。所用的还原剂为气相还原剂，如氢，或固体还原剂，如金属粉末、金属合金、金属硼化物、金属碳化物或金属硅化物。优选的是金属硼、铝、硅、锌和铁的粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
片状二氧化钛还原颜料，该颜料由二氧化钛、钛的低氧化物和需要时另外的金属氧化物或氧氮化物组成，它可以通过如下方法而制得，即将一种可加热水解的钛化合物的水溶液固化在连续的带上、剥离所形成的层、通过湿法用二氧化钛在有或无中间干燥的条件下涂覆所获得的二氧化钛片、干燥以及如果需要将该材料煅烧并在非氧化气氛中将所获得的材料处理。

【技术特征摘要】
DE 1996-5-9 19618562.91.片状二氧化钛还原颜料，该颜料由二氧化钛、钛的低氧化物和需要时另外的金属氧化物或氧氮化物组成，它可以通过如下方法而制得，即将一种可加热水解的钛化合物的水溶液固化在连续的带上、剥离所形成的层、通过湿法用二氧化钛在有或无中间干燥的条件下涂覆所获得的二氧化钛片、干燥以及如果需要将该材料煅烧并在非氧化气氛中将所获得的材料处理。2.权利要求1的二氧化钛还原颜料，其特征在于另外的金属氧化物是Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、B2O3、Al2O3、SiO2、ZnO、SnO2或Fe2O3。3.根据权利要求1和2的二氧化钛还原颜料，其特征在于该可加热水解的钛化合物的水溶液是四氯化钛的水溶液。4.用于制备根据权利要求1-3的二氧化钛还原颜料的方法，其特征在于-将一种可加热水解的钛化合物的水溶液作为薄层涂覆到连续的带上，-干燥固化该液体膜，在此期间二氧化钛通过化学反应由该溶液形成，-将所形成的层从该带上剥离并进行冲洗，-在中间干燥之后或没有干燥的条件下，将所形成的二氧化钛片悬浮在水中并用另一种二氧化钛进行涂覆，以及-将经过涂覆的颗粒从水悬浮液中分离、干燥以及如果需要进行煅烧，和-在升高的温度下、在非氧化气氛中用还原剂进行处理。5.根据权利要求4的方法，其特征在于该可加热水解的钛化合物的水溶液是四氯化钛的水溶液。6.根据权利要求4和5...

【专利技术属性】
技术研发人员：S安德斯，S霍克，G布伦纳，D布鲁克纳，A海兰德，M昆茨，K奥斯特里德，G普法弗，M施迈尔茨，
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]