具有高色饱和度和高亮度的效应颜料、其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及吸收效应颜料，其含有薄片状非金属基质和施涂于基质上的涂层，所述涂层含有至少一个间隔层。本发明专利技术还涉及吸收效应颜料的制备方法及其用途。

Effect pigment with high saturation and brightness, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
具有高色饱和度和高亮度的效应颜料、其制备方法和用途本申请是中国专利申请201580076459.2的分案申请，该中国专利申请的申请日为2015年12月21日，专利技术名称是“具有高色饱和度和高亮度的效应颜料、其制备方法和用途”。
本专利技术涉及吸收效应颜料，其含有薄片状非金属基质和施涂于基质上的涂层，其中涂层含有至少一个间隔层，并涉及吸收效应颜料的制备方法及其用途。
技术介绍
在薄片状非金属基质的基础上含有由交替的高折射率层、低折射率层和高折射率层组成的至少一种层序列的多层颜料是公知的，例如参见EP1572812A1、EP1213330A1、EP1025168B2、EP1621585A2、EP0948572A1、EP0950693A1、EP1306412A1、EP1587881A2、EP2632988A1或EP1474486A2。根据低折射率层的光学层厚度，多层颜料可以改变其视觉外观，这取决于观察角度，例如参见EP1375601A1、EP1281732A1、EP0753545A2和US2004/0003758A1。所有上述申请具有的共同点是在层序列中包括由低折射率金属氧化物组成的低折射率层，例如氧化硅。与仅仅具有单个相同第一层的单层效应颜料相比，多层颜料具有更高的光泽度和在一些情况下具有更高的色饱和度，在这里当然假定具有相同的基质和相同的粒径。EP1029900A1公开了被以下涂层涂覆的颜料：(A)具有高折射率的假板钛矿涂层，其由TiO2和Fe2O3按照10:1至1:3比率的混合物和任选地基于层(A)计≤20重量％的一种或多种金属氧化物组成；(B)具有折射率n≤1.8的无色涂层，以及任选地外保护层。此申请没有提到在层(A)和(B)内或之间的任何间隔层。EP1230308A1公开了包含至少两个以下层序列的颜料：(A)具有折射率n≤1.8的无色涂层；(B)具有高折射率的假板钛矿涂层，其由TiO2和Fe2O3按照1:0.1至1:5比率的混合物和任选地基于层(B)计≤20重量％的一种或多种金属氧化物组成；和任选地(C)外保护层。EP1230308A1没有提到在层(A)和(B)内或之间的任何间隔层。EP1230310A1公开了包含以下层序列的颜料：(A)具有高折射率的涂层，其由TiO2和Fe2O3按照1:0.1至1:5比率的混合物和任选地基于层(B)计≤20重量％的一种或多种金属氧化物组成；(B)具有折射率n≤1.8的无色涂层；(C)具有折射率n>1.8的无色涂层；(D)具有折射率n>1.8的吸收涂层；和任选地(E)外保护层。EP1230310A1没有提到在上述层之内或之间的任何间隔层。WO2014/094993A1公开了基于多层涂覆的薄片状基质的干涉颜料，其中在基质表面上具有以下组成的层序列：(A0)任选地由TiO2组成的层；(A)由TiO2和Fe2O3的混合物组成的涂层，其可以任选地被一种或多种其它氧化物掺杂；(B)由SnO2组成的层；(C)具有高折射率的层，其能在可见光波长范围内吸收；和任选地(D)外保护层。在层(A)和/或(C)中，TiO2和Fe2O3之间的混合比率优选是10:1至1:3。为了提高层(A)和/或(C)的颜色强度，也可以向TiO2/Fe2O3混合物中混合一种或多种氧化物，例如Al2O3、Ce2O3、B2O3、ZrO2、SnO2。WO2014/094993A1没有公开在上述层之内或之间的间隔层。CN101289580A公开了制备具有强干涉颜色的金色颜料的方法，据说这些颜料具有24K金的外观。在这种情况下，云母基质悬浮在水中，并加入TiCl4的溶液以用第一层覆盖，加入FeCl3和TiCl4的溶液以用第二层覆盖，加入SnO2的溶液以用第三层覆盖，并加入TiCl4的溶液以用第四层覆盖。在过滤和洗涤之后，颜料在120-200℃下干燥并在820℃下煅烧。CN101289580A没有公开在涂层中的间隔层。EP1422268A2公开了具有多层结构的颜料，其中此颜料具有两个或更多个金属氧化物层，其中金属氧化物层的至少一种金属(离子)是选自铈、锡、钛、铁、锌和锆。此申请的目的是具有高色饱和度和高亮度的颜料，并且在其涂层中具有尽可能少的最小尺寸孔。根据EP1422268A2，据说小孔体积用于确保具有高视觉品质的涂层。US2015/0344677A1涉及效应颜料，其是基于被涂覆的薄片状基质。涂层含有第一个和第二个高折射率层，以及第三组分，此第三组分用于部分或100％地扩散到这些高折射率层中的一层或两层中。第三组分可以是SiO2或其它金属氧化物。此申请的目的是在具有D50值为15μm或更小的效应颜料的情况下实现被SiO2覆盖且没有聚集。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有高色饱和度的颜料，其具有高光泽度和高遮盖力，具有高的机械稳定性和高的化学稳定性，并且同时可以按照简单的方式用低的材料用量制备。此目的是通过提供一种吸收效应颜料实现的，所述吸收效应颜料含有薄片状非金属基质和施涂于基质上的涂层，其中涂层包括：a)任选地层1，其含有氧化锡、氢氧化锡和/或氧化锡水合物或由它们组成，b)层2，其含有至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物，c)层3，其含有至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物，其中层2和层3中的至少一层含有至少两种不同的金属离子，并且层2和层3被间隔层间隔。根据本专利技术，术语“间隔”表示层2和层3彼此被间隔层隔开或保持一定距离。根据本专利技术，通用术语“金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物”表示“金属氧化物和/或金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物”。这也适用于当金属或金属离子被规定为例如钛(离子)、铁(离子)、锡(离子)、锆(离子)等的情况。根据本专利技术，术语“金属离子”或“铁离子”不是表示单个金属离子或铁离子，而是表示多个金属离子或铁离子。在一个优选实施方案中，任选的层1直接邻接薄片状非金属基质，层2接着直接处于层1上，并且层3接着处于层2上，其中层2和层3被间隔层间隔。在另一个实施方案中，层2直接邻接薄片状非金属基质，并且层3接着处于层2上，其中层2和层3被间隔层间隔。吸收效应颜料的优选方案可以参见下文的详细描述。另外，所述目的能通过提供一种制备本专利技术吸收效应颜料的方法实现，其中此方法包括以下步骤：(i)任选地向薄片状非金属基质施涂未煅烧的层，此层含有氧化锡、氢氧化锡和/或氧化锡水合物或由它们组成，(ii)接连施涂三个未煅烧的层A、B和C，这些层各自由至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物组成或包含它们，其中层A、B和C直接彼此叠置，和其中在层B中施涂的至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物在金属离子方面是与在层A和层C中的金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物的一个或多个金属离子不同的，(iii)在600-1000℃的温度下煅烧在步骤(ii)中所得的产物，得到含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸收效应颜料，其含有薄片状非金属基质和施涂于基质上的涂层，其中涂层包括：/na)任选地层1，其含有氧化锡、氢氧化锡和/或氧化锡水合物或由它们组成，/nb)层2，其含有至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物，/nc)层3，其含有至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物，/n其中层2和层3中的至少一层含有至少两种不同的金属离子，并且/n层2和层3被间隔层间隔。/n

【技术特征摘要】
20141219 EP 14199126.51.一种吸收效应颜料，其含有薄片状非金属基质和施涂于基质上的涂层，其中涂层包括：
a)任选地层1，其含有氧化锡、氢氧化锡和/或氧化锡水合物或由它们组成，
b)层2，其含有至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物，
c)层3，其含有至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物，
其中层2和层3中的至少一层含有至少两种不同的金属离子，并且
层2和层3被间隔层间隔。


2.根据权利要求1的吸收效应颜料，其中薄片状非金属基质是选自天然云母薄片、合成云母薄片、铁云母、玻璃薄片、SiO2薄片、Al2O3薄片、高岭土薄片、滑石薄片、氧氯化铋薄片和它们的混合物，并且薄片状非金属基质任选地被至少一种金属氧化物、金属氢氧化物和/或金属氧化物水合物涂覆。


3.根据前述权利要求中任一项的吸收效应颜料，其中效应颜料还含有其它的高折射率层和/或低折射率层以及任选地至少一个其它间隔层。


4.根据前述权利要求中任一项的吸收效应颜料，其中层2和层3中的至少两种不同的金属离子是选自金属Ti、Fe、Sn、Mn、Zr、Ca、Sr、Ba、Ni、Sb、Ag、Zn、Cu、Ce、Cr和Co，和其中选自金属Ti、Sn、Zr、Ca、Sr、Ba和Zn的非着色金属离子的比例是总共≤40重量％，并且选自金属Fe、Ti、Sn、Mn、Ni、Sb、Ag、Cu、Ce、Cr和Co的着色金属离子的比例是总共≥4重量％，这在每种情况下通过XRF分析检测，在每种情况下作为元素金属计算，并且在每种情况下基于本发明吸收效应颜料的总重量计。


5.根据前述权利要求中任一项的吸收效应颜料，其中在本发明吸收效应颜料中，非着色金属离子与着色金属离子之间的重量比率是优选<20，这通过XRF分析检测并作为元素金属计算。


6.根据前述权利要求中任一项的吸收效应颜料，其中至少一个间隔层是按照基本上平行于薄片状非金属基质表面的方式排布的。


7.根据前述权利要求中任一项的吸收效应颜料，其中至少一个间隔层具有5-120nm的平均高度ha。


8.根据前述权利要求中任一项的吸收效应颜料，其中至少一个间隔层包括连接处和空隙。

【专利技术属性】
技术研发人员：M·格吕纳，G·考普，R·施耐德，
申请(专利权)人：埃卡特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE