彩色磁性色粉及其生产工艺制造技术

一种用作彩色磁性色粉原料的粉末，色粉用于彩色复印机等，它被染成白色和其它鲜艳颜色，还提供一种用上述原料制备的干燥的彩色磁性色粉。该干燥彩色磁性色粉包括一个粉末，其包括一个形成于磁性颗粒上的光干涉多层包覆膜和至少一个形成于粉末表面的有机聚合物包覆膜或染色膜。用于生产该干燥彩色磁性色粉的工艺包括包覆其上具有一光干涉多层包覆膜和至少一个有机聚合物包覆膜的粉末表面。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用作彩色磁性色粉、彩色磁墨等的原材料的复合粉末及其生产方法。在复印、印刷等技术中广泛采用的电子光学成象方法包括一种二元显象方法和一元显象方法，在二元显象方法中联合使用一种磁性载体和一种色粉作为一种染色剂，在一元显象方法中用一种本身具有磁性的色粉。一元显象方法由于不需要载体而具有许多优点，例如，其显象设备简单(其尺寸约为二元显象方法中所用的显象设备的二分之一到三分之一)显象操作简单。但是，当用这种方法形成彩色图像时，应该使用深暗磁性色粉，并且不能得到鲜艳色彩的图像。其原因如下要想通过一元显象方法得到清晰的彩色图像，磁性色粉本身应该是色彩鲜艳的。但是，用作其基体的磁性材料粒子通常为黑色的，因此仅在这种基体粒子表面直接形成一个彩色膜，导致最终图像发暗。因此，目前采用二元显象方法形成彩色图像。然而，由于彩色复印需要四种颜色，即三基色和黑色，因此显象设备必须很大。此外，还存在显象器操作、显象带来的载体处理等问题。所以，如果一元显象方法可获得鲜艳的颜色，那么优先选用这种方法，因为复印机简单紧凑，且有关显象器操作和载体处理等问题全部消除。然而，至今还没有找到适合于一元显象方法形成彩色图像的磁性色粉。鉴于这种情况，本专利技术的专利技术者曾提出一种方法，该方法包括一种基体颗粒分散在一种金属醇盐溶液并水解该醇盐，从而在基体颗粒表面形成一层厚度为0.01～20μm的均匀的金属氧化物膜(日本未审查公开专利申请No.6-228604)；一种表面具有多层交替的金属氧化物薄膜和金属薄膜的功能粉末(日本未审查公开专利申请No.7-90310)；以及一种工艺，该工艺包括加热表面具有多层金属氧化物膜的粉末，从而产生一种具有多层包覆的金属氧化物膜更加致密和稳定的粉末(WO96/28169)。通过调节各层膜的厚度可以使上述具有多层金属氧化物或金属膜的粉末具有一种特殊功能。例如，当具有不同折射指数的包覆膜以对应于入射光波长四分之一的厚度形成于基体颗粒表面时，就可以得到一种能反射全部入射光的粉末。这就提出了一种可能性，即通过把这种技术应用于磁性材料的基体颗粒，就可能生产出一种能够全部反射光线且具有鲜艳白色的磁性色粉的磁性粉末，另外，在这种磁性粉末表面再形成一种彩色层，然后再在其上形成一个树脂层就可能产生一种色彩鲜艳的磁性色粉。因此，本专利技术的一个目的是进一步研究专利技术者提出的上述技术，从而提供一种即使用一元显象方法都能够得到鲜艳色彩的彩色磁性色粉。本专利技术的上述目的是由按照本专利技术形成的下述色粉实现的(1)一种包括一种磁性材料基体颗粒的彩色磁性色粉，其中，基体颗粒表面形成一个光干涉多层包覆膜，并且在该光干涉多层包覆膜上形成一个有机聚合物膜；(2)根据上述(1)所述的彩色磁性色粉，其中，上述光干涉多层包覆膜反射可见光区的光线；(3)根据上述(1)或(2)所述的彩色磁性色粉，其中，所述的有机聚合物膜包括一种染色剂；(4)根据上述(1)至(3)任意一项所述的彩色磁性色粉，其中，所述的光干涉多层包覆膜包括多层金属化合物膜和/或金属膜。按照本专利技术的下列工艺也能达到相似的目的。(5)一种用于生产彩色磁性色粉的工艺，包括在一种磁性材料颗粒表面形成一种包括金属化合物和/或金属的多层包覆膜；然后再通过一种聚合法形成一个有机聚合物膜。根据上述组成，可以通过以下方式提供一种即使被用于一元系统都可以形成鲜艳色彩图像的彩色磁性色粉，即根据膜的组成在一种磁性材料颗粒上形成一个包括金属化合物和/或金属的光干涉多层包覆膜以给予粉末白色或其它所需要的颜色，并且再在其上形成一个作为结合层的有机聚合物膜。把一种染色剂(colouring agent)结合进上述有机聚合物膜中，就会得到更加鲜艳的色彩。下面将根据优选实施例详细解释本专利技术的彩色磁色粉。用作本专利技术的磁性色粉的基体的磁性材料颗粒也可以用作现有的磁性色粉的基体的磁性材料颗粒。其典型的例子包括金属粉末，如铁、钴和镍，它们的合金粉末，以及磁性烧结粉末，如氮化铁。然而，优先选用具有高磁化强度的磁性材料，因为趋向于使用较小尺寸的磁性颗粒以便得到高的分辨率。优先选用磁化强度为90emu/g或更高的磁性材料，当给磁性材料粉末施加10Koe的磁场时，更优先选用150emu/g或更高的磁性材料。具有这么高磁化强度的磁性材料可以使原材料粉末成为彩色磁性色粉，得到高达10到90emu/g(当施加10Koe磁场时)的磁化强度，即使当它包括一种结合树脂、一种电荷调节剂、一染色剂等。磁性材料颗粒可以为任意的各向同性形状，如球形、近球形、规则的多面体；多面体如平行六面体、球体、菱面体、板、和菱柱体；以及非定形体。在本专利技术中，为了获得具有鲜艳色彩的彩色磁性色粉，有必要把磁性材料颗粒染色成白色或其它颜色。为了实现这一点，在磁性材料颗粒上形成一个能引起光干涉的多层包覆膜。光干涉多层包覆膜是通过叠加多层金属或金属化合物薄膜而形成的。在形成多层包覆膜时，通过调整各层膜的厚度或改变膜的叠加顺序或膜的结合就可以赋予其一种反射或吸收一特定波长范围的入射光的性能。因此，上述磁性材料颗粒能被染成白色或其它颜色。用于形成多层包覆膜的金属化合物的例子包括金属氧化物、金属硫化物、金属硒化物、金属碲化物，和金属氟化物。具体的例子包括氧化锌、氧化铝、氧化镉、氧化钛、氧化锆、氧化钽、氧化硅、氧化锑、氧化钕、氧化镧、氧化铋、氧化铈、氧化锡、氧化镁、氧化锂、氧化铅、硫化镉、硫化锌、硫化锑、硒化镉、碲化镉、氟化钙、氟化钠、氟化铝三钠、氟化锂、和氟化镁。金属的优选例包括银、钴、镍、铁、以及它们的合金。下面将详细解释形成光干涉多层包覆膜的方法。可用的形成金属化合物膜和金属膜的方法有气相沉积方法，如PVD、CVD和喷涂干燥法，在这些方法中，金属化合物或金属膜直接气相沉积在磁性材料颗粒表面。就金属膜而言，也可以使用所谓的化学镀法，即把磁性材料颗粒放入金属盐的水溶液中，溶液中的金属盐被还原，从而在磁性材料颗粒表面沉积金属。随着磁性色粉和磁性材料颗粒为满足更高分辨率需求而尺寸减少趋势的发展，就必须在磁性材料颗粒表面形成一个均匀的膜。尤其对金属氧化物而言，优先选用本专利技术的专利技术者先前在日本未审查公开专利申请No.6-228604或7-90310或WO96/28169提出的成膜方法。具体地，上述方法包括把磁性材料粉末分散在一种金属醇盐溶液中，水解该金属醇盐以在磁性材料颗粒表面形成一均匀的金属氧化物薄膜，干燥被包覆的颗粒，重复上述步骤。若有必要，形成金属薄膜的步骤可以在形成金属氧化物的那些重复步骤之前或之后或之间进行。因而可以获得一个只包括金属氧化物膜或金属氧化物膜和金属膜的多层包覆膜。上述金属醇盐选自锌、铝、镉、钛、锆、钽、硅、锑、钕、镧、铋、铈、锡、镁、锂和铅的醇盐。对上述多层包覆膜加热可使其反射率提高，或使其更加致密和稳定。这种金属醇盐方法除了可用于形成金属氧化物膜，还可以用来形成金属硫化物膜。在这样形成的金属化合物膜或金属膜中，通过调整各层膜的厚度可以按所需色度染色磁性材料颗粒。例如，当按照对应于入射光波长的四分之一形成具有不同折射指数的金属化合物薄膜时，可以把磁性材料颗粒做成反射全部入射光因而成为白色。因此，光干涉多层膜中各层的厚度和多层膜的总厚度是这样确定的，使磁性材料颗粒具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括一种磁性材料基体颗粒的彩色磁性色粉，其中，一个光干涉多层包覆膜形成于该基体颗粒上，而一个有机聚合物膜形成于该光干涉多层包覆膜上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新子贵史，中塚胜人，
申请(专利权)人：日铁矿业株式会社，中塚胜人，
类型：发明
国别省市：JP[日本]