深蓝黑色效果颜料制造技术

本发明专利技术涉及表现出深黑色的主体颜色以及蓝色的干涉颜色的效果颜料、用于制备这种颜料的方法以及其用途，尤其是在涂料组合物中的用途。途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】深蓝黑色效果颜料
[0001]本专利技术涉及表现深黑色的主体颜色以及蓝色的干涉颜色的效果颜料、用于制备这种颜料的方法以及其用途，尤其是在涂料组合物中的用途。
[0002]本专利技术的蓝黑色效果颜料对于装饰和汽车应用特别有用，其中强烈需要颜料的具有高光泽及强烈蓝色干涉颜色的中性深黑色的主体颜色。当然，它们也可用在其他领域中，尤其是在印刷用墨液中，其中，它们的颜色性质(也与任何种类的有色颜料结合)，或其另外表现出的磁性可能是令人关注的。
[0003]除了具有吸引人的颜色的有色颜料之外，长期以来也需要表现深黑色的吸收颜色以及高光泽的黑色颜料。传统上已使用碳黑颜料于汽车应用、装饰应用或印刷应用，以上仅列出一些应用。
[0004]不幸的是，碳黑吸收颜料不表现任何光泽且必须与有光泽的颜料结合获得相应产品的有光泽的黑色外观，从而减少黑色。
[0005]因此，曾试图以不含有碳黑的有光泽的黑色颜料代替无光泽的碳黑颜料。
[0006]US 3,926,659公开了云母颜料，其任意地涂覆有TiO2或ZrO2或其水合物，其上具有可以为α
‑
氧化铁(赤铁矿(hematite)，Fe2O3)或为磁铁矿(magnetite，Fe3O4)的均匀含铁层。这些颜料的色彩特性大多是由于借助TiO2或ZrO2层所产生的干涉颜色，其通过施加于其上的α
‑
氧化铁层而稍微变动。取决于α
‑
氧化铁层的层厚度，其主体颜色为暖红棕色的色调。假如在TiO2或ZrO2层顶部制备磁铁矿层，则由下层所产生的干涉颜色被薄的黑色磁铁矿层所强化或被厚的磁铁矿层所叠加。具有厚的磁铁矿层的颜料丧失其光泽，因为由相应制备方法所导致的结晶构型，因此该磁铁矿层据说是粗糙的。
[0007]这种类型的颜料无法满足表现强烈的黑色吸收颜色与良好的遮盖能力以及吸引人的光泽相结合的要求。
[0008]在DE 100 65 761 A1中，描述了片状磁性颗粒，其为多层的且含有包含Al2O3或者Al2O2和SiO2的混合相的核、无定形SiO2的中间层和含有铁的壳，后者尤其可含有磁铁矿或赤铁矿。这些颗粒涂覆有无机或有机偶联剂，所述偶联剂在水溶液中能与核酸或蛋白质反应以使其分离。因为这些颜料通过悬浮于水中并添加水溶性硅酸盐化合物而从铝粉制备，其核并非均质组合物，而是铝和硅的混合氧化物，任意地其余是铝金属。此外，因为核材料至少部分地分解，所以在所得颜料中可能无法维持颗粒的片状形状及其平滑表面。此外，因为铝粉在水中的反应本身是高度放热的且因为随后与铁化合物的反应也是危险的，控制该制备方法(铝热法)是困难的。这些颜料的色彩特性并未被描述且对于预期目的没有任何作用。
[0009]在DE 3617430中描述了片状有色颜料，其由云母、玻璃、金属或石墨，尤其是云母的片状基材构成，其可以预先涂覆有金属氧化物层且直接在基材上或在金属氧化物层上包含致密的含Fe(II)层。另外的覆盖层也是可能的。含Fe(II)层可以是Fe3O4并且被描述成稠密并致密的，这是由于用于制备这些颜料的特别的还原方法。所得颜料表现与干涉颜色结合的黑色的主体颜色。
[0010]US 7,303,622公开了基于细的和粗的基材颗粒的基材混合物的有光泽的黑色干
涉颜料，其具有Fe3O4的涂层、其上的无色的低折射涂层、以及在其上任选地仅覆盖部分表面的吸收的高折射率材料、以及任选地作为保护层的其他层。作为优选的基材，使用具有不同粒度范围的云母(通过颜料的分级所得的级分)。据说所得颜料混合物表现黑色的主体颜色以及高的光泽。此外，据说颜料混合物不产生明显的随角异色性(角度依赖的干涉颜色)。
[0011]虽然根据后两项现有技术文献的颜料表现些许有光泽的黑色外观，但仍需要表现中性深黑色的主体颜色以及比现有技术的颜料的更高的光泽和色度的黑色效果颜料，而其确实在应用介质中额外具有蓝色的干涉颜色及良好稳定性，完全不表现出任何颜色崩溃(flop)且可通过容易控制的且不涉及还原步骤或高温的经济的方法制备。
[0012]因此，本专利技术的目的是提供满足上述要求、不具有现有技术中所描述的颜料的不利效果且可在不涉及任何还原步骤的简单湿式涂覆方法中制备的颜料，是提供制备这些颜料的经济的方法，以及它们的用途。
[0013]本专利技术的目的通过深蓝黑色效果颜料实现，其中每一颜料包含
[0014]‑
本身具有绿色干涉颜色及大于1.5的折射率n的合成制备的透明介电薄片状基材，和
[0015]‑
在所述薄片状基材上的至少一个由下列组成的层状结构
[0016]○
由赤铁矿和/或针铁矿构成的第一层，和
[0017]○
由磁铁矿构成的第二层，
[0018]其中所述第二层位于所述第一层的顶部并且所述第一层直接位于所述基材上。
[0019]此外，本专利技术的目的通过制备深蓝黑色效果颜料的方法实现，其包括以下步骤：
[0020](a)将本身具有绿色干涉颜色及大于1.5的折射率n的合成制备的透明介电薄片状基材分散在水中，
[0021](b)在pH2至4下添加水溶性铁(III)化合物并使所述pH值保持恒定，从而使由赤铁矿和/或针铁矿构成的层沉淀至所述基材颗粒表面上，
[0022](c)将所述pH提高至5.5至7.5之间的值并添加水溶性铁(II)化合物和水溶性铁(III)化合物，并且任选地还添加铝化合物的水溶液，同时使所述pH值保持恒定，从而直接沉淀任选地包含铝化合物的磁铁矿层至步骤(b)所预先涂覆的基材颗粒的表面上，
[0023](d)任选地洗涤并过滤所得产物，和
[0024](e)在＞100℃至260℃的范围内的温度下干燥。
[0025]此外，本专利技术的目的通过将所述效果颜料用于着色用墨液、快干漆、油漆、清漆、涂料组合物、塑料、箔、纸、陶瓷、玻璃、用于激光标记以及用于制备具有不同溶剂含量的着色用颜料实现。
[0026]对于在技术应用中提供吸引人的黑色的涂料组合物，要求彩色效果颜料，其表现出尽可能中性的深黑色的主体颜色和无任何绿色或红色的色调的蓝色的干涉颜色(当测量所施加的涂料组合物的颜色性质时，例如由在L*a*b颜色体系中小于
±
1的非常小的a*值和在负范围内尽可能大的b*值所确认)。此外，在施加状态中所述效果颜料的颜色特性应当有利地为在任何测量角度上最大可能程度的稳定(即在变化视角和/或测量角度下没有观察到变色效果)。
[0027]因此，本专利技术人面临着提供效果颜料的要求的挑战，所述效果颜料具有中性的深黑色的主体颜色，结合不显出红色或绿色的色调的蓝色的干涉颜色，其中所述颜料必须额
外满足技术应用的稳定性要求，特别是良好的化学和热稳定性的要求。
[0028]令人惊讶地，本专利技术人确实发现：若使用特定的薄片状基材颗粒，则基本上由薄片状基材颗粒及包围所述基材颗粒的含铁涂层所构成的效果颜料能表现所需的光学特性。
[0029]这些特定的基材颗粒是透明的、合成制备的薄片状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.深蓝黑色效果颜料，其中每个颜料包含
‑
本身具有绿色干涉颜色和大于1.5的折射率n的合成制备的透明介电薄片状基材，和
‑
在所述薄片状基材上的至少一个由以下组成的层状结构：
○
由赤铁矿和/或针铁矿构成的第一层，和
○
由磁铁矿构成的第二层，其中所述第二层位于所述第一层顶部并且所述第一层直接位于所述基材上。2.根据权利要求1所述的效果颜料，其中所述透明介电薄片状基材由Al2O3组成、由Al2O3与含量以所述基材的重量计至多5重量％的TiO2组成、由ZrO2组成或由TiO2组成、或包含以所述基材的重量计至少90重量％的比例的Al2O3、ZrO2或TiO2，或者为具有至多70重量％的SiO2比例的玻璃薄片。3.根据权利要求1或2所述的效果颜料，其中所述透明介电基材由Al2O3组成、或由Al2O3与含量以所述基材的重量计至多5重量％的TiO2组成，并且具有在50至110nm的范围内、在180至260nm的范围内或在350至450nm的范围内的几何厚度。4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的效果颜料，其具有在5至200μm的范围内的粒度。5.根据权利要求1至4中一项或多项所述的效果颜料，其中所述第一层具有在0.1至10nm的范围内的几何厚度。6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的效果颜料，其中所述第二层具有在80至230nm的范围内的几何厚度。7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的效果颜料，其中所述第二层包含铝化合物。8.根据权利要求1至7中一项或多项所述的效果颜料，其进一步包含在所述第二层顶部的无色介电层。9.根据权利要求8所述的效果颜料，其中所述无色介电层是二氧化硅和/或氧化硅水合物的层。10.根据权利要求1至9中一项或多项所述的效果颜料，其包含最外面的无机和/或有机后涂层。11.制备根据权利要求1至10中一或多项所述的深蓝黑色效果颜料的方法，其包括以下步骤：(a)将本身具有绿色干涉颜色和大于1.5的折射率n的合成制备的透明介电薄片状基材分散在水中，(b)在2至...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木富美子，K，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：