【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有金属光泽的不透明的掺杂氟化物的效应颜料(其基于薄片状基材)，和这些颜料的制备方法，和其用途，尤其是在汽车油漆和化妆品配制剂中的用途。
技术介绍
1、效应颜料越来越多地使用在汽车领域、在塑料着色中、在化妆品中以及在印刷领域中，其旨在赋予用其着色的产品以特定的光泽或特定的颜色效应。通常，所述效应颜料是例如包括金属、云母或sio2、玻璃或al2o3的合成薄片的基材，其涂覆有一个或多个层，例如包括金属或金属氧化物。金属氧化物特别是经常使用的层材料，因为它们可以通过沉淀施加到基材上并且基本上是非常化学惰性的。
2、具有新颖和有趣的颜色效应的颜料尤其通过还原干涉颜料中的金属氧化物层获得。所用的还原剂优选地是氢气、氨气、碳、一氧化碳、烃、非金属氢化物例如nabh4，或金属。
3、因此，例如，wo 93/19131描述了在非氧化气氛中使用固体还原剂还原煅烧tio2涂覆的薄片状基材。在该方法中，形成层状结构，其朝向基材逐渐包含更多的ti氧化物，并且朝向外部逐渐包含更多的所用还原剂的原子，只要还原剂能够整合到氧化钛结构中或停留在氧化钛微晶的晶界即可。
4、u.s.4,623,396公开了在还原气体混合物的存在下tio2/云母颜料的还原，其中云母薄片由两个层(一层叠在另一层上和由钛化合物组成)涂覆，其中位于第一层上的第二层由tio2组成，和直接位于云母颗粒上的第一层由钛化合物组成，例如低价钛氧化物、氧氮化钛或钛化合物与tio2的混合物。随后通过在氧化条件下加热形成tio2外层，使得从外部在tio2
5、在还原条件下制备的从现有技术中已知的效应颜料的主要缺点是非均相的煅烧结果和因此的颜料再现性。其他的缺点是固体还原剂的使用，其导致由其还原的层被污染，并引起在实际上期望的颜色效应中的不期望变化。使用金属还原也是不利的，因为以这种方式将额外组分引入到涂层中，这同样会导致颜料特性的不期望变化。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是制备具有金属光泽的可再现的不透明效应颜料，其不具有上述缺点，同时对电磁辐射是透明的。
2、令人惊奇的是，已经发现包含已经在还原性条件下煅烧的至少一个氟掺杂二氧化钛层的效应颜料具有金属光泽，并且与铝颜料相反，对电磁辐射是透明的。根据本专利技术的颜料可以容易地和可重复地制备，并且与起始颜料相比具有显著增加的遮盖力。
3、本专利技术涉及基于薄片状基材的效应颜料，其特征在于它包含至少一个tio2层，其中tio2已经用tiiii+和氟化物掺杂。
4、根据本专利技术的效应颜料展现出比起始颜料更深的主色(mass tone)和通常带蓝色的金属光泽和对电磁辐射是透明的。
5、本专利技术还涉及根据本专利技术的颜料在油墨、粉末涂料、油漆，特别是汽车油漆和雷达透明饰面和静电耗散配制剂中，在印刷油墨、安全印刷油墨、塑料中，作为用于激光标记和激光焊接的吸收剂，在化妆品配制剂中和特别是用于例如用于釉料和陶瓷的着色的高温应用中的用途。根据本专利技术的颜料还适用于制备颜料制剂和制备干制剂，例如陶瓷色料(ceramic colours)、颗粒剂、碎片剂(chips)、丸剂(pellets)、团块剂(briquettes)等。
6、用于根据本专利技术的效应颜料的合适的基础基材是半透明和透明的薄片状基材。优选的基材是层状硅酸盐薄片、sic薄片、tic薄片、wc薄片、b4c薄片、bn薄片、石墨薄片、tio2薄片和fe2o3薄片、掺杂的或未掺杂的al2o3薄片、掺杂的或未掺杂的玻璃薄片、掺杂的或未掺杂的sio2薄片、tio2薄片、biocl及其混合物。在层状硅酸盐中，特别优选天然的和合成的云母薄片、白云母、滑石和高岭土。用作基材的合成的云母优选氟金云母或锌金云母。根据本专利技术的颜料优选基于选自合成的或天然的云母薄片、层状硅酸盐、玻璃薄片、硼硅酸盐薄片、sio2薄片、al2o3薄片、tio2薄片、石墨薄片和/或biocl薄片的基材。
7、玻璃薄片可以由本领域技术人员已知的所有类型的玻璃组成，只要它们在所使用的烧制范围内是温度稳定的。合适的玻璃是例如石英玻璃、a玻璃、e玻璃、c玻璃、ecr玻璃、用过的玻璃、碱金属硼酸盐玻璃(alkali borate glass)、碱金属硅酸盐玻璃(alkalisilicate glass)、硼硅酸盐玻璃、玻璃、实验室器皿玻璃或光学玻璃。
8、玻璃薄片的折射率优选为1.45-1.80，特别是1.50-1.70。玻璃基材特别优选由c玻璃、ecr玻璃或硼硅酸盐玻璃组成。
9、合成的基材薄片例如玻璃薄片、sio2薄片、al2o3薄片，可以是掺杂的或非掺杂的。如果它们是掺杂的，掺杂优选al、n、b、ti、zr、si、in、sn或zn或其混合物。另外，来自过渡金属组的其它离子(v、cr、mn、fe、co、ni、cu、y、nb、mo、hf、sb、ta、w)和来自镧系元素组的离子可以用作掺杂剂。
10、在al2o3的情况下，基材优选非掺杂的或用tio2、zro2或zno掺杂的。al2o3薄片优选刚玉。合适的al2o3薄片优选掺杂的或非掺杂的α-al2o3薄片，特别是用tio2或zro2掺杂的α-al2o3薄片。
11、如果基材是掺杂的，掺杂比例优选基于基材计为0.01-5重量％，特别是0.1-3重量％。
12、基础基材的尺寸本身并不重要，可以与特定的应用相匹配。通常，薄片状基材具有0.05至5μm，特别是0.1至4.5μm的厚度。
13、还可以使用不同粒度的基材。特别优选云母n(10-60μm)、云母f(5-20μm)和/或云母m(＜15μm)的云母级分的混合物。另外优选n和s级分(10-130μm)和f和s级分(5-130μm)。
14、粒度分布的典型实例(使用malvern mastersizer 3000测量)：
15、d10:1-50μm，特别是2-45μm，非常特别优选5-40μm
16、d50:7-275μm，特别是10-200μm，非常特别优选15-150μmd90:15-500μm，特别是25-400μm，非常特别优选50-200μm。
17、在本专利申请中，“高折射率”是指≥1.8的折射率，而“低折射率”是指<1.8的折射率。
18、薄片状基材优选被一个或多个层完全包封。
19、在优选实施方案中，效应颜料的载体可以涂覆有一个或多个透明、半透明和/或不透明层，其包含金属氧化物、金属氧化物水合物、金属低价氧化物、金属、金属氟化物、金属氮化物、金属氧氮化物或这些材料的混合物。金属氧化物、金属氧化物水合物、金属低价氧化物、金属、金属氟化物、金属氮化物、金属氧氮化物层或其混合物可以是低折射率(折射率<1.8)或高折射率(折射率≥1.8)的。合适的金属氧化物和金属氧化物水合物是本领域技术人员已知的所有金属氧化物或金属氧化物水合物，例如氧化铝、氧化铝水合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于薄片状基材的效应颜料，其特征在于其包含至少一个TiO2层，其中TiO2用TiIII+和氟化物掺杂。
2.根据权利要求1所述的效应颜料，其特征在于所述薄片状基材选自合成的或天然的云母薄片、层状硅酸盐、玻璃薄片、SiO2薄片、Al2O3薄片、TiO2薄片、石墨薄片和BiOCl薄片。
3.根据权利要求1或2所述的效应颜料，其特征在于所述合成的云母薄片、玻璃薄片、TiO2薄片、SiO2薄片、Al2O3薄片是掺杂或非掺杂的。
4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于在所述薄片状基材中的掺杂比例是基于所述基材计0.01-5重量％。
5.根据权利要求1至4中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于在TiO2层中用TiIII+和氟化物掺杂的程度根据式TiFyO2-x-y，
6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于所述颜料具有以下层结构：
7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于所述效应颜料的一个或多个TiO2层额外用铌、锆、钇、镁、钙、锶、钡、锌、铟或锑掺杂。<...
【技术特征摘要】
1.基于薄片状基材的效应颜料，其特征在于其包含至少一个tio2层，其中tio2用tiiii+和氟化物掺杂。
2.根据权利要求1所述的效应颜料，其特征在于所述薄片状基材选自合成的或天然的云母薄片、层状硅酸盐、玻璃薄片、sio2薄片、al2o3薄片、tio2薄片、石墨薄片和biocl薄片。
3.根据权利要求1或2所述的效应颜料，其特征在于所述合成的云母薄片、玻璃薄片、tio2薄片、sio2薄片、al2o3薄片是掺杂或非掺杂的。
4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于在所述薄片状基材中的掺杂比例是基于所述基材计0.01-5重量％。
5.根据权利要求1至4中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于在tio2层中用tiiii+和氟化物掺杂的程度根据式tifyo2-x-y，
6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于所述颜料具有以下层结构：
7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的效应颜料，其特征在于所述效应颜料的一个或多个tio2层额外用铌、锆、钇、镁、钙、锶、钡、锌、铟或锑掺杂。
8.根据权利要求1至7中一项所述的效应颜料，其特征在于所述颜料还在表面上提供有作为外层的有机或无机涂层。
9.制备根据权利要求1至7中一项或多项所述的效应颜料的方法，其特征在于基于包含至少一个tio2层的薄片状基材的效应颜料在氟化物供体和固体还原剂和任选的熔融盐存在下在还原性气体混合物中在700–900℃的温度下反应。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述氟化物供体选自无机氟化物、有机...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·鲍尔，A·海兰德，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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