用于改善日光反射度的颜料添加剂制造技术

本发明专利技术描述了一种颜料添加剂以及通过其得到的颜料，当加入例如油漆中时，能够显著地提升总日光反射度。还描述了利用该颜料制备的组合物，和相应的方法。所述的颜料由氧化铁和/或氧化铬以及用作添加剂的一种或多种磷酸盐化合物组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
目前公开的实施例涉及颜料和颜料添加剂领域。
技术介绍
颜料显示特定的颜色是因为它们有选择地反射和吸收某些特定波长的光。白 光是一种近似等于全部可见光谱的混合的光。当白光遇到一种着色颜料时，一些波长由于它们与该颜料的电子结构相互作用而被吸收。所述的相互作用取决于该颜料的化学性质和化学结合(bonding)。没有被吸收的波长被反射回至观察者，该被反射的可见光谱形成显现出的颜色。例如群青反射蓝光，一般波长在400至500纳米之间，并且吸收其它波长的可见光。颜料的显现也受光源的光谱的影响。日光具有高的色温，以及相当均匀的光谱，被认为是一种白色光的标准。人造光源，包括荧光，倾向于在某些光谱区域具有大的峰值，而在其他区域则具有深的谷值。在这些条件下观看，颜料可能显示出不同的颜色。被用于数字地表示颜色的彩色空间，必须指定其光源。实验颜色(lab color)测量标准，除非另作说明，假定该测量使用D65光源，或者具有近似日光色温的“日光6500K (Daylight6500K) ” 光源。颜色的其它性能，例如其饱和度或者明度，可以通过通常与颜料相伴使用的其它物质调整。加入纯颜料化合物的粘合剂和填料也具有它们自己的反射和吸收型式，其也影响最终的光谱。同样地，在颜料/粘合剂的混合物中，光的单个光线可能不会遇到颜料分子，并且可以被上述物质反射。光源的杂散射线有助于所得到颜色的饱和度。纯的颜料允许非常少量的白光漏出，产生一种高度饱和度的颜色。而少量的颜料与相对大比例白色粘合剂混合，由于大量的白光漏出，则显示饱和度降低并且变淡。颜料颗粒可能涂覆或者在其他方面结合一种或多种添加剂，以有选择地改变该颜料的性能。在这方面受到很多关注的颜料是二氧化钛，Ti02。该颜料因为其广泛应用而值得注意，其应用涉及从油漆到遮光剂再到食品用色素。众多的用于调整其性能，特别是颜料例如二氧化钛的一般光学性能的添加剂和处理方法已得到记述。所述的处理方法中的许多涉及含磷的或者磷酸盐阴离子的运用。美国专利US 2，817，595记述了一种通过在某些含磷的化合物参与的情况下锻烧水合氧化钛制备改进的二氧化钛颜料的方法。美国专利US 3，330，798记述了在二氧化钛颜料颗粒上沉积磷酸铝。美国专利US 3，926，660记述了在一种二氧化钛颜料上析出金属磷酸盐。美国专利US 3，946，134涉及在颜料颗粒上形成某种磷酸盐络合物的防护涂层。美国专利US 4，052，224记述了用磷化合物处理二氧化钛颜料。美国专利US 4，239，548记述了具有包含磷酸根的一层或多层涂层的二氧化钛颜料。美国专利US 4，461，810记述了涂有包括磷酸盐离子的多种阴离子的二氧化钛颗粒。美国专利US 5，114，486记述了用磷酸锌处理金属氧化物颜料例如二氧化钛。美国专利US5，942，281记述了通过涂覆磷酸铝的二氧化钛颜料处理方法。美国专利US 6，342，099涉及涂覆多层磷酸盐化合物沉积层的二氧化钛颜料。为了改善除二氧化钛以外其它颜料的物理性能也作出了努力，W098/38256记述了多种涂覆有某些氧化物或者磷酸盐的无机颜料。美国专利US6，261，691记述了包含金属磷酸盐层的粉末涂覆颗粒。氧化铁颜料广泛地应用于陶瓷领域，特别是釉领域。许多金属氧化物经高温煅烧之后在釉中呈现颜色。天然氧化铁颜料被称作赭石。许多传统的油漆颜料，例如生的和煅烧的黄土(Sienna)和棕土，即为氧化铁颜料。一般使用铁(III)氧化物。铁颜料也被广泛应用于化妆品领域。它们被认为是无毒，防潮，并且不渗色的(nonbleeding)。一般，铁(II )氧化物颜料是黑色的，而铁(III)氧化物是红色或者铁锈色的。氧化铬颜料也广泛地用于油漆、墨水、和玻璃。氧化铬通常在复合无机有色颜料绿17 (CICP Greenl7)中提供绿色。 已知少数单独公开的内容中包括处理铁或铬基颜料颗粒以改变其性能。例如，美国专利US 2，419，094记述了将磷酸盐剂添加至包含铬的颜料，包括铬铁矿(Cr2O3 · FeO)。尽管主要地针对处理二氧化钛颜料，美国专利US 3，767，455仍然注意到氧化铬或氧化铁颜料也可以包覆上磷酸盐。RU 2236391记述了为了混合进入建筑材料例如混凝土产品和屋顶材料以提高“着色强度”的颗粒。所述的颗粒包括磷酸盐粘合剂和例如氧化铁和氧化铬的颜料的涂层。美国专利US7，060, 126记述了具有良好光学性质的多层光泽颜料。所述的“光泽颜料(lusterpigment) ”是具有可以是包括各种铁氧化物例如铁和铬的铁氧化物外部“ (B) ”层的金属颗粒。最外面“(C) ”层也是包括可能包含磷酸盐的Fe2O3或Cr203。就目前所知，尽管在许多方面是令人满意的，但是现有技术没有提供改进铁或铬基颜料的光学性质的专门处理方法，特别是没有提供为了改进上述颜料的日光反射度的专门处理方法。因此，本申请将有利于提供用于铁和铬基颜料的上述改进，以便使用上述颜料的优质制品和应用得以实现。专利技术概述与前型体系(previous-type system)有关的困难和缺点在本申请如下的颜料、组合物和方法中得到克服。在一个方面，本专利技术提供一种显示出改进的日光反射度的黑色着色颜料。所述的颜料包含一种在有效剂量的磷酸盐存在的条件下形成的材料。所述的材料为固溶体的形式，其具有通式(CrxFeyMez)2On,其中x+y+z = I, η是电中性所需要的氧的数量，Me是至少一种金属，X大于或等于O并且小于或等于1，y大于或等于O并且小于或等于1，以及z大于或等于O并且小于O. 3。当所述的材料形成压制杯状形状时，通过使用磷酸盐该材料显示出在1300至1600nm波长之间的改进的平均反射率。在另一方面，本专利技术提供一种显示出改进的日光反射度的棕色或绿色颜料。所述的颜料包含一种在有效剂量的磷酸盐存在的条件下形成的材料。所述的材料为固溶体的形式，其具有通式(CrxFeyMez)2On,其中x+y+z = I, η是电中性所需要的氧的数量，Me是至少一种金属，X大于或等于O并且小于或等于1，y大于或等于O并且小于或等于1，以及z大于或等于O并且小于O. 3。当所述的材料形成压制杯状形状时，该材料显示出对波长在400至600之间的光小于25%的平均反射率，当所述的材料形成压制杯状形状时，该材料显示出对波长在1300至1600之间的光大于50%的平均反射率。在又一个方面，本专利技术提供一种形成显示出改进日光反射度颜料的方法。所述的方法包含提供一种包括氧化铁和氧化铬中至少一种的颜料前体组合物。该方法也包含加入有效剂量的一种或者多种磷酸盐化合物至所述的前体组合物。该方法进一步包含加热所述的前体组合物和磷酸盐化合物至至少1500 T的温度以形成二次合成物。并且，所述的方法包含冷却所述的二次合成物并因此形成一种颜料。所述的颜料包括一种材料，该材料为固溶体的形式，其具有通式(CrxFeyMez)XOn,其中x+y+z = I,η是电中性所需要的氧的数量,Me是至少一种金属，X大于或等于O并且小于或等于1，y大于或等于O并且小于或等于1，以及ζ大于或等于O并且小于O. 3。很明显，本专利技术能够包含其它的且不同的实施方案并且它的技术细节能够在多方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.19 US 61/306,0801.一种显示出改进的日光反射度的黒色着色顔料，所述的颜料包含 ー种在有效剂量的磷酸盐存在的条件下形成的材料，所述的材料为固溶体的形式，其具有通式(CrxFeyMez)2On,其中x+y+z = I, η是电中性所需要的氧的数量,Me是至少ー种金属，O≤X≤1，0≤y≤1，并且O彡ζ < O. 3 ； 当所述的材料形成压制杯状形状时，该材料显示出对400至600nm波长之间的光小于20%的平均反射率， 当所述的材料形成压制杯状形状时，该材料显示出对1300至1600nm波长之间的光大于40%的平均反射率。2.根据权利要求I所述的颜料，其中，该材料包含磷酸根离子。3.根据权利要求I所述的颜料，其中，ζ小于O.2。4.根据权利要求I所述的颜料，其中，所述材料显示出对400至600nm波长之间的光小于15%的平均反射率。5.根据权利要求I所述的颜料，其中，所述材料显示出对400至600nm波长之间的光小于10%的平均反射率。6.根据权利要求5所述的颜料，其中，所述材料显示出对400至600nm波长之间的光小于5%的平均反射率。7.根据权利要求I所述的颜料，其中，所述材料显示出对1300至1600nm波长之间的光大于45%的平均反射率。8.根据权利要求I所述的颜料，其中，所述材料显示出对1300至1600nm波长之间的光大于50%的平均反射率。9.一种显示出改进的日光反射度的棕色或绿色颜料，所述的颜料包含 ー种在有效剂量的磷酸盐存在的条件下形成的材料，所述的材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里·L·努切泰利，王磊，丹尼尔·R·斯维勒，
申请(专利权)人：费罗公司，
类型：
国别省市：