着色薄片制造技术

本发明专利技术描述了一种着色薄片，其包括基片、附着层、彩色颜料层和一保护层，以及一种制造所述着色薄片的方法。公开的着色薄片能在涂料组合物中提供优异的鲜亮色彩效应。色彩效应可以取决于基片和/或彩色颜料层所用是材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及效应颜料(effect pigment),特别是涉及效应颜料的设计及其制造方法。
技术介绍
效应颜料可以包括有涂层的铝片或有涂层的云母片。前者可以表现出金属效应，而后者则可以表现出珠光效应。近年来，对着色效应颜料的需求有大幅提高。着色效应颜料的制备方法已见诸描述。例如，US6599355、US6500251和US6648957公开了这样一种方法，该方法用高折射率的金属氧化物层涂覆或用高低折射率的金属氧化物交替层涂覆薄片基片，其中金属氧化物包括Ti02、Zr2O3和Fe203。US2011/0126735、US5116664、US6794037、US6325847、US5308394 和 US6800125 公开了以金属粒子层作为反射层的涂层。利用有机分子产生颜色也已公开。例如，US5931996涉及一种着色铝颜料，包括涂有金属酸酯衍生的金属氧化物层的片状铝基片，其中金属氧化物单层包含至少一种彩色颜料。此颜料的制备包括在有溶剂存在下混合基色颜料(ground color)与铝片。US5037475公开了一种着色金属颜料的制备方法。在此方法中，含双键的羧酸聚合物首先吸附在金属颜料的表面上，然后彩色颜料再吸附到该修饰表面上。EP0278633B1 (US4755229)描述了基于云母的着色薄片(platelet)的制备方法，其中在云母和彩色颜料存在下，通过加入阳离子多价金属来沉淀含阴离子基团的聚合物。US6203909B1涉及包括基 片和着色剂的复合颜料，其中所述基片和着色剂分别涂有离子或可电离化合物。基片涂层的电荷与着色剂涂层的电荷相反。US6113683涉及包括珠光颜料和第二颜料的着色珠光颜料，其中，含羟基的聚合物用作珠光颜料和第二颜料的相互吸收率(mutual absorbance)的附着促进剂。US5156678描述了一种效应颜料，其包括涂覆了有机染料的干扰颜料的，其中所述染料是直接附着在所述干扰颜料上而无需借助粘合剂或其它辅助材料的薄膜。US6533858涉及着色薄片，包括薄片基片，其表面涂覆有包括阴离子聚合物和水不溶性着色薄片的第一层和包括水合氧化铝或水合铝-铈氧化物与水解硅烷偶联剂涂层的组合的第二层。就所需色彩效应而言，上述着色薄片的色彩密度较低，或有溶剂渗出的问题。
技术实现思路
本专利技术公开了可以提供优异色彩效应的着色薄片及其制备方法。所公开的方法可用于获得所公开的着色薄片，并能提供经济有效的生产着色薄片的方法。所公开的着色薄片可以包括基片、附着层、彩色颜料层以及保护层。所用的基片可以是不透明或透明的，并且可以包含金属，如铝，金属氧化物，如氧化铝，合成二氧化硅，云母，沸石、玻璃等。在一个实施例中，附着层包括有机层。在一个实施例中，所述附着层为有机单层。在另一实施例中，所述附着层是季铵化层。在一种实施方式中，所公开的方法包括:在基片上形成附着层，将彩色颜料附着到该附着层上，然后形成保护层。在一个实施例中，所述附着层的形成包括将季铵化试剂加入基片上形成的包含叔胺的有机层。所公开的着色薄片可用在涂料、油墨、塑料以及其他通用工业涂料中。附图说明图1A和IB为所公开的着色薄片的数个实施方式的示意图。图2A和2B为图1A和IB所示实施方式的示意图。图3A和3B显示了所公开着色薄片的高放大率SEM(表面电镜扫描)图像。图3A是涂覆前，所公开着色 薄片中所含基片的表面照片。图3B是多层涂覆后，所公开着色薄片的表面。具体实施例方式以下对包括基片、附着层、彩色颜料层和保护层的着色薄片以及生产该着色薄片的方法进行说明。在涂料组合物中使用所公开的着色薄片可以得到相当鲜亮的色彩。使用所公开的着色薄片得到的色彩效应取决于基片所使用的材料和/或含有彩色颜料的彩色颜料层。术语“薄片”在本文是指透明的，金属性的，白色或着色的矿物或任何形式的彩色颜料，其在液体介质中不溶并且适合用于油墨、油漆和塑料组合物。术语“彩色颜料”是指可以赋予颜色的无机或有机粒子。如图1A所示，着色薄片10包括基片12。在一实施例中，基片可以是包封的薄片。基片12的大小可以是适于形成效应颜料的任意大小。在一实施方式中，基片12的直径可以在5μπι 700μπι的范围内，厚度为5nm 500nm。可以用场发射扫描电子显微镜(FESEM)测量其直径和厚度。在此实施例中，从基片的顶视图观察来测量直径，并从基片的横截面视图来测量厚度。在一实施例中，基片12可以是适用于形成效应颜料的任何材料,包括非金属和金属基片。在一实施例中，基片是非金属基片。在本文中，术语“金属”是指，在基片中存在的金属元素的氧化态为零。在本文中，术语“非金属”是指，在基片中存在的元素的氧化态不为零。基片12可以包括玻璃、氧化硅以及云母。在其它实施例中，基片12可以包括金属，比如招，以及金属氧化物，比如氧化铝。在某些情况下，用于基片12的材料可以决定着色薄片10的色彩效应，下文将详述。基片12可以为附着层15所包覆。在一实施例中，附着层15是有机单层。在本文中，术语“有机单层”是指这样一种层，该层包含含有有机链的分子，例如，主链上含有约2至30个碳原子的杂原子有机化合物(heteroorganic compound)。杂原子有机化合物可以包含氨基。在一些实施例中，杂原子有机化合物是可水解化合物的水解产物。在一些实施例中，可水解化合物是氨基硅烷。在一实施例中，有机单层15可以包括氨基硅烷单层。可用的氨基硅烷的实例包括3- (N, N- 二甲基氨基丙基)三甲氧基硅烷，(N, N- 二甲基-3-氨基丙基)甲基二甲氧基硅烷，(二甲基氨基)甲基乙氧基硅烷，N-正丁基-氮杂-2，2-二甲氧基硅代环戊烷，双(3-三甲氧基硅烷基丙基)-N-甲胺，N-烯丙基-氮杂-2，2-二甲氧基硅代环戊烷，双(2-羟乙基)-3_氨基丙基三乙氧基硅烷，N，N’-双(羟乙基)-N，N’-双(三甲氧基硅烷基丙基)乙二胺，双(甲基二甲氧基硅烷基丙基)-N-甲胺。在一实施例中，以起始基片12的重量计，制备薄片10的过程中，有机单层15中氨基硅烷的含量是0.1至20%的范围内。在一实施例中，有机单层15所包括的有机链可以含有叔胺基团。叔胺基团可以位于沿有机链的任何位置，比如说，在有机链的中部或者有机链的末端。在某些实施例中，附着层15的厚度可以在0.01nm-50nm的范围内。附着层15还可以涂覆有彩色颜料层18。彩色颜料层18可以包括彩色颜料。彩色颜料可以是，但不限于，喹吖啶酮，茈，紫环酮(perinone)，硫靛颜料，偶氮颜料，重氮颜料，苯并咪唑颜料，萘颜料，金属络合物颜料，异吲哚啉酮颜料，异吲哚啉颜料，靛蓝，喹酞酮颜料，二恶嗪类颜料，蒽醌，和二酮吡咯并吡咯(DPP)。彩色颜料层18中含有的彩色颜料的粒径为0.1nm至200nm。在一实施例中，彩色颜料层18包括的彩色颜料为具有平均粒径0.1nm至200nm的纳米粒子。在另一实施方式中，附着层15可以包括季铵化的胺基，它提高附着层15和彩色颜料层18中彩色颜料之间的电荷-电荷相互作用。术语“季铵化的”在本文中指季铵化试剂，它是通过化学键与叔胺基结合以产生季胺的小分子反应物。术语“季胺”在本文中是指其中的氮原子连接有四个基团并带有正电荷的阳离子胺盐。所述的季铵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种着色薄片，包括：基片；包覆所述基片的附着层；以及彩色颜料层，所述彩色颜料层包括附着于所述附着层的彩色颜料。

【技术特征摘要】
2011.12.21 US 13/332,8551.一种着色薄片，包括: 基片; 包覆所述基片的附着层；以及 彩色颜料层，所述彩色颜料层包括附着于所述附着层的彩色颜料。2.如权利要求1所述的着色薄片，其特征在于，所述基片为非金属。3.如权利要求1所述的着色薄片，其特征在于，所述基片包括选自下组的至少一种:玻璃、氧化硅、云母，和氧化铝。4.如权利要求1所述的着色薄片，其特征在于，还包括包覆所述基片的氧化物层。5.如权利要求4所述的着色薄片，其特征在于，所述的氧化物层包括选自下组的至少一种:氧化铁、二氧化硅、二氧化钛以及二氧化锆。6.如权利要求1所述的着色薄片，其特征在于，还包括保护附着层上的彩色颜料的保护层。7.如权利要求6所述的着色薄片，其特征在于，所述保护层是氧化物层、金属粒子层或聚合物层。8.如权利要求7所述的着色薄片，其特征在于，所述保护层是包括至少一种选自下组的氧化物层:Si02、Ti02以及Zr02。9.如权利要求1所述的着 色薄片，其特征在于，所述基片是云母，所述基片涂覆有氧化铁，所述彩色颜料包括选自下组的至少一种:喹吖啶酮、茈、蒽醌、二酮吡咯并吡咯，和二噁嗪。10.如权利要求1所述的着色薄片，其特征在于，所述基片是云母...

【专利技术属性】
技术研发人员：于淑芳，P·L·雷德蒙，R·彼基曼尼，林海晖，P·J·M·李奇比，
申请(专利权)人：星铂联制造公司，
类型：发明
国别省市：