亮黑色颜料制造技术

本发明专利技术涉及亮黑色颜料、所述颜料的制备方法以及它们的应用，其中所述亮黑色颜料包含具有涂层的薄片状氧化铝基材，该涂层包括由赤铁矿和磁铁矿层组成的层状结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含透明薄片状氧化铝基材和涂层的亮黑色颜料，所述颜料的制备方法以及它们的用途，其中所述涂层包括由赤铁矿层和磁铁矿层和任选的在其上的另外的无色介电层组成的层状结构。本专利技术的亮黑色颜料尤其可用于装饰性、化妆性和汽车应用，其中显示高光泽且任选地尽管有高光泽但几乎不显示任何干涉色的深黑色色彩是对于纯黑色的有价值设计而言强烈希望的。当然，它们也可以用于其它领域，其中它们的色彩性能(还与任何种类的有色颜料掺混)，或它们另外显示的它们的磁性性能可能是感兴趣的，尤其在印刷油墨中。
技术介绍
除具有有吸引力的颜色的彩色颜料之外，显示深黑色吸收色以及高光泽的黑色颜料早就是希望的。传统上，炭黑颜料已经在很大程度上用于汽车应用、印刷应用以及化妆品应用等。令人遗憾地,炭黑吸收颜料不显示任何光泽并必须与有光泽的(Iustreous)颜料掺混以得到相应产品的有光泽的黑色着色外观，由此使黑色颜色削弱。另外，同时炭黑颜料在化妆品中的应用已经在很大程度上被限制，因为可能存在对于潜在用户的健康风险。因此，已经尝试通过不含炭黑的有光泽的黑色颜料替代非有光泽的炭黑颜料。US3, 926，659公开了任选涂有TiO2或ZrO2或其水合物的云母颜料，其在其上面具有均匀的含铁层，该含铁层可以是α氧化铁(赤铁矿，Fe2O3)或磁铁矿(Fe3O4)15这些颜料的色彩性能多数是由于通过TiO2或ZrO2层产生的干涉色，其通过在上面施加α氧化铁层而略微偏移。取决于α氧化铁层的层厚度，它们的体色是暖红棕色色调。如果在TiO2或ZrO2层的上面制备磁铁矿层，则由底层产生的干涉色通过薄的黑色磁铁矿层增强或通过厚的磁铁矿层叠加。具有厚的磁铁矿层的颜料损失它们的光泽，因为磁铁矿层据说由于它们的结晶构型而是粗糖的。这种类型的颜料不满足显示强黑色吸收色连同好的遮盖力以及有吸引力的光泽的要求。在DE10065761A1中描述了薄片状磁性颗粒，其为多层的且包含含有Al2O3或Al2O2和SiO2的混合相的核、无定形SiO2的中间层和含铁的壳，后者尤其可以含有磁铁矿或赤铁矿。这些颗粒涂有能与用于其在水溶液中离析的核酸或蛋白质反应的无机或有机偶联剂。因为这些颜料由铝粉通过悬浮在水中并添加水溶性硅酸盐类(Silicatic)化合物而制得，其核不具有均匀组成，而是作为替代由铝和硅的混合氧化物构成，任选地其余为铝金属。另夕卜，因为核材料至少部分地分解，所以颗粒的板状形状及其光滑表面不可能保持在所得的颜料中。另外，制备方法的控制是困难的，因为铝粉在水中的反应本身是高度放热的并因为与铁化合物的随后反应也是危险的(铝热剂法)。这些颜料的色彩性能没有被描述并且对于预期目的不发挥任何作用。在DE3617430中，描述了板状有色颜料，其由云母、玻璃、金属或石墨，特别是云母的板状基材组成，该基材可以预涂有金属氧化物层并包含直接地在所述基材上或在金属氧化物层上的密实含铁(II)层。附加的覆盖层也是可能的。所述含铁(II)层可以是Fe3O4层并描述为致密且密实的，这归因于这些颜料的特定制备方法。所得的颜料显示与彩色的干涉色结合的黑色体色。US7, 303，622公开了基于细小且粗糙基材颗粒的基材混合物的有光泽的黑色干涉颜料，该基材颗粒具有Fe3O4涂层，在其上的无色低折射涂层，以及任选的在其上的仅覆盖表面一部分的吸收性高折射指数材料，以及任选的作为保护层的另一个层。作为优选的基材，使用不同粒度范围(通过颜料的分级获得的级分)的云母。所得的颜料混合物据说显示黑色体色以及高光泽。该颜料混合物另外据说不产生显著的角异色(goniochromaticity)(角度依赖性干涉色)。虽然根据后两篇现有技术文献的颜料显示略微有光泽的黑色外观，但是仍需要比现有技术中的颜料显示更高光泽的深黑色颜料，该深黑色颜料可以随意地根本不具有任何伤害性的干涉色或随角异色并可以通过可容易控制并不涉及还原步骤或高温的经济的方法制备。
技术实现思路
因此，本专利技术目的是提供颜料，该颜料满足上述要求，不具有现有技术中描述的颜料的不利效果并且可以按简单的湿法涂覆方法制备而没有涉及任何还原步骤，提供制备这些颜料的经济的方法，以及它们的应用。本专利技术目的通过亮黑色颜料达到:该亮黑色颜料包含显示至少85的长径比的薄片状氧化铝基材颗粒，和在所述基材上的涂层，该涂层包括按顺序由第一层和第二层组成的层状结构，该第一层由赤铁矿和/或针铁矿组成，该第二层由磁铁矿组成。另外，本专利技术目 的通过此类亮黑色颜料的制备方法达到，包括以下步骤:(a)将显示至少85的长径比的任选涂有至少一个介电涂层的薄片状氧化铝基材颗粒分散在水中，(b)在2-4的pH值下添加水溶性的铁(III)化合物并保持该pH值恒定，从而使由赤铁矿和/或针铁矿组成的层沉淀到所述基材颗粒的表面上，(c)将pH值提高到5.5-7.5的值并添加水溶性的铁(II)化合物和水溶性的铁(III)化合物，并任选地还添加铝化合物的水溶液，同时保持pH值恒定，从而使任选掺杂有铝化合物的磁铁矿层直接地沉淀到步骤(b)中预涂的基材颗粒的表面上，(d)任选地洗涤和过滤所得的产物，和(e)在>100°C至<180°C的温度下干燥。另外，本专利技术的目的还通过所述颜料用于将油墨、油漆、清漆、涂料组合物、塑料、膜片、纸张、陶瓷、玻璃、化妆品和药物制剂着色，用于激光标记和将具有各种溶剂内容物的颜料制剂着色的用途达到。本专利技术第一个目的通过提供亮黑色颜料达到，该亮黑色颜料包含显示至少85的长径比的薄片状氧化铝基材颗粒，和在所述基材上的涂层，该涂层包括按顺序由第一层和第二层组成的层状结构，该第一层由赤铁矿和/或针铁矿组成，该第二层由磁铁矿组成。“薄片状氧化铝基材”在本专利技术意义上是具有上表面和下表面的颗粒基材，该上表面和下表面都构成颗粒基材的主表面且彼此平行。这些基材颗粒是透明的并且具有均匀组成。在本专利技术意义上的“平行”不仅仅指几何意义上的严格平行，也指如下意义上的基本上平行:即在于主表面是光滑和平坦的以及在于与几何平行表面相比偏差角不大于15°。主表面在长度和宽度上的延伸构成了薄片状颗粒的最大尺寸(粒度)。主表面之间的长度差构成了薄片状基材的厚度。一般而言，本专利技术的薄片状基材的厚度比其粒度小得多。根据本专利技术，基材颗粒的长径比(粒度和厚度之比)是至少85且优选> 100，但是也可以高达200。这至少适用于基材颗粒本身的平均粒度和平均厚度之间的比例，但是优选适用于每个单一基材颗粒的粒度和厚度之间的实际比例。颜料的粒度(粒子直径)可以通过不同的方法测量，例如通过使用市售仪器，例如Malvern Mastersizer2000, APA200 (Malvern Instruments Ltd.UK.的产品)的激光衍射方法测量。这种方法的优点是，除实际的粒度之外，还可以通过标准程序(SOP)测量颜料级分或颜料混合物内的粒度分布。为了测定单一颜料颗粒的粒度以及厚度，可以有利地使用SEM (扫描电子显微镜)图像，其中可以直接地测量每个颗粒的厚度和粒度。本专利技术意义上的“透明”是指如果它们基本上透射可见光，即透射至少90%的入射的可见辐射的薄片状基材。根据本专利技术的亮黑色颜料的基材在其组成上是均匀的，即它们在基材内的每个位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水海万，佐佐木富美子，渡边幸隆，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：
国别省市：