[发明专利]基于珍珠岩片的干扰颜料

说明书

本发明涉及具有珍珠岩芯的(干扰)颜料，其包含具有高折光指数的金属氧化物或(薄半透明)金属层，一种制备(干扰)颜料的方法和它们在漆料、喷墨印刷中、在用于染色织物中、用于着色涂料、印刷油墨、塑料、化妆品中、在陶瓷釉料和玻璃釉料中的用途。

具有由透明载体材料如天然或合成云母、SiO₂，或玻璃组成的芯的干扰颜料为已知的。例如参考Gerhard Pfaff和Peter Reynders，Chem.Rev.99(1999)1963-1981。

在大多数情况下，天然透明云母用作基质。天然云母为生物惰性的且因此可接受用于广泛应用。基质云母由厚度为约300-600nm且具有指定尺寸分布的薄微片组成。

一种表征大量的生产并用作效果颜料基质的微片尺寸分布的特别有用的方法是沿着高斯曲线在微片的最低10体积％、50体积％和90体积％时分别指定微片尺寸。这种分类可表示为微片尺寸分布值D₁₀(D(v，0.1))、D₅₀(D(v，0.5)、和D₉₀(D(v，0.9)。因此，一种具有某一尺寸D10的基质就意味着其中10体积％的微片基质粒子具有至多为该值的尺寸。例如，一种云母基颜料尺寸分布是，D₁₀为10微米，D₅₀为22微米，D₉₀为45微米，则可这样描述：10体积％的云母微片尺寸为至多且包含10微米，50体积％的微片尺寸为至多且包含22微米，90体积％的微片尺寸为至多且包含45微米。

基于涂覆有金属氧化物如铁氧化物、钛氧化物等的天然云母的珠光颜料的缺点在于它们由于铁氧化物杂质而在主色角或阴影侧发展对于云母而言特定的黄色，并且由于云母基质的大范围厚度分布和云母基质表面不平坦，干扰作用弱。

本发明的目的是开发基于天然基质的其它珠光颜料，其将显示云母颜料的熟知优点(例如在各种基料体系中的良好施涂性能和环境相容性并且处理简单)，同时具有实现优秀光学效果的可能性，即提供基于天然基质的具有高色强度、强烈闪烁和/或色纯度的干扰颜料。

包含片状珍珠岩基质和以下材料的颜料已经实现了所述目标：

(a)介电材料层，和/或

(a’)金属层，其中所述片状珍珠岩基质不包含大于5％的包含在经研磨的膨胀珍珠岩中的3D孪晶结构的粒子。

该说法“包含介电材料层和/或金属层”的含义是，基质可涂覆一层介电材料层或金属层，或其可涂覆两层或更多层介电材料和/或金属。介电材料和金属可以相同或不同。所谓的“多层”颜料实例会在下文给出。金属层特别是薄的半透明金属层。介电材料层特别是具有高折光指数的(金属)氧化物层。

所述片状珍珠岩基质的尺寸分布表征为：至少5微米，尤其至少8微米，甚至是至少10微米的D₁₀(D(v，0.1))；介于15和小于50微米之间，尤其是介于20和小于40微米之间的D₅₀(D(v，0.5))；35微米以上至小于85微米，尤其是40微米以上至小于75微米的D₉₀(D(v，0.9))。

尺寸分布的含义是指至少10体积％的微片的尺寸为至多并包含至少5微米，至少50体积％的玻璃微片的尺寸为至多并包含15微米至小于50微米，至少90体积％的玻璃微片的尺寸为至多并包含35微米至小于85微米。已经发现将D₁₀移到至少5微米，尤其是到至少8微米，这样形成颜料的精细度变差，这使光发生散射，并对颜料形成的膜的闪烁度产生负面影响。

通过将包含在经研磨的膨胀珍珠岩中的3D孪晶结构(3D twin structure)粒子的量减少到少于5重量％，尤其是少于3重量％，甚至是少于1重量％，3D孪晶结构粒子的消光效应会降低，这接着在各种应用中带来较好的色彩均一性。3D孪晶结构粒子指的是三或多臂、星形粒子，如图1所示。

珍珠岩片的平均厚度＜2μm，尤其是从200到1000nm，甚至是从200到600nm。

优选地，珍珠岩基质的尺寸分布特征是：D₁₀为5到15微米，D₅₀为15(尤其是20)到40微米，D₉₀为30(尤其是50)到70微米。最优选的是珍珠岩基质的尺寸分布特征是：D₁₀为8到13微米，D₅₀为23到29微米，D₉₀为50到56微米。珍珠岩粒子的粒子尺寸分布由激光衍射仪测得。