[发明专利]一种超级干涉金珠光颜料的制备方法

说明书

技术领域    

本发明涉及一种具有高光泽度的超级干涉金珠光颜料的制备方法，主要用于基于多重涂覆片状基材的超级干涉金珠光颜料的制备。

背景技术

金色，由于具有黄金般金光闪烁的迷人效果而备受人们的青睐。通常所说的金色效果可以通过以下方法实现：（1）以铜、锌、铝等组成的黄铜合金，经过粉碎、分级、抛光等工艺步骤加工而成，但是此制备方法工艺复杂，操作过程存在着易燃易爆的危险，同时产品的耐酸碱性和耐候性能差，在使用过程中容易因氧化而失光失色等，这些缺陷都限制了铜金粉的使用；（2）在云母基材表面，以湿法化学溶胶-凝胶法包覆一定的金属氧化物而制备得到的金色珠光颜料，如，在云母表面包覆二氧化钛得到的幻彩云母钛干涉金珠光颜料以及在云母表面分别包覆二氧化钛和三氧化二铁而得到的着色云母钛铁金色彩光珠光颜料等。前者产生的金色效果由光的干涉所致，通过精确控制二氧化钛的包覆层厚度，则可以得到上述幻彩云母钛干涉金珠光颜料；后者着色云母钛铁金色彩光珠光颜料是在二氧化钛包覆层的基础上，再包覆一层三氧化二铁，同干扰层混合，通过精确控制二氧化钛和三氧化二铁的包覆层比例和厚度，以获得具有不同效果和色度的金色光泽珠光颜料。虽然上述两种工艺的操作过程相对简单，制造成本较低，但通过上述两种工艺得到的金色珠光颜料，其遮盖力、亮度和色浓度都相对较差，所产生的金色效果与黄金相比仍有较大区别，如底色外观色偏红相，缺少金属黄金的金绿相等，这些不足大大限制了金色珠光颜料的应用。 

如前所述，常规的金色颜料在应用方面有诸多局限，针对上述原因，本发明提出采用多层涂覆的方式，在云母基材表面依次交替涂覆具有高低折光指数的金属及非金属氧化物涂层，制备得到光泽度高，遮盖力、亮度和色浓度较上述幻彩云母钛干涉金珠光颜料和着色云母钛铁金色彩光珠光颜料有明显改善的超级干涉金珠光颜料。 

颜料表面的光学现象是由包覆于云母基材表面的金属氧化物涂层对入射光进行多重反射和透射的结果。当金属氧化物包覆在云母基材表面时，经过颜料表面的入射光一部分被反射，另一部分则通过涂层到达下一层表面，在下一层表面又发生一次光的反射和透射，第二层表面的透射光再进入下一层表面发生光的反射和透射，如此类推，经过颜料表面的反射光就会发生光的“干涉”现象。根据“光的干涉原理”，当满足λ=nd/k时，反射光会发生干涉相长而增强，当满足λ=4nd/(2k-1)时，反射光会发生干涉相消而减弱（其中，k为正整数，λ为相干光波长，d为涂层厚度）。 

基于上述“光的干涉原理”，如果在云母基材表面交替涂覆具有高（n>1.8）低(n<1.8)折光指数的金属及非金属氧化物涂层，并通过精确的涂层结构及厚度设计，就可以制备得到上述具有较高光泽度的超级干涉金珠光颜料。 

迄今为止，国外多家珠光颜料企业已经将上述具有较高光泽度，遮盖力、亮度和色浓度都比常规级珠光颜料有明显改善的金色颜料投入生产。如德国默克公司以云母为基材得到的Pyrisma T30-20以及以三氧化二铝为基材得到的Xirallic T60-20 SW等，这两个产品都拥有很好的光泽度、亮度和色浓度，但是我们不难发现，上述产品的粒径为5-35μm，这在一定程度上限制了产品的丰富性，不能满足客户对珠光颜料粒径的多样化要求，且Xirallic系列产品以三氧化二铝为基材，然而这种新颖的基材国内很多企业都尚且无法生产。 

目前，国内也有多家珠光颜料企业开始生产具有上述效果的金色珠光颜料。如，广东维诺珠光颜料有限公司在专利申请文件“一种高色浓度和高亮度的金黄色珠光颜料的制备方法”（公开号为CN 102127321 A）中指出：以合成云母为基材，通过依次水解包覆铁和钛的氧化物薄膜可以制备得到具有较高光泽度和遮盖力的金黄色珠光颜料，然而这种方法制备的金黄色珠光颜料在色浓度和光泽度等方面与真实黄金相比仍有较大差别。河北欧克精细化工有限公司在专利申请文件“一种高饱和度的多层珠光颜料及其制备方法”（公开号为CN 101353488 A）中指出：以云母薄片或玻璃薄片为基材，通过交替包覆具有高低折光指数的金属氧化物得到色彩鲜艳，饱和度高的多层珠光颜料，并且在文件中将该产品与欧克的同色相常规产品的测色数据进行对比，可以看出该产品较常规产品相比，其色浓度等得到了显著提高，然而在该文件中，并未对工艺的实施步骤进行具体量化的说明。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺设计合理、操作简单安全，设备成本和能耗低，光泽度高、遮盖力好、亮度和色浓度具有明显改善的超级干涉金珠光颜料的制备方法。