[发明专利]具有半导电性能的透明、光学可变的干涉颜料

说明书

本发明涉及透明、光学可变，半导电干涉颜料，特别是薄片状干涉颜料，其包含TiO_2-x的缺氧层，涉及制备这种颜料的方法，以及涉及如此制备的颜料的用途。

当前，具有角度依赖性干涉色的颜料(随角异色，光学可变行为)具有多方面的应用，其用于在高质量商品，例如品牌制品、包装、运动服、化妆品并且尤其在安防产品，例如纸币、票、印刷税票等的无可复制的防伪标记中有吸引力着色。可用于此目的颜料通常具有多层结构，在合适的载体材料上包含多种不同折射率的材料。

虽然使用这些颜料可获得的光学可变防伪标记容易可用裸眼辨别，但不能复制，因此它们对于高安全性应用(例如纸币印刷)不足以建立防伪安全。出于该原因，最近光学可变效果已经经常与功能效果(例如磁性、荧光、导电性或电致发光)结合，以能够更好地满足安全产品防伪保护和不可复制的要求。在最简单的情况下，各自具有不同功能或颜色性能的个体颜料彼此结合用于该目的。

因此，例如EP 1 748 903描述了机器可读、电致发光的安全特征，其中透明导电颜料和电致发光颜料一起在涂层中使用以产生电致发光性作为隐藏的安全特征。这可以通过混合光学可变颜料延伸至合并的可见/隐藏安全特征。此处使用的透明导电颜料具有高传导性并且优选由使用锑掺杂的二氧化锡涂覆的云母组成。

EP 0 960 912也公开了其中光学可变颜料与基于云母/(Sb,Sn)O₂的导电颜料在施加介质中混合以有利地彼此结合这两种效果的应用。

虽然此处(Sb,Sn)O₂-涂覆的云母基本上是透明的，然而其具有固有的颜色(吸收颜色)，尽管是淡的。这和由导电颜料引起的光散射导致颜色变化或弱化包含颜料涂层中的颜色变化效果(随角异色)。

因此，可以使用同时具有光学可变颜色性能和可容易控制的导电性的颜料是有利的。

已知钛的低价氧化物具有一定的导电性。此外，现有技术公开了在合适的载体材料上尤其用钛的低价氧化物涂覆的颜料。

因此，DE 199 53 655公开了角异色光泽颜料，其在硅酸盐薄片上具有含钛低价氧化物的层和另外的低-和高折射率层。钛低价氧化物提供颜料蓝色吸收颜色和更高的遮盖力。由于使用多个介电层覆盖钛低价氧化物层，所以未预期产生特定的导电性并且也不是本发明的部分。

EP 1 114 104公开了基于SiO₂的光学可变颜料，其在SiO₂载体上包含二氧化钛、钛低价氧化物和另外的氧化物或氧氮化物。使用固体还原剂的还原除了光学可变性外还使得颜料具有遮掩力和吸收颜色。任选存在的颜料的导电性不是该研究的主题。

在后两个提及的文献中描述的颜料具有深色的主色调，这意味着它们不适于透明涂层或印刷层，特别是在白色背景下。

根据WO 2009/077122，可以获得具有高导电性的光学可变颜料，其具有一个导电涂层，所述涂层优选由在基材上锑掺杂的二氧化锡组成，所述基板优选由SiO₂组成。然而，这些颜料浅的吸收颜色仍然可以被视为苛刻应用中的干涉，特别是在高安全性领域。此外，对于具体应用，半导体性能也比添加剂的高导电性更加适合。

因此，对于透明导电干涉颜料仍然存在需要，所述干涉颜料同时具有吸引人的彩色的干涉颜色和干涉颜色的角度依赖性(光学可变行为)以及仅少许的，特别是没有的主色调(吸收颜色)，并且其电性能可以在半导体区域内特定调整。

本发明的目的在于提供透明干涉颜料，其具有彩色的光学可变干涉颜色和限定的半导电性能，其不具有或仅具有极少的固有吸收。

本发明的另外的目的在于提供这类颜料的用途。

此外，本发明的目的还提供了包含所述干涉颜料的安全产品。

本发明的目的通过基于薄片状透明载体的透明、光学可变、半导电薄片状干涉颜料实现，所述载体在载体上具有至少一个包含二氧化钛的层，其中

a)薄片状载体具有至少80nm的厚度并且基于载体的总重量计有至少80wt％由二氧化硅和/或二氧化硅水合物组成，和其中TiO_2-x的外层(其中0.001≤x<0.05)位于载体上，或

b)所述薄片状载体至少涂覆有由以下组成的层包

-第一层，由具有n≥1.8折射率的无色材料组成，

-第二层，由具有n<1.8折射率并且≥50nm的几何层厚度的无色材料组成，

-第三外层，由具有n≥1.8折射率的无色材料组成，