[发明专利]不可磁化的效应颜料

说明书

本发明涉及一种有色效应颜料，其包含由任选涂有一个或多个钝化层的铝或铝合金组成的基材，以及铝掺杂的铁氧化物层。

光泽或效应颜料用于许多领域，如汽车涂料、装饰性涂料、塑料着色、油漆、印刷油墨和化妆品中。

光学效果基于光在主要为片状的、平行取向、金属或强折射颜料颗粒上的直接反射。取决于颜料微片(platelet)的组成，存在产生角相关色和亮度效应的干涉、反射和吸收现象。

金属效应颜料是技术人员已知的所有微片型基材，实例为铝片或金属氧化物涂覆铝片。

具有铁氧化物涂层的微片型铝颜料是熟知的且描述于例如EP 0 033 457中。它们属于效应颜料类，借助其特定颜色性能，发现它们广泛用于涂料、油漆、印刷油墨、塑料、陶瓷组合物以及釉料和装饰性化妆品制剂的着色中。

铁氧化物涂覆的铝颜料由在铝微片表面上的镜面反射、铁氧化物层中的选择性光吸收和铁氧化物层的膜状表面上的光干涉的结合得到其特定光学特征。光干涉导致主要由铁氧化物层厚度决定的颜色。因此，干颜料粉末随着铁氧化物层厚度提高在空气中显示出以下色调，其由于第一级或第二级干涉分类为：

第一级干涉色：浅黄色、绿金色、金色、微红金色、红色、紫色、浅灰紫色；

第二级干涉色：黄色、金色、微红金色、红金色、红色。

铁氧化物涂覆的铝颜料是非常亮且不透明的，这就是为何它们广泛用于汽车涂料中。常用于该领域中的颜料基于铝微片并显示出金属镜效应。

效应颜料的金属氧化物层可通过挥发性金属化合物在氧气和/或水蒸气的存在下气相分解或者通过湿化学涂覆方法(例如溶胶-凝胶方法)提供于金属基材颗粒上。

EP 0 033 457 A2描述了制备有色效应颜料的方法，所述效应颜料包含其表面至少部分地涂有铁氧化物的金属基材，其中将五羰基铁在金属基材的流化床中在100℃以上用氧气氧化成铁氧化物。

在湿化学制备方法中，含金属氧化物的层可通过合适金属盐，例如铁(III)盐如铁(III)氯化物和硫酸盐、铁(III)硝酸盐，或可水解有机金属化合物的水解反应而施涂。

关于效应颜料的金属基基材上金属氧化物涂层的制备的细节提供于例如EP 0708 154 A2中。

DE 19836810描述了使用水性涂覆介质在一步法中制备经钝化和铁氧化物涂覆的铝片。

通常，由湿化学制备方法得到的有色颜料材料经受热处理步骤以提供最终的有色效应颜料。由于经水解的前体物种的不完全缩合反应或结合水，借助湿化学制备方法制备的金属氧化物层可包含羟基。由于颜色原因，含氢氧化物的层在生产方法期间转化成氧化物层是优选的以避免含有所施涂颜料的产物中的任何不想要的颜料色移。含氢氧化物的层转化成最终氧化物层通常通过在干燥炉中干燥而实现。

然而，如果效应颜料的金属基材包含铝，则该干燥步骤可能引发铝热反应。

铝热反应是充当还原剂的铝与金属氧化物如铁氧化物或钛氧化物之间的高度放热化学反应。最重要的实例是铝与铁氧化物之间的铝热反应。然而，铝还可与钛氧化物或其它氧化物如SiO₂反应。

为降低引发铝热反应的风险，可在较低温度下进行最终的热处理。作为选择，可在高沸点有机溶剂中施用热处理。然而，已证明在该条件下可促进形成磁性或可磁化的铁氧化物，从而得到磁性或可磁化的颜料。对于很多应用，优选或甚至需要具有非磁性效应颜料。

WO 2005/049739描述一种包含铝基基材、多孔铝氧化物和/或氢氧化铝层以及部分穿过Al₂O₃/AlOOH层的孔的铁氧化物层的效应颜料，从而产生具有纯Al₂O₃/AlOOH和纯铁氧化物的交替区域的中间层。WO 2005/049739中描述的效应颜料具有软随角异色(softflop)特征。