[发明专利]用于玻璃和陶瓷瓷釉应用的改性的黑色尖晶石颜料

说明书

改性的铜铬尖晶石颜料表现出低于未改性结构的热膨胀系数。存在三种改性所述颜料的方法：(1)将次改性剂引入该颜料芯组合物中，(2)控制该颜料煅烧曲线，包括温度和浸渗时间二者，和(3)控制该颜料芯组合物。

发明背景

1.发明领域

本发明通常涉及颜料组合物以及制造颜料组合物的方法。

本发明涉及改性的铜铬黑颜料，其与已知的亚铬酸铜颜料相比具有较低的CTE和/或更深的黑色颜色。亚铬酸铜晶体结构是通过加入一种或多种元素氧化物来改性的。

2.相关领域说明

颜料广泛用于不同的应用中，例如油漆，油墨，塑料，橡胶，陶瓷，瓷釉和玻璃。存在着使用无机颜料的不同原因。它们是颜料的颜色性能，它们的可见光以及紫外光(UV)和红外光(IR)反射特性，它们的光牢度和它们的高温稳定性。当要着色的物体是在高温生产时，高温稳定性是必需的。

因为它们选择性反射和吸收了某些波长的光，因此颜料表现出某些颜色。白光是整个可见光谱的光的大致相等的混合物。当白光遇到着色颜料时，在它们与颜料的电子结构相互作用时吸收了某些波长。这些相互作用取决于颜料的化学和晶体结构。未被吸收的波长反射回观察者，并且这种反射的可见光谱产生了颜色外观。

颜料外观还取决于日光光谱。日光具有高色温和相当均匀的光谱，并且被认为是白光的标准物。人工光源，包括荧光，倾向于在它们光谱的一些区域中具有大的峰，和在其他区域具有深谷。在这些条件观察，颜料会表现出不同的颜色。

发明内容

下面显示了本发明的简化内容来提供对于本发明一些方面的基本理解。这个发明内容不是本发明的概述。它目的是既不确定本发明的关键或者重要元件，也不描述本发明的范围。它唯一的目的是以简化形式提出本发明的一些理念，作为随后提出的具体实施方式的前奏。

黑色颜料对于瓷釉应用是非常重要的，包括在汽车，建筑物，器具和容器玻璃基底上的装饰性和功能性应用，以及用于密封和电子玻璃应用。可能最重要的应用是玻璃瓷釉组合物，其在相对低的温度熔化，例如来在汽车玻璃例如挡风玻璃和侧窗和后窗区域的外边缘上形成不透明的深色瓷釉带。这些不透明深色瓷釉带(其典型的宽度在大约1.5cm-大约15cm变化)很大地增强了它们施用到其上的玻璃区域的美学外观以及阻挡日光透射过玻璃来保护下面的粘结剂防止被紫外光降解。在没有充分保护防止日光辐射中的UV时，粘结剂将过早降解。此外，这些不透明着色瓷釉带优选具有使得后玻璃除霜系统的含银母线棒和配线接头从车辆外部不能看到的能力。

尖晶石是一种常用颜料结构，通式是AB₂X₄，其中X通常是O^2-或者F^-，其具有几乎相同的离子半径。A和B代表了正常尖晶石晶格中的四面体和八面体位置。该尖晶石结构可以由许多不同的元素形成，包括第一行过渡元素的任何一种，和因此是许多无机颜料的结构。虽然许多尖晶石化合物具有立方体空间基团，但是畸变的尖晶石结构可以呈现四角形和有时候正交晶相。

C.I.黑28颜料是铜铬黑尖晶石，通式CuCr₂O₄，但是Fe和Mn是可允许的改性剂。相关的颜料包括(Cu,Fe,Cr)₃O₄组成空间，和(Cu,Mn,Cr)₃O₄组成空间。但是，该颜料的组成不是影响不同应用中颜料性能值的唯一因素。粒度分布，比表面积，相数，粒子均匀性和晶格位置占有率在颜料性能中全部起到关键作用。所以，原料来源，合成技术和条件和煅烧后加工对于颜料性能会是关键的。