[发明专利]含硅烷基团的结构着色剂

说明书

在某些实施方式中公开了一种液体涂料组合物，其包含液体介质和包含光子颗粒的结构着色剂，所述光子颗粒包含金属氧化物，所述光子颗粒在所述光子颗粒的外表面的至少一部分上具有硅烷官能团。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月12日提交的美国临时专利申请号62/817,179的优先权的权益，其公开内容以引用的方式整体并入本文中。

技术领域

公开了在其外表面的至少一部分上具有硅烷官能团的光子结构、其制备方法及其用途。

背景技术

传统的颜料和染料依赖于化学结构，通过光吸收和反射来呈现颜色。结构着色剂依赖于物理结构而不是化学结构，通过光干涉效应呈现颜色。结构着色剂存在于自然界中，例如鸟的羽毛、蝴蝶的翅膀和某些宝石中。结构着色剂是含有微观结构表面的材料，该微观结构表面小到足以干扰可见光并产生颜色。

可以制造结构着色剂以在各种商品(例如油漆和汽车涂料)中提供颜色。对于制造的结构着色剂，希望材料显示高色值、特殊的光子效应、允许它们在特定应用中使用的尺寸以及化学和热稳定性。材料的坚固性很重要，以允许它们在油漆系统中和各种自然风化条件下其加工稳定性。

在液体系统中使用结构着色剂的一个问题是介质对材料的干扰。这种干扰会对最终产品的坚固性、稳定性和整体颜色特性产生不利影响。

本领域需要一种结构着色剂，其可以防止或最小化液体介质对材料的干扰。

发明内容

本发明的某些实施方式的一个目的是提供一种结构着色剂，其最小化或防止液体介质在其中的渗透。

本发明的某些实施方式的另一个目的是提供一种结构着色剂的制备方法，该结构着色剂最小化或防止液体介质在其中的渗透。

本发明的某些实施方式的进一步目的是提供一种包含结构着色剂的着色剂系统，该结构着色剂最小化或防止液体介质在其中的渗透。

本发明的某些实施方式的进一步目的是提供一种制成品，其具有源自如本文公开的着色剂系统的着色剂。

一个或多个上述目的和其他目的可以通过本发明实现，本发明在某些实施方案中涉及一种包含液体介质和结构着色剂的液体涂料组合物，该结构着色剂包含光子颗粒，该光子颗粒包含金属氧化物颗粒和在该金属氧化物颗粒的外表面的至少一部分上的硅烷官能团。

在某些实施方式中，本发明中涉及包含光子颗粒的结构着色剂，该光子颗粒包含金属氧化物颗粒和在该金属氧化物颗粒的外表面的至少一部分上的硅烷官能团。

在某些实施方式中，本发明涉及结构着色剂的制备方法，该方法包括使包含金属氧化物颗粒的光子颗粒与硅烷偶联剂反应，使得所得结构着色剂在金属氧化物颗粒的至少一部分上具有硅烷官能团。

在某些实方式中，一种液体涂料组合物的制备方法，该方法包括制备光子结构，包括：在液体介质中形成聚合物颗粒和金属氧化物的分散体；将液体介质蒸发得到聚合物-金属氧化物颗粒；煅烧颗粒以获得光子结构并将该结构与硅烷偶联剂反应以获得改性的光子结构。在一些实施方式中，该方法还包括将光子结构与液体涂料介质组合。

在一些实施方式中，该方法还包括在自组装基材的存在下蒸发液体介质。在一些实施方式中，反应通过将多孔金属氧化物颗粒与硅烷偶联剂混合来进行。在一些实施方式中，混合是干混合或湿混合。在一些实施方式中，混合包括制备硅烷偶联剂的溶液并将该溶液添加到光子结构的浆液中。在一些实施方式中，溶液包含水性溶剂、有机溶剂或其组合。在一些实施方式中，浆液是水性浆液。