[发明专利]氧化的彩色铝颜料、它们的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及氧化的彩色铝颜料、它们的制备方法及其应用。

铝颜料作为特定效应的颜料广泛用于涂料。术语“特定效应的颜料”表示，在主要是平面结构的、定向排列的、金属的或高度地光反射的颗粒状态下，它具有定向反射性的颜料(德国工业标准5594)。它们总是板状或片状的，并且与染料相比具有非常大的颗粒直径。可以通过反射和干涉来确定它们的光学性质。根据透光度、吸光度、厚度、单层或多层结构，特定效应的颜料具有金属光泽、珠光、干涉或干涉反射作用。应用的主要领域是化妆品和汽车领域，另外还有塑料着色、涂料、皮革涂料、印刷工业和陶瓷工业(易理解的背景技术的代表参见W.Ostertag，化学工艺实验报告，1994，9,849)。

最常用的铝颜料是铝片或基于片状Cu/Zn合金的颜料和被涂敷的云母片，其中铝颜料具有典型的金属光泽，而被涂敷的云母片具有珠光。

近年来，对彩色特定效应的颜料的需求大大增加。因此，例如氧化物覆盖的铜和黄铜片，涂敷过渡金属氧化物的基质例如白云母、金云母或玻璃，嘌呤单晶(鱼鳞fish silver)，BiOCl单晶，片状赤铁矿单晶，片状酞菁，微粉化的二氧化钛，抛光的铝球，氧化铁或磨碎的具有Fabry-Perot结构的多层薄膜都可以用作特定效应的颜料。

相比之下，通过使铝颜料着色，可以制备比珠光颜料具有更好的覆盖能力的彩色颜料，并且其具有良好的色彩选择性。另外，着色可以通过下列方法进行：通过聚合物来固定颜料，用不同的方法涂敷不同金属的氧化物，涂敷含有彩色颜料的氧化物层，或通过氧化作用。

按照US-4328042和EP-A-033457，用技术上很复杂的流化床工艺，通过从五羰基铁中沉淀出氧化铁而可使铝薄片着色，产生金色的铝颜料。

按照US-5037475，通过含羰基的聚合物可把料固定在金属表面。然而，得到的颜料只有较低的色彩强度。

按照WO91/04293(PCT/US90/05236)，通过静电力把聚合物涂敷的彩色颜料固定在金属表面，从而使铝颜料着色。

按照EP-A-0 328 906，通过受控的有机钛酸酯化合物的水解，用二氧化钛层覆盖上金属颜料。通过改变氧化物层的厚度，可以得到各种色调。为此，必须精确地控制反应条件例如PH值和滴加物料的速度。为了达到色彩效果，还必须进行煅烧操作，由于铝的熔点低，因此煅烧很难进行。

US-4 978 349描述了通过专门的非常昂贵的化学蒸汽沉积(CVD)作用，生产二氧化钛涂敷的铝颜料。

US-4 158 074描述了通过涂敷水合金属氧化物膜，以生产彩色铝颜料。该膜是这样产生的：在升温下，在铁-、镍-、钴-、锌-或铜盐的碱性溶液中，通过金属盐的电化学反应，处理精细的铝片或板而成。

US-5 261 955描述了用于生产彩色金属颜料的溶胶-凝胶方法，其中把金属片分散在无机盐的溶胶中，过滤后分散在无机化合物例如硝酸钴在有机溶剂中的溶液中，最后，通过加热，在薄片上形成溶胶-凝胶层。

按照DE1 95 01 307.7(Eckart-Werke)，用较简单的方法，通过在彩色颜料的存在下、在有机溶剂中进行的受控的金属酸酯的水解，可以把铝颜料着色成不同的色调例如蓝、红、紫和金色。

JP-A-61-130375描述了一种金色铝颜料，该颜料是这样制备的：在酸性溶液中，用重铬酸盐、氟化钠和表面活化剂处理铝粉末，干燥并用脂肪酸衍生物处理。用该方法得不到除了金色以外的色调。另外，所用化学药品的毒性和它们的高价格是该方法的主要缺点。

US-3 067 052描述了通过用KMnO₄溶液、必要时可能外加还原剂来氧化铝粉末而得到的彩色铝颜料。这些颜料的色调是金色，也可能带有淡绿色和淡红色，这取决于必要时所用的还原剂。在此情况下，氧化剂的毒性也具有不利的影响。

使铝颜料着色的已知方法都是复杂、昂贵或由于所用试剂的毒性而是有害的。

因此，本发明的目的是提供具有良好光泽和高颜色强度的不同色调的彩色铝颜料，该颜料可以用无害的试剂，以非常简单的、技术上不昂贵的方式制备。

这个目的可以通过氧化的铝-或铝合金颜料而实现，该颜料中金属铝含量不大于总重量的90％(重量)，其特征在于，颜料是彩色的，片状的，有光泽的和无聚集的。