[发明专利]具有透明中间层的多层干涉色颜料

说明书

本发明涉及多层干涉色颜料，此颜料由低折射率材料和金属或高折射率材料的交替层和由低折射率透明或半透明材料的中间层组成。

具有高折射率材料和低折射率材料的交替层的多层颜料是已知的。它们主要含金属氧化物。但是，高折射率材料也可以由半透明的金属层代替。金属氧化物层可以用温法从金属盐溶液将金属氧化物水合物沉淀在基体材料上，或通过汽相淀积或真空溅射法制备。例如，US 4,434,010讨论了一种多层干涉色颜料，此材料由反射材料(铝)中间层和中间铝层的各侧为两种透明的高和低折射率的介电材料如二氧化钛和二氧化硅的交替层组成。在该颜料一具体实施方案中，中间铝层之外的各层由氟化镁和铬形成。此颜料用于证卷的印刷。

JP H7-759(A)讨论了一种具有金属光泽的多层干涉色颜料。它是由基体涂以二氧化钛和二氧化硅的交替层组成的。基体由铝、金或银的小片或由云母和玻璃小片上涂以金属构成。这种颜料具有高遮盖力。对要求着色材料有高透明度的用途，例如农用薄膜，这种颜料是不适宜的。而且它还具有缺点是，不产生干涉材料的典型深度效果，因为在形成芯的金属层上光的高反射量意味着处于涂施介质内较深的颜料粒子只能对光学外观有很小的作用。因此，干涉效应限于位于金属层上的各层。

本发明的目的是提供一种的具有强干涉色和干涉色的密切的角相关的基本透明的干涉色颜料，另外，本发明目的是提供在可见光区和红外区具有特殊光谱性能的颜料。

通过由低折射率的透明或半透明的中间层和在中间层的各侧的金属或高折射率材料和低折射率材料的交替层组成的多层干涉色颜料可以实现本发明的目的。

按照本发明通过下列方法制造新颜料也可实现此目的：

■将含有可溶于水或溶剂材料的脱膜层涂于基体上，

■将由低折射率的材料和金属或高折射率的材料的交替层和一层透明或半透明的低折射率材料的中间层组成的层系沉积在脱膜层上，

■通过将脱膜层溶解从基体上除去形成的层系，将得到的小片状的干涉色颜料洗涤和干燥，

■在氮气流中在100-300℃将颜料进行热处理，以及

■将处理后的颜料研磨和分级。

本发明还提供将新颜料用于着色涂料、印刷油墨、塑料和化妆品以及用于制造薄膜。

高折射率材料是具有或没有吸收性能的金属氧化物或金属氧化物的混合物，例如，TiO₂、ZrO₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Cr₂O₃或ZnO，或高折射率的化合物，例如，钛酸铁、氧化铁水合物或钛的低氧化物或混合物和/或这些化合物同另一或其它金属氧化物的混合相。

金属优选是铝、铬、镍、铬镍合金或银。在本文中铬和铝是优选的，因为它们易于沉积。而且，这些层具有易于控制的反射性并高度耐腐蚀。

低折射率材料是MgF₂或金属氧化物如SiO₂、Al₂O₃或它们的混合物，并且同样有吸收或无吸收性能。如果需要，低折射率材料的组成成分可以包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物。

作为低折射率材料，优选利用聚合物，例如丙烯酸酯。所用的单体的分子量由200-1000，可用单-、二或三聚丙烯酸酯。就官能团来说，可以是烃、多元醇、聚醚、硅氧烷或含氟的如特氟隆单体。这些单体可以通过电子束或紫外线辐照聚合。所得到的层具有达250℃的高温稳定性。丙烯酸酯层的折射率为1.35-1.60。更详细的资料可在G.Shaw and MarcG.Langlois：用新的高速丙烯酸酯沉积法制造新奇的多层结构(Use of anew high speed acrylate deposition process to make novel multilayerstructures),MRS Conference in San Francisco in 1995；利用脱膜涂布的蒸气沉积氟和硅氧烷丙烯酸酯的新高速法(A new high speed processfor vapour depositing fluoro and Silicone acrylates for release coatingapplications,Conference of the Society of Vacuum Coaters in Chicago,Illinois,1995中找到。

高折射率层和低折射率层之间的折射率之差至少应是0.1。