專利名稱：著色亮顏料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表現(xiàn)出高透明度和明亮度的著色亮顏料。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種具有金屬光澤和干涉色的著色亮顏料。更進(jìn)一步，本發(fā)明關(guān)于含所述著色亮顏料的涂料物質(zhì)、樹脂組合物、油墨或化妝品。
背景技術(shù)：
關(guān)于亮顏料，先前已知鱗片狀鋁粉、石墨片狀顆粒、鱗狀玻璃片、銀-包覆的鱗狀玻璃片、以及包覆有金屬氧化物例如二氧化鈦或氧化鐵的云母片狀顆粒。
因?yàn)檫@些著色亮顏料顯示的特性在于它們反射表面上的光并且閃亮放光，所以它們可用于涂料物質(zhì)、油墨、樹脂組合物、化妝品等。當(dāng)這種亮顏料用于涂料物質(zhì)、油墨或樹脂組合物時，由于這些顏料與基底的色調(diào)結(jié)合，因此可分別對被涂覆的產(chǎn)品、印刷產(chǎn)品或模塑產(chǎn)品的表面賦予具有優(yōu)良裝飾性的獨(dú)特不同外觀。
此外，關(guān)于具有金屬光澤的亮顏料，其中已知有鋁粉、通過研磨被金屬包覆的箔狀樹脂得到的產(chǎn)品、以及金屬包覆的云母粉末。由于這些亮顏料具有金屬光澤，通過它們可產(chǎn)生強(qiáng)的明亮度，因而得到優(yōu)良的外觀圖樣。
因此，亮顏料在用于涂覆汽車、摩托車、OA(辦公自動化)設(shè)備、移動電話、家用電器的涂料物質(zhì)；用于各種打印設(shè)備或書寫材料的油墨，以及化妝品方面具有很寬的應(yīng)用。
顯著地，用二氧化鈦或氧化鐵包覆的鱗片狀基礎(chǔ)物料表現(xiàn)出各種干涉色，取決于涂覆層的厚度(參見，例如，JP 10-101957-A)。但是，很難產(chǎn)生由這類干涉色顯色而產(chǎn)生的透明色調(diào)，其中的顯色不同于有機(jī)顏料光吸收中發(fā)生的顯色。
因此，JP 7-133211-A公開了一種著色化妝品顏料，其通過在具有光滑表面的無機(jī)基礎(chǔ)材料的表面上包覆含顏料的金屬氧化物凝膠而得到。另外，JP 2001-152049-A公開了一種著色顏料，其用使用無機(jī)顏料的金屬氧化物凝膠包覆。
另一方面，盡管包覆有金屬粉末或包覆有金屬的粉末可表現(xiàn)出高的明亮度，但由于其為無彩色，因而其圖樣(design)差。因此，為了獲得有彩色，已經(jīng)采用了其中將著色顏料與粉末進(jìn)行混合的方法，該粉末被金屬粉末或金屬包覆。但是，還存在一個問題，即由于用無彩金屬粉末或無彩金屬包覆的粉末的顏色被突出，因而難于獲得透明的色調(diào)。
因此，JP 6-92546-B公開了一種著色方法，其包括通過樹脂涂覆法將顏料粘合到單個鋁薄片上。
發(fā)明概述本發(fā)明要解決的問題由于上述JP 7-133211-A中公開的技術(shù)涉及化妝品顏料，因此這里實(shí)際使用的無機(jī)物質(zhì)可為云母。但是，云母的外觀顏色在許多情況下幾乎為白色，因此即使在云母被含顏料的金屬氧化物凝膠包覆后也無法獲得透明的色調(diào)。
此外，在JP 7-133211-A公開的技術(shù)中，難于獲得顏料充分的粘附量，導(dǎo)致無法獲得透明的色調(diào)。另外，即使可增加顏料的粘附量，但存在的問題在于顏料容易分離，且步驟比較復(fù)雜和麻煩。
因而，本發(fā)明目的是提供一種表現(xiàn)出高透明度和明亮度以及高彩度和透明色調(diào)的亮顏料。本發(fā)明的另一個目的是提供使用該亮顏料的涂料物質(zhì)、樹脂組合物、油墨和化妝品。
解決問題的方法通過本發(fā)明發(fā)明人的廣泛研究，結(jié)果表明，已發(fā)現(xiàn)一種表現(xiàn)出高透明度和明亮度的透明顏色，并且通過用含有顏料的硅基涂覆膜包覆在表面上任選具有涂覆層的鱗狀玻璃片的基礎(chǔ)材料的表面，可獲得高的彩度。本發(fā)明的發(fā)明人通過進(jìn)行深入研究，完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明涉及(1)一種著色亮顏料，其包含表面上任選形成涂覆層的鱗狀玻璃薄片基礎(chǔ)材料，其中所述基礎(chǔ)材料的表面被含有顏料的硅基涂覆膜包覆，(2)上述(1)的著色亮顏料，其中所述顏料是無機(jī)顏料或有機(jī)顏料，(3)上述(1)或(2)的著色亮顏料，其中顏料的平均粒度是10nm～1μm，(4)上述(1)～(3)中任一項(xiàng)的著色亮顏料，其中基礎(chǔ)材料是其表面上形成涂覆膜層的鱗狀玻璃薄片，(5)上述(4)的著色亮顏料，其中涂覆膜層由至少一種金屬組成，所述金屬選自金、銀、鉑、鈀、鈦、鈷和鎳，和/或其合金，(6)上述(4)的著色亮顏料，其中涂覆膜層由至少一種金屬氧化物組成，所述金屬氧化物選自氧化鈦、氧化鐵和氧化鋯，(7)上述(1)～(6)中任一項(xiàng)的著色亮顏料，其中硅基包覆膜是基本上僅包含硅石的基質(zhì)，(8)一種涂料物質(zhì)，包含上述(1)～(7)中任一項(xiàng)的著色亮顏料，(9)一種樹脂組合物，包含上述(1)～(7)中任一項(xiàng)的著色亮顏料，(10)一種油墨，包含上述(1)～(7)中任一項(xiàng)的著色亮顏料，和(11)一種化妝品，包含上述(1)～(7)中任一項(xiàng)的著色亮顏料。
發(fā)明效果本發(fā)明的著色亮顏料用包括含顏料的鱗狀玻璃薄片的硅基涂覆膜包覆。不同于云母，由于鱗狀玻璃薄片是透明的，且具有光滑表面，因此由這種基礎(chǔ)材料組成的顏料表現(xiàn)出高的透明度和明亮度。另外，由于本發(fā)明顏料的顯色不是完全基于干涉色，而是基于顏料，因此本發(fā)明可獲得具有高彩度的透明顏色。
因此，深色調(diào)可通過將這些著色亮顏料應(yīng)用到涂料物質(zhì)或樹脂合成物中來實(shí)現(xiàn)，這在現(xiàn)有技術(shù)中是未知的。例如，構(gòu)成曲面的表面在許多情況下通常是從小角度觀察表面。即使在這種情況下，使用本發(fā)明著色亮顏料的涂料物質(zhì)或樹脂組合物的透明色調(diào)不會被損壞，因而本發(fā)明的著色亮顏料是優(yōu)選的。
另外，當(dāng)使用被金屬氧化物(特別是氧化鈦)包覆的鱗狀玻璃薄片作為基礎(chǔ)材料時，可以得到這樣的亮顏料，其中顏料(特別是有機(jī)顏料)的顏色與表現(xiàn)出干涉色的鱗狀玻璃薄片不同。在這種情況下，當(dāng)從不同角度觀察時均可獲得色調(diào)變化的所謂隨角異色效應(yīng)(flip-flop)，從而能為產(chǎn)品提供不同的色調(diào)。
附圖簡要說明

圖1顯示了本發(fā)明著色亮顏料一個實(shí)施例的橫截面示意圖。
標(biāo)記的解釋1著色亮顏料
21鱗狀玻璃薄片22涂覆層31硅基涂覆膜32顏料實(shí)施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明著色亮顏料的特征在于表面任選具有包覆層的鱗狀玻璃薄片基礎(chǔ)材料用含顏料的硅基涂覆膜包覆。
(基礎(chǔ)材料)作為本發(fā)明的基礎(chǔ)材料，優(yōu)選使用具有高度光滑表面和高透明度的鱗狀玻璃薄片。涂覆膜層可形成在這些鱗狀玻璃薄片的表面上。因?yàn)楫?dāng)鱗狀玻璃薄片用金屬包覆時，得到金屬光澤，因此優(yōu)選使用這種金屬包覆的鱗狀玻璃薄片。金屬的例子是至少一種選自如下的金屬金、銀、鉑、鈀、鈦、鈷和鎳和/或其合金。而且，由于當(dāng)鱗狀玻璃薄片用金屬氧化物(尤其是氧化鈦)包覆時表現(xiàn)出干涉色，因此優(yōu)選使用這種包覆的鱗狀玻璃薄片。金屬氧化物優(yōu)選是至少一種選自如下的金屬氧化物氧化鈦、氧化鐵和氧化鋯，其中，氧化鈦更為優(yōu)選。
本發(fā)明中所用的鱗狀玻璃薄片可通過“吹塑”法制備?！按邓堋狈òㄈ缦虏襟E融熔碎玻璃原料；當(dāng)將氣體如空氣等從吹塑噴嘴吹出時，從圓形狹縫連續(xù)取出融化的玻璃，其中所述噴嘴安裝在圓形狹縫的內(nèi)側(cè)；膨脹融化玻璃的同時其形成氣球狀，然后拉伸；將薄的玻璃壓碎，從而形成鱗狀玻璃薄片。
如熔融模塑時那樣，所得鱗狀玻璃薄片的表面保留有具有光滑度的火焰磨光表面。所述的鱗狀玻璃薄片因其光滑表面可很好地反射光。優(yōu)選將這些鱗狀玻璃薄片加到涂料物質(zhì)或樹脂組合物中，因?yàn)榭色@得高的明亮度。作為鱗狀玻璃薄片，例如，MICROGLAS(注冊商標(biāo))R-GLASFLAKE(注冊商標(biāo))R-系列(RCF-160，REF-160，RCF-015，REF-015)可從Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.商業(yè)獲得。
對用金屬包覆鱗狀玻璃薄片的方法沒有特別限制，可以是已知方法中的任何一種。
作為用金屬包覆且表現(xiàn)出亮度的鱗狀玻璃薄片，METASHINE(注冊商標(biāo))RPS系列，例如MC5480PS，MC5230PS，MC5150PS，MC5090PS，MC5030PS，MC2080PS，ME2040PS，ME2025PS，MC5480NS，MC5230NS，MC5150NS，MC5090NS，MC5030NS，MC5480NB，MC5230NB，MC5150NB，MC5090NB，MC5030NB，MC1040NB，和MC1020NB可從Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.商業(yè)獲得。
對用金屬氧化物包覆鱗狀玻璃薄片的方法沒有特別限制，已知方法如濺射法、溶膠-凝膠法、CVD法和LPD法均可使用。當(dāng)粒狀基礎(chǔ)材料像鱗狀玻璃薄片用金屬氧化物包覆時，優(yōu)選使用LPD法，其中金屬氧化物從金屬鹽沉淀到表面上。而且，為了表現(xiàn)出干涉色，具有高衍射率的金屬氧化物是優(yōu)選的。例如，在氧化鈦的情況中，使用中和反應(yīng)的沉淀方法最適合的，例如其中二氧化鈦的金紅石形式可以直接沉淀在鱗狀玻璃薄片表面上的方法。更特別地，正如由本發(fā)明發(fā)明者在JP 2001-31421-A中公開，其包括在55～85℃和pH值不超過1.3時，從含鈦溶液中沉淀金紅石晶體形式的二氧化鈦的方法。
作為用金屬氧化物包覆且表現(xiàn)出干涉色的鱗狀玻璃薄片，例如，METASHINE(注冊商標(biāo))RRC系列，例如MC5090RS，MC5090RY，MC5090RR，MC5090RB，MC5090RG，MC1080RS，MC1080RY，MC1080RR，MC1080RB，MC1080RG，MC1040RS，MC1040RY，MC1040RR，MC1040RB，MC1040RG，MC1020RS，MC1020RY，MC1020RR，MC1020RB，MC1020RG，MC5090FG，MC5090FR，MC5090FB，和MC5090FC可從Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.商業(yè)獲得。
本發(fā)明對其表面上任選形成涂覆膜的鱗狀玻璃薄片的平均粒度和平均厚度沒有特別限制，盡管它們根據(jù)應(yīng)用目而不同。通常，平均粒度優(yōu)選為1～500μm，平均厚度優(yōu)選為0.1～10μm。如果粒度過大，鱗狀玻璃薄片在將亮顏料加到涂料物質(zhì)或者樹脂組合物中時破碎。特別地，在鱗狀玻璃薄片用氧化鈦包覆的情況下，因?yàn)闄M截面的暴露使得包含在其中的堿性組分將滲出。
另外一方面，當(dāng)粒度過小時，涂料物質(zhì)或樹脂組合物中亮顏料的平面無規(guī)取向，弱化了從單個微粒發(fā)出的反射光，從而導(dǎo)致亮度損失。
當(dāng)亮顏料用于油墨時，優(yōu)選較小的粒度，且表面上可形成涂覆層的鱗狀玻璃薄片的平均粒度優(yōu)選為1～40μm，平均厚度優(yōu)選為0.5～3μm。
為了賦予或提高耐化學(xué)性，特別是用于本發(fā)明的鱗狀玻璃薄片的耐堿性，其中在其表面上可形成涂覆膜，最上表面可被氧化鋯、氧化鋁、氧化鋅等包覆。具有氧化鋯的涂層由已知方法如液相沉積法來完成。
(顏料)本發(fā)明所用的顏料可為任何有機(jī)顏料或無機(jī)顏料。盡管本發(fā)明對所用顏料的尺寸沒有特別限制，但平均粒度優(yōu)選為10nm～1μm。當(dāng)平均粒度小于10nm時，顏料的耐久性變得極差。另一方面，當(dāng)平均粒度超過1μm時，顏料的遮蓋力變大，導(dǎo)致亮度損失。因此，色調(diào)變?nèi)?，如果涂覆膜很薄，那么損失涂覆膜的表面光滑度。
顏料的含量優(yōu)選不超過30％(質(zhì)量)，更優(yōu)選小于10％(質(zhì)量)，最優(yōu)選為0.1～3.0％(質(zhì)量)，相對于基礎(chǔ)材料(任選具有涂覆膜的鱗狀玻璃薄片)的質(zhì)量。
對無機(jī)顏料的種類沒有特別限制，但是，優(yōu)選使用如下的顏料。顏料名稱根據(jù)Color Index Generic Name(下文簡寫為C.I.GN.)來表示。
即，這些顏料包括氧化鐵紅(C.I.GN.顏料紅101)，鐵黑(C.I.GN.顏料黑11)，鈦黃(C.I.GN.顏料黃157，黃色53，褐色24)，鋅-鐵褐色(C.I.GN.顏料黃119，褐色33)，鈦鈷綠(C.I.GN.顏料綠50)，鈷綠(C.I.GN.顏料綠26)，鈷藍(lán)(C.I.GN.顏料藍(lán)28)，銅鐵黑(C.I.GN.顏料黑26)，硫化鋅(C.I.GN.顏料白7)，硫酸鋇(C.I.GN.顏料白21)，深藍(lán)色(C.I.GN.顏料藍(lán)29)，碳酸鈣(C.I.GN.顏料白18)，紫羅蘭鈷(C.I.GN.顏料紫羅蘭14)，黃氧化鐵(C.I.GN.顏料黃42，黃色43)，碳黑(C.I.GN.顏料黑7)，藍(lán)綠色(ferrocyan)(C.I.GN.顏料藍(lán)27)，等等。
盡管對有機(jī)顏料的種類沒有特別限制，示例性地為酞菁顏料，不溶性偶氮顏料、偶氮色淀顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二嗪顏料、二酮吡咯并吡咯顏料、蒽吡啶顏料、蒽嵌蒽酮顏料、陰丹酮顏料、黃烷士酮顏料、紫環(huán)酮(perinone)顏料、紫蘇烯(perilene)顏料、硫靛顏料，等。
在C.I.GN中，當(dāng)應(yīng)用到汽車需要耐候性時，優(yōu)選使用有機(jī)顏料如顏料綠36，顏料紅179，顏料藍(lán)15，等。
當(dāng)有機(jī)顏料用于化妝品時，首先示例性的是紅色顏料，包括FD &C red No.2，F(xiàn)D & C Red No.3，F(xiàn)D & C Red No.102，F(xiàn)D & C RedNo.104，F(xiàn)D & C Red No.105，F(xiàn)D & C Red No.106，F(xiàn)D & C RedNo.201，F(xiàn)D & C Red No.202，F(xiàn)D & C Red No.203，F(xiàn)D & C RedNo.204，F(xiàn)D & C Red No.205，F(xiàn)D & C Red No.206，F(xiàn)D & C RedNo.207，F(xiàn)D & C Red No.208，F(xiàn)D & C Red No.213，F(xiàn)D & C RedNo.214，F(xiàn)D & C Red No.215，F(xiàn)D & C Red No.218，F(xiàn)D & C RedNo.219，F(xiàn)D & C Red No.220，F(xiàn)D & C Red No.221，F(xiàn)D & C RedNo.223，F(xiàn)D & C Red No.225，F(xiàn)D & C Red No.226，F(xiàn)D & C RedNo.227，F(xiàn)D & C Red No.228，F(xiàn)D & C Red No.230(1)、FD & C RedNo.230(2)，F(xiàn)D & C Red No.231，F(xiàn)D & C Red No.232，F(xiàn)D & C RedNo.405，等。
另外，作為黃色顏料，示例性的有FD & C Yellow No.4，F(xiàn)D & CYellow No.5，F(xiàn)D & C Yellow No.201，F(xiàn)D & C Yellow No.202-1，F(xiàn)D & C Yellow No.202-2，F(xiàn)D & C Yellow No.203，F(xiàn)D & C YellowNo.204，F(xiàn)D & C Yellow No.205，F(xiàn)D & C Yellow No.401，F(xiàn)D & CYellow No.402，F(xiàn)D & C Yellow No.403，F(xiàn)D & C Yellow No.404，F(xiàn)D & C Yellow No.405，F(xiàn)D & C Yellow No.406，F(xiàn)D & C YellowNo.407。
作為綠色顏料，示例性的有FD & C Green No.3，F(xiàn)D & C GreenNo.201，F(xiàn)D & C Green No.202，F(xiàn)D & C Green No.204，F(xiàn)D & CGreen No.205，F(xiàn)D & C Green No.401，F(xiàn)D & C Green No.402，等。
另外，作為藍(lán)色顏料，示例性的有FD & C Blue No.1，F(xiàn)D & CBlue No.2，F(xiàn)D & C Blue No.201，F(xiàn)D & C Blue No.202，F(xiàn)D & CBlue No.203，F(xiàn)D & C Blue No.204，F(xiàn)D & C Blue No.205，F(xiàn)D & CBlue No.403，F(xiàn)D & C Blue No.404，以及作為橙色顏料，示例性的有FD & C Orange No.201，F(xiàn)D & C Orange No.203，F(xiàn)D & C OrangeNo.204，F(xiàn)D & C Orange No.205，F(xiàn)D & C Orange No.206，F(xiàn)D & COrange No.207，F(xiàn)D & C Orange No.401，F(xiàn)D & C Orange No.402，F(xiàn)D & C Orange No.403。除了這些顏料，進(jìn)一步的例證有FD & C BrownNo.201，F(xiàn)D & C Purple No.201，F(xiàn)D & C Purple No.401和FD & CBlack No.401。
當(dāng)用氧化鈦包覆的鱗狀玻璃薄片顯示干涉色時，對鱗狀玻璃薄片的干涉色與顏料顏色的結(jié)合沒有特別限制。如果使干涉色較接近顏料的顏色(尤其是有機(jī)顏料)，則可增加顏色的深度，使得形成優(yōu)選顏色。
當(dāng)顯示干涉色的鱗狀玻璃薄片用作不被含顏料的硅基涂覆膜包覆的涂覆膜時，干涉色看起來有點(diǎn)不同，而且由于光線散射看起來也為不透明的白色，尤其是以小角度觀察被包覆的表面時。
但是，當(dāng)表現(xiàn)出干涉色的鱗狀玻璃薄片用含顏料的硅基涂覆膜包覆，并隨后用作涂覆膜時，即使以小角度觀察被包覆的表面，不僅觀察不到不同的干擾色，而且也觀察不到白色不透明。甚至從任何角度觀察時，這種涂層的色調(diào)是穩(wěn)定的，因此可獲得顏色的深色調(diào)。
通過使用與顏料顏色(尤其是有機(jī)顏料)不同的干涉色，可獲得所謂的隨角異色效應(yīng)，即，根據(jù)觀察角度不同顯示的顏色不同。在僅使用干涉色的亮顏料隨角異色效應(yīng)中，色調(diào)與光波波長的變化類似，同時可在隨角異色效應(yīng)中實(shí)現(xiàn)顏色的自由變化，其中干涉色和顏料顏色彼此不同，例如藍(lán)色和黃色，或者紅色和綠色。
(硅基涂覆膜)顏料包含在硅基涂覆膜中，并且包覆在基礎(chǔ)材料(即，在其表面上可形成涂覆層的鱗狀玻璃薄片)的表面上。硅基涂覆膜易于應(yīng)用到粒狀的鱗狀玻璃薄片的表面上，例如通過溶膠-凝膠法。另外，硅基涂覆膜優(yōu)選可用作其中顏料將以分散態(tài)含在其中的基質(zhì)。
硅基涂覆膜可包括硅石作為主要成分，且其基質(zhì)可基本上僅由硅石組成。作為硅石以外的成分，鈦或者鋯可包含在其中，以調(diào)節(jié)折射指數(shù)或者賦予耐堿性。
包含顏料的硅基涂覆膜優(yōu)選厚度為50nm～1μm。當(dāng)厚度不大于50nm時，它不能含足量的顏料，色調(diào)變淺或其中包含的顏料易于分離。
另外一方面，當(dāng)厚度超過1μm時，色調(diào)變深從而失去明亮度，或者含顏料的層易于分離。另外，產(chǎn)品的成本變高。
(含顏料的硅基涂覆膜的生產(chǎn)方法)含顏料的硅基涂覆膜的生產(chǎn)方法可通過如下步驟完成將基礎(chǔ)材料分散在含有機(jī)金屬化合物(含能夠發(fā)生水解/縮聚的有機(jī)硅成分)和顏料的涂覆溶液中，然后對所述有機(jī)金屬化合物進(jìn)行水解/縮聚，使得基礎(chǔ)材料的表面被硅基涂覆膜包覆。另外，有機(jī)金屬化合物可僅由有機(jī)硅化合物組成。對于除有機(jī)硅化合物以外的有機(jī)金屬化合物，其包括例如有機(jī)鈦化合物、有機(jī)鋯化合物和有機(jī)鋁化合物。
涂層溶液中包含的有機(jī)硅化合物的例子為四烷氧基硅烷(如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等)和甲基三烷氧基硅烷(如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷，等)。
在這些有機(jī)硅化合物中，優(yōu)選使用相對低分子量的化合物，例如，具有3個或更少碳原子的烷氧基的四烷氧基硅烷，因?yàn)檫@樣的四烷氧基硅烷可形成更好的包覆。另外，在這些四烷氧基硅烷的聚合物中，優(yōu)選使用平均聚合度不超過5的聚合物。
涂覆溶液包含0.5～20質(zhì)量％的有機(jī)硅化合物和0.1～5質(zhì)量％的顏料。涂覆溶液還包含用于水解反應(yīng)的水。例如，作為有機(jī)硅化合物的烷氧化硅與水的混合比例(摩爾比)優(yōu)選為1∶25～100。通過改變有機(jī)硅化合物與顏料的成分比例，可以調(diào)整最終涂層中硅石與顏料的比例。
涂覆溶液可進(jìn)一步包含溶劑。溶劑的例子包括有機(jī)溶劑如烴(例如己烷，甲苯，環(huán)己烷等)；鹵代烴(如二氯甲烷，四氯化碳，三氯乙烯等)；酮(如丙酮，甲乙酮等)；含氮化合物(如二乙胺等)；醇；酯(如乙酸乙酯等)。在這些溶劑中，優(yōu)選使用醇類溶劑，包括例如，甲醇，乙醇，1-丙醇，2-丙醇，丁醇和戊醇。在這些醇中，優(yōu)選使用的醇的例子是具有3個或更少碳原子的線性飽和一元醇，如甲醇，乙醇，1-丙醇和2-丙醇，因?yàn)樗鼈冊诔叵碌恼舭l(fā)速度快。
涂覆溶液還包含催化劑。催化劑的類型優(yōu)選是堿性催化劑，例如氫氧化銨，氨水，氫氧化鈉等。涂覆溶液的pH通常為10～14。
作為用于溶膠-凝膠法的催化劑，通常使用酸性催化劑，如鹽酸、氫氟酸、硝酸、醋酸等。但是，與用于本發(fā)明的鱗狀玻璃薄片類似，當(dāng)硅基涂覆膜應(yīng)用于顆粒狀基礎(chǔ)材料時，顆粒間相互聚集，因此優(yōu)選在本法明中使用堿性催化劑。
基礎(chǔ)材料(即在其表面上可形成涂覆膜的鱗狀玻璃薄片)以1～60質(zhì)量％分散到涂覆溶液中，并將分散液放置1～15小時，從而有機(jī)硅化合物水解和縮聚。結(jié)果，產(chǎn)生了含分散顏料的硅基涂覆膜，其中在基礎(chǔ)材料的整個表面上形成了厚度為50nm～1μm的涂層。然后，洗滌產(chǎn)物，過濾和干燥。干燥優(yōu)選在室溫至200℃下進(jìn)行3～5小時。
(用途)因?yàn)楸景l(fā)明的著色亮顏料安全性和穩(wěn)定性高，并表現(xiàn)出珍珠光澤和干涉彩虹色，因此其可應(yīng)用到各種用途，例如樹脂組合物，油墨，涂料物質(zhì)，化妝品等。
例如，將樹脂組合物應(yīng)用于化妝品容器，食品容器，墻面遮蓋物，地板遮蓋物，家用器具，附件，文具，玩具，浴缸，浴室用品，鞋類，運(yùn)動用品，化妝用品等。
油墨應(yīng)用包括包裝包裹，包裝紙，墻紙，服裝，裝飾板，紡織品，各種薄膜，標(biāo)簽，等。
涂料物質(zhì)可用于汽車、摩托車或者自行車的外部涂層；建筑材料；瓷磚；家具；家庭用品；容器；辦公用品；運(yùn)動用品；等。
化妝品應(yīng)用包括面部化妝品，彩妝化妝品，頭發(fā)化妝品，等。這些化妝品中，著色亮顏料特別優(yōu)選用在底粉如基礎(chǔ)底粉和面粉中，或者用在彩妝中如眼影，刷式化妝品，指甲油，眼線膏，染眉毛油，口紅，彩色粉，等。這里對于化妝品的形態(tài)沒有特殊限制，這類形態(tài)的例子包括粉，餅，筆，棒，油膏，液體，乳劑，霜，等。
對于其它應(yīng)用，著色亮顏料應(yīng)用于水彩，油彩，真皮，人造革，織物印花，紐扣，漆，陶瓷外表面，等。
在下文中，通過實(shí)施例的方式對本發(fā)明進(jìn)行具體解釋，其中例1-1至1-3是使用無機(jī)顏料的實(shí)施例，實(shí)施例2-1至2-4是使用有機(jī)顏料的實(shí)施例1-1將四乙氧基硅烷(15ml)，乙醇(300ml)和純凈水(60ml)混合。向混合物中加入含無機(jī)顏料微粒(平均粒度為約70nm)的溶液(0.8g)，40質(zhì)量％的鈷藍(lán)(C.I.GN.顏料藍(lán)28)，將混合物混合制成涂覆溶液。
然后，將銀包覆的玻璃薄片(30g)(MEG020PS，Nippon SheetGlass Co.，Ltd.生產(chǎn))加到上述涂覆溶液中，在攪拌器中攪拌和混合混合物。銀包覆的玻璃薄片平均粒度為20μm，平均厚度為0.7μm，且表現(xiàn)出金屬光澤。然后，將濃度為25％的氫氧化銨水溶液(14ml)加到涂覆溶液中，得到的混合物攪拌并混合2～3小時，從而發(fā)生脫水性縮聚反應(yīng)。通過該反應(yīng)，包含無機(jī)顏料的硅石涂覆膜均勻地沉淀在涂覆溶液中玻璃薄片的表面上。隨后，過濾和清洗反應(yīng)溶液，重復(fù)該程序多次，干燥，最后在180℃下加熱2小時，從而得到用含無機(jī)顏料的硅石涂覆層(厚度100nm)包覆的亮顏料。亮顏料表現(xiàn)出具有金屬光澤的藍(lán)色。
圖1表示如此得到的亮顏料的示例性橫界面。本發(fā)明的著色亮顏料1的特征在于涂覆層22形成在基礎(chǔ)材料鱗狀玻璃薄片21上，該例子中的涂覆層由金屬組成，即銀包覆的層，另外的32是顏料，即，在該例子中是無機(jī)顏料，即鈷藍(lán)。基礎(chǔ)材料被硅基涂覆膜31包覆，所述涂覆膜含分散態(tài)的顏料。
實(shí)施例1-2采用與實(shí)施例1-1相似的方式，除了使用無機(jī)顏料(碳黑C.I.GN.顏料黑7)的細(xì)顆粒代替實(shí)施例1-1中使用的無機(jī)顏料(鈷藍(lán)C.I.GN.顏料藍(lán)28)微粒，得到亮顏料。即，通過該過程，得到了用含無機(jī)顏料的硅石涂覆膜(100nm厚)包覆的亮顏料。該亮顏料表現(xiàn)出具有金屬光澤的黑色。
實(shí)施例1-3將四乙氧基硅烷(4ml)，乙醇(75ml)和純凈水(15ml)混合。向混合物中加入含無機(jī)顏料微粒(平均粒度約100nm)的溶液(0.75g)，10質(zhì)量％的鈷藍(lán)(C.I.GN.顏料藍(lán)28)，將混合物混合以制備涂覆溶液。
然后，將鎳包覆的鱗狀玻璃薄片(30g)(MC5090NS，由NipponSheet Glass Co.，Ltd.生產(chǎn))加到上述涂覆溶液中，在攪拌器中攪拌和混合混合物。鎳包覆的玻璃薄片平均粒度為90μm，平均厚度5.0μm，且呈現(xiàn)出金屬光澤。然后，將濃度為25％的氫氧化銨水溶液(0.9ml)加到涂覆溶液中，得到的混合物攪拌混合2～3小時，以發(fā)生脫水性縮聚反應(yīng)。通過該反應(yīng)，含無機(jī)顏料的硅石涂覆膜均勻地沉淀在涂覆溶液中鱗狀玻璃薄片的表面上。隨后，過濾和清洗反應(yīng)溶液，重復(fù)該過程多次，干燥，最后在180℃下加熱2小時，從而得到用含無機(jī)顏料的硅石涂覆膜(厚度100nm)包覆的亮顏料。亮顏料表現(xiàn)出具有金屬光澤的黑色。
對比例1-1用實(shí)施例1-1中銀包覆的鱗狀玻璃薄片用作不被含顏料的硅基涂層包覆的亮顏料。
對比例1-2按與實(shí)施例1-1相似的方式，除了使用商業(yè)上購買的鋁粉來替換實(shí)施例1-1中銀包覆的鱗狀玻璃薄片。
(亮顏料的評價)分別稱取實(shí)施例1-1至1-3和對比例1-1至1-2中得到的亮顏料各1g，與丙烯酸樹脂(49g，以固體量計)(Acryl Autoclear Super，由Nippon Paint Co.，Ltd.生產(chǎn))混合。用涂料攪拌器充分?jǐn)嚢杌旌衔?，以得到涂覆溶液。用涂覆器將混合溶液涂覆到用于確定涂料遮蓋力的記錄紙上，并將記錄紙在常溫下放置以充分干燥，從而制備涂覆膜。
涂覆膜的圖樣由5人專家小組的感官測試進(jìn)行評價。感官測試在白天陽光下進(jìn)行，評價顏色的亮度和透明度。5人專家小組的綜合評估概括如下。
關(guān)于實(shí)施例1-1涂覆膜由于金屬光澤而顯示出強(qiáng)的亮度，而且在膜中觀察到透明的深藍(lán)色。圖樣沒有消失，因?yàn)榧词箯男〗嵌扔^察被涂覆的表面時也沒有發(fā)生圖樣消失。
關(guān)于實(shí)施例1-2涂覆膜由于金屬光澤而表現(xiàn)出強(qiáng)的亮度，而且在薄膜中觀察到透明的深黑色。圖樣沒有消失，因?yàn)榧词箯男〗嵌扔^察被涂覆的表面時也沒有出現(xiàn)白色不透明。
關(guān)于實(shí)施例1-3涂覆膜由于金屬光澤而顯示出強(qiáng)的亮度，而且在薄膜中觀察到透明的深黑色。圖樣沒有消失，因?yàn)榧词巩?dāng)成小角度觀察被涂覆的表面時也沒有出現(xiàn)白色不透明。
關(guān)于對比例1-1觀察到帶有金屬光澤的亮色。當(dāng)從小角度觀察時，觀察到透明的顏色，沒有出現(xiàn)白色不透明。
關(guān)于對比例1-2與實(shí)施例1-1或?qū)嵤├?-3相比，盡管觀察到具有金屬光澤的亮色，但觀察到低亮度和白色散射。當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，白色不透明度較高。
根據(jù)對上面實(shí)施例和對比例研究的結(jié)果，得出以下結(jié)論。
實(shí)施例1-1和對比例1-1間的比較表明，通過涂覆含無機(jī)顏料的硅石涂覆膜，金屬光澤產(chǎn)生的原始亮度沒有消失，并且可保持深色調(diào)。
另外，實(shí)施例1-1和對比例1-1間的比較表明，當(dāng)使用銀包覆的鋁作為亮顏料的基礎(chǔ)材料時，觀察到低亮度和白色散射。尤其是，當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，白色不透明程度變強(qiáng)，導(dǎo)致非常差的色調(diào)。
實(shí)施例2-1將四乙氧基硅烷(15ml)，乙醇(300ml)和純凈水(60ml)混合。向混合物中加入含10質(zhì)量％有機(jī)顏料(C.I.GN.顏料藍(lán)15:3)微粒(平均粒度為約100nm)的溶液(3.0g)，混合混合物，以制備涂覆溶液。
然后，將二氧化肽包覆的鱗狀玻璃薄片(30g)(MC1020RB，由Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.生產(chǎn))加到上述涂覆溶液中，在攪拌器中攪拌和混合混合物。鱗狀玻璃薄片的平均粒度為20μm，平均厚度為1.3μm，且表現(xiàn)出亮藍(lán)色干涉色。然后，將濃度為25％的氫氧化銨水溶液(14ml)加到涂覆溶液中，得到的混合物攪拌混合2～3小時，以發(fā)生脫水性縮聚反應(yīng)。通過該反應(yīng)，含有機(jī)顏料的硅石涂覆膜均勻地沉淀在涂覆溶液中鱗狀玻璃薄片的表面上。隨后，過濾和清洗反應(yīng)溶液，該過程重復(fù)多次，干燥，最后在180℃加熱2小時，從而得到被含有機(jī)顏料的硅石涂覆膜(厚度100nm)包覆的亮顏料。亮顏料顯示出藍(lán)色。
所得亮顏料的示意性橫界面與上述圖1中相同，其中涂覆層22是二氧化鈦，顏料32是有機(jī)顏料。
實(shí)施例2-2按與實(shí)施例2-1相似的方式，除了將表現(xiàn)亮黃色干涉色的二氧化鈦包覆的鱗狀玻璃薄片(MC1020RYNippon Sheet Glass Co.，Ltd.生產(chǎn))用來代替實(shí)施例2-1中的二氧化鈦包覆的鱗狀玻璃薄片，制備亮顏料。
實(shí)施例2-3按與實(shí)施例2-1相似的方式，除了將銀包覆的平均粒度為80μm、平均厚度為1.3μm且表現(xiàn)出金屬光澤的鱗狀玻璃薄片(MC2080PSNippon Sheet Glass)用來代替實(shí)施例2-1中二氧化鈦包覆的鱗狀玻璃薄片，制備亮顏料。因而，得到了用含有機(jī)顏料的硅石涂覆膜(厚度為100nm)包覆的亮顏料。亮顏料表現(xiàn)出帶有金屬光澤的藍(lán)色。
實(shí)施例2-4將四乙氧基硅烷(4ml)，乙醇(75ml)和純凈水(15ml)混合。向混合物中加入10質(zhì)量％的有機(jī)顏料(C.I.GN.顏料藍(lán)15:3)微粒(平均粒度為約100nm)的溶液(0.75g)，混合混合物，以制備涂覆溶液。
然后，將鎳包覆的鱗狀玻璃薄片(30g)(MC5090NS，由NipponSheet Glass Co.，Ltd.生產(chǎn))加到上述涂覆溶液中。在攪拌器中將混合物攪拌并混合。鱗狀玻璃薄片的平均粒度為90μm，平均厚度為5.0μm，并表現(xiàn)出具有金屬光澤的顏色。然后，將濃度為25％的氫氧化銨水溶液(0.9ml)加到涂覆溶液中，將得到的混合物攪拌混合2～3小時，以發(fā)生脫水性縮聚反應(yīng)。通過該反應(yīng)，含有機(jī)顏料的硅石涂覆膜均勻地沉淀在涂覆溶液中玻璃薄片的表面上。隨后，過濾和清洗反應(yīng)溶液，該程序重復(fù)多次，干燥，最后在180℃加熱2小時，從而得到被含有機(jī)顏料的硅石涂覆膜(厚度100nm)包覆的亮顏料。亮顏料表現(xiàn)出具有金屬光澤的藍(lán)色。
對比例2-1將實(shí)施例2-1中二氧化鈦包覆的鱗狀玻璃薄片用作不被硅石涂覆膜包覆的亮顏料。
對比例2-2按與實(shí)施例2-1相似的方式，除了用表現(xiàn)出藍(lán)色干涉色的二氧化鈦包覆的云母薄片(Iriodin 221，Merck & Co.，Inc.生產(chǎn)，粒度為5～25μm)來代替二氧化鈦包覆的鱗狀玻璃薄片，制備亮顏料。
對比例2-3按與實(shí)施例2-3相似的方式，除了商業(yè)購買的鋁粉用來代替實(shí)施例2-3中銀包覆的鱗狀玻璃薄片，制備亮顏料。
(亮顏料的評價)分別稱取實(shí)施例2-1至2-4和對比例2-1至2-3中所得的亮顏料各1g，與丙烯酸樹脂(49g，固體重量)(Acryl Autoclear Super，NipponPaint Co.，Ltd.生產(chǎn))。使用涂料攪拌器充分?jǐn)嚢璧玫降幕旌衔?，以制備涂料物質(zhì)。用涂覆器將混合溶液涂覆到用于確定涂料遮蓋力的記錄紙上，并將記錄紙在常溫下放置以充分干燥，從而制備涂覆膜。
涂覆膜的圖樣由5人專家小組的感官測試來進(jìn)行評價。感官測試在白天陽光下進(jìn)行，評價顏色的亮度和透明度。5人專家小組的綜合評估概括如下。
關(guān)于實(shí)施例2-1在涂覆膜中觀察到具有強(qiáng)亮度的透明深藍(lán)色。圖樣沒有消失，因?yàn)榧词巩?dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，也沒有出現(xiàn)白色不透明和干涉色變化。
關(guān)于實(shí)施例2-2當(dāng)垂直觀察被涂覆的表面時，觀察到很強(qiáng)的亮度和黃色干涉色。當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，觀察到透明的顏色，而且沒有出現(xiàn)白色不透明。
關(guān)于實(shí)施例2-3由于金屬光澤而得到具有強(qiáng)亮度的透明深藍(lán)色。另外，甚至當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，圖樣沒有消失，因?yàn)闆]有出現(xiàn)白色不透明。
關(guān)于實(shí)施例2-4由于金屬光澤而得到具有強(qiáng)亮度的透明深藍(lán)色。另外，甚至當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，圖樣沒有消失，因?yàn)闆]有出現(xiàn)白色不透明。
關(guān)于對比例2-1當(dāng)垂直觀察被涂覆的表面時，觀察到藍(lán)色干涉色。當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，顏色變?yōu)槁詭Ъt色的藍(lán)色，并且由于出現(xiàn)了白色不透明，其透明度消失。
關(guān)于對比例2-2顏色的改變與實(shí)施例2-2相同。甚至當(dāng)垂直觀察被涂覆的表面時，觀察到低亮度和白色散射。另外，當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，白色不透明較強(qiáng)。
關(guān)于對比例2-3盡管顏料表現(xiàn)出因金屬光澤產(chǎn)生的亮度，但是其亮度與實(shí)施例2-3或?qū)嵤├?-4相比較低，且觀察到白光散射。另外，當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，疵點(diǎn)(cloudiness)的形成程度較強(qiáng)。
通過研究上面實(shí)施例和對比例的結(jié)果，進(jìn)行以下說明。
從實(shí)施例2-1和對比例2-1間的比較發(fā)現(xiàn)，可通過應(yīng)用含有機(jī)顏料的硅石涂覆膜，即使當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，也可保持沒有混濁和干涉色變化的深色調(diào)。
從實(shí)施例2-2和對比例2-2間的比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用二氧化鈦包覆的云母作為亮顏料的基礎(chǔ)材料時，觀察到亮度低和白色散射。尤其是，當(dāng)從小角度觀察被涂覆的表面時，白色不透明度變強(qiáng)，導(dǎo)致非常差的色調(diào)。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明的著色顏料可以應(yīng)用到各種領(lǐng)域作為涂料物質(zhì)、樹脂組合物、油墨、化妝品、人造大理石產(chǎn)品、涂覆紙，等。
權(quán)利要求
1.一種著色亮顏料，包含表面上任選形成涂覆層的鱗狀玻璃薄片基礎(chǔ)材料，其中所述基礎(chǔ)材料的表面被含顏料的硅基涂覆膜包覆。
2.權(quán)利要求1的著色亮顏料，其中所述顏料是無機(jī)顏料或有機(jī)顏料。
3.權(quán)利要求1或2的著色亮顏料，其中所述顏料的平均粒度為10nm～1μm。
4.權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)的著色亮顏料，其中所述基礎(chǔ)材料是在其表面上形成涂覆膜層的鱗狀玻璃薄片。
5.權(quán)利要求4的著色亮顏料，其中所述的涂覆膜層由至少一種金屬組成，其選自金、銀、鉑、鈀、鈦、鈷和鎳，和/或其合金。
6.權(quán)利要求4的著色亮顏料，其中所述的涂覆膜層由至少一種金屬氧化物組成，其選自氧化鈦、氧化鐵和氧化鋯。
7.權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)的著色亮顏料，其中所述的硅基涂覆膜是基本上僅包含硅石的基質(zhì)。
8.一種涂料物質(zhì)，包含權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)的著色亮顏料。
9.一種樹脂組合物，包含權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)的著色亮顏料。
10.一種油墨，包含權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)的著色亮顏料。
11.一種化妝品，包含權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)的著色亮顏料。
全文摘要
一種著色亮顏料，特征在于其包括鱗片狀玻璃和在其表面上形成的含有機(jī)顏料的硅基涂覆膜。優(yōu)選氧化鈦包覆到上述鱗片狀玻璃的表面上，或者金屬包覆到上述鱗片狀玻璃的表面上，且上述硅基涂覆膜進(jìn)一步被包覆。上述著色亮顏料被混合到涂料、樹脂組合物、油墨、化妝品等中，并可提供表現(xiàn)出高透明感和明亮度、且表現(xiàn)出高飽和度和透明度和明確度的顏色。
文檔編號C09D5/29GK1910243SQ20058000301
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月22日
發(fā)明者豬野壽一, 北村武昭, 柳ヶ瀨繁, 木村悠介 申請人:日本板硝子株式會社