專利名稱：著色劑組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及著色劑組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及一種耐熱著色劑組合物，它可用作彩色印刷或全息照相術的油墨，能形成耐高溫涂膜，具體地說，它是一種兼具耐熱性、耐氣候性及耐光性的著色劑組合物，它形成的涂膜可耐受350℃～600℃的高溫并具有足夠的耐氣候性和耐光性。
另外，本發(fā)明還涉及一種可作為磁性彩色印刷用高性能油墨的著色劑組合物，它能夠提高印刷防偽的效果。
背景技術：
將粉末與另一物質(zhì)配合進行涂布以便將這種粉末應用于各種用途的技術是已知的。隨著各個技術領域的進步，對具有獨特性能的粉末，尤其是金屬或金屬化合物粉末的要求正在日益提高。就是說，希望粉末，特別是金屬或金屬化合物粉末能夠?qū)⑺旧硭赜械膬?nèi)在性質(zhì)與其他性能結(jié)合起來，以便具有綜合功能。
例如，在作為磁性調(diào)色劑(color toner)使用的磁性金屬粉末的情況下，倘若其顏色保持其本來的色彩不變，那么這種磁性粉末便無法使用，盡管這在傳統(tǒng)的黑色磁性調(diào)色劑的情況下并不是問題。任何傳統(tǒng)上已知的涂層粉末，即為了使表面改性以例如，保護粉末或者促進粉末與諸如合成樹脂的混合，借助在粉末表面形成薄金屬氧化物膜而獲得的涂層粉末，均不能滿足這些領域提出的新要求。由此可見，需要提供一種具有任何傳統(tǒng)粉末所不具備的新穎組成的粉末。
本發(fā)明人此前曾發(fā)明了一種粉末，它包含由金屬或者由金屬化合物組成的基礎粉末顆粒，以及涂于其表面的、厚度甚至薄至0.01～20μm的金屬氧化物膜，該金屬氧化物膜中包含的金屬在種類上不同于構(gòu)成基礎粉末顆粒的金屬，以便使所提供的粉末不僅具有該金屬顆?；蚪饘倩衔镱w粒的內(nèi)在性能而且結(jié)合了其他性能，因而具備了綜合的功能(JP-A-6-228604)。本發(fā)明人又進一步改進了上述粉末，并發(fā)明了另一種粉末，它包含的基礎顆粒不單單具有一層金屬氧化物膜，而是具有由金屬氧化物膜與金屬膜交替組成的多層膜(JP-A-7-90310)。另外，本發(fā)明人還提交了涉及一種方法的專利申請，該方法包括按大致相同的方式在金屬或金屬化合物粉末表面形成多層金屬氧化物膜，然后讓涂布了多層金屬氧化物膜的粉末接受熱處理，生成一種具有更致密、更穩(wěn)定多層金屬氧化物膜的粉末(日本專利中請NO.7-80832)。
為了生產(chǎn)這種粉末，需要在基礎粉末顆粒上形成二層或多層金屬氧化物膜，每層膜都具有均勻的厚度。鑒于在形成此種多層膜的過程中，要從金屬鹽水溶液中沉淀出金屬氧化物或金屬化合物以作為其前體尚存在困難，本發(fā)明人開發(fā)出一種在粉末基礎顆粒上形成金屬氧化物膜的方法將基礎顆粒分散到金屬醇鹽溶液中，然后使金屬醇鹽水解。正是由于這種方法的采用，才使得形成厚度均勻的薄金屬氧化物膜成為可能，進而也使得形成多層金屬氧化物膜成為可能。
另一方面，在用涂料形成高溫場合用涂膜的情況下，所使用的涂料應為耐受高溫的耐熱涂料。同樣，即使當使用專為要求耐熱性或耐氣候性的用途而開發(fā)的著色劑組合物(油墨/涂料組合物)時，施用此種著色劑組合物所獲得的涂膜的耐熱溫度一般也很低。其原因在于，著色劑組合物使用顏料，而該顏料在高溫下熱穩(wěn)定性差。例如，有機顏料在不低于300℃的溫度會發(fā)生變色或氧化/燃燒。即使其熱穩(wěn)定性相對高一些的無機顏料，也容易發(fā)生熱變性，常常與添加劑或粘合劑等物質(zhì)起反應，導致變色或褪色。況且，長時間的日曬也往往造成褪色。
著色劑組合物通常包含無機或有機顏料，它們分散在溶有作為成膜劑的介質(zhì)(分散介質(zhì))的溶劑中。然而，已有技術著色涂料中沒有一種所包含的顏料本身在不低于350℃的溫度能保持穩(wěn)定的色調(diào)。
在耐熱著色劑組合物中，耐熱涂料介質(zhì)(分散介質(zhì))習慣上按使用溫度劃分為如下類型有機介質(zhì)及硅氧烷改性有機介質(zhì)可用于最高約165℃的溫度；硅氧烷改性鋁介質(zhì)或硅氧烷介質(zhì)配以熱穩(wěn)定著色顏料，可用于最高約316℃的溫度；硅氧烷介質(zhì)與鋁顏料或者硅氧烷介質(zhì)與黑/灰色顏料可用于最高約424℃的溫度；硅氧烷介質(zhì)與鋁顏料可用于最高約538℃的溫度；而硅氧烷改性鋁介質(zhì)，則可用于最高約650℃的溫度。習慣上還認為，當溫度不低于650℃時，上述耐熱介質(zhì)中便找不到可供使用的了，此時，陶瓷涂覆便成為唯一的可用技術。
在上面所描述的涂膜粉末被用來使印刷油墨之類著色的場合中，粉末應當是著色的。然而，由于顏料本身在機械-化學加工中受到粉碎，會使粒徑變小、顏色變淺，此時就需要用染料之類來著色。這也適用于磁性油墨；由于磁性材料色澤黯淡，于是就過量地加入著色顏料或白色載色劑以消除本來的顏色，結(jié)果導致磁性下降。
在采用彩色印刷或磁性彩色印刷以生產(chǎn)近來需求日趨增長的禮品盒，或者生產(chǎn)音樂會入場券之類的情況下，不但要求色彩雅致、適于肉眼或磁性讀入識別，還要求具有特殊防偽功能。
再有，長期工作在高溫狀態(tài)的生產(chǎn)設備，如高溫熱處理設備、高溫反應器、高溫溶解機等等，以及長期工作在高溫狀態(tài)的普通器物之類，如高溫加熱器、炊具等的情況，常常需要將此類設備或器具上要暴露于高溫的部分加上涂層，以保護設備和器具免遭氧化或者賦予其悅目的外觀。因此，存在著對即使長期暴露于高溫也不變色/褪色的涂料的需求。另外，耐氣候性及耐光性涂料，也為長期用于露天的設備及器具的涂布所青睞。
因此，本發(fā)明的目的在于克服上述種種問題并提供一種著色劑組合物，它不但可用作色調(diào)單一、鮮明、穩(wěn)定，如藍、綠、黃色等彩色油墨，甚至不需要在其中加入染料或顏料，而且當配合一種讀入器使用時可起到基于新技術的提高印刷防偽效果的功能，這種新技術既不同于肉眼檢查，也不同于磁性讀入。本發(fā)明的另一目的是提供一種著色劑組合物，它不但具有如此優(yōu)異的功能，而且可在磁性彩色印刷中表現(xiàn)出優(yōu)異的磁性能。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種著色劑組合物，它能形成耐熱性及耐氣候性優(yōu)異的涂膜，即使經(jīng)受350℃～600℃的高溫也不褪色。
發(fā)明公開本發(fā)明人進行了廣泛的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不需要使用染料或顏料，通過在粉末表面上形成由折射率不同的二或多層組成的薄膜以調(diào)節(jié)多層膜的反射光干涉波形，可獲得具有諸如藍、綠、黃色等鮮明、穩(wěn)定色調(diào)的油墨，而且，此種油墨在基于印刷品的非可見光識別技術的防偽方面是有效的。
還發(fā)現(xiàn)，具有各種不同性能的粉末如鐵電、導電之類材料可用作上述粉末，即使單獨使用磁性材料，也可以著上鮮艷的色調(diào)而不損害其磁性能。
而且，在本發(fā)明人發(fā)明的多涂層粉末中，由于構(gòu)成多層涂膜的金屬氧化物膜或金屬膜的材質(zhì)對熱穩(wěn)定，因此，作為光干涉膜的該多層涂膜也是熱穩(wěn)定的。本發(fā)明人由此產(chǎn)生一種想法當采用如上所述的多層涂布粉末時，也許可獲得一種用于耐熱的著色劑組合物(油墨/涂料組合物)。根據(jù)這一想法，本發(fā)明人堅持進行了深入研究，結(jié)果，完成了本發(fā)明。
具體地說，本發(fā)明是通過以下手段達到上述諸目的的。
(1)一種著色劑組合物，包含至少一種粉末，該粉末包含基礎顆粒，顆粒上涂布著一種多層膜，多層膜包含折射率彼此不同的多個層，從而使基礎顆粒帶上干涉色，其中粉末分散在分散介質(zhì)中。
(2)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中粉末的基礎顆粒是磁性材料。
(3)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中粉末的基礎顆粒是介電材料。
(4)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中粉末的基礎顆粒是導電材料。
(5)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中粉末的基礎顆粒是由在350℃～600℃的高溫下既不變形也不變色的材料構(gòu)成的。
(6)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中粉末的多層膜中至少一層是金屬化合物層。
(7)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中粉末的多層膜中至少一層是金屬層或合金層。
(8)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中除了在可見光區(qū)之外，該粉末還具有至少一個位于可見光區(qū)以外的特定干涉反射峰。
(9)如上面(1)中所描述的著色劑組合物，其中分散介質(zhì)包含至少一種樹脂和一種溶劑。
(10)如上面(9)中所描述的著色劑組合物，其中樹脂是至少一種耐熱樹脂。
(11)如上面(10)中所描述的著色劑組合物，其中耐熱樹脂是選自純硅氧烷樹脂、氟樹脂及硅氧烷改性樹脂中的至少一種。
(12)包含如上面(1)中所描述的著色劑組合物的彩色油墨組合物。
(13)包含如上面(1)中所描述的著色劑組合物的耐熱著色劑組合物。
在本發(fā)明中，由二種或多種折射率不同的金屬化合物或金屬組成的光干涉涂層被重疊在基礎粉末顆粒表面。在該重疊過程中，通過調(diào)節(jié)每層膜的厚度或改變重疊順序或者層的組合方式，可獲得對特定波長區(qū)入射光的反射或吸收功能。這樣，基礎顆粒便可染上單一鮮明的色調(diào)，如藍、綠、黃色等，而且可以使得，除了在可見光區(qū)之外，還具有一個或多個位于可見光區(qū)以外的特定干涉反射峰。此外，如此著色的粉末，只要粉末基礎顆粒的形狀或多層膜每一層的折射率或厚度不隨溫度的變化發(fā)生顯著的改變，就不會變色。由于每一層的折射率和厚度僅發(fā)生微小的改變，故顏色直至高溫仍維持不變。結(jié)果，在350℃～600℃的高溫仍可保持穩(wěn)定的顏色。
再有，即使經(jīng)長期日曬之后，本發(fā)明的粉末仍不變色，這是因為粉末基礎顆粒的形狀及多層膜每層的折射率及厚度在光照后均不發(fā)生改變。
因此，在那些尤其要求長期維持耐熱性的場合中，該粉末具有突出的優(yōu)點，這一要求可僅僅通過采用由各自通常具有高熱穩(wěn)定性的金屬氧化物或元素金屬構(gòu)成的基礎顆粒來實現(xiàn)，而不再需要使用熱及化學穩(wěn)定性低的著色物質(zhì)(染料或有機顏料)。
下面，將詳細解釋本發(fā)明。
本發(fā)明使用的多涂層粉末的基礎顆粒不受特定限制，而具有各種性能，如磁性、鐵電、導電性能的粉末，皆可使用。盡管這種情況下的基礎顆?？删哂?.1～10.5的比重，考慮到在分散介質(zhì)中的流動性和懸浮性，其比重優(yōu)選為0.1～5.5，更優(yōu)選0.1～2.8?；A顆粒比重小于0.1是不經(jīng)濟的，因為基礎顆粒在分散介質(zhì)的浮力將會如此之大，以致不得不用數(shù)目眾多的層來構(gòu)成膜，或者將膜做得特別厚。另一方面，其比重超過10.5也不合適，因為，要使基礎顆粒懸浮在分散介質(zhì)中勢必要形成很厚的膜。
各種不同種類的材料均可使用，如金屬、金屬化合物、有機物質(zhì)、無機物質(zhì)等。
該金屬可以是任何金屬，如鐵、鎳、鉻、鈦、鋁等。然而，在生產(chǎn)要利用其磁性的粉末時，優(yōu)選能夠保持磁性的金屬，如鐵。這些金屬可以是合金。在生產(chǎn)磁性粉末的情況下，優(yōu)選使用鐵磁合金。典型的金屬化合物包括上述金屬的氧化物。雖然所舉出的例子包括鐵、鎳、鉻、鈦、鋁及硅的氧化物，但是所說的金屬化合物也可以是鈣、鎂、鋇之類的氧化物，或者是其復合氧化物。此外，除金屬氧化物以外的金屬化合物的例子包括金屬氮化物、金屬碳化物、金屬硫化物、金屬氟化物、金屬碳酸鹽及金屬磷酸鹽。特別是，優(yōu)選氮化鐵之類。
該有機物質(zhì)優(yōu)選是樹脂顆粒。其例子包括纖維素粉末、乙酸纖維素酯粉末、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、聚酯、蜜胺樹脂、聚氨酯、乙酸乙烯酯樹脂、硅氧烷樹脂，以及通過丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯、丙烯及其衍生物的聚合或共聚獲得的球形或粉碎顆粒。尤其優(yōu)選的樹脂顆粒是通過丙烯酸或甲基丙烯酸酯的聚合獲得的球形丙烯酸類樹脂顆粒。
可用作該無機物質(zhì)的是無機中空顆粒，如Shirasu微球(中空硅酸顆粒)之類、細中空碳球(Kureca Sphere)、熔融鋁土泡、氣溶膠、白碳黑、細中空二氧化硅微球、細中空碳酸鈣微球、碳酸鈣、珍珠巖、滑石粉、膨潤土、云母如合成云母、普通云母等，以及高嶺土之類。
作為準備用來涂布多層膜的基礎顆粒材料優(yōu)選是金屬，尤其優(yōu)選鐵或鐵基合金，譬如在具體應用上作為諸如汽車涂層，鋼罐頭盒印刷層等。類似地，在鋁制品上印刷時，尤其優(yōu)選用鋁作為基礎顆粒。這是因為，當構(gòu)成制品的材料與基礎顆粒為同一材料時，多層膜與基礎顆粒(的搭配)據(jù)認為對掩蓋制品在涂布或印刷前的本色更為有效。
基礎粉末顆粒形狀的例子包括各向同性的形狀，如球體、近似球體、規(guī)則多面體等，以及多面體如長方體、球形體、菱面體、片狀、針狀(圓柱體或棱柱體)等。還可使用完全不規(guī)則形狀的粉末，如粉碎顆粒之類。
在本發(fā)明中，構(gòu)成該粉末核心的基礎粉末顆粒可以是如上所述的有機物質(zhì)或無機物質(zhì)。然而，特別是在要求在350℃～600℃的高溫仍不變形或變色的場合，無機物質(zhì)是優(yōu)選的，而可使用的有機物質(zhì)則種類非常有限。
這種情況下的基礎粉末顆粒的表觀比重不受特定限制。對于低粘度著色劑(涂料)來說，優(yōu)選使用其表觀比重接近作為分散介質(zhì)的有機溶劑的小表觀比重基礎粉末顆粒，以便賦予分散到分散介質(zhì)中的粉末以滿意的分散穩(wěn)定性。
在使用高溫下既不變形也不變色的基礎顆粒的方案中，構(gòu)成基礎顆粒的無機物質(zhì)的例子包括金屬，如鐵、鎳、鉻、鈦、鋁等；金屬合金，如鐵-鎳合金及鐵鈷合金、鐵-鎳合金氮化物、鐵-鎳-鈷合金氮化物等；還包括各種無機化合物，其例子包括金屬氧化物，如鐵、鎳、鉻、鈦、鋁、硅(在此種情況中，硅算作金屬)的氧化物，以及類似物；堿土金屬氧化物，如鈣、鎂、鋇之類的氧化物，它們的復合氧化物，粘土及玻璃。表觀比重特別小的基礎粉末顆粒的例子包括無機中空顆粒，如Shirasu微球(中空硅酸顆粒)、細中空碳微球(Kureca Shpere)、細中空二氧化硅微球、中空碳酸鈣微球等。
盡管高溫下既不變形也不變色的基礎顆粒可以由有機物質(zhì)構(gòu)成，但是許多天然及合成聚合物不能使用，因為它們在暴露于不低于350℃(不高于600℃)的高溫下變形或氧化褪色。然而，適用的聚合物可從交聯(lián)、耐熱的縮聚物，如聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂及蜜胺樹脂中找到。
在本發(fā)明中，基礎粉末顆粒表面涂有二或多層折射率彼此不同且每一層的折射率及厚度都經(jīng)過適當選擇的涂層，借此，所獲得的粉末具有干涉色，并且，除在可見光區(qū)中之外，還具有一個或多個位于可見光區(qū)以外的特定干涉反射峰。
構(gòu)成每一涂層的材料任意地優(yōu)選自無機金屬化合物、金屬或合金以及有機物質(zhì)。
可構(gòu)成涂層的無機金屬化合物的典型例子包括金屬氧化物。其具體的例子包括鐵、鎳、鉻、鈦、鋁、硅、鈣、鎂及鋇等的氧化物，以及它們的復合氧化物，如鈦酸鋇、鈦酸鉛之類。除金屬氧化物以外的金屬化合物的例子包括金屬氟化物，如氟化鎂、氟化鈣等；金屬氮化物，如氮化鐵等；金屬硫化物，如硫化鋅、硫化鎘等；金屬碳酸鹽，如碳酸鈣等；金屬磷酸鹽，如磷酸鈣等；以及金屬碳化物。
可構(gòu)成涂層的元素金屬的例子包括銀金屬、鈷金屬、鎳金屬及鐵金屬。金屬合金的例子包括鐵-鎳合金、鐵-鈷合金、鐵-鎳合金氮化物及鐵-鎳-鈷合金氮化物。
可構(gòu)成涂層的有機物質(zhì)不受特定的限制，不論與構(gòu)成核心的物質(zhì)相同的有機物質(zhì)或是不同的有機物質(zhì)均可使用。然而，優(yōu)選使用樹脂。樹脂的例子包括纖維素、乙酸纖維素酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、聚酯、蜜胺樹脂、聚氨酯樹脂、乙烯基樹脂、硅氧烷樹脂，以及丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯、丙烯的聚合物或共聚物，以及以上的衍生物。
盡管有各種各樣的材料可用來構(gòu)成涂層，但是材料的適宜組合應根據(jù)用途，同時考慮到每一涂層的折射率來選擇。
為了使用于本發(fā)明耐熱著色劑組合物中的粉末達到耐熱，基礎粉末顆粒及包覆著基礎粉末顆粒表面的光干涉多層膜都應當既不變形也不變色，即使在高溫狀態(tài)保持長時間亦然。為了使基礎顆粒及多層膜達到在高溫狀態(tài)不變形，例如可通過交聯(lián)來防止上面作為有機物質(zhì)例子列舉的樹脂發(fā)生變形。優(yōu)選的是，樹脂本身就已經(jīng)穩(wěn)定到即使不進行交聯(lián)也能既不變形也不變色。此類優(yōu)選樹脂的例子包括純硅氧烷樹脂、氟樹脂及硅氧烷改性樹脂。
耐熱粉末的基礎顆粒的體積熱膨脹系數(shù)為約10-4/K-1，耐熱有機涂膜的該系數(shù)為約10-4/K1，無機涂膜的為約105/K1。另外，粉末基礎顆粒的熱膨脹以及每個涂層的熱膨脹，都是相對的變化值。因此，即使當發(fā)生了如此程度的尺寸變化，利用生成光干涉多層膜而著色的粉末也不會發(fā)生變色。
按照本發(fā)明的粉末顆粒直徑不受特定限制，可根據(jù)要達到的目的適當?shù)卣{(diào)節(jié)。然而，其直徑一般在0.01μm～數(shù)毫米的范圍。
構(gòu)成二或多層涂層的單元涂層的厚度應經(jīng)過預先確定，使得這些層具有位于同一特定波長的干涉反射峰或干涉透射(谷)底。更優(yōu)選的是，每一單元涂層厚度的確定程序包括首先確定其基本膜厚，它滿足下式(1)NXd=mXλ/4 (1)[其中N代表復數(shù)折射率；d代表基本膜厚；m代表整數(shù)(自然數(shù))；λ代表出現(xiàn)干涉反射峰或干涉透射峰處的波長；N按如下等式(2)定義N=n+iκ (2)(其中n代表每一單元涂層的折射率；i代表一個復數(shù)；κ代表消光系數(shù))]，然后根據(jù)如下因素校正單元涂層的實際厚度，以使得各單元涂層具有如上所述的位于同一特定波長的干涉反射峰或干涉透射底，這些因素是由折射率的消光系數(shù)κ引起的相移、膜界面處發(fā)生的相移以及由于折射率色散及顆粒形狀造成的峰值位移。
為了形成這些膜，采用以下方法并應考慮到要沉積的物質(zhì)。然而，也可使用其他方法。
(1)有機物質(zhì)膜的形成(樹脂膜)a．液相聚合例如，可采用將作為核心的顆粒分散并進行乳液聚合以在每個顆粒上生成樹脂膜的方法。
b．氣相成膜(CVD)(PVD)(2)無機金屬化合物膜的形成a．液相中的固體沉積優(yōu)選的方法是，將作為核心的顆粒分散在金屬醇鹽溶液中，然后使金屬醇鹽水解，從而在每個顆粒上生成金屬氧化物膜。該方法可生成致密的金屬氧化物膜。還可以讓金屬鹽的水溶液起反應，從而在顆粒上生成金屬氧化物之類的膜。
b．氣相成膜(CVD)(PVD)(3)金屬膜或合金膜的形成a．金屬鹽在液相中的還原采用所謂化學鍍膜法，鍍膜過程中，金屬鹽水溶液中包含的金屬鹽被還原從而使金屬沉積下來，形成金屬膜。
b．氣相成膜(CVD)(PVD)可采用例如通過金屬氣相沉積，在顆粒表面形成金屬膜。
由多層高折射率的氧化物層及交替排列于其間的多層低折射率的金屬氧化物層共同組成多層膜的成形方法，將作為例子在下面予以詳細解釋。首先，基礎粉末顆粒分散在鈦、鋯等的醇鹽的醇溶液中。一種由水、醇及催化劑組成的混合溶液在攪拌下滴加到上述分散液中以使醇鹽水解，從而在每個基礎粉末顆粒表面生成氧化鈦或氧化鋯的膜，即一種高折射率膜。然后，利用固/液分離取出粉末，干燥，最后進行熱處理。干燥可采用選自真空加熱干燥、真空干燥及自然干燥的任何手段實施。還可以使用諸如噴霧干燥機之類的設備，在不斷調(diào)節(jié)氣氛的惰性氣氛中進行。實現(xiàn)上述熱處理的方法可包括將粉末在150～1,100℃(當基礎粉末顆粒是無機顆粒時)或在150～500℃(當基礎粉末顆粒不是無機顆粒時)加熱1分鐘～3小時，所采用的氣氛，當涂膜組合物不發(fā)生氧化時，采用空氣，而當涂膜組合物容易發(fā)生氧化時，采用惰性氣氛。隨后，表面形成了高折射率膜的顆粒分散到能產(chǎn)生低折射率氧化物的金屬醇鹽的醇溶液中，如硅的醇鹽、鋁的醇鹽或諸如此類的醇溶液中。一種由水、醇及催化劑組成的混合溶液在攪拌下滴加到所獲得的分散體中以使醇鹽水解，從而在每個基礎粉末顆粒表面形成氧化硅或氧化鋁膜，即低折射率膜。然后，利用固/液分離取出粉末，真空干燥，最后照上面的方式進行熱處理。實施上述步驟的結(jié)果，即通過重復實施所述步驟以便在基礎粉末顆粒表面形成二層高折射率金屬氧化物膜，就獲得每個顆粒表面上涂有多層金屬氧化物膜的粉末。
下面，將結(jié)合附圖更詳細地解釋本發(fā)明。

圖1是表示本發(fā)明著色劑組合物使用的多層涂覆粉末顆粒結(jié)構(gòu)的斷面示意圖。該顆粒包含基礎粉末顆粒1作為核心，以及在其表面上生成的二層涂層2及折射率不同于層2的二層涂層3。
折射率不同的涂膜是按照滿足下式(3)的條件交替地形成在每個基礎粉末顆粒表面上的。就是說，形成了厚度、層數(shù)適當?shù)亩鄬幽?，每層物質(zhì)的折射率為n且其厚度d對應于可見光波長的1/4的m(整數(shù))倍。結(jié)果，特定波長λ的光(利用Fresnel干涉反射的光)將被反射或吸收。
nd=mλ/4(3)該函數(shù)關系的使用方法如下。在每個基礎粉末顆粒表面，形成其厚度及對可見光目標波長的折射率滿足等式(3)的膜，在該層膜上，再涂以一層折射率不同的膜。該步驟實施1次或者重復1次或多次，從而形成多層膜，它具有位于可見光區(qū)的特征反射或吸收波長寬度。在上述步驟中，成膜材料的沉積順序是按照如下方式確定的。當作為核心的粉末顆粒本身具有高折射率時，優(yōu)選在其上形成低折射率的膜作為第一層。在相反的情況下，優(yōu)選形成高折射率的膜作為第一層。
膜厚是根據(jù)測量來控制的，在測量中，用分光光度計之類的儀器測定光學膜厚--膜的折射率與膜厚的乘積--的變化情況，從而得到反射波形。每層的厚度應設計使得該反射波形符合最終要求的波形。譬如，當構(gòu)成多層膜的單元涂膜具有位置不同的反射波形峰值時，則粉末是白色的。相反，當對單元涂膜做了調(diào)整，各反射波形峰的位置剛好吻合時，則不用染料或顏料就可獲得單色著色的粉末，例如藍、綠或黃色粉末。另外，該粉末還具有一個或多個位于可見光區(qū)以外的特定干涉反射峰。
然而，在實際粉末的情況下，設計時應同時考慮粉末顆粒直徑及粉末形狀、發(fā)生在膜材料與基礎顆粒材料界面上的相移由折射率的波長依賴關系引起的峰值位移等。例如，當基礎顆粒包含一種“平面平行平板(plane parallel plate)”的形狀時，由顆粒平面上形成的平行膜之間造成的Fresnel干涉應在這樣的條件下進行設計即在該條件包括的上述等式(3)中，n應代換為由下式(4)所定義的N。具體地說，在包含金屬膜的情況下，由式(4)定義的金屬折射率N中應包含消光系數(shù)κ，盡管顆粒形狀為平面平行于平面的形狀。在透明氧化物的情況下(介電材料)，κ異乎尋常地小，以致可忽略不計。
N=n+iκ(i代表一個復數(shù)) (4)當消光系數(shù)κ大時，則在膜材料與基礎顆粒材料間的界面處發(fā)生的相移增加，而該相移對多層膜所有層的最佳干涉厚度都有影響。
鑒于上述情況，單靠對幾何膜厚的調(diào)節(jié)將導致峰值位置不同，并因此產(chǎn)生淺色，尤其是在單色著色的情況下。為了避免這種情況的發(fā)生，應預先通過電腦模擬進行設計，以便在考慮該相移對所有膜的影響的條件下獲得各層膜厚的最佳組合。
還有，金屬表面上由于存在氧化物層而引起相移，而且由于折射率的波長依賴性也會引起峰值位移。為了對此進行校正，需要使用分光光度計之類的儀器，找出最終目標層數(shù)的膜中在目標波長的位置出現(xiàn)反射峰或吸收底的最佳條件。
在彎曲表面如球形顆粒之類上形成的膜中，將發(fā)生類似于在平板上那樣的干涉，且基本上遵守Fresnel干涉原理。因此，可設計出一種著色方法，以生產(chǎn)如圖3所示的單色粉末。然而，在曲面的情況下，照到粉末表面并被反射的光會引起復雜的干涉。當膜的層數(shù)少時，所產(chǎn)生的干涉波形與平板上的幾乎一樣。然而隨著膜的總層數(shù)的增加，多層膜內(nèi)的干涉就變得越來越復雜。在多層膜的情況下，仍可根據(jù)Fresnel干涉原理通過電腦模擬預先設計光譜反射曲線，以便獲得膜厚的最佳組合。具體地說，當在基礎粉末顆粒表面上成形涂膜時，在預先通過電腦模擬進行設計時，應考慮相移對基礎粉末顆粒表面以及對所有膜層的影響，以便獲得膜厚的最佳組合。再有，由基礎粉末顆粒表面上存在的涂層引起的峰值位移，以及由折射率的波長依賴性引起的峰值位移，也均應一并考慮在內(nèi)。實際的樣品制備中，應參照設計的光譜曲線進行調(diào)整，而為了校正實際膜中的曲線，就需要使用分光光度計之類的儀器，此間，不斷改變膜厚，以找出在最終目標層數(shù)的膜中在目標波長處出現(xiàn)反射峰或吸收底的最佳條件。另外，在給形狀不規(guī)則顆粒的粉末著色時，多層膜也會導致干涉的出現(xiàn)。因此，應參照球形顆粒干涉多層膜的條件作出一個基本膜設計。構(gòu)成多層膜的每一單元涂膜的峰值位置，可通過改變該層的厚度進行調(diào)節(jié)，而該膜厚又可以通過改變?nèi)芤航M成、反應時間以及原料的添加次數(shù)予以調(diào)節(jié)。于是，粉末便可染成要求的色調(diào)。上面已說到，單色粉末的制備方法是，找出在最終目標層數(shù)的膜中在目標波長處出現(xiàn)反射峰或吸收底的最佳條件，在此優(yōu)化過程中，不斷改變成膜條件，如成膜溶液之類的參數(shù)。另外，通過控制生成多層膜的材料組合及單元涂膜的厚度，也可調(diào)節(jié)多層膜中干涉造成的顯色。這樣，粉末就可以著色上所需鮮艷色調(diào)而不需使用染料或顏料。
下面，將解釋采用按照本發(fā)明如此獲得的粉末制備本發(fā)明著色劑組合物(油墨/涂料組合物)的方法。
可用于本發(fā)明的油墨用分散介質(zhì)，是彩色印刷或磁性彩色印刷中使用的傳統(tǒng)上已知的清漆。例如，根據(jù)粉末的種類、施涂油墨的方法及其用途，可適當選擇和使用液態(tài)聚合物抑或溶解在有機溶劑(亦稱作“溶劑”)中的聚合物或單體。
液態(tài)聚合物的例子包括二烯，如聚戊二烯、聚丁二烯之類；聚乙二醇、聚酰胺、聚丙烯、蠟，以及上述的共聚物及其改性物。
用于溶解在有機溶劑中的聚合物的例子包括烯烴聚合物、丙烯酸類樹脂如低聚丙烯酸酯之類、聚酯、聚酰胺、聚異氰酸酯、氨基樹脂、二甲苯樹脂、酮樹脂、二烯樹脂、松香改性酚醛樹脂、二烯橡膠、氯丁二烯樹脂、蠟，以及上述的改性物及共聚物。
用于溶解在有機溶劑中的單體例子包括苯乙烯、乙烯、丁二烯及丙烯。
本發(fā)明的耐熱著色劑組合物的制備方法包括，已通過在基礎粉末顆粒上形成由二層或多層折射率不同的層組成的光干涉多層膜而著色了的粉末，與耐熱樹脂、溶劑、干燥促進劑之類的混合。
本發(fā)明耐熱著色劑組合物中使用的耐熱樹脂的例子包括純硅氧烷樹脂及氟樹脂，還包括通過用硅氧烷對一般涂料樹脂進行改性以賦予其耐熱性所獲得的樹脂，該一般涂料樹脂例如是醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸類樹脂、蜜胺樹脂及其類似物。
本發(fā)明著色劑組合物中使用的溶劑可以是一般涂料用溶劑，不受特定限制。用于涂料的常用溶劑的例子包括烴類溶劑，如苯、甲苯、二甲苯、正己烷、環(huán)己烷、汽油、煤油之類；醇類溶劑，如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇之類；酮類溶劑，如丙酮、MEK(甲乙酮)、甲基異丁基酮之類；酯類溶劑，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯之類。
干燥促進劑的例子包括辛酸鉛、硅烷偶合劑以及鈦偶合劑。
除上述成分之外，本發(fā)明著色劑組合物還可包含其他成分，如油溶性染料，作為著色劑或調(diào)色劑；增稠劑以增加粘度；流化劑以降低粘度；分散劑以分散顆粒；等等。
因此，使用單一粉末或二種或多種不同光譜特性的粉末組合的本發(fā)明著色劑組合物，都可用于彩色印刷或磁性彩色印刷。另外，當使用源色粉末時，該著色劑組合物可用于全息照相術，采用的方法基于雙光通量干涉法原理，如JP-A-60-156004及JP-A-2-72319中所描述的。而且，該著色劑組合物還可用于其他用途，如防偽磁性彩色油墨之類，用它可檢測出紅外波長區(qū)或紫外波長區(qū)的反射。
在本發(fā)明的上述著色劑組合物被印在或涂布在待涂底層物或物體上的情況下，著色劑組合物中粉末與分散介質(zhì)含量之間的比例為1∶0.5～1∶15(體積)。若分散介質(zhì)的含量過低，沉積膜不能牢固地粘附在被涂物體上。若含量過高，涂料由于顏色過淺而不令人滿意。
著色劑組合物中粉末與分散介質(zhì)之和與溶劑量之間的關系應滿足，該比率為1∶0.5～1∶10(體積)。若溶劑含量過低，該涂料的粘度會過高而無法均勻地涂布。若溶劑含量過高，涂膜干燥需要的時間將過長，從而大大降低涂布效率。
著色劑施涂到被涂物體上所形成的涂膜的顏色濃度取決于被涂物體單位面積上沉積的著色粉末數(shù)量。滿意的涂層顏色，是當沉積到被涂物體上的本發(fā)明多層涂層粉末的量，按干燥后每平方米涂料的面密度計，為10～150g時獲得的。若其面密度低于上述數(shù)值，則被涂物體的顏色仍可看出。其面密度超過上述數(shù)值則不經(jīng)濟，因為涂層顏色濃度不再變化。就是說，即使沉積到被涂物體上的粉末厚度超過規(guī)定厚度，光也不會達到位于涂膜下表面一側(cè)的粉末顆粒上。形成厚度大于上述數(shù)值的涂膜之所以不經(jīng)濟是因為，厚度超過涂料的遮蓋能力之后，涂布效果將不再提高。然而，當涂料是以粘稠狀態(tài)進行涂布，同時又考慮到涂膜厚度因磨損而變薄時，這一范圍則不再適用。
附圖簡述圖1是表示本發(fā)明著色劑組合物所使用的多涂層粉末顆粒結(jié)構(gòu)的斷面示意圖；數(shù)字1代表基礎粉末顆粒，數(shù)字2和3各自代表涂層。
圖2是表示構(gòu)成白色粉末多層膜的諸單元涂膜的反射強度光譜波形圖示。
圖3是表示構(gòu)成單色著色粉末多層膜的諸單元涂膜的反射強度光譜波形圖示。
圖4是實施例2中獲得的著色劑組合物的光譜反射曲線圖示。
發(fā)明最佳實施方案下面，將結(jié)合實施例更詳細地解釋本發(fā)明。然而，本發(fā)明不應視為僅局限于這些實施例。
實施例1使用磁性材料的著色劑組合物第一層，二氧化硅涂層將10g羰基鐵粉末(平均粒徑，1.8μm；10kOe磁場下的磁化強度，203emu/g)(BASF出品)分散在在100mL乙醇中。該容器以油浴加熱以保持液體溫度恒定在55℃。向其中加入6g乙醇硅、8g氨水(29％)及8g水。該混合物在攪拌下反應2小時。反應后，反應混合物以乙醇稀釋并洗滌，然后過濾。固體物質(zhì)在110℃的真空干燥器內(nèi)干燥3小時。干燥后，所獲得的粉末以旋轉(zhuǎn)管式爐在650℃加熱30分鐘，就得到二氧化硅涂層粉末A1。所獲得的二氧化硅涂膜的膜厚為98nm。該粉末處于極好的分散狀態(tài)。
第二層，二氧化鈦涂層加熱之后，將10g所獲得的二氧化硅涂層粉末A1再分散到200mL乙醇中。容器以油浴加熱以保持液體恒溫在55℃。向其中加入4.7g乙醇鈦。攪拌該混合物。通過30mL乙醇與8.0g水混合制成的溶液在60分鐘內(nèi)滴加到上述混合物中，讓所獲得的混合物反應2小時。然后，顆粒接受真空干燥并加熱，結(jié)果獲得二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末A2。所獲得的二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末A2具有滿意的可分散性，且由獨立的顆粒組成。該二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末A2的二氧化鈦膜的厚度是77nm。
該粉末的光譜反射曲線具有410nm的峰值波長，在該峰值波長處的反射率為35％。粉末呈鮮艷的綠色。
該粉末在10kOe下的磁化強度是167emu/g。
就上述涂層粉末每一層涂膜的光譜反射曲線的峰值波長、峰值波長處的反射率以及折射率及涂膜厚度，按如下方法進行了測定。
(1)光譜反射曲線測定方法是，用備有累計球的分光光度計(Nippon Bunko公司制造)測定收集在玻璃樣品皿中的粉末試樣的反射光。測定是按照JIS Z8722(1988)及JIS Z8723(1988)進行的。
(2)折射率的測定及評價方法是，測定在不同條件下制備并具有高膜厚的試樣以獲得光譜反射曲線，然后將測定結(jié)果與用儀器根據(jù)干涉公式計算得到的曲線進行比較，以求得擬合。
第三層，二氧化硅涂層將10g二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末A2分散在100mL乙醇中。容器由油浴加熱以保持液體溫度恒定在55℃。然后，向其中加入6g乙醇硅、8g氨水(29％)及8g水。該混合物在攪拌下反應2小時。反應后，反應混合物以乙醇稀釋并洗滌，然后過濾。固體物質(zhì)在110℃的真空干燥器中干燥3小時。干燥后，所獲得的粉末以旋轉(zhuǎn)管式爐在650℃加熱30分鐘，就得到二氧化硅/二氧化鈦涂層粉末A3。所獲得的二氧化硅/二氧化鈦涂層粉末A3的膜厚為99nm。該粉末處于極好的分散狀態(tài)。
第四層，二氧化鈦涂層加熱后，將10g所獲得的二氧化硅/二氧化鈦涂層粉末A3再分散到200mL乙醇中。容器以油浴加熱以保持液體恒溫在55℃。向其中加入5.3g乙醇鈦。攪拌該混合物。以30mL乙醇與8.0g水混合制成的溶液在60分鐘內(nèi)滴加到上述混合物中，讓所獲得的混合物反應2小時。然后，顆粒接受真空干燥并加熱，結(jié)果獲得二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末A4。所獲得的二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末A4具有滿意的可分散性，且由獨立的顆粒組成。該二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末A4的二氧化鈦膜的厚度是75nm。
該粉末具有位于553nm的反射峰，反射率為47％。粉末呈鮮艷的綠色。
該粉末在10kOe的磁化強度為146emu/g。
著色劑組合物的制備及光譜特征65份如此獲得的粉末與35份聚酯樹脂清漆進行混合。所獲得的組合物用刮刀涂布器涂布到白紙上。
涂料紙在可見光區(qū)具有位于553nm的反射峰，反射率為53％。在可見光區(qū)以外，該涂料紙具有位于紫外區(qū)303nm的反射峰，反射率為94％，另外在紅外區(qū)的1,310nm及980nm處還具有反射峰，反射率分別為95％和61％。
對比例1僅僅是磁性材料與顏料的混合物Viridian(綠色顏料)(平均粒徑，0.1μm；反射峰553nm；反射率，49％)與羰基鐵粉末(平均粒徑，1.8μm；10kOe下的磁化強度，203emu/g由BASF公司出品)，，按重量比25g/25g，外加25g二氧化鈦(金紅石；平均粒徑，0.2μm)作為載色劑，一起混合。對混合物進行充分地均化。該粉末混合物在10kOe的磁場下的磁化強度為67emu/g。
同上面一樣，65份混合粉末與35份聚酯樹脂清漆進行混合，然后所獲得的組合物用刮刀涂布器涂布到白紙上。
涂料紙在可見光區(qū)具有位于557nm的反射峰，此處的反射率竟低至18％。
僅僅通過將顏料與磁性粉末、樹脂及溶劑進行混合，像對比例那樣，得不到改善的顏色。為了獲得具有同樣磁化強度的磁性彩色油墨，需要如實施例中那樣，真正將磁性材料(本身)著色。
實施例2采用磁性材料的著色劑組合物2第一層，二氧化硅涂層20g羰基鐵粉末(平均粒徑，1.8μm；10kOe磁場下的磁化強度，203emu/g)(BASF出品)，分散在事先以3.0g乙醇硅溶解在158.6g乙醇中制備的乙醇溶液中。隨后，以8.0g氨水與8.0g去離子水混合預先制成的溶液，在攪拌下加入到該分散體中。加畢之后，形成的混合物在常溫下反應5小時。顆粒以足量的乙醇洗滌，接著真空干燥，然后，在旋轉(zhuǎn)管式爐中在500℃、氮氣氛中加熱30分鐘，最后得到二氧化硅涂層羰基鐵粉末B1。
第二層，二氧化鈦涂層20g二氧化硅涂層羰基鐵粉末B1分散到由3.0g乙醇鈦溶解在198.3g乙醇中制備的乙醇溶液中。然后，以3.0g去離子水與23.7g乙醇混合制成的溶液在1小時h內(nèi)、攪拌下滴加到上述分散體中。加畢之后，所獲得的混合物在常溫下反應5小時。顆粒以足量的乙醇洗滌，隨后真空干燥，進而在旋轉(zhuǎn)管式爐、500℃的氮氣氛中加熱30分鐘，結(jié)果獲得二氧化鈦/二氧化硅涂層羰基鐵粉末B2。
第三層，二氧化硅涂層將20g二氧化鈦/二氧化硅涂層羰基鐵粉末B2分散在以3.0g乙醇硅溶解在158.6g乙醇中制備的乙醇溶液中。隨后，以8.0g氨水與8.0g去離子水混合預先制備的溶液在攪拌下加入到該分散體中。加畢之后，形成的混合物在常溫下反應5小時。顆粒以足量的乙醇洗滌，然后真空干燥，繼而在旋轉(zhuǎn)管式爐中、500℃的氮氣氛中加熱30分鐘，結(jié)果得到二氧化硅/二氧化鈦涂層羰基鐵粉末B3。
第四層，二氧化鈦涂層將20g二氧化硅/二氧化鈦涂層羰基鐵粉末B3分散在以3.0g乙醇鈦溶解在198.3g乙醇中制備的乙醇溶液中。隨后，以3.0g去離子水與23.7g乙醇混合制備的溶液在1小時內(nèi)、攪拌下滴加到該分散體中。加畢之后，形成的混合物在常溫下反應5小時。顆粒以足量的乙醇洗滌，然后真空干燥，繼而在旋轉(zhuǎn)管式爐中在500℃的氮氣氛中加熱30分鐘，結(jié)果得到二氧化鈦/二氧化硅涂層羰基鐵粉末B4。
第五層，二氧化硅涂層將20g二氧化鈦/二氧化硅涂層羰基鐵粉末B4分散到3.0g乙醇硅溶解在158.6g乙醇中預先制備的乙醇溶液中。然后，以8.0g氨水與8.0g去離子水混合預先制備的溶液在攪拌下加入到該分散體中。加畢之后，形成的混合物在常溫下反應5小時。顆粒以足量的乙醇洗滌，隨后真空干燥，繼而在旋轉(zhuǎn)管式爐中在500℃的氮氣氛中加熱30分鐘，結(jié)果獲得二氧化硅/二氧化鈦涂層羰基鐵粉末B5。
第六層，二氧化鈦涂層20g二氧化硅/二氧化鈦涂層羰基鐵粉末B5分散到以3.0g乙醇鈦溶解在198.3g乙醇中預先制備的乙醇溶液中。此后，以3.0g去離子水與23.7g乙醇混合預先制備的溶液在1小時內(nèi)、攪拌下滴加到該分散體中。加畢之后，形成的混合物在常溫下反應5小時。顆粒以足量的乙醇洗滌，然后真空干燥，繼而在旋轉(zhuǎn)管式爐中在500℃的氮氣氛中加熱30分鐘，結(jié)果得到二氧化鈦/二氧化硅涂層羰基鐵粉末B6。
如此獲得的粉末上的多層膜每層的厚度及折射率示于下表1中。
表1

著色劑組合物的制備及光譜特征2g二氧化鈦/二氧化硅涂層羰基鐵粉末B6與10g聚酯樹脂清漆及7g作為溶劑的二甲苯混合，制成油墨。在A4美術紙上用刮刀涂布器均勻涂布5g該油墨，然后干燥。
干燥后獲得的涂料紙具有如圖4所示的光譜反射曲線。該涂料紙呈鮮艷的藍色，460nm處的反射率為64％。
該涂料紙可反射93％的315nm附近的紫外區(qū)光線，并反射93％的1,115nm附近的紅外區(qū)光線。通過對這兩種光線進行鑒別，譬如采用四種手段，即磁性、可見光顏色、紫外線、紅外線，就可以判斷真?zhèn)巍?br> 實施例3制備微紫-紅色多涂層粉末的方法第一層，二氧化硅層10g磁鐵礦粉末(平均粒徑，1.2μm)分散在100mL乙醇中。向其中加入6g乙醇硅、8g29％氨水及8g去離子水。形成的混合物在攪拌下反應5小時。反應后，反應混合物以乙醇稀釋并過濾。顆粒在真空干燥器中、110℃下干燥8小時。干燥后，顆粒在旋轉(zhuǎn)管式爐中，在650℃的氮氣氛中加熱30分鐘，結(jié)果得到二氧化硅涂層粉末C1。獲得的二氧化硅涂層粉末C1的膜厚為75nm。該粉末處于極好的分散狀態(tài)。加熱二氧化硅涂層粉末C1。
第二層，二氧化鈦/二氧化硅涂層向所獲得的10g二氧化硅涂層粉末C1中加入200mL乙醇以使顆粒分散。向其中加入3.5g乙醇鈦。攪拌該混合物。以30mL乙醇與3.5g水混合制備的溶液在60分鐘內(nèi)滴加到上述混合物中，形成的混合物反應5小時。按如同第一層的方式真空干燥并加熱。于是，就獲得二氧化硅/二氧化鈦涂層粉末C2。所獲得的二氧化硅/二氧化鈦涂層粉末C2具有滿意的分散性，且由獨立顆粒組成。
該二氧化硅/二氧化鈦涂層粉末C2的二氧化鈦膜厚度是55nm。
第三層，二氧化硅涂層10g二氧化硅/二氧化鈦涂層粉末C2分散到100mL乙醇中。向其中加入6g乙醇硅、11g29％氨水及8g水。形成的混合物在攪拌下反應5小時。反應后，反應混合物以乙醇稀釋并洗滌，然后過濾。顆粒按照如同第1層的方式干燥8小時。干燥后，顆粒在旋轉(zhuǎn)管式爐中在650℃加熱30分鐘，結(jié)果獲得二氧化硅涂層粉末C3。
該二氧化硅涂層粉末C3的膜厚為78nm。該粉末處于極好的分散狀態(tài)。
第四層，二氧化鈦/二氧化硅涂層向所獲得的10g二氧化硅涂層粉末C3中加入200mL乙醇以使粉末分散。向其中加入3.8g乙醇鈦。攪拌該混合物。以30mL乙醇與3.8g水混合制備的溶液在60分鐘內(nèi)滴加到上述混合物中，形成的混合物反應5小時。按照如同第一層的方式真空干燥并加熱。于是，就獲得二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末C4。所獲得的二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末C4具有滿意的可分散性，且由獨立顆粒組成。
二氧化鈦/二氧化硅涂層粉末C4具有滿意的可分散性，由獨立顆粒組成。作為第四層的二氧化鈦膜的厚度為57nm。
涂層粉末的性質(zhì)如此獲得的多涂層粉末具有分別位于380nm和780nm的反射峰，反射率分別為40％和45％。粉末呈鮮艷的微紫-紅色。該粉末在10kOe下的磁化強度為69emu/g。
耐熱涂料的制備向50重量份純硅氧烷樹脂中加入30重量份上面得到的微紫-紅色多涂層粉末，然后加入50重量份苯。形成的混合物經(jīng)捏合、均化，獲得涂料組合物。
所獲得的涂料組合物被涂布到氧化鋁陶瓷板上。涂布后的組合物經(jīng)干燥，獲得厚度12μm的涂膜。該涂層板呈微紫-紅色。用分光光度計對該涂層板進行測定以確定吸收波長。結(jié)果，峰值波長為770nm，反射率為48％。
另外，該涂層板被置于500℃的氧氣氛中保持200小時，然后冷卻，最后用分光光度計測定吸收波長。結(jié)果，峰值波長為768nm，反射率為49％，幾乎一樣。
按照本發(fā)明，可獲得一種色調(diào)鮮明且穩(wěn)定的，如藍、綠、黃色之類的著色劑組合物，不需使用染料或顏料。
而且，鑒于該組合物在可見光區(qū)以外還具有一個或多個干涉反射峰，故也可以采用除肉眼識別和磁性印刷之外確定性更高的防偽措施，檢測時，該組合物可與一種用于探測反射紫外或紅外線的讀入器配合使用。
再有，具有各種各樣性能的粉末如鐵電、導電等材料均可使用。即使在磁性材料的情況下，也可將其著成清淅的色調(diào)而不損害其磁性。
另外，涂布了此種著色劑組合物，便可獲得甚至在350℃～600℃的高溫都既不變色也不褪色的涂膜。
具體地說，本發(fā)明使用的粉末，包含在350℃～600℃的高溫既不變色也不褪色的各種材料中任何一種所構(gòu)成的基礎粉末顆粒，以及在該顆粒表面形成的光干涉多層膜，因而具有不同于基礎粉末顆粒的且高溫不改變的顏色。因此，用這種粉末可生產(chǎn)高溫不變色且容易形成耐熱涂膜的耐熱涂料組合物。
權(quán)利要求
1．一種著色劑組合物，包含至少一種粉末，該粉末包含涂有多層膜的基礎顆粒，該多層膜包含折射率彼此不同的多個層，從而使得基礎顆粒帶有干涉顏色，其中粉末分散在分散介質(zhì)中。
2．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述粉末的基礎顆粒是磁性材料。
3．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述粉末的基礎顆粒是介電材料。
4．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述粉末的基礎顆粒是導電材料。
5．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述粉末的基礎顆粒由在350℃～600℃的高溫下既不變形也不變色的材料構(gòu)成。
6．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述粉末的多層膜中至少一層是金屬化合物層。
7．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述粉末的多層膜中至少一層是金屬層或合金層。
8．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述粉末，除了在可見光區(qū)中之外，還具有至少一個位于可見光區(qū)以外的特定干涉反射峰。
9．按照權(quán)利要求1的著色劑組合物，其中所述分散介質(zhì)包含至少一種樹脂和溶劑。
10．按照權(quán)利要求9的著色劑組合物，其中所述樹脂是至少一種耐熱樹脂。
11．按照權(quán)利要求10的著色劑組合物，其中所述耐熱樹脂是選自純硅氧烷樹脂、氟樹脂及硅氧烷改性樹脂中的至少一種。
12．包含按照權(quán)利要求1的著色劑組合物的彩色油墨組合物。
13．包含按照權(quán)利要求1的著色劑組合物的耐熱著色劑組合物。
全文摘要
一種能形成耐熱性和耐氣候性優(yōu)異的涂膜的著色劑組合物,該涂膜不僅具有單一清晰的顏色,如藍、綠、黃色之類及可用于根據(jù)除可見光線以外的鑒別手段實現(xiàn)防偽,而且即使在350℃～600℃的高溫也不褪色。該著色劑組合物包含至少一種粉末,該粉末包含涂有多層膜的基礎顆粒,該多層膜包含折射率彼此不同的多個層,從而使得基礎顆粒帶有干涉色,其中粉末分散在分散介質(zhì)中。
文檔編號C09D11/00GK1234055SQ9719905
公開日1999年11月3日 申請日期1997年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月22日
發(fā)明者中塚勝人, 新子貴史 申請人:日鐵礦業(yè)株式會社, 中塚勝人