專利名稱：加色顏料粉末的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顏料粉末。更具體地說，本發(fā)明涉及一種表面上具有多層膜的顏料粉末，可它作為一種后向反射顏料、耐天候老化顏料之類，用作磁性調(diào)色劑(color toner)、磁性彩色油墨等的原料。
背景技術(shù)：
印刷油墨或復(fù)印著色劑用的傳統(tǒng)顏料及染色用的傳統(tǒng)染料都是減色著色劑，混色后呈暗色。迄今，加色顏料尚未見公開。加色顏料是一種受到光照后能起到一種假光源作用的顏料，混色后發(fā)出白光。
在加色法中，以三原色，R(紅色)、G(綠色)及B(藍(lán)色)為基礎(chǔ)，利用它們之間的各種混合比例可生成各種顏色。
已知，將這三原色混合可發(fā)出白光。
電視機顯象管便是加色法器件的代表，它就是根據(jù)與上面一樣的混色原理完成彩色顯示的。
然而，能夠根據(jù)三原色的如此組合來顯色的加色顏料，目前尚沒有研制出來。
理想的白光應(yīng)具有的光譜分布是，在380nm～780nm的整個范圍內(nèi)的強度具有一樣的高度，就是說，它具有，打個比方，矩形(box-shape)的分布。自然光相當(dāng)接近矩形分布的白光。
另一方面，理想的紅光是在580nm～680nm范圍具有矩形光譜分布的光；理想的綠光是在480nm～580nm范圍具有矩形光譜分布的光；而理想的紫光則是在380nm～480nm范圍具有矩形光譜分布的光。然而，目前實際上尚未獲得任何具有上述矩形分布的顏料或染料。結(jié)果，透過包含傳統(tǒng)著色劑的濾光器的人工光具有鐘形(bell-shape)光譜分布，其中三原色的光譜曲線底部彼此重疊，并具有多個峰。這種現(xiàn)象存在于印刷圖象、照相正片及照相負(fù)片中三原色的光譜(見圖4)。
將紅光重疊在綠光上，就得到黃光；綠光疊加在紫光上，產(chǎn)生青光；紫光加紅光變成品紅。
本發(fā)明人此前曾研究過一種在顆粒表面上形成致密、連續(xù)的金屬氧化物膜的方法，其中將粉末分散到金屬醇鹽的溶液中，然后在該粉末的存在下使金屬醇鹽水解。采用這種技術(shù)，本發(fā)明人開發(fā)了如下及其他的方法在金屬或金屬氧化物構(gòu)成的粉末表面上形成多層金屬氧化物涂膜的方法；制取涂布了多層金屬氧化物膜的粉末的方法，例如，在金屬或金屬氧化物構(gòu)成的粉末上形成厚度在0.01～0.2μm的二氧化硅膜，然后在其上形成厚度在0.01～0.2μm的二氧化鈦膜(JP-A-6-238604)；制取表面涂有金屬膜及金屬氧化物膜的粉末的方法，其中將金屬膜與金屬氧化物膜交替地沉積到粉末表面，具體地說例如，在粉末表面形成厚度在0.01～0.02μm的銀金屬涂膜，然后在其上形成厚度在0.04～0.6μm的二氧化鈦膜(JP-A-7-90310)。
當(dāng)采用上述專利公報所描述的任何一種技術(shù)，在粉末上形成多層金屬氧化物膜或者至少一層金屬膜與至少一層金屬氧化物膜的過程中，通過使形成的相鄰膜具有彼此不同的折射率，譬如通過使高折射率膜與低折射率膜交替重疊，就可獲得一種粉末，它在特定的波長，即在由高折射率涂膜的折射率與其厚度的乘積所決定的波長處，具有一個峰值。
在上述方法的情況下，曾想到，當(dāng)高折射率膜與低折射率膜之間的折射率相差很大時，通過將低折射率膜沉積在高折射率膜上，就可獲得具有高反射率的顏料。進一步提高反射率，預(yù)計可制備出一種其性能接近加色顏料的顏料。然而實際上，如此制成的顏料所具有的光譜分布并不是矩形的。
尤其是在黑色基底粉末的情況下，要通過高折射率涂膜與低折射率涂膜交替沉積的涂布方法來獲得具有矩形光譜分布的反射光就很困難，盡管可獲得具有窄峰反射波形的單色反射光。
對透明基底，已采用一種反光著色粉末的技術(shù)，其中令特定波長的光透過，而將波長位于透射波長區(qū)間以外的光反射回去。然而在這種情況下，由于不容易提高粉末的反射率，故仍舊難以獲得矩形光譜分布。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有矩形(box-shape)光譜分布的加色顏料。本發(fā)明另一目的是提供一種分別在對應(yīng)于光的三原色的區(qū)間具有高反射率，且每區(qū)間均具有矩形光譜分布的加色顏料。
本發(fā)明的上述目的是由如下的本發(fā)明顏料粉末達(dá)到的。
(1)一種包含三種分別具有光的三原色(紅、綠及藍(lán)色)的顏料的加色顏料粉末，其中當(dāng)這三種顏色的顏料粉末混合在一起時，每種顏料粉末均經(jīng)歷加色混合。
(2)按照上面(1)的加色顏料粉末，其中具有光的三原色的顏料顆粒僅選擇性地強烈反射對應(yīng)于其顏色波長區(qū)間的可見光，且通過具有三原色的三種顏料顆粒按適當(dāng)比例的混合可顯現(xiàn)要求的鮮艷中間色。
(3)一種具有光的三原色之一的藍(lán)色加色顏料粉末，它具有位于380nm～500nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間。
(4)一種具有光的三原色之一的綠色加色顏料粉末，它具有位于500nm～575nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間。
(5)一種具有光的三原色之一的紅色加色顏料粉末，它具有位于575nm～750nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間。
(6)按照以上(1)～(5)中任何一項的加色顏料粉末，其中顏料粉末包含基底顆粒，該顆粒表面涂有多層膜，多層膜的任何相鄰膜以及該基底顆粒在材質(zhì)及折射率上均各不相同，從而使顏料顆粒因多層膜的膜間反射或透射波的干涉而帶上顏色。
上述本發(fā)明顏料粉末是按照下述方法制備的。
(7)一種制備構(gòu)成任何上述顏料粉末的多涂層顏料粉末的方法，包括在基底顆粒表面上涂布多涂層，然后涂覆金屬化合物以形成該多涂層的至少一層。
(8)一種制備構(gòu)成任何上述顏料粉末的多涂層顏料粉末的方法，包括在基底顆粒表面上涂布多涂層，然后再涂覆金屬以形成該多涂層的至少一層。
作為本發(fā)明加色顏料粉末的基底顆粒，可使用黑色基底、白色基底或透明基底。但從獲得具有由反射光造成的鮮艷顏色的加色顏料考慮，優(yōu)選用黑色基底作為基底顆粒。在采用白色基底作為基底顆粒的情況下，優(yōu)選使用滿足以下條件的涂膜組成除著色光譜以外的光譜成分均由涂膜吸收，從而未被吸收的光譜成分則被核心所反射。
在設(shè)計制備本發(fā)明顏料粉末所需的涂膜組成中，選用傳統(tǒng)上已知在粉末(基底顆粒)上形成涂層的方法，即JP-A-6-238604及JP-A-7-90310中所描述的方法是不夠的。僅僅形成高折射率膜與低折射率膜的交替涂層是無用的，而必須調(diào)節(jié)每一涂膜的厚度及折射率以及設(shè)計涂膜的組成，以便在每層的厚度和折射率經(jīng)過調(diào)節(jié)的諸涂層組合起來之后，最終獲得位于特定波長區(qū)間的矩形光譜分布。
上述設(shè)計要求涂膜折射率范圍要寬，而已有技術(shù)金屬膜及金屬氧化物膜的折射率范圍則沒有該設(shè)計所要求的那樣寬。這是由于，已有技術(shù)金屬膜及金屬氧化物膜的折射率，與制備各自能在380nm～780nm光譜波長范圍產(chǎn)生矩形分布顏色的加色顏料所需涂膜的折射率之間，存在至少0.2的差值，而該差值又無法通過調(diào)節(jié)涂膜厚度予以補償。用于上述目的的涂膜的形成將在下文做詳細(xì)的解釋。


圖1表示按照本發(fā)明的加色顏料一例的斷面視圖。數(shù)字1代表作為核心的粉末顆粒；數(shù)字2代表折射率為n1的涂膜(第一及第三層)；數(shù)字3代表折射率為n2的涂膜(第二及第四層)。
本發(fā)明顏料粉末優(yōu)選由以下三種顏料粉末組成(ⅰ)一種具有光的三原色之一的藍(lán)色顏料粉末，它具有位于400nm～500nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍、光反射率為80％或更高的反射區(qū)間；(ⅱ)一種具有光的三原色之一的綠色顏料粉末，它具有位于500nm～575nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間；(ⅲ )一種具有光的三原色之一的紅色顏料粉末，它具有位于575nm～750nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間。由這些顏料粉末組成的粉末是極其亮麗的白色顏料。
然而，例如在藍(lán)色顏料粉末的情況下，要獲得沿整個上述波長范圍都具有均勻強度的單一顏料是困難的。在此種情況下，希望的顏料粉末可通過先制備二種或多種顏色近似的顏料，然后將它們混合來獲得。具體地說，在上述方法中，藍(lán)色顏料粉末，譬如可由分別具有三種分布并各自具有如下峰值的藍(lán)色顏料配成即位于380nm～420nm波長的峰、位于420nm～450nm波長的峰以及位于450nm～490nm波長的峰(參見圖3)。
在粉末表面上形成二層或多層金屬氧化物膜與金屬膜時，可調(diào)節(jié)每層膜的厚度來滿足某一特定的函數(shù)。例如，在物體表面交替地沉積折射率不同的涂膜情況下，當(dāng)每一涂層調(diào)節(jié)到該涂層的折射率n與該層厚度d的乘積滿足下式(1)時，則該涂膜將反射或吸收特定波長(λ)的入射光。
當(dāng)?shù)仁?1)中的m是奇數(shù)或偶數(shù)時，每一涂層將分別發(fā)生反射或吸收。
采用帶有二層或多層金屬氧化物膜和金屬膜的粉末并利用上述函數(shù)，可提供一種在可見光區(qū)間具有特定反射或吸收波長寬度的著色劑。
nid=mλ/4(1)其中m是自然數(shù)；λ是峰值波長；d是膜厚；ni是膜的復(fù)數(shù)折射率，由下式(2)表示ni=n+iκ(2)其中n是該層膜的實際折射率；κ是該層膜的消光系數(shù)；i是一個復(fù)數(shù)。
涂膜在粉末表面沉積的順序如下。當(dāng)基底顆粒具有高折射率時，優(yōu)選沉積上具有低折射率的層作為第一層，隨后按照折射率遞減的順序沉積一層或多層。當(dāng)基底顆粒具有低折射率時，優(yōu)選沉積上高折射率的層作為第一層，隨后按照折射率遞減的順序沉積一層或多層。然而，在后一種情況下，還應(yīng)充分考慮入射光在每層界面處的反射條件。
要沉積到粉末表面的每層金屬氧化物及金屬膜的厚度應(yīng)根據(jù)測定來控制，在測定中，用分光光度計之類的儀器測定光學(xué)膜厚，即涂膜折射率n與層厚d的乘積的變化情況，從而得到反射波形。每層的厚度應(yīng)設(shè)計為滿足以下條件的數(shù)值反射波形與最終要求波形相吻合，從而優(yōu)選形成矩形光譜分布。
形成矩形光譜分布的方法是，調(diào)節(jié)構(gòu)成多層膜的單元涂膜，以便具有分別位于如圖3所示的不同位置的反射波形。然而，在實際粉末的情況下，設(shè)計中還應(yīng)考慮粉末顆粒的直徑和形狀、涂膜/基底顆粒界面及涂膜間界面處發(fā)生的相移、因折射率的波長依賴關(guān)系產(chǎn)生的峰值位移等因素。作為參考，在圖4中給出了一種市售三色分色濾色器的光譜曲線實施例。
在由球形顆粒組成的粉末的情況下，照射到每個顆粒上并被反射的光會引起復(fù)雜的干涉。當(dāng)層數(shù)少時，形成的干涉波形與在平板上的幾乎一樣。然而，隨涂膜層數(shù)的增加，多層膜內(nèi)的干涉就變得越來越復(fù)雜。在此種多涂層的情況下，仍可根據(jù)Fresnel干涉通過電腦模擬預(yù)先設(shè)計光譜反射曲線，以便得到最佳的膜厚構(gòu)成。
上面已說到，構(gòu)成多層膜的每層單元涂膜的峰值位置可借助改變該涂膜的厚度予以調(diào)節(jié)。每層涂膜的厚度可通過調(diào)節(jié)涂膜形成時的原料濃度或反應(yīng)條件予以調(diào)節(jié)。這樣，每層厚度的設(shè)計值就可滿足形成矩形光譜分布的需要了。
在本發(fā)明中，不僅無機物質(zhì)的粉末，而且有機物質(zhì)的粉末也可作為上述本發(fā)明多層膜粉末的核心。構(gòu)成本發(fā)明無機粉末的無機物質(zhì)包括金屬，例如鐵、鎳、鉻、鈦、鋁之類；金屬合金，如鐵-鎳合金、鐵-鈷合金之類；鐵-鎳合金氮化物；以及鐵-鎳-鈷合金氮化物等。金屬氧化物的例子包括，鐵、鎳、鉻、鈦、鋁及硅的氧化物，鈣、鎂及鋇的氧化物，以及上述的復(fù)合氧化物粘土及玻璃。
本發(fā)明的目的之一是制備具有磁性的粉末，如磁性調(diào)色劑及磁性彩色油墨中所使用的。在這種情況下，優(yōu)選用鐵磁材料作為本發(fā)明多涂層粉末核心的粉末。雖然鐵磁材料可以是高磁化率的金屬，如鐵、鎳、鉻、鈦、鋁之類，但是也可以使用鐵磁氧化物及鐵磁合金，如磁鐵礦、γ-氧化鐵等。
在本發(fā)明中，如上所述，可使用由本發(fā)明有機物質(zhì)構(gòu)成的粉末。構(gòu)成本發(fā)明有機粉末的有機物質(zhì)的例子包括天然及合成聚合物。合成聚合物的例子包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸醋，以及構(gòu)成上述聚合物的任何單體與其他單體的共聚物。天然聚合物的例子包括淀粉、瓊脂糖、纖維素及明膠。除這些之外，還可使用半合成聚合物，如乙酰纖維素及羥乙基纖維素。這些有機聚合物的粉末可由不規(guī)則形狀的顆粒組成。但優(yōu)選采用懸浮聚合或接種聚合或者溶液分散法之類的方法生成的球形顆粒組成的粉末。
盡管粉末顆粒直徑不受特定限制，然而優(yōu)選在0.01μm～數(shù)mm，更優(yōu)選0.01μm～0.1mm。
在本發(fā)明中構(gòu)成涂膜的金屬氧化物的例子包括，鐵、鎳、鉻、鈦、鋅、鋁、鎘、鋯及硅的氧化物；鈣、鎂及鋇的氧化物。應(yīng)選擇適合希望賦予本發(fā)明顏料制備用粉末表面那種性質(zhì)的金屬氧化物。每層金屬氧化物膜的厚度在0.03～20μm。在形成二層或多層的過程中，先在作為核心的粉末表面形成第一金屬氧化物膜，然后，通過在其上沉積與第一層膜相同或不同的金屬氧化物膜而形成第二涂膜。第二涂膜可以是金屬膜或是樹脂層，視需要而定。這適用于第三層以及以后的各層。
前面已經(jīng)提到，用JP-A-6-238604及JP-A-7-90310中所描述的傳統(tǒng)上已知方法形成的金屬膜及金屬氧化物膜的折射率范圍不足以滿足設(shè)計需要。這是因為，已有技術(shù)金屬膜及金屬氧化物膜的折射率，與制備能在380nm～780nm光譜波長范圍分別產(chǎn)生矩形分布顏色的加色顏料所需涂膜的折射率之間，存在至少0.2的差值，而該差值又無法通過調(diào)節(jié)涂膜厚度予以補償。因此，采用金屬硫?qū)倩衔?，如金屬硫化物、金屬碲化物、金屬硒化物之類作為高折射率膜。作為低折射率膜，使用磷酸鹽或鹵化物，尤其是氟化物。還可使用金屬碳酸鹽。這樣，折射率的選擇范圍甚至更寬。
在可供本發(fā)明用來在基底顆粒表面沉積金屬氧化物膜的方法當(dāng)中，有JP-A-6-228604及JP-A-7-90310中所描述的方法。這些方法包括，將基底顆粒粉末分散到金屬醇鹽溶液(溶劑多為有機溶劑或有機溶劑/水混合溶劑)，并向包含分散于其中的粉末的溶液中加入水或弱堿水溶液以使金屬醇鹽水解，從而在粉末表面形成金屬氫氧化物或氧化物的膜。該方法叫做溶膠-凝膠法，可有效用于形成具有精細(xì)、均勻、致密組成的氧化物。
另一種可供本發(fā)明用來在基底顆粒表面沉積金屬氧化物膜的方法包括，將基底顆粒浸泡在金屬鹽水溶液中，然后借助中和或加熱在基底顆粒上沉積金屬氫氧化物膜或金屬氧化物膜。該方法可提供比溶膠-凝膠法所獲得的更寬的折射率選擇范圍。然而，由于這種方法會使基底顆粒表面變性或可導(dǎo)致變性，在形成作為第一層的金屬膜或金屬氧化物膜時應(yīng)小心從事。
如此獲得的帶有金屬涂膜或金屬氧化物涂膜的粉末經(jīng)干燥，然后接受高溫?zé)崽幚?，便可獲得涂有較穩(wěn)定金屬或金屬氧化物膜的粉末。
附圖簡述圖1是表示按照本發(fā)明的加色顏料粉末顆粒一例的斷面視圖；數(shù)字1代表顏料粉末顆粒；數(shù)字2代表折射率為n1的涂膜；數(shù)字3代表折射率為n2的涂膜。
圖2給出表示按照本發(fā)明的后向反射顏料的理想光譜曲線圖；R、G及B分別是紅、綠及藍(lán)色光譜曲線。
圖3表示按照本發(fā)明的紫色顏料光譜曲線的一例。
圖4表示市售三色分色濾色器的光譜曲線的一例。
圖5表示分別按照本發(fā)明的實施例1～3所獲顏料的光譜曲線。
圖6表示分別按照本發(fā)明的實施例4～6所獲顏料的光譜曲線。
發(fā)明的最佳實施模式下面，將解釋制備其中包含表面帶有金屬氧化物膜的粉末的多涂層粉末的方法。然而，本發(fā)明不應(yīng)視為局限于下面這些實施例。
實施例1光原色1，藍(lán)色第一層，二氧化鈦膜100g球形玻璃顆粒粉末(平均粒徑，2μm)連同37.5g乙醇鈦，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器維持在25℃的情況下，以37.5g去離子水與118g乙醇混合預(yù)先制備的溶液，在1小時內(nèi)攪拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反應(yīng)6小時。
反應(yīng)完成之后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱30分鐘。
結(jié)果，獲得二氧化鈦涂層玻璃粉末B。
第二層，二氧化硅膜向100g二氧化鈦涂層玻璃粉末B中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、36g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在攪拌下反應(yīng)6小時。反應(yīng)完成后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱30分鐘。
反復(fù)交替進行如上所述的二氧化鈦膜涂布及二氧化硅膜涂布，連同進行熱處理，同時按照表1-1及1-2所示改變條件，從而形成由六層二氧化鈦膜與五層二氧化硅膜組成的總共十一層膜。
獲得的粉末具有位于450nm的反射率為92％的反射峰，并具有如圖5B所示的光譜曲線。
通過電腦計算確定的每層折射率及厚度示于表1-3。
表1-1用于藍(lán)色粉末(二氧化鈦層)的原料組成

表1-2用于藍(lán)色粉末(二氧化硅層)的原料組成

<p>表1-3藍(lán)色粉末中每層的厚度及折射率

實施例2光原色2，綠色第一層，二氧化鈦膜100g球形玻璃顆粒粉末(平均粒徑，2μm)連同45.8g乙醇鈦，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器維持在25℃的情況下，以45.8g去離子水與118g乙醇混合預(yù)先制備的溶液，在1小時內(nèi)攪拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反應(yīng)6小時。
反應(yīng)完成之后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱30分鐘。
結(jié)果，獲得二氧化鈦涂層玻璃粉末G。
第二層，二氧化硅膜向二氧化鈦涂層玻璃粉末G中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、45.2g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在攪拌下反應(yīng)6小時。反應(yīng)完成后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱30分鐘。
反復(fù)交替進行如上所述的二氧化鈦膜涂布及二氧化硅膜涂布，連同進行熱處理，同時按照表2-1及2-2所示改變條件，從而形成由六層二氧化鈦膜與五層二氧化硅膜組成的總共十一層膜。
獲得的粉末具有位于580nm的反射率為92％的反射峰，并具有如圖5G所示的光譜曲線。
通過電腦計算確定的每層折射率及厚度示于表2-3。
表2-1用于綠色粉末(二氧化鐵層)的原料組成

表2-2用于綠色粉末(二氧化硅層)的原料組成

表2-3綠色粉末中每層的厚度及折射率

實施例3光原色，紅色第一層，二氧化鈦膜100g球形玻璃顆粒粉末(平均粒徑，2μm)連同54.2g乙醇鈦，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器維持在25℃的情況下，以54.2g去離子水與118g乙醇混合預(yù)先制備的溶液，在1小時內(nèi)攪拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反應(yīng)6小時。
反應(yīng)完成之后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱30分鐘。
結(jié)果，獲得二氧化鈦涂層玻璃粉末R。
第二層，二氧化硅膜向二氧化鈦涂層玻璃粉末R中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、64.4g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在攪拌下反應(yīng)6小時。反應(yīng)完成后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱30分鐘。
反復(fù)交替進行如上所述的二氧化鈦膜涂布及二氧化硅膜涂布，連同進行熱處理，同時按照表3-1及3-2所示改變條件，從而形成由六層二氧化鈦膜與五層二氧化硅膜組成的總共十一層膜。
獲得的粉末具有位于725nm的反射率為92％的反射峰，并具有如圖5R所示的光譜曲線。
通過電腦計算確定的每層折射率及厚度示于表3-3。
表3-1用于紅色粉末(二氧化鈦層)的原料組成<

>表3-2用于紅色粉末(二氧化硅層)的原料組成<

<p>表3-3紅色粉末中每層的厚度及折射率

>實施例4光原色4，藍(lán)色第一層，二氧化硅膜向100g羰基鐵金屬粉末(平均粒徑，3μm)中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、38g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在攪拌下反應(yīng)6小時。反應(yīng)完成后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后，在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱2小時。結(jié)果，獲得二氧化硅涂層粉末1B。
第二層，二氧化鈦膜40g二氧化硅涂層粉末1B連同16.8g異丙醇鈦，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器維持在25℃的情況下，以16.8g去離子水與118g乙醇混合預(yù)先制備的溶液，在1小時內(nèi)攪拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反應(yīng)6小時。
反應(yīng)完成之后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱2小時。
在表4-1及4-2所示條件下按照二氧化硅/二氧化鈦/二氧化硅/二氧化鈦的順序形成第三層及以后各層，從而形成總共八層膜。
涂布了8層之后的粉末具有位于470nm的反射率為90％的反射峰，并具有如圖6B所示的光譜曲線。
通過電腦計算確定的每層折射率及厚度示于表4-3。
表4-1用于藍(lán)色粉末(二氧化硅層)的原料組成

表4-2用于藍(lán)色粉末(二氧化鈦層)的原料組成

表4-3藍(lán)色粉末中每層的厚度及折射率

實施例5光原色4，綠色第一層，二氧化硅膜向100g羰基鐵金屬粉末(平均粒徑，3μm)中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、46g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在攪拌下反應(yīng)6小時。反應(yīng)完成后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后，在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱2小時。結(jié)果，獲得二氧化硅涂層粉末1G。
第二層，二氧化鈦膜40g二氧化硅涂層粉末1G連同19.3g異丙醇鈦，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器維持在25℃的情況下，以19.3g去離子水與118g乙醇混合預(yù)先制備的溶液，在1小時內(nèi)攪拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反應(yīng)6小時。
反應(yīng)完成之后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱2小時。
結(jié)果，獲得二氧化硅/二氧化鈦涂層鐵粉末1G。
在表5-1及5-2所示條件下，按照二氧化硅/二氧化鈦/二氧化硅/二氧化鈦的順序形成第三層及以后各層，從而形成總共八層膜。
涂布了8層之后的粉末具有位于540nm的反射率為90％的反射峰，并具有如圖6G所示的光譜曲線。
通過電腦計算確定的每層折射率及厚度示于表5-3。
表5-1用于綠色粉末(二氧化硅層)的原料組成

表5-2用于綠色粉末(二氧化鈦)的原料組成

表5-3綠色粉末中每層的厚度及折射率

實施例6光原色4，紅色第一層，二氧化硅膜向100g羰基鐵金屬粉末(平均粒徑，3μm)中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、44g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在攪拌下反應(yīng)6小時。反應(yīng)完成后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后，在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱2小時。結(jié)果，獲得二氧化硅涂層粉末1R。
第二層，二氧化鈦膜40g二氧化硅涂層粉末1R連同26.0g異丙醇鈦，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器維持在25℃的情況下，以26.8g去離子水與118g乙醇混合預(yù)先制備的溶液，在1小時內(nèi)攪拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反應(yīng)6小時。
反應(yīng)完成之后，固體物質(zhì)以足量乙醇潷析洗滌，過濾取出，隨后在180℃真空干燥8小時，最后在500℃旋轉(zhuǎn)管式爐中加熱2小時。
結(jié)果，獲得二氧化硅/二氧化鈦涂層鐵粉末。
在表6-1及6-2所示條件下按照二氧化硅/二氧化鈦/二氧化硅/二氧化鈦的順序形成第三層及以后各層，從而形成總共八層膜。
涂布了8層之后的粉末具有位于610nm的反射率為90％的反射峰，并具有如圖6R所示的光譜曲線。
通過電腦計算確定的每層折射率及厚度示于表6-3。
表6-1用于紅色粉末(二氧化硅層)的原料組成

<p>表6-2用于紅色粉末(二氧化鈦層)的原料組成

表6-3紅色粉末中每層的厚度及折射率

工業(yè)可應(yīng)用性按照本發(fā)明，可獲得品質(zhì)滿意的加色顏料。通過混合具有三原色的顏料粉末，可獲得高白度的鮮艷顏料粉末。
而且，可獲得分別為綠色顏料、藍(lán)色顏料及紅色顏料的品質(zhì)滿意的加色顏料。
另外，在制備這三種顏料粉末時，通過設(shè)計多涂層膜每層的材質(zhì)及厚度，可獲得在目標(biāo)顏色的相應(yīng)波長范圍內(nèi)具有均勻光強度(矩形曲線)的顏料粉末。因此，可獲得每種顏料都具有合意顏色并且鮮艷的顏料粉末。
按照本發(fā)明，可提供耐光磁性彩色調(diào)色劑粉末及其制造技術(shù)。
通過在玻璃珠上形成干涉多涂層，可制備出磁性調(diào)色劑或磁性彩色油墨而不需要任何著色劑。這些玻璃珠可用作鮮明的后向反射顏料。
權(quán)利要求
1．一種包含三種分別具有光的三原色(紅、綠及藍(lán)色)之一的加色顏料粉末，其中當(dāng)具有這三種顏色的顏料粉末混合在一起時，每種顏料粉末均經(jīng)歷加色混合。
2．按照權(quán)利要求1的加色顏料粉末，其中具有光的三原色的顏料顆粒僅選擇性地強烈反射對應(yīng)于其顏色波長區(qū)間內(nèi)的可見光，通過這些具有三原色的顏料顆粒按適當(dāng)比例混合可顯現(xiàn)要求的鮮艷中間色。
3．一種具有光的三原色之一的藍(lán)色加色顏料粉末，它具有位于380nm～500nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間。
4．一種具有光的三原色之一的綠色加色顏料粉末，它具有位于500nm～575nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間。
5．一種具有光的三原色之一的紅色加色顏料粉末，它具有位于575nm～750nm光譜波長區(qū)間的光反射率為80％或更高的峰，并具有位于該峰值波長兩側(cè)30～50nm范圍的光反射率為80％或更高的反射區(qū)間。
6．按照權(quán)利要求1～5中任何一項的加色顏料粉末，其中顏料粉末包含基底顆粒，該顆粒表面涂有多層膜，多層膜的任何相鄰膜以及該基底顆粒在材質(zhì)及折射率上均各不相同，從而使顏料顆粒因多層膜的膜間反射或透射波的干涉而帶上顏色。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有矩形光譜分布的加色顏料。此種顏料的特征在于,它們是分別在光的三原色的相應(yīng)區(qū)間具有高反射率的顏料粉末,其中包含三種顏料,它們分別具有光的三原色之一(紅、綠及藍(lán)色),當(dāng)這三種顏色的顏料混合在一起時,每種顏料均產(chǎn)生加色混合效果。
文檔編號C09D11/00GK1234056SQ97199058
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23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