[發明專利]一種耐候的多層變色顏料及其制備方法

無效

• 申請號: 200710198404.6
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN101200605A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 付建生;彭義霆;田曉輝;劉景茂;譚坤
• 申請（專利權）人: 河北歐克精細化工股份有限公司
• 主分類號: C09C3/06
• 分類號: C09C3/06;B32B19/04;B32B17/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本發明涉及顏料及其制備領域，尤其涉及多層變色顏料及其制備方法。

背景技術

多層變色顏料會隨觀察角度不同，能呈現二種或二種以上干涉色之間的色彩的連續變化。

氧化物涂覆在片狀基材上，隨涂層達到一定厚度，當光線射到涂層表面時，一部分射入光波被反射，一部分光通過涂層透射到下一層表面，又產生一次光的反射和透射，這樣就會產生光的“干涉”現象。若以下n代表涂層折光指數，d為涂層厚度，則nd為涂層的光學厚度。一些反射光〔λ＝2nd/N(N為正整數，λ為反射光波長)〕通過干涉作用被減弱，另一些反射光〔λ＝4nd/(2n-1)〕被增強。

當高折光指數的氧化物和低折光指數的氧化物交替涂覆在片狀基材上，其中兩層或多層有相同光學厚度時，那么反射光的顏色會隨著層數的增加而增加。而且還可以通過合適的設計與選擇涂覆層的厚度，作為視角函數的色彩變化也可以特別強烈。這就是制備強干涉色顏料和隨角異色干涉顏料的基礎。

目前的多層變色顏料是在基片的表面上通過氣相法或濕化學方法包覆金屬氧化物和非金屬氧化物形成的多層結構。由于基片的不同，其顏料的生產方法也不相同。多層變色顏料大致可分為透明(近似透明)和不透明(近似不透明)兩大類，透明的(近似透明)如：德國Merck公司的Color?Stream顏料，是以二氧化硅薄片為基材，然后再用濕化學方法進行二氧化鈦或氧化鐵沉積包膜制成的。不透明(近似不透明)的如德國BASF公司的Varocrom顏料是以金屬鋁片或氧化鐵片為基材，再包覆二氧化硅，這個過程是在流化床反應器中完成的。

近年來，多家專利提出了以非金屬或金屬化合物為基材，采用了液相化學沉積法，依靠高、低折光指數材料交替多層包覆工藝制備變色顏料的方法，各家的技術不同，變色顏料的變色區間也不同，顏料的色彩飽和度也各有千秋。但是他們都還沒有解決變色顏料的耐候性問題。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種耐候的多層變色顏料。

本發明的目的之二是提供一種耐候的多層變色顏料的制備方法。

為實現上述目的，本發明的一種耐候的多層變色顏料包括基片，在基片的表面上包覆多層氧化物，第一層為SiO₂薄層，第二層和第四層為TiO₂或SnO₂或Fe₂O₃或CoO或它們的混合物或復合物，第三層為SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃或它們的混合物或復合物，最外層為無色透明的耐候保護層。

上述的基片包括天然云母薄片，人工合成云母薄片和玻璃薄片，其厚度為0.2-5um，粒徑為10-500um的薄片(幾乎近似為平面的二維結構)。

上述第一層為SiO₂薄層且厚度為2-8nm，第二層和第四層的氧化物的折射率大于2.0，第三層的氧化物的折射率小于1.8，最外層為無色透明的耐候保護層，且這個保護層由四種氧化物組成。

上述的第二層和第四層的折射率大于2.0的氧化物為TiO₂、SnO₂、Fe₂O₃、CoO或它們的混合物或復合物，且包覆率：第二層為20％-40％，第四層為10％-20％。

上述第三層折射率小于1.8的氧化物為SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃或它們的混合物或復合物，且包覆率為30％-60％。

上述組成最外層無色透明的耐候保護層的4種氧化物是Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、Ce₂O₃，且包覆率分別為0.4％-0.8％。

本發明還提供了一種上述耐候的變色顏料的制備方法，該方法依次包括如下步驟：