一種金屬包覆的珠光顏料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬包覆的珠光顏料。此珠光顏料的特征是：此珠光顏料包括一片狀基材，以及有多個間隔排列的二氧化鈦奈米棒形成在片狀基材上，使得本發(fā)明可以藉由在珠光顏料上的二氧化鈦奈米棒形成具有粗糙度的奈米結(jié)構(gòu)表面，進(jìn)而在每一個二氧化鈦奈米棒及片狀基材上皆沉積多個金屬粒子。
【專利說明】一種金屬包覆的珠光顏料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于珠光顏料領(lǐng)域，涉及一種粉末顏料，尤其涉及一種金屬包覆的珠光顏料。
【背景技術(shù)】
[0002]珠光顏料具有賦予制品珍珠般光澤的顏料，它是以透明的或半透明的薄片為核心，采用特殊的化學(xué)工藝在其表面包覆一層或多層二氧化鈦及其它金屬氧化物形成的膜，當(dāng)光線照射到珠光顏料界面時，會產(chǎn)生反射光和折射光，部分光透射后再反射，它們之間相互干涉產(chǎn)生一種有立體感的珠光色彩。目前大多以云母薄片做基材，外面包覆高折射的二氧化鈦涂層，當(dāng)白色光照射到此類型的顏料上時被二氧化鈦層部分反射，剩下的光線則穿過(折射)二氧化鈦層抵達(dá)云母表面，接著部分光線又被反射，平行于第一道反射光線離開顏料表面。第二道光線的光波相對與第一道光線會有部分偏移，根據(jù)所經(jīng)過路線的長短不同，偏移大小不同。如果波峰和波峰疊加，波谷和波谷疊加，將強化光波。通過在云母上涂覆不同厚度的二氧化鈦，可以得到從銀白，經(jīng)過黃色，紅色，藍(lán)色，直到綠色(膜厚從低到高)。珠光顏料被廣泛應(yīng)用于油漆、油墨、涂料、塑料、印刷油墨、人造革、建筑材料、化妝品、紙張、包裝材料、紡織印花印染、航海等方面。
[0003]但是，天然云母作為珠光顏料的基體材料有其缺陷:(I)通過濕磨法研磨和分級得到的云母片雖然可以獲得較小的厚度和較大的徑厚比(一般要求大于50)，但通常有較寬的厚度分布范圍(0.2-1微米)，這樣很容易影響鍍膜的穩(wěn)定性，不易制得均一色相的珠光顏料；(2)當(dāng)用金屬氧化物包覆云母片后，由于云母剝離形成的層面階層與邊緣梯度厚度而使光線發(fā)生散射現(xiàn)象，降低了珠光效應(yīng)；(3)天然云母含有鐵離子等有色的雜質(zhì)離子，需要采用非常繁雜而費時的操作步驟去除這些雜質(zhì)離子。
[0004]因應(yīng)環(huán)境的改變及人們生活質(zhì)量的需求，珠光顏料再也不能只是適用在一般用途上作為裝飾性顏料，而是需具有多功能的珠光顏料，隨著環(huán)保意識漲起及愈來愈多人類文明病的不斷產(chǎn)生，因此產(chǎn)品除了具有顏色的表現(xiàn)性，也因應(yīng)須具備抗污抗菌等功能。
[0005]因此珠光顏料進(jìn)一步可制備成涂料并增加其功能性，使其具有環(huán)境清潔力，也就是具有降解有機污染物、分解有害氣體的功能。利用二氧化鈦光催化劑進(jìn)行環(huán)境凈化已經(jīng)引起了廣泛的重視，在二氧化鈦光催化劑的制備、光催化活性的提高、光催化劑的固定方面也已經(jīng)開展了大量的研究工作，因為二氧化鈦是一種大帶隙半導(dǎo)體，激發(fā)二氧化鈦粒子需要較高的能量。因此，要表現(xiàn)出高的光催化效率和抗菌效率，對激發(fā)二氧化鈦粒子的紫外光強度要求較高。然而，自然界中來自太陽光的紫外線強度是很小的。即使在戶外，紫外光強度也只能達(dá)到I毫瓦/平方厘米左右，室內(nèi)的紫外光強度就更小了，其數(shù)量儀為微瓦/平方厘米。因此，使二氧化鈦光催化劑在珠光涂料中，在較低的紫外光強度下，具有抗菌、防霉、除臭、降解有機污染物、分解有害氣體等自清潔功能將具有市場的應(yīng)用價值。
[0006]以珠光顏料制備的涂料進(jìn)一步也可具有抗菌抗污的功效，以增加產(chǎn)品應(yīng)用的領(lǐng)域及市場潛力，如墻上的油漆即具有防塵抗污的功能，長效保持墻面的整潔；或是應(yīng)用在紙張的油墨時，不易因灰塵的沾染使得顏色的表現(xiàn)性不佳；亦或是可應(yīng)用于包裝材料，包裝食物時，食物不易因微生物滋生而導(dǎo)致腐壞的情況發(fā)生。
[0007]以往珠光顏料制備成涂料而要具有其他功效時，往往會以外添加其他抗菌劑或抗污劑等具有功效的試劑以增加涂料的功能，但添加物加入愈多，則添加物之間互相影響的因素則愈大，因此功效的呈現(xiàn)則愈不能顯現(xiàn)出來，此種摻混的方式會造成珠光顏料無法表現(xiàn)其特性且不易維持珠光涂料的顏色質(zhì)量。
[0008]另外，珠光顏料最廣泛使用的市場就是化妝品，應(yīng)用在皮膚上的化妝品，除了須具備顏色表現(xiàn)性，更重要的是不能對皮膚造成刺激及感染，因此具有抗菌效果且溫和的化妝品，同時又具有珠光的顏色表現(xiàn)性，是化妝品所應(yīng)具備的優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬包覆的珠光顏料，其珠光顏料具有高效抗菌、抗污及環(huán)境清潔力的功能。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種金屬包覆的珠光顏料，其珠光顏料包括一片狀基材，其片狀基材表面上布滿多個間隔排列的二氧化鈦奈米棒，形成具有蓮花效應(yīng)的奈米結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果，且所述的片狀基材具有一全粗糙度Rz(DIN)介于5-500，其中每一二氧化鈦奈米棒及片狀基材上皆沉積多個金屬粒子。
[0011]其中，所述的片狀基材可為天然云母片、合成云母片、玻璃片、片狀鋁粉、片狀膨脹珍珠巖、三氧化二鋁、二氧化硅等，片狀基材的粒徑為2-800微米，厚度為0.1-10微米。
[0012]其中，所述片狀基材可為市售珠光顏料，包括YB103、YB205、YB219、YB300及YB504等，且所述市售珠光顏料是以云母片、玻璃片、片狀鋁粉、片狀膨脹珍珠巖、三氧化二鋁及二氧化硅中的任一種為基材，其中，所述任一種市售珠光顏料的基材表面包覆有二氧化鈦、三氧化二鐵及二氧化硅中的一種氧化物。
[0013]其中，所述的珠光顏料進(jìn)一步可加入金屬鹽，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，使二氧化鈦奈米棒上沉積布滿金屬粒子，金屬粒子可為金、鑰、釕、銠、銀、鐵、銅或鈀等。
[0014]其中，所述的二氧化鈦奈米棒具有長或?qū)挒?0-60奈米，高為5-500奈米。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明多個奈米棒形成的奈米結(jié)構(gòu)具有抗污、防塵的功效，且形成的二氧化鈦奈米棒亦具有光催化效果，特別是當(dāng)銀粒子沉積在二氧化鈦奈米棒上時，還可以進(jìn)一步具有提高光催化活性及抗菌的功效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1三氧化二鈦奈米棒包覆珠光顏料的示意圖
[0017]圖2金屬包覆珠光顏料的示意圖
[0018]圖3片狀基材分布情形的500倍SEM上視放大圖
[0019]圖4片狀基材表面微觀結(jié)構(gòu)的50000倍SEM上視放大圖
[0020]圖5片狀基材表面微觀結(jié)構(gòu)的TEM截面放大圖
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明在于提供一種珠光顏料，其中珠光顏料中所使用的是片狀基材，此片狀基材可為天然云母片、合成云母片、玻璃片、片狀鋁粉、片狀膨脹珍珠巖、三氧化二鋁、二氧化硅等，而此片狀基材的粒徑為2-800微米，厚度為0.1-10微米。此外，要強調(diào)的是，本發(fā)明并非如先前技術(shù)以涂覆一層或多層二氧化鈦及其它金屬氧化物以使能在基材上形成膜；而本發(fā)明是利用在基材上生長多個彼此間隔的柱狀三氧化二鈦(Ti2O3)奈米棒，使得柱狀三氧化二鈦(Ti2O3)奈米棒排列在基材上，并再利用反應(yīng)速率、反應(yīng)時間及酸堿值(pH)等制備方法來控制三氧化二鈦奈米棒的成長高度，藉以決定珠光顏料的色彩效果；其中，本發(fā)明所形成三氧化二鈦奈米棒的形狀是接近圓錐體與圓柱體之間的晶型，但本發(fā)明并不加以限制奈米棒的晶型；接著，依據(jù)制備方法來控制奈米棒形成的數(shù)量及每個奈米棒的成長高度，使基材上的奈米棒具有一全粗糙度Rz (DIN)，此全粗糙度Rz (DIN)的計算方式為:在片狀基材上取五個樣本的奈米棒長度的平均全粗糙高度，也就是取五個柱狀TiO2奈米棒的高度并取平均值，而得到數(shù)個平均值會產(chǎn)生一范圍的值，此種制備方式使珠光顏料色彩控制的再現(xiàn)性提高及不會因如【背景技術(shù)】所述的基材有缺陷而影響珠光顏料的特性，且使此顏料的應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛。
[0022]接著，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種金屬包覆的珠光顏料，利用前述制備方法生長多個三氧化二鈦奈米棒于珠光顏料的基材后，再加入金屬鹽，以產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，使三氧化二鈦氧化成二氧化鈦，而金屬則還原并沉積在彼此間隔排列的二氧化鈦(TiO2)奈米棒及二氧化鈦(TiO2)奈米棒間隔間的基材上，此時珠光顏料則形成另一種色相的顏色，利用不同金屬的沉積結(jié)果來變化珠光顏料的色彩，利用金屬的光線干涉效果，使得珠光顏料的色彩增添另一種金屬的閃光效果。
[0023]要進(jìn)一步說明的是，當(dāng)Ti2O3氧化還原成TiO2及金屬粒子沉積于TiO2奈米棒表面后，其Ti2O3奈米棒的高度會因金屬粒子大小而有些微差距，在本發(fā)明中，此些微差距忽略不計，因此，Ti2O3奈米棒成長后的高度會被視為與TiO2奈米棒的高度相同，且所得到的全粗糙度Rz (DIN)數(shù)值，將以Ti2O3奈米棒成長后的高度而定，因此Ti2O3奈米棒與TiO2奈米棒所得到的全粗糙度Rz (DIN)數(shù)值會被視為相同。
[0024]在本發(fā)明的一較佳實施例中，當(dāng)還原在二氧化鈦奈米棒及基材上的金屬為銀時，此珠光顏料則具有抗菌效果，而具有抗菌效果的主要原因是，因為奈米棒形成的奈米結(jié)構(gòu)具有全粗糙度，故可以藉由奈米棒的全粗糙度所增加的面積，使得本發(fā)明的珠光顏料具有高面積的金屬銀沉積效果，也因此提高了珠光顏料的抗菌效果。而具有高抗菌效果的珠光顏料則可應(yīng)用在化妝品上。此外，除了抗菌效果外，以整體基材來看時，成長在基材上的奈米棒形成的奈米結(jié)構(gòu)具有蓮花效應(yīng)，使珠光顏料具有防塵抗污作用，可以避免灰塵沾附在顏料上，導(dǎo)致身體的皮膚會因為灰塵造成過敏或感染，且也可避免顏料過度附著在皮膚上，導(dǎo)致卸妝困難的情況發(fā)生。具有殺菌力的珠光化妝品組合物可廣泛應(yīng)用在指甲上光劑、口紅、唇彩、睫毛膏、眼影或腮紅的配制品上。
[0025]在本發(fā)明的另一較佳實施例中，也可進(jìn)一步將具有抗菌及防塵抗污效果的珠光顏料制備成涂料，提供一種具有殺菌及防塵抗污能力的珠光涂料。
[0026]而因為三氧化二鈦可藉由氧化形成二氧化鈦，故可利用控制實驗條件中的反應(yīng)速率、反應(yīng)時間及酸堿值(PH)來使三氧化二鈦氧化形成具有光催化活性的二氧化鈦奈米棒晶型，如銳鈦礦型二氧化鈦，形成在顏料的基材上，使得珠光顏料可以具有光催化效果，使顏料具有環(huán)境清潔力，也就是具有降解有機污染物、分解有害氣體的功能，且當(dāng)金屬銀還原在二氧化欽奈米棒及基材上后，由于銀的存在，可進(jìn)一步提聞光催化活性。
[0027]光催化的機制主要是當(dāng)二氧化鈦(TiO2)光觸媒受到大于二氧化鈦能隙寬度的光線照射后，其物理結(jié)構(gòu)中價電帶的電子會被激發(fā)至導(dǎo)電帶，形成自由電子，價電帶的電子受激發(fā)脫離后，將形成電洞，因而產(chǎn)生電子-電洞對。其中電子具有還原性，電洞具有氧化性，電洞會和二氧化鈦表面上的氫氧根離子反應(yīng)生成氧化性很高的氫氧根離子自由基，電子會和氧分子結(jié)合形成超氧離子，活潑的氫氧根離子自由基與超氧離子會把有機物分解變?yōu)槎趸寂c水，以及分解有害氣體，藉以有效達(dá)到環(huán)境清潔的效果。
[0028]另外,二氧化鈦奈米棒所形成的奈米結(jié)構(gòu)表面,其中奈米棒之間的結(jié)構(gòu)空間，使得進(jìn)入這種奈米結(jié)構(gòu)的光并不會產(chǎn)生干涉及繞射，因而降低了入射光由于折射率差異而造成的反射，而具有抗反射能力，進(jìn)一步提升了光催化效果。
[0029]因此也可進(jìn)一步將具有光催化效果的珠光顏料制備成涂料，提供一種具有環(huán)境清凈力的珠光涂料。
[0030]此外，本發(fā)明也可利用市售的珠光顏料(YB 103、YB205、YB219、YB300、YB504等)直接成長三氧化二鈦奈米棒于市售顏料上，得到不同色相顏色的顏料，其中市售珠光顏料可以是云母片、玻璃片、片狀鋁粉、片狀膨脹珍珠巖、三氧化二鋁及二氧化硅中的任一種為基材，且任一種市售珠光顏料的基材表面包覆有二氧化鈦、三氧化二鐵及二氧化娃中的一種氧化物。
[0031]為具體披露并證實本發(fā)明的珠光顏料的技術(shù)特征與效用，提出下述實施例加以對照說明本發(fā)明的優(yōu)點特質(zhì)。以下各實施例(1-8)是說明不同結(jié)構(gòu)的珠光顏料及其生產(chǎn)方法，以及珠光涂料的制備和應(yīng)用。
[0032]實施例1:本實施例提供了一種珠光顏料，其結(jié)構(gòu)為:
[0033](I)如圖1所示，在片狀基材I表面形成多個柱狀間隔排列的Ti2O3奈米棒2，片狀基材I可為天然云母片、合成云母片、玻璃片、片狀鋁粉、片狀膨脹珍珠巖、三氧化二鋁、二氧化硅等，片狀基材I的粒徑可為2-800微米，厚度可為0.1-10微米，本發(fā)明是利用三氯化鈦鹽酸水溶液緩慢滴加至含有片狀基材I的溶液中，使三氯化鈦水解成三氧化二鈦并吸附在片狀基材I上，形成一 Ti2O3奈米棒2，其中Ti2O3奈米棒2可依據(jù)反應(yīng)速率、反應(yīng)時間及酸堿值(pH值)控制Ti2O3奈米棒2的高度，以形成不同顏色的珠光顏料，也就是利用Ti2O3奈米棒2在片狀基材表面上成長的高度不同，使得片狀基材表面所產(chǎn)生的干涉顏色也就不同，此時珠光顏料呈現(xiàn)的色相顏色也就不同。在本實施例中，當(dāng)三氯化鈦溶液滴加8-12小時，反應(yīng)過程中的pH值控制在1.5-2.5，Ti2O3奈米棒2成長高度為60-80奈米，而Ti2O3奈米棒2成長的長度及寬度皆為30-60奈米，使得多個間隔排列的柱狀Ti2O3奈米棒2，會在片狀基材I表面上形成一粗糙表面，而具有全粗糙度Rz (DIN)介于60-80，且可得到一淡藍(lán)色珠光顏料；根據(jù)Ti2O3奈米棒2不同的成長高度，其顏色變化如下:當(dāng)成長至5-80奈米時，都是淡藍(lán)色；80-100奈米時，干涉的顏色為金色；成長至110奈米時，干涉的顏色為紅色；成長至125奈米時，干涉的顏色為藍(lán)色；成長至140奈米時，干涉的顏色為綠色；以此類推，之后Ti2O3奈米棒2又繼續(xù)成長，以每隔15奈米成長高度持續(xù)成長至500奈米，則會以金色，紅色，藍(lán)色，綠色的循環(huán)順序，產(chǎn)生不同干涉顏色的變化。較佳的情況，Ti2O3奈米棒2的成長高度可為5~500奈米，因此具有全粗糙度Rz (DIN)介于5~500。且珠光顏料因表面形成多個Ti2O3奈米棒2的奈米結(jié)構(gòu)而具有蓮花效應(yīng)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果。[0034]實施例2:本實施例提供了一種金屬包覆的珠光顏料，其結(jié)構(gòu)為:
[0035](I)如圖2所示，接續(xù)實施例1的后續(xù)步驟，進(jìn)一步提供另一種珠光顏料。(2)利用實施例1的珠光顏料上的Ti2O3的還原性，與金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，使Ti2O3被氧化成TiO2，金屬粒子4則被還原并沉積在TiO2奈米棒3及片狀基材上I ;其中，金屬鹽可為氯金酸、氯鑰酸、氯化釕、氯化鈀、氯化銠、氯化鐵、硝酸銅和乙酸鈀等金屬鹽的任一種或兩種以上的組合。接著，根據(jù)使用不同金屬粒子4沉積在TiO2奈米棒3及片狀基材I上，則可得到不同金屬包覆的珠光顏料，例如以氯金酸水溶液，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，則可得一藍(lán)色的金包覆的珠光顏料；另外，當(dāng)以其他金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，則可以得到一相同顏色但不同金屬包覆的珠光顏料，當(dāng)利用Ti2O3奈米棒2在珠光顏料表面上成長的高度不同，珠光顏料表面所產(chǎn)生的干涉顏色才會不同，此時珠光顏料呈現(xiàn)的色相顏色也就不同(如實施例1所述)；另外，當(dāng)進(jìn)一步使Ti2O3氧化成TiO2,多個金屬粒子沉積于每一二氧化鈦奈米棒及片狀基材上時，則不同成長高度的TiO2的顏色變化如下:當(dāng)成長高度為5-80奈米時，則由淡藍(lán)色變成藍(lán)色；80-100奈米時，干涉的顏色則由金色變成深金色；成長高度為110奈米時，干涉的顏色為則由紅色變成深紅色；成長至125奈米時，干涉的顏色為則由藍(lán)色變成深藍(lán)色；成長至140奈米時，干涉的顏色則由綠色變成深綠色；以此類推，之后TiO2奈米棒的不同成長高度，以每隔15奈米成長高度持續(xù)成長至500奈米，則會以深金色，深紅色，深藍(lán)色，深綠色的循環(huán)順序，產(chǎn)生不同干涉顏色的變化。同樣地，本實施例的珠光顏料因表面形成多個Ti2O3奈米棒2或TiO2奈米棒3的奈米結(jié)構(gòu)而具有蓮花效應(yīng)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果。
[0036]實施例3:本實施例提供了一種珠光顏料,其結(jié)構(gòu)為:
[0037](I)以市售珠光顏料(YB103、YB205、YB219、YB300、YB504等)在其表面上進(jìn)行Ti2O3奈米棒反應(yīng)成長，依據(jù)三氯化鈦溶液的滴加時間來控制Ti2O3奈米棒的成長高度，進(jìn)行反應(yīng)8至12小時后，pH值控制在1.5 -2.5，Ti2O3奈米棒成長高度為60-80奈米，且具有長為30-60奈米，寬為30-60奈米，而多個柱狀間隔排列的Ti2O3奈米棒，會在其表面上形成一粗糙表面，而具有全粗糙度Rz (DIN)介于60-80，且可得到Ti2O3包覆的珠光顏料，且珠光顏料因表面形成多個Ti2O3奈米棒的奈米結(jié)構(gòu)而具有蓮花效應(yīng)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果。
[0038]接著，(2)利用市售珠光顏料上的Ti2O3的還原性，與金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，其中金屬鹽可為氯金酸、氯鑰酸、氯化釕、氯化鈀、氯化銠、氯化鐵、硝酸銅和乙酸鈀等金屬鹽的任一種或兩種以上的組合，Ti2O3則氧化成TiO2，金屬粒子則被還原并沉積在TiO2奈米棒及基材上，利用不同金屬的沉積結(jié)果來變化珠光顏料的色彩，利用金屬的光線干涉效果，使得珠光顏料的色彩增添另一種金屬的閃光效果，例如以珠光顏料YB103在其表面上進(jìn)行Ti2O3奈米棒反應(yīng)成長后，可得到一淡藍(lán)色珠光顏料，之后以氯金酸溶液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，可得到一藍(lán)色的金包覆的珠光顏料，同樣的，以上述的其他金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，也可得到一藍(lán)色的但不同金屬包覆的珠光顏料；或者，以珠光顏料YB205在其表面上進(jìn)行Ti2O3奈米棒反應(yīng)成長后，可得到一金色珠光顏料，之后以氯金酸溶液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，可得到一深金色的金包覆的珠光顏料，同樣的，以上述的其他金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，也可得到一深金色的但不同金屬包覆的珠光顏料；又，以珠光顏料YB219在其表面上進(jìn)行Ti2O3奈米棒反應(yīng)成長后，可得到一紫色珠光顏料，之后以氯金酸溶液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，可得到一紫色的金包覆的珠光顏料，同樣的，以上述的其他金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，也可得到一紫色的但不同金屬包覆的珠光顏料；再者，以珠光顏料YB300在其表面上進(jìn)行Ti203奈米棒反應(yīng)成長后，可得到一金色珠光顏料，之后以氯金酸溶液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，可得到一金色的金包覆的珠光顏料，同樣的，以上述的其他金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，也可得到一金色的但不同金屬包覆的珠光顏料；另外，以珠光顏料YB504在其表面上進(jìn)行Ti2O3奈米棒反應(yīng)成長后，可得到一棕色珠光顏料，之后以氯金酸溶液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，可得到一紅棕色的金包覆的珠光顏料，同樣的，以上述的其他金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，也可得到一紅棕色的但不同金屬包覆的珠光顏料。實施例3所舉例的不同干涉顏色的變化，皆為基于Ti2O3奈米棒成長高度為60-80奈米的情況下，若進(jìn)一步再增加Ti2O3奈米棒成長高度，則會產(chǎn)生另一干涉顏色的變化。另外，珠光顏料因表面形成多個TiO2奈米棒的奈米結(jié)構(gòu)而具有蓮花效應(yīng)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果。
[0039]實施例4:本實施例提供了一種銀包覆的珠光顏料，其結(jié)構(gòu)為:
[0040]( I)接續(xù)實施例1的后續(xù)步驟，進(jìn)一步提供另一種珠光顏料。(2)利用實施例1的珠光顏料上的Ti2O3的還原性，與金屬鹽進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，其中金屬鹽為硝酸銀，Ti2O3則氧化成TiO2,金屬銀則被還原并沉積在TiO2奈米棒及片狀基材上，此時珠光顏料則形成另一種色相的顏色，得到一藍(lán)色的銀包覆的珠光顏料，且珠光顏料因表面形成多個Ti2O3奈米棒或TiO2奈米棒的奈米結(jié)構(gòu)而具有蓮花效應(yīng)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果，并具有全粗糙度Rz (DIN)值，以及多個奈米棒上又形成多個銀粒子的粗糙表面，導(dǎo)致銀粒子的表面積增加，造成抗菌的效果提升。
[0041]如圖3所示，其為片狀基材分布的情形，每一片基材的厚度約為700奈米至I微米之間；如圖4所示，為圖3中的每個片狀基材表面上的微觀結(jié)構(gòu)的SHM上視圖；由圖4可以看出Ti2O3奈米棒經(jīng)氧化還原成TiO2奈米棒后的分布情形,形成多個柱狀TiO2奈米棒彼此間隔排列在片狀基材上的結(jié)構(gòu)，使得片狀基材表面上形成一粗糙表面，而具有全粗糙度Rz (DIN)介于60-80，且TiO2奈米棒具有長為30-60奈米，寬為30-60奈米，其中每個柱狀TiO2奈米棒表面也沉積多個金屬粒子，其金屬粒子為銀粒子，使得片狀基材及每個柱狀TiO2奈米棒表面上覆蓋了金屬粒子。
[0042]如圖5所示，TiO2奈米棒成長高度LI為60-80奈米，且可由每個柱狀TiO2奈米棒表面看出具有沉積多個金屬粒子，其金屬粒子為銀粒子。
[0043]一較佳情形下，全粗糙度Rz(DIN)介于60_80，Ti02奈米棒為圓柱體，因此，在單面片狀基材的單位面積下銀表面積可增加80~91%，使得抗菌效果可以大伏幅度增加。
[0044]除了增加銀表面積可增加抗菌效果外，抗菌表面的結(jié)構(gòu)形態(tài)(如二氧化鈦奈米棒形成粗糙的奈米結(jié)構(gòu)表面)也是增加抗菌效果的因素之一，利用TiO2奈米棒之間的結(jié)構(gòu)空間，形成一通道，使通道中的銀粒子游離出銀離子時，可藉由通道釋放出來，使其產(chǎn)生一局部高濃度的銀離子范圍，具有減少抗菌所需時間的效果。[0045]實施例5:本實施例提供了一種金屬銀包覆珠光顏料的制備方法，其生產(chǎn)方法包括以下步驟:(1)60克云母(粒徑為10-60微米，水含量33%)在500毫升水中攪拌進(jìn)行懸浮并在氮氣環(huán)境下加熱至50-80度，及調(diào)節(jié)水溶液pH值等于1.5-2.5 ；(2)以每秒4_10滴的速度加入10-20%三氯化鈦鹽酸水溶液，并同時以氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值并維持pH介于1.5-2.5，反應(yīng)進(jìn)行8至12小時，滴加完畢后，在50-80度下繼續(xù)攪拌30分鐘，三氯化鈦水解成三氧化二鈦并吸附在云母的片狀結(jié)構(gòu)上，形成多個間隔排列的三氧化二鈦的奈米棒在片狀結(jié)構(gòu)上，Ti2O3奈米棒成長高度為60-80奈米，且具有長為30-60奈米，寬為30-60奈米，而多個柱狀間隔排列的Ti2O3奈米棒，會在其表面上形成一粗糙表面，而具有全粗糙度Rz (DIN)介于60-80，且可得到Ti2O3包覆的淡藍(lán)色珠光顏料，進(jìn)一步若繼續(xù)反應(yīng)使Ti2O3奈米棒的成長高度增加，就會產(chǎn)生如同實施例1所述的以金色，紅色，藍(lán)色，綠色的循環(huán)順序，產(chǎn)生干涉顏色的變化。較佳的情況，Ti2O3奈米棒2的成長高度可為5~500奈米，因此具有全粗糙度Rz (DIN)介于5~500。且珠光顏料因表面形成多個Ti2O3奈米棒或TiO2奈米棒的奈米結(jié)構(gòu)而具有蓮花效應(yīng)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果；(3)進(jìn)行過濾及水洗；(4)重新分散過濾物至水中，在氮氣環(huán)境下加熱至50-80度，緩慢加入5-10%(g/ml) 20毫升硝酸銀水溶液并攪拌1-3小時，三氧化二鈦奈米棒與硝酸銀水溶液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，使Ti2O3氧化成TiO2,得到每一二氧化鈦奈米棒及片狀基材上皆沉積多個銀粒子，則不同成長高度的TiO2的顏色變化如下:當(dāng)成長高度為5-80奈米時，則由淡藍(lán)色變成藍(lán)色；80-100奈米時，干涉的顏色則由金色變成深金色；成長高度為110奈米時，干涉的顏色為則由紅色變成深紅色；成長至125奈米時，干涉的顏色為則由藍(lán)色變成深藍(lán)色；成長至140奈米時，干涉的顏色則由綠色變成深綠色；以此類推，之后TiO2奈米棒的不同成長高度，以每隔15奈米成長高度持續(xù)成長至500奈米，則會以深金色，深紅色，深藍(lán)色，深綠色的循環(huán)順序，產(chǎn)生不同干涉顏色的變化；(5)進(jìn)行過濾、水洗及干燥。
[0046]實施例6:本實施例提供了一種具有環(huán)境清凈力的珠光涂料，其生產(chǎn)方法包括以下步驟:(I)接續(xù)實施例1、實施例2或?qū)嵤├?的后續(xù)步驟,在形成多個TiO2奈米棒的奈米結(jié)構(gòu)的珠光顏料后，奈米結(jié)構(gòu)及TiO2的光催化效果使得制備后的珠光涂料具有自清潔效果，且珠光顏料因表面形成多個TiO2奈米棒的奈米結(jié)構(gòu)而具有蓮花效應(yīng)，產(chǎn)生抗污及防塵的效果，且因在基 材上形成多個奈米棒，使得表面積增加，即使在較低的紫外光強度，仍可表現(xiàn)出高的光催化效果，而當(dāng)TiO2奈米棒上沉積布滿銀粒子后，銀粒子的存在則具有增進(jìn)光催化活性的效果，使得在可見光下，仍可具光催化效果，進(jìn)一步更提升環(huán)境的清凈力。(2)加入成膜樹脂及添加劑調(diào)制成涂料，如表2配比所示的樣品I及樣品2，成膜樹脂可為環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚硅氧烷樹脂、乙烯基聚合物樹脂、聚醚樹脂、氨基塑料樹脂或聚酯樹脂，添加劑可為成膜助劑、消泡劑、增稠劑、分散劑、防沉劑、流平劑及濕潤劑等任一種或兩種以上的組合，分散劑包括聚丙烯酰胺、聚羧酸鹽、聚醚類醇胺鹽等；成膜助劑包括 Texanol 酯醇、LusolvanFBH、Coasol、DBE-1B、DPNB、Dowanol pph 等；消泡劑包括有機硅消泡劑、聚醚消泡劑等；增稠劑為纖維素醚及其衍生物等。重要的是珠光顏料在制備成具有環(huán)境清凈力的涂料后，涂料的顏色變差小，且整體上存在均勻的光均勻色。
[0047]而在應(yīng)用方面，可以廣泛利用在建筑材料的室內(nèi)結(jié)構(gòu)涂料、亭臺、室內(nèi)裝飾用等，室內(nèi)用光催化涂料可用于各種室內(nèi)場所，直接涂覆于石膏板、木材、木質(zhì)纖維板、塑料、油漆、復(fù)合材料、金屬、瓷磚等內(nèi)墻基材表面，也可涂覆于地板磚、燈具、窗簾、衛(wèi)生瓷潔具等家具表面，產(chǎn)生殺菌、抑菌及去除有機污染物等凈化空氣功能；另外，也可在戶外使用，如汽車、公交車等交通工具及室外的路面、隔離墩、路邊沿、欄桿等，可以有效吸收分解汽車尾氣或是戶外環(huán)境造成的污染，因此，將是治理越來越多汽車排放的尾氣造成的污染的應(yīng)用方向。
[0048]實施例7:本實施例提供了一種具有殺菌力的珠光塗料，其生產(chǎn)方法包括以下步驟:(I)接續(xù)實施例4的后續(xù)步驟，將具有銀包覆TiO2奈米棒的珠光顏料制備成涂料。(2)加入成膜樹脂、添加劑及溶劑調(diào)制成涂料，如表2配比所示的樣品2，成膜樹脂可為環(huán)氧樹月旨、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚硅氧烷樹脂、乙烯基聚合物樹脂、聚醚樹月旨、氨基塑料樹脂或聚酯樹脂，添加劑可為成膜助劑、消泡劑、增稠劑、分散劑、防沉劑、流平劑及濕潤劑等任一種或兩種以上的組合，分散劑包括聚丙烯酰胺、聚羧酸鹽、聚醚類醇胺鹽等；成膜助劑包括 Texanol 酯醇、LusolvanFBH、Coasol> DBE-1B、DPNB> Dowanol pph 等；消泡劑包括有機硅消泡劑、聚醚消泡劑等；增稠劑為纖維素醚及其衍生物等。重要的是珠光顏料在制備成具有殺菌力的珠光涂料后，涂料的顏色變差小，且整體上存在均勻的光均勻色，且抗菌的功能仍具有其效果。
[0049]實施例8:本實施例提供了一種具有殺菌力的珠光化妝品組合物，其生產(chǎn)方法包括以下步驟:(1)根據(jù)實施例4的實驗步驟，并依據(jù)反應(yīng)速率、反應(yīng)時間及pH值控制TiO2奈米棒的高度，使珠光顏料包覆不同成長高度的二氧化鈦奈米棒以形成不同顏色的珠光化妝品組合物，并在TiO2奈米棒及片狀基材上沉積金屬銀使其具抗菌效果，其中二氧化鈦奈米棒的成長高度可為5~500奈米,而不同成長高度的TiO2奈米棒的顏色變化如下:當(dāng)成長高度為5-80奈米時，則為藍(lán)色；80-100奈米時，則為深金色；成長高度為110奈米時，則為深紅色；成長至125奈米時，則為深藍(lán)色；成長至140奈米時，則為深綠色；以此類推，之后TiO2奈米棒的不同成長高度，以每隔15奈米成長高度持續(xù)成長至500奈米，則所述珠光化妝品組合物的顏色會以深金色，深紅色，深藍(lán)色，深綠色的循環(huán)順序，產(chǎn)生不同干涉顏色的變化，得到具有殺菌力的珠光化妝品組合物，可應(yīng)用在指甲上光劑、口紅、唇彩、睫毛膏、眼影或腮紅的配制品。
[0050]表1抑菌測試表
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種金屬包覆的珠光顏料，所述珠光顏料包括一片狀基材，是于所述片狀基材表面上形成有多個間隔排列的二氧化鈦奈米棒，其特征在于，所述的片狀基材具有一全粗糙度Rz (DIN)介于5-500，其中所述每一二氧化鈦奈米棒及所述片狀基材上皆沉積多個金屬粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬包覆的珠光顏料，所述片狀基材為云母片、玻璃片、三氧化二鋁、片狀鋁粉、片狀膨脹珍珠巖及二氧化硅中的任一種基材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬包覆的珠光顏料，所述片狀基材的粒徑為2-800微米，厚度為0.1-10微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬包覆的的珠光顏料，所述片狀基材為一市售珠光顏料，所述市售珠光顏料是以云母片、玻璃片、片狀鋁粉、片狀膨脹珍珠巖、三氧化二鋁及二氧化硅中的任一種為基材，其中，所述任一種市售珠光顏料的基材表面包覆有二氧化鈦、三氧化二鐵及二氧化硅中的一種氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬包覆的珠光顏料，所述金屬粒子為金、鑰、釕、銠、鐵、 銅及鈕!中的任一種金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬包覆的珠光顏料，所述二氧化鈦奈米棒的長為30-60奈米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬包覆的珠光顏料，所述二氧化鈦奈米棒的寬為30-60奈米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬包覆的珠光顏料，所述二氧化鈦奈米棒的高為5-500奈米。
【文檔編號】A61Q1/04GK103788721SQ201410052600
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】張海濱, 郭永城, 李善云, 黃兆忠, 徐步方, 穆彬, 郭秋容, 吳興偉 申請人:浙江瑞成珠光顏料有限公司, 上海亦柏化工有限公司