金顏料的制作方法
【專利說(shuō)明】金顏料
[0001] 本發(fā)明涉及金色干涉顏料，特別是在特定基材上具有包含F(xiàn)e2O3和TiO 2的至少一 個(gè)層并且適用于印刷方法的金色干涉顏料，涉及制備其的方法，以及其用途。
[0002] 金的或金色的制品總是與美感、品質(zhì)和獨(dú)特相關(guān)。在此，顏色"黃色"與"金色"之 間的本質(zhì)區(qū)別大體上僅由光澤組成，其另外地與金色調(diào)相關(guān)并且最終吸引注意力和引起欲 望。
[0003] 因此，長(zhǎng)期以來(lái)，意在宣揚(yáng)獨(dú)特和奢侈的產(chǎn)品提供有或多或少模仿純金外觀的包 裝或裝飾。除了現(xiàn)今在現(xiàn)代包裝等制造方面的許多要求，例如低水平的有害物質(zhì)或無(wú)有害 物質(zhì)、良好的再循環(huán)可能性和/或有利的原料以外，還有特別是對(duì)生產(chǎn)最終產(chǎn)品的簡(jiǎn)單、快 捷和廉價(jià)的生產(chǎn)方法的越來(lái)越多的需求。因此，開(kāi)始考慮涂覆方法，特別是印刷方法，用于 生產(chǎn)包裝、裝飾品或安全產(chǎn)品。
[0004] 因此，借助涂覆和印刷方法，越來(lái)越多地將金色的裝飾應(yīng)用于相應(yīng)的基材。然而， 出于技術(shù)原因，每種涂覆方法要求存在于每種情況下的顏料擁有表現(xiàn)光學(xué)外觀的不同特 性。與金色光澤相似的光澤效果不能使用純吸收顏料獲得，意味著出于該目的通常采用所 謂的效果顏料。如果其為干涉顏料，則這通常由透明的薄片狀載體材料構(gòu)成，所述載體材料 覆蓋有一個(gè)或多個(gè)由多種材料構(gòu)成的薄層，所述多種材料通常為金屬氧化物，其中載體和 涂層的光學(xué)相互作用產(chǎn)生干涉效應(yīng)，并且除了干涉色以外還產(chǎn)生光澤。
[0005] 然而，已發(fā)現(xiàn)薄片狀效果顏料根據(jù)其粒徑越來(lái)越多地在施加介質(zhì)中產(chǎn)生光澤和閃 光效果（這是針對(duì)相對(duì)大的粒徑的情況），或供選擇地，在相對(duì)小的粒徑的情況下，可以實(shí) 現(xiàn)相對(duì)良好的遮蓋力，即使在本身基本透明的效果顏料的情況下。然而，這些效果互相矛 盾，意味著在使用干涉顏料時(shí)，在希望的光澤和同樣地希望的高遮蓋力之間必須總是作出 安協(xié)。
[0006] 同時(shí)，多種印刷方法同樣地僅允許所采用的固體的某些粒徑，這意味著，特別是在 僅可以使用非常細(xì)微的顏料實(shí)施的印刷方法（例如膠版印刷方法和凹雕印刷方法）的情況 下，使用常規(guī)的細(xì)微的效果顏料幾乎根本沒(méi)有可能來(lái)實(shí)現(xiàn)任何顯著的光澤。此外，可以實(shí)現(xiàn) 的層厚度非常薄，特別是在膠版印刷方法的情況下，這轉(zhuǎn)而降低了可以使用效果顏料實(shí)現(xiàn) 的顏色效果，特別是色飽和度。
[0007] 此外，冷的青黃色色調(diào)不能被人眼感知為"適當(dāng)?shù)?黃色或金色。這對(duì)于暖的紅黃 色色調(diào)更傾向于如此。此外，平常的金色效果顏料通常顯示非常高的亮度值，意味著雖然使 用其制備的印刷的圖像在鏡面角處顯得若隱若現(xiàn)地明亮，但是其不出現(xiàn)飽和的金色調(diào)。
[0008] 已知一些種類的基于干涉現(xiàn)象的金色的效果顏料。它們通常基于自然或合成云 母、玻璃薄片或SiCV薄片，并且具有干涉層，其尤其可以由TiO 2、Fe2O3或這兩種金屬氧化物 的混合物構(gòu)成。
[0009] 因此，例如，DE 196 18 569 Al公開(kāi)了多層干涉顏料，其具有在透明的載體材料上 的由交替的高和低折射率材料構(gòu)成的層體系。如果高折射率層包含F(xiàn)e2O 3，則獲得具有橙紅 色主色調(diào)和可能地在類似色譜中的干涉色。
[0010] DE 199 15 153 AU DE 199 51 871 Al 和 DE 199 51 869 Al 各自描述了強(qiáng)烈著 色的干涉顏料，其具有在透明載體材料上的多層體系，其中至少一層包含1102和Fe 203的混 合物或假板鈦礦。所獲得的光澤顏料具有在橙紅色區(qū)域中的主色調(diào)和/或通常金綠色的干 涉。該實(shí)例顯示了基于具有10-60 μπι的粒徑的云母的顏料。
[0011] 在現(xiàn)有技術(shù)中描述的基于云母的顏料僅僅由于其粒徑而不適合或不是非常適合 用于特殊的印刷方法，例如膠版印刷或凹雕印刷，因?yàn)槠洳怀浞值囟氯蜃枞∷寤虿?能恰當(dāng)?shù)卦谑┘咏橘|(zhì)中排列。相比之下，如果在該類型的印刷方法中采用其相對(duì)小的粒徑， 可實(shí)現(xiàn)的遮蓋力以及特別是光澤不足以產(chǎn)生希望飽和的、有光澤的金色調(diào)。該目的也不能 主要地使用金綠色色調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0012] 因此，本發(fā)明的目的是提供金色干涉顏料，其具有在透明載體材料上的能夠干涉 的涂層，并且在主色調(diào)以及干涉色兩者中顯示不依賴于視角的暖的強(qiáng)紅金色色調(diào)、高的光 澤和高的遮蓋力，其基本上適用于所有常見(jiàn)的印刷方法，并且在所獲得的印刷圖像中在施 加介質(zhì)中產(chǎn)生飽和的、暖的、有光澤的金色調(diào)。
[0013] 此外，本發(fā)明的目的是提供制備該類型的金色干涉顏料的方法。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供根據(jù)本發(fā)明的干涉顏料的用途。
[0015] 本發(fā)明的目的通過(guò)包括薄片狀基材和位于所述基材上的至少一層的金色干涉顏 料來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述薄片狀基材是本身具有綠色固有干涉色的透明的、經(jīng)合成制備的基材， 其中包含由Fe 2O3和TiO 2構(gòu)成的混合物或混合氧化物的至少一層位于所述基材上。
[0016] 此外，本發(fā)明的目的通過(guò)制備根據(jù)本發(fā)明的金色干涉顏料的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中具 有綠色固有干涉色的經(jīng)合成制備的透明基材覆蓋有包含由Fe 2O3和TiO2構(gòu)成的混合物或混 合氧化物的至少一個(gè)層。
[0017] 本發(fā)明的目的同樣地通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的金色干涉顏料在色料、漆料、印刷油墨、塑 料、玻璃、紙、陶瓷、化妝品配方中、用于塑料或紙的激光標(biāo)刻以及用于顏料制劑和干制劑的 制備的用途來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0018] 用于制備根據(jù)本發(fā)明的金色干涉顏料的基材是透明的經(jīng)合成制備的薄片狀基材， 其本身已經(jīng)具有綠色固有干涉色。
[0019] 如果基材薄片基本上即透過(guò)入射可見(jiàn)光到至少80%，則其在本發(fā)明的意義上被視 為透明的。此外，根據(jù)本發(fā)明采用的基材薄片不具有吸收色。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明采用的基材薄片為經(jīng)合成制備的均質(zhì)組成的薄片狀基材，其具有上表 面和下表面，所述上表面和下表面形成相應(yīng)薄片的主面并彼此平行排列。平行在本發(fā)明的 意義上不僅意味著在幾何學(xué)意義上平行，而且還包括表面彼此的定位與幾何平行度相比最 多15°的偏差。相應(yīng)基材薄片的這些主面的長(zhǎng)度或?qū)挾却砘谋∑谄湎鄳?yīng)的最長(zhǎng)維度 上的粒徑，而基材表面之間的平均距離代表相應(yīng)的基材薄片的幾何厚度，并且所有基材薄 片的平均厚度代表基材的幾何厚度。
[0021] 此外，根據(jù)本發(fā)明采用的經(jīng)合成制備的薄片狀基材具有平坦的和非常光滑的表 面。由于基材薄片的合成制備使得表面特征、幾何厚度、粒徑和在最好的情況下還有粒徑分 布可以在基材薄片的制備過(guò)程中借助工藝參數(shù)精確地控制和設(shè)置，這在通常同樣用作干涉 顏料的基材的天然材料例如云母、滑石或高嶺土的情況下則不能保證。
[0022] 由于基材薄片的非常平坦的、平行的表面，其均質(zhì)組成和缺乏吸收色，所以根據(jù)薄 片的相應(yīng)的折射率，在折射率與薄片不同的圍繞其的澄清透明介質(zhì)中的基材薄片反射至少 5%和最多20%，特別是6至20%的入射可見(jiàn)光。此處，所采用的相應(yīng)的薄片材料的折射率 越高，光的反射比例就越大。在與環(huán)境介質(zhì)的相應(yīng)界面處的該反射與相應(yīng)的路徑差一起產(chǎn) 生反射光束的干涉，從而產(chǎn)生基材薄片的固有干涉色。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明采用的基材薄片具有綠色固有干涉色（在490至550nm波長(zhǎng)范圍的 光），其基于基材薄片在透明的無(wú)色介質(zhì)中的漫反射或全反射測(cè)定。
[0024] 為了測(cè)定該固有干涉色，根據(jù)Hunter的L, a, b圖是由借助相應(yīng)的Ulbricht球測(cè) 定的入射可見(jiàn)光的漫反射或全反射測(cè)定的（樣品：在透明PET膜上的厚度為10 μ m的涂層， 包括市售的透明無(wú)色凹版印刷粘合劑和IOwt%的基材薄片）。此處，在Hunter L, a, b圖 中的根據(jù)本發(fā)明的基材薄片的反射值在每種情況下為L(zhǎng)>30,特別是L = 40至80, b = -20 至+20,特別是-10至+10,且a〈0,特別是a = -0. 1至-20,特別優(yōu)選地-0. 1至-10。
[0025] 常規(guī)的顏料基材不具有可見(jiàn)的或顯著可見(jiàn)的和可測(cè)量的單色干涉色。因此，云母 薄片，無(wú)論其是否是基于天然或經(jīng)合成制備的云母，本身不能發(fā)生該類型的干涉，由于其硅 酸鹽層的逐層結(jié)構(gòu)和由此產(chǎn)生的不平坦表面，其本身顯示為均勻可感知的、顯著的單色干 涉色。相反地，在相對(duì)大的層厚度的情況下，云母薄片根據(jù)視角以多種顏色閃爍，其在純?cè)?母薄片的松散層的情況下產(chǎn)生發(fā)白的、不明確的整體顏色效果。
[0026] 在基材薄片具有平坦的和平行的基材表面的先決條件下，根據(jù)本發(fā)明采用的基材 的光學(xué)特性基本上由基材的折射率和基材的幾何厚度確定。
[0027] 由于任選存在的外來(lái)氧化物的量，以及由于包含的孔或根據(jù)優(yōu)選地采用的金屬氧 化物的晶體改性，此處基材的折射率在一些情況下與純基材的理想折射率不同（塊體材 料，在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)量，例如通過(guò)Lando I t-B6rnste i η法測(cè)量），意味著基材的幾何層厚 度必須根據(jù)制備條件和所使用的材料相應(yīng)地調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)希望的干涉色。
[0028] 為了能夠獲得適用于顏料制備的基材厚度，基材的折射率η應(yīng)至少大于1. 5,優(yōu)選 地至少為1. 65。因此，適合的用于基材的材料為介電材料或材料混合物，其中在每種情況下 材料或材料混合