[发明专利]一种具有强烈金属质感的金色珠光颜料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于多层包覆的小片状基材的有色颜料，尤其涉及基于多层包覆的小片状基材的金色颜料，本发明还涉及这种金色颜料的生产方法。

背景技术

以往各行各业所使用的金色颜料或“金粉”，实际多数是铜、锌及铝等组成的黄铜合金，其制备方法是：将黄铜合金熔融雾化成粗粉末，放入湿球磨中磨成片状结构的中粗粉末，经回火消除内应力，再经干球磨强力粉碎，最后经过风选分级，抛光上膜表面处理而成。这种金色颜料，加工工艺复杂，且易燃易爆，实际应用中，不耐酸、碱、热和潮湿，耐候性极差，容易氧化而失光或失色。

随着多层包覆小片状基材的珠光颜料的研发和应用，金色的珠光颜料可以采用在无机小片状基材上涂覆金属氧化物和/或非金属氧化物层的方法而制得。已有多层包覆的小片状基材的金色珠光颜料大多存在加工工艺复杂、价格昂贵、颜色变化范围小、色泽不够鲜艳等问题。如：1、以人工合成的氧化铁片为基片的金色珠光颜料，是采用气相沉积法在基片的表面沉积金属氧化物，此金属氧化物是通过用惰性气体将有机金属化合物带进沸腾床，有机金属化合物吸附在基片上，并在一定的温度下分解为金属氧化物而沉积在基片上，在基片表面形成所需要厚度的包覆层。此工艺存在基片在反应釜内有效分散难、计量控制加入也困难的问题。另外，无论怎样包覆也只能形成很淡的金红色，其原因是α-Fe₂O₃本身是红色，当包覆到干涉色是黄色时，只能是三氧化二铁的红色与干涉色发生叠加，这样就减弱了金色。而采用有机金属化合物，还存在环保控制的问题。此颜料制备工艺复杂，设备要求高，基片制备成本高，工艺控制精度高，因此产品也存在价格高而限制广泛使用的问题。

2、以天然或合成云母为基片的金色颜料(或称为“效应颜料”)都是铁钛化合物，无论是四氯化钛与三氯化铁溶液混合水解沉积包覆，还是分层水解沉积包覆，经过高温煅烧后都形成钛酸铁，即“Fe₂TiO₅”，由于钛酸铁是黄色的，再包覆到干涉色为黄色，这样，两种颜色叠加，就会成金色，也就是通过钛酸铁本身为黄色来增强干涉色黄色，形成金色珠光颜料。但这种珠光颜料的金色较浅，颜色饱和度不高，另外，由于颜料含氧化钛，故价格仍较高。

3、中国专利CN1384858中介绍了制备超强金色珠光颜料，它是采用湿化学方法在基片表面交替水解沉积高折射率层和低折射率氧化物层，其高折射率层为TiO₂和Fe2O₃的混合沉积层，低折射率层为二氧化硅层，其中高折射率层的TiO₂和Fe₂O₃有严格的比例要求，这就必须克服由于这两种可溶性盐混合带来的水解pH值确定的问题，另外，由于颜料含氧化钛，价格也无法降下来。

相同光学厚度的氧化物包覆层都有对应的干涉色，随着氧化物包覆层光学厚度的变化，色调可以从“银白→金黄→红→紫→蓝→绿”呈现出周期性递变规律，包覆层的光学厚度是涂层的几何厚度与涂层材料折射率的乘积。申请人发现，当选择特定的氧化物涂层和控制对应涂层的厚度，可使可见光在该处产生强烈的金黄干涉色。

发明内容

本发明的目的是克服以上存在的问题，提供一种价格低廉、制造工艺简单、具有强烈金属质感的金色珠光颜料。

本发明的另一目的是提供上述金色珠光颜料的生产方法。

为实现以上目的，本发明的金色珠光颜料包括小片状基材，其特征在于，所述小片状基材表面依次交替包覆有氧化铁层和氧化硅层，该包覆层至少为三层，其中氧化铁层的光学厚度为10-200nm，氧化硅层的光学厚度为10-320nm。

上述的小片状基材优选天然云母、合成云母、玻璃薄片或二氧化硅薄片。

上述小片状基材的厚度为0.1-10微米、粒径为5-1500微米。

上述的氧化铁优选FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄或它们的混合物。

上述的氧化硅优选无定形SiO₂。

本发明还提供了一种上述具有强烈金属质感金色珠光颜料的生产方法，该方法是把小片状基材悬浮在去离子水中，通过交替加入相应的可溶性铁化合物和可溶性硅酸盐化合物，确定铁化合物和硅酸盐化合物水解沉积所需的pH值，并通过加入酸或碱保持其pH值恒定，使小片状基材表面依次交替沉积上氧化铁水合物和氧化硅水合物，然后将悬浮液过滤、过滤后的产物用去离子水洗涤、干燥、煅烧和过筛。