[发明专利]与热解法二氧化硅共研磨有机颜料

说明书

公开了包含有机颜料与热解法二氧化硅的紧密混合物的颜料组合物 和制备该颜料组合物的方法。该颜料组合物在掺入聚合体系如塑料或表 面涂料，例如油墨和油漆时表现出改进的色彩特性，包括优异的色度、 色强度和增强的随角异色性(color flop)。本发明还提供了用有效着色量的 包含有机颜料与热解法二氧化硅的紧密混合物的颜料组合物着色的涂料 组合物和塑料制品。本发明的一个具体实施方案涉及可用在汽车涂料中 的颜料。

与染料不同，有机颜料不溶于它们所掺入的基质中。因此，颜料的 色彩性质不仅仅取决于颜料的化学式。颜料颗粒的其它特征，如晶型和 尺寸与形状也影响色彩性质。因此，颜料的制备不仅仅涉及化学合成； 颜料从反应混合物中分离后的处理对该颜料如何将基质着色具有显著影 响。

本领域中公知的是，有机颜料，如喹吖啶酮、DPPs、苝等必须在合 成后进一步加工以产生必需的颜料性质，如粒度、粒子形状、多态相、 着色强度等。因此，粗制有机颜料经过一个或多个精加工或调节步骤， 通常包括粒度降低如湿磨或干磨，也称作碾磨。参见，例如R.B.McKay， ″Control of the Application Performance of Classical Organic Pigments″， JOCCA，89 93。

多种形式的颜料研磨，包括湿磨、干磨、高速研磨等是公知的。该 程序通常在助剂，如盐或金属氧化物、填料、流变控制剂和其它辅助剂 存在下进行。

全文经此引用并入本文的美国专利5,667,580公开了通过在填料(包 括氧化铝和二氧化硅填料)存在下研磨、掺合或粉碎较大粒度颜料来制 备小粒度有机颜料。

全文经此引用并入本文的美国专利7,122,081公开了通过在水中在水 溶性苯乙烯共聚物分散剂、任选消泡剂和/或添加剂存在下研磨粗制颜料 来降低有机颜料粒度的方法。

色调和色强度以外的光学性质在着色塑料和涂料中也是重要的。效 应颜料，也称作光泽或闪光颜料，公知是产生独特色彩效应的颜料。例 如，视角光彩(goniochromatic luster)颜料表现出依赖于角度的颜色变化。 也就是说，这些颜料产生“随角变化(flop)效应”，由此色彩特征依赖于视 角而变。一般而言，当视角变化造成亮度变化时，该效应被称作“随角 亮度变化(lightness flop)”，当变化为色调变化时，该效应被称作“随角异 色(color flop)”。

由于它们的独特颜色特征，效应颜料的市场在如化妆品、油墨(例 如安全印刷油墨)、塑料和油漆(例如汽车涂料)之类的用途中逐渐增长。

效应颜料主要是云母颜料、光学可变干涉颜料或金属颜料，它们的 光学效应基于光在主要片状的、互相平行取向的、金属性或强折射性颜 料粒子上的定向反射。这些颜料通常具有反光的薄片形内芯，其被交替 的低和高折射层涂布。

有机颜料通常与非有机效应颜料联用以获得特定颜色和光学效应。 已知的是，可以制备用在聚合物体系中时表现出明显更大的随角异色性 的有机颜料。

全文经此引用并入本文的美国专利No.5,618,343公开了通过掺入用 微小量的铜酞菁磺酸改性的小粒度颜料而获得的具有不寻常的随角异色 效应的颜料组合物。

全文经此引用并入本文的美国专利申请公开No.2004/0194666公开 了用铜酞菁绿色颜料将透明有机颜料表面改性以产生能够制造随角变化 效应颜料组合物的颜料。

全文经此引用并入本文的美国专利5,997,627公开了含有小粒度多孔 填料和颜料的颜料组合物和它们用于制备表现出强的亮度和随角异色性 以及显著的三维效应的效应涂料组合物的用途。

尽管与云母或其它硅酸盐添加剂一起研磨或碾磨有机颜料以产生具 有良好色度的颜料是已知的，但已经发现，在受控研磨或碾磨法中使用 某些二氧化硅(即热解法二氧化硅)的特定纳米级粒子作为添加剂产生 不仅具有优异色度和分散特性还具有极大增强的随角异色性的有机颜 料，尤其是在将加工过的颜料掺入聚合物组合物，例如汽车涂料中时。

本发明提供了与作为添加剂的热解法二氧化硅一起共研磨有机颜料 以产生包含有机颜料与热解法二氧化硅的紧密混合物的颜料粒子的方 法，该颜料粒子在掺入聚合物体系如塑料和涂料中时表现出改进的颜色 性质，特别是优异的色度和增强的随角异色性。