[发明专利]用于改善日光反射度的颜料添加剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求已在2010年2月19日提交的美国临时申请序号为US61/306,080的优先权。

发明领域

目前公开的实施例涉及颜料和颜料添加剂领域。

背景技术

颜料显示特定的颜色是因为它们有选择地反射和吸收某些特定波长的光。白光是一种近似等于全部可见光谱的混合的光。当白光遇到一种着色颜料时，一些波长由于它们与该颜料的电子结构相互作用而被吸收。所述的相互作用取决于该颜料的化学性质和化学结合(bonding)。没有被吸收的波长被反射回至观察者，该被反射的可见光谱形成显现出的颜色。例如群青反射蓝光，一般波长在400至500纳米之间，并且吸收其它波长的可见光。

颜料的显现也受光源的光谱的影响。日光具有高的色温，以及相当均匀的光谱，被认为是一种白色光的标准。人造光源，包括荧光，倾向于在某些光谱区域具有大的峰值，而在其他区域则具有深的谷值。在这些条件下观看，颜料可能显示出不同的颜色。

被用于数字地表示颜色的彩色空间，必须指定其光源。实验颜色(lab color)测量标准，除非另作说明，假定该测量使用D65光源，或者具有近似日光色温的“日光6500K(Daylight6500K)”光源。

颜色的其它性能，例如其饱和度或者明度，可以通过通常与颜料相伴使用的其它物质调整。加入纯颜料化合物的粘合剂和填料也具有它们自己的反射和吸收型式，其也影响最终的光谱。同样地，在颜料/粘合剂的混合物中，光的单个光线可能不会遇到颜料分子，并且可以被上述物质反射。光源的杂散射线有助于所得到颜色的饱和度。纯的颜料允许非常少量的白光漏出，产生一种高度饱和度的颜色。而少量的颜料与相对大比例白色粘合剂混合，由于大量的白光漏出，则显示饱和度降低并且变淡。

颜料颗粒可能涂覆或者在其他方面结合一种或多种添加剂，以有选择地改变该颜料的性能。在这方面受到很多关注的颜料是二氧化钛，TiO₂。该颜料因为其广泛应用而值得注意，其应用涉及从油漆到遮光剂再到食品用色素。众多的用于调整其性能，特别是颜料例如二氧化钛的一般光学性能的添加剂和处理方法已得到记述。所述的处理方法中的许多涉及含磷的或者磷酸盐阴离子的运用。美国专利US 2,817,595记述了一种通过在某些含磷的化合物参与的情况下锻烧水合氧化钛制备改进的二氧化钛颜料的方法。美国专利US 3,330,798记述了在二氧化钛颜料颗粒上沉积磷酸铝。美国专利US 3,926,660记述了在一种二氧化钛颜料上析出金属磷酸盐。美国专利US 3,946,134涉及在颜料颗粒上形成某种磷酸盐络合物的防护涂层。美国专利US 4,052,224记述了用磷化合物处理二氧化钛颜料。美国专利US 4,239,548记述了具有包含磷酸根的一层或多层涂层的二氧化钛颜料。美国专利US 4,461,810记述了涂有包括磷酸盐离子的多种阴离子的二氧化钛颗粒。美国专利US 5,114,486记述了用磷酸锌处理金属氧化物颜料例如二氧化钛。美国专利US 5,942,281记述了通过涂覆磷酸铝的二氧化钛颜料处理方法。美国专利US 6,342,099涉及涂覆多层磷酸盐化合物沉积层的二氧化钛颜料。

为了改善除二氧化钛以外其它颜料的物理性能也作出了努力，WO98/38256记述了多种涂覆有某些氧化物或者磷酸盐的无机颜料。美国专利US6,261,691记述了包含金属磷酸盐层的粉末涂覆颗粒。

氧化铁颜料广泛地应用于陶瓷领域，特别是釉领域。许多金属氧化物经高温煅烧之后在釉中呈现颜色。天然氧化铁颜料被称作赭石。许多传统的油漆颜料，例如生的和煅烧的黄土(sienna)和棕土，即为氧化铁颜料。一般使用铁(Ⅲ)氧化物。铁颜料也被广泛应用于化妆品领域。它们被认为是无毒，防潮，并且不渗色的(nonbleeding)。一般，铁(Ⅱ)氧化物颜料是黑色的，而铁(Ⅲ)氧化物是红色或者铁锈色的。氧化铬颜料也广泛地用于油漆、墨水、和玻璃。氧化铬通常在复合无机有色颜料绿17(CICP Green17)中提供绿色。

已知少数单独公开的内容中包括处理铁或铬基颜料颗粒以改变其性能。例如，美国专利US 2,419,094记述了将磷酸盐剂添加至包含铬的颜料，包括铬铁矿(Cr₂O₃·FeO)。尽管主要地针对处理二氧化钛颜料，美国专利US 3,767,455仍然注意到氧化铬或氧化铁颜料也可以包覆上磷酸盐。