[发明专利]有无机复合无毒环保绿色颜料

说明书

技术领域

本发明属于有无机复合颜料技术领域，尤其涉及一种有无机复合无毒环保绿色颜料。

背景技术

由金属化合物系列的发色粒子构成的无机颜料相比带有有机化合物系列的发色粒子的有机颜料，虽然隐蔽力及耐腐性好，但是颜料本身不仅大量含有铅，镉，铬等有害重金属，而且在制造过程中，排出以重金属为代表的多样的有害物质是问题点。

能发出绿色的代表性的无机颜料非氧化铬(chrome oxide)莫属，但是和其他的无机颜料一样含有有害重金属的同时，在制造过程中也有排出大量有害重金属的问题。

以前的绿色有无机复合颜料，即氧化铁黄(yellow iron oxide)和铜酞菁蓝(copper phthalocyanine blue)混合的绿色颜料是把黄色粒子的氧化铁黄作为母粒子，把青色粒子铜酞菁蓝作为子粒子构成的复合颜料，并通过黄色和青色的调色(color match)效果有呈现绿色的构造。

在此，母粒子即氧化铁黄(αFeO·OH)加水分解硫酸亚铁溶液或者用碱中和制造而成。其本身虽使用黄色无机颜料发色粒子，但是不发出鲜明的黄色，而是呈现黄褐色甚至黄土色。

子粒子即铜酞菁蓝是有机合成色素，酞菁类(phthalocyanine类)色素的一种，呈现深青色。

酞菁(C32H16N3H2)作为和氮生物色素的卟啉(porphyrin)有相同构造的化合物，中心部的氢根据铅，镍，钴或者铜等多种金属离子形成可置换的酞菁错盐，他们包含酞菁错盐，统称为酞菁。

这种酞菁错盐依据在中心部位配位的金属能呈现从黄绿色到深青色的多种多样的颜色。双重铜配位的铜酞菁呈现深青色，铜酞菁的氯(Cl)的替代物发出绿色，各称为铜酞菁蓝(copper phthalocyanine blue)及铜酞菁绿(copper phtha locyanine green)。

如前面所述，以前的绿色作为有无机复合颜料的母粒子氧化铁黄，氧化铁黄本身作为黄色无机颜料的发色粒子不仅可以达到使用的程度，隐蔽效果明显，而且适用于把青色有机颜料作为子粒子的情况。有为达成最终发色目标绿色的调色特性。

但是考虑到最终目标色相绿色的话，为隐蔽性母粒子和黄色发色粒子氧化铁黄的调色，要用过多的青色有机颜料。即问题是需要很多铜酞菁蓝。

这在以前的绿色有无机复合颜料开发过程中，为达成与无机颜料匹敌的隐蔽性，作为母粒子，从适用于氧化铁黄的角度看，无论是氧化铁黄优异的隐蔽性还是作为有机颜料适用于铜酞菁蓝的时候，目标色相绿色的调色是可能的，但是为达到绿色的目的色相，不仅适用于非绿色而是青色的有机颜料，而且可多样化使用高价的有机颜料，这是根本问题所在。

并且，以前的绿色有无机复合颜料的母粒子氧化铁黄的发色不是鲜黄色而是暗黄色。即黄褐色乃至黄土色。把大量的铜酞菁蓝混合也很难得到鲜绿色。把氧化铁黄和钛黄(titan yellow)混合构成母粒子是很普遍的。

钛黄金红石(rutile)型是使氧化钛的决定格构中锑(Sb)及镍(Ni)原子热扩散发色的置换固溶体，有坚韧度，耐热性及耐化学性优秀的黄色无机颜料或者高价的缺点，因此，钛黄的混合只能使颜料的制造费用上升。

观察以前的绿色有无机混合颜料的发色粒子的构成的话，作为母粒子几乎同一重量的氧化铁黄及钛黄混合的是普遍的，只有与母粒子重量接近1/2的铜酞菁蓝混合，才能得到所期望的发色效果。高价原材料钛黄及铜酞菁蓝占据颜料的发色粒子重量的大部分。经济性只能很低。

尤其，完成的钛黄本身具有很高的安定性，制造时要把含水氧化钛，锑及镍混合处理的工艺是必需的，制造过程的有害金属泄露的可能性高。所以，制造颜料添加钛黄时，不能排除严格意义上的有害重金属工艺。

像这样在以前的绿色有无机复合颜料中，把呈现隐蔽性的氧化铁黄和呈现鲜黄色的钛黄混合构成母粒子后，此母粒子表面附着铜酞菁蓝粒子构成颜料。所以，一定水平上排除有害重金属的使用，有达成无机颜料的优点隐蔽性的效果。但是，因为使黄色系列的发色的氧化铁黄适用于母粒子混合有机颜料，不仅可以选择目标色相非绿色而是深青色的铜酞菁蓝，而且投入量很多。

并且，为克服非鲜黄色而是暗黄色的氧化铁黄的缺点，构成母粒子，不仅把高价钛黄大量的混合，而且随着钛黄的混合，母粒子的色彩鲜明度上升，为目标色相绿色的调色，与铜酞菁蓝的需要量同比上升。这也双重诱发了制造费用提高的严重问题。

综上所述，现有技术提供的颜料，在制造过程中，铅及铬等金属有害物质大量使用，有机颜料及调色材料的需求量较大，颜料的制造成本较高，环保性较差。