[发明专利]同时具有高亮度、色纯度和遮盖效果的颜料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种同时具有高亮度、高色纯度和高遮盖力效果的颜料，该颜料包括芯材和外包覆层，所述芯材为1‑20层结构，包括空气层，和/或以下三个中的一个：介电层、反射层，以及介电层和一层反射层组成的多层结构，所述芯材的总厚度为20‑1000nm，所述介电层的单层厚度为50‑300nm，所述反射层的单层厚度为20‑100nm，并且所述芯材的总厚度和所述介电层或所述反射层的单层厚度偏差不超过总厚度和相应层厚度的平均值的1％或5nm，所述外包覆层为1‑6层，所述外包覆层的总厚度为20‑1000nm，每层包覆层的厚度为10‑300nm。本发明的颜料可用于涂料、油墨、化妆品、彩妆中。

技术领域

本发明涉及一种颜料，更具体地说，涉及一种同时具有优异亮度、色纯度和遮盖效果的颜料及其制备方法和用途。

背景技术

珠光颜料具有丰富多彩的颜色，可以满足多种行业的应用需求。随着使用范围的进一步扩大以及使用场合的进一步扩展，也对珠光颜料提出了更加严格的要求。对于普通的珠光颜料一般亮度和遮盖力是两项矛盾的性质，若粉体的遮盖力好，一般亮度就较差，反之亦反，因此就提出了同时具有较好的遮盖和亮度的要求，但是因为对于普通的珠光颜料使用的是研磨的片状材料作为基材再进行气相或液相的包覆，造成两项性能不能兼顾。

物理气相沉积(PVD)方法获得各种光学效果的材料已经在很多行业广泛使用，使用PVD方法获得的Optically Variable Pigments(OVP)效果颜料也被广泛的应用在证券、钱币等需要高级别防伪的场合，例如在我国的人民币100元和50元的光变防伪中就是采用该技术，其结构具有5层对称结构：半吸收层/介质层/反射层/介质层/半吸收层[相关专利US4779898、US5059245、ZL02816899.2]，因为其吸收层的存在使得粉体具有非常好的遮盖力；为了获得更好的颜色效果，一般可采用更多的层数的结构，如中国专利201510632169.3，为了获得纯红色光学变色防伪颜料，采用了7+2(n)层的结构，一般结构是具有中心反射层、第一介质层、第一半吸收层、第二介质层、第二半吸收层……的结构，可以进一步消除杂色的干扰，获得更加纯正的红色。对于单纯使用PVD工艺制备的颜料，其工艺决定了鲜有游离物的存在，即使粉体颗粒较小也不会造成颜料亮度的明显下降，而且颜料各层平整程度较高、色纯度、亮度较好。但是该颜料是采用PVD工艺制备后再进行粉碎等处理获得，使得颜料一般会存在裸露的金属层，对于反射层或半吸收层，可能会受到空气、水、酸、碱或者硫化物等的作用而在存储或使用过程中造成亮度的下降。特别是对于含有铝层的颜料在水性体系中使用会有发气等现象影响其使用。

根据干涉颜料原理，相邻层的折射率差别越大，颜色效果会越好、色纯度越高。现在已知的材料中空气可被认为是折射率最低的物质，因此若能在层结构中引入空气层将会改善颜料的效果。但是对于PVD制备的颜料，颜料中各层是平行排列且相互接触的，不可能在结构中引入空气层以获得特殊的效果。而且对于前述专利中提到的颜料一般都要有反射层、介电层和半吸收层组成，而对于仅有反射层和/或介电层作为基材再进行湿化学包覆没有涉及。因为PVD方法获得的基材其表面可以更加平整，若以PVD制备的材料作为基材再采用特定的工艺进行湿化学包覆，可以获得更丰富的颜色效果的颜料或者特殊效果，如获得更高的色纯度、更好的遮盖力、更高的亮度等。