光學(xué)顏料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)顏料，該光學(xué)顏料包含基片及包覆于該基片上的包覆層，其中所述的基片上依次至少包覆有三種包覆物，所述的三種包覆物依次選自：二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻或它們的混合物或復(fù)合物；二氧化硅；三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物。本發(fā)明提供的光學(xué)顏料克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于顏料粒子小，從而粒徑反射面小，顏色的飽和度低的缺陷。同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種光學(xué)顏料的制備方法，該制備方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中包覆層“疊片”的缺陷，同時(shí)減少了包覆層的包覆量，增加了單位重量中的粒子數(shù)量，使得制備的顏料色彩更加飽滿和豐富多變。
【專利說明】光學(xué)顏料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于陶瓷、化妝品、涂料、印刷、塑料、特種紙、化工等領(lǐng)域的產(chǎn)品，特別是涉及一種用于上述領(lǐng)域的光學(xué)顏料。更進(jìn)一步的，本發(fā)明還涉及上述光學(xué)顏料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干涉色珠光顏料的特征是在一薄片狀的基材表面一次或多次包覆一種或多種金屬氧化物，通過可見光在金屬氧化物和基片界面上的多次折射、反射和透射，通過調(diào)整所包覆的金屬氧化物的幾何厚度或光學(xué)厚度，使顏料粒子表面形成光的干涉，使得顏料粒子具有干涉色，并賦予制品以色彩。這種色彩使人感覺有深度，從而使之具有類似珍珠一般的光澤。[0003]為了美化人們的生活，人們又開發(fā)了變色珠光顏料，當(dāng)物件應(yīng)用這種顏料時(shí)，如用于透明性高的塑料PP (聚丙烯)或PS (聚苯乙烯)，人們從不同角度觀察物件時(shí)，它具有不同的顏色，同時(shí)這些顏色具有很高的色彩飽和度。使物件具有很神奇的感覺。
[0004]變色珠光顏料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，在基片的表面包覆多層氧化物，而這些氧化物結(jié)構(gòu)是高低高結(jié)構(gòu)，即先在基片的表面包覆一層高折射率金屬氧化物，再包覆一層低折射率金屬氧化物，再包覆高折射率金屬氧化物。通過改變各層包覆的厚度，得到不同范圍的色彩變化。其具體結(jié)構(gòu)為:
[0005]基片/高折射率金屬氧化物/低折射率氧化物/高折射率金屬氧化物
[0006]通常用于變色珠光顏料的基片是云母(晶態(tài))、玻璃片(非晶態(tài))和氧化鐵片(晶態(tài))。而用于高折射率層的金屬氧化物是通常使用的氧化鈦、氧化鐵和鈦酸鐵，而用于低折射率層的氧化物是氧化鋁和氧化硅，也可以是它們的混合物，當(dāng)然也可含其它的低折射透明的氧化物。
[0007]此結(jié)構(gòu)中低折射率氧化物是由低折射率的化合物制備或組成的，一般是二氧化硅，并且此二氧化硅層是無定形的，非晶態(tài)的。其它化合物采用濕化學(xué)法水解沉積至今鮮見報(bào)道。
[0008]此結(jié)構(gòu)中高折射率金屬氧化物一般是二氧化鈦或/和氧化鐵，它們是晶態(tài)的，如
銳鈦礦型二氧化鈦、金紅石型二氧化鈦，α -三氧化二鐵等。
[0009]此類變色珠光顏料時(shí)存在一些問題，一是隨著顏料粒子粒徑變小，由于單位重量的粒子棱邊增多，低折射率包覆層的厚度依然要很厚，從而使得顏料粒子的反射率減小，而散射率增加，從而使得顏料的光干涉變?nèi)?，干涉色的飽和度降低?br> [0010]在制備此類變色珠光顏料時(shí)，水解包覆氧化硅時(shí)很容易出現(xiàn)“疊片”現(xiàn)象，尤其是當(dāng)使用粒徑很小，徑厚比很大的云母時(shí)尤為嚴(yán)重，這種疊片就會(huì)造成顏料在涂料中的分散問題，光澤度和顏色的飽和度嚴(yán)重下降，同時(shí)由于本身細(xì)小粒徑反射面就小，顏色的飽和度就低，因而使得小粒徑變色顏料的應(yīng)用失去使用價(jià)值。
[0011]隨著變色珠光顏料向印刷油墨領(lǐng)域應(yīng)用，以及要求顏料粒徑更小，同時(shí)需要進(jìn)一步提高顏料的顏色飽和度，就使得解決這些問題變得更為迫切。
[0012]另外，還有一種超強(qiáng)干涉色珠光顏料，它是在基片表面包覆不同金屬氧化物，形成“高低高”折射率結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)類似于變色珠光顏料，只不過低折射率氧化物(一般是無定形二氧化硅)包覆量比較少，達(dá)不到變色所需要的光學(xué)厚度，但由于它的存在，可以大大提高干涉色的飽和度，即通常所稱的強(qiáng)干涉色珠光顏料。
[0013]由此可見，上述現(xiàn)有的珠光顏料在性能和應(yīng)用領(lǐng)域上，顯然仍存在一些缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的光學(xué)顏料及其制備方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有珠光顏料存在的缺陷，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的珠光顏料存在的缺陷，而提供一種新的光學(xué)顏料，所要解決的技術(shù)問題是克服顏料粒子變小時(shí)所產(chǎn)生的顏料粒子的反射率減小、而散射率增加，從而使得顏料的光干涉變?nèi)?、干涉色的飽和度降低的缺陷，從而使得本發(fā)明更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種光學(xué)顏料的制備方法，所要解決的技術(shù)問題:在制備此類變色珠光顏料時(shí)，水解包覆包覆層的時(shí)很容易出現(xiàn)“疊片”現(xiàn)象，尤其是當(dāng)使用粒徑很小、徑厚比很大的云母時(shí)尤為嚴(yán)重，這種疊片就會(huì)造成顏料在涂料中的分散問題，光澤度和顏色的飽和度嚴(yán)重下降，同時(shí)由于本身細(xì)小粒徑反射面就小，顏色的飽和度就低，因而使得小粒徑變色顏料的應(yīng)用失去使用價(jià)值。
[0016]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種光學(xué)顏料，該光學(xué)顏料包含基片及包覆于該基片上的包覆層。
[0017]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0018]前述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的材料選自頁硅酸鹽、玻璃薄片、片狀氧化鐵、片狀氧化鋁或氯氧化鉍晶片。
[0019]前述的光學(xué)顏料及其制備方法，其中所述的頁硅酸鹽為天然云母粉或合成云母粉。
[0020]前述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層的材料選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵、氫氧化鐵或二氧化硅中的一種或幾種。
[0021]前述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的粒徑為5 - 1500微米，所述基片的粒徑和厚度比大于或等于60。
[0022]前述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層中至少包含有二氧化硅。
[0023]前述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅是非晶態(tài)或無定形的。
[0024]前述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅中含有摻雜物，所述的摻雜物選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵、氫氧化鐵或它們的混合物。
[0025]前述的光 學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅重量的0.01~40%。
[0026]前述的光學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅層重量的4~25%。
[0027]前述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層進(jìn)一步包含選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵或氫氧化鐵中的兩種或兩種以上。
[0028]前述的光學(xué)顏料，其中所述的基片上至少依次包覆有三種包覆物，所述的三種包覆物依次選自:二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻或它們的混合物或復(fù)合物；二氧化硅；三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物。
[0029]前述的光學(xué)顏料，其中所述的基片在包覆其它包覆物之前，先包覆二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物。
[0030]前述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的材料選自頁硅酸鹽、玻璃薄片、片狀氧化鐵、片狀氧化鋁或氯氧化鉍晶片。
[0031]前述的光學(xué)顏料，其中所述的頁硅酸鹽為天然云母粉或合成云母粉。
[0032]前述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的粒徑為5 - 1500微米，所述基片的粒徑和厚度比大于或等于60。[0033]前述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅是非晶態(tài)或無定形的。
[0034]前述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅中含有摻雜物，所述的摻雜物選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵、氫氧化鐵或它們的混合物。
[0035]前述的光學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅重量的0.01~40%。
[0036]前述的光學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅層重量的4~25%。
[0037]前述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層上進(jìn)一步設(shè)有保護(hù)層。
[0038]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種制備光學(xué)顏料的方法，該方法包括以下步驟:
[0039]將基片和適量的純水進(jìn)行攪拌形成釜液；
[0040]加入一種或幾種可溶性鹽水溶液水解包覆；
[0041 ] 過濾、洗滌、烘干及煅燒。
[0042]前述的光學(xué)顏料的制備方法，其中進(jìn)一步包括調(diào)整釜液的溫度和pH的步驟。
[0043]前述的光學(xué)顏料的制備方法，其中所述的調(diào)整后的釜液的溫度為60_85°C，所述的pH 值為 1-10。
[0044]前述的光學(xué)顏料的制備方法，，其中在加入一種或幾種可溶性鹽水溶液水解包覆之前，通過加入適量的酸將pH值調(diào)整為1.5-9.0。
[0045]前述的光學(xué)顏料的制備方法，其中所述的一種或幾種可溶性鹽溶液選自能生成二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻或它們的混合物或復(fù)合物；二氧化硅；三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物的無機(jī)鹽。
[0046]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下:
[0047]光學(xué)顏料實(shí)現(xiàn)變色可以有多種結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的光學(xué)顏料的包覆層與目前珠光顏料中所采用的包覆層是不同的。
[0048]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，光學(xué)顏料中的包覆層是由不同折射率的化合物按照一定的比例和方法混合后形成的。
[0049]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，非晶態(tài)二氧化硅中摻入的氧化物是可選的，使得在非晶態(tài)二氧化硅中分別或同時(shí)含有三氧化二鋁、氫氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵、氫氧化鐵等，這些氧化物是以點(diǎn)的形式均勻存在于無定形非晶態(tài)二氧化硅層中，使得此二氧化硅層變?yōu)橐粋€(gè)非均相層，即既存在連續(xù)相非晶態(tài)二氧化硅，也存在點(diǎn)狀分布的高折射率或低折射率氧化物微粒。其中，所謂高或低折射率是與非晶態(tài)二氧化硅相比而言。高于無定形二氧化硅折射率的為高折射率，低于無定形二氧化硅折射率的為低折射率物質(zhì)，以利于界定。
[0050]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，存在于非晶態(tài)二氧化硅層中的氧化物微粒是以“點(diǎn)”的形式均勻分布；氧化物微粒也可以根據(jù)需要沿垂直于此無定形層的方向有規(guī)律分布，如高折射率氧化物微粒的密度由少到多，或由多到少，或在完全一致，或根據(jù)某一函數(shù)關(guān)系分布，以期獲得不同或所需要的光學(xué)和性質(zhì)和效果。
[0051]存在于非晶態(tài)二氧化硅層中的氧化物微粒的粒徑，一般是幾個(gè)納米，優(yōu)選為1-10納米，特別優(yōu)選為5納米左右。
[0052]存在于非晶態(tài)二氧化硅層中的氧化物微粒可以是非晶態(tài)的，也可以是晶態(tài)的，如二氧化鈦通常是晶態(tài)的，三氧化二鐵通常是晶態(tài)的。
[0053]存在于非晶態(tài)二氧化硅層中的氧化物微?？梢允茄趸?，也可以是水合氧化物，也可以是氫氧化物，也可以是某些金屬堿式鹽。
[0054]存在于低折射率非晶態(tài)二氧化硅層中的較高折射率氧化物微粒的含量優(yōu)選為
0.01-40%，特別優(yōu)選為4-25%。
[0055]存在于非晶態(tài)二氧化硅層中的氧化物微粒的折射率是大于非晶態(tài)二氧化硅折射率的所有金屬和/或非金屬氧化物。
[0056]存在于非晶態(tài)二氧化硅層中的氧化物微粒的折射率是小于非晶態(tài)二氧化硅折射率的所有金屬和/或非金屬氧化物。
[0057]經(jīng)由上述可知，本發(fā)明本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)顏料，該光學(xué)顏料包含基片及包覆于該基片上的包覆層，其中所述的基片上依次至少包覆有三種包覆物，所述的三種包覆物依次選自:二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻或它們的混合物或復(fù)合物；二氧化硅；三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物。本發(fā)明提供的光學(xué)顏料克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于顏料粒子小，從而粒徑反射面小，顏色的飽和度低的缺陷。同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種光學(xué)顏料的制備方法，該制備方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中包覆層“疊片”的缺陷，同時(shí)減少了包覆層的包覆量，增加了單位重量中的粒子數(shù)量，使得制備的顏料色彩更加飽滿和豐富多變。
[0058]本發(fā)明中所述的基片規(guī)格優(yōu)選為徑厚比> 60，徑厚比越大越好，徑厚比的定義:徑厚比=基片粒子的直徑/基片粒子的厚度
[0059]本發(fā)明光學(xué)顏料其中進(jìn)一步還包括在所述的氧化物涂層上設(shè)有后處理包覆物層，以適用于特殊用途(如戶外用途時(shí)的耐候包覆層)。
[0060]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明光學(xué)顏料及其制備方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0061](1)由于在非晶態(tài)二氧化硅層含有氧化物，使在制備變色顏料時(shí)的非晶態(tài)二氧化硅層的厚度有所降低，從而使整個(gè)成品顏料的厚度減少，可使用較小粒徑基片制備色彩飽和度較高的變色光學(xué)顏料，遮蓋力更好，顏料的用量減少，使用成本降低。
[0062](2)制備非晶態(tài)二氧化硅包覆層的過程是采用濕化學(xué)水解沉淀，由于有氧化物微粒一起形成共沉積，這樣就不易產(chǎn)生“疊片”現(xiàn)象，從而使得成品顏料粒子是單個(gè)存在，能夠最大限度發(fā)揮色彩效果，及最佳分散效果。有利于制備較小粒徑變色顏料。
[0063]綜上所述，本發(fā)明特殊的光學(xué)顏料及其制備方法，其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類產(chǎn)品和制備方法中未見有類似的設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其在功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有技術(shù)具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
[0064]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0065]圖1顯示的是本發(fā)明光學(xué)顏料的高倍透射電子顯微鏡(HTEM)圖，其中(A)為非晶態(tài)二氧化硅中的晶態(tài)二氧化鈦，(B)為非晶態(tài)二氧化硅上包覆的晶態(tài)氧化鐵層。
【具體實(shí)施方式】
[0066]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的光學(xué)顏料及其制備方法其【具體實(shí)施方式】、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0067]實(shí)施例1
[0068]本實(shí)施例說明本發(fā)明光學(xué)顏料是如何制備的。
[0069]將一定量的基片投入到反應(yīng)釜中，并加入適量的純水，攪拌并升溫到70-80°C，用酸或堿液將釜液調(diào)整到某一 PH值，然后以一定的速率計(jì)量加入某一濃度的高折射率金屬鹽溶液(如四氯化鈦或三氯化鐵)，同時(shí)滴加入堿液來維持釜液的pH值，包覆某一干涉色時(shí)，停止加料；再緩慢加入堿液升高釜液的pH值到8-9，然后以某一速率計(jì)量加入某一濃度的水玻璃溶液，同時(shí)以某一速率計(jì)量加入金屬鹽(可生成高折射率氧化物的可溶解金屬鹽)水溶液，此加料速度可以是根據(jù)需要變化，再同時(shí)加入稀鹽酸來維持釜液的PH值，加完后，再用稀鹽酸緩慢將釜液的PH值下調(diào)到繼續(xù)加高折射率金屬鹽溶液時(shí)，然后以一定的速率計(jì)量加入某一濃度的高折射率金屬鹽溶液(如四氯化鈦或三氯化鐵)，同時(shí)滴加入堿液來維持釜液的PH值，包覆某一干涉色時(shí)，停止加料。過濾，用純水洗滌脫鹽，烘干，再用一定溫度煅燒，即得到所需要的產(chǎn)品。
[0070]本實(shí)施例中的基片選自:天然云母、合成云母、玻璃片、片狀氧化鐵、片狀氧化鋁或氯氧化鉍晶片中的一種或幾種。
[0071]本實(shí)施例中的基片上的包覆層依次為二氧化鈦、含有氧化鐵的非晶態(tài)二氧化硅、
三氧化二鉍。
[0072]在本實(shí)施例中,光學(xué)顏料的表層可進(jìn)一步含有一層保護(hù)層。
[0073]在本實(shí)施例中，含有氧化物顆粒的非晶態(tài)二氧化硅可以在光學(xué)顏料中分層多次出現(xiàn)，并先后被其它氧化物層包覆。
[0074]實(shí)施例2
[0075]本實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明光學(xué)顏料是如何制備的。[0076]將一定量的基片投入到反應(yīng)釜中，并加入適量的純水，攪拌并升溫到70-80°C，用堿液將釜液的PH值調(diào)到8-9，然后以某速率緩慢滴入一定量的水玻璃溶液，同時(shí)滴加入酸液來維護(hù)釜液的PH值恒定，加完后，用酸液將釜液調(diào)整到某一 pH值，然后以一定的速率計(jì)量加入某一濃度的高折射率金屬鹽溶液(如四氯化鈦或三氯化鐵)，同時(shí)滴加入堿液來維持釜液的PH值，包覆某一干涉色時(shí)，停止加料；再緩慢加入堿液升高釜液的PH值到8-9，然后以某一速率計(jì)量加入某一濃度的水玻璃溶液，同時(shí)以某一速率計(jì)量加入金屬鹽(可生成高折射率氧化物的可溶解金屬鹽)水溶液，此加料速度可以是根據(jù)需要變化，再同時(shí)加入稀鹽酸來維持釜液的PH值，加完后，再用稀鹽酸緩慢將釜液的pH值下調(diào)到繼續(xù)加高折射率金屬鹽溶液時(shí)，然后以一定的速率計(jì)量加入某一濃度的高折射率金屬鹽溶液(如四氯化鈦或三氯化鐵)，同時(shí)滴加入堿液來維持釜液的pH值，包覆某一干涉色時(shí)，停止加料。過濾，用純水洗滌脫鹽，烘干，再用一定溫度煅燒，即得到所需要的產(chǎn)品。
[0077]通過本實(shí)施例制成的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)為基片/E層/A層/B層/C層/D層；其中:
[0078]E層:非晶態(tài)二氧化硅薄層；[0079]A層:二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻或它們的混合物或復(fù)合物；
[0080]B層:非晶態(tài)二氧化硅，其中混合有二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻、三氧化二鋁或三氧化二鉍；
[0081]C層:三氧化二鋁或三氧化二鉍；
[0082]D層是:外保護(hù)層，此層根據(jù)需要包覆。
[0083]在本實(shí)施例中，制成的新結(jié)構(gòu)光學(xué)顏料的結(jié)構(gòu)根據(jù)需要也可以是基片/E層/A層/B層/C層/B層/C層/D層。其中A、B、C和D如上所述。其中所用的酸是鹽酸或硫酸，所用的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨。
[0084]實(shí)施例3
[0085]將100克粒徑為10-60微米的合成云母粉為基片，并投入到2000毫升的反應(yīng)釜中，攪拌升溫到75 °C，用鹽酸(30%)將釜液pH值調(diào)到3.2，然后以30毫升/小時(shí)的速率滴加三氯化鐵溶液(100g (FeCl3)/L)，同時(shí)滴加氫氧化鈉溶液(NaOH，15%)來維持pH恒定，直到基片干涉色為淺黃色，再用氫氧化鈉溶液(NaOH，15%)將釜液的pH調(diào)到9，然后以30毫升/小時(shí)的速率滴加水玻璃溶液(30g (SiO2) /L)，同時(shí)滴加四氯化鈦溶液(200g (TiCl4) /L)，滴加速率使二氧化硅與二氧化鈦之比為100:12，同時(shí)滴加鹽酸溶液(30%)來維持釜液的pH恒定，直到基片達(dá)到干涉色綠色，再用鹽酸溶液(30%)將釜液的pH值下調(diào)到3.2，然后以30毫升/小時(shí)的速率滴加三氯化鐵溶液(100g(FeCl3)/L)，同時(shí)滴加氫氧化鈉溶液(NaOH，15%)來維持pH恒定，直到基片干涉色為紅紫色。
[0086]然后過濾，用純水洗滌，用120°C烘干，煅燒450°C，并保溫30分鐘。所得產(chǎn)品為具有較高飽和顏色的紅/綠變色光學(xué)顏料。
[0087]請參考圖1的HTEM，可以看出非晶態(tài)二氧化硅層中，含有較多的晶態(tài)二氧化鈦粒子，其粒徑一般在5納米左右，并且呈比較均勻地，以“點(diǎn)陣”的形式分布在非晶態(tài)的二氧化硅層中。而最外層也可以清楚的看見三氧化二鐵層，并且此三氧化二鐵層是晶態(tài)的。二氧化鈦和三氧化二鐵的晶格參數(shù)大致見圖1所示。
[0088]實(shí)施例4[0089]將100克粒徑為10-60微米的合成云母粉為基片，并投入到2000毫升的反應(yīng)釜中，攪拌升溫到75°C，用堿液(NaOH，15%)將釜液的pH值調(diào)到9，然后滴加入水玻璃溶液(30g (SiO2)/L) 30毫升，同時(shí)滴加鹽酸(30%)維持釜液的pH值恒定，然后滴加鹽酸(30%)將釜液PH值調(diào)到3.2，然后以30毫升/小時(shí)的速率滴加三氯化鐵溶液(100g (FeCl3)/L)，同時(shí)滴加氫氧化鈉溶液(NaOH，15%)來維持pH恒定，直到基片干涉色為淺黃色，再用氫氧化鈉溶液(NaOH，15%)將釜液的pH調(diào)到9，然后以30毫升/小時(shí)的速率滴加水玻璃溶液(30g (SiO2) /L)，同時(shí)滴加四氯化鈦溶液(200g (TiCl4) /L),滴加速率使二氧化硅與二氧化鈦之比為100:12，同時(shí)滴加鹽酸溶液(30%)來維持釜液的pH恒定，直到基片達(dá)到干涉色綠色，再用鹽酸溶液(30%)將釜液的pH值下調(diào)到3.2，然后以30毫升/小時(shí)的速率滴加三氯化鐵溶液(100g (FeCl3)/L)，同時(shí)滴加氫氧化鈉溶液(NaOH，15%)來維持pH恒定，直到基片干涉色為紅紫色。
[0090]然后過濾，用純水洗滌，用120°C烘干，煅燒450°C，并保溫30分鐘。所得產(chǎn)品為具有高飽和顏色的紅/綠變色光學(xué)顏料。
[0091]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)顏料，該光學(xué)顏料包含基片及包覆于該基片上的包覆層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的材料選自頁硅酸鹽、玻璃薄片、片狀氧化鐵、片狀氧化鋁或氯氧化鉍晶片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)顏料，其中所述的頁硅酸鹽為天然云母粉或合成云母粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層的材料選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵、氫氧化鐵或二氧化硅中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的粒徑為5- 1500微米，所述基片的粒徑和厚度比大于或等于60。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的粒徑為10- 150微米，所述基片的粒徑和厚度比大于或等于100。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層中至少包含有二氧化硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅是非晶態(tài)或無定形的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅中含有摻雜物，所述的摻雜物選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵、氫氧化鐵或它們的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅重量的 0.01 ~40%。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅層重量的4~25%。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層進(jìn)一步包含選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵或氫氧化鐵中的兩種或兩種以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片上至少依次包覆有三種包覆物，所述的三種包覆物依次選自:二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻或它們的混合物或復(fù)合物；二氧化硅；三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片在包覆其它包覆物之前，先包覆二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的材料選自頁硅酸鹽、玻璃薄片、片狀氧化鐵、片狀氧化鋁或氯氧化鉍晶片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)顏料，其中所述的頁硅酸鹽為天然云母粉或合成云母粉。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的粒徑為5- 1500微米，所述基片的粒徑和厚度比大于或等于60。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)顏料，其中所述的基片的粒徑為10- 150微米，所述基片的粒徑和厚度比大于或等于100。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅是非晶態(tài)或無定形的。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)顏料，其中所述的二氧化硅中含有摻雜物，所述的摻雜物選自三氧化二鋁、氫氧化鋁、二氧化鈦、三氧化二鐵、氫氧化鐵或它們的混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅重量的 0.01 ~40%。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)顏料，其中所述的摻雜物的重量為所述二氧化硅層重量的4~25%。
23.根據(jù)權(quán)利要求1或13所述的光學(xué)顏料，其中所述的包覆層上進(jìn)一步設(shè)有保護(hù)層。
24.—種制備權(quán)利要求1~22中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)顏料的方法,該方法包括以下步驟: 將基片和適量的純水進(jìn)行攪拌形成釜液； 加入一種或幾種可溶性鹽水溶液水解包覆； 過濾、洗滌、烘干及煅燒。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的制備方法，其中進(jìn)一步包括調(diào)整釜液的溫度和pH的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的制備方法，其中所述的調(diào)整后的釜液的溫度為60-85°C，所述的pH值為1-10。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的制備方法，其中在加入一種或幾種可溶性鹽水溶液水解包覆之前，通過加入適量的酸將pH值調(diào)整為1.5-9.0。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的制備方法，其中所述的一種或幾種可溶性鹽溶液選自能生成二氧化鈦、二氧化錫、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈷、三氧化二鈷、二氧化鋯、三氧化二鉻或它們的混合物或復(fù)合物；二氧化硅；三氧化二鋁、三氧化二鉍或它們的混合物或復(fù)合物的無機(jī)鹽。
【文檔編號(hào)】C09C1/24GK103911023SQ201310006609
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】付建生, 張軍禮, 劉越, 劉挺 申請人:汕頭市龍華珠光顏料有限公司