[发明专利]耐候性珠光颜料，其制备方法和用途

说明书

顶层中含有二氧化钛或由颗粒状TiO₂构成的珠光颜料具有一定程度的光催化活性。如果UV光在水和氧气的存在下作用于珠光颜料，则珠光颜料的UV活性可触发有机化合物如基料基体的加速分解。日光中所含UV的比例已经可以导致该反应，即对于直接暴露于气候下的应用如汽车涂料而言，必须使用专门稳定化的珠光颜料。为对抗对室外应用的这一不良作用，可为珠光颜料提供各种保护涂层以降低光活性。由金属盐水溶液起始，弱溶解性化合物通常以金属氧化物沉淀于颜料表面上。此处主要使用两种不同的金属氧化物。为促进颜料与不同涂料，但特别是更环境友好的水基体系的相容性，通常进一步对顶层进行额外有机改性，例如借助硅烷进行。

根据EP0632109A1的教导，将三层保护层施涂于涂有金属氧化物的片状基底上。在第一步骤中，施涂SiO₂层，在第二步骤中，施涂铈、铝或锆的氢氧化物或水合氧化物，在第三步骤中施涂至少一种铈、铝或锆的氢氧化物或水合氧化物和有机偶联试剂。该三层结构不利的是生产非常费力，且相应地为成本密集的。另外，偶联试剂必须在结合在颜料表面上以前被水解，然而，根据EP0888410B1的教导，所添加的偶联试剂的仅最多60%可结合于颜料表面上。

EP0888410B1公开了基于涂有金属氧化物的片状基底的改性珠光颜料。根据EP0888410B1的教导，顶层由至少两种氧化物、氧化物的混合物，或者二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、二氧化钛或二氧化锆的混合氧化物和水基低聚硅烷构成。顶层的组成因此也非常复杂，且相应地生产费力。

EP1682622B1也公开了具有两种金属氧化物的顶层，其中这里，二氧化铈层必须首先沉淀，随后是SiO₂层。硅烷同样主要用作偶联试剂。

EP0881998B1公开了具有顶层的耐候性珠光颜料，所述顶层由氧化铝制成，或者也由氧化铝和二氧化铈以及硅烷作为偶联试剂的两层结构构成。

EP1727864A1公开了具有仅由SiO₂制成的顶层的耐候性珠光颜料。然而，这些颜料在所有应用中不总是完全耐候性的，在光学上非常高质量的颜料的情况下特别如此。

0141174B1公开了具有含有氢氧化铈的顶层的耐候性珠光颜料。在该文件中，提出将该顶层通过硅酸盐层以及优选通过其它氧化物层如氧化铝或氧化锌补充以保证充当偶联剂的聚合硅氧烷的更好结合。

在上面提到的现有技术中，高折射性TiO₂层的UV活性通常通过至少两层不同的氧化物层或一个两种氧化物的混合层而被抑制。不同氧化物的使用损害光学性能，特别是珠光颜料的光泽度。如果存在光学上非常高质量的珠光颜料（如目前由于合成基底的使用而得到的那些），则这可能具有特别有害的作用。这些相对复杂的几种氧化物或混合氧化物的层体系也是生产费力的。对于各金属氢氧化物或水合金属氧化物的沉淀，存在最佳的pH范围。因此，各氢氧化物或水合氧化物的混合沉淀通常在代表纯氢氧化物沉淀与纯水合氧化物沉淀的最佳值之间的折中的pH值下进行。因此，通常，其中每种情况下所用到的所有无机组分的沉淀条件都最佳地设置的沉淀反应是不可能的。

在EP1084198B1中，描述了效应颜料，它们显示出非常好的与底涂层的附着，这是由于它们以反应性定向剂表面改性。然而，EP1084198B1没有公开耐候性和抗UV珠光颜料。

珠光颜料的后续氢氧化铈和SiO₂涂层描述于M.，U.Schmidt，“Die Barriere macht den Unterschied”，Farbe und Lack8/2007，第20-25页中。具有这种后续涂层的珠光颜料不同于仅具有氢氧化铈或仅具有SiO₂层的珠光颜料，它们的特征是良好的耐候性。

本发明的目的是提供不具有现有技术的上述缺点的耐候性珠光颜料。特别是，耐候性珠光颜料在其光学性能方面不被顶层损害。

该目的通过提供耐候性珠光颜料而实现，所述耐候性珠光颜料由涂有一种或多种高折射性金属氧化物的片状基底和顶层组成，所述片状基底选自合成云母片、玻璃片、SiO₂片、Al₂O₃片、合成勃姆石片、BiOCI片以及它们的混合物，其中顶层由如下层组成：

a)含铈层，其由二氧化铈和/或氢氧化铈和/或水合二氧化铈组成，且含铈层直接施涂于高折射性金属氧化物层上，

b)有机-化学相容层，其含有低聚硅烷的反应产物或由低聚硅烷的反应产物组成，其中低聚硅烷具有一个或多个氨基，且有机-化学相容层直接施涂于含铈层a)上。