[发明专利]一种包含颜料混合物的着色剂

说明书

技术领域

本发明涉及着色剂，特别涉及提高着色剂的耐腐蚀性。

背景技术

颜料的混合使用历史悠久，32000年前，史前艺术家们使用土红色或黄褐色与黏土、木炭、浆果果汁及油脂的混合物，在洞穴墙壁和屋顶上作画。如今，许多工业和美术品中使用多种颜料的掺混技术。颜料掺混的主要目的是将不同颜色的颜料混合在一起，来得到另一种复合颜色。该掺混技术已达到高度成熟水平，能够相当好地控制最终产品的色彩特性。

在工业应用以及美术品当中，无机的、有机的或特殊颜料以及它们的混合颜料的色牢度和稳定性是非常令人满意的。下列属性，诸如热稳定性、毒性、色调强度、染色性、分散度、不透明度或透明度、耐酸性或耐碱性、颜料间的相互作用以及耐光性(抵抗因光照诱发的脱色)，决定其是否适用于特定生产工艺和应用。颜料的化学或电化学降解通常会造成经济损失。

工业上运用各种方法来增强颜料的耐腐蚀性，包括在颜料粒子上沉积保护层，和/或向油墨或者涂料连接料中添加钝化剂和腐蚀抑制剂。例如，李(Li)等人在美国专利申请2008/0314284公开文本中公开了高耐腐蚀性薄片状金属颜料，其中，薄片状金属基底的表面用磷酸化合物和/或硼酸化合物进行处理，并且还涂有含有水合氧化锡的涂层，以提高耐腐蚀性。其缺点在于，由于额外的人工和材料成本，李等人的钝化颜料比类似的非钝化颜料昂贵得多。

随视角变色光学干涉颜料，也称为光学变色颜料，由于其多层干涉结构，可提供明亮、鲜艳的色彩。包含有金属反射体层及一个或多个半透明吸收体层的光学干涉颜料，在所有已知的高性能颜料中最具有效性。但是，这些颜料对暴露到腐蚀性介质高度敏感。

保护涂层可以应用于光学变色干涉颜料，例如菲利浦斯(Phillips)在美国专利申请2004/0160672的公布文本中，公开了一种变色多层干涉颜料，其外层涂有二氧化硅作为核心光学结构C/SiO₂/C的保护层。对于在运送系统中可能遭到磨损的涂料或油墨组合物，已知其二氧化硅外层可以防止用于产生颜色的核心光学结构受到磨损。因此，在这种情况下，涂料或油墨组合物的颜色会更持久。Vuarnoz等人在美国专利7,381,758中公开了一种钝化光学变色颜料，及适用于该颜料的钝化化合物，包括阴离子表面活性剂。

随视角变色光学干涉颜料的耐腐蚀性也可以通过对颜料粒子的热处理来进行改良。例如，Phillips等人在美国专利5,569,535中公开了一组高色度的变色干涉薄膜片。为了赋予干涉膜片额外的耐久性，可以在200℃-300℃温度区间对其进行退火或热处理，优选温度为250℃-275℃，时间范围从10分钟至24小时，优选时间约为15－30分钟。

Phillips等人在美国专利5,570,847及的美国专利申请2002/0160194的公布文本中，Bradley等人在美国专利6,157,489、6,243,204和6,246,523中公开了一种热处理多层干涉薄片以提高其耐久性的方法,包括将薄片在200℃-300℃热处理10分钟至24小时。该薄片由包含金属反射体层的多层变色干涉薄膜形成，该金属反射体层的两面上均具有多层干涉薄膜结构。该多层干涉薄膜结构包括由一个电介质层和一个半透明金属层组成的双层结构，其中双层结构中的电介质层直接与该金属反射体层邻接。然而，Phillips等人和Bradley等人的颜料需要在高温条件进行热处理的额外步骤。

发明内容

许多颜料的耐腐蚀性随颜色亮度的增加而降低。换言之，一种鲜艳明亮色彩的颜料往往比相同的、但稍暗颜色的颜料更易因腐蚀引起降解。发明者已获知，通过将颜色相似、但颜色的色度或亮度稍有区别的两种颜料混合在一起，可以得到一种颜色足够鲜艳且同时足够耐腐蚀的着色剂。

例如，一种包括铝反射体的变色干涉颜料，会比类似颜色的、但基于铬反射体的变色干涉颜料产生更加鲜艳的色彩，因为铝比铬的反射性更好。但是，已知铝在碱性溶液中降解相对较快，而铬在这样的溶液中更加稳定；铬在酸性环境中降解，而铝在酸性环境中表现稳定。因此，将相同或相似颜色的铝基和铬基干涉颜料混合，可以得到一种非常稳定且明亮的着色剂，其比铝在碱性溶液以及铬在酸性溶液中的耐腐蚀性更强。