加色颜料粉末的制作方法

专利名称：加色颜料粉末的制作方法
技术领域：
本发明涉及颜料粉末。更具体地说，本发明涉及一种表面上具有多层膜的颜料粉末，可它作为一种后向反射颜料、耐天候老化颜料之类，用作磁性调色剂(color toner)、磁性彩色油墨等的原料。
背景技术：
印刷油墨或复印着色剂用的传统颜料及染色用的传统染料都是减色着色剂，混色后呈暗色。迄今，加色颜料尚未见公开。加色颜料是一种受到光照后能起到一种假光源作用的颜料，混色后发出白光。
在加色法中，以三原色，R(红色)、G(绿色)及B(蓝色)为基础，利用它们之间的各种混合比例可生成各种颜色。
已知，将这三原色混合可发出白光。
电视机显象管便是加色法器件的代表，它就是根据与上面一样的混色原理完成彩色显示的。
然而，能够根据三原色的如此组合来显色的加色颜料，目前尚没有研制出来。
理想的白光应具有的光谱分布是，在380nm～780nm的整个范围内的强度具有一样的高度，就是说，它具有，打个比方，矩形(box-shape)的分布。自然光相当接近矩形分布的白光。
另一方面，理想的红光是在580nm～680nm范围具有矩形光谱分布的光；理想的绿光是在480nm～580nm范围具有矩形光谱分布的光；而理想的紫光则是在380nm～480nm范围具有矩形光谱分布的光。然而，目前实际上尚未获得任何具有上述矩形分布的颜料或染料。结果，透过包含传统着色剂的滤光器的人工光具有钟形(bell-shape)光谱分布，其中三原色的光谱曲线底部彼此重叠，并具有多个峰。这种现象存在于印刷图象、照相正片及照相负片中三原色的光谱(见图4)。
将红光重叠在绿光上，就得到黄光；绿光叠加在紫光上，产生青光；紫光加红光变成品红。
本发明人此前曾研究过一种在颗粒表面上形成致密、连续的金属氧化物膜的方法，其中将粉末分散到金属醇盐的溶液中，然后在该粉末的存在下使金属醇盐水解。采用这种技术，本发明人开发了如下及其他的方法在金属或金属氧化物构成的粉末表面上形成多层金属氧化物涂膜的方法；制取涂布了多层金属氧化物膜的粉末的方法，例如，在金属或金属氧化物构成的粉末上形成厚度在0.01～0.2μm的二氧化硅膜，然后在其上形成厚度在0.01～0.2μm的二氧化钛膜(JP-A-6-238604)；制取表面涂有金属膜及金属氧化物膜的粉末的方法，其中将金属膜与金属氧化物膜交替地沉积到粉末表面，具体地说例如，在粉末表面形成厚度在0.01～0.02μm的银金属涂膜，然后在其上形成厚度在0.04～0.6μm的二氧化钛膜(JP-A-7-90310)。
当采用上述专利公报所描述的任何一种技术，在粉末上形成多层金属氧化物膜或者至少一层金属膜与至少一层金属氧化物膜的过程中，通过使形成的相邻膜具有彼此不同的折射率，譬如通过使高折射率膜与低折射率膜交替重叠，就可获得一种粉末，它在特定的波长，即在由高折射率涂膜的折射率与其厚度的乘积所决定的波长处，具有一个峰值。
在上述方法的情况下，曾想到，当高折射率膜与低折射率膜之间的折射率相差很大时，通过将低折射率膜沉积在高折射率膜上，就可获得具有高反射率的颜料。进一步提高反射率，预计可制备出一种其性能接近加色颜料的颜料。然而实际上，如此制成的颜料所具有的光谱分布并不是矩形的。
尤其是在黑色基底粉末的情况下，要通过高折射率涂膜与低折射率涂膜交替沉积的涂布方法来获得具有矩形光谱分布的反射光就很困难，尽管可获得具有窄峰反射波形的单色反射光。
对透明基底，已采用一种反光着色粉末的技术，其中令特定波长的光透过，而将波长位于透射波长区间以外的光反射回去。然而在这种情况下，由于不容易提高粉末的反射率，故仍旧难以获得矩形光谱分布。
因此，本发明的一个目的是提供一种具有矩形(box-shape)光谱分布的加色颜料。本发明另一目的是提供一种分别在对应于光的三原色的区间具有高反射率，且每区间均具有矩形光谱分布的加色颜料。
本发明的上述目的是由如下的本发明颜料粉末达到的。
(1)一种包含三种分别具有光的三原色(红、绿及蓝色)的颜料的加色颜料粉末，其中当这三种颜色的颜料粉末混合在一起时，每种颜料粉末均经历加色混合。
(2)按照上面(1)的加色颜料粉末，其中具有光的三原色的颜料颗粒仅选择性地强烈反射对应于其颜色波长区间的可见光，且通过具有三原色的三种颜料颗粒按适当比例的混合可显现要求的鲜艳中间色。
(3)一种具有光的三原色之一的蓝色加色颜料粉末，它具有位于380nm～500nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间。
(4)一种具有光的三原色之一的绿色加色颜料粉末，它具有位于500nm～575nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间。
(5)一种具有光的三原色之一的红色加色颜料粉末，它具有位于575nm～750nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间。
(6)按照以上(1)～(5)中任何一项的加色颜料粉末，其中颜料粉末包含基底颗粒，该颗粒表面涂有多层膜，多层膜的任何相邻膜以及该基底颗粒在材质及折射率上均各不相同，从而使颜料颗粒因多层膜的膜间反射或透射波的干涉而带上颜色。
上述本发明颜料粉末是按照下述方法制备的。
(7)一种制备构成任何上述颜料粉末的多涂层颜料粉末的方法，包括在基底颗粒表面上涂布多涂层，然后涂覆金属化合物以形成该多涂层的至少一层。
(8)一种制备构成任何上述颜料粉末的多涂层颜料粉末的方法，包括在基底颗粒表面上涂布多涂层，然后再涂覆金属以形成该多涂层的至少一层。
作为本发明加色颜料粉末的基底颗粒，可使用黑色基底、白色基底或透明基底。但从获得具有由反射光造成的鲜艳颜色的加色颜料考虑，优选用黑色基底作为基底颗粒。在采用白色基底作为基底颗粒的情况下，优选使用满足以下条件的涂膜组成除着色光谱以外的光谱成分均由涂膜吸收，从而未被吸收的光谱成分则被核心所反射。
在设计制备本发明颜料粉末所需的涂膜组成中，选用传统上已知在粉末(基底颗粒)上形成涂层的方法，即JP-A-6-238604及JP-A-7-90310中所描述的方法是不够的。仅仅形成高折射率膜与低折射率膜的交替涂层是无用的，而必须调节每一涂膜的厚度及折射率以及设计涂膜的组成，以便在每层的厚度和折射率经过调节的诸涂层组合起来之后，最终获得位于特定波长区间的矩形光谱分布。
上述设计要求涂膜折射率范围要宽，而已有技术金属膜及金属氧化物膜的折射率范围则没有该设计所要求的那样宽。这是由于，已有技术金属膜及金属氧化物膜的折射率，与制备各自能在380nm～780nm光谱波长范围产生矩形分布颜色的加色颜料所需涂膜的折射率之间，存在至少0.2的差值，而该差值又无法通过调节涂膜厚度予以补偿。用于上述目的的涂膜的形成将在下文做详细的解释。


图1表示按照本发明的加色颜料一例的断面视图。数字1代表作为核心的粉末颗粒；数字2代表折射率为n1的涂膜(第一及第三层)；数字3代表折射率为n2的涂膜(第二及第四层)。
本发明颜料粉末优选由以下三种颜料粉末组成(ⅰ)一种具有光的三原色之一的蓝色颜料粉末，它具有位于400nm～500nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围、光反射率为80％或更高的反射区间；(ⅱ)一种具有光的三原色之一的绿色颜料粉末，它具有位于500nm～575nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间；(ⅲ )一种具有光的三原色之一的红色颜料粉末，它具有位于575nm～750nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间。由这些颜料粉末组成的粉末是极其亮丽的白色颜料。
然而，例如在蓝色颜料粉末的情况下，要获得沿整个上述波长范围都具有均匀强度的单一颜料是困难的。在此种情况下，希望的颜料粉末可通过先制备二种或多种颜色近似的颜料，然后将它们混合来获得。具体地说，在上述方法中，蓝色颜料粉末，譬如可由分别具有三种分布并各自具有如下峰值的蓝色颜料配成即位于380nm～420nm波长的峰、位于420nm～450nm波长的峰以及位于450nm～490nm波长的峰(参见图3)。
在粉末表面上形成二层或多层金属氧化物膜与金属膜时，可调节每层膜的厚度来满足某一特定的函数。例如，在物体表面交替地沉积折射率不同的涂膜情况下，当每一涂层调节到该涂层的折射率n与该层厚度d的乘积满足下式(1)时，则该涂膜将反射或吸收特定波长(λ)的入射光。
当等式(1)中的m是奇数或偶数时，每一涂层将分别发生反射或吸收。
采用带有二层或多层金属氧化物膜和金属膜的粉末并利用上述函数，可提供一种在可见光区间具有特定反射或吸收波长宽度的着色剂。
nid=mλ/4(1)其中m是自然数；λ是峰值波长；d是膜厚；ni是膜的复数折射率，由下式(2)表示ni=n+iκ(2)其中n是该层膜的实际折射率；κ是该层膜的消光系数；i是一个复数。
涂膜在粉末表面沉积的顺序如下。当基底颗粒具有高折射率时，优选沉积上具有低折射率的层作为第一层，随后按照折射率递减的顺序沉积一层或多层。当基底颗粒具有低折射率时，优选沉积上高折射率的层作为第一层，随后按照折射率递减的顺序沉积一层或多层。然而，在后一种情况下，还应充分考虑入射光在每层界面处的反射条件。
要沉积到粉末表面的每层金属氧化物及金属膜的厚度应根据测定来控制，在测定中，用分光光度计之类的仪器测定光学膜厚，即涂膜折射率n与层厚d的乘积的变化情况，从而得到反射波形。每层的厚度应设计为满足以下条件的数值反射波形与最终要求波形相吻合，从而优选形成矩形光谱分布。
形成矩形光谱分布的方法是，调节构成多层膜的单元涂膜，以便具有分别位于如图3所示的不同位置的反射波形。然而，在实际粉末的情况下，设计中还应考虑粉末颗粒的直径和形状、涂膜/基底颗粒界面及涂膜间界面处发生的相移、因折射率的波长依赖关系产生的峰值位移等因素。作为参考，在图4中给出了一种市售三色分色滤色器的光谱曲线实施例。
在由球形颗粒组成的粉末的情况下，照射到每个颗粒上并被反射的光会引起复杂的干涉。当层数少时，形成的干涉波形与在平板上的几乎一样。然而，随涂膜层数的增加，多层膜内的干涉就变得越来越复杂。在此种多涂层的情况下，仍可根据Fresnel干涉通过电脑模拟预先设计光谱反射曲线，以便得到最佳的膜厚构成。
上面已说到，构成多层膜的每层单元涂膜的峰值位置可借助改变该涂膜的厚度予以调节。每层涂膜的厚度可通过调节涂膜形成时的原料浓度或反应条件予以调节。这样，每层厚度的设计值就可满足形成矩形光谱分布的需要了。
在本发明中，不仅无机物质的粉末，而且有机物质的粉末也可作为上述本发明多层膜粉末的核心。构成本发明无机粉末的无机物质包括金属，例如铁、镍、铬、钛、铝之类；金属合金，如铁-镍合金、铁-钴合金之类；铁-镍合金氮化物；以及铁-镍-钴合金氮化物等。金属氧化物的例子包括，铁、镍、铬、钛、铝及硅的氧化物，钙、镁及钡的氧化物，以及上述的复合氧化物粘土及玻璃。
本发明的目的之一是制备具有磁性的粉末，如磁性调色剂及磁性彩色油墨中所使用的。在这种情况下，优选用铁磁材料作为本发明多涂层粉末核心的粉末。虽然铁磁材料可以是高磁化率的金属，如铁、镍、铬、钛、铝之类，但是也可以使用铁磁氧化物及铁磁合金，如磁铁矿、γ-氧化铁等。
在本发明中，如上所述，可使用由本发明有机物质构成的粉末。构成本发明有机粉末的有机物质的例子包括天然及合成聚合物。合成聚合物的例子包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸醋，以及构成上述聚合物的任何单体与其他单体的共聚物。天然聚合物的例子包括淀粉、琼脂糖、纤维素及明胶。除这些之外，还可使用半合成聚合物，如乙酰纤维素及羟乙基纤维素。这些有机聚合物的粉末可由不规则形状的颗粒组成。但优选采用悬浮聚合或接种聚合或者溶液分散法之类的方法生成的球形颗粒组成的粉末。
尽管粉末颗粒直径不受特定限制，然而优选在0.01μm～数mm，更优选0.01μm～0.1mm。
在本发明中构成涂膜的金属氧化物的例子包括，铁、镍、铬、钛、锌、铝、镉、锆及硅的氧化物；钙、镁及钡的氧化物。应选择适合希望赋予本发明颜料制备用粉末表面那种性质的金属氧化物。每层金属氧化物膜的厚度在0.03～20μm。在形成二层或多层的过程中，先在作为核心的粉末表面形成第一金属氧化物膜，然后，通过在其上沉积与第一层膜相同或不同的金属氧化物膜而形成第二涂膜。第二涂膜可以是金属膜或是树脂层，视需要而定。这适用于第三层以及以后的各层。
前面已经提到，用JP-A-6-238604及JP-A-7-90310中所描述的传统上已知方法形成的金属膜及金属氧化物膜的折射率范围不足以满足设计需要。这是因为，已有技术金属膜及金属氧化物膜的折射率，与制备能在380nm～780nm光谱波长范围分别产生矩形分布颜色的加色颜料所需涂膜的折射率之间，存在至少0.2的差值，而该差值又无法通过调节涂膜厚度予以补偿。因此，采用金属硫属化合物，如金属硫化物、金属碲化物、金属硒化物之类作为高折射率膜。作为低折射率膜，使用磷酸盐或卤化物，尤其是氟化物。还可使用金属碳酸盐。这样，折射率的选择范围甚至更宽。
在可供本发明用来在基底颗粒表面沉积金属氧化物膜的方法当中，有JP-A-6-228604及JP-A-7-90310中所描述的方法。这些方法包括，将基底颗粒粉末分散到金属醇盐溶液(溶剂多为有机溶剂或有机溶剂/水混合溶剂)，并向包含分散于其中的粉末的溶液中加入水或弱碱水溶液以使金属醇盐水解，从而在粉末表面形成金属氢氧化物或氧化物的膜。该方法叫做溶胶-凝胶法，可有效用于形成具有精细、均匀、致密组成的氧化物。
另一种可供本发明用来在基底颗粒表面沉积金属氧化物膜的方法包括，将基底颗粒浸泡在金属盐水溶液中，然后借助中和或加热在基底颗粒上沉积金属氢氧化物膜或金属氧化物膜。该方法可提供比溶胶-凝胶法所获得的更宽的折射率选择范围。然而，由于这种方法会使基底颗粒表面变性或可导致变性，在形成作为第一层的金属膜或金属氧化物膜时应小心从事。
如此获得的带有金属涂膜或金属氧化物涂膜的粉末经干燥，然后接受高温热处理，便可获得涂有较稳定金属或金属氧化物膜的粉末。
附图简述图1是表示按照本发明的加色颜料粉末颗粒一例的断面视图；数字1代表颜料粉末颗粒；数字2代表折射率为n1的涂膜；数字3代表折射率为n2的涂膜。
图2给出表示按照本发明的后向反射颜料的理想光谱曲线图；R、G及B分别是红、绿及蓝色光谱曲线。
图3表示按照本发明的紫色颜料光谱曲线的一例。
图4表示市售三色分色滤色器的光谱曲线的一例。
图5表示分别按照本发明的实施例1～3所获颜料的光谱曲线。
图6表示分别按照本发明的实施例4～6所获颜料的光谱曲线。
发明的最佳实施模式下面，将解释制备其中包含表面带有金属氧化物膜的粉末的多涂层粉末的方法。然而，本发明不应视为局限于下面这些实施例。
实施例1光原色1，蓝色第一层，二氧化钛膜100g球形玻璃颗粒粉末(平均粒径，2μm)连同37.5g乙醇钛，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器维持在25℃的情况下，以37.5g去离子水与118g乙醇混合预先制备的溶液，在1小时内搅拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反应6小时。
反应完成之后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热30分钟。
结果，获得二氧化钛涂层玻璃粉末B。
第二层，二氧化硅膜向100g二氧化钛涂层玻璃粉末B中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、36g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在搅拌下反应6小时。反应完成后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热30分钟。
反复交替进行如上所述的二氧化钛膜涂布及二氧化硅膜涂布，连同进行热处理，同时按照表1-1及1-2所示改变条件，从而形成由六层二氧化钛膜与五层二氧化硅膜组成的总共十一层膜。
获得的粉末具有位于450nm的反射率为92％的反射峰，并具有如图5B所示的光谱曲线。
通过电脑计算确定的每层折射率及厚度示于表1-3。
表1-1用于蓝色粉末(二氧化钛层)的原料组成

表1-2用于蓝色粉末(二氧化硅层)的原料组成

<p>表1-3蓝色粉末中每层的厚度及折射率

实施例2光原色2，绿色第一层，二氧化钛膜100g球形玻璃颗粒粉末(平均粒径，2μm)连同45.8g乙醇钛，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器维持在25℃的情况下，以45.8g去离子水与118g乙醇混合预先制备的溶液，在1小时内搅拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反应6小时。
反应完成之后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热30分钟。
结果，获得二氧化钛涂层玻璃粉末G。
第二层，二氧化硅膜向二氧化钛涂层玻璃粉末G中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、45.2g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在搅拌下反应6小时。反应完成后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热30分钟。
反复交替进行如上所述的二氧化钛膜涂布及二氧化硅膜涂布，连同进行热处理，同时按照表2-1及2-2所示改变条件，从而形成由六层二氧化钛膜与五层二氧化硅膜组成的总共十一层膜。
获得的粉末具有位于580nm的反射率为92％的反射峰，并具有如图5G所示的光谱曲线。
通过电脑计算确定的每层折射率及厚度示于表2-3。
表2-1用于绿色粉末(二氧化铁层)的原料组成

表2-2用于绿色粉末(二氧化硅层)的原料组成

表2-3绿色粉末中每层的厚度及折射率

实施例3光原色，红色第一层，二氧化钛膜100g球形玻璃颗粒粉末(平均粒径，2μm)连同54.2g乙醇钛，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器维持在25℃的情况下，以54.2g去离子水与118g乙醇混合预先制备的溶液，在1小时内搅拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反应6小时。
反应完成之后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热30分钟。
结果，获得二氧化钛涂层玻璃粉末R。
第二层，二氧化硅膜向二氧化钛涂层玻璃粉末R中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、64.4g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在搅拌下反应6小时。反应完成后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热30分钟。
反复交替进行如上所述的二氧化钛膜涂布及二氧化硅膜涂布，连同进行热处理，同时按照表3-1及3-2所示改变条件，从而形成由六层二氧化钛膜与五层二氧化硅膜组成的总共十一层膜。
获得的粉末具有位于725nm的反射率为92％的反射峰，并具有如图5R所示的光谱曲线。
通过电脑计算确定的每层折射率及厚度示于表3-3。
表3-1用于红色粉末(二氧化钛层)的原料组成<

>表3-2用于红色粉末(二氧化硅层)的原料组成<

<p>表3-3红色粉末中每层的厚度及折射率

>实施例4光原色4，蓝色第一层，二氧化硅膜向100g羰基铁金属粉末(平均粒径，3μm)中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、38g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在搅拌下反应6小时。反应完成后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后，在500℃旋转管式炉中加热2小时。结果，获得二氧化硅涂层粉末1B。
第二层，二氧化钛膜40g二氧化硅涂层粉末1B连同16.8g异丙醇钛，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器维持在25℃的情况下，以16.8g去离子水与118g乙醇混合预先制备的溶液，在1小时内搅拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反应6小时。
反应完成之后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热2小时。
在表4-1及4-2所示条件下按照二氧化硅/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛的顺序形成第三层及以后各层，从而形成总共八层膜。
涂布了8层之后的粉末具有位于470nm的反射率为90％的反射峰，并具有如图6B所示的光谱曲线。
通过电脑计算确定的每层折射率及厚度示于表4-3。
表4-1用于蓝色粉末(二氧化硅层)的原料组成

表4-2用于蓝色粉末(二氧化钛层)的原料组成

表4-3蓝色粉末中每层的厚度及折射率

实施例5光原色4，绿色第一层，二氧化硅膜向100g羰基铁金属粉末(平均粒径，3μm)中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、46g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在搅拌下反应6小时。反应完成后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后，在500℃旋转管式炉中加热2小时。结果，获得二氧化硅涂层粉末1G。
第二层，二氧化钛膜40g二氧化硅涂层粉末1G连同19.3g异丙醇钛，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器维持在25℃的情况下，以19.3g去离子水与118g乙醇混合预先制备的溶液，在1小时内搅拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反应6小时。
反应完成之后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热2小时。
结果，获得二氧化硅/二氧化钛涂层铁粉末1G。
在表5-1及5-2所示条件下，按照二氧化硅/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛的顺序形成第三层及以后各层，从而形成总共八层膜。
涂布了8层之后的粉末具有位于540nm的反射率为90％的反射峰，并具有如图6G所示的光谱曲线。
通过电脑计算确定的每层折射率及厚度示于表5-3。
表5-1用于绿色粉末(二氧化硅层)的原料组成

表5-2用于绿色粉末(二氧化钛)的原料组成

表5-3绿色粉末中每层的厚度及折射率

实施例6光原色4，红色第一层，二氧化硅膜向100g羰基铁金属粉末(平均粒径，3μm)中加入793g乙醇以使粉末分散。向其中加入30g乙醇硅、44g氨水(29％)及40g水。形成的混合物在搅拌下反应6小时。反应完成后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后，在500℃旋转管式炉中加热2小时。结果，获得二氧化硅涂层粉末1R。
第二层，二氧化钛膜40g二氧化硅涂层粉末1R连同26.0g异丙醇钛，分散到2,478g乙醇中。在物料及容器维持在25℃的情况下，以26.8g去离子水与118g乙醇混合预先制备的溶液，在1小时内搅拌下滴加到上述溶液中。此后，形成的混合物反应6小时。
反应完成之后，固体物质以足量乙醇滗析洗涤，过滤取出，随后在180℃真空干燥8小时，最后在500℃旋转管式炉中加热2小时。
结果，获得二氧化硅/二氧化钛涂层铁粉末。
在表6-1及6-2所示条件下按照二氧化硅/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛的顺序形成第三层及以后各层，从而形成总共八层膜。
涂布了8层之后的粉末具有位于610nm的反射率为90％的反射峰，并具有如图6R所示的光谱曲线。
通过电脑计算确定的每层折射率及厚度示于表6-3。
表6-1用于红色粉末(二氧化硅层)的原料组成

<p>表6-2用于红色粉末(二氧化钛层)的原料组成

表6-3红色粉末中每层的厚度及折射率

工业可应用性按照本发明，可获得品质满意的加色颜料。通过混合具有三原色的颜料粉末，可获得高白度的鲜艳颜料粉末。
而且，可获得分别为绿色颜料、蓝色颜料及红色颜料的品质满意的加色颜料。
另外，在制备这三种颜料粉末时，通过设计多涂层膜每层的材质及厚度，可获得在目标颜色的相应波长范围内具有均匀光强度(矩形曲线)的颜料粉末。因此，可获得每种颜料都具有合意颜色并且鲜艳的颜料粉末。
按照本发明，可提供耐光磁性彩色调色剂粉末及其制造技术。
通过在玻璃珠上形成干涉多涂层，可制备出磁性调色剂或磁性彩色油墨而不需要任何着色剂。这些玻璃珠可用作鲜明的后向反射颜料。
权利要求
1．一种包含三种分别具有光的三原色(红、绿及蓝色)之一的加色颜料粉末，其中当具有这三种颜色的颜料粉末混合在一起时，每种颜料粉末均经历加色混合。
2．按照权利要求1的加色颜料粉末，其中具有光的三原色的颜料颗粒仅选择性地强烈反射对应于其颜色波长区间内的可见光，通过这些具有三原色的颜料颗粒按适当比例混合可显现要求的鲜艳中间色。
3．一种具有光的三原色之一的蓝色加色颜料粉末，它具有位于380nm～500nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间。
4．一种具有光的三原色之一的绿色加色颜料粉末，它具有位于500nm～575nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间。
5．一种具有光的三原色之一的红色加色颜料粉末，它具有位于575nm～750nm光谱波长区间的光反射率为80％或更高的峰，并具有位于该峰值波长两侧30～50nm范围的光反射率为80％或更高的反射区间。
6．按照权利要求1～5中任何一项的加色颜料粉末，其中颜料粉末包含基底颗粒，该颗粒表面涂有多层膜，多层膜的任何相邻膜以及该基底颗粒在材质及折射率上均各不相同，从而使颜料颗粒因多层膜的膜间反射或透射波的干涉而带上颜色。
全文摘要
本发明提供了具有矩形光谱分布的加色颜料。此种颜料的特征在于,它们是分别在光的三原色的相应区间具有高反射率的颜料粉末,其中包含三种颜料,它们分别具有光的三原色之一(红、绿及蓝色),当这三种颜色的颜料混合在一起时,每种颜料均产生加色混合效果。
文档编号C09D11/00GK1234056SQ97199058
公开日1999年11月3日 申请日期1997年8月20日 优先权日1996年8月23日
发明者中塚胜人, 新子贵史 申请人:日铁矿业株式会社, 中塚胜人