CN102066501A

CN102066501A - 基于细薄基底的珠光颜料

Info

Publication number: CN102066501A
Application number: CN2009801223930A
Authority: CN
Inventors: M·格吕纳; U·施密特; G·考普; P·克吕戈尔; J·德普纳; K·施泰因巴赫; R·施耐德; F·亨莱因
Original assignee: Eckart GmbH
Current assignee: Eckart GmbH
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: US20110064779A1; US11230643B2; EP2123721A1; JP6126329B2; JP2011516706A; WO2009127406A1; WO2009127406A8; CN102066501B; EP2123721B1

Abstract

本发明涉及珠光颜料，其包含具有密度δ_S的基本透明的薄片形基底和至少一个具有密度δ_M的光学活性涂层，所述基底具有3至8微米的平均粒度d₅₀和40至110纳米的平均高度h_S。本发明还涉及珠光颜料的制造方法及其用途。

Description

基于细薄基底的珠光颜料

本发明涉及珠光颜料，涉及它们的用途和制备，并涉及包含本发明珠光颜料的涂料组合物。

WO 2007/054379 A1描述了基于非常薄的片形玻璃基底的珠光颜料。根据WO 2007/054379 A1的实施例的薄片形玻璃基底具有大于20微米和小于100微米的更大直径。

WO 02/090448 A2描述了一种效果颜料，其基于具有≤1.0微米的厚度、更特别具有20至400纳米的厚度的薄片形玻璃基底。根据WO02/090448 A2实施例的薄片形玻璃基底具有10至40微米的直径。

在EP 1072651 A1中描述了基于平均粒度为0.5-10微米的薄片的颜料，其首先被球形SiO₂粒子涂布，此后被超细二氧化钛粒子涂布。

所有主要制造商都供应细珠光颜料。其实例是Prestige Soft Pigmente

(Eckart GmbH)或Mearlin Micro

(BASF C atalysts)。

SunChemical公司以产品名″SpectraFlex

Focus″出售基于涂有TiO₂的Al₂O₃的珠光颜料。该颜料具有3-18微米的粒度。

上述效果颜料的用途之一是将化妆品着色。不利地，这些已知效果颜料没有表现出充足的柔焦性——即在化妆品中，它们没有能力令人满意地隐匿皮肤中的皱纹或不平整。

因此需要改进的效果颜料。特别希望提供在皮肤上具有改进的柔焦性和合意感觉的效果颜料。这些效果颜料应兼具传统珠光颜料的性质(例如干涉、深光泽和适当时的着色)与额外的柔焦效应。

最后，该效果颜料应具有良好的不透明性和强的雾化效果，同时具有强干涉色。

通过提供珠光颜料实现了作为本发明基础的目的，所述珠光颜料包含具有密度δ_S的基本透明的薄片形基底和至少一个具有密度δ_M的光学活性涂层，所述基底具有3至8微米的平均粒度d₅₀和40至110纳米的平均高度h_S。

在从属权利要求2至16中规定了本发明珠光颜料的优选扩展。

还通过制造本发明珠光颜料的方法实现了作为本发明基础的目的，所述方法包括下述步骤：

a)将所述基本透明的基底分级，以产生平均高度h_S为40至110纳米、优选40至低于100纳米的基底，

b)用光学活性的、优选高指数的层涂布所述分级的基底，以产生平均粒度d₅₀为3至8微米的珠光颜料。

此外，还通过本发明的珠光颜料在油漆、印刷油墨、化妆品、塑料、玻璃、搪瓷、釉料或陶瓷中的用途实现了本发明的目的。

通过本发明珠光颜料作为柔焦颜料的用途进一步实现了本发明的目的。

还通过提供包含本发明珠光颜料的涂料组合物、更特别是化妆品来实现作为本发明基础的目的。

最后，通过提供根据下述公式测定效果颜料的薄片形基底的平均层厚度h_S的方法，实现了本发明的目的，所述效果颜料包含具有密度δ_S的薄片形基底和至少一个具有密度δ_M的光学活性涂层，

h_{S} = \frac{\frac{{4 d}_{M}^{3}}{{3 r}_{S}^{2}} + \frac{π d_{M}^{2}}{r_{S}} + 2 \cdot d_{M}}{\frac{δ_{S}}{δ_{M} \cdot (\frac{100}{c_{M}} - 1)} - {(\frac{d_{M}}{r_{S}})}^{2} - 2 \cdot \frac{d_{M}}{r_{S}}}

其中d_M是所述高指数层和/或半透明金属涂层的已确定的平均层厚度，r_S是所述基底的已确定的平均半径，

δ_S是所述基底的已确定的密度，δ_M是所述光学活性涂层的已确定的密度，c_M是所述光学活性涂层基于基底和光学活性涂层的总重量的已确定的重量百分比。然后由测得的参数d_M、r_S、δ_S和δ_M通过计算测定平均层厚度h_S。

术语“涂层”和“层”在本发明中可互换使用。

本发明人已经出乎意料地发现，当粒度d₅₀值和平均高度h_S各自位于上述数值范围内时，基于基本透明的薄片形基底的珠光颜料在皮肤上具有良好的柔焦性和良好的感觉。

本发明的珠光颜料随之具有直径非常小且基底厚度非常小的基底。已出乎意料地表明，当这些基底用于制造珠光颜料时，获得了在皮肤上具有良好柔焦性和舒适感觉的珠光颜料。

同时，本发明的珠光颜料尽管直径小，但具有强干涉色，因此本发明的珠光颜料尤其适用于化妆品的着色。

还已出乎意料地表明，尽管由于所述珠光颜料的较小直径，因而与基物的接触面积较小，但当用在化妆品中时，本发明的珠光颜料更可靠附着到基物上，例如皮肤、眼皮、头发、睫毛、手指甲和/或脚指甲。

关于附着到基物上的这种出乎意料的结果，现在推测，对于较大的效果颜料，该颜料没有整个面积都落在基物上，因此这些较大效果颜料的横截面“悬离”在基物上，因而在受到机械力时，例如在眨眼或肌肉运动时，或在液体(例如水或身体分泌物，例如汗液)的影响下，较大的效果颜料更容易脱离基物。特别地，较熟龄或较老的皮肤具有相对较多的不平整，在其上，本发明的珠光颜料可能以其整个面积附着，或与可能较大的效果颜料可实现的相比，以更大的相对面积比例附着。

在是头发或睫毛(它们通常具有40微米至120微米厚度)的情况下，将头发的曲率计入考虑，本发明的珠光颜料可能基本在颜料的整个面积上贴着头发或睫毛。因此，出乎意料地，本发明的珠光颜料非常好地附着到头发和睫毛上，因此在头发梳理或缠结过程中(例如在风中)不会脱落。如果珠光颜料脱落，则极其有害，因为一方面头发或睫毛不再具有所需的均匀着色，另一方面所产生的视觉效果是头皮屑状的，因此，例如，脱落的珠光颜料落在连衣裙或套装的肩部区域。

根据本发明，光学活性涂层是指，例如，半透明金属层。该半透明金属层的层厚度通常位于5至30纳米、优选10至25纳米的范围内。20至25纳米的层厚度也经证实非常合适。

此外，根据本发明，光学活性涂层是指金属氧化物层，优选高指数金属氧化物层。高指数金属氧化物层的折光指数优选高于1.8，更优选高于2.0。大于2.2或大于2.6的折光指数也经证实非常合适。高指数金属氧化物层的层厚度优选位于10至300纳米、更优选20至200纳米、再更优选50至150纳米的范围内。代替高指数金属氧化物，也可以使用其它高指数材料，例如金属硫化物、金属硒化物或金属氮化物，层厚度优选具有关于高指数金属氧化物所述的范围。

根据本发明的一个非常优选的实施方案，该光学活性涂层是一个(数：1)高指数金属氧化物层。

要认识到，也可以向基底上施用多于一个的高指数金属氧化物层。在这种变体的情况下，优选在两个高指数金属氧化物层之间设置至少一个低指数层，其折光指数优选小于1.8，更优选小于1.6。

作为低指数层，优选使用低指数金属氧化物层，更特别为氧化硅和/或氧化铝。所用低指数层优选为下述材料的层：氧化硅，优选SiO₂，氧化铝，优选Al₂O₃，AlOOH，氧化硼，MgF₂或其混合物。

该基底具有3至8微米、优选3.1至7微米、更优选3.2至6.0微米、特别优选3.3至低于5.0微米的平均粒度d₅₀。

如果高于8微米的平均粒度d₅₀，则本发明的珠光颜料的有利性质不再明显。

如果平均粒度低于3微米，则基底的层厚度非常小。在这种情况下，实现干涉效应所必需的高指数材料涂布和/或半透明金属层涂布几乎不可能以经济上可维持的费用进行。

在本发明中，平均粒度d₅₀是指通过激光衍射法获得的那种体积平均粒度分布函数的累积筛下物曲线的d₅₀值。在这种情况下，优选地，使用来自Cilas公司的仪器(仪器：Cilas 1064)测定粒度分布曲线。d₅₀值是指50％基底的直径小于或等于指定的值，例如6微米。

根据本发明使用的术语“累积筛下物曲线”又称为“累积频率分布”。这两个术语因此可互换使用，

此外，本发明珠光颜料的基底具有40至110纳米、优选40至低于100纳米、更优选40至95纳米、更优选45至94纳米、特别优选50至90纳米的平均高度(层厚度)h_S。

如果低于40纳米的层厚度，则颜料在机械上太脆，并且由于非常高的比表面积，用金属或高指数金属氧化物涂布的时间持续太久以致无法经济可行。比表面积是指每单位重量的表面积。由于本发明珠光颜料的基底的层厚度极低，因此，这些基底与传统基底相比具有非常大的每单位重量表面积。

如果高于110纳米的层厚度，本发明的优点几乎不存在。

高度h_S的标准偏差优选为25％至80％，更优选30％至60％。

根据本发明的一个优选变体，该珠光颜料具有d₉₀值为7.0至11.0微米、更优选7.5微米至10.5微米的粒度分布。

本发明的珠光颜料因此构成了极细珠光颜料形式的新型珠光颜料，其基于具有非常低平均粒度和非常低平均层厚度的基本透明的基底。这种颜料由于边缘相对于面积的高的比例而表现出异常高的散射光分数。例如，在油漆用途中，这造成高雾化效果。然而，出乎意料地，尽管事实上散射效应通常阻碍或大大衰减了干涉色，但本发明的珠光颜料表现出强的干涉色。

本发明的珠光颜料具有至少一个具有密度δ_M的光学活性涂层，优选为高指数涂层、优选高指数金属氧化物层、和/或半透明金属涂层形式。密度δ_M是指所述光学活性涂层的密度。因此，在是金属氧化物层的情况下，δ_M是金属氧化物层的密度，在是半透明金属层的情况下，δ_M是半透明金属层的密度。

在本发明中，基于基本透明的基底和半透明金属层的颜料又被称作珠光颜料。本发明的珠光颜料优选具有干涉效应。

优选地，被称作或用作基本透明的薄片形基底的是天然云母、滑石、绢云母、高岭土、合成云母、玻璃薄片、SiO₂薄片、Al₂O₃薄片、石墨薄片、聚合薄片、或其混合物的基底。在这方面特别优选的是天然云母、合成云母、SiO₂薄片、玻璃薄片(其也被称作玻璃薄层)和/或Al₂O₃薄片。非常优选的是天然云母、合成云母和/或玻璃薄片(玻璃鳞片)。

在一个优选实施方案中，本发明的珠光颜料具有至少一个高指数涂层。该高指数涂层优选具有＞2.0的折光指数n_M，更优选＞2.2的折光指数n_M。

特别优选地，所述高指数涂层具有、或者是金属氧化物层和/或金属氢氧化物层和/或水合金属氧化物层。

所用高指数层优选是高指数金属氧化物、金属氢氧化物和/或水合金属氧化物。所用金属氧化物优选是由氧化钛、氧化铁、氧化铈、氧化铬、氧化锡、氧化锆、氧化钴、及其混合物组成的组的金属氧化物。要认识到，代替上述氧化物或除它们之外，也可以使用相应的金属氢氧化物和/或水合金属氧化物。

在本文中，氧化钛可以选自由金红石、锐钛矿和铁板钛矿组成的组。该氧化钛优选以金红石型TiO₂的形式存在。

氧化铁优选选自由赤铁矿、针铁矿和/或磁铁矿组成的组。该氧化铁优选以Fe₂O₃(赤铁矿)和/或Fe₃O₄(磁铁矿)的形式存在。

特别优选的是TiO₂和Fe₂O₃，以及它们的混合物和组合。在这些氧化物的混合物中，TiO₂以铁板钛矿型或钛铁矿形式存在。

TiO₂涂布的颜料能够提供银色调。这些颜料由于所谓的“即刻增白”效应而极其有利。这一术语包括使得皮肤具有较白外观的皮肤化妆品制剂。迄今，TiO₂颜料常用于实现这种即刻增白效应。不利的是，传统TiO₂颜料表现为浓妆。由于现有光泽和特殊的细碎性，本发明的颜料可实现更自然的效果。

在铁氧化物作为高指数涂层的情况下，本发明的珠光颜料可有利地特别用在头发制剂中。这种颜料支持自然发色，但由于它们的微细性，不会表现得像“头皮屑”。这在这种情况下特别适用于深色头发，优选黑头发。包含本发明的“金色”或“米黄色”珠光颜料的头发化妆品也可支持或增进金发的着色。此外，相应颜色的珠光颜料可支持蓝色或绿色头发的着色。

作为光学活性涂层或层，代替所述一个或多个高指数金属氧化物层或除它们之外，还可以施用一个或多个半透明金属层。为了制造半透明金属层，优选施用选自由银、金、铝、铁、镁、铬、铜、锌、锡、锰、钴、钛、钽、钼及其混合物和合金组成的组的一种或多种金属。

根据本发明的一个优选变体，该珠光颜料具有TiO₂金属氧化物层和云母基底。该云母可以是合成或天然云母。

此外，基于TiO₂和云母的总重量以重量％计的TiO₂含量与TiO₂涂层的平均层厚度之间的关系优选如下：

TiO₂含量为47.5-62重量％且平均TiO₂层厚度高于20至30纳米；

TiO₂含量为58-74重量％且平均TiO₂层厚度高于35至45纳米；

TiO₂含量为63-78重量％且平均TiO₂层厚度高于45至55纳米；

TiO₂含量为67-82重量％且平均TiO₂层厚度高于55至65纳米；

TiO₂含量为70-85重量％且平均TiO₂层厚度高于65至75纳米；

TiO₂含量为73.5-86.5重量％且平均TiO₂层厚度高于75至85纳米；

TiO₂含量为75-88重量％且平均TiO₂层厚度高于85至95纳米；

TiO₂含量为76.5-89重量％且平均TiO₂层厚度高于95至105纳米；

TiO₂含量为78.5-90重量％且平均TiO₂层厚度高于105至115纳米；

TiO₂含量为80-91重量％且平均TiO₂层厚度高于115至125纳米；

TiO₂含量为81.5-92重量％且平均TiO₂层厚度高于125至135纳米；

TiO₂含量为83-92.5重量％且平均TiO₂层厚度高于135至145纳米；

TiO₂含量为84-93重量％且平均TiO₂层厚度高于145至155纳米；

TiO₂含量为85-93重量％且平均TiO₂层厚度高于155至165纳米；

TiO₂含量为86-93.5重量％且平均TiO₂层厚度高于165至175纳米；

TiO₂含量为87-94重量％且平均TiO₂层厚度高于175至185纳米；

TiO₂含量为87.5-94重量％且平均TiO₂层厚度高于185至195纳米；

TiO₂含量为88-94.5重量％且平均TiO₂层厚度高于195至205纳米；

TiO₂含量为89-95重量％且平均TiO₂层厚度高于205至215纳米。

在进一步优选实施方案中，基于TiO₂和云母的总重量以重量％计的TiO₂含量为与TiO₂涂层的平均层厚度之间的关系优选如下：

TiO₂含量为50.5-62重量％且平均TiO₂层厚度高于20至30纳米；

TiO₂含量为61-74重量％且平均TiO₂层厚度高于35至45纳米；

TiO₂含量为65.5-78重量％且平均TiO₂层厚度高于45至55纳米；

TiO₂含量为69.5-82重量％且平均TiO₂层厚度高于55至65纳米；

TiO₂含量为72.5-85重量％且平均TiO₂层厚度高于65至75纳米；

TiO₂含量为75-86.5重量％且平均TiO₂层厚度高于75至85纳米；

TiO₂含量为77.5-88重量％且平均TiO₂层厚度高于85至95纳米；

TiO₂含量为79-89重量％且平均TiO₂层厚度高于95至105纳米；

TiO₂含量为80.5-90重量％且平均TiO₂层厚度高于105至115纳米；

TiO₂含量为82-91重量％且平均TiO₂层厚度高于115至125纳米；

TiO₂含量为83-92重量％且平均TiO₂层厚度高于125至135纳米；

TiO₂含量为84.5-92.5重量％且平均TiO₂层厚度高于135至145纳米；

TiO₂含量为85.5-93重量％且平均TiO₂层厚度高于145至155纳米；

TiO₂含量为86.5-93重量％且平均TiO₂层厚度高于155至165纳米；

TiO₂含量为87-93.5重量％且平均TiO₂层厚度高于165至175纳米；

TiO₂含量为88-94重量％且平均TiO₂层厚度高于175至185纳米；

TiO₂含量为88.5-94重量％且平均TiO₂层厚度高于185至195纳米；

TiO₂含量为89-94.5重量％且平均TiO₂层厚度高于195至205纳米；

TiO₂含量为89.5-95重量％且平均TiO₂层厚度高于205至215纳米。

本发明人已经出乎意料地发现，每云母基底的TiO₂比例和层厚度符合上述关系的珠光颜料具有杰出的柔焦性，并极其适用在化妆品中。这些珠光颜料在结构上表现出每珠光颜料的非常高TiO₂含量。因此，与传统珠光颜料相比，基于云母基底，TiO₂比例明显提高。

针对合适的粒子提供视觉减少人皮肤中的不平整和反差的能力、实现皱纹的视觉平滑的能力，测定柔焦效应。将合适的粒子掺入化妆品中，并作为化妆品层施用到例如皮肤上。当入射光经过该化妆品层后通过与位于皮肤表面上的粒子相互作用而漫散射时，出现柔焦效应。

只有在它们与背景表现出反差时才可看见皮肤缺陷，例如“眼角皱纹”或皱纹。皮肤中的皱纹表现得像光阱，其中入射光在该皱纹内反射，直至由于这种多次反射，光几乎完全被吸收。

因此，与皮肤周围的光对比，皱纹在观察者眼中为深色的不反光区域。

通过使用高散射粒子，例如细球体，光在碰到皮肤之前漫散射，因此下方皮肤缺陷变得几乎不可见。

但是，为了获得自然外表，粒子必须不仅确保最大散射强度，还确保高的光透射程度。其效果是不改变或隐匿皮肤的自然色调，即自然肤色仍为观察者可见。

为了获得柔焦效应，所用粒子必须符合下述边界条件：

a)最大的漫反射

b)最小的定向反射

d)最大透射

本发明的TiO₂涂布的珠光颜料也是特别合适的紫外线吸收剂。TiO₂层如已知的那样是强紫外线反射的，因此珠光颜料的用途之一是作为紫外线吸收剂。凭借高TiO₂含量(在特定TiO₂层厚度)，本发明的珠光颜料是特别合适的紫外线吸收剂。此外，该细颜料的高边缘比例可能具有高的紫外线吸收效应。

紫外线吸收剂或紫外线吸收是指经过包含紫外线吸收剂的层后造成的完全光损失。这种光损失由全反射和全吸收构成。

根据本发明的一个优选扩展，所述珠光颜料在光学活性层，优选高指数层上具有至少一个其它保护层。

所述至少一个其它保护层可以是至少一个金属氧化物层，其金属氧化物选自由SiO₂、Al₂O₃、氧化铈及其混合物、及其组合组成的组。作为保护层，也可以施用塑料涂层，例如聚丙烯酸酯层。

在本文中特别优选的是如EP 1727864 A1和EP 1682622 A1中所述的SiO₂保护层或与SiO₂结合的氧化铈的保护层，所述文献经此引用并入本文的。

制造本发明的珠光颜料的本发明的方法包括下述步骤：

可以通过各种方法将所述基本透明、优选透明的基底分级，例如重力沉降、在滗析器中沉降、筛选、使用旋风分离器或水力旋流器、螺旋分级、或两种或更多种这些方法的组合。也可以在多个连续步骤中使用筛选之类的方法。

本发明的珠光颜料优选用在涂料组合物中，所述涂料组合物优选选自由油漆、印刷油墨、化妆品、塑料、玻璃、搪瓷和陶瓷组成的组。

本发明的涂料组合物优选是化妆品，其选自由遮瑕膏、身体粉、擦面粉、粉饼和散粉、面部彩妆品、粉霜、粉底霜、粉底乳、蜡状彩妆、粉底、慕丝状彩妆、胭脂、眼部彩妆、例如眼影、睫毛膏、眼线、眼线液、眉笔、护唇膏、唇膏、唇彩、唇线笔、头发造型组合物、例如头发喷雾、头发定型产品、头发摩丝、发胶、发蜡、染发膏、永久和半永久染发剂、临时染发剂、护肤组合物、例如化妆水、凝胶、和乳液、和指甲油组合物组成的组。

本发明的珠光颜料优选用作柔焦颜料，更特别用在化妆品中。

本发明涂料组合物优选是包含本发明珠光颜料之一的化妆品。本发明的化妆品在此可以是上文所述的化妆品之一。

可以如现有技术中已知的那样通过SEM测量法测定基底的平均层厚度和它们的分布或标准偏差。为此，将珠光颜料掺入清漆中，例如通过喷涂或刮刀涂布(Rakelabzugen)施用到基物——例如金属或纸板上，并固化。然后取该固化清漆的横截面，通过SEM检查该横截面，并测量颜料粒子。为了获得统计上确定的值，应该计数至少100个颜料粒子。对本发明而言，可以通过这种方法进行基底和光学活性层、金属氧化物涂层或半透明金属层的层厚度的测定。

借助这种方法，重要的是，该珠光颜料基本面平行取向。这是指大约90％的珠光颜料偏离平均取向不到±15°，优选不到±10°。

如果涂膜中珠光颜料的取向差，会获得明显的测量误差。其一个原因在于横截面中的珠光颜料相对观察者而言倾斜一定方位角α。另一原因在于，由于周围的粘合剂介质，所得图像没有深度清晰度，因此无法评估该角度。因此，“看见”放大1/cosα倍的层厚度图像。在相对较大的角度下，这一倍数造成显著误差。因此，根据该角度α的大小，通过这种方法测得的层厚度可能太高。

对本发明而言，优选地，测定根据本发明方法的平均基底层厚度h_S以实现更精确的结果。在本发明的方法中，由金属氧化物含量和金属氧化物层厚度之间的关系测定平均基底厚度。较细的和主要较薄的(如下所示)基底具有较高的比表面积。当用材料涂布这些较薄的基底时，与较厚基底(每单位重量)相比，为使涂层达到指定的层厚度，它们必须用更多材料涂布。这转化成整个珠光颜料中较高的涂料比量，即基于所用基底重量，较高的涂料含量。

本发明的方法基于下述模型：

a)该颜料由具有均匀半径r_S和均匀高度h_S的圆柱体(薄片)构成。因此一开始就用“平均值”进行计算。

b)涂料分子在基底上的沉积概率在各处同样高。因此，例如，在薄片层厚度的边缘或表面之间没有差异。由于这种假定，涂料在各处形成均匀层厚度d_M。指数M在此代表光学活性涂层，优选金属氧化物和/或金属。实际上，在对大量的涂布的薄片形效果颜料进行SEM研究中观察到均匀的涂层厚度。

c)忽视M的二次沉淀；换言之，M的所有材料作为涂层施用在基底上。

涂层M的量如下确定：

c_{M} = 100 * \frac{m_{M}}{m_{M} + m_{S}}

(公式1)

在此，m_M是涂层的质量，m_S是基底的质量。这些参数也可以通过密度和体积表示：

c_{M} = 100 * \frac{δ_{M} \cdot V_{M}}{δ_{M} \cdot V_{M} + δ_{S} \cdot V_{S}}

(公式2)

在此，δ_S和δ_M是基底和涂层的密度。对于基底的体积，适用下述简单关系(圆柱体体积)：

V_S＝πr_S ²h_S (公式3)

通过图1中列出的模型计算涂料体积V_M。

原则上在端面和边缘之间区分沉积的金属氧化物的体积，并以三个项表示(见图1)

V_M＝(V_M，1+V_M，2+V_M，3) (公式4)

V_{M} = [2 π \cdot d_{M} {(r_{S})}^{2} + (\frac{4}{3} π \cdot d_{M}^{3} + π^{2} d_{M} r_{S}^{2}) + (π \cdot d_{M} h_{S} + 2 π \cdot r_{S} \cdot d_{M})]

(公式5)

在此，h_S是基底的平均高度，r_S是基底的平均直径，d_M是金属氧化物的层厚度的高度。

合并这些公式最后得出下述表达式：

c_{M} = \frac{100}{1 + \frac{δ_{S}}{δ_{M}} * \frac{h_{S} \cdot r_{S}^{2}}{(\frac{4}{3} d_{M}^{3} + (π \cdot r_{S} + h_{S}) \cdot d_{M}^{2} + ({2 r}_{S}^{2} + {2 r}_{S} h_{S}) \cdot d_{M})}}

(公式6)

如果再针对平均基底厚度h_S求解该公式，则获得下述表达式：

h_{S} = \frac{\frac{{4 d}_{M}^{3}}{{3 r}_{S}^{2}} + \frac{π d_{M}^{2}}{r_{S}} + 2 \cdot d_{M}}{\frac{δ_{S}}{δ_{M} \cdot (\frac{100}{c_{M}} - 1)} - {(\frac{d_{M}}{r_{S}})}^{2} - 2 \cdot \frac{d_{M}}{r_{S}}}

(公式7)

在本发明中，当层厚度d_M为40至180纳米时，优选通过该公式确定平均基底厚度h_S。

在较高层厚度时，该公式不精确，因为光学活性涂层材料的高含量导致量c_M达到极限值。同样地，在低的层厚度时，有效微分法是不可能的。

优选地，通过对珠光颜料的激光衍射测量来测定基底的平均半径，优选使用来自Cilas的Cilas 1064借助激光粒度测定术。在这种情况下，使用累积粒度分布曲线的d₅₀值；适用的关系式因而如下：

d₅₀/20＝r_S (公式8)

通过分析测量法测定参数c_M。在这种情况下，优选对细碎颜料材料进行XFA分析(X-射线荧光分析)。如果必要，预先在磨机或在研钵中研碎颜料粉末，以提供均匀的样品材料。或者，也可以使用氢氟酸溶解该珠光颜料，然后由该溶液进行SFA分析。

此外，也可以通过ICP(电感耦合等离子体)测定基底和光学活性材料的分析量。

关于密度，优选使用文献值(Handbook Chemistry and Physics)。典型数值的实例如下：

表1：珠光颜料的常用材料的密度

材料密度功能

云母 2.7 基底

Al₂O₃ 4.0 基底(主要)

SiO₂ 2.2-2.7 基底(主要)

TiO₂(金红石) 4.3 涂层

TiO₂(锐钛矿) 3.9 涂层

Fe₂O₃(赤铁矿) 5.2 涂层

Fe₃O₄(磁铁矿) 5.2 涂层

当使用两个或更多个高指数层的混合层时，可以由用各材料之间的分析可得的重量比加权的文献值计算涂层密度。

最后，金属氧化物的层厚度可以例如、且优选地通过珠光颜料的颜色确定。珠光颜料的光学质量的基础物理公式描述于C.Schmidt，M.Fritz″Optical Physics of Synthetic Interference Pigments″Kontacte(Darmstadt)1992(2)第15-24页中。

在这种情况下，也可以通过合适的算术程序，例如来自FTG Software Associates，USA的″Filmstar″软件，来确定颜色。在这种情况下，有必要使用光学活性层在光波长(400至800纳米)范围内的光学常数(折光指数n和任选地，吸收常数k)。普通材料的这类值是公知的。

另外可基于来自可公开获得的信息的颜色测定层厚度。例如，对TiO₂涂布的基于云母的珠光颜料而言，适用下述已知关系：

表2：珠光颜料的典型颜色和层厚度

在大多数情况下，颜色几乎完全取决于高指数涂层的层厚度(F.Hofmeister，Farbe+Lack 95，557(1989))。

特别在是基底厚度分布具有大的标准偏差的珠光颜料的情况下，颜色在很大程度上不取决于基底的平均厚度，而是在很大程度上取决于高指数层的层厚度。

在一个优选实施方案中，本发明的珠光颜料具有25％至80％、优选30-60％、更优选28％至50％的基底高度h_S标准偏差。

如果基底的层厚度同样不可忽视地决定干涉色，则必须使用更精确的光学计算。在这种情况下，可以例如由珠光颜料的缓和光谱(Remissionsspektrums，remission spectrum)的最大值和/或最小值的位置确定基底的层厚度和光学活性层、优选高指数金属氧化物层的层厚度。

如果珠光颜料具有两种或更多种高指数氧化物的混合涂层，则应与密度计算类似地，由各高指数氧化物的分析可得的重量比加权计算光学常数。

相反，当珠光颜料具有两种高指数氧化物的组合时，仍可使用该模型。在第一涂层具有高指数金属氧化物的情况下，可以直接使用公式7。但是，在计算第二高指数氧化物的情况下，必须考虑第一氧化物的层厚度。

此外，也可以通过在珠光颜料的良好取向的横截面上的SEM计数测定光学活性层、优选高指数金属氧化物层的层厚度。

测定平均基底层厚度的另一方法包括根据WO 2004/07816 A2中所述的方法制备(涂布的)珠光颜料的厚度，并对它们进行SEM测量。在这种情况下，应该测量至少100个颜料粒子，以得出有意义的统计数据。然后，测定算术平均值。这代表珠光颜料的平均厚度d_tot并且当然：

d_tot＝2d_M+h_S (公式9)

由公式(7)开始，可以通过公式9消去d_M，然后求解h_S。在这种情况下，可以以良好近似方式忽略h_S的较高项，因此由光学活性层的量c_M和平均总颜料层厚度d_tot之间的关系测定h_S。

基于公式7的用于测定平均基底层厚度的方法也可大致用于薄片形效果颜料。这些颜料具有薄片形基底以及涂层。这种薄片形基底也包含金属颜料。

本发明珠光颜料的透明薄片形基底选自由云母、合成云母、玻璃薄片、SiO₂薄片、Al₂O₃薄片或其混合物组成的组。该基底优选是玻璃薄片或云母，非常优选为云母。

天然云母如已知的那样具有部分阶梯状表面。由此在相应珠光颜料中出现的颜色不均匀性完全是本发明所需的，因为它们增强了散射效应。

在本发明的进一步实施方案中，所述珠光颜料具有至少一个其它低指数层。该层可施用在基底和高指数层之间，或施用在高指数层上。在是云母或合成云母的情况下，容易通过分析识别这种类型的层。作为天然矿物，云母具有特有的杂质，但其主要成分是硅酸盐。基于这些杂质，可以将例如SiO₂涂层与云母区别开，并相应适用公式7。也可以例如由横截面和/或通过与溅射图案结合的ESCA(化学分析用电子能谱学)分析层结构。

下述实施例举例说明但不限制本发明。

实施例1a-d：(TiO₂涂布的云母)

实施例1α：

将1千克来自Minelco Specialities Ltd.，England的白云母MD 2800在700℃煅烧1小时，此后与1000毫升去离子水混合，然后在来自American Cyanamid Company的实验室轮碾机中分层。

然后用去离子水使饼达到35％固含量，并通过来自Sweco的分离器实验室筛筛分至＜25微米。

然后在来自Pendraulik的TD 200实验室溶解器中将由此获得的细云母级分处理5小时。在该处理过程中，需要通过冷却确保悬浮液的温度不超过80℃。

然后用去离子水将云母悬浮液稀释至3％固含量，并使用沉降容器沉降5小时。抽吸排出上清液，再将沉降物置于水中，剧烈搅拌，再沉降5小时。该操作重复总共4次，直至几乎不再可看见任何上清液。

所述沉降容器具有圆柱形，尺寸如下：d＝50厘米；h＝50厘米。

将来自上清液的云母收集在大容器中，并通过添加NaCl来诱发沉降。在大约48小时后，抽吸排出清澈的上层盐溶液，且所得滤饼作为SM用于进一步涂布。

由此，获得极细的云母，其体积平均粒度分布的d₅₀＝3.8微米(Cilas 1064)，且平均厚度h_S(来自SEM)＝82纳米(见表3)。

1a(干涉，蓝色，第一级)：

将100克来自实施例1α的薄片形白云母悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.2，并将该悬浮液加热至80℃。然后经90分钟计量加入c(Sn)＝24克/升的50毫升氯化Sn溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定在2.2。在中断大约1/4小时——在此过程中进一步搅拌该溶液——之后，通过计量添加稀盐酸，将其pH调节至1.8。然后，开始添加1.85升每升含150克TiCl₄和50克HCl的溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定。

在添加结束时，获得非常强的、迄今未知的浅蓝色珠光光泽。将该悬浮液再搅拌1小时，冷却，通过布氏漏斗抽吸过滤，并用去离子水洗涤直至几乎无离子。

最后，将该颜料在750℃煅烧20分钟。

实施例1b(干涉，银色)：

将100克来自实施例1α的薄片形白云母悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.2，并将该悬浮液加热至80℃。然后经90分钟计量加入c(Sn)＝24克/升的50毫升氯化Sn溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定在2.2。在中断大约1/4小时——在此过程中进一步搅拌该溶液——之后，通过计量添加稀盐酸，将其pH调节至1.8。然后，开始添加2.4升每升含150克TiCl₄和50克HCl的溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定。

在添加结束时，获得强的银色珠光光泽。将该悬浮液再搅拌1小时，冷却，通过布氏漏斗抽吸过滤，并用去离子水洗涤直至几乎无离子。

最后，将该颜料在800℃煅烧20分钟。

实施例1c(干涉，金色)：

将100克来自实施例1α的薄片形白云母悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.2，并将该悬浮液加热至80℃。然后经90分钟计量加入c(Sn)＝24克/升的50毫升氯化Sn溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定在2.2。在中断大约1/4小时——在此过程中进一步搅拌该溶液——之后，通过计量添加稀盐酸，将其pH调节至1.8。然后，开始添加3.2升每升含150克TiCl₄和50克HCl的溶液，通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定。

在添加结束时，获得非常强的金色珠光光泽。将该悬浮液再搅拌1小时，冷却，通过布氏漏斗抽吸过滤，并用去离子水洗涤直至几乎无离子。

最后，将该颜料在750℃煅烧20分钟。

实施例1d(干涉，红色)：

将100克来自实施例1α的薄片形白云母悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.2，并将该悬浮液加热至80℃。然后经90分钟计量加入c(Sn)＝24克/升的50毫升氯化Sn溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定在2.2。在中断大约1/4小时——在此过程中进一步搅拌该溶液——之后，通过计量添加稀盐酸，将其pH调节至1.8。然后，开始添加5.6升每升含150克TiCl₄和50克HCl的溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定。

在添加结束时，获得强的红色珠光光泽。将该悬浮液再搅拌1小时，冷却，通过布氏漏斗抽吸过滤，并用去离子水洗涤直至几乎无离子。

最后，将该颜料在800℃煅烧20分钟。

实施例1e(干涉，蓝色，第二级)：

将100克来自实施例1α的薄片形白云母悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.2，并将该悬浮液加热至80℃。然后经90分钟计量加入c(Sn)＝24克/升的50毫升氯化Sn溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定在2.2。在中断大约1/4小时——在此过程中进一步搅拌该溶液——之后，通过计量添加稀盐酸，将其pH调节至1.8。然后，开始添加7.2升每升含150克TiCl₄和50克HCl的溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定。

在添加结束时，获得强的蓝色珠光光泽。将该悬浮液再搅拌1小时，冷却，通过布氏漏斗抽吸过滤，并用去离子水洗涤直至几乎无离子。

最后，将该颜料在800℃煅烧20分钟。

对比例1a-e：

Prestige Soft系列的市售TiO₂涂布的珠光颜料(来自Eckart GmbH)

这些颜料基于白云母，在下文中被称作白云母1β，具有6.5微米的d₅₀值和119纳米的平均厚度(见表3)。

对比例1a(干涉，银色)：

市售TiO₂涂布的银珠光颜料：Prestige Soft Silber(来自Eckart GmbH)。

对比例1b(干涉，金色)：

市售TiO₂涂布的银珠光颜料：Prestige Soft Gold(来自Eckart GmbH)。

对比例1c(干涉，橙色)：

市售TiO₂涂布的银珠光颜料：Prestige Soft Orange(来自Eckart GmbH)。

对比例1d(干涉，红色)：

市售TiO₂涂布的银珠光颜料：Prestige Soft Red(来自Eckart GmbH)。

对比例1e(干涉，绿色)：

将100克薄片形白云母1β(d₅₀：6.5微米；粒子厚度见表3)悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.2，并将悬浮液加热至80℃。然后经90分钟计量加入c(Sn)＝24克/升的50毫升氯化Sn溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定在2.2。在中断大约1/4小时——在此过程中进一步搅拌该溶液——之后，通过计量添加稀盐酸，将其pH调节至1.8。然后，开始添加4.5升每升含150克TiCl₄和50克HCl的溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定。

在添加结束时，获得非常强的绿色珠光光泽。将该悬浮液再搅拌1小时，冷却，通过布氏漏斗抽吸过滤，并用去离子水洗涤直至几乎无离子。

最后，将该颜料在800℃煅烧20分钟。

对比例2a-f：

Mearlin Micro系列的市售TiO₂涂布的珠光颜料(来自BASF Catalysts)。

对比例3：

市售TiO₂涂布的银珠光颜料Magna Pearl Silver(来自BASF Catalysts)。

实施例2a-d：根据实施例1α制成的Fe₂O₃涂布的云母

实施例2a(青铜色)：

将100克来自实施例1α的薄片形白云母悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.9，并且将该悬浮液加热至75℃。然后，以150毫升/小时的计量速率，加入硫酸铁溶液，其每100毫升溶液含有65克Fe₂(SO₄)₃×9H₂O和1毫升浓硫酸。通过同时计量加入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持在3.8。作为棕色沉淀物获得氢氧化铁，并沉积在颜料粒子上。

在添加1500毫升Fe₂(SO₄)₃溶液后，停止该覆盖，然后在温度下搅拌1小时，冷却，使用布氏漏斗抽吸，并用去离子水洗涤至几乎无离子态。

将该颜料在780℃煅烧20分钟。

由此获得的颜料同时具有青铜色特征以及良好光泽和高散射密度。

实施例2b(火红)：

在添加2300毫升Fe₂(SO₄)₃溶液后，停止该覆盖，然后在温度下搅拌1小时，冷却，使用布氏漏斗抽吸，并用去离子水洗涤至几乎无离子态。

将该颜料在780℃煅烧20分钟。

由此获得的颜料同时具有火红色特征以及良好光泽和高光散射。

实施例2c(红绿色)：

在添加2900毫升Fe₂(SO₄)₃溶液后，停止该覆盖，然后在温度下搅拌1小时，冷却，使用布氏漏斗抽吸，并用去离子水洗涤至几乎无离子态。

该颜料在780℃煅烧20分钟。

由此获得的颜料同时具有红绿色特征(取决于视角)以及良好光泽和高光散射。

对比例4a-c：

Prestige Soft系列的市售Fe₂O₃涂布的珠光颜料(来自Eckart GmbH)。

这些颜料基于白云母1β，其具有6.5微米的d₅₀值和119纳米的平均厚度(见表3)。

对比例4a(青铜色)：

市售Fe₂O₃涂布的青铜色珠光颜料Prestige Soft Bronze(来自Eckart GmbH)。

对比例4b(铜色)：

市售Fe₂O₃涂布的铜色珠光颜料Prestige Soft Copper(来自Eckart GmbH)。

对比例4c(火红色)：

市售Fe₂O₃涂布的火红色珠光颜料Prestige Soft Fire Red(来自Eckart GmbH)。

实施例3(干涉，红色，在玻璃上)：

将100克平均厚度为大约95纳米且粒度d₅₀＝7微米的来自Glassflake Ltd.(GF 100NM)的市售ECR玻璃悬浮在去离子水中。通过计量添加稀盐酸将pH设为2.2，并将该悬浮液加热至80℃。然后经90分钟计量加入c(Sn)＝24克/升的50毫升氯化Sn溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定在2.2。在中断大约1/4小时——在此过程中继续搅拌该溶液——之后，通过计量添加稀盐酸，将其pH调节至1.8。然后，开始添加5.6升每升含150克TiCl₄和50克HCl的溶液。通过同时引入15％浓度的碱土金属氢氧化物水溶液，使pH保持恒定。

最后，将该颜料在550℃煅烧40分钟。

对比例5e-f：

Prestige Silk系列的市售TiO₂涂布的珠光颜料(来自Eckart GmbH)。

这些颜料基于具有10.5微米的d₅₀值和大约200纳米的平均厚度的白云母。

对比例5e(干涉，蓝色)：

市售TiO₂涂布的蓝色珠光颜料Prestige Silk Blue(来自Eckart GmbH)。

对比例5f(干涉，绿色)：

市售TiO₂涂布的绿色珠光颜料Prestige Silk Green(来自Eckart GmbH)。

对比例6a：

具有银干涉色的来自SunChemical的市售TiO₂涂布的珠光颜料Spectraflex

Focus White。

对比例6d：

具有红干涉色的来自SunChemical的市售TiO₂涂布的珠光颜料Spectraflex

Focus Red。

实施例4(体乳)：

所用珠光颜料(INCI：云母和二氧化钛)的量可在0.1％至5.0重量％的范围内变动。可以通过水添加量的相应增减来补偿这种变动。

程序：

1.合并相A，在搅拌下添加相B

2.在搅拌下将相AB加热至80℃

3.将相C加热至80℃

4.在搅拌下将油相添加到水相中

5.冷却至50℃并添加相D

6.继续搅拌直至达到40-45℃

7.冷却至室温

实施例5(染发膏)：

所用珠光颜料(INCI：云母和二氧化钛)的量可以在0.5％至10.0重量％的范围内变动。可以通过水添加量的相应增减来补偿这种变动。

程序：

1.将相A和B分别加热至80℃。

2.将相B缓慢添加到相A中。

3.在独立的容器中将Klucel和Veegum搅拌到相C的水中。

4.将相AB冷却至40℃。

5.添加相C和D。

实施例6(唇彩)：

所用珠光颜料(INCI：云母和二氧化钛)的量可在0.1至8.0重量％的范围内变动。可以通过Versagel ME 750添加量的相应增减来补偿这种变动。

程序：

1.将相A加热至85℃。

2.将相B添加到相A中，混合至稠度均匀。

3.填充到唇彩容器中。

实施例7(唇彩)：

程序：

1.将相A加热至85℃。

2.将相B添加到相A中，混合至稠度均匀。

3.填充到唇彩容器中。

实施例8(压缩眼影)：

所用珠光颜料(INCI：云母和二氧化钛)的量可以在5.0％至40.0重量％的范围内变动。可以通过云母添加量的相应增减来补偿这种变动。

程序：

1.合并相A的成分

2.在Speedmixer中在2500rpm下混合30秒

3.添加相B，并在Speedmixer中在3000rpm混合60秒

4.在150巴压制30秒

实施例9(美白霜)：

所用珠光颜料(INCI：云母和二氧化钛)的量可在4.0％至8.0重量％的范围内变动。可以通过水添加量的相应增减来补偿这种变动。

程序：

1.混合相B并加热至75℃。

2.混合相A并加热至75℃。

3.在搅拌下将相A缓慢添加到相B中。

4.在搅拌下冷却。

5.在搅拌下添加相C。

6.分配到适当的容器中。

I 物理表征

Ia 粒度测量

借助激光衍射法(仪器：Cilas 1064)表征本发明的实施例和对比例的颜料，以及白云母1α和白云母1β。

为此，使用磁搅拌器将大约50毫升云母悬浮液(NVC大约35％)与50毫升异丙醇混合，然后在来自Bandelin的Sonorex IK 52超声浴中处理300秒。然后将2-3毫升样品吸移到该仪器中以供测量。

在是TiO₂涂布的颜料的情况下，始终使用金色颜料。这些颜料含有相对少量的TiO₂。与在纯云母上测量相比，一定量的TiO₂提高了测量精确度，因为TiO₂的较高折光指数意味着获得较强的测量信号。

体积平均累积筛下物分布的d₅₀值显示在表3(第7列)中。

Ib基底平均厚度的测定

通过不同方法测定平均基底厚度。结果列在表3中。

在一种情况下，使用套刷将珠光颜料以10％掺入来自Sikkens GmbH的Autoclear Plus HS双组分透明涂料中，然后使用绕线涂布棒涂膜(26微米湿膜厚度)并干燥。在24小时干燥时间后，制备这些刮刀涂布(Rakelabzügen)的横截面。

通过SEM测量横截面。对于各样品，测量100个颜料粒子以获得有意义的统计数据。不仅测定基底层厚度，还测定金属氧化物层的层厚度。

由于牵涉大量时间，仅用所选样品进行这些测定。结果列在表3的最靠外的一列中。

为了比较，研究了实施例1和2中所用的白云母1α和对比例1和4中所用的白云母1β。这使用两种方法进行：

a)以与珠光颜料相同的方式，在刮刀涂布(Rakelabzügen)中施用云母，并制备固化涂层的横截面。借助SEM，测量横截面中不同云母粒子的厚度(至少100个粒子)。

算术平均值和标准偏差显示在表3第12列中。

b)通过WO2004/07816 A2中所述的方法制备云母，并同样通过SEM测量。结果显示在表3第11列中。

最后，通过公式7计算平均基底高度。在这种情况下，对基底半径而言，使用体积平均粒度分布的d₅₀值的一半。

借助XFA测定TiO₂和Fe₂O₃以及基底材料的量。

为此，将珠光颜料粉末直接从床引入用6微米Spectrolen膜覆盖的样品容器，并从该容器中测量。所用测量仪器是来自Thermo ARL的Advant-X仪器。

根据公式1的金属氧化物含量以基于金属氧化物和基底的重量％列在表3第4列中。

最后，有必要测定TiO₂和Fe₂O₃的层厚度。在此，用于该研究的基础是颜料颜色和文献中对它们公开的常见层厚度。这些氧化物层厚度以纳米为单位列在表3第6列中。

根据公式7计算出的数值以纳米为单位列在表3第9列中。此外，表3的第10列显示了本发明实施例或对比例的所有样品的计算平均高度的平均值。此外，对计算值而言，以绝对数值和相对于平均值的％显示了标准偏差。(这不是样品内厚度的标准偏差。这不能通过公式7计算，因为该模型从一开始就基于平均值)。

此外，在图2中，图示了金属氧化物含量与层厚度的关系，层厚度又来自颜色推测。

此外，得出根据公式6的计算曲线，其包含根据公式7计算出的平均基底厚度h_S。

层厚度测定结果：

不依赖于测定方法，基底的平均层厚度h_S在所有本发明实施例中都明显低于对比例的情况。因此，在本发明的实施例中，使用了比对比例中细薄的云母。

但是，具体而言，在通过不同方法获得的结果中表现出某些系统偏差。下面简要论述这些。

关于通过公式1计算的值，在一个实施例或对比例内看出样品的某些波动。这些波动主要来源于金属含量测定中的测量误差、关于金属氧化物层厚度的推测(经由色调)和平均粒度测量中的测量误差。

但是，本发明的实施例(云母1α)的平均基底层厚度h_S始终低于110纳米。

但是，如果将实施例或对比例的系列中的h_S平均值(第10列)相互比较，一方面对本发明的实施例1和2而言(92和86纳米)，另一方面对对比例1和4而言(138和119纳米)，在每种情况下发现杰出的一致性。在实施例1和2中，使用白云母1α，在对比例1和4中，在每种情况下使用白云母1β。

此外，对于用根据云母的垂直取向粉末(第11列)和刮刀涂布(Rakelabzug)中的云母的评估测得的平均厚度通过公式7经由氧化物含量和氧化物层厚度计算出的值，发现杰出的一致性。

这些发现表明了公式1-7的模型的一致性和通过这种方法测定平均层厚度的可靠性。

由横截面测定云母的平均层厚度(第12列)系统地表现出比在垂直取向粉末上的测定值高的值。这可能基本可归因于两个因素：

云母的边缘厚度略低于中心厚度。因此，根据粉末法的值可能有点太低。横截面法的颜料具有略微不同的薄片在清漆内的取向。如上所述，这导致明显较高的值。

由珠光颜料的横截面测定平均层厚度h_S(第12列)本身产生可能仍然较高的值(第12列)。

因此，在本发明中，当光学活性层的层厚度为40纳米至180纳米时，优选通过公式7确定平均基底层厚度。

在图2中以“系列”的形式绘制本发明的实施例和对比例的TiO₂或Fe₂O₃的量。还绘制了用来自表3的数据(第10列的基底高度平均值)通过公式(6)计算出的曲线。在实验数据和计算曲线之间看出良好的拟合。

II 试验：

IIa 角依赖性亮度测量

为了表征反射性散射光分数，将颜料在搅拌下以6重量％的着色程度(基于湿清漆的总重量)掺入传统硝化纤维素清漆(Dr.Renger Erco Bronzemischlack 2615e；来自Morton)中。引入该效果颜料，然后用刷子分散到清漆中。

用刮刀涂布装置

将制成的清漆以50微米湿膜厚度涂施到来自Byk Gardner的#2853测试图纸(对比度纸)上。

使用多角度色度计(来自X-Rite的M 682)，以45°的恒定入射角(根据制造商说明)，在相对于镜面反射角的不同观察角下测定L^*和C^*值。特别相关的是15°、25°、45°和110°的观察角。

强反射样品(理想镜面情况)反射在所谓镜面反射角下的几乎全部入射光。相应地，在测量中与镜面反射角的距离越大，光、和因此可测得的亮度(L^*)越小。在涂料工业中，对金属颜料而言优选存在的这种效应被描述为亮度随角变化性。

强散射样品的情况不同。在此，在所有角度上(理想的是，均匀地)反射入射光。相应地，即使在远离镜面反射角的测量角度下，也仍可检测到显著的亮度值。在此尤其适用于表征的是110°角。

IIb光泽度测量：

另外可以通过光泽度测量来表征各样品的散射性质。光泽度是定向反射的衡量标准。强散射样品因此应具有抵光泽度。

使用来自Byk Gardner的Micro-Tri-Gloss光泽计以60°测量角(用于弱光泽度样品)和以黑色背景测量来自IIa的硝化纤维素清漆涂施品。

IIc角依赖性颜色测量

除光散射外，还需要额外的光效应以增强肤色。

为了测量色度，重复IIa下所述的程序，与25°镜面反射角接近的色度列在表4中。

IId不透明度

本发明的颜料和对比例的一些样品以不同浓度刮刀涂布到对比度卡上，并目测比较不透明度。基于下述等级评估这种不透明度：

1＝非常差

2＝差

3＝适中

4＝良好

5＝非常好

表4：光学测量和不透明度的结果

与来自现有技术的对比例相比，本发明珠光颜料具有始终较好的不透明度。在这方面，始终需要比较相应的色调。

此外，与具有各相应色调的对比例相比，本发明实施例的颜料表现出较低的光泽度。定向反射在此明显较低。这对柔焦效应而言是完全合意的。

同样，本发明实施例的L_110°值明显高于相应的对比例。测量结果表明，本发明的实施例明显具有更高的散射光分数。

这可能是由于低的粒度和低的基底层厚度。云母的低粒度与提高的边缘比例联系在一起，并因此与较高的散射联系在一起。较低的基底层厚度又导致在相当的层厚度下显著提高的TiO₂含量。该高指数TiO₂通常不形成完美平滑层，而是始终具有一定的粒度分布。这些氧化物粒子始终产生一定的散射。本发明样品的较高散射光分数也可归因于这种效应。

但是，完全出乎意料的事实是，本发明颜料的有色样品的色度与相应对比例的相当或甚至更高。在该颜料具有较强的散射光分数时，这不在技术人员的预料内。正常的预期是，在这种情况下，由于提高的白光基础，色度本该降低。

因此，本发明的珠光颜料具有新的出乎意料的光学性质。

IIe紫外线吸收测量

对许多样品进行紫外线吸收测量。在每种情况下在具有相当的干涉色的相应样品之间进行比较。

使用来自Thermo的Genesys 20，Helios εUV-vis分光计测量各珠光颜料的吸收。

在这种情况下，使用磁搅拌器将该颜料以0.025重量％搅拌到甘油/水混合物(比率90∶10)中，然后由石英比色皿用10毫米光程长度进行测量。

图3a和3b显示了在290至400纳米的波长范围内的吸收光谱。本发明的样品(图3a：实施例1b，和图3b：实施例1d)始终表现出比分别使用的所示对比例的颜料明显较高的吸收。

IIf柔焦效应的测量

然后，与具有柔焦效应的商业颜料对比表征本发明的颜料。为此，将颜料在搅拌下以2.5重量％的着色程度(基于湿清漆的总重量)掺入传统硝化纤维素清漆(Dr.Renger Erco Bronzemischlack 2615e；来自Morton)中。引入该效果颜料，然后用刷子分散到清漆中。

用刮刀涂布装置

将制成的清漆以50微米湿膜厚度涂施到市售透明PET膜上，例如Hostophan

使用来自Byk Gardner，Geretsried的Haze-gard plus测量由此涂布的薄膜的总透射率和浊度。浊度是所谓的大角度散射的产物(根据ASTM D 1003，浊度是平均偏离入射光束大于2.5°的光量，以％测得)。

测量原理可获自图4。

光束落在样品上并进入积分球。该球的内壁具有亚光白色涂层，以确保光的均匀分布。该球中的检测器在球出口封闭的情况下测量总透射率，和在球出口打开的情况下测量浊度。

为了测量定向反射，使用来自Byk Gardener的Micro-Gloss仪器在60°角测定各膜的光泽度。

表5.柔焦效应的测量：

试样	透射率	浊度(在＞2.5°的％)	光泽度
				对比例1a	71.4	63.8	40.3
对比例1d	86.6	56.9	43.1
				实施例1d	85.9	71.2	33.3
实施例1b	73.1	72.7	29.1
				对比例6a	85.6	36.6	71.5
对比例6b	89.3	27.1	87.7

来自表5的测量值表明，本发明的颜料具有相当高的透射比。但是，同时，这些颜料也具有非常高的散射光分数(浊度)。

另一方面，定向反射(光泽度)远低于对比例。

在性质的综合中，本发明的颜料符合在应用中实现柔焦效应的实质要求。它们明显比各对比试样更适合形成柔焦效应。

此外，所要求保护的颜料与商业柔焦粒子相比，兼具柔焦颜料的性质与珠光颜料的性质(干涉色调、缎面光泽)。

Claims

1.珠光颜料，包含具有密度δ_S的基本透明的薄片形基底和至少一个具有密度δ_M的光学活性涂层，其特征在于所述基底具有3至8微米的平均粒度d₅₀和40至110纳米的平均高度h_S。

2.权利要求1的珠光颜料，其特征在于平均高度h_S为40纳米至小于100纳米。

3.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于高度h_S中的标准偏差为25％至80％。

4.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于该珠光颜料具有d₉₀值为7.0至11.0微米的粒度分布。

5.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于所述光学活性涂层是高指数涂层，其优选具有＞2.0的折光指数n_M。

6.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于所述光学活性层具有或者是金属氧化物层和/或金属氢氧化物层和/或水合金属氧化物层。

7.权利要求7的珠光颜料，其特征在于所述金属氧化物层包含选自由氧化钛、氧化铁、氧化铈、氧化铬、氧化锡、氧化锆、氧化钴及其混合物组成的组的金属氧化物或由其构成。

8.权利要求6或7的珠光颜料，其特征在于所述金属氧化物层的层厚度为10至300纳米。

9.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于平均基底高度h_S通过下述公式测定：

h_{S} = \frac{\frac{{4 d}_{M}^{3}}{{3 r}_{S}^{2}} + \frac{π d_{M}^{2}}{r_{S}} + 2 \cdot d_{M}}{\frac{δ_{S}}{δ_{M} \cdot (\frac{100}{c_{M}} - 1)} - {(\frac{d_{M}}{r_{S}})}^{2} - 2 \cdot \frac{d_{M}}{r_{S}}}

其中d_M是所述光学活性层的平均层厚度，其中d_M为40至180纳米，

r_S＝d₅₀/2是所述基底的平均半径，

δ_S是所述基底的密度，δ_M是所述光学活性涂层的密度，且c_M是光学活性涂层基于基底和光学活性涂层的总重量的重量百分比。

10.权利要求7至9任一项的珠光颜料，其特征在于所述金属氧化物层由TiO₂、优选主要为金红石型的TiO₂构成，所述基底由云母构成，并且基于TiO₂和云母的总重量以重量％计的TiO₂含量与TiO₂涂层的平均层厚度之间的关系优选如下：

TiO₂含量为47.5-62重量％且平均TiO₂层厚度高于20至30纳米；

TiO₂含量为58-74重量％且平均TiO₂层厚度高于35至45纳米；

TiO₂含量为63-78重量％且平均TiO₂层厚度高于45至55纳米；

TiO₂含量为67-82重量％且平均TiO₂层厚度高于55至65纳米；

TiO₂含量为70-85重量％且平均TiO₂层厚度高于65至75纳米；

TiO₂含量为73.5-86.5重量％且平均TiO₂层厚度高于75至85纳米；

TiO₂含量为75-88重量％且平均TiO₂层厚度高于85至95纳米；

TiO₂含量为76.5-89重量％且平均TiO₂层厚度高于95至105纳米；

TiO₂含量为78.5-90重量％且平均TiO₂层厚度高于105至115纳米；

TiO₂含量为80-91重量％且平均TiO₂层厚度高于115至125纳米；

TiO₂含量为81.5-92重量％且平均TiO₂层厚度高于125至135纳米；

TiO₂含量为83-92.5重量％且平均TiO₂层厚度高于135至145纳米；

TiO₂含量为84-93重量％且平均TiO₂层厚度高于145至155纳米；

TiO₂含量为85-93重量％且平均TiO₂层厚度高于155至165纳米；

TiO₂含量为86-93.5重量％且平均TiO₂层厚度高于165至175纳米；

TiO₂含量为87-94重量％且平均TiO₂层厚度高于175至185纳米；

TiO₂含量为87.5-94重量％且平均TiO₂层厚度高于185至195纳米；

TiO₂含量为88-94.5重量％且平均TiO₂层厚度高于195至205纳米；

TiO₂含量为89-95重量％且平均TiO₂层厚度高于205至215纳米。

11.权利要求7至9任一项的珠光颜料，其特征在于所述金属氧化物层由TiO₂(主要为金红石型)构成，所述基底由云母构成，并且基于TiO₂和云母的总重量以重量％计的TiO₂含量与TiO₂涂层的平均层厚度之间的关系优选如下：

TiO₂含量为50.5-62重量％且平均TiO₂层厚度高于20至30纳米；

TiO₂含量为61-74重量％且平均TiO₂层厚度高于35至45纳米；

TiO₂含量为65.5-78重量％且平均TiO₂层厚度高于45至55纳米；

TiO₂含量为69.5-82重量％且平均TiO₂层厚度高于55至65纳米；

TiO₂含量为72.5-85重量％且平均TiO₂层厚度高于65至75纳米；

TiO₂含量为75-86.5重量％且平均TiO₂层厚度高于75至85纳米；

TiO₂含量为77.5-88重量％且平均TiO₂层厚度高于85至95纳米；

TiO₂含量为79-89重量％且平均TiO₂层厚度高于95至105纳米；

TiO₂含量为80.5-90重量％且平均TiO₂层厚度高于105至115纳米；

TiO₂含量为82-91重量％且平均TiO₂层厚度高于115至125纳米；

TiO₂含量为83-92重量％且平均TiO₂层厚度高于125至135纳米；

TiO₂含量为85.5-93重量％且平均TiO₂层厚度高于145至155纳米；

TiO₂含量为86.5-93重量％且平均TiO₂层厚度高于155至165纳米；

TiO₂含量为87-93.5重量％且平均TiO₂层厚度高于165至175纳米；

TiO₂含量为88-94重量％且平均TiO₂层厚度高于175至185纳米；

TiO₂含量为88.5-94重量％且平均TiO₂层厚度高于185至195纳米；

TiO₂含量为89-94.5重量％且平均TiO₂层厚度高于195至205纳米；

TiO₂含量为89.5-95重量％且平均TiO₂层厚度高于205至215纳米。

12.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于所述透明薄片形基底选自由云母、合成云母、玻璃薄片、SiO₂薄片、A1₂O₃薄片及其混合物组成的组。

13.权利要求12的珠光颜料，其特征在于所述基本透明的薄片形基底由云母、玻璃薄片或其混合物构成。

14.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于该珠光颜料具有至少一个折光指数＜2.0的其它层。

15.前述权利要求任一项的珠光颜料，其特征在于该珠光颜料在所述光学活性层、优选高指数层上具有至少一个其它保护层。

16.权利要求15的珠光颜料，其特征在于所述至少一个其它保护层包含至少一个金属氧化物层，其金属氧化物选自由SiO₂、Al₂O₃、氧化铈及其混合物、及其组合组成的组。

17.制造权利要求1至16任一项的珠光颜料的方法，其特征在于其包括下述步骤：

a)将所述基本透明的基底分级，以产生平均高度h_S为40至110纳米的基底，

18.权利要求1至16任一项的珠光颜料之一的用途，用于油漆、印刷油墨、化妆品、塑料、玻璃、搪瓷或陶瓷中。

19.权利要求18的用途，其特征在于所述化妆品选自由遮瑕膏、身体粉、擦面粉、粉饼和散粉、面部彩妆品、粉霜、粉底霜、粉底乳、蜡状彩妆、粉底、慕丝状彩妆、胭脂、眼部彩妆，例如眼影、睫毛膏、眼线、眼线液、眉笔、护唇膏、唇膏、唇彩、唇线笔、头发造型组合物，例如头发喷雾、头发定型产品、头发摩丝、发胶、发蜡、染发膏、永久和半永久染发剂、临时染发剂、护肤组合物，例如化妆水、凝胶和乳液、和指甲油组合物组成的组。

20.权利要求1至16任一项的珠光颜料之一的用途，用作柔焦颜料。

21.包含权利要求1至16任一项的珠光颜料之一的涂料组合物，更特别是化妆品。

22.根据下述公式测定效果颜料的薄片形基底的平均层厚度h_S的方法，所述效果颜料包含具有密度δ_S的薄片形基底和至少一个具有密度δ_M的光学活性涂层：

h_{S} = \frac{\frac{{4 d}_{M}^{3}}{{3 r}_{S}^{2}} + \frac{π d_{M}^{2}}{r_{S}} + 2 \cdot d_{M}}{\frac{δ_{S}}{δ_{M} \cdot (\frac{100}{c_{M}} - 1)} - {(\frac{d_{M}}{r_{S}})}^{2} - 2 \cdot \frac{d_{M}}{r_{S}}}

其中d_M是所述高指数层和/或半透明金属涂层的已确定的平均层厚度，

r_S是所述基底的已确定的平均半径，

δ_S是所述基底的已确定的密度，δ_M是所述光学活性涂层的已确定的密度，c_M是所述光学活性涂层基于基底和光学活性涂层的总重量的已确定的重量百分比。