CN102618096A

CN102618096A - 有无机复合无毒环保绿色颜料

Info

Publication number: CN102618096A
Application number: CN2012100684276A
Authority: CN
Inventors: 金恩桢; 金哲源; 金义桢
Original assignee: EWIC CO Ltd
Current assignee: EWIC CO Ltd
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2012-08-01
Also published as: KR101092306B1

Abstract

本发明属于有无机复合颜料领域，提供了一种有无机复合无毒环保绿色颜料。该颜料是由硫酸钡，滑石，高岭土以及碳酸钙作为母粒子，铜酞菁绿子粒子形成粒状被覆，构成颜料的发色粒子，还添加作为增进隐蔽力及调色目的的氧化铁系无机颜料的绿色颜料。从而，该颜料不但能排除使用铅及铬等有害金属，而且能减少高价有机颜料及调色材料的需求量。利用本发明提供的颜料，制造绿色颜料排除使用铅及铬等有害金属，制造对人体有害性最小化的无毒颜料，防止颜料制造及使用过程中的环境污染，减少高价有机颜料及调色材料的需求量，降低绿色颜料的生产成本。

Description

有无机复合无毒环保绿色颜料

技术领域

本发明属于有无机复合颜料技术领域，尤其涉及一种有无机复合无毒环保绿色颜料。

背景技术

由金属化合物系列的发色粒子构成的无机颜料相比带有有机化合物系列的发色粒子的有机颜料，虽然隐蔽力及耐腐性好，但是颜料本身不仅大量含有铅，镉，铬等有害重金属，而且在制造过程中，排出以重金属为代表的多样的有害物质是问题点。

能发出绿色的代表性的无机颜料非氧化铬(chrome oxide)莫属，但是和其他的无机颜料一样含有有害重金属的同时，在制造过程中也有排出大量有害重金属的问题。

以前的绿色有无机复合颜料，即氧化铁黄(yellow iron oxide)和铜酞菁蓝(copper phthalocyanine blue)混合的绿色颜料是把黄色粒子的氧化铁黄作为母粒子，把青色粒子铜酞菁蓝作为子粒子构成的复合颜料，并通过黄色和青色的调色(color match)效果有呈现绿色的构造。

在此，母粒子即氧化铁黄(αFeO·OH)加水分解硫酸亚铁溶液或者用碱中和制造而成。其本身虽使用黄色无机颜料发色粒子，但是不发出鲜明的黄色，而是呈现黄褐色甚至黄土色。

子粒子即铜酞菁蓝是有机合成色素，酞菁类(phthalocyanine类)色素的一种，呈现深青色。

酞菁(C32H16N3H2)作为和氮生物色素的卟啉(porphyrin)有相同构造的化合物，中心部的氢根据铅，镍，钴或者铜等多种金属离子形成可置换的酞菁错盐，他们包含酞菁错盐，统称为酞菁。

这种酞菁错盐依据在中心部位配位的金属能呈现从黄绿色到深青色的多种多样的颜色。双重铜配位的铜酞菁呈现深青色，铜酞菁的氯(Cl)的替代物发出绿色，各称为铜酞菁蓝(copper phthalocyanine blue)及铜酞菁绿(copperphtha locyanine green)。

如前面所述，以前的绿色作为有无机复合颜料的母粒子氧化铁黄，氧化铁黄本身作为黄色无机颜料的发色粒子不仅可以达到使用的程度，隐蔽效果明显，而且适用于把青色有机颜料作为子粒子的情况。有为达成最终发色目标绿色的调色特性。

但是考虑到最终目标色相绿色的话，为隐蔽性母粒子和黄色发色粒子氧化铁黄的调色，要用过多的青色有机颜料。即问题是需要很多铜酞菁蓝。

这在以前的绿色有无机复合颜料开发过程中，为达成与无机颜料匹敌的隐蔽性，作为母粒子，从适用于氧化铁黄的角度看，无论是氧化铁黄优异的隐蔽性还是作为有机颜料适用于铜酞菁蓝的时候，目标色相绿色的调色是可能的，但是为达到绿色的目的色相，不仅适用于非绿色而是青色的有机颜料，而且可多样化使用高价的有机颜料，这是根本问题所在。

并且，以前的绿色有无机复合颜料的母粒子氧化铁黄的发色不是鲜黄色而是暗黄色。即黄褐色乃至黄土色。把大量的铜酞菁蓝混合也很难得到鲜绿色。把氧化铁黄和钛黄(titan yellow)混合构成母粒子是很普遍的。

钛黄金红石(rutile)型是使氧化钛的决定格构中锑(Sb)及镍(Ni)原子热扩散发色的置换固溶体，有坚韧度，耐热性及耐化学性优秀的黄色无机颜料或者高价的缺点，因此，钛黄的混合只能使颜料的制造费用上升。

观察以前的绿色有无机混合颜料的发色粒子的构成的话，作为母粒子几乎同一重量的氧化铁黄及钛黄混合的是普遍的，只有与母粒子重量接近1/2的铜酞菁蓝混合，才能得到所期望的发色效果。高价原材料钛黄及铜酞菁蓝占据颜料的发色粒子重量的大部分。经济性只能很低。

尤其，完成的钛黄本身具有很高的安定性，制造时要把含水氧化钛，锑及镍混合处理的工艺是必需的，制造过程的有害金属泄露的可能性高。所以，制造颜料添加钛黄时，不能排除严格意义上的有害重金属工艺。

像这样在以前的绿色有无机复合颜料中，把呈现隐蔽性的氧化铁黄和呈现鲜黄色的钛黄混合构成母粒子后，此母粒子表面附着铜酞菁蓝粒子构成颜料。所以，一定水平上排除有害重金属的使用，有达成无机颜料的优点隐蔽性的效果。但是，因为使黄色系列的发色的氧化铁黄适用于母粒子混合有机颜料，不仅可以选择目标色相非绿色而是深青色的铜酞菁蓝，而且投入量很多。

并且，为克服非鲜黄色而是暗黄色的氧化铁黄的缺点，构成母粒子，不仅把高价钛黄大量的混合，而且随着钛黄的混合，母粒子的色彩鲜明度上升，为目标色相绿色的调色，与铜酞菁蓝的需要量同比上升。这也双重诱发了制造费用提高的严重问题。

综上所述，现有技术提供的颜料，在制造过程中，铅及铬等金属有害物质大量使用，有机颜料及调色材料的需求量较大，颜料的制造成本较高，环保性较差。

发明内容

本发明提供了一种有无机复合无毒环保绿色颜料，旨在解决现有技术提供的颜料，在制造过程中，铅及铬等金属有害物质大量使用，有机颜料及调色材料的需求量较大，颜料的制造成本较高，环保性较差的问题。

本发明的目的在于提供一种有无机复合无毒环保绿色颜料，所述颜料构成为：

有机质子粒子附着在无机质母粒子表面，构成发色粒子的有无机复合绿色颜料；

硫酸钡，滑石，高岭土还有碳酸钙母粒子表面上有铜酞菁绿子粒子附着，构成发色粒子；

所述无机质母粒子重量比重是85％至99％；所述有机质子粒子重量比重是1％至15％混合形成发色粒子为特征的有无机复合无毒环保绿色颜料。

进一步，所述颜料还包含有作为增进隐蔽力及调色目的的氧化铁黄。

进一步，所述发色粒子为绿色。

进一步，所述颜料中母粒子和子粒子的重量比重是80％至97％，所述氧化铁黄的重量比重是3％至20％。

进一步，所述无机质母粒子与有机质子粒子的混合及附着是通过球磨机的干式混合完成的，混合过程中，可添加微量的粘合剂及酒精。

进一步，所述发色粒子与氧化铁黄混合时，为了均匀分散，可添加少量酒精。

进一步，所述无机质母粒子为白色。

进一步，所述有机质子粒子采用铜酞菁绿。

本发明提供的有无机复合无毒环保绿色颜料由硫酸钡，滑石，高岭土以及碳酸钙作为母粒子，铜酞菁绿子粒子形成粒状被覆，构成颜料的发色粒子，还添加作为增进隐蔽力及调色目的的氧化铁系无机颜料的绿色颜料。从而，该颜料不但能排除使用铅及铬等有害金属，而且能减少高价有机颜料及调色材料的需求量。利用本发明提供的颜料，制造绿色颜料排除使用铅及铬等有害金属，制造对人体有害性最小化的无毒颜料，防止颜料制造及使用过程中的环境污染，减少高价有机颜料及调色材料的需求量，降低绿色颜料的生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的有无机复合颜料的结构示意图。

图中：11、母粒子；12、子粒子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1是本发明实施例提供的有无机复合颜料的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

本发明实施例是有机质子粒子12附着在无机质母粒子11表面，发色粒子构成的有无机复合绿色颜料。硫酸钡，滑石，高岭土还有碳酸钙母粒子11表面，铜酞菁绿(copper phthalocyanine green)子粒子12附着，构成发色粒子。上述母粒子11重量比重是85％至99％和上述子粒子12重量比重是1％至15％混合，构成发色粒子的特征是有无机复合无毒环保的绿色颜料。

而且，上述母粒子11和12混合构成的发色粒子重量比重是80％至97％和氧化铁黄重量比重是3％至20％混合为特征的有无机复合无毒环保绿色颜料。

本发明实施例的详细构成及制造过程如下：

本发明实施例基本上是在白色系列的母粒子11表面，通过形成绿色有机颜料铜酞菁绿(copper phthalocyanine green)的粒状被覆构成发色粒子而形成的。

本发明实施例的母粒子11适用于硫酸钡(BaSO4)，滑石(talc)，高岭土(kaolin)还有碳酸钙(CaCO3)。因为这些说明白色系列的粒状体本身的隐蔽力相对不高，但是表面铜酞菁绿附着，形成粒状被覆时隐蔽力上升。

作为颜料材料硫酸钡和可以称为天然硫酸钡的重晶石(barite)，硫酸钡及重晶石等混合处理，可以区分为沉淀抽取的沉淀硫酸钡，用微粉体加工的硫酸钡具有很高的白色度。沉淀性硫酸钡具有比较优异的隐蔽力。

尤其，大部分的钡盐有毒，反之，因为硫酸钡无毒，所以制造无毒环保的颜料是有利的。

含水硅酸镁(3MgO·4SiO2·H2O)主要成分滑石一般叶状产生致密层结晶的集合块，结晶3层构造的水合结晶。有层间结合力弱，硬度低的特性。

作为颜料材料使用的滑石微粉体原矿石用粉碎机(crusher)粗粉碎，用管磨机(tube mill)或者滚筒研磨机(roller mill)等粉碎机微粉碎后空气分级制造，不仅无毒而且还有很高的白色度。

含水硅酸铝(Al2O3·2SiO2·2H2O)主要成分高岭土是粘土矿物的一种，也可称为陶土(kaolin clay)。把粗粉碎的原矿用干式或者湿式微粉碎制造，通过浮游选矿法，氧化漂白法，或者还原漂白法等把杂物除去的高岭土不仅无毒而且还有很高的白色度。

特别是烧成高岭土，除去结晶水的烧成高岭土，不仅有白色度，也兼备了很高的隐蔽力。可以说作为本发明实施例的无机质母粒子11很合适度。

碳酸钙是把石灰石或者方解石等原矿干式或者湿式分解制造，在国内主要把方解石制成原矿的重质碳酸钙得以流通。

微粉体碳酸钙不仅白色度高，而且无毒，可以作为食品添加物，具有经济性等卓越的优点。

本发明实施例实际发色成分是有机颜料铜酞菁绿(copper phthalocyaninegreen)，前面所提及的碳酸钡(BaSO4)，滑石(talc)，高岭土(kaolin)还有碳酸钙(CaCO3)母粒子11，即附着在白色母粒子11上形成绿色发色粒子。

铜酞菁绿作为子粒子12附着在白色母粒子11上形成粒状被覆。作为铜酞菁(copper phthalocyanine)的氯(C1)替换物呈现浓绿色，与发色同时的是能增进母粒子11的隐蔽力的作用。

本发明实施例中白色母粒子11和子粒子12铜酞菁绿间的混合及附着是通过球磨机(ball mill)的干式混合完成的。混合过程中，可添加微量的粘合剂及酒精。

母粒子11和子粒子12，即硫酸钡，滑石，高岭土还有碳酸钙和铜酞菁绿的混合比提倡母粒子11重量比重是85％至99％和子粒子12重量比重是1％至15％，子粒子12的混合比与上述一起适用，可以防止因为过量使用高价的有机颜料而发生的制造成本提高的问题。因为发色成分的不足而导致的发色不良及发色粒子的隐蔽力低下的问题都可以防止。

另一方面，首先，白色母粒子11上被覆铜酞菁绿，完成发色粒子后，以隐蔽力的增进及调色为目的，混合少量氧化铁黄，发色粒子和氧化铁黄混合时，为了均匀分散，可以添加少量酒精。

这时，母粒子11和子粒子12混合构成的发色粒子和氧化铁黄的混合比例建议是发色粒子重量比重是80％至97％和氧化铁黄重量比重是3％至20％。这重量比重过多添加到20％以上时，氧化铁黄因为本身的发色会给目标色相绿色的调色带来坏影响。因为通过重量比重是3％至20％的比较低的含量的氧化铁黄，发色粒子中氧化铁黄粒子充分均匀分散时，可以期待有一定隐蔽力增进效果。

和上面一样，通过本发明实施例最大限度确保发色及隐蔽性等颜料本来功能的同时，不仅要最大限度抑制完成品及制造工艺上使用重金属，而是可以制造经济性并且伴有保证的有无机复合绿色颜料。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种有无机复合无毒环保绿色颜料，其特征在于，所述颜料构成为：

2.如权利要求1所述的颜料，其特征在于，所述颜料还包含有作为增进隐蔽力及调色目的的氧化铁黄。

3.如权利要求1所述的颜料，其特征在于，所述发色粒子为绿色。

4.如权利要求1或2所述的颜料，其特征在于，所述颜料中母粒子和子粒子的重量比重是80％至97％，所述氧化铁黄的重量比重是3％至20％。

5.如权利要求1所述的颜料，其特征在于，所述无机质母粒子与有机质子粒子的混合及附着是通过球磨机的干式混合完成的，混合过程中，可添加微量的粘合剂及酒精。

6.如权利要求1或2所述的颜料，其特征在于，所述发色粒子与氧化铁黄混合时，为了均匀分散，可添加少量酒精。

7.如权利要求1所述的颜料，其特征在于，所述无机质母粒子为白色。

8.如权利要求1所述的颜料，其特征在于，所述有机质子粒子采用铜酞菁绿。