CN106795379A - Pvd金属效应颜料粉末 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由涂布的PVD金属效应颜料制成的粉末、涂布的PVD金属效应颜料的高度浓缩悬浮液以及其在粉末漆和色母粒中的应用。由涂布的PVD金属效应颜料制成的根据本发明的粉末的特征在于非常好的再分散性，并且具体地特别适用于高度浓缩悬浮液的制备。此外，其非常自由地流动，基本上无聚集物，并且导致涂层具有优异的金属光泽。

Description

PVD金属效应颜料粉末
技术领域
本发明涉及由涂布的PVD金属效应颜料制成的粉末、涂布的PVD金属效应颜料的高度浓缩悬浮液以及其在粉末漆(powder lacquers)和色母粒(masterbatches)中的应用。此外，本发明涉及其用于激光标记塑料的应用。
发明背景
金属效应颜料常常在漆、涂料、印刷墨、粉末漆、化妆品或塑料中用于着色，并且特别是产生金属效应。
传统的金属效应颜料是在涂层中平行排列的片状金属颜料，其中金属效应取决于入射光在金属颜料形成的平面上的定向反射。
除传统的金属效应颜料之外，通过PVD方法(物理气相沉积)产生的金属效应颜料已知已久。例如，在US 2,839,378中描述了通过PVD气相沉积方法生产金属颜料。在此方法中，将非常薄的金属层通过PVD方法气相沉积在已经提供有“释放层”的基底上。在施用金属层并且将膜溶解于溶剂中后，颜料通常通过机械或超声处理被减小至所期望的颗粒大小。此类金属效应颜料的特征在于优异的光泽和无与伦比的光学性质。PVD颜料具有相对均匀的小厚度(在5nm至70nm的范围内)和非常光滑的表面，仅具有极少的表面缺陷，并且赋予高度的光反射。特别是在光滑的背景上——其上它们可以非常均衡地各自排列，PVD颜料的施用导致镜样外观。此外，PVD颜料的特征在于高覆盖力。
目前，仅PVD铝效应颜料是市售的。这些通常作为具有固体含量为10至20wt.-％的铝颜料的分散体进行供应。此类通过PVD方法生产的铝颜料的商业实例具体为(Schlenk)以及或
如上所述，PVD铝效应颜料通常可作为低浓度悬浮液获得，其中铝颜料固体含量在10至20wt.-％范围内。
由于其特别的细度、与其相关联的大的表面积和聚集特性，迄今为止，PVD颜料粉末和浓度为70wt.-％或更多的高度浓缩PVD颜料悬浮液尚不可知。
尤其是针对生态考虑和法律要求的背景，以高度浓缩形式提供低溶剂PVD颜料分散体或以PVD颜料粉末的形式提供无溶剂实施方案是非常有意义的。提供此类PVD颜料粉末开辟了新的应用可能性，如在粉末漆或塑料色母粒中的应用。
发明内容
本发明的目标是提供以粉末形式或以高度浓缩形式存在的PVD金属效应颜料。基本上应该能够获得不含聚集物的PVD颜料粉末，其具有良好的再分散性。此外，本发明的目标是提供生产此类PVD金属效应颜料粉末和高度浓缩的悬浮液的方法。
通过由涂布的PVD金属效应颜料制成的粉末实现该目标，其中涂布的PVD金属效应颜料包含PVD金属效应颜料和金属氧化物层，其中金属氧化物层基于涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为(amounts to)5至45wt.-％。
此外该目标通过这样的方法实现，所述方法包含以下步骤：
a)在溶胶-凝胶方法中用金属氧化物涂布通过PVD方法生产的金属效应颜料，其中金属氧化物层基于涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，
b)将涂布的金属效应颜料从反应混合物中固液分离，
c)将获得的涂布的金属效应颜料在100℃至140℃干燥，其中获得粉末。
已经令人惊讶地显示，通过将金属氧化物涂层以5至45wt.-％范围内的量施用至通过PVD生产的颜料，并且在100℃至140℃干燥分离出的颜料，可以获得具有非常窄颗粒大小分布、基本上无聚集物并且非常自由地流动的粉末。令人惊讶地，尽管其大的表面积和其聚集倾向，金属氧化物涂布的(优选SiO2涂布的)PVD金属效应颜料可以被很好地干燥，由此可以获得具有非常良好性质的粉末。
由涂布的PVD金属效应颜料制成的根据本发明的粉末的特征在于非常良好的再分散性，并且具体地特别适用于制备高度浓缩的悬浮液。此外，其非常自由地流动，基本上无聚集物，并且导致涂层具有优异的金属光泽。
具体实施方式
根据本发明的粉末或根据本发明的悬浮液中的金属效应颜料是通过物理气相沉积(PVD)生产的金属效应颜料，其在本发明的框架内也称为PVD金属效应颜料。金属优选选自铝、镁、铬、银、铜、锌、锡、锰、铁、钴、锆、金、钛、铁、铂、钯、镍、钽、钼、钢以及其混合物和合金，具体地由以下组成：铝、钛、铬、锆、铜、锌、金、银、锡、钢、铁以及其合金或/或其混合物，更优选地铝、钛、铬、锆、铜、锌、金、银、锡以及其合金和/或混合物。
特别优选地，金属效应颜料的金属是铝和其合金以及铬，尤其特别优选铝。根据现有技术中通常的方法，参见例如US 2,941,894以及US 4,321,087，也或者如“Vakuumbeschichtung Band 1-5”[真空涂布卷1-5](VDI-Verlag，Ed.Kienel)中所述的所确立的PVD方法，具体是有或没有反应气体的方法、电阻或辐射加热方法、电子束技术等，进行PVD金属效应颜料的生产。
根据本发明，涂布的PVD金属效应颜料包含金属氧化物层，即用金属氧化物层涂布PVD金属效应颜料。具体地，这是由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化锡、氧化锌或其混合物制成的层。优选地，金属氧化物是二氧化硅，其在本发明的框架内被归入金属氧化物下，因为在本发明的框架内金属氧化物也包含最广泛意义上的半金属氧化物。也可以施用由不同氧化物制成的两层或多层。优选地，金属氧化物层是无色的。金属氧化物层优选湿化学地施用，具体是根据溶胶-凝胶方法。
在生产PVD金属效应颜料后施用金属氧化物层，即根据本发明的PVD金属效应颜料是所谓的涂布后的PVD金属效应颜料。优选湿化学地施用金属氧化物层。根据本发明的PVD金属效应颜料准确地说不是其中金属层和介电层(例如金属氧化物层)均是借助于例如WO2006/069663中所述的PVD方法进行施用的多层PVD效应颜料。此外，根据本发明的PVD金属效应颜料优选地不具有以下层结构：通过湿化学氧化生产的含有氧化铝或氧化铝/氢氧化铝的层、折射率大于1.95的高折射金属硫属元素化物层和任选地在它们之间的由折射率小于1.8的材料制成的氧化物层，其中含有氧化铝或氧化铝/氢氧化铝的层和高折射金属硫属元素化物层或含有氧化铝或氧化铝/氢氧化铝的层和由折射率小于1.8的材料制成的氧化物层或全部三层一起形成混合层。
这些层既用于防腐蚀又用于化学和物理稳定。特别优选的是二氧化硅层，其根据溶胶-凝胶方法进行施用，并且具体地其也将金属断裂边缘完全包住。此方法包含将金属颜料分散在金属醇盐如四乙基原硅酸盐的溶液中(通常在有机溶剂或具有至少50wt.-％有机溶剂如短链醇的有机溶剂和水的混合物的溶液中)，和加入弱碱或酸以水解金属醇盐，由此金属氧化物的膜形成在颜料的表面上。此类溶胶-凝胶方法是众所周知的，参见例如Thechemistry of Silica,Ralph Iler,Wiley和Sons,1979,Gerhard Jonschker,Praxis derSol-Gel-Technologie[溶胶-凝胶技术实践],Vincnetz Verlag,2012。特别优选地使用1000系列的颜料。这些是铝PVD颜料。
金属氧化物层——其一方面，有助于高度反应性PVD金属效应颜料的钝化，并且另一方面，允许颜料粉末良好地干燥——基于涂布的金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，优选为30至44wt.-％，特别地为35至43wt.-％，特别优选为37至42，和尤其特别优选为39至40wt.-％。此金属氧化物层的厚度通常在2和100nm之间。
此外，可以借助于有机化合物如硅烷、磷酸酯、钛酸酯、硼酸酯或羧酸来改性金属氧化物层，其中这些有机化合物与金属氧化物层结合。有机化合物优选为可以与金属氧化物层结合的官能硅烷化合物。这些可以是单官能化合物或双官能化合物。双官能有机化合物的实例为甲基丙烯酰氧基丙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-甲基丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、2-丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(丁氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(丙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(丁氧基)硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三(甲氧基乙氧基)硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三(丁氧基乙氧基)硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三(丁氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基乙基二氯硅烷、乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、苯基乙烯基二乙氧基硅烷、或苯基烯丙基二氯硅烷。
此外，可以用单官能硅烷——具体为烷基硅烷或芳基硅烷——进行改性。其仅具有一个官能团，所述官能团可以与涂布后的金属颜料的表面共价结合(即与金属氧化物层共价结合)，或在不完全覆盖的情况下，与金属表面共价结合。硅烷的烃残基指向远离颜料。根据硅烷的烃残基的类型和性质，实现不同疏水化程度的颜料。此类硅烷的实例是十六烷基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷等。
在根据本发明的粉末或根据本发明的悬浮液中特别优选的是涂布有二氧化硅的铝效应颜料，其用单官能硅烷表面改性。特别优选的是辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷以及十六烷基三乙氧基硅烷。通过改变的表面性质/疏水化，可以实现无聚集物干燥的改进，以及在施用中更好的排列。
此外，涂布的PVD金属效应颜料还可以涂布有另外的层，优选聚合物层，特别是由(甲基)丙烯酸树脂制成的聚合物层。使用在水和溶剂中优选具有差的溶解性的聚合物层可以进一步提高颜料的化学稳定性以及如果需要在漆中的结合。
根据本发明的涂布的金属效应颜料的平均颗粒大小(D50值)通常在1至250微米的范围内，优选为2至150微米，并且特别是5至50微米。
与传统的银元颜料或玉米片颜料相比，根据本发明的涂布的PVD金属效应颜料的BET表面积非常大，并且优选在15至90m2/g的范围内，特别是18至40m2/g，更优选为22至35m2/g。BET表面积是根据BET法(DIN 66132)测量的比表面积。由于与传统颜料相比PVD金属效应颜料(也称为VMPs)的表面积非常大，VMP粉末或VMP糊状物的生产是重大挑战。但是，在本发明的框架内，可以生产具有优异性质的PVD粉末或PVD糊状物或悬浮液。
由涂布的PVD金属效应颜料制成的根据本发明的粉末的特征在于优异的再分散性(通过均匀调浆(homogeneous pasting)，或细度计视觉评价)和自由流动性质(可从体积密度DIN 53466、依照DIN EN ISO 3923-1的视密度、依照DIN EN ISO 4490的流速得出)。
如下评价再分散性。以限定的转速(1000rpm进行10s；2000rpm进行15s；2500rpm进行30s；2000rpm进行10s；1000rpm进行5s)在80s的时间内在Speedmixer(DAC 250SP装置)中进行干燥的粉末在粘合剂(例如介质A)中的再分散。该批次用24或38μm医用刮刀涂敷并且针对聚集物进行光学评价。形成的聚集物越少，再分散性越好。此外，也观察到随着再分散性的增加光泽增加。经过测量(来自Byk-Garner的Tri-Gloss)或通过涂布后直接获得而不干燥的淤浆和干燥的材料的视觉比较来测定获得的涂层的光泽。
此外，检验获得的粉末关于其颗粒大小分布(例如用来自Sympatec的Helos颗粒大小测量装置，利用激光衍射，湿法测量，已知的d50值；例如D10＝6.58μm；D50＝14.77μm；D90＝26.66μm；跨度＝1.36)。涂敷——其方法在实验部分中更详细地描述——也已被证明适合于进一步的评价。在涂敷和颗粒大小分布中，可以看出是否干燥的粉末无聚集物。从粉末的可分散性中也可以看出获得的由涂布的PVD金属效应颜料制成的粉末的质量。
根据本发明的粉末是均一细粒的粉末。涂层——其中由涂布的PVD金属效应颜料制成的根据本发明的粉末被以粉末的形式或以悬浮液的形式使用——显示非常良好的金属光泽。因此，本发明使得可以提供在生态和生产相关方面非常有利的低溶剂或无溶剂的PVD金属效应颜料的新实施方案，其中可以实现与来自由低浓度悬浮液制成的PVD金属效应颜料类似的金属光泽。
应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上述命名的特征和下面将要说明的特征不仅可以以所述的组合，而且可以以其它组合或单独使用。对于特别命名的金属效应颜料、金属氧化物层、改性剂、方法参数和不同特征的各自数量尤其如此，其的各种组合将被视为根据本发明所公开的。
优选地，根据本发明的PVD金属效应颜料粉末被用于粉末漆中。粉末漆是有机的，主要为热固性涂料粉末，固体含量为100％。对于粉末漆，使用反应性粘合剂聚合物，其可以彼此交联或通过交联剂交联以形成支化大分子。在本发明的框架内，可以使用常见的粉末漆粘合剂，具体为环氧树脂、含有羧基和羟基的聚酯、OH-和GMA-丙烯酸树脂、以及具体应用领域的改性树脂。此外，可以使用常见添加剂如均化剂、结构剂、蜡和填充剂。由涂布的PVD金属效应颜料制成的根据本发明的粉末的量在0.01至2wt.-％的范围内，优选为0.2-0.8％。可以通过烘干或使用辐射能进行粉末漆在基底上的固化。
这些粉末漆可以具体地被用于金属涂层、家用电器、覆盖层、家具涂装和汽车涂装中。
涂布的PVD金属效应颜料在溶剂(优选医用白油)中的悬浮液也属于本发明，其中涂布的PVD金属效应颜料包含PVD金属效应颜料和金属氧化物层，其中金属氧化物层基于涂布的金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，特征在于悬浮液包含70wt.-％或更多涂布的PVD金属效应颜料。涂布的PVD金属效应颜料的含量优选为75wt.-％或更多，更优选80wt.-％至99wt.-％或优选85wt.-％至97wt.-％，优选90wt.-％至95wt.-％。常见的溶剂如医用白油(例如Shell Ondina油941)可以被用作悬浮液的溶剂。惊讶地，此类高度浓缩悬浮液可以从根据本发明的粉末制备而没有问题，并且它们的特征在于良好的分散和稳定性质，并且导致涂层具有非常好的金属光泽。此类高度浓缩悬浮液也可以被称为糊状物。因此，本发明的部分也是涂布的PVD金属效应颜料在溶剂(优选医用白油)中的糊状物，其中涂布的PVD金属效应颜料包含PVD金属效应颜料和金属氧化物层，其中金属氧化物层基于涂布的金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，特征在于糊状物包含70wt.-％或更多涂布的PVD金属效应颜料。
PVD金属效应颜料悬浮液或PVD金属效应颜料粉末的进一步优选的应用在涂料、漆、色母粒、印刷墨、塑料、化妆品制剂中，在安全印刷或印刷安全中。由于其装饰性金属光泽(铬样光泽)，注定它们具体用于印刷业、装饰漆领域、化妆品和安全领域。
此外，本发明的部分是包含根据在前权利要求中的一项的PVD金属效应颜料粉末的粉末漆。
此外，根据本发明所要保护的是包含根据在前权利要求中的一项的PVD金属效应颜料粉末和塑料的色母粒。术语“色母粒(母料，masterbatch)”通常是指具有高于最终应用中的着色剂含量的颗粒形式的塑料添加剂。与糊状物、粉末或液体添加剂相比，色母粒增加了方法可靠性，并且它们可以被加工得很好。将它们与塑料(原料聚合物)混合用于着色。在本发明的框架内，可以与金属效应颜料混合的所有天然或合成聚合物均适合作为塑料。突出的实例为例如聚烯烃，具体为PE、PP、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯等。特别适合的是聚丙烯(PP)。此类色母粒可被具体地用于包装材料，如例如化妆品包装，其中获得的铬样效果是特别期望的。
根据本发明的色母粒中的涂布的PVD金属效应颜料(以粉末形式或作为油中的高度浓缩悬浮液)的量基于固体为1.5至5wt.-％，优选2.5至3％。
惊讶地确定，涂布的PVD金属效应颜料显示在塑料中出乎意料好的排列。具体地，与漆应用相比，涂布的PVD金属效应颜料在塑料中没有卷曲/波纹被确定(TEM测量)。
因此，本发明的部分也为塑料材料，其中根据本发明的粉末或根据本发明的悬浮液(或根据本发明的糊状物)被包含在塑料(原料聚合物)中。这可以通过将如上所述的色母粒与塑料混合或通过将塑料与根据本发明的粉末或根据本发明的悬浮液混合而产生。
此外，可以确定，塑料中的涂布的PVD金属效应颜料尤其适用于激光标记，具体为一种冷标记。通过使用透明聚合物作为塑料和涂布的PVD金属效应颜料(作为色母粒引入)作为激光敏感成分，通过激光照射在聚合物基质中引起碳化，其引起一种发泡，结果气泡上浮。由此引起标记，然而其在表面上并不明显(一种冷标记)。在此，例如PP适合作为聚合物。适合的激光是本领域技术人员所熟知的并且包括例如YAG激光(1064nm)。
因此，本发明的部分也是根据权利要求13或14的色母粒或根据权利要求15的塑料材料用于激光标记塑料的应用。此外，激光标记塑料的方法包含提供根据权利要求13或14的色母粒或根据权利要求15的塑料材料，和用激光照射塑料的选定区域，结果激光敏感的涂布的PVD金属效应颜料(优选SiO2涂布的铝PVD颜料)至少部分地在此区域转变，这也属于本发明。根据本发明的粉末、根据本发明的悬浮液、根据本发明的色母粒和每种情况其中使用的根据本发明的涂布的PVD金属效应颜料的上述优选实施方案对于激光标记的应用和激光标记塑料的方法也特别适用(以单独每种情况和以组合)。激光敏感的涂布的PVD金属效应颜料是一种包含PVD金属效应颜料和金属氧化物层的金属效应颜料，其中金属氧化物层基于涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，优选30-44wt.-％。特别优选地，铝PVD效应颜料与作为金属氧化物层的二氧化硅层一起使用，二氧化硅层基于涂布的PVD铝效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，优选30-44wt.-％。
也就是确定，根据本发明的涂布的PVD金属效应颜料——其优选为SiO2涂布的铝PVD颜料——与未涂布的Al PVD颜料相比更加适合于激光处理。在用激光照射的情况下，从SiO2涂布的铝PVD颜料，在聚丙烯基质中形成具有大约5至150nm大小范围的所谓的“熔融珠”，其仅在可见光谱范围内轻微散射。由此，标记区域(例如以文字的形式)看起来很大程度上是透明的。与其相反，未涂布的Al片导致“熔融珠”具有大约5至600nm的大小范围，其在可见光谱范围内更强地散射。在此情况中的激光标记区域看起来是半透明的。不希望限于此，SiO2涂布的铝PVD颜料的"熔融珠”的EDX分析似乎表明在“熔融珠”中存在Al、Si、Ca和O的很大程度的匀质分布，其能够表明三元相或四元相A—Si-O-(Ca)的证据。此外，熔融珠主要是球型结构，其以壳的形式部分地建立。任选地，三元相或四元相A-Si-O-(Ca)可以通过更高的能量消耗减少粗化而造成较小的珠粒大小。相反，在未涂布的Al片的情况下，EDX分析显示Al和O的很大程度的匀质分布，和仅仅微量的Si和Ca。
在塑料中激光标记的情况下，根据本发明涂布的铝颜料似乎经历惊讶的新机制。其中有利的是，由激光处理的区域很大程度上是透明的并且具有光滑的表面，即不具有与周围的非激光标记区域不同的表面感觉。作为塑料，聚烯烃(具体为PE和PP)、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯等，以及耐高温聚合物如聚醚砜、聚酰胺-酰亚胺和聚醚醚酮是合适的。特别适合的是聚丙烯(PP)。塑料可以包含常见的添加剂如稳定剂、增塑剂、填充剂、增强物质和进一步的着色剂或着色颜料。
此类文字形式的标记、图形或符号标记适合于完全不同的应用领域。它们特别适合于任意类型的包装，具体地也适用于化妆品制品和食品的包装。将被标记的塑料材料可以为例如成型体(深拉、吹膜或脱模)以及膜或漆。如果除根据本发明的涂布的金属效应颜料之外，塑料进一步包含着色颜料或着色剂，那么可以获得例如非常高质量的、着色的和光亮的金属标记对象。
因此，本发明的部分也是激光标记塑料，其根据本发明的方法进行生产，并且其任选地以成型体、膜、漆或涂层的形式存在。
此外，本发明的部分是用于生产PVD金属效应颜料粉末的方法，其包含以下步骤：
a)在溶胶-凝胶方法中用金属氧化物涂布通过PVD方法生产的金属效应颜料，其中金属氧化物层基于涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，
b)将涂布的金属效应颜料从反应混合物中固液分离，
c)将获得的涂布的金属效应颜料在100℃至140℃干燥，其中获得粉末。
在步骤a)中，根据现有技术中已知的方法生产的PVD金属效应颜料根据溶胶-凝胶方法进行涂布，优选用SiO2层。此方法包含将金属颜料分散于金属醇盐如四乙基原硅酸盐的溶液中(通常于有机溶剂或具有至少50wt.-％有机溶剂如短链醇的有机溶剂和水的混合物的溶液中),并且加入弱碱以水解金属醇盐，由此在颜料的表面上形成金属氧化物膜。溶胶-凝胶方法是本领域技术人员已知的，如上面已描述的。特别优选使用1000系列的颜料。关于与产品权利要求相关的上面列出的优选成分、改性方法和重量数据的优选实施方案对于本方法也适用。
在根据本发明的方法的步骤b)中，借助于固液分离将涂布的颜料颗粒分离出。这可以使用不同技术，具体地通过离心、滗析和滤出来进行。颜料颗粒优选被滤出。滤出优选在室温借助于吸滤器(具体为多孔玻璃(glass frits))进行。通过施加真空，在1min至60min的时期内获得5-35％的固体(基于淤浆组合物的固体含量)。
获得的颗粒可以进一步用乙醇或其它溶剂洗涤，或直接经历干燥步骤c)。
干燥在100℃至140℃的温度，优选110℃至130℃，特别优选115℃至125℃，尤其特别优选120℃进行。优选使用窑炉(kiln)，具体为旋转窑炉等，但是，也可以使用其它干燥窑炉或实验室窑炉如来自Memmert Universal Oven UF110plus的实验室窑炉或来自Sartorius M35的Ultramat。干燥步骤优选进行6h至18h，具体为10至14h。
确定在100℃以下干燥导致不期望的聚集形成，然而在140℃以上干燥的情况下，来自PVD效应颜料生产方法的释放涂层的可能仍然附着的残留物导致不期望的副作用。惊讶地，尽管其大的表面积和其聚集倾向，但也可以非常好地干燥金属氧化物涂布的(优选SiO2涂布的)PVD金属效应颜料，由此可以获得具有非常好性质的粉末。
由涂布的PVD金属效应颜料制成的根据本发明的粉末特征如上所讨论的在于优异的再分散性和自由流动性质。
下面实施例进一步说明本发明。
参考实施例1：
将200g来自Schlenk Metallic Pigments GmbH的Decomet 1002/10(10％固体含量)悬浮于400g异丙醇中。将47g四乙氧基硅烷加入至此混合物并且将此混合物加热至60℃。然后，添加100g水，随后添加6g氨，并且搅拌混合物另外4h。然后通过多孔玻璃滤出混合物。随后用异丙醇将获得的滤饼调节至10％。金属氧化物层基于涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为40wt.-％。
实施例2：
将200g来自Schlenk Metallic Pigments GmbH的Decomet 1002/10悬浮于400g异丙醇中。将47g四乙氧基硅烷加入至此混合物，并且将此混合物加热至60℃。然后，添加100g水，随后立即添加6g氨，并且搅拌混合物另外4h。然后通过多孔玻璃滤出混合物。然后将获得的滤饼在干燥窑炉中于120℃干燥12h。金属氧化物层基于涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为40wt.-％。
实施例3：
将200g来自Schlenk Metallic Pigments GmbH的Decomet 1002/10悬浮于400g异丙醇中。将47g四乙氧基硅烷加入至此混合物，并且将此混合物加热至60℃。然后，添加100g水，随后立即添加6g氨，并且搅拌混合物另外4h。然后通过多孔玻璃滤出混合物。然后将获得的滤饼在干燥窑炉中于120℃干燥12h。金属氧化物层基于涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为40wt.-％。
然后，在Speedmixer中用Ondina油进行调浆以形成80％悬浮液(此高度浓缩悬浮液也可以被称为糊状物)。
然后检验获得的粉末、高度浓缩悬浮液和低浓度淤浆。
涂敷从实施例2和3中获得的粉末/悬浮液的说明：
将0.2g干燥的粉末与1.8g异丙醇一起置于25ml塑料烧杯中。将3g粘合剂介质A(基于硝基纤维的漆)添加至此分散体中。将混合物分散于Speedmixer(装置：DAC 250 SP)中，转速为(1000rpm进行10s；2000rpm进行15s；2500rpm进行30s；2000rpm进行10s；1000rpm进行5s)，用刮铲再次简单混合并且然后用24μm旋转刮刀涂敷在涂布纸上的基底上。在室温下五分钟后将涂敷物干燥，然后可以用反射计(来自Byk-Gardner的Tri-Gloss)进行测量。视觉上确定聚集物形成。
涂敷来自参考实施例1的10％淤浆的说明：
将3g粘合剂介质A添加至2g淤浆(10％)。将混合物分散于Speedmixer(装置：DAC250 SP)中，转速为(1000rpm进行10s；2000rpm进行15s；2500rpm进行30s；2000rpm进行10s；1000rpm进行5s)，用刮铲再次简单混合，并且然后用24μm旋转刮刀涂敷在涂布纸上的基底上。在室温下五分钟后将涂敷物干燥，然后可以用反射计(来自Byk-Gardner的Tri-Gloss)进行测量。视觉上确定聚集物形成。
体积重量(bulk weight)说明：
通过测量预定体积的铝粉末的重量，确定铝粉末的体积重量或体积密度，单位为g/ml或g/cm3。
将由黄铜制成的测量圆筒(含量50ml)置于天平上并去皮为0。将足够数量的铝粉置于盎司纸(Pergamyn Echo，35g/m2，未漂白，上釉)上并且使用刮铲仔细交叉松开(3x)。现在将粉末缓慢引入至立在纸上的金属圆筒中，用金属片撇渣并称重。
使用以下方程式进行评价：
获得以下测试结果。
光泽、体积重量的比较
光泽60° 体积重量
参照实施例1 109.8 -
实施例2 95.3 0.0384
实施例3 93.5 -
颗粒大小分布的比较
D10 D50 D90 跨度
参照实施例1 6.06μm 13.35μm 22.75μm 1.25
实施例2 6.58μm 14.77μm 26.66μm 1.36
实施例3 6.21μm 13.50μm 23.18μm 1.26
光泽值的比较显示，在干燥根据本发明的40％涂布的材料(实施例2和3)时，与来自参考实施例1的参考材料相比，仅发生小的光泽偏差。在仅低于5wt.-％的小涂布量的情况下，已经显示在干燥材料时，与未干燥的材料相比，发生光泽显著降低。这显示40％涂布的材料基本上保持了起始材料的光学性质，而在干燥小于5％的材料时，与未干燥的材料相比，发生光泽的显著降低。此外，根据本发明的涂布和干燥的材料确信具有窄的颗粒大小分布和良好的再分散性。从PSD值可以看出，即使在用SiO2涂布40％后，也不发生颗粒大小的大量增加。
因此，通过本发明，可以获得粉末形式和高浓缩悬浮液的优点，其中基本上保持了此类颜料的良好光学性质。
如上已经观察到的，由于与传统颜料相比PVD的表面积非常大，因此PVD粉末或PVD糊状物的生产是重大挑战。为使其更清楚，在下表中表示与传统银元和玉米片颜料的颜料粉末相比，高度浓缩的PVD粉末的比表面积。

Claims (20)

1.由涂布的PVD金属效应颜料制成的粉末，其中所述涂布的PVD金属效应颜料包含PVD金属效应颜料和金属氧化物层，其中所述金属氧化物层基于所述涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％。
2.根据权利要求1所述的粉末，其特征在于所述金属氧化物层包含二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化锡、氧化锌或其混合物，和/或其中所述金属氧化物层湿化学地施用。
3.根据权利要求1或2所述的粉末，其中所述金属氧化物层基于所述涂布的PVD效应颜料的总重量总计为30至44wt.-％。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的粉末，其特征在于将双官能或单官能有机化合物优选为硅烷与所述金属氧化物层结合。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的粉末，其中所述金属效应颜料的金属选自铝、钛、铬、镐、铜、锌、金、银、锡、钢、铁以及其合金或/或其混合物。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的粉末，其中所述金属效应颜料的金属选自铝、钛、铬、镐、铜、锌、金、银、锡以及其合金或/或其混合物，和/或其中所述涂布的PVD金属效应颜料的BET表面积是在15和90m2/g之间。
7.涂布的PVD金属效应颜料在溶剂中的悬浮液，其中所述涂布的PVD金属效应颜料包含PVD金属效应颜料和金属氧化物层，其中所述金属氧化物层基于所述涂布的金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，其特征在于所述悬浮液包含70wt.-％或更多涂布的PVD金属效应颜料。
8.根据权利要求7所述的悬浮液，其特征在于涂布的PVD金属效应颜料的含量是75wt.-％或更多，优选80wt.-％至99wt.-％，和/或其特征在于所述溶剂是医用白油。
9.根据在前权利要求中的一项所述的粉末或悬浮液，其中所述PVD金属效应颜料是铝效应颜料并且所述金属氧化物层是SiO2层，其中所述SiO2层基于所述涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，优选30至44wt.-％。
10.根据权利要求1至6或9中的一项所述的粉末在粉末漆中的应用。
11.根据在前权利要求中的一项所述的PVD金属效应颜料悬浮液或PVD金属效应颜料粉末在涂料、漆、色母粒、印刷墨、塑料、化妆品制剂，在安全印刷或印刷安全中的应用。
12.粉末漆，其包含根据在前权利要求1至6或9中的一项所述的粉末。
13.色母粒，其包含根据在前权利要求1至6或9中的一项所述的粉末或根据权利要求7至9中的一项所述的悬浮液以及塑料。
14.根据权利要求13所述的色母粒，其中所述塑料选自聚丙烯、聚酰胺和聚碳酸酯。
15.塑料材料，其中包含根据在前权利要求1至6或9中的一项所述的粉末或根据权利要求7至9中的一项所述的悬浮液。
16.根据权利要求13或14所述的色母粒或根据权利要求15所述的塑料材料用于激光标记塑料的应用，其中所述塑料优选为聚丙烯、聚酰胺和聚碳酸酯。
17.激光标记塑料的方法，其包含提供根据权利要求13或14所述的色母粒或根据权利要求15所述的塑料材料，并且用激光照射所述塑料的选定区域，结果是在此区域中所述涂布的PVD金属效应颜料至少部分地转变。
18.用于生产PVD金属效应颜料粉末的方法，其包含以下步骤：
a)在溶胶-凝胶方法中用金属氧化物涂布通过PVD方法生产的金属效应颜料，其中所述金属氧化物层基于所述涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，
b)将所述涂布的金属效应颜料从反应混合物中固液分离，
c)将获得的所述涂布的金属效应颜料在100℃至140℃下干燥，其中获得粉末。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述PVD金属效应颜料是铝效应颜料并且所述金属氧化物层是SiO2层，其中所述SiO2层基于所述涂布的PVD金属效应颜料的总重量总计为5至45wt.-％，优选30至44wt.-％。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中在旋转窑炉中于120℃下进行步骤c)中的所述干燥。
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