CN115885018A - 具有反射芯的效应颜料 - Google Patents
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- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
- C09C2200/40—Interference pigments comprising an outermost surface coating
-
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C2220/00—Methods of preparing the interference pigments
- C09C2220/20—PVD, CVD methods or coating in a gas-phase using a fluidized bed
Abstract
本发明涉及一种具有光学活性层的效应颜料，所述光学活性层由高反射材料的片组成，其中在一个面或两个面上与具有0.1‑3.5eV带隙的半导体材料层直接相邻。该效应颜料可以进一步被涂覆在可见光波段无光学活性的涂层。
Description
本发明涉及具有反射芯的效应颜料。一般来说，效应颜料可以被描述为片状结构，其显示出光的反射、散射、吸收或光学可变的外观，这取决于对在其上或其中应用这些颜料的基材的观察方向。效应颜料可用于汽车工业的涂料或化妆品中。
效应颜料在本领域是众所周知的，通常可以根据片状结构的芯材料进行分类，它可以是金属或非金属。通常情况下，这种芯材料会被涂上一些不同的层，以提供所需的光学效果。
在WO 1999/035194中公开了薄金属效应颜料，其包括薄反射层，通常是金属，在其两个相对的平面上有介电涂层。其他层可以被添加到这种结构中。适合的介电材料的例子包括二氧化硅(SiO2)和氟化镁(MgF2)。然而，介电层所需的厚度大于50nm，所产生的色度效果低。由于路径依赖性的干扰效应，片状物也会表现出颜色的随角异色(flop)。此外，所有声称与金属芯相邻的层都是介电层，其带隙>3.5eV和折射率<2.0。
在US20140368918和US20150309231中公开了多层堆叠形式的高色度彩色颜料。US20140368918描述了一种最少由反射芯层、半导体吸收层、介电吸收层组成的颜料，但建议额外的介电和半导体层以获得理想的色度性能。US20150309231描述了一种最少由反射芯层、半导体吸收层、介电吸收层和高折射率介电层组成的颜料。据说这些类型的颜料在从低角度(0-45度)观察时显示出较低的红色色调偏移。对于WO 1999/035194中公开的使用介电堆叠层作为相邻材料的颜料，将不会观察到这样的色调偏移。在WO 200/022418中描述了一种7层颜料，其颜色偏移取决于入射光线的入射角。该堆叠被描述为一个中央反射层，然后是各向同性的选择性吸收层、介电层和吸收层。然而，这些颜料的结构是十分复杂的，制造工艺也相当复杂。
现在需要的是具有吸引人的光学特性(如颜色、随角异色(flop)和高光泽度)和高遮盖力但结构简单的效应颜料。
另一个目的是提供一种制造这种效应颜料的方法。
本发明涉及一种薄效应颜料，它具有相当简单的结构，显示出一些非常有利的光学特性。在一个实施方案中，本发明涉及一种效应颜料，其具有光学活性层，该光学活性层由高反射材料的片组成，其中在一个面或两个面上与具有0.1至3.5eV带隙的半导体材料层直接相邻。
进一步的优选实施方案在权利要求2至9中公开。
本发明的另一个目的是通过提供一种使用PVD工艺制造效应颜料的方法来解决的，该方法包括以下步骤：
a)用脱模剂涂覆薄的柔性基材，
b)使用卷对卷工艺将半导体层1沉积在所述柔性基材上，
c)在半导体层1上沉积反射金属层，
d)在反射金属层上沉积第二半导体层2，
e)在溶剂中从柔性基材上剥离材料堆，和
f)任选的进一步步骤，包括粒度测量(particle sizing)、颗粒分类和溶剂分散。
该方法的进一步优选实施方案在权利要求11至13中公开。
根据本发明的薄效应颜料的一个特别有利的特性是，与已知的高动态色指数(flop index)颜料如Metalure Liquid Black相比，具有特别高的动态色指数(flopindex)。动态色指数(flop index)是对金属色在通过视角范围旋转时的反射率变化的度量。根据本发明的效应颜料可以具有25以上的动态色指数，更特别是30以上的动态色指数。根据本发明的效应颜料可以具有25至250的动态色指数，更特别是30至200的动态色指数，优选是35至200。
此外，与许多基于干涉的颜料不同，根据本发明的效应颜料随着观察角度的变化而显示出很少的颜色偏移。
在另一个实施方案中，高反射材料选自由铝、铜、铬、钛或金组成的组。
优选地，高反射材料是铝。
在另一个实施方案中，半导体材料具有在0.1至2.5eV范围内的带隙，进一步优选在0.2至1.5eV的范围内。优选地，半导体材料选自锗、硅、锗和硅的合金、一氧化硅、非化学计量的氧化铬(CrOx)或非化学计量的氧化铝(AlOx)。更优选地，半导体材料选自锗、硅、其合金和非化学计量的氧化铝(AlOx)，甚至更优选地，它选自锗、硅或其合金，最优选的是半导体材料选自硅。
Ox的平均分子化学计量比在0.05至2.50的范围内。
根据本发明的效应颜料可以表示为多层设置A-B、A-B-A或A-B-C系统，其中B是一种高反射材料，相邻的A层和C层是具有0.1至3.5eV带隙的半导体材料。在本发明的一个实施方案中，相邻的A层或C层是带隙在0.1至1.5eV范围内的半导体材料。高反射材料B通常是片状或板状材料，其平均厚度在5至500nm的范围内，更优选在5至小于100nm的范围内，甚至更优选在7至小于75nm的范围内，最优选在10至50nm的范围内。
为了本发明的目的，板状材料的平均厚度以及半导体层的厚度是通过扫描电子显微镜(SEM)来确定的。对于没有进一步封装层的效应颜料，可以使用WO 2004/087816 A2中描述的方法。对于具有进一步封装层的效应颜料，优选通过将浓度为约10重量％的效应颜料用套筒刷子加入到双组分清漆(Sikkens GmbH的Autoclear Plus HS)中，用螺旋式涂抹器涂成薄膜(湿膜厚度26μm)，干燥后切成横截面来制备横截面。使用这种方法，应该测量足够数量的颗粒的横截面，以实现有代表性的统计评估。通常情况下，要测量大约100个颗粒。
根据本发明的效应颜料可以只由两层或三层组成，如上面所反映的，作为多层设置的A-B或A-B-C系统，其中B是一种高反射材料，相邻的A层和C层是具有0.1至3.5eV带隙的半导体材料。这种层在可见光波段内具有光学活性。
如果相邻的A层和C层都存在，它们可以是相同的材料，形成A-B-A层堆叠，也可以是不同的材料。优选A层和C层是相同的材料。A层和C层的平均厚度可以相同或不同。通常，A层和C层的平均厚度可以在5-200nm的范围内。理想的厚度是<200nm，更理想的厚度是<100nm，最理想的是厚度是<75nm。
为了本发明的目的，A层和C层的平均厚度是通过扫描电子显微镜(SEM)来确定的。使用这种方法，应该在足够数量颗粒的横截面上测量A层和C层的厚度，以实现有代表性的统计评估。通常情况下，要测量大约100个颗粒。
在本发明的范围内，介电材料是一种绝缘体(不良的电导体)，如陶瓷、钻石等，其通常具有超过～4eV的带隙。介电材料通常是光学透明的，也就是说，它们在电磁波谱的可见区域有非常差的吸收。
在一个非常优选的实施方案中，高反射材料的效果片由铝制成，具有0.1至3.5eV带隙的半导体材料选自由锗、硅及其合金组成的组。
最优选的是具有A-B-A层叠的效应颜料，其中中心层B是铝，相邻层A是硅。
根据本发明的效应颜料可以用物理气相沉积(PVD)工艺制造。在这种工艺中，薄柔性基材，如PET薄膜，被涂上脱模剂，这使得后续层在以后的加工步骤中可以脱层或“释放”。如果要生产金属化的膜而不打算剥离叠层材料，则可以跳过脱模剂的步骤。使用卷对卷工艺利用适当的半导体将半导体层1以适当的厚度(厚度1)沉积到柔性基材上，以产生卷材(web)面的目标颜色。在下一个步骤中，5-500nm的反射金属层被沉积到半导体层1上。在进一步的步骤中，第二半导体层2以适当的厚度(厚度2)被金属化在反射金属层上，以产生金属面的目标颜色。半导体层1和半导体层2可以由相同或不同的半导体材料组成。此外，厚度1和厚度2可以是相同或不同的厚度。如果半导体材料和半导体层1和2的厚度都是相同的，那么反射金属的两面的颜色就会相同。
上述过程产生了材料堆叠，其可以在随后的步骤中从柔性基材上剥离出来。上述过程可以在膜的对立面进行镜像，通过重复该过程可以在单个膜上沉积多个堆叠。此外，可以通过去除其中一个半导体层，使单面着色，而对立面保持金属光学特性。如果半导体层1被移除，金属面将被着色，而如果半导体层2被移除，卷材面将被着色。
在颜料制造的情况下，从上述基材上沉积下来的材料通常利用溶剂或机械剥离工艺进行剥离，然后进行后处理步骤，其可包括粒度测量、颗粒分类和溶剂分散。
根据本发明的效应颜料的颜色和其他光学特性可以通过将效应颜料加入到无色的粘合剂系统中，并使用得到的组合物涂覆基材而变得可见和可测量。例如，可以通过将约6重量％的根据本发明的效应颜料与无色硝化纤维素粘合剂混合，并在样品卡，例如BYKGardner刮涂卡上制备刮涂(drawdown)，来获得油墨组合物。
可以用BYK-mac i MetallicColor来测量刮涂卡上的材料的光学性能。
一般来说，发现对于根据本发明的效应颜料，通过增加沉积在高反射材料上的半导电材料的层厚度，颜料的颜色从色谱的偏红部分转移到偏蓝部分。通过保持半导电材料的层厚不变，并用更高折射率的半导电材料代替该半导电材料，也发现了类似的效果。
在某些实施方案中，效应颜料可以用另一层光学非活性材料进行封装。例如，为了确保水基涂料系统或水基印刷油墨的气化稳定性，这种封装可能是必要的。至少效应颜料的边缘没有被半导体层覆盖，因此可以被腐蚀介质所侵蚀。
在本发明中，光学非活性层是指在光波长区域中反射小于20％或优选小于10％的入射光的层。此外，它不会改变色度响应。
特别是，当在硝化纤维素漆中应用时，外部光学非活性层与没有外部非活性层的相同层堆叠效应颜料相比，将表现出这种涂覆的效应颜料的变化，如在实验部分描述的ΔC*15°≤2.0和/或ΔH*15°≤10°，优选是≤5°和/或ΔL*15°≤10。
在优选的实施方案中，光学非活性层基本上封装整个效应颜料，并由Mo-氧化物、SiO2、Al2O3或表面改性剂如有机官能硅烷、磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯及其组合的层组成。
更优选的是，光学非活性层封装整个效应颜料，并由Mo-氧化物、二氧化硅和任选的表面改性剂如有机官能硅烷的层组成。此类系统例如在WO 2019/110490A1中有所描述。在另一个优选的实施方案中，光学非活性层由SiO2层和任选的有机官能硅烷的层组成。
有机官能硅烷在这里主要需要作为表面改性剂，以调整效应颜料与最终应用的粘合剂介质的化学相容性，例如在EP 1084198 A1中所述。
优选用作表面改性剂的有机官能硅烷含有合适的官能团，可以从市场上买到，例如由赢创公司(Evonik,Rheinfelden,Germany)生产并以商品名
出售。进一步的产品可以从OSi Specialties(/>
silanes)或Wacker(/>
silanes)购买。
合适的有机官能硅烷的例子是3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(DynasylanMEMO)、乙烯基三(甲)乙氧基硅烷(Dynasylan VTMO或VTEO)、3-巯基丙基三(甲)乙氧基硅烷(Dynasylan MTMO或3201)、3-缩水甘油酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Dynasylan GLYMO)、三(3-三甲氧基硅基丙基)异氰尿酸酯(Silquest Y-11597)、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷(Silquest A-189)、双(3-三乙氧基硅基丙基)多硫化物(Silquest A-1289)，双(3-三乙氧基硅基)二硫化物(Silquest A-1589)、β(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(SilquestA-186)、γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(Silquest A-Link 35,Genosil GF40)、(甲基丙烯酰氧甲基)三甲氧基硅烷(Genosil XL 33)和(异氰酸酯基甲基)三甲氧基硅烷(GenosilXL43)。
在一个优选的实施方案中，修饰SiO2层的有机官能硅烷混合物包括至少一种氨基官能的硅烷。氨基官能是一种能够与粘合剂中存在的大多数基团发生化学作用的官能团。这种相互作用可能涉及共价键，例如与粘合剂的异氰酸酯或羧酸根官能团，例如，或氢键，如与OH或COOR官能团，或离子相互作用。因此，它非常适用于效应颜料与不同种类的粘合剂的化学连接的目的。
为此，优选采用以下化合物：
氨基丙基三甲氧基硅烷(Dynasylan AMMO)、氨基丙基三乙氧基硅烷(DynasylanAMEO)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(Dynasylan DAMO)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、三氨基官能的三甲氧基硅烷(Silquest A-1130)、双(γ-三甲氧基硅基丙基)胺(Silquest A-1170)、N-乙基-γ-氨基异丁基三甲氧基硅烷(Silquest A-Link15)、N-苯基-γ-二氨基丙基三甲氧基硅烷(Silquest Y-9669)、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷(Silquest Y-11637)、(N-环己基氨基甲基)-三乙氧基硅烷(Genosil XL 926)、(N-苯基氨基甲基)-三甲氧基硅烷(Genosil XL 973)以及其混合物。
在另一个实施方案中，可使用EP 3080209 B1中所述的预水解和预缩合的有机官能硅烷。
在其他实施方案中，有机官能硅烷或其他腐蚀抑制剂，如磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯及其组合，可以直接涂在效应颜料上，以赋予尤其效应颜料的边缘以腐蚀和气化稳定性。
根据本发明的效应颜料可以有广泛的应用，通常用于金属效应颜料，如涂料、油墨、化妆品。
包含这些效应颜料的涂料或油墨组合物可以显示出非常高的动态色指数，例如动态色指数在30-200的范围内，或优选在35-200的范围内。
本发明的一些进一步的方面涉及前面描述的材料堆叠的涂覆膜。这种膜可以被看作是制造最终效应颜料的前体材料。
方面1涉及一种在柔性基材上涂覆的膜，其具有带隙为0.1至3.5eV的半导体第一层和在其上涂覆的反射材料层。
方面2涉及方面1，其中在高反射材料层上涂覆另一半导体材料层。
方面3涉及方面1或2，其中高反射材料选自由铝、铜、铬、钛或金组成的组。
方面3涉及前述任何一个方面，其中具有0.1至3.5eV带隙的半导体材料选自由锗、硅、锗和硅的合金、一氧化硅、非化学计量的氧化铬(CrOx)或非化学计量的氧化铝(AlOx)组成的组。
方面4涉及方面3，其中带隙为0.1至3.5eV的半导体材料选自由锗、硅及其合金组成的组。
方面5涉及前述任何一个方面，其中高反射材料的片具有在5至500nm范围内的平均厚度。
方面6涉及前述任何一个方面，其中半导体材料层具有在5至200nm范围内的平均厚度。
方面7涉及前述任何一个方面，其中高反射材料是铝，且半导体材料选自由锗、硅以及锗和硅的合金组成的组。
实施例
预-实施例1：2层材料(Al-Ge)
使用电子束PVD蒸发法在30厘米宽的透明聚酯薄膜上沉积一层1.0-1.5光学密度(OD)的铝，该薄膜上涂有基于CAB(醋酸丁酸纤维素)的脱模剂。足够的铝被沉积在卷材上，以完成下面的第二步，并提供一个纯铝的卷材进行比较。在加工过程中，电子束源被放置在卷材下方36厘米处，卷材速度保持在恒定的9米/分钟。在整个运行过程中，电子束源的加速电压保持在恒定的10kV。在第二步中，在铝层的顶部沉积一层Ge。每个条件下的电子束电流是不同的。在条件变化期间，卷材被停止并关闭快门，这在运行后的卷材观察中提供了一个清晰可见的条件划分。
使用上述设置，不同厚度的Ge被沉积在铝层上，呈现出从蓝色(较厚的层)到红色(较薄的层)的颜色。结果总结在表1中。
表1
实施例2：3层材料(Ge-Al-Ge)
在与实施例1类似的装置中，生产3层材料。在加工过程中，电子束源被放置在卷材下方36厘米处，卷材速度保持在恒定的10米/分钟。在整个运行过程中，电子束源的加速电压保持在恒定的10kV。在第一步中，使用PVD电子束蒸发法在带有脱模层的透明聚酯薄膜上沉积Ge层。利用基本的原位光学传输传感器来确定锗的厚度，并操纵电子束电流来确定适当的锗厚度。在下一个步骤中，沉积相当于大约0.9-1.5OD的铝层。利用光学传输传感器与电流调整相结合，以达到适当的铝厚度。第三步，再沉积一层Ge。同样，原位光学传输传感器被用来确定锗的厚度，并操纵电子束电流以达到适当的锗厚度。2个锗层的厚度被设定为相同，这样每个条件下的卷材面和金属面将是相同的颜色。橙色、紫色和蓝色的颜色是目标，并在3个不同的条件下成功产生。在每个材料组中，薄膜的卷材面和金属面的颜色都很匹配。
表2中总结了工艺条件
表2
在实施例2中得到的材料都从聚酯薄膜上剥离，并研磨/粉碎到下面列出的粒度(D50值)。颜料是用20重量％的GEPM来制备的。油墨在Eckart公司内部的LQ5797硝化纤维素粘合剂系统中使用以下规定的总金属含量制备。样品在一个平坦的BYK刮涂卡上刮涂。光泽度数据用BYK的Micro Tri-gloss仪采集。另外的光学数据用BYK Mac仪采集。这些测量的结果总结在表3中。
表3:实施例2的光学数据
实施例3：3层材料(Ge-Al-Ge)和效应颜料
在一个与实施例2类似的装置中，生产3层材料。在加工过程中，电子束源被放置在卷材下方36厘米处，卷材速度保持在恒定的10米/分钟。在整个运行过程中，电子束源的加速电压保持在恒定的10kV。在第一步中，使用PVD电子束蒸发法在具有脱模层的透明聚酯薄膜上沉积Ge层。运行开始时设置电子束电流，并利用卷材速度来操纵锗层的厚度。在下一个步骤中，沉积相当于大约1.0-1.5OD的铝层。利用光学传输传感器与电流调整相结合，以达到适当的铝层厚度。在第三个工艺步骤中，使用与第一步相同的参数，再沉积一层Ge。同样，电子束电流在运行开始时设置，但在这个实施例中，卷材速度被用来操纵锗层的厚度。两个锗层的厚度被设定为相同，这样每个条件下的卷材面和金属面都是相同的颜色。黄色、橙色、酒红色、皇家蓝和青色的颜色被成功地生产出来。在每个材料组中，薄膜的卷材面和金属面的颜色都很匹配。
在实施例3中得到的材料都是从聚酯薄膜上剥离出来的，并研磨/粉碎到大约20微米的粒度(D50值)。颜料是用20重量％的GEPM制备的。油墨在Eckart公司内部的LQ5797硝化纤维素粘合剂系统中使用下面规定的总金属含量制备。样品在一个平坦的BYK刮涂卡上刮涂。光泽度数据用BYK的Micro Tri-gloss仪采集。与市售的Metalure Liquid Black的比较见表4，比较例3f。另外的光学数据用BYK Mac仪采集。这些测量结果总结在表4中。此外，材料3a-3f在15度时的归一化光谱响应如图1所示。
表4：实施例3的光学值
#):比较例
实施例4：3层材料(Ge-Cu-Ge)
在一个与实施例1类似的装置中，生产以铜为中心金属层的3层材料。在加工过程中，电子束源被放置在卷材下方36厘米处，且卷材速度保持在恒定的10米/分钟。在整个运行过程中，电子束源的加速电压保持在恒定的10kV。在第一步中，使用PVD电子束蒸发法在具有脱模层的透明聚酯薄膜上沉积Ge层。利用基本的原位光学传输传感器来确定锗的厚度，并操纵电子束电流以获得适当的锗厚度。为了达到红色的目的，通过利用SEM和从实施例2获得的光学数据，将锗的厚度目标定为大约10nm。在下一个步骤中，沉积相当于大约2.0-3.0OD的铜层。利用光学传输传感器与电流调整相结合，来达到适当的铜厚度。根据SEM的显微照片，获得约50nm的铜厚度。第三步是沉积另外的Ge层。同样，原位光学传输传感器被用来确定锗的厚度，并操纵电子束电流以达到适当的锗厚度。两个锗层的厚度被设定为相同，这样每个条件下的卷材面和金属面将是相同的颜色。红色是目标，并在3个不同的条件下成功产生。在每个材料组中，薄膜的卷材面和金属面的颜色都很匹配。
在实施例4中得到的材料都是从聚酯薄膜上剥离出来的，并研磨/粉碎到大约15微米的粒度(D50值)。颜料是用23重量％的GEPM来制备的。基于铜的PVD颜料通常很难稳定，然而，锗表面涂层显示出至少赋予了一些化学稳定性，使得颜料能够进行后处理且不会出现实质的光学退化。在Eckart公司内部的LQ5797硝化纤维素粘合剂系统中使用6.0％的总金属含量制备油墨。样品在一个平坦的BYK刮涂卡上刮涂。显示了固体含量为3.2％的MetalureLiquid Black(4b)样品的光学数据作为对比。光泽度数据用BYK的Micro Tri-gloss仪采集。另外的光学数据用BYK Mac仪采集。这些测量结果总结在表5a和5b中。
表5a
表5b：实施例5的a*、b*值
预-实施例5：2层膜(Cr-CrOx)
在一个与实施例1类似的装置中，以Cr为第一金属层生产2层膜。在加工过程中，电子束源被放置在卷材下方36厘米处。在整个运行过程中，电子束源的加速电压保持在恒定的10kV。对于初始反射金属层，沉积相当于大约1.0-2.0OD的铬层。第二层铬与流化成羽流的氧气一起沉积，在铬金属层上产生CrOx层。卷材速度保持在恒定的36米/分钟，且电流在150毫安到290毫安之间变化，增量为20毫安。在源电流变化之间，快门被关闭。对于18米/分钟和9米/分钟的卷材速度重复这个过程，实现了从高到低的卷材速度和从低到高的电子束电流增加氧化铬厚度。在一个单独的实验中，根据SEM的显微照片，大约70-80nm的氧化铬厚度对应于强烈的蓝色颜色。
所得膜的颜色(从最薄到最厚的氧化铬)按以下顺序变化：浅黄色、橙色、酒红色、紫色、皇家蓝、蓝色、青色、绿色、绿黄色。光泽度数据用BYK Micro Tri-gloss仪采集。另外的光学数据用BYK Mac仪采集。这些测量的结果总结在表6中。
表6:预-实施例5的光学数据
实施例6：2层膜(Si-Al)。
在一个与实施例1类似的装置中，以Si作为第一层半导体层生产2层膜。在加工过程中，电子束源被放置在卷材下方36厘米处。在整个运行过程中，电子束源的加速电压保持在恒定的10kV。在332毫安的固定电流下沉积硅层，卷材速度在6-34米/秒之间不连续地变化以控制硅层厚度。在卷材速度变化之间，关闭快门，以在膜分析期间发出条件变化的信号。以前在11米/秒的卷材速度下使用这种电流设置的硅沉积导致了29+/-2nm的硅厚度。因此，预期的硅厚度范围是在7nm和60nm之间，分别对于34米/秒和6米/秒的卷材速度端点。厚度相当于约1.0-1.5OD的光密度的第二层金属铝被沉积在Si半导电层上。
所得膜在铝金属面上显示银色，在硅面上从最薄的沉积硅(最高卷材速度)到最厚的沉积硅(最低卷材速度)显示不同的颜色，顺序如下：浅黄色、金色、橙色、紫色、皇家蓝、蓝色、青色、青绿色。所有膜都显示出高度反射的视觉特性，在银色和彩色的面上都有优异的清晰度。使用BYK Mac仪在彩色膜一侧采集光学比色数据。这些测量的结果总结在表7中。
表7：实施例6系列的光学数据
实施例7：3层材料(硅-铝-硅)
在一个与实施例2类似的装置中，生产3层材料。在加工过程中，电子束源被放置在卷材下方36厘米处，硅沉积的卷材速度保持在恒定的19米/分钟，铝沉积的卷材速度保持在恒定的11米/分钟。在整个运行过程中，电子束源的加速电压保持在恒定的10kV。在第一步中，使用PVD电子束蒸发法在具有脱模层的透明聚酯薄膜上沉积硅层。运行开始时设置电子束电流，并利用卷材速度来操纵硅层的厚度。在下一个步骤中，沉积相当于大约1.0-1.5OD的铝层。利用光学传输传感器与电流调整相结合，以获得适当的铝厚度。在第三个工艺步骤中，使用与第一步相同的参数，再沉积一层硅。同样，在运行开始时设置电子束电流，以操纵硅层的厚度。两个硅层的厚度被设定为相同，这样每个条件的卷材面和金属面都是相同的颜色。使材料7a和7b的硅厚度分别对应于黄色和金色。黄色和金色的着色膜和随后的颜料被成功生产出来。在每个材料组中，膜的卷材面和金属面的颜色都很匹配。
在实施例7中得到的材料都是从聚酯薄膜上剥离出来的，并研磨/粉碎到大约14微米的粒度(D50值)。颜料用乙醇中的10重量％来制备。油墨在硝化纤维素粘合剂系统中使用3.0重量％的总金属含量制备。样品在一个平坦的BYK刮涂卡上刮涂。使用BYK Micro Tri-gloss仪采集光泽度数据。使用BYK Mac仪采集另外的光学数据。与Metalure L51010AE(美国Eckart公司的市售铝制PVD颜料)的比较见表8，7c。这些测量的结果总结在表8中。
表8：实施例7的光学数据
Claims (15)
1.一种效应颜料，其具有光学活性层，所述光学活性层由高反射材料的片组成，其中在一个面或两个面上与具有0.1-3.5eV带隙的半导体材料层直接相邻。
2.根据权利要求1所述的效应颜料，其中所述效应颜料用外部光学非活性层进一步封装。
3.根据权利要求1或2所述的效应颜料，其中高反射材料选自由铝、铜、铬、钛或金组成的组。
4.根据前述权利要求中任一项所述的效应颜料，其中具有0.1-3.5eV带隙的半导体材料选自由锗、硅、锗和硅的合金、一氧化硅、非化学计量的氧化铬(CrOx)或非化学计量的氧化铝(AlOx)组成的组。
5.根据权利要求4所述的效应颜料，其中具有0.1-3.5eV带隙的半导体材料选自由锗、硅及其合金组成的组。
6.根据前述权利要求中任一项所述的效应颜料，其中高反射材料的片具有在5至500nm范围内的平均厚度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的效应颜料，其中半导体材料层具有在5至200nm范围内的平均厚度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的效应颜料，其中光学非活性层由Mo-氧化物、SiO2、Al2O3或表面改性剂如有机官能硅烷、磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯及其组合的层组成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的效应颜料，其中高反射材料的片由铝制成，和其中具有0.1-3.5eV带隙的半导体材料选自由锗、硅及其合金组成的组。
10.根据权利要求1至9所述的效应颜料的制造方法，采用PVD工艺，包括以下步骤：
g)用脱模剂涂覆薄的柔性基材，
h)使用卷对卷工艺将半导体层1沉积在所述柔性基材上，
i)在半导体层1上沉积反射金属层，
j)在反射金属层上沉积第二半导体层2，
k)在溶剂中从柔性基材上剥离材料堆，和
l)任选的进一步步骤，包括粒度测量、颗粒分类和溶剂分散。
11.根据权利要求10所述的制造方法，其中反射金属具有在5至500nm范围内的厚度。
12.根据权利要求10或11所述的制造方法，其中半导体层1和半导体层2由相同的材料组成。
13.根据权利要求10至12所述的制造方法，其中半导体层1和2具有相同的厚度。
14.一种涂料组合物或一种油墨组合物，其包含根据权利要求1至9中任一项所述的效应颜料。
15.根据权利要求14所述的涂料组合物或油墨组合物，其具有在30至200范围内的动态色指数。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4011190A (en) * | 1975-11-24 | 1977-03-08 | Ses, Incorporated | Selective black for absorption of solar energy |
| TW448218B (en) * | 1996-04-25 | 2001-08-01 | Ciba Sc Holding Ag | Coloured luster pigments |
| CN1513039A (zh) * | 2001-05-04 | 2004-07-14 | ���������ɭ��˾ | 小片的生产方法 |
| CN1675321A (zh) * | 2002-08-20 | 2005-09-28 | 埃卡特有限及两合公司 | 特别地包含铝的铜基金属片及其制备方法 |
| CN1688659A (zh) * | 2000-10-10 | 2005-10-26 | 弗莱克斯产品公司 | 具有变色特性的含钛干涉颜料和箔 |
| CN101688072A (zh) * | 2007-06-20 | 2010-03-31 | 埃卡特有限公司 | 反射ir辐射的暗颜料，其制备方法及其用途 |
| EP2354189A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-10 | Silberline Manufacturing Co., Inc. | Black metallic effect pigments |
| US20140368918A1 (en) * | 2007-08-12 | 2014-12-18 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Red omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers |
| CN106338791A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-18 | 丰田自动车工程及制造北美公司 | 具有半导体吸收体层和介电吸收体层的组合的全向高色度红色结构色料 |
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4011190A (en) * | 1975-11-24 | 1977-03-08 | Ses, Incorporated | Selective black for absorption of solar energy |
| TW448218B (en) * | 1996-04-25 | 2001-08-01 | Ciba Sc Holding Ag | Coloured luster pigments |
| CN1688659A (zh) * | 2000-10-10 | 2005-10-26 | 弗莱克斯产品公司 | 具有变色特性的含钛干涉颜料和箔 |
| CN1513039A (zh) * | 2001-05-04 | 2004-07-14 | ���������ɭ��˾ | 小片的生产方法 |
| CN1675321A (zh) * | 2002-08-20 | 2005-09-28 | 埃卡特有限及两合公司 | 特别地包含铝的铜基金属片及其制备方法 |
| CN101688072A (zh) * | 2007-06-20 | 2010-03-31 | 埃卡特有限公司 | 反射ir辐射的暗颜料，其制备方法及其用途 |
| US20140368918A1 (en) * | 2007-08-12 | 2014-12-18 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Red omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers |
| EP2354189A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-10 | Silberline Manufacturing Co., Inc. | Black metallic effect pigments |
| CN106795379A (zh) * | 2014-10-13 | 2017-05-31 | 舒伦克金属颜料有限公司 | Pvd金属效应颜料粉末 |
| CN106338791A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-18 | 丰田自动车工程及制造北美公司 | 具有半导体吸收体层和介电吸收体层的组合的全向高色度红色结构色料 |
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