包含无机/有机混合层的金属效果颜料、这种金属效果颜料的制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及包含涂层和片状基底的金属效果颜料。所述涂层包含至少一个无机／有机混合层，该混合层至少部分地具有包含一种或多种无机氧化物组分的无机网络，和具有至少一种有机组分，该有机组分至少部分是有机低聚物和／或聚合物，其通过一种或多种有机网络形成剂至少部分地与所述无机网络共价结合。本发明专利技术还涉及生产所述金属效果颜料的方法及用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含无机/有机混合层的金属效果 颜料、这种金属效果颜料的制备方法和用途本专利技术涉及具有无机/有机混合层的片状金属效果颜料，并涉及其制备 方法。本专利技术进一步涉及这些金属效果颜料的用途。金属效果颜料的光学 效果基于其片状(或层状)结构，所述结构导致在应用介质中与基底基本 平行的取向。所述取向的金属效果颜料的片状结构反过来产生效果-赋予性 能，例如亮/暗随角异色以及高度光泽。特定的光学效果非常重要地由颜料尺寸和颜料尺寸分布确定，另外还 由金属效果颜料的平均厚度确定。就其片状结构而论，金属效果颜料对机械力、特别是剪切应力的影响敏感。由于过度的剪切IMt，它们可能4皮石皮 碎或变形，从而损害所述效果-赋予性能。金属效果颜料的这种敏感性例如 表现在当通过机动车涂装设备的环形管路系统泵送时金属效果颜料容易被 损坏或破碎。另外，与传统的彩色颜料相比，金属效果颜料必须被轻柔地 混入湿涂料中，以避免损坏所述金属效果颜料。此外，金属效果颜料不能 像彩色颜料那样通过挤出、接着在转盘销钉式磨机中研磨而被混入粉末涂 料的底漆中。在那种情况下，它们通常会被粉碎至特征光学效果几乎完全 丧失的程度。另一个关键点涉及金属效果颜料的抗腐蚀性。在此可以提及的是，例 如，铝颜料在碱性水性漆中的放气稳定性。在这些介质中，未被保护的铝 颜料发生腐蚀，释放氢气，该现象又称为"放气"。这种不期望的事件与 潜在的爆炸有关，并且进一步，氧化作用掠夺了铝颜料的典型光学性能。 此外，产生的氢气会对所述涂料的流变学性能产生不利影响。因此，相当长时间以来，金属效果颜料一直祐赋予纯无机或纯有机三 维交联涂层。这些涂层通常用作抵抗侵蚀性介质的腐蚀作用的保护，而且还常常具有机械稳定作用。此外，用于粉末涂料的金属颜料可通过介电涂 层提供适当的静电荷电率。金属颜料可用例如二氧化珪(US2,885，366和US3，954，496)或丙烯酸酯 聚合物(DE 40 30 727)涂布。Si02-涂布的金属颜料可商业获得，由Eckart GmbH & Co. KG以名称PCR、 Hydrolan⑧以及Resist和Dorolan⑧销售。 二氧化硅涂层，例如，在水性漆体系中赋予铝颜料优异的放气稳定性。此 外，这种涂层的硬度可稳定所述延性和剪切敏感的铝片以抵抗例如在汽车 涂装i殳备的环形管路系统中产生的那类剪切力(A. Kiehl和K. Greiwe， Progress in Organic Coatings 37 (1999) 179)。在氧化铝涂料情况下也会产生类似的效果(DE 195 20 312， H. Birner 和K. Greiwe， Coating 11 (1997) 432)。另外公知的是铬酸盐化铝颜料(EP 0 259 592)，其中氧化铝和氧化铬的不可渗透混合层提供放气稳定性。通过金属效果颜料上的纯无机或纯有机三维交联涂层达到的有利性能 必须区别于所述颜料上的不同表面覆盖层。此类表面覆盖层的目的总是改 善受金属效果颜料的表面化学性影响的所述性能特性。因而，例如，所述 金属颜料的湿润直接受周围漆介质影响。因此，DE 198 20 112 Al描述了 反应性有机定向助剂，其能够与金属效果颜料表面的官能团化学连接和与 所述漆的其它官能团连接。有机定向助剂作为独立涂层4皮施加到已经具有 无机氧化物涂层或有机聚合物涂层的金属效果颜料上。所述定向助剂可改 变金属效果颜料的所述表面特性并允许与所述漆的基料共价连接，从而一 方面改善颜料在所述漆中的取向，另 一方面改善所述被固化的漆的耐冷凝 性。DE 196 35 085 Al披露了涂有钝化保护涂层和通过物理气相沉积 (PVD)制备的铝颜料。彼此共价结合的无机氧化物和有机低聚物和/或聚合 物的保护层未被描述。DE 40 30 727 Al包含树脂涂布的金属颜料，在该金属颜料表面上首 先具有共价结合的硅氧烷层，三维交联的合成树脂涂层与其共价结合。这 些颜料的缺点在于对腐蚀作用不是很稳定。另外，所述硅氧烷层没有产生所述合成树脂涂层对所述金属颜料的有效的机械连接。EP 1 322 714 A2披露了包含涂有硅-氧基质的金属颜料的颜料制剂。 该文献涉及纯Si02涂层和涉及具有其中已经引入有机官能硅烷 (organofunkionelle Silane)的SiO2基质的涂层。WO 03/014228 Al披露了已涂有磷酸盐类或硼酸盐类第一涂层和涂有SK)2第二涂层的金属颜料。根据该说明书的教导，所述Si()2层还可以包含有机官能硅烷。具有纯无机涂层、或具有其中已经引入有才;u^烷的无机涂层的金属效果颜料的一个缺点在于这些涂层非常脆。已经出现下述情况在剧烈的机械应力下，这些涂层可能祐:损坏，导致所期望的性能损失。因此，例如，在混合器中对涂有硅酸盐的金属效果颜料的加工可能导 致部分颜料的放气稳定性的损失。在这种操作中，例如，在混合器中以溶 剂使得粉末状颜料成糊。这些糊状物具有极其高的粘度。结果，混合器浆叶的机械剪切能对金属效果颜料施加强烈的剪切力。所述脆的Si02涂层可能被所施加的剪切力机械地破坏。因此，在某些环境下，对片状颜料中 的仅仅一微小部分的涂层造成损伤足以导致与周围水分子的反应，这首先 会引起爆炸的危险，其次会因腐蚀作用而导致光学性能退化，这种退化是 不希望的。但是，对于生产质量稳定的金属效果颜料，在混合器中的加工 是一个不可避免的生产步骤。甚至当所用基底是涂有氧化铁的铝颜料("Paliocrom")时，这种类型 的质量退化也是如此。借助另外的Si02涂层，可以使得这些颜料的放气 稳定。在这种情况下存在两种连续的无机涂层，但是它们均是脆性的。不在不得不接受其它性能显著退化的情况下，脆性问题不能简单地通 过提高所述Si02涂层的厚度或通过类似的措施来解决。提高所述涂层的厚 度会损害颜料的不透明度和导致金属颜料的光学性能的退化增强。所W 面的附加有机官能化也不会引起所述Si02涂层的基本脆性发生任何变化。金属效果颜料的所述纯有机涂层的一个缺点在于它们的放气稳定性不够。本专利技术的一个目的在于提供具有改善的力学性能的金属效果颜料。该 金属效果颜料，即使在经受强剪切力后，也可在应用介质中显示良好的光 学性能和具有良好的放气稳定性。本专利技术所基于的该目的通过提供包含片状基底的具有涂层的金属效果 颜料实现，其中所述涂层包含至少一个无机/有机混合层，该混合层至少部 分地具有包含一种或多种无机氧化物组分的无机网络，和具有至少 一种有 机组分，该有机组分至少部分是有机低聚物和/或聚合物，其通过一种或多 种有机网络形成剂至少部分地与所述无机网络共价结合。优选的实施方式在从属权利要求2-21中有述。所述目的进一步通过提供一种生产具有无机/有机混合层的金属效果 颜料的方法实现，该方法包括下述步骤-使至少 一种无机网络形成剂和至少 一种有机网络形成剂和至少 一种反应性有机组分在液相中反应以形成涂料组合物，画将该涂料组合物施加到片状金属基底上作为混合层，在所述至少 一种无机网络形成剂的添加或反应之前、期间或之后和所述至少一种有机网络形成剂的添加或反应之前、期间或之后和所述至少一种反应性有机组分的添加或反应之前、期间或之后将片状金属基底加入所述液本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含片状基底的具有涂层的金属效果颜料，特征在于所述涂层包含至少一个无机／有机混合层，该混合层至少部分地具有包含一种或多种无机氧化物组分的无机网络，和具有至少一种有机组分，该有机组分至少部分是有机低聚物和／或聚合物，其通过一种或多种有机网络形成剂至少部分地与所述无机网络共价结合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F亨莱因，M布劳尔，S特鲁默，
申请(专利权)人：埃卡特有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]