CN100581659C - 塑料部件的涂覆方法 - Google Patents

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Abstract

一种塑料部件的涂覆方法包括：将底层涂料涂覆在由黑色系塑料制成的工件上；将含有着色颜料的有色底基涂料涂覆在通过涂覆底层涂料形成的底层涂覆膜上；将含有效果颜料的底基涂料涂覆在通过涂覆有色底基涂料形成的有色底基涂覆膜上；以及将透明涂料涂覆在通过涂覆底基涂料形成的底基涂覆膜上。在该涂覆方法中，底层涂料包含这样一种着色颜料，该着色颜料在CIE色度系统L*a*b*中的L*值大于或等于80。

Description

塑料部件的涂覆方法
技术领域
本发明涉及一种塑料部件的涂覆方法，具体的，涉及这样一种塑料部件的优选涂覆方法，该方法将白珍珠色的面层涂料涂覆在具有黑色系表面的塑料部件上。
发明背景
在塑料部件的涂覆系统中，以湿罩湿的方式顺序地涂覆底层涂料、有色底基涂料、含有效果颜料的底基涂料以及透明涂料之后，同时地对这些涂层中的每一层进行烘焙。
发明内容
但是，已经发现以下问题特别严重，当出于设计需求涂覆低遮盖力涂料例如白珍珠色涂料时，会显露出所涂覆塑料部件本身的黑色表面。
为遮盖该塑料部件的表面，首先要求有色底基涂覆膜的厚度大于或等于18μm。当该有色底基涂覆膜的厚度小于18μm时，由于遮盖力不够，面层涂覆膜的色调将朝向黑色以及黄色不足的方向变化，这就导致色差较大。因此，为防止色差过大，必须确保该有色底基涂覆膜具有一定的厚度，但是，这又导致涂覆工时和涂覆消耗材料的增加，从而成本较高。
另外，为将有色底基涂覆膜的厚度减少到18μm以下，人们提出了这样一种方法，该方法是增大涂层中白色系颜料的密度。但是，有色底基涂料中白色系颜料的密度不能增大得过多，因为过多会恶化涂覆膜的性质，例如含有效果颜料的底基涂料的抗大气腐蚀性和粘附性。
此外，需要消费大量涂覆工时来确保有色底基涂覆膜的厚度大于或等于18μm。一种即可确保该有色底基涂覆膜厚度又可减少涂覆工时的方法是增大有色底基涂料的粘性。但是，这种方法将使得有色底基涂覆膜的图像涂面和图像清晰度恶化，并导致面层涂覆膜的图像涂面和图像清晰度恶化。
本发明是考虑到上述问题提出的。本发明的目的是提供这样一种涂覆方法，该方法可确保对黑色塑料部件的阻光性，同时可在不增大有色底基涂料中颜料密度以及有色底基涂料粘性的情况下，减少有色底基涂覆膜的厚度。
本发明的第一方面是提供这样一种塑料部件的涂覆方法，包括：将底层涂料涂覆在由黑色系塑料制成的工件上；将含有着色颜料的有色底基涂料涂覆在通过涂覆所述底层涂料形成的底层涂覆膜上；将含有效果颜料的底基涂料涂覆在通过涂覆所述有色底基涂料形成的有色底基涂覆膜上；以及将透明涂料涂覆在通过涂覆所述底基涂料形成的底基涂覆膜上，其特征在于，所述底层涂料包含这样的着色颜料，所述着色颜料在CIE色度系统L＊a＊b＊中的L＊值大于或等于80，着色颜料的含量相对于所述底层涂料的固体含量大于或等于0.03wt％，所述底层涂覆膜的厚度大于等于5μm。
本发明的第二方面是提供这样一种塑料部件的涂覆方法，包括：将含有有机着色颜料和/或无机着色颜料的底层涂料涂覆在由黑色系塑料制成的工件上；将含有着色颜料的有色底基涂料涂覆在通过涂覆该底层涂料形成的底层涂覆膜上；将含有效果颜料的底基涂料涂覆在通过涂覆该有色底基涂料形成的有色底基涂覆膜上；以及将透明涂料涂覆在通过涂覆该底基涂料形成的底基涂覆膜上，其中，通过涂覆底层涂料、有色底基涂料、底基涂料以及透明涂料形成的涂覆膜具有这样一种色调，该色调在CIE色度系统L＊a＊b＊中的L＊值大于或等于80，且公式
Figure C20031012026400061
的值小于或等于10。
附图说明
现在将参照以下附图对本发明进行说明，其中：
图1表示一种本发明涂覆方法实施例的各个步骤，以及每个步骤中涂覆膜的剖视图；
图2表示另一种本发明涂覆方法实施例的各个步骤，以及每个步骤中涂覆膜的剖视图；
图3表示又一种本发明涂覆方法实施例的各个步骤，以及每个步骤中涂覆膜的剖视图；
图4是一幅图表，表示依照本发明的底层涂覆膜厚度与有色底基涂覆膜厚度的相互关系；
图5A至5C均为图表，表示本发明示范例1至3的结果；
图6A至6C均为图表，表示本发明示范例4至6的结果；以及
图7是一幅表格，表示该示范例和比较例的结果。
具体实施方式
以下，将参照附图说明本发明的实施例。
本发明实施例应用于例如缓冲器等具有黑色表面的塑料部件。但本发明的应用并不限于特定部件以及特定材料，而是可应用于同材料无关且适合应用的任何机器部件。特别的，当本发明应用于具有黑色表面的塑料部件时，效果较为显著。
在本发明的一种涂覆方法中，如图1所示，首先在底层涂覆步骤11中，将底层涂料涂覆在塑料部件1的表面，从而形成底层涂覆膜2。此底层涂料用以确保该塑料部件1与面层涂覆膜4和5(实际上是有色底基涂覆膜3)粘合到一起。另外，此底层涂料还具有阻光(opacity)功能，因为在本实施例中该塑料部件1的表面为黑色。
底层涂料中一般不加入着色颜料，但是在本实施例中，将这样一种着色颜料加入底层涂料中，该着色颜料在CIE色度系统L＊a＊b＊(CIE LAB颜色空间)中的L＊值大于或等于80，这样该底层涂覆膜2的明度值就变高。此CIE LAB颜色空间基于JIS Z8729。
由于在色度a＊和b＊中黄色调的明度值是最高的，因此黄色颜料的L＊值可表现为大于或等于80。该黄色颜料的例子可以是有机着色颜料，例如，喹啉酮族黄色颜料、异吲哚啉族黄色颜料以及异吲哚啉酮族黄色颜料。这些颜料可以单独使用，或者任意组合使用。此外，由于在本发明中，只要着色颜料的L＊值大于或等于80，就允许将这种着色颜料加入底层涂料中，因此着色颜料并不限于黄色颜料。另外，除了有机着色颜料外，也可采用无机着色颜料。
优选的，本发明中所使用的着色颜料的L＊值大于或等于80，且加入到底层涂料中的该着色颜料的量等于或多于底层涂料固体含量的0.03wt％，同时等于或少于该底层涂料固体含量的1wt％。如果着色颜料的含量少于0.03wt％，本发明试图达到的阻光性将不足以阻挡该塑料部件的表面。此外，如果着色颜料的含量超过1wt％，将对底层涂料的粘附性和抗大气腐蚀性带来不良效果。
优选的，本发明底层涂覆膜2的膜厚为等于或大于5μm且等于或小于15μm。如果该底层涂覆膜2的膜厚小于5μm，在面层涂覆膜与塑料部件之间的该底层涂覆膜的粘结性将不足，且对塑料部件表面的阻光性能也不充足。另外，如果底层涂覆膜2的膜厚超过15μm，成本将增加。
接着，在完成了该底层涂覆步骤11之后，在如图1所示的有色底基涂覆步骤12中，以湿罩湿的方式将有色底基涂料涂覆在先前涂覆的底层涂覆膜2上，从而形成有色底基涂覆膜3。既然该有色底基涂料是用于遮蔽塑料部件1的表面，那么该有色底基涂料所包含的着色颜料色调就应与面层涂料的色调相同，当该面涂层表现为白色系时，该有色底基涂料就包含白色系的颜料。在本实施例中，面层涂料为白珍珠色涂料。但是在本发明涂覆方法中，因为底层涂覆膜2具有阻光性，所以该有色底基涂料的阻光性不需要这么高。例如，在本实施例中，可采用遮盖力大于或等于30μm的有色底基涂料。由于可减少该有色底基涂料中着色颜料的含量，因而该有色底基涂料的抗大气腐蚀性以及粘附性均极佳。这里，遮盖力指从视觉上不能辨别出表面颜色的最小膜厚度，具体的，指利用肉眼检查涂覆在黑白板上的涂覆膜，无法辨别出黑白色的最小膜厚度。
优选的，如图4所示，本实施例中所提供的有色底基涂覆膜3厚度与底层涂覆膜2的厚度相关。图4是一幅图表，表示依照本发明的底层涂覆膜2的膜厚度与有色底基涂覆膜3的膜厚度之间的相互关系，图4阴影部分表示了合适的厚度范围。
换句话说，如上所述，该底层涂覆膜2的适当膜厚X(μm)范围为等于或大于5μm且等于或小于15μm，另一方面，该有色底基涂覆膜3的膜厚Y(μm)优选满足这样一个条件，即，当底层涂覆膜2的膜厚X(μm)在5μm≤X≤10μm范围内时，Y在-X+20≤Y≤20的范围内；当X在10μm≤X≤15μm范围内时，Y在10≤Y≤-X+30的范围内。
由此，可将该有色底基涂覆膜3的膜厚设置得比传统膜的厚度要薄，从而可减少有色底基涂覆步骤12的涂覆工时，并降低有色底基涂料的材料成本。另外，由于可在不增大有色底基涂料粘性的情况下确保阻光性，从而可改进该有色底基涂覆膜3的图像涂面及图像清晰度，这同时也改进了面层涂覆膜4和5的图像涂面及图像清晰度。
接着，在完成了该有色底基涂覆步骤12之后，在如图1所示的底基涂覆步骤13中，按照湿罩湿的方式将含有效果颜料(effect pigment)的底基涂料涂覆在先前涂覆的有色底基涂覆膜3上，从而形成含有效果颜料的底基涂覆膜4。该含有效果颜料的底基涂覆膜4与在下一步骤中将要涂覆的透明涂覆膜5一起形成了面层涂覆膜，并提供了该塑料部件的涂覆色。可采用例如高岭土和云母薄片一类的效果颜料，它们使涂覆膜看起来有光泽。通常，由于含有效果颜料的白珍珠色底基涂料对基片的阻光性相当弱，因此如上所述，由有色底基涂覆膜3给基片提供阻光性。优选的，该含有效果颜料的底基涂覆膜4的膜厚大于或等于8μm且小于或等于15μm。
接着，在完成了底基涂覆步骤13之后，在如图1所述的透明层涂覆步骤14中，以湿罩湿的方式将透明涂料涂覆在先前涂覆的该含有效果颜料的底基涂覆膜4上，从而形成透明涂覆膜5。如上所述，该透明涂覆膜5与含有效果颜料的底基涂覆膜4一起形成了面层涂覆膜，且该透明涂覆膜5是一层不含有任何着色颜料的透明涂覆膜。优选的，该透明涂覆膜的膜厚大于或等于20μm且小于或等于40μm。
特别的，在本实施例中，面层涂覆膜由含有效果颜料的底基涂覆膜4和透明涂覆膜5组成，且该面层涂覆膜表现为白珍珠色，该色在CIE色度系统L＊a＊b＊中的L＊值大于或等于80，同时公式
Figure C20031012026400101
的值小于或等于10。
依照前述步骤，在形成底层涂覆膜2、有色底基涂覆膜3、含有效果颜料的底基涂覆膜4以及透明涂覆膜5之后，在烘焙步骤15中对这四层涂覆膜同时地进行烘焙。烘焙条件为例如130℃×20分钟。
尽管塑料部件1的表面为黑色，但在前述步骤中所形成的面层涂覆膜4和5可利用底层涂覆膜2和有色底基涂覆膜3来遮蔽该黑色表面，这就使得该面层涂覆膜与目标面层涂覆膜相比，色差相当小。
另外，由于与传统有色底基涂覆膜的厚度(例如，18μm)相比，可减小该有色底基涂覆膜3的膜厚，因而可减少有色底基涂覆步骤12的涂覆工时，并降低有色底基涂料的材料成本。
此外，由于与底层涂覆膜2相协作，可在不增大有色底基涂料阻光性的情况下，确保面层涂覆膜4和5和阻光性，从而可减少有色底基涂料中着色颜料的含量，并增强该有色底基涂覆膜3的抗大气腐蚀性和粘附性。
在前述实施例中，同时地对底层涂覆膜2、有色底基涂覆膜3、含有效果颜料的底基涂覆膜4以及透明涂覆膜5进行烘焙(所谓的4-涂覆-1-烘焙涂覆系统)。但是，本发明涂覆方法也包括图2或图3所示的涂覆系统。
如图2所示，这种实施例在底层涂覆步骤11中涂覆同前述实施例相同的底层涂料，然后在烘焙步骤16中对该底层涂料进行烘焙。随后，在有色底基涂覆步骤12中，将有色底基涂料涂覆在经干燥的底层涂覆膜2上，从而形成有色底基涂覆膜3。接下来的底基涂覆步骤13和透明层涂覆步骤14与先前实施例中所述的步骤相同。在最后的烘焙步骤15中，同时地对该以湿罩湿方式涂覆的有色底基涂覆膜3、含有效果颜料的底基涂覆膜4以及透明涂覆膜5进行烘焙(所谓的4-涂覆-2-烘焙涂覆系统)。
另外，如图3所示，这种实施例在底层涂覆步骤11中涂覆同前述实施例相同的底层涂料，在有色底基涂覆步骤12中以湿罩湿的方式涂覆有色底基涂料，然后在烘焙步骤17中同时地对该底层涂料和有色底基涂料进行烘焙。接着，在底基涂覆步骤13中，将含有效果颜料的底基涂料涂覆在经干燥的有色底基涂覆膜3上，从而形成含有效果颜料的底基涂覆膜4。随后，在透明层涂覆步骤14中，以湿罩湿的方式涂覆透明涂料，在最后的烘焙步骤15中，同时地对该以湿罩湿方式涂覆的含有效果颜料的底基涂覆膜4以及透明涂覆膜5进行烘焙(所谓的4-涂覆-2-烘焙涂覆系统)。
因此，类似于图1所示的4-涂覆-1-烘焙涂覆系统，尽管塑料部件1的表面为黑色，但该4-涂覆-2-烘焙涂覆系统也能利用底层涂覆膜2和有色底基涂覆膜3来遮蔽该黑色表面，这就使得该面层涂覆膜与目标面层涂覆膜相比，色差相当小。
另外，由于与传统有色底基涂覆膜的厚度(例如，18μm)相比，可减小该有色底基涂覆膜3的膜厚，因而可减少有色底基涂覆步骤12的涂覆工时，并降低有色底基涂料的材料成本。
此外，由于与底层涂覆膜2相协作，可在不增大有色底基涂料阻光性的情况下，确保面层涂覆膜4和5和阻光性，从而可减少有色底基涂料中着色颜料的含量，并增强该有色底基涂覆膜3的抗大气腐蚀性和粘附性。
以下，将更具体地说明本发明涂覆方法。
(示范例1)
准备五张由聚丙烯制成的测试片，该测试片的尺寸为140mm×70mm×3mm厚度，在这些测试片上涂覆一层10μm厚的底层涂料。该底层涂料是这样制得的，向一种底层涂料(RB-194N8.5底层涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)内加入0.2wt％的喹啉酮族黄色颜料(Paliotol Yellow L-0960HD，L＊值＝85，由BASFCorp.制造)。然后，按照湿罩湿的方式向五张测试片的每张上都涂覆一层有色底基涂料(R-305DQX1有色底基，遮盖力大于或等于30μm，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)，同时在5μm至25μm的范围内以5μm的幅度调节每张测试片的有色底基涂料厚度，即五张测试片的有色底基涂料厚度分别为5μm、10μm、15μm、20μm和25μm。然后，以湿罩湿的方式在该有色底基涂覆膜上涂覆一层含有效果颜料的底基涂料(R-305DQX1云母底基，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)，该底基涂料的厚度为10μm。接着，以湿罩湿的方式在该底基涂覆膜上涂覆一层厚度为25μm的透明涂料(R-365透明涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)，然后在130℃×20分钟的条件下同时地对这种涂覆膜进行烘焙。
所获得的面层涂覆膜色调表现为：在CIE色度系统L＊a＊b＊中L＊值等于85，且公式
Figure C20031012026400121
的值等于5。
另外，对所获得的面层涂覆膜与着色标准板(color standardpanel)之间的色差ΔE进行测量。结果如图5A所示。
此外，在所获得的测试片中，测量有色底基涂覆膜厚度为15μm的面层涂覆膜色差ΔE，并利用肉眼对其表面光洁度(平整性)进行评价。结果如图7所示，这里，色差ΔE小于或等于0.5时表示为Y，超过0.5时表示为N，同时平整性好的表示为Y，差的表示为C。
(示范例2)
条件与示范例1相同，只是改变了着色颜料，向底层涂料(RB-194N8.5底层涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)内加入的是异吲哚啉族黄色颜料(IRGACOLOR Yellow 2GLMA，L＊值＝86，由Ciba Geigy Corp.制造)。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图5B和图7所示。
(示范例3)
条件与示范例1相同，只是将加入底层涂料(RB-194N8.5底层涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)内的着色颜料添加量(含量)设为0.1wt％。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图5C和图7所示。
(示范例4)
条件与示范例1相同，只是将加入底层涂料(RB-194 N8.5底层涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)内的着色颜料添加量(含量)设为0.5wt％。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图6A和图7所示。
(示范例5)
条件与示范例1相同，只是将含有效果颜料的底基涂料变换为另一种底基涂料(R-305WKO云母底基，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)，所获得的面层涂覆膜色调表现为：在CIE色度系统L＊a＊b＊中L＊值等于90，且公式
Figure C20031012026400131
的值等于4。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图6B和图7所示。
(示范例6)
条件与示范例1相同，只是有色底基涂料的遮盖力变为30μm，且其膜厚度变为10μm。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图6C和图7所示。
(比较例1)
条件与示范例1相同，只是改变了着色颜料，向底层涂料(RB-194N8.5底层涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)内加入的是喹啉酮族黄色颜料(Paliotol Yellow L-2140HD，L＊值＝70，由BASFCorp.制造)。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图7所示。
(比较例2)
条件与示范例1相同，只是将加入底层涂料(RB-194N8.5底层涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)内的着色颜料添加量(含量)设为1.5wt％。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图7所示。
(比较例3)
条件与示范例1相同，只是不向底层涂料(RB-194 N8.5底层涂料，由Nippon Bee Chemical Co.，Ltd.制造)内加入任何着色颜料。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图7所示。
(比较例4)
条件与比较例3相同，只是将有色底基涂覆膜的膜厚设置为25μm。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图7所示。
(比较例5)
条件与比较例3相同，只是将底层涂覆膜的膜厚设置为20μm，同时将有色底基涂覆膜的膜厚设置为20μm。对色差和表面光洁度进行评价，结果如图7所示。
对示范例和比较例进行检查。示范例1至6在色差和平整性上都没有出现问题。另一方面，当在比较例3至5中采用未添加着色颜料的底层涂料时，对于有色底基涂覆膜厚度为15μm的比较例3而言，色差比较大；对于有色底基涂覆膜厚度分别为25μm和20μm的比较例4和5而言，可以确定其平整性出现了问题。
另外，当底层涂料中包含的着色颜料的明度值偏低时(L＊值＝70)，色差就出现问题(比较例1)，当底层涂料中包含的着色颜料的含量过高时，色差也出现问题(比较例2)。
在此引入日本专利申请No.P2002-357882，申请日2002年12月10日的全部内容以供参照。
尽管以上已经通过特定实施例对本发明进行了说明，但在上述实施例的教导之下，本领域技术人员均能意识到本发明并不限于以上所述实施例。根据以下权利要求书，限定本发明的范围。

Claims (9)

1.一种塑料部件的涂覆方法，包括：
将底层涂料涂覆在由黑色系塑料制成的工件上；
将含有着色颜料的有色底基涂料涂覆在通过涂覆所述底层涂料形成的底层涂覆膜上；
将含有效果颜料的底基涂料涂覆在通过涂覆所述有色底基涂料形成的有色底基涂覆膜上；以及
将透明涂料涂覆在通过涂覆所述底基涂料形成的底基涂覆膜上，
其特征在于，所述底层涂料包含这样的着色颜料，所述着色颜料在CIE色度系统L＊a＊b＊中的L＊值大于或等于80，着色颜料的含量相对于所述底层涂料的固体含量大于或等于0.03wt％，所述底层涂覆膜的厚度大于等于5μm。
2.根据权利要求1所述的塑料部件的涂覆方法，
其特征在于，所述底层涂料中的所述着色颜料的含量相对于所述底层涂料中的固体含量小于或等于1wt％。
3.根据权利要求1所述的塑料部件的涂覆方法，
其特征在于，所述有色底基涂覆膜的遮盖力为大于或等于30μm。
4.根据权利要求1所述的塑料部件的涂覆方法，
其特征在于，所述底层涂覆膜的厚度X小于等于15μm，以及
当所述底层涂覆膜的厚度X在5μm≤X≤10μm范围内时，所述有色底基涂覆膜的厚度Y为-X+20μm≤Y≤20μm；当所述底层涂覆膜的厚度X在10μm≤X≤15μm范围内时，所述有色底基涂覆膜的厚度Y为10μm≤Y≤-X+30μm。
5.根据权利要求1所述的塑料部件的涂覆方法，
其特征在于，所述底层涂料中包含的所述着色颜料包括喹啉酮族黄色颜料、异吲哚啉族黄色颜料以及异吲哚啉酮族黄色颜料中的至少一种有机着色颜料。
6.根据权利要求1所述的塑料部件的涂覆方法，
其特征在于，在以湿罩湿的方式涂覆所述底层涂料、所述有色底基涂料、所述底基涂料以及所述透明涂料之后，对所述底层涂料、所述有色底基涂料、所述底基涂料以及所述透明涂料进行烘焙。
7.根据权利要求1所述的塑料部件的涂覆方法，
其特征在于，在涂覆所述底层涂料之后对所述底层涂料进行烘焙，然后，在以湿罩湿的方式涂覆所述有色底基涂料、所述底基涂料以及所述透明涂料之后，对所述有色底基涂料、所述底基涂料以及所述透明涂料进行烘焙。
8.根据权利要求1所述的塑料部件的涂覆方法，
其特征在于，在以湿罩湿的方式涂覆所述底层涂料和所述有色底基涂料之后，对所述底层涂料和所述有色底基涂料进行烘焙，然后，在以湿罩湿的方式涂覆所述底基涂料和所述透明涂料之后，对所述底基涂料和所述透明涂料进行烘焙。
9.一种塑料部件的涂覆方法，包括：
将含有有机着色颜料和/或无机着色颜料的底层涂料涂覆在由黑色系塑料制成的工件上；
将含有着色颜料的有色底基涂料涂覆在通过涂覆所述底层涂料形成的底层涂覆膜上；
将含有效果颜料的底基涂料涂覆在通过涂覆所述有色底基涂料形成的有色底基涂覆膜上；以及
将透明涂料涂覆在通过涂覆所述底基涂料形成的底基涂覆膜上，
其特征在于，通过涂覆所述底层涂料、所述有色底基涂料、所述底基涂料以及所述透明涂料形成的涂覆膜具有这样的色调，所述色调在CIE色度系统L＊a＊b＊中的L＊值大于或等于80，且公式
Figure C2003101202640004C1
的值小于或等于10，有机着色颜料的含量和/或无机着色颜料的含量相对于所述底层涂料的固体含量大于或等于0.03wt％，所述底层涂覆膜的厚度大于或等于5μm。
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