CN113004720A - 一种超亮型彩色铝颜料及其制备方法 - Google Patents

一种超亮型彩色铝颜料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超亮型彩色铝颜料及其制备方法，步骤：制备彩色热固性高分子涂料备用；选取分离层树脂乳液，将其印刷到PET薄膜表面，经烘干得到膜层A；将彩色热固性高分子涂料印刷到膜层A其中一表面，经烘干得到膜层B；在膜层B表面镀一层铝膜，得到膜层C；将彩色热固性高分子涂料再次印刷到膜层C表面，经烘干得到膜层D；对膜层D进行溶剂洗涤，溶解其中的分离层树脂乳液，分离出表面包覆树脂且带颜色的铝膜；将铝膜破碎、分级，再固液分离、干燥，即得超亮型彩色铝颜料。本发明的优点在于：双组份固化树脂保护产品的着色稳定性好；一次性印刷着色成型的色彩均匀性好；颜色可调节性强，可随意调色；铝片表面光滑，金属感强、白亮度好。

Description

一种超亮型彩色铝颜料及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝颜料生产技术领域，具体涉及一种超亮型彩色铝颜料及其制备方法。
背景技术
在现有技术中，大多数彩色铝颜料采用包覆方法为片状铝粒子着色，分为物理包覆和化学包覆。物理包覆即将铝颜料浸泡在染料中，染色后过滤出片状铝粒子，然后干燥即得彩色铝颜料。物理浸泡法制作出的片状铝粒子颜色鲜艳，但是不耐溶剂，在使用的过程中染料容易与片状铝粒子分离渗入到溶剂中。化学包覆即在片状铝粒子表面沉积带色的金属氢氧化物，然后通过煅烧氢氧化物脱水后生成稳定的带色金属氧化物包覆在铝片表面，即得相应颜色的彩色铝颜料。化学法包覆的铝颜料由于金属氧化物的颜色浅，所以颜色不够鲜艳；且在包覆前片状铝粒子需包覆一层二氧化硅或二氧化钛保护层，防止在沉积金属氧化物过程中被腐蚀，而多层包覆对铝片损伤大；金属氢氧化物脱水需要高温处理，能耗高；保护层以及金属氧化物的包覆严重损失铝片原有的金属光泽；铝片表面颜色的可调性低、批次稳定性不好。
鉴于以上因素，本发明开发出一种产品金属光泽高、亮度好、颜色稳定性好且鲜艳度高的彩色铝颜料生产工艺及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超亮型彩色铝颜料及其制备方法，其解决了目前彩色铝颜料所采用的物理包覆和化学包覆方法存在的缺陷。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，步骤包括：
步骤一：制备彩色热固性高分子涂料备用；
步骤二：选取分离层树脂乳液，并将其印刷到PET薄膜表面，经烘干得到膜层A；
步骤三：将所述彩色热固性高分子涂料印刷到膜层A的其中一表面，经烘干得到膜层B；
步骤四：在膜层B印刷彩色涂料的表面镀一层铝膜，得到膜层C；
步骤五：将所述彩色热固性高分子涂料再次印刷到膜层C镀铝膜的表面，经烘干得到膜层D；
步骤六：对膜层D进行溶剂洗涤，溶解其中的分离层树脂乳液，分离出表面包覆树脂且带颜色的铝膜；
步骤七：将铝膜破碎、分级，再固液分离、干燥，即得超亮型彩色铝颜料。
进一步改进在于，步骤一中，所述彩色热固性高分子涂料选用经丙烯酸树脂、固化剂、色浆、溶剂和助剂调制而成的双组份涂料。
进一步改进在于，步骤二中，所述分离层树脂乳液选用硝基树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂中的一种，分离层树脂乳液在印刷前先通过溶剂溶解，且溶剂选用醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、乙醇中的一种或两种，分离层树脂乳液在溶剂中的含量为2％-5％。
进一步改进在于，步骤二中，所述分离层树脂乳液通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110-150℃，印刷速度为110-160m/min，印刷量为1.0-3.0g/m2湿重。
进一步改进在于，步骤三中，所述彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110-150℃，印刷速度为110-160m/min，涂料固体份为15％-35％，涂料粘度为15-30s，印刷量为10-20g/m2湿重。
进一步改进在于，步骤四中，通过真空镀铝机进行镀铝，且镀铝的速度为400-600m/min，所得铝膜的铝纯度至少为99.9％，铝膜的厚度为120-300nm。
进一步改进在于，步骤五中，所述彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110-150℃，印刷速度为110-160m/min，涂料固体份为15％-35％，涂料粘度为15-30s，印刷量为10-20g/m2湿重。
进一步改进在于，步骤六中，所述溶剂洗涤选用的溶剂为醋酸乙酯、醋酸丙酯、异丙醇、乙醇中的一种或两种。
进一步改进在于，步骤七中，通过高速分散机进行破碎，且分散机的转速为10000-17000r/min，干燥温度不高于150℃，干燥后的溶剂含量不高于3％，破碎后的粒径为10-40μm。
本发明中，第一步主要是制备包覆在片状铝粒子表面的树脂层，起保护作用和着色作用，双组份固化树脂的耐溶剂和耐腐蚀效果好，第二步印刷分离层树脂乳液目的是通过溶剂溶解分离层后能够分离镀铝层，第三步通过把丙烯酸树脂印刷在分离层上，然后再在丙烯酸树脂层上镀铝，提供镀铝层的正面保护和着色，第四步把丙烯酸树脂印刷在镀铝层上，以提供镀铝层的背面保护和着色，通过正面和背面的双面树脂层保护和着色为镀铝层提供全面的保护和着色。
本发明还提供了一种超亮型彩色铝颜料，其利用上述的方法制备而成。
本发明的有益效果在于：(1)双组份固化树脂保护产品的着色稳定性好；(2)一次性印刷着色成型产品的色彩均匀性好；(3)颜色的可调节性强，可以根据需要随意调色；(4)铝片表面光滑，金属感强、白亮度好。
附图说明
图1和图2为本发明实施例2制得铝颜料成品的电镜图。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，步骤包括：
步骤一：制备彩色热固性高分子涂料备用；所述彩色热固性高分子涂料选用经丙烯酸树脂、固化剂、色浆、溶剂和助剂调制而成的双组份涂料。
步骤二：选取分离层树脂乳液，并将其印刷到PET薄膜表面，经烘干得到膜层A；所述分离层树脂乳液选用硝基树脂，分离层树脂乳液在印刷前先通过溶剂溶解，且溶剂选用醋酸丁酯，分离层树脂乳液在溶剂中的含量(质量)为2％；所述分离层树脂乳液通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110℃，印刷速度为110m/min，印刷量为1.0g/m2湿重。
步骤三：将所述彩色热固性高分子涂料印刷到膜层A的其中一表面，经烘干得到膜层B；其中，彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110℃，印刷速度为110m/min，涂料固体份为15％％，涂料粘度为15s，印刷量为10g/m2湿重。
步骤四：在膜层B印刷彩色涂料的表面镀一层铝膜，得到膜层C；其中，通过真空镀铝机进行镀铝，且镀铝的速度为400m/min，所得铝膜的铝纯度至少为99.9％，铝膜的厚度为120nm。
步骤五：将所述彩色热固性高分子涂料再次印刷到膜层C镀铝膜的表面，经烘干得到膜层D；其中，彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110℃，印刷速度为110m/min，涂料固体份为15％，涂料粘度为15s，印刷量为10g/m2湿重。
步骤六：对膜层D进行溶剂洗涤，溶解其中的分离层树脂乳液，分离出表面包覆树脂且带颜色的铝膜；其中，所述溶剂洗涤选用的溶剂为醋酸乙酯。
步骤七：将铝膜破碎、分级，再固液分离、干燥，即得超亮型彩色铝颜料；其中，破碎通过高速分散机进行，且分散机的转速为10000r/min，干燥温度不高于150℃，干燥后的溶剂含量不高于3％，破碎后的粒径为10μm。
实施例2
一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，步骤包括：
步骤一：制备彩色热固性高分子涂料备用；所述彩色热固性高分子涂料选用经丙烯酸树脂、固化剂、色浆、溶剂和助剂调制而成的双组份涂料。
步骤二：选取分离层树脂乳液，并将其印刷到PET薄膜表面，经烘干得到膜层A；所述分离层树脂乳液选用聚乙烯吡咯烷酮树脂，分离层树脂乳液在印刷前先通过溶剂溶解，且溶剂选用醋酸乙酯，分离层树脂乳液在溶剂中的含量(质量)为3％；所述分离层树脂乳液通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为130℃，印刷速度为130m/min，印刷量为2.0g/m2湿重。
步骤三：将所述彩色热固性高分子涂料印刷到膜层A的其中一表面，经烘干得到膜层B；其中，彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为130℃，印刷速度为130m/min，涂料固体份为25％，涂料粘度为23s，印刷量为15g/m2湿重。
步骤四：在膜层B印刷彩色涂料的表面镀一层铝膜，得到膜层C；其中，通过真空镀铝机进行镀铝，且镀铝的速度为500m/min，所得铝膜的铝纯度至少为99.9％，铝膜的厚度为200nm。
步骤五：将所述彩色热固性高分子涂料再次印刷到膜层C镀铝膜的表面，经烘干得到膜层D；其中，彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为130℃，印刷速度为130m/min，涂料固体份为25％，涂料粘度为23s，印刷量为15g/m2湿重。
步骤六：对膜层D进行溶剂洗涤，溶解其中的分离层树脂乳液，分离出表面包覆树脂且带颜色的铝膜；其中，所述溶剂洗涤选用的溶剂为醋酸丙酯。
步骤七：将铝膜破碎、分级，再固液分离、干燥，即得超亮型彩色铝颜料；其中，破碎通过高速分散机进行，且分散机的转速为14000r/min，干燥温度不高于150℃，干燥后的溶剂含量不高于3％，破碎后的粒径为25μm。
实施例3
一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，步骤包括：
步骤一：制备彩色热固性高分子涂料备用；所述彩色热固性高分子涂料选用经丙烯酸树脂、固化剂、色浆、溶剂和助剂调制而成的双组份涂料。
步骤二：选取分离层树脂乳液，并将其印刷到PET薄膜表面，经烘干得到膜层A；所述分离层树脂乳液选用聚乙烯吡咯烷酮树脂，分离层树脂乳液在印刷前先通过溶剂溶解，且溶剂选用丙二醇甲醚醋酸酯和乙醇(体积1:1)，分离层树脂乳液在溶剂中的含量(质量)为5％；所述分离层树脂乳液通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为150℃，印刷速度为160m/min，印刷量为3.0g/m2湿重。
步骤三：将所述彩色热固性高分子涂料印刷到膜层A的其中一表面，经烘干得到膜层B；其中，彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为150℃，印刷速度为160m/min，涂料固体份为35％，涂料粘度为30s，印刷量为20g/m2湿重。
步骤四：在膜层B印刷彩色涂料的表面镀一层铝膜，得到膜层C；其中，通过真空镀铝机进行镀铝，且镀铝的速度为600m/min，所得铝膜的铝纯度至少为99.9％，铝膜的厚度为300nm。
步骤五：将所述彩色热固性高分子涂料再次印刷到膜层C镀铝膜的表面，经烘干得到膜层D；其中，彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为150℃，印刷速度为160m/min，涂料固体份为35％，涂料粘度为30s，印刷量为20g/m2湿重。
步骤六：对膜层D进行溶剂洗涤，溶解其中的分离层树脂乳液，分离出表面包覆树脂且带颜色的铝膜；其中，所述溶剂洗涤选用的溶剂为异丙醇和乙醇(体积1:1)。
步骤七：将铝膜破碎、分级，再固液分离、干燥，即得超亮型彩色铝颜料；其中，破碎通过高速分散机进行，且分散机的转速为17000r/min，干燥温度不高于150℃，干燥后的溶剂含量不高于3％，破碎后的粒径为40μm。
对比例1
一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，唯一区别在于：将分离层树脂乳液由硝基树脂换成等效量的聚乙烯吡咯烷酮树脂。
其中，实施例1制得的铝颜料的电镜照片如图1和图2所示，对本发明实施例1制得的铝颜料、对比例1制得的铝颜料、以及常规物理包覆彩色铝颜料(将铝颜料浸泡在染料中，染色后过滤出片状铝粒子，干燥)和常规化学包覆彩色铝颜料(在铝片表面沉积带色的金属氢氧化物，然后通过煅烧氢氧化物脱水后生成稳定的带色金属氧化物包覆在铝片表面)进行性能检测，检测项目包括：
①调漆后刮板目测；
②100g异丙醇加5g样品，观察样品开始掉色的时间；
③100g醋酸乙酯加5g样品，观察样品开始掉色的时间；
④调漆后刮板目测。
检测结果如下表：
Figure BDA0002955710720000091
从上表可以看出，本发明制得的铝颜料在白亮度、耐异丙醇、耐醋酸乙酯、色彩鲜艳度的性能表现上均较好，其结合了常规物理/化学包覆铝颜料的各自优点。另外，通过比较实施例1和对比例1可以看出，选用聚乙烯吡咯烷酮树脂涂覆到PET薄膜表面，相比较于选用硝基树脂，在最终产品耐醋酸乙酯性能上改善明显，由≧120h提升到≧380h，效果突出。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤包括
步骤一：制备彩色热固性高分子涂料备用；
步骤二：选取分离层树脂乳液，并将其印刷到PET薄膜表面，经烘干得到膜层A；
步骤三：将所述彩色热固性高分子涂料印刷到膜层A的其中一表面，经烘干得到膜层B；
步骤四：在膜层B印刷彩色涂料的表面镀一层铝膜，得到膜层C；
步骤五：将所述彩色热固性高分子涂料再次印刷到膜层C镀铝膜的表面，经烘干得到膜层D；
步骤六：对膜层D进行溶剂洗涤，溶解其中的分离层树脂乳液，分离出表面包覆树脂且带颜色的铝膜；
步骤七：将铝膜破碎、分级，再固液分离、干燥，即得超亮型彩色铝颜料。
2.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述彩色热固性高分子涂料选用经丙烯酸树脂、固化剂、色浆、溶剂和助剂调制而成的双组份涂料。
3.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述分离层树脂乳液选用硝基树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂中的一种，分离层树脂乳液在印刷前先通过溶剂溶解，且溶剂选用醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、乙醇中的一种或两种，分离层树脂乳液在溶剂中的含量为2％-5％。
4.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述分离层树脂乳液通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110-150℃，印刷速度为110-160m/min，印刷量为1.0-3.0g/m2湿重。
5.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110-150℃，印刷速度为110-160m/min，涂料固体份为15％-35％，涂料粘度为15-30s，印刷量为10-20g/m2湿重。
6.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤四中，通过真空镀铝机进行镀铝，且镀铝的速度为400-600m/min，所得铝膜的铝纯度至少为99.9％，铝膜的厚度为120-300nm。
7.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤五中，所述彩色热固性高分子涂料通过涂布机进行印刷，且印刷时的干燥温度为110-150℃，印刷速度为110-160m/min，涂料固体份为15％-35％，涂料粘度为15-30s，印刷量为10-20g/m2湿重。
8.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤六中，所述溶剂洗涤选用的溶剂为醋酸乙酯、醋酸丙酯、异丙醇、乙醇中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的一种超亮型彩色铝颜料的制备方法，其特征在于：步骤七中，通过高速分散机进行破碎，且分散机的转速为10000-17000r/min，干燥温度不高于150℃，干燥后的溶剂含量不高于3％，破碎后的粒径为10-40μm。
10.一种超亮型彩色铝颜料，其特征在于：其利用权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。
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