CN1313544C - 包含作为基本粒子的薄铝片的薄铝片颜料，其制备方法及使用该颜料的涂料和油墨 - Google Patents
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Abstract
一种包含作为基本粒子的薄铝片的薄铝片颜料，其中所述薄铝片的平均粒子直径为3至20μm且最小直径/最大直径的平均值为0.6或以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种新颖的薄铝片颜料。更具体而言，本发明涉及一种具有高亮度、可设计性极佳的薄铝片颜料。
本发明还涉及一种制备所述新颖的薄铝片颜料的方法。此外，本发明涉及一种包含所述新颖的薄铝片颜料的涂料。另外，本发明涉及包含所述新颖的薄铝片颜料的油墨。
背景技术
通常，薄铝片颜料包括飘浮型和非飘浮型颜料。飘浮型薄铝片颜料通过如下的方法得到：使用研磨机例如具有钢的球形研磨介质例如钢球的球磨机，并且湿磨在具有研磨液例如饱和脂肪酸如硬脂酸的有机溶剂如石油溶剂油或溶剂石脑油中的铝粉末。非飘浮型薄铝片颜料通过如下的方法得到：用不饱和脂肪酸例如油酸代替上而所述的饱和脂肪酸等作为研磨液进行相似的研磨。
飘浮型薄铝片颜料由于表面张力小，因此对溶剂或涂料中包含的粘合剂亲合力弱。因此，飘浮型薄铝片颜料漂浮在涂层的表面侧，且基本上为均匀取向，因此，显示极佳的金属效应(metallic effect)和底部屏蔽特性。
另一方面，非飘浮型薄铝片颜料因为其表面张力不是那样小，因此对溶剂或涂料中包含的粘合剂亲合力强。因此，非飘浮型薄铝片以基本上均匀的取向状态分布在涂层中，因此为涂层提供了金属效应和显示所谓的金属图样(metallic design)。
虽然涂层的金属效应结合发光，光辉，闪光等而得到视觉上的验证，但通常存在希望具有高照度的涂层的强烈倾向。特别地，最近强烈要求具有高发光的薄铝片颜料作为用于滑石罐(talc can)例如饮料罐的涂料颜料。通常，涂层的照度和薄铝片颜料的平均粒子直径是如此的有关，以至于照度随着平均粒子直径的增加而增加。
然而，如果薄铝片颜料具有大的平均粒子直径，在涂层的形成过程中薄铝片颜料的取向往往受到干扰，该薄铝片颜料可以从涂层中突出，导致在涂层表面上出现斑点，且涂层的闪光可能太强以至不能导致不是更好的图样。
因此，理想的是开发不仅具有小平均粒子直径而且具有高照度的薄铝片颜料，且在各种领域中为开发进行了许多努力。
关于飘浮型薄铝片颜料，进行了各种开发，例如，如能够形成由电镀铬涂饰表现出的具有高反射比的涂层的那些，和例如公开了采用一种厚度为0.1至1μm和平均粒子直径为1至60μm的飘浮型薄铝片颜料的具有高亮度的涂料(例如，参考日本专利公开2001-240808)。
还公开了一种涉及采用小粒子直径的飘浮型薄铝片颜料的涂料的技术(例如，参考日本专利公干2001-81359)。它描述了这种涂料具有亮度基本上与蒸镀薄膜的亮度相同的金属效应，和优选用于汽车标志灯例如前灯，信号灯或尾灯的反射镜。
关于非飘浮型薄铝片颜料，公开了一种金属颜料组合物，其包含(A)100固体重量份的涂层形成树脂，和(B)0.1至30重量份的平均粒子直径(D50)为20±5μm，平均粒子厚度(t)为0.5至1μm和在Rosin-Rammler图中斜率(n)至少为2.7的薄铝片颜料，可以同时为涂层提供强发光和极佳的外观(例如，参考日本专利公开8-170034)。
此外，公开了一种具有高照度和富耐循环性(circulation resistance)的薄铝片颜料，其平均厚度为0.2至0.7μm，平均粒子直径为4至20μm，纵横比为10至50且均匀性因子(n)≥2.4(例如，参考日本专利公开11-152423)。
然而，在采用这些常规的飘浮型薄铝片颜料和非飘浮型薄铝片颜料的涂料中，同样不能充分满足对不仅具有小平均粒子直径而且具有高照度的薄铝片颜料的要求。
发明内容
基于上面所述的情况，本发明的主要目的是提供一种不仅具有小平均粒子直径而且具有高亮度和照度的薄铝片颜料。本发明的另一个目的是提供一种制备不仅具有小平均粒子直径而且具有高亮度和照度的薄铝片颜料的方法。
此外，本发明的再一个目的是提供一种显示高亮度和照度的涂料。本发明的还有一个目的是提供一种显示高亮度和照度的油墨。
为了获得上面所述的目的，本发明人已经详细地研究了薄铝片颜料的形状，表面光滑度，平均粒子直径，粒子大小分布，平均厚度，平均厚度分布，纵横比和包含这种薄铝片颜料的涂层的照度之间的相互关系。
在此过程中，本发明人已经发现：即使采用具有窄粒子大小分布的薄铝片颜料，所述具有窄粒子大小分布的薄铝片颜料是通过基于周知的技术在恒定范围内调节薄铝片颜料的平均粒子直径和纵横比或根据Rosin-Rammler图调节均匀性因子(n)而得到的，除非薄铝片粒子形状的最小直径/最大直径的平均值至少为0.6，否则降低照度。
因此，本发明人采用一种具有基于非常规的新构思的特定形状的飘浮型薄铝片颜料和/或非飘浮型薄铝片颜料，发现通过包含这种特定形状的薄铝片颜料的涂料所获得的涂层具有高亮度和照度。
本发明人进一步发现：可以在有机溶剂中用包含具有特定材料，特定形状和特定直径的研磨介质的研磨机将具有特定平均粒子直径的铝粉末研磨和成为薄片，以获得具有这种特定形状的薄铝片颜料，本发明得以完成。
即，本发明薄铝片颜料是一种包含作为基本粒子的薄铝片的薄铝片颜料，同时这些薄铝片的平均粒子直径为3至20μm和最小直径/最大直径的平均值为0.6。
优选包括在这些薄铝片中的直径不超过10μm的薄铝片的平均纵横比为8至20。
优选这种薄铝片颜料为飘浮型薄铝片颜料，和优选在这些薄铝片表面上脂肪酸吸附量的平均值为0.0008至0.002摩尔/cm2。
制备薄铝片颜料的本发明方法是一种制备上面所述的薄铝片颜料的方法，和包含用包含含球形介质的研磨介质的研磨机使在有机溶剂中的铝粉末成为薄片的步骤，所述的球形介质包含含直径为0.3mm至1.5mm的钢的材料。
优选这种铝粉末的平均粒子直径(D50Al)为1.0至10.0μm。
本发明的涂料是一种包含上面所述的薄铝片颜料和粘合剂的涂料。
本发明的油墨是一种包含上面所述的薄铝片颜料和粘合剂的油墨。
实施本发明的最佳方式
现在参考实施方案更加详细地描述本发明。
<薄铝片颜料>
本发明薄铝片颜料是一种平均粒子直径和最小直径/最大直径的平均值在特定范围内的薄铝片颜料。
优选形成本发明薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片为由纯铝金属制备的薄铝片，因为对于控制平均粒子直径，水覆盖区，漂浮值等简单。然而本发明薄铝片颜料可以包含作为基本粒子的由铝和其它金属的合金制备的薄铝片，或可以包含作为基本粒子的稍微含有杂质的薄铝片。
优选形成本发明薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片粒子的平均粒子直径为3至20μm，更优选为5至15μm。如果该平均粒子直径小于3μm，涂层的照度往往不够，而如果该平均粒子直径超过20μm，可以不适宜地过分地增加涂层的闪光。
形成本发明薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片粒子的最小直径/最大直径的平均值必须至少为0.6，且优选至少为0.7。如果该最小直径/最大直径的平均值小于0.6，存在达不到足够照度的倾向。而只要最小直径/最大直径的平均值至少为0.6，其上限无关紧要，不用说该平均值不超过1。
该薄铝片粒子的最小直径为不同于薄铝片粒子厚度的一个概念。该薄铝片粒子的最小直径这样一个概念，是指薄铝片的平坦部分或弯曲部分的最小直径。
在本发明薄铝片颜料中，优选在形成该薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片粒子中所包括的、直径不超过10μm的薄铝片粒子的平均纵横比为8至20，更优选为9至15。如果该平均纵横比小于8，细小粒子不能够被成为薄片以至涂层往往是混浊的，结果照度降低和图样劣质。如果该平均纵横比超过20，存在薄铝片粒子在用于制备涂料的循环中弯曲或破碎和所谓的耐循环性降低的倾向。
<脂肪酸吸附量>
如果本发明薄铝片颜料为漂浮型薄铝片颜料，优选在形成该薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片粒子的表面上脂肪酸的吸附量的平均值为0.0008至0.002摩尔/cm2。如果该脂肪酸的吸附量的平均值小于0.0008，获得不稳定的漂浮性质但照度往往被降低。如果该脂肪酸的吸附量的平均值超过0.002，获得不足够的漂浮值但照度在这情况下也同样往往被降低。
<制备薄铝片颜料的方法>
本发明制备薄铝片颜料的方法是一种制备上面所述的薄铝片颜料的方法，和包含用包含研磨介质的研磨机使在有机溶剂中的铝粉末成为薄片的步骤。
<研磨介质的形状和直径>
至于本发明所采用的研磨介质的材料，考虑到比重和经济，优选包含含钢例如不锈钢的材料的研磨介质。此外，优选本发明所采用的研磨介质包含直径为0.3mm至1.5mm的球形介质。然而，这些研磨介质可以不是真正的球形介质，但可以基本上是球形介质。特别优选这些研磨介质包含直径为0.5至1.0mm的研磨介质。
本发明人已经发现，为了薄片地研磨用普通的研磨方法不能成为薄片的细小铝粉末，将研磨介质的直径降低到0.3mm至1.5mm是有效的。
本发明人还发现，用分割而成为薄片的薄铝片粒子由于粒子必定有的锯齿状边缘而降低了照度。另一方面，本发明人还发现，不用粒子的分割而简单地成为薄片的薄铝片粒子边缘的边缘平滑地弯曲，满足显示高照度的薄铝片粒子的基本条件。
术语研磨通常是指成为薄片与粒子的分割无关。然而，在本说明书中，认为术语研磨表示将铝粉末成为薄片的方法而基本上不用粒子的分割。
如果直径超过1.5mm的研磨介质占据大部分，细小铝粉末在研磨介质之间被截留，以至这种铝粉末往往难以研磨且不能有效地成为薄片。对于被研磨的铝粉末，由研磨介质通过一次接触而提供给铝粉末的能量过高，以至最小直径/最大直径的平均值往往小于0.7。另一方面，如果直径小于0.3mm的研磨介质占据大部分，研磨介质的重量过低，以至研磨力差，需要过多的研磨时间且铝粉末往往基本上不能研磨。
关于这些研磨介质，可以用至少两种不同直径的研磨介质互相混合。此外，在本发明所采用的研磨机中可以包含直径超过1.5mm的研磨介质。换言之，在本发明的制备方法中，重要的是用包含含直径为0.3至1.5mm的研磨介质的研磨介质使铝粉末成为薄片。直径为0.3至1.5mm的研磨介质的量可以根据加入到研磨机中的原料铝粉末的量而变化。
<原料铝粉末的平均粒子直径>
优选本发明所采用的原料铝粉末的平均粒子直径(D50Al)为1.0至10.0μm，更优选为1.0至6.0μm。
如果该平均粒子直径D50Al超过10.0μm，在研磨后形成薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片的直径太大，以至在涂层的形成过程中薄铝片颜料的取向受到干扰，涂层表面由于该薄铝片颜料的突出可能形成斑点，或涂层的闪光可能过强，以至该图样对于应用是不优选的。另一方面，如果该平均粒子直径D50Al低于1.0μm，尽管研磨介质的直径为0.3至1.5mm，铝粉末也不能被有效地成为薄片，而存在达不到足够涂层照度的倾向。
<原料铝粉末的平均粒子直径与研磨介质的直径之间的比率>
在本发明的制备方法中，优选原料铝粉末的平均粒子直径(D50Al)与研磨介质的直径(DB)之间的比率(D50Al/DB)在0.001至0.02的范围内，更优选在0.0015至0.008的范围内。这是因为由于在所述的范围内的该比率(D50Al/DB)值进一步提高了将细小铝粉末成为薄片的作用。
如果该比率(D50Al/DB)值低于0.001，在研磨介质之间的缝隙与原料铝粉末相比过大，以至原料铝粉末往往难以被有效地成为薄片。另一方面，如果该比率(D50Al/DB)值超过0.02，研磨介质相对于原料铝粉末来说太小，因此与各研磨介质的质量有关系的研磨力不足够，以至原料铝粉末不能被有效地研磨，而存在没有被成为薄片的铝细小粒子的残存从而降低涂层的照度的倾向。
<原料铝粉末的质量与有机溶剂的体积之间的比率>
在本发明的制备方法中，优选原料铝粉末的质量(WAl(kg))与有机溶剂的体积(Wsol(L))之间的比率(WAl/Wsol)为0.1至0.3，更优选为0.14至0.20。如果该比率(WAl/Wsol)值低于0.1，在研磨中的淤浆粘度太低，以至存在原料铝粉末漂浮且不能被均匀研磨的倾向。另一方面，如果该比率(WAl/Wsol)值超过0.3，在研磨中淤浆粘度过高，以至研磨介质的运动受到抑制且存在原料铝粉末不能被均匀地成为薄片的倾向。
<在用球磨机作为研磨机的情况下的旋转频率>
尽管不特别限定研磨机的类型，但是在本发明的制备方法中可以优选采用周知的研磨机，例如，可以优选采用其中包含旋转臂的磨光器型研磨机，圆筒形球磨机等。在这些所述的研磨机中，考虑到质量和生产率，特别优选采用圆筒形球磨机。
当在本发明的制备方法中采用球磨机时，优选将球磨机的旋转频率设立为不超过临界旋转频率的95％。术语临界旋转频率表示这样的旋转频率，如果旋转频率超过这个值，球就被离心地固定到球磨机的内壁上，且用下式(1)表示：
n＝1/(27π)×(g/r)1/2.. (1)
(在式(1)，
n表示旋转频率(rpm)，
g代重力加速度(3,528,000cm/min2)和
r表示球磨机的半径(cm))。
如果球磨机的旋转频率超过临界旋转频率的95％，在研磨作用中加强了磨碎作用和不能达到充分的成为薄片，而分割了大的薄片粒子导致超细粒子，因此往往降低了涂层的照度。
<其它研磨条件>
当在本发明的制备方法中，优选研磨在研磨液的存在下进行。尽管不特别限定研磨液，但周知的那些是可用的，优选可用的是脂肪酸例如油酸或硬脂酸，脂肪胺，脂肪酰胺，脂肪醇，酯化合物等。
所述的研磨液具有抑制薄铝片颜料表面上不必要的氧化的作用且改善了光泽。优选在研磨过程中研磨液的含量相对于100质量份的原料铝粉末为0.1至20质量份，更优选为0.5至10质量份。如果研磨液的含量低于0.1质量份，形成薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片可能太集中，以至存在降低薄铝片颜料表面光泽的忧虑，而如果研磨液的含量超过20质量份，可能降低涂料的物理性质。
在如果薄铝片颜料为漂浮型而使用高级饱和脂肪酸例如硬脂酸时，在研磨过程中温度控制是重要的。通过维持研磨过程中机内的温度在20至45℃，可以将在形成薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片表面上脂肪酸的吸附维持在0.0008至0.0020摩尔/cm2。如果研磨温度低于20℃，吸附倾向于增加，而如果研磨温度超过45℃，吸附倾向于降低。
在本发明的制备方法中，优选在研磨过程中原料铝粉末的量与研磨介质的量的比率为20至200。如果所述的比率低于20，生产率往往被降低，而如果所述的比率超过200，研磨时间被极大地延长且在研磨过程中淤浆的粘度可能过高，以至原料铝粉末不能被有效地研磨。
虽然在本发明的制备方法中不特别限定研磨过程的有机溶剂，但周知的那些是可用的，例如烃类溶剂例如石油溶剂油或溶剂石脑油或醇，醚或酯溶剂是可用的。通常，考虑到在研磨过程中的安全问题例如溶剂的可燃性，优选使用具有高沸点的烃类溶剂。
<涂料和油墨>
可以将本发明薄铝片颜料掺混于涂料，油墨，橡胶组合物，塑料组合物，弹性体组合物等中，为这组合物等提供高照度和亮度。
本发明的涂料或油墨包含本发明薄铝片颜料和粘合剂。本发明的涂料或油墨可以包含本发明薄铝片颜料，粘合剂和溶剂。此外，本发明的涂料可以是粉末涂料。
优选将本发明薄铝片颜料以0.1至30质量％掺混入本发明的涂料或油墨中。此外，如果必要，可以将另一种着色颜料，染料或各种添加剂加入到本发明的涂料或油墨中。
虽然不特别限定对于本发明的涂料或油墨所采用的溶剂，但可以使用周知的溶剂，可以列出的有：脂肪族烃类例如石油溶剂油，己烷，庚烷，环己烷或辛烷，芳香烃类例如苯，甲苯或二甲苯，卤代烃例如氯苯，三氯苯，全氯乙烯或三氯乙烯，醇例如甲醇，乙醇，正丙醇或正丁醇，酮例如正-丙酮或2-丁酮，酯例如乙酸乙酯或乙酸丙酯，醚例如四氢呋喃，二乙醚，乙基丙基醚，松节油等。可以作为单一物质使用这样的溶剂，或可以将至少两种这样的溶剂互相结合。
虽然上面的说明适用于有机溶剂，用作本发明的涂料或油墨的溶剂可以是水。在这种情况下，用树脂组合物或磷化合物涂敷本发明薄铝片颜料并与一种粘合剂和水混合，以便可用作水涂料或油墨。
虽然不特别限定对于本发明的涂料或油墨所采用的粘合剂，但可以优选采用周知的涂层形成树脂等，例如，可以列出的有丙烯酸树脂，聚酯树脂，醇酸树脂或氟树脂，且还可以与交联剂例如氨基树酯或嵌段聚异氰酸酯树脂一起使用。此外，还可以使用通过自然干燥而硬化的天然漆，两液型(two-part)聚氨酯树脂，有机硅树脂等。在本发明的油墨组合物采用粘合剂的情况下，如果必要，可以适当地掺混油例如亚麻子油或蓖麻油，酚醛树脂，天然树脂例如松香。可以作为单一物质使用这样的粘合剂，或可以将至少两种这样的粘合剂互相结合。
虽然不特别限定可加入到本发明的涂料或油墨中的着色颜料，但可以加入周知的着色颜料至不损坏本发明特性的程度，例如，可以优选使用有机颜料例如喹吖啶酮红，酞菁蓝，酞箐绿，异吲哚啉酮黄，炭黑，苝或偶氮色淀，无机颜料例如氧化铁，氧化钛，钴蓝，锌白，群青蓝，氧化铬，云母或铬黄等。这着色颜料不只限于一种，而可以混合或同时加入至少两种着色颜料。
此外，如果必要，可以向本发明的涂料或油墨中加入紫外线吸收剂，增稠剂，静电消除剂，分散剂，抗氧化剂，上光剂，表面活性剂，合成防腐剂，润滑剂，增塑剂，硬化剂，填料(增韧剂)，石蜡等。
<施用涂料的方法和印刷油墨的方法>
至于施用本发明的涂料的方法，可以采用周知的方法且可以列出的有刷涂，喷涂，刮涂法，辊涂机法，绕线棒刮涂器法等。至于用本发明的油墨进行印刷的方法，可以列出的有：凹版印刷例如照相凹版印刷，平版印刷例如胶印(或也称作转印)，丝网印刷，活版印刷等。
虽然不特别限定作为用本发明的涂料或油墨涂敷的对象的基材，但可以优选采用可以用涂料或油墨涂敷的物品，例如，可以列出的有：汽车，摩托车，自行车或其它交通工具的车身或其部件，光学仪器例如照相机或摄影机，OA仪器，体育用品，化妆品容器或饮料罐，音响产品例如收录两用机或CD唱机，家庭用品例如清洁器，电话机或电视机等。
虽然不特别限定用作基材的材料但可以采用周知的材料，例如，可以列出的有：无机材料例如陶瓷，玻璃，水泥或混凝土，塑料例如天然树脂或合成树脂，金属，木材，纸等。至于由金属制备的基材的具体实例，可以列出的有：由铁，铜，铝，锡，锌等，合金或其铸件等制备的基材。优选预先用磷酸盐，铬酸盐等化学加工由这种金属制备的基材。
此外，不特别限定可适用于上面所述的基材的材料的塑料，但可以优选采用通常采用的塑料组合物。例如，可以列出的有由包含下列的塑料组合物制备的基材：聚酯树脂，尼龙树脂，聚苯醚树脂，聚苯硫树脂，聚醚醚酮树脂，环氧树脂，ABS树脂，内烯酸树脂，聚碳酸酯，聚烯烃树脂，乙烯-丙烯共聚物，AES树脂，AS树脂，氯乙烯树脂，聚苯乙烯树脂，聚酰胺树脂，PET，PBT，聚烯丙酯(polyallylate)，聚缩醛，聚苯醚，聚甲基戊烯，聚苯硫，聚丁二烯，聚醚砜或聚砜，或其共聚物，混合物或变性物质。可以采用这些之中的一种或至少两种。
在由于本发明的涂料模式而必要时，可以相继地施用底涂层，涂层和外涂层等。在这情况下，可以在施用和硬化每个涂层后施用随后的涂层，或可以通过所谓的湿上湿涂布法(wet on wet coating)施用每个涂层且其没有硬化后施用随后的涂层。然而，为了获得具有极佳的镜面亮度的涂层，在施用和硬化底涂层后优选施用金属涂层。每个涂层的涂料可以通过例如热硬化或冷固化来硬化。
在这种情况下，不特别限定底涂层的厚度，但在通常的实施方案中优选为10至200μm。此外，不特别限定涂层的厚度，但在通常的实施方案中优选为10至100μm。不特别限定外涂层的厚度，但在通常的实施方案中优选为5至300μm。
虽然现在参考实施例更详细地描述本发明，但本发明不限制于这些。
<实施例1>
将40kg用作研磨介质的直径为0.7mm的钢球，800g平均粒子直径为4.6μm的原料铝粉末，4L用作有机溶剂的石油溶剂油和80g用作研磨液的油酸分别加入到直径为500mm和高度为180mm的圆筒形球磨机中，在41rpm(临界旋转频率的68％)旋转频率下研磨13小时。利用水夹套将研磨过程中的温度保持在20℃至40℃。
在研磨步骤结束后，用石油溶剂油清洗球磨机中的淤浆，并连续地穿过150筛孔，350筛孔和400筛孔的振动筛，以便采用盘式过滤器使已经通过的淤浆进行固-液分离。其后将所获得的滤饼(非挥发物含量：85％)转移到捏合混合器中，并捏合1小时以获得薄铝片颜料(非挥发物含量：80％)。
<实施例2至6和比较例1至3>
采用实施例1中所使用的球磨机在表1中所显示的各种制备条件下进行研磨步骤。在研磨结束后，通过与实施例1的方法相似的方法获得薄铝片颜料(非挥发物含量：80％)。
[表1]
| 制备条件 | ||||||||||||
| 原料铝粉末 | 矿物精油 | 研磨液 | 研磨液的量 | 旋转频率 | 研磨时间 | 研磨温度 | 钢球的量 | 钢球的直径 | D50Al/DB | WAl/Wsol | ||
| WAl(kg) | D50Al(μm) | Wsol(升) | (g) | (rpm/临界旋转频率的％) | (小时) | (℃) | (kg) | DB(mm) | ||||
| 实施例1 | 0.8 | 4.6 | 4.0 | 油酸 | 80 | 41/68 | 13 | 30 | 40 | 0.7 | 0.0066 | 0.200 |
| 实施例2 | 1.0 | 3.5 | 5.0 | 硬脂酸 | 190 | 35/80 | 10 | 30 | 50 | 1.2 | 0.0029 | 0.200 |
| 实施例3 | 1.0 | 3.5 | 5.0 | 硬脂酸 | 190 | 35/80 | 10 | 18 | 50 | 1.2 | 0.0029 | 0.200 |
| 实施例4 | 1.0 | 1.7 | 4.2 | 硬脂酸 | 190 | 35/80 | 12 | 35 | 50 | 1.2 | 0.0014 | 0.238 |
| 实施例5 | 1.0 | 4.5 | 4.0 | 硬脂酸 | 190 | 40/67 | 10.5 | 30 | 40 | 0.7 | 0.0064 | 0.250 |
| 实施例6 | 1.0 | 4.5 | 4.0 | 硬脂酸 | 190 | 50/83 | 16 | 30 | 40 | 0.5 | 0.0090 | 0.250 |
| 比较例1 | 0.8 | 3.8 | 4.6 | 油酸 | 80 | 49/82 | 10 | 30 | 40 | 1.2 | 0.0032 | 0.174 |
| 比较例2 | 3.0 | 10 | 2.0 | 硬脂酸 | 115 | 29/88 | 8.0 | 35 | 50 | 6.4 | 0.0016 | 1.500 |
| 比较例3 | 1.5 | 15 | 1.9 | 油酸 | 80 | 40/100 | 6.5 | 30 | 50 | 6.4 | 0.0023 | 0.789 |
<涂板的制备>
将5.0g在实施例1至6和比较例1至3中所获得的每一种薄铝片颜料(非挥发物含量：80％)收集到200ml的PP杯子中，允许与加入的5.0g的甲苯一起静置至少30分钟，其后用玻璃棒搅拌直到甲苯被完全分散。分散后，加入40.0g的金属涂料清漆M6301-45(Dainippon Ink and Chemicals，Inc.的醇酸树脂)并且用均匀分散机在800rpm下分散10分钟以制备涂料。
用绕线棒刮涂器No.10向锡板上施用上面所述的包含实施例1至6和比较例1至3中所获得的每一种薄铝片颜料的涂料。
其后，将该涂料在140℃下干燥10分钟，以获得包含实施例1至6和比较例1至3中所获得的每一种薄铝片颜料的涂板。
<性能评估>
对于在实施例1至6和比较例1至3中所获得的每一种薄铝片颜料，测量了平均粒子直径，最小直径/最大直径的平均值和直径不超过10μm的粒子的平均纵横比。对于飘浮型薄铝片颜料，测量了被吸附在表面上的脂肪酸的量。此外，将150×100×2mm的玻璃板排列在上面所述的包含每一种薄铝片颜料的涂板的被涂表而上，用于由Alcope LMR-200(Kansai PaintCo.，Ltd.的)测量照度(IV值)。表2所示为结果。
[表2]
| 性能评估 | |||||
| 薄片的平均粒子直径(μm) | 最小直径/最大直径 | 不超过10μm的粒子的平均纵横比 | 脂肪酸吸附量(mol/cm2) | 膜照度的IV值 | |
| 实施例1 | 13.1 | 0.69 | 9.0 | 0.00045 | 183 |
| 实施例2 | 12.4 | 0.78 | 10.4 | 0.00135 | 239 |
| 实施例3 | 12.4 | 0.78 | 9.0 | 0.00290 | 180 |
| 实施例4 | 6.9 | 0.72 | 7.5 | 0.00119 | 229 |
| 实施例5 | 12.1 | 0.65 | 9.2 | 0.00121 | 243 |
| 实施例6 | 11.9 | 0.62 | 9.8 | 0.00120 | 250 |
| 比较例1 | 13.4 | 0.57 | 6.6 | 0.00037 | 143 |
| 比较例2 | 14.6 | 0.52 | 5.2 | 0.00135 | 160 |
| 比较例3 | 23.9 | 0.49 | 5.4 | 0.00054 | 103 |
至于表2中的数字，原料铝粉末和薄铝片颜料的平均粒子直径在下面的条件下用激光衍射粒子大小分布测量仪(Honeywell的Microtrack HRA)测量：
(i)原料铝粉末
将0.5g的原料铝粉末与0.01g的六偏磷酸用玻璃棒搅拌混合，引入至测量系统中的循环水中，超声波分散2分钟，其后进行测量。
(ii)薄铝片颜料
将0.5g的每一种薄铝片颜料(非挥发物含量：80％)与11.0g的甲苯用玻璃棒搅拌，引入在测量系统中的循环溶剂(乙醇/IPA)中，超声波分散30秒，其后进行测量。
在形成每种薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片粒子中所包括、直径不超过10μm的薄铝片的平均纵横比通过如下获得：将上面所述的涂板切成1.5cm的正方形，光滑地抛光被植入在环氧树脂内的样品的表面以便被切割的涂板垂直于样品的表面，以制备观察样品和用数字HD显微镜VH-7000(KEYENCE的)观察在涂层截面中的薄铝片的状态。换言之，对于所观察的薄铝片，用Image-Pro PLUS ver.4(MEDIA CYBERNETICS的)测量屏幕上的每种薄铝片的厚度d和大直径D。此时，设定大直径不超过10μm的粒子的数量至少为50，并且计算出所采用的所有至少为50的薄铝片的纵横比(D/d)，以便将其平均值作为在形成每种薄铝片颜料的基本粒子的薄铝片粒子中所包括的、直径不超过10μm的薄铝片的平均纵横比。
虽然不能肯定地认为：从截面观察到的大直径D表示单个薄铝片的大直径，但根据这些计算出的单个薄铝片的纵横比包括轻微误差，通过设定测量数字至少为50个，这些单个纵横比的平均值定义为平均纵横比。
对于所观察的薄铝片，通过用丙酮清洗每种薄铝片颜料(非挥发物含量：80％)，将它们磨成粉末，其后用扫描电子显微镜(Hitachi，Ltd.的SEMS-2300)观察它们和用Image-Pro PLUS ver.4(MEDIA CYBERNETICS的)测量单个薄铝片在屏幕上的最小直径和最大直径，由50个粒子的平均值定义最小直径/最大直径的平均值。
在薄铝片表面上吸附的脂肪酸的量通过用具有实测的硬脂酸标定曲线转换CO2且将其除以薄铝片的比表面积而获得，所述的CO2通过如下得到：用丙酮清洗每种薄铝片颜料(非挥发物含量：80％)和将它们磨成粉末，其后在350℃的封闭加热缸体(ADVANTEC的)中烘焙它们，并且用INFRARED GAS ANALYZER URA-107(Shimadzu Corporation的)测量通过燃烧在薄铝片表面上吸附的有机物而产生的CO2的量。
薄铝片的比表面积在用丙酮清洗每种薄铝片颜料(非挥发物含量：80％)和将它们磨成粉末后用比表面积测量仪(Shimadzu Corporation的BETmethod Flow Sorb II2300)测量。
如在上面的评估结果表2中所示，应当理解的是，与比较例相比，采用包含本发明所公开的薄铝片颜料的涂料的涂层在照度方面明显更高。
工业适用性
由上面所述的评估结果，可以认为，本发明薄铝片颜料是当平均粒子直径小时也具有高照度的薄铝片颜料，并且是可设计性方面极佳的薄铝片颜料。换言之，可以认为，本发明薄铝片颜料是一种具有小平均粒子直径和高亮度和照度的薄铝片颜料。
根据本发明制备薄铝片颜料的方法，通过采用包含直径为0.3mm至1.5mm的钢研磨介质的研磨机，细小的铝粉末也可以被盘状地成为薄片。因此，所获得的薄铝片颜料具有小的平均粒子直径和高亮度和照度。换言之，本发明的制备薄铝片颜料的方法是一种制备小平均粒子直径和高亮度和照度的薄铝片颜料的方法。
此外，本发明的涂料是一种显示高亮度和照度的涂料。而且，本发明的油墨是一种显示高亮度和照度的油墨。
Claims (7)
1.一种包含作为基本粒子的薄铝片的薄铝片颜料，其中所述的薄铝片的平均粒子直径为3至20μm且最小直径/最大直径的平均值至少为0.6。
2.根据权利要求1的薄铝片颜料，其中包括在所述的薄铝片中的直径不超过10μm的薄铝片的平均纵横比为8至20。
3.根据权利要求1的薄铝片颜料，其中所述的薄铝片颜料为一种飘浮型薄铝片颜料，和在所述的薄铝片表面上的脂肪酸吸附量的平均值为0.0008至0.002摩尔/cm2。
4.一种制备根据权利要求1的薄铝片颜料的方法，该方法包含用包含含球形介质的研磨介质的研磨机使在有机溶剂中的铝粉末成为薄片的步骤，所述的球形介质包含含直径为0.3mm至1.5mm的钢的材料。
5.根据权利要求4的制备薄铝片颜料的方法，其中所述的铝粉末的平均粒子直径D50Al为1.0至10.0μm。
6.一种包含根据权利要求1的薄铝片颜料和粘合剂的涂料。
7.一种包含根据权利要求1的薄铝片颜料和粘合剂的油墨。
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