鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于金屬涂料等的鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁鱗片，作為涂料組合物、墨液組合物、樹(shù)脂組合物和化妝料等所含有的金屬顏 料，在廣泛的領(lǐng)域中被使用。
[0003] 一般來(lái)說(shuō)，鋁鱗片是通過(guò)使用球磨機(jī)或超微磨碎機(jī)等具有磨碎介質(zhì)的磨碎裝置， 在有機(jī)溶劑中對(duì)于作為原料的鋁粉（也記述為"原料鋁粉"）和助磨劑進(jìn)行濕式磨碎，將作 為原料的鋁粉鱗片化而得到的。
[0004] 通過(guò)將含有鋁鱗片的涂料等涂布在基體材料上而得到的涂膜的金屬感主要由鋁 鱗片的形狀、表面平滑性、平均粒徑、粒徑分布、平均厚度、厚度分布、徑厚比等決定，這些參 數(shù)通過(guò)原料鋁粉的特性和磨碎條件進(jìn)行組合而加以調(diào)整。在國(guó)際公開(kāi)第2003/022934號(hào)小 冊(cè)子（以下，專(zhuān)利文獻(xiàn)1)中，開(kāi)發(fā)出通過(guò)調(diào)整這些參數(shù)，從而得到輝度高的鋁鱗片顏料的技 術(shù)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :國(guó)際公開(kāi)第2003/022934號(hào)小冊(cè)子
[0008] 發(fā)明所要解決的課題
[0009] 金屬感是輝度、明度、閃耀感等的組合在視覺(jué)上的感知，一直以來(lái)，期望輝度高的 涂膜的傾向都很強(qiáng)烈。在使用具有磨碎介質(zhì)的磨碎裝置將原料鋁粉鱗片化時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，由 磨碎介質(zhì)施加給原料鋁粉的沖擊強(qiáng)烈時(shí)，鱗片化所需的時(shí)間為短，而在沖擊弱小時(shí)，鱗片化 所需的時(shí)間有變長(zhǎng)的傾向。
[0010] 為了制造上述這樣的提供高輝度的涂膜的鋁鱗片（也記述為"鋁鱗片顏料"），認(rèn) 為有將鋁鱗片的表面平滑化這樣的途徑、和抑制與磨碎介質(zhì)強(qiáng)烈碰撞造成的鋁鱗片的破碎 這樣的途徑。
[0011] 但是，作為以磨碎介質(zhì)的變更為主的高輝度化相區(qū)別的途徑，進(jìn)行的是改變?cè)谥?造鋁鱗片時(shí)使用的溶劑（也記述為"磨碎溶劑"）。
[0012] 本發(fā)明人等研宄各種的溶劑時(shí)，意外地發(fā)現(xiàn)，不是使用通常用于磨碎溶劑的、作為 主成分含有脂肪族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑（代表性的是石油溶劑油），而是通過(guò)使用作為 主成分含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑作為磨碎溶劑，與根據(jù)現(xiàn)有的方法得到的鋁鱗片 相比，能夠得到具有高輝度的鋁鱗片。這被認(rèn)為是由于，通過(guò)使用作為主成分而含有芳香族 碳?xì)浠衔锏娜軇?，由磨碎介質(zhì)施加給鋁鱗片的粉碎沖擊被削弱，能夠抑制鋁鱗片的破碎。
[0013] 但是，將作為主成分而含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑作為磨碎溶劑使用時(shí)， 與使用作為主成分而含有脂肪族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑（代表性的是石油溶劑油）的情況 相比較，油酸和硬脂酸等脂肪酸向磨碎溶劑的溶解性變高。油酸和硬脂酸等脂肪酸在鱗片 化（磨碎）時(shí)作為助磨劑被添加，在鱗片化后附著于鋁鱗片表面，承擔(dān)著賦予鋁鱗片以平行 排列性、抑制凝集、保護(hù)鋁鱗片表面等作用。但是，若磨碎溶劑對(duì)于這些化合物的溶解性變 高，則附著于鋁鱗片表面的脂肪酸的量減少。因此，會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生凝集等，鱗片狀鋁粉 糊劑的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性降低。因此認(rèn)為，將作為主成分而含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑作 為磨碎溶劑使用的鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法的實(shí)用化困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明鑒于上述的現(xiàn)狀而形成，其目的在于，提供一種維持儲(chǔ)藏穩(wěn)定性且給予高 輝度的鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明人等基于上述的認(rèn)知，對(duì)于以使用作為主成分而含有芳香族碳?xì)浠衔锏?有機(jī)溶劑作為磨碎溶劑的制造方法制作的鱗片狀鋁粉糊劑，具有高輝度的要因進(jìn)行了研 宄。而后，著眼于將作為主成分而含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑作為磨碎溶劑使用而 得到的鋁鱗片、與使用現(xiàn)有的石油溶劑油作為磨碎溶劑而得到的鋁鱗片的形狀的差異，分 別測(cè)定真圓度時(shí)發(fā)現(xiàn)，將作為主成分而含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑作為磨碎溶劑使 用而得到的鋁鱗片接近正圓。另外還發(fā)現(xiàn)，接近真圓的鋁鱗片提供高輝度。此外還發(fā)現(xiàn)，為 了抑制將作為主成分含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑作為磨碎溶劑使用而得到的鋁鱗 片的凝集，使儲(chǔ)藏穩(wěn)定性提高，在該鋁鱗片表面通過(guò)另外的工序，使脂肪酸等具有極性基團(tuán) 的有機(jī)化合物附著即可，從而完成了本發(fā)明。
[0017] S卩，本發(fā)明是鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法，其包括如下工序：在作為主成分含有芳 香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑中，將原料鋁粉鱗片化而得到鋁鱗片的第一工序；和對(duì)于由該 第一工序得到的該鋁鱗片，用具有極性基團(tuán)的有機(jī)化合物進(jìn)行處理，并且進(jìn)行糊劑化的第 二工序。
[0018] 該具有極性基團(tuán)的有機(jī)化合物是選自脂肪酸、脂肪族胺、脂肪酸酰胺、脂肪族醇、 以及由脂肪酸和脂肪族醇構(gòu)成的酯中的至少一種即可。
[0019] 此外，本發(fā)明是含有鋁鱗片的鱗片狀鋁粉糊劑，其中，設(shè)該鱗片狀鋁粉糊劑所含的 鋁鱗片全體的水面擴(kuò)散面積（cm2/g)為A，表面積為250ym2以上的鋁鱗片的真圓度為B時(shí)， 比值A(chǔ)/B為6000 (cm2/g)以上。
[0020] 在該鱗片狀鋁粉糊劑中具有極性基團(tuán)的有機(jī)化合物，換算所碳量含有0. 5質(zhì)量％ 以上即可。
[0021] 該具有極性基團(tuán)的有機(jī)化合物是選自脂肪酸、脂肪族胺、脂肪酸酰胺、脂肪族醇、 以及由脂肪酸和脂肪族醇構(gòu)成的酯中的至少一種即可。
[0022] 此外，本發(fā)明是使用了上述任意一項(xiàng)所述的鱗片狀鋁粉糊劑的金屬著色物。
[0023] 發(fā)明效果
[0024] 本發(fā)明的鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法通過(guò)具有上述的構(gòu)成，顯示出如下優(yōu)異的效 果，即，能夠提供維持儲(chǔ)藏穩(wěn)定性且給予高輝度的鱗片狀鋁粉糊劑。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是表示實(shí)施例1~4和比較例1~10的水面擴(kuò)散面積（WCA)與真圓度的關(guān) 系的散點(diǎn)圖。
[0026] 圖2是表示實(shí)施例1~4和比較例1~10的水面擴(kuò)散面積（WCA)與輝度的關(guān)系 的散點(diǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下，展示實(shí)施方式更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0028] 〈鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法〉
[0029] 本發(fā)明的鱗片狀鋁粉糊劑的制造方法的特征在于，包括如下工序：在作為主成分 含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑中將原料鋁粉鱗片化而得到鋁鱗片的第一工序；對(duì)于由 第一工序得到的鋁鱗片，用具有極性基團(tuán)的有機(jī)化合物進(jìn)行處理，并且進(jìn)行糊劑化的第二 工序。本發(fā)明的制造方法只要在包括第一工序和第二工序的前提下，也可以含有其他的工 序。作為這樣的其他工序，可以列舉過(guò)濾操作或篩分操作等固液分離工序等。
[0030] 〈第一工序〉
[0031] 本發(fā)明的制造方法的第一工序，是在作為主成分含有芳香族碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶 劑中將原料鋁粉鱗片化而得到鋁鱗片的工序。以下，對(duì)于第一工序所使用的原材料和第一 工序的條件等進(jìn)彳丁說(shuō)明。
[0032] 在原料鋁粉的鱗片化中，使用具有磨碎介質(zhì)的磨碎裝置。在此，所謂"鱗片化"，是 使用磨碎裝置等將粒狀的粉末成形為鱗片狀（7U 的意思。對(duì)于本發(fā)明中使用的 磨碎裝置，未特別限定種類(lèi)，能夠適當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)有公知的磨碎裝置。例如，可以?xún)?yōu)選使用在 內(nèi)部具備轉(zhuǎn)臂的超微磨碎機(jī)型的磨碎裝置、或圓筒狀的球磨機(jī)等。在上述的磨碎裝置之中， 因?yàn)閳A筒狀的球磨機(jī)能夠得到輝度更高的品質(zhì)的鋁鱗片，所以特別優(yōu)選。
[0033] 還有，在本發(fā)明的制造方法中，使用球磨機(jī)時(shí)，優(yōu)選使球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速的 95%以下。這里所說(shuō)的臨界轉(zhuǎn)速是指，若再提高轉(zhuǎn)速達(dá)到其以上，則磨球（磨碎介質(zhì)）會(huì)因 離心力而被固定在球磨機(jī)內(nèi)壁上的轉(zhuǎn)速，由下式（1)表示。
[0034] n= [1八2Jr) ]X(g/r)1/2 …（1)
[0035] (還有，在式（1)中，n表示轉(zhuǎn)速（rpm)，g表示重力加速度（3528000cm/min2)，r表 示球磨機(jī)半徑（cm)。）
[0036] 球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速的95%時(shí)，相比磨碎效果，粉碎效果變強(qiáng)，不能進(jìn)行充 分的鱗片化，大的鱗片粒子反而被切斷而成為極微細(xì)粒子，因此含有鱗片狀鋁粉糊劑的涂 膜的輝度顯示出降低的傾向。另外，特別是以直徑為1mm以下的鋼球作為磨碎介質(zhì)使用時(shí)， 如果球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速，則磨碎介質(zhì)之間的碰撞形成的沖擊力變大，因此磨碎介 質(zhì)的壽命變短，有連續(xù)使用困難的傾向。其原因在于，在直徑為1_以下的鋼球的磨碎介質(zhì) 中，一般在該表面沒(méi)有形成固化處理皮膜。通過(guò)將球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在臨界轉(zhuǎn)速的95%以 下，能夠延長(zhǎng)磨碎介質(zhì)的壽命。
[0037] 磨碎時(shí)間未特別限定，根據(jù)磨碎介質(zhì)的直徑、磨碎介質(zhì)的質(zhì)量、磨碎溶劑的量和轉(zhuǎn) 速等適宜決定即可。通常在3~48小時(shí)之間。
[0038] 〈磨碎介質(zhì)〉
[0039] 作為上述這樣的磨碎裝置所用的磨碎介質(zhì)未特別限定，可以使用鋼球、不銹鋼球、 玻璃球、陶瓷球等各種材質(zhì)的磨碎介質(zhì)，但從比重和經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選由含鋼的材質(zhì) 構(gòu)成的球狀介質(zhì)。還有，所用的磨碎介質(zhì)優(yōu)選為球狀，但不需要一定是圓球狀的磨碎介質(zhì)， 實(shí)質(zhì)上是球狀的磨碎介質(zhì)即可。另外，磨碎介質(zhì)的大小，根據(jù)最終想要得到的鋁鱗片適宜選 擇即可，例如，優(yōu)選直徑在0. 3_~5. 0_的范圍。如果最終想要得到粒徑較小且輝度高的 鋁鱗片的情況下，則以能夠?qū)⑽⒓?xì)的原料鋁粉鱗片化的方式，特別是使用鋼球的磨碎介質(zhì) 時(shí)，優(yōu)選其直徑為〇. 3mm~1. 0mm的范圍，更優(yōu)選為0. 5~0. 8mm的范圍。直徑高于1. 0mm 時(shí)，則微細(xì)的原料鋁粉陷入磨碎介質(zhì)間，從而存在該原料鋁粉難以被磨碎，無(wú)法高效率地進(jìn) 行鱗片化的情況。另一方面，直徑低于〇. 3_時(shí)，磨碎介質(zhì)的質(zhì)量過(guò)輕，磨碎力差，鱗片化過(guò) 于花費(fèi)時(shí)間，存在實(shí)質(zhì)上不能將原料鋁粉鱗片化的情況。另外，作為上述的磨碎介質(zhì)，也可 以混合使用直徑不同的兩種以上的磨碎介質(zhì)。另外，直徑高于1. 〇_的磨碎介質(zhì)也可以包 含在本發(fā)明所用的磨碎裝置之中。磨碎介質(zhì)的量如后所述，根據(jù)投入到磨碎裝置中的原料 鋁粉的量變化即可。
[0040]〈原料鋁粉〉
[0041] 在本發(fā)明的制造方法中，作為鱗片狀鋁粉糊劑的原料的原料鋁粉未特別限定，其 組成可以?xún)H由鋁構(gòu)成，也可以由鋁基合金構(gòu)成，鋁的純度沒(méi)有特別限定。為了進(jìn)一步提高涂 膜和印刷物的光澤，通常優(yōu)選使用純鋁，如果是純度99. 9質(zhì)量％以上的純鋁則更為優(yōu)選。
[0042] 另外，該原料鋁粉所含的氧量根據(jù)該原料鋁粉的粒度或形狀而變化，沒(méi)有特別限 定，但優(yōu)選在〇. 5質(zhì)量％以下。氧量高于0. 5質(zhì)量％時(shí)，氧化皮膜強(qiáng)固，由于延展性的降低 導(dǎo)致薄的鱗片有制造困難的傾向。
[0043] 本發(fā)明的制造方法中使用的原料鋁粉可以使用以任何制法得到的，但從易于獲取 程度或成本的角度出發(fā)，優(yōu)選霧化鋁粉。
[0044] 霧化鋁粉是通過(guò)現(xiàn)有公知的霧化法得到的原料鋁粉，其霧化介質(zhì)未特別限定，例 如，可以使用空氣、氮?dú)?、氬氣、二氧化碳?xì)狻⒑?、和含有這些氣體中的至少一種的混合氣 體等。另外，也可以使用水等的液體作為霧化介質(zhì)。其中，通過(guò)將氬氣或氮?dú)庥糜陟F化介質(zhì) 的霧化法得到的原料鋁粉為接近球