[发明专利]制备颗粒产品的印刷工艺

说明书

技术领域

本发明提供一种制备颗粒产品的工艺，特别是具有窄颗粒尺寸分布的颗粒产品的制备工艺。通过本工艺制备的颗粒产品用于美术或功能性用途，特别是作为颜料。

背景技术

颗粒产品可以具有多种几何形状，取决于目的用途。例如，在颜料领域，它们可以是大致的球形，而在EP0651777的表面抛光产品中，它们可以是薄片形状以更好的反光。

市场上可获得的薄片颗粒有两种主要类型，金属的和非金属的。它们包括很广的颗粒尺寸范围，直径从5μm到1000μm或更大，至于纵横比(最大尺寸和最小尺寸的比例；实际上是直径与厚度的比例)为5∶1或以上，例如从约15∶1到约150∶1，或者甚至到250∶1或更大。这种颗粒用于墨水、图画、塑料和粉末涂层的着色剂，以产生一种非薄片、有机或无机颜料无法得到的外观。依靠它们的化学组成，它们也可以具有多种功能性应用，例如电导、热和光反射、湿度屏障或火焰阻挡。

对于许多应用，薄片颗粒具有统一尺寸是有利的，特别是当用作颜料时。例如在凹版印刷(gravure printing)应用中，过大的薄片可能阻塞印刷单元，因此降低了印刷质量。相反，非常小的薄片可以降低使用它们的涂层的色调的清洁度。确实，最亮的效果一般来源于窄的颗粒尺寸分布，也就是说，来自于产品使用不是非常大，也不是非常小的薄片。

例如，用作颜料的金属薄片颗粒的制备在专利文件中详细的被记录。它们可以用金属粉末在完全没有溶剂的条件下通过干的球磨工艺制备，但是当使用活性金属例如铝的时候，这可能是危险的，因为干的薄片产品的污染和/或易爆特性。对于这些金属，干的研磨已经大多被湿的球磨工艺取代，其中金属粉末和有机溶剂如溶剂油和少量滑润剂一起被研磨。球磨机内的研磨介质的泄落作用(cascading action)导致了大致为球形的金属粉末被变平为具有所陈述外形比例的薄片。

与研磨方法无关的是，多数初始材料是粉化金属粉末。这是由熔融大块金属后用压缩空气加压使其通过一喷嘴制备的。因此大块金属转化为粉末需要在球磨机内进一步经机械作用以形成薄片。

较旱的产品制备工艺产生的薄片具有有角的边缘和不平的表面，是在本领域内所知的“玉米片(cornf lackes)”。更近的关于铝的改进被称为“银元(silver dollar)”的薄片。这些是通过更圆的边缘、更光滑、更平的表面和更窄的颗粒尺寸分布来加以区分的。结果，它们具有更亮、更白和更需要的外观。

反光(Glitter)薄片是市场上可获得的另一种类型的颜料。这些是从由机械作用切成规则的几何形状的非常薄的金属片或表面金属处理过的聚合物制成的。这项技术的缺点是，它仅能制造相对大的薄片，最小薄片尺寸为约50μm。

制备金属薄片的进一步工艺包括用真空沉淀技术将金属涂敷在一脱模聚合物膜上。然后脱模涂层被溶解以脱出一金属膜，然后该金属膜碎裂成薄片。

市场可获得的被用作颜料的非金属薄片颗粒，包括珍珠样的或云母样的薄片。这些通常来自于自然发生的盘式沉积、硅酸盐矿物，尽管更多的现代形态可以被合成。

除了反光薄片，传统的金属和非金属，特别是珍珠样薄片颗粒的一共同特征是，它们的宽颗粒尺寸分布。典型的传统金属薄片颗粒和珍珠样薄片颗粒的颗粒尺寸分布分别显示在表1和表2中。在用作颜料时，较粗糙的薄片提供一种闪光效果，但是较少遮盖(不透明)。相反，较精细的薄片提供不透明，但是较暗的外观。在实际中，薄片颜料制造商努力制造具有较窄颗粒尺寸分布的产品，如此做法，美学效果被最大化。

利用上述的制备两种薄片颜料的传统方法产生大致单一分布的产品是不可能的。

本发明克服了现有技术的问题。

发明内容

第一方面，本发明提供了制备颗粒产品的工艺，该工艺包括以下步骤：(i)将一非金属颗粒的液体前体印刷到一收集基质之上；以及(ii)回收非金属颗粒。

第二方面，本发明提供了制备薄片产品的工艺，该工艺包括以下步骤：(i)将一非金属薄片的液体前体印刷到一收集基质之上；以及(ii)回收非金属薄片。

第三方面，本发明提供了制备薄片产品的工艺，该工艺包括以下步骤：(i)将一液体非金属薄片前体印刷到一收集基质之上；(ii)使该非金属薄片前体经过固化处理以提供非金属薄片；以及(iii)回收非金属薄片。

进一步的方面，本发明提供具有100μm或以下的中值粒径，以及颗粒尺寸的分布为至少90％重量比的薄片产品的粒径在中值粒径±25％范围内的薄片产品，和包括相同的颜料组合物。