CN104736645B - 生产小片材料的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了形成小片材料，例如薄片，其中包括，但不限于金属薄片，例如铝薄片的方法。该方法牵涉施加剥离体系到载体或转鼓上，随后溶解，释放在其上形成的一层或多层不溶解层，例如一层或多层金属层。描述了特定组的分散剂，当掺入到剥离体系内时，它导致改进的工艺效率，和更加一致的产品。描述了本发明的额外特征和方面。

Description

生产小片材料的方法
发明背景
发明领域
本发明涉及生产薄片或小片形式的材料，例如效应颜料的方法，所述效应颜料可用于各种功能和装饰应用。该薄片可以是金属，金属化合物，非金属或透明的薄片。薄片的功能应用包括在保护涂层中使用，其中薄片可增加刚度水平，产生最终涂层某些所需的性能，或者其中可使用薄片层筛选出某些波长的光，以保护下面的着色层。反射金属薄片可用于各种光学或装饰应用，其中包括油墨，油漆或涂层。薄片的其他用途包括微波和静电应用，以及化学过程和生物应用。本发明还涉及效应颜料的分散体，在其内效应颜料具有薄片或小片形式。
相关现有技术的说明
典型地在含钢球，铝，溶剂油和脂肪酸，通常硬脂酸或油酸的球磨机内制造常规的铝薄片。钢球使铝变平坦并破碎成薄片。当球磨完成时，浆液流经筛网以供颗粒筛选。难以穿过筛网的太大的薄片被返回到球磨机中以供进一步处理。合适尺寸的薄片穿过筛网，并引入到压滤机中，在此过量溶剂从薄片中分离。然后用额外的溶剂使滤饼松散。这种常规的铝薄片典型地粒度为约2-约200微米，和颗粒厚度为约0.1-约2.0微米。这些薄片的特征在于高的漫反射系数，低的镜面反射率，粗糙的不规则薄片微表面，和相对低的长径比。
制造金属薄片的另一方法是Avery Dennison Corporation制造以牌号销售的薄片的方法。在这一方法中，载体片材的一面或两面用溶剂-基树脂溶液凹版印刷。然后将干燥的涂布网状物传输到金属化设施中，在此通过蒸汽沉积的铝的薄膜，金属化涂布的片材的一面或两面。然后具有薄的金属薄膜的片材返回到涂布设施中，在此用溶剂-基树脂溶液的第二薄膜涂布铝的一面或两面。然后干燥的涂布/金属片材再次输送到金属化设施中，施加蒸汽沉积的铝的第二薄膜到片材的一面或两面上。然后运输所得多层片材到设施中以供进一步加工，在此在溶剂，例如丙酮内从载体中汽提涂层。汽提操作将连续的层破碎成在浆液内包含的颗粒。在浆液内，溶剂将聚合物从金属层之间溶解出来。然后对浆液进行声音处理，并离心处理，以除去溶剂和溶解的涂层，从而留下约50-65％固体的浓缩的铝薄片的滤饼。然后在合适的载体(vehicle)中使滤饼松散，并通过在控制尺寸的薄片内均化，进一步分选以供在油墨，油漆和涂层中使用。在可印刷的应用，例如油墨中使用的通过这一方法生产的金属薄片的特征在于粒度为约4-20微米和厚度为约150到约250或到约400埃。由这些薄片制造的涂层具有高的镜面反射率和低的漫反射系数。该薄片具有光滑的镜面状表面和高的长径比。该涂层还具有高水平的覆盖率/磅采用的薄片，当与通过其他方法生产的金属薄片相比时。
还在聚合物/金属真空沉积方法中生产薄片，其中在薄的塑料载体片材，例如聚酯或聚丙烯上形成蒸汽沉积的铝的薄层，且在蒸汽沉积的铝层之间具有交联聚合物的***层。交联的聚合物层典型地是以蒸汽化丙烯酸酯单体形成沉积的聚合的丙烯酸酯。多层片材材料被粉碎成在光学性能上有用的多层薄片。由这种多层薄片生产的涂层倾向于具有高的漫反射系数和低的镜面反射率。该薄片具有低的长径比和非所需的低不透明度，当制成油墨时。
在筛网印刷油墨中，使用物理蒸汽沉积-(PVD)-金属颜料有时导致出现非所需的“针孔”。用PVD-金属效应颜料着色的筛网印刷油墨偶尔且非所需地堵塞(或结垢)它们经其中穿过的筛子。结果，筛子必须被清洁，这会延迟印刷工艺。
本发明的一个目的是减少制造步骤的数量，和制造高度反射的金属薄片的所得成本，但该方法还降低制造本文描述的其他薄片状材料的成本。
本发明的另一目的是提供颜料分散体，它在印刷油墨，例如筛网印刷油墨中提供诸如减少或最小的针孔之类的优势。
除了金属薄片以外，还存在玻璃(SiO2)薄片的许多工业用途。常规的玻璃薄片通常厚度范围为约1-6微米和直径为约30-约100微米。这些金属薄片可用于添加到聚合物和涂层上，以改进各种功能性能。这些包括添加玻璃薄片作为添加剂，生产例如较薄、较光滑的涂层。本发明的一个目的是生产非常薄的平坦光滑薄片，例如金属或玻璃薄片，例如在聚合物，涂层和薄膜中利用它们的各种功能性能。
发明概述
在本发明中解决了与已知技术有关的难度和缺点。
根据非限制性的方面，本发明提供生产金属薄片，小片和/或颗粒，例如效应颜料的方法。该方法包括提供基底，和施加剥离体系到该基底上。该剥离体系包括(i)溶剂，(ii)至少一种聚合物剥离剂，和(iii)分散试剂(或分散剂)，在一些实施方案中，所述分散试剂是磺酸的盐，于是形成剥离层。对于一些实施方案来说，磺酸含烷基，芳基，或烷芳基。该方法还包括施加金属层到剥离层上，除去金属层，和对金属进行一个或多个颗粒分选控制操作，从而生产金属薄片，小片和/或颗粒。
在另一非限制性方面中，本发明提供通过所描述的方法生产的金属薄片，小片和/或颗粒。通过本文描述生产的粒状物，例如效应颜料显示出一组有益的特征。粒状物的显著优点是相对窄的粒度分布和因此相应减少非所需的过大颗粒含量。
根据本发明，进一步提供一种效应颜料分散体，它包括(a)含量为4-25wt％的效应颜料，基于效应颜料分散体的总重量。该效应颜料具有选自薄片状、小片形状，和/或颗粒状的形式。该效应颜料分散体进一步包括(b)含下述的剥离层残余：(i)含量为1-15wt％的聚合物剥离剂，基于所述效应颜料的总重量；和(ii)含量为0.025-1.5wt％的分散剂，基于所述效应颜料的总重量。该效应颜料分散体进一步包括(c)含量为提供平衡量为100wt％的溶剂或溶剂的混合物，基于所述效应颜料分散体的总重量。对于一些实施方案来说，残余剥离层停留在效应颜料的至少一个表面上。
正如所意识的，本发明能实施其他且不同的实施方案，和它的若干细节能在各方面上改性，所有这些没有脱离本发明。因此，附图和说明书被视为阐述而不是限制性的。
附图简述
图1是阐述制造金属薄片的现有技术方法的示意性原理框图；
图2是阐述根据本发明方法的非限制性实施方案，施加多层涂层的真空沉积腔室的代表性示意性正视图；
图3是阐述在根据本发明的多层片材材料的非限制性实施方案中的层顺序的代表性示意性截面视图；
图4是阐述根据本发明的进一步的非限制性实施方案制造的多层片材材料的代表性示意性截面视图；
图5是用原理阐述根据本发明方法的非限制性实施方案的工艺步骤的代表性原理框图；
图6是阐述根据本发明的方法的非限制性实施方案制造的单层薄片的代表性示意性截面视图；
图7是根据本发明的方法的另一非限制性实施方案制造的多层薄片的代表性示意性截面视图；
图8是阐述根据本发明生产金属薄片的方法的另一非限制性实施方案的代表性示意性正视图；和
图9是用原理阐述根据本发明方法的非限制性实施方案制造的多层材料制造薄片的工艺步骤的代表性原理框图。
实施方案的详细说明
本文中所使用的术语“小片状”是指具有小片形式或者为小片形式的诸如颜料，例如效应颜料之类的材料。
本文中所使用的术语“小片”是指直径(或宽度)与厚度之比大于1:1，例如为1.5:1-1000:1的材料。
本文中所使用的术语“薄片状”是指具有薄片形式，或者为薄片形式的诸如颜料，例如效应颜料之类的材料。
本文中所使用的术语“薄片”是指直径(或宽度)与厚度之比大于1:1，例如为1.5:1-1000:1的材料。
对于本发明的一些实施方案来说，术语薄片和小片是相当的且可互换使用。
针对粒度，例如，但不限于，效应颜料的粒度，本文中所使用的术语“d50”是指针对颗粒测定的体积平均尺寸分布函数的累积频率分布。
本文中所使用的术语“C1-C20直链，支链或环状烷基”是指C1-C20直链烷基，C3-C20支链烷基和C3-C20环烷基。术语“环烷基”包括单环烷基，稠环环烷基和/或多环烷基。
本文中所使用的术语“(甲基)丙烯酸”和类似术语，例如“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸，和丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
本文中所使用的术语“(甲基)丙烯酸类聚合物”是指(甲基)丙烯酸类均聚物和/或(甲基)丙烯酸类共聚物，在每个情况下，它可包括(甲基)丙烯酸的残基(或单体单元)。本文中所使用的术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
本文中所使用的术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。
经济地且在高的生产速率下制造功能或装饰性薄片或小片的方法包括，根据本发明的一些实施方案，在旋转骤冷转鼓或在蒸汽沉积腔室内(或内部)包含的合适的载体介质上以交替层形成蒸汽沉积的金属和剥离涂层的多层夹层。通过蒸汽沉积，施加交替的金属化层，和对于一些实施方案来说，***的剥离层是通过在蒸汽沉积腔室内包含的蒸汽沉积源施加的溶剂可溶的热塑性聚合物材料。从转鼓或载体中除去在真空腔室内累积的多层夹层，并用合适的有机溶剂处理，在汽提工艺中从金属中溶解剥离涂层，所述汽提工艺留下剥离体系的残余浓度为1-15wt％的金属薄片，称为金属颜料。在进一步的实施方案中，剥离体系中残余浓度为4-12wt％。然后通过离心，除去溶剂和溶解的剥离材料，产生浓缩薄片的饼，它可以空气研磨并在优选的载体中松散和进一步分选并均化以供最终在各种应用中使用，例如，但不限于油墨，油漆和涂层。根据一些实施方案，最终的薄片包括单层薄的金属或金属合金薄片，或者无机材料的薄片。根据进一步的实施方案，用一种或多种保护聚合物涂层在两面上涂布薄片，所述保护聚合物涂层由蒸汽沉积腔室内包含的合适的真空沉积源或类似物施加。
对于本发明某些方面的非限制性阐述的目的来说，提到图1，它阐述了根据AveryDennison Corporation使用的制造以牌号销售的薄片的方法来制造金属薄片的现有技术方法。根据这一现有技术方法，用溶剂-基树脂溶液14在12处凹版涂布聚酯载体片材10的两面。然后将干燥的涂布网状物运输到金属化设施16中，在此用蒸汽沉积的铝的薄膜金属化涂布并干燥过的载体片材的两面。然后输送所得多层片材以供在18处的设施中进一步处理，在此在溶剂中从载体中汽提涂层，所述溶剂例如，但不限于，丙酮，形成从薄片中溶解涂层的溶剂-基浆液20。然后对浆液进行超声处理并离心，除去丙酮和溶解的涂层，从而留下浓缩的铝薄片的滤饼22。然后让薄片在溶剂中松散，并在24处，对于一些实施方案来说，通过均化，进行粒度控制。
这一方法已经证明了高度成功地生产了高长径比和高镜面反射率的极端薄的金属薄片。长径比是平均粒度除以平均颗粒厚度之比。尽管生产薄片的方法是成功的，但期望降低生产成本，因为必须典型地进行额外的加工，以减少过大尺寸颗粒或薄片或聚集体的出现，这种过大尺寸颗粒或薄片或聚集体在粒度控制操作中收集的滤网上。而且，对于某些应用来说，产品不是合适的候选物，因为存在大的粒度尾部。本文中所使用的和根据一些实施方案，术语“大的粒度尾部”和类似术语是指无法穿过80目筛孔的薄片，小片和/或颗粒。
图2-5是制造图6和7所示的金属薄片的方法的非限制性实施方案的阐述。这一方法也可用于制造玻璃薄片，且还可用于制造纳米球。图2阐述了真空沉积腔室30，它包含合适的涂层和金属化设备以供制造图7的多层涂布的薄片32。或者，在图2的真空腔室内的某一涂布设备可以失活以供制造图6的单层薄片34，这根据随后的说明将是显而易见的。
再次提到图2，真空沉积腔室30包括常规地使用的真空源(未示出)用于对这一沉积腔室抽真空。对于一些实施方案来说，该真空腔室还包括辅助的涡轮泵(未示出)用以维持腔室内的真空在所需的水平下，且没有破坏(或释放)真空。该腔室还包括多层夹层38在其上产生的骤冷的抛光金属转鼓36。首先，将参考制造图7的薄片32，描述本发明的这一非限制性实施方案，根据一些实施方案，所述薄片32包括内部金属化的薄膜层40和粘结到***的金属薄膜的两面上的保护涂层的外层42。对于一些实施方案来说，保护涂层可以包括无机材料和/或聚合物材料，二者在真空下蒸汽沉积。
真空沉积腔室包括合适的涂层和在转鼓周围四周隔开的蒸汽沉积源以供按照下述顺序施加溶剂可溶或可溶解的剥离涂层，保护外涂层，金属层，金属层的进一步的保护外涂层，和进一步的剥离层到转鼓上。更具体地且根据一些实施方案，在真空沉积腔室内包含(或驻留)的这些涂层源和沉积设备包括(参考图2)剥离体系源44，第一保护涂层源46，金属化源48和第二保护涂层源50。这些涂层和/或沉积源在旋转转鼓周围四周间隔排列，结果当转鼓旋转时，薄层可累积，形成多层涂层夹层36，例如依次为：剥离层-涂层-金属层-涂层-剥离层-涂层-金属层-涂层-剥离层，如此类推。在图4中用原理图阐述了在多层夹层38内累积的这一层顺序，该图还阐述了在该情况下转鼓36作为载体。在图4中，术语"PROT.LAYER"是指保护层，术语"RELEASE"是指剥离层，和术语"METAL"是指金属层。
根据一些实施方案，玻璃涂层或者溶剂可溶或者是可溶解的，但对于一些实施方案来说，它能作为彼此隔开金属或玻璃薄片层的光滑的均匀阻挡层铺设(lay down)，提供光滑表面以供沉积***的金属或玻璃薄片层，且当随后彼此分离金属或玻璃薄片层时，可例如通过溶解它而分离。对于一些实施方案来说，剥离涂层是可溶解的热塑性聚合物材料，其具有足够高的玻璃化转变温度(Tg)或抗熔化，使得沉积的金属层(或其他薄片层)的冷凝热不会熔化事先沉积的剥离层。对于一些实施方案来说，事先沉积的剥离层贯穿其整个厚度显著抗熔化(和对于一些进一步的实施方案来说，基本上不熔化)，当在其上沉积金属层时。对于一些实施方案来说，剥离涂层必须耐受在真空腔室内部的环境热量，除了汽化的金属或玻璃薄片层的冷凝热量以外。对于一些实施方案来说，以层形式施加剥离涂层，使各种材料和材料的层叠件交错(interleave)，以便允许它们随后通过溶解剥离层而分离。对于一些实施方案来说，期望尽可能薄的剥离层，因为比较容易溶解且在最终产品内留下较少残余。对于一些实施方案来说，与各种印刷和油漆体系的相容性也是所需的。玻璃涂层是溶剂可溶的，例如对于一些实施方案来说，是在有机溶剂中可溶解的热塑性聚合物。
根据一些实施方案，剥离涂层源44包括合适的涂布设备以供作为热熔层施加聚合物材料或者在转鼓上直接挤出剥离涂层聚合物。对于一些进一步的实施方案来说，剥离涂布设备包括蒸汽沉积源，它汽化合适的单体或聚合物，且在转鼓或夹层上沉积它。在本文中描述了施加聚合物剥离涂层到沉积表面上的蒸汽沉积设备的非限制性实例。剥离材料冷冻硬化，当它接触或者骤冷转鼓或者事先在骤冷转鼓上累积的多层夹层之时或之后。在转鼓上累积的多层薄膜的厚度足以使得骤冷转鼓能通过该薄膜引出充足的热量，以便有效地硬化在金属或玻璃薄片层的外表面上沉积的剥离涂层。对于一些进一步的实施方案来说，备选的聚合物剥离涂层材料选自轻度交联的聚合物涂层，它尽管不可溶，但在合适的溶剂中溶胀且使金属薄片材料或玻璃薄片材料分离。根据一些额外的实施方案，可溶解的剥离材料包括或选自通过扩链而不是通过交联而聚合的聚合物材料。
根据本发明的一些实施方案，聚合物剥离涂层包括苯乙烯聚合物，丙烯酸类树脂，或其共混物或结合物。对于一些实施方案来说，剥离材料可以选自纤维素材料，它能涂布或蒸发，且没有有害地影响剥离性能。在本文中进一步详细地描述了根据本发明的各种非限制性实施方案的剥离体系的额外细节和方面，其中包括溶剂和特定添加剂的使用。
进一步参考图2表示的制造薄片，和随后施加剥离涂层的方法，转鼓行进越过第一保护涂层源46以供施加保护层到剥离涂层上。对于一些实施方案来说，每个保护层由蒸汽沉积的功能单体形成，所述功能单体例如，但不限于，烯键式不饱和材料，例如，但不限于一种或多种丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体，然后通过暴露于光化辐射线，例如，但不限于电子束(EB)辐射下而固化，这导致涂布材料的交联或聚合。对于一些进一步的实施方案来说，保护层是辐射线固化的聚合物的薄层，它可随后破碎成薄片。根据一些备选的实施方案，保护层是蒸汽沉积的惰性、不溶无机或玻璃薄片材料，它形成粘结到金属层两面上的硬质透明涂层。对于一些实施方案来说，保护涂层或层是硬质不可渗透材料，它可在与金属，例如铝的交替层内沉积，以便提供所需水平的耐磨性，耐候性保护，和耐水性与耐酸性。本文中描述了这种保护材料的非限制性实例。
旋转转鼓接下来输送涂层越过金属化源48以供在下面的涂层上蒸汽沉积金属层，例如铝层。许多金属或无机化合物可作为被其他材料和剥离层交错的薄膜沉积，结果它们随后可分离成薄的金属薄片或无机薄片。除了铝以外，这种材料包括，但不限于，铜，银，铬，镍，锡，锌，铟，硫化锌，其中的两种或更多种的合金，和其中的两种或更多种的组合。最优选的金属是铝。对于一些实施方案来说，金属涂层包括多方向的反射提高的层叠材料，例如高度反射材料的层，或者通过沉积控制厚度和反射指数的合适层而制造的光学填料。
旋转转鼓接下来输送层叠材料越过第二涂布源50以供随后通过蒸汽沉积施加保护层(它与事先施加的保护涂层类似或者不同)到金属化薄膜上并固化硬的保护聚合物材料，或者蒸汽沉积无机材料。
对于一些实施方案来说，转鼓的进一步旋转接下来再次绕圈(full circle)输送夹层材料越过剥离涂层源44，和依次以此类推，这导致涂布的金属层累积。
对于一些实施方案来说，无机材料，例如，但不限于，氧化物和氟化物通过沉积源48蒸汽沉积，以便产生可分离并制成薄片的薄层。这种涂层包括，但不限于，氟化镁，一氧化硅，二氧化硅，氧化铝，氟化铝，氧化锡铟，二氧化钛，和其中的两种或更多种的组合。
合适的沉积源包括，但不限于，电子束(EB)，resistance，溅射和等离子体沉积技术以供蒸汽沉积金属，无机物，玻璃薄片材料和聚合物的薄涂层。
一旦在真空沉积腔室生产多层夹层，则它备用于从转鼓中取下并进行如图5所示的进一步的处理。
在图5中在项目(item)52处描绘了累积多层夹层的连续方法。然后，在54处，通过下述方法：其中通过剥离材料隔开的各层破碎成单独层，从转鼓中剥落(strip)多层夹层。可通过将它们直接引入到有机溶剂内，或者通过粉碎和碾碎或刮擦，剥落夹层。在所示的实施方案中，在56处，对多层夹层进行粉碎，生产粗糙的薄片58。然后在浆液60内混合粗糙的薄片与合适的溶剂以供从多层薄片32的表面上溶解剥离涂层材料。或者，可从转鼓中剥落多层夹层，并通过在60处，直接引入层状材料到溶剂内的步骤63，破碎成多层。选择在真空沉积腔室内施加的剥离涂层材料，以便在浆液工艺中，通过溶剂，使得剥离材料从薄片中可溶解。根据一些实施方案，对浆液进行离心步骤63，以便溶剂或水被除去，生产浓缩薄片的饼。然后在粒度控制步骤62中，可在合适的载体中松散浓缩薄片的饼，进一步分选并均化以供在例如，但不限于油墨，油漆或涂层之类的应用中最终使用薄片。或者，可在溶剂(在没有离心的情况下)中松散薄片，并在62处进行粒度控制。根据一些实施方案，曾经取下(remove)的金属层充分地为粒状或薄片形式，且不要求进一步处理或分选操作。
根据一些备选的加工实施方案，从转鼓中取下多层夹层，并流体研磨或者在其他情况下降低成小的粒度，接着在两步溶剂法中处理这一材料。对于一些实施方案来说，在流体研磨中所使用的流体选自一种或多种气体，例如空气或惰性气体，例如氮气或二氧化碳。对于一些实施方案来说，首先，在溶解剥离涂层中，使用小量溶剂，开始溶胀工艺。然后根据一些实施方案，添加不同的第二溶剂作为最终的溶剂以供完成剥离涂层的溶解工艺并提高与最终油墨或涂层的相容性。对于一些实施方案来说，这一方法避免随后的离心和均化步骤。
根据利用图2的真空腔室30设备的一些备选的实施方案，省去保护涂层源46和50，并使用图6中所示的制造单层薄片34的方法。根据这种实施方案，在转鼓36上累积层形成多层夹层38包括剥离层-金属层-剥离层-金属层-剥离层，如此类推的连续层，正如在图3中的64处所示的。根据一些备选的实施方案，单层薄片可包括本文描述的无机或玻璃薄片材料的层。
可构造许多不同材料和材料的层叠件，其中它们夹在可溶的剥离层之间，其中通过增溶剥离材料，所述可溶的剥离层允许它们彼此分离。这种结构的实例包括，但不限于：(1)剥离层/金属层/剥离层；(2)剥离层/保护层/金属层/保护层/剥离层；(3)剥离层/非金属层/剥离层；和(4)剥离层/多方向反射提高层叠层/剥离层。
图8和9阐述了在图6或图7中所示的制造薄片的备选实施方案。对于图8所示的一些实施方案来说，工艺设备包括蒸汽沉积腔室66，其含有骤冷旋转转鼓68和绕转鼓表面的长度周围，从第一可逆缠绕站72延伸到第二可逆缠绕站73的挠性的不溶聚酯载体薄膜70。通过两个空转辊柱74，控制在转鼓上的缠绕长度。这一真空腔室还包括标准的真空泵和辅助的涡轮泵，以维持涂布操作过程中的真空水平。旋转转鼓引起聚酯薄膜以下述顺序行进越过第一剥离涂布源76，第一保护涂层源78，金属化源80，第二保护涂层源82和第二剥离涂层源84。因此，当相对于图8以逆时针方向旋转转鼓时，聚酯载体的全部长度从站72中解开，并在以从源76,78,80,82和84起的顺序穿过涂布工艺之后，在站73上收集。然后通过反转网状物路径并使第二剥离涂层源84失活，然后反复第一步骤，但在相反(顺时针)方向上，再缠绕聚酯载体，以便接下来以下述顺序从源82,80,78和76施加涂层。然后在站72上收集整个PET涂布的薄膜，然后反复步骤顺序，以与生产图4的多层夹层38所使用的相同的顺序在薄膜上累积层(和图7中所得涂布的金属薄片32)。
根据其中生产图6的单层金属或玻璃薄片的一些备选的实施方案，通过使保护涂层源78和82失活，在聚酯载体70上累积图3所示的多层夹层64。
根据一些实施方案，图9阐述了在聚酯薄膜上累积的多层涂层夹层86的加工，将其从真空腔室66中除去并在88处引入到有机溶剂剥落工艺中，从PET中除去夹层材料。然后对溶剂进行离心，生产浓缩薄片的饼90，随后在92处进行粒度控制(均化)。
根据一些实施方案，多层夹层材料在其上沉积的合适载体将确保保持的沉积物是光滑和平坦的。根据一些实施方案，与金属转鼓，皮带或板(它们可以是不锈钢或镀铬)一起使用具有高拉伸强度和抗高温的聚酯薄膜或其他聚合物薄膜。对于一些实施方案来说，除了或替代转鼓以外，使用支持网状物或基底。
根据本发明的一些实施方案和如前所述，为了促进随后在多层夹层材料上累积的薄片层分离的目的，施加聚合物剥离涂层。在聚合物/金属蒸汽沉积工艺中，现有技术使用在蒸汽沉积的金属层之间粘结的交联的聚合物层会抑制随后金属化层分离成薄片。聚合物层通过例如电子束(EB)固化而聚合将防止随后聚合物层再溶解和因此铝薄片层不容易地分开。
根据本发明的一些实施方案，在真空沉积腔室内，通过汽化和沉积，同时在真空下形成***的聚合物层。对于一些实施方案来说，聚合物剥离材料是可流动的低粘度，相对低分子量的非常清洁的热塑性聚合物或单体，它基本上不含在涂布工艺过程中会散发的任何挥发物。对于一些实施方案来说，这一材料不是不同聚合物材料，其中包括添加剂，溶剂和类似物的共混物。当加热聚合物材料到其熔融或涂布或沉积温度时，在真空腔室内真空泵的连续操作没有受到挥发物的负面影响。对于一些实施方案来说，释放涂层材料促进交替的真空沉积金属或玻璃薄片或多层薄片层之间的涂层间分离。对于一些实施方案来说，通过在合适的有机溶剂中可溶解，剥离层将实现这一目的。
对于一些实施方案来说，剥离材料还是可金属化的，且还要求充足的粘合性，使得层叠层能在旋转转鼓上累积，以及是电子束(EB)可汽化的。根据一些实施方案，剥离涂层材料具有足够高的分子量，或者抗熔化，使得它抗热累积在转鼓或其他载体上且没有变得可流动。热累积不仅来自于在剥离层上沉积的金属，而且来自于腔室内部中沉积源的操作。对于一些实施方案来说，剥离涂层抗流动性的能力可确保可生产具有高亮度的薄片，因为金属在其上沉积的剥离涂层表面保持光滑。对于一些实施方案来说，剥离材料还能经受得住电子束(EB)沉积的热量。对于一些实施方案来说，剥离材料不是有害地影响腔室内维持的真空压力的诸如某些低分子量材料之类的材料，这些材料可引起腔室丧失真空。对于一些实施方案来说，要求在腔室内维持最小操作真空水平，以维持生产速度且没有破坏真空。对于一些实施方案来说，在随后剥落和用有机溶剂处理过程中，基本上所有的剥离涂层材料从薄片中除去。然而，在薄片层破碎成颗粒之后，某些小量的剥离涂层材料保持在薄片上的情况下，该体系可耐受来自剥离涂层的某些残余，尤其若例如薄片随后在丙烯酸类油墨或油漆或涂层体系(薄片在其内相容)中使用的话。
参考图2表示的非限制性实施方案，通过直接施加涂层到旋转转鼓上，制造多层夹层，和这典型地是所需的工艺，因为与涂布PET(聚对苯二甲酸乙二酯)载体的工艺相比，它具有较低的生产成本。每个这种循环牵涉打破真空，取出夹层层以供在真空腔室外部进一步加工，和再引入(或再-建立)真空。在层的累积中，工艺可在其下运行的速度可从约500变化到2,000英尺/分钟。仅仅可在较高速度下操作在真空内的金属化。
根据其中生产单层薄片的一些实施方案，薄片可具有高的长径比。这部分归因于从金属化薄片中清洁地除去***的玻璃涂层。在金属层之间粘结热固性或交联聚合物层的情况下，各层不可能容易地分离，和所得薄片具有较低的长径比。根据一些实施方案，本发明的方法生产厚度为约5-500埃，和粒度为约4-12微米的单层反射铝薄片。
以非常薄的层，优选对于涂布层来说约0.1-约0.2微米和对于电子束(EB)沉积的层来说，约100-400埃施加剥离涂层材料。
根据其中用保护聚合物薄膜层在相对面上涂布金属薄片的一些实施方案，在小于或等于约150埃的厚度下施加保护涂层。对于一些实施方案来说，该保护涂层材料是二氧化硅，一氧化硅，氧化铝，和其中的两种或更多种的组合。保护涂层的进一步的非限制性实例包括氟化铝，氟化镁，氧化锡铟，氧化铟，氟化钙，氧化钛，氟化铝钠，和其中的两种或更多种的组合。对于一些实施方案来说，保护涂层是其中与薄片最终在其内使用的油墨或涂层体系相容的保护涂层。对于一些实施方案来说，在金属薄片上使用保护涂层会降低最终薄片产品的长径比，尽管这一多层薄片的长径比仍然高于常规薄片的长径比。然而，这种薄片比单层薄片更硬质，和对于一些实施方案来说，通过透明玻璃状涂布金属薄片提供的这一刚度可使得涂布的薄片可用于流化床化学气相沉积(CVD)工艺中以供直接施加某些光学或功能涂层到薄片上。光学蒸汽沉积(OVD)涂层是一个实例。根据一些实施方案，化学蒸汽沉积(CVD)涂层可添加到薄片上以供防止薄片易于受到其他化学品或水的进攻。对于一些实施方案来说，也可生产着色的薄片，例如用金或氧化铁涂布的薄片。涂布的薄片的额外的非限制性用途包括作为其中金属薄片包封在外部保护涂层内的抗湿气薄片，和在其中包封的外部涂层抑制来自金属薄片的电弧放电(arcing)(例如电弧放电(electrical arcing))的微波活性应用。对于一些实施方案来说，该薄片也可用于静电涂层中。
根据一些备选的实施方案，剥离涂层包括一些交联的树脂材料，例如通过暴露于光化辐射线，例如紫外(UV)或电子束(EB)固化下而交联成固体的丙烯酸类单体。对于这种实施方案来说，从转鼓上取下多层夹层，同时仍然在载体上，将其用某些材料处理，所述材料例如通过断开由交联材料形成的化学键，解聚剥离涂层。这一方法允许使用利用蒸汽沉积和用电子束(EB)或等离子体技术固化的常规设备。
本文描述且根据本发明的方法使得能在高的生产速度和低成本下生产反射薄片。所生产的未涂布的薄片可具有高的长径比。在长径比定义为粒度(例如宽度或直径)与厚度之比和平均薄片尺寸为约6微米×200埃(1微米等于10,000埃)的情况下，长径比为60,000/200或者是约300:1。高的长径比相当于前面描述的薄片。对于其中在两面上用保护层涂布薄片的实施方案来说，这些薄片的长径比为约60,000/600或是约100:1。
在额外的实施方案中，没有将分散添加剂加入到剥离剂中，而是在由剥落为起始直到粒度分选的任何工艺阶段处添加。可例如在剥落腔室内添加分散添加剂，或者可将分散添加剂加入到滗析之后获得的颜料饼中。
在额外的实施方案中，可甚至在颗粒分选之后添加分散添加剂。然而，已发现，当在工艺开始时添加添加剂到剥离涂层中时，可获得最好的结果。
对于本发明的一些实施方案来说，通过本发明的方法生产的薄片或小片，和含有本发明的这种薄片或小片的薄片或小片分散体的d50粒度为6微米-50微米。根据一些进一步的实施方案，通过本发明的方法生产的效应颜料，和含有这种效应颜料的效应颜料分散体的d50粒度为6微米-50微米。在每个情况下，d50粒度如本文前面所定义。
对于一些实施方案来说，也可通过本文描述的各种方法来制造压花的薄片。根据这种实施方案，可用图案，例如，但不限于，全息光栅图案，或衍射光栅图案，或类似图案，压花载体或沉积表面(例如，转鼓或聚酯载体)。第一剥离涂层复制该图案和随后金属或其他层和***的剥离层复制相同的图案。层叠层可被剥落并破碎成压花的薄片。然而，在进一步的优选实施方案中，颜料是未-压花的颜料。
根据本发明的一些实施方案，提供加速生产薄片产品的一种或多种方法，该方法利用通过阻隔室(air lock)隔开的三个肩并肩的真空腔室。中间腔室含有转鼓和所需的沉积设备以供施加薄片材料层和剥离涂层到转鼓上。在完成沉积循环之后，转鼓和涂层通过阻隔室，被转移到沉积腔室下游的真空腔室中用以维持这两个腔室真空。然后封锁中间腔室。然后移动在上游腔室内包含的转鼓到中间腔室以供进一步沉积。这一转鼓移动经过阻隔室，维持这两个腔室真空。然后封锁中间腔室。取出在下游腔室内的涂布的转鼓，剥落掉它的沉积层，清洁，并在上游腔室内更换(或再引入到上游腔室内)。对于一些实施方案来说，这一工艺使得能在没有破坏其真空的情况下，连续涂布中间真空腔室。
尽管本文描述的形成相对小颗粒或薄片的方法具有许多优点，但在最终产品内常常存在非所需量的较大颗粒或颗粒的聚集体。对于许多应用来说，无法穿过80目筛的颗粒是非所需的，和因此对于一些实施方案来说，与其他较小的颗粒相分离。尽管实施这一分离在技术上是可行的，但这一加工典型地牵涉额外的劳力，时间，设备和费用。
本发明方法和效应颜料中的聚合物剥离剂可选自宽泛的各种聚合物剥离剂。根据一些实施方案，聚合物剥离剂选自至少一种聚乙烯醇，聚乙烯缩丁醛，聚乙二醇，(甲基)丙烯酸类聚合物，聚苯乙烯，聚(甲基)丙烯酰胺，纤维素树脂，聚乙烯缩丁醛，改性尼龙树脂，醋酸丁酸纤维素(CAB)。优选的聚合物剥离剂是(甲基)丙烯酸类树脂，聚苯乙烯和纤维素树脂。
根据本发明的一些实施方案，令人惊奇地发现，添加一种或多种添加剂和/或分散剂到剥离体系(例如前面描述的剥离体系源44,76和/或84)导致在薄片产品中无法穿过80目筛的大颗粒或聚集体的比例下降。
可将各种分散剂引入到本文描述的剥离体系中，以便减少薄片产品中大颗粒或聚集体的比例。
根据一些实施方案，分散剂(或分散试剂)选自下述中的至少一种：
(a)磺酸；
(b)磺酸盐；
(c)用化学式R1-(EO)x-(PO)y表示的非离子聚醚，其中R1是直链或非直链的C6-C50烷基，芳基，烷芳基，芳烷基，x是3-50，和y是0-50，其中EO和PO单元的顺序是可互换的；
(d)用化学式(OH)(3-n)ΡΟ(ΟR2)n表示的磷酸酯；和
(e)用化学式(OH)(3-n)ΡΟ(R2)n表示的膦酸酯
其中n是1或2，和每个R2独立地为含有至少5个碳原子的直链或支链烷基，芳基或芳烷基，和数均分子量为100至5000g/mol的氧基烷基化醇的残基，和/或含有至少一个羧酸酯基和/或数均分子量为100至5000g/mol的氨基甲酸酯基的残基。
根据一些优选的实施方案，分散剂是用下式(I)表示的磺酸盐：
RSO2-OH (I)
提到式(I)，R选自烷基，芳基，和烷芳基。磺酸中的芳基可选自C5-C20芳基，其中包括稠环芳基，例如，但不限于，苯基，萘基，蒽基，和菲基。对于一些实施方案来说，芳基是萘(或萘基)。对于一些额外的实施方案来说，每个烷基选自直链烷基和支链烷基。对于一些进一步的实施方案来说，烷基是C5-C20直链，支链或环状烷基。根据一些实施方案，烷芳基中的烷基直接键合到磺酸的-SO2-OH部分上，和一个或多个芳基键合到烷基上。对于一些进一步的实施方案来说，烷芳基中的芳基直接键合到磺酸的-SO2-OH部分上，和一个或多个烷基键合到芳基上。烷芳基中的烷基和芳基可没有限制地选自本文中前面描述的那些组和实例。对于一些实施方案来说，磺酸的盐是钙盐。对于一些进一步的实施方案来说，合适地使用其他阳离子，配体，或物种。在一些情况下，分散剂中的磺酸，例如用上式(I)表示的磺酸，在本文中称为“烷基和/或芳基磺酸”。
根据一些实施方案，分散剂是K-SPERSE 131分散剂，它获自King Industries ofNorwalk,Connecticut。K-SPERSE 131是在脂族溶剂中溶解的含有烷基和/或芳基磺酸的钙盐的分散剂。
对于一些实施方案来说，用式(I)表示的磺酸盐包括选自下述组中的阳离子：
用下式表示的咪唑鎓：
用下式表示的鏻：
用下式表示的铵，
用下式表示的吡唑鎓，
用下式表示的吡啶鎓，
用下式表示的吡咯烷鎓，
和
用下式表示的锍：
对于上述代表性化学式的阳离子来说，R1，R2，R3和R4各自独立地为C1-C40烃基，在每个情况下，它任选地被至少一个杂原子(例如，O,N,S,和P)中断。术语“烃基”包括直链或支链烷基，环烷基(包括稠合环烷基和多环烷基)，和芳基(包括稠环芳基)。
根据一些实施方案，该剥离体系包括选自下表1中列出的溶剂和溶剂族中的一种或多种溶剂。
表1-剥离体系用溶剂
溶剂 CAS#
丙酮 67-64-1
乙醇 64-17-5
异丙醇 67-63-0
乙酸乙酯 141-78-6
乙酸异丙酯 108-21-4
乙酸异丙酯 109-60-4
丙二醇单甲醚 107-98-2
3-甲氧基3-甲基1-丁醇 56539-66-3
正丁氧基乙醇 111-76-2
丙二醇单甲醚乙酸酯 108-65-6
碳酸二甲酯 616-38-6
酮类 -
酯溶剂 -
二元醇醚 -
醇类 -
对于一些实施方案来说，本发明的效应颜料分散体中的溶剂或溶剂混合物以至少70wt％的用量存在，基于效应颜料分散体的总重量。对于一些进一步的实施方案来说，本发明的效应颜料分散体中的溶剂或溶剂混合物以70wt％-96wt％，或70wt％-75wt％的用量存在，其中在每个情况下，wt％基于效应颜料分散体的总重量。
根据本发明的一些实施方案，剥离体系包括：(i)表1中列出的一种或多种溶剂；(ii)选自例如本文中前面描述的苯乙烯聚合物，丙烯酸类树脂或其共混物中的合适的聚合物体系；和(iii)一种或多种分散剂，对于一些实施方案来说，用式(I)表示的磺酸盐。对于一些实施方案来说，剥离体系使用一种或多种聚合物。对于一些进一步的实施方案来说，剥离体系或者包括至少一种非聚合物剥离剂替代一种或多种聚合物剥离剂。根据一些进一步的实施方案，剥离体系还包括额外的组分，例如光学交联剂，添加剂和/或其他组分。可使用任何有效浓度的在剥离体系中的各种组分。对于一些实施方案来说，分散剂的浓度为剥离体系重量的约0.25％-约5％(基于剥离体系的总重量)。然而，要理解，本发明包括使用更大量或者更小量的分散剂浓度。
根据本发明方法的一些实施方案使用一种或多种分散剂的显著优点是在最终产物中对粒度和粒度分布的改进的控制。与本发明的一些实施方案结合使用分散剂降低可能引起失败或有害地影响下游操作的非所需的大颗粒或薄片的含量和/或比例。
根据本发明的一些实施方案，还令人惊奇地发现，当由多层夹层结构形成薄片，例如由图5所代表的方法形成薄片时，相对于具有三层或更多层金属层的多层夹层结构，优选具有仅仅两层金属层的多层夹层结构。因此，尽管一般地增加金属层的数量来增加产品的产率，但对于一些实施方案来说，这被对所生产的薄片或颗粒的质量的有害影响抵消。因此，对于一些实施方案来说，相对于具有较多层数的层状构造来说，形成两层金属中间层是优选的。
根据本发明的一些实施方案，还令人惊奇地发现，使用在特定参数下的振动筛操作，显著改进最终薄片产品的质量。对于一些实施方案来说，已发现，使用振动筛(例如，在图1的粒度控制操作24，在图5的操作62和/或在图9的操作92期间)产生更加所需的产品。尽管并不意欲受到任何特定理论限制，但认为，基于目前的证据，使用振动筛降低颗粒或薄片聚集并导致所需尺寸颗粒或薄片的较窄分布。对于一些实施方案来说，与筛选或滤网组装件联合使用振动筛，并赋予颗粒或薄片产品穿过其中的筛子振动或振荡运动。根据一些实施方案，这种振动的频率为约10-约60Hz，例如约30Hz。
可视需要使用和/或实践本文描述的所有各种策略，方面和实施方案。根据本发明方法的一些实施方案，与(i)在薄片生产过程中，在层状组装件中形成两层金属层，(ii)在产生筛选期间使用振动筛，和(iii)(i)和(ii)的组合相结合，使用式(I)的分散剂。
在下述一个或多个美国专利中描述了关于各种方法和薄片的额外细节和方面：US7,820,088；6,863,851；6,666,995；6,398,999；6,153,288；6,068,691；5,672,410；5,650,248；5,624,076；和3,949,139。
根据这一技术的将来应用和开发，许多其他优势毫无疑问将变得显而易见。
本文述及的所有专利，公布的出版物，和文章在本文中通过参考全文引入。
本发明涉及本文中前面描述和根据下述的各种非限制性实施方案。
根据本发明的第一非限制性实施方案，提供生产金属薄片，小片和/或颗粒的方法，其中该方法包括提供基底；施加剥离体系到该基底上，该剥离体系包括(i)溶剂，(ii)至少一种剥离剂，和(iii)分散剂，于是形成剥离层；施加金属层到剥离层上；除去金属层；和对除去的金属进行一种或多种粒度控制操作，于是生产金属薄片，小片和/或颗粒。对于一些实施方案来说，分散剂中的磺酸，或磺酸盐包括烷基，芳基或烷芳基。
根据本发明方法的第二非限制性实施方案，分散剂是磺酸盐，其中磺酸包括烷基，芳基或烷芳基。
根据本发明方法的第三非限制性实施方案，磺酸用下式(I)表示：
RSO2-OH (I)
其中R选自烷基，芳基和烷芳基，其中每个烷基选自直链烷基和支链烷基。
根据本发明的第四非限制性实施方案，用式(I)表示的磺酸中的芳基是萘。
根据本发明方法的第五非限制性实施方案，磺酸盐是钙盐。
根据本发明方法的第六非限制性实施方案，剥离体系中的溶剂选自丙酮，乙醇，异丙醇，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸正丙酯，丙二醇单甲醚，3-甲氧基3-甲基1-丁醇，正丁氧基乙醇，丙二醇单甲醚乙酸酯，碳酸二甲酯，酮类，酯溶剂，二元醇醚，醇类及其组合。
根据本发明方法的第七非限制性实施方案，分散剂的含量为0.25％-5％，基于该剥离体系的总重量。
根据本发明方法的第八非限制性实施方案，聚合物剥离剂选自至少一种聚乙烯醇，聚乙烯缩丁醛，聚乙二醇，(甲基)丙烯酸类聚合物，聚苯乙烯，聚丙烯酰胺，纤维素树脂，聚乙烯缩丁醛，改性尼龙树脂，醋酸丁酸纤维素(CAB)。
根据本发明方法的第九非限制性实施方案，该剥离体系进一步包括聚合物剥离剂用交联剂。
根据本发明方法的第十非限制性实施方案，该剥离体系进一步包括添加剂。
根据本发明方法的第十一非限制性实施方案，该方法进一步包括在施加金属层之后和在除去之前，施加另一层到金属层上，接着施加第二金属层。
根据本发明方法的第十二非限制性实施方案，对除去的金属经历一种或多种粒度控制操作包括使除去的金属穿过经历振荡移动的筛网。
根据本发明方法的第十三非限制性实施方案，在10Hz-60Hz的频率下进行振荡移动。
根据本发明方法的第十四非限制性实施方案，在30Hz的频率下进行振荡移动。
根据本发明方法的第十五非限制性实施方案，基底是转鼓。
根据本发明方法的第十六非限制性实施方案，基底是支持网状物。
根据本发明方法的第十七非限制性实施方案，提供通过以上所述的方法生产的金属薄片，小片或颗粒产品。
根据本发明方法的第十八非限制性实施方案，提供效应颜料分散体，a)它包括含量为4-25wt％的效应颜料，基于效应颜料分散体的总重量。该效应颜料具有选自薄片形式，小片形式和/或颗粒形式中的形式。该效应颜料分散体进一步包括(b)含下述的聚合物剥离层的残余：(i)含量为1-15wt％的剥离剂，基于所述效应颜料的总重量；和(ii)含量为0.025-1.5wt％的分散剂，基于所述效应颜料的总重量。该效应颜料分散体进一步包括(c)含量将提供100wt％平衡量的溶剂或溶剂的混合物，基于所述效应颜料分散体的总重量。
根据本发明效应颜料分散体的进一步的非限制性实施方案，它的各种组分，例如，但不限于，剥离剂，分散剂，溶剂和任选的添加剂各自如本文前面描述的且可选自本文前面相对于本发明方法描述的一个或多个组和实例。
根据本发明的效应颜料分散体的第十九非限制性实施方案，该分散剂选自下述中的至少一种：
(a)磺酸
(b)磺酸盐
(c)用化学式R1-(EO)x-(PO)y表示的非离子聚醚，其中R1是直链或非直链的C6-C50烷基，芳基，烷芳基，芳烷基，x是3-50，和y是0-50，其中EO和PO单元的顺序是可互换的；
(d)用化学式(OH)(3-n)ΡΟ(ΟR2)n表示的磷酸酯；和
(e)用化学式(OH)(3-n)ΡΟ(R2)n表示的膦酸酯
其中n是1或2，和每个R2独立地为含有至少5个碳原子的直链或支链烷基，芳基或芳烷基，和数均分子量为100至5000g/mol的氧基烷基化醇的残基，和/或含有至少一个羧酸酯基和/或数均分子量为100至5000g/mol的氨基甲酸酯基的残基。
根据本发明的第二十个非限制性实施方案，效应颜料分散体中的分散剂是磺酸盐，其中该磺酸盐包括烷基，芳基或烷芳基，进一步其中每个烷基选自直链烷基和支链烷基。
根据本发明的第二十一个非限制性实施方案，效应颜料分散体中的分散剂是磺酸盐，其中该磺酸用下式(I)表示：
RSO2-OH (I)
其中R选自烷基，芳基，和烷芳基，进一步其中每个烷基选自直链烷基和支链烷基。
根据本发明效应颜料分散体的第二十二个非限制性实施方案，用式(I)表示的磺酸中的芳基是萘。
根据本发明效应颜料分散体的第二十三个非限制性实施方案，聚合物剥离剂选自至少一种聚乙烯醇，聚乙烯缩丁醛，聚乙二醇，(甲基)丙烯酸类聚合物，聚苯乙烯，聚丙烯酰胺，纤维素树脂，聚乙烯缩丁醛，改性尼龙树脂，醋酸丁酸纤维素(CAB)。
根据本发明效应颜料分散体的第二十四个非限制性实施方案，聚合物剥离剂选自至少一种，(甲基)丙烯酸类树脂，聚苯乙烯和纤维素树脂。
根据本发明的第二十五个非限制性实施方案，效应颜料，效应颜料分散体的含量为5-20wt％，基于所述效应颜料分散体的总重量。
根据本发明的第二十六个非限制性实施方案，效应颜料，效应颜料分散体是含选自下述中的金属的金属效应颜料：铝，铜，银，铬，镍，锡，锌，铁，铟，其中的两种或更多种的组合，和其中的两种或更多种的合金。
根据本发明的第二十七个非限制性实施方案，效应颜料，效应颜料分散体是含选自氟化镁，硫化锌，氧化锌，二氧化硅，一氧化硅，次氧化硅(silicon suboxide)，氧化铝，氟化铝，氧化锡铟，二氧化钛，和其中的两种或更多种的组合中的非金属材料的非金属效应颜料。
根据本发明的第二十八个非限制性实施方案，效应颜料分散体中的溶剂包括至少一种丙酮，乙醇，异丙醇，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸正丙酯，丙二醇单甲醚，3-甲氧基3-甲基1-丁醇，正丁氧基乙醇，丙二醇单甲醚乙酸酯，碳酸二甲酯。
根据本发明的第二十九个非限制性实施方案，效应颜料分散体中的溶剂的含量为至少70wt％，基于所述效应颜料分散体的总重量。
根据本发明的第三十个非限制性实施方案，效应颜料分散体中的效应颜料的d50为6微米-50微米，其中d50值是体积平均尺寸分布函数的累积频率分布。优选使用激光粒度测定术，最优选具有Cilas 1064仪器的激光粒度测定术，测量粒度分布。使用Fraunhofer理论并假设球形的形状，计算粒度。d50-值是指50％所测量的颗粒(以体积平均计算)低于这一数值。
根据本发明的第三十一个非限制性实施方案，提供通过本发明的方法制备的效应颜料在涂料，印刷油墨或指甲油中的用途。
根据本发明的第三十二个非限制性实施方案，提供本发明的效应颜料分散体在筛网印刷油墨中的用途。
在下述实施例中，更特别地描述了本发明，所述实施例意欲仅仅阐述，因为许多改性和变化对本领域技术人员来说是显而易见的。除非另有说明，所有份和所有百分比以重量计。
实施例
对比例1：(可商购的-颜料分散体)
按照下述方式制造铝颜料。在商业辊涂机上，在1/2mil厚的PET载体片材上用200line quad照相凹版辊涂布含10％聚苯乙烯在甲苯内的剥离涂层并干燥，从而留下在载体片材上聚苯乙烯的光泽薄膜。然后在Vacuum Roll Coater上，施加300埃厚度的铝薄膜，金属化涂布的载体片材。在卷装进出(roll-to-roll)方法中，对剥离涂层凹版涂布，然后金属化。反复这一顺序两次，从而导致四层剥离涂层/铝箔层叠层的层叠件。这一金属化的涂布载体片材然后穿过含有丙酮作为溶剂的剥落机。收集浓度为约1wt％铝薄片的铝薄片的浆液。对该浆液进行超声处理，并离心，之后留下浓度为约50wt％的浓缩铝薄片的饼。在均化下，用乙酸乙酯稀释铝薄片的饼，获得浓度为约10％固体的悬浮液。然后使用UltraTurrax T45，对该悬浮液进行颗粒分选，从而导致d50为10μm的颗粒(通过Cilas 1064测量)。
分析表明，该悬浮液含有约8wt％涉及金属含量的残留聚苯乙烯。
实施例1:
反复对比例1的工序，所不同的是首先向剥离涂层的分散体中添加分散剂K-SPERSE 131(King Industries Norwalk,Connecticut)并均化。添加剂的用量为30wt％聚苯乙烯。
对比例2(根据US 7820088B2的实施例1):
制造下述多层结构：剥离层/金属层/剥离层。剥离层为Dow 685D挤出等级的苯乙烯树脂，和金属层是获自Materials Research Corp.90101E-ALOOO-3002的铝。
反复该构造50次，即铝和苯乙烯剥离涂层的交替层
如下所述调节在剥离层中所使用的苯乙烯：
o在真空烘箱内，在210℃下熔融苯乙烯粒料，并调节16小时，然后取出到干燥器中冷却。
o使用铝箔为衬里的石墨坩埚，保持这一材料。
o将这一坩埚置于铜为衬里的Arco Temiscal单袋电子束枪的炉膛中。
在铜为衬里的Arco Temiscal四袋电子束枪的炉膛内熔融铝的粒料。
该电子束枪是15KV Arco Temiscal 3200负载锁定***的一部分。将2mil获自SKC的PET薄膜切割成三个直径17英寸的圆，并固定到位于真空腔室内的直径17英寸的不锈钢行星式圆盘上。密闭该腔室，并糙化到10微米，然后低温泵抽到5×10-7Torr的真空。
以交替层蒸汽沉积剥离和金属材料。首先沉积200埃的剥离层，这通过InficonIC/5沉积控制器测量。剥离层接着是在160埃下蒸汽沉积的金属层，这也通过IC/5控制器测量。通过具有绿光过滤器的MacBeth TR927透射光密度计校正铝层用控制器。正如所提及的，反复这一构造50次。蒸汽沉积的铝层具有1.8-2.8光学密度的良好厚度，这通过MacBeth光密度计来测量。借助光透射读数，这一数值测量金属薄膜的不透明度。
当完成沉积时，用氮气放空腔室到环境压力，并取出PET圆盘。用乙酸乙酯洗涤该圆盘，然后使用IKA Ultra Turrax T45均化，达到约8微米的粒度d50，这采用Cilas 1064测量。
实施例2：
通过加热和搅拌，将苯乙烯树脂溶解在甲苯中。添加分散剂K-SPERSE 131并均化。添加剂的用量为聚苯乙烯的30wt％。
在真空下剥落溶剂，并在真空下干燥残留的分散体5小时。所得聚苯乙烯颗粒用于对比例2的工序中。
筛选试验：
对所有金属颜料分散体进行如下所述的筛选试验：
使用油漆刷，混合15g颜料分散体与45g丁基二醇并均化约1分钟。在合适的环内夹持直径90mm的80目塑料筛网(Sefar Nitex03-80/37)。在筛网上倾倒颜料分散体。用丙酮洗涤残留分散体，且还倾倒在筛网上。集中没有穿过筛网的颜料残余，并通过光学可视化(visualization)，量化其含量。在表2中描绘了结果：
表2：在筛选之后评价残留颜料的聚集体
探针 在筛选之后的残余量(80目)
对比例1 高
实施例1 非常低
对比例2 高
实施例2 非常低
相对于聚苯乙烯的含量，通过分析方法，分析残余，且发现约30-40wt％的不同寻常的高浓度。因此，聚集体仅仅由在颜料分散体中具有残留的剥离涂层的金属颗粒的聚集体生成。
本发明的方法导致具有少得多的聚集体的铝薄片分散体和因此是更加经济的方法。
筛网印刷试验：
进一步处理实施例和对比例的所有颜料分散体，使用可商购的配方Ultra StarSX9200(Eckart GmbH)，生产筛网印刷油墨。在所有情况下，颜料浓度为6wt％。
使用100目筛，在Roko Print上印刷所有筛网印刷油墨。对于每个探针进行25次印刷，和目视印刷体的针孔。实施例1和2表明不具有针孔的品质，而对比例2表明具有数个针孔的仍然可接受的品质。对比例2表明具有相当多针孔的不可接受的品质。
如上所述，本发明解决了与事先已知的方法有关的许多问题。然而，要理解，在没有脱离所附权利要求表达的本发明的原理和范围的情况下，本领域技术人员可作出为了解释本发明的性质，在本文中描述并阐明的各组分和/或操作的细节，材料和布局的各种变化。

Claims (14)

1.生产金属薄片、小片和/或颗粒的方法，其中该方法包括：
提供基底；
施加剥离体系到该基底上，该剥离体系包括：
(i)溶剂，
(ii)至少一种聚合物剥离剂，和
(iii)分散剂；
由此形成剥离层；
施加金属层到剥离层上；
除去金属层；
对除去的金属进行一种或多种粒度控制操作，从而生产金属薄片、小片和/或颗粒；进而，其中所述分散剂选自下述中的至少一种：
(a)磺酸；
(b)磺酸的盐；
(c)用化学式R1-(EO)x-(PO)y表示的非离子聚醚，其中R1是直链或非直链的C6-C50烷基，芳基，烷芳基，芳烷基，x是3-50，且y是0-50，其中EO和PO单元的顺序是可互换的；
(d)用化学式(OH)(3-n)PO(OR2)n表示的磷酸酯；和
(e)用化学式(OH)(3-n)PO(R2)n表示的膦酸酯；
其中n是1或2，且每个R2独立地为含有至少5个碳原子的直链或支链烷基，芳基或芳烷基，和数均分子量为100至5000g/mol的氧基烷基化醇的残基，和/或含有至少一个羧酸酯基和/或数均分子量为100至5000g/mol的氨基甲酸酯基的残基。
2.权利要求1的方法，其中所述分散剂是磺酸的盐，其中所述磺酸含烷基、芳基或烷芳基，和其中所述磺酸用下式(I)表示：
RSO2-OH (I)
其中R选自烷基，芳基和烷芳基，其中每个烷基选自直链烷基和支链烷基。
3.权利要求1的方法，其中溶剂选自酮类，酯溶剂，二元醇醚，醇类及其组合。
4.权利要求3的方法，其中溶剂选自乙醇，异丙醇，乙酸异丙酯，乙酸正丙酯，3-甲氧基3-甲基1-丁醇，正丁氧基乙醇，丙二醇单甲醚乙酸酯，碳酸二甲酯，丙酮，乙酸乙酯，或丙二醇单甲醚。
5.权利要求1的方法，其中所述分散剂的含量为0.25％-5％，基于剥离体系的总重量。
6.权利要求1的方法，其中所述聚合物剥离剂选自聚乙烯醇，聚乙二醇，(甲基)丙烯酸类聚合物，聚苯乙烯，聚丙烯酰胺，纤维素树脂，聚乙烯缩丁醛，改性尼龙树脂中的至少一种。
7.权利要求1的方法，其中基底是支持网状物。
8.权利要求1的方法，其中所述聚合物剥离剂是醋酸丁酸纤维素。
9.一种效应颜料分散体，它包括：
a)基于所述效应颜料分散体的总重量，含量为4-25wt％的效应颜料，所述效应颜料具有小片形式；
b)含下述的剥离层的残余：
i)基于所述效应颜料的总重量,含量为1-15wt％的聚合物剥离剂；和
ii)基于所述效应颜料的总重量,含量为0.025-1.5wt％的分散剂；和
其中所述分散剂选自下述中的至少一种：
(a)磺酸；
(b)磺酸的盐；
(c)用化学式R1-(EO)x-(PO)y表示的非离子聚醚，其中R1是直链或非直链的C6-C50烷基，芳基，烷芳基，芳烷基，x是3-50，且y是0-50，其中EO和PO单元的顺序是可互换的；
(d)用化学式(OH)(3-n)PO(OR2)n表示的磷酸酯；和
(e)用化学式(OH)(3-n)PO(R2)n表示的膦酸酯，
其中n是1或2，且每个R2独立地为含有至少5个碳原子的直链或支链烷基，芳基或芳烷基，和数均分子量为100至5000g/mol的氧基烷基化醇的残基，和/或含有至少一个羧酸酯基和/或数均分子量为100至5000g/mol的氨基甲酸酯基的残基，和
c)基于所述效应颜料的总重量,含量将提供100wt％余量的溶剂或溶剂的混合物。
10.权利要求9的效应颜料分散体，其中所述分散剂是所述磺酸的所述盐，其中所述磺酸含烷基、芳基或烷芳基，其中各烷基选自直链烷基和支链烷基，和其中所述磺酸用下式(I)表示：
RSO2-OH (I)
其中R选自烷基，芳基，和烷芳基，其中每个烷基选自直链烷基和支链烷基。
11.权利要求9的效应颜料分散体，其中所述聚合物剥离剂选自聚乙烯醇，聚乙二醇，(甲基)丙烯酸类聚合物，聚苯乙烯，聚(甲基)丙烯酰胺，纤维素树脂，聚乙烯缩丁醛和改性尼龙树脂中的至少一种。
12.权利要求9的效应颜料分散体，其中所述效应颜料是含选自下述金属中的金属效应颜料：铝，铜，银，铬，镍，锡，锌，铁，铟，其中的两种或更多种的组合，和其中的两种或更多种的合金。
13.权利要求9的效应颜料分散体，其中所述溶剂包括丙酮，乙醇，异丙醇，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸正丙酯，丙二醇单甲醚，3-甲氧基3-甲基1-丁醇，正丁氧基乙醇，丙二醇单甲醚乙酸酯，碳酸二甲酯中的至少一种。
14.权利要求9的效应颜料分散体，其中所述聚合物剥离剂是醋酸丁酸纤维素。
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