涂料使用途中因ALPASTE产生的问题
漂浮层的机制
What is leafing mechanism?
漂浮是展色剂中的溶剂蒸发过程中,因对流导致的铝鳞片在涂膜表面浮起的现象。展色剂中,比重相对越大,溶剂挥发速度越快的越容易上浮。而铝鳞片方面,比表面积越大的细微粒子越易上浮,比表面积越小的粗大粒子则越难上浮。
现在,将铝的一个鳞片加入溶剂中时,如果达到如图所示的平衡状态,
则以SA=SAB+SB COSα来表示。(SB在为相同溶剂时固定)
SA>SAB+SB时α=0
SA<SAB+SB时α=0~180°
铝鳞片形成1分子厚度的硬脂酸吸附层时,
则SA<SAB+SB,形成接触角α。
为确保漂浮性的稳定
【实现漂浮所必需的展色剂表面张力】
浮型ALPASTE通过硬脂酸吸附于铝表面,形成稠密的单分子膜(表面张力22~25dyne/cm),并由于该皮膜的自我疏液现象,与展色剂之间生成接触角,进而在展色剂表面张力的作用下产生漂浮性。
因此,展色剂的表面张力需要在27dyne/cm 以上。
展色剂的成分以及工序,储藏状态有可能阻碍漂浮。
从确保漂浮性稳定的观点来看,必须保护吸附于铝薄片表面的硬脂酸皮膜。
【对漂浮性造成负面影响的因素】
- ●强力搅拌等机械性力量:破坏吸附膜。
- ●与水,酸及碱等的反应:同上。
- ●与有机酸等的反应(例:C6以下):吸附的硬脂酸脱落。
- ●与特殊的活性剂,金属盐等接触:自我疏液性降低。
- ●混入空气。
- ●高温储藏。
【为提升漂浮性应注意的事项】
- ●尽可能降低展色剂的酸值。
- ●使用芳香族碳化氢作为溶剂。
- ●尽可能避免与高分子量物质的接触。
- ●使用钴类物质作为干燥剂
- ●降低展色剂的粘度。
关于循环性
何为循环性
将包含铝片的金属型涂料特别是在汽车涂装生产线等循环使用或循环贮藏时,根据所使用的泵的种类及循环期间的不同,有时会在涂料中的铝片内产生过度的共晶,发生铝片折弯甚至破碎,导致在以后涂装的金属性涂膜中铝片的平行排列发生混乱,使辉度光泽降低。
将因这种循环引起的变色程度称为"ALPASTE的循环性"。
防止对策
有从涂装生产线一侧降低上述共晶的方法,但是它也因使用的ALPASTE的种类不同而循环性各异,特别是在共晶强度高时,与以往的ALPASTE相比,建议使用铝片厚度更厚的"耐循环性ALPASTE"TCR®系列。
关于铝粉浆的沉降性
关于铝粉浆的沉降性
铝是涂料构成成分中比重较高的成分之一。特别是在比较粗的品种,存在铝片在涂料中沉降的情况。
防止对策
沉降的铝颜料虽然也采取了使之易于再分散的措施,但是在涂装中或印刷中仍出现沉降问题时,有以下方法。
- ●在涂料中抑制沉降
使用防沉降添加剂抑制沉降。
例如BYK-410(毕克化学)、DISPARLON(楠本化成)、CAB-381-0.1(伊士曼) - ●在使用方法上采取措施
通过在涂布涂料(油墨)时循环来防止沉降。
关于铝粉浆的相容性
关于铝粉浆的相容性
ALPASTE的基础溶剂一般使用矿物油精。矿物油精的主要成分是碳化氢类溶剂。因此,有时树脂会通过调配而分离。在这种情况下,以下对策是有效的。
防止对策
- ●用适当的溶剂进行预分散
例)用与铝粉浆等量的极性溶媒预分散,几乎可与丙烯酸类树脂完全相容。 - ●在铝粉浆添加溶剂(矿物油精及其他溶剂的混合溶剂基体)
例)有与甲苯、二甲苯、异丙醇、乙二醇类溶剂等的混合基体。 - ●铝粉浆的溶剂置换
例)可与甲苯、inkoil、乙二醇类溶剂等置换。 - ●添加活性剂
可添加非离子类活性剂。
因水性涂料而产生气体
因水性涂料而产生气体
如众所周知的那样,铝是两性金属,在各pH区域通过与水的反应而如下述反应式那样产生氢气。
酸性区域 : 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2
碱性区域 : 2Al + 2OH- → 2AlO2- + H2
在铝粉浆的铝片表面,作为助磨剂使用的油酸或硬脂酸可能被铝表面氧化皮膜的-OH及-O所吸附。但是,脂肪酸皮膜在水的存在下脱离,并且由于表面氧化皮膜非常薄,所以无法抑制其与水发生反应。
防止对策
在铝片的表面实施处理,赋予耐水性。有以下3种代表性的处理方法。
关于铝片表面的处理效果,其稳定性受分散的粘合剂的组成及使用的pH区域的影响较大。
- ●通过无机化合物进行处理(WJ、WX处理等)
- ●通过有机化合物进行处理(WE、WB处理等)
- ●通过涂料进行处理
簇群、凝集(分散不良、突出)
簇群、凝集(分散不良、突出)
所谓簇群、突出,是指金属型涂料、油墨中的铝片从涂装烘干后的涂膜表面部分地将头突出,因而得不到平滑的金属性涂层的现象。
作为一般性原因,可考虑以下情形。
- ●铝片本身比涂膜厚度大的情形。
- ●由于某种原因(ALPASTE本身或涂料油墨分散时),铝片未在涂料油墨中充分分散(分散不良)而成为凝集物的情形。
防止对策
ALPASTE的粒度是否适当。
例如在本公司,作为汽车用(涂膜厚度:约15μm)ALPASTE,以前一直是用400目(孔径:37μm)的滤网去除。
分散不良凝集时,请参照"为了更好地使用ALPASTE"中的"关于分散不良"一节。
赋予静电特性
漂浮层的机制
在含有铝颜料的金属型涂料中,在静电喷涂时外加了高电压时,有时会发生覆盖着铝颜料的氧化皮膜及脂肪酸因外加高电压而引起绝缘破坏,铝颜料像导体那样在涂料中联结,电流向地线一侧流走。于是,在静电喷涂时会发生无法外加电压的现象。
防止对策
为防止这种情形的发生,下列处理的产品是有效的。
- ●树脂被覆ALPASTE(品种:FX、FZ型):特殊高分子被覆处理品