專利名稱：基于沉淀二氧化硅的高效消光劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于沉淀二氧化硅的高效消光劑及其制備以及其在油墨和漆中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
沉淀二氧化硅長期以來一直作為消光劑用于漆中。此類化合物的消光性能來源于光在被二氧化硅顆粒粗糙化的漆面的彌散反射。因此，消光劑的效率取決于從不同觀察角(一般為60°和85°)的反射值，也取決于達(dá)到足夠消光效果所要求的初始質(zhì)量。經(jīng)如此處理的表面必須具有無光、緞紋光澤但不得有任何粗糙效果。表面的粗糙度可通過，例如，平均粗糙度值Ra和粗糙深度Rz來確定。對消光劑的要求、需要的測定方法以及一般信息可見諸于，例如Degussa公司的顏料宣傳叢書，21(2002)。
漆面的消光效果自然還取決于消光劑的用量。鑒于沉淀二氧化硅除了其消光作用之外還導(dǎo)致漆粘度的增加，因此允許二氧化硅在漆中所占的份額受到一定限制。
為此，本發(fā)明的目的是找到一種與已知二氧化硅具有相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)具有改進(jìn)消光作用的二氧化硅。
令人驚奇的是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，具有高DBP吸收值的二氧化硅構(gòu)成了非常高效的消光劑。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明提供一種沉淀二氧化硅，其特征在于，BET350～550m2/gDBP值 320～400g/100gd505～15μm，以及夯實(shí)密度 20～90g/l如同未處理的親水二氧化硅一樣，涂蠟的二氧化硅作為消光劑的應(yīng)用也是已知的。此種蠟處理顯著改善沉淀二氧化硅的沉降行為。
因此，本發(fā)明還提供一種涂蠟的沉淀二氧化硅，其特征在于，BET350～550m2/g
DBP值 320～400g/100gd505～15μm，以及夯實(shí)密度 20～90g/l碳含量 2～18wt％。
本發(fā)明沉淀二氧化硅優(yōu)選具有350～380g/100g的DBP值、7～11或8～12，優(yōu)選8～9.5的d50值，以及50～80g/l，優(yōu)選60～70g/l的夯實(shí)密度。
夯實(shí)密度是按照ISO 787-11在二氧化硅研磨以后直接測定的。DBP吸收是按照DIN 53601，同樣在研磨后直接測定的。BET表面面積的情況也是一樣，按照ISO 5794-1附錄D測定。
d10、d50和d90值是在Coulter LS-230上利用激光衍射確定的。
為達(dá)到均一的消光效果，粒度分布應(yīng)盡可能窄。粒度分布可簡單地借助，例如，測定d10、d50和d90值來確定。因此，本發(fā)明未處理或涂蠟的沉淀二氧化硅具有0.90～1.5，優(yōu)選1.0～1.2的由比值(d90-d10)∶d50定義的粒度分布(寬度)。
漆膜表面消光程度的定量測定常常通過測定沿不同光澤角的反射值來確定。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)適宜的那些是沿60°和85°光澤角的測定值，測定是沿著DIN 67530、ISO 2813或TM 523-78的路線，根據(jù)下面給出用于確定標(biāo)準(zhǔn)罩面烤漆光澤值的程序?qū)嵤┑摹１景l(fā)明未處理或涂蠟的沉淀二氧化硅優(yōu)選具有15～25的沿60°角光澤值和30～70的沿85°角光澤值。85°反射計(jì)數(shù)值與60°反射計(jì)數(shù)值之差亦稱之為平光光澤，據(jù)此可做出有關(guān)表面沿不同觀察角的消光效果的判斷。平光光澤較低意味著表面從任何角度觀察都顯得無光。
與市售消光劑相比，本發(fā)明二氧化硅具有特別低的從所有觀察角的光澤值。這意味著，為達(dá)到某一消光效果需要比傳統(tǒng)消光劑的情況少的材料，或者以給定用量可達(dá)到改進(jìn)的效果。
為制備本發(fā)明未處理的沉淀二氧化硅，例如可參考DE 100 58616。該文獻(xiàn)公開了一種沉淀二氧化硅，在干、未研磨狀態(tài)時(shí)具有380～420g/100g的DBP吸收值。此種二氧化硅可按以下程序制備向在35～45℃加熱并維持?jǐn)嚢韬图羟凶饔孟碌某跏歼M(jìn)料的水中a)在至少100min的時(shí)間內(nèi)，同時(shí)加入水和硫酸，以便將pH值維持在6～7，其中加入被間斷60-120分鐘，并且在加料的終點(diǎn)將固體含量調(diào)節(jié)到36～42g/l，b)通過過濾和洗滌濾餅離析出固體，以及c)將固體短時(shí)間干燥(Kurzzeit-Trocknung)。
此種類型沉淀二氧化硅優(yōu)選通過將濾餅調(diào)配成固體含量小于18wt％的懸浮體，隨后將該懸浮體噴霧干燥以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間干燥。濾餅的干燥也可采用旋轉(zhuǎn)-閃蒸(spin-flash)干燥機(jī)干燥，隨后任選地用氨氣將pH值調(diào)節(jié)到7～8來實(shí)施。
如此獲得的沉淀二氧化硅可直接接受研磨或者先進(jìn)行涂蠟。
本發(fā)明二氧化硅的涂蠟例如可按照EP 1 182 233實(shí)施。在此種情況下，沉淀二氧化硅通過二氧化硅與蠟在低于蠟的熔融范圍和低于蠟在空氣中的分解溫度下進(jìn)行熱處理而涂以，例如，聚乙烯蠟、Fisher-Tropsch蠟或以硅氧烷為基礎(chǔ)的蠟。二氧化硅的涂蠟可與其研磨同時(shí)進(jìn)行；在任何情況下，2～15wt％，優(yōu)選5～10wt％蠟的涂布量已證明是適宜的。本發(fā)明沉淀二氧化硅必須具有2～18wt％，優(yōu)選3～10wt％的碳含量，更優(yōu)選3～6wt％的碳含量。
本發(fā)明沉淀二氧化硅的研磨可采用標(biāo)準(zhǔn)市售磨，例如，沖擊分級磨(例如，50ZPS，Hosokawa-Alpine公司制造)。
除了上述二氧化硅的浸蠟方法之外，達(dá)到這一目的的其他方法也是已知的并可參見例如DE 1 006 100、DE 15 92 865或EP 0 922 691。這里，蠟的懸浮體與二氧化硅懸浮體起反應(yīng)，任選地，在分散劑的中介作用下進(jìn)行。如此獲得的浸蠟或涂蠟的二氧化硅隨后必須進(jìn)行干燥，并任選地再分級。
本發(fā)明未處理或浸蠟的沉淀二氧化硅可用作油墨或漆中的消光劑。
下面的實(shí)施例旨在舉例說明本發(fā)明，而不是限制權(quán)利要求中所規(guī)定的本發(fā)明范圍具體實(shí)施方式
實(shí)施例按照DE 10 058 616中的實(shí)施例1～6制備沉淀二氧化硅，該產(chǎn)物具有以下物理化學(xué)數(shù)據(jù)pH 2.6，DBP389g/100g，夯實(shí)密度 154g/l，以及
BET表面面積 454m2/g，并在50ZPS磨上研磨為不同的粒度。采用的參照樣是Acematt HK450。
沿60°和85°的光澤差值表明對于采用相同數(shù)量來說消光效果比HK450顯著改善。

在Herberts公司(奧地利)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)黑色試驗(yàn)漆Duplex D1326Schwarzlack中實(shí)施了所描述的漆考察項(xiàng)目。
確定光澤值的一般程序消光漆的制備100g DUPLEX D 1326漆(配方號L 87992，杜邦，Herberts AustriaGmbH)稱重到350mL聚乙烯燒杯中，并稱重加入20g稀釋劑V0003(杜邦，Herberts Austria GmbH)。隨后，將要求數(shù)量消光劑稱重精確至10mg并用小鏟小心加入到稀釋的試驗(yàn)漆中。隨后，組合物利用直徑43mm的漿式攪拌器在2000rpm下分散10min。將聚乙烯燒杯蓋住以免蒸發(fā)損失。加入消光劑后，消光的漆放在該密閉燒杯中靜置30min等待脫氣。應(yīng)保證參照樣(HK 450)與試驗(yàn)的樣品在大約同一時(shí)間進(jìn)行分散。(最大時(shí)間差3h)。
消光漆的試驗(yàn)和加工脫氣以后，漆利用電動(dòng)刮涂裝置(Erichsen Coatmaster 509 MC)采用四刃刮涂棒，縫隙高度120μm，以25mm/s的速度施涂到130×90×3mm尺寸的潔凈玻璃板上。每一種分散的樣品，涂布2塊玻璃板。在每一烘烤操作中，這些樣品板對照著2塊參照板進(jìn)行檢查。每一塊烘烤盤最多可容納10塊樣品板+2塊參照板。
施涂的漆在下面規(guī)定的條件下閃蒸晾干(flash off)溫度20℃～25℃相對濕度40％～60％閃蒸時(shí)間10min～20min漆隨后在強(qiáng)制通風(fēng)干燥室內(nèi)在150℃干燥20min。
玻璃板冷卻后(約30min)，在BYK Haze Gloss上測定反射計(jì)值。反射計(jì)值由一式兩份測定的平均值形成。
凡一式兩份測定產(chǎn)生大于2個(gè)光澤分的差值時(shí)，必須采用重新分散的樣品對照著參照樣重復(fù)一式兩份試驗(yàn)程序。
權(quán)利要求
1.一種沉淀二氧化硅，其特征在于，BET 350～550m2/gDBP值 320～400g/100gd505～15μm，以及夯實(shí)密度 20～90g/l。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的沉淀二氧化硅，其特征在于，粒度分布d90-d10d50]]>是0.90～1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的沉淀二氧化硅，其特征在于，光澤角-光澤值是60° 15～25，以及85° 50～70。
4.權(quán)利要求1～3的沉淀二氧化硅作為漆中的消光劑的應(yīng)用。
5.一種涂蠟的沉淀二氧化硅，其特征在于，BET 350～550m2/gDBP值 320～400g/100gd505～15μm夯實(shí)密度 20～90g/l和碳含量2～18wt％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的涂蠟的沉淀二氧化硅，其特征在于，粒度分布d90-d10d50]]>是0.90～1.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的涂蠟的沉淀二氧化硅，其特征在于，光澤角-光澤值是60° 15～25，以及85° 50～70。
8.權(quán)利要求5～7的涂布后的沉淀二氧化硅作為漆中的消光劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于沉淀二氧化硅的高效消光劑及其制備以及其在油墨和漆中的應(yīng)用。
文檔編號C09C1/28GK1488682SQ0315546
公開日2004年4月14日 申請日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者J·舒伯特, R·庫爾曼, H·D·克里斯蒂安, , J 舒伯特, 克里斯蒂安 申請人:德古薩公司