專利名稱:包含取向的可磁化效果顏料的塑料制品的制作方法
技術領域:
本專利申請涉及含磁性顏料的塑料制品。具體而言,本專利申請涉及 含磁性顏料的塑料制品,其中通過磁場使磁性顏料取向,以在制品中產生 不同的顏色效果。
背景技術:
在當今市場上,制造商始終在尋找改進消費品的設計的方式,以使這 些商品獨特和有吸引力,并由此提高這些產品的銷售收益。這要與消費者 的以合理價格購買有吸引力的商品的目標相權衡。消費品市場是竟爭性市 場。消費者因品質、價格和設計(包括顏色)而選擇商品。使用顏色區(qū)分 商品和/或改進產品的美學吸引力。如塑料制品中常見的那樣,通過在;j^莫制 或其它成型工藝的過程中在塑料中摻入著色劑來實現顏色。在塑料模制品 的著色中,著色劑通常是固體無機顏料。用于將物品著色的顏料構成一個 巨大的產業(yè)。
不管用途或工藝如何,制造商了解顏色在商品銷售中的重要性。制品 上的特殊顏色效果推動新的審美趨勢,產生更生動的視覺沖擊并提高品牌 識別度和產品辨識度。為了實現顏色效果,通常使用顏色效果顏料。效果 顏料,例如引發(fā)彩虹色的顏料,用在一系列制品中,包括用于汽車或摩托 車飾面的才莫制塑料;體育器材,如頭盔、冰鞋、滑雪板、滑板;固體表面
用途,如廚房工作臺面、浴室梳妝臺或地板,包括瓷磚;衛(wèi)生潔具,如水 槽、淋浴間或浴盆;和裝飾性制品、花瓶、碗、容器、薄膜、小閃光片、 家用壁板。
消費者常以顏色為購買制品的關鍵原因。在消費者購買車輛、家用品 和家用電器的決定中,顏色的重要性特別明顯。制造商認識到為特定商品 提供一 系列顏色或選擇一特定顏色如何極大影響對消費者的吸引力和由此 影響收益。這體現在為轎車;自行車;家用電器,包括烤箱、攪拌機、咖 啡機;固體表面,如地板瓷磚和廚房工作臺面之類的商品提供的多種顏色; 和由每季的時尚決定的顏色趨勢中。
例如,如今金屬色遍及時尚業(yè)和其它工業(yè)。行李箱、手袋、汽車內飾、 發(fā)飾、草沖飾物、服裝、足具之類的商品都已經用金屬色,例如金色、銀 色和銅色裝飾。金屬外觀在汽車工業(yè)中流行。轎車、卡車和摩托車用金屬 漆或使用金屬色的配件裝飾。金屬色,尤其是不銹鋼,在家用電器,如廚 房電器,包括咖啡機、冰箱、烤爐、洗碗機、烤箱等中同樣非常流行。
已經開發(fā)出了市場策略,利用顏色吸引特定性別關注一商品,或吸引 (而非疏遠)該性別關注傳統(tǒng)上針對相反性別的商品。例如,如今使用黑 色或中性色吸引男性購買傳統(tǒng)上由女性購買的商品,如家具。類似地,電 子外殼,如電腦、電話、《更攜音樂i殳備、數字管理器等的外殼,已經采用 亮色以誘使女性購買這些產品。
市場中顏色和顏色效果的多樣性與顏料技術的ii^相關。顏料以自然 和合成形式存在。如上所述,顏色效果顏料是目前用于將制品著色的一種 顏料類型。通常,使用金屬氧化物及其變體提供這些顏色效果。顏色效果 顏料的價值在于產生光澤或珠光。例如,珠光顏料產生珍珠樣的、金屬的 和虹彩效果。廣泛使用的顏色效果顏料類型包含用金屬氧化物(如二氧化 鈦)涂布的白云母薄片。相對較薄的二氧化鈦涂層產生珍珠樣或銀色光澤。 具有較厚涂層的云母薄片通過光干涉現象產生顏色,即使組分是無色的。 這種類型的涂布薄片被稱作干涉顏料。通過反射角等于入射角的鏡子或鏡 面反射,最有效地看見凈皮稱作反射色的顏色。反射色隨涂層的光學厚度(即
幾何厚度乘以折光指數)而變。大約80納米至大約140納米的光學厚度產 生可以被稱作白色、銀色或珠光色的反射,而大約190納米或更大的光學
厚度產生顏色反射。
在商業(yè)基礎上最常遇到的珠光顏料是二氧化鈦涂布的云母和氧化鐵涂
布的云母珠光顏料。還公知的是,可以再涂布金屬氧化物層以實現各種所 需效果。例如,Linton,美國專利3,087,828描述了涂有各種氧化物(包括 鈦、鐵、鈷和鉻的氧化物)的云母,如果需要,可以在其上設置煅燒的二 氧化鈥層。Brand,美國專利3,711,308描述了涂有第一層和二氧化鈦第二 層的云母,所述第一層是鈥的氧化物和一種或多種金屬氧化物(例如,可 以是鐵、鉻和/或鈷的氧化物)的混合物。Franz,美國專利4,744,832描述 了用二氧化鈦層涂布云母并煅燒形成兩層,二氧化鈦內層和鐵板鈥礦外層。 沉積氧化4失第二層,并將顏料再煅燒。
產生珠光或金屬效果的效果顏料不必僅是云母基的,還可以是玻璃基 的或包含其它類型的薄片。共同轉讓的美國專利6,794,037、 6,800,125和 6,821 ,333公開了顏色效果材料。該效果材料由許多包封的基底薄片構成, 其中各薄片被充當反射體以反射射向其上的光的高反射層、選擇性透射射
向其上的光的分隔層、和任選地,在存在時可以在分隔層或高反射層上的 氧化鐵層包封。合適的高反光層可以包括例如銀、金、鈿、鈀、銠、釕、 鋨、銥或其合金。合適的分隔顏料層可以包括金屬氧化物、氮化物、氟化 物或碳化物或聚合物。
此外,共同轉讓的美國專利6,875,264公開了多層效果顏料。該顏料包 括透明基底、在基底(如云母或玻璃薄片)上的高折光指數材料層、和在 該第一層上的低折光指數和高折光指數材料的交替層,其中層的總數為至 少3的奇數。
Engelhard Corporation (現在的BASF Catalysts LLC )已積極涉足于 顏料領域。自2002年起開始宣傳的Black OliveTM顏料是Engelhard的大 批顏料的一個實例。Black OliveTM是具有香檳底色的黑云母基效果顏料。 該顏料表現出過去難以用云母基顏料實現的棕黑色調,并由此產生黑色的
有光澤的珠光飾面。Black OliveTM已用于多種多樣的用途中,包括用于電 子設備、器具、體育用品和包裝的模制塑料或涂料、專用裝飾性涂料和油 墨、用于皮革制品的涂料和油墨、固體表面用途(即工作臺面和地板)。
考慮到顏色和顏色效果在吸引消費者方面的越來越大的重要性,不斷 需要發(fā)揮顏料技術的完全潛力??紤]到消費者的需求,顏料技術必須繼續(xù) 發(fā)展。例如,看起來與天然物體相當的人造物品市場極大地增長。如今的 消費者對價,感。他們想要優(yōu)質物品或看起來具有高品質的物品,同時 價格也合理。優(yōu)質人造物品與天然物品的價格相比通常以較低的價格購得。
在家用品市場中清楚顯示出消費者的需求。房主和房屋建造者在建造 或改建房屋時想要優(yōu)質器具的品質或外觀。例如,固體表面,如由大理石 或花崗巖制成的廚房工作臺面和浴室梳妝臺在房屋中非常有價值并可以賦 予房屋奢華外觀以及提升房屋的價值。這類天然產品是昂貴的。與制造模 擬天然外觀的人造器具相關的成本通常明顯比購買相同品質的天然物品便 宜。因此,購買模擬大理石或花崗巖外觀的人造物品對許多消費者是理想 的。
基于相同的理由,開發(fā)金屬顏色,例如與金屬(如不銹鋼)類似的那 些顏色,在家用品市場中非常合意。例如,具有金屬外觀的成型物品可用 于才莫擬不銹鋼并用在家用電器中,例如咖啡機、冰箱、烤爐、洗碗機、烤 箱等。通過產生類似不銹鋼的顏色,這類顏色可以結合到塑料制品中,例 如器具面板中,以替代當今許多家庭中使用的昂貴的不銹鋼。
需要創(chuàng)造新的顏料組合,以便將制品著色并提高制品吸引力。還需要 使用顏料領域中目前已知的顏料創(chuàng)造新的顏色變化和/或顏色設計和圖案。 同樣需要使用顏料將制品著色以創(chuàng)造新的顏色變化、效果和/或顏色設計和 圖案的方法。例如,如上所述,需要制造模擬昂貴天然器具的AJt產品。
盡管美國專利5,223,360和6,759,097和共同轉讓的加拿大專利 2,161,816教導了可磁化顏料在涂料和薄膜中的應用,但它們沒有教導或提 出其中含有可磁化效果顏料的成型制品。
發(fā)明概要
使用磁性顏料創(chuàng)造獨特的顏色圖案和含有該顏色圖案的產品。使用磁 場使磁性顏料在產品成型過程中在其中取向,以產生各種顏料效果和色彩 圖案。例如,可以通過將磁性效果顏料置于流體介質中、使顏料取向、并 使介質干燥或硬化成成型制品而在制品中創(chuàng)造獨特的色彩圖案。
發(fā)明詳述
本發(fā)明提供了制造色彩圖案和具有這類色彩圖案的產品的方法。使用 磁場創(chuàng)造色彩圖案,其中可以利用磁場控制顏料的取向。本專利申請中所 用的效果顏料具有磁性。這些磁性顏料具有基底,該基底是任何可被包封 的平滑薄片??捎玫谋∑膶嵗ㄔ颇?、氧化鋁、氯氧化鉍、氮化硼、
玻璃薄片、氧化4失涂布的云母或玻璃、二氧化硅和二氧化鈦涂布的云母或 玻璃。薄片狀基底的尺寸本身不重要,并可以針對特定用途進行調節(jié)。一
般而言,粒子可以具有大約5-500微米、特別是5-100微米的平均最大主 尺寸。它們的自由比表面積(BET)通常為0.2至25平方米/克。
可用的磁性效果顏料通常含有如上所述的薄片基底以及位于其上的一 層或多層金屬或金屬氧化物層,它們中的至少一個具有磁性。例如,特別 可用的顏料U于云母薄片的顏料,云母薄片上具有兩層金屬氧化物層。 第一層可以含有氧化鈦、氧化鐵、氧化鈷或氧化鉻或其混合物。第二層可 以含有二氧化鈦或氧化鐵或這二者。對于云母基磁性顏料的論述,參見共
同轉讓的美國專利6,361,593,其經引用并入本文。
如,593中所述,云母薄片基底、鈦、鐵、鈷和鉻試劑、涂布條件和程 序、煅燒條件和程序分別是本領域中公知的。參見,例如上述Linton美 國專利3,087,828以及3,087,829。 一般而言,將云母在合適的介質(優(yōu)選 水)中制漿,該介質含有或向其中加入含金屬的試劑,并通過適當調節(jié)pH
值,在云母薄片上涂布金屬氧化物的7jC合形式。
然后通過煅燒將氧化物的水合形式轉化成氧化物。還已知使用各種試 劑和條件使二氧化鈦為銳鈥礦或金紅石晶型。在此過程中,有意使用雙層
構造,并在各層中選擇金屬氧化物。
云母基底上初始層中存在的可能的氧化物是二氧化鈦、二氧化鐵與氧 化鈷和氧化鉻中之一或二者的混合物。首先用金屬氧化物的7jC合混合物將 云母涂布,然后將其煅燒。云母可以被各氧化物以任何所需順序涂布,且 如果需要,可以在每一金屬沉積后回收被覆云母,洗滌和/或干燥。最方便
且因此優(yōu)選的是,通過用合適的試劑(例如氬氧化鈉或鹽酸)改變pH值,
用金屬氧化物逐一涂布云母而不分離各中間產物。例如,在第一層的7jC合
金屬氧化物中,在最酸性pH值下在云母基底上涂布水合二氧化鈦。升高 pH值,然后產生水合氧化鐵,并最終使鈷和/或鉻氧化物沉積。
云母顏料上這兩個涂層總共具有干涉色的厚度。這通常為60-150納米。 一般而言,最接近云母的層構成這兩個涂層厚度的大約2至25%,并在另 一范圍內為大約10至20°/0。
在第一涂層中,基于氧化物總重量,二氧化鈦為大約20至90重量% , 并在另一范圍內為大約40至60%。氧化鐵為大約5至40%,在另一范圍 內為大約20至30%,且鉻和/或鈷構成其余的大約5至40%,在另一范圍 內為大約20至30 % 。
可用的顏料的另一實例是玻璃基顏料,其可以使用任何種類的玻璃形 成。玻璃基磁性顏料的論述公開于美國專利5,436,077中,其經此引用并入 本文。如'077中所述,可以使用傳統(tǒng)玻璃,包括例如用于傳統(tǒng)玻璃板的玻 璃、E-玻璃、鉛玻璃和用于耐酸容器的玻璃。當使用玻璃薄片時,在其表 面上可以有金屬覆蓋層,在其上可以形成致密的金屬氧化物保護覆蓋層。 在一個實施方案中,玻璃薄片可以具有大約10至1,000微米的直徑(垂直 于厚度的方向上的粒度)、大約0.1至10微米的厚度、和5或更高的縱橫 比。位于玻璃薄片上的層至少之一具有磁性。
在玻璃薄片上形成的金屬覆蓋層優(yōu)選具有35至500納米的厚度。
作為可用于金屬覆蓋層的金屬的實例,可以提到貴金屬,例如金、銀 和鉑,和賤金屬,例如鎳、銅、鉻和鋅。其它賤金屬可以包括鐵、錫和鉛。 也可以使用這些金屬的合金。
對形成金屬覆蓋層的方法沒有特別限制,并可以根據要覆蓋的金屬類 型、所需光澤和色調選擇合適的方法。例如可以使用化學鍍敷(例如非電 極鍍敷)。
致密的金屬氧化物保護層優(yōu)選具有大約20至1000納米的厚度。該層 優(yōu)選由Si02、 Si02-Al203、 A1203、 Ti02、 ZrO;j等制成。
致密保護層可以優(yōu)選使用金屬醇鹽形成,其中將其上形成了金屬覆蓋 層的玻璃薄片在含金屬醇鹽、水和醇的堿性懸浮液中保持預定時間,然后 將薄片從中分離并進行燒制。
水與待混合的金屬醇鹽的比率(摩爾比)優(yōu)選為25至100 (水:金屬醇 鹽=25-100:1 )。在該混合物中,醇的含量優(yōu)選為34重量%或更高(但低 于100%)、特別是40至卯重量%的百分比。當該百分比低于34%時, 可能造成不完全混合,并且不能獲得所需性質,而高于卯%的百分比可能 在成本方面是不利的。
有利地,首先將金屬醇鹽、水和醇混合,然后將玻璃薄片供應到該混 合物中。將玻璃薄片優(yōu)選以每100重量份金屬醇鹽大約100至1000份的量 供應到混合物中??紤]到覆蓋層的均勻性,在供應玻璃薄片后調節(jié)混合物 的pH值是有利的。如果需要,可以在供應玻璃薄片之前使該混合物呈堿 性。10至12的pH值特別有利。當pH值低于10時,可能造成不合意的 低反應速率。當pH值高于12時,可能由于過高的反應速率而形成具有差 的密度的金屬氧化物覆蓋層。
在供應玻璃薄片后,優(yōu)選以玻璃薄片保持不沉淀的方式攪拌所得混合 物。玻璃薄片的*狀態(tài)優(yōu)選保持1至4小時。
在攪拌過程中,金屬氧化物沉積在玻璃薄片表面上,由此形成薄膜。
此后,通過適當的方式,例如過濾、離心等,將玻璃薄片與液體分離。 然后,如果必要用水洗滌分離出的玻璃薄片,之后干燥。
然后對所得玻璃薄片進行燒制,由此將沉積的金屬氧化物層脫水,且 其中所含的細孔消失。由此,可以獲得其上具有金屬覆蓋層的玻璃薄片, 在該金屬覆蓋層上形成致密的金屬氧化物保護層。燒制溫度可以根據例如
金屬覆蓋層中金屬的類型和金屬氧化物層中金屬氧化物的類型而變。在普
通情況下,燒制可以在大約500至600X:、特別是530至580"C的溫度下進 行。當燒制溫度太低和/或燒制時間太短時,不能充分達到提高密度的作用。 相反,當燒制溫度太高和/或燒制時間太長時,金屬覆蓋層中的金屬可能以 膠體形式遷移到玻璃層中,由此造成金屬覆蓋層的消耗及其金屬光澤的消 失。
玻璃薄片的表面可以用例如硅烷偶聯(lián)劑處理,以改進薄片本身和含薄 片的制品的潤濕性質和粘附性質??梢允褂萌魏喂柰榕悸?lián)劑進行處理。
通過將帶有致密保護覆蓋層的玻璃薄片摻入形成制品的組合物中,制 M薄片的制品。在形成制品的組合物中,可以使用迄今已知的任何樹脂 組分,包括,例如三聚氰胺-醇酸樹脂、熱固性丙烯酸樹脂、丙烯酸清漆、 硝基纖維素清漆、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂等。該組合物可以通過將各種顏 料和添加劑(例如*劑、抗流劑、增塑劑、分色抑制劑等)摻入載體來 制備。
如上所述,本方法中所用的磁性顏料可以包括市售顏料,例如 Engelhard Corporation, Iselin, NJ (現在的BASF Catalysts LLC )制造的 Black OliveTM顏料或Nippon Glass Fiber, Japan制造的Metashine⑧顏料。 在本文中考慮使用這些顏料和具有磁性的其它顏料。其它可用的可磁化效
果顏料包括用Ti02然后用Fe3CXr凃布的云母,和用鈷鐵氧體然后用Ti02 涂布的云母,和共同轉讓的美國專利6,139,615中公開的那些,該專利完全 經此引用并入本文。
可以將磁性顏料置于介質中以制造產品,如由塑料樹脂形成的那些。 合適的樹脂包括熱固性樹脂或熱塑性樹脂。熱固性樹脂在熱存在下硬化。 本發(fā)明可用的一些熱固性樹脂的實例包括但不限于環(huán)氧樹脂,例如由表氯 醇和雙酚A、或表氯醇和脂族多元醇(如甘油)制成的并且通常可以使用 胺或酰胺固化劑固化的樹脂。其它熱固性樹脂包括通過使酚與醛縮合而得 的酚醛樹脂,例如酚-甲醛樹脂,J^樹脂(例如脲-曱醛或三聚氰胺-甲醛)、 聚酰亞胺(交聯(lián)的和/或玻璃填充的)、醇酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯
基酯系列樹脂、有M系列樹脂等。其它可用的熱固性基質材料包括聚酯、 乙烯基酯、氨基塑料、熱固性聚氨酯、它們的衍生物和混合物。
在加熱時軟化的熱塑性樹脂也可用于本方法。熱塑性樹脂的實例包括 離子交聯(lián)聚合物樹脂(烯式離子交聯(lián)聚合物樹脂)、乙烯 丙烯酸乙酯共
聚物(縮寫為EEA)、丙烯腈 丙烯酸橡膠 苯乙烯共聚物樹脂(縮寫為 AAS)、丙烯腈.苯乙烯共聚物樹脂(縮寫為AS或SAN)、丙烯腈苯乙 烯共聚物樹脂(縮寫為ACS)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(縮寫為EVA)、 乙烯-乙烯基醇共聚物樹脂(縮寫為PVAL)、丙烯腈.丁二烯.苯乙烯共 聚物樹脂(縮寫為ABS)、聚氯乙烯樹脂(縮寫為PVC或PVW)、氯化 聚乙烯樹脂(縮寫為CPE)、乙酸酯纖維樹脂(乙酸纖維素樹脂)、聚四 氟乙烯樹脂(縮寫為PTFE )、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物樹脂(縮 寫為PFA)、四氟乙烯-乙烯共聚物樹脂(縮寫為ETFE)、聚氯化三氟乙 烯樹脂(縮寫為CTFE)、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯(縮寫為PVF)、 聚曱醛樹脂(縮寫為PCM)、尼龍6 (縮寫為PA6)、尼龍66 (縮寫為 PA 66)、尼龍610 (縮寫為PA 610)、尼龍11 (縮寫為PA 11)、尼龍 12 (縮寫為PA 12)、尼龍46 (縮寫為PA 46)、特殊類型的尼龍(可購 自Mitsubishi Chemical Corp.(前Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)的 Raney)、聚丙烯酸酯樹脂(芳族聚酯樹脂,縮寫為PAR)、熱塑性聚氨 酯彈性體(縮寫為TPU)、熱塑性彈性體(縮寫為TPE)、全芳族聚酯樹 脂(另一名稱為聚氧苯曱?;鶚渲s寫為POB)、聚醚醚酮樹脂(縮寫 為PEEK)、聚,脂(縮寫為PSF)、聚醚,脂(縮寫為PES)、聚 砜樹脂(縮寫為PSU)、高密度聚乙烯樹脂(縮寫為HDPE)、低密度聚 乙烯樹脂(縮寫為LDPE)、線性低密度聚乙烯樹脂(縮寫為L-LDPE)、 聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(縮寫為PET)、聚碳酸酯樹脂(縮寫為PC)、 聚苯乙烯樹脂(縮寫為PS)、中抗沖聚苯乙烯樹脂(縮寫為MIPS)、高 抗沖聚苯乙烯樹脂(縮寫為HIPS)、聚苯醚樹脂(縮寫為PPO)、聚亞 苯基醚樹脂(縮寫為PPE)、苯乙烯改性的聚苯醚樹脂(縮寫為改性PPO 或苯乙烯改性的PPO)、苯乙烯改性的聚亞苯基醚樹脂(縮寫為改性PPE
或苯乙烯改性的PPE)、苯乙烯接枝的聚亞苯基醚樹脂(縮寫為PPE或 苯乙烯改性的PPE),苯乙烯接枝的聚苯醚樹脂(縮寫為改性PPO或苯 乙烯改性的PPO)(本文所用的術語"PPO、 PPE、改性PPO、改性PPE、 苯乙烯改性的PPO和苯乙烯改性的PPE"統(tǒng)稱為苯乙烯改性的PPO(E)樹 脂、聚苯醚(醚)樹脂,、改性(還原)聚苯醚(醚)樹脂、改性PPO(E)等)、聚 笨琉醚(縮寫為PPS)、聚丁二烯樹脂(縮寫為PBD)、聚對苯二甲酸丁 二酯樹脂(縮寫為PBT)、聚丙烯樹脂(縮寫為PP)、甲基丙烯酸樹脂 (通常稱作丙烯酸樹脂,縮寫為PMMA)、甲基戊烯聚合物(縮寫為PMP)、 極低密度聚乙烯樹月旨(縮寫為VLDPE)、乙烯.甲基丙烯酸甲酯共聚物、 聚石危醚砜樹脂、聚酮、聚酰胺酰亞胺、改性馬來酰亞胺樹脂、乙烯乙酸乙 烯酯共聚物皂化產物、ABS耐久靜電樹脂、HIPS耐久靜電樹脂、MIPS 耐久靜電樹脂、PS耐久靜電樹脂、PCT樹脂(聚酯樹脂)、聚醚酰亞胺 樹脂、聚烯丙基醚酮、聚丁烯樹脂、EMAA樹脂、聚丙烯腈、液晶聚合物、 苯乙烯馬來酰亞胺共聚物樹脂、乙烯丙烯酸共聚物樹脂、硅烷交聯(lián)的聚合 物、液晶聚酯樹脂、可生物降解的塑料(例如來自玉米&大豆的聚乳酸), 等等。
一旦將顏料加入介質,就將磁體置于介質附近或介質內以創(chuàng)建磁場, 從而使顏料移動。對此方法中所需的磁體數沒有限制,因為在本發(fā)明中可 以使用一個或多個磁體。磁場可以以各種方式施加,以產生影響顏料移動 的磁場。例如,磁體可以永久固定,或相對于成型中的制品移動??梢允?用一個固定磁體,或多個固定磁體,或固定和活動磁體的組合。
當磁體永久固定并特意地放置以將顏料吸向特定位置時,可以在介質 中創(chuàng)造特定的集中圖案。通過相對于成型中的制品移動磁體,可以創(chuàng)造獨 特的流動色彩圖案?;顒拥拇朋w可以圍繞成型中的制品線性或非線性移動, 并可以具有起點以及終點。當磁體在制品周圍移動時,磁體可以逐漸或迅 速地、并且不斷地或在以定時的間隔來回移動。例如,磁體可以在特定時 期內靜止并在另一些時期內移動。此外,可以使用活動和固定磁體的組合 以形成多個彩色圖案。或者,可以使成型中的制品相對于固定或活動的磁
體移動。
磁體和所創(chuàng)建的磁場的移動決定著色彩圖案的構造。通過以多種方式 吸引顏料,可以在介質中創(chuàng)造獨特和有吸引力的色彩圖案。
應該重申的是,在顏料移動的同時,顏料所處的介質逐漸硬化并因此 可以在此方法過程中創(chuàng)造層狀色彩圖案。顏料的移動以及同時的介質硬化 導致可以預見到,可能產生指數色彩圖案和許多生動的顏色效果。
通常,制造具有色彩圖案的產品的方法包括將流體介質和磁性顏料混 合在一起以形成組合物或混合物。流體介質可以是熔融樹脂、樹脂在溶劑 中的溶液或*體。將該混合物攪拌以使顏料*在介質中。然后將該混 合物成型(例如才莫制)為制品。如上所述,在混合物附近施加磁場以影響 顏料的移動。使流體介質和顏料混合物石更化或凝固成成型制品。在混合物 凝固或硬化成制品后,由于所施加的磁場引起的顏料遷移,觀察到獨特的 色彩圖案。
例如,當制造具有獨特色彩圖案的模制品時,可以在介質M之前或 同時或甚至在介質完全插入模具中之后,將磁體選擇性放置在模具周圍。 類似地,當經由擠出形成制品時,磁體可以緊鄰成型模頭放置。磁體可以 放置在擠出模頭上游和/或下游。在任何情況下,在制品成型過程中磁場造 成磁性粒子在流體介質內流動,并由此產生具有獨特色彩圖案的制品。
可以使用本方法制造許多物品。 一些非限制性實例包括花崗巖、大理 石和甚至不銹鋼,以制^tA造產品或產生各種獨特的設計或色彩圖案。這 些設計可能直接位于制品內,所述制品包括固體表面,例如工作臺面、地
板、瓷磚、層壓地板;衛(wèi)生潔具,例如浴盆、淋浴間、廁所、洗臉臺;電 腦、電話、電視、收音機、照相機的電子外殼;產品外殼,如化妝品容器、 食品容器;等。這些不是要限制用本顏色效果制成的制品類型。
還可以使用本領域已知的技術,包括壓縮模塑、注射成型、吹塑、旋 轉、真空成型和壓延、熱成型和旋轉模塑、以及擠出,將所用塑料介質成 型成各種長度的片材、纖維、桿、管材和其它橫截面型材。本方法也可用 在模制塑料部件、薄膜、由薄膜制成的小閃光片、電子器件或汽車部件的外殼、以及包裝和容器中。此外,本文無意限制介質成型方式或通過本方 法形成的色彩圖案。
列出下列實施例以例證本方法。 實施例1
將1 % Black OliveTM顏料添加到環(huán)氧-胺液體或可流動樹脂中。溫和攪 拌3分鐘。將顏料和樹脂混合物倒入玻璃陪替氏培養(yǎng)亞。將磁體置于該皿 內或該亞下方。使可流動樹脂和顏料混合物在室溫下硬化數小時。在樹脂 硬化后,由于效果顏料被引向磁體,觀察到獨特的色彩圖案。
實施例2
將1 % Metashine⑥顏料添加到環(huán)氧-胺液體或可流動樹脂中。溫和攪拌 3分鐘。將顏料和樹脂混合物倒入玻璃陪替氏培一。將磁體置于該皿內 或該皿下方。使可流動樹脂和顏料混合物在室溫下硬化數小時。在樹脂硬 化后,由于效果顏料被引向磁體,觀察到獨特的色彩圖案。
權利要求
1. 模制塑料制品,其包含取向的可磁化效果顏料。
2. 權利要求l的模制塑料制品,其中所述可磁化效果顏料包含涂有至 少一層金屬層或金屬氧化物層的薄片。
3. 權利要求2的模制塑料制品,其中所述薄片基本透明。
4. 權利要求2的模制塑料制品,其中所述薄片選自由天然云母、合成 云母和玻璃組成的組。
5. 權利要求4的模制塑料制品,其中所述薄片上具有兩層金屬氧化物層。
6. 權利要求4的模制塑料制品,其中所述薄片上具有金屬層和在金屬 層上的金屬氧化物層。
7. 由權利要求1的模制塑料制品制成的瓶子。
8. 制造權利要求l所述的模制塑料制品的方法,包括下列步驟(a )將包含涂有至少一層金屬層或金屬氧化物層的薄片的磁性效果顏 料置于流體塑料內,以形成流體混合物;(b) 通過磁場改變所述顏料在該流體混合物中的取向;(c) 模制該取向的流體混合物;和(d) 使經模制的取向流體混合物硬化。
9. 權利要求8的方法,其中所述薄片涂有氧化鐵。
10. 權利要求8的方法,其中所述薄片涂有鉻或其氧化物。
全文摘要
利用磁場控制具有磁性的顏料以產生色彩圖案??梢栽诶缛廴谒芰匣蛩芰先芤旱慕橘|中創(chuàng)造色彩圖案。顏料被置于可流動介質中之后,在磁體影響下遷移,此后顏料由于介質的干燥和/或硬化而保持靜止。提供了包含取向可磁化效果顏料的模制塑料制品。該制品可用于容納化妝品、個人護理產品或食品。
文檔編號C08K9/02GK101395229SQ200780007414
公開日2009年3月25日 申請日期2007年1月29日 優(yōu)先權日2006年2月1日
發(fā)明者D·C·貝克爾, S·羅沙爾德 申請人:巴斯福催化劑公司