專利名稱：高長徑比材料的聚合物包封及其制造方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明通常涉及含有包封在聚合物中以形成珠粒的高長徑比材料的顏料，及其制造方法。更具體地說，本發(fā)明涉及包含包封在聚合物中以形成基本上是球形珠粒的高長徑比薄片狀顆粒的顏料，其可用于生產(chǎn)具有著色、閃光、和/或金屬光澤或金屬狀外觀的塑料制品，及其制造方法。
消費品的當(dāng)前趨勢是對具有獨特顏色及外觀的塑料產(chǎn)生了強烈的需求。例如，目前普遍提供具有可互換塑料蓋的移動電話。這些蓋具有許多顏色和/或特別效果，使消費者得以控制其電話的美學(xué)設(shè)計。很多其它注射模塑塑料制品(例如，計算機、立體聲音響及其它家用和/或商用電器、汽車內(nèi)的部件等)也得益于具有獨特的顏色和外觀。
具有閃光外觀、金屬光澤或金屬狀外觀、真金屬外觀、或任何角度位變異構(gòu)外觀的塑料制品在很多情況下都是很需要的。將游離金屬(free metal)薄片以肉眼能夠分辨單個薄片的含量加入塑料制品中，可以獲得具有閃光或金屬光澤外觀的塑料，使制品具有閃光或金屬光澤(金屬光澤)的外觀。使用很高含量的游離金屬薄片可以獲得具有真金屬外觀的塑料。加入游離金屬薄片的制品的缺點在于該游離薄片(free flake)具有高長徑比，由此而往往在接合線(knitline)或其它不均勻流向區(qū)域改變?nèi)∠?，使其自身與加工過程中的流場保持一致，從而在最終制品中產(chǎn)生肉眼可見的流線、接合線或焊線。這種流線、接合線或焊線在制品中形成不美觀的條紋。因此，對于有閃光的、金屬光澤的和/或金屬狀塑料的需求正在日益增加，可是它們不能通過將游離金屬薄片加入塑料制品中而有效地獲得。
很多用于塑料的理想的顏料和添加劑(例如金屬顆粒)具有高長徑比，包括，但不限于，板狀或片狀顆粒結(jié)構(gòu)。如前所述，在加工期間，這種顆粒往往與材料流方向平行。在某些情況下，該定向性可以成為優(yōu)點，例如用于改進(jìn)擠出的片狀模塑品或薄壁模塑品的撓曲模量。然而，在其它情況下，該定向性可以成為缺點，特別是部件為復(fù)雜的和需要有均勻表面外觀的情況。在這種情況下，流場方向中的局部變化可以產(chǎn)生不受歡迎的顏色或反射率的變化。金屬顆粒/薄片由于反射率高而且有高度的方向性，因而對方向性問題特別敏感。
顏料顆粒的幾何形狀對于決定所獲得的光學(xué)效果是重要的。多面可用性能使給定顆粒取向的反射率達(dá)到最大，而顆粒越是球形的，則在流體動力學(xué)上的各向同性越高，從而有利于流線的減少或消除。高長徑比顆粒提供高的閃光效率(sparkle efficiency)，使其能很有效地作為金屬顏料。然而，這些顆粒在外觀上還有對視覺不利的流線。
目前沒有好的方法來確保使高長徑比的顏料和添加劑當(dāng)加工成塑料制品時在光學(xué)上是各向異性和流變學(xué)上是各向同性的。立方體和八面體似乎可以滿足這兩個條件，而且實際上，現(xiàn)有技術(shù)已試圖通過將簿片材料包封在基本上是立方體的材料中以解決該簿片材料的定向性問題。雖然與薄片相比，立方體材料對于誘導(dǎo)流動取向的敏感性較小，并從而減少了外觀流線，但該技術(shù)沒有消除流線。此外，生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何形狀(即，不同于球和平片)的顆粒并非易事，并向最終制品中引入了不必要的大量填料。結(jié)果，相當(dāng)多的精力集中于對加工方法進(jìn)行研究以消除流線。同理，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用復(fù)雜成型溫度分布和進(jìn)行模具的攪拌可以顯著減少流線的出現(xiàn)。然而，這些方法都要求使用高度專用設(shè)備，使得這些方法極不經(jīng)濟(jì)和不實用。另外，已經(jīng)研究使用鋁珠粒作為可能的解決方案。然而，由于鋁珠粒上缺乏小平面或相當(dāng)大的反射面，在最終制品是不能獲得反射金屬外觀。
日本公開專利申請?zhí)亻_平11 -279434描述了一種金屬顏料，它是通過在光澤多面體顆粒的至少一個面上涂覆透明樹脂而制備的。日本公開專利申請?zhí)亻_平11 -21376描述了一種含有光澤顆粒的交聯(lián)聚合物顆粒的復(fù)合閃光劑、含該閃光劑的樹脂組合物，及由該組合物制得的模塑樹脂制品。然而，這些參考文獻(xiàn)均未涉及光澤顆粒從復(fù)合材料中層離的問題。此外，這些參考文獻(xiàn)未涉及交聯(lián)密度對整個物理性能的重要性，也未涉及為獲得無缺陷注射模制品而限制復(fù)合材料珠粒的尺寸的重要性。
因此，現(xiàn)在需要的體系和方法是使具有高長徑比的材料(例如，板狀/片狀顏料和添加劑)在加工成塑料產(chǎn)品時，其在復(fù)雜流場中的角度分布能夠確保保持光學(xué)上是各向異性和流變學(xué)上是各向同性的。還需要有這樣的體系和方法，其與現(xiàn)有的體系和方法相比并不昂貴而且專業(yè)化程度不高。還進(jìn)一步需要有這樣的體系和方法，其能夠基本消除流線外觀。還進(jìn)一步需要有這樣的體系和方法，其能夠使高長徑比的材料包封在已交聯(lián)的或可交聯(lián)的聚合物中。也需要有這樣的體系和方法，其能夠獲得比目前可能獲得的片狀包封的珠粒有更高的產(chǎn)率。也還需要有這樣的體系和方法，其利用包封的高長徑比材料作為注射模塑或擠出塑料中的顏料以生產(chǎn)基本上無流線并具有閃光和/或金屬光澤外觀的塑料制品。另外還需要解決在復(fù)合和/或模塑操作中高長徑比材料從包封珠粒中層離的問題。最后，需要有這樣的體系和方法，其中加入染料能生產(chǎn)出具有顏色、閃光和/或金屬光澤外觀的制品。
發(fā)明概述本發(fā)明實施方式克服了現(xiàn)有體系和方法中存在的上述缺點，因此，本發(fā)明涉及含有包封在聚合物中以形成基本上是球形珠粒的高長徑比材料的顏料，及其制造方法。這些顏料珠粒可用于生產(chǎn)具有顏色、閃光、和/或金屬光澤外觀的塑料制品。本發(fā)明實施方式包括的體系和方法使具有高長徑比的材料(例如，板狀/片狀顏料和添加劑)在加工成塑料制品時能夠確保其在復(fù)雜流場中的角度分布保持光學(xué)上各向異性和流變學(xué)上各向同性。在某些實施方式中，與現(xiàn)有體系和方法相比本發(fā)明的方法并不昂貴而且專業(yè)化程度不高。在本發(fā)明實施方式中，該體系和方法可以基本消除流線外觀。本發(fā)明的實施方式還能夠?qū)⒏唛L徑比材料包封在已交聯(lián)的或可交聯(lián)的聚合物中形成珠粒，且能夠獲得比目前可能獲得的珠粒有更高的產(chǎn)率。此外，本發(fā)明的實施方式利用包封的高長徑比材料作為注射模塑或擠出塑料中的顏料而生產(chǎn)出基本上無流線的并具有顏色、閃光和/或金屬光澤外觀的塑料制品。本發(fā)明實施方式涉及一些特定加工條件，這些加工條件能被用來使高長徑比材料在混合和/或模塑操作期間從包封的珠粒中的層離達(dá)到最少。最后，在本發(fā)明實施方式中加入染料或著色顏料，可產(chǎn)出具有顏色、閃光和/或金屬光澤外觀的制品。
本發(fā)明實施方式包括含有一種或多種基本上是球形珠粒的顏料，其中每個基本球形的珠粒中含有一種或多種包封在包封材料中的高長徑比顆粒。本發(fā)明實施方式還包括制備所述顏料的方法。
本發(fā)明實施方式還包括含有塑料基質(zhì)材料和顏料的樹脂組合物，該顏料包括一種或多種基本上是球形的珠粒，其中每個基本上是球形的珠粒含有一種或多種包封在包封材料中的高長徑比顆粒。
本發(fā)明實施方式還包括由所述組合物制得的模制品。
在下列描述過程中，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明的進(jìn)一步特征、方式和優(yōu)點將變得更加明顯，在該描述中參考了說明某些本發(fā)明優(yōu)選實施方式的附圖，且其中在所有附圖中，相同的標(biāo)號表示相同的部件。
附圖簡述下面參考各種附圖描述本發(fā)明的體系和方法，其中

圖1是表示注射模塑部件的橫截面垂直于接合線和表示未包封的各向異性顆粒取向的示意圖；圖2是表示注射模塑部件的橫截面垂直于接合線和表示已包封的各向異性顆粒隨機取向的示意圖；圖3是表示珠粒如何通過重力沉降被分離的示意圖(在該實施方式中，液體介質(zhì)可含有5-20重量％氯化鉀溶液，在該氯化鉀溶液中可含有3-6滴0.1％Triton-X表面活性劑溶液)；圖4為顯示通過本發(fā)明的兩種方法獲得的鋁薄片分布的曲線圖；圖5顯示了本發(fā)明實施方式可加入的各種添加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
發(fā)明詳述為了幫助理解本發(fā)明，將參考如圖1-5所描述的本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，并用專業(yè)語言對其進(jìn)行描述。這里所用的術(shù)語僅為了說明而不是為了限制。在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)并非用于進(jìn)行限定，而僅作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員去以不同方式應(yīng)用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。在所述體系和方法中的任何改進(jìn)或變化，和如在此所述的本發(fā)明原理的這種進(jìn)一步應(yīng)用，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是正常會出現(xiàn)的，是在本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的。
本申請說明書和權(quán)利要求中的數(shù)值，特別是涉及聚合物組合物時，是反映了用于某一種組合物的平均值，該組合物可含有不同特征的各種聚合物。此外，這類數(shù)值應(yīng)當(dāng)被理解為包括這樣的一類數(shù)值，即當(dāng)其折合到相同位數(shù)的有效數(shù)字時是相同的數(shù)值，也包括這樣的一類數(shù)值，即其與設(shè)定值之差是小于本發(fā)明確定該值所用的測量方法的實驗誤差。
本發(fā)明實施方式包含通過將高長徑比材料包封在聚合物中而形成的基本上是球形珠粒。這些珠?？捎糜诟鞣N方法中(例如，注射模塑、擠出、片狀模塑、基于溶液的處理技術(shù)(例如旋涂或溶液澆注)，等)以形成具有顏色、閃光、和/或金屬光澤外觀的塑料制品。
參考圖1，該圖是顯示注射模塑聚合物材料中未包封(即，游離)薄片的定向取向的示意圖。在此顯示的高長徑比片狀或板狀顆粒往往在接合線10處改變流場的方向，使之與接合線一致并增加接合線可見性。本發(fā)明試圖降低或消除這些接合線/流線的可見性。
參考圖2，該圖是本發(fā)明一個實施方式的示意圖。在該實施方式中，顯示了在聚合物材料中包封的薄片的隨機取向。一旦薄片被包封，它們在流體動力學(xué)上基本上是各向同性的，并從而基本上不受流向的影響。這降低或消除了接合線10的可見性。此外，包封在透明、半透明和/或著色的、基本上球形聚合物珠粒中的薄片保持了它們的高度球面或鏡狀反射的特性。在該實施方式中，包封薄片的珠粒在光學(xué)上是各向異性的(即，保存所需的光學(xué)效果)，但在流變學(xué)上是各向同性(即，在接合線和其它高度定向和/或不均勻流向區(qū)域的小片沒有優(yōu)選的取向)。
本發(fā)明包括嵌入或包封在基本上球形的液滴或珠粒中的高長徑比材料(例如，片狀或板狀顆粒)。在此使用的高長徑比材料包括分別在各種實施方式中的平均長徑比大于約1.5∶1、大于約2∶1、大于約4∶1、大于約5∶1、大于約8∶1、大于約9∶1、和大于約40∶1的那些材料。在其它實施方式中，高長徑比材料包括分別在各種實施方式中的平均長徑比為約2∶1-約40∶1、約5∶1-約40∶1、和約9∶1-約40∶1的那些材料。
適用于本發(fā)明的高長徑比材料包括在各種實施方式中的具有至少2面、約2-約100個小平面、約3-約50個小平面、約4-約10個小平面、小于4個小平面、約2-約4個小平面、和約2-約3個小平面的材料。
本發(fā)明使用的高長徑比材料可以包括任何適宜的在樹脂組合物中提供所需的有顏色的、金屬的、閃光和/或金屬光澤外觀的材料。這種材料的某些非限定性實例包括鋁、金、銀、銅、鎳、鈦、不銹鋼、硫化鎳、硫化鈷、硫化錳、金屬氧化物、白云母、黑云母、合成云母、二氧化鈦涂覆的云母、金屬涂覆的玻璃薄片、著色劑(包括但不限于紅(Perylene Red)、或任何其它當(dāng)其以未包封形式用于樹脂組合物中時對形成流線敏感的適宜的高長徑比材料。在本發(fā)明實施方式中還包括高長徑比材料的混合物。例如，可以使用提供金屬的、閃光和/或金屬光澤外觀的高長徑比著色劑和高長徑比添加劑的混合物。在很多實施方式中僅使用一種高長徑比添加劑。
這些基本上是球形珠粒的平均長徑比在各種實施方式中可以分別小于約2∶1、小于約1.5∶1、小于約1.2∶1、小于約1.1∶1、或約1∶1。通常，需要含有包封的高長徑比材料的珠粒的平均長徑比為約1∶1，以確保在接合線、流線等附近很少或沒有優(yōu)選取向或定位。在此使用的術(shù)語″接合線″、″流線″、和″焊線″是可互換的，均用于指高度定向和/或不均勻流向的區(qū)域。此外，在此使用的術(shù)語″包封″、″包封簿片″和其它類似的變化既包括完全包封在珠粒中的薄片，又包括表面層壓到珠粒上的薄片。這兩種珠粒可以不同的量存在于通過在此所述的方法制備的材料中，且根據(jù)珠?？傮w中的大部分珠粒的類型，可以使用如下所述的適當(dāng)?shù)募庸l件以獲得基本沒有可見流線的塑料制品。
在本申請中，基本上是球形珠粒還指包封的顏料組合物。在該包封的顏料組合物中的珠?；蝾w粒的大小是適合于使常規(guī)物品具有顏色和其它視覺效果，其中該常規(guī)物品例如電話蓋、移動電話、計算機框架(bezel)、鍵盤、鍵帽和鼠標(biāo)、電視框架、立體聲音響、打印機和其它家用和商用電器、及汽車內(nèi)部件和外部件等。因而，需要本發(fā)明顏料中的顆粒小于這種制品的壁厚，以便在制品中進(jìn)行分散。
基本上是球形珠粒優(yōu)選的平均直徑至少等于、或稍高于包封在其中的高長徑比顆粒的平均長度。這些珠粒的平均直徑在各種實施方式中可以分別為約10μm-約300μm、約15μm-約300μm、約20μm-約300μm、約40μm-約250μm、約80μm-約200μm、或約90μm-約140μm。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在這些各種實施方式中，可以存在直徑小于或大于上述平均直徑的個別的珠粒，而不導(dǎo)致珠?？傮w的平均珠粒直徑在特定范圍之外。包封在珠粒中的高長徑比顆粒的最大尺寸的平均值范圍優(yōu)選與包封它們的珠粒的平均直徑范圍相同，高長徑比顆粒的最大尺寸的平均值優(yōu)選等于或稍小于包封它們的珠粒的平均直徑。例如，在一個實施方式中，包封在珠粒中的高長徑比顆粒可以包含最大尺寸為約100μm或稍小的薄片，而珠粒的平均直徑為約100μm。
對于樹脂組合物中的具體珠粒濃度，包封在聚合物包封珠粒材料中的高長徑比材料的平均量(即，重量)一般為必須獲得所需的有色的、金屬的、閃光和/或金屬光澤外觀的量，其中高長徑比材料的平均量可以通過所用高長徑比材料的總重除以珠粒的總重而進(jìn)行確定。在各種實施方式中，包封在聚合物包封珠粒材料中的高長徑比材料的平均量可以分別小于約25重量％、約0.1-約25重量％、約1-約20重量％、約2-約15重量％、約5-約10重量％、約10-約15重量％、約0.1-約5重量％、或約0.1-約4重量％，基于顏料珠粒的重量。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在這些各種實施方式的珠粒的總數(shù)中，有個別的珠?？梢詻]有高長徑比材料包封在其中，且有個別的珠粒中可以包封大于25重量％的高長徑比材料，而不導(dǎo)致包封在給定珠?？倲?shù)的聚合物珠粒中的高長徑比材料的平均量在特定的范圍之外。
在高長徑比顆粒周圍的聚合物材料(即，包封材料)可以含有其含量足以使透明度和/或半透明度達(dá)到塑料制品所需光學(xué)效果的任何材料。這種材料的一些非限定性實例包括熱固性樹脂、通過懸浮聚合制備的聚合物、或作為熱塑性塑料的聚合物。
該熱固性樹脂可以包括，例如，環(huán)氧、酚、丙烯酸樹脂類、醇酸、聚酯、聚酰亞胺、聚氨酯、有機硅、雙馬來酰亞胺、氰酸酯、乙烯基樹脂、和/或苯并環(huán)丁烯樹脂。該熱固性樹脂組合物如果需要還可以含有各種催化劑、阻燃劑、固化劑、填料、增強劑、和其它組分。這些各種熱固性樹脂組分可以單獨使用、相互組合使用、或與其它熱塑性樹脂組合使用。
熱塑性塑料可以包括，例如，聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))；聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚對萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚對萘二甲酸丁二醇酯(PBN)；聚對苯二甲酸環(huán)已胺二甲醇酯(PCT)；聚乙烯-共-對苯二甲酸環(huán)已胺二甲醇酯(PETG)；液晶聚酯(LCP)等；聚烯烴，例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯、聚甲基戊烯等；含有衍生自苯乙烯單體的結(jié)構(gòu)單元的樹脂，例如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)；聚甲醛(POM)；聚酰胺(PA)；聚碳酸酯(PC)；雙酚A聚碳酸酯；聚氯乙烯(PVC)；聚苯硫醚(PPS)；聚苯醚(PPE)；聚酰亞胺(PI)；聚酰胺酰亞胺(PAI)；聚醚酰亞胺(PEI)；聚砜(PSU)；聚醚砜(PES)；聚酮(PK)；聚醚酮(PEK)；聚醚醚酮(PEEK)；多芳基化合物(PAR)；酚樹脂(酚醛清漆型等)；苯氧基樹脂；氟碳樹脂；或，此外，熱塑性彈性體，其實例包括，但不限于，聚苯乙烯型、聚烯烴型、聚氨酯型、聚酯型、聚酰胺型、聚丁二烯型、聚異戊二烯型、氟型、硅氧烷型、天然橡膠、合成橡膠，等；或任何這些物質(zhì)的共聚物或改性物，或兩種或多種這些物質(zhì)的組合等。共聚物的實例包括，但不限于，聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚酯碳酸酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、和乙烯-丙烯二烯改性共聚物(EPDM)。熱塑性塑料和彈性體可以使用本領(lǐng)域已知的方法向其中引入可交聯(lián)的位點而任選地被適當(dāng)改性。在具體實施方式
中，熱塑性塑料或彈性體可以含有烯丙基或烯屬基團(tuán)，可以由含有烯丙基或烯屬基團(tuán)的單體進(jìn)行制備。優(yōu)選的是，在懸浮聚合的情況下，包封材料含有聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)樹脂、或其組合。
在高長徑比顆粒周圍的聚合物材料(即，包封材料)中可以包括至少一種交聯(lián)劑，且當(dāng)使用懸浮聚合法時，含有交聯(lián)劑是特別重要的。在某些實施方式中，當(dāng)顏料珠粒的組合物被加工制造最終擠出或模塑制品時，包含的交聯(lián)劑可以賦予顏料珠粒以機械強度和/或熔體穩(wěn)定性。示例性的交聯(lián)劑為二乙烯基苯。使用的交聯(lián)劑量可以影響最終制品的物理性能?？梢约尤氚獠牧现械慕宦?lián)劑的量由一些因素決定，這些因素例如最終制品所需的物理特性、熱塑性載體樹脂的特性、和所使用的復(fù)合條件(例如，在擠出期間是采取所有進(jìn)料口進(jìn)料還是下游進(jìn)料)，且可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定而無需進(jìn)行大量實驗。例如，在某些實施方式中，在相同的交聯(lián)劑加入量下，與使用所有進(jìn)料口進(jìn)料生產(chǎn)的材料相比，使用下游進(jìn)料擠出的組合物的延展性較低。
在某些實施方式中，隨著交聯(lián)劑含量增加，模塑部件可變得延展性較低。在某些實施方式中，顏料珠粒自身加入量的增加也可以導(dǎo)致延展性降低。最終模塑制品的延展性部分地取決于所用載體樹脂的特性。
在包封用的珠粒材料中可以包括其它添加劑。包含這樣的添加劑可以出于各種原因。當(dāng)加工成最終制品時，該添加劑可以幫助保持所需的視覺效果和/或可以幫助珠粒保持其基本上是球形?？梢蕴砑悠渌砑觿┦怪榱．a(chǎn)率超過目前可能達(dá)到的產(chǎn)率。例如，可以加入鏈轉(zhuǎn)移劑，和/或可以加入緩聚劑和/或阻聚劑以改善珠粒的制造方法。此外，可以加入染料，以生產(chǎn)著色的閃光和/或金屬光澤外觀制品。適宜的添加劑的一些非限定性實例包括任何適宜的著色劑、溶劑蘭35、溶劑蘭36、分散紫26、溶劑綠3、溶劑橙(Anaplast Orange)LFP、苝紅、溶劑紅(Morplas Red)36、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、丁基化羥基甲苯(BHT)、自由基清除劑、任何以乙烯基為基礎(chǔ)的單體、填料(例如，二氧化鈦、炭黑和/或石墨)、抗沖擊改性劑、UV吸收劑、和/或阻燃劑，等。
含有包封在聚合物中的高長徑比材料的這些顏料珠?？捎糜谏a(chǎn)具有著色的、閃光、金屬光澤、金屬狀、真金屬、和/或角位變異構(gòu)外觀的塑料制品?？梢酝ㄟ^在塑料基質(zhì)中分散顏料珠粒而生產(chǎn)這種制品。當(dāng)僅含有未包封高長徑比材料時，適宜的塑料基質(zhì)材料含有易于形成可見流線的材料。在具體實施方式
中，適宜的塑料基質(zhì)材料包括，但不限于，所有上述用于包封的高長徑比材料的這些塑料和彈性材料。除了顏料珠粒外，這些塑料還可以含有添加劑，例如，染料或任何其它適宜的著色劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、自由基清除劑、填料(例如，二氧化鈦、炭黑和/或石墨)、抗沖擊改性劑、UV吸收劑、和/或阻燃劑，只要當(dāng)存在添加劑時該所需的著色的、閃光、金屬光澤、真金屬或角位變異構(gòu)外觀可以得到保護(hù)即可。在某些實施方式中，塑料基質(zhì)除了以包封方式加入的高長徑比材料外，也可以含有未包封的高長徑比材料。在含有已包封的材料的組合物中存在的全部或至少一部分未包封的材料可以由已包封的材料在加工期間的層離、未包封的材料對已包封的材料的污染、或有意地向組合物中加入未包封的材料而產(chǎn)生。在含有已包封的材料的組合物中，未包封的高長徑比材料是以這樣的量存在，其使由該組合物制得的模塑部件中存在的流線、接合線、或焊線能夠基本消除或至少比不含已包封的高長徑比材料的組合物少。
當(dāng)加有本發(fā)明包封顏料組合物的制品尺寸較大時，例如膝上型電腦蓋、電視框架和其它較大物品，需要該方法的額外的微調(diào)和控制以實現(xiàn)對表觀缺陷的最好矯正，對于大和/或薄壁用品更是如此。具體地說，已經(jīng)觀察到，對于其中在注射模塑時需要大于46英寸的層流來填充的薄壁(＜1.5mm)和/或大的部件，發(fā)現(xiàn)較大的珠粒聚集在熔體前部(melt front)，而不是均勻地分散在整個部件中。這導(dǎo)致不利的表觀缺陷，其中這些區(qū)域比模塑部件的其它部分的顏色暗。珠粒顆粒越大，該問題就變得越嚴(yán)重，而在壁逐漸變簿的部分，該問題被減輕。除了來自熔體前部珠粒尺寸分聚(segregation)的缺陷，在較低交聯(lián)密度下(即在珠粒形成反應(yīng)中當(dāng)二乙烯基苯濃度小于約0.2份/一百份時)，較大的珠粒也變成了更令人討厭的不均勻的高鋁含量的斑點。伴隨的顏料/樹脂包裝越暗，該問題變得就變得越嚴(yán)重。交聯(lián)密度越低則越不利，其原因在于這些珠粒較軟且因而易于在注射模塑時在樹脂流動方向伸長。長層流部件的樹脂速度顯著高于較小物品，其珠粒伸長現(xiàn)象甚至更嚴(yán)重。為了獲得可接受的物理性能，特別是沖擊韌性，需要交聯(lián)密度較低。獲得的珠粒尺寸越小，注射模塑部件的整體美感越好。
為了解決這兩個問題，必須同時保持物理性能和可接受的該方法的產(chǎn)率、珠粒尺寸不大于150微米、制造該珠粒用的表面活性劑和單體以及所用的熱塑性樹脂的配比具有優(yōu)化的交聯(lián)密度。例如，使用92∶8苯乙烯/丙烯腈單體配比和PVA表面活性劑體系，0.2份/一百份DVB的交聯(lián)密度使珠粒穩(wěn)定性和給定樹脂整體物理性能之間得到理想的協(xié)調(diào)。在DVB的情況下，交聯(lián)密度和交聯(lián)劑的初始量有關(guān)且不是絕對的數(shù)值。使用不同的單體配比需要改變交聯(lián)密度。例如，使用85∶15苯乙烯/丙烯腈配比和PVA表面活性劑體系，對于等效流線和物理性能需要約0.25份/一百份的交聯(lián)密度。此外，使用92∶8苯乙烯/丙烯腈單體配比和PVA/KI表面活性劑體系，對于在PVA表面活性劑體系中制得的0.2份/一百份材料來說，需要約0.3份/一百份DVB以獲得類似的結(jié)果。同樣，由于與珠粒和表面活性劑組合物有關(guān)的因素的作用，需要更高的加工溫度以將珠粒結(jié)合進(jìn)樹脂，又需要具有高交聯(lián)密度的珠粒。例如，當(dāng)能在275℃下與樹脂復(fù)合的具有優(yōu)化的交聯(lián)密度的珠粒在310℃下與樹脂進(jìn)行復(fù)合時，珠粒的穩(wěn)定性不夠，從而在模塑部件導(dǎo)致流線外觀。因而，為了能包括所有可能的熱塑性樹脂，需要寬范圍的交聯(lián)密度。達(dá)到這一目標(biāo)的兩個關(guān)鍵方面是要對制造珠粒的懸浮聚合反應(yīng)(即，相對于顏料的量，選擇交聯(lián)劑的適宜量和包封材料的量)和分離珠粒的后反應(yīng)篩選/篩分以去除大顆粒的工藝過程進(jìn)行優(yōu)化。在本申請說明書和權(quán)利要求中所用的術(shù)語″最大直徑″是指標(biāo)稱篩分粒度。因而，具有最大直徑150微米的顆粒是已可通過150微米篩分或篩的顆粒。應(yīng)當(dāng)理解，該定義包括不完全對稱但可以在一個方向上通過該網(wǎng)/篩的顆粒，即使該顆粒的另一個方向上的直徑大于150微米。
含有分散在這種塑料基質(zhì)中的高長徑比材料的顏料的含量一般為在由其制得的最終塑料制品中獲得所需的著色、閃光、金屬光澤、金屬狀、真金屬和/或角位變異構(gòu)外觀所必需的量。例如，在各種實施方式中，這種顏料的含量可以分別為約0.05-約10重量％、約0.05-約5重量％、約0.05-約4重量％、約0.05-約3重量％、約0.1-約3重量％。
在某些實施方式中，這些珠粒的聚合物包封材料可以與其中含有珠粒的塑料基質(zhì)的折射率基本匹配。例如，這些珠粒的聚合物包封材料和其中含有珠粒的塑料基質(zhì)的折射率差值可小于約0.01，以獲得基本透明的最終制品(如果該塑料基質(zhì)自身為基本透明的且沒有加入其它顏料)?；蛘?，這些珠粒的聚合物包封材料和其中含有珠粒的塑料基質(zhì)的折射率差值可以為約0.01-約0.05，或甚至可以大于約0.05，以獲得具有各種半透明度的最終制品。
高長徑比材料的包封和該聚合物包封材料的任選地進(jìn)一步交聯(lián)，可以用很多不同的方法實現(xiàn)，例如，噴霧干燥技術(shù)、Wurster法、或原位懸浮聚合。在某些實施方式中，當(dāng)使用懸浮聚合時，該方法可以包括下列步驟在至少一種單體或聚合物和交聯(lián)劑中分散該高長徑比顆粒以形成懸浮混合物；向含有懸浮劑的含水混合物中添加該懸浮混合物；加熱并混合該含水反應(yīng)混合物以促進(jìn)珠粒的形成，其中大多數(shù)珠粒包封一種或多種高長徑比顆粒；在珠粒形成后，將該含水反應(yīng)混合物進(jìn)行驟冷；和收集珠粒。該方法可以進(jìn)一步包括在將懸浮混合物加入該含水混合物之前，通過以超聲波處理該懸浮混合物，將一種或多種高長徑比顆粒懸浮在懸浮混合物中。其還可以包括利用重力沉降或離心法將珠粒分為多種批料，然后將這些珠粒進(jìn)行干燥。
在懸浮聚合的情況下，由于交聯(lián)劑防止了顆粒和包封顏料在選擇的樹脂中進(jìn)行復(fù)合的期間的熔融和分散，因而交聯(lián)劑(例如二乙烯基苯)的使用提供了產(chǎn)物中顆粒的優(yōu)良的穩(wěn)定性。此外，對于最有效的顏料包封，需要以這樣的方法在懸浮混合物(懸浮相)和水相之間對該顏料進(jìn)行分配，即在整個聚合過程中，顏料基本存在于懸浮相中。在本申請說明書和權(quán)利要求中所用的措詞″基本上存在″是指至少95％的顏料存在于懸浮相中。更優(yōu)選，大于99％的顏料存在于懸浮相中。在水相中存在的量越多，則包封顏料產(chǎn)率越低，并當(dāng)用于注射模塑應(yīng)用時，可以導(dǎo)致在最終制品中形成流線的未包封顏料。顏料顆粒的表面改性(例如增加疏水性)可用于提高給定顏料的分配比。
在本發(fā)明實施方式中使用的重力沉降可以包括a)從珠粒中去除通過懸浮聚合法產(chǎn)生的微乳液；b)過濾這些珠粒；c)在鹽溶液(例如，5-20重量％氯化鉀)中對珠粒進(jìn)行再漿狀化，以形成具有原始體積的分離體系；d)混合該分離體系，例如通過對該體系進(jìn)行振蕩；e)靜置該分離體系以達(dá)到平衡；f)從該分離體系中去除一部分可用的珠粒；g)過濾從該分離體系中獲得的這部分可用的珠粒；h)清洗可用的珠粒的該過濾部分以去除任何過量的漿狀溶液；i)向該分離體系中剩余的珠粒和漿狀溶液中添加一些去離子水，以使分離體系的體積回復(fù)原始體積；和j)必要時重復(fù)步驟d)-i)，直到已經(jīng)從該分離體系中去除所有珠粒。如果必要的話，可以丟棄該獲得的第一部分珠粒，因為該部分也可能含有能夠在最終制品中產(chǎn)生流線的游離(即，未包封)的高長徑比顆粒。
在一個實施方式中，直徑小于約100微米的鋁薄片被包封在聚合物中。該包封可以在鋁薄片存在的條件下，通過單體的懸浮聚合而實現(xiàn)。當(dāng)將包封的珠粒加工成最終擠出或模塑制品時，可以含有交聯(lián)劑以使包封的珠粒具有機械強度和熔融穩(wěn)定性。該薄片上還可以體現(xiàn)表面官能作用(surfacefunctionalization)，這樣，該包封聚合物的生長就是形成表面的過程。在懸浮聚合的情況下，對于具有親水表面的薄片來說，表面官能作用也是必需的。
為了使高長徑比材料(例如薄片)具有可與有機單體相容的親水表面，這樣的材料可能需要用增容劑(例如，油酸)處理。未包封高長徑比材料根據(jù)在有機介質(zhì)中的性能可分為兩類有機相容的和有機不相容的。該材料的性能是通過制備一種兩相混合物(例如甲苯/水)后將該材料加入到該混合物中來測定的。如果材料保持在混合物的有機部分，則該材料為有機相容的(即，疏水的)。如果材料優(yōu)選在混合物的含水層，則該材料為有機不相容的(即，親水的)。該測試是材料對這兩相之一的性能的表征疏水或親水。為了獲得更高的包封效率，需要有機相容(即，疏水)的材料。因此，在材料是不相容的情況下，可以進(jìn)行表面處理/改性以使該材料成為有機相容的。
為了使該材料有機相容，必需使用能夠連接到該材料表面的有機分子。一旦連接了之后，有機層應(yīng)足夠疏水以使該材料有機相容。一般來說，常稱為表面改性劑的這種分子含有長烷基鏈和極性端基，例如，硫醇類、磺酸、膦酸、羧酸、羧酸酯、胺、和/或季銨鹽。表面改性劑可以是聚合物，且例如可以包括磺化聚苯乙烯、含有氨基的聚苯乙烯和磺化EPDM。極性端基的特性取決于表面特性。根據(jù)基材的不同，可以選擇適宜的端基以獲得相互作用，其在性質(zhì)上可以為離子的、共價的或非共價的。除端基和疏水部分以外，表面改性劑還可以含有其它反應(yīng)基團(tuán)。這種反應(yīng)基團(tuán)可用于進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)。當(dāng)材料或表面改性劑為濕的或含有可通過已知方法(例如，簡單或共沸蒸餾)去除的有機組分時，也可以使用這種使材料成為有機相容的方法。許多片狀顆粒是可以市購的，例如，鋁薄片。載體(例如礦物油)中常?？珊羞@些片狀顆粒。在各種實施方式中，該薄片可以就這樣使用，或者可以通過在適宜的溶劑中清洗去除載體劑后再使用。在任何一種情況下，都可以直接將薄片加入水中的反應(yīng)物懸浮液內(nèi)，或通過在室溫下超聲波處理使薄片先懸浮在單體中，然后將其加入含有作為懸浮劑的聚乙烯醇(PVA)的水溶液中。
實施例1涂覆的玻璃顏料可以使用油酸配伍(即，與有機單體配伍)。在一個實施方式中，將約11.4g涂覆玻璃薄片(30微米)、約50ml甲苯、和約2.85g作為表面改性劑的油酸(相對于薄片為20重量％，90％純度，產(chǎn)自Aldrich)放入裝配有Dean-Stark汽水閥(trap)和攪拌器的圓底燒瓶中。在共沸條件下攪拌該混合物約兩小時。然后通過添加水和甲苯如上所述測試薄片的相容性。發(fā)現(xiàn)這些被處理的薄片表面為疏水的，這可通過這樣的事實證明，即大部分該表面處理的薄片留在甲苯中，而僅有一些未表面處理的薄片留在甲苯中。
實施例2將約11.4g涂覆的玻璃薄片(30-90微米)、約50ml苯乙烯、和約2.85g油酸(相對于薄片為20重量％，90％純度，產(chǎn)自Aldrich)放入裝配有冷凝器和攪拌器的圓底燒瓶中。在約80℃下攪拌該非均相溶液約兩小時。然后將獲得的混合物用于懸浮聚合。所得的珠粒與使用未表面處理的玻璃薄片制得的珠粒相比含有更高量的包封的玻璃薄片。
在實施例1和實施例2中，含有羧酸端基的表面改性劑用于薄片/單體配伍的目的。鋁薄片還用乙烯基苯甲酸和4，4″-偶氮二(4-氰基戊酸)改性。由于在自由基聚合中，乙烯基苯甲酸和4，4″-偶氮二(4-氰基戊酸)可以分別作為單體和引發(fā)劑，它們可分類為活性表面改性劑。
這些珠粒一旦形成，可通過重力沉降(也稱為重力分離、梯度沉降、和/或梯度分離等)分為具有不同密度的各種等級的珠粒。這些珠粒還可以通過離心法、或以任意其它適宜的方式進(jìn)行分離。現(xiàn)在對于在本發(fā)明實施方式中所述的重力沉降法作一般性說明。在從這些珠粒中去除該微乳液(即，白水(white water))后，過濾珠粒。該過濾是使用布氏漏斗和濾紙進(jìn)行。然后，在原始體積的約5-20重量％氯化鉀或氯化鈉中使該濕珠粒再漿液化(reslurry)。在一個具體實施方式
中，該濕珠粒在15重量％氯化鉀或氯化鈉溶液中再漿液化，然后轉(zhuǎn)移進(jìn)4升分液漏斗中。當(dāng)必要時和如果必要的話，不時加入2-3滴0.1重量％TritonX-100水溶液以改善珠粒的潤濕。然后搖勻該漿液并靜置約15-30分鐘，直至該體系保持平衡。如圖3所示，空心珠粒往往浮在漿液的頂部，片狀-包封珠粒往往漂浮但其在漿液中保持在空心珠粒的下面，而游離薄片往往沉在漿液的底部。可用的珠粒的第一部分(約250ml體積)被去除/排出、過濾和用去離子水清洗以去除任何過量的氯化鉀或氯化鈉。如果必要的話，該第一部分的珠粒通常被丟棄，因為該部分經(jīng)常含有一些能夠在最終制品中導(dǎo)致流線的游離鋁薄片。在如果僅有苯乙烯用作單體的情況下更是這樣。接下來，在分液漏斗中加入去離子水，以使漏斗中的體積近似地為原始體積，并稀釋該漿液和降低其密度。通過改變該漿液的密度，每遍(each pass)可收集具有不同鋁薄片含量的珠粒，通過照相證實其結(jié)果圖示在圖4中。這使得具有特定鋁含量的珠粒用于給定的制品中，從而只要通過改變被混合制成最終制品的珠粒，就能產(chǎn)生不同的視覺/光學(xué)效果。振蕩后，重復(fù)進(jìn)行靜置、去除/排出、過濾、清洗和稀釋過程，直至在漏斗中幾乎沒有剩余的珠粒，這過程一般進(jìn)行約12-15次稀釋。然后在真空烘箱中在約50-60℃下將該珠粒干燥至少約48小時。通過300μm不銹鋼篩進(jìn)行篩選后，該珠粒準(zhǔn)備用于如復(fù)合、擠出和/或注射模塑的這些過程中。
實施例3在該實施方式中，使用普通聚合物加工技術(shù)，在注射模塑或擠出塑料中產(chǎn)生新的特殊效果。該實施方式包含包封在聚苯乙烯中的鋁薄片。該反應(yīng)體系包括使用約1-2重量％聚乙烯醇(PVA)水溶液(分子量124000-186000，87-89％水解)作為懸浮介質(zhì)。在該實施方式中單體苯乙烯與約1-2重量％(以單體計)二乙烯基苯(交聯(lián)劑)相混合，然后將該混合物進(jìn)行超聲波處理。在超聲波處理后，約0.3重量％(以單體計)過氧化苯甲酰(引發(fā)劑)OLE_LINK3加入苯乙烯混合物中，并將該新混合物進(jìn)行短時振蕩。含有苯乙烯單體和引發(fā)劑的該OLE_LINK3單體體系加入含水懸浮劑(溶解在水中的PVA)中而不進(jìn)行攪拌，并含有約10-20重量％懸浮介質(zhì)/劑。鋁薄片直接加入反應(yīng)物在水中的懸浮液中，或首先通過在室溫下進(jìn)行超聲波處理，使薄片懸浮在純單體中，然后加到PVA水溶液中。然后在約300rpm下攪拌反應(yīng)混合物并在約80℃下加熱約1小時，隨后在約85℃下再加熱約2小時。然后對反應(yīng)混合物進(jìn)行驟冷(例如，冷卻或稀釋該混合物)，去除微乳液，然后通過過濾(例如，通過如在上面詳細(xì)描述的重力沉降、或離心法)收集獲得的珠粒并用水進(jìn)行清洗。
然后使用常規(guī)聚合物加工技術(shù)(例如，擠出、注射模塑、片狀模塑、溶液處理技術(shù)(例如旋涂或溶液涂覆)等)，將含有包封在交聯(lián)聚合物小球中的金屬薄片的產(chǎn)物珠?；旌铣赡繕?biāo)樹脂體系(即，塑料基質(zhì))。該實施方式產(chǎn)生的顏料顆粒所包含的有小平面的鋁薄片/顆粒被包封在基本上球形的聚合物珠粒中。當(dāng)這些珠粒加工成塑料制品時，這種基本上球形的形狀使顆粒對于流場相對不敏感。該基本上球形的形狀，與嵌薄片/顆粒的有小平面的(faceted)特性相結(jié)合，由其生產(chǎn)出的部件在理論上應(yīng)當(dāng)基本上沒有可見的流線并且根據(jù)所使用的包封的鋁顏料濃度的不同應(yīng)當(dāng)是一種閃光的、有金屬光澤或真金屬外觀的部件。
當(dāng)使用實施例3的制備方法只有苯乙烯和二乙烯基苯用作單體時，該包封方法不是100％有效。大多數(shù)鋁薄片僅僅是表面層壓到聚合物珠粒上，而不是完全包封在珠粒內(nèi)，且通過光學(xué)顯微看到有很多空心珠粒出現(xiàn)。此外，在最終模塑制品中有一些可見流線，該最終模塑制品是當(dāng)通過進(jìn)料口進(jìn)料的所有組合物組分進(jìn)行擠出復(fù)合而加工該組合物時(在模塑之前)使這些珠粒摻入聚苯乙烯的塑料基質(zhì)中。研究顯示，在擠出和/或注射模塑期間，在高剪切條件下，這些表面層壓薄片中的有些薄片與該包封的珠粒分層，形成一些可見的流線。
當(dāng)表面層壓的薄片(而不是完全包封的薄片)存在于塑料基質(zhì)中時，用所有進(jìn)料口進(jìn)料的組合物組分進(jìn)行擠出復(fù)合，結(jié)果在隨后的模塑部件中可出現(xiàn)流線。雖然本發(fā)明不依賴于理論，但認(rèn)為該流線的出現(xiàn)通常是由于層壓薄片在擠出產(chǎn)生的高剪切條件下從珠粒表面分開而形成游離薄片的結(jié)果。在各種實施方式中，在塑料基質(zhì)中可容許存在于含有包封的高長徑比材料的組合物中的游離(即，未包封)高長徑比材料的量可以是分別小于約1重量％、小于約0.5重量％、小于約0.2重量％、小于約0.1重量％、小于約0.05重量％、小于約0.01重量％、或小于約0.005重量％，以整個組合物的重量計。當(dāng)所有或至少一部分未包封材料的存在來自于包封材料的層離、或來自于包封材料被未包封材料污染、或當(dāng)所有或至少一部分未包封材料有意加入組合物中時，這些范圍來限定在含有包封材料的組合物中的未包封的材料。通常，觀察到在該組合物中可比較的重量百分?jǐn)?shù)含量下，與較大直徑游離薄片相比，較少的直徑游離薄片可以導(dǎo)致更顯著的可見流線。
阻止層壓薄片從珠粒表面分開的一個方法為在模塑之前向塑料基質(zhì)樹脂中加入顏料珠粒材料，然后在模塑期間進(jìn)行復(fù)合。這一般導(dǎo)致這種薄片保持層壓到珠粒表面，并且當(dāng)顏料珠粒可以很好地分散在整個塑料基質(zhì)中時，可以導(dǎo)致審美愉悅的模塑部件。在某些實施方式中，當(dāng)顏料珠粒不易很好地分散在塑料基質(zhì)中時，則可以通過使用所有或至少部分粉末形式的塑料基質(zhì)樹脂來改善分散效果，這種粉末形式的塑料基質(zhì)樹脂具有較高的表面積因而會促進(jìn)顏料在模塑期間的混合和分散。對該問題的其它解決方案是減少TypeII樹脂珠粒所受到的可促進(jìn)層離的高剪切條件作用的時間。在一個實施方式中，將所有、或至少部分顏料珠粒加入擠出混配機的進(jìn)料口后的某些機筒部分上的加料口中，其中所有(或至少部分)含有塑料基質(zhì)樹脂的剩余的共混組分已經(jīng)在進(jìn)料口進(jìn)料(也稱為″下游進(jìn)料″)。這導(dǎo)致顏料珠粒在較短的時間內(nèi)經(jīng)歷高剪切環(huán)境，與通過從進(jìn)料口加入所有組分而制備的類似的組合物相比，其層離降低，并因此消除不利的流線、或減少不利的流線。
實施例4制備包封有鋁薄片的含有與二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯的珠粒。在每種成分中的珠粒平均含有約3.9重量％鋁薄片，其通過熱重量分析(TGA)進(jìn)行測定。制備三種含有顏料珠粒和聚苯乙烯基質(zhì)樹脂的不同組合物，這些組合物分別含有0.3重量％(7.6重量％珠粒)、0.7重量％(17.9重量％珠粒)、和1.2重量％(30.8重量％珠粒)鋁薄片。一部分聚苯乙烯基質(zhì)樹脂為粉末形式。單獨地，每種組合物直接加入制備模塑部件的模塑機中。由這些包封的珠粒制得的模塑部件不出現(xiàn)流線。為了進(jìn)行比較，使用未包封鋁薄片制備三種類似的組合物，然后將每種組合物也直接加入制備模塑部件的模塑機中。由這些未包封鋁薄片制得的模塑部件出現(xiàn)了可見流線。
實施例5將包封鋁薄片的三種不同組合物制成含有與二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯(PS)的珠粒。然后這些珠粒組合物與聚苯乙烯基質(zhì)樹脂一起擠出，其中至少一部分共混組分為進(jìn)料口進(jìn)料，且至少一部分共混組分通過在8機筒擠出機的機筒5上的側(cè)進(jìn)料機進(jìn)行下游進(jìn)料。表1顯示了該共混組合物和在該實施例中所用的加工條件。為了進(jìn)行比較，一個類似的組合物(5-D)由進(jìn)料口-進(jìn)料加入所有共混組分來制備，而其它類似的組合物(5-E)由下游進(jìn)料該組合物中的所有未包封鋁薄片來制備。在該實施例中所有組分均為重量％，以整個組合物的重量計。與組合物5-D和5-E模制的部件相比，由組合物5-A、5-B和5-C模制的部件均具有顯著低的可視流線。

a含有0.5份有機潤滑劑的進(jìn)料口進(jìn)料PS。
b未包封的Al薄片。
為了增強設(shè)計適應(yīng)性并改進(jìn)包封材料折射率變化的可能性以適應(yīng)更寬范圍的基質(zhì)樹脂，很需要有一種能夠使用一種以上單體的方法。因此，在某些實施方式中，聚合物珠粒含有以可變比率組合的單體，任選地有交聯(lián)。在此可應(yīng)用任何可用于自由基懸浮聚合的單體，例如，與下列至少一種物質(zhì)組合的苯乙烯∶丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丁二烯、或任何其它乙烯基或烯屬單體。
實施例6在該實施方式中，約20-49重量％的較高固含量范圍(即，較高的單體/水比率)得到的每批珠粒量較大。在該實施方式中，PVA在水中的濃度為約0.25重量％-約4重量％。在懸浮聚合的初始階段，在此還使用不同溫度分布。此外，發(fā)現(xiàn)通過改變單體/薄片混合物加入PVA水溶液中的方法，可以影響最終鋁薄片在珠粒中的分布。在該實施方式中，發(fā)現(xiàn)通過向攪拌的PVA水溶液(與用于前述實施例的非湍流、非攪拌PVA水溶液相反)中添加預(yù)先-超聲波處理的單體/薄片混合物，獲得整個鋁薄片在珠粒中的更均勻的分布。
使用裝配有六葉片Rushton攪拌器的6升夾套罐式反應(yīng)器進(jìn)行該實施方式。在該反應(yīng)器中，59克PVA(即，約87-89％水解，MW＝124000-186000)和2250克去離子水的水溶液保持在40℃下，在約100rpm下進(jìn)行攪拌，并用氮進(jìn)行約60分鐘的吹掃。將約1128克苯乙烯、約373克丙烯腈、約23克二乙烯基苯和約28克鋁薄片在容量瓶中混合，放置在超聲波浴中，并超聲波處理約10分鐘同時不時地進(jìn)行振蕩。在超聲波處理后，約4.5克過氧化苯甲酰(自由基引發(fā)劑)加入該混合物中。
然后以下列兩種方法之一，將單體/薄片/引發(fā)劑混合物加到PVA水溶液中(1)加到非湍流、非攪拌的PVA溶液中，獲得兩相體系。加完單體/薄片/引發(fā)劑混合物后，將攪拌設(shè)在約250rpm；或(2)加到攪拌的PVA溶液中，同時在約250rpm下進(jìn)行攪拌。
無論哪種方法，一旦加了單體/薄片/引發(fā)劑混合物，在約40℃下使體系平衡約15分鐘，然后在約30分鐘內(nèi)將溫度升至約70℃。在約70℃下保持約90分鐘后，將溫度升至約75℃，并保持約120分鐘。然后將溫度升至約80℃，并保持約150分鐘同時在約300rpm下進(jìn)行攪拌。最后，將溫度升至約85℃，并保持約120分鐘同時在約350rpm下進(jìn)行攪拌。以與前述實施例相同的方法完成珠粒的回收、離析和分離。
如果使用加料方法(1)，一般每批獲得大約700克直徑小于約300μm的珠粒。以所用單體計，產(chǎn)率大約為47％。這些珠粒的平均直徑為約100±50μm。這些珠粒的鋁含量為約15-約1重量％，其通過熱重量分析(TGA)測定。
如果使用加料方法(2)，一般每批獲得大約900克直徑小于約300μm的珠粒。以所用單體計，產(chǎn)率大約為60％。這些珠粒的平均直徑為約100±50μm。這些珠粒的鋁含量為約8.5-約1.2重量％，其通過TGA測定。通過本實施例的兩種方法獲得的該鋁薄片分布曲線顯示在圖6中。
通過該方法生產(chǎn)的珠粒是與清澈ABS復(fù)合并模塑為流線敏感的部件。所得結(jié)果是有利的。所獲得的部件未出現(xiàn)任何流線，即使用高剪切加工條件(即，所有共混組分均進(jìn)料口進(jìn)料)也是如此。這表明該方法(實施例6)獲得了具有很少表面層壓薄片或游離薄片的珠粒。此外，實施例4、5和6說明了珠粒形態(tài)與復(fù)合/加工條件之間關(guān)系的重要性，其中該復(fù)合/加工條件是獲得具有無流線外觀的最終制品所必需的。
實施例7在該實施方式中，各種染料與鋁薄片一起摻入交聯(lián)的聚合珠粒中以在基質(zhì)樹脂中產(chǎn)生著色的視覺效果。一些用于該實施方式的染料顯示在圖7中。該實施方式制得包封在小的、著色珠粒內(nèi)的薄片。該實施例不考慮染料分子結(jié)構(gòu)對反應(yīng)產(chǎn)率的影響。
在該實施方式中，在超聲波處理之前，將染料加入實施例6的鋁薄片和單體的混合物中。理想地，染料應(yīng)溶解在單體溶液中，且優(yōu)選，與用于懸浮聚合反應(yīng)的水相相比，染料應(yīng)顯著地更能溶解在有機/單體相中。溶解染料并隨后進(jìn)行超聲波處理，然后以常規(guī)方法將該混合物加入水相中，并使用適當(dāng)?shù)臄嚢韬瓦m合于該單體的溫度分布(即，描述在上述實施例6中的分布)。然后使用上述標(biāo)準(zhǔn)重力沉降技術(shù)進(jìn)行最終制得的珠粒的分離。
通過改變?nèi)玖系暮浚淖兞祟伾蛷姸鹊淖罱K效果。染料的含量越多，生產(chǎn)的珠粒顏色變化越大，而染料的含量少，生產(chǎn)的珠粒顏色淺。此外，基質(zhì)樹脂中高含量的著色珠粒導(dǎo)致著色的、閃光的基質(zhì)在閃光外觀方面與含有無色珠粒的樹脂相比沒有顯著區(qū)別。然而，珠粒含量少時仍可從周圍樹脂基質(zhì)的顏色中分辨出著色的珠粒(即，從光學(xué)上來取分)，獲得鋁薄片似乎被著色的無流線的閃光效果。
一旦生成這些珠粒，將40克這些著色珠粒復(fù)合和注射模塑在500克透明的丙烯腈丁二烯苯乙烯塑料(ABS)中。這些珠粒產(chǎn)生基本上無可見流線的著色閃光制品。
實施例8在該實施方式中，特定染料與鋁薄片一起摻入交聯(lián)的聚合物珠粒中。這些特定染料提供了比沒有任何染料而進(jìn)行生產(chǎn)的實施方式更好的珠粒產(chǎn)率。當(dāng)不使用任何染料進(jìn)行苯乙烯和丙烯腈共聚時，一般珠粒產(chǎn)率為50-60％。該產(chǎn)率低于一般大規(guī)模工業(yè)方法可接受的產(chǎn)率，其原因例如有原材料成本、從雜質(zhì)中分離產(chǎn)物、和處理副產(chǎn)物的成本。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在某些蒽醌衍生的染料存在下，可以獲得的苯乙烯丙烯腈(SAN)珠粒的產(chǎn)率大于約90％。除了該顯著提高懸浮聚合產(chǎn)率外，該方法還減少了微乳液，一種不需要的副產(chǎn)物的量。
在該實施方式中，在超聲波處理前，將溶劑蘭35，或更優(yōu)選溶劑蘭36，加入鋁薄片和單體的混合物中。溶劑蘭35和溶劑蘭36的化學(xué)結(jié)構(gòu)顯示在圖5中。溶解染料，并隨后進(jìn)行超聲波處理，然后以常規(guī)方法將該混合物加入水相中，并使用適當(dāng)?shù)臄嚢韬陀糜趩误w的溫度分布。
例如，制備約1125克苯乙烯、約375克丙烯腈、約22.5克二乙烯基苯、約28.5克鋁薄片、和約900mg溶劑蘭36的混合物并進(jìn)行約15分鐘超聲波處理。然后向該混合物中加入約4.5克過氧化苯甲酰，此后將該獲得的混合物加入約59克聚乙烯醇的約2250ml水溶液的氮吹掃溶液中。隨后采用如實施例6所述的標(biāo)準(zhǔn)攪拌(約250-280rpm)和溫度分布。以與前述實施例相同的方法完成珠粒的回收、離析和分離。
在單體溶液加入PVA/水溶液后幾分鐘，混合物的顏色開始變化。約3小時后，該反應(yīng)液就足夠濃而要加入約200ml的水，然后將攪拌提高至約350rpm。停止反應(yīng)并以與上述這些實施例所述相同的方法來分離產(chǎn)物。本實施例最終制得的珠粒具有明顯的紫色，并獲得約90％的產(chǎn)率(以單體計)。
或者，使用較少量的染料(約238mg溶劑蘭36)。這提供了約78％的產(chǎn)率，且這些珠粒僅稍有紫色的色彩。
使用約238-900mg溶劑蘭36可提供約78-90％的產(chǎn)率。隨后通過丙酮清洗/制漿獲得具有很少或沒有紫色的珠粒。
將摻有不同染料量的珠粒與ABS、或含有作為共聚單體的甲基丙烯酸甲酯的ABS進(jìn)行復(fù)合，并模塑為流線敏感的部件?？梢姷牧骶€被消除。增加活性染料量對提高產(chǎn)率具有積極效果，并產(chǎn)生更具有顏色的珠粒。足以導(dǎo)致SAN珠粒不顯著變色(例如，約240mg)的低染料含量，結(jié)果其產(chǎn)率為80％左右。分離珠粒用溶劑(即，丙酮)清洗，使得從珠粒基質(zhì)中去除了顯著量染料的珠粒發(fā)生溶脹。這提供了一種生產(chǎn)基本上是無色的珠粒的方法，其產(chǎn)率比現(xiàn)有技術(shù)能得到的產(chǎn)率高得多。還觀察到，當(dāng)從聚合方法中得到這些珠粒時，其含有微泡，但用丙酮清洗后，這些珠粒不含氣泡。在上述任一實施例生產(chǎn)的珠粒中均未觀察到這種氣泡。
通過改變?nèi)玖系暮浚⒏淖儗χ榱＿M(jìn)行清洗的程度，能改變最終顏色和強度的效果。染料含量越大和對珠粒進(jìn)行的清洗越少，制得的珠粒顏色變化越大，而染料含量越少和對珠粒進(jìn)行的清洗越多，制得的珠粒顏色越淺。
實施例9在該實施方式中，將反應(yīng)從1-6升玻璃反應(yīng)器按比例放大至40升鋼反應(yīng)器，從而使用由上述反應(yīng)改進(jìn)的反應(yīng)。該反應(yīng)器加了含有溶解在24.5升水中的1.2kgPVA的PVA水溶液并在75℃下以400rpm進(jìn)行攪拌。在連接到該反應(yīng)器的加料槽中，加入9.2kg苯乙烯并將攪拌設(shè)定為950rpm。向其中加入28.54g二乙烯基苯，然后加入1186g鋁薄片。攪拌20分鐘，然后加入797g丙烯腈和30g過氧化苯甲酰。攪拌該混合物10分鐘，然后通過兩罐之間的排放閥將其加入該反應(yīng)器中。然后在400rpm下攪拌該反應(yīng)液4小時。在此期間，在10分鐘內(nèi)加入1050gPVA的2升水溶液。再在400rpm和75℃下攪拌4小時，然后，將溫度升高至82℃并再攪拌3小時。從微乳液產(chǎn)物中分離該獲得的珠粒，然后使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行清洗和干燥。
與按比例放大的早期描述的1和6升規(guī)模的精確方法相比，在該反應(yīng)期間添加的另外PVA批料基本上改進(jìn)了該方法。該另外的PVA減少了反應(yīng)完成后反應(yīng)器中所需的清潔量，導(dǎo)致較少的珠粒的附聚并增加珠粒的產(chǎn)率。
實施例10在該實施方式中，將可選擇的表面活性劑體系用于在40升鋼反應(yīng)器中的反應(yīng)液。該反應(yīng)器加了含有溶解在水24.2升水中的1.53kgPVA和1.4g碘化鉀的溶液并在75℃下以400rpm進(jìn)行攪拌。在連接到該反應(yīng)器的加料槽中，加入9.2kg苯乙烯并將攪拌設(shè)定為950rpm。向其中加入28.54g二乙烯基苯，然后加入1186g鋁薄片。攪拌20分鐘，然后加入797g丙烯腈和78.9g過氧化苯甲酰。攪拌該混合物10分鐘，然后通過兩罐之間的排放閥將混合物加入該反應(yīng)器中。然后在450rpm下攪拌該反應(yīng)2小時，然后在400rpm和75℃下，再攪拌6小時。最后，將溫度升高至82℃并再攪拌3小時。從微乳液產(chǎn)物中分離該獲得的珠粒，然后使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行清洗和干燥。
改性的表面活性劑體系的應(yīng)用避免了反應(yīng)期間還需加另外PVA的步驟。其還能更好地控制一個反應(yīng)批次內(nèi)所生產(chǎn)的具有極小尺寸分布的珠粒尺寸。該方法還導(dǎo)致更高的產(chǎn)率和減少了隨后必須去除的小顆粒、微乳液顆粒的量。
從該方法中分離出來的珠粒由于沒以其當(dāng)時的形式有效地從擠出機進(jìn)料口向下進(jìn)料，因而在進(jìn)行復(fù)合前，需要進(jìn)行一個額外的步驟。這可以通過向珠粒中添加0.2重量％的微粉化硫酸鋇而得以解決。
實施例11在進(jìn)行一系列試驗中使用兩種不同的表面活性劑體系，PVA和PVA/KI，且二乙烯基苯交聯(lián)劑含量在0.1-0.3pph之間改變，并以106、150、180、212和250微米的篩分粒度對該獲得的珠粒進(jìn)行篩分。然后以9％珠粒含量，將這些珠粒在LEXAN EXL基樹脂中進(jìn)行復(fù)合并模制出普遍存在上述表觀缺陷的膝上型電腦蓋。
對于每個配方獲得的部件均進(jìn)行視覺評估以比較和評出通過/不通過表觀缺陷對于PVA體系，在0.2-0.3pphDVB的范圍內(nèi)，從珠粒上觀察到的差別很小。這就知道在該范圍內(nèi)提供最好的樹脂物理性能，因而0.2pphDVB是有利的。對于PVA/KI體系，當(dāng)在相同的LEXAN EXL級中進(jìn)行復(fù)合時，具有0.2pphDVB標(biāo)稱交聯(lián)密度的珠粒的穩(wěn)定性不夠。在PVA/KI條件下，發(fā)現(xiàn)以0.3pphDVB制得的珠粒具有與在PVA條件下以0.2pphDVB制得的珠粒類似的總體性能。
將珠粒篩分至106微米提供了最好的結(jié)果是既有觀察到大顆粒又有前部熔融聚集(melt-front congregation)。就前部熔融以及可觀察到的大斑點(large specks)而言，212和250微米的顆粒大小產(chǎn)生不可接受的缺陷。180和150微米均產(chǎn)生可接受的前部熔融特性，但對于經(jīng)篩分小于等于180微米的珠粒來說，大斑點在視覺上不好看。
如上所述，本發(fā)明的體系和方法使用戶可以在聚合物中包封高長徑比材料以形成基本上是球形珠粒。然后這些珠?？捎糜谏a(chǎn)具有閃光和/或金屬光澤外觀的塑料制品。圖8顯示了兩種模塑部件的比較，每個部件均含有聚苯乙烯基質(zhì)，其中一個部件使用游離金屬薄片制備而另一個部件使用包封在與二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯中的鋁薄片制備。每種組合物均通過在模塑機中混合該共混組分而進(jìn)行制備。有利的是，這些體系和方法生產(chǎn)無視覺流線的塑料制品，而在本發(fā)明之前，某些這種無視覺流線的塑料制品是難以獲得的且制造成本高。
以上已描述了多種充分滿足本發(fā)明各種要求的實施方式。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，這些實施方式只是舉例說明本發(fā)明各種實施方式的原理。根據(jù)不同設(shè)備，可以對反應(yīng)條件進(jìn)行改變，并從而調(diào)整上述可生產(chǎn)出良好珠粒所必需的這些方法。其它不脫離本發(fā)明構(gòu)思和范圍的許多修改及變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。因此，本發(fā)明旨在覆蓋所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的適當(dāng)修改和變化以及它們的等同物。
權(quán)利要求
1.一種包封的顏料組合物，含有一種或多種基本上是球形珠粒，其中每個基本上是球形的珠粒包括一種或多種包封在包封材料中的高長徑比顆粒且其中該基本球形珠粒的平均直徑為10μm-300μm。
2.權(quán)利要求1的包封顏料組合物，其中該高長徑比顆粒含有下列物質(zhì)中的至少一種鋁、金、銀、銅、鎳、鈦、不銹鋼、硫化鎳、硫化鈷、硫化錳、金屬氧化物、白云母、黑云母、合成云母、二氧化鈦涂覆的云母、金屬涂覆的玻璃薄片、或著色劑。
3.權(quán)利要求1或2的包封顏料組合物，其中該包封材料含有具有衍生自至少一種單體的結(jié)構(gòu)單元的聚合物，該單體選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、及其混合物。
4.權(quán)利要求1或2的包封顏料組合物，其中該包封材料含有下列物質(zhì)中的至少一種聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯丙烯腈共聚物、或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯樹脂。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的包封顏料組合物，其中該包封顏料組合物進(jìn)一步含有至少一種添加劑。
6.權(quán)利要求5的包封顏料組合物，其中該至少一種添加劑含有下列物質(zhì)中的至少一種著色劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、丁基化羥基甲苯、自由基清除劑、乙烯基為基礎(chǔ)的單體、填料、抗沖擊改性劑、UV吸收劑、或阻燃劑。
7.權(quán)利要求6的包封顏料組合物，其中該著色劑含有溶劑蘭35、溶劑蘭36、分散紫26、溶劑綠3、溶劑橙LFP、溶劑紅36、或苝紅中的至少一種。
8.權(quán)利要求1-7中任一項的包封顏料組合物，其中該包封材料為透明的。
9.權(quán)利要求1-7中任一項的包封顏料組合物，其中該包封材料為半透明的。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的包封顏料組合物，其中該基本上是球形的珠粒的平均長徑比為1∶1-2∶1。
11.權(quán)利要求1-10中任一項的包封顏料組合物，其中該高長徑比顆粒的平均長徑比大于1.5∶1。
12.權(quán)利要求1-10中任一項的包封顏料組合物，其中該高長徑比顆粒的平均長徑比為1.5∶1-40∶1。
13.權(quán)利要求1-12中任一項的包封顏料組合物，其中該基本上是球形的珠粒的平均直徑為75-125微米。
14.權(quán)利要求13的包封顏料組合物，其中該基本上是球形的珠粒的最大直徑為150微米。
15.權(quán)利要求1-14中任一項的包封顏料組合物，其中基于顏料珠粒的重量，包封在包封材料中的高長徑比顆粒的平均重量百分?jǐn)?shù)為0.1-25重量百分?jǐn)?shù)。
16.權(quán)利要求1-15中任一項的包封顏料組合物，其中該高長徑比顆粒包含2-100個小平面。
17.權(quán)利要求1-16中任一項的包封顏料組合物，其中該包封材料為交聯(lián)的。
18.權(quán)利要求17的包封顏料組合物，其中該交聯(lián)密度為0.15-0.8份/一百份交聯(lián)劑。
19.權(quán)利要求18的包封顏料組合物，其中該交聯(lián)密度為0.2份/一百份交聯(lián)劑。
20.一種包封顏料組合物，含有一種或多種基本上是球形珠粒的其中每種基本上是球形的珠粒含有一種或多種包封在包封材料中的高長徑比鋁薄片，該包封材料含有衍生自至少一種單體的結(jié)構(gòu)單元的聚合物，該單體為苯乙烯，其中該薄片的平均長徑比為1.5∶1-40∶1且其中該包封顏料組合物含有0.1-25重量百分?jǐn)?shù)的薄片。
21.一種樹脂組合物，含有塑料基質(zhì)材料和權(quán)利要求1-20中任一項的包封顏料組合物。
22.權(quán)利要求21的樹脂組合物，其中該塑料基質(zhì)材料含有選自下列物質(zhì)中的至少一種熱塑性塑料，聚酯、聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯；含有衍生自苯乙烯單體、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)單元的樹脂；聚酰胺；聚碳酸酯；雙酚A聚碳酸酯；聚苯醚；聚酰亞胺；聚酰胺酰亞胺；聚醚酰亞胺；聚砜；聚醚砜；聚酮；聚醚酮；聚醚醚酮；多芳基化合物；苯氧基樹脂；氟碳樹脂；熱塑性彈性體；衍生自聚苯乙烯、聚烯烴、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚丁二烯、聚異戊二烯、含氟單體的熱塑性彈性體；天然橡膠、合成橡膠、這些物質(zhì)的任一種共聚物或改性物、及這些物質(zhì)中的兩種或多種的組合。
23.權(quán)利要求21的樹脂組合物，其中該塑料基質(zhì)材料含有丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
24.權(quán)利要求23的樹脂組合物，其中該塑料基質(zhì)材料還含有聚碳酸酯。
25.一種由權(quán)利要求21-24中任一項的組合物制得的模制品。
26.權(quán)利要求25的模制品，其基本沒有可見流線。
27.權(quán)利要求25或26的模制品，其是由包含模塑期間將該組合物進(jìn)行復(fù)合的方法而成型的。
28.一種通過懸浮聚合制備包封顏料組合物的方法，該包封顏料組合物含有一種或多種基本上是球形的珠粒，其中該基本上是球形的珠粒含有一種或多種包封在包封材料中的高長徑比顆粒，該方法包括下列步驟將高長徑比顆粒分散在單體或聚合物和交聯(lián)劑的至少一種中以形成懸浮混合物；向含有懸浮劑的含水混合物中添加該懸浮混合物；加熱并混合該含水反應(yīng)混合物以促進(jìn)基本上是球形珠粒的形成，其中大多數(shù)基本上球形的珠粒將一種或多種高長徑比顆粒進(jìn)行包封的程度為使其在處理期間高長徑比顆粒未變成分層；在基本上是球形的珠粒形成后，將該含水反應(yīng)混合物進(jìn)行猝滅；和收集該基本球形珠粒。
29.權(quán)利要求28的方法，進(jìn)一步包括在將該懸浮混合物添加到含水反應(yīng)混合物中之前，通過超聲波處理該懸浮混合物，使該一種或多種高長徑比顆粒懸浮在該懸浮混合物中。
30.權(quán)利要求29的方法，該方法進(jìn)一步包括利用重力沉降和離心法中的至少一種以將該基本上是球形的珠粒分成各種不同的批料。
31.權(quán)利要求30的方法，其中該重力沉降包括a)在漿狀溶液中將基本上是球形的珠粒進(jìn)行再漿液化以形成具有原始體積的分離體系；b)混合該分離體系；c)靜置該分離體系以達(dá)到平衡；d)從該分離體系中去除一部分可用的基本上是球形的珠粒；e)過濾從該分離體系獲得的這部分可用的基本上是球形的珠粒；f)清洗該可用的基本上是球形的珠粒的過濾部分以去除任何過量的漿狀溶液；和g)向該分離體系中的該剩余的基本球形珠粒和漿狀溶液中添加一些去離子水以使該分離體系的體積恢復(fù)為原始體積；和h)必要時重復(fù)步驟b)-g)，直至從該分離體系中已去除所有該基本上是球形的珠粒。
32.權(quán)利要求31的方法，進(jìn)一步包括干燥該基本上是球形的珠粒。
33.權(quán)利要求32的方法，進(jìn)一步包括在樹脂組合物中利用該基本上球形的珠粒。
34.權(quán)利要求28-33中任一項的方法，其中該顏料進(jìn)一步含有選自下列物質(zhì)中的至少一種著色劑、溶劑蘭35、溶劑蘭36、分散紫26、溶劑綠3、溶劑橙LFP、溶劑紅36、和苝紅。
35.權(quán)利要求34的方法，其中該顏料選自溶劑蘭35和溶劑蘭36。
36.權(quán)利要求28-35中任一項的方法，其中該高長徑比顆粒包括下列物質(zhì)中的至少一種鋁、金、銀、銅、鎳、鈦、不銹鋼、硫化鎳、硫化鈷、硫化錳、金屬氧化物、白云母、黑云母、合成云母、二氧化鈦涂覆的云母、金屬涂覆的玻璃薄片、或著色劑。
37.權(quán)利要求28-36中任一項的方法，其中該懸浮混合物含有苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯丙烯腈、二乙烯基苯、或改性雙酚A中的至少一種。
38.權(quán)利要求28-37中任一項的方法，其中該交聯(lián)密度為0.175-0.25份/一百份交聯(lián)劑。
39.權(quán)利要求28-37中任一項的方法，其中該交聯(lián)密度為0.20份/一百份交聯(lián)劑。
40.權(quán)利要求28-39中任一項的方法，進(jìn)一步包括篩分該收集的基本上是球形的珠粒以獲得組合物的步驟，其中該基本上是球形的珠粒的平均直徑為75-125微米。
41.權(quán)利要求28-40中任一項的方法，其中將該基本上球形的珠粒篩分為具有150微米的最大直徑。
42.一種樹脂組合物，含有通過權(quán)利要求28-41中任一項的方法制備的包封的顏料組合物。
全文摘要
本發(fā)明的實施方式包括一種含有一種或多種基本上是球形珠粒的顏料，其中每種基本上是球形珠粒含有一種或多種包封在包封材料中的高長徑比顆粒。這些實施方式還包括含有所述顏料的樹脂組合物。還有其它的實施方式包括一種通過懸浮聚合制備所述顏料的方法。本發(fā)明的基本上是球形的珠?？捎糜谏a(chǎn)具有無流線的有色、閃光和/或金屬光澤外觀的樹脂組合物。
文檔編號C09D11/02GK1764691SQ200480007991
公開日2006年4月26日 申請日期2004年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者斯坦利·Y·霍布斯, 法齊拉·塞克, 丹尼爾·斯泰格爾, 克里斯托弗·M·哈茨霍恩, 阿利·E·阿卡, 羅伯特·E·科爾伯恩, 伊爾科·M·S·范哈默斯維爾德 申請人:通用電氣公司