CN103242616B - 具有幻彩的美学树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有幻彩的美学树脂组合物及其制备方法；其美学树脂组合物包括以下重量份数的各组分：热塑性树脂100、异型空心玻璃微珠0.1～5.0、润滑剂0.1～3.0、抗氧剂0.1～1.0，本发明还涉及前述的美学树脂组合物的制备方法，包括如下步骤：将前述各组分在高速混合机内混合后，送入双螺杆挤出机中，在输送、剪切和混炼下，熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，即可。本发明与传统添加珠光颜料的方式不同，本发明采用全新的异型玻璃微珠制备的美学树脂具有强烈的幻彩效果，美观时尚，制备工艺简单，能够实现绿色、节能环保的免喷涂解决方案，可以广泛应用于在汽车、家电、消费电子、电子电器、家居装修等对外观要求很高的领域。

Description

具有幻彩的美学树脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及美学树脂及其制备方法，尤其是涉及一种具有幻彩的美学树脂组合物及其制备方法。

背景技术

随着社会时尚潮流的发展，人们对各种生活用品、工业用品外观色彩的要求越来越高，一般彩色设计已经不能满足大众化的需求，而是更推崇珠光、闪光效果、金属色、幻彩色等的特殊色彩。目前这些表观华丽的设计方案需要通过喷金属漆、珠光漆的传统方案来解决，但是由于面临环保、高成本、低效率的问题已逐渐向免喷涂技术方向转移。因此，目前比较流行的是采用在高光泽塑料基材中直接添加金属颜料、云母钛珠光颜料等具有特殊色彩颜料的方案以代替传统的喷涂方案。

众所周知，珠光颜料是天然云母薄片外涂覆金属氧化物而产生的珍珠光泽的新型颜料，它能再现自然界珍珠，贝壳，珊瑚及金属所具有的绚丽和色彩，因而被广泛应用于化妆品、塑料、印刷油墨、涂料等行业。珠光颜料天然云母基材表层涂覆的二氧化钛、氧化铁等金属氧化物，具有良好的光反射性能，而且具有透明性。因此，一部分的光线会被反射，而透射部分的光线穿过云母片到达另一层继续反射，形成了许多层面的多次反射。根据光干涉的原理在符合一定光程差的情况下就会出现光强现象，而肉眼就可以看到“珠光”的现象。显示的珠光色是由表面金属氧化物层的厚度决定的，随着二氧化钛层厚度的改变，珠光色就会呈现不同颜色。

空心玻璃微珠是近年来发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型材料，其主要成分是硼硅酸盐，粒度为10～250微米、壁厚为1～2微米的空心球体，具有质轻、低导热、强度高和良好的化学稳定性等优点，广泛用于玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等领域。空心玻璃微珠外表层是硼硅酸盐玻璃，内层是球形的空心体，两者折射率相差很大，也能同珠光颜料那样产生多重反射，发生光干涉现象，具有特定的视觉效果。所以空心玻璃微珠也可以与镀铝层结合应用在城市交通道路的斑马线、禁停线、双黄线、道路指示牌、交通标志牌等的夜间反光装置。

发明内容

针对现有幻彩效果必须采用珠光颜料的缺陷，本发明的目的是提供一种具有幻彩的美学树脂组合物及其制备方法。

第一方面，本发明提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，所述美学树脂组合物包括如下重量份数的各组分：

热塑性树脂 100；

异型空心玻璃微珠 0.1～5.0；

润滑剂 0.1～3.0；

抗氧剂 0.2～1.0。

优选地，所述热塑性树脂为高光泽ABS、透明ABS、ABS/PMMA合金、PMMA、增韧PMMA、透明HIPS、GPPS、高光PP、PC/ABS合金、PBT、PET、PETG、PA、PC或ASA中的一种或者几种的混合物。

优选地，所述异型空心玻璃微珠为银元型或者片状，由于普通的空心玻璃微珠内部是球形空心体结构，光线穿过该结构时的路径是不一样的，即反射的角度是不同，因而不能产生均一、强烈的视觉效果。所以为使空心玻璃微珠也产生同珠光颜料那样具有冲击力的视觉效果，内部空心体部分的厚度以及表壳层的玻璃厚度在同一平面必须均匀分布，同时表壳层的玻璃与内部空气间的折射率相差要比较大，需要采用折射率更高的玻璃作为基材。其银元型或片状结构的异型空心玻璃微珠是与珠光颜料的设计具有异曲同工之妙，玻璃表层相当于珠光颜料中的金属氧化物层，而空心层则相当于珠光颜料中的云母层，而且折射率从大到小的梯度分布也是一致的。

优选地，所述异型空心玻璃微珠的粒径为10～500um，厚度为1～5um；所述的异型空心玻璃微珠的空心层厚度为10nm～1um。

优选地，所述异型空心玻璃微珠中的玻璃为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃或含有金属氧化物有色玻璃中的一种。

优选地，所述异型空心玻璃微珠中的玻璃折射率为1.5～1.9。

优选地，所述异型空心玻璃微珠中的玻璃折射率为1.6～1.9。

优选地，所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或者几种的混合物。

优选地，所述抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox245、Irganox 3114、Irganox 1098、Irganox B900或Irganox 168的一种或几种的混合物。

第二方面，本发明还涉及前述的具有幻彩的美学树脂组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

A、取组合物各组分及重量份数称取各组分；

B、将所述热塑性树脂，异型空心玻璃微珠，润滑剂，抗氧剂，在高速混合机内搅拌混合后送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，即可得到具有幻彩的美学树脂组合物。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明组合物具有珠光、幻彩效果。

（2）本发明采用不同粒径、空心层的厚度、玻璃层的折射率，可以实现不同明亮度、闪烁度和色彩的效果。

（3）本发明制备步骤简单，容易实现，不需要二次涂覆工艺就可以完成，大大提高了工作效率。

（4）本发明采用玻璃材质，其使得组合物具有较高的热稳定性、耐化学性，其组合物应用范围广。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

异型空心玻璃微珠 0.1

润滑剂 0.5

抗氧剂 0.2

其中，热塑性树脂为高光ABS；

异型空心玻璃微珠，银元型，粒径10～100um，厚度1um，空心层厚度10nm，玻璃折射率1.50；

润滑剂为EBS；

抗氧剂为Irganox B900。

步骤2：将热塑性树脂、异型空心玻璃微珠、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

实施例2

本实施例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

异型空心玻璃微珠 1.0

润滑剂 1.0

抗氧剂 0.5

其中，热塑性树脂为高光ABS；

异型空心玻璃微珠，银元型，粒径20～100um，厚度4um，空心层厚度100nm，玻璃折射率1.6；

润滑剂为EBS；

抗氧剂为Irganox B900。

步骤2：将热塑性树脂、异型空心玻璃微珠、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

实施例3

本实施例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

异型空心玻璃微珠 1.5

润滑剂 1.5

抗氧剂 0.2

其中，热塑性树脂为PC/ABS；

异型空心玻璃微珠，银元型，粒径50～200um，厚度5um，空心层厚度200nm，玻璃折射率1.68；

润滑剂为PETS；

抗氧剂为Irganox 1076和Irganox 168的混合物。

步骤2：将热塑性树脂、异型空心玻璃微珠、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度220～270℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

实施例4

本实施例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

异型空心玻璃微珠 3.0

润滑剂 3.0

抗氧剂 0.5

其中，热塑性树脂为高光PP；

异型空心玻璃微珠，片状型，粒径20～100um，厚度3um，空心层厚度150nm，玻璃折射率1.75；

润滑剂为硬脂酸锌；

抗氧剂为Irganox B900。

步骤2：将热塑性树脂、异型空心玻璃微珠、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度170～210℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

实施例5

本实施例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

异型空心玻璃微珠 5

润滑剂 0.1

抗氧剂 1.0

其中，热塑性树脂为PBT；

异型空心玻璃微珠，银元型，粒径100～500um，厚度4um，空心层厚度1um，玻璃折射率1.90；

润滑剂为EBS；

抗氧剂为Irganox B900。

步骤2：将热塑性树脂、异型空心玻璃微珠、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度220～250℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

对比例1

本对比例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

空心玻璃微珠 2.0

润滑剂 1.0

抗氧剂 0.3

其中，热塑性树脂为高光ABS；

空心玻璃微珠，粒径20～40um，玻璃层厚2um，

润滑剂为EBS；

抗氧剂为Irganox B900。

步骤2：将热塑性树脂、空心玻璃微珠、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

对比例2

本对比例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

闪光玻璃片 1.0

润滑剂 0.5

抗氧剂 0.2

其中，热塑性树脂为高光ABS；

闪光玻璃片，50～200um

润滑剂为EBS；

抗氧剂为Irganox B900。

步骤2：将热塑性树脂、闪光玻璃片、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

对比例3

本对比例提供一种具有幻彩的美学树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下组分及重量份含量备料：

热塑性树脂 100

珠光颜料 2.0

润滑剂 0.5

抗氧剂 0.2

其中，热塑性树脂为高光ABS；

珠光颜料，50～200um

润滑剂为EBS；

抗氧剂为Irganox B900。

步骤2：将热塑性树脂、闪光玻璃片、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有幻彩的美学树脂组合物。

性能测试

闪光效果和幻彩效果：将上述实施例1～5和对比例1～3获得的具有幻彩的美学树脂组合物分别放于90℃干燥3h后注塑成60×40×3mm的方板，要求模具表面粗糙度为R<2μm，以排除由于模具表面磨损造成的麻点问题，在C光源下观察表面情况；结果如表1所示。

表1

	闪光效果	幻彩效果
			实施例1	★★	★★
实施例2	★★★★	★★★
			实施例3	★★★★★	★★★★
实施例4	★★★	★★★★★
			实施例5	★★★★★	★★★★★
对比例1	★	★★
			对比例2	★★★★★	★
对比例3	★★★	★★★★★

注：★越多表示性能越好。

由以上实施例2～5可知，本发明采用的优化设计可以制备兼具优异闪光效果和幻彩效果的美学树脂，与比较例3采用珠光颜料的效果类似。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种具有幻彩的美学树脂组合物，其特征在于，所述美学树脂组合物包括如下重量份数的各组分：

所述异型空心玻璃微珠为银元型或者片状；

所述异型空心玻璃微珠的粒径为10～500um，厚度为1～5um；所述的异型空心玻璃微珠的空心层厚度为10nm～1um；

所述异型空心玻璃微珠中的玻璃为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃或含有金属氧化物有色玻璃中的一种；

所述异型空心玻璃微珠中的玻璃折射率为1.5～1.9。

2.如权利要求1所述的具有幻彩的美学树脂组合物，其特征在于，所述热塑性树脂为高光泽ABS、透明ABS、ABS/PMMA合金、PMMA、增韧PMMA、透明HIPS、GPPS、高光PP、PC/ABS合金、PBT、PET、PETG、PA、PC或ASA中的一种或者几种的混合物。

3.如权利要求1所述的具有幻彩的美学树脂组合物，其特征在于，所述异型空心玻璃微珠中的玻璃折射率为1.6～1.9。

4.如权利要求1所述的具有幻彩的美学树脂组合物，其特征在于，所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或者几种的混合物。

5.如权利要求1所述的具有幻彩的美学树脂组合物，其特征在于，所述抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox 245、Irganox 3114、Irganox 1098、Irganox B900或Irganox 168的一种或几种的混合物。

6.一种如权利要求1所述的具有幻彩的美学树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、按照权利要求1所述的组分及重量份数称取各组分；

B、将所述热塑性树脂，异型空心玻璃微珠，润滑剂，抗氧剂，在高速混合机内搅拌混合后送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒，即可得到具有幻彩的美学树脂组合物。