KR20050103473A - 높은 종횡비를 갖는 물질의 중합체 캡슐화 및 그의 제조방법 - Google Patents

높은 종횡비를 갖는 물질의 중합체 캡슐화 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050103473A
KR20050103473A KR1020057013574A KR20057013574A KR20050103473A KR 20050103473 A KR20050103473 A KR 20050103473A KR 1020057013574 A KR1020057013574 A KR 1020057013574A KR 20057013574 A KR20057013574 A KR 20057013574A KR 20050103473 A KR20050103473 A KR 20050103473A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
beads
aspect ratio
substantially spherical
high aspect
pigment composition
Prior art date
Application number
KR1020057013574A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101077375B1 (ko
Inventor
스탠리 영 홉스
파질라 세커
다니엘 스타이거
크리스토퍼 마크 하트숀
알리 에르신 아카
로버트 에드가 콜본
해머스벨트 엘코 마이클 세바스티안 반
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20050103473A publication Critical patent/KR20050103473A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101077375B1 publication Critical patent/KR101077375B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28—Compounds of silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0097—Dye preparations of special physical nature; Tablets, films, extrusion, microcapsules, sheets, pads, bags with dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C09C1/0018—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings uncoated and unlayered plate-like particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C09C1/0021—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings comprising a core coated with only one layer having a high or low refractive index
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28—Compounds of silicon
    • C09C1/30—Silicic acid
    • C09C1/3063—Treatment with low-molecular organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C09C1/627—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C09C1/64—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C09C1/64—Aluminium
    • C09C1/644—Aluminium treated with organic compounds, e.g. polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/88—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/02—Particle morphology depicted by an image obtained by optical microscopy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
    • C09C2200/1004—Interference pigments characterized by the core material the core comprising at least one inorganic oxide, e.g. Al2O3, TiO2 or SiO2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
    • C09C2200/102—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
    • C09C2200/102—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin
    • C09C2200/1025—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin comprising at least one metal layer adjacent to core material, e.g. core-M or M-core-M
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/40—Interference pigments comprising an outermost surface coating
    • C09C2200/402—Organic protective coating
    • C09C2200/403—Low molecular weight materials, e.g. fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/40—Interference pigments comprising an outermost surface coating
    • C09C2200/402—Organic protective coating
    • C09C2200/405—High molecular weight materials, e.g. polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

본 발명의 실시태양은 하나 이상의 실질적인 구형 비이드를 포함하는 안료를 포함하며, 이 때 상기 각각의 실질적인 구형 비이드는 캡슐화 물질 내에 캡슐화된 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 포함한다. 실시태양은 또한 상기 안료를 포함하는 수지 조성물도 포함한다. 또 다른 실시태양은 현탁 중합을 통해 상기 안료를 제조하는 방법을 포함한다. 본 발명의 실질적인 구형 비이드를 사용하여, 유동선을 갖지 않는 유색 외관, 반짝이는 외관 및/또는 금속성 외관을 갖는 수지 조성물을 생성시킬 수 있다.

Description

높은 종횡비를 갖는 물질의 중합체 캡슐화 및 그의 제조 방법{POLYMER ENCAPSULATION OF HIGH ASPECT RATIO MATERIALS AND METHODS OF MAKING SAME}
본 발명은 일반적으로 중합체에 캡슐화되어 비이드를 형성하는 높은 종횡비의 물질을 포함하는 안료, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 중합체에 캡슐화되어 유색의 반짝이고/반짝이거나 금속성의 또는 금속 같은 외관을 갖는 플라스틱 제품을 생성시키는데 사용될 수 있는 실질적인 구형 비이드를 형성하는 높은 종횡비의 플레이크 입자를 포함하는 안료, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
소비재 제품에서의 현재 추세는 독특한 색상 및 외관을 갖는 플라스틱에 대한 유례가 없는 요구를 창출해왔다. 예를 들어, 교체가능한 플라스틱 덮개를 갖는 휴대 전화가 현재 시판되고 있다. 이들 덮개는 다양한 색상 및/또는 특수 효과를 나타내어, 이들 전화의 심미적 디자인을 소비자가 조절할 수 있도록 한다. 예컨대 컴퓨터, 입체 음향 장치 및 다른 소비용 및/또는 사업용 설비, 자동차 내장재 등과 같은 다수의 다른 사출 성형된 플라스틱 제품도 독특한 색상 및 외관을 가짐으로 인해 유리해진다.
반짝이는 외관, 금속성의 또는 금속 같은 외관, 진정한 금속 외관, 또는 임의의 각도 조건 등색 외관을 갖는 플라스틱 제품이 많은 경우에 바람직하다. 각각의 플레이크가 나안으로 구별될 수 있을 정도의 혼입량으로 플라스틱 제품 내로 자유 금속 플레이크를 혼입시켜 반짝이는 외관 또는 금속성 외관을 갖는 제품을 생성시킴으로써, 반짝이는 외관 또는 금속성 외관을 갖는 플라스틱을 창출할 수 있다. 훨씬 더 많은 자유 금속 플레이크 혼입량을 사용함으로써 진정한 금속 외관을 갖는 플라스틱을 생성시킬 수 있다. 자유 금속 플레이크를 혼입하는 제품의 단점은 자유 플레이크가 높은 종횡비를 가지고, 따라서 불균일한 유동 방향의 접합선 또는 다른 구역에서 배향을 변화시켜 가공하는 동안 유동 영역에 따라 이들 플레이크를 정렬시킴으로써 최종 마무리된 제품에 눈에 보이는 유동선, 접합선 또는 결합선을 생성시키는 경향이 있다는 것이다. 이러한 유동성, 접합선 또는 결합선은 제품에 보기 싫은 줄무늬를 생성시킨다. 따라서, 플라스틱 제품 내로 자유 금속 플레이크를 혼입시킴으로써는 효과적으로 충족될 수 없는 반짝이는, 금속성의 및/또는 금속으로 보이는 플라스틱에 대한 요구가 증가되고 있다.
플라스틱에 바람직한 다수의 안료 및 첨가제(예: 금속 입자)는 높은 종횡비를 갖는다(판상 구조 또는 플레이크형 입자 구조를 포함하지만 이들로 한정되지는 않음). 앞서 논의된 바와 같이, 가공하는 동안 이들 입자는 물질 유동에 평행하게 배향되는 경향이 있다. 몇몇 경우에서는, 예컨대 압출된 시이트 성형체 또는 벽이 얇은 성형체의 굴곡 모듈러스를 개선시키기 위해 이러한 배향성이 유리할 수 있다. 그러나, 다른 경우에는, 특히 부품이 복잡하고 균일한 표면 외관이 바람직한 상태에서는 이러한 배향성이 불리할 수 있다. 이러한 상황에서, 유동 영역 방향의 국부적인 변화는 색상 또는 반사율의 허용될 수 없는 변화를 야기할 수 있다. 금속 입자/플레이크는 반사율이 높고 매우 배향성이기 때문에 이러한 배향성 문제에 특히 민감하다.
생성되는 광학 효과를 결정하는데 있어서는 안료 입자의 기하학적 형태가 중요하다. 여러 마면의 유효성은 소정 입자 배향에서의 반사율을 최대화시키는 반면, 더욱 구형의 형상은 더욱 유체역학적으로 등방성이며, 이에 의해 유동선을 감소 또는 제거하는데 유리하다. 높은 종횡비의 입자는 높은 반짝임 효율을 제공하여, 금속 안료로서 더욱 효과적이게 한다. 그러나, 이들 입자도 또한 보기 싫은 유동선을 출현시키는데 일익을 담당한다.
현재 높은 종횡비를 갖는 안료 및 첨가제가 플라스틱 제품 내로 가공될 때 광학 이방성이고 레올로지 면에서 등방성임을 보장하는 좋은 방법은 존재하지 않는다. 입방체 및 팔면체가 이들 두 조건을 충족시키는 것으로 보이며, 실제로 기존 기술에서는 실질적인 입방체 물질에 플레이크 물질을 캡슐화시킴으로써 플레이크 물질의 배향성 문제를 해결하고자 시도하였다. 입방형 물질은 플레이크보다 유동-유도되는 배향에 대해 덜 민감함으로써 유동선의 생성을 감소시키기는 하지만, 이 기술에 의해 유동선이 없어지지는 않는다. 또한, 복잡한 기하학적 형태(즉, 구형 및 소판형이 아닌)의 입자를 생성시키는 것은 평범한 일이 아니며, 최종 제품에 불필요한 충전재 덩어리를 도입하게 된다. 그 결과, 유동선을 없애는 다수의 가공 해결법의 연구에 상당한 노력이 집중되었다. 연쇄적인 게이팅(gating), 복잡한 주형 온도 프로파일의 이용 및 주형의 진탕은 유동선의 생성을 상당히 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 이들 방법은 모두 고도로 특수화된 설비의 사용을 요구하는 바, 극히 비경제적이고 비실용적이다. 다르게는, 가능한 해결법으로서 알루미늄 비이드의 사용이 연구되었다. 그러나, 알루미늄 비이드에는 마면 또는 치수를 갖는 반사성 표면이 없기 때문에, 최종 제품에서 반사성의 금속성 외관이 달성될 수 없다.
일본 특허 공개 평성 11(1999)-279434 호에는, 광택이 있는 다면체 입자의 하나 이상의 마면에 투명한 수지를 코팅시킴으로써 제조된 금속 안료가 기재되어 있다. 일본 특허 공개 평성 11(1999)-21376 호는 광택이 있는 입자를 함유하는 가교결합된 중합체 입자인 복합 광택제, 광택제를 함유하는 수지 조성물, 및 이로부터 제조된 성형된 수지 제품을 기재하고 있다. 그러나, 이들 참조문헌중 그 어느 것도 광택이 있는 입자가 복합체로부터 이층되는 문제점을 해결하지 못하였다. 또한, 어느 참조문헌도 전체적인 물리적 특성에 대한 가교결합 밀도의 중요성, 또는 결함이 없는 사출 성형된 제품을 수득함에 있어서 복합체 비이드 입자의 크기를 제한하는 중요성을 다루고 있지 않다.
그러므로, 복합 유동 영역에서 높은 종횡비를 갖는 물질(예컨대, 판상/플레이크 안료 및 첨가제)의 각도 분포가 플라스틱 제품 내로 가공될 때 광학적으로 이방성이고 레올로지 면에셔 등방성임을 보장하는 시스템 및 방법이 요구되고 있다 또한, 기존 시스템 및 방법보다 덜 비싸고 덜 특수화된 이들 시스템 및 방법도 요구되고 있다. 유동선이 실질적으로 생성되지 않도록 하는 이들 시스템 및 방법에 대한 요구가 또한 존재한다. 가교결합된 중합체 또는 가교결합성 중합체 내에 높은 종횡비의 물질을 캡슐화시키는 이들 시스템 및 방법에 대한 요구도 존재한다. 또한, 현재 가능한 것보다 더욱 높은 플레이크-캡슐화 비이드 수율을 제공하는 이들 시스템 및 방법이 요구되고 있다. 유동선이 실질적으로 존재하지 않고 반짝이는 외관 및/또는 금속성 외관을 갖는 플라스틱 제품을 생성시키기 위하여 사출 성형된 플라스틱 또는 압출된 플라스틱의 안료로서 캡슐화된 높은 종횡비의 물질을 사용하는 이들 시스템 및 방법이 또한 요구되고 있다. 배합 및/또는 성형 공정동안 높은 종횡비의 물질이 캡슐화 비이드로부터 이층되는 문제점을 해결하고자 하는 요구도 존재한다. 마지막으로, 염료를 혼입시켜 유색의 반짝이고/반짝이거나 금속으로 보이는 제품이 생성되도록 하는 이들 시스템 및 방법이 요구되고 있다.
발명의 개요
따라서, 중합체 내에 캡슐화된 높은 종횡비의 금속을 포함하여 실질적인 구형 비이드를 형성하는 안료 및 그의 제조 방법에 관한 본 발명의 실시태양에 의해 기존 시스템 및 방법의 상기 단점이 극복된다. 유색의 반짝이는 외관 및/또는 금속성의 외관을 갖는 플라스틱 제품을 제조하는데 이들 안료 비이드를 사용할 수 있다. 본 발명의 실시태양은 복잡한 유동 영역에서 높은 종횡비를 갖는 물질(예컨대, 판상/플레이크 안료 및 첨가제)의 각도 분포가 플라스틱 제품 내로 가공될 때 광학 이방성 및 레올로지 면에서 등방성으로 유지되도록 보장하는 시스템 및 방법을 포함한다. 몇몇 실시태양에서, 본 발명의 시스템 및 방법은 기존 시스템 및 방법보다 덜 비싸고 덜 특수화될 수 있다. 본 발명의 실시태양에서, 시스템 및 방법은 유동선의 생성을 실질적으로 없앨 수 있다. 이들 실시태양은 또한 가교결합된 중합체 또는 가교결합성 중합체 내에 높은 종횡비의 물질을 캡슐화시켜 비이드를 생성시키고, 현재 가능한 것보다 더 높은 비이드 수율을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 이들 실시태양은 캡슐화된 높은 종횡비의 물질을, 유동선이 실질적으로 존재하지 않고 유색의 반짝이는 외관 및/또는 금속성 외관을 갖는 플라스틱 제품을 생성시키기 위하여, 사출 성형된 플라스틱 또는 압출된 플라스틱의 안료로서 사용한다. 본 발명의 실시태양은 배합 및/또는 성형 공정동안 캡슐화 비이드로부터 높은 종횡비의 물질이 이층되는 것을 최소화시키기 위하여 이용될 수 있는 특수한 가공 조건에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명의 실시태양은 염료 또는 유색 안료를 혼입하여 유색의 반짝이고/반짝이거나 금속으로 보이는 제품이 생성되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시태양은 하나 이상의 실질적인 구형 비이드를 포함하는 안료를 포함하며, 이 때 각각의 실질적인 구형 비이드는 캡슐화 물질 내에 캡슐화된 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 포함한다. 본 발명의 실시태양은 또한 이들 안료를 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명의 실시태양은 또한 플라스틱 매트릭스 물질 및 하나 이상의 실질적인 구형 비이드를 포함하는 안료를 포함하는 수지 조성물을 포함하며, 이 때 각각의 실질적인 구형 비이드는 캡슐화 물질 내에 캡슐화된 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 포함한다.
본 발명의 실시태양은 또한 상기 조성물로부터 제조된 성형품도 포함한다.
당해 분야의 숙련자는 하기 상세한 설명을 읽는 동안 본 발명의 다른 특징, 요지 및 이점을 더욱 용이하게 알게 될 것이며, 상세한 설명에서는 본 발명의 몇몇 바람직한 실시태양을 도시하는 첨부 도면을 참조하며, 상기 도면에서 유사한 참조 번호는 유사한 부품을 지칭한다.
하기 다수의 도면을 참조하여 본 발명의 시스템 및 방법을 아래에 기재한다.
도 1은 접합선에 대해 수직으로 취한 사출 성형된 부품의 단면을 도시하며, 캡슐화되지 않은 이방성 입자의 배향을 도시하는 개략적인 도식이다.
도 2는 접합선에 대해 수직으로 취한 사출 형성된 부품의 단면을 도시하고, 캡슐화된 이방성 입자의 무작위적인 배향을 도시하는 개략적인 도식이다.
도 3은 비이드가 중력 침강에 의해 분리되는 방식을 도시하는 개략적인 도식이다(이 실시태양의 액체 매질은 0.1% 트리톤-X(Triton-X) 계면활성제 용액 3 내지 6방울을 함유할 수 있는 5 내지 20중량% 염화칼륨 용액을 포함할 수 있음).
도 4는 본 발명의 두 방법에 의해 수득된 알루미늄 플레이크 분포를 도시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시태양에 첨가될 수 있는 다양한 첨가제의 화학적 구조를 도시한다.
본 발명에 대한 이해를 촉진시키기 위하여, 이제 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 몇몇 바람직한 실시태양 및 이를 기재하는데 사용된 특수한 용어를 참조한다. 본원에 사용되는 용어는 설명하기 위한 것으로 한정하고자 하지 않는다. 본원에 개시된 특수한 구조상 및 기능상의 세부사항은 한정하는 의미로 설명되어서는 안되며, 단순히 본 발명을 다양하게 이용하도록 당해 분야의 숙련자를 교지하기 위한 대표적인 토대로서 청구의 범위의 기초가 되는 것으로 설명되어야 한다. 당해 분야의 숙련자가 통상적으로 알게 되는 도시된 시스템 및 방법에 대한 임의의 변형 또는 변화, 본원에 설명된 본 발명의 원리의 다른 용도는 본 발명의 원칙 내에 있는 것으로 간주된다.
특히 중합체 조성물에 관련된, 본원의 명세서 및 청구의 범위의 수치 값은 상이한 특징을 갖는 개별적인 중합체를 함유할 수 있는 조성물에 대한 평균값을 반영한다. 더욱이, 이들 수치 값은 이들 값을 결정하기 위하여 본원에서 이용하는 측정 기법의 실험 오차보다 적게 언급된 값과 상이한 유의한 숫자 및 수치 값의 동일한 숫자까지 감소될 때 동일한 수치 값을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시태양은 중합체 내에 높은 종횡비의 물질을 캡슐화시킴으로써 제조되는 실질적인 구형 비이드를 포함한다. 이들 비이드는 다양한 공정(예컨대, 사출 성형, 압출, 시이트 성형, 회전-코팅 또는 용액-주조 같은 용액계 가공 기법 등)에 사용되어, 유색의 반짝이는 외관 및/또는 금속성 외관을 갖는 플라스틱 제품을 생성시킨다.
이제 도 1과 관련하여, 사출 성형된 중합체 물질에 캡슐화되지 않은(즉, 자유) 플레이크의 지향적인 배향성을 도시하는 개략적인 도식이 도시되어 있다. 여기에 도시된 높은 종횡비의 플레이크 또는 판상 입자는 접합선(10)에서 유동 영역에 따라 배향을 변화시켜 접합선에 그 자신을 정렬시키고 접합선 가시성을 증가시키는 경향이 있다. 본 발명에서는 이들 접합선/유동선의 가시성을 감소시키거나 없애고자 한다.
도 2에는 본 발명의 한 실시태양의 개략적인 도식이 도시되어 있다. 이 실시태양에는, 중합체 물질중에 캡슐화된 플레이크의 무작위적인 배향이 도시되어 있다. 플레이크가 캡슐화되면, 이들은 실질적으로 유체역학적 등방성이고, 그에 따라 유동 방향에 실질적으로 민감하지 않다. 이로 인해 접합선(10)의 출현이 감소되거나 제거된다. 또한, 투명, 반투명 및/또는 유색의 실질적인 구형 중합체 비이드 내에 캡슐화된 플레이크는 이들의 매우 거울 같은 또는 거울-유사 반사 특징을 보유한다. 이 실시태양에서, 플레이크-캡슐화 비이드는 광학 이방성이지만(즉, 목적하는 광학 효과가 보존됨), 레올로지 면에서 등방성이다(즉, 접합선 및 고도의 지향성 및/또는 불균일 유동 방향의 다른 구역에서 우선적인 플레이트 배향이 존재하지 않음).
본 발명은 실질적인 구형 소적 또는 비이드에 매립 또는 캡슐화되는 높은 종횡비를 갖는 물질(예컨대, 플레이크 또는 판상 입자)을 포함한다. 본원에 사용되는 높은 종횡비를 갖는 물질은 각각 다양한 실시태양에서 약 1.5:1보다 큰 평균 종횡비, 약 2:1보다 큰 평균 종횡비, 약 4:1보다 큰 평균 종횡비, 약 5:1보다 큰 평균 종횡비, 약 8:1보다 큰 평균 종횡비, 약 9:1보다 큰 평균 종횡비 및 약 40:1보다 큰 평균 종횡비를 갖는 물질을 포함한다. 다른 실시태양에서, 높은 종횡비를 갖는 물질은 각각 다양한 실시태양에서 약 2:1 내지 약 40:1, 약 5:1 내지 약 40:1, 약 9:1 내지 약 40:1의 평균 종횡비를 갖는 물질을 포함한다.
본 발명에 사용하기 적합한 높은 종횡비를 갖는 물질은 각각 다양한 실시태양에서, 2개 이상, 약 2 내지 약 100개, 약 3 내지 약 50개, 약 4 내지 약 10개, 4개 미만, 약 2 내지 약 4개 및 약 2 내지 약 3개의 마면을 갖는 물질을 포함한다.
본 발명에 사용되는 높은 종횡비의 물질은 수지 조성물에 목적하는 유색의 금속성의 반짝이고/반짝이거나 금속 같은 외관을 제공하는 임의의 적합한 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질의 몇몇 비한정적인 예는 알루미늄, 금, 은, 구리, 니켈, 티탄, 스테인레스 강, 황화니켈, 황화코발트, 황화망간, 금속 산화물, 백운모, 흑운모, 합성 운모, 이산화티탄으로 코팅된 운모, 금속-코팅된 유리 플레이크, 착색제(페릴렌 레드를 포함하지만 이것으로 한정되지는 않음), 또는 수지 조성물에서 캡슐화되지 않은 형태로 그대로 사용될 때 유동선을 형성하기 쉬울 수 있는 임의의 다른 적합한 높은 종횡비의 물질을 포함한다. 높은 종횡비의 물질의 혼합물도 본 발명의 실시태양에 포함된다. 예를 들어, 금속 외관, 반짝이는 외관 및/또는 금속성의 외관을 제공하기 위하여 높은 종횡비의 착색제와 높은 종횡비의 첨가제의 혼합물을 사용할 수 있다. 다수의 실시태양에서는 높은 종횡비의 첨가제 한가지만 사용한다.
이들 실질적인 구형 비이드는 각각 다양한 실시태양에서 약 2:1 미만, 약 1.5:1 미만, 약 1.2:1 미만, 약 1.1:1 미만 또는 약 1:1의 평균 종횡비를 가질 수 있다. 일반적으로, 캡슐화된 높은 종횡비의 물질을 함유하는 비이드가 약 1:1의 평균 종횡비를 가져서 접합선, 유동선 등의 부근에 우선적인 배향 또는 정렬이 거의 또는 전혀 존재하지 않도록 보장하는 것이 바람직하다. 본원에 사용되는 용어 "접합선", "유동선" 및 "결합선"은 모두 고도의 지향성 및/또는 불균일 유동 방향의 구역을 의미하는 것으로 호환성있게 사용된다. 또한, 본원에 사용되는 용어 "캡슐화", "플레이크-캡슐화" 및 임의의 유사하게 변화된 용어는 비이드 내에 완전히 캡슐화된 플레이크 및 비이드에 표면 적층된 플레이크를 둘 다 포함한다. 두 비이드 유형은 본원에 기재된 방법에 의해 제조된 물질에 다양한 정도로 존재할 수 있으며, 어느 유형의 비이드가 비이드 개체의 다수를 구성하는지에 따라 본원에 이후 기재되는 적절한 가공 조건을 적용하여 눈에 보이는 유동선이 실질적으로 존재하지 않는 플라스틱 제품을 성취할 수 있다.
실질적인 구형 비이드는 또한 본원에서 캡슐화된 안료 조성물로 일컬어진다. 캡슐화된 안료 조성물의 비이드 또는 입자는 통상적인 물체(예: 전화 덮개, 휴대 전화, 컴퓨터 베젤(bezel), 키보드, 키 캡 및 마우스, 텔레비전 베젤, 입체 음향 장치, 프린터 및 다른 소비용 및 사업용 설비, 및 자동차 내장재와 외장재 등)에 색상 및 다른 가시적인 효과를 부여하는데 적합한 크기를 갖는다. 본 발명의 안료중 입자는 이러한 제품의 벽 두께에 비해 작아서 이들 제품 내에서의 분산이 가능한 것으로 생각된다.
실질적인 구형 비이드는 바람직하게는 그에 캡슐화된 높은 종횡비의 입자의 평균 길이와 적어도 동일하거나 또는 그보다 약간 큰 평균 직경을 갖는다. 이들 비이드는 각각 다양한 실시태양에서 약 10 내지 약 300㎛, 약 15 내지 약 300㎛, 약 20 내지 약 300㎛, 약 40 내지 약 250㎛, 약 80 내지 약 200㎛, 또는 약 90 내지 약 140㎛의 평균 직경을 가질 수 있다. 당해 분야의 숙련자는, 이들 다양한 실시태양에서 기재된 평균 직경보다 작거나 더 큰 직경을 갖는 개별적인 비이드가, 비이드 개체의 평균 비이드 직경이 상술한 범위 밖으로 나가지 않도록 하면서 존재할 수 있음을 알게 될 것이다. 비이드 내에 캡슐화된 높은 종횡비의 입자는 바람직하게 이들이 캡슐화되는 비이드의 평균 직경과 동일한 범위의 최대 치수 평균 값을 가지며, 높은 종횡비의 입자의 최대 치수의 평균 값은 바람직하게는 이들이 캡슐화되는 비이드의 평균 직경과 동일하거나 그보다 약간 더 작다. 예를 들어, 한 실시태양에서, 비이드 내에 캡슐화되는 높은 종횡비의 입자는 약 100㎛ 또는 그보다 약간 작은 최대 치수를 갖는 플레이크를 포함할 수 있으며, 비이드는 약 100㎛의 평균 직경을 갖는다.
중합체 캡슐화 비이드 물질 내에 캡슐화되는 높은 종횡비 물질의 평균 양(즉, 중량)은 전형적으로 수지 조성물중 비이드의 특정 농도에서 목적하는 유색 외관, 금속 외관, 반짝이는 외관 및/또는 금속성의 외관을 달성하는데 필요한 양이며, 높은 종횡비 물질의 평균 양은 사용된 높은 종횡비의 물질의 총 중량을 비이드의 총 중량으로 나눔으로써 결정할 수 있다. 중합체 캡슐화 비이드 물질 내에 캡슐화되는 높은 종횡비의 물질의 평균 양은 각각 다양한 실시태양에서 안료 비이드의 중량에 기초하여 약 25중량% 미만, 약 0.1 내지 약 25중량%, 약 1 내지 약 20중량%, 약 2 내지 약 15중량%, 약 5 내지 약 10중량%, 약 10 내지 약 15중량%, 약 0.1 내지 약 5중량%, 또는 약 0.1 내지 약 4중량%일 수 있다. 당해 분야의 숙련자는, 이들 다양한 실시태양의 전체 비이드 개체중에, 소정 비이드 개체의 중합체 비이드 내에 캡슐화된 높은 종횡비의 물질의 평균 양이 상술된 범위를 벗어나지 않도록 하면서, 높은 종횡비의 물질이 전혀 캡슐화되지 않은 개별 비이드가 존재할 수도 있고, 25중량%보다 더 많은 높은 종횡비의 물질이 캡슐화된 개별 비이드가 존재할 수도 있음을 알게 될 것이다.
높은 종횡비의 입자를 둘러싸는 중합체 물질(즉, 캡슐화 물질)은 플라스틱 제품에서 목적하는 광학 효과가 달성되도록 하기에 충분한 양의 투명성 및/또는 반투명성을 갖는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질의 몇몇 비한정적인 예는 열경화성 수지, 현탁 중합에 의해 제조된 중합체, 또는 열가소성인 중합체를 포함한다.
이러한 열경화성 수지는 예컨대 에폭시, 페놀, 아크릴, 알키드, 폴리에스터, 폴리이미드, 폴리우레탄, 실리콘, 비스-말레이미드, 사이아네이트 에스터, 비닐 및/또는 벤조사이클로뷰텐 수지를 포함할 수 있다. 열경화성 수지 조성물은 또한 다양한 촉매, 난연제, 경화제, 충전재, 보강제 및 필요한 경우 다른 성분도 포함할 수 있다. 다양한 열경화성 수지 성분을 단독으로, 서로 조합하여, 또는 다른 열가소성 수지(들)와 함께 사용할 수 있다.
이러한 열가소성 플라스틱은 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리뷰틸렌 나프탈레이트(PBN), 폴리사이클로헥세인 다이메탄올 테레프탈레이트(PCT), 폴리에틸렌-코-사이클로헥세인 다이메탄올 테레프탈레이트(PETG), 액정 폴리에스터(LCP) 등과 같은 폴리에스터; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리뷰틸렌, 폴리메틸펜텐 등과 같은 폴리올레핀; 폴리스타이렌, 스타이렌-아크릴로나이트릴 공중합체(SAN), 아크릴로나이트릴-스타이렌-뷰타다이엔(ABS) 및 아크릴로나이트릴-스타이렌-아크릴레이트(ASA) 같은 스타이렌 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 포함하는 수지; 폴리옥시메틸렌(POM); 폴리아마이드(PA); 폴리카본에이트(PC); 비스페놀 A 폴리카본에이트; 폴리비닐 클로라이드(PVC); 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 폴리페닐렌 에터(PPE); 폴리이미드(PI): 폴리아마이드 이미드(PAI); 폴리에터이미드(PEI); 폴리설폰(PSU); 폴리에터 설폰(PES); 폴리케톤(PK); 폴리에터 케톤(PEK); 폴리에터 에터 케톤(PEEK); 폴리아크릴레이트(PAR); 페놀 수지(노볼락 유형 등); 페녹시 수지; 플루오로카본 수지; 또는 폴리스타이렌 유형, 폴리올레핀 유형, 올레우레탄 유형, 폴리에스터 유형, 폴리아마이드 유형, 폴리뷰타다이엔 유형, 폴리아이소프렌 유형, 플루오르 유형, 실록세인 유형, 천연 고무, 합성 고무 등을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 열가소성 탄성중합체; 또는 임의의 이들 성분의 공중합체 또는 개질체, 또는 이들 성분 둘 이상의 조합 등을 포함할 수 있다. 공중합체의 예는 폴리다이메틸 실록세인-폴리카본에이트 공중합체, 폴리에스터카본에이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 다이엔 개질된 공중합체(EPDM)를 포함하지만 이들로 국한되지는 않는다. 가교결합성 부위를 도입하는 것으로 당해 분야에 공지되어 있는 수단을 이용하여 열가소성 플라스틱 및 탄성중합체를 임의로 적절히 개질시킬 수 있다. 특정 실시태양에서, 열가소성 플라스틱 또는 탄성중합체는 알릴 또는 올레핀기를 포함할 수 있고, 알릴 또는 올레핀기를 포함하는 단량체로부터 제조될 수 있다. 바람직하게는, 현탁 중합의 경우, 캡슐화 물질은 폴리스타이렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 스타이렌 아크릴로나이트릴 공중합체(SAN), 메틸 메타크릴레이트 스타이렌 아크릴로나이트릴 공중합체, 아크릴로나이트릴-스타이렌-아크릴레이트(ASA) 수지 또는 이들의 조합을 포함한다.
높은 종횡비의 입자를 둘러싸는 중합체 물질(즉, 캡슐화 물질)에 하나 이상의 가교결합제를 포함시킬 수 있으며, 현탁 중합 공정이 이용되는 경우에는 가교결합제를 포함시키는 것이 특히 중요하다. 몇몇 실시태양에서는, 가교결합제를 포함시키면 조성물에서 가공되어 최종 압출 또는 성형 제품을 생성시킬 때 안료 비이드에 기계적 강도 및/또는 용융 안정성을 부여할 수 있다. 예시적인 가교결합제는 다이비닐벤젠이다. 사용되는 가교결합제의 양은 최종 생성물의 물리적 특성에 영향을 끼칠 수 있다. 최종 제품에서 요구되는 물리적 특성, 열가소성 담체 수지의 특성 및 둘러싸는데 이용되는 조건(예컨대, 압출하는 동안 올-쓰로트(all-throat) 공급 대 다운-스트림 공급) 같은 인자에 의해, 캡슐화 물질 내에 혼입될 수 있는 가교결합제의 양을 결정하며, 과도하게 실험하지 않고도 당해 분야의 숙련자가 가교결합제의 양을 결정할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시태양에서는 동일한 가교결합제 혼입량에서 다운-스트림 공급을 이용하여 압출된 조성물이 올-쓰로트 공급을 이용하여 생성된 조성물보다 덜 연성일 수 있다.
몇몇 실시태양에서, 성형된 부품은 가교결합제 혼입량이 증가함에 따라 덜 연성이 될 수 있다. 안료 비이드 자체의 혼입량의 증가도 특정 실시태양에서는 연성의 감소를 야기할 수 있다. 최종 성형된 제품의 연성은 부분적으로는 사용되는 담체 수지의 특성에 따라 달라진다.
다른 첨가제를 캡슐화 비이드 물질에 포함시킬 수 있다. 이러한 첨가제는 다양한 이유로 포함될 수 있다. 이들 첨가제는 목적하는 가시적인 효과를 유지하는데 도움을 줄 수 있고/있거나 비이드가 최종 제품으로 가공될 때 그의 실질적인 구형 형상을 유지하는데 도움이 될 수 있다. 현재 가능한 것보다 비이드 수율을 개선시키기 위하여 다른 첨가제를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 연쇄 첨가제를 첨가할 수 있고/있거나 지연제 및/또는 억제제를 첨가하여 비이드 제조 공정을 개선시킬 수 있다. 또한, 염료를 첨가하여 유색의 반짝이고/반짝이거나 금속으로 보이는 제품을 생성시킬 수 있도록 할 수 있다. 적합한 첨가제의 몇몇 비제한적인 예는 임의의 적합한 착색제, 즉 솔벤트 블루 35, 솔벤트 블루 36, 디스퍼스 바이올렛 26, 솔벤트 그린 3, 아나플라스트 오렌지 LFP, 페릴렌 레드, 모플라스 레드 36, 열안정화제, 산화 억제제, 뷰틸화 하이드록시톨루엔(BHT), 라디칼 소거제, 임의의 비닐계 단량체, 충전재(예컨대, 이산화티탄, 카본 블랙 및/또는 흑연), 충격 개질제, UV 흡수제 및/또는 난연제 등을 포함한다.
중합체에 캡슐화된 높은 종횡비의 물질을 포함하는 이들 안료 비이드를 사용하여 유색 외관, 반짝이는 외관, 금속성 외관, 금속 같은 외관, 진정한 금속 외관 및/또는 각도 조건 등색 외관을 갖는 플라스틱 제품을 생성시킬 수 있다. 이러한 안료 비이드를 플라스틱 매트릭스에 분산시킴으로써 이들 제품을 제조할 수 있다. 적합한 플라스틱 매트릭스 물질은 캡슐화되지 않은 높은 종횡비의 물질만을 함유할 때 눈에 보이는 유동선을 형성하기 쉬운 물질을 포함한다. 특정 실시태양에서, 적합한 플라스틱 매트릭스 물질은 높은 종횡비의 물질을 캡슐화시키는 것으로 상기 나열된 모든 플라스틱 물질 및 탄성중합체 물질을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 안료 비이드에 덧붙여, 이들 플라스틱 매트릭스는 또한 예컨대 염료 또는 임의의 다른 적합한 착색제, 열안정화제, 산화 억제제, 라디칼 소거제, 충전재(예: 이산화티탄, 카본 블랙 및/또는 흑연), 충격 개질제, UV 흡수제 및/또는 난연제 같은 첨가제도 포함할 수 있으나, 단 이들 첨가제가 존재할 때 목적하는 유색 외관, 뱐짝이는 외관, 금속성 외관, 진정한 금속 외관 또는 각도 조건 등색 외관이 보존되는 경우에 한한다. 몇몇 실시태양에서, 플라스틱 매트릭스는 캡슐화된 형태로 첨가된 것에 덧붙여 캡슐화되지 않은 높은 종횡비의 물질을 포함할 수 있다. 캡슐화된 물질을 포함하는 조성물중의 캡슐화되지 않은 물질의 존재는 모두 또는 적어도 일부가 가공 동안 캡슐화된 물질의 이층(delamination)으로 인해, 캡슐화된 물질의 캡슐화되지 않은 물질에 의한 오염으로 인해, 또는 캡슐화되지 않은 물질의 조성물로의 계획적인 첨가로 인해 야기될 수 있다. 캡슐화된 물질을 포함하는 조성물중 캡슐화되지 않은 높은 종횡비의 물질의 양은 이 조성물로부터 유도되는 성형된 부품에서의 유동선, 접합선 또는 결합선의 존재가 캡슐화된 높은 종횡비의 물질을 함유하지 않는 조성물에 비해 실질적으로 없어지거나 또는 적어도 감소되는 양이다.
본 발명의 캡슐화된 안료 조성물이 혼입된 제품의 크기가 큰 경우(예컨대, 랩탑 컴퓨터 덮개, TV 베젤 및 다른 보다 큰 품목)에는, 크고/크거나 벽이 얇은 용도에 특이적인 눈에 보이는 결함을 가장 잘 교정하기 위하여 공정을 추가로 세밀하게 조정 및 조절할 필요가 있을 수 있다. 특히, 사출 성형시 부품을 채우는데 >46인치의 층류가 필요한 벽이 얇은(<1.5mm) 부품 및/또는 큰 부품의 경우, 보다 큰 비이드는 부품 전체에 걸쳐 균일하게 분산되기보다는 용융 선단(들)에서 모이는 것으로 밝혀졌다. 이로 인해 눈에 보이는 보기 싫은 결함(이들 구역은 성형된 부품의 나머지 구역보다 색상이 더 검다)이 생기게 된다. 이러한 문제점은 비이드 입자가 더 커짐에 따라 더욱 극심해지고, 벽이 점점 더 얇은 구역에서 경감된다. 용융 선단에서의 비이드 크기 분리로부터 야기되는 결함에 덧붙여, 보다 낮은 가교결합 밀도에서(즉, 다이비닐벤젠 농도가 비이드 형성 반응에서 약 0.2pph(parts per hundred) 미만인 경우), 보다 큰 비이드는 또한 균일하지 못하게 높은 알루미늄 함량의 얼룩으로서 더욱 거슬린다. 이 문제점은 수반되는 안료/수지 패키지의 색상이 어두울수록 더욱 극심해진다. 보다 낮은 가교결합 밀도에서 이들이 더욱 거슬리는 이유는, 이들 비이드가 보다 연질이고, 따라서 수지 유동 방향에서 사출 성형시 연신되기 시작하기 때문이다. 긴 층류 부품의 경우(수지 속도가 보다 작은 용도보다 상당히 더 클 수 있음), 이 비이드 연신 현상은 더더욱 극심해진다. 허용가능한 물리적 특성, 특히 연성 충격을 달성하기 위해서는 보다 낮은 가교결합 밀도가 바람직하다. 수득되는 비이드 크기가 작을수록 사출 성형된 부품의 전체적인 심미성은 더욱 우수해진다.
물리적 특성을 유지할 뿐만 아니라 공정으로부터의 허용가능한 수율을 유지하면서 이들 문제점을 둘 다 해결하기 위하여, 150μ 이하의 크기 및 비이드 및 열가소성 수지를 제조하는데 사용되는 계면활성제 및 단량체 비에 대해 최적화된 가교결합 밀도를 갖는 비이드를 사용한다. 예를 들어, 92:8 스타이렌/아크릴로나이트릴 단량체 비 및 PVA 계면활성제 시스템을 사용하여, 0.2pph DVB의 가교결합 밀도는 소정 수지에서 비이드 안정성과 전체적인 물리적 특성 사이의 이상적인 타협을 제공한다. 가교결합 밀도는 가교결합제, 이 경우 DVB의 초기 양과 관련되고, 절대적인 수치는 아니다. 상이한 단량체 비를 사용하면 가교결합 밀도를 변화시킬 필요가 있다. 예를 들어, PVA 계면활성제 시스템과 85:15 스타이렌/아크릴로나이트릴 비를 사용할 때에는 균등한 유동선 및 물리적 성능을 위해 약 0.25pph의 가교결합 밀도가 필요하다. 또한, 92:8 스타이렌/아크릴로나이트릴 단량체 비 및 PVA/KI 계면활성제 시스템을 사용할 때에는 PVA 계면활성제 시스템에서 생성된 물질 0.2pph와 유사한 결과를 위해 약 0.3pph DVB가 필요하다. 비이드 및 계면활성제 조성물에 관련된 인자의 효과로서, 보다 높은 가공 온도를 필요로 하는 수지 내로의 비이드의 혼입은 다시 증가된 가교결합 밀도를 갖는 비이드를 필요로 한다. 예를 들어, 275℃에서 배합된 수지에 대해 최적화된 가교결합 밀도를 갖는 비이드는 310℃에서 둘러싸인 수지에 사용하기에 충분히 안정하지 못하여, 성형된 부품에 유동선이 생기게 한다. 따라서, 모든 가능한 열가소성 수지를 망라하기 위해서는 광범위한 가교결합 밀도가 필요하다. 이 표적을 달성하기 위한 이들 두 핵심 양상은 비이드를 제조하는데 사용되는 현탁 중합 반응 내에서의 공정 최적화(즉, 가교결합제의 적절한 양 및 안료의 양에 대한 캡슐화 물질의 양의 선택) 및 이들 큰 입자를 제거하기 위한 단리된 비이드의 반응후 체질/선별이다. 본원의 명세서 및 청구의 범위에 사용되는 용어 "최대 직경"은 공칭 스크린 크기를 일컫는다. 따라서, 150μ의 최대 직경을 갖는 입자는 150μ 스크린 또는 체를 통해 통과된 입자이다. 완전히 대칭이 아니고 다른 방향에서는 직경이 150μ보다 크지만 한 방향에서 스크린/체를 통해 통과하게 되는 입자는 이 정의에 포함되는 것으로 생각된다.
이들 플라스틱 매트릭스 내에 분산된 높은 종횡비의 물질을 포함하는 이들 안료의 혼입량은 통상적으로 이들로 제조된 최종 플라스틱 제품에서 목적하는 유색 외관, 반짝이는 외관, 금속성의 외관, 금속-유사 외관, 진정한 금속 외관 및/또는 각도 조건 등색 외관을 달성하는데 필요한 양이다. 예를 들어, 이들 안료의 혼입량은 각각 다양한 실시태양에서 약 0.05 내지 약 10중량%, 약 0.05 내지 약 5중량%, 약 0.05 내지 약 4중량%, 약 0.05 내지 약 3중량%, 또는 약 0.1 내지 약 3중량%의 값을 포함할 수 있다.
몇몇 실시태양에서, 비이드의 중합체 캡슐화 물질은 비이드가 함유되는 플라스틱 매트릭스의 굴절률과 실질적으로 일치될 수 있다. 예컨대, 비이드의 중합체 캡슐화 물질과 비이드가 함유되는 플라스틱 매트릭스의 굴절률 차이는 약 0.01 미만이어서, 실질적으로 투명한 최종 제품을 생성시킬 수 있다(플라스틱 매트릭스 자체가 실질적으로 투명하고 다른 착색제가 첨가되지 않은 경우). 다르게는, 비이드의 중합체 캡슐화 물질과 비이드가 함유되는 플라스틱 매트릭스 사이의 굴절률 차이가 약 0.01 내지 약 0.05, 또는 약 0.05보다 더 커서, 다양한 반투명도를 갖는 최종 제품을 생성시킬 수 있다.
높은 종횡비의 물질의 캡슐화, 및 중합체 캡슐화 물질의 임의적인 추가 가교결합은 예컨대 분무 건조 기법, 워스터(Wurster) 공정 또는 동일 반응계내 현탁 중합 같은 다수의 상이한 방식으로 달성될 수 있다. 몇몇 실시태양에서 현탁 중합이 이용되는 경우, 이 방법은 단량체 또는 중합체중 하나 이상 및 가교결합제중에 높은 종횡비의 입자를 분산시켜 현탁 혼합물을 생성시키는 단계; 현탁제를 포함하는 수성 혼합물에 현탁 혼합물을 첨가하는 단계; 수성 반응 혼합물을 가열 및 혼합하여 비이드의 형성을 조장하는 단계(여기에서는, 대부분의 비이드가 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 캡슐화시킴); 비이드가 형성된 후 수성 반응 혼합물을 급랭시키는 단계; 및 비이드를 수거하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 현탁 혼합물을 수성 혼합물에 첨가하기 전에 현탁 혼합물을 초음파 처리함으로써 현탁 혼합물에 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 현탁시킴을 추가로 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 중력 침강 또는 원심분리를 이용하여 비이드를 다양한 배치로 분리시키고, 그 후에 비이드를 건조시킴을 포함할 수 있다.
현탁 중합의 경우, 다이비닐벤젠 같은 가교결합제의 사용은 제품에서 탁월한 입자 안정성을 제공하는데, 이것이 선택된 수지의 배합 동안 입자 및 캡슐화된 안료의 용융 및 분산을 방지하기 때문이다. 또한, 가장 효율적인 안료 캡슐화를 위해, 안료가 중합의 전체 과정에 걸쳐 실질적으로 현탁된 상으로 존재하도록 하는 방식으로 현탁 혼합물(현탁된 상) 및 수성 상 사이에 안료를 분배시키는 것이 바람직하다. 본원의 명세서 및 청구의 범위에 사용되는 구 "실질적으로 ... 존재하는"은 안료의 95% 이상이 현탁된 상에 존재함을 나타낸다. 더욱 바람직하게는, 99%보다 많은 안료가 현탁된 상에 존재한다. 수성 상에 더 많은 양이 존재하면 캡슐화된 안료의 수율이 낮아지고 최종 생성물에 캡슐화되지 않은 안료를 혼입시키게 되어, 사출 성형 용도에 사용될 때 유동선을 나타내게 된다. 예를 들어 소수성을 증가시키기 위하여 안료 입자의 표면을 개질시키면 소정 안료의 분배 비가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시태양에서 이용되는 중력 침강은 a) 현탁 중합 공정에 의해 야기되는 미소유화액을 비이드로부터 제거하고; b) 비이드를 여과한 다음; c) 비이드를 염 용액(예컨대, 5 내지 20중량% 염화칼륨)에 재슬러리화시켜, 원래의 부피를 갖는 분리 시스템을 형성하고; d) 예를 들어 시스템을 위로 흔듦으로써 분리 시스템을 혼합하며; e) 분리 시스템을 평형상태가 될 때까지 정치시키고; f) 사용가능한 비이드 분획을 분리 시스템으로부터 제거한 후; g) 분리 시스템으로부터 수득된 사용가능한 비이드 분획을 여과하고; h) 여과된 사용가능한 비이드 분획을 세척하여 임의의 과량의 슬러리 용액을 제거하고; i) 분리 시스템에 잔류하는 비이드 및 슬러리 용액에 소정량의 탈이온수를 첨가하여 분리 시스템의 부피를 원래 부피로 되돌리며; j) 모든 비이드가 분리 시스템으로부터 제거될 때까지 필요한 만큼 단계 d) 내지 i)를 반복함을 포함한다. 필요한 경우, 수득된 첫번째 비이드 분획이 자유(즉, 캡슐화되지 않은) 높은 종횡비의 입자(이는 최종 제품에서 유동선을 형성할 수 있음)도 함유할 수 있기 때문에 이 분획을 폐기할 수 있다.
한 실시태양에서는, 약 100㎛ 미만의 직경을 갖는 알루미늄 플레이크를 중합체에 캡슐화시킨다. 알루미늄 플레이크의 존재하에서 단량체의 현탁 중합을 통해 이 캡슐화를 달성할 수 있다. 가교결합제를 포함시켜, 캡슐화된 비이드가 최종 압출 또는 성형 제품으로 가공될 때 캡슐화된 비이드에 기계적 강도 및 용융 안정성을 부여할 수 있다. 플레이크는 또한, 캡슐화 중합체의 성장이 표면-촉진되는 공정이 되도록, 표면 작용기도 혼입할 수 있다. 현탁 중합의 경우에는, 친수성 표면을 갖는 플레이크에 대해 표면 작용화가 또한 필요할 수 있다.
유기 단량체에 상용성인 친수성 표면을 갖는 플레이크 같은 높은 종횡비의 물질을 제조하기 위하여, 이들 물질을 예컨대 올레산 같은 상용화제로 처리할 필요가 있을 수 있다. 캡슐화되지 않은 높은 종횡비의 물질을 유기 매질에서의 행태와 관련하여 두 부류로 나눌 수 있다: 유기 상용성 및 유기 비-상용성. 톨루엔/물 같은 2상 혼합물을 제조한 다음 물질을 이 혼합물에 첨가함으로써, 물질의 행태를 시험할 수 있다. 물질이 혼합물의 유기 부분에 머무르면, 이 물질은 유기 상용성(즉, 소수성)이다. 물질이 혼합물의 수성 층을 선호하면, 이 물질은 유기 비-상용성(즉, 친수성)이다. 이 시험은 이들 두 상중 하나에 대한 물질의 선호도의 지표이다: 소수성 또는 친수성. 보다 높은 캡슐화 효율을 위해서는 유기 상용성(즉, 소수성) 물질을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 물질이 비-상용성인 것으로 밝혀지는 경우에는, 이들 물질을 유기 상용성으로 만들기 위해 표면 처리/개질을 수행할 수 있다.
이들 물질을 유기 상용성으로 만드는 데에는 물질의 표면에 결합할 수 있는 유기 분자를 사용할 필요가 있을 수 있다. 일단 결합한 후에는, 유기 층은 물질을 유기 상용성으로 만들기에 충분히 소수성이어야 한다. 일반적으로, 종종 표면 개질제로 불리는 이들 분자는 장쇄 알킬 및 극성 말단기(예: 티올, 설폰산, 포스폰산, 카복실산, 카복실레이트, 아민 및/또는 4급 암모늄 염)를 포함한다. 표면 개질제는 중합체일 수 있고, 예컨대 설폰화 폴리스타이렌, 아미노기를 갖는 폴리스타이렌 및 설폰화 EPDM을 포함할 수 있다. 극성 말단기의 특성은 표면의 특성에 따라 달라진다. 기질에 따라, 특성상 이온, 공유 또는 비-공유일 수 있는 상호작용을 달성하기에 편리한 말단기를 선택할 수 있다. 표면 개질제는 또한 말단기 및 소수성 부분 외에 다른 반응성 기도 함유할 수 있다. 이러한 반응성 기를 사용하여 추가의 반응을 수행할 수 있다. 물질 또는 표면 개질제가 습윤되거나 또는 예컨대 단순 증류 또는 공비 증류 같은 공지 절차에 의해 제거될 수 있는 유기 성분을 함유하는 경우, 이들 물질을 유기 상용성으로 만드는 이 절차를 또한 이용할 수 있다. 다수의 플레이크 입자, 예를 들어 알루미늄 플레이크가 시판되고 있다. 흔히, 이들 플레이크 입자는 담체 제제, 예컨대 광유에 함유된다. 다양한 실시태양에서, 플레이크는 수령된 상태 그대로 사용될 수 있거나, 또는 플레이크를 적합한 용매에서 세척함으로써 담체 제제를 제거할 수 있다. 어느 경우에나, 플레이크를 물중 반응물의 현탁액에 바로 첨가할 수 있거나, 또는 실온에서 초음파 처리함으로써 플레이크를 먼저 단량체(들)에 현탁시킨 다음 현탁제로서 폴리비닐 알콜(PVA)을 포함하는 수용액에 첨가할 수 있다.
실시예 1: 올레산을 사용하여 코팅된 유리 안료를 상용화시킬 수 있다(즉, 유기 단량체와 상용성이 되도록 할 수 있다). 한 실시태양에서는, 코팅된 유리 플레이크(30㎛) 약 11.4g, 톨루엔 약 50ml 및 표면 개질제로서의 올레산 약 2.85g(플레이크에 대해 20중량%, 90% 순도, 알드리치(Aldrich))을, 딘-스타크(Dean-Stark) 트랩 및 교반기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 혼합물을 약 2시간동안 공비 조건하에서 교반하였다. 이어 상기 언급된 바와 같이 물 및 톨루엔을 첨가함으로써 플레이크의 상용성을 시험하였다. 이들 처리된 플레이크의 표면은 이제 소수성인 것으로 밝혀졌으며, 이는 표면 처리된 플레이크의 대부분이 톨루엔에 잔류하는 반면 표면처리되지 않은 플레이크의 일부만이 톨루엔에 잔류한다는 사실에 의해 입증되었다.
실시예 2: 코팅된 유리 플레이크(30 내지 90㎛) 약 11.4g, 스타이렌 약 50ml, 및 올레산(플레이크에 대해 20중량%, 순도 90%, 알드리치) 약 2.85g을, 응축기 및 교반기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 이질 용액을 약 80℃에서 약 2시간동안 교반하였다. 생성된 혼합물을 현탁 중합에 사용하였다. 생성된 비이드는 표면 처리되지 않은 유리 플레이크를 사용하여 제조된 비이드보다 더 많은 양의 캡슐화된 유리 플레이크를 함유하였다.
실시예 1 및 실시예 2 둘 다에서는, 플레이크/단량체 상용성을 위해 카복실산 말단기를 함유하는 표면 개질제를 사용하였다. 알루미늄 플레이크는 또한 비닐 벤조산 및 4,4"-아조비스(4-사이아노 발레르산)으로도 개질되었다. 비닐 벤조산 및 4,4"-아조비스(4-사이아노 발레르산)은 각각 라디칼 중합에 단량체 및 개시제로서 사용될 수 있기 때문에 반응성 표면 개질제로서 분류될 수 있다.
제조한 후, 중력 침강(또한 중력 분리, 구배 침강 및/또는 구배 분리 등으로도 불림)을 통해 비이드를 상이한 밀도의 다양한 비이드 배치로 분리시킬 수 있다. 원심분리를 통해, 또는 임의의 다른 적합한 방식으로 비이드를 분리할 수 있다. 이제, 본 발명의 실시태양에 따른 중력 침강 방법을 개괄적으로 기재한다. 미소유화액(즉, 백색 물)을 비이드로부터 제거한 후, 비이드를 여과하였다. 부흐너(Buchner) 깔때기 및 여과지를 사용하여 여과를 수행하였다. 그 후, 습윤 비이드를 원래 부피의 약 5 내지 20중량% 염화칼륨 또는 염화나트륨에 재슬러리화시켰다. 하나의 특정 실시태양에서는, 습윤 비이드를 15중량% 염화칼륨 또는 염화나트륨 용액에 재현탁시킨 다음, 4리터들이 분리 깔때기 내로 옮겼다. 종종, 필요한 경우 물중 0.1중량% 트리톤 X-100 용액의 소적 2 내지 3개를 첨가하여 비이드의 습윤을 개선시켰다. 이어, 슬러리를 흔들고, 시스템이 평형상태로 될 때까지 약 15 내지 30분간 정치시켰다. 도 3에 도시된 바와 같이, 빈 비이드는 슬러리 위쪽에서 부유하는 경향이 있었고, 플레이크-캡슐화 비이드는 부유하지만 슬러리 중에서 빈 비이드 아래에 유지되는 경향이 있었으며, 자유 플레이크는 슬러리의 바닥에 가라앉는 경향이 있었다. 사용가능한 비이드의 첫번째 분획(약 250ml 부피)을 제거/배수시키고, 여과한 다음, 탈이온수로 세척시켜 임의의 과량의 염화칼륨 또는 염화나트륨을 제거하였다. 이 첫번째 비이드 분획을 필요한 경우 통상 폐기시키는데, 왜냐하면 이 분획이 종종 최종 제품에서 유동선을 야기할 수 있는 몇몇 자유 알루미늄 플레이크를 함유하기 때문이다. 이는 단량체로서 스타이렌만을 사용한 경우 특히 그러하였다. 이어, 탈이온수를 분리 깔때기에 첨가하여 깔때기내의 부피를 대략 원래 부피로 회복시키고, 슬러리를 희석시키고 그의 밀도를 감소시켰다. 슬러리의 밀도를 변화시킴으로써, 상이한 양의 알루미늄 플레이크 함량을 갖는 비이드를 사진에 의해 확인되는 바와 같이 각 실행시 수거할 수 있으며, 그 결과는 도 4에 그래프로 도시되어 있다. 이에 의해, 특정 알루미늄 함량을 갖는 비이드를 소정 제품에 사용될 수 있게 됨으로써, 최종 마무리된 제품을 제조하기 위해 조합되는 비이드를 변화시킴으로써 상이한 가시적인/광학 효과가 생기도록 하였다. 흔든 다음, 깔때기에 비이드가 거의 잔류하지 않을 때까지(전형적으로 약 12 내지 15회 희석) 정치, 제거/배수, 여과, 세척 및 희석 절차를 반복하였다. 이어, 약 50 내지 60℃의 진공 오븐에서 약 48시간 이상동안 비이드를 건조시켰다. 300㎛ 스테인레스 강 체를 통해 체질한 후에, 비이드는 배합, 압출 및/또는 사출 성형 같은 공정에 사용할 준비가 되었다.
실시예 3: 이 실시태양에서는, 통상적인 중합체 가공 기법을 이용하여 사출 성형 또는 압출된 플라스틱에 신규의 특수한 효과를 생성시켰다. 이 실시태양은 폴리스타이렌에 캡슐화된 알루미늄 플레이크를 포함하였다. 이 반응 시스템은 현탁 매질로서 폴리비닐 알콜(PVA)(분자량 124000 내지 186000, 87 내지 89% 가수분해)의 약 1 내지 2중량% 수용액을 사용함을 포함하였다. 이 실시태양에서의 단량체인 스타이렌을 약 1 내지 2중량%(단량체 기준)의 다이비닐 벤젠(가교결합제)과 혼합하고, 혼합물을 초음파 처리하였다. 초음파 처리 후, 약 0.3중량%(단량체 기준) 벤조일 퍼옥사이드(개시제)인 OLE_LINK3을 스타이렌 혼합물에 첨가하고, 신규 혼합물을 잠시 흔들었다. 스타이렌 단량체 및 개시제를 포함하는 OLE_LINK3 단량체 시스템을 교반하지 않으면서 수성 현탁제(물에 용해된 PVA)에 첨가하였으며, 현탁 매질/제제 약 10 내지 20중량%를 포함하였다. 알루미늄 플레이크를 물중 반응물의 현탁액에 직접 첨가하거나 또는 플레이크를 먼저 실온에서 초음파 처리함으로써 순수한 단량체에 현탁시킨 다음 PVA 수용액에 첨가하였다. 이어, 반응 혼합물을 약 300rpm에서 교반하고 약 80℃에서 약 1시간동안 가열한 다음 약 85℃에서 약 2시간 더 가열하였다. 이어, 반응 혼합물을 급랭시키고(예컨대, 혼합물을 냉각 또는 희석시킴으로써), 미소유화액을 제거하고, 생성된 비이드를 여과(예를 들어 위에 상세히 기재한 바와 같은 중력 침강에 의해, 또는 원심분리에 의해)에 의해 수거한 다음 물로 세척하였다.
통상적인 중합체 가공 기법(예컨대, 압출, 사출 성형, 시이트 성형, 회전-코팅 또는 용액-주조 등과 같은 용액계 가공 기법)을 이용하여, 가교결합된 중합체 구 내에 캡슐화된 금속 플레이크를 포함하는 생성물 비이드를 표적 수지 시스템(즉, 플라스틱 매트릭스) 내로 배합할 수 있다. 이 실시태양은 실질적인 구형 중합체 비이드에 캡슐화된 마면을 갖는 알루미늄 플레이크/입자를 포함하는 안료 입자를 생성시킨다. 이 실질적인 구형은 이들 비이드가 플라스틱 제품 내로 가공될 때 입자를 유동 영역에 대해 비교적 민감하지 않도록 만든다. 실질적인 구형은 매립된 플레이크/입자의 마면을 갖는 특성과 함께, 사용되는 캡슐화된 알루미늄 안료의 농도에 따라, 이론적으로 눈에 보이는 유동선을 본질적으로 갖지 않고 반짝이는 외관, 금속성 외관 또는 진정한 금속 외관을 갖는 부품을 생성시켜야 한다.
실시예 3의 제조 방법을 이용하여 스타이렌 및 다이비닐벤젠을 유일한 단량체로서 사용한 경우에는, 캡슐화 방법이 100% 효과적인 것은 아니다. 알루미늄 플레이크의 대부분은 비이드 내에 완전히 캡슐화되는 대신 중합체 비이드에 표면 적층되고, 다수의 빈 비이드가 광학 현미경을 통해 보였다. 또한, 모든 조성물 성분을 쓰로트 공급하면서 압출 배합시킴으로써 조성물을 가공할 때(성형하기 전) 폴리스타이렌의 플라스틱 매트릭스에 이들 비이드를 혼입시킨 최종 성형 제품에 몇몇 가시적인 유동선이 있었다. 연구 결과, 이들 표면 적층된 플레이크중 일부가 압출 및/또는 사출 성형동안 고전단 조건하에서 캡슐화 비이드로부터 이층되기 시작하여 눈에 보이는 몇몇 결함을 야기하였음을 발견하였다.
완전히 캡슐화된 플레이크보다는 표면 적층된 플레이크가 플라스틱 매트릭스에 존재하는 경우, 조성물 성분을 올-쓰로트-공급하여 압출 배합하면 후속 성형된 부품에서 유동선이 출현할 수 있다. 본 발명은 특정 이론에 의존하지는 않지만, 유동선의 출현은 통상 비이드 표면으로부터 적층된 플레이크가 이층되어 압출에 수반되는 고전단 조건하에서 자유 플레이크를 형성시킨 결과인 것으로 생각된다. 플라스틱 매트릭스에 캡슐화된 높은 종횡비의 물질을 포함하는 조성물에 허용가능하게 존재할 수 있는 자유(즉, 캡슐화되지 않은) 높은 종횡비의 물질의 양은 전체 조성물의 중량에 기초하여 각각 다양한 실시태양에서 약 1중량% 미만, 약 0.5중량% 미만, 약 0.2중량% 미만, 약 0.1중량% 미만, 약 0.05중량% 미만, 약 0.01중량% 미만, 또는 약 0.005중량% 미만일 수 있다. 캡슐화된 물질을 포함하는 조성물중 캡슐화되지 않은 물질의 이들 범위 한도는 캡슐화되지 않은 물질중 전부 또는 적어도 일부의 존재가 캡슐화된 물질의 이층으로부터 또는 캡슐화되지 않은 물질에 의한 캡슐화된 물질의 오염으로부터 야기된 경우, 또는 캡슐화되지 않은 물질중 전부 또는 적어도 일부가 조성물에 의도적으로 첨가되는 경우에 적용된다. 일반적으로, 조성물중 필적할만한 중량%의 혼입량에서, 보다 작은 직경의 자유 플레이크가 보다 큰 직경의 자유 플레이크보다 더욱 현저히 눈에 보이는 유동선을 야기할 수 있는 것으로 관찰되었다.
적층된 플레이크가 비이드의 표면으로부터 이층되는 것을 중지시키는 한 방법은 성형하기 전에, 또한 성형 동안 배합하기 전에, 안료 비이드 물질을 플라스틱 매트릭스 수지에 첨가하는 것이다. 이는 전형적으로 이들 플레이크가 비이드 표면에 적층된 채로 유지되도록 하며, 안료 비이드가 플라스틱 매트릭스 전체에 걸쳐 잘 분산될 수 있는 경우 심미적으로 만족스러운 성형 부품을 생성시킬 수 있다. 몇몇 실시태양에서, 안료 비이드가 플라스틱 매트릭스에 용이하게 잘 분산될 수 없는 경우에는, 플라스틱 매트릭스 수지중 전부 또는 적어도 일부를 분말 형태로 사용함으로써 분산을 개선시킬 수 있으며, 분말 형태의 플라스틱 매트릭스는 보다 높은 표면적을 갖고, 따라서 성형동안 안료의 혼합 및 분산을 촉진시킬 것이다. 이 문제점에 대한 다른 해결책은 유형 II의 수지 비이드를 이층을 촉진시킬 수 있는 고전단 조건에 노출시키는 시간의 양을 감소시키는 것이다. 한 실시태양에서는, 안료 비이드중 전부 또는 적어도 일부를 공급-쓰로트에 뒤이은 몇몇 배럴 구획의 공급 입구에서 압출 배합기로 공급하며, 이 때 잔류하는 플라스틱 매트릭스 수지 함유 블렌드 성분중 전부 또는 적어도 일부는 쓰로트-공급되었다(소위 "다운-스트림 공급"). 이에 의해, 안료 비이드가 보다 짧은 시간동안 고전단 환경을 겪게 되고(이층을 감소시킴), 따라서 모든 성분을 쓰로트 공급함으로써 제조된 유사한 조성물에 비해 눈에 거슬리는 유동선이 없어지거나 감소될 수 있다.
실시예 4: 다이비닐벤젠으로 가교결합된 폴리스타이렌을 포함하는 비이드 내에 캡슐화된 알루미늄 플레이크를 제조하였다. 이들 조성물 각각의 비이드는 열중량 분석(TGA)에 의해 측정될 때 평균 약 3.9중량% 알루미늄 플레이크를 함유하였다. 각각 0.3중량%(7.6중량% 비이드), 0.7중량%(17.9중량% 비이드) 및 1.2중량%(30.8중량% 비이드)의 알루미늄 플레이크를 포함하는, 안료 비이드 및 폴리스타이렌 매트릭스 수지를 포함하는 3가지 상이한 조성물을 제조하였다. 폴리스타이렌 매트릭스 수지중 일부는 분말 형태였다. 개별적으로, 성형 부품을 제조하기 위한 성형기에 이들 조성물 각각을 직접 첨가하였다. 이들 캡슐화된 비이드로부터 제조된 생성된 성형 부품은 유동선을 나타내지 않았다. 비교하기 위하여, 캡슐화되지 않은 알루미늄 플레이크를 사용하여 3가지 유사한 조성물을 제조하였으며, 이들 조성물 각각을 성형 부품을 제조하기 위한 성형기에 직접 첨가하였다. 이들 캡슐화되지 않은 알루미늄 플레이크를 포함하는 조성물로부터 제조된 생성된 성형 부품은 눈에 보이는 유동선을 나타내었다.
실시예 5: 캡슐화된 알루미늄 플레이크의 3가지 상이한 조성물을, 다이비닐벤젠으로 가교결합시킨 폴리스타이렌(PS)을 포함하는 비이드로서 제조하였다. 이들 비이드 조성물을 폴리스타이렌 매트릭스 수지와 함께 압출시켰는데, 이 때 블렌드 성분중 적어도 일부는 쓰로트 공급하였고, 블렌드 성분중 적어도 일부는 8-배럴 압출기의 배럴 5에서 측부 공급기를 통해 다운-스트림 공급하였다. 표 1은 이 실시예에 사용된 블렌드 조성물 및 가공 조건을 보여준다. 비교하기 위하여, 모든 블렌드 성분을 쓰로트-공급함으로써 하나의 유사한 조성물(5-D)을 제조하였고, 조성물중 캡슐화되지 않은 알루미늄 플레이크를 모두 다운-스트림 공급함으로써 다른 유사한 조성물(5-E)을 제조하였다. 이 실시예의 모든 성분은 전체 조성물의 중량에 기초한 중량%로 표시된다. 조성물 5-A, 5-B 및 5-C로부터 성형된 부품은 모두 조성물 5-D 및 5-E로부터 성형된 부품보다 가시적인 유동선을 현저히 더 적게 가졌다.
디자인 융통성을 향상시키고 캡슐화 물질의 굴절률을 매트릭스 수지의 보다 넓은 범위에 일치시킬 가능성을 개선시키기 위하여, 하나보다 많은 단량체를 사용할 수 있는 공정을 갖는 것이 매우 바람직하다. 그러므로, 몇몇 실시태양에서, 중합체 비이드는 다양한 비의 단량체의 조합(임의적인 가교결합과 함께)을 포함한다. 자유 라디칼 현탁 중합에 사용될 수 있는 임의의 단량체, 예를 들어 아크릴로나이트릴, 메틸 메타크릴레이트(MMA), 뷰타다이엔 또는 임의의 다른 비닐 또는 올레핀 단량체중 하나 이상과 함께 스타이렌을 여기에 사용할 수 있다.
실시예 6: 이 실시태양에서는, 약 20 내지 49중량%에 달하는 보다 높은 고형분 함량(즉, 보다 높은 단량체/물 비)이 배치당 보다 많은 양의 비이드를 제공하였다. 이 실시태양에서 물중 PVA 농도는 약 0.25중량% 내지 약 4중량%였다. 현탁 중합의 초기 단계 동안의 상이한 온도 프로파일을 여기에 또한 사용하였다. 뿐만 아니라, 단량체/플레이크 혼합물을 PVA 수용액에 첨가하는 방법을 변화시킴으로써, 비이드중 최종 알루미늄 플레이크 분포에 영향을 끼칠 수 있음을 발견하였다. 이 실시태양에서는, 미리-초음파 처리된 단량체/플레이크 혼합물을 교반되는 PVA 수용액(앞 실시예에서 사용된 비-난류, 비-교반 PVA 수용액과는 대조적으로)에 첨가함으로써, 비이드중 훨씬 더 균일한 전체 알루미늄 플레이크 분포를 생성시킨 것으로 밝혀졌다.
6-블레이드 러쉬튼(Rushton) 교반기가 장치된 6리터들이 쟈켓팅된 케틀 반응기를 사용하여 이 실시태양을 생성시켰다. 이 반응기에서, PVA(즉, 약 87 내지 89% 가수분해, MW=124000-186000) 59g 및 탈이온수 2250g의 수용액을 40℃에서 유지시키고, 약 100rpm으로 교반한 다음, 약 60분간 질소로 퍼징시켰다. 스타이렌 약 1128g, 아크릴로나이트릴 약 373g , 다이비닐벤젠 약 23g 및 알루미늄 플레이크 약 28g을 부피 플라스크에서 혼합하고 초음파 욕에 넣은 다음, 간간히 흔들면서 약 10분간 초음파 처리하였다. 초음파 처리 후, 벤조일 퍼옥사이드(라디칼 개시제) 약 4.5g을 혼합물에 첨가하였다.
다음 두 방식중 하나에 의해, 단량체/플레이크/개시제 혼합물을 PVA 수용액에 첨가하였다: (1) 2-상 시스템이 수득되도록 하는 방식으로 비-난류, 비-교반 PVA 용액에 첨가하였다. 단량체/플레이크/개시제 혼합물을 다 첨가한 후, 약 250rpm으로 바꾸어 교반하였다. (2) 약 250rpm으로 교반하면서 교반되는 PVA 용액에 첨가하였다.
어느 방식이나, 단량체/플레이크/개시제 혼합물을 첨가한 후에는, 시스템을 약 40℃에서 약 15분간 평형화시킨 다음, 온도를 약 30분 내에 약 70℃로 올렸다. 약 70℃에서 약 90분간 유지시킨 다음, 온도를 약 75℃로 올리고 약 120분간 유지시켰다. 이어, 온도를 약 80℃로 올리고 약 300rpm으로 교반하면서 약 150분간 유지시켰다. 마지막으로, 온도를 약 85℃로 높이고 약 350rpm으로 교반하면서 약 120분간 유지시켰다. 앞 실시예에 기재된 것과 동일한 방식으로 비이드를 회수, 단리 및 분리시켰다.
첨가 방법(1)을 이용하는 경우, 전형적으로 배치당 약 300㎛보다 작은 직경을 갖는 비이드 약 700g을 수득하였다. 이는 사용된 단량체에 기초하여 약 47% 수율이다. 이들 비이드의 평균 직경은 약 100±50㎛였다. 이들 비이드의 알루미늄 함량은 열중량 분석(TGA)에 의해 결정할 때 약 15 내지 약 1중량%였다.
첨가 방법(2)이 이용되는 경우에는, 전형적으로 배치당 약 300㎛보다 작은 직경을 갖는 비이드 약 900g을 수득하였다. 이는 사용된 단량체에 기초하여 60% 수율이다. 이들 비이드의 평균 직경은 약 100±50㎛였다. 이들 비이드의 알루미늄 함량은 TGA에 의해 결정할 때 약 8.5 내지 약 1.2중량%였다. 이 실시예의 두 방법에 의해 수득된 알루미늄 플레이크 분포는 도 6에 도시되어 있다.
이 방법에 의해 생성된 비이드를 투명한 ABS와 배합하고, 유동선-민감성 부품으로 성형하였다. 수득된 결과는 만족스러웠다. 수득된 부품은 고전단 가공 조건(즉, 모든 블렌드 성분을 쓰로트 공급함)을 이용한 경우에도 유동선을 나타내지 않았다. 이는, 이 방법(실시예 6)이 표면 적층된 플레이크 또는 자유 플레이크를 거의 갖지 않는 비이드를 생성시킴을 나타낸다. 뿐만 아니라, 실시예 4, 5 및 6은 비이드 모양과 유동선을 갖지 않는 외관을 갖는 최종 제품을 수득하는데 필요한 배합/가공 조건 사이의 관계의 중요성을 입증한다.
실시예 7: 이 실시태양에서는, 알루미늄 플레이크와 함께 다양한 염료를 가교결합된 중합체 비이드 내로 혼입시켜 매트릭스 수지에 유색의 눈에 보이는 효과를 만들어내었다. 이 실시태양에 사용된 염료의 일부가 도 7에 도시되어 있다. 이 실시태양은 작은 유색 비이드 내로 캡슐화된 플레이크를 생성시켰다. 이 실시예는 반응 수율에 대한 염료의 분자 구조의 효과를 무시하였다.
이 실시태양에서는, 초음파 처리하기 전에 실시예 6의 알루미늄 플레이크와 단량체의 혼합물에 염료를 첨가하였다. 이상적으로는, 염료는 단량체 용액에 가용성이어야 하고, 바람직하게는 염료는 현탁 중합 반응에 사용되는 수성 상보다 유기/단량체 상에 상당히 더 가용성이어야 한다. 염료의 용해 및 후속 초음파 처리시, 혼합물을 통상적인 방식으로 수성 상에 첨가하고, 단량체에 적절한 교반 및 온도 프로파일(즉, 실시예 6에서 상기 기재된 프로파일)을 사용하였다. 앞서 논의된 표준 중력 침강 기법을 이용하여 최종 비이드를 단리하였다.
염료의 혼입량을 변화시킴으로써, 색상 및 최종 효과의 강도를 변화시켰다. 염료를 더 많이 혼입시키면 더욱 힘찬 색상을 갖는 비이드가 생성된 반면, 염료를 적게 혼입시키면 색상이 적은 비이드가 생성되었다. 또한, 매트릭스 수지에 유색 비이드를 많이 혼입시키면, 무색 비이드를 함유하는 수지와 그다지 상이하지 않은 반짝이는 외관을 갖는 유색의 반짝이는 매트릭스가 생성되었다. 그러나, 비이드의 혼입량이 적으면, 유색 비이드가 둘러싼 수지 매트릭스와 색상과 분할된 채로(즉, 광학적으로 분리된 채로) 유지되어, 알루미늄 플레이크가 착색된 것으로 보이는 유동선이 없는 반짝이는 효과를 나타내었다.
이들 비이드를 생성시킨 후, 이들 유색 비이드 40g을 투명한 아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 스타이렌 플라스틱(ABS) 500g에 배합 및 사출 성형시켰다. 이들 비이드는 눈에 보이는 유동선이 실질적으로 존재하지 않는 유색의 반짝이는 제품을 생성시켰다.
실시예 8: 이 실시태양에서는, 알루미늄 플레이크와 함께 특정 염료를 가교결합된 중합체 비이드 내로 혼입시켰다. 이들 특정 염료는 임의의 염료 없이 제조된 실시태양보다 더욱 우수한 비이드 수율을 제공하였다. 스타이렌과 아크릴로나이트릴을 임의의 염료 없이 공중합시킬 때 전형적인 비이드 수율은 50 내지 60%이다. 이러한 수율은 원료 비용, 불순물로부터의 생성물의 분리 및 부산물 폐기 비용 같은 이유로 대규모 산업 공정에 전형적인 허용가능한 수율 미만이다. 특정 안트라퀴논-유도된 염료의 존재하에서는, 약 90%보다 높은 스타이렌 아크릴로나이트릴(SAN) 비이드 수율이 달성될 수 있다. 현탁 중합의 현저하게 증가된 수율에 덧붙여, 이 방법은 또한 원치 않는 부산물인 미소유화액의 양도 감소시켰다.
이 실시태양에서는, 솔벤트 블루 35, 또는 더욱 바람직하게는 솔벤트 블루 36을 초음파 처리하기 전에 알루미늄 플레이크와 단량체의 혼합물에 첨가하였다. 솔벤트 블루 35와 솔벤트 블루 36의 화학적 구조는 도 5에 도시되어 있다. 염료의 용해, 및 후속 초음파 처리시, 혼합물을 통상적인 방식으로 수성 상에 첨가하고, 단량체에 적절한 교반 및 온도 프로파일을 사용하였다.
예를 들어, 스타이렌 약 1125g, 아크릴로나이트릴 약 375g, 다이비닐벤젠 약 22.5g, 알루미늄 플레이크 약 28.5g 및 솔벤트 블루 36 약 900mg의 혼합물을 제조하고, 약 15분간 초음파 처리하였다. 벤조일 퍼옥사이드 약 4.5g을 이 혼합물에 첨가하고, 생성된 혼합물을 물 약 2250ml중 폴리비닐 알콜 약 59g의 질소-퍼징된 용액에 첨가하였다. 실시예 6에 상세하게 기재되어 있는 표준 교반(약 250 내지 280rpm) 및 온도 프로파일을 수행하였다. 이전 실시예에 기재된 것과 동일한 방식으로 비이드의 회수, 단리 및 분리를 달성하였다.
단량체 용액을 PVA/물 용액에 첨가한지 수분 후에 혼합물의 색상이 변화하기 시작하였다. 약 3시간 후, 물 약 200ml를 첨가할 정도로 반응물이 충분히 점성이었으며, 약 350rpm으로 교반을 높였다. 반응을 중지시키고, 이전 실시예에서 상기 개괄적으로 기재한 것과 동일한 방식으로 생성물을 단리시켰다. 이 실시예의 최종 비이드는 색상이 현저하게 보라색이었고, 약 90% 수율(단량체에 기초함)이 수득되었다.
다르게는, 더욱 소량의 염료를 사용하였다(솔벤트 블루 36 약 238mg). 이는 약 78% 수율을 제공하였으며, 비이드는 약간의 보라색 색조만을 나타내었다.
솔벤트 블루 36 약 238 내지 900mg을 사용하면 약 78 내지 90%의 수율이 제공되었다. 후속 아세톤 세척/슬러리화에 의해 바이올렛 착색이 거의 또는 전혀 없는 비이드가 생성되었다.
상이한 양의 염료가 혼입된 비이드를 ABS 또는 공단량체로서 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 ABS와 배합하고, 유동선 민감성 부품으로 성형시켰다. 가시적인 유동선이 없어졌다. 활성 염료의 양을 증가시킨 결과, 수율에 대한 긍정적인 효과가 더욱 증가되었으며, 더욱 진한 색상을 갖는 비이드가 생성되었다. SAN 비이드의 변색이 소소할 정도로 충분히 적은 염료 혼입량(예컨대 약 240mg)은 약 80%의 수율을 야기하였다. 비이드를 단리한 후, 비이드(즉, 아세톤)를 소정 팽윤시키는 용매로 세척하면, 비이드 매트릭스로부터 상당량의 염료가 제거되었다. 이는 이전에 가능한 것보다 훨씬 더 높은 수율로 본질적으로 무색인 비이드를 생성시키는 방법을 제공하였다. 또한, 이들 비이드를 중합 공정으로부터 수령하였을 때, 이들은 작은 기포를 함유하였지만, 이들을 아세톤-세척한 다음에는 비이드가 기포를 함유하지 않는 것으로 밝혀졌다. 이러한 기포는 이전 실시예중 임의의 실시예에서 제조된 비이드에서 관찰된 바 없었다.
염료의 혼입량을 변화시킴으로써, 또한 비이드에 행해지는 세척의 양을 변화시킴으로써, 색상 및 최종 효과의 강도를 변화시킬 수 있다. 염료의 혼입량이 많을수록 또한 비이드의 세척이 적을수록 더욱 힘찬 색상을 갖는 비이드가 생성된 반면, 염료의 혼입량이 적을수록 또한 비이드의 세척이 많을수록 색상이 옅은 비이드가 생성되었다.
실시예 9: 이 실시태양에서는, 반응의 규모를 1리터 및 6리터들이 유리 반응기에서 40리터들이 강 반응기로 키우는데 상기로부터의 개질된 반응을 이용한다. 물 24.5리터에 용해된 PVA 1.2kg을 포함하는 PVA 수용액을 반응기에 채우고, 75℃ 및 400rpm에서 교반하였다. 반응기에 연결된 첨가 탱크에 스타이렌 9.2kg을 첨가하고, 진탕은 950rpm으로 설정한다. 여기에 다이비닐벤젠 28.54g 및 알루미늄 플레이크 1186g을 첨가하였다. 이를 20분간 교반한 다음, 아크릴로나이트릴 797g 및 벤조일 퍼옥사이드 30g을 첨가하였다. 이 혼합물을 10분간 교반한 다음, 두 탱크 사이의 밸브를 풀어 반응기에 첨가하였다. 이어, 반응물을 400rpm에서 4시간동안 교반한다. 그 후, 물 2리터중 PVA 1050g의 용액을 10분간에 걸쳐 첨가한다. 400rpm 및 75℃에서 추가로 4시간 더 교반한 다음 82℃로 올리고 추가로 3시간동안 교반한다. 생성된 비이드를 미소유화액 생성물로부터 분리시킨 다음, 표준 기법을 이용하여 세척 및 건조시킨다.
반응동안 첨가된 추가적인 PVA 배치는 1리터 및 6리터 규모에서 이전에 기재된 정확한 공정의 규모를 키우는 것과 비교하여 공정을 실질적으로 개선시킨다. 추가적인 PVA는 종료 후 반응기에 요구되는 세정량을 감소시키고, 비이드 응집을 감소시키며, 비이드의 수율을 증가시킨다.
실시예 10: 이 실시태양에서는, 40리터들이 강 반응기에서의 반응을 위해 다른 계면활성제 시스템을 사용한다. 물 24.2리터에 용해된 PVA 1.53kg 및 요오드화칼륨 1.4g을 포함하는 수용액을 반응기에 채우고, 400rpm 및 75℃에서 교반하였다. 반응기에 연결된 첨가 탱크에 스타이렌 9.2kg을 첨가하고 진탕은 950rpm으로 설정한다. 여기에 다이비닐벤젠 28.54g 및 알루미늄 플레이크 1186g을 첨가하였다. 이를 20분간 교반한 다음, 아크릴로나이트릴 797g 및 벤조일 퍼옥사이드 78.9g을 첨가하였다. 이 혼합물을 10분간 교반한 다음, 두 탱크 사이의 밸브를 풀어서 반응기에 첨가하였다. 이어, 반응물을 450rpm에서 2시간동안 교반한 후, 400rpm 및 75℃에서 추가로 6시간동안 교반한다. 마지막으로, 온도를 82℃로 높이고 추가로 3시간동안 교반한다. 생성된 비이드를 미소유화액 생성물로부터 분리한 다음 표준 기법을 이용하여 세척 및 건조시킨다.
개질된 계면활성제 시스템을 사용하면, 반응 동안 추가적인 PVA 단계가 필요없다. 이는 한 반응 배치 내에서 훨씬 더 작은 크기 분포를 갖도록 생성된 비이드의 크기를 더욱 우수하게 조절할 수 있다. 이 접근법은 또한 보다 높은 수율 및 감소된 양의 후속 제거되어야 하는 작은 미소유화액 입자를 야기한다.
이 방법으로부터 단리된 비이드는 배합하기 전에 추가의 단계를 필요로 하는데, 이는 이들이 현재 형태에서는 압출기의 공급 쓰로트 아래로 효율적으로 공급되지 않기 때문이다. 비이드에 미분된 황산바륨 0.2중량%를 첨가함으로써 이를 해결할 수 있다.
실시예 11: 두가지 상이한 계면활성제 시스템, 즉 PVA 및 PVA/KI를 사용하는 일련의 실험을 수행하였으며, 다이비닐벤젠 가교결합제 함량은 0.1 내지 0.3pph로 변화시켰고, 생성된 비이드를 106, 150, 180, 212 및 250μ의 체 크기에서 선별하였다. 이들 비이드를 9% 비이드 혼입량으로 렉산(LEXAN) EXL계 수지 내로 배합시켰으며, 상기 기재된 가시적인 결함이 많은 랩탑 덮개를 성형하였다.
생성된 부품을 육안으로 평가하여 각 배합물의 가시적인 결함을 비교하고 통과/불합격시켰다. PVA 시스템의 경우, 0.2 내지 0.3pph DVB의 적은 차이가 비이드에서 관찰되었다. 따라서, 0.2pph DVB가 이 범위 내에서 가장 우수한 수지의 물리적 특성을 제공하는 것으로 알려져 있기 때문에 바람직하다. PVA/KI 시스템의 경우, 0.2pph DVB의 공칭 가교결합 밀도를 갖는 비이드가 동일한 렉산 EXL 등급에 배합될 때 충분히 안정하지 못하였다. PVA/KI 조건하에서 제조된 0.3pph DVB를 갖는 비이드는 PVA 조건하에서 제조된 0.2pph DVB 비이드와 유사한 전체 성능을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
비이드를 106μ으로 선별하면, 큰 입자 관찰 및 용융-선단 집중 면에서 최선의 결과를 제공하였다. 212 및 250μ의 입자 크기는 용융 선단과 관련하여 허용불가능한 결함을 제공하였을 뿐만 아니라 큰 얼룩이 관찰되었다. 180 및 150μ은 둘 다 허용가능한 용융 선단 성능을 제공하였지만, 180μ 이하로 선별된 비이드의 경우 큰 얼룩이 육안상 거슬렸다.
상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 시스템 및 방법에 의해 사용자는 높은 종횡비의 물질을 중합체 내에 캡슐화시켜 실질적인 구형 비이드를 생성시킬 수 있다. 이들 비이드를 사용하여 반짝이는 외관 및/또는 금속성 외관을 갖는 플라스틱 제품을 생성시킬 수 있다. 도 8은 각각 폴리스타이렌 매트릭스를 포함하는 두 성형 부품을 비교한 결과를 도시하는데, 이 때 한 부품은 자유 금속 플레이크를 사용하여 제조하였으며, 다른 부품은 다이비닐벤젠으로 가교결합된 폴리스타이렌에 캡슐화된 알루미늄 플레이크를 사용하여 제조하였다. 블렌드 성분을 성형기에서 혼합함으로써 각 조성물을 제조하였다. 유리하게는, 이들 시스템 및 방법에 의해 눈에 보이는 유동선이 없는 플라스틱 제품이 생성되었으며, 이는 본 발명 전에는 용이하게 또는 경제적으로 수득되지 못한 것이었다.
본 발명이 접하는 다양한 요구를 충족시키는 본 발명의 다양한 실시태양을 기재하였다. 이들 실시태양은 본 발명의 다양한 실시태양의 원리의 예시일 뿐임을 알아야 한다. 반응 조건은 설비마다 상이할 수 있으며, 따라서 우수한 비이드를 생성시키기 위해서는 이들 상기 공정을 조정할 필요가 있을 수 있다. 당해 분야의 숙련자는 본 발명의 원리 및 영역에서 벗어나지 않으면서 본 발명의 다수의 다른 변형 및 개작을 알게 될 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구의 범위 및 그의 등가물의 영역 내에 속하는 모든 적합한 변형 및 변화를 포괄하고자 한다.

Claims (42)

  1. 하나 이상의 실질적인 구형 비이드를 포함하는 캡슐화된 안료 조성물로서,
    상기 각각의 실질적인 구형 비이드가 캡슐화 물질 내에 캡슐화된 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 포함하고, 실질적인 구형 비이드가 10 내지 300㎛의 평균 직경을 갖는 캡슐화된 안료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    높은 종횡비를 갖는 입자가 알루미늄, 금, 은, 구리, 니켈, 티탄, 스테인레스 강, 황화니켈, 황화코발트, 황화망간, 금속 산화물, 백운모, 흑운모, 합성 운모, 이산화티탄으로 코팅된 운모, 금속-코팅된 유리 플레이크 또는 착색제중 하나 이상을 포함하는 캡슐화된 안료 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    캡슐화 물질이 스타이렌, 알파-메틸 스타이렌, 파라-메틸 스타이렌, 아크릴로나이트릴, 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 다이비닐 벤젠 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 갖는 중합체를 포함하는 캡슐화된 안료 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    캡슐화 물질이 폴리스타이렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 스타이렌 아크릴로나이트릴 공중합체, 메틸 메타크릴레이트 스타이렌 아크릴로나이트릴 공중합체 또는 아크릴로나이트릴-스타이렌-아크릴레이트 수지중 하나 이상을 포함하는 캡슐화된 안료 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 캡슐화된 안료 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    하나 이상의 첨가제가 착색제, 열안정화제, 산화 억제제, 뷰틸화 하이드록시톨루엔, 라디칼 소거제, 비닐계 단량체, 충전재, 충격 개질제, UV 흡수제 또는 난연제중 하나 이상을 포함하는 캡슐화된 안료 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    착색제가 솔벤트 블루 35, 솔벤트 블루 36, 디스퍼스 바이올렛 26, 솔벤트 그린 3, 아나플라스트 오렌지 LFP, 모플라스 레드 36 또는 페릴렌 레드중 하나 이상을 포함하는 캡슐화된 안료 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    캡슐화 물질이 투명한 캡슐화된 안료 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    캡슐화 물질이 반투명성인 캡슐화된 안료 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    실질적인 구형 비이드가 1:1 내지 2:1의 평균 종횡비를 갖는 캡슐화된 안료 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    높은 종횡비를 갖는 입자가 1.5:1보다 큰 평균 종횡비를 갖는 캡슐화된 안료 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    높은 종횡비를 갖는 입자가 1.5:1 내지 40:1의 평균 종횡비를 갖는 캡슐화된 안료 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    실질적인 구형 비이드가 75 내지 125μ의 평균 직경을 갖는 캡슐화된 안료 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    실질적인 구형 비이드가 150μ의 최대 직경을 갖는 캡슐화된 안료 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,
    캡슐화 물질 내에 캡슐화된 높은 종횡비의 입자의 평균 중량%가 안료 비이드의 중량에 기초하여 0.1 내지 25중량%인 캡슐화된 안료 조성물.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,
    높은 종횡비의 입자가 2 내지 100개의 마면(facet)을 갖는 캡슐화된 안료 조성물.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서,
    캡슐화 물질이 가교결합된 캡슐화된 안료 조성물.
  18. 제 17 항에 있어서,
    가교결합 밀도가 가교결합제 100부당 0.15 내지 0.8부(pph)인 캡슐화된 안료 조성물.
  19. 제 18 항에 있어서,
    가교결합 밀도가 가교결합제 100부당 0.2부인 캡슐화된 안료 조성물.
  20. 하나 이상의 실질적인 구형 비이드를 포함하는 캡슐화된 안료 조성물로서,
    상기 각각의 실질적인 구형 비이드가 스타이렌인 하나 이상의 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 갖는 중합체를 포함하는 캡슐화 물질 내에 캡슐화된 하나 이상의 높은 종횡비의 알루미늄 플레이크를 포함하고, 상기 플레이크가 1.5:1 내지 40:1의 평균 종횡비를 가지며, 캡슐화된 안료 조성물이 플레이크 0.1 내지 25중량%를 포함하는 캡슐화된 안료 조성물.
  21. 플라스틱 매트릭스 물질 및 제 1 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 따른 캡슐화된 안료 조성물을 포함하는 수지 조성물.
  22. 제 21 항에 있어서,
    플라스틱 매트릭스 물질이 열가소성 플라스틱, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리뷰틸렌, 폴리메틸펜텐; 스타이렌 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 포함하는 수지, 폴리스타이렌, 스타이렌-아크릴로나이트릴 공중합체, 아크릴로나이트릴-스타이렌-뷰타다이엔, 아크릴로나이트릴-스타이렌-아크릴레이트; 폴리아마이드; 폴리카본에이트; 비스페놀 A 폴리카본에이트; 폴리페닐렌 에터; 폴리이미드; 폴리아마이드 이미드; 폴리에터이미드; 폴리설폰; 폴리에터 설폰; 폴리케톤; 폴리에터 케톤; 폴리에터 에터 케톤; 폴리아릴레이트; 페녹시 수지; 플루오로카본 수지; 열가소성 탄성중합체; 폴리스타이렌, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에터, 폴리아마이드, 폴리뷰타다이엔, 폴리아이소프렌, 플루오르-함유 단량체로부터 유도되는 열가소성 탄성중합체; 천연 고무, 합성 고무, 임의의 이들 성분의 공중합체 또는 개질체, 및 이들 성분중 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 일원을 포함하는 수지 조성물.
  23. 제 21 항에 있어서,
    플라스틱 매트릭스 물질이 아크릴로나이트릴-스타이렌-뷰타다이엔 공중합체를 포함하는 수지 조성물.
  24. 제 23 항에 있어서,
    플라스틱 매트릭스 물질이 폴리카본에이트를 추가로 포함하는 수지 조성물.
  25. 제 21 항 내지 제 24 항중 어느 한 항에 따른 조성물로부터 제조된 성형품.
  26. 제 25 항에 있어서,
    눈에 보이는 유동선이 실질적으로 존재하지 않는 성형품.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    성형하는 동안 조성물을 배합함을 포함하는 방법에 의해 제조된 성형품.
  28. 현탁 중합을 통해, 캡슐화 물질 내에 캡슐화된 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 포함하는 하나 이상의 실질적인 구형 비이드를 포함하는 캡슐화된 안료 조성물을 제조하는 방법으로서,
    단량체 또는 중합체중 하나 이상 및 가교결합제에 높은 종횡비의 입자를 분산시켜, 현탁 혼합물을 형성하는 단계;
    현탁제를 포함하는 수성 혼합물에 현탁 혼합물을 첨가하는 단계;
    수성 반응 혼합물을 가열 및 혼합하여 실질적인 구형 비이드의 형성을 조장하는 단계(여기에서는, 대부분의 실질적인 구형 비이드가 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 이들 높은 종횡비의 입자가 가공하는 동안 이층되지 않는 한도까지 캡슐화시킴);
    실질적인 구형 비이드가 형성된 후 수성 반응 혼합물을 급랭시키는 단계; 및
    실질적인 구형 비이드를 수거하는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    현탁 혼합물을 수성 반응 혼합물에 첨가하기 전에 현탁 혼합물을 초음파 처리함으로써 현탁 혼합물에 하나 이상의 높은 종횡비의 입자를 현탁시킴을 추가로 포함하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    중력 침강 및 원심분리중 하나 이상을 이용하여 실질적인 구형 비이드를 다양한 배치(batch)로 분리함을 추가로 포함하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    중력 침강이,
    a) 실질적인 구형 비이드를 슬러리 용액에 재슬러리화시켜, 원래 부피를 갖는 분리 시스템을 형성시키고;
    b) 분리 시스템을 혼합하며;
    c) 분리 시스템을 평형상태가 될 때까지 정치시키고;
    d) 사용가능한 실질적인 구형 비이드 분획을 분리 시스템으로부터 제거한 후;
    e) 분리 시스템으로부터 수득된 사용가능한 실질적인 구형 비이드 분획을 여과하고;
    f) 여과된 사용가능한 실질적인 구형 비이드 분획을 세척하여 임의의 과량의 슬러리 용액을 제거하고;
    g) 분리 시스템에 잔류하는 실질적인 구형 비이드 및 슬러리 용액에 소정량의 탈이온수를 첨가하여 분리 시스템의 부피를 원래 부피로 되돌리며;
    h) 실질적인 구형 비이드가 모두 분리 시스템으로부터 제거될 때까지 필요한 만큼 단계 b) 내지 g)를 반복함을 포함하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    실질적인 구형 비이드를 건조시킴을 추가로 포함하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    수지 조성물에 실질적인 구형 비이드를 사용함을 추가로 포함하는 방법.
  34. 제 28 항 내지 제 33 항중 어느 한 항에 있어서,
    안료가 착색제, 솔벤트 블루 35, 솔벤트 블루 36, 디스퍼스 바이올렛 26, 솔벤트 그린 3, 아나플라스트 오렌지 LFP, 모플라스 레드 36 및 페릴렌 레드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 일원을 추가로 포함하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    안료가 솔벤트 블루 35 및 솔벤트 블루 36으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  36. 제 28 항 내지 제 35 항중 어느 한 항에 있어서,
    높은 종횡비를 갖는 입자가 알루미늄, 금, 은, 구리, 니켈, 티탄, 스테인레스 강, 황화니켈, 황화코발트, 황화망간, 금속 산화물, 백운모, 흑운모, 합성 운모, 이산화티탄으로 코팅된 운모, 금속-코팅된 유리 플레이크 또는 착색제중 하나 이상을 포함하는 방법.
  37. 제 28 항 내지 제 36 항중 어느 한 항에 있어서,
    현탁 혼합물이 스타이렌, 메틸 메타크릴레이트, 스타이렌 아크릴로나이트릴, 다이비닐벤젠 또는 개질된 비스페놀 A중 하나 이상을 포함하는 방법.
  38. 제 28 항 내지 제 37 항중 어느 한 항에 있어서,
    가교결합 밀도가 가교결합제 100부당 0.175 내지 0.25부인 방법.
  39. 제 28 항 내지 제 37 항중 어느 한 항에 있어서,
    가교결합 밀도가 가교결합제 100부당 0.20부인 방법.
  40. 제 28 항 내지 제 39 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성물을 수득하기 위하여 생성된 수거된 실질적인 구형 비이드를 선별하는 단계를 추가로 포함하고, 이 때 실질적인 구형 비이드가 75 내지 125μ의 평균 직경을 갖는 방법.
  41. 제 28 항 내지 제 40 항중 어느 한 항에 있어서,
    150μ의 최대 직경을 갖도록 실질적인 구형 비이드를 선별하는 방법.
  42. 제 28 항 내지 제 41 항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 캡슐화된 안료 조성물을 포함하는 수지 조성물.
KR1020057013574A 2003-01-23 2004-01-22 높은 종횡비를 갖는 물질의 중합체 캡슐화 및 그의 제조방법 KR101077375B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/351,386 US7312257B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Polymer encapsulation of high aspect ratio materials and methods of making same
US10/351,386 2003-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050103473A true KR20050103473A (ko) 2005-10-31
KR101077375B1 KR101077375B1 (ko) 2011-10-26

Family

ID=32735782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057013574A KR101077375B1 (ko) 2003-01-23 2004-01-22 높은 종횡비를 갖는 물질의 중합체 캡슐화 및 그의 제조방법

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7312257B2 (ko)
EP (1) EP1590401B1 (ko)
JP (1) JP5382992B2 (ko)
KR (1) KR101077375B1 (ko)
CN (1) CN1764691B (ko)
AT (1) ATE357478T1 (ko)
DE (1) DE602004005423T2 (ko)
WO (1) WO2004065475A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857476B1 (ko) * 2011-02-23 2018-05-16 롬 앤드 하스 캄파니 폴리머 캡슐화된 이산화티탄 입자

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7312257B2 (en) * 2003-01-23 2007-12-25 General Electric Company Polymer encapsulation of high aspect ratio materials and methods of making same
WO2004089591A1 (ja) * 2003-04-01 2004-10-21 Suzuka Fuji Xerox Co., Ltd. 再生熱可塑性樹脂成形品
US7910634B2 (en) * 2004-03-25 2011-03-22 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous dispersions of polymer-enclosed particles, related coating compositions and coated substrates
US20050277710A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-15 Joyce Richard P Tagged resin, method of making a tagged resin, and articles made therefrom
US7592001B2 (en) * 2004-08-02 2009-09-22 University Of Florida Research Foundation, Inc. High aspect ratio metal particles and methods for forming same
WO2006041658A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Dow Global Technologies Inc. Encapsulated metallic-look pigment
US7862779B2 (en) * 2005-08-25 2011-01-04 Imbibitive Technologies Corporation Visual spill indicating
KR100766221B1 (ko) * 2005-10-04 2007-10-10 주식회사 엘지화학 구형의 다공성 유무기 안료 조성물 및 그 제조방법
KR20090008202A (ko) * 2006-03-20 2009-01-21 니혼 이타가라스 가부시키가이샤 인편 형상 유리가 배합된 화장료
US8114515B2 (en) * 2007-02-05 2012-02-14 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Crosslinked polyester compositions, method of manufacture, and uses thereof
DE102007012003A1 (de) * 2007-03-10 2008-09-11 Klaus-Peter Bergmann Vergossene Elektroanordnung und Verfahren zum Vergießen einer wenigstens ein Elektrobauteil aufweisenden Elektroanordnung
WO2009018074A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Day-Glo Color Corp. Pearlescent color pigments
JP5350165B2 (ja) * 2009-02-10 2013-11-27 ベック株式会社 意匠性組成物及び意匠性組成物から形成される成形体
KR101297159B1 (ko) * 2009-12-31 2013-08-21 제일모직주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
US20110262654A1 (en) * 2010-04-26 2011-10-27 Yates Mathew Z Process for preparing polymer particles containing metallic flakes
US9683113B2 (en) 2010-08-25 2017-06-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pigment particles containing a vinyl group and encapsulated by a cross-linked polymer
CN102464847A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种树脂组合物及其制备方法
CN102241922A (zh) * 2011-04-22 2011-11-16 安徽绿能技术研究院 一种环保型聚氨酯改性铝银浆的制备方法
CN103764271A (zh) * 2011-05-16 2014-04-30 塔格拉生物科技有限公司 包含黑色颜料的微囊
CN103890111B (zh) 2011-10-25 2016-12-14 惠普发展公司，有限责任合伙企业 油墨组合物
CN104629089A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 金发科技股份有限公司 一种聚合物包覆铝粉的微球及其制备方法与应用
CN104629090A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 金发科技股份有限公司 一种聚合物包覆铜粉的微球及其制备方法与应用
CN104629257B (zh) * 2013-11-06 2017-11-17 金发科技股份有限公司 具有特殊美学效果的免喷涂热固性树脂组合物及其制备方法和应用
CN104629340B (zh) * 2013-11-06 2017-11-17 金发科技股份有限公司 具有特殊美学效果的免喷涂ppo树脂组合物及其制备方法和应用
CN104629343B (zh) * 2013-11-06 2017-12-01 天津金发新材料有限公司 具有特殊美学效果的免喷涂tpu组合物及其制备方法和应用
CN104629091A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 金发科技股份有限公司 一种聚合物包覆金属粉的微球及其制备方法与应用
CN104629088A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 金发科技股份有限公司 一种聚合物包覆珠光粉的微球及其制备方法与应用
JP2017025260A (ja) * 2015-07-28 2017-02-02 株式会社ロンビック 光輝性樹脂組成物およびこれから得られる成形体
CN105085987B (zh) * 2015-09-18 2016-08-31 佟子豪 包覆性颗粒的制备方法
CN106220891A (zh) * 2016-07-28 2016-12-14 上海明园新材料科技有限公司 一种与树脂高亲和性的铝颜料的制备方法
CN106751724A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 南京九致信息科技有限公司 电磁屏蔽硫化钴材料及其制备方法
WO2020083953A1 (de) * 2018-10-24 2020-04-30 Hilti Aktiengesellschaft Verbundwerkstoff und brandschutzelement zum abdichten von durchgangsöffnungen und fugen in bauelementen
CN109762373B (zh) * 2019-01-21 2020-12-22 济南大学 一种含氟聚合物包覆型球形铝粉及其制备工艺与应用
US20200325341A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 Viavi Solutions Inc. Method for manufacturing a special effect pigment
CN110669361A (zh) * 2019-09-02 2020-01-10 山东省产品质量检验研究院 一种水性包覆型铝颜料的制备方法
CN115362221A (zh) * 2020-03-30 2022-11-18 巴斯夫涂料有限公司 回归反射性颜料和漆
JP2023144247A (ja) * 2022-03-28 2023-10-11 豊田合成株式会社 赤外線透過性の光輝塗膜及び赤外線透過カバー
JP7214276B1 (ja) * 2022-04-18 2023-01-30 サンヨー化成株式会社 プラスチック成形品用柄材及びこれを配合した柄入りプラスチック成形品並びにプラスチック成形品用柄材の製造方法
CN115467163B (zh) * 2022-09-29 2023-12-08 淮阴工学院 一种表面抗静电纤维织物的制备方法

Family Cites Families (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3635895A (en) 1965-09-01 1972-01-18 Gen Electric Process for preparing thermoplastic polycarbonates
US3500047A (en) 1966-02-09 1970-03-10 American Cyanamid Co System for encoding information for automatic readout producing symbols having both photoluminescent material as coding components and visible material and illuminating with both visible and ultraviolet light
GB1313749A (en) * 1969-10-02 1973-04-18 Canadian Patents Dev Polymeric high performance composites
US3799799A (en) * 1971-04-01 1974-03-26 Fiberglas Canada Ltd Coating of mica reinforcement for composite materials
US3772200A (en) 1971-04-30 1973-11-13 Minnesota Mining & Mfg Method of tagging with microparticles
US3941731A (en) * 1973-12-06 1976-03-02 Ford Motor Company Powder paints containing aluminum and nickel II
CA1043640A (en) * 1974-07-10 1978-12-05 Raymond T. Woodhams Preparing mica-reinforced thermosetting resin composites
US4001184A (en) 1975-03-31 1977-01-04 General Electric Company Process for preparing a branched polycarbonate
JPS52128927A (en) * 1976-04-22 1977-10-28 Kansai Paint Co Ltd Method of manufacturing powder paint for metallic finish
US4238524A (en) 1978-03-06 1980-12-09 American Optical Corporation Process for identification marking clear plastic articles
US4217438A (en) 1978-12-15 1980-08-12 General Electric Company Polycarbonate transesterification process
US4390452A (en) * 1979-08-20 1983-06-28 Minnesota Mining & Manufacturing Company Microparticles with visual identifying means
US4610808A (en) * 1982-07-19 1986-09-09 Mitech Corporation Conductive resinous composites
US4771086A (en) 1982-09-02 1988-09-13 Union Carbide Corporation Encapsulating finely divided solid particles in stable suspensions
JPS59184841A (ja) 1983-04-05 1984-10-20 ベクトン・デイツキンソン・アンド・カンパニ− サンプル中の白血球のサブクラスを識別する方法および装置
CA1255032A (en) 1984-02-27 1989-05-30 Mitek, Inc. Method of encapsulating finely divided solid particles and stable suspensions prepared thereby
US4699510A (en) 1984-11-07 1987-10-13 Measurex Corporation Color sensor
US4598020A (en) 1985-08-16 1986-07-01 Inmont Corporation Automotive paint compositions containing pearlescent pigments and dyes
JPH0723974B2 (ja) * 1985-10-29 1995-03-15 三田工業株式会社 電子写真用メタリツクトナ−
GB2189800B (en) 1986-04-07 1990-03-14 Michael Anthony West Marking of articles
IL88054A0 (en) * 1987-10-19 1989-06-30 Union Carbide Corp Stable aqueous dispersions of water-insoluble particulate solids and processes for the preparation thereof
US4813973A (en) 1988-01-11 1989-03-21 The University Of Toronto Innovations Foundation Modified, water-soluble polymers containing amide groups reacted with xanthydrol and other dyes
EP0351168B1 (en) 1988-07-11 1997-11-05 General Electric Company Process for preparing polycarbonates
ATE169316T1 (de) 1988-09-22 1998-08-15 Ge Plastics Japan Ltd Verfahren zur herstellung von polycarbonaten
DE3921498A1 (de) 1988-09-28 1990-03-29 Bayer Ag Polymer-gebundene-farbstoffe, verfahren zu deren herstellung und verwendung
US5108863A (en) 1989-06-08 1992-04-28 Xerox Corporation Processes for the preparation of encapsulated toner compositions
JPH07111785B2 (ja) 1990-01-19 1995-11-29 富士通株式会社 光ディスク
US5326692B1 (en) 1992-05-13 1996-04-30 Molecular Probes Inc Fluorescent microparticles with controllable enhanced stokes shift
US5128419A (en) 1990-08-20 1992-07-07 Nalco Chemical Company Synthesis of tagged polymers by post-polymerization (trans) amidation reaction
DE4029167A1 (de) 1990-09-14 1992-03-19 Bayer Ag Verfahren zur kennzeichnung von kunststoffen
US5137364A (en) 1991-01-31 1992-08-11 Mccarthy Cornelius J Optical spectral analysis apparatus
US5452379A (en) 1991-09-13 1995-09-19 Meadowbrook Industries, Ltd. Image capture and storage techniques in association with optical mark reading
DE69228010T2 (de) 1991-11-08 1999-05-12 Eastman Chem Co Thermoplastische Polymerzusammensetzung welche eine oder mehrere Monomere, im nahen infarot fluoreszierende Verbindungen, darin vermischt enthält
GB9204064D0 (en) 1992-02-26 1992-04-08 British Petroleum Co Plc Method of identifying polymer materials
DE4213323A1 (de) 1992-04-23 1993-10-28 Bayer Ag Verbessertes Verfahren zur Kennzeichnung von Kunststoffen
DE69306789T2 (de) * 1992-07-23 1997-05-15 Silberline Ltd Metallpulverpigment
US5314072A (en) 1992-09-02 1994-05-24 Rutgers, The State University Sorting plastic bottles for recycling
DE4335308C2 (de) 1993-10-16 1995-12-14 Daimler Benz Ag Kennzeichnung von Fahrzeugen zur Erschwerung von Diebstahl und oder unbefugter Veräußerung
DE4340914A1 (de) 1993-11-27 1995-06-08 Bruker Analytische Messtechnik Verfahren zur routinemäßigen Identifikation von Kunststoffen
GB9521943D0 (en) 1995-10-26 1996-01-03 Univ Hertfordshire Coded particles for process sequence tracking in combinatorial compound library preparation
US5838451A (en) 1995-12-22 1998-11-17 Accuracy Microsensors, Inc. Optoelectronic spectral analysis system
US6160787A (en) 1996-01-11 2000-12-12 Wea Manufacturing, Inc. Multiple layer optical recording medium for use with two different wavelength laser beams
DE69732154T2 (de) 1996-01-18 2005-12-15 Rohm And Haas Co. Verfahren zum Nachweis von Polymeren in wässerigen Systemen
US5881196A (en) 1996-10-24 1999-03-09 Phillips; Stephen Waveguide security device
JP2001507847A (ja) 1996-12-17 2001-06-12 イーストマン ケミカル カンパニー その真正の決定手段としての、デジタルコンパクトディスクのマーキング方法
US6251680B1 (en) 1997-01-17 2001-06-26 Rohm And Haas Company Detectable polymers and methods for detecting polymers in Aqueous systems
CA2281205A1 (en) 1997-02-12 1998-08-13 Eugene Y. Chan Methods and products for analyzing polymers
JPH1121376A (ja) 1997-06-30 1999-01-26 Hitachi Chem Co Ltd 複合光輝剤、これを用いたメタリック調樹脂組成物及び樹脂成形品
WO1999013006A1 (fr) * 1997-09-08 1999-03-18 Unitika Ltd Composition de resine de polyamide
GB2330408A (en) 1997-10-17 1999-04-21 Pira International Fluorescent tracers
JPH11140343A (ja) * 1997-11-12 1999-05-25 Nippon Paint Co Ltd 着色剤組成物、インクジェット記録用インク及びその製造方法
US6317947B1 (en) 1997-11-14 2001-11-20 Meadowbrook Inventions, Inc. Method of producing metallic flakes
ES2193342T3 (es) 1997-12-29 2003-11-01 Sicpa Holding Sa Composicion de revestimiento, uso de particulas, metodo para etiquetar e identificar un documento de seguridad que comprende dicha composicion de revestimiento.
JPH11279434A (ja) 1998-03-26 1999-10-12 Hitachi Chem Co Ltd メタリック顔料、メタリック調成形品用組成物およびメタリック調成形品
WO1999052708A1 (en) 1998-04-13 1999-10-21 Luminex Corporation Liquid labeling with fluorescent microparticles
US6380547B1 (en) 1998-06-09 2002-04-30 Manuel E. Gonzalez Tagging compositions and methods
US6406789B1 (en) * 1998-07-22 2002-06-18 Borden Chemical, Inc. Composite proppant, composite filtration media and methods for making and using same
DK0978373T3 (da) 1998-08-06 2011-11-28 Sicpa Holding Sa Uorganisk film til fremstilling af pigmenter
US6297508B1 (en) 1998-08-10 2001-10-02 Cryovac Inc. Method of determining authenticity of a packaged product
WO2000014736A1 (en) 1998-09-04 2000-03-16 The Dow Chemical Company Method for the prevention of unauthorized duplication of information-carrying substrates
US6490030B1 (en) 1999-01-18 2002-12-03 Verification Technologies, Inc. Portable product authentication device
US6369147B1 (en) * 1999-01-25 2002-04-09 Ciba Specialty Chemicals Corporation Color effect pigments and method of forming the same
USH1975H1 (en) 1999-09-23 2001-07-03 General Electric Co. Thermoplastic article having a metallic flake appearance
JP2001262003A (ja) * 2000-03-15 2001-09-26 Hitachi Chem Co Ltd メタリック顔料の製造法、これを用いたメタリック調成形品用組成物及びメタリック調成形品
US6451102B1 (en) * 2000-05-04 2002-09-17 Merck Patent Gmbh Pigment modification improving handling characteristics
FI116086B (fi) * 2000-06-08 2005-09-15 Avantone Oy Varmistusmerkitty paperi- tai kartonkituote ja varmistusmerkitty pakkaus
AU2001259033A1 (en) 2000-06-30 2002-01-14 Verification Technologies, Inc. Copy-protected optical media and method of manufacture thereof
US6638593B2 (en) 2000-06-30 2003-10-28 Verification Technologies, Inc. Copy-protected optical media and method of manufacture thereof
EP1860161B9 (en) 2000-09-27 2011-03-02 Seiko Epson Corporation Ink set for ink jet-jet recording, method for ink-jet recording and recorded matter
US6500526B1 (en) 2000-09-28 2002-12-31 Avery Dennison Corporation Retroreflective sheeting containing a validation image and methods of making the same
US6572784B1 (en) 2000-11-17 2003-06-03 Flex Products, Inc. Luminescent pigments and foils with color-shifting properties
JP2002197506A (ja) 2000-12-26 2002-07-12 Glory Ltd Ｕｖ・蛍光検出装置及びそのセンシング方法
MXPA03011293A (es) 2001-06-06 2004-02-26 Spectra Systems Corp Marcacion y autenticacion de articulos.
US6514617B1 (en) 2001-07-11 2003-02-04 General Electric Company Tagging materials for polymers, methods, and articles made thereby
JP4277490B2 (ja) * 2001-08-27 2009-06-10 セイコーエプソン株式会社 マイクロカプセル化顔料及びその製造方法、水性分散液、並びに、インクジェット記録用インク
GB0123278D0 (en) * 2001-09-27 2001-11-21 Ucb Sa Labelled articles and uses thereof
EP1448687A1 (de) 2001-11-08 2004-08-25 Albis Plastic GmbH Metallic-farbene thermoplastische formmasse
JP2005522810A (ja) 2002-04-10 2005-07-28 ベリフィケーション テクノロジーズ インコーポレーション 光ディスクの内容の複製抑止法
US20050124745A1 (en) * 2002-04-19 2005-06-09 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Flame retardant composites
WO2003105075A1 (en) 2002-06-07 2003-12-18 Trustees Of Boston University System and methods for product and document authentication
US7241489B2 (en) * 2002-09-13 2007-07-10 Jds Uniphase Corporation Opaque flake for covert security applications
US7312257B2 (en) * 2003-01-23 2007-12-25 General Electric Company Polymer encapsulation of high aspect ratio materials and methods of making same
US7488764B2 (en) * 2003-01-23 2009-02-10 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polymer encapsulation of high aspect ratio materials and methods of making same
US7218589B2 (en) 2003-11-24 2007-05-15 General Electric Company Authenticable optical disc, system for authenticating an optical disc and method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857476B1 (ko) * 2011-02-23 2018-05-16 롬 앤드 하스 캄파니 폴리머 캡슐화된 이산화티탄 입자

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004005423T2 (de) 2007-11-29
JP2006517602A (ja) 2006-07-27
EP1590401B1 (en) 2007-03-21
US20040146641A1 (en) 2004-07-29
KR101077375B1 (ko) 2011-10-26
JP5382992B2 (ja) 2014-01-08
WO2004065475A1 (en) 2004-08-05
DE602004005423D1 (de) 2007-05-03
US7312257B2 (en) 2007-12-25
CN1764691B (zh) 2013-03-06
CN1764691A (zh) 2006-04-26
ATE357478T1 (de) 2007-04-15
US20070232724A1 (en) 2007-10-04
EP1590401A1 (en) 2005-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101077375B1 (ko) 높은 종횡비를 갖는 물질의 중합체 캡슐화 및 그의 제조방법
US7470732B2 (en) Polymer encapsulation of high aspect ratio materials and methods of making same
WO2006041658A1 (en) Encapsulated metallic-look pigment
TWI732794B (zh) 接枝共聚物、交聯粒子、接枝交聯粒子、橡膠質聚合物、及使用此的熱塑性樹脂組成物
CN105218951B (zh) 一种低收缩率改性聚丙烯材料
CN106103580B (zh) 热塑性树脂组合物及其成型品
JP2002275377A (ja) 光沢顔料と充填体を含んでなるプラスチック部材
JP2006523743A (ja) 高分子材料の着色のための被覆された金属光沢顔料の使用
CN110157165A (zh) 一种高光幻彩珠光pet母粒及其制备方法
CN112457645B (zh) 一种聚碳酸酯合金组合物及其制备方法和应用
US20230073124A1 (en) Matting agent including polymer particles, matting polymer composition including matting agent, and method of producing polymer particles
CN111732824B (zh) 一种超陶瓷质感pc材料及其制备方法
KR20170011520A (ko) 충격보강제, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 폴리유산/폴리카보네이트 수지 조성물
CN109503922A (zh) 一种颜料功能母粒的制备方法及其产品和应用
CN106928589B (zh) 一种色砂及其制备方法
JP2024016081A (ja) 乳化重合体粒子を含む消光剤、これを含む消光性高分子組成物及びこの製造方法
CN114630848A (zh) 具有改善的颜色和划痕外观的丙烯酸类固体表面的制备方法
CN1864971A (zh) 一种珠光树脂的制备方法
CN109370188B (zh) 一种改性树脂及其应用、以及双色注塑件及其制备方法
JPH08120115A (ja) 熱可塑性樹脂組成物
JP3171085B2 (ja) 合成樹脂成形品
JP3540921B2 (ja) 樹脂成形品
JPH02140243A (ja) 光輝性プラスチック
WO2017154849A1 (ja) 延伸成形容器
KR20050021016A (ko) 코어-덮개-입자를 포함하는 복합 물질

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141006

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180918

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 9