具有金属外观的模塑制品制造技术

本发明专利技术涉及具有金属外观的模塑制品以及用于制备该模塑制品的方法。特别地，本发明专利技术涉及具有部件的模塑制品，所述部件包含具有夹心结构的层。结构的层。结构的层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有金属外观的模塑制品


[0001]本专利技术涉及具有金属外观的模塑制品以及用于制备该模塑制品的方法。

技术介绍

[0002]由热塑性材料制成的制品已经广泛用于消费品，诸如用于以下产品的包装：毛发护理产品(例如，洗发剂)、美容护理产品(例如，化妆品)、织物护理产品(例如，液体洗涤剂)、食品和家用产品。金属外观(或也称为“金属效果”)被消费者感知为优质外观。它越来越流行于模制塑料制品。为了实现金属外观，常规制造工艺是采用模塑后装饰工艺，诸如真空金属化、溅镀、喷雾或涂漆，以在模制塑料制品上形成金属涂层。然而，那些模塑后装饰工艺可能导致一系列问题，包括环境污染、安全危险、不一致的质量、不可再循环性和不良的耐久性。特别地，由那些模塑后装饰工艺处理的产品的缺陷率很高。而且，涂层材料可在存在一些化学物质的情况下或由于这些产品的铰合部与铰合部的旋转而剥离。此外，刮擦阻力可能不足以用于运输和处理。成本是另一个缺点，因为此类工艺相当昂贵。
[0003]最近，已经开发了用于提供金属外观的替代技术。特别地，可在模塑之前将金属颗粒作为颜料或母料添加到热塑性材料中，使得金属颗粒遍布于由热塑性材料形成的模塑制品中，从而产生金属效果。然而，模塑制品的金属外观并没有得到消费者的满意，换言之，外观仍存在一定程度的“塑料感”(即外观更接近塑料而非金属)。特别地，此类模塑制品的反射率不足够高。更特别地，此类模塑制品可能不具有实现金属外观所需的某些期望参数，例如高光泽度(即，高SAMBA光泽度值)和改进的暗淡度(即，降低的暗淡度值)。
[0004]因此，仍然需要提供具有改善的金属外观的模塑制品以及更环保、可负担的用于制备此类模塑制品的工艺。

技术实现思路

[0005]令人惊讶的是，本专利技术人发现，当金属薄片分布在热塑性材料内以便形成所谓的“夹心”结构时，模塑制品表现出出乎意料地改善的金属外观。根据本公开的模塑制品可实现接近真实金属涂层的超金属效果。
[0006]本专利技术涉及一种具有金属外观的模塑制品，其中所述制品包含如下层，所述层具有显著“夹心”结构，并且所述层是通过模塑热塑性材料和金属薄片的共混物而形成的。特别地，在模塑制品的横截面图像中，可在中间看到明亮的线，因为金属薄片不是均匀地遍布于层中，而是沿层的厚度浓集在中间，即形成所谓的“夹心”结构。与含有相同水平的均匀地遍布于层中的金属薄片的模塑层相比，“夹心”结构可带来消费者希望的许多益处(例如，改善的金属外观、可再循环性和可负担性)。
[0007]特别地，在根据本专利技术的模塑制品中的金属薄片的特征在于：i)平均最大直径为约1μm至约100μm，优选地约3μm至约50μm，更优选地约5μm至约30μm，并且最优选地约7μm至约20μm，例如5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm或者它们之间的任意范围；并且/或者ii)平均厚度为约0.01μm至约10μm，优选地约0.05μm至约1μm，更优选地约
0.10μm至约0.50μm，并且最优选地约0.15μm至约0.35μm，例如0.10μm、0.12μm、0.14μm、0.16μm、0.18μm、0.20μm、0.22μm、0.24μm、0.26μm、0.28μm或者它们之间的任意范围；并且/或者iii)平均直径与平均厚度的径厚比在以下范围内：约3至约1,000，优选地约5至约500，更优选地约10至约200，并且最优选地约30至约100，例如10、15、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90或者它们之间的任意范围。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种模塑制品，所述模塑制品具有至少一个部件，所述至少一个部件包含至少一个层，所述至少一个层包含：a)按所述层的重量计约50％至约99.99％的热塑性材料，和b)按所述层的重量计约0.01％至约50％的金属薄片；其中所述层的中间薄片密度与所述层的表面薄片密度之比为至少3。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于制备模塑制品的方法，所述方法包括以下步骤：a)将热塑性材料和金属薄片混合以形成共混物，其中所述共混物包含按所述共混物的重量计约50％至约99.99％的所述热塑性材料和约0.01％至约50％的所述金属薄片；以及b)将步骤a)中获得的所述共混物注入模具中以形成所述模塑制品。
附图说明
[0010]虽然本说明书以权利要求书作为结论，但据信从以下结合附图的描述中将更好地理解本专利技术，在附图中：
[0011]图1A和图1C示出了在光学显微镜下模塑制品的横截面的成像；
[0012]图2A和图2B示出了两个本专利技术模塑制品的横截面的20X光学显微镜成像；
[0013]图3A和图3B示出了本专利技术模塑制品的横截面的SEM成像，其中图3A示出了接近表面的已取向金属薄片，并且图3B示出了处于中间的未取向金属薄片；并且
[0014]图4A至图4D示出了本专利技术模塑制品的横截面的二进制20X光学显微镜成像，所述模塑制品具有不同剂量的金属薄片母料(图4A：0.5％；图4B：2％；图4C：10％；图4D：40％)。
具体实施方式
[0015]本专利技术的专利技术人已惊讶地发现，根据本公开的模塑制品可具有特殊的“夹心”结构，其中金属薄片的浓度和取向沿金属薄片的厚度在中间部分和表面部分之间相当不同。不希望受任何理论束缚，据信金属薄片的总体浓度和取向以及薄片的表面光滑度有助于金属外观。照此，采用两个参数，即中间薄片密度和表面薄片密度，以表征分别针对中间部分和表面部分的金属薄片的浓度和取向的总体。此外，不希望受任何理论束缚，还据信特殊的“夹心”结构可由金属薄片的特定形状(例如，小小的、薄薄的片的形状)和/或组成(例如，存在的涂层)产生。
[0016]特别地，根据本专利技术的一个方面，提供了一种模塑制品，所述模塑制品具有至少一个部件，所述至少一个部件包含至少一个层，所述至少一个层包含：a)按所述层的重量计约50％至约99.99％的热塑性材料，和b)按所述层的重量计约0.01％至约50％的金属薄片；其中所述层的中间薄片密度与所述层的表面薄片密度之比为约3至约1000，优选地约4至约500，更优选地约5至约300，最优选地约6至约100。
[0017]在一些实施方案中，所述层的中间薄片密度为约30至约100，优选地约35至约99，更优选地约40至约98，最优选地约45至约90；并且/或者所述层的表面薄片密度为约0.1至
约20，优选地约0.5至约15，更优选地约1至约12，最优选地约2至约10。
[0018]此外，采用另一参数，即表面薄片取向，以表征表面部分的金属薄片沿平行于模塑制品表面的方向的取向(即金属薄片的最大表面平行于模塑制品表面的程度)。特别地，金属薄片的最大表面平行于模塑制品表面的程度越高，表面薄片取向值越低。在一些实施方案中，所述层的表面薄片取向不超过约20
°
，优选地不超过约15
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模塑制品，所述模塑制品具有至少一个部件，所述至少一个部件包含至少一个层，所述至少一个层包含a)按所述层的重量计50％至99.99％的热塑性材料，和b)按所述层的重量计0.01％至50％的金属薄片；其中所述层的中间薄片密度与所述层的表面薄片密度之比为至少3，并且其中所述金属薄片具有的平均直径与平均厚度的径厚比为至少2。2.根据权利要求1所述的模塑制品，其中所述层的中间薄片密度与所述层的表面薄片密度之比为3至1000，优选地4至500，更优选地5至300，最优选地6至100。3.根据权利要求1或2所述的模塑制品，其中所述层的中间薄片密度为30至100，优选地35至99，更优选地40至98，最优选地45至90；并且/或者其中所述层的表面薄片密度为0.1至20，优选地0.5至15，更优选地1至12，最优选地2至10。4.根据权利要求1至3中任一项所述的模塑制品，其中所述层的表面薄片取向不超过20
°
，优选地不超过15
°
，更优选地不超过10
°
，最优选地不超过8
°
。5.根据权利要求1至4中任一项所述的模塑制品，其中所述金属薄片的特征在于：平均最大直径为1μm至100μm，优选地3μm至50μm，更优选地5μm至30μm，并且最优选地7μm至25μm；并且/或者平均厚度为0.01μm至10μm，优选地0.05μm至1μm，更优选地0.10μm至0.50μm，并且最优选地0.15μm至0.35μm；并且/或者平均直径与平均厚度的径厚比为3至1,000，优选地5至500，更优选地10至200，并且最优选地30至100。6.根据权利要求1至5中任一项所述的模塑制品，其中所述层包含按所述层的重量计70％至99.9％，优选地90％至99.8％，更优选地95％至99.6％的所述热塑性材料；并且/或者其中所述层包含按所述层的重量计0.1％至30％，优选地0.2％至10％，更优选地0.4％至5％的所述金属薄片。7.根据权利要求1至6中任一项所述的模塑制品，其中所述热塑性材料包括聚丙烯(PP)、氯化聚丙烯(CPP)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯
‑
丙烯共聚物、聚甲基戊烯(PMP)、环烯烃共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚二氯乙烯(PVDC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈苯乙烯(AS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯腈(PAN)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、二醇改性的PCT共聚物(PCTG)、环己烷二甲醇和对苯二甲酸的共聚酯(PCTA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、纤维素塑料、聚丙交酯(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚己内酯(PCL)、热塑性淀粉(TPS)、聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖、聚羟基链烷酸酯(PHA)、具有锌(Zn)、钠(Na)、锂(Li)或其它金属离子的乙烯甲基丙烯酸共聚物、热塑性弹性体(TPE)诸如苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯
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异戊二烯
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苯乙烯共聚物
(SIS)、苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SE...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，杨靓，裴睿智，宋硕，陈放，徐子惠，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：