基于克里斯琴森效應(yīng)的用于塑料的物理著色劑的制作方法
【專利摘要】描述了包含具有相同或不同相的至少兩種物質(zhì)的混合物的微球體組合物。所述物質(zhì)具有在至少一個特定波長下相交的不同光色散曲線，具備克里斯琴森效應(yīng)。所述物質(zhì)可被微球體包圍，所述微球體也可包括分離實(shí)體。
【專利說明】基于克里斯琴森效應(yīng)的用于塑料的物理著色劑

【背景技術(shù)】
[0001] 著色劑通常為基于化學(xué)品的染料，其通過電子躍遷而基于射線的選擇吸收產(chǎn)生顏 色。特定化學(xué)基團(tuán)具有迥然不同的電子躍遷，因此特定顏色的生成引入了化學(xué)反應(yīng)性，導(dǎo)致 化學(xué)復(fù)雜性。與這樣的化學(xué)著色劑不同，物理著色劑通過物理作用產(chǎn)生顏色，所述物理作用 比如例如衍射、薄膜干涉、光子晶體相互作用或等離子共振。除了產(chǎn)生顏色之外，物理著色 劑也可以產(chǎn)生化學(xué)染料不能產(chǎn)生的作用，比如例如珠光感（pearlescence)、金屬光澤、紅外 阻隔（infraredblocking)、隨視角變化的顏色、隨溫度變化的顏色等。
[0002] 能夠調(diào)節(jié)顏色的一種物理作用是最初被ChristianChristiansen在1884年首先 描述的所謂的克里斯琴森效應(yīng)（Christianseneffect),其利用了各種物質(zhì)之間色散曲線 的差異。物質(zhì)色散曲線的特征為物質(zhì)折射率的頻率依賴性。克里斯琴森效應(yīng)可以概括為當(dāng) 多個相具有相交的色散曲線時多相物質(zhì)中產(chǎn)生的單色（或窄帶）透光效應(yīng)。Christiansen 發(fā)現(xiàn)浸入液體中的大量玻璃顆粒完全透射液體和玻璃顆粒具有相同折射率下的光的波長。 光譜的所有其它波長在液體和玻璃顆粒之間的許多界面處被反射、散射或折射。還觀察到 所透射光的波長可通過改變玻璃類型或改變液體溫度被改變?？死锼骨偕?yīng)的基礎(chǔ)理論 可以在Raman(Raman,C.V.，"ThetheoryoftheChristiansenExperiment",Proceedings ofIndianAcademyofSciences; 1949,A29:381-390)和Clarke(Clarke,R.H·，"Atheory oftheChristiansenfilter"，AppliedOptics;1968, 7:861-868)的研究中找到。
[0003] 發(fā)明簡述
[0004] 在一個實(shí)施方案中，描述了一種微球體組合物，其包含具有相同或不同相的至少 兩種物質(zhì)的混合物。所述物質(zhì)具有在至少一個特定波長下相交的不同光色散曲線，其顯示 出克里斯琴森效應(yīng)。在某些實(shí)施方案中，所述物質(zhì)可以被微球體包圍。在某些實(shí)施方案中， 所述微球體可以包括分離實(shí)體。
[0005] 在一個實(shí)施方案中，描述了包含微球體組合物的物理著色劑、油墨或顏料，所述微 球體組合物包含具有相同或不同相的至少兩種物質(zhì)的混合物。在某些實(shí)施方案中，物理著 色劑、油墨或顏料可以包括用于分離著色劑與其著色的物質(zhì)的分離實(shí)體。
[0006] 在一個實(shí)施方案中，描述了一種至少部分地涂覆有包含微球體組合物的物理著色 齊LU油墨或顏料的制品（articleofmanufacture),所述微球體組合物包含具有相同或不 同相的至少兩種物質(zhì)的混合物。所述物質(zhì)具有在至少一個特定波長下相交的不同光色散曲 線，其顯示出克里斯琴森效應(yīng)。在某些實(shí)施方案中，物理著色劑、油墨或顏料中可以包括分 離實(shí)體。
[0007] 在一個實(shí)施方案中，描述了一種從制品混合物中分離制品的方法。待分離的制品 至少部分地涂覆有包含微球體組合物的物理著色劑、油墨或顏料，所述微球體組合物包含 具有相同或不同相的至少兩種物質(zhì)的混合物。物理著色劑、油墨或顏料包括磁性或靜電性 分離實(shí)體。將磁場或電場施加于制品混合物，以便分離至少部分地涂覆有物理著色劑、油墨 或顏料的制品。在某些實(shí)施方案中，待分離的制品可以是可再循環(huán)物品、金屬或玻璃容器。
[0008] 在一個實(shí)施方案中，描述了 一種從聚合物組合物中分離微球體的方法。所述微球 體包含具有相同或不同相的至少兩種物質(zhì)的混合物，且包括磁性或靜電性分離實(shí)體，所述 物質(zhì)具有在至少一個特定波長下相交的不同光色散曲線?？梢酝ㄟ^施加磁場或電場將微球 體與聚合物組合物分離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1.克里斯琴森效應(yīng)的代表性示例說明。IA顯示液體和固體物質(zhì)的色散曲線，其 在克里斯琴森波長相交。IB描繪克里斯琴森濾光器的彩色濾光效應(yīng)。IC描繪隨溫度變化 克里斯琴森波長的改變。
[0010]圖2.各種類型的玻璃的代表性色散曲線。
[0011] 圖3.液體-固體和固體-固體微球體著色劑的代表性示例說明。
[0012] 圖4.包含聚合物和微球體著色劑組合物的著色薄膜的代表性示例說明。
[0013]圖5.分離用包含磁性分離實(shí)體的著色劑微球體組合物著色的制品的方法的代表 性示意圖。
[0014] 詳細(xì)說明
[0015] 本公開不限于所述的具體系統(tǒng)、裝置和方法，因?yàn)檫@些可改變。本說明書中使用的 術(shù)語僅僅是用于描述特定形式或?qū)嵤┓桨福⑶也灰庥拗破浞秶?br> [0016] 除非上下文另有清楚的規(guī)定，否則如該文件中使用的，單數(shù)形式"一個"、"一種"和 "所述的"包括多個參考。除非另有定義，否則本文使用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有與 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。在本公開中沒有內(nèi)容被解釋為承認(rèn)由于現(xiàn)有發(fā) 明而使本公開中描述的實(shí)施方案沒有權(quán)利先于這種公開。如在該文件中使用的，術(shù)語"包 括"指"包括，但不限于"。本文公開的所有范圍包括其端點(diǎn)且可結(jié)合。
[0017]用于物理著色劑的微球體纟目合物
[0018] 本文描述了用于基于克里斯琴森效應(yīng)的著色劑的微球體組合物。在某些實(shí)施方案 中，所述組合物可用作可再循環(huán)的或可再次使用的著色劑。
[0019] 在某些實(shí)施方案中，組合物可以是具有在至少一個波長下相交的光色散曲線的兩 種或多種物質(zhì)的混合物，它們中的至少一種是微球體形式。圖IA顯示兩種物質(zhì)的色散曲 線，第一種是固體（\表示的色散曲線），且第二種是液體Oi1表示的色散曲線）所述兩個 曲線在波長λc(克里斯琴森波長）相交。根據(jù)克里斯琴森效應(yīng)，固體小顆粒在液體中的混 合物在λc下是透光的。典型的克里斯琴森濾光器105可以通過將大量具有\(zhòng)表示的色 散曲線的固體小顆粒加入到具有Ii1表示的色散曲線的液體中制備。對于除了Ac-其為 透射的125--之外的所有波長，入射到克里斯琴森濾光器上的多色光110將被反射、折射 或散射（漫射光115)。液體的色散曲線對溫度敏感，并且通常左移（參見圖1C)。當(dāng)液體 的溫度升高時，這會導(dǎo)致克里斯琴森波長藍(lán)移。
[0020] 通常，形成克里斯琴森濾光器的兩種物質(zhì)不必具有不同的相。當(dāng)一種固體顆粒嵌 入另一種固體中時，兩種固體可以顯示出克里斯琴森效應(yīng)。圖2顯示各種固體物質(zhì)的色散 曲線。在某些實(shí)施方案中，所述物質(zhì)可以均具有相同的相，比如例如固體。在其它實(shí)施方案 中，所述物質(zhì)的至少一種可以是液體，且至少一種其它物質(zhì)可以是固體。
[0021] 在某些實(shí)施方案中，微球體可以具有約1μm至約500μm的直徑。在某些實(shí)施方案 中，微球體可以具有約50μm至約100μm的直徑。在某些實(shí)施方案中，微球體可以具有約 1μm至約10μm的直徑。在某些實(shí)施方案中，微球體可以具有約100μm至約200μm、或約 200μm至約300μm、或約300μm至約400μm等的直徑。直徑的具體實(shí)例包括，但不限于 約 1μm、約 10μm、約 50μm、約 100μm、約 200μm、約 300μm、約 400μm、約 500μm，和介于 這些值的任兩個之間的范圍。在多個微球體群中，至少約75%、至少約80%、至少約85%、 至少約90 %、至少約95 %、至少約96 %、至少約97 %、至少約98 %、至少約99 %或所有微球 體都具有所述直徑。
[0022] 在某些實(shí)施方案中，微球體包括包圍物質(zhì)的殼（參見圖3)。在某些實(shí)施方案中，殼 物質(zhì)和其包圍的物質(zhì)可以相同（如在340中）。在某些實(shí)施方案中，殼可以包括玻璃或聚合 物或其任意組合?？梢允褂玫木酆衔锏膶?shí)例包括，但不限于有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物、其共 聚物、聚烯經(jīng)、聚芳族化合物（polyaromatics)、多環(huán)化合物（polycyclics)、聚雜環(huán)化合物 (polyheterocyclics)、聚娃燒，比如例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚輕基鏈燒酸 酯、聚甲基丙烯酸酯（polymethacylate)、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacralate)、 聚二甲基硅氧烷和/或等、及其任意組合。在某些實(shí)施方案中，微球體可以包括至少兩種不 同的物質(zhì)。
[0023] 在某些實(shí)施方案中，組合物可以包括至少兩種不同的固體材料，如圖3中描繪的 (參見355)。在某些實(shí)施方案中，所述物質(zhì)的至少一種可以是微球體330的形式。在某些 實(shí)施方案中，所述物質(zhì)可以是例如聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體、或非晶形固體、或其任意 組合。聚合物材料的實(shí)例包括，但不限于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、S-低苯乙烯、聚乙烯、 聚對苯二甲酸乙二酯（PET)、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯等。共聚物的實(shí)例包括，但不限于PMMA/ 苯乙烯、共嵌段聚乙烯/聚丙烯酸酯等。玻璃的實(shí)例包括，但不限于螢石冕玻璃、硼硅酸鹽 玻璃、鋇冕玻璃、石英玻璃等。蠟可以是例如有機(jī)蠟或巴西棕櫚蠟（carnubawax)。晶體可 以是例如金剛石、石英、各種銅酸鹽、氯化鈉、氯化鉀等。非晶形固體的實(shí)例包括，但不限于 非晶形玻璃、各種金屬氧化物、各種摻雜的金屬氧化物等。
[0024] 在某些實(shí)施方案中，組合物可以包括固體微球體和至少一種液體。這種組合物的 實(shí)例描繪在圖3中（參見305)。在某些實(shí)施方案中，液體可以是例如二硫化碳、苯、甘油、水 楊酸甲酯、水楊酸乙酯、乙二醇、丙酮、硅油、有機(jī)油、醇、醛、醚、酯、水或鹽溶液、或其任意組 合。在某些實(shí)施方案中，微球體可以包括固體，比如例如纖維素、熱塑性塑料、或聚合物、或 其任意組合。在某些實(shí)施方案中，固相與液相的比例可以為約1:1(按重量計）。在某些實(shí) 施方案中，固相與液相的比例可以為使得該組合物主要處在具有薄固體涂層的液相中。在 某些實(shí)施方案中，固相與液相的比例可以使該組合物主要處在具有固體殼的固相中，所述 固體殼具有少量液體核。固相與液相的比例（按重量計）的實(shí)例包括，但不限于0.0001:1、 0. 001:1、0. 01:1、0. 1:1、1:1、1:0. 1、1:0. 001、1:0. 0001、和 / 或介于這些值中任兩個之間 的范圍。
[0025] 在某些實(shí)施方案中，組合物可以包括至少一種分離實(shí)體。在某些實(shí)施方案中，微球 體可以包括分離實(shí)體。在某些實(shí)施方案中，包含所述組合物的物質(zhì)之一可以包括分離實(shí)體。 在某些實(shí)施方案中，分離實(shí)體可以是例如磁性實(shí)體、靜電性實(shí)體、鐵電性實(shí)體、順磁性實(shí)體、 超順磁性實(shí)體、密度不同的實(shí)體、或功能化部分、或其任意組合。在某些實(shí)施方案中，分離實(shí) 體可以用不同物理性質(zhì)表征，比如例如疏水性、親水性、分散性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、密 度和強(qiáng)度、或其任意組合。磁性實(shí)體的實(shí)例包括，但不限于物質(zhì)的磁性或順磁性微粒，比如 例如鈷、鐵酸鹽、釓、磁鐵礦、鎳、鐵、釤-鈷、鎳鐵合金、鋁鎳鈷磁鋼、鍶鐵氧體等。靜電性實(shí) 體可以是例如帶正電荷或帶負(fù)電荷的微球體。鐵電性實(shí)體的實(shí)例包括，但不限于鈦酸鋇、銪 鈦酸鋇（europiumbariumtitanate)、鈦酸鉛、锫鈦酸鉛、銀酸鋰、酒石酸鈉鉀、聚偏二氟乙 烯等的微粒。密度不同實(shí)體的實(shí)例包括提供密度差異的物質(zhì)，比如例如使用金屬納米顆粒、 厚塑料等使組合物的一部分更重；或使用氣體（空氣、氮?dú)獾龋?、低密度聚乙烯等使組合物 的一部分更輕。功能化部分可以是涂覆有例如生物素；鏈霉抗生物素；特定化學(xué)基團(tuán)比如 乙?；?、?；Ⅳ然?；特定聚合物配體；等的微粒。
[0026] 在某些實(shí)施方案中，組合物可以通過使用至少一種可生物降解的組分分離或再循 環(huán)。
[0027]制各用于物理著色劑的微球體纟目合物的方法
[0028] 提供制備本文描述的微球體組合物的方法。在某些實(shí)施方案中，所述方法包括將 相同或不同相的兩種或多種物質(zhì)的混合物封裝在微球體殼內(nèi)，其中所述物質(zhì)具有在至少一 個特定波長下相交的不同光色散曲線。
[0029] 在某些實(shí)施方案中，兩種或多種物質(zhì)可以是固體，而在某些實(shí)施方案中，所述物質(zhì) 的至少一種可以是液體且至少一種其他物質(zhì)可以是固體。液體的實(shí)例包括，但不限于二硫 化碳、苯、甘油、水楊酸甲酯、水楊酸乙酯、乙二醇、丙酮、硅油、有機(jī)油、醇、醛、醚、酯、水和鹽 溶液、或其任意組合。
[0030] 在某些實(shí)施方案中，被封裝的固體和微球體殼的固體是相同的?？梢杂糜诒疚拿?述的微球體組合物的固體的實(shí)例包括，但不限于聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體、和非晶形 固體、或其任意組合。
[0031] 在某些實(shí)施方案中，封裝是通過將第一相注入第二相的流動溶液中，從而將第二 相封裝在第一相的殼中獲得的。在某些實(shí)施方案中，封裝是通過逐滴分散聚合（drop-wise dispersionpolymerization)獲得的。在某些實(shí)施方案中，封裝是通過乳液聚合獲得的。 在某些實(shí)施方案中，乳液聚合可以包括將期望液體與單體的混合物分散在水中，并使該分 散體經(jīng)受乳液聚合條件。選擇單體使得液體可溶于單體中，但不溶于由單體形成的聚合物 中。乳液聚合條件包括在約40°C、約45°C、約50°C、約55°C、約60°C、約65°C、約70°C、約 75°C、約80°C、約85°C、約90°C、約95°C、約KKTC、約105、約11(TC、或介于這些值的任兩 個之間范圍的溫度下，在自由基催化劑的存在下，攪拌所述分散體。在某些實(shí)施方案中，單 體是烯鍵式不飽和單體。烯鍵式不飽和單體的實(shí)例包括，但不限于亞烷基、亞芳基、芳亞烷 基（aralkylenes)、鹵代亞烷基、鹵代亞芳基、烷氧基亞烷基、鹵代烷基亞烷基、鹵代芳基亞 烷基、芳氧基亞烷基、環(huán)亞烷基、烷氧基亞芳基、芳氧基亞烷基、其共聚單體和/或等。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將能夠選擇乳液聚合所需的適當(dāng)?shù)慕M合和各個組分比例。類似地，乳液聚合條 件比如例如溫度、催化劑、攪拌速率等將對在本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。
[0032] 在某些實(shí)施方案中，組合物可以通過電噴霧（electrospraying)制備。為了獲得 期望的微球體大小和組合物，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠優(yōu)化期望的條件，包括但不限于施加 電壓、工作距離、液體流速、噴嘴直徑、液體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)、液體的粘度、基質(zhì)材料、 基質(zhì)環(huán)境、溫度和/或等。物理著色劑、油墨或顏料
[0033] 在某些實(shí)施方案中，提供包含本文描述的微球體組合物的物理著色劑、顏料或油 墨。在某些實(shí)施方案中，物理著色劑、顏料或油墨可以包括包含具有在至少一個波長下相交 的不同光色散曲線的兩種或多種物質(zhì)的混合物的微球體組合物，所述物質(zhì)中的至少一種是 微球體形式。在某些實(shí)施方案中，所述物質(zhì)可以均具有相同相，比如例如固體。在某些實(shí)施 方案中，所述物質(zhì)的至少一種可以是液體，且至少一種其它物質(zhì)可以是固體。
[0034] 在某些實(shí)施方案中，微球體可以具有約Ιμπι至約500μπι的直徑。在某些實(shí)施方 案中，微球體可以具有約50μm至約100μm的直徑。在某些實(shí)施方案中，微球體可以具有 約1μm至約10μm的直徑。直徑的具體實(shí)例包括，但不限于約1μm、約10μm、約50μm、 約100μm、約200μm、約300μm、約400μm、約500μm、及介于這些值的任兩個之間的范圍。 在多個微球體群中，至少約75 %、至少約80 %、至少約85 %、至少約90 %、至少約95 %、至少 約96%、至少約97%、至少約98%、至少約99%或所有微球體都具有所述直徑。
[0035] 在某些實(shí)施方案中，微球體包括包圍物質(zhì)的殼。在某些實(shí)施方案中，殼物質(zhì)和其包 圍的物質(zhì)可以相同。在某些實(shí)施方案中，所述殼可以包括玻璃、聚合物或其任意組合。在某 些實(shí)施方案中，所述聚合物可以是例如聚羥基鏈烷酸酯、聚氨基甲酸酯、或聚苯乙烯、或其 任意組合。在某些實(shí)施方案中，所述微球體可以包括至少兩種不同的物質(zhì)。
[0036] 在某些實(shí)施方案中，物理著色劑、顏料或油墨可以包括包含至少兩種不同固體物 質(zhì)的微球體組合物。在某些實(shí)施方案中，所述物質(zhì)的至少一種可以是微球體形式。在某些 實(shí)施方案中，所述物質(zhì)可以是例如聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體、非晶形固體、或其任意組 合。聚合物物質(zhì)的實(shí)例包括，但不限于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、S-低苯乙烯、聚乙烯、聚 對苯二甲酸乙二酯（PET)、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯等。共聚物的實(shí)例包括，但不限于PMMA/苯 乙烯、共嵌段聚乙烯/聚丙烯酸酯等。玻璃的實(shí)例包括，但不限于螢石冕玻璃、硼硅酸鹽玻 璃、鋇冕玻璃、石英玻璃等。蠟可以是例如有機(jī)蠟或巴西棕櫚蠟。晶體可以是例如例如金剛 石、石英、各種銅酸鹽、氯化鈉、氯化鉀等。非晶形固體的實(shí)例包括，但不限于非晶形玻璃、各 種金屬氧化物、各種摻雜的金屬氧化物等。
[0037]在某些實(shí)施方案中，物理著色劑、顏料或油墨可以包括包含固體微球體和至少一 種液體的微球體組合物。在某些實(shí)施方案中，液體可以是例如二硫化碳、苯、甘油、水楊酸甲 酯、水楊酸乙酯、乙二醇、丙酮、硅油、有機(jī)油、醇、醛、醚、酯、水、或鹽溶液、或其任意組合。在 某些實(shí)施方案中，微球體可以包括固體，比如例如纖維素、熱塑性塑料、或聚合物、或其任意 組合。在某些實(shí)施方案中，固相與液相的比例可以為1:1(按重量計）。
[0038]在某些實(shí)施方案中，物理著色劑、顏料或油墨可以包括包含至少一種分離實(shí)體的 微球體組合物。在某些實(shí)施方案中，微球體可以包括分離實(shí)體。在某些實(shí)施方案中，包含所 述組合物的物質(zhì)之一可以包括分離實(shí)體。在某些實(shí)施方案中，分離實(shí)體可以是例如磁性實(shí) 體、靜電性實(shí)體、鐵電性實(shí)體、超順磁性實(shí)體、密度不同的實(shí)體、或功能化部分、或其任意組 合。在某些實(shí)施方案中，分離實(shí)體可以用不同物理性質(zhì)表征，比如例如疏水性、親水性、分散 性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、密度或強(qiáng)度、或其任意組合。磁性實(shí)體的實(shí)例包括，但不限于物 質(zhì)的磁性或順磁性微粒，比如例如鈷、鐵酸鹽、釓、磁鐵礦、鎳、鐵、釤-鈷、鐵鎳合金、鋁鎳鈷 磁鋼、鍶鐵氧體等。靜電性實(shí)體可以是例如帶正電荷或帶負(fù)電荷的微球體。鐵電性實(shí)體的 實(shí)例包括，但不限于鈦酸鋇、銪鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛、鈮酸鋰、酒石酸鈉鉀、聚偏二氟乙 烯等。密度不同實(shí)體的實(shí)例包括提供密度差異的物質(zhì)，比如例如使用金屬納米顆粒、厚塑料 等使組合物的一部分更重；或使用氣體（空氣、氮?dú)獾龋?、低密度聚乙烯等使組合物的一部 分更輕。功能化部分可以是涂覆有例如生物素；鏈霉抗生物素；特定化學(xué)基團(tuán)比如乙?；?、 ?；?、羧基等；特定聚合物配體；等的微粒。
[0039] 在某些實(shí)施方案中，包含微球體組合物的物理著色劑、顏料或油墨可以使用至少 一種可生物降解的組分分離或再循環(huán)。
[0040] 著色的制品
[0041] 在某些實(shí)施方案中，提供至少部分地涂覆有或噴霧有包含本文描述的微球體組合 物的物理著色劑、油墨或顏料的制品。所述物理著色劑可以在制品上形成薄膜涂層（如在 圖4中）。在某些實(shí)施方案中，圖4的薄膜涂層包含對于所有光學(xué)波長基本上都是透光的聚 合薄膜415和本文描述的著色劑微球體410,該著色劑微球體分散在所述薄膜內(nèi)以賦予該 薄膜顏色。透光聚合物的實(shí)例包括，但不限于聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨基 甲酸酯、聚甲基二輕基娃燒（polymethyldioxysilane)、聚甲基丙烯酸甲酯等。在某些實(shí)施 方案中，將預(yù)形成的薄膜設(shè)置在制品上，在其它實(shí)施方案中，將所述聚合物和微球體組合物 分散在溶劑中且以氣溶膠形式噴霧在制品上。在仍然其它的實(shí)施方案中，將所述聚合物和 微球體組合物設(shè)置在溶劑中，并涂在制品上，然后通過例如蒸發(fā)處理以清除溶劑。
[0042] 再循環(huán)制品的方法
[0043] 在某些實(shí)施方案中，提供從制品混合物中分離制品的方法，其中所述制品至少部 分地涂覆有或噴霧有包含本文所述微球體組合物的物理著色劑、油墨或顏料，所述方法通 過向制品混合物施加凈電荷或磁場，從而分離至少部分地涂覆有或噴霧有包含本文所述微 球體組合物的物理著色劑、油墨或顏料的制品，其中微球體組合物中的分離實(shí)體為靜電性 或磁性實(shí)體。
[0044] 在某些實(shí)施方案中，至少部分地涂覆有或噴霧有物理著色劑、油墨或顏料的制品 可以是可再循環(huán)物品。在某些實(shí)施方案中，可再循環(huán)物品可以是金屬或玻璃容器。圖5示 例說明了一種分離具有包含磁性分離實(shí)體的微球體組合物的制品的方法。強(qiáng)電磁體505提 供從大量廢制品515中分離用包含磁性分離實(shí)體的微球體著色的制品510的磁力。
[0045] 在某些實(shí)施方案中，當(dāng)著色劑微球體與制品松散地相連，比如例如物理地分散在 制品上時，該微球體可以與制品分離，從而使制品脫色。例如，如果電磁體505提供的磁力 比結(jié)合微球體和制品的力更強(qiáng)，則在磁力的影響下微球體可以與制品分離，留下未著色的 制品。在某些方面，提供使制品脫色用于再循環(huán)的方法，其中所述制品至少部分地涂覆有或 噴霧有包含本文所述微球體組合物的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述分離實(shí)體為靜電 性或磁性實(shí)體，所述方法通過向組合物施加靜電場或磁場分離微球體與組合物。
[0046] 參照下述非限制性實(shí)例可以進(jìn)一步理解示例說明所使用的方法和材料的實(shí)施方 案： 實(shí)施例
[0047] 實(shí)施例1 :制各糌色著色的液體-固體混合物著色劑
[0048] 甘油和纖維素在室溫下具有在約600nm的波長下相交的不同色散曲線。通過混合 具有6μm粒徑的微晶纖維素制備甘油和纖維素的1:1混合物。使用下述計算來確定獲得 所需比例所需的顆粒數(shù)量：
[0049] 具有直徑d的顆粒的體積：
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 微球體組合物，包含： 包含至少兩相的混合物，其中所述相具有在至少一個特定波長下相交的不同光色散曲 線；和 包括所述相中的至少一個的微球體殼。
2. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述兩相的至少一個包括固相并且所述兩相的至少 一個包括液相。
3. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述兩相的至少一個包括第一固相并且所述兩相的 至少一個包括第二固相。
4. 權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述微球體具有約1 ii m至約500 ii m的 直徑。
5. 權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述微球體具有約50 ii m至約100 ii m的 直徑。
6. 權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述微球體具有約1 ii m至約10 ii m的直 徑。
7. 權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述微球體殼包括至少一種玻璃、至少 一種聚合物、或其組合。
8. 權(quán)利要求7所述的組合物，其中所述至少一種聚合物為聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯、聚 羥基鏈烷酸酯或其任意組合。
9. 權(quán)利要求8所述的組合物，其中所述微球體殼進(jìn)一步包括至少一種膠凝劑。
10. 權(quán)利要求1和3至9中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述相包括至少兩種選自下述的 固體：聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體和非晶形固體、或其任意組合。
11. 權(quán)利要求1、2和4至9中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述兩相包括至少一種選自下 述的固體：聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體、非晶形固體、或其任意組合；和至少一種選自下 述的液體：質(zhì)子液體、非質(zhì)子液體、有機(jī)液體、水成液或其任意組合。
12. 權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述兩相按重量計的比率為1:1。
13. 權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的組合物，進(jìn)一步包括在所述微球體殼中的至少一 種分離實(shí)體。
14. 權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的組合物，進(jìn)一步包括在兩相的至少一個之內(nèi)的至 少一種分離實(shí)體。
15. 權(quán)利要求13或14所述的組合物，其中所述分離實(shí)體為磁性實(shí)體或靜電性實(shí)體。
16. 權(quán)利要求15所述的組合物，其中所述磁性實(shí)體為鐵電性實(shí)體或鐵磁性實(shí)體。
17. 權(quán)利要求16所述的組合物，其中所述磁性實(shí)體為Fe304超順磁性鐵氧化物顆粒。
18. 權(quán)利要求13或14所述的組合物，其中所述分離實(shí)體為密度不同的實(shí)體。
19. 權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的組合物，進(jìn)一步包括至少一種著色劑。
20. 權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述微球體包括至少一個功能化部 分。
21. 權(quán)利要求20所述的組合物，其中所述功能化部分改變所述微球體的表面性質(zhì)。
22. 權(quán)利要求21所述的組合物，其中所述表面性質(zhì)為疏水性、分散性、密度、強(qiáng)度、熱穩(wěn) 定性或尺寸穩(wěn)定性。
23. 權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述微球體的至少一種組分是可生 物降解的。
24. -種制備微球體組合物的方法，所述方法包括： 將包含至少兩相的混合物封裝在微球體殼內(nèi)，其中所述相具有在特定波長下交叉的不 同光色散曲線。
25. 權(quán)利要求24所述的方法，其中所述封裝是通過將第一相注入第二相的流動溶液 中，從而將所述第二相封裝在所述第一相的殼中進(jìn)行的。
26. 權(quán)利要求24所述的方法，其中所述封裝是通過逐滴分散聚合進(jìn)行的。
27. 權(quán)利要求24所述的方法，其中所述封裝是通過乳液聚合進(jìn)行的。
28. 包含微球體組合物的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體組合物包括： 包含至少兩相的混合物，其中所述相具有在至少一個特定波長下交叉的不同光色散曲 線；和 包括所述相的至少一個的微球體殼。
29. 權(quán)利要求28所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述兩相的至少一個包括固相 并且所述兩相中的至少一個包括液相。
30. 權(quán)利要求28所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述兩相的至少一個包括第一 固相并且所述兩相中的至少一個包括第二固相。
31. 權(quán)利要求28-30中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體具有約 1 y m至約500 y m的直徑。
32. 權(quán)利要求28-30中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體具有約 50 y m至約100 y m的直徑。
33. 權(quán)利要求28-30中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體具有約 1 y m至約10 y m的直徑。
34. 權(quán)利要求28-33中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體殼包括 至少一種玻璃、至少一種聚合物或其組合。
35. 權(quán)利要求28-33中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述聚合物為聚氨 基甲酸酯、聚苯乙烯、聚羥基鏈烷酸酯或其任意組合。
36. 權(quán)利要求35所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體殼進(jìn)一步包括至少 一種膠凝劑。
37. 權(quán)利要求28-36中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述相包括至少兩 種選自下述的固體：聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體和非晶形固體、或其任意組合。
38. 權(quán)利要求28-36中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述兩相包括至少 一種選自下述的固體：聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體和非晶形固體、或其任意組合；和至 少一種選自下述的液體：質(zhì)子液體、非質(zhì)子液體、有機(jī)液體和水成液、或其任意組合。
39. 權(quán)利要求28-38中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述兩相按重量計 比率為1:1。
40. 權(quán)利要求28-39中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，進(jìn)一步包括在所述微球 體殼中的至少一種分離實(shí)體。
41. 權(quán)利要求28-40中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，進(jìn)一步包括在顆粒的混 合物內(nèi)的至少一種分離實(shí)體。
42. 權(quán)利要求40或41所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述分離實(shí)體為磁性實(shí)體 或靜電性實(shí)體。
43. 權(quán)利要求42所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述磁性實(shí)體為鐵電性實(shí)體或 鐵磁性實(shí)體。
44. 權(quán)利要求43所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述磁性實(shí)體為Fe304超順磁性 鐵氧化物顆粒。
45. 權(quán)利要求40或41所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述分離實(shí)體為密度不同 的實(shí)體。
46. 權(quán)利要求28-45中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，進(jìn)一步包括至少一種著 色劑。
47. 權(quán)利要求28-46中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體包括至 少一種功能化部分。
48. 權(quán)利要求47所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述功能化部分改變所述微球 體的表面性質(zhì)。
49. 權(quán)利要求48所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述表面性質(zhì)為疏水性、分散 性、密度、強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性或尺寸穩(wěn)定性。
50. 權(quán)利要求1至49中任一項(xiàng)所述的物理著色劑、油墨或顏料，其中所述微球體的至少 一種組分是可生物降解的。
51. -種部分地或完全地用物理著色劑、油墨或顏料涂覆或噴霧的制品，所述物理著色 齊IJ、油墨或顏料包含微球體組合物，其中所述微球體組合物包括： 包含至少兩相的混合物，其中所述相具有在至少一個特定波長下交叉的不同光色散曲 線；和 包括所述相的至少一個的微球體殼。
52. 權(quán)利要求51所述的制品，其中所述兩相的至少一個包括固相并且所述兩相的至少 一個包括液相。
53. 權(quán)利要求51所述的制品，其中所述兩相的至少一個包括第一固相并且所述兩相的 至少一個包括第二固相。
54. 權(quán)利要求51-53中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述微球體具有約1 ii m至約500 ii m的 直徑。
55. 權(quán)利要求51-53中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述微球體具有約50 ii m至約100 ii m 的直徑。
56. 權(quán)利要求51-53中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述微球體具有約1 ii m至約10 ii m的 直徑。
57. 權(quán)利要求51-56中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述微球體殼包括至少一種玻璃、至少 一種聚合物、或其組合。
58. 權(quán)利要求57所述的制品，其中所述聚合物為聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯、聚羥基鏈烷 酸酯或其任意組合。
59. 權(quán)利要求58所述的制品，其中所述微球體殼進(jìn)一步包括至少一種膠凝劑。
60. 權(quán)利要求51-59中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述相包括至少兩種選自下述的固體： 聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體和非晶形固體、或其任意組合。
61. 權(quán)利要求51-59中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述兩相包括至少一種選自下述的固 體：聚合物、共聚物、玻璃、蠟、晶體和非晶形固體、或其任意組合；和至少一種選自下述的 液體：質(zhì)子液體、非質(zhì)子液體、有機(jī)液體和水成液、或其任意組合。
62. 權(quán)利要求51-61中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述兩相按重量計的比率為1:1。
63. 權(quán)利要求5-62中任一項(xiàng)所述的制品，進(jìn)一步包括在所述微球體殼中的至少一種分 離實(shí)體。
64. 權(quán)利要求51-63中任一項(xiàng)所述的制品，進(jìn)一步包括在顆粒的混合物內(nèi)的至少一種 分離實(shí)體。
65. 權(quán)利要求63或64所述的制品，其中所述分離實(shí)體為磁性實(shí)體或靜電性實(shí)體。
66. 權(quán)利要求65所述的制品，其中所述磁性實(shí)體為鐵電性實(shí)體或鐵磁性實(shí)體。
67. 權(quán)利要求66所述的制品，其中所述磁性實(shí)體為Fe304超順磁性鐵氧化物顆粒。
68. 權(quán)利要求63或64所述的制品，其中所述分離實(shí)體為密度不同的實(shí)體。
69. 權(quán)利要求51-68中任一項(xiàng)所述的制品，進(jìn)一步包括至少一種著色劑。
70. 權(quán)利要求51-69中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述微球體包括至少一種功能化部分。
71. 權(quán)利要求70所述的制品，其中所述功能化部分改變所述微球體的表面性質(zhì)。
72. 權(quán)利要求71所述的制品，其中所述表面性質(zhì)為疏水性、分散性、密度、強(qiáng)度、熱穩(wěn)定 性或尺寸穩(wěn)定性。
73. 權(quán)利要求51-72中任一項(xiàng)所述的制品，其中所述微球體的至少一種組分是可生物 降解的。
74. -種從制品混合物中分離第一制品的方法，所述方法包括：向所述制品混合物施 加凈電荷或磁場，從而從所述制品混合物中分離所述第一制品； 其中僅所述第一制品包括微球體組合物，所述微球體組合物包括： 包含至少兩相的混合物，其中所述相具有在至少一個特定波長下交叉的不同光色散曲 線；和 包括所述相的至少一個的微球體殼；和 在所述微球體殼中的分離實(shí)體或在顆?；旌衔飪?nèi)的分離實(shí)體或在兩者中的分離實(shí)體， 其中所述分離實(shí)體為磁性實(shí)體或靜電性實(shí)體。
75. 權(quán)利要求74所述的方法，其中所述第一制品為可再循環(huán)物品。
76. 權(quán)利要求75所述的方法，其中所述可再循環(huán)物品為金屬或玻璃容器。
77. -種從包含微球體的聚合物組合物中分離所述微球體的方法，所述方法包括： 向包含所述微球體的聚合物組合物施加凈電荷或磁場，從而從包含所述微球體的聚合 物組合物中分離所述微球體； 其中所述微球體包括： 包含至少兩相的混合物，其中所述相具有在至少一個特定波長下交叉的不同光色散曲 線；和 包括所述相的至少一個的微球體殼；和 在所述微球體殼中的分離實(shí)體或在顆?；旌衔飪?nèi)的分離實(shí)體或在兩者中的分離實(shí)體， 其中所述分離實(shí)體為磁性實(shí)體或靜電性實(shí)體。
【文檔編號】C08L37/00GK104364272SQ201280073770
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】陳勝偉, C·J·羅斯福斯 申請人:英派爾科技開發(fā)有限公司