CN108291097B - 经多元醇酯表面处理的无机颜料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种经处理的、粒状无机颜料。所述经处理的、粒状无机颜料包含多个颜料颗粒和沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯。本发明还提供一种形成经处理的、粒状无机颜料的方法，以及一种聚合物组合物。
Description
背景技术
无机颜料作为遮光剂和着色剂具有多种应用，包括涂层(例如，油墨和涂料)、塑料和纸的应用。在这些应用中，无机颜料的效果部分地取决于颜料在各个基础组合物(例如，聚合物组合物)中分散的均匀程度。
为了使无机颜料均匀分布在基础组合物中，常将颜料成型为细分的粉末。例如，可以在颜料制备过程的最终步骤中通过将颜料研磨或微粉化，以降低颜料的粒度。
遗憾的是，颜料粉末倾向于粉尘状的，且表现出不良的流动特性。这些问题可能使颜料粉末难以包装和运输，并对终端产品的成型、配合和制备造成问题。颜料颗粒不良的流动特性可能会造成将颗粒充分分散在基础组合物中耗时过长、耗能过高。将颜料粉末分散于聚合物组合物中可能尤其困难。
提高无机颜料在基础组合物中的分散能力，可使颜料更适合于终端应用。
发明内容
参考以下具体实施方式及文中包含的实施例可更容易地理解本发明。本文阐述了许多具体细节以便提供对本文中描述的实施例的透彻的理解。然而，本领域技术人员可以理解本文中描述的实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，为了避免所涉及的描述的相关特征模糊，对方法、工序和组分没有进行具体的描述。另外，这些描述不能理解为对实施例范围的限制。
本发明提供一种经处理的、粒状无机颜料，以及一种形成经处理的、粒状无机颜料的方法。在另一方面，本发明包括一种聚合物组合物，其包含经处理的、粒状无机颜料。
本文公开的经处理的、粒状无机颜料包含多个颜料颗粒以及沉积在所述颜料颗粒表面的多元醇酯。除非另有说明，如本文及所附权利要求中所使用，“沉积”在颜料颗粒表面意指直接或间接沉积于颜料颗粒表面。
例如，本文公开的经处理的粒状无机氧化物颜料的颜料颗粒可由选自以下的颜料形成：二氧化钛、碱式碳酸铅白(basic carbonate white lead)、碱式硫酸铅白(basicsulfate white lead)、碱式硅酸铅白(basic silicate white lead)、硫化锌、硫化锌和硫酸钡的复合颜料、氧化锌、氧化锑、氧化铁、氧化铅、氧化铝、二氧化硅、氧化铬、氧化锆、碳酸钙、硫酸钙、瓷土、高岭土、云母、硅藻土、硫化镉、硒化镉、铬酸铅、铬酸锌、钛酸镍及其混合物。例如，颜料颗粒可以由二氧化钛形成。例如，二氧化钛可以具有金红石型晶体结构，或为锐钛矿型晶体结构与金红石型晶体结构的组合。例如，二氧化钛可以具有金红石型晶体结构。例如，二氧化钛可以通过硫酸法或氯化法形成。例如，二氧化钛可以由氯化法形成。
在硫酸法制备二氧化钛中，例如，将钛矿渣溶解于硫酸中形成硫酸氧钛。硫酸氧钛随后水解形成水合二氧化钛。水合二氧化钛在锻烧炉中加热使二氧化钛晶体生长至颜料的尺寸。
在氯化法制备二氧化钛中，例如，将干燥的二氧化钛矿石与焦炭和氯气一起进料至氯化器，以产生气态钛卤化物(例如四氯化钛)。将产生的钛卤化物在高温下于特别设计的反应器中纯化和氧化，以产生具有期望的粒度的二氧化钛颗粒。通常向氧化反应器中的钛卤化物加入氯化铝或一些其他共氧化物以促进形成金红石型并控制粒度。然后冷却二氧化钛与气态反应产物，并回收二氧化钛颗粒。
本文公开的经处理的无机氧化物的颜料颗粒可以采用本领域已知的各种组分处理。例如，至少一种无机涂层可以沉积于颜料颗粒表面。例如，至少一种选自以下的无机涂层可以沉积于颜料颗粒表面：金属氧化物涂层、金属氢氧化物涂层及其混合物。例如，至少一种选自以下的无机涂层可以沉积在颜料颗粒表面：二氧化硅涂层、氧化铝涂层及其混合物。一层或多层无机涂层可用于赋予颜料颗粒一种或多种性能和/或特性，以使颜料颗粒更适用于特定的终端用途。例如，二氧化硅和/或氧化铝涂层可用于帮助改进颜料颗粒的润湿和分散性能。
如本文和所附权利要求中所使用，“多元醇酯”指与含有两个或更多个羟基的多元醇形成的酯。例如，沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯可以通过使至少一种脂肪酸与多元醇反应而形成。其中所述一种或多种脂肪酸使多元醇部分或完全酯化以形成多元醇酯。
例如，用于形成多元醇酯的一种或多种脂肪酸可以是一元或二元、直链或支链、饱和或不饱和的脂肪酸。例如，一种或多种脂肪酸可以是饱和的直链脂肪酸。例如，一种或多种脂肪酸可以是饱和的支链脂肪酸。例如，一种或多种脂肪酸可以是二聚酸。例如，一种或多种脂肪酸可以具有6-24个碳原子。例如，一种或多种脂肪酸可以具有8-20个碳原子。通过进一步的实施例，一种或多种脂肪酸可以具有8-16个碳原子。
例如，用于形成多元醇酯的一种或多种脂肪酸可以选自三甲基己酸、辛酸、羊蜡酸、十二烷酸、肉豆蔻酸、油酸、硬脂酸、羊脂酸、癸酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、山萮酸、己二酸、癸二酸、壬二酸及其混合物。例如，所述一种或多种脂肪酸可以选自油酸、硬脂酸、羊脂酸、癸酸、月桂酸及其混合物。
在另一个实施方案中，用于形成多元醇酯的一种或多种脂肪酸可以是如下的脂肪酸：与硅酮(silicone)化合物反应以形成硅酮改性的脂肪酸或脂肪酸改性的硅酮。如本文和所附权利要求中所使用，“硅酮改性的脂肪酸”和“脂肪酸改性的硅酮”指代同样的事物且可互换地使用。例如，适用于本文的脂肪酸改性的硅酮可以具有下式：
其中R1、R2、R3和R4各自选自氢部分、甲基(CH3)和高级烷基，并且其中R1、R2、R3和R4可以相同或不同。
如果使用两种或更多种脂肪酸部分或完全酯化多元醇，各脂肪酸的类型和特性可以在如前所述的参数内变化。
例如，用于形成多元醇酯的多元醇可以具有饱和或不饱和、直链或支化的烷基链，并且具有与所述烷基链相连的至少两个羟基。例如，多元醇可以具有饱和或不饱和的支化的烷基链，并且具有与所述烷基链相连的两个或更多个羟基。例如，多元醇可以选自乙二醇、甘油、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇、山梨醇及其混合物。例如，多元醇可以选自三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇及其混合物。例如，多元醇可以是三羟甲基丙烷。
例如，在一个实施方案中，多元醇酯通过使至少一种脂肪酸与多元醇反应而形成。所述脂肪酸选自油酸、硬脂酸、羊脂酸、癸酸、月桂酸、脂肪酸改性的硅酮及其混合物。所述多元醇选自三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇及其混合物。例如，在另一个实施方案中，多元醇酯为三羟甲基丙烷基多酯(trimethylolpropane based polyester)，其通过使至少一种选自以下的脂肪酸与三羟甲基丙烷反应而形成：油酸、硬脂酸、羊脂酸、癸酸、月桂酸、脂肪酸改性的硅酮及其混合物。
例如，根据本发明的适合于处理无机颜料的多元醇酯可以是新戊二醇酯(“NPG酯”)(与含有2个羟基的多元醇所形成)、三羟甲基丙烷酯(“TMP酯”)(与含有3个羟基的多元醇所形成)、季戊四醇酯(“PE酯”)(与含有4个羟基的多元醇所形成)或二季戊四醇酯(“DiPE酯”)(与含有6个羟基的多元醇所形成)。例如，根据本发明的适合于处理无机颜料的多元醇酯可以是多元醇三酯。
例如，适用于本文的多元醇酯可以具有式RCOOR1，其中R是烷基并且R1是具有10个以下的碳原子的短链多元醇。例如，R1可以是具有7个以下的碳原子的短链多元醇。例如，R1可以是具有6或7个碳原子短链多元醇。例如，适用于本文的多元醇酯可以选自三羟甲基丙烷三月桂酸酯、三羟甲基丙烷三椰油酸酯、三羟甲基丙烷三硬脂酸酯及其混合物。
以下示出可使用的具体的多元醇酯的示例：
包含硅酮官能团(又称为硅酮多酯(silicone multi-ester))且适合用作本文公开的多元醇酯的多元醇酯的实例购自Siltech公司，相应的商品名为
TMP D2(具有C8/C10脂肪基团的支链硅酮)、
TMP D219(具有C18脂肪基团的支链硅酮)以及
TMP D218(具有支链C18脂肪基团的支链硅酮)。这些化合物基于三羟甲基丙烷。
以下示出由脂肪酸改性的硅酮(FAS)与三羟甲基丙烷(TMP)反应制备多元醇酯的示例：
可为上式(FAS)中脂肪酸改性的硅酮的脂肪酸改性的硅酮的实例包括以下：
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6可以各自选自氢部分、甲基(CH3)和高级烷基，并且其中R1、R2、R3、R4、R5和R6可以相同或不同。
例如，基于颜料颗粒的总重量，沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯的量可以为约0.2-约2.0重量％。例如，基于颜料颗粒的总重量，沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯的量可以为约0.4-约1.0重量％。例如，基于颜料颗粒的总重量，沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯的量可以为约0.5-约0.8重量％。取决于应用，沉积在颜料颗粒表面的多元醇酯的精确的量通常会变化。
若有需要，可以将两种或更多种上述的多元醇酯沉积于颜料颗粒表面。
根据本发明的形成经处理的、粒状无机颜料的方法包括：提供多个颜料颗粒，提供多元醇酯，以及将多元醇酯沉积于颜料颗粒表面。所述方法中使用的颜料颗粒为如上所述的颜料颗粒。所述方法中使用的多元醇酯为如上所述的多元醇酯。例如，颜料颗粒可以是二氧化钛颗粒。例如，多元醇酯可以通过使至少一种脂肪酸与选自以下的多元醇反应而形成：乙二醇、甘油、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇、山梨醇及其混合物。例如，多元醇可以是三羟甲基丙烷。
例如，当将多元醇酯沉积于颜料颗粒表面时，所述颜料颗粒初始粒度可以为约0.05-约1.0微米，通常约0.2-约0.6微米。如有需要，可以将两种或更多种如上所述的多元醇酯沉积于颜料颗粒表面。
多元醇酯可以采用本领域已知的任何方法沉积于无机颜料上，通过直接沉积于颜料颗粒表面，或沉积于已沉积在颜料颗粒表面的一种或多种组分(例如，氧化铝和/或二氧化硅涂层)之上。例如，可通过如下方法使多元醇酯沉积在颜料颗粒表面上：在流能磨中将多元醇酯和颜料颗粒一起研磨，或在颜料颗粒表面喷涂多元醇酯，或使多元醇酯与颜料颗粒在干燥状态下混合，或使多元醇酯和颜料颗粒(与任选存在的分散剂)在含水浆料中一起混合。例如，可以通过将多元醇酯与颜料颗粒在含水浆料中混合，然后干燥浆料来使多元醇酯沉积于颜料颗粒表面。例如，所述含水浆料可以是，用于涂覆于颜料颗粒表面的至少一种无机涂层的同样的含水浆料。例如，当多元醇酯沉积在颜料颗粒表面之后，可以将经处理的、粒状无机颜料干燥和研磨(例如，蒸汽研磨)。
例如，基于颜料颗粒的总重量，沉积在颜料颗粒表面的多元醇酯的量可以为约0.2-约2.0重量％。例如，基于颜料颗粒的总重量，沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯的量可以为约0.4-约1.0重量％。例如，基于颜料颗粒的总重量，沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯的量可以为约0.5-约0.8重量％。取决于应用，沉积于颜料颗粒表面的多元醇酯的精确的量通常会变化。
例如，在本文公开的方法的一个实施方案中，使用六偏磷酸钠为分散剂制备团聚的粗二氧化钛浆料。将浆料砂磨，使二氧化钛粒度降低至约0.1-约1.0微米(例如，使约90％的颗粒为0.63微米以下)。然后将研磨的浆料加热至约75℃，用浓酸处理，消解，且随后用腐蚀剂处理，以在颜料颗粒表面形成羟基位点。然后洗涤颜料以除去盐类。然后经洗涤的颜料用基于颜料总重量的0.2-2.0重量％的多元醇酯处理。然后将经多元醇酯处理的颜料干燥且随后蒸汽研磨(微粉化)。
本文公开的聚合物组合物包含至少一种聚合物，和如上所述的经处理的、粒状无机颜料。
经处理的、粒状无机颜料可以加入到聚合物中形成聚合物组合物的聚合物的实例包括聚烯烃，例如，聚乙烯(如，低密度聚乙烯)和聚丙烯、丙烯酸树脂如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚酯树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺树脂、苯乙烯树脂如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚碳酸酯树脂及其混合物。例如，一种或多种聚合物可以选自聚烯烃、丙烯酸树脂，聚酯树脂、聚酰胺树脂、苯乙烯树脂、聚氯乙烯、聚碳酸酯树脂及其混合物。例如，一种或多种聚合物可以选自聚乙烯、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚碳酸酯树脂及其混合物。
经处理的、粒状无机颜料可以通过本领域已知的任何方法与聚合物掺合，以形成聚合物组合物。例如，经处理的、粒状无机颜料可以加入到含有聚合物的浆料中并混合于其中。
取决于聚合物组合物的类型，聚合物组合物中包含的经处理的、粒状无机颜料的量可以变化。例如，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物中包含的经处理的、粒状无机颜料的量可以为约30-约80重量％。例如，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物中包含的经处理的、粒状无机颜料的量可以为约45-约65重量％。
例如，经处理的、粒状二氧化钛颜料可以与聚合物和分散剂混合以制备含有75重量％的二氧化钛的聚合物浓缩母料(master batch concentrate)。混合过程可以例如通过以下方式进行：通过在100℃下，以100rpm的混合速度，在购自C.W.BrabenderInstruments,Inc的PlasticorderTM型号PL-2000的混合碗(mixing bowl)中，对混合物进行塑炼。
本文公开的用多元醇酯对无机颜料的处理显著改善颜料的堆积密度从而特别在聚合物组合物中改善流动性、加工性能和颜料的可分散性。本文使用的多元醇酯非常稳定，且具有低挥发性以及良好的生物降解性和生态毒性(ecotoxicity)性质。
经处理的颜料的疏水特性使其非常适用于聚合物组合物。例如，本文公开的聚合物组合物具有降低的砂粒(grit)含量。与迄今使用的粒状无机颜料相比，由于多元醇酯，可以使用更少的耗时耗能将经处理的、粒状无机颜料分散于包含聚合物组合物的基础组合物中。
以下实施例示出了与本公开内容一致的具体实施方案，但不是对本公开或所附权利要求的范围的限制。除非另有声明，浓度和百分比以重量计。
实施例1
将由氯化法形成的、在晶格中含有0.8％氧化铝的粒状二氧化钛颜料分散于存在有六偏磷酸钠(分散剂)和氢氧化钠的水中，其中基于颜料的重量，所述六偏磷酸钠的量为0.1重量％，氢氧化钠的量足以将所述含水溶液的pH调节至最小值为9.5。得到足以形成固体含量为35重量％的含水浆液的一定量的二氧化钛。将二氧化钛浆料砂磨(锆砂-颜料重量比为4:1)至90％颜料颗粒为0.63微米以下。其中颗粒大小通过MicrotracTMX100粒度分析仪测定。
然后加热浆料至75℃，使用浓硫酸酸化至pH2.0，且于75℃消解30分钟。然后用20重量％的氢氧化钠水溶液将浆料pH调节至6.5，且浆料于75℃再消解30分钟。如有需要，将浆料pH最终重新调节至6.5，趁热过滤该分散体。所得的滤液用预热至60℃的、与回收的颜料等重的水洗涤。
然后将多元醇酯，具体为具有12个碳原子的三羟甲基丙烷酯(“TMP-C12”)以基于二氧化钛的重量的0.6重量％的量加入到经过洗涤的滤饼中。所得的颜料于110℃烘干过夜，然后将干燥的颜料粉碎，得干燥的颜料粉末。
然后对干燥颜料进行蒸汽微粉化，使用的蒸汽-颜料重量比为1:4，蒸汽喷射器压力为146psi，且微粉磨环压力为118psi。按照如下工序对所得的经处理的颜料样品--二氧化钛/聚乙烯浓缩料--进行评估。
首先将109.5克颜料与36.5克低密度聚乙烯(DowTM4012，Dow Chemical Co.制备)、以及基于聚乙烯重量的0.05重量％的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷醇酯的80/20混合物混合，100℃下，以100rpm的混合速度，在PlasticorderTM型号PL-2000(购自C.W.Brabender Instruments,Inc)的混合碗中，对混合物进行塑炼，以制备含75重量％的二氧化钛的聚乙烯浓缩料。
随后记录实时扭矩和温度九分钟，以确保达到平衡的混合状态。达到平衡的混合状态后对测得的两分钟时间段的实时扭矩值取平均值，得到平衡扭矩的值。
将所得的聚合物浓缩料冷却并研磨成粒料。使用ASTM D1238工序B的方法测定所得浓缩粒料的熔体流动指数。用与前述BrabenderTMPlasticorder连接的0.75英寸机筒、长度/直径比为25/1的挤出机将100克70％浓缩料通过500目滤网挤出，以测定挤出机的最大加工压力。平均加工温度为约190℃，转速75rpm，仪器压力记录于挤出机模头(die)处。
使用重量分析测定500目滤网上残留的无机残渣，记录为颜料含砂量，基于颜料以百万分比计：将挤出后的滤网在马弗炉中于700℃加热20分钟，冷却滤网至室温，随后称量滤网，与使用前的重量相比较。
进行吹塑膜试验，以测定二氧化钛在低密度聚乙烯(DowTM640)配方中的分散情况。首先将颜料加工成如前所述的二氧化钛负载量为75的母料。然后将母料在低密度聚乙烯中稀释(let down)至5.5％，且用KillionTM吹塑膜挤出机吹成膜。挤出机具有三个区和两个模头(die)，转速100rpm。吹膜塔速度17.1。其中第一区保持160℃，第二区保持171℃，第三区保持177℃，其中第一模头保持182℃，第二模头保持温度193℃。收集三英尺样品，分为三份一英尺乘以一英尺膜。计算膜上的突起(nib)数，记录为突起数/平方英尺。
使用按照前述工序制得的二氧化钛，重复同样的工序，但用不含脂肪酸酯(“TMP”)的三羟甲基丙烷代替TMP-C12，制备对比例1a；用聚甲基氢硅氧烷(“PHMS”)代替TMP-C12，制备对比例1b；用月桂酸-2-乙基己酯(“2-EHL”)代替TMP-C12，制备对比例1c。测试结果见下表1a和1b。
表1a：二氧化钛颜料的粉末特性比较
表1b：含二氧化钛的聚乙烯浓缩料的加工行为
根据试验结果，与对比样品相比，如较高的熔体流动指数，较小的平衡扭矩，较低的挤出机最大压力，较低的含砂量和吹塑膜中较少的突起数所示，引入用多元醇酯(TMP-C12三酯)处理的二氧化钛的二氧化钛/聚乙烯聚合物浓缩料表现出改善的性能。
实施例2
按照实施例1所述的方法制备二氧化钛滤饼。然后向经洗涤的滤饼中加入具有18个碳原子的三羟甲基丙烷酯(“TMP-C18”)，基于滤饼中的二氧化钛的重量，所述“TMP-C18”的量为0.6重量％。所得的颜料于110℃烘干过夜，且将干燥颜料粉碎，得干燥的颜料粉末。
对干燥颜料进行蒸汽微粉化，使用的蒸汽-颜料重量比为1:4，蒸汽喷射器压力为146psi，且微粉磨环压力为118psi。
然后使用按照前述工序制得的二氧化钛，重复同样的整个工序，但用聚甲基氢硅氧烷(PHMS)代替TMP-C18，制备对比例2a。
按照实施例1所述的同样的工序对所得的经处理的颜料样品--二氧化钛/聚乙烯浓缩料--进行评估。测试结果如下所示。
表2a：二氧化钛颜料的粉末特性比较
表2b：含二氧化钛的聚乙烯浓缩料的加工行为
结果显示，使用不同多元醇酯链长的多元醇酯处理的颜料表现出改善的结果。与对比样品相比，如较高的堆积密度，较小的平衡扭矩，较低的挤出机最大压力和吹塑膜中较少的突起数所示，包含具有含TMP-C18的有机表面处理涂层的颜料的二氧化钛/聚乙烯聚合物组合物也表现出改进的性能。
实施例3
按照实施例1所述的方法制备二氧化钛滤饼。然后向经过洗涤的滤饼中加入季戊四醇四硬脂酸酯(“PETS酯”)，基于滤饼中的二氧化钛的重量，所述“PETS酯”的量为0.6重量％。所得的颜料于110℃烘干过夜，且将干燥颜料粉碎，得干燥的颜料粉末。
对干燥的颜料进行蒸汽微粉化，使用的蒸汽-颜料重量比为1:4，蒸汽喷射器压力为146psi，微粉磨环压力为118psi。按照实施例1所述的工序对所得的经处理的颜料样品--二氧化钛/聚乙烯浓缩料---进行评估。然后使用按照上述实施例1描述的工序制得的二氧化钛，重复同样的工序，但用聚甲基氢硅氧烷(PHMS)代替PETS酯，制备对比例3a。试验结果如下表3a和3b所示。
表3a：TiO2样品堆积密度的比较
表3b：含二氧化钛的聚乙烯浓缩料的加工行为
与对比样品相比，如较高的堆积密度，较小的平衡扭矩和吹塑膜中较少的突起数所示，包含具有含PETS酯的有机表面处理涂层的颜料的二氧化钛/聚乙烯聚合物浓缩料也表现出改进的性能。
实施例4
按照实施例1所述的方法制备二氧化钛滤饼。然后向经过洗涤的滤饼中加入含硅酮官能团的多元醇酯(“
D2”，购自Siltech Corporation)，基于滤饼中的二氧化钛的重量，所述
D2的量为0.6重量％。所得的颜料于110℃烘干过夜，将干燥颜料粉碎，得干燥的颜料粉末。然后对干燥颜料进行蒸汽微粉化，使用的蒸汽-颜料重量比为1∶4，蒸汽喷射器压力为146psi，微粉磨环压力为118psi。
然后使用按照实施例1所述工序制得的二氧化钛，重复同样的整个工序，但用聚甲基氢硅氧烷(PHMS)代替“
D2”，制备对比例4a。
按照实施例1所述的同样的工序对所得的经处理的颜料样品--二氧化钛/聚乙烯浓缩料--进行评估。测试结果如下表4a和4b。
表4a：TiO2样品堆积密度的比较
| 颜料样品 | 堆积密度(kg/L) | 倾注密度(kg/L) | 充气密度(kg/L) |
| 实施例4 | 1.2 | 0.7 | 0.69 |
| 对比例4a | 0.88 | 0.32 | 0.40 |
表4b：含二氧化钛的聚乙烯浓缩料的加工行为
结果显示，通过使用具有硅酮官能团的多元醇酯(例如，用脂肪酸改性的硅酮形成)处理的颜料也表现出改善的结果。与对比样品相比，通过表现出较高的堆积密度，较低的挤出机最大压力，较低的含砂量和吹塑膜中较少的突起数，包含具有有机表面处理涂层(包含具有带有C8/C10脂肪基团的支链硅酮的多元醇酯(“
D2”))的颜料的二氧化钛/聚乙烯聚合物浓缩料也表现出改善。
因此，颜料、组合物和方法非常适于获得所提及的目标和优点以及其中固有的那些目标和优点。以上公开的具体实施例仅用于解释，以不同但等同的方式修改或实施本发明的颜料、组合物和方法对受益于本公开的本领域的技术人员是显而易见的。因此如上公开的特定示例性实施例可进行改变或修改，且认为所有这些变化都落入本发明的颜料、组合物和方法的范围和精神内。当以“包含”、“含有”、“具有”或“包括”各种组分或步骤描述颜料、组合物和方法时，在一些实施例中，颜料、组合物和方法也可以“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”。当公开了数值范围的下限和上限时，落入该范围中的任何数值和任何包括的范围都被具体公开。特别地，本文公开的值的每个取值范围(以形式“约a至b”，或同等的，“大约a至b”，或同等的，“约a-b”)，应理解为表示涵盖于较宽范围中的每个数值和范围。此外，除非申请人另有明确和清楚的定义，权利要求中的术语取其简单、普通的含义。
Claims (13)
1.一种经处理的、粒状无机颜料，其包含：
多个颜料颗粒；和
三羟甲基丙烷酯，其沉积于所述颜料颗粒的表面，
其中所述三羟甲基丙烷酯通过使至少一种脂肪酸与三羟甲基丙烷反应而形成，所述一种或多种脂肪酸选自饱和的直链脂肪酸和饱和的支链脂肪酸并且用于使所述三羟甲基丙烷完全酯化以形成所述三羟甲基丙烷酯，
其中所述脂肪酸具有12个碳原子或18个碳原子，或者所述脂肪酸是与硅酮化合物反应以形成脂肪酸改性的硅酮的脂肪酸。
2.权利要求1的经处理的、粒状无机颜料，其中所述颜料颗粒由选自以下的颜料形成：二氧化钛、碱式碳酸铅白、碱式硫酸铅白、碱式硅酸铅白、硫化锌、硫化锌和硫酸钡的复合颜料、氧化锌、氧化锑、氧化铁、氧化铅、氧化铝、二氧化硅、氧化铬、氧化锆、碳酸钙、硫酸钙、瓷土、高岭土、云母、硅藻土、硫化镉、硒化镉、铬酸铅、铬酸锌、钛酸镍及其混合物。
3.权利要求2的经处理的、粒状无机颜料，其中所述颜料颗粒由二氧化钛形成。
4.权利要求1的经处理的、粒状无机颜料，其还包含至少一种选自以下的无机涂层：金属氧化物涂层、金属氢氧化物涂层及其混合物，所述涂层沉积于所述颜料颗粒的表面。
5.权利要求1的经处理的、粒状无机颜料，其中所述脂肪酸选自硬脂酸、月桂酸及其混合物。
6.权利要求1的经处理的、粒状无机颜料，其中所述脂肪酸改性的硅酮具有下式：
其中R1、R2、R3和R4各自选自氢部分、甲基(CH3)和高级烷基，并且其中R1、R2、R3和R4相同或不同。
7.权利要求1的经处理的、粒状无机颜料，其中所述三羟甲基丙烷酯选自三羟甲基丙烷三月桂酸酯、三羟甲基丙烷三硬脂酸酯及其混合物。
8.权利要求1的经处理的、粒状无机颜料，其中基于所述颜料颗粒的总重量，沉积在所述颜料颗粒表面的所述三羟甲基丙烷酯的量为0.2-2.0重量％。
9.一种经处理的、粒状无机颜料，其包含：
多个二氧化钛颜料颗粒；和
三羟甲基丙烷酯，其沉积于所述颜料颗粒表面，所述三羟甲基丙烷酯通过使至少一种脂肪酸与三羟甲基丙烷反应而形成，
其中
所述一种或多种脂肪酸选自饱和的直链脂肪酸和饱和的支链脂肪酸并且用于使所述三羟甲基丙烷完全酯化以形成所述三羟甲基丙烷酯，
其中所述脂肪酸具有12个碳原子或18个碳原子，或者所述脂肪酸是与硅酮化合物反应以形成脂肪酸改性的硅酮的脂肪酸。
10.权利要求9的经处理的、粒状无机颜料，其中所述脂肪酸选自硬脂酸、月桂酸及其混合物。
11.一种形成经处理的、粒状无机颜料的方法，其包括：
提供多个颜料颗粒；
提供三羟甲基丙烷酯；以及
将所述三羟甲基丙烷酯沉积于所述颜料颗粒的表面，
其中
所述三羟甲基丙烷酯通过使至少一种脂肪酸与三羟甲基丙烷反应而形成，所述一种或多种脂肪酸选自饱和的直链脂肪酸和饱和的支链脂肪酸并且用于使所述三羟甲基丙烷完全酯化以形成所述三羟甲基丙烷酯，
其中所述脂肪酸具有12个碳原子或18个碳原子，或者所述脂肪酸是与硅酮化合物反应以形成脂肪酸改性的硅酮的脂肪酸。
12.权利要求11的方法，其中所述颜料颗粒为二氧化钛颗粒。
13.权利要求11的方法，其中通过将所述三羟甲基丙烷酯与所述颜料颗粒在含水浆料中混合并干燥所述浆料来使所述三羟甲基丙烷酯沉积于所述颜料颗粒的表面。
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