在热塑性树脂中具有改进的分散性的颜料制造技术

制备了在热塑性树脂中有改进的分散性的一种颜料组合物以及在热塑性树脂中颜料组合物的提浓物，颜料组合物为一种无机颜料，如具有沉积在其上的有机磷酸处理剂的二氧化钛。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在热塑性树脂中具有改进的分散性的组合物。确切地说，本专利技术涉及宜于用在热塑性树脂中的、经化学处理的无机颜料。更确切地说，本专利技术涉及用一种有机磷酸酯处理剂处理的二氧化钛颜料。在各种热塑性树脂中，无机颜料，如显色二氧化钛，用作紫外(UV)光稳剂、着色剂、遮光剂等等是已知的。然而也已知道，由于这些无机颜料的亲水性以及热塑性树脂的憎水性，这些颜料在这些树脂中的混溶性以及与此有关的分散性还很不能满足要求，尤其是颜料含量高时更是如此。还已知，在热塑性树脂中无机颜料的混溶性及其分散性可通过对颜料表面的化学处理而显著改进。举例而言，U.S.Pat.No.4，209，430公开了用磷酸化的多烯处理无机颜料如二氧化钛颜料的方法，所述的磷酸化的多烯是在具有至少十碳的脂肪族聚不饱和化合物的烯式不饱和部分上加上了磷酰基。据报道如此处理过的颜料在待加入的热塑性聚烯烃中不但具有多种改进的颜料性质，同时也具有改进的分散均匀性并减少了发黄趋势。降低无机颜料，尤其是二氧化钛在各种聚合物的组合物中发黄趋势的方法或处理法的其它例子有，U.S.Pat.Nos.4，357，170和4，377，417中公开的那些。按照这些专利，在颜料二氧化钛中加入一种添加剂可使得二氧化钛颜料在聚合物组合物中发黄的趋势得以降低，所说添加剂或是包含了一种有机磷酸盐/链烷醇胺加成产物与一多醇的结合物，或是只包含该有机磷酸盐/链烷醇胺加成产物。用于制备所述的加成产物的该有机磷酸盐物质包括U.S.Pat.No.3，380，927中公开的那些物质。这些物质包括正磷酸酯的或多磷酸的共酯(coester)，该共酯由含6-16碳的脂肪醇和一种环氧乙烷与含活性氢的有机化合物的非离子型加合物共同成酯。用于形成加合物的有机化合物包括烷基化酚、含6-25碳的脂肪醇、脂肪族单羧酸等等。但U.S.Pat.No.4，357，170和U.S.Pat.No.4，377，417都没提及经此处理的颜料用于聚合物组合物中时其分散性获得了改进。在U.S.Pat.No.4，183，843中还有一个用有机磷酸酯处理无机填料或颜料的例子，该专利叙及了无机填料或颜料、包括二氧化钛用同时含酸性基团和极性醚基团的极性磷酸酯表面活性剂进行表面处理。当与一种可喷雾、可固化的聚酯树脂结合使用时，该经处理过的填料或颜料能与之形成粘度较低的填料或颜料/聚酯分散体。虽对该处理剂的确切性质或结构没有作明确地鉴定，然而已知如Triton QS-44(Rohn and Haas公司产品，作为一种典型涂料列出)一类物质含有辛基苯氧乙氧乙基磷酸酯。任一前述专利或是没提及处理的有机颜料，或没涉及由此产生的聚合物提浓物，而这正是本申请的主题。本专利技术提供了无机颜料，它们在热塑性树脂中具有改进的分散性。该改性的无机颜料尤其是二氧化钛颜料上沉积有至少一种通式为3PO的有机磷酸酯处理剂。该式中，R表示一种单价的、含1-6碳的低级烷基，R′为一种二价烃基，它们选自亚乙基和亚丙基，x为1-15的一个数。本专利技术进一步涉及颜料提浓物，它包括作为连续相的热塑性树脂和作为分散相的、上述经有机磷酸酯处理的无机颜料。可用此后叙述的有机磷酸酯处理剂处理、以提供本专利技术的改性无机颜料的那些无机颜料包括白色的或显色的、不透明的或透明的颗粒状无机颜料(或矿物颜料)中的任何一种，它们在表面涂料(如漆)和塑料工业中是已知的和公用的。在本说明书中，术语“无机颜料”广泛地用来限定下述材料，它们是天然颗粒并在使用时是非挥发的，并且典型地是经常提到的，如惰性成分、填料、增充剂、增强颜料等等。代表性的然而非限定性的无机颜料-此颜料可经此处所述方法处理，以提供体专利技术的改性无机颜料-的例子包括白色的不透明颜料如二氧化钛、碱式碳酸盐铅白、碱式硫酸铅白、碱式硅酸铅白、硫化锌、氧化锌、锌钡白(一种硫化锌和硫酸钡的复合颜料)、氧化锑等等;还包括白色填充颜料如碳酸钙、硫酸钙、瓷土和高岭土、云母、硅藻土;还有显色颜料如氧化铁、氧化铅、硫化镉、硒化镉、铬酸铅、铬酸锌、钛酸镍、氧化铬等等。在所有可用于制备本专利技术的改性无机颜料的无机颜料中，最优选的是颜料二氧化钛。通常，用于制备本专利技术的改性颜料的优选二氧化钛颜料可以是锐钛矿型或金红石型晶体结构的，或是两者的混合型。该颜料可用多种已知的工业方法制备，这些方法对本专业技术人员是熟悉的，但它们并不是本专利技术的组成部分。因此，这种颗粒颜料可由已知的硫酸盐法或已知的气相氧化法生产。前法即硫酸盐法通常包括以下步骤用硫酸浸提一种含钛矿，以制得硫酸钛溶液;水解该硫酸钛溶液以形成一种二氧化钛沉淀;在适宜的添加剂存在下焙烧该沉淀，以便在最终的二氧化钛焙烧产品中形成所需要的晶体结构，在后法即气相氧化法中，一种卤化钛如四氯化钛在较高温度的气相中氧化，生成一种称为生二氧化钛(raw titaniumoxide)的产物。然后收集该热解的生二氧化钛产物，经磨碎和分筛操作，然后往该颜料上沉积各种含水金属氧化涂料，再经最后的研磨步骤以提供所需粒径的颜料。典型地，最后的研磨步骤中将采用流体能研磨技术。这些技术包括通过如U.S.Pat.Nos.2，032，827和2，219，011中公开的流体能磨机来输送颜料，输送中利用了研磨流体如空气或蒸汽的喷射所产生的一种或多种气态流来使各个颜料颗粒之间产生碰撞，由此降低这些颗粒的粒度。多种添加物质可在流体能研磨过程中加到颜料中，或是如U.S.Pat.No.3，531，310中公开的那样用以改进颜料的研磨过程，或是如U.S.Pat.No.4，752，340所公开的那样，用以提高所得研磨颜料的特定化学、物理和光学性质。这些添加物质的代表性的、但非限定性的例子包括多醇如甘油、季戊四醇、三甲基醇乙烷、三甲基醇丙烷等等;脂肪酸如油酸、硬脂酸等;三链烷醇胺如三乙醇胺等，还包括铵盐如甜瓜酸三乙醇铵盐、琥珀酸三异丙醇铵盐等等。上述可用的添加物质的用量可在很大范围内变化，这种宽限变化同时取决于所用的具体添加物质和特定的添加目的。举例而言，用于二氧化钛颜料研磨助剂的添加物质的用量将为0.05-5.0%(重量)(以颜料的重量计)，用于改进颜料任意一种或多种化学、物理或光学性质的添加物质的用量通常将在0.01-3.0%(重量)之间(以颜料的重量计)。类似于上述的添加物质，用于提供本专利技术的改性二氧化钛颜料和其它无机颜料的有机磷酸酯处理剂也能在流体能研磨过程中容易地沉积在该颜料上。然而，用有机磷酸酯处理剂处理本专利技术公开的二氧化钛和其它无机颜料的其它方便方法也可采用。这些其它方法包括如把处理剂喷涂到颜料上或将干燥颜料与处理剂喷涂到颜料上或将干燥颜料与处理剂相混合。因此，通过V型混合器的增压杆(intensifier bar)把处理剂添加到颜料中，或把处理剂喷洒在含有颜料的螺旋传送器或转臂式混砂机中，就能把处理剂涂敷于颜料上。如前所述，适用于提供在热塑性树脂中有改进了的分散性的无机颜料的有机磷酸酯包括通式为3PO的那些化合物。在该式中，R为含1-6碳、优选为2-4碳、最好为4碳的单价烷基，R′为双价烃基，它们选自亚乙基和亚丙基，最好为亚乙基，x为1-15、优选为1-5，最好为1。此式中的单价烷基R既可以是直链的、也可是支化的烷基。这种烷基的代表性例子有本文档来自技高网...

【技术保护点】
在热塑性树脂中具有改进的分散性的颜料组合物，包括一种无机颜料，其上沉积有通式为［ＲＯ（Ｒ′Ｏｘ］↓［３］ＰＯ的一种有机磷酸酯处理剂，式中Ｒ为一种含１－６碳的单价低级烷基，Ｒ′是选自亚乙基和亚丙基的二价烃基，ｘ是一个１－１５的数值，所说有机磷酸酯处理剂以至少０．１％（重量）的量（以所说颜料的重量计）沉积在所说颜料上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德尼戴维斯特梅尔，
申请(专利权)人：科尔麦克基化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]