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TWI641661B - 經多元醇酯表面處理之無機顏料 - Google Patents

經多元醇酯表面處理之無機顏料 Download PDF

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TWI641661B
TWI641661B TW105121639A TW105121639A TWI641661B TW I641661 B TWI641661 B TW I641661B TW 105121639 A TW105121639 A TW 105121639A TW 105121639 A TW105121639 A TW 105121639A TW I641661 B TWI641661 B TW I641661B
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polyol
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凡卡塔 拉瑪 羅 高帕拉吉
菲希德 卡哲魯尼
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東納斯公司
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Abstract

本發明提供一種經處理、微粒無機顏料。該經處理、微粒無機顏料包含複數個顏料粒子以及沈積於該等顏料粒子之表面上的多元醇酯。本發明亦提供一種形成經處理、微粒無機顏料及聚合物組合物之方法。

Description

經多元醇酯表面處理之無機顏料
無機顏料在包括塗料(例如，油墨及油漆)、塑膠及紙張應用的各種應用中用作遮光劑及著色劑。無機顏料在此類應用中之有效性部分取決於顏料可多麼均勻地分散於各別基底組合物(例如，聚合物組合物)中。
為了促進無機顏料均勻分佈至基底組合物中，顏料通常形成為細粉狀粉末。舉例而言，可藉由在顏料製造過程之精整步驟期間研磨或微米尺寸化顏料來減小顏料之粒子大小。
不利的是，顏料粉末往往為粉末狀的且呈現較差流動特性。此等問題可使得顏料粉末難以裝袋及輸送且在形成、混配及製造最終用途產品時產生問題。顏料粒子之較差流動特性可使得將粒子充分分散至基底組合物中所需的時間及能量之量過高。將顏料粉末分散至聚合物組合物中可尤其難以解決。
提高無機顏料分散至基底組合物中之能力使得顏料較適合於最終用途應用。
參看此詳細描述以及本文中所包括之實例可較易於理解本發 明。闡述多個特定細節以便提供對本文中所描述之實例之透徹理解。然而，一般熟習此項技術者應理解，可在無此等特定細節之情況下實踐本文中所描述之實例。在其他情況下，尚未詳細地描述方法、程序及組分以便避免混淆所描述之有關的相關特徵。此外，描述並不被視為限制實例之範疇。
根據本發明，提供經處理、微粒無機顏料以及形成經處理、微粒無機顏料之方法。在另一態樣中，本發明包括包括經處理、微粒無機顏料之聚合物組合物。
本文中所揭示之經處理、微粒無機顏料包含複數個顏料粒子以及沈積於顏料粒子之表面上的多元醇酯。如本文中且在所附申請專利範圍中所使用，除非另有說明，否則「沈積」於顏料粒子之表面上意謂直接或間接沈積於顏料粒子之表面上。
舉例而言，本文中所揭示之經處理、微粒無機氧化物顏料之顏料粒子可由選自由二氧化鈦、鹼性碳酸鉛白、鹼性硫酸鉛白、鹼性矽酸鉛白、硫化鋅、硫化鋅與硫酸鋇之複合顏料、氧化鋅、氧化銻、氧化鐵、氧化鉛、氧化鋁、二氧化矽、氧化鉻、氧化鋯、碳酸鈣、硫酸鈣、瓷土、高嶺黏土、雲母、矽藻土、硫化鎘、硒化鎘、鉻酸鉛、鉻酸鋅、鈦酸鎳以及其混合物組成之群的顏料形成。舉例而言，顏料粒子可由二氧化鈦形成。舉例而言，二氧化鈦可具有金紅石晶體結構或銳鈦礦晶體結構與金紅石晶體結構之組合。舉例而言，二氧化鈦可具有金紅石晶體結構。舉例而言，二氧化鈦可藉由硫酸鹽法或氯化物法形成。舉例而言，二氧化鈦可藉由氯化物法形成。
在用於製造二氧化鈦之硫酸鹽法中，舉例而言，鈦礦渣溶解於硫酸中以形成硫酸氧鈦。硫酸氧鈦接著經水解以形成含水二氧化鈦。在煅燒爐中加熱含水二氧化鈦以使二氧化鈦晶體生長至色素尺寸。
在用於製造二氧化鈦之氯化物法中，舉例而言，將乾燥的二氧 化鈦礦連同焦炭及氯一起饋入至氯化器中以產生氣態鹵化鈦(諸如，四氯化鈦)。將所產生之鹵化鈦在高溫下在經專門設計之反應器中經純化及氧化以產生具有所要粒子大小之二氧化鈦粒子。通常在氧化反應器中將氯化鋁或某一其他輔助氧化劑添加至鹵化鈦以促進金紅石形成且控制粒子大小。接著冷卻二氧化鈦及氣態反應產物且回收二氧化鈦粒子。
可藉由如此項技術中已知之各個組分來處理本文中所揭示之經處理之無機氧化物之顏料粒子。舉例而言，至少一個無機塗層可沈積於顏料粒子之表面上。舉例而言，選自由金屬氧化物塗層、金屬氫氧化物塗層以及其混合物組成之群的至少一個無機塗層可沈積於顏料粒子之表面上。舉例而言，選自由二氧化矽塗層、氧化鋁塗層以及其混合物組成之群的至少一個無機塗層可沈積於顏料粒子之表面上。無機塗層可用於將一或多個性質及/或特性賦予至顏料粒子以使得顏料粒子較適合於特定最終用途。舉例而言，二氧化矽塗層及/或氧化鋁塗層可用於幫助改良顏料粒子之潤濕及分散性質。
如本文中且在所附申請專利範圍中所使用，「多元醇酯」意謂包括由包含兩個或兩個以上羥基之多元醇所形成之酯。舉例而言，可藉由使至少一種脂肪酸與多元醇反應而形成沈積於顏料粒子之表面上的多元醇酯。脂肪酸部分或完全地酯化多元醇以形成多元醇酯。
舉例而言，用於形成多元醇酯之脂肪酸可為一元的或二元的、直鏈或支鏈的、飽和或不飽和的脂肪酸。舉例而言，脂肪酸可為飽和、直鏈脂肪酸。舉例而言，脂肪酸可為飽和、支鏈脂肪酸。舉例而言，脂肪酸可為二聚酸。舉例而言，脂肪酸可具有6至24個碳原子。舉例而言，脂肪酸可具有8至20個碳原子。藉助於另一實例，脂肪酸可具有8至16個碳原子。
舉例而言，用於形成多元醇酯之脂肪酸可選自由以下各者組成 之群：三甲基己酸、辛酸、癸酸、十二酸、肉豆蔻酸、油酸、硬脂酸、羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸、棕櫚酸、二十烷酸、二十二烷酸、己二酸、癸二酸、壬二酸以及其混合物。舉例而言，脂肪酸可選自由以下各者組成之群：油酸、硬脂酸、羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸以及其混合物。
作為另一實例，用於形成多元醇酯之脂肪酸可為已與矽酮化合物反應以形成矽酮改質脂肪酸或脂肪酸改質矽酮的脂肪酸。如本文中且在所附申請專利範圍中所使用，「矽酮改質脂肪酸」及「脂肪酸改質矽酮」意謂相同事物且可為可互換使用的。舉例而言，適合於使用於本文中之脂肪酸改質矽酮可具有如下化學式：
其中R1、R2、R3及R4各自由氫部分、甲基(CH3)基團及高碳烷基中選出，且其中R1、R2、R3及R4可相同或不同。
若兩種或兩種以上脂肪酸用於部分或完全地使多元醇酯化，則上述參數範圍內之每一脂肪酸之類型及特性可改變。
舉例而言，用於形成多元醇酯之多元醇可具有附著有至少兩個羥基之飽和或不飽和、直鏈或支鏈烷基鏈。舉例而言，多元醇可具有附著有兩個或兩個以上羥基之飽和或不飽和的支鏈烷基鏈。舉例而言，多元醇可選自由以下各者組成之群：乙二醇、甘油、新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇、山梨醇以及其混合物。舉例而言，多元醇可選自由以下各者組成之群：三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇以及其混合物。舉例而言，多元醇可為三羥甲基丙烷。
舉例而言，在一個實施例中，多元醇酯係藉由使選自由油酸、硬脂酸、羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸、脂肪酸改質矽酮以及其混合物組 成之群的至少一種脂肪酸與選自由三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇以及其混合物組成之群的多元醇反應而形成。舉例而言，在另一實施例中，多元醇酯為藉由使選自由油酸、硬脂酸、羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸、脂肪酸改質矽酮以及其混合物組成之群的至少一種脂肪酸與三羥甲基丙烷反應而形成的三羥甲基丙烷類聚酯。
舉例而言，根據本發明的適合於處理無機顏料之多元醇酯可為新戊二醇酯(「NPG酯」)(其係由包含兩個羥基之多元醇所形成)、三羥甲基丙烷酯(「TMP酯」)(其係由包含三個羥基之多元醇所形成)、季戊四醇酯(「PE酯」)(其係由包含四個羥基之多元醇所形成)或二季戊四醇酯(「DiPE酯」)(其係由包含六個羥基之多元醇所形成)。舉例而言，根據本發明適合於處理無機顏料之多元醇酯可為多元醇三酯。
舉例而言，適合於使用於本文中之多元醇酯可具有化學式RCOOR1，其中R1為具有小於10個碳原子之短鏈多元醇。舉例而言，R1可為具有小於7個碳原子之短鏈多元醇。舉例而言，R1可為具有6或7個碳原子之短鏈多元醇。舉例而言，適合於使用於本文中之多元醇酯可選自由以下各者組成之群：三羥甲基丙烷三月桂酸酯、三羥甲基丙烷三椰油酸酯、三羥甲基丙烷三硬脂酸酯以及其混合物。
可以使用之特定多元醇酯之實例展示如下：
包括矽酮官能基且適合於用作本文中所揭示之多元醇酯的合適之多元醇酯(亦稱為矽酮多酯)之實例係由Siltech公司以商標名稱Silube® TMP D2(具有C8/C10脂肪基之支鏈矽酮)、Silube® TMP D219(具有C18脂肪基之支鏈矽酮)以及Silube® TMP D218(具有支鏈C18脂肪基之支鏈矽酮)出售。此等化合物係基於三羥甲基丙烷。
藉由使脂肪酸改質矽酮(FAS)與三羥甲基丙烷(TMP)反應而製得之多元醇酯之實例展示以下：
可為上述化學式中之脂肪酸改質矽酮(FAS)之脂肪酸改質矽酮之實例包括如下：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6各自可選自氫部分、甲基(CH3)基團及高碳烷基，且其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可相同或不同。
舉例而言，多元醇酯可以按顏料粒子之總重量計在自約0.2重量%至約2.0重量%範圍內之量沈積於顏料粒子之表面上。舉例而言，多 元醇酯可以按顏料粒子之總重量計在自約0.4重量%至約1.0重量%範圍內之量沈積於顏料粒子之表面上。舉例而言，多元醇酯可以按顏料粒子之總重量計在自約0.5重量%至約0.8重量%範圍內之量沈積於顏料粒子之表面上。沈積於顏料粒子之表面上的多元醇酯之確切量通常將取決於應用而改變。
若需要，則如上文所描述之兩種或兩種以上多元醇酯可沈積於顏料粒子之表面上。
根據本發明的形成經處理、微粒無機顏料之方法包含提供複數個顏料粒子；提供多元醇酯；以及將多元醇酯沈積於顏料粒子之表面上。該方法中所使用之顏料粒子為上文所描述之顏料粒子。方法中所使用之多元醇酯為上文所描述之多元醇酯。舉例而言，顏料粒子可為二氧化鈦粒子。舉例而言，多元醇酯可藉由使至少一種脂肪酸與選自由乙二醇、甘油、新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇、山梨醇及其混合物組成之群的多元醇反應而形成。舉例而言，多元醇可為三羥甲基丙烷。
舉例而言，在多元醇酯沈積於顏料粒子之表面上時，顏料粒子可具有在自約0.05微米至約1.0微米範圍內，通常在自約0.2微米至約0.6微米範圍內之一次粒徑。若需要，則如上文所描述之兩種或兩種以上多元醇酯可沈積於顏料粒子之表面上。
多元醇酯可藉由此項技術中已知之任何方法而沈積於無機顏料上，直接沈積於顏料粒子之表面上或沈積於已經沈積於顏料粒子之表面上的一或多種組分(例如，氧化鋁及/或二氧化矽塗層)之頂部上。舉例而言，可藉由在流體能研磨機中共同研磨多元醇酯及顏料粒子；藉由將多元醇酯噴塗在顏料粒子之表面上；藉由將多元醇酯與呈乾燥形式之顏料粒子混合；或藉由在含水漿料中將多元醇酯與顏料粒子(視需要與分散劑)混合在一起而將多元醇酯沈積於顏料粒子之表面上。 舉例而言，可藉由在含水漿料中將多元醇酯與顏料粒子混合且隨後乾燥該漿料而將多元醇酯沈積於顏料粒子之表面上。舉例而言，含水漿料可為已用於將至少一種無機塗層塗佈於顏料粒子之表面上的相同含水漿料。舉例而言，一旦多元醇酯沈積於顏料粒子之表面上，經處理、微粒無機顏料就可經乾燥及研磨(例如，蒸汽研磨)。
舉例而言，多元醇酯可以按顏料粒子之總重量計在自約0.2重量%至約2.0重量%範圍內之量沈積於顏料粒子之表面上。舉例而言，多元醇酯可以按顏料粒子之總重量計在自約0.4重量%至約1.0重量%範圍內之量沈積於顏料粒子之表面上。舉例而言，多元醇酯可以按顏料粒子之總重量計在自約0.5重量%至約0.8重量%範圍內之量沈積於顏料粒子之表面上。沈積於顏料粒子之表面上的多元醇酯之確切量通常將取決於應用而改變。
舉例而言，在本文中所揭示之方法之一個實施例中，使用六偏磷酸鈉作為分散劑形成經聚結原始二氧化鈦漿料。漿料經砂磨以將二氧化鈦之粒子大小減小至自約0.1微米至約1.0微米範圍內(例如，使得約90%之粒子小於0.63微米)。接著，將經研磨之漿料加熱至約75℃，藉由濃縮酸處理，使其分解且隨後藉由苛性鹼處理以在顏料粒子之表面上形成羥基位點。接著洗滌顏料以移除鹽。接著藉由按顏料之總重量計0.2重量%至2.0重量%之多元醇酯來處理經洗滌之顏料。多元醇酯處理之顏料接著經乾燥且隨後經蒸汽研磨(微米尺寸化)。
本文中所揭示之聚合物組合物包括如上文所描述之至少一種聚合物以及經處理、微粒無機顏料。
可添加經處理、微粒無機顏料以形成聚合物組合物之聚合物之實例包括聚烯烴，諸如聚乙烯(例如低密度聚乙烯)及聚丙烯；丙烯酸系樹脂，諸如聚(甲基丙烯酸甲酯)；聚酯樹脂，諸如聚對苯二甲酸伸乙酯；聚醯胺樹脂；苯乙烯系樹脂，諸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物；聚氯乙烯；聚碳酸酯樹脂以及其混合物。舉例而言，聚合物可選自由以下各者組成之群：聚烯烴、丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、苯乙烯系樹脂、聚氯乙烯、聚碳酸酯樹脂以及其混合物。舉例而言，聚合物可選自由以下各者組成之群：聚乙烯、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚對苯二甲酸伸乙酯、聚醯胺樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚碳酸酯樹脂以及其混合物。
經處理、微粒無機顏料可藉由此項技術中已知之任何方法與聚合物摻合以形成聚合物組合物。舉例而言，經處理、微粒無機顏料可被添加至含有聚合物之漿料且混合在其中。
包括於聚合物組合物中之經處理、微粒無機顏料之量可取決於聚合物組合物之類型而改變。舉例而言，經處理、微粒無機顏料可以按聚合物組合物之總重量計在自約30重量%至約80重量%範圍內之量包括於聚合物組合物中。舉例而言，經處理、微粒無機顏料可以按聚合物組合物之總重量計在自約45重量%至約65重量%範圍內之量包括於聚合物組合物中。
舉例而言，經處理、微粒二氧化鈦顏料可與主體聚合物連同分散劑混合以製備75重量%含二氧化鈦的聚合母料濃縮物。可例如經由在100℃及100rpm之混合速度下在如由C.W.布拉班德儀器有限公司出售之PlasticorderTM型號PL-2000之混合碗中對混合物之捏和而進行混合過程。
如本文所揭示之藉由多元醇酯處理無機顏料明顯改良顏料之容積密度，此改良尤其聚合物組合物中之顏料之流動性質、可加工性及分散性。本文中所使用之多元醇酯極為穩定且具有低揮發性以及良好可生物降解及生態毒性性質。
經處理顏料之疏水性使得其極適合用於聚合物組合物中。舉例而言，本文中所揭示之聚合物組合物具有減少之粗粒含量。相較於此 前所使用之微粒無機顏料，歸因於多元醇酯，經處理、微粒無機顏料可使用較少時間及能量分散於包括聚合物組合物之基底組合物中。
以下實例說明與本發明一致的特定實施例，但並不限制本發明或所附申請專利範圍之範疇。除非另外指示，否則濃度及百分比為重量%。
實例1
在存在按顏料之重量計0.1重量%六偏磷酸鈉(分散劑)及足以將水溶液之pH調節至最小值9.5之一定量之氫氧化鈉的情況下，將由氯化物法形成且在其結晶晶格中含有0.8%氧化鋁之微粒二氧化鈦顏料分散於水中。利用足以形成具有35重量%之固體含量之含水漿料的一定量之二氧化鈦。二氧化鈦漿料接著經受砂磨(使用4：1之鋯砂與顏料的重量比)直至90%之顏料粒子小於0.63微米為止，如利用MicrotracTM X100粒子大小分析器所判定。
接著將漿料加熱至75℃，使用濃縮硫酸酸化至pH 2.0，且使其在75℃下分解30分鐘。接著，使用20重量%含水氫氧化鈉溶液將漿料之pH調節至6.5，且在75℃下進一步分解漿料30分鐘。最後視需要將漿料之pH重新調節至6.5，且趁熱過濾分散液。用已經預加熱至60℃，呈等於回收之顏料之重量之量的水洗滌所得濾液。
接著，將多元醇酯，確切而言具有12個碳原子之三羥甲基丙烷酯(「TMP-C12」)以按二氧化鈦之重量計0.6重量%之量添加至經洗滌之濾餅。在110℃下烘箱乾燥所得顏料整夜且壓碎經乾燥之顏料以得到乾燥顏料粉末。
接著在146psi下之蒸汽注入器壓力設定及在118psi下之微磨機環壓力設定之情況下，利用1：4之蒸汽對顏料重量比蒸汽微米尺寸化經乾燥之顏料。根據以下程序，評估二氧化鈦/聚乙烯濃縮物中之所得經處理顏料樣本。
首先，經由在100℃及100rpm之混合速度下在如由C.W.布拉班德儀器有限公司出售之PlasticorderTM型號PL-2000之混合碗中對混合物之捏和，將109.5g顏料與如由陶氏(Dow)化學公司所製造之36.5g低密度聚乙烯(DowTM 4012)及按聚乙烯之重量計0.05重量%之參(2,4-二第三丁基苯基)亞磷酸酯與十八烷基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯之80/20混合物混合，從而製備75重量%含二氧化鈦的聚乙烯濃縮物。
接著在9分鐘週期中記錄瞬時扭矩及溫度值以確保達到穩態混合條件。經由平均化在已實現穩態混合條件之後兩分鐘時段內所量測之瞬時扭矩值來判定穩態扭矩值。
將所得聚合物濃縮物冷卻且研磨成集結粒。使用ASTM方法D1238程序B判定所得集結粒濃縮物之熔融流動指數值。藉由在大致190℃之平均處理溫度下及在75rpm下使用附接至前述BrabenderTM塑度計之0.75吋機筒，25/1長度比直徑之擠壓機經由500目篩濾器擠壓100g 70%濃縮物，同時記錄在擠壓機模處之儀器壓力值來判定最大擠壓機處理壓力。
經由在700℃下在馬弗爐中加熱擠壓後篩二十分鐘；將篩冷卻至室溫；隨後接著稱重篩，與在使用之前其重量比較來以比重法判定500目篩濾器上剩餘之無機殘餘物之量(其報告為按顏料之百萬分之幾計的顏料粗粒含量)。
進行吹製膜測試以判定二氧化鈦分散於低密度聚乙烯(DowTM 640)調配物中的程度。如上文所描述，首先將顏料處理成具有75之二氧化鈦負載量的母料。接著在低密度聚乙烯中將母料稀釋至5.5%且使用KillionTM吹製膜擠壓機吹製成膜。擠壓機具有三個區，其中區1維持在160℃下，區2維持在171℃下且區3維持在177℃下；以及兩個模，其中模1維持在182℃下且模2維持在193℃下，在100rpm以 及17.1之膜塔速度下。三呎的樣本經收集且分成三個1呎乘1呎之膜。膜上之尖端經計數且按每平方呎之尖端數報告。
使用根據上述程序所產生之二氧化鈦重複相同程序，但使用不具有脂肪酸酯之三羥甲基丙烷(「TMP」)而非使用TMP-C12形成對比實例1a，將聚甲基氫矽氧烷(「PHMS」)用於形成對比實例1b以及將2-乙基己基月桂酸酯(「2-EHL」)用於形成對比實例1c。測試之結果提供於以下表1a及表1b中。
如結果所示，併入有藉由多元醇酯(TMP-C12三酯)處理之二氧化鈦的二氧化鈦/聚乙烯聚合物濃縮物相較於對比樣本顯現改良之性質，如較高熔融流動指數、較低穩態扭矩值、較低最大擠壓機壓力、較低粗粒含量及吹製膜中之較少尖端所指示。
實例2
以實例1中所描述之方式製備二氧化鈦濾餅。接著，將具有18個碳原子之三羥甲基丙烷酯(「TMP-C18」)以按濾餅中二氧化鈦之重量計0.6重量%之量添加至經洗滌之濾餅。在110℃下烘箱乾燥所得顏料整夜且壓碎經乾燥之顏料以得到乾燥顏料粉末。
在146psi下之蒸汽注入器壓力設定及在118psi下之微磨機環壓力設定之情況下，利用1：4之蒸汽對顏料重量比蒸汽微米尺寸化經乾燥之顏料。
接著，使用根據上述程序所產生之二氧化鈦而非使用TMP-C18重複相同總程序，聚甲基氫矽氧烷(PHMS)用於形成對比實例2a。
根據實例1中之上文所描述之相同程序，評估二氧化鈦/聚乙烯濃縮物中之所得經處理之顏料樣本。測試結果展示如下。
結果展示可藉由在各種多元醇酯鏈長下之多元醇酯處理之顏料獲得改良之結果。包含具有包含TMP-C18之有機表面處理塗層之顏料的所描述之二氧化鈦/聚乙烯聚合物組合物對比對比樣本亦顯現改良之性質，如較高容積密度、較低穩態扭矩值、較低最大擠壓機壓力及吹製膜中之較少尖端所指示。
實例3
以上述實例1中所描述之相同方式製備二氧化鈦濾餅。接著，將季戊四醇四硬脂酸酯(「PETS酯」)以按濾餅中二氧化鈦之重量計0.6重量%之量添加至經洗滌之濾餅。在110℃下烘箱乾燥所得顏料整夜且壓碎經乾燥之顏料以得到乾燥顏料粉末。
在146psi下之蒸汽注入器壓力設定及在118psi下之微磨機環壓力 設定之情況下，利用1：4之蒸汽對顏料重量比蒸汽微米尺寸化經乾燥之顏料。根據上述實例1中所描述之程序，評估二氧化鈦/聚乙烯濃縮物中之所得經處理之顏料樣本。接著使用根據上述實例1中所描述之程序所產生之二氧化鈦重複相同程序，但使用聚甲基氫矽氧烷(PHMS)而非使用PETS酯，形成對比實例3a。結果由以下表3a及表3b展示。
藉由指示較高容積密度、較低穩態扭矩值及吹製膜中之較少尖端，包含具有包含PETS酯之有機表面處理塗層之顏料的二氧化鈦/聚乙烯聚合物濃縮物亦展示對比對比樣本之改良。
實例4
以實例1中所描述之方式製備二氧化鈦濾餅。接著，將包括矽酮官能基之多元醇酯(由Siltech公司出售之「Silube® D2」)以按濾餅中二氧化鈦之重量計0.6重量%之量添加至經洗滌之濾餅。在110℃下烘箱乾燥所得顏料整夜且壓碎經乾燥之顏料以得到乾燥顏料粉末。接著在146psi下之蒸汽注入器壓力設定及在118psi下之微磨機環壓力設定之情況下，利用1：4之蒸汽對顏料重量比蒸汽微米尺寸化經乾燥之顏料。
接著，接著使用根據上述實例1中所描述之程序所產生之二氧化鈦重複相同總程序，但使用聚甲基氫矽氧烷(PHMS)而非使用 「Silube® D2」形成對比實例4a。
根據實例1中之上文所描述之相同程序，評估二氧化鈦/聚乙烯濃縮物中之所得經處理之顏料樣本。結果由以下表4a及表4b展示。
結果展示亦可藉由使用經具有矽酮官能基(例如，用脂肪酸改質矽酮形成)之多元醇酯處理之顏料而獲得改良之結果。包含具有有機表面處理塗層(包含具有具C8/C10脂肪基之支鏈矽酮之多元醇酯(「Silube® D2」))之顏料的二氧化鈦/聚乙烯聚合物濃縮物藉由指示較高容積密度、較低最大擠壓機壓力、較低粗粒含量及吹製膜中之較少尖端亦展示對比對比樣本之改良。
因此，顏料、組合物及方法非常適於實現所提及之目的及優點，以及本文中固有之目的及優點。上文所揭示之特定實例僅為說明性的，由於對於具有本文中之教示之益處的熟習此項技術者而言顯而易見，可以不同但等效的方式修改及實踐當前顏料、組合物及方法。因此，顯而易見可更改或修改上文所揭示之特定說明性實例，且所有此類變化被視為在當前顏料、組合物及方法之範疇及精神內。儘管依據「包含」、「含有」、「具有」或「包括」各種組分或步驟來描述顏料、組合物及方法，但在一些實例中，顏料、組合物及方法亦可「主要由各種組分或步驟組成」或「由各種組分及步驟構成」。每當揭示具有下限及上限之數值範圍，皆明確揭示屬於範圍內之任何數目及任 何所包括之範圍。特定而言，本文中所揭示之值之每一範圍(呈「自約a至約b」或等效地「自大致a至b」或等效地「自大致a-b」之形式)被理解為闡述涵蓋在值之較寬範圍內之每一數目及範圍。此外，除非另外由專利權人明確且清楚地界定，否則申請專利範圍中之術語具有其普通、一般的含義。

Claims (34)

  1. 一種經處理之微粒無機顏料，其包含：複數個顏料粒子；以及沈積於該等顏料粒子之表面上的多元醇酯，其中該多元醇酯係藉由使至少一種脂肪酸與多元醇反應而形成者，該脂肪酸係選自飽和、直鏈脂肪酸以及飽和、支鏈脂肪酸，且作用於完全地酯化多元醇以形成該多元醇酯。
  2. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該等顏料粒子由選自由二氧化鈦、鹼性碳酸鉛白、鹼性硫酸鉛白、鹼性矽酸鉛白、硫化鋅、硫化鋅與硫酸鋇之複合顏料、氧化鋅、氧化銻、氧化鐵、氧化鉛、氧化鋁、二氧化矽、氧化鉻、氧化鋯、碳酸鈣、硫酸鈣、瓷土、高嶺黏土、雲母、矽藻土、硫化鎘、硒化鎘、鉻酸鉛、鉻酸鋅、鈦酸鎳以及其混合物組成之群的顏料形成。
  3. 如請求項2之經處理之微粒無機顏料，其中該等顏料粒子由二氧化鈦形成。
  4. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其進一步包含選自由以下各者組成之群的至少一個無機塗層：金屬氧化物塗層、金屬氫氧化物塗層以及其混合物，該塗料沈積於該等顏料粒子之表面上。
  5. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇酯係藉由使至少三種脂肪酸與多元醇反應而形成。
  6. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸具有6至24個碳原子。
  7. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸係選自由以下各者組成之群：三甲基己酸、辛酸、癸酸、十二酸、肉豆蔻 酸、羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸、棕櫚酸、二十烷酸、二十二烷酸、己二酸、癸二酸、壬二酸以及其混合物。
  8. 如請求項7之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸係選自由以下各者組成之群：羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸以及其混合物。
  9. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸為已與矽酮化合物反應以形成脂肪酸改質矽酮的脂肪酸。
  10. 如請求項9之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸改質矽酮具有如下化學式： 其中R1、R2、R3及R4各選自氫部分、甲基(CH3)基團及高碳烷基，且其中R1、R2、R3及R4可相同或不同。
  11. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇具有附著有至少兩個羥基的飽和或不飽和直鏈或支鏈烷基鏈。
  12. 如請求項11之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇係選自由以下各者組成之群：乙二醇、甘油、新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇、山梨醇以及其混合物。
  13. 如請求項12之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇係選自由以下各者組成之群：三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇以及其混合物。
  14. 如請求項13之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇係選自由三羥甲基丙烷及季戊四醇組成之群。
  15. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇酯係藉由使選自由羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸、脂肪酸改質矽酮以及其混合物組成之群的至少一種脂肪酸與選自由三羥甲基丙烷、季戊四 醇、甘露醇以及其混合物組成之群的多元醇反應而形成。
  16. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇酯為藉由使選自由羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸、脂肪酸改質矽酮以及其混合物組成之群的至少一種脂肪酸與選自由三羥甲基丙烷及季戊四醇組成之群之多元醇反應而形成的三羥甲基丙烷類聚酯。
  17. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇酯係選自由以下各者組成之群：新戊二醇酯、三羥甲基丙烷酯、季戊四醇酯及二季戊四醇酯。
  18. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇酯為多元醇三酯。
  19. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇為具有小於10個碳原子的短鏈多元醇。
  20. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇酯係選自由以下各者組成之群：三羥甲基丙烷三月桂酸酯、三羥甲基丙烷三椰油酸酯、三羥甲基丙烷三硬脂酸酯以及其混合物。
  21. 如請求項1之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇酯以按該等顏料粒子之總重量計在自約0.2重量%至約2.0重量%範圍內的量沈積於該等顏料粒子之表面上。
  22. 一種經處理之微粒無機顏料，其包含：複數個二氧化鈦顏料粒子；以及沈積於該等顏料粒子之表面上的多元醇酯，該多元醇酯係藉由使至少一種脂肪酸與選自由三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、甘露醇及其混合物組成之群的多元醇反應而形成，該脂肪酸係選自飽和、直鏈脂肪酸以及飽和、支鏈脂肪酸，且作用於完全地酯化多元醇以形成該多元醇酯。
  23. 如請求項22之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇係選自由 以下各者組成之群：三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇以及其混合物。
  24. 如請求項23之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇為三羥甲基丙烷。
  25. 如請求項22之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸具有6至24個碳原子。
  26. 如請求項22之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸係選自由以下各者組成之群：三甲基己酸、辛酸、癸酸、十二酸、肉豆蔻酸、羊脂酸、羊蠟酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、二十烷酸、二十二烷酸、己二酸、癸二酸及壬二酸以及其混合物。
  27. 如請求項22之經處理之微粒無機顏料，其中該脂肪酸為已與矽酮化合物反應以形成脂肪酸改質矽酮的脂肪酸。
  28. 如請求項27之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇為三羥甲基丙烷。
  29. 如請求項25之經處理之微粒無機顏料，其中該多元醇為三羥甲基丙烷。
  30. 一種形成經處理之微粒無機顏料之方法，其包含：提供複數個顏料粒子；提供多元醇酯，其中該多元醇酯係藉由使至少一種脂肪酸與多元醇反應而形成者，該脂肪酸係選自飽和、直鏈脂肪酸以及飽和、支鏈脂肪酸，且作用於完全地酯化多元醇以形成該多元醇酯；以及將該多元醇酯沈積於該等顏料粒子之表面上。
  31. 如請求項30之方法，其中該等顏料粒子為二氧化鈦粒子。
  32. 如請求項30之方法，其中該多元醇酯係藉由使至少一種脂肪酸與選自由乙二醇、甘油、新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四 醇、甘露醇、山梨醇以及其混合物組成之群的多元醇反應而形成。
  33. 如請求項32之方法，其中該多元醇係選自三羥甲基丙烷及季戊四醇。
  34. 如請求項30之方法，其中藉由在含水漿料中將該多元醇酯與該等顏料粒子混合且乾燥該漿料而使該多元醇酯沈積於該等顏料粒子之表面上。
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