[發(fā)明專利]二氧化鈦顏料,其生產方法和包含二氧化鈦顏料的樹脂組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00812892.8
• 申請日: 2000-09-07
• 公開（公告）號: CN1374990A
• 公開（公告）日: 2002-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 高橋英雄;下條正樹;赤松俊彥
• 申請（專利權）人: 石原產業(yè)株式會社
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/12;C09C3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳昕

技術領域

本發(fā)明涉及具有一種優(yōu)異耐光性和優(yōu)異疏水和可分散性能的二氧化鈦顏料，及其生產方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種適用于塑料的二氧化鈦顏料及其生產方法。

背景技術

二氧化鈦顏料的耐光性一般較差。當二氧化鈦顏料用于塑料、油漆、油墨等時，在曝露在UV射線下時，這些顏料因此促進顏色改變、褪色或有機組分如樹脂、油和脂肪等的變性?；谶@種理由，在顏料粒子的表面上，正常采用鋁、硅、鋯等的水合化合物涂敷二氧化鈦顏料，因此改進耐光性。

此外由于二氧化鈦顏料具有親水性本質，當將這些顏料引入到塑料中和隨后通過特別加工成聚烯烴型如聚乙烯或聚丙烯的薄層膜時，空隙形成的現象，它是歸決于包含在二氧化鈦顏料中水分的所謂成孔(lacing)問題，發(fā)生以引起加工性能如可分散性或高填充量的退化。

JP，60-3430，B公開了具有優(yōu)異疏水性和可分散性的二氧化鈦顏料，它涂敷有有機硅如硅烷偶合劑、聚硅氧烷等，多元醇和鋁的水合氧化物。

根據此技術，賦予二氧化鈦顏料疏水性以改進加工性能，但耐光性并不足夠。為賦予二氧化鈦顏料耐光性，必須采用足夠量鋁、硅、鋯等的水合氧化物涂敷二氧化鈦粒子的表面。然后，二氧化鈦顏料的水含量增加，降低了加工性能。即，已知的二氧化鈦顏料不能同時滿足耐光性和加工性能(耐成孔性等)。此外，為從這些水合氧化物中除去結合水和降低所得脫水物中的水含量，要求在高溫下的加熱和灼燒。然而，在高溫下加熱和灼燒導致的問題是可分散性降低和生產成本增加。

發(fā)明公開

為克服上述現有技術的問題，本發(fā)明提供了一種二氧化鈦顏料，它具有優(yōu)異的耐光性，最小化的顏色變化，高度疏水性能和優(yōu)異的加工性能包括可分散性、高填充量等，具有較少的成孔現象，和提供該二氧化鈦顏料的生產方法。

本發(fā)明人已經進行了廣泛的研究以解決這些問題。結果是，本發(fā)明人已經發(fā)現，通過使用磷酸鋁化合物代替上述鋁、硅或鋯的水合氧化物，可以改進二氧化鈦顏料的耐光性，進一步通過采用磷酸鋁化合物以少量涂敷，然后通過采用有機硅化合物的水解產物涂敷，可以使二氧化鈦顏料變成疏水性的以降低所得二氧化鈦顏料中的水含量，這樣可以獲得具有優(yōu)異耐光性和加工性能用于塑料的二氧化鈦顏料?；诖税l(fā)現，完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明涉及一種二氧化鈦顏料，包括二氧化鈦粒子，在粒子表面上形成有含磷酸鋁化合物的涂層和含有機硅烷化合物水解產物的涂層，其特征在于在100℃-300℃，由卡爾·費歇爾法測量的水含量差值不大于1500ppm。本明也涉及該二氧化鈦顏料的生產方法。實施發(fā)明的最好方式

本發(fā)明二氧化鈦顏料的基材二氧化鈦粒子的平均粒子直徑優(yōu)選為0.1-0.4μm，由電子顯微鏡照相術測量。二氧化鈦粒子的晶形可以是銳鈦礦型結構和金紅石結構。任何方法可用于制備二氧化鈦粒子，而沒有任何限制。二氧化鈦粒子可以是通過包括水解硫酸鈦溶液的所謂硫酸鹽工藝，或通過包括鹵化鈦氣相氧化的所謂氯化物工藝獲得的那些。

通過提供包含磷酸鋁化合物的涂層，本發(fā)明的二氧化鈦顏料獲得優(yōu)異的耐光性。

磷酸鋁化合物可以是正磷酸鋁和偏磷酸鋁的任何一種。以AlPO₄計，磷酸鋁化合物的涂布量優(yōu)選為0.1-2.0wt％，基于作為它基材的二氧化鈦粒子。采用小于下限的數量時，不能獲得所需的耐光性，當數量超過上限時，包含在磷酸鋁化合物中的結合水引起在塑料模塑，如薄層膜加工等中的發(fā)泡，它導致耐成孔性的退化。

通過進一步提供含有機硅烷化合物水解產物的涂層，本發(fā)明的二氧化鈦顏料獲得優(yōu)異的加工性能、可分散性和疏水性。

有機硅烷化合物希望由通式(1)表示：

????R_n-Si-(OR’)_4-n(1)

其中R是含有不大于10個碳原子的烴基，包含烷基、乙烯基和甲基丙烯?；闹辽僖环N；R’是甲基或乙基；和n是1-3的整數，條件是當n是2或3時，R可以是相同或不同的烴基。當烴基R的碳原子數為11或更大時，不僅僅難以引起水解，而且這樣的水解產物涂敷的二氧化鈦顏料的耐熱性變差，在涂敷處理和在研磨期間加熱之后干燥時二氧化鈦粉變成黃色，這樣導致由此模塑的塑料發(fā)黃。