[發(fā)明專利]磷酸鋁復合材料和組合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380064080.0
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN105026498A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅納德-詹姆斯·拉瓦爾奇克;雷蒙德·E·福斯肯特
• 申請（專利權(quán)）人: 柏格阿莫菲克索錄森斯有限公司
• 主分類號: C09C1/40
• 分類號: C09C1/40;C09C1/00
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉培培;黎艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了磷酸鋁復合材料和包含該磷酸鋁復合材料的組合物，其被制造為具有這樣的性質(zhì)，使得它們能夠用作顏料代替品和/或顏料增效劑，例如，用于代替常規(guī)顏料，比如，TiO₂等，并且可以提供這些常規(guī)顏料不存在的另外的性質(zhì)。

背景技術(shù)

在涂料制劑中使用常規(guī)顏料，例如TiO₂等是公知的。TiO₂顏料是涂料工業(yè)最廣泛使用的顏料，由于其亮度和非常高的折射率（折射率為約2.61），TiO₂顏料用于幾乎所有的白色或淡色的涂料組合物中。雖然這種常規(guī)TiO₂顏料對在涂料制劑中提供期望水平的亮度和高折射率是有用的，但多年來，常規(guī)TiO₂的原材料成本增加，如果原料成本增加不能傳遞到產(chǎn)品的消費者，則降低了可從含有常規(guī)TiO₂的化學制劑或涂料產(chǎn)品中獲得的利潤幅度。

另外，雖然TiO₂能夠提供期望程度的亮度，但TiO₂單獨使用時卻不具有特定設(shè)計的化學或涂料制劑所能擁有的一項或多項性能。相應地，想要除了亮度之外的性能的化學或涂料制劑通常依靠TiO₂之外的添加劑或試劑，從而進一步增加了配制化學組合物或涂料的成本和/或復雜性。

因此，期望以這樣方式研發(fā)復合材料：提供與常規(guī)顏料，如TiO₂相同或相似的顏料性能特性，例如，亮度和高折射率，例如，作為主要的顏料代替品或作為顏料增效劑，而當與常規(guī)TiO₂相比，無論是原料和/或每單位體積固體物配制的涂料的成本，其性價比都更高。還期望該復合材料是能夠提供除了亮度之外的一個或多個性能的復合材料，以使要求這樣的另外的性能的化學或涂料制劑不必依賴于另外的添加劑或試劑。

發(fā)明內(nèi)容

在此公開的磷酸鋁復合材料包括芯層和殼體結(jié)構(gòu)，其中所述殼體由折射率比芯層的折射率更高的材料形成，以提供整體折射率比芯層的折射率大的復合材料，并且其中所述芯層與殼體相比，由材料成本降低的材料形成。在實施例中，所述芯層包括結(jié)合在一起的初級磷酸鋁微粒或粉末的聚集體，并且該聚集體在此稱為AlP顆粒。該AlP顆粒可以包括無定形AlP，結(jié)晶AlP，或其組合。該AlP的平均顆粒尺寸可以小于約30微米，在約3至20微米的范圍，并優(yōu)選在約5至10微米的范圍。該AlP顆粒可以通過沉淀、雙重濃縮，和制備溶膠凝膠的方法制備。

在這樣的實施例中，所述殼體以顏料材料層的形式置于所述芯層的外表面上。優(yōu)選的顏料材料是TiO₂。該TiO₂的平均微粒或粉末尺寸可以小于約10微米，在約0.1至5微米的范圍，并優(yōu)選在約0.3至1微米的范圍。所述殼體的層厚度為至少約0.0001微米，并且在約0.001至2微米之間，并且優(yōu)選在約0.01至1微米的范圍。通常，殼體層厚度可以如單個微粒那么小，或可以包括在芯層表面粘結(jié)或以其它方式結(jié)合在一起的多個微粒。

所述殼體可以覆蓋AlP芯層的全部或僅一部分。在實施例中，所述殼體覆蓋至少20％的芯層總外表面，在約30％至100％的芯層總外表面的范圍，并優(yōu)選20％的芯層外表面，和優(yōu)選在約50%至75%的芯層外表面的范圍。在實施例中，TiO₂用如下材料處理或包括如下材料：該材料與來自AlP芯層的POH側(cè)基反應以在其間形成用于使殼體結(jié)合至芯層的反應產(chǎn)物。

如果期望，AlP復合材料可被改造成提供除了作為顏料和/或顏料增效劑之外的性質(zhì)。在實施例中，當與水分接觸時，該AlP復合材料可以產(chǎn)生受控釋放的磷酸根陰離子以提供一定程度的防腐蝕保護。此外，該AlP復合材料可以被改造成產(chǎn)生受控釋放的一種或多種其它元素或化合物用于提供防腐蝕性質(zhì)，和/或用于提供其它性質(zhì)比如抗微生物和/或防污保護。