[發明專利]結構團粒顏料

無效

• 申請號: 90107060.2
• 申請日: 1990-08-20
• 公開（公告）號: CN1050889A
• 公開（公告）日: 1991-04-24
• 發明（設計）人: 阿達姆·F·卡里斯基
• 申請（專利權）人: 工業發展公司
• 主分類號: C09B67/02
• 分類號: C09B67/02;B01J2/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王杰

本發明涉及含有數量上居支配地位的微粒物質和基本上不會與該微粒物質進行反應的復合官能微粒凝膠的結構團粒顏料產品。

具體地說，本發明涉及由經過復合官能微粒凝膠處理的顆粒物質制備新型結構團粒顏料產物的方法。

其特征在于可以瞬時間（極快地）形成的復合官能微粒凝膠是就地由亞膠態反應性硅-鋁酸鹽和類似的水溶膠以及二價和多價無機鹽和/或每個分子中具有至少兩個活性基團的有機陽離子活性化合物而合成得到的。

先有技術范圍涉及通過堿金屬硅酸鹽與鋁酸鈉、可溶性金屬鹽和/或游離酸以不同的比例和組合方式發生相互作用而獲得的連續與不連續凝膠的合成方法與實際應用，其范圍之大包括數千種得到專利保護的凝膠產物。

大多數這類產品彼此僅在細節方面有所不同，例如僅在PH值、參與反應的物質的濃度、參與反應的物質的添加順序、加溫規范方面有所不同或在本來是十分相似的制備方法中作了個別變動。但這些看起來是細微的差異卻會使所得的最終產品具有改進的或甚至是新型的材料或工作性能，最終產品的應用領域包括催化作用、藥物、膠粘劑、水處理、離子交換、氣體減濕或土壤改良。

如果考慮到膠體是具有“記憶”的自然界中所知的排在最后的體系，那么就可能最好地理解上述產品。這類產品“記得”其歷程的時間順序細節并按照其產生的性能和功能特性而相應地起反應。因此，對已確定的合成程序或反應條件的任何偏離，不管是有意的還是無意的，都不可避免地會使生成的膠體體系在組成和（或）功能特性方面產生一定的差異，這種差異大部分是量的差異，但有時也有很大的質的差異。

下面將利用在文獻中看到的一些實例較詳細地討論各種凝膠的某些一般制造方法和應用。盡管連續單一凝膠和連續混合凝膠（兩種或兩種以上不同凝膠的機械共混物）本來與本發明的基本思想并不相干，但為了更清楚地說明問題，仍將其包括在一般討論之中。

工業上利用在水介質中就地生成二氧化硅或硅鋁酸鹽凝膠的方法對礦物顆粒進行表面涂覆已有多年。例如，事實上市場上出售的所有二氧化鈦顏料的表面都涂覆了一層多少有些致密的二氧化硅或硅鋁酸鹽凝膠，該凝膠是通過較濃的硅酸鈉溶液與適當的凝膠凝固劑（如硫酸或鹽酸，硫酸銨，明礬或鋁酸鈉）在顏料的水分散體中進行有控制的相互作用而就地沉積在顏料表面上的。但這類表面涂層是連續凝膠，它們與本專利申請人在其所創造的本發明的實施中使用的并在一起待審批的專利申請（序號07/350，468，1989年5月11日提出）中公開的瞬時就地生成的微粒凝膠根本不同。而且，由于按照現有技術的用于二氧化鈦顏料表面涂覆的凝膠的生成速度慢且具有連續結構，這樣就不可避免地會使單個顆粒過量地、無法控制地粘結到磨擦力大的過大的團粒中。這種顆粒聚集作用是在用一般都具有明顯的粘結性能的連續凝膠進行表面涂覆時最不希望發生的副作用，因為單個的二氧化鈦顆粒相互靠得太近對其光散射效能是非常有害的。結果必須另外再進行昂貴的流能粉碎和（或）麻煩的球磨加工。

授予Wildt的第3，726，000號美國專利，涉及在用就地生成的連續硅鋁酸鹽凝膠作內在的粘固劑以制備復合顏料，這可以看作是追溯到半個多世紀以前的本技術領域的典型的一般先有技術。已用于同樣目的的其他內在粘結劑的例子有：授予Alessandroni的第2，176，876號美國專利中的硅酸鈉和氯化鋁，授予Fadner的第3，453，131號美國專利中的脂族酸，授予Bundy的第4，075，030號美國專利中的1，2-乙二胺和檸檬酸，授予Economou的第4，346，178號美國專利中的脲-甲醛或授予Jones的WO??87/00544中的四氯化硅。

Wildt的復合顏料是用于乳膠漆的，生成的團粒的硬度（磨耗性）過大，限制或甚至阻止這類顏料在紙的填充和涂覆中的應用，但對乳膠漆來說并不是一種真正的缺點。在授予Wildt的專利中所公開的就地生成連續凝膠粘結劑所用的主要凝膠組分和實驗方法與前面所述幾十年來工業上用于二氧化鈦顏料表面涂覆的是相同的。這里必須指出，雖然一定程度的有控制的殘余顆粒粘結（永久聚集）對于復合顏料的合成來說是必不可少的，但如將連續凝膠用于二氧化鈦顏料的表面涂覆，則完全不希望有任何永久聚集。遺憾的是，依靠使用連續凝膠而使顏料聚集或進行表面涂覆的現有技術的所有方法都缺乏能有效地控制單個顆粒的殘余粘結的程度和方式的內在機制。