二氧化鈦顏料和制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種涂布的無機(jī)氧化物顏料。本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料包含無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料、在基礎(chǔ)顏料上形成的多孔的無機(jī)涂層和在基礎(chǔ)顏料上形成的致密的無機(jī)涂層。多孔的無機(jī)涂層和致密的無機(jī)涂層各自基本上由選自二氧化硅和氧化鋁的材料組成。在另一方面，本發(fā)明提供一種制造涂布的無機(jī)氧化物顏料的方法。在又一方面，本發(fā)明提供一種聚合物組合物，其包含基礎(chǔ)聚合物和與基礎(chǔ)聚合物摻混的涂布的無機(jī)氧化物顏料。
【專利說明】二氧化鈦顏料和制造方法
技術(shù)背景
[0001]無機(jī)氧化物如二氧化鈦?zhàn)鳛轭伭吓c油漆、紙張、聚合物組合物和其它產(chǎn)品結(jié)合使用。這種顏料一般制備成具有特定性質(zhì)和特性(例如特定粒度、形狀和晶格結(jié)構(gòu))的粉末形式。顏料顆粒通常由一種或多種材料涂布以改性或增強(qiáng)用于具體應(yīng)用的顏料的性質(zhì)和特性。例如，顏料顆粒常常由用于提高顏料的不透明度、亮度、光穩(wěn)定性、耐久性和光散射性或著色強(qiáng)度(遮蓋力)的化合物涂布。
[0002]非常流行用作白色顏料的有機(jī)氧化物為二氧化鈦?？梢酝ㄟ^硫酸鹽法或氯化物法制造所述二氧化鈦。
[0003]在用于制造二氧化鈦的硫酸鹽法中，鈦礦渣即通常為鈦鐵礦被溶解于硫酸中以形成硫酸鹽的混合物，包括硫酸鈦。從該溶液中移除鐵。硫酸鈦隨后在溶液中水解以產(chǎn)生不溶解的、水合的二氧化鈦。將水合的二氧化鈦在煅燒爐中加熱以蒸發(fā)水并分解固體中的硫酸。固體隨后轉(zhuǎn)變?yōu)樽丫?，其可被研磨至所需大小?br> [0004]在用于制造二氧化鈦的氯化物法中，將干燥二氧化鈦礦石與焦炭和氯一起送入氯化器，以制備鹵化鈦(例如四氯化鈦)。氣體鹵化鈦(例如四氯化鈦)和氧的料流被加熱， 并以高流速引入拉長的蒸汽相氧化反應(yīng)器導(dǎo)管。在反應(yīng)器導(dǎo)管中進(jìn)行高溫(大約2000 T 至2800 °F )氧化反應(yīng),從而產(chǎn)生顆粒狀固體二氧化鈦和氣體反應(yīng)產(chǎn)物。二氧化鈦和氣體反應(yīng)產(chǎn)物隨后被冷卻，并且回收二氧化鈦顆粒。
[0005]與無機(jī)氧化物顏料例如二氧化鈦顏料有關(guān)的潛在問題是顏料顆粒在基體介質(zhì) (即，油漆、紙張、聚合物組合物或其它材料的漿液，其中加入有顏料)中有絮凝或團(tuán)聚的趨勢。顏料顆粒的絮凝或團(tuán)聚可以不利地影響顏料的想要的性質(zhì)，包括顏料的不透明度、亮度和光散射效率。
[0006]基體介質(zhì)中顏料的高濃度可導(dǎo)致的相關(guān)問題為稱為光學(xué)擁擠(optical crowding)的問題。例如，當(dāng)高濃度的顏料被摻入到聚合物組合物中時(shí)可能發(fā)生光學(xué)擁擠。 當(dāng)基體介質(zhì)中顏料的濃度提高到某個(gè)水平時(shí)，顏料的光散射效率或著色強(qiáng)度會(huì)顯著降低。 無機(jī)氧化物顏料顆粒的光散射橫截面顯著大于顏料顆粒的實(shí)際橫截面(面積)。在高顏料濃度下，顏料顆粒彼此更靠近，這導(dǎo)致所述顆粒的各自光散射橫截面的重疊，從而減小分散顏料的光散射效率。除了顏料的光散射效率，光學(xué)擁擠效應(yīng)還可能會(huì)降低顏料的光穩(wěn)定 性、 亮度和不透明度。
[0007]已使用各種技術(shù)來嘗試防止無機(jī)氧化物顏料顆粒絮凝和團(tuán)聚，以及減弱光學(xué)擁擠效應(yīng)。例如，顏料顆粒已用各種無機(jī)化合物涂布，該化合物用于改進(jìn)顆粒的表面電荷并且賦予顆粒其它性質(zhì)。同樣，已使用隔離物、填料和填充物來將毗連顆粒彼此間隔開。例如，隔離物顆?？梢栽诤蓄伭项w粒的含水漿液中原位地在顏料顆粒的表面上形成。已被使用的隔離物、填料和填充物的實(shí)例包括粘土、碳酸鈣、氧化鋁、二氧化硅和其它金屬氧化物化合物。 也可以使用金屬氧化物顆粒例如氧化鋯和二氧化鈦，但這種材料以商業(yè)規(guī)模的使用可能使成本高昂。
[0008]雖然以不同的成功程度使用了這種技術(shù)，但仍存在改進(jìn)空間。例如，隔離物顆粒可能難以分散于基體介質(zhì)中，并且實(shí)際上降低可被利用的二氧化鈦顆粒的濃度。同樣，被加工而具有改進(jìn)光散射性質(zhì)的許多干燥遮蔽級顏料具有相對低的堆密度并且松軟，這使其難以處理、裝袋和運(yùn)輸。例如，在不首先使顏料脫氣的情況下，用處理過的二氧化鈦顏料將口袋或其它容器填充至其容量可能難以以有效方式實(shí)現(xiàn)。在連續(xù)制造和包裝過程中，將容器填充至容量和賦予各袋一致、預(yù)定量的顏料所需的額外時(shí)間和處理可能使得該方法效率低。
[0009]為了克服與顏料的低堆密度相關(guān)的問題，某些干燥遮蔽級顏料以具有高￠5-75%) 固體濃度的漿液形式提供。然而，漿液的使用可能在某些應(yīng)用中是有問題的。
[0010]發(fā)明簡述
[0011]在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種涂布的無機(jī)氧化物顏料。本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料包含無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料、在基礎(chǔ)顏料上形成的多孔的無機(jī)涂層和在基礎(chǔ)顏料上形成的致密的無機(jī)涂層。多孔的無機(jī)涂層和致密的無機(jī)涂層各自基本上由選自二氧化硅和氧化鋁的材料組成。
[0012]在另一方面，本發(fā)明提供了一種制造涂布無機(jī)氧化物顏料的方法。本發(fā)明的方法包括以下步驟:
[0013]a)形成包含無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料的含水漿液；
[0014]b)在含水漿液中在無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成；和
[0015]c)在含水漿液中在無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層，該致密的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成。
[0016]本發(fā)明方法的步驟b)和c)的順序可以改變。例如，如果致密的無機(jī)涂層首先在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成，則步驟c)可以在步驟b)之前進(jìn)行。
[0017]在又一方面，本發(fā)明提供了一種聚合物組合物。該聚合物組合物包含基礎(chǔ)聚合物， 和與基礎(chǔ)聚合物摻混的涂布的無機(jī)氧化物顏料。該涂布的無機(jī)`氧化物顏料包括無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料、在基礎(chǔ)顏料上形成的多孔的無機(jī)涂層和在基礎(chǔ)顏料上形成的致密的無機(jī)涂層。 多孔的無機(jī)涂層和致密的無機(jī)涂層各自基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1-5舉例說明其上形成有各種多孔和致密涂層的本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料的實(shí)例。
[0019]發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明
[0020]本發(fā)明包括涂布的無機(jī)氧化物顏料，制造涂布的無機(jī)氧化物顏料的方法，和聚合物組合物。根據(jù)本發(fā)明的各方面，無機(jī)基礎(chǔ)顏料顆粒由至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層和至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層涂布。
[0021]本發(fā)明的各方面的無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料可以例如是二氧化鈦顏料。二氧化鈦基礎(chǔ)顏料可以呈任何形式，包括目前商業(yè)生產(chǎn)的二氧化鈦的兩種結(jié)晶多形態(tài)形式，即，金紅石形式，其可以通過制造二氧化鈦的氯化物法或硫酸鹽法生產(chǎn)，或銳鈦礦形式，其主要通過用于制造二氧化鈦的硫酸鹽法生產(chǎn)。例如，與本發(fā)明的涂布無機(jī)氧化物顏料有關(guān)的所用無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料可以是通過制造二氧化鈦的氯化物法生產(chǎn)的金紅石型二氧化鈦顏料。
[0022]本發(fā)明各方面的無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料可以包括被賦予結(jié)晶晶格的添加劑。例如，氯化鋁可以被添加至用于生產(chǎn)二氧化鈦顏料的氯化物法的氧化步驟中的反應(yīng)物，以便促進(jìn)顏料的利用。本發(fā)明各方面的涂布的無機(jī)氧化物顏料和無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料制成粉末形式。因此，如說明書和在所附權(quán)利要求書中所用，“顏料”(例如，“無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料”或 “二氧化鈦基礎(chǔ)顏料”)包括顏料的多種顆粒。
[0023]除非與此相反另有說明，如本文所用的“形成在”、“沉積在”和“沉淀在”基礎(chǔ)顏料或另一材料如顆?；蛲繉由蠎?yīng)該意味著直接或間接地形成、沉積或沉淀(視情況而定)在基礎(chǔ)顏料或其它材料上。例如，除非另外說明，在無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料上形成的至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層意味著多孔的無機(jī)涂層直接在無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料上形成，或在直接或間接地在有機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料上的一個(gè)或多個(gè)涂層形成。如本說明書和所附權(quán)利要求書中所用 “基本上由...組成”意味著所考慮的涂層不包括會(huì)在很大程度上影響涂層的基本和新穎特性的任何其它化合物或成分。
[0024]形成在本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料的無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料上、并且依據(jù)本發(fā)明方法的多孔的無機(jī)涂層和致密的無機(jī)涂層各自基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成的多孔無機(jī)氧化物涂層和基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成的致密無機(jī)氧化物涂層的形態(tài)顯著不同。例如，如下文下述，涂布有基本上由此類材料組成的多孔涂層的基礎(chǔ)顏料顆粒的表面積一般高于涂布有基本上由相同材料組成的致密涂層的基礎(chǔ)顏料顆粒的表面積。多孔的氧化鋁涂層由水合的氫氧化鋁形成。致密的氧化鋁涂層則由水合氧化鋁形成。多孔的二氧化硅涂層由水合的無定形二氧化硅形成。致密的二氧化硅涂層也由水合的無定形二氧化硅形成。如下文所述，多孔的或致密的涂層是否在含水漿液中原位在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成例如取決于在沉淀期間的漿液的pH。
[0025]本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料包含無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料、在基礎(chǔ)顏料上形成的多孔的無機(jī)涂層和在基礎(chǔ)顏料上形成的致密的無機(jī)涂層。只要其包括至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層和至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層，則本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料也可以包括額外的多孔和/或致密的無機(jī)涂層。多孔和致密的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的順序可以變化。例如，多孔的無機(jī)涂層可以首先在基礎(chǔ)顏料上形成，然后致密的有機(jī)涂層可以在多孔的無機(jī)涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成?；蛘?，例如，致密的無機(jī)涂層可以首先在基礎(chǔ)顏料上形成，然后多孔的無機(jī)涂層可以在致密的無機(jī)涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。作為又一實(shí)例，兩個(gè)多孔的無機(jī)涂層和一個(gè)致密的無機(jī)涂層可以按該順序在基礎(chǔ)顏料上形成。多孔的無機(jī)涂層和致密的無機(jī)涂層各自基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成。
[0026]所述多孔和致密的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料上就地在含水漿液中在約40°C至約90°C 的溫度范圍內(nèi)形成。所述多孔和致密的無機(jī)涂層優(yōu)選在約40°C至約80°C的溫度范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料上形成。
[0027]多孔的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的pH取決于多孔的無機(jī)涂層的性質(zhì)而變化。 多孔的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的量也取決于涂層的性質(zhì)而變化。
[0028]例如，多孔的無機(jī)涂層可以基本上由氧化鋁組成。當(dāng)多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成時(shí)，其在約8至約11、優(yōu)選約8至約10、更優(yōu)選約8至約9的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料上形成。多孔的氧化鋁涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的量基于基礎(chǔ)顏料的重量優(yōu)選在約2%至約14重量％、更優(yōu)選在約2%至約10重量％、甚至更優(yōu)選在約2%至約6重量％的范圍內(nèi)。[0029]多孔的無機(jī)涂層也可以基本上由二氧化硅組成。當(dāng)多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成時(shí)，其在約3至約7、優(yōu)選約3至約6、更優(yōu)選約3至約5的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料上形成。多孔的二氧化硅涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的量基于基礎(chǔ)顏料的重量優(yōu)選在約5%至約14重量％、更優(yōu)選在約5%至約10重量％、甚至更優(yōu)選在約5%至約I重量％的范圍內(nèi)。
[0030]致密的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的pH也取決于致密的無機(jī)涂層的性質(zhì)而變化。致密的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的量也取決于涂層的性質(zhì)而變化。
[0031]例如，致密的無機(jī)涂層可以基本上由二氧化硅組成。當(dāng)致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成時(shí)，其在約8至約11、優(yōu)選約8至約10、更優(yōu)選約9至約10的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料上形成。致密的二氧化硅涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的量基于基礎(chǔ)顏料的重量優(yōu)選在約 5%至約14重量％、更優(yōu)選在約5%至約10重量％、甚至更優(yōu)選在約5%至約7重量％的范圍內(nèi)。
[0032]致密的無機(jī)涂層也可以基本上由氧化鋁組成。當(dāng)致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成時(shí)，其在約4至約7、優(yōu)選約5至約7、更優(yōu)選約5至約6的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料上形成。致密的氧化鋁涂層在基礎(chǔ)顏料上形成的量基于基礎(chǔ)顏料的重量優(yōu)選在約2%至約14重量％、更優(yōu)選在約3%至約9重量％、甚至更優(yōu)選在約3%至約6重量％的范圍內(nèi)。
[0033]如上所述，只要本發(fā)明的涂布無機(jī)氧化物顏料包括至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層和至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層，涂層的組成(氧化鋁或二氧化硅)、涂層的數(shù)量和涂層在基礎(chǔ)顏料和彼此上形成的順序可以取決于應(yīng)用而變化。例如，基本上都由二氧化硅或氧化鋁組成的一個(gè)多孔涂層和一個(gè)致密涂層可以在基礎(chǔ)顏料上形成。通過其它實(shí)例，基本上由氧化鋁組成單個(gè)多孔涂層和基本上由二氧化硅組成的單個(gè)致密涂層可以在基礎(chǔ)顏料上形成，或反之亦然。致密的無機(jī)涂層可以形成在多孔的無機(jī)涂層的頂部之上，并且反之亦然。
[0034]在一個(gè)實(shí)施方案中，例如，本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料可以包括:(a)多孔的無機(jī)涂層，其基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成；(b)致密的無機(jī)涂層，其基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％ 的量在基礎(chǔ)顏料上形成；和(c)額外的多孔的無機(jī)涂層，其基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成。多孔的二氧化硅涂層直接在基礎(chǔ)顏料上形成，致密的二氧化硅涂層 則在多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成，而多孔的氧化鋁涂層在致密的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。
[0035]在另一個(gè)實(shí)施方案中，例如，本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料可以包括:(a)多孔的無機(jī)涂層，其基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成；(b)致密的無機(jī)涂層，其基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％ 的量在基礎(chǔ)顏料上形成；和(c)額外的多孔的無機(jī)涂層，其基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成。多孔的氧化鋁涂層直接在基礎(chǔ)顏料上形成，多孔的二氧化硅涂層形多孔的氧化鋁涂層頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成，而致密的氧化鋁涂層在多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。[0036]在另一個(gè)實(shí)施方案中，例如，本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料可以包括:(a)多孔的無機(jī)涂層，其基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成；(b)致密的無機(jī)涂層，其基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成；(c)額外的多孔的無機(jī)涂層，其基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成；(d) 額外的致密的無機(jī)涂層，其基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成；和(e)額外的致密的無機(jī)涂層，其基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約 5%至約14重量％的量在基礎(chǔ)顏料上形成。致密的氧化鋁涂層之一直接在基礎(chǔ)顏料上形成， 多孔的二氧化硅涂層在致密的氧化鋁涂層頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成，另一個(gè)致密的氧化鋁涂層在多孔的二氧化硅涂層頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成，致密的二氧化硅涂層在致密的氧化鋁涂層頂部之上的基礎(chǔ)顏料上形成，而多孔的氧化鋁涂層則在致密的二氧化硅涂層頂部之上在基礎(chǔ)顏料上。
[0037]多孔的涂層和致密的涂層在本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料的基礎(chǔ)顏料上形成的總量基于基礎(chǔ)顏料的重量優(yōu)選不大于約26重量％。更優(yōu)選地，多孔涂層和致密涂層在本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料的基礎(chǔ)顏料上形成的總量基于基礎(chǔ)顏料的重量在約15重量％至約18重量％的范圍內(nèi)。
[0038]本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料即便在高濃度下使用時(shí)也具有良好的光散射效率和著色強(qiáng)度(遮蓋力)，并且還具有相對高的堆密度和良好的加工特性。本發(fā)明的顏料可以干燥和漿液形式供應(yīng)給客戶。使用至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層以及至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層可導(dǎo)致具有良好的光學(xué)性質(zhì)以及較為容易處理的顏料。例如，多孔涂層提高光學(xué)性質(zhì)，包括基礎(chǔ)顏料的遮蓋力。致密涂層提高涂布顏料的可加工性，并控制顏料性質(zhì)例如油吸附、表面積和堆密度，所述性質(zhì)可以被基礎(chǔ)顏料上的高含量(level)的多孔金屬氧化物涂層不利地影響。例如，本發(fā)明的顏料制得良好干燥的遮蔽級品質(zhì)的顏料，其具有良好的光學(xué)性質(zhì)， 例如著色強(qiáng)度和改進(jìn)的可加工性。進(jìn)一步舉例來說，由于其光散射高效和高折射率，本發(fā)明的顏料十分適于在聚合物中高濃度使用，以在其中充當(dāng)增白劑、調(diào)色劑或遮光劑。
[0039]制造涂布的無機(jī)氧化物顏料的本發(fā)明方法包含以下步驟:
[0040]a)形成包含無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料的含水漿液；
[0041]b)在含水漿液中在無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成 ；和
[0042]d)在含水漿液中在無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層，該致密的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成。
[0043]根據(jù)上述步驟a)，通過將所需量的基礎(chǔ)無機(jī)氧化物顏料與水混合形成含水漿液。 例如，可以使用足以實(shí)現(xiàn)約1.35g/ml的漿液密度的水量。本發(fā)明方法中所用的金紅石二氧化鈦的含水漿液通?？删哂谢跐{液的總重量小于約45重量％、優(yōu)選小于約35重量％的二氧化鈦固體濃度。
[0044]在基礎(chǔ)顏料上形成任何涂層之前，優(yōu)選研磨含水漿液，以使得漿液中至少約50% 的基礎(chǔ)顏料顆粒具有小于0.7微米的的粒度。優(yōu)選研磨含水漿液以使得漿液中至少約50%、更優(yōu)選至少約70%的基礎(chǔ)顏料顆粒具有小于0.5微米的粒度。研磨該漿液一般使得所得涂布顏料的著色強(qiáng)度更低。
[0045]含水漿液可以通過各種方法研磨，包括籠式研磨、珠磨和噴射研磨以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它技術(shù)。優(yōu)選通過砂磨該漿液來研磨該含水漿液。
[0046]在基體無機(jī)氧化物顆粒上形成無機(jī)涂層之前，將含水漿液的溫度加熱到約40°C至約90°C的溫度范圍內(nèi)、優(yōu)選約40°C至約80°C的溫度范圍內(nèi)。當(dāng)無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料與水混合以形成漿液并且隨后在整個(gè)涂布過程中維持在恒定水平時(shí)，含水漿液的溫度優(yōu)選被增加到所需水平。
[0047]含水漿液的pH優(yōu)選初始調(diào)節(jié)到約1.0至約3.0的水平范圍、優(yōu)選約1.5，并且使該漿液消化一段足夠的時(shí)間，在基礎(chǔ)顏料顆粒的表面上生成錨固部位，以促進(jìn)其中錨固部位的形成。通常，使該漿液在該階段消化約15分鐘。在無消化步驟下，顏料顆粒的表面可能不接受沉淀的所有無機(jī)氧化物，這可導(dǎo)致較低的著色強(qiáng)度。
[0048]在本發(fā)明方法中，按需要可以例如用硫酸來降低含水漿液的pH。在本發(fā)明方法中， 按需要可以例如用氫氧化鈉來提高含水漿液的pH。
[0049]將各種無機(jī)涂層前體加入含水漿液，以在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成多孔的和致密的無機(jī)涂層。無機(jī)涂層前體的性質(zhì)取決于將要形成的涂層的組成。例如，如果要形成多孔或致密的氧化鋁涂層，所用的無機(jī)涂層前體可以是鋁酸鈉、氫氧化鋁和硫酸鋁。優(yōu)選的是鋁酸鈉。 如果要形成多孔或致密的二氧化硅涂層，所用的前體可以是硅酸鈉、硅酸鉀和硅酸。優(yōu)選的是硅酸鈉。
[0050]通過將含水漿液的pH調(diào)節(jié)到足夠使多孔的無機(jī)涂層沉淀在基礎(chǔ)顏料顆粒上的水平，并且向含水漿液添加多孔的無機(jī)涂層的必要前體，在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成多孔的無機(jī)涂層。優(yōu)選地，將含水漿液的PH調(diào)節(jié)到所需水平，并且在將多孔的無機(jī)涂層前體加入之前使該漿液消化。使含水漿液消化一段足夠的時(shí)間，使錨固部位在用于在其上接收至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層的基礎(chǔ)顏料顆粒的表面上形成。通常，使?jié){液在此階段消化約15分鐘。在無消化步驟下，顏料顆粒的表面可能不接受沉淀的所有無機(jī)氧化物，這可導(dǎo)致降低的著色強(qiáng)度。
[0051]用于使多孔的無機(jī)涂層沉淀在基礎(chǔ)顏料顆粒上的pH取決于待形成的涂層的組成 (氧化鋁或二氧化硅)。用于形成多孔的無機(jī)涂層的前體的量也取決于待形成涂層的組成。
[0052]例如，基本上由氧化鋁組成的多孔涂層可以在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。當(dāng)多孔涂層基本上由氧化鋁組成時(shí)，多孔的氧化鋁涂層在約8至約11、優(yōu)選約8至約10、甚至更優(yōu)選約 8至約9的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。添加足量的氧化鋁前體以使得多孔的氧化鋁涂層以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％、優(yōu)選約2%至約10重量％、更優(yōu)選約2%至約6重量％的量在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。
[0053]例如，基本上由二氧化硅組成的多孔涂層也可以在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。當(dāng)多孔涂層基本上由二氧化硅組成時(shí)，多孔的二氧化硅涂層在約3至約7、優(yōu)選約3至約6并且甚至更優(yōu)選約3至約5的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。添加足量的二氧化硅前體以使得多孔的二氧化硅涂層以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％、優(yōu)選約5%至約10重量％、更優(yōu)選約5%至約7重量％的量在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。
[0054]一旦所需多孔的無機(jī)涂層前體被加入含水漿液，則多孔的無機(jī)涂層就沉淀在基礎(chǔ)顏料顆粒上。將含水漿液的pH在整個(gè)涂布過程中都維持在所需水平。
[0055]通過將含水漿液的pH調(diào)節(jié)到足夠使致密的無機(jī)涂層沉淀在基礎(chǔ)顏料顆粒上的水平，并且向含水漿液添加致密的無機(jī)涂層的必要前體，在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成致密的無機(jī)涂層。優(yōu)選地，將含水漿液的PH調(diào)節(jié)到所需水平，并且在將致密的無機(jī)涂層前體加入之前使?jié){液消化。使含水漿液消化一段時(shí)間，該時(shí)間應(yīng)足以使錨固部位在用于在其上接收至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層的基礎(chǔ)顏料顆粒的表面上形成。通常，使?jié){液在該階段消化約15分鐘。沒有此步驟時(shí)，顏料顆粒的表面可能不接受沉淀的所有無機(jī)氧化物，這可導(dǎo)致降低的著色強(qiáng)度。
[0056]用于使致密的無機(jī)涂層沉淀在基礎(chǔ)顏料顆粒上的pH取決于待形成的涂層的組成。用于形成致密的無機(jī)涂層的前體的量也取決于待形成涂層的組成。
[0057]例如，基本上由二氧化硅組成的致密涂層可以在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。當(dāng)致密涂層基本上由二氧化硅組成時(shí)，二氧化硅涂層在約8至約11、優(yōu)選約8至約10并且甚至更優(yōu)選約9至約10的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。添加足量的二氧化硅前體，以使得多孔的二氧化硅涂層以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％、優(yōu)選約5重量％至約 10重量％、更優(yōu)選約5重量％至約7重量％的量在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。
[0058]例如，基本上由氧化鋁組成的致密涂層也可以在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。當(dāng)致密涂層基本上由氧化鋁組成時(shí)，致密的氧化鋁涂層在約4至約7、優(yōu)選約5至約 7并且甚至更優(yōu)選約5至約6的pH范圍內(nèi)在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。添加足量的氧化鋁前體，以使得致密的氧化鋁涂層以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％、優(yōu)選約3%至約9重量％、更優(yōu)選約 3%至約6重量％的量在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成。
[0059]一旦所需的致密的無機(jī)涂層前體被加入含水漿液，則致密的無機(jī)涂層沉淀在基礎(chǔ)顏料顆粒上。將含水漿液的pH在整個(gè)涂布過程中都維持在所需水平。
[0060]一旦所需的多孔和致密的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成，則按需要將漿液的pH 調(diào)節(jié)到約4.5至約6.0的pH范圍內(nèi)，并且使?jié){液消化一段時(shí)間，該時(shí)間應(yīng)足以使溶液的pH 穩(wěn)定，并且?guī)椭繉庸袒头€(wěn)定。通常使?jié){液在該階段消化約15分鐘。
[0061]含水漿液隨后被過濾以從中移除涂布的顏料，并且洗滌涂布的顏料以從中除去可溶性鹽。例如，可以使用布氏漏斗通過真空過濾來過濾漿液?？梢酝ㄟ^使用真空將去離子水吸引穿過顏料濾餅來洗滌涂布的顏料。
[0062]將所得濾餅隨后干燥并且微粉化，以產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料。
[0063]只要有至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層和至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成，則多孔和致密的無機(jī)涂層的數(shù)量以及在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成的涂層的組成(氧化鋁或二氧化硅)和所述涂層根據(jù)本發(fā)明方法在基礎(chǔ)顏料顆粒上形成的順序可以變化。例如， 都基本上由二氧化硅或氧化鋁組成的一個(gè)多孔涂層和一個(gè)致密涂層可以沉積在基礎(chǔ)顏料上。通過其它實(shí)例，基本上由氧化鋁組成單個(gè)多孔涂層和基本上由二氧化硅組成的單個(gè)致密涂層可以沉積在基礎(chǔ)顏料上，或反之亦然。致密的無機(jī)涂層可以沉積在多孔的無機(jī)涂層的頂部之上，并且反之亦然。
[0064]例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，基本上由二氧化硅組成的多孔的無機(jī)涂層在約3至約7 的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量直接在基礎(chǔ)顏料上形成。基本上由二氧化硅組成的致密的無機(jī)涂層在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。基本上由氧化鋁組成的多孔的無機(jī)涂層在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在致密的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。
[0065]在另一個(gè)實(shí)施方案中，例如，基本上由氧化鋁組成的多孔的無機(jī)涂層在約8至約 11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量直接在基礎(chǔ)顏料上形成。 基本上由二氧化硅組成的多孔的無機(jī)涂層在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在多孔的氧化鋁涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成?；旧嫌裳趸X組成的致密的無機(jī)涂層在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約 14重量％的量在多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。
[0066]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，例如，基本上由氧化鋁組成的致密的無機(jī)涂層在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量直接在基礎(chǔ)顏料上形成?；旧嫌啥趸杞M成的多孔的無機(jī)涂層在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在致密的氧化鋁涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。 基本上由氧化鋁組成的致密的無機(jī)涂層在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成?；旧嫌啥趸杞M成的致密的無機(jī)涂層在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約5% 至約14重量％的量在第二致密的氧化鋁涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。基本上由氧化鋁組成的多孔的無機(jī)涂層在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約 14重量％的量在致密的二氧化硅涂層的頂部之上在基礎(chǔ)顏料上形成。
[0067]多孔的無機(jī)涂層和致密的無機(jī)涂層基于基礎(chǔ)顏料的重量優(yōu)選占不大于約26重量％。更優(yōu)選地，多孔的無機(jī)涂層和致密的無機(jī)涂層基于基礎(chǔ)顏料的重量占約15重量％至約18重量％。
[0068]根據(jù)本發(fā)明方法形成的涂布的無機(jī)氧化物顏料即便在高濃度下使用時(shí)也具有良好光散射效率和著色強(qiáng)度(遮蓋力)，并且還具有相對高的堆密度和良好的加工特性。根據(jù)本發(fā)明方法形成的涂布的無機(jī)氧化物顏料可以以干燥和漿液形式供應(yīng)給客戶。使用至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層以及至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層導(dǎo)致具有良好的光學(xué)性質(zhì)并且也較為容易處理的顏料。例如，多孔涂層提高光學(xué)性質(zhì)，包括基礎(chǔ)顏料的遮蓋力。致密的涂層提高涂布顏料的可加工性，并且控制顏料性質(zhì)例如油吸附、表面積和堆密度，所述性質(zhì)可能會(huì)被基礎(chǔ)顏料上的高含量的多孔金屬氧化物涂層不利地影響。例如，根據(jù)本發(fā)明方法形成的涂布的無機(jī)氧化物顏料制得具有良好光學(xué)性質(zhì)如著色強(qiáng)度和改進(jìn)的可加工性的良好的干燥遮蔽級品質(zhì)的顏料。通過其它實(shí)例，由于其光散射效率和高折射率，根據(jù)本發(fā)明方法形成的涂布的無機(jī)氧化物顏料十分適于在聚合物中以高濃度使用，以在其中充當(dāng)增白劑、調(diào)色劑或遮`光劑。本發(fā)明的涂布的無機(jī)氧化物顏料可以根據(jù)本發(fā)明方法來制造。
[0069]如上所述，涂布有根據(jù)發(fā)明的多孔涂層的經(jīng)涂布的無機(jī)氧化物顏料顆粒的表面積一般高于涂布有由相同材料形成的致密涂層的經(jīng)涂布的無機(jī)氧化物顏料顆粒的表面積。比表面積值取決于涂層的量以及涂層的組成(其是多孔的還是致密的)。一般來講，使用的無機(jī)材料(氧化鋁、二氧化硅或其混合物)越多，涂布的顏料顆粒的表面積越高。由于二氧化硅涂層的微孔性質(zhì)，涂布有二氧化硅(多孔的二氧化硅涂層或致密的二氧化硅涂層)的基礎(chǔ)顏料顆粒將具有顯著高于涂布有對應(yīng)量的氧化鋁的基礎(chǔ)顏料顆粒的表面積值的表面積值。實(shí)例見下表中所述:
[0070] I
[0071]表面積值
[0072]
【權(quán)利要求】
1.一種涂布的無機(jī)氧化物顏料，其包含:無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料；在所述基礎(chǔ)顏料上形成的多孔的無機(jī)涂層，所述多孔的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成；和在所述基礎(chǔ)顏料上形成的致密的無機(jī)涂層，所述致密的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成。
2.權(quán)利要求1的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料為二氧化鈦顏料。
3.權(quán)利要求2的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述二氧化鈦顏料為通過用于制造二氧化鈦的氯化物法制得的金紅石二氧化鈦顏料。
4.權(quán)利要求1的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔和致密的無機(jī)涂層是在約40°C 至約90°C的溫度下在含水漿液中在所述基礎(chǔ)顏料上原位形成的。
5.權(quán)利要求4的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔和致密的無機(jī)涂層是在約40°C 至約80°C的溫度下在所述基礎(chǔ)顏料上形成的 。
6.權(quán)利要求4的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
7.權(quán)利要求6的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的氧化鋁涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
8.權(quán)利要求4的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
9.權(quán)利要求8的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的二氧化硅涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
10.權(quán)利要求4的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14 重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
11.權(quán)利要求10的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述致密的二氧化硅涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
12.權(quán)利要求4的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
13.權(quán)利要求12的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述致密的無機(jī)涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約3重量％至約9重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
14.權(quán)利要求4的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成， 并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％ 的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
15.權(quán)利要求14的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的多孔的無機(jī)涂層，基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且其中所述多孔的二氧化硅涂層直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述致密的二氧化硅涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述多孔的氧化鋁涂層在所述致密的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
16.權(quán)利要求4的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
17.權(quán)利要求16的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的多孔的無機(jī)涂層，基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其中所述多孔的氧化鋁涂層直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述多孔的二氧化硅涂層在所述多孔的氧化鋁涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述致密的氧化鋁涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
18.權(quán)利要求16的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中:所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的多孔的無機(jī)涂層，所述額外的多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約 2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的致密的無機(jī)涂層，所述致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％ 至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的致密的無機(jī)涂層，所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；和所述致密的氧化鋁涂層之一直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述多孔的二氧化硅涂層在所述致密的氧化鋁涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其它的所述致密的氧化鋁涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述致密的二氧化硅涂層在所述致密的氧化鋁涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述多孔的氧化鋁涂層在所述致密的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
19.權(quán)利要求1的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層和所述致密的無機(jī)涂層占基于所述基礎(chǔ)顏料的重量的不大于約26重量％。
20.權(quán)利要求19的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層和所述致密的無機(jī)涂層占基于所述基礎(chǔ)顏料的重量的約15重量％至約18重量％。
21.一種涂布的無機(jī)氧化物顏料，其包含:二氧化鈦基礎(chǔ)顏料；多孔的無機(jī)涂層，其在約40°C至約90°C的溫度范圍內(nèi)在含水漿液中原位在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成，其中:如果所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，則其在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；和如果所述多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，則其在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；和致密的無機(jī)涂層，其在約40°C至約90°C的溫度范圍內(nèi)在含水漿液中原位在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由選自二氧化硅和氧化鋁的材料組成，其中:如果所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，則其在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；和如果所述致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，則其在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
22.權(quán)利要求21的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的和致密的無機(jī)涂層在約 40°C至約80°C范圍內(nèi)的溫度下在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
23.權(quán)利要求21的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成。
24.權(quán)利要求23的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中:所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％ 至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；和`所述多孔的二氧化硅涂層直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述致密的二氧化硅涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述多孔的氧化鋁涂層在所述致密的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
25.權(quán)利要求21的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且所述致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成。
26.權(quán)利要求25的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中:所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％ 至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；和所述多孔的氧化鋁涂層直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述多孔的二氧化硅涂層在所述多孔的氧化鋁涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述致密的氧化鋁涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
27.權(quán)利要求25的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中:所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括`額外的多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％ 至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的致密的無機(jī)涂層，該致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約3重量％至約9重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；所述涂布的無機(jī)氧化物顏料還包括額外的致密的無機(jī)涂層，該致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％ 至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；和所述致密的氧化鋁涂層之一直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述多孔的二氧化硅涂層在所述致密的氧化鋁涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其它的所述致密的氧化鋁涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述致密的二氧化硅涂層在所述致密的氧化鋁涂層的頂部之上的所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述多孔的氧化鋁涂層在所述致密的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
28.權(quán)利要求21的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層和所述致密的無機(jī)涂層占基于所述基礎(chǔ)顏料的重量的不大于約26重量％。
29.權(quán)利要求28的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層和所述致密的無機(jī)涂層占基于所述基礎(chǔ)顏料的重量的約15重量％至約18重量％。
30.一種制造涂布的無機(jī)氧化物顏料的方法，其包括:a)形成包含無機(jī)氧 化物基礎(chǔ)顏料的含水漿液；b)在所述含水漿液中在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成至少一個(gè)多孔的無機(jī)涂層，所述多孔的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成；和c)在所述含水漿液中在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成至少一個(gè)致密的無機(jī)涂層，所述致密的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成。
31.權(quán)利要求30的方法，其中所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料為二氧化鈦顏料。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述二氧化鈦顏料為通過用于制造二氧化鈦的氯化物法制得的金紅石二氧化鈦顏料。
33.權(quán)利要求30的方法，其還包括研磨所述含水漿液，以使所述漿液中的至少約50%的所述基礎(chǔ)顏料顆粒具有小于0.7微米的的粒度。
34.權(quán)利要求30的方法，其中所述多孔和致密的無機(jī)涂層是在約40°C至約90°C范圍內(nèi)的溫度下在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
35.權(quán)利要求34的方法，其中通過將所述含水漿液的pH調(diào)節(jié)到足夠使所述多孔的無機(jī)涂層沉淀在所述基礎(chǔ)顏料顆粒上的水平，并且向所述含水漿液添加所述多孔的無機(jī)涂層的必要前體，在所述基礎(chǔ)顏料顆粒上形成所述多孔的無機(jī)涂層。
36.權(quán)利要求35的方法，其中在所述含水漿液的所述pH被調(diào)節(jié)到足夠使所述多孔的無機(jī)涂層沉淀在所述基礎(chǔ)顏料上的水平之后，但在所述多孔的無機(jī)涂層的所述必要前體被添加到所述含水漿液之前，允許所述含水漿液消化一段時(shí)間，所述時(shí)間足以在所述基礎(chǔ)顏料顆粒的表面上能夠形成用于在其上接收所述多孔的無機(jī)涂層的錨固部位。
37.權(quán)利要求35的方法，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8 至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
38.權(quán)利要求37的方法，其中所述多孔的氧化鋁涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2 重量％至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
39.權(quán)利要求35的方法，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
40.權(quán)利要求39的方法，其中所述多孔的二氧化硅涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約 5重量％至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
41.權(quán)利要求34的方法，其中通過將所述含水漿液的pH調(diào)節(jié)到足夠使所述致密的無機(jī)涂層沉淀在所述基礎(chǔ)顏料顆粒上的水平，并且向所述含水漿液添加所述致密的無機(jī)涂層的必要前體，在所述基礎(chǔ)顏料顆粒上形成所述致密的無機(jī)涂層。
42.權(quán)利要求41的方法，其中在所述含水漿液的所述pH被調(diào)節(jié)到足夠使所述致密的無機(jī)涂層沉淀在所述基礎(chǔ)顏料上的水平之后，但在所述致密的無機(jī)涂層的所述必要前體被添加到所述含水漿液之前，允許所述含水漿液消化一段時(shí)間，所述時(shí)間足以在所述基礎(chǔ)顏料顆粒的表面上能夠形成用于在其上接收所述致密的無機(jī)涂層的錨固部位。
43.權(quán)利要求41的方法，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
44.權(quán)利要求43的方法，其中所述致密的二氧化硅涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約 5重量％至約10重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
45.權(quán)利要求41的方法，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約4 至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
46.權(quán)利要求45的方法，其中所述致密的無機(jī)涂層以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約3重量％至約9重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
47.權(quán)利要求34的方法，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8 至約11的PH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11 的PH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
48.權(quán)利要求47的方法，其還包括在所述含水漿液中在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成額外的多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由 二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)并且以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上形成，其中所述多孔的二氧化硅涂層直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述致密的二氧化硅涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述多孔的氧化鋁涂層在所述致密的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
49.權(quán)利要求34的方法，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7 的PH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
50.權(quán)利要求49的方法，還包括在所述含水漿液中在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成額外的多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8 至約11的PH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上形成，其中所述多孔的氧化鋁涂層直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成， 所述多孔的二氧化硅涂層在所述多孔的氧化鋁涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述致密的氧化鋁涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
51.權(quán)利要求49的方法，還包括:在所述含水漿液中在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成額外的多孔的無機(jī)涂層，該多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；在所述含水漿液中在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成額外的致密的無機(jī)涂層，該致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成；在所述含水漿液中在所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料顆粒上原位形成額外的致密的無機(jī)涂層，該致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5重量％至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其中所述致密的化鋁涂層之一直接在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述多孔的二氧化硅涂層在所述致密的氧化鋁涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，其它所述致密的氧化鋁涂層在所述多孔的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成，所述致密的二氧化硅涂層在所述致密的氧化鋁涂層的頂部之上在述基礎(chǔ)顏料上形成，并且所述多孔的氧化鋁涂層在所述致密的二氧化硅涂層的頂部之上在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
52.權(quán)利要求30的方法，其中所述多孔的無機(jī)涂層和所述致密的無機(jī)涂層占基于所述基礎(chǔ)顏料的重量的不大于約26重量％。
53.權(quán)利要求31的涂布的無機(jī)氧化物顏料，其中所述多孔的無機(jī)涂層和所述致密的無機(jī)涂層占基于所述基礎(chǔ)顏料的重量的約15重量％至約18重量％。
54.一種聚合物組合物，其包含: 基礎(chǔ)聚合物；和與所述基礎(chǔ)聚合物摻混的涂布的無機(jī)氧化物顏料，所述涂布的無機(jī)氧化物顏料包括:無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料；在所述基礎(chǔ)顏料上形成的多孔的無機(jī)涂層，所述多孔的無機(jī)涂層基本上由選自氧化鋁和二氧化硅的材料組成；和在所述基礎(chǔ)顏料上形成的致密的無機(jī)涂層，所述致密的無機(jī)涂層基本上由選自二氧化硅和氧化鋁的材料組成。
55.權(quán)利要求書54的聚合物組合物，其中所述涂布的無機(jī)氧化物顏料以基于所述聚合物組合物的總重量至少約12重量％的量存在于所述聚合物組合物中。
56.權(quán)利要求55的聚合物組合物，其中所述涂布的無機(jī)氧化物顏料以基于所述聚合物組合物的總重量約12重量％至約75重量％的量存在于所述聚合物組合物中。
57.權(quán)利要求54的聚合物組合物，其中所述無機(jī)氧化物基礎(chǔ)顏料為二氧化鈦顏料。
58.權(quán)利要求54的聚合物組合物，其中所述多孔和致密的無機(jī)涂層在含水漿液中在約 40°C至約90°C溫度范圍內(nèi)原位地在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
59.權(quán)利要求58的聚合物組合物，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
60.權(quán)利要求58的聚合物組合物，其中所述多孔的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成， 并且是在約3至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
61.權(quán)利要求58的聚合物組合物，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由二氧化硅組成， 并且是在約8至約11的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約5%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
62.權(quán)利要求58的聚合物組合物，其中所述致密的無機(jī)涂層基本上由氧化鋁組成，并且是在約4至約7的pH范圍內(nèi)以基于所述基礎(chǔ)顏料的重量約2%至約14重量％的量在所述基礎(chǔ)顏料上形成。
63.權(quán)利要求54的聚合物組合物，其中所述多孔的無機(jī)涂層和所述致密的無機(jī)涂層占基于所述基礎(chǔ)顏料的重量的不大于約26重量 ％。
【文檔編號】C09C1/36GK103459518SQ201280012287
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月9日
【發(fā)明者】V·R·R·戈帕拉居, M·L·阿什利 申請人:特羅諾克斯有限公司