[发明专利]用于塑料应用的非微米化颜料

说明书

技术领域

本文中公开并要求的发明概念涉及使颜料用于塑料应用的的方法，更具体地是，但绝不限于，表面处理颜料用于塑料应用从而不需要微米化的方法。

背景技术

粒状无机颜料在包括涂料、塑料和纸工业的许多工业中用作遮光剂和着色剂。二氧化钛由于其当调配成最终使用产品时其赋予高不透明度的能力，使得其在当今商业中为最广泛使用的白色颜料。一般使二氧化钛颜料微米化，从而形成细粉状的粉末，由此使赋予与其调配的材料的遮光性最大化。

此类塑料应用中的粒状颜料的有效性部分地取决于如何可以使颜料均匀地分散在聚合物熔融物中。二氧化钛颗粒典型地具有亲水性表面，使得它们难以引入至如塑料等疏水性材料。在没有进行适当的表面处理的情况下，即使用高能量等级长期混合，也不能实现良好的分散度。另外，二氧化钛粉末本来为粉尘状并且在处理二氧化钛粉末本身期间，特别是在调配、配混和最终使用产品的制造期间，频繁显示差的粉末流动特性。

为此，已经使用二氧化钛颗粒表面的物理和化学改性，从而改进二氧化钛颗粒在聚合物基质中的性质。所寻求的此类改进包括改进的流动特性、降低的化学活性和改进的热稳定性，特别是挤出聚合物膜应用中的抗裂孔性(lacing resistance)。将表面处理剂添加至粒状二氧化钛中，从而提供用于塑料的疏水性表面。使二氧化钛颜料颗粒微米化以实现颜料与聚合物配合之前颜料颗粒的充分去凝集，从而制造聚合物浓缩物。在浓缩的聚合物中用浓度提高的二氧化钛调配高性能二氧化钛母料，使下游聚合物产物加工更容易并且传递优异的产物均匀性和抗裂孔性(lacing resistance)。

目前为止，高性能母料研究集中在用疏水性化合物的表面处理并且总是包括微米化。尽管在该领域进行了大量的研究，但仍需要在不需要微米化的情况下提供改进的操作性、分散性和最终产物性质的粒状二氧化钛的经济的表面处理的改进。

发明内容

本文中公开并要求的发明概念一般涉及聚合物浓缩物的制造方法。将粒状颜料加入至聚合物浓缩物中的方法包括以下步骤。将具有水溶性有机盐的碱性pH水溶液添加至经研磨的含二氧化钛的经经研磨的粒状颜料，从而形成有机物涂布的粒状颜料。使碱性水溶液的pH充分碱性使得水溶性有机盐保持盐的形式。在没有预先微米化步骤的情况下，使有机物涂布的粒状颜料与聚合物树脂混合，从而形成具有约50重量％至约87重量％的具有与微米化有机物涂布的粒状颜料相当的分散性的粒状颜料的聚合物浓缩物。

具体实施方式

在详细解释本文中公开的发明概念的至少一个实施方案之前，应当理解的是，本发明构思不于应用于以下说明书阐述或图示出的构成、实验、示例性数据和/或组成的配置的细节。目前公开并要求的发明概念能够使其它实施方案或者以各种方式实施或者进行。另外，应当理解的是，本文中采用的措辞和术语仅是为了说明的目的并且不应当以任何方式视为限定。

在本发明概念的实施方案的以下详细说明中，为了提供本发明概念的更彻底的理解，阐述大量具体的细节。然而，对于一个本领域中的普通技术人员显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下，公开范围内的本发明概念可以实施。在其它情况下，没有详细描述公知的特征，从而避免使本公开不必要地复杂化。

此外，除非相反地明确陈述，否则“或”指包括或非互斥性或。例如，通过以下任意之一来满足条件A或B：A正确(或存在)且B错去(或不存在)，A错误(或不存在)且B正确(或存在)，以及A和B二者均正确(或存在)。

另外，采用"a"或"an"的使用从而描述本文中实施方案的要素和组成。这样做仅仅是为了方便并且给出本发明概念的大体意义。应理解本说明书包括一种或至少一种且单数也包括复数，除非以其他方式是显然的。

作为本文中使用的任何提及的“一个实施方案”或“实施方案”指与实施方案相关的描述的特定要素、特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。在说明书中各位置的短语“一个实施方案中”的出现未必全部指相同实施方案。

在本说明书和所附权利要求中，术语“微米化”和“微米化”的其它语法形式指流体能量研磨或喷射研磨，其中通过经研磨的颗粒之间的碰撞来实现粒径减小。典型地通过以高速度和能量进入微磨机的研磨室的压缩流体供给能量。实例微磨机为蒸汽微磨机和空气微磨机。

最后，本文中和所附权利要求中使用的短语“经研磨的粒状颜料”定义为“没有微米化，但已经砂研磨，或者使用氧化锆或其它研磨介质进行介质研磨，或者使用其它研磨方法研磨的颜料颗粒”。