CN106189468A - 经锆处理的硅铝酸钠及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

公开了通过锆处理富集的铝硅酸盐颜料和制备该颜料的方法。这样的包含锆的铝硅酸盐颜料可以具有小粒度、高表面积、低吸油量和中性pH的独特组合。这些颜料可以用于多种油漆和涂料应用，例如TiO2填充剂，为终饰油漆或涂料提供改进的性质。

Description

经锆处理的硅铝酸钠及其制备方法
发明背景
合成的无定形的硅铝酸钠已通常作为填充剂颜料用于油漆(paint)、涂料(coating)和其他应用。这些颜料通常用来在降低的TiO2载量下改进主体和干遮盖力。相比于矿物填充剂例如煅烧粘土，这些合成的铝硅酸盐颜料具有较少的杂质。这些铝硅酸盐颜料常常依赖于它们的高结构(highstructure)来提供较好的光学性能，且通常，结构越高，性能越好。然而，高结构颜料还可以具有较高的吸收容量，这由于高的粘合剂需求量和耐洗刷性的损失而可以是不利的。
生产解决这些和其他需求的基于铝硅酸盐的颜料，例如生产改进的油漆和涂料，将是有利的。因此，本发明涉及的就是这些目标。
发明概述
提供本概述来以简化的形式介绍概念的选择，概念在下文在详述中进一步描述。本概述不意图确定要求保护的主题的需要的或必要的特征。本概述也不意图用于限制要求保护的主题的范围。
本文公开和描述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒。根据本发明的多个方面，这样的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包括在碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层(coating)。通常，锆的重量百分数可以在基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05至约4wt.％的范围内。在本发明的特定的方面，这些包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征可以是：(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度；(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积；(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量；和(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。
本文还公开和描述用于生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺。一种这样的用于生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺可以包括使碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种在对于锆化合物来说足以至少部分地涂覆碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的条件下接触。通常，锆的重量百分数可以落在基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05至约4wt.％的范围内(以干基计)。在另外的方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征可以是：(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度；(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积；(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量；和(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。
本文还涵盖含有包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的各种组合物，例如油漆或涂料制剂。出乎意料地，所得到的油漆或涂料可以具有改进的不透明度/对比率、和/或改进的着色力、和/或改进的亮度指数、和/或改进的耐洗刷性。
前述概述和以下详述两者都提供实例且仅是解释性的。因此，前述概述和以下详述不应被认为是限制性的。此外，可以提供除了本文陈述的那些特征或变化形式之外的特征或变化形式。例如，某些方面可以涉及详述中描述的各种特征组合和子组合。
定义
为了更清楚地定义本文使用的术语，提供以下定义。除非另外指示，否则以下定义适用于本公开内容。如果术语在本公开内容中被使用但没有在本文特定地定义，那么来自IUPAC Compendium of Chemical Terminology第2版(1997)的定义可以被应用，只要该定义不与本文应用的任何其他公开内容或定义冲突，或致使该定义被应用于的任何权利要求不确定或无效。在由通过引用并入本文的任何文件提供的任何定义或用法与本文提供的定义或用法冲突的方面来说，本文提供的定义或用法为准。
尽管本文按照“包含”各种组分或步骤来描述组合物和方法，但除非另外表明，否则组合物和方法还可以“基本上由各种组分或步骤组成”或“由各种组分或步骤组成”。例如，与本发明的各方面一致的组合物可以包括以下；可选择地，可以基本上由以下组成；或可选择地，可以由以下组成：(1)包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒、(2)粘合剂、和(3)液体。
除非另外指定，否则术语“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”意图包括复数替代物，例如，至少一个。
通常，使用Chemical and Engineering News，63(5)，27，1985中公布的元素周期表版本中指示的编号方案来指示元素族。在一些情况下，可以使用指派给该族的常用名来指示元素族；例如，用于第1族元素的碱金属，用于第2族元素的碱土金属等等。
术语“接触”在本文用来指可以被共混、混合、浆化、溶解、反应、处理、或否则以一些其他方式或通过任何其他合适的方法接触或组合的材料或组分。除非另外指定，否则材料或组分可以以任何顺序、以任何方式接触在一起且持续任何时间长度。
虽然在本发明的实践或测试中可以使用与本文描述的那些相似的或等效的任何方法、装置和材料，但本文描述典型的方法、装置和材料。
本文提到的所有的出版物和专利为了描述和公开例如出版物中描述的构造和方法学的目的通过引用并入本文，它们可以与目前描述的发明结合使用。贯穿文本讨论的出版物被提供仅仅是因为它们的公开内容在本申请的申请日之前。本文决不应被解释为承认本发明人由于在先发明而没有资格先于这样的公开内容。
申请人在本发明中公开若干类型的范围。当申请人公开或要求保护任何类型的范围时，申请人的意图是单独地公开或要求保护这样的范围可以合理地包括的每一个可能的数，包括范围的端点以及其中涵盖的任何子范围和子范围组合。作为一个代表性的实例，在本发明的多个方面中，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的BET表面积可以在某些范围。对于BET表面积可以在从约70至约200m2/g的范围内的公开内容，申请人意图陈述表面积可以是该范围内的任何表面积，且例如可以等于约70、约80、约90、约100、约110、约120、约130、约140、约150、约160、约170、约180、约190、或约200m2/g。另外，表面积可以在从约70至约200m2/g的任何范围内(例如从约80至约190m2/g)，且这还包括在约70和约200m2/g之间的范围的任何组合(例如，表面积可以在从75至约100m2/g或从约110至约200m2/g的范围内)。同样地，本文公开的所有的其他范围应与该实例相似的方式被解释。
发明详述
本文公开了包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒、用于生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的方法、和使用包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的油漆和涂料以及其他制造的物品。
出乎意料地，申请人已经发现如本文公开的和描述的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒，可以导致具有改进的不透明度/对比率、和/或改进的着色力、和/或改进的亮度指数、和/或改进的耐洗刷性以及其他有益的属性的油漆或涂料或其他制造的物品。还出乎意料地，申请人已经发现这些有益的性质可以通过使用以小平均粒度、高表面积、低吸油量和中性pH为特征的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒来实现。
包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒
与本发明的各方面一致，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包含在碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层。通常，锆的重量百分数可以在基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05wt.％至约4wt.％的范围内。此外，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以具有以下特征：(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度，(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积，(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量，和(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。在另外的方面，与本发明一致的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒还可以具有下文提供和以任何组合的特征或性质中的任一种。
在一个方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以具有相对小的平均粒度。通常，平均粒度(d50)可以落在从约3至约7μm的范围内，诸如例如从约3至约6.5、从约3至约6、从约3至约5.5、从约3.2至约7、从约3.2至约6.5、从约3.2至约5.8、从约3.5至约7、从约3.5至约6.5、从约3.5至约6、或从约3.5至约5.5μm、以及类似的范围。根据本公开内容，平均粒度的其他适当的范围是容易明白的。
在一方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以具有相对高的表面积。通常，BET表面积可以落在从约70至约200、从约100至约200、或从约125至约200m2/g的范围内。在另外的方面，BET表面积可以在从约70至约190、从约100至约190、从约110至约190、从约125至约200、或从约125至约175m2/g以及类似的范围内。根据本公开内容，BET表面积的其他适当的范围是容易明白的。
在一方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以具有相对低的吸油量。例如，吸油量可以在从约70至约120cc/100g的范围内。可选择地，吸油量可以在从约70至约115cc/100g；可选择地从约70至约110cc/100g；可选择地从约80至约120cc/100g；可选择地从约80至约115cc/100g；可选择地从约80至约110cc/100g；或可选择地从约80至约105cc/100g的范围内。根据本公开内容，吸油量的其他适当的范围是容易明白的。
此外，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以具有大体上中性的pH，例如，通常在从约6至约8的范围内的pH。在一个方面，pH可以在从约6至约7.8、或从约6至约7.6的范围内。在另一个方面，pH可以在从约6.1至约7.8、或从约6.1至约7.7的范围内。在又一个方面，pH可以在从约6.2至约7.8、或从约6.2至约7.6的范围内。在还另一个方面，pH可以在约6.4至约7.8、或从约6.5至约7.5的范围内。根据本公开内容，pH的其他适当的范围是容易明白的。
如本文所描述，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包含在碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层。因此，碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面的所有的或任何部分可以涂覆有锆化合物。虽然不希望受理论束缚，但申请人认为在一些方面，锆化合物可以是ZrO2。因此，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包含在碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的ZrO2的至少部分涂层。除了或可选择地除了ZrO2之外，可以存在包含氧的锆化合物或络合物的其他形式，例如ZrO和/或可以包含氧和氢原子的锆化合物或络合物。
根据本发明，锆化合物(例如，ZrO2或其他)可以以在从约0.05wt.％至约4wt.％锆的范围内的量存在于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒内。例如，锆的重量百分数可以在从约0.1wt.％至约3wt.％锆、从约0.1wt.％至约2wt.％锆、或从约0.2wt.％至约3wt.％锆的范围内。然而，在特定的方面，锆的重量百分数可以在从约0.2wt.％至约1wt.％锆、从约0.2wt.％至约0.8wt.％锆、从约0.3wt.％至约1wt.％锆、或从约0.3wt.％至约0.8wt.％锆、以及类似的范围内。这些重量百分数是基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量。根据本公开内容，锆的重量百分数的其他适当的范围是容易明白的。
在一个方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包含在碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层。在另一个方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包含在碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层。在又一个方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包含在碱金属铝硅酸盐颗粒和碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层。因此，本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包含至少部分地涂覆有锆化合物的碱金属铝硅酸盐颗粒和碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的混合物或组合。
在一个方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包括包含锆的铝硅酸钠颜料颗粒，且碱金属铝硅酸盐颗粒可以包括铝硅酸钠颗粒。在另一个方面，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒可以包括包含锆的铝硅酸钠镁颜料颗粒，且碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒可以包括铝硅酸钠镁颗粒。在这些和其他方面，碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒可以是无定形的，可以是合成的，或可以既是无定形的又是合成的。
此外，碱金属铝硅酸盐颗粒(和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒)可以具有相对小的平均粒度。通常，平均粒度(d50)可以落在从约3至约7μm的范围内，诸如例如从约3至约6.5、从约3至约6、从约3至约5.5、从约3.2至约7、从约3.2至约6.5、从约3.2至约5.8、从约3.5至约7、从约3.5至约6.5、从约3.5至约6、或从约3.5至约5.5μm、以及类似的范围。根据本公开内容，这些铝硅酸盐颗粒的平均粒度的其他适当的范围是容易明白的。
此外，碱金属铝硅酸盐颗粒(和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒)可以具有相对高的表面积。通常，BET表面积可以落在从约70至约200、从约100至约200、或从约125至约200m2/g的范围内。在另外的方面，BET表面积可以在从约75至约200、从约80至约190、从约80至约175、从约80至约200、或从约125至约175m2/g，以及类似的范围内。根据本公开内容，这些铝硅酸盐颗粒的BET表面积的其他适当的范围是容易明白的。
此外，碱金属铝硅酸盐颗粒(和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒)可以具有相对低的吸油量。例如，吸油量可以在从约60至约120cc/100g的范围内。可选择地，吸油量可以在从约70至约120cc/100g；可选择地从约70至约115cc/100g；可选择地从约80至约120cc/100g；可选择地从约80至约115cc/100g；可选择地从约80至约110cc/100g；或可选择地从约80至约105cc/100g的范围内。根据本公开内容，这些铝硅酸盐颗粒的吸油量的其他适当的范围是容易明白的。
此外，碱金属铝硅酸盐颗粒(和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒)可以具有大体上中性的pH，例如，通常在从约6至约8的范围内的pH。在一个方面，pH可以在从约6至约7.8、或从约6至约7.6的范围内。在另一个方面，pH可以在从约6.1至约7.8、或从约6.1至约7.7的范围内。在又一个方面，pH可以在从约6.2至约7.8、或从约6.2至约7.6的范围内。在还另一个方面，pH可以在约6.4至约7.8、或从约6.5至约7.5的范围内。根据本公开内容，这些铝硅酸盐颗粒的pH的其他适当的范围是容易明白的。
用于制备包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺
本文中公开并描述用于生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺。生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的此类工艺可以包括：使碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种在对于锆化合物来说足以至少部分地涂覆碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的条件下接触。
一般而言，本文中独立地描述工艺的特征(例如，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特性、碱金属铝硅酸盐颗粒和碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的特性、硫酸锆和/或硫酸氧锆的用途、含水浆料的特征、使材料接触并且形成包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的条件、以及其他)，并且这些特征可以按任何组合来组合以另外描述公开的工艺。例如，锆的重量百分数可以在本文公开的以干基计的基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的任何范围内(例如，从约0.05wt.％至约4wt.％、从约0.3wt.％至约1wt.％等等)。此外，包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征可以为：本文公开的任何平均粒度(例如，从约3μm至约7μm、从约3μm至约6μm等等)、本文公开的任何BET表面积(例如，从约70m2/g至约200m2/g、从约100m2/g至约200m2/g等等)、本文公开的任何吸油量(例如，从约70cc/100g至约120cc/100g、从约80cc/100g至约110cc/100g等等)、以及本文公开的任何pH(例如，从约6至约7.8、从约6.2至约7.6等等)。
此外，除非另有声明，否则其他工艺步骤可以在公开的工艺中列出的步骤中的任何一个之前、期间和/或之后进行。此外，根据公开的工艺中的任何一个生产的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒在本公开内容的范围内并且被包括在本文中。
根据本发明的一个方面，碱金属铝硅酸盐颗粒(和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒)的含水浆料可以与硫酸锆(ZrSO4)接触。根据本发明的另一个方面，含水浆料可以与硫酸氧锆(ZrOSO4)接触。根据本发明的又一个方面，含水浆料可以与硫酸锆(ZrSO4)和硫酸氧锆(ZrOSO4)的混合物或组合接触。
在另外的方面，含水浆料可以与液体硫酸锆和/或液体硫酸氧锆接触，即，硫酸锆和/或硫酸氧锆存在于液相中，例如作为溶液。可选择地，含水浆料可以与干燥的硫酸锆(以固体形式，例如自由流动的粉末)接触。可选择地，含水浆料可以与干燥的硫酸氧锆(以固体形式，例如自由流动的粉末)接触。可选择地，含水浆料可以与干燥的硫酸锆和干燥的硫酸氧锆的混合物或组合接触。根据本公开内容，用于使含水浆料与硫酸锆和/或硫酸氧锆接触的其他合适程序是容易明白的。
碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料不限于任何特定的pH范围。然而，与本文公开的特定方面一致，碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料的pH可以为大体上中性的pH，例如，通常在从约6至约8的范围内的pH。在一方面，pH可以在从约6至约7.8或从约6至约7.6的范围内。在另一个方面，pH可以在从约6.1至约7.8或从约6.1至约7.7的范围内。在又一个方面，pH可以在从约6.2至约7.8或从约6.2至约7.6的范围内。在还另一个方面，pH可以在约6.4至约7.8或从约6.5至约7.5的范围内。根据本公开内容，碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料的pH的其他合适范围是容易明白的。
一般而言，在使(碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料的)含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后，pH减小。通常，在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后的pH可以落在从约5.7至约7.7、从约5.7至约7.6、从约5.7至约7.5、从约5.7至约7.4的范围内。在另外的方面，pH可以在从约5.8至约7.7、从约5.8至约7.5、从约6至约7.7、从约6至约7.6或从约6至约7.4的范围内、以及类似范围内。根据本公开内容，在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后的pH的其他合适范围是容易明白的。
含水浆料的固体百分数不限于任何特定范围。然而，在含水浆料中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的量总计通常落在从约1wt.％至约50wt.％的范围内。在某些方面，固体重量百分数可以在从约10wt.％至约40wt.％或从约15wt.％至约40wt.％的范围内。在其他方面，在含水浆料中，具有碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的总计较高的固体含量可以是有益的，并且在这些方面，固体百分数通常落在从约20wt.％至约45wt.％、从约25wt.％至约40wt.％或从约30wt.％至约40wt.％的范围内、以及类似范围内。根据本公开内容，在含水浆料中的颗粒的重量百分数的其他合适范围是容易明白的。
本文公开的工艺可以包括：使碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种在对于锆化合物来说足以至少部分地涂覆碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的条件下接触。此工艺可以在任何合适的设备中进行，例如具有混合装置或搅拌罐的容器或器皿。含水浆料可以在多种温度和时间段下与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触。例如，温度可以在从约10℃至约80℃的范围内；可选择地，从约10℃至约70℃的范围内；可选择地，从约10℃至约60℃的范围内；可选择地，从约20℃至约80℃的范围内；可选择地，从约20℃至约60℃的范围内；可选择地，从约20℃至约50℃的范围内；或可选择地，从约25℃至约75℃的范围内。在这些和其他方面，这些温度范围还意指包括其中工艺在落在相应范围内的一组不同温度(例如，初始温度、最终温度)下而不是在单个固定温度下进行的情况。例如，含水浆料最初可以在较低温度下与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触，并且随后，温度可以被增加至较高的最终温度。使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触的步骤的持续时间不限于任何特定的时间段。因此，此步骤可以例如在范围从少至15-30秒至长达24-48小时、或更长的时间段内进行。适当的接触时间可以取决于例如初始温度/最终温度、确保涂层均一性和均匀性所需要的时间、期望的粒度以及含水浆料中的固体百分数、以及其他变量。然而，通常，接触步骤可以在可以在从约15秒至约48小时，诸如例如从约1分钟至约24小时、从约30秒至约8小时、从约15分钟至约6小时、从约1分钟至约2小时或从约30分钟至约2小时的范围内的时间段内进行。根据本公开内容，足以进行本文描述的工艺的其他条件是容易明白的。
在本发明的各方面，碱金属铝硅酸盐颗粒(和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒)至少部分地涂覆(例如，表面的全部或任何部分)有锆化合物，并且通常，产生的锆的重量百分数可以落在以干基计的基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的最终重量的从约0.05wt.％至约4wt.％或从约0.3wt.％至约1wt.％的范围内。因此，颗粒中的某些可以具有少量的被涂覆的表面(例如，小于25％)，然而其他颗粒可以被完全地涂覆(100％的表面被涂覆)有锆化合物。如本领域技术人员将容易地认识到，具有均一的颗粒涂层且因此均匀的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒是合意的。然而，考虑到大量的预涂覆的铝硅酸盐颗粒以及其相应的粒度分布和表面积(以及其他属性)以及接触/混合变化，将不可避免地存在相应颗粒上的涂层的量的变化，即，某些颗粒将具有比其他颗粒更大的量的涂层。
在本发明的某些方面，生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺还可以包括在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后湿磨颗粒的步骤。可以利用珠磨工艺，然而湿磨步骤不限于此。有益地，此湿磨步骤可以改进颜料颗粒均匀性并且可以被用于控制或减小粒度(例如，至小于约7μm或小于约6μm的平均粒度)。
此外或可选择地，生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺还可以包括在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后干燥颗粒的步骤。可以利用喷雾干燥工艺，然而干燥步骤不限于此。
此外或可选择地，生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺还可以包括在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后干磨颗粒的步骤。可以利用锤磨工艺，然而干磨步骤不限于此。
因此，申请人预期，生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺还可以包括在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后湿磨颗粒的步骤和/或干燥颗粒的步骤和/或干磨颗粒的步骤。可以利用并且以任何合适的次序利用这些另外的步骤中的任何一个或更多个。例如，生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺还可以包括干燥步骤、随后的干磨步骤。作为另一个实例，生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺还可以包括湿磨步骤、随后的干燥步骤。
使用包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的组合物和物品
本发明还涉及并且包括含有本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒(以及其相应的特性或特征，例如平均粒度、表面积、吸油量和pH)中的任何一种或由本文公开的工艺中的任何一种生产的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒(以及其相应的特性或特征)中的任何一种的任何组合物、制剂和制造的物品。
因此，本发明的一个方面中的组合物可以包含液体和本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒。此“液体”可以是作为纯化合物在标准温度(25℃)和压力(1atm)下为液体(非固体或气体)的任何化合物。液体在本文中还可以被称作稀释剂。如本领域技术人员将认识到，水是本文中预期的例证性液体或稀释剂，多种有机溶剂(例如，脂肪族烃、芳香族烃等等)也是这样。
在另一个方面，提供油漆组合物或涂料组合物(常常可以被称作油漆制剂或涂料制剂)，并且在这一方面，组合物可以包含粘合剂(常常可以被称作媒介物；实例包括聚合物例如丙烯酸树脂、乙烯基丙烯酸树脂、苯乙烯丙烯酸树脂等等)、液体(例如，水或有机溶剂)和本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒。任选地，多种添加剂可以存在于油漆或涂料制剂或组合物中，这取决于期望的性质。这些添加剂可以包括但不限于催化剂、增稠剂、增塑剂、填料、纤维、着色剂、分散剂、流动改性剂、表面改性剂、抗氧化剂或稳定剂、以及类似物、以及其组合。因此，本发明的又一个方面中的油漆或涂料组合物可以包含粘合剂、液体、着色剂和本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒。
本文中还包括由含有本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的组合物(例如，湿组合物)生产的油漆或涂料(例如，在干燥或固化之后形成固体膜或层)。根据本发明的油漆或涂料通常可以具有约1μm和约500μm之间的厚度，这取决于最终用途的应用、目标基材、期望的环境条件等等。例如，油漆或涂料可以具有在从约5μm至约300μm、从约25μm至约250μm或从约35μm至约200μm的范围内的厚度。
本文中还包括制造的物品，所述制造的物品可以包含至少部分地覆盖有例如由包含本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒中的任何一种的组合物中的任何一种生产的油漆或涂料的基材。因此，包括至少部分地覆盖有本文描述的油漆或涂料的基材的涂覆的基材也在本发明的范围内。一般而言，本发明中可以利用的基材可以包括金属、混凝土、木材、纸、或塑料、以及其组合。
本发明还公开涂刷或涂覆基材或生产涂刷或涂覆的基材的方法。一种此类的方法可以包括：(a)提供包含粘合剂、液体(例如，水)和本文公开的的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的油漆组合物或涂料组合物；(b)将油漆组合物或涂料组合物应用至基材的表面；和(c)使油漆组合物或涂料组合物干燥或固化到基材的表面上，从而生产涂刷或涂覆的基材。油漆或涂料组合物或制剂可以通过包括例如浸涂、滚涂、刷涂、喷涂、挤压(squeeging)、后滚涂、倾倒、抹光、以及类似技术的多种技术被应用至基材。还可以使用这些技术的组合。若需要，可以在基材的内表面和外表面两者上都使用油漆组合物或涂料组合物。
在一个方面，且出乎意料地，产生的油漆或涂料–从干燥或固化含有本文公开的包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的油漆或涂料制剂产生–可以具有改进的不透明度/对比率、和/或改进的着色力、和/或改进的亮度指数、和/或改进的耐洗刷性。此类改进在下文跟随的实施例中被例证。在某些方面，油漆或涂料可以具有大于或等于约96的对比率。此外或可选择地，油漆或涂料可以具有大于或等于约99、或大于或等于约99.5、或大于或等于约100的着色力。此外或可选择地，油漆或涂料可以具有大于或等于约89、或大于或等于约91的亮度指数。此外或可选择地，油漆或涂料可以具有大于或等于约800次循环、或大于或等于约850次循环、或大于或等于约900次循环的耐洗刷性。根据本公开内容，对比率、着色力、亮度指数和耐洗刷性的其他合适范围是容易明白的。
实施例
本发明通过以下的实施例另外例证，所述以下的实施例不以任何方式被解释为对本发明的范围强加限制。在阅读本文的描述之后，各种其他的方面、实施方案、修改和其等效物可以使本领域普通技术人员想到它们而不脱离本发明的精神或所附权利要求的范围。
平均粒度或d50或中值粒度指的是50％的样品具有较小粒度且50％的样品具有较大粒度的粒度。平均粒度使用Horiba LA 300仪器经由激光衍射法来确定。
本文公开的BET表面积根据本领域技术人员熟知的Brunaur等人,J.Am.Chem.Soc.,60,309(1938)的BET氮吸附法来确定。
吸油量值根据ASTM D281中描述的擦去法(rub-out method)使用亚麻籽油来确定(每100g颗粒吸收的cc油)。通常，较高的吸油量水平指示较高的结构颗粒，然而较低的值通常指示较低的结构颗粒。
本文公开的pH值(20％pH)在含水体系中使用pH计来测定，所述含水体系含有在去离子水中的20wt.％固体。
耐洗刷性(失效循环数(cycles to failure))根据ASTM D2486确定。对比率在面板上在无尘环境中干燥过夜的油漆制剂的150μm(湿)缩小版(drawdown)上测定。使用分光光度计(型号SS 5100R，Premier ColorscanInstrument Pvt Ltd)，测量油漆涂覆的黑暗侧的Y反射率和油漆涂覆的明亮侧的Y反射率，并且黑暗与明亮的比率为对比率。着色力在面板上在无尘环境中干燥过夜的油漆制剂的150μm(湿)缩小版上测定。测试实验样品和对照油漆二者。实验样品相对于对照油漆的着色力通过使用分光光度计测量相应的缩小版样品的相对反射率来测定。亮度指数根据ISO 2470测定。
实施例1-24
如下制备实施例1的铝硅酸钠。将大约300L的热工艺用水和12.4kg的无水硫酸钠添加至1200L反应器。在混合的同时将反应器内容物加热至55℃，并且将5.9L的硅酸钠添加至反应器并且混合。随后是使用19.9L/min的硅酸钠添加速率和7.26L/min的明矾添加速率的用明矾和硅酸盐溶液的25min同时添加步骤。在同时添加步骤之后，减小的明矾流速(1-2L/min)被用于使该批次的pH达到约5.3。在蒸煮该批次持续10min之后，洗涤产物浆料，并且使用压滤机过滤。收集滤饼。使滤饼的一部分喷雾干燥并且锤磨至平均5-6微米的粒度。
对于实施例2-3，将滤饼的第二部分在小罐中再浆化，并且添加碱式硫酸锆粉末(Star Earth Minerals,Zr5O8(SO4)2.xH2O)以产生基于Zr处理的铝硅酸钠重量的0.3wt.％的Zr(实施例2)和0.6wt.％的Zr(实施例3)的最终量。然后，使处理的饼浆料喷雾干燥并且锤磨至平均5-6微米的粒度。
对于实施例4-5，将滤饼的第三部分在小罐中再浆化，并且添加硫酸氧锆粉末(Star Earth Minerals,ZrOSO4)以产生基于Zr处理的铝硅酸钠重量的0.3wt.％的Zr(实施例4)和0.6wt.％的Zr(实施例5)的最终量。使处理的饼浆料喷雾干燥并且锤磨至平均5-6微米的粒度。
表I概括实施例1-5的Zr处理的铝硅酸盐的某些性质和特性。实施例4-5的Zr处理的铝硅酸盐颗粒具有5-6μm范围内的平均粒度、130-140m2/g范围内的BET表面积、90-110cc/100g范围内的吸油量和6.4-7.0范围内的pH。
将实施例1-5与通常在油漆应用中使用且可商购自J.M.HuberCorporation或Evonik Industries的若干合成的无定形铝硅酸钠进行比较：C1具有108cc/100g的吸油量，C2具有133cc/100g的吸油量，C3具有90cc/100g的吸油量，且C4具有118cc/100g的吸油量。表II列出被用于通过替换10％或15％的TiO2颜料来评估各种铝硅酸盐和Zr处理的铝硅酸盐的标准60PVC(颜料体积浓度)型号(对照)油漆制剂，且表III概括实施例6-24的以150μm湿膜厚度的某些油漆性质。出乎意料地，表III证实，实施例13-16(利用实施例4-5的用硫酸氧锆处理的铝硅酸盐颜料)在光学性能上胜过其他实施例，如由在对比率、亮度和着色力上的改进所反映。
表I.实施例1-5。
表II.油漆制剂。
成分 材料描述 Wt.％
软水 16.00
六偏磷酸钠 表面活性剂 0.20
Biocel SP 85 杀生物剂 0.20
单乙二醇 3.00
Napco NDW 消泡剂 0.20
松油 0.50
Natrosol HBR 250 增稠剂 0.48
氨水 0.10
Indofil 850(阴离子型) 分散剂 0.80
Hydroxide 9.5(非离子型) 分散剂 0.50
TiO2(DuPont Ti纯R+902) TiO2颜料 15.00
方解石GM104 CaCO3 10.00
HD Supratek 90 粘土 10.00
滑石GM404 滑石 5.00
氨水 0.10
Texanol 1.00
苯乙烯丙烯酸树脂乳液50％固体 粘合剂 20.00
软水 16.92
总计 100.00
表III.实施例6-24。
实施例25-43
如下制备铝硅酸钠。将大约5990L的硫酸盐水(4％浓度)添加至36,000L反应器。在混合的同时，将反应器内容物加热至55℃，并且将119.8L的硅酸钠添加至反应器并且混合。随后是使用398.8L/min的硅酸钠添加速率和145.1L/min的明矾添加速率的用明矾和硅酸盐溶液的25min同时添加步骤。在同时添加步骤之后，减小的明矾流速被用于使该批次的pH达到约5.3。在蒸煮该批次持续10min之后，洗涤产物浆料，并且使用压滤机过滤。将收集的滤饼再浆化，并且手动添加硫酸氧锆粉末。然后，将锆处理的饼浆料进料至竖式珠磨机(vertical bead mill)。然后，使珠磨的Zr处理的饼浆料喷雾干燥并且锤磨至平均3-5微米的粒度。进行两个批次，基于Zr处理的铝硅酸钠重量，一个产生0.3wt.％的Zr(实施例25)的最终量，且另一个产生0.45wt.％的Zr(实施例26)的最终量。
表IV概括实施例25-26的Zr处理的铝硅酸盐和实施例27-30的可商购自J.M.Huber Corporation、Evonik Industries或IQE Group的铝硅酸盐的某些性质和特性(实施例27是铝硅酸盐C1，实施例28是铝硅酸盐C2，实施例29是铝硅酸盐C4，且实施例30是具有124cc/100g的吸油量的铝硅酸盐C5)。实施例25-26的Zr处理的铝硅酸盐颗粒具有3.5-4μm范围内的平均粒度、180-190m2/g范围内的BET表面积、90-100cc/100g范围内的吸油量和6.5-7.0范围内的pH。
实施例25-30的颜料在上文的表II中示出的标准60PVC型号(对照)油漆制剂中通过替换10％或15％的TiO2颜料来评估，且表V概括实施例31-43的以150μm湿膜厚度的某些油漆性质。出乎意料地，表IV和表V证实，实施例32-35(利用实施例25-26的用硫酸氧锆处理的铝硅酸盐颜料)提供最高的表面积、最低的吸油量、中性pH以及对比率、亮度、着色力和耐洗刷性的最好的总体组合。
表IV.实施例25-30。
表V.实施例31-43。
实施例44-46
如下制备实施例44的铝硅酸钠。将大约300L的热工艺用水和12.4kg的无水硫酸钠添加至1200L反应器。在混合的同时，将反应器内容物加热至55℃，并且将5.9L的硅酸钠添加至反应器并且混合。随后是使用19.9L/min的硅酸钠添加速率和7.26L/min的明矾添加速率的用明矾和硅酸盐溶液的25min同时添加步骤。在同时添加步骤之后，减小的明矾流速(1-2L/min)被用于使该批次的pH达到约5.3。在蒸煮该批次持续10min之后，洗涤产物浆料并且使用压滤机过滤。收集滤饼。使滤饼的一部分喷雾干燥并且锤磨至平均5-6微米的粒度。
对于实施例45-46，将滤饼的第二部分在小罐中再浆化，并且添加氯氧化锆溶液(Sigma-Aldrich,ZrOCl2，在浓HCl中20％活性物)以产生基于Zr处理的铝硅酸钠重量的0.037wt.％的Zr(实施例45)和0.15wt.％的Zr(实施例46)的最终量。然后，使处理的饼浆料喷雾干燥并且锤磨至平均5-6.5微米的粒度。
实施例44-46的颜料在以56PVC(颜料体积浓度)的标准丙烯酸树脂平坦测试制剂(standard acrylic flat test formulation)中通过替换10％的TiO2颜料来评估。表VI概括实施例44-46的某些性质和着色力(在5密耳的湿膜厚度下)和对比率(在2密耳厚度下计算)。如表VI所示，颜料中增加的Zr载量仅产生着色力的轻微增加。然而，由于氯氧化锆的添加，样品pH随着增加Zr含量而显著地减小(参见实施例45和46)。在无较高的Zr载量的情况下，可能达不到100或更大的着色力，这导致小于6的不合适的pH，这对于多种油漆应用和涂料应用是太酸性的。此外，实施例46的较高的Zr载量导致超过5％的盐含量。
表VI.实施例44-46。
上文参考许多方面和实施方案以及具体的实例描述本发明。许多变化形式使本领域技术人员根据上述详述想到它们。所有这些明显的变化形式在所附的权利要求的全部期望范围内。本发明的其他实施方案可以包括但不限于以下(实施方案被描述为“包括”但可选择地可以“基本上由…组成”或“由…组成”)：
实施方案1.包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒，包括：
在碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层，其中锆的重量百分数是在基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05至约4wt.％的范围内；且
其中包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征为：
(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度；
(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量；和
(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。
实施方案2.一种生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺，所述工艺包括：
使碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种在对于锆化合物来说足以至少部分地涂覆所述碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的条件下接触；
其中锆的重量百分数是在基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05至约4wt.％的范围内(以干基计)：且
其中包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征为：
(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度；
(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量；和
(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。
实施方案3.如实施方案1或2所定义的工艺或颜料颗粒，其中锆的重量百分数是在本文所公开的任何重量百分数的范围内，例如，基于包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.1至约2wt.％锆、从约0.2至约3wt.％锆、从约0.2至约1wt.％锆、从约0.3至约0.8wt.％锆等。
实施方案4.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中平均粒度是在本文所公开的任何平均粒度的范围内，例如从约3至约6.5、从约3至约6、从约3.2至约5.8、从约3至约5.5μm等。
实施方案5.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中BET表面积是在本文所公开的任何表面积的范围内，例如从约100至约200、从约125至约200、从约125至约175m2/g等。
实施方案6.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中吸油量是在本文所公开的任何吸油量值的范围内，例如从约70至约115、从约80至约110、从约80至约105cc/100g等。
实施方案7.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中pH是在本文所公开的任何pH值的范围内，例如从约6.1至约7.7、从约6.2至约7.8、从约6.4至约7.8、从约6.5至约7.5等。
实施方案8.如实施方案1-7中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒包括包含锆的铝硅酸钠颜料颗粒，且碱金属铝硅酸盐颗粒包括铝硅酸钠颗粒。
实施方案9.如实施方案1-7中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒包括包含锆的铝硅酸钠镁颜料颗粒，且碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒包括铝硅酸钠镁颗粒。
实施方案10.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒是无定形的。
实施方案11.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒是合成的。
实施方案12.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的特征为在本文所公开的任何范围内的平均粒度，例如从约3至约6、从约3至约5.8、从约3.2至约5.8、从约3.5至约5.5μm等。
实施方案13.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的特征为在本文所公开的任何范围内的BET表面积，例如从约75至约200、从约80至约175、从约80至约150m2/g等。
实施方案14.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的特征为在本文所公开的任何范围内的吸油量，例如从约60至约120、从约70至约115、从约80至约105cc/100g等。
实施方案15.如前述实施方案中任一个所定义的工艺或颜料颗粒，其中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的特征为在本文所公开的任何范围内的pH，例如从约6至约7.8、从约6.2至约7.8、从约6.4至约7.8、从约6.5至约7.5等。
实施方案16.如实施方案2-15中任一个所定义的工艺，其中使含水浆料与硫酸锆(ZrSO4)接触。
实施方案17.如实施方案16所定义的工艺，其中使含水浆料与干燥的硫酸锆(例如，固体、粉末)接触。
实施方案18.如实施方案2-15中任一个所定义的工艺，其中使含水浆料与硫酸氧锆(ZrOSO4)接触。
实施方案19.如实施方案18所定义的工艺，其中使含水浆料与干燥的硫酸氧锆(例如，固体、粉末)接触。
实施方案20.如实施方案2-19中任一个所定义的工艺，其中碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料的pH是在本文所公开的任何含水浆料的pH值的范围内，例如从约6至约7.8、从约6.2至约7.8、从约6.4至约7.8、从约6.5至约7.5等。
实施方案21.如实施方案2-20中任一个所定义的工艺，其中在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后的pH是在本文所公开的任何pH值的范围内，例如从约5.7至约7.7、从约5.7至约7.6、从约5.8至约7.5、从约6至约7.4等。
实施方案22.如实施方案2-21中任一个所定义的工艺，其中对于锆化合物来说足以至少部分地涂覆碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的条件包括任何合适的温度和时间段、或本文所公开的任何温度和时间段，例如从约10℃至约80℃、从约20℃至约60℃、从约15秒至约48小时、从约30秒至约8小时、从约1分钟至约2小时等。
实施方案23.如实施方案2-22中任一个所定义的工艺，还包括在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后，使用任何合适的技术或本文所公开的任何技术来湿磨的步骤，例如，珠磨等。
实施方案24.如实施方案2-23中任一个所定义的工艺，还包括在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后，使用任何合适的技术或本文所公开的任何技术来干燥的步骤，例如，喷雾干燥等。
实施方案25.如实施方案2-24中任一个所定义的工艺，还包括在使含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后，使用任何合适的技术或本文所公开的任何技术来干磨的步骤，例如，锤磨等。
实施方案26.如实施方案2-25中任一个所定义的工艺，其中含水浆料中的碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒(总计)的量是在本文所公开的任何范围内，例如从约1至约50wt.％、从约10至约40wt.％、从约30wt.％至约40wt.％等。
实施方案27.包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒，通过实施方案2-26中任一个所定义的工艺生产。
实施方案28.一种组合物，包含液体(或稀释剂)和实施方案1-15和27中任一个所定义的颜料颗粒。
实施方案29.一种油漆组合物或涂料组合物(或制剂)，包含粘合剂、液体和实施方案1-15和27中任一个所定义的颜料颗粒。
实施方案30.一种油漆或涂料(干燥的或固体的)，由实施方案29所定义的组合物生产。
实施方案31.一种制造的物品，包括至少部分地覆盖有实施方案30所定义的油漆或涂料的基材，其中基材包括任何合适的基材或在本文所公开的任何基材，例如，金属、混凝土、木材、纸、塑料等、或其组合。
实施方案32.如实施方案30或31所定义的油漆或涂料或物品，其中油漆或涂料具有改进的不透明度/对比率、和/或改进的着色力、和/或改进的亮度指数、和/或改进的耐洗刷性。
实施方案33.如实施方案30-32中任一个所定义的油漆或涂料或物品，其中油漆或涂料具有大于或等于约96的对比率、和/或大于或等于约99(或约99.5、或约100)的着色力、和/或大于或等于约89(或约91)的亮度指数、和/或大于或等于约800次循环(或约850、或约900)的耐洗刷性。

Claims (20)

1.一种油漆或涂料组合物，包含：
粘合剂、液体和包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒，所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒包含：
在碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层，其中锆的重量百分数是在基于所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05至约4wt.％的范围内；且
其中所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征为：
(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度；
(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量；和
(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述锆的重量百分数是在基于所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.25至约1wt.％的范围内。
3.如权利要求1所述的组合物，其中所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征为：
(i)在从约3至约6μm的范围内的平均粒度；
(ii)在从约100至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(iii)在从约80至约110cc/100g的范围内的吸油量；和
(iv)在从约6.2至约7.6的范围内的pH。
4.如权利要求1所述的组合物，其中所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒包括包含锆的铝硅酸钠颜料颗粒，且所述碱金属铝硅酸盐颗粒包括铝硅酸钠颗粒。
5.如权利要求4所述的组合物，其中所述碱金属铝硅酸盐颗粒是无定形的。
6.如权利要求4所述的组合物，其中所述碱金属铝硅酸盐颗粒是合成的。
7.如权利要求1所述的组合物，其中所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒包括包含锆的铝硅酸钠镁颜料颗粒，且所述碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒包括铝硅酸钠镁颗粒。
8.如权利要求1所述的组合物，其中所述油漆或涂料组合物还包含选自以下的添加剂：催化剂、增稠剂、增塑剂、填料、纤维、着色剂、分散剂、流动改性剂、表面改性剂、抗氧化剂或稳定剂、或其组合。
9.如权利要求1所述的组合物，其中所述碱金属铝硅酸盐颗粒和/或所述碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的特征为：
(a)在从约3至约6μm的范围内的平均粒度；
(b)在从约75至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(c)在从约60至约120cc/100g的范围内的吸油量；和
(d)在从约6.2至约7.8的范围内的pH。
10.一种由权利要求1所述的组合物生产的油漆或涂料。
11.如权利要求10所述的油漆或涂料，其中所述油漆或涂料具有大于或等于约96的对比率、大于或等于约99的着色力、大于或等于约89的亮度指数和大于或等于约800次循环的耐洗刷性。
12.一种制造的物品，包括至少部分地覆盖有权利要求10所述的油漆或涂料的基材，其中所述基材包括金属、混凝土、木材、纸、塑料、或其组合。
13.一种生产包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的工艺，所述工艺包括：
使碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种在对于锆化合物来说足以至少部分地涂覆所述碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的条件下接触；
其中锆的重量百分数是在基于所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05至约4wt.％的范围内；且
其中所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征为：
(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度；
(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量；和
(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。
14.如权利要求13所述的工艺，其中使所述含水浆料与硫酸氧锆(ZrOSO4)接触。
15.如权利要求13所述的工艺，其中使所述含水浆料与干燥的硫酸氧锆接触。
16.如权利要求13所述的工艺，其中：
在使所述含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后的pH在从约5.7至约7.7的范围内；且
所述含水浆料中的所述碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的总计的量在从约20至约45wt.％的范围内。
17.如权利要求13所述的工艺，还包括在使所述含水浆料与硫酸锆和硫酸氧锆中的至少一种接触之后湿磨的步骤。
18.包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒，通过权利要求13所述的工艺生产。
19.包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒，包括：
在碱金属铝硅酸盐颗粒和/或碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒的表面上的锆化合物的至少部分涂层，其中锆的重量百分数是在基于所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.05至约4wt.％的范围内；且
其中所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征为：
(i)在从约3至约7μm的范围内的平均粒度；
(ii)在从约70至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(iii)在从约70至约120cc/100g的范围内的吸油量；和
(iv)在从约6至约7.8的范围内的pH。
20.如权利要求19所述的颜料颗粒，其中所述锆的重量百分数是在基于所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的重量的从约0.3至约0.8wt.％的范围内；且
其中所述包含锆的铝硅酸盐颜料颗粒的特征为：
(i)在从约3至约6μm的范围内的平均粒度；
(ii)在从约100至约200m2/g的范围内的BET表面积；
(iii)在从约80至约110cc/100g的范围内的吸油量；和
(iv)在从约6.2至约7.6的范围内的pH。
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