CN107735458A - 抗渗色二氧化硅和硅酸盐颜料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

公开了包含阴离子染料、季铵化合物和具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料的抗渗色有色颜料颗粒。还提供了制造这些有色颜料颗粒的相关方法。

Description

抗渗色二氧化硅和硅酸盐颜料及其制备方法
相关申请的引用
本申请作为PCT国际专利申请于2016年5月4日提交，并要求于2015年5月8日提交的美国临时申请序列号62/158,577的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
发明背景
本发明涉及具有改善的抗渗色的基于二氧化硅的有色颜料和基于硅酸盐的有色颜料。
发明概述
提供本概述是以简化的形式介绍在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在确定所要求保护主题的需要或基本特征。本概述也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。
本文中公开和描述了有色颜料颗粒。根据本发明的各个方面，这样的有色颜料颗粒可以包含(i)具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料、(ii)阴离子染料和(iii)季铵化合物。
本文还提供了生产有色颜料颗粒的方法。代表性的方法可以包括(a)使具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料与季铵化合物接触以形成经处理的颗粒，和(b)使经处理的颗粒与阴离子染料接触以形成有色颜料颗粒。
在本发明的这些和其他方面中，季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料(总计)的比率通常可以在足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位季铵化合物的量的约1％至约400％(或约10％至约300％，或约50％至约150％等)的范围内。另外地或替代地，阴离子染料与季铵化合物的重量比通常可在约0.01：1至约0.72：1的范围内，或约0.02：1至约0.36：1，或约0.04：1至约0.24：1等。
有利的是，本文所涵盖的有色颜料颗粒通常可以在水中表现出基本上不渗色。
前面的概述和下面的详述二者提供了实例并且仅是说明性的。因此，前面的概述和下面的详述不应被认为是限制性的。此外，除了在本文阐述的那些之外，还可以提供特征或变化。例如，某些方面可以涉及在详述中描述的各种特征组合和子组合。
附图简述
图1给出了使用二氧化硅载体A-B的实施例1-2的ζ电位(mV)与mgCTAB/克干燥二氧化硅的关系图。
定义
为了更清楚地定义本文使用的术语，提供以下定义。除非另外指明，否则以下定义适用于本公开。如果在本公开中使用了某个术语，但在本文中没有具体定义，则可以应用来自IUPAC化学术语汇编(IUPACCompendium of Chemical Terminology)第2版(1997)的定义，只要该定义不与本文所用的任何其他公开或定义相冲突或者不使该定义所适用的任何权利要求不确定或不能实施即可。在达到通过引用并入本文的任何文献提供的任何定义或运用与本文提供的定义或运用冲突的程度时，以本文提供的定义或运用为准。
这里，主题的特征可以被描述为使得在特定方面内可以考虑不同特征的组合。对于本文公开的每个和各个方面以及每个和各个特征，不会有害地影响在此描述的设计、组合物、工艺或方法的所有组合都被考虑并且可以互换，无论是有或没有特定组合的明确描述。因此，另有明确说明，否则本文公开的任何方面或特征可以组合以描述符合本公开的发明性设计、组合物、工艺或方法。
尽管在本文中组合物和方法以“包含”各种组分或步骤描述，但是除非另有说明，否则组合物和方法也可以“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，符合本发明的方面的有色颜料颗粒可以包含以下物质；或者，可以基本上由以下物质组成；或者，可以由以下物质组成：(1)二氧化硅和/或硅酸盐材料，(2)阴离子染料，和(3)季铵化合物。
除非另有说明，否则术语“一”、“一个(种)”和“该”旨在包括复数个(例如至少一个)备选物。
通常，使用在化学和工程新闻(Chemical and Engineering News)，63(5)，27,1985中公布的元素周期表的版本中指出的编号方案来指明元素的族。在一些情况下，元素族可以使用指定给该族的常用名称来表示；例如，对于第1族元素为碱金属，对于第2族元素为碱土金属等。
术语“接触”在本文中用于指材料或组分可以被共混、混合、浆化、溶解、反应、处理或以一些其他方式或通过任何适合方法接触或组合。除非另有说明，否则材料或组分可以任何顺序、以任何方式和任何时长在一起接触。
尽管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或等同的任何方法和材料，但是在本文中描述了典型的方法和材料。
本文中提到的所有出版物和专利出于描述和公开的目的结合到本文中，例如，出版物中描述的构造和方法可以结合目前描述的发明来使用。
在本发明中公开了数种类型的范围。当公开或要求保护任何类型的范围时，意图是单个地公开或要求保护每个可能的数字，这样的范围可能合理地涵盖该范围(包括范围的端点)以及其中所涵盖的任何子范围和子范围的组合。作为代表性实例，在本发明的各个方面中，有色颜料颗粒的BET表面积可以在一定范围内。通过公开BET表面积可以在约50m2/g至约500m2/g的范围内，意图是阐述表面积可以是在该范围内的任何表面积，例如可以等于约50m2/g、约100m2/g、约150m2/g、约200m2/g、约250m2/g、约300m2/g、约350m2/g、约400m2/g、约450m2/g或约500m2/g。另外，表面积可以在约50m2/g至约500m2/g的任何范围内(例如约100m2/g至约400m2/g)，并且这也包括约50m2/g和约500m2/g之间的范围的任何组合(例如，表面积可以在50m2/g至约150m2/g或约250至约350m2/g的范围内)。同样，本文公开的所有其他范围应该以类似于这个实例的方式解释。
发明详述
本文公开了抗渗色颜料颗粒、用于生产该有色颜料颗粒的方法以及包含该有色颜料颗粒的组合物和制品。
意想不到的是，发现二氧化硅和/或硅酸盐材料、阴离子染料和季铵化合物的某些组合以及这些组分各自的相对量可以产生具有令人意外的抗渗色性质的有色颜料颗粒。尽管不希望受以下理论的束缚，但认为，基于二氧化硅和/或硅酸盐材料的量，季铵化合物太少会导致颜料颗粒具有非常小的(如果有的话)颜色饱和度而没有渗色，而相比之下，过多的季铵化合物不一定更好，意想不到地导致不与二氧化硅和/或二氧化硅材料缔合的未缔合的染料复合物(unassociated dye complex)，并因此引起显著的渗色。此外，虽然不希望受以下理论的束缚，但认为，基于季铵化合物的量，太少的染料可能导致具有微弱颜色或低颜色饱和度的颜料颗粒，而相比之下，太多染料会导致未缔合的染料和显著的渗色。
此外，发现具有最有利的性质组合的有色颜料颗粒意想不到地具有以特定比例的季铵化合物的量(基于二氧化硅和/或硅酸盐材料的量)和阴离子染料的量(基于季铵化合物的量)。
有色颜料颗粒
与本发明的方面一致，有色颜料颗粒可包含(i)具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料，(ii)阴离子染料，和(iii)季铵化合物。在本发明的一个方面，具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料可以包含二氧化硅材料(一种或多于一种)，而在另一方面，具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料可以包含硅酸盐材料(一种或多于一种)。并且，另一方面，具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料可以包含二氧化硅材料和硅酸盐材料的混合物或组合。因此，根据本发明，可以使用两种或更多种不同的二氧化硅材料、两种或更多种不同的硅酸盐材料、或二氧化硅材料和硅酸盐材料的混合物或组合。
与本发明的方面一致，季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率可以在季铵化合物的某个量(以重量计)的约1％至约400％的范围内，所述某个量的季铵化合物足以实现如本文所述的1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位。如果使用多于一种二氧化硅材料、多于一种硅酸盐材料、二氧化硅和硅酸盐材料的组合和/或多于一种季型化合物的混合物或组合，则该比率基于各种材料的总量。在一个方面中，季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率可以在约10％至约400％、约25％至约400％或约50％至约400％的范围内。另一方面，季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率可以在约10％至约300％、约25％至约300％、约25％至约250％、约25％至约200％的范围内。在又一个方面，季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率可以在约25％至约150％、约50％至约300％、约50％至约200％、约50％至约150％、约75％至约200％、约75％至约175％或约75％至约150％的范围内。其他合适的百分比范围从本公开显而易见。如本文所述，这些百分比基于足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位的季铵化合物的量(以重量计)。基于二氧化硅和/或硅酸盐材料在105℃下2小时的干燥损失(LOD)进行修正以补偿二氧化硅和/或硅酸盐材料的水分含量。例如，如果用LOD为6重量％的二氧化硅制备100g1重量％的二氧化硅悬浮液，用去离子水将1.06g按来样接收的二氧化硅稀释到100g。
通常，阴离子染料的重量与季铵化合物的重量的比率可落在约0.01：1至约0.72：1的范围内。在一些方面，该重量比可以在约0.01∶1至0.48：1的范围内；或者约0.01至约0.24：1；或者约0.02：1至约0.18：1；或者约0.02：1至约0.48∶1；或者约0.02∶1至约0.36∶1；或者约0.02∶1至约0.24∶1。在其他方面，阴离子染料与季铵化合物的重量比可以在约0.04∶1至0.72∶1的范围内；或者约0.04至约0.48∶1；或者约0.04∶1至约0.36∶1；或者约0.04∶1至约0.24∶1；或者约0.04∶1至约0.18∶1。阴离子染料的重量与季铵化合物的重量的比率的其他合适的范围从本公开显而易见。
在其他方面，符合本发明的有色颜料颗粒还可以具有以下提供的任何特征或性质，并且可以以任何组合。
在一些方面，有色颜料颗粒可以具有小的平均粒径，并且通常可以称为微粒(particulate)，而在其他方面，有色颜料颗粒可以具有大的粒径，并且通常可以被称为作为细粒(granule)。因此，有色颜料颗粒可以具有通常落入约1μm至约1000μm范围内的平均粒径(d50)，例如约1μm至约100μm，约1μm至约50μm，约1μm至约10μm，约2μm至约10μm，约3μm至约8μm，约100μm至约1000μm，约100μm至约500μm，约100μm至约250μm，约250μm至约1000μm，或约500μm至约1000μm等。其他合适的平均粒径范围从本公开显而易见。
有色颜料颗粒的表面积不限于任何特定范围，然而，有色颜料颗粒的BET表面积通常落入约1m2/g至约1200m2/g，约20m2/g至约600m2/g或约50m2/g到约500m2/g的范围内。在一些方面，BET表面积可以在约10m2/g至约500m2/g，约50m2/g至约1000m2/g，约50m2/g至约400m2/g，约100m2/g至约500m2/g或约100m2/g至约250m2/g等的范围内。BET表面积的其他合适范围从本公开显而易见。
同样，有色颜料颗粒的吸油量不限于任何特定范围，但通常有色颜料颗粒具有约30cc/100g至约600cc/100g的吸油量。或者，吸油量可以在约40cc/100g至约500cc/100g的范围内；或者约50cc/100g至约500cc/100g；或者约50cc/100g至约400cc/100g；或者约60cc/100g至约250cc/100g；或者约60cc/100g至约200cc/100g；或者约70cc/100g至约150cc/100g。吸油量的其他合适范围从本公开显而易见。
一方面，有色颜料颗粒可以具有通常落入约3至约10.5的范围内的pH。在一个方面，pH可以在约3至约9，或约4至约10的范围内。另一方面，pH可以在约5至约10，或约5至约9的范围内。在又一方面，pH可以在约5至约8，或约6至约9的范围内。在又一方面，pH可以在约6至约8，或约6.5至约7.5的范围内。pH的其他合适范围从本公开显而易见。
与本发明的方面一致，有色颜料颗粒可以具有通常落入约3磅/立方英尺至约60磅/立方英尺，约3磅/立方英尺至约50磅/立方英尺，或约3磅/立方英尺至约40磅/立方英尺的范围内的堆积密度。在另外的方面，堆积密度可以在约5磅/立方英尺至约60磅/立方英尺的范围内，约5磅/立方英尺至约45磅/立方英尺，约6磅/立方英尺至约40磅/立方英尺，约10磅/立方英尺至约40磅/立方英尺或约15磅/立方英尺至约35磅/立方英尺等。堆积密度的其他合适范围从本公开显而易见。
本文所述的有色颜料颗粒不需要粘合剂。因此，在一些方面，有色颜料颗粒基本上不含粘合剂，即包含少于1重量％的粘合剂。在另外的方面，有色颜料颗粒可以包含小于0.5重量％，或小于0.1重量％，或0重量％的粘合剂。典型的粘合剂包括聚乙烯醇等。
在一些方面，有色颜料颗粒是湿的，例如包含有色颜料颗粒和大于40重量％(基于有色颜料颗粒的重量)的任何合适的液体如水或有机溶剂的浆料。液体的重量百分比可以基于浆料中所需的％固体(如40重量％至高达100重量％或更多，基于有色颜料颗粒的重量)变化。
在其他方面，有色颜料颗粒是干燥和/或自由流动的颗粒。如本领域技术人员将容易认识到的，许多二氧化硅/硅酸盐材料即使在认为是干燥时也包含最少量的夹带水(例如3-15重量％)。因此，干颗粒和/或自由流动的颗粒可以包含小于70重量％，小于40重量％，小于10重量％或小于5重量％的任何液体(如水或有机溶剂)(基于着色颗粒的重量)。
有色颜料颗粒的一个组分是阴离子染料。可以使用任何合适的阴离子染料，如阴离子水溶性染料。合适的阴离子染料的说明性和非限制性实例可以包括Red 33、FD＆C Red3、FD＆C Red 40、FD＆CBlue 1、FD＆CYellow5、FD＆C Yellow 6、FD＆CGreen 3等以及它们的混合物或组合。
有色颜料颗粒的另一个组分是季铵化合物。可以使用任何合适的季铵化合物，例如聚合季铵化合物或非聚合季铵化合物或其组合。合适的聚合季铵化合物的说明性和非限制性实例可以包括poly-DADMAC(二烯丙基二甲基氯化铵聚合物)、Poly-Quat Q6/6(由N，N，N′，N′-四甲基-1，6-二氨基己烷和1，6-二氯己烷之间的反应制备的聚合物)、PHMB(聚六亚甲基双胍盐酸盐)、WSCP(聚[氧乙烯-(二甲基亚氨基)乙烯-(二甲基亚氨基)乙烯二氯化物])等，以及它们的混合物或组合。合适的非聚合季铵化合物的示例性和非限制性实例可以包括氯化十六烷基吡啶鎓(CPC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、苯扎氯铵(BAC)等以及它们的混合物或组合。
具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料可以包含任何合适的二氧化硅和/或硅酸盐材料，其非限制性实例可以包括硅胶、热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅酸盐、碱金属铝硅酸盐、碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐等以及它们的混合物或组合。还包括具有球形颗粒的二氧化硅和/或硅酸盐材料，诸如在美国专利号8,945，517中所示的那些，其全部内容通过引用并入本文。
其中代表性的硅胶材料包括由Grace(例如SYLOID，SYLODENT)和PQCorporation(例如GASIL，SILCRON，SORBSIL)生产的那些。其中代表性的热解法二氧化硅材料包括由Cabot Corporation(例如CABOSIL)和Evonik Industries(例如AEROSIL)生产的那些。其中代表性的沉淀二氧化硅材料包括由J.M.Huber Corporation(例如ZEODENT，ZEOFREE，ZEOTHIX)、Grace(例如SYLODENT)、PQ Corporation(例如SORBOSIL)、Solvay(例如TIXOSIL，ZEOSIL)和Evonik Industries(例如SIDENT，SIPERNAT)生产的那些。其中代表性的碱金属铝硅酸盐和碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐材料包括由J.M Huber Corporation(例如ZEOLEX，HYDREX，HUBERSORB)生产的那些。
在一些方面，具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料可以包含任何合适的硅酸盐，其非限制性实例可以包括硅酸钙颗粒、硅酸镁颗粒等以及它们的组合。在其他方面，二氧化硅和/或硅酸盐材料可以包含任何合适的铝硅酸盐，其非限制性实例可以包括碱金属铝硅酸盐(例如铝硅酸钠)、碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐(例如铝硅酸钠镁)等以及它们的组合。
在这些和其他方面中，任何合适的二氧化硅和/或硅酸盐材料可独立地为无定形的，可以是合成的，或者可以是无定形的和合成的二者。
在其他方面，符合本发明的具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料也可以具有下文中提供的任何特征或性质，并且可以以任何组合。例如，二氧化硅和/或硅酸盐材料的平均粒径(d50)、BET表面积、吸油量和pH的合适范围通常可以与上文对于有色颜料颗粒公开的那些相同。因此，二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征可在于平均粒径在约1μm至约1000μm的范围内(或约1μm至约100μm，或约100μm至约1000μm等)；另外地或替代地，BET表面积在约1m2/g至约1200m2/g的范围内(或约20m2/g至约600m2/g，或约50m2/g至约500m2/g等)；另外地或替代地，吸油值在约30cc/100g至约600cc/100g的范围内(或约50cc/100g至约400cc/100g，或约60cc/100g至约250cc/100g等)；另外地或替代地，pH在约3至约10.5的范围内(或约5至约9，或约6至约8等)。
二氧化硅和/或硅酸盐材料的孔体积没有特别的限制。然而，孔体积(即压汞孔体积)通常可落在约0.2cc/g至约6cc/g的范围内，例如约0.3cc/g至约6cc/g，约0.5cc/g至约6cc/g，约0.4cc/g至约5cc/g，约0.5cc/g至约3cc/g，约0.7cc/g至约5cc/g，约0.7cc/g至约2.5cc/g，或约0.8cc/g至约3cc/g等。孔体积的其他合适范围从本公开显而易见。
应该注意的是，二氧化硅和/或二氧化硅材料的表面的可接近性以及因此所需的BET表面积和孔体积(例如孔径)可以通过选择季铵化合物来影响。例如，高分子量聚合季铵化合物可能不能进入二氧化硅和/或硅酸盐材料的所有可用表面，这部分归因于分子大小。相比之下，低分子量非聚合季铵化合物可以进入二氧化硅和/或硅酸盐材料的更多可用表面。
如本文所公开，二氧化硅和/或硅酸盐材料在pH 8.0±0.5下具有负ζ电位。通常，二氧化硅和/或硅酸盐材料可具有约-2mV至约-70mV，约-2mV至约-45mV，约-5mV至约-70mV，约-10mV至约-65mV，或约-15mV至约-65mV的ζ电位；或者，ζ电位可以在约-10mV至约-60mV，约-15mV至约-50mV，约-20mV至约-65mV，或约-20mV至-55mV的范围内。ζ电位的其他合适范围从本公开显而易见。
制备有色颜料颗粒的方法
本文公开并描述了生产有色颜料颗粒的方法。这种生产有色颜料颗粒的方法可以包括(a)使具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料与季铵化合物接触以形成经处理的颗粒，和(b)使经处理的颗粒与阴离子染料接触以形成有色颜料颗粒。
一般而言，方法的特征(例如有色颜料颗粒的特性，二氧化硅和/或硅酸盐材料、季铵化合物、阴离子染料的特性以及所有组分接触并形成有色颜料颗粒的条件等)在本文中独立地描述，并且这些特征可以以任何组合进行组合以进一步描述所公开的方法。例如，有色颜料颗粒的特征可在于本文公开的任何平均粒径、本文公开的任何BET表面积、本文公开的任何吸油量、本文公开的任何pH和本文公开的任何堆积密度。本文公开的方法可以在任何合适的设备中进行，诸如具有混合装置的容器或罐或搅拌釜。
此外，除非另有说明，否则可以在所公开方法中列出的任何步骤之前、期间和/或之后进行其他工艺步骤。另外，根据任何所公开方法生产的有色颜料颗粒在本公开的范围内并且涵盖在本文中。
根据本发明的一个方面，可以在步骤(a)中使二氧化硅材料的含水浆料与季铵化合物接触。根据本发明的另一方面，硅酸盐材料的含水浆料可以在步骤(a)中与季铵化合物接触。根据本发明的又一个方面，二氧化硅和硅酸盐材料的混合物或组合的含水浆料可以在步骤(a)中与季铵化合物接触。
季铵化合物可以在各种温度和时间段与二氧化硅和/或硅酸盐材料接触。例如，温度可以在约10℃至约80℃的范围内；或者约10℃至约70℃；或者约10℃至约60℃；或者约20℃至约80℃；或者约20℃至约60℃；或者约20℃至约50℃；或者约25℃至约75℃。在这些和其他方面，这些温度范围也意味着涵盖在一系列不同温度(例如，初始温度，最终温度)下而不是在单个固定温度下进行该方法的情形。例如，季铵化合物和二氧化硅和/或硅酸盐材料最初可以在较低的温度下接触，随后温度可以升高到更高的最终温度。
使季铵化合物与二氧化硅材料和硅酸盐材料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，该步骤可以在例如短至15-30秒到长至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/最终温度以及含水浆料中的固体百分比以及其他变量。然而，一般而言，接触步骤可以在可在约15秒至约48小时范围内的时间段内进行，例如约1分钟至约24小时，约1分钟至约8小时，约15分钟至约6小时，约5分钟至约2小时或约30分钟至约2小时。足以进行本文描述的方法的其他条件从本公开显而易见。
在步骤(a)中已经形成经处理的颗粒之后，可以使用任何合适的技术来干燥经处理的颗粒，其代表性实例是喷雾干燥。
在步骤(b)中，经处理的颗粒可以与阴离子染料接触以形成有色颜料颗粒。例如，可以在步骤(b)中使经处理的颗粒的含水浆料与阴离子染料接触。经处理的颗粒可以在多种温度和时间段与阴离子染料接触，如本文对于步骤(a)所述。如果需要，生产有色颜料颗粒的方法可以进一步包括从有色颜料颗粒中除去过量染料的步骤。这可以使用任何合适的技术诸如洗涤来完成。
在本发明的某些方面，生产有色颜料颗粒的方法可以进一步包括分离有色颜料颗粒的步骤。分离步骤可以使用任何合适的技术来完成，诸如过滤、干燥等，但不限于此。
另外地或替代地，生产有色颜料颗粒的方法可以进一步包括对有色颜料颗粒进行湿磨的步骤。可以采用珠磨法，尽管湿磨工艺不限于此。
另外地或可选地，生产有色颜料颗粒的方法可以进一步包括对有色颜料颗粒进行干磨的步骤。可以采用锤磨法，尽管干磨步骤不限于此。
使用有色颜料颗粒的组合物
本发明还涉及并涵盖包含本文公开的任何有色颜料颗粒(及其各自的特征或特征，诸如平均粒径、表面积、吸油量、pH和堆积密度)的任何组合物、制剂和制品，或者由本文公开的任何方法生产的任何有色颜料颗粒(及其各自的特性或特征)。
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有色颜料颗粒。该“液体”可以是在标准温度(25℃)和压力(1个大气压)下作为纯化合物为液体(不是固体或气体)的任何化合物。液体在本文中也可以称为稀释剂。如本领域技术人员将认识到的，水是本文考虑的说明性液体或稀释剂，许多有机溶剂(例如脂族烃、芳族烃等)也是如此。
本文涵盖其他组合物，并且可以包括有色颜料颗粒和适用于有色颜料颗粒的预期最终用途应用的任何其他添加剂或成分。由于有色颜料颗粒实际上可以是任何颜色(例如，黄色、红色、蓝色、橙色、绿色等以及它们的组合)，所以包含有色颜料颗粒的最终用途应用或所得制品没有特别的限制。除了用于进一步造粒或包封的原料外，有色颜料颗粒还可用于油漆、涂料、牙膏和洁牙剂产品、化妆品和其他最终用途应用。
在一个方面，并且出乎意料地，本文公开的所得有色颜料颗粒可以在水中基本上没有渗色。这样的抗渗色颜料颗粒在下文的实施例中说明。由于渗色的视觉分析是非常主观的，所以建立了分析测试以提供定量测定以证明水中“基本上”没有渗色。总之，将上清液或浸出液从1重量％的有色颜料颗粒在去离子水中的混合物分离，并且使用UV-Vis分光计对去离子水的相对吸光度小于或等于0.05。在本发明的某些方面，相对吸光度可以小于或等于0.01，或者小于或等于0.005。以下提供了关于渗色测量的附加信息。
实施例
通过以下实施例进一步说明本发明，这些实施例不以任何方式解释为对本发明的范围施加限制。在阅读了本文的描述之后，在不脱离本发明的精神或所附权利要求的范围的情况下，本领域普通技术人员自己可以想到其各种其他方面、改变和等同物。
平均粒径或d50或中值粒径是指50％样品具有更小尺寸并且50％样品具有更大尺寸的粒径。使用Horiba LA 300仪器通过激光衍射法测定平均粒径。
本文公开的BET表面积和孔体积在Micromeritics TriStar II 3020V1.03上分别使用Brunaur等，J.Am.Chem.Soc.，60，309(1938)的氮吸附法和采用了Halsey FaasCorrection，Halsey，GD.，J.Chem.Phys.(1948)，16，931页的BJH解吸等温线确定，并且这样的技术是本领域技术人员所熟知的。
根据ASTM D281中所述的擦除法使用亚麻籽油测定吸油值(每100g颗粒吸收多少毫升油)。一般而言，较高的吸油水平表示较高结构颗粒，而较低的值通常表示较低结构颗粒。
本文公开的pH值(5％pH)在包含5重量％在去离子水中的固体的含水体系中使用pH计确定。
ζ电位通过制备1重量％的干燥二氧化硅或硅酸盐在去离子水中的悬浮液来确定。然后使用0.5M氢氧化钠溶液将该悬浮液的pH调节至pH8.0±0.5，并且在测量之前考虑添加的重量以调节悬浮液中干燥二氧化硅/硅酸盐的重量百分比。然后使用ColloidalDynamics制造的ZetaProbe仪器测量ζ电位。
对于倾倒密度和堆积密度，将20g样品放入具有平橡胶底的250mL带刻度量筒中。记录初始体积并用于通过将其除以使用样品的重量来计算倾倒密度(pour density)。然后将量筒放在振实密度机上，在那里它以60rpm的转速在凸轮上旋转。凸轮设计为每秒钟将量筒升高和降低5.715厘米的距离一次，直到样品体积恒定，通常为15分钟。记录该最终体积并用于通过将其除以使用样品的重量来计算堆积密度。
下表I提供了沉淀二氧化硅A和沉淀二氧化硅B的性质，这些二氧化硅在以下实施例中用于生产有色颜料颗粒。
表I.二氧化硅载体A和二氧化硅载体B的表征
性质 二氧化硅A 二氧化硅B
％LOD 5.8 7.4
BET表面积(m2/g) 379 23
中值粒径(μm) 11.4 8.0
吸油量(cc/100g) 234 43
5％pH 6.5 7.6
堆积密度(磅/立方英尺) 8.2 43.1
压汞孔体积(cc/g) 4.15 0.99
ζ电位(mV) -20.5 -14.1
实施例1-2
确定足以实现零mVζ电位的季铵化合物的量。
为了确定用于合适阴离子染料固定的季铵的适当水平，进行ζ电位滴定。实施例1使用二氧化硅载体A，而实施例2使用二氧化硅载体B。在滴定中，1重量％的所需二氧化硅/硅酸盐载体的悬浮液通过取1.6g干燥二氧化硅/硅酸盐并用去离子水稀释至160g来制备。将该悬浮液以500rpm磁力搅拌10分钟以使二氧化硅/硅酸盐完全浸湿。如果得到的悬浮液的pH值小于8.0，则用0.5M氢氧化钠溶液将pH调节至8.0。但是，如果悬浮液的pH已经大于或等于8.0，则不调节。一旦pH调节完成(如果使用了的话)，通过考虑用于调节pH的0.5M氢氧化钠溶液的质量来重新计算悬浮液中二氧化硅的重量％。然后使用所需季铵试剂的稀溶液滴定悬浮液(或调节了pH的悬浮液)，在实施例1-2中，使用3重量％的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液。该CTAB溶液以足够小的相等增量进行滴定以确定零mVζ电位截距。然后利用达到零mV所需的季铵重量和悬浮液中的二氧化硅/硅酸盐的干重来确定mg季铵与g二氧化硅/硅酸盐的比率，该比率定义为足以实现季铵化合物和二氧化硅/硅酸盐载体的特定组合的零mVζ电位的季铵化合物的量。图1示出了实施例1-2(二氧化硅载体A和二氧化硅载体B)的ζ电位曲线并确定了足以实现零mVζ电位(零截距)的季铵量。如果聚合季铵的容量(capacity)是所关注的，诸如Poly-DADMAC，则遵循类似的程序，但使用8g所需二氧化硅/硅酸盐载体来提供更好的分辨力(resolution)(并且聚合季铵的用量相对于用于CTAB的相同的1重量％悬浮液归一化)，因为这些聚合材料可能不能接近大量的内部颗粒表面。
实施例3-54
有色二氧化硅基颜料的制备和渗色的确定。
为了确定在给定的季铵加载百分比下给定二氧化硅/硅酸盐的合适的阴离子染料与季铵的重量比，制备染色材料的数个五点系列。制备所需二氧化硅/硅酸盐载体的初始悬浮液，并以与实施例1-2中所述的ζ电位滴定相似的方式调节pH。然后将用来提供0.5g干燥二氧化硅/硅酸盐的适当量的搅拌悬浮液放入磁力搅拌的一系列小瓶中。对于每个系列，季铵固定剂的量被设定在ζ电位滴定中实现零mV所需的量的特定百分比，例如50％、90％、200％等，并且加入该特定量的季铵溶液。然后将该系列中的每一点用不断增加量的作为1重量％溶液的阴离子染料配剂。然后将悬浮液在80-95℃下完全干燥，研磨并放入新的干净小瓶中。
然后评估所得有色颜料颗粒的渗色，做法是在45mL离心管中取0.1g份并将其悬浮于9.9g去离子水中获得1重量％的有色颜料颗粒的悬浮液。然后将该管旋转30分钟以允许发生任何渗色，然后使用吊桶离心机以5000rpm离心10分钟。然后将每个上清液置于干净的试管中并再离心10分钟以除去任何残留的微粒，并将上清液移液至干净的小瓶中。然后通过使用具有2.0nm的狭缝宽度和1cm样品的路径长度的Perkin Elmer Lambda35UV-VIS在阴离子染料的最大吸收波长处测定该上清液与去离子水相比的吸光度来评估渗色量。最大波长通过在标准溶液上进行全面扫描确认，例如，Red 33在530nm波长处具有最大吸光度。如果所得上清液的吸光度小于0.05，则认为基本上没有出现渗色。对于Red 33，这等于在上清液中约0.0001重量％的浓度。
表II汇总了实施例3-54的有色颜料颗粒的组成，以及颜料的渗色性能。使用本文公开的技术，生产了具有宽范围的二氧化硅、季铵和阴离子染料内容物的有色颜料颗粒。一般而言，由二氧化硅A生产的颜料比由二氧化硅B生产的那些具有更高的色强度。导致渗色的阴离子染料的量可能受CTAB的量以及二氧化硅载体的特性的影响。实施例23-25使用相对大量的CTAB，并且显示出比其他对照颜料相对更多的渗色。例如，具有50-200％的CTAB加载的颜料通常具有较少的渗色。实施例7表明，如果使用太多的阴离子染料，则具有较低CTAB加载的颜料会导致渗色。
表III提供了实施例53-54的有色颜料颗粒的另外的性质。有利的是，除了BET表面积之外，表III中列出的各个性质与表I中的那些相当。
实施例55-81
有色二氧化硅或硅酸盐颜料的制备和渗色的确定。
进行实施例55-81以证明其他二氧化硅/硅酸盐载体的使用以及其他阴离子染料和季铵化合物的使用。表IV提供了在以下实施例中用于生产有色颜料颗粒的二氧化硅C、铝硅酸钠D、二氧化硅E和二氧化硅F的性质。与实施例1-2所述相同的程序用于确定在所选载体上实现0mVζ电位的所需季铵化合物的适当量。然后按照与实施例3-54所述相同的步骤将该量用于制备染色材料。实施例55-81的具体载体、季铵加载和染料水平以及相应的颜料渗色(如果有的话)(使用本文所述的测试方法，并修改为针对所选阴离子染料使用合适的吸收波长)可以在表中找到。
表V汇总了实施例55-69的有色颜料颗粒的组成和颜料的渗色性能。使用本文公开的技术，生产了具有宽范围的二氧化硅/硅酸盐、季铵和阴离子染料内容物的有色颜料颗粒。实施例55-60使用二氧化硅C和铝硅酸盐D制成，其通常具有球形颗粒形状。这些实施例还表明了硅酸盐载体的使用，其不同于二氧化硅载体，当季铵水平小于100％时显示明显的渗色。实施例61-69使用具有100％的固定季铵水平的二氧化硅载体E，但使用总加载水平为0.12mg染料/mgCTAB的各种阴离子染料。实施例69使用两种染料-FD＆C Blue＃1和FD＆CYellow＃5-的共混物来生产绿色颜料。除了实施例58-59之外，这些实施例没有观察到渗色。
表VI汇总了实施例70-72的有色颜料颗粒的组成和这些颜料的渗色性能。实施例70-72使用二氧化硅载体F，其具有非常高的BET表面积。这些实施例表明了二氧化硅F与较低分子量季铵化合物(CTAB)的使用，其可以到达大部分可用表面积。结果是季铵盐水平为100％且阴离子染料加载为0.12mg染料/mgCTAB时具有高颜色饱和度且没有渗色。
表VII汇总了实施例73-81的有色颜料颗粒的组成和这些颜料的渗色性能。使用二氧化硅F(高表面积)和较高分子量(聚合型)季铵化合物(＜100,000MW Poly-DADMAC)制备实施例73-81，其可能不能达到二氧化硅F的大部分可用表面积。由于这个原因，达到0mV所需的季铵的量非常低(见表IV)。然而，尽管季铵和阴离子染料可能已经大部分限制在二氧化硅F颗粒的外表面，但是色饱和度仍然明显好，但是通常不如用CTAB那样高。这些实施例使用50％、100％和150％的季铵水平来制造，但是以每mg聚合季铵化合物0.06mg染料的总加载水平使用各种阴离子染料。在大多数情况下，颜料具有最少的渗色至无渗色。看来使用较高分子量(聚合型)季铵对增加的染料水平更敏感，但是随着季铵水平增加，这似乎得到了改善。
以上参考多个方面和具体实施例描述了本发明。鉴于以上详细描述，本领域技术人员将会想到许多变化。所有这些显而易见的变化都在所附权利要求的详尽预期范围内。本发明的其他方面可以包括但不限于以下(各方面被描述为“包含”，但是或者，可以描述为“基本上由...组成”或“由......组成”)：
方面1.有色颜料颗粒，其包含(i)具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料；(ii)阴离子染料；和(iii)季铵化合物。
方面2.一种生产有色颜料颗粒的方法，所述方法包括：(a)使具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料与季铵化合物接触以形成经处理的颗粒；和(b)使经处理的颗粒与阴离子染料接触以形成有色颜料颗粒。
方面3.方面1或2中定义的方法或颜料颗粒，其中季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料(总计)的比率在季铵化合物的某个量的任何合适的范围内或在本文公开的任何范围内，例如约1％至约400％、约50％至约300％、约25％至约250％、约75％至约200％等，所述某个量的季铵化合物足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位。
方面4.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中，基于季铵化合物的重量，所述阴离子染料的重量比在任何合适的范围内或在本文公开的重量比的任何范围内，例如约0.01∶1至约0.72∶1，约0.01∶1至0.48∶1，约0.02至约0.24∶1，约0.02∶1至约0.36∶1，约0.04∶1至约0.24∶1，约0.02∶1至约0.18∶1等。
方面5.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒的特征在于任何合适的平均粒径或在本文公开的任何范围内的平均粒径，例如约1μm至约1000μm，约1μm至约100μm，约100μm至约1000μm等。
方面6.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒的特征在于任何合适的BET表面积或在本文公开的任何范围内的BET表面积，例如约1m2/g至约1200m2/g，约20m2/g至约600m2/g，约50m2/g至约500m2/g等。
方面7.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒的特征在于任何合适的吸油量或在本文公开的任何范围内的吸油量，例如约30cc/100g至约600cc/100g，约50cc/100g至约400cc/100g，约60cc/100g至约250cc/100g等。
方面8.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒的特征在于任何合适的pH或在本文公开的任何范围内的pH，例如约3至约10.5，约5至约9，约6至约8等。
方面9.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒的特征在于任何合适的堆积密度或在本文公开的任何范围内的堆积密度，例如约3磅/立方英尺至约60磅/立方英尺，约5磅/立方英尺至约45磅/立方英尺，约6磅/立方英尺至约40磅/立方英尺等。
方面10.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征在于任何合适的平均粒径或在本文公开的任何范围内的平均粒径，例如约1μm至约1000μm，约1μm至约100μm，约100μm至约1000μm等。
方面11.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征在于任何合适的BET表面积或在本文公开的任何范围内的BET表面积，例如约1m2/g至约1200m2/g，约20m2/g至约600m2/g，约50m2/g至约500m2/g等。
方面12.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征在于任何合适的(压汞)孔体积或在本文公开的任何范围内的孔体积，例如约0.5cc/g至约6cc/g，约0.7cc/g至约5cc/g，约0.8cc/g至约3cc/g等。
方面13.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征在于任何合适的吸油量或在本文公开的任何范围内的吸油值，例如约30cc/100g至约600cc/100g，约50cc/100g至约400cc/100g，约60cc/100g至约250cc/100g等。
方面14.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征在于合适的pH或在本文公开的任何范围内的pH，例如约3至约10.5，约5至约9，约6至约8等。
方面15.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征在于合适的ζ电位或在本文公开的任何范围内的ζ电位，例如约-2mV至约-70mV，约-15mV至约-65mV，约-10mV至约-60mV等。
方面16.根据前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒基本不含粘合剂，例如小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.1重量％，为零等，并且粘合剂的非限制性实例包括聚乙烯醇等。
方面17.方面1-16中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒是湿的，例如包含大于40重量％的任何合适液体例如水、有机溶剂等的浆料。
方面18.方面1-16中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒是干的，例如包含小于70重量％，小于40重量％，小于10重量％，小于5重量％的任何液体例如水、有机溶剂等。
方面19.方面1-16中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒是自由流动的。
方面20.方面1-19中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含任何合适的硅胶或本文公开的任何硅胶，例如由Grace(例如SYLOID、SYLODENT)、PQ公司(例如GASIL、SILCRON、SORBSIL)生产的那些等。
方面21.方面1-19中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含任何合适的热解法二氧化硅或本文公开的任何热解法二氧化硅，例如由Cabot Corporation(例如CABOSIL)、Evonik Industries(例如AEROSIL)生产的那些等。
方面22.方面1-19中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含任何合适的沉淀二氧化硅或本文公开的任何沉淀二氧化硅，例如由J.M.Huber Corporation((例如ZEODENT、ZEOFREE、ZEOTHIX)、Grace(例如SYLODENT)、PQCorporation(例如SORBOSIL)、Solvay(例如TIXOSIL、ZEOSIL)、Evonik Industries(例如SIDENT、SIPERNAT)生产的那些等。
方面23.方面1-19中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含任何合适的铝硅酸盐或本文公开的任何铝硅酸盐，例如碱金属铝硅酸盐颗粒、碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒以及它们的组合，例如由J.M.Huber Corporation(例如ZEOLEX、HYDREX、HUBERSORB)生产的那些等。
方面24.方面1-19中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含硅铝酸钠颗粒。
方面25.方面1-19中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含铝硅酸钠镁颗粒。
方面26.方面1-19中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含硅酸钙和/或硅酸镁颗粒。
方面27.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料是无定形的。
方面28.前述方面中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料是合成的。
方面29.方面1-28中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述阴离子染料包括任何合适的水溶性染料或本文公开的任何水溶性染料，例如Red 33、FD＆C Red 3、FD＆CRed 40、FD＆C Blue 1、FD＆CYellow 5、FD＆C Yellow 6、FD＆C Green 3等以及它们的组合。
方面30.方面1-29中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述季铵化合物包含任何合适的聚合季铵化合物或本文公开的任何聚合季铵化合物，例如Poly-DADMAC、Poly-Quat等以及它们的组合。
方面31.方面1-29中任一方面限定的方法或颜料颗粒，其中所述季铵化合物包含任何合适的非聚合季铵化合物或本文公开的任何非聚合季铵化合物，例如氯化十六烷基吡啶鎓(CPC)、溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)、苯扎氯铵(BAC)等以及它们的组合。
方面32.方面2-31中任一方面限定的方法，其中在步骤(a)中使二氧化硅和/或硅酸盐材料的含水浆料与季铵化合物接触。
方面33.方面2-32中任一方面限定的方法，其还包括在步骤(a)之后干燥经处理的颗粒的步骤。
方面34.方面2-33中任一方面限定的方法，其中使季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料在任何合适的温度和时间段或本文公开的任何温度和时间段接触，例如约10℃至约80℃，约20℃至约60℃，约15秒至约48小时，约1分钟至约8小时，约5分钟至约2小时等。
方面35.方面2-34中任一方面限定的方法，其中在步骤(b)中使经处理的颗粒的含水浆液与阴离子染料接触。
方面36.方面2-35中任一方面限定的方法，进一步包括使用任何合适的技术或本文公开的任何技术例如洗涤等从有色颜料颗粒中去除过量染料的步骤。
方面37.方面2-36中任一方面限定的方法，进一步包括使用任何合适的技术或本文公开的任何技术例如过滤、干燥等分离有色颜料颗粒的步骤。
方面38.方面2-37中任一方面限定的方法，进一步包括使用任何合适的技术或本文公开的任何技术例如珠磨等湿磨有色颜料颗粒的步骤。
方面39.方面2-38中任一方面限定的方法，进一步包括使用任何合适的技术或本文公开的任何技术例如锤磨等干磨有色颜料颗粒的步骤。
方面40.通过方面2-39中任一方面限定的方法生产的有色颜料颗粒。
方面41.方面1-31和40中任一方面限定的颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒在水中基本上不表现渗色。
方面42.方面1-31和40-41中任一项限定的颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒为黄色、红色、蓝色、橙色、绿色等或其组合。
方面43.一种包含液体(例如，水、有机溶剂)和方面1-31和40-42中任一方面限定的颜料颗粒的组合物。
方面44.一种制品，其包含方面1-31和40-42中任一方面限定的颜料颗粒。

Claims (20)

1.有色颜料颗粒，其包含：
(i)具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料；
(ii)阴离子染料；和
(ⅲ)季铵化合物；其中：
所述季铵化合物与所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率在所述季铵化合物的以重量计某个量的约1％至约400％的范围内，所述某个量的季铵化合物足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位；且
基于所述季铵化合物的重量，所述阴离子染料的重量比在约0.01:1至约0.72:1的范围内。
2.权利要求1的颜料颗粒，其中：
所述季铵化合物与所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率在所述季铵化合物的以重量计某个量的约50％至约300％的范围内，所述某个量的季铵化合物足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位；且
基于所述季铵化合物的重量，所述阴离子染料的重量比在约0.02:1至约0.24:1的范围内。
3.权利要求1的颜料颗粒，其中：
所述有色颜料颗粒的特征在于pH在约5至约9的范围内；
季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率在所述季铵化合物的以重量计的某个量的约75％至约200％的范围内，所述某个量的季铵化合物足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位；且
基于所述季铵化合物的重量，所述阴离子染料的重量比在约0.02:1至约0.18:1的范围内。
4.权利要求1的颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒的特征在于：
平均粒径在约1μm至约1000μm的范围内；
BET表面积在约1m2/g至约1200m2/g的范围内；
吸油值在约30cc/100g至约600cc/100g的范围内；
pH在约3至约10.5的范围内；和
堆积密度在约3磅/立方英尺至约60磅/立方英尺的范围内。
5.权利要求1的颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含沉淀二氧化硅。
6.权利要求1的颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料包含碱金属铝硅酸盐颗粒、碱土金属改性的碱金属铝硅酸盐颗粒或其组合。
7.权利要求1的颜料颗粒，其中所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的特征在于：
平均粒径在约1μm至约1000μm的范围内；
BET表面积在约1m2/g至约1200m2/g的范围内；
孔体积在约0.5cc/g至约6cc/g的范围内；
吸油值在约30cc/100g至约600cc/100g的范围内；
pH在约3至约10.5的范围内；和
ζ电位在约-2mV至约-70mV的范围内。
8.权利要求1的颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒基本上不含粘合剂。
9.权利要求1的颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒是自由流动的。
10.权利要求1的颜料颗粒，其中所述阴离子染料包含Red 33、FD&C Red 3、FD&C Red40、FD&C Blue 1、FD&C Yellow 5、FD&C Yellow 6、FD&C Green 3或其组合。
11.权利要求1的颜料颗粒，其中所述季铵化合物包含聚合季铵化合物。
12.权利要求1的颜料颗粒，其中所述季铵化合物包含非聚合季铵化合物。
13.权利要求1的颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒在水中基本上不表现渗色。
14.权利要求1的颜料颗粒，其中所述有色颜料颗粒为黄色、红色、蓝色、橙色、绿色或其组合。
15.包含权利要求1的颜料颗粒的组合物。
16.一种生产有色颜料颗粒的方法，所述方法包括：
(a)使具有负ζ电位的二氧化硅和/或硅酸盐材料与季铵化合物接触以形成经处理的颗粒；和
(b)使所述经处理的颗粒与阴离子染料接触以形成有色颜料颗粒；其中：
所述季铵化合物与所述二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率在所述季铵化合物以重量计的某个量的约1％至约400％的范围内，所述某个量的季铵化合物足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位；且
基于所述季铵化合物的重量，所述阴离子染料的重量比在约0.01:1至约0.72:1的范围内。
17.权利要求16的方法，其中在步骤(a)中使二氧化硅材料与所述季铵化合物接触。
18.权利要求16的方法，其中在步骤(a)中使硅酸盐材料与所述季铵化合物接触。
19.权利要求16的方法，其中：
所述有色颜料颗粒的特征在于pH在约5至约9的范围内；
所述季铵化合物与二氧化硅和/或硅酸盐材料的比率在所述季铵化合物的以重量计的某个量的约75％至约200％的范围内，所述某个量的季铵化合物足以实现1重量％的干燥二氧化硅和/或硅酸盐材料在去离子水中的混合物的零mVζ电位；且
基于所述季铵化合物的重量，所述阴离子染料的重量比在约0.02:1至约0.24:1的范围内。
20.权利要求19的方法，其中：
在步骤(a)中使沉淀二氧化硅材料与所述季铵化合物接触；和
所述有色颜料颗粒在水中基本上不表现出渗色。
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