TW593573B - Method for conditioning titanium dioxide pigments - Google Patents

Method for conditioning titanium dioxide pigments Download PDF

Info

Publication number
TW593573B
TW593573B TW091116356A TW91116356A TW593573B TW 593573 B TW593573 B TW 593573B TW 091116356 A TW091116356 A TW 091116356A TW 91116356 A TW91116356 A TW 91116356A TW 593573 B TW593573 B TW 593573B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pigment
scope
patent application
item
copolymer
Prior art date
Application number
TW091116356A
Other languages
English (en)
Inventor
Patrick F Mcintyre
Karyn B Visscher
Michael P Diebold
Brian W Sullivan
Original Assignee
Du Pont
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23188747&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW593573(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Du Pont filed Critical Du Pont
Application granted granted Critical
Publication of TW593573B publication Critical patent/TW593573B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36—Compounds of titanium
    • C09C1/3607—Titanium dioxide
    • C09C1/3676—Treatment with macro-molecular organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36—Compounds of titanium
    • C09C1/3692—Combinations of treatments provided for in groups C09C1/3615 - C09C1/3684
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/004—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints containing an inorganic pigment
    • C09D17/007—Metal oxide
    • C09D17/008—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024—Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
    • C09D5/028—Pigments; Filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/45—Anti-settling agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

593573 A7 B7 五、發明説明（1 發明背i 本發明係關於在製造顏料期間以一 添丨丨士岡不田-与& 夕種共聚物分散 d凋理一乳化鈦顏料之方法，且關於以該 調理二氧化鈦產物。 /斤產生之經
裝 在化學合成法後得到之粗製二氧化鈦材料 作為最終應用之顏料。因此，該天然材料典型：：： = 或多種最後處理步冑，以提供顏料良好染色品質之二式^ :::::小、顆粒形狀、表面特徵及/或顏料晶體結構。： ^大夕數最後處理方法中’ -I❹種最後處理步驟包括 -些研磨或磨碎形式，以達到希望之顆粒大小降低和分 佈。大部分最後處理方法亦包括各種表面處理和添加劑， 以使二氧化鈦更易於加X並改良其耐久性。頃經歷顏料最 後處理法之粗製二氧化鈦即稱為最後處理或經調理顏料， 且典型上係市售。
線 、種目m最後處理粗製二氧化鈦顏料之方法包括步驟 為：將天然材料分散於水性介質中；接著各種無機及有機 表面處理；當在表面上一形成希望之塗料，便過濾顏料並 ’月洗，然後乾煉，並在使用例如一種流體動能研磨機研磨 為希望大小如，離析為顏料成品。然而，之前的乾燥黏聚 經調理二氧化鈦需要後續（即在下游）以各種添加劑（如溶 劑、樹脂、分散劑等等）一起研磨，例如在丨979年12月4曰 頒與DeColibus之美國專利第4，177,081號，或1999年11月23 曰頒與Bauer等人之美國專利第5,989,33 1號中所教示般，將 顏料分散並達成一種可接受的產物供各種最終用途應用， -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱）
發明説明（ 如塗料、墨水、塑料、紙和紡織品產品等等。 然而，後續研磨經調理顏料是耗時且昂責的。避免在傳 、冼最後處理期間發生顏料黏聚或將其減至最低將造成研磨 時間和費用相當可觀的節省，因為在較溫和條件下顏料將 輕易分散且僅需要些許甚或不需要研磨。 因此，吾人依然需要改良二氧化鈦顏料最後處理法，尤 指發現製備經調理二氧化鈦顏料之新穎方法，其避免黏聚 或將黏聚減至最低，並使顏料更易於分散於各種最終用途 應用中。 共聚物分散劑於該技藝中係為人所知，並頃經用以在後 續之研磨操作中分散習知經調理二氧化鈦顏料而形成一種 漿液或液體分散液。其後將所形成之顏料漿液或液體分散 液結合其它组份(如黏合劑樹脂、熟化劑及其它添加劑）而 形成油漆和其它材料。額聚合物分散劑頃經用以分散最 後處理之二氧化鈦顏料，但關於在顏料離析為㈣之最後 處理粉末前，最後處理粗製二氧化鈦材料期間共聚物分散 劑之用途卻鮮為人知。 本發明提供一種製備經調理二氧化鈦顏料之改良方法， 其包括在製造顏料期間將粗製二氧化鈦與—種或多種共聚 物分散劑混合一起’並將該經調理顏料離析為乾燥粉末： 2些具體實施例中’本發明方法避免後續研磨或磨碎所 產生顏枓產物之需要，其去除各種最終用途應用之主要加 工步驟。本發明亦提供一種由本發明方法所產生之新穎二 -5- 本紙張尺度iC# t準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） 593573 五、發明説明（4 ) 用_ (如«和顏料），不需要後續研磨且/或 統顏料分開形成漿液或液體分散液。 σ处理傳 此處使用之「粗製二氧化鈦顏料」 用本發明之方法處理之二氧化鈦顏料。此： ：：，吏 在化學合成法後改質或否’且可以在最 希望之著色性質或否。 兄中具有 此處使用之「經調理二氧化鈦顏料」用詞表示 學合成法後經本發明之方法改質之二氧化鈦顏料。 服圖簡單餘t 圖1係一種本發明方法用以掣拌 般流程圖。 理二氧化鈦顏料之一 刑：2。係示意圖，表示_種能夠用以執行本發明方法之裝置 發明詳細# ^ 本發明之方法需要將粗製二氧化鈦顏料摻合一種或多 共聚物分散劑及選用之加工液體，且視需要添加 種添加劑’繼之離析。該摻合物之組份可以以任何順序 加或結合，較佳（但非必需）全部在本發明_開始便存在 該摻合物係以一種使妓亨舲八丑 性忧/、♦物为散劑能夠沉積於二氧化鈦 料顆粒表面上之方式加工。 適當的加工方法包括已知的濕磨（或研磨）法，如砂磨 珠磨、流體能研磨、盤磨及類似方法；已知之乾燥法， 喷霧乾燥、流體床乾燥、盤式乾燥、旋轉驟乾及類似 法；及其它已知之微粒材料沉積法，如注射器處理、2· 裝 種 多 添 ij # .4 材 如 方 本紙張尺度遙J 養標準(CNS) A4規格(2i〇X297公爱） 5 五、發明説明（ 乾燥研磨及類似方法。 料最後處理操作階段期間經：，便=在，= 專統天然顏 各種成品使用應用中 顏广包含更易於分散於 ㈣杻杨―聚體。 通常任何類型之粗製二氧 法加工。然而，士μΛ 十白月匕夠根據本發明方 , ^ 处17工之起始顏料較佳為天狄之乾;^全 鈦材料，其頃經使用通常已知為氣二= 相乳化法攸四氣化鈦形成。並 氧化紅化劑(rutUizi /、 &專材料亦包含少量 «t H g agent)，如氧化銘，其係在氣化物法 f迭起產生。本發明並不限於使用氣化物法 石：：:。’且能夠應用於使用硫酸鹽法製造之金紅 汰：據=明方法處理之粗製二氧化鈦材料亦較佳為一種 :士：乳化鈦材料。染色二氧化鈦材料之特徵在於晶體大 二、0.1至約0.5微米。該染色二氧化鈦材料較佳晶 為約0.2微米。 特啟在於晶體大小低於01微米之透明二氧化鈦材料亦能 :用:作為起始顏料。典型上，透明二氧化鈦甚至在傳統 =4处理後為黏聚材料並表現不良分散性和著色性質。本 =明之方法能夠用以將此類黏聚顏料轉變為易於分散之形 祈根據本發明方法加工之天然顏料可以在化學合成法後改 貝或否且可以在最終用途應用中具有希望之著色性質（如 L..— 79 本紙張尺度適財® g家標準(CNS) Μ規格(⑽χ 297公爱) 593573
光睪I色強度、遮蓋等等)或否。典型之改質包括處理後 之無機水合氧化物(例如氧化鋁及/或氧化矽）。 本發明之方法將任何此類起始顏料轉變為攪和顏料，其 在各種最終用途應用中表現優良分散性。 共聚物分散部丨 二凋理一氧化鈦顏料係藉由本發明之方法，加工含粗製 一乳化欽顏料及一種或多種共聚物分散劑之混合物而製 備相對於粗製二氧化在太顏料，共聚物分散劑之總濃度為 至夕0·1 /〇重里比（典型上〇丨至1〇〇%重量比，較佳〇 U至5〇/〇 重量比’更佳〇·5至1 %重量比）。而用於本發明之共聚物分 散劑份量能夠視所使用之特定分散劑組合物、二氧化鈦顏 料之特疋^色寺級及在各種最終用途應用中所希望之分散 性程度而廣泛改變，該共聚物分散劑之用量通常應該足以 充分塗佈顏料顆粒表面。該共聚物分散劑能夠在傳統天然 顏料最後處理操作各個階段期間或在傳統最後處理操作最 終階段引入，但依然係在顏料製造期間，如以下所述般。 所使用之共聚物分散劑較佳為水分散性聚合物，因此與 粗製二氧化鈦顏料最後處理期間通常遭遇之水性加工處理 條件相容。丙烯酸共聚物分散劑最佳。此類共聚物較佳包 括至少一顏料吸附鏈段和至少一安定鏈段。不堅持任何特 定原理，吾人認為該吸附鏈段一部份功能為將共聚物分散 劑接附於顏料表面，而安定鏈段一部份功能為維持顏料於 液體内之分散液安定性。 一般而言，相較於安定鏈段，水分散性丙婦酸共聚物之 CC8180___冬 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 593573 A7
吸附鏈段為疏水性，並經設計為黏附 鏈段通常為親水性且溶於水性加工介質中_表面’而安定 疏水性吸附鏈段較佳由以下所列之沪人 ^ 水性輩舻紐士、 n + a /v + 〇乙歸系不飽和疏 水f生早體組成，且亦包含具有提高顏 聚合乙掄ί;尤奶4 u +零占σ力之官能基之 水口乙烯糸不飽和早體（較佳以吸附 番吾Μ*、 上丨l π 又〜董里叶達約40% 人-气仆从姑把主 篮、，，〇 s於疏水部份以黏 口 一乳化歛顏料表面上之鹼性基。 土 异、酸鹽之單體由於對 於複合物二氧化鈦表面之天然親和 、 ^ 77 所以亦可以使用。 具胺基之單體亦可以結合於疏水部份以黏合亦可能存在二 氧化鈦表面上之酸基。亦可以使用其它具有對於二氧化鈦 親和力之單體，如具矽烷基之單體。 能夠用以形成疏水性吸附鏈段之適當疏水性單體包括（但 不限於）在烷基具有丨-12個碳原子之烷基（甲基）丙烯酸酯（如 丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、 丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、入乙基丙烯酸己 酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸月桂酯·、甲基丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、曱基丙烯酸異丙酯、甲基 丙烯酸丁酯、f基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、乙基 甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸月桂酯及 類似物、及其混合物）。亦能夠使用環脂族（甲基）丙烯酸酯 (如三f基甲基丙烯酸環己酯、異丁基甲基丙烯酸環己酯及 類似物）。亦能夠使用芳香族（甲基）丙烯酸酯（如（甲基）丙 烯酸芊酯、（甲基）丙烯酸萘酯、（甲基）丙烯酸苯氧酯及類 似物）及其混合物。其它能夠使用之共聚性單體為苯乙烯、 -10 - 本紙張尺蒼標準(CNS) A4規格(210 x 297公㈤
裝 訂
593573 A7 B7 I、發明説明（8 ) ' α甲基苯乙烯、（甲基）丙烯醯胺及（甲基）丙烯腈單體。 能夠結合疏水性吸附鏈段以提高顏料黏合力之適當具酸 基早體包括乙細糸不飽和叛酸（如丙細酸及甲基丙稀酸）。 倘若為單一酸組成，則曱基丙婦酸特別較佳。其它能夠使 用之羧酸包括順丁烯二酸及類似物。亦能夠使用乙稀系不 飽和續酸、亞礦酸、碌酸或膦酸及其酯類（如笨乙稀綠酸、 2-丙坤胺-2 -丙烧^頁酸、乙坤鱗酸及其g旨類，及立類似 物）。 亦能夠用以提高顏料黏合力之適當具麟酸鹽基單體包括 乙稀系不飽和填酸鹽單體（如磷酸化聚乙二醇（甲基）丙稀酸 酯、碌酸化經基（甲基）丙烯酸乙酯及類似物）或含醇基之乙 烯系不飽和單體（如（甲基）丙烯酸羥乙酯）或環氧基（如（甲 基）丙：酸縮水甘油醋），其係在聚合前後經一種或多種镇 酸化劑（如磷酸或五氧化磷）處理，以形成總是為環氧基或 醇基位置之磷酸基。 具胺基之適當單體包括在烧基具有1至4個碳原子之烧基 胺甲基丙烯酸烷基酯單體（如二甲胺基甲基丙烯酸乙酯、二 乙胺基甲基丙婦酸乙S旨、二丙胺基甲基丙烯酸乙酷、二丁 胺基甲基丙烯酸乙酯）及類似物。 如上所指般，該安定鏈段較佳溶於天然顏料最後處理期 間所遭遇之選擇水性處理介質中，因此主要由聚合乙烤系 不飽和親水性單體組成。能夠用以形成安定鏈段之適當親 水性單體包括具酸基之單體（如丙烯酸、甲基丙烯酸、2•丙 烯醯胺-2-丙烷磺酸及類似物，如以上所列般）。亦能夠使用 η 11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210Χ 297公釐） 593573 A7 _ ____Β7 五、發明説明（9~Γ 一 ~^~ 此等單體之鹽類幫助共聚物分散於所選擇之水性加工介質 中。此類鹽類能夠藉由將一種胺（如2-胺基甲基丙醇）或無 機鹼（如氫氧化銨或氫氧化鈉）於形成後添加於聚合物分散 劑中而形成。亦能夠用以形成安定鏈段之非離子性親水性 單體，包括在烧基中具有1至4個碳原子之聚（乙二醇）院基 醚（如由 International Specialty Chemicals，ISC 以❿⑽α S20W為商嫖名稱銷售之聚（乙二醇）甲醚寡聚物及類似物， 及V (烧氧化）烧基（甲基）丙稀酸g旨及類似物）。 除了前述單體外，能夠將其它常用之疏水性單體共聚合 為安定化部份，限定條件為彼等之使用濃度將不會戲劇性 地改變安定化部份於所選擇水性處理介質中之溶解度性 質。一些有用之實例包括烷基（甲基）丙烯酸酯和其它此處 所列之疏水性單體。 安定鏈段或吸附鏈段二者或任一（以安定鏈段較佳）亦可 以包含具交聯性基團（如羥基）之乙烯系不飽和親水性單 體，其將與存在某些最終用途應用（如水性漆）内之形成薄 膜成份反應。此等反應性單體使共聚物分散劑能夠變成反 應系統中最終薄膜網路之永久部份，並避免當風蝕時對於 薄膜不利，因為倘若其為薄膜之未反應部份則可能發生。 適用於交聯目的之單體包括在烷基具有K4個碳原子之羥基 烧基（甲基）丙烯酸醋（如丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸經乙醋 及類似物）。視聚合法而定，此等單體與酸單體可以在聚合 反應期間以矽烧阻斷以避免副反應，其後藉由與醇或水i 應而去阻斷，如技藝中為人所熟知般。 本紙張尺度遂怖中 -12- (CNS) A4規格(210X297公釐） 593573 A7 ___ ___B7 五、發明説明（10 ) 此處有用之丙烯酸共聚物分散劑通常數目平均分子量為 約1，000至約25,0〇〇 (較佳約2,000至約1〇,〇〇〇)。吸附鏈段之 數目平均分子量為約1，〇〇〇至約10,000 (較佳約1，〇〇〇至約 5,000)。安定附鏈段之數目平均分子量為約ι，〇〇〇至約15,〇〇〇 (較佳約1，〇〇〇至約5,000)。 丙烤酸聚合物分散劑中吸附鏈段和安定鏈段之位置可以 視丙烯酸共聚物分散劑之結構而改變。本發明所使用之丙 烯酸聚合物分散劑可以是一種無規或結構化共聚物（如嵌段 或接枝共聚物），以嵌段或接枝共聚物為較佳。 本發明之嵌段共聚物可以具有AB、ΑΒΑ或ABC結構，例 如。嵌段A、B或C中至少一個必需是吸附鏈段。嵌段a、b 或C中至少一個必需是安定鏈段。 用於本發明之接枝共聚物具有主鏈鏈段和支鏈鏈段。主 鏈鏈段或支鏈鏈段中任一個必需是吸附鏈段。主鏈鏈段或 支鏈鏈I又中任一個必需是安定鏈段。最好主鏈鏈段為吸附 鏈段且支鏈鏈段為安定鏈段。 用於本發明之無規共聚物兼具任意分佈於聚合物鏈中之 吸附鏈段和安定鏈段。這些分散劑典型上為官能化聚丙烯 酸醋共聚物’其數目平均分子量為1，000至10,000，較佳 2,000至約 4,0〇〇 〇 丙烯酸共聚物分散劑可以使用美國專利第4,656,226號中 提出之基團轉移聚合作用（GTP);陰離子聚合作用（Anionic Polymerization)中由Morton提出之陰離子聚合法；原理與實 務（Principles and Practice)(紐約：Academic Press，1983) -13- 本紙張尺度i%攻秦準(CNS) A4規格(210X297公寶了 593573 A7 ______ B7 五、發明説明（11 ) K^J. Ivin 和 T. Saegusa (紐約· Elsevier applied Science Publishers, 1984)編輯之開環聚合反應（Ring 〇pening Polymerization)第461頁提出之開環聚合法）；或美國專利第 5，231，13 1號中提出之特定鏈轉移（ScT)法製備，將其全部以 引用方式併入此處。 除丙烯酸共聚物分散劑之外，本發明之方法亦能夠與其 他市售分散劑併用。亦能夠使用任何上述分散劑之相容性 混合物。 該方法亦能夠使用溶劑基底共聚物分散劑取代而調整適 於溶劑基底成品使用系統。 加工液體 本發明之方法包括加工一種含粗製二氧化鈦顏料、一種 或多種共聚物分散劑及一種選用（但較佳）加工液體之混合 物。δ亥加工液體（倘若存在）係作為分散劑之液體載體介質 並促進分散劑樹脂沉積於顏料顆粒表面上。該加工液體較 佳為一種分散劑樹脂之溶劑且二氧化鈦材料之非溶劑。其 能夠以漿液形式之顏料、溶液態分散劑之形式供應，或者 可以分開添加。無論如何，應該使用足量加工液體以使分 散劑在加工操作期間有效沉積於二氧化鈦表面上。當使用 時，該加工液體典型上為以欲處理之混合物計約1〇至5〇% 重量比（較佳20至30%重量比）。 適當的加工液體包括水、低碳脂族醇類（如甲醇）、嗣類 和_醇（如丙酮、甲基乙基嗣及二丙嗣醇）、酿胺（如二甲美 曱酿胺和二曱基乙醯胺）、醚類（如四氫吱喃和二σ号院）、烤 -14- 本紙張尺度家標準(CNS) Α4規格(210X297公$ ' ---—
裝 訂
線
火工基一醇和三醇類（如 _ ^ ^ ^ ^ ^ 有機％# · u e 一 ％和甘油）及其它技藝中已知之 ’機液體，及其混合物。能 佳。較佳之加工… 其它液體’但通常較不 作供應或S。 -了以由天然顏料最後處理操 奮t助劑亦可以以習知量（例如相對於顏料劑G.1%至50% 里比)添·加於混合物。適當加工助劑之實例包括界面活性 背卜濕潤劑、研磨助劑、乳膠或其混合物。在一些情況 下可以添加胺或無機鹼類，尤其倘若丙歸酸共聚物分散 劑包含酸性官能基，以幫助聚合物分散於處理液體中。 1面處理添加#丨 在加工則後或期間，二氧化鈦顏料可以經一種或多種無 機及/或有機表面處理添加劑處理。適當的無機表面處理添 加劑包括金屬鹽類（如鋁酸鈉、矽酸鈉或其混合物）。適當 之有機表面處理添加劑包括非聚合物材料（如三羥甲基丙 烷、乙酸三亞乙酯及類似物）。此類添加劑能夠以相對於顏 料約0.1至20%重量比（較佳〇·ι至5%重量比）之量摻入。 絮凝劑 一完成摻合步驟，便可以將酸添加於所產生之混合物以 促進絮凝（因而促進離析）以及改良丙烯酸聚合物黏合於顏 料表面，尤指具有酸基之丙烯酸聚合物。適當的此類酸包 括稀釋礦酸（如鹽酸系、磺酸系、磷酸系或其混合物）及有 機;酸（如乙酸糸、甲酸糸或其混合物）。驗類，如以上所提 及者，可以常用以絮凝處理顏料以幫助離析，視絮凝時顏
ZtSlBB 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
裝 訂
線 料之表面特徵而定。 浐於4 :夠以任何已知方法進行，其將使共聚物分散劑沉 :::‘二氧化鈦顏料表面上。在本發明中，此等摻合法 理^、傳^錢理#作各種階段期間，或在傳統最後處 疋成後遭遇，但依然較佳係在顏料製造期間。 」1考圖1’係展不許多傳統天然顏料最後處理方法期間 月匕。务生共聚物分散劑沉積之階段（如箭頭所指般）。 圖1所不般，在傳統之最後處理操作中，在反應方法最 後广驟得到之天然製乾燥之典型上係藉由以下而處理： 1 ·使原料分散於水性介質中； 2.添加中和劑使無機氧化物（例如氧化鋁及/或二氧化矽） :殿於分散之二氧化鈦材料顆粒表面上(此步驟係視需要而 選用）， 3·以過濾回收經處理之二氧化鈦材料； 4. 使用例如去離子水和轉動真空㈣器分料洗並過遽回 收之產物以移除所產生之鹽類和雜質； 5. 使用例如噴霧乾燥器乾燥經清洗之產物； 6. 使用例如流體（氣流）能研磨機將乾燥產物研磨 化）為希望大小，·及 v @ 7. 將完成之顏料離析為乾燥粉末。 非聚合物有機表面處理添加劑典型上亦在分散期間或青 洗期間或乾燥期間或之後摻人，以便使顏料更易於研月 根據本發明，共聚物分散劑能夠在傳統最後處理操作之 η 8187 -16- 593573 A7
+月J $ f曰1或之後引入。共聚物沉積4能夠例如在分散 /驟1表面處理步驟2、清洗及過濾步驟4、乾燥步驟5及 ::/驟6期間發生，如圖1中箭頭所指示般。此種以共聚 勿分散劑調理粗製二氧化鈦材料是希望的，因為不會在傳 統最後處理法添加額外步驟。 而另種引入共聚物分散劑之方式係於最後處理操作 〜、種額外最後處理步驟，如最終之後處理步驟，如圖夏 :透視圖所示般。此最終後處理步驟可能需要將乾燥顏料 k研磨^驟取走，其後使用例如注射器處理方法將分散劑 /儿積於其上，如以下所述般。亦可能需要將乾燥顏料於水 H ”貝中再聚液化，其後使用例如喷霧乾燥器將共聚物分 散劑沉積於其上。正如諳熟此藝者將瞭解般，在將顏料離 析為經凋理乾燥粉末前，可以使用許多其它最終後處理方 法將共聚物分散劑沉積於二氧化鈦顏料上。 如上所指般，最終後處理僅為天然顏料最後處理操作期 間另外階段之一，其中共聚物沉積能夠在離析 粉末前發生。 乾垛 在此最終加工階段期間將共聚物分散劑沉積於二氧化鈦 顆粒上能夠（且較佳）係使用注射器處理裝置丨〇進行，如罔2 所示般。在此加工階段，二氧化鈦顏料頃藉技藝中已知 方法塗佈氧化物或其它材料，過濾並清洗至無鹽類和其— 雜質，並研磨（即微粉化）為希望之顆粒大小分佈。如圖'2戶斤 示般，其後使用1981年9月28曰頒與Schurr之美國專利第 4,430,001號（將其以引用方式併入本文中）所詳述之+驟 η 8188 -17
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 593573
將共聚物分散劑1 1 i表同W 1 運门政粒顏料12—起摻入注射器處理裝 —此主射為此合機裝置1〇係建立於顏料製造法中，且係 種句勻物較小量材料(如共聚物分散齊”與較大量另 :種微粒形式之材料(如二氧化鈦顏料）。此係由藉由經由 另一同心管丨4内之導瞢 导& 1 3將較小置材料11引入而完成，經 由料導入高壓氣體（如空氣或氣流），因而提供一種引入 車父大1微粒材料1 2之、、虫、p ^一丄 之雨〃丨L £，將氣體及材料或樹脂之混合 物經由發生沉積之處理" 離折AM私士產生均句混合物，其能夠 雕斫為乾燥粉末1 5。此錄纲饰 ^ _ .θ 调理一氧化鈦顏料之步驟係於以 下k供之實例中說明。 根據本發明調理之顏料適於許多不同 ，顏料能夠經乾燥並用以作為各種塗料、墨水、紙張 和塑料系統之組份。由本 分埒.., 尽毛月方法製備之經調理顏料易於 呈二 系統中，如塗料、墨水和紙張系統。在 ί二=，經調理顏料能夠直接結合於這些系統 ^要額外之研磨步驟。在其它具體實施例中，經調 在結合於最終…二、防腐劑和其它添加劑) 業油漆、電子塗料油涞…七卜車焱仏）、建築或工 g處味 漆物理或氣化性乾燥亮漆、烘漆、 ’“、二成分油漆溶劑、溶劑基底或水性油漆、耐气 及產物。 卩刷墨水（如育墨墨水）和紙張塗料 本發明之經調理顏料亦適於與巨分子材料併用，尤指合 η -18- 本纸張尺歧ill中國國家標準χ撕公釐) 593573 A7 --— B7 五、發明) " 一 f產生之巨分子材料。實例包括塑膠材料，如聚氣乙烯、 =乙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚烯烴類（如聚乙烯和聚丙 =)，咼分子量聚醯胺；丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯 腈、=烯醯胺、丁二烯或苯乙烯之聚合物及共聚物；聚胺 基甲酸自旨；及聚碳酸醋。其它適宜之巨分子物質包括天然 j來源（如橡膠）、由化學改質反應得到者（如乙醯纖維 素纖維素丁酸酯或黏膠）；或以合成方式產生者（如聚合 κ加成產物和聚縮合物）。含本發明之經調理顏料材料 、/、有任何希望之形狀或形式，包括模製物件、薄膜和 纖維。 、 主以下實例係說明本發明且不希望限制本發明之精神或範 ^ 5日熟此蟄者將易於了解存在其他變化。除非否則指 =:所有份數和百分比係重量比，且所有此處提到之分^ 篁係使用聚苯乙烯作為標準以GPC (膠透色層析法）測定。 實例 將包括天然白色二氧化鈦顏料、共聚物分散劑和加工液 體之混合物加工，並將該經調理顏料離析為乾燥粉末而製 備經調理顏料。其後將如此形成之經調理顏料調理於欲評 比性能之水性油漆系統中。實例中使用之共聚物分散劑之 實例係如下提供。 聚合物分散劍1 聚合物分散劑1係一種在顏料吸附主鏈中包含酸官能度之 丙烯酸系接枝共聚物，其係使用丨993年7月27曰頒與chu等 人之美國專利第5,23 1,131號敘述之方法-特定鏈轉移反應 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 593573 A7 B7 五、發明説明（17 ) (SCT)製備。 聚合物分散劑1是以3個步驟製備。第一步驟係形成最終 成為支鏈之巨單體。第二步驟係使該巨單體與主鏈組份反 應而形成巨型分枝共聚物。第三步驟係以去離子水減低固 體並將酸基中和以促進分散於水中。 步驟 1·製備巨單體I ·· MMA/MAA (71.2/28.8) 從以下成份製備巨單體。 部份1 重量（克) 甲基丙烯酸甲酯（MMA) 142.47 甲基丙烯酸單體（MAA) 38.33 異丙醇 222.75 部份2 異丙基-雙（硼二氟二甲基乙二肟） 0.01 異丙醇 12.73 2,2-偶氮雙（2,4-二甲基戊腈） 0.17 (DuPont Co.，Wilmington，DE之Vazo® 52) 甲基乙基酮 9.18 部份3 異丙醇 10.68 部份4 甲基乙基酮 27.54 異丙醇 38.19 二水雙（侧二氟二苯基乙二肋基（glyoximato)) 0.03 鈷酸鹽（II)，Co (dpg-bf2) -20- 本紙張尺度標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） 593573 A7 B7 五、發明説明（19 ) 部份1 重量（克） 丙烯酸正丁醋（NBA) 19.51 丙烯酸（AA) 3.86 丙烯酸甲酯（MA) 19.51 MACROMONOMER I (以上所製備） 369.95 異丙醇 7.45 部份2 乙酸丁酯 15.34 過氧化苯甲醯 0.37 部份3 異丙醇 5.845 部份4 丙烯酸正丁酯（NBA) 143.06 丙烯酸（A A) 28.30 丙烯酸甲酯（ΜΑ) 143.06 部份5 異丙醇 10.50 部份6 2,2-偶氮雙（2,4-二f基戊腈） 2.86 (DuPont Co·，Wilmington，DE之Vazo® 52) 異丙醇 41.29 甲基乙基酮 10.65 部份7 異丙醇 8.47 總計 830.00 -22- 本紙張尺家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 593573 A7 B7 20 五、發明説明（ 將反應器插入氮。將部份1以20分鐘加熱至迴流。部分2 係引發劑溶液並以1 0分鐘分2次裝填於反應器。將反應保持 於迴流1 0分鐘。部份3係部份2之洗滌液。將部分4裝填於單 體供料槽，混合1 5分鐘，然後以1 80分鐘供料至反應器。部 分5係部分4之洗滌液。部分6負責使引發劑和溶劑與部份4 以240分鐘至引發劑供料槽。部份7係部份6之洗滌液。 重量（克） 45.19 6.07 1.20 47.54 步驟3.減低固體並中和 部份1 去離子水 部份2 胺甲基丙醇（Angus Chemical之AMP®) 部份3 去離子水 部份4 聚合物分散劑1 總 a十 100.00 將部份1裝填於反應器並攪拌。將部份2裝填於反應器並 混合15分鐘。部份3係部份2之洗滌液。以90分鐘將部份4輸 送至反應器並混合30分鐘，繼之加滿。所產生之分枝聚合 物溶液具有30%固體含量，且該聚合物具有以下組成：[70] ΝΒΑ/ΑΑ/ΜΑ (45.5/09/45.5) // [30] ΜΜΑ/ΜΑΑ (71/29)，重量 平均分子量1 5,500，數目平均分子量6,300且多分散性為 2.5。 聚合物分散劑2 23- ^ η 〇 4 η /! _ 本紙張吹Θ諸國家標準(CNS) Α4規格(210 x 297公釐） 593573 A7 B7 五、發明説明（21 ) 聚合物分散劑2係一種在顏料吸附主鏈中包含磷酸化官能 度之非離子接枝聚合物實例，其係使用標準陰離子聚合法 製備。所產生之磷酸化接枝共聚物具有以下成分：
[60] NBA/MA/GMA-石粦酸化（45·5/45·5/9)//[40] Bisomer S20W 該磷酸鹽聚合物係使用巨單體-Bisomer S20W作為接枝共 聚物安定臂杆而製備。該Bisomer S20W巨單體（其提供該聚 合物水溶性官能度）係在容器中與主鏈成份反應而形成巨分 枝接枝共聚物。 該接枝共聚物係藉由如上裝填經裝置之反應器並使用以 上步驟加熱至迴流而形成。於丙烯酸正丁酯（NBA)、甲基 丙烤酸縮水甘油S旨（GMA)、丙婦酸甲醋（MA)和Bisomer 20 W巨單體之反應器添加異丙醇作為溶劑。聚合反應係藉 由進料溶於甲基乙基酮和異丙醇之溶液之引發劑2,2、偶氮 雙（2,4-二甲基戊腈）（DuPont Co.，Wilmington，DE 之 Vazo® 52)而引發。磷酸化係由甲基丙烯酸縮水甘油酯上之環氧基 與磷酸（H3P04)酯化反應而完成。 所產生之磷酸鹽丙烯酸系接枝共聚物達到99%轉化。在 水/異丙醇溶液中之固體為45%。聚合物之分子量係使用 GPC得到。在注射於管柱内前將該聚合物甲基化。GPC指出 數目平均分子量為4,577且重量平均分子量為12,060，多分 散性為1.64。 聚合物分散劑3 聚合物分散劑3是一種在吸附鏈段中含胺官能度之AB丙烯 -24- 本紙張尺度適用#寿择準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） w w Ci X J 13 593573 A7 _B7 五、發明説明（22 ) 酸系喪段共聚物實例，係使用GTP法製備。 該AB嵌段共聚物係藉由在一 5公升燒瓶（經裝置攪拌器、 冷凝器、加熱罩、氮入口、熱偶和添加埠）裝填克四氫 吱喃和3.8對二甲苯’繼之0.6毫升觸媒、對氣苯甲酸四丁基 胺於丙卸如之1·〇 Μ浴劑。將32.5克引發劑、1 雙（三甲美 石夕氧基）-2-甲基丙稀之0.140 Μ溶液注入燒瓶。開始進料i (由0·6毫fL對氯苯甲酸四丁基銨於丙烯腈之1〇 μ溶液組成） 並以200分鐘添加。於0·0分鐘開始進料2 (由265 〇克（1 67莫 耳）甲基丙烯酸三甲矽酯（經矽烷阻斷之甲基丙烯酸（經阻斷 ΜΑΑ))、298.0 克（2·10 莫耳）甲基丙烯酸丁酯（βμΑ)、140.0 克（1.40莫耳）曱基丙烯酸甲酯（ΜΜΑ)和141.0克（0.70莫耳） 三甲基矽氧基甲基丙烯酸乙酯（經矽烷阻斷之羥基甲基丙烯 酸乙酯（經阻斷HEMΑ))組成）並以4 5分鐘添加。完成進料2 100分鐘後，超過99°/〇單體已反應。開始進料3 (由616.0克 (3.46莫耳）甲基丙烯酸芊酯（BZMA)和154·0克（0.98莫耳）二 曱基胺基甲基丙烯酸乙酯（DMAEMA)組成）並以30分鐘添 加。400分鐘後，於所產生之反應混合物添加1 50克甲醇， 以中止反應並將羥基和酸單體去阻斷，且開始溶劑蒸餾 法。於蒸餾第一階段移除400克溶劑。添加1 〇〇克甲醇並再 蒸除200克溶劑。 所產生之聚合物溶液之固體含量為50%，且該聚合物具 有以下組成： 單體比例為 25/7//15/10/5/12 之 BZMA / DMAEMA // ΒΜΑ / MMA / HEMA / ΜΑΑ -25 - _ 本紙張尺免象標準(CNS) Α4規格(210X297公 593573 A7
五、發明説明（ 泫聚合物溶液< K曰千均八旦 在使用前將聚合物溶液以去；：9里4〇0且多分散性為1」。 固體含量為薦。 切子水異丙醇之η溶液稀釋至 調理顏料 上述聚合物分散劑係以久括 以各種組合使用，以製造性質如表：[ 所長：出之經調理二氧化敍衾土 鈦顏枓。注射器處理期間於顏料應 用共聚物分散劑之實例传拷-A T T ^ 、’、彳力不為I. τ ·。其後評比這些顏料於 水中之分散性及於水性建築油漆之性能。 一/ 、 f例1 理實例π.τ.π 使用技藝中已知之方法，過濾並清洗以移除去離子，然 後乾燥並乾性研磨’而提供2〇〇〇克經塗佈無機氧化物之粗 衣一氧化鈦（金紅石）顏料（Dup〇nt c〇.，Wilmington，DE之 Ti-Pure® R-706)。將產物導入圖2所示並於美國專利第 4,430,001號中所述之注射器處理裝置中快速移動氮氣流中 以便進一步處理。使用此步驟，將較小量分散劑樹脂仔細 混合於較大顏料顆粒中。此係藉由將適當液體分散劑流與 顏料同時導引通過裝置導入裝置内而完成，其經結合導引 氣體中並以既定量提供，以得到最佳之分散劑對顏料比 例。典型上，在顏料上需要〇 2 5上至5 · 〇重量％ (較佳〇 5至 1 ·〇重量％ )之非常低分散劑量，以充分塗佈染色級之Ti02。 通常使用蠕動幫浦將液體分散樹脂輸送至注射器處理器。 為了達到充分且均勻之流動，典型上將樹脂溶液固體以去 離子水降低至20%至30%。此等樹脂溶液之布魯克費德 08107 26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 593573
(Brookfield)黏度使用# 2針以loo rpm並於室溫測量典型上為 25至200厘泊，較佳5〇至75厘泊。Ιτι之總液體分散劑為 16.6 /〇,其以30%固體相當於在顏料上5%聚合物分散劑。 所產生產物為一種細密之乾燥白色粉末。 關於_該裝置，本實例使用之注射器處理裝置係以内徑 1·〇49英吋之1英吋附表4〇管製造。引導氣體之注射喷嘴内徑 ^ 0.368英对，於其中插人外徑㈣英对之管供注射分散樹 脂溶液。將欲處理之顏料經由接附之進料斗以400至500克/ 刀之輸送速率螺$疋輸送於裝置内。較慢或較快輸送速率可 月&較佳，視加工條件和顏料等級而定。典型上，在噴嘴處 快速移動引導（氮）氣體應該維持於40至1〇〇 psig (較佳6〇至 8〇 psig)之壓力。在此實例中，在噴嘴處該氮氣係維持於6〇 psig 〇 注射器處理器裝置内之加工溫度對於達到無粗粒產物也 疋重要的。從樹脂溶液導入或經由使用作為引導氣流之溼 氣月b夠U成在注射器處理步驟後顏料在乾燥期間黏聚。因 此，在注射器入口和出口處之高溫有利於蒸發並移除溼 氣。典型之注射器入口溫度為275s33(rCa較佳為3〇〇t。 在注射器出口測量有利於低粗粒之溫度為145C至225。匸，以 160Χ：為較佳。在此實例中，注射處理器入口溫度為3〇〇t 且出口溫度為160°C。 實例2 这射器處理實你U τ τ乃 如上所述般將如上之2000克粗製二氧化鈦（金紅石）顏料 •27- 本紙張家標準(CNS) A4規格(210X297公寶)
裝 訂
線 593573 A7 B7 25 五、發明説明（ (DuP〇nt c〇，WUmingt〇n，DEiTi pure@ R-7〇6)引導至注射 為處理裝置内快速移動氮氣流中，但使用分散劑樹脂結合 物進一步處理。IT實例2之總液體分散劑結合為丨2 5%。此 相s於在顏料上之真正分散劑固體為1.7%聚合物分散劑1和 3 ·0/〇固體聚合物分散劑2。所產生產物為一種細密之乾燥白 色粉末。 隹 實例3 ϋΑ器處理f例（Ι.Τ.3) 如上所述般將如上之1500克粗製二氧化鈦（金紅石）顏料 (DuP〇nt Co·，wilmingt〇n，DE2Ti_pure@ R_7〇6)引導至注射 器處理裝置内快速移動氮氣流中而進一步處理。IT實例3之 總液體分散劑結合為16·6%。此相當於在顏料上之真正分散 劑固體為2.5%聚合物分散劑丨和2·5〇/0固體聚合物分散劑3。 所產生產物為一種細密之乾燥白色粉末。 實例4 逢射器處理實例 如上所述般將如上之5000克粗製二氧化鈦（金紅石）顏料 (DuPont Co·, Wilmington, DE 之 Ti-Pure® R-706)引導至注射 !§處理裝置内快速移動氮氣流中進一步處理。注射器處理 器入口溫度為33〇r且出口溫度為165t。使用60 ^丨之2氣 作為引導氣體以將分散劑樹脂溶液霧化。本實例使用較低 之顏料上分散劑量以演示自身分散概念。分散劑樹脂溶液 係由聚合物分散劑1和Tamol® 1124 (其係一種由R〇hm Haas Company銷售之無規丙烯酸系水性分散聚合物）之換入 -28- G08109 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 26 ) 五、發明說明（ 物組成。應用於二 氧化欽顏料上之分散劑量目彳® & %聚合物分散豳丨以Λ 心刀狀d里目“為1.0重量 口 〇 3 重量％ Tamol® 1124。收隼所 $ + 產物為-種細密之乾燥白色粉末。 收集所產生之 (c.n 九使用之控制c丨為市售之未研磨且 化⑽f顏料。當直接添加於油漆時m. 點以便本發明之對照。 奴仏取低基準 (C.F.x.n 组：：如：：1:」主射器處理實例LT·1之相同顏料和分散劑 ’’ β、1對照實例i (c Ex為實驗室規模之漿液。將以 下成份添加於一個1夸特不銹鋼鍋而製備對照實例i: 72.5克 去離子水 166克 聚合物分散劑1 克 AMP 95 (取自 Angus Chemicals) 〇·5 克 Dehydran 1620 (取自 c;〇gnis inc ) 依序將以上成份添加於不銹鋼鍋並混合。使用將裝置以 2000卬〇1操作之60毫米Cowles葉片之Dispermat AE5C型高速 分散機（HSD)進行研磨。使用頂部裝載平衡將76〇克卩pure R-706級白色顏料分散於塗焦油之紙袋中。將顏料緩慢添加 於含以上成份之不錢鋼锅。添加所有顏料後將樣品以2〇〇〇 rpm研磨15分鐘。從研磨機移除完全研磨之漿液並分散於貯 存容器中。 評比經調理顏斜 於典型高光澤水性建築油漆之油漆測詁 __-29- —準(CNS) A4規格(210X297公釐） 593573 A7 B7 五、發明説明（27 ) 使用典型之高光澤水性建築油漆調配物進行油漆測試。 該油漆係藉由製造由所有油漆成份，扣除 白色顏料或白色 顏料漿液所組成之主批次而製造。該主批次（M.B.1)具有以 下組成： 部份1 重量（克） 去離子水 312.0 丙二醇（Mallnkrodt Baker Inc·) 122.0 Rhoplex HG-74 2802.0 (取自Rohm & Haas之丙烯酸系黏合劑） Texanol (取自 Eastman Chemical之溶劑） 171.0 Proxel GXL (取自ICI之二元酸） 8.0 Triton CF-10 11.0 (取自Union Carbide之界面活性劑） Dehydran 1620 (取自 Cognis Inc·之消泡劑） 13.0 將以上成份以17 5 0 rpm預混合1 5分鐘之後添加' 部份2 Acrysol RM-2020 NPR (取自 Rohm & Haas) 32.0 預混合以下成份並添加於以上成份 部份3 NH4〇H (取自 EM Industries之28%溶液） 42.0 去離子水 171.0 總計 3690.0 以上批次大小反映1加余主批次並代表油漆評比之用量。 此主批次應該在最後一種成份添加後以1500+或-25 rpm混 ^ 〇 Λ π 1 .30- 裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐）
訂
線 A7 B7
合至少3〇分知。當完成時，业型卜y -允—戌成， 一上將其y刀散於1加侖塑膠容 裔内。在使用前，應該將主批次置 便充分且均句混合。 、浪同研磨機上1小時以 使用以上水性高光澤建筚油·、炎 τ 一 w 周配物進行油漆測試。為 了遺不本舍明和；[.T.實例顏料 將其製成油漆。 則U ’係使^下步驟 於一品料添加2GG克主批次ι(Μ.Β·υ。其後添加去離子 水並以60 rpm混合。以LT·顏料為例，添加18 8克去離子水 繼之54.G克實例顏料。該經測試之乾燥並經離析之叮顏料實 例1-3為95% Ti〇2顏料和5%樹脂，但本發明並不限於此组 合。例如，測試之汀顏料實例4分散劑含量甚至更低（丨3% 樹脂）。使用標準混合葉片以6〇 rpm進行混合1〇分鐘以推入 :有成份並說明授和能力。將所有樣品平衡過夜以在測試 月(J釋放任何殘存空氣。以相同方式，使用與顏料實例相 同量之顏料製造控制C. 1。 對如κ例C.E.1係一種含R-706 丁丨02顏料與5%活性聚合物 为政劑1之HSD (高速分散）研磨漿液。以與Ι τ.樣品顏料類 似之方式完成使用對照實例之油漆測試。於一品脫罐添加 200克主批次1。其後2·3克去離子水，繼之7〇·2克對照實例 漿液。所有樣品包含相同量顏料。 測試之油.漆特性包括高低剪切黏度、pH和油漆光澤性。 成分之固體準確度和秤重是嚴格的，因為小錯誤便能夠使 油漆測試結果顯著不同。 低^切油漆黏度係使用布魯克費德（Brookfield) KU-1Q型
-31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 593573 A7 B7 五、發明説明（29 ) 黏度計以斯托默（Stormer)法測量。將所有油漆樣品平衡到 室溫並於裝填於斯托默軸上相同水平。高剪切油漆黏度係 使用 Byk Gardner，ICI Cone 和 Plate 黏度計以 12,000 秒-1 測 量。pH係使用傳統取自貝克曼（Beckman)之2〇〇型pH計測 量。 油漆光澤性係在5.5吋英寬xii.25英吋長χ〇·〇 1〇英吋厚之 乾淨黑色RV C板使用油漆軋平測量。軋平係使用3 · $英忖寬 且0·004英吋長清除薄膜應用器之Byk Gardner自動軋平機製 造。將軋平立即置於100下且6〇%相對濕度之烘乾爐中3小 時。乾燥後’使用刻度化Byk Gardner 4606型光澤計以20和 60度進行光澤測量。採取3個讀數，各來自各板之上面、中 間和底部，並平均。 m主射器處理實例顏料、控制及對照實例之油漆測試姑 1 樣品1. D. 斯托默 黏度 (ku) ICI 黏度 (泊） pH 20 光澤 60 Ex.l (I.T.1) 63 0.64 9.5 50 81 Ex.2 (I.T.2) 68 0.82 9.6 52 80 Bx.3 (I.T.3) 67 0.85 9.5 49 80 Ex.4 (I.T.4) 69 0.89 9.5 44 78 控制1，C.l 92 1.17 9.6 29 64 C.Ex.l (研磨漿液) 62 0.62 9.7 53 83 如表1提出測試油漆性質 。以ku或Kreb單位提出低剪切斯 托默黏度。除了 控制C · 1之外其高 至92 ku並歸因於絮凝且 广r广、 _ 32 - 本紙張尺參標準(CNS) Α4規格(210Χ 297公董) 593573 A7 B7
磨之白色顏料凝聚體，所有油漆樣品皆為6〇至7〇 ku。 问j切黏度結果係以泊為單位提出，且顯示使用步驟製 造之貫例顏料具有低於控制組之高剪切黏度。 油漆光澤係HSD研磨對照實例i最高，未研磨控 制c.i光澤度最差，如預期般。使用LT發明顏料製造之顏 料的光澤良好，但略低於以完全研磨對照實例丨漿液製造 者，其演示並支持本發明之主張。可能需要使用例行實驗 方法進一步測試以使注射器處理法之分散劑型式和含量最 佳化。當與黏合劑樹脂和其它油漆成份（尤指成品應用） 時，注射器處理法中所使用分散劑樹脂包裝之相容性和 Ti〇2顏料之等級亦可能衝擊自身分散性能。因此，某些應 用可以達到可接受之性質，而其它則不然，視黏合劑相容 性而定。亦進行使用喷霧乾燥技術之分散劑處理步驟，但 说明折衷結果較注射器處理法低。在霧化（流體能研磨）期 間亦測試該分散劑處理步驟。在此步驟中，亦在使用8英吋 標準粒化機以氣流對顏料比為3 ··丨流體能研磨期間添加一種 含聚合物分散劑1之分散劑樹脂溶液。所產生之產物為一種 細密白色粉末’當於油漆測試時，產生光澤較實例4低之無 粗粒產物。提高本發明水性系統中丁丨〇2之攪和性能並最佳 化亦包括結合一種或多種所述之處理法。 -33- 本纸張緖¥(CNS)纟4驗(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 第091 116356號專利申請案 A8 —ί·文申請專利範圍替換本C8 六、申請專利範圍 Μ 乳化鈦顏料之方法， (a)在最終處理顏料期間，摻合以 · 種經 調理二氧化鈦顏料： /刀而形成 (1) 一種粗製二氧化鈦顏料； (2) 相對於粗製二氧化 虱化鈦顏枓至少〇1% 多種共聚物分散劑；及 里里 < 一種或 (3) -種粗製二氧化鈦顏料實質上不料其 況選用之加工液體，·及 之現情 "、…π π匈祀琛粉末。 :據1"請專利範圍第1項之方法，其中該混合物韻外 (4) 一種或多種加工助劑；及/或 (5) —種或多種表面處理添加劑。 3·根據申請專利範圍第！ jg夕古4 ^ ^ τ月寸〜祀固弟丨項之方法，其中該顏料為金紅石 一氧化欽顏料。 4.根據申請專利範圍第旧之方法，其中該共聚物分散劑 為一種丙烯酸系共聚物。 5·根據申睛專利範圍第4項之方法，其中該丙烯酸系共聚 物分散劑包含至少一種聚合單體，其在吸附鏈段具有 酸、磷酸鹽或胺官能度。 6·根據申請專利範圍第4項之方法，其中該丙烯酸共聚物 係一種具有至少一個顏料吸附鏈段和至少一個安定鏈段 之嵌段共聚物，其中該顏料吸附鏈段包括至少一個具有 酸、磷酸鹽或胺官能度之聚合單體。 申請專利範圍 7.根據申請專利i 係從令人 、之方法，其中該丙烯酸共聚物 '、Α δ之（曱基）丙烯酸系單體形成。 δ. =!:專利範圍第6項之方法，其中該丙烯酸聚合物 係稭由基團轉移聚合技術製備。 其中該嵌段共聚物在 其中該丙烯酸共聚物 9·根據申請專利範圍第6項之方法 女疋鏈段中包含經基。 10.根據申請專利範圍第4項 、 7彳左 升Υ孫内师既六水仍 係-種具有巨單體支鏈接枝於聚合物主鏈上之接枝共聚 物’其中不是主鏈便是巨單體包括至少一個具有酸、磷 酸鹽或胺官能度之聚合單體。 11·根據申請專利範圍第10項之方法，其中該丙烯酸共聚物 係從聚合之（甲基）丙烯酸系單體形成。 12·根據申請專利範圍第1〇項之方法，其中該丙烯酸共聚物 係藉由特殊鏈轉移技術製備。 其中該接枝共聚物在 其中摻合係藉由噴霧 13.根據申請專利範圍第丨〇項之方法 主鏈及/或巨單體上包含羥基。 14·根據申請專利範圍第1項之方法 乾無達成。 15·根據申請專利範圍第i項之方法，其中摻合係藉由霧化 達成。 16. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中摻合係藉由注射 器處理完成。 17. 根據申請專利範圍第i項之方法，其中製備一種顏料組 合物。 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 8 8 8 8 A B c D α很據申請專利範圍 合物，及-種著色drt二其中製備-種顏料 料。 / 、、且a物包3该顏料組合物作為 19·根據申請專利範圍第1 無機顏料，及水性結、、、之方法其中製備一種經調: 該經調理無機顏料^抖分散液包括於水性液體介質中· -3-
TW091116356A 2001-07-23 2002-07-23 Method for conditioning titanium dioxide pigments TW593573B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30721401P 2001-07-23 2001-07-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW593573B true TW593573B (en) 2004-06-21

Family

ID=23188747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW091116356A TW593573B (en) 2001-07-23 2002-07-23 Method for conditioning titanium dioxide pigments

Country Status (12)

Country Link
US (2) US20030108667A1 (zh)
EP (1) EP1409594B1 (zh)
JP (1) JP2004536923A (zh)
KR (1) KR20040018500A (zh)
AT (1) ATE338793T1 (zh)
BR (1) BR0211589A (zh)
CA (1) CA2451007A1 (zh)
DE (1) DE60214559T2 (zh)
MX (1) MXPA04000621A (zh)
NZ (1) NZ529590A (zh)
TW (1) TW593573B (zh)
WO (1) WO2003010244A2 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7186770B2 (en) 2002-02-25 2007-03-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Unfinished rutile titanium dioxide slurry for paints and paper coatings
US7091286B2 (en) 2002-05-31 2006-08-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Low-cure powder coatings and methods for using the same
US6984701B2 (en) * 2002-11-26 2006-01-10 Lexmark International, Inc. Polymeric dispersants to improve smear in printing
US20050282946A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-22 Tyau-Jeen Lin Titanium dioxide slurries for ink applications
DE102004057707A1 (de) * 2004-11-30 2006-06-01 Degussa Ag Oberflächenmodifizierte Indium-Zinn-Oxide
US7799124B2 (en) * 2005-04-07 2010-09-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for treating inorganic particles via sintering of sinterable material
BRPI0613766A2 (pt) * 2005-07-22 2011-02-08 Cabot Corp método de preparação de uma composição de pigmento e composição de tinta para jato de tinta
EP1924658B1 (en) * 2005-09-15 2010-08-25 E.I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous inkjet ink
DE102006023454B4 (de) * 2006-05-18 2010-12-02 Siemens Ag Strahlungsdetektor für Röntgen- oder Gammastrahlen
WO2010080426A1 (en) 2008-12-18 2010-07-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Modified titanium dioxide comprising at least one (meth) acrylic polymer
CA2743028A1 (en) * 2008-12-18 2010-07-15 E. I. Dupont De Nemours And Company Powder coating composition with new pigment
BRPI1006198B1 (pt) * 2009-03-16 2020-02-18 Dow Global Technologies Llc Processo para produzir uma dispersão e dispersão
CA2834607C (en) 2011-06-02 2020-01-14 Rohm And Haas Company Amphoteric polymer composition
ES2615261T3 (es) * 2011-10-28 2017-06-06 The Chemours Company Tt, Llc Pigmentos inorgánicos que tienen una capacidad de dispersión mejorada y su uso en productos de papel
WO2013169676A1 (en) * 2012-05-06 2013-11-14 Ethox Chemicals, Llc Method for improving the effectiveness of titanium dioxide containing coatings
CA2818445C (en) 2012-07-31 2020-07-14 Rohm And Haas Company Sulfonic acid monomer based compositions
CA2904935A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-30 Rohm And Haas Company Aqueous dispersion of composite particles
US10125219B2 (en) 2014-10-30 2018-11-13 Tronox Llc Titanium dioxide pigment and manufacturing method
US9745405B2 (en) * 2015-04-20 2017-08-29 Tronox Llc Polymer, polymer modified titanium dioxide pigment, and method of forming a pigmented paint formulation
CA2947260C (en) 2015-12-09 2023-12-12 Jonathan P. Derocher Aqueous pigment dispersion
US10125287B2 (en) 2016-06-30 2018-11-13 The Sherwin-Williams Company Pigment complexes for water borne coating compositions
CN107260560B (zh) * 2017-07-17 2020-06-30 西藏亚吐克工贸有限公司 化妆品专用二氧化钛制备方法
JP7395197B2 (ja) * 2019-05-13 2023-12-11 株式会社松井色素化学工業所 白色顔料分散体及びその関連技術
EP4217429A1 (en) * 2020-09-24 2023-08-02 PPG Industries Ohio Inc. Tint paste
CN116515394B (zh) * 2023-04-11 2024-04-05 广东嘉宝莉科技材料有限公司 一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆及制备方法和使用方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE623240A (zh) * 1961-10-04 1900-01-01
US3542575A (en) * 1967-12-15 1970-11-24 Nat Lead Co Titanium dioxide for use in coating compositions
US3549091A (en) * 1968-03-14 1970-12-22 Nat Lead Co Fluid energy milling tio2 pigment
ZA708556B (en) * 1970-01-14 1971-09-29 Bayer Ag Readily dispersible inorganic pigments
GB1367098A (en) * 1971-04-07 1974-09-18 British Titan Ltd Treatment of pigments
DE2861846D1 (en) * 1977-07-26 1982-07-08 Malaysian Rubber Producers A method of forming graft copolymers by attaching pre-polymerised side chains to an unsaturated natural or synthetic rubber backbone, and the resulting graft copolymers
US4430001A (en) * 1979-12-26 1984-02-07 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Injector mixer apparatus
US4866126A (en) * 1988-04-15 1989-09-12 Borg-Warner Chemicals, Inc. Polymer blend compositions including copolymer compatibilizing agents
DE3839865C2 (de) * 1988-11-25 1994-07-07 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung kaltwasserlöslicher auf Pigmente aufgezogener Polyvinylalkohole
GB9127293D0 (en) * 1991-12-23 1992-02-19 Ici Plc Coating pigment particles with polymers
FR2685704B1 (fr) * 1991-12-30 2002-06-14 Rhone Poulenc Chimie Nouvelles particules de dioxyde de titane, leur utilisation comme pigments opacifiants pour papiers et lamifies de papier.
US5721330A (en) * 1995-12-15 1998-02-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Macromonomers with high acid content and their method of preparation
FR2744125B1 (fr) * 1996-01-30 1998-06-05 Peintures Jefco Copolymeres greffes, leur procede de fabrication, les compositions les contenant et leur utilisation pour la preparation de dispersions pigmentaires en milieu aqueux et/ou organique
US6214467B1 (en) * 1998-07-24 2001-04-10 Rohm And Haas Company Polymer-pigment composites
US6776838B2 (en) * 2001-03-02 2004-08-17 Albacem, Llc White pozzolan composition and blended cements containing same

Also Published As

Publication number Publication date
EP1409594A2 (en) 2004-04-21
ATE338793T1 (de) 2006-09-15
KR20040018500A (ko) 2004-03-03
EP1409594B1 (en) 2006-09-06
WO2003010244A3 (en) 2003-10-09
DE60214559T2 (de) 2007-09-06
US20040250735A1 (en) 2004-12-16
JP2004536923A (ja) 2004-12-09
CA2451007A1 (en) 2003-02-06
DE60214559D1 (de) 2006-10-19
BR0211589A (pt) 2004-07-13
WO2003010244A2 (en) 2003-02-06
NZ529590A (en) 2006-08-31
MXPA04000621A (es) 2004-04-20
US20030108667A1 (en) 2003-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW593573B (en) Method for conditioning titanium dioxide pigments
JP6063124B2 (ja) 油中水滴型エマルジョン組成物、コーティング組成物、コーティング、成形材料、及び成形品
TWI428403B (zh) 顏料分散劑、其製造方法、及其利用
AU2006298645B2 (en) Pigment preparation
JP5969181B2 (ja) 分散剤およびその製造方法
JP4180656B2 (ja) 水溶性アミノプラスト−エーテル コポリマー
KR101566674B1 (ko) 만능 안료 페이스트용 페이스트 수지
CA2470181C (en) Polyether carbamate compounds, compositions containing such compounds, and methods related thereto
CN101522834A (zh) 灰泥和抹灰和油漆，共聚物分散体和它们的用途
JP5614852B2 (ja) ノニオン性添加剤を含む乾燥顔料調合物
WO2003037984A1 (en) Polymeric stabilizer for pigment dispersions
KR101461250B1 (ko) 폴리에테르를 포함하는 분산 및 유화 수지
TW200948899A (en) Binders containing nanoparticles
CN101405357B (zh) 光泽度改善涂层用水性粘合剂
US3075935A (en) Coating compositions of aqueous vinyl acetate polymer emulsions modified with ketone-aldehyde resins
JP2531124B2 (ja) 樹脂水性分散体の製造方法
JP2003511481A (ja) 改善耐薬品性を有する水系増粘剤および分散剤
JPS6223792B2 (zh)
JPH0796665B2 (ja) 水性樹脂分散体
AU2002322759A1 (en) Method for conditioning titanium dioxide pigments
CN114144485B (zh) 用于耐污涂层的涂料组合物
WO2023237718A1 (en) Powder paint comprising a re-dispersible dispersion powder
JPH0674310B2 (ja) 樹脂水性分散体の製造方法
WO2004065503A1 (ja) 加工顔料組成物の製造方法およびその製造方法により得られる加工顔料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees