專(zhuān)利名稱(chēng)：含有二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物，及制備該熱塑性樹(shù)脂組合物的方法。
含有二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物適合用作高度白色膜的原料，尤其照相用樹(shù)脂涂布紙的涂料的原料，還可用作用于制備用作涂布紙的涂料的熱塑性樹(shù)脂組合物的母料。
為了改進(jìn)二氧化鈦顏料在樹(shù)脂中的分散性，一般使用一種用無(wú)機(jī)表面處理劑涂覆二氧化鈦顏料顆粒的技術(shù)。即，約0.1-2wt％的無(wú)機(jī)表面處理劑用作涂料，它包括氧化鋁水合物，氧化硅水合物，二氧化鈦水合物，氧化鋯水合物，氫氧化鋅，氫氧化鎂，錳化合物和磷酸化合物。其中氧化鋁水合物和氧化硅水合物是優(yōu)選的。
作為用含有二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物涂敷基底如紙張或聚酯膜的一個(gè)表面或兩個(gè)表面的方法，一般是擠塑層壓方法。
近年來(lái)，高度的白色和高度的不透明是涂布紙和膜所需要的，所以，使用含有高濃度的二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物。但是，二氧化鈦顏料在普通熱塑性樹(shù)脂組合物中的分散不好，因此，二氧化鈦涂層的狀態(tài)差。即，涂布紙和膜具有差的表面光滑度或在涂層中有氣泡。
鑒于上述情況，本發(fā)明的主要目的是提供一種含有二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物，它能夠形成在紙張上顯示出令人滿(mǎn)意的表面狀態(tài)的膜或涂層，甚至當(dāng)熱塑性樹(shù)脂組合物中二氧化鈦顏料的濃度較高時(shí)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種含有二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物，它可用作用于制備能夠形成上述涂層或膜的含二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物的母料。
本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠理想地制備含有二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物的方法。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種包括熱塑性樹(shù)脂和二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物；由以下方法測(cè)定的樹(shù)脂組合物中水分含量在10-1,400ppm范圍內(nèi)，在該方法中3g熱塑性樹(shù)脂組合物在保持在60℃的溫度和60％的相對(duì)濕度下的氣氛中加濕4小時(shí)，在80℃的溫度下在具有絕對(duì)濕度0.009kg H2O/kg干燥空氣的空氣流中暴露4小時(shí)，然后樹(shù)脂組合物在300℃的溫度下脫氣30分鐘，由以下等式計(jì)算水分含量A＝B/C其中A是水分含量，B是由卡爾費(fèi)歇爾方法測(cè)定的水分含量(g)，和C是樹(shù)脂組合物中二氧化鈦顏料的含量(g)。
在熱塑性樹(shù)脂組合物中二氧化鈦顏料的含量通常是在20-80wt％范圍內(nèi)，以樹(shù)脂組合物的重量為基礎(chǔ)計(jì)。更具體地說(shuō)，當(dāng)熱塑性樹(shù)脂組合物用來(lái)在紙張上形成涂層或用來(lái)形成膜時(shí)，二氧化鈦顏料在熱塑性樹(shù)脂組合物中的含量通常是在20-60wt％范圍內(nèi)，而當(dāng)熱塑性樹(shù)脂組合物用作用于制備形成涂層的熱塑性樹(shù)脂組合物的母料時(shí)，二氧化鈦顏料在熱塑性樹(shù)脂組合物中的含量通常是在30-80wt％范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，引入熱塑性樹(shù)脂中的二氧化鈦顏料是表面處理過(guò)的二氧化鈦顏料的顆粒，它是通過(guò)用0.1-3.0重量份的有機(jī)聚硅氧烷和1-5重量份的金屬皂處理二氧化鈦顆粒而制得的，以100重量份的二氧化鈦顏料為基礎(chǔ)計(jì)。
在本發(fā)明的另一方面，提供一種制備包括熱塑性樹(shù)脂和二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物的方法，該方法包括如下步驟在100重量份的二氧化鈦顏料的流化粉末層中將0.1-3.0重量份的有機(jī)聚硅氧烷霧化成平均直徑為1-100μm的小滴；優(yōu)選地，在100-150℃的溫度下對(duì)有機(jī)聚硅氧烷處理過(guò)的二氧化鈦顏料進(jìn)行熱處理，將1-5重量份的金屬皂與100重量份的有機(jī)聚硅氧烷處理過(guò)的二氧化鈦顏料混合；在70-200℃的溫度下對(duì)所獲得的混合物熱處理10分鐘-2小時(shí)；和然后將熱塑性樹(shù)脂與熱處理過(guò)的混合物混合。
在控制了水分含量的熱塑性樹(shù)脂組合物中二氧化鈦顏料顯示出良好的分散性，且在紙張或膜上由熱塑性樹(shù)脂組合物形成的涂層具有令人滿(mǎn)意的表面光滑度且在其中沒(méi)有氣泡。
在本發(fā)明中使用的二氧化鈦可以具有銳鈦礦型和金紅石型中任何一種結(jié)構(gòu)。對(duì)制備二氧化鈦的方法沒(méi)有特別的限制并可以由氯方法和硫酸方法制備。二氧化鈦優(yōu)選具有平均粒徑為0.1-0.3μm，就熱塑性樹(shù)脂組合物的光學(xué)特性而言。若平均粒徑小于或大于這一范圍，將損害光學(xué)特性如光散射和色調(diào)。
為了提高二氧化鈦的光穩(wěn)定性和分散性，二氧化鈦優(yōu)選用無(wú)機(jī)表面處理劑進(jìn)行表面處理。表面處理劑可以是普通的并包括無(wú)機(jī)金屬化合物，如氧化鋁，氧化硅和氧化鋯及其水合物。
在無(wú)機(jī)表面處理劑中，氧化鋁水合物是優(yōu)選的。氧化鋁水合物的用量?jī)?yōu)選在0.1-0.8重量份范圍內(nèi)，按照基于100重量份的二氧化鈦的氧化鋁表示。如果氧化鋁水合物的量小于這一范圍，二氧化鈦因光引起的催化作用不能按需加以控制，且隨著時(shí)間的推移，樹(shù)脂組合物易劣化。此外，二氧化鈦在熱塑性樹(shù)脂中的分散性變差。如果氧化鋁水合物的量高于這一范圍，伴隨氧化鋁的水的量將意外地增加，且熔融擠塑層壓變得困難。
優(yōu)選用來(lái)涂敷本發(fā)明的二氧化鈦的有機(jī)聚硅氧烷是具有硅氧烷鍵、由下式表示的化合物
其中R1，R2，R3，R4，R5和R6獨(dú)立地表示氫原子，羥基，具有1-7個(gè)碳原子的烷基，具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基，具有6-14個(gè)碳原子的芳基，具有7-12個(gè)碳原子的芳烷基，具有2-8個(gè)碳原子的鏈烯基，具有1-7個(gè)碳原子的烷氧基，具有6-14個(gè)碳原子的芳氧基，具有7-12個(gè)碳原子的芳烷氧基，具有2-8個(gè)碳原子的鏈烯基氧基，和n是至少1的整數(shù)。
作為R1-R6中的特定例子，可列舉烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基或己基，芳基如苯基、萘基或蒽基，芳烷基如芐基、苯乙基或萘甲基，鏈烯基如乙烯基、烯丙基或苯乙烯基，烷氧基如甲氧基或乙氧基，芳氧基如苯氧基、萘氧基或蒽氧基，芳烷氧基如芐氧基、苯乙基氧基和萘甲氧基，鏈烯基氧基如乙烯基氧基、烯丙基氧基或苯乙烯基氧基?？s水甘油基也可以包括在內(nèi)。
作為有機(jī)聚硅氧烷的特定例子，可以列舉鏈型有機(jī)聚硅氧烷，如甲基氫聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷，環(huán)狀二甲基聚硅氧烷，甲基甲氧基聚硅氧烷，乙基乙氧基聚硅氧烷，甲基乙氧基聚硅氧烷，環(huán)狀二苯基聚硅氧烷和環(huán)狀甲基苯基聚硅氧烷。這些有機(jī)聚硅氧烷可以單獨(dú)使用或以混合物形式使用。
通過(guò)用有機(jī)聚硅氧烷處理二氧化鈦，在二氧化鈦表面上存在的活性羥基與有機(jī)聚硅氧烷反應(yīng)，形成均勻的和致密的有機(jī)聚硅氧烷涂層。為了提高這一反應(yīng)的效率，有機(jī)聚硅氧烷優(yōu)選具有分子量不超過(guò)1,500。尤其，甲基甲氧基聚硅氧烷是優(yōu)選的，因?yàn)楹铣扇菀?，良好的穩(wěn)定性和與二氧化鈦表面的高反應(yīng)活性。
有機(jī)聚硅氧烷的用量?jī)?yōu)選在0.1-3.0重量份范圍內(nèi)，以100重量份的二氧化鈦為基礎(chǔ)計(jì)。如果有機(jī)聚硅氧烷的量小于0.1重量份，遮蔽水分的效果是不夠的，且容易在由熔融擠塑層壓法制得的膜上形成裂紋。有機(jī)聚硅氧烷以超過(guò)3.0重量份的量使用是不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)檎诒嗡值男Ч笾屡c用3.0重量份的量得到的效果處在同樣的水平，此外，所生產(chǎn)的膜具有受到損害的性能，因?yàn)橛袡C(jī)聚硅氧烷的分解。
用有機(jī)聚硅氧烷對(duì)二氧化鈦的處理按以下進(jìn)行。有機(jī)聚硅氧烷被霧化，不是到二氧化鈦的流化粉末層的暴露表面，而是進(jìn)入二氧化鈦的流化粉末層內(nèi)。當(dāng)所使用的有機(jī)聚硅氧烷是液體時(shí)，通常原樣施用。當(dāng)所使用的有機(jī)聚硅氧烷是固體或粘稠液體時(shí)，它通常以在有機(jī)溶劑如甲醇或乙醇中的溶液形式使用。液體有機(jī)聚硅氧烷或有機(jī)聚硅氧烷溶液被霧化成具有平均直徑1-100μm的液滴。如果霧化液滴具有小于1μm的平均直徑，液滴易于飛出。相反，如果霧化液滴具有高于100μm的平均直徑，液滴不會(huì)均勻地分散和所得到的涂層不是均勻的。
有機(jī)聚硅氧烷處理過(guò)的二氧化鈦優(yōu)選在100-150℃的溫度下加熱約1小時(shí)。
在用有機(jī)聚硅氧烷處理之后，金屬皂與有機(jī)聚硅氧烷處理過(guò)的二氧化鈦混合。通過(guò)使用捏合機(jī)將混合物捏合在一起。捏合機(jī)是普通的但高速剪切捏合機(jī)是優(yōu)選的。
所使用的金屬皂通常是高級(jí)脂肪酸的金屬鹽。作為金屬皂的例子，可以列舉硬脂酸鋅，硬脂酸鈣，硬脂酸鋇、硬脂酸鎂，硬脂酸鋁，月桂酸鈣，月桂酸鎂和月桂酸鋅。金屬皂的量?jī)?yōu)選是在1-5重量份的范圍內(nèi)，以100重量份的二氧化鈦為基礎(chǔ)計(jì)。如果金屬皂的量太小，很難獲得具有良好光滑度和不含氣泡的涂層的涂布紙。如果金屬皂的量太大，當(dāng)熱塑性樹(shù)脂組合物進(jìn)行擠塑-層壓時(shí)，將排放大量的煙霧，且污染工作環(huán)境，而且，所得到涂層的膜特性受到損害。
為了提高在紙張上形成的涂層的膜特性，有機(jī)聚硅氧烷處理過(guò)的二氧化鈦與金屬皂的混合物的捏合操作優(yōu)選是在用有機(jī)聚硅氧烷的處理完成之后24小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行。
在引入金屬皂的混合物的捏合之后，混合物然后在70-200℃的溫度下熱處理10分鐘-2小時(shí)。如果加熱溫度低于70℃，很難獲得良好狀態(tài)的涂層。相反，如果加熱溫度高于200℃，有機(jī)聚硅氧烷受到損害和涂層的膜性能變差。
捏合的混合物的熱處理能夠通過(guò)加熱已裝混合物的捏合機(jī)或通過(guò)使用另一加熱裝置來(lái)進(jìn)行。
已按照上述方法進(jìn)行表面處理的二氧化鈦顏料然后被引入熱塑性樹(shù)脂中，并將混合物一起進(jìn)行捏合。通過(guò)使用普通捏合機(jī)進(jìn)行捏合，這些捏合機(jī)包括，例如，間歇式捏合機(jī)(如班伯里混合機(jī))，雙螺桿捏合機(jī)和具有捏合作用的單螺桿擠出機(jī)。
對(duì)所使用的熱塑性樹(shù)脂沒(méi)有特別的限制，只要能夠由其形成具有預(yù)定的良好狀態(tài)和特性的涂層。作為熱塑性樹(shù)脂的例子，可以列舉聚烯烴，如聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物(包括無(wú)規(guī)和嵌段共聚物)和聚苯乙烯，ABS樹(shù)脂，AS樹(shù)脂，聚氯乙烯，聚酯，聚縮醛，聚碳酸酯，聚芳族醚，聚芳族酯或聚砜。其中，聚烯烴是優(yōu)選的，因?yàn)楂@得具有良好膜特性的涂層。
表面處理過(guò)的二氧化鈦顏料被引入熱塑性樹(shù)脂中以制備熱塑性樹(shù)脂組合物。表面處理過(guò)的二氧化鈦顏料的量通常是在20-80wt％范圍內(nèi)，以熱塑性樹(shù)脂組合物的重量為基礎(chǔ)計(jì)。當(dāng)熱塑性樹(shù)脂組合物中引入較少量，即20-60wt％的表面處理過(guò)的二氧化鈦顏料時(shí)，該樹(shù)脂組合物用于在紙張或膜上形成涂層。當(dāng)熱塑性樹(shù)脂組合物中引入較大量，即30-80wt％的顏料時(shí)，該樹(shù)脂組合物用作用于制備在紙張或膜上形成涂層的熱塑性樹(shù)脂組合物的母料。母料通常為粒料形式，并與不含顏料或含有極少量的顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物進(jìn)行摻混，以形成含有在紙張或膜上形成涂層所需濃度的顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物。
如果母料中表面處理過(guò)的二氧化鈦顏料的含量低于30wt％，很難制備含有所需濃度的顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物，因此，很難獲得預(yù)定的光學(xué)特性如高的不透明性和高的白度。相反，如果母料中顏料的含量高于80wt％，顏料很難均勻分散在這一母料中。
如果在用于涂敷紙張或膜的熱塑性樹(shù)脂組合物中表面處理過(guò)的二氧化鈦的含量小于20wt％，很難獲得預(yù)定的光學(xué)特性。相反，如果在樹(shù)脂組合物中顏料的含量高于60wt％，當(dāng)由其制造高白度的涂層或膜時(shí)，則涂層或膜具有缺陷如由揮發(fā)組分引起的氣泡，揮發(fā)組分例如是伴隨大量顏料的水分。
由上述方法制備的熱塑性樹(shù)脂組合物含有所需控制量，即10-1,400ppm的水分。由以下方法測(cè)定水分含量，在該方法中3g熱塑性樹(shù)脂組合物在保持在60℃的溫度和60％的相對(duì)濕度下的氣氛中加濕4小時(shí)，在80℃的溫度下在具有絕對(duì)濕度0.009kg H2O/kg干燥空氣的空氣流中暴露4小時(shí)，然后樹(shù)脂組合物在300℃的溫度下脫氣30分鐘，由以下等式計(jì)算水分含量A＝B/C其中A是水分含量，B是由卡爾費(fèi)歇爾方法測(cè)定的水分含量(g)，和C是樹(shù)脂組合物中二氧化鈦顏料的含量(g)。在本說(shuō)明書(shū)中水分含量以單位“ppm”表達(dá)。
如果熱塑性樹(shù)脂組合物中的水分含量超過(guò)1,400ppm，當(dāng)由擠塑層壓法制造涂層或膜時(shí)，涂層或膜具有表面缺陷。相反，如果熱塑性樹(shù)脂組合物中的水分含量小于10ppm，表面處理過(guò)的二氧化鈦顏料具有差的穩(wěn)定性，和涂層或膜具有差的光學(xué)特性和表面光滑度。優(yōu)選地，熱塑性樹(shù)脂中水分含量是在10-1,000ppm范圍內(nèi)。
當(dāng)將熱塑性樹(shù)脂組合物中的水分含量控制在上述范圍內(nèi)時(shí)，即使提高表面處理過(guò)的二氧化鈦顏料的含量，能夠獲得具有所需表面光滑度和良好表面狀態(tài)的涂布紙或膜。
由下面的實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但決不是限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1在2,500升純水中分散300kg平均粒徑0.25μm的市售金紅石型二氧化鈦(“Super-Titania G”，由Showa Titanium Co.提供)。將鋁酸鈉水溶液加入到該水分散液中，加入量應(yīng)使得表面處理過(guò)的二氧化鈦含有0.5wt％(以氧化鋁表達(dá))的氧化鋁水合物。然后，分散液用稀硫酸稀釋?zhuān)^(guò)濾，洗滌，和最終在150℃下干燥1小時(shí)，得到270kg已用氧化鋁水合物進(jìn)行表面處理的二氧化鈦。
通過(guò)使用高速剪切混合機(jī)(“FM 75”，由Mitsui Mining Co.提供)，在700rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20kg表面處理過(guò)的二氧化鈦，形成良好的流化粉末層。在流化粉末層中放置雙噴嘴式噴槍(Flat-spray 1/4J，由SprayingSystem Co.提.供)，使整個(gè)噴嘴淹沒(méi)在粉末層內(nèi)，而肉眼可看見(jiàn)噴槍。通過(guò)在5kg/cm2壓力下吹氮?dú)?，?00g分子量為250-500的甲基甲氧基聚硅氧烷通過(guò)噴槍霧化。當(dāng)在同樣條件下霧化時(shí)，按照以前測(cè)量的那樣，霧化液滴的平均直徑的測(cè)量揭示液滴直徑為15μm。在霧化結(jié)束后，表面處理過(guò)的二氧化鈦在150℃下干燥1小時(shí)，然后添加1kg的硬脂酸鋅，并與二氧化鈦一起通過(guò)漢歇爾(Hensche1)混合機(jī)進(jìn)行捏合。
20kg所獲得的二氧化鈦顏料粉末與20kg低密度聚乙烯(“J-REXLDLl33K”，由日本聚烯烴公司提供)混合。通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)對(duì)混合物進(jìn)行熔融擠塑，從而獲得直徑約3mm和長(zhǎng)度約5mm的粒料形式的母料。在母料中水分含量由上述方法測(cè)定是900ppm。
通過(guò)使用Labo-Plastomill(具有直徑20mm的螺桿的擠出機(jī)，由ToyoSeiki K.K.提供)將母料與上述低密度聚乙烯(“J-REX LDL133K”)一起按1/0.667(重量)的混合比進(jìn)行捏合，得到聚乙烯樹(shù)脂組合物。在該樹(shù)脂組合物中水分的含量是910ppm。
聚乙烯樹(shù)脂組合物由擠塑層壓方法熔融擠塑到厚度為200μm的道林紙表面上，形成有厚度20μm的涂層的層壓片。由肉眼觀(guān)察涂布紙的表面狀態(tài)以檢查光滑度和氣泡和微斑點(diǎn)的存在。表面狀態(tài)的評(píng)價(jià)結(jié)果是“A”，由以下四個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)A氣泡和微斑點(diǎn)的數(shù)目小于2個(gè)/100cm2和涂敷表面幾乎是鏡面光滑的。
B氣泡和微斑點(diǎn)的數(shù)目是至少2個(gè)但小于5個(gè)/100cm2和涂敷表面具有良好的光滑度。
C氣泡和微斑點(diǎn)的數(shù)目是至少5個(gè)但小于10個(gè)/100cm2和涂敷表面具有多少有點(diǎn)差的光滑度。
D氣泡和微斑點(diǎn)的數(shù)目是至少10個(gè)/100cm2和涂敷表面具有差的光滑度。
實(shí)施例2按照與實(shí)施例1中相同的操作程序，從與實(shí)施例1所使用的相同金紅石型二氧化鈦制造母料和聚乙烯樹(shù)脂組合物，其中二氧化鈦用氧化鋁水合物的處理沒(méi)有進(jìn)行，和霧化液滴的平均直徑改變?yōu)?9μm。所有其它條件基本上保持一樣。
生產(chǎn)條件如表1中所示。母料，聚乙烯樹(shù)脂組合物和涂布紙的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2中。
實(shí)施例3按照與實(shí)施例1中相同的操作程序，代替金紅石型二氧化鈦，由平均粒徑0.1μm的銳鈦礦型二氧化鈦(“TCA123”，由Tochem Products Co.提供)制造母料和聚乙烯樹(shù)脂組合物，其中霧化液滴的平均直徑改變?yōu)?0μm。所有其它條件基本上保持一樣。
生產(chǎn)條件如表1中所示。母料，聚乙烯樹(shù)脂組合物和涂布紙的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2中。
實(shí)施例4按照與實(shí)施例1中相同的操作程序，從與實(shí)施例3所使用的相同銳鈦礦型二氧化鈦制造母料和聚乙烯樹(shù)脂組合物，其中二氧化鈦用氧化鋁水合物的處理沒(méi)有進(jìn)行，和霧化液滴的平均直徑改變?yōu)?0μm。所有其它條件基本上保持一樣。
生產(chǎn)條件如表1中所示。母料，聚乙烯樹(shù)脂組合物和涂布紙的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2中。
實(shí)施例5-20在同樣的生產(chǎn)條件下和由與表1中所列舉的那些相同的操作程序制造母料和聚乙烯樹(shù)脂組合物。其它在表1中沒(méi)有表述的條件和程序都與實(shí)施例3中相同。
在實(shí)施例10，11和12中，分別使用分子量為200-400的甲基氫聚硅氧烷，分子量為150-300的二甲基聚硅氧烷，和分子量為300-800的甲基苯基聚硅氧烷作為有機(jī)聚硅氧烷。
母料，聚乙烯樹(shù)脂組合物和涂布紙的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2中。
對(duì)比實(shí)施例1-9從與實(shí)施例3中所使用的相同的氧化鋁水合物處理過(guò)的銳鈦礦型二氧化鈦制造母料和聚乙烯樹(shù)脂組合物。改變有機(jī)聚硅氧烷的量，霧化液滴的平均直徑，金屬皂的量和在混合后進(jìn)行熱處理的條件，這樣至少一種條件偏出本申請(qǐng)所要求的范圍，如表1中所示。
母料，聚乙烯樹(shù)脂組合物和涂布紙的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2中。
從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，即使在本發(fā)明的熱塑性樹(shù)脂組合物中二氧化鈦顏料的含量較高，仍能夠獲得涂層有良好光滑表面和良好表面狀態(tài)的涂布紙。
表1實(shí)施金屬皂熱處理?xiàng)l件*3TiO2含量水分含量例號(hào)和量*2在母 在樹(shù)脂在母 在樹(shù)脂(份數(shù)/100 溫度 時(shí)間料中 組合物中 料中 組合物中 涂層*1 份TiO2)(℃) (hr) (wt.％) (wt.％) (ppm) (ppm)狀態(tài)1Zn-St 4 150 0.5 50 30 900 910 A2 ″4 150 0.5 50 30 860 870 A3 ″4 125 0.5 50 301,240 1,260 A4 ″4 125 0.5 50 30 740 750 A5 ″4 125 0.5 50 301,180 1,200 B6 ″4 125 0.5 50 30 890 890 A7 ″4 125 0.5 50 301,270 1,290 B8 ″4 125 0.5 50 30 900 910 A9 ″4 125 0.5 50 301,320 1,350 B10 ″4 125 0.5 50 301,340 1,360 B11 ″4 125 0.5 50 301,260 1,280 B12 ″4 125 0.5 50 301,080 1,100 B13 ″4 125 0.5 50 301,160 1,190 A14 ″ 4.8 125 0.5 50 301,160 1,180 A15 ″ 1.5 125 0.5 50 301,260 1,280 B16 ″4 125 0.5 70 45 920 930 A17 ″480 0.5 50 301,240 1,260 B18 ″4 180 0.5 50 30 960 980 A19 Ca-St 4 125 0.5 50 301,180 1,200 B20 Zn-St 4 125 0.5 50 301,380 1,390 BC1 ″4 125 0.5 50 301,940 1,990 DC2 ″4 125 0.5 50 301,980 2,010 DC3 ″4 125 0.5 50 301,780 1,820 DC4 ″4 125 0.5 50 301,960 1,990 DC5 ″4 125 0.5 50 301,620 1,650 CC6 ″ 0.5 125 0.5 50 301,680 1,710 CC7 ″6 125 0.5 50 301,680 1,720 CC8 ″4 60 0.5 50 301,640 1,660 DC9 ″4 220 0.5 50 301,580 1,610 CC10″4 125 0.5 50 301,680 1,720 D*1C對(duì)比實(shí)施例(在本發(fā)明權(quán)利要求之外)*2金屬皂Zn-St硬脂酸鋅Ca-St硬脂酸鈣*3在顏料混合物與金屬皂捏合之后熱處理二氧化鈦顏料混合物的條件(溫度和時(shí)間)。
表2實(shí)施 氧化鋁水 有機(jī)聚硅氧烷*3霧化液 熱處理?xiàng)l件*4例號(hào) TiO2類(lèi)型 合物處理 和量(份數(shù)/100 滴的平和平均粒徑和量*2 均直徑溫度 時(shí)間*1 (μm) (wt％)份TiO2)(μm)(℃) (hr)1金紅石 0.25 0.5MeMeO-PS1.015 150 12金紅石 0.25 NC MeMeO-PS1.019 150 13銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.030 150 14銳鈦礦 0.2NC MeMeO-PS1.060 150 15銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS0.221 150 16銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.717 150 17銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS2.816 150 18銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.0 3 150 19銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.090 150 110 銳鈦礦 0.20.5MeH-PS 1.018 150 111 銳鈦礦 0.20.5DMe-PS 1.019 150 112 銳鈦礦 0.20.5MePh-PS 1.020 150 113 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.022 150 114 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.016 150 115 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.018 150 116 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.020 150 117 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.013 150 118 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.017 150 119 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.024 150 120 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.023 150 1C1 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.00.8 150 1C2 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.00.5 150 1C3 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.0120 150 1C4 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS0.0623 150 1C5 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS3.5 19 150 1C6 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS0.9 18 150 1C7 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.2 24 150 1C8 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS0.8 11 150 1C9 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.0 18 150 1C10 銳鈦礦 0.20.5MeMeO-PS1.0 25 150 1*1C對(duì)比實(shí)施例(在本發(fā)明的權(quán)利要求之外)*2氧化鋁水合物處理NC未進(jìn)行0.5氧化鋁水合物的用量是0.5wt.％(按氧化鋁計(jì))*3有機(jī)聚硅氧烷 MeMeO-PS甲基甲氧基聚硅氧烷MeH-PS 甲基氫聚硅氧烷DMe-PS 二甲基聚硅氧烷MePh-PS 甲基苯基聚硅氧烷*4有機(jī)聚硅氧烷霧化處理過(guò)的二氧化鈦的熱處理?xiàng)l件(溫度和時(shí)間)
權(quán)利要求
1.一種包括熱塑性樹(shù)脂和二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物，其特征在于由以下方法測(cè)得樹(shù)脂組合物中水分含量在10-1,400ppm范圍內(nèi)，在該方法中3g熱塑性樹(shù)脂組合物在保持在60℃的溫度和60％的相對(duì)濕度下的氣氛中加濕4小時(shí)，在80℃的溫度下在具有絕對(duì)濕度0.009kg H2O/kg干燥空氣的空氣流中暴露4小時(shí)，然后樹(shù)脂組合物在300℃的溫度下脫氣30分鐘，由以下等式計(jì)算水分含量A＝0/C其中A是水分含量，B是由卡爾費(fèi)歇爾方法測(cè)定的水分含量(g)，和C是樹(shù)脂組合物中二氧化鈦顏料的含量(g)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的熱塑性樹(shù)脂組合物，它包括20-80wt％的二氧化鈦顏料，以樹(shù)脂組合物的重量為基礎(chǔ)計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所要求的熱塑性樹(shù)脂組合物，其中二氧化鈦顏料的平均粒徑為0.1-0.3μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所要求的熱塑性樹(shù)脂組合物，其中二氧化鈦顏料已經(jīng)用氧化鋁水合物進(jìn)行表面處理，用量為0.1-0.8重量份氧化鋁/100重量份二氧化鈦顏料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所要求的熱塑性樹(shù)脂組合物，其中二氧化鈦顏料已經(jīng)用0.1-3.0重量份有機(jī)聚硅氧烷和1-5重量份金屬皂進(jìn)行表面處理，以100重量份二氧化鈦顏料為基礎(chǔ)計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所要求的熱塑性樹(shù)脂組合物，其中有機(jī)聚硅氧烷是具有硅氧烷鍵、由下式表示的化合物
其中R1，R2，R3，R4，R5和R6獨(dú)立地表示氫原子，羥基，具有1-7個(gè)碳原子的烷基，具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基，具有6-14個(gè)碳原子的芳基，具有7-12個(gè)碳原子的芳烷基，具有2-8個(gè)碳原子的鏈烯基，具有1-7個(gè)碳原子的烷氧基，具有6-14個(gè)碳原子的芳氧基，具有7-12個(gè)碳原子的芳烷氧基，具有2-8個(gè)碳原子的鏈烯基氧基，和n是至少1的整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和3-6中任何一項(xiàng)所要求的熱塑性樹(shù)脂組合物，它包括20-60wt％的二氧化鈦顏料，以樹(shù)脂組合物的重量為基礎(chǔ)計(jì)；且它用于在紙張或膜上形成涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和3-6中任何一項(xiàng)所要求的熱塑性樹(shù)脂組合物，它包括30-80wt％的二氧化鈦顏料，以樹(shù)脂組合物的重量為基礎(chǔ)計(jì)；且它用作用于制備在紙張或膜上形成涂層的熱塑性樹(shù)脂組合物的母料。
9.一種包括熱塑性樹(shù)脂和二氧化鈦顏料的熱塑性樹(shù)脂組合物的制備方法，該方法包括以下步驟在100重量份的二氧化鈦顏料的流化粉末層中將0.1-3.0重量份的有機(jī)聚硅氧烷霧化成平均直徑為1-100μm的小滴；將1-5重量份的金屬皂與100重量份的有機(jī)聚硅氧烷處理過(guò)的二氧化鈦顏料混合；在70-200℃的溫度下對(duì)所獲得的混合物熱處理10分鐘-2小時(shí)；和然后將熱塑性樹(shù)脂與熱處理過(guò)的混合物混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所要求的制備熱塑性樹(shù)脂組合物的方法，其中二氧化鈦顏料的平均粒徑為0.1-0.3μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所要求的制備熱塑性樹(shù)脂組合物的方法，其中二氧化鈦顏料已經(jīng)用氧化鋁水合物進(jìn)行表面處理，用量為0.1-0.8重量份氧化鋁/100重量份二氧化鈦顏料。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任何一項(xiàng)所要求的制備熱塑性樹(shù)脂組合物的方法，其中有機(jī)聚硅氧烷是具有硅氧烷鍵、由下式表示的化合物
其中R1，R2，R3，R4，R5和R6獨(dú)立地表示氫原子，羥基，具有1-7個(gè)碳原子的烷基，具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基，具有6-14個(gè)碳原子的芳基，具有7-12個(gè)碳原子的芳烷基，具有2-8個(gè)碳原子的鏈烯基，具有1-7個(gè)碳原子的烷氧基，具有6-14個(gè)碳原子的芳氧基，具有7-12個(gè)碳原子的芳烷氧基，具有2-8個(gè)碳原子的鏈烯基氧基，和n是至少1的整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任何一項(xiàng)所要求的制備熱塑性樹(shù)脂組合物的方法，其中在與金屬皂混合之前有機(jī)聚硅氧烷霧化處理過(guò)的二氧化鈦顏料在100-150℃的溫度下進(jìn)行熱處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13中任何一項(xiàng)所要求的制備熱塑性樹(shù)脂組合物的方法，其中以熱塑性樹(shù)脂組合物的重量為基礎(chǔ)計(jì)，20-80wt％的熱塑性樹(shù)脂與熱處理過(guò)的二氧化鈦顏料混合物進(jìn)行混合。
全文摘要
包括熱塑性樹(shù)脂和二氧化鈦(TiO
文檔編號(hào)C08K9/06GK1176267SQ9711763
公開(kāi)日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1997年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月14日
發(fā)明者前田真志, 伊藤桂 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社