含有防止泛黄的珠光颜料的耐泛黄聚烯烃组合物及其方法技术

提供了一种包含有二氧化钛涂布的云母颗粒的含抗氧化剂的聚烯烃组合物。该云母颗粒上焙烧了一层外涂层以防止该组合物泛黄。同时还能达到降低光致暗化作用并改善颜料的密封作用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及耐泛黄并包含珠光颜料的含抗氧化剂的聚烯烃组合物。先有技术描述许多珠光或珍珠母颜料都是基于涂布了金属氧化物层的云母基材。由于光的反射和折射的结果，这些颜料显示出珠状的光泽，而且依金属氧化物层厚度的不同，它们还能显示出干涉色的效果。从商业上来看，最常碰到的珠光颜料是二氧化钛涂布的云母珠光颜料。但是，这种颜料会引起含有这种颜料的含抗氧化剂聚烯烃组合物的泛黄。美国专利4,209,430涉及的抑制含有酚类抗氧化剂和TiO2颜料的热塑性聚烯烃泛黄的方法是将磷酸化的多烯或者直接或者作为颜料上的涂层加入到所述聚烯烃中。美国专利4,357,170评述了诸如聚乙烯等聚合物组合物中二氧化钛颜料泛黄问题的各种解决办法。美国专利5,376,698叙述了含有抗氧化剂的聚烯烃组合物，所述组合物包含其上有二氧化硅和氧化铝烧结涂层的涂布了二氧化钛的云母颗粒。美国专利4,435,220介绍了涂布了彩色金属氧化物或氢氧化物，任选地混杂有无色氧化物或氢氧化物的小片状体，通过在该试剂中加入少量碱土金属而获得改善。据称该方法可以用来制造具有改善的可分散性、更好的光泽、更透明的颜色以及改善的耐热和对气候的稳定性的透明无色颜料。但未曾提及在抗氧化剂存在下的改善的抗泛黄性能。美国专利5,271,770介绍了一种颜料，其中小片状基材表面涂布了硫酸钙，然后再涂复氧化钛或氧化锆。所形成的颜料表明具有良好的粘着力和可铺展性，而且具有反射紫外线和红外线的作用。但未曾提到有关在含有抗氧化剂的聚烯烃组合物中利用这种颜料的可能性的问题。除了泛黄问题之外，还存在光致暗化的问题。当颜料暴露于光线中时，无论它是呈蓬松粉末形式还是包含在诸如汽车油漆、化妆品制剂、塑料配方，墨水配方等基体中，都会产生这个问题。产生光致暗化时，颜料的外观或性能，或者二者都会变差。因此，仍然需一种能耐光致暗化和/或泛黄的含有的珠光颜料的含抗氧化剂的聚烯烃组合物。因此，本专利技术的目的是提供这样的一种组合物，并提供用于这种组合物的珠光颜料和防止含抗氧化剂的聚烯烃组合物发生光致暗化和/或泛黄的方法。对于本领域的技术人员来说，在阅读了下面的详细描述后，本专利技术的上述目的及其它目的将变得一目了然。专利技术概述本专利技术涉及含有抗氧化剂和涂布了二氧化钛的云母的聚烯烃组合物，更具体地说，涉及这样的聚烯烃组合物，其中涂布了二氧化钛的云母珠光颜料包含烧结在其上的选自由Mg、Ca、Ce、Zn、Y的氧化物和磷化合物以及掺杂的ZrO2(其中掺杂剂是Y、Ca或Ce)组成的这一组的金属化合物涂层。本专利技术还提供一种防止或延缓聚烯烃组合物泛黄和/或光致暗化的方法，该方法包括将这种涂布了二氧化钛的云母颗粒与抗氧化剂和聚烯烃混合在一起。在某些情况下，TiO2与这些金属化合物涂层产生增浓作用，由于提高了颜料的色纯度并减少了其光致暗化和泛黄特性，故而改善了颜料的外观。专利技术详述涂布了二氧化钛的云母珠光颜料在本技术中是众所周知的。这种颜料通常是通过将含水钛化合物沉积在云母基材上，然后进行焙烧生成二氧化钛涂布的云母颜料而形成的。迄今为止任何已知的二氧化钛涂布的云母颜料都可用于实施本专利技术。二氧化钛涂布的云母颜料包括锐钛矿和金红石形式的二氧化钛。按照本专利技术，这两种形式的钛白粉都可以涂布保护涂层以延缓含有这种涂层的聚烯烃组合物的泛黄。各种粒度的二氧化钛涂布的云母颜料都可以涂布保护涂层。例如平均粒度为5μ～50μ的颜料，以及粒度超出这个范围的颜料都可以进行处理。可以进行处理的二氧化钛涂布的云母颜料包括白珍珠二氧化钛涂布的云母。另外还可使用干涉色颜料。干涉色颜料是这样的一类颜料，其中云母上的二氧化钛层的厚度能使该膜起光学滤波器的作用，并能观察到干涉色。可以使用诸如干涉黄、红、兰和绿等颜料或任何中间色的颜料。二氧化钛涂布的云母颜料还可含有加入到其中以改善颜料的耐久特性或其它性能的各种成分。例如，二氧化钛涂布的云母颜料可以包含各种氧化物，例如二氧化硅、氧化铁、氧化锌、氧化锡、氧化铝和各种氧化铬等。将二氧化钛涂布的云母颜料外涂一层金属化合物，经焙烧后这种金属化合物就变成镁，钇、钙、铈、锌的氧化物或磷化合物，或是掺杂的二氧化锆，其中掺杂剂是氧化钇、钙或铈。掺杂了氧化钇的二氧化锆以前已经用于制造陶瓷材料。请参见例如美国专利4,999,055。涂布了氧化锌的二氧化钛涂布的云母珠光颜料是已知的。请参见例如美国专利3,087,828。含磷化合物较好是磷酸盐，但也可以是亚磷酸或类似的化合物。对二氧化钛涂布的云母进行的涂布是通过使二氧化钛涂布的云母颜料与含有金属化合物或其前驱体的涂布组合物接触来实现的。涂布组合物可以呈溶液形式或淤浆形式。接触条件的确定应使得该金属化合物或其前驱体能沉积在珠光颜料的二氧化钛涂层上。例如，先调节涂布溶液的pH值，使金属前驱体保持溶解或分散状态，然后再改变pH值，使含水的金属沉积在二氧化钛表面上。金属化合物前驱体是一种在沉积在二氧化钛表面上并经焙烧后转变成氧化物或含磷化合物的金属化合物或配合物。例如，氯化锌是氧化锌的前驱体；氯化锌和磷酸钠的组合是磷酸锌的前驱体；而硫酸铈和硝酸锌则是氧化铈的前驱体，等。涂布的量较好能足以在含有金属的二氧化钛涂布的云母上形成一个保护涂层，经焙烧后其量为约0.1％～约5％(重量)，更好为约0.2％～约2.5％(重量)，不包括掺杂剂。如果二氧化钛涂布的云母上的外涂层(即上述的保护涂层)中金属的含量太大，则颜料的光泽就会落入不可接受的水平。在这种情况下，必须降低金属的含量。掺杂剂的含量以金属表示，以氧化锆的重量为基准，其含量较好为约0.1～3％，最好为约0.2～2％。所有二氧化钛涂布的云母珠光颜料都有光致暗化倾向，即在暴露于光线中后颜色有点变暗。在所有的可用于本专利技术的金属化合物中，镁对这种暗化现象具有最大的抗性。不受理论的限制，可以认为这是由于有外涂层的颜料在焙烧时钛晶体的晶格变密的结果。此外，磷酸盐的存在看来好像既增强了金属化合物的抗泛黄效果，也增强了抗光致暗化作用。因此，焙烧后最优选的金属化合物是磷酸镁。外涂层的焙烧温度范围与含水二氧化钛的焙烧温度范围相同。该温度范围取决于被焙烧的材料的质量，优选约750℃～约950℃。更优选，该范围约825℃～约875℃。外涂层的焙烧时可为几分钟至几小时。典型地，100g二氧化钛涂布的云母颜料可在约850℃焙烧约30分钟，以达到最佳的抗泛黄效果和抗光致暗化作用。如果焙烧量较少，则所需的焙烧时间就较短。通常，只需要确保颜料在达到焙烧温度后保持一个短时间就可以了。然后将有焙烧在其上的附加涂层的二氧化钛涂布的云母颗粒与已知在二氧化钛涂布的云母存在下会促进泛黄的抗氧化剂及聚烯烃混合，制成组合物。这样所形成的本专利技术的产品可按传统方式使用。多种聚烯烃在本技术中是众所周知的，且都适合于与本专利技术的涂布的二氧化钛涂布的云母颜料一起使用。这类聚烯烃的例子列举如下聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯等。上面所列的只是为了说明，而不构成限制。通常用于聚烯烃组合物中的传统抗氧化剂包括例如烷基酚、取代的二苯甲酮、双硫酚、多酚等，以及这些的混合物。抗氧化剂的例子包括2，6-二叔丁基-对甲酚、2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)、4，4′-硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其中包含：一种聚烯烃；一种抗氧化剂；和一种包含云母颗粒的珠光颜料，在颗粒表面上有第一层二氧化钛涂层，以及其上有第二层经焙烧的金属化合物涂层，所述金属化合物选自由Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｙ的氧化物和磷化合物和掺杂的ＺｒＯ↓［２］组成的一组，所述掺杂的ＺｒＯ↓［２］中的掺杂剂是Ｙ、Ｃａ或Ｃｅ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CJ兹梅曼恩，JM汉克尔，
申请(专利权)人：恩格尔哈德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]