阳离子改性的白颜料，其制备方法和用途技术

一种以微粒形式的阳离子改性白颜料（Ｗ），基本由粒径为０．１－４０μｍ的微粒无机白颜料（Ｍ）和涂敷的水溶性阳离子交联聚合物（ＰＡ）组成，该聚合物包含以盐形式的季铵基团，其可在导致至少部分交联的条件下，可通过如下方式获得：将低官能脂族醇与环氧氯丙烷的氯封端加成产物与至少双官能的仲胺或叔胺反应，和任选进一步采用叔胺反应任何未反应的氯。令人惊奇地在各种技术领域，特别是在造纸中用作阳离子白颜料。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微粒形式的阳离子改性白颜料(W)，其在各种
，特别是在造纸中用作阳离子白颜料。
技术介绍
在包括无机物质的基材的荧光增白中，特别是如通常用作白颜料或填料，当使用阴离子荧光增白剂时，无机物通常不能增白到相关或有用的程度。此外，特别是在造纸领域，也通常加入一些阳离子物质，如线性聚阳离子聚合物，特别是作为具有絮凝性能的助剂，更特别是作为助排水剂或助留剂或作为固定剂。由于在阴离子物质和阳离子物质之间的相互作用，通过沉淀或猝灭，这样的阳离子物质可对阴离子荧光增白剂产生相反的效果。此外在含水介质中，这种阳离子聚合物与无机颜料或填料的一起使用可对填料或颜料在整个含水悬浮液中的规则分布具有不希望的影响。在US-A-4677158中，描述了聚氧乙烯取代的季铵化合物，根据一个变化方案，它可与二异氰酸酯反应，以得到聚氨酯；铵化合物用于改进某些定义的绿土粘土。在US-A-4764544中，描述了包括含有酸基团有机聚合物的涂敷填料，它可包含氨基和它可以是交联的。在US-A-5147507中，描述了将阳离子聚合物，它是酸二聚物与多元胺的反应产物，加入到用于造纸的填料，如碳酸钙中。EP-A-491346描述了采用包含季环铵基团的阳离子聚合物对用于造纸的填料颜料的处理。JP-A-55-013735描述了采用阳离子聚合物电解质对用于纸涂料的颜料的处理；在说明书中，有关于各种类型聚合物的非常长的清单，其中包括一些季聚合物或一些交联聚合物。现在已经令人惊奇地发现，通过采用如下定义的某些交联季阳离子产物阳离子改性无机颜料或填料，特别是当与如下定义的荧光增白剂结合时，可以得到具有一些显著性能的产物，如在无机产物中的白度，或处理的无机物的物理形态，如加工性能和在悬浮液中的规则分布。本专利技术涉及定义的阳离子改性白颜料，它们的制备方法和用途。
技术实现思路
因此，本专利技术首先提供一种以微粒形式的阳离子改性白颜料(W)，基本由粒子尺寸为0.1-40μm的微粒无机白颜料(M)和涂敷的水溶性、阳离子、交联聚合物(PA)与阴离子荧光增白剂(B)结合组成，该聚合物包含以盐形式的季铵基团，可在导致至少部分交联的条件下，通过环氧氯丙烷或环氧氯丙烷衍生物或前体与胺的反应获得，和其中(B)对(PA)的摩尔比使得总聚合物(PA)的阳离子电荷数高于总阴离子荧光增白剂(B)的阴离子电荷数。因此，本专利技术更特别涉及通过(PA)任选与(B)结合对微粒无机白颜料(M)的所述改性，以得到阳离子改性产物(W)。(M)一般包括如通常用作白颜料或填料(或填充剂)的已知无机物质，和它们更具体地通常以非着色形式，特别是在造纸中采用，并且也可在其它
如油漆、漆、化妆品、塑料、建筑材料等中采用。由于在造纸工业中，存在由添加剂对荧光增白剂的猝灭方面的问题，这些添加剂在造纸过程中用于促进保留和排水，因此主要涉及的是用于造纸的那些。具体实施例方式在相同的物质可用作填料或颜料的情况下，在此使用的术语“颜料”意在也包括术语“填料”。无机颜料(M)可以是任何这样的物质，天然的和任选物理改性的，或以合成方式生产的，和优选如特别在纸涂料中采用的那些，或如在纸片材中的填料或填充剂，如在上胶剂中加入的那些或也在纸浆悬浮液中加入的那些。(M)可包括矿物质物质和合成生产的无机物质，如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锌和硫化物、和无机盐，如低价金属离子，主要是碱金属离子、碱土金属离子或土金属离子，特别是钠、钾、镁、钙、钡和/或铝的硅酸盐、铝酸盐、钛酸盐、硫酸盐和碳酸盐。以下可提及为实例二氧化钛(金红石，锐锥石)、钛酸钾、氧化锌、硫化锌、锌钡白、硫酸钙(石膏或硬石膏)、各种形式的二氧化硅(如非晶性二氧化硅如硅藻土)、三水合氧化铝、铝硅酸钠、滑石(MgO·4SiO2·H2O)、硫酸钡(重晶石，钡白)、磺基铝酸钙(缎光白)、温石棉、各种白度等级的瓷土(主要包括Al2O3·SiO2·H2O和任选另外的金属氧化物如氧化铁、二氧化钛、氧化镁、氧化钙、氧化钠和/或氧化钾)和各种形式的碳酸钙(矿物质天然形式或合成沉淀的和/或结晶形式)。它们也可以市售的形式采用，特别是以各种白度等级的形式，如＞80的白度，大多数＞82(根据ISO方法测量)的形式，但也可以使用较不白的产物，如白度≤82，或甚至≤80，如70-80的产物。(M)的粒子尺寸平均为0.1-40μm，可由如下常规方法获得如通过研磨和/或碾磨和/或-如需要-筛分和筛选，或通过合适的沉淀和/或(微)结晶方法。市售产物大多数一般包含一定比例的小于0.1μm的粒子(粉尘)和/或一些大于40μm的颗粒；优选这些较大尺寸组分≤20wt％，更优选≤10wt％。优选这样的无机颜料(M)的平均粒子尺寸为0.1-20μm，更优选0.2-10μm，最优选0.2-5μm，优选至少75％，优选≥80％的粒子在这些范围内。在上述颜料(M)中，优选的是包括硅酸盐，特别是高岭土的那些，和尤其是包括碳酸盐，特别是碳酸钙的那些。在它的表面上，以通常合适的低浓度，如＜0.5wt％，优选＜0.3wt％，无机颜料(M)可包括市售的常规分散剂或润湿剂，如多磷酸盐。对于本专利技术的目的，这样的表面活性剂的存在不是必须的和(M)也可以没有分散剂或润湿剂。如上所述，(M)可以市售的形式采用，特别是它可以干燥形式，或以浓缩含水淤浆，如具有40-70wt％的固体含量的形式采用。优选的颜料和填料(M)具有例如比表面积为5-24m2/g，优选7-18m2/g。聚合物(PA)是交联的和包含足够比例的亲水性组分-特别是必须的季铵基团和优选另外的亲水性组分，它们优选是非离子化的，特别是聚乙二醇醚链和/或低分子羟烷基如键合到杂原子的羟乙基和2-羟丙基，杂原子优选是O或N-以成为水溶性的。水溶性指的是在3g/l的浓度下，在7的pH和20℃的温度下，在水中得到真透明或胶体溶液。不考虑以铵基的相反离子存在的阴离子，它们优选主要是脂族的，更优选完全脂族的。(PA)中的季铵基团共价键合到聚合物的至少两个碳原子上，特别是以此形成桥接季铵基团和任选也形成端基季铵基团。聚合物(PA)可包含另外的杂原子，特别是氧原子和/或非季氨基或铵基。聚合物中的杂原子优选彼此相隔2-6个碳原子的距离。聚合物(PA)优选是环氧氯丙烷衍生的聚季聚合物，特别是在导致至少部分交联的条件下，环氧氯丙烷或环氧氯丙烷衍生物或前体与胺，优选仲胺和/或叔胺的反应产物。聚季化合物在此表示聚-(季铵)，即包含几个季铵基团的聚合物。环氧氯丙烷衍生的聚合物优选聚季化合物或可通过两阶段或三阶段合成获得的，交联聚合物，其中在第一阶段环氧氯丙烷与羟基和/或伯氨基或仲氨基化合物反应以得到氯封端的加合物，然后将氯封端的加合物与仲胺或至少双官能的叔胺反应，以获得在聚合物结构中具有季铵基团的交联产物；如果在反应产物中仍然存在末端氯，此物质可以与，如单官能仲胺或叔胺反应。作为起始的羟基和/或伯氨基或仲氨基化合物，可以优选采用脂族化合物，它们可以是环状的，支化的或优选线性，如单或多官能醇、氨、优选含有1-6个碳原子的伯脂族胺和，如果包含2-4个碳原子，它们可任选包含羟基作为取代基，在每个脂族基团中含有1-6个碳原子的仲脂族胺，和如果该基团包含2-4个碳原子，它们也可被羟基取代，在每个亚烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微粒形式的阳离子改性白颜料（Ｗ），基本由粒径为０．１－４０μｍ的微粒无机白颜料（Ｍ）和涂敷的水溶性阳离子交联聚合物（Ｐ↓［Ａ］）组成，该聚合物包含盐形式的季铵基团，其可在导致至少部分交联的条件下，可通过如下方式获得：将低官能脂族醇与环氧氯丙烷的氯封端加成产物与至少双官能的仲胺或叔胺反应，和任选进一步采用叔胺反应任何未反应的氯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JM法拉，AC杰克逊，AS廷达尔，
申请(专利权)人：克莱里安特财务BVI有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]