具有核／壳结构的蜡复合颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及具有核／壳结构的无机－有机复合颗粒，其中该复合颗粒包括具有至少一种蜡的基于有机的核以及基于无机的包围所述核的壳，并涉及制备该复合颗粒的方法，及其应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有核/壳结构的蜡复合颗粒及其制备方法和应用本专利技术涉及颗粒的、包含蜡的复合材料(“蜡复合物”)，以及制备它们的方法，及其应用。更特别地，本专利技术涉及具有核/壳结构的无机-有机复合颗粒，其具有包含蜡的核 以及无机的壳或者包围所述核的涂层，以及制备这些复合颗粒的方法，及其应用。本专利技术进一步涉及这些复合颗粒的应用，尤其是用于涂层材料和涂层体系(例 如，尤其是涂料、墨水和类似物)，所有的种类的分散体，塑料、泡沫、化妆品(尤其是指甲 油)、粘合剂、密封剂，等等。更进一步，本专利技术涉及这些复合颗粒作为填料或者组分的应用，尤其是用于前述 的体系中。最后本专利技术涉及这样的体系，尤其是涂层材料和涂层体系(例如，尤其是涂料、墨 水和类似物)、塑料、泡沫、和化妆品(例如，尤其是指甲油)，其包含这些复合颗粒。通过本专利技术额外地提供了在载体介质或者分散介质中包括这些复合颗粒的创新 性的分散体。为了改善涂层体系和分散体系(包括，例如涂料、墨水如印刷油墨、涂层)以及塑 料的机械性能，特别地，尤其是，为了增强它们的耐磨性，例如抗划伤性和抗磨损性，而引入 添加剂和填料，例如，作为举例，蜡或者无机填料颗粒(例如，所谓的纳米颗粒)，这些原则 上是本领技术人员已知的。根据现有技术，将无机填料颗粒应用于涂层体系(例如涂料)中，该无机填料颗粒 在一定环境下确实改善了涂层体系(例如，涂层)的抗划伤性；然而，接下来的应用中，可能 会增加由此形成的涂覆膜(例如涂膜)的脆性。此外，这些填料颗粒的引入经常导致涂层 体系不希望的混浊以及透明度不足。此外，为了达到期望的效果，相对高的填料含量是经常 需要的，并且其致使稳定该形成的分散体系更加困难，并还导致不期望的成本。JP07138484A涉及由蜡、油或者树脂的混合物和粉状无机材料(例如滑石或者二 氧化硅)形成的挤出物的制备。该引入的额外的组分据称具有包括在与蜡一起的挤出操作 中改善流动能力的效果。JP06166756A涉及良好分散的蜡颗粒的乳状液，其在惰性流体中(优选氢氟碳化 合物，例如全氟正戊烷)中具有的颗粒直径为0. 1至100 μ m，每100重量份的蜡使用1至 20重量份的疏水性二氧化硅作为乳化剂。该疏水性的二氧化硅可作为乳化剂单独使用，其 通过将亲水性二氧化硅的表面与疏水剂特别是商代烷基硅烷或者烷氧基硅烷反应获得。JP2004-339515A涉及具有表面改性特性的沉淀二氧化硅的制备，采用这种方法制 备的二氧化硅打算用作涂料中的消光剂。该表面改性通过用聚乙烯蜡处理二氧化硅表面来 获得，其形成蜡涂覆的二氧化硅颗粒。KR10-2004-0098585A涉及在其表面涂覆聚有机硅氧烷聚合物的沉淀二氧化硅，并 且还涉及其制备方法。该表面改性的二氧化硅打算用作透明涂层材料的消光剂。进一步，KR10-2005-0094496A涉及核/壳聚合物乳胶的制备方法，通过移除预先 制备蜡乳状液的需要，以改善蜡颗粒和乳胶颗粒之间的耦联度并以此来简化制备过程。采用这种方法制备的制剂打算用作电子照相图象装置特别是复印机中的墨粉组分。W095/31508A1涉及蜡涂覆的二氧化硅颗粒，其将用作消光剂。进一步，EP1182233B1涉及使用蜡包覆二氧化硅的方法，其意图在于可以使用其中 描述的二氧化硅用作涂料中的消光剂。EP1204701B1涉及在基底上固化的涂层，其以存在于涂层中的填料颗粒的浓度梯 度为特征，使得涂层接近表面的区域中结合的填料颗粒的浓度大于在涂层中位于其下的区 域中这些颗粒的浓度。然而，作为这个的结果，由于涂层内部的不均一，在表面区域仅能获 得区域性的、专门的改进。最后，US2006/0228642A1涉及制备具有核/壳结构的聚合物乳胶颗粒的方法，该 颗粒具有内部蜡核以及外部乳胶壳，目的在于尤其可以将这样的颗粒应用为墨粉组分。用于改善涂层体系的机械性能，特别是用于提高耐磨性的包含蜡的复合颗粒在现 有技术中目前还没有被提及。由此本专利技术的一个目的在于提供前述种类的填料颗粒，其尤其适用于在前述体系 中的应用并且其至少极大地避免或者至少削弱了与常规颗粒有关的不利因素，并且还指定 了这些颗粒对应的制备方法。本专利技术的另一个目的应当被认为提供了在开始部分阐述的创新性的填料颗粒类 型，当其被引入在开始部分描述的体系中时，会产生有效的性能上的提升，并且特别适用于 改善涂层体系和分散体系(例如涂料、墨水例如印刷油墨、涂层，等等)以及塑料的机械性 能，特别地，尤其是，增强它们的耐磨性，特别是抗划伤性能以及抗磨损性。为了解决上面提到的问题，本专利技术因此提出在权利要求1中所要求的具有核/壳 结构的无机-有机复合颗粒；进一步，有利的实施方式为相应从属权利要求的主题。本专利技术进一步提供了制备本专利技术复合颗粒的方法，如在权利要求15至观中所述 的那样。依次地，通过本专利技术进一步提供了根据本专利技术的复合颗粒的创新性的应用，如在 相应的用途权利要求(权利要求四至31)中表述的那样。依次地，通过本专利技术进一步提供了分散体，其包括在载体介质中或者分散介质中 的本专利技术的复合颗粒(权利要求32)。最后，通过本专利技术还额外地提供了涂层材料和涂层体系(特别是涂料、墨水和类 似物)、塑料、泡沫、化妆品(尤其是指甲油)、粘合剂、以及密封剂，其包含本专利技术的复合颗 粒(权利要求33)。将认识到在下文中，那些仅与本专利技术的一个单独的方面相关的论述还等价地以及 相关地应用于本专利技术的其它的方面，这一事实不需要任何明确的说明。因此根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了具有核/壳结构的无机-有机复合颗 粒，该复合颗粒具有基于有机的核，其包含至少一种蜡，和基于无机的壳，其包围所述的核。首先，本专利技术的一个独特的特征在于提供了具有核/壳结构的无机-有机混合颗 粒或者复合颗粒，该核/壳结构由内部的蜡核和外部的无机壳组成。这种复合颗粒目前还 没有被提供。这些颗粒将一方面的蜡和另一方面的相应的无机壳材料的有利特性结合在一 个单一的结构中或者在一个单一的颗粒中，以及，在将它们作为填料颗粒引入到前述种类 的涂层材料和涂层体系中时，会导致机械性能显著的改善，特别是耐磨性的提高，特别是抗划伤性和/或抗磨损性的提高。与成批的常规的纯粹的矿物或者无机填料颗粒相比，以重量计，为了达到同样的 性能，本专利技术的复合颗粒所需要的用量显著得更低，这是由于其更低的特定的固有重量。而 且，本专利技术的复合颗粒可以均一而稳定的结合在前述的体系中。它们结合在前述的体系中， 尤其是结合在涂层材料和涂层体系中，例如涂料、墨水、和类似物，作为相当低的折射指数 的结果，其导致正在讨论的体系中的相当低的混浊。关于本专利技术的复合颗粒，这些复合颗粒的颗粒尺寸通常为1至lOOOnm，尤其是5至 800nm,优选10至700nm，更优选20至600nm，尤其优选50至500nm。颗粒尺寸可以通过例 如透射电子显微镜、分析超速离心法或者动态光散射来测定。本专利技术的复合颗粒的包括蜡的核所具有的尺寸范围可以是1至400nm，特别是5至 300nm，优选 10 至 200nm。将认识到，对于在本
技术实现思路
中明确的所有尺寸的表述以及范围的表述，其对于 个案或者对于特定的应用可能产生必要的偏离，这没有脱离本专利技术的范围。关于形成壳的无机材料的分数，这一分数可以在很宽的范围内变化；本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有核／壳结构的无机－有机复合颗粒，该复合颗粒具有基于有机的核，其包括至少一种蜡，以及基于无机的壳，其包围所述的核。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里希·诺尔特，
申请(专利权)人：比克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE