[发明专利]处理过的二氧化钛

说明书

本发明涉及颜料二氧化钛，特别是用稳定剂处理过的二氧化钛。

众所周知，二氧化钛是极好的白色颜料。人们还知道，二氧化钛也可以引发含有它的聚合组合物的光催化降解。已设计了许多方法以减轻该降解过程的作用，但仍需要较不易引起降解的二氧化钛颜料。

本发明的目的是提供可以加入聚合组合物中、并显示较小的组合物降解作用的二氧化钛颜料。

按照本发明，颜料材料包含粒状二氧化钛，二氧化钛颗粒用聚合物位阻胺稳定剂处理过，该稳定剂包含基本上不含酸性基团的主链并具有稳定基团，所述稳定基团为位阻胺，而所述稳定基团包含至少35％(重量)的聚合物。

本发明的二氧化钛颗粒用上述位阻胺稳定剂处理过。据认为，位阻胺稳定剂通常作为颜料颗粒表面的涂层存在。然而，关于这种涂层的参考文献对颗粒是用位阻胺稳定剂完全涂布或是附着涂布都没有进行必要的暗示。

用于形成本发明产物的二氧化钛是可用作颜料的任何形式的二氧化钛。它可以例如通过“硫酸盐”法或“盐酸盐”法制备，通常为锐钛型或金红石型晶形。最好使用金红石型二氧化钛。

用位阻胺稳定剂处理对未处理的二氧化钛有效，但当二氧化钛用稳定剂处理前用无机化合物处理二氧化钛颗粒时特别有效。二氧化钛通常用元素(诸如硅、钛、铝、锆、钙、锌、铈、硼、镁等)的氧化物或水合氧化物或用磷酸盐涂布。二氧化钛用常规用于二氧化钛颜料工业的方法，用这些无机化合物处理。

当这类无机涂层存在时，其存在的量按氧化物或P₂O₅计，最好为TiO₂重量的1-10％，更好是TiO₂重量的2-8％。

位阻胺稳定剂是众所周知的化合物，它通常称为位阻胺光稳定剂或HALS。其特征在于氮原子受到邻近基团的位阻。哌啶、吡咯烷或吗啉的衍生物通常用作位阻胺稳定剂。这类分子的活性稳定片断可以用下式表示其中R表示烷基基团，而R’表示氢、烷基基团或烷氧基基团。在上式中，所有四个R基团不必相同。

本发明的二氧化钛用含有位阻胺基团的聚合物位阻胺稳定剂处理。含有诸如上述(I)、(II)和(III)基团、其中这些基团通过诸如标记(a)的键连接到聚合物主链的聚合物适用于本发明。这些稳定剂的推荐实施方案是其中基团R为短链烷基基团(诸如甲基或乙基基团等)的那些稳定剂。特别推荐的是四甲基衍生物(即上述任一结构式中的四个R基团中的每个基团都表示甲基基团)。R’最好是氢或甲基。特别推荐的聚合物位阻胺稳定剂含有四甲基哌啶子基基团。

可以用来形成聚合物位阻胺稳定剂主链的聚合物可以选自大量的聚合物类型。例如，聚合物的主链可以基本上是可以由碳氢化合物单体(诸如乙烯、丙烯或苯乙烯等)衍生或由其它烯不饱和单体(诸如丙烯酸或甲基丙烯酸的酯等)衍生的碳氢化合物链，或可以是基于这类单体的共聚物。或者，聚合物或共聚物的主链可以是聚醚(例如聚氧乙烯聚合物)或聚氨酯、聚酯、聚脲、多元胺或聚酰胺。包含含氮基团的聚合主链特别适合，特别是基于胺、酰胺和脲重复单元的聚合物。其它有用的聚合主链含有作为重复单元部分的对称的三嗪本体。

聚合物主链基本上不含酸性基团。如果存在酸性基团，那么酸性基团数通常低于每克10mg KOH，最好低于每克5mg KOH。

位阻胺稳定剂基团可以以任何合适的方式连接到聚合物主链上。然而，特别有效的聚合物位阻胺稳定剂含有位于主链侧面的位阻胺稳定剂基团。例如聚合物含有诸如示于上述(I)、(II)或(III)中的那些侧基，它们位于主链侧面并通过标记(a)的键连接。连接的确切性质并不重要，但本发明的一个实施方案使用聚合物位阻胺稳定剂是通过2，2，6，6-四甲基-4-丙烯酰基哌啶、或2，2，6，6-四甲基-4-甲基丙烯酰基哌啶或其中一个的衍生物与一个或多个烯不饱和单体共聚制备的。

在其它适宜的聚合物稳定剂中，位阻胺基团可以直径连接到例如聚合物主链中的氮原子上，或可以通过相似的结构连接到聚合物主链上。例如当聚合物主链含有氨基和/或三嗪基团时，位阻胺基团可以通过含有氨基和/或三嗪基团的侧链连接到主链上。

位阻胺稳定剂基团包含至少35％(重量)的聚合物。这些基团最好含有至少40％(重量)的聚合物。例如通过制备诸如2，2，6，6-四甲基-4-丙烯酰基哌啶之类的不饱和位阻胺稳定剂的同聚物，聚合物位阻胺稳定剂可以包含100％位阻胺稳定基团。然而，由位阻胺稳定剂组成的聚合物的比例通常低于75％(重量)。

聚合物位阻胺稳定剂的分子量优选1000-10000，更优选2000-6000。