用于著色pvc的涂覆的顏料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂覆的顏料，這些涂覆的顏料包含至少一種來自氧化鐵、氫氧化氧化 鐵、鐵酸鋅、鐵酸鎂以及鐵酸錳的組中的無機顏料，具備有一個包含鎂和/或鈣的氫氧化物 和/或氧化物的涂層，涉及其生產(chǎn)方法，涉及其用于著色聚氯乙烯（PVC)的用途，并且還涉 及用于著色PVC的方法以及涉及使用此種涂覆的顏料著色的PVC，并且還涉及包含此種涂 覆的顏料的塑料產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] PVC主要是在建筑領(lǐng)域中用作例如，用于窗戶型材、管道、地板覆蓋物和屋面薄膜 的原料。剛性和柔性薄膜同樣是從PVC生產(chǎn)的。PVC也經(jīng)常用作電力電纜，以及電氣開關(guān)盒 和電纜的輸送管、電纜槽或電纜蓋的絕緣材料。
[0003] PVC構(gòu)成無定形熱塑性聚合物的組的一部分。塑料典型地是硬且脆的并且通常通 過添加增塑劑和穩(wěn)定劑被適配為用于不同的應(yīng)用。
[0004] PVC典型地與不同含量的增塑劑一起使用。具有0%至12%的增塑劑含量的 PVC也被稱為剛性PVC。具有超過12%的增塑劑含量的PVC也被稱為柔性PVC(R6mpp Chemielexikon，在線版3. 28,文章最后更新：2009年12月，文件標(biāo)識號：RD-16-03650)。總 體上，增塑劑含量是按重量百分比報道的。
[0005] PVC經(jīng)常使用有機和無機顏料進行著色。所使用的有機顏料是，例如，異吲哚、萘酚 AS、銅酞菁顏料或單偶氮鈣鹽。來自無機顏料的組，經(jīng)常使用混合相金屬氧化物顏料，例如 鎳金紅石顏料、鉻金紅石顏料、鐵鉻鐵礦、反鈷或銅尖晶石或鐵鈷鉻鐵礦尖晶石。這些顏料 是非常風(fēng)化穩(wěn)定和光穩(wěn)定的，但具有比其他含鐵無機顏料昂貴很多倍的缺點。
[0006] 還已知的是使用無機顏料如氧化鐵或氫氧化氧化鐵、鐵酸鋅、鐵酸鎂或鐵酸錳著 色PVC。發(fā)現(xiàn)氧化鐵和氫氧化氧化鐵是即使在各種各樣的不同的風(fēng)化條件下仍具有在長 時間內(nèi)恒定的顏色的特別耐光的顏料。然而，當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)PVC是使用氧化鐵或氫氧化 氧化鐵或鐵酸鋅、鐵酸鎂或鐵酸錳進行著色時，在必要的高溫下加工時和在將成型的塑料 暴露于光、UV光或熱量時均發(fā)生產(chǎn)品的均勻或不均勻的變色。這種令人不希望的現(xiàn)象在 剛性PVC的情況下更為嚴重，因為從剛性PVC制成的產(chǎn)品通常在室外使用，在室外與風(fēng)化 相關(guān)的影響當(dāng)然更加強烈。在主要在室內(nèi)使用的從柔性PVC制成的產(chǎn)品的情況下，偶爾發(fā) 生此種變色的情況，例如加工后不久。這些不利的影響是已經(jīng)長期已知的并且描述在例 如S.S.Lele，乙烯基技術(shù)期刊[J.VinylTech. ] 1984年，第6卷，第2期，第77至81頁或 P.Carty等人，Polymer[聚合物]，1992年，第33卷，第13期，第2704-2708頁中。
[0007] DE3539306A1描述了已經(jīng)涂覆有具有通式[A10]XP04[0H]X_3的磷酸鋁氫氧化物的 耐熱黃色顏料用于著色熱塑性塑料。然而，內(nèi)部研宄已經(jīng)表明使用這些涂覆的顏料著色的 PVC不具有比使用未涂覆的顏料著色的PVC足夠更高的熱穩(wěn)定性。內(nèi)部研宄還已經(jīng)表明由 涂覆有其他無機鋁化合物，例如氧化鋁或氫氧化鋁，或磷酸鎂的氧化鐵著色的PVC同樣不 具有比由未涂覆的氧化鐵著色的PVC更高的熱穩(wěn)定性。因此，通過本發(fā)明所解決的問題是 提供來自氧化鐵、氫氧化氧化鐵、鐵酸鋅、鐵酸鎂和/或鐵酸錳的組中的無機顏料，這些無 機顏料不導(dǎo)致用其著色的PVC(呈塑料產(chǎn)品的形式亦或由其產(chǎn)生的產(chǎn)品的形式）的不希望 的均勻或不均勻的變色。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 現(xiàn)已出人意料地發(fā)現(xiàn)這一問題是通過涂覆的顏料解決的，這些涂覆的顏料包含至 少一種來自氧化鐵、氫氧化氧化鐵、鐵酸鋅、鐵酸鎂和/或鐵酸錳的組中的無機顏料，其中 該至少一種無機顏料已具備有一個包含鎂和/或鈣的氫氧化物和/或氧化物的涂層，并且 克服了現(xiàn)有技術(shù)的顏料的上述缺點。
[0009] 存在于根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料中的氧化鐵是，例如，赤鐵礦（氧化鐵紅， a-Fe203)，磁赤鐵礦（氧化鐵棕，y-Fe203)或磁鐵礦（氧化鐵黑，F(xiàn)e304)，優(yōu)選赤鐵礦（氧化 鐵紅，a-Fe203)。
[0010] 來自氫氧化氧化鐵的組，根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料包含，例如，針鐵礦（氧化鐵 黃，a-FeOOH)或纖鐵礦（y-FeOOH)。
[0011] 鐵酸鋅、鐵酸鎂和/或鐵酸錳構(gòu)成具有通SMxFe3_x〇d^混合相顏料的組的一部分， 其中M是Zn、Mg或Mn，并且x包括大于0且小于或等于1的值。根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料 也可以含有一種或多種與以上提及的那些不同的混合相顏料。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的涂覆 的顏料僅含有一種無機顏料。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料已涂覆有鎂和/或鈣的氫氧化物和/或氧化物。在本發(fā) 明的上下文中，術(shù)語"涂覆的"是指該無機顏料的核芯的表面直接結(jié)合到一個周圍的鎂和/ 或鈣的氫氧化物和/或氧化物層上。該涂層可以，例如，通過顏料的電子顯微鏡照片進行檢 測。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料，以及鎂和/或鈣的氫氧化物和/或氧化物的第一涂層， 可以已具備有或可以未具備有至少一個另外的涂層，或者一個有機涂層，優(yōu)選一個由油和/ 或蠟和/或脂肪酸鹽構(gòu)成的有機涂層，亦或一個無機涂層。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏 料未具備有任何有機涂層。這意味著根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料已經(jīng)優(yōu)選僅涂覆有包含鎂和 /或鈣的氫氧化物和/或氧化物的一個無機涂層。
[0014] 在本發(fā)明的上下文中的油應(yīng)理解為是指在室溫下為液體的非極性的或弱極性的 非揮發(fā)性物質(zhì)。給予優(yōu)選的是在40°c下具有1.6mm2/s至1500mm2/s的運動粘度（根據(jù)DIN 51562測量）的油。在根據(jù)本發(fā)明的組合物中附加地優(yōu)選的是來自下組的油：主要由元素 碳和氫和/或氮和/或氧和/或硫和/或鹵素（優(yōu)選氟、氯、溴和/或碘）和/或硼組成的 合成油，礦物油，以及動物和/或植物油。更優(yōu)選地存在于根據(jù)本發(fā)明的組合物中的是合成 烴基油或礦物油（從原油或煤獲得）。
[0015] 這些蠟可以選自下組：費托合成蠟、礦物蠟、褐煤蠟、植物蠟和/或動物蠟。費托合 成蠟是合成的脂肪烴，即，具有高分子量以及20至120個碳原子的鏈長度的合成石蠟。費 托合成蠟的組還包括氧化的費托合成蠟。費托合成蠟總體上具有大于70°C的凝固點。它們 是相對硬的，可以通過在25°C下以單位"mm"計的針入度測量。為了測量在不同的溫度（例 如25°C或65°C)下的針入度，存在，例如，根據(jù)ASTMD1321或DIN51579的方法。對于這 些蠟，在25°C下的典型的針入度值是在從0. 1_至1_的范圍內(nèi)。費托合成蠟通過所謂的 費托合成法從來自煤氣化或來自天然氣的合成氣（氫氣、一氧化碳）在催化劑的存在下生 產(chǎn)。礦物蠟是直鏈、支鏈和環(huán)形的飽和烴的混合物，它們通過對化石來源的蠟（例如地蠟） 進行精煉獲得。礦物蠟的組還包括微晶的硬蠟。褐煤蠟是從褐煤類型提取的天然蠟。這些 從樹脂、蠟和第三紀(jì)植物的脂肪形成。植物蠟是，例如，甘蔗蠟或巴西棕櫚蠟。動物蠟包括 鯨蠟、羊毛蠟和蜂蠟。這些蠟可以呈其原始（即，未化學(xué)改性的）形式或呈其化學(xué)改性的形 式。
[0016] 脂肪酸鹽，也稱為金屬皂，優(yōu)選選自下組：月桂酸（十二烷酸）、肉豆蔻酸（十四烷 酸）和/或硬脂酸（十八烷酸）的鋅、鈣、鎂和/或鋇鹽，更優(yōu)選選自硬脂酸鎂、硬脂酸鋅和 /或硬脂酸鈣。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料中，來自氧化鐵的組中的存在的顏料優(yōu)選地是赤鐵 礦，并且此涂覆的顏料優(yōu)選具有〈7,更優(yōu)選〈6. 8的等電點。在另一個優(yōu)選的實施例中，存在 于該涂覆的顏料中的顏料是選自以下各項的組：氧化鐵、氫氧化氧化鐵、鐵酸鋅、鐵酸鎂和 /或鐵酸錳，不包括赤鐵礦，其中該涂覆的顏料優(yōu)選具有2至12的等電點。等電點（IEP)， 也稱為G電勢，是根據(jù)ISO13099-2測量。
[0018] 該涂覆的氫氧化氧化鐵的等電點典型地是從3至11。根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料的 IEP的下限典型地是2。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料包含優(yōu)選按重量計從0. 3%至30%、更優(yōu)選按重量計從 0. 5%至25%、最優(yōu)選按重量計從0. 5%至20%的鎂和/或鈣，基于該涂覆的顏料的總重量。 該涂覆的顏料的鎂或鈣含量，除非另有說明，通過在電感耦合等離子體中激發(fā)后的發(fā)射光 譜法（ICP-0ES)被確定為所討論的元素的含量。為了這個目的，確定了整個涂覆的顏料的 鎂或鈣的含量。重量百分比表示作為鎂和鈣的含量的總和的總比例。
[0020] 在另一個優(yōu)選的實施例中，該涂覆的顏料包含按重量計從3. 1%至30%、優(yōu)選按 重量計從3. 5 %至25 %的鎂，或按重量計從5. 0 %至30 %、優(yōu)選按重量計從5. 5 %至25 %的 鈣，基于該涂覆的顏料的總重量。
[0021] 在另一個優(yōu)選的實施例中，這些顏料僅涂覆有鎂的氫氧化物和/或氧化物。所使 用的未涂覆的顏料典型地含有痕量的鈣鹽。因此，在這個優(yōu)選的實施例中涂覆有鎂的氫氧 化物和/或氧化物的顏料典型地包含按重量計從〇. 3 %至30 %、更優(yōu)選按重量計從0. 5 %至 25%并且最優(yōu)選按重量計從0. 5%至20%的鎂，以及按重量計0. 001 %至0. 1 %的鈣。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的涂覆的顏料優(yōu)選具有根據(jù)ENISO787-9的8至12、更優(yōu)選