(57)【要約】【課題】  熱分解沈積性金属酸化物を含む実質的封入層を粒子表面にもつ二酸化チタン粒子を含む組成物を提供すること、その製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の実質的封入層は、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素ベースのカルボン酸、炭化水素ベースのカルボン酸関連エステル、炭化水素ベースのカルボン酸誘導体、炭化水素ベースのアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンコポリマー、炭化水素ベースのポリオール、炭化水素ベースのポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミン誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される少なくとも１種の有機表面処理材料をその表面にもつ。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層をその粒子表面にもつ二酸化チタン粒子を含み、前記の実質的封入層は、その表面上に、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料をもつことを特徴とする組成物。
【請求項２】
前記の少なくとも１種の有機表面処理材料は、次の式をもつ有機シラン：
Ｒ５ｘＳｉＲ６４−ｘ
（式中、
Ｒ５は、少なくとも１から約２０個の炭素原子をもつ非加水分解性のアルキル、シクロアルキル、アリール、またはアラルキル基であり；
Ｒ６は、加水分解性のアルコキシ、ハロゲン、アセトキシ、またはヒドロキシ基であり；
ｘ＝１から３）
であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記有機シランはオクチルトリエトキシシランであることを特徴とする請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記の少なくとも１種の有機表面処理材料はトリメチロールプロパンであることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記の熱分解により沈積された金属酸化物は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ホスホリア、ボリア、またはこれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記の熱分解により沈積された金属酸化物はシリカであることを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記の少なくとも１種の有機表面処理材料は、約０．０５から約５ｗｔ％の範囲で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記の少なくとも１種の有機表面処理材料は、約０．１から約１．５ｗｔ％の範囲で存在することを特徴とする請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記の少なくとも１種の有機表面処理材料は、クエン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、または、線状、櫛型、星型、ブラシ型、またはデンドリマーの高分子鎖と側鎖置換基構造から誘導される、陰イオン性、陽イオン性、双性、または非イオン性の官能基をもつ高分子有機分散剤から選択される有機分散剤であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記有機分散剤は、約０．０１から約１．０ｗｔ％の範囲で存在することを特徴とする請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
請求項１に記載の組成物を含むことを特徴とする顔料。
【請求項１２】
請求項１１に記載の顔料を含むことを特徴とする熱可塑性樹脂。
【請求項１３】
前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ（ビニル芳香族）樹脂、ポリ（ビニルハライド）樹脂、ポリカーボネート樹脂、フルオロポリマー樹脂、エラストマーポリマー樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂、液晶ポリマー樹脂、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１２に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項１４】
前記ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、または、これらのブレンドまたはコポリマーであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項１５】
前記ポリエチレンは、超超低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高分子量高密度ポリエチレン、超高分子量高密度ポリエチレン、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、エチレン／メタクリル酸コポリマー、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１４に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項１６】
前記ポリプロピレンは、ホモポリマー、コポリマー、コンパウンド化オレフィン、ｉｎ  ｓｉｔｕ熱可塑性オレフィン、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１４に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項１７】
前記アクリル樹脂は、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（アクリル酸メチル）、ポリ（メタクリル酸メチル）、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項１８】
前記ポリエステル樹脂は、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリ（シクロヘキシレン−ジメチレンテレフタレート）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項１９】
前記ポリアミド樹脂は、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６／６，６コポリマー、ナイロン１１、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、アモルファスナイロン、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２０】
前記エポキシ樹脂は、ポリ（エピクロロヒドリン／ビスフェノールＡ）；ポリ（エピクロロヒドリン／ビスフェノールＡ）と、脂肪酸、樹脂酸、トール油酸もしくはこれらの混合物とのエステル；またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２１】
前記フェノール樹脂は、ホルムアルデヒドと、フェノール、レゾルシノール、クレゾール、もしくはｐ−フェニルフェノールとの反応により誘導されるか、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２２】
前記ポリ（ビニル芳香族）樹脂は、ポリスチレン、ポリ（スチレン−アクリロニトリル）、ポリ（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン）、ポリ（アクリロニトリル−スチレン−アセテート）、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２３】
前記ポリ（ビニルハライド）樹脂は、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（塩化ビニル／塩化ビニリデン）、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２４】
前記ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールＡポリカーボネートであるか、または、エチレングリコールもしくはプロピレングリコールのホスゲン化により得られるか、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２５】
前記フルオロポリマー樹脂は、テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）コポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、エチレン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロブチルエチレンターポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマー、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２６】
前記エラストマーポリマー樹脂は、天然ゴム、合成ゴム、アクリル、クロロスルホン化ポリエチレン、ネオプレン、シリコーン、ウレタン、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２７】
前記ポリウレタン樹脂は、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、ｏ−トリジンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシイアネートから誘導される、ポリエステルベースまたはポリエーエルベースのポリマー、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２８】
前記ポリウレタンウレア樹脂は、ポリエステルベースのスパンデックス、ポリエーテルベースのスパンデックス、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項２９】
前記ポリアセタール樹脂は、ポリホルムアルデヒド、ホルムアルデヒドとエチレンオキシドのコポリマー、ホルムアルデヒドと１，３−ジオキソランのコポリマー、またはこれらのブレンドであることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３０】
前記ポリイミド樹脂は、ピロメリト酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとの反応により得られることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３１】
前記ポリエーテルイミド樹脂は、ピロメリト酸二無水物と４，４−オキシジアニリンとの反応により得られることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３２】
前記ポリアミドイミド樹脂は、トリメリト酸無水物酸塩化物と１，４−シクロヘキサンジアミンとの反応により得られることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３３】
前記ポリエーテルエーテルケトンは、ビス（４−クロロフェニル）ケトンとヒドロキノンとの反応により得られることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３４】
前記ポリエーテルケトンケトンは、ジフェニルエーテルと塩化テレフタロイルとの反応により得られることを特徴とする請求項１３に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３５】
前記熱可塑性樹脂は、押出への適用、成形物品への適用、または物品成形後のコーティングへの適用により着色されることを特徴とする請求項１２に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３６】
押出は、キャストフィルム押出、インフレーションフィルム押出、スリットフィルム押出、シートおよび異型押出、ファイバおよびフィラメント押出、またはワイヤコーティング押出により実施されることを特徴とする請求項３５に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３７】
前記成形物品への適用は、射出成形、ブロー成形、または回転成形により実施されることを特徴とする請求項３５に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３８】
前記の物品成形後のコーティングへの適用は、パウダーコーティング、ロール−オンコーティング、ブラシコーティング、こてコーティング、またはスプレーコーティングにより実施されることを特徴とする請求項３５に記載の熱可塑性樹脂。
【請求項３９】
高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法であって、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層を前記粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を提供すること；
（ｂ）前記粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；および
（ｃ）任意選択で、ステップ（ｂ）を繰り返すこと
を含む製造方法。
【請求項４０】
前記の少なくとも１種の有機表面処理材料は、次の式をもつ有機シラン：
Ｒ５ｘＳｉＲ６４−ｘ
（式中、
Ｒ５は、少なくとも１から約２０個の炭素原子をもつ非加水分解性のアルキル、シクロアルキル、アリール、またはアラルキル基であり；
Ｒ６は、加水分解性のアルコキシ、ハロゲン、アセトキシ、またはヒドロキシ基であり；
ｘ＝１から３）
であることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記有機シランはオクチルトリエトキシシランであることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記の少なくとも１種の有機表面処理材料はトリメチロールプロパンであることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記の熱分解により沈積された金属酸化物は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ホスホリア、ボリア、またはこれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
前記の熱分解により沈積された金属酸化物はシリカであることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法であって、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層を前記粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｅ）前記スラリを濾過して、フィルターケーキを生成させること；
（ｆ）任意選択で、ステップ（ｅ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｇ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｈ）任意選択で、ステップ（ｇ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｉ）前記処理後フィルターケーキから二酸化チタン粒子を解凝集させること；および
（ｊ）任意選択で、ステップ（ｉ）の間またはその後で、前記二酸化チタン粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む製造方法。
【請求項４６】
高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法であって、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層を前記粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを濾過してフィルターケーキを生成させること；
（ｅ）ステップ（ｄ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｆ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｇ）任意選択で、ステップ（ｆ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｈ）前記処理後フィルターケーキから二酸化チタン粒子を解凝集させること；および
（ｉ）任意選択で、ステップ（ｈ）の間またはその後で、前記二酸化チタン粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む製造方法。
【請求項４７】
高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法であって、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層を前記粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを濾過してフィルターケーキを生成させること；
（ｅ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｆ）ステップ（ｅ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｇ））前記処理後フィルターケーキから二酸化チタン粒子を解凝集させること；および
（ｈ）任意選択で、ステップ（ｇ）の間またはその後で、前記二酸化チタンを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む製造方法。
【請求項４８】
高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法であって、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層を前記粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを濾過してフィルターケーキを生成させること；
（ｅ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｆ）前記フィルターケーキを超微粉砕機に入れること；
（ｇ）前記超微粉砕機のフィードブロックに、または、前記超微粉砕機の出口を過ぎて約数フィートまで移送されている粒子に、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料を添加すること；および
（ｈ）任意選択で、微粉砕された粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーマトリックスに高充填で混合するのに適する二酸化チタン粒子の製造方法に関し、前記粒子は、ポリマー添加物に由来する変色性に対する高度の耐性、良好な耐光性、優れた耐揮発性、高分散性、高充填ポリマーマトリックスにおける良好な加工性、優れた光学特性、ならびに大きな嵩密度という特性をもつ。
【背景技術】
【０００２】
粒子を高充填で、大きな加工速度で、および高分散で、様々な熱可塑性ポリマーマトリックス、特にポリオレフィン由来マトリックスに取り込むことを可能にするために、最初は未処理の塩化物法由来の二酸化チタン粒子に、特定の有機ケイ素化合物を表面塗布することが記載されている。例えば、（特許文献１）、（特許文献２）、（特許文献３）、および（特許文献４）を参照。さらに、この処理により、粒子に付随する揮発物の放出による欠陥の発生により影響を受けない最終物品、例えばフィルムを引き続き製造できることが知られている。高温での薄いフィルムの製造中の、これらの欠陥は通常、レーシング（ｌａｃｉｎｇ）と呼ばれている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５６０７９９４号明細書
【特許文献２】米国特許第５６３１３１０号明細書
【特許文献３】米国特許第５８８９０９０号明細書
【特許文献４】米国特許第５９５９００４号明細書
【特許文献５】米国特許第３４３７５０２号明細書
【特許文献６】米国特許第５９９３５３３号明細書
【特許文献７】米国特許第６７８３５８６号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００３／００５１６３５号明細書
【特許文献９】米国特許第４４３０００１号明細書
【特許文献１０】国際公開第９７／０７８７９号パンフレット
【特許文献１１】米国特許第５５６０８４５号明細書
【特許文献１２】米国特許第５８３７０４９号明細書
【特許文献１３】米国特許第６７１３５４３号明細書
【特許文献１４】米国特許第４３５０６４５号明細書
【特許文献１５】米国特許第６６４６０３７号明細書
【特許文献１６】米国特許第５２８８３２０号明細書
【特許文献１７】米国特許第５３９７３９１号明細書
【特許文献１８】米国特許第６４９２４６３号明細書
【非特許文献１】S. Pawlenko, "Organosilicon Compounds", G. Thiem Verlag, New York (1980)
【非特許文献２】Alder, Howard and Woodstock, Willard Chem, Indus., 1942, 51: 516
【非特許文献３】Annual Book of ASTM Standards, Volume. 6.01, G26-92, 310-318, (1999)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらの表面処理粒子を使用することに伴う問題は、これらの粒子が、（例えば、ブチル化ヒドロキシトルエンまたはブチル化ヒドロキシアニソールのような）特定のタイプのフェノール性安定剤、および（例えば、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバケート）のような）ヒンダードアミン光安定剤を（同時に）有するポリマーマトリックスに取り込まれた場合に、ＵＶ光で誘起される発色団（通常は黄色）の形成に対する耐性の度合いを修正することができないことである。別の問題は、それらが、意味のある耐光性をもつ粒子／ポリマーの複合体を与えることができないこと、すなわち、粒子／ポリマーの複合体のＵＶ光誘起分解に対する耐性を与えることができないことである。
【０００５】
有機表面処理剤の添加の前に、バッチまたは連続工程により、水性環境で沈積させた特定の金属酸化物（例えば、シリカ、アルミナ、またはこれらの混合物）で粒子を実質的に封入する（ｅｎｃａｐｕｓｕｌａｔｅ）ことが、発色団の生成と耐光性の問題を解決すると記載されている。例えば、（特許文献５）、（特許文献６）、および（特許文献７）を参照。しかし、この解決策の重大な不都合は、高温の製造条件の下では、得られた金属酸化物のシェル（ｓｈｅｌｌ）が、前記のポリマーマトリックスの欠陥の形成、例えば、高温での薄いフィルムの製造におけるレーシングを引き起こす、水分保持および／または水分発生をしやすいということである。
【０００６】
今回、前記の問題と不都合をかなり克服し、また、前記の有機シランによる表面処理技術に付随する非常に望ましい利点を、有機シラン表面処理と、（特許文献８）に記載される封入技術とを結合することにより保持できることが見出された。（特許文献８）に記載される封入技術は、二酸化チタン粒子を、熱分解により沈積された（ｐｙｒｏｇｅｎｉｃａｌｌｙ  ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）シリカの薄いシェルで封入する。驚くべきことに、これらの技術を組み合わせることにより、標準的な工業的生産設備を用いて、ポリマー添加物由来の変色性に対する高度の耐性、良好な耐光性、優れた耐揮発性、高分散性、高充填ポリマーマトリックスにおける良好な加工性、優れた光学特性、ならびに大きな嵩密度という特性をもつ二酸化チタンを調製できることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層をその粒子表面にもつ二酸化チタン粒子を含む組成物を提供することであり；前記の実質的封入層は、その表面上に、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート（ｏｒｇａｎｏ−ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物（ｏｒｇａｎｏ−ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料をもつ。
【０００８】
好ましい実施形態では、前記の少なくとも１種の有機表面処理材料は、次の式をもつ有機シランである。
Ｒ５ｘＳｉＲ６４−ｘ
（式中、
Ｒ５は、少なくとも１から約２０個の炭素原子をもつ非加水分解性のアルキル、シクロアルキル、アリール、またはアラルキル基であり；
Ｒ６は、加水分解性のアルコキシ、ハロゲン、アセトキシ、またはヒドロキシ基であり；
ｘ＝１から３）
オクチルトリエトキシシランが好ましい有機シランである。
【０００９】
また、本発明の組成物を含む顔料および熱可塑性樹脂も提供される。
【００１０】
本発明の別の態様は、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層をその粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を提供すること；
（ｂ）前記粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素ベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；および
（ｃ）任意選択で、ステップ（ｂ）を繰り返すこと
を含む、高レーシング耐性（ｈｉｇｈ  ｌａｃｉｎｇ  ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）で、半耐光性（ｓｅｍｉ−ｐｈｏｔｏｄｕｒａｂｌｅ）で、安定剤由来の黄変性に耐性のある（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ−ｄｅｒｉｖｅｄ  ｙｅｌｌｏｗｉｎｇ  ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）二酸化チタン粒子の製造方法を提供することである。
【００１１】
さらなる態様は、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層をその粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｅ）前記スラリを濾過して、フィルターケーキを生成させること；
（ｆ）任意選択で、ステップ（ｅ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｇ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｈ）任意選択で、ステップ（ｇ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｉ）前記の処理されたフィルターケーキから二酸化チタン粒子を解凝集させること；および
（ｊ）任意選択で、ステップ（ｉ）の間またはその後で、前記二酸化チタン粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む、高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法を提供することである。
【００１２】
また、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層をその粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを濾過してフィルターケーキを生成させること；
（ｅ）ステップ（ｄ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｆ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｇ）任意選択で、ステップ（ｆ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｈ）前記の処理されたフィルターケーキから二酸化チタン粒子を解凝集させること；および
（ｉ）任意選択で、ステップ（ｈ）の間またはその後で、前記二酸化チタン粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む、高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法が提供される。
【００１３】
さらなる態様は、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層をその粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを濾過してフィルターケーキを生成させること；
（ｅ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｆ）ステップ（ｅ）の間またはその後で、前記フィルターケーキを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること；
（ｇ）前記の処理されたフィルターケーキから二酸化チタン粒子を解凝集させること；および
（ｈ）任意選択で、ステップ（ｇ）の間またはその後で、前記二酸化チタンを、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む、高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法を提供することである。
【００１４】
別の態様は、
（ａ）熱分解により沈積された金属酸化物を含む実質的封入層をその粒子の表面にもつ二酸化チタン粒子を含むスラリを提供すること；
（ｂ）残留塩素の中和を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｃ）前記スラリの濾過を助けるために、前記スラリのｐＨを調節すること；
（ｄ）前記スラリを濾過してフィルターケーキを生成させること；
（ｅ）前記フィルターケーキを乾燥させること；
（ｆ）前記フィルターケーキを超微粉砕機に添加すること；
（ｇ）前記超微粉砕機のフィードブロックに、または、前記超微粉砕機の出口を過ぎて約数フィートまで移送されている粒子に、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料を添加すること；および
（ｈ）任意選択で、微粉砕された粒子を、有機シラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、有機ホスホネート、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、有機ホスフィネート、有機スルホン酸化合物、炭化水素をベースとするカルボン酸、炭化水素をベースとするカルボン酸の関連エステル、炭化水素をベースとするカルボン酸の誘導体、炭化水素をベースとするアミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素をベースとするポリオール、炭化水素をベースとするポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、またはこれらの混合物から選択される、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理すること
を含む、高レーシング耐性で、半耐光性で、安定剤由来の黄変に耐性のある二酸化チタン粒子の製造方法を提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的および利点は、当業者には、以下の詳細な説明を参照すれば明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
出願人は、引用される全参考文献の内容全体を本開示に明確に組み入れる。さらに、量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、範囲、好ましい範囲、または好ましい上側の値と好ましい下側の値の列挙として記載される場合、範囲が別に開示されているかどうかにかかわらず、いずれかの範囲の上限の値または好ましい値といずれかの範囲の下限の値または好ましい値のいずれかの対から形成されるすべての範囲を明確に開示していると理解されるべきである。本明細書においてある数値範囲が記載されている場合、その範囲は、特に言及しない限り、その両端の点と、その範囲のすべての整数および小数部を含むと想定されている。範囲（ｒａｎｇｅ）を定める場合に記載される特定の値に本発明の範囲（ｓｃｏｐｅ）が限定されることは想定されていない。
【００１７】
本明細書では、「実質的封入層」は、二酸化チタン粒子の表面が熱で発生された金属酸化物の層で大部分覆われていることを意味する。
【００１８】
本発明において使用するのに適する二酸化チタン粒子は、熱で発生された金属酸化物で実質的に封入されているものである。例えば、共有される、同時継続の（特許文献８）（参考文献として本明細書に組み込まれる）に開示されるもののような方法が、熱で発生された金属酸化物で実質的に封入されている二酸化チタン粒子を製造するのに特に適している。
【００１９】
二酸化チタン粒子に沈積される酸化物処理の組成物は、熱分解により沈積されたアモルファス金属酸化物である。好ましくは、熱分解により沈積された金属酸化物は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ホスホリア（ｐｈｏｓｐｈｏｒｉａ）、ボリア（ｂｏｒｉａ）、またはこれらの混合物である。最も好ましいのはシリカ、例えば、（特許文献８）に開示される方法により沈積される熱分解法シリカである。沈積された処理層の厚さは通常、約２から約６ｎｍの範囲であるが、沈積された熱で発生された金属酸化物の如何なる量も適切である。粒子は通常、９９％超のルチルである。
【００２０】
本発明の熱分解により沈積された金属酸化物で実質的に封入された二酸化チタン粒子に少なくとも１種の有機表面処理材料を添加する方法は、特に重要ではなく、いくつかのやり方で、前記ＴｉＯ２粒子を、少なくとも１種の有機表面処理材料で処理することができる。例えば、前記ＴｉＯ２粒子に、前記粒子がドライ状態またはウェット状態のいずれかにある間に、少なくとも１種の有機表面処理材料をそのままで、あるいは、溶液を介して添加することができる。ドライ状態に関連する例には、これらに限定はされないが、（１）（特許文献９）に開示されるもののような、もしくは、１９９７年３月６日に公開され、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された（特許文献１０）に記載されるようなインジェクションミキサ法による、移送されている粒子への前記材料の添加、あるいは（２）超微粉砕機で（前記材料は通常、超微粉砕機のフィードブロックに、もしくは、超微粉砕機の出口を過ぎて約数フィートまで移送されている顔料に、添加される）、またはドライメディアミル（ｄｒｙ  ｍｅｄｉａ  ｍｉｌｌ）で解凝集される粒子への前記材料の添加が含まれる。ウェット状態に関連する例には、これらに限定はされないが、（１）濾過とは別に、または濾過中にスラリ状で存在する粒子への前記材料の添加、（２）濾過後であるが乾燥前の粒子ウェットケーキへの前記材料の添加、（３）例えば、フラッシュドライヤまたはスプレードライヤに基づく方法により乾燥中の粒子への前記材料の添加、あるいは（４）ウェットメディアミリング法により解凝集される粒子への前記材料の添加が含まれる。さらに、少なくとも１種の有機表面処理材料を、様々な工程段階で分割して添加することができる。例えば、前記材料の半分を乾燥ステップの間に、そして残りの半分を、解凝集させる作業の間、例えば超微粉砕機処理の間のような後の段階で加えることができる。
【００２１】
適切な有機表面処理材料には、これらに限定はされないが、例えば、有機シラン；オルガノシロキサン；フルオロシラン；有機酸ホスホネート；有機リン酸化合物、例えば、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、および有機メタホスフェート；有機ホスフィネート；有機スルホン酸化合物；炭化水素をベースとするカルボン酸と関連誘導体およびポリマー；炭化水素をベースとするアミド；低分子量炭化水素ワックス；低分子量ポリオレフィンとそれらのコポリマー；炭化水素をベースとするポリオールとそれらの誘導体；アルカノールアミンとそれらの誘導体；ならびに一般に使用される有機分散剤；が含まれ、前記のすべては単独で、または混合物として使用され、一斉に、または逐次的に適用される。好ましくは、熱分解により沈積された金属酸化物で実質的に封入された二酸化チタン粒子の表面は、有機シランで処理される。
【００２２】
本発明の実施において使用するのに適する有機シランには、Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ，Ｊｒ他に１９９６年１０月１日に発行された（特許文献１１）に開示され、一般式
ＳｉＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４    （Ｉ）
をもつシランが含まれ、式中、少なくとも１つのＲは非加水分解性の有機基、例えば、１〜２０個の炭素原子、好ましくは４〜２０個の炭素原子、最も好ましくは６〜２０個の炭素原子をもつ、アルキル、シクロアルキル、アリール、またはアラルキルであり、少なくとも１つのＲは加水分解性の基、例えば、アルコキシ、ハロゲン、アセトキシ、またはヒドロキシである。他の２つのＲは、独立に、前記のように、加水分解性であるか、または非加水分解性である。Ｒの少なくとも２つ、特に３つが加水分解性であることが好ましい。非加水分解性のＲは、完全に、または部分的にフッ素置換されていてもよい。本明細書では、前記の説明のシランが、非加水分解性のＲ基（単数または複数）のために、「有機シラン」と呼ばれる。非加水分解性のＲは、線状または分岐状であり、置換または無置換であり、飽和または不飽和であり得る。好ましくは、非加水分解性のＲは非反応性である。アルキル、シクロアルキル、アリール、およびアラルキルは、好ましい非加水分解性のＲであり、アルキルが最も好ましく、これらの基のいずれかが、完全に、または部分的にフッ素置換される可能性を含んでいる。加水分解性のＲが同一である場合、有機シランを、
Ｒ５ｘＳｉＲ６４−ｘ    （ＩＩ）
により表すことができ、式中、上で定義した通り、Ｒ５は非加水分解性であり、Ｒ６は加水分解性であり、ｘ＝１〜３である。好ましいＲ６には、メトキシ、エトキシ、クロロ、およびヒドロキシが含まれる。エトキシは、取扱いが容易であるために特に好ましい。好ましい有機シランには、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシランおよびオクタデシルトリエトキシシランが含まれる。有機シランの混合物を用いてもよい。
【００２３】
式ＩＩにより表される有機シランを用いる実施形態では、好ましいシランは、Ｒ５＝８〜１８炭素原子；Ｒ６＝エトキシ；ｘ＝１から３である。Ｒ５＝８〜１８炭素原子であることは、例えば、加工性向上のために好ましい。Ｒ６＝エトキシは、取扱い易さのために好ましい。最も好ましいのはオクチルトリエトキシシランである。
【００２４】
本発明の実施において使用するのに適するオルガノシロキサンは、次の一般式のものであり、
［Ｒ７ｎＳｉＯ（４−ｎ）／２］ｍ    （ＩＩＩ）
式中、Ｒ７は、有機でも無機でもよく、ｎ＝０〜３、またｍ≧２である。多数の様々な仕方で、例えばトリメチルシリル官能基で終端されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などは、好ましいポリシロキサンである。さらに有用なオルガノシロキサンには、例えば、ポリメチルヒドロシロキサン（ＰＭＨＳ）、および、ＰＭＨＳのオレフィンによる官能化（ヒドロシリル化による）により誘導されるポリシロキサンが含まれる。
【００２５】
有機シランおよびポリシロキサンは市販されているか、あるいは、当技術分野において知られている方法により調製され得る（例えば、（非特許文献１）を参照）。
【００２６】
本発明の実施において使用するのに適する有機ホスホネ―トは、１９９８年１１月１７日にＷａｔｓｏｎ他に発行された（特許文献１２）に開示されており、次の一般式をもち、
【００２７】
【化１】
2005314701.tif 000002
【００２８】
式中、Ｒ８は、１から２２個の炭素原子を含むアルキル基またはシクロアルキル基であり、Ｒ９およびＲ１０はそれぞれ独立に、水素、アリキル基、シクロアルキル基、アリール基、またはアラルキル基である。好ましくは、Ｒ８は、１から２０、より好ましくは４〜２０、一層好ましくは６〜２０個の炭素原子を含んでおり、直鎖アルキル基である。しかし、線状または分岐状で、置換または無置換の、飽和または不飽和のＲ８、Ｒ９およびＲ１０官能基をもつ有機ホスホネートは使用に適する。使用される有機ホスホネートには、ｎ−オクチルホスホン酸およびそのエステル、ｎ−デシルホスホン酸およびそのエステル、２−エチルヘキシルホスホン酸およびそのエステル、ならびにカンフィル（ｃａｍｐｈｙｌ）ホスホン酸およびそのエステルが含まれる。
【００２９】
Ｒ９およびＲ１０が両方共水素である場合、上の式ＩＶは、有機ホスホン酸を表し、Ｒ９およびＲ１０の少なくとも一方がヒドロカルビル基である場合、その式は有機ホスホン酸のエステルを表す。エステルの場合、Ｒ９およびＲ１０は、好ましくは、１０個までの炭素原子、より好ましくは８個までの炭素原子を含む（すなわち、そのエステルは、１０個までの、好ましくは８個までの炭素原子を含むアルコールのエステルである）。Ｒ９とＲ１０は、異なっていてもよいが、同じであることが多い。適切なエステルには、エチルエステル、ブチルエステル、オクチルエステル、シクロヘキシルエステル、およびフェニルエステルが含まれる。
【００３０】
前記の有機ホスホネート以外に、本発明の実施において、加水分解性ハロゲン官能基をもつ有機ホスホネート誘導体を利用することを想定することもできる。その誘導体の例には、これらに限定されないが、ｎ−オクチルホスホン酸ジクロリド、ｎ−デシルホスホン酸ジクロリドおよび２−エチルヘキシルホスホン酸ジクロリドが含まれる。
【００３１】
本発明の実施において使用するのに適する有機リン酸化合物には、２００４年３月３０日にＥｌ−Ｓｈｏｕｂａｒｙ他に発行された（特許文献１３）に開示される、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、または前記有機リン酸化合物のいずれかの塩が含まれる。適切な有機酸性ホスフェートは、次の一般式をもち、
（Ｒ１１−Ｏ）ｙＰＯ（ＯＨ）ｚ    （Ｖ）
式中、ｙ＝１または２；ｚ＝３−ｙ；Ｒ１１は２から２２個の炭素原子をもつ有機基である。
【００３２】
本明細書では、「有機酸性ホスフェート」という句は、式Ｖにより表すことができる化合物を表す。式Ｖの有機酸性ホスフェートにおいて、有機基は、線状または分岐状、置換または無置換、および、飽和または不飽和であってよい。好ましくは、Ｒ１１は、線状のヘキシル−もしくはオクチル−脂肪族基、または、分岐状のヘキシル−もしくはオクチル−脂肪族基である。
【００３３】
次の式により、適切な有機ピロホスフェートまたは有機ポリホスフェート化合物を表すことができ、
Ｒ１２ａ−Ｐ（ａ−２）Ｏ４＋［３（ａ−３）］    （ＶＩ）
式中、ａ＝４〜１４；各Ｒ１２は、２から２２個の炭素原子をもつ有機基または水素であり、いずれか１つの分子内で、いずれかの２以上のＲ１２基は同じであってよく、但し、Ｒ１２基の少なくとも１つが水素でないという条件が付く。
【００３４】
式ＶＩで使用される記号Ｒ１２は、２から２２個の炭素原子を含む任意の有機基または水素を表す。任意の分子内で、基Ｒ１２はすべて同じ基（ｍｏｉｅｔｙ）であっても、異なる基（ｍｏｉｅｔｙ）であってもよい。これらの有機基は、線状または分岐状、置換または無置換、および、飽和または不飽和であってよい。基Ｒ１２が、すべて同じ基（ｍｏｉｅｔｙ）である場合、それらが水素であることはできない。好ましくは、Ｒ１２基の少なくとも１つは水素であり、Ｒ１２基の少なくとも１つは、線状のヘキシルもしくはオクチル脂肪族基、または分岐状のヘキシルもしくはオクチル脂肪族基である。有機ピロホスフェート酸性化合物と有機ポリホスフェート酸性化合物の例には、カプリルピロホスフェート、２−エチルヘキシルピロホスフェート、ジヘキシルピロホスフェート、ジヘキシルアンモニウムピロホスフェート、ジオクチルピロホスフェート、ジイソオクチルピロホスフェート、ジオクチルトリエタノールアミンピロホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）ピロホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）ナトリウムピロホスフェート、テトラエチルピロホスフェート、テトラブチルピロホスフェート、テトラヘキシルピロホスフェート、テトラオクチルピロホスフェート、ペンタヘキシルトリポリホスフェート、ペンタオクチルトリポリホスフェート、テトラヘキシルナトリウムトリポリホスフェート、テトラヘキシルアンモニウムトリポリホスフェート、ペンタヘキシルナトリウムテトラポリホスフェート、トリオクチルナトリウムテトラポリホスフェート、トリオクチルカリウムテトラポリホスフェート、ヘキサブチルテトラポリホスフェート、ヘキサヘキシルテトラポリホスフェート、およびヘキサオクチルテトラポリホスフェートが含まれる。
【００３５】
次の式により、適切な有機メタホスフェート化合物を表すことができ、
（Ｒ１３ＰＯ３）ｂ    （ＶＩＩ）
式中、ｂ＝１〜１４であり、各Ｒ１３は、２から２２個の炭素原子をもつ有機基または水素であり、いずれか１つの分子内で、任意の２つ以上のＲ１３基は同じであってよく、但し、Ｒ１３基の少なくとも１つが水素でないという条件が付く。
【００３６】
式ＶＩＩにおいて使用される記号Ｒ１３は、２から２２個の炭素原子を含む任意の有機基または水素を表す。これらの有機基は、線状または分岐状、置換または無置換、および飽和または不飽和であってよい。「ｂ」は、約１から約１４であってよく、好ましくは「ｂ」は約４から約１４である。いずれかの分子内で、Ｒ１３基は同じ基（ｍｏｉｅｔｙ）であってもよく、異なる基（ｍｏｉｅｔｙ）であってもよい。Ｒ１３基がすべて同じ基（ｍｏｉｅｔｙ）である場合、それらは水素であることはできない。好ましくは、Ｒ１３基の少なくとも１つは、線状のヘキシルまたはオクチル脂肪族基、または、分岐状のヘキシルまたはオクチル脂肪族基である。有機メタホスフェートの例には、エチルメタホスフェート、プロピルメタホスフェート、ブチルメタホスフェート、ヘキシルメタホスフェート、およびオクチルメタホスフェートが含まれる。
【００３７】
本発明の有機リン酸を、それらの酸性の形態または塩の形態で利用することができる。本発明で有用な塩の例は、式Ｖ、式ＶＩ、または式ＶＩＩによって定義される物質の、カリウム、ナトリウム、アンモニウム、およびアルミニウムの塩、ならびに、そのような物質の、トリエタノールアミンのようなアルカノールアミンと形成される塩である。
【００３８】
有機酸性ホスフェートは、市販されているものを容易に入手できるか、または、１９８２年９月２１日にＫｕｒｏｓａｋｉ他に発行された（特許文献１４）に開示される手順のような、当業者に知られているか、若しくは知ることができる手順により調製され得る。有機ピロホスフェートおよび有機ポリホスフェートは、市販されているものを容易に入手できるか、または、当業者に知られているか、若しくは容易に知ることができる手順に従って調製され得る。有機メタホスフェートもまた当業者に知られているか、または容易に知ることができる手順に従って製造することができる。有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、および有機メタホスフェートを合成する手順の例は、（非特許文献２）に記載されている。
【００３９】
本発明の実施において適切な有機ホスフィネートには、次の一般式：
Ｒ１４Ｐ（Ｏ）Ｈ（ＯＲ１５）    （ＶＩＩＩ）
および
Ｒ１６Ｒ１７Ｐ（Ｏ）（ＯＲ１８）    （ＩＸ）
により表されるものが含まれ、式中、Ｒ１４、Ｒ１６、Ｒ１７は、１から２２個の炭素原子を含むアルキル基またはシクロアルキル基であり、Ｒ１５およびＲ１８はそれぞれ独立に、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、またはアラルキル基である。好ましくは、Ｒ１４、Ｒ１６、Ｒ１７は、１から２０、より好ましくは４〜２０、一層好ましくは６〜２０個の炭素原子を含んでおり、そして直鎖アルキル基である。しかし、線状または分岐状、置換または無置換、および飽和または不飽和のＲ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７およびＲ１８官能基をもつ有機ホスフィネートは使用に適する。Ｒ１６およびＲ１７は異なっていてもよいが、同じであることが多い。使用されるリン化合物には、これらに限定はされないが、ｎ−ヘキシルホスフィン酸およびそのエステル（ＶＩＩＩ）、ｎ−オクチルホスフィン酸およびそのエステル（ＶＩＩＩ）、ジ−ｎ−ヘキシルホスフィン酸およびそのエステル（ＩＸ）、ならびにジ−ｎ−オクチルホスフィン酸およびそのエステル（ＩＸ）が含まれる。
【００４０】
Ｒ１５およびＲ１８が両方共水素である場合、上の式は有機ホスフィン酸を表し、Ｒ１５およびＲ１８の少なくとも一方がヒドロカルビル基である場合、この式は有機ホスフィン酸のエステルを表す。エステルの場合、好ましくは、Ｒ１５およびＲ１８は、１０個までの炭素原子、より好ましくは８個までの炭素原子を含む（すなわち、そのエステルは、１０個までの、より好ましくは８個までの炭素原子を含むアルコールのエステルである）。適切なエスエルには、エチルエステル、ブチルエステル、オクチルエステル、シクロヘキシルエステル、およびフェニルエステルが含まれる。
【００４１】
前記の有機ホスフィネートに加えて、本発明の実施において、加水分解性ハロゲン官能基をもつ有機ホスフィネート誘導体を利用することを想定することもできる。この例には、これらに限定されないが、クロロエチルホスフィンオキシドおよびクロロジエチルホスフィンオキシドが含まれる。
【００４２】
２００３年１１月１１日にＥｌ−Ｓｈｏｕｂａｒｙ他に発行された（特許文献１５）に開示されるような有機スルホン酸化合物は、一般に、式Ｘにより表すことができ、この式は、有機スルホン酸を含むだけでなく、それらの塩も含んでいる。式Ｘの有機スルホン酸化合物は、新たに合成できるか、または、市販されているものから入手することができる。式Ｘは次の通りであり、
（Ｒ１９ＳＯ３）ｃＭｃ＋    （Ｘ）
式中、Ｒ１９は、２から２２個の炭素原子をもつ、飽和、不飽和、分岐状、線状、または環状の有機基を表し；ｃは１、２、３、または４に等しく；Ｍは水素、金属イオン、アンモニウムイオン、またはプロトン化されたトリエタノールアミンのような有機アンモニウムイオンを表す。好ましくは、Ｍは金属イオンであり、それは、＋１、＋２、＋３、または＋４の価数をもつ金属イオン、例えば、Ｎａ１＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ａｌ３＋、またはＴｉ４＋である。好ましくは、Ｒ１９は、ヘキシル−、オクチル−、または２−エチルヘキシル−である。
【００４３】
本発明の実施において使用するのに適する炭化水素をベースとするカルボン酸には、線状または分岐状、置換または無置換、および飽和または不飽和（芳香族を含む）の官能基、ならびに１つまたは複数のカルボン酸基をもつものが含まれる。好ましくは、前記の酸は、約２〜２８、より好ましくは２〜１８、最も好ましくは２〜１２個の炭素原子をもつ。遊離の酸として、または、中和された塩として、前記の酸を粒子表面に適用することができる。適切な酸の例には、マレイン酸、マロン酸、フマル酸、安息香酸、フタル酸、ステアリン酸、オレイン酸およびリノール酸が含まれる。
【００４４】
本発明の実施において使用するのにやはり適するのは、上記の炭化水素をベースとするカルボン酸と有機ヒドロキシ化合物（線状または分岐状で、置換または無置換の、飽和または不飽和（芳香族を含む）の官能基と、典型的には、１から６個のヒドロキシル（ＯＨ）基をもつ）との反応により生成するエステルおよび部分エステルである。適切な非芳香族ヒドロキシ化合物の例には、これらに限定はされないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、グリセロール、ヘキサントリオール、エリトリトール、マンニトール、ソルビトール、およびペンタエリトリトールが含まれる。適当な芳香族ヒドロキシ化合物の例には、これらに限定されないが、ビスフェノールＡ、ヒドロキノン、およびフロログルシノールが含まれる。前記のエステルおよび部分エステルは、１９９４年２月２２日にＤｅｃｅｌｌｅｓに発行された（特許文献１６）に記載されている。
【００４５】
例えば１２−ヒドロキシステアリン酸の自己縮合により、または、例えば、ジカルボン酸含有化合物とジヒドロキシル含有化合物との縮合により誘導されるポリエステルもまた、本発明に利用することができる。
【００４６】
本発明の実施において使用するのに適する炭化水素をベースとするアミドには、線状または分岐状、置換または無置換、および飽和または不飽和（芳香族を含む）の官能基をもつものが含まれる。好ましくは、前記アミドは、約８〜２２、より好ましくは１２〜２２、最も好ましくは１８〜２２個の炭素原子をもつ。適切なアミドの例には、ステアルアミド、オレアミド、およびエルカミドが含まれる。
【００４７】
本発明の実施において使用するのにやはり適するのは、比較的低分子量の炭化水素ワックスおよびポリオレフィンから誘導される表面処理剤であり、このポリオレフィンは、ホモポリマー性、例えばポリエチレンまたはポリプロピレンであるか、または、例えば、エチレンと、プロピレン、ブチレン、酢酸ビニル、アクリレート、またはアクリルアミドの１種または複数との共重合により誘導される。
【００４８】
前記の添加剤に加えて、本発明の実施における粒子表面処理剤として、炭化水素をベースとするポリオール、アルカノールアミン、およびこれらの誘導体、例えば、エステルおよび部分エステルもまた利用することができる。前記ポリオールの例には、グリセロールと、広く利用される粒子粉砕助剤のトリメチロールエタンおよびトリメチルールプロパンのような化学種が含まれる。前記アルカノールアミンの例には、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンが含まれる。
【００４９】
本発明の実施において使用される一般的な有機分散剤には、これらに限定されないが、クエン酸、ポリアクリル酸、およびポリメタクリル酸、ならびに、陰イオン性、陽イオン性、双性、または非イオン性の官能基をもつより複雑な特製品高分子有機分散剤が含まれ、その構造は一般に企業秘密であるが、通常、線状、櫛型、星型、ブラシ型、またはデンドリマーベースのポリマー鎖と側鎖置換基構造から誘導される。
【００５０】
前記の有機表面処理剤と併せて、通常、ホスフェート、ポリホスフェート、ピロホスフェート、およびメタホスフェート由来であり、酸または関連する塩として、典型的には、粒子スラリに添加される、様々な無機系分散剤もまた使用することができることに注意。
【００５１】
有機表面処理材料の混合物には、１つの種類の化合物からの有機表面処理材料の混合物、例えば有機シランの混合物、または、２つ以上の種類の有機表面処理材料の混合物、例えば、有機シランと有機ホスホネートとの混合物が含まれることが意図されている。
【００５２】
有機表面処理材料の重量での含量は、全ＴｉＯ２に対して、通常、約０．０５から約５重量％、好ましくは、約０．１から約１．５重量％である。５重量％を超えて使用してもよい。
【００５３】
熱分解により沈積された金属酸化物で実質的に封入された二酸化チタン粒子を、１つの処理ステップにおいて添加される、１種だけの有機表面処理材料または前記材料の混合物で処理することができるが、別の実施形態では、前記の二酸化チタン粒子を追加の有機表面処理材料で、続いて処理することが意図されている。従って、例えば、１種の有機表面処理材料ですでに処理された二酸化チタン粒子を、同じ有機表面処理材料で、前の処理方法を繰り返して、または、別の処理方法を用いて、処理することができる。別法として、異なる有機表面処理材料を、同じ処理方により、または別の処理方法により、添加することができる。１回より多い追加処理が意図されている。
【００５４】
有機表面処理材料の第１層以外の層の有機表面処理材料の重量含量は、全ＴｉＯ２に対して、通常、約０．０１から約１．０重量％であるが、より多い量も許容される。
【００５５】
有機表面処理材料での最初の処理について上で記載されたように、有機表面処理材料からなるさらなる処理剤を添加する方法は特に重要ではなく、後に行われる処理では、前記の方法の何れかを用いることができる。好ましい実施形態では、有機表面処理材料の最初の層以外の有機表面処理材料の追加の層は、１９９７年３月６日に公開され、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された（特許文献１０）に記載されるような、または、（特許文献９）に記載されるような、粉末状または顆粒状の材料のような粒子のコーティング装置を使用することにより、付与される。二酸化チタン粒子を有機表面処理材料で封入するための前記装置の使用は、有機表面処理材料を含む液体組成物（この液体組成物は、溶液、スラリ、または溶融物である）を計量してフローリストリクター（ｆｌｏｗ  ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）に送ること、そして、液体組成物の計量と同時に、フローリストリクターを通してガスの流れを注入してフローリストリクターの出口に乱流ゾーンを作り出すことにより、液体組成物を霧状にする（ａｔｏｍｉｚｅ）ことを伴う。必要であれば、ガスの流れを加熱することができる。乾燥した、熱分解により沈積された金属酸化物で実質的に封入された二酸化チタン粒子を、液体組成物の計量および加熱ガスの注入と同時に乱流ゾーンに添加して、二酸化チタン粒子と霧状になった液体組成物とを混合することができる。別法として、前記二酸化チタン粒子を乱流ゾーンの下流で添加してもよい。乱流ゾーンでの混合により、二酸化チタン粒子は有機表面処理材料で処理される。
【００５６】
本明細書において開示される顔料は、様々な熱可塑性樹脂、例えば（特許文献１７）に開示されるものに、容易に、均一に、充填するのに用いることができる。これらの樹脂には、これらに限定はされないが、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ（ビニル芳香族）樹脂、ポリ（ビニルハライド）樹脂、ポリカーボネート樹脂、フルオロポリマー樹脂、エラストマーポリマー樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂、液晶ポリマー樹脂など、およびこれらのブレンドのようなよく知られた種類の熱可塑性樹脂が含まれる。これらの様々な種類の熱可塑性樹脂の代表的で比限定的な例には、これらに限定はされないが、例えば、超超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、高分子量高密度ポリエチレン（ＨＭＷＨＤＰＥ）、超高分子量高密度ポリエチレン（ＵＨＭＷＨＤＰＥ）のような、従来の高活性なメタロセン系触媒システムを用いて製造されるポリエチレン、エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、エチレン／メタクリル酸（ＥＭＡ）コポリマーを含めたポリエチレン、ならびにこれらのブレンド；ホモポリマー、コポリマー、コンパウンド化およびｉｎ  ｓｉｔｕ熱可塑性オレフィンなど、およびこれらのブレンドを含めたポリプロピレン；アクリル樹脂、例えば、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（アクリル酸メチル）、ポリ（メタクリル酸メチル）など、およびこれらのブレンド；ポリエステル樹脂、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリ（シクロヘキシレン−ジメチレンテレフタレート）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）など、およびこれらのブレンド；ポリアミド樹脂、例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６／６，６コポリマー、ナイロン１１、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、アモルファスナイロンなど、およびこれらのブレンド；エポキシ樹脂、例えば、ポリ（エピクロロヒドリン／ビスフェノールＡ）など、およびこれらのエステル、例えば、ポリ（エピクロロヒドリン／ビスフェノールＡ）と脂肪酸、樹脂酸、トール油酸もしくはこれらの混合物とのエステル化により調製されるもの；フェノール樹脂、例えば、ホルムアルデヒドと、フェノール、レゾルシノール、クレゾール、ｐ−フェニルフェノールとの反応により誘導されるものなど、およびこれらのブレンド；ポリ（ビニル芳香族）樹脂、例えば、ポリスチレン、およびそのコポリマー、例えば、ポリ（スチレン−アクリロニトリル）、ポリ（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン）、ポリ（アクリロニトリル−スチレン−アセテート）など、およびこれらのブレンド；ポリ（ビニルハライド）樹脂、例えば、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（塩化ビニル／塩化ビニリデン）など、および���れらのブレンド；ポリカーボネート樹脂、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビスフェノールＡ（すなわち、４，４’−イソプロピリデンジフェノール）などのようなジヒドロキシ脂肪族もしくは芳香族モノマーのホスゲン化により、あるいは、ビスフェノールＡとジメチルもしくはジフェニルカーボネートを塩基触媒エステル交換反応してビスフェノールＡポリカーボネートを製造することにより得られるものなど、およびこれらのブレンド；フルオロポリマー樹脂、例えば、テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＦＡ）コポリマー、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）コポリマー、エチレン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロブチルエチレン（ＥＦＴＥ）ターポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）コポリマーなど、およびこれらのブレンド；エラストマーポリマー樹脂、例えば、天然ゴム、合成ゴム、アクリル（ａｃｒｙｌｉｃｓ）、クロロスルホン化ポリエチレン、ネオプレン、シリコーン、ウレタンなど、およびこれらのブレンド；ポリウレタンウレア樹脂、例えば、ポリエーテル−およびポリエステルベースのスパンデックスなど、およびこれらのブレンド；グリコールもしくはヒドロキシル末端ポリエステルおよびポリエーテルのような２官能性または多官能性ヒドロキシ化合物と、例えば、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ｏ−トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、１，４−シクロヘキサンジイソシイアネート（ＣＨＤＩ）のような、ジ−もしくはポリ−イソシアネート含有化合物との反応により得られるポリウレタン樹脂など、およびこれらのブレンド；ポリアセタール樹脂、例えば、ポリホルムアルデヒド、ホルムアルデヒドと、例えば、エチレンオキシド、１，３−ジオキソランのような環状エーテルとのコポリマーなど、およびこれらのブレンド；ピロメリト酸二無水物のような芳香族二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンのようなジアミンとの反応により得られるポリイミド樹脂など、およびこれらのブレンド；ピロメリト酸二無水物のような芳香族二無水物と、４，４−オキシジアニリンのような芳香族ジアミンとの反応により得られるポリエーテルイミド樹脂など、およびこれらのブレンド；トリメリト酸無水物酸塩化物のような芳香族酸無水物酸塩化物と、１，４−シクロヘキサンジアミンのような脂肪族ジアミンとの反応により得られるポリアミドイミド樹脂など、およびこれらのブレンド；ビス（４−クロロフェニル）ケトンのようなジハロ芳香族ケトンと、ヒドロキノンのような芳香族ジオールとの反応により得られるポリエーテルエーテルケトン樹脂など、およびこれらのブレンド；ジフェニルエーテルのようなジ芳香環エーテルと、塩化テレフタロイルのような芳香族二酸塩化物との反応により得られるポリエーテ���ケトンケトン樹脂など、およびこれらのブレンド；ならびに、液晶ポリマー樹脂、例えば、（特許文献１８）に記載されるものなど、およびこれらのブレンドが含まれる。
【００５７】
例えば、キャストフィルム押出、インフレーションフィルム押出（ｂｌｏｗｎ  ｆｉｌｍ  ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）、スリットフィルム押出、シートおよび異型押出、ファイバおよびフィラメント押出、ならびにワイヤコーティング押出を含めた押出への適用；例えば、射出成形、ブロー成形、および回転成形を含めた成形物品への適用；ならびに、例えば、パウダーコーティング、ロール−オンコーティング、ブラシコーティング、こて（ｔｒｏｗｅｌ）コーティング、およびスプレーコーティングなどの物品成形後のコーティングへの適用、のような通常の仕方の何れでも、本発明の組成物を含む粒子を熱可塑性樹脂に充填するのに使用することができる。
【００５８】
キャストフィルム押出における有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリエステル類、ポリ塩化ビニル類、スチレン類、ポリアミド類、およびポリカーボネート類が含まれる。
【００５９】
インフレーションフィルム押出における有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、およびポリプロピレン類が含まれる。
【００６０】
スリットフィルム押出における有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリプロピレン類が含まれる。
【００６１】
シートおよび異型押出における有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリエステル類、ポリ塩化ビニル類、スチレン類、フルオロポリマー類、ポリアミド類、ポリカーボネート類、エラストマーポリマー類、ポリイミド類、ポリエーテルイミド類、ポリアミドイミド類、ポリエーテルエーテルケトン類、ポリエーテルケトンケトン類、ポリフェニレンスルフィド類、およびポリアセタール類が含まれる。
【００６２】
ファイバおよびフィラメント押出における有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリプロピレン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ならびにポリウレタンウレア類およびエラストマーポリマー類が含まれる。
【００６３】
ワイヤコーティング押出における有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、ポリ塩化ビニル類、さらに、フルオロポリマー類、ポリイミド類、ポリエーテルイミド類、およびエラストマーポリマー類が含まれる。
【００６４】
射出成形において有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリエステル類、ポリ塩化ビニル類、スチレン類、ポリアミド類、ポリカーボネート類、ウレタン類、アセタール類、ポリフェニレンスルフィド類、エラストマーポリマー類、ポリイミド類、ポリエーテルイミド類、ポリアミドイミド類、ポリエーテルエーエルケトン類、および液晶ポリマー類が含まれる。
【００６５】
ブロー成形において、有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリエステル類、ポリ塩化ビニル類、ポリアミド類、およびポリカーボネート類が含まれる。
【００６６】
回転成形において有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、およびポリプロピレン類が含まれる。
【００６７】
物品成形後のコーティングにおいて、有用な熱可塑性樹脂には、例えば、ポリエチレン類、ポリ塩化ビニル類、フルオロポリマー類、エラストマーポリマー類、およびウレタン類が含まれる。
【００６８】
本出願において開示され特許請求される組成物と方法のすべてを、本会時に照らして過度の実験をすることなく、製造し実施することができる。本発明の組成物と方法は、好ましい実施形態により説明されたが、本発明の概念、精神、および範囲から逸脱することなく、変更を本発明の組成物に、および方法に、および本明細書に開示された方法のステップ中において、またはそのステップに引き続いて、適用することができることは、当業者に明らかであろう。より具体的には、本明細書に記載される薬剤を、化学的に関連する特定の薬剤で、同一または類似の結果を達成しながら、置き換え得ることは明らかであろう。当業者に明らかな、これに似た置換と変更は、添付の請求範囲により定義される、本発明の精神、範囲、および概念の範囲内であると見なされている。
【００６９】
一実施形態では、本発明の組成物と方法の基本的で新規な特徴に著しく影響を及ぼさない要素または方法ステップは除外されたものとして、本明細書における本発明を見なすことができる。さらに、本明細書で具体的に挙げられなかった要素または方法ステップは除外されたものとして、本発明を解釈することができる。
【実施例】
【００７０】
本発明は、以下の実施例でさらに明確にされる。これらの実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、例示のためにだけ示されていることが理解されるべきである。上の説明とこれらの実施例から、当業者は、本発明の好ましい特長を確認し、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、様々な使用法と条件に本発明を合わせるように、本発明を様々に変更し修正することができる。
【００７１】
略語の意味は次の通りである：「ｈ」はｈｏｕｒを意味し、「ｍｉｎ」は分を意味し、「ｓｅｃ」は秒を意味し、「ｍＬ」はミリリットルを意味し、「ｇ」はグラムを意味し、「ｐｓｉ」はポンド／平方インチを意味し、「ｗｔ％」は重量パーセントを意味し、「Ｐａ」はパスカルを意味し、「ＴＧＡ」は熱重量分析を意味し、「ＯＴＥＳ」はオクチルトリエトキシシランを意味し、「〜」は約を意味し、「Ｌ」はリットルを意味し、「℃」は摂氏度を意味し、「ミル」は１インチの１０００分の１を意味し、「°Ｆ」は華氏度を意味し、「°」は度を意味し、「Δ」はデルタを意味し、「ｖｏｌ％」は体積パーセントを意味し、「ｍｍ」はミリメートルを意味し、「ｒｐｍ」は１分間あたりの回転数を意味し、および、「ｃｍ３」は立方センチメートルを意味する。
【００７２】
標準試験法
本発明により製造された粒子の物理特性づけに利用された標準試験法（嵩密度を除く、実施例１１参照）が以下に説明される。より詳細には：
・  炭素分析は、乾燥粒子試料について、ＬＥＣＯ  ＣＮＳ  ２０００またはＣ４００分析装置（ＬＥＣＯ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓｔ．Ｊｏｓｅｐｈ、ミシガン州）を用いて実施された。
【００７３】
・  ５００メッシュのスクリーン上に残る粒子により決められる分散の分析は、問題の粒子を含む、５０ｗｔ％のポリエチレン（ＮＡ２０６、Ｅｑｕｉｓｔａｒ）マスターバッチ高濃度品（Ｆａｒｒｅｌ  Ｂａｎｂｕｒｙ（登録商標）ＢＲ１６００で製造される）で実施された。細かいメッシュの複数の金属ワイヤスクリーン（３０、６０、５００、６０、６０、６０メッシュ）を挟んだものを通して、前記高濃度品を押し出し（５００ｇ；Ｋｉｌｌｉｏｎ  ３／４インチ（１９ｍｍ）１軸押出機、Ｃｅｄａｒ  Ｇｒｏｖｅ、ニュージャ−ジー州）、次いで、それを別々にして、５００メッシュのスクリーン上に残された粒子の大きさを、ｘ線蛍光（９２００シリーズの携帯分析装置、Ｔｅｘａｓ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｃｏｒｐ．、Ａｕｓｔｉｎ、テキサス州）を用いて求めた。
【００７４】
・  ビニルベースでの着色力（ｔｉｎｔ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）とアンダートーン（ｕｎｄｅｒｔｏｎｅ）の分析は、カーボンブラック（０．０２ｗｔ％；ジオクチルフタレートに導入される；Ｃｕｓｔｏｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．、Ｅｌｍｗｏｏｄ、ニュージャージ−州）と問題の粒子（３．１６ｗｔ％）を含む軟質ポリ塩化ビニル（Ｃｏａｓｔａｌ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ、Ｈｏｐｅ  Ｖａｌｌｅｙ、ロードアイランド州）のシートで実施された。前記シートを２本ロールミル（Ｋｏｂｅｌｃｏ  Ｓｔｅｗａｒｔ  Ｂｏｌｌｉｎｇ，Ｉｎｃ．、Ｈｕｄｓｏｎ、オハイオ州）を用いて作製し、Ｈｕｎｔｅｒ  Ｌａｂ  Ｌａｂｓｃａｎ  ＸＥ（Ｄ６５光源；Ｈｕｎｔｅｒ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、Ｉｎｃ．、Ｒｅｓｔｏｎ、バージニア州）を用いて、測色法的にそれらのＸ、ＹおよびＺの３刺激値を分析し（対照試料の二酸化チタン粒子を用いて同じ様にして作製したシートと共に）、次に、Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋの方法により、それらの値を着色力とアンダートーンの値に変換した。
【００７５】
・  粒径中央値の分析は、超音波処理された（Ｓｏｎｉｃａｔｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｍｏｄｅｌ  ＸＬ  ２０２０、Ｈｅａｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、Ｆａｒｍｉｎｇｄａｌｅ、ニューヨーク州）３ｗｔ％固形分のスラリ（０．２ｇ／Ｌのピロリン酸四カリウム溶液で作製された）について、Ｈｏｒｉｂａ  ＬＡ−９００レーザー光散乱粒径分析装置（Ｈｏｒｉｂａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．、Ｉｒｖｉｎｅ、カリフォルニア州）を用いて実施された。
【００７６】
・  色分析（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  Ｉ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ（国際照明委員会）のＬ＊ａ＊ｂ＊色座標）は、粒子の圧縮固形ケーキについて、Ｈｕｎｔｅｒ  Ｌａｂ  Ｌａｂｓｃａｎ  ＸＥ（１０°視野、Ｄ６５光源；Ｈｕｎｔｅｒ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ  Ｌａｂｏｒａｏｒｙ，Ｉｎｃ．、Ｒｅｓｔｏｎ、バージニア州）を用いて実施された。
【００７７】
（実施例１）
（特許文献８）の教示に従って、約２．０ｗｔ％の熱分解シリカで実質的に封入された顔料サイズの二酸化チタン粒子（ルチル結晶相）の約１０メートルトンを工業的規模の装置を用いて製造した。この材料の酸性の水性スラリ（〜３８０ｇ／Ｌ）のｐＨ値を、〜８に調節し（水酸化ナトリウム）、前記スラリに存在する残留塩素を中和した。次に、前記スラリを一時的にｐＨ６に酸性化し（硫酸）、続いて、ｐＨ８．５に再調節し（水酸化ナトリウム）、最後に濾過した（回転ドラムフィルター）。生成したフィルターケーキをフィルター装置から取り出し、移送スクリュの上に落とし、そこで、混ぜ物のないオクチルトリエトキシシラン（ＯＴＥＳ）をペリスタルティック（ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ）ポンプにより前記ケーキに添加した。次に、得られた顔料／ＯＴＥＳの混合物をスプレードライヤに直接供給した。次に、得られた乾燥生成物（ドライヤ出口温度、〜１００℃）を流体エネルギーミル（スチーム超微粉砕機）へ空気輸送し、そこでそれを解凝集し、続いて袋詰した。得られた材料は（〜１メートルトン毎に分析された）、０．１９から０．３７ｗｔ％の範囲のＯＴＥＳ由来の炭素値をもっていた。
【００７８】
（実施例２）
（特許文献８）の教示に従って、約１．５ｗｔ％の熱分解シリカで実質的に封入された顔料サイズの二酸化チタン粒子（ルチル結晶相）の約５５メートルトンを工業的規模の装置を用いて製造した。この材料の酸性の水性スラリ（〜３５０ｇ／Ｌ）のｐＨ値を、４．７に調節し（水酸化ナトリウム）、前記スラリに存在する残留塩素を中和した。次に、前記スラリを、４．０（塩酸を用いてｐＨの低下を行った）と５．１（水酸化ナトリウムを用いてｐＨの上昇を行った）の間のｐＨ値で圧縮プレートフィルターを用いて濾過した。生成したフィルターケーキをフラッシュドライヤへ移送し、そこで前記ケーキを乾燥すると同時に様々な量の混ぜ物のないオクチルトリエトキシシラン（ＯＴＥＳ）（ドライヤ本体に直接注入された）で処理した。次に、得られた乾燥生成物（ドライヤ出口温度、〜１２０℃）を、流体エネルギーミル（スチーム超微粉砕機）へ移送し、そこでそれを解凝集し、続いて袋詰した。得られた材料は（〜５メートルトン毎に分析された）、０．２９から０．３２ｗｔ％の範囲のＯＴＥＳ由来の炭素値をもっていた。さらに、〜２６０メートルトンのＯＴＥＳ処理材料を、スチーム超微粉砕機に乾燥顔料が入る直前に前記顔料にＯＴＥＳを添加したこと以外は前記のようにして製造した。この後者の手順で製造された材料は（やはり、〜５メートルトン毎に分析された）、０．２６から０．３８ｗｔ％の範囲のＯＴＥＳ由来の炭素値をもっていた。
【００７９】
（実施例３）
（特許文献８）の教示に従って、約２．０ｗｔ％の熱分解シリカで実質的に封入された顔料サイズの二酸化チタン粒子（ルチル結晶相）の約１９４メートルトンを工業的規模の装置を用いて製造した。この材料の酸性の水性スラリ（〜３５０ｇ／Ｌ）のｐＨ値を、８．０に調節し（水酸化ナトリウム）、前記スラリに存在する残留塩素を中和した。次に、前記スラリを、４．５（塩酸を用いてｐＨの低下を行った）と８．８（水酸化ナトリウムを用いてｐＨの上昇を行った）の間のｐＨ値で圧縮プレートフィルターを用いて濾過した。生成したフィルターケーキをフラッシュドライヤへ移送し、そこで前記ケーキを乾燥すると同時に様々な量の混ぜ物のないトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）（ドライヤ本体に直接注入された）で処理した。次に、得られた乾燥生成物（ドライヤ出口温度、〜１２０℃）を、流体エネルギーミル（スチーム超微粉砕機）へ移送し、そこでそれを解凝集させ、続いて袋詰した。得られた材料は（〜５メートルトン毎に分析された）、０．１２から０．２９ｗｔ％の範囲のＴＭＰ由来の炭素値をもっていた。乾燥生成物は、約１．３ｗｔ％の平均シリカ（ＳｉＯ２）含量であり、ＴＭＰ処理前のチタン粒子について測定された値より大きな値（上を参照）でない含量をもつこともまた見出された。このシリカ含量の低下は、前記封入をもたない二酸化チタン粒子を含むスラリによる、熱分解シリカで封入された二酸化チタン粒子の水性スラリの偶発的な汚染が原因であった。
【００８０】
（実施例４）
（特許文献８）の教示に従って、約２．０ｗｔ％の熱分解シリカで実質的に封入された顔料サイズの二酸化チタン粒子（ルチル結晶相）の約３３７メートルトンを工業的規模の装置を用いて製造した。この材料の酸性の水性スラリ（〜３５０ｇ／Ｌ）のｐＨ値を、６．５に調節し（水酸化ナトリウム）、前記スラリに存在する残留塩素を中和した。次に、前記スラリを、３．７（塩酸を用いてｐＨの低下を行った）と４．５（水酸化ナトリウムを用いてｐＨの上昇を行った）の間のｐＨ値で圧縮プレートフィルターを用いて濾過した。生成したフィルターケーキをフラッシュドライヤへ移送し、そこで前記ケーキを乾燥すると同時に混ぜ物のないＯＴＥＳ（ドライヤ本体に直接注入された）で処理した。次に、得られた乾燥生成物（ドライヤ出口温度、〜１２０℃）を、流体エネルギーミル（スチーム超微粉砕機）へ移送し、そこでそれを解凝集し、続いて袋詰した。得られた材料（〜２０メートルトン毎に分析された）の標準的な特性評価により、表１に記載されるデータを得た。
【００８１】
【表１】
2005314701.tif 000003
【００８２】
（実施例５）
実施例１および２により収集した製品と、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有市販製品（黄変の対照）から誘導された対照試料とを、Ｔｏｙｏ  Ｔｅｓｔの社内版を用いて、安定剤に由来する黄変に対するそれらの耐性について評価し、その結果を表２に記載する。前記試験は、前記製品を個々に、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）とＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７７０（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ニューヨーク州）と一緒に、標準の２本ロールミリング手順を用いて（３５ミル（０．８９ｍｍ）のロール間隙、２２０°Ｆ（１０４．４℃）と２４０°Ｆ（１１５．６℃）のロール温度）、ＤｕＰｏｎｔ  ２０ポリエチレン（低密度ポリエチレン）に練り込むことを伴っていた。次に、得られた厚いフィルム（２．６ｗｔ％の顔料、０．３ｗｔ％のＢＨＴ、０．３ｗｔ％のＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７７０）を、予め成形された型板枠を用いてホットプレスして（約３２５〜３５０°Ｆ（約１６２．８〜１７６．７℃）、〜５０，０００ｐｓｉ（〜３５１６．２ｋｇ／ｃｍ２）で、〜２分間）、板にした。次に、板の初期ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）Ｌ＊ａ＊ｂ＊色座標を測定し（Ｈｕｎｔｅｒ  Ｌａｂ  Ｌａｂｓｃａｎ  ＸＥ、１０°視野、Ｄ６５光源）、続いて、これらの板を、紫外光源を含む密閉されたライトボックス（温調されていない）に入れた。次に、前記の板を一定期間毎に（ほぼ１〜２日毎に）取り出し、それらのＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色座標を再び測定した。継続した露光をするために前記の板をライトボックスに戻す際には、一貫したローテーションスキームを用いた。〜２１８時間の露光後に、各試料に関するΔｂ＊の値を、この試験条件の下ではかなり黄変する対照試料のその値に対して規格化（Δｂ＊試料／Δｂ＊対照）した。
【００８３】
【表２】
2005314701.tif 000004
【００８４】
表２のデータは、熱分解シリカで封入され、ＯＴＥＳ処理された試料はすべて（試料１から６）、ＯＴＥＳ処理されたシリカ非含有の黄変対照試料に比べて、安定剤に由来する変色に対するかなり大きな耐性をもつことを明らかにしている。この発見は、それが、広範なポリマー添加物（安定剤を含む）を含有するポリマー系に、紫外線に誘起される有害な変色が起ることを心配することなく、本発明の生成物を組み入れることができることを示唆しているので、有利な実用上の意味合いをもつ。前記発見が熱分解シリカによる封入の直接の結果であるといことを、試料１と黄変対照試料との間の唯一の重要な違いは、前者がかなりの量の粒子を封入している熱分解シリカをもつが、後者はもたない（２組の試料は、同じやり方で付けられたＯＴＥＳに由来する炭素を同等のレベルでもつ）ことであるという事実から、論理的に推論することができる。
【００８５】
（実施例６）
実施例１および２により収集した製品と、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有市販製品（非レーシングの対照）および、ＯＴＥＳ処理されていないアモルファスアルミナ含有市販製品（レーシングの対照）とを、社内で開発された試験を用いて、薄いフィルムでのそれらのレーシング傾向について評価した。前記試験は、バッチ式密閉式ミキサ（Ｆａｒｒｅｌ  Ｂａｎｂｕｒｙ（登録商標）ＢＲ１６００）を用いて、上に示された製品をそれぞれ、５０ｗｔ％の製品充填率（７６ｖｏｌ％充填率）で、ポリエチレン（ＮＡ２０６、Ｅｑｕｉｓｔａｒ）に練り込むことを伴っていた。次に、得られたマスターバッチを小片に粉砕し、個々に、手で新しい低密度ポリエチレン（ＤｕＰｏｎｔ  ２０）と合わせて製品が２０ｗｔ％の混合物とし、次に、それらを一夜空気中で乾燥した（８８℃）。次に、１軸押出機を用いて、調製された各混合物（それぞれ、４００ｇ）を薄いリボン（厚さが約１．０〜１．５ミル（約０．０２５４〜０．０３８１ｍｍ）、幅が、〜２．７５インチ（〜６．９８５ｃｍ））に加工した。フィルム押出物の温度は、〜６１０°Ｆ（〜３２１．１℃）であった。次に、押出加工されたリボンを、冷却後に、表３に与えられた格付け方法を用いてレーシングの徴候について調べた。
【００８６】
【表３】
2005314701.tif 000005
【００８７】
前記の調査によるデータが表４に与えられている。
【００８８】
【表４】
2005314701.tif 000006
【００８９】
表４のデータは、熱分解シリカで封入されＯＴＥＳ処理された試料から得られたマスターバッチ試料のすべて（試料１から６）がレーシングしなかったことを明らかにしている。この発見は、それが、レーシングによるフィルムの損傷について心配することなく、本発明の生成物を、過酷な押出条件の下で、大きな顔料充填率で、薄いポリマーフィルムに組み入れることができることを示唆しているので、有利な実用上の意味合いをもつ。
【００９０】
（実施例７）
実施例１および２により収集した製品と、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有市販製品（非耐光性の対照）とを、社内で開発された光沢保持試験を用いて、それらの耐光性挙動（５５０時間露光）について評価し、その結果を表５に記載する。前記試験は、バッチ式密閉式ミキサ（Ｆａｒｒｅｌ  Ｂａｎｂｕｒｙ（登録商標）ＢＲ１６００）を用いて、上に示された製品を、個々に、５０ｗｔ％の顔料充填率（７６ｖｏｌ％充填率）で、ポリエチレン（ＮＡ２０６、Ｅｑｕｉｓｔａｒ）に練り込むことを伴っていた。次に、得られたマスターバッチを小片に粉砕し、次に、Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ−Ｍｉｌａｃｒｏｎ（Ｖｉｓｔａ  ＶＴ８５−７）射出成形機を用いて、４２０°Ｆ（２１５．６℃）で、射出成形グレードのポリプロピレン（Ｍｏｎｔｅｌｌ  ＰＨ−９２０Ｓ）により１０ｗｔ％のＴｉＯ２までそれぞれ濃度を下げた。成形機で製造した、１．７５インチ×３インチ×１／８インチ（４．４５ｃｍ×７．６２ｃｍ×０．３１８ｃｍ）のチップを、Ｂｙｋ−Ｇａｒｄｅｎｅｒ  Ｇｌｏｓｓ−Ｈａｚｅ計を用いて、初期グロス（各チップの露光面の上、中央、下の測定値の平均）について調べた。次に、前記チップを、Ａｔｌａｓ  Ｇｉ６５Ａ  キセノン  Ｗｅａｔｈｅｒ−Ｏｍｅｔｅｒ（登録商標）で、ＡＳＴＭ法のＧ２６−９２（非特許文献３）に従って、耐候試験した。水による斑点を無くすために、最低抵抗が１２メガオームの水を使用した。一定の時間間隔で、チップをＷｅａｔｈｅｒ−Ｏｍｅｔｅｒ（登録商標）から取り出し、乾かし、表面光沢の保持について再び分析した（光沢の保持が大きいほど耐光性がよいことと同義である）。光沢の低下は、チップのポリマーマトリックスの、顔料により触媒される光分解により生じる。
【００９１】
【表５】
2005314701.tif 000007
【００９２】
表５のデータは、熱分解シリカで封入されＯＴＥＳ処理された試料（試料１から６）を含むポリエチレン／ポリプロピレンの複合体チップのすべてが、ＯＴＥＳ処理されたシリカ非含有の非耐光性対照試料を含むチップに比べて、露光後にかなり大きな光沢保持（別の言い方では、かなり良好な耐光性）を示したことを明らかにしている。この発見は、ＴｉＯ２粒子の光不活性化は通常、水性ベースの無機酸化物の表面沈積（この処理は、特徴として、薄いフィルムがレーシングする原因となる水分の保持および／または発生をする傾向をもつ）により達成されるとすれば、有利な実用上の意味合いをもつ。そのように処理された粒子は、本発明により得られる粒子と違い、薄いフィルムの高温での押出用途に信頼性を持って用いることはできない（実施例６参照）。前記発見が熱分解シリカによる封入の直接の結果であることは、試料１と非耐光性対照試料との間の唯一の重要な違いが、前者は粒子を封入している熱分解シリカをかなりの量もつが、後者はもたない（２組の試料は、同じやり方で付けられたＯＴＥＳに由来する炭素を同等のレベルでもつ）ことであるという事実から、論理的に推論することができる。
【００９３】
（実施例８）
実施例１および２により収集した製品と、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有市販製品（高加工速度の対照試料）とを、高充填マスターバッチの溶融粘度に関するそれらの効果について評価した。バッチ式密閉式ミキサ（Ｆａｒｒｅｌ  Ｂａｎｂｕｒｙ（登録商標）ＢＲ１６００）を用いて、上に示された製品を、個々に、８０ｗｔ％の顔料充填率（７４ｖｏｌ％充填率）でポリエチレン（ＮＡ２０６、Ｅｑｕｉｓｔａｒ）にコンパウンディングすることにより、前記マスターバッチを調製した。次に、製造されたマスターバッチの各々からの〜６５０ｇの試料を、まだ熱い間に、２本ロールミル（ロール間隙は３５ミル（０．８９ｍｍ）、ロール温度は２２０°Ｆ（１０４．４℃）と２４０°Ｆ（１１５．６℃））に繰り返し（５回）それを通すことにより脱気した。得られた薄いフィルムを細長い小片（〜３５ミル×〜１／４インチ×２インチ（〜０．８９ｍｍ×〜０．６４ｃｍ×５．０８ｃｍ））にカットし、次に、これを真空オーブン（２０４℃、窒素パージ）で一夜乾燥した。次に、乾燥後の細長い小片を適量、Ｄｙｎｉｓｃｏ  ＬＣＲ７００１  Ｃａｐｉｌｌａｒｙ  Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（ダイの型＝Ｘ４００−１５、キャピラリの直径＝０．０４００インチ（１．０２ｍｍ）、Ｌ／Ｄ＝１５．００、入口角＝１２０°、キャピラリの長さ＝０．６０００インチ（１．５２ｃｍ））に投入し、１９０℃で、それらの溶融粘度ｖｓ．剪断速度（１０〜１０００ｓｅｃ−１）の挙動を求めた。実施例１に由来する製品に関する、低剪断速度（１０ｓｅｃ−１）でのマスタ−バッチの溶融粘度の計算（カーブフィッティングによる）データが表６に記載されており、一方、実施例２に由来する製品に関する前記データが表７に記載されている。
【００９４】
【表６】
2005314701.tif 000008
【００９５】
【表７】
2005314701.tif 000009
【００９６】
表６のデータは、熱分解シリカで封入され、スラリにＯＴＥＳを添加してＯＴＥＳ処理された試料（試料１から４）を用いて製造されたマスターバッチのすべてが、ＯＴＥＳで処理された非シリカ含有の高加工速度対照試料（対照１および２）を含むマスターバッチで得られるものにほぼ同等であるか、あるいはそれらよりも予想外に小さい、低剪断速度での溶融粘度の値をもっていたことを明らかにしている。表７のデータは、熱分解シリカで封入され、ドライヤと超微粉砕機でＯＴＥＳを添加してＯＴＥＳ処理された試料（試料５から８、対照３および４に対して）から得られたマスターバッチにより、同様の挙動が示されることを示している。上の全発見は、それらが、マスターバッチに、マスターバッチの加工速度に望ましくない制約が生じることを心配することなく、本発明の製品を高充填できることを示唆しているので、有利な実用上の意味合いをもつ。
【００９７】
（実施例９）
実施例２から収集された製品と、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有市販製品（高い加工速度の対照）とを、高充填マスターバッチのメルトフローレートに関するそれらの効果について評価した。３０ｍｍ同方向回転２軸押出機（Ｗｅｒｎｅｒ  ａｎｄ  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）設備を用いて、５０．６０および７０ポンド／ｈｏｕｒ（２２．７、２７．２および３１．８ｋｇ／ｈｏｕｒ）の速度で押し出し（スクリュ回転は３００ｒｐｍ、すべてのバレル温度制御装置を１５０℃に設定）、上に示された製品を、個々に、７０ｗｔ％の製品充填率（７４ｖｏｌ％充填率）で、ポリエチレン（ＮＡ２０６、Ｅｑｕｉｓｔａｒ）にコンパウンディングすることにより、前記マスターバッチを調製した。汎用のスクリュデザインと、標準のダイ、冷却水槽およびエアナイフペレタイザからなる標準のポストコンパウンディング装備とを用いた。コンパウンディングを実施した間には、スクリーンもブレーカプレートも用いなかった。それらのメルトフローレートを測定する前に、製造されたマスターバッチのペレット（並びに、前記マスターバッチの製造に使用された顔料無添加樹脂のペレット）を、窒素パージの下で真空乾燥した（２０４℃、１２時間）。前記測定を、Ｄｙｎｉｓｃｏ  Ｋａｙｅｎｅｓｓ  Ｍｏｄｅｌ  Ｄ４００４メルトインデクサを用いて、ＡＳＴＭ法のＤ−１２３８、条件１９０／２．１６０（予熱時間は３６０秒、１５秒間隔で試料がカットされる）に従って、１９０℃で実施した。得られたデータが表８に記載されている。
【００９８】
【表８】
2005314701.tif 000010
【００９９】
表８のデータは、それらの製造速度に関係なく、熱分解シリカで封入されＯＴＥＳ処理された試料（試料１）を用いて製造されたマスターバッチが、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有の高加工速度対照試料（対照１）を用いて製造されたマスターバッチの値に比べて、注目すべき大きなメルトフローレートの値をもっていたことを明らかにしている。この予想外の発見は、それが、マスターバッチに、マスターバッチの加工速度に望ましくない制約が生じることを心配することなく、本発明の製品を高充填できることを示唆しているので、有利な実用上の意味合いをもつ。この点に関するさらなる証拠が実施例１０で提供される。前記発見が熱分解シリカによる封入の直接の結果であることは、試料１と高加工速度対照試料との間の唯一の重要な違いが、前者が粒子を封入している熱分解シリカをかなりの量もつが、後者はもたない（２組の試料は、同じやり方で付けられたＯＴＥＳに由来する炭素を同等のレベルでもつ）ことであるという事実から、論理的に推論することができる。
【０１００】
（実施例１０）
実施例１および２から収集された製品と、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有市販製品（高加工速度の対照）とを、高充填マスターバッチのメルトフローレートへのそれらの効果について評価した。１組のＢａｎｂｕｒｙ  Ｍｉｘｅｒ型ロータを装備したＴｈｅｒｍｏ  Ｈａａｋｅ  Ｒｈｅｏｍｉｘ  ６００ｐ密閉式ミキサ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を用いて（ミキサ予熱温度は１１０℃；初期ロータ速度は２００ｒｐｍで、マスターバッチの温度が１３０℃に達したら１２０ｒｐｍに下げる；全コンパウンディング時間は１０分）、上に示された製品を、個々に、８０ｗｔ％の顔料充填率（７４ｖｏｌ％充填率）で、ポリエチレン（ＮＡ２０６、Ｅｑｕｉｓｔａｒ）にコンパウンディングすることにより、前記マスターバッチを調製した。それらのメルトフローレートを測定する前に、得られたマスターバッチを小片に粉砕した。前記測定を、Ｄｙｎｉｃｓｏ  Ｋａｙｅｎｅｓｓ  Ｍｏｄｅｌ  ７０５３メルトインデクサを用いて、ＡＳＴＭ法のＤ−１２３８、条件１９０／２．１６０（予熱時間は３６０秒、３０秒間隔で試料がカットされる）に従って、１９０℃で実施した。得られたデータが表９に記載されている。
【０１０１】
【表９】
2005314701.tif 000011
【０１０２】
表９のデータは、熱分解シリカで封入されＯＴＥＳ処理された試料（試料１から５）を用いて製造されたマスターバッチのすべてが、ＯＴＥＳで処理された、シリカ非含有の高加工速度対照試料（対照１）を用いて製造されたマスターバッチに関する値に比べて、注目すべき大きなメルトフローレート値をもっていたことを明らかにしている。この予想外の発見は、それが、マスターバッチに、マスターバッチの加工速度に望ましくない制約が生ずることを心配することなく、本発明の製品を高充填できることを示唆しているので、有利な実用上の意味合いをもつ。前記発見が熱分解シリカによる封入の直接の結果であることは、試料１と高加工速度対照試料との間の唯一の重要な違いが、前者が粒子を封入している熱分解シリカをかなりの量もつが、後者はもたない（２組の試料は、同じやり方で付けられたＯＴＥＳに由来する炭素を同等のレベルでもつ）ことであるという事実から、論理的に推論することができる。
【０１０３】
（実施例１１）
実施例２から収集された製品と、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有市販製品（疎水性製品対照）は、社内で開発された方法を用いて求められたルーズおよびタップ嵩密度の値（表１０を参照）をもっていた。前記方法は、重さの分かったパンの上で前記パンがあふれるまで、１０メッシュの篩いを通して、製品を最初に手で篩いにかけることを伴っていた。次に、パンの縁より上の余分な製品を、パンの内容物を押し付けないように注意ながら、大きなスパチュラの平たい部分を４５°の角度（水平から）で用いて、注意して一様に除去する。次に、パンを秤量し入っている製品の量を求め、ルーズ嵩密度を計算した（パンの容積＝１５０．５８ｃｍ３）。次に、プラスチック製の延長リングを注意してパンに付けた。前記リングにより提供される余分の容積を、金属スプーンを用いて製品を追加してほぼ完全に満たした。次に、手で、大きなスパチュラの木製ハンドルの末端を用いて、パンの下側の中央の位置を、毎回同じ強さで軽く叩いた。５０回軽く叩いた後、プラスチックの延長リングを注意して取り除き、パンの縁より上の余分な製品を前記のようにして取り除いた。次に、パンを再び秤量して存在する製品の量を求め、タップ嵩密度を計算した。
【０１０４】
【表１０】
2005314701.tif 000012
【０１０５】
表１０のデータは、熱分解シリカで封入されＯＴＥＳ処理された試料（試料１から４）のルーズおよびタップ嵩密度は、ＯＴＥＳで処理されたシリカ非含有の疎水性対照試料グループ（対照１および２）に関するものより大きいことを明らかにしている。この予想外の発見は、製品の増加した嵩密度により商業的規模でのポリマーのコンパウンディング中の処理量が増加する傾向があるとすれば、有利な実用上の意味合いをもつ。前記発見が熱分解シリカによる封入の直接の結果であることは、試料１と対照試料との間の唯一の重要な違いが、前者が粒子を封入している熱分解シリカをかなりの量もつが、後者はもたない（２組の試料は、同じやり方で付けられたＯＴＥＳに由来する炭素を同等のレベルでもつ）ことであるという事実から、論理的に推論することができる。
【外国語明細書】
2005314701000001.pdf