本发明涉及化学惰性颜料组合物，该组合物适于用作聚合树脂组合物中的紫外光吸收剂，特别是涉及（ⅰ）吸收紫外光的、化学惰性的颜料组合物，它由具有化学活性的颜料氧化锌核的颗粒组成，在颜料氧化锌核的表面上沉积一层或多层化学惰性的覆盖层;（ⅱ）它们的制备方法及（ⅲ）聚合树脂组合物，其中含有对紫外光稳定剂量的化学惰性颜料氧化锌组合物。

众所周知，紫外光（UV）辐射，不管它是来自自然辐射源例如太阳，还是来自人工辐射源例如室内光源，都能加速聚合树脂材料物理的和化学的变质或破坏。例如，已知紫外光辐射可导致聚烯烃树脂如聚乙烯和聚丙烯的光降解，聚卤乙烯树脂如聚氯乙烯的脱卤化氢以及芳香基聚乙烯如聚苯乙烯的脆化。

为了防止紫外光辐射对上述的和其他的聚合树脂材料的有害作用，已经研制出了一系列的商品化紫外光吸收添加剂。这些商品化紫外光吸收添加剂一般或是通过直接吸收紫外光辐射或是通过与聚合树脂分子间的能量交换过程将这种特殊的光能无害地分散开，从而使聚合树脂材料免受紫外光的损害。

总的来说，用得最广的商品化紫外吸收添加剂材料实质上是有机物，一般地可将它们分成五个基本类别，这五个类别是（1）羟基二苯铜;（2）羟基苯基苯并三唑;（3）水杨酸酯;（4）芳基取代的丙烯酸酯和（5）胺基苯甲酸酯已使用的其他的非主要紫外光吸收剂包括各种镍的螯合物，镍的配合物以及各种芳烃化合物的镍盐。

已知的一种可使聚合树脂材料对紫外光稳定的有效的无机材料添加剂是颜料金属氧化物，二氧化钛。例如，在美国专利4，619，957中，披露了颜料 二氧化钛可以加到刚性聚氯乙烯树脂中，它不仅提供了用于该种特殊树脂的适当的颜料配方，而且防止了产品暴露在紫外光辐射环境下成形时发生显著的颜色变化。但是，如本专利所述，在此类配方中，二氧化钛的使用会出现下面的问题：由于二氧化钛的高度不透明性及高色调，因此由此种配方制备的产品只能是白色或大青色的。尽管通过加入大剂量的调色剂（colorant）或是通过降低颜料的浓度可以制备深色调成深颜色的产品，这种方法或是使配方成本提高，或是降低了最终产品对紫外光的稳定性。

从上所述可以清楚地看到：尽管各种各样的紫外光吸收剂已被用作紫外光吸收添加剂使聚合树脂材料对紫外光稳定，但是仍然需要一种价钱比上述有机试剂便宜，又能克服无机试剂，例如二氧化钛的缺点的紫外光吸收剂。本发明的吸收紫外光的颜料组合物可以满足这种需要。

本发明涉及一种颜料组合物它能够对那些受紫外光辐射后敏感地降解的合成树脂产品提供保护。特别涉及吸收紫外光的化学惰性的颜料组合物，该组合物含有具有化学活性的颜料氧化锌核的微粒，所述的核的表面上沉积有预定量的化学惰性物质的覆盖层，该覆盖层物质可以是（a）饱和或不饱和的单羧基酸不溶于水的金属皂，（b）至少是两种不同的水合金属氧化物的分开的和不同的覆盖层以及，可以选择饱和或不饱和的单羧基酸不溶于水的金属皂的密封层或（C）一种单水合金属氧化物的覆盖层和一种不溶于水的、饱和或不饱和的单羧基酸不溶于水的金属皂的密封层。

本发明还进一步涉及上述的颜料组合物的制备方法。要将饱和或不饱和的单羧基酸的不溶于水的金属皂覆盖层直接沉积在具有化学活性颜料氧化锌核的颗粒表面上，首先要制备颜料氧化锌淤浆，然后将其加热升温。然后在此淤浆中加入饱和或不饱和的单羧基酸的溶于水的碱金属盐和溶于水的金属盐，从而在淤浆中的颜料氧化锌的颗粒表面上形成并沉积一层饱和或不饱和的单羧基酸不溶于水的金属皂的覆盖层。最后从淤浆中回收得到带有单羧基酸金属皂覆盖层的颜料氧化锌产品，所得产品包含有本发明的组合物。

关于紫外光吸收剂组合物的制备，包括在具有颜料氧化锌颗粒的表面上 沉积至少是两种不同的水合金属氧化物的分开的且性质不同的覆盖层，如果需要的话，还可再加一层饱和或不饱和的单羧基酸金属皂的密封层。同样，首先制备颜料氧化锌核颗粒的水性淤浆，将该水性淤浆加热升温，按照要求，将热淤浆的PH值调节到9.0。在维持热淤浆的PH值为9.0的同时，向其中加入第一种水合金属氧化物起始化合物的溶液，起到在氧化锌核的颗粒表面上形成一层第一种水合金属氧化物的覆盖层的作用。在完成这次沉积之后，将热淤浆的PH值调节到至少6.5甚至更低。在将淤浆的PH值稳定在这一值的同时，向其中加入第二种水合金属氧化物起始化合物的溶液，使在沉积了第一种水合金属氧化物的氧化锌核的颗粒表面上再沉积一层第二种水合金属氧化物的覆盖层。得到的水合金属氧化物层积的颜料氧化锌产品或是在此时就从淤浆中回收出来，或是，如果需要的话，再加覆一层饱和或不饱和单羧基不溶于水的金属皂盐的密封层。此密封层的沉积覆盖过程是将一种饱和或不饱和的单羧基酸的溶于水的碱金属盐和一种溶于水的金属盐加到热淤浆中，它们在淤浆中发生反应，在水合金属氧化物层覆盖的氧化锌核颗粒表面上又生成并沉淀一层不溶于水的金属皂密封层。

关于本发明组合物的制备，包括在具有化学活性颜料氧化锌核的颗粒表面上沉积一层单水合金属氧化物的覆盖层及一层饱和或不饱和的单羧基酸的不溶于水的金属皂的密封层。这些组合物的制备方法与上述组合物的制备方法基本相同，而上述的组合物是指含有两种不同的水合金属氧化物的分开的和性质不同的覆盖层组合物的方法与上述的制备方法不同之处在于：在完成单水合金属氧化物覆盖层的沉积时，将饱和或不饱和的单羧基酸的溶于水的碱金属盐和溶于水的金属盐这两种反应剂立即加入到热淤浆中。

本发明还进一步涉及对紫外光稳定的聚合树脂组合物，该组合物除包括可使紫外光降解的聚合树脂组分外，还包括已经披露并在本发明中描述过的、对紫外光稳定剂量的有效的化学惰性颜料氧化锌组合物。

本发明中的吸收紫外光的、化学惰性颜料组合物具有独特的组合特性，这些组合的特性可使得颜料组合物能够全部或是部分地替代对紫外光降解的 聚合树脂材料中最常用的有机的或无机的吸收紫外光添加剂。从这一点考虑，本发明的颜料组合物特别适合于作为颜料二氧化钛的部分或全部替代物，而颜料二氧化钛是以聚氯乙烯为基本成分的树脂最常选用的紫外光吸收添加剂。例如，把本发明的组合物混入以聚氯乙烯为基本成分的树脂时，发现由此制备的产品其色调和颜色范围包括深颜色，比使用二氧化钛时制备的产品要宽得多。还进一步发现，由此制备的上述组合物产品，对紫外光稳定性与使用二氧化钛制备的产品对紫外光的稳定性一样地显著。

本发明提出了一种新型的颜料组合物，该组合物包括，沉积了一层或多层化学惰性材料覆盖层的化学活性颜料氧化锌核的颗粒。该颜料氧化锌核颗粒可包括由任何用来生产该材料的常规方法生产的任何颜料氧化锌。例如，两种已公知并广泛应用的常规方法，包括直接（即美国）法和间接（即法国）法。两种方法都包含气态锌的氧化过程，两种方法的不同之处在于：在前一种方法中，经焙烧后的锌的富集物的炭还原过程和产生的锌蒸汽的氧化过程是同时进行的，而在后一种方法中，首先将汽化的锌冷凝形成通常所说的扁锌锭，然后，将其再汽化进行后续的氧化反应。对于此处提到的生产用于制备涉及本发明实施例中的新型颜料组合物的颜料氧化锌的直接和间接法的详尽描述可见Kirk-Othmer著的《化学工艺大全》，第二版，第22卷，第589-593页（1968），（Encyclopedia        of        Chemical        Technology，2nd        Vol        22，p589-593（1968））这些技术内容在该书中均有具体描述。

用于制备本发明的化学惰性颜料氧化锌组合物的颜料氧化锌核颗粒可在市面上买到，颗粒的形状及大小有多种规格。适用的颜料氧化锌核颗粒的典型形状是针状和球状颗粒，其平均粒径在约0.01微米到约10.0微米之间。当这些氧化锌核颗粒的平均粒径在约0.1微米到约0.4微米之间时，可得到极佳结果。

如上述所披露的，颜料氧化锌核颗粒将沉积一层或多层化学惰性覆盖层，该层包括（a）一种饱和或不饱和的单羧基酸的沉淀的不溶于水的金属皂层，（b）至少是两种不同的水合金属氧化物的分开的且性质不同的覆盖层， 或（C）一种单水合金属氧化物层和饱和或不饱和单羧基酸的不溶于水的金属皂的密封层。对于覆以两种不同的水合金属氧化物的分开的、性质不同的覆盖层的颜料氧化锌核颗粒，还可再沉积如下所述的饱和或不饱和单羧基酸的金属皂的密封层。

广义上，用于制备本发明组合物中所用的饱和或不饱和单羧基酸的不溶于水的金属皂包括下述不溶于水的金属皂，即通过水溶性的金属盐与饱和或不饱和单羧基酸的水溶性碱金属盐反应制备的金属皂。总之，用于制备颜料氧化锌核颗粒上的不溶于水的金属皂层的水溶性金属盐是从元素周期表中第一副族，第二族、第三族、第四族、第五族、第六副族、第七副族和第八族中选出的重金属阳离子和从硝酸盐、硫酸盐中选出的无机阴离子和卤素离子组成的盐。常用的有代表性并非限定的水溶性金属盐包括：硝酸铜、氯化铜、氯化钙、硝酸镁、硫酸锌、硝酸锌、硫酸铝、硫酸锆、硝酸锆、硝酸锰、硝酸镍、氯化钴及诸如此类的盐。当用水溶性的金属盐，如硫酸锌和氯化钙，产生并沉积各种饱和或不饱和单羧基酸，特别是硬脂酸和树脂酸的相应的不溶于水的锌皂和钙皂层时，可得到极好的效果。

上面所披露的不溶于水的金属皂层是通过单羧基酸的水溶性的碱金属盐与前述的金属（或重金属）盐反应而制得的。生产上使用的单羧基酸的水溶性碱金属盐包括：从脂肪酸树脂酸和含7到22个碳原子的环烷酸中选出的饱和或不饱和单羧基酸的钠盐或钾盐。特别有用的碱金属盐是脂肪酸和树脂酸（即从松树的松香油中存在的松香或牛皮纸造纸业中作为副产品而得到的妥尔油（tall        oil）中发现的酸）的钠盐或钾盐。有代表性的但并非限定的这些金属盐的例子包括饱和脂肪酸如月桂酸，棕榈酸、硬脂酸及诸如此类的酸的钠盐和钾盐;不饱和脂肪酸，如妥尔油中主要酸成分的油酸、亚油酸、树脂酸，左旋海松酸，海松酸，和作为松香中主要树脂酸的长叶松酸（Palustric        acid），以及环烷酸如α、β-萘甲酸的钠盐和钾盐。

无论金属皂层是作为基底的化学惰性层直接沉积在化学活性的颜料氧化锌核颗粒上，还是作为一密封层沉积在已被水合金属氧化物复盖的核颗粒 上，金属皂层在核颗粒的水性淤浆中都能很快形成并就地沉积在核颗粒上。在本发明的这个实施例中，水性淤浆的制备是通过在水溶液介质中比如水中分散化学活性的（即未层积的）颜料氧化锌核颗粒，或化学惰性的（即覆以水合金属氧化物层的）的颜料氧化锌核颗粒来进行的。一般说来制成的淤浆中，固体占5%到50%（重量百分比）。此外，将分散剂加入到淤浆中，以维持颜料氧化锌核颗粒处在高度分散的状态，分散剂的量及种类将在下文加以披露。

一旦制成淤浆，就将其加热到某一温度并在此温度下恒温进行下述操作，即将单羧基酸的水溶性碱金属盐及水溶性金属盐反应剂加入到淤浆中，在核颗粒上形成并沉积一层不溶于水的金属皂。一般来说，将淤浆加热到60℃到95℃，并在此恒温。总之，将一定量的单羧基酸的水溶性碱金属盐及水溶性金属盐反应剂以化学计量比加到热淤浆中，加入量足以形成理想的不溶于水的金属皂层，该金属皂的量为颜料氧化锌核颗粒重量的0.1%到10%，最好是0.5%到5%。

在金属皂完全形成并沉淀在颜料氧化锌颗粒上之后，还要将淤浆在反应温度下恒温至少约15分钟以使金属皂层固化。固化后，将层积的颜料氧化锌与水溶液介质分离，冲洗除去粘附在氧化锌上的任何溶盐，干燥并用常规技术进行最终的分级处理。所得的颜料产品由本发明的吸收紫外光的化学惰性的颜料氧化锌组合物组成。

如上所披露的，颜料氧化锌核颗粒也可以覆以至少是两种不同的水合金属氧化物，如氧化硅、氧化钛、氧化铝和氧化锆的分开的且性质不同的覆盖层来代替金属皂层。本发明中特别有用的化学惰性颜料氧化锌产品被认为是由第一层沉积致密的无定形氧化硅，第二层沉积氧化铝的氧化锌核微粒组成的颜料氧化锌产品。用于提供这些分离的且性质不同的覆盖层的氧化硅和氧化铝的来源、形成以及在化学活性氧化锌核颗粒上的沉积步骤将结合本发明的后一实施例在下面加以说明。总之，作为致密的无定形氧化硅第一层沉积在氧化锌核颗粒上氧化硅的量，为颜料氧化锌核颗粒的重量的0.1%到25%， 最好是从1%到15%。做为第二层覆盖层，沉积在覆有氧化硅的颜料氧化锌核颗粒上沉淀的氧化铝的一般用量要足以使得到的颜料组合物容易分离并回收，而且使所得的颜料组合物在下文所述的聚合树脂组合物中具有良好的分散性。总之，其量为氧化锌核颗粒的重量的0.5%到10.0%，最好是1%到4%。

本发明的又一实施例提供了制备上述层积水合金属氧化物的颜料氧化锌组合物的方法。根据本发明的这一实施例，即特别描述了氧化硅和氧化铝层的沉积的实施例，首先借助于在水介质中的分散制成水性淤浆，其中化学活性（即末层积的）颜料氧化锌核颗粒的用量应足以形成含重量百分比为5%到50%的固体的淤浆。此外，再将一种溶于水介质的分散剂加入到淤浆中以维持颜料氧化锌核颗粒处在高度分散的状态。所用的具有代表性并非限定的分散剂包括：如下所述的水溶性碱金属硅酸盐化合物以及其它水溶性的无机化合物如，六甲基磷酸钠、聚磷酸钠、氢氧化钠和类似的化合物。用作分散剂的良好的材料是碱金属硅酸盐。总之，分散剂的用量很小，一般为淤浆中所含氧化锌核颗粒的重量的0.01%到0.5%。一旦制成淤浆，将它加热升温，此后各工序都应在这个温度下进行。为了实施本发明这一实施例，其所用的温度范围为60℃至95℃。

此时，热淤浆的PH值为7.5到9.5。为引发致密无定形氧化硅层的沉积，热淤浆的PH值必须是9.0左右。因此，如果热淤浆的初始PH值低于9.0，有必要将其进行调整。这一调整通过加入碱，如氢氧化钠，是很容易实现的。但是，因为氧化锌是两性的，既易溶于强酸，又易溶于强碱，所以，在调整PH值时一定要小心操作。通常，只加足以使淤浆的初始PH值提高到9.0的碱量即可。在该PH值下，氧化锌不会受到淤浆的碱性水相的破坏，但实际可以产生氧化硅沉淀和沉积在氧化锌上。

将淤浆加热之后，如必要的话，将其PH值调整到9.0左右，将一定量的水溶性硅酸盐加到淤浆中，加入量应满足所希望层积在颜料氧化锌核颗粒上的致密无定形氧化硅层的量。总之，覆盖层中氧化硅的量，以SiO2计，是淤浆中氧化锌核颗粒重量的0.1%到25%，最好是1%到15%。就本发明来说，在 本方法的操作条件下，在颜料氧化锌核颗粒上能沉积形成氧化硅的任何水溶性硅酸盐化合物都能满足本发明的目的。最常选用的优选的水溶性硅酸盐化合物是硅酸钠。但也可用能在上述碱性条件下从溶液中沉淀出氧化硅的已知的其它水溶性碱金属硅酸盐。

如上所指出，在沉淀的氧化硅最初沉积以及在颜料氧化锌核颗粒上形成基本上连续的固体氧化硅层阶段，有必要将热淤浆的PH值维持在9.0左右。在其初始沉积和形成层积期间，很容易通过同时但分批加入适量的酸，如硫酸、盐酸、硝酸和醋酸等来维持这一PH值。随着在颜料氧化锌核颗粒上沉积并形成基本上连续的固体氧化硅层，热淤浆的PH值以连续的，递增的方式从9.0升高到10.5。热淤浆PH值的这种逐步的递增很容易通过调整同时但分批加入到淤浆中硅酸盐和酸的各自的量来实现。

在添加水溶性硅酸盐化合物并在颜料氧化锌核颗粒上沉积了致密的无定形氧化硅层之后，继续加入酸使热淤浆的PH值降到6.5或者更低，最好是5.5到6.5。待热淤浆的PH值降低之后，加入一种水溶性含铝化合物，该化合物能在覆以致密无定形氧化硅的颜料氧化锌核颗粒上形成沉淀氧化铝层。在加入水溶性含铝化合物的过程中，热淤浆的PH值维持在约6.5或更低;最好是在5.5到6.5之间，这可通过同时但分批加入上述的酸来实现。

用于形成沉淀氧化铝层的水溶性含铝化合物可以是自然界中的酸性或碱性化合物。有代表性的并非限定的含铝化合物包括，如铝酸钠，硫酸铝等诸如此类的化合物。在用于形成氧化铝层的不同种含铝化合物中，铝酸钠是优选的材料。

连续加入水溶性含铝化合物，直到形成预定量的沉淀氧化铝的覆盖层为止。以Al2O3计。通常，该加入量是淤浆中所含氧化锌核颗粒重量的0.5%到10%，最好是1%到4%。

在加完含铝化合物之后，将层积的颜料氧化锌从淤浆中分离出来，洗涤除去附着在氧化锌上的任何可溶盐，干燥并用常规技术进行最终的分级处理。所得产品含有本发明的吸收紫外光的、化学惰性的颜料氧化锌组合物。

在一任选（或二者择一）的实施例中，可在所述的颗粒从热淤浆中分离出来之前，再在层积了氧化硅和氧化铝的颜料氧化锌核颗粒上沉积一层如上所披露的不溶于水的金属皂的密封层。要在已层积了氧化硅和氧化铝的颜料氧化锌颗粒上沉积这一不溶于水的金属皂的密封层，可采用前面披露的直接在没有层积的核颗粒上沉积水不溶性金属皂密封层的技术。因此，在该实施例中，这一密封层是通过往含有覆以氧化硅、氧化铝的核颗粒的浆液中以化学计量比加入单羧基酸的碱金属盐和金属盐反应物而形成的，该加入量应足以形成不溶于水的金属皂的密封层，密封层为氧化锌核颗粒的重量的0.1%到10%，最好是0.5%到5.0%。然后将热淤浆在高温（如从60℃到95℃）下恒温一段时间，足以使淤浆中的层积了氧化硅和氧化铝的颜料氧化锌核颗粒上形成和沉淀金属皂。在沉淀金属皂的密封层固化之后，将所得的层积的颜料氧化锌产品用上面刚刚描述的方法加以回收。

亦如在此披露的，颜料氧化锌核颗粒也可沉积一层单水合金属氧化物，如上所公开的氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆等。当颜料氧化锌核颗粒仅沉积一层单水合金属氧化物时，在核颗粒上还要再沉积一层上述的饱和或不饱和单羧基酸的不溶于水的金属皂的密封层，以进一步降低氧化锌核颗粒的光催化活性。对于这一特别的实施例，那些覆以一层致密的无定形氧化硅层和一层硬脂酸锌或树脂酸钙的密封层的氧化锌核颗粒的颜料氧化锌产品被认为是特别有用的化学惰性颜料氧化锌产品。进一步涉及该特别实施例，由于在该覆盖层中的单水合金属氧化物的量将取决于所用的特定水合金属氧化物，一般说来，该量为颜料氧化锌核颗粒的重量的0.1%到25%，最好是1%到15%。至于沉积在氧化锌核颗粒上不溶于水的金属皂的密封层，该层的量应为颜料氧化锌核颗粒的重量的0.1%到10%的范围内，最好是0.5%到5.0%。

以上描述的含有覆以单水合金属氧化物层和不溶于水的金属皂的密封层的颜料氧化锌核颗粒组合物的制备方法与前述的一种组合物的制备方法大体相同，而前述的一种组合物是指含有层积了至少两种不同的水合金属氧化物的分离的且性质不同的覆盖层，以及不溶于水的金属皂的选择密封层的氧化 锌核颗粒的化学惰性颜料氧化锌产品，制备这一特别实施例中组合物的方法与上面刚刚描述的方法的不同之处在于：本方法中，待单水合金属氧化物覆盖层在氧化锌核颗粒上沉积完全之后，立即开始加入饱和或不饱和单羧基酸的水溶性碱金属盐和水溶性金属盐。与上述披露的方法一样，将热淤浆在高温（如从60℃到95℃）下恒温一段时间，以使金属皂形成并沉积在淤浆中的层积了水合金属氧化物的颜料氧化锌颗粒上。同样，在沉淀金属皂的密封层固化之后，将所得的被涂覆的颜料氧化锌产品用常规技术加以回收。

本发明的另一实施例还提供了一种紫外光稳定的聚合树脂组合物，该组合物包括一聚合树脂成分和一对紫外光稳定剂量的上述本发明的吸收紫外光的化学惰性颜料氧化锌组合物。用于制备本发明的聚合树脂组合物的聚合树脂成分，广义上说应包括下述所有聚合树脂材料，即被紫外光辐射时对降解敏感的材料，及用来生产如保护或装饰涂层、膜、薄片和任何其它铸型的、挤压或压延产品的聚合树脂材料。对本发明的这一实施例，聚合树脂成分将包括这样一些已知的聚合树脂，如：聚烯烃树脂，丙烯酸类树脂，聚酯树脂，聚酰胺树脂，环氧树脂，酚醛树脂，聚（芳香基乙烯）树脂，聚（卤乙烯）树脂，聚碳酸树脂，聚胺树脂及类似树脂。这种聚合树脂有代表性但并非限定的实例包括聚烯烃树脂：如聚乙烯，聚丙烯和聚丁烯树脂等;丙烯酸类树脂：如聚（丙烯酸），聚（异丁烯酸），聚（异丁烯酸酯），聚（乙基丙烯酸酯），聚（丙基丙烯酸酯），聚（甲基异丁烯酸酯），聚（乙基异丁烯酸酯），聚（丙烯酰胺），聚（丙烯酸/丙烯酰胺），聚（丙烯酸/异丁烯酸酯）等树脂;聚酯树脂：如聚（乙烯对苯二甲酸脂），聚（丁烯对苯二甲酸脂）等树脂;聚酰胺树脂：如尼龙-6和尼龙-6，6等树脂;环氧树脂：如聚（表氯醇/双酚A）与脂肪酸树脂酸、妥尔油酸或其混合物发生酯化反应而制备的酯;酚醛树脂：如苯酚、间苯二酚，甲酚，二甲苯酚，对叔丁基苯酚，对苯基苯酚及类似物与甲醛之间反应制备的树脂;聚（芳香基乙烯）树脂：如聚苯乙烯及其共聚物，三聚物等，如聚（苯乙烯-丙烯腈）树脂及聚（苯乙烯-丁二烯-丙烯腈）树脂及类似物。聚碳酸酯树脂：它们或 是由如乙二醇，丙二醇，双酚A（4，4-异亚丙基二酚）及诸如此类的二羧基脂肪族或芳香族单体的光气化作用得到的产物，或是由二羟基脂肪族和芳香族单体与二烷基或二芳基的碳酸脂的碱催化的酯基转移作用制备的产物，如双酚A与二苯基碳酸酯的酯基转移作用生产双酚A聚碳酸脂;聚胺树脂：它们是由二个或多个功能团的羟基化合物如乙二醇和以羟基结尾的聚酯层和聚醚与二个或多个功能团的二异氰酸盐反应的产物。

但是，本发明中特别有用的对紫外光稳定的聚合树脂组合物是含有聚（卤乙烯）的聚合树脂组合物。用于聚合树脂成分的优选的聚（卤乙烯）树脂包括聚（氯乙烯）均聚树脂和聚（氯乙烯）的共聚树脂，共聚树脂是氯乙烯与第二种单体的共聚反应产生的，所指的第二种单体如其它不饱和卤代烃，苯乙烯及其卤代衍生物，乙烯酯和醚，烯烃，二烯烃，酯以及丙烯酸，异丁烯酸，烯烃，二羧酸及其酯的其它衍生物。可被共聚的第二种单体或称共单体的代表例子包括氯乙烯，醋酸乙烯，乙烯基异丁醚，乙烯，丙烯，异丙烯，丁二烯，甲基丙烯酸酯，甲基异丁烯酸酯等等。一般说来，市售的聚（氯乙烯）共聚树脂含有大约从2%到20%（重量百分比）的共聚单体。聚（氯乙烯）均聚和共聚树脂是用来作为本发明中对紫外光稳定的聚合树脂成分的，有关它们的进一步详细描述请见Kirk-Othmer著的《化学工艺大全》，1968年第二版，第21卷，第369-379页和第402-405页，有关内容在该书中均有具体描述。用于制备本发明中的对紫外光稳定的聚合树脂组合物的特定的聚（氯乙烯）树脂是刚性的聚（氯乙烯）均聚树脂。

如上述所披露的，本发明的聚合树脂组合物将包括一聚合树脂成分，和在此描述的有效的对紫外光稳定剂量的，吸收紫外光的和化学惰性颜料氧化锌组分。一般说来，以重量计算，如果聚合树脂组合物为100%的话，那末，聚合树脂组分将包含有2%到20%的颜料氧化锌组合物。特别是对于上述的聚（氯乙烯）树脂，人们惊奇地发现，当用颜料氧化锌与使用等量的颜料二氧化钛获得实际上相同程度的对紫外光稳定性时，用颜料氧化锌组合物不会产生后面提到的由于用颜料二氧化钛所引起的缺点。即，当用本发明的颜料氧 化锌组合物与聚（氯乙烯）树脂结合形成本发明的聚合树脂组合物时，与含有等量的二氧化钛和颜料的聚（氯乙烯）树脂相比，可以获得明显的较深色调或颜色。用本发明的颜料氧化锌组合物，获得与用含颜料氧化钛的聚合树脂组合物同样的较浅的色调或颜色也是可能的，只不过所用颜料的浓度稍微低些罢了。

本发明的对紫外光稳定的聚合树脂组合物还可含有本技术领域中已知的其它常规添加剂。有代表性的非限定的常规添加剂的实例包括：热稳定剂，冲击调节剂，润滑剂或工艺处理用酸，填充剂，有机及无机颜料和增塑剂。这些成分可通过如挤出机，密闭式混炼器或干粉掺混等常规混合技术与聚合树脂组合物结合起来。

如上提到的，特别有用的对紫外光稳定的聚合树脂组合物最好是那些含有如聚（氯乙烯）作为聚合树脂成分的组合物。含有本发明中的颜料氧化锌组分的聚（氯乙烯）树脂组合物完全或部分取代较常用的二氧化钛，在加工过程中显示出极好的稳定性，在阳光下也显示出对紫外光极佳的稳定性。由于未经加工氧化锌常被认为有加速聚（氯乙烯）树脂的脱氯化氢作用，因此含有本发明的颜料氧化锌的聚氯乙烯树脂组分的稳定性特别出乎意料和令人吃惊。因此，基于本发明已处理过的颜料氧化锌不具备加速聚（氯乙烯）树脂脱氯化氢作用这一事实，这些处理过的颜料氧化锌被认为基本上是化学惰性的。

如下实施例用来详细说明本发明。在这些实施例中，如无特别说明，则所有份额或分数均指重量百分比。

实施例1

本实施例阐明了本发明的一种典型的化学惰性颜料氧化锌组合物的制备方法。采用的工艺构成本发明的下一个实施例。

600克美国锌公司（Zinc        Co.of        America）制造的，级别标号为 Kadox930氧化锌于韦林（Waring）混合器内分散在足量的水中，得到固体含量约为30%（重量百分比）的淤浆。在此淤浆中进一步加入硅酸钠溶液，其中SiO2∶Na2O的重量比约为3.25∶1，SiO2的浓度为242克/升。作为一种分散剂，以氧化锌的重量计，SiO2的百分含量至少必须达到0.06。淤浆的PH值为7.9，在RVT型布洛克菲尔德（Brookfield）旋转粘度计上，使用2号转子测得淤浆粘度为14厘泊（CPS）。

将上述淤浆移到装有搅拌器和温度测量器的不锈钢烧杯中，加热该淤浆至约90℃并在整个处理过程中保持其温度为90℃，淤浆的PH值用1ml5NNaOH溶液调节到9.0。

调节淤浆的PH值后，向其中再加入上述的硅酸钠溶液，并持续119分钟，使含约8%SiO2的致密的无定形氧化硅的覆盖层有效地沉积下来。在此阶段，淤浆的PH值范围是通过同时但又是分批地加入10%（重量百分比）的硫酸溶液来控制的。具体地说，淤浆的PH值范围是用如下的方法来控制的：在开始加入硅酸钠溶液的第一个十五分钟内，加入足量的硫酸溶液使淤浆的PH值保持在9.0±0.25的范围内;在第二个十五分钟内，加入足量的硫酸使淤浆的PH值保持在9.5±0.25的范围内;在第三个十五分钟内，加入足量的硫酸使淤浆的PH值保持在9.75±0.25的范围内。在剩下的74分钟沉积阶段，继续加入足量的硫酸使淤浆的PH值保持在9.75±0.25的范围内。

硅酸钠溶液加完后，在30分钟内，通过进一步加入硫酸使淤浆的PH值再调节到约6.0，然后在此淤浆中，加入足量的Al2O3浓度为228g/l的铝酸钠溶液，20分钟内，使在二氧化硅层积的氧化锌的表面上再沉积一层含Al2O3约2%（重量百分比）的沉淀氧化铝覆盖层。在此阶段，淤浆的PH值通过同时但又是分次地加入95%（重量百分比）的硫酸溶液保持在6.0±0.5的范围内。

铝酸钠溶液加完后，淤浆在90℃下老化15分钟，然后过滤。洗涤得到的滤饼以除去副产物硫酸钠，在105℃干燥过夜再微粉化。分离出来的颜料制品包含具有颜料氧化锌核的颗粒，在颜料氧化锌核表面沉积的第一层是致密 的无定形的、SiO2含量约为8%（重量百分比）的氧化硅沉积层;第二层是Al2O3含量约为2%的沉淀氧化铝的沉积层。正如在本发明下述的实例6-10所说明的那样，上述制备的颜料氧化锌制品具有优良的化学惰性。扩散反射光谱显示，它的光吸收曲线在波长约390nm处开始出现尖峰;而在波长约为380nm开始，光吸收曲线达到一水平直线。这表明它具有满意的紫外光吸收特性。其光吸收曲线的水平直线表明，它对波长直到290nm以下的紫此外光都有最大的吸收。

实施例2

本实施例进一步详细描述了本发明。内容包括制备二氧化硅和氧化铝层上又复盖一层金属皂（即锌的硬脂酸盐）密封层的颜料氧化锌层。

5，000克美国锌公司（Zinc        Co.of        Amenica）制造的、级别标号Kadox930的氧化锌，用四叶片（纵倾角为45度）涡轮搅拌器分散到足量的水中，得到固体含量约为30%（重量百分比）的淤浆。将此淤浆加热到约90℃，并在随后进行的全部处理过程中保持淤浆温度。用5.2ml5N        NaOH溶液调节淤浆的PH值到约9.0。

随后，在淤浆中开始加入硅酸钠溶液来调节其PH值，该硅酸钠溶液的SiO2∶Na2O的重量比约为3.25∶1，SiO2的浓度为240克/升。持续120分钟，使得在氧化锌表面上有效地形成含SiO2约8%（重量百分比）的致密的无定形氧化硅的第一覆盖层。在此阶段，淤浆的PH值范围通过同时但又是分批地加入10%（重量百分比）的硫酸溶液控制。具体地说，淤浆的PH值范围是用以下的方法来控制的：在加入硅酸钠溶液的第一个十五分钟内，加入足量的硫酸溶液使淤浆的PH值保持在9.0±0.25的范围内，在第二个十五分钟内，加入足量的硫酸溶液使淤浆的PH值保持在9.5±0.25的范围内;在第三个十五分钟内，加入足量的硫酸溶液使淤浆的PH值保持在9.75±0.25范围内。剩下的75分钟是加入硅酸钠溶液和发生沉积的阶段，在此阶段，加入足 量的硫酸溶液使淤浆的PH值保持在10.0±0.25的范围内。

硅酸钠溶液加完后，在30分钟内用95%（重量百化比）的硫酸溶液将淤浆的PH值再调节到约为6.0。然后，往淤浆中加入Al2O3浓度为280克/升的铝酸钠溶液，加入量要足以使得在20分钟内，在二氧化硅层积的氧化锌颗粒表面上再沉积一层含沉淀氧化铝约2%的第二覆盖层。在此阶段，同时地但又是分批地进一步加入95%（重量百分比）的硫酸溶液以保持淤浆的PH值在6.0±0.5的范围内。

铝酸钠溶液加完后，淤浆老化15分钟。老化后淤浆的PH值为6.2。然后向此淤浆中加入热的（温度为80℃）、1856毫升含50克硬脂酸钠的硬脂酸钠溶液。硬脂酸钠溶液加完后，淤浆的PH值为6.6，此时向淤浆中加入200ml硝酸锌溶液，从而在二氧化硅和氧化铝层积的颜料氧化锌颗粒表面上再形成并沉淀一层含硬脂酸锌约1%（重量百化比）的密封层。淤浆中加入硝酸锌溶液后，其PH值下降到6.3，加入34.8毫升5N的NaOH溶液，将淤浆的PH值调节到7.0。

然后将淤浆过滤，洗涤得到的二氧化硅/氧化铝/硬脂酸锌层积的颜料氧化锌滤饼，除去副产物钠盐，在105℃干燥过夜并微粉化。得到的颜料氧化锌组合物含有颜料氧化锌核的颗粒，沉积在核表面上的第一覆盖层是约8%（重量百分比）的致密的无定形氧化硅;第二覆盖层是约2%（重量百分比）的氧化铝;第三覆盖层或密封层是约1%（重量百分比）的硬脂酸锌。正如在本发明下述的实施例6-10所说明的那样。该制品的光吸收曲线在波长约400nm处出现一尖峰，在波长为330-380nm范围内为一水平直线，表明该组合物具有满意的紫外光吸收特性。

实施例3

本实例描述了本发明另一种组合物的制备方法。在本实施例中，制备的是在表面上沉积一层致密的无定形氧化硅覆盖层和一层硬脂酸锌的密封层的 颜料氧化锌颗粒。

在本实施例中，表面上沉积了一层约含8%（重量百分比）的致密的无定形氧化硅覆盖层和一层约含2%（重量百分比）硬脂酸锌密封层的颜料氧化锌产品，制备时所采用的材料、制备方法以及条件与上述实例2所采用的材料、制备方法以及条件基本上相同。不同的仅是，在实施例3中省去了氧化铝的沉淀步骤，硬脂酸锌密封层是直接沉积在致密的、无定形的氧化硅层积的颜料氧化锌颗粒的表面上。得到的颜料氧化锌组合物具有优良的化学惰性，如在下述的实施例6-10所示。

实施例4

提出了本发明组合物的一个进一步的实施例，在实施例4中，所制备的颜料产品由颜料氧化锌颗粒组成，其颗粒表面上沉积的第一覆盖层是致密的无定形的氧化硅;第二覆盖层是沉淀氧化铝;第三覆盖层或密封层是树脂酸钙。

实施例4中，采用与上述实施例1相同数量的材料以及相同的制备方法，首先制备第一覆盖层是含约8%（重量百分比）致密的无定形的二氧化硅、第二覆盖层是含约2%（重量百分比）沉淀氧化铝的颜料氧化铝产品。但是，本实施例中，在层积颜料从淤浆中分离出来以前，要加一定量的95%（重量百分比）的硫酸溶液，将淤浆的PH值调节到6.0。然后向调节好PH值后的淤浆中加入600毫升用NaOH皂化的树脂酸溶液。该皂化液是按下述方法制备的：将20克Staybelite树脂（赫尔克里士公司制造）溶解于600毫升含5.6克NaOH的水溶液中并加热到约80℃。在加入此皂化液的同时，向淤浆中加入50毫升含7.7克氯化钙的水溶液。两种溶液，即树脂酸的皂化液和氯化钙水溶液的加入流速应使得它们能在10分钟内加完。

然后将得到的层积了致密的无定形二氧化硅、沉淀氧化铝以及树脂酸钙层的颜料氧化锌颗粒用过滤的方法分离。得到的湿滤饼经洗涤除去溶于水的 钠盐副产物后，在105℃干燥过夜，并微粉化得到所需尺寸大小的颗粒。与前述的实施例1和实施例2一样，得到的层积颜料氧化锌产品显示出优良的化学惰性，其光吸收曲线在波长约400nm处出现一尖峰，在波长为330nm到为380nm的范围内，光吸收曲线为一水平直线。

实施例5

制备下述的层积颜料氧化锌产品是本发明组合物的又一实施例。

选用美国锌公司（Zinc Corporation of America）生产的1500克氧化锌，级别标号为Kadox930，用四叶涡轮搅拌器将其在水中分散，所得淤浆中分散的固体氧化锌占30%（重量百分比）。一种SiO2和Na2O的重量比约为3.25∶1、SiO2浓度为242克/升的硅酸钠溶液做为分散剂加入到淤浆中。将淤浆加热至80℃，并在层积工艺其余工序中始终保持这个温度。

当淤浆的PH值为8.5时，将2500毫升的热（即，80℃）硬脂酸钠溶液加入上述的颜料氧化锌淤浆，该硬脂酸钠溶液的浓度为29.1克/升。硬脂酸钠溶液添加完毕后，所述淤浆的PH值会上升至10.5。然后，将含有352克/升的硝酸锌六水合物的100毫升硝酸锌溶液加入该淤浆。加入上述溶液40分钟之内起作用，在40分钟的最后，淤浆PH值达到6.7。得到的硬脂酸锌层积颜料氧化锌颗粒固化20分钟，然后经过滤在105℃干燥过夜。对经过干燥的产品微粉化，用扩散反射光谱检测紫外光吸收情况。正如前述实施例1至5中所述，该硬脂酸锌层积的颜料氧化锌具有优良的化学惰性，在约为400毫微米（nm）处有确定的紫外光吸收界，在330至380毫微米（nm）波长范围内光吸收曲线为一水平直线。

实施例6-10

这些实施例阐述了实施例1至5中制备的层积颜料氧化锌的用途。它们 可用于制备本发明的对紫外光稳定的合成树脂组合物，且该颜料氧化锌组合物不会对其中包含的树脂组分有加速降解的作用。

在每个实施例中，用实施例1至5中的每一种处理后的颜料氧化锌组合物6.03克，与下列组分干混合，它们包括67.0克聚（氯乙烯）辅助成分;该成分含有31.6克刚性聚（氯乙烯）树脂、4.7克Thermolite        T137、一种锡基热稳定剂（M        &        T化学公司生产的）、4.0克硬脂酸钙、3.1克Hostalub        XL165、一种Hoechest        Celanese公司生产的润滑剂、K120N丙烯酸剂、一种由Rohm        &        Haas        Company生产的操作助剂和18.9克的氯化聚乙烯。干混合后的混合物导入一个布雷本登（Brabender）塑性计混合器，在混合器的旋转速度为120转/分，温度为180℃旋转时间7分钟的条件下，混合物在该混合器中被揉捏成一个弹性团状物，在所述弹性团状物流出混合器时，未见其中的聚（氯乙烯）发生降解。按上述方法制备的每个弹性团状物，在温度为193℃、转动压力为每分钟30，000至35，000磅/平方英寸的条件下，热压成薄片。当薄片从挤压机中压出时，完全显示白色，说明薄片中的聚（氯乙烯）未出现降解。

对比例

重复实施例6-10中的步骤，使用与前相同的硬性聚（氯乙烯）辅助成分，其用量也与实施例6至10中相同。不同之处是其中掺入6.03克的无层积颜料氧化锌。当弹性团状物从布雷本登塑性计混合器压出时，可见团状物上有大量的黑斑。这些黑斑不断扩大，数分钟内，上述的团状物降解成无用的黑色块状物。

本对比例显示，无层积颜料氧化锌具有加速内部含有的聚（氯乙烯）树脂降解的固有倾向。相反，实施例6至10中组合物内聚（氯乙烯）和实施例1至5中含有经过处理的颜料氧化锌组合物在工艺过程中均十分稳定。这些结果清楚地表明本发明中经过处理的颜料氧化锌组合物的化学惰性，以及该 组合物中聚（氯乙烯）树脂组份的稳定性。

总之，本发明提供了吸收紫外光的化学惰性颜料氧化锌组合物;制备该组合物的方法，还提供了含所述颜料氧化锌组合物的聚合树脂组合物，这种树脂组份具有良好的稳定性。本发明带来的利益意想不到并令人惊奇。特别是在观察未处理过的氧化锌并对比这种氧化锌与以上所述的按配方制备的刚性聚（氯乙烯）树脂的降解作用时，这个结论尤其正确。

当以最佳实施例详述本发明时，可知在不超出本发明的实质与保护范围时可对其进行某些修改。