BE1026222B1 - Werkwijze voor het verkrijgen van slijtvaste en kleurvaste korrel voor een vloertoepassing en de verkregen korrel - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor het produceren van slijtvaste en kleurvaste kwartskorrels hoofdzakelijk geschikt voor vloertoepassingen, omvattende het in een roteerbaar gelagerde menginrichting mengen en laten reageren van een samenstelling omvattende geschikte hoeveelheden kwartskorrels, bindmiddel en pigmenten, waarbij initieel deze samenstelling wordt gemengd bij kamertemperatuur aan mengvoorwaarden, vervolgens het mengsel verder wordt gemend en verwarmd tot een temperatuur gelegen tussen 60°C en 200°C aan verwarmvoorwaarden, en waarbij ten slotte het warme mengsel wordt afgekoeld aan afkoelvoorwaarden. De uitvinding heeft ook betrekking op de volgens de werkwijze verkregen korrel.

Description

Werkwijze voor het verkrijgen van slijtvaste en kleurvaste korrel voor een vloertoepassing en de verkregen korrel

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verkrijgen van kleurvaste en slijtvaste korrels geschikt voor een steentapijt. Verder heeft de uitvinding ook betrekking op kwartskorrels voorzien van een gekleurde coating verkregen door deze werkwijze.

STAND DER TECHNIEK

Gekleurde zand of grindsamenstellingen, die een groot gehalte siliciumdioxide-korrels bevatten met oppervlaktelagen of coatings die gekleurde pigmenten bevatten zijn gekend, bijvoorbeeld uit DE 38 26877. DE 38 26877 beschrijft gekleurd zand dat bestaat uit silica gebaseerd zand of grint waarvan de buitenzijde is gecoat met kleurpigmenten. Het kleurenpigment kan op duurzame wijze aan de silica worden gebonden met behulp van alkalisilicaten - ook waterglazen genoemd - en een bakproces. Zo'n bakproces leidt tot het calcineren van het siliciumdioxide. Een chemische binding wordt geproduceerd tussen de silica en de kleurenpigmenten. Een nadeel met deze methode is dat deze chemische binding niet zeer sterk of stabiel is. Ook niet alle pigmenten kunnen met deze methode gebruikt worden.

Een andere methode voor het produceren van een compositie van gekleurd zand, alsook een compositie van gekleurd zand wordt beschreven in US 7 563 316. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een verdunde caustische soda-oplossing, boorzuur, bindmiddel en pigment voor het vormen van een oppervlaktelaag. Zo wordt een binding tussen de oppervlaktelaag en silicakorrels gevormd. Er worden echter zowel zuren als basische stoffen gebruikt, waardoor niet alle pigmenten geschikt zijn voor het gebruik met deze methode. Verder is de gevormde oppervlaktelaag niet voldoende kleurvast en slijtvast.

Een andere methode en samenstelling voor gekleurde silica is gekend uit CN 105 130 378. Dit document verschaft een samengestelde kleurstof en een kunstmatig gekleurd zand, alsook een bereidingswerkwijze van het kunstmatig gekleurde zand. Het kunstmatig gekleurde zand wordt bereid door het samengestelde kleurmiddel te combineren met gebroken steenzand, waarbij het samengestelde kleurmiddel kaliumwaterglas, een waterige harsemulsie, een anorganisch zuur of organisch zuur,

2018/5725

BE2018/5725 een vulmiddel, een stabilisator, een hardingsmiddel, een toner en water omvat. Nadelig is dat het gebruik van organische of anorganische zuren, noodzakelijk is bij deze werkwijze, wat het gebruik van verschillende gekende pigmenten verhinderd.

De uitvinding beoogt een werkwijze en compositie voor het economisch produceren van gekleurde zand- en grindkorrels met verbeterde slijtvastheid en kleurvastheid. Daarnaast beoogt de uitvinding een werkwijze dewelke met een ruim assortiment aan pigmenten kan gebruikt worden, zodat de kleur van de gekleurde korrels vrij kan worden gekozen en eenvoudig kan worden geoptimaliseerd.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding betreft een werkwijze voor het produceren van slijtvaste en kleurvaste kwartskorrels hoofdzakelijk geschikt voor vloertoepassingen, omvattende het in een roteerbaar gelagerde menginrichting mengen en laten reageren van een samenstelling omvattende geschikte hoeveelheden kwartskorrels, bindmiddel en pigmenten, waarbij initieel deze samenstelling wordt gemengd bij kamertemperatuur aan mengvoorwaarden, vervolgens het mengsel verder wordt gemend en verwarmd tot een temperatuur gelegen tussen 60°C en 200°C aan verwarmvoorwaarden, en waarbij ten slotte het warme mengsel wordt afgekoeld aan afkoelvoorwaarden.

De werkwijze geeft aanleiding tot slijtvaste en kleurvaste korrels met een sterkte oppervlaktelaag. Het vooraf mengen zorgt voor goede inmenging van bindmiddel en korrels zodat elke korrel een gelijkwaardige oppervlaktelaag heeft. Het mengen tijdens afkoelen verhindert het samenklitten van kwartskorrels en bindmiddel tot grotere granulaten. Dit slechts beperkt uitvoeren geeft betere vorm en mechanische eigenschappen, eerder dan beperkingen ten gevolge van wrijving tussen de gecoate korrels.

De voorkeurdragende uitvoeringsvormen volgens volgconclusies 7 tot 11 zijn geschikt voor het gebruik van vrijwel alle organische en anorganische pigmenten.

In een tweede aspect betreft de uitvinding de kwartskorrels geproduceerd volgens de werkwijze van de uitvinding.

Deze kwartskorrels hebben verbeterde kleurvastheid en slijtvastheid, waarbij deze eigenschappen niet snel afbreken onder de invloed van tijd.

2018/5725 ^J BE2018/5725

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

De uitvinding betreft een werkwijze voor het produceren van slijtvaste en kleurvaste kwartskorrels hoofdzakelijk geschikt voor vloertoepassingen.

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technisch en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

Een, de en het refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, een segment betekent een of meer dan een segment.

De termen omvatten, omvattende, bestaan uit, bestaande uit, voorzien van, bevatten, bevattende, behelzen, behelzende, inhouden, inhoudende zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

Slijtvast is Het vermogen om herhaald wrijven, schuren en krassen te doorstaan. In deze tekst slaat dit onder meer op het behouden van de kleur bij krassen en herhaald wrijven. Zo kan een verflaag bij wrijving of krassen snel aanleiding geven tot kleurveranderingen en verschillen. Als deze een contrast hebben met de originele kleur is dit ook zeer goed merkbaar, en dus niet wenselijk.

Kleurvast of kleurecht of kleurhoudend zijn termen die aangeven dat de kleur niet wijzigt. In deze tekst slaat dit overal op kleurwijzigingen over tijd of onder de invloed van omstandigheden. In de eerste plaats slaat kleurvast op een gelijke kleur gedurende voldoende lange periode. Bij voorkeur is de stof ook kleurvast onder invloed van chemicaliën en straling, zoals Uv-licht. Geen enkele stof is volledig kleurvast onder invloed van chemicaliën en straling, en men moet dus steeds de omstandigheden van de toepassing in rekening houden.

2018/5725

BE2018/5725

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het produceren van slijtvaste en kleurvaste kwartskorrels hoofdzakelijk geschikt voor vloertoepassingen, omvattende het in een roteerbaar gelagerde menginrichting mengen en laten reageren van een samenstelling omvattende geschikte hoeveelheden kwartskorrels, bindmiddel en pigmenten, waarbij initieel deze samenstelling wordt gemengd bij kamertemperatuur aan meng-voorwaarden, vervolgens het mengsel verder wordt gemend en verwarmd tot een temperatuur gelegen tussen 60°C en 200°C aan verwarmvoorwaarden, en waarbij ten slotte het warme mengsel wordt afgekoeld aan afkoelvoorwaarden.

Hoewel deze voorwaarden steeds afhankelijk zijn van verschillende proces parameters, met name het volume van de menginrichting, de gewenste kleur, het gekozen bindmiddel en de kwartskorrel diameter distributie, omvatten de mengvoorwaarden, verwarmvoorwaarden en afkoelvoorwaarden steeds een hoeksnelheid van de menginrichting die groter is dan 0.1 toeren / minuut, gedurende minstens één minuut.

Hierbij worden kwartskorrels met bindmiddel en pigment gemengd, onder continu mengen verwarmd waardoor het bindmiddel de kwartskorrels permanent voorziet van een oppervlaktelaag, en nadien afgekoeld. Deze voorwaarden omvatten het continu mengen van het mengsel, inclusief voor en na het verwarmen. Het verwarmen is noodzakelijk voor het bekomen van een slijtvaste en kleurvaste korrel. Het continu mengen, inclusief voor en na het verwarmen, verhoogt de consistentie van het resultaat. Zo zal het vooraf inmengen leiden tot een meer consistente kleur en kleurvastheid, als gevolg van het goed inmengen van de korrels, bindmiddel en pigment alvorens enige reactie plaatsvind. Het continu mengen van het mengsel bij het afkoelen verhindert dan weer het samenklitten van de korrels, met name de kleinere korrels, waardoor consistent de gewenste korreldistributie wordt bekomen.

De mengvoorwaarden, verwarmvoorwaarden en afkoelvoorwaarden worden nu meer in detail besproken.

In een uitvoeringsvorm omvatten de mengvoorwaarden een mengsnelheid. Dit is de rotatie of hoeksnelheid van de roteerbaar gelagerde menginrichting, dewelke groter is dan 0.1 toeren per minuut. Bij voorkeur ligt de mengsnelheid tussen 5 en 50 toeren

2018/5725 ^J BE2018/5725 per minuut. Deze hoeksnelheden geven aanleiding tot een goede inmenging van de ingrediënten.

In een uitvoeringsvorm omvatten de mengvoorwaarden een mengtijd. Dit is de tijd gedurende dewelke wordt ingemengd door middel van rotatie van de menginrichting. Nadien wordt de menginrichting verwarmd en gaat men over tot verwarmvoorwaarden. De mengtijd ligt tussen 1 en 360 minuten.

De mengvoorwaarden omvatten een mengtemperatuur. Dit is bij voorkeur de kamertemperatuur. Nog meer bij voorkeur ligt deze tussen 10°C en 25°C. Temperaturen onder 0°C zijn niet wenselijk, en bij voorkeur worden temperaturen onder 5°C vermeden. Temperaturen boven 35°C kunnen aanleiding geven tot vroegtijdige reactie, en zijn ook niet wenselijk.

In een uitvoeringsvorm omvatten de verwarmvoorwaarden een verwarmsnelheid. Dit is de hoeksnelheid van de menginrichting tijdens het verwarmen en inmengen van het mengsel. De verwarmsnelheid is bij voorkeur gelijk aan de snelheid gebruikt bij het inmengen. In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de verwarmsnelheid geleidelijk afgebouwd nabij het eind van de verwarmtijd. Bij voorkeur wordt de verwarmsnelheid pas aangepast na ten minste de halve verwarmtijd. Het is aan het begin van het verwarmen voordelig een goede inmenging en dus snelle verwarmsnelheid te hanteren. Dit is voordelig voor de massatransfer en de warmtetransfer van het materiaal, waardoor reactie bevorderd wordt en een consistente korrel wordt verkregen zelfs bij grote batches. Nabij het eind van de verwarmtijd verhardt het bindmiddel, waardoor de viscositeit van dit bindmiddel sterk verhoogd. Een grote verwarmsnelheid zal hier enkel leiden tot mogelijke beschadiging van het gevormde materiaal, zoals krassen of brokstukken. Een minimale snelheid is echter noodzakelijk, teneinde het samenklitten van kwartskorrels en bindmiddel tegen te gaan.

In een uitvoeringsvorm omvatten de verwarmvoorwaarden een verwarmtijd. Dit is de tijd gedurende dewelke wordt verwarmd én gemengd. De verwarmtijd is tussen 1 en 180 minuten. Deze tijden worden gekozen als een optimum tussen energie en tijdskosten en een voldoende reactietijd vooreen kwaliteitsvol resultaat.

In een uitvoeringsvorm omvatten de verwarmvoorwaarden een verwarmtemperatuur. Deze ligt tussen 70 en 200°C. De optimale verwarmtemperatuur hangt doorgaans af van het gebruikte bindmiddel.

2018/5725 ^υ BE2018/5725

In een uitvoeringsvorm omvatten de afkoelvoorwaarden een afkoeltijd. Dit is de tijd gedurende dewelke de menginrichting roteert, waarbij het mengsel afkoelt. Dit is niet de tijd welke nodig is om het mengsel terug op kamertemperatuur te brengen, hoewel deze uiteraard kunnen overeen komen. De afkoeltijd is tussen 5 en 180 minuten, Het afkoelen zoals hier besproken slaat op de tijd tijdens dewelke de menginrichting blijft nadraaien na verwarming. Het nadraaien tijdens het afkoelen verzekert dat de korrels niet samenklitten bij het harden van het bindmiddel. Het nadraaien kan echter een negatief effect hebben op de korrels in de zin van beschadiging van de vormende kleurencoating rond de korrels ten gevolge van wrijving tussen de korrels. Vandaar dat het afkoelen en nadraaien van de menginstelling gedurende gelimiteerde tijd en aan een gelimiteerde snelheid doorgaat.

Bij voorkeur omvat het afkoelen van de menginrichting afkoelen door middel van convectie. Nog meer bij voorkeur is dit natuurlijke convectie aan de lucht. Dit is energiezuinig en voldoende voor de toepassing.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden verschillende, opeenvolgende kleurencoatings volgens de werkwijze uit het eerste aspect voorzien. Hiertoe worden slijtvaste en kleurvaste kwartskorrels die voorzien zijn van een kleurencoating gebruikt als kwartskorrels in het mengsel volgens het eerste aspect. Zo worden meerdere lagen bindmiddel en pigment aangebracht. Dit leidt tot kleurencoatings met een meer dekkende kleur. Anderzijds kunnen ook verschillende kleuren gemengd worden of patronen worden aangebracht. Zo kan de werkwijze eerst een grondlaag voorzien, met een eerste pigment gebonden in een eerste kleurencoating. Hierna kan bovenop deze grondlaag een of meerdere afwerkende lagen worden aangebracht. Deze kunnen geheel of partieel dekkend zijn..

In een andere uitvoeringsvorm wordt slechts een geringe hoeveelheid pigment en bindmiddel gebruikt. Dit staat toe de vorm, structuur en kleur van de kwartskorrels te herkennen en slechts gedeeltelijk te kleuren. Dit geeft de kwartskorrels een meer natuurlijk uitzicht.

Het is echter belangrijk te begrijpen dat mengen niet lineair schaalt met een lengtemaat. Indien de mengenergie, de energie nodig of wenselijk voor het mengen van een vaste hoeveelheid korrels, constant word gehouden dient deze te schalen met het volume. Het sterk opdrijven van het toerental van de menginrichting is niet wenselijk, aangezien dit nefaste invloed heeft op de kwaliteit van het resultaat. Als

2018/5725 ' BE2018/5725 gevolg wordt bij voorkeur de mengtijd, verwarmtijd (en in mindere mate afkoeltijd) opgedreven, en het toerental constant gehouden. Het is dus voordelig om voor grotere batchvolumes langere mengtijden, verwarmtijden en afkoeltijden te gebruiken. Hogere mengsnelheden, verwarmsnelheden en afkoelsnelheden kan slechts in beperkte mate worden gebruikt bij het verhogen van het batchvolume.

Het verwarmen van het mengsel en de menginrichting kan volgens eender welke methode, waaronder convectieovens, branders, warmtewisselaars en zo verder.

De werkwijze volgens het eerste aspect gebruikt verschillende materialen. Deze omvatten minstens kwartskorrels, pigmenten en bindmiddel. Deze materialen en hun voorkeurdragende vormen worden nu meer in detail besproken.

Kwartskorrels

De kwartskorrels volgens het eerste aspect zijn bij voorkeur gewassen en vuurgedroogd kwarts. Het kwarts is bij voorkeur natuurlijk. Natuurlijk kwarts is economisch voordelig. Natuurlijk kwarts bevat steeds onzuiverheden. Het kwarts bestaat uit minstens 70% siliciumdioxide, bij voorkeur meer dan 80%, nog meer bij voorkeur meer dan 90%, nog meer bij voorkeur meer dan 95%.

Deze hebben bij voorkeur een welbepaalde korreldiameterdistributie. Deze korreldiameterdistributie zal nu verder besproken worden. Hierbij wordt over een minimale korreldiameter dlO en een maximale korreldiameter d90 gesproken. De korreldiameter dlO is de korreldiameter zodat 90% van de korrels een grotere diameter hebben, en 10% van de korrels een kleinere diameter. De korreldiameter d90 is de korreldiameter waarbij 10% van de korrels een grotere diameter hebben, en 10% van de korrels een kleinere diameter. De minimale korreldiameter dlO is de minimum waarde voor dlO. De maximale d90 is de maximumwaarde voor d90. Deze percenten zijn gebaseerd op het aantal korrels, niet op het gewicht of het volume van genoemde korrels.

De minimale korreldiameter dlO is 0.05 mm, bij voorkeur is de minimale korreldiameter dlO 0.4 mm, nog meer bij voorkeur is de minimale korreldiameter dlO 0.7 mm, minimale korreldiameter dlO 1.2mm, nog meer bij voorkeur is minimale korreldiameter dlO 2.0 mm. De maximale korreldiameter d90 is bij voorkeur 16.0 mm, nog meer bij voorkeur is de maximale korreldiameter d90 8.0 mm, nog meer bij

2018/5725 ^ü BE2018/5725 voorkeur is de maximale korreldiameter d90 6.0 mm, nog meer bij voorkeur is de maximale korreldiameter d90 4.0 mm.

In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de korrels gezeefd of verdeeld op basis van kor rel g rootte. Zo kunnen tussen 0.05 mm en 16.00 mm verschillende onderverdelingen gemaakt worden met zeer fijne korrels die van structuur dicht bij zand komen, of grotere korrels zoals grind. Deze kunnen op basis van toepassing of voorkeur als verschillende producten gebruikt of verkocht worden.

Bij voorkeur worden volgende korrelverdelingen beschouwd:

-zand 0.1-0.5 : dlO van 0.10 mm en d90 van 0.50 mm,

-zand 0.4-0.8 : dlO van 0.40 mm en d90 van 0.80 mm,

-zand 0.7-1.2 : dlO van 0.70 mm en d90 van 1.20 mm, -zand 1.0-2.0 : dlO van 1.00 mm en d90 van 2.00 mm, -grind 2.0-3.0 : dlO van 2.00 mm en d90 van 3.15 mm, -grind 3.0-4.0 : dlO van 3.15 mm en d90 van 4.00 mm.

Bindmiddel

Het bindmiddel voorziet de kwartskorrels van een permanente oppervlaktelaag of coating, dewelke bij voorkeur ook het pigment aan deze korrels bind. Het bindmiddel zal, na uitharding, de voornaamste bijdrage voor het slijtvast karakter van de korrels geven. Ook de kleurvastheid van de korrels, onder meer onder de invloed van UV, hangt sterk af van het gebruikte bindmiddel. Als gevolg zullen verschillende uitvoeringsvormen van het bindmiddel volgens de huidige uitvinding in detail worden besproken.

Het bindmiddel volgens het eerste aspect dient een viscositeit van 200 tot 10000 mPa.s te hebben. Deze viscositeit is gemeten bij 25°C volgens een Brookfield viscometer van het rotationele type. Deze viscositeit is voldoende hoog voor het voldoende kleven aan de korrels, alsook het inmengen van het bindmiddel en de korrels, waarbij het bindmiddel niet meteen afloopt naar de bodem van de menginrichting. Deze viscositeit is echter ook voldoende laag om het samenklitten of meesleuren van korrels in viskeus bindmiddel tegen te gaan.

Het bindmiddel is polymeer gebaseerd, en zal bij het uitharden vernetten tot een permanente coating.

2018/5725

BE2018/5725

De hoeveelheid bindmiddel hangt af van het gebruikte bindmiddel, het pigment en de gewenste dikte van de oppervlaktelaag. Doorgaans wordt 1 wt% tot 5 wt% bindmiddel ten opzichte van de massa van de kwartskorrels gebruikt.

In een uitvoeringsvorm omvat het bindmiddel een epoxy-gebaseerd bindmiddel. In een verdere uitvoeringsvorm omvat het epoxy-gebaseerd bindmiddel een eerste component en een tweede component. In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de eerste component een mengsel van oligomerische reactieproducten van formaldehyde, 2-(chloromethyl)oxiraan en fenol, epoxyhars van bisfenol A en epichloorhydrine en reactieproducten van hexaan-l,6-diol met 2chloromethyl-oxiraan of een combinatie of hiervan.

Oligomerische reactieproducten van formaldehyde, 2-(chloromethyl)oxiraan en fenol zijn gekend onder het CAS-nummer: 9003-36-5 en vrij op de markt verkrijgbaar, epoxyhars van bisfenol A en epichloorhydrine is gekend onder het CAS-nummer: 25068-38-6 en vrij op de markt verkrijgbaar.

Reactieproducten van hexaan-l,6-diol met 2-chloromethyl-oxiraan zijn gekend onder het CAS-nummer 933999-84-9 en zijn vrij op de markt verkrijgbaar. Deze reactieproducten omvatten bij voorkeur een (1:2) verhouding van hexaan-l,6-diol ten opzichte van 2-chloromethyl-oxiraan. Hierdoor wordt een disfunctionele reactieve vernetter bekomen, ten gevolge van twee epoxy groepen. Deze epoxygroepen zullen na reactie aanleiding geven tot meer vernetting of cross-linking. Dit leidt tot betere mechanische eigenschappen, waaronder de slijtvastheid. Zo wordt een slijtvaste epoxyhars bekomen. Di-functionele vernetters zijn evenwel duurder dan hun monofunctionele alternatieven.

De epoxyhars is gebruikt als ingrediënt bij de eerste component heeft bij voorkeur een gemiddeld tot laag moleculair gewicht. Nog meer bij voorkeur ligt het moleculair gewicht van de epoxyhars onder 2.000 g/mol. De epoxyhars heeft bij voorkeur een lage viscositeit. Nog meer bij voorkeur is de viscositeit van de epoxyhars bij 25°C lager dan 10.000 mPa.

In een nog verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het epoxy-gebaseerd bindmiddel een mengsel van 10 wt% tot 25 wt% epoxyhars van bisfenol A en epichloorhydrine, 20 wt% tot 25 wt% reactieproducten van hexaan-l,6-diol met 2chloromethyl-oxiraan en 50 wt% tot 70 wt% oligomerische reactieproducten van formaldehyde, 2-(chloromethyl)oxiraan en fenol.

2018/5725 ^υ BE2018/5725

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de tweede component voor het epoxygebaseerd bindmiddel een polyamine. Polyamines zijn verbindingen die meer dan één aminegroep bevatten. Hierdoor zijn deze geschikt voor het crosslinken van epoxyhars. In een nog verdere voorkeursdragende uitvoeringsvorm omvat de tweede component isophorondiamine, trimethylhexamethylenediamine, m-Xylyleendiamine, epoxyhars of een mengsel hiervan.

Isophorondiamine is gekend onder het CAS-nummer: 2855-13-2. Trimethylhexamethyleendiamine is gekend onder het CAS-nummer: 25513-64-8. mXylyleendiamine is gekend onder het CAS-nummer: 1477-55-0. Epoxyhars is gekend onder het CAS-nummer: 25068-38-6.

De epoxyhars gebruikt als ingrediënt bij de tweede component van heeft bij voorkeur een gemiddeld tot laag moleculair gewicht. Nog meer bij voorkeur ligt het moleculair gewicht van de epoxyhars onder 2.000 g/mol. De epoxyhars heeft bij voorkeur een lage viscositeit. Nog meer bij voorkeur is de viscositeit van de epoxyhars bij 25°C lager dan 10.000 mPa.

In een andere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het bindmiddel gebaseerd op polyurethaan (PU). In een meer voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het bindmiddel gebaseerd op alifatisch polyurethaan.

De epoxyharsen zijn goedkoper. Alifatische polyurethaan heeft betere kleurvastheid, met name minder verkleuring onder de invloed van UV licht. Epoxy-gebaseerd bindmiddel zal verkleuren onder invloed van UV licht. Deze zullen licht geel worden. Polyurethaan is ook beter bestand tegen sommige chemicaliën, waaronder de meeste solventen, zure en basische omgevingen. Als gevolg zijn epoxyharsen goed geschikt voor toepassingen waar de omstandigheden gekend zijn en het gebruik van epoxy gebaseerd bindmiddel toelaten, bijvoorbeeld binnen een gebouw. Polyurethaan is duurder, maar leidt tot betere kleurvastheid en mechanische eigenschappen zoals slijtvastheid in ongunstige condities. Voor toepassingen buiten onder invloed van weersomstandigheden en zon is een polyurethaan gebaseerd bindmiddel aangewezen.

Pigmenten

Een voordeel van de werkwijze volgens het eerste aspect is dat vrijwel alle pigmenten gebruikt kunnen worden. De uitvinding is geschikt voor combinatie met zowel organische als anorganische pigmenten.

2018/5725 ^x± BE2018/5725

Anorganische pigmenten bestaan meestal uit oxides van metalen. Bekende voorbeelden van anorganische pigmenten zijn omber, okergeel, okerrood en rauwe sienna. Een ander pigment is cadmiumsulfide ofwel cadmiumgeel dat deel uitmaakt van de cadmiumpigmenten met kleuren die lopen via geel, oranje en rood naar kastanjebruin. Daarnaast bestaat kobaltblauw ofwel een mengsel van kobalt(II)oxide en aluminiumoxide. Titaanwit oftewel titanium(IV)oxide is eveneens bekend, net zoals zinkwit oftewel zinkoxide. Ijzeroxides zijn geschikt als rode en zwarte pigmenten. Tegenwoordig worden anorganische pigmenten meestal synthetisch geproduceerd.

Organische pigmenten bevatten koolstofverbindingen en waren oorspronkelijk afkomstig van dieren of planten. Tegenwoordig worden ook organische pigmenten voornamelijk synthetisch geproduceerd. Bekende voorbeelden van organische pigmenten zijn sepia en kraplak. Bekende voorbeelden van synthetische organische pigmenten zijn: alizarine, azopigmenten (het gele, oranje en rode kleurgebied), ftalocyanine (blauwe en groene kleurgebied) en chinacridon (een lichtecht roodviolet pigment). Organische pigmenten kunnen alsnog een metaalatoom of metaalion bevatten, zoals onder meer bilirubine en hemocyanine.

Andere gekende voorbeelden van organische pigmenten geschikt voor gebruik volgens de werkwijze uit het eerste aspect omvatten: alfa- en bètacaroteen, azopigment, anthocyaan, cochenille (ofwel karmijn), erytrosine, luciferine (lichtgevend pigment), melanine, rodopsine en ureum.

De hoeveelheid pigment varieert zeer sterk, afhankelijk van de gewenste eindkleur, de mate waarin deze eindkleur de vorm, textuur en onderliggende kleur van de kwartskorrels dient te bedekken en het gebruikte pigment. Doorgaans wordt 0.01wt% tot 6 wt% pigment ten opzichte van de massa van de kwartskorrels gebruikt. Hierbij wordt de massa van het bindmiddel niet in rekening gebracht.

In een volgend aspect omvat de uitvinding de slijtvaste en kleurvaste korrel geproduceerd volgens de werkwijze van het eerste aspect.

Deze korrels tonen goede kleurvastheid in functie van de tijd. Verder is de oppervlaktelaag voldoende hard om krassen en slijt tegen te gaan. Toch is een mate van slijt niet te voorkomen, maar hierbij zal alsnog de kleur gedurende lange periode bewaard blijven.

Claims (14)

1. CONCLUSIES

   1. Werkwijze voor het produceren van slijtvaste en kleurvaste kwartskorrels hoofdzakelijk geschikt voor vloertoepassingen, omvattende het in een roteerbaar gelagerde menginrichting mengen en laten reageren van een samenstelling omvattende geschikte hoeveelheden kwartskorrels, bindmiddel en pigmenten, waarbij initieel deze samenstelling wordt gemengd bij kamertemperatuur aan meng-voorwaarden, vervolgens het mengsel verder wordt gemend en verwarmd tot een temperatuur gelegen tussen 60°C en 200°C aan verwarmvoorwaarden, en waarbij ten slotte het warme mengsel wordt afgekoeld aan afkoelvoorwaarden.
2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de mengvoorwaarden een mengsnelheid omvat, waarbij de mengsnelheid tussen 5 toeren per minuut en 50 toeren per minuut is.
3. 3. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-2, waarbij de mengvoorwaarden een mengtijd omvat, waarbij de mengtijd tussen 1 minuut en 360 minuten is.
4. 4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-2, waarbij de verwarmvoorwaarden een verwarm ingstijd omvatten, waarbij de verwarmingstijd tussen 1 minuten en 180 minuten is.
5. 5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-2, waarbij de afkoelvoorwaarden een afkoelsnelheid omvat, waarbij de afkoelsnelheid tussen 0.1 toeren per minuut en 50 toeren per minuut is.
6. 6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-2, waarbij de afkoelvoorwaarden een afkoeltijd omvat, waarbij de afkoeltijd tussen 5 minuten en 180 minuten is.
7. 7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-6, waarbij het bindmiddel epoxy gebaseerd is.

   2018/5725

   BE2018/5725
8. 8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het bindmiddel een mengsel van oligomerische reactieproducten van formaldehyde, 2-(chloromethyl)oxiraan en fenol, epoxyhars van bisfenol A en epichloorhydrine en reactieproducten van hexaan-l,6-diol met 2-chloromethyl-oxiraan omvat.
9. 9. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het bindmiddel een polyamine omvat.
10. 10. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-6, waarbij het bindmiddel polyurethaan gebaseerd is, bij voorkeur alifatisch polyurethaan gebaseerd bindmiddel.
11. 11. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-10, waarbij het bindmiddel voor het mengen een viscositeit tussen 200 mPa.s en 10000 mPa.s heeft bij 25°C gemeten volgens een Brookfield viscometer RV spindel 05.
12. 12. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-11, waarbij kwartskorrels verschillende malen het mengen, verwarmen en afkoelen in een menginrichting ondergaan, waarbij bij elke opeenvolgende stap opnieuw bindmiddel en pigment wordt toegevoegd.
13. 13. Slijtvaste en kleurvaste korrel geproduceerd volgens de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-12.
14. 14. Slijtvaste en kleurvaste korrel volgens conclusie 13, waarbij de slijtvaste en kleurvaste korrel een korreldiameterdistributie heeft dewelke gekenmerkt wordt door een minimale korreldiameter dlO van 0.05 mm en een maximale korreldiameter d90 van 16 mm, bij voorkeur een minimale korreldiameter dlO van 0.4 mm en een maximale korreldiameter d90 van 4 mm.