CS263804B1 - Barevné plnivo pro plasty - Google Patents

Abstract

Částicové plnivo obsahující uhličitan vápenatý, oxid nebo hydroxid nebo uhličitan hořečnatý nebo hydroxid hlinitý jsouiimpregnované 0,1 až 5 % hmotnostními reaktivního anebo kationaktivního organického barviva, které je Vhodné jako (pigment vybarvující plasty ve hmotě.

Description

Vynález se týká plniv pro kompozitní materiály plast — plnivo.

Plniva používaná pro plnění plastů mají ve finálním kompozitu plast — plnivo celou řadu funkcí výrazně ovlivňujících mechanické, zpracovatelské a ekonomické ukazatele, které vytváří z kompozitů konstrukční materiál nové generace. Jednou z nevýhod, které zavádění kompozitů do praxe přináší, je větší citlivost těchto materiálů na optické vady, způsobené povrchovým poškozením. Povrchová poškození výrobků z kompozitů poškrábáním, nárazem cizího tělesa, nebo krátkodobým nadměrným mechanickým zatížením výrobku sé projeví výrazným zbělením poškozeného místa, které má svůj původ nejen ve fyzikální podstatě dobře známého odrazu světla na plochách, ve kterých došlo ke skluzu krystalinitové struktury plastu, ale navíc v odhalení a vytržení částic plniva z polymeru matrice. Zbělení kompozitu odhalením a vytržením plniva je způsobeno tím, že prakticky všechna částlcová plniva, používaná k plnění plastů — mikromletý a srážený uhličitan vápenatý, slída, dolomitická plniva, hydroxid vápenatý, horečnatý a hlinitý, mastek i kaolín — jsou ve své podstatě bílého charakteru. Každé drobné poškození výrobku z kompozitu má potom z 'hteďtska mechanické funkce výrobku obvykle zanedbatelný význam, avšak způsobí intenzívní zbělení poškozeného místa. Poněvadž většina výrobků z kompozitů se používá v jiném odstínu než v bílém v praxi jsou velmi časté odstíny černé, technické šedi a škály hnědé, je zbělení poškozených míst velmi nepříjemné.

V patentové literatuře jsou popsány některé pokusy o přípravu barevných plniv. Např. v BE 848 727 jsou popsány mikrosféry oxidu křemičitého vybarveného organickými pigmenty, v JA 51082318 mletý křemenný písek s barevnými laky a v Ja 530960034 slída vybarvovaná na povrchu organickými barvivý. Nevýhoda těchto známých barevných plniv je, že barviva nejsou zakotvena na povrchu plniva chemickými vazbami.

Předmětem vynálezu je barevné plnivo pro plasty tvořené částicovým plnivem, jehož povrch je impregnován organickým barvivém, u nějž částice plniva na bázi uhličitanu vápníku, oxidu, hydroxidu nebo uhličitanu hořečnatého nebo hydroxidu hlinitého jsou impregnovány 0,1 až 5 % hmotnostními reaktivního anebo kátionaktivního organického barviva adsorbujícího se na plnivu a tvořícího s uvedenými kovy špatně rozpustné soli. Povrch částicového plniva na bázi přírodních, modifikovaných i srážených karbonátů a hydroxidů se zpravidla upravuje kyselými hydrofobními látkami, jako jsou např. mastné kyseliny, aby se zlepšil styk plniva s polymerem.

Reaktivní a kationaktivní organická barviva obsahují zpravidla hydrofobní část tvořenou aromatickými anebo heterocyklickými sloučeninami a menší skupinu tvořenou rozpustnou solí kyseliny např. karboxylové či sulfonové, schopnou tvořit špatně rozpustné soli s vápníkem, hořčíkem a hliníkem a případně i s manganem a železem, které se mohou vyskytovat v těchto plnivech jako nežádoucí nečistoty. Barviva se proto adsorbují na povrchu plniva, vytvářejí na něm barevné laky, které plní současně dvojí funkci. Plnivo je barvivém hydrofobizováno, takže kompozitní materiál s plastem má dobré mechanické vlastnosti i bez speciální povrchové úpravy a současně barevné plnivo je pigmentem vybarvujícím komposit na celou škálu barevných odstínů.

Výhodou použití takového druhu plniva, které svou barvou povrchu odpovídá požadované barvě kompozitu, je ta skutečnost, že libovolné poškození povrchu finálního výrobku z kompozitu není provázeno tak intenzívním zbělením poškozeného místa, jak tomu je při použití klasických plniv. Tato skutečnost je způsobena tím, že částice plniva, které byly odhaleny a vytrženy poškozením povrchu kompozitu barevně odpovídají barvě kompozitu, takže s kompozitem fakticky splývají a dále tím, že plnivo odpovídající svou barvou povrchu barvě kompozitu je schopno do značné míry zakrýt v kompozitu vznikající creepové plochy.

Pro výrobu barevných plniv podle tohoto vynálezu jsou vhodné všechny druhy barviv, obsahující volné karboxylové nebo sulfonové skupiny, jako jsou barviva reaktivní nebo kationaktivní.

Aby došlo k účinnému probarvení plniva, je zpravidla nutné nanášet barvivo z roztoku při zvýšené teplotě. Proto je výhodné vy.rábět barevná plniva podle tohoto vynálezu při výrobě plniv, srážením hydroxidů a uhličitanů z roztoků vápenatých, horečnatých a hlinitých solí, kdy se vhodné barvivo přidává do vznikající suspense nebo lze probarvování spojit s hydratací pálených dolomitů, oxidu hořečnatého nebo hlinitého.

Bližší objasnění vynálezu umožní následující příklady, procenta uváděná v příkladech jsou hmotnostní.

Příklad 1

Černý kompozit Tábořen PH 23 C 40—001 s 39,8 % vápencového plniva a 5 % sazového¹ koncentrátu Popcolor 20/20 byl porovnán s kompozitem o stejném složení, pouze stejného černého odstínu kompozitu kontrolovaného na kolorimetru nebylo dosaženo aditivací sazemi, ale použitím barevně povrchově upraveného plniva. Barevně povrchově upravené plnivo bylo připraveno mořením komerčního karbonátového plniva P20U ve 20% vodném roztoku reaktivní ostazinové černi V-B při 80 °C a době pobytu v míchaném reaktoru 15 min. s následnou filtrací a sušením při 110 °C při celkovém dávkování reaktivní černi 3 % na plnivo.

Porovnávací zkoušky kompozitů výrobě26 3 ných z takto barevně povrchově upraveného plniva a standardního černého kompozitu vyrobeného aditivací sazemi prokázaly, že optické efekty způsobené vrypy do povrchu finálního výrobku jsou podstatně menší u kompozitu s barevně upraveným plnivem.

Příklad 2

Mikromletý kalcinovaný dolomit byl hydratován při 80 °C 20% vodným roztokem ostazinového barviva H4 GR. Namořením 2% barviva na hydratovaný dolomit vznikl odstín technické hnědi. Takto barevně povrchově upravené plnivo bylo použito na výrobu hnědého kompozitu PVC, který obsahoval 45 % upraveného plniva, 52 % polymerní matrice NERALIT 581 a běžná aditiva. Tento kompozit byl porovnán se stejným kompozitem, pouze dolomitické plnivo neby04 lo barevně povrchově upraveno a odstínu technické hnědi kompozitu bylo dosaženo aditivací 4% hnědého koncentrátu RYKOBAR FN.

Zkoušky vrypem ukázaly, podobně jako v předchozích případech, mnohem menší citlivost kompozitu s barevně povrchově upraveným plnivem na povrchové optické vady, než je tomu v případě barvení kompozitu pigmentací.

Příklad 3

Suspense hydroxidu hlinitého, vznikající neutralizací chloridu hlinitého čpavkovou vodou byla smíchána s roztokem ostazinové hnědi S 2 G (dichlortriazinový typ). Vzniklé hnědě zbarvené plnivo bylo odstěděno a sušeno při 110 °C.

pRedmEt

Barevné plnivo pro plasty tvořené částicovým plnivem, jehož povrch je impregnován organickým barvivém, vyznačené tím, že částice plniva na bázi uhličitanu vápenatého, oxidu, hydroxidu nebo uhličitanu hořeč-

Claims (1)

1. natého nebo hydroxidu hlinitého jsou impregnovány 0,1 a 5 % hmotnostními reaktivního anebo kationaktivmího organického barviva, vztaženo na plnivo jako celek.