CZ284198B6 - Kompozice pigmentových částic a způsob její výroby - Google Patents
Kompozice pigmentových částic a způsob její výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CZ284198B6 CZ284198B6 CZ931591A CZ159193A CZ284198B6 CZ 284198 B6 CZ284198 B6 CZ 284198B6 CZ 931591 A CZ931591 A CZ 931591A CZ 159193 A CZ159193 A CZ 159193A CZ 284198 B6 CZ284198 B6 CZ 284198B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- particulate
- titanium dioxide
- particles
- particulate material
- pigment
- Prior art date
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 138
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 86
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims abstract 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 107
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 62
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 58
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims description 54
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 24
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 9
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 6
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 claims description 5
- 239000001035 lead pigment Substances 0.000 claims description 5
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 4
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 abstract description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 abstract description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 abstract 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 10
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N (2-ethenylphenyl) prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1=CC=CC=C1C=C NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 7
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 7
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 6
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229920013802 TRITON CF-10 Polymers 0.000 description 6
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 6
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 6
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 6
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 6
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- BFHKYHMIVDBCPC-UHFFFAOYSA-N 1,3,5,7-tetrahydro-[1,3]oxazolo[3,4-c][1,3]oxazol-7a-ylmethanol Chemical compound C1OCN2COCC21CO BFHKYHMIVDBCPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000485 pigmenting effect Effects 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 241000944206 Celtis trinervia Species 0.000 description 1
- RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M Didecyldimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000004 White lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- XMRUJYGYYCLRGJ-UHFFFAOYSA-N azanium;2-[2-[2-[2-(4-nonylphenoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethyl sulfate Chemical compound [NH4+].CCCCCCCCCC1=CC=C(OCCOCCOCCOCCOS([O-])(=O)=O)C=C1 XMRUJYGYYCLRGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000011238 particulate composite Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Vynález se týká kompozice pigmentových částic, která obsahuje kombinaci alespoň dvou chemicky odlišných látek, ve které částice první látky nesou kladný povrchový náboj a částice druhé látky nesou záporný povrchový náboj, přičemž tyto částice jsou drženy ve spojení těmito povrchovými náboji. Vynález rovněž zahrnuje způsob výroby kompozice pigmentových částic, při kterém se vodné disperze obou látek ve formě částic připraví za podmínek, kdy povrchové náboje částic obou látek mají opačná znaménka, načež se obě disperze smísí. Typickými látkami pro výrobu kompozice pigmentových částic podle vynálezu jsou anorganické pigmenty, plniva a nastavovadla a organické polymerní mikrosféry. Kompozice je použitelná jako pigment, například v nátěrových nebo tiskařských barvách, papíru nebo plastických hmotách.ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká kompozitního partikulárního materiálu a způsobu jeho přípravy.
Dosavadní stav techniky
Je velmi dobře známo, že krycí schopnost pigmentovaného systému, jakým je například nátěrová hmota, závisí na stejnoměrnosti, s jakou je pigment v tomto systému dispergován. Rovněž je známo, že konvenční pigmentové materiály jeví sklon k flokulaci, která však snižuje rovnoměrnost dispergování pigmentu a tudíž snižuje při daném obsahu pigmentu krycí schopnost nátěrové hmoty.
V patentovém dokumentu EP 549163 je popsán způsob částečného řešení výše uvedeného problému tím, že se záměrně vytvoří kompozit pigmentových částic s odlišnými částicemi, které působí jako distanční prvky sloužící k zachování separace pigmentových částic. Podle EP 549163 je kompozitní částice vytvořena chemickým vázáním distančních polymemích částic k polymemí, ve vodě rozpuštěné sloučenině, obsahující zbytky, které jsou absorbovatelné na povrchu pigmentové částice.
Cílem vynálezu je vyvinout kompozitní materiál, který· má obdobný účinek, jako materiál podle patentového dokumentu EP 549163, avšak který by byl vytvořen jednodušším způsobem.
Podstata vynálezu
Nyní byl nově získán kompozitní partikulární pigmentový materiál podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen vodnou disperzí kompozitních částic, přičemž uvedené kompozitní částice jsou tvořeny spojením alespoň dvou chemicky odlišných partikulárních materiálů, přičemž částice prvého partikulárního materiálu nesou pozitivní povrchový náboj a částice druhého partikulárního materiálu nesou negativní povrchový náboj a částice prvého partikulárního materiálu jsou drženy ve spojení s částicemi druhého partikulárního materiálu v důsledku uvedených povrchových nábojů, přičemž uvedený první partikulární materiál a uvedený druhý partikulární materiál jsou zvoleny z množiny, zahrnující pigmentový oxid titaničitý, olověné pigmenty, křemičitany, hlinitany, uhličitany a polymemí částice vytvořené z polymerů, zvolených z množiny zahrnující polystyren, akrylové polymery a kopolymery polystyrenu nebo akrylových polymerů a uvedená vodná disperze obsahuje alespoň 35 % hmotnosti uvedených kompozitních částic a první partikulární materiál a druhý partikulární materiál jsou přítomné v takovém množství, že objemový poměr prvého partikulárního materiálu ke druhému partikulárnímu materiálu činí 0,05:1 až 3:1.
Předmětem vynálezu je také způsob výroby výše uvedeného kompozitního partikulárního pigmentového materiálu, který podle vynálezu spočívá v tom, že se vytvoří vodná disperze prvního partikulárního materiálu a vodná disperze druhého, chemicky odlišného partikulárního materiálu, přičemž hodnoty pH takto vytvořených disperzí jsou v podstatě stejné a mají takovou hodnotu, že částice obou partikulárních materiálů nesou povrchový náboj a povrchový náboj na prvním partikulárním materiálu má opačné znaménko vzhledem k povrchovému náboji na druhém partikulárním materiálu, načež se obě uvedené disperze smísí v takových množstvích, že objemový poměr prvního partikulárního materiálu ke druhému partikulárnímu materiálu je roven 0,05:1 až 3:1, a za takových podmínek, že smíšení nezpůsobí obrácení znaménka povrchového náboje na jednom z obou materiálů, přičemž první partikulární materiál a druhý partikulární
- 1 CZ 284198 B6 materiál jsou zvoleny z množiny zahrnující pigmentový oxid titaničitý, olověné pigmenty, křemičitany, hlinitany, uhličitany, hlinky a polymemí částice vytvořené z polymerů zvolených z množiny zahrnující polystyren, akrylové polymery a kopolymery polystyrenu a akrylových polymerů, přičemž uvedená disperze získaná smíšením disperze prvního partikulárního materiálu a disperze druhého partikulárního materiálu obsahuje alespoň 35 % hmotnosti kompozitního partikulárního pigmentového materiálu.
V kompozici podle vynálezu mohou být rovněž použity organické látky ve formě částic a zejména částice polymemích látek, které jsou obvykle označovány výrazem mikrosféry, jsou znamenitě vhodné jako složky kompozice podle vynálezu. Pro vytvoření těchto mikrosfér lze vhodně použít široké spektrum polymemích látek, přičemž je v současnosti komerčně dostupná množina různých typů mikrosfér. Takto jsou například komerčně dostupné a vhodné pro použití v kompozici podle vynálezu mikrosféry vytvořené z polystyrenu, polyvinylchloridu, polyethylenu a akrylových polymerů a z množiny kopolymerů.
V případě, že se v kompozici podle vynálezu tyto mikrosféry použijí, potom mohou být tvořeny buď pevnými plnými mikrosférami, nebo mikrosférami, které obsahují dutiny nebo bubliny. Tyto bublinaté mikrosféry mohou být použity za účelem podpoření pigmentové účinnosti kompozice podle vynálezu.
V rámci nej výhodnějšího provedení pole vynálezu kompozice podle vynálezu obsahují kombinaci částic oxidu titaničitého a částic anorganického plniva nebo nastavovadla nebo polymemí mikrosféry. Výhodnou formou oxidu titaničitého je rutilová modifikace oxidu titaničitého.
Výhodná velikost částic látek ve formě částic závisí do určité míry na charakteru částic. Jestliže je v kompozici obsažena jedna z látek ve formě částic, jejíž funkcí je zajistit hlavní pigmentový účinek, potom bude střední velikostí těchto primárních částic velikost částic, která zajišťuje dosažení optimálních pigmentačních vlastností použité látky ve formě částic. Tak například v případě, že se jako jedna z látek ve formě částic použije oxid titaničitý, potom je střední velikost krystalů oxidu titaničitého rovna asi 0,05 až 0,5 mikrometrů. V případě rutilové modifikace oxidu titaničitého je nejvýhodnější velikost krystalů rovna 0,2 až 0,3 mikrometru, zatímco v případě anastasové modifikace oxidu titaničitého je nejvýhodnější střední velikost krystalů rovna 0,1 až 0,35 mikrometru.
Často je jako jedna ze složek kompozice použita látka, jejíž úlohou je oddálit nebo nést částice látky, která je v kompozici obsažena pro její pigmentační účinnost. Takové částice jsou dále označovány jako „nepigmentové částice“, i když tyto částice mohou určitou měrou přispívat k pigmentační účinnosti kompozice.
Velikost jakýchkoliv nepigmentových částic, použitých ve funkci jedné ze složek kompozice, se může měnit v širokých mezích. Obvykle je takovou velikostí velikost částic, při které kompozice vykazuje optimální pigmentační vlastnosti, přičemž tato velikost bude záležet na charakteru pigmentových částic. Tak například, jestliže jsou pigmentovými částicemi částice rutilové modifikace oxidu titaničitého s průměrnou velikostí krystalů 0,2 až 0,3 mikrometru, potom mají nepigmentové částice výhodnou velikost částic pohybující se mezi 0,02 a 0,3 mikrometru.
Nicméně, i když velikost nepigmentových částic není blízká velikosti, při které se dosahuje optimálních pigmentačních vlastností kompozice podle vynálezu, mají tyto kompozice i přesto zlepšené pigmentační vlastnosti ve srovnání s obdobnými pigmentovými kompozicemi, připravenými bez vytvoření výše definované struktury kompozic pigmentových částic podle vynálezu. Tak například kompozice připravená způsobem podle vynálezu z pigmentového oxidu titaničitého a pojivá, jakým je hlinka, umožňuje získání nátěrových barev, které mají vyšší kontrastní poměr, než obdobné nátěrové barvy připravené ze směsi oxidu titaničitého a hlinky.
-2CZ 284198 B6
Následkem toho mohou být výhodné kompozice podle vynálezu připraveny z rutilové modifikace oxidu titaničitého, majícího střední velikost krystalů mezi 0,2 a 0,3 mikrometru, přičemž druhá látka ve formě částic má střední velikost částic až asi 40 mikrometrů.
Vzájemný poměr použitých látek ve formě částic závisí na relativní velikosti částic. Tak například, jestliže pigmentovými částicemi jsou částice oxidu titaničitého, mající střední velikost krystalů mezi 0,2 a 0,3 mikrometru a nepigmentové částice mají střední velikost částic od 0,02 do 0,3 mikrometrů, potom je objemový poměr oxidu titaničitého k nepigmentovým částicím výhodně roven 0,3:1 až 3:1. Jestliže však mají nepigmentové částice střední velikost mezi 0,5 a 10 mikrometrů, potom je objemový poměr oxidu titaničitého k nepigmentovým částicím výhodně roven 0,05:1 až 1,5:1.
Při způsobu podle vynálezu jsou látky ve formě částic, které budou sdruženy v kompozici podle vynálezu, odděleně dispergované ve vodě. Tyto disperze mohou být připraveny libovolným vhodným způsobem. Nejvýhodněji se látka ve formě částic míchá s vodou v nepřítomnosti dispergačního činidla, i když je často vhodné použít komerčně dostupné disperze, přičemž takové disperze často obsahují dispergační činidla. Přítomnost takových dispergačních činidel obvykle nebrání použití takových disperzí při způsobu podle vynálezu.
Výhodně se disperze látky ve formě částic podrobí mletí za účelem rozbití přítomných agregátů a dosažení optimálního stupně dispergování použitých částic. Toto mletí může být například provedeno za použití vysokorychlostního lopatkového mlýnu, kulového mlýnu, kolového mlýnu na písek, přičemž rozbití uvedených agregátů může být rovněž provedeno ultrazvukem.
Hodnota pH disperze jedné z látek ve formě částic se zvolí tak, aby povrch částic nesl kladný náboj. Skutečná hodnota pH se zvolí v závislosti na charakteru látky ve formě částic a na charakteru povrchu uvedených částic. Tak například, částice oxidu titaničitého s povlakem oxidu hlinitého ponese v podstatě kladný náboj v případě, kdy bude dispergována při hodnotě pH nižší, než asi 6, zatímco povrchový náboj na částici oxidu titaničitého s povlakem oxidu křemičitého bude v podstatě kladný při hodnotě pH nižší, než asi 2.
Při způsobu podle vynálezu obsahuje jedna zvýše popsaných disperzí částice mající kladný povrchový náboj, přičemž tato disperze se smísí s další disperzí, která obsahuje částice nesoucí záporný povrchový náboj. Tato druhá disperze může být připravena při libovolné hodnotě pH, i když by hodnota pH druhé disperze měla výhodně být za účelem zjednodušení směšovacího stupně v podstatě stejná jako hodnota pH disperze, ve které částice nesou kladný povrchový náboj.
V případě, že jsou hodnoty pH obou disperzí v podstatě shodné, potom se kompozice podle vynálezu jednoduše připraví smíšením těchto dvou disperzí za míchání, které se provádí libovolným vhodným způsobem. Adekvátní smísení obou disperzí se například provádí mícháním, recirkulačním směšováním nebo vystavením směsi obou disperzí ultrazvukovým vibracím. Obvykle se jedna z disperzí pomalu přidává ke druhé disperzi, nebo se obě disperze současně zavedou do míchané směšovací zóny.
Někdy může být nezbytné, a to například v případě, kdy disperze má při hodnotě pH zvolené pro směšování malou stabilitu, připravit obě disperze při podstatně odlišných hodnotách pH.
V případě, že je nezbytné použít disperze mající podstatně odlišné hodnoty pH, potom je velmi důležité směšovat tyto disperze za takových podmínek, při kterých se znaménko povrchového náboje na povrchu částic jedné z látek ve formě částic neobrátí jakoukoliv změnou hodnoty pH, ke které může dojít v průběhu směšování obou disperzí. Tak může být například nezbytné přidat v průběhu směšovacího stupně za účelem nastavení hodnoty pH kyselinu nebo bázi.
-3 CZ 284198 B6
Tak například vhodnou hodnotou pH pro přípravu kompozice z částic oxidu titaničitého opatřených povlakem oxidu hlinitého je asi hodnota pH 4 až 5. Komerčně dostupné polymemí mikrosféry jsou často dodávány ve formě disperzí majících hodnotu pH asi 7 až 9. Nicméně kompozice podle vynálezu může být vytvořena z oxidu titaničitého a polymemích mikrosfér přidáním komerčně dostupné disperze mikrosfér k disperzi oxidu titaničitého s hodnotou pH 4 až 5, přičemž se v průběhu míšení udržuje pH rezultující směsi v rozmezí hodnot 4 až 5 současným přidáváním kyseliny.
Způsob podle vynálezu poskytuje kompozici pigmentových částic ve formě vodné disperze, přičemž tato vodná disperze představuje vhodnou formu pro použití například ve vodných nátěrových barvách. Kompozice však může být rovněž z disperze oddělena například filtrací a vysušením, čímž se získá pevný produkt.
Kompozice podle vynálezu může být použita jako pigment, například v nátěrových a tiskových barvách, v papíru a v plastických hmotách, přičemž tato kompozice má ve srovnání s pigmentovým systémem, vytvořeným pouhým smísením ekvivalentních množství jednotlivých složek kompozice, zlepšené pigmentační vlastnosti.
V následující části popisu bude vynález blíže objasněn pomocí příkladů jeho konkrétních provedení, které však mají pouze ilustrační charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vy mezen formulací patentových nároků.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 pH 1300 g demineralizované vody se nastaví na hodnotu 10 za použití roztoku hydroxidu sodného. Za míchání se do vody přidá 700 g uhličitanu vápenatého (Snowcal 60), přičemž se udržuje pH na hodnotě 10. V míchání se pokračuje až do okamžiku, kdy je přidáno veškeré množství uhličitanu vápenatého.
Hodnota pH 189,4 g demineralizované vody se nastaví na 3 za použití zředěného vodného roztoku kyseliny sírové. K této vodě se za míchání a při udržování pH na hodnotě 3 přidá 102 g pigmentového oxidu titaničitého (Tioxid grade TR92). V míchání se pokračuje až do okamžiku, kdy bylo přidáno veškeré množství pigmentu.
pH suspenze uhličitanu vápenatého se nastaví na hodnotu 6 za použití zředěné kyseliny sírové a pH suspenze pigmentového oxidu titaničitého se nastaví na hodnotu 6 za použití roztoku hydroxidu sodného. Suspenze pigmentu se potom přidá za intenzivního míchání k suspenzi uhličitanu vápenatého. Po ukončení přídavku veškerého pigmentu se v míchání pokračuje ještě po dobu dalších 10 minut. Získaná suspenze se zfiltruje a oddělený suspendovaný podíl se promyje horkou vodou. Po opětovné filtraci a vysušení přes noc při teplotě 100 °C se získá suchá kompozice, která se rozdrobí průchodem skrze 2 mm síto a nechá projít vzdušným fluidním mlýnem. Získaný produkt se potom testuje v nátěrové barvě následujícího složení.
-4CZ 284198 B6
Složka Hmotnostní díly
Standardní nátěr Testovaný nátěr
| Voda | 38,80 | 38,80 |
| Hydroxyethylcelulóza (Cellobond QP4400H) | 0,50 | 0,50 |
| Amoniak | 0,10 | 0,10 |
| Polyfosforečnan sodný (Calgon) | 0,40 | 0,40 |
| Sodná sůl polykarboxylové kyseliny (Orotan 731) | 0,40 | 0,40 |
| Neionogenní povrchově aktivní | ||
| činidlo (Triton CF10) | 0,10 | 0,10 |
| Buty lkarb ito lacetát | 2,00 | 2,00 |
| Bezsilikonové odpěňovadlo (Nopco NS1) | 0,10 | 0,10 |
| Biocid (Acticide BX) | 0,10 | 0,10 |
| Kalcinovaný kaolín (Polester 200P) | 13,20 | 13,20 |
| Přírodní uhličitan vápenatý (Snowcal 60) | 13,20 | - |
| Oxid titaničitý (TR92) | 15,00 | 13,55 |
| Pigmentová kompozice (TR92/Snowcal 60) | - | 14,65 |
| Emulze vinylacetát/Veova 10 (Emultex VV536) | 16,10 | 16,10 |
Objem části: 64,3 %
Objem oxidu titaničitého: 17,2 %
Objem nastavovadla: 47,1 %.
Výsledky testu
Standardní nátěr
Testovaný nátěr
Kontrastní poměr při vydatnosti nátěru 20 m2/l
88,90
90,09.
Příklad 2
361 g pigmentového oxidu titaničitého (Tioxid TR92) se disperguje za použití vysokootáčkového lopatkového míchadla v 353 g vody mající hodnotu pH 4,4, přičemž se udržuje pH směsi na této hodnotě za použití zředěné ky seliny sirové. Tato disperze pigmentu se potom pomalu přidá v průběhu 30 minut za mírného míchání do 200 g Lytronu 2101 (52% vodná disperze polystyrénových částic), jehož pH je rovněž nastaveno na hodnotu 4,6. V průběhu tohoto přídavku se pH směsi udržuje na 4,6 přidáváním kyseliny sírové. Po přidání veškeré disperze pigmentu se směs míchá ještě 10 minut, načež se pH zvýší na hodnotu 8,5 za použití zředěného hydroxidu amonného. Analýza stanovila objemový poměr polystyrénových částic k pigmentu 1,14:1. Tento produkt byl potom testován v nátěrové barvě následujícího složení.
-5CZ 284198 B6
Složka Hmotnostní díly
Standardní nátěr Testovaný nátěr
| Voda | 35,74 | 17,65 |
| Hydroxyethylcelulóza (Cellobond QP4400H) | 0,75 | 0,75 |
| Amoniak (0,88) | 0,34 | 0,34 |
| Sodná sůl polykarboxylové kyseliny (Dispex N40) | 0,44 | 0,44 |
| Neionogenní povrchově aktivní činidlo (Triton CF10) | 0,04 | 0,04 |
| Koalescenční rozpouštědlo (Texanol) | 1,62 | 1,62 |
| Odpěňovadlo (Foamaster E75C) | 0,12 | 0,12 |
| Biocid (Nuosept 95) | 0,12 | 0,12 |
| Oxid titaničitý (Tioxid TR92) | 19,60 | 2,45 |
| Lytron 2101 | 10,87 | - |
| Pigmentová kompozice (Lytron/TR92) | - | 46,12 |
| Emulze vinylacetát/Veova 10 (Vinamul 6955) | 30,34 | 30,34 |
Objem částic: 40 %
Objem pigmentu: 20 %
Objem polymemích mikrosfér: 20 %.
Výsledky testu
Standardní nátěr
Testovaný nátěr
Kontrastní poměr při vydatnosti nátěru 20 m2/l 89,55
YB při vydatnosti nátěru 20 m2/l 81,24
90,28
82,77.
Příklad 3
181 g pigmentového oxidu titaničitého (Tioxid TR92) se disperguje v kulovém mlýnu po dobu 18 hodin ve 177 g vody s pH 4,6. Ktéto disperzi pigmentu se potom přidá 200 g Lytronu 2101 (52% vodná disperze polystyrénových částic), jehož pH je rovněž nastaveno na hustotu 4,6. Směs se potom desintegruje a homogenizuje v kulovém mlýnu po dobu 16 hodin, přičemž se neustále udržuje hodnota pH 4,6 přidáváním kyseliny sírové. Po ukončení mletí se pH zvýší na hodnotu 8,5 za použití zředěného roztoku hydroxidu amonného. Analýzou byl stanoven poměr polystyrénových částic k pigmentu (objemově) 2,27:1.
Tento produkt se potom testuje ve formě disperze v nátěrové barvě následujícího složení.
-6CZ 284198 B6
Složka Hmotnostní díly
Standardní nátěr Testovaný nátěr
| Voda | 35,68 | 30,82 |
| Hydroxyethylcelulóza (Cellobon QP4400H) | 0,65 | 0,65 |
| Amoniak (0,88) | 0,42 | 0,42 |
| Sodná sůl polykarboxylové kyseliny (DispexN40) | 0,53 | 0,53 |
| Neionogenní povrchově aktivníčinidlo (Triton CF10) | 0,04 | 0,04 |
| Koalescenční rozpouštědlo (Texanol) | 1,98 | 1,98 |
| Odpěňovací činidlo (Foamaster E75C) | 0,14 | 0,14 |
| Biocid (Nuosept 95) | 0,14 | 0,14 |
| Oxid titaničitý (Tioxid TR92) | 17,91 | 13,53 |
| Lytron 2101 | 5,51 | - |
| Pigmentová kompozice (Lytron/TR92) | - | 14,74 |
| Emulze vinylacetát/Veova 10 (Vinamul 6955) | 36,99 | 36,99 |
Objem částic: 28 %
Objem pigmentu: 18 %
Objem polymemích mikrosfér: 10 %.
Výsledky testu
Standardní nátěr
Testovaný nátěr
Kontrastní poměr při vydatnosti nátěru 20 m2/l YB při vydatnosti nátěru 20 m2/l
89,61 90,27
80,09 81,38.
Příklad 4 pH jednoho litru se nastaví na hodnotu 3 za použití 2% vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové. K této vodě se potom postupně přidá 800 g kalcinované hlinky ve funkci nastavovadla (Polestar 200P, přičemž se pH udržuje na hodnotě nižší než 4. Získaná suspenze obsahuje 44,4 % sušiny (hmotnostně) a má finální hodnotu pH 4,0. Tato suspenze se potom homogenizuje za použití Silversonova vysokootáčkového oběžného kola po dobu 30 minut. Separátně se desintegruje 1000 g 48% disperze polystyrénových mikrosfér (Lytron 2101) při hodnotě pH 4,0.
Disperze nastavovadla a disperze mikrosfér se smísí v průtokové komůrce, určené pro expozici ultrazvukem, přičemž se obě disperze do komůrky čerpají v relativních objemových množstvích 20 dílů Lytronové disperze na 30 dílů Polestarové disperze. Komůrka se exponuje ultrazvukem o frekvenci 20 kHz a výstupním výkonu 300 W. Po 15 minutách je zásobník Polestarové disperze vyčerpán a přívod Lytronové disperze se zastaví. pH získané směsi se zvýší na 8,5 za použití zředěného amoniaku. Za účelem homogenizace této směsi se směs mele v zařízení Silverson Stator/Rotor po dobu 5 minut. Získaná disperze se analyzuje, přičemž se stanoví, že obsahuje (hmotnostně): 57,4 % vody, 29,8 % polestaru a 12,8 % Lytronových mikrosfér.
Pozorováním v transmisním elektronovém mikroskopu se zjistí, že polystyrénové mikrosféry jsou rozmístěny ve formě vrstvy okolo částic hlinky, přičemž nebyla zjištěna přítomnost flokulátů polystyrénových mikrosfér.
-7CZ 284198 B6
Příklad 5
Mletím pigmentu ve vodě s hodnotou pH 4,5 se připraví disperze pigmentového oxidu titaničitého, obsahující 50 % hmotnosti sušiny a mající hodnotu pH 4,5.
Smíšením části této disperze s disperzí dutých polymemích mikrosfér, která je komerčně dostupná u firmy Rohm and Haas pod obchodním označením Ropaque OP62 v ultrazvukové průtokové komůrce se připraví disperze směsného pigmentu s třemi odlišnými objemovými poměry polymemích mikrosfér k oxidu titaničitému (1,7:1, 1,54:1 a 2,11:1). Disperze mikrosfér má obsah sušiny 38 % hmotnosti a před smíšením s disperzí oxidu titaničitého se přidá 5 % produktu Fenopon EP110 (povrchově aktivní činidlo) a pH se nastaví na hodnotu 4,5. Míchání v ultrazvukové průtokové komůrce se dosáhne použitím ultrazvuku o frekvenci 20 kHz a výstupním výkonu 300 W.
Uvedené tři disperze směsných pigmentů se přidají do nátěrových barev v takovém množství, aby každá nátěrová barva měla celkový objem částic 40 %. Tento celkový objem částic znamená procentický objem, zaujímaný v suchém nátěrovém filmu směsným pigmentem. Nátěry připravené z uvedených tří výše popsaných pigmentových kompozic mají proto procentický objem mikrosfér rovný 20,7 %, 24,3 %, resp. 27,2 % a procentický objem oxidu titaničitého rovný 19,3 %, 15,7 %, resp. 12,8 %.
Nátěrové barvy byly připraveny smíšením všech složek kromě filmotvomé emulze (Vinamul 6955) a disperze směsného pigmentu. K těmto smíšeným složkám se potom přidá filmotvomá emulze a potom disperze směsného pigmentu a tyto přidané složky se do směsi zabudují mícháním. Konvenčním postupem pro přípravu nátěrových barev se připraví tři standardní nátěrové barvy mající stejná složení jako uvedené tři nátěrové barvy obsahující směsné pigmenty. Tyto nátěrové barvy mají dále uvedené složení. Mikrosféry Ropaque OP62 byly použity ve formě 38% disperze a směsný pigment byl použit ve formě disperze připravené výše uvedeným způsobem. Uvedené složení je však vyjádřeno v sušinách jednotlivých složek, přičemž voda přidaná s mikrosférami a směsným pigmentem je zahrnuta v celkovém obsahu vody.
-8CZ 284198 B6 c
X
Tí“ o_
k oxidu titaničitému
0>
H
1)
Ό
C3 C s 5?
-C3 a
mOCMXO^xOOO cm o cn σγ cm οχ oo oo cn m* cm* cm* o O O O Q\ —
OOCMO^xOOOTiC r*y o c*x αγ cm Οχ oo oo cm γγη m* γμ* cm* o o* o o r-* oo ©x — OO 00 x© o in O CM* ΓΠ o
CM o o UT O
CM CH O
CM
CM X© XO O O τ (Μ Φ oo oo
CM* CM* O* O* O* O*
CM X© r*x O* CM* CM* tT xO cMr o* o* o o °°o °°r o* o*
| O | o | CM | X© | Tf | X© | o | o |
| o | o | m | o | CM | o | 00 | oo |
| ^r | CT | CM | CM | O | o | o | o |
| —— | — | ||||||
| Cl |
Qx UT x© ΓΠ x© cr? o r—
| o | O | CM | xo | XO | o | o | W“> | o | |
| O | CT | Ox | CM | σγ | oo | 00 | cn | ||
| cn | CM | CM | O | o* | o | o | — | Γ- | |
| —— | — | CT | ΧΟ | ||||||
| CM | — |
| <υ >> X Φ | -ai .s Έ | |
| CC O | 5— Ό | o |
| Φ | X | Ξ |
| > | X | < |
Pigmentová kompozice (Ropaque/TiOi sušina) - 198,38 - 186,04 - 175,95
Vinamul 6955 (55% emulze) 204,56 204,56 204,56 204,56 204,56 204,56
Celkový objem částic 40 % 40 % 40 %
Objem mikrosfér 20,7 % 24,3 % 27,2 %
Objem TiO2 19,3% 15,7% 12,8%
-9CZ 284198 B6
Výsledky testu
| Nátěr | Kontrastní poměr při vydatnosti 20 m2/l | Yb při vydatnosti 20 m2/l | Lesk 60° | |
| 1,07:1 | Standard | 92,0 | 84,9 | 25% |
| 1,07:1 | Test | 92,4 | 85,4 | 23 % |
| 1,53:1 | Standard | 91,3 | 83,8 | 27% |
| 1,54:1 | Test | 92,0 | 84,9 | 22% |
| 2,11:1 | Standard | 90,1 | 82,5 | 28% |
| 2,11:1 | Test | 91,1 | 83,8 | 23 % |
Příklad 6
Z monomemí směsi obsahující 50 % styrenu, 1 % kyseliny methakrylové a 49 % methylmethakrylátu se konvenční emulzní polymerací připraví poly(styrenakrylát)ové mikrosféry. Tyto polystyrénové mikrosféry mají střední průměr 0,06 mikrometru.
K 800 ml vody se přidá 800 g pigmentového oxidu titaničitého (Tioxide TR92, Tioxide Group Limited) a pH směsi se nastaví na 4,5. Rezultující disperze se homogenizuje v zařízení Silverson Stator/Rotor po dobu 45 minut. Rovněž pH vodné suspenze poly(styrenakrylát)ových mikrosfér se nastaví na 4,5.
Disperze oxidu titaničitého a suspenze poly(styrenakrylát)ových mikrosfér se vzájemně smísí průchodem skrze ultrazvukovou průtokovou komůrku, přičemž poměr přiváděného pigmentu k přiváděným mikrosférám činí 1:1. V průběhu směšovacího procesu se obsah průtokové komůrky vystaví působení ultrazvuku o kmitočtu 200 kHz a výstupním výkonu 300 W. Rezultující produkt se izoluje a nastaví na hodnotu pH 8 (zředěným amoniakem), načež se mele v Silversonově mlýnu po dobu 20 minut. Tento produkt se potom analyzuje, přičemž se zjistí, že obsahuje vodu, mikrosféry a pigment ve hmotnostním poměru 53,2:10,3:36,5.
Výše uvedený produkt se potom zabuduje do nátěrové barvy, mající procentický objem částic 40 %. Nátěrová barva se připraví společným smíšením všech složek kromě filmotvomé emulze (Vinamul 6955) a směsného pigmentu ve formě disperze, načež se k získané směsi potom nejdříve přidá filmotvomá emulze a teprve potom disperze směsného pigmentu, načež se tyto složky zabudují do směsi mícháním. Za účelem demonstrování výhod plynoucích z použití směsného pigmentu se testují také dvě standardní nátěrové barvy. Obě tyto standardní nátěrové barvy obsahují stejné procentické objemy mikrosfér a oxidu titaničitého jako testovaná nátěrová barva s pigmentem podle vynálezu, přičemž však žádný z nich neobsahuje směsný pigment. V prvém případě (I) jsou použity mikrosféry ze stejné šarže poly(styrenakrylát)ových mikrosfér, jaká byla použita pro přípravu směného pigmentu, zatímco ve druhém případě (II) jsou použitými mikrosférami komerčně dostupné polystyrénové mikrosféry (Lytron 2101).
Uvedené nátěrové barvy mají následující složení, kde množství Lytronových mikrosfér, poly(styrenakrylát)ových mikrosfér a směsného pigmentu jsou vyjádřeny jako sušiny stejně jako v příkladu 5.
- 10CZ 284198 B6
| Testovaný nátěr | Hmotnostní díly Standardní nátěr (I) | Standardní nátěr (II) | |
| Voda | 212,00 | 212,00 | 229,40 |
| Hydroxyethylcelulóza (Cellobond QP4400H) | 3,00 | 3,00 | 3,00 |
| Amoniak (0,88) | 2,32 | 2,32 | 2,32 |
| Sodná sůl polykarboxylové kyseliny (Dispex N40) | 2,96 | 2,96 | 2,96 |
| Neionogenní povrchově aktivní činidlo (Triton CF10) | 0,24 | 0,24 | 0,24 |
| Koalescenční rozpouštědlo (Texanol) | 10,96 | 10,96 | 10,96 |
| Odpěňovadlo (Foamaster E75C) | 0,80 | 0,80 | 0,80 |
| Biocid (Nuosept 95) | 0,80 | 0,80 | 0,80 |
| Oxid titaničitý (Tioxid TR92) | - | 127,90 | 127,90 |
| Poly(styrenakrylát)ové mikrosféry (sušina) | - | 92,50 | - |
| Lytron 2101-mikrosféry (sušina) | - | - | 74,55 |
| Směsný pigment (poly(styrenakrylát)/TiO2(sušina) | 220,41 | - | - |
| Vinamul 6955 (55%) | 204,56 | 204,56 | 204,56 |
| Objem částic | 40% | ||
| Objem pigmentu | 19,4 % | ||
| Objem polymemích mikrosfér | 20,6 % |
Výsledky testu
| Standardní nátěr (I) | Standardní Testovaný nátěr (II) | ||
| Kontrastní poměr při vydatnosti 20 m2/l | 89,5 | 89,3 | 90,6 |
| YB při vydatnosti 20 m2/I | 81,2 | 80,9 | 82,4 |
| Lesk(60°) | 39% | 51 % | 47% |
Příklad 7
Připraví se vodná disperze pigmentového oxidu titaničitého (Tioxid TR92, Tioxide Group Limited), mající obsah sušiny 53 % hmotnosti. pH této disperze se nastaví na hodnotu 4,5, načež se mele ve vysokostřižném mlýnu za účelem získání dokonalé disperze. K disperzi pigmentu se potom přidá emulze vinylacetát/VeoVa laboratorní kvality, mající pH 4.0 a střední velikost částic 0,075 mikrometrů. Přidání se provádí současným průchodem obou tekutin skrze ultrazvukovou komůrku při vzájemném objemovém poměru 10,5 dílu polymemí emulze a 1 dílu pigmentové disperze. Za účelem rozbití koagulátů se rezultující disperze dále disperguje ve vysokostřižném mixéru po dobu 5 minut. pH získané disperze se potom nastaví na hodnotu 8.
Analýzou bylo zjištěno, že disperze obsahuje (na bázi sušiny) oxid titaničitý, mikrosféry a vodu v poměru 33,5:15,0:51,5. Objemový poměr mikrosfér k pigmentu činí 1,69:1. Tato disperze se potom inkorporuje do vysokokvalitní vnější matové formulace za účelem testování stejným způsobem jako v příkladu 5. V této formulaci je procentický objem TiO2 roven 14,88 %, zatímco procentický objem vinylacetát/VeoVa-mikrosfér činí 25,11 %. Nátěrová barva má obsah sušiny 30,01 % objemu. Jako standard byla použita stejná kompozice, která však byla připravena 25 konvenčním způsobem.
- 11 CZ 284198 B6
Uvedené nátěrové barvy mají následující složení, přičemž hmotnosti vinylacetát/VeoVamikrosfér a směsného pigmentu jsou vyjádřeny jako sušiny stejně jako v příkladu 5.
| Složka | Hmotnostní díly | |
| Standardní nátěr | Testovaný nátěr | |
| Voda | 223,20 | 223,19 |
| Hydroxyethylcelulóza (Cellobond QP4400H) | 3,00 | 3,00 |
| Amoniak (0,88) | 2,32 | 2,32 |
| Sodná sůl polykarboxylové kyseliny (DispexN40) | 2,96 | 2,96 |
| Neionogenní povrchově aktivní činidlo (Triton CF10) | 0,24 | 0,24 |
| Koalescenční rozpouštědlo (Texanol) | 10,96 | 10,96 |
| Odpěňovadlo (Foamaster E75C) | 0,80 | 0,80 |
| Biocid (Nuosept 95) | 0,80 | 0,80 |
| Oxid titaničitý (Tioxide TR92) | 101,00 | - |
| Emulze vinylacetát/VeoVa (sušina) | 102,81 | - |
| Směsný pigment (polymemí emulze/TiO2, sušina) | - | 203,81 |
| Vinamul 6955 (55%) | 204,56 | 204,56 |
Výsledky testu
| Standardní nátěr | Testovaný nátěr | |
| Lesk 60° | 61 % | 66% |
| Vydatnost nátěru (viz pozn.) | 6,87 m2/l | 7,49 m2/l |
| Koeficient rozptylu | 3,907 | 4,181 |
Poznámka:
Vydatnost nátěru je plocha, která může být pokryta 1 litrem nátěrové barvy při zajištění specifikované krycí schopnosti (v tomto testu kontrastní poměr 98).
Příklad 8 pH 200 g šarže disperze polystyrénových mikrosfér (Lytron 2101) s obsahem sušiny 48% se sníží z hodnoty 9 na hodnotu 7. Odděleně se 187,5 g uhličitanu olovnatého (bílý olovnatý pigment, komerčně dostupný u firmy Associated Lead pod označením Almex), disperguje ve vodě v množství 576 g/1 mletím v Silversonově mlýnu po dobu 20 minut. Hodnota pH získané disperze se nastaví na hodnotu 6,5, načež se pomalu a za míchání přidá do kádinky obsahující disperzi Lytronových mikrosfér. pH získané disperze směsného pigmentu se zvýší na 8,5 zředěným amoniakem. Disperze směsného pigmentu obsahuje 174,1 g uhličitanu olovnatého, 96 g (sušina) Lytronových mikrosfér a 378 g vody.
Za účelem srovnání byla rovněž připravena standardní disperze s obdobným složením smíšením disperze uhličitanu olovnatého s pH 8 se 48% disperzí Lytron 2101-mikrosfér s pH 8.
- 12CZ 284198 B6
Za použití těchto dvou disperzí byly připraveny nátěrové barvy následujících složení, kde hmotnostní obsahy uhličitanu olovnatého, Lytronových mikrosfér a směsného pigmentu jsou uvedeny jako sušiny stejně jako v příkladu 5.
| Složka | Hmotnostní díly Standardní nátěr | Testovaný nátěr |
| Voda | 235,85 | 235,85 |
| Hydroxyethylcelulóza (Cellobond QP4400H) | 1,75 | 1,75 |
| Amoniak (0,88) | 2,32 | 2,32 |
| Sodná sůl polykarboxylové kyseliny (Dispex N40) | 2,96 | 2,96 |
| Neionogenní povrchově aktivní činidlo (Triton CF10) | 0,24 | 0,24 |
| Koalescenční rozpouštědlo (Texanol) | 10,96 | 10,96 |
| Odpěňovadlo (Foamaster E75C) | 0,80 | 0,80 |
| Biocid (Nuosept 95) | 0,80 | 0,80 |
| Uhličitan olovnatý (sušina) | 100,80 | - |
| Lytron 2101-mikrosféry (sušina) | 115,70 | - |
| Směsný pigment (sušina) | - | 216,50 |
| Vinamul 6955 (55%) | 204,56 | 204,56 |
Testovaná nátěrová barva obsahující směsný pigment podle vynálezu byla dobře dispergována a obsahovala několik částic s velikostí nad 5 mikrometrů, přičemž po usazení nátěru poskytovala hladký film. Na rozdíl od toho byl vzhled usazeného standardního nátěru pokažen přítomností mnoha agregátů s velikostí asi 0,5 milimetru.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (21)
1. Kompozitní partikulární pigmentový materiál, vyznačený tím, že je tvořen vodnou disperzí kompozitních částic, přičemž uvedené kompozitní částice jsou tvořeny spojením alespoň dvou chemicky odlišných partikulárních materiálů, přičemž částice prvého partikulárního materiálu nesou pozitivní povrchový náboj a částice druhého partikulárního materiálu nesou negativní povrchový náboj a částice prvého partikulárního materiálu jsou drženy ve spojení s částicemi druhého partikulárního materiálu v důsledku uvedených povrchových nábojů, přičemž uvedený první partikulární materiál a uvedený druhý partikulární materiál jsou zvoleny z množiny zahrnující pigmentový oxid titaničitý, olověné pigmenty, křemičitany, hlinitany, uhličitany a polymemí částice vytvořené z polymerů zvolených z množiny zahrnující polystyren, akrylové polymery a kopolymery polystyrenu nebo akrylových polymerů a uvedená vodná disperze obsahuje alespoň 35 % hmotnosti uvedených kompozitních částic a první partikulární materiál a druhý partikulární materiál jsou přítomné v takovém množství, že objemový poměr prvého partikulárního materiálu ke druhému partikulárnímu materiálu činí 0,05:1 až 3:1.
2. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 1, vyznačený tím, že uvedený první partikulární materiál a uvedený druhý partikulární materiál zahrnuje polymemí mikrosféry obsahující dutiny nebo bublinky.
3. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 1, vyznačený tím, že obsahuje spojení částic oxidu titaničitého s částicemi anorganického materiálu zvoleného z množiny zahrnující plniva a nastavovadla.
- 13CZ 284198 B6
4. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 1, vyznačený tím, že obsahuje spojení částic oxidu titaničitého s částicemi organického polymeru zahrnujícími polymemí mikrosféry obsahující dutiny a bublinky.
5. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 1, vyznačený tím, že obsahuje spojení částic oxidu titaničitého s částicemi chemicky odlišného materiálu, ve kterém oxidem titaničitý, je rutilová modifikace oxidu titaničitého.
6. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 1, vyznačený tím, že obsahuje spojení pigmentového oxidu titaničitého a chemicky odlišného materiálu, ve kterém pigmentový oxid titaničitý má střední velikost krystalů mezi 0,05 a 0,5 mikrometry.
7. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 6, vyznačený tím, že pigmentovým oxidem titaničitým je rutilová modifikace oxidu titaničitého a střední velikost krystalu leží mezi 0,2 a 0,3 mikrometry.
8. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 6, vyznačený tím, že oxidem titaničitým je anatasová modifikace oxidu titaničitého a střední velikost krystalů leží mezi 0,1 a 0,35 mikrometry'.
9. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 7, vyznačený tím, že obsahuje spojení rutilové modifikace oxidu titaničitého a chemicky odlišného materiálu, přičemž uvedený chemicky odlišný materiál má střední velikost částic nejvýše 40 mikrometrů.
10. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 9, vyznačený tím, že chemicky odlišný materiál má střední velikost částic mezi 0,02 a 0,3 mikrometru.
11. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 10, vyznačený tím, že oxid titaničitý a chemicky odlišný materiál jsou přítomné ve vzájemných množstvích 0,3 až 3 objemových dílů oxidu titaničitého na 1 objemový díl chemicky odlišného materiálu.
12. Kompozitní partikulární pigmentový materiál podle nároku 9, vyznačený tím, že chemicky odlišný materiál má střední velikost částic mezi 0,5 a 10 mikrometry a oxid titaničitý a chemicky odlišný materiál jsou přítomné ve vzájemných množstvích 0,05 až 1,5 objemových dílů oxidu titaničitého na 1 hmotnostní díl chemicky odlišného materiálu.
13. Způsob výroby kompozitního partikulárního pigmentového materiálu, vyznačený tím, že se vytvoří vodná disperze prvního partikulárního materiálu a vodná disperze druhého, chemicky odlišného partikulárního materiálu, přičemž hodnoty pH takto vytvořených disperzí jsou v podstatě stejné a mají takovou hodnotu, že částice obou partikulárních materiálů nesou povrchový náboj a povrchový náboj na prvním partikulárním materiálu má opačné znaménko vzhledem k povrchovému náboji na druhém partikulárním materiálu, načež se obě uvedené disperze smísí v takových množstvích, že objemový poměr prvního partikulárního materiálu ke druhému partikulárnímu materiálu je roven 0,05:1 až 3:1, a za takových podmínek, že smíšení nezpůsobí obrácení znaménka povrchového náboje na jednom z obou materiálů, přičemž první partikulární materiál a druhý partikulární materiál jsou zvoleny z množiny zahrnující pigmentový oxid titaničitý, olověné pigmenty, křemičitany, hlinitany, uhličitany, hlinky a polymemí částice vytvořené z polymerů zvolených z množiny zahrnující polystyren, akrylové polymery a kopolymery polystyrenu a akrylových polymerů, přičemž uvedená disperze získaná smíšením disperze prvního partikulárního materiálu a disperze druhého partikulárního materiálu obsahuje alespoň 35 % hmotnosti kompozitního partikulárního pigmentového materiálu.
- 14CZ 284198 B6
14. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že alespoň jedna z vodných disperzí prvního partikulárního materiálu a druhého partikulárního materiálu se vytvoří v nepřítomnosti dispergačního činidla.
15. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že alespoň jedna z disperzí prvního partikulárního materiálu a druhého partikulárního materiálu se podrobí mletí.
16. Způsob podle nároku 15, vyznačený tím, že se mletí provádí za použití prostředku zvoleného z množiny zahrnující vysokootáčkové lopatkové mlýny, kulové mlýny, pískové mlýny a ultrazvuk.
17. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že prvním partikulárním materiálem je oxid titaničitý, jehož částice mají povlak zaluminy a vodná disperze uvedeného oxidu titaničitého se vytvoří při pH nižším, než 6.
18. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že prvním partikulárním materiálem je oxid titaničitý, jehož částice mají povlak ze siliky a vodná disperze uvedeného oxidu titaničitého se vytvoří při pH nižším, než 2.
19. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že se obě disperze smísí mícháním, recirkulačním směšováním nebo za použití ultrazvuku.
20. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že smíšení obou disperzí se provádí současným zaváděním obou disperzí do míchané směšovací zóny.
21. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že se po smíšení disperze prvního partikulárního materiálu a druhého partikulárního materiálu nastaví pH vytvořené disperze na hodnotu nejvýše 8,5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ931591A CZ284198B6 (cs) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Kompozice pigmentových částic a způsob její výroby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ931591A CZ284198B6 (cs) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Kompozice pigmentových částic a způsob její výroby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ159193A3 CZ159193A3 (en) | 1995-02-15 |
| CZ284198B6 true CZ284198B6 (cs) | 1998-09-16 |
Family
ID=5463516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ931591A CZ284198B6 (cs) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Kompozice pigmentových částic a způsob její výroby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ284198B6 (cs) |
-
1993
- 1993-08-04 CZ CZ931591A patent/CZ284198B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ159193A3 (en) | 1995-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5509960A (en) | Composite pigmentary material | |
| US5554215A (en) | Composite pigmentary material | |
| DE69733775T2 (de) | Titandioxidteilchen mit verklebenden diskreten anorganischen teilchen | |
| DE60117727T2 (de) | Kompositteilchen, Verfahren zu deren Herstellung, Pigment und Farbe sowie Harzzusammensetzung, diese verwendend | |
| CN101006141B (zh) | 改进的颜料间距 | |
| AU671963B2 (en) | Aqueous dispersion of composite particles including polymeric latex | |
| US5650002A (en) | TiO2 light scattering efficiency when incorporated in coatings | |
| DE69519418T2 (de) | Glänzende Emulsionsfarbe | |
| EP2268863B1 (en) | A pigment particle composition, its method of manufacture and its use | |
| CN111836860B (zh) | 搅拌掺入式二氧化钛颜料组合物 | |
| DE69602221T2 (de) | Zusammengesetztes Pigmentmaterial | |
| JPH08239592A (ja) | 複合体顔料物質 | |
| DE69506644T2 (de) | Wässrige Lackzusammensetzungen | |
| CZ284198B6 (cs) | Kompozice pigmentových částic a způsob její výroby | |
| SK280047B6 (sk) | Kompozitný partikulárny pigmentový materiál a spôs | |
| PL177507B1 (pl) | Sposób wytwarzania kompozytowej substancji pigmentowej | |
| JPH0457709B2 (cs) | ||
| HU216135B (hu) | Pigmentáló kompozíció, és eljárás annak előállítására |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20010804 |