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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein gefärbtes
Wasserverteilungsrohr bzw. Wasserversorgungsrohr, gebildet aus einer
gefärbten
Harzzusammensetzung, und genauer gesagt ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr,
welches eine hervorragende Echtheit der färbenden Komponente gegenüber chlorhaltigem
Wasser aufzeigt.
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2. Beschreibung des betroffenen
Fachgebiets
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Bislang sind Wasserversorgungsrohre
in Japan Rohre, welche aus Stahl, duktilem Gußeisen oder Polyvinylchlorid
hergestellt sind. Es wurde jedoch bestätigt, dass aus diesen Materialien
hergestellte Wasserverteilungsrohre eine Bildung von Haarrissen
und Rissen durch das Erdbeben, das in der Region HANSHIN-AWAJI stattfand,
zeigten und gegenüber
seismischer Deformation anfällig
waren.
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Andererseits zeigten als Gasrohre
oder Wasserversorgungsrohre verwendete Polyethylenrohre eine geringe
Beschädigung
durch Bildung von Haarrissen und Rissen in kürzlichen Auftritten von Erdbeben,
wie dem Erdbeben im Meer vor KUSHIRO, HOKKAIDO, im Januar 1993 (M:
7,8), dem Erdbeben im Meer vor der südwestlichen Küste von
HOKKAIDO im Juli 1993 (M: 7,8) und dem Erdbeben in der Region HANSHIN-AWAJI im
Januar 1995 (M: 7,2), und es wurde gezeigt, dass Polyethylenrohre
eine ausgezeichnete Beständigkeit
gegen seismische Verformung aufweisen. Für aus Polyethylen hergestellte
Wasserversorgungsrohre werden LD- Polyethylen
und LLD-Polyethylen als das Materialharz verwendet. Aus dem obenstehenden
Harz, welches mit Ruß gefärbt ist,
hergestellte Einzelschicht-Rohre und Doppelschichtrohre mit einem
aus dem obenstehenden, mit Ruß gefärbten Harz
hergestellten äußeren Rohr
und einem aus dem obenstehenden Harz ohne Färbung hergestellten inneren
Rohr werden derzeit verwendet. Allerdings werden mit einem blauen
Pigment gefärbte
Einzelschicht-Rohre hauptsächlich
als Wasserverteilungsrohre in den Vereinigten Staaten und Europa verwendet,
und Forschung und Entwicklung an Einzelschicht-Rohren werden in
Japan mit der Aussicht durchgeführt,
in Zukunft Einzelschicht-Rohre zu verwenden. Das Wasserverteilungsrohr
bezieht sich auf ein Hauptrohr, welches zur Verteilung von Wasser
aus einem Wasserturm oder einem Wasserbasin bzw. -vorrat in einzelne
Häuser
verwendet wird, und das Wasserzufuhr-Rohr bezieht sich auf ein Rohr,
verwendet zur Zufuhr von Wasser aus dem Hauptrohr zu Endstellen
in einzelnen Häusern.
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Als das zur Ausstattung von Polyethylen
mit einer blauen Farbe verwendete Pigment wird im allgemeinen wegen
der ausgezeichneten Witterungsbeständigkeit ein blaues Kupfer-Phthalocyanin-Pigment
verwendet. Wenn Rohre für
Wasser mit einer Farbe versehen werden, ist es im wesentlichen erforderlich,
dass ein verwendetes Pigment eine geringe Entfärbung in einem Test der Beständigkeit
gegen chlorhaltiges Wasser zeigt, und dass die Innenfläche des
Rohrs keine Deformation zeigt, wie eine durch Blasen verursachte
Deformation. Das blaue Kupfer-Phthalocyanin-Pigment
zeigt geringe Beständigkeit
gegen oxidierende Mittel und wird in einem Test der Beständigkeit
gegen chlorhaltiges Wasser deutlich entfärbt, was zu einer beinahe weißen Farbe
führt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Folglich bestehen die Ziele der vorliegenden
Erfindung darin, ein gefärbtes
Wasserverteilungsrohr vorzusehen, welches aus einem Polyolefin hergestellt
ist und ein blaues Pigment eines Mischoxids umfasst, welches ausgezeichnete
Beständigkeit
gegen Wasser zeigt, das Chlor als das Bakterizid enthält, so dass
die färbende
Komponente eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit gegenüber chlorhaltigem
Wasser aufzeigt und die Bildung von Blasen auf der Innenfläche des
Rohrs verhindert werden kann.
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Als Ergebnis umfassender Untersuchungen
durch die Anmelder der vorliegenden Erfindung zur Überwindung
der obenstehenden Probleme, wurde festgestellt, dass eine gefärbte Polyolefin-Harzzusammensetzung,
welche geringe Entfärbung
oder Bildung von Blasen durch Wasser, welches Chlor als das Bakterizid
enthält,
zeigt, erhalten werden kann durch Verwendung, als das blaue Pigment
zur Färbung
eines Polyolefinharzes, eines blauen Feinpulver-Pigments, umfassend
ein Mischoxid, welches Oxide von zwei oder mehreren Metallen umfasst
und eine Kristallstruktur vom Spinell-Typ und einen besonderen spezifischen
Oberflächenbereich
aufweist, oder eines blauen Pigments eines Mischoxids, das mit einer
Verbindung behandelt ist. Die vorliegende Erfindung ist auf der
Basis dieser Feststellungen bewerkstelligt worden.
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Folglich sieht die vorliegende Erfindung
vor:
- (1) ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr,
gebildet aus einer gefärbten
Harzzusammensetzung, welche ein Polyolefinharz als Hauptkomponente
und ein blaues Pigment eines Mischoxids, das zwei oder mehrere Metalloxide
umfasst und eine Spinell-Typ-Kristallstruktur und einen spezifischen
BET-Oberflächenbereich
von etwa 30 m2/g oder mehr aufweist, umfasst;
- (2) ein gefärbtes
Wasserverteilungsrohr, welches ein Polyolefinharz als Hauptkomponente
und ein blaues Pigment eines Mischoxids, wie obenstehend in (1)
definiert, umfasst, und in der Kristallstruktur ein oder mehrere
Elemente enthält,
welche von dem Metall der obenstehend in (1) definierten zwei oder
mehreren Metalloxide verschieden sind;
- (3) ein gefärbtes
Wasserverteilungsrohr, welches ein Polyolefinharz als Hauptkomponente
und ein blaues Pigment eines Mischoxids, wie obenstehend in (1)
oder (2) definiert, umfasst, welches durch mechanisches Zermahlen
mit einer oder mehreren Verbindungen von Elementen, welche von den
Metallen der Metalloxide verschieden sind, erhältlich ist;
- (4) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2) und
(3), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids ein Mischoxid ist,
enthaltend Kobalt und Aluminium als Metalle der Metalloxide;
- (5) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2),
(3) und (4), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids ein blaues
feines Pigment ist, umfassend ein Mischoxid oder eine Mischung von
zwei oder mehreren Mischoxiden, welche gewählt sind aus der Gruppe, bestehend
aus Mischoxiden, enthaltend Kobalt und Aluminium als Metallkomponenten;
Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium und Titan als Metallkomponenten;
Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium und Chrom als Metallkomponenten;
und Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium, Chrom und Titan als
Metallkomponenten;
- (6) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2),
(3), (4) und (5), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids dadurch
gekennzeichnet ist, dass es durch Lösen von Salzen der Metalle,
welche das Mischoxid aufbauen, in Wasser, Bilden von Co-Präzipitaten
von Verbindungen, umfassend Oxide, Hydroxide und/oder Carbonate
der Metalle, aus der resultierenden Lösung unter Verwendung eines
Präzipitationsmittels
und Backen der gebildeten Co-Präzipitate
erhältlich
ist;
- (7) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2),
(3), (4) und (5), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids dadurch
gekennzeichnet ist, dass es durch Lösen von Salzen von Metallen,
welche das Mischoxid aufbauen, und Harnstoff in Wasser, Bilden von
Co-Präzipitaten
von Verbindungen, umfassend mindestens eines der Oxide, Hydroxide
und Carbonate der Metalle, durch Erwärmen der resultierenden Lösung und
Backen der gebildeten Co-Präzipitate
erhältlich
ist;
- (8) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2),
(3), (4), (5), (6) und (7), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids
mit einem synthetischen Harz, einer anorganischen Verbindung oder
beidem, einem Harz und einer anorganischen Verbindung, beschichtet
ist;
- (9) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2),
(3), (4), (5), (6), (7) und (8), wobei das Polyolefinharz ein Polyethylenharz
ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Das in der vorliegenden Erfindung
verwendete Harz, welches ein Polyolefinharz als Hauptkomponente umfasst,
ist ein herkömmliches
Polyolefinharz, welches für
Strangpressen oder Spritzgießen
verwendet wird. Spezifische Beispiele schließen Homopolymere aus Ethylen
und Block-Copolymere aus Ethylen und Propylen, enthaltend 1 bis
50 Gew.-% Ethylen und 99 bis 50 Gew.-% Propylen, welche eine Dichte
von 0,91 bis 0,980 g/cm3, vorzugsweise 0,940
bis 0,960 g/cm3, und eine MFR von 0,01 bis
10,0 g/10 Minuten, vorzugsweise 0,05 bis 1,0 g/10 Minuten aufweisen,
ein. Block-Copolymere, erhalten durch Ersetzen eines Teils des Ethylens
oder Propylens in dem obenstehenden Block-Copolymer durch ein Olefin
mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, können ebenfalls
verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung wird spezifischer
unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
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Das in der gefärbten Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre
der vorliegenden Erfindung verwendete blaue Pigment ist ein blaues
Pigment aus einem komplexen Metalloxid, d. h. ein blaues kalziniertes
Metalloxid-Komplex-Pigment. Dieses Pigment wird im folgenden beschrieben.
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Eines der in der gefärbten Harzzusammensetzung
für Wasserverteilungsrohre
verwendeten blauen Pigmente ist ein blaues Pigment aus einem Mischoxid,
welches zwei oder mehrere Metalloxide enthält, eine Spinell-Kristallstruktur
aufweist und einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 30 m2/g oder mehr besitzt.
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Beispiele des blauen Mischoxidpigments
schließen
das "Colour Index" (hierin nachstehend
bezeichnet als C. I.) Pigment Blau 28, welches ein blaues Pigment
eines Kobalt und Aluminium als die Metallkomponenten enthaltenden
Mischoxids ist, und das C. I.-Pigment Blau 36, welches ein blaues
Pigment eines Kobalt, Aluminium und Chrom als die Metallkomponenten
enthaltenden Mischoxids ist, ein.
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Merkmale der blauen Pigmente eines
Mischoxids werden im folgenden in Übereinstimmung mit dem Verfahren
zur Herstellung der Pigmente beschrieben.
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Herkömmliche blaue Pigmente eines
Mischoxids werden gemäß eines
Trockensyntheseverfahrens hergestellt. In diesem Verfahren werden
die Pigmente durch Mischen und Backen von Oxiden oder anderen Verbindungen
von konstituierenden Metallkomponenten synthetisiert. Oxide, Hydroxide
oder Carbonate der konstituierenden Metallkomponenten werden gleichmäßig miteinander
gemischt, und die erhaltene Mischung wird bei einer spezifischen
Temperatur von etwa 600°C
oder höher
in Gegenwart einer Strömung
gebrannt. Grobkörner
des gesinterten Produktes werden unter Verwendung einer leistungsstarken
Zerkleinerungsmaschine pulverisiert, um ein Pigment herzustellen.
Die Primärteilchen
des Pigmentes sind grobe Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser
von etwa 0,8 bis 1,0 μm
und zeigen ein minderwertiges Färbevermögen. Das
Pigment besitzt einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 5 m2/g.
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Im Gegensatz dazu werden, in einem
Naß-Syntheseverfahren,
Salze von Kobalt, Aluminium und Titan und/oder Chrom als den konstituierenden
Metallkomponenten in Wasser gelöst,
und Co-Präzipitate
von Oxiden oder Verbindungen, welche Oxid durch Wärmebehandlung
bilden, wie Hydroxiden und Carbonaten, werden durch Zusetzen eines
Präzipitierungsmittels
gebildet. Die erhaltenen Co-Präzipitate
werden gebrannt, und das gebrannte Produkt wird pulverisiert, um
ein Pigment herzustellen. Das erhaltene Pigment besitzt einen spezifischen
BET-Oberflächenbereich
von etwa 30 bis 120 m2/g, und die Primärteilchen
des Pigmentes besitzen einen durchschnittlichen Durchmesser von
etwa 0,3 μm
oder weniger.
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In einem neuen Verfahren, welches
als ein gleichmäßiges Präzipitationsverfahren
bezeichnet wird, werden Salze von Kobalt, Aluminium und Titan und/oder
Chrom in Wasser in Kombination mit Harnstoff gelöst, und Co-Präzipitate
von Oxiden, Hydroxiden oder Carbonaten werden durch Erwärmen der
erhaltenen Lösung gebildet.
Die Co-Präzipitate
werden gebrannt und pulverisiert, um ein Pigment herzustellen. Das
erhaltene Pigment besitzt einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 40 bis
120 m2/g, und die Primärteilchen des Pigmentes besitzen
einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 0,1 μm oder weniger.
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Wie obenstehend beschrieben, sind
der durchschnittliche Teilchendurchmesser und der spezifische BET-Oberflächenbereich
unterschiedlich, was von dem Verfahren der Synthese abhängt. Blaue
Pigmente von Mischoxiden zeigten bislang ein schlechteres Färbevermögen als
dasjenige von organischen Pigmenten, weil die Pigmente von Mischoxiden
anorganische Pigmente sind. Allerdings besitzen die Primärteilchen
der Pigmente, hergestellt gemäß des Naß-Syntheseverfahrens
oder des gleichmäßigen Präzipitations-Verfahrens,
einen ausgesprochen kleineren durchschnittlichen Durchmesser als
jenen der Primärteilchen
der Pigmente, welche gemäß des Trockensyntheseverfahrens
hergestellt werden. Der spezifische BET-Oberflächenbereich kann auf so viel
wie das 6- bis 20fache oder mehr von demjenigen der herkömmlichen
Pigmente eingestellt werden. Deshalb können das Färbevermögen und die Klarheit als ein
Pigment unter Anwendung der obenstehenden Verfahren verbessert werden.
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Als das blaue Pigment eines in der
vorliegenden Erfindung verwendeten Mischoxids wird ein Pigment mit
einem spezifischen BET-Oberflächenbereich
von 30 m2/g oder mehr verwendet.
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Bevorzugte Ausführungsformen des obenstehenden
Naß-Syntheseverfahrens
und des obenstehenden gleichmäßigen Präzipitations-Verfahrens
werden im Folgenden beschrieben. Als die Salze der konstituierenden
Elemente des blauen Pigmentes eines Mischoxids können jedwede Verbindungen verwendet
werden, welche herkömmlicherweise
für die
Herstellung von Pigmenten eines Mischoxids verwendet werden, wie
Sulfate, Nitrate, Carbonate, Chloride und Acetate. Es ist geeignet,
daß die
wäßrige Lösung der
gemischten Salze eine Konzentration von etwa 5 bis 50 Gew.-% aufweist.
Als das Präzipitationsmittel
werden in geeigneter Weise Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und
Natriumbicarbonat verwendet.
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Die getrockneten Co-Präzipitate
werden in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 900
bis 1200°C
während
30 Minuten bis 1 Stunde gebrannt, um ein Produkt mit einer vollständigen Spinell-Struktur
zu erhalten. Das erhaltene blaue Pigment eines Mischoxids ist ein
Mischoxid mit einem spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 40 m2/g oder mehr.
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Weil das obenstehend erhaltene blaue
Pigment eines Mischoxids ein gebranntes Pigment ist, zeigt das Pigment
eine große
Beständigkeit
gegenüber
Oxidationsmitteln und eine ausgezeichnete Farbechtheit gegenüber Wasser,
das Chlor enthält,
was das Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Darüber hinaus zeigt das Pigment
ausgezeichnete Wärmebeständigkeit,
Lichtbeständigkeit,
Wasserbeständigkeit,
Chemikalienbeständigkeit
und Lösungsmittelbeständigkeit.
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In der vorliegenden Erfindung kann
ein Pigment eines Mischoxids durch Zusetzen von Verbindungen, wie
Oxiden, Hydroxiden und Carbonaten, von einem oder mehreren Elementen,
welche von den Metallen der zwei oder mehr Hauptmetalloxide verschieden
sind, welche das Pigment eines Mischoxids ausmachen, in der Synthese
des Pigmentes hergestellt werden, gefolgt von Backen der erhaltenen
Mischung zum Beispiel bei einer Temperatur von etwa 1200°C, so daß die von
den Metallen der zwei oder mehreren Metalloxide verschiedenen Elemente
verteilt und in den Kristall des Mischoxids mit der Spinell-Struktur
eingeführt
werden. Ein Pigment eines Mischoxids kann auch durch Zusetzen von
Verbindungen, wie Oxiden, Hydroxiden und Carbonaten von einem oder
mehreren Elementen, verschieden von den Metallen der zwei oder mehreren
Metalloxide, zu einem Mischoxid, enthaltend zwei oder mehrere Metalloxide,
welche das Pigment eines Mischoxids ausmachen und eine Spinell-Kristallstruktur
aufweisen, in der Synthese des Pigmentes, gefolgt von mechanochemischem
Behandeln der erhaltenen Mischung durch ein Verfahren, wie Zermahlen,
hergestellt werden. Diese Pigmente eines Mischoxids können ebenfalls
verwendet werden. Diese blauen Pigmente eines Mischoxids zeigen
verbesserte Oberflächenbedingungen
und zeigen verbesserte Eigenschaften als Färbemittel, wie verbesserte
Stabilität,
Farbechtheit und Haltbarkeit.
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Beispiele der Verbindungen des Elementes,
welches von den Metallen der zwei oder mehreren Metalloxide verschieden
ist, welche in den obenstehenden Pigmenten verwendet werden, schließen Verbindungen
von Elementen ein, zugehörig
zu allen Gruppen der dritten Periode oder höher des Periodensystems mit Ausnahme
der Gruppen 0, Ia und VIIb. Spezifische Beispiele der zu bevorzugenden
Elemente schließen
Aluminium, Silicium, Zink, Zirconium, Titan, Zinn, Lanthan, Neodymium
und Praseodymium ein. Wenn diese Elemente zugesetzt werden, werden
vorzugsweise Oxide oder Hydroxide verwendet. Diese Elemente werden vorzugsweise
in einer Menge von etwa 1 bis 20% verwendet. Wenn die Menge geringer
als dieser Bereich ist, wird der Effekt nicht aufgezeigt. Wenn die
Menge diesen Bereich übersteigt,
nimmt die Konzentration der Farbe ab.
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In der vorliegenden Erfindung kann
die Oberfläche
des blauen Pigmentes eines Mischoxids, falls notwendig, mit einem
oder mehreren Beschichtungsmaterialien behandelt werden, gewählt aus
der Gruppe, bestehend aus anorganischen Verbindungen für die Oberflächenbehandlung
und synthetischen Harzen. Beispiele derartiger anorganischer Verbindungen
für die
Oberflächenbehandlung
schließen
amorphes Siliciumdioxid; Glasmaterialien mit einem niedrigen Schmelzpunkt;
und Verbindungen, wie Hydroxide, Oxide und unlösliche oder kaum lösliche Salze,
wie Carbonate, Phosphate und Silicate, von Metallen der Gruppe II
des Periodensystems, wie Magnesium, Calcium und Zink, Metallen der
Gruppe III, wie Aluminium, Metallen der Gruppe IV, wie Titan, Zircon
und Zinn, Metallen der Gruppe VII, wie Eisen, und Seltenerden-Elementen,
wie Lanthan, Praseodymium und Neodymium, und Mischungen dieser Verbindungen
ein. Beispiele derartiger synthetischer Harze schließen Polymere,
welche im wesentlichen in dem Medium unlöslich sind, ein. Diese Behandlung
verbessert die Dispersion und Stabilität des Pigmentes und unterdrückt die
Bildung von Blasen bzw. Pressfehlern auf dem Harz. Wenn die Oberflächenbehandlung
unter Verwendung der obenstehenden anorganischen Verbindungen, wie
Hydroxiden, Oxiden und unlöslichen
oder kaum löslichen
Salzen der Metalle, durchgeführt wird,
zeigt das blaue Pigment eines Mischoxids verbesserte Oberflächenbedingungen
und zeigt verbesserte Eigenschaften als Färbemittel, wie verbesserte
Stabilität,
Farbechtheit und Haltbarkeit.
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Die Oberflächenbehandlung mit der anorganischen
Verbindung für
eine Oberflächenbehandlung,
wie Hydroxiden, Oxiden und unlöslichen
oder kaum löslichen
Salzen der Metalle und Mischungen dieser Verbindungen, kann gemäß eines
herkömmlichen
Verfahrens zur Bildung einer Überzugsschicht
aus Siliciumdioxid oder Hydroxiden, Oxiden und unlöslichen
oder kaum löslichen
Salzen der obenstehend beschriebenen Metalle durchgeführt werden.
Wenn die Oberflächenbehandlung
beispielsweise unter Verwendung von Siliciumdioxid durchgeführt wird,
kann die Überzugsschicht,
falls notwendig, durch Behandlung des obenstehenden blauen Pigmentes
eines Mischoxids mit einem Silan-Kopplungsmittel,
Feindispergieren des behandelten Pigmentes in Wasser, gleichzeitiges
Zusetzen einer wäßrigen Lösung von
Natriumsilicat oder Kaliumsilicat und einer verdünnten Lösung von Schwefelsäure, tropfenweise
oder als eine Strömung,
zu der erhaltenen Dispersion und Mischen der Komponenten; oder durch
Feindispergieren des Pigmentes in einem Lösungsmittel, wie wasserhaltigem
Ethanol, Zusetzen von Tetraethylorthosilicat oder Tetramethylorthosilicat
zu der erhaltenen Dispersion und Zulassen des Fortschreitens der
Hydrolysereaktion und der Kondensationsreaktion erhalten werden. Wenn
die Oberflächenbehandlung
unter Verwendung eines Hydroxides des obenstehenden Metalls durchgeführt wird,
kann die Überzugsschicht
durch gleichzeitiges Zusetzen einer wäßrigen Lösung eines in Wasser löslichen
Salzes des Metalls, wie eines Chlorids, Sulfats und Acetats des
Metalls, und einer alkalischen Lösung von
Natriumhydroxid, tropfenweise oder als eine Strömung, zur Bildung des Hydroxids
des Metalls, erhalten werden. Wenn die Oberflächenbehandlung unter Verwendung
eines Oxids des Metalls durchgeführt
wird, kann die Überzugsschicht
durch Backen des Hydroxids des obenstehend erhaltenen Metalls erhalten
werden, Wenn die Oberflächenbehandlung
unter Verwendung eines unlöslichen
oder kaum löslichen
Salzes des Metalls durchgeführt
wird, kann die Überzugsschicht
durch gleichzeitiges Zusetzen einer wäßrigen Lösung eines in Wasser löslichen
Salzes des Metalls, wie eines Chlorids, Sulfats und Acetats des
Metalls, und einer Lösung von
Natriurncarbonat, Natriumphosphat oder Natriumsilicat, tropfenweise
oder als eine Strömung,
zur Bildung eines unlöslichen
oder kaum löslichen
Salzes des Metalls erhalten werden.
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Die Beschichtungsbehandlung mit einem
synthetischen Harz, wie einem gehärteten Polymer oder einem im
wesentlichen in Medien unlöslichen
Polymer, kann gemäß eines
herkömmlichen
Verfahrens zur Bildung des synthetischen Harzes durchgeführt werden.
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Als das gehärtete Polymer werden herkömmliche
gehärtete
Polymere verwendet. Beispiele für
ein derartiges gehärtetes
Polymer schließen
gehärtete
Aminoharze, gehärtete
Epoxyharze, gehärtete
Phenolharze, gehärtete
Urethanharze, vernetzte ungesättigte
Polyesterharze und vernetzte Poly(meth)acrylat-Harze ein. Polymere,
welche nicht gehärtet
sind, können
ebenfalls verwendet werden, solange das Polymer im wesentlichen
in dem Polyolefinharz unlöslich
ist oder einen höheren Schmelzpunkt
als die Verarbeitungstemperatur des Harzes aufweist. Beispiele für ein solches
Polymer schließen
Polyamidharze, Polyimidharze und Polyamidimidharze ein. Wie allgemein
bekannt ist, können
härtbare
Harze im löslichen
Zustand, wie Ausgangsmonomere und Kondensationsprodukte in frühen Stufen,
ebenfalls verwendet werden, wo notwendig, in Kombination mit geeigneten
Vernetzungsmitteln, Härtungsmitteln,
Katalysatoren und Polymerisationsinitiatoren. Polymere, welche nicht
härtbar
sind, werden als eine Lösung
in einem Lösungsmittel
verwendet.
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Die Beschichtungsbehandlung kann,
falls notwendig, durch Behandeln des blauen Pigmentes eines Mischoxids
mit einem Silan-Kopplungsmittel, Feindispergieren des behandelten
Pigmentes in Wasser oder einem Lösungsmittel,
Zusetzen der obenstehenden organischen Verbindung zu der erhaltenen
Dispersion gemäß eines
herkömmlichen
Verfahrens zur Bildung von Überzugsschichten,
zum Beispiel als eine wäßrige Lösung, eine
Emulsion oder eine Lösung
in einem Lösungsmittel,
tropfenweise oder als eine Strömung,
Erwärmen
der erhaltenen Mischung, falls notwendig, und Zugeben eines Härtungsmittels,
wie eines Amins, eines Härtungskatalysators,
wie einer Säure
und einem Alkali-Stoff, oder eines Polymerisationsinitiators zu
der Mischung durchgeführt
werden.
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Es ist notwendig, daß das blaue
Pigment aus einem Mischoxid, welches auf der Oberfläche behandelt worden
ist, die obenstehende anorganische Verbindung oder das obenstehende
synthetische Harz in einer ausreichenden Menge zur Beschichtung
der gesamten Oberfläche
des Pigmentes enthält.
Die anorganische Verbindung oder das synthetische Harz wird für die Behandlung
des blauen Pigmentes eines Mischoxids in einer Menge von 0,5 bis
3000 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Pigmentes verwendet.
Es wird bevorzugt, daß die
anorganische Verbindung in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsteilen
pro 100 Gewichtsteilen des Pigmentes verwendet wird, und das synthetische
Harz in einer Menge von 5 bis 2000 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen
des Pigmentes verwendet wird.
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In der vorliegenden Erfindung können zu
Zwecken der Farbanpassung andere Pigmente zu dem obenstehenden blauen
Pigment eines Mischoxids zugesetzt werden. Beispiele des anderen
Pigmentes schließen
organische Pigmente, wie Phthalocyanin-Pigmente, vorzugsweise bromierte
Phthalocyanin-Blau-Pigmente und Phthalocyanin-Grün-Pigmente, Azopigmente, vorzugsweise
polykondensierte Azopigmente und Azomethin-Azopigmente, Isoindolinon-Pigmente,
Chinacridon-Pigmente,
Anthrachinon-Pigmente, Dioxazin-Pigmente und Perylen-Pigmente; Pigmente
eines Mischoxids mit einer von Blau verschiedenen Farbe; und anorganische
Pigmente, wie Titanoxid-Pigmente, Kohleschwarz bzw. Ruß, Ultramarin-Blau
und rotes Oxid, ein.
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Das blaue Pigment eines Mischoxids
wird in einer Menge von 0,001 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise
0,01 bis 10 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen des Polyolefins
verwendet. Die obenstehenden weißen Pigmente oder die obenstehenden
gefärbten
Pigmente können
einzeln oder als eine Kombination von zwei oder mehreren Typen verwendet
werden.
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In einer gefärbten Harzzusammensetzung wird
ein Dispergiermittel, wie eine Metallseife oder Polyethylen-Wachs,
verwendet, um die Dispersion des Pigmentes zu verbessern. Beispiele
der Metallseife schließen
Magnesiumpalmitat, Calciumoleat, Kobaltoleat, Lithiumstearat, Magnesiumstearat,
Zinkstearat und Calciumstearat ein.
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Als das Polyethylenwachs kann Polyethylenwachs
von verschiedenen Typen, wie allgemeinen Polymerisations-Typen,
Zersetzungs-Typen und Modifikations-Typen, verwendet werden.
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Die gefärbte Harzzusammensetzung kann,
falls notwendig, Antioxidationsmittel, Ultraviolettlicht-Absorber,
antistatische Mittel, Antipilzmittel, Stabilisatoren, Vernetzungsmittel
und anorganische Füllstoffe,
wie Talkum, Ton, Silica und Aluminiumoxid, zusätzlich zu den obenstehenden
Komponenten umfassen.
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In einem Beispiel der Herstellung
der gefärbten
Harzzusammensetzung für
Wasserverteilungsrohre werden ein blaues Pigment eines Mischoxids,
ein Dispergiermittel, und falls notwendig die anderen obenstehend
beschriebenen Zusatzstoffe mit einem Harz vermischt, welches ein
Polyolefinharz als die Hauptkomponente enthält. Die Mischung wird in einen
Mixer (Handelsname HENSCHEL MIXER; hergestellt von MITSUI MIIKE
SEISAKUSHO Co., Ltd.) eingebracht und bei Raumtemperatur oder unter
Erwärmung
gemischt. Das gemischte Produkt wird durch Hindurchleiten durch
zwei geheizte Walzen weiter vermischt. Die erhaltene Mischung wird
gekühlt
und dann unter Anwendung einer Zerkleinerungsmühle zur Bildung von Pellets
pulverisiert oder durch einen Extruder extrudiert, um Perlen oder
Säulen
zu bilden.
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Das gefärbte Harz-Wasserverteilungsrohr
der vorliegenden Erfindung wird durch Mischen eines Polyolefinharzes
mit der obenstehenden gefärbten
Harzzusammensetzung für
Wasserverteilungsrohre und, falls notwendig, anderen Zusatzstoffen
gemäß einer
herkömmlichen
Praktik und Formen der erhaltenen Mischung zu Wasserverteilungsrohren
mit den vorgeschriebenen Abmessungen unter Anwendung eines Extruders
hergestellt.
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Um die durch die vorliegende Erfindung
erhaltenen Vorteile zusammenzufassen, zeigt das gefärbte Wasserverteilungsrohr
eine hervorragende Farbechtheit in Wasser, welches Chlor enthält, und
eine ausgezeichnete Haltbarkeit ohne Bildung von Blasen, und kann
die Farbe und physikalischen Eigenschaften unter Stabilität bei der
Anwendung während
einer langen Zeitdauer beibehalten, sogar wenn das Wasser mit einem Bakterizid
behandelt wird.
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Beispiele
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Die vorliegende Erfindung wird im
folgenden spezifischer unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben.
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Synthesebeispiel 1 Synthese
eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids
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Wasser wurde zu 41,4 Gewichtsteilen
Aluminiumnitrat-Nonahydrat, 16 Gewichtsteilen Kobaltnitrat-Hexahydrat,
60 Gewichtsteilen Harnstoff und 5,5 Gewichtsteilen Natriumsulfat
zugesetzt, und die Gesamtmenge wurde auf 600 Gewichtsteile eingestellt.
Die Komponenten wurden gut gerührt,
so daß die
Komponenten vollständig
gelöst
wurden, und die erhaltene Lösung
wurde unter Rühren
erwärmt.
Als die Temperatur 100°C
erreichte, wurde die Temperatur darauf gehalten. Nach einiger Zeit
wurden Präzipitate
abgetrennt.
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Kleine Portionen der Reaktionslösung wurden
zur Untersuchung herausgenommen, und die Reaktion wurde abgeschlossen,
als es bestätigt
wurde, daß ein
aus der Reaktionslösung
erhaltenes Filtrat transparent blieb, nachdem eine verdünnte Natriumhydroxidlösung tropfenweise
zugesetzt wurde. Nachdem die Reaktionslösung filtriert wurde, wurden
die Präzipitate
mit Wasser gewaschen, um lösliche
Salze ausreichend zu entfernen, und ein Filtrationskuchen wurde
erhalten. Der erhaltene Kuchen der Co-Präzipitate wurde bei einer Temperatur
von 120°C
12 Stunden lang oder mehr getrocknet, Die getrockneten Co-Präzipitate
wurden 1 Stunde lang in einer oxidierenden Atmosphäre bei 1200°C gebrannt.
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Das so erhaltene blaue Feinpulver-Pigment
eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1)
war aus Primärteilchen
zusammengesetzt, welche kleiner waren als diejenigen, welch durch
das Trockensyntheseverfahren erhalten wurden. Die Durchmesser der
Primärteilchen
beliefen sich auf 0,1 μm
oder weniger, und der spezifische BET-Oberflächenbereich betrug 50 m2/g. Das Pigment zeigte eine vollständig klare
blaue Farbe mit einem rötlichen
Farbton im Vergleich zum Farbton der Pigmente, welche durch das
Trockensyntheseverfahren hergestellt wurden. Das Färbevermögen und
die Dispersion waren hervorragend.
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Synthesebeispiel 2 (Synthese
eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids)
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Wasser wurde zu 41,4 Gewichtsteilen
Aluminiumnitrat-Nonahydrat, 16 Gewichtsteilen Kobaltnitrat-Hexahydrat
und 5,5 Gewichtsteilen Natriumsulfat zugesetzt, und die Gesamtmenge
wurde auf 100 Gewichtsteile eingestellt. Die Komponenten wurden
gut gerührt,
so daß die
Komponenten vollständig
gelöst
wurden, um eine wäßrige Lösung aus
gemischten Salzen herzustellen. Separat wurden 25,7 Gewichtsteile
Natriumcarbonat in Wasser gelöst,
und die Gesamtmenge wurde auf 100 Gewichtsteile eingestellt, um
eine wäßrige Lösung von Natriumcarbonat
herzustellen, welche als das Präzipitationsmittel
verwendet wurde.
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Getrennt davon wurden 400 Teile Wasser
in ein Gefäß eingebracht.
Die obenstehende wäßrige Lösung von
gemischten Salzen und die obenstehende wäßrige Lösung von Natriumcarbonat wurden
gleichzeitig tropfenweise in das Wasser in dem Gefäß zugegeben,
während
die Temperatur bei 26°C
gehalten wurde, und die Präzipitations-Reaktion
war in etwa 30 Minuten bis 1 Stunde abgeschlossen. Während der
Reaktion wurde der pH-Wert sorgfältig
bei 12 gehalten. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde auf
70°C erhöht, und die
Reaktionsmischung wurde etwa 1 Stunde lang altern gelassen. Nachdem
die Reaktionsmischung filtriert war, wurden die Präzipitate
mit Wasser gewaschen, um lösliche
Salze vollständig
zu entfernen, und ein Filtrationskuchen wurde erhalten. Der Kuchen
aus Co-Präzipitaten
wurde bei einer Temperatur von 120°C 12 Stunden lang oder mehr
getrocknet, und die getrockneten Co-Präzipitate wurden 1 Stunde lang
bei 1200°C
in einer oxidierenden Atmosphäre
gebrannt.
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Das so erhaltene, blaue Feinpulver-Pigment
eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-2)
war aus Primärteilchen
aufgebaut, kleiner als diejenigen, welche durch das Trockensyntheseverfahren
erhalten wurden. Die Durchmesser der Primärteilchen beliefen sich auf
0,1 μm oder
weniger, und der spezifische BET-Oberflächenbereich betrug 40 m2/g. Das Pigment zeigte eine vollständig klare
blaue Farbe mit rötlichem
Ton. Das Färbevermögen und
die Dispersion waren hervorragend.
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Synthesebeispiel 3 (Synthese
eines blauen Pigmentes eines Mischoxids vom Typ einer festen Lösung von
Oxiden)
-
Aluminiumoxid in einer Menge von
102,0 Gewichtsteilen, 63,7 Gewichtsteile Kobaltoxid und 5,0 Gewichtsteile
Titanoxid wurden durch Trockenzermahlen ausreichend miteinander
vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde 1 Stunde lang bei 1200°C gebrannt,
um ein blaues Pigment einer festen Lösung von Titanoxid und eines
Mischoxids, enthaltend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, zu erhalten
(BL-3).
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Synthesebeispiel 4 (Synthese
eines blauen Pigmentes eines Mischoxids vom Typ einer festen Lösung von
Oxiden)
-
Aluminiumoxid in einer Menge von
102,0 Gewichtsteilen, 63,7 Gewichtsteile Kobaltoxid, 8,3 Gewichtsteile
Zinkoxid und 5,0 Gewichtsteile Titanoxid wurden durch Trockenzermahlen
ausreichend miteinander vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde bei
1200°C 1
Stunde lang gebrannt, um ein blaues Pigment einer festen Lösung von
Zinkoxid, Titanoxid und eines Mischoxids, enthaltend Kobaltoxid
und Aluminiumoxid, zu erhalten (BL-4).
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Synthesebeispiel 5 (Herstellung
eines mechanochemisch behandelten blauen Pigmentes eines Mischoxids)
-
Das blaue Pigment eines Aluminiumoxid
und Kobaltoxid umfassenden Mischoxids, (BL-1), in einer Menge von
165,7 Gewichtsteilen und 5,0 Gewichtsteile Titanoxid wurden durch
Trockenzermahlen ausreichend miteinander vermischt, um die Komponenten
mechanochemisch aneinander haften zu lassen. So wurde ein blaues
Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid,
welches mechanochemisch mit Titanoxid behandelt war, erhalten (BL-5).
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Synthesebeispiel 6 (Herstellung
eines mechanochemisch behandelten blauen Pigmentes eines Mischoxids)
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Das blaue Pigment eines Aluminiumoxid
und Kobaltoxid umfassenden Mischoxids, (BL-2), in einer Menge von
165,7 Gewichtsteilen, 8,3 Gewichtsteile Zinkoxid und 5,0 Gewichtsteile
Titanoxid wurden durch Trockenzermahlen ausreichend miteinander
vermischt, um die Komponenten mechanochemisch aneinander haften
zu lassen. So wurde ein blaues Pigment eines Mischoxids, umfassend
Kobaltoxid und Aluminiumoxid, welches mechanochemisch mit Zinkoxid
und Titanoxid behandelt war, erhalten (BL-6).
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Synthesebeispiel 7 (Oberflächenbehandlung
eines blauen Feinpulver-Pigmentes
eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschlchtungsmaterial)
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Das in Beispiel 1 erhaltene, blaue
Feinpulver-Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid,
(BL-1) in einer Menge von 50 Gewichtsteilen wurde durch Zugabe von
100 Gewichtsteilen einer wäßrigen Lösung von
10 Gew.-% Methanol, enthaltend 1 Gewichtsteil eines anionischen
Dispergiermittels, benetzt. Zu dem benetzten Pigment wurden 400
Gewichtsteile Wasser zugegeben, und die Mischung wurde unter Verwendung
eines Attritors bzw. einer Reibmühle,
enthaltend Stahlkugeln, ausreichend dispergiert, bis eine Aufschlämmung von
gleichmäßiger Viskosität erhalten
wurde. Die erhaltene Aufschlämmung
wurde durch ein Netz geleitet, um die Stahlkugeln zu entfernen,
und mit Wasser verdünnt,
um die Gesamtmenge auf 1000 Gewichtsteile einzustellen.
-
Getrennt davon wurden 16, 7 Gewichtsteile
einer wäßrigen Lösung von
Natriumsilicat (30 Gew.-% als wasserfreie Kieselsäure) mit
Wasser verdünnt,
um die Gesamtmenge auf 100 Gewichtsteile einzustellen. Eine wäßrige Lösung von
2,5 Gew.-% Schwefelsäure
in einer Menge von 100 Gewichtsteilen wurde getrennt davon zur Verwendung
bereit gehalten.
-
Die Dispersion des Pigmentes wurde
auf 90°C
erwärmt,
und der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von
Natriumhydroxid auf 10,0 eingestellt. Zu dieser Dispersion wurden
die obenstehende verdünnte
wäßrige Lösung von
Natriumsilicat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure tropfenweise
zugesetzt. Die Zugabe wurde so kontrolliert, daß die Reaktionsmischung alkalisch
gehalten wurde. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde die
Reaktionsmischung 1 Stunde lang unter Rühren gehalten und dann durch
Zugeben einer verdünnten Schwefelsäure auf
einen pH-Wert von 6,5 bis 7,0 eingestellt. Nachdem die erhaltene
Aufschlämmung
filtriert wurde, wurden die Präzipitate
mit Wasser gewaschen, bis die Abwesenheit löslicher Salze bestätigt wurde, und
getrocknet, um 55 Gewichtsteile eines blauen Feinpulver-Pigmentes
eines Mischoxids, welches auf der Oberfläche behandelt war, zu erhalten
(BL-7). Die Menge an Silica, welche die Oberfläche überzog, belief sich auf etwa
10 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Pigmentes.
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Synthesebeispiel 8 (Oberflächenbehandlung
eines blauen Feinpulver-Pigmentes
eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschichtungsmaterial)
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Das blaue Feinpulver-Pigment eines
Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) in einer
Menge von 300 Gewichtsteilen wurde zu 1000 Gewichtsteilen Wasser,
enthaltend 0,9 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat, zugesetzt.
Die erhaltene Mischung wurde unter Verwendung eines Homomixers 30 Minuten
lang gerührt,
um das Pigment ausreichend zu entflocken und zu dispergieren.
-
Getrennt davon wurden 14,5 Gewichtsteile
Natriumaluminat in 200 Gewichtsteilen Wasser gelöst, um eine verdünnte Lösung von
Natriumaluminat herzustellen. Schwefelsäure in einer Menge von 10,1
Gewichtsteilen wurde zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um
eine verdünnte
wäßrige Lösung von
Schwefelsäure herzustellen.
-
Die obenstehende Dispersion des Pigmentes
wurde auf 60°C
erwärmt,
und der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von
Natriumhydroxid auf 9,0 eingestellt. Zu dieser Dispersion wurden
die obenstehende wäßrige Lösung von
Natriumaluminat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure gleichzeitig
tropfenweise zugesetzt. Die Zugabe wurde so gesteuert, daß die Reaktionsmischung
alkalisch gehalten wurde. Nachdem die Zugabe beider Lösungen beendet
war, wurde die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter
Rühren
gehalten. Nachdem die erhaltene Aufschlämmung filtriert war, wurden
die Präzipitate
mit Wasser gewaschen, bis die Abwesenheit löslicher Salze durch Messung
der elektrischen Leitfähigkeit
des Filtrats bestätigt
wurde, und getrocknet, um 310 Gewichtsteile eines blauen Feinpulver-Pigmentes
eines Mischoxids, das auf der Oberfläche mit Aluminiumhydroxid behandelt war,
(BL-8) zu erhalten. Die Menge an Aluminiumhydroxid, welche die Oberfläche überzog,
belief sich auf etwa 4,6 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Pigmentes.
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Synthesebeispiel 9 (Oberflächenbehandlung
eines blauen Feinpulver-Pigmentes
eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschichtungsmaterial)
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Das blaue Feinpulver-Pigment eines
Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) in einer
Menge von 300 Gewichtsteilen wurde zu 1000 Gewichtsteilen Wasser,
enthaltend 0,9 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat, zugesetzt.
Die erhaltene Mischung wurde gerührt,
um das Pigment zu entflocken und zu dispergieren.
-
Getrennt davon wurden 31,3 Gewichtsteile
einer wäßrigen Lösung von
Natriumsilicat (29% als wasserfreie Kieselsäure) zu 200 Gewichtsteilen
Wasser zugesetzt, um eine verdünnte
Lösung
von Natriumsilicat herzustellen. Schwefelsäure in einer Menge von 4,2
Gewichtsteilen wurde zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um
eine verdünnte
wäßrige Lösung von
Schwefelsäure
herzustellen. Die obenstehende Dispersion des Pigmentes wurde auf
80°C erwärmt, und
der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von
Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Zu dieser Dispersion wurden
die obenstehende wäßrige Lösung aus
Natriumsilicat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure gleichzeitig
tropfenweise zugesetzt. Nachdem die Zugabe beendet war, wurde die
Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten.
-
Getrennt davon wurden eine verdünnte Lösung von
Natriumaluminat, enthaltend 14,5 Gewichtsteile Natriumaluminat,
und eine verdünnte
wäßrige Lösung von
Schwefelsäure,
enthaltend 10,1 Gewichtsteile Schwefelsäure, gemäß denselben Vorgehensweisen
hergestellt, wie diejenigen, welche im Synthesebeispiel 8 durchgeführt wurden.
Die Dispersion des obenstehend behandelten Pigmentes wurde auf 60°C erwärmt, und die
obenstehende verdünnte
wäßrige Lösung von
Natriumaluminat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure wurden
gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion bei einem pH-Wert
von 9,0 zugesetzt. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde
die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten.
Nachdem die erhaltene Aufschlämmung
filtriert wurde, wurden die Präzipitate
mit Wasser gewaschen und getrocknet, um 319 Gewichtsteile eines
blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids, das auf der Oberfläche mit
Doppelschichten von Silica und Aluminiumhydroxid behandelt war,
zu erhalten (BL-9). Die Gesamtmenge von Silica und Aluminiumhydroxid,
welche die Oberfläche
beschichteten, belief sich auf etwa 7,6 Gew.-%, bezogen auf die
Menge des Pigmentes.
-
Synthesebeispiel 10 (Oberflächenbehandlung
eines blauen Feinpulver-Pigmentes
eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschichtungsmaterial)
-
Das blaue Feinpulver-Pigment eines
Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) in einer
Menge von 300 Gewichtsteilen wurde zu 1000 Gewichtsteilen Wasser,
enthaltend 0,9 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat, gemäß denselben
Vorgehensweisen zugesetzt, wie denjenigen, welche im Synthesebeispiel
9 ausgeführt
wurden. Die erhaltene Mischung wurde gerührt, um das Pigment zu entflocken
und zu dispergieren. Getrennt davon wurden 31,3 Gewichtsteile einer
wäßrigen Lösung von
Natriumsilicat (29% als wasserfreie Kieselsäure) zu 200 Gewichtsteilen
Wasser zugesetzt, um eine verdünnte
Lösung
von Natriumsilicat herzustellen. Schwefelsäure in einer Menge von 4,2
Gewichtsteilen wurde zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um
eine verdünnte
wäßrige Lösung von
Schwefelsäure
herzustellen. Die obenstehende Dispersion des Pigmentes wurde auf
80°C erwärmt, und
der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von
Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Die obenstehende wäßrige Lösung von
Natriumsilicat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure wurden
gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion zugesetzt. Nachdem
die Zugabe beider Lösungen
abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde
lang unter Rühren
gehalten. Getrennt davon wurden eine verdünnte Lösung von Natriumaluminat, enthaltend
14,5 Gewichtsteile Natriumaluminat, und eine verdünnte wäßrige Lösung von
Schwefelsäure,
enthaltend 10,1 Gewichtsteile Schwefelsäure, gemäß denselben Vorgehensweisen hergestellt,
wie denjenigen, welche im Synthesebeispiel 9 durchgeführt wurden.
Die Dispersion des obenstehenden behandelten Pigmentes wurde auf
60°C erwärmt, und
die obenstehende verdünnte
wäßrige Lösung von
Natriumaluminat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure wurden
gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion bei einem pH-Wert
von 9,0 zugesetzt. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde
die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten.
-
Getrennt davon wurden 31,8 Gewichtsteile
Zinksulfatheptahydrat in 200 Gewichtsteilen Wasser gelöst, um eine
verdünnte
wäßrige Lösung von
Zinksulfat herzustellen, und 8,8 Gewichtsteile Natriumhydroxid wurden
in 200 Gewichtsteilen Wasser gelöst,
um eine verdünnte
wäßrige Lösung von
Natriumhydroxid herzustellen. Die obenstehende behandelte Dispersion
des Pigmentes wurde auf 60°C
erwärmt,
und die obenstehende verdünnte
wäßrige Lösung von
Zinksulfat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Natriumhydroxid wurden
gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion zugesetzt, während die
Geschwindigkeit der Zugabe so eingestellt wurde, daß der pH-Wert
der Reaktionsmischung bei 7 gehalten wurde. Nachdem die Zugabe beider
Lösungen
abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung 1 Stunde lang zum
Altern unter Rühren
gehalten. Nachdem die erhaltene Aufschlämmung filtriert war, wurden
die Präzipitate
mit Wasser gewaschen und getrocknet, um 330 Gewichtsteile eines
blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids, das auf der Oberfläche mit
mehreren Schichten aus Silica, Aluminiumhydroxid und Zinkhydroxid
behandelt war, zu erhalten (BL-10). Die Gesamtmenge an Silica, Aluminiumhydroxid
und Zinkhydroxid, welche die Oberfläche überzogen, belief sich auf etwa
11,3 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Pigments.
-
Synthesebeispiele 11 bis
14
-
Die blauen Pigmente eines Mischoxids,
gezeigt in der Spalte 3 von Tabelle 1, waren auf der Oberfläche mit
den in der Tabelle 1 gezeigten anorganischen Beschichtungsmaterialien
gemäß denselben
Vorgehensweisen behandelt, wie denjenigen, welche in Synthesebeispiel
9 oder 10 ausgeführt
wurden, wodurch man Pigmente erhielt, welche auf der Oberfläche behandelt
waren (BL-11 bis BL-14).
-
-
Synthesebeispiel 15 (Oberflächenbehandlung
eines blauen Feinpulver-Pigments
eines Mischoxids mit einem organischen Beschichtungsmaterial)
-
Das in Synthesebeispiel 1 hergestellte
blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids (BL-1) in einer Menge
von 10 Gewichtsteilen, 40 Gewichtsteile Bisphenol-A-diacrylat, modifiziert
mit Ethylenoxid, 30 Gewichtsteile Trimethylolpropantriacrylat und
20 Gewichtsteile Stearylmethacrylat wurden miteinander vermischt und
unter Verwendung einer Walzenmühle
gleichmäßig dispergiert.
Zu der erhaltenen Mischung wurden 0,8 Gewichtsteile Azobisisobutyronitril
als der Polymerisationsinitiator zugesetzt und zusammen vermischt.
Die resultierende Mischung wurde zu 200 Gewichtsteilen einer 2,5%igen
wäßrigen Lösung von
Polyvinylalkohol zugesetzt, welche durch einen Hochgeschwindigkeitsrührer gerührt wurde,
um eine Suspension vom Öl-in-Wasser-Typ
mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 3 μm herzustellen.
Die hergestellte Suspension wurde zusammen mit 200 Gewichtsteilen
einer 2,5%igen wäßrigen Lösung von
Polyvinylalkohol in eine Vorrichtung zur Suspensionspolymerisation
eingebracht, und man ließ die
Polymerisation bei 75 bis 80°C 8
Stunden lang unter Rühren
voranschreiten. Nachdem die durch die Polymerisation erhaltene Aufschlämmung der
Suspension filtriert wurde, wurden die Präzipitate gewaschen und getrocknet,
wodurch man ein blaues Feinpulver-Pigment eines Mischoxids erhielt,
welches auf der Oberfläche
behandelt war (BL-15). Der Gehalt des Pigmentes betrug 10%, und
der durchschnittliche Teilchendurchmesser belief sich auf etwa 3 μm.
-
Blaue Pigmente eines Mischoxids,
BL-4 und BL-6, wurden mit organischen Beschichtungsmaterialien auf
der Oberfläche
gemäß den gleichen
Vorgehensweisen beschichtet, wie denjenigen, durchgeführt in Synthesebeispiel
15, und auf der Oberfläche
behandelte, blaue Pigmente eines Mischoxids BL-16 bzw. BL-17 wurden
erhalten. Beide Pigmente wiesen einen Gehalt des Pigmentes von 10%
und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 3 μm auf.
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Beispiel 1
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Ein hochdichtes Polyethylen (Dichte
0,949 g/cm3; MFR 0,10 g/10 Minuten) in einer
Menge von 100 Gewichtsteilen, 0,2 Gewichtsteile des blauen Feinpulver-Pigmentes
eines Mischoxids BL-1, erhalten in Synthesebeispiel 1, und 0,1 Gewichtsteile
eines Polyethylenwachses (Handelsname SUNWAX 151P; hergestellt von SANYO
KASEI KOGYO Co., Ltd.) wurden unter Verwendung einer Zweiwalzen-Mühle 2 Minuten
lang bei 185°C
miteinander verknetet, um eine gefärbte Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre
zu erhalten.
-
Dann wurde das geknetete Produkt
unter Erwärmung
gepresst, um ein gepresstes Blatt mit einer Dicke von 2 mm herzustellen.
Das gepresste Blatt wurde unter Bedingungen einer Vorwärmung bei
230°C während 2
Minuten (20 kg/cm2), Pressen bei 230°C während 2
Minuten (200 kg/cm2) und Kühlen bei
20°C während 5
Minuten hergestellt. Teststücke
von 20 mm × 120
mm wurden aus dem erhaltenen gepressten Blatt hergestellt.
-
Unter Verwendung der hergestellten
Teststücke
wurden die Entfärbung
und Bildung von Blasen gemäß des Testverfahrens
der Beständigkeit
gegen chlorhaltiges Wasser untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine
ausgezeichnete Farbechtheit bei geringer Entfärbung und eine hervorragende
Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.
-
Gefärbte Harzzusammensetzungen
für Wasserverteilungsrohre
wurden unter Verwendung von 0,2 Gewichtsteilen BL-2, BL-3, BL-4,
BL-5 oder BL-6, 0,22 Gewichtsteilen BL-7, 0,209 Gewichtsteilen BL-8,
0,215 Gewichtsteilen BL-9, BL-11 oder BL-12, 0,223 Gewichtsteilen
BL-10, BL-13 oder BL-14 oder 2 Gewichtsteilen BL-15, BL-16 oder
BL-17 anstelle des im obenstehenden verwendeten BL-1 hergestellt,
und die Entfärbung und
Bildung von Blasen wurden gemäß des Testverfahrens
der Beständigkeit
gegen chlorhaltiges Wasser gemäß denselben
Vorgehensweisen, wie den obenstehend beschriebenen, untersucht.
Die Ergebnisse der Tests zeigten eine ausgezeichnete Farbechtheit
und hervorragende Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.
-
Beispiel 2
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Eine gefärbte Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre
wurde gemäß denselben
Vorgehensweisen, wie denjenigen, welche im Beispiel 1 ausgeführt wurden,
hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,1 Gewichtsteile Calciumstearat
anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Polyethylenwachses verwendet
wurden. Teststücke
wurden aus der hergestellten gefärbten
Harzzusammensetzung angefertigt, und die Entfärbung und Bildung von Blasen
wurden gemäß denselben
Vorgehensweisen, wie denjenigen, durchgeführt im Beispiel 1, untersucht.
Die Ergebnisse zeigten eine hervorragende Farbechtheit bei geringer
Entfärbung
und eine ausgezeichnete Haltbarkeit in Hinsicht auf die Bildung
von Blasen.
-
Gefärbte Harzzusammensetzungen
für Wasserverteilungsrohre
wurden unter Verwendung von BL-2 bis BL-16 anstelle des im obenstehenden
verwendeten BL-1 hergestellt, und die Entfärbung und Bildung von Blasen
wurden gemäß des Testverfahrens
der Beständigkeit
gegen chlorhaltiges Wasser gemäß denselben Vorgehensweisen,
wie denjenigen, welche obenstehend beschrieben wurden, untersucht.
Die Ergebnisse der Tests zeigten eine ausgezeichnete Farbechtheit
und eine hervorragende Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von
Blasen.
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Beispiel 3
-
Ein hochdichtes Polyethylen (Dichte
0,949 g/cm3; MFR 0,10 g/10 Minuten) in einer
Menge von 100 Gewichtsteilen, 0,2 Gewichtsteile des blauen Feinpulver-Pigments
eines Mischoxids BL-1, erhalten in Synthesebeispiel 1, 0,002 Gewichtsteile
Titanoxid (Handelsname TIPAKE CR90; hergestellt von ISHIHARA SANGYO Co.,
Ltd.) und 0,11 Gewichtsteile eines Polyethylen-Wachses (Handelsname SUNWAX 151P) wurden
unter Verwendung einer Zweiwalzen-Mühle bei 185°C während 2 Minuten zusammengeknetet,
um eine gefärbte Harzzusammensetzung
für Wasserverteilungsrohre
zu erhalten.
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Dann wurde das geknetete Produkt
unter Erwärmung
gepresst, um ein gepresstes Blatt mit einer Dicke von 2 mm herzustellen.
Das gepresste Blatt wurde unter den Bedingungen einer Vorwärmung bei
230°C während 2
Minuten (20 kg/cm2), Pressen bei 230°C während 2
Minuten (200 kg/cm2) und Kühlen bei
20°C während 5
Minuten hergestellt. Teststücke
von 20 mm × 120
mm wurden aus dem erhaltenen gepressten Blatt hergestellt.
-
Unter Verwendung der hergestellten
Teststücke
wurden Entfärbung
und Bildung von Blasen gemäß denselben
Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die in Beispiel 1 durchgeführt wurden.
Die Ergebnisse zeigten hervorragende Farbechtheit bei geringer Entfärbung und
ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.
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Gefärbte Harzzusammensetzungen
für Wasserverteilungsrohre
wurden unter Verwendung von BL-2 bis BL-16 anstelle des im obenstehenden
verwendeten BL-1 hergestellt, und Entfärbung und Bildung von Blasen
wurden gemäß des Testverfahrens
der Beständigkeit
gegen chlorhaltiges Wasser gemäß denselben
Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die obenstehend beschrieben
wurden. Die Ergebnisse der Tests zeigten hervorragende Farbechtheit
und ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.
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Beispiel 4
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Ein hochdichtes Polyethylen (Dichte
0,949 g/cm3; MFR 0,10 g/10 Minuten) in einer
Menge von 100 Gewichtsteilen, 0,223 Gewichtsteile des blauen Feinpulver-Pigments
eines Mischoxids, erhalten in Synthesebeispiel 10, 0,001 Gewichtsteile
Kupferphthalocyanin-Grün-Pigment
und 0,101 Gewichtsteile eines Polyethylenwachses (Handelsname SUNWAX
151P) wurden unter Anwendung einer Zweiwalzen-Mühle bei 185°C während 2 Minuten zusammengeknetet,
um eine gefärbte
Harzzusammensetzung für
Wasserverteilungsrohre zu erhalten.
-
Dann wurde das geknetete Produkt
unter Erwärmung
gepresst, um ein gepresstes Blatt mit einer Dicke von 2 mm herzustellen.
Das gepresste Blatt wurde unter den Bedingungen einer Vorwärmung bei
230°C während 2
Minuten (20 kg/cm2), Pressen bei 230°C während 2
Minuten (200 kg/cm2) und Kühlen bei
20°C während 5
Minuten hergestellt. Teststücke
von 20 mm × 120
mm wurden aus dem erhaltenen gepressten Blatt hergestellt.
-
Unter Verwendung der hergestellten
Teststücke
wurden Entfärbung
und Bildung von Blasen gemäß denselben
Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die in Beispiel 1 durchgeführt wurden.
Die Ergebnisse zeigten hervorragende Farbechtheit bei geringer Entfärbung und
ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.
-
Gefärbte Harzzusammensetzungen
für Wasserverteilungsrohre
wurden unter Verwendung von BL-1 bis BL-9 und BL-11 bis BL-16 anstelle
des im obenstehenden verwendeten BL-10 hergestellt, und Entfärbung und
Bildung von Blasen wurden gemäß des Testverfahrens
der Beständigkeit
gegen chlorhaltiges Wasser gemäß derselben
Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, welche obenstehend
beschrieben wurden. Die Ergebnisse der Tests zeigten hervorragende
Farbechtheit und ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung
von Blasen.
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Beispiel 5
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Die in Beispiel 1 erhaltene gefärbte Harzzusammensetzung
für Wasserverteilungsrohre
wurde in einen Einfülltrichter
eines Extruders eingebracht, und ein blaues Wasserverteilungsrohr
mit einem Innendurchmesser von 26 mm und einem Außendurchmesser
von 34 mm wurde durch Schmelzextrusion der gefärbten Harzzusammensetzung bei
eingestellten Temperaturen des Zylinders und der Düse von 180
bis 200°C
hergestellt. Teile des hergestellten Wasserverteilungsrohrs wurden
herausgeschnitten, um Teststücke
herzustellen. Unter Verwendung der hergestellten Teststücke wurden
Entfärbung
und Bildung von Blasen gemäß denselben
Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die in Beispiel 1 durchgeführt wurden.
Die Ergebnisse zeigten hervorragende Farbechtheit bei geringer Entfärbung und
ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.
-
Der Test auf Beständigkeit gegen chlorhaltiges
Wasser in den Beispielen wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Chlorkonzentration
im Wasser: | 2000 ± 100 ppm |
Temperatur
des chlorhaltigen Wassers: | 60 ± 1°C |
pH-Wert: | 6,5 ± 0,5 |
Testzeit: | 336
Stunden |