ES2216207T3 - Composicion de resina de polietileno coloreada y tuberia de distribucion de agua que contiene dicha resina. - Google Patents
Composicion de resina de polietileno coloreada y tuberia de distribucion de agua que contiene dicha resina.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DE RESINA COLOREADA PARA TUBERIAS DE DISTRIBUCION DE AGUA QUE COMPRENDE UNA RESINA, LA CUAL INCLUYE A SU VEZ UNA RESINA DE POLIOLEFINA COMO COMPONENTE PRINCIPAL Y UN PIGMENTO AZUL EN POLVO FINO DE UN OXIDO COMPUESTO EN FORMA DE POLVO FINO. DICHA COMPOSICION COMPRENDE ELEMENTOS DIFERENTES A LOS METALES PRINCIPALES, INTRODUCIDOS EN LA ESTRUCTURA CRISTALINA, O SE HA TRATADO MECANOQUIMICAMENTE. SE DESCRIBE TAMBIEN UNA TUBERIA DE DISTRIBUCION DE AGUA QUE COMPRENDE DICHA COMPOSICION DE RESINA COLOREADA. DICHA COMPOSICION DE RESINA COLOREADA MUESTRA UNA EXCELENTE RESISTENCIA A AGUA QUE CONTENGA CLORO COMO BACTERICIDA, DE FORMA QUE LA DECOLORACION DEL COMPONENTE COLORANTE Y LA FORMACION DE VEJIGAS EN LA SUPERFICIE INTERNA DE LA TUBERIA, DEBIDAS AL AGUA CLORADA, SE PUEDEN EVITAR.
Description
Composición de resina de polietileno coloreada y
tubería de distribución de agua que contiene dicha resina.
La presente invención se refiere a una tubería
coloreada de distribución de agua formada con una composición de
resina coloreada, y más particularmente a una tubería coloreada de
distribución de agua que muestra una inalterabilidad excelente del
componente colorante frente a agua que contiene cloro.
Hasta ahora, las tuberías de distribución de agua
en Japón son tuberías fabricadas de acero, hierro fundido dúctil o
poli(cloruro de vinilo). Sin embargo, se confirmó que las
tuberías de distribución de agua fabricadas a partir de estos
materiales mostraban la formación de microfisuras y grietas por los
terremotos que se produjeron en la zona de
HANSHIN-AWAJI y eran vulnerables a la deformación
sísmica.
Por otro lado, las tuberías de polietileno
utilizadas como tuberías de gas o tuberías de distribución de agua
mostraron menos daño por formación de microfisuras y grietas en los
recientes terremotos producidos, tales como el terremoto en el mar
cerca de KUSHIRO, HOKKAIDO en enero de 1993 (M: 7,8), el terremoto
en el mar cerca de la costa suroeste de HOKKAIDO en julio de 1993
(M: 7,8) y el terremoto en la zona de HANSHIN-AWAJI
en enero de 1995 (M: 7,2), y se demostró que las tuberías de
polietileno tienen una resistencia excelente a la deformación
sísmica. Para tuberías de suministro de agua fabricadas de
polietileno, se utilizan polietileno LD (de baja densidad) y
polietileno LLD (lineal de baja densidad) como la resina del
material. Realmente, se utilizan tuberías de una única capa de la
resina anterior coloreada con negro de humo y tuberías de doble capa
que tienen una tubería externa fabricada a partir de la resina
anterior coloreada con negro de humo y una tubería interna fabricada
de la resina anterior sin coloración. Sin embargo, las tuberías
coloreadas de una única capa con un pigmento azul se utilizan
principalmente como tuberías de distribución de agua en los Estados
Unidos y Europa, y se está dirigiendo la investigación y el
desarrollo sobre tuberías de una única capa en Japón con la
perspectiva de utilizar tuberías de una única capa en el futuro. La
tubería de distribución de agua se refiere a una tubería principal
utilizada para distribuir agua desde un tanque de agua o depósito de
agua para casas individuales y la tubería de suministro de agua se
refiere a una tubería utilizada para suministrar agua desde la
tubería principal hasta las terminales en las casas
individuales.
Como pigmento utilizado para proporcionar al
polietileno un color azul, generalmente se utiliza un pigmento azul
de ftalocianina de cobre debido a su excelente resistencia a la
intemperie. Cuando se proporciona a las tuberías para el agua un
color, se requiere esencialmente que el pigmento utilizado muestre
poca decoloración en una prueba de resistencia a agua que contiene
cloro y que una cara interna de la tubería no muestre deformación,
tal como la deformación producida por ampollas. El pigmento azul de
ftalocianina de cobre muestra una mala resistencia a los agentes
oxidantes y se decolora notablemente en una prueba de resistencia a
agua que contiene cloro, dando como resultado un color casi
blanco.
Por consiguiente, los objetos de la presente
invención son proporcionar una tubería coloreada de distribución de
agua que se fabrica de una poliolefina y comprende un pigmento azul
de óxido compuesto que muestra excelente resistencia a agua que
contiene cloro como bactericida, de modo que el componente colorante
muestra excelente inalterabilidad del color frente a agua que
contiene cloro y se puede evitar la formación de ampollas en la cara
interna de la tubería.
Como resultado de estudios exhaustivos por los
presentes inventores para superar los problemas anteriores, se
encontró que una composición de una resina de poliolefina coloreada
que muestra poca decoloración o formación de ampollas por agua que
contiene cloro como bactericida puede obtenerse utilizando, como
pigmento azul para colorear la resina de poliolefina, un pigmento
azul en polvo fino que comprende un óxido compuesto que comprende
óxidos de dos o más metales y tiene una estructura cristalina de
espinela y un área superficial específica particular o un pigmento
azul de óxido compuesto tratado con un compuesto. La presente
invención se ha completado teniendo en cuenta este conocimiento.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona:
(1) Una tubería coloreada de distribución de agua
formada con una composición de resina coloreada que comprende una
resina de poliolefina como componente principal y un pigmento azul
de óxido compuesto que comprende dos o más óxidos metálicos y tiene
una estructura cristalina de espinela y un área superficial
específica BET de aproximadamente 30 m^{2}/g o más;
(2) Una tubería coloreada de distribución de agua
que comprende una resina de poliolefina como componente principal y
un pigmento azul de óxido compuesto tal como se definió
anteriormente en (1), y que contiene en la estructura cristalina uno
o más elementos distintos al metal de los dos o más óxidos metálicos
definidos en (1) anteriormente;
(3) Una tubería coloreada de distribución de agua
que comprende una resina de poliolefina como componente principal y
un pigmento azul de óxido compuesto tal como se definió en (1) o (2)
anteriormente, que se puede obtener mediante la molienda con uno o
más compuestos de elementos distintos a los metales del metal de los
óxidos metálicos, mecánicamente;
(4) Una tubería descrita en cualquiera de (1),
(2) y (3), en la que el pigmento azul de óxido compuesto es un óxido
compuesto que contiene cobalto y aluminio como metales de los óxidos
metálicos;
(5) Una tubería descrita en cualquiera de (1),
(2), (3) y (4), en la que el pigmento azul de óxido compuesto es un
pigmento azul fino que comprende óxido compuesto o una mezcla de dos
o más óxidos compuestos que se seleccionan del grupo que consiste en
óxidos compuestos que contienen cobalto y aluminio como componentes
metálicos, óxidos compuestos que contienen cobalto, aluminio y
titanio como componentes metálicos, óxidos compuestos que contienen
cobalto, aluminio y cromo como componentes metálicos y óxidos
compuestos que contienen cobalto, aluminio, cromo y titanio como
componentes metálicos;
(6) Una tubería descrita en cualquiera de (1),
(2), (3), (4) y (5), en la que el pigmento azul de óxido compuesto
se caracteriza porque se puede obtener disolviendo sales de metales
que constituyen el óxido compuesto en agua, formándose
coprecipitados de compuestos que comprenden óxidos, hidróxidos y/o
carbonatos de los metales de la disolución resultante utilizando un
agente precipitante y cociendo los coprecipitados formados;
(7) Una tubería descrita en cualquiera de (1),
(2), (3), (4) y (5), en la que el pigmento azul de óxido compuesto
se caracteriza porque se puede obtener disolviendo sales de metales
que constituyen el óxido compuesto y urea en agua, formándose
coprecipitados de compuestos que comprenden al menos uno de los
óxidos, hidróxidos y carbonatos de los metales calentando la
disolución resultante y cociendo los coprecipitados formados;
(8) Una tubería descrita en cualquiera de (1),
(2), (3), (4) (5), (6) y (7), en la que el pigmento azul de óxido
compuesto se recubre con una resina sintética, un compuesto
inorgánico o una resina y un compuesto inorgánico;
(9) Una tubería descrita en cualquiera de (1),
(2), (3), (4) (5), (6), (7) y (8), en la que la resina de
poliolefina es una resina de polietileno.
La resina utilizada en la presente invención que
comprende una resina de poliolefina como componente principal es una
resina de poliolefina convencional utilizada para el moldeo por
extrusión o el moldeo por inyección. Ejemplos específicos incluyen
homopolímeros de etileno y copolímeros de bloque de etileno y
propileno que contienen del 1 al 50% en peso de etileno y del 99 al
50% en peso de propileno, que tienen una densidad de 0,91 a 0,980
g/cm^{3}, preferiblemente de 0,940 a 0,960 g/cm^{3} y una MFR
(velocidad de flujo del fundido) de 0,01 a 10,0 g/10 minutos,
preferiblemente de 0,05 a 1,0 g/10 minutos. También se pueden
utilizar los copolímeros de bloque obtenidos mediante la sustitución
de una parte del etileno o propileno en el copolímero de bloques
anterior por una olefina que tenga de 4 a 6 átomos de carbono.
La presente invención se describe más
específicamente con referencia a las realizaciones preferibles.
El pigmento azul utilizado en la composición de
resina coloreada para tuberías de distribución de agua de la
presente invención es un pigmento azul de óxido metálico complejo,
es decir, un pigmento azul complejo de óxido metálico calcinado.
Este pigmento se describe a continuación.
Uno de los pigmentos azules utilizados en la
composición de resina coloreada para tuberías de distribución de
agua es un pigmento azul de óxido compuesto que contiene dos o más
óxidos metálicos, tiene estructura cristalina de espinela y tiene un
área superficial específica BET de aproximadamente 30 m^{2}/g o
más.
Ejemplos del pigmento azul de óxido compuesto
incluyen pigmento de índice de color (denominado en lo sucesivo
I.C.) azul 28 que es un pigmento azul de óxido compuesto que
contiene cobalto y aluminio como componentes metálicos y pigmento de
I.C. azul 36 que es un pigmento azul de óxido compuesto que contiene
cobalto, aluminio y cromo como componentes metálicos.
Las características de los pigmentos azules de
óxido compuesto se describen a continuación según el procedimiento
para producir los pigmentos.
Los pigmentos azules de óxido compuesto
convencionales se producen según un procedimiento de síntesis en
seco. En este procedimiento, los pigmentos se sintetizan mezclando y
cociendo óxidos u otros compuestos de los componentes metálicos
constituyentes. Se mezclan uniformemente entre sí óxidos, hidróxidos
o carbonatos de los componentes metálicos constituyentes y la mezcla
obtenida se cuece a una temperatura específica de aproximadamente
600ºC o superior en presencia de un flujo. Se pulverizan granos
rugosos del producto sinterizado utilizando un molino triturador
potente para preparar un pigmento. Las partículas primarias del
pigmento son partículas rugosas que tienen un diámetro medio de
aproximadamente 0,8 a 1,0 \mum y muestran una capacidad colorante
inferior. El pigmento tiene un área superficial específica BET de
aproximadamente 5 m^{2}/g.
En comparación, en un procedimiento de síntesis
por vía húmeda, se disuelven en agua sales de cobalto, aluminio y
titanio y/o cromo como componentes metálicos constituyentes y se
forman los coprecipitados de los óxidos o los compuestos que forman
óxidos mediante tratamiento térmico, tales como hidróxidos o
carbonatos, mediante la adición de un agente precipitante. Los
coprecipitados obtenidos se cuecen, y el producto cocido se
pulveriza para preparar un pigmento. El pigmento obtenido tiene un
área superficial específica BET de aproximadamente 30 a 120
m^{2}/g, y las partículas primarias del pigmento tienen un
diámetro medio de aproximadamente 0,3 \mum o menos.
En un nuevo procedimiento que se denomina
procedimiento de precipitación uniforme, se disuelven en agua sales
de cobalto, aluminio y titanio y/o cromo en combinación con urea y
se forman coprecipitados de óxidos, hidróxidos y carbonatos
calentando la disolución obtenida. Los coprecipitados se cuecen y
pulverizan para preparar un pigmento. El pigmento obtenido tiene un
área superficial específica BET de aproximadamente 40 a 120
m^{2}/g, y las partículas primarias del pigmento tienen un
diámetro medio de partícula de aproximadamente 0,1 \mum o
menos.
Tal como se describió anteriormente, el diámetro
medio de partícula y el área superficial específica BET son
diferentes dependiendo del procedimiento de síntesis. Hasta ahora,
los pigmentos azules de óxidos compuestos mostraban una capacidad
colorante inferior a la de los pigmentos orgánicos debido a que los
pigmentos de óxidos compuestos son pigmentos inorgánicos. Sin
embargo, las partículas primarias de los pigmentos preparados según
el procedimiento de síntesis por vía húmeda o el procedimiento de
precipitación uniforme tienen un diámetro medio notablemente menor
que el de las partículas primarias preparadas según el procedimiento
de síntesis en seco. El área superficial específica BET se puede
hacer tan grande como de 6 a 20 veces o más la de los pigmentos
convencionales. Por tanto, la capacidad colorante y la claridad como
pigmento pueden mejorarse utilizando el procedimiento anterior.
Como pigmento azul de óxido compuesto utilizado
en la presente invención, se utiliza un pigmento que tiene un área
superficial específica BET de 30 m^{2}/g o más.
Realizaciones preferidas del procedimiento
anterior de síntesis por vía húmeda y el procedimiento anterior de
precipitación uniforme se describen a continuación. Como las sales
de los elementos constituyentes del pigmento azul de óxido
compuesto, puede utilizarse cualquier compuesto usado
convencionalmente para producir pigmentos de óxido compuesto, tal
como sulfatos, nitratos, carbonatos, cloruros y acetatos. Es
adecuado que la disolución acuosa de las sales mezcladas tenga una
concentración de aproximadamente el 5 al 50% en peso. Como el agente
precipitante se utilizan adecuadamente hidróxido sódico, carbonato
sódico y bicarbonato sódico.
Los coprecipitados secados se cuecen en una
atmósfera oxidante a una temperatura de 900 a 1200ºC durante 30
minutos a 1 hora para obtener un producto que tiene una estructura
completamente de espinela. El pigmento azul obtenido de óxido
compuesto es un óxido compuesto que tiene un área superficial
específica BET de aproximadamente 40 m^{2}/g o más.
Debido a que el pigmento azul de óxido compuesto
obtenido anteriormente es un pigmento cocido, el pigmento muestra
una resistencia grande frente a agentes oxidantes y excelente
inalterabilidad del color frente al agua que contiene cloro que es
el objeto de la presente invención. Además, el pigmento muestra
excelente resistencia al calor, resistencia a la luz, resistencia al
agua, resistencia a los productos químicos y resistencia a los
disolventes.
En la presente invención, un pigmento de óxido
compuesto puede prepararse añadiendo compuestos, tales como óxidos,
hidróxidos y carbonatos, de uno o más elementos distintos a los
metales de los dos o más óxidos metálicos principales que
constituyen el pigmento de un compuesto oxido en la síntesis del
pigmento, seguido por cocido de la mezcla obtenida, por ejemplo, a
una temperatura de aproximadamente 1.200ºC, de modo que los
elementos distintos a los metales de los dos o más óxidos metálicos
difundan y se introduzcan en el cristal del óxido compuesto que
tiene la estructura de espinela. Un pigmento de óxido compuesto
también puede prepararse añadiendo compuestos, tales como óxidos,
hidróxidos y carbonatos, de uno o más elementos distintos a los
metales de los dos o más óxidos metálicos a un óxido compuesto que
contiene dos o más óxidos metálicos que constituyen el pigmento de
óxido compuesto que tiene una estructura cristalina de espinela en
la síntesis del pigmento, seguido por el tratamiento de la mezcla
obtenida de manera mecanoquímica mediante un método tal como
molienda. Estos pigmentos de óxido compuesto también pueden
utilizarse. Estos pigmentos de óxido compuesto muestran condiciones
superficiales mejoradas y presentan propiedades mejoradas como
agente colorante, tales como estabilidad, inalterabilidad del color
y durabilidad mejoradas.
Ejemplos de los compuestos del elemento distinto
a los metales de los dos o más óxidos metálicos que se utilizan en
los pigmentos anteriores incluyen compuestos de elementos que
pertenecen a todos los grupos del tercer periodo o superior de la
tabla periódica, excluyendo los grupos 0, Ia y VIIb. Ejemplos
específicos de los elementos preferibles incluyen aluminio, silicio,
cinc, zirconio, titanio, estaño, lantano, neodimio y praseodimio.
Cuando se añaden estos elementos, se utilizan preferiblemente óxidos
o hidróxidos. Estos elementos se utilizan preferiblemente en una
cantidad de aproximadamente el 1 al 20%. Cuando la cantidad es
inferior a este intervalo, no se muestra el efecto. Cuando la
cantidad supera este intervalo, la concentración de color
disminuye.
En la presente invención, cuando sea necesario,
la superficie del pigmento azul de óxido compuesto puede tratarse
con uno o más materiales de recubrimiento seleccionados del grupo
que consiste en compuestos inorgánicos para el tratamiento
superficial y resinas sintéticas. Ejemplos de tal compuesto
inorgánico para el tratamiento superficial incluyen sílice amorfa;
materiales vítreos que tienen un punto de fusión bajo; y compuestos,
tales como hidróxidos, óxidos y sales insolubles o apenas solubles
tales como carbonatos, fosfatos y silicatos, de metales del grupo II
de la tabla periódica tales como magnesio, calcio y cinc, metales
del grupo III tales como aluminio, metales del grupo IV tales como
titanio, zirconio y estaño, metales del grupo VII tales como hierro
y elementos de tierras raras tales como lantano, praseodimio y
neodimio y mezclas de estos compuestos. Ejemplos de tal resina
sintética incluyen polímeros que son sustancialmente insolubles en
el medio. Este tratamiento mejora la dispersión y la estabilidad del
pigmento y elimina la formación de ampollas en la resina. Cuando el
tratamiento superficial se realiza utilizando los compuestos
inorgánicos anteriores, tales como hidróxidos, óxidos y sales
insolubles o apenas solubles de los metales, el pigmento azul de
óxido compuesto muestra condiciones superficiales mejoradas y
presenta propiedades mejoradas como agente colorante, tales como
estabilidad, inalterabilidad del color y durabilidad mejoradas.
El tratamiento superficial con el compuesto
inorgánico para un tratamiento superficial, tal como hidróxidos,
óxidos y sales insolubles o apenas solubles de los metales, puede
realizarse según un procedimiento convencional para formar una capa
de recubrimiento de sílice o hidróxidos, óxidos y sales insolubles o
apenas solubles de los metales descritos anteriormente. Por ejemplo,
cuando el tratamiento superficial se realiza utilizando sílice, la
capa de recubrimiento se puede obtener, cuando sea necesario,
tratando el pigmento azul de óxido compuesto con un agente de
acoplamiento de silano, dispersando el pigmento tratado finamente en
agua, añadiendo una disolución acuosa de silicato sódico o silicato
potásico y una disolución diluida de ácido sulfúrico
simultáneamente, gota a gota o como un flujo, a la dispersión
obtenida, y mezclando los componentes; o dispersando el pigmento
finamente en un disolvente, tal como etanol que contiene agua,
añadiendo ortosilicato de tetraetilo u ortosilicato de tetrametilo a
la dispersión obtenida, y permitiendo que avancen la reacción de
hidrólisis y la reacción de condensación. Cuando el tratamiento
superficial se realiza utilizando un hidróxido del metal anterior,
la capa de recubrimiento se puede obtener añadiendo una disolución
acuosa de una sal del metal soluble en agua, tal como cloruro,
sulfato y acetato del metal y una disolución alcalina de hidróxido
sódico simultáneamente, gota a gota o como un flujo, para formar el
hidróxido del metal. Cuando el tratamiento superficial se realiza
utilizando un óxido del metal, la capa de recubrimiento se puede
obtener cociendo el hidróxido del metal obtenido anteriormente.
Cuando el tratamiento superficial se realiza utilizando una sal
insoluble o apenas soluble del metal, la capa de recubrimiento se
puede obtener añadiendo una disolución acuosa de una sal del metal
soluble en agua, tal como cloruro, sulfato y acetato del metal, y
una disolución de carbonato sódico, fosfato sódico o silicato
sódico, simultáneamente, gota a gota o como un flujo, para formar
una sal insoluble o apenas soluble del metal.
El tratamiento de recubrimiento con una resina
sintética, tal como un polímero curado o un polímero sustancialmente
insoluble en el medio, puede realizarse según un procedimiento
convencional para formar la resina sintética.
Como polímero curado, pueden utilizarse polímeros
curados convencionales. Ejemplos de tales polímeros curados incluyen
amino-resinas curadas, resinas epoxídicas curadas,
resinas de fenol curadas, resinas de uretano curadas, resinas de
poliéster insaturado reticulado y resinas de
poli(met)acrilato reticulado. También pueden
utilizarse polímeros que no están curados siempre que el polímero
sea sustancialmente insoluble en la resina de poliolefina o tenga un
punto de fusión superior a la temperatura de trabajo de la resina.
Ejemplos de tal polímero incluyen resinas de poliamida, resinas de
poliimida y resinas de poliamida-imida. Tal como se
sabe generalmente, también pueden utilizarse, cuando sea necesario,
resinas curables en el estado soluble, tales como monómeros de
partida y productos de condensación en las fases iniciales, en
combinación con agentes de reticulación, agentes de curado,
catalizadores y agentes iniciadores de la polimerización adecuados.
Los polímeros que no son curables se utilizan como una disolución en
un disolvente.
El tratamiento de recubrimiento se puede
realizar, cuando sea necesario, tratando el pigmento azul de óxido
compuesto con un agente de acoplamiento de silano, dispersando el
pigmento tratado finamente en agua o un disolvente, añadiendo el
compuesto orgánico anterior a la dispersión obtenida según un método
convencional para formar capas de recubrimiento, por ejemplo, como
una disolución acuosa, una emulsión o una disolución en un
disolvente, gota a gota o como un flujo, calentando la mezcla
obtenida cuando sea necesario y añadiendo un agente de curado tal
como una amina, un catalizador de curado tal como un ácido y una
base o un agente iniciador de la polimerización a la mezcla.
Es necesario que el pigmento azul de óxido
compuesto que se ha tratado en la superficie contenga el compuesto
inorgánico anterior o la resina sintética anterior en una cantidad
suficiente para recubrir la superficie completa del pigmento. El
compuesto inorgánico o la resina sintética se utilizan para el
tratamiento del pigmento azul de óxido compuesto en una cantidad de
0,5 a 3.000 partes en peso por 100 partes en peso del pigmento. Es
preferible que el compuesto inorgánico se utilice en una cantidad de
1 a 50 partes en peso por 100 partes en peso del pigmento y la
resina sintética se utilice en una cantidad de 5 a 2.000 partes en
peso por 100 partes en peso del pigmento.
En la presente invención, pueden añadirse otros
pigmentos al pigmento azul de óxido compuesto anterior con el fin de
que coincida el color. Ejemplos de los otros pigmentos incluyen
pigmentos orgánicos, tales como pigmentos de ftalocianinas,
preferiblemente pigmentos de azul de ftalocianina bromada y
pigmentos de verde de ftalocianina, pigmentos azoicos,
preferiblemente pigmentos azoicos policondensados y pigmentos
azoicos de azometina, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de
quinacridona, pigmentos de antraquinona, pigmentos de dioxazina y
pigmentos de perileno; pigmentos de óxido compuesto que tiene un
color distinto al azul; y pigmentos inorgánicos, tales como
pigmentos de óxido de titanio, negro de humo, azul ultramar y óxido
rojo.
El pigmento azul de óxido compuesto se utiliza en
una cantidad de 0,001 a 20 partes en peso, preferiblemente de 0,01 a
10 partes en peso, por 100 partes en peso de la poliolefina. Los
pigmentos blancos anteriores o los pigmentos coloreados anteriores
se puede utilizar individualmente o como una combinación de dos o
más tipos.
En una composición de resina coloreada, se
utiliza un agente dispersante, tal como un jabón metálico o una cera
de polietileno, para mejorar la dispersión del pigmento. Ejemplos
del jabón metálico incluyen palmitato de magnesio, oleato de calcio,
oleato de cobalto, estearato de litio, estearato de magnesio,
estearato de cinc y estearato de calcio.
Como la cera de polietileno, pueden utilizarse
cera de polietileno de diversos tipos, tales como tipos de
polimerización general, tipos de descomposición y tipos de
modificación.
La composición de resina coloreada puede
comprender, cuando sea necesario, antioxidantes, agentes absorbentes
de luz ultravioleta, agentes antiestáticos, agentes antifúngicos,
estabilizadores, agentes de reticulación y cargas inorgánicas, tales
como talco, arcilla, sílice y alúmina, además de los componentes
anteriores.
En un ejemplo de preparación de la composición de
resina coloreada para tuberías de distribución de agua, se mezclan
un pigmento azul de óxido compuesto, un agente dispersante y, cuando
sea necesario, los demás aditivos descritos anteriormente con una
resina que contiene una resina de poliolefina como componente
principal. La mezcla se coloca en una mezcladora (marca comercial,
HENSCHEL MIXER; fabricado por MITSUI MIIKE SEISAKUSHO Co., Ltd.) y
se mezcla a temperatura ambiente o con calentamiento. El producto
mezclado se mezcla adicionalmente haciéndola pasar a través de dos
rodillos calentados. La mezcla obtenida se enfría y luego se
pulveriza utilizando un molino triturador para formar gránulos o se
extruye a través de una prensa extrusora para formar perlas o
pilares.
La tubería de resina coloreada de distribución de
agua de la presente invención se produce mezclando una resina de
poliolefina con la composición de resina coloreada anterior para
tuberías de distribución de agua y, cuando sea necesario, otros
aditivos según la práctica convencional y moldeando la mezcla
obtenida para dar las tuberías de distribución de agua que tienen
dimensiones recomendadas utilizando una prensa extrusora.
Para resumir las ventajas obtenidas por la
presente invención, la tubería coloreada de distribución de agua
muestra una excelente inalterabilidad del color en agua que contiene
cloro y excelente durabilidad sin la formación de ampollas, y pueden
mantener el color y las propiedades físicas con estabilidad en el
uso durante un periodo de tiempo prolongado incluso cuando el agua
se trata con un bactericida.
La presente invención se describe más
específicamente con referencia a los ejemplos a continuación.
Ejemplo de síntesis
1
Se añadió agua a 41,4 partes en peso de nitrato
de aluminio nonahidratado, 16 partes en peso de nitrato de cobalto
hexahidratado, 60 partes en peso de urea y 5,5 partes en peso de
sulfato sódico y la cantidad total se ajustó a 600 partes en peso.
Los componentes se agitaron bien de modo que los componentes se
disolvieron por completo y la disolución obtenida se calentó
mientras se agitaba. Cuando la temperatura alcanzó los 100ºC, la
temperatura se mantuvo igual. Los precipitados se separaron tras
algún tiempo.
Se extrajeron pequeñas porciones de la disolución
de reacción para su examen, y la reacción se completó cuando se
confirmó que un filtrado obtenido de la disolución de reacción
permanecía transparente tras añadirse gota a gota una disolución
diluida de hidróxido sódico. Tras filtrarse la disolución de
reacción, se lavaron los precipitados con agua hasta eliminar
suficientemente las sales solubles y se obtuvo una torta de
filtración. La torta obtenida de los coprecipitados se secó a una
temperatura de 120ºC durante 12 horas o más. Los coprecipitados
secados se cocieron a 1.200ºC durante 1 hora en una atmósfera
oxidante.
El pigmento azul en polvo fino de óxido
compuesto, que comprende óxido de cobalto y óxido de aluminio, así
obtenido (AZ-1) estaba compuesto por partículas
primarias más pequeñas que las obtenidas mediante el procedimiento
por vía seca. Los diámetros de las partículas primarias fueron de
0,1 \muIQ o menos y el área superficial específica BET fue de 50
m^{2}/g. El pigmento mostró un color azul completamente claro con
un tono de color rojizo en comparación con el tono de color de los
pigmentos preparados mediante el procedimiento de síntesis por vía
seca. La capacidad colorante y la dispersión fueron excelentes.
Ejemplo de síntesis
2
Se añadió agua a 41,4 partes en peso de nitrato
de aluminio nonahidratado, 16 partes en peso de nitrato de cobalto
hexahidratado y 5,5 partes en peso de sulfato sódico y la cantidad
total se ajustó a 100 partes en peso. Los componentes se agitaron
bien de modo que los componentes se disolvieron por completo para
preparar una disolución acuosa de sales mezcladas. Por separado, se
disolvieron en agua 25,7 partes en peso de carbonato sódico y la
cantidad total se ajustó a 100 partes en peso para preparar una
disolución acuosa de carbonato sódico que se utilizó como agente
precipitante.
Por separado, se situaron 400 partes de agua en
un recipiente. La disolución acuosa anterior de las sales mezcladas
y la disolución acuosa anterior de carbonato sódico se añadieron
gota a gota al agua en el recipiente mientras se mantenía la
temperatura a 26ºC y la reacción de precipitación se completó en
aproximadamente de 30 minutos a 1 hora. Durante la reacción, el pH
se mantuvo cuidadosamente en 12. La temperatura de la mezcla de
reacción se elevó hasta 70ºC y la mezcla de reacción se envejeció
durante aproximadamente 1 hora. Tras filtrarse la mezcla de
reacción, se lavaron los precipitados con agua hasta eliminar por
completo las sales solubles y se obtuvo una torta de filtración. La
torta de los coprecipitados se secó a una temperatura de 120ºC
durante 12 horas o más y los coprecipitados secados se cocieron a
1.200ºC durante 1 hora en una atmósfera oxidante.
El pigmento azul en polvo fino de óxido
compuesto, que comprende óxido de cobalto y óxido de aluminio, así
obtenido (AZ-2) estaba compuesto por partículas
primarias más pequeñas que las obtenidas mediante el procedimiento
por vía seca. Los diámetros de las partículas primarias fueron de
0,1 \mum o menos y el área superficial específica BET fue de 40
m^{2}/g. El pigmento mostró un color azul completamente claro con
un tono rojizo. La capacidad colorante y la dispersión fueron
excelentes.
Ejemplo de síntesis
3
Se mezclaron suficientemente entre sí óxido de
aluminio en una cantidad de 102,0 partes en peso, 63,7 partes en
peso de óxido de cobalto y 5,0 partes en peso de óxido de titanio
mediante molienda en seco. La mezcla obtenida se coció a 1.200ºC
durante 1 hora para obtener un pigmento azul de una disolución
sólida de óxido de titanio y un óxido compuesto que contiene óxido
de cobalto y óxido de aluminio (AZ-3).
Ejemplo de síntesis
4
Se mezclaron suficientemente entre sí óxido de
aluminio en una cantidad de 102,0 partes en peso, 63,7 partes en
peso de óxido de cobalto, 8,3 partes en peso de óxido de cinc y 5,0
partes en peso de óxido de titanio mediante molienda en seco. La
mezcla obtenida se coció a 1.200ºC durante 1 hora para obtener un
pigmento azul de una disolución sólida de óxido de cinc, óxido de
titanio y un óxido compuesto que contiene óxido de cobalto y óxido
de aluminio
(AZ-4).
(AZ-4).
Ejemplo de síntesis
5
Se mezclaron suficientemente entre sí el pigmento
azul de óxido compuesto que comprende óxido de aluminio y óxido de
cobalto (AZ-1) en una cantidad de 165,7 partes en
peso y 5,0 partes en peso de óxido de titanio mediante molienda en
seco para hacer que los componentes se unan entre sí
mecanoquímicamente. Por tanto, se obtuvo un pigmento azul de óxido
compuesto que comprendía óxido de cobalto y óxido de aluminio que se
trató mecanoquímicamente con óxido de titanio
(AZ-5).
Ejemplo de síntesis
6
Se mezclaron suficientemente entre sí el pigmento
azul de óxido compuesto que comprende óxido de aluminio y óxido de
cobalto (AZ-2) en una cantidad de 165,7 partes en
peso, 8,3 partes en peso de óxido de cinc y 5,0 partes en peso de
óxido de titanio mediante molienda en seco para hacer que los
componentes se unan entre sí mecanoquímicamente. Por tanto, se
obtuvo un pigmento azul de óxido compuesto que comprendía óxido de
cobalto y óxido de aluminio que se trató mecanoquímicamente con
óxido de cinc y óxido de titanio (AZ-6).
Ejemplo de síntesis
7
El pigmento azul en polvo fino de óxido compuesto
que comprende óxido de cobalto y óxido de aluminio
(AZ-1) obtenido en el ejemplo 1 en una cantidad de
50 partes en peso se humedeció mediante la adición de 100 partes en
peso de una disolución acuosa al 10% en peso de metanol que contenía
1 parte en peso de un agente dispersante aniónico. Al pigmento
humedecido, se añadieron 400 partes en peso de agua y la mezcla se
dispersó suficientemente utilizando un molino "attritor" que
contenía bolas de acero, hasta que se obtuvo una suspensión viscosa
uniforme. La suspensión obtenida se hizo pasar a través de una red
para eliminar las bolas de acero y se diluyó con agua para ajustar
la cantidad total a 1.000 partes en peso.
Por separado, se diluyeron con agua 16,7 partes
en peso de una disolución acuosa de silicato sódico (30% en peso
como ácido silícico anhidro) para ajustar la cantidad total a 100
partes en peso. Por separado, se mantuvo listo para su uso una
disolución acuosa al 2,5% en peso de ácido sulfúrico en una cantidad
de 100 partes en peso.
La dispersión del pigmento se calentó a 90ºC y el
pH de la dispersión se ajustó a 10,0 mediante la adición de una
disolución acuosa diluida de hidróxido sódico. A esta dispersión, se
añadieron gota a gota la disolución acuosa diluida anterior de
silicato sódico y la disolución acuosa diluida anterior de ácido
sulfúrico. La adición se controló de modo que la mezcla de reacción
se mantuvo alcalina. Tras completarse la adición de ambas
disoluciones, la mezcla de reacción se mantuvo con agitación durante
1 hora y luego se ajustó el pH a de 6,5 a 7,0 mediante la adición de
ácido sulfúrico diluido. Tras filtrarse la suspensión obtenida, se
lavaron los precipitados con agua hasta que se confirmó la ausencia
de sales solubles y se secaron para obtener 55 partes en peso de un
pigmento azul en polvo fino de óxido compuesto tratado en la
superficie (AZ-7). La cantidad de sílice que
recubría la superficie fue de aproximadamente el 10% en peso basado
en la cantidad del pigmento.
Ejemplo de síntesis
8
Se añadió el pigmento azul en polvo fino de óxido
compuesto que comprende óxido de cobalto y óxido de aluminio
(AZ-1) en una cantidad de 300 partes en peso a 1.000
partes en peso de agua que contenía 0,9 partes en peso de
hexametafosfato sódico. La mezcla obtenida se agitó utilizando una
homogeneizadora ("homomixer") durante 30 minutos para
deflocular y dispersar el pigmento suficientemente.
Por separado, se disolvieron 14,5 partes en peso
de aluminato sódico en 200 partes en peso de agua para preparar una
disolución diluida de aluminato sódico. Se añadió ácido sulfúrico en
una cantidad de 10,1 partes en peso a 200 partes en peso de agua
para preparar una disolución acuosa diluida de ácido sulfúrico.
La dispersión anterior del pigmento se calentó a
60ºC y el pH de la dispersión se ajustó a 9,0 mediante la adición de
una disolución acuosa diluida de hidróxido sódico. A esta
dispersión, se añadieron simultáneamente gota a gota la disolución
acuosa anterior de aluminato sódico y la disolución acuosa diluida
anterior de ácido sulfúrico. La adición se controló de modo que la
mezcla de reacción se mantuvo alcalina. Tras completarse la adición
de ambas disoluciones, la mezcla de reacción se mantuvo con
agitación durante 1 hora para su envejecimiento. Tras filtrarse la
suspensión obtenida, se lavaron los precipitados con agua hasta que
se confirmó la ausencia de sales solubles mediante la medida de la
conductividad eléctrica del filtrado y se secaron para obtener 310
partes en peso de un pigmento azul en polvo fino de óxido compuesto
tratado con hidróxido de aluminio en la superficie
(AZ-8). La cantidad de hidróxido de aluminio que
recubría la superficie fue de aproximadamente el 4,6% en peso basado
en la cantidad del pigmento.
Ejemplo de síntesis
9
Se añadió el pigmento azul en polvo fino de óxido
compuesto que comprende óxido de cobalto y óxido de aluminio
(AZ-1) en una cantidad de 300 partes en peso a 1.000
partes en peso de agua que contenía 0,9 partes en peso de
hexametafosfato sódico. La mezcla obtenida se agitó para deflocular
y dispersar el pigmento.
Por separado, se añadieron 31,3 partes en peso de
una disolución acuosa de silicato sódico (29% como ácido silícico
anhidro) a 200 partes en peso de agua para preparar una disolución
diluida de silicato sódico. Se añadió ácido sulfúrico en una
cantidad de 4,2 partes en peso a 200 partes en peso de agua para
preparar una disolución acuosa diluida de ácido sulfúrico. La
dispersión anterior del pigmento se calentó a 80ºC y el pH de la
dispersión se ajustó a 9,5 mediante la adición de una disolución
acuosa diluida de hidróxido sódico. A esta dispersión, se añadieron
simultáneamente gota a gota la disolución acuosa anterior de
silicato sódico y la disolución acuosa diluida anterior de ácido
sulfúrico. Tras completarse la adición, la mezcla de reacción se
mantuvo con agitación durante 1 hora para su envejecimiento.
Por separado, se prepararon una disolución
diluida de aluminato sódico que contenía 14,5 partes en peso de
aluminato sódico y una disolución acuosa diluida de ácido sulfúrico
que contenía 10,1 partes en peso de ácido sulfúrico, según los
mismos procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo de
síntesis 8. La dispersión del pigmento tratado anteriormente se
calentó a 60ºC y se añadieron a esta dispersión, a un pH de 9,0,
simultáneamente y gota a gota la disolución acuosa diluida anterior
de aluminato sódico y la disolución acuosa diluida anterior de ácido
sulfúrico. Tras completarse la adición de ambas disoluciones, la
mezcla de reacción se mantuvo con agitación durante 1 hora para su
envejecimiento. Tras filtrarse la suspensión obtenida, se lavaron
los precipitados con agua y se secaron para obtener 319 partes en
peso de un pigmento azul en polvo fino de óxido compuesto tratado en
la superficie con capas dobles de sílice e hidróxido de aluminio
(AZ-9). La cantidad total de sílice e hidróxido de
aluminio que recubría la superficie fue de aproximadamente el 7,6%
en peso basado en la cantidad del pigmento.
Ejemplo de síntesis
10
Se añadió el pigmento azul en polvo fino de óxido
compuesto que comprende óxido de cobalto y óxido de aluminio
(AZ-1) en una cantidad de 300 partes en peso a 1.000
partes en peso de agua que contenía 0,9 partes en peso de
hexametafosfato sódico, según los mismos procedimientos que los
llevados a cabo en el ejemplo de síntesis 9. La mezcla obtenida se
agitó para deflocular y dispersar el pigmento. Por separado, se
añadieron 31,3 partes en peso de una disolución acuosa de silicato
sódico (29% como ácido silícico anhidro) a 200 partes en peso de
agua para preparar una disolución diluida de silicato sódico. Se
añadió ácido sulfúrico en una cantidad de 4,2 partes en peso a 200
partes en peso de agua para preparar una disolución acuosa diluida
de ácido sulfúrico. La dispersión anterior del pigmento se calentó a
80ºC y el pH de la dispersión se ajustó a 9,5 mediante la adición de
una disolución acuosa diluida de hidróxido sódico. Se añadieron
simultáneamente a esta dispersión, gota a gota, la disolución acuosa
anterior de silicato sódico y la disolución acuosa diluida anterior
de ácido sulfúrico. Tras completarse la adición de ambas
disoluciones, la mezcla de reacción se mantuvo con agitación durante
1 hora para su envejecimiento. Por separado, se prepararon una
disolución diluida de aluminato sódico que contenía 14,5 partes en
peso de aluminato sódico y una disolución acuosa diluida de ácido
sulfúrico que contenía 10,1 partes en peso de ácido sulfúrico, según
los mismos procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo de
síntesis 9. La dispersión del pigmento tratado anteriormente se
calentó a 60ºC y se añadieron a esta dispersión, a un pH de 9,0,
simultáneamente y gota a gota la disolución acuosa diluida anterior
de aluminato sódico y la disolución acuosa diluida anterior de ácido
sulfúrico. Tras completarse la adición de ambas disoluciones, la
mezcla de reacción se mantuvo con agitación durante 1 hora para
su
envejecimiento.
envejecimiento.
Por separado, se disolvieron 31,8 partes en peso
de sulfato de cinc heptahidratado en 200 partes en peso de agua para
preparar una disolución acuosa diluida de sulfato de cinc y se
disolvieron 8,8 partes en peso de hidróxido sódico en 200 partes en
peso de agua para preparar una disolución acuosa diluida de
hidróxido sódico. La dispersión del pigmento tratado anteriormente
se calentó a 60ºC y se añadieron simultáneamente y gota a gota a
esta dispersión, la disolución acuosa diluida anterior de sulfato de
cinc y la disolución acuosa diluida anterior de hidróxido sódico,
mientras se ajustó la velocidad de adición de modo que el pH de la
mezcla de reacción se mantuviera en 7. Tras completarse la adición
de ambas disoluciones, la mezcla de reacción se mantuvo con
agitación durante 1 hora para su envejecimiento. Tras filtrarse la
suspensión obtenida, se lavaron los precipitados con agua y se
secaron para obtener 330 partes en peso de un pigmento azul en polvo
fino de óxido compuesto tratado en la superficie con capas múltiples
de sílice, hidróxido de aluminio e hidróxido de cinc
(AZ-10). La cantidad total de sílice, hidróxido de
aluminio e hidróxido de cinc que recubría la superficie fue de
aproximadamente el 11,3% en peso basado en la cantidad del
pigmento.
Ejemplos de síntesis 11 a
14
Se trataron en la superficie los pigmentos azules
de óxido compuesto mostrados en la columna 3 de la tabla 1 con los
materiales de recubrimiento inorgánicos mostrados en la tabla 1,
según los mismos procedimientos que los llevados a cabo en los
ejemplos de síntesis 9 ó 10 pata obtener pigmentos tratados en la
superficie (AZ-11 a AZ-14).
| Ejemplo de síntesis | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Ejemplo de síntesis de la referencia | 9 | 9 | 10 | 10 |
| Pigmento azul de óxido compuesto | AZ-4 | AZ-6 | AZ-3 | AZ-5 |
| utilizado para el tratamiento | ||||
| cantidad (partes en peso) | 300 | 300 | 300 | 300 |
| Material de recubrimiento inorgánico | ||||
| (cantidad, % en peso por peso del pigmento) | ||||
| sílice | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| hidróxido de aluminio | 4,6 | 4,6 | 4,6 | 4,6 |
| hidróxido de cinc | - | - | 3,7 | 3,7 |
| cantidad total de los materiales de | 7,6 | 7,6 | 11,3 | 11,3 |
| recubrimiento | ||||
| Pigmento azul de óxido compuesto | AZ-11 | AZ-12 | AZ-13 | AZ-14 |
| tratado en la superficie |
Ejemplo de síntesis
15
Se mezclaron entre sí un pigmento azul en polvo
fino de óxido compuesto preparado en el ejemplo de síntesis 1
(AZ-1) en una cantidad de 10 partes en peso, 40
partes en peso de diacrilato de bisfenol A modificado con óxido de
etileno, 30 partes en peso de triacrilato de trimetilolpropano y 20
partes en peso de metacrilato de estearilo y se dispersaron
uniformemente mediante un molino de rodillos. A la mezcla obtenida,
se añadieron 0,8 partes en peso de azobisisobutironitrilo como
agente iniciador de la polimerización y se mezclaron entre sí. La
mezcla resultante se añadió a 200 partes en peso de una disolución
acuosa al 2,5% de alcohol polivinílico, que se agitó mediante un
agitador de alta velocidad para preparar una suspensión del tipo de
aceite en agua que tenía un diámetro medio de partícula de
aproximadamente 0,3 \mum. La suspensión preparada se situó en un
aparato para la polimerización en suspensión junto con una
disolución acuosa al 2,5% de alcohol polivinílico y se permitió que
avanzara la polimerización a de 75 a 80ºC durante 8 horas mientras
se agitaba. Tras filtrarse la parte acuosa de la suspensión obtenida
mediante la polimerización, se lavaron los precipitados y se secaron
para obtener un pigmento azul en polvo fino de óxido compuesto,
tratado en la superficie (AZ-15). El contenido del
pigmento fue del 10% y el diámetro medio de partícula fue de
aproximadamente 3 \mum.
Los pigmentos azules de óxido compuesto
AZ-4 y AZ-6 se recubrieron en la
superficie con los materiales de recubrimiento orgánico, según los
mismos procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo de
síntesis 15, y se obtuvieron los pigmentos azules de óxido compuesto
tratados en la superficie AZ-16 y
AZ-17, respectivamente. Ambos pigmentos tenían un
contenido del pigmento del 10% y un diámetro medio de partícula de
aproximadamente 3 \mum.
Se amasaron juntos un polietileno de alta
densidad (densidad, 0,949 g/cm^{3}, MFR, 0,10 g/10 minutos) en una
cantidad de 100 partes en peso, 0,2 partes en peso del pigmento azul
en polvo fino de óxido compuesto AZ-1 obtenido en el
ejemplo de síntesis 1 y 0,1 partes en peso de una cera de
polietileno (marca comercial, SUNWAX 151P; fabricado por SANYO KASEI
KOGYO Co., Ltd.) utilizando un molino de dos rodillos a 185ºC
durante 2 minutos para obtener una composición de resina coloreada
para tuberías de distribución de agua.
Después, el producto amasado se prensó bajo
calentamiento para preparar una lámina prensada que tenía un espesor
de 2 mm. La lámina prensada se preparó bajo la condición de
precalentamiento a 230ºC durante 2 minutos (20 kg/cm^{2}),
prensado a 230ºC durante 2 minutos (200 kg/cm^{2}) y enfriamiento
a 20ºC durante 5 minutos. Se prepararon piezas de prueba de 20 mm x
120 mm a partir de la lámina prensada obtenida.
Utilizando las piezas de prueba preparadas, se
examinó la decoloración y la formación de ampollas según el método
de prueba de resistencia al agua que contiene cloro. Los resultados
mostraron excelente inalterabilidad del color con poca decoloración
y excelente durabilidad con respecto a la formación de ampollas.
Las composiciones de resina coloreada para
tuberías de distribución de agua se prepararon utilizando 0,2 partes
en peso de AZ-2, AZ-3,
AZ-4, AZ-5, o AZ-6,
0,22 partes en peso de AZ-7, 0,209 partes en peso de
AZ-8, 0,215 partes en peso de AZ-9,
AZ-11 o AZ-12, 0,223 partes en peso
de AZ-10, AZ-13 o
AZ-14, o 2 partes en peso de AZ-15,
AZ-16 o AZ-17 en lugar del
AZ-1 utilizado anteriormente, y se examinó la
decoloración y la formación de ampollas según el método de prueba de
resistencia al agua que contiene cloro, según los mismos
procedimientos descritos anteriormente. Los resultados de las
pruebas mostraron excelente inalterabilidad del color y excelente
durabilidad con respecto a la formación de ampollas.
Se preparó una composición de resina coloreada
para tuberías de distribución de agua según los mismos
procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo 1, excepto en
que se utilizó 0,1 partes en peso de estearato de calcio en lugar de
la cera de polietileno utilizada en el ejemplo 1. Se prepararon
piezas de prueba a partir de la composición de resina coloreada y se
examinó la decoloración y la formación de ampollas según los mismos
procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo 1. Los
resultados mostraron excelente inalterabilidad del color con poca
decoloración y excelente durabilidad con respecto a la formación de
ampollas.
Las composiciones de resina coloreada para
tuberías de distribución de agua se prepararon utilizando
AZ-2 a AZ-16 en lugar de
AZ-1 utilizado anteriormente y se examinó la
decoloración y la formación de ampollas según el método de prueba de
resistencia al agua que contiene cloro, según los mismos
procedimientos descritos anteriormente. Los resultados de las
pruebas mostraron excelente inalterabilidad del color y excelente
durabilidad con respecto a la formación de ampollas.
Se amasaron juntos un polietileno de alta
densidad (densidad, 0,949 g/cm^{3}, MFR, 0,10 g/10 minutos) en una
cantidad de 100 partes en peso, 0,2 partes en peso del pigmento azul
en polvo fino de óxido compuesto AZ-1 obtenido en el
ejemplo de síntesis 1, 0,002 partes en peso de óxido de titanio
(marca comercial, TIPAKE CR90; fabricado por ISHIHARA SANGYO Co.,
Ltd.) y 0,11 partes en peso de una cera de polietileno (marca
comercial, SUNWAX 151P) utilizando un molino de dos rodillos a 185ºC
durante 2 minutos para obtener una composición de resina coloreada
para tuberías de distribución de agua.
Después, el producto amasado se prensó bajo
calentamiento para preparar una lámina prensada que tenía un espesor
de 2 mm. La lámina prensada se preparó bajo la condición de
precalentamiento a 230ºC durante 2 minutos (20 kg/cm^{2}),
prensado a 230ºC durante 2 minutos (200 kg/cm^{2}) y enfriamiento
a 20ºC durante 5 minutos. Se prepararon piezas de prueba de 20 mm x
120 mm a partir de la lámina prensada obtenida.
Utilizando las piezas de prueba preparadas, se
examinó la decoloración y la formación de ampollas según los mismos
procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo 1. Los
resultados mostraron excelente inalterabilidad del color con poca
decoloración y excelente durabilidad con respecto a la formación de
ampollas.
Las composiciones de resina coloreada para
tuberías de distribución de agua se prepararon utilizando
AZ-2 a AZ-16 en lugar del
AZ-1 utilizado anteriormente, y se examinó la
decoloración y la formación de ampollas según el método de prueba de
resistencia al agua que contiene cloro, según los mismos
procedimientos descritos anteriormente. Los resultados de las
pruebas mostraron excelente inalterabilidad del color y excelente
durabilidad con respecto a la formación de ampollas.
Se amasaron juntos un polietileno de alta
densidad (densidad, 0,949 g/cm^{3}, MFR, 0,10 g/10 minutos) en una
cantidad de 100 partes en peso, 0,223 partes en peso del pigmento
azul en polvo fino de óxido compuesto obtenido en el ejemplo de
síntesis 10, 0,001 partes en peso de pigmento verde de ftalocianina
de cobre y 0,101 partes en peso de una cera de polietileno (marca
comercial, SUNWAX 151P) utilizando un molino de dos rodillos a 185ºC
durante 2 minutos para obtener una composición de resina coloreada
para tuberías de distribución de agua.
Después, el producto amasado se prensó bajo
calentamiento para preparar una lámina prensada que tenía un espesor
de 2 mm. La lámina prensada se preparó bajo la condición de
precalentamiento a 230ºC durante 2 minutos (20 kg/cm^{2}),
prensado a 230ºC durante 2 minutos (200 kg/cm^{2}) y enfriamiento
a 20ºC durante 5 minutos. Se prepararon piezas de prueba de 20 mm x
120 mm a partir de la lámina prensada obtenida.
Utilizando las piezas de prueba preparadas, se
examinó la decoloración y la formación de ampollas según los mismos
procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo 1. Los
resultados muestran excelente inalterabilidad del color con poca
decoloración y excelente durabilidad con respecto a la formación de
ampollas.
Las composiciones de resina coloreada para
tuberías de distribución de agua se prepararon utilizando
AZ-1 a AZ-9 y AZ-11
a AZ-16 en lugar del AZ-10 utilizado
anteriormente, y se examinó la decoloración y la formación de
ampollas según el método de prueba de resistencia al agua que
contiene cloro, según los mismos procedimientos descritos
anteriormente. Los resultados de las pruebas mostraron excelente
inalterabilidad del color y excelente durabilidad con respecto a la
formación de ampollas.
Las composiciones de resina coloreada para
tuberías de distribución de agua obtenidas en el ejemplo 1 se
situaron en una tolva de una prensa extrusora, y se preparó una
tubería azul de distribución de agua que tenía un diámetro interno
de 26 mm y un diámetro externo de 34 mm mediante extrusión de masas
fundidas de la composición de resina coloreada a temperaturas fijas
del cilindro y la boquilla de 180 a 200ºC. Se cortaron partes de la
tubería de distribución de agua preparada para preparar piezas de
prueba. Utilizando las piezas de prueba preparadas, se examinó la
decoloración y la formación de ampollas según los mismos
procedimientos que los llevados a cabo en el ejemplo 1. Los
resultados mostraron excelente inalterabilidad del color con poca
decoloración y excelente durabilidad con respecto a la formación de
ampollas.
Las pruebas de resistencia al agua que contiene
cloro en los ejemplos se realizaron en las siguientes
condiciones:
| La concentración de cloro en agua: | 2.000\pm100 ppm |
| La temperatura del agua que contiene cloro: | 60\pm1ºC |
| pH: | 6,5\pm0,5 |
| El tiempo de prueba: | 336 horas |
Claims (9)
1. Tubería coloreada de distribución de agua
formada con una composición de resina coloreada que comprende una
resina de poliolefina como componente principal y un pigmento azul
de óxido compuesto que comprende dos o más óxidos metálicos y tiene
una estructura cristalina de espinela y un área superficial
específica BET de aproximadamente 30 m^{2}/g o más.
2. Tubería coloreada de distribución de agua
según la reivindicación 1, en la que el pigmento azul de óxido
compuesto contiene en la estructura cristalina uno o más elementos
distintos de los metales de los dos o más óxidos metálicos definidos
en la reivindicación 1.
3. Tubería coloreada de distribución de agua
según la reivindicación 1 ó 2, en la que el pigmento azul de óxido
compuesto se caracteriza porque se puede obtener tratando
mecanoquímicamente mediante molienda en presencia de uno o más
compuestos de elementos distintos a los metales de los óxidos
metálicos.
4. Tubería coloreada de distribución de agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 3, en la que el
pigmento azul de óxido compuesto es un óxido compuesto que comprende
cobalto y aluminio como metales de los óxidos metálicos.
5. Tubería coloreada de distribución de agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, en la que el
pigmento azul de óxido compuesto es un pigmento azul en polvo fino
que comprende un óxido compuesto o una mezcla de dos o más óxidos
compuestos que se seleccionan del grupo que consiste en óxidos
compuestos que contienen cobalto y aluminio como componentes
metálicos; óxidos compuestos que contienen cobalto, aluminio y
titanio como componentes metálicos; óxidos compuestos que contienen
cobalto, aluminio y cromo como componentes metálicos; y óxidos
compuestos que contienen cobalto, aluminio, cromo y titanio como
componentes metálicos.
6. Tubería coloreada de distribución de agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 y 5, en la que
el pigmento azul de óxido compuesto se caracteriza porque se
puede obtener disolviendo en agua sales de metales que constituyen
el óxido compuesto, formando coprecipitados de compuestos que
comprenden al menos uno de los óxidos, hidróxidos y carbonatos de
los metales a partir de la disolución resultante en presencia de un
agente precipitante, y cociendo los coprecipitados formados.
7. Tubería coloreada de distribución de agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 y 5, en la que
el pigmento azul de óxido compuesto se caracteriza porque se
puede obtener disolviendo en agua sales de metales que constituyen
el óxido compuesto y urea, formando coprecipitados de compuestos que
comprenden al menos uno de los óxidos, hidróxidos y carbonatos de
los metales calentando la disolución resultante, y cociendo los
coprecipitados formados.
8. Tubería coloreada de distribución de agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, en la
que el pigmento azul de óxido compuesto se recubre con una resina
sintética, un compuesto inorgánico o tanto una resina como un
compuesto inorgánico.
9. Tubería coloreada de distribución de agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8, en
la que la resina de poliolefina es una resina de polietileno.
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