FI102765B - Tukkeutumaton vesipitoinen sävyte maaleille ja vastaaville - Google Patents

Tukkeutumaton vesipitoinen sävyte maaleille ja vastaaville Download PDF

Info

Publication number
FI102765B
FI102765B FI931758A FI931758A FI102765B FI 102765 B FI102765 B FI 102765B FI 931758 A FI931758 A FI 931758A FI 931758 A FI931758 A FI 931758A FI 102765 B FI102765 B FI 102765B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
dispersant
water
tint
pigment
poly
Prior art date
Application number
FI931758A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI931758A (fi
FI102765B1 (fi
FI931758A0 (fi
Inventor
Jonathan Albert Graystone
Jennifer Ruth Coutts
Trevor Stephen Beverley Sayer
Original Assignee
Ici Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ici Plc filed Critical Ici Plc
Publication of FI931758A0 publication Critical patent/FI931758A0/fi
Publication of FI931758A publication Critical patent/FI931758A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI102765B1 publication Critical patent/FI102765B1/fi
Publication of FI102765B publication Critical patent/FI102765B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084Dispersions of dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/001Pigment pastes, e.g. for mixing in paints in aqueous medium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

102765
Tukkeutumaton vesipitoinen sävyte maaleille ja vastaaville Tämä keksintö koskee tukkeutumatonta vesipitoista 5 sävytettä maaleille (erityisesti vesipitoisille maaleille) tai vastaaville pinnoituskoostumuksille. Tämä keksintö on erityisen hyödyllinen nk. ”koriste"-maalien, lakkojen, puunvärjäysaineiden tai puutavaran säilytysaineiden yhteydessä, jotka on kokoonpantu kuivumaan ympäristön lämpöti-10 loissa ja kosteuksissa ja levitettäväksi siveltimellä, telalla, tyynyllä ja/tai ruiskulla arkkitehtonisille pinnoille, varusteille tai kalusteille, toisin sanoen pinnoille, joita esiintyy tavallisesti rakennuksissa tai huonekaluilla.
15 Sävytteet ovat kalvoa muodostamattomia koostumuk sia, jotka yleisesti sisältävät hiukkasmaista, kiinteää pigmenttiä dispergoituna haihtuvaan nesteeseen, joka kykenee haihtumaan kohtuullisen nopeasti ympäristön lämpötiloissa noin 5-30 °C:ssa ja 40 - 60 %:n suhteellisissa 20 kosteuksissa. Niitä sekoitetaan maaliin tai vastaaviin pinnoituskoostumuksiin aikaansaamaan väriä tai satunnai-sesti muita vaikutuksia, kuten kuviota tai kiiltoa. Täl-: lainen sävyt teiden käyttö tunnetaan "sävytyksenä".
Sävytteet voivat olla organiseen liuottimeen liuo- . 25 tettuja tai vesipitoisia. Yleiset kaupallisesti saatavat • · . vesipitoiset sävytteet sisältävät pigmentin kiinteitä • · · •>e* hiukkasia dispergoituna dispergointisysteemiin, joka si- • · · *·* * sältää vettä ja yhtä tai useampia veteen sekoittuvia mui ta aineosia, joista ainakin yksi on "haihtumaton miselloi- • · 30 va dispergointiaine". "Haihtumaton" tarkoittaa, että sen :T: höyrynpaine on alle 1,3 N/m2 (ja edullisesti alle 1,0 N/m2) ,·!*. 25 °C:ssa. "Dispergointiaine" tarkoittaa yhdistettä, jossa » · · on osia, jotka adsorboituvat pigmenttihiukkasten pinnoil- • · T le, ja myös osia, jotka ovat hydrofiilisiä ja jotka pyrki- ·.· · 35 vät sijoittumaan yhteen veden kanssa. "Miselloiva" tar- 102765 2 koittaa, että kun dispergointiaineen pitoisuus vedessä kasvaa, se muodostaa sentyyppisiä misellejä kuin D. Myers on kuvannut sivuilla 305 - 327 kirjassa "Surfaces, Interfaces and Colloids", julkaissut VCH Publishers Inc, New 5 York vuonna 1991 (joiden sivujen sisältö liitetään viitteenä tähän esitykseen). Erityisesti pintajännitystutki-mukset osoittavat, että "miselloivilla dispergointiaineil-la" on "kriittinen misellikonsentraatio” (CMC), kuten Myersin kirjan sivulla 308 on kuvattu.
10 Adsorboituvien osien ja hydrofiilisten osien läsnä olo dispergointiaineessa ja sen kaiken kaikkiaan miselloi-va luonne tekevät dispergointiaineelle mahdolliseksi auttaa palvelemaan useita tarkoituksia, kuten a. pigmenttihiukkasten kuivien kasautumien hajotta- 15 mistä, joita esiintyy tavallisesti pigmentinvalmistajilta saatavassa pigmentissä ja joka hajottaminen saavutetaan alkujauhatusoperaatioiden aikana, joilla sävyte muodostetaan, b. pigmenttihiukkasten tasaisen dispergoitumisen 20 helpottamista dispergointiaineeseen alkujauhatusoperaa tioiden aikaan ja c. kerran muodostetun dispersion stabiloimista (dispergointiaineen edistimen avulla tai ilman sitä), mikä ehkäisee pigmenttihiukkasten höytälöityrnistä ja saostumis- iifi; 25 ta silloinkin, kun sävytettä sekoitetaan sen jälkeen maa- .. . liin tai vastaavaan.
• · · • ·
On erityisen tärkeää, että dispergointiaine on mi- • · » ’·’ * selloiva, sillä ei-miselloivien nesteiden käyttö aiheut taisi pigmenttihiukkasten uudelleenagglomeroitumista suu- • · ·.·.· 30 riksi pallosiksi heti, kun neste on kostuttanut ne. Misel- • · · ·,· · loivan dispergointiaineen tulisi myös nostaa sävytteen viskositeettia, jotta sitä olisi mahdollista pumpata ja • · · annostella tarkasti. Suuria dispergointiaineiden määriä on '1* kuitenkin vältettävä, koska ne johtavat viskositeetin ·.· : 35 liialliseen kasvuun, mikä estää sitten sävytteen tarkan 102765 3 annostelun ja sen tehokkaan sekoittamisen maaliin tai vastaavaan.
Sävytyksen voivat suorittaa kokeneet käyttöhenkilöt huolellisesti valvotuissa ympäristöolosuhteissa tehtaassa 5 tai sen voivat tehdä suhteellisen kokemattomat ihmiset vaikeammin valvottavissa ympäristöolosuhteissa vähittäiskaupoissa tai tukkukaupoissa, toisin sanoen kaupoissa, jotka toimittavat maalia ammattimaalareille. Sävytykseen (erityisesti nk. "myymälä"-sävytykseen, joka tehdään vä-10 hittäismyymälöissä tai tukkukaupoissa) liittyy yleensä sävytysannostelijän käyttö, joka on varustettu annostelu-suuttimilla, joista kukin sisältää pienen reiän (halkaisija esim. 1 - 4 mm), josta nestemäistä sävytettä annostellaan maaliin. Myymäläsävytys tekee myymälälle tai kaupalle 15 mahdolliseksi tarjota suuren määrän eri värejä tai muita efektejä tarvitsematta varastoida enempää kuin korkeintaan muutamia luonnonväristen puumaalien tyyppejä, mikä säästää kallista varastotilaa. Valitettavasti sävytyksessä on se merkittävä haitta, että kun annostelijat eivät ole melko 20 usein käytössä tai ympäristön olosuhteiden annetaan saavuttaa liian korkeita lämpö- ja kuivuusarvoja, kaikki an-nostelematon sävyte, joka on jäänyt annostelusuuttimen pieneen reikään, kuivuu muodostaen paakun, joka tukkii suuttimen silloinkin, kun sävytekoostumus on kalvoa muo- . 25 dostamaton.
• « .. . Yleisissä kaupallisesti saatavissa vesipitoisissa • · · • · sävytteissä suuttimen tukkeutumisongelma on ratkaistu si- • · » *·1 1 säilyttämällä dispergointiainesysteemiin etyleeniglykolia.
Etyleeniglykoli on kostutusaine, toisin sanoen sillä on • · ·.·.· 30 positiivinen vetovoima veteen nähden ja se on vähemmän • · · ί haihtuvaa kuin vesi esimerkiksi 25 °C:ssa ja 1 baarin pai- neessa. Tämän vuoksi se auttaa säilyttämään veden sävyte- • · · ’1 koostumuksessa, mikä vuorostaan tarkoittaa, että se auttaa • · säilyttämään sävytteen juoksevuuden, mikä pienentää suut-v1 · 35 timen tukkeutumisvaaraa. Etyleeniglykolin käyttö veden 102765 4 kanssa tällä tavoin paljastettiin vuonna 1961 GB-patent-tijulkaisussa 861 223 ja jälleen vuonna 1982 EP-patent-tijulkaisussa 0 049 785A, joiden molempien sisällöt liitetään viitteenä tähän esitykseen. EP-patenttijulkaisussa 5 0 049 785A paljastetaan myös muita kohtuullisesti haihtu via pienen moolimassan veteen sekoittuvia orgaanisia nesteitä vaihtoehtona etyleeniglykolille ja näitä ovat di- ja trietyleeniglykolit, mono-, di- ja tripropyleeniglykolit ja glyseroli.
10 Etyleeniglykoli toimii hyvin kostutusaineena ve sipitoisissa sävytekoostumuksissa, mutta se on kohtalaisen haihtuva sen höyrynpaineen ollessa oleellisesti yli 1,3 N/m2 25 °C:ssa. Kuten kaikki haihtuvat ja kohtuullisesti haihtuvat orgaaniset nesteet, etyleeniglykoli saa nyt 15 osakseen ympäristönsuojelijoiden paheksuntaa, mistä on seurauksena, että lainsäätöviranomaiset alkavat vaatia sen poistamista maaleista. Lisäksi etyleeniglykoli on mahdollisesti myrkyllistä ja epämuodostumia synnyttävää. Kun vähemmän haihtuvia etyleeniglykolin vaihtoehtoja, kuten 20 dipropyleeniglykolia tai glyserolia, käytetään maalien tai vastaavien sävytekoostumuksissa, niiden havaitaan huonontavan maalin kuivuneiden kerrosten vedenkestoa, mikä tekee ne soveltumattomiksi käyttöön ulkopinnoilla. Propyleeni-glykolilla ja vesiliukoisilla poly(propyleeniglykoleilla), 25 kuten dipropyleeniglykolilla, on myös haju, joka on liian • « voimakas ollakseen nykyaikaisten standardien hyväksyttä- • · *..! vissä.
• · « • · · ‘ Eräänä tämän keksinnön tavoitteena on saada aikaan vesipitoinen, tukkeutumaton sävyte maaleihin tai vastaa- • · · 30 viin pinnoituskoostumuksiin, joilla vältetään etyleenigly- • · · ·.· · kolin tai vaihtoehtoisten kohtuullisen haihtuvien, pienen moolimassan veteen sekoittuvien orgaanisten nesteiden, ku- .···, ten dipropyleeniglykolin, käyttö, joka sävyte (kohtuulli- < · 1 sessa kaupallisessa käytössä) ei kuitenkaan tuki tavan- 102765 5 omaisten sävyteannostelijoiden pienireikäisiä annostelu-suuttimia.
Näin ollen tämä keksintö kohdistuu vesipitoiseen, tukkeutumattomaan sävytteeseen maaleja tai vastaavia pin-5 noitekoostumuksia varten, jonka sävytteen viskositeetti 20 °C:ssa on 0,05 - 1,5 Ns/m2 ja joka sisältää pigmentin kiinteitä hiukkasia dispergoituna dispergointiainesystee-miin, joka koostuu seoksesta, jossa on vettä ja veteen sekoittuvaa haihtumatonta miselloivaa dispergointiainetta, 10 jossa on hydrofiilisiä osia ja osia (tavallisesti vähemmän hydrofiilisiä kuin hydrofobiset osa), jotka kykenevät adsorboitumaan pigmentin pinnalle, jossa a) dispergointiainesysteemi sisältää myös pienehkön määrän (alle 50 paino-% ja edullisesti alle 30 paino-% 15 laskettuna dispergointiainesysteemin painosta) haihtuma tonta, makromolekulaarista, ei-miselloivaa apuainemate-riaalia, jonka painokeskimääräinen moolimassa on 230 (edullisesti 250) - 4 500 ja joka on valittu i) nesteistä, jotka ovat sekoittuvia veden ja haih-20 tumattoman dispergointiaineen seoksen kanssa ja/tai ii) orgaanisista kiintoaineista, joiden sulamispis-te on alle 150 °C ja jotka on liuotettu tai dispergoitu systeemiin, b) valitulla pigmentin painolla haihtumattoman mi- . :i; 25 selloivan dispergointiaineen ja pigmentin välinen paino- • · suhde on vähintään 5 % (ja edullisesti 15 %) suurempi kuin • · *..* se haihtumattoman, miselloivan dispergointiaineen ja pig- * · ♦ *·’ * mentin välinen painosuhde, joka esiintyy ajatellun sävyt teen Daniel-virtauspisteessä, joka sävyte koostuu vain *.*.· 30 samasta pigmentistä, vedestä ja samasta haihtumattomasta, • · · ·.* : miselloivasta disperogintiaineesta, c) sävytteen juoksevuus on sellainen, että kun tuk- ,···, keutumatonta sävytettä on säilytetty 25 °C:ssa halkaisi- « · • jaltaan 2 mm:n ja pituudeltaan 15 mm:n sylinterimäisessä V * 35 kanavassa ympäristön 50-%:isessa suhteellisessa kosteudes- 102765 6 sa 18 tuntia, korkeintaan 320 MN/m2:n paine riittää saamaan jäännössävytteen valumaan kanavasta ja d) "haihtumaton" tarkoittaa, että höyrynpaine on alle 1,3 N/m2 (ja edullisesti alle 1,0 N/m2) 25 °C:ssa.
5 Dispergointiainesysteemi sisältää edullisesti aina kin 70 paino-% vettä.
Kun haihtumattoman, miselloivan dispergointiaineen ja pigmentin välinen painosuhde on vähintään 5 % suurempi kuin se, joka esiintyy ajatellun sävytteen Daniel-virtaus-10 pisteessä, arvellaan, että syntyy yhdistäviä rakenteita, joihin liittyy pigmenttiä ja dispergointiainetta. Osoittautuu, että näitä rakenteita voidaan käyttää jäännössä-vytteiden muodostaman tukkeutumisongelman voittamiseen edellyttäen, että valitaan oikea dispergointiaineen ja 15 pigmentin välinen ylisuuri suhde ja edellyttäen, että dispergointiainetta käytetään yhdessä ei-miselloivan apuaine-materiaalin oikean määrän kanssa. Lisäongelmana on, että haihtumattoman miselloivan dispergointiaineen ja pigmentin väliset "oikeat" ylisuuret suhteet ja apuainemateriaalin 20 "oikeat" määrät voivat vaihdella ennustamattomasti pigmentin, dispergointiaineen ja apuainemateriaalin luonteen mukaan, mutta keksittiin, että paine, joka tarvitaan saa maan jäännössävyte valumaan 2 x 15 mm:n kanavasta 18 tunnin kuluttua 25 °C:ssa ja 50 %:n suhteellisessa kosteudes-25 sa, muodosti luotettavan kriteerin sävytteiden tunnistami- • · .. . seen, jotka sisälsivät nämä "oikeat" määrät. Tämän kritee- • · · * ·* rin keksiminen teki käytännössä mahdolliseksi suunnitella * · · *·* ' tukkeutumattomia kokoonpanoja käyttäen dispergointiaineen ja pigmentin välisiä ylisuuria suhteita yhdessä apuainema- • t :.V 30 teriaalin kanssa.
• tt :: ί "Daniel-virtauspiste" on hyvin tunnettu pigmentti- ,·*·. dispersioiden ominaisuus ja sitä on selostettu esimerkiksi * · · !.! luvussa 8 kirjassa "Paint and Surface Coatings: Theory and
Practice", toimittanut R. Lambourne ja julkaissut vuonna V : 35 1987 Ellis Horwood, Chichester, Englanti, ks. erityisesti 102765 7 sivu 312. Luvun 8 sisältö liitetään viitteenä tähän esitykseen. Daniel-virtauspiste on olennaisesti sen disper-gointiaineen minimimäärän mitta, joka tarvitaan peittämään täydellisesti (ts. kastamaan täydellisesti) dispersiossa 5 olevien pigmenttihiukkasten pinnat.
Dispergointiainesysteemit, joita voidaan käyttää tässä keksinnössä, voivat sisältää yleisesti käytettyjä edistettyjä tai edistämättömiä dispergointiaineita. Edistetty dispergointiaine on veteen sekoittuva anioninen mi-10 selloiva pinta-aktiivinen aine, joka vaatii, että disper-gointiainesysteemissä on läsnä nk. ionitonta "dispergoin-tiaineen edistintä", jota ilman miselloiva pinta-aktiivinen aine ei tuota täysin hyödyllistä dispersiota. Erityisesti, kun edistämätöntä dispergointiainetta käytetään 15 eräiden pigmenttien kanssa, se ei kykene pitämään pigmenttiä dispergoidussa tilassa, kun dispersio sekoitetaan maaliin tai vastaavaan. Tavanomaisia anionisia, miselloivia pinta-aktiivisia aineita ovat alkyyli- ja aryylisulfonaat-tien tai -fosfaattien amiini- ja metallisuolat, joista mo-20 nia on mainittu GB-patenttijulkaisussa 861 223. Tavanomaiset dispergointiaineen edistäjät ovat veteen sekoittuvia, , , ionittomia, miselloivia pinta-aktiivisia aineita, jotka ' ; eivät tavallisesti anna selvästi havaittavaa Daniel-vir- ;·· ; tauspistettä pigmentin kanssa. Ce_14-alkyylifenyylietoksi- : " 25 laatit ovat tyypillisiä dispergointiaineen edistimiä, * joista seuraavassa kuvatut oktyyli- ja nonyylietoksilaatit • · · ♦ ovat yleisimmin käytettyjä.
• ··
Γ -(OCH2CHj)n-OH
0/ 30 C* tai n = 4 - 60 • · « • · ♦ • · «
Edistäjät ovat miselloivia, mutta jos niitä käytetään yksin, ne tuottavat vain pienen, jos lainkaan Daniel-virtauspisteen minimiä.
102765 8
Alkyylifenolietoksilaatit hajoavat biologisesti muodostaen fenolisia tuotteita, joita pidetään nyt mahdollisesti kaloille myrkyllisinä saasteina, joten niiden käyttö tullaan todennäköisesti kieltämään. Tämän vuoksi 5 tämän keksinnön vaihtehtoisena tavoitteena on saada aikaan vesipitoinen, tukkeutumaton sävyte, jolla myös vältetään alkyylifenolietoksilaattien käyttö.
Näin ollen tämä keksintö kohdistuu myös vesipitoiseen, tukkeutumattomaan sävytteeseen, jossa dispergointi-10 ainesysteemi sisältää veteen sekoittuvaa, haihtumatonta, pitkäketjuista miselloivaa dispergointiainetta, joka käsittää vähintään yhden makromolekulaarisen, olennaisesti ionittoman koostumuksen, joka sisältää a) suhteellisen pitkäketjuisen hydrofobisen osan, 15 jonka ketjunpituus on vähintään 10 ja edullisesti korkeintaan 40 hiiliatomia ja joka kykenee absorboitumaan pig-menttihiukkasten pinnoille, b) suhteellisen pitkäketjuisen hydrofiilisen osan, jonka keskimääräinen ketjunpituus on 20 - 250 atomia ja 20 joka tekee mahdolliseksi dispergoida pigmentin kantoainee-seen ja joka ehkäisee destabiloitumista, kun sävyte sekoitetaan maaliin tai vastaavaan, ja c) valinnaisesti jonkin verran anionista luonnet- !!’ ta, jos koostumus on valmistettu prosessilla, johon liit- ' 25 tyy karboksyylihapporyhmien esteröintiä ja esteröinti ei . ole mennyt loppuun jättäen pääasiassa ionittoman koostu- • · · • muksen happoluvuksi mahdollisesti jopa 10 mg KOH/g koostu- v * musta.
Tällaisten pitkäketjuisten dispergointiaineiden en- • · : 30 simmäinen tyyppi koostuu mono- tai diesteristä tai mono- tai diestereiden seoksesta, jotka ovat saatavissa esteröi-mällä alifaattista pitkäketjuista mono- tai dikarboksyyli-happoa pitkäketjuisilla hydrofiilisillä alkoholeilla, edullisesti poly(alkyleeniglykolilla). Alkyleeniryhmä on 35 tavallisesti eteeni, eteenin ja propeenin seos tai mahdol- 102765 9 lisesti kahden tai useamman poly(propyleeniglykoli)- ja poly(etyleeniglykoli)osan segmenttejä, jotka ovat liittyneet yhteen suoraan tai kaksiarvoisen välitysryhmän, kuten diaminoryhmän, kautta. Tämän pitkäketjuisen dispergointi-5 aineen ensimmäisen tyypin diesteriversiolla on likimääräinen kaava XXXX-02C-CH2-CH2-CH2-----CH2-CH2-CH2-C02-XXXX jossa xxxx 10 edustaa pitkäketjuista hydrofiilistä poly(alkyleeniglyko-li)osaa. Karboksylaattiosa sisältää edullisesti hiiliket-jun, jossa on 14 - 40 hiiliatomia ja alkyleenioksiyksiköi-den keskilukumäärä hydrofiilisessä ketjussa on 7 - 70. Jos keskiarvo putoaa alle arvon 7, pigmenttidispersio tulee 15 alttiiksi höytälöitymiselle elektrolyytin korkeiden pitoisuuksien läsnä ollessa, joita esiintyy monissa maaleissa. Jos keskiarvo ylittää arvon 70 tai jos hiiliatomien lukumäärä karboksylaatin hiiliketjussa ylittää arvon noin 40, dispergointiaine tulee huonosti veteen sekoittuvaksi. Jos 20 hiiliatomien lukumäärä hiiliketjuissa putoaa alle arvon 10, dispergointiaine ei todennäköisesti adsorboidu pigmen-tin pinnoille. Kaikkein edullisimmat hydrofiiliset osat ovat poly(etyleeniglykoli)ketjuja, joiden painokeskimää- * · räiset moolimassat ovat välillä 350 - 2 500. Kaikkein 25 edullisimmat karboksylaattiosat ovat niitä, jotka ovat • · . johdettavissa hydrolysoimalla yhtä tai useampia luonnon • · · • ·* rasvaöljyjä vastaavien happojen saamiseksi (jotka ovat • · · *·' ’ tavallisesti sellaisten rasvahappojen seoksia, jotka si sältävät 18 hiiliatomia ja vähintään yhden hiili-hiilikak- φ · ί,*.· 30 soissidoksen, vaikka joitakin täysin tyydyttyneitä happoja : : : voi olla myös läsnä) ja käyttämällä sitten happoja vaadit- /. tujen estereiden valmistukseen esteröimällä toinen tai • · « !.! molemmat poly( alkyleeniglykoli )ketjun päät. Sopivia rasva- öljyjä ovat risiini-, kookos-, puuvillansiemen-, pellavan-/ : 35 siemen-, otikika-, perillä-, kumipuusiemen-, saflori-, 102765 10 auringonkukka-, soijapapu-, kiinanpuuöljy ja erityisesti maaöljy, joka hydrolysoituu tuottaen happoseosta, joka sisältää tavallisesti noin 45 paino-% öljyhappoa, 48 pai-no-% linolihappoa ja 7 paino-% sekalaisia tyydyttyneitä 5 happoja. Muut rasvahapot, jotka ovat yleisesti saatavissa rasvaöljyistä, ovat risiiniöljyhappo-, linoleeni-, eleo-steariini- ja likaanihapot.
Toinen pitkäketjuisen dispergointiaineen tyyppi sisältää yhden tai useampia pitkäketjuisia hydrofiilisiä, 10 edullisesti poly(alkyleeniglykoli)osia, jotka riippuvat pitkäketjuisesta, hydrofobisesta runkokopolymeerista, joka runkokopolymeeri sisältää additiokopolymeroituja hydrofobisia komonomeereja. Tämän pitkäketjuisen dispergointiaineen toisen tyypin tyypillisellä esimerkillä olisi liki-15 määräinen kaava -C-C-C-C-C-C-C-C-C /
C02XXXXX C02XXXXX
jossa X-symbolit edustavat jälleen pitkäketjuista hydro-20 fiilistä poly(alkyleeniglykoli)osaa. Alkyleeniryhmä on jälleen tavallisesti eteeni, eteenin ja propeenin tai useampien seos tai yhdistettyjä segmenttejä ja ketju sisältää 7-70 alkyleeniglykoliyksikköä edellä selostetuista syistä. Edullisesti poly(alkyleeniglykoli)ketjun toinen 25 pää päättyy alkoksiryhmään (tavallisesti metoksiryhmä), • · kun taas toinen pää on kiinnittynyt runkokopolymeeriin ·· ♦ • esteriryhmän kautta. Tämä toinen pää voi esimerkiksi muo-dostaa esterin additiokopolymeroituvan tyydyttymättömän karboksyylihapon kanssa ja sen jälkeen esteri syötetään 30 additiokopolymerointireaktioon, joka muodostaa runkokopo- • · lymeerin niin, että esteröidystä haposta tulee osa runko- • · · kopolymeeria, kun taas esteröivästä poly(alkyleeniglyko- • · · *·*·' li)osasta tulee rungosta riippuva sivuketju. Edullisia ’·...· tyydyttymättömiä karboksyylihappoja ovat akryyli-, metak- : 35 ryyli-, krotoni- ja itakonihapot metakryylihapon ollessa u 102765 kaikkein edullisin. Tämän pitkäketjuisen dispergointiai-neen toisen tyypin painokeskimääräinen moolimassa on edullisesti 6 000 - 50 000 ja kaikkein edullisimmin 6 000 -15 000 määritettynä valonsirontatekniikalla.
5 Toisinaan määrätyt värisävyt vaativat sävytteiden sekoittamista, jotka sisältävät pintaominaisuuksiltaan hyvin erilaisia pigmenttejä. Esimerkiksi yksi sävyte voi sisältää pigmenttiä, jolla on hydrofobinen pinta, kun taas toinen sävyte saattaa sisältää pigmenttiä, jolla on hydro-10 fiilinen pinta. Pintatyypiltään hyvin erilaiset pigmentit vaativat usein vastaavasti erilaisia dispergointiaineita muodostaakseen sävytteen ja kun tällaisia erilaisia sävyt-teitä sekoitetaan keskenään, on olemassa ainakin yhden sä-vytedispersion destabiloitumisen vaara johtuen dispergoin-15 tiaineen kilpailevasta desorboitumisesta yhdestä pigmentistä ja sen mahdollisesta uudelleenadsorboitumisesta toiseen. Tästä johtuen on selvästi toivottavaa käyttää sävy-tettä, joka sisältää dispergointiainetta, joka kykenee stabiloimaan suuren joukon pigmenttejä, joilla on erilai-20 set pintatyypit. Tämän vuoksi tämän keksinnön jalostetun muodon tavoitteena on saada aikaan tällainen sävyte.
Näin ollen tämän keksinnön jalostettu muoto kohdistuu vesipitoiseen, tukkeutumattomaan sävytteeseen, joka sisältää yleispätevämpää veteen sekoittuvaa, pitkäketjuis-25 ta, haihtumatonta, miselloivaa dispergointiainetta, joka • · .. . on makromolekulaarinen anioninen yhdiste, joka sisältää • · · *t<* yhtä tai useampia pitkäketjuisia hydrofiilisiä poly(alky- • · · *·* * leeniglykoli )osia, jotka riippuvat pitkäketjuisesta hydro fobisesta runkokopolymeerista, joka runkokopolymeeri si- • · ·,·.· 30 sältää additiokopolymeroituvia hydrofobisia komonomeereja • · · •i ! ja joka runkokopolymeeri sisältää myös a) riippuvia hydrofobisia ryhmiä, jotka on valittu • · · ’·’ aromaattisista ryhmistä ja/tai pitkäketjuisista alifaatti- '1* sista ryhmistä, jotka sisältävät vähintään 14 hiiliatomin •:· 35 ketjun, ja • « 102765 12 b) riippuvia hydrofiilisiä ryhmiä, jotka on valittu happoryhmistä ja/tai hydroksyyliä sisältävistä ryhmistä.
Tyypillisellä yleispätevämmällä pitkäketjuisella 5 dispergointiaineella, joka sisältää riippuvia aromaattisia ryhmiä, voisi olla kaava -C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-r / \
co2h OH COjXXXX
10 jossa symbolit X edustavat jälleen pitkäketjuista hydro- fiilistä osaa.
Riippuvat hydrofobiset ryhmät parantavat hydrofobisen runkokopolymeeriketjun kykyä adsorboitua hydrofobisille pigmenttipinnoille, kun taas happo- ja hydroksyyliryh-15 mät parantavat sen kykyä adsorboitua hydrofiilisille pig menttipinnoille todennäköisesti ioni- ja vetysidosten avulla. Pitkäketjuiset hydrofiiliset poly(alkyleeniglyko-li)osat toimivat, kuten aikaisemmin, tehden pigmenttihiuk-kasille mahdolliseksi muodostaa stabiilin dispersion vesi-20 pitoiseen kantoaineeseen. Tuloksena on, että jopa ilman dispergointiaineen edistimen apua yleispätevämpi disper-gointiaine voi saada aikaan stabiileja dispersioita suurimmasta osasta kaupallisesti saatavia pigmenttejä vesipi-toisiin kantoaineisiin riippumatta niiden affiniteetista : 25 veteen, toisin sanoen riippumatta siitä, ovatko ne hydro- * 1 fobisia, neutraaleja vai hydrofiilisiä.
• · · :1.· Yleispätevämmässä dispergointiaineessa olevat pit- • · · <1 käketjuiset hydrof iiliset poly( alkyleeniglykoli )osat koos tuvat edullisesti, kuten aikaisemmin, poly(etyleeniglyko-30 li)- ja/tai poly(etyleenipropyleeniglykoliJosista, jotka • < sisältävät 7-70 alkyleeniglykoliyksikköä ja joiden pai- nokeskimääräinen moolimassa on 300 - 3 100. Kuten aikai- • · • · · semmin, hydrofiilinen osa voi koostua kahdesta tai useammasta poly(alkyleeniglykoli)ketjusta, joita yhdistää esi-35 merkiksi amiiniryhmä.
102765 13
Edullisesti yleispätevämmässä dispergointiaineessa olevat riippuvat hydrofobiset ryhmät aikaansaadaan kopoly-meroimalla runkopolymeeriin komonomeereja, kuten styreeniä tai vinyylitolueenia, jotka molemmat on valinnaisesti 5 substituoitu alkyyli (edullisesti metyyli) -ryhmillä tai halogeeniatomeilla (edullisesti kloori- tai fluoriatomeil-la), ja/tai tyydyttymättömien karboksyylihappojen pitkä-ketjuisia estereitä, kuten akryyli- tai metakryylihapon lauryyli- tai stearyyliestereitä. Niinikään yleispäteväm-10 mässä dispergointiaineessa olevat riippuvat hydrofiiliset ryhmät on edullista aikaansaada kopolymeroimalla tyydytty-mättömiä happoja, kuten akryyli-, metakryyli-, krotoni-, itakoni-, maleiini- (sen anhydridinä), vinyylisulfoni- tai vinyylifosfonihappoa tai hydroksyyliryhmiä sisältäviä tyy-15 dyttymättömiä yhdisteitä, kuten hydroksiestereitä, tavallisesti hydroksialkyyliestereitä, jotka sisältävät edullisesti 1-6 hiiliatomia ja joihin kuuluvat hydroksietyyli-akrylaatti tai -metakrylaatti ja kaikkein edullisimmin hydroksi-isopropyylimetakrylaatti, jonka on havaittu tar-20 joavan erittäin hyödyllisen sekä hydrofiilisten että hydrofobisten ominaisuuksien yhdistelmän.
Yleispätevämmän dispergointiaineen painokeskimää-räinen moolimassa (määritettynä valonsironnalla) on edul-lisesti 2 500 - 20 000 ja kaikkein edullisimmin vähintään 25 6 000 ja edullisesti korkeintaan 12 000. Pitkäketjuinen • · . hydrofobinen runko muodostaa tavallisesti 5-30 paino-% • · · • ·* (edullisesti 15 - 30 paino-%) dispergointiaineesta, jossa • · · *.* * "pitkäketjuinen hydrofobinen runko" tarkoittaa koko dis- pergointiainetta lukuun ottamatta riippuvia hydrofiilisiä • · '·/·/· 30 poly(alkyleeniglykoli )osia, riippuvia hydrofobisia ryhmiä, riippuvia hydrofiilisiä osia ja sellaisia ryhmiä kuin me- t·*·, tallia tai typpeä sisältäviä ioneja, jotka ovat sitoutu- • · * neet yhteen tai useampiin riippuviin osiin tai ryhmiin. Edullisesti riippuvia osia ja ryhmiä on läsnä yleispäte- 102765 14 vänunässä dispergoirvtiaineessa seuraavat painoprosentit laskettuna kopolymeerin kokonaispainosta:
Pitkäketjuisia poly(alky- leeniglykoli)osia: 50 - 80 paino-% 5 Hydrofobisia ryhmiä: 6-36 paino-%
Hydrofiilisiä happoryhmiä: 4-10 paino-%
Hydrofiilisiä hydroksiryhmiä: 4-10 paino-%
Edullisesti kaikki rungosta riippuvat happoryhmät 10 on osittain neutraloitu yksiarvoisilla kationeilla, kuten typpeä sisältävillä ryhmillä tai kaikkein edullisimmin ryhmän 1 metalli-ioneilla, edullisesti natriumioneilla. Edullisesti 60 - 80 % happoryhmistä on neutraloitu. Runko-polymeerin hydrofobis/hydrofiilinen tasapaino voidaan sää-15 tää tarvittaessa sisällyttämällä kopolymerointiin joitakin komonomeereilla kopolymeroituja additiokopolymeroituvien tyydyttymättömien happojen lyhytketjuisia (C1.a) alkyylies-tereitä hydrofobisuuden lisäämiseksi tai jotakin ylimääräistä hydroksiesteriä tai vaihtoehtoisesti joitakin addi-20 tiokopolymeroituvien, tyydyttymättömien happojen amideja hydrofiilisyyden lisäämiseksi. Tyypillisiä lyhyen alkyyli-ketjun estereitä ovat akryyli-, metakryyli-, krotoni- tai itakonihappojen metyyli-, etyyli-, butyyli- ja etyylihek-syyliesterit, kun taas metakryyliamidi on tyypillinen ami-: , 25 di.
/ Täydellisempi selostus yleispätevämmästä disper- • · · ' ·* gointiaineesta on esitetty tämän hakemuksen tekijöiden • « · V ' ratkaisemattomassa patenttihakemuksessa, joka on jätetty keksijänimillä Simpson ja Sayer. Tämän toisen hakemuksen • · 30 sisältö liitetään viitteenä tähän esitykseen.
Sävytteen kantoaine sisältää myös haihtumatonta • makromolekulaarista, ei-miselloivaa apuainemateriaalia, * · · « i * !.* joka on edullisesti neste, joka on sekoittuva veden ja *·;· dispergointiaineen seokseen, joka voi myös olla kiintoai- : : : 35 ne, edellyttäen että kiintoaineen sulamispiste on alle 15 102765 150 °C ja että se on liukoinen tai dispergoituva veden ja dispergointiaineen seokseen. On tärkeää, että apuainemate-riaalin tulisi olla ei-miselloiva, toisin sanoen sen liuoksilla tai dispersioilla vedessä ei saisi olla mitään 5 kriittistä misellipitoisuutta. Apuainemateriaali toimii modifioiden sävytteessä tuotettuja vaikutuksia, jotka johtuvat suuremmasta dispergointiaineen ja pigmentin välisestä suhteesta kuin mikä esiintyy Daniel-virtauspisteessä. Erityisesti se tekee jäännössävytteelle mahdolliseksi 10 täyttää kapean kanavan virtauskriteerin.
Ei-miselloivan apuainemateriaalin tulisi olla yhteensopiva dispergointiaineen kanssa, kun molemmat ovat yhdessä dispergointiainesysteemissä ja tästä syystä vesiliukoiset tai veteen dispergoituvat poly(alkyleeniglyko-15 li)yhdisteet ovat edullisia apuaineina käytettäväksi edullisten pitkäketjuisten dispergointiaineiden kanssa. Poly-(alkyleeniglykoli)ketjut voivat olla päätettyjä alkoksi-(tavallisesti metoksi) -ryhmillä. Kuten aikaisemmin, tavalliset alkyleeniryhmät ovat propeeni- tai edullisemmin 20 eteeniryhmiä, mutta apuainemateriaalin osalta poly(alky leeniglykoli )ketjut voivat sisältää keskimäärin 4 - 100 alkyleeniglykoliyksikköä.
: , Vaihtoehtoisia vesiliukoisia tai veteen sekoittuvia apuainemateriaaleja ovat oligosakkaridit, polysakkaridit 25 (erityisesti selluloosat), tuotteet, jotka ovat saatavissa • · .. . hydrolysoimalla oligo- tai polysakkarideja, kuten deks- • · * ·ί#·* triinejä, jotka voidaan sen jälkeen etoksiloida, polygly- • · · ’·* serolieetterit (erityisesti triglyseroli) ja glyseridit.
Oligosakkaridit ovat hydrolysoitavissa 2:ksi, 3:ksi • ♦ ·.·.· 30 tai 4:ksi monosakkaridiksi, kun taas polysakkaridit ovat ί#: I hydrolysoitavissa yli 4:ksi monosakkaridiksi.
Korkeamman moolimassan poly(alkyleeniglykolit) pyr- « · t kivät olemaan kiintoaineita huoneenlämpötilassa, joten kä- i « sittelyn helpottamiseksi ennen niiden dispergoimista dis-·,· · 35 pergointiainesysteemiin on edullista valita alemman mooli- 102765 16 massan poly(alkyleeniglykoleja), esimerkiksi poly(etylee-niglykoleja), joiden moolimassa on alle 600. Vaihtoehtoisia ei-miselloivia kiinteitä apuaineita ovat vahahiukkas-ten emulsiot, jotka ovat tavallisesti maaleissa lisäainei-5 na käytettyjä tyyppejä. Esitteessä "Product Guide XI 1", jonka BYK Cera, Deventer, Hollanti on julkaissut vuonna 1991, kuvataan tällaisia vahoja ja tämän esitteen sisältö liitetään viitteenä tähän esitykseen. Erityisen hyödyllisiä ovat hiukkasmaiset matalatiheyksiset polyeteenivahat, 10 joissa polyeteenin painokeskimääräinen moolimassa on 500 -3 000. Edullisesti muilla vahoilla tulisi olla samanlainen keskimääräinen moolimassa. Erityisen hyödyllisiä tuloksia saadaan, jos hiukkasmaisia vahoja käytetään yhdessä ei-kiinteiden apuainemateriaalien kanssa. Tavallisesti on 15 niin, että kiinteät apuainemateriaalit ovat pysyvästi de-formoitavissa korkeintaan 320 MN/m2:n paineella, toisin sanoen, jos kiintoaineen hiukkanen saatetaan paineeseen, joka ei ylitä 320 MN/m2, tämä paine on joka tapauksessa riittävä muuttamaan hiukkasen muotoa siinä määrin, että 20 alkuperäinen muoto ei palaudu. Vahat ovat erityisen hyviä esimerkkejä kiintoaineista, jotka ovat pysyvästi deformoi-tavissa tällä tavoin.
Tätä keksintöä voidaan käyttää sekä orgaanisten että epäorgaanisten pigmenttien, kuten ftaalosyaniinien, 25 atsojen ja kinakridonien tai nokimustien, titaanidioksi- * * . dien ja rautaoksidien yhteydessä. Pigmentin hiukkaskoot i i · ;* voivat vaihdella välillä 10 - 50 pm (mikronia) ja pigmen- • · · .
’·* ’ tin pinta-alat voivat vaihdella välillä 12 - 100 m /g. Pig mentin painoprosentti sävytteessä vaihtelee esimerkiksi • · J.V 30 välillä 10 - 75 paino-% riippuen vaaditusta sävytteen vah-: vuudesta. Kun sävytteeltä vaaditaan tietoisesti vähäistä vahvuutta (esimerkiksi, kun halutaan vain hieman valkoi- f * f !,! sesta taitettuja sävyjä), pigmenttihiukkasten lukumäärä '1' voi olla riittämätön, jotta dispergointiaine kykenisi ke- V ' 35 hittämään riittävän rakenteen. Tällaisissa olosuhteissa on 102765 17 tavallista lisätä ylimääräisiä neutraaleja kiinteitä hiukkasia sävytteeseen ja näistä neutraaleista hiukkasista käytetään usein nimitystä "jatkeaine"-hiukkaset. Tämän keksinnön tarkoituksiin minkä tahansa tarvittavien jatke-5 ainehiukkasten katsotaan olevan pigmenttihiukkasia. Tyypillisiä jatkeaineita ovat savet, liidut, talkit, baryytit ja piidioksidit.
Kun sävytteen dispergointiaineet saatetaan alttiiksi erityisen ankarille kuivausolosuhteille, on edullista, 10 että sävytteet kokoonpannaan niin, että ne sisältävät kriittistä tilavuuttaan vähemmän pigmenttihiukkasia, toisin sanoen sävytteessä olevan kantoaineen määrän tulisi olla suurempi kuin minimimäärä, joka tarvittaisiin täyttä-määän kokonaan täysin toisiinsa rajoittuvien pigmentti-15 hiukkasten väliset tilat. Tämä takaa, että sävyte on olennaisen pysyvästi tukkeutumaton, mutta heikentyneen sävy-tysvahvuuden kustannuksella.
Sävytteet, jotka sisältävät suuria määriä apuaine-materiaalia, voivat aiheuttaa kohtuutonta vesiherkkyyttä 20 kuivuneen maalin tms. lopulliselle kerrokselle. Tästä syystä on edullista, että sävyte sisältäisi alle 30 pai-no-% apuainemateriaalia. Tavallisesti korkeintaan 15 pai- ; , no-% riittää.
!" Tätä keksintöä kuvataan tarkemmin seuraavilla esi- • I i ' 25 merkeillä, joista A - E ovat vertailevia. Erilaisia jäi- 4 I 1 ' jempänä kuvattuja menettelyjä käytettiin esimerkkien to- • · · ϊ ·* teutukseen ja kaksi meenttelyistä viittaa piirroksiin, I·· ( V * joista
Kuvio 1 on graafinen esitys, joka kuvaa Daniel-vir- • ♦ ϊ S(! 30 tauspisteen esiintymistä
Kuvio 2 esittää laitteistoa, jota käytettiin sylin- .*. terimäisen kaavaan kokeessa.
• · ·
Eri menettelyt ovat seuraavat: 102765 18
Sylinterimäisen kanavan koe valumisen määräämiseksi kapeassa kanavassa
Sylinterimäisen kanavan koe suoritetaan käyttäen kuviossa 2 esitettyä laitteistoa 25 °C:n lämpötilassa.
5 Kuvio 2 esittää käsiruiskua 1, joka käsittää kam mion 2, jonka toinen pää päättyy ulospäin leviävään pyö-reään laippaan 3, kun taas toinen pää päättyy kapeaan sy-linterimäiseen kanavaan, jonka pituus on 15 mm ja halkaisija 2 mm. Käsiruisku 1 on tuettu pystysuoran metalliput-10 ken 5 sisään sen laipan 3 avulla, joka lepää putken 5 yläreunaa vasten sillä seurauksella, että kanava 4 sijaitsee pystysuunnassa kammion 2 alapuolella. Sävyte (jonka rakenne on seurausta dispergointiaineen ja pigmentin välisestä vuorovaikutuksesta) sijaitsee kammiossa 2 ja sitä estää 15 poistumasta kanavan 4 kautta alunperin sen rakenne ja myöhemmin kasvaneet sisäiset koheesiovoimat, joita syntyy, kun vettä häviää haihtumalla.
Käsiruisku 1 käsittää myös männän 8, jota työnnetään kammioon 2, kunnes se on kosketuksessa sävytteeseen 20 7. Männän 8 yläpää päättyy kiekkoon 8a, jonka halkaisija on 45 mm ja joka on kosketuksessa "Instron" 1000 -kuormi- tuslaitteen kuormituslevyyn 9. Kuormituslaite kykenee koh distamaan vaihtelevan, mutta mitattavan paineen mäntään 8. Kuormitettaessa mäntää 8 riittävästi niiden voimien voit-25 tamiseksi (kun se on mahdollista), jotka pidättävät sävy- • · .. . tettä kammiossa 2, mäntä 8 painuu alas pakottaen sävytettä • · · • ·* kapean sylinterimäisen kanavan 4 läpi astiaan 10, joka • · · *·* ' sijaitsee kanavan 4 alapuolella.
"Instron" 1000 -kuormituslaite on saatavissa yh- • « !.V 30 tiöltä Instron Corporation of Canton, Massachusetts, USA.
: Sylinterimäisen kanavan kokeen suorittamiseksi sä- vytteestä poistetaan ensin ilma sentrifugoimalla alipaineessa mahdollisten loukkuun jääneiden ilmakuplien poistamiseksi. 30 ml ilmattomaksi saatettua sävytettä imetään v 35 käsiruiskuun 1 sen suuttimen 4 kautta nostamalla mäntää 8.
102765 19 Käsiruiskua säilytetään sitten pystysuorassa 25 °C:ssa sen suuttimen osoittaessa alaspäin määrätyt ajanjaksot ympäristön 50 %:n suhteellisessa kosteudessa. Kun käsiruiskua on säilytetty määrätty ajanjakso, se asetetaan putkeen 5 5 ja siihen kohdistetaan tasaisesti kasvava paine kuormitus-laitteesta. Paine, joka tarvitaan voittamaan sävytettä käsiruiskussa pidättävät voimat, merkitään muistiin. Sävy tteen katsotaan olevan tukkeutumaton vain, jos 18 tunnin säilytyksen jälkeen 25 °C:ssa ja 50 %:n suhteellisessa 10 kosteudessa tarvittava paine on alle 320 MN/m2.
Daniel-virtauspisteen määritys Tämä menettely antaa Daniel-virtauspisteen sävyt-teelle, joka koostuu valitusta pigmentistä, vedestä ja valitusta dispergointiaineesta. Menettely suoritetaan 15 25 °C:ssa.
10 g hiukkasmaista pigmenttiä punnitaan 100 ml:n keittolasiin. 1 ml seosta, joka sisältää 5 paino-% disper-gointiainetta vedessä, lisätään keittolasiin ja keittola-sin sisältöä hämmennetään ja vatkataan yhteen käyttäen 20 jäykkäteräistä palettiveistä hiukkasten ja seoksen parhaan mahdollisen sekoittumisen saamiseksi. Tehdään uudet 1 ml:n lisäykset seosta, joita jokaista seuraa samanlainen hämmentäminen ja vatkaus, kunnes pääosa hiukkasista alkaa : osoittaa merkkejä yhteentarttumisesta. Tämän jälkeen seos- 25 ta lisätään 0,5 ml:n erissä, joita jokaista seuraa saman- • « ... lainen hämmentäminen ja vatkaus, kunnes juuri tarpeeksi • · · • * *,,* seosta on lisätty sisällyksen saamiseksi muodostamaan pig- • · i *·* * mentin ja seoksen koossapysyvän pallon. Lopuksi lisää seosta lisätään pienemmissä 0,1 - 0,4 ml:n jakeissa, joita • · V.· 30 jokaista seuraa samanlainen hämmentäminen ja vatkaus, kun- • · · : nes juuri tarpeeksi seosta on lisätty vapaasti valuvan t·]·, pastan muodostamiseksi. "Vapaasti valuva pasta" on pasta, joka valuu tasopinnalta, jota on kallisteltu 45°:n kulmaan, jättäen vain pigmentin ja seoksen ohuen tasaisen kalvon 35 tasopinnalle.
102765 20
Koko menettely toistetaan viisi kertaa käyttäen vastaavia liuoksia, jotka sisältävät 2, 10, 13, 15 ja 20 paino-% dispergointiainetta vedessä. Piirrosten kuviossa 1 oleva graafinen esitys on piirretty esittämään jokaista 5 lisättyä liuostilavuutta vapaasti valuvan pastan saavuttamiseksi liuoksessa olevan dispergointiaineen painoprosentin funktiona. Tämän käyrän minimipisteen määritellään olevan pigmentin "Daniel-virtauspiste" dispergointiaineen vesiliuoksessa.
10 Sulamispisteen määritys
Kiinteiden apuainemateriaalien sulamispiste määritetään rengas- ja pallotekniikalla, jota on kuvattu normissa ASTM-koe E28-67 (1977), joka viittaa sulamispisteeseen tarkemmin pehmenemispisteenä.
15 Hankauskeston määritys 10 paino-osaa sävytettä sekoitettiin perusteelli sesti 90 paino-osaan kaupallista vesipitoista perusmaalia sävytetyn maalin valmistamiseksi. Maali sisälsi 16,6 paino-% kalvon muodostavaa metakrylaattipohjaista kopolymee- 20 ria, 35,8 paino-% muita kiintoaineita kuin kalvon muodostavaa kopolymeeria ja 47,6 paino-% vettä, joka sisälsi tavanomaista anionista dispergointiainesysteemiä. Maalia on saatavissa yhtiöltä ICI Paints of Slough, Englanti, tavaramerkillä "Dulux" Vinyl Matt -pohjamaan.
25 Mitoiltaan 300 x 150 mm:n kovalevyn tasomaisen kap- • · .. . paleen sileää pintaa hiottiin käyttäen standardia 3M-yh- • · · tiön "Trimite" 320 -hankauspaperia. Hiottu pinta pyyhit- • · · *·** tiin puhtaaksi kostealla rätillä. Testattavaa sävytettyä maalia levitettiin kuivalle, hiotulle pinnalle käyttäen • · ·.·.· 30 laattalevitintä, joka oli 200 pm:n päässä pinnasta. Maalaji : tun pinnan annettiin kuivua ja vanhentua 7 vrk ympäristön s’'·' lämpötilassa. Vanhennettu levy leikattiin neljään yhtä !,! suureen suorakulmioon ja jokaisen suorakulmion maalatun pinnan hankauskesto määritettiin seuraavasti: < * · 102765 21
Huopatyyny kiinnitettiin varteen, joka vuorostaan kiinnitettiin epäkeskeisesti pyörivään käyttöön niin, että käytön toiminta sai tyynyn pyyhkimään epäkeskeisesti 300 mm2:n pyöreän pinta-alan. Tyyny kostutettiin vedellä, joka 5 sisälsi 0,5 paino-% pinta-aktiivista ainetta, joka oli "Synperonic" N, jota on saatavana yhtiöltä ICI Surfactants, Wilton, Cleveland, Englanti. Tyyny pidettiin kosteana koko kokeen ajan lisäämällä enemmän vettä, joka sisälsi "Synperonic" N -valmistetta. Tyynyä kuormitettiin 10 1 kg:n painolla ja se saatettiin pyörimään maalattua pin taa vasten, kunnes kovalevyn pinta paljastui. Pinnan paljastamiseen tarvittu kierrosten lukumäärä laskettiin.
Mittaukset suoritettiin kaikilla neljällä suorakulmiolla ja sen jälkeen koko menettely toistettiin, jol-15 loin saatiin kaikkiaan 8 tulosta. Näiden kahdeksan tuloksen keskiarvo ilmoitettiin maalin hankauskestona.
Painokeskimääräiset moolimassat kromatografialla Ellei valonsirontaa ole määritelty, painokeskimää-räinen moolimassa määritettiin kromatografialla. Määritys 20 suoritettiin tekemällä liuos, joka sisälsi 0,5 paino-% polymeeriä 99,5 painoprosentissa tetrahydrofuraania ja saattamalla liuos geeliläpäisykromatografiseen käsittelyyn käyttäen paria 300 mm:n lineaarisia kolonneja sijoitettuna sarjaan ja pakattuna 5 mikronin polystyreenigeelillä, jota 25 toimittaa Polymer Laboratories Ltd, Church Stretton, Eng- • · . lanti. Saadut tulokset kalibroidaan polystyreenistandardia • · · • *’ vastaan.
• · · • · · ’·' * Dispergointiaineiden painokeskimääräinen moolimassa valonsironnalla • · *.V 30 Kun dispergointiaineen painokeskimääräinen mooli- • · · I massa määritettiin valonsironnalla, määritys suoritet- tiin dispergointiaineen liuoksella metyylietyyliketonis-sa 25 °C:ssa käyttäen Otsuca DLS 700 Multiangle Light ‘Scatterer-laitetta, jonka toimittaja on Polymer Labora-35 tories Ltd, Church Stretton, Englanti. Valonlähde on he- 102765 22 lium/neon-laser ja valo otetaan talteen 60 - 120°:n kulmassa.
Viskositeetin määritys Sävytteen viskositeetti 20 °C:ssa mitataan käyttäen 5 Sheen/ICI "Rotothinner" -laitetta sen menettelyn mukaisesti, jota on kuvattu esitteessä nimeltä "Sheen/ICI Roto-thinners", saatavana yhtiöltä Sheen Instruments Limited, Teddington, Englanti. Tämän esitteen sisältö liitetään viitteenä tähän esitykseen. Esitteessä määritellään, että 10 roottori pyörii nopeudella 575 rpm, mikä tavallisesti synnyttää noin 300/s leikkausnopeuden.
Vertailuesimerkit A ja B ja esimerkki 1
Kuvaus lisäainekomponentin tarpeesta, jotta sävyte olisi tukkeutumaton ja edistetyn anionisen pinta-aktiivi-15 sen aineen käytöstä.
Vertailuesimerkin A tarkoituksiin "ajateltu" vesipitoinen sävyte valmistettiin sekoittamalla 44,5 paino-% hydrofobista orgaanista, sinistä pigmenttiä, jonka luku-keskimääräinen hiukkaskoko oli 0,78 pm, yhteen 46,2 paino-20 prosentin kanssa vettä, 6,6 painoprosentin kanssa disper-gointiainesysteemiä, joka koostui tavanomaisen veteen sekoittuvan anionisen, miselloivan pinta-aktiivisen aineen yksinoikeudella valmistetusta seoksesta tavanomaisen dis-pergointiaineen edistimen kanssa, joka oli nonyylifenoli-25 etoksilaattia, ja 2,7 painoprosentin kanssa tavanomaista • · biomyrkyn vesiliuosta. Dispergointiaineen ja pigmentin » · · * ·* välinen painosuhde oli noin 40 % suurempi kuin Daniel-vir- • · · • · · *.* * tauspisteessä esiintyvä. Sävytteen pigmentin tilavuussi- sältö oli 75 %, joka on kriittisen pigmentin tilavuuspi- « · ϊ.ί.ί 30 toisuuden yläpuolella.
:l: Sekoitus suoritettiin alussa 25 °C:ssa käyttäen jäykkäteräistä palettiveistä noin 3 minuutin ajan ja se !.! saatettiin päätökseen kolmella peräkkäisellä ajolla 35 °C:ssa Mini-Eiger-helmimyllyn läpi, joka toimi nopeu- 35 della 3 000 rpm. Täysin sekoitetun sävytteen näytteille 102765 23 suoritettiin sitten sylinterimäisen kanavan koe ja havaittiin, että sävyte menetti vettä ja lakkasi olemasta tuk-keutumaton vain 6 tunnin säilytysjakson jälkeen. Näin ollen vertailuesimerkki A osoittaa, että ilman apuainemate-5 riaalia sävyte menettää nopeasti vettä ja lakkaa olemasta tukkeutumaton.
Vertailuesimerkin B tarkoituksiin vertailuesimer-kin A menettely toistettiin, paitsi että 8 paino-% vettä korvattiin painoprosentilla etyleeniglykolia, joka toimi 10 ei-miselloivana haihtuvana apuainemateriaalina. Sävytteel-le suoritettiin sylinterimäisen kanavan koe ja sen havaittiin olevan yhä tukkeutumaton jopa 18 tunnin kuivumisjakson jälkeen, vaikka siitä tuli täysin tukeutuva kuivumis-jakson jälkeen, joka oli jossakin 18 ja 63 tunnin välillä. 15 Näin ollen vertailuesimerkki B vahvistaa, että etyleeni-glykoli olisi sopiva ei-miselloiva apuainemateriaali, ellei sillä olisi sen haihtuvuutta ja mahdollista myrkyllisyyttä.
Esimerkin 1 tarkoituksiin vertailuesimerkin B me-20 nettely toistettiin, mutta käytetty 8 paino-% etyleeniglykolia korvattiin 8 painoprosentilla vesiliukoista poly-(etyleeniglykolia), jonka painokeskimääräinen moolimassa oli 800 ja sulamispiste 28 °C. Poly(etyleeniglykoli) oli ei-miselloiva vesiliuoksessa ja toimi täten haihtumattoma-25 na makromolekulaarisena, ei-miselloivana, vesiliukoisena apuainemateriaalina. Sävytteen havaittiin olevan tukkeutu- » · · ’ ·* maton jopa 63 tunnin säilytysajän jälkeen, joten poly(ety- • · · * leeniglykoli) oli riittävä korvike etyleeniglykolille.
Itse asiassa se toimi paljon paremmin todennäköisesti, : 30 koska se jää pehmeäksi, matalalla sulavaksi kiintoaineeksi’: si, jos kaikki vesi häviää näytteestä.
Kaikissa edellä olevissa esimerkeissä sävytteen • · · viskositeetti ennen kuivumista oli 0,5 Ns/m2.
24 102765
Esimerkit 2-7
Edistämättömien, pitkäketjuisten dispergointiainei- den käyttö
Valmistettiin sävytteitä sekoittamalla yhteen 65,2 5 paino-% hydrofiilistä epäorgaanista pigmenttiä, 20,5 pai-no-% vettä, 3,5 paino-% vesiliukoista, haihtumatonta, mi-selloivaa pitkäketjuista dispergointiainetta ja 10,8 paino-% vesiliukoista, haihtumatonta, ei-miselloivaa apuaine-materiaalia. Dispergointiaineen ja pigmentin välinen pai-10 nosuhde oli yli 15 % suurempi kuin ajatellussa Daniel-vir-tauspisteessä esiintyvä ja pigmentin väkevyys ylitti sen kriittisen pigmentin tilavuuden. Esimerkin 2 tapauksessa pigmentti oli punainen rautaoksidi, jonka hiukkaskoko oli 0,9 pm ja jota on saatavana tavaramerkillä "Bayferrox" 15 105M yhtiöltä Bayer Pic, Newbury, Englanti, ja esimerkkien 3-7 tapauksessa pigmentti oli hydrofobinen orgaaninen sininen, jota käytettiin vertailuesimerkissä A.
Esimerkeissä 2-5 käytetty dispergointiaine oli "yleispätevämpää" tyyppiä ja koostui 75-%:isesti natrium-20 ionilla neutraloidusta runkopolymeerista, joka sisälsi kopolymeroitua styreeniä (16 paino-%), metakryylihappoa (10 tai 4 paino-%), hydroksi-isopropyylimetakrylaattia (4 tai 10 paino-%) ja metoksipolyetyleeniglykolimetakry-laattia (70 paino-%), jossa metoksipolyetyleeniglykoliosan 25 painokeskimääräinen moolimassa oli 2 000. Läsnä olevien • · . happo- ja hydroksimonomeerien tarkat määrät on määritelty » · · : ·1 taulukossa 1. Metoksipolyetyleeniglykolimetakrylaatin met- • · · V 1 akrylaattiryhmä muodostaa osan runkokopolymeerista niin, että poly(etyleeniglykoli)osat ovat läsnä hydrofiilisina • · J.V 30 sivuketjuina, jotka riippuvat rungosta. Etyleeniglykoli- : (etoksi)yksiköiden keskilukumäärä sivuketjuissa on joko 40 tai 17, jälleen kuten taulukossa 1 on määritelty. Dis- • i · .! pergointiaineen painokeskimääräinen moolimassa oli 10 000 määritettynä valosironnalla. Esimerkissä 6 käytetty dis- • : 35 pergointiaine oli alkoksipoly( etyleeniglykoli ), jossa ai- 102765 25 koksiryhmä sisältää kuusi etyleeniglykoliyksikköä. Disper-gointiainetta on saatavana tavaramerkillä "Synperonic" 91/6 yhtiöltä ICI Surfactants, Wilton Cleveland, Englanti. Esimerkissä 7 käytetty dispergointiaine oli yksinoikeudel-5 la myytävä naftoksipoly(etyleeniglykoli), jossa etyleeni-glykoliyksiköiden lukumäärä poly(etyleeniglykoli)ketjussa on tuntematon.
Käytetty vesiliukoinen, haihtumaton, ei-misseloiva apuainemateriaali oli poly(etyleeniglykoli), joka sisälsi 10 keskimäärin 9 etyleeniglykoliyksikköä ja jonka sulamispiste oli 5 °C. Se pysyy tämän vuoksi nesteenä ilman vettä huoneenlämpötiloissa.
Kuten vertailuesimerkissä A, näytteet valmistettiin sekoittamalla ensin aineosat yhteen 20 °C:ssa käyttäen 15 jäykkäteräistä palettiveistä noin 3 minuuttia, mitä seurasi kolme peräkkäistä ajoa 35 °C:ssa Mini Eiger -helmimyl-lyn läpi nopeudella 3 000 rpm. Sävytteiden näytteille suoritettiin 18 tunnin sylinterimäisen kanavan koe ja paine, joka tarvittiin saamaan sävyte valumaan kanavan läpi, mi-20 tattiin. Saadut tulokset on esitetty taulukossa 1 yhdessä sävytteiden viskositeettien kanssa ennen säilytystä.
• · a · · • · · » · a · ··· t l < I · · • • · • · · » · « • · IM • · · • · · Φ 1 · • · · 26 102765 Q) n 00 II· ,'t^vooovo i—I CO 03 C ti j* *5 m2 ΙΓ LO (N OJ CO H CO O in O S 75 75
SI ^ H iH 03 H 03 03 03 P * O O
e ·Η O W
, 5 ή as ε
Tl R o i 3 £ Ώ x < -h m o >1 Σ V3 w v i rr\ is d)M ^ o LO o LO o σ' Ό LO O) 74, M*m PE . n O- ^ VO rH 03 03 ^ vO S-l .°1 g -H 2
rt \ ,..... ' ' ' <U 5 g P C
mw 0 o o o o o oooa g -h te S ” ® ; ! ΐ » < ΐ il· £ P P ^ ω
> <D 0) t E
— E d >i ei ^ ri ^ e m Ή Ή fli 0 ö § 3 ä S i § ω·ι-)3001ΝνΟνΟΟ OI I I “ Trt^v £ S S 3 * H h «
* * a S ►, 2 S
C ί-Ι "Γ ίΊ
,Η -H Ai £ 'O
< 1 ^ .5 p o> £ so +j rl t -h e X C ^i^o^fll OllliOt S C k •rt -rt ιΗ II i-H I I I 10 5 5 Φ n X (0 H -H J Φ & 7 * α i s· s 5 f I * t s. 8· » s 3<0 ^ 2 Q, * -rt
H < C o o ^ O I I I I I E 44 ft H H
3 I ΐ - * -.....ä * « a ® β δ ·2 V -H 1 a :2 tn ω \ \ x e o :g 2 a: .h o) < ωιΰΡ^ε-ΛΟ? •H CL, rt\ ^ · W O ^ 0) qj
Id -H a <P-Hcne%Et p \ gxxsaci^igcj? e < O .H o· -rt · Ό -H S O 0 3
•η < ω = = « i x p + <d en Φ ° R
O Σ X 2 -rt \ 3 Ai Ai ^ ft < n
;· en \ om < P erv C O ^ S* Σ M
H >1 S X <0 -rt u o S O .S
·;··; a) P 5 O £ en d <ΰ Ό Ai 5 ω a en mP \hcuh>,-h jl x c :·.·. to * | <rt >i * p ϋ “ sL'o : : p -k g to p * o -rt aä e -h ·· p -K υαω*^ο)*>ΐΓ»(ο • · · o H -3 0.
• -h ccccSJ9pt-c: p e <D<DQ)<i>a-*t5a)< P (DCCCCC ccecto>i p E 2 . . C C fl) (D fl) 0) 0) p p ·ι-ι ·>η p h « ::: cd -rtccccc <o m co <o p o> .j· <d · • · E (d Ή 'rt -rt -rt -rt p p p p H -rt p CO p .·:*. o» dccccc h h h h >, e 5 en 3
• · · "rt 3 "rt *rt "rt *rt "rt CD CI) 0) (1) Φ λ\ O P
• x o, en en en en en a: a: a: a: t-ι O £ -n o .*. x 71 S. en .·.*. id >i · f? » h ·..· · p p id fi -rt E φ ω w 03 rt -k •rt 03 co ^3* eo vo o- oo en O U £ to -k CU 4e • · · CO «rt -k 3 * 11) * • p * -k T-> * E * 102765 27
Esimerkit 8-10
Muita pitkäketjuisia dispergointiaineita:
Valmistettiin sävytteitä sekoittamalla yhteen 55 paino-% hydrofiilistä keltaista epäorgaanista pigmenttiä, 5 27,4 paino-% vettä, 7,0 paino-% vesiliukoista, haihtuma- tonta, miselloivaa, pitkäketjuista dispergointiainetta ja 10,6 paino-% esimerkeissä 2-7 käytettyä apuainemateriaa-lia. Jälleen dispergointiaineen ja pigmentin välinen suhde oli yli 15 paino-% suurempi kuin ajatellussa Daniel-vir-10 tauspisteessä esiintyvä ja pigmentin pitoisuus oli pigmentin kriittisen tilavuuspitoisuuden yläpuolella. Pigmentti oli keltainen rautaoksidi, jonka neulasmainen hiukkaskoko oli 0,1 x 0,4 pm ja jota on saatavana tavaramerkillä "Bay-ferrox" 3910 yhtiöltä Bayer Pic, Newbury, Englanti. Esi-15 merkissä 8 käytetty dispergointiaine oli ioniton ja sama kuin esimerkissä 4 käytetty. Esimerkissä 9 käytetty dispergointiaine oli anioninen ja se oli isobutyleenimaleii-nihappoanhydridikopolymeerin natriumsuola. Esimerkin 9 dispergointiainetta käytettiin myös esimerkissä 10, paitsi 20 että 1 paino-% dispergointiaineesta korvattiin 1 painoprosentilla poly(etyleeniglykoli)sorbitolimonolauraattia, joka toimi dispergointiaineen edistimenä.
: Sävytteet valmistettiin sekoittamalla ensin neste- :·, mäiset aineosat yhteen 20 °C:ssa yhden litran astiassa ' 25 käyttäen 40 mm:n terää, joka oli kiinnitetty suurnopeuksi- « · ... seen dispergointilaitteeseen, joka toimi pienellä 1 000 • · rpm:n nopeudella. Pigmenttihiukkaset lisättiin vähitellen • · · ’·* * hitaasti sekoitettuun seokseen noin 5 minuutin aikana ja sen jälkeen dispergointilaite kytkettiin sen suurelle • · V.: 30 5 000 rpm:n nopeudelle. Suurnopeuksista dispergointia jät- . M· V · kettiin 30 minuuttia ja sen jälkeen saadut dispersiot saa- tettiin 18 tunnin sylinterimäisen kanavan kokeeseen.
• · . ·. Saadut tulokset esitetään taulukossa 1 yhdessä sä- vytteiden viskositeettien kanssa ennen säilytystä.
102765 28
Vertailuesimerkki C
Miselloivan dispergointiaineen tarve:
Tehtiin yritys toistaa esimerkki 8, mutta korvaamalla 7 paino-% miselloivaa dispergointiainetta 7 paino-5 prosentilla ei-miselloivaa apuainemateriaalia. Havaittiin mahdottomaksi muodostaa pigmentin dispersiota veteen. Sen sijaan pigmenttihiukkaset agglomeroituivat uudelleen suureksi palloksi, joka koostui märistä pigmenttihiukkasista, joita kostuttava neste piti yhdessä. Lisäkäsittely suurno-10 peuksisella dispergointilaitteella ei vaikuttanut palloon, joten mitään dispersiota ei kyetty muodostamaan.
Esimerkit 10 ja 11 ja vertailuesimerkki D Vaihtoehtoisia ei-misselloivia apuainemateriaaleja ja ei-miselloivien apuainemateriaalien tarve 15 Esimerkin 8 menettely toistettiin, paitsi että apu- ainemateriaali korvattiin joko triglyserolilla esimerkissä 10 tai dekstriinillä esimerkissä 11. Triglyserolin moolimassa on 240 ja se on ei-miselloiva, koska sillä ei ole kriittistä miselloivaa väkevyyttä, kun se liuotetaan ve- 20 teen. Esimerkissä 11 käytetty dekstriini on niinikään ei-miselloiva, koska sillä ei ole kriittistä miselloivaa pitoisuutta. Dispergointiaineen ja pigmentin välinen suhde 011 jälleen yli 15 paino-% suurempi kuin ajatellussa Da-niel-virtauspisteessä esiintyvä ja pigmentin pitoisuus oli 25 pigmentin kriittisen tilavuuspitoisuuden yläpuolella.
I I I < . Saaduille näytteille suoritettiin sylinterimäisen « · · • ·’ kanavan koe ja saadut tulokset esitetään taulukossa 2 yh- • · · » · · ·.* * dessä sävytteen viskositeetin kanssa ennen säilytystä.
Esimerkissä 8 saadut tulokset on toistettu taulukossa 2 • · 5 S S 30 vertailun helpottamiseksi.
:*·*: Vertailuesimerkin D tarkoituksiin esimerkin 8 me- nettely toistettiin, mutta korvaten 10,6 paino-% poly(ety- « · « !,! leeniglykoli)apuainemateriaalia 10,6 painoprosentilla vet- ·;· tä. Sävytteelle suoritettiin sylinterimäisen kanavan koe : 35 ja sen havaittiin tukkineen kanavaa 18 tunnin kuluttua 102765 29 siinä määrin, että Instron-kuormituslaitteesta saatava maksimipaine oli riittämätön avaamaan kanavaa. Sävytteen viskositeetti ennen säilytystä on esitetty taulukossa 2.
5 Taulukko 2 (Esimerkki Apuainemate- Viskositeetti Paine MN/m2 riaali Ns/m2 8 Poly(ety- 0,29 231 10 10 leeniglykoli) 11 Triglyseridi 0,49 255
Dekstriini 1,48 283 D Ei lainkaan 0,19 >> 320 E Glyseroli 0,32 230
Vertailuesimerkki E
Pienen moolimassan haihtumattomien apuainemateriaa-20 lien soveltumattomuus:
Esimerkin 8 menettely toistettiin, mutta käyttäen , , 10,6 paino-% glyserolia (moolimassa 92) 10,6 painoprosen tin sijasta esimerkissä 8 käytettyä etyleeniglykolia. Gly-seroli on haihtumaton aine, jonka höyrynpaine on alle : ' 25 1,3 N/m2 25 °C:ssa. Saadun sävytteen viskositeetti oli • · 0,32 Ns/m2 ja paine, joka vaadittiin työntämään se ulos • · · 1,ϊ kanavasta, kun sille suoritettiin 18 tunnin sylinterimäi- sen kanavan koe, oli vain 230 MN/m2. Näin ollen sävyte oli sopiva annosteltavaksi sävytteen annostelukoneiden kapeis-30 ta kanavasuuttimista. Kuitenkin, kun 10 paino-% sävytettä • · dispergoitiin standardikoemaaliin, jota käytettiin hän- kauskestokokeessa ja maalin kuiville kerroksille suoritet- • · · *·'·1 tiin hankauskestokoe, havaittiin, että maalin hankauskesto ·...1 oli vain 260 kierrosta verrattuna esimerkin 8 mukaisesti 35 valmistetun sävytteen 400 kierrokseen. Tämän vuoksi sei- * t I 1 • « 102765 30 laisen sävytteen käyttö, joka sisälsi pienen moolimassan haihtumatonta glyserolia apuainemateriaalina, heikensi merkittävästi glyserolia apuainemateriaalina, heikensi sitä sisältävän maalin kuivuneen kerroksen vedenkestoa.
• · * · · • · · * · • · • · · • · · • · · • · • · · • · » • · • · · • · · • » · · i · ·
« · I
• ·

Claims (22)

102765
1. Vesipitoinen, tukkeutumaton sävyte, joka on tarkoitettu maaleille tai vastaaville koostumuksille, t u n -5 n e t t u siitä, että kyseisen sävytteen viskositeetti 20 °C:ssa on 0,05 - 1,5 Ns/m2 ja se sisältää pigmentin kiinteitä hiukkasia dispergoituna dispergointiainesystee-miin, joka koostuu seoksesta, jossa on vettä ja veteen sekoittuvaa, haihtumatonta, miselloivaa dispergointiainet- 10 ta, jossa on hydrofiilisiä osia ja osia, jotka kykenevät adsorboitumaan pigmentin pinnalle, jossa a) dispergointiainesysteemi sisältää myös pienehkön määrän haihtumatonta makromolekulaarista, ei-miselloivaa apuainemateriaalia, jonka painokeskimääräinen moolimassa 15 on 230 - 4 500 ja joka on valittu i) nesteistä, jotka ovat sekoittuvia veden ja haih-tumattoman dispergointiaineen seoksen kanssa ja/tai ii) hiukkasmaisista orgaanisista kiintoaineista, joiden sulamispiste on alle 150 °C ja jotka ovat liukene- 20 via tai dispergoituvia systeemiin, b) valitulla pigmentin painolla haihtumat toman, mi- ;; selloivan dispergointiaineen ja pigmentin välinen paino- : .·, suhde on vähintään 15 % suurempi kuin haihtumattoman, mi- • * > ' selloivan dispergointiaineen ja pigmentin välinen paino- * · · 25 suhde, joka esiintyisi sellaisen ajatellun sävytteen Daniel -virtauspisteessä, joka koostuu ainoastaan samasta • · · : ·’ pigmentistä, vedestä ja samasta haihtumattomasta miselloi- • · · *.* * vasta dispergointiaineesta c) sävytteen juoksevuus on sellainen, että sen • ♦ 30 jälkeen, kun tukkeutumatonta sävytettä on säilytetty 25 °C:ssa sylinterimäisessä kanavassa, jonka halkaisija on 2 mm ja pituus 15 mm, ympäristön 50-%:isessa suhteellises- I · · sa kosteudessa 18 tuntia, korkeintaan 320 MN/m2:n paine on t · '···' riittävä saamaan jäännössävytteen valumaan kanavasta, ja • « · 102765 d) "haihtumaton" tarkoittaa, että höyrynpaine on alle 1,3 N/m2 25 °C:ssa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että dispergointiainesysteemi sisältää 5 vähintään yhtä anionista, miselloivaa pinta-aktiivista ainetta yhdessä ionittoman dispergointiaineen edistimen kanssa.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että ioniton dispergointiaineen edistin 10 on alkyylifenyylietoksilaatti.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että veteen sekoittuva, haihtumaton, mi-selloiva dispergointiaine sisältää vähintään yhtä makromo-lekulaarista, olennaisesti ionitonta koostumusta, joka si- 15 sältää a) suhteellisen pitkäketjuisen hydrofobisen osan, jonka ketjunpituus on vähintään 10 hiiliatomia ja joka kykenee absorboitumaan pigmenttihiukkasten pinnoille, b) suhteellisen pitkäketjuisen hydrofiilisen osan, 20 jonka keskimääräinen ketjunpituus on 20 - 250 atomia, c) valinnaisesti jonkin verran anionista luonnetta, jos koostumus on valmistettu menetelmällä, johon liittyy karboksyylihapporyhmien esteröintiä ja esteröinti ei ole mennyt päätökseen. • t 25
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sävyte, tun nettu siitä, että dispergointiaine sisältää mono- tai • · · • · · : .* diesteriä, joka koostuu yhdestä tai kahdesta alifaattises- ··♦ V * ta, pitkäketjuisesta hydrofobisesta karboksylaattiryhmästä ja pitkäketjuisesta hydrofiilisestä poly(alkyleeniglyko- :Y: 30 li)osasta.
• ♦ ;*♦*: 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sävyte, t u n - * n e t t u siitä, että poly(alkyleeniglykolin) alky- • · ♦ leeniryhmä on eteeni.
| · ’···' 7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sävyte, t u n - : ; : 35 n e t t u siitä, että dispergointiaine sisältää vähintään 102765 yhden pitkäketjuisen hydrofiilisen poly (alkyleeniglykoli) -osan, joka riippuu pitkäketjuisesta hydrofobisesta runkokopolymeeri st a, joka runkokopolymeeri sisältää additioko-polymeroituja hydrofobisia komonomeereja.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sävyte, tun nettu siitä, että pitkäketjuisen hydrofiilisen poly-(alkyleeniglykoli)osan toinen pää muodostaa monoesterin additiokopolymeroidun komonomeerin kanssa, joka sisältää karboksylaatti ryhmän.
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että runkokopolymeeri sisältää myös a) riippuvia hydrofobisia ryhmiä, jotka on valittu aromaattisista ryhmistä ja/tai pitkäketjuisia alifaattisia 15 ryhmiä, jotka sisältävät vähintään 14 hiiliatomin ketjun, ja b) riippuvia hydrofiilisiä ryhmiä, jotka on valittu happoryhmistä, happoanhydridiryhmistä ja/tai hydroksyyliä sisältävistä ryhmistä.
10. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 7-9 mukai nen sävyte, tunnettu siitä, että runkokopolymeeri ' \ sisältää riippuvia hydrofiilisiä ryhmiä, jotka on valittu hydroksi-isopropyyli- ja/tai hydroksietyyliryhmistä.
* { < ’ 11. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-10 mukai- 4 «I * . 25 nen dispergointiainesysteemin sisältävä sävyte, t u n - ] n e t t u siitä, että dispergointiainesysteemi sisältää * « · i ·* alle 30 paino-% ei-miselloivaa apuainemateriaalia. • M V
* 12. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - li mukai nen sävyte, tunnettu siitä, että ei-miselloiva sV: 30 apuainemateriaali on poly(alkyleeniglykoli).
:*·*: 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sävyte, t u n - n e t t u siitä, että poly (alkyleeniglykoli) sisältää 4 - • · · ; ; 100 alkyleeniglykoliyksikköä. i < « t I I 102765
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että poly(alkyleeniglykoli) on poly-(etyleeniglykoli), jonka moolimassa on 250 - 600.
15. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-11 mukai- 5 nen sävyte, tunnettu siitä, että ei-miselloiva apuainemateriaali on vesiliukoinen tai veteen sekoittuva oligo- tai polysakkaridi.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että apumateriaali on polysakkaridi, 10 joka on selluloosa.
17. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-11 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että ei-miselloiva apuainemateriaali on vesiliukoinen tai veteen sekoittuva etoksiloitu dekstriini.
18. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-11 mukai nen sävyte, tunnettu siitä, että ei-miselloiva apuainemateriaali on vesiliukoinen tai veteen sekoittuva polyglyserolieetteri tai glyseridi.
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen sävyte, t u n -20 n e t t u siitä, että polyglyserolieetteri on triglyse- roli.
20. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-11 mukainen sävyte, tunnettu siitä, että ei-miselloiva : apuainemateriaali on vesiliukoinen tai veteen sekoittuva 25 hiukkasmainen kiintoaine, joka on pysyvästi deformoitavis-* sa korkeintaan 320 MN/m2:n paineella.
• · · • *.· 21. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-11 mukai- • · · ί nen sävyte, tunnettu siitä, että ei-miselloiva apuainemateriaali sisältää veteen dispergoituvia vahahiuk- jV; 3° kasia. • ·
22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen sävyte, • · · tunnettu siitä, että vaha on polyetyleenivaha, t I · jonka painokeskimääräinen moolimassa on 500 - 3 000. , 4 « « · at· t « · « · • « 35 1 0 2 7 6 5
FI931758A 1992-04-21 1993-04-19 Tukkeutumaton vesipitoinen sävyte maaleille ja vastaaville FI102765B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9208534A GB2266310A (en) 1992-04-21 1992-04-21 Aqueous non-blocking tinter
GB9208534 1992-04-21

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI931758A0 FI931758A0 (fi) 1993-04-19
FI931758A FI931758A (fi) 1993-10-22
FI102765B1 FI102765B1 (fi) 1999-02-15
FI102765B true FI102765B (fi) 1999-02-15

Family

ID=10714251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI931758A FI102765B (fi) 1992-04-21 1993-04-19 Tukkeutumaton vesipitoinen sävyte maaleille ja vastaaville

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0567229B1 (fi)
JP (1) JPH0616979A (fi)
CN (1) CN1079238A (fi)
AT (1) ATE121763T1 (fi)
AU (1) AU658501B2 (fi)
CA (1) CA2093251C (fi)
DE (2) DE69300126T2 (fi)
ES (1) ES2071528T3 (fi)
FI (1) FI102765B (fi)
GB (1) GB2266310A (fi)
HK (1) HK1007329A1 (fi)
MY (1) MY131188A (fi)
ZA (1) ZA932229B (fi)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI101976B1 (fi) * 1995-08-22 1998-09-30 Tikkurila Cps Oy Sävytyspasta maalituotteisiin
US6294014B1 (en) * 1999-12-16 2001-09-25 Ppg Industries Ohio, Inc. Pigment dispersions containing dispersants prepared by controlled radical polymerization and having pendent hydrophilic polymeric segments
JP2002294162A (ja) * 2001-03-28 2002-10-09 Nippon Paint Co Ltd 塗料用樹脂組成物の製造方法
US7563835B2 (en) 2001-12-28 2009-07-21 Sun Chemical Corporation Solventless universal colorants
DE102010005973A1 (de) * 2010-01-28 2011-08-18 Clariant International Ltd. Wässrige Dispersionsfarben enthaltend Milchsäureester als Filmbildehilfsmittel
EP2392624A1 (en) 2010-06-01 2011-12-07 Akzo Nobel Coatings International B.V. Low VOC Colorant Compositions
JP2012142410A (ja) 2010-12-28 2012-07-26 Rohm Co Ltd 発光素子ユニットおよびその製造方法、発光素子パッケージならびに照明装置
EP2716721A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-09 Akzo Nobel Coatings International B.V. Low VOC colorant compositions

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861223A (en) * 1958-09-17 1961-02-15 Jensen & Nicholson Group Ltd Improvements relating to paints and the like surface-coating compositions
DE3037989A1 (de) * 1980-10-08 1982-05-13 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Konzentrierte fluessige zubereitungen von anorganischen pigmenten und deren verwendung
EP0099179A3 (en) * 1982-06-22 1987-01-21 Imperial Chemical Industries Plc Particulate dispersions
DE3815239A1 (de) * 1988-05-05 1989-11-16 Bayer Ag Waessrige dispersionen mit einer synergistischen dispergiermittelkombination

Also Published As

Publication number Publication date
FI931758A (fi) 1993-10-22
EP0567229A1 (en) 1993-10-27
EP0567229B1 (en) 1995-04-26
CN1079238A (zh) 1993-12-08
FI102765B1 (fi) 1999-02-15
ZA932229B (en) 1993-10-26
AU3705193A (en) 1993-10-28
CA2093251C (en) 1997-06-03
JPH0616979A (ja) 1994-01-25
CA2093251A1 (en) 1993-10-22
GB9208534D0 (en) 1992-06-03
DE69300126D1 (de) 1995-06-01
DE69300126T2 (de) 1995-08-31
ATE121763T1 (de) 1995-05-15
FI931758A0 (fi) 1993-04-19
GB2266310A (en) 1993-10-27
ES2071528T3 (es) 1995-06-16
MY131188A (en) 2007-07-31
HK1007329A1 (en) 1999-04-09
AU658501B2 (en) 1995-04-13
DE4313056A1 (de) 1993-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0585571B1 (en) Environmentally friendly aqueous tinting concentrates for paints and the like
FI102765B (fi) Tukkeutumaton vesipitoinen sävyte maaleille ja vastaaville
EP1686160B1 (en) Improved coating composition
AU658425B2 (en) Aqueous aerosol coating composition
EP0322805A2 (en) Water base erasable ink compositions
US4968735A (en) Aerosol water based paint
US6312513B1 (en) Pigment concentrates containing dimerdiolalkoxylate additives, and methods of preparing same
US5814144A (en) Aqueous non-blocking tinter for paints
CA2485173C (fr) Composition a base d&#39;une peinture aqueuse, notamment d&#39;une lasure ou d&#39;un vernis, et d&#39;une dispersion colloidale aqueuse de cerium
WO1993009187A1 (en) Dispersant treated pigments
US10450476B2 (en) Writing, marking and/or drawing liquid for writing implements, especially for capillary pens, and writing implement
WO2003064542A1 (fr) Agent de melange de pigments actif amphiphile
US5422394A (en) Water-based autoxidisable coating composition
JPH03153781A (ja) 水性の自動酸化性被覆組成物
GB2266311A (en) Aqueous non-blocking tinter for paints and the like
EP3548566B1 (en) Process for the preparation of an aqueous binder composition, aqueous binder composition, and aqueous coating composition comprising such binder composition
EP4015590B1 (en) Color-change ink
JP4355069B2 (ja) 水彩絵具組成物
Gwebu et al. The effect of hydroxyl ethyl cellulose (HEC) and hydrophobically–modified alkali soluble emulsions (HASE) on the properties and quality of water based paints
CN115521672B (zh) 一种水性环保铝箔清漆及其制备方法
WO1994004620A1 (en) Water-in-oil-composition for wood stains
EP0248192A2 (en) Liquid coating composition
JP2000160088A (ja) マーキングインキ組成物
CA1051577A (en) Plastics dispersions comprising unsaturated halide copolymers reacted with ammonia, and process therefor

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired