FI104832B

FI104832B - Hiutalemainen pigmentti, sen valmistus ja käyttö

Info

Publication number: FI104832B
Application number: FI930487A
Authority: FI
Inventors: Tamio Noguchi; Masahiko Yazawa
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1993-02-04
Publication date: 2000-04-14
Also published as: FI930487A0; MX9300618A; JP2835796B2; KR930017984A; JPH05214257A; EP0554776A1; ES2103986T3; DE69310944T2; CZ376892A3; TW261630B; EP0554776B1; DE69310944D1; FI930487A; KR100210825B1; US5336309A

Description

1 104832

Hiutalemainen pigmentti, sen valmistus ja käyttö Tämä keksintö koske pigmenttiä, jolla on hyvä värin intensiteetti ja läpikuultavuus ja jota voidaan käyttää 5 kosmetiikassa, autojen pintamaaleissa, muoviväriaineissa, painomusteissa, kotitaloussähkölaitteiden maaleissa, rakennusmateriaalien maaleissa ja urushi-maaleissa (japanilainen lakka), sekä menetelmää sen valmistamiseksi.

Tarkemmin sanoen tämä keksintö koskee hiutalemaista 10 pigmenttiä, joka koostuu hiutalemaisista alustoista, jotka on tasaisesti ja lujasti pinnoitettu hienojakoisilla pigmentti- ja/tai väriainehiukkasilla, sekä menetelmää sen valmistamiseksi.

Kun pigmenttejä ja väriaineita käytetään eri tuot-15 teissä värjäysaineena, on tähän saakka ollut tunnettua suorittaa välttämättä väriaineiden ja pigmenttien esikäsittely sumuttimella, telavalssilla tai hiekkamyllyllä tarkoituksena jauhaa kasautuneet pigmentit ja väriaineet, mikä stabiloi niillä tapahtuvan värjäyksen. Tällaisessa 20 tavanomaisessa menetelmässä esikäsittelyolosuhteen valinta on kuitenkin vaikeaa, koska kyseisillä pigmenteillä ja väriaineilla on erilaiset koheesiovoimat. Lisäksi, koska eräillä pigmenteillä ja väriaineilla ei ehkä olisi riittävää dispersiostabiilisuutta, tapahtuisi pulveroitujen ,· 25 hiukkasten uudelleenkasautumista. Joka tapauksessa tavan- omaisella menetelmällä on se haitta, että se ei johda näistä syistä hyvään värjäykseen.

Tekniikkana, jolla voitetaan alan aikaisempi haitta, esimerkiksi japanilaisessa ratkaisemattomassa patent-30 tihakemuksessa nro 62-91 565, on ehdotettu menetelmää hy-. vin värjäävän pigmenttimateriaalin saamiseksi lisäämällä hienoksi jauhettua hiutalemaista alusta-ainetta väriaineeseen, josta on muodostettu sen vesiliuos kemiallisin keinoin, minkä jälkeen väriainehiukkaset saostetaan ja ker-35 rostetaan alusta-aineiden pinnoille.

Japanilaisessa ratkaisemattomassa patenttihakemuk- 2 104832 sessa nro 63-243 168 on ehdotettu värillisen kiillepigmen-tin muodostamista saostamalla pigmenttihiukkasia alusta-aineiden pinnoille vesipitoisessa systeemissä alusta-aineiden peittämiseksi saostetulla pigmentillä.

5 Kuitenkin, koska alan aikaisemmat parannetut mene telmät ovat niin kutsuttuja märkämenetelmiä, joissa käsittely suoritetaan nestemäisessä väliaineessa, niissä tarvitaan suodatus- ja kuivausvaiheet, joiden käyttökustannukset tuotteen valmistamiseksi ovat korkeat. Lisäksi, koska 10 pigmenttien ja väriaineiden hiukkasten dispergoituminen on huono, hyvää värjäystä ei voitu saavuttaa. Näin ollen menetelmissä on yhä tällaisia puutteita. Sitä paitsi pigmentti- tai väriainehiukkaset, jotka eivät ole tarttuneet alusta-aineen pinnalle, tai esikäsittelyvaiheessa huonosti 15 tarttuvat pigmentti- tai väriainehiukkaset erottuisivat tai huuhtoutuisivat pois seuraavassa suodatusvaiheessa tai pesuvaiheessa. Tässä tapauksessa ei saavutettaisi aiottua riittävää värjäystä suhteessa käytettyyn väriaineen tai pigmentin määrään.

20 Tämän keksinnön tekijät suorittivat erilaisia tut kimuksia tarkoituksena saada aikaan menetelmä hiutalemaisen pigmentin valmistamiseksi, joka on pinnoitettu pigmentti- ja/tai väriainehiukkasilla, joka menetelmä voidaan toteuttaa pienin käyttökustannuksin, joka on yksinkertai-.·· 25 nen ja joka kykenee tuottamaan hiutalemaista pigmenttiä, jolla on erinomainen värjäyskyky. Tuloksena tästä he ovat onnistuneet saavuttamaan uuden parannetun menetelmän tuottaa hiutalemaista pigmenttiä, jolla on parempi värjäyskyky kuin millään muilla tavanomaisilla pigmenttimateriaaleil-30 la, ja aikaansaamaan uuden hiutalemaisen pigmentin ko. menetelmällä. Keksinnön mukaiselle pigmentille on tun-nusomaista se, mitä patenttivaatimuksessa 1 esitetään ja keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksessa 2 esitetään.

35 Tämän keksinnön tekijät ovat havainneet, että kun hiutalemaisia alusta-aineita ja pigmentti- ja/tai väriai-nehiukkasia saatetaan suurinopeuksiseen sekoitukseen en- 3 104832 naita määrätyksi ajaksi ilman nestemäistä väliainetta tarkoituksena pinnoittaa hiutalemaisten alusta-aineiden pinnat pigmentti- ja/tai väriainehiukkasilla, hiutalemaiset alusta-aineet ja pigmentti- ja/tai väriainehiukkaset voi-• 5 vat muodostaa järjestyneen seoksen [viite: Planning of

Fine Particles (julkaisija Industrial Search Association, Japani), sivut 148 - 149] niin, että voidaan saada hiutalemainen pigmentti, jolla on erinomainen värin intensiteetti ja dispergoituvuus ja pigmentti- ja/tai väriaine-10 hiukkasten erinomainen tartuntastabiilisuus hiutalemaisiin alusta-aineisiin. Tämä keksintö perustuu tähän havaintoon.

Tämän vuoksi tämän keksinnön mukaisesti aikaansaadaan hiutalemainen pigmentti, jonka keskihiukkaskoko on 5 - 60 pm ja joka on komposiittihiukkasten muodossa, jotka 15 perustuvat järjestyneeseen seokseen ja jotka komposiitti-hiukkaset on muodostettu saattamalla seos, joka koostuu hiutalemaisesta alusta-aineesta, joka sisältää hiutalemaisia alusta-aineita, joiden kaikkien sivusuhde on 10 - 120, ja pigmenttiä ja/tai väriainetta sisältäviä hiukkasia, 20 joiden keskihiukkaskoko on 5 pm tai pienempi, suurinopeuk-siseen sekoituskäsittelyyn ilman nestemäistä väliainetta.

Yleensä yhden hiukkasen muodostamisesta sitomalla yhteen kaksi tai useampia hiukkasia käytetään nimitystä "komposiitin muodostus". Edellä mainittu tämän keksinnön ,· 25 komposiitti tarkoittaa useiden hiukkasten komposiittia, joka on muodostettu tällaisella komposiitin muodostuksella. Tällaisella pulveri/pulverisysteemin komposiitin muodostuksella sekoitettua tilaa, jossa hienojakoiset hiukkaset ovat tarttuneet toisten hienojakoisten hiukkasten 30 pinnoille, kutsutaan "järjestyneeksi seokseksi" [viite: Planning of Fine Particles (kirjoittanut Masumi Koishi ja julkaissut Industrial Search Association, Japani)].

Tässä keksinnössä käytetty perusaine on hiutalemainen alusta-aine, joka soveltuu hiutalemaisille pigment-35 tihiukkasille. Esimerkkejä siitä ovat metallioksidipinnoi- 104832 4 tettu kiille, kiille, serisiitti, kaoliini jne. Tässä keksinnössä käytettävä hiutalemainen alusta-aine koostuu hiukkasista, joilla kaikilla on sivusuhde 10 - 120 ja kes-kihiukkaskoko 5-60 μπι.

5 Jos hiutalemaisten alusta-aineen hiukkasten sivu suhde on alle 10, hienojakoisten pigmentti- ja/tai väri-ainehiukkasten dispergointia niiden kanssa ei voitaisi suorittaa riittävästi niin, että saatavalla hiutalemaisella pigmentillä olisi riittävä värjäyskyky. Sitä vastoin, 10 jos niiden sivusuhde on yli 120, alusta-aineiden muodon säilyttäminen olisi vaikeaa, koska niiden mekaaninen lujuus sekoitusenergian suhteen on riittämätön.

Pigmentti- ja/tai väriainehiukkasilla, joita on määrä käyttää hiutalemaisten alusta-aineiden pinnoitukseen 15 tässä keksinnössä, on keskihiukkaskoko 5 pm tai pienempi. Jos niillä on suurempi hiukkaskoko kuin määritelty arvo, saatavan hiutalemaisen pigmentin värjäyskyky olisi huono.

Kun tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä käytetään kosmetiikassa, esimerkkejä edellä mainituista pin-20 noituspigmenteistä ovat atsopigmentit, kuten Pigment Red 57-1, Pigment Red 3, Pigment Yellow 1 jne; antrakinonipig-mentit, kuten Vat Blue 6 jne; indigopigmentit, kuten Vat Blue 1 jne; tioindigopigmentit, kuten Vat Red 1 jne; ja ftaalosyaniinipigmentit, kuten Pigment Blue 15 jne. Esi-.* 25 merkkeinä pinnoitusväriaineista tässä tapauksessa mainit- takoon atsoväriaineet, kuten Acid Yellow 40, Solvent Yellow 5 jne; nitrosoväriaineet, kuten Acid Green 1 jne; trifenyylimetaaniväriaineet, kuten Acid Blue 5 jne; ksan-teeniväriaineet, kuten Acid Red 51, Solvent Red 92, Basic 30 Violet 10 jne; kinoliiniväriaineet, kuten Acid Yellow 3, .. Solvent Yellow 33 jne; ja indigoväriaineet, kuten Acid

Green 25, Acid Blue 74 jne.

Kun tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä käytetään autojen pintamaaleissa, voimakkaampia pigmenttejä, 35 joilla on erinomainen valon- ja säänkesto, käytetään mai- 104832 5 nittuina pinnoituspigmentteinä. Esimerkkeinä mainittakoon atsometiinipigmentit, kuten Pigment Yellow 117, jne; kino-ftalonipigmentit, kuten Pigment Yellow 138 jne; isoindoli-nonipigmentit, kuten Pigment Yellow 139, Pigment Orange 5 66, Pigment Red 257 jne; kondensoidut atsopigmentit, kuten

Pigment Yellow 128, Pigment Brown 23 jne; flavantronipig-mentit, kuten Pigment Yellow 24 jne; perinonipigmentit, kuten Pigment Orange 43 jne; kinakridonipigmentit, kuten Pigment Orange 48, Pigment Red 122, Pigment Red 206, 10 Pigment Red 207, Pigment Violet 19 jne; pyrantronipigmen-tit, kuten Pigment Orange 51, Pigment Red 216, Pigment Red 226 jne; tioindigopigmentit, kuten Pigment Red 88 jne; naftoli-AS-pigmentit, kuten Pigment Red 170, Pigment Red 253 jne; peryleenipigmentit, kuten Pigment Red 179, 15 Pigment Violet 29, Pigment Brown 26 jne; antrakinonipig-mentit, kuten Pigment Red 168 jne; dioksatsiinipigmentit, kuten Pigment Violet 23 jne; ftaalosyaniinipigmentit, kuten Pigment Blue 15:1-6 jne; ja indanetreenipigmentit, kuten Pigment Blue 60 jne.

20 Kun tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä käy tetään yleiskäyttöön tarkoitetuissa pintamaaleissa, muovien värjäämiseen tarkoitetuissa pintamaaleissa tai paino-musteissa, esimerkkejä edellä mainituista pinnoituspigmen-teistä ovat atsopigmentit, kuten Pigment Red 3, Pigment .· 25 Red 5, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 83, Pigment

Yellow 95 jne; ftaalosyaniinipigmentit, kuten Pigment Blue 15:1-6 jne; treenipigmentit, kuten Vat Yellow 20, Vat Orange 3, Pigment Red 177, Vat Blue 4 jne; indigopigmen-tit, kuten Pigment Red 88 jne; perinonipigmentit, kuten 30 Pigment Orange 43 jne; peryleenipigmentit, kuten Pigment Red 123, Pigment Red 178 jne; ftalonipigmentit, kuten Pigment Yellow 138 jne; dioksatsiinipigmentit, kuten Pigment Violet 23 jne; kinakridonipigmentit, kuten Pigment Violet 19, Pigment Red 122 jne; ja isoindolinonipigmentit, 35 kuten Pigment Yellow 109, Pigment Yellow 110 jne.

6 104832

Kun tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä käytetään yleiskäyttöön tarkoitetuissa pintamaaleissa, muovien värjäämiseen tarkoitetuissa pintamaaleissa tai paino-musteissa, esimerkkejä edellä mainituista pinnoitusväriai-5 neista ovat atsoväriaineet, kuten Acid Black 1, Direct Red 28, Direct Green 28, Disperse Blue 79, Basic Red 18 jne; antrakinoniväriaineet, kuten Acid Blue 78, Disperse Blue 60, Vat Blue 4 jne; indigoväriaineet, kuten Vat Blue 1, Vat Red 1 jne; ftaalosyaniiniväriaineet, kuten kupariftaa-10 losyaniini jne; ksanteeniväriaineet, kuten Acid Red 94 jne; tiatsiiniväriaineet, kuten Basic Blue 9 jne; ja reaktiiviset väriaineet, kuten Reactive Red 6, Reactive Yellow 3, Reactive Blue 19, Reactive Black 5 jne.

Nämä pigmentit ja väriaineet on toivottavaa esijau-15 haa ennen kuin ne levitetään hiutalemaisille alusta-aineille niiden pinnoittamiseksi.

Energian, joka vaaditaan pigmentti- ja/tai väriai-nejyvästen levittämiseen hiutalemaisten alusta-aineiden pinnoille, on määritelty olevan 290 J tai enemmän, edul-20 lisesti 390 J tai enemmän grammaa kohti käsiteltävää ainetta.

Jos energian määritellään olevan alle 290 J/g, hiukkasten kosketustaajuus toinen toiseensa olisi pieni, koska niihin sekoittamalla kohdistuva energia on riittämä-.· 25 tön, niin että muodostuisi pigmentti- ja/tai väriainehiuk- kasten kasautumia ja muodostettavalla hiutalemaisella pigmentillä ei olisi riittävää värjäyskykyä.

Sekoitusnopeuden pigmentti- ja/tai väriainehiuk-kasten levitysvaiheessa hiutalemaisten alusta-ainehiuk-30 kasten pinnoille on määritelty olevan 30 m/s tai suurempi, edullisesti 40 - 70 m/s sekoitusterän pyörimisnopeutena, jolla tämän keksinnön aiottu hiutalemainen pigmentti voidaan saada.

Jos pyörimisnopeus on alle 30 m/s, hiukkasten kos-35 ketustaajuus toinen toiseensa olisi pieni, niin että pig- 7 104832 mentti- ja/tai väriainehiukkasten kasautumia jäisi jäljelle ja muodostettavalla hiutalemaisella pigmentillä ei olisi riittävää värjäyskykyä.

Sekoitusreaktorin tyyppiä ja siihen liittyvää se-5 koitussysteemiä ei ole erityisesti määritelty, mutta pa-nostoiminen sekoitin on sopiva.

Tämän keksinnön hiutalemaisen pigmentin valmistuksessa käytetyn sekoitusreaktorin on kyettävä kehittämään 25 J:n tai suurempi ja edullisesti 33 J:n tai suurempi 10 energiamäärä yhtä cm3:ä kohti reaktorikammion vetoisuutta, ja oltava varustettu sekoittimilla, jotka kykenevät sekoittamaan kaikki käsiteltävät aineet konvektiosekoituk-sella. Lisäksi syötettäessä käsiteltäviä aineita reaktoriin on toivottavaa, että pigmentti- ja/tai väriainehiuk-15 kasten ja hiutalemaisten alusta-aineiden seosta syötetään 70 %:n tai pienempi, edullisesti 20 - 70 %:n määrä reakto-riastian vetoisuudesta.

Jos energiamäärä yhtä cm3:ä kohti on alle 25 J, hiukkasten kosketustaajuus toinen toiseensa olisi pieni, 20 koska niihin sekoittamalla kohdistuva energia on riittämätön, niin että pigmentti- ja/tai väriainehiukkasten kasautumia jää jäljelle ja muodostettavalla hiutalemaisella pigmentillä ei olisi riittävää värjäyskykyä.

Jos reaktoriin syötettyjen aineiden määrä on liian .· 25 pieni, pieni määrä alikuormittaisi sekoittimen tehoa ai- heuttaen sekoittimen riistäytymistä. Tässä tapauksessa sekoittimen moottori, akseli ja laakeri saattaisivat pahimmillaan rikkoutua. Toisaalta, jos määrä on yli 70 %, tämä suuri määrä ylikuormittaisi sekoittimen tehoa aiheuttaen 30 sekoittimen edellä mainittujen osien rikkoutumisen tai lisätyn väriaineen ja/tai pigmentin värjäyskyky olisi huono, koska riittävää konvektioliikettä ei kyettäisi kohdista-. maan käsiteltäviin aineisiin.

Vaikka tässä keksinnössä mekanismia, jolla pigment-35 ti- ja/tai väriainehiukkasia levitetään hiutalemaisten e 104832 alusta-aineiden pinnoille suurinopeuksisella sekoituksella, ei ole riittävästi selvitetty, voidaan katsoa, että suurinopeuksisen sekoituksen sekoitusenergia voisi toimia törmäysvoimana, kokoonpuristusvoimana, leikkausvoimana ja 5 lämpöä kehittävänä tekijänä aikaansaaden vaikutuksen, joka pulveroi pigmentti- ja/tai väriainehiukkaset hienojakoisiksi ja kiinnittää pulveroidut pigmentti- ja/tai väriainehiukkaset hiutalemaisten alusta-aineiden pinnoille.

Esimerkit 10 Seuraavaksi tätä keksintöä selostetaan yksityiskoh taisemmin seuraavilla esimerkeillä, joiden tarkoituksena ei ole kuitenkaan rajoittaa tämän keksinnön suojapiiriä.

Esimerkki 1 100 g kiillettä, jonka keskisivusuhde oli 10 ja 15 keskihiukkaskoko 5 pm, ja 2,56 g orgaanista pigmenttiä Red 226 asetettiin sekoittimeen, jonka vetoisuus oli 1 200 ml (suurinopeuksinen sekoitin, valmistaja Warling Co.) (koko-naispanosprosentin ollessa 30) ja niitä sekoitettiin siinä 84,2 kJ:n sekoitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudel-20 la pyörimisnopeutena ilmoitettuna pigmentin saamiseksi, jolla oli korkea värin intensiteetti. Pyyhkäisyelektroni-mikroskoopilla tutkimalla vahvistettiin, että orgaanisen pigmentin Red 226 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti pigmentin hiukkasten pinnoille.

25 Näin saadulla pigmentillä oli korkea värin inten siteetti ja hyvä dispergoituvuus ja orgaanisten pigmentti-hiukkasten tarttuvuus alusta-aineisiin oli hyvä.

Esimerkki 2 100 g kiillettä, jonka keskisivusuhde oli 80 ja 30 keskihiukkaskoko 40 pm, ja 2,56 g orgaanista pigmenttiä .. Red 226 asetettiin samaan sekoittimeen kuin esimerkissä 1 käytettiin (kokonaispanosprosentin ollessa 25) ja niitä sekoitettiin siinä 84,2 kJ:n sekoitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna 35 pigmentin saamiseksi, jolla oli korkea värin intensiteet- 104832 9 ti. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla tutkimalla vahvistettiin, että orgaanisen pigmentin Red 226 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti pigmentin hiukkasten pinnoille.

Näin saadulla pigmentillä oli korkea värin inten-5 siteetti ja hyvä dispergoituvuus ja orgaanisten pigmentti- hiukkasten tarttuvuus alusta-aineisiin oli hyvä.

Esimerkki 3 100 g titaanioksidilla pinnoitettua kiillettä, jonka keskisivusuhde oli 44 ja keskihiukkaskoko 22 pm, ja 10 2,56 g orgaanista pigmenttiä Red 226 asetettiin samaan se- koittimeen kuin esimerkissä 1 käytettiin (kokonaispanos-prosentin ollessa 28) ja niitä sekoitettiin siinä 84,2 kJ:n sekoitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna pigmentin saamiseksi, jolla 15 oli korkea värin intensiteetti. Pyyhkäisyelektronimikro-skoopilla tutkimalla vahvistettiin, että orgaanisen pigmentin Red 226 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti pigmentin hiukkasten pinnoille.

Näin saadulla pigmentillä oli korkea värin inten-20 siteetti ja hyvä dispergoituvuus ja orgaanisten pigmentti- jyvästen tarttuvuus alustoihin oli hyvä.

Esimerkki 4

Toistettiin sama prosessi kuin esimerkissä 3, paitsi että sekoitus suoritettiin 40,1 kJ:n sekoitusenergialla .· 25 ja 40 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitet tuna pigmentin saamiseksi, jolla oli korkea värin intensiteetti. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla tutkimalla vahvistettiin, että orgaanisen pigmentin Red 226 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti pigmentin hiukkasten pin-30 noille.

Näin saadulla pigmentilä oli korkea värin intensi-teetti ja hyvä dispergoituvuus ja orgaanisten pigmentti-hiukkasten tarttuvuus alusta-aineisiin oli hyvä.

Esimerkki 5 35 100 g hopeanväristä helmiäiskiiltopigrnenttiä, joka koostui titaanioksidilla pinnoitetusta kiilteestä, jonka 10 104832 keskisivusuhde oli 44 ja keskihiukkaskoko 22 pm, ja 20 g orgaanista pigmenttiä Red 226 asetettiin samaan sekoitti-meen kuin esimerkissä 1 käytettiin (kokonaispanosprosentin ollessa 40) ja niitä sekoitettiin siinä 84,2 kJ:n sekoi-5 tusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna pigmentin saamiseksi, jolla oli korkea värin intensiteetti. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla tutkimalla vahvistettiin, että orgaanisen pigmentin Red 226 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti pigmentin hiuk- 10 kasten pinnoille.

Näin saadulla pigmentillä oli korkea värin intensiteetti ja hyvä dispergoituvuus ja orgaanisten pigmentti-hiukkasten tarttuvuus alusta-aineisiin oli hyvä.

Esimerkki 6 15 100 g titaanioksidilla pinnoitettua kiillettä, jon ka keskisivusuhde oli 44 ja keskihiukkaskoko oli 22 pm, ja 2.56 g orgaanista pigmenttiä Blue 404 asetettiin samaan sekoittimeen kuin esimerkissä 1 käytettiin (kokonaispanosprosentin ollessa 28) ja niitä sekoitettiin 84,2 kJ:n se- 20 koitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimis nopeutena ilmoitettuna pigmentin saamiseksi, jolla oli korkea värin intensiteetti. Pyyhkäisyelektronimikroskoo-pilla tutkimalla vahvistettiin, että orgaanisen pigmentin Blue 404 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti pigmentin ;; 25 hiukkasten pinnoille.

Näin saadulla pigmentillä oli korkea värin intensiteetti ja hyvä dispergoituvuus ja orgaanisten pigmentti-hiukkasten tarttuvuus alustoihin oli hyvä.

Esimerkki 7 30 100 g titaanioksidilla pinnoitettua kiillettä, jon- ka keskisivusuhde oli 44 ja keskihiukkaskoko 22 pm, ja • < 2.56 g orgaanista pigmenttiä Yellow 401 asetettiin samaan sekoittimeen kuin esimerkissä 1 käytettiin (kokonaispanosprosentin ollessa 28) ja niitä sekoitettiin siinä 84,2 35 kJ:n sekoitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudella 11 104832 pyörimisnopeutena ilmoitettuna, pigmentin saamiseksi, jolla oli korkea värin intensiteetti. Pyyhkäisyelektronimik-roskoopilla tutkimalla vahvistettiin, että orgaanisen pigmentin Yellow 401 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti 5 pigmentin hiukkasten pinnoille.

Esimerkki 8 10 100 g titaanioksidilla pinnoitettua kiillettä, jon ka keski sivusuhde oli 44 ja keskihiukkaskoko 22 pm, ja 2,56 g autojen pintamaaliin tarkoitettua orgaanista ftaa-losyaniinipigmenttiä G-314 (yhtiön Sanyo Dye Co., Japani, tavaramerkki) asetettiin samaan sekoittimeen kuin esimer-15 kissä 1 käytettiin (kokonaispanosprosentin ollessa 28) ja sekoitettiin siinä 84,2 kJ:n sekoitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna, pigmentin saamiseksi, jolla oli korkea värin intensiteetti. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla tutkimalla vahvistet-20 tiin, että sinisen pigmentin G-314 hiukkaset olivat tarttuneet tasaisesti pigmentin hiukkasten pinnoille.

25 Vertailuesimerkki 1 100 g kaoliinia, jonka keski sivusuhde oli 5 ja keskihiukkaskoko 2 pm (ASP-170, yhtiön Fuji Talc Co., Japani, tavaramerkki), ja 2,56 g orgaanista pigmenttiä Red 226 asetettiin samaan sekoittimeen kuin esimerkissä 1 käytet-30 tiin (kokonaispanosprosentin ollessa 40) ja sekoitettiin \ siinä 84,2 kJ:n sekoitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusno peudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna. Saadun tuotteen havaittiin kuitenkin sisältävän orgaanisten pigmenttihiuk-kasten kasautumia.

12 104832

Vertailuesimerkki 2 100 g titaanioksidilla pinnoitettua kiillettä, jonka keskisivusuhde oli 44 ja keskihiukkaskoko 22 pm, ja 2,56 g orgaanista pigmenttiä Red 226 asetettiin samaan se-5 koittimeen kuin esimerkissä 1 käytettiin (kokonaispanos-prosentin ollessa 28) ja sekoitettiin siinä 20,7 kJ:n se-koitusenergialla ja 20 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna. Saadun tuotteen havaittiin kuitenkin sisältävän orgaanisten pigmenttihiukkasten kasautumia. 10 Vertailuesimerkki 3 280 g titaanioksidilla pinnoitettua kiillettä, jonka keskisivusuhde oli 44 ja keskihiukkaskoko 22 pm, ja 7,18 g orgaanista pigmenttiä Red 226 asetettiin samaan se-koittimeen kuin esimerkissä 1 käytettiin (kokonaispanos-15 prosentin ollessa 80) ja sekoitettiin siinä 236 kJ:n se-koitusenergialla ja 70 m/s:n sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna. Saadun tuotteen havaittiin kuitenkin sisältävän orgaanisten pigmenttihiukkasten kasautumia.

Vertailuesimerkki 4 20 400 g orgaanista pigmenttiä Red 226, 550 g kalium- hydroksidin vesiliuosta, jonka väkevyys oli 40° Baume, yksi litra natriumtiosulfaatin vesiliuosta, jonka väkevyys oli 200 g/1, lisättiin 10 litraan ionivaihdettua vettä, jonka lämpötila oli 95 °C, ja hämmennettiin siinä kyyppivärin 25 kolloidisen dispersion valmistamiseksi. 2 000 g samaa ho-peanväristä helmiäiskiiltopigmenttiä, jota käytettiin esimerkissä 5, lisättiin ja dispergoitiin kolloidiseen dispersioon, joka saatettiin sitten ilmahapetukseen sekoittaen 80 °C:ssa. 15 minuutin kuluttua 800 g 15 painopro-30 senttistä vetyperoksidia lisättiin siihen noin 20 ml/min nopeudella ja sekoitettiin 10 minuuttia 85 °C:ssa. Tämän • · jälkeen noin 600 g 35-%:ista kloorivetyhappoa lisättiin siihen 70 °C:n lämpötilassa, jolloin reaktiosysteemin pH säädettiin arvoon 5,0. Kahden tunnin kuluttua tuote otet-35 tiin ulos suodattamalla ja pestiin. Tätä kuivattiin 104832 13 110 eC:ssa 20 tuntia ja sitten 145 °C:ssa 4 tuntia punavä-risen pigmentin saamiseksi.

Orgaanisella pigmentillä pinnoitetut hiutalemaiset pigmenttinäytteet, jotka oli saatu esimerkeissä 1 - 5 ja 5 vertailuesimerkeissä 1-4, saatettiin seuraaviin kokeisiin niiden ominaisuuksien arvioimiseksi. Saadut tulokset esitetään taulukossa 1 jäljempänä.

1. Visuaalinen koe orgaanisten pigmenttihiukkasten kasautumien läsnäolon tai puuttumisen määrittämiseksi 10 0,5 g testattavaa näytettä dispergoitiin 4,5 g:aan VS Medium -valmistetta (yhtiön Dainichi Seika Co., Japani, tavaramerkki) ja saatu dispersio levitettiin päällystetylle paperille ja kuivattiin siinä, minkä jälkeen orgaanisten pigmenttihiukkasten kasautumien läsnäolo tai puut-15 tuminen kuivatussa pulverissa tarkastettiin visuaalisesti.

2. Koe orgaanisen pigmentin värjäysasteen määrittämiseksi

Kohdassa 1. valmistetusta pulverimaisesta näytteestä päällystetyllä paperilla mitattiin a-arvo (mittauskulma 20 45°/0°) Hunter-systeemillä. Mitä suurempi testatun näytteen a-arvo oli, sitä tehokkaammin orgaaninen pigmentti Red 226 oli värjäytynyt.

3. Koe orgaanisten pigmenttihiukkasten alusta-aineisiin tarttumisvoiman määrittämiseksi 25 0,1 g orgaanisella pigmentillä pinnoitettua hiuta lemaista pigmenttinäytettä dispergoitiin 1,9 g:aan nestemäistä parafiinia 350S (yhtiön Chuoh Chemical Co., Japani, tavaramerkki) ja siihen kohdistettiin leikkausrasitus Hoo-ver-hiertomyllyssä (valmistaja Yoshimitsu Seiki Co., Japa-30 ni) kuormittamattomassa ja 50 kierroksen tilassa, minkä ^ jälkeen väriaineen irtoamistila ennen Hoover-hiertomylly- koetta ja sen jälkeen tarkastettiin optisella mikroskoopilla.

Tämän keksinnön menetelmän mukaisesti suurinopeuk-35 sisesta sekoituksesta saatava sekoitusenergia toimii tör- 14 104832 mäysvoimana, kokoonpuristusvoimana, leikkausvoimana ja lämpöä kehittävänä tekijänä osoittaen erinomaista vaikutusta pigmentti- ja/tai väriainehiukkasten pulveroimiseksi ja hienontamiseksi hienojakoiseksi ja saatujen pigmentti-5 ja/tai väriainehiukkasten komposiitin muodostamiseksi hiutalemaisten alusta-aineiden kanssa, jotka ovat kovempia kuin pigmentti- ja/tai väriainehiukkaset. Näin ollen tämän keksinnön menetelmällä täten muodostetussa hiutalemaisessa komposiittipigmentissä ei esiinny värjäyskyvyn huononemis-10 ta eikä tämän keksinnön menetelmään liity valmistuskustannusten nousua, joka on väistämätön tavanomaisessa märkäme-netelmässä. Tämän vuoksi tämän keksinnön mukaisesti voidaan valmistaa alhaisin valmistuskustannuksin hiutalemainen pigmentti, jolla on erinomainen värjäyskyky, disper-15 goituvuus ja tarttuvuus pigmentti- ja väriainehiukkasten ja hiutalemaisten alusta-aineiden välillä.

Kun tämän keksinnön patenttivaatimuksen 1 mukaista pigmenttiä käytetään kosmeettisten aineiden pigmenttimate-riaalina, se osoittaa erinomaisia vaikutuksia värin inten-20 siteetin parantamisessa, valkoisen sameuden estämisessä ja pigmenttihiukkasten tasaisen dispergoitumisen parantamisessa. Kun pigmenttiä käytetään pigmenttimateriaalina autojen pintamaalissa, se osoittaa erinomaisia vaikutuksia värin intesiteetin parantamisessa ja perussävyn valkoisen 25 sameuden estämisessä. Kun sitä käytetään pigmenttimateriaalina muovien värjäämiseen, se osoittaa erinomaisia vaikutuksia värin intensiteetin parantamisessa ja värin erkanemisen estämisessä. Kun sitä käytetään pigmenttimateriaalina painomusteissa tai yleiskäyttöön tarkoitetuissa 30 pintamaaleissa, se osoittaa erinomaisia vaikutuksia värin : intensiteetin parantamisessa, tasaisen dispergoituvuuden parantamisessa ja värin irtoamisen estämisessä.

Tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä voidaan käyttää pigmenttimateriaalina kosmetiikassa, pigmenttima-35 teriaalina autojen pintamaaleissa, pigmettimateriaalina 104832 15 muovien värjäyksessä, pigmenttimateriaalina painomusteissa, pigmenttimateriaalina kotitaloussähkölaitteiden pinta-maaleissa, pigmenttimateriaalina rakennusten osien pinta-maaleissa ja pigmenttimateriaalina urushi-maaleissa (ja-5 panilainen lakka).

Sovellutusesimerkki 1 Tämä kuvaa toteutusmuotoja, joissa käytetään tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä pigmenttimateriaalina kosmetiikassa.

10 (1) Huulipuna:

Otsokeriitti 5 paino-%

Seresiini 5 paino-%

Parafiinivaha 10 paino-%

Glyseriinitrioktanoaatti 20 paino-% 15 Di-isostearyylimalaatti 42 paino-%

Oktyylidodekyylimyristaatti 10 paino-%

Esimerkissä 3 saatu pigmentti 8 paino-%

Antioksidantti, antiseptinen aine, hajuste ad lib.

20 Edellä mainittuja komponentteja käyttäen valmistet tiin huulipunia.

(2) Puristemassa/luomiväri:

Talkki 38 paino-%

Kiille 5 paino-% .. 25 Magnesiumstearaatti 3 paino-%

Polyamidipulveri 8 paino-%

Esimerkissä 3 saatu pigmentti 35 paino-%

Punainen rautaoksidi 2 paino-%

Nestemäinen parafiini 5 paino-% 30 Isopropyylimyristaatti 4 paino-%

Antioksidantti, antiseptinen • · aine ad lib.

Edellä mainittuja komponentteja käyttäen valmistettiin puristemassa/luomivärimassoj a.

,s 104832 ίο (3) Kynsilakka:

Nitroselluloosa 15 paino-%

Alkydihartsi 12 paino-%

Butyyliftalaatti 6 paino-% 5 Butyyliasetaatti 23 paino-%

Etyyliasetaatti 25 paino-%

Etanoli 7 paino-%

Tolueeni 5 paino-%

Esimerkissä 3 saatu pigmentti 5 paino-% 10 Orgaaninen bentoniitti 2 paino-%

Edellä mainittuja komponentteja käyttäen valmistettiin kynsilakkaa.

Käyttöesimerkki 2

Kun tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä käy-15 tetään pigmenttimateriaalina autojen pintamaalissa, sitä lisätään pintakerrokseen yhdessä nokimustapigmentin, metal lipulverin, kuten alumiinipulverin, ja helmiäispigmen-tin kanssa, joka sisältää kiillettä alusta-aineena. Vaihtoehtoisesti sitä voidaan lisätä pintahartsiin yksin 0,1 -20 50 painoprosentin määrä. Tämän tapauksen erästä toteutus- muotoa kuvataan seuraavassa.

A. Akryyli-melamiinihartsi 100 paino-osaa A:n koostumus:

Acrydec 47-712 (70 paino-%) 25 Superbeckamine G821-60 (30 paino-%) B. Esimerkissä 8 saatu pigmentti 20 paino-osaa C. Akryyli-melamiinihartsin ohennin C:n koostumus:

Etyyliasetaatti (50 paino-osaa) 30 Tolueeni (30 paino-osaa) N-butanoli (10 paino-osaa)

• I

Solbesso nro 150 (40 paino-osaa) A ja B sekoitettiin yhteen ja C:tä lisättiin saatuun seokseen sen ohentamiseksi viskositeettiin, joka so-35 veltuu ruiskupinnoitukseen (12 - 15 s Ford-kupilla nro 4).

104832 17 Tätä levitettiin alustalle ruiskupinnoituksella pohjapin-takerroksen muodostamiseksi sille.

Käyttöesimerkki 3: Tämä kuvaa toteutusmuotoa, jossa käytetään tämän 5 keksinnön hiutalemaista pigmenttiä muovimateriaalin värjäykseen tarkoitettuna pigmenttinä.

Korkeatiheyksinen poly- eteenihartsi (rakeet) 100 paino-osaa

Esimerkissä 3 saatu pigmentti 1 paino-osa 10 Magnesiumstearaatti 0,1 paino-osaa

Sinkkistearaatti 0,1 paino-osaa

Rakeille, joilla oli edellä mainittu koostumus, suoritettiin ruiskuvalu ruiskuvalukoneella. Käyttöesimerkki 4 15 Tämä kuvaa toteutusmuotoa, jossa käytetään tämän keksinnön hiutalemaista pigmenttiä painomusteeseen tarkoitettuna pigmenttimateriaalina.

CCST Medium (nitroselluloosahartsi, valmistaja Toyo Ink Co., Japani) 40 paino-osaa 20 Esimerkissä 3 saatu pigmentti 8 paino-osaa

Liuotinta NC 102 (valmistaja Toyo Ink Co.) lisättiin edellä mainittuun koostumukseen, joka säädettiin 20 s:n viskositeettiin (Zan-kupilla nro 3). Valmistettua mustetta käytettiin painamiseen.

• « 1 18 104832

I I

U 3 -H

C U u >i ® U C ^

fi ll Ή H

51 e o 1 H U Ή fi Q, ► O C U 1J C « « U υ 1> « U « C Ή OOOOO X X X o a M £ •h jc e » C J1 «Η u <30« < «Η > ► σ» «e « o

Im -rt -H o 0 u e x o ^ » j c o -H < tl Λ > «

U C X

« « C u < X V « « jc ^ c 2 X -H 3 3 c e « > *H « 3 1—4 3 £ ή W H OOOOO X X X O ** 1 e u « « u u no 3 3 « u « <N U 3 Ή « T3 <N 3 a ^-4 « u 3 « « β

3 Ό β -h < JC O

<«<<33 C

H p£ X u a U O

< 3

CO -C

«H c > tl w e ti u i 3 o « « « c u UV 3 3 c « 3 u ti £

« «uia Tr^rr'COcT' to o vo ro 3 C

•h < u s mr-Ocnr-f-t^r-fN · o u 3«< .1»1.·.1 . <k.

u 3 u i o ffi h cd ιη O no m in < ^ C e 1h l1 m ro n· m m m rv» m ro Xm V ή e « 30 g < -U F-t ....

& C — C ^ XX

•H 3 < 3 Ή a a. ~ 1 e c « u

« I

H C « 1H

< ·· 3 U

e no u u « fN -h C —- ifnn in in h in m in r» cm o « 1 .....

< C»'—· (M N (N N lÖ fN (N <N «O

U Ό C O r-4 «H ^ 3 « Ή u « •h cc a a 3 * g C 3 « c t1 *^1 < « Ή y ·« 3 3 C U ^ • u e 1h u ό < U 3CCN 0 \0 Φ O Ό Ό co " « y n t iN — m m in m o m m 1h _ u ««e o ..... < «H Otn&TJ'-' N N N IN Ο ΓΜ «N t" O > 00^1H« IN O >♦ cxoaa n· · £, •5 3 0. C C g u se c « c ti c £ 4 -h c -h 2 « e *“1 < 1h e « c o •h e < 3 « -h h u « i u « e u c ^-4 « ~ OOOOO O O O O 3 .1 « -1 « < u σ> ooooo o o co o < o g U β —- r-4 «H »H r-i »H r-4 rH <N O « ’Ί u >-4 & 33 (Μ«ωυω H Ή ·Η X Ή a X < ....

·· coco • a l(ii....

1 f-4 H (N m ^ in Ή Ή -H ΝΟΝΟ

·' fH rH «<««(N(N

. 41 <H Ή 1H Ή 1H « « « « <N(N

0« 3H 3N 3ft 3^ _ X Ή X X X X X -t '—f -f w T3T3 J1 C μ^^^^-ΗΉΉ-ΗΉΉ-ΗΉ « «

3 < ««V««<^<J£<X<^ X K

^ « βΒΕ6βυ2υ2υ5υ2 3 0) O Hvf-H-H-Hhbbbbhbb ^ - <u u eanaavvtivvtivv « HO X U U U hl U > β > B > Θ > S —'

Claims

19 104832

1. Hiutalemainen pigmentti, tunnettu siitä, että sen keskihiukkaskoko on 5 - 60 /xm, se on järjes- 5 tyneeseen seokseen perustuvien komposiittihiukkasten muodossa, ja komposiittihiukkaset ovat saatavissa saattamalla seos, joka koostuu hiutalemaisesta alusta-aineesta, joka sisältää hiutalemaisia alusta-aineita, joiden jokaisen sivusuhde on 10 - 120, ja pigmentistä ja/tai väriai- 10 neesta, joka sisältää hiukkasia, joiden keskihiukkaskoko on 5 μτη tai pienempi, suurinopeuksiseen sekoituskäsitte-lyyn ilman nestemäistä väliainetta.

2. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen hiutalemaisen pigmentin valmistamiseksi, tunnettu sii- 15 tä, että 290 J:n tai suurempi sekoitusenergia grammaa kohti kohdistetaan seoksen hiukkasiin, jotka käsittävät hiutalemaisia alusta-aineita, joiden jokaisen sivusuhde on 10 - 120, ja pigmenttiä ja/tai väriainetta, joka sisältää hiukkasia, joiden keskihiukkaskoko on 5 μπι tai pienempi 20 niin, että hiukkasista muodostuu komposiittihiukkasia suu-rinopeuksisessa kaasuvirrassa ilman nestemäistä väliainetta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä hiutalemaisen pigmentin valmistamiseksi, tunnettu sii- 25 tä, että mainittu seos saatetaan suurinopeuksiseen sekoi-tuskäsittelyyn 30 m/s:n tai suuremmalla sekoitusnopeudella pyörimisnopeutena ilmoitettuna.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä hiutalemaisen pigmentin valmistamiseksi, tunnettu sii- 30 tä, että käytetään laitetta, joka on varustettu sekoitti-. millä ja sekoitusterillä, jotka kykenevät aikaansaamaan

25 J:n tai suuremman energian cm3:ä kohti reaktorin vetoi-„ suutta ja riittävän konvektiosekoitusvaikutuksen mainit tuun seokseen. 104832

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä hiutalemaisen pigmentin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että mainittua seosta syötetään 70 %:n määrä tai vähemmän reaktoriastian vetoisuudesta ja sitä käsitellään 5 suurella leikkausnopeudella.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen hiutalemaisen pigmentin käyttö, tunnettu siitä, että se tapahtuu kosmeettisten aineiden, autojen pintamaalien, muovien, painomusteiden, kotitaloussähkölaitteiden maalien, raken- 10 nusmateriaalien maalien ja urushi-maalien (japanilainen lakka) pigmenttivärjäyksessä. • · • · Patent 104832