JP2009515031A - 顔料およびそれらで生成されたポリマー複合物 - Google Patents
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Abstract
Description
顔料を生成させるために、染料は粒子アルミナ水和物と反応してもよい。例えば、スラリーは、粒子のアルミナ水和物で生成されていてもよい。スラリーは、水性液体または有機液体を含んでもよい。例示的な態様では、スラリーは、約20重量%以下または約15重量%以下のアルミナ水和物粒子等の約30重量%以下のアルミナ水和物粒子を含む水性スラリーである。さらなる例示的態様では、スラリーは、約5.0以下等の約7.0以下のpHを有する。
上記の様に処理したベーマイト粒子材料に、アルミナ水和物の粒子物質を提供する。ベーマイトは、針形のモルホロジーを有し、そして約15重量%のベーマイトの固体充填を有するベーマイトゾルを生成するために、水性溶媒に取り込む。ベーマイトゾルのpHは、酸性であり、そして約60℃〜70℃の温度にゾルを加熱し、そして混合する間、約3.0〜4.0の範囲で維持した。
顔料粉末をポリプロピレンポリマーマトリックスと混ぜ合わせる。混ぜ合わせを、400rpmで運転するWerner & Pfleideredによって、30mm,40:1L/D, ZSK−30共回転インターメッシュツイン押出機で行う。区画温度の設定点は、ダイ温度を450華氏度に設定すると、第1の区画の388華氏度から450華氏度まで増加的に増える。例1の方法に従って、粉末形態のポリプロピレンを、針形のベーマイトおよびCIBACROM HD200%から生成できる、赤色染料ベーマイトとプラスチックバッグ内で混合する。混合物をツイン押出機の供給ホッパー内に配置し、そして供給は約20ポンド/時間である。
Claims (83)
- 染料がアルミナ水和物粒子材料の表面に共有結合している、アルミナ水和物粒子材料および染料を含む顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、Al(OH)aOb、式中0<a≦3およびb=(3−a)/2の一般組成を有する、請求項1の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、重量で1%〜38%の含水量を含む、請求項2の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、重量で15%〜38%の含水量を含む、請求項3の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約250m/g以下の比表面積を有する、請求項1の顔料。
- 該比表面積が、約200m2/g以下である、請求項5の顔料。
- 該比表面積が、約100m2/g以下である、請求項6の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約1000nm以下の最長寸法を有する、請求項1の顔料。
- 該最長寸法が、約800nm以下である、請求項8の顔料。
- 該最長寸法が、約500nm以下である、請求項9の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、少なくとも約2:1のアスペクト比を有する、請求項1の顔料。
- 該アスペクト比が、少なくとも約4:1である、請求項11の顔料。
- 該アスペクト比が、少なくとも約6:1である、請求項12の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約3:1超の第2アスペクト比を有する小平板形の粒子を含む、請求項1の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約3:1以下の第2アスペクト比を有する針形粒子を含む、請求項1の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約2:1以下の第2アスペクト比を有する楕円形の粒子を含む、請求項1の顔料。
- 該染料が、アントラセン染料、アゾ染料、アクリジン染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、キノリン染料、ポリメチン染料、ヒドラゾン染料、トリアジン染料、ポルフィリン染料、ポルフィラジン染料、硫黄染料、キナクリドン染料、フォルマザン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、アゾメチン染料、およびポリオール染料からなる群から選択される、請求項1の顔料。
- 該染料が、トリアジン染料である、請求項17の顔料。
- 該アルミナ水和物粒子材料の該表面上のヒドロキシル基の水素の代わりに、該染料が共有結合している、請求項1の顔料。
- ポリマーマトリックスと、
該ポリマーマトリックス中に分散した顔料と、
該顔料はアルミナ水和物粒子材料および染料を含み、該染料が該アルミナ水和物粒子
材料の表面に共有結合している
を含む複合材料。 - 該アルミナ水和物粒子材料が、Al(OH)aOb、式中0<a≦3およびb=(3−a)/2の一般組成を有する、請求項20の複合材料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、1%〜38%の含水量を含む、請求項21の複合材料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約250m2/g以下の比表面積を有する、請求項20の複合材料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約1000nm以下の最長寸法を有する、請求項20の複合材料。
- 該最長寸法が、約800nm以下である、請求項24の複合材料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、少なくとも約2:1のアスペクト比を有する、請求項20の複合材料。
- 該アスペクト比が、少なくとも約4:1である、請求項26の複合材料。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、小平板形の粒子、針形粒子、および楕円形粒子の1種を主として含む、請求項20の複合材料。
- 該染料が、アントラセン染料、アゾ染料、アクリジン染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、キノリン染料、ポリメチン染料、ヒドラゾン染料、トリアジン染料、ポルフィリン染料、ポルフィラジン染料、硫黄染料、キナクリドン染料、フォルマザン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、アゾメチン染料、およびポリオール染料からなる群から選択される、請求項20の複合材料。
- 該染料が、トリアジン染料である、請求項29の複合材料。
- 該アルミナ水和物粒子材料の上のヒドロキシル基の水素原子の代わりに、該染料が共有結合している、請求項20の複合材料。
- 該複合材料が、該複合材料の全重量に基づいて約2重量%〜約25重量%の該顔料を含む、請求項20の複合材料。
- 該複合材料が、該複合材料の全重量に基づいて約5重量%〜約10重量%の該顔料を含む、請求項32の複合材料。
- 該ポリマーマトリックスが、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、およびセルロースからなる群から選択される、請求項20の複合材料。
- 該ポリマーマトリックスが、ポリオレフィンおよびハロゲン化ポリオレフィンからなる群から選択される、請求項20の複合材料。
- 該ポリマーマトリックスが、ポリプロピレンである、請求項35の複合材料。
- 該ポリマーマトリックスが、ポリビニルクロライドである、請求項35の複合材料。
- アルミナ水和物粒子材料のない該ポリマーマトリックスの相対曲げ弾性率と比較して、該複合材料が少なくとも約5%の相対曲げ弾性率の増加を有する、請求項20の複合材料。
- アルミナ水和物粒子材料のない該ポリマーマトリックスの相対曲げ弾性率と比較して、該複合材料が少なくとも約8%の相対曲げ弾性率の増加を有する、請求項38の複合材料。
- 該複合材料が、共有結合した染料のないアルミナ水和物粒子材料を同量充填した該複合材料より、少なくとも約5%高い衝撃強度を有する、請求項20の複合材料。
- 該複合材料が、共有結合した染料のないアルミナ水和物粒子材料を同量充填した該複合材料より、少なくとも約8%高い衝撃強度を有する、請求項40の複合材料。
- 該複合材料が、アルミナ水和物粒子材料のないポリマーマトリックスの該相対パーセント結晶化度と比較して、少なくとも約5重量%のアルミナ水和物粒子材料を有する該複合材料で、少なくとも約5%の相対パーセント結晶化度の増加を有する、請求項20の複合材料。
- 該複合材料が、アルミナ水和物粒子材料のない該ポリマーマトリックスより、少なくとも約1%高いT50温度を有する、請求項20の複合材料。
- 顔料がベーマイト粒子材料の表面に共有結合したトリアジン染料を含み、該ベーマイト粒子材料が約250m2/g以下の比表面積および約1000nm以下の平均粒径を有する、顔料を取り込んだポリマーマトリックスを含む複合材料。
- 該複合材料が、約2重量%〜約25重量%のベーマイト粒子材料を含む、請求項44の複合材料。
- 該ベーマイト粒子材料が、少なくとも約2:1のアスペクト比を有する、請求項44の複合材料。
- 該アルミナ水和物粒子材料の表面上のヒドロキシル基の水素原子の代わりに、該トリアジン染料が共有結合している、請求項44の複合材料。
- 該ポリマーマトリックスが、ポリオレフィンおよびハロゲン化ポリオレフィンからなる群から選択される、請求項44の複合材料。
- 該複合材料が、アルミナ水和物粒子材料のない該ポリマーマトリックスの相対曲げ弾性率と比較して、少なくとも約5%の相対曲げ弾性率の増加を有する、請求項44の複合材料。
- 該複合材料が、共有結合した染料のないアルミナ水和物粒子材料を同量充填した該複合材料より、少なくとも約5%高い衝撃強度を有する、請求項44の複合材料。
- 該複合材料が、アルミナ水和物粒子材料のないポリマーマトリックスの該相対パーセント結晶化度と比較して、少なくとも約5重量%アルミナ水和物粒子材料を有する該複合材料で、少なくとも約5%の相対パーセント結晶化度の増加を有する、請求項44の複合材料。
- 該複合材料が、アルミナ水和物粒子材料のない該ポリマーマトリックスより、少なくとも約1%高いT50温度を有する、請求項44の複合材料。
- 顔料を生成する方法、該方法は、
アルミナ水和物粒子材料を含むスラリーを用意すること;および、
顔料スラリーを生成させるために染料および該スラリーを加えること、
該染料は、該アルミナ水和物粒子材料の表面基との共有結合を促進するように構成さ
れた官能基を含む、
を含んでなる。 - 該スラリーを用意することが、水溶液中で約30重量%以下の該アルミナ水和物粒子材料を用意することを含む、請求項53の方法。
- 該スラリーを用意することが、水溶液中で約20重量%以下の該アルミナ水和物粒子材料を用意することを含む、請求項54の方法。
- 該スラリーを用意することが、水溶液中で約15重量%以下の該アルミナ水和物粒子材料を用意することを含む、請求項55の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、Al(OH)aOb、式中0<a≦3およびb=(3−a)/2の一般組成を有する、請求項53の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、1%〜38%の含水量を含む、請求項57の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約250m2/g以下の比表面積を有する、請求項53の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約1000nm以下の粒径を有する、請求項53の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、少なくとも約2:1のアスペクト比を有する、請求項53の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、小平板形の粒子、針形粒子、および楕円形の粒子の1種を主として含む、請求項53の方法。
- スラリーを用意することが、約7.0以下のpHを有するスラリーを用意することを含む、請求項53の方法。
- 該スラリーが、約5.0以下のpHを有する、請求項63の方法。
- 該スラリーを約25℃〜約100℃の温度に加熱することをさらに含む請求項53の方法。
- 該スラリーを約40℃〜約80℃温度に加熱することをさらに含む請求項65の方法。
- 該染料を加えることが該染料溶液を加えることを含み、水溶液中で約10重量%以下の染料の染料溶液を生成させることをさらに含む請求項53の方法。
- 該方法が、乾燥した顔料を生成させるために、該色素性スラリーを乾燥させることをさらに含む、請求項53の方法。
- 該方法が、粉砕された顔料を生成させるために、該乾燥した顔料を粉砕することをさらに含む、請求項68の方法。
- 該方法が、該粉砕された顔料をポリマーマトリックスに加えることをさらに含む、請求項69の方法。
- 該染料が、トリアジン染料である、請求項53の方法。
- 該官能基が、ハロゲン官能基を含む、請求項53の方法。
- 該染料が、スルファトエチルスルホン官能基を含む、請求項53の方法。
- 共有結合を促進することが、求核置換を促進することを含む、請求項53の方法。
- 共有結合を促進することが、求核付加を促進することを含む、請求項53の方法。
- 複合材料を生成する方法、該方法は、
ポリマー混合物を生成させるために、顔料とポリマーとを混合することと、
該顔料は、アルミナ水和物粒子材料および該アルミナ水和物粒子材料の表面基に共有
結合で結合した染料を含む、
該複合材料を生成させるために該ポリマー混合物を溶融することと、
を含んで成る。 - 該顔料が約2重量%〜約25重量%の該ポリマー混合物を生成する、請求項76の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、ベーマイトを含む、請求項77の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約250m2/g以下の比表面積を有する、請求項76の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、約1000nm以下の粒径を有する、請求項76の方法。
- 該アルミナ水和物粒子材料が、少なくとも約2:1のアスペクト比を有する、請求項76の方法。
- 該ポリマー混合物を溶融することが、該ポリマー混合物を押し出すことを含む、請求項76の方法。
- 該染料が、トリアジン染料を含む、請求項76の方法。
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