JP2011518901A - 粒子状ワックス複合材料、その製造方法及びその使用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本願発明の特徴は、無機有機ハイブリッド粒子又はワックスベースの有機材料及び無機材料からなる複合粒子を提供することにあり、前記複合粒子が、単一構造において又は単一粒子において、ワックスの特性と、無機材料、特に無機ナノ粒子の特性とを結合し、塗装材料及び塗装系に対するフィラー粒子としてのそれらを用いたことは、結果として力学的特性における十分な改善、特に耐摩耗性、特に引っ掻き抵抗及び/若しくは摩耗抵抗の向上を生じ、その他の必須の性能特性(例えば、表面平滑度、光沢等)を維持するか、所定の条件下で改善するものである。
【選択図】 なし
Description
Claims (34)
- 特に複合ナノ粒子である無機有機複合粒子であって、該複合粒子が、少なくとも1つのワックスを具備するか少なくとも1つのワックスからなる少なくとも1つの有機ベース材料と、無機ベース材料とを具備することを特徴とする複合粒子。
- 前記複合粒子が、1〜2000nmの範囲内、特に1〜1000nmの範囲内、好ましくは2〜750nmの範囲内、より好ましくは5〜600nmの範囲内、最も好ましくは10〜500nmの範囲内の粒子サイズを有することを特徴とする請求項1記載の複合粒子。
- 前記複合粒子が、均質及び/若しくは安定した構造体に、有機ベース材料及び無機ベース材料を具備すること、且つ/又は、有機ベース材料が、無機ベース材料上に沈着されることを特徴とする請求項1又は2記載の複合粒子。
- 該複合粒子において、無機ベース材料に対する特にワックスである有機ベース材料の重量比が、1:50〜200:1の範囲内、特に1:20〜100:1の範囲内、好ましくは1:1〜50:1の範囲内であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 複合粒子の無機ベース材料は、無機ナノ粒子の形で存在し、無機ナノ粒子の粒子サイズが、0.5〜750nmの範囲内、特に1〜500nmの範囲内、好ましくは2〜250nmの範囲内、より好ましくは5〜150nmの範囲内、最も好ましくは10〜100nmの範囲内であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 前記複合粒子の無機ベース材料は、少なくとも1つの無機酸化物、水酸化物、水酸化酸化物、硫酸塩、リン酸塩、硫化物、炭酸塩、窒化物、珪酸塩、炭化物、及び/若しくは金属、又はそれらの化合物の混合物又は組合せから形成されるか、その化合物を具備することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 前記複合粒子の無機ベース材料は、少なくとも1つの金属又は半金属、又は他の金属要素の少なくとも1つの酸化物、水酸化物、水酸化酸化物、硫酸塩、リン酸塩、硫化物、炭酸塩、窒化物、珪酸塩及び/若しくは窒化物、又はそれらの化合物の混合物又は組合せから形成されるか、その化合物を具備することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 前記複合粒子の無機ベース材料は、アルミニウム、珪素、亜鉛、チタン、セリウム及び/若しくは鉄の少なくとも1つの酸化物、水酸化物及び/若しくは水酸化酸化物、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類金属リン酸塩又はリン酸ランタン、硫化カドミウム又は硫化亜鉛、アルカリ土類金属炭酸塩、窒化アルミニウム、又は窒化珪素、アルカリ土類金属珪酸塩、炭化珪素、カーボンナノチューブ又は銀、それら化合物の混合物又は組合せから形成されるか、その化合物を具備することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 前記複合粒子の無機ベース材料は、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化亜鉛および/若しくは二酸化チタンから形成されるか、その化合物を具備することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 前記複合粒子の有機ベース材料は、少なくとも一つのワックスから形成されるか、該ワックスを具備するものであり、該ワックスが、(i)植物性ワックス、動物性ワックスおよび鉱物性ワックスである天然ワックス、(ii)化学的変性ワックス、(iii)合成ワックス、及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 前記ワックスが、合成ワックスであり、特にポリオレフィンベースのワックス、好ましくは酸化ポリオレフィンに基づくワックスであることを特徴とする請求項10記載の複合粒子。
- 複合粒子の有機ベース材料、特にワックスは、無機ベース材料と相互作用することができ、特に物理学的及び/若しくは化学的結合を形成することができる官能基を具備することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 前記官能基が、極性基であり、特にO、N及び/若しくはSの群から選択されるヘテロ原子を有する基、好ましくはOを有する基であり、好ましくは水酸基、ポリエーテル基、特にポリアルキレンオキシド基、及び/若しくはカルボキシル基、最も好ましくはポリエーテル基及び/若しくは水酸基であることを特徴とする請求項12記載の複合粒子。
- 前記複合粒子の無機ベース材料は、特にポリシロキサン基によって表面改質されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 有機ベース材料及び無機ベース材料の結合沈殿(「共沈」)によって取得されること、無機ベース材料上への有機ベース材料の沈着、特に無機粒子上、好ましくは無機ナノ粒子上へのワックスの沈着によって取得されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載の複合粒子。
- 請求項1〜15のいずれか1つに記載の無機有機複合粒子を調整する方法であって、少なくとも1つのワックスを具備するか少なくとも1つのワックスからなる有機ベース材料及び無機ベース材料が、それらを具備する媒体から結合的に沈殿されること、且つ/又は、少なくとも1つのワックスを具備するか少なくとも1つのワックスからなる少なくとも1つの有機ベース材料が、無機ベース材料上に沈着され、その結果として、少なくとも1つのワックスを具備するか少なくとも1つのワックスからなる有機ベース材料と、無機ベース材料からなる複合粒子を生じることを特徴とする方法。
- 無機ベース材料が、無機ナノ粒子の形で使用され、該無機ナノ粒子の粒子サイズが、0.5〜750nmの範囲内、特に1〜500nmの範囲内、好ましくは2〜250nm、より好ましくは5〜150nm、元も好ましくは10〜100nmの範囲内であること、且つ/又は、それに続く沈殿によって、複合粒子が、結果として1〜2000nmの範囲内、特に1〜1000nmの範囲内、好ましくは2〜750nmの範囲内、より好ましくは5〜600nmの範囲内、最も好ましくは10〜500nmの範囲内の粒子サイズを有することを特徴とする請求項16記載の方法。
- 開始材料は、無機ベース材料に対する有機ベース材料の重量ベースの比率が、1:50〜200:1の範囲内、特に1:20〜100:1の範囲内、好ましくは1:1〜50:1の範囲内であることを特徴とする請求項16又は17記載の方法。
- 使用される無機ベース材料は、少なくとも1つの無機酸化物、水酸化物、水酸化酸化物、硫酸塩、リン酸塩、硫化物、炭酸塩、窒化物、珪酸塩、炭化物及び/若しくは金属要素、又はそれら化合物の他の混合物若しくは組合せであり、特に少なくとも1つの金属若しくは半金属若しくはその他の少なくとも1つの金属の少なくとも1つの酸化物、水酸化物、水酸化酸化物、硫酸塩、リン酸塩、硫化物、炭酸塩、窒化物、珪酸塩及び/若しくは炭化物、又はそれらの化合物の他の混合物又は組合せであり、好ましくは、アルミニウム、シリコン、亜鉛、チタン、セリウム及び/若しくは鉄の少なくとも1つの酸化物、水酸化物及び/若しくは水酸化酸化物、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類金属リン酸塩又はリン酸ランタン、硫化カドミウム又は硫化亜鉛、アルカリ土類金属炭酸塩、窒化アルミニウム又は窒化珪素、アルカリ土類金属珪酸塩、炭化珪素、カーボンナノチューブ又は銀、又はそれら化合物の他の混合物又は組合せであり、より好ましくは、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化亜鉛及び/若しくは二酸化チタン、特に好ましくは二酸化珪素、酸化亜鉛及び/若しくは二酸化チタン、最も好ましくは二酸化珪素であることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1つに記載の方法。
- 使用される有機ベース材料は、(i)特に植物性ワックス、動物性ワックス及び鉱物性ワックスである天然ワックス、(ii)化学的変性ワックス、(iii)合成ワックス、及びそれらの混合物の群から選択されるワックスであることを特徴とする請求項16〜19のいずれか1つに記載の方法。
- 使用されるワックスは。合成ワックスであり、特にポリオレフィンベースのワックスであり、好ましくは酸化ポリオレフィンに基づくワックスであることを特徴とする請求項20記載の方法。
- 使用される有機ベース材料は、無機ベース材料と相互作用し、そこに物理学的及び/若しくは化学的結合を形成することができる官能基を有するワックスであることを特徴とする請求項16〜21のいずれか1つに記載の方法。
- 使用される有機ベース材料は、O、N及び/若しくはSの群から選択されるヘテロ原子、好ましくはOを有する基である極性基を具備するワックスであることを特徴とする請求項16〜22のいずれか1つに記載の方法。
- 使用される有機ベース材料は、水酸基、ポリエーテル基、特にポリアルキレンオキシド基及び/若しくはカルボキシル基、好ましくはポリエーテル基及び/若しくは水酸基を具備するワックスであり、特に好ましくはポリエーテル基及び/若しくはヒドロキシル基官能化ワックスであることを特徴とする請求項16〜23のいずれか1つに記載の方法。
- さらなる含有物及び/若しくは付加剤が媒体に付加され、特に乳化剤、湿潤剤、抗酸化物質、安定化剤、中和剤、濃厚剤、分散剤及び殺生物剤及びそれらの混合物の群から選択されることを特徴とする請求項16〜24のいずれか1つに記載された方法。
- 最初に、ワックス粒子のエマルジョンは、このエマルジョンに分散される無機粒子、特に無機ナノ粒子の存在において調製され、該ワックス粒子の融点以上の温度まで加熱され、その後該ワックス粒子の融点以下まで冷却されて、該ワックスが、無機粒子上に沈着され、無機有機複合粒子が形成されることを特徴とする請求項16〜25のいずれか1つに記載の方法。
- 最初に、少なくとも1つのワックス溶液が、この溶液に分散される無機粒子、特に無機ナノ粒子の存在において調製され、その後沈殿剤が前記ワックス溶液に導入されて、該ワックスが前記無機粒子に沈着され、無機有機複合材料が形成されることを特徴とする請求項16〜25のいずれか1つに記載の方法。
- 最初に、少なくとも1つのワックス溶液が調製され、その後無機粒子、特に無機ナノ粒子が分散され、ワックスの沈殿剤に導入され、前記ワックスが無機粒子に沈着して、無機有機複合粒子が形成されることを特徴とする請求項16〜25のいずれか1つに記載の方法。
- 前記無機ベース材料、特に無機粒子、好ましくは、無機ナノ粒子は、ポリシロキサン基の適用によって表面改質されることを特徴とする請求項16〜28のいずれか1つに記載の方法。
- 請求項1〜15のいずれか1つに記載の複合粒子をフィラーとして使用すること。
- 請求項1〜15のいずれか1つに記載の複合粒子を、塗装材料及び塗装系、特にペンキ、インキ等、すべての種類の分散、プラスチック、発泡体、化粧品、特にマニキュア液、接着剤、及びシーラントに、フィラーとして使用すること。
- 力学的特性の改善、特に耐摩耗性の向上、好ましくは引っ掻き抵抗及び/若しくは摩耗抵抗の向上のための請求項30又は31に記載の使用。
- 分散に基づいて、0.01〜50重量%の範囲内、好ましくは0.1〜30重量%の範囲内、より好ましくは0.2〜20重量%の範囲内、最も好ましくは0.5〜10重量%の範囲内の量で、キャリヤ媒体又は分散媒体に、請求項1〜15のいずれか1つに記載の複合粒子を分散させること。
- 請求項1〜15のいずれか1つに記載の複合粒子を具備することを特徴とする塗装材料及び塗装系、特にペンキ、インキ等、プラスチック、発泡体、化粧品、特にマニキュア液、接着剤及びシーラント。
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