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Dokumentenidentifikation DE69823096T2 26.08.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000884350
Titel Wasserversorgungsleitung die eine gefärbte Polyethylenharzzusammensetzung enthält
Anmelder Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Oshima, Kotaro, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Sano, Toshimichi, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Noda, Mitsuo, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Momoi, Yasutaka, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Nogami, Atsushi, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Kawakami, Toru, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Ota, Takaaki, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Abe, Yoshio, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP;
Nakamura, Michiei, Nihonbashi, Tokyo 103-8383, JP
Vertreter Gille Hrabal Struck Neidlein Prop Roos, 40593 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 69823096
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.06.1998
EP-Aktenzeichen 981103005
EP-Offenlegungsdatum 16.12.1998
EP date of grant 14.04.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.08.2004
IPC-Hauptklasse C08K 3/00
IPC-Nebenklasse C08K 5/00   C08L 23/02   F16L 9/12   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr bzw. Wasserversorgungsrohr, gebildet aus einer gefärbten Harzzusammensetzung, und genauer gesagt ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr, welches eine hervorragende Echtheit der färbenden Komponente gegenüber chlorhaltigem Wasser aufzeigt.

2. Beschreibung des betroffenen Fachgebiets

Bislang sind Wasserversorgungsrohre in Japan Rohre, welche aus Stahl, duktilem Gußeisen oder Polyvinylchlorid hergestellt sind. Es wurde jedoch bestätigt, dass aus diesen Materialien hergestellte Wasserverteilungsrohre eine Bildung von Haarrissen und Rissen durch das Erdbeben, das in der Region HANSHIN-AWAJI stattfand, zeigten und gegenüber seismischer Deformation anfällig waren.

Andererseits zeigten als Gasrohre oder Wasserversorgungsrohre verwendete Polyethylenrohre eine geringe Beschädigung durch Bildung von Haarrissen und Rissen in kürzlichen Auftritten von Erdbeben, wie dem Erdbeben im Meer vor KUSHIRO, HOKKAIDO, im Januar 1993 (M: 7,8), dem Erdbeben im Meer vor der südwestlichen Küste von HOKKAIDO im Juli 1993 (M: 7,8) und dem Erdbeben in der Region HANSHIN-AWAJI im Januar 1995 (M: 7,2), und es wurde gezeigt, dass Polyethylenrohre eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen seismische Verformung aufweisen. Für aus Polyethylen hergestellte Wasserversorgungsrohre werden LD-Polyethylen und LLD-Polyethylen als das Materialharz verwendet. Aus dem obenstehenden Harz, welches mit Ruß gefärbt ist, hergestellte Einzelschicht-Rohre und Doppelschichtrohre mit einem aus dem obenstehenden, mit Ruß gefärbten Harz hergestellten äußeren Rohr und einem aus dem obenstehenden Harz ohne Färbung hergestellten inneren Rohr werden derzeit verwendet. Allerdings werden mit einem blauen Pigment gefärbte Einzelschicht-Rohre hauptsächlich als Wasserverteilungsrohre in den Vereinigten Staaten und Europa verwendet, und Forschung und Entwicklung an Einzelschicht-Rohren werden in Japan mit der Aussicht durchgeführt, in Zukunft Einzelschicht-Rohre zu verwenden. Das Wasserverteilungsrohr bezieht sich auf ein Hauptrohr, welches zur Verteilung von Wasser aus einem Wasserturm oder einem Wasserbasin bzw. -vorrat in einzelne Häuser verwendet wird, und das Wasserzufuhr-Rohr bezieht sich auf ein Rohr, verwendet zur Zufuhr von Wasser aus dem Hauptrohr zu Endstellen in einzelnen Häusern.

Als das zur Ausstattung von Polyethylen mit einer blauen Farbe verwendete Pigment wird im allgemeinen wegen der ausgezeichneten Witterungsbeständigkeit ein blaues Kupfer-Phthalocyanin-Pigment verwendet. Wenn Rohre für Wasser mit einer Farbe versehen werden, ist es im wesentlichen erforderlich, dass ein verwendetes Pigment eine geringe Entfärbung in einem Test der Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser zeigt, und dass die Innenfläche des Rohrs keine Deformation zeigt, wie eine durch Blasen verursachte Deformation. Das blaue Kupfer-Phthalocyanin-Pigment zeigt geringe Beständigkeit gegen oxidierende Mittel und wird in einem Test der Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser deutlich entfärbt, was zu einer beinahe weißen Farbe führt.

Zusammenfassung der Erfindung

Folglich bestehen die Ziele der vorliegenden Erfindung darin, ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr vorzusehen, welches aus einem Polyolefin hergestellt ist und ein blaues Pigment eines Mischoxids umfasst, welches ausgezeichnete Beständigkeit gegen Wasser zeigt, das Chlor als das Bakterizid enthält, so dass die färbende Komponente eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit gegenüber chlorhaltigem Wasser aufzeigt und die Bildung von Blasen auf der Innenfläche des Rohrs verhindert werden kann.

Als Ergebnis umfassender Untersuchungen durch die Anmelder der vorliegenden Erfindung zur Überwindung der obenstehenden Probleme, wurde festgestellt, dass eine gefärbte Polyolefin-Harzzusammensetzung, welche geringe Entfärbung oder Bildung von Blasen durch Wasser, welches Chlor als das Bakterizid enthält, zeigt, erhalten werden kann durch Verwendung, als das blaue Pigment zur Färbung eines Polyolefinharzes, eines blauen Feinpulver-Pigments, umfassend ein Mischoxid, welches Oxide von zwei oder mehreren Metallen umfasst und eine Kristallstruktur vom Spinell-Typ und einen besonderen spezifischen Oberflächenbereich aufweist, oder eines blauen Pigments eines Mischoxids, das mit einer Verbindung behandelt ist. Die vorliegende Erfindung ist auf der Basis dieser Feststellungen bewerkstelligt worden.

Folglich sieht die vorliegende Erfindung vor:

  • (1) ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr, gebildet aus einer gefärbten Harzzusammensetzung, welche ein Polyolefinharz als Hauptkomponente und ein blaues Pigment eines Mischoxids, das zwei oder mehrere Metalloxide umfasst und eine Spinell-Typ-Kristallstruktur und einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 30 m2/g oder mehr aufweist, umfasst;
  • (2) ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr, welches ein Polyolefinharz als Hauptkomponente und ein blaues Pigment eines Mischoxids, wie obenstehend in (1) definiert, umfasst, und in der Kristallstruktur ein oder mehrere Elemente enthält, welche von dem Metall der obenstehend in (1) definierten zwei oder mehreren Metalloxide verschieden sind;
  • (3) ein gefärbtes Wasserverteilungsrohr, welches ein Polyolefinharz als Hauptkomponente und ein blaues Pigment eines Mischoxids, wie obenstehend in (1) oder (2) definiert, umfasst, welches durch mechanisches Zermahlen mit einer oder mehreren Verbindungen von Elementen, welche von den Metallen der Metalloxide verschieden sind, erhältlich ist;
  • (4) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2) und (3), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids ein Mischoxid ist, enthaltend Kobalt und Aluminium als Metalle der Metalloxide;
  • (5) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2), (3) und (4), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids ein blaues feines Pigment ist, umfassend ein Mischoxid oder eine Mischung von zwei oder mehreren Mischoxiden, welche gewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Mischoxiden, enthaltend Kobalt und Aluminium als Metallkomponenten; Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium und Titan als Metallkomponenten; Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium und Chrom als Metallkomponenten; und Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium, Chrom und Titan als Metallkomponenten;
  • (6) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2), (3), (4) und (5), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids dadurch gekennzeichnet ist, dass es durch Lösen von Salzen der Metalle, welche das Mischoxid aufbauen, in Wasser, Bilden von Co-Präzipitaten von Verbindungen, umfassend Oxide, Hydroxide und/oder Carbonate der Metalle, aus der resultierenden Lösung unter Verwendung eines Präzipitationsmittels und Backen der gebildeten Co-Präzipitate erhältlich ist;
  • (7) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2), (3), (4) und (5), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids dadurch gekennzeichnet ist, dass es durch Lösen von Salzen von Metallen, welche das Mischoxid aufbauen, und Harnstoff in Wasser, Bilden von Co-Präzipitaten von Verbindungen, umfassend mindestens eines der Oxide, Hydroxide und Carbonate der Metalle, durch Erwärmen der resultierenden Lösung und Backen der gebildeten Co-Präzipitate erhältlich ist;
  • (8) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2), (3), (4), (5), (6) und (7), wobei das blaue Pigment eines Mischoxids mit einem synthetischen Harz, einer anorganischen Verbindung oder beidem, einem Harz und einer anorganischen Verbindung, beschichtet ist;
  • (9) ein Rohr, beschrieben in mindestens einem von (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) und (8), wobei das Polyolefinharz ein Polyethylenharz ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Harz, welches ein Polyolefinharz als Hauptkomponente umfasst, ist ein herkömmliches Polyolefinharz, welches für Strangpressen oder Spritzgießen verwendet wird. Spezifische Beispiele schließen Homopolymere aus Ethylen und Block-Copolymere aus Ethylen und Propylen, enthaltend 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 99 bis 50 Gew.-% Propylen, welche eine Dichte von 0,91 bis 0,980 g/cm3, vorzugsweise 0,940 bis 0,960 g/cm3, und eine MFR von 0,01 bis 10,0 g/10 Minuten, vorzugsweise 0,05 bis 1,0 g/10 Minuten aufweisen, ein. Block-Copolymere, erhalten durch Ersetzen eines Teils des Ethylens oder Propylens in dem obenstehenden Block-Copolymer durch ein Olefin mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, können ebenfalls verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wird spezifischer unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.

Das in der gefärbten Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre der vorliegenden Erfindung verwendete blaue Pigment ist ein blaues Pigment aus einem komplexen Metalloxid, d. h. ein blaues kalziniertes Metalloxid-Komplex-Pigment. Dieses Pigment wird im folgenden beschrieben.

Eines der in der gefärbten Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre verwendeten blauen Pigmente ist ein blaues Pigment aus einem Mischoxid, welches zwei oder mehrere Metalloxide enthält, eine Spinell-Kristallstruktur aufweist und einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 30 m2/g oder mehr besitzt.

Beispiele des blauen Mischoxidpigments schließen das "Colour Index" (hierin nachstehend bezeichnet als C. I.) Pigment Blau 28, welches ein blaues Pigment eines Kobalt und Aluminium als die Metallkomponenten enthaltenden Mischoxids ist, und das C. I.-Pigment Blau 36, welches ein blaues Pigment eines Kobalt, Aluminium und Chrom als die Metallkomponenten enthaltenden Mischoxids ist, ein.

Merkmale der blauen Pigmente eines Mischoxids werden im folgenden in Übereinstimmung mit dem Verfahren zur Herstellung der Pigmente beschrieben.

Herkömmliche blaue Pigmente eines Mischoxids werden gemäß eines Trockensyntheseverfahrens hergestellt. In diesem Verfahren werden die Pigmente durch Mischen und Backen von Oxiden oder anderen Verbindungen von konstituierenden Metallkomponenten synthetisiert. Oxide, Hydroxide oder Carbonate der konstituierenden Metallkomponenten werden gleichmäßig miteinander gemischt, und die erhaltene Mischung wird bei einer spezifischen Temperatur von etwa 600°C oder höher in Gegenwart einer Strömung gebrannt. Grobkörner des gesinterten Produktes werden unter Verwendung einer leistungsstarken Zerkleinerungsmaschine pulverisiert, um ein Pigment herzustellen. Die Primärteilchen des Pigmentes sind grobe Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,8 bis 1,0 &mgr;m und zeigen ein minderwertiges Färbevermögen. Das Pigment besitzt einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 5 m2/g.

Im Gegensatz dazu werden, in einem Naß-Syntheseverfahren, Salze von Kobalt, Aluminium und Titan und/oder Chrom als den konstituierenden Metallkomponenten in Wasser gelöst, und Co-Präzipitate von Oxiden oder Verbindungen, welche Oxid durch Wärmebehandlung bilden, wie Hydroxiden und Carbonaten, werden durch Zusetzen eines Präzipitierungsmittels gebildet. Die erhaltenen Co-Präzipitate werden gebrannt, und das gebrannte Produkt wird pulverisiert, um ein Pigment herzustellen. Das erhaltene Pigment besitzt einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 30 bis 120 m2/g, und die Primärteilchen des Pigmentes besitzen einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,3 &mgr;m oder weniger.

In einem neuen Verfahren, welches als ein gleichmäßiges Präzipitationsverfahren bezeichnet wird, werden Salze von Kobalt, Aluminium und Titan und/oder Chrom in Wasser in Kombination mit Harnstoff gelöst, und Co-Präzipitate von Oxiden, Hydroxiden oder Carbonaten werden durch Erwärmen der erhaltenen Lösung gebildet. Die Co-Präzipitate werden gebrannt und pulverisiert, um ein Pigment herzustellen. Das erhaltene Pigment besitzt einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 40 bis 120 m2/g, und die Primärteilchen des Pigmentes besitzen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 0,1 &mgr;m oder weniger.

Wie obenstehend beschrieben, sind der durchschnittliche Teilchendurchmesser und der spezifische BET-Oberflächenbereich unterschiedlich, was von dem Verfahren der Synthese abhängt. Blaue Pigmente von Mischoxiden zeigten bislang ein schlechteres Färbevermögen als dasjenige von organischen Pigmenten, weil die Pigmente von Mischoxiden anorganische Pigmente sind. Allerdings besitzen die Primärteilchen der Pigmente, hergestellt gemäß des Naß-Syntheseverfahrens oder des gleichmäßigen Präzipitations-Verfahrens, einen ausgesprochen kleineren durchschnittlichen Durchmesser als jenen der Primärteilchen der Pigmente, welche gemäß des Trockensyntheseverfahrens hergestellt werden. Der spezifische BET-Oberflächenbereich kann auf so viel wie das 6- bis 20fache oder mehr von demjenigen der herkömmlichen Pigmente eingestellt werden. Deshalb können das Färbevermögen und die Klarheit als ein Pigment unter Anwendung der obenstehenden Verfahren verbessert werden.

Als das blaue Pigment eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten Mischoxids wird ein Pigment mit einem spezifischen BET-Oberflächenbereich von 30 m2/g oder mehr verwendet.

Bevorzugte Ausführungsformen des obenstehenden Naß-Syntheseverfahrens und des obenstehenden gleichmäßigen Präzipitations-Verfahrens werden im Folgenden beschrieben. Als die Salze der konstituierenden Elemente des blauen Pigmentes eines Mischoxids können jedwede Verbindungen verwendet werden, welche herkömmlicherweise für die Herstellung von Pigmenten eines Mischoxids verwendet werden, wie Sulfate, Nitrate, Carbonate, Chloride und Acetate. Es ist geeignet, daß die wäßrige Lösung der gemischten Salze eine Konzentration von etwa 5 bis 50 Gew.-% aufweist. Als das Präzipitationsmittel werden in geeigneter Weise Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat verwendet.

Die getrockneten Co-Präzipitate werden in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 900 bis 1200°C während 30 Minuten bis 1 Stunde gebrannt, um ein Produkt mit einer vollständigen Spinell-Struktur zu erhalten. Das erhaltene blaue Pigment eines Mischoxids ist ein Mischoxid mit einem spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 40 m2/g oder mehr.

Weil das obenstehend erhaltene blaue Pigment eines Mischoxids ein gebranntes Pigment ist, zeigt das Pigment eine große Beständigkeit gegenüber Oxidationsmitteln und eine ausgezeichnete Farbechtheit gegenüber Wasser, das Chlor enthält, was das Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Darüber hinaus zeigt das Pigment ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Lichtbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit.

In der vorliegenden Erfindung kann ein Pigment eines Mischoxids durch Zusetzen von Verbindungen, wie Oxiden, Hydroxiden und Carbonaten, von einem oder mehreren Elementen, welche von den Metallen der zwei oder mehr Hauptmetalloxide verschieden sind, welche das Pigment eines Mischoxids ausmachen, in der Synthese des Pigmentes hergestellt werden, gefolgt von Backen der erhaltenen Mischung zum Beispiel bei einer Temperatur von etwa 1200°C, so daß die von den Metallen der zwei oder mehreren Metalloxide verschiedenen Elemente verteilt und in den Kristall des Mischoxids mit der Spinell-Struktur eingeführt werden. Ein Pigment eines Mischoxids kann auch durch Zusetzen von Verbindungen, wie Oxiden, Hydroxiden und Carbonaten von einem oder mehreren Elementen, verschieden von den Metallen der zwei oder mehreren Metalloxide, zu einem Mischoxid, enthaltend zwei oder mehrere Metalloxide, welche das Pigment eines Mischoxids ausmachen und eine Spinell-Kristallstruktur aufweisen, in der Synthese des Pigmentes, gefolgt von mechanochemischem Behandeln der erhaltenen Mischung durch ein Verfahren, wie Zermahlen, hergestellt werden. Diese Pigmente eines Mischoxids können ebenfalls verwendet werden. Diese blauen Pigmente eines Mischoxids zeigen verbesserte Oberflächenbedingungen und zeigen verbesserte Eigenschaften als Färbemittel, wie verbesserte Stabilität, Farbechtheit und Haltbarkeit.

Beispiele der Verbindungen des Elementes, welches von den Metallen der zwei oder mehreren Metalloxide verschieden ist, welche in den obenstehenden Pigmenten verwendet werden, schließen Verbindungen von Elementen ein, zugehörig zu allen Gruppen der dritten Periode oder höher des Periodensystems mit Ausnahme der Gruppen 0, Ia und VIIb. Spezifische Beispiele der zu bevorzugenden Elemente schließen Aluminium, Silicium, Zink, Zirconium, Titan, Zinn, Lanthan, Neodymium und Praseodymium ein. Wenn diese Elemente zugesetzt werden, werden vorzugsweise Oxide oder Hydroxide verwendet. Diese Elemente werden vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis 20% verwendet. Wenn die Menge geringer als dieser Bereich ist, wird der Effekt nicht aufgezeigt. Wenn die Menge diesen Bereich übersteigt, nimmt die Konzentration der Farbe ab.

In der vorliegenden Erfindung kann die Oberfläche des blauen Pigmentes eines Mischoxids, falls notwendig, mit einem oder mehreren Beschichtungsmaterialien behandelt werden, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus anorganischen Verbindungen für die Oberflächenbehandlung und synthetischen Harzen. Beispiele derartiger anorganischer Verbindungen für die Oberflächenbehandlung schließen amorphes Siliciumdioxid; Glasmaterialien mit einem niedrigen Schmelzpunkt; und Verbindungen, wie Hydroxide, Oxide und unlösliche oder kaum lösliche Salze, wie Carbonate, Phosphate und Silicate, von Metallen der Gruppe II des Periodensystems, wie Magnesium, Calcium und Zink, Metallen der Gruppe III, wie Aluminium, Metallen der Gruppe IV, wie Titan, Zircon und Zinn, Metallen der Gruppe VII, wie Eisen, und Seltenerden-Elementen, wie Lanthan, Praseodymium und Neodymium, und Mischungen dieser Verbindungen ein. Beispiele derartiger synthetischer Harze schließen Polymere, welche im wesentlichen in dem Medium unlöslich sind, ein. Diese Behandlung verbessert die Dispersion und Stabilität des Pigmentes und unterdrückt die Bildung von Blasen bzw. Pressfehlern auf dem Harz. Wenn die Oberflächenbehandlung unter Verwendung der obenstehenden anorganischen Verbindungen, wie Hydroxiden, Oxiden und unlöslichen oder kaum löslichen Salzen der Metalle, durchgeführt wird, zeigt das blaue Pigment eines Mischoxids verbesserte Oberflächenbedingungen und zeigt verbesserte Eigenschaften als Färbemittel, wie verbesserte Stabilität, Farbechtheit und Haltbarkeit.

Die Oberflächenbehandlung mit der anorganischen Verbindung für eine Oberflächenbehandlung, wie Hydroxiden, Oxiden und unlöslichen oder kaum löslichen Salzen der Metalle und Mischungen dieser Verbindungen, kann gemäß eines herkömmlichen Verfahrens zur Bildung einer Überzugsschicht aus Siliciumdioxid oder Hydroxiden, Oxiden und unlöslichen oder kaum löslichen Salzen der obenstehend beschriebenen Metalle durchgeführt werden. Wenn die Oberflächenbehandlung beispielsweise unter Verwendung von Siliciumdioxid durchgeführt wird, kann die Überzugsschicht, falls notwendig, durch Behandlung des obenstehenden blauen Pigmentes eines Mischoxids mit einem Silan-Kopplungsmittel, Feindispergieren des behandelten Pigmentes in Wasser, gleichzeitiges Zusetzen einer wäßrigen Lösung von Natriumsilicat oder Kaliumsilicat und einer verdünnten Lösung von Schwefelsäure, tropfenweise oder als eine Strömung, zu der erhaltenen Dispersion und Mischen der Komponenten; oder durch Feindispergieren des Pigmentes in einem Lösungsmittel, wie wasserhaltigem Ethanol, Zusetzen von Tetraethylorthosilicat oder Tetramethylorthosilicat zu der erhaltenen Dispersion und Zulassen des Fortschreitens der Hydrolysereaktion und der Kondensationsreaktion erhalten werden. Wenn die Oberflächenbehandlung unter Verwendung eines Hydroxides des obenstehenden Metalls durchgeführt wird, kann die Überzugsschicht durch gleichzeitiges Zusetzen einer wäßrigen Lösung eines in Wasser löslichen Salzes des Metalls, wie eines Chlorids, Sulfats und Acetats des Metalls, und einer alkalischen Lösung von Natriumhydroxid, tropfenweise oder als eine Strömung, zur Bildung des Hydroxids des Metalls, erhalten werden. Wenn die Oberflächenbehandlung unter Verwendung eines Oxids des Metalls durchgeführt wird, kann die Überzugsschicht durch Backen des Hydroxids des obenstehend erhaltenen Metalls erhalten werden, Wenn die Oberflächenbehandlung unter Verwendung eines unlöslichen oder kaum löslichen Salzes des Metalls durchgeführt wird, kann die Überzugsschicht durch gleichzeitiges Zusetzen einer wäßrigen Lösung eines in Wasser löslichen Salzes des Metalls, wie eines Chlorids, Sulfats und Acetats des Metalls, und einer Lösung von Natriurncarbonat, Natriumphosphat oder Natriumsilicat, tropfenweise oder als eine Strömung, zur Bildung eines unlöslichen oder kaum löslichen Salzes des Metalls erhalten werden.

Die Beschichtungsbehandlung mit einem synthetischen Harz, wie einem gehärteten Polymer oder einem im wesentlichen in Medien unlöslichen Polymer, kann gemäß eines herkömmlichen Verfahrens zur Bildung des synthetischen Harzes durchgeführt werden.

Als das gehärtete Polymer werden herkömmliche gehärtete Polymere verwendet. Beispiele für ein derartiges gehärtetes Polymer schließen gehärtete Aminoharze, gehärtete Epoxyharze, gehärtete Phenolharze, gehärtete Urethanharze, vernetzte ungesättigte Polyesterharze und vernetzte Poly(meth)acrylat-Harze ein. Polymere, welche nicht gehärtet sind, können ebenfalls verwendet werden, solange das Polymer im wesentlichen in dem Polyolefinharz unlöslich ist oder einen höheren Schmelzpunkt als die Verarbeitungstemperatur des Harzes aufweist. Beispiele für ein solches Polymer schließen Polyamidharze, Polyimidharze und Polyamidimidharze ein. Wie allgemein bekannt ist, können härtbare Harze im löslichen Zustand, wie Ausgangsmonomere und Kondensationsprodukte in frühen Stufen, ebenfalls verwendet werden, wo notwendig, in Kombination mit geeigneten Vernetzungsmitteln, Härtungsmitteln, Katalysatoren und Polymerisationsinitiatoren. Polymere, welche nicht härtbar sind, werden als eine Lösung in einem Lösungsmittel verwendet.

Die Beschichtungsbehandlung kann, falls notwendig, durch Behandeln des blauen Pigmentes eines Mischoxids mit einem Silan-Kopplungsmittel, Feindispergieren des behandelten Pigmentes in Wasser oder einem Lösungsmittel, Zusetzen der obenstehenden organischen Verbindung zu der erhaltenen Dispersion gemäß eines herkömmlichen Verfahrens zur Bildung von Überzugsschichten, zum Beispiel als eine wäßrige Lösung, eine Emulsion oder eine Lösung in einem Lösungsmittel, tropfenweise oder als eine Strömung, Erwärmen der erhaltenen Mischung, falls notwendig, und Zugeben eines Härtungsmittels, wie eines Amins, eines Härtungskatalysators, wie einer Säure und einem Alkali-Stoff, oder eines Polymerisationsinitiators zu der Mischung durchgeführt werden.

Es ist notwendig, daß das blaue Pigment aus einem Mischoxid, welches auf der Oberfläche behandelt worden ist, die obenstehende anorganische Verbindung oder das obenstehende synthetische Harz in einer ausreichenden Menge zur Beschichtung der gesamten Oberfläche des Pigmentes enthält. Die anorganische Verbindung oder das synthetische Harz wird für die Behandlung des blauen Pigmentes eines Mischoxids in einer Menge von 0,5 bis 3000 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Pigmentes verwendet. Es wird bevorzugt, daß die anorganische Verbindung in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Pigmentes verwendet wird, und das synthetische Harz in einer Menge von 5 bis 2000 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Pigmentes verwendet wird.

In der vorliegenden Erfindung können zu Zwecken der Farbanpassung andere Pigmente zu dem obenstehenden blauen Pigment eines Mischoxids zugesetzt werden. Beispiele des anderen Pigmentes schließen organische Pigmente, wie Phthalocyanin-Pigmente, vorzugsweise bromierte Phthalocyanin-Blau-Pigmente und Phthalocyanin-Grün-Pigmente, Azopigmente, vorzugsweise polykondensierte Azopigmente und Azomethin-Azopigmente, Isoindolinon-Pigmente, Chinacridon-Pigmente, Anthrachinon-Pigmente, Dioxazin-Pigmente und Perylen-Pigmente; Pigmente eines Mischoxids mit einer von Blau verschiedenen Farbe; und anorganische Pigmente, wie Titanoxid-Pigmente, Kohleschwarz bzw. Ruß, Ultramarin-Blau und rotes Oxid, ein.

Das blaue Pigment eines Mischoxids wird in einer Menge von 0,001 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,01 bis 10 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen des Polyolefins verwendet. Die obenstehenden weißen Pigmente oder die obenstehenden gefärbten Pigmente können einzeln oder als eine Kombination von zwei oder mehreren Typen verwendet werden.

In einer gefärbten Harzzusammensetzung wird ein Dispergiermittel, wie eine Metallseife oder Polyethylen-Wachs, verwendet, um die Dispersion des Pigmentes zu verbessern. Beispiele der Metallseife schließen Magnesiumpalmitat, Calciumoleat, Kobaltoleat, Lithiumstearat, Magnesiumstearat, Zinkstearat und Calciumstearat ein.

Als das Polyethylenwachs kann Polyethylenwachs von verschiedenen Typen, wie allgemeinen Polymerisations-Typen, Zersetzungs-Typen und Modifikations-Typen, verwendet werden.

Die gefärbte Harzzusammensetzung kann, falls notwendig, Antioxidationsmittel, Ultraviolettlicht-Absorber, antistatische Mittel, Antipilzmittel, Stabilisatoren, Vernetzungsmittel und anorganische Füllstoffe, wie Talkum, Ton, Silica und Aluminiumoxid, zusätzlich zu den obenstehenden Komponenten umfassen.

In einem Beispiel der Herstellung der gefärbten Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre werden ein blaues Pigment eines Mischoxids, ein Dispergiermittel, und falls notwendig die anderen obenstehend beschriebenen Zusatzstoffe mit einem Harz vermischt, welches ein Polyolefinharz als die Hauptkomponente enthält. Die Mischung wird in einen Mixer (Handelsname HENSCHEL MIXER; hergestellt von MITSUI MIIKE SEISAKUSHO Co., Ltd.) eingebracht und bei Raumtemperatur oder unter Erwärmung gemischt. Das gemischte Produkt wird durch Hindurchleiten durch zwei geheizte Walzen weiter vermischt. Die erhaltene Mischung wird gekühlt und dann unter Anwendung einer Zerkleinerungsmühle zur Bildung von Pellets pulverisiert oder durch einen Extruder extrudiert, um Perlen oder Säulen zu bilden.

Das gefärbte Harz-Wasserverteilungsrohr der vorliegenden Erfindung wird durch Mischen eines Polyolefinharzes mit der obenstehenden gefärbten Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre und, falls notwendig, anderen Zusatzstoffen gemäß einer herkömmlichen Praktik und Formen der erhaltenen Mischung zu Wasserverteilungsrohren mit den vorgeschriebenen Abmessungen unter Anwendung eines Extruders hergestellt.

Um die durch die vorliegende Erfindung erhaltenen Vorteile zusammenzufassen, zeigt das gefärbte Wasserverteilungsrohr eine hervorragende Farbechtheit in Wasser, welches Chlor enthält, und eine ausgezeichnete Haltbarkeit ohne Bildung von Blasen, und kann die Farbe und physikalischen Eigenschaften unter Stabilität bei der Anwendung während einer langen Zeitdauer beibehalten, sogar wenn das Wasser mit einem Bakterizid behandelt wird.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden spezifischer unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben.

Synthesebeispiel 1 Synthese eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids

Wasser wurde zu 41,4 Gewichtsteilen Aluminiumnitrat-Nonahydrat, 16 Gewichtsteilen Kobaltnitrat-Hexahydrat, 60 Gewichtsteilen Harnstoff und 5,5 Gewichtsteilen Natriumsulfat zugesetzt, und die Gesamtmenge wurde auf 600 Gewichtsteile eingestellt. Die Komponenten wurden gut gerührt, so daß die Komponenten vollständig gelöst wurden, und die erhaltene Lösung wurde unter Rühren erwärmt. Als die Temperatur 100°C erreichte, wurde die Temperatur darauf gehalten. Nach einiger Zeit wurden Präzipitate abgetrennt.

Kleine Portionen der Reaktionslösung wurden zur Untersuchung herausgenommen, und die Reaktion wurde abgeschlossen, als es bestätigt wurde, daß ein aus der Reaktionslösung erhaltenes Filtrat transparent blieb, nachdem eine verdünnte Natriumhydroxidlösung tropfenweise zugesetzt wurde. Nachdem die Reaktionslösung filtriert wurde, wurden die Präzipitate mit Wasser gewaschen, um lösliche Salze ausreichend zu entfernen, und ein Filtrationskuchen wurde erhalten. Der erhaltene Kuchen der Co-Präzipitate wurde bei einer Temperatur von 120°C 12 Stunden lang oder mehr getrocknet, Die getrockneten Co-Präzipitate wurden 1 Stunde lang in einer oxidierenden Atmosphäre bei 1200°C gebrannt.

Das so erhaltene blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) war aus Primärteilchen zusammengesetzt, welche kleiner waren als diejenigen, welch durch das Trockensyntheseverfahren erhalten wurden. Die Durchmesser der Primärteilchen beliefen sich auf 0,1 &mgr;m oder weniger, und der spezifische BET-Oberflächenbereich betrug 50 m2/g. Das Pigment zeigte eine vollständig klare blaue Farbe mit einem rötlichen Farbton im Vergleich zum Farbton der Pigmente, welche durch das Trockensyntheseverfahren hergestellt wurden. Das Färbevermögen und die Dispersion waren hervorragend.

Synthesebeispiel 2 (Synthese eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids)

Wasser wurde zu 41,4 Gewichtsteilen Aluminiumnitrat-Nonahydrat, 16 Gewichtsteilen Kobaltnitrat-Hexahydrat und 5,5 Gewichtsteilen Natriumsulfat zugesetzt, und die Gesamtmenge wurde auf 100 Gewichtsteile eingestellt. Die Komponenten wurden gut gerührt, so daß die Komponenten vollständig gelöst wurden, um eine wäßrige Lösung aus gemischten Salzen herzustellen. Separat wurden 25,7 Gewichtsteile Natriumcarbonat in Wasser gelöst, und die Gesamtmenge wurde auf 100 Gewichtsteile eingestellt, um eine wäßrige Lösung von Natriumcarbonat herzustellen, welche als das Präzipitationsmittel verwendet wurde.

Getrennt davon wurden 400 Teile Wasser in ein Gefäß eingebracht. Die obenstehende wäßrige Lösung von gemischten Salzen und die obenstehende wäßrige Lösung von Natriumcarbonat wurden gleichzeitig tropfenweise in das Wasser in dem Gefäß zugegeben, während die Temperatur bei 26°C gehalten wurde, und die Präzipitations-Reaktion war in etwa 30 Minuten bis 1 Stunde abgeschlossen. Während der Reaktion wurde der pH-Wert sorgfältig bei 12 gehalten. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde auf 70°C erhöht, und die Reaktionsmischung wurde etwa 1 Stunde lang altern gelassen. Nachdem die Reaktionsmischung filtriert war, wurden die Präzipitate mit Wasser gewaschen, um lösliche Salze vollständig zu entfernen, und ein Filtrationskuchen wurde erhalten. Der Kuchen aus Co-Präzipitaten wurde bei einer Temperatur von 120°C 12 Stunden lang oder mehr getrocknet, und die getrockneten Co-Präzipitate wurden 1 Stunde lang bei 1200°C in einer oxidierenden Atmosphäre gebrannt.

Das so erhaltene, blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-2) war aus Primärteilchen aufgebaut, kleiner als diejenigen, welche durch das Trockensyntheseverfahren erhalten wurden. Die Durchmesser der Primärteilchen beliefen sich auf 0,1 &mgr;m oder weniger, und der spezifische BET-Oberflächenbereich betrug 40 m2/g. Das Pigment zeigte eine vollständig klare blaue Farbe mit rötlichem Ton. Das Färbevermögen und die Dispersion waren hervorragend.

Synthesebeispiel 3 (Synthese eines blauen Pigmentes eines Mischoxids vom Typ einer festen Lösung von Oxiden)

Aluminiumoxid in einer Menge von 102,0 Gewichtsteilen, 63,7 Gewichtsteile Kobaltoxid und 5,0 Gewichtsteile Titanoxid wurden durch Trockenzermahlen ausreichend miteinander vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde 1 Stunde lang bei 1200°C gebrannt, um ein blaues Pigment einer festen Lösung von Titanoxid und eines Mischoxids, enthaltend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, zu erhalten (BL-3).

Synthesebeispiel 4 (Synthese eines blauen Pigmentes eines Mischoxids vom Typ einer festen Lösung von Oxiden)

Aluminiumoxid in einer Menge von 102,0 Gewichtsteilen, 63,7 Gewichtsteile Kobaltoxid, 8,3 Gewichtsteile Zinkoxid und 5,0 Gewichtsteile Titanoxid wurden durch Trockenzermahlen ausreichend miteinander vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 1200°C 1 Stunde lang gebrannt, um ein blaues Pigment einer festen Lösung von Zinkoxid, Titanoxid und eines Mischoxids, enthaltend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, zu erhalten (BL-4).

Synthesebeispiel 5 (Herstellung eines mechanochemisch behandelten blauen Pigmentes eines Mischoxids)

Das blaue Pigment eines Aluminiumoxid und Kobaltoxid umfassenden Mischoxids, (BL-1), in einer Menge von 165,7 Gewichtsteilen und 5,0 Gewichtsteile Titanoxid wurden durch Trockenzermahlen ausreichend miteinander vermischt, um die Komponenten mechanochemisch aneinander haften zu lassen. So wurde ein blaues Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, welches mechanochemisch mit Titanoxid behandelt war, erhalten (BL-5).

Synthesebeispiel 6 (Herstellung eines mechanochemisch behandelten blauen Pigmentes eines Mischoxids)

Das blaue Pigment eines Aluminiumoxid und Kobaltoxid umfassenden Mischoxids, (BL-2), in einer Menge von 165,7 Gewichtsteilen, 8,3 Gewichtsteile Zinkoxid und 5,0 Gewichtsteile Titanoxid wurden durch Trockenzermahlen ausreichend miteinander vermischt, um die Komponenten mechanochemisch aneinander haften zu lassen. So wurde ein blaues Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, welches mechanochemisch mit Zinkoxid und Titanoxid behandelt war, erhalten (BL-6).

Synthesebeispiel 7 (Oberflächenbehandlung eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschlchtungsmaterial)

Das in Beispiel 1 erhaltene, blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) in einer Menge von 50 Gewichtsteilen wurde durch Zugabe von 100 Gewichtsteilen einer wäßrigen Lösung von 10 Gew.-% Methanol, enthaltend 1 Gewichtsteil eines anionischen Dispergiermittels, benetzt. Zu dem benetzten Pigment wurden 400 Gewichtsteile Wasser zugegeben, und die Mischung wurde unter Verwendung eines Attritors bzw. einer Reibmühle, enthaltend Stahlkugeln, ausreichend dispergiert, bis eine Aufschlämmung von gleichmäßiger Viskosität erhalten wurde. Die erhaltene Aufschlämmung wurde durch ein Netz geleitet, um die Stahlkugeln zu entfernen, und mit Wasser verdünnt, um die Gesamtmenge auf 1000 Gewichtsteile einzustellen.

Getrennt davon wurden 16, 7 Gewichtsteile einer wäßrigen Lösung von Natriumsilicat (30 Gew.-% als wasserfreie Kieselsäure) mit Wasser verdünnt, um die Gesamtmenge auf 100 Gewichtsteile einzustellen. Eine wäßrige Lösung von 2,5 Gew.-% Schwefelsäure in einer Menge von 100 Gewichtsteilen wurde getrennt davon zur Verwendung bereit gehalten.

Die Dispersion des Pigmentes wurde auf 90°C erwärmt, und der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid auf 10,0 eingestellt. Zu dieser Dispersion wurden die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Natriumsilicat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure tropfenweise zugesetzt. Die Zugabe wurde so kontrolliert, daß die Reaktionsmischung alkalisch gehalten wurde. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung 1 Stunde lang unter Rühren gehalten und dann durch Zugeben einer verdünnten Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 6,5 bis 7,0 eingestellt. Nachdem die erhaltene Aufschlämmung filtriert wurde, wurden die Präzipitate mit Wasser gewaschen, bis die Abwesenheit löslicher Salze bestätigt wurde, und getrocknet, um 55 Gewichtsteile eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids, welches auf der Oberfläche behandelt war, zu erhalten (BL-7). Die Menge an Silica, welche die Oberfläche überzog, belief sich auf etwa 10 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Pigmentes.

Synthesebeispiel 8 (Oberflächenbehandlung eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschichtungsmaterial)

Das blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) in einer Menge von 300 Gewichtsteilen wurde zu 1000 Gewichtsteilen Wasser, enthaltend 0,9 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat, zugesetzt. Die erhaltene Mischung wurde unter Verwendung eines Homomixers 30 Minuten lang gerührt, um das Pigment ausreichend zu entflocken und zu dispergieren.

Getrennt davon wurden 14,5 Gewichtsteile Natriumaluminat in 200 Gewichtsteilen Wasser gelöst, um eine verdünnte Lösung von Natriumaluminat herzustellen. Schwefelsäure in einer Menge von 10,1 Gewichtsteilen wurde zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um eine verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure herzustellen.

Die obenstehende Dispersion des Pigmentes wurde auf 60°C erwärmt, und der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid auf 9,0 eingestellt. Zu dieser Dispersion wurden die obenstehende wäßrige Lösung von Natriumaluminat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure gleichzeitig tropfenweise zugesetzt. Die Zugabe wurde so gesteuert, daß die Reaktionsmischung alkalisch gehalten wurde. Nachdem die Zugabe beider Lösungen beendet war, wurde die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten. Nachdem die erhaltene Aufschlämmung filtriert war, wurden die Präzipitate mit Wasser gewaschen, bis die Abwesenheit löslicher Salze durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Filtrats bestätigt wurde, und getrocknet, um 310 Gewichtsteile eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids, das auf der Oberfläche mit Aluminiumhydroxid behandelt war, (BL-8) zu erhalten. Die Menge an Aluminiumhydroxid, welche die Oberfläche überzog, belief sich auf etwa 4,6 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Pigmentes.

Synthesebeispiel 9 (Oberflächenbehandlung eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschichtungsmaterial)

Das blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) in einer Menge von 300 Gewichtsteilen wurde zu 1000 Gewichtsteilen Wasser, enthaltend 0,9 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat, zugesetzt. Die erhaltene Mischung wurde gerührt, um das Pigment zu entflocken und zu dispergieren.

Getrennt davon wurden 31,3 Gewichtsteile einer wäßrigen Lösung von Natriumsilicat (29% als wasserfreie Kieselsäure) zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um eine verdünnte Lösung von Natriumsilicat herzustellen. Schwefelsäure in einer Menge von 4,2 Gewichtsteilen wurde zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um eine verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure herzustellen. Die obenstehende Dispersion des Pigmentes wurde auf 80°C erwärmt, und der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Zu dieser Dispersion wurden die obenstehende wäßrige Lösung aus Natriumsilicat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure gleichzeitig tropfenweise zugesetzt. Nachdem die Zugabe beendet war, wurde die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten.

Getrennt davon wurden eine verdünnte Lösung von Natriumaluminat, enthaltend 14,5 Gewichtsteile Natriumaluminat, und eine verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure, enthaltend 10,1 Gewichtsteile Schwefelsäure, gemäß denselben Vorgehensweisen hergestellt, wie diejenigen, welche im Synthesebeispiel 8 durchgeführt wurden. Die Dispersion des obenstehend behandelten Pigmentes wurde auf 60°C erwärmt, und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Natriumaluminat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure wurden gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion bei einem pH-Wert von 9,0 zugesetzt. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten. Nachdem die erhaltene Aufschlämmung filtriert wurde, wurden die Präzipitate mit Wasser gewaschen und getrocknet, um 319 Gewichtsteile eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids, das auf der Oberfläche mit Doppelschichten von Silica und Aluminiumhydroxid behandelt war, zu erhalten (BL-9). Die Gesamtmenge von Silica und Aluminiumhydroxid, welche die Oberfläche beschichteten, belief sich auf etwa 7,6 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Pigmentes.

Synthesebeispiel 10 (Oberflächenbehandlung eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids mit einem anorganischen Beschichtungsmaterial)

Das blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids, umfassend Kobaltoxid und Aluminiumoxid, (BL-1) in einer Menge von 300 Gewichtsteilen wurde zu 1000 Gewichtsteilen Wasser, enthaltend 0,9 Gewichtsteile Natriumhexametaphosphat, gemäß denselben Vorgehensweisen zugesetzt, wie denjenigen, welche im Synthesebeispiel 9 ausgeführt wurden. Die erhaltene Mischung wurde gerührt, um das Pigment zu entflocken und zu dispergieren. Getrennt davon wurden 31,3 Gewichtsteile einer wäßrigen Lösung von Natriumsilicat (29% als wasserfreie Kieselsäure) zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um eine verdünnte Lösung von Natriumsilicat herzustellen. Schwefelsäure in einer Menge von 4,2 Gewichtsteilen wurde zu 200 Gewichtsteilen Wasser zugesetzt, um eine verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure herzustellen. Die obenstehende Dispersion des Pigmentes wurde auf 80°C erwärmt, und der pH-Wert der Dispersion wurde durch Zugabe einer verdünnten wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Die obenstehende wäßrige Lösung von Natriumsilicat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure wurden gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion zugesetzt. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten. Getrennt davon wurden eine verdünnte Lösung von Natriumaluminat, enthaltend 14,5 Gewichtsteile Natriumaluminat, und eine verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure, enthaltend 10,1 Gewichtsteile Schwefelsäure, gemäß denselben Vorgehensweisen hergestellt, wie denjenigen, welche im Synthesebeispiel 9 durchgeführt wurden. Die Dispersion des obenstehenden behandelten Pigmentes wurde auf 60°C erwärmt, und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Natriumaluminat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure wurden gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion bei einem pH-Wert von 9,0 zugesetzt. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung zum Altern 1 Stunde lang unter Rühren gehalten.

Getrennt davon wurden 31,8 Gewichtsteile Zinksulfatheptahydrat in 200 Gewichtsteilen Wasser gelöst, um eine verdünnte wäßrige Lösung von Zinksulfat herzustellen, und 8,8 Gewichtsteile Natriumhydroxid wurden in 200 Gewichtsteilen Wasser gelöst, um eine verdünnte wäßrige Lösung von Natriumhydroxid herzustellen. Die obenstehende behandelte Dispersion des Pigmentes wurde auf 60°C erwärmt, und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Zinksulfat und die obenstehende verdünnte wäßrige Lösung von Natriumhydroxid wurden gleichzeitig tropfenweise zu dieser Dispersion zugesetzt, während die Geschwindigkeit der Zugabe so eingestellt wurde, daß der pH-Wert der Reaktionsmischung bei 7 gehalten wurde. Nachdem die Zugabe beider Lösungen abgeschlossen war, wurde die Reaktionsmischung 1 Stunde lang zum Altern unter Rühren gehalten. Nachdem die erhaltene Aufschlämmung filtriert war, wurden die Präzipitate mit Wasser gewaschen und getrocknet, um 330 Gewichtsteile eines blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids, das auf der Oberfläche mit mehreren Schichten aus Silica, Aluminiumhydroxid und Zinkhydroxid behandelt war, zu erhalten (BL-10). Die Gesamtmenge an Silica, Aluminiumhydroxid und Zinkhydroxid, welche die Oberfläche überzogen, belief sich auf etwa 11,3 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Pigments.

Synthesebeispiele 11 bis 14

Die blauen Pigmente eines Mischoxids, gezeigt in der Spalte 3 von Tabelle 1, waren auf der Oberfläche mit den in der Tabelle 1 gezeigten anorganischen Beschichtungsmaterialien gemäß denselben Vorgehensweisen behandelt, wie denjenigen, welche in Synthesebeispiel 9 oder 10 ausgeführt wurden, wodurch man Pigmente erhielt, welche auf der Oberfläche behandelt waren (BL-11 bis BL-14).

Tabelle 1
Synthesebeispiel 15 (Oberflächenbehandlung eines blauen Feinpulver-Pigments eines Mischoxids mit einem organischen Beschichtungsmaterial)

Das in Synthesebeispiel 1 hergestellte blaue Feinpulver-Pigment eines Mischoxids (BL-1) in einer Menge von 10 Gewichtsteilen, 40 Gewichtsteile Bisphenol-A-diacrylat, modifiziert mit Ethylenoxid, 30 Gewichtsteile Trimethylolpropantriacrylat und 20 Gewichtsteile Stearylmethacrylat wurden miteinander vermischt und unter Verwendung einer Walzenmühle gleichmäßig dispergiert. Zu der erhaltenen Mischung wurden 0,8 Gewichtsteile Azobisisobutyronitril als der Polymerisationsinitiator zugesetzt und zusammen vermischt. Die resultierende Mischung wurde zu 200 Gewichtsteilen einer 2,5%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol zugesetzt, welche durch einen Hochgeschwindigkeitsrührer gerührt wurde, um eine Suspension vom Öl-in-Wasser-Typ mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 3 &mgr;m herzustellen. Die hergestellte Suspension wurde zusammen mit 200 Gewichtsteilen einer 2,5%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol in eine Vorrichtung zur Suspensionspolymerisation eingebracht, und man ließ die Polymerisation bei 75 bis 80°C 8 Stunden lang unter Rühren voranschreiten. Nachdem die durch die Polymerisation erhaltene Aufschlämmung der Suspension filtriert wurde, wurden die Präzipitate gewaschen und getrocknet, wodurch man ein blaues Feinpulver-Pigment eines Mischoxids erhielt, welches auf der Oberfläche behandelt war (BL-15). Der Gehalt des Pigmentes betrug 10%, und der durchschnittliche Teilchendurchmesser belief sich auf etwa 3 &mgr;m.

Blaue Pigmente eines Mischoxids, BL-4 und BL-6, wurden mit organischen Beschichtungsmaterialien auf der Oberfläche gemäß den gleichen Vorgehensweisen beschichtet, wie denjenigen, durchgeführt in Synthesebeispiel 15, und auf der Oberfläche behandelte, blaue Pigmente eines Mischoxids BL-16 bzw. BL-17 wurden erhalten. Beide Pigmente wiesen einen Gehalt des Pigmentes von 10% und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 3 &mgr;m auf.

Beispiel 1

Ein hochdichtes Polyethylen (Dichte 0,949 g/cm3; MFR 0,10 g/10 Minuten) in einer Menge von 100 Gewichtsteilen, 0,2 Gewichtsteile des blauen Feinpulver-Pigmentes eines Mischoxids BL-1, erhalten in Synthesebeispiel 1, und 0,1 Gewichtsteile eines Polyethylenwachses (Handelsname SUNWAX 151P; hergestellt von SANYO KASEI KOGYO Co., Ltd.) wurden unter Verwendung einer Zweiwalzen-Mühle 2 Minuten lang bei 185°C miteinander verknetet, um eine gefärbte Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre zu erhalten.

Dann wurde das geknetete Produkt unter Erwärmung gepresst, um ein gepresstes Blatt mit einer Dicke von 2 mm herzustellen. Das gepresste Blatt wurde unter Bedingungen einer Vorwärmung bei 230°C während 2 Minuten (20 kg/cm2), Pressen bei 230°C während 2 Minuten (200 kg/cm2) und Kühlen bei 20°C während 5 Minuten hergestellt. Teststücke von 20 mm × 120 mm wurden aus dem erhaltenen gepressten Blatt hergestellt.

Unter Verwendung der hergestellten Teststücke wurden die Entfärbung und Bildung von Blasen gemäß des Testverfahrens der Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine ausgezeichnete Farbechtheit bei geringer Entfärbung und eine hervorragende Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Gefärbte Harzzusammensetzungen für Wasserverteilungsrohre wurden unter Verwendung von 0,2 Gewichtsteilen BL-2, BL-3, BL-4, BL-5 oder BL-6, 0,22 Gewichtsteilen BL-7, 0,209 Gewichtsteilen BL-8, 0,215 Gewichtsteilen BL-9, BL-11 oder BL-12, 0,223 Gewichtsteilen BL-10, BL-13 oder BL-14 oder 2 Gewichtsteilen BL-15, BL-16 oder BL-17 anstelle des im obenstehenden verwendeten BL-1 hergestellt, und die Entfärbung und Bildung von Blasen wurden gemäß des Testverfahrens der Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser gemäß denselben Vorgehensweisen, wie den obenstehend beschriebenen, untersucht. Die Ergebnisse der Tests zeigten eine ausgezeichnete Farbechtheit und hervorragende Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Beispiel 2

Eine gefärbte Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre wurde gemäß denselben Vorgehensweisen, wie denjenigen, welche im Beispiel 1 ausgeführt wurden, hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,1 Gewichtsteile Calciumstearat anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Polyethylenwachses verwendet wurden. Teststücke wurden aus der hergestellten gefärbten Harzzusammensetzung angefertigt, und die Entfärbung und Bildung von Blasen wurden gemäß denselben Vorgehensweisen, wie denjenigen, durchgeführt im Beispiel 1, untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine hervorragende Farbechtheit bei geringer Entfärbung und eine ausgezeichnete Haltbarkeit in Hinsicht auf die Bildung von Blasen.

Gefärbte Harzzusammensetzungen für Wasserverteilungsrohre wurden unter Verwendung von BL-2 bis BL-16 anstelle des im obenstehenden verwendeten BL-1 hergestellt, und die Entfärbung und Bildung von Blasen wurden gemäß des Testverfahrens der Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser gemäß denselben Vorgehensweisen, wie denjenigen, welche obenstehend beschrieben wurden, untersucht. Die Ergebnisse der Tests zeigten eine ausgezeichnete Farbechtheit und eine hervorragende Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Beispiel 3

Ein hochdichtes Polyethylen (Dichte 0,949 g/cm3; MFR 0,10 g/10 Minuten) in einer Menge von 100 Gewichtsteilen, 0,2 Gewichtsteile des blauen Feinpulver-Pigments eines Mischoxids BL-1, erhalten in Synthesebeispiel 1, 0,002 Gewichtsteile Titanoxid (Handelsname TIPAKE CR90; hergestellt von ISHIHARA SANGYO Co., Ltd.) und 0,11 Gewichtsteile eines Polyethylen-Wachses (Handelsname SUNWAX 151P) wurden unter Verwendung einer Zweiwalzen-Mühle bei 185°C während 2 Minuten zusammengeknetet, um eine gefärbte Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre zu erhalten.

Dann wurde das geknetete Produkt unter Erwärmung gepresst, um ein gepresstes Blatt mit einer Dicke von 2 mm herzustellen. Das gepresste Blatt wurde unter den Bedingungen einer Vorwärmung bei 230°C während 2 Minuten (20 kg/cm2), Pressen bei 230°C während 2 Minuten (200 kg/cm2) und Kühlen bei 20°C während 5 Minuten hergestellt. Teststücke von 20 mm × 120 mm wurden aus dem erhaltenen gepressten Blatt hergestellt.

Unter Verwendung der hergestellten Teststücke wurden Entfärbung und Bildung von Blasen gemäß denselben Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die in Beispiel 1 durchgeführt wurden. Die Ergebnisse zeigten hervorragende Farbechtheit bei geringer Entfärbung und ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Gefärbte Harzzusammensetzungen für Wasserverteilungsrohre wurden unter Verwendung von BL-2 bis BL-16 anstelle des im obenstehenden verwendeten BL-1 hergestellt, und Entfärbung und Bildung von Blasen wurden gemäß des Testverfahrens der Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser gemäß denselben Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die obenstehend beschrieben wurden. Die Ergebnisse der Tests zeigten hervorragende Farbechtheit und ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Beispiel 4

Ein hochdichtes Polyethylen (Dichte 0,949 g/cm3; MFR 0,10 g/10 Minuten) in einer Menge von 100 Gewichtsteilen, 0,223 Gewichtsteile des blauen Feinpulver-Pigments eines Mischoxids, erhalten in Synthesebeispiel 10, 0,001 Gewichtsteile Kupferphthalocyanin-Grün-Pigment und 0,101 Gewichtsteile eines Polyethylenwachses (Handelsname SUNWAX 151P) wurden unter Anwendung einer Zweiwalzen-Mühle bei 185°C während 2 Minuten zusammengeknetet, um eine gefärbte Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre zu erhalten.

Dann wurde das geknetete Produkt unter Erwärmung gepresst, um ein gepresstes Blatt mit einer Dicke von 2 mm herzustellen. Das gepresste Blatt wurde unter den Bedingungen einer Vorwärmung bei 230°C während 2 Minuten (20 kg/cm2), Pressen bei 230°C während 2 Minuten (200 kg/cm2) und Kühlen bei 20°C während 5 Minuten hergestellt. Teststücke von 20 mm × 120 mm wurden aus dem erhaltenen gepressten Blatt hergestellt.

Unter Verwendung der hergestellten Teststücke wurden Entfärbung und Bildung von Blasen gemäß denselben Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die in Beispiel 1 durchgeführt wurden. Die Ergebnisse zeigten hervorragende Farbechtheit bei geringer Entfärbung und ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Gefärbte Harzzusammensetzungen für Wasserverteilungsrohre wurden unter Verwendung von BL-1 bis BL-9 und BL-11 bis BL-16 anstelle des im obenstehenden verwendeten BL-10 hergestellt, und Entfärbung und Bildung von Blasen wurden gemäß des Testverfahrens der Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser gemäß derselben Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, welche obenstehend beschrieben wurden. Die Ergebnisse der Tests zeigten hervorragende Farbechtheit und ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Beispiel 5

Die in Beispiel 1 erhaltene gefärbte Harzzusammensetzung für Wasserverteilungsrohre wurde in einen Einfülltrichter eines Extruders eingebracht, und ein blaues Wasserverteilungsrohr mit einem Innendurchmesser von 26 mm und einem Außendurchmesser von 34 mm wurde durch Schmelzextrusion der gefärbten Harzzusammensetzung bei eingestellten Temperaturen des Zylinders und der Düse von 180 bis 200°C hergestellt. Teile des hergestellten Wasserverteilungsrohrs wurden herausgeschnitten, um Teststücke herzustellen. Unter Verwendung der hergestellten Teststücke wurden Entfärbung und Bildung von Blasen gemäß denselben Verfahrensweisen untersucht, wie denjenigen, die in Beispiel 1 durchgeführt wurden. Die Ergebnisse zeigten hervorragende Farbechtheit bei geringer Entfärbung und ausgezeichnete Haltbarkeit hinsichtlich der Bildung von Blasen.

Der Test auf Beständigkeit gegen chlorhaltiges Wasser in den Beispielen wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Chlorkonzentration im Wasser: 2000 ± 100 ppm Temperatur des chlorhaltigen Wassers: 60 ± 1°C pH-Wert: 6,5 ± 0,5 Testzeit: 336 Stunden


Anspruch[de]
  1. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr, gebildet aus einer gefärbten Harzzusammensetzung, welche ein Polyolefinharz als eine Hauptkomponente und ein blaues Pigment eines Misch- bzw. Verbundoxids, das zwei oder mehrere Metalloxide umfasst und eine Spinell-Kristallstruktur und einen spezifischen BET-Oberflächenbereich von etwa 30 m2/g oder mehr aufweist, umfasst.
  2. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß Anspruch 1, wobei das blaue Pigment eines Mischoxids in der Kristallstruktur ein oder mehrere Elemente enthält, welche von den Metallen der in Anspruch 1 definierten zwei oder mehreren Metalloxide verschieden sind.
  3. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das blaue Pigment eines Mischoxids dadurch gekennzeichnet ist, dass es erhältlich ist durch mechanochemisches Behandeln mittels Zermahlen in Gegenwart einer oder mehrerer Verbindungen von Elementen, welche von den Metallen der Metalloxide verschieden sind.
  4. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1, 2 und 3, wobei das blaue Pigment eines Mischoxids ein Mischoxid ist, enthaltend Kobalt und Aluminium als Metalle der Metalloxide.
  5. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, wobei das blaue Pigment eines Mischoxids ein blaues feines Pulver-Pigment ist, umfassend ein Mischoxid oder eine Mischung von zwei oder mehreren Mischoxiden, welche gewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Mischoxiden, enthaltend Kobalt und Aluminium als Metallkomponenten; Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium und Titan als Metallkomponenten; Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium und Chrom als Metallkomponenten; und Mischoxiden, enthaltend Kobalt, Aluminium, Chrom und Titan als Metallkomponenten.
  6. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 und 5, wobei das blaue Pigment eines Mischoxids dadurch gekennzeichnet ist, dass es durch Lösen von Salzen von Metallen, welche das Mischoxid aufbauen, in Wasser, Bilden von Co-Präzipitaten von Verbindungen, umfassend mindestens eines der Oxide, Hydroxide und Carbonate der Metalle, aus der resultierenden Lösung in Gegenwart eines Präzipitationsmittels und Backen der gebildeten Co-Präzipitate erhältlich ist.
  7. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 und 5, wobei das blaue Pigment eines Mischoxids dadurch gekennzeichnet ist, dass es durch Lösen von Salzen von Metallen, welche das Mischoxid aufbauen, und Harnstoff in Wasser, Bilden von Co-Präzipitaten von Verbindungen, umfassend mindestens eines der Oxide, Hydroxide und Carbonate der Metalle, mittels Erwärmung der resultierenden Lösung und Backen der gebildeten Co-Präzipitate erhältlich ist.
  8. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, wobei das blaue Pigment eines Mischoxids mit einem synthetischen Harz, einer anorganischen Verbindung oder beidem, einem Harz und einer anorganischen Verbindung, beschichtet ist.
  9. Gefärbtes Wasserverteilungsrohr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, wobei das Polyolefinharz ein Polyethylenharz ist.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






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