PIGMENTOS DE EFECTO, SUPERFICIALMENTE MODIFICADOS.

Pigmentos de efecto, superficialmente modificados, a base de un substrato,

caracterizados porque se aplican sobre el substrato una o varias capas de tipo óxido, calcinadas, así como un recubrimiento orgánico constituido por organosilanos, organoaluminatos, organotitanatos, organocirconatos y/o mezclas de los mismos

Pigmentos de efecto, superficialmente modificados.

La presente invención se refiere a pigmentos de efecto, superficialmente modificados, con propiedades de aplicación industrial mejoradas, a base de un substrato, estando aplicadas sobre el substrato una o varias capas calcinadas de óxidos así como un recubrimiento orgánico, a procedimientos para su obtención y a su empleo.

Las piezas de material sintético y las capas de pintura para aplicaciones externas están sometidas frecuentemente durante largos períodos de tiempo a condiciones meteorológicas extremas y a una persistente intensa acción de la luz, lo cual conduce a un envejecimiento de los materiales. Esto se pone de manifiesto por medio de la decoloración, de la fragilidad así como por medio de una menor estabilidad mecánica y química. Esto está motivado por descomposiciones producidas por oxidación o por descomposiciones fotolíticas de los aglutinantes o por descomposiciones debidas al efecto del agua en forma líquida o del vapor de agua. Por otra parte, también las capas de óxido de titanio empleadas, que contienen pigmentos, especialmente que contienen pigmentos de brillo perlado, pueden empeorar la estabilidad de los medios de aplicación frente a los efectos de la luz y frente a los efectos meteorológicos. Esto se debe a la fotoactividad de la capa de dióxido de titanio, que acelera la descomposición fotolítica de los componentes orgánicos del medio de aplicación.

Con el fin de inhibir este proceso de envejecimiento son empleadas formulaciones para estabilizantes destinados a aplicaciones externas, por ejemplo productos absorbedores de la luz UV. De manera adicional, los pigmentos pueden estar dotados con otras capas inorgánicas.

De este modo, la publicación EP 0 644 242 describe composiciones de poliolefina con partículas de mica recubiertas con dióxido de titanio, que están recubiertas con una o varias capas constituidas por SiO₂ y por Al₂O₃ y que están calcinadas. Por otra parte, la composición contiene un antioxidante con el fin de impedir un amarilleamiento.

En el caso del empleo de los pigmentos de efecto existen otros inconvenientes de aplicación industrial, además del inconveniente relacionado con la fotoestabilidad. De este modo, los pigmentos de brillo perlado, no tratados, sólo pueden ser dispersados con dificultad en algunos medios de aplicación, o bien tienen tendencia a la aglomeración y a la formación de acumulaciones. Los aglomerados sólo pueden ser dispersados de nuevo con dificultad, pudiendo conducir las necesarias fuerzas de cizalla a una destrucción de las plaquetas delgadas. Otro problema, en el caso de la aplicación de los pigmentos de brillo perlado de tipo óxido en capas de pintura, consiste en la menor estabilidad frente al agua condensada. El pigmento de brillo perlado, que está incrustado en la fase orgánica de la capa de pintura, dispone de una superficie polar de tipo óxido, sobre la cual pueden fijarse moléculas de agua. El vapor de agua, que penetra por difusión en una capa de este tipo, se enriquece en el límite entre las fases y conduce a un hinchamiento de la capa límite. De aquí resulta una pérdida de adherencia entre las partículas y la matriz del agente aglutinante, lo cual puede conducir a un desprendimiento de la capa de pintura.

Los pigmentos pueden estar recubiertos con agentes modificadores de la superficie con el fin de mejorar la dispersibilidad. De este modo, la publicación WO 99/57204 describe el empleo de agentes reactivos modificadores de la superficie para la obtención de pigmentos, que presentan una buena orientación y una buena distribución en la pintura. Sin embargo, los pigmentos, que han sido obtenidos de este modo, han revelado ser inconvenientes en lo que se refiere a la fotoestabilidad.

En la publicación WO 98/13426 se describe la reacción con silanos especiales de capas de cobertura de tipo óxido, recién precipitadas, sobre pigmentos de brillo perlado. Las condiciones para el recubrimiento ulterior se han elegido de tal manera, que siempre reaccione con los organosilanos hidrato de óxido recién precipitado o que, incluso, se verifique una precipitación mixta de los hidratos de los óxidos metálicos con los organosilanos. En el caso de los pigmentos, que están recubiertos con hidróxidos o bien que están recubiertos con hidratos de óxidos, puede producirse la liberación de agua durante el procesamiento en materiales sintéticos, que inicia una descomposición no deseada de las cadenas polímeras.

Por consiguiente existía la tarea de encontrar pigmentos de efecto, superficialmente modificados, a base de substratos, que presentasen una elevada estabilidad frente al agua condensada y frente a la luz. Al mismo tiempo, los pigmentos deben ser adecuados para el empleo en piezas de material sintético y en láminas y deben ser fácilmente dispersables tanto en medios acuosos así como, también, en medios no acuosos.

Esta tarea se resuelve, de conformidad con la presente invención, por medio de un pigmento de efecto, superficialmente modificado, a base de un substrato, estando aplicadas sobre el substrato una o varias capas de tipo óxido, calcinadas, así como un recubrimiento orgánico.

A título de substratos para la presente invención son adecuados, por ejemplo, todos los soportes conocidos, en forma de plaquetas, tales como mica natural o sintética, plaquetas de vidrio, plaquetas metálicas, SiO₂, TiO₂ Al₂O₃ en forma de plaquetas o el óxido de hierro en forma de plaquetas. Las plaquetas metálicas pueden estar constituidas, entre otras cosas, por aluminio, titanio, bronce, acero o plata, preferentemente están constituida por aluminio y/o por titanio. Las plaquetas metálicas pueden estar pasivadas en este caso por medio de un tratamiento correspondiente. En una forma preferente de realización, el soporte puede estar recubierto con una o varias capas transparentes, semitransparentes y/u opacas, que contengan óxidos metálicos, hidratos de óxidos metálicos, subóxidos metálicos, metales, fluoruros metálicos, nitruros metálicos, oxinitruros metálicos o mezclas de estos materiales. Las capas de óxidos metálicos, de hidratos de óxidos metálicos, de subóxidos metálicos, metálicas, de fluoruros metálicos, de nitruros metálicos, de oxinitruros metálicos o las mezclas de las mismas pueden ser de baja refracción (índice de refracción < 1,8) o de alta refracción (índice de refracción =q 1,8). A título de óxidos metálicos y de hidratos de óxidos metálicos son adecuados todos los óxidos metálicos o todos los hidratos de óxidos metálicos conocidos por el técnico en la materia, tales como, por ejemplo, el óxido de aluminio, el hidrato del óxido de aluminio, el óxido de silicio, el hidrato del óxido de silicio, el óxido de hierro, el óxido de estaño, el óxido de cerio, el óxido de cinc, el óxido de circonio, el óxido de cromo, el óxido de titanio, de manera especial el óxido de titanio, el hidrato del óxido de titanio así como mezclas de los mismos, tales como, por ejemplo, la ilmenita o la pseudobrookita. A título de subóxidos metálicos pueden ser empleados, por ejemplo, los subóxidos de titanio. A título de metales son adecuados, por ejemplo, el cromo, el aluminio, el níquel, la plata, el oro, el titanio, el cobre o aleaciones, a título de fluoruro metálico es adecuado, por ejemplo, el fluoruro de magnesio. A título de nitruros metálicos o de oxinitruros metálicos pueden ser empleados, por ejemplo, los nitruros o los oxinitruros de los metales correspondientes al titanio, el circonio y/o el tántalo. De manera preferente son aplicados sobre el soporte recubrimientos de óxidos metálicos, metálicos, de fluoruros metálicos y/o de hidratos de óxidos metálicos y, de una manera muy especialmente preferente, las capas de óxidos metálicos y/o de hidratos de óxidos metálicos. Por otra parte, también pueden estar presentes formaciones de varias capas constituidas por capas de óxidos metálicos, de hidratos de óxidos metálicos, metálicas o de fluoruros metálicos, de elevada refracción y de baja refracción, alternándose de manera preferente las capas de elevada refracción con las capas de baja refracción. Son especialmente preferentes los paquetes de capas constituidos por una capa de elevada refracción y por una capa de baja refracción, pudiendo estar aplicados sobre el soporte uno o varios paquetes de capas de este tipo. El orden entre las capas de elevada refracción y de baja refracción puede adaptarse en este caso al soporte con objeto de tener en consideración al soporte en la estructura en forma de capa múltiple....

1. Pigmentos de efecto, superficialmente modificados, a base de un substrato, caracterizados porque se aplican sobre el substrato una o varias capas de tipo óxido, calcinadas, así como un recubrimiento orgánico constituido por organosilanos, organoaluminatos, organotitanatos, organocirconatos y/o mezclas de los mismos.

2. Pigmentos de efecto, superficialmente modificados, según la reivindicación 1, caracterizados porque la capa de tipo óxido, calcinada, está constituida por óxidos de Al, de Si, de Zr, de Zn, de Ce, de Fe o de mezclas de los mismos.

3. Pigmentos de efecto, superficialmente modificados, según la reivindicación 1 o 2, caracterizados porque el substrato es un soporte en forma de plaquetas y/o un soporte en forma de plaquetas recubierto con una o varias capas de óxidos metálicos, de hidratos de óxidos metálicos, de subóxidos metálicos, metálicas, de fluoruros metálicos, de nitruros metálicos, de oxinitruros metálicos.

4. Pigmentos de efecto, superficialmente modificados, según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque el espesor medio de las capas de tipo óxido, calcinadas, del recubrimiento final está comprendido entre 0,5 y 20 nm.

5. Procedimiento para la obtención de un pigmento de efecto, superficialmente modificado, según la reivindicación 1, caracterizado porque se aplican superficialmente sobre un substrato una o varias capas de tipo óxido, a continuación se calcinan y se aplica superficialmente un recubrimiento orgánico constituido por organosilanos, por organoaluminatos, por organotitanatos, por organocirconatos y/o por mezclas de los mismos.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el substrato es un soporte en forma de plaquetas y/o es un soporte en forma de plaquetas recubierto con una o con varias capas de óxidos metálicos, de hidratos de óxidos metálicos, de subóxidos metálicos, metálicas, de fluoruros metálicos, de nitruros metálicos, de oxinitruros metálicos.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque la aplicación superficial de la capa de tipo óxido se lleva a cabo químicamente en húmedo y/o en el procedimiento sol-gel.

8. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la calcinación se lleva a cabo a temperaturas comprendidas entre 250 y 900ºC.

9. Empleo de los pigmentos de efecto, superficialmente modificados, según la reivindicación 1 en esmaltes, en pinturas, en tintas de impresión, en materiales sintéticos, en láminas, en aplicaciones de seguridad, para el marcado con láser, en la protección contra el calor o para colorear semillas.