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
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/002976.
Solicitante: MERCK PATENT GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: FRANKFURTER STRASSE 250,64293 DARMSTADT.
Inventor/es: KUNII, KOSHIRO, RUEGER,REINHOLD, KAVIRATNA,PADMA, SCHOENEFELD,ULRICH.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 23 de Diciembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C09C1/00F
Clasificación PCT:
- C09C1/00 QUIMICA; METALURGIA. › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09C TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN CARGAS FIBROSAS, PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES DE PIGMENTACION O DE CARGA (preparación de compuestos inorgánicos o elementos no metálicos C01; tratamiento de materias especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón, piedra artificial o análogo C04B 14/00, C04B 18/00, C04B 20/00 ); PREPARACION DE NEGRO DE CARBON. › Tratamiento de materiales inorgánicos específicos distintos a las cargas fibrosas (materiales luminiscentes o tenebrescentes C09K ); Preparación de negro de carbón.
Clasificación antigua:
- C09C1/00 C09C […] › Tratamiento de materiales inorgánicos específicos distintos a las cargas fibrosas (materiales luminiscentes o tenebrescentes C09K ); Preparación de negro de carbón.
Fragmento de la descripción:
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
Reivindicaciones:
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.
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