Un pigmento que comprende una base pigmentaria que se ha tratado con un compuesto de organopirofosfato que tiene la fórmula (I):

R'n-P(n-2) O4+ [3(n-3)] (I) en la que n = 4-14; y cada R' es un grupo orgánico que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de una molécula cualquiera, dos o más grupos R' cualquiera pueden ser iguales, con la condición de que al menos uno de los grupos R' no sea hidrógeno; o un compuesto de organometafosfato que tiene la fórmula (II): (R''PO3)m (II) en la que m = 1-14, y cada R'' es un grupo orgánico que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de una molécula cualquiera, dos o más grupos R'' cualquiera pueden ser iguales, con la condición de que al menos uno de los grupos R'' no sea hidrógeno; y en la que dicho compuesto de organopirofosfato o dicho compuesto de organometafosfato está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,01 por ciento a aproximadamente el 5 por ciento en peso, basado en el peso de la base pigmentaria

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a pigmentos novedosos, y en particular, a pigmentos que se han tratado con ciertos compuestos de ácido organofosfórico y/o sus 5 sales.

La incorporación de pigmentos en matrices de polímero se ha realizado durante muchos años, y durante los años, los pigmentos han estado y continúan siendo incorporados en las matrices de polímero por muchas razones. Por ejemplo, 10 los pigmentos pueden usarse como cargas. También pueden usarse para conferir mejores atributos físicos y químicos a las matrices de polímero, incluyendo estabilidad térmica mejorada, especialmente resistencia de ligamiento en aplicaciones de película de polímero extrudido y actividad 15 química disminuida. Para obtener diferentes beneficios, los pigmentos pueden tratarse de diferentes formas, incluyendo la adición de tratamientos superficiales.

Los pigmentos comúnmente usados incluyen dióxido de titanio, caolín y carbonato de calcio. Los tratamientos 20 superficiales conocidos comúnmente que se han aplicado a los pigmentos incluyen silanos, ácidos alquilfosfónicos y polienos fosforilados.

Los atributos precisos que se quieren en un pigmento tratado dependerán, en parte, de la aplicación en la que se 25 usarán. Normalmente, se quiere proporcionar un pigmento hidrófobo que sea estable, fácil de preparar, rentable, que pueda dispersarse a un alto grado en polímeros y que no reaccione en presencia de otros aditivos, tal como litopón. Sin embargo, a pesar de los numerosos tratamientos 30 superficiales conocidos, por varias razones, incluyendo el coste y las propiedades deseadas, no se conocen tratamientos superficiales que sean ideales para todas las aplicaciones. Por lo tanto, existe siempre una necesidad de desarrollar nuevos tratamientos mejores para los pigmentos. 35

Una opción poco explorada para tratar los pigmentos es el uso de ácidos organofosfóricos, incluyendo los ésteres de ácidos fosfóricos y sus sales correspondientes. Estos compuestos se han sugerido como útiles cuando se mezclan en cantidades relativamente grandes con pigmentos y para 5 formar suspensiones, por ejemplo, en aplicaciones de revestimiento acuoso. Sin embargo, un uso de este tipo produce un único producto que puede usarse sólo en una aplicación limitada. Por lo tanto, las enseñanzas para el uso de cantidades relativamente grandes de ésteres de 10 ácidos fosfóricos en aplicaciones de revestimientos acuosos no recomienda el tratamiento de pigmentos con niveles bajos de ácidos organofosfóricos de esta invención, o que los pigmentos tratados con los nivel bajos de ácidos organofosfóricos de esta invención tendrían utilidad en 15 plásticos.

La presente invención proporciona pigmentos nuevos preparados de forma económica y fácil que poseen resistencia al ligamiento cuando se incorporan en artículos poliméricos (tal como películas), no producen reacciones 20 laterales inaceptables cuando se mezclan con aditivos plásticos comunes, tal como litopón, que contiene sulfuro de cinc y son estables, ya que poseen bajos niveles de productos orgánicos extraíbles. Además, los productos plásticos duraderos que incorporan los pigmentos tratados 25 de la presente invención son propensos a resistir el amarillamiento cuando se usan antioxidantes de tipo fenólico.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona pigmentos tratados 30 novedosos para su uso en matrices de polímero. De acuerdo con la presente invención, las bases pigmentarias están tratadas con uno o más compuestos de ácido organofosfórico y/o sus sales para formar pigmentos tratados.

En una realización, la presente invención proporciona 35

un pigmento tratado con un organopirofosfato o un organopolifosfato y/o sus sales correspondientes. Los compuestos organopirofosfato y organopolifosfato pueden representarse mediante la fórmula:

Fórmula 2: R'n–P(n–2)O4+[3(n–3)] 5

en la que n = 4–14; y

cada R' es un grupo orgánico que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de una molécula cualquiera, dos o más grupos R' cualquiera pueden ser iguales a 25, con la condición de que al 10 menos uno de los grupos R' no sea hidrógeno.

En otra realización, la presente invención proporciona un pigmento tratado comprendido por una base pigmentaria que se ha tratado con un compuesto de organometafosfato y/o su sal correspondiente en la que el compuesto de 15 organometafosfato puede representarse mediante la fórmula:

Fórmula 3: (R”PO3)m

en la que m = 1–14 y cada R” es un grupo orgánico que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de una molécula cualquiera, dos o más grupos R” 20 cualquiera pueden ser iguales, con la condición de que al menos uno de los grupos R” no sea hidrógeno.

Conjuntamente, el grupo de compuestos representados por las Fórmulas 2–3, es decir, el organopolifosfato, el organopirofosfato y el organometafosfato, se denomina en el 25 presente documento como “ácidos organofosfóricos“.

Los pigmentos tratados de la presente invención pueden estar combinados con y dispersados fácilmente en polímeros para formar matrices de polímero. Por ejemplo, los pigmentos de la presente invención pueden incorporarse en 30 una matriz de polímero que contiene hasta aproximadamente el 85% de pigmento de dióxido de titanio tratado con ácido organofosfórico, basado en el peso de la matriz de polímero que se produce. La matriz de polímero puede ser un producto final y un producto en sí mismo que se procesará 35

adicionalmente, tal como en una mezcla madre, que puede aparecer en una película polimérica. Estas matrices de polímero tienen propiedades físicas mejoradas, tales como resistencia al impacto, resistencia a la tensión y características de flexión. 5

Los pigmentos tratados de la presente invención pueden usarse también para preparar mezclas madre de polímero altamente cargadas. Estas mezclas madre altamente cargadas son especialmente útiles en aplicaciones en las que son críticas la dispersión y la estabilidad térmica, 10 especialmente la resistencia al ligamiento.

Los pigmentos tratados de la presente invención tienen las ventajas de ser pigmentos que son estables, fáciles de preparar, rentables, pueden dispersarse a un alto grado en polímeros y no reaccionan en presencia de otros aditivos, 15 tal como litopón. Dichos pigmentos tratados pueden ser útiles en la fabricación de plásticos y otros productos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona pigmentos novedosos para su uso junto con polímeros y presentan diversos 20 beneficios sobre los pigmentos usados actualmente. De acuerdo con la presente invención, las bases pigmentarias están tratadas con un ácido organofosfórico que puede ser un organopirofosfato, un organopolifosfato o un organometafosfato, o una sal de cualquiera de los 25 compuestos mencionados anteriormente. Las bases pigmentarias pueden tratarse también con mezclas de cualquiera de los compuestos mencionados anteriormente y/o sus sales. Después, los pigmentos tratados resultantes pueden combinarse con polímeros para formar matrices de 30 polímero novedosas.

No se pretende que la presente descripción sea un tratado sobre los pigmentos o la producción de matrices de polímero. Se indica a los lectores textos disponibles y apropiados y otros materiales en el campo para la 35

información adicional y detallada de cualquier aspecto de la práctica de esta invención.

Las bases pigmentarias adecuadas para su uso en la presente invención incluyen dióxido de titanio, caolín, talco, mica y carbonato de calcio. La expresión “base 5 pigmentaria” como se usa en el presente documento se refiere al pigmento que no se ha tratado con un compuesto de ácido organofosfórico. Preferiblemente, el dióxido de titanio es la base pigmentaria escogida. Cuando la base pigmentaria es dióxido de titanio, el dióxido de titanio 10 puede ser rutilo o anatasa, pudiendo producirse ambos mediante procedimientos que son bien conocidos por los expertos en la técnica. Para ciertas aplicaciones, puede ser deseable pretratar la base pigmentaria con óxidos inorgánicos u otros compuestos antes de la adición del 15 compuesto de ácido organofosfórico para alterar los atributos del...

1. Un pigmento que comprende una base pigmentaria que se ha tratado con un compuesto de organopirofosfato que tiene la fórmula (I): 5

R'n–P(n–2) O4+ [3(n–3)] (I)

en la que n = 4–14; y cada R' es un grupo orgánico que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de una molécula cualquiera, dos o más grupos R' cualquiera pueden ser iguales, con la condición de que al menos uno de 10 los grupos R' no sea hidrógeno;

o un compuesto de organometafosfato que tiene la fórmula (II):

(R"PO3)m (II)

en la que m = 1–14, y cada R" es un grupo orgánico que 15 tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de una molécula cualquiera, dos o más grupos R” cualquiera pueden ser iguales, con la condición de que al menos uno de los grupos R” no sea hidrógeno;

y en la que dicho compuesto de organopirofosfato o dicho 20 compuesto de organometafosfato está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,01 por ciento a aproximadamente el 5 por ciento en peso, basado en el peso de la base pigmentaria.

25

2. Un pigmento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la base pigmentaria se selecciona entre el grupo que consiste en dióxido de titanio, caolín, talco, mica y carbonato de calcio.

30

3. Un pigmento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la base pigmentaria es dióxido de titanio.

4. Un pigmento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la base pigmentaria está tratada con un compuesto 35

seleccionado entre el grupo que consiste en polialcoholes, alcanolaminas, óxido de aluminio, dióxido de silicio y óxido de circonio.

5. Un pigmento de acuerdo con la reivindicación 4, en el 5 que la base pigmentaria está tratada con trimetilpropano o trietanolamina.

6. Un pigmento que comprende una base pigmentaria que se ha tratado con una sal del compuesto de ácido organofosfato 10 de fórmula (I) o (II) de la reivindicación 1.

7. Una matriz de polímero comprendida por un polímero y el pigmento de la reivindicación 1.

15

8. Una matriz de polímero de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el polímero es polietileno.

9. Una matriz de polímero de acuerdo con la reivindicación 7, en la que la cantidad del pigmento es de 20 aproximadamente 50 por ciento a aproximadamente 85 por ciento en peso de la matriz de polímero, basado en el peso de la matriz de polímero.

10. Un procedimiento para preparar un pigmento, que 25 comprende combinar una base pigmentaria y un compuesto de organopirofosfato que tiene la fórmula (I):

R'n–P(n–2)O4+[3(n–3)] (I)

en la que n = 4–14; y cada R' es un grupo orgánico que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de 30 una molécula cualquiera, dos o más grupos R' cualquiera pueden ser iguales, con la condición de que al menos uno de los grupos R' no sea hidrógeno;

o un compuesto de organometafosfato de la fórmula (II):

(R"PO3)m (II) 35

en la que m = 1–14, y cada R” es un grupo orgánico que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o hidrógeno y, dentro de una molécula cualquiera, dos o más grupos R” cualquiera pueden ser iguales, con la condición de que al menos uno de los grupos R” no sea hidrógeno; 5

y en la que dicho compuesto de organopirofosfato o dicho compuesto de organometafosfato está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,01 por ciento a aproximadamente el 5 por ciento en peso de la base pigmentaria, basado en el peso de la base pigmentaria. 10

11. Un procedimiento para preparar un pigmento que comprende combinar una base pigmentaria con una sal del compuesto de ácido organofosfórico de fórmula (I) o (II) de la reivindicación 10. 15