MATERIAL COMPUESTO DE CERA EN FORMA DE PARTÍCULAS CON ESTRUCTURA DE NÚCLEO/ENVUELTA Y PROCEDIMIENTO PARA SU PRODUCCIÓN ASÍ COMO SU USO.

Material compuesto de cera en forma de partículas con estructura de núcleo/envuelta y procedimiento para su producción así como su uso. La presente invención se refiere a materiales compuestos que contienen cera en forma de partículas (material compuesto de cera) y un procedimiento para su producción así como su uso. Especialmente, la presente invención se refiere a partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas con estructura de núcleo/envuelta con un núcleo que contiene cera y una envuelta o revestimiento inorgánico que rodea a este núcleo y a un procedimiento para producir estas partículas de material compuesto así como su uso. Además, la presente invención se refiere al uso de estas partículas de material compuesto, especialmente en sustancias de revestimiento y sistemas de revestimiento, tal como especialmente lacas, pinturas y similares, en dispersiones de todo tipo, en plásticos, en espumas, en cosméticos, especialmente lacas de uñas, en adhesivos, en pastas obturadoras etc. Además, la presente invención se refiere al uso de estas partículas de material compuesto como cargas o sustancias de contenido, especialmente en los sistemas mencionados anteriormente. Finalmente, la presente invención se refiere igualmente a sistemas, especialmente sustancias de revestimiento y sistemas de revestimiento, tales como especialmente lacas, pinturas y similares, plásticos, espumas y cosméticos, tal como especialmente laca de uñas, que contienen estas partículas de material compuesto. Además son objeto de la presente invención también dispersiones novedosas que contienen estas partículas de material compuesto en un medio de soporte o de dispersión. Para mejorar las propiedades mecánicas de sistemas de revestimiento y dispersión (así por ejemplo de lacas, pinturas tal como tintas, revestimientos) y de plásticos, especialmente en particular para aumentar sus propiedades de desgaste, tales como resistencia al rayado y resistencia a la abrasión, el experto conoce básicamente la incorporación de aditivos y cargas, tales como por ejemplo de ceras o partículas de carga inorgánicas (por ejemplo de las denominadas nanopartículas). Las partículas de carga inorgánicas conocidas por el estado de la técnica mejoran a decir verdad eventualmente la resistencia al rayado de los sistemas de revestimiento (por ejemplo de lacas), en los que se usan; sin embargo tras la aplicación puede llegar a una elevada fragilidad de la película de revestimiento resultante (por ejemplo de una película de laca). También la incorporación de estas partículas de carga conduce a menudo a un enturbiamiento no deseado y transparencia deficiente del sistema de revestimiento. También se requieren con frecuencia contenidos en carga relativamente altos para conseguir los efectos deseados, lo que dificulta una estabilización de los sistemas de dispersión resultantes y también es indeseado por motivos de costes. El documento JP 07138484 A se refiere a la producción de extruidos de una mezcla de cera, aceites o resinas y un material inorgánico en forma de polvo, tal como por ejemplo talco o sílice. Los componentes adicionales incorporados deben hacer, en caso del procedimiento de extrusión, que la cera tenga entre otras cosas una fluidez mejorada. El documento JP 06166756 A se refiere a emulsiones de partículas de cera finamente divididas con diámetros de partícula de 0,1 m a 100 m en un líquido inerte, preferentemente un hidrofluorocarbono, tal como perfluoropentano, usando sílice hidrófoba como emulsionante en cantidades de 1 a 20 partes en peso con respecto a 100 partes en peso de cera. La sílice hidrófoba que se usa únicamente como emulsionante se obtiene mediante la reacción de la superficie de sílice hidrófila con un agente de hidrofobación, especialmente alcoxisilano o alquilsilano halogenado. El documento JP 2004-339515 A se refiere a la producción de sílice precipitada con propiedades de superficie modificada, debiéndose usar la sílice producida de esta manera como agente de mateado en lacas. La modificación de superficie se realiza mediante tratamiento de la superficie de sílice con una cera de polietileno, de modo que resultan partículas de sílice revestidas de cera. El documento KR 10-2004-0098585 A se refiere a sílice precipitada, cuya superficie está revestida con un polímero de poliorganosiloxano, así como a un procedimiento para su producción. La sílice modificada en superficie debe usarse como agente de mateado para materiales de revestimiento transparentes. Además, el documento KR 10-2005-0094496 A se refiere a un procedimiento de producción para un látex polimérico de núcleo/envuelta para mejorar el grado de acoplamiento entre partículas de cera y partículas de látex y de esta manera simplificar el procedimiento de producción, no necesitándose producir anteriormente ninguna emulsión de cera. Las preparaciones producidas de esta manera deben servir como composiciones para tóner para dispositivos de obtención de imágenes electrofotográficos, especialmente fotocopiadoras. El documento WO 95/31508 A1 se refiere a partículas de sílice revestidas de cera que deben usarse como agente 2 de mateado. ES 2 367 956 T3 Además, el documento EP 1 182 233 B1 se refiere a un procedimiento para revestir ácidos silícicos con ceras, debiéndose usar los ácidos silícicos allí descritos como agente de mateado en lacas. El documento EP 1 204 701 B1 se refiere a un revestimiento endurecido sobre un sustrato con un gradiente de 5 concentración de las partículas de carga contenidas en el revestimiento, de modo que dentro de las regiones cercanas a la superficie del revestimiento, la concentración de las partículas de carga incorporadas es mayor que la concentración de estas partículas dentro de las zonas de revestimiento que se encuentran por debajo de las mismas. Según esto se consigue, sin embargo, como consecuencia de la no homogeneidad del revestimiento, una mejora sólo por zonas exclusivamente en la zona de la superficie. El documento US 2006/0228642 A1 se refiere a un procedimiento para producir partículas de látex polimérico con estructura de núcleo/envuelta con un núcleo de cera interno y una envuelta de látex externa, debiéndose poder usar partículas de este tipo especialmente para composiciones de tóner. Hasta ahora no se han propuesto en el estado de la técnica partículas de material compuesto que contienen cera para mejorar las propiedades mecánicas de sistemas de revestimientos, especialmente para aumentar la resistencia 15 al desgaste. El documento WO 2006/107552 A2 se refiere a partículas de cera sólidas en forma de granulado que presentan una cera que contiene parafina de alta calidad con un punto de ebullición T10 por debajo de 427 ºC y un revestimiento de polvo inorgánico, así como a un procedimiento para transportar las partículas de cera y a un procedimiento para producir un aceite esencial a partir de las partículas de cera. El documento DE 1 620 782 A se refiere a ceras fotoprotectoras con capacidad de flujo, que son adecuadas especialmente como adición a caucho, estando envueltas las partículas de cera con agentes de relleno en forma de polvo, que es componente de mezcla de los vulcanizados. El documento US 2007/0009823 A1 se refiere a su vez a una composición de tóner que comprende partículas de tóner con al menos una resina, una cera y un agente colorante así como otros aditivos que se aplican sobre la 25 superficie de las partículas de tóner. En caso de los otros aditivos puede tratarse entre otras cosas de silicato, dióxido de titanio y separadores en forma de partícula. El documento US 2006/0204881 A1 se refiere a un tóner electrofotográfico que comprende partículas de tóner y un polvo inorgánico fino aplicado de manera externa sobre las partículas de tóner. Las partículas de tóner tienen a su vez una estructura de múltiples capas, debiendo impedir una capa que rodea al núcleo que contiene cera de las partículas de tóner un hundimiento de las partículas del polvo inorgánico en la cera, mientras que la capa que se encuentra en el exterior de las partículas de tóner debe provocar una adherencia del polvo inorgánico en las partículas de tóner. La presente invención se basa, por tanto, en el objetivo de preparar partículas de carga del tipo mencionado anteriormente, que sean apropiadas especialmente para su uso en los sistemas mencionados anteriormente y 35 eviten, o al menos atenúen, los inconvenientes unidos con las partículas convencionales al menos en gran parte, así como indicar un correspondiente procedimiento de producción para partículas de este tipo. Debe considerarse otro objetivo de la presente invención la preparación de partículas de carga novedosas del tipo mencionado anteriormente que en caso de su incorporación en los sistemas mencionados anteriormente provoquen... [Seguir leyendo]

1. Partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas con estructura de núcleo/envuelta, presentando las partículas de material compuesto un núcleo de base orgánica, que contiene al menos una cera, y una envuelta de base inorgánica que rodea a este núcleo, conteniendo la cera grupos funcionales, que pueden interaccionar con el material inorgánico de la envuelta mediante formación de enlaces físicos y/o químicos, siendo los grupos funcionales grupos polares que contienen heteroátomos del grupo de O, N y/o S. 2. Partículas de material compuesto según la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas de material compuesto presentan tamaños de partícula en el intervalo de 1 nm a 1.000 nm, especialmente de 5 nm a 800 nm, preferentemente de 10 nm a 700 nm, más preferentemente de 20 nm a 600 nm, de manera especialmente preferida de 50 nm a 500 nm, y/o porque el núcleo que contiene cera presenta un tamaño en el intervalo de 1 nm a 400 nm, especialmente de 5 nm a 300 nm, preferentemente de 10 nm a 200 nm. 3. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque el porcentaje de material inorgánico que forma la envuelta, con respecto a las partículas de material compuesto, asciende del 0,5 % al 80 % en peso, especialmente del 5 % al 75 % en peso, preferentemente del 10 % al 70 % en peso, y/o porque el porcentaje de material orgánico que forma el núcleo, especialmente cera, con respecto a las partículas de material compuesto, asciende del 99,5 % al 20 % en peso, especialmente del 95 % al 25 % en peso, preferentemente del 90 % al 30 % en peso. 4. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque la envuelta está formada por al menos un, eventualmente dopado, óxido, hidróxido, oxihidróxido, sulfato, fosfato, sulfuro, carbonato, silicato al menos de un metal o semimetal, o bien de un metal o bien de mezclas o combinaciones de tales compuestos. o contiene este(estos) compuesto(s). 5. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque la envuelta está formada de óxido de aluminio, dióxido de silicio, óxido de cerio, óxido de zinc y/o dióxido de titanio, preferentemente dióxido de silicio, óxido de zinc y/o dióxido de titanio, de manera especialmente preferida dióxido de silicio, o contiene este(estos) compuesto(s). 6. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque la envuelta se aplica sobre el núcleo al menos esencialmente de manera homogénea y/o con espesor de capa al menos esencialmente uniforme, especialmente como precipitado. 7. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque el núcleo está formado por al menos una cera o contiene ésta, especialmente seleccionándose la cera del grupo de (i) ceras naturales, especialmente ceras vegetales, animales y minerales; (ii) ceras químicamente modificadas; (iii) ceras sintéticas; así como sus mezclas. 8. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque los grupos funcionales son grupos hidroxilo, grupos poliéter, especialmente grupos poli(óxido de alquileno), y/o grupos carboxilo, de manera especialmente preferida grupos poliéter y/o grupos hidroxilo. 9. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque la envuelta de base inorgánica tiene su superficie modificada, especialmente por medio de grupos polisiloxano. 10. Procedimiento para producir partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas con estructura de núcleo/envuelta según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se revisten partículas de base orgánica, que contienen al menos una cera o están compuestas de ésta, con una envuelta de base inorgánica, de modo las partículas de cera de base orgánica quedan rodeadas por la envuelta de base inorgánica, usándose como cera que forma el núcleo una cera que contiene grupos funcionales que pueden interaccionar con el material inorgánico de la envuelta mediante formación de enlaces físicos y/o químicos, siendo los grupos funcionales grupos polares que contienen heteroátomos del grupo de O, N y/o S. 11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se prepara en primer lugar una dispersión de partículas de cera y las partículas de cera se revisten a continuación con el material de envuelta de base inorgánica, especialmente el material de envuelta de base inorgánica se deposita por medio de reacción de precipitación sobre las partículas de cera, especialmente se deposita de manera no covalente, especialmente formándose el material de envuelta de base inorgánica in situ, especialmente en el contexto de la reacción de precipitación, y/o formándose el material de envuelta de base inorgánica in situ, especialmente en el contexto de la reacción de precipitación, de al menos un éster de ácido silícico. 12. Uso como cargas de partículas de material compuesto según las reivindicaciones anteriores. 13. Uso de partículas de material compuesto según las reivindicaciones anteriores en sustancias de revestimiento y sistemas de revestimiento, especialmente lacas y pinturas, en dispersiones de todo tipo, en plásticos, en espumas, en cosméticos, especialmente lacas de uñas, en adhesivos y en pastas obturadoras, especialmente como cargas. ES 2 367 956 T3 14. Dispersiones, que contienen partículas de material compuesto según las reivindicaciones anteriores en un medio de soporte o dispersión. 15. Sustancias de revestimiento y sistemas de revestimiento, especialmente lacas y pinturas, plásticos, espumas, cosméticos, especialmente laca de uñas, adhesivos y pastas obturadoras, que contienen partículas de material compuesto según las reivindicaciones anteriores. 11