MATERIAL COMPUESTO DE CERA EN FORMA DE PARTÍCULAS Y PROCEDIMIENTO PARA SU PRODUCCIÓN ASÍ COMO SU USO.

Material compuesto de cera en forma de partículas 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 o nanomaterial compuesto de cera), especialmente en forma de materiales compuestos híbridos inorgánicos-orgánicos, y a un procedimiento para su producción así como su uso. Especialmente, las presente invención se refiere a partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas, especialmente nanopartículas de material compuesto, comprendiendo las partículas de material compuesto al menos un material de base orgánica, que contiene al menos una cera o está compuesto de la misma, y un material de base inorgánica, y a un procedimiento para su producción 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, tales 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 WO 2007/072189 A2 se refiere a una dispersión polimérica sililada, que contiene además nanosilicato, y a su uso para sistemas de revestimiento. Con las emulsiones descritas en ese documento sin embargo no pueden obtenerse siempre las propiedades de aplicación deseadas. El documento EP 0 960 871 A2 se refiere a preparaciones acuosas para el tratamiento de materiales de construcción minerales, conteniendo las preparaciones acuosas nanopartículas inorgánicas adicionales además de una emulsión de un carbosilano polifuncional o sus productos de condensación, de una emulsión de un organopolisiloxano y un polímero orgánico que puede dispersarse en agua o puede emulsionarse en agua. 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 µm a 100 µm 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 2   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 de mateado. 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 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 contengan cera para mejorar las propiedades mecánicas de sistemas de revestimientos, especialmente para aumentar la resistencia al desgaste. Además, el documento WO 2008/079760 A2 se refiere a nanopigmentos de material compuesto así como a un procedimiento para el tratamiento y la mejora del efecto estético de superficies biológicas, modificándose las propiedades ópticas de las superficies. El documento DE 10 2006 025 848 A1 se refiere a un procedimiento para producir materiales compuestos en forma de partículas. Según esto se trituran en primer lugar agregados o aglomerados de partículas de base inorgánica u orgánica secos y sólidos en la fase gaseosa o en un medio de soporte en forma de gas y en presencia de partículas de matriz de base orgánica con aporte de energía y a continuación se dispersan las partículas trituradas resultantes en las partículas de matriz de base orgánica, especialmente se incorporan en las mismas y/o se añaden a las mismas. Además, el documento WO 2007/146390 A2 se refiere a una nanocomposición de material compuesto, que presenta al menos una poliamida termoplástica y nanopartículas de arcilla no modificadas según el tipo de una sepiolita. El documento WO 2007/095292 A2 se refiere a material compuesto polimérico y nanomaterial compuesto polimérico con cargas modificadas en superficie, cuya energía de superficie corresponde a la del polímero. Las cargas modificadas en superficie tienen una tensión iniciadora de flujo y una viscosidad de aproximadamente 30.000 Pa·s. El documento US 2005/0196605 A1 se refiere a una composición de sólidos endurecible... [Seguir leyendo]

1. Partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas en forma de nanopartículas de material compuesto con tamaños de partícula en el intervalo de 1 nm a 1.000 nm, comprendiendo las partículas de material compuesto al menos un material de base orgánica, que contiene al menos una cera o está compuesto de la misma, y un material de base inorgánica - en las que las partículas de material compuesto contienen el material de base orgánica por un lado y el material de base inorgánica por otro lado en un compuesto íntimo y estable y en las que el material de base orgánica está depositado sobre el material de base inorgánica, - en las que la proporción con respecto al peso de material de base orgánica con respecto al material de base inorgánica en las partículas de material compuesto varía en el intervalo de 1 : 50 a 200 : 1; - en las que el material de base inorgánica de las partículas de material compuesto se encuentra en forma de nanopartículas inorgánicas con tamaños de partícula de las nanopartículas inorgánicas en el intervalo de 0,5 nm a 750 nm; - en las que el material de base inorgánica de las partículas de material compuesto está formado de al menos un óxido, hidróxido, oxihidróxido, sulfato, fosfato, sulfuro, carbonato, nitruro, silicato, carburo inorgánicos y/o metal o bien de mezclas o combinaciones de compuestos de este tipo o contiene este (estos) compuesto(s); y - en las que el material de base orgánica de las partículas de material compuesto está formado de 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. 2. Partículas de material compuesto según la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas de material compuesto presentan tamaños de partícula en el intervalo de 2 nm a 750 nm, más preferentemente de 5 nm a 600 nm, de manera especialmente preferente de 10 nm a 500 nm, y/o porque el material de base inorgánica de las partículas de material compuesto se encuentra en forma de nanopartículas inorgánicas especialmente con tamaños de partícula de las nanopartículas inorgánicas en el intervalo de 1 nm a 500 nm, preferentemente de 2 nm a 250 nm, más preferentemente de 5 nm a 150 nm, de manera especialmente preferente de 10 nm a 100 nm. 3. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque la proporción con respecto al peso de material de base orgánica, especialmente cera, con respecto al material de base inorgánica en las partículas de material compuesto varía en el intervalo de 1 : 20 a 100 : 1, preferentemente de 1 : 1 a 50 : 1. 4. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque el material de base inorgánica de las partículas de material compuesto está formado de al menos un óxido, hidróxido, oxihidróxido, sulfato, fosfato, sulfuro, carbonato, nitruro, silicato y/o carburo al menos de un metal o semimetal o bien de un metal/elemento o bien de mezclas o combinaciones de tales compuestos o contiene este (estos) compuesto(s), y/o porque el material de base inorgánica de las partículas de material compuesto está formado de al menos un óxido, hidróxido y/o oxihidróxido de aluminio, silicio, zinc, titanio, cerio y/o hierro, un sulfato alcalinotérreo, un fosfato alcalinotérreo o lantánido, un sulfuro de cadmio o de zinc, un carbonato alcalinotérreo, un nitruro de aluminio o de silicio, un silicato alcalinotérreo, un carburo de silicio, nanotubos de carbono o plata o bien de mezclas o combinaciones de compuestos de este tipo o contiene este (estos) compuesto(s). 5. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque el material de base inorgánica de las partículas de material compuesto está formado de óxido de aluminio, dióxido de silicio, óxido de zinc y/o dióxido de titanio o contiene este (estos) compuesto(s). 6. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque el material de base orgánica de las partículas de material compuesto, especialmente la cera, contiene grupos funcionales que pueden interaccionar con el material de base inorgánica, especialmente pueden formar con el mismo enlaces físicos y/o químicos, especialmente siendo los grupos funcionales grupos polares, especialmente grupos que contienen heteroátomos del grupo de O N y/o S, preferentemente O, preferentemente grupos hidroxilo, grupos poliéter, especialmente grupos poli(óxido de alquileno), y/o grupos carboxilo, de manera especialmente preferente grupos poliéter y/o grupos hidroxilo. 7. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas porque el material de base inorgánica de las partículas de material compuesto está modificado en superficie, especialmente por medio de grupos polisiloxano. 8. Partículas de material compuesto según una de las reivindicaciones anteriores, que pueden obtenerse mediante precipitación conjunta (coprecipitación) de material de base orgánica y de base inorgánica y/o que pueden 14   obtenerse depositando el material de base orgánica sobre le material de base inorgánica, especialmente ceras sobre partículas inorgánicas, preferentemente sobre nanopartículas inorgánicas. 9. Procedimiento para producir nanopartículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un material de base orgánica, que contiene al menos una cera o está compuesto de la misma, y un material de base inorgánica se hacen precipitar conjuntamente en un medio que los contiene y/o porque al menos un material de base orgánica, que contiene al menos una cera o está compuesto de la misma, se deposita sobre un material de base inorgánica, de modo que resultan partículas de material compuesto de material de base orgánica, que contiene al menos una cera o está compuesto de la misma, y material de base inorgánica; - en el que los materiales de partida se usan en una proporción con respecto al peso de material de base orgánica, especialmente cera, con respecto al material de base inorgánica en el intervalo de 1 : 50 a 200 : 1; - en el que el material de base inorgánica se usa en forma de nanopartículas inorgánicas, especialmente con tamaños de partícula de las nanopartículas inorgánicas en el intervalo de 0,5 nm a 750 nm; - en el que como material de base inorgánica se usa o se usan al menos un óxido, hidróxido, oxihidróxido, sulfato, fosfato, sulfuro, carbonato, nitruro, silicato, carburo inorgánicos y/o metal/elemento o bien mezclas o combinaciones de compuestos de este tipo; y - en el que como material de base orgánica se usa una cera del grupo de (i) ceras naturales, especialmente ceras vegetales, animales y minerales; (ii) ceras químicamente modificadas; (iii) ceras sintéticas; así como sus mezclas. 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como material de base orgánica se usa una cera, que contiene grupos funcionales que pueden interaccionar con el material de base inorgánica, especialmente pueden formar con el mismo enlaces físicos y/o químicos y/o porque como material de base orgánica se usa una cera, que contiene grupos polares, especialmente grupos que contienen heteroátomos del grupo de O, N y/o S, preferentemente O, y/o porque como material de base orgánica se usa una cera que contiene grupos hidroxilo, grupos poliéter, especialmente grupos poli(óxido de alquileno) y/o grupos carboxilo, de manera especialmente preferente grupos poliéter y/o grupos hidroxilo, de manera especialmente preferente una cera funcionalizada con grupos poliéter y/o grupos hidroxilo. 11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en primer lugar se prepara una emulsión de partículas de cera en presencia de partículas inorgánicas dispersadas en esta emulsión, especialmente nanopartículas inorgánicas, especialmente con calentamiento hasta temperaturas por encima de la temperatura de fusión de las partículas de cera, y a continuación se enfría la emulsión, especialmente por debajo de temperaturas de la temperatura de fusión de las partículas de cera, de modo que la cera se deposita sobre las partículas inorgánicas formando partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas, o bien porque en primer lugar se prepara una solución al menos de una cera en presencia de partículas inorgánicas dispersadas en esta solución, especialmente nanopartículas inorgánicas, y a continuación se introduce un agente de precipitación en la solución de cera, de modo que la cera se deposita sobre las partículas inorgánicas formando partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas, o bien porque en primer lugar se prepara una solución al menos de una cera y a continuación se introduce una dispersión de partículas inorgánicas, especialmente nanopartículas inorgánicas, en un agente de precipitación para la cera, de modo que la cera se deposita sobre las partículas inorgánicas formando partículas de material compuesto inorgánicas-orgánicas. 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. 14. Dispersiones, que contienen partículas de material compuesto según las reivindicaciones anteriores en un medio de soporte o de dispersión, especialmente en cantidades, con respecto a las dispersiones, en el intervalo del 0,01 % al 50 % en peso, preferentemente del 0,1 % al 30 % en peso, preferentemente del 0,2 % al 20 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,5 % al 10 % en peso. 15. Sustancias de revestimiento y sistemas de revestimiento, especialmente lacas y pinturas, plásticos, espumas, cosméticos, especialmente lacas de uñas, adhesivos y pastas obturadoras, que contienen partículas de material compuesto según las reivindicaciones anteriores.