PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACIÓN DE PIGMENTOS DE DIOXAZINA TRANSPARENTES.

Procedimiento para la preparación de pigmentos de dioxazina transparentes,

caracterizado porque para el desmenuzamiento de un pigmento bruto de dioxazina se utiliza un molino oscilante con excéntrica con al menos un recipiente de molienda apoyado sobre elementos oscilantes y con una unidad excitadora fijada rígidamente al recipiente de molienda, teniendo lugar la excitación excéntricamente por un lado y por fuera del eje de gravedad y del centro de gravedad del recipiente de molienda, de modo que se generan oscilaciones no homogéneas, consistentes en oscilaciones circulares, elipsoideas y lineales

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/001583.

Solicitante: CLARIANT PRODUKTE (DEUTSCHLAND) GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BRUNINGSTRASSE 50 65929 FRANKFURT AM MAIN ALEMANIA.

Inventor/es: HECKMANN, HEINO, BRYCHCY, KLAUS, BOHMER, MARTIN.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 22 de Febrero de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C09B67/00B2
  • C09B67/00B5

Clasificación PCT:

  • C09B67/04 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09B COLORANTES ORGANICOS O COMPUESTOS ESTRECHAMENTE RELACIONADOS PARA PRODUCIR COLORANTES; MORDIENTES; LACAS (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto dado C12P). › C09B 67/00 Propiedades de las materias colorantes que influyen en el aspecto físico, p. ej. tinte o impresión, sin reacción química, p. ej. por tratamiento con solventes; Características de los procesos de fabricación de las preparaciones de materias colorantes; Preparaciones de materia colorante de una especial naturaleza física, p. ej. tabletas, películas. › Trituración (C09B 67/14 tiene prioridad).
  • C09B67/10 C09B 67/00 […] › Modificación de las propiedades físicas por tratamiento con un líquido, p. ej. con un solvente (C09B 67/14, C09B 67/18, C09B 67/20 tienen prioridad).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de pigmentos de dioxazina transparentes.

La invención se refiere a un nuevo procedimiento para desmenuzar pigmentos brutos de dioxazina, en el que se utiliza un molino oscilante con movimiento oscilante excéntrico.

El desmenuzamiento de pigmentos brutos de dioxazina se lleva a cabo desde hace tiempo y requiere molinos especiales. Junto a molinos rodantes se emplean molinos oscilantes que se caracterizan por movimientos oscilantes circulares, es decir céntricos. Además, se emplean molinos de perlas para la molienda en húmedo.

Las magnitudes esenciales en la construcción de un molino son, por una parte, la entrada específica de energía, es decir la parte de la energía aplicada que determina el trabajo de desmenuzamiento real y, por otra parte, el modo y manera de cómo pasa a aplicarse esta entrada específica de energía. La parte restante de la energía determina esencialmente un calentamiento.

Así, una molienda por rodadura o con perlas se caracteriza por un mecanismo de transferencia de energía muy moderado, transfiriéndose el trabajo de desmenuzamiento principalmente en forma de energía de rozamiento. Sin embargo, un inconveniente es la escasa entrada específica de energía, con lo que se requieren largos tiempos de molienda con el fin de conseguir una finura deseada.

Los molinos oscilantes tienen ciertamente una entrada específica de energía esencialmente mayor, lo cual se refleja en tiempos de molienda drásticamente más cortos y, con ello, procedimientos más rentables. Sin embargo, la energía se transmite principalmente mediante choque, por lo que la molienda no es ni con mucho tan moderada como en el caso de una molienda por rodadura.

En principio una solicitación mecánica demasiado intensa en la molienda de pigmentos orgánicos puede determinar una destrucción irreversible de la red cristalina, lo cual repercute en propiedades técnicas de aplicación empeoradas como, por ejemplo, una resistencia reducida a la intemperie o una intensidad de color disminuida. Por lo tanto, en el caso de la molienda en un molino oscilante existe un óptimo de las propiedades técnicas de aplicación el cual debería alcanzarse lo más rápidamente posible.

La síntesis de pigmentos de dioxazina es conocida desde hace tiempo. Las dioxazinas que resultan de una forma cristalina tosca en la síntesis, denominadas en lo que sigue pigmentos brutos, no pueden ser utilizadas para la tinción de materiales de elevado peso molecular sin un desmenuzamiento, debido a sus propiedades de aplicación técnicas insuficientes.

Los pre-pigmentos que resultan durante el desmenuzamiento de pigmentos brutos orgánicos en molinos rodantes u oscilantes se distinguen por un grano primario que posee la granulometría deseada o una granulometría más fina que la deseada. Sin embargo, los granos primarios están agregados tan intensamente que sólo después de un tratamiento posterior deben ser disgregados y, eventualmente, deben ser transformados en la granulometría deseada mediante el crecimiento del cristal. Para este tratamiento posterior se conocen numerosos procedimientos, por ejemplo un tratamiento posterior térmico en un medio líquido acuoso, orgánico o acuoso-orgánico que se denomina acabado o, por ejemplo, una desagregación mediante una dispersión en húmedo. El grado de agregación depende del principio de molienda utilizado. Así, en la molienda por rodadura resultan habitualmente pre-pigmentos agregados con menor intensidad que en el caso de una molienda oscilante. La agregación mediante una molienda oscilante puede ser tan intensa en el caso de pigmentos orgánicos que ya no puede ser anulada mediante un tratamiento posterior o sólo puede serlo con una gran complejidad y, con ello, de forma no rentable.

Por lo tanto, la molienda influye de manera determinante sobre las propiedades técnicas de aplicación como, por ejemplo, intensidad de color, pureza de la tonalidad, transparencia, brillo, resistencia a los disolventes, a la luz y a la intemperie y la reología. En el documento DE-B1-27 42 575 se reivindica un procedimiento que utiliza un molino oscilante para el desmenuzamiento de pigmentos de la serie de dioxazina.

En Gock, E.; Corell, J., Fortschrittsberichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft (2001), 16 (1, Symposium - Neue Entwicklungen in der Keramischen Aufbereitung (Nuevos Desarrollos en el Tratamiento Cerámico), 1999), 51-59 se describe el empleo de molinos oscilantes de excéntrica para la producción de pigmentos orgánicos cubrientes. Esto no fue sorprendente, ya que por los motivos ya relatados se suponía que la molienda conduciría, mediante un molino oscilante de excéntrica, a una agregación todavía más intensa de las partículas de pigmento que en el caso de un molino oscilante habitual. Sin embargo, en este documento no se da a conocer de qué pigmento orgánico se trata.

Ante el fondo de los aspectos relatados, existía la misión de aumentar la eficacia en la molienda de dioxazinas con el fin de obtener las propiedades técnicas de aplicación arriba mencionadas en un menor tiempo o con mejores propiedades al mismo tiempo, en particular tanto en el caso de pigmentos de dioxazina transparentes como también de intenso color.

Este problema se resolvió, sorprendentemente y en contra de la experiencia actual, mediante el empleo de un molino oscilante con excéntrica.

Objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de pigmentos de dioxazina transparentes caracterizado porque para el desmenuzamiento de un pigmento bruto de dioxazina se utiliza un molino oscilante con excéntrica con al menos un recipiente de molienda apoyado sobre elementos oscilantes y con una unidad excitadora fijada rígidamente al recipiente de molienda, teniendo lugar la excitación excéntricamente por un lado y por fuera del eje de gravedad y del centro de gravedad del recipiente de molienda, de modo que se generan oscilaciones heterogéneas, consistentes en oscilaciones circulares, elipsoideas y lineales.

Estructuras adecuadas de molinos se describen, por ejemplo, en el documento EP-A1-0 653 244. Amplitudes de oscilación típicas ascienden hasta 20 mm y el número de revoluciones del motor es de hasta 2000 rpm. En este caso, se cumple que cuanto más alto sea el número de revoluciones del motor, tanto menor será la amplitud de la oscilación. Ejemplo: 12 a 13 mm de amplitud a 1000 rpm; 5 a 6 mm de amplitud a 1500 rpm. El diámetro del tubo de molienda puede ser de 200 a 1000 mm y la longitud del tubo de molienda puede ascender a 400 a 2000 mm. El trabajo de accionamiento específico depende del efecto de molienda deseado. Para PV 23 oscila típicamente entre 0,2 y 8,0 kWh/kg de pigmento, para "tipos de barniz", por ejemplo entre 1,8 y 2,5 kWh/kg.

La dioxazina empleada puede ser el pigmento bruto de dioxazina presente inmediatamente después de la síntesis, que todavía contiene, la mayoría de las veces, hasta aproximadamente 35% de sales formadas en la síntesis. Habitualmente, estas sales que proceden de la síntesis se eliminan mediante una extracción alcalina y/o acuosa de carácter ácido. En el procedimiento de acuerdo con la invención puede emplearse tanto el pigmento bruto con contenido en sales de síntesis como también el pigmento bruto desprovisto de la sal de síntesis. También puede emplearse una mezcla a base de diferentes dioxazinas.

Ejemplos de pigmentos de dioxazinas son C. I. Pigment Violet (pigmento violeta) 23, 37 y C. I. Pigment Blue (pigmento azul) 80.

Se prefieren C. I. Pigment Violet 23 y C. I. Pigment Blue 80.

Por pigmentos de dioxazina transparentes se entienden aquellos que presentan superficies según BET de más de 20 m2/g, en particular de más de 30 m2/g, en particular de más de 40 m2/g, y/o cuyas granulometrías determinadas por microscopía de electrones se caracterizan por valores D50 menores que 175 nm, en particular menores que 150, en particular menores que 100 nm.

Para la determinación del grado de desmenuzamiento puede utilizarse como método sencillo la intensidad de color, la cual aumenta con un grado de desmenuzamiento creciente. Además de ello, en el espectro de difracción de rayos X puede elegirse un pico adecuado, cuya altura absoluta se establezca con relación a la altura absoluta del fondo del espectro. El cociente, así obtenido, sirve como índice para la cristalinidad (cifra de medida para el tamaño de los cristales y la calidad de los cristales)...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de pigmentos de dioxazina transparentes, caracterizado porque para el desmenuzamiento de un pigmento bruto de dioxazina se utiliza un molino oscilante con excéntrica con al menos un recipiente de molienda apoyado sobre elementos oscilantes y con una unidad excitadora fijada rígidamente al recipiente de molienda, teniendo lugar la excitación excéntricamente por un lado y por fuera del eje de gravedad y del centro de gravedad del recipiente de molienda, de modo que se generan oscilaciones no homogéneas, consistentes en oscilaciones circulares, elipsoideas y lineales.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el pigmento de dioxazina es C.I. Pigment Violet 23, C.I. Pigment Violet 37 o C.I. Pigment Blue 80.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el desmenuzamiento se lleva a cabo a una temperatura entre 0 y 150ºC.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el desmenuzamiento se lleva a cabo en presencia de sales de metales alcalinos o alcalinotérreos.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el desmenuzamiento se lleva a cabo en presencia de 0 a 15% en peso, referido al pigmento bruto, de disolvente orgánico.

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el desmenuzamiento se lleva a cabo en presencia de coadyuvantes del grupo de los tensioactivos, agentes dispersantes, materiales de carga, agentes de ajuste, resinas, ceras, desespumantes, antiestáticos, agentes anti-polvo, extendedores, colorantes para dar matices, agentes conservantes, agentes retardadores del secado, aditivos para el control de la reología, agentes humectantes, antioxidantes, agentes reductores, absorbedores de UV, estabilizadores de la luz, o una combinación de los mismos.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque a continuación del desmenuzamiento se lleva a cabo un acabado con disolvente.


 

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