POLVO DE ÓXIDO DE ALUMINIO, DISPERSIÓN Y COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO.

Polvo de óxido de aluminio en la forma de conglomerados de partículas primarias,

caracterizado porque tiene un área de superficie específica según BET de desde 10 hasta 90 m 2 /g y comprende como fases cristalinas, además del gamma-óxido de aluminio y/o del theta-óxido de aluminio, por lo menos 30 % de delta-óxido de aluminio

El invento se refiere a un polvo de óxido de aluminio y a la producción del mismo. El invento se refiere además a una dispersión que comprende el polvo de óxido de aluminio, y a una composición de revestimiento que comprende esta dispersión.

Unas finas partículas de óxido de aluminio se emplean en medios de registro para la impresión por chorros de tinta como constituyentes de la capa de recepción de tinta.

El documento de solicitud de patente europea EP-A-1331102 describe que es ventajoso que la capa de recepción de tinta de un medio para la impresión por chorros de tinta comprenda por lo menos 20 % de delta-óxido de aluminio. La capa de recepción de tinta puede comprender además los theta- y gamma-óxidos de aluminio. En el caso de que la capa de recepción de tinta haya de comprender una mezcla de los delta-, gamma-y theta-óxidos de aluminio, existe la posibilidad, por una parte, de calcinar el hidróxido de aluminio a ciertas temperaturas, y, por otra parte, de proporcionar una mezcla física de las modificaciones individuales. Es conocido que los polvos de óxido de aluminio, obtenidos calcinando una torta para formar unos grandes conglomerados, que escasamente pueden ser triturados de nuevo, ni siquiera por subsiguiente dispersamiento. Además, constituye una desventaja el hecho de que los polvos obtenidos por el proceso de precipitación incluyen unas impurezas que no pueden ser toleradas en muchos sectores de uso.

El documento EP-A-1256548 reivindica unas partículas de óxido de aluminio, que o bien son amorfas y/o contienen las modificaciones gamma, delta y theta, y tienen un tamaño medio de las partículas primarias de desde 5 hasta 100 nm y un tamaño medio de los conglomerados de desde 50 hasta 800 nm. El material de partida para la producción de estas partículas es el cloruro de aluminio, que se obtiene en un procedimiento de oxidación a unas temperaturas de desde 500 a 1.300 ºC en la presencia de un gas oxidante y de agua. Sin embargo, a partir de ese documento EPA-1256548 no puede verse cómo se ha de llevar a cabo el proceso con el fin de obtener una modificación distinta de la modificación gamma o un polvo amorfo. Los ejemplos de realización, que cubren una amplia gama de los parámetros de proceso, conducen exclusivamente al gamma-óxido de aluminio (Ejemplos 1-3, 5, 6) o al óxido de aluminio amorfo (Ejemplo 4). Se señala que en el documento EP-A-1256548 el producto se puede emplear, entre otras cosas, para usos en la impresión por chorros de tinta.

El documento EP-A-1264705 describe que el delta-óxido de aluminio se puede emplear de una manera particularmente ventajosa para revestimientos obtenidos por impresión por chorros de tinta. Sin embargo, el Aluminiumoxid C® (de Degussa), empleado en los ejemplos, tiene solamente un bajo contenido de delta-óxido de aluminio, en contraste con la información proporcionada.

El SpectrAl®51 (de Cabot) es un polvo de óxido de aluminio que tiene un área de superficie específica según BET de 55 m2/g, que se produce por hidrólisis a la llama, tiene un contenido de la modificación delta de 20 % y está exento de la modificación gamma (información sobre productos de Cabot, de 2003). Este polvo se puede emplear, entre otras cosas, para usos en la impresión por chorros de tinta.

El objeto del invento es el de proporcionar un polvo de óxido de aluminio que se pueda emplear ventajosamente como constituyente de una capa de recepción de chorros de tinta. En particular, deberá conducir a una buena capacidad de recepción de tinta, a unos rápidos períodos de tiempo de desecación y a un alto brillo en medios de registro por impresión por chorros de tinta.

Otro objeto del invento es además el de proporcionar un procedimiento para la producción de este polvo de óxido de aluminio.

Otro objeto del invento es además el de proporcionar una dispersión que comprenda este polvo de óxido de aluminio.

Otro objeto del invento es además el de proporcionar una composición de revestimiento que comprenda este polvo de óxido de aluminio.

El presente invento proporciona un polvo de óxido de aluminio en la forma de conglomerados de partículas primarias, que tiene un área de superficie específica según BET de desde 10 hasta 90 m2/g y comprende como fases cristalinas, además del gamma-óxido de aluminio y/o del theta-óxido de aluminio, por lo menos 30 % del delta-óxido de aluminio.

Los datos de porcentajes se refieren a la suma de los constituyentes cristalinos. El contenido de fases cristalinas se determina mediante un análisis por difracción de rayos X. Otras fases no pueden ser detectadas por medio de este método analítico.

El polvo de óxido de aluminio de acuerdo con el invento está en la forma de conglomerados de partículas primarias. Las partículas primarias no son porosas. Las superficies de estas partículas primarias tienen grupos hidroxilo.

El área de superficie específica según BET del polvo de óxido de aluminio de acuerdo con el invento puede ser de 30 a 70 m2/g, y de manera particularmente preferida de 45 a 65 m2/g.

El contenido de delta-óxido de aluminio del polvo de óxido de aluminio de acuerdo con el invento puede ser de manera preferida de 70 % a 95 %.

Además de las modificaciones cristalinas delta-, gamma- y theta-óxidos de aluminio, el polvo de óxido de aluminio de acuerdo con el invento puede comprender también constituyentes amorfos de óxido de aluminio. El contenido de óxido de aluminio amorfo es de manera preferida menor que 5 % en peso y de manera particularmente preferida menor que 2 % en peso, en cada caso basado en la cantidad total del polvo de óxido de aluminio. El contenido de óxido de aluminio amorfo puede ser estimado a partir de un diagrama de difracción de rayos X.

Un polvo de óxido de acuerdo con el invento, que tiene un área de superficie específica según BET de 40 a 60 m2/g y un contenido de delta-óxido de aluminio de 80 % a 90 % y un contenido de theta-óxido de aluminio y/o de gammaóxido de aluminio de 10 a 20 %, basado en cada caso en la suma de los constituyentes cristalinos, puede ser particularmente ventajoso.

Un polvo de óxido de aluminio de acuerdo con el invento, que tiene un área de superficie específica según BET de 70 a 90 m2/g y un contenido de delta-óxido de aluminio de 30 % a 40 % y un contenido de theta-óxido de aluminio de 0 a 5 % y un contenido de gamma-óxido de aluminio de 60 % a 70 %, basado en cada caso en la suma de los constituyentes cristalinos, puede ser además particularmente ventajoso.

Se ha manifestado como ventajoso además que el polvo de óxido de aluminio de acuerdo con el invento tenga una densidad de grupos hidroxilo mayor que 8 OH/nm2. Con un valor mayor que 8 OH/nm2, se observa una facilidad particularmente buena de incorporación del polvo dentro de medios acuosos. Una densidad de grupos hidroxilo de desde 9 hasta 12 OH/nm2 es particularmente ventajosa.

Puede ser ventajoso además que la densidad en estado apisonado del polvo de acuerdo con el invento sea de 10 a 200 g/l. Se puede preferir particularmente un intervalo de desde 35 hasta 135 g/l. Aquí también, se observa que, en este intervalo, el polvo de acuerdo con el invento puede ser incorporado con particular facilidad dentro de medios acuosos.

El presente invento proporciona también un procedimiento en el que

- se evapora el cloruro de aluminio y se transfiere el vapor dentro de una cámara de mezcladura por medio de un gas portador y

- por separado de esto, se transfieren hidrógeno y aire (aire primario), que opcionalmente puede estar enriquecido con oxigeno y/o precalentado, dentro de la cámara de mezcladura, subsiguientemente

- la mezcla del vapor de cloruro de aluminio, del hidrógeno y del aire se inflama en un quemador y la llama se quema dentro de una cámara de reacción que está separada con respecto del aire del medio ambiente,

- se introduce adicionalmente aire secundario dentro de la cámara de reacción,

- el material sólido se separa luego con respecto de las sustancias gaseosas y subsiguientemente se trata con vapor de agua y opcionalmente con aire,

en el que

- la relación del aire primario al aire secundario es de 0,01 a 2,

- la velocidad de salida vB de la mezcla de reacción desde el quemador es por lo menos de 10 m/s,

- el valor de lambda es de 1 a 4, -el valor de gamma... [Seguir leyendo]

1. Polvo de óxido de aluminio en la forma de conglomerados de partículas primarias, caracterizado porque tiene un área de superficie específica según BET de desde 10 hasta 90 m2/g y comprende como fases cristalinas, además del gamma-óxido de aluminio y/o del theta-óxido de aluminio, por lo menos 30 % de delta-óxido de aluminio.

2. Polvo de óxido de aluminio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de superficie específica según BET es de 30 hasta 70 m2/g.

3. Polvo de óxido de aluminio de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el contenido de delta-óxido de aluminio es de 70 % a 95 %.

4. Polvo de óxido de aluminio de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque comprende óxido 10 de aluminio amorfo.

5. Polvo de óxido de aluminio de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque el área de superficie específica según BET es de 40 a 60 m2/g, el contenido de delta-óxido de aluminio es de 80 % a 90 % y el contenido de theta-óxido de aluminio y/o el de gamma-óxido de aluminio son de 10 a 20 %.

6. Óxido de aluminio de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque el área de superficie

15 específica según BET es de 70 a 90 m2/g, el contenido de delta-óxido de aluminio es de 30 % a 40 %, el contenido de theta-óxido de aluminio es de 0 a 5 % y el contenido de gamma-óxido de aluminio es de 60 a 70 %.

7. Óxido de aluminio de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque la densidad en estado apisonado es de 10 a 200 g/l.

8. Procedimiento para la producción del polvo de óxido de aluminio de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 7, 20 caracterizado porque -se evapora el cloruro de aluminio y se transfiere el vapor dentro de una cámara de mezcladura por medio de un gas portador y -por separado de esto, se transfieren hidrógeno y aire (aire primario), que opcionalmente puede estar enriquecido con oxigeno y/o precalentado, dentro de la cámara de mezcladura, subsiguientemente 25 -la mezcla del vapor de cloruro de aluminio, del hidrógeno y del aire se inflama en un quemador y la llama se quema dentro de una cámara de reacción que está separada con respecto del aire del medio ambiente, -se introduce adicionalmente aire secundario dentro de la cámara de reacción, -el material sólido se separa luego con respecto de las sustancias gaseosas y subsiguientemente se trata con vapor de agua y opcionalmente con aire, 30 en el que -la relación del aire primario al aire secundario es de 0,01 a 2, -la velocidad de salida vB de la mezcla de reacción desde el quemador es por lo menos de 10 m/s, -el valor de lambda es de 1 a 4,

- el valor de gamma es de 1 a 3, y 35 -el valor de gamma * vB / lambda es mayor que o igual a 55.

9. Dispersión, que comprende de 10 a 60 % en peso del polvo de óxido de aluminio de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 7.

10. Dispersión de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el diámetro medio de los conglomerados en la dispersión es de menos que 200 nm.

11. Uso de la dispersión de acuerdo con las reivindicaciones 9 ó 10, para la producción de medios de registro para la impresión por chorros de tinta y para la pulimentación química-mecánica.

12. Composición de revestimiento que comprende la dispersión de acuerdo con las reivindicaciones 9 ó 10 y por lo menos un agente aglutinante.

13. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque el contenido del agente aglutinante, basado en el polvo de óxido de aluminio, está situado entre 3 y 150 % en peso.

14. Uso de la composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 13 para la producción de medios de registro para la impresión por chorros de tinta.