COMPOSICIONES DE PINTURA MATE Y CAOLÍN HIDRATADO.

La presente invención se refiere a caolín hidratado en partículas con propiedades mejoradas y su utilización en composiciones de aplicación. Los materiales minerales en partículas se utilizan en una variedad de aplicaciones que incluyen pigmentos, cargas y extensores para utilizar en pinturas, plásticos, polímeros, fabricación de papel y revestimiento de papel. Los minerales en partículas pueden existir en forma hidratada; dichos minerales pueden incluir, por ejemplo, arcilla de caolín, arcilla de bola, talco, mica, y vermiculita. El caolín es un mineral muy conocido que comprende principalmente la caolinita mineral obtenida mediante el procesado del material obtenido de fuentes naturales. De forma alternativa, el caolín se puede preparar en forma calcinada o químicamente agregado. El caolín calcinado se obtiene mediante el procesado de caolín hidratado a altas temperaturas, por ejemplo, mayores de 800ºC. El caolín químicamente agregado es un material compuesto que tiene una microestructura semejante a la del caolín calcinado producido mediante el tratamiento de caolín hidratado con productos químicos. Los caolines calcinados y químicamente agregados pueden mostrar beneficios tales como opacidad mejorada en composiciones de aplicación en comparación con el caolín hidratado. Sin embargo, dichos beneficios se obtienen sólo con ciertas desventajas tales como coste de producción adicional de estos materiales y un efecto de deterioro de otras propiedades de la composición receptora. La solicitud de patente internacional WO 99/51815 describe la utilización de caolín en partículas que tiene una determinada distribución de tamaño de partícula y factor de forma elevado, que es adecuado para utilizar en recubrimientos de brillo para papel. La presente invención se refiere a la mejora de una o más propiedades del caolín hidratado. En particular, se refiere a la mejora de la opacidad, sin afectar de manera significativa la combinación de propiedades en general mostrada por dichos materiales en composiciones receptoras. Según la presente invención en un primer aspecto, se da a conocer un caolín hidratado en partículas adecuado para su utilización como pigmento, carga o extensor de opacidad, que tiene un factor de forma mayor que S, en el que S se define por la siguiente ecuación 1: S = (d50/0,036) + 20 .....Ecuación 1; en la que d50 es el tamaño de partícula promedio de las partículas de caolín medido en micras (micrómetros) y en la que el factor de forma del caolín es de 70 a 140. El factor de forma y el valor d50 se miden mediante procedimientos conocidos que se describen más adelante en el presente documento. Los presentes autores han encontrado de forma sorprendente y beneficiosa que el caolín en partículas según la presente invención muestra una opacidad inusualmente elevada en comparación con minerales hidratados en partículas de la técnica anterior y esto puede obtenerse sin cambios o con cambios aceptables en otras propiedades beneficiosas en una composición receptora. Como tal y según la presente invención, en un segundo aspecto, se da a conocer una composición de pintura mate que incluye un aglutinante y una composición de pigmento blanco, en la que la composición de pigmento blanco comprende un caolín hidratado en partículas según el primer aspecto de la presente invención. Según un tercer aspecto de la presente invención, se da a conocer una composición de pigmento que comprende una mezcla del caolín según el primer aspecto de la presente invención en conjunto con uno o más materiales de pigmento blanco y según un cuarto aspecto se da a conocer una composición de pintura que incluye un aglutinante y una composición de pigmento blanco que comprende un caolín según el primer aspecto de la presente invención o una composición de pigmento según el tercer aspecto de la presente invención. La presente invención permite que el caolín hidratado en partículas se emplee como un extensor en una composición de pintura mate para obtener una opacidad que coincide o se aproxima a la que puede obtenerse utilizando extensores más costosos tales como caolines calcinados y químicamente agregados. Además, esta mejora de la opacidad se puede obtener sin otras desventajas causadas por la utilización de caolines calcinados y químicamente agregados. El brillo, la resistencia a las grietas de desecación y la resistencia a las manchas de la composición se ven afectados negativamente por la adición de caolines calcinados y químicamente agregados, pero el efecto adverso sobre dichas propiedades puede ser mucho menor utilizando el caolín hidratado en partículas según la presente invención. Este 2 E01963128 21-11-2011   sorprendente resultado no era previsible. La combinación de los beneficios mostrados por el caolín hidratado en partículas, según la presente invención, no se obtiene con minerales hidratados (y caolines) de la técnica anterior. Los presentes autores creen que la inusualmente elevada opacidad mostrada por el caolín hidratado de la presente invención se produce por una inusualmente elevada porosidad. La porosidad del caolín se puede medir de una manera muy conocida mediante absorción de aceite según se describe más adelante en el presente documento. Sin ánimo de estar limitados por alguna teoría en particular, los presentes autores creen que la elevada porosidad proviene de las placas de caolinita inusualmente delgadas que constituyen las partículas del nuevo producto que presenta propiedades definidas por la ecuación 1 mencionada anteriormente. Un grupo de dichas placas puede existir en una forma en la que, como mínimo, algunas de dichas placas no se apilen de forma plana, sino que se pueden disponer con sus ejes en varios planos diferentes que provoca que existan vacíos significativos entre las placas para contribuir a la porosidad. El caolín hidratado en partículas de la presente invención, preferentemente, tiene un tamaño de partícula fino, un factor de forma elevado y una elevada distribución de tamaño de partícula que se cree que aumenta la opacidad del mineral en una composición de aplicación. "Factor de forma", tal como se utiliza en el presente documento, es una medida de un valor promedio (en base a un peso promedio) de la proporción del diámetro de partícula promedio con respecto al grosor de las partículas para una población de partículas de tamaño y forma variables tal como se miden utilizando el método y aparato de conductividad eléctrica que se describen en los documentos GB-A-2240398/US-A 5128606/EP-A-0528078 y utilizando las ecuaciones derivadas de estos documentos de patente. "Diámetro de partículas promedio" se define como el diámetro de un círculo que tiene la misma área que la cara más grande de la partícula. En el método de medición descrito en el documento EP A-0528078, la conductividad eléctrica de una suspensión acuosa de partículas totalmente dispersas de ensayo se hace fluir a través de un tubo alargado. Las mediciones de la conductividad eléctrica se toman entre (a) un par de electrodos separados uno de otro a lo largo del eje longitudinal del tubo y (b) un par de electrodos separados uno de otro a través de la anchura transversal del tubo y utilizando la diferencia entre las dos mediciones de conductividad se determina el factor de forma del material en partículas en ensayo. El tamaño de partícula promedio o valor d50 y otras propiedades del tamaño de partícula referidas en el presente documento para el caolín hidratado en partículas según la presente invención se miden de una forma muy conocida mediante la sedimentación del material en partículas en una condición totalmente disperso en un medio acuoso utilizando una máquina SEDIGRAPH 5100 suministrada por Micromeritics Corporation. Dicha máquina proporciona mediciones y un gráfico del porcentaje acumulativo en peso de las partículas que tienen un tamaño, referido en la técnica como el diámetro esférico equivalente (dee), menos valores dee dados. El tamaño de partícula promedio d50 es el valor determinado de esta forma del dee de la partícula en el que hay un 50% en peso de las partículas que tienen un diámetro esférico equivalente menor que ese valor de d50. Según la presente invención, el valor de d50 para el caolín en partículas preferente puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 0,4 m a 3 m, especialmente de 0,5 m a 2,0 m. Por ejemplo, el caolín en partículas de origen inglés (de Cornualles) puede tener un origen valor de d50 de 0,5 m a 1,0 m. Los caolines en partículas que tienen otros orígenes pueden tener un valor de d50 mayor. Si el valor d50 es mayor de 2,0 m entonces el factor de forma debe ser mayor de aproximadamente 75. El caolín en partículas tiene un factor de forma en el intervalo de 70 a 140, especialmente de 80 a 120. Sin embargo, en todos los casos,... [Seguir leyendo]

1. Composición de pintura mate que comprende un aglutinante y una composición de pigmento blanco, en la que la composición de pigmento blanco comprende un caolín hidratado en partículas adecuado para utilizar como pigmento, carga o extensor de opacidad, que presenta un factor de forma que es mayor que S, en el que S se define mediante la Ecuación 1 como sigue: S = (d50/0,036) + 20 (Ecuación 1); en la que d50 es el tamaño de partícula promedio de las partículas de caolín, medido en micras, y en la que el factor de forma del caolín es de 70 a 140. 2. Composición de pintura mate, según la reivindicación 1, en la que el factor de forma es mayor que S, en el que S se define mediante la Ecuación 2 como sigue: S = (d50/0,036) + 25 (Ecuación 2); 3. Composición de pintura mate, según la reivindicación 1 ó 2, en la que el tamaño de partícula promedio del caolín es de 0,4 m a 3 m. 4. Composición de pintura mate, según la reivindicación 3, en la que el tamaño de partícula promedio del caolín es de 0,5 m a 2,0 m. 5. Composición de pintura mate, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el caolín tiene un factor de forma de 80 a 120. 6. Composición de pintura mate, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el caolín tiene una absorción de aceite de linaza, como mínimo, de 50 gramos por 100 gramos de caolín. 7. Composición de pintura mate, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la composición de pigmento blanco es una mezcla que comprende también uno o más de otros materiales de pigmento blanco. 8. Composición de pintura mate, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la composición de pigmento también comprende dióxido de titanio. 9. Caolín hidratado en partículas adecuado para su utilización como pigmento, carga o extensor de opacidad que tiene un factor de forma mayor que S, en el que S se define mediante la Ecuación 1 como sigue: S = (d50/0,036) + 20 (Ecuación 1); en la que d50 es el tamaño de partícula promedio de las partículas de caolín, medido en micras y en el que factor de forma del caolín es de 70 a 140. 10. Caolín hidratado en partículas, según la reivindicación 9, que tiene un factor de forma de 80 a 120. 11. Caolín hidratado en partículas, según las reivindicaciones 9 ó 10 que tiene una absorción de aceite de linaza de 50 gramos por 100 gramos de caolín. 12. Composición de pigmento que comprende una mezcla del caolín según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 junto con uno o más de otros materiales de pigmento blanco. 13. Composición de pintura que comprende un aglutinante y una composición de pigmento blanco, en la que la composición de pigmento blanco comprende un caolín según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 o una composición de pigmento según la reivindicación 12. E01963128 21-11-2011   11 E01963128 21-11-2011