Pigmento y materiales poliméricos mateados con éste.

Pigmento de Ti02, caracterizado porque se presenta en la modificación de anatasa y tiene un valor de la extinción situado en el intervalo de 0,

9 a 1, 2, y contiene iones de antimonio, realizandose que se determina con el filtro de Hg 492 nm en una cubeta de 20 mm, la extinción de una suspensión acuosa de Ti02 con una concentración de 25 mg/l.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/055695.

Solicitante: SACHTLEBEN CHEMIE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: DR. RUDOLF-SACHTLEBEN-STRASSE 4 47198 DUISBURG ALEMANIA.

Inventor/es: WAGNER, HARTMUT, DR., KASTNER, JURGEN, BECKER, BERNHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C09C1/36 QUIMICA; METALURGIA.C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09C TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN CARGAS FIBROSAS, PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES DE PIGMENTACION O DE CARGA (preparación de compuestos inorgánicos o elementos no metálicos C01; tratamiento de materias especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón, piedra artificial o análogo C04B 14/00, C04B 18/00, C04B 20/00 ); PREPARACION DE NEGRO DE CARBON. › C09C 1/00 Tratamiento de materiales inorgánicos específicos distintos a las cargas fibrosas (materiales luminiscentes o tenebrescentes C09K ); Preparación de negro de carbón. › Compuestos de titanio.

PDF original: ES-2379654_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Pigmento y materiales polimericos mateados con este

8ºn objeto del presente invento un pigmento, su producción y su utilización, y ademas un material polimerico mateado con el pigmento, un procedimiento para su producción y la utilización de este material polimerico. Las fibras de vidrio sinteticas mateadas son unos materiales polimericos que, para la consecución de un deseado efecto de mateado, contienen entre 0, 03 y 3 % en peso de un material sólido inorganico, de manera preferida Ti02 (di6xido de titanio) . Un motivo de que las masas fundidas polimericas sean mas o menos transparentes reside en que la constitución homogenea de los polimeros sinteticos no ofrece a la luz ninguna posibilidad de difracción ni de reflexión difusa. La adición de Ti02 conduce, tal como es sabido, a una disminución del brillo seboso o respectivamente de la transparencia de las fibras sinteticas asi como a una estructura superficial, que hace posible un mejoramiento de las propiedades para movimiento de las fibras sinteticas en el ulterior proceso de elaboración.

Unos altos contenidos de Ti02 (de 1, 5 a 3 % en peso de Ti02) en fibras sinteticas conducen a un efecto de mateado especialmente pronunciado, que se puede percibir tanto visualmente como tambien hapticamente (por el tacto textil) . Esta estructuración de las fibras sinteticas es con frecuencia indeseada con el fin de conferir a las fibras sinteticas un aspecto visual grandemente similar al del algodón (en ingles "cotton like") . Ademas, unas superficies textiles producidas a partir de fibras totalmente mates (en ingles "full dull") , estructuradas de esta manera tienen una impermeabilidad especialmente alta para la radiación UV (ultravioleta) . Junto a su influencia sobre el brillo y la transparencia de las fibras sinteticas, los pigmentos de Ti02 influyen tambien sobre otras propiedades de producción y de los productos de fibras sinteticas de un modo multiple y variado. Los requisitos, que son planteados a estos pigmentos, varian con los diversos tipos de polimeros, procedimientos y calidades de las fibras. Las propiedades superficiales y pigmentarias pueden ser modificadas por medio de unas medidas tecnicas tales como la incorporación de iones ajenos en el reticulo de Ti02 y la aplicación de un tratamiento posterior de modo inorganico y/o organicos. Mediante la combinación correcta de las medidas tecnicas se puede optimizar un pigmento especial para cada polimero. En particular, de este modo se puede influir positivamente sobre la dispersabilidad en unos medios de uso tales como, por ejemplo, etanodiol, agua o tambien masas fundidas polimericas, y sobre la subsiguiente distribución de los pigmentos en la fibra. Junto a las propiedades fisicas y quimicas de las fibras sinteticas, en el caso de la valoración de la calidad de las fibras sinteticas, las propiedades ópticas desempenan tambien un cometido importante. En particular, en este contexto se han de mencionar las propiedades de opacidad y de impresión cromatica en lo que respecta al color blanco. La mayoria de los fabricantes de fibras sinteticas prefieren hoy en dia un color blanco con matiz azulado como tono cromatico para sus productos. Este tono cromatico de las fibras es influido por las propiedades colorimetricas del pigmento, por la distribución del pigmento en la fibra y por las interacciones quimicas de las superficies del pigmento con el polimero circundante en las respectivas condiciones para la producción de las correspondientes fibras sinteticas (por ejemplo, la temperatura y la presión) . El color blanco con matiz azulado, que es preferido por la mayoria de los fabricantes de fibras como tono cromatico, es cumplimentado segun el estado actual de la tecnica sólo de un modo condicionado o respectivamente insuficiente. Asi, a pesar de la utilización de unos pigmentos de Ti02 adecuados colorimetricamente (con un color 45 blanco con matiz azulado) durante el empleo al realizar la preparación y la elaboración de los polimeros aparecen unas reacciones indeseadas, que desplazan al tono cromatico de las fibras sinteticas a la región de matiz amarillento. En el documento de patente de los EE.UU. U86437088 se describe un Ti02 (en la modificación de anatasa o rutilo) revestido con por lo menos 8i02, Al203, 8b203, P205 y/o Mn0, para la utilización como aditivo de mateado en la producción de poliesteres. El revestimiento puede comprender ademas 0, 01-5 % de un poli (6xido de etileno) , de trimetilol-propano o de otros compuestos. El pigmento se utiliza como aditivo de mateado en una concentración de 0, 3 a 1, 5 % p.ej. en fibras. El valor de la extinción del pigmento mencionado no se divulga explicitamente en el documento U8 6437088.

55 El documento U83505088 describe un Ti02 mejorado para la utilización como aditivo de mateado en fibras de poliamidas. En el Ejemplo 1 se divulga un pigmento de Ti02 en la modificación de anatasa, que es tratado posteriormente con 8i02, Al203 y fosfato de Mn (II) . En los ejemplos de los materiales polimericos mateados se anade 0, 3 % o respectivamente 1, 8 % del pigmento de mateado. El documento de solicitud de patente internacional W094/22962 describe un Ti02 revestido con una combinación de 8i02, Al203, Mn y fosfato, y revestido adicionalmente con azelato de di- (n-octilo) . El pigmento se utiliza como un aditivo de mateado p.ej. en fibras sinteticas de nylon; en el Ejemplo 4 se emplea 1, 6 % del pigmento de Ti02.

65 El documento U84710535 describe un pigmento de Ti02 en la modificación de anatasa, que esta revestido con 0, 011, 5 % de 8i02, 1-3 % de Al203, 0, 1-0, 3 % de Mn y 1-5 % de un aceite de poli (dimetil-siloxano) . El sirve como aditivo

de mateado al realizar la producción de fibras, peliculas y productos derivados de poliamidas, y se emplea como una tanda patrón (en ingles masterbatch) . El contenido de pigmento en el producto es, por ejemplo, de 1, 7 %.

El documento W00031055949 (05) describe tambien un Ti02 en la modificación de anatasa o rutilo con un revestimiento a base de fosfato de Al y con un coeficiente de extinción a 450 nm (E450) de preferiblemente 0, 7 a 1, 0. No obstante, de esta manera no se consigue el efecto deseado conforme al invento.

La misión del presente invento fue superar las desventajas del estado de la tecnica. En particular, fue una misión del presente invento poner a disposición unos adecuados pigmentos de Ti02, que en el caso de su empleo al realizar la preparación y la elaboración de polimeros no provoquen ninguna reacción indeseada o solamente provoquen pocas reacciones indeseadas, tales como las reacciones indeseadas establecidas usualmente por los altos contenidos de Ti02que son necesarios para el mateado, y que producen los desplazamientos indeseados del tono cromatico durante la producción de los materiales polimericos, fue una misión del presente invento poner a disposición unos pigmentos de Ti02, que al realizar la preparación y la elaboración de los polimeros, produzcan el deseado tono cromatico y/o de manera preferida una alta estabilidad frente a la luz.

Ademas, fue una misión del presente invento poner a disposición unos materiales polimericos, mateados con pigmentos, que no tengan los indeseados desplazamientos del tono cromatico, que son establecidos usualmente por los altos contenidos de Ti02 que son necesarios para realizar el mateado, o respectivamente que tengan a estos de un modo disminuido, y unos materiales polimericos, mateados con pigmentos, que esten caracterizados por el deseado tono cromatico con matiz azulado, y que de manera preferida tengan una alta estabilidad frente a la luz.

Conforme al invento, los problemas planteados por estas misiones son resueltos, en lo que respecta a los adecuados pigmentos de Ti02, de una manera sorprendente por medio de unos pigmentos de Ti02, que tienen las caracteristicas de la reivindicación principal. Unas formas de realización preferidas son caracterizadas en las reivindicaciones subordinadas dependientes de la reivindicación principal.

En lo que respecta a los materiales polimericos, mateados con pigmentos, los problemas planteados por estas misiones son resueltos conforme al invento de una manera sorprendente por medio de unos materiales polimericos, mateados con pigmentos, con las caracteristicas de la reivindicación subordinada 21. Unas formas de realización preferidas son caracterizadas en las reivindicaciones subordinadas dependientes de la reivindicación secundaria.

8ºrprendentemente, se encontr6 que para la consecución de las propiedades ópticas caracteristicas en lo que respecta al matiz azulado del material polimerico mateado con pigmentos, no sólo se tienen que ajustar las... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Pigmento de Ti02, caracterizado porque se presenta en la modificación de anatasa y tiene un valor de la extinción situado en el intervalo de 0, 9 a 1, 2, y contiene iones de antimonio, realizandose que se determina con el filtro de Hg 492 nm en una cubeta de 20 mm, la extinción de una suspensión acuosa de Ti02 con una concentración de 25 mg/l.

2. Pigmento de Ti02 de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizadoºporquº el valor de la extinción se situa en el intervalo de 0, 95 a 1, 1, de manera preferida en el intervalo de 1, 0 a 1, 05. 10

3. Pigmento de Ti02 de acuerdo con la reivindicación 1 6 2, caracterizado porque el contenido de iones de antimonio es de 0, 05 a 1 % en peso, de manera preferida de 0, 1 a 0, 5 % en peso, de manera especialmente preferida de 0, 25 a 0, 4 % en peso.

4. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizadoºporquº los iones de antimonio se presentan en el grado de oxidación pentavalente por lo menos en un 50 %, de manera preferida en mas de un 70 %, de manera especialmente preferida en mas de un 90 %.

5. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque el habia 20 sido sometido adicionalmente a un tratamiento superficial.

6. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque el esta cubierto con una capa o con varias capas de sustancias inorganicas y/u organicas.

7. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque como sustancias inorganicas se utilizan compuestos de aluminio (Al) , de silicio (8i) , de zirconio (ºr) , de manganeso (Mn) y/o de titanio (Ti) .

8. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizadoºporquº se utiliza 30 una combinación de compuestos de aluminio (Al) , de silicio (8i) y de manganeso (Mn) .

9. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado porque se utilizan unas proporciones de 0, 2 a 1, 0 % de Al, de 0 a 1, 0 % de 8i y de 0, 05 a 0, 8 % de Mn (indicadas en tantos por ciento en peso del catión, referidos al material de base de Ti02 empleado) .

10. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado porque el manganeso se presenta de manera preferida en mas de un 5 % en el grado de oxidación º2, y de manera especialmente preferida en mas de un 10 % en el grado de oxidación º2.

11. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 10, caracterizado porque esta cubierto con una capa o con varias capas de sustancias organicas.

12. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado porquecomo sustancias organicas se emplean poliglicoles (por ejemplo, poli (etilenglicoles) o respectivamente 45 poli (propilenglicoles) o tambien unos copolimeros de estos) , acidos carboxilicos, sales de metales alcalinos de acidos carboxilicos, alcoholes plurivalentes (por ejemplo, trimetilol-propano, trimetilol-etano, pentaeritritol o neopentilglicol) , silanos, siloxanos y derivados de siloxanos, aceites de siliconas, sales de metales alcalinos de polifosfatos, aminoalcoholes, sales de poli (acidos (met) acrilicos) o copolimeros de poli ( (met) acrilatos) (por ejemplo, poli (acrilatos de sodio, potasio o amonio) ) o unas mezclas de estos.

13. Pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12, caracterizado porque las sustancias organicas se emplean en unas proporciones de 0, 01 a 8 % en peso, de manera especialmente preferida de 0, 05 a 4 % en peso, de manera muy especialmente preferida de 0, 1 a 1, 5 % en peso.

55 14. Procedimiento para la producción de un pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 13, caracterizadoºporquº

a) de un Ti02, en la modificación de anatasa, mediante la proporción de particulas finisimas en el Ti02, debido a una remisión mas alta en el intervalo visible de ondas cortas se ajusta la extinción, llevandose a 60 cabo esto mediante el proceso de crecimiento de cristales (las etapas del procedimiento de hidr6lisis, tratamiento con una sal incandescente y/o calcinación) , la molienda (molienda en seco o en humedo) y/o la clasificación (un tamizado y/o una clasificación neumatica) , b) se anaden iones de antimonio y c) se trata superficialmente el pigmento de Ti02.

65 15. Procedimiento para la producción de un pigmento de Ti02 de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque en la etapa c) se dispone previamente una dispersión acuosa de un material de Ti02 molido, y el compuesto que debe de ser precipitado se anade en una forma primeramente disuelta, y porque luego se precipita la sustancia deseada mediante una modificación deliberada del valor del pH, por ejemplo mediante la adición de una lejia de sosa, acido sulfurico o acido fosfórico.

16. Procedimiento para la producción de un pigmento de Ti02 de acuerdo con la reivindicación 14 6 15, caracterizado porque las particulas de Ti02 son cubiertas con una capa o con varias capas de sustancias inorganicas y/u organicas.

17. Procedimiento para la producción de un pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 14 hasta 16, caracterizadoºporque las capas se producen de una manera consecutiva o simultanea.

18. Procedimiento para la producción de un pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones

14 hasta 17, caracterizado porque los agentes organicos de tratamiento superficial se anaden despues de la calcinación.

19. Procedimiento para la producción de un pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 14 hasta 17, caracterizado porque los agentes organicos de tratamiento superficial se anaden despues de la 20 aplicación de los agentes inorganicos de tratamiento superficial.

20. Utilización de un pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 13 para la producción de materiales polimericos.

21. Material polimerico mateado con pigmentos, caracterizado porque contiene una o varias sustancias, que se escogen entre el conjunto que se compone de poliesteres, un poli (tereftalato de trimetileno) , un poli (acido lactico) , poliamidas, poliolefinas, poli (acrilonitrilos) , una viscosa y/o un acetato de celulosa, y un pigmento de Ti02 de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 13.

22. Material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizado porque el contiene de 0, 02 a 10 % en peso del pigmento de Ti02.

23. Material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con la reivindicación 21 o 22, caracterizado porque elº

en el sector de uso de las fibras sinteticas, contiene de 0, 02 a 10, de manera preferida de 0, 1 a 3, de manera 35 especialmente preferida de 0, 15 a 0, 4 % en peso del pigmento de Ti02.

24. Material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque el contiene de 1, 5 a 2, 7 % en peso del pigmento de Ti02.

25. Material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con la reivindicación 21 o 22, caracterizado porque el, en el sector de uso de las peliculas o laminas polimericas, contiene de 0, 02 a 10, de manera preferida de 0, 1 a 8, de manera especialmente preferida de 0, 4 a 5 % en peso del pigmento de Ti02.

26. Procedimiento para la producción del material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con una o varias 45 de las reivindicaciones 21 hasta 25, caracterizado porque en un procedimiento en si conocido para la producción de materiales polimericos mateados con pigmentos, la adición del pigmento de Ti02 se efectua de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 13, antes de, durante y/o despues de la reacción de polimerización.

27. Procedimiento para la producción del material polimerico mateado con pigmentos, de acuerdo con la 50 reivindicación 26, caracterizadoºporque la adición del pigmento de Ti02 se efectua como una tanda patrón.

28. Utilización del material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 21 hasta 25 para la producción de fibras sinteticas.

55 29. Utilización del material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 21 hasta 25 para la producción de superficies textiles.

30. Utilización del material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 21 hasta 25 para la producción de peliculas y/o laminas. 60

31. Utilización del material polimerico mateado con pigmentos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 21 hasta 25 para la producción de piezas moldeadas.


 

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