Preparaciones de pigmento de consistencia pastosa o de tipo gel.

Preparación de pigmento para teñir materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento,

asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos, que contiene

- uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos dispersados 5 en un líquido; y

- dado el caso también agentes auxiliares y/o materiales de relleno adicionales; en la que

- la preparación de pigmento es de consistencia pastosa o de tipo gel; y

- la preparación de pigmento no tiende a la separación de las fases; y

- la preparación de pigmento no muestra ningún efecto de tinción sobre superficies secas y lisas; y

- la preparación de pigmento presenta un contenido de pigmento de al menos el 15 % en peso, especialmente al menos el 25 % en peso; y

- la consistencia pastosa o de tipo gel de la preparación de pigmento se provoca mediante la adición de al menos un agente espesante en combinación con uno o varios compuestos, que juntos aumentan la firmeza; y

- como agente espesante se usan poli(alcoholes vinílicos) parcial o totalmente hidrolizados así como sus derivados en combinación con compuestos de boro, especialmente ácido orto-bórico, ácido tetra-bórico, ácido meta-bórico o sus sales, o en combinación con sales o complejos de elementos del grupo IV-B a VI-B del sistema periódico, especialmente de titanio, vanadio y cromo, tales como sales de titanio (III) o trietanolamina de titanio (IV), dado el caso con ajuste del valor de pH a neutro o débilmente alcalino.

Preparaciones de pigmento de consistencia pastosa o de tipo gel La presente invención se refiere a preparaciones de pigmento pastosas o de tipo gel para teñir materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos, que contienen uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos dispersados en un líquido y al menos un agente espesante en combinación con uno o varios compuestos, que juntos aumentan la firmeza, a un procedimiento para su fabricación así como a un procedimiento para teñir materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos con estas preparaciones de pigmento.

La configuración cromática cada vez mayor de nuestro entorno en las últimas décadas ha permitido que aumente enormemente el uso de pigmentos. Dado que muchos materiales teñidos contienen al menos proporcionalmente pigmentos inorgánicos, también se ha aumentado continuamente su demanda. Hoy en día pueden encontrarse pigmentos inorgánicos en muchos campos de la vida diaria. Se usan por ejemplo para teñir materiales de construcción tales como hormigón y asfalto, pinturas de dispersión, barnices, papel y plásticos. Los pigmentos de óxido de hierro como cuantitativamente el mayor grupo de hoy en día de los pigmentos de color inorgánicos se usan ya desde tiempos prehistóricos. Las pinturas rupestres de aproximadamente 15.000 años de antigüedad en Altamira (España) y Lascaux (Francia) prueban el uso de óxido de hierro que se produce en la naturaleza como pigmento. También los antiguos egipcios, griegos y romanos usaban pigmentos de óxido de hierro que se produce en la naturaleza como tinte. Desde hace tiempo los yacimientos naturales ya no pueden cubrir esta demanda, especialmente porque también han crecido y siguen creciendo de forma continua los requisitos cualitativos en cuanto a las propiedades técnicas de aplicación. Los pigmentos fabricados de forma sintética son claramente superiores a los que se producen en la naturaleza en cuanto a poder cubriente, colores brillantes y consistencia de la calidad.

El procesamiento de pigmentos requiere, para obtener un efecto de color óptimo, una molienda de los pigmentos en partículas primarias. Por lo tanto, los procesos de producción modernos para pigmentos comprenden por lo general un proceso de molienda de este tipo. No obstante, los polvos que se generan de esta manera levantan mucho polvo debido a su finura y tienden a la adhesión a envases y piezas de máquinas así como en el almacenamiento en silos. Por este motivo, en el caso de sustancias peligrosas desde el punto de vista toxicológico deben adoptarse medidas durante la elaboración para prevenir el riesgo para seres humanos y el entorno por el polvo que se genera. También en el caso de sustancias inertes inocuas, tales como por ejemplo pigmentos de óxido de hierro se desea en el mercado cada vez más una prevención de molestias por la formación de polvo.

Formas de suministro para teñir materiales de construcción:

Para teñir materiales de construcción, tales como por ejemplo productos de hormigón, se usan los pigmentos mayoritariamente en estado en forma de polvo. Estos tienen, en forma molida, la ventaja de la adecuada dispersabilidad. La distribución homogénea y completa de tales polvos de pigmento tiene lugar en la hormigonera en un corto tiempo, por regla general en el plazo de pocos minutos. La desventaja de estos polvos finos consiste en que no presentan un comportamiento de flujo adecuado y, que durante el almacenamiento, con frecuencia se aglomeran y apelmazan. Por esto se dificulta la dosificación precisa en el procesamiento. Una desventaja adicional de los polvos consiste en que tienden a levantar polvo.

Evitar que se levante polvo y la dosificación mejorada durante la aplicación de pigmentos para teñir materiales de construcción es un objetivo prioritario. Desde finales de los años 1980 este objetivo se consigue más o menos mediante la aplicación de procedimientos de granulación en pigmentos. Tales procedimientos de granulación son por ejemplo granulación por agitación o granulación de secado por pulverización.

La granulación de secado por pulverización parte de suspensiones de pigmento a las que se añaden aglutinantes de granulación. La granulación según el procedimiento de secado por pulverización tiene lugar en corriente directa o corriente inversa a través de boquillas de una o de dos sustancias o través de secado por pulverización, generándose granulados con un tamaño de partícula medio de desde 50 hasta 500 μm. Los procedimientos correspondientes se describen en numerosos derechos de protección y conocidos por el experto. En estos procedimientos se usan principalmente aglutinantes solubles en agua. De este modo, en los documentos DE 3 619 363 A1, EP 0 268 645 A1 y EP 0 365 046 A1 se parte de sustancias orgánicas tales como por ejemplo sulfonatos de lignina, condensados de formaldehído, ácidos glucónicos, poliglicol éteres sulfatados, mientras que según la enseñanza de los documentos DE 3 918 694 A1 y US 5.215.583 A1 también pueden usarse sales inorgánicas tales como por ejemplo silicato y fosfato. Recientemente se han propuesto también granulados con aglutinantes insolubles en agua. De este modo, en los documentos US 6.596.072 B1 y US 6.695.990 B1 se añaden como aglutinante arcillas hidrófilas, preferentemente aluminosilicatos o puzolanas. El documento DE 103 19 483 A1 da a conocer un concentrado de pigmento dispersable, entre otras cosas para teñir materiales de construcción tales como hormigón, que contiene al menos un pigmento así como dado el caso aglutinantes, agentes de dispersión y agentes humectantes, con un contenido de agentes auxiliares de descomposición que, al contacto con agua (en cantidad suficiente) provocan, en el plazo de un minuto sin acción mecánica, esencialmente la desintegración completa de la estructura primaria del concentrado con la liberación del pigmento. Como agentes auxiliares de descomposición se usan preferentemente fibras de celulosa con un tamaño de partícula entre 10 y 2000 μm. El documento DE 197 31 698 A1 da a conocer ya el uso de adyuvantes de disolución en la fabricación de granulados, que serán adecuados para teñir materiales de construcción o asfalto. En el caso de un adyuvante de disolución se trata por lo general de polímeros sumamente hidrófilos con un comportamiento de absorción correspondientemente grande para el agua. También en el documento DE 100 02 559 B4 y en el documento DE 100 66 190 B4 se da a conocer ya el uso de adyuvantes de disolución en la fabricación de granulados.

La granulación por pulverización, debido a la formación de gotas, requiere el uso de suspensiones de fluidez adecuada, es decir muy fluidas. Dado que para el proceso de secado ha de evaporarse una gran cantidad de agua, el procedimiento requiere mucha energía y por lo tanto es desventajoso por motivos medioambientales y climáticos. En el caso de pigmentos que se fabricaron mediante un proceso de fabricación en seco, por ejemplo un proceso de recocido, la granulación por pulverización significa una etapa de procedimiento adicional con elevados costes energéticos, dado que el pigmento que se produce ya en estado seco debe suspenderse de nuevo en agua y secarse. Además, en la granulación por pulverización se produce un porcentaje más o menos grande de material fino en el filtro de polvo, que debe recircularse de nuevo a la producción.

La granulación básica puede realizarse, partiendo de polvos de pigmento, en mezcladoras con alta turbulencia, en el procedimiento de capa turbulenta o también en platos giratorios (platos de peletización) o tambores giratorios (tambores de peletización) . Es común a todos estos procedimientos que la demanda de aglutinantes, por lo general agua, es mayor, de modo que como etapa de procedimiento adicional debe seguir un secado. A este respecto se obtienen también granulados de diferente tamaño, especialmente, cuando no se encuentra disponible suficiente aglutinante para la cantidad de polvo o la distribución actual no es óptima. Entonces un cierto porcentaje de las partículas de granulado puede hacerse demasiado grande, mientras que, por otro lado, pueden existir también porcentajes demasiado pequeños y por tanto que pueden levantar aún polvo. Por este motivo es necesaria una clasificación de los granulados que se generan con un retorno de granulación superior y granulación inferior. La granulación en un plato giratorio (plato de peletización) lleva a un amplio espectro de tamaños de partícula. Cuando esto no se desea debido a la escasa dispersabilidad... [Seguir leyendo]

1. Preparación de pigmento para teñir materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos, que contiene

- uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos dispersados en un líquido; y

- dado el caso también agentes auxiliares y/o materiales de relleno adicionales;

en la que

- la preparación de pigmento es de consistencia pastosa o de tipo gel; y

- la preparación de pigmento no tiende a la separación de las fases; y

- la preparación de pigmento no muestra ningún efecto de tinción sobre superficies secas y lisas; y

- la preparación de pigmento presenta un contenido de pigmento de al menos el 15 % en peso, especialmente al menos el 25 % en peso; y

- la consistencia pastosa o de tipo gel de la preparación de pigmento se provoca mediante la adición de al menos un agente espesante en combinación con uno o varios compuestos, que juntos aumentan la firmeza; y

- como agente espesante se usan poli (alcoholes vinílicos) parcial o totalmente hidrolizados así como sus derivados en combinación con compuestos de boro, especialmente ácido orto-bórico, ácido tetra-bórico, ácido meta-bórico o sus sales, o en combinación con sales o complejos de elementos del grupo IV-B a VI-B del sistema periódico, especialmente de titanio, vanadio y cromo, tales como sales de titanio (III) o trietanolamina de titanio (IV) , dado el caso con ajuste del valor de pH a neutro o débilmente alcalino.

2. Preparación de pigmento según la reivindicación 1, caracterizada porque como líquido se usa agua o un líquido miscible con agua o una mezcla de al menos dos líquidos miscibles con agua.

3. Preparación de pigmento según la reivindicación 1, caracterizada porque como líquido se usa un líquido no miscible con agua o una mezcla de al menos dos líquidos no miscibles con agua.

4. Preparación de pigmento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque como pigmentos inorgánicos se usan pigmentos de óxido de hierro, óxido de titanio, óxido de cromo, óxido de zinc, de fase mixta de rutilo y negro de humo (pigmentos de carbono) o mezclas de los mismos.

5. Preparación de pigmento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque como pigmentos orgánicos se usan pigmentos azo, de quinacridona, de ftalocianina y de perileno e indigoides o mezclas de los mismos.

6. Preparación de pigmento según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos se usan un agente espesante en combinación con uno o varios compuestos, que juntos aumentan la firmeza, en una cantidad total de desde el 0, 001 hasta el 10 % en peso, especialmente desde el 0, 1 hasta el 5 % en peso, con respecto a la preparación de pigmento.

7. Preparación de pigmento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque como agente auxiliar se usan agentes humectantes y/o aditivos de dispersión y/o emulsionantes y/o conservantes y/o agentes antiespumantes y/o agentes de retención y/o agentes antideposición y/o fragancias.

8. Preparación de pigmento según la reivindicación 7, caracterizada porque los agentes auxiliares se usan en una cantidad total de desde el 0, 001 hasta el 10 % en peso, especialmente desde el 0, 05 al 5 % en peso, con respecto a la preparación de pigmento.

9. Preparación de pigmento según la reivindicación 1, caracterizada porque según el procedimiento de prueba dado a conocer en la descripción del efecto de tinción sobre superficies secas y lisas, el aumento de masa promedio del perno asciende como máximo a 0, 07 g, especialmente como máximo a 0, 04 g.

10. Preparación de pigmento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la preparación de pigmento contiene adicionalmente también al menos un material de relleno en una cantidad de como máximo el 40 % en peso, especialmente de como máximo el 10 % en peso, con respecto a la preparación de pigmento.

11. Procedimiento para la fabricación de una preparación de pigmento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque

- a una dispersión de uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos en un líquido, que contiene dado el caso también agentes auxiliares y/o materiales de relleno adicionales y

- antes, durante o tras la dispersión se añade al menos un agente espesante y/o al menos un agente espesante en combinación con uno o varios compuestos, que juntos aumentan la firmeza, y

- la preparación de pigmento pastosa o de tipo gel se homogeniza durante un tiempo suficientemente largo y

- dado el caso por último se añaden también agentes auxiliares adicionales y

- la adición de al menos un agente espesante en combinación con uno o varios compuestos que juntos

aumentan la firmeza, tiene lugar a temperatura ambiente o por encima de la temperatura ambiente y

- como agentes espesantes orgánicos se usan poli (alcoholes vinílicos) parcial o totalmente hidrolizados así como sus derivados en combinación con compuestos de boro tales como ácido orto-bórico, ácido tetra-bórico, ácido meta-bórico o sus sales, o en combinación con sales o complejos de elementos del grupo IV-B a VI-B del sistema periódico, especialmente de titanio, vanadio y cromo, tales como sales de titanio (III) o trietanolamina de titanio (IV) , dado el caso con ajuste del valor de pH a neutro o débilmente alcalino.

12. Procedimiento para la fabricación según la reivindicación 11, caracterizado porque la dispersión de uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos en un líquido es una dispersión a partir del proceso de fabricación de pigmento.

13. Procedimiento para la fabricación según la reivindicación 11, caracterizado porque la dispersión de uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos en un líquido es una redispersión de partículas previamente aglomeradas.

14. Procedimiento para la fabricación según una o varias de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque antes, durante o tras la dispersión de uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos en un líquido, tiene lugar la adición, dado el caso en porciones, de al menos un agente espesante en combinación con uno o varios compuestos, que juntos aumentan la firmeza, en un agitador, una mezcladora, una amasadora o un aparato de disolución.

15. Procedimiento para la fabricación según una o varias de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque la homogeneización de la preparación de pigmento pastosa o de tipo gel tiene lugar en un agitador, una mezcladora, una amasadora o una laminadora, dado el caso también a presión reducida.

16. Procedimiento para teñir materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos con la preparación de pigmento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10 o fabricada según una o varias de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque la preparación de pigmento se mezcla con los materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel

o plásticos.

17. Procedimiento para teñir según la reivindicación 16, caracterizado porque la preparación de pigmento se licua antes o durante la adición a los materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos o durante el proceso de mezclado con los materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos, teniendo lugar la licuefacción mediante

- disolución en uno o varios líquidos y/o

- adición de un ácido o de una base mediante la modificación del valor de pH y/o

- reacción química, especialmente de reacciones redox, o reacción enzimática y/o

- aporte de calor, energía mecánica y/o ultrasonidos.

18. Procedimiento para teñir según una o varias de las reivindicaciones 16 a 17, caracterizado porque la preparación de pigmento se mezcla con los materiales de construcción unidos con cal y/o unidos con cemento, asfalto, pinturas, barnices, papel o plásticos en una cantidad de desde el 0, 01 hasta el 15 % en peso, especialmente del 0, 1 al 10 % en peso, con respecto a la mezcla total.