RECUBRIMIENTO DE PIGMENTOS INORGÁNICOS CON RESINAS DE ALDEHÍDO O DE CETONA.

Composición de partícula que comprende pigmentos inorgánicos recubiertos con al menos una resina de aldehído y/o de cetona en combinación con dispersantes,

teniendo dicha resina un peso molecular medio de entre 80 y 2000 Da y un punto de fusión entre 70º y 130 ºC, caracterizada porque está en forma de gránulos que tienen una longitud de entre 0,2 y 8,8 mm y un diámetro entre 0,4 y 2,2 mm y porque dichos pigmentos se escogen de entre pigmentos de óxido de hierro, pigmentos de óxido de titanio, pigmentos de óxido de cromo co-precipitados con níquel y titanatos de níquel, pigmentos amarillos de sulfocromato de plomo o vanadato de plomo bismuto, pigmentos de naranja de molibdato sulfocromato de plomo.

Recubrimiento de pigmentos inorgánicos con resinas de aldehído o de cetona La presente invención se refiere a un recubrimiento de pigmentos inorgánicos con resinas de aldehído o de cetona, en forma de gránulos, y también se refiere al procedimiento de producción asociado.

Como se sabe, los pigmentos son sólidos de naturaleza inorgánica, que se definen como tales cuando se usan en un sistema de fijación, tal como las resinas, y absorben parte de la luz y reflejan la parte complementaria de la misma que forma el color de la superficie recubierta con este sistema.

Como tales, son sólidos con una superficie muy irregular, que difiere de un compuesto a otro y con propiedades para interfaz con otras sustancias que son completamente diferentes entre sí y están considerablemente afectadas por las condiciones físicas y químicas de los elementos de contacto.

Las dificultades de incorporar pigmentos en los sistemas vehículo basados en un amplio abanico de resinas son bien conocidas.

Esto es cierto tanto en el caso de los sistemas en polvo, en los que el contacto del pigmento se produce con una resina polimérica en estado fundido en el interior de un extrusor, como en el caso de los sistemas líquidos en los que la interfaz se produce con resinas diluidas con disolventes que tienen un efecto de floculación sobre el sistema.

En la actualidad, en las formulaciones de pintura en polvo, la introducción de los pigmentos se realiza por medio de un simple mezclado físico de los pigmentos con gránulos de diferentes formas de las resinas que forman el vehículo, con la adición de compuestos químicos capaces de mejorar el contacto entre el pigmento y la resina, y capaces de incorporar el pigmento en la resina durante la etapa de extrusión.

Con el fin de facilitar la medición del pigmento colorante, en muchos casos, este último se mezcla con pigmentos inertes con el fin de diluir la concentración y reducir el riesgo de las dificultades de medición en el caso de cantidades pequeñas.

Los compuestos químicos, descritos anteriormente, tienen la función de modificar la tensión superficial de las resinas en el estado fundido o modificar la humidificación de la superficie de los pigmentos.

La presencia simultánea de diferentes pigmentos tiene como resultado la necesidad de usar, en muchos casos, tipos diferentes de compuestos químicos, que a menudo tienen propiedades que son incompatibles entre sí y se neutralizan.

Se deduce que el desarrollo de la mezcla de color resultante de la mezcla de los pigmentos está sujeto a inconsistencia de una preparación a otra debido no solo a los cambios de las condiciones ambientales, que en cada caso son diferentes, sino también a las propiedades variables de las superficies del pigmento, que varían de un lote a otro, y las propiedades de tensión superficial de los polímeros en estado fundido que, aunque no difieren de un lote a otro, pueden ser muy diferentes como resultado de los cambios en las condiciones ambientales.

En el caso de las formulaciones para pintura líquida en fase de disolvente, la introducción de los pigmentos se realiza convencionalmente mezclando los pigmentos con resinas disueltas en disolvente, La presencia de disolvente es extremadamente negativa debido a sus propiedades de floculación, que tienden a hacer que el contacto entre la resina y el pigmento sea inestable.

Con el fin de reducir este efecto, normalmente se añaden compuestos químicos anti-floculación a estas mezclas de pigmentos y resinas disueltos en un disolvente, teniendo éstos la propiedad de modificar y ajustar las propiedades electrostáticas de las superficies de los pigmentos y de modificar la tensión superficial de la solución resina/disolvente.

Debido a estos efectos negativos típicos del sistema pigmento/resina/disolvente, las mezclas de colores pueden definirse como sistemas inestables en los el efecto cromático de la pintura terminada cambia con el tiempo.

Se han realizado mejoras en este sistema por medio de técnicas de pre-dispersión y la correspondiente pulverización de pastas de monopigmentos, en las que el pigmento se incorpora en resinas concretas, también por medio de una naturaleza de aldehído y cetona, pero disueltas en disolvente y usando formulaciones de compuestos químicos, con el fin de poner en contacto la superficie del pigmento específico con la resina disuelta seleccionada.

Se han desarrollado granulados sólidos que se obtienen mediante extrusión de pigmentos inorgánicos y resinas de aldehído o cetona (véase la solicitud de patente internacional PCT/IT2005/000443 en nombre del propio solicitante) .

El documento DE, A1, 19813394 divulga preparaciones de pigmentos homogéneas sin polvo, opcionalmente de forma granulada, que contienen uno o más del pigmento de efecto y una resina de aldehído y/o una resina de cetona.

Actualmente se ha descubierto, y es un objeto de la presente invención, que dichas preparaciones se pueden mejorar en términos de homogeneidad, concentración del pigmento y rendimientos, por medio de tensioactivos en la fase de preparación y extrusión, lo que permite el uso de agua como agente humectante de la preparación.

De hecho, el uso de agua permite preparar una mezcla homogénea de pigmento y resina, que permanece como tal durante la fase de carga a través de la tolva del extrusor, de modo que se asegura una homogeneidad mejor que permite una concentración del principio activo y rendimientos superiores.

Por tanto, un objeto de la invención es proporcionar un recubrimiento en forma de una composición de partículas que pueden usarse como producto semiterminado para la coloración y la pigmentación de pinturas en polvo o también se usa, después de disolver en un disolvente, como pasta pigmentada en la industria de las pinturas líquidas.

Otro objeto es el de proporcionar un recubrimiento en forma de gránulo, que se puede usar para obtener mezclas de colorantes inorgánicos para pigmentar polvos y pinturas líquidas, superando las dificultades que habitualmente se encuentran en el uso de pigmentos de acuerdo con la técnica anterior.

En particular, la composición granular de la presente invención se puede usar como producto semiterminado en formulaciones para pinturas en polvo, como alternativa a los pigmentos puros que no están pre-recubiertos. Con su uso es posible conseguir una uniformidad mayor en la calidad del sistema colorante y una reducción en la cantidad de pigmento usado inicialmente para estimular el potencial colorante que posee el material pre-recubierto. Además, la forma granular facilita el transporte automático del material y reduce la contaminación con polvo.

El producto resultante de la presente invención se usará como producto semiterminado para la coloración y pigmentación de pinturas en polvo o también se usa, después de disolver en un disolvente, como pasta pigmentada en la industria de pinturas líquidas o como componente para tintar pinturas terminadas, o, también, para pigmentar y, por tanto, colorear, plásticos tanto termoplásticos como termoestables (p. ej., polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato PET, acrilonitrilo-butadieno-estireno ABS, así como poliuretanos de composición variable y poliamidas reforzadas y sin reforzar de composición variable) .

En particular, en comparación con los recubrimientos conocidos en la técnica, la composición granular de la presente invención carece completamente de polvo, tiene un elevado efecto de pigmentación (con una consiguiente reducción de los costes de coloración) , tiene una dispersión óptica (es decir, no hay floculación) y propiedades de disolución fácil, y se caracteriza por una alta compatibilidad (es decir, se puede usar en diferentes sistemas, tales como, por ejemplo, en pinturas en polvo en lugar de en plásticos) .

Estos y otros objetos, que aparecerán con mayor claridad más adelante, se consiguen mediante un recubrimiento de pigmentos inorgánicos con resinas de aldehído o de cetona, caracterizado porque comprende un compuesto químico que consiste en partículas de sustancias inorgánicas sólidas, ambos pigmentos definidos, y resinas de aldehído o de cetona depositadas sobre su superficie.

Por tanto, el sujeto de la presente invención consiste en una composición de partículas que consiste en pigmentos inorgánicos recubiertos con al menos una resina de aldehído y/o de cetona, teniendo dicha resina un peso... [Seguir leyendo]

1. Composición de partícula que comprende pigmentos inorgánicos recubiertos con al menos una resina de aldehído y/o de cetona en combinación con dispersantes, teniendo dicha resina un peso molecular medio de entre 80 y 2000 Da y un punto de fusión entre 70º y 130 º C, caracterizada porque está en forma de gránulos que tienen una longitud de entre 0, 2 y 8, 8 mm y un diámetro entre 0, 4 y 2, 2 mm y porque dichos pigmentos se escogen de entre pigmentos de óxido de hierro, pigmentos de óxido de titanio, pigmentos de óxido de cromo co-precipitados con níquel y titanatos de níquel, pigmentos amarillos de sulfocromato de plomo o vanadato de plomo bismuto, pigmentos de naranja de molibdato sulfocromato de plomo.

2. Composición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha resina tiene un peso molecular medio de entre 900 y 1400 Da y/o un punto de fusión entre 90 º y 110 º C.

3. Composición de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque dicha resina de aldehído es el producto de condensación de aldehídos alifáticos y urea.

4. Composición de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque dicha resina de cetona es el producto de condensación de ciclohexanona o metilciclohexanona.

5. Composición de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque dicha resina de cetona es el producto de condensación de ciclohexanona o metilciclohexanona con urea o formaldehído.

6. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque contiene de 80 a 20 % en peso de dicho pigmento y de 80 a 20 % en peso de dicha resina.

7. Composición de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque esencialmente consiste en de 40 a 70 % en peso de pigmento inorgánico, de 30 % a 60 % en peso de resina y de 0, 1 a 10 % en peso de dispersantes, preferentemente de 50 a 65 % en peso de pigmento inorgánico, de 35 a 45 % en peso de resina y de 1 a 7 % en peso de dispersantes.

8. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos dispersantes se escogen de entre aceites de soja y ésteres de sorbitán epoxidizados, preferentemente éster de sorbitán epoxilado.

9. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque contiene cargas de refuerzo minerales y/o aditivos reológicos, estando dichas cargas de refuerzo minerales y/o aditivos reológicos presentes en cantidades no superiores a 20 % en peso.

10. Composición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos gránulos tienen una longitud de entre 1, 8 y 2, 2 mm y un diámetro entre 1, 0 y 1, 8 mm.

11. Composición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque contiene de 80 a 1000 gránulos por gramo de la composición.

12. Uso de la composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores para la preparación de pinturas en polvo, pinturas líquidas y plásticos.

13. Un procedimiento para la preparación de una composición en gránulo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende fundir la resina, humidificar la resina con una porción de solución acuosa del dispersante, humidificar toda la superficie del pigmento con la resina fundida, extrudir la mezcla obtenida de este modo, enfriar la misma y posteriormente granular en estado húmedo y secado.

14. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende humidificar el pigmento y/o la resina fundida con una solución acuosa del dispersante.

15. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque la extrusión se realiza a una temperatura interna de la extrusora de 5 a 20 º C más que la temperatura de fusión de la resina.

16. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende el uso de extrusoras de un solo tornillo y de tornillo doble, preferentemente del tipo de cámara caliente.

17. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el material fundido que sale de la extrusora se enfría y granula usando un procedimiento en húmedo con una acción de corte con chorro de agua.

18. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizada porque los gránulos se separan mediante el agua en una pantalla de vibración y, después, se secan en un elevador de espiral.

19. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende una etapa de atomización de gránulos.

INTERVALO LIMITANTE DE LOS POLÍMEROS DE ALDEHÍDO Y DE CETONA USADOS EN LA INVENCIÓN

INTERVALO LIMITANTE DE LAS PROPORCIONES EN

ACUERDO CON LA PRESENTE INVENCIÓN