MXPA99012002A - Mezcla de pigmento - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a las mezclas de pigmento que contienen al menos dos componentes, el componente A que son hojuelas de Al-03 recubiertas con uno o más metales,óxidos metálicos, y/o sulfuros metálicos y el componente 3 que es uno o más pigmentos funcionales, tales como pigmentos eléctricamente conductores, pigmentos magnéticos, pigmentos que reflejan la radiación IR o pigmentos marcables con láser, y a su uso en barnices, pinturas, tintas de impresión, plásticos, y recubrimientos en polvo.

Description

MEZCLA DE PIGMENTO Descripción de la invención; La presente invención se refiere a las mezclas y pigmentos que contienen al menos dos componentes, el componente A que son hojuelas de A1203 recubiertas con uno o más metales, óxidos metálicos y/o sulfuros metálicos, y el componente B que son uno o más pigmentos funcionales tales como pigmentos eléctricamente conductores, pigmentos magnéticos, pigmentos que reflejan IR o pigmentos marcables por láser y a su uso en barnices, pinturas, tintas de impresión, plásticos y recubrimientos en polvo. Para diversas áreas de aplicación se hace uso hoy en día de pigmentos eléctricamente conductores con los cuales es posible, por ejemplo-, producir recubrimientos antiestática para equipo electrónico, coberturas antiestática para piso, acabados antiestática para áreas protegidas contra explosiones, o aprestadores eléctricamente conductores, para pintar plásticos. Se pueden utilizar pigmentos magnéticos, por ejemplo para recubrimientos magnéticos y pigmentos que reflejan radiación infrarroja (IR) son aplicados por ejemplo para películas agrícolas. Otros pigmentos funcionales son de interés también. Los pigmentos REF.: 31909 funcionales son todos los pigmentos donde no el color sino otras propiedades físicas tienen la más alta prioridad. Los ejemplos son los pigmentos eléctricamente conductores, magnéticos, que reflejan IR o marcables por láser. Para producir pigmentos conductores oscuros, se hace actualmente uso de negro de carbono, grafito y grafito recubierto con níquel, y, para producir pigmentos de color claro, de laminillas metálicas y óxidos mixtos, tales como óxido de estaño impurificado con antimonio, por ejemplo. Estos óxidos mixtos pueden estar en la forma en la cual éstos han sido depositados sobre portadores, siendo ejemplos la mica, Si02, vidrio o sulfato de bario. No obstante, debido a su alta absorción de luz en el intervalo del espectro visible, el negro de carbono y el grafito no pueden ser utilizados para recubrimientos transparentes, pálidos o coloreados. Un problema adicional es la fuerte absorción en el intervalo de IR, lo cual conduce al calentamiento frecuentemente no deseado de los artículos recubiertos, al exponerlos a la luz solar, por ej emplo .

Las laminilÍRas metálicas tienen la desventaja de que son susceptibles a la corrosión y no son transparentes. Los óxidos inor^'nicos o los óxidos mixtos empleados a la fecha, en la forma de laminillas con mica, por ejemplo, como material portador, o en una forma en la cual las dimensiones en las tres direcciones espaciales son aproximadamente iguales, tales como óxido de estaño impurificado con antimonio sin un portador, requieren, como resultado de su forma geométrica, concentraciones de uso relativamente altas, con el fin de mostrar un efecto distinto . La aplicación de una capa adicional al pigmento, no obstante, implica un gasto adicional considerable en la producción y hace al producto más caro. Además, el pigmento tiene valores de conductividad que no satisfacen los altos requerimientos . Con el fin de mejorar la conductividad de los sistemas poliméricos, tales como plásticos, pinturas o tintas de impresión, por ejemplo, es conocido de la Patente Alemana DE-A-42 12 950 el emplear un pigmento que consiste de un componente A, el cual consiste de uno o más pigmentos en forma de laminilla, conductores, y un componente B, lo cual comprende uno o más pigmentos no en forma de laminilla, conductores. Se ha encontrado ahora sorprendentemente que una mezcla de pigmento que comprende hojuelas de A1 0 recubiertas, en combinación con pigmentos eléctricamente conductores tiene propiedades conductoras similares como los pigmentos conductores solos, junto con una profundidad de color muy atractiva y efectos de destellos. Las mezclas de pigmentos, de pigmentos de hojuelas de A1203 con otros pigmentos funcionales como pigmentos magnéticos o que reflejan la radiación IR, conducen a combinaciones muy efectivas de efectos de color y funcionales también. La invención proporciona por lo tanto una mezcla de pigmento que consiste de al menos dos componentes, el componente A que son hojuelas de A1203 recubiertas con uno o más metales, óxidos metálicos y/o sulfuros metálicos, y el componente B que es uno o más pigmentos funcionales tales como los pigmentos eléctricamente conductores, pigmentos marcables con láser, pigmentos magnéticos, o pigmentos que reflejan radiación IR, y proporcionan su uso en barnices, pinturas, tintas de impresión, plásticos y recubrimientos de polvo. La invención proporciona de igual modo, las formulaciones, tales como pinturas, barnices, materiales de recubrimiento en polvo, tintas de impresión, plásticos y películas agrícolas, las cuales comprenden las mezclas de pigmento de la invención . Las hojuelas de A1203 recubiertas pueden ser mezcladas en cualquier proporción con los pigmentos funcionales. La proporción preferida del componente A al componente B es de 1:10 a 10:1, en particular de 1:2 a 2:1. El óxido de aluminio en una forma de hojuela es comercialmente disponible por ejemplo de Merc-k KGaA bajo la marca comercial Xirallic®. a-Al203 en la forma de hojuelas hexagonales que tienen un diámetro de partícula mayor de 10 µm y una proporción entre dimensiones (diámetro de partícula/espesor) de 5-10, es conocido de la Patente Japonesa JP 111239/1982 c (Abierta al público No.) . La Publicación de Patente Japonesa No. 72527/1991 describe a-Al203 en la forma de hojuelas que tienen un diámetro de partícula promedio de 0.5 a La Patente Japonesa JP 39362/1992 (Abierta al público No.) describe A1203 en la forma de partículas en forma de plaquitas, finas, de un sistema de cristales hexagonales con el plano perpendicular al eje C desarrollado en una placa. Las hojuelas de A1203 preferidas son hojuelas compuestas de óxido de aluminio (como un constituyente mayor) y de óxido de titanio (como un constituyente menor) las cuales son conocidas de la Patente Norteamericana No. 5,702,519. Estas hojuelas de A1203 son preparadas a partir de una solución acuosa uniforme de la sal de aluminio soluble en agua, y la sal de titanio mediante hidrólisis con una solución acuosa de carbonato de metal alcalino, que contiene una sal de metal alcalino como sulfato de metal alcalino, y ácido fosfórico o fosfato, secando mediante evaporación (deshidratación mediante calentamiento), y tratamiento de la sal fundida. Las hojuelas de A1203 son recubiertas con una o más capas de óxido metálico. Los ejemplos de óxidos metálicos adecuados o mezclas de óxido metálico son dióxido de titanio, óxido de zirconio, óxido de zinc, óxido de hierro (Fe203 y/o Fe304) y/o óxido de cromo, especialmente Ti02 y/o Fe203 como se describe en la Patente Norteamericana No. 5,702,519.

El recubrimiento de las hojuelas de Al203 con uno o más óxidos metálicos puede ser logrado mediante cualquier método conocido tal como hidrólisis de una sal metálica mediante calentamiento o álcali, lo cual deposita el óxido metálico hidratado, seguido por la calcinación . Las hojuelas de A1203 pueden también ser recubiertas con una o más capas de un metal o aleación metálica seleccionado de cromo, níquel plata, bismuto, cobre, estaño o aleación de níquel-hierro-molibdeno . Las hojuelas de A1203 recubiertas con un sulfuro metálico son recubiertas con sulfuros, por ejemplo de tungsteno, cerio, molibdeno, lantano o elementos de las tierras raras. Las hojuelas de A1203 pueden ser recubiertas mediante recubrimiento químico húmedo, mediante procesos CVD o PVD. El efecto del componente B será demostrado utilizando el ejemplo de los pigmentos conductores. Por pigmentos conductores del componente B se entiende todos los pigmentos conocidos por la persona experta en la técnica, y que comprenden materiales portadores en forma de laminillas, aciculares o en forma de fibra, tales como mica, hojuelas de vidrio, hojuelas de Si02, laminillas de cerámica, fibras de vidrio, fibras de alúmina o fibras de dióxido de titanio que son recubiertas con una capa conductora. Es también posible utilizar un pigmento conductor libre de portador. También adecuadas en principio son las fibras de carbono, aunque en este caso no son necesarios recubrimientos conductores adicionales ya que las fibras poseen ya suficiente conductividad. Por partículas en forma de fibra, aciculares, se entiende aquellas que tienen una proporción de longitud a diámetro de más de 5. Los pigmentos en forma de laminilla adecuados son conocidos, por ejemplo, de la Patente Europea EP- 0 , 373 , 575. La invención proporciona adicionalmente pinturas, tintas de impresión, plásticos o materiales de recubrimiento en polvo que son pigmentados con la mezcla de pigmento de la invención. La proporción de la mezcla de pigmento en ésta es de 1 a 80% en peso, preferentemente más de 2% en peso, con base en el contenido total de sólido del sistema en el cual éste se emplea. Como una capa conductora sobre un portador, la capacidad de adecuación particular es poseída por el óxido de zinc impurificado con aluminio y por el óxido de estaño impurificado con antimonio, con halógeno y/o con fósforo, o dióxido de titanio. La capa conductora es aplicada de una manera convencional de acuerdo, por ejemplo, con el proceso descrito en la Patente Europea EP-A-0, 139, 557. En este proceso es posible emplear todos los óxidos metálicos conductores acostumbrados y/o mezclas de óxido metálico. Una selección de tales materiales se da en la Patente Europea EP-A-0 , 139, 557 en la página 5, líneas 5-19. No obstante, se da preferencia a la aplicación de una capa conductora de óxido de estaño impurificado con antimonio la cual es aplicada en una cantidad de 25 a 100% en peso, en particular en una cantidad de 50 a 75% en peso, con base en el sustrato en forma de laminillas. En el caso del uso de una capa de óxido de zinc impurificado con aluminio, la proporción de la capa conductora es preferentemente de 40 a 200% en peso, con base en el material portador, con proporciones de 100 a 200% en peso que son empleadas con preferencia. Si la capa conductora consiste de óxido de estaño (IV) o de dióxido de titanio impurificado con al menos un haluro, preferentemente fluoruro, entonces la proporción de la capa conductora es de 20 a 200% en peso, preferentemente de 60 a 150% en peso, con base en el material portador. Los pigmentos de este tipo son conocidos, por ejemplo, de la Patente Alemana DE-A-42 43 163. En el caso de la capa conductora que comprende óxido de estaño impurificado con fósforo, la proporción de la capa conductora es de 25 a 100% en peso con base en el sustrato, especialmente 50 a 75% en peso. Los pigmentos de este tipo son conocidos, por ejemplo, de la Patente Alemana DE-A-44 35 301. Aunque son posibles grandes cantidades, éstas no originan ningún incremento adicional en la conductividad, y los pigmentos se vuelven cada vez más oscuros. En el caso en que el pigmento conductor contiene una capa de dióxido de estaño impurificado con antimonio, la proporción de estaño/antimonio es preferentemente de 2:1 a 20:1 en particular de 5:1 a 10:1. Si el contenido de antimonio es demasiado bajo es imposible lograr las altas conducti idades, mientras que con un contenido más alto de antimonio los pigmentos se vuelven cada vez más oscuros. Los pigmentos en forma de laminillas, conductores, que pueden ser asignados al componente B de la mezcla de pigmento de la invención son obtenibles comercialmente bajo el nombre comercial Minatec® (Merck KGaA, Darmstadt), y Zelec® ECP (DuPont). Un producto comercializado bajo el nombre comercial Minatec® CM 31 consiste de hojuelas de mica recubiertas con dióxido de estaño impurificado con antimonio. Bajo el nombre comercial Minatec CM 30 se comercializa un pigmento conductor el cual consiste de mica recubierta con dióxido de titanio y el cual posee como una capa conductora una capa de dióxido de estaño impurificado con antimonio. La combinación de pigmentos de hojuelas de A1203 con partículas conductoras, en forma de laminillas y/o aciculares, conduce a productos conductores cuyas propiedades eléctricas son similares a aquellas de un pigmento conductor solo. Las ventajas se vuelven particularmente distintas en el sistema en el cual se utilizan los pigmentos, especialmente en el caso de su incorporación en plásticos. El uso de concentraciones requeridas para la mezcla de pigmento de la invención en el plástico (concentración en volumen del pigmento) son similares como en el caso de pigmentos conductores convencionales. Esto es ventajoso debido a los efectos de color muy interesantes que pueden ser simultáneamente logrados mediante el uso de la mezcla de los pigmentos conductores junto con los pigmentos de A1203. El uso especialmente de pigmentos conductores en forma de fibra conducen también frecuentemente a una estabilización adicional de las propiedades mecánicas del plástico. Pueden ser logrados efectos ventajosos comparables, por la combinación de características de color interesantes de los pigmentos de hojuelas de AI2O3 con las propiedades físicas de pigmentos funcionales tales como pigmentos magnéticos o que reflejan la radiación infrarroja. La mezcla de pigmento de la invención es simple y fácil de manejar. La mezcla de pigmento puede ser incorporada dentro del sistema en el cual ésta se utiliza, mediante simple agitación. La molienda y la dispersión laboriosa de los pigmentos, son innecesarias. La mezcla de pigmento de la invención puede ser utilizada para la pigmentación de materiales de recubrimiento, tintas de impresión, plásticos, películas agrícolas, para recubrir semillas o para colorear alimentos. La concentración de la mezcla de pigmento en el sistema en el cual ésta se utiliza para la pigmentación, está en general entre 0.01 y 50% en peso, preferentemente entre 0.1 y 10% en peso, con base en el contenido total de sólidos del sistema. Esta concentración es en general dependiente de la aplicación específica. Los plásticos que comprenden hojuelas de A1203 recubiertas con óxido metálico, en combinación con pigmentos conductores en cantidades de 0.1 a 50% en peso, en particular de 0.5 a 7% en peso, son frecuentemente notables para un efecto de reflejos en forma de chispas, particular. Los plásticos que comprenden la mezcla de pigmento de la invención en cantidades de 0.1 a 10% en peso son, además, altamente adecuados para la marcación con láser. Las operaciones de marcación llevadas a cabo, por ejemplo, con un láser de C02 o de Nd-YAG, conducen a marcaciones resistentes a la abrasión, agudamente definidas. En el sector de los recubrimientos, la mezcla de pigmento se emplea en cantidades de 5 a 35% en peso. La proporción en la cual se mezclan las hojuelas de A1203 recubiertas con el componente B, depende del efecto deseado. Las hojuelas de A1203 son preferentemente empleadas con el componente B en una proporción 1:5, especialmente 1:3. En el material de recubrimiento, la mezcla de pigmento de la invención tiene la ventaja de que es obtenido el efecto de centelleo del color deseado, mediante un acabado de recubrimiento simple. Este centelleo o resplandor de color es extremadamente pronunciado. En comparación con los recubrimientos que comprenden un pigmento de interferencia basado en mica en vez de las hojuelas de A1203 recubiertas, los recubrimientos con la mezcla de pigmento de la invención muestran un efecto de profundidad marcado y un efecto de resplandor. En la pigmentación de los sistemas aglutinantes, por ejemplo para pinturas y tintas para impresión para rotograbado, impresión por transferencia (offset) o impresión por esparcido, las mezclas de pigmento que consisten en particular de hojuelas de A1203 recubiertas con Minatec (Merck KGaA, Darmstadt) han encontrado ser particularmente adecuadas. La mezcla de pigmento es incorporada dentro de la tinta de impresión en cantidades de 2 a 35% en peso, preferentemente 5 a 25% en peso y en particular de 8 a 20% en peso. La proporción de mezcla del componente A al componente B está preferentemente en el intervalo de 1:5 a 5:1. Las tintas de impresión que comprenden la mezcla de pigmento de la invención muestran matices más puros y son de capacidad de impresión mejorada debido a los buenos valores de viscosidad.

La invención proporciona también por lo tanto formulaciones que contienen la mezcla de pigmento de la invención. Se pretende que los ejemplos siguientes ilustren la invención, no obstante sin limitarla.

E j emplos Ejemplo 1 Tinta de impresión para rotograbado Que consiste de: 70 g Aglutinante basado en nitrocelulosa de Gebrüder Schmidt, 95MB011, con un contenido de sólidos de % 15 g Minatec® 31 CM (pigmento conductor de Merck KGaA, Darmstadt, República Federal de Alemania) 15 g Hojuelas de AI2O3 recubiertas con Ti02 con un tamaño de partícula de 5 a 60 µm 30 g l-etoxi-2-propanol Ejemplo 2 Plástico 1 kg de granulos de polietileno (PE-HD) son uniformemente humectados en un mezclador de tambor con 2 g de agente de adhesión. Luego se agregan 10 g de hojuelas de Al203 recubiertas con Ti02 de tamaño de partícula de 5 a 60 µm y 2 g de Iriodin® LS 825 (pigmento conductor de Merck KGaA, Darmstadt, RFA) con un tamaño de partícula menor de 15 µm, y los componentes se mezclan por 2 minutos. Estos granulos son procesados bajo condiciones convencionales en una máquina de moldeo por inyección para dar placas escaliformes pequeñas que miden 4x3x0.5 cm . Las placas escaliformes pequeñas son notables por su lustre y su capacidad de marcación con láser.

Ejemplo 3 Mat e ri a l de recubr imi ento g Hoj uelas de A1203 recubiertas con Ti02 de tamaño de partícula de 5 a 60 µm (Merck KGaA) 10 g Minatec® 40 CM (pigmento conductor de Merck KGaA) 42 g Base para pintura (sistema AU-MF, sólidos = 19%) 18 g Mezcla diluyente El recubrimiento caracteriza propiedades antiestática y un centelleo de color de lila pálido a verde pálido.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (7)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Una mezcla de pigmento, caracterizada porque contiene al menos dos componentes, el componente A que son hojuelas de A1203 recubiertas con uno o más metales, óxidos metálicos y/o sulfuros metálicos, y el componente B que es uno o más pigmentos funcionales.

2. La mezcla de pigmento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente A comprende hojuelas de I2O3 recubiertas con Ti02 y/o Fe203.

3. La mezcla de pigmento de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el componente B comprende pigmentos eléctricamente conductores, pigmentos magnéticos, pigmentos que reflejan radiación infrarroja y/o pigmentos marcables con láser.

4. La mezcla de pigmento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, caracterizada porque el componente B comprende hojuelas de Si02 o laminillas de mica recubiertas con un o más óxidos metálicos y que tienen como una capa conductora, una capa de dióxido de estaño impurificado con antimonio, con halógeno y/o con fósforo .

5. La mezcla de pigmento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizada porque el componente A y el componente B son mezclados en una proporción de 10:1 a 1:10.

6. El uso de la mezcla de pigmento de conformidad con la reivindicación 1, en pinturas, barnices, tintas de impresión, plásticos, para colorear semillas y para marcación con láser.

7. Las formulaciones, caracterizadas porque contienen una mezcla de pigmento de conformidad con la reivindicación 1.