BRPI0710901A2 - preparação de pigmento baseado em água - Google Patents

Abstract

PREPARAçãO DE PIGMENTO BASEADA EM áGUA. A presente invenção refere-se a uma preparação de pigmento aquosa compreendendo (A) pelo menos um pigmento orgânico e/ou inorgânico, (B) dispersantes e/ou tensoativos, (C) um álcool alcoxilado triídrico ou poliídrico superior, (D) um poliglicol alquil éter, (E) se desejado, oligómeros e/ou polímeros hidrotrópicos, (F) se desejado, gorduras, óleos ou ácidos graxos, (G) se desejado, ainda aditivos típicos na preparação de dispersões aquosas de pigmento, e (H) água.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PREPARA- ÇÃO DE PIGMENTO BASEADA EM ÁGUA".

A presente invenção é descrita no pedido de prioridade Alemão N0102006019553.1, depositado em 27.04.2006, que é aqui incorporado por referência como inteiramente aqui mostrado.

A presente invenção refere-se a preparações de pigmento trans- portadas com água e dispersões de pigmento, a processos para produção das mesmas, e seu uso para colorir materiais naturais e sintéticos, especi- almente materiais de revestimento aquoso, tintas em emulsão e revestimen- tos coloridos de todos os tipos.

São conhecidos e disponíveis no mercado uma multiplicidade de preparações de pigmentos para colorir materiais de revestimento aquosos, tintas em emulsão, e outros revestimentos coloridos. Seus exemplos são contidos em EP-A-O 735 109, WO 03/006 556 ou EP-A-1 049 745 (US 6 478 866 B1). Comumente, dispersantes aniônicos, catiônicos, anfotéricos ou não-iônicos com caráter tensoativo são empregados, em forma macromole- cular onde apropriado, para provimento de estabilização física das partículas de pigmento em forma finamente dividida em um meio aquoso. Além disso, além de tensoativos ou dispersantes, convencionais preparações de pigmen- tos geralmente também compreendem vários aditivos tais como agentes umectantes, espessantes, conservantes, estabilizadores de viscosidade, materiais de enchimento, e agentes de retenção. Os agentes de retenção, freqüentemente também chamados preventivos de secagem, asseguram que o produto não seca ou começa a secar mesmo antes de uso. Para este propósito é feito uso freqüente de compostos higroscópicos de baixa massa molecular tais como glicóis, mas trazem com eles a desvantagem de evapo- ração a partir do meio de aplicação. Por isso eles são considerados VOCs (compostos orgânicos voláteis) e estão sendo crescentemente regulados pelo legislador. Preparações isentas de VOC contêm, de acordo com WO 03/006 556 e EP-A-O 585 571, oligômeros ou polímeros não-voláteis, de alta massa molecular, tal como poliéter polióis (poliglicóis), por exemplo.

Oligômeros e polímeros não-voláteis higroscópicos, entretanto, permanecem em uma base de longo termo no meio de aplicação. A perma- nência destas substâncias é acompanhada por um número de desvanta- gens. Se, por exemplo, uma tinta de emulsão aquosa é colorida com uma preparação de pigmento que contém compostos não-voláteis higroscópicos deste tipo, o revestimento de tinta adquire um caráter pegajoso, levemente higroscópico. O aumento da absorção de água é a conseqüência.

Foi um objetivo da presente invenção, por isso, prover prepara- ções de pigmento aquosas que são não somente resistentes a secagem mas também isentas de VOC. Quando usadas para colorir elas não devem alterar as propriedades de desempenho das tintas de emulsão, assim ren- dendo uma superfície isenta de pegajosidade que, além disso, tem um baixo nível de absorção de água em comparação ao sistema não-colorido.

Surpreendentemente, foi verificado que certos polialquileno gli- cóis, definidos abaixo, em conjunção com poliglicol alquil éteres obtêm o ob- jeto estabelecido acima, onde apropriado com gorduras e/ou óleos ou ainda adjuvantes.

A presente invenção provê preparações aquosas de pigmento compreendendo

(A) pelo menos um pigmento orgânico e/ou inorgânico,

(B) dispersantes e/ou tensoativos,

(C) um álcool alcoxilado triídrico ou poliídrico superior que é pre- ferivelmente ramificado, em particular ramificado - estrela,

(D) um poliglicol alquil éter,

(E) se desejado, oligômeros e/ou polímeros hidrotrópicos,

(F) se desejado, gorduras, óleos, ou ácidos graxos,

(G) se desejado, ainda aditivos convencionais para produção de dispersões aquosas de pigmento, e

(H) água.

Preparações de pigmentos preferidas contêm 5% a 80% em pe- so, 10% a 70% em peso, por exemplo, de componente (A).

Preparações de pigmentos preferidas contêm 0,1% a 30% em peso, 2% a 15% em peso, por exemplo, de componente (B). Preparações de pigmentos preferidas contêm 0,1% a 30% em peso, 3% a 15% em peso, por exemplo, de componente (C).

Preparações de pigmentos preferidas contêm 0,1% a 20% em peso, 1% a 10% em peso, por exemplo, de componente (D).

Preparações de pigmentos particularmente preferidas contêm as seguintes porcentagens em peso de cada componente:

(A) 5% a 80%, 10% a 70% por exemplo,

(B) 0,1 % a 30%, 2% a 15% por exemplo,

(C) 0,1 % a 30%, 3% a 15% por exemplo,

(D) 0,1 % a 20%, 1 % a 10% por exemplo,

(E) 0% a 20%, 0,1 % a 10% por exemplo,

(F) 0% a 10%, 0,1% a 7% por exemplo,

(G) 0% a 30%, 0,1% a 5% por exemplo, e

(H) como o restante, água,

baseado em cada caso no peso total da preparação de pigmento.

Onde um ou mais dos componentes (E), (F) e (G) estão presen- tes, sua concentração mínima independentemente um do outro é vantajo- samente pelo menos 0,01%, preferivelmente pelo menos 0,1%, em peso baseado no peso total da preparação de pigmento.

Componente (A) da preparação de pigmento da invenção é um pigmento orgânico ou inorgânico finamente dividido ou uma mistura de pig- mentos diferentes orgânicos e/ou inorgânicos. Componente (A) também po- de ser um corante que é insolúvel em certos solventes, nos quais ele tem caráter de pigmento. Os pigmentos podem ser empregados na forma de pul- verizados secos e como tortas de prensagem umedecidas com água.

Pigmentos apropriados orgânicos incluem monoazo, disazo, azo laqueado, β-naftol, naftol AS, benzimidazolona, condensação de disazo, e pigmentos de complexo de azo metal, e pigmentos policíclicos como ftaloci- anina, quinacridona, perileno, perinona, tioíndigo, antantrona, antraquinona, flavantrona, indantrona, isoviolantrona, pirantrona, dioxazina, quinoftalona, isoindolinona, isoindolina, e pigmentos dicetopirrol pirrol, por exemplo, ou negros-de-fumo. Entre os pigmentos orgânicos estabelecidos, particular proprie- dade é possuída por aqueles que são finamente divididos para a produção das preparações, com preferivelmente 95% e mais preferivelmente 99% das partículas de pigmento possuindo um tamanho < 500 nm.

Dependendo do pigmento usado, a morfologia das partículas de pigmento pode diferir agudamente, e, da mesma maneira, o comportamento de viscosidade das preparações de pigmentos pode ser muito diferente em dependência da forma de partícula. De modo a obter comportamento de vis- cosidade Newtoniano, ideal, nas preparações, as partículas preferivelmente devem possuir uma forma variando de esférica a cúbica (com cantos apla- nados).

Como uma seleção exemplar de pigmentos orgânicos particu- larmente preferidos pode ser feita menção de pigmentos de negro-de-fumo, tais como negros gás ou negros de forno; pigmentos monoazo e disazo, par- ticularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento amarelo 1, Pigmento Amarelo 3, Pigmento Amarelo 12, Pigmento Amarelo 13, Pigmento Amarelo 14, Pigmento Amarelo 16, Pigmento Amarelo 17, Pigmento Amarelo 73, Pigmento Amarelo 74, Pigmento Amarelo 81, Pigmento Amarelo 83, Pigmen- to Amarelo 87, Pigmento Amarelo 97, Pigmento Amarelo 111, Pigmento A- mareio 126, Pigmento Amarelo 127, Pigmento Amarelo 128, Pigmento Ama- relo 155, Pigmento Amarelo 174, Pigmento Amarelo 176, Pigmento Amarelo 191, Pigmento Amarelo 213, Pigmento Amarelo 214, Pigmento Amarelo 219, Pigmento Vermelho 38, Pigmento Vermelho 144, Pigmento Vermelho 214, Pigmento Vermelho 242, Pigmento Vermelho 262, Pigmento Vermelho 266, Pigmento Vermelho 269, Pigmento Vermelho 274, Pigmento Laranja 13, Pigmento Laranja 34 ou Pigmento Marrom 41; pigmentos β-naftol e naftol As, particularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento Vermelho 2, Pigmento Vermelho 3, Pigmento Vermelho 4, Pigmento Vermelho 5, Pigmen- to Vermelho 9, Pigmento Vermelho 12, Pigmento Vermelho 14, Pigmento Vermelho 53:1, Pigmento Vermelho 112, Pigmento Vermelho 146, Pigmento Vermelho 147, Pigmento Vermelho 170, Pigmento Vermelho 184, Pigmento Vermelho 187, Pigmento Vermelho 188, Pigmento Vermelho 210, Pigmento Vermelho 247, Pigmento Vermelho 253, Pigmento Vermelho 256, Pigmento Laranja 5, Pigmento Laranja 38 ou Pigmento Marrom 1; pigmentos complexo de metal e azo laqueado, particularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento Vermelho 48:2, Pigmento Vermelho 48:3, Pigmento Vermelho 48:4, Pigmento Vermelho 57:1, Pigmento Vermelho 257, Pigmento Laranja 68 ou Pigmento Laranja 70; pigmentos benzimidazolina, particularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento amarelo 120, Pigmento Amarelo 151, Pigmento Amarelo 154, Pigmento Amarelo 175, Pigmento Amarelo 180, Pigmento Amarelo 181, Pigmento Amarelo 194, Pigmento Vermelho 175, Pigmento Vermelho 176, Pigmento Vermelho 185, Pigmento Vermelho 208, Pigmento Violeta 32, Pigmento Laranja 36, Pigmento Laranja 62, Pigmento Laranja 72 ou Pigmento Marrom 25; isoindolinona e pigmentos isoindolina, particularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento amarelo 139 ou Pigmento Amarelo 173; pigmentos ftalocianina, particularmente os pigmen- tos Colour Index Pigmento Azul 15, Pigmento Azul 15:1, Pigmento Azul 15:2, Pigmento Azul 15:3, Pigmento Azul 15:4, Pigmento Azul 15:6, Pigmento Azul 16, Pigmento Verde 7 ou Pigmento Verde 36; pigmentos antantrona, antra- quinona, quinacridona, dioxazina, indantrona, perileno, prinona, e tioíndigo, particularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento Amarelo 196, Pig- mento Vermelho 122, Pigmento Vermelho 149, Pigmento Vermelho 168, Pigmento Vermelho 177, Pigmento Vermelho 179, Pigmento Vermelho 181, Pigmento Vermelho 207, Pigmento Vermelho 209, Pigmento Vermelho 263, Pigmento Azul 60, Pigmento Violeta 19, Pigmento Violeta 23 ou Pigmento Laranja 43; pigmentos triaril carbonium, particularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento vermelho 169, Pigmento Azul 56 ou Pigmento Azul 61; pigmentos di-ceto pirrol pirrol, particularmente os pigmentos de Colour Index Pigmento Vermelho 254, Pigmento Vermelho 255, Pigmento Vermelho 264, Pigmento Vermelho 270, Pigmento Vermelho 272, Pigmento Laranja 71, Pigmento Laranja 73, e Pigmento Laranja 81.

O pigmento orgânico é preferivelmente combinado com negro- de-fumo e/ou dióxido de titânio. Adicionalmente apropriadas são os corantes laqueados, tais como lacas de Ca, Mg e Al de corantes contendo grupos á- cido sulfônico e/ou carboxílico.

Exemplos de apropriados pigmentos inorgânicos incluem dióxi- dos de titânio, sulfetos de zinco, óxidos de zinco, óxidos de ferro, magnetita, óxidos de ferro manganês, óxidos de cromo, óxidos ultramarinho, níquel ou cromo antimônio, rutilos titânio manganês, óxidos de cobalto, óxidos mistos de cobalto e alumínio, pigmentos de fase mista de rutilo, sulfetos de terras raras, espinélios de cobalto com níquel e zinco, espinélios baseados em fer- ro e cromo com cobre, zinco e manganês, vanadatos de bismuto, e pigmen- tos diluidores.

É feito uso em particular dos pigmentos de Colour Index Pigmen- to amarelo 184, Pigmento Amarelo 53, Pigmento Amarelo 42, Pigmento A- marelo Marrom 24, Pigmento Vermelho 101, Pigmento Azul 28, Pigmento Azul 36, Pigmento Verde 50, Pigmento Verde 17, Pigmento Negro 11, Pig- mento Negro 33, e Pigmento Branco 6. Preferência também é dada freqüen- 1temente ao uso de misturas de pigmentos inorgânicos. Misturas com pig- mentos orgânicos são da mesma maneira freqüentemente usadas.

No lugar de dispersões de pigmento também é possível preparar dispersões que compreendem como sólidos, por exemplo, minérios naturais finamente divididos, minerais, sais pobremente solúveis ou insolúveis, ceras em partículas ou plásticos, corantes, agentes de proteção de colheita e a- gentes pesticidas, absorvedores de UV, abrilhantadores óticos, e estabiliza- dores de polimerização.

Servindo como componente (B) das preparações de pigmentos da invenção estão convencionais dispersantes e tensoativos que são apro- priados para produção de dispersões de pigmento aquoso, ou misturas de tais substâncias. É usual usar compostos tensoativos aniônicos, catiônicos, anfotéricos, ou não-iônicos para este propósito. Particularmente bem- estabelecidos entre estes estão dispersantes que possuem uma ou mais cadeias hidrocarboneto longas ou comprimento médio, em particular incluin- do aquelas que possuem grupos de anel aromático. Da multiplicidade de compostos, somente uma seleção será citada neste ponto, mas sem restri- ção de aplicabilidade de compostos da invenção a estes exemplos. Exem- pios são sulfatos de alquila como sulfato de laurila, sulfato de estearila ou sulfato de octadecila, sulfonatos de alquila primários como sulfonato de do- decila, e sulfonatos de alquila secundários, particularmente o sal de sódio de C13-C17 alcano sulfonato, fosfatos de alquila, alquil benzo sulfonatos tais co- mo ácido dodecil benzeno sulfônico, e todos os sais destes compostos. Leci- tina de soja é adicionalmente apropriada, ou produtos de condensação de ácido graxo e taurina ou ácido hidróxi etano sulfônico são usados, como são produtos de alcoxilação de alquil fenóis, ésteres de colofônia de óleo de mamona, álcoois graxos, aminas graxas, ácidos graxos e amidas de ácido graxo; estes produtos de alcoxilação da mesma maneira foram equipados com grupos de extremidades iônicas: por exemplo, como monoésteres sul- fossuccínicos ou também como ésteres sulfônicos, sulfúricos e fosfóricos, e também seus sais, os sulfonatos, sulfatos ou fosfatos. Também são apropri- ados compostos de adição oxialquilados que são obtidos através de reação de poliepóxidos com aminas ou bisfenol-A ou também derivados de bisfenol- A com aminas, e assim, também, são derivados de uréia em uma maneira similar. Da mesma maneira são apropriados produtos de reação de alquil fenóis de cadeia longa e cadeia mais curta substituídos e não-substituídos e também seus derivados poliméricos, por exemplo, produtos de condensação de formaldeído, os novolaks. Também pode ser feita menção de condensa- dos de estireno - fenol alcoxilados não-iônicos, que são obtidos por reação de adição de estirenos não-substituídos ou substituídos com fenóis não- substituídos ou substituídos e reação com óxido de etileno e/ou óxido de propileno, e também os derivados ionicamente modificados destes, na forma de ésteres sulfônicos, sulfúricos e fosfóricos, por exemplo, e também seus sais, os sulfonatos, sulfatos ou fosfatos. Apropriados compostos tensoativos de componente (B) incluem, além disso, sulfonatos de lignina e policonden- sados de ácido β-naftaleno sulfônico e formaldeído, e também de ácidos al- quil aril sulfônicos, ácido halo aril sulfônico, fenóis sulfonados ou β-naftóis sulfonados com formaldeído. Também apropriados, finalmente, são disper- santes poliméricos, sendo exemplos soluções aquosas de resina acrilato com uma resistência de preferível mente 5 a 40 por cento em peso e forma- das de poliacrilatos dissolvidos que foram postos em solução com o auxílio de bases, através de neutralização das unidades de ácido vinílico. Os polia- crilatos usados para este propósito são freqüentemente copolímeros com- postos essencialmente de 30 a 80 % em mol de aromáticos mono alquileno e 20 a 70 % mol de ácidos acrílicos e/ou metacrílicos e/ou ésteres de ácido acrílico e/ou metacrílico. Os poliacrilatos usados usualmente têm massas molares numéricas médias Mn de entre 1000 e 100 000 g/mol, preferivel- mente 2000 a 50 000 g/mol.

Compostos apropriados como componente (C) são polialquileno glicóis de álcoois pelo menos triídricos, por exemplo, triídricos, tetraídricos, pentaídricos ou hexaídricos, que são preferivelmente ramificados e com par- ticular preferência são ramificados - estrela. Por compostos ramificados es- trela são pretendidos aqueles tendo pelo menos um átomo de carbono alifá- tico quaternário. Exemplos de apropriados álcoois são glicerol, diglicerol, triglicerol, oligogliceróis, trimetilol etano, trimetilol propano, 1,2,3-hexanotriol, sorbitol, manitol, pentaeritritol, e dipentaeritritol. Os álcoois estabelecidos são alcoxilados por mol com até 1000 mol de óxido de alquileno, preferivelmente 4 a 200 mol de óxido de alquileno, tal como óxido de etileno, óxido de propi- leno, óxido de n-butileno, óxido de isobutileno, óxido de estireno, por exem- pio, ou uma sua mistura.

Particularmente preferidos como componente (C) são compostos da fórmula (1)

<formula>formula see original document page 9</formula>

onde

R1, R2, R3 Cada um independentemente é hidrogênio, um radical C1-2O alquila ou C3-20 cicloalquila ramificado ou não-ramificado, um radical C2- 20 alquenila ou C3-20 ciclo alquenila ramificado ou não-ramificado, um radical benzila, ou um radical fenila, preferivelmente H1 CH3 ou C2H5, e

m é em média um número de 0 a 100, preferivelmente de 1 a 60, mais preferivelmente 4 a 25,

η é em média um número de 0 a 100, preferivelmente de 0 a 60, mais preferivelmente 0 a 10,

ρ é em média um número de 0 a 100, preferivelmente de 0 a 60, mais preferivelmente 0 a 10

a soma de m+n+p sendo pelo menos 1, preferivelmente pelo menos 4, e mais preferivelmente 15 a 30. O composto da fórmula (1) é preparado atra- vés de alcoxilação de pentaeritritol com pelo menos quatro vezes a quanti- dade molar de alcóxido. Isto, é claro, produz misturas tendo cadeias de alcó- xido de diferentes comprimentos, de modo que somente valores médios po- dem ser estabelecidos para os números m, η e p.

O poliglicol alquil éter correspondendo a componente (D) é pre- ferivelmente um composto da fórmula (2)

<formula>formula see original document page 10</formula> onde

R4 é um radical C2-20 alquila ou C3-20 cicloalquila substituído ou não-substituído, não-ramificado ou, preferivelmente ramificado ou um radical C2-20 alquenila ou C3-20 cicloalquenila substituído ou não-substituído, ramifi- cado ou não-ramificado, os substituintes sendo 1, 2, 3 ou 4 radicais do grupo consistindo em halogênio, arila, aril C1-20 alquila, C5-6 cicloalquila, hetarila, hetaril C1-20 alquila ou C1-20 alcóxi,

q é um número de 1 a 200, preferivelmente 50 a 120, R5 é H, XM ou um radical C2-20 alquila ou C3-20 ciclo alquila subs- tituído ou não-substituído, não-ramificado ou, preferivelmente, ramificado ou um radical C2-20 alquenila ou C3-20 cicloalquenila substituído ou não- substituído, ramificado ou não-ramificado, os substituintes sendo 1, 2, 3, ou 4 radicais do grupo consistindo em halogênio, arila, aril C1-20 alquila, C5-6 ci- cloalquila, hetarila, hetaril C1-20 alquila ou C1-20 alcóxi, onde X é SO3", SO2', CH2COO", PO32" ou PO3M", e

M é H, um cátion de metal monovalente, um cátion de metal di- valente, NH4+, um íon amônio secundário, terciário ou quaternário, ou uma combinação dos mesmos.

Como componente (E), são usados agentes de retenção hidro- trópicos. Apropriados agentes de retenção incluem compostos que onde a- propriado também servem como solventes ou são de natureza oligomérica ou polimérica, sendo exemplos formamida, uréia, tetrametil uréia, ε- caprolactano, etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, polietileno glicol, a-metil-co-hidróxi polietileno glicol éteres, dimetil polietileno glicol éteres, dipropileno glicol, polipropileno glicol, dimetilol propileno glicol éteres, copolímeros de etileno glicol e propileno glicol, butil glicol, metil celu- lose, glicerol, diglicerol, poliglicerol, N-metil pirrolidona, 1,3-dietil-2- imidazolidinona, tiodiglicol, benzeno sulfonato de sódio, xileno sulfonato de sódio, xileno sulfonato de sódio, tolueno sulfonato de sódio, cumeno sulfona- to de sódio, dodecil sulfonato de sódio, benzoato de sódio, salicilato de só- dio, butil monoglicol sulfato de sódio, derivados de celulose, derivados de gelatina, polivinil pirrolidona, álcool polivinílico, polivinil imidazol, e copolíme- ros e terpolímeros de vinil pirrolidona, acetato de vinila, e vinil imidazol, sen- do possível para os polímeros contendo unidades acetato de vinila serem submetidos subseqüentemente a hidrólise para formação de álcool vinílico.

O componente (F) compreende gorduras e óleos de origem ve- getal e animal, sendo exemplos sebo bovino, gordura de núcleo de palma, gordura de coco, óleo de semente de colza, óleo de girassol, óleo de Iinha- ça, óleo de palma, óleo de soja, óleo de amendoim, e óleo de baleia, óleo de semente de algodão, óleo de milho, óleo de papoula, óleo de oliva, óleo de mamona, óleo de colza, óleo de açafrão, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de arenque, e óleo de sardinha. Ainda aditivos usuais incluem os ácidos gra- xos superiores insaturados, por exemplo, ácido palmítico, ácido ciprílico, áci- do cáprico, ácido mirístico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido oléico, ácido linoléico, ácido linolênico, ácido capróico, ácido caprílico, ácido araquídico, ácido behênico, ácido palmitoléico, ácido gadoléico, ácido erúcico, e ácido ricinoléico, e também seus sais.

Como componente (G) é feito uso, por exemplo, de compostos catiônicos, aniônicos, anfotéricos ou não-iônicos que promovem umedeci- mento de pigmento (agentes umectantes). Também são empregados espes- santes, conservantes, estabilizadores de viscosidade, auxiliares de tritura- ção, e materiais de enchimento. Ainda usuais aditivos possíveis são agentes antideposição, fotoestabilizadores, antioxidantes, desvolatilizadores / anties- pumantes, redutores de espuma, agentes antitorta, e aditivos que influenci- am favoravelmente a viscosidade e reologia. Agentes apropriados para regu- lação de viscosidade incluem, por exemplo, álcool polivinílico e derivados de celulose. Resinas naturais e sintéticas solúveis em água e também políme- ros como formadores de filme ou Iigantes para aumento de adesão e resis- tência a abrasão da mesma maneira são apropriados. Reguladores de pH incluem bases e ácidos orgânicas ou inorgânicas. Bases orgânicas preferi- das são aminas, tais como etanol amina, dietanol amina, trietanol amina, Ν,Ν-diemtil etanol amina, diisopropil amina, amino metil propanol, ou dimetil amino metil propanol, por exemplo. Bases inorgânicas preferidas são hidró- xido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de lítio ou amônia.

Água usada para produção de preparações de pigmentos, com- ponente (H), é preferivelmente empregada na forma de água desmineraliza- da ou água destilada. Água potável (mains water) e/ou água de origem natu- ral também podem ser usadas.

A presente invenção adicionalmente provê um processo para produção de preparações de pigmento da invenção, que compreende dis- persão de componente (A) na forma de pulverizado, grânulos ou torta de prensa aquosa na presença de água (H) e de componentes (B), (C) e (D), então misturando, onde apropriado, água (H), e também, onde apropriado, um ou mais de componentes (E), (F) e (G), e ajustando a resultante disper- são aquosa de pigmento para a desejada concentração com água (H). Pre- ferivelmente componentes (B), (C) e (D) e, onde apropriado, um ou mais de componentes (E), (F) e (G) são antes de tudo misturados e homogeneiza- dos, e então componente (A) é agitado na mistura inicial, com o pigmento sendo feito pasta e pré-dispersado. Dependendo da dureza de grão dos pigmentos empregados, isto pode ser seguido por fina divisão ou fina dis- persão, com o auxílio de um aparelho de moagem ou dispersão, se apropri- ado com resfriamento. Mecanismos de agitação, dissolventes (agitadores de dente de serra), moinhos de estator - rotor, moinhos de bolas, moinhos de bolas agitados como moinhos de areia e moinhos de pérolas, misturadores de alta velocidade, aparelho de amassamento, moinhos de rolo ou moinhos de pérolas de alto desempenho podem ser usados para este propósito. Os pigmentos são finamente dispersos ou moídos até a desejada distribuição de tamanho de partícula ser alcançada, em operações que podem ocorrer em temperaturas na faixa de 0 a 100°C, vantajosamente em temperaturas entre 10 e 7O0C1 preferivelmente em 20 a 60°C. Seguindo dispersão fina a prepa- ração de pigmento pode ser ainda diluída com água (H), preferivelmente á- gua deionizada ou destilada.

As preparações de pigmento da invenção são apropriadas para pigmentação e coloração de materiais naturais e sintéticos de todos os tipos, particularmente materiais de revestimento aquosos, tintas em emulsão, e revestimentos coloridos (materiais de revestimento baseados em dispersão).

As preparações de pigmentos da invenção são ainda apropria- das para coloração de materiais macromoleculares de todos os tipos, sendo exemplos materiais de fibra natural e sintética, preferivelmente fibras de ce- lulose, e também para colorir massa de papel, e para colorir laminado. Ainda aplicações são a produção de tintas de impressão, exemplos incluindo tintas têxteis, flexográficas, decorativas ou impressão de gravura, cores de papel de parede, tintas diluídas com água, sistemas de preservação de madeira, o colorimento rotatório de viscose, vernizes, peles de salsicha, semente, fertili- zantes, vidro, especialmente garrafas de vidro, e também para coloração em massa de tabuinhas de teto, para coloração para pinturas, concreto, man- chas de madeira, pontas de lápis coloridas, canetas ponta de fibra, ceras, parafinas, tintas gráficas, pastas de caneta de ponta de bola, gizes, deter- gentes de lavanderia, e produtos de limpeza, polímeros de sapatos, produtos de látex, abrasivos, e também para coloração de plásticos ou materiais de alta massa molecular de todos os tipos. Exemplos de materiais de alta mas- sa molecular incluem celulose éteres e celulose ésteres, como etil celulose, nitrocelulose, acetato de celulose ou butirato de celulose, resinas naturais ou resinas sintéticas, tais como resinas de polimerização ou resinas de conden- sação, por exemplo, resinas amino, especialmente resinas uréia- e melami- na-formaldeído, resinas alquida, resinas acrílicas, resinas fenólicas, policar- bonatos, poliolefinas, como poliestireno, cloreto de polivinila, polietileno, po- lipropileno, poliacrilonitrila, e ésteres poliacrílicos, poliamidas, poliuretanos ou poliésteres, borracha, caseína, látex, silicone, e resinas de silicone, indi- vidualmente ou em uma mistura.

As preparações de pigmentos da invenção ainda são apropria- das para produção de tintas de impressão para uso em todas as convencio- nais impressoras de jato de tinta, particularmente para aquelas baseadas no processo de jato de bolha ou piezo. Estas tintas de impressão podem ser usadas para imprimir papel e também materiais de fibra natural ou sintética, folhas, e plásticos. Adicionalmente as preparações de pigmentos da inven- ção podem ser usadas para impressão de qualquer um de uma ampla varie- dade de tipos de materiais substratos revestidos e não-revestidos: por e- xemplo, para impressão de papelão, cartão, madeira e materiais à base de madeira, materiais metálicos, materiais semicondutores, materiais cerâmi- cos, vidros, fibras de vidro e cerâmicas, materiais inorgânicos de construção, concreto, couro, comestíveis, cosméticos, pele e cabelo. Este material subs- trato pode ser bidimensionalmente planar ou pode estender-se espacialmen- te, isto é, pode ser de forma tridimensional, e pode ser impresso ou revestido completamente ou somente em partes.

As preparações de pigmentos da invenção adicionalmente são apropriadas como corantes em viradores e reveladores eletrofotográficos, tais como viradores pulverizados de um ou dois componentes (também chamados reveladores de um ou dois componentes), viradores magnéticos, viradores líquidos, viradores de látex, viradores de polimerização e viradores de especialidade. Ligantes viradores típicos neste contexto são resinas de polimerização de adição, resinas de poliadição, e resinas de policondensa- ção, tais como estireno, estireno - acrilato, estireno - butadieno, acrilato, poliéster, e resinas fenol - epóxi, polissulfonas, poliuretanos, individualmente ou em combinação, e também polietileno e polipropileno, que pode ainda conter ingredientes, como agentes de controle de carga, ceras ou auxiliares de fluxo, ou podem ser subseqüentemente modificados com estes adjuvan- tes.

As preparações de pigmento da invenção ainda são apropriadas para uso como corantes para pulverizados e materiais de revestimento pul- verizados, especialmente para materiais de revestimento pulverizados es- pargíveis triboeletricamente ou eletrocineticamente, que são usados para revestimento de superfícies de artigos fabricados, por exemplo, de metal, madeira, plástico, vidro, cerâmica, concreto, material têxtil, papel ou borra- cha.

Além disso, as preparações de pigmentos da invenção são a- propriadas para uso como corantes em tintas, preferivelmente tintas de jato de tinta, tais como, por exemplo, aquelas em uma base aquosa ou não- aquosa ("baseada em solvente"), tintas de microemulsão, tintas curáveis com UV, e em tintas que operam através do processo de fusão a quente. Tintas de jato de tinta geralmente contêm no total 0,5% a 15%, preferivel- mente 1,5% a 8%, em peso (calculado em uma base seca) da preparação de pigmento da invenção. Tintas de microemulsão são baseadas em solven- tes orgânicos, água, e, se desejado, uma substância hidrotrópica adicional (mediador de interface). Tintas de microemulsão contêm 0,5% a 15%, prefe- rivelmente 1,5% a 8%, em peso da preparação de pigmento da invenção, 5% a 99% em peso de água, e 0,5% a 94,5% em peso de solvente orgânico e/ou composto hidrotrópico. Tintas de jato de tinta "baseadas em solvente" contêm preferivelmente 0,5% a 15% em peso da preparação de pigmento da invenção, 85% a 99,5% em peso de solvente orgânico e/ou compostos hi- drotrópicos. Tintas curáveis com UV contêm essencialmente 0,5% a 30% em peso da preparação de pigmento da invenção, 0,5% a 95% em peso de á- gua, 0,5% a 95% em peso de solvente orgânico ou mistura de solventes, 0,5% a 50% em peso de um Iigante curável com radiação, e, onde apropria- do, O a 10% em peso de um fotoiniciador. Tintas de fusão a quente são usu- almente baseadas em ceras, ácidos graxos, álcoois graxos ou sulfonamidas que são sólidas em temperatura ambiente e liqüefazem com aquecimento, a faixa de fusão preferida estando entre cerca de 60°C e cerca de 140°C. Tin- tas de jato de tinta de fusão quente são compostas, por exemplo, essencial- mente por 20% a 90% em peso de cera e 1% a 10% em peso da preparação de pigmento da invenção. Elas ainda podem incluir 0 a 20% em peso de um polímero adicional (como "dissolvente de corante"), 0 a 5% em peso de auxi- liar de dispersão, 0 a 20% em peso de modificador de viscosidade, 0 a 20% em peso de plasticizante, 0 a 10% em peso de aditivo de pegajosidade, 0 a 10% em peso de estabilizador de transparência (que evita, por exemplo, cristalização das ceras), e 0 a 2% em peso de antioxidante.

Em adição as preparações de pigmento da invenção também são apropriadas como corantes para filtros de cor para mostradores de pai- nel plano, e também para ambas, geração de cor aditiva e subtrativa, e adi- cionalmente para fotorresistores, e também como corantes para tintas ele- trônicas ("tintas-e") ou papel eletrônico ("papel-e").

Exemplos

Avaliação de uma preparação de pigmento:

A resistência de cor e tom foram determinadas de acordo com DIN 55986. Para o teste de esfregar - retirar a tinta de emulsão ou verniz, após mistura com a dispersão de pigmento, foi aplicada a um gráfico de tin- ta. Subseqüentemente o revestimento aplicado foi esfregado com o dedo na parte inferior do gráfico de tinta. Incompatibilidade estava presente se a área esfregada é então mais forte ou brilhantemente colorida que a área não- tratada adjacente (o teste de esfregar - fora é descrito em DE 2 638 946). Os dados de cor e as compatibilidades com os meios para coloração foram determinadas usando até oito diferentes dispersões brancas comerciais e até dois diferentes vernizes comerciais. A resistência a secagem foi avaliada através de introdução de preparação de pigmento em um entalhe em uma placa de ponto. A dispersão foi avaliada após 1, 4, 8, 24 e 48 horas. Os pa- râmetros avaliados foram o recobrimento e a secagem geral. A viscosidade foi determinada usando um viscosímetro de cone-e-placa (Roto Visco 1) de Haake a 20°C (cone de titânio: 0 60 mm, 1°), a relação entre viscosidade e taxa de cisalhamento dentro de uma faixa entre 0 e 200 s-1 sendo investiga- da. As viscosidades foram medidas em uma taxa de cisalhamento de 60 s-1. Para avaliação de estabilidade de estocagem das dispersões, a viscosidade foi medida diretamente após produção da preparação e também após esto- cagem de quatro semanas a 50°C e após estocagem em uma câmara de clima controlado a < O°C.

Produção de uma preparação de pigmento:

O pigmento, alternativamente na forma de pulverizado, grânulos ou torta de prensa, foi feito pasta em água deionizada, junto com os disper- santes e os outros adjuvantes, e então homogeneizado e pré-disperso usan- do um dissolvente (por exemplo, de VMA-Getzmann GmbH, tipo AE3-M1) ou outro aparelho apropriado. Subseqüente dispersão fina ocorreu através de um moinho de pérolas (por exemplo, AE3-M1 de VMA-Getzmann) ou tam- bém um outro aparelho dispersante apropriado, com moagem ocorrendo com contas de siliquarzita ou contas de óxido misto de zircônio de tamanho d = 1 mm, acompanhada por resfriamento, até a desejada resistência de cor e propriedades de coloração serem obtidas. A seguir, a dispersão foi ajusta- da com água deionizada para a desejada concentração final de pigmento, os meios de trituração foram separados, e a preparação de pigmento foi isolada.

As preparações de pigmento descritas nos exemplos abaixo fo- ram produzidas de acordo com o processo descrito acima, os seguintes constituintes sendo usados nas quantidades estabelecidas de modo a rende- rem 100 partes de cada preparação de pigmento. Nos exemplos abaixo, par- tes são em peso.

Exemplo 1.

48 partes componente (A), C.l. Pigmento Amarelo 74

4 partes componente (B), oxietilato de triestiril fenila ionicamente modificado

5 partes componente (C), composto da fórmula (1) com η = 0, m = 16, ρ = 4, R3 = CH3,

5 partes componente (D)1 R4 = isotridecila, q = 100, R5 = H

1 parte componente (F), óleo vegetal

4 partes componente (G), aditivos reológicos

0,9 parte componente (G), conservante

restante componente (H), água

A preparação de pigmento tem uma alta resistência de cor e é particularmente estável à floculação. Em seis diferentes dispersões brancas comerciais ela pode ser incorporada muito bem, com pronta capacidade de dispersão. O teste de esfregar - fora em todos os casos não mostra diferen- ças em resistência de cor em comparação entre a área esfregada e a área não-tratada. Da mesma maneira a preparação é muito compatível com as dispersões testadas. A preparação de pigmento possui excelentes proprie- dades reologicas e é verificada ser prontamente fluida e estável em estoca- gem. A viscosidade após produção é 0,58 Pa.s. Ainda, a preparação possui boa resistência de secagem, começando a secar somente após 24 horas.

Exemplo 2

70 partes componente (A), C.l. Pigmento Vermelho 101

3 partes componente (B), oxietileato de triestiril fenila ionicamente modificado

5 partes componente (C), composto da fórmula (1) com R3 = CH3, η = 0,

m = 16, p=4

5 partes componente (D), R4 = isotridecila, q = 100, R5 = H

2 partes componente (G), aditivos reológicos

0,9 parte componente (G), conservante

restante componente (H), água

A preparação de pigmento tem propriedades de coloração cor- respondendo àquelas da dispersão-padrão e é particularmente estável à flo- culação. Em seis diferentes dispersões brancas ela pode ser muito bem- incorporada, com pronta capacidade de dispersão. O teste de esfregar - fora em todos os casos não mostra diferenças em resistência de cor em compa- ração entre a área esfregada e a área não-tratada. Da mesma maneira a preparação é muito compatível com as dispersões testadas. Para pastas de pigmento inorgânico, a preparação de pigmento possui excelentes proprie- dades reológicas e considera-se que é ser prontamente fluida e estável em estocagem. A viscosidade após produção é de 2,3 Pa.s. Ainda, a preparação possui boa resistência de secagem, começando a secar somente após 24 horas.

Exemplo Comparativo 2a

70 partes componente (A), C.l. Pigmento Vermelho 101 3 partes componente (B)1 oxietilato de triestiril fenila ionicamente modifi- cado

10 partes componente (E), trietileno glicol

2 partes componente (G), aditivos reológicos 0,9 parte componente (G), conservante restante componente (H), água

Exemplo 3

70 partes componente (A), C.l. Pigmento Marrom 24

3 partes componente (B), oxietilato de triestiril fenila ionicamente modifi- cado

3 partes componente (B), oxietilato de ácido graxo, ionicamente modifi- cado

5 partes componente (C), composto da fórmula (1) com R1 = H, R2 = CH3,

η = 20, m = 5, ρ = 0

10 partes componente (D), R4 = isotridecila, q = 100, R5 = H

1 parte componente (G), aditivo reológico

0,9 parte componente (G), conservante restante componente (H), água

A preparação de pigmento tem propriedades de coloração cor- respondendo àquelas da dispersão-padrão e é particularmente estável à flo- culação. Em seis diferentes dispersões brancas ela pode ser incorporada muito bem, com pronta capacidade de dispersão. O teste de esfregar - fora em todos os casos não mostra diferenças em resistência de cor em compa- ração entre a área esfregada e a área não-tratada. Da mesma maneira a preparação é muito compatível com as dispersões testadas. Para pastas de pigmento inorgânico a preparação de pigmento possui excelentes proprieda- des reológicas e considera-se que é prontamente fluida e estável em esto- cagem. A viscosidade após produção é de 1,9 Pa.s. Ainda, a preparação possui boa resistência de secagem, começando a secar somente após 24 horas.

Exemplo 4

62 partes componente (A), C.l. Pigmento Azul 28

4 partes componente (B), oxietilato de triestiril fenila

5 partes componente (C), composto da fórmula (1) com R3 = CH3, η = 0,

m = 16, p=4

5 partes componente (D), R4 = isotridecila, q = 100, R5 = H

2,5 partes componente (E), polivinil pirrolidona

1 parte componente (G), aditivo reológico

0,9 parte componente (G), conservante

restante componente (H), água

A preparação de pigmento tem propriedades de coloração cor- respondendo àquelas do padrão. Em seis diferentes dispersões brancas ela pode ser muito bem incorporada, com pronta capacidade de dispersão. O teste de esfregar - fora em todos os casos não mostra diferenças em resis- tência de cor em comparação entre a área esfregada e a área não-tratada, de modo que nenhum fenômenos de floculação pode ser mostrado. Da mesma maneira, a preparação é de compatibilidade universal com as dis- persões testadas. A preparação de pigmento possui excelentes proprieda- des reológicas e considera-se que é prontamente fluida e estável em esto- cagem. A viscosidade após produção é de 2,0 Pa.s. Ainda, a preparação possui boa resistência de secagem, começando a secar somente após 24 horas.

Exemplo 5

70 partes componente (A), C.l. Pigmento Marrom 24

3 partes componente (B), oxietilato de triestiril fenila ionicamente modificado 3 partes componente (B)1 oxietilato de ácido graxo, ionicamente modifi- cado

5 partes componente (C)1 composto da fórmula (1) com R1 = H, R2 = CH3,

η = 20, m = 5, ρ = 0,

5 5 partes componente (D)1 R4 = isotridecila, q = 100, R5 = H

2,5 partes componente (E)1 polivinil pirrolidona

1 parte componente (G)1 aditivo reológico

0,9 parte componente (G), conservante

restante componente (H)1 água

A preparação de pigmento tem propriedades de coloração cor- respondendo àquelas da dispersão-padrão e é particularmente estável à flo- culação. Em seis diferentes dispersões brancas ela pode ser muito bem- incorporada, com pronta capacidade de dispersão. O teste de esfregar - fora em todos os casos não mostra diferenças em resistência de cor em compa- ração entre a área esfregada e a área não-tratada. Da mesma maneira a preparação é muito compatível com as dispersões testadas. Para pastas de pigmento inorgânico a preparação de pigmento possui excelentes proprieda- des reológicas e é verificada ser prontamente fluida e estável na estocagem. A viscosidade após produção é 1,9 Pa.s. Ainda, a preparação possui boa resistência a secagem, começando a secar somente após 24 horas.

Claims (10)

1. Preparação aquosa de pigmento compreendendo (A) pelo menos um pigmento orgânico e/ou inorgânico, (B) dispersantes e/ou tensoativos, (C) um álcool alcoxilado da fórmula (I) <formula>formula see original document page 22</formula> onde R1, R2, R3 Cada um independentemente é hidrogênio, C1-20 alqui- la, C3-20 cicloalquila, C2-20 alquenila, C3-20 cicloalquenila, fenila, ou benzila, m é em média um número de O a 100 η é em média um número de 0 a 100 ρ é em média um número de 0 a 100, a soma de m + η + ρ sendo pelo menos 1 (D) um poliglicol alquil éter, (E) se desejado, oligômeros e/ou polímeros hidrotrópicos, (F) se desejado, gorduras, óleos ou ácidos graxos, (G) se desejado, ainda aditivos convencionais para produção de dispersões aquosas de pigmento, e (H) água.

2. Preparação de pigmento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pigmento orgânico de componente (A) é monoazo, disazo, azo laqueado, β-naftol, naftol AS, benzimidazolona, con- densação disazo, pigmento de complexo de metal azo ou um pigmento poli- cíclico do grupo de ftalocianina, quinacridona, perileno, perinona, tioíndigo, antantrona, antraquinona, flavantrona, indantrona, isoviolantrona, pirantrona, dioxazina, quinoftalona, isoindolinona, isoindolina, e pigmentos diceto pirrol pirrol ou negros-de-fumo.

3. Preparação de pigmento de acordo com uma ou mais as rei- vindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o componente (D) é um composto da fórmula (2) <formula>formula see original document page 23</formula> onde R4 é um radical C2-20 alquila ou C3-20 cicloalquila substituído ou não-substituído, não-ramificado ou, preferivelmente ramificado ou um radical C2-20 alquenila ou C3-20 cicloalquenila substituído ou não-substituído, ramifi- cado ou não-ramificado, os substituintes sendo 1, 2, 3 ou 4 radicais do grupo consistindo em halogênio, arila, aril C1-20 alquila, C5-6 cicloalquila, hetarila, hetaril C1-20 alquila ou C1-20 alcóxi, q é um número de 1 a 200, preferivelmente 50 a 120, R5 é H, XM ou um radical C2-20 alquila ou C3-20 cicloalquila substi- tuído ou não-substituído, não-ramificado ou, preferivelmente, ramificado ou um radical C2-20 alquenila ou C3-20 cicloalquenila substituído ou não- substituído, ramificado ou não-ramificado, os substituintes sendo 1, 2, 3, ou -4 radicais do grupo consistindo em halogênio, arila, aril C1-20 alquila, C5-6 ci- cloalquila, hetarila, hetaril C1-20 alquila ou C1-20 alcóxi, onde X é SO3", SO2", CH2COO", PO32" ou PO3M", e M é H, um cátion de metal monovalente, um cátion de metal di- valente, NH4+, um íon amônio secundário, terciário ou quaternário, ou uma combinação dos mesmos.

4. Preparação de pigmento de acordo com uma ou mais das rei- vindicações 1 a 3, contendo 5% a 80% em peso de componente (A).

5. Preparação de pigmento de acordo com uma ou mais das rei- vindicações 1 a 4, contendo 0,1% a 30% em peso de componente (C).

6. Preparação de pigmento de acordo com uma ou mais das rei- vindicações 1 a 5, contendo as seguintes porcentagens em peso de cada componente: (A) 5% a 80% em peso, (B) 0,1 % a 30% em peso, (C) 0,1% a 30% em peso, (D) 0,1% a 20% em peso, (E) 0% a 20% em peso, (F) 0% a 10% em peso, (G) 0% a 30% em peso, (H) como o restante, água, baseado em cada caso no peso total da preparação de pigmento.

7. Processo para produção de uma preparação de pigmento co- mo definida em pelo menos uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o componente (A) é disperso na forma de pulverizado, grânulos ou torta de prensa aquosa na presença de água (H) e de componentes (B)1 (C) e (D)1 subseqüentemente, se desejado, água (H) é misturada, e, se de- sejado, um ou mais de componentes (E), (F), e (G), e, se desejado, água (H) são adicionados à resultante dispersão aquosa de pigmento.

8. Uso de uma preparação de pigmento como definida em uma ou mais das reivindicações 1 a 6, para pigmentação de materiais naturais ou sintéticos.

9. Uso de acordo com a reivindicação 8, para pigmentação de materiais de revestimento aquosos, tintas em emulsão, e revestimentos colo- ridos, tintas diluídas com água, tintas de papel de parede e tintas de impres- são.

10. Uso de acordo com a reivindicação 8, para pigmentação de materiais de fibra natural e sintética, fibras de celulose, para colorir massa de papel e para colorir laminado, e também para produção de tintas de im- pressão, tintas de jato de tinta, viradores eletrofotográficos, materiais de re- vestimento pulverizados, filtros de cores, tintas eletrônicas e papel eletrôni- co, sistemas de preservação de madeira, a coloração rotatória de viscose, peles de salsicha, semente, fertilizantes, garrafas de vidro, e também para o coloração em massa de ripas de teto, para coloração para emboços, concre- to, manchas de madeira, pontas de lápis coloridos, canetas de ponta de fi- bra, ceras, parafinas, tintas gráficas, pastas de caneta de ponta de bola, gi- zes, detergentes, e produtos de limpeza, polimentos de sapatos, produtos de látex, abrasivos, e para colorir plásticos.