CS252590B1 - Koncentrovaná suspenze syntetického perleťového pigmentu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká koncentrované suspenze syntetického perleťového pigmentu na bázi kysličníku titaničitého nebo železitého a slídy. Obsahuje 8,0 až 10,0-hmot. dílů organofilního jílu, jímž je bentonit nebo montmorillonit, substituovaný kvartérním amoniovým iontem/ v němž je jeden nebo více vodíkových atomů nahrazeno alkylovou skupinou, 25,0 až 30,0 hmot. dílů aromatického uhlovodíku, jímž je toluen nebo xylen, 7,0 až 10,0 hmot. dílů nízkoviskózní nitrocelulózy s obsahem 11,8 až 12,4 % dusíku a 65 % sušiny, 1,0 až 2,0 hmot. díly glycerinftalové pryskyřice, modikované mastnými kyselinami ricinového oleje, 30,0 až 35,0 hmot. dílů esterů kyseliny octové s počtem atomů uhlíku 2 až 5, 0,1 až 1,0 hmot. dílu 5% roztoku kyseliny fosforečné v isopropanolu, 5,0 až 15,0 hmot. dílů syntetického perleťového pigmentu, jímž je směs oxidu titaničitého nebo železité a slídy a 0,3 až 3,0 hmot. díly amorfního oxidu křemičitého. Účelem řešení bylo získat stabilní suspenzi syntetického perleťového pigmentu. Přídavek amorfního oxidu křemičitého dodává suspenzi vyšší strukturní viskozitu a Teologické vlastnosti, které dovolují zředění suspenze koloidním roztokem nitrocelulózy až do poměru 1:15 při zachování vhodných tixotropních vlastností laků na nehty během skladování i aplikaci.

Description

252590 2

Vynález se týká koncentrované suspenze syntetického perleťového pigmentu, jímž je směsoxidu titaničitého nebo železitého a slídy. Suspenze ve formě gelu má tixotropní vlastnosti,způsobené přítomností organofilního jílu, jímž je bentonit nebo montmorillonit, modifikovanýtetrasubstituovaným amoniovým iontem, a obsahuje dále nitrocelulózu a směs organických roz-pouštědel. Po zředění koloidním roztokem nitrocelulózy vznikne stabilní suspenze syntetické-ho perleťového pigmentu.

Stabilita suspendovaných částic syntetického perleťového pigmentu při skladování a vhod-né vlastnosti při aplikaci laku a zaschnutí lakového filmu představují u kosmetických lakůna nehty problém, kterým se zabývá celá řada postupů a metod, popsaných v patentech, např. US patentech č. 3 422 185 a 4 126 675, CH patentu č. 603 156, CA patentu č. 640 719, PR pa-tentu č. 1 439 106 aj., jak je uvedeno v CS AO 181 402, CS AO 201 931 a CS AO 209 973, dálev US patentech č. 4 222 908 a 4 229 227, DE patentu č. 1 961 709 a Č. 2 854 109, GB patentuč. 1 051 222. Snahou bylo připravit i syntetický perleťový pigment do takové formy, která byumožnila vznik stabilní suspenze pouhým ředěním, jako např. v CS AO 217 352, na nějž tentovynález navazuje.

Jsou známy zahraniční koncentrované pigmentové pasty s obsahem přísad proti sedimentacijejichž ředěním koloidním roztokem nitrocelulózy různého složení vepoměru 1:2 až 1:5 majívzniknout stabilní suspenze. Jejich hlavní nevýhodou je to, že v doporučovaném poměru ředěníjsou v důsledku vyššího obsahu tixotropních přísad negativně ovlivněny vlastnosti lakovéhofilmu, především lesk a přilnavost k nehtové ploténce a tvrdost v důsledku přítomnosti vyš-šího množství plastifikačních přísad. Za účelem odstranění těchto nevýhod je ve spisu DE Číslo2 804 298 popsáno použití hydrofobních organopolysiloxanů ve formě kopolymeru v množství 0,5až 30,0 hmot. dílů na 100 hmot. dílů syntetických pryskyřic. Tyto tvoří po zaschnutí lakovýfilm, který lze snadno a v souvislé vrstvě z nehtů odstranit, což není pro námi navrhovanýúčel použití žádoucí.

Ve snaze po dosažení co nejvyšší stability suspendovaných pigmentů a vhodných Teologic-kých vlastnosti byla použita kombinace hydrofobního organofilního jílu a hydrofilního amorf-ního kysličníku křemičitého, jehož negativně nabité částice, sestávající ze siloxanových^Si-O-Si~ a silanolových ^Si-OH skupin, jsou inertní, způsobují však ve vodě nebo v polár-ních organických rozpouštědlech gelizaci, která podporuje působení organofilních jílů. Přítomnost vody v použitých organických rozpouštědlech, jako etyl- a butylacetátu, ace-tonu nebo etanolu, je jednou z příčin úkazů nestability, jako např. částečné rozpustnostiorganických pigmentů. V tomto případě jsou schopny voda a etanol chemickou sorpcí a nespeci-fickou fyzikální adsorpcí působit gelizaci amorfního oxidu křemičitého. Např. silanolové sku-piny na povrchu kysličníku křemičitého dávají vznik reverzibilním adsorpčním pochodům a geli-zaci, potřebná množství v přítomnosti hydrofobních organofilních jílů však bylo nutno určitpokusně.

Pokusně bylo zjištěno, že optimální gelizace pro navrhovaný účel nastává při poměru or-ganofilního jílu, aromatického uhlovodíku, polárního rozpouštědla a amorfního oxidu křemiči-tého 1:3:0,8:0,1 až 0,2. Mohutnost botnání organofilního jílu je optimální při hodnotě pH 3až 4, což odpovídá i hodnotě pH gelu oxidu křemičitého. Vyšší koncentrace amorfního kysliční-ku křemičitého není výhodná z aplikačního hlediska proto, že podstatně snižuje lesk lakovéhofilmu. Měření reologických vlastností na rotačním viskozimetru, sedimentace po centrifukaci akonzistence podle ČSN 67 3013 přinesly výsledky, které ukázaly, že koncentrovaná suspenzepodle vynálezu poskytuje po zředění koloidním roztokem nitrocelulózy v poměru 1:5 až 1:15,tedy ve velmi širokém rozmezí, lepší reologické vlastnosti a stabilitu než např. suspenzepodle CS AO 217 352. V důsledku výrazné tixotropie zachovává lak po dobu skladováni, tj. v době klidu, gelo- 3 252590 vou strukturu a minimální sedimentaci suspendovaných částic anorganických nebo i organickýchpigmentů s mechanickým působením, jako třepáním či roztíráním přechází v sol, což usnadňujeaplikaci. Jakmile mechanické působení ustane, sol přechází opět v gel. Lak tedy vykazuje sta-bilitu pro dobu skladování a požadované vlastnosti při aplikaci, a po zaschnutí lakového fil-mu, jako tvrdost, přilnavost, pružnost, lesk, kryvost aj.

Koncentrovaná suspenze podle vynálezu je směs 5,0 až 15,0 hmot. dílů syntetického perle-tového pigmentu, jímž je směs oxidu titaničitého nebo železitého a slídy v poměru 65:35 až90:10, 8,0 až 10,0 hmot. dílů organofilního jílu, jímž je bentoniz nebo montmorillonit, sub-stituovaný kvartérním amoniovým iontem, v němž je jeden nebo více vodíkových iontů nahrazenoalkylem, jako nová složky 0,3 až 3,0 hmot. díly amorfního oxidu křemičitého, a dále 25,0 až30,0 hmot. dílů aromatického uhlovodíku, jímž je toluen nebo xylen, 7,0 až 10,0 hmot. dílůpolárního rozpouštědla, zejména acetonu nebo etanolu, k níž se přidá směs 8,0 až 10,0 hmot.dílů nízkoviskózní nitrocelulózy s obsahem 11,8 až 12,4 i dusíku, 1,0 až 2,0 hmot. díly gly-cerinftalové pryskyřice, modifikované mastnými kyselinami ricinového oleje, 30,0 až 25,0 hmot.dílů esterů kyseliny octové s počtem atomů uhlíku 2 až 5 a 0,1 až 1,0 hmot. díl 5% roztokukyseliny fosforečné v isopropanolu.

Suspenze uvedeného složení vykazuje následující vlastnosti: hustota při 20 °C ............. 1 035 kg.min viskozita (měřená po zředění 1:10 koloidním roztokem nitrocelulózy) za 24 hodin na Brookfiel-dově viskozimetru, kužel T-C, otáček.min .............. 1 000 mPa.s konzistence ................ 190 s podle ČSN 67 3013 , měřeno po tředění 1:10 koloidním roztokem nitrocelulózy o konzistenci 90 s',po 2 4 hodinách .............. 210 s měřeno po 120 hodinách a dále se mění v čase pouze nepatrně, pH ................ 3,0 až 4,0. Výhodou suspenze podle vynálezu je vyšší strukturní viskozita a stabilita, způsobená pří-tomností amorfního oxidu křemičitého, které dovolují zředění koloidním roztokem nitrocelulózyaž do poměru 1:15, což má za následek vyšší obsah filmoťvorných složek a projevující se vyso-kou přilnavostí k podkladu a tvrdostí. Je totiž známo, že příliš vysoký obsah organofilníchjílů jako tixotropních přísad negativně ovlivňuje vlastnosti zaschlého lakového filmu, jakoje přilnavost a lesk.

Vysoká stabilita suspendovaných částic po zředění koloidním roztokem nitrocelulózy jezpůsobena reologickými vlastnosti suspenze, jež jsou určeny např. viskozitou , smykovým na-pětím T a smykovou rychlostí D, jež jsou dány vztahy

Tri

= ___ [pa.s] I

T = £dyn.cm-2J II ° = 4“ L·"1] 111 S = síla £dyrj F = plocha [cm^] V = rychlost jcm.s

X = tlouštka vrstvy [cmJ a byly měřeny na viskozimetru typu RN se systémem válců Searle-Coutte podle zkušební metodyIMADOS 230-247-073-80 ZM.

Na obr. 1 je znázorněna toková křivka, určující závislost smykového napětí na smykové

Claims (2)

1. 252590 rychlosti D u koncentrované suspenze perletového pigmentu, zředěné koloidním roztokem nitro-celulózy v poměru 1:10. Křivka 1 zobrazuje měření od nízkých hodnot smykové rychlosti k vyš-ším, křivka 2 od vyšších hodnot smykové rychlosti D k nižším. Vzniklá hysterezní křivka uka-zuje na současně se vyskytující tixotropii a strukturní viskozitu, která je také závislá načase. Poměr viskozity, naměřené bezprostředně po zapnutí viskozimetru, k viskozitě, naměřenépo určité době, je mírou tixotropie. Na obr.
2. 2 je znázorněna závislost viskozity^ , naměře-né bezprostředně po zapnuti viskozimetru (křivka 1) a po 5 minutách (křivka 2). Příklady provedení Příklad č. 1 2 3 dimetyldioktadecyl amonium montmorillonit 9,0 - - amorfní oxid křemičitý 2,0 1,5 1,0 dodecylmetyl amonium bentonit - 10,0 10,0 toluen 26,9 - 25,0 xylen - 25,0 - aceton 7,0 - - etanol - 8,0 10,0 nitrocelulóza nízkoviskózní 65% 8,0 8,0 7,0 glycerinftalová pryskyřice, modifikovaná mastnýmikyselinami ricinového oleje, 50% roztok 2,0 2,4 2,0 etylacetát 20,0 10,0 13,5 butylacetát 10,0 15,0 18,4 kyselina fosforečná 5% roztok v isopropanolu 0,1 0,1 0,1 syntetický perletový pigment na bázi oxidutitaničitého a slídy 15,0 9,0 syntetický perletový pigment na bázi oxiduželezitého a slídy - 10,0 4,0 PŘEDMĚT VYN Á L E Z u Koncentrovaná suspenze syntetického perletového pigmentu obsahující 8,0 až 10,0 hmot. dílů organofilního jílu, jímž je bentonit nebo montmorillonit , substituovaný kvartérním amo- niovým iontem, v němž je jeden nebo více vodíkových atomů nahrazeno alkylovou skupinou, 25,0 až 30,0 hmot. dílů aromatického uhlovodíku, jímž je toluen nebo xylen, 7,0 až 10,0 hmot. dílů nízkoviskózní nitrocelulózy s obsahem 11,8 až 12,4 % dusíku a 65 S sušiny, 1,0 až 2,0 hmot.díly glycerinftalové pryskyřice, modifikované mastnými kyselinami ricinového oleje, 30,0 až35,0 hmot. dílů esterů kyseliny octové s počtem atomů uhlíku 2 až 5, 0,1 až 1,0 hmot. díl59 roztoku kyseliny fosforečné v isopropanolu a 5,0 až 15,0 hmot. dílů syntetického perleto-vého pigmentu, jímž je směs kysličníku titaničitého nebo železitého a slídy, vyznačující setím, že obsahuje 0,3 až 3,0 hmot. díly amorfního oxidu křemičitého. 1 výkres