ES2219753T3 - Pigmento nacarado mejorado para uso en exteriores. - Google Patents
Pigmento nacarado mejorado para uso en exteriores.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PIGMENTO NACARADO CON RESISTENCIA A LA HUMEDAD Y A LA INTEMPERIE MEJORADA, OBTENIDO A PARTIR DE UN PIGMENTO NACARADO DE MICA REVESTIDO CON OXIDO METALICO, QUE PRESENTA UNA SUPERFICIE TRATADA CON ALUMINIO O ALUMINIO - CERIO COMBINADO CON UN AGENTE ACOPLADOR DE SILANO HIDROLIZADO.
Description
Pigmento nacarado mejorado para uso en
exteriores.
Para dar un brillo nacarado, un brillo metálico o
un efecto multicolor de aspecto iridiscente se puede utilizar un
pigmento nacarado o de color de perla que comprende una plaqueta de
tipo mica recubierta con un óxido metálico. Estos pigmentos se
describieron por primera vez en las patentes U.S. nº 3.087.828 y nº
3.087.829 y se puede encontrar una descripción de sus propiedades en
Pigment Handbook, vol. I, segunda edición, págs.
829-858, John Wiley & Sons, N.Y. 1988.
El recubrimiento de óxido presenta la forma de
una película fina que se deposita en las superficies de la plaqueta
de mica. El óxido de mayor uso en este momento es el dióxido de
titanio. El más utilizado es el óxido de hierro, aunque otros óxidos
utilizables son los óxidos de estaño, cromo y circonio, así como
mezclas o combinaciones de los óxidos.
La película de óxido de las plaquetas presenta
las propiedades ópticas de una película fina y, por tanto, el color
que refleja el pigmento surge de la interferencia de la luz, que
depende del grosor del recubrimiento. Por ejemplo, los
recubrimientos finos de TiO_{2} producen un reflejo blanquecino
que aparece como nacarado o plateado. Los colores que se reflejan,
oro, rojo, azul, verde, etc., se producen usando recubrimientos
progresivamente más gruesos. El óxido de hierro tiene un color
inherentemente rojo y la mica recubierta tiene tanto el color de
reflexión que surge de la interferencia con la luz como un color por
absorción que surge de la absorción de la luz. Los pigmentos de mica
recubiertos de óxido de hierro que tienen el mayor interés comercial
en estos momentos tienen colores de reflejo que varían entre el
amarillo y el rojo. Estos pigmentos se conocen como "bronce",
"cobre", "rojizo", etc.
La formación de un recubrimiento adecuado para
uso exterior como, por ejemplo, en las superficies de un automóvil,
es compleja porque el aspecto del recubrimiento debe mantenerse
esencialmente sin cambios durante un periodo de varios años
mientras, al mismo tiempo, ha estado expuesto a varias condiciones
climáticas. Los dos principales componentes del recubrimiento son el
vehículo y el pigmento, y ambos presentan unas propiedades de
estabilidad muy variables.
El pigmento nacarado de mica recubierto de óxido
metálico representa una entidad mucho más complicada con respecto a
los problemas de estabilidad que los pigmentos aislados sencillos,
tales como el pigmento dióxido de titanio. Los procedimientos y
técnicas que se usan para estabilizar el pigmento dióxido de
titanio, por ejemplo, o bien son ineficaces o insuficientes para
aportar estabilidad para las plaquetas de mica recubiertas de
dióxido de titanio. Por lo tanto, la conducta de un óxido que
recubre una mica difiere significativamente de la que tiene el
pigmento óxido libre, como se comenta por ejemplo en DeLuca et
al. patente U.S. nº 4.038.099, col. 3, líneas
19-45. Las diferencias también surgen porque el
pigmento dióxido de titanio convencional habitualmente tiene un
tamaño de cristal de aproximadamente 0,2 \mum mientras que las
partículas de mica recubiertas de óxido metálico que se encuentran
en las plaquetas finas que pueden tener longitudes entre
2-200 \mum, dependiendo de la aplicación prevista.
La experiencia en la estabilización de los pigmentos convencionales
no es, por tanto, aplicable directamente a los pigmentos de mica
recubierta con óxido metálico.
Los tratamientos iniciales que se han utilizado
para estabilizar los pigmentos nacarados para su uso en aplicaciones
de recubrimientos exteriores implicaban el uso de cromo trivalente.
Como tiene un color ligeramente verdoso y debido al impacto
potencial que tiene el cromo en el medio ambiente, ha habido un
movimiento que tiende a alejarse de este material en los últimos
años y se han desarrollado varios tratamientos sin cromo para
estabilizar los pigmentos nacarados. No obstante, todavía se puede
mejorar la resistencia a la humedad y la resistencia global al medio
ambiente de la mica recubierta por óxido metálico en las pinturas.
Es el objetivo de la presente invención proporcionar una resistencia
a la humedad y una resistencia global al medio ambiente mejoradas en
ese sentido.
Nitta, en la patente U.S. nº 4.828.623, da a
conocer un procedimiento que permite aumentar la resistencia al agua
de un pigmento nacarado de mica recubierta con dióxido de titanio,
que puede estar tratado o no con aluminio, recubriendo el material
base con un óxido de zirconio hidratado formado en presencia de
hipofosfito. A continuación, este pigmento puede tratarse con un
agente acoplante silano. No obstante, Nitta señala en una patente
posterior, la patente U.S. nº 5.223.034, que el pigmento elaborado
de esta forma no se mantiene en las pruebas de exposición a la
climatología exterior y en las pruebas de resistencia climática en
condiciones aceleradas. Por tanto, en esta última patente se recubre
el producto anterior con un cobalto hidratado, magnesio u óxido de
cerio.
Fukui, en la patente U.S. nº 4.818.614, da a
conocer que el tratamiento de una mica recubierta con dióxido de
titanio con un polímero de silicona y la reacción posterior del
polímero de silicona con un compuesto capaz de reaccionar con una
estructura SiH para estabilizar el pigmento. El sobrerrecubrimiento
con el compuesto reactivo es esencial.
Otras patentes en las que se expone el
tratamiento de la mica recubierta con dióxido de titanio con un
silano o siloxano son las patentes nº 5.356.471, nº 5.326.392 y nº
5.143.772.
En la solicitud de patente europea publicada nº 0
632 109 A1 se describen los problemas para obtener pigmentos
iridiscentes que tengan una dispersibilidad y resistencia climática
suficientes en sistemas de composición de recubrimiento que se
pueden diluir en agua. La publicación señala que los intentos de
modificar las superficies del pigmento iridiscente con ayuda de
silanos órgano-funcionales con el fin de mejorar su
resistencia al agua y además para permitirles su uso en
composiciones de recubrimiento que se pueden diluir con agua no han
sido satisfactorios. Para superar estos problemas, la solicitud de
patente europea publicada proporciona un pigmento iridiscente en el
cual se debe establecer primero una capa protectora, que debe
incluir dióxido de silicona, sobre un pigmento nacarado de mica
recubierta con óxido metálico y después se aplica al menos un óxido
metálico o un óxido metálico hidratado más y al menos un reactivo
orgánico de acoplamiento sobre la superficie del pigmento nacarado
recubierto con el óxido metálico protegido. Los reactivos acoplantes
son silanos funcionales orgánicos, aluminatos de zirconio y
ésteres de ácidos metálicos. Ver también la patente U.S. nº
5.472.491.
La presente invención se refiere a un pigmento
nacarado recubierto con un óxido metálico de grado exterior que
presenta una resistencia a la humedad y una capacidad de humectación
mejoradas, así como a un procedimiento para la producción de dicho
pigmento. El pigmento tiene un uso particular en recubrimientos
líquidos como los sistemas de pintura de automoción resistente a
disolventes y agua que consiste en una base de recubrimiento
pigmentada y una capa de recubrimiento pigmentada. Sin embargo, los
pigmentos se pueden usar en cualquier aplicación y en lo sucesivo se
denominarán pigmentos nacarados como, por ejemplo, en PVC flexibles,
olefinas termoplásticas, molduras para estribos bajo puertas y otros
plásticos.
De acuerdo con la presente invención, un pigmento
nacarado de mica recubierta con dióxido de titanio u óxido de hierro
recibe un primer recubrimiento sobre ella que consiste esencialmente
en óxido de aluminio hidratado o una combinación de óxidos de cerio
y aluminio hidratados y un recubrimiento de agente acoplante de
silano hidrolizado sobre o entremezclado con dicho primer
recubrimiento. La invención proporciona además un procedimiento para
preparar este pigmento. El pigmento resultante tiene una resistencia
a la humedad y una capacidad de humectación global mejoradas.
Los pigmentos nacarados con mica recubierta con
un óxido metálico que se usan en la presente invención son los
pigmentos nacarados con mica recubierta con dióxido de titanio u
óxido de hierro conocidos. Estos pigmentos son bien conocidos en
esta técnica y se pueden preparar por cualquier procedimiento
conocido. Ver, por ejemplo, las patentes U.S. nº 3.087.828 y nº
3.087.829, así como la patente US nº 4.038.099 de DeLuca. Para hacer
realidad el pigmento de la presente invención, este pigmento
nacarado debe tener una superficie tratada con aluminio o
aluminio-cerio. Otros recubrimientos de superficie
no proporcionan los resultados conseguidos en la presente
invención.
El recubrimiento del pigmento con mica recubierta
con un óxido metálico con un óxido de aluminio es bien conocido.
Por ejemplo, se describe en la patente U.S. nº 5.091.011.
Brevemente, el pigmento se dispersa por agitación en agua y después
se añaden simultáneamente el compuesto con aluminio como cloruro de
aluminio, sulfato de aluminio o sulfato de aluminio potásico, y un
agente neutralizante como hidróxido sódico, hidróxido potásico,
amoniaco o urea, en forma de soluciones acuosas. La hidrólisis
resultante consigue que el óxido hidratado se deposite sobre el
sustrato. Tal como se ha descrito, el compuesto de aluminio debe
añadirse con una lentitud suficiente para permitir la formación de
una capa continua y homogénea sobre las plaquetas y la velocidad
debe encontrarse dentro del intervalo aproximado de 0,03 a 0,1 mg de
Al por minuto y por gramo de pigmento, preferiblemente en torno a
0,005 a 0,07 mg Al/min/g de pigmento. Se usa una cantidad de la
solución del compuesto de aluminio para producir un recubrimiento
con u n óxido hidratado de aluminio que contiene aproximadamente un
0,05% a un 1,2% de aluminio, preferiblemente en torno al 0,1% al
0,8% de aluminio, según el peso total del pigmento. Los pigmentos en
los cuales la concentración de aluminio es superior al 1,2% son
menos eficaces en la estabilización de concentraciones más bajas.
Después de depositarse el recubrimiento, el producto puede
filtrarse, lavarse con agua y secarse a cualquier temperatura
adecuada. Se evitará utilizar una temperatura que sea tan alta como
para calcinar el óxido de aluminio hidratado.
También se conoce el recubrimiento del pigmento
nacarado con mica recubierta con dióxido de titanio u óxido de
hierro con un recubrimiento formado esencialmente por una
combinación de óxidos de cerio y aluminio hidratados combinados. Se
describe, por ejemplo, en la patente U.S. 5.423.912. Brevemente, el
pigmento nacarado se dispersa en un líquido a partir del cual el
cerio y el aluminio se pueden precipitar fácilmente sobre la
superficie del pigmento. Lo más conveniente, y preferible, es que se
trate de una dispersión acuosa. El pigmento sólido de la dispersión
contiene habitualmente un 5% a un 30%, preferiblemente en torno al
10% al 20%, y el cerio y el aluminio se añaden cada uno a la
dispersión en forma de una sal que es soluble en medio líquido, si
bien se pueden usar otras sales, se prefieren las sales nitrato.
También se prefiere depositar aproximadamente un 0,01% a un 1,5% de
hidróxido de cerio, más preferiblemente un 0,2% a un 0,6%, calculado
como porcentaje de cerio en peso, y aproximadamente un 0,1% a un 1%,
más preferiblemente entre un 0,2% a un 0,6% de hidróxido de
aluminio, calculado como porcentaje de aluminio en peso, basado en
el peso de los pigmentos. Las sales se pueden añadir a esta pasta en
cualquier orden y se precipitan o, preferiblemente, se añaden
simultáneamente y se precipitan. La precipitación se controla
elevando el pH hasta un valor mayor de aproximadamente 5,
preferiblemente hasta un valor en torno a 5,5-7,5.
Después de completar el paso de precipitación, el producto nacarado
tratado se separa de la dispersión por cualquiera de los medios
convenientes como, por ejemplo, filtración, centrifugación o
sedimentación, lavado y secado.
El pigmento nacarado con mica recubierta con
óxido metálico y tratado con aluminio o
aluminio-cerio de esta invención se trata además con
un agente acoplante silano hidrolizado o una mezcla de este tipo de
agentes. Como se sabe, son compuestos que actúan como una interfase
entre un material orgánico y un material inorgánico para mejorar la
afinidad entre ambos. Por tanto, los agentes acoplantes silano
tienen, en general, tanto un grupo funcionante orgánico como un
grupo funcional de silicona ligados directa o indirectamente a
silicona. En general, los grupos funcionales silicona son grupos
alcoxi y preferiblemente grupos alcoxi
C_{1-4}.
Ejemplos de agentes acoplantes silano que se
pueden usar en la presente invención son
gamma-(2-aminoetil) aminopropil trimetoxisilano,
aminopropil trimetoxisilano, gamma-aminopropil
trietoxi silano,
gamma-(2-aminoetil)aminopropil metil dimetoxi
silano, gammametaciriloxipropil metil trimetoxisilano,
gammametaciriloxipropil trimetoxisilano, gammaglicidoxipropil
trimetoxisilano, gamma-mercaptopropil
trimetoxisilano, viniltriacetoxisilano, gammacloropropil
trimetoxisilano, viniltrimetoxisilano, cloruro
octadecildimetil-[3-(trimetoxisilil)-propil]
amónico,
gamma-mercaptopropil-metil-dimetoxi
silano, metiltricloro silano, dimetil-diclorosilano,
trimetilclorosilano y gamma-isocianatopropil
trietoxi silano.
El agente acoplante silano se debe seleccionar de
forma que sea adecuado para cualquier materia orgánica presente en
el vehículo de recubrimiento que se combinará con el pigmento que se
use. Cuando el material orgánico sea un poliéster, el grupo orgánico
contiene preferiblemente un grupo metacrilo. Cuando es un uretano,
se prefiere un agente acoplante funcional amino. En cuanto a los
vehículos acrílicos, son adecuados aminoetil, aminopropil,
metacriloxipropil, y glicidaloxipropil trimetoxisilanos. Los
estudios más recientes indican que los mejores resultados se
producen cuando se combinan agentes acoplantes amino y no amino.
El pigmento se trata con el agente acoplante
silano con una mezcla seca o húmeda. Por ejemplo, se puede añadir
una solución acuosa del agente en agua o una mezcla de agua y un
disolvente orgánico a una pasta acuosa del pigmento nacarado. El
silano se prehidroliza preferiblemente, por ejemplo, con agitación
del agente acoplante en agua durante un periodo de tiempo apropiado.
También es posible efectuar la hidrólisis en el momento del
mezclado. En general, se usa aproximadamente un 0,1% a un 10% en
peso, preferiblemente aproximadamente un 0,25% a un 5% en peso, del
agente acoplante silano por cada 100 partes en peso del pigmento que
se va a tratar. El agente acoplante y el pigmento se combinan
durante un periodo de tiempo suficiente para permitir que se
produzca la reacción, que puede durar entre algunos minutos a varias
horas o más, preferiblemente aproximadamente entre 3 y 24 horas. A
continuación, el pigmento tratado se puede recuperar de la forma
convencional, por ejemplo por filtración, centrifugación, etc., y
secado. También es posible combinar, si se desea, tratamiento con el
agente acoplante con el tratamiento con aluminio/cerio.
Para ilustrar mejor la presente invención, se
exponen a continuación varios ejemplos no limitantes. En ellos, al
igual que en las especificaciones y reivindicaciones, todos los
componentes y porcentajes se expresan en peso y todas las
temperaturas en ºC, a menos que se indique lo contrario.
Como sustrato se usó un pigmento con mica
recubierta de TiO_{2} que refleja el color azul y contiene un 53%
de TiO_{2} y un 1% de SnO_{2}, con unas plaquetas que miden en
su mayoría entre 5 y 40 \mum de longitud. Las alícuotas de
pigmento (250 g) se dispersaron en 3 litros de agua destilada y se
calentaron con agitación a 60ºC. El pH se ajustó a 5,5 con ácido
clorhídrico y después se añadió una solución de 2,91% de AlCl_{3}
\cdot
6H_{2}O (3,3 mg Al/ml) a una velocidad de 4 ml/min durante 57 minutos. Simultáneamente, se añadió una solución cáustica al 3,5% para mantener el pH de 5,5. Después de agitar durante 15 minutos, el producto se filtró, se lavó con agua destilada y se secó a 110ºC. El óxido de aluminio hidratado contenía un 0,3% de aluminio según el peso total del pigmento tratado.
6H_{2}O (3,3 mg Al/ml) a una velocidad de 4 ml/min durante 57 minutos. Simultáneamente, se añadió una solución cáustica al 3,5% para mantener el pH de 5,5. Después de agitar durante 15 minutos, el producto se filtró, se lavó con agua destilada y se secó a 110ºC. El óxido de aluminio hidratado contenía un 0,3% de aluminio según el peso total del pigmento tratado.
Se colocó una carga de 400 g de la mica tratada
con aluminio en su superficie y recubierta con dióxido de titanio en
un mezclador de volteado en V equipado con una barra
intensificadora. Se había preparado un agente acoplante silano
hidrolizado agitando 100 g de
gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano y 22 g de agua
desionizada durante 1 hora. El silano hidrolizado se atomizó en una
cantidad de 2,44 g sobre el pigmento de forma que se volteara en la
mezcladora y se mezcló intensamente durante aproximadamente 20
minutos para distribuir homogéneamente el silano sobre el pigmento.
A continuación, se dejó reposar la combinación durante dos horas
para que se completase la reacción entre el agente acoplante y el
pigmento.
Se siguió el procedimiento del Ejemplo 1 excepto
en que el pigmento era una mica recubierta con óxido férrico que
reflejaba el rojo (48% de Fe_{2}O_{3}) que contenía plaquetas
con una longitud ente 5 y 40 \mum en su mayor parte. La solución
de cloruro de aluminio se añadió durante 114 minutos y el producto,
después de filtrarse, lavarse y secarse, contenía un óxido hidratado
que contenía un 0,6% de aluminio.
Se dispersaron cargas de cien gramos de un
pigmento de mica recubierta con dióxido de titanio que contenía un
52% rutile de TiO_{2} y un 48% de mica moscovita que tenía un
color de interferencia azul y una mediana del tamaño de partícula de
aproximadamente 20 \mum en 1 litro de agua y se calentaron a 75ºC.
El pH se ajustó a 6 con ácido nítrico diluido y después se añadieron
60 ml de una solución acuosa que contenía un 0,7% de
Ce(NO_{3}).6H_{2}O que se había preparado previamente
disolviendo 1,2 g de Ce(NO_{3}).6H_{2}O en 60 ml de agua
destilada y 60 ml de una solución acuosa que contenía un 0,5% de
nitrato de aluminio, que se había preparado previamente disolviendo
4,2 g de Al(NO_{3}).9H_{2}O en 60 ml de agua destilada,
durante 10 minutos. El pH se mantuvo en 6 durante las adiciones de
cerio y aluminio, añadiendo simultáneamente una solución acuosa
diluida de hidróxido sódico. La suspensión se filtró después de
agitar durante 30 minutos, se lavó con agua destilada y se secó a
80ºC para produce un producto que contiene un 0,4% de hidróxido de
cerio (calculado como Ce) y un 0,2% de hidróxido de aluminio
(calculado como Al).
Se colocó una carga de 400 g de la mica tratada
con aluminio-cerio en su superficie y recubierta con
dióxido de titanio en un mezclador de volteado en V equipado con una
barra intensificadora. Se había preparado un agente acoplante silano
hidrolizado agitando 100 g de
gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano y 22 g de agua
desionizada durante 1 hora. El silano hidrolizado se atomizó en una
cantidad de 2,44 g sobre el pigmento de forma que se volteara en la
mezcladora y se mezcló intensamente durante aproximadamente 20
minutos para distribuir homogéneamente el silano sobre el pigmento.
A continuación, se dejó reposar la combinación durante dos horas
para que se completase la reacción entre el agente acoplante y el
pigmento.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 3 excepto
en que después de calentar hasta 75ºC se ajustó primero el pH de la
dispersión acuosa del pigmento de mica recubierta con dióxido de
titanio pigmento a 4 con ácido nítrico diluido y el pH se aumentó a
7 añadiendo lentamente una solución diluida de hidróxido sódico a lo
largo de una hora.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 4 excepto
en que el pigmento inicial era mica recubierta con óxido de hierro
de un color rojizo o marrón que contenía un 54% de hematite y con un
tamaño medio de partícula de aproximadamente 12 \mum. El pigmento
tratado con cerio-aluminio contenía un 0,4% de Ce y
un 0,2% de Al.
Se dejó agitar durante 30 minutos una solución al
2% de (3-glicidoxipropil)trimetoxisilano en
agua, ajustado el pH a 4 con ácido acético. A esta solución se
añadió suficiente mica recubierta con dióxido de titanio y tratada
con aluminio obtenida en el Ejemplo 1, para obtener una
concentración en la pasta del 20%, medida mientras se agitaba la
pasta. Después de aproximadamente 2,5 horas, el pigmento se recuperó
de la pasta acuosa por filtración y se secó a aproximadamente 80ºC
durante 16 horas.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1 excepto
en que el silano utilizado era
\beta-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 3 excepto
en que el silano era
gamma-metacriloxipropiltrimetoxisilano.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1 excepto
en que el silano era una mezcla de
gamma-glicidiloxipropiltrimetoxisilano y
octiltrietoxisilano.
Ejemplos
10-18
Las pinturas de base acuosa se prepararon
incorporando o un pigmento nacarado de mica recubierta con dióxido
de titanio tratada con silano-aluminio del Ejemplo 1
o el pigmento de mica recubierta con hierro tratada con
silano-aluminio del Ejemplo 2 o los pigmentos de
mica recubierta con dióxido de titanio tratados con
silano-aluminio y cerio del Ejemplo 4 o los
pigmentos de mica recubierta con óxido de hierro tratada con
silano-aluminio y cerio del Ejemplo 5 en una
composición de pintura de base acuosa con una relación de
pigmento/pintura de 0,13. Para los fines del estudio, se recubrieron
paneles de acero con imprimación de 7,5 x 15 cm (APR 25379,
suministrados por Advanced Coating Technologies de Detroit, MI) con
un recubrimiento base del pigmento de 15-20 micras
de grosor. El recubrimiento base se dejó secar durante 10 minutos,
se horneó a 85ºC durante 6,5 minutos y se dejó enfriar. A
continuación se aplicó un recubrimiento superior transparente (sin
pigmentar) hasta un grosor de 40-45 micras y el
panel resultante se horneó a 140ºC durante 30 minutos. Las porciones
de los paneles resultantes se enmascararon de forma que los paneles
se pudieran comparar con las porciones no expuestas.
Los paneles se expusieron a una humedad
atmosférica del 100% durante 240 horas a aproximadamente 40ºC y los
paneles resultantes se sometieron a la prueba de adhesión del ASTM
D3359, Vol. 6. Los resultados se puntuaron en una escala de 0B a 5B,
representando 0B el fracaso total de la cohesión (mayor del 65%) y
5B la ausencia de fracaso. Ambas micas recubiertas con dióxido de
titanio y óxido de hierro tratadas con aluminio alcanzaron
puntuaciones entre 0B y 1B, mientras que los pigmentos tratados con
silano alcanzaron una puntuación de 5B.
Se evaluaron los cambios del aspecto del panel
antes y después de la exposición enmascarando las mediciones de
diferenciación de la imagen (DOI) usando un goniofotómetro
Dorigon II Distinctiveness of Reflected Image fabricado por
Hunter Lab. Se calculó la diferenciación retenida de la imagen
(%DOI) dividiendo la DOI según las condiciones de humedad por el DOI
antes de establecer las condiciones de humedad, y multiplicando por
100. Los pigmentos que tenían una DOI% mayor tienen una estabilidad
mejor que las que tienen una DOI% más baja. Ambos pigmentos
nacarados con micas recubiertas con dióxido de titanio y óxido de
hierro tratadas con aluminio tenían una DOI% de aproximadamente un
50%, mientras que los pigmentos correspondientes tratados con silano
tenían una DOI% de aproximadamente el 90%.
Los paneles también se expusieron al clima de
Florida en el exterior durante un año, después de lo cual se pudo
observar que las pinturas con pigmentos tratados con silano tenían
un brillo y una retención de la DOI mejores que los pigmentos no
tratados con silano.
Ejemplos
14-17
Se repitieron los ejemplos 10-13
excepto que el sistema de pintura tenía una base de pintura en lugar
de una pintura de base acuosa y que la relación
pigmento-pintura era de 0,25. En este sistema, los
pigmentos nacarados de mica recubierta con óxido de hierro y con
dióxido de titanio tratadas con aluminio tenían unas DOI% de
aproximadamente un 77% mientras que las muestras correspondientes de
silano tenían unas DOI% de aproximadamente el 98%.
Ejemplos
18-20
Se repitió el ejemplo 3 tres veces, cambiando el
agente acoplante único por una mezcla de agentes. Las tres mezclas
fueron gamma-glidiciloxipropil trimetoxisilano y
gamma-aminopropil trietoxi silano,
gamma-aminopropil trietoxi silano y
gamma-trimetacriloxipropil trimetoxisilano, y
gamma-aminopropil trietoxi silano y
gamma-isocyanatopropil trietoxi silano.
Se repitió el ejemplo 3 excepto que el silano
hidrolizado se añadió a una solución de
Ce(NO_{3})\cdot6H_{2}O antes de que la solución
mezclada entrara en contacto con el pigmento de mica recubierta con
dióxido de titanio.
Ejemplos
22-23
Se dispersaron cien gramos de un pigmento con
mica recubierta con dióxido de titanio de color blanco nacarado que
contenía un 26% rutile de TiO_{2} y un 74% de mica moscovita en 1
litro de agua y se calentaron a 75ºC. El pH se ajustó a 3 con ácido
nítrico diluido y se añadieron a la pasta 2 gm de una solución al
20,2% de Ce(NO_{3})_{3}, 7 gm de una solución al
4,3% de Al(NO_{3}) y 0,48 gm de NaH_{2}PO_{2}.H_{2}O
y se agitó aproximadamente durante 20 minutos. El pH de la pasta se
aumentó lentamente hasta 8 con NaOH al 3,5% a lo largo de un periodo
de 30 minutos. A continuación se añadieron o bien 3 gm de
3-glicidoxipropil trimetoxisilano y 3 gm de
3-aminopropil trietoxi silano o bien 3 gm de
3-metacril oxipropil trimetoxisilano y 3 gm de
3-aminopropil trietoxi silano en un periodo de 10
minutos. La agitación continuó durante 2 horas a 75ºC. La pasta se
filtró, se lavó y se secó a 140ºC.
Este procedimiento se puede repetir sobre una
mica recubierta con óxido de hierro de color rojizo o marrón que
contiene un 54% de hematite.
Se pueden realizar varios cambios y
modificaciones en el procedimiento y en los productos de la
invención sin apartarse por ello del espíritu y alcance de la misma.
Las distintas realizaciones que se han descrito en este documento
tenían por objetivo ilustrar con más detalle la invención pero sin
limitarla.
Claims (13)
1. Pigmento nacarado de mica recubierta con
dióxido de titanio u óxido de hierro que presenta un primer
recubrimiento sobre ella que consiste esencialmente en óxido de
aluminio hidratado o una combinación de óxidos de cerio y aluminio
hidratados, y un recubrimiento de agente acoplante de silano
hidrolizado sobre o entremezclado con dicho primer
recubrimiento.
2. Pigmento nacarado según la reivindicación 1,
en el que dicho agente acoplante silano es un agente acoplante
silano no amino.
3. Pigmento según la reivindicación 2, en el que
el agente acoplante silano no amino contiene una estructura
alcoxi.
4. Pigmento según la reivindicación 3, en el que
el agente acoplante silano es un agente acoplante
trimetoxisilano.
5. Pigmento según la reivindicación 1 ó 4, en el
que el pigmento es una mica recubierta con dióxido de titanio o una
mica recubierta con óxido de hierro.
6. Pigmento según la reivindicación 1, en el que
el agente acoplante de silano se encuentra en dicho primer
recubrimiento.
7. Pigmento según la reivindicación 1, en el que
el agente acoplante consiste en una mezcla de al menos dos agentes
acoplantes silano.
8. Pigmento según la reivindicación 7, en el que
se usa una mezcla de un agente acoplante silano no amino y un agente
acoplante silano amino.
9. Pigmento según la reivindicación 1, en el que
el agente acoplante es un agente acoplante silano amino.
10. Pigmento según la reivindicación 9, en el que
el agente acoplante silano amino consiste en un silano
propiltrietoxiamino.
11. Procedimiento para mejorar el pigmento
nacarado con mica recubierta con un óxido metálico que consiste en
la combinación de un agente acoplante silano hidrolizado y un
pigmento nacarado de mica recubierto con dióxido de titanio u óxido
de hierro que presenta sobre ella un primer recubrimiento formado
esencialmente por óxido de aluminio hidratado o una combinación de
aluminio hidratado y óxido de cerio.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en
el que el pigmento es una mica recubierta con dióxido de titanio o
una mica recubierta con óxido de hierro.
13. Procedimiento según la reivindicación 11, en
el que el agente acoplante silano es tal como el definido en
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 y 7 a 10.
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