ES2327393T3 - Pigmentos de dioxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados. - Google Patents

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Abstract

Método para preparar un pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados, que comprende: a) el tratamiento del dióxido de titanio con un compuesto de circonio libre de sulfato para formar una primera capa sobre el dióxido de titanio consistente en óxido de circonio libre de sulfato; y b) el tratamiento del dióxido de titanio tratado con circonio con un compuesto de aluminio libre de sulfato para formar una segunda capa que comprende óxido de aluminio libre de sulfato, para producir el pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados.

Description

Pigmentos de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados.
Antecedentes de la invención
El dióxido de titanio (TiO_{2}) es un importante pigmento en la fabricación de pinturas, plásticos y revestimientos. Se ha realizado un considerable esfuerzo de investigación para elaborar pigmentos de dióxido de titanio con las propiedades deseables (es decir, pequeño tamaño de partícula, brillo y durabilidad).
El dióxido de titanio se elabora comercialmente en dos formas cristalinas polimórficas, concretamente en la forma rutilo, que puede obtenerse tanto mediante el procedimiento del cloruro como mediante el procedimiento del sulfato, y la forma anatasa, que se obtiene mediante el procedimiento del sulfato. Estos procedimientos son ya bien conocidos en el estado de la técnica anterior.
Las formas anatasa y rutilo del TiO_{2} no sólo se diferencian por sus estructuras cristalográficas, sino también por el tipo y la cantidad de superficie y otras impurezas resultantes de sus diferentes métodos de obtención. Estas impurezas pueden producir una aglomeración de partículas y repercutir en la distribución granulométrica y, finalmente, en el brillo y/o la durabilidad del pigmento.
El estado anterior de la técnica da a conocer un método de añadir distintas sustancias químicas antes o durante la formación del dióxido de titanio, para impedir el crecimiento y una aglomeración no deseada del dióxido de titanio, los cuales podrían repercutir en el brillo y la durabilidad del producto final. Por ejemplo, en el procedimiento del cloruro, el dióxido de titanio se obtiene haciendo reaccionar tetracloruro de titanio (TiCl_{4}) con oxígeno. El estado anterior de la técnica describe la adición de tricloruro de aluminio (AlCl_{3}) con TiCl_{4} para promover de forma importante la formación de dióxido de titanio rutilo. Un modo de reducir el tamaño de partícula y los aglomerados es añadir un haluro de silicio (es decir tetracloruro de silicio). La reacción entre el tetracloruro de silicio (SiCl_{4}) y el oxígeno conduce a la formación de sílice, que reduce la velocidad de sinterización del óxido de titanio y tiene como resultado partículas más pequeñas y una menor cantidad de aglomerados. Lamentablemente, la adición de SiCl_{4} favorece la formación de anatasa no deseada, lo que puede tener como resultado un pigmento menos
duradero.
Otras referencias del estado anterior de la técnica dan a conocer el tratamiento de dióxido de titanio una vez producido el pigmento. Por ejemplo, el estado anterior de la técnica da a conocer una mejora del brillo y de la durabilidad de un pigmento de dióxido de titanio mediante su revestimiento o sometiendo a un tratamiento en húmedo el pigmento con compuestos inorgánicos. Los procedimientos de tratamiento en húmedo son ya conocidos en el estado anterior de la técnica y normalmente conllevan la precipitación de revestimientos de óxido hidratado sobre el pigmento de dióxido de titanio a partir de soluciones de sales metálicas. Como revestimientos de pigmento pueden mencionarse óxidos e hidróxidos de alúmina, sílice, circonio y fosfato. Estos procedimientos de tratamiento en húmedo pueden dar como resultado un pigmento más duradero y con un brillo mejorado.
La patente U.S. nº 4.405.376 describe un modo de mejorar el brillo y la durabilidad mediante el revestimiento del dióxido de titanio con un revestimiento interno de SnO_{2} y ZrO_{2}. En particular, se utiliza el óxido de circonio en combinación con óxido de estaño en la primera capa y luego se utiliza un revestimiento de óxido de aluminio para la capa exterior.
El documento EP 0 406 194 A1 describe un dióxido de titanio que contiene compuestos sulfato, por ejemplo sulfato de titanilo, como compuesto de dióxido de titanio soluble en ácido, que se mezcla con un compuesto fosfato para obtener un fosfato de titanio sobre el pigmento de dióxido de titanio. Sobre el fosfato de titanio se deposita un compuesto de circonio obtenido a partir de sulfato de circonio.
El documento WO 98/32803 describe un pigmento de dióxido de titanio revestido secuencialmente con una primera capa de hidróxido de circonio, una segunda capa de hidróxido de titanio, una tercera capa de fosfato y sílice y una cuarta capa de aluminio.
El documento GB 2.271.765 describe un pigmento de dióxido de titanio revestido con sílice densa, existiendo una primera capa de circonio, titanio, aluminio, silicio, calcio o magnesio y luego la capa de sílice.
La patente US nº 4.224.080 describe un pigmento de dióxido de titanio tratado con óxido de aluminio y después con otro óxido hidratado, por ejemplo de cerio, antimonio, silicio, titanio, circonio y estaño. En particular, el dióxido de titanio se reviste por coprecipitación de óxido de aluminio y óxido de titanio.
En general, se sabe que los compuestos inorgánicos mejoran la durabilidad, la dispersibilidad y/o el brillo del pigmento de dióxido de titanio. Sin embargo, algunos revestimientos pueden provocar la formación de aglomerados que suelen causar dificultades a la hora de dispersar los pigmentos en diversas composiciones, reduciendo así el brillo y la durabilidad.
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En base a lo anterior, existe aún una necesidad de pigmentos de dióxido de titanio que tengan un brillo y/o una durabilidad mejorados. Estos pigmentos son útiles en la fabricación de pinturas, plásticos y otros sistemas de revestimiento.
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Sumario de la invención
La presente invención proporciona pigmentos de dióxido de titanio con un tamaño de partícula reducido y un brillo y/o una durabilidad mejorados y métodos para la preparación de estos pigmentos. Los pigmentos de dióxido de titanio preferentes de la presente invención están sustancialmente libres de sulfatos.
En una forma de realización, la presente invención proporciona un método para preparar un pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados que comprende: tratar el dióxido de titanio con diversas sales metálicas bajo condiciones adecuadas para formar el pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados, siendo como mínimo una de las múltiples sales metálicas capaz de suministrar un anión monovalente.
En otra forma de realización, la presente invención proporciona un método para preparar un pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados que comprende: tratar en húmedo el dióxido de titanio con un compuesto de aluminio, con un compuesto de circonio capaz de suministrar un anión monovalente y con un compuesto de fosfato, bajo condiciones adecuadas para formar el pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados.
En aún otra forma de realización, la presente invención proporciona un método para preparar un pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados que comprende: tratar en húmedo una suspensión acuosa de dióxido de titanio con un compuesto de aluminio, con un compuesto de circonio capaz de suministrar un anión monovalente y con un compuesto de fosfato, bajo condiciones adecuadas para formar el pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados.
En una forma de realización ilustrativa, la presente invención proporciona un pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados obtenido por un método que comprende: tratar en húmedo el dióxido de titanio con un compuesto de aluminio, con un compuesto de circonio capaz de suministrar un anión monovalente y con un compuesto de fosfato, bajo condiciones adecuadas para formar el pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados.
En otra forma de realización ilustrativa, la presente invención proporciona un pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados obtenido por un método que comprende: tratar en húmedo una suspensión acuosa de dióxido de titanio con un compuesto de aluminio, con un compuesto de circonio capaz de suministrar un anión monovalente y con un compuesto de fosfato, bajo condiciones adecuadas, para formar el pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados.
En aún otra forma de realización ilustrativa, la presente invención proporciona un pigmento de dióxido de titanio que está sustancialmente libre de sulfatos y que tiene un brillo y/o una durabilidad mejorados y que comprende: una base de dióxido de titanio tratada superficialmente con un compuesto de aluminio, un compuesto de circonio y un compuesto de fosfato.
Para una mejor comprensión de la presente invención, junto con otras y adicionales formas de realización, se hace referencia a la descripción siguiente, considerada en conjunto con los ejemplos, cuyo alcance se expone en las reivindicaciones anexas.
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Descripción detallada de la invención
En la preparación de las formas de realización preferentes de la presente invención pueden utilizarse diversas alternativas para facilitar los objetivos de la invención. Estas formas de realización se presentan como una ayuda para la comprensión de la invención y no tienen, ni debería interpretarse que tienen, la finalidad de limitar la invención en modo alguno. Están incluidas todas las alternativas, modificaciones y equivalentes que puedan resultar obvias para el técnico medio en la materia a la lectura de la presente exposición.
Esta descripción no es un manual básico sobre la producción de pigmentos de TiO_{2}; los conceptos básicos ya conocidos por los técnicos en el campo de la producción de TiO_{2} no se explican en detalle. Conceptos tales como la selección del reactor apropiado, de los aditivos para la producción de TiO_{2} o de las condiciones adecuadas para el tratamiento en húmedo (es decir temperatura, pH, tiempos de permanencia, etc.) son fácilmente determinables por las personas especializadas en este sector y se han descrito ya en general en el estado anterior de la técnica. Por tanto, con respecto a estas cuestiones dirigimos su atención a los textos y referencias apropiados ya conocidos por los técnicos en la materia.
Los pigmentos de dióxido de titanio de la presente invención se preparan partiendo de partículas base de dióxido de titanio. Las partículas base de dióxido de titanio se producen comercialmente en dos formas cristalinas, concretamente en la forma rutilo, que se produce normalmente mediante los procedimientos del cloruro y del sulfato, y en la forma anatasa, que se produce normalmente mediante el procedimiento del sulfato. Ambos procedimientos son ya bien conocidos por los técnicos en la materia. La presente invención es aplicable a ambas formas, rutilo y anatasa, de los pigmentos de TiO_{2}.
Preferentemente, el pigmento de dióxido de titanio base está sustancialmente libre de sales metálicas capaces de generar aniones polivalentes, es decir aniones sulfato (SO_{4}^{2-}). Así, la presente invención prevé el tratamiento de la base de dióxido de titanio con al menos una sal metálica capaz de generar aniones monovalentes. Entre las sales metálicas capaces de generar aniones monovalentes adecuadas se incluyen haluros de silicio, tales como SiBr_{4}, SiF_{4}, SiI_{4}, SiCl_{4}, haluros de aluminio, como AlCl_{3}, AlBr_{3} y AlI_{3}, y haluros de circonio, tales como ZrCl_{4}. Estas sales metálicas pueden introducirse en el reactor antes o durante la formación del TiO_{2} sioguiendo métodos ya conocidos en el estado anterior de la técnica.
Tal como se utiliza aquí, "sustancialmente libre de sulfato" significa que el TiO_{2} está fundamentalmente libre de aniones sulfato adsorbidos en la estructura base del TiO_{2}. Puede obtenerse una base de TiO_{2} sustancialmente libre de sulfatos limitando el contenido de sulfato en los reactivos, esto es utilizando sales metálicas capaces de generar aniones monovalentes. Alternativamente, puede obtenerse una base de TiO_{2} sustancialmente libre de sulfato lavando la base de TiO_{2} para eliminar los iones sulfato estructurales. El pigmento de TiO_{2} está libre de sulfato preferentemente en como mínimo un 99% y en especial en un 99,9% o más.
En una forma de realización de la presente invención, una vez producidas las partículas base de TiO_{2}, la base se somete a una trituración o molienda en húmedo por métodos ya conocidos en el estado anterior de la técnica, para proporcionar una base con un tamaño de partícula sustancialmente uniforme. La partícula base tiene preferentemente un rango de tamaño inferior a aproximadamente 1,0 micrómetro (micra), en especial entre aproximadamente 0,1 micrómetros (micras) y aproximadamente 0,5 micrómetros (micras) y en particular entre aproximadamente 0,1 micrómetros (micras) y aproximadamente 0,3 micrómetros (micras).
Preferentemente, las partículas de TiO_{2} base se incorporan a una suspensión acuosa, donde se tratan en húmedo. Las suspensiones base de dióxido de titanio pueden obtenerse por métodos ya conocidos en el estado anterior de la técnica. Preferentemente, la suspensión tiene un contenido en sólidos de TiO_{2} superior a aproximadamente un 5%, en especial inferior a un 75% y en particular la suspensión de TiO_{2} tiene un contenido en sólidos de TiO_{2} superior a aproximadamente un 30%.
Típicamente, el pH de la suspensión puede ser determinado por los técnicos en la materia y ajustarse a un rango de pH deseado por métodos ya conocidos en el estado anterior de la técnica. Por ejemplo, si es necesario ajustar el pH de la suspensión, este ajuste puede realizarse añadiendo simplemente un ácido adecuado o una base adecuada. Entre los ácidos adecuados se incluyen ácidos solubles en agua, tales como ácido clorhídrico, ácido nítrico y similares. El pH de la suspensión inicial es preferentemente de al menos 3,4. Entre las bases adecuadas se incluyen bases alcalinas solubles en agua, tales como amoníaco, hidróxido sódico u otras bases alcalinas adecuadas.
En la forma de realización especialmente preferente de la presente invención, la base dióxido de titanio se trata en húmedo. Del estado anterior de la técnica ya son conocidos métodos de tratamiento en húmedo, los cuales suelen implicar la precipitación de compuestos de óxido hidratado sobre la base de dióxido de titanio. Entre los compuestos adecuados para su utilización en la presente invención se incluyen compuestos de aluminio, circonio y fosfato. Estos compuestos son capaces de proporcionar revestimientos de óxido u óxido hidratado sobre las partículas de dióxido de titanio base.
Sin aludir a ninguna teoría en particular, se ha descubierto que las sales metálicas solubles con aniones polivalentes (es decir iones sulfato (SO_{4}^{2-})) tienden a permanecer estructuralmente en el pigmento debido al intercambio de iones entre la superficie del pigmento y el revestimiento. Un lavado convencional no elimina estos aniones polivalentes. Los aniones polivalentes solubles presentes después de haberse sometido el pigmento de dióxido de titanio a un tratamiento superficial pueden provocar una floculación, reduciendo la dispersabilidad y, con ello, la opacidad del producto final, así como el brillo y/o la durabilidad del pigmento. Las sales metálicas con aniones monovalentes (es decir cloruro, bromuro, acetato, fluoruro) tienen una menor tendencia a flocular, con lo que se mejoran la dispersabilidad y la opacidad del producto final, así como el brillo y/o la durabilidad del pigmento de dióxido de titanio.
Entre los compuestos de aluminio añadidos a la suspensión se incluyen compuestos de aluminio acuosos, por ejemplo aluminatos de metales alcalinos solubles en agua. Como aluminatos de metales alcalinos solubles en agua pueden mencionarse, pero sin limitarse a ellos, aluminato de sodio o aluminato de potasio. Como otros compuestos de aluminio pueden mencionarse haluros de aluminio, tales como cloruro de aluminio, bromuro de aluminio y similares. Con especial preferencia, el compuesto de aluminio está sustancialmente libre de sulfatos y comprende aluminato de sodio.
El porcentaje en peso del compuesto de aluminio puede variar dependiendo del tratamiento en húmedo. Preferentemente, el compuesto de aluminio se añade a la suspensión en una cantidad suficiente como para proporcionar entre aproximadamente un 0,5% y aproximadamente un 5,0% en peso de Al_{2}O_{3}, en especial entre aproximadamente un 1,0% y aproximadamente un 3,0% en peso de Al_{2}O_{3}, con respecto al peso total del pigmento de dióxido de
titanio.
Para los fines de la presente invención puede utilizarse, bajo las condiciones de trabajo de los métodos de la presente invención, cualquier compuesto de circonio soluble en agua capaz de suministrar aniones monovalentes. Entre los compuestos de circonio adecuados para su utilización en la presente invención se incluyen aniones monovalentes que comprenden circonio, tales como, por ejemplo, acetato de circonio, haluros de circonio, tal como cloruro de circonio, oxicloruro de circonio y similares. Con especial preferencia, el compuesto de circonio está sustancialmente libre de sulfato y comprende oxicloruro de circonio.
El porcentaje en peso del compuesto de circonio puede variar dependiendo de la capa precipitada sobre la base de dióxido de titanio. Preferentemente, el compuesto de circonio precipita en una cantidad de entre aproximadamente un 0,1% y aproximadamente un 3,0% en peso de ZrO_{2}, en especial entre aproximadamente un 0,1% y aproximadamente un 0,4% en peso de ZrO_{2}, con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
Entre los compuestos de fosfato adecuados a añadir a la suspensión se incluye cualquier compuesto de fosfato soluble en agua capaz de suministrar un fosfato insoluble para su deposición sobre la base de dióxido de titanio bajo condiciones de trabajo adecuadas. Entre los compuestos de fosfato adecuados para su utilización en la presente invención se incluyen compuestos de fosfato solubles en agua tales como, por ejemplo, pirofosfato tetrapotásico, polifosfato sódico, pirofosfato tetrasódico, tripolifosfato sódico, tripolifosfato potásico, hexametafosfato sódico, ácido fosfórico y similares. Con especial preferencia, el compuesto de fosfato soluble en agua está sustancialmente libre de sulfato y comprende hexametafosfato sódico.
El porcentaje en peso del compuesto de fosfato puede variar dependiendo del tratamiento en húmedo. Preferentemente, el compuesto de fosfato proporciona entre aproximadamente un 0,1% y aproximadamente un 1,0% en peso de P_{2}O_{5}, en especial entre aproximadamente un 0,1% y aproximadamente un 0,5% en peso, suministrando P_{2}O_{5} insoluble, con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
La temperatura de la suspensión puede determinarse fácilmente por los técnicos en la materia de forma que se facilite el proceso de tratamiento por vía húmeda. La suspensión puede calentarse utilizando medios de calentamiento convencionales ya conocidos por los técnicos en la materia, por ejemplo mediante vapor.
El orden de la adición no es crítico para la presente invención. Así, en una forma de realización, la presente invención prevé la adición de compuestos de aluminio, circonio y fosfato en cualquier orden.
Una vez completada la adición de los compuestos de aluminio, circonio y fosfato, se recupera el pigmento de dióxido de titanio resultante mediante filtración. Preferentemente, el pigmento se lava, de modo que queda sustancialmente libre de sales (si las hay) adheridas al pigmento y/o no adheridas al pigmento, se seca y a continuación se somete a una molienda final con técnicas de molienda por chorro ya conocidas en el estado anterior de la técnica. El pigmento lavado y secado se microniza preferentemente en un micronizador de vapor o de aire, a intensidades ya conocidas por los técnicos en la materia.
Opcionalmente, durante la micronización por vapor o por aire puede añadirse al pigmento un poliol, por ejemplo trimetilolpropano (TMP), trimetiloletano (TME) o pentaeritrita y similares. En la forma de realización especialmente preferente, se añade TMP en una cantidad de entre aproximadamente un 0,2% y un 0,4%, con respecto al peso del pigmento de dióxido de titanio.
Se ha descubierto sorprendentemente que los pigmentos revestidos o tratados en húmedo producidos según los métodos de la presente invención tienen un brillo y/o una durabilidad mejorados. Estos pigmentos son multiuso y adecuados para su utilización en pinturas, plásticos y revestimientos donde se requiera tanto durabilidad como
brillo.
El brillo se determina por métodos ya conocidos en el estado anterior de la técnica. Preferentemente, el brillo se determina incorporando el pigmento a una pintura y midiendo el brillo por medio de un medidor de brillo. En el método especialmente preferente, los pigmentos obtenidos mediante los métodos de la presente invención se incorporan a pinturas con base acrílica a un 40% de CVP (concentración en volumen de pigmento) y se mide el brillo.
La durabilidad de los pigmentos de la presente invención puede determinarse por métodos ya conocidos en el estado anterior de la técnica. Como métodos para medir la durabilidad pueden mencionarse la medida de la actividad fotocatalítica del pigmento, la solubilidad en ácido de la base de dióxido de titanio, la exposición natural y el ensayo con un aparato para producir clima artificial (weatherometer). Con especial preferencia, la durabilidad se mide mediante una exposición natural o un ensayo con un aparato para producir un clima artificial. En este último caso, los valores de brillo totales son la suma de las lecturas de brillo individuales. Cuanto mayor es el total, tanto mejor es el brillo y la durabilidad global del pigmento.
El ensayo con un aparato para producir un clima artificial implica incorporar los pigmentos a, por ejemplo, una pintura y someter la pintura a una exposición en un Weatherometer Atlas y luego comparar los pigmentos revestidos con otros pigmentos, esto es con pigmentos con contenido en sulfato. A continuación se valoran los pigmentos en cuanto a su durabilidad.
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Tal como se utiliza aquí, "brillo mejorado" incluye un aumento de brillo en comparación con los pigmentos producidos con aniones polivalentes, es decir sulfatos. El término brillo aumentado incluye aumentos de entre aproximadamente un 1% y aproximadamente un 100% o superiores, en comparación con los pigmentos con aniones polivalentes, esto es sulfatos.
La durabilidad mejorada incluye un aumento de durabilidad en comparación con los pigmentos producidos con aniones polivalentes, esto es sulfatos. La durabilidad aumentada incluye aumentos de entre aproximadamente un 1% y aproximadamente un 100% o superior, en comparación con los pigmentos con aniones polivalentes, esto es sulfatos.
Habiéndose descrito la invención en general, ésta será más fácilmente comprensible gracias a la referencia siguiente a los ejemplos siguientes, que se proporcionan a título ilustrativo y no tienen la finalidad de limitar la presente invención, a no ser que se especifique lo contrario.
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Ejemplos
Los ejemplos siguientes se presentan como ayuda para la comprensión de la invención y no tienen, ni debería interpretarse que tienen, la finalidad de limitar la invención en modo alguno. Están incluidas todas las alternativas, modificaciones y equivalentes que puedan resultar obvias para el técnico medio en la materia al leer la presente exposición.
Los ejemplos demuestran un brillo y/o una durabilidad mejorados para los pigmentos de dióxido de titanio producidos sin que, en esencia, existan aniones polivalentes (esto es sulfatos) presentes durante el proceso de revestimiento superficial. El alto potencial de brillo del pigmento está relacionado con la distribución granulométrica final desarrollada en la pintura y es también una función de la distribución del pigmento de dióxido de titanio después de las operaciones de fabricación. Por consiguiente, el menor tamaño y la distribución maximizan el potencial de brillo cuando el pigmento se muele mediante, por ejemplo, procedimientos con micronizador. Cuanto más fácilmente se rompe un pigmento durante la molienda, tanto mejor es el potencial de brillo para una energía de molienda dada. Utilizando métodos de revestimiento sin sulfato, se ha descubierto que es posible mejorar el potencial de brillo y la distribución granulométrica finales del pigmento final.
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Ejemplo 1
Se preparó una suspensión base de dióxido de titanio con un diámetro medio de 0,27 a 0,28 micrómetros (micras) y una desviación geométrica estándar de 1,41 a 1,43, para obtener una concentración de 325 g/l. La suspensión se agitó y se calentó hasta 65ºC y se añadió el P_{2}O_{5} a partir de una solución de hexametafosfato sódico. Se añadió a la suspensión ZrO_{2} de una solución de cloruro de circonilo. Después de agitar durante 10 minutos, se añadió HCl suficiente para reaccionar con la primera adición de Al_{2}O_{3}, que se añadió a continuación en forma de una solución de aluminato de sodio. Entonces se ajustó el pH con HCl a como mínimo 3,4, si el pH era mayor en ese momento. Después de agitar durante otros 10 minutos, se neutralizó la suspensión a un pH de 5,5 con una solución de NaOH. A esto le siguió una segunda adición de Al_{2}O_{3} de una solución de aluminato de sodio. La suspensión se agitó durante 10 minutos y se neutralizó a un pH de 6,3 con HCl. Después de agitar durante otros 10 minutos, se ajustó el pH a 6,3 y se procesó el pigmento. Tras filtración y un lavado, el producto se secó por pulverización y se micronizó por aire a una presión de inyector y anillo de molienda de 896 kPa (130 psi), en presencia de trimetilpropano al 0,35%.
En la Tabla 1 se muestra la composición del pigmento final (expresada en % de óxido con respecto al contenido de TiO_{2} base).
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TABLA 1
1
En el proceso de tratamiento en húmedo se utilizaron diversas fuentes comerciales de sales de óxido de circonio y las propiedades del producto obtenido utilizando ZrOCl_{2} se comparan (Tabla 2) con las de las fuentes de ZrOSO_{4}, es decir las versiones libres de sulfato y aquellas que contienen sulfato.
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TABLA 2
2 
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Se estudió la retención de brillo de una pintura alquídica (Tabla 3) en condiciones de exposición a la intemperie aceleradas, utilizando productos de las fuentes A, B, C, D y E comerciales.
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TABLA 3
3 
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Los valores de brillo total son la suma de las lecturas individuales, cuanto mayor es el total, tanto mejor es la durabilidad. La mejora en el potencial de brillo hallada en el pigmento libre de sulfato se consideró también como una retención del brillo y, por tanto, durabilidad mejorada.
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Ejemplo 2
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1 utilizando dos fuentes más de ZrOCl_{2} (F) y luego ZrOSO_{4} (fuente D) en lugar de ZrOCl_{2}. Al mismo tiempo se midió también la opacidad mediante el coeficiente de dispersión en una formulación de pintura alquídica. El pigmento libre de sulfato mostró un potencial de brillo y una opacidad mejorados (Tabla 4).
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TABLA 4
4

Claims (30)

1. Método para preparar un pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados, que comprende: a) el tratamiento del dióxido de titanio con un compuesto de circonio libre de sulfato para formar una primera capa sobre el dióxido de titanio consistente en óxido de circonio libre de sulfato; y b) el tratamiento del dióxido de titanio tratado con circonio con un compuesto de aluminio libre de sulfato para formar una segunda capa que comprende óxido de aluminio libre de sulfato, para producir el pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de circonio es oxicloruro de circonio y porque el compuesto de aluminio se selecciona de entre el grupo consistente en aluminato de potasio, aluminato de sodio, cloruro de aluminio y tricloruro de aluminio.
3. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además el tratamiento del dióxido de titanio con un compuesto de fosfato seleccionado de entre el grupo consistente en tripolifosfato potásico, hexametafosfato sódico, pirofosfato tetrapotásico, polifosfato sódico, pirofosfato tetrasódico, tripolifosfato sódico y ácido fosfórico.
4. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de circonio o el compuesto de aluminio es capaz de suministrar un anión monovalente, siendo el anión monovalente un halógeno seleccionado de entre el grupo consistente en cloro, bromo y flúor.
5. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de circonio comprende oxicloruro de circonio.
6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el dióxido de titanio es anatasa o rutilo.
7. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque el compuesto de aluminio comprende aluminato de sodio y el compuesto de circonio comprende oxicloruro de circonio.
8. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque que el compuesto de circonio comprende de aproximadamente un 0,1 a aproximadamente un 2,0% en peso de ZrO_{2}, con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
9. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque el compuesto de circonio comprende aproximadamente un 0,3% en peso de ZrO_{2} con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
10. Método para preparar un pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados, que comprende: el tratamiento en húmedo de dióxido de titanio con un compuesto de aluminio libre de sulfato para formar una capa de óxido de aluminio libre de sulfato sobre el dióxido de titanio, el tratamiento en húmedo del dióxido de titanio tratado con aluminio con un compuesto de circonio libre de sulfato para formar una capa de óxido de circonio libre de sulfato, produciendo así el pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados.
11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto de aluminio se selecciona de entre el grupo consistente en aluminato de potasio, aluminato de sodio y cloruro de aluminio.
12. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto de circonio es oxicloruro de circonio.
13. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto de circonio comprende de aproximadamente un 0,1% a aproximadamente un 2,0% en peso de ZrO_{2} con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
14. Método según la reivindicación 10 ó 13, caracterizado porque el compuesto de circonio comprende aproximadamente un 0,3% en peso de ZrO_{2} con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
15. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque comprende además el tratamiento del dióxido de titanio con un compuesto de fosfato seleccionado de entre el grupo consistente en tripolifosfato potásico, hexametafosfato sódico, pirofosfato tetrapotásico, polifosfato sódico, pirofosfato tetrasódico, tripolifosfato sódico y ácido
fosfórico.
16. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto de circonio es capaz de suministrar un anión monovalente que es un halógeno seleccionado de entre el grupo consistente en cloro, bromo y flúor.
17. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque el dióxido de titanio es anatasa o rutilo.
18. Método según la reivindicación 10, que comprende: el tratamiento en húmedo de una suspensión acuosa de dióxido de titanio con un compuesto de aluminio libre de sulfato para formar una capa de óxido de aluminio libre de sulfato sobre el dióxido de titanio, el tratamiento en húmedo del dióxido de titanio tratado con aluminio con un compuesto de circonio libre de sulfato capaz de suministrar un anión monovalente para formar una capa de óxido de circonio libre de sulfato y el tratamiento en húmedo de la capa de óxido de circonio con un compuesto de fosfato para producir el pigmento de dióxido de titanio con brillo y/o durabilidad mejorados.
19. Método según la reivindicación 18, caracterizado porque el dióxido de titanio es anatasa o rutilo.
20. Método según la reivindicación 18, caracterizado porque el compuesto de aluminio comprende de aproximadamente un 1% a aproximadamente un 3,0% en peso de Al_{2}O_{3} con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
21. Método según la reivindicación 18, caracterizado porque el compuesto de circonio comprende de aproximadamente un 0,1% a aproximadamente un 2,0% en peso de ZrO_{2} con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
22. Método según la reivindicación 18, caracterizado porque el compuesto de fosfato comprende de aproximadamente un 0,1% a aproximadamente un 2,0% en peso de P_{2}O_{5} con respecto al peso total del pigmento de dióxido de titanio.
23. Pigmento de dióxido de titanio que está libre de sulfato y tiene un brillo y/o una durabilidad mejorados que comprende: una base de dióxido de titanio tratada superficialmente con un compuesto de aluminio libre de sulfato, un compuesto de circonio libre de sulfato sobre el compuesto de aluminio y un compuesto de fosfato sobre el compuesto de circonio.
24. Pigmento de dióxido de titanio según la reivindicación 23, caracterizado porque el compuesto de circonio es oxicloruro de circonio.
25. Pigmento de dióxido de titanio según la reivindicación 23, con brillo y/o durabilidad mejorados, producido mediante tratamiento en húmedo de una suspensión acuosa de dióxido de titanio con un compuesto de aluminio libre de sulfato para formar una capa de óxido de aluminio libre de sulfato sobre el dióxido de titanio, tratamiento en húmedo del dióxido de titanio tratado con aluminio con un compuesto de circonio libre de sulfato capaz de suministrar un anión monovalente para formar una capa de óxido de circonio libre de sulfato y tratamiento en húmedo del dióxido de titanio tratado con aluminio y circonio con un compuesto de fosfato libre de sulfato, bajo condiciones adecuadas para producir el pigmento de dióxido de titanio de brillo y/o durabilidad mejorados.
26. Pigmento de dióxido de titanio según la reivindicación 25, caracterizado porque el compuesto de circonio es oxicloruro de circonio.
27. Pigmento de dióxido de titanio según la reivindicación 23, caracterizado porque el compuesto de aluminio comprende de aproximadamente un 1% a aproximadamente un 3,0% en peso de Al_{2}O_{3} con respecto al peso total de pigmento de dióxido de titanio.
28. Pigmento de dióxido de titanio según la reivindicación 23, caracterizado porque el compuesto de circonio comprende de aproximadamente un 0,1% a aproximadamente un 2,0% en peso de ZrO_{2} con respecto al peso total de pigmento de dióxido de titanio.
29. Pigmento de dióxido de titanio según la reivindicación 23, caracterizado porque el compuesto de fosfato comprende de aproximadamente un 0,1% a aproximadamente un 2,0% en peso de P_{2}O_{5} con respecto al peso total de pigmento de dióxido de titanio.
30. Pigmento de dióxido de titanio libre de sulfato y con un brillo y/o una durabilidad mejorados que comprende: una base de dióxido de titanio tratada superficialmente con un compuesto consistente en circonio libre de sulfato, un compuesto de óxido de aluminio libre de sulfato sobre el compuesto de circonio libre de sulfato y un compuesto de fosfato sobre el compuesto de aluminio libre de sulfato.
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