ES2851500T3

ES2851500T3 - Agente mateante y método de fabricación

Info

Publication number: ES2851500T3
Application number: ES16825320T
Authority: ES
Inventors: Janine Siekman; Martin Sandrock; Nicole Kolmer-Anderl
Original assignee: Kronos International Inc
Current assignee: Kronos International Inc
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: JP2018536049A; AU2016345274A1; US20170121551A1; TW201723097A; EP3368613A1; DK3368613T3; TWI722036B; AU2016345274B2; CN108026385A; US10392526B2; WO2017071805A1; RU2703634C1; EP3368613B1; BR112018005129A8; PL3368613T3; EP3153549A1; JP6771555B2; MX2018004154A; ZA201801830B; KR20180077247A

Abstract

Agente mateante para la preparación de superficies mate pigmentadas, comprendiendo aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas, caracterizado por que las partículas de pigmento inorgánicas presentan un tamaño de partícula medio d50 de 100 a 1000 nm, preferentemente de 200 a 500 nm, los aglomerados presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 μm, preferentemente de 2 a 100 μm, de manera particularmente preferente de 2 a 50 μm y del modo más preferente de 2 a 20 μm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g.

Description

DESCRIPCIÓN

Agente mateante y método de fabricación

Campo de la Invención

La invención se dirige a agentes mateantes comprendiendo aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas, a un método de fabricación de este tipo de agentes mateantes, así como a formulaciones de revestimiento, las cuales contienen los agentes mateantes que aquí se describen. La presente invención se refiere además de ello a material plástico conteniendo estos agentes mateantes, a superficies mates pigmentadas y al uso de aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas para el mateado de revestimientos pigmentados.

Antecedentes tecnológicos de la Invención

Superficies de materiales plásticos, laminados y revestimientos como lacas y tintas de impresión se matean habitualmente mediante formación de rugosidad precisa en el microrango. La luz que incide sobre la superficie con rugosidad se refleja debido a ello de modo no dirigido, sino dispersa de modo difuso. La altura, forma y cantidad de las estructuras de superficie determinan el grado de brillo del revestimiento, de la película de laca o de la tinta de impresión.

Para lograr una superficie mate se añaden habitualmente agentes mateantes especiales. Este tipo de agentes mateantes son por ejemplo, partículas esféricas con un tamaño de partícula en el intervalo de 1 a 20 gm en dependencia del grosor de la capa de película. Otros agentes mateantes habituales se basan en ácidos silícicos precipitados o pirogenados, así como en geles de sílice, pero también en durómeros, ceras o materiales termoplásticos. Se conoce además de ello la adecuación de silicatos, como tierra de diatomeas y caolín calcinado, así como carbonato de calcio y diferentes tipos de esferas huecas.

El documento EP 1398301 B1 divulga agentes mateantes para pinturas y lacas que se basan en ácidos silícicos precipitados, los cuales presentan tamaños de partícula (d50) en el intervalo de 5 a 15 gm y una superficie específica (BET) (Brunauer, Emmett y Teller) de 350 a 550 m2/g. Los ácidos silícicos están revestidos opcionalmente de cera.

El documento DE 195 16 253 A1 describe también agentes mateantes basados en gel de sílice secado por pulverización. Para garantizar una suficiente estabilidad de los agregados, se usa un agente aglutinante como silicato estratificado, dióxido de silicio pirógeno o polímero orgánico. En este caso el agente presenta un tamaño de partícula de 1 a 20 gm y un volumen de poro específico de 0,4 a 2,5 ml/g.

El documento JP 2002-338896 divulga un agente mateante, el cual comprende partículas con una anchura de distribución y tamaño de poros determinados.

Otro enfoque para lograr superficies mate lo persigue el documento US 2015/0044441, el cual describe una lámina con al menos dos capas para pegar una superficie. Una de las capas, la cual se aplica directamente sobre la superficie del sustrato a pegar, presenta propiedades adhesivas, presentando la capa exterior un agente mateante. El agente puede ser, entre otros, dióxido de titanio y dióxido de silicio y presentar un diámetro preferente de 2,0 a 6,0 gm.

Finalmente el documento DE 1 519 232 A1 divulga un revestimiento mate, el cual contiene aglomerados de pigmento, los cuales se preparan mediante secado por pulverización y atemperado final de pigmentos comerciales junto con silicato de sodio como agente aglutinante. Los aglomerados presentan un diámetro de 2 a 70 gm.

Los agregados de dióxido de titanio con alta resistencia mecánica se usan en diversos ámbitos técnicos. El documento DE 102011 087385 describe el uso de este tipo de agregados con un tamaño d50 de 5 a 100 gm como catalizador y soporte de catalizador, comprendiendo los agregados partículas con un tamaño de entre 50 a 100 nm. El documento US 6,413,490 B1 divulga también granulados, los cuales se usan como soporte de catalizador, pero también en pinturas y que presentan un tamaño medio de 10 a 150 gm. Los granulados mismos comprenden partículas con un tamaño de 21 nm.

El documento WO 98/50472 divulga un pigmento de dióxido de titanio, el cual está revestido de partículas inorgánicas finas de 7 a 35 nm de tamaño, como ácido silícico o carbonato de calcio, no absorbiendo las partículas inorgánicas la luz incidente y no interactuando con componentes habituales en el uso final. El pigmento se incorpora en diferentes polímeros y es en particular ventajoso en el uso en polímeros con un contenido de PVC elevado. El documento US 2.721.787 divulga agregados de dióxido de titanio libres de polvo, con un diámetro de 30 a 140 gm. Éstos se usan en fritas cerámicas.

Los agentes mateantes convencionales se incorporan en formulaciones de revestimiento. Éstas se aplican sobre sustratos para matear su superficie. Debido a los agentes mateantes habituales contenidos, las formulaciones presentan durante su preparación y manejo notables desventajas. De este modo los agentes establecidos tienden entre otros, a la formación de polvo. Además de ello, durante la incorporación en formulaciones de revestimiento, los agentes se trituran mecánicamente. Esto conduce a un aumento de la viscosidad significativo de la formulación, que dificulta la preparación, el manejo, así como el procesamiento. Además de ello, los revestimientos que contienen agentes mateantes convencionales son químicamente inestables, propensos a ensuciamiento y presentan resistencia a la abrasión reducida. Esto conduce a un desgaste rápido y a apariencia no estética de la superficie de sustrato mateada.

Existe por esta razón la necesidad de un agente mateante para el mateado de superficies pigmentadas, el cual supere al menos parcialmente las desventajas del estado de la técnica.

Planteamiento del objetivo y descripción breve de la Invención

La invención se basa en el objetivo técnico de poner a disposición un agente mateante de fabricación de superficies mate pigmentadas, con el cual pueda superarse al menos una parte de las desventajas de los agentes del estado de la técnica.

El objetivo técnico se soluciona mediante un agente mateante de fabricación de superficies mate pigmentadas, que comprende aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas, que se caracteriza porque los aglomerados presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 gm, preferentemente de 2 a 100 gm, de manera particularmente de 2 a 50 gm y del modo más preferente de 2 a 20 gm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g.

El agente mateante de acuerdo con la invención presenta propiedades mateantes excelentes. Mediante la incorporación del agente cambia la viscosidad de la formulación de revestimiento de manera imperceptible, de modo que la formulación que contiene el agente puede prepararse, manejarse, así como usarse, fácilmente. Sin querer ligarse a una teoría científica determinada, se parte de que agentes mateantes convencionales al incorporarse se trituran mecánicamente en partículas mínimas en el intervalo de los nanómetros de un dígito. Esto da lugar a un aumento de la viscosidad significativo de la formulación. A diferencia de ello se usan en la presente invención aglomerados, los cuales comprenden partículas de pigmento inorgánicas en el intervalo de tamaño medio de 0,1 a 1 gm. Al incorporarse en la formulación, los aglomerados se trituran en una proporción reducida en sus partículas de pigmento inorgánicas. Estas partículas de pigmento no dan lugar sin embargo, a un aumento de la viscosidad significativo y permiten de este modo una incorporación sencilla. Las formulaciones pueden aplicarse y endurecerse sobre superficies de cualquier tipo. Las partículas de pigmento de dióxido de titanio y sus revestimientos con contenido de aglomerados presentan en comparación con revestimientos habituales que contienen agentes mateantes, una resistencia química, una resistencia a la abrasión, así como una resistencia al ensuciamiento, mejoradas.

Por esta razón, la invención se dirige en un primer aspecto a un agente mateante de fabricación de superficies mate pigmentadas, comprendiendo el agente aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas y caracterizándose los aglomerados porque estos presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 gm, preferentemente de 2 a 100 gm, de manera particularmente preferente de 2 a 50 gm y del modo más preferente de 2 a 20 gm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g.

En otro aspecto la invención se refiere a un método de fabricación de un agente mateante de este tipo, el cual comprende aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas y se caracteriza porque las partículas de pigmento inorgánicas se aglomeran mediante granulado, sinterización, moldeado por compresión o dispersión y posterior secado, preferentemente mediante dispersión y posterior secado.

En otro aspecto la invención se dirige a agentes mateantes para la preparación de superficies mate pigmentadas, lo cual se caracteriza porque el agente mateante puede obtenerse de acuerdo con un método divulgado aquí.

En otro aspecto la invención se refiere a una formulación de revestimiento para la preparación de superficies mate pigmentadas, que se caracteriza porque la formulación comprende un agente mateante aquí descrito.

En otro aspecto más la invención se refiere a una superficie mate pigmentada de un sustrato, caracterizada porque la superficie está revestida de una formulación de revestimiento tal como aquí se describe.

En otro aspecto la invención se dirige a una superficie mate pigmentada, la cual se caracteriza porque la superficie mate pigmentada es la superficie de un material plástico, de un laminado o de un revestimiento y sobre ella se aplica y endurece una formulación de revestimiento de acuerdo con la invención.

En otro aspecto la invención se refiere a un material plástico, el cual comprende el agente mateante de acuerdo con la invención.

La invención se refiere finalmente en otro aspecto al uso de aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas para el mateado de revestimientos pigmentados, caracterizándose el uso porque los aglomerados presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 gm, preferentemente de 2 a 100 gm, de manera particularmente preferente de 2 a 50 pm y del modo más preferente de 2 a 20 pm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g. Otras configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones secundarias.

Figuras

La Figura 1: imagen de microscopio electrónico de barrido del pigmento de acuerdo con la invención de acuerdo con el ejemplo 2a.

La Figura 2: análisis de difracción láser de los pigmentos de acuerdo con la invención según los ejemplos 1a, 2a y 3a.

La Figura 3: análisis de difracción láser de los pigmentos de acuerdo con el ejemplo 1a y el ejemplo de comparación 1.

Descripción de la Invención

Éste y otros aspectos, características y ventajas de la invención son evidentes para el experto a partir del estudio de la siguiente descripción y reivindicaciones detalladas. A este respecto puede usarse cada característica de un aspecto de la invención en cualquier otro aspecto de la invención. Es evidente además de ello, que los ejemplos aquí contenidos describen y han de ilustrar la invención, pero no limitan la misma y en particular la invención no está limitada a estos ejemplos. Intervalos numéricos, los cuales se indican en el formato “de x a y”, incluyen los valores nombrados, así como los valores, los cuales se encuentran en el intervalo de la respectiva exactitud de medición conocida por el experto. Cuando se indican varios intervalos numéricos preferentes en este formato, es evidente que todos los intervalos, los cuales resultan de la combinación de los diferentes puntos finales, quedan igualmente recogidos.

Todas las indicaciones de porcentajes, las cuales se hacen en relación con las composiciones aquí descritas, se refieren, siempre y cuando no se indique explícitamente lo contrario, a % en peso, referido respectivamente a la correspondiente mezcla o composición.

“Al menos uno”, tal como se usa en el presente documento, significa 1 o más, es decir, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o más. Referido a una sustancia, la indicación se refiere al tipo de la sustancia y no al número absoluto de las moléculas. Junto con las indicaciones sobre peso, la indicación se refiere a todos los compuestos del tipo indicado, los cuales están contenidos en el agente mateante, formulación de revestimiento, material plástico, etc., es decir, que los agentes mateantes, formulación de revestimiento, material plástico, etc., no contienen más allá de la cantidad indicada de los correspondientes compuestos, ningún compuesto más de este tipo.

Con el tamaño de aglomerado o de partícula medio, se entiende en el marco de la invención la mediana referida a la masa d50 (en lo sucesivo: d50). La distribución de tamaño de partícula y la mediana referida a la masa d50 se determinaron mediante difracción láser tal como se describe en el presente documento.

“Pigmento”, tal como aquí se usa, se refiere a agentes colorantes inorgánicos u orgánicos prácticamente no solubles en medio de uso de acuerdo con DIN 55 943, los cuales en el medio de uso no se modifican ni química ni físicamente y mantienen su estructura particular. Se usan para la coloración, la cual se basa en una interacción de las partículas de pigmento con la luz visible mediante absorción y remisión. Las partículas de pigmento presentan habitualmente un tamaño de partícula medio (d50) en el intervalo de 0,1 a 1 pm.

El agente mateante que aquí se describe comprende aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas. Estos aglomerados presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 pm, preferentemente de 2 a 100 pm, de manera particularmente preferente de 2 a 50 pm y del modo más preferente de 2 a 20 pm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g. Los aglomerados presentan preferentemente una superficie específica (BET) de 10 a 30 m2/g, de manera particularmente preferente de 11 a 25 m2/g y del modo más preferente de 13 a 20 m2/g. La superficie se determinó de acuerdo con el principio volumétrico estático según DIN 66 131. Los revestimientos, los cuales contienen aglomerados con superficie específica reducida, presentan una alta resistencia al ensuciamiento y son de este modo particularmente ventajosos, cuando éstos están expuestos a suciedad. En particular para superficies de apoyo, las cuales entran en contacto con alimentos y bebidas como té o café, como objetos de mobiliario para interior y exterior, son adecuados este tipo de aglomerados con superficie específica reducida.

Como partículas de pigmento inorgánicas puede usarse cualquier pigmento inorgánico conocido en el estado de la técnica y adecuado para el fin de acuerdo con la invención. Pueden usarse también mezclas de diferentes pigmentos inorgánicos.

El pigmento inorgánico de acuerdo con la invención es preferentemente una sal metálica y de modo más preferente aún un óxido de metal. “Sal metálica”, tal como se usa aquí, se refiere a la definición válida en general de este término y es una sal, la cual comprende al menos un catión metálico y al menos un anión. “Óxido de metal”, tal como se usa aquí, se refiere a la definición válida en general de este término y es un compuesto, el cual comprende al menos un átomo metálico y al menos un átomo de oxígeno.

Son pigmentos inorgánicos adecuados, sin estar limitado a ellos, pigmentos blancos, como dióxido de titanio (C.I.

(del inglés Colour Index, índice de color) Pigment White 6), blanco de zinc, óxido de zinc de color; sulfuro de zinc, litopón; pigmentos negros, como negro de óxido de hierro (C.I. Pigment Black 11), negro de hierro-manganeso, negro espinela (C.I. Pigment Black 27); negro de hollín (C.I. Pigment Black 7); pigmentos de colores, como óxido de cromo, verde de hidrato de óxido de cromo; verde cromo (C.I. Pigment Green 48); verde cobalto (C.I. Pigment Green 50); verde ultramar; azul cobalto (C.I. Pigment Blue 28 y 36; C.I. Pigment Blue 72); azul ultramar; azul de manganeso; violeta ultramar; violeta de cobalto y de manganeso; rojo de óxido de hierro (C.I. Pigment Red 101); sulfoseleniuro de cadmio (C.I. Pigment Red 108); sulfuro de cerio (C.I. Pigment Red 265); rojo molebdato (C.I. Pigment Red 104); rojo ultramar; marrón de óxido de hierro (C.I. Pigment Brown 6 y 7), marrón mixto, fases de espinela y corindón (C.I. Pigment Brown, 29, 31, 33, 34, 35, 37, 39 y 40), amarillo de cromo titanio (C.I. Pigment Brown 24), naranja cromo; sulfuro de cerio (C.I. Pigment Orange 75); amarillo de óxido de hierro (C.I. Pigment Yellow 42); amarillo de níquel titanio (C.I. Pigment Yellow 53 ; C.I. Pigment Yellow 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164 y 189); amarillo de cromo titanio; fases de espinela (C.I. Pigment Yellow 119); sulfuro de cadmio y sulfuro de zinc cadmio (C.I. Pigment Yellow 37 y 35); amarillo cromo (C.I. Pigment Yellow 34), así como vanadato de bismuto (C.I. Pigment Yellow 184).

Pueden usarse además de ello también partículas de pigmento inorgánicas, las cuales se usan habitualmente como agentes de carga, tales como óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, sulfuro de zinc, creta natural y precipitada y sulfato de bario.

La partícula de pigmento está seleccionada preferentemente del grupo consistente en carbonato de magnesio, sulfato de bario, dióxido de titanio, óxido de zinc, sulfuro de zinc, huntita, plomo blanco, litopón, cristobalita, caolín y mezclas de ellos. La más preferente de todas las partículas de pigmento aquí descritas, es, debido a sus propiedades de pigmento, así como a su alta dureza en la escala de Mohs, el dióxido de titanio. El dióxido de titanio puede presentarse en este caso en las estructuras cristalinas de rutilo, anatasa o brookita, habitualmente en la estructura cristalina de rutilo o anatasa. Rutilo se adecua particularmente debido a la reducida actividad de catálisis fotolítica en comparación con anatasa.

La partícula de pigmento inorgánica puede estar además de ello, tratada posteriormente inorgánica y/u orgánicamente. En este caso la partícula se pone en contacto con sustancias inorgánicas u orgánicas. Este tipo de sustancias y técnicas están establecidas en el estado de la técnica. Forman parte entre otras, de las sustancias inorgánicas, el dióxido de silicio y el óxido de aluminio. En una forma de realización preferente la partícula está tratada con posterioridad inorgánicamente.

Tal como ya se ha mencionado, como partícula de pigmento inorgánica se ha seleccionado como más preferente el dióxido de titanio. El dióxido de titanio que aquí se describe puede haber sido preparado de acuerdo con el método del sulfato o de acuerdo con el método del cloruro. Éste está seleccionado preferentemente del grupo consistente en pigmento de dióxido de titanio no tratado, pigmento de dióxido de titanio no micronizado tratado posteriormente, pigmento final de dióxido de titanio y mezclas de ellos. “Tratado posteriormente”, tal como aquí se usa, se refiere a al menos un paso de método adicional, el cual se lleva a cabo tras la preparación del pigmento o del pigmento en bruto. Este tipo de pasos de método están bien establecidos en el estado de la técnica. Forman parte de ellos por ejemplo, la molienda mediante arena, aplicación de capas sobre el pigmento o el pigmento en bruto inorgánico, lavado, secado, molienda de vapor o combinaciones de estos pasos. En el caso de un tratamiento posterior convencional se somete al pigmento en bruto en primer lugar a una molienda mediante arena, a una modificación inorgánica opcional con dióxido de silicio y óxido de aluminio, a un lavado, a un secado y finalmente a una molienda de vapor. El tratamiento posterior sirve para la mejora de las propiedades físicas, en particular de las ópticas, y químicas del pigmento de partícula o del aglomerado y puede adaptarse al respectivo uso específico del pigmento terminado, por ejemplo, de la respectiva formulación de revestimiento. En diferentes formas de realización el dióxido de titanio está tratado posteriormente con dióxido de silicio y/o con óxido de aluminio. De este modo el dióxido de titanio puede estar tratado posteriormente en primer lugar con dióxido de silicio y a continuación con óxido de aluminio. Este tratamiento posterior, así como sustancias y técnicas, las cuales se usan para ello, se conocen bien en el estado de la técnica. Los pigmentos tratados posteriormente se denominan en el estado de la técnica también como pigmentos terminados. “Sin tratar”, tal como se define aquí, se refiere como consecuencia, a la partícula de pigmento o al pigmento en bruto. De este modo, el dióxido de titanio puede usarse de acuerdo con la invención como pigmento en bruto tras el método del sulfato. Éste puede secarse, preferentemente secarse por pulverización o en caso de ser necesario dispersarse con agente disolvente antes del secado.

El ajuste del tamaño de partícula puede producirse mediante métodos establecidos, como por ejemplo molienda, o mediante selección de determinadas condiciones durante la preparación de pigmento.

La partícula de pigmento inorgánica presenta preferentemente un tamaño de partícula medio d50 de 100 a 1000 nm, de manera particularmente preferente de 200 a 500 nm.

Los aglomerados presentan además de ello, un valor de absorción de aceite, medido de acuerdo con DIN ISO 787 parte 5, preferentemente de 15 a 25 g/100 g, de manera particularmente preferente de 17 a 22 g/100 g.

Los aglomerados de acuerdo con la invención, de las partículas de pigmento inorgánicas, pueden prepararse de acuerdo con cualquiera de los métodos descritos en el estado de la técnica. Las partículas de pigmento inorgánicas se aglomeran preferentemente mediante granulado, sinterización, moldeado por compresión o dispersión con posterior secado. De modo particularmente preferente las partículas de pigmento inorgánicas en primer lugar se dispersan y a continuación se secan. La dispersión puede llevarse a cabo también de acuerdo con todos los métodos convencionales, los cuales se adecuan para ello. Las partículas de pigmento pueden mezclarse para ello con un agente disolvente, pudiendo usarse agua, agentes disolventes orgánicos o mezcla de ello. Son agentes disolventes orgánicos adecuados todos los agentes disolventes orgánicos conocidos en el estado de la técnica y adecuados para el fin de acuerdo con la invención, en particular agentes disolventes polares próticos y polares apróticos. Forman parte de ellos, sin limitarse a los mismos, alcoholes como isopropanol, n-propanol, así como acetona, acetato de etilo, etilmetilcetona, tetrahidrofurano (THF) y dimetilsulfóxido (DMSO). Pueden usarse además de ello también alcanos de cadena corta como pentano o heptano. Puede añadirse además de ello un agente de dispersión habitual, como Tegomer DA 640 que puede obtenerse comercialmente, trimetilolpropano (TMP), octiltriclorosilano (OCTCS), octiltrietoxisilano (OCTEO) o ácido etidrónico. La dispersión puede llevarse a cabo mediante métodos y técnicas habituales, por ejemplo en un recipiente equipado con una unidad agitadora habitual. La dispersión de las partículas de pigmento se lleva a cabo preferentemente en un molino de esferas agitador. Para ello pueden usarse por ejemplo perlas de molienda de óxido de zirconio con un tamaño de 0,4 a 0,6 mm y molerse con un número de revoluciones de 3000 rpm durante 15 a 30 minutos de modo circulatorio.

El secado posterior puede llevarse a cabo con la ayuda de cualquier método y técnica conocidos en el estado de la técnica. Para ello se adecuan, sin limitarse a los mismos, secadores de cinta, secadores por pisos, secadores giratorios y secadores por pulverización. La dispersión se seca preferentemente mediante secado por pulverización. Las condiciones de secado se seleccionan de tal modo que resultan aglomerados en los intervalos de tamaño aquí descritos. Opcionalmente pueden lograrse mediante métodos de secado establecidos, aglomerados con una distribución de tamaño más estrecha. Los aglomerados pueden también triturarse mediante técnicas habituales para lograr los tamaños aquí descritos. Forma parte de ellas, sin limitarse a la misma, la molienda por ejemplo, con un molino de impacto.

Se reivindican también los agentes mateantes que pueden ser obtenidos de acuerdo con el método aquí descrito.

Otro objeto de la presente invención son formulaciones de revestimiento para la preparación de superficies mate pigmentadas, las cuales contienen los agentes mateantes aquí descritos. El agente puede estar contenido en una cantidad de 0,1 a 98 % en peso, preferentemente de 1 a 50 % en peso, de manera particularmente preferente de 2 a 25 % en peso y del modo más preferente de 3 a 23 % en peso referido al peso total de la formulación de revestimiento, en la formulación de revestimiento. Estas formulaciones pueden comprender opcionalmente pigmento. En una forma de realización preferente estos pigmentos presentan la misma composición que los pigmentos de los aglomerados, dicho con otras palabras, la composición de los pigmentos y de los pigmentos de los aglomerados, son idénticas. La formulación no presenta preferentemente además de ello ningún pigmento no aglomerado adicional.

La formulación puede presentar además del agente mateante de acuerdo con la invención, agentes mateantes habituales. La formulación no presenta preferentemente agentes mateantes adicionales.

La formulación contiene preferentemente componentes habituales. Como componente pueden usarse todos los componentes conocidos en el estado de la técnica, los cuales sean adecuados para el fin de acuerdo con la invención. La formulación comprende preferentemente al menos un componente seleccionado del grupo consistente en agente aglutinante, agente desespumante, agente de dispersión, agente de carga, agente disolvente, agente conservante, agente auxiliar para la formación de película, así como agentes auxiliares de reología. Forman parte de los agentes conservantes también fungicidas habituales. Forman parte de las formulaciones de revestimiento, lacas, pinturas y tintas de impresión.

Otro objeto de la presente invención es una superficie mate pigmentada de un sustrato, estando caracterizada la superficie porque esta superficie está revestida de una formulación de revestimiento aquí descrita. Las formulaciones pueden presentarse como lacas establecidas de 1 componente, 2 componentes y varios componentes en las composiciones habituales. Las lacas se aplican mediante técnicas y métodos habituales sobre el sustrato y en dependencia de la composición de la laca, en particular del agente aglutinante, se endurecen, por ejemplo mediante radiación UV o secado. Forman parte de los sustratos, sin limitarse a éstos, madera, materiales plásticos, metales, papel, tejido de vidrio y mezclas de ellos.

Otro objeto de la invención es un material plástico, el cual se caracteriza porque el material plástico comprende un agente mateante de acuerdo con la invención. Como material plástico puede usarse cualquier material plástico conocido en el estado de la técnica y adecuado para el fin de acuerdo con la invención. “Material plástico”, tal como se usa en este caso, se refiere a un material, el cual contiene al menos un 50 % en peso de un polímero, referido al peso total del material plástico. El polímero puede ser un homopolímero, un copolímero o un polímero de injerto. El polímero puede ser además de ello, atácticamente, isotácticamente o sindiotácticamente su polímero. El material plástico es además de ello un termoplástico, un elastómero, un plástico termoestable o un elastómero termoplástico, preferentemente un termoplástico. El polímero está, sin limitarse a éste, seleccionado del grupo consistente en poliolefinas, poliestireno, poliamida, policetona, poliéster, poliuretano, poli(met)acrilato y mezclas de ellos. La poliolefina está, sin limitarse a éste, seleccionada del grupo consistente en polietileno, polipropileno, polibutileno, así como mezclas de ellos. El agente mateante puede incorporarse mediante técnicas y métodos conocidos en el material plástico, por ejemplo mediante extrusión. El agente mateante está procesado en las cantidades habituales en el material plástico. El material plástico contenido presenta de este modo de 0,1 a 30 % en peso, preferentemente de 1 a 25 % en peso del agente de acuerdo con la invención, referido al peso total del material plástico.

Finalmente, otro objeto de la invención es el uso de aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas para el mateado de revestimientos pigmentados, caracterizado porque los aglomerados presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 pm, preferentemente de 2 a 100 pm, de manera particularmente preferente de 2 a 50 pm y del modo más preferente de 2 a 20 pm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g.

En otra realización de la invención pueden usarse como composiciones de pigmento también mezclas de pigmentos, en las cuales, por ejemplo, se mezcla un pigmento habitual, el cual ofrece superficies brillantes, con aglomerados de pigmento.

La composición de pigmento de acuerdo con la invención contiene aglomerados de las partículas de pigmento inorgánicas. En el revestimiento terminado la composición de pigmento se presenta tanto en forma de aglomerados de partículas de pigmentos inorgánicos, que se ocupan de la rugosidad de superficie perseguida, como también en forma de partículas de pigmento inorgánicas de buena dispersión, que hacen frente a los requisitos clásicos a cumplir por un pigmento.

La invención se basa en composición de pigmento en revestimientos como lacas, pinturas y tintas de impresión, que funcionan tanto como agentes mateantes, como también como pigmento, de modo que el uso de un agente mateante adicional para la generación de superficies mateadas, puede suprimirse.

Métodos de prueba

Distribución de tamaño de partículas y mediana referida a la masa d50

La distribución de tamaño de partículas y la mediana referida a la masa d50 se determinaron mediante difracción láser con el analizador de tamaño de partículas Mastersizer 2000 de la empresa Malvern. Para la medición se dispersó una suspensión de solución de Calgon (80 ml, 0,06 % en agua destilada) con el material de partículas a examinar (2 g) durante 60 s con un agitador Ultraturrax a 9500 rpm.

La medición se llevó a cabo en los siguientes ajustes de aparato:

índice de refracción (n) medio (agua): 1,33,

índice de refracción (n) dióxido de titanio (rutilo): 2,741 (en láser rojo) y 2,960 (en luz azul);

índice de refracción (n) dióxido de titanio (anatasa): 2,550 (en láser rojo) y 2,500 (en luz azul);

índice de absorción (k) dióxido de titanio (rutilo): 0,08 (en láser rojo) y 0,08 (en luz azul);

índice de absorción (k) dióxido de titanio (anatasa): 0,07 (en láser rojo) y 0,08 (en luz azul);

sombreado láser: 0,8 %;

longitud de onda de las fuentes de luz: rojo: 633 nm; azul: 466 nm.

Viscosidad KE (del alemán Krebs-Einheiten, unidades Krebs) (viscosidad de goteo)

La viscosidad KE de la laca fresca se determinó con un viscosímetro Krebs-Stormer (viscosímetro KU-2) de la empresa Brookfield. El resultado se indica en la unidad Krebs.

Absorción de aceite

Se determina la cantidad de aceite de linaza, la cual se requiere para la humectación completa del material de partículas a examinar (100 g). La realización del método se produce de acuerdo con DIN ISO 787 parte 5.

Superficie específica (BET)

La superficie BET se determina medida con un analizador Tristar 3000 de la empresa Micromeritics de acuerdo con el principio volumétrico estático según DIN 66131.

Ejemplos

Ejemplo 1a

Un cuerpo de base de pigmento de dióxido de titanio en la modificación cristalina de rutilo se trató posteriormente con ALO3, se filtró, se lavó, se separó y se secó, sin embargo no se micronizó, y a continuación se amasó de nuevo en agua (3,25 l) dando lugar a una suspensión acuosa con TiO2 (2,5 kg). La suspensión se dispersó en un molino de esferas agitador Labstar (perlas SiLi tipo ZY de 0,4 a 0,6 mm) durante 16 minutos en un método circulatorio con una introducción de energía específica de 0,2 kWh/kg. A continuación se secó la suspensión en un secador por pulverización (minisecador por pulverización Büchi B-290).

Los aglomerados de secador por pulverización presentaron un tamaño de partícula d50 de 10 gm, una superficie específica (BET) de 16 m2/g y una absorción de aceite de 20 g/100 g.

Ejemplo 1b

Con el pigmento secado por pulverización del ejemplo 1a se preparó una laca de dispersión acuosa (concentración de pigmento-volumen PVK 19 %) de acuerdo con la siguiente norma:

en primer lugar se preparó una solución previa con los componentes de acuerdo con la tabla 1 y con la ayuda de un disolvente. A continuación se mezclaron la mezcla previa (192,50 g) con pigmento de dióxido de titanio (57,50 g), que se obtuvo de acuerdo con el ejemplo 1a), en un mezclador Skandex añadiéndose perlas de vidrio (50 g de perlas SiLi de tipo S) durante 30 minutos.

Tabla 1: solución previa

Componente Cantidad [g]

Agua 36,50

Agente desespumante Agitan E255 1,00

Fungicida/algicida Actizid MBS 0,50

Agente de dispersión Dispex CX4320 2,50

Agente de dispersión Edaplan 480 2,50

Agente espesante Rheolate 644 2,50

Agente aglutinante_________ Acronal LR9014__________ 147,0

Suma 192,50

En la mezcla de laca fresca se determinó la viscosidad KE (viscosidad de goteo). Para la determinación del brillo se preparó una aplicación sobre cartón de contraste negro-blanco y a continuación se midió el brillo (20°, 60°, 85°) con un reflectómetro Haze-Gloss de la empresa Byk-Gardner. Los datos medidos se desprenden de la tabla 2.

Ejemplo 2a

Se prepararon aglomerados de secador por pulverización tal como en el ejemplo 1a, con la diferencia de que a la suspensión se añadió en el molino de esferas agitador el agente de dispersión Tegomer DA 640 (25 g).

Los aglomerados de secador por pulverización presentaron un tamaño de partícula d50 de 10 gm, una superficie específica (BET) de 13,8 m2/g y una absorción de aceite de 19,6 g/100 g.

Ejemplo 2b

Se preparó una laca de dispersión acuosa como en el ejemplo 1b y se determinaron la viscosidad KE, así como el brillo (20°, 60°, 85°) tal como en el ejemplo 1 b. Los datos medidos se desprenden de la tabla 2.

Ejemplo 3a

Se prepararon aglomerados de secador por pulverización como en el ejemplo 2a, con la diferencia de que el pigmento no se amasó de nuevo en agua (3,25 l), sino en etanol/acetato de etilo (3,25 l, proporción 1,6 : 1).

Los aglomerados de secador por pulverización presentaron un tamaño de partícula d50 de 4 gm, una superficie específica (BET) de 13,5 m2/g y una absorción de aceite de 20 g/100 g.

Ejemplo 3b

Se preparó una laca de dispersión acuosa como en el ejemplo 1b y se determinaron la viscosidad KE, así como el brillo (20°, 60°, 85°) tal como en el ejemplo 1b. Los datos medidos se desprenden de la tabla 2.

Ejemplo de comparación 1

El ejemplo de comparación 1 comprende la preparación de una laca de dispersión acuosa, tal como se describe en el ejemplo 1b, habiéndose usado en lugar del pigmento secado por pulverización de acuerdo con el ejemplo 1a, un pigmento de dióxido de titanio tratado posteriormente con ALO3 en la modificación cristalina de rutilo, con el nombre de producto comercial Kronos 2066 de KRONOS INTERNATIONAL, INC. Se determinaron la viscosidad KE, así como el brillo (20°, 60°, 85°) tal como en el ejemplo 1 b. Los datos medidos se desprenden de la tabla 2.

Ejemplo de comparación 2

El ejemplo de comparación 2 comprende la preparación de una laca de dispersión acuosa, tal como se describe en el ejemplo de comparación 1, con la diferencia de que a la solución previa (véase la tabla 1) se añadió adicionalmente el agente mateante comercial Acematt TS100 (8,82 g, correspondiente a 6 % en peso referido a agente aglutinante). Se determinaron la viscosidad KE, así como el brillo (20°, 60°, 85°) tal como en el ejemplo 1b. Los datos medidos se desprenden de la tabla 2.

Ejemplo de comparación 3

El ejemplo de comparación 3 comprende la preparación de una laca de dispersión acuosa, tal como se describe en el ejemplo de comparación 2, con la diferencia de que como agente mateante comercial se utilizó Syloid W500 (8,82 g, correspondiente a 6 % en peso referido a agente aglutinante). Se determinaron la viscosidad KE, así como el brillo (20°, 60°, 85°) tal como en el ejemplo 1 b. Los datos medidos se desprenden de la tabla 2.

Tabla 2: laca de dispersión acuosa

Brillo 20° Brillo 60° Brillo 85° Viscosidad KE [Krebs]

Ejemplo 1b 0 14 21 120

Ejemplo 2b 0 10 12 119

Ejemplo 3b 8 42 68 122

Ejemplo de comparación 1 47 75 95 121

Ejemplo de comparación 2 26 64 88 140

Ejemplo de comparación 3 11 52 76 127

Las lacas preparadas de acuerdo con la invención (ejemplos 1b, 2b, 3b) presentan con respecto a las lacas de comparación, las cuales se prepararon con pigmento de dióxido de titanio comercial y adicionalmente 6 % en peso de agente mateante comercial (ejemplos de comparación 2, 3), un grado de mateado más alto (brillo más bajo) y una viscosidad menor (viscosidad KE). Con respecto a la laca brillante, preparada con dióxido de titanio comercial, la cual no contiene agente mateante (ejemplo de comparación 1), las lacas mate preparadas de acuerdo con la invención (ejemplos 1b, 2b, 3b) no presentan ningún aumento significativo de la viscosidad (viscosidad KE).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Agente mateante para la preparación de superficies mate pigmentadas, comprendiendo aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas, caracterizado por que las partículas de pigmento inorgánicas presentan un tamaño de partícula medio d50 de 100 a 1000 nm, preferentemente de 200 a 500 nm, los aglomerados presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 gm, preferentemente de 2 a 100 gm, de manera particularmente preferente de 2 a 50 gm y del modo más preferente de 2 a 20 gm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g.

2. Agente mateante según la reivindicación 1, caracterizado por que las partículas de pigmento inorgánicas son una sal metálica.

3. Agente mateante según la reivindicación 2, caracterizado por que la sal metálica es un óxido de metal.

4. Agente mateante según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el óxido de metal es dióxido de titanio; y/o el dióxido de titanio está seleccionado del grupo consistente en pigmento de dióxido de titanio no tratado, pigmento de dióxido de titanio no micronizado tratado posteriormente, pigmento final de dióxido de titanio y mezclas de ellos; y/o los aglomerados presentan una superficie específica (BET) de 10 a 30 m2/g, preferentemente de 11 a 25 m2/g y de manera particularmente preferente de 13 a 20 m2/g; y/o los aglomerados presentan un valor de absorción de aceite, medido de acuerdo con DIN ISO 787 parte 5, de 15 a 25 g/100 g, preferentemente de 17 a 22 g/100 g.

5. Método de fabricación de un agente mateante comprendiendo aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas, caracterizado por que las partículas de pigmento inorgánicas, las cuales presentan un tamaño de partícula medio d50 de 100 a 1000 nm, preferentemente de 200 a 500 nm, se aglomeran mediante granulado, sinterización, moldeado por compresión o dispersión, con posterior secado, preferentemente mediante dispersión con posterior secado.

6. Método según la reivindicación 5, caracterizado por que la dispersión de las partículas de pigmento inorgánicas se lleva a cabo en un molino de esferas agitador, para obtener una dispersión, y/o el secado de la dispersión se lleva a cabo mediante secado por pulverización.

7. Método según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por que durante la dispersión se usa al menos un componente seleccionado del grupo consistente en agua, agente disolvente orgánico y agente de dispersión.

8. Método según la reivindicación 5 a 7, caracterizado por que las partículas de pigmento inorgánicas son una sal metálica, preferentemente un óxido de metal y de manera más preferente aún, dióxido de titanio, y/o el dióxido de titanio está seleccionado del grupo consistente en pigmento de dióxido de titanio no tratado, pigmento de dióxido de titanio no micronizado tratado posteriormente, pigmento final de dióxido de titanio y mezclas de ellos.

9. Formulación de revestimiento para la preparación de superficies mate pigmentadas, caracterizada por que la formulación comprende un agente mateante según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4.

10. Formulación de revestimiento según la reivindicación 9, caracterizada por que la formulación comprende partículas de pigmento inorgánicas no aglomeradas, seleccionadas del grupo consistente en pigmento de dióxido de titanio no tratado, pigmento de dióxido de titanio no micronizado tratado posteriormente, pigmento final de dióxido de titanio y mezclas de ellos.

11. Formulación de revestimiento según la reivindicación 9 o 10, caracterizada por que la formulación no comprende ningún agente mateante adicional; y/o la formulación no comprende ningún pigmento no aglomerado adicional; y/o la formulación comprende al menos un componente seleccionado del grupo consistente en agente aglutinante, agente desespumante, agente de dispersión, agente de carga, agente disolvente, agente conservante, agente auxiliar para la formación de película y agente auxiliar de reología.

12. Superficie mate pigmentada de un sustrato, caracterizada por que la superficie está revestida de una formulación de revestimiento según una o varias de las reivindicaciones 9 a 11.

13. Material plástico comprendiendo un agente mateante, caracterizado por que el material plástico comprende un agente mateante según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4.

14. Uso de aglomerados de partículas de pigmento inorgánicas para el mateado de revestimientos pigmentados, caracterizado por que las partículas de pigmento inorgánicas presentan un tamaño de partícula medio d50 de 100 a 1000 nm, preferentemente de 200 a 500 nm, los aglomerados presentan un tamaño de aglomerado medio d50 de 2 a 200 gm, preferentemente de 2 a 100 gm, de manera particularmente preferente de 2 a 50 gm y del modo más preferente de 2 a 20 gm y una superficie específica (BET) de 5 a 50 m2/g.