ITMI980350A1 - Composizioni coloranti universali - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Nel suo aspetto più generale, la presente invenzione riguarda composizioni coloranti universali.
Con il termine "composizioni coloranti universali" s'intendono una serie di paste coloranti comprendenti pigmenti, agenti disperdenti e solventi adatti per essere mescolati con un'ampia gamma di basi vernicianti resinose nella preparazione di prodotti vernicianti colorati .
E' noto che una vernice colorata può essere preparata mescolando in un apposito miscelatore una composizione colorante universale con una base verniciante resinosa coprente o trasparente, entrambe scelte e miscelate secondo rapporti predefiniti in funzione del colore desiderato per la vernice selezionato da un'apposita cartella dei colori.
Generalmente, è possibile preparare vernici con un'ampia varietà di colori e gradazioni di colore utilizzando un ristretto numero (serie) di composizioni coloranti universali e di basi vernicianti.
E' noto anche che affinché una composizione colorante possa essere considerata "universale", gli agenti disperdenti in essa contenuti devono essere compatibili con le più svariate resine delle basi vernicianti quali ad esempio resine acriliche, epossidiche, alchidiche, poliesteriche, poliviniliche etc .
Essi inoltre devono essere solubili o disperdibili in solventi polari e apolari, e capaci di interagire con raggruppamenti polari e gruppi funzionali di svariati pigmenti organici ed inorganici in modo da disperdere efficacemente i pigmenti nella composizione colorante, stabilizzarne* il colore e la lucentezza e prevenire la flocculazione dei pigmenti per un lungo tempo sia nelle composizioni coloranti universali che nelle vernici colorate finali.
Per tali ragioni sono stati utilizzati come agenti disperdenti diversi tensioattivi a basso peso molecolare quali ad esempio alcuni solfosuccinati di sodio .
Tuttavia, tali agenti disperdenti non sono completamente soddisfacenti, poiché alcuni di essi non hanno la necessaria compatibilità con un'ampia gamma di pigmenti o di sistemi resinosi delle basi vernicianti, e gli altri, pur essendo compatibili con diversi pigmenti e sistemi resinosi, influenzano negativamente le proprietà coloranti delle vernici finali o ne aumentano il costo considerevolmente.
Inoltre, per ottenere un'efficacè dispersione dei pigmenti, gli agenti disperdenti precedentemente menzionati vengono utilizzati in associazione con piccole quantità di composti coadiuvanti della dispersione generalmente costituiti da alchilfenoli etossilati, in particolar modo nonilfenoli etossilati.
Tali composti possiedono proprietà bagnanti e disperdenti e abbassano la tensione superficiale della maggior parte degli agenti disperdenti con cui vengono miscelati favorendo la loro interazione con i gruppi funzionali dei pigmenti.
Accanto a tali utili proprietà, gli alchilfenoli etossilati manifestano però alcuni seri inconvenienti legati all'impatto fortemente negativo che essi hanno nei confronti dell'ambiente.
Per tale motivo, nel campo dell'industria delle vernici la tendenza attuale è quella di eliminare gli alchilfenoli etossilati dalle composizioni coloranti.
Il problema tecnico alla base della presente invenzione è quello di mettere a disposizione composizioni coloranti universali che non presentino gli inconvenienti precedentemente menzionati in riferimento alle composizioni coloranti universali della tecnica nota, .cioè composizioni coloranti universali adatte per essere mescolate con basi vernicianti resinose che siano prive di alchilfenoli etossilati e in cui l'agente disperdente sia contemporaneamente compatibile con un'ampia gamma di sistemi resinosi e capace di interagire efficacemente con un'ampia varietà di pigmenti organici ed inorganici
Tale problema viene risolto da composizioni coloranti universali comprendenti pigmenti, agenti disperdenti e solventi caratterizzate dal fatto che detti agenti disperdenti» -sono disperdenti polimerici scelti dal gruppo costituito da copolimeri a base di poliuretani o poliacrilati funzionalizzati con gruppi amminici e loro soluzioni.
Secondo una modalità preferita dell'invenzione, le composizioni coloranti universali comprendono 5-70% in peso di pigmenti, 1-50% in peso dei suddetti disperdenti polimerici e 20-80% in peso di solventi, e presentano un rapporto in peso pigmenti/disperdenti che varia da 0,1:1 a 15:1.
I pigmenti delle composizioni coloranti universali secondo l'invenzione sono pigmenti organici o inorganici convenzionali adatti per la preparazione di prodotti vernicianti colorati.
I pigmenti organici possono essere scelti dal gruppo comprendente classi di pigmenti colorati che hanno le seguenti classificazioni internazionali di Color Index: P.B.7, P.B.15:2, P.B.15:4, P.G.7, P.R.19, P.R. 122, P.R.168/112, P.V.23, P.Y.3, P.Y.74, P.Y.74/83, P.Y. 83.
I pigmenti inorganici possono essere scelti dal gruppo comprendente classi di pigmenti colorati che hanno le seguenti classificazioni internazionali di Color Index: P.B.ll, P.R.101, P.W.6, P.Y.42.
I solventi delle composizioni coloranti universali secondo l'invenzione sono- scelti preferibilmente dal gruppo comprendente acqua, solventi organici solubili in acqua e loro miscele.
Particolarmente preferiti come solventi organici solubili in acqua sono i glicoli etilenico, dietilenico, propilenico e dipropilenico.
I solventi sono aggiunti alle composizioni coloranti secondo l'invenzione in quantità tali da regolare opportunamente la viscosità delle composizioni nell'intervallo di 2,0-10,0 poise a 20°C così da renderle facilmente pompabili e dosabili mediante dosatori volumetrici e/o gravimetrici.
Le composizioni secondo l'invenzione possono comprendere oltre agli ingredienti precedentemente menzionati anche, fino a 3% in peso sul peso della composizione, altri additivi convenzionali quali modificatori di viscosità, agenti umidificanti, agenti antischiuma, biocidi, diluenti e tensioattivi fermo restando che esse sono in ogni caso prive di alchilfenoli etossilati.
E' stato trovato sorprendentemente che i copolimeri a base di poliuretani o poliacrilati funzionalizzati con gruppi amminici possono essere impiegati vantaggiosamente come agenti disperdenti in composizioni coloranti universali.
Tali copolimeri funzionalizzati sono di per sé noti, tuttavia essi non sono stati mai impiegati come agenti disperdenti in composizioni coloranti universali .
Comunque, è stato trovato che i suddetti copolimeri sono in grado di disperdere efficacemente un'ampia varietà di pigmenti organici ed inorganici per un lungo tempo senza l'ausilio di alchilfenoli etossilati è conferiscono ai pigmenti stabilità di colore e migliore lucentezza.
Inoltre, le composizioni coloranti universali che li contengono possono essere miscelate efficacemente con un gran numero di prodotti vernicianti resinosi a base acquosa o organica senza che si verifichino flocculazioni del pigmento o alterazioni delle proprietà coloranti delle vernici finali.
Nelle composizioni coloranti universali secondo l'invenzione è particolarmente preferita l'utilizzazione come agente disperdente di una soluzione polimerica venduta dalla ditta BYK-Chemie GmbH con il marchio commerciale Disperbyk<®>-183.
Tra le resine di prodotti vernicianti in acqua compatibili con le composizioni coloranti universali secondo l'invenzione possono essere citati a titolo esemplificativo e non limitativo diversi tipi di copolimeri come vinilversatato, copolimeri acrilici, stirene butadiene e emulsioni alchidiche modificate.
Tra le resine di prodotti vernicianti in solventi organici compatibili con le composizioni coloranti universali secondo l'invenzione possono essere citati, a titolo esemplificativo resine alchidiche a corto, medio e lungo olio e resine viniliche ed acriliche a corta, media e lunga catena.
Le composizioni coloranti universali secondo l'invenzione possono essere preparate con procedure convenzionali. Esse possono essere preparate ad esempio macinando una miscela che comprende il pigmento, l'agente disperdente e il solvente in un mulino a sfere, mulino a sabbia, mulino colloidale o in un miscelatore ad elevata velocità e forza di taglio finché viene ottenuta una dispersione uniforme.
Preferibilmente, le composizioni coloranti secondo l'invenzione vengono preparate premiscelando dapprima l'agente disperdente con il solvente in un dispersore ad alta velocità, aggiungendo le particelle dei pigmenti alla premiscela dei suddetti componenti e macinando il tutto in un mulino a sfere per un tempo necessario ad ottenere una dispersione uniforme dei pigmenti e la viscosità desiderata della composizione.
Le caratteristiche e i vantaggi dell'invenzione diverranno ancor più evidenti dagli esempi che seguono di preparazione di due serie di composizioni coloranti universali secondo l'invenzione dati a titolo indicativo e non limitativo.
ESEMPIO 1
Venne preparata una serie di dodici composizioni coloranti universali secondo l'invenzione in cui ciascuna composizione della serie veniva ottenuta premiscelando dapprima, sotto agitazione e in un dispersore ad alta velocità, un agente disperdente con una miscela di acqua e glicole propilenico, aggiungendo i pigmenti alla premiscela dei suddetti componenti e macinando il tutto in un mulino a sfere per un tempo necessario ad ottenere una dispersione uniforme dei pigmenti e la viscosità desiderata della composizione.
In ogni composizione venne utilizzato come agente disperdente il prodotto commerciale Disperbyk<®>-183 e come solvente una miscela di acqua e glicole propilenico .
In tabella 1, sono riportate le classi dei pigmenti colorati secondo la classificazione internazionale di Color Index e i rapporti in peso delle miscele di acqua e glicole propilenico utilizzate per ciascuna delle composizioni della serie.
In tabella 2, sono riportate invece per ogni composizione le percentuali in peso dei componenti e la viscosità .
Per ogni classe è stata specificata la natura organica o inorganica dei pigmenti ad essa appartenenti.
ESEMPIO 2
Venne preparata una seconda serie di dodici composizioni coloranti universali secondo l'invenzione in cui ciascuna composizione della serie venne ottenuta mediante il procedimento descritto per la preparazione della serie di composizioni coloranti universali dell'esempio 1. In ogni composizione venne utilizzato come agente disperdente il prodotto commerciale Disperbyk<®>-183 e come solvente una miscela di acqua e glicole propilenico.
In tabella 1 sono riportate le classi dei pigmenti colorati secondo la classificazione internazionale di Color Index e i rapporti in peso delle miscele di acqua e glicole propilenico utilizzate per ciascuna delle composizioni della serie. In tabella 2, sono riportate invece per ogni composizione le percentuali in peso dei componenti e la viscosità. Per ogni classe è stata specificata la natura organica o inorganica dei pigmenti ad essa appartenenti.
Claims (3)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizioni coloranti universali comprendenti pigmenti, agenti disperdenti e solventi caratterizzate dal fatto che detti agenti disperdenti sono disperdenti polimerici scelti dal gruppo costituito da copolimeri a base di poliuretani o poliacrilati funzionalizzati con gruppi amminici e loro soluzioni .
- 2 . Composizioni coloranti universali secondo la rivendicazione 1 caratterizzate dal fatto di comprendere 5-70% in peso di pigmenti, 1-50% in peso di disperdenti polimerici e 20-80% in peso di solventi ed in cui il rapporto in peso pigmenti/disperdenti varia da 0,1:1 a 15:1. 3 . Composizioni coloranti universali secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti pigmenti sono di natura inorganica e sono scelti dal gruppo comprendente classi di pigmenti colorati aventi classificazione internazionale di Color Index P.B.ll, P.R.101, P.W.6, P.Y.42 . 4. Composizioni coloranti universali secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti pigmenti sono di natura organica e sono scelti dal gruppo comprendente classi di pigmenti colorati aventi classificazione internazionale di Color Index P.B.7, P.B.15:2, P .B.15:4, P.G.7, P.R.19, P.R.122, P.R.168/112, P.V.23, P.Y.
- 3, P.Y.74, P.Y.74/83, P.Y.83. 5. Composizioni coloranti universali secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui detti solventi sono scelti dal gruppo comprendente acqua, solventi organici solubili in acqua e loro miscele. 6. Composizioni coloranti universali secondo la rivendicazione 5, in cui detti solventi organici solubili in acqua sono scelti dal gruppo comprendente i glicoli etilenico, *dietilenico, propilenico e dipropilenico . 7. Composizioni coloranti universali secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni caratterizzate dal fatto di comprendere ulteriormente, fino al 3% in peso sul peso della composizione, additivi scelti dal gruppo comprendente modificatori di viscosità, agenti umidificanti, agenti antischiuma, biocidi, diluenti, tensioattivi. 8. Composizioni coloranti universali secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni caratterizzate dal fatto di avere una viscosità di 2,0-10,0 poise a 2Q°C. 9. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 25% in peso di pigmenti P.Y. 74/83, 2% in peso di Disperbyk<®>-183 e 73% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1,5:1. 10. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 10% in peso di pigmenti P.R. 168/112, 8% in peso di Disperbyk<®>-183 e 82% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,7. 11. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 65% in peso*di pigmenti P.R. 101, 7% in peso di Disperbyk<®>-183 e 28% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,1. 12 . Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 9% in peso di pigmenti P.R. 122, 36% in peso di Disperbyk<®>-183 e 55% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,7. 13. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 46% in peso di pigmenti P.R. 101, P.B. 11 e P.Y. 42, 14% in peso di Disperbyk<®>-183 e 40% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,5. 14. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 10% in peso di pigmenti P.G. 7, 50% in peso di Disperbyk<®>-183 e 40% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,65. 15. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 6% in peso di pigmenti P.B. 15:2, 47% in peso di Disperbyk<®>-183 e 47% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:5,5. 16 . Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 8% in peso di pigmenti P.B. 7, 45% in peso di Disperbyk<®>-183 e 47% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:2. 17. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 58% in peso di pigmenti P.W. 6, 12% in peso di Disperbyk<®>-183 e 30% in peso di una miscela dì acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,3. 18 . Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 55% in peso di pigmenti P.Y. 42, 9% in peso di Disperbyk<®>-183 e 36% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1. 19. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 23% in peso di pigmenti P.Y. 74, 31% in peso di Disperbyk<®>-183 e 46% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 2,3:1. 20. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 23% in peso di pigmenti P.R. 101, P.Y. 42, P.B. 7, 27% in peso di Disperbyk<®>-183 e 50% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,5. 21. Composizione calorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 64% in peso di pigmenti P.W. 6, 5% in peso di Disperbyk<®>-183 e 31% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,3. 22. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 42% in peso di pigmenti P.Y. 74, P.Y. 3, 12% in péso di Disperbyk<®>-183 e 46% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 2,3:1. 23 . Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 38% in peso di pigmenti P.Y. 83, 24% in peso di Disperbyk<®>-183 e 38% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1,5:1. 24. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 56% in peso di pigmenti P.Y. 42, 7% in peso di Disperbyk<®>-183 e 37% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1. 25. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 21% in peso di pigmenti P.R. 112, 23% in peso di Disperbyk<®>-183 e 56% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,7. 26. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 16% in peso di pigmenti P.R. 19, 21% in peso di Disperbyk<®>-183 e 63% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:4. 27. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 55% in peso di pigmenti P.R. 101, 14% in peso di Disperbyk<®>-183 e 31% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,1. 28. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 30% in peso di pigmenti P.G. 7, 18% in peso di Disperbyk<®>-183 e 52% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,65. 29. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 12% in peso di pigmenti P.B. 15:4, 34% in peso di Disperbyk<®>-183 e 54% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:5,5. 30. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 7% in peso di pigmenti P.V. 23, 26% in peso di Disperbyk<®>-183 e 67% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico * in rapporto in peso 1:2. 31. Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere 28% in peso di pigmenti P.B. 7, 14% in peso di Disperbyk<®>-183 e 58% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:2. 32 . Composizione colorante universale secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto di comprendere <'>53% in peso di pigmenti P.Y. 42, P.R. 101, P.B. 7, 17% in peso di Disperbyk<®>-183 e 30% in peso di una miscela di acqua e glicole propilenico in rapporto in peso 1:1,5.
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