MX2008007824A - Pigmento de dioxido de titanio de alta opacidad y metodo para su fabricacion - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un pigmento de dióxido de titanio rutilo destinado a utilizarse en papel decorativo provisto de mayor opacidad en comparación con la técnica anterior y también con un método para la producción del mismo. El pigmento de la invención tiene un recubrimiento que contiene fosfato de aluminio,óxido de aluminio,óxido de silicio yóxido de titanio aunque no contiene cantidades significativas de un compuesto de zirconio. Elóxido de silicio se precipita en forma esponjosa, la superficie específica según el método BET es de al menos 15 m2/g. El método de producción de la invención se caracteriza porque en primer término se adiciona un componente de aluminio y un componente de fósforo a una suspensión de TiO2, después de lo cual se adicionan un componente de silicio alcalino, un componente de titanio de reacciónácida y opcionalmente un componente regulador de pH, el valor de pH se ajusta a un valor que varía de 4 a 9.

Description

PIGMENTO DE DIÓXIDO DE TITANIO DE ALTA OPACIDAD Y MÉTODO PARA SU FABRICACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un pigmento de dióxido de titanio de alta opacidad, un método para su fabricación y su uso en papeles laminados decorativos o papel de aluminio decorativo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los papeles laminados decorativos y el papel aluminio decorativo son parte de un material de recubrimiento termoestable decorativo, de preferencia, usado para el acabado de superficies de mobiliario, para pisos laminados y en acabado de interiores. "Laminado" es el término utilizado para designar materiales en los que se prensan, por ejemplo, varias capas juntas e impregnadas, de papel o de papel y cartón o de madera comprimida. El uso de resinas sintéticas especiales imparte a los laminados resistencia muy alta al deterioro por impacto, a las sustancias químicas y al calor . El uso de los papeles laminados decorativos (término utilizado en adelante también para el papel aluminio decorativo) hace posible producir superficies decorativas, en las que el papel laminado decorativo sirve no sólo como cara vista, por ejemplo, para ocultar superficies de madera cuyo aspecto no es atractivo, sino también como soporte de la resina sintética. Las propiedades requeridas para el papel laminado decorativo incluyen, entre otras, opacidad (poder cubriente), solidez a la luz (resistencia a la decoloración) , firmeza del color, resistencia en húmedo, facilidad de impregnación e impresión. La eficiencia económica del proceso de fabricación para los papeles laminados decorativos se determina, entre otros factores, por la opacidad del pigmento en el papel. En principio, un pigmento de dióxido de titanio es muy adecuado para lograr la opacidad necesaria en el papel laminado decorativo. Durante la fabricación del papel, es usual mezclar un pigmento de dióxido de titanio o una suspensión de pigmento de dióxido de titanio con la suspensión de pulpa o pasta papelera. Además del pigmento y la pulpa como materias primas, por lo general, se usan auxiliares como los agentes de resistencia en húmedo y otros aditivos según se requiera. Las interacciones de los componentes individuales (pulpa, pigmento, auxiliares y aditivos, agua) entre si, contribuyen a la formación del papel y determinan la retención del pigmento. La retención es la capacidad para retener todas las sustancias inorgánicas en el papel durante la producción. La carga superficial del pigmento con relación a las fibras de la pasta papelera desempeña una importante función en este contexto. Es sabido que se puede lograr una mejora en la opacidad mediante un tratamiento especial de la superficie del pigmento de dióxido de titanio. El documento EP 0 713 904 Bl describe un tratamiento superficial en el que se aplica una primera capa de óxido de aluminio-fosfato a un valor de pH ácido de 4 a 6, y se precipita una segunda capa de óxido de aluminio en un intervalo de pH de 3 a 10, de preferencia, a un aproximado de 7. Una mejora en la retención se logra mediante una tercera capa de óxido de magnesio, el resultado consiste en que el pigmento producido se caracteriza por tener capas consecutivas de óxido de aluminio-fosfato, óxido de aluminio y óxido de magnesio. El documento DE 102 36 366 Al expone un método de tratamiento superficial de un pigmento de dióxido de titanio, en el que primero se aplica por precipitación un componente que contiene fósforo, titanio aluminio y después un componente de magnesio a un valor de pH entre 8 y 10. Se menciona que estos pigmentos muestran mejor solidez a la luz y alta opacidad. El documento DE 103 32 650 Al describe un método para el tratamiento superficial de un pigmento de dióxido de titanio, en el que un componente de aluminio y un componente de fósforo se adicionan a la suspensión de tratamiento superficial del Ti02 a un valor de pH minimo de 10 y posteriormente se precipitan a un valor de pH inferior a 9. Se menciona que el método permite una mejor retención y opacidad sin cambios. La patente de los Estados Unidos Núm. 6,200,375 expone un pigmento de dióxido de titanio resistente a la intemperie propio para recubrimientos exteriores, en el que la superficie de las partículas tiene capas consecutivas de hidróxido de zirconio, hidróxido de titanio, fosfato/ óxido de silicio y óxido de aluminio hidratado .

OBJETIVO Y SUMARIO DE LA INVENCIÓN El objetivo de la invención es proporcionar un pigmento de dióxido de titanio, para utilizarse en papeles laminados decorativos, que tenga mayor opacidad en comparación con la técnica anterior. El objetivo de la invención es proporcionar también un método para la fabricación de un pigmento de dióxido de titanio de este tipo . El objetivo se logra con un pigmento de dióxido de titanio constituido por partículas de dióxido de titanio rutilo recubiertas, en donde el recubrimiento contiene fosfato de aluminio, óxido de aluminio, óxido de titanio y óxido de silicio y en donde la superficie especifica determinada por el método BET (Brunnauer, Emmett y Teller) es al menos de 15 m2/g. El objetivo también se logra por un método de fabricación de un pigmento de dióxido de titanio recubrimiento, que consta de las siguientes etapas: a) obtención de una suspensión acuosa de partículas de dióxido de titanio sin recubrir, b) adición de un componente de aluminio y un componente de fósforo, c) adición de un componente de silicio alcalino y al menos un componente regulador de pH, en donde uno de los componentes reguladores de pH es componente de titanio de reacción acida y en donde el pH de la suspensión se fija en un valor en el intervalo de 4 a 9. Otras versiones ventajosas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En el sentido que se utiliza en la presente, el término "óxido" se refiere también a los óxidos hidratados o hidratos correspondientes . Todos los datos presentados en adelante, relativos a valor de pH, temperatura, concentración en % en peso o % en volumen, etc., se interpretarán como elementos que incluyen todos los valores que quedan en el intervalo de exactitud de medición que es del dominio del experto en la técnica. En el contexto de la presente patente, el término "cantidad considerable" o "contenido considerable" indica la cantidad minima de un componente, arriba de la cual se afectan las propiedades de la mezcla en el marco de exactitud de la medición. El pigmento de dióxido de titanio según la invención es de preferencia un dióxido de titanio rutilo. Se caracteriza porque la capa de compuestos que contienen aluminio/fósforo/titanio/silice está presente sobre la superficie de la partícula. El compuesto de silicio es óxido de silicio y/o posiblemente titanato de silicio. La combinación de un componente de silicio y un componente de titanio en la etapa c) del método, da lugar a una precipitación esponjosa que tiene como resultado un aumento en el área superficial especifica BET a valores mínimos de 15 m2/g, de preferencia 20 a 60 m2/g, en particular 20 a 35 m2/g, y a una opacidad mejorada. El componente de titanio de reacción acida tiene aqui un ventajoso efecto. En el método según la invención, se deposita una capa de compuestos que contienen aluminio/ fósforo/titanio/silicio sobre la superficie de la partícula de dióxido de titanio, en adelante denominada capa mixta, para simplificar. Primero se adiciona un componente de aluminio y fósforo a la suspensión de Ti02, en este contexto el valor de pH de la suspensión puede estar en el intervalo ácido o en el alcalino. Después, se adicionan a la suspensión un componente de silicio alcalino, un componente de titanio de reacción acida y opcionalmente al menos un componente regulador de pH, por separado, en cualquier orden o juntos, el valor de pH está en el intervalo de 4 a 9 y en la superficie de la partícula se deposita la capa mixta. El método de tratamiento superficial que sirve de base a la invención comienza con una suspensión acuosa de Ti02 y de preferencia con molienda en húmedo (etapa a) ) . Si fuera necesario la molienda en húmedo se hace en presencia de un dispersante. El tratamiento superficial no se hace durante la molienda en húmedo. El Ti02 está constituido por partículas de Ti02 sin recubrir, es decir, partículas de material base de Ti02, producido mediante el proceso al sulfato ( sulpha te process o SP) o el proceso al cloruro (proceso al cloruro o CP) . El material base, por lo general, se estabiliza, en el proceso CP mediante la adición de aluminio en una proporción de 0.3 a 3% en peso, calculado como A103, y con un excedente de oxigeno de 2 a 15% en la fase gaseosa durante la oxidación del tetracloruro de titanio a dióxido de titanio y en el proceso SP por dopado con Al, Sb, Nb o Zn, por ejemplo. De preferencia se usa el rutilo, en particular el producido por el proceso al cloruro. El método de tratamiento superficial, de preferencia, se realiza a una temperatura inferior a 80°C, en particular de 55 a 65°C. La suspensión en la etapa a) se puede dejar alcalina o acida. En la etapa b) , se adiciona un componente de aluminio y uno de fósforo. Los componentes de aluminio adecuados para el método de tratamiento superficial según la invención son las sales hidrosolubles reactivas con ácido, por ejemplo, alummato de sodio, sulfato de aluminio, nitrato de aluminio, cloruro de aluminio, acetato de aluminio, etc. Esta selección no deberá interpretarse como restricción. El componente de aluminio se adiciona en una cantidad de 1.0 a 9.0% en peso, de preferencia 1.5 a 4.5% en peso, calculado como A1203 y referido a la partícula de T?02. Los componentes de fósforo son compuestos inorgánicos, como fosfatos alcalinos, fosfato de amonio, polifosfatos , ácido fosfórico, etc. Esta selección no deberá interpretarse como restricción. En particular son adecuados el hidrógenofosfato disódico o el ácido fosfórico. El componente de fósforo se adiciona en una concentración de 1.0 a 5.0% en peso, de preferencia 1.5 a 4.0% en peso, calculado como P205 y referido a la partícula de Ti02. En la etapa c) , se adicionan un componente de silicio alcalino, un componente de titanio de reacción acida y opcionalmente uno o más componentes reguladores de pH, de tal manera que se obtenga un valor de pH en el intervalo de 4 a 9, de preferencia en el intervalo de 4 a 6 y en particular a un valor de pH aproximado de 5. El componente de silicio alcalino es, de preferencia, silicatos de sodio o potasio ( wa tergl ass ) . Se adiciona entre 0.1 y 5.0% en peso, de preferencia 1.0 a 3.0% en peso, de Si02, referida la partícula de Ti02 sin recubrir . El componente de titanio ácido, de preferencia, es oxicloruro de titanio ( ti tani um oxide chl oride) u oxisulfato de titanio ( ti tani um oxide sulpha te) . Se adiciona entre 0.1 y 6.0% en peso del componente de titanio, calculado como Ti02 y referido a la partícula de Ti02 sin recubrir. El componente regulador de pH usado puede ser un ácido o una lejia. Los ejemplos de ácidos que pueden usarse con ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico u otro ácido adecuado. Por otra parte, se puede utilizar en lugar del ácido la correspondiente sal de reacción acida, como el sulfato de aluminio. De preferencia, se usa como base una solución de hidróxido de sodio. También son adecuadas las sales de reacción alcalina. La persona experta en la técnica está familiarizada con los compuestos reguladores de pH, adecuados . La selección no deberá interpretarse como una restricción de la invención. Se ha visto que tiene ventajas aplicar, en una etapa d) posterior, una capa de óxido de aluminio a la capa mixta de tal manera que el valor de pH se mantiene en el intervalo de 4 a 9, mediante la adición simultánea de un componente alcalino y un componente ácido (por ejemplo, aluminato de sodio/sulfato de aluminio) o por adición de un componente de aluminio alcalino, como aluminato de sodio, y un ácido, por ejemplo, ácido sulfúrico o ácido clorhídrico, o por adición de un componente de aluminio ácido, como sulfato de aluminio, junto con una base, por ejemplo, NaOH. En este contexto, los componentes se pueden adicionar de tal manera que el valor de pH permanece constante a un valor en el intervalo de 4 a 9, o bien, los componentes se pueden adicionar en una combinación en la que el valor de pH varia dentro del intervalo de pH de 4 a 9 durante la adición. El experto en la técnica está familiarizado con estos procedimientos. Para establecer el valor de pH son adecuados, por ejemplo, las lejías o los ácidos (por ejemplo, NaOH/H2S04) o las soluciones de sales de reacción acida o alcalina (por ejemplo, aluminato de sodio/sulfato de aluminio) . Se ha visto que tiene ventaja realizar el tratamiento al valor de pH establecido previamente en la etapa c) . En la medida que sea necesario, el valor de pH se lleva a aproximadamente entre 6 y 7 en una etapa e) final, por ejemplo, mediante bases o ácidos (por ejemplo, Na0H/H2S04) o con soluciones salinas acidas/alcalinas, por ejemplo, aluminato de sodio/sulfato de aluminio. La cantidad de componentes de aluminio usada en las etapas c) , d) y e), calculada como A1203, se adiciona a la cantidad de A103 usada antes en la etapa b) . La suma total de los componentes de aluminio usados en las etapas b) a e), calculada como A103 y referida a la partícula de Ti02 sin recubrir, es idealmente de 1.0 a 9.0% en peso, de preferencia 2.0 a 8.0% en peso y en particular de 3.0 a 6.5% en peso. Del mismo modo, la cantidad de componente de fósforo posiblemente usado en las etapas c) y d) , calculada como P20 , se adiciona a la cantidad de P205 usada en la etapa b) . La suma total de los componentes de fósforo usados en las etapas b) a d) , calculada como P205, es idealmente 1.0 a 5.0% en peso, de preferencia 1.5 a 4.0% en peso, calculada como P205 y referida a la partícula de Ti02 sin recubrir. En una modalidad especial del método según la invención no se usan cantidades significativas de un componente de Zr o Ce. Por lo general, no es necesario someter al pigmento tratado superficialmente a un tratamiento térmico a temperaturas > 200 °C. En una modalidad preferida del método según la invención, el punto de partida es una suspensión alcalina de Ti02. Para este fin, la etapa a) incluye primero tener la suspensión a un valor de pH minimo de 10 mediante el uso de compuestos alcalinos adecuados, por ejemplo, NaOH. Si la molienda en húmedo se lleva a cabo, de preferencia, ésta deberá hacerse antes de la operación de molienda. En la etapa b) , se adicionan a la suspensión un componente de aluminio y uno de fósforo, cada uno en forma de solución acuosa. Durante la adición de los componentes, el pH de la suspensión se mantiene a un valor minimo de 10, de preferencia al menos de 10.5 y con mayor preferencia de al menos 11.

El aluminato de sodio es especialmente adecuado como componente alcalino de aluminio. Si se usa un compuesto de reacción acida, como el sulfato de aluminio, cuya adición reducirla el valor de pH por debajo de 10, se ha visto que para compensar este efecto es conveniente adicionar un compuesto alcalino adecuado, por ejemplo, NaOH. El experto en la técnica está familiarizado con los compuestos alcalinos adecuados y con las cantidades requeridas para mantener el pH a un valor minimo de 10. En el caso de los componentes de fósforo cuya adición reducirla el valor de pH a menos de 10, igualmente se ha visto que para compensar este efecto es conveniente adicionar un compuesto alcalino adecuado, por ejemplo, NaOH. El experto en la técnica está familiarizado con los compuestos alcalinos adecuados y con las cantidades requeridas para mantener el pH a un valor minimo de 10. El componente de Al y el de P se puede adicionar a la suspensión en cualquier orden, individualmente uno después del otro o en forma simultánea . En la etapa c) , se sigue con la adición de un componente de silicio alcalino, la adición de un componente de titanio de reacción acida y de ser necesario, la adición opcional de al menos otro componente regulador de pH, con el fin de obtener un valor de pH en el intervalo de 4 a 9. El componente de silicio, el componente de titanio de reacción acida y el otro componente o componentes reguladores de pH se pueden adicionar de manera consecutiva o de manera simultánea y también en varios pasos y en cualquier orden. El componente de silicio alcalino es, de preferencia, silicato de sodio o de potasio ( wa terglass) . El componente de titanio es, de preferencia, oxicloruro de titanio. El componente de reacción acida usado adicionalmente, de preferencia, es ácido clorhídrico. En una modalidad alternativa del método según la invención, el tratamiento superficial según la invención se inicia en el intervalo de pH ácido. En este caso, la etapa b) implica la adición de los componentes de aluminio y de fósforo y el valor de pH de la suspensión es posteriormente inferior a 4. El experto en la técnica tendrá libertad para reducir el valor de pH en la etapa a) por medio de un ácido adecuado o de reducir el valor de pH a menos de 4 en la etapa b) usando una combinación adecuada de los componentes y adicionando un ácido, en caso necesario. Por ejemplo, es adecuada la combinación ácido fosfórico/aluminato de sodio o hidrógenofosfato disódico/sulfato de aluminio. Los componentes se pueden adicionar a la suspensión en cualquier orden, individualmente uno después de otro o de manera simultánea . En la etapa c) , se adicionan el componente de silicio alcalino, de preferencia, silicato de sodio o de potasio, y el componente de titanio de reacción acida, de preferencia, oxicloruro de titanio. Es posible que sea necesaria la adición de otro componente regulador de pH adicional, con el fin de obtener un valor de pH en el intervalo de 4 a 9. Los componentes se pueden adicionar en la etapa c) de manera consecutiva o simultánea y también en varios pasos y en cualquier orden. Dependiendo de la cantidad, naturaleza y orden de los componentes adicionados en la etapa c) , el valor de pH de la suspensión puede aumentar instantáneamente a valores superiores a 9 en el curso de las adiciones individuales . El pigmento de Ti02 con tratamiento superficial se separa de la suspensión mediante los métodos de filtración conocidos para el experto en la técnica, y la torta de filtración resultante se lava para eliminar las sales solubles. Con el fin de mejorar la solidez a la luz del pigmento en el laminado, se puede adicionar a la torta de filtración lavada un compuesto que contenga nitratos, por ejemplo, KN03, NaN03, A1(N03)3, en una cantidad de 0.05 de 1.0% en peso, calculada como N03, antes o durante el secado. Durante la molienda posterior, por ejemplo, en un molino de vapor, se puede adicionar al pigmento un compuesto orgánico, seleccionado entre la gama de compuestos de uso común en la fabricación de pigmentos de Ti02 y conocidos para el experto en la técnica, por ejemplo, polialcoholes ( trimetilolpropano) . Como alternativa a la adición de los compuestos nitrados, antes o después del secado, estas sustancias también se pueden adicionar durante la molienda. En comparación con pigmento de referencia, el pigmento fabricado según este método, muestra mejor opacidad y resulta muy adecuado para usarse en papel laminado decorativo. Por otra parte, el pigmento de dióxido de titanio según la invención se caracteriza por el hecho de que la posición del punto isoeléctrico ( i soel ectri c poin t o IEP) se puede fijar a través de la cantidad de Ti02 o Si02 precipitados en la etapa c) y de A1203 en la etapa d) . El IEP caracteriza el valor de pH de la suspensión de pigmento acuoso al cual la carga superficial del pigmento se aproxima a cero. La carga superficial del pigmento según la invención se puede cambiar al intervalo positivo o negativo, dependiendo de los requisitos del proceso de fabricación del papel. Por lo general, el método de tratamiento superficial según la invención se realiza por lotes. Sin embargo, también es posible llevar a cabo el tratamiento en forma continua, en cuyo caso, un adecuado equipo de mezclado, de los conocidos para el experto en la técnica, tendrá que garantizar un mezclado suficientemente homogéneo. Ej emplos A continuación se describen ejemplos de la invención, los cuales no tienen como fin restringir el alcance de la invención. Ejemplo 1 Una suspensión de Ti02 rutilo obtenido por el proceso al cloruro y micronizado en molino de arena, con una concentración de Ti02 de 350 g/l, se llevó a un valor de pH de 10 con NaOH a 60 °C. Mientras la suspensión se mantuvo en agitación, se le adicionó 3.5% en peso de A1203 en forma de aluminato de sodio. Después de agitar durante 10 minutos, se adicionó 2.4% en peso de P205 en forma de solución de hidrógenofosfato disódico. Luego, la agitación Luego, la agitación se mantuvo durante 10 minutos más. En la siguiente etapa, la suspensión se llevó a un valor de pH de 5 mediante la adición de oxicloruro de titanio (correspondiente a 3.0% en peso de Ti02) y 2.4% en peso de Si02 en forma de silicato de sodio. En este contexto, el Si02 se adicionó en 2 etapas, en cada una 1.2% en peso de Si02, a un valor de pH de 10.5 y de 7 junto con la adición del oxicloruro de titanio. Después de agitar durante 10 minutos, se adicionó enseguida 1.9% en peso de A1203 mediante la adición simultánea de una solución de aluminato de sodio y HC1, de manera que el valor de pH se mantuvo a 5. Después de agitar durante 30 minutos, la suspensión se llevó a un valor de pH aproximado de 5.8 con la ayuda de una solución alcalina de aluminato de sodio, se filtró y las sales solubles en agua se eliminaron por medio de lavado. La pasta de filtración lavada se secó en un secador de placa y después se sometió a molienda al vapor. El pigmento presentó un valor BET de 32 m2/g, el punto isoeléctrico se dio a un valor de pH de 5.2. Durante la preparación de las hojas, el potencial zeta de la suspensión madre diluida, se llevó a un valor de +16 mV o -12 mV mediante la adición de un aditivo de resistencia en húmedo.

Ejemplo 2 Una suspensión de Ti02 rutilo obtenido por el proceso al cloruro y micronizado en molino de arena, con una concentración de Ti02 de 350 g/l, se llevó a un valor de pH de 10 con NaOH a 60 °C. Mientras la suspensión se mantuvo en agitación, se le adicionó 3.5% en peso de A1203 en forma de aluminato de sodio. Después de agitar durante 10 minutos, se adicionó 2.4% en peso de P205 en forma de solución hidrógenofosfato disódico. Luego, la agitación se mantuvo durante 10 minutos más. En la siguiente etapa, la suspensión se llevó a un valor de pH de 5 mediante la adición de oxicloruro de titanio (correspondiente a 2.8% en peso Ti02) . Luego, se adicionó 1.2% en peso de Si02 en forma de silicato de sodio. Después de agitar durante 10 minutos, el valor de pH se llevó a 5 con HC1. En seguida, se adicionó 1.9% en peso de A1203 mediante la adición simultánea de solución de aluminato de sodio y HC1, de tal manera que el valor de pH se mantuvo a 5. Después de agitar durante 30 minutos, la suspensión se llevó a un valor de pH aproximado de 5.8 con la ayuda de una solución alcalina de aluminato de sodio, se filtró y las sales solubles en agua se eliminaron por medio de lavado. La pasta de filtración lavada se secó en un secador de placa y después se sometió a molienda al vapor. El pigmento presentó un valor BET de 26 m2/g, el punto isoeléctrico se dio a un valor de pH de 6.0. Durante la preparación de las hojas, el potencial zeta de la suspensión madre diluida, se llevó a un valor de +18 mV o -14 mV mediante la adición de un aditivo de resistencia en húmedo.

Ejemplo 3 Igual que el Ejemplo 2, pero el silicato de sodio (correspondiente a 2.4% en peso de Si02) se le adicionó a la suspensión antes que la solución de oxicloruro de titanio solución (correspondiente a 3.0% en peso de Ti02) . El pigmento presentó un valor BET de 30 m2/g, el punto isoeléctrico se dio a un valor de pH de 5.9. Durante la preparación de las hojas, el potencial zeta de la suspensión madre diluida, se llevó a un valor de +12 mV or -16 mV mediante la adición de un aditivo de resistencia en húmedo.

Ejemplo 4 Igual que el Ejemplo 3, pero se usó 1.2% en peso de Si02 y 2.9% en peso de Ti02. El pigmento presentó un valor BET de 27 m2/g, el punto isoeléctrico se dio a un valor de pH de 6.2.

Ejemplo 5 Igual que el Ejemplo 3, pero se usó 0.6% en peso de Si02 y 2.9% en peso de Ti02. El pigmento presentó un valor BET de 26 m /g, el punto isoeléctrico se dio a un valor de pH de 6.4.

Ejemplo 1 de referencia Una suspensión de Ti02 rutilo obtenido por el proceso al cloruro y micronizado en molino de arena, con una concentración de Ti02 de 350 g/l, se llevó a un valor de pH de 10 con NaOH a 60 °C. Mientras la suspensión se mantuvo en agitación, se le adicionó 2.0% en peso Al203 de solución de aluminato de sodio. Después de agitar durante 10 minutos, se le adicionó 2.4% en peso de P2Os en forma de solución de hidrógenofosfato disódico. Luego, la agitación se mantuvo durante 10 minutos más. En la siguiente etapa, la suspensión se llevó a un valor de pH de 5 mediante la adición de solución de sulfato de aluminio (correspondiente a 2.6% en peso de A1203) . Enseguida, se adicionó 0.8% en peso de A1203 mediante la adición simultánea de sulfato de aluminio y aluminato de sodio, de manera que el valor de pH se mantuvo a 5. Después de agitar durante 30 minutos, la suspensión acida se llevó a un valor de pH aproximado de 5.8 con la ayuda de una solución alcalina aluminato de sodio, se filtró y las sales solubles en agua se eliminaron por medio de lavado. La pasta de filtración lavada se secó en un secador de placa y después se sometió a molienda al vapor. El pigmento presentó un valor BET de 12 m2/g. Durante la preparación de las hojas, el potencial zeta de la suspensión madre diluida, se llevó a un valor de +16 mV, en cada caso mediante la adición de un aditivo de resistencia en húmedo. Un potencial zeta negativo dio como resultado una insuficiente resistencia en húmedo del papel.

Ejemplo 2 de referencia Una suspensión de Ti02 rutilo obtenido por el proceso al cloruro y micronizado en molino de arena, con una concentración de Ti02 de 350 g/l, se llevó a un valor de pH de 10 con NaOH a 60 °C. Mientras la suspensión se mantuvo en agitación, se le adicionó 2.0% en peso de A1203 de solución de aluminato de sodio. Después de agitar durante 10 minutos, se adicionó a la suspensión 2.4% en peso de P205 forma de solución de hidrógenofosfato disódico. Luego, la agitación se mantuvo durante 10 minutos más. Se adicionó a la suspensión 1.0% en peso de Si02 en forma de silicato de sodio. En la siguiente etapa, la suspensión se llevó a un valor de pH de 5 mediante la adición de solución de sulfato de aluminio (correspondiente a 2.7% en peso A1203) . Enseguida, se adicionó 0.8% en peso de A1203 mediante la adición simultánea de sulfato de aluminio y aluminato de sodio, de manera que el valor de pH se mantuvo a 5. Después de agitar durante 30 minutos, la suspensión acida se llevó a un valor de pH aproximado de 5.8 con la ayuda de una solución alcalina de aluminato de sodio, se filtró y las sales solubles en agua se eliminaron por medio de lavado. La pasta de filtración lavada se secó en un secador de placa y después se sometió a molienda al vapor. El pigmento presentó un valor BET de 12 m2/g.

Métodos de prueba Para evaluar las propiedades ópticas de los papeles laminados decorativos y de este modo la calidad del pigmento de dióxido de titanio, es importante comparar los papeles laminados decorativos con idéntico contenido de cenizas. Se produjeron hojas de papel laminado decorativo con un peso por hoja de aproximadamente 80 g/m2 y un contenido de cenizas aproximado de 30 g/m2. Las hojas de papel laminado decorativo se produjeron en paralelo por medio de dos métodos diferentes. En el "método de una etapa", para obtener las hojas, el pigmento que se sometió al análisis se dispersó simultáneamente con la pulpa o pasta papelera y con un aditivo de resistencia en húmedo comercial, en agua. Enseguida, se llevó a cabo la operación de formado de la hoja. El experto en la técnica está familiarizado con el procedimiento. Se le adicionó un aditivo de resistencia en húmedo hasta que el potencial zeta de la suspensión madre diluida, determinado con un instrumento de medición de potencial zeta con sistema Mütek SZP 06, estuvo en el intervalo de +10 mV a +20 mV . En el "método fraccionado" ( " spl i t me thod" ) , la pulpa y una cantidad previamente determinada de aditivo de resistencia en húmedo se mezclaron en agua. Sólo después de un tiempo de retención el pigmento de prueba se adicionó y se dispersó. Enseguida, se llevó a cabo la operación de formación de la hoja. El experto en la técnica está familiarizado con el procedimiento. La cantidad necesaria de aditivo de resistencia en húmedo se determinó en una prueba por separado y con la ayuda del potencial zeta de la suspensión madre diluida. Para este fin, se mezclaron en agua una cantidad dada de pulpa y pigmento de dióxido de titanio. El aditivo de resistencia en húmedo se adicionó luego hasta que el potencial zeta de la suspensión madre diluida estuvo en el intervalo de -10 mV a -20 mV . La cantidad de aditivo de resistencia en húmedo usada en los dos métodos fue la acostumbrada, del orden de 1 a 4% en peso de aditivo de resistencia en húmedo (sustancia activa) , con relación a la pulpa (secada en horno) . Posteriormente, se determinó el contenido de dióxido de titanio (cenizas) de una hoja y la retención de pigmento. a) Contenido de cenizas El contenido de dióxido de titanio se determinó incinerando un peso definido del papel producido, en un incinerador rápido a 900°C. El contenido de Ti02 por masa (cenizas) en % en peso, se obtuvo pesando el residuo. Como base para calcular el contenido de cenizas se utilizó la siguiente fórmula: Contenido de cenizas [g/m2] = (Cenizas [% en peso] x gramaje [g/m2] ) /100 [%] . b) Propiedades ópticas Las propiedades ópticas de los pigmentos se determinaron en los laminados . Con este fin, el papel laminado decorativo se impregnó con una resina de impregnación de melamina modificada y se prensó para formar laminados. La hoja que se impregnó con la resina se sumergió totalmente en la solución de resina melamina, luego se pasó entre 2 cuchillas raspadoras para asegurar la aplicación de una cantidad especifica de resina y de inmediato se sometió a precondensación a 130°C en un horno de secado con recirculación de aire. La cantidad de resina aplicada fue de 120 a 140% con relación al peso de la hoja. La hoja tenia un contenido de humedad residual aproximado de 6% en peso. Las hojas condensadas se combinaron y se conformaron como "libros" con papeles alma o núcleo impregnados con resina fenólica y papel base blanco/negro . La estructura laminada usada para evaluar los pigmentos de prueba estaba formada por 11 capas: papel laminado decorativo, papel base blanco/negro, papel alma, papel alma, papel alma, papel base blanco, papel alma, papel alma, papel alma, papel base blanco/negro, papel laminado decorativo. Los "libros" se prensaron durante 300 segundos con la ayuda de una prensa laminadora ickert Tipo 2742 a una temperatura de 140 °C y una presión de 900 N/c 2. Las propiedades ópticas de los laminados se midieron por medio de un espectrofotómetro comercial. Con el fin de evaluar las propiedades ópticas de los laminados, los valores ópticos de los papeles laminados decorativos (CIELAB L*, a*, b*) según la especificación DIN 6174 se determinaron con un colorímetro ELREPHO 3000 sobre fondo blanco y negro. La opacidad es una medida de la transmisión de luz del papel. Se seleccionaron los siguientes parámetros como medida de la opacidad de los laminados: CIELAB L*negro, la brillantez de los laminados determinada sobre papel base negro y el valor de opacidad L [%] = Ynegro/Ybianco 100, determinado a partir del valor Y de los papeles laminados decorativos determinado sobre papel base negro (Ynegro) y el valor Y determinado sobre papel base blanco ( i blanco ) • c) Área superficial especifica BET (Brunauer-Emmett-Teller) La superficie BET se midió conforme al principio volumétrico de estática, por medio de un equipo Tristar 3000 de Micromeritics . d) Punto isoeléctrico El método de medición se basa en la determinación de la movilidad electroforética de las partículas de pigmento en una solución de electrólito al aplicar un campo eléctrico. El pigmento de prueba se dispersó en solución acuosa de KC1 0.01M. El perfil del potencial zeta de la muestra como una función del valor del pH se determinó después por medio de un equipo Zetasizer 3000 HSA de Malvern. El punto isoeléctrico caracteriza el valor de pH al cual el potencial zeta es cero .

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS Pigmento BET Opacidad (+) Opacidad (-) [mV 2 g] L ' negro L [ % ] L' negro Ejemplo 1 32 90.7 91.9 90.8 92.2 Ejemplo 2 26 90.4 91.5 90.8 92.3 Ejemplo 3 30 90.5 91.6 90.9 92.2 Referencia 1 12 90.2 91.0 -- -- Referencia 2 12 90.3 91.0 n . d . n.d. (+) Potencial zeta de la suspensión madre diluida establecido a un valor positivo (-) Potencial zeta de la suspensión madre diluida establecido a un valor negativo -- No se logra suficiente resistencia en húmedo del papel n.d. no se determinó Los pigmentos de los Ejemplos 1, 2 y 3 según la invención demuestran opacidad mejorada y valor BET más altos en comparación con los pigmentos de referencia 1 y 2. Los pigmentos de los Ejemplos 1 y 2, ó 3, 4 y , muestran además que un contenido creciente de Si02 en el recubrimiento cambia el punto isoeléctrico (IEP) hacia valores menores de pH . En contraste con el pigmento de referencia 1, se puede establecer tanto un potencia zeta positivo como uno negativo cuando se usan pigmentos de los ejemplos y se adicionan las cantidades que comúnmente se usan de aditivo de resistencia en húmedo .

Claims (3)

REIVINDICACIONES 1. Pigmento de dióxido de titanio que contiene partículas de dióxido de titanio rutilo recubiertas, en donde el recubrimiento contiene fosfato de aluminio, óxido de aluminio, óxido de titanio y óxido de silicio y en donde la superficie especifica BET es al menos de 15 m2/g. 2. Pigmento de dióxido de titanio según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido de aluminio del recubrimiento es de 1.0 a 9.0% en peso, de preferencia 2.0 a 8.0% en peso y en particular de 3.0 a 6.5% en peso, calculado como A1203. 3. Pigmento de dióxido de titanio según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el contenido de fósforo del recubrimiento es de 1.0 a 5.0% en peso, de preferencia 1.5 a 4.0% en peso, calculado como P205. 4. Pigmento de dióxido de titanio según una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el contenido de silicio del recubrimiento es de 0.1 a 5.0% en peso, de preferencia 1.0 a 3.0% en peso, calculado como Si02. 5. Pigmento de dióxido de titanio según una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el contenido de titanio del recubrimiento es de 0.1 a 6.0% en peso, calculado como Ti02. 6. Pigmento de dióxido de titanio según una o más de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el área superficial especifica BET es de 20 a 60 m2/g, de preferencia 20 a 35 m2/g. 7. Método para la fabricación de un pigmento de dióxido de titanio recubierto, que consta de las siguientes etapas: a) Obtención de una suspensión acuosa de partículas de dióxido de titanio sin recubrir, b) Adición de un componente de aluminio y un componente de fósforo, c) Adición de un componente de silicio alcalino y al menos un componente regulador de pH, en donde uno de los componentes reguladores de pH es un componente de titanio de reacción acida y en donde el pH de la suspensión se establece a un valor en el intervalo de 4 a 9. 8. El método según la reivindicación 7, caracterizado por las siguientes etapas: a) Obtención de una suspensión acuosa de partículas de dióxido de titanio sin recubrir, en donde el valor de pH es de al menos 10, b) Adición de un componente de aluminio y un componente de fósforo, en donde el pH de la suspensión se mantiene al menos a 10, c) Adición de un componente de silicio alcalino y al menos un componente regulador de pH, en donde uno de los componentes reguladores de pH es un componente de titanio de reacción acida y en donde el pH de la suspensión se establece a un valor en el intervalo de 4 a 9. 9. El método según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque después de la etapa c), se aplica una capa de óxido de aluminio en una etapa d) , y el valor de pH de la suspensión se mantiene en el intervalo de 4 a 9 mediante la adición de un componente alcalino de aluminio y un componente ácido de aluminio o un ácido. 10. El método según una o más de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque en una etapa e) final, el valor final del pH de la suspensión se establece entre 6 y 7 aproximadamente por medio de una base o un ácido, o por medio de una solución salina alcalina o acida. 11. El método según una o más de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la suma total de los componentes de aluminio adicionados en las etapas b) a e) es de 1.0 a 9.0% en peso, de preferencia 2.0 a 8.0% en peso, y en particular de 3.0 a 6.5% en peso, calculado como A1203. 12. El método según una o más de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque la suma total de los componentes de fósforo adicionados en las etapas b) a e) es de 1.0 a 5.0% en peso, de preferencia

1.5 a 4.0% en peso, calculado como P205. 13. El método según una o más de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque la cantidad de componente de silicio adicionado en la etapa c) es de 0.1 a 5.0% en peso, de preferencia 1.0 a 3.0% en peso, calculado como Si0

2. 14. El método según una o más de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque la cantidad de componente de titanio adicionado en la etapa c) es de 0.1 a 6.0% en peso, calculado como Ti02. 15. El método según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el pigmento se trata con nitrato, de tal manera que el pigmento terminado contiene 0.05 a 1.0% en peso de N0

3. 16. El método según una o más de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque se aplica un compuesto orgánico durante la molienda final. 17. Pigmento de dióxido de titanio elaborado con un método según una o más de las reivindicaciones 7 a 16. 18. Uso del pigmento de dióxido de titanio según las reivindicaciones 1 ó 17 en la fabricación de papel laminado decorativo. 19. Papel laminado decorativo que contiene un pigmento de dióxido de titanio según las reivindicaciones 1 ó 1 . 20. Uso del papel laminado decorativo que contiene un pigmento de dióxido de titanio según las reivindicaciones 1 ó 17 para la fabricación de materiales de recubrimiento decorativo. 21. Material de recubrimiento decorativo que contiene papel laminado decorativo según la reivindicación 19. 22. Laminado que contiene papel laminado decorativo según la reivindicación 19.