PT1326927E - Pigmento de óxido de fe-cr preto com tom azul - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "PIGMENTO DE ÓXIDO DE FE-CR PRETO COM TOM AZUL"

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se geralmente a diversos aspectos relacionados com pigmentos pretos com tom azul que contêm ferro e cromo. Em particular, a presente invenção refere-se a pigmentos pretos com tom azul que têm caracteristicas de desbotamento desejáveis, métodos para preparar os pigmentos pretos com tom azul, plásticos e outros materiais que contêm os pigmentos pretos com tom azul, e métodos para utilizar os pigmentos pretos com tom azul.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 0 óxido de ferro é utilizado frequentemente com outros componentes para preparar Pigmentos Coloridos de Complexo Inorgânico (CICP) pretos. Um CICP é um pigmento preparado aquecendo um número de diferentes óxidos de metal. Partículas relativamente grandes, grossas e/ou duras levam com frequência a problemas em algumas aplicações de CICP.

As partículas grandes, grossas e/ou duras de CICP podem ser utilizadas em substâncias tais como betão. No entanto, as partículas de CICP usadas para colorir revestimentos, plásticos, lacas e resinas sintéticas são submetidas tipicamente a trituração intensiva. As desvantagens associadas à trituração intensiva incluem a formação indesejável de pó, dificuldades para medir as partículas de CICP trituradas, e dificuldades de distribuição com as partículas de CICP trituradas.

Além disso, com a finalidade de utilizar partículas CICP para colorir revestimentos, plásticos, lacas, e resinas sintéticas, é requerida estabilidade de alta temperatura uma vez que estes materiais são processados ou expostos frequentemente a altas temperaturas. Como um 2 resultado, não podem ser utilizados pigmentos pretos a base de Fe304 para colorir revestimentos, plásticos, lacas e resinas sintéticas. Isto é devido a que o Fe304 é oxidado a Fe304 castanho ou vermelho a altas temperaturas, tais como acima de 180 °C. A maioria das formulações de CICP pretas tem uma ou duas propriedades desejáveis, bem como também diversas propriedades indesejáveis. Por exemplo, alguns pigmentos pretos são intensos, mas têm caracteristicas deficientes de desbotameto, resistência ao calor deficiente, tons castanho, vermelho e/ou amarelo indesejáveis e/ou materiais indesejáveis caros. Especificamente, PBK30 é intensamente preto, mas é caro uma vez que contém níquel. PBK30 também tem caracteristicas de desbotameto melhoráveis.

Dadas estas circunstâncias, quando é utilizada uma formulação CICP preta deve aceitar um compromisso em pelo menos uma propriedade desejável. Existe assim uma necessidade não satisfeita no estado técnica para uma formulação CICP preta que tenha muitas propriedades desejáveis. 0 documento EP-A-0867466 , o documento US-A-4205996, o documento Su-A-1393810, o documento JP-A-53081536 e o documento Su-A-1551713 revelam pigmentos pretos que contêm óxidos de cromo e ferro.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção proporciona formulações de CICP pretas que possuem alta resistência do pigmento, boas caracteristicas de desbotameto, resistência a altas temperaturas, e um tom azul. As formulações de CICP pretas da presente invenção possuem muitas caracteristicas desejáveis minimizando assim os compromissos tipicamente requeridos quando se selecciona pigmento preto.

Um aspecto da invenção refere-se a uma composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1. O pigmento contém pelo menos óxido de ferro, cromo, em 3 que a razão de ferro para cromo é desde aproximadamente 1:1 até aproximadamente 5:1 em peso; e óxido de manganês.

Outro aspecto da invenção refere-se a um método para preparar um pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 9. 0 método envolve combinar óxido de ferro, óxido de cromo e óxido de manganês para formar a mistura; aquecer a mistura até uma temperatura desde aproximadamente 700 °C até aproximadamente 1.300 °C durante um tempo desde aproximadamente 1 até aproximadamente 5 horas; e agitar opcionalmente a mistura aquecida para proporcionar o pigmento preto com tom azul.

Ainda outro aspecto da invenção refere-se a uma composição plástica que contém um material plástico e uma composição de pigmento preto com tom azul que contém pelo menos óxido de ferro, óxido de cromo e óxido de manganês. BREVE SUMÁRIO DOS DESENHOS A Figura 1 mostra uma curva de reflectância de IR para um pigmento PBK30 convencional. A Figura 2 mostra uma curva de reflectância de IR para um pigmento preto preparado de acordo com um aspecto da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção proporciona pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul que possuem pelo menos um de alta resistência, boas caracteristicas de desbotameto, resistência a altas temperaturas, estabilidade durante o manejo, estabilidade à oxidação e altamente dispersável.

Os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul contêm pelo menos três componentes; a saber, óxido de ferro, óxido de cromo, e óxido de manganês Os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul contêm opcionalmente outros componentes tais como um mineralizador. O óxido de ferro e o óxido de cromo formam uma estrutura de cristal representada tipicamente pela fórmula [Fe, Cr] 203, que corresponde a um pigmento PBR 29, em que a estrutura de cristal contém mais 4 ferro do que cromo. Os pigmentos PBR 29 têm geralmente uma coloração castanha, ou uma coloração preta com tom castanho. No entanto, os pigmentos de ferro-cromo da presente invenção têm inesperadamente uma coloração preta com tom azul desejável. 0 óxido de ferro dos pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul contribui para a concentração do pigmento. 0 óxido de ferro contém principalmente óxido de ferro amarelo; isto é Fe203 *H20 ou FeOOH (óxido de ferro (III) hidratado). As formas de óxido de ferro amarelo incluem a-FeOOH e γ-FeOOH. Outras formas de óxido de ferro, que podem ser utilizadas além do óxido de ferro amarelo incluem Fe304 (óxido de ferro (II, III)) também conhecido como FeO»Fe203, Fe203 (óxido de ferro (III) incluindo a-Fe203 e/ou y-Fe203) , Fe(OH)2, e Fe(OH)3. Os óxidos de ferro estão comercialmente disponíveis e/ou podem ser preparados a partir de precursores de óxido de ferro.

Embora não seja necessário, prefere-se utilizar óxido de ferro ou precursores de óxido de ferro que tenham um tamanho de partícula relativamente pequeno. Por exemplo, utiliza-se óxido de ferro que tem um tamanho de partícula médio (em peso) desde aproximadamente 5 μπι ou menos. Em outra forma de realização, utiliza-se óxido de ferro que tem um tamanho de partícula médio (em peso) desde aproximadamente 1 pm ou menos.

Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção contêm desde aproximadamente 40 % até aproximadamente 90 % em peso de óxido de ferro. Em outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo, preto com tom azul contém aproximadamente 45 % até aproximadamente 80 % em peso de óxido de ferro. Em ainda outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul contém desde aproximadamente 50 % até aproximadamente 75 % em peso de óxido de ferro. 5 0 óxido de cromo dos pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul contribui para a concentração do pigmento. 0 óxido de cromo contém principalmente Cr2C>3 (óxido de cromo (III)) mas também pode conter óxido de cromo (VI). 0 óxido de cromo está comercialmente disponível e/ou pode ser preparado a partir de precursores de óxido de cromo. Os precursores de óxido de cromo incluem acetato de cromo, brometo de cromo, cloreto de cromo, fluoreto de cromo, nitrato de cromo e sulfato de cromo.

Embora não seja necessário, prefere-se utilizar óxido de cromo ou precursores de óxido de cromo que tenham um tamanho de partícula relativamente pequeno. Por exemplo, utiliza-se óxido de cromo que tem um tamanho de partícula médio (em peso) de aproximadamente 5 pm ou menos. Em outra forma de realização, utiliza-se óxido de cromo que tem um tamanho de partícula médio (em peso) de aproximadamente 2 pm ou menos.

Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção contêm desde aproximadamente 10 % até aproximadamente 60 % em peso de óxido de cromo. Em outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul contém desde aproximadamente 20 % até aproximadamente 55 % em peso de óxido de cromo. Em ainda outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul contém desde aproximadamente 25 % até aproximadamente 50 % em peso de óxido de cromo.

Em alguns casos, a razão de ferro para cromo no pigmento resultante está dentro de um intervalo adequado para maximizar a resistência da cor e/ou manter a estrutura de cristal indicativa de um pigmento PBR 29. Esta estrutura de cristal é representada pela fórmula [Fe/Cr]203. Esta estrutura é determinada/confirmada utilizando difracção de raios X. Com respeito a isso, numa forma de realização, a razão de ferro para cromo é desde aproximadamente 1 :1 até aproximadamente 5:1 em peso (que também corresponde às 6 quantidades de óxido de ferro e óxido de cromo inicialmente combinadas). Em outra forma de realização, a razão de ferro para cromo é desde aproximadamente 1,5:1 até aproximadamente 4:1 em peso. Em ainda outra forma de realização, a razão de ferro para cromo é desde aproximadamente 2:1 até aproximadamente 3,5:1 em peso. Na maioria das formas de realização, existe mais ferro que cromo nos pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul. 0 pigmento PBR 29 da presente invenção tem uma estrutura de cristal que é diferente da estrutura de cristal dos pigmentos PBR 35, que têm uma estrutura de espinélio. Os pigmentos PBR 35 têm uma estrutura representada pela fórmula FeCr204 ou FeOO^Os. As estruturas de espinélio têm a fórmula geral AB2O4. 0 pigmento de tipo PBR 29 da presente invenção não tem estrutura de espinélio. 0 pigmento PBR 29 da presente invenção tem uma estrutura de cristal que é diferente da estrutura de cristal dos pigmentos PG 17, que têm uma estrutura de hematites. Os pigmentos PG 17 têm uma estrutura representada pela fórmula Cr203. 0 pigmento de tipo PBR 29 da presente invenção não tem uma estrutura hematite. 0 óxido de manganês dos pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul contribui para a resistência e tonalidade azul do pigmento. 0 dióxido de manganês contém principalmente dióxido de manganês (Mn02) . 0 óxido de manganês também pode conter óxido mangânico (Μη2θ3) , óxido manganoso (MnO) , MnOOH, e Mn304 . Os óxidos de manganês estão comercialmente disponíveis e/ou podem ser preparados a partir de precursores de óxido de manganês. Os precursores de óxido de manganês incluem acetato de manganês, brometo de manganês, carbonato de manganês, cloreto de manganês, fluoreto de manganês, iodeto de manganês, nitrato de manganês e sulfato de manganês. Ainda quando o óxido de manganês é incorporado dentro dos 7 pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção, não é obtida uma estrutura de espinélio e/ou uma estrutura de hematite.

Embora não seja necessário, prefere-se utilizar óxido de manganês ou precursores de óxido de manganês que tenham um tamanho de partícula relativamente pequeno. Por exemplo, utiliza-se óxido de manganês que tem um tamanho de partícula médio (em peso) de aproximadamente 5 pm ou menos.

Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção contêm desde aproximadamente 0,1 % até aproximadamente 20 % em peso de óxido de manganês. Em outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul contém desde aproximadamente 0,5 % até aproximadamente 10 % em peso de óxido de manganês. Em ainda outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul contém desde aproximadamente 1 % até aproximadamente 5 % em peso de óxido de manganês. O mineralizador opcional dos pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul pode contribuir para a resistência do pigmento, induzir menores mudanças de cor no pigmento, e/ou reduzir a temperatura de aquecimento requerida para preparar o pigmento. Os mineralizadores incluem fluoretos metálicos, cloretos metálicos, e sulfatos metálicos. Exemplos específicos de mineralizadores incluem BaF2, SrF2, CaF 2, MgF2, NaF, KC1, KF, NH4C1, BaCl2, SrCl2, CaCl2, MgCl2, NaCl, BaS04, SrS04, CaS04, Na2S04, e MgS04, M0O3, e similares. Estes compostos estão comercialmente disponíveis e/ou podem ser preparados utilizando métodos conhecidos no estado da técnica.

Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção contêm de maneira opcional desde aproximadamente 0,01 % até aproximadamente 10 % em peso de um mineralizador. Em outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul contém de maneira opcional desde aproximadamente 0,1 % até aproximadamente 5 % em peso do mineralizador. Em ainda outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul contém de maneira opcional desde aproximadamente 0,5 % até aproximadamente 2 % em peso de um mineralizador. Em ainda outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul consiste essencialmente em óxido de ferro, óxido de cromo, óxido de manganês, e opcionalmente um mineralizador tal como fluoreto de bário.

Em alguns casos, a razão de óxido de ferro para mineralizador tal como fluoreto de bário está dentro de um intervalo adequado para maximizar a resistência da cor. Com respeito a isso, numa forma de realização, a razão de óxido de ferro para mineralizador é desde aproximadamente 10:1 até aproximadamente 70:1 em peso. Em outra forma de realização, a razão de óxido de ferro para mineralizador é desde aproximadamente 30:1 até aproximadamente 50:1 em peso.

Os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção podem ainda conter opcionalmente pelo menos um material inorgânico. Tais materiais inorgânicos incluem dióxido de titânio, dióxido de silício, óxido de boro, sais tais como cloreto de sódio ou outros sais de metal alcalino. Quando estão presentes, estes materiais inorgânicos de suplemento estão presentes desde aproximadamente 0,01 % até aproximadamente 10 % em peso.

Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção não contêm cobalto. Em outra forma de realização, o pigmento de ferro-cromo preto com tom azul consiste essencialmente em óxido de ferro, óxido de cromo e óxido de manganês. Em ainda outra forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção não contêm níquel. 9

Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção contêm adicionalmente pelo menos um de um aglutinante e um dispersante. Em tais formas de realização, o aglutinante e/ou dispersante estão presentes numa quantidade desde aproximadamente 0,01 % até aproximadamente 2 % em peso. Em outra forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção não contêm um aglutinante e/ou um dispersante (um pigmento livre de dispersante, um pigmento livre de aglutinante, ou um pigmento livre de dispersante/aglutinante).

Falando geralmente, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção são preparados pela combinação dos três componentes requeridos e um ou mas ingredientes opcionais para formar uma mistura, aquecer a mistura, e reduzir o tamanho de partícula do pó resultante, se for necessário para uma dada utilização final.

Opcionalmente, depois de combinar pelo menos o óxido de ferro, óxido de cromo, óxido de manganês e um ou mais ingredientes opcionais para formar uma mistura, a mistura é combinada. A combinação ou mistura é realizada por qualquer meio adequado incluindo utilizar um misturador, utilizar um misturador Waring, e similares. A combinação promove a formulação de uma mistura uniforme. A mistura de componentes em seguida é aquecida para formar uma solução sólida na forma de um pó. Numa forma de realização preferida, a mistura de componentes é aquecida até uma temperatura de calcinação para formar a solução sólida de um pó. A atmosfera durante o aquecimento é tipicamente ar, mas também pode ser utilizada uma atmosfera rica em oxigénio (que contém mais do que aproximadamente 21 % em peso de oxigénio), ou uma atmosfera de gás inerte. Os gases inertes incluem azoto, hélio, néon, árgon e xénon.

Durante o aquecimento, o pigmento preto com tom azul é formado inicialmente e substancialmente todos os 10 precursores de óxido, se estão presentes, são convertidos em seus óxidos correspondentes. A Perda por Ignição (LOI) é uma medida da quantidade relativa de uma substância que é convertida em seu óxido correspondente durante a calcinação. A LOI das formulações de CICP de acordo com a presente invenção é de maneira típica desde aproximadamente 1 % até aproximadamente 20 % em peso. Em outra forma de realização, a LOI das formulações de CICP de acordo com a presente invenção é de maneira típica desde aproximadamente 2 % até aproximadamente 15 % em peso. O aquecimento é realizado utilizando um aparelho adequado conhecido no estado da técnica tal como um forno giratório, forno de cuba, calcinador giratório, calcinador vertical, ciclone de alta temperatura e similares. A temperatura para aquecimento. é em geral desde aproximadamente 700 °C até aproximadamente 1.300 °C. Em outra forma de realização, a temperatura de calcinação é desde aproximadamente 800 °C até aproximadamente 1.100 °C. Em ainda outra forma de realização, a temperatura de calcinação é desde aproximadamente 850 °C até aproximadamente 1.050 °C. A mistura é aquecida durante um período suficiente de tempo na temperatura de calcinação para formar uma solução sólida. Numa forma de realização, a mistura é aquecida desde aproximadamente 1 até aproximadamente 5 horas à temperatura de calcinação. Em outra forma de realização, a formulação é aquecida desde aproximadamente 2 até aproximadamente 4 horas à temperatura de calcinação.

Numa forma de realização, a mistura é colocada num aparelho de aquecimento adequado que está à temperatura de calcinação. Em outra forma de realização, a mistura é colocada num aparelho de aquecimento adequado e a temperatura é aumentada (em rampa) até a temperatura de calcinação. Nesta forma de realização, a temperatura é aumentada até a temperatura de calcinação durante um 11 período de tempo desde aproximadamente 1 até aproximadamente 10 horas. A composição de CICP resultante, que está tipicamente em forma de pó, pode ser processada opcionalmente para reduzir tamanhos de partículas ou intervalos de tamanho de partículas a tamanhos más úteis ou intervalos de tamanhos mas úteis. Qualquer aparelho adequado normalmente utilizado para a agitação mecânica de materiais sólidos pode ser utilizado incluindo pulverizadores, trituradores, misturadores, cilindros giratórios, tambor giratório, moinhos de bolas, moinhos de martelos, moinhos de jactos, moinhos de cilindros, moinhos de disco e similares. Em muitos casos, a aplicação de misturas de cizalhamento ou moagem de jactos é suficiente para dispersar e/ou reduzir os tamanhos de partículas. Em outros casos, é suficiente pulverizar a composição tratada com calor para dispersar e/ou reduzir os tamanhos de partículas. A composição de CICP preta com tom azul resultante contém partículas que têm um tamanho médio (em volume) desde aproximadamente 0,01 micrones até aproximadamente 3 mícrones. Em outra forma de realização, a composição de CICP preta com tom azul contém partículas que tem um tamanho médio desde aproximadamente 0,1 mícrones até aproximadamente 2 mícrones. Em ainda outra forma de realização, a composição de CICP preta com tom azul contém partículas que têm um tamanho médio desde aproximadamente 0,25 mícrones até aproximadamente 1 mícron.

Numa forma de realização, a composição de CICP preta com tom azul resultante contém partículas que têm uma forma substancialmente esférica das partículas, as caracteristicas de fluxo são melhoradas marcadamente em comparação com as composições de pigmento preto convencionais. Como um resultado da forma substancialmente esférica das partículas, as partículas não tendem a se 12 aglomerar ou se agregar. A aglomeração e/ou agregação diminuída leva a níveis de resíduos reduzidos.

Os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul resultantes da presente invenção têm uma alta capacidade de absorção para luz visível. Isto é confirmado pelo valor de claridade/escuridão, comummente representado por L* . 0 valor de claridade/escuridão é determinado combinando 1,5 g do pigmento com 10 g de dióxido de titânio, e incorporando a combinação dentro de 100 g de cloreto de polivinilo rígido para formar uma placa, e testar a placa. Muitos pigmentos pretos comercialmente disponíveis têm valores de L* nos 50 superiores e 60 inferiores, tais como de 58 a 62. Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção têm valores de L* de aproximadamente 56 ou menos. Em outra forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul têm valores de L* de aproximadamente 55 ou menos. Em ainda outra forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul têm valores de L* de aproximadamente 54 ou menos.

Os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul resultantes da presente invenção têm um tom azul. O tom azul é medido comummente pelos valores de b*, em que o valor positivo indica um matiz castanho e um valor negativo indica um matiz azul. O tom azul é determinado combinando 1,5 g do pigmento com 10 g de dióxido de titânio, e incorporando a combinação dentro de 100 g de cloreto de polivinilo rígido para formar uma placa, e testando a placa. Numa forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul da presente invenção têm valores de b* de aproximadamente -1 ou menos (menos significando mais negativo, em que - 1,5 é menos que -1). Em outra forma de realização, os pigmentos de ferro-cromo pretos com tom azul têm valores de b* de aproximadamente -2 ou menos. Em ainda outra forma de realização, os pigmentos de ferro- 13 cromo pretos com tom azul têm valores de b* de aproximadamente - 2,5 ou menos.

As composições de CICP pretas com tom azul de acordo com a presente invenção podem ser incorporadas dentro de qualquer material que requeira cor. Exemplos de materiais em que composições de CICP pretas com tom azul podem ser incorporadas incluem pinturas, revestimentos, tintas, fitas, plásticos, e fibras, cerâmica, betão, morteiros, e similares. Exemplos específicos de tintas incluem tintas para impressão e lacas, e exemplos específicos de plásticos incluem materiais termoplásticos e termocurados, resinas naturais e resinas sintéticas, poliestireno e seus polímeros misturados, poliolefinas, em particular polietileno e poliproprileno, compostos poliacrílicos, compostos polivinílicos, por exemplo, cloreto de polivinilo, fluoreto de polivinilo, polivinilo acetal, álcool polivinílico, e acetato de polivinilo, poliésteres e borracha, e também filamentos elaborados de viscose e éteres de celulose, ésteres de celulose, poliamidas, policarbonatos, poliuretanos, poliésteres, por exemplo, tereftalato de poliglicol e poliacrilonitrilo.

Veja-se, por exemplo, com respeito à tinta: R.H. Leach, editor, The Printing Ink Manual, Quarta Edição, Van Nostrand Reinhold (International) Co. Ltd., Londres (1988), particularmente nas páginas 282-591; com respeito a pinturas: C.H. Hare, Protective Coatings, Technology Publishing Co., Pittsburgh (1994), particularmente nas páginas 63-288; e com respeito a plásticos: T. G. Webber, Coloring of Plastics, John Wiley & Sons, Nova Iorque (1979), particularmente as páginas 79-204. As referências anteriores são incorporadas pela presente para referência no presente documento por seus ensinamentos de tintas, pinturas e composições plásticas, formulações e veículos em que podem ser utilizadas as composições de CICP pretas com 14 tom azul desta invenção incluindo quantidades de colorantes.

Quando são incorporados especialmente em materiais que formam filme ou fibra, tais como pinturas, revestimentos, e plásticos, as composições de CICP pretas com tom azul de acordo com a presente invenção mostram uma cor preta intenso e brilhante sem degradar a integridade e uniformidade dos filmes, fibras e plásticos resultantes. As composições de CICP pretas com tom azul que não degradam a integridade e uniformidade dos filmes, fibras e plásticos resultantes podem ser tão finas quanto aproximadamente 3 mils, e ainda aproximadamente 2 mils.

Quando são incorporados em plásticos, especialmente compostos de polivinilo e poliolefinas, as composições de CICP pretas com tom azul de acordo com a presente invenção não somente mostram cor intenso e brilhante, se não também apresentam excelentes características de desbotameto. Como um resultado, os plásticos que contêm as composições de CICP pretas com tom azul podem ser utilizados vantajosamente em aplicações exteriores ou outros ambientes rudes.

Os seguintes exemplos ilustram a presente invenção. A menos que se indique o contrário, os seguintes exemplos e em qualquer parte na especificação e reivindicações, todas as partes e percentagens estão em peso, todas as temperaturas estão em graus Centígrados, e a pressão é ou está próxima da pressão atmosférica.

Exemplo 1 São combinados e misturados 18 g de óxido de cromo, 26 g de óxido de ferro amarelo, 0,45 g de fluoreto de bário, e 1,5 g de dióxido de manganês para formar uma mistura uniforme. A mistura é aquecida em seguida a uma temperatura de 1.050 °C durante 3 horas. Após a calcinação, a mistura é moída por jactos para proporcionar um pigmento preto com tom azul. 15

Exemplo 2 São combinados e misturados 18 g de óxido de cromo, 29 g de óxido de ferro amarelo, 0,25 g de fluoreto de bário, e 1.5 g de dióxido de manganês para formar uma mistura uniforme. A mistura é aquecida em seguida a uma temperatura de 1.050 °C durante 3 horas. Após a calcinação, a mistura é moída por jactos para proporcionar um pigmento preto com tom azul.

Exemplo 3 São combinados e misturados 18 g de óxido de cromo, 29 g de óxido de ferro amarelo, 0,45 g de fluoreto de bário, e 1.5 g de dióxido de manganês para formar uma mistura uniforme. A mistura é aquecida em seguida a uma temperatura de 1.050 °C durante 3 horas. Após a calcinação, a mistura é moída por jactos para proporcionar um pigmento preto com tom azul.

Exemplo 4 São combinados e misturados 18 g de óxido de cromo, 29 g de óxido de ferro amarelo, 0,25 g de fluoreto de bário, e 1.5 g de dióxido de manganês para formar uma mistura uniforme. A mistura é aquecida em seguida a uma temperatura de 1.050 °C durante 3 horas. Após a calcinação, a mistura é moída por jactos para proporcionar um pigmento preto com tom azul.

Exemplo 5 São combinados e misturados 18 g de óxido de cromo, 31 g de óxido de ferro amarelo, 0,45 g de fluoreto de bário, e 1.5 g de dióxido de manganês para formar uma mistura uniforme. A mistura é aquecida em seguida a uma temperatura de 1.050 °C durante 3 horas. Após a calcinação, a mistura é moída por jactos para proporcionar um pigmento preto com tom azul.

Exemplo 6 São combinados e misturados 198 g de óxido de cromo, 319 g de óxido de ferro amarelo, 4,95 g de fluoreto de 16 bário, e 16,5 g de dióxido de manganês para formar uma mistura uniforme. A mistura é aquecida em seguida a uma temperatura de 1.050 °C durante 3 horas. Após a calcinação, a mistura é moida por jactos para proporcionar um pigmento preto com tom azul.

Exemplo 7 São combinados e misturados 24,7 g de óxido de cromo, 72,2 g de óxido de ferro amarelo, e 3,1 g de dióxido de manganês para formar uma mistura uniforme. A mistura é aquecida em seguida a uma temperatura de 970 °C durante 3,5 horas. Após a calcinação, a mistura é pulverizada para proporcionar um pigmento preto com tom azul. A curva de reflectância de infravermelho (IR) é uma indicação/predição das caracteristicas de desbotameto de um plástico que contém um pigmento dado. As curvas de reflectância de IR de dois pigmentos pretos, um pigmento de acordo com a presente invenção e um pigmento convencional. 0 pigmento de acordo com a presente invenção é preparado de acordo com o Exemplo 6. O pigmento preto convencional é identificado como PBK 30, que contém componentes de ferro, cromo, niquel e manganês.

As curvas de reflectância de IR são geradas combinando 1,5 g de pigmento com 10 g de dióxido de titânio. A combinação é incorporada dentro de 100 g de cloreto de polivinilo rígido para formar uma placa. A placa é irradiada em seguida com luz e é medida a reflectância como uma função do comprimento de onda.

As representações gráficas das curvas de reflectância de IR de dois pigmentos pretos são mostradas nas Figuras 1 e 2, em que a % de reflectância é mostrada no eixo y e o comprimento de onda da luz em nanómetros é mostrada no eixo x. A curva de reflectância de IR do pigmento de acordo com a presente invenção mostrada na Figura 2 tem valores de % de reflectância marcadamente superiores nos mesmos comprimentos de onda em comparação com a curva de 17 reflectância de IR do pigmento convencional mostrado na Figura 1. Consequentemente, o pigmento de acordo com a presente invenção tem melhores características de desbotameto em comparação com o pigmento convencional (PBK 30) .

Os valores de L*, valores AL* com respeito a PBK 30, valores de b*, e valores Ab* com respeito a PBK 30 de alguns dos exemplos PBK 30 são indicados na Quadro 1.

Quadro 1

Pigmento L* AL * b* Ab** Exemplo 1 53,16 - 1,63 - 2, 76 - 0,36 Exemplo 2 53,78 - 1,00 - 2,99 - 0,58 Exemplo 3 53,14 - 1,65 - 2,88 - 0, 48 Exemplo 4 53,21 - 1,57 - 2,99 - 0,58 Exemplo 5 52,98 - 1,81 - 2, 70 - 0,30 Exemplo 6 53,62 - 1,15 - 2,98 - 0,55 PBK 30 54, 79 - 2,41

Embora a invenção tenha sido explicada em relação com algumas formas de realização, deve ser entendido que diversas modificações da mesma se tornarão aparentes para aqueles peritos na especialidade ao ler o relatório descritivo. Portanto, deve ser entendido que a invenção descrita na presente pretende cobrir tais modificações conforme estejam dentro do alcance das reivindicações anexas. 18

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor da presente solicitação de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • EP 0867466 A [0007] • US 4205996 A [0007] • JP 53081536 A [0007]

Literatura não relacionada com patentes referida na descrição • The Printing Ink Manual. Van Nostrand Reinhold (International) Co. Ltd, 1988, 282-591 [0044] • C.H. HARE. Protective Coatings. Technology Publishing Co, 1994, 63-288 [0044] • T. G. WEBBER. Coloring of Plastics. John Wiley & Sons, 1979, 79-204 [0044]

Claims (19)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Uma composição de pigmento preto com tom azul que compreende: desde aproximadamente 40 % até aproximadamente 90 % em peso de óxido de ferro; desde aproximadamente 10 % até aproximadamente 60 % em peso de óxido de cromo, a composição de pigmento preto com tom azul tendo uma razão de ferro para cromo desde aproximadamente 1:1 até aproximadamente 5:1 em peso; e de aproximadamente 0,1 % até aproximadamente 20 % em peso de óxido de manganês, em que a composição de pigmento preto com tom azul tem um valor L* desde aproximadamente 56 ou menos e um valor b* desde aproximadamente -1 ou menos.

2. A composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda desde aproximadamente 0,01 % até aproximadamente 10 % em peso de um mineralizador seleccionado do grupo que consiste em fluoretos de metal, cloretos de metal e sulfatos de metal.

3. A composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda desde aproximadamente 0,01 % até aproximadamente 10 % em peso de pelo menos um material inorgânico seleccionado do grupo que consiste em dióxido de titânio, dióxido de silicio, óxido de boro e sais de metais alcalinos.

4. A composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda desde aproximadamente 0,01 % até aproximadamente 2 % em peso de pelo menos um de um aglutinante e um dispersante. 2

5. A composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1, com a condição de que a composição não compreenda pelo menos um de um aglutinante e um dispersante.

6. A composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1, que compreende partículas que têm um tamanho médio por volume desde aproximadamente 0,01 micrones até aproximadamente 3 mícrones.

7. A composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda desde aproximadamente 0,01 % até aproximadamente 10 % em peso de pelo menos um mineralizador seleccionado do grupo que consiste em BaF2, SrF2, CaF2, MgF2, NaF, KC1, KF, NH4C1, BaCl2, SrCl2, CaCl2, MgCl2, NaCl, BaS04, SrS04, CaS04, Na2S04, M0O3 e MgS04.

8. A composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1, em que a composição tem um valor L* de aproximadamente 55 ou menos e um valor b* de aproximadamente -2 ou menos.

9. Um método para preparar um pigmento preto com tom azul, o método compreendendo: combinar desde aproximadamente 4 % até aproximadamente 90 % em peso de óxido de ferro, desde aproximadamente 10 % até aproximadamente 60 % em peso de óxido de cromo, e desde aproximadamente 0,1 % até aproximadamente 20 % em peso de óxido de manganês para formar uma mistura; aquecer a mistura a uma temperatura desde aproximadamente 700 °C até aproximadamente 1.300 °C durante um tempo desde aproximadamente 1 até aproximadamente 5 horas; e 3 agitar opcionalmente a mistura aquecida para proporcionar partículas de pigmento preto com tom azul que têm um tamanho médio por volume desde aproximadamente 0,01 micrones até aproximadamente 3 micrones.

10. O método de acordo com a reivindicação 9, em que o óxido de ferro compreende óxido de ferro (III) hidratado.

11. O método de acordo com a reivindicação 9, em que o óxido de manganês compreende dióxido de manganês.

12. O método de acordo com a reivindicação 9, em que o óxido de ferro, o óxido de cromo e o óxido de manganês têm individualmente um tamanho de partícula médio de aproximadamente 5 μπι ou menos. 13. 0 método de acordo com a reivindicação 9, em que a mistura é aquecida até uma temperatura desde aproximadamente 800 °C até aproximadamente 1.100 °C durante um tempo desde aproximadamente 1,5 até aproximadamente 4 horas.

14. O método de acordo com a reivindicação 9, em que o óxido de ferro e o óxido de cromo são combinados numa razão desde aproximadamente 1,5:1 até aproximadamente 4:1.

15. O método de acordo com a reivindicação 9, em que as partículas de pigmento preto com tom azul têm uma estrutura de cristal representada por [Fe, Cr]203.

16. O método de acordo com a reivindicação 9, em que a mistura é misturada antes de aquecer. 4 17. 0 método de acordo com a reivindicação 9, em que agitar a mistura aquecida compreende pulverizar a mistura aquecida. 18. 0 método de acordo com a reivindicação 9, em que agitar a mistura aquecida compreende moer por jacto a mistura aquecida. 19. 0 método de acordo com a reivindicação 9, em que as partículas de pigmento preto com tom azul têm um tamanho médio por volume desde aproximadamente 0,25 micrones até aproximadamente 1 micron.

20. Uma composição de pintura que compreende um veiculo de pintura e a composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1.

21. Uma composição de tinta que compreende um veiculo de tinta e a composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1.

22. Uma composição plástica que compreende um material plástico e a composição de pigmento preto com tom azul de acordo com a reivindicação 1.

23. Uma composição plástica de acordo com a reivindicação 22, em que o material plástico compreende pelo menos um material plástico seleccionado do grupo que consiste em poliestireno, uma poliolefina, um composto poliacrilico, um composto de polivinilo, um poliéster, um éter de celulose, éster de celulose, poliamida, policarbonato, poliuretano e poliacrilonitrilo.