BRPI0708985A2

BRPI0708985A2 - pigmento de diàxido de titÂnio revestido com corpos ocos e processo para a produÇço

Info

Publication number: BRPI0708985A2
Application number: BRPI0708985-6A
Authority: BR
Inventors: Lydia Drews-Nicolai; Siegfried Bluemel
Original assignee: Kronos Int Inc
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2011-06-14
Also published as: RU2443737C2; JP5199894B2; UA94075C2; CN101389714B; SA07280100B1; TW200740928A; EP1994098A2; RU2008140369A; DE102006012564B4; WO2007104465A2; WO2007104465A3; CN101389714A; JP2009529613A; KR20080102198A; MY151114A; AU2007224748B2; AU2007224748A1; DE102006012564A1

Abstract

PIGMENTO DE DIOXIDO DE TITÂNIO REVESTIDO COM CORPOS OCOS E PROCESSO PARA A PRODUÇçO. A invenção refere-se a um pigmento de dióxido de titânio revestido com boa opacidade com retenção simultaneamente boa para a utilização em papel decorativo, bem como um processo para a produção. O pigmento é caracterizado por um revestimento superficial, que contém fosfato de óxido de alumínio e corpos ocos acumulados. O processo de produção é caracte- rizado pelo fato de que inicialmente um componente de alumínio e um de fósforo são colocados em uma suspensão de TiO~ 2~, enquanto o valor de ~ p~H não cai abaixo de 10. Em seguida, são efetuadas a adição dos corpos ocos e subsequentemente, a adição de pelo menos um componente ácido, pelo que o valor de ~ p~H da suspensão é reduzido para uma faixa de 4 a 9. Em uma condição alternativa do processo, a suspensão com adição do compo- nente de alumínio e de fósforo, apresenta um valor de ~ p~H abaixo de 4.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PIGMENTODE DIÓXIDO DE TITÂNIO REVESTIDO COM CORPOS OCOS E PROCESSOPARA A PRODUÇÃO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um pigmento de dióxido de titâ-nio com alta opacidade, um processo para a produção e seu uso em papeldecorativo ou filmes decorativos.

Antecedentes Tecnológico da Invenção

Papel decorativo ou folhas decorativas é um componente de ummaterial de revestimento duroplástico, decorativo, que é preferivelmente uti-lizado para beneficiar superfícies de móveis, para assoalhos de laminado eno revestimento interno. Como laminados designam-se materiais prensadosem camadas, nos quais, por exemplo, vários papéis ou papéis e placas defibras duras ou de aparas de madeira impregnados, acamados uns sobre osoutros são prensados uns com os outros. Através da utilização de resinassintéticas especiais, obtém-se uma resistência ao risco, golpe, produtosquímicos e calor extraordinariamente elevada.

A utilização de papéis decorativos (entre os quais, a seguir, de-vem ser entendidos sempre também filmes decorativos), possibilita a produ-ção de superfícies decorativas, sendo que o papel decorativo não serve a-penas como papel de cobertura, por exemplo, para superfícies de produtosderivados de madeira não atraentes, mas sim, também como suportes paraa resina sintética. Nas exigências feitas a um papel decorativo incluem-se,entre outros, opacidade (poder de cobertura), resistência à luz (estabilidadeao acinzentamento), resistência à cor, resistência à umidade, impregnabili-dade e estampabilidade.

A economia do processo de produção de papéis decorativos édeterminada, entre outras, pela opacidade do pigmento no papel. Um pigmentoà base de dióxido de titânio é, em princípio, excelentemente adequado paraobter a opacidade necessária do papel decorativo. Na produção de papelmistura-se geralmente um pigmento de dióxido de titânio ou uma suspensãode pigmento de dióxido de titânio com uma suspensão de pasta química.Além dos materiais introduzidos, pigmento e pasta química, utilizam-se ge-ralmente, também, coadjuvantes, tais como, por exemplo, agentes sólidosúmidos e eventualmente outras substâncias aditivas. As ações recíprocas doscomponentes individuais (pasta química, pigmento, coadjuvante e substân-cias aditivas, água) entre si, contribuem para a formação do papel e deter-minam a retenção do pigmento. Por retenção entende-se o poder de reten-ção de todos os materiais inorgânicos no papel durante a produção.

Sabe-se, que é possível obter um aperfeiçoamento da opacida-de através de tratamentos superficiais especiais no pigmento de dióxido detitânio.

Nas US 5.942.281 A e US 5.665.466 A descreve-se um trata-mento superficial, no qual uma primeira camada de fosfato de oxido de alu-mínio é aplicada com uma faixa de pH de 4 a 6 e uma segunda camada deoxido de alumínio precipita em uma faixa de pH de 3 a 10, preferivelmentecom pH de aproximadamente 7. Um aperfeiçoamento na retenção é obtidopor uma terceira camada de oxido de magnésio, de maneira que o pigmentoproduzido é caracterizado por camadas subseqüentes de fosfato de oxido dealumínio, oxido de alumínio e oxido de magnésio.

A US 6.962.622 publica uma mistura de pigmento de dióxido detitânio, que se compõe de um pigmento com alta estabilidade ao acinzenta-mento (tipo de pigmento A) e de um pigmento com um revestimento, queapresenta um teor de SiO2 e AI2O3 elevado em precipitação flocular (tipo depigmento B).

Na US 6.143.064 A descreve-se um revestimento de partículasde pigmento com carbonato de cálcio precipitado, em que as partículas decarbonato de cálcio têm um tamanho entre 30 e 100 nm. O dióxido de titâniorevestido com carbonato de cálcio obtém uma opacidade mais elevada nopapel. Nesse caso, as partículas de cálcio assumem a função de um espa-çador, de maneira que as partículas de pigmento apresentam uma melhordistribuição no papel. A distância mínima entre as partículas de pigmentodeve corresponder aproximadamente ao tamanho das partículas de pigmen-to. As US 5.886.069 A e US 5.650.002 descrevem partículas de pigmentosde T1O2, que apresentam tanto um revestimento inorgânico contínuo, quantotambém um revestimento de partículas individuais inorgânicas com um diâ-metro de 5 até 100 nm. A ordem do revestimento superficial é qualquer, domesmo modo, a forma das partículas individuais. A produção é efetuada misturando uma suspensão coloidal das partículas individuais com uma sus-pensão de TiO2. A US 2003 0024437 A1 publica uma mistura de pigmentocom partículas de pigmentos, sobre cuja superfície precipitaram partículasesféricas, tais como carbonato de cálcio, oxido de silício, oxido de alumínio,oxido de zircônio ou oxido de titânio in-situ.

Solução desta tarefa e sumário da invenção

O objetivo da invenção é a disponibilização de um pigmento dedióxido de titânio alternativo com boa opacidade, bem como boa retençãopara a utilização em papéis decorativos. Além disso, o objetivo da invençãoé a disponibilização de um processo para a produção de um tal pigmento de dióxido de titânio.

O objeto é resolvido por um pigmento de dióxido de titânio, quecontém partículas de dióxido de titânio e em que sobre a superfície da partí-cula se encontra uma camada contendo fosfato de alumínio, óxido de alumí-nio e corpos ocos. Além disso, o objetivo é resolvido por um processo para aprodução de um pigmento de dióxido de titânio revestido contendo os está-gios:

a) preparação de uma suspensão aquosa de partículas de dióxi-do de titânio não-revestidas,

b) adição de um componente de alumínio e de fósforo,

c) adição de corpos ocos,

d) ajuste de um valor de pH da suspensão para um valor na fai-xa entre cerca de 4 e 9.

Outras variantes vantajosas da invenção são descritas nas sub-reivindicações.

Descrição da Invenção

Aqui e a seguir, devem entender-se por "óxido" também os óxi-dos ou os hidratos hidratados correspondentes. Todos os dados publicadosa seguir com referência ao valor de pH, temperatura, concentração em % empeso ou % em volume e outros, são entendidos de maneira tal, que todos osvalores, que se encontram na faixa da respectiva precisão de medição co-nhecida pelo técnico versado na técnica, são co-abrangidos. A indicação"quantidade significativa" ou "proporção significativa" no âmbito da presentepatente caracteriza a quantidade mínima de um componente, a partir da qualas propriedades da mistura são influenciadas no âmbito da precisão de me-dição.

O pigmento de dióxido de titânio de acordo com a invenção, des-taca-se pela utilização de corpos ocos. Os corpos ocos compreendem tam-bém esferas ocas, microcorpos ocos ou microesferas ocas. Os corpos ocossão usados de acordo com a invenção, no pós-tratamento. Os corpos ocossão depositados na superfície da partícula e agem como espaçadores entreas partículas individuais de pigmentos. Os corpos ocos podem ser de natu-reza inorgânica ou orgânica. Eles apresentam preferivelmente um diâmetromédio de 5 a 1000 nm. Os corpos ocos destacam-se pela inclusão de ar,sendo que a inclusão de ar está eventualmente presente apenas após a se-cagem do pigmento.

Corpos ocos orgânicos são utilizados, por exemplo, como mate-riais de enchimento em tintas. Os corpos ocos agem como espaçadores en-tre as partículas de pigmentos e através de suas inclusões de ar, levam aum poder de cobertura mais elevado com aproveitamento da diferença favo-rável do índice de refração entre pigmento e ar ("aperfeiçoamento da quali-dade Ropaque TM Opaque Polymer para o aperfeiçoamento da qualidadede Iacas e tintas", Phãnomen Farbe 2/98, 1/99). A publicação "Hollow Iatexparticles: synthesis and applications" (McDonald et al., Advances in Colloidand Interface Science 99 (2002) 181 - 213) fornece uma sinopse para a pro-dução de corpos ocos orgânicos. A produção de esferas ocas inorgânicas éexemplarmente descrita em "Nanoengineering of Inorganic and Hybrid Hol-low Spheres by Colloidal Templating" (Caruso et al., Science 1998, vol. 282,página 1111). O WO 02/074431 A1 publica a produção de corpos ocos inor-gânicos e sua aplicação na catálise ou na fotônica.No processo de acordo com a invenção, uma camada de com-postos de alumínio-fósforo em mistura com corpos ocos e eventualmentecom oxido de alumínio é separada na superfície das partículas de TiO2. Acomposição depende das quantidades do componente de alumínio e de fós-foro utilizadas. A seguir, essa camada é designada de maneira simplificadacomo camada de esfera oca de fosfato de oxido de alumínio.

O processo de pós-tratamento que serve de base à invenção,parte de uma suspensão de TiO2 aquosa e preferivelmente moída por viaúmida (estágio a). A moagem por via úmida é eventualmente efetuada napresença de um agente de dispersão. No caso do TiO2 trata-se de partículasde TiO2 não-revestidas, isto é, de partículas de corpo básico de TiO2, produ-zidas pelo processo de sulfato(SP) ou cloreto(CP). Normalmente, os corposbásicos são estabilizados, no processo CP através da adição de alumínio naaltura de 0,3 até 3 % em peso, calculada como AI2O3 e um excesso de oxi-gênio na fase gasosa na oxidação do tetracloreto de titânio para dióxido detitânio de 2 % - 15% e no processo SP, através da adição de dopantes, porexemplo, Al, Sb, Nb ou Zn. Preferivelmente, utilizam-se partículas de TiO2produzidas pelo processo do cloreto. O processo é efetuado a uma tempera-tura abaixo de 80°C, preferivelmente a 55 até 65°C. A suspensão no estágioa) pode ser ajustada tanto para a faixa alcalina, quanto também para a ácidacom um valor de pH preferido de > 9 ou < 4.

Em um estágio b) são acrescentados um componente de alumí-nio e um de fósforo. Componentes de alumínio adequados para o processode tratamento superficial de acordo com a invenção, são sais hidrossolúveisde reação alcalina ou ácida, por exemplo, aluminato de sódio, sulfato de a-lumínio, nitrato de alumínio, cloreto de alumínio, acetato de alumínio e ou-tros. Essa seleção não deve ser entendida como limitação. O componentede alumínio deve ser acrescentado em uma quantidade de 1,0 até 5,0 % empeso, preferivelmente 1,5 até 4,5 % em peso, especialmente 2,0 % em peso,calculada como AI2O3 e em relação às partículas de TiO2. Componentes defósforo adequados são compostos inorgânicos, tais como fosfatos de metalalcalino, fosfato de amônio, polifosfatos, ácido fosfórico e outros. Essa sele-ção não deve ser entendida como limitação. De modo particular, são ade-quados hidrogenofosfato dissódico ou ácido fosfórico. O componente de fós-foro é acrescentado em uma concentração de 1,0 até 5,0 % em peso, prefe-rivelmente 1,5 até 4,0 % em peso, especialmente de 2,0 até 3,0 % em peso, calculada como P2O5 em relação às partículas de TiO2. O componente de Ale P podem ser acrescentados separados à suspensão na ordem desejadade maneira sucessiva ou simultânea.

Em um estágio c) seguinte, efetua-se a adição de corpos ocosorgânicos ou inorgânicos com um diâmetro médio de 5 até 1000 nm, preferi- velmente de 400 até 600 nm. Como esferas ocas orgânicas toma-se emconsideração, por exemplo, o produto Ropaque TM da Rohm & Haas. Nocaso de Ropaque TM trata-se de esferas ocas do copolímero de estire-no/acrila. Também são adequadas outras esferas ocas de látex ou polímero.Contudo, essa enumeração não deve ser entendida como limitação da in- venção. Pelo contrário, em princípio, tomam-se em consideração todos oscorpos ocos orgânicos, que apresentam o diâmetro de partícula exigido nafaixa de 5 até 1000 nm e que são estáveis nos valores de pH presentes.Como corpos ocos inorgânicos no estado da técnica, descrevem-se de modogeral tanto esferas ocas de vidro, quanto também esferas ocas cerâmicas, como em especial, também esferas ocas de TiO2. Do mesmo modo, é válidoaqui, que todos os tipos de corpos ocos inorgânicos são fundamentalmenteaplicáveis no âmbito da invenção, desde que apresentem o diâmetro médiode partículas exigido de 5 até 1000 nm e desde que sejam estáveis nos valo-res de pH presentes. O técnico versado na técnica selecionará os corpos ocos adequados com base nas condições marginais, tais como capacidadede processamento, custos e outros. Os corpos ocos são acrescentados emuma quantidade de 1 a 15 % em peso, em relação às partículas de TiO2não-revestidas.

Em um estágio d) posterior o valor de pH da suspensão é ajus- tado através da adição de um componente regulador de valor de pH para umvalor na faixa de 4 a 9. O componente regulador do valor de pH utilizado,pode ser um ácido ou uma lixívia. Como ácido podem ser utilizados, por e-xemplo, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico ou um outro ácidoadequado. Além disso, ao invés do ácido também pode ser utilizado um salde reação ácida correspondente, tal como, por exemplo, sulfato de alumínio.

Além disso, é possível, utilizar uma solução ácida de sal de metal de, porexemplo, cério, titânio ou zircônio, de maneira que ocorre uma precipitaçãocomum com a camada de esferas ocas de fosfato de oxido de alumínio.Como lixívia utiliza-se preferivelmente soda cáustica. Sais de reação alcalinatambém são adequados. O técnico versado na técnica conhece compostosreguladores de pH adequados. Por isso, a seleção não deve ser entendidacomo limitação da invenção.

Comprovou-se como vantajoso, aplicar, então, em um estágio e)posterior, uma camada de oxido de alumínio sobre a camada de esfera ocade fosfato de óxido de alumínio de maneira tal, que através da adição para-lela de um componente de alumínio alcalino e de um ácido (por exemplo,aluminato de sódio / sulfato de alumínio) ou através da adição de um com-ponente de alumínio alcalino, tal como aluminato de sódio e um ácido, porexemplo, ácido sulfúrico ou ácido clorídrico ou através da adição de umcomponente de alumínio ácido, tal como, por exemplo, sulfato de alumínio,junto com uma lixívia, tal como, por exemplo, NaOH, o valor de pH seja man-tido na faixa de 4 a 9. Com isso, ou os componentes podem ser acrescenta-dos de maneira tal, que o valor de pH permaneça constante em um valor nafaixa de 4 a 9, ou os componentes são acrescentados em uma tal combina-ção, que o valor de pH durante a adição varie dentro da faixa de valores depH de 4 a 9. O técnico versado na técnica conhece essas modalidades. Parao ajuste do valor de pH prestam-se, por exemplo, lixívias ou ácidos (por e-xemplo, NaOH / H2SO4) ou soluções salinas de reação alcalina ou ácida (porexemplo, aluminato de sódio / sulfato de alumínio). Verificou-se como sendoparticularmente vantajoso, efetuar o tratamento com um valor de pH, que foiajustado no estágio d).

Conforme a necessidade, efetua-se a seguir, em um estágio f),um ajuste do valor de pH para 5 a 8, por exemplo, com lixívias / ácidos (porexemplo, NaOH / H2SO4) ou soluções salinas alcalinas / ácidas, tal comoaluminato de sódio / sulfato de alumínio.

A quantidade dos compostos de alumínio utilizados nos estágiosd), e) e f) calculada como AI2O3 é atribuída à quantidade de AI2O3 já utilizadano estágio b). A soma dos compostos de alumínio utilizados nos estágios b)a f) calculados como AI2O3 em relação às partículas de TiO2 não-revestidasimporta de maneira ideal 1,0 - 9,0 % em peso, preferivelmente 3,5 até 7,5 %em peso, especialmente 5,5 % em peso. Do mesmo modo, a quantidade docomponente de fósforo eventualmente utilizado nos estágios d) e e) calcula-do como P2O5 é atribuído à quantidade de P2O5 utilizado no estágio b). Asoma dos compostos de fósforo utilizados nos estágios b) até e) calculadoscomo P2O5 importa, portanto, de maneira ideal, em 1,0 até 5,0 % em peso,preferivelmente 1,5 até 3,5 % em peso e especialmente de 2,0 até 3,0 % empeso, calculado como P2O5 em relação às partículas de TiO2 não-revestidas.

Junto com o componente de Al e o P no estágio b), também ou-tras soluções de sais de metais de, por exemplo, Ce, Ti, Si, Zr ou Zn podemser acrescentadas à suspensão, que em seguida, juntas no estágio d) comofosfato ou óxido na camada de esferas ocas de fosfato de óxido de alumínio,são precipitadas sobre a superfície das partículas. Além disso, é possívelaplicar uma outra camada inorgânica ou antes do estágio e) ou após o está-gio e), tal como é conhecida do estado da técnica (por exemplo, compostoscontendo Zn, Ti, Si).

Em uma formação preferida do processo de acordo com a in-venção, parte-se de uma suspensão de TiO2 alcalina. Para isso, no estágioa), a suspensão é inicialmente ajustada para um valor de pH de, pelo me-nos, 10 com compostos alcalinos adequados, por exemplo, NaOH. Isso o-corre, caso se realize uma moagem por via úmida, de maneira ideal, antesda moagem. No estágio b), acrescenta-se a seguir, um componente de alu-mínio e um de fósforo à suspensão eventualmente na forma de uma soluçãoaquosa. Durante a adição dos componentes, o valor de pH da suspensão émantido em pelo menos 10, preferivelmente em pelo menos 10,5 e de modoespecialmente preferido, em pelo menos 11.0 aluminato de sódio é particu-larmente adequado como componente de alumínio alcalino. Caso se trate deum composto de reação ácida, por exemplo, sulfato de alumínio, que ao seracrescentado diminuiria o valor de pH para um valor abaixo de 10, compro-va-se como sendo vantajoso, compensar esse efeito através da adição deum composto alcalino adequado, tal como NaOH. Os compostos alcalinos adequados e as quantidades necessárias, para manter o valor de pH empelo menos 10, são conhecidos pelo técnico versado na técnica. No caso decomponentes de fósforo, com cuja adição o valor de pH diminuiria abaixo de10, comprova-se do mesmo modo como sendo vantajoso, compensar esseefeito através da adição de um composto alcalino adequado, tal como Na-OH. Os compostos alcalinos adequados e as quantidades necessárias, paramanter o valor de pH em pelo menos 10, são conhecidos pelo técnico versa-do na técnica. O componente de Al e o de P podem ser acrescentados sepa-rados à suspensão na ordem desejada de maneira sucessiva ou simultânea.No estágio c) posterior, efetua-se a adição dos corpos ocos orgânicos ou inorgânicos com um diâmetro médio de 5 a 1000 nm, preferivelmente de 400a 600 nm, em que o valor de pH da suspensão não cai abaixo de 10, preferi-velmente não abaixo de 10,5, especialmente não abaixo de 11. No estágiod) seguinte, efetua-se a adição do componente regulador do valor de pH, demodo que se ajusta um valor de pH na faixa de 4 a 9.

Em uma formação alternativa do processo de acordo com a in-venção, o tratamento superficial de acordo com a invenção, é iniciado a par-tir da faixa do valor de pH ácido. Nesse caso, acrescentam-se no estágio b)tais componentes de alumínio e fósforo, que o valor de pH da suspensão seencontra, a seguir, em um valor abaixo de 4. Fica a critério do técnico versa-do na técnica, se ele diminui o valor de pH com um ácido adequado já noestágio a) ou se no estágio b), ele diminui o valor de pH abaixo de 4 median-te combinação adequada dos componentes, eventualmente com adição deum ácido. As combinações adequadas são, por exemplo, ácido fosfórico /aluminato de sódio ou hidrogenofosfato dissódico / sulfato de alumínio. Os componentes podem ser acrescentados à suspensão separados na ordemdesejada de maneira sucessiva ou simultânea. No estágio c) são utilizadossomente corpos ocos, que são estáveis em um valor de pH ácido. No está-gio d) acrescenta-se outra vez um componente regulador do valor de pH,pelo que se ajusta um valor de pH de 4 a 9.

O pigmento de TiO2 tratado superficialmente é separado da sus-pensão por métodos de filtração conhecidos pelo técnico versado na técnicae o bolo de filtração formado é lavado, para remover os sais solúveis. Paramelhorar a resistência do pigmento à luz no laminado antes ou durante asecagem seguinte, um composto contendo nitrato, por exemplo, KNO3, Na-NO3, AI(NO3)3 em uma quantidade de 0,05 até 0,5 % calculado como NO3,pode ser acrescentado à pasta de filtração lavada. Na moagem seguinte, porexemplo, com um moinho de vapor, é possível acrescentar ao pigmento umcomposto orgânico da série daqueles tais, que são normalmente utilizadosna produção de pigmentos de TiO2 e que são conhecidos pelo técnico ver-sado na técnica, tal como, por exemplo, poliálcool (trimetilolpropano).

Alternativamente à adição dos compostos contendo nitrato antesou durante a secagem, a adição dessas substâncias pode ser efetuada tam-bém durante a moagem.

O pigmento produzido por este processo mostra uma opacidadeaperfeiçoada em relação aos pigmentos comparativos e é adequado da me-lhor maneira para a aplicação no papel decorativo ou em materiais de reves-timento decorativos.

O processo de tratamento superficial de acordo com a invenção,é normalmente efetuado no acionamento às bateladas. Mas também é pos-sível, efetuar o tratamento continuamente, sendo que através de órgãos demistura adequados, tais como são conhecidos pelo técnico versado na téc-nica, deve ser garantida uma mistura satisfatória.

Exemplo de concretização

A seguir, a invenção é exemplarmente descrita, sem que comisso, seja tencionada uma limitação da invenção.

Exemplo:

Uma suspensão de TiO2 moída com areia, do processo de clore-to com uma concentração de TiO2 de 350 g/l foi ajustada com NaOH paraum valor de 10 a 60°C. Sob agitação, acrescentam-se 2,0 % em peso, deΑl2Ο3 à suspensão como solução de aluminato de sódio. Após um tempo deagitação de 15 minutos, acrescentam-se 2,4 % em peso, de P2O5 como so-lução de hidrogenofosfato dissódico. Seguiu-se um outro tempo de agitaçãode 15 minutos. Em seguida, acrescenta-se uma emulsão Ropaque Ultra a 30% (esferas ocas de polímero Rohm & Haas) correspondente a um teor desubstância ativa do copolímero de estireno/acrila de 2 % em peso, em rela-ção ao TiO2 e agita-se por mais 15 minutos. A suspensão foi ajustada paraum valor de pH 5 no próximo estágio através da adição de solução de sulfatode alumínio correspondente a 2,6 % em peso, de Al2O3. Em seguida, mistu-ram-se 0,7 % em peso, de Al2O3 na forma de uma adição paralela de solu-ção de aluminato de sódio e sulfato de alumínio, de maneira que o valor depH foi mantido em 5. Após um tempo de agitação de 30 minutos com auxíliode uma solução de aluminato de sódio alcalina, a suspensão foi ajustadapara um valor de pH de aproximadamente 5,8, filtrada e através de lavagem,libertada dos sais hidrossolúveis. A pasta de filtração lavada foi secada emum secador de atomização com adição de 0,25 % em peso, de NO3 na for-ma de NaNO3 e em seguida, moída com vapor.

Uma imagem do microscópio eletrônico de transmissão do pig-mento do exemplo mostra, na figura 1, os corpos ocos depositados na su-perfície do pigmento.

Exemplo comparativo:

Uma suspensão de TiO2 moída com areia, do processo de clore-to com uma concentração de TiO2 de 350 g/l foi ajustada com NaOH paraum valor de pH 10 a 60°C. Sob agitação, acrescentam-se 2,0 % em peso, deAl2O3 à suspensão como solução de aluminato de sódio. Após um tempo deagitação de 15 minutos, acrescentam-se 2,4 % em peso, de P2O5 como so-lução de hidrogenofosfato dissódico. Seguiu-se um outro tempo de agitaçãode 15 minutos. A suspensão foi ajustada no estágio seguinte através da adi-ção de sal de sulfato de alumínio correspondendo a 2,6 % em peso, deAl2O3 para um valor de pH 5. Em seguida, misturaram-se 0,8 % em peso, deAl2O3 na forma de uma adição paralela de solução de aluminato de sódio esulfato de alumínio, de maneira que o valor de pH foi mantido em 5. A sus-pensão foi ajustada para um valor de pH de cerca de 5 após um tempo deagitação de 30 minutos, com auxílio de uma solução alcalina de aluminatode sódio, filtrada e através de lavagem foi libertada dos sais hidrossolúveis.A pasta de filtração lavada foi secada em um secador de atomização comadição de 0,25 % em peso, de NO3 na forma de NaNO3 e em seguida, moí-da com vapor.

Métodos de teste e resultados do teste

Métodos de teste

Para a avaliação das propriedades óticas dos papéis decorativose, com isso, da qualidade do pigmento de dióxido de titânio, é significativo,que papéis decorativos com o mesmo teor de cinzas sejam comparados.Foram produzidas folhas de papel decorativo com um peso da folha de a-proximadamente 80 g/m2 e um teor de cinzas de aproximadamente 30 g/m2.O procedimento e os coadjuvantes utilizados são conhecidos pelo técnicoversado na técnica. O teor de dióxido de titânio (cinzas) de uma folha, bemcomo a retenção do pigmento foram determinados a seguir.

a) Teor de cinzas

Para determinar o teor de dióxido de titânio, uma quantidade depeso definida do papel produzido foi incinerado com um incinerador rápido a900°C. A proporção de massa de TiO2 (cinzas) em % em peso resultou atra-vés do peso final do resíduo. Para calcular o teor de cinzas tomou-se porbase a seguinte fórmula:

teor de cinzas [g/m2] = (cinza [% em peso] χ gramatura [g/m2]) /100 [%].

b) Retenção

Por retenção entende-se o poder de retenção de todos os mate-riais inorgânicos da folha de papel na peneira da máquina de papel. A cha-mada retenção one-pass, que foi determinada aqui, indica a proporção per-centual, que é retida no processo de carga simples da máquina de papel. Aproporção percentual da cinza em relação à proporção da massa de pigmen-to utilizada no sólido total da suspensão resulta na retenção:

retenção [%] = cinzas [%1 χ (peso inicial do pigmento fql + peso inicial da pasta química fql)peso inicial do pigmento [g]b) Propriedades óticas

As propriedades óticas dos pigmentos foram determinadas emlaminados. Para isso, o papel decorativo foi impregnado com uma resina deimpregnação de melamina modificada e prensada para formar laminados. Afolha a ser tratada com resina foi completamente imersa na solução de resi-na de melamina, depois, esticada entre duas rasquetas, para assegurar umadeterminada aplicação de resina e imediatamente após, pré-condensada naestufa de secagem de ar circulante a 130°C. A aplicação de resina importouem 120 até 140 % do peso da folha. A folha tinha uma umidade residual deaproximadamente 6 % em peso. As folhas condensadas foram dobradascom papéis Kraft impregnados com resina de fenol e papel underlay bran-co/preto para formar pacotes prensados. Para a avaliação dos pigmentos deensaio, a formação do laminado consistiu em 11 camadas: papel decorativo,underlay branco/preto, papel Kraft, papel Kraft, papel Kraft, underlay branco,papel Kraft, papel Kraft, papel Kraft, underlay branco/preto, papel decorativo.A prensagem dos pacotes é efetuada com auxílio de uma prensa de lamina-do Wickert tipo 2742 a uma temperatura de 140°C e uma pressão de 900N/cm2 para um tempo de prensagem de 300 segundos. A medição das pro-priedades óticas dos laminados foi efetuada com fotômetro espectral comer-ciai. Para a avaliação das propriedades óticas de materiais prensados emcamadas, os valores cromáticos dos papéis decorativos (CIELAB L*, -a*, -b*)foram determinados de acordo com DIN 6174 com auxilio do colorímetroELREPHO® 3000 sobre underlay branco e preto. A opacidade é uma medidapara a permeabilidade da luz ou transmissão do papel. Como medida para a opacidade dos laminados foram selecionados os seguintes tamanhos: CIELABL*Preto, a claridade dos laminados medida sobre papel underlay preto e o va-lor de opacidade L [%] = (Ypretc/Ybranco) x 100, determinado do valor Y dospapéis decorativos medidos sobre papel underlay preto (Ypreto) e o valor Ymedido sobre papel underlay branco (Ybranco)-

Resultados do teste

A tabela mostra os resultados do teste para laminados, que fo-ram produzidos com o pigmento de acordo com a invenção (exemplo) e comum pigmento comparativo (comparação). O pigmento de acordo com a in-venção, apresenta uma opacidade aperfeiçoada em relação ao pigmentocomparativo.

Tabela

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Claims

1. Pigmento de dióxido de titânio contendo partículas de dióxidode titânio, sendo que sobre a superfície da partícula encontra-se um reves-timento contendo fosfato de alumínio, óxido de alumínio e corpos ocos.

2. Pigmento de dióxido de titânio de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que os corpos ocos apresentam um diâmetromédio de 5 até 1000 nm.

3. Pigmento de dióxido de titânio de acordo com a reivindicação-1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o teor de alumínio do revestimentoimporta em 1,0 até 9,0 % em peso, preferivelmente 3,5 até 7,5 % em peso,especialmente cerca de 5,5 % em peso, calculado como AI2O3.

4. Pigmento de dióxido de titânio de acordo com uma ou váriasdas reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o teor de fósforodo revestimento importa em 1,0 até 5,0 % em peso, preferivelmente 1,5 até-3,5 % em peso, especialmente 2,0 até 3,0 % em peso, calculado como P2O5.

5. Processo para a produção de partículas de pigmento de dióxi-do de titânio revestidas contendo os estágiosa) preparação de uma suspensão aquosa de partículas de dióxi-do de titânio não-revestidasb) adição de um componente de alumínio e um de fósforoc) adição de um componente contendo corpos ocos,d) ajuste do valor de pH da suspensão para um valor na faixa deaproximadamente 4 até 9.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que no estágio a) o valor de pH da suspensão importa pelo menos 10e no estágio b) o valor de pH da suspensão é mantido em pelo menos 10.

7. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que no estágio b) é ajustado um valor de pH da suspensão abaixo de 4.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações 5, 6 ou 7,caracterizado pelo fato de que os corpos ocos apresentam um diâmetro mé-dio de 5 até 1000 nm.

9. Processo de acordo com uma ou várias das reivindicações de- 5 a 8, caracterizado pelo fato de que em um estágio e) com um valor de pHde aproximadamente 4 a 9 é aplicada uma outra camada de oxido de alumínio.

10. Processo de acordo com uma ou várias das reivindicaçõesde 5 a 9, caracterizado pelo fato de que a soma dos compostos de alumínioacrescentados importa em 1,0 até 9,0 % em peso, preferivelmente 3,7 até- 7,5 % em peso, especialmente cerca de 5,5 % em peso, calculados comoAl2O3.

11. Processo de acordo com uma ou várias das reivindicaçõesde 5 a 9, caracterizado pelo fato de que a soma dos compostos de fósforoacrescentados importa em 1,0 até 5,0 % em peso, preferivelmente 1,5 até - 3,5 % em peso, especialmente 2,0 até 3,0 % em peso, calculados comoP2O5.

12. Processo de acordo com uma ou várias das reivindicaçõesde 5 a 11, caracterizado pelo fato de que no estágio b) junto com o compo-nente de Al e de P são colocadas outras soluções de sais de metais de, porexemplo, Ce, Ti, Si, Zr ou Zn na suspensão.

13. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que em um estágio f) o valor de pH final da suspensão é ajusta-do para aproximadamente 5 a 8.

14. Processo de acordo com uma ou várias das reivindicaçõesde 5 a 13, caracterizado pelo fato de que no estágio d), uma solução ácidade sal de metal de Ce, Ti ou Zr é utilizada para ajustar o valor de pH.

15. Processo de acordo com uma ou várias das reivindicaçõesde 5 a 14, caracterizado pelo fato de que em um estágio posterior, as partí-culas de pigmento são tratadas com nitrato, de maneira que o pigmentopronto contém até 1,0 % em peso, de nitrato.

16. Processo de acordo com uma ou várias das reivindicaçõesde 5 a 15, caracterizado pelo fato de que em um estágio posterior, as partí-cuias de pigmento são moídas com uma substância orgânica.

17. Processo para a produção de partículas de pigmento de dió-xido de titânio revestidas contendo os estágiosa) preparação de uma suspensão aquosa de partículas de dióxi-do de titânio não-revestidas, em que o valor de pH da suspensão importa empelo menos 10b) adição de um componente de alumínio e um de fósforo, emque o valor de pH da suspensão é mantido em pelo menos 10,c) adição de componente contendo corpos ocos,d) ajuste do valor de pH da suspensão para um valor na faixa deaproximadamente 4 a 9.e) Aplicação de uma camada de oxido de alumínio com um valorde pH de aproximadamente 4 a 9.

18. Partículas de pigmento de dióxido de titânio produzidas se-gundo um processo de acordo com uma ou várias das reivindicações de 5 a 17.

19. Utilização do pigmento de dióxido de titânio de acordo comuma ou várias das reivindicações 1, 2, 3, 4, 18 na produção de papel decorativo.

20. Papel decorativo contendo um pigmento de dióxido de titâniode acordo com uma ou várias das reivindicações 1, 2, 3, 4, 18.

21. Utilização de papel decorativo, o qual contém um pigmentode dióxido de titânio de acordo com uma ou várias das reivindicações 1,2,3,-4, 18, para a produção de materiais de revestimento decorativos.

22. Material de revestimento decorativo contendo papel decora-tivo como definido na reivindicação 20.