ES2255221T3 - Agentes colorantes universales. - Google Patents
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Abstract
Composiciones colorantes universales que comprenden pigmentos en una cantidad en peso en el intervalo entre 25 y 35%, el agente de dispersión Disperbyk®-183 en una cantidad en peso en el intervalo entre 5 y 5 y 19% y y otros agentes de dispersión en una cantidad total en peso en el intervalo entre 2 y 14%, constando el resto de la composición de una mezcla de agua/propilenglicol en una proporción entre 1:1, 3 y 1:2, caracterizadas porque los pigmentos se eligen entre P.Y. 175, P.Y. 139, P.R. 254 y P.R. 254/257.
Description
Agentes colorantes universales.
La presente invención se refiere a composiciones
colorantes universales.
La expresión "composiciones colorantes
universales" se refiere a una serie de pastas colorantes que
comprenden pigmentos, agentes de dispersión y disolventes, que son
adecuados para mezclar con un amplio intervalo de bases de pintura
resinosa en la preparación de productos de pintura coloreados.
Se sabe que una pintura coloreada puede
prepararse mezclando, en una mezcladora adecuada, una composición
colorante universal con una base de pintura resinosa opaca o
transparente, eligiéndose las dos y mezclándose juntas en
proporciones predefinidas en función del color deseado de la
pintura, seleccionado de una gama de colores
adecuada.
adecuada.
Es posible, generalmente, preparar pinturas con
una amplia variedad de colores y gradaciones de color usando un
número limitado (series) de composiciones colorantes universales y
bases de pintura.
Se sabe también que, para que una composición
colorante se considere "universal", los agentes de dispersión
que contiene deben ser compatibles con la mayor variedad posible de
resinas con base de pintura, tales como, por ejemplo, resinas
acrílicas, epoxi, alcídicas, de poliéster, de polivinilo, etc.
Los agentes de dispersión deben también ser
solubles o dispersables en disolventes polares y apolares y capaces
de interaccionar con fracciones polares y grupos funcionales de
diversos pigmentos orgánicos e inorgánicos, para dispersar
eficazmente los pigmentos en la composición colorante, para
estabilizar su color y brillo y prevenir la floculación de los
pigmentos durante mucho tiempo tanto en las composiciones colorantes
universales como en las pinturas coloreadas finales.
Por estas razones, se han usado como agentes de
dispersión diversos tensioactivos de peso molecular bajo, tales
como, por ejemplo, varios sulfosuccinatos de sodio.
Sin embargo, estos agentes de dispersión no son
totalmente satisfactorios ya que algunos de ellos no tienen la
compatibilidad requerida con un amplio intervalo de pigmentos o
sistemas de resina con base de pintura, mientras otros, incluso
siendo compatibles con diversos pigmentos y sistemas de resinas,
tienen un impacto negativo en las propiedades del colorante de las
pinturas finales o los hacen considerablemente más caros.
No obstante, para obtener la dispersión eficaz de
los pigmentos, el agente de dispersión mencionado anteriormente se
usa en combinación con pequeñas cantidades de compuestos
coadyuvantes de la dispersión que constan generalmente de
alquilfenoles etoxilados, en particular nonilfenoles etoxilados.
Estos compuestos tienen propiedades de
humectación y dispersión y tensión superficial más baja que la
mayoría de los agentes de dispersión con los que se mezclan,
mejorando además su interacción con los grupos funcionales de los
pigmentos.
Sin embargo, junto con estas útiles propiedades,
los alquilfenoles etoxilados tienen varios inconvenientes asociados
con su gran impacto negativo en el medio.
Por esta razón, la tendencia habitual en la
industria de pinturas se dirige a suprimir los alquilfenoles
etoxilados de las composiciones colorantes.
Se ha descubierto que usando Disperbyk®-183 como
agente de dispersión, se resuelven los inconvenientes de la técnica
anterior.
Específicamente, se ha descubierto que
Disperbyk®-183 es capaz de dispersar eficazmente una amplia variedad
de pigmentos orgánicos e inorgánicos durante un largo periodo de
tiempo sin la ayuda de alquilfenoles etoxilados y da a los
pigmentos estabilidad de color y mejor brillo.
Además, las composiciones colorantes universales
que los contienen pueden ser mezcladas eficazmente con un gran
número de productos de pintura resinosos con base de agua o base
orgánica, sin ninguna floculación del pigmento ni alteración de las
propiedades del colorante de las pinturas que surgen al final.
Un ejemplo de dichas composiciones puede
encontrarse en la solicitud de patente europea EP 0.937.760 A, que
describe composiciones colorantes universales que comprenden
5-70% en peso de pigmentos, 1-50% en
peso de agentes de dispersión poliméricos, preferentemente
Disperbyk®-183 y 20-80% en peso de disolventes y
tienen un intervalo de proporciones en peso pigmentos/agente de
dispersión de 0,1:1 a 15:1. Los pigmentos son pigmentos orgánicos
elegidos entre P.B. 7, P.B. 15:2, P.B. 15:4, P.G. 7, P.R. 19, P.R.
19, P.R. 122, P.R. 168/112, P.V. 23, P.Y. 3, P.Y. 74, P.Y. 74, P.Y.
74/83, P.Y. 83 y pigmentos inorgánicos elegidos entre: P.B. 11, P.R.
101, P.W. 6 y P.Y. 42.
Disperbyk®-183 es el nombre comercial de una
solución de polímero vendida por la compañía
BYK-Chemie GmbH. Este producto es además conocido y
ampliamente disponible en el mercado.
Los pigmentos en las composiciones colorantes
universales según la invención son pigmentos orgánicos o inorgánicos
convencionales adecuados para preparar productos de pintura
coloreados y se eligen entre los pigmentos coloreados que tienen
las siguientes clasificaciones por índice de color: P.Y. 175, P.Y.
139, P.R. 254 y P.R. 254/257.
Los disolventes para las composiciones colorantes
universales según la invención se eligen preferentemente entre el
grupo que comprende agua, disolventes orgánicos solubles en agua y
mezclas de los mismos.
Se prefieren particularmente etilenglicol,
dietilenglicol, propilenglicol y dipropilenglicol, como disolventes
orgánicos solubles en agua.
Los disolventes se añaden a las composiciones
colorantes según la invención en cantidades tales que la viscosidad
de las composiciones se ajuste apropiadamente en el intervalo entre
0,8-0,9 Pa.s a 20ºC.
Además de los ingredientes anteriormente
mencionados, las composiciones según la invención pueden comprender
también hasta 3% en peso en relación con el peso de la composición,
otros aditivos convencionales tales como modificadores de la
viscosidad, agentes hidratantes, agentes antiespumantes, biocidas,
diluyentes y tensioactivos, con la condición de que estas
composiciones estén, en todos los casos, libres de alquilfenoles
etoxilados.
Entre las resinas de productos de pintura con
base de agua, que son compatibles con las composiciones colorantes
universales según la invención, pueden mencionarse, a modo de
ejemplo no limitante, diversos tipos de copolímeros, tales como
versatato de vinilo, copolímeros acrílicos, butadieno estireno y
emulsiones alquídicas modificadas.
Entre las resinas de productos de pintura con
base de disolvente orgánico, que son compatibles con las
composiciones colorantes universales según la invención, pueden
mencionarse, a modo de ejemplo, las resinas alquídicas de aceite
corto, aceite medio y aceite largo y las resinas de vinilo y
acrílicas de cadena corta, cadena media y cadena larga.
Las composiciones colorantes universales según la
invención pueden prepararse por procedimientos convencionales.
Pueden prepararse, por ejemplo, combinando una mezcla que comprende
el pigmento, el agente de dispersión y el disolvente en un molino
de bolas, un molino amasador o un molino coloidal o en una
mezcladora de alta velocidad o alto cizallamiento hasta que se
obtiene una dispersión uniforme.
Las composiciones colorantes según la invención
se preparan preferentemente premezclando primero el agente de
dispersión con el disolvente en un dispersor de alta velocidad,
añadiendo las partículas de pigmento a la premezcla de los
componentes anteriormente mencionados y combinando la mezcla
resultante en un molino de bolas durante un periodo de tiempo
requerido para obtener una dispersión uniforme de los pigmentos y la
viscosidad deseada de la composición.
En particular, se prepararon cuatro composiciones
colorantes universales según la invención. Cada composición puede
obtenerse premezclando primero, con agitación en un dispersor de
alta velocidad, un agente de dispersión con una mezcla de agua y
propilenglicol, añadiendo los pigmentos a la premezcla de los
componentes anteriormente mencionados y combinando la mezcla
resultante en un molino de bolas durante un periodo de tiempo
requerido para obtener una dispersión uniforme de los pigmentos y
la viscosidad deseada de la composición.
En cada composición, se usó el agente de
dispersión Disperbyk®-183 en un porcentaje en peso de entre 5 y 19%
en relación con el peso total de la composición, como una mezcla con
otros agentes de dispersión conocidos (por ejemplo el producto
comercial Serad® FN-265) en una cantidad de 2 a 14%
en peso en relación con el peso total de la composición. Se usó
como disolvente una mezcla de agua y propilenglicol en un intervalo
de proporciones entre 1:1,3 y 1:2. El pigmento está presente en una
cantidad en peso de 25 a 35%, y se elige entre: P.Y. 175, P.Y.139,
P.R. 254 y P.R. 254/257.
Para obtener composiciones colorantes universales
con las propiedades y estabilidad deseadas, es esencial para cada
componente que esté presente en las proporciones y cantidades
indicadas.
La tabla 1 muestra las clases de pigmentos
coloreados según el índice de color internacional, la clasificación
y las proporciones en peso de las mezclas de agua y propilenglicol
usadas para cada composición.
| Nombre | Pigmento | Proporción en peso agua/glicol | Tipo de pigmento |
| Amarillo patentado | P.Y. 175 | 1:2 | Orgánico |
| Amarillo indio | P.Y. 139 | 1:2 | Orgánico |
| Rojo pirrol | P.R. 254 | 1:1,5 | Orgánico |
| Burdeos | P.R. 254/257 | 1:1,3 | Orgánico |
En la tabla 2, por otro lado, se muestran los
porcentajes en peso de los componentes y la viscosidad, para cada
composición.
| Nombre | % en peso | % en peso de | % en peso de otros | Viscosidad |
| de pigmento | Disperbyk®-183 | agentes de dispersión | ||
| Amarillo patentado | 25 | 18 | 2 | 0,85 Pa.s |
| Amarillo indio | 32 | 19 | 2 | 0,85 Pa.s |
| Rojo pirrol | 35 | 5 | 14 | 0,8 Pa.s |
| Burdeos | 35 | 5 | 14 | 0,9 Pa.s |
Claims (5)
1. Composiciones colorantes universales que
comprenden pigmentos en una cantidad en peso en el intervalo entre
25 y 35%, el agente de dispersión Disperbyk®-183 en una cantidad en
peso en el intervalo entre 5 y 19% y otros agentes de dispersión en
una cantidad total en peso en el intervalo entre 2 y 14%, constando
el resto de la composición de una mezcla de agua/propilenglicol en
una proporción entre 1:1,3 y 1:2, caracterizadas porque los
pigmentos se eligen entre P.Y. 175, P.Y. 139, P.R. 254 y P.R.
254/257.
2. Composición colorante universal según la
reivindicación 1, que tiene la siguiente composición, expresada
como porcentajes en peso en relación con el peso total de la
composición: pigmento P.Y. 175, 25% en peso, Disperbyk®-183, 18% en
peso, otros agentes de dispersión, 2% en peso, agua/propilenglicol
en una proporción en peso de 1:2 y una viscosidad de 0,85 Pa.s.
3. Composición colorante universal según la
reivindicación 1, que tiene la siguiente composición, expresada
como porcentajes en peso en relación con el peso total de la
composición: pigmento P.Y. 139, 32% en peso, Disperbyk®-183, 19% en
peso, otros agentes de dispersión, 2% en peso, agua/propilenglicol
en una proporción en peso de 1:2 y una viscosidad de 0,85 Pa.s.
4. Composición colorante universal según la
reivindicación 1, que tiene la siguiente composición, expresada
como porcentajes en peso en relación con el peso total de la
composición: pigmento P.R. 254, 35% en peso, Disperbyk®-183, 5% en
peso, otros agentes de dispersión, 14% en peso, agua/propilenglicol
en una proporción en peso de 1:1,5 y una viscosidad de 0,8
Pa.s.
5. Composición colorante universal según la
reivindicación 1, que tiene la siguiente composición, expresada
como porcentajes en peso en relación con el peso total de la
composición: pigmento P.R. 254/257, 35% en peso, Disperbyk®-183, 5%
en peso, otros agentes de dispersión, 14% en peso,
agua/propilenglicol en una proporción en peso de 1:1,3 y una
viscosidad de 0,9 Pa.s.
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