Пигментная композиция, способ получения пигментной композиции, кроющая композиция, пигментированная матовая поверхность подложки, пигментированное матовое покрытие и пластмасса Российский патент 2019 года по МПК C09C1/36 C09C3/06 C09C3/08 C09C3/12 C08K3/22 C09D7/42 C09D7/62 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пигментной композиции, предназначенной для получения пигментированных матовых покрытий, например матовых и печатных красок. Кроме того, указанное изобретение относится к способу получения такой пигментной композиции, а также к кроющей композиции на ее основе.

Уровень техники

Матовость поверхности лакокрасочных покрытий и печатных красок достигается посредством избирательного придания ей шероховатости в микронном диапазоне размеров. В результате этого, падающий на указанную шероховатую поверхность свет становится подверженным скорее диффузному рассеянию, чем направленному отражению. Таким образом, степень глянцевости лакокрасочной пленки или печатной краски определяется высотой, формой и количеством неровностей на ее поверхности.

Матовость поверхности обычно обеспечивается введением конкретных матирующих агентов в состав красящей либо печатной композиции. Например, такие матирующие агенты содержат сферические частицы, имеющие величину размера в интервале значений от 1 до около 20 μм в зависимости от толщины пленочного слоя. На практике, в качестве матирующих агентов в подавляющем большинстве случаев используют осажденные либо пирогеновые кремнеземы или силикагели, но при этом в качестве указанных матирующих агентов могут также использоваться вещества на основе дуромеров, парафинов или термопластов. Также, в качестве матирующих агентов могут быть пригодны кремнекислые соединения, углекислый кальций и различные виды полых тел сферической формы.

Так, в источнике информации ЕР 1398301 В1 раскрываются матирующие агенты, предназначенные для лакокрасочных покрытий и выполненные на основе осажденных кремнеземов с размером частиц (d50) в интервале значений от 5 до 15 μм и с площадью удельной поверхности (определенной методом БЭТ¹ (¹ Метод Брунауэра, Эметта и Тэйлора для определения удельной поверхности твердых тел (далее - метод "БЭТ"))) в интервале значений от 350 до 550 м²/г. В одном из вариантов варианте, кремнеземы могут быть покрыты парафином.

Далее, в источнике информации Е 19516253 А1 описываются матирующие агенты, выполненные на основе высушенного распылением силикагеля. Для обеспечения достаточной стабильности агрегатов используется связующее, например силикат со слоистой структурой, пирогеновые кремнеземы или органические полимеры. Матирующий агент характеризуется величиной размера частиц в интервале значений от 1 до 20 μм и удельным объемом пор от 0,4 до 2,5 мл/г.

Обычно, эффект матирования усиливается в зависимости от дозы матирующего агента. У частиц более крупного размера наблюдается более сильный матирующий эффект, но при этом одновременно снижается гладкость поверхности, что является нежелательным следствием. Кроме того, более высокая доза матирующего агента в сочетании с более продолжительным временем диспергирования ведут к возрастанию вязкости красящих составов, создавая тем самым технологические проблемы. При этом, работа с известными из уровня техники матирующими агентами на основе кремнекислых соединений осложняется их значительной склонностью к пылению, что считается, таким образом, их недостатком.

В соответствии с патентной заявкой ЕР 15003103, вышеуказанных недостатков возможно избежать в случае применения агломератов пигмента, характеризующихся средним размером d50 от 2 до 200 μм при получении матовых и печатных красок. Вышеуказанный способ отличается тем, что данные агломераты пигмента подвержены частичному разрушению при диспергировании, например в шаровой мельнице, но при этом увеличения вязкости не происходит. Дополнительный признакуказанного способа состоит в том, что матирующий агент и пигмент характеризуются одинаковым химическим составом и одинаковыми свойствами поверхности. При этом, недостатком указанного способа является то, что степень матовости в значительной мере зависит от полученного количества диспергирующей энергии благодаря частичному разрушению вышеуказанных агломератов пигмента.

Раскрытие изобретения

Таким образом, с учетом предшествующего уровня техники, существует необходимость в создании матирующего агента, предназначенного для получения матовых покрытий и характеризующегося незначительным пылением, дисперсионной устойчивостью и дополнительной воспроизводимостью, что обеспечивает внешний вид покрываемой поверхности, характеризующийся однородной матовостью. Кроме того, существует необходимость в способе получения матового пигментированного покрытия, в котором указанный матирующий агент и указанный пигмент характеризуются сходством химического состава, а методика диспергирования не оказывает влияния на матирущий эффект.

Задачей настоящего изобретения является создание пигментной композиции для получения пигментированных матовых покрытий, способа получения такой композиции и кроющей композиции на ее основе, а также применение указанной композиции для матирования поверхности подложек.

Задача настоящего изобретения выполняется благодаря созданию пигментной композиции для получения матовых покрытий, которая содержит неорганические частицы пигмента, характеризующиеся двухмодальным массовым распределением частиц по размерам, причем частицы пигмента первой фракции в указанной композиции характеризуется определенным размером, а частицы пигмента второй фракции характеризуется средним размером (d50) в интервале значений от 2 до 200 μм, предпочтительно от 2 до 100 μм, более предпочтительно от 2 до 50 μм, и наиболее предпочтительно от 2 до 20 μм, и при этом поверхность указанных частиц пигмента первой и второй фракций выполнена обработанной.

Пигментная композиция в соответствии с настоящим изобретением характеризуется хорошими матирующими свойствами и великолепной укрывистостью. Кроме того, указанная композиция обладает высокой ударопрочностью и стойкостью к абразивному износу в сочетании с повышенной химической стабильностью. Включение такой пигментной композиции в состав кроющей композиции не влияет существенным образом как на матирующий эффект, так и на вязкость последней, поскольку при этом отсутствует разрушение частиц и, таким образом, вышеуказанная кроющая композиция характеризуется быстротой получения, а также простотой при работе с ней и легкостью нанесения на поверхность. При этом, с учетом сходства параметров вязкости и свойств матрицы, вышеуказанная пигментная композиция в соответствии с настоящим изобретением становится практически осуществимой в результате лишь незначительной доработки композиции краски для получения глянцевых покрытий.

Таким образом, в соответствии с первым аспектом изобретения, заявляется пигментная композиция для получения матовых покрытий, которая содержит неорганические частицы пигмента, характеризующиеся двухмодальным массовым распределением частиц по размерам, причем частицы пигмента первой фракции в указанной композиции характеризуется определенным размером, а частицы пигмента второй фракции характеризуется средним размером (d50) в интервале значений от 2 до 200 μм, предпочтительно от 2 до 100 μм, более предпочтительно от 2 до 50 μм, и наиболее предпочтительно от 2 до 20 μм, и при этом поверхность указанных частиц пигмента первой и второй фракций выполнена обработанной.

Согласно настоящему изобретениюуказанные неорганические частицы пигмента могут являться солью металла.

Согласно настоящему изобретению указанная соль металла может являться оксидом металла.

Согласно настоящему изобретению указанный оксид металла может являться диоксидом титана.

Согласно настоящему изобретению поверхность указанных частиц пигмента может быть выполнена обработанной с использованием соединений алюминия, кремния, титана, циркония, олова, церия или фосфора, и/или органических соединений, выбранных из группы, содержащей силаны, силоксаны, триметилолпропаны (ТМП), триметилолэтаны (ТМЭ) и гексаметафосфаты (ГМФ).

Согласно настоящему изобретению поверхность частиц указанных первой и второй фракций выполнена обработанной в одинаковом режиме; и/или, что количество частиц второй фракции составляет в ней от 1 до 8 вес. %, предпочтительно от 3 до 6 вес. %.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения пигментной композиции для матовых покрытий, включающий следующие этапы:

а) использование неорганических частиц пигмента первой фракции с определенным размером;

б) использование неорганических частиц пигмента второй фракции со средним размером (d50) в интервале значений от 2 до 200 μм, предпочтительно от 2 до 100 μм, более предпочтительно от 2 до 50 μм, и наиболее предпочтительно от 2 до 20 μм;

в) выполнение обработки поверхности частиц пигмента указанных первой и второй фракций в водной суспензии.

Согласно настоящему изобретению в качестве указанных частиц первой и второй фракций могут использовать оксиды металла; и/или в качестве указанных частиц первой и второй фракций могут использовать соли металла; в качестве указанных частиц первой и второй фракций могут использовать диоксид титана.

Согласно настоящему изобретению поверхности указанных частиц пигмента могут обрабатывать неорганическими и/или органическими соединениями, и/или, что поверхность указанных частиц пигмента первой и второй фракций могут обрабатывать с использованием соединений алюминия, кремния, титана, циркония, олова, церия или фосфора, и/или органических соединений, выбранных из группы, содержащей силаны, силоксаны, триметилолпропаны (ТМП), триметилолэтаны (ТМЭ) и гексаметафосфаты (ГМФ).

Согласно настоящему изобретению поверхности указанных частиц пигмента первой и второй фракций могут обрабатывать совместно либо отдельно, но при этом используют одинаковый режим обработки.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к кроющей композиции, содержащей вышеуказанную пигментную композицию в соответствии с настоящим изобретением.

Дополнительный аспект настоящего изобретения направлен на пигментированную матовую поверхность подложки, причем указанная поверхность выполнена с нанесением на нее кроющей композиции в соответствии с настоящим изобретением.

Иной аспект настоящего изобретения относится к пигментированным матовым покрытиям, например лакокрасочным покрытиям или покрытиям из печатной краски, причем они выполнены с использованием пигментной композиции в соответствии с настоящим изобретением.

Еще один аспект настоящего изобретения направлен на пластмассу, содержащую матирующий агент, причем она содержит пигментную композицию в соответствии с настоящим изобретением.

И, наконец, другой аспект настоящего изобретения относится к применению пигментной композиции для матирования поверхностей.

Осуществление изобретения

Эти и прочие аспекты настоящего изобретения, его признаки и преимущества станут очевидны для квалифицированного специалиста в данной области техники после ознакомления в нижеследующими подробным описанием и формулой изобретения. Каждый признак, относящийся к одному аспекту указанного изобретения может также быть использован в любом ином аспекте данного изобретения. Кроме того, разумеется, содержащиеся в материалах данной заявки примеры имеют своей целью описание и пояснение изобретения, а не его ограничение. В частности, данное изобретение не ограничено такими примерами. Числовые интервалы, раскрытые в виде "от х до y", включают в себя указанные значения величин и те их значения, которые лежат в пределах области соответствующей точности измерений, что является известным квалифицированному специалисту в данной области техники. Если в данном виде представлены несколько предпочтительных числовых интервалов значений величин, то разумеется все интервалы образованные посредством комбинации различных конечных точек также считаются туда включенными.

Все процентные содержания, употребляемые в материалах заявки применительно к описываемым там композициям, относятся к весовым процентам (вес. %), если явным образом не указано иное, соответственно на основании рассматриваемой смеси или композиции.

Выражение "по меньшей мере", употребляемое в тексте настоящей заявки, относится к одному или более элементам, то есть это 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 либо более. Применительно к описанию компонентов, значение величины имеет отношение к типу компонента, а не к абсолютному количеству молекул. Вместе с указанием веса, значение величины имеет отношение ко всем соединениям заявленного вида, содержащимся в композиции/составе, соответственно, а это означает, что указанная композиция/состав не содержат каких-либо дополнительных соединений данного вида, за исключением заявленного количества соответствующих соединений.

В рамках настоящего изобретения, выражение "средний размер частицы" означает зависящий от массы медианный диаметр d50 (далее - "650"). Определение распределения частиц по размеру и значения зависящей от массы величины медианного диаметра d50 проводилось по методике осаждения отстаиванием, как описано в данной заявке.

Употребляемое в данной заявке понятие "пигмент" относится к неорганическим или органическим красителям, которые являются практически нерастворимыми в среде применения, в соответствии со стандартом DIN 55 943, и которые являются как химически, так и физически неизменяемыми в указанной среде применения и сохраняют свою структуру, состоящую из совокупности частиц. Они используются для окрашивания, которое построено на взаимодействии частиц пигмента с видимым светом благодаря поглощению и ремиссии. Кроме того, употребляемое в материалах настоящей заявки понятие "размер частицы пигмента" относится к среднему размеру частицы (d50) в интервале значений от 0,01 до 1 μм, предпочтительно от 0,2 до 0,5 μм, и более предпочтительно от 0,2 до 0,4 μм.

Любой неорганический пигмент, который известен из уровня техники и соответствует заявленному в изобретении назначению, может быть использован в качестве указанных неорганических частиц пигмента. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, в качестве указанных неорганических частиц пигмента может быть использована соль металла, а в более предпочтительном варианте осуществления изобретения может быть использован оксид металла.

Надлежащим образом подобранные неорганические пигменты включают в себя, без каких бы то ни было ограничений, белые пигменты, например диоксид титана (C.I. пигмент белый 6), цинк белый, свинцовистый оксид цинка; сульфид цинка, литопон; черные пигменты, например оксид железа черный (C.I. пигмент черный 11), железо-марганец черный, шпинель черная (C.I. пигмент черный 27); сажа углеродная (C.I. пигмент черный 7); цветные пигменты, например оксид хрома, гидрат оксида хрома зеленый; хром зеленый (C.I. пигмент зеленый 48); кобальт зеленый (C.I. пигмент зеленый 50); ультрамарин зеленый; кобальт синий (C.I. пигмент синий 28 и 36; C.I. пигмент синий 72); ультрамарин синий; марганец синий; ультрамарин фиолетовый; кобальт и марганец фиолетовые; оксид железа красный (C.I. пигмент красный 101); сульфоселенид кадмия (C.I. пигмент красный 108); сульфид церия (C.I. пигмент красный 265); молибдат красный (C.I. пигмент красный 104); ультрамарин красный; оксид железа коричневый (C.I. пигмент коричневый 6 и 7), смешанные коричневые шпинельные и корундовые фазы (C.I. пигмент коричневый, 29, 31, 33, 34, 35, 37, 39 и 40), крон-титан желтый (С.I. пигмент коричневый 24), хром оранжевый; сульфид церия (C.I. пигмент оранжевый 75); оксид железа желтый (C.I. пигмент желтый 42); никель-титан желтый (С.I. пигмент желтый 53; C.I. пигмент желтый 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164 и 189); хром-титан желтый; шпинельные фазы (C.I. пигмент желтый 119); сульфид кадмия и сульфид кадмия-цинка (C.I. пигмент желтый 37 и 35); крон желтый (C.I. пигмент желтый 34), и ванадат висмута (C.I. пигмент желтый 184).

Далее, могут также применяться частицы неорганических пигментов, которые обычно используются в качестве наполнителей, например таких как оксид алюминия, гидроксид алюминия, сульфид цинка, природный и осажденный мел, сульфат бария.

В предпочтительном варианте, указанные частицы пигмента выбирают из группы, содержащей карбонат магния, сульфат бария, диоксид титана, оксид цинка, сульфид цинка, гантит, белила свинцовые, литопон, кристобалит, фарфоровую глину, и их смеси. Из всех раскрытых в заявке частиц пигмента наиболее предпочтительными являются частицы из диоксида титана, поскольку данное химическое соединение проявляет свойства пигмента и характеризуется высокой твердостью по шкале Мооса. Диоксид титана может существовать с кристаллической структурой рутильной формы, анатазной формы и брукитной формы. Обычно же диоксид титана встречается с кристаллической структурой рутильной формы или анатазной формы. По сравнению с анатазной формой структуры диоксида титана, его рутильная форма является наиболее подходящей в силу своей низкой фотолитической катализаторной активности.

В случае применения диоксида титана, частицы необработанного диоксида титана (пигмент на основе диоксида титана), которые обычно получают при помощи сульфатной или хлоридной технологии, используют в качестве исходного материала для частиц первой фракции в соответствии с настоящим изобретением. Частицы пигмента на основе диоксида титана обычно характеризуются средним размером в интервале значений от 0,01 до 1 μм, предпочтительно от 0,2 до 0,5 μм, и более предпочтительно от 0,2 до 0,4 μм. В качестве указанных частиц второй фракции используют крупнодисперсные частицы пигмента на основе диоксида титана, характеризующиеся средним размером d50 в интервале значений от 2 до 200 μм, предпочтительно от 2 до 100 μм, более предпочтительно от 2 до 50 μм, и более предпочтительно от 2 до 20 μм. Например, указанный крупнодисперсный пигмент на основе диоксида титана может находиться в рутильной форме и может быть получен с использованием сульфатной или хлоридной технологии. Указанные частицы пигмента могут характеризоваться размером d50 в интервале значений до примерно 2 мм и могут в необязательном порядке подвергаться размалыванию до требуемого интервала значений указанного размера с необязательным выполнением последующей классификации частиц по размеру с использованием, например, технологии просеивания сквозь сита. Размол может осуществляться, например, в шаровой мельнице с мешалкой, в маятниковой мельнице или в валковой мельнице. При получении диоксида титана по сульфатной технологии, требуемый размер частиц достигается при выполнении операции обжига посредством введения некоторых добавок, за счет увеличения длительности обжига и/или при помощи повышения температуры обжига. Получаемые при этом частицы характеризуются более сильной степенью агломерации и, таким образом, они проявляют очень высокую стабильность в процессе последующего диспергирования при получении покрытий в рамках настоящего изобретения, т.е. они не подвергаются разрушению. В частном варианте осуществления изобретения, возможно использования частиц диоксида титана, полученных в соответствии с хлоридной технологией и подвергнутых процессу агломерации.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, частицы пигмента кроющих веществ подвергают поверхностной обработке с использованием соединений алюминия, кремния, титана, циркония, олова, церия или фосфора, и/или органических соединений, выбранных из группы, содержащей силаны, силоксаны, триметилолпропаны (ТМП), триметилолэтаны (ТМЭ) и гексаметафосфаты (ГМФ).

Крометого, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, указанные частицы пигмента первой и второй фракций подвергают одинаковой поверхностной обработке. Таким образом, поверхности частиц обеих фракций характеризуются одинаковыми свойствами, например матричной совместимостью, в особенности в отношении поверхностно активных добавок, что ведет к значительному упрощению работы с ними.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, содержание частиц пигмента второй фракции в вышеуказанной пигментной композиции составляет от 1 до 10 вес. %, предпочтительно от 1 до 6 вес. %, из расчета на общий вес данной пигментной композиции.

Предлагаемый в соответствии с настоящим изобретением способ получения пигментной композиции для матовых покрытий, включающий следующие этапы:

а) использование неорганических частиц пигмента первой фракции, характеризующихся определенным размером;

б) использование неорганических частиц пигмента второй фракции, характеризующихся средним размером (d50) в интервале значений от 2 до 200 μм, предпочтительно от 2 до 100 μм, более предпочтительно от 2 до 50 μм, и наиболее предпочтительно от 2 до 20 μм;

в) выполнение обработки поверхности частиц пигмента указанных первой и второй фракций в водной суспензии.

При получении диоксида титана по сульфатной технологии, требуемый размер частиц достигается при выполнении операции обжига посредством введения некоторых добавок, за счет увеличения длительности обжига и/или при помощи повышения температуры обжига. Получаемые при этом частицы характеризуются более сильной степенью агломерации и, таким образом; они проявляют очень высокую стабильность в процессе последующего диспергирования при получении покрытий в рамках настоящего изобретения, т.е. они не подвергаются разрушению. В частном варианте осуществления изобретения, возможно использования частиц диоксида титана, полученных в соответствии с хлоридной технологией и подвергнутых процессу агломерации.

Затем, указанные частицы пигмента подвергают поверхностной обработке с использованием для этого органических и/или неорганических соединений. Указанная поверхностная обработка соответствует обычно нанесению поверхностного покрытия с пигментами. Например, в качестве кроющих веществ используют соединения кремния, алюминия, титана, циркония, олова, церия или фосфора, либо органические соединения, например силаны, силоксаны, триметилолпропаны (ТМП), триметилолэтаны (ТМЭ) и гексаметафосфаты (ГМФ), и.т.д. Таким образом свойства поверхности у матирующего агента и используемого в обычном случае пигмента совпадают. Например, указанное совпадение свойств наблюдается в части матричной совместимости, в особенности в отношении поверхностно активных добавок.

При выполнении поверхностной обработки, возможно нанесение одного или нескольких слоев либо смешанных слоев покрытия их кроющих веществ. В частном варианте осуществления изобретения, в наружном слое обработанной поверхности частицы содержатся соединения алюминия, в частности оксид алюминия либо гидрооксид алюминия. Обработку поверхности выполняют, например, посредством осаждения кроющих веществ непосредственно на частицы в водной суспензии. Данные методы обработки известны, в частности, из технологии получения пигмента из диоксида титана и они могут быть применены в соответствии с настоящим изобретением. Толщина слоя поверхностного покрытия, нанесенного на указанные частицы в ходе поверхностной обработки, характеризуется наноразмерным интервалом величин, предпочтительно не более 10 нм, более предпочтительно от 1 до 10 нм, таким образом размер обработанных частиц не отличается значительно от размера необработанных частиц.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, обработку поверхности частиц обеих фракций осуществляют одинаковым образом, а именно либо проводят обработку поверхности частиц обеих фракций совместно в одной и той же суспензии, либо проводят обработку каждой фракции частиц отдельно в суспензии. В первом случае, получают суспензию частиц обоих фракций с содержанием в ней частиц второй фракции от 1 до 10 вес. %, предпочтительно от 1 до 6 вес. %, из расчета на общий вес частиц. Далее, поверхность частиц обрабатывают в указанной суспензии и производят их сепарацию от суспензии, промывают и сушат обычным способом с проведением последующей операции микронизации также обычным образом. Во втором случае, каждую фракцию частиц обрабатывают в суспензии отдельно. Далее следует сепарация, промывка, сушка, микронизация и, наконец, смешивание указанных фракций обработанных частиц в сухом состоянии в требуемой пропорции.

После указанной поверхностной обработки проводят сепарацию частиц, фильтрование, промывку и сушку с последующей необязательной микронизацией, например в пароструйной мельнице. Обычно микронизацию выполняют в пароструйной мельнице, причем в ходе этого процесса предусмотрена возможность введения таких органических соединений, как ТМП или ТМЭ. Подобная технология знакома квалифицированным специалистам в данной области техники.

Настоящее изобретение также относится к кроющей композиции для получения пигментированных матовых поверхностей, при этом она содержит описываемую в материалах заявки пигментную композицию. Указанная пигментная композиция может входить в состав указанной кроющей композиции в количестве от 0,1 до 98 вес. %, предпочтительно от 1 до 50 вес. %, более предпочтительно от 2 до 25 вес. %, наиболее предпочтительно от 3 до 23 вес. % из расчета полного веса кроющей композиции. В дополнение к указанной пигментной композиции в соответствии с настоящим изобретением, указанная кроющая композиция может содержать обычную пигментную композицию и пигменты. В предпочтительном варианте, кроющая композиция не содержит каких-либо дополнительныхпигментных композиций.

Далее, указанная кроющая композиция содержит обычные компоненты. В качестве таких компонентов кроющей композиции могут служить любые известные из уровня техники компоненты, которые согласуются с назначением композиции, заявленным в настоящем изобретении. В предпочтительном варианте, указанная композиция содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, содержащей связующее вещество, ингибитор пенообразования, диспергатор, наполнитель, растворитель, консервант, вспомогательное пленкообразующее средство и добавку для регулирования реологических свойств. Причем указанные консерванты включают также обычные фунгициды. В составе кроющих композиций могут присутствовать лаки, краски, в том числе типографские краски.

Настоящее изобретение дополнительно относится к пигментированной матовой поверхности подложки, отличающейся тем, что она выполнена покрытой кроющей композицией, раскрытой в материалах заявки. При этом, указанные кроющие композиции могут быть выполнены в виде однокомпонентных, двухкомпонентных и многокомпонентных красокобычного состава. Указанные краски наносят на подложку обычными методами с их последующим отверждением в зависимости от их состава, в частности например в зависимости от связующего вещества, которое отверждается при ультрафиолетовом облучении или сушкой. Материал подложки включают в себя без каких-либо ограничений древесину, пластмассы, металлы, бумагу, стеклоткань, и их сочетания.

В готовом покрытии пигментирование обеспечивается за счет фракции пигментирующих частиц пигмента (частиц первой фракции), а требуемая шероховатость поверхности обеспечивается благодаря второй, крупнодисперсной фракции частиц пигмента (характеризующихся средним размером d50 в интервале значений от 2 до 200 μм). Указанное изобретение дополнительно относится еще к пластмассе, отличающейся тем, что она содержит пигментную композицию в соответствии с настоящим изобретением. В качестве указанной пластмассы может использоваться любая известная из уровня техники пластмасса, которая согласуется с назначением изобретения. Понятие "пластмасса" в том смысле как оно употребляется в материалах заявки относится к материалу, содержащему по меньшей мере 50 вес. % полимера из расчета к общему весу указанной пластмассы. Данный полимер может быть гомополимером, сополимером или привитым полимером. Кроме того, указанный полимер может быть атактическим полимером, изотактическим полимером или синдиотактическим полимером. При этом, указанная пластмасса может быть тепмопластом, эластомером, дуропластом или термопластическим эластомером, но предпочтительно является термопластом. Без каких-либо ограничений, указанный полимер выбирают из группы, содержащей полиолефины, полистирол, полиамид, поликетон, полиэстер, полиуретан, поли(мет)акрилат, и их смеси. Также, без каких-либо ограничений, указанный полиолефин выбирают из группы, содержащей полиметилен, полиэтилен, полипропилен, полибутилен, и их смеси. Причем указанная пигментная композиция может быть внедрена в указанную пластмассу при помощи известных методов, например посредством экструдирования. Описанная в настоящей заявке пигментная композиция хорошо поддается процессу экструдирования, в частности поскольку отсутствует ее разрушение, при этом процесс экструдирования не оказывает влияния на матирующий эффект. Введение матирующего агента в пластмассу выполняют в обычных количествах. Таким образом, содержание матирующего агента в соответствии с изобретением в полученной пластмассе составляет от 0,1 до 30 вес. %, предпочтительно от 1 до 25 вес. % из расчета к общему весу указанной пластмассы.

И, наконец, настоящее изобретение также относится к применению пигментной композиции для матирования подложек. Как указано выше, материал подложки включает в себя без каких-либо ограничений древесину, пластмассы, металлы, бумагу, стеклоткань, и их сочетания.

Методики испытаний

Распределение частиц по размеру и зависящая от массы величина медианного диаметра частиц d50

Для расчета распределения частиц по размеру применялась методика, в которой используется концентрационный сдвиг суспензии частиц в воде, при этом осаждение проходило под действием силы тяжести. Изменение концентрации фиксировалось рентгеновским излучением. Потеря интенсивности излучения за счет поглощения на поверхности частиц пропорциональна степени концентрации твердого вещества в направлении траектории луча. Вычисление размера частиц строится на законе Стокса и основано на постоянстве скоростей осаждения частиц.

Вязкость потока

Вязкость потока определяли с использованием методики по стандарту DIN 53211. Готовую краску при этом наливают в проточный резервуар определенной геометрической формы, снабженный выпускным капилляром с диаметром 4 мм. При открытии выпускного узла, жидкость течет под действием собственного веса через центральное выпускное отверстие, выполненное в дне резервуара. Время истечения измеряют при помощи оптического считывания выходной струи с использованием оптоэлектронного измерительного прибора Cuptimer 243 Т, который является автоматической измерительной станцией для определения времени истечения, при этом измеренное значение времени незамедлительно отображается на данном приборе.

Коэффициент контрастности

Для определения коэффициента контрастности использовалась стандартная методика с использованием в качестве измерительного устройства спектрофорометра фирмы Byk-Gardner и пленки полиэтилентерефталата Hostaphan RNK 23, производимой серийно фирмой Jakob Benn & Sohne.

Примеры

Пример 1а

Крупнозернистый непигментный диоксид титана подвергли агломерации спеканием в печи для обжига. Спеченный материал (220 г) размалывали, причем размер полученных при размоле частиц определяли путем их осаждения по методике осаждения Аттерберга. Полученные агрегаты характеризовались размером частиц d50 порядка 17 (+/- 2)μм. Данную фракцию частиц подвергли последующей обработке с использованием слоя оксида алюминия. Количество оксида алюминия было рассчитано с учетом сходства толщины слоя у используемого белого пигмента.

Пример 1b

Пример 1b направлен на получение фракции частиц из Примера 1а, при этом отличием является отсутствие последующей обработки.

Пример 2

В основе стандартной композиции здесь лежит нитроцеллюлоза, которую в виде стружки растворяли в этаноле и этилацетате. Прочие компоненты представляют собой пластификаторы и добавки для улучшения свойств поверхности и придания блеска. После подготовки носителя и проведения взвешивания в указанной пигментной композиции данный состав диспергировали в диспергаторе Skandex с использованием шаровых измельчающих элементов.

Сравнительный пример 1

Сравнительный пример 1 направлен на получение стандартной композиции в соответствии с описанием в Примере 2, причем в качестве указанной пигментной композиции использовали пигмент из диоксида титана с рутильной кристаллической модификацией, который выпускается серийно фирмой Kronos International Inc. под торговым наименованием Kronos 2066. Последующая обработка проводилась с использованием оксида алюминия. Вязкость потока и степень блеска (при угле отражения света 20°, 60°, 85°) определяли, как описано выше. Эти данные отражены в Таблице 1.

Сравнительный пример 2

Сравнительный пример 2 направлен на получение стандартной композиции в соответствии с описанием в Примере 2, причем в качестве указанной пигментной композиции использовали пигмент из диоксида титана (97 вес. % из расчета общего количества указанной композиции) с рутильной кристаллической модификацией, который выпускается серийно фирмой Kronos International Inc. под торговым наименованием Kronos 2066. Последующая обработка проводилась с использованием оксида алюминия и серийно выпускаемым матирующим агентом Acematt TS100 (3 вес. % из расчета общего количества указанной композиции). Вязкость потока и степень блеска (при угле отражения света 20°, 60°, 85°) определяли, как описано выше. Эти данные отражены в Таблице 1.

Сравнительный пример 3

Сравнительный пример 3 направлен на получение стандартной композиции в соответствии с описанием в Примере 2, причем в качестве указанной пигментной композиции использовали пигмент из диоксида титана (94 вес. % из расчета общего количества указанной композиции) с рутильной кристаллической модификацией, который выпускается серийно фирмой Kronos International Inc. под торговым наименованием Kronos 2066. Последующая обработка проводилась с использованием оксида алюминия и серийно выпускаемым матирующим агентом Acematt TS100 (6 вес. % из расчета общего количества указанной композиции). Вязкость потока и степень блеска (при угле отражения света 20°, 60°, 85°) определяли как описано выше. Эти данные отражены в Таблице 1.

Пример 3

Пример 3 направлен на получение стандартной композиции в соответствии с описанием в Примере 2, причем в качестве указанной пигментной композиции использовали пигмент из диоксида титана (97 вес. % из расчета общего количества указанной композиции) с рутильной кристаллической модификацией, который выпускается серийно фирмой Kronos International Inc. под торговым наименованием Kronos 2066. Последующая обработка проводилась с использованием оксида алюминия и материала, указанного в Примере 1b (3 вес. % из расчета общего количества указанной композиции). Вязкость потока и степень блеска (при угле отражения света 20°, 60°, 85°) определяли, как описано выше. Эти данные отражены в Таблице 1.

Пример 4

Пример 4 направлен на получение стандартной композиции в соответствии с описанием в Примере 2, причем в качестве указанной пигментной композиции использовали пигмент из диоксида титана (94 вес. % из расчета общего количества указанной композиции) с рутильной кристаллической модификацией, который выпускается серийно фирмой Kronos International Inc. под торговым наименованием Kronos 2066. Последующая обработка проводилась с использованием оксида алюминия и материала, указанного в Примере 1b (6 вес. % из расчета общего количества указанной композиции). Вязкость потока и степень блеска (при угле отражения света 20°, 60°, 85°) определяли как описано выше. Эти данные отражены в Таблице 1.

Пример 5

Пример 5 направлен на получение стандартной композиции в соответствии с описанием в Примере 2, причем в качестве указанной пигментной композиции использовали пигмент из диоксида титана (97 вес. % из расчета общего количества указанной композиции) с рутильной кристаллической модификацией, который выпускается серийно фирмой Kronos International Inc. под торговым наименованием Kronos 2066. Последующая обработка проводилась с использованием оксида алюминия и материала, указанного в Примере 1а (3 вес. % из расчета общего количества указанной композиции). Вязкость потока и степень блеска (при угле отражения света 20°, 60°, 85°) определяли, как описано выше. Эти данные отражены в Таблице 1.

Пример 6

Пример 6 направлен на получение стандартной композиции в соответствии с описанием в Примере 2, причем в качестве указанной пигментной композиции использовали пигмент из диоксида титана (94 вес. % из расчета общего количества указанной композиции) с рутильной кристаллической модификацией, который выпускается серийно фирмой Kronos International Inc. под торговым наименованием Kronos 2066. Последующая обработка проводилась с использованием оксида алюминия и материала, указанного в Примере 1а (6 вес. % из расчета общего количества указанной композиции). Вязкость потока и степень блеска (при угле отражения света 20°, 60°, 85°) определяли, как описано выше. Эти данные отражены в Таблице 1.

По сравнению с приготовленными в качестве эталона для проведения сравнительного анализа красками с использованием в них серийно выпускаемого пигмента из диоксида титана и дополнительным введением в их состав серийно выпускаемого матирующего агента (Сравнительные примеры 2, 3), краски в соответствии с настоящим изобретением (Примеры 3, 4, 5, 6) характеризуются более низкой вязкостью. По сравнению с глянцевой краской, содержащий серийно выпускаемый пигмент из диоксида титана и без включения в ее состав какого-либо матирующего агента (Сравнительный пример 1), приготовленные в соответствии с настоящим изобретением матовые краски (Примеры 3, 4, 5, 6) демонстрируют отсутствие какого-либо значительного увеличения вязкости, но характеризуются при этом хорошим матирующим эффектом. При этом, краски в соответствии с настоящим изобретением, содержащие частицы, которые были подвергнуты одинаковой последующей обработке (Примеры 5 и 6) характеризуются улучшенными вязкими свойствами по сравнению с красками в соответствии с настоящим изобретением, содержащими частицы, которые не были подвергнуты одинаковой последующей обработке (Примеры 3, 4).

Изобретение относится к пигментной композиции, предназначенной для получения пигментированных матовых покрытий. Композиция содержит частицы диоксида титана, характеризующиеся двухмодальным массовым распределением частиц по размерам. Частицы первой фракции имеют средний размер (d50) от 0,2 до 0,5 мкм, предпочтительно от 0,2 до 0,4 мкм. Частицы второй фракции имеют средний размер (d50) от 2 до 200 мкм, предпочтительно от 2 до 100 мкм, более предпочтительно от 2 до 50 мкм и наиболее предпочтительно от 2 до 20 мкм. Причем поверхность указанных частиц первой и второй фракций выполнена обработанной, например, с использованием оксида алюминия. Описываются также способ получения указанной пигментной композиции, кроющая композиция на ее основе, пигментированная матовая поверхность подложки, а также применение этой композиции для матирования поверхности подложки. Изобретение обеспечивает пигментную композицию, обладающую матирующими свойствами и повышенной укрывистостью, использование которой при покрытии субстратов исключает необходимость применения матирующего агента. 7 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

1. Пигментная композиция для получения матовых покрытий, отличающаяся тем, что она содержит частицы диоксида титана, характеризующиеся двухмодальным массовым распределением частиц по размерам, причем частицы первой фракции характеризуются средним размером частиц (d50) в интервале значений от 0,2 до 0,5 мкм, предпочтительно от 0,2 до 0,4 мкм, а частицы второй фракции характеризуется средним размером (d50) в интервале значений от 2 до 200 мкм, предпочтительно от 2 до 100 мкм, более предпочтительно от 2 до 50 мкм и наиболее предпочтительно от 2 до 20 мкм, и при этом поверхность указанных частиц первой и второй фракций выполнена обработанной.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность указанных частиц пигмента выполнена обработанной с использованием соединений алюминия, кремния, титана, циркония, олова, церия или фосфора и/или органических соединений, выбранных из группы, содержащей силаны, силоксаны, триметилолпропаны (ТМП), триметилолэтаны (ТМЭ) и гексаметафосфаты (ГМФ).

3. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что поверхность частиц указанных первой и второй фракций выполнена обработанной в одинаковом режиме и/или, что количество частиц второй фракции составляет в ней от 1 до 8 вес.%, предпочтительно от 3 до 6 вес.%.

4. Способ получения пигментной композиции для матовых покрытий, включающий следующие этапы:

а) использование частиц диоксида титана первой фракции среднего размера (d50) в интервале значений от 0,2 до 0,5 мкм, предпочтительно от 0,2 до 0,4 мкм;

б) использование частиц диоксида титана второй фракции среднего размера (d50) в интервале значений от 2 до 200 мкм, предпочтительно от 2 до 100 мкм, более предпочтительно от 2 до 50 мкм и наиболее предпочтительно от 2 до 20 мкм;

в) выполнение обработки поверхности частиц первой и второй фракций в водной суспензии.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что поверхности указанных частиц пигмента обрабатывают неорганическими и/или органическими соединениями и/или что поверхность указанных частиц пигмента первой и второй фракций обрабатывают с использованием соединений алюминия, кремния, титана, циркония, олова, церия или фосфора и/или органических соединений, выбранных из группы, содержащей силаны, силоксаны, триметилолпропаны (ТМП), триметилолэтаны (ТМЭ) и гексаметафосфаты (ГМФ).

6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что поверхности указанных частиц пигмента первой и второй фракций обрабатывают совместно либо отдельно, но при этом используют одинаковый режим обработки.

7. Кроющая композиция для получения пигментированных матовых поверхностей, отличающаяся тем, что она содержит пигментную композицию по любому из пп. 1-3.

8. Пигментированная матовая поверхность подложки, отличающаяся тем, что она выполнена с нанесением на нее кроющей композиции по п. 7.

9. Пигментированное матовое покрытие, например лакокрасочное покрытие или покрытие из печатной краски, отличающееся тем, что оно выполнено с использованием пигментной композиции по любому из пп. 1 -3.

10. Пластмасса, содержащая матирующий агент, отличающийся тем, что она содержит пигментную композицию по любому из пп. 1-3.

11. Применение пигментной композиции по любому из пп. 1-3 для матирования поверхности подложки.