Fuente: http://www.interempresas.net

Gerd König, director del segmento de mercado Vehículos/Industria Business Unit Coating Industries.
Clariant GmbH, División de Pigmentos & AditivosHans-Joachim Metz, director de Investigación.
Clariant GmbH, División de Pigmentos & Aditivos

15/09/2003

El camino desde las primeras pinturas rupestres y coloraciones de tejidos con pigmentos de origen natural hasta la actual alta tecnología ha sido largo y apasionante. La coloración, el significado de los colores así como la historia de los hoy aun más importantes pigmentos de alto rendimiento son el objeto del presente artículo, dividido en dos partes. La segunda parte, Pigmentos de alto rendimiento – de ayer a hoy se publicará en el número de octubre (89) de Plásticos Universales.Los pigmentos de alto rendimiento ofrecen excelentes propiedades de autenticidad con la máxima fuerza de coloración y una muy buena dispersabilidad. Su perfil de propiedades hace que estos productos de alto rendimiento estén predestinados para su uso en aplicaciones exigentes, como la pigmentación de plásticos o pinturas.

Pinturas rupestres, simbología y significado de los colores

Los colores no son un invento del hombre sino que es la propia naturaleza la que ofrece una riquísima gama de colores. Al lado de los colores de algunos minerales, es sobre todo la flora la que destaca por su riqueza de colores. Mientras que en las plantas hay sustancias colorantes que, como el colorante verde contenido en la clorofila, son directamente imprescindibles para la supervivencia, otros colores son utilizados específicamente para la intimidación o para la atracción de animales.

Al margen de consideraciones estéticas, ya entre los hombres de la Edad de Piedra la necesidad de influir en las posibilidades de supervivencia, dentro de un marco de actuaciones rituales, constituía el centro de la atención. Se tiene constancia de pinturas rupestres realizadas entre los años de 40.000 a 10.000 a. C., como lo atestiguan los hallazgos más importantes en los Montes de Suabia en Alemania, en Lascaux en Francia y en Altamira en España. En todas las partes del mundo se han descubierto representaciones del hombre, de animales de caza y de su entorno y es probable que con ellos se pretendiera hacer magia para la caza. Los colores han asumido una función similar en todas las culturas y en todas las épocas, tal y como nos demuestran aún hoy los coloridos vitrales de las iglesias, los relicarios chinos y los coloridos disfraces de carnaval (figura 1).

Un primer apogeo en el uso y la selección de colorantes adecuados se produjo ya en el antiguo Egipto. En aquel entonces, la mayoría de los pigmentos auténticos empleados eran inorgánicos. Sin embargo, prendas de vestir de aquella época revelan que ya en el año 2.500 a. C. se utilizaba el índigo azul y el rojo alizarina, extraído este último de la rubia. Durante siglos, este rojo luminoso, también conocido como rojo turco o rubia tinctorum, fue el único colorante rojo resistente a la luz. Un costoso y complicado proceso de secado, que aún sigue sin ser comprendido en todos sus detalles fisicoquímicos, se utilizó en toda la región de Oriente próximo para la coloración del algodón. Así, por ejemplo, este colorante era el utilizado para dar su característico color rojo al fez turco o a los tapices cazajos.

También desde la antigüedad se utiliza un derivado del índigo: el púrpura, extraído de las secreciones de las glándulas de los caracoles púrpuras provenientes del Mediterráneo. Para obtener un sólo gramo de este colorante era necesario sacrificar aprox. 10.000 caracoles. En consecuencia, este colorante era estaba reservado a los ricos y a la nobleza. Este colorante, de emperadores y reyes y que ya conocían los fenicios en el año 1.500 a. C., fue definido en 1909 por P. Friedländer como 6,6´-dibromo-índigo. Al igual que el índigo (sintetizado por primera vez en 1878 por A. v. Bayer) también el púrpura es uno de los llamados colorantes tina, que mediante agentes reductores son transformados en una forma soluble y que sólo en el tejido oxidan y forman el colorante.

En el Nuevo Mundo se elaboró a partir del índigo el primer pigmento de alto rendimiento (HPP, en inglés: High Performance Pigment): almacenado en paligorskita, un mineral arcilloso y fibroso, rico en magnesio, el colorante es anclado de forma fija mediante la formación de puentes de hidrógeno, transformándose en una forma especialmente estable. El azul turquesa luminoso obtenido de esta forma fue empleado por los mayas, en particular para murales, y adquirió renombre mundial como azul maya. Este pigmento de la época precolombina fue utilizado en Centroamérica hasta bien entrado el siglo XX. Este material, de estructura nano, mantiene el color estable durante siglos incluso bajo las condiciones climatológicas más adversas, es resistente a la biocorrosión, los ácidos minerales, los álcalis, los disolventes así como a agentes oxidantes y reductores.

Colores – simbolismo y efectos

Los colores acompañan a la humanidad y marcan la vida del hombre de las formas más diversas. Muchas de las ideas que en la antigüedad estaban vinculadas a determinados colores se han conservado hasta nuestros días. Ya los sacerdotes egipcios afirmaban que los colores básicos rojo, amarillo y azul se correspondían con el cuerpo, el alma y el espíritu del hombre. Durante varios milenios se aceptó y complementó esta doctrina. Pitágoras, Paracelso, Goethe y Steiner estudiaron la ciencia de los colores así como los efectos de los colores sobre el hombre. Aún hoy encontramos colores como expresión de emociones, pertenencia y religión en todos los pueblos, industrializados o primitivos. Así, por ejemplo, el color negro, en la cultura europea occidental, representa el luto.

También el rojo, el color del amor, del fuego y de la sangre, ha sido desde siempre un color de gran simbolismo:

• Ya en la Edad de Piedra, al ocre rojo se le atribuía un poder vital. Esta creencia motivaba la ofrenda del mineral de óxido de hierro en los ritos funerarios de la Edad de Piedra.
• Para los griegos y también posteriormente en el cristianismo, el rojo vivo y luminoso simbolizaba la sangre. Originariamente este color era relacionado con las deidades griegas de la guerra como Marte, Febo y Ares. Cuando los soldados iban a la guerra se pintaban de rojo para que el poder de los dioses de la guerra les acompañara.
• En Rusia, el color rojo se relaciona con lo valioso y caro. Así, aún hoy, el rincón en el que se expone el icono es denominado «rincón rojo».

También se aprecia cierta influencia sobre el efecto que un objeto tiene sobre las personas, como demuestran los siguientes ejemplos:

• Las personas, subjetivamente, suelen estimar más elevado el peso de un objeto de color oscuro que el de un objeto de color más claro.
• Un cuadrado rojo es percibido como más grande que un cuadrado verde de la misma superficie. Debido a este efecto es posible que un observador atribuya mayor importancia al cuadrado rojo que al verde.
• Las personas perciben un terrón de azúcar de color rosa como más dulce que uno de color verde o azul.

Colores y sustancias colorantes

Los colores son generados mediante sustancias químicas que interactúan con la luz. Resulta especialmente interesante aquel espectro de la luz que puede ser percibido por el ojo humano. Esta gama es el espectro entre 400 y 800 nm. Mediante la absorción, la emisión y la reflexión por los colorantes de determinados segmentos del espectro de la luz se modifica la impresión del color en la retina, y es así como se ven los colores.

Si bien en el día a día hablamos con simplificada y poca precisión de colores cuando realmente nos referimos a una sustancia que en nosotros genera una impresión de color, el químico de colorantes utiliza definiciones más precisas. Utiliza la expresión «sustancia colorante» y dentro de esta categoría distingue entre «colorantes“ y «pigmentos“. El criterio físico de la solubilidad resulta clave a los efectos de tal distinción. Según DIN 55944, los pigmentos son prácticamente insolubles en su medio de aplicación, es decir, existen como cristales. En cambio, los colorantes, en el supuesto ideal, estarán disueltos en el medio de aplicación, es decir, estarán distribuidos a nivel molecular. También en cuanto a las propiedades ópticas existe una diferencia clave: mientras que en los colorantes es en ultima instancia la molécula aislada la que determina la absorción de la luz, y de esta forma el color, en los pigmentos, la estructura cristalina codefine las propiedades ópticas.

Para una clasificación inequívoca de los colores, es decir, una diferenciación según el correspondiente matiz de color o en función de su composición química, se ha adjudicado a cada sustancia colorante un Colour Index (C.I.). Además, se diferencian entre si por la diferente capacidad de coloración y sus propiedades de resistencia.

Rubia tinctorium – o las primeras sintetizaciones intencionadas

Fue la idea de poder generar a partir de colorantes solubles, polvos de pigmentos puramente orgánicos, la que dio lugar a muchos cambios decisivos ya que a finales del siglo XIX se lograron importantes conocimientos sobre la química orgánica. Si inicialmente se intentaba lograr el objetivo buscado mediante sustancias portadoras o mediante precipitación con ácidos orgánicos o, en su caso, con ácidos inorgánicos complejos, el rojo alizarina, sintetizado por primera vez en 1868, también representa el primer ejemplo de un trabajo sistematizado en el desarrollo de pigmentos. C. Graebe y D.T. Liebermann retrotrajeron la alizarina, el elemento colorante de la rubia, al antraceno presente en el alquitrán de hulla. Junto con H. Caro desarrollaron en BASF, a partir de esta base, un proceso técnico para colorantes de mordentado. La síntesis del colorante de la rubia tuvo como consecuencia que en torno al año 1880 la rubia se dejara de cultivar prácticamente en todo el mundo.

Hablando en términos químicos, en el caso de este colorante resistente a la luz se trata de un dihidroxi-antraquinona (figura 2). A partir de la estructura básica de la alizarina se genera la pintura en cuestión, a través de la precipitación con sales de aluminio. Para ello se utiliza el hidrato de alúmina como sustrato de precipitación. Otra posibilidad es la precipitación con sales de estaño, de cromo, de cobre, de hierro o de calcio. Sin embargo, en función del catión se obtienen colores con matices diferenciados.

La sintetización de la alizarina marcó un hito importante en el camino hacia la producción de pigmentos modernos, de elevado rendimiento. El trabajo sistemático en los laboratorios de colores tuvo como consecuencia que pocos años más tarde se lograra la producción sintética de los primeros colorantes azo: el rojo litol, sintetizado en 1889 por P. Julius (figura 3), supuso el inicio definitivo de la producción industrial de pigmentos orgánicos. En un lapso de tiempo de tan sólo unos pocos años se hicieron descubrimientos decisivos que permitieron la coloración con pigmentos sintéticos con una profundidad de color siempre excelente.

Aunque la luminosidad de los nuevos pigmentos sintéticos generaba mucho entusiasmo, las características de autenticidad, generalmente insuficientes, eran decepcionantes, especialmente en comparación con sus competidores inorgánicos. Aún así, algunos de estos veteranos resistieron en los mercados y siguen sirviendo para pigmentar los colores para impresión y la pintura para edificios

Figura 1: Los colores han acompañado a la humanidad a través de los siglos en todas las culturas

Figura 2: Estructura del rojo de alizarina.

Figura 3. Los primeros pigmentos sintéticos producidos

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Un comienzo más bien casual

Durante la primera mitad del siglo XIX se descubrieron colorantes orgánicos artificiales de una manera más bien casual. El fundamento decisivo para el desarrollo de la química moderna de colorantes fue el descubrimiento del fenol y de la anilina en el alquitrán de hulla por el químico alemán Friedlieb Ferdinand Runge en el año 1834. Logró aislar la anilina y mediante la oxidación extrajo de ésta el negro anilina. Aprox. 20 años más tarde, un estudiante de 18 años de edad, William Henry Perkin, hizo en Londres otro descubrimiento casual. En realidad pretendía obtener quinina mediante la oxidación de anilina, una sustancia muy difundida por aquella época y que se utilizaba para bajar la fiebre y sobre todo para combatir la malaria. En 1856 obtuvo, durante la oxidación de anilina impura, un masa negro-violeta a partir de la cual pudo aislar mediante la extracción con alcohol un colorante violeta, al que denominó mauveína o anilina púrpura.

La mauveína de Perkin fue el primer colorante industrial generado de forma sintética y que tras la coloración proporcionaba tejidos luminosos y coloreados de forma duradera. Muy pronto, la mauveína llegó a ser muy popular. Y es que a partir de ese momento la moda ya no dependía únicamente de las materias primas proporcionadas por la naturaleza. Personas de referencia en cuestiones de estilo como la Emperatriz Eugenia de Francia se exhibieron en público con prendas de vestir coloreadas con la anilina púrpura e incluso la Reina Victoria de Inglaterra se presentó en 1862 en la Royal Exhibition con un vestido de seda de color violeta. Sin embargo, en la actualidad, la mauveína ya no tiene importancia alguna debido a su insuficiente resistencia a los ácidos y los álcalis.

Pigmentos de alto rendimiento – de ayer a hoy

Dr. Gerd König
Director del segmento de mercado Vehículos/Industria Business Unit Coating Industries, Unit Coating Industries, Clariant GmbH, División de Pigmentos & AditivosDr. Hans-Joachim Metz
Director de Investigación, Clariant GmbH, División de Pigmentos & Aditivos15/10/20037337Durante milenios, los colores han fascinado a la humanidad (ver primera parte, Plásticos Universales 88, edición septiembre/2003). Por muchos siglos, las materias primas naturales sirvieron como fuente exclusiva para los colorantes; para lo cual se usaban plantas, animales y minerales. Con el desarrollo de la química orgánica y una mejor comprensión de las relaciones químicas, se estuvo en capacidad de fabricar también pigmentos sintéticos. En las postrimerías del siglo XIX se empezaron a lograr los primeros éxitos sostenidos en la síntesis de pigmentos. A pesar de la luminosidad de sus colores, la mayoría de estos colorantes producidos sintéticamente decepcionaba por sus características de autenticidad. Esto cambió de manera fundamental con el correr de los años.

El rojo de laca C, el pigmento rojo que K. Schirrmacher sintetizó en 1902 en los laboratorios de Hoechst, puede ser considerado el primer HPP de producción artificial (figura 3). Y es que este pigmento de color rojo escarlata presenta una extraordinaria resistencia al calor. Ésta es una característica que a comienzos del siglo XX no tenía relevancia alguna. Este pigmento resultó tener un éxito rotundo cuando se inventó el moldeo por inyección del plástico. Y aún así, el pigmento rojo 53:1, ésta es la denominación actual de este pigmento, sigue sin haber sido completamente investigado. Así, por ejemplo, incluso más de 100 años después de su invención, la configuración de las moléculas sigue sin ser completamente esclarecida. Además, es objeto de un constante desarrollo y mejora. En este sentido Clariant logró recientemente el reconocimiento de tres patentes sobre una variante anaranjada.

Figura 3: Los primeros colorantes Azo producidosCuando hoy en día se habla de pigmentos de alto rendimiento hay que tener presente que para cada ámbito de aplicación particular rigen requisitos y especificaciones muy concretas, ya se trate de pinturas, de coloración de plásticos o de pinturas para impresión con procedimientos tradicionales o digitalizados de impresión. Uno de los retos más importantes ha sido y es la búsqueda de pigmentos adecuados para pinturas para vehículos. Una búsqueda que se inició en los años 40 del siglo XX y que hasta la fecha sigue siendo de máxima importancia. Se buscan pigmentos de alto rendimiento, hechos a la medida de la correspondiente aplicación en cuestión y que deberán distinguirse por su fuerza de coloración, su muy buena dispersibilidad y resistencia a la luz, su estabilidad frente a cambios de temperatura, así como su resistencia frente a influencias meteorológicas y químicas.

La búsqueda de pigmentos de elevada autenticidad ha sido exitosa. No obstante, si observamos detenidamente la evolución a lo largo de todo el siglo XX (cuadro 1) , hay dos aspectos que llaman la atención:

Nombre	Año de descubrimineto	Comercialización	Clase
Quinacridona	1896	1930	Quinoide
Fthalociamina	1907	1930	Porfina
Perileno	1913	1950	Policíclico
Perinona	1920s	1950	Policíclico
Dioxazina	1928	1953	Quinoide
Disazo-condensación	1951	1950	Hp-azo
Isoindolinona/Isoindolina	Antes de 1946	1950	Isoindol
Benzimidazolona-Azo	1968	1970	Hp-azo
Dicetopirrol/pirrole	1974	1980	Quinoide
Quinoxalindiona-azo	1970s	2000	Hp-azo

Generalmente, el lapso de tiempo entre el primer descubrimiento de una sustancia y su comercialización es muy prolongado.

También llama la atención el hecho de que frecuentemente entre el descubrimiento de dos categorías de pigmentos transcurran entre diez y veinte años. Estas dos apreciaciones ponen de relieve la dificultad que implica la búsqueda de nuevas categorías de pigmentos de elevada autenticidad para una aplicación concreta.

En los apartados que vienen a continuación se presentan pigmentos de elevada autenticidad, destinados sobre todo a la coloración de materiales sintéticos y la pigmentación de pinturas para vehículos.

Quinacridonas

Ya en 1896 se logró descifrar la estructura de las quinacridonas (figura 4).

Figura 4: El pigmento Violeta 19 es uno de los representantes más importantes de la QuinacridonaComo sustancias colorantes se les descubrió aprox. 30 años más tarde. Su éxito comercial data del inicio del auge de la época del automóvil, en los años 50, cuando las ventajas de esta categoría de pigmentos eran simplemente convincentes. Debido a su estabilidad química y térmica, así como su resistencia a las influencias ambientales se impusieron rápidamente como estándar para las pinturas Oem para vehículos. Más tarde, las quinacridonas también se utilizaron en la coloración de materiales sintéticos. Las estructuras quinoides generan una coloración intensa, pudiéndose alcanzar colores entre el amarillo y el violeta. En solución diluida, las quinacridonas son amarillas, en forma cristalina rojas (fase ?) o, en su caso, rojo violetas (fase ?). En consecuencia el matiz del color depende sobre todo de la modificación del cristal. Los Colour Index más importantes son el pigmento Violeta 19, así como el pigmento Rojo 122 y 202.

Ftalocianina de cobre

Las ftalocianinas de cobre son de aplicación universal y son dominantes en tonos de color azul y verde, de elevada autenticidad. En 1907, A. Braun y E. Tscherniac descubrieron por casualidad este compuesto de coloración azul. A pesar de un planteamiento equivocado sobre la estructura, Diesbach y von der Weid encontraron 20 años más tarde una posibilidad para su sintetización. Finalmente fue Linstead el que, en el año 1934, en cooperación con la ICI, descubrió la estructura molecular correcta. Fue una labor bastante difícil, pues la ftalocianina de cobre existe con diez modificaciones diferentes del cristal. Un año después de descubrir su estructura, la ICI ya comercializaba este pigmento, seguida poco después por BASF y Dupont. En la actualidad, las modificaciones ?, ?, g ,? de las ftalocianinas de cobre (figura 5) son técnicamente relevantes, así como también lo son las versiones especiales parcialmente cloreadas para pinturas de efecto para automóviles. Además se trata también de los primeros cromóforos que fueron lanzados al mercado inicialmente como pigmentos y más tarde también como colorantes.

Figura 5: Las más importantes Ftalocianinas de Cobre

Colorantes tina

El perileno y el «perinon» son de los primeros colorantes tina producidos de forma sintéticas con propiedades de elevada autenticidad. En los años 50, la empresa estadounidense Harmon Colors empezó a comercializar estos pigmentos, ya conocidos a principios del siglo XX. Con el comienzo de la era del automóvil y el crecimiento de la industria del plástico, estos pigmentos de alto rendimiento, de colores entre el naranja y el rojo, lograron imponerse rápidamente. Lograron imponerse sobre todo en la coloración de fibras sintéticas, en pinturas de dispersión de alta calidad y en la pigmentación de pinturas para vehículos. Entre los Colour Index más importantes están el pigmento Rojo 149 y 179, el pigmento Naranja 43 y el pigmento Rojo 168 (figura 6).

Figura 6: Los primeros colorantes tina usados como pigmentos con altas propiedades

Dioxacina

En 1928 se representó por primera vez el pigmento Violeta 23, un pigmento con base de dioxacina. Este pigmento violeta, aún hoy muy importante, fue sintetizado por investigadores de Hoechst a partir de carbazol, una materia prima del alquitrán de hulla, y cloranila a través de un proceso de varias fases. Hasta finales de la Segunda Guerra Mundial sólo se procedió a su elaboración como azul de luz diamina, un colorante directo para algodón. Cuando se introdujeron los colorantes reactivos tal uso perdió en importancia. Sin embargo, rápidamente se puso de manifiesto que con el pigmento Violeta 23 era posible generar colores imposibles de lograr con ningún otro pigmento. En función de la forma estructural y la elección de sustituyentes se pueden lograr matices entre el azul oscuro violeta hasta el rojo escarlata. Desde entonces, el mercado de este pigmento violeta y de alta autenticidad no ha dejado de crecer. El mayor campo de aplicación son los colores para impresión, seguido por la impresión de tejidos y usos en pinturas y plásticos y usos especiales.

Hace poco tiempo se presentó una nueva modalidad de procedimiento que permite aislar el antraceno y el carbazol a partir del alquitrán de hulla sin disolventes. Un menor impacto al medio ambiente, el ahorro de energía y una mayor calidad de los productos son sólo algunas de las ventajas de este nuevo proceso.

Un pigmento de reciente desarrollo es Hostaperm Blau R5R VP 2548 de Clariant (figura 7).

Figura 7: Hostaperm Blau R5R VP 2548 es un pigmento de dioxacina de imidazolona modificada y presenta extraordinarias propiedades de autenticidadEste pigmento de dioxacina con la imidazolona modificada destaca por sus excelentes propiedades físicas. Ha sido desarrollado especialmente para pinturas de vehículos y, además de una elevada fuerza de coloración y una buena transparencia, ofrece una excelente resistencia a influencias medioambientales, tanto en colores oscuros como en colores muy claros.

Isoindolina e Isoindolinona

La isoindolina y la isoindolinona (figura 8) están muy vinculadas a la historia de las ftalocianinas. La representación química se realiza a través de los mismos intermediarios. BASF y Geigy los desarrollaron en los años 50 de forma casi simultánea. En 1973 se procedió a la introducción en los mercados de los pigmentos verdosos-amarillentos hasta naranja y rojos, idóneos para todo tipo de aplicaciones estándar. La única excepción la representan los colores para impresión, donde es sobre todo el pigmento Amarillo 185 el que se ha implantado en los ámbitos de envases y la impresión profunda. El éxito en el mercado del pigmento Amarillo 139, 185, 109 y 110 viene determinado sobre todo por razones ecológicas y económicas.

Figura 8: Los pigmentos Isoindolina e Isoindolinona van del amarillo verdoso hasta el naranja y el rojo

Pigmentos disazo de condensación

La propia reacción dio el nombre a otra familia de pigmentos: Pigmentos disazo de condensación (DACP: Disazo-Condensation-Pigments). Ciba los produjo por primera vez en 1956 a través de la condensación de cloruro de ácido en lugar de un vínculo azo. Además, las generalmente buenas propiedades de autenticidad de esta categoría de pigmentos pueden ser controladas: cuanto mayor son las moléculas más fuertes serán las propiedades de autenticidad. El éxito en el mercado de los pigmentos disazo de condensación fue consecuencia de la creciente demanda de productos sintéticos de colores a lo largo de los años 60 y 70. El pigmento Amarillo 93, 95 y el pigmento Rojo 144 y 214 son los dos mayores representantes de los DACPs. Hasta la fecha siguen siendo utilizados sobre todo para la coloración de sustancias sintéticas, en particular de fibras.

DACP-HALS (figura 9) son el desarrollo subsiguiente y de alto rendimiento de los pigmentos disazo de condensación por la casa Clariant. Las aminas impedidas de forma estérica (HALS: Hindered Amine Light Stabiliser) protegen el entorno de los cristales de pigmentos contra la desintegración fotoquímica. Esta es una ventaja especial para la producción de fibras, cuando se utilizan mayores cargas de pigmentos para la coloración. La protección contra la luz que brinda el componente HALS disminuye considerablemente la rotura de la fibra.

Figura 9: Los pigmentos DACP-HALS se usan especialmente para la coloración de fibras

Pigmentos azo de benzimidazolona

También las modificaciones imidazolona de pigmentos azo estándar pertenecen a la categoría de HPP. En 1968 esta variante fue descubierta en los laboratorios de Hoechst. Fuertes puentes intermoleculares de hidrógeno estabilizan los cristales de los pigmentos lo que genera una muy buena resistencia a los disolventes y al calor. La notable mejora en la estabilidad de los pigmentos azo de benzimidazolona ante influencias ambientales fue sorprendente incluso para los propios investigadores. Los pigmentos azo estándar, como los productos de las series Hansa y Naphtol de Clariant, pueden ser reconvertidos en pigmentos de elevada autenticidad. Los pigmentos azo ennoblecidos son identificados por Clariant con la calificación de «Spezial Azo-Pigment“ (figura 10).

Figura 10: La Benzimidazolona convierte los pigmentos Azo estandar en HPPs

Dicetopirrolopirrol

D. G. Farnum, que en principio no estaba buscando nuevas sustancias colorantes, descubrió en 1974 un subproducto rojo no disoluble. Ciba se hizo cargo del asunto y en 1983 presentó una patente para la representación de estos cristales rojos de pigmentos, echando así los cimientos para una nueva categoría de pigmentos: los pigmentos Dicetopirrolopirrol (DPP). Los representantes más importantes de esta categoría de pigmentos se encuentran bajo el Colour Index P.R. 254 (figura11). Aquí también habría que mencionar, entre otros, Irgazin DPP Rojo BO, que por sus excelentes propiedades de autenticidad juega un papel destacado en el ámbito de pinturas para vehículos.

Figura 11: Pigmento Dicetopirrolopirrol (DPP) – el rojo más importante para lacas para automóviles

Quinoxalindion-Azo

Los pigmentos de benzimidazolona, conocidos desde los años 70 se están imponiendo cada vez más en las pinturas de serie para vehículos. Mientras que en Europa se suelen preferir las pinturas basadas en agua, en los EEUU y en Japón aún se imponen los High Solids, basados en disolventes. Sin embargo, también aquí la tendencia va cada vez más hacia el sistema acuoso. El pigmento Amarillo 213 – Hostaperm Amarillo H5G de Clariant, un derivado de quinoxalindion desarrollado específicamente para la pigmentación de pinturas de base acuosa, es una mejora estructural del concepto conocido. Es también apto para su empleo en pinturas en polvo, pues resiste temperaturas de manipulación de hasta 200°C. El pigmento especial azo es un amarillo muy cubriente de un color fuerte con un matiz verdoso con excelente resistencia a las influencias ambientales.

El camino hacia el futuro

Actualmente, entre los representantes más importantes de los HPPs nos encontramos con pigmentos especiales azo, quinoacridona, Dicetopirrolopirrol, carbazol violeta, perileno, varios compuestos policíclicos y ftalocianinas especiales. Estos se pueden encontrar en pinturas para coches y aviones al igual que en productos cosméticos; son utilizados en la impresión de billetes de banco, así como también para la coloración de carcasas de plástico de todo tipo de aparatos eléctricos o electrónicos.

Actualmente se producen anualmente aprox. 220.000 toneladas de pigmentos orgánicos. El nueve por ciento, es decir, aprox. 20.000 toneladas, son HPPs (sólo productos especiales, no productos estándar). En lo referente a su valor, los pigmentos altamente auténticos tienen una cuota de participación en el mercado de 1.100 millones de Euros anuales, aprox. el 30 por ciento. Un mercado significativo que en el futuro seguirá creciendo aún más.

Sin embargo, nadie sabe con total certeza qué nos deparará el futuro. Desarrollos ex nuovo como la dioxacina de benzimidazolona, los pigmentos azo quinoxalindio o los índigos de tiacina son buena prueba de la inagotable capacidad de innovación de la División Pigmentos & Aditivos de Clariant.

Desde las nuevas tecnologías, como la tecnología de la información y los sectores próximos, se formulan nuevos requisitos y el deseo de nuevas categorías de pigmentos, desarrollados a la medida. Además de en la búsqueda de nuevos productos, la División Pigmentos & Aditivos de Clariant trabaja sobre todo en la optimización de categorías de pigmentos conocidas y sus vías de síntesis.

En concreto, Clariant ampliará su gama de pigmentos de alto rendimiento en pigmentos rojos de elevada autenticidad a partir de la química DPP. No hace mucho que se tomó la decisión de construir una nueva planta de producción. Otra decisión que permitirá que nuestro mundo sea cada día un poco más colorido.