Pigmentos plateados.

Pigmentos plateados basados en sustratos transparentes con forma de escama y bajo índice de refracción

, caracterizados porque la escama transparente es una escama de SiO2, de Al2O3, una escama de polímero, un cristal individual o una escama de vidrio, el grosor medio de la escama se mantiene con una desviación media de ≤ 20 % y los sustratos presentan un recubrimiento de TiO2 con alto índice de refracción, con un grosor de la capa de 5-300 nm y una capa protectora externa opcional.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04005556.

Solicitante: MERCK PATENT GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: FRANKFURTER STRASSE 250 64293 DARMSTADT ALEMANIA.

Inventor/es: SCHMIDT, CHRISTOPH, DIETZ, JOHANN, DR., DELP,TANJA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN... > C09C1/00 (Tratamiento de materiales inorgánicos específicos distintos a las cargas fibrosas (materiales luminiscentes o tenebrescentes C09K ); Preparación de negro de carbón)

PDF original: ES-2545901_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Pigmentos plateados

La presente invención se refiere a pigmentos plateados de interferencia basados en sustratos transparentes en forma de escama con bajo índice de refracción y su utilización en pinturas, barnices, tintas de impresión, plásticos, como material dopante para el marcado láser de plásticos y papeles, como aditivo en el sector alimentario y farmacéutico, y en formulaciones cosméticas.

Los pigmentos de brillo o de efecto se utilizan en muchos campos de la técnica, en particular en el campo de los barnices para la automoción, del recubrimiento decorativo, en plásticos, en pinturas y en tintas de impresión, así como en formulaciones cosméticas.

Los pigmentos de brillo que presentan un cambio de color entre varios colores de interferencia dependiendo del ángulo son de especial interés para los barnices usados en automoción, así como para documentos infalsificabies debido a su irisación.

Son de especial relevancia los pigmentos nacarados con base mineral. Los pigmentos nacarados se producen mediante el recubrimiento de un portador inorgánico en forma de escama con una capa de alta refracción, principalmente oxídica. El color de estos pigmentos se genera mediante la reflexión parcial selectiva para la longitud de onda y la interferencia de la luz reflejada o transmitida en la interfaz medio/óxido u óxido/sustrato.

El color de interferencia de estos pigmentos viene determinado por el grosor de la capa de óxido. El tono cromático de un pigmento plateado se produce mediante una sola capa de alto índice de refracción en el sentido óptico, cuyo grosor óptico determina un máximo de reflexión (1.er orden) en el rango de longitudes de onda visibles, aprox. a 500 nm. El ojo humano percibe esta longitud de onda como color verde. La curva de intensidad de este máximo en el eje de la longitud de onda es tan ancha, y refleja tanta luz en la zona del espectro visible, que el ojo humano aprecia una impresión muy clara, pero incolora.

De acuerdo con las reglas conocidas de la óptica de las capas finas, en particular del revestimiento antirreflectante de los componentes ópticos, la intensidad de la luz reflejada aumenta considerablemente con la disposición de varias capas con índices de refracción altos y bajos alternos en comparación con una capa individual. Así se eleva la intensidad de la luz reflejada aprox. un 60 % mediante la aplicación de un sistema de capas TÍO2-SÍO2-TÍO2 sobre partículas de mica en comparación con un sistema de capa simple de TÍO2. Debido a ello, el perfil de la luz reflejada mediante interferencia se vuelve considerablemente más pronunciado, de modo que para uno de estos sistemas de varias capas se debe esperar un color de reflexión intenso y brillante. Los pigmentos de este tipo se describen en DE 196 18 569 A1.

Según el estado de la técnica, por ejemplo US 3,087,828, EP 0 757 085 A2 y WO 02/090448 A2, se conocen pigmentos plateados basados en escamas de mica y de vidrio. Las escamas de mica tienen una variación muy amplia del grosor de capa y, por tanto, se comportan de forma neutral respecto al color de interferencia. Con ello, los pigmentos nacarados que presentan un único revestimiento de mica de alta refracción constituyen un sistema de capa simple, es decir, el color de interferencia queda determinado exclusivamente por el grosor de la capa del óxido metálico con alto índice de refracción. Por tanto, el margen de creación del color de un pigmento plateado de óxido metálico/mica queda muy limitado.

Además, debido a su estructura de capas, las partículas de mica presentan irregularidades en la superficie que provocan dispersión, con lo que se reduce la transparencia y la calidad de color del producto. Además, la mica presenta un color del cuerpo marrón grisáceo más o menos pronunciado. Esta propiedad disminuye aún más la transparencia e influye de maneras no deseadas en el color de absorción de los medios de aplicación.

Además se conocen pigmentos de capas múltiples que causan una impresión de color plateado, como se describen, por ejemplo, en EP 1213330 A1. En estos pigmentos se puede suprimir un color intenso aplicando una capa muy fina de SÍO2 (aprox. 50 nm) en la secuencia de capas TÍO2-SÍO2-TÍO2. Al igual que los pigmentos plateados de una sola capa basados en mica, estos pigmentos ofrecen poco margen en la creación de las propiedades de color, además de la desventaja explicada anteriormente de tener mica como sustrato.

Por tanto, el cometido de la presente invención es disponer de un pigmento de interferencia de color plateado que destaque especialmente por su elevada transparencia, su color del cuerpo blanco puro y unas posibilidades de creación de color que vayan más allá de un mero efecto plateado.

Sorprendentemente, ahora se ha observado que una escama transparente con bajo índice de refracción recubierta por una fina capa de TÍO2, como por ejemplo una escama de SÍO2, produce un efecto de color plateado. Esto se

consigue mediante el recubrimiento de la escama con una capa de TÍO2, cuyo grosor se ajusta exactamente al grosor de la escama.

En comparación con los pigmentos plateados de recubrimiento simple basados en mica y los pigmentos de interferencia del documento EP 1213330 A1, los pigmentos de la presente invención presentan las siguientes características:

- excelente transparencia en el medio de aplicación

- color del cuerpo blanco puro

- color de interferencia plateado muy claro.

Además de estas propiedades, los pigmentos de la presente invención destacan frente a los pigmentos de interferencia conocidos por las siguientes características:

- fuerte efecto brillo

- tono cromático ajustable

- tono cromático dependiente del ángulo.

Se puede ajustar dicho tono cromático mediante el ajuste del grosor de la capa de T¡C>2y mediante la elección de una escama transparente, como por ejemplo escamas de SÍO2, de distintos grosores en intervalos amplios, sin que se pierda la sensación de un pigmento de interferencia.

Por tanto, el objeto de la invención son los pigmentos plateados de interferencia basados en sustratos transparentes con forma de escama y bajo índice de refracción, según la reivindicación 1, que presentan un recubrimiento de T¡02 con alto índice de refracción, un espesor de la capa de 5-300 nm y una capa protectora externa opcional.

Asimismo, el objeto de la presente invención es el uso de los pigmentos plateados según la invención en colores, barnices, tintas de impresión, plásticos, masas para botones, materiales cerámicos, vidrios, recubrimiento de semillas, como material dopante para el marcado láser de plásticos y papeles, como aditivo para la coloración en la industria alimentaria y farmacéutica y, especialmente, en formulaciones cosméticas. Además, los pigmentos según la invención también son adecuados para la fabricación de preparados de pigmentos y preparados secos como granulados, pastillas, pellets, briquetas, etc. Los preparados secos son especialmente adecuados para tintas de impresión y formulaciones cosméticas.

Los sustratos base adecuados para los pigmentos de interferencia según la invención son sustratos con un índice de refracción de < 1,9 como las partículas de Si02 en forma de escama, como se describen, por ejemplo, en WO 93/08237. Por otra parte, además de las escamas de S¡02 mencionadas anteriormente, son adecuados los sustratos transparentes con forma de escama ya conocidos por los expertos, como escamas de AI2C>3, escamas de vidrio y partículas de plástico con forma de escama. Los sustratos preferidos son las escamas de Si02. Las propiedades especiales, como el tono cromático ajustable y, sobre todo, dependiente del ángulo, se refuerzan especialmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Pigmentos plateados basados en sustratos transparentes con forma de escama y bajo índice de refracción, caracterizados porque la escama transparente es una escama de S¡02, de Al203, una escama de polímero, un cristal individual o una escama de vidrio, el grosor medio de la escama se mantiene con una desviación media de <20 % y los sustratos presentan un recubrimiento de Ti02 con alto índice de refracción, con un grosor de la capa de 5-300 nm y una capa protectora externa opcional.

2. Pigmentos plateados según la reivindicación 1, caracterizados porque la escama transparente es una escama de S¡02.

3. Pigmentos plateados según la reivindicación 1 o 2, caracterizados porque el Ti02 está presente en la variedad alotrópica rutilo.

4. Pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizados por un espesor medio del sustrato entre 0,02 y 10 pm.

5. Pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizados por un espesor medio del sustrato entre 0,03 y 5 pm.

6. Pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizados por un factor de forma (relación de aspecto: relación entre el diámetro y el grosor) del sustrato de 1-1000.

7. Pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizados por un factor de forma (relación de aspecto: relación entre el diámetro y el grosor) del sustrato de 3-500.

8. Procedimientos para la fabricación de pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizados porque el recubrimiento del sustrato se consigue mediante química húmeda por medio de la descomposición hidrolítica de sales metálicas en un medio acuoso o mediante la descomposición térmica tras el procedimiento CVD o PVD.

9. Utilización de los pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 en pinturas, barnices, tintas de impresión, tintas de impresión de seguridad, plásticos, masas para botones, materiales cerámicos, vidrios, para el recubrimiento de semillas, como material dopante para el marcado láser de plásticos y papeles, como aditivo para la coloración en la industria alimentaria y farmacéutica, en formulaciones cosméticas y para la fabricación de preparados de pigmentos y preparados secos.

10. Preparados de pigmento que contienen uno o más aglutinantes, opcionalmente uno o más aditivos y uno o varios pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7.

11. Preparados secos como pellets, granulados, pastillas, briquetas que contienen pigmentos plateados según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7.