Una composición de revestimiento que contiene una pluralidad de colorantes que tiene baja turbidez y un ancho de banda de absorbancia estrecho en el espectro visible.

Una composición de revestimiento protector y decorativo para aplicar a un substrato que comprende:

un ligante resinoso; y

una pluralidad de colorantes

, en la que la mayoría de los colorantes tienen una turbidez máxima del 10 % y exhiben un pico de absorbancia en el espectro visible en el que al menos el 50 % de la absorbancia total en el espectro visible ocurre a longitudes de onda a 50 nm de la longitud de onda de la absorbancia máxima.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2002/019201.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: VANIER, NOEL, R., MUNRO, CALUM, H., DECKER,ELDON L, WILSON,RACHEL B, WEHRLE,MATTHEW E.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D17/00 (Pigmentos en pasta, p. ej. para mezclar en pintura)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN... > Tratamiento en general de materiales inorgánicos,... > C09C3/10 (Tratamiento con compuestos orgánicos macromoleculares)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Características de las composiciones de revestimiento... > C09D7/12 (Otros aditivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN... > Tratamiento en general de materiales inorgánicos,... > C09C3/04 (Tratamiento físico, p. ej. pulido, tratamiento con vibraciones ultrasónicas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION... > PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS... > B05D5/00 (Procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies para obtener efectos, acabados o estructuras de superficie particulares)
  • 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)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D201/00 (Composiciones de revestimiento a base de compuestos macromoleculares no especificados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D7/00 (Características de las composiciones de revestimiento no previstas en el grupo C09D 5/00   (secantes C09F 9/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Características de las composiciones de revestimiento... > C09D7/14 (Procesos especiales para la incorporación de ingredientes)

PDF original: ES-2538030_T3.pdf

 

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Una composición de revestimiento que contiene una pluralidad de colorantes que tiene baja turbidez y un ancho de banda de absorbancia estrecho en el espectro visible.

Fragmento de la descripción:

Una composición de revestimiento que contiene una pluralidad de colorantes que tiene baja turbidez y un ancho de banda de absorbancia estrecho en el espectro visible

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento que contiene colorantes de tamaño nanométrico, más en particular a composiciones de revestimiento que contienen una pluralidad de colorantes de tamaño nanométrico que tienen baja turbidez (alta transparencia) y un ancho de banda de absorbancia estrecho en el espectro visible.

2. Técnica anterior

Las composiciones de pintura incluyen típicamente partículas de colorante dispersadas en un ligante resinoso. La composición de pintura puede incluir además pigmentos reflectantes tales como escamas de aluminio o mica u otras composiciones de pigmentos con efectos de color o materiales que ocultan el sustrato tales como el dióxido de titanio, el óxido de zinc o el óxido de plomo. Las partículas de colorante usadas en pinturas convencionales tienen típicamente un tamaño del orden de ,5 micrómetros. Las partículas de este tamaño absorben luz a ciertas longitudes de onda y dispersan luz a otras longitudes de onda. Esta absorción parcial y dispersión parcial crea un efecto de coloración degradada cuando es vista por un observador. La selección de un color particular para una pintura requiere la mezcla de tales colorantes y es difícil de conseguir usando colorantes convencionales porque los colorantes tienen características espectrales que se superponen entre sí y porque los efectos de dispersión degradantes son compuestos. Como resultado, las composiciones de pintura convencionales típicamente requieren combinar mezclas seleccionadas de entre decenas o incluso centenas de varios colorantes a fin de conseguir un color de pintura deseado. Para crear un color de pintura a demanda, los suministradores de pintura mantienen numerosos colorantes a mano para ser capaces de mezclar cualquier combinación de colorantes.

Cuando se desea un nuevo color de una composición de pintura, se mezclan conjuntamente diversos colorantes y se equilibran a fin de conseguir el color deseado. El proceso de producir una pintura coloreada es significativamente complicado cuando se pretende que el producto final coincida con una composición de pintura existente. Por ejemplo, en pinturas de restauración de automóviles, es deseable producir una composición de pintura que coincida lo máximo posible con la pintura del automóvil. El color de una formulación de pintura pintada originalmente sobre el vehículo durante la producción puede cambiar con el tiempo y con las inclemencias metereológicas. Además, las características espectrales de los colorantes de la formulación de pintura original pueden no ser las mismas que las características espectrales de colorantes disponibles con posterioridad. Debido a estas variabilidades, el proceso de preparar una composición de pintura que coincida lo máximo posible con la de un automóvil existente es complicado y requiere con frecuencia de ensayo y error hasta conseguir el color deseado.

De acuerdo con esto, sigue existiendo la necesidad de un procedimiento para preparar un revestimiento protector y decorativo para aplicar a un substrato y que tenga un color que esté preespecificado o que coincida con una composición de revestimiento preseleccionada y que se seleccione de entre una cantidad mínima de colorantes. El documento US 4692481 divulga una composición de pintura que contiene un ligante formador de película, un pigmento coloreado, y un pigmento en escamas. Asimismo divulga un procedimiento de correspondencia de colores.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una composición de revestimiento protector y decorativo tal y como se define en la reivindicación 1, a un procedimiento de correspondencia de color tal y como se define en la reivindicación 23 y a un procedimiento para preparar un revestimiento protector y decorativo tal y como se define en la reivindicación 28. Preferiblemente, el conjunto de colorantes incluye de 3 a 1 colorantes. La mayoría, y preferiblemente cada colorante, tiene una turbidez máxima del 1 % y una absorbancia máxima dentro del espectro visible en el que el 5 % de la absorbancia total en el espectro visible ocurre a longitudes de onda a 5 nanómetros (nm) de la absorbancia máxima. En un conjunto de al menos tres colorantes, un primer colorante tiene un pico de absorbancia máxima en el intervalo de 4 a 5 nm, un segundo colorante tiene un pico de absorbancia máxima en el intervalo de 5 a 6 nm, y un tercer colorante tiene un pico de absorbancia máxima en el intervalo de 6 a 7 nm. Seleccionando estos colorantes en cantidades variables, se puede producir una amplia gama de colores en el espectro visible. Pueden ser necesarios colorantes adicionales para producir composiciones de pintura que muestren un metamerismo mínimo. Por tanto, es preferible incluir colorantes adicionales que tienen también picos de absorbancia estrechos en el espectro visible y que tienen una turbidez máxima del 1 %.

Los colorantes son preferiblemente pigmentos o tintes, más preferiblemente, pigmentos orgánicos que tienen un tamaño de partícula primario menor de 15 nm preferiblemente menor de 7 nm, más preferiblemente menor de 3 nm. Los pigmentos se pueden producir de acuerdo con procedimientos convencionales de producción de pigmentos y son producidos preferiblemente mediante molienda de pigmentos orgánicos en existencia con medios de molienda que tienen un tamaño de partícula menor de ,5 mm, preferiblemente menor de ,3 mm, y más preferiblemente

menor de ,1 mm. Las composiciones de revestimiento pueden incluir además materiales que ocultan el sustrato. Los materiales que ocultan el sustrato pueden Incluir grafito, aluminio, mica, o dióxido de titanio.

En una realización la composición de revestimiento protector y decorativo de la presente Invención incluye además un material que oculta el sustrato en forma de un conjunto de escamas. El conjunto de escamas Incluye miembros dispersantes encapsulados en un polímero resinoso. El índice de refracción de los miembros dispersantes y el índice de refracción del polímero difieren en más de ,1 y el conjunto tiene una relación de aspecto de 2 a 25, preferiblemente mayor de 5, más preferiblemente mayor de 1. Los miembros dispersantes pueden ser dióxido de titanio, óxido de zinc, óxido de plomo, o huecos de aire.

Breve descripción de las figuras

La Fig. 1 es un gráfica del tamaño de partícula frente a la diferencia del Indice de refracción para partículas de colorante suspendidas en un ligante resinoso;

La Fig. 2 es una sección transversal de un material que oculta el sustrato preparado de acuerdo con la presente

invención;

La Fig. 3 es una sección transversal de otra realización de un material que oculta el sustrato;

La Fig. 4 es una sección transversal de otra realización de un material que oculta el sustrato;

La Fig. 5 es una sección transversal de otra realización de un material que oculta el sustrato;

La Fig. 6 es una sección transversal de otra realización de un material que oculta el sustrato;

La Fig. 7 es un espectro de absorbancia normalizado para un colorante de la presente Invención;

La Fig. 8 es un espectro de absorbancia normalizado para otro colorante de la presente Invención;

La Fig. 9 es un espectro de absorbancia normalizado para otro colorante de la presente invención; y

La Fig. 1 es un espectro compuesto de los espectros de las Figs. 7-9.

Descripción de las realizaciones preferidas

Para los fines de la descripción de aquí en adelante, se ha de entender que la invención puede... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de revestimiento protector y decorativo para aplicar a un substrato que comprende:

un ligante resinoso; y

una pluralidad de colorantes, en la que la mayoría de los colorantes tienen una turbidez máxima del 1 % y exhiben un pico de absorbancia en el espectro visible en el que al menos el 5 % de la absorbancia total en el espectro visible ocurre a longitudes de onda a 5 nm de la longitud de onda de la absorbancia máxima.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que cada colorante tiene una turbidez máxima del 1 % y exhibe

un pico de absorbancia en el espectro visible en el que al menos el 6 % de la absorbancia total en el espectro visible ocurre a longitudes de onda a 5 nm de la longitud de onda de la absorbancia máxima.

3. La composición de la reivindicación 1 que comprende de 2 a 1 de dichos colorantes.

4. La composición de la reivindicación 3 que comprende además un colorante blanco o un colorante negro o

ambos.

5. La composición de la reivindicación 3, en la que un primer colorante tiene un pico de absorbancia entre 4 a 5 nm, un segundo colorante tiene un pico de absorbancia entre 5 a 6 nm, y un tercer colorante tiene un pico de absorbancia entre 6 a 7 nm.

6. La composición de la reivindicación 1, en la que el ligante resinoso comprende una composición de revestimiento curable.

7. La composición de la reivindicación 1, en la que dichos colorantes son pigmentos o tintes.

8. La composición de la reivindicación 7, en la que dichos colorantes comprenden pigmentos orgánicos que tienen

un tamaño de partícula menor de 15 nm.

9. La composición de la reivindicación 1 que comprende además una pluralidad de partículas que ocultan el sustrato.

1. La composición de la reivindicación 9, en la que dichas partículas que ocultan el sustrato están en forma de plaquetas.

11. La composición de la reivindicación 1, en la que dichas partículas de ocultación comprenden grafito, aluminio, mica o un miembro dispersante.

12. La composición de la reivindicación 11, en la que dicho miembro dispersante está encapsulado en un polímero.

13. La composición de la reivindicación 9, en la que dichas partículas que ocultan el sustrato son conjuntos de escamas que comprenden una pluralidad de miembros dispersantes encapsulados en un polímero resinoso, en el que una diferencia del índice de refracción entre dichos miembros dispersantes y dicho polímero es mayor de ,1 y dicho conjunto tiene una relación de aspecto de 2 a 25.

14. La composición de la reivindicación 13, teniendo el conjunto una relación de aspecto mayor de 5, preferiblemente mayor de 1.

15. La composición de la reivindicación 13, en la que la diferencia del índice de refracción entre dichos miembros dispersantes y dicho polímero es mayor de ,5, preferiblemente mayor de 1.

16. La composición de la reivindicación 13, en la que dichos miembros dispersantes son dióxido de titanio, óxido de zinc, óxido de plomo, o huecos de aire.

17. La composición de la reivindicación 13, en la que la relación en volumen de dicho polímero resinoso con respecto a dichos miembros dispersantes es de 1:1 a 1:1.

18. La composición de la reivindicación 13, en la que dichos miembros dispersantes están presentes en una primera capa y el conjunto comprende adicionalmente al menos una capa de colorante exterior.

19. La composición de la reivindicación 18, en la que dicha al menos una capa de colorante es del 2 al 9 % del espesor de dichas partículas.

2. La composición de la reivindicación 18, en la que dicha capa de colorante comprende partículas de colorante dispersadas en un polímero resinoso.

21. La composición de la reivindicación 2, en la que dichas partículas de colorante comprenden partículas de pigmento que tiene tamaños de partícula de hasta 15 nm.

22. La composición de la reivindicación 18, en la que dicho conjunto comprende además una capa intermedia que comprende un pigmento oscuro dispuesto entre un par de dichas primeras capas.

23. Un procedimiento de correspondencia de color en el espectro visible de un revestimiento protector y decorativo preseleccionado para aplicar a un substrato que comprende las etapas de:

(a) determinar el color visible de un revestimiento preseleccionado midiendo la absorbancia o reflectancia del revestimiento preseleccionado; y

(b) seleccionar una pluralidad de colorantes que se combinan con un ligante resinoso para producir una composición de revestimiento que cuando se deposita en forma de revestimiento coincide con el color visible del revestimiento preseleccionado, en el que la mayoría de los colorantes tiene una turbidez máxima del 1 % y exhiben un pico de absorbancia en el espectro visible en el que al menos el 5 % de la absorbancia total en el espectro visible ocurre a longitudes de onda a 5 nm de la longitud de onda de la absorbancia máxima.

24. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que los colorantes se definen como en cualquiera de las reivindicaciones 2-5.

25. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que la composición de revestimiento comprende una pluralidad de plaquetas que ocultan el sustrato.

26. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que el ligante resinoso comprende una composición de revestimiento curable.

27. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que el revestimiento preseleccionado es una pintura.

28. Un procedimiento para preparar un revestimiento protector y decorativo para aplicar a un substrato y que tiene una reflectancia o absorbancia preseleccionada en el espectro visible que comprende las etapas de:

(a) seleccionar una pluralidad de colorantes, teniendo la mayoría de los colorantes una turbidez máxima menor del 1 % y exhibiendo un pico de absorbancia en el espectro visible en el que al menos el 5 % de la absorbancia total en el espectro visible ocurre a longitudes de onda a 5 nm de la longitud de onda de la absorbancia máxima; y

(b) mezclar los colorantes con un ligante resinoso para producir una composición de revestimiento que cuando se deposita en forma de revestimiento coincide con el color visible de la reflectancia o absorbancia preseleccionada.

29. El procedimiento de la reivindicación 28, en el que los colorantes se definen como en cualquiera de las reivindicaciones 2-5 y el ligante resinoso se define como en el la reivindicación 6.

3. El procedimiento de la reivindicación 28, en el que la composición de revestimiento comprende una pluralidad de plaquetas que ocultan el sustrato.