PIGMENTO DE EFECTO MULTICAPA CON LA CAPA MÁS EXTERIOR MÁS GRUESA.

Pigmento de efecto multicapa, que comprende: un sustrato transparente que tiene una capa de un material transparente de alto índice de refracción sobre el mismo,

al menos un par de capas transparentes, una de las cuales es un material de alto índice de refracción y la otra de las cuales es un material de bajo índice de refracción, en el que el número total de capas es un número impar, cada capa difiere en índice de refracción de cualquier capa contigua, en al menos aproximadamente 0,3, y en el que al menos una capa tiene un espesor óptico que es diferente de todas las otras capas, por lo que el pigmento no es una pila de un cuarto de longitud de onda

Antecedentes de la invención

Los pigmentos de efecto, conocidos también como pigmentos perlados o nacarados, están basados en el uso de un sustrato laminar, tal como laminilla de vidrio o mica, que se ha recubierto con una capa de óxido de metal. Estos pigmentos exhiben un lustre tipo perla como resultado de la reflexión y 5 la refracción de la luz, dependiendo del espesor de la capa de óxido metálico, pueden exhibir también efectos de color por interferencia.

Los pigmentos de efecto de mica recubierta con dióxido de titanio y mica recubierta con óxido de hierro son los pigmentos de efecto que se encuentran más frecuentemente comercialmente. También son bien conocidos en la técnica, pigmentos en los que el óxido de metal ha sido recubierto con otro material. 10

Los pigmentos de efecto, disponibles comercialmente, que contienen un único recubrimiento de un material de alto índice de refracción proporcionan solo dos interfaces reflectantes entre los materiales. Estos dos interfaces de material (y reflexiones) son, por lo tanto, completamente responsables de la reflectividad conseguida de la superficie de plaqueta. Un porcentaje considerable de la luz incidente es transmitida, de esta manera, a través de la plaqueta y aunque esto es necesario para crear la apariencia 15 nacarada del pigmento, esto disminuye también otras propiedades ideales de los pigmentos de efecto, tales como lustre, cromaticidad y poder de ocultación. Para contrarrestar esta consecuencia, la técnica ha mezclado los pigmentos de efecto con otros pigmentos o ha añadido capas adicionales de materiales transparentes y/o selectivamente absorbentes sobre el pigmento de efecto.

Los ejemplos de la técnica anterior, que describen pigmentos de efecto multicapa, incluyen JP 7-20 246366, WO 98/53011, WO 98/53012 y US 4.434.010. Toda esta técnica anterior requiere que cada capa recubierta posea un espesor óptico igual a un número entero múltiple de un cuarto de la longitud de onda a la que se espera la interferencia. Dicha construcción de las denominadas pilas de un cuarto de longitud de onda es una condición ampliamente aceptada e implementada en las industrias de película fina. Debido a esta limitación, una combinación con un único espesor de capa es esencial para crear cada uno 25 de los colores de interferencia individuales del espectro visible. El sustrato base es la única dimensión común a todas las composiciones que muestran diferentes colores de interferencia.

Los documentos WO 02/33010 A y US 6.132.873 divulgan también pigmentos que emplean la teoría del cuarto de onda.

El pigmento del documento WO 02/33010 A está basado en la tecnología de película fina 30 convencional, según se divulga en US 4.434.010, que usa la teoría del cuarto de longitud de onda para desarrollar sus pilas ópticas. El documento WO 02/33010 A indica que puede producirse un número de otros colores simplemente modificando el espesor de diseño de la capa de dióxido de silicio de media longitud de onda, que el espesor y el número de las capas es esencial para las propiedades ópticas del pigmento, y que el espesor de capa debe fijarse en correspondencia a sus índices de refracción. Esta 35 teoría es consistente con la usada en la teoría de un cuarto de longitud onda para el establecimiento de las pilas ópticas de capa fina.

De manera similar, el documento US 6.132.873 se refiere a pigmentos de interferencia multicapa y se refiere también a US 4.434.010 como antecedente para el estado de la técnica. El documento US 6.132.873 divulga que, preferentemente, se dispone una capa intermedia de manera que el espesor de capa de las capas de óxido de metal de alto índice de refracción corresponda al espesor óptico, o a un múltiplo integral de este espesor óptico, que es necesario para el color de interferencia respectivo. Esta es una reafirmación de la teoría de un cuarto de longitud de onda. 5

Se ha descubierto ahora que el apego al enfoque de la pila de un cuarto de longitud de onda no es necesario y que pueden conseguirse productos adecuados, incluso con ganancias considerables en lustre, cromaticidad y poder de ocultación, sin observar ese requerimiento. Además, pueden conseguirse numerosas ventajas diferentes.

Consiguientemente, el objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo pigmento de 10 efecto multicapa, que tenga un lustre, una cromaticidad y/o un poder de ocultación mejorados con relación a otros pigmentos de efecto.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un pigmento de efecto multicapa y, más particularmente, a un pigmento de efecto multicapa que incluye un sustrato transparente que tiene, sobre el mismo, una capa 15 de material transparente, de alto índice de refracción, y al menos un par de capas que son de un material transparente, de alto índice de refracción, y un material transparente, de bajo índice de refracción, en el que el número total de capas es un número impar, en el que cada dos capas contiguas, diferentes al sustrato, difieren en índice de refracción, en al menos aproximadamente 0,2, y en el que al menos una capa tiene un espesor óptico que es diferente de todas las otras capas, por lo cual el pigmento no es una 20 pila de un cuarto de longitud de onda.

Descripción de la invención

Según la presente invención, el pigmento de efecto es un producto con múltiples capas, compuesto de un sustrato transparente que tiene un número impar de capas sobre el mismo, y en el que al menos una de las capas tiene un espesor óptico que es diferente a todas las otras capas, lo que hace que el 25 pigmento no sea una pila de un cuarto de longitud de onda.

Puede usarse cualquier plaqueta transparente, suave y encapsulable, como sustrato en la presente invención. Los ejemplos de plaquetas utilizables incluyen mica, natural o sintética, caolín, laminillas de vidrio y similares. El sustrato no necesita ser totalmente transparente pero debería tener, preferentemente, al menos una transmisión de aproximadamente el 75%. El tamaño del sustrato con 30 forma de plaqueta no es crítico de por sí y puede adaptarse al uso particular. Generalmente, las partículas tienen las dimensiones principales mayores con un promedio de 5-250 micrómetros, preferentemente de 5-100 micrómetros y una relación de aspecto mayor de aproximadamente 5. Su área superficial libre específica (BET) en, generalmente, de aproximadamente 0,2 a 25 m2/g.

Las capas que encapsulan el sustrato se alternan entre materiales de alto índice de refracción y 35 materiales de bajo índice de refracción. Los materiales de alto índice de refracción pueden ser dióxido de titanio anatasa, dióxido de titanio rutilo, óxido de hierro, dióxido de circonio, óxido de zinc, sulfuro de zinc, oxicloruro de bismuto o similares. El material de bajo índice de refracción puede ser dióxido de silicio, fluoruro de magnesio, óxido de aluminio, un polímero, tal como polimetil metacrilato, poliestireno, etileno vinil acetato, poliurea, poliuretano, polidivinil benceno y similares. Puede seleccionarse cualquier combinación de materiales, siempre y cuando las capas contiguas difieran en índice de refracción, en al menos aproximadamente 0,2 y, más preferentemente, en al menos aproximadamente 0,6. Los materiales son transparentes, pero pueden tener un componente de absorción, tal como óxido de hierro u óxido de 5 cromo.

Las capas individuales pueden ser aplicadas al sustrato y unas a las otras usando técnicas bien conocidas en la materia. Puede utilizarse cualquiera de dichas técnicas. Una de las ventajas de la invención es que pueden usarse técnicas sol-gel para aplicar los recubrimientos. Dichas técnicas son bien conocidas y practicadas ampliamente para deposición de película fina, y son seguras, económicas y 10 flexibles para una amplia variedad de tamaños y formas de partícula. Las técnicas de deposición química en fase vapor, que han sido usadas en la técnica anterior, tienen un aspecto negativo o letanía que incluye peligros de seguridad, reactivos caros y limitaciones de tamaño de partícula del sustrato e infraestructura. También se han utilizado, en la técnica anterior, técnicas de recubrimiento multicapa basadas en malla monolítica, y padecen las desventajas de que las partículas de pigmento se forman 15 después de aplicados los recubrimientos, y, por lo tanto, tienen discontinuidades en las capas en los puntos de fractura. Las partículas deben clasificarse también según el tamaño después de fracturar el monolito, mientras que en la presente invención el tamaño... [Seguir leyendo]

1. Pigmento de efecto multicapa, que comprende:

un sustrato transparente que tiene una capa de un material transparente de alto índice de refracción sobre el mismo,

al menos un par de capas transparentes, una de las cuales es un material de alto índice de refracción y la otra de las cuales es un material de bajo índice de refracción, 5

en el que el número total de capas es un número impar, cada capa difiere en índice de refracción de cualquier capa contigua, en al menos aproximadamente 0,3, y en el que al menos una capa tiene un espesor óptico que es diferente de todas las otras capas, por lo que el pigmento no es una pila de un cuarto de longitud de onda.

2. Pigmento de efecto multicapa, según la reivindicación 1, en el que todas las capas del material 10 de alto índice de refracción son el mismo material y todas las capas del material de bajo índice de refracción son el mismo material.

3. Pigmento de efecto multicapa según la reivindicación 2, en el que el material de alto índice de refracción es dióxido de titanio y el material de bajo índice de refracción es dióxido de silicio.

4. Pigmento de efecto multicapa según la reivindicación 3, en el que el espesor de cada capa de 15 dióxido de silicio es de aproximadamente 40 a 80 nm.

5. Pigmento de efecto multicapa según la reivindicación 4, en el que el número total de capas es tres.

6. Pigmento de efecto multicapa según la reivindicación 5, en el que la capa de dióxido de titanio más exterior en relación al sustrato tiene un espesor mayor que cualquier otra capa de dióxido 20 de titanio.

7. Pigmento de efecto multicapa según la reivindicación 6, en el que la capa de dióxido de titanio más exterior sobre el sustrato transparente tiene un espesor de aproximadamente 60 - 170 nm.

8. En una composición de pintura o tinta que incluye un pigmento, siendo la mejora que comprende dicho pigmento el pigmento de efecto según la reivindicación 1. 25

9. En una composición plástica que incluye un pigmento, siendo la mejora que comprende dicho pigmento el pigmento de efecto según la reivindicación 1.

10. En una composición cosmética que incluye un pigmento, siendo la mejora que comprende dicho pigmento el pigmento de efecto según la reivindicación 1.