SISTEMA DE PIGMENTOS DE INTERFERENCIA.

Sistema de N ≥ 3 pigmentos de interferencia caracterizado porque los pigmentos de interferencia presentan una gama de color del sistema máxima a un Cu'v' de ≥

0,05 y un ángulo de tono cromático hu'v' i (i=1 hasta N) y la capa de barniz que contiene el pigmento presenta los siguientes ángulos de tono cromático y rangos de intensidad cromática en la geometría de medición 45º/120º:**Fórmula** -127,3 > huv > -133,3 y Cuv > 0,05 para N = 6 -112,2 > huv > -118,2 y Cuv > 0,14 para N = 4, 5, 7, 8 -112,2 > huv > -116,6 y Cuv > 0,05 para N = 4, 5, 7, 8 -96,4 > huv > -102,4 y Cuv > 0,05 para N = 3, 6, 8 - 81,1 > huv > -87,1 y Cuv > 0,125 para N = 5, 7, 8 - 81,1 > huv > -87,1 y Cuv > 0,05 para N = 5, 7, 8 -67,4 > huv > -73,4 y Cuv > 0,12 para N = 4, 6 -67,4 > huv > -72,7 y Cuv > 0,05 para N = 4, 6 -55,6 > huv > -61,6 y Cuv > 0,05 para N = 7, 8 -29,5 > huv > -35,5 y Cuv > 0,05 para N = 5 -9,8 > huv > -15,8 y Cuv > 0,062 para N = 6 -9,8 > huv > -12,7 y Cuv > 0,05 para N = 6 -3,4 > huv > -9,4 y Cuv > 0,057 para N = 7, 8 -3,4 > huv > -7,8 y Cuv > 0,05 para N = 7, 8 3,2 > huv > -2,8 y Cuv > 0,05 para N = 3 52,8 > huv > 46,8 y Cuv > 0,05 para N = 4 67,7 > huv > 61,7 y Cuv > 0,05 para N = 5, 6, 7, 8 157,1 > huv > 151,1 y Cuv > 0,076 para N = 7, 8 157,1 > huv > 153,9 y Cuv > 0,05 para N = 7, 8 163,6 > huv > 157,6 y Cuv > 0,05 para N = 3, 4, 6 169,8 > huv > 163,8 y Cuv > 0,05 para N = 5 183,0 > huv > 177,0 y Cuv > 0,05 para N = 7,8

El objeto de la presente invención es un sistema de N pigmentos de interferencia que se caracteriza porque por cada número N dado los ángulos de tono cromático hu'v' i (i=1 hasta N, donde N ≥ 3) maximizan la gama de color del sistema. El sistema comprende una variedad de pigmentos de interferencia de coloración intensa y sus mezclas.

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 industria y la automoción, del recubrimiento decorativo, en plásticos, en pinturas, en tintas de impresión, así como en formulaciones cosméticas.

Puesto que la capacidad de cubrimiento, el brillo y el color por lo general no pueden conseguirse con un solo pigmento en la formulación, a menudo los pigmentos se mezclan entre sí, como se describe por ejemplo en los documentos DE 199 41 607 A1 y WO 2004/061012 A2. El número de colores intrínsecos que se realizan mediante los pigmentos de interferencia correspondientes normalmente no son suficientes en las formulaciones, de forma que se deben fabricar mezclas a partir de los pigmentos comerciales para satisfacer los requisitos del diseñador en lo referente a obtener los máximos colores diferentes posibles. Por razones económicas, sin embargo, se está obligado a arreglárselas con los mínimos pigmentos posibles. Por consiguiente, existe una demanda de pigmentos de efecto que estén preparados de forma que se puedan mezclar muchos colores posibles a partir de ellos, donde además el número necesario de tipos de pigmentos diferentes deba ser pequeño.

La caracterización metrológica del color de los pigmentos de efecto para la garantía de calidad o para la evaluación de las posibilidades colorísticas en la mezcla con otros componentes típicos de una formulación de barniz se efectúa en las muestras elaboradas a partir de pigmentos de efecto según el estado de la técnica mediante un gonioespectrofotómetro. Entonces, mediante las condiciones de referencia documentadas en las normas (tipo de fuente de luz, tipo de observador, etc.), los espectros resultantes se convierten en las coordenadas de color X, Y, Z,

o x, y, Y, o L*, a* y b*, que se utilizan para evaluar tanto el comportamiento del color dependiendo del ángulo de un pigmento de efecto como para evaluar la diferencia entre dos o más pigmentos de efecto. En el campo de la industria de los barnices y de las pinturas, además se prefiere el sistema de color CIE L*a*b*, donde la conversión de x, y, Y a L*a*b* está fijada en la norma DIN 5033. De esta conversión no lineal se deduce que la característica de la función aditiva del color de la luz, que todavía está disponible en el sistema x, y, Y, ahora ya no es aplicable para el sistema L*a*b*. Sin embargo, puesto que los pigmentos de efecto transparentes que se tratan aquí se mezclan unos con otros como “colores de la luz” (mezcla aditiva), el sistema L*a*b* no es adecuado para la presente optimización. Existe, no obstante, un sistema de coordenadas de color adecuado para esto con las coordenadas de color u', v' e Y, el cual

a) mantiene la linealidad de la mezcla de color aditiva del sistema x, y, Y, y

b) presenta una equidistancia de diferencias de color mejorada según la invención frente a x, y, Y.

Entonces un ángulo de tono cromático u'v' se puede definir de forma análoga al sistema x, y como

v'−v' n

h = arctan ( )

u'v'

u'−u' n

donde u'n y v'n son las coordenadas de color del punto acromático.

La saturación Su'v' es aquí, en analogía con el espacio de color CIE L*a*b*, proporcional a la métrica cartesiana

S = 13

**(Ver fórmula)**

u'v' nn

Por eso es tarea de la presente invención encontrar pigmentos de interferencia cuyas mezclas posean una gama de color lo más amplia posible en el plano u', v' del espacio de color u', v', Y en el sistema CIELUV. Mediante la selección y la elaboración de pigmentos de interferencia coloreados con colores exactamente definidos se puede conseguir que en un sistema dado de N pigmentos de interferencia se consiga la máxima gama de color. Para obtener una impresión de color suficiente, es necesario que el valor δ = Su'v'/13 de los pigmentos individuales sea 0,05 como mínimo, preferiblemente superior a 0,15.

Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que un sistema compuesto por N pigmentos de interferencia con un ángulo de tono cromático definido hu'v' i (i=1 hasta N, donde N ≥ 3) lleva a la gama de color más amplia posible, que en realidad se puede ampliar a N pigmentos de interferencia.

Existe con ello un “juego” de pigmentos de interferencia cuya mezcla mutua en combinaciones variadas permite elaborar todos los posibles colores individuales del espacio de color definido mediante este “juego”.

Por consiguiente, es objeto de la invención un sistema de N ≥ 3 pigmentos de interferencia caracterizado porque para un Cu'v' de ≥ 0,05 el pigmento individual presenta una gama de color máxima y el ángulo de tono cromático óptimo para ello hu'v' i (i=1 hasta N) con una tolerancia de ± 2° en el sistema CIELUV y la capa de barniz que contiene el pigmento presenta en la geometría de medición 45º/120º las zonas cromáticas y de ángulo de tonalidad de color que se indican en la reivindicación 1.

También son objeto de la invención pigmentos de interferencia coloreados de coloración intensa con ángulos de tono cromático e intensidad cromática definidos como componentes del sistema de N pigmentos de interferencia según la reivindicación 5.

La gama de una selección definida de más de dos pigmentos de efecto es el área de las coordenadas de color que se puede conseguir mediante la mezcla aditiva de estos pigmentos de interferencia en una capa de barniz para una determinada iluminación (ángulo, tipo de luz, apertura) y detección (ángulo, apertura). Puesto que aquí la gama se utiliza como superficie de polígono en el plano u'v' del sistema u'v'Y, no se produce ningún cambio (al contrario que en la gama a*b*) de la gama de color cuando varía el grosor d de la capa de barniz y/o la concentración en peso de pigmento (PMK) del pigmento de efecto en la zona determinada por la práctica (d < 50 µm y PMK < 30 %p). Las coordenadas de color de todas las capas de barniz con pigmentos de efecto se miden con una de las geometrías preparadas mediante la técnica de medición de color goniométrica convencional.

Por eso, la geometría 45°/120° aquí empleada para me dir la composición espectral de la luz reflejada es preferida porque entra tanto en la composición de la geometría de medición según ASTM E2194 y DIN 6175-2, y en este sentido preferida para metálicos, como en la composición de las geometrías de medición del color según ASTM WK 1164 de abril de 2006, y en este sentido preferida para pigmentos de interferencia. Se ha llevado a cabo en todos los aparatos de medición de color multiángulo disponibles hasta ahora para la medición de muestras de color planas.

Para simplificar, pero sin limitar la generalidad, en este documento muestra de color siempre se refiere a aquellas que se preparan con una concentración en peso de pigmento de 16,3 %p, un grosor de capa del barniz base de 15 µm y una aplicación neumática tanto del barniz base como del barniz transparente que se extiende encima.

Todos los lugares del color de los pigmentos de efecto satisfacen las siguientes condiciones: óxido metálico transparente de elevada refracción / sustrato transparente / óxido metálico de elevada refracción dispuestos en un sistema u'v' de curvas en forma de espiral que se cruzan en el punto acromático. La envoltura convexa de este trazo curvo E(u',v') caracteriza la cantidad de los pigmentos de efecto con el mayor potencial cromático posible para cada ángulo de tono cromático existente. Cada mezcla de pigmentos de efecto (que se disponen en E(u',v')) sólo puede dar lugares del color que se encuentran justo en la línea de unión entre estos dos pigmentos de efecto y, por consiguiente, E(u',v') se sustituye por el área del polígono P(u'i,v'i) con N=3 hasta i.

La curva E(u',v') “rota en sentido antihorario” en la transición desde ángulos de observación inclinados hasta ángulos planos para geometrías de medición con la misma distancia angular al brillo. Se contrae alrededor del punto... [Seguir leyendo]

1. Sistema de N ≥ 3 pigmentos de interferencia caracterizado porque los pigmentos de interferencia presentan una gama de color del sistema máxima a un Cu'v' de ≥ 0,05 y un ángulo de tono cromático hu'v' i (i=1 hasta N) y la capa de barniz que contiene el pigmento presenta los siguientes ángulos de tono cromático y rangos de intensidad cromática en la geometría de medición 45º/120º:

v'−v' δ = Su'v'/13

h = arctan ( n )

u'v'

u'−u' n

- 127,3 > huv > -133,3 y Cuv > 0,05 para N = 6 -112,2 >huv > -118,2 y Cuv >0,14 paraN=4,5,7,8 -112,2 >huv > -116,6 y Cuv >0,05 paraN=4,5,7,8 -96,4 >huv > -102,4 y Cuv >0,05 paraN=3,6,8 -81,1 >huv > -87,1 y Cuv >0,125 paraN=5,7,8 -81,1 >huv > -87,1 y Cuv >0,05 paraN=5,7,8 -67,4 >huv > -73,4 y Cuv >0,12 paraN=4,6 -67,4 >huv > -72,7 y Cuv >0,05 paraN=4,6 -55,6 >huv > -61,6 y Cuv >0,05 paraN=7,8 -29,5 >huv > -35,5 y Cuv >0,05 paraN=5 -9,8 >huv > -15,8 y Cuv >0,062 paraN=6 -9,8 >huv > -12,7 y Cuv >0,05 paraN=6 -3,4 >huv > -9,4 y Cuv >0,057 paraN=7,8 -3,4 >huv > -7,8 y Cuv >0,05 paraN=7,8 3,2 >huv > -2,8 y Cuv >0,05 paraN=3 52,8 >huv > 46,8 y Cuv >0,05 paraN=4 67,7 >huv > 61,7 y Cuv >0,05 paraN=5,6,7,8 157,1 >huv > 151,1 y Cuv >0,076 paraN=7,8 157,1 >huv > 153,9 y Cuv >0,05 paraN=7,8 163,6 >huv > 157,6 y Cuv >0,05 paraN=3,4,6 169,8 >huv > 163,8 y Cuv >0,05 paraN=5 183,0 > huv > 177,0 y Cuv > 0,05 para N = 7,8

2. Sistema de N ≥ 3 pigmentos de interferencia según la reivindicación 1, caracterizado porque los pigmentos de interferencia se basan en sustratos en forma de escama.

3. Sistema de N ≥ 3 pigmentos de interferencia según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los sustratos son escamas de mica natural o sintética, escamas de SiO2 dopadas o no, escamas de Al2O3 dopadas o no o 10 escamas de vidrio dopadas o no.

4. Sistema de N ≥ 3 pigmentos de interferencia según una o varias de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado porque los pigmentos de interferencia son escamas recubiertas de TiO2.

5. Pigmentos de interferencia coloreados que contienen una o varias capas incoloras de óxido metálico sobre un sustrato transparente, caracterizados porque la capa de barniz que contiene el pigmento presenta en la geometría de medición 45°/120°uno de los ángulos de tono cro mático e intensidad cromática siguientes:

δ = Su'v'/13

v'−v' n

h = arctan ( )

u'v'

u'−u' n

- 127,3 > huv > -133,3 e δ > 0,05 -112,2 > huv > -118,2 e δ > 0,14 -112,2 > huv > -116,6 e δ > 0,05 -96,4 > huv > -102,4 e δ > 0,05 -81,1 > huv > -87,1 e δ > 0,125 -81,1 > huv > -87,1 e δ > 0,05 -67,4 > huv > -73,4 e δ > 0,12 -67,4 > huv > -72,7 e δ > 0,05 -55,6 > huv > -61,6 e δ > 0,05 -29,5 > huv > -35,5 e δ > 0,05 -9,8 > huv > -15,8 e δ > 0.062 -9,8 > huv > -12,7 e δ > 0,05 -3,4 >huv > -9,4 e δ > 0,057 -3,4 >huv > -7,8 e δ > 0,05 3,2 >huv > -2,8 e δ > 0,05 52,8 >huv > 46,8 e δ > 0,05 67,7 >huv > 61,7 e δ > 0,05 157,1 > huv > 151,1 e δ > 0,076 157,1 > huv > 153,9 e δ > 0,05 163,6 > huv > 157,6 e δ > 0,05 169,8 > huv > 163,8 e δ > 0,05 183,0 > huv > 177,0 e δ > 0,05

6. Pigmentos de interferencia coloreados según la reivindicación 5, caracterizados porque la capa de óxido metálico consta de TiO2, ZrO2, ZnO2, o mezclas o combinaciones de los mismos.

7. Pigmentos de interferencia coloreados según la reivindicación 5 o 6, caracterizados porque la capa de óxido

metálico consta de TiO2.

8. Pigmentos de interferencia coloreados según una o varias de las reivindicaciones de la 5 a la 7, caracterizados porque el TiO2 se encuentra en forma de variedad alotrópica rutilo o anatasa.

9. Pigmentos de interferencia coloreados según una o varias de las reivindicaciones de la 5 a la 8, caracterizados

5 porque el sustrato transparente se selecciona del grupo formado por escamas de mica natural o sintética, escamas de SiO2 dopadas o no, escamas de Al2O3 dopadas o no, escamas de vidrio dopadas o no.

10. Procedimiento para la fabricación de pigmentos de interferencia coloreados según una o varias de las reivindicaciones de la 5 a la 9, caracterizado porque el recubrimiento del sustrato se lleva a cabo por química húmeda o en fase gas.

11. Uso de los pigmentos de interferencia coloreados según una o varias de las reivindicaciones de la 5 a la 9, en pinturas, barnices, barnices de automóvil, barnices de reparación de automóvil, barnices industriales, barnices en polvo, plásticos, tintas de impresión y en formulaciones cosméticas.