Escama de pigmento magnético de multicapa y composición de revestimiento.
Una escama (100, 200, 300) de pigmento magnético de multicapa que comprende una o más capas magnéticas(110,
111, 210, 211, 212) de aleación magnética, caracterizada por que la aleación magnética tiene unacomposición sustancialmente libre de níquel que incluye de aproximadamente un 40 % en peso a aproximadamenteun 90 % en peso de hierro, de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso de cromo, yde aproximadamente un 0 % en peso a aproximadamente un 30 % en peso de aluminio.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11169456.
Solicitante: JDS UNIPHASE CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 430 N. MCCARTHY BOULEVARD MILPITAS, CA 95035 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: COOMBS, PAUL, G., Raksha,Vladimir P, KOHLMANN,PAUL T, DELST,CORNELIS JAN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C09C1/00 QUIMICA; METALURGIA. › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09C TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN CARGAS FIBROSAS, PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES DE PIGMENTACION O DE CARGA (preparación de compuestos inorgánicos o elementos no metálicos C01; tratamiento de materias especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón, piedra artificial o análogo C04B 14/00, C04B 18/00, C04B 20/00 ); PREPARACION DE NEGRO DE CARBON. › Tratamiento de materiales inorgánicos específicos distintos a las cargas fibrosas (materiales luminiscentes o tenebrescentes C09K ); Preparación de negro de carbón.
PDF original: ES-2440076_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Escama de pigmento magnético de multicapa y composición de revestimiento Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a escamas de pigmento de multicapa y a composiciones de revestimiento que incorporan dichas escamas de pigmento. En particular, la presente invención se refiere a escamas de pigmento magnético de multicapa y a composiciones de revestimiento magnético.
Antecedentes de la invención Los materiales que contienen cromo se usan ampliamente en las composiciones de revestimiento debido a sus propiedades ventajosas de absorción óptica e inhibición de la corrosión. En muchas composiciones de revestimiento, tales como composiciones de revestimiento de interferencia, se usan capas de materiales que contienen cromo como capas absorbentes en las escamas de pigmento de multicapa.
Por ejemplo, como se divulga en la patente de EE.UU. Nº. 3.858.977 de Baird y col, expedida el 7 de junio de 1975, en la patente de EE.UU. Nº. 5.059.245 de Phillips y col., expedida el 22 de octubre de 1991, en la patente de EE.UU. Nº. 5.571.624 de Phillips y col., expedida el 5 de noviembre de 1996, en la patente de EE.UU. Nº. 6.132.504 de Kuntz y col., expedida el 17 de octubre de 2000 y en la patente de EE.UU. Nº. 6.156.115 de Pfaff y col., expedida el 5 de diciembre de 2000, se pueden usar capas de metal de cromo como capas absorbentes. Como se divulga en la patente de EE.UU. Nº. 4.978.394 de Osterlag y col., expedida el 18 de diciembre de 1990, y en la patente de EE.UU. Nº. 5.364.467 de Schimd y col., expedida el 15 de noviembre de 1994, se pueden usar las capas de óxido de cromo (III) (Cr2O3) como capas absorbentes. Como se divulga en la patente de EE.UU. Nº. 5.424.119 de Phillips y col, expedida el 13 de junio de 1995, en la patente de EE.UU. Nº. 6.235.105 de Hubbard y col., expedida el 22 de mayo de 2001, en la patente de EE.UU. Nº. 6.524.381 de Phillips y col, expedida el 25 de febrero de 2003, en la patente de EE.UU. Nº. 6.648.957 de Andes y col., expedida el 18 de noviembre de 2003, en la patente de EE.UU. Nº.
6.759.097 de Phillips y col, expedida el 6 de julio de 2004, en la patente de EE.UU. Nº. 6.818.299 de Phillips y col., expedida el 16 de noviembre de 2004, y en la patente de EE.UU. Nº. 7.169.472 de Raksha y col, expedida el 30 de enero de 2007, se pueden usar capas de aleaciones que contienen cromo, tales como Hastelloys, Inconels, aceros inoxidables y aleaciones que contienen níquel-cromo como capas absorbentes.
Desafortunadamente, muchos de los materiales que contienen cromo en las capas absorbentes de las composiciones de revestimiento de la técnica anterior son nocivos para la salud humana. El metal cromo y el óxido de cromo (III) , por ejemplo, pueden causar cada uno irritación cutánea, ocular, del tracto respiratorio y gastrointestinal. Además, estos materiales se pueden oxidar para formar especies de cromo (VI) que, generalmente, son tóxicas y cancerígenas. Además, las aleaciones que contienen cromo usadas en las capas absorbentes de las composiciones de revestimiento de la técnica anterior, normalmente, también contienen níquel, que es tóxico y cancerígeno. Por tanto, muchas de las composiciones de revestimiento de la técnica anterior basadas en materiales que contienen cromo representan peligros potenciales para la salud y el medio ambiente.
Sumario de la invención Un objeto de la presente invención es solucionar los inconvenientes de la técnica anterior proporcionando una escama de pigmento magnético de multicapa y una composición de revestimiento magnético que sean relativamente seguras para la salud humana y el medio ambiente.
Por consiguiente, la presente invención se refiere a una escama de pigmento magnético de multicapa que comprende una capa magnética de una aleación magnética que tiene una composición sustancialmente libre de níquel que incluye aproximadamente de un 40 % en peso a un 90 % en peso de hierro, de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso de cromo, y de aproximadamente un 0 % en peso a aproximadamente un 30 % en peso de aluminio.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a una composición de revestimiento magnético que comprende un medio aglutinante, y una o más escamas de pigmento magnético de multicapa dispuestas en el medio de aglutinante, donde una o más de las escamas de pigmento comprenden una capa magnética de una aleación magnética que tiene una composición sustancialmente libre de níquel que incluye aproximadamente de un 40 % en peso a aproximadamente un 90 % en peso de hierro, de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso de cromo, y de aproximadamente un 0 % en peso a aproximadamente un 30 % en peso de aluminio.
Preferentemente, la composición de aleación magnética está seleccionada para minimizar la liberación de cromo (VI) .
Breve descripción de los dibujos Se describe la presente invención con gran detalle con referencia a los dibujos adjuntos, que representan sus realizaciones ejemplares, donde:
La Figura 1A es una ilustración esquemática de un corte transversal de una primera realización preferida de una escama de pigmento magnético de multicapa;
La Figura 1B es un diagrama de la propagación de color que depende del ángulo de una composición de revestimiento magnético que comprende una pluralidad de escamas de pigmento de la Figura 1A que tienen la siguiente estructura de capa: Fe-Cr, semi-transparente/ MgF2, 370 nm/ Al, opaco / MgF2, 370 nm / Fe-Cr, semitransparente;
La Figura 1C es un diagrama de la propagación de color que depende del ángulo de una composición de revestimiento magnético que comprende una pluralidad de escamas de pigmento de la Figura 1A que tiene la siguiente estructura de capa: Fe-Cr-Al, semi-transparente / MgF2, 370 nm / Fe-Cr-Al, opaco / MgF2, 370 nm / Fe-Cr-Al, semi-transparente;
La Figura 2A es una ilustración de un corte transversal de una segunda realización de una escama de pigmento magnético de multicapa que tiene un primer perfil de espesor de capa;
La Figura 2B es una ilustración esquemática de un corte transversal de una segunda realización preferida de una escama de pigmento magnético de multicapa que tiene un segundo perfil de espesor de capa;
La Figura 3A es una ilustración esquemática de una realización preferida de una composición que se expone a radiación de microondas; y
La Figura 3B es una ilustración esquemática de la composición de revestimiento que se ilustra en la Figura 3A y se expone a un campo magnético.
Descripción detallada de la invención La presente invención proporciona una escama de pigmento magnético de multicapa y una composición de revestimiento magnético que incorpora dicha escama de pigmento. Por consiguiente, la escama de pigmento y la composición de revestimiento impiden sustancialmente la liberación de níquel potencialmente nocivo y cromo (VI) , al tiempo que proporcionan propiedades ventajosas magnéticas, ópticas y de inhibición de la corrosión.
La escama de pigmento incluye una pluralidad de capas de película fina de varios metales. Generalmente, la escama de pigmento tiene una proporción de aspecto de al menos 2:1 y un tamaño medio de partícula de aproximadamente 2 !m a aproximadamente 20 !m.
En particular, la escama de pigmento incluye una o más capas magnéticas de aleación magnética, es decir una ferro-aleación o aleación ferromagnética, que permite que la escama de pigmento se alinee con un campo magnético. La aleación magnética tiene una composición libre de níquel que incluye hierro y cromo. Opcionalmente, la composición de aleación magnética también puede incluir otros metales, tales como aluminio, constituyentes menores y/o impurezas.
En la aleación magnética, los átomos de cromo están unidos por enlaces metálicos, que implican la compartición de electrones. De este modo, cromo está presente en la aleación magnética como cromo (0) . Si se somete la aleación magnética a corrosión, se libera principalmente cromo en forma de cromo (III) , en lugar de cromo (VI) potencialmente nocivo. Además, se puede formar un óxido que contiene cromo (III) , lo que pasiva la superficie de la aleación magnética, inhibiendo además la corrosión.
Los inventores han descubierto que una composición de aleación magnética que incluye de aproximadamente un 40 % en peso a aproximadamente un 90 % de hierro, de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso de cromo, y de aproximadamente un 0 % en peso a aproximadamente un 30 % en peso de aluminio minimiza la liberación no deseada de cromo (VI) , pero conserva las propiedades deseables magnéticas, ópticas y de inhibición de la corrosión. Preferentemente, la escama... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Una escama (100, 200, 300) de pigmento magnético de multicapa que comprende una o más capas magnéticas (110, 111, 210, 211, 212) de aleación magnética, caracterizada por que la aleación magnética tiene una composición sustancialmente libre de níquel que incluye de aproximadamente un 40 % en peso a aproximadamente un 90 % en peso de hierro, de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso de cromo, y de aproximadamente un 0 % en peso a aproximadamente un 30 % en peso de aluminio.
2. La escama de pigmento (100, 200, 300) de la reivindicación 1, donde la aleación magnética es una aleación de hierro-cromo, y donde la composición consiste de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de cromo, y un equilibrio de hierro.
3. La escama de pigmento (100, 200, 300) de la reivindicación 1, donde la aleación magnética es una aleación de hierro-cromo-aluminio y donde la composición consiste de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de cromo, de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de aluminio y un equilibrio de hierro.
4. La escama de pigmento (100, 200, 300) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que además comprende una pluralidad de capas dieléctricas (120, 220, 221, 222) donde una o más capas magnéticas (110, 111, 210, 211, 212) consisten en una pluralidad de capas magnéticas (110, 111, 210, 211, 212) .
5. La escama de pigmento (100, 200, 300) de la reivindicación 4, donde la escama de pigmento (100, 200, 300) tiene una estructura de capa de interferencia, de manera que la escama de pigmento (100, 200, 300) cambia de color con el ángulo de visión o el ángulo de luz incidente.
6. La escama de pigmento de la reivindicación 4 ó 5 (100, 300) que además comprende una capa (111) reflectante opaca central de aluminio; donde la pluralidad de capas magnéticas (110) incluye una primera y segunda capas
(110) magnéticas absorbentes semi-transparentes; donde la pluralidad de capas dieléctricas (120) incluye una primera y segunda capas (120) dieléctricas transparentes; donde la primera capa (120) dieléctrica transparente recubre la primera capa (110) magnética semi-transparente; donde la capa (111) reflectante opaca central recubre la primera capa (120) dieléctrica transparente; donde la segunda capa (120) dieléctrica transparente recubre la capa (111) reflectante opaca central; y donde la segunda capa (110) magnética absorbente semi-transparente recubre la segunda capa (120) dieléctrica transparente.
7. La escama de pigmento (100, 200, 300) de la reivindicación 4 ó 5, donde la pluralidad de capas magnéticas (110, 111, 210, 211, 212) se alterna con la pluralidad de capas dieléctricas (120, 220, 221, 222) y donde la escama de pigmento (100, 200, 300) absorbe radiación de microondas (340) de manera que la escama de pigmento (100, 200, 300) se puede calentar con la radiación de microondas (340) .
8. La escama de pigmento (100, 300) de una cualquiera de las reivindicaciones 4, 5 y 7, donde la pluralidad de capas magnéticas (110, 111) incluye una primera y segunda capas (110) magnéticas absorbentes semitransparentes y una capa (111) magnética reflectante opaca y central; donde la pluralidad de capas dieléctricas
(120) incluye una primera y segunda capas (120) dieléctricas transparentes; donde la primera capa (120) dieléctrica transparente recubre la primera capa (110) magnética semi-transparente; donde la capa (111) magnética reflectante opaca central recubre la primera capa (120) dieléctrica transparente; donde la segunda capa (120) dieléctrica transparente recubre la capa (111) magnética reflectante opaca central; y donde la segunda capa (110) magnética absorbente semi-transparente recubre la segunda capa (120) dieléctrica transparente.
9. La escama de pigmento (200, 300) de una cualquiera de las reivindicaciones 4, 5 y 7, donde la pluralidad de capas magnéticas (210, 211, 212) incluye una primera y segunda capas (210) magnéticas absorbentes semitransparentes y primera, segunda, tercera y cuarta capas (211, 212) magnéticas reflectantes opacas; donde la pluralidad de capas dieléctricas (220, 221, 222) incluye primera, segunda, tercera, cuarta y quinta capas (220, 221, 222) dieléctricas transparentes; donde la primera capa (220) dieléctrica transparente recubre la primera capa (210) magnética semi-transparente; donde la primera capa (211) magnética reflectante opaca recubre la primera capa (220) dieléctrica transparente; donde la segunda capa (221) dieléctrica transparente recubre la primera capa (211) magnética reflectante opaca; donde la segunda capa (212) magnética reflectante opaca recubre la segunda capa (221) dieléctrica transparente; donde la tercera capa (222) dieléctrica transparente recubre la segunda capa (212) magnética reflectante opaca; donde la tercera capa (212) magnética reflectante opaca recubre la tercera capa (222) dieléctrica transparente; donde la cuarta capa (221) dieléctrica transparente recubre la tercera capa (212) magnética reflectante opaca; donde la cuarta capa (211) magnética reflectante opaca recubre la cuarta capa (221) dieléctrica transparente; donde la quinta capa (220) dieléctrica transparente recubre la cuarta capa (211) magnética reflectante opaca; y donde la segunda capa (210) magnética absorbente semi-transparente recubre la quinta capa (220) dieléctrica transparente.
10. La escama de pigmento (200b, 300) de la reivindicación 9, donde la segunda y tercera capas (212b) magnéticas reflectantes opacas tienen un espesor físico que es mayor que el de la primera y cuarta capas (211b) magnéticas reflectantes opacas; donde la primera y cuarta capas (211 b) magnéticas reflectantes opacas tienen un espesor físico que es mayor que el de la primera y segunda capas (210b) magnéticas absorbentes semi-transparentes; donde la tercera capa (222b) dieléctrica transparente tiene un espesor físico que es más pequeño que el de la primera y quinta capas (220b) dieléctricas transparentes; y donde la primera y quinta capas (220b) dieléctricas transparentes tienen un espesor físico que es más pequeño que el de la segunda y cuarta capas (221b) dieléctricas transparentes.
11. Una composición (330) magnética de revestimiento que comprende un medio aglutinante (350) y la escama de pigmento (100, 200, 300) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 dispuesta en el medio aglutinante (350) . 10
12. La composición de revestimiento (330) de la reivindicación 11, donde el medio aglutinante (350) es un medio (350) aglutinante de alta viscosidad y donde la composición de revestimiento (330) es tinta de huecograbado.
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