Pigmentos de efecto de color rojo intenso.

Pigmentos de efecto de color rojo intenso que comprenden escamas de SiO2 recubiertas con óxido de hierro,

siendo el grosor total del pigmento de efecto no superior a 500 nm (+/- 30 nm).

Pigmentos de efecto de color rojo intenso La presente invencion se refiere a pigmentos de efecto de color rojo intenso que comprenden escamas de Si02 recubiertas con oxido de hierro, siendo el grosor total del pigmento de efecto no superior a 500 nm (+/- 30 nm) . Tambien son objeto de la presente invencion procedimientos para la fabricacion de estos pigmentos, recubriendose las escamas de Si02 con oxido de hierro, seleccionandose el grosor de las escamas de Si02 y de las capas de oxido de hierro de manera que el grosor total de los pigmentos de efecto rojos no sea superior a 500 nm (+/- 30 nm) , asi como el uso de estos pigmentos en cosmeticos, barnices, pinturas, plasticos, laminas, en impresion de seguridad, en marcas de seguridad en documentos y pasaportes, para la coloracion de semillas, para la coloracion de alimentos o en recubrimientos de medicamentos, asi como para la fabricacion de preparaciones de pigmentos y preparados secos.

El uso de pigmentos de efecto o de brillo rojos esta muy extendido. En barnices de automovil, revestimientos decorativos de todo tipo, asi como en la coloracion de plasticos, en pinturas y tintas de impresion, asi como en aplicaciones en cosmetica decorativa, los pigmentos de este tipo se han vuelto indispensables. En la matriz que los rodea, estos pigmentos se alinean idealmente paralelos a la superficie del revestimiento y desarrollan su efecto optico mediante una combinacion complicada de interferencia, reflexion y absorcion de la luz incidente. Asi, en los diferentes casos de aplicacion ocupan un lugar central de interes una coloracion brillante y un brillo elevado.

La fabricacion de dichos pigmentos se realiza por regla general mediante el recubrimiento de mica en forma de escamas con capas de oxido metalico, en particular capas de oxido de hierro. En particular, la mica presenta la desventaja de que varia el grosor del sustrato en una zona amplia y no se puede ajustar de forma especifica, lo que conduce a que tambien en sustratos transparentes la transmision y la reflexion de la luz en el sustrato se desarrollan en gran medida de forma incontrolable y por lo tanto no se pueden aprovechar.

En el documento EP 1281732-A1 se describen pigmentos de interferencia de varias capas que sobre un sustrato de Si02 presentan capas alternadas de materiales translucidos con un indice de refraccion > 1, 8 y otras con un indice de refraccion < 1, 8. Los sustratos pueden presentar un grosor de capa de 100-600 nm. El grosor total del pigmento es > 500 nm.

A partir del documento W0 93/08237 se conocen pigmentos rojos en forma de escamas que se componen de una matriz de dioxido de silicio como sustrato, que esta recubierto con una capa de oxido de hierro. El grosor de la matriz se puede ajustar en un intervalo amplio. Los pigmentos rojos descritos en el documento W0 93/08237 tienen la desventaja de que al inclinarse en angulos de observacion planos presentan un tono pardusco indeseado. Mas bien son necesarios pigmentos de efecto rojos de color intenso con un tono rojo puro y brillo elevado. Ademas, los sustratos tienen un grosor de 500 nm y los grosores de las capas aplicadas ascienden preferentemente a 20-250 nm. Por tanto, en conjunto se obtienen pigmentos con un grosor total relativamente grande. Sin embargo, para muchas aplicaciones esto es desfavorable, ya que empeora las propiedades tecnicas de aplicacion de los pigmentos, un fenomeno descrito, por ejemplo, por P. Hoffmann, W. Duschek, Neue Effektpigmente, en el tomo de informe DFG 41, 1999, 50, 123-132. Los pigmentos gruesos, por ejemplo en las aplicaciones de barnices, presentan problemas en la orientacion paralela pretendida. Debido a la geometria desfavorable de la particula gruesa de pigmento se dificulta la orientacion deseada, que transcurre paralela a la superficie, en el sistema aglomerante. Las particulas mas gruesas de pigmento tienen tendencia a ordenarse inclinadas entre si, de manera que la luz ya no se refleja en la direccion optima y los efectos de dispersion reducen el brillo fijado. De esto resultan desventajas tecnicas de aplicacion, como p. ej. un aumento del efecto de turbidez (dispersion de la luz) y una peor claridad de imagen (D0l, del ingles "distinctness of image") de los recubrimientos que contienen pigmentos. Ademas, aparecen desventajas coloristicas solo porque, a causa de la masa elevada de las particulas individuales para el mismo peso, se encuentra una cantidad considerablemente pequefa de particulas de pigmento en la aplicacion del barniz. Esto tiene efectos desfavorables en el poder cubriente, el brillo y la impresion cromatica global. Por tanto, las propiedades deseadas se pueden obtener mal en el caso de las particulas mas gruesas de pigmento.

Por tanto, el objetivo consistio en encontrar pigmentos de efecto rojos con propiedades opticas mejoradas, en particular con un tono rojo puro que se puede emplear universalmente en las aplicaciones mas diversas, sin mostrar desventajas tecnicas de aplicacion.

El objetivo mencionado arriba se alcanza mediante pigmentos segun la presente invencion. Por lo tanto, son objeto de la presente invencion pigmentos de efecto rojos de color intenso que comprenden escamas de Si02 recubiertas con oxido de hierro, siendo el grosor total de los pigmentos de efecto no superior a 500 nm (+/- 30 nm) .

Tambien son objeto de la presente invencion los procedimientos para la fabricacion de estos pigmentos, recubriendose las escamas de Si02 con oxido de hierro, seleccionandose los grosores de las escamas de Si02 y las

capas de oxido de hierro de manera que el grosor total de los pigmentos de efecto rojos no sea superior a 500 nm (+/- 30 nm) .

Los pigmentos segun la invencion se caracterizan por un efecto de color rojo particularmente intenso y puro. Asi, sorprendentemente los pigmentos de efecto rojos no muestran ningun efecto color flop o lo muestran de forma minima y estan libres del molesto tono marron de otros pigmentos rojos con capas de oxido de hierro. Ademas, los pigmentos segun la invencion tienen la ventaja de que se pueden emplear en las aplicaciones mas diversas y presentan propiedades tecnicas de aplicacion mejoradas, por ejemplo un efecto de turbidez reducido y una mejor claridad de imagen (D0l) en aplicaciones de barniz o una mejor sensacion en la piel en formulaciones cosmeticas.

Debido a las propiedades ventajosas, los pigmentos de efecto segun la invencion son apropiados universalmente para un gran numero de aplicaciones diversas. Por consiguiente, tambien es objeto de la presente invencion el uso de estos pigmentos en cosmeticos, barnices, pinturas, plasticos, laminas, en impresion de seguridad, en marcas de seguridad en documentos y pasaportes, para la coloracion de semillas, para la coloracion de alimentos o en recubrimientos de medicamentos, asi como para la fabricacion de preparaciones de pigmentos y preparados secos.

Los pigmentos segun la invencion se basan en escamas de Si02 sinteticas como sustrato, que disponen de un grosor de capa homogeneo y se fabrican preferentemente segun la solicitud internacional W0 93/08237 en una cinta continua mediante solidificacion e hidrolisis de una solucion de silicato. Se entiende como grosor de capa homogeneo una tolerancia en el grosor de capa del 3 al 10%, preferentemente del 3 al 5% del grosor total de la capa seca de las particulas. Las particulas de dioxido de silicio en forma de escama se encuentran en general en forma amoría. Las escamas sinteticas de este tipo tienen la ventaja frente a los materiales naturales como p. ej. la mica, de que el grosor de capa se puede ajustar en funcion del efecto deseado y se limita la tolerancia del grosor de capa.

El diametro del sustrato se encuentra normalmente entre 1 y 250 !m, preferentemente entre 2 y 100 !m. Su grosor se encuentra entre 250 y 400 nm y preferentemente entre 330 y 350 nm. La relacion de aspecto medio de los sustratos en forma de escamas, es decir, la relacion del valor de medida longitudinal medio, que aqui corresponde al diametro medio, respecto al valor de medida del grosor medio, asciende normalmente a 5 hasta 200,

preferentemente 20 a 150 y en particular se prefiere 30 a 120.

Los sustratos mencionados estan recubiertos en los pigmentos segun la invencion con capas de oxido de hierro, en particular con capas de hematita (a-Fe203) . El grosor de las capas de oxido de hierro individuales se encuentra entre 30 y 150 nm, preferentemente 50 a 130 nm. Es esencial para la presente invencion que el grosor total de los pigmentos de efecto rojos no sea superior a 500 nm (+/- 30 nm) . El recubrimiento de las escamas de Si02 con oxido de hierro se puede presentar solo en las dos superficies mas grandes opuestas entre si o bien puede ser envolvente, preferentemente las escamas de Si02 estan envueltas completamente con oxido de hierro. En seccion transversal... [Seguir leyendo]

1. Pigmentos de efecto de color rojo intenso que comprenden escamas de Si02 recubiertas con oxido de hierro, siendo el grosor total del pigmento de efecto no superior a 500 nm (+/- 30 nm) .

2. Pigmentos de efecto segun la reivindicacion 1, caracterizados porque el diametro de las escamas de Si02 se 5 encuentra entre 1 y 250 ºm y el grosor de las escamas de Si02 se encuentra entre 250 y 400 nm.

3. Pigmentos de efecto segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizados porque el grosor de las escamas de Si02 asciende a 250, 300, 350 o 400 nm.

4. Pigmentos de efecto segun una de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizados porque el oxido de hierro es hematita (a-Fe203) .

5. Pigmentos de efecto segun una de las reivindicaciones de la 1 a la 4, caracterizados porque el grosor de las capas de oxido de hierro va de 30 a 150 nm.

6. Pigmentos de efecto segun una de las reivindicaciones de la 1 a la 5, caracterizados porque sobre los pigmentos de efecto se aplica adicionalmente un recubrimiento organico.

7. Procedimiento para la fabricacion de pigmentos de efecto segun la reivindicacion 1, caracterizado porque las

escamas de Si02 se recubren con oxido de hierro, seleccionandose el grosor de las escamas de Si02 y de las capas de oxido de hierro de manera que el grosor total de los pigmentos de efecto rojos no es superior a 500 nm (+/- 30 nm) .

8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, caracterizado porque el recubrimiento con oxido de hierro se realiza de manera que el grosor de las capas se encuentra entre 30 y 150 nm.

9. Procedimiento segun la reivindicacion 7 o 8, caracterizado porque el recubrimiento con oxido de hierro se realiza por quimica humeda y/o mediante un procedimiento CVD o PVD.

10. Uso de los pigmentos de efecto segun la reivindicacion 1 en cosmeticos, barnices, pinturas, plasticos, laminas, en impresion de seguridad, en marcas de seguridad en documentos y pasaportes, para la coloracion de semillas, para la coloracion de alimentos o en recubrimientos de medicamentos, asi como para la fabricacion de preparaciones de pigmentos y preparados secos.

b

Figura 1: Comparación del tono rojo de los pigmentos según la invención con el de los pigmentos del estado de la técnica Comparacion de tonos rojos Pigmento rojo con base SiO2-según el

documento WO 93/08237

70 60 50

Pigmento según la invención

40 30 20 10

Rojo de base mica 0 -40 -20 0 20406080 100

-

a