ES2713486T3 - Pigmentos de efectos especiales - Google Patents
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Abstract
Una composición que comprende partículas de pigmento sintético de óxido de metal mixto añadidas intencionadamente, en la que al menos el 10 % en peso de las partículas de pigmento sintético de óxido de metal mixto tienen una estructura cristalina de McConnellite que tiene la fórmula Cu1+Cr3+O2, y en la que las partículas que tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la fórmula Cu1+Cr3+O2 tienen una morfología similar a una placa.
Description
DESCRIPCION
Pigmentos de efectos especiales
Antecedentes de la invencion
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a pigmentos de efectos especiales. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a pigmentos de efectos especiales basados en oxidos metalicos mixtos, composiciones que contienen pigmentos de efectos especiales basados en oxidos metalicos mixtos y metodos para fabricar los mismos.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
Los pigmentos de efectos especiales se utilizan en varias aplicaciones que incluyen, por ejemplo, pinturas para automoviles, plasticos y otros recubrimientos y acabados. Muchos de los pigmentos de efecto especial convencionales se basan en escamas delgadas tratadas en su superficie de metales base (por ejemplo, plata y aluminio) o materiales inorganicos (por ejemplo, mica con capas alternas de materiales de bajo Indice de refraccion como oxido de titanio y sllice o grafito). Cuando se incorporan en sistemas de aglomerantes o pollmeros, las superficies planas de las escamas de pigmentos individuales actuan como espejos microscopicos que reflejan la luz incidente (es decir, reflexion especular), proporcionando una superficie con un acabado metalico brillante en un amplio angulo de vision.
Muchos de los pigmentos de efecto convencional, y particularmente los pigmentos de efecto basados en mica, tienden a ser inherentemente de color claro. En los casos en los que se desea un recubrimiento o un sustrato de color oscuro, el uso de dichos pigmentos de efecto convencional puede hacer que el sustrato parezca mas claro de lo deseado o que tenga un aspecto "lavado". Ademas, la mayorla de los pigmentos de efecto basados en mica tienden a proporcionar un aspecto metalico relativamente consistente en un amplio angulo de vision. A veces se prefiere un pigmento que se vea metalico en un angulo de vision mas estrecho porque puede proporcionar efectos especiales, como un cambio en el color aparente o el efecto del sustrato, dependiendo del angulo de vision y/o el angulo de iluminacion.
Las investigaciones cientlficas sobre oxidos metalicos mixtos se conocen a partir de la tecnica anterior. Especlficamente, la estructura cristalina del oxido de cobre (I) y cromo (III) ha sido objeto de estudio por parte de O.Cottaz y F.Kubel en su artlculo en la revista cientlfica de materiales cristalinos ["Zeitschrift fur Kristalloaraphie". vol.211. n.° 7, pagina 482, enero de 1996], con el tltulo "Estructura cristalina del oxido de cobre (I) y cromo (III), 3R-CuCrO2. En el " JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY" vol. 77, n.° 1, 1 de noviembre de 1988, paginas 15-25, Marks O. y Gunter J.R. analizan la estructura y la micromorfologla del oxido de cromo y cobre en vista de su uso conocido como catalizador (catalizador de Adkins), en su artlculo "Microscopla electronica de alta resolucion del cromato de cobre y los productos de su descomposicion termica".
Sumario de la invencion
La invencion proporciona pigmentos de efectos especiales de oxidos metalicos mixtos que pueden incorporarse en sistemas aglutinantes opticamente delgados para producir una apariencia de efecto especial que, en algunos casos, es superior a la apariencia de "escamas metalicas" que se puede lograr actualmente utilizando pigmentos de efectos especiales convencionales.
Los pigmentos de efectos especiales de acuerdo con la invencion comprenden al menos el 10 % en peso de oxidos metalicos mixtos que exhiben la estructura cristalina de McConnellite. Se pueden incorporar otros elementos metalicos en la estructura cristalina para alterar el efecto de apariencia de los pigmentos.
La presente invencion se refiere a una composicion que comprende partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto anadidas intencionadamente, en la que al menos el 10 % en peso de las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto tienen una estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr O2, y en la que las partlculas que tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2 tienen una morfologla similar a una placa.
Una realizacion adicional de la invencion es un metodo para fabricar un pigmento que comprende: proporcionar una mezcla de compuestos precursores que comprenden atomos de cobre, atomos de cromo y atomos de oxlgeno; y calcinar la mezcla para producir el pigmento, en la que el pigmento comprende al menos el 10 % en peso de partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite. Otras realizaciones de la invencion incluyen una composicion de esmalte de vidrio que comprende un pigmento de oxido de metal mixto anadido intencionadamente que incluye partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite. Una realizacion adicional es un sustrato revestido con un recubrimiento, en la que el sustrato se selecciona del grupo que consiste en metal, vidrio, esmalte o ceramica, y en la que el recubrimiento comprende, antes de la coccion o el curado, un pigmento de oxido de metal mixto anadido intencionadamente que incluye partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite.
Las anteriores y otras caracterlsticas de la invencion se describen a continuacion de manera mas completa y se senalan particularmente en las reivindicaciones. La siguiente descripcion expone en detalle ciertas realizaciones ilustrativas de la invencion, siendo estas, sin embargo, indicativas de algunas de las diversas formas en que se pueden emplear los principios de la presente invencion.
Breve descripcion de los dibujos
Las Figuras 1A a 1D son micrograflas electronicas de barrido de un pigmento de efecto especial de acuerdo con la invencion a 1400X, 2800X, 5600X y 14.000X aumentos, respectivamente.
Las Figuras 2A a 2D son micrograflas electronicas de barrido de otro pigmento de efecto especial de acuerdo con la invencion a 1400X, 2800X, 5600X y 14.000X aumentos, respectivamente.
Las Figuras 3A a 3D son micrograflas electronicas de barrido de otro pigmento de efecto especial segun la invencion a 1400X, 2800X, 5600X y 14.000X aumentos, respectivamente.
Las Figuras 4A a 4D son micrograflas electronicas de barrido de otro pigmento de efecto especial segun la invencion a 1400X, 2800X, 5600X y 14.000X aumentos, respectivamente.
Las Figuras 5A a 5D son micrograflas electronicas de barrido de otro pigmento de efecto especial de acuerdo con la invencion a 1400X, 2800X, 5600X y 14.000X aumentos, respectivamente.
Las Figuras 6A a 6D son micrograflas electronicas de barrido de otro pigmento de efecto especial de acuerdo con la invencion a 1400X, 2800X, 5600X y 14.000X aumentos, respectivamente.
La Figura 7 es una fotografla de una tarjeta de prueba de pintura pintada con una formulacion de pintura que contiene solo un pigmento de efecto de escama metalica convencional, una formulacion de pintura que contiene una mezcla de un pigmento de efecto de escama metalica convencional y un pigmento de efecto especial segun la invencion, y una formulacion de pintura que contiene solo un pigmento de efecto especial de acuerdo con la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
Los pigmentos de efecto especial de acuerdo con la presente invencion pueden formarse por compuestos precursores de mezcla completamente secos o humedos que contienen los elementos necesarios para formar un lote de pigmento que comprende cristales que exhiben una estructura cristalina de McConnellite y calcinar los compuestos precursores para formar el lote de pigmento. A lo largo de la presente memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, el termino "estructura cristalina de McConnellite" pretende referirse a un cristal que es similar al que exhibe el mineral conocido como McConnellite. El mineral de McConnellite se describe generalmente como que tiene la formula Cu1+Cr3+O2. En la presente invencion, pueden estar presentes en el cristal otros elementos ademas del cobre, cromo y oxlgeno, siempre que el patron de difraccion del pigmento sea sustancialmente similar al patron de difraccion de rayos X de JCPDS atribuido al mineral conocido como McConnellite (por ejemplo, JCPDS 39-0247). En terminos generales, los compuestos precursores utilizados para formar el lote de pigmentos comprenderan oxidos metalicos tales como el oxido de cobre (II) y el oxido de cromo (III). Sin embargo, se pueden usar otros compuestos precursores si se pueden descomponer y/o convertir en una especie de oxido en las condiciones de calcinacion necesarias para la formacion. Se apreciara que puede usarse una amplia variedad de precursores para poner en practica la invencion, y que la seleccion de precursores no es crltica en si misma.
Los compuestos precursores son preferiblemente polvos finos, que se mezclan bien en proporciones apropiadas antes de la calcinacion. La finura no es crltica, pero se prefieren diametros de tamano de partlcula promedio de aproximadamente 0,2 micrometres a aproximadamente 5 micrometres. Los polvos y precursores de oxido de metal de grado pigmento convencional actualmente disponibles en el mercado generalmente se pueden usar sin molienda adicional antes de la mezcla. La mezcla puede ocurrir en estado seco, o los polvos se pueden mezclar en solucion, secar y a continuacion moler nuevamente si es necesario para romper cualquier aglomeracion de partlculas. La mezcla de compuestos precursores se puede calcinar para formar el lote de pigmento.
La calcinacion se puede realizar en un crisol refractario convencional, horno u otro dispositivo adecuado. Se apreciara que la calcinacion se puede lograr calentando estaticamente el lote, o mediante un metodo de calcinacion dinamica tal como mediante el uso de un calcinador rotatorio. La calcinacion suficiente para formar un lote de pigmento de acuerdo con la invencion se puede lograr calentando la mezcla de compuestos precursores a una temperatura de aproximadamente 600 °C a aproximadamente 1300 °C. En el metodo actualmente mas preferido de la invencion, la calcinacion se realiza calentando rapidamente el pigmento de temperatura ambiente a 500 °C en aproximadamente 10 minutos, seguido de calentamiento gradual de la mezcla de compuestos precursores a aproximadamente 900 °C durante un perlodo de 4 horas y a continuacion mantener la temperatura a unos 900 °C durante aproximadamente 8 horas. Los expertos en la materia entenderan que se puede usar un amplio intervalo de temperaturas, tiempos y condiciones de calcinacion, y que mientras la temperatura y el tiempo utilizados sean suficientes para formar la fase de McConnellite segun la presente invencion, la temperatura y el tiempo de calcinacion no son crlticos en si mismos.
Una realizacion de la invencion es una composicion que comprende partlculas de pigmento de oxido de metal mixto anadidas intencionadamente que tienen una estructura cristalina de McConnellite.
Una realizacion adicional de la invencion es un metodo para fabricar un pigmento que comprende: proporcionar una mezcla de compuestos precursores que comprenden atomos de cobre, atomos de cromo y atomos de oxlgeno; y calcinar la mezcla para producir el pigmento, en la que el pigmento comprende al menos el 10 % en peso de partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite. Otras realizaciones de la invencion incluyen una composicion de esmalte de vidrio que comprende un pigmento de oxido de metal mixto anadido intencionadamente que incluye partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite. Una realizacion adicional es un sustrato recubierto con un recubrimiento, en la que el sustrato se selecciona del grupo que consiste en metal, vidrio, esmalte o ceramica, y en la que el recubrimiento comprende, antes de la coccion o curado, un pigmento de oxido de metal mixto anadido intencionadamente que incluye partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite.
La frase "coccion o curado" se usa para ayudar a distinguir las formas en que los pigmentos de oxido de metal mixto que tienen una estructura cristalina de McConnellite se pueden incorporar en una composicion, ya sea como un recubrimiento sobre un sustrato o como un pigmento dispersado en una matriz. Sera evidente para los expertos en la tecnica cuando es apropiada la coccion y cuando es apropiado el curado.
En algunos casos, es innecesario emplear la molienda de alta intensidad de los pigmentos del presente documento despues de la calcinacion. La desaglomeracion de partlculas se puede realizar normalmente en una escala de laboratorio presionando el lote de pigmento a traves de un tamiz, que a veces se denomina "poda" del pigmento. Mientras que la molienda en un llquido con o sin medios de molienda puede producir un pigmento adecuado, para mantener la estructura en forma de placa de las partlculas de pigmento, se prefieren los metodos de procesamiento en seco como la pulverizacion, la molienda por aire (con o sin clasificacion) y la poda.
El pigmento resultante comprende al menos el 10 % en peso de cristales que tienen la estructura cristalina de McConnellite. Los compuestos precursores utilizados para formar el pigmento y el patron de difraccion de cristales del pigmento son similares a las estructuras cristalinas informadas para el McConnellite natural, lo que sugiere que los cristales tienen la estructura cristalina de McConnellite. Es posible, sin embargo, que los cristales tengan una estructura diferente a la de McConnellite.
El pigmento de efecto especial segun la invencion comprende al menos el 10 % en peso, mas preferiblemente al menos aproximadamente el 50 % en peso de partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite. Preferiblemente, una porcion de las partlculas de pigmento tiene una forma similar a una placa. Mas preferiblemente, casi todas las partlculas, preferiblemente al menos aproximadamente el 70 % en peso, mas preferiblemente al menos aproximadamente el 80 % en peso, y mas preferiblemente al menos aproximadamente el 90 % en peso del pigmento en el lote de pigmento exhibiran la forma de una placa. La relacion de aspecto de las partlculas similares a placas sera preferiblemente de al menos 2 a 1, mas preferiblemente de al menos 4 a 1, y lo mas preferiblemente de al menos 10 a 1.
Sin pretender imponer ninguna teorla, se cree que la presencia de otros elementos en los compuestos precursores afecta a las partlculas de pigmento resultantes. Por ejemplo, el silicio, que se puede proporcionar como dioxido de silicio, parece ayudar a facilitar la tasa de crecimiento de los cristales planos, en forma de placa. La presencia de haluros alcalinos como el cloruro de sodio en la mezcla de compuestos precursores parece facilitar el crecimiento de cristales tipo placa, probablemente por mecanismos de fase llquida o vapor. Tambien se cree que los materiales alcalinos, como el antimonato de sodio, ayudan en la formacion de cristales de tipo placa.
La estructura cristalina de McConnellite normalmente se expresa como que tiene la formula Cu1+Cr3+O2. La presencia de atomos de elementos distintos al cobre o cromo en la mezcla de compuestos precursores tiende a producir cristales que tienen atributos de color y/o apariencia alterados, sin afectar adversamente a la estructura tipo placa plana deseada de los cristales en el lote de pigmento. Se cree que la inclusion de otros atomos en los cristales dara como resultado partlculas de pigmento que son mas claras o mas oscuras que los cristales que contienen solo cobre, cromo y oxlgeno. Los elementos adicionales adecuados incluyen, por ejemplo, hierro, aluminio, manganeso, antimonio, estano, titanio, cobalto, nlquel, zinc y plata. Otros modificadores incluyen metales alcalinos y alcalinoterreos, semi-metales, tierras raras, metales de transicion y elementos no metalicos. Se cree que la inclusion de elementos como el hierro y el manganeso puede contribuir al desarrollo de otras estructuras cristalinas, como Delafossite (Cu +1 Fe +3 O2) y/o Crednerite (Cu +1 Mn +3 O2). La inclusion de pequenas cantidades (por ejemplo, el 1-5 % en peso) de sllice parece tener un efecto significativo en el desarrollo de partlculas similares a placas. Las partlculas en lotes de pigmentos formados con pequenas cantidades de sllice tienden a tener una relacion de aspecto mucho mas alta que las partlculas en lotes de pigmentos que se forman sin pequenas cantidades de sllice.
Un pigmento de efecto especial de acuerdo con la invencion comprende un pigmento de oxido metalico mixto que comprende partlculas similares a placas que tienen la formula ABO2, en la que A es un atomo de metal monovalente y B es un atomo de metal trivalente. El atomo monovalente es cobre y el atomo trivalente es cromo.
Las partlculas de pigmento que tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2 pueden incluir ademas otros atomos en los cristales. Los atomos adecuados que pueden sustituirse por cobre incluyen, por ejemplo, plata y platino. Los atomos adecuados que pueden sustituirse por cromo incluyen hierro, aluminio y manganeso. Preferiblemente, la relacion molar de atomos capaces monovalentes a atomos capaces
trivalentes es de aproximadamente 1:4 a aproximadamente 4:1, mas preferiblemente de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 2:1, y lo mas preferiblemente de aproximadamente 1:1,5 a aproximadamente 1,5:1. Se apreciara que para lograr una estructura cristalina que sea la misma que la estructura cristalina de McConnellite, la relacion molar de elementos "A" a elementos "B" en la formula ABO2 debe ser esencialmente igual, y debe haber suficientes atomos de oxlgeno presentes para mantener la neutralidad general de la carga. Ademas de los metales capaces de estar en estado monovalente y trivalente, un pigmento de acuerdo con la invention puede comprender ademas atomos de metal capaces de estar en un estado divalente o tetravalente. Se cree que pequenas cantidades de metales o semimetales divalentes o tetravalentes pueden estar dopados en la estructura y explicados por otras sustituciones de valencia alternativas en la estructura, vacantes de oxlgeno, vacantes de atomos metalicos o sitios intersticiales. Los elementos que pueden anadirse con estos metodos pueden contener la lista mencionada anteriormente, en concreto, hierro, aluminio, manganeso, antimonio, estano, titanio, cobalto, nlquel, zinc y plata. Otros modificadores pueden incluir metales alcalinos y alcalinoterreos, semimetales, metales de transition y otros elementos no gaseosos no metalicos.
Los pigmentos de efecto especial de acuerdo con la invencion son particularmente adecuados para usar en la formulation de pinturas y otros recubrimientos que exhiben un efecto de escamas metalicas cuando se aplican a sustratos. Se cree que cuando la superficie generalmente en forma de placa plana de las partlculas en el lote de pigmento se dispersa de forma aleatoria en un sistema aglutinante, la luz se refleja de las partlculas en direcciones aleatorias, lo que proporciona un efecto metalico brillante, tambien conocido como efecto de "escama metalica" o "chispa". Ademas, cuando se anade a un recubrimiento opticamente delgado sobre un sustrato coloreado, el grado de ocultacion del sustrato se puede cambiar a medida que cambia el angulo de vision. Este fenomeno se conoce como "flop". En general, la "densidad optica" es una medida de transparencia, y se define como la fraction de radiation que se dispersa entre un punto y el observador.
Para una longitud de onda dada, la densidad optica es una expresion de la transmitancia de un elemento optico. La densidad optica se expresa mediante el log10 (1/7) donde T es la transmitancia. Por lo tanto, "opticamente delgado" significa que la atenuacion del haz de radiacion es baja, o que el porcentaje del haz de radiacion incidente transmitido a traves de dicho espacio es alto, quizas del 60 % o mas, 70 % o mas, 80 % o mas, o incluso 90 % o mas, y por lo tanto la densidad optica es baja, por ejemplo, del 40 %, 30 %, 20 % o 10 %.
Para proporcionar mas flop y diferencia de color con el cambio de angulo, el pigmento debe anadirse a una capa relativamente clara en la superficie de un sustrato. A medida que el angulo de vision cambia, pueden producirse grandes diferencias, se minimiza la reflexion de la superficie espejada microscopica del efecto del pigmento y el color del sustrato es mas evidente. Dichos recubrimientos, debido a que no se ocultan completamente, a veces se denominan "opticamente delgados".
A diferencia de los pigmentos de efecto de escamas metalicas convencionales, los pigmentos de efecto especial de acuerdo con la invencion tienden a ser de color mas oscuro y, por lo tanto, no iluminan ni lavan los colores de los aglomerantes opticamente delgados en los que estan dispersos, ni el sustrato que cubren. Esto permite la preparation de recubrimientos de escamas metalicas de colores mas oscuros que los obtenidos con pigmentos de efecto de escamas metalicas convencionales.
Se apreciara que, dado que los pigmentos de efecto especial de acuerdo con la invencion son pigmentos de oxido metalico mixto, dichos pigmentos de efecto especial pueden usarse en aplicaciones en las que se usan pigmentos de oxido metalico mixto tradicionales. Por ejemplo, los pigmentos de efecto especial de acuerdo con la invencion podrlan usarse para proporcionar color o un efecto especial en materiales de vidrio que incluyen generalmente materiales inorganicos vltreos, tales como vidrios a granel, esmaltes y/o esmaltes de vidrio. Los pigmentos de efecto especial de acuerdo con la invencion podrlan usarse para colorear un objeto a granel compuesto de una resina organica.
Los pigmentos de efecto especial segun la invencion probablemente serlan adecuados para su uso en la preparacion de capas protectoras para prevenir la corrosion de sustratos metalicos. Los pigmentos de efecto especial podrlan anadirse a los cementos, emplastos o estucos, ya sea a granel o en tratamientos de superficie, para proporcionar efectos especiales. Los pigmentos de efecto especial segun la invencion podrlan usarse para producir y tintas, particularmente tintas que dan un aspecto metalico. Debido a la morfologla de placa plana de los pigmentos de efecto especial de acuerdo con la invencion, los pigmentos probablemente serlan utiles para proporcionar protection mecanica a la superficie de los objetos, o como lubricantes.
Otros usos potenciales de los pigmentos de efectos especiales podrlan ser como sustratos de almacenamiento de datos, como acopladores para radiacion de microondas y como absorbentes para radiacion electromagnetica. Por consiguiente, una realization de la invencion es un metodo para absorber radiacion electromagnetica que comprende: aplicar a un sustrato una formulacion que comprende, antes de cocer o curar, una mezcla que comprende partlculas de un oxido de metal mixto calcinado que comprende cobre y cromo, cocer o curar la mezcla para producir un recubrimiento de pigmento en el sustrato, y exponer el recubrimiento de pigmento a la radiacion electromagnetica. En una realizacion preferida, el metodo implica que el recubrimiento de pigmento absorba radiacion que tiene una longitud de onda mas corta que 400 nm, y en una realizacion mas preferida, el metodo
implica que el recubrimiento de pigmento absorba radiacion ultravioleta.
Los pigmentos han sido probados para su utilidad en aplicaciones de marcado por laser y parecen ser adecuados para dicho uso. Al variar la intensidad y el tiempo de irradiacion con la energla del laser, es posible producir diferentes marcas de colores que varlan en color desde la plata al bronce al negro.
El pigmento de efecto especial segun la invention podrla tratarse adicionalmente (por ejemplo, recubrirse con un metal como plata o aluminio) para producir un acabado total o parcial similar al espejo en las partlculas de pigmento individuales, si se desea. Ademas, el pigmento podrla recubrirse con una o mas capas transparentes o semitransparentes de diferente Indice de refraction para producir una capa de interferencia en las partlculas de pigmento individuales.
Las aplicaciones para los pigmentos y recubrimientos en este documento incluyen componentes electronicos que comprenden un recubrimiento cocido o curado, donde el recubrimiento comprende, antes de la coccion o el curado, cualquier composition de pigmento descrita en el presente documento. Se puede usar un semiconductor que comprende cualquier pigmento de oxido de metal mixto en el presente documento en una celula solar. El oxido de metal mixto semiconductor incluira al menos un atomo dopante, preferiblemente no mayor que aproximadamente el 1 % en moles de un dopante, y tendra una estructura cristalina de McConnellite. Otras aplicaciones incluyen sustratos metalicos revestidos, donde, antes de la coccion o el curado, el recubrimiento comprende un sistema aglutinante y un pigmento dispersado en el sistema aglutinante, en el que el pigmento comprende partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite. Los sustratos metalicos, incluidos los paneles de carrocerlas de automoviles, pueden recubrirse con composiciones, como pinturas, incluyendo pigmentos que comprenden partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite. Los pigmentos de oxido de metal mixto que tienen una estructura cristalina de McConnellite tambien pueden usarse para moldear recubrimientos utiles en el blindaje de radiofrecuencia.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos pretenden ilustrar la invencion sin limitarla de ninguna manera. Todas las materias primas a las que se hace referencia en los ejemplos son polvos convencionales de grado de pigmento, a menos que se indique lo contrario.
Ejemplo 1
Los Pigmentos de Efecto Especial (PEE) 1 a 6 se prepararon por separado mezclando las cantidades de los ingredientes mostrados en la Tabla 1 a continuation en un mezclador de alta intensidad y a continuation calentando la mezcla resultante en un horno de 500 °C a 900 °C en 4 horas y a continuacion manteniendo la temperatura a 900 °C durante 8 horas.
Tabla 1
Despues del calentamiento, los pigmentos se retiraron del horno y se dejaron enfriar. Todos los pigmentos exhibieron un brillo metalico de color plateado. Las aglomeraciones de partlculas se descomponen presionando los pigmentos a traves de un tamiz de 28 mallas.
Ejemplo 2
Se prepararon tres formulaciones de pintura para comparar las diferencias en apariencia obtenidas entre un pigmento de efecto especial de acuerdo con la invencion y un pigmento de escamas metalicas convencional. La composicion de las formulaciones de pintura no es conocida por los solicitantes, y se cree que es propiedad del posible cliente que preparo las formulaciones de acuerdo con los terminos de un acuerdo de confidencialidad. Los solicitantes creen que se utilizaron tres bases de pintura violeta identicas para preparar las formulaciones de pintura. En la primera formulation de pintura, se mezclo el 3 % en peso de un pigmento de "escama metalica" a base de
mica convencional en la base de pintura violeta. En la segunda formulacion de pintura, el 1,5 % en peso del mismo pigmento de "escama metalica" a base de mica convencional utilizado en la primera formulacion de pintura y el 1,5 % en peso de PEE 6 del Ejemplo 1 se mezclaron en la base de pintura violeta. En la tercera formulacion de pintura, se mezclo el 3,0 % en peso de PEE 6 del Ejemplo 1 en la base de pintura violeta.
Las tres formulaciones de pintura se aplicaron mediante pulverization a porciones separadas de una tarjeta de prueba de papel que inclula un area blanca y un area negra. La Fig. 7 es una fotografla en color de una parte de la tarjeta de prueba pintada. Los bloques marcados con 7A y 7B muestran la primera formulacion de pintura que contiene el pigmento convencional a base de mica en las areas blanca y negra de la tarjeta de prueba, respectivamente. Los bloques marcados con 7C y 7D muestran la segunda formulacion de pintura que contiene la mezcla 1:1 del pigmento convencional a base de mica y el PEE 6 en las areas blanca y negra de la tarjeta de prueba, respectivamente. Y, los bloques marcados con 7E y 7F muestran la tercera formulacion de pintura que contiene el PEE 6 en las areas blanca y negra de la tarjeta de prueba, respectivamente.
La Fig. 7 muestra que el PEE 6 no hace que la base de pintura violeta se vuelva de color mas claro. En otras palabras, el color no se aclara. El examen de la tarjeta de prueba en diversas condiciones de iluminacion revelo que la tercera formulacion de pintura que contenla PEE 6 exhibio un aspecto de "escamas metalicas" consistente y mas agradable esteticamente en un intervalo mas amplio de angulos de vision y condiciones de iluminacion que la primera formulacion de pintura que contiene el pigmento de efectos especiales a base de mica.
La invention en sus aspectos mas amplios no se limita a los detalles especlficos y ejemplos ilustrativos mostrados y descritos en este documento.
Claims (13)
1. Una composition que comprende partlcuias de pigmento sintetico de oxido de metal mixto anadidas intencionadamente, en la que ai menos el 10 % en peso de las partlcuias de pigmento sintetico de oxido de metal mixto tienen una estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2, y en la que las partlculas que tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2 tienen una morfologla similar a una placa.
2. La composition de la revindication 1, en la que las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto que tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2 se obtienen calcinando una mezcla de compuestos precursores que comprenden atomos de cobre, atomos de cromo y atomos de oxlgeno a una temperatura de 600 °C a 1300 °C.
3. La composition de la revindication 1, en la que al menos el 50 % en peso de las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2.
4. La composition de la revindication 1, en la que al menos el 90 % en peso de las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal tienen una morfologla similar a una placa.
5. La composition de la revindication 1, en la que las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto que tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2 tienen una relation de aspecto mayor que 2:1.
6. La composition de la revindication 1, en la que las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto que tienen la estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2 incluyen ademas otros atomos en los cristales, que pueden seleccionarse del grupo que consiste en hierro, aluminio, manganeso, antimonio, estano, titanio, cobalto, nlquel, zinc y plata, metales alcalinos y alcalinoterreos, semi-metales, tierras raras, metales de transition y elementos no metalicos y sllice.
7. La composition de la revindication 6, en la que las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto comprenden ademas atomos de elementos divalentes, elementos tetravalentes o combinaciones de los mismos.
8. La composition de la revindication 1, en la que las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto estan recubiertas de un material seleccionado del grupo que consiste en metal de plata, metal de aluminio, un recubrimiento transparente que tiene un Indice de refraction diferente al de las partlculas sinteticas de oxido de metal mixto, un recubrimiento translucido que tiene un Indice de refraction diferente al de las partlculas sinteticas de oxido de metal mixto, y combinaciones de las mismas.
9. Una formulation que comprende la composition de la revindication 1, dispersa en un sistema aglutinante.
10. La composition de la revindication 1 en forma de una composition inorganica vltrea.
11. La composition de la revindication 10, en la que las partlculas de pigmento sintetico de oxido de metal mixto estan dispersas por toda la composition.
12. Uso de la composition de la revindication 1 como recubrimiento para un sustrato, en donde el sustrato se selecciona del grupo que consiste en metal, vidrio, esmalte o ceramica.
13. Un metodo para hacer un pigmento que comprende:
proporcionar una mezcla de compuestos precursores que comprenden polvos de oxido de cobre (II) y oxido de cromo (III); y calcinar la mezcla para producir el pigmento,
en donde el pigmento comprende al menos el 10 % en peso de partlculas que tienen una estructura cristalina de McConnellite que tiene la formula Cu1+Cr3+O2.
14. El metodo de la revindication 13, en el que la mezcla de compuestos precursores comprende ademas atomos de silicio.
15. El metodo de la revindication 13, en el que la mezcla de compuestos precursores comprende ademas un compuesto de haluro alcalino.
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