BR112019024790B1 - Método para medir a intensidade de cor de um lote de cor - Google Patents

Abstract

A intensidade de cor de um lote de cor contendo pigmentos de efeito pode ser medida e corrigida com o uso de um ou mais fatores de ponderação não uniformes para determinar, em uma pluralidade de combinações de ângulos de iluminação e ângulos de medição, e em um ou mais comprimentos de onda, a cor e a intensidade da luz refletida ou absorvida por um filme de revestimento feito do lote em comparação com uma intensidade de cor de referência. Com base em tal comparação, lotes ou composições let-down podem ser aprovados, rejeitados, misturados ou, de outra forma, dispersos. A composição de tais let-downs ou lotes pode ser ajustada também pela adição de pigmentos de não-efeito, pigmentos de efeito, aglutinantes, veículos, pigmentos de efeito ou de não- efeito dispersos em um veículo, um aglutinante ou em ambos, a fim de corrigir a intensidade de cor par um valor dentro da tolerância em relação à intensidade de cor de referência.

Description

[001] Este pedido reivindica a prioridade do pedido provisório US n° de série 62/510.516, depositado em quarta-feira, 24 de maio de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.

Campo da Invenção

[002] Esta invenção refere-se à fabricação e controle de qualidade de composição de revestimento.

Antecedentes da Invenção

[003] As composições de revestimento feitas em fábrica (por exemplo, tintas) podem ser fornecidas com uma variedade de refletividades de superfície de tinta acabada (por exemplo, brilho, acetinado, fosco, etc.), em uma variedade de cores, e com o uso de uma variedade de aglutinantes de formação de filme (por exemplo, látex, alquida, pó, líquido de dois componentes, etc.). Técnicas de produção em lote são frequentemente usadas para produzir essas composições. É importante manter a consistência de lote para lote em várias características de aparência e de desempenho de modo que composições produzidas em diferentes lotes de fabricação irão corresponder entre si antes, durante e após a aplicação. Entre essas características, cor e intensidade de cor são especialmente importantes e, se forem inconsistentes de lote para lote, podem levar a objeções de usuários finais.

[004] A correspondência de cor é tipicamente realizada fazendo medições de reflexão espectral, processando os dados em software e aplicando fatores de juízo. Uma variedade de instrumentos de correspondência de cor está disponível junto a fornecedores, incluindo Byk- Gardner GmbH, Datacolor e X-Rite, Inc. A obtenção de cor consistente de lote para lote é razoavelmente simples e pode ser ao menos parcialmente automatizada.

[005] A correspondência da intensidade de cor (também chamada de intensidade de tonalidade ou intensidade de cor cromática) é realizada diferentemente da correspondência de cores, devido, em parte, à dependência da intensidade de cor na medida em que as partículas de pigmento foram dispersas em outros ingredientes da composição de revestimento durante a chamada etapa de trituração, no tamanho de partícula do pigmento e na extensão do umedecimento do pigmento na composição de revestimento acabado e na natureza genericamente subjetiva da avaliação da intensidade de cor. Na etapa de trituração, o(s) pigmento(s) e meios de trituração adequados são combinados com uma porção dos ingredientes da composição de revestimento restantes e misturados para desaglomerar e dispersar as partículas de pigmento. Isso pode, por exemplo, ser realizado com o uso de um misturador de alta velocidade, moinho de esferas, moinho de microesfera, moinho de barra ou outro dispositivo de misturação. A dispersão resultante é chamada de uma "base de moagem" ou "trituração" e pode ser usada para fabricação de composições de revestimento líquidas ou em pó. A extensão da moagem influencia significativamente na intensidade de cor. Se a base de moagem ou trituração tiver sido insuficientemente moída, então tanto ela quanto composições de revestimento produzidas a partir dela irão exibir baixa intensidade de cor. A intensidade de cor da base de moagem ou trituração será especialmente importante quando a base de moagem ou trituração for usada como um produto intermediário que será misturado com outros componentes para formar uma série de produtos de composição de revestimento final.

[006] A base de moagem ou trituração pode ser "let-down" (isto é, combinada) com os ingredientes da composição de revestimento restantes e misturada adicionalmente até que uma composição de revestimento acabado que tem qualidades desejadas seja obtida. Em fábricas de tintas, a qualidade de dispersão e a intensidade de cor da tinta acabada tradicionalmente têm sido avaliadas subjetivamente por um ou mais técnicos peritos que podem empregar medidores de moagem Hegman, levantamentos sobre gráficos de ocultação e outros equipamentos ou técnicas para completar sua avaliação.

[007] É especialmente difícil manter a intensidade de cor consistente de lote para lote em composições de revestimento contendo os chamados pigmentos "de efeito". Pigmentos de efeito fornecem uma aparência brilhosa e são amplamente usados, por exemplo, em veículos de fabricante do equipamento original (OEM) como carros, caminhões e ônibus para fornecer acabamentos de pintura metálica. A aparência de composições de revestimento que contêm pigmentos de efeito pode variar significativamente dependendo do ângulo de observação e das condições de iluminação e, consequentemente, pode haver pequenas mas significativas diferenças de opinião entre técnicos peritos referentes à intensidade de cor percebida de um lote de cor específico contendo pigmentos de efeito.

[008] A partir do exposto acima, será reconhecido que existe uma necessidade na técnica por técnicas de medição de intensidade de cor melhoradas. Essas técnicas e sua utilização na fabricação de tintas e outras composições de revestimento são reveladas e reivindicadas na presente invenção.

Sumário da Invenção

[009] As técnicas de medição de intensidade de cor atuais tipicamente são baseadas em cores sólidas (isto é, de não efeito) e tipicamente empregam a assim chamada geometria 45/0 (iluminação a 45° de uma linha normal de 0° desenhada perpendicular à superfície iluminada, e detecção a 0°), ou a assim chamada geometria de "D/8" (iluminação difusa com o uso de uma esfera integradora branca, e detecção a 8° do normal). Isso não leva em conta a dependência de ângulo de pigmentos de efeito.

[0010] A presente invenção fornece, em um aspecto, um método para medir a intensidade de cor de um lote de cor, sendo que o método compreende: a) revestir um substrato com uma porção de um primeiro lote de cor que compreende um ou mais pigmentos dispersos em um ou em ambos dentre um veículo e um aglutinante, sendo que o primeiro lote de cor inclui opcionalmente um ou mais pigmentos de efeito para formar um filme de teste revestido; b) opcionalmente endurecer o filme de teste; c) iluminar o filme de teste e medir a intensidade da luz refletida ou absorvida pelo filme de teste em uma pluralidade de combinações de ângulos de iluminação e ângulos de medição, e com um ou mais comprimentos de onda; d) calcular uma pluralidade de intensidades de cor do filme de teste em tal pluralidade de combinações de ângulo de iluminação e ângulo de medição, e em tais um ou mais comprimentos de onda; e) determinar uma intensidade de cor composta para o filme de teste por meio da aplicação de fatores de ponderação não uniformes a tal pluralidade de fatores de cor. As etapas acima mencionadas podem ser realizadas juntamente com uma ou mais etapas adicionais opcionais dentre: f) comparar tal intensidade de cor composta a uma ou mais intensidades de cor compostas históricas ou contemporâneas obtidas a partir de um ou mais filmes de referência similarmente revestidos e medidos produzidos a partir de um ou mais dos segundos lotes de cor (isto é, de referência) anteriormente preparados ou contemporaneamente preparados; ou g) executar uma ou mais dentre as ações de aceitar, rejeitar, misturar, moer ou ajustar a composição de uma porção restante do primeiro dito lote de cor, ou opcionalmente adicionar a tal porção restante pigmentos de não efeito, pigmentos de efeito, um veículo, um aglutinante, ou pigmentos de efeito ou de não efeito dispersos em um ou em ambos dentre um veículo e um aglutinante, para fornecer um terceiro lote de cor cuja intensidade de cor composta similarmente medida está dentro de uma tolerância desejada em relação à intensidade de cor composta do segundo lote de cor.

[0011] As etapas mencionadas acima não precisam ser executadas todas ao mesmo tempo, no mesmo local ou na ordem mencionada.

[0012] O método revelado facilita a fabricação de lotes de cor com intensidade de cor mais uniforme ou uma intensidade de cor desejada.

[0013] Embora porções da revelação a seguir se refiram a tintas, o método revelado é aplicável a revestimentos em geral, incluindo revestimentos em pó e revestimentos extrudados, e especialmente a composições de revestimento que contêm pigmentos de efeito. Breve Descrição do Desenho A FIGURA 1 é uma vista lateral esquemática que mostra um ângulo de iluminação a 45° do normal e uma pluralidade de ângulos de medição para uso no método revelado; a FIGURA 2 é uma vista lateral esquemática que mostra uma pluralidade de ângulos de iluminação e um ângulo de medição a 45° do normal para uso no método revelado; a FIGURA 3 é uma vista lateral esquemática que mostra uma pluralidade de ângulos de iluminação e uma pluralidade de ângulos de medição para uso no método revelado; e a FIGURA 4 até a FIGURA 9 são gráficos comparando intensidades de cor visual e calculada.

[0014] Símbolos de referência similares nas várias figuras dos desenhos indicam elementos similares. Os elementos nos desenhos não estão em escala.

Descrição Detalhada

[0015] A menção de uma faixa numérica que usa pontos extremos inclui todos os números contidos dentro de tal faixa (por exemplo, de 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5 etc.).

[0016] Os termos "um", "uma", "o", "a", "ao menos um", "ao menos uma", "um ou mais" e "uma ou mais" são usados de forma intercambiável. Dessa forma, por exemplo, uma tinta descrita como contendo "um" pigmento contém "um ou mais" pigmentos.

[0017] O termo "média", quando usado em relação a um conjunto de medições ou valores, significa um número (como uma média aritmética, mediana, modo ou outro descritor) que caracteriza e representa a tendência central desse conjunto. A menos que especificado adicionalmente, o termo "média" normalmente irá se referir a uma média aritmética.

[0018] O termo "aglutinante" significa um polímero natural ou sintético adequado para uso em uma tinta ou outra composição de revestimento.

[0019] O termo "veículo", quando usado em relação a uma composição de revestimento líquida, significa um diluente volátil que auxilia na formação de um filme de revestimento da composição de revestimento e que evapora à medida que a composição de revestimento seca ou cura.

[0020] O termo "saturação" significa o componente radial C* da representação de coordenada cilíndrica (isto é, CIELCh) do espaço de cor CIE 1976 (L*, a*, b*). Em termos mais gerais, saturação denota o grau de intensidade da cor ou saturação de cor em relação ao brilho de uma área similarmente iluminada que parece ser branca ou altamente transmissora.

[0021] O termo "de cor", quando usado em relação a uma composição de revestimento, significa ter uma cor além de branco ou preto. O termo de cor, dessa forma, inclui uma composição de revestimento que obtém sua coloração a partir de pigmentos cinza prateado. Em termos mais gerais, o termo de cor significa ter um matiz e, em termos mais específicos, de cor significa ter um valor de croma C* distinto, diferente de zero.

[0022] O termo "lote de cor" significa, conforme o contexto pode exigir, uma base de moagem, trituração, "let-down" ou composição de revestimento acabado.

[0023] O termo "esfera difusa" significa uma esfera integradora oca para espalhar e medir a luz incidente, por exemplo, uma esfera de Ulbricht.

[0024] O termo "revestimento de efeito" significa uma composição de revestimento que contém um ou mais pigmentos de efeito e opcionalmente um ou mais pigmentos ou corantes de não efeito sólidos em um aglutinante, sendo que a concentração de pigmento ou corante sólido (se presente) no aglutinante é tal que uma camada endurecível do revestimento sobre um substrato irá proporcionar um meio translúcido através do qual os pigmentos de efeito são visíveis (isto é, não totalmente mascarado pelo pigmento ou corante sólido).

[0025] O termo "pigmento de efeito" significa uma coleção de partículas sólidas que quando dispersas em um aglutinante adequado e avaliadas usando uma medição multi ângulo de cor de distintas exibem uma diferença de cor diferente de zero distinta entre ao menos dois ângulos de medição diferentes. Em termos mais gerais e sem o auxílio de instrumentos, partículas de pigmento de efeito dispersas em uma camada de composição de revestimento acabado tipicamente fornecerão efeitos de alteração de brilho ou cor visualmente perceptíveis e dependentes do ângulo.

[0026] O termo "formação de filme", quando usado em relação a um aglutinante, significa que mediante a aplicação do aglutinante a um substrato (opcionalmente com o auxílio de um solvente coalescente, cossolvente adequado ou calor), o aglutinante é capaz de coalescer ou, de outro modo, se consolidar para formar um filme contínuo do aglutinante sobre o substrato.

[0027] O termo "floco", quando usado em relação a um pigmento de efeito revestido, refere-se a partículas genericamente planas de alta razão de aspecto (por exemplo, 10:1 ou mais) que têm um comprimento e largura muito maiores que a espessura.

[0028] O termo "potência de ocultação", quando usado em relação a uma camada aplicada e seca ou curada de uma composição de revestimento contendo pigmento, significa que a camada seca ou curada contém pigmento suficiente ou tem espessura de camada suficiente para obscurecer ou substancialmente obscurecer uma camada subjacente. A potência de ocultação pode ser medida de acordo com o método ASTM D-2805, com o uso de rebaixamentos secos no gráfico de Leneta de Forma 3B preparados a uma espessura de filme úmido fixa, para avaliar se a camada de revestimento aplicada irá obscurecer a porção preta do gráfico de Leneta suficientemente de modo que o valor de luminosidade do revestimento L* sobre a porção preta do gráfico de Leneta é ao menos uma porcentagem especificada do valor de luminosidade de revestimento L* sobre a porção branca do gráfico. As porcentagens de potência de ocultação exemplificadoras podem, por exemplo, ser ao menos 90%, ao menos 95% ou ao menos 98% de tal valor de luminosidade de revestimento L* sobre a porção branca do gráfico para um revestimento com uma espessura de filme seco de 20 micrômetros.

[0029] O termo "matiz", quando usado em relação a um pigmento ou uma composição de revestimento aplicada, significa ter uma cor conforme medido com o uso das coordenadas a* e b* do espaço de cor CIE 1976 (CIELab). Matizes exemplificadores incluem vermelho, verde, azul, amarelo, laranja e violeta.

[0030] O termo "ângulo de iluminação" significa o ângulo no qual os raios de luz a partir de uma fonte de luz (por exemplo, um ponto, uma fonte de luz agrupada ou coerente) são direcionados a um substrato revestido. Ângulos de iluminação tipicamente são identificados em relação a uma linha desenhada normal em relação à superfície iluminada, com um ângulo de iluminação de 45° sendo comumente empregado. Obter uma primeira medição em um ângulo de medição específico a partir de uma fonte de luz pontual em um ângulo de iluminação específico e obter uma segunda medição no mesmo ângulo de medição com o uso de uma fonte de luz difusa será considerado como o uso de um ângulo de medição e dois ângulos de iluminação.

[0031] O termo "let-down" significa uma mistura produzida pela combinação de uma dispersão de base de moagem, ou uma mistura agitada contendo pigmento em um ou ambos dentre um veículo ou aglutinante, com ingredientes da composição de revestimento adicional cujas características de cor são conhecidas. A mera adição de um veículo ou diluente para melhorar ou ajustar as características de aplicação não vai, no entanto, ser considerada como produção de uma "let-down". Os ingredientes da composição de revestimento adicional podem incluir um ou múltiplos tipos de pigmentos que podem ser iguais ou diferentes dos outros pigmentos presentes na mistura agitada ou dispersão de base de moagem. Tipicamente, a composição de revestimento adicional contém um tipo de pigmento, como um pigmento preto ou um pigmento branco. A intensidade de cor de uma "let-down" pode ser avaliada em um estado não curado (por exemplo, volume, molhada ou como parte de uma medição de planta em linha) ou pode ser avaliada após um filme contínuo da "let-down" ter sido aplicado (por exemplo por aspersão, rolo, revestimento a faca ou outra técnica de aplicação adequada) e seco ou curado para formar uma camada de revestimento endurecida.

[0032] O termo "tom de massa" significa uma dispersão de base de moagem que ainda não foi "let-down" (isto é, ainda não misturada com ingredientes da composição de revestimento adicional).

[0033] O termo "ângulo de medição" significa o ângulo no qual uma captura de imagem de luz refletida ou intensidade e cor de luz refletida são obtidas com o uso de um espectrofotômetro, fotodetector, câmera, colorímetro ou outro dispositivo que possa registrar informações e intensidade de cor. Os ângulos de medição podem ser especificados como ângulos positivos ou negativos em relação a um ângulo zero desenhado ortogonalmente a um raio de luz de uma fonte de luz pontual operando em um ângulo de iluminação específico (como a geometria 45/0 discutida acima), ou podem ser especificados com referência a uma linha normal desenhada perpendicularmente à superfície iluminada (como a geometria D/8 discutida acima). As medições podem ser relatadas com base em luz refletida ou podem, através da comparação com a luz a partir da fonte, ser relatadas com base em luz absorvida. Obter uma primeira medição em um ângulo de medição específico a partir de uma fonte de luz pontual em um ângulo de iluminação específico e obter uma segunda medição com o uso de uma esfera difusa, e o mesmo ângulo de medição, será considerado como o uso de uma pluralidade de ângulos de iluminação e um ângulo de medição.

[0034] Os termos "base de moagem" e "pasta de pigmento" significam uma dispersão de pigmento de cor e opcionalmente outros ingredientes sólidos ou dissolvidos em um veículo adequado.

[0035] O termo "não uniforme", quando usado em relação a uma pluralidade de fatores de ponderação, significa que ao menos um fator de ponderação é diferente dos fatores de ponderação restantes.

[0036] O termo "tinta" significa um material de formação de filme pigmentado que pode fornecer um revestimento sobre um substrato. Tintas incluem cada um dos primers, revestimentos intermediários, revestimentos de acabamento, corantes e outros revestimentos que, em geral, podem ter uma variedade de funções (por exemplo, revestimentos protetores, isolantes, refletores ou decorativos) e incluem tanto as composições de revestimento líquidas quanto as composições de revestimento em pó. Conforme fornecidas em um recipiente (por exemplo, uma lata, bolsa ou sacola), tintas podem ter uma viscosidade relativamente alta, por exemplo mais de 1.000 centipoises (isto é, mais de 1.000 mPa^s). Se preparadas para aspersão, a viscosidade pode ser mais baixa, por exemplo menos que algumas centenas de centipoises (isto é, menos que algumas centenas de mPa^s).

[0037] Os termos "polímero" e "polimérico" incluem homopolímeros, bem como copolímeros de dois ou mais monômeros.

[0038] Os termos "preferencial" e "preferencialmente" se referem às modalidades da invenção que podem permitir certos benefícios, sob certas circunstâncias. Entretanto, outras modalidades podem também ser preferenciais sob circunstâncias iguais ou diferentes. Além disso, a menção de uma ou mais modalidades preferenciais não implica que outras modalidades não sejam úteis, e não se destina a excluir outras modalidades do escopo da invenção.

[0039] O termo "à base de solvente", quando usado em relação a uma composição de revestimento, significa que o veículo líquido principal para tal composição de revestimento é um solvente não aquoso ou mistura de solventes não aquosos.

[0040] O termo "tolerância" significa uma faixa de variações admissíveis em uma medição ou cálculo desejado(a). A título de exemplo, uma tolerância de ±5% corresponde a de 95 a 105% de uma medição ou cálculo desejado(a), e uma tolerância de ±3% corresponde a de 97 a 103% de uma medição ou cálculo desejado(a).

[0041] O termo "à base de água", quando usado em relação a uma composição de revestimento, significa que o veículo líquido principal para tal composição de revestimento é água.

[0042] O termo "fatores de ponderação" significa coeficientes aplicados a uma série de medições ou cálculos para atribuir diferentes contribuições por cada medição ou cálculo a uma medição ou cálculo geral.

[0043] A FIGURA 1 mostra um aparelho e um método para medir a luz refletida com o uso de um único ângulo de iluminação, uma pluralidade de ângulos de medição, e sobre um comprimento de onda ou sobre uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda. O substrato 100 é revestido com filme de tinta 102 contendo flocos de pigmento de efeito 104 dispersos em um aglutinante 106. A linha normal N é ortogonal à superfície superior 108 do filme 102. O filme 102 é iluminado pela fonte de luz I. A fonte I pode ser disposta em uma variedade de ângulos de iluminação desejados e, conforme representado na FIGURA 1, é orientada a 45° em relação à linha normal N, e a 90° em relação ao raio de reflexão especular R. Ao raio de reflexão R foi atribuído um valor de referência angular de 0°. Por razões de simplicidade, os raios de luz mostrados na FIGURA 1 (e na FIGURA 2 e na FIGURA 3, discutidas abaixo) são representados como refletindo a partir da superfície superior do filme 102. Como será reconhecido, no entanto, por pessoas versadas na técnica, a maior parte da luz incidente a partir da fonte I vai realmente refletir a partir de flocos de pigmento 104 e uma porção da luz incidente a partir da fonte I pode refletir a partir do substrato 100. A fonte I pode ser uma fonte monocromática (por exemplo, um diodo emissor de laser ou outra fonte de luz coerente, ou luz de um prisma, retículo holográfico ou outro retículo óptico ou outro dispositivo de difração) que forneça iluminação em ou centralizada em um comprimento de onda. A fonte I pode ser também uma fonte policromática que fornece iluminação em uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda. Isto pode ser realizado em uma variedade de formas (não individualmente mostrado na FIGURA 1), por exemplo movendo-se uma pluralidade de fontes monocromáticas I1, I2, ... In para a posição mostrada para a fonte de luz I e assim sucessivamente iluminando o substrato 100 em uma pluralidade de comprimentos de onda; posicionando-se adequadamente um prisma móvel ou retículo óptico (por exemplo, um retículo refletor holográfico) na trajetória da luz da fonte I para o substrato 100 e assim sucessivamente iluminando o substrato 100 em uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda; ou interpondo-se uma pluralidade de filtros coloridos na trajetória da luz da fonte I para o substrato 100 e assim sucessivamente iluminando o substrato 100 em uma pluralidade de faixas de comprimento de onda. A intensidade e a cor de luz refletida podem ser obtidas em uma variedade de ângulos de medição com o uso de um ou mais fotodetectores fixos ou móveis como fotodetectores nas posições P1 até P6 que, conforme representado na FIGURA 1, que são orientados em ângulos de medição M1 até M6 de -15°, 15°, 25°, 45°, 75° e 110° em relação ao raio R. Os fotodetectores nas posições P1 até P6 podem ser detectores de espectro amplo ou podem ser, cada um, uma pluralidade de detectores monocromáticos que podem, por exemplo, ser individualmente movidos para as posições P1 até P6 para assim medir sucessivamente a reflexão a partir do substrato 100 sobre uma pluralidade de comprimentos de onda. Prismas móveis, retículos ópticos ou filtros (não mostrados na FIGURA 1) podem ser também interpostos entre o substrato 100 e fotodetectores nas posições P1 até P6 para possibilitar a medição de luz refletida em uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda.

[0044] A FIGURA 2 mostra um aparelho e um método para medir a luz refletida com o uso de uma pluralidade de ângulos de iluminação, um único ângulo de medição, e sobre um comprimento de onda ou sobre uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda. O substrato 100, o filme 102, os flocos de pigmento 104, a superfície superior 108 e a linha normal N são como na FIGURA 1. A cor e a intensidade de luz refletida a partir das fontes de iluminação I1 até I6 podem ser obtidas com o uso do fotodetector P. Com o uso da mesma referência angular de 0° empregada na FIGURA 1, o fotodetector P é orientado em 90° em relação à referência R de 0°. As fontes de iluminação I1 até I6 são respectivamente orientadas em -15°, 15°, 25°, 45°, 75° e 110° em relação à referência R, e fornecem raios de reflexão especular correspondentes que, por razões de simplicidade, não são mostrados na FIGURA 2. Com uso de múltiplas fontes de luz monocromáticas ou policromáticas, fotodetectores, prismas móveis, retículos ou filtros como aqueles discutidos acima em conexão com a FIGURA 1, o aparelho e o método da FIGURA 3 podem ser usados para medir sucessivamente a reflexão do filme 102 com o uso de uma pluralidade de ângulos de iluminação, um único ângulo de medição, e mais de um(a) ou uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda.

[0045] Conforme mostrado na FIGURA 3, os recursos na FIGURA 1 e na FIGURA 2 podem ser combinados para fornecer um aparelho e um método para medir a luz refletida com o uso de uma pluralidade de ângulos de iluminação, uma pluralidade de ângulos de medição e mais de um(a) ou uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda. O substrato 100, o filme 102, os flocos de pigmento 104, a superfície superior 108 e a linha normal N são como na FIGURA 1. As fontes de iluminação L1 e L2 fornecem raios de reflexão especular correspondentes Y1 e Y2. Com o uso da mesma referência angular de 0° empregada na FIGURA 1 e na FIGURA 2, as fontes de iluminação L1 e L2 são respectivamente orientadas em 90° e 60° em relação ao raio de reflexão de referência Y1 (cuja orientação é a mesma do raio R na FIGURA 1) e em 45° e 15° em relação à linha normal N. O raio de reflexão especular Y2 é consequentemente situado em um valor de referência de 30° em relação ao raio Y1. A cor e a intensidade dos raios refletidos X1, X2, X3, X4, X5 e X6 podem ser obtidas com o uso de um ou mais fotodetectores, cada um nas posições D1, D2, D3, D4, D5 e D6, que, conforme representado na FIGURA 2, são orientados em -15°, 15°, 25°, 45°, 75° e 110° em relação ao raio Y1, e em -45°, -15°, -5°, 15°, 45° e 80° em relação ao raio Y2. Com uso de múltiplas fontes de luz monocromáticas ou policromáticas, fotodetectores, prismas móveis, retículos ou filtros como aqueles discutidos acima em conexão com a FIGURA 1 e a FIGURA 2, o aparelho e o método da FIGURA 3 podem ser usados para medir sucessivamente a reflexão do filme 102 com o uso de uma pluralidade de ângulos de iluminação, de uma pluralidade de ângulos de medição, e mais de um(a) ou uma pluralidade de comprimentos de onda ou faixas de comprimento de onda.

[0046] A avaliação de intensidade de cor envolverá tipicamente o revestimento de uma porção de um lote de tom de massa, "let-down" ou composição de revestimento acabado sobre um substrato para formar um filme contínuo. Uma variedade de substratos e técnicas de revestimento pode ser empregada. Um substrato e uma técnica de revestimento preferenciais para revestimentos líquidos é usar os gráficos de Leneta de Forma 3B e o procedimento de revestimento discutidos acima para determinação da potência de ocultação. O gráfico revestido pode ser seco por ar ou submetido a condições de cura adequadas ao aglutinante escolhido de modo a formar um filme de revestimento endurecido. Para revestimentos em pó, um substrato preferencial é um painel metálico que pode suportar temperaturas de fusão em pó, e uma técnica de revestimento preferencial é aplicar o pó ao painel metálico eletrostaticamente, aquecer o painel revestido a uma temperatura acima do ponto de fusão do pó até o pó coalescer para formar um filme contínuo e resfriar o painel revestido.

[0047] O filme revestido pode ser iluminado em uma variedade de ângulos de iluminação. Com o uso do raio de reflexão especular R mostrado na FIGURA 1 como um ponto de referência angular de 0°, um ou mais ângulos de iluminação de cerca de -30 a 120° podem ser empregados, correspondendo a ±75° em relação à linha normal N na FIGURA 1. Os ângulos de iluminação exemplificadores podem, por exemplo, ser um ou mais dentre -15, 15, 45, 75, 90 ou 110° em relação ao raio R. A fonte de luz pode ser um ponto, uma fonte de luz agrupada ou coerente, e pode, conforme discutido acima, fornecer luz monocromática, uma faixa estreita de comprimentos de onda ou uma faixa de comprimentos de onda.

[0048] A cor e a intensidade da luz refletida ou absorvida pelo filme revestido podem ser medidas em uma variedade de ângulos de iluminação. Com o uso do raio de reflexão especular R mostrado na FIGURA 1 como um ponto de referência de ângulo de 0°, um ou mais ângulos de medição de cerca de -30 a 120° podem ser empregados, correspondendo a ±75° em relação à linha normal N na FIGURA 1. Os ângulos de medição exemplificadores podem, por exemplo, ser um ou mais dentre -15, 15, 45, 75 ou 110° em relação ao raio R. As medições feitas próximas (por exemplo, em ±15°) ao ângulo de brilho máximo podem ser mais sensíveis ao ruído de sinal do que medições feitas em ângulos menos próximos. Para pigmentos metálicos iluminados em 45° em relação à linha normal N (correspondente a 90° em relação à linha de referência R), um valor de medição obtido a -15° pode ser numericamente muito próximo de um valor de medição obtido em 15° e, consequentemente, uma ou a outra destas medições pode ser omitida. No entanto, para alguns pigmentos de efeito (por exemplo, pigmentos COLORSTREAM™ disponíveis junto à E. Merck), pode haver diferenças significativas entre os valores obtidos em ±15° e, consequentemente, pode ser desejável incluir medições em ambos os ângulos, ou empregar iluminação em dois ângulos capazes de causar diferenças significativas semelhantes nos valores medidos.

[0049] Uma variedade de instrumentos de medição pode ser empregada, incluindo o instrumento BYK-MAC™ disponível junto à Byk- Gardner GmbH, o instrumento MA-98™ disponível junto à X-Rite, Inc. e outros instrumentos que serão familiares a pessoas versadas na técnica. Esses instrumentos são tipicamente usados juntamente com software de coleta e processamento de dados fornecido pelo fabricante, como os programas SMART-LAB™ e BYKWARE SMART-CHART™ disponíveis junto à Byk- Gardner GmbH e os programas COLOR IQC™, COLOR IMATCH™ e X- COLOR QC disponíveis junto à X-Rite, Inc. Conforme fornecido, esses programas de software não parecem atribuir fatores de ponderação não uniformes a medições de intensidade de cor feitas em uma pluralidade de ângulos de medição.

[0050] As medições de reflexão obtidas conforme descrito acima podem, se desejado, ser substituídas por valores de absorção (por exemplo valores derivados de medições de reflexão). As medições de reflexão ou valores de absorção resultantes podem ser usados para determinar intensidades de cor com o uso de uma variedade de métodos de cálculo. A discussão a seguir terá como foco cálculos feitos com o uso de medições de reflexão, sendo entendido que os valores de absorção podem ser empregados com o ajuste adequado das fórmulas.

[0051] Um método exemplificador para calcular intensidade de cor, e um que possa ser usado para cálculos de intensidade de cor com base em uma única geometria de medição, pode ser chamado de um método de absorção máxima. Uma "let-down" adequada é produzida, por exemplo, misturando-se uma base de moagem escolhida (isto é, um lote de cor) com um segundo produto pigmentado, por exemplo um produto contendo pigmento de dióxido de titânio branco, para fornecer um lote de "let-down" de teste. O lote de "letdown" de teste é aplicado a um substrato e o espectro de reflexão é medido com um espectrofotômetro. O espectro de reflexão pode, por exemplo, ser determinado em intervalos de comprimento de onda de 10 nm, resultando em 31 valores de reflexãoentre 400 e 700 nm. Um segundo espectro de reflexão , que pode ter sido previamente medido, é determinado ou obtido para uma "let-down" alvo ou de referência feita com o uso de uma da base de moagem semelhante e o segundo produto pigmentado. A teoria de Kubelka-Munk pode então ser usada para calcular a razão de coeficientes de absorção (K) e dispersão (S) para cada comprimento de onda para o lote de "let-down" de teste com o uso da Fórmula I mostrada abaixo:e para a "let-down" alvo com o uso da Fórmula II mostrada abaixo:

[0052] Em seguida, o comprimento de onda, para o qual a razão de absorção K e dispersão S é mínima para a cor-alvo, é determinado com o uso da Fórmula III mostrada abaixo:com o resultado correspondente ao pico de absorção maxima para a geometria de medição determinada. Em seguida, a intensidade de cor CS é calculada. Para esse método específico, a intensidade de cor é definida com o uso da Fórmula IV mostrada abaixo para a geometria de medição determinada:

[0053] Na discussão determinada acima, a intensidade de cor é determinada para uma única geometria de medição. Se as medições forem, em vez disso, obtidas em G ângulos diferentes, resultando em G valores de intensidade de cor diferentes, então uma intensidade de cor geral poderia ser determinada calculando-se uma média sob a forma de uma média aritmética com o uso da Fórmula V mostrada abaixo:

[0054] Surpreendentemente, o uso desta média simples produzirá resultados insatisfatórios para lotes de cor contendo pigmentos de efeito. Sem ater-se à teoria, pode haver várias razões para tais resultados insatisfatórios. Uma razão parece ser que a distribuição de orientação de pigmentos de efeito é afetada por diferenças de concentração de pigmento que podem resultar em um aumento de intensidade de cor aparente para alguns ângulos e uma diminuição de intensidade de cor aparente em outros ângulos. Outra razão parece ser que alguns ângulos de medição podem resultar em medições mais confiáveis e precisas do que outros ângulos devido à precisão do instrumento e características de cor dependentes do ângulo dos componentes de instrumento.

[0055] A presente invenção envolve uma determinação adicional com base na dependência do ângulo de intensidade de cor em lotes de cor contendo pigmentos de efeito. Uma série de cálculos de intensidade de cor é executada para uma pluralidade de geometrias de iluminação ou medição e um ou mais fatores de ponderação não uniformes são aplicados aos cálculos de intensidade de cor resultantes para determinar um valor de intensidade de cor final e mais preciso. Isso pode ser executado, por exemplo, aplicando-se fatores de ponderação não uniformes para cada ângulo para determinar a intensidade de cor geral com o uso da Fórmula VI mostrada abaixo:

[0056] Uma característica importante da determinação acima é que ao menos um dos fatores de ponderaçãonão é igual aos outros fatores de ponderação. Os fatores de ponderação não uniformes revelados podem ser refinados primeiro estabelecendo-se medições de intensidade de cor consensuais adequadas com o uso de uma série (por exemplo, 2, 3, 4, 5 ou mais, e até 20, até 15 ou até 10) de filmes de comparação e lotes de comparação de cor produzidos a partir de "let-downs" ou fórmulas de revestimento contendo pigmentos de efeito e todos tendo a mesma composição. Um painel composto por uma pluralidade (por exemplo, 2, 3, 4, 5 ou mais, e até 20, até 15 ou até 10) de técnicos peritos avalia visualmente a intensidade de cor para esses lotes de comparação de cor e filmes de comparação, e atribuem intensidades de cor como uma porcentagem de um valor-alvo de 100 pontos geral, para fornecer uma intensidade de cor visualmente determinada consensual (isto é, uma média) para filmes de comparação revestidos produzidos a partir dos lotes de comparação de cor. Medições instrumentadas são obtidas conforme descrito acima para os mesmos filmes de comparação revestidos, medindo-se em uma pluralidade de combinações de ângulo de iluminação e ângulo de medição a cor e a intensidade de luz refletida ou absorvida pelos filmes de comparação revestidos em um ou em uma pluralidade de comprimentos de onda. As intensidades de cor instrumentadas são calculadas conforme descrito acima para duas ou mais dessas combinações de ângulo de iluminação e ângulo de medição e para um ou mais ou uma média desses comprimentos de onda. Uma técnica de correlação adequada (por exemplo, uma análise de regressão linear) pode ser usada para determinar um ou mais fatores de ponderação não uniformes para aplicar a essas intensidades de cor instrumentadas para fornecer uma intensidade de cor composta não uniformemente ponderada dentro de uma tolerância desejada da intensidade de cor visualmente determinada consensual para os filmes de comparação. Na medida em que as intensidades de cor instrumentadas podem ser usadas para prever intensidades de cor visualmente determinadas (ou vice-versa), podem, por exemplo, ser avaliadas determinando-se um coeficiente R2 de valor de determinação para o resultado da análise de regressão. Análise adicional pode ser realizada com o uso de ponderação não uniforme das medições instrumentadas, de modo a melhorar o grau de correlação conforme avaliado com o uso de R2. Os fatores de ponderação escolhidos podem ser todos valores positivos, uma mistura de valores positivos e valores zero, uma mistura de valores positivos e valores negativos ou uma mistura de valores positivos, zero e negativos. Como usado neste contexto, um "valor zero" significa que a medição associada está excluída. Para um determinado conjunto de fatores de ponderação não uniforme, a sua soma será normalmente igual a 1. Fatores de ponderação individuais podem ser, em alguns casos, maiores que 1 ou menores que -1.

[0057] Em um ambiente de fabricação, as determinações de intensidade de cor não uniformemente ponderada acima descritas podem ser usadas para determinar se um lote de cor está ou não dentro de uma tolerância desejada de uma intensidade cor alvo. Se não estiver, o lote pode, em alguns casos, ser submetido a moagem adicional (por exemplo, um estágio de trituração mais longo) ou outras técnicas de dispersão para trazer sua intensidade de cor para dentro da tolerância. O lote pode, em vez disso ou adicionalmente, ser ajustado alterando-se sua composição (por exemplo, misturando-se o lote com componentes adicionais) para trazer a intensidade de cor para dentro de uma tolerância desejada de uma intensidade cor alvo. A correção pode, por exemplo, ser realizada adicionando-se ao lote de cor individual uma quantidade de pigmento de efeito, pigmento de não efeito, veículo, aglutinante, ou pigmento de efeito ou pigmento de não efeito em cada um ou tanto em um veículo quanto em aglutinante, de modo a elevar ou rebaixar a intensidade de cor da mistura resultante. A quantidade a ser adicionada pode ser estimada com base na comparação do volume de lote restante e sua intensidade de cor com o volume e a intensidade de cor dos ingredientes adicionados. Após o ajuste, o lote pode ser submetido à misturação, moagem adicional ou outras técnicas de dispersão e sua intensidade de cor pode ser reavaliada realizando-se uma medição de intensidade de cor instrumentada adicional com o uso do método revelado.

[0058] Como uma modalidade exemplificadora, o primeiro filme pode ser formado a partir de uma "let-down" do lote; ou uma série de primeiros filmes pode ser formada criando-se múltiplas "let-downs" do mesmo lote ou criando-se múltiplas "let-downs" do lote e, além disso, criando um tom de massa do lote. Se, por exemplo, uma série de duas "let-downs" for empregada, então essas podem ser usadas para produzir dois primeiros filmes. Esses primeiros filmes podem ser comparados com dois segundos filmes produzidos a partir de intensidades de cor compostas históricas ou contemporâneas obtidas a partir de dois filmes de referência similarmente revestidos e medidos produzidos a partir de duas segundas "let-downs" (isto é, de referência) previamente preparadas ou contemporaneamente preparadas. Após a tomada de medições de intensidade de cor instrumentada não uniformemente ponderada conforme descrito acima e correção adequada do lote de partida, "let-downs" adicionais (isto é, terceiras) e filmes adicionais (isto é, terceiros) podem ser produzidos a partir do lote corrigido e medidos e comparados com os filmes de referência. As comparações entre a(s) "let- down(s)" e o(s) filme(s) do lote de partida com a(s) "let-down(s)" e o(s) filme(s) de referência, ou a comparação da(s) "let-down(s)" e do(s) filme(s) do lote corrigido com a(s) "let-down(s)" e o(s) filme(s) do lote de referência, de preferência são realizadas simultaneamente de modo a fornecer uma única indicação quanto à melhor forma de ajustar ou corrigir o lote de partida para que fique dentro da tolerância desejada da referência.

[0059] A análise acima descrita pode ser adicionalmente variada avaliando-se um ou mais subconjuntos dos pigmentos presentes em um lote a ser medido. Por exemplo, quando se testa uma composição de revestimento metálico, é possível fazer uma mistura e um ou mais filmes revestidos com o uso de uma mistura de pigmento (por exemplo, preto) parcial e, separadamente, para fazer uma mistura e um ou mais filmes revestidos com o uso de todos os pigmentos que estarão presentes na composição de revestimento concluída (por exemplo, em uma tonalidade de tinta completa). Os filmes revestidos resultantes podem ser comparados separada ou simultaneamente a segundas misturas (isto é, de referência) similares previamente preparadas ou contemporaneamente preparadas parcial e totalmente pigmentadas e filmes revestidos. Uma intensidade ou intensidades de cor podem então ser determinadas com base na avaliação de pares, combinações ou todos os filmes mencionados.

[0060] Uma variedade de técnicas pode ser usada para se chegar a uma determinação de intensidade de cor subjacente para cada iluminação ou geometria de medição escolhida. Por exemplo, cálculos de intensidade de cor e a atribuição de fatores de ponderação podem ser determinados separadamente para cada pigmento em um lote de cor contendo uma pluralidade de pigmentos. Além disso, cálculos de intensidade de cor podem ser executados seguindo-se as etapas do método de absorção máxima acima descritos, mas, em vez de determinar o pico de absorção máxima, a intensidade de cor para uma determinada iluminação ou geometria de medição pode ser baseada em dados para outros comprimentos de onda, por exemplo, a média para todos os comprimentos de onda com o uso da Fórmula VII mostrada abaixo:

[0061] As medições individuais podem ser adicionalmente processadas com o uso de fatores de correção opcionais (por exemplo, a correção de Saunderson para reflexões na superfície da amostra) para fornecer coeficientes de K, coeficientes de S e intensidades de cor cromáticas corrigidos em relação ao comprimento de onda para uma pluralidade de combinações de ângulos de iluminação e ângulos de medição. Se for desejado, outros modelos de cor podem ser aplicados a diferentes ângulos de medição ou a diferentes combinações de ângulos de iluminação e ângulos de medição. Outros modelos exemplificadores incluem aqueles derivados de ou com base na teoria de transferência de radiação, conforme descrito em Chandrasekhar, Radiative Transfer, Dover Publications (1960), incluindo os assim chamados modelos de 2 fluxos, 3 fluxos, 4 fluxos e múltiplos fluxos, conforme mostrado, por exemplo, em Industrial Color Physics, capítulo 3.4.2, Georg A. Klein, Springer (2010). Qualquer um desses modelos pode ser adaptado para uso no aparelho e método revelados, tendo em conta que, conforme descrito, eles envolvem tipicamente determinações de intensidade de cor feitas em apenas uma única geometria de medição.

[0062] Existem outros parâmetros de aparência visual além de dados de reflexão ou absorção que podem ter uma relação ou influência sobre a intensidade de cor. Por exemplo, pigmentos de efeito metálico às vezes fornecem uma impressão visual texturizada frequentemente chamada de granulosidade ou aspereza (sob iluminação difusa) e cintilação ou brilho sob iluminação direta. Diferenças de intensidade de cor entre lotes de cor contendo pigmentos de efeito podem ser acentuadas por diferenças de textura entre esses lotes. Estas diferenças de intensidade de cor podem ser reduzidas adaptando-se as determinações de intensidade de cor descritas acima de modo que elas são baseadas também ou parcialmente baseadas em medições de textura. De modo mais genérico, as intensidades de cor para lotes de cor contendo pigmentos de efeito podem ser determinadas em uma pluralidade de ângulos de iluminação ou medição com base em qualquer método de determinação de intensidade de cor de ângulo único relevante e quaisquer dados de aparência relevantes.

[0063] Uma variedade de pigmentos de efeito pode ser empregada nos lotes de cor e nas formulações de revestimento acabado revelados. Partículas de pigmento de efeito exemplificadoras terão tipicamente um formato alongado (por exemplo, um formato de floco) ao menos uma porção do qual fornece uma superfície plana ao menos parcialmente refletora. Pigmentos de efeito podem, por exemplo, ser obtidos a partir de uma variedade de materiais naturais ou sintéticos, podem conter componentes inorgânicos, orgânicos ou tanto orgânicos quanto inorgânicos, podem tanto refletir quanto refratar a luz, podem ser lamelares e podem conter camadas que forneçam uma cadeia óptica de alteração de cor ou interferência. Os pigmentos de efeito representativos incluem pigmentos em flocos revestidos com óxido metálico empregando substratos produzidos a partir de materiais como alumina, fluorflogopita, vidro, caulim, de mica, sílica e outros materiais de substrato que serão familiares a pessoas versadas na técnica. Revestimentos de óxido metálico adequados podem ser produzidos a partir de materiais como óxido de cromo, óxidos de ferro (por exemplo, óxido férrico), fluoreto de magnésio, dióxido de silício, óxido de estanho, óxidos de titânio (por exemplo dióxido de titânio), oxinitretos de titânio, óxido de zircônio e outros óxidos metálicos que serão familiares a pessoas versadas na técnica. A espessura do revestimento de óxido metálico pode, por exemplo, ser controlada de modo a conferir coloração dependente do ângulo, através de um ou mais dentre fenômenos de interferência, fenômenos de reflexão ou fenômenos de absorção, à luz refletida pelo substrato em flocos subjacente. O revestimento de óxido metálico cobre, de preferência, todas as superfícies incluindo as bordas do substrato em flocos. O substrato pode em algumas modalidades ser revestido com camadas alternadas de um óxido metálico com alto índice de refração como óxido férrico, dióxido de titânio ou oxinitreto de titânio e um material com baixo índice de refração como dióxido de silício ou fluoreto de magnésio. Os flocos de pigmento de efeito podem, por exemplo, ter razões de aspecto de ao menos 20:1 ou ao menos 30:1 e menos que 150:1 ou menos que 100:1, e podem, por exemplo, ter comprimentos, larguras ou tanto comprimentos quanto larguras médios de partícula de ao menos cerca de 5, ao menos cerca de 10 ou ao menos cerca de 15 μm e até cerca de 100 μm, até cerca de 80 μm ou até cerca de 40 μm. Uma variedade de pigmentos de efeito adequados está comercialmente disponível, incluindo pigmentos disponíveis junto à BASF, à EMD Performance Materials, à Merck KGaA, Toyal Europe e outros fornecedores que serão familiares a pessoas versadas na técnica.

[0064] Uma variedade de pigmentos ou corantes de cor convencionais pode ser usada, opcionalmente junto com os pigmentos de efeito revelados, nos lotes de cor revelados. Exemplos de tais corantes ou pigmentos de cor incluem pigmentos de ocorrência natural ou sintéticos à base de metais, sais metálicos e óxidos metálicos, compostos organometálicos que podem ser dispersos no aglutinante, e corantes de ocorrência natural ou sintéticos à base de compostos orgânicos que podem ser dissolvidos no aglutinante. Metais exemplificadores incluem pós de alumínio, pós de bronze, pós de cobre, pós de estanho e pós de zinco. Exemplos de sais metálicos ou óxidos metálicos incluem dióxido de titânio, pós de óxido de ferro, pós de fosfato de ferro e partículas revestidas com óxido (por exemplo, revestidas com óxido de titânio). Outros pigmentos ou corantes exemplificadores incluem negro de fumo, azul de ftalocianina, verde de ftalocianina, carbazol violeta, antrapiridina, laranja azo, amarelo de flavantrona, amarelo de isoindolina, amarelo azo, azul de indantrona, vermelho de dibromoantantrona, vermelho de perileno, vermelho azo, vermelho de antraquinona, vermelho de quinacridona e outros pigmentos ou corantes que serão familiares a pessoas versadas na técnica. Pigmentos escuros não absorvedores no infravermelho como aqueles descritos na patente US n° 8.746.291 B2 (Hertz et al.) podem também ser empregados.

[0065] Expressos em uma base de peso de sólidos secos tanto para um lote de cor líquido ou em pó, os pigmentos de efeito podem, por exemplo, representar ao menos cerca de 0,1, ao menos cerca de 0,5 ou ao menos cerca de 1 por cento em peso e até cerca de 20, até cerca de 15 ou até cerca de 10 por cento em peso do peso de sólidos secos de lote de cor. De preferência, a quantidade total de pigmento ou corante (isto é, pigmento de efeito e pigmento ou corante de cor adicional opcional) no lote é de ao menos cerca de 0,1, ao menos cerca de 0,5 ou ao menos cerca de 1 por cento em peso e até cerca de 40, até cerca de 30 ou até cerca de 20 por cento em peso do peso de sólidos secos de lote de cor.

[0066] Os lotes de cor revelados podem conter também aditivos flop (por exemplo, dispersões de cera, partículas de sílica ou flocos de mica) que influenciam ou controlam a orientação dos pigmentos de efeito e, consequentemente, a dependência de ângulo da aparência resultante do lote de cor. Os aditivos flop adequados estão disponíveis junto à Byk-Chemie e a uma variedade de outros fornecedores. Dispersões de cera representam um aditivo flop preferencial e, se usadas, podem, por exemplo, representar com base nos sólidos secos ao menos cerca de 0,1 ou ao menos cerca de 0,5% em peso, e até cerca de 10 ou até cerca de 5% em peso do lote de cor. Os tipos e as quantidades destes e de outros aditivos flop serão familiares aos versados na técnica.

[0067] Os lotes de cor revelados podem também conter pigmentos extensores. Exemplos de pigmentos extensores incluem sulfato de bário precipitado, carbonato de bário, gesso, argila, carvão branco, terra diatomácea, talco, carbonato de magnésio e pós de alumina branca. Os tipos e as quantidades de tais pigmentos extensores serão familiares aos versados na técnica.

[0068] Uma variedade de aglutinantes de formação de filme pode ser usada nos lotes de cor revelados. Os aglutinantes exemplificadores incluem polímeros à base de água e polímeros em solução, por exemplo polímeros de látex, alquidas, copolímeros acrílicos, copolímeros de estireno/acrílicos, copolímeros de acetato de vinila, copolímeros acetato de vinila/acrílicos, copolímeros de vinil éster de ácido versático/acrílico, copolímeros de etileno/acetato de vinila, copolímeros de estireno/butadieno, poliésteres, poliuretanos, poliamidas, ésteres de epóxi, poliureias, polissiloxanos, silicones, copolímeros fluorados como fluoreto de vinilideno, blendas de quaisquer destes aglutinantes e outros aglutinantes que serão familiares a pessoas versadas na técnica. O aglutinante pode ser um aglutinante aplicado eletrostaticamente (por exemplo, um aglutinante eletrodepositável catódico), ou pode ser um sistema reativo quimicamente curado multicomponente (por exemplo, dois componentes) como um sistema de isocianato-poliamina, isocianato-poliol, epóxi-poliamina, carbodi-imida-poliácido, aziridina- poliácido, poliol de melamina ou formaldeído de ureia-poliol. O aglutinante pode ser também ou, em vez disso, ser um sistema curável que endurece pela exposição à luz ou outra energia radiante na presença de um catalisador ou iniciador adequado. Aglutinantes endurecíveis exemplificadores são descritos, por exemplo, nas patentes US n°s 6.165.621 (Kasari et al.) e 7.947.777 B2 (Haubennestel et al.), expressos em uma base de peso de sólidos secos, o aglutinante pode, por exemplo, representar ao menos cerca de 60, ao menos cerca de 70 ou ao menos cerca de 80 por cento em peso e até cerca de 95, até cerca de 98 ou até cerca de 99 por cento em peso do lote de cor.

[0069] Um lote de cor líquido pode conterá um veículo volátil adequado, por exemplo, água em uma composição à base de água e um ou mais solventes em uma composição à base de solvente. Os cossolventes podem também ser empregados em composições à base de água ou à base de solvente. Veículos e cossolventes exemplificadores também serão familiares a pessoas versadas na técnica. Uma composição de revestimento líquida acabada pode, por exemplo, conter ao menos cerca de 50 ou ao menos cerca de 60 por cento em peso e até cerca de 90 ou até cerca de 85 por cento em peso de veículo total e cossolvente com base no peso total do lote de cor.

[0070] O lote de cor pode conter um ou mais adjuvantes de composição de revestimento convencionais que serão familiares a pessoas versadas na técnica. Outros adjuvantes exemplificadores que podem ser usados incluem agentes antiformação de crateras, biocidas, coalescentes, indicadores de cura, dispersantes, fungicidas, estabilizadores de calor, agentes de nivelamento, fotoestabilizantes, carrapaticidas, abrilhantadores ópticos, plastificantes, conservantes, tensoativos, espessantes ou outros modificadores de reologia, absorvedores de luz ultravioleta e agentes umectantes. Adjuvantes representativos incluem aqueles descritos em Koleske et al., Paint and Coatings Industry, abril de 2003, páginas 12 a 86. Os tipos e as quantidades de tais outros adjuvantes serão familiares a pessoas versadas na técnica e frequentemente serão empiricamente selecionados.

[0071] A invenção é adicionalmente ilustrada nos seguintes exemplos não limitadores, nos quais todas as partes e porcentagens são expressas em peso exceto onde indicado em contrário.

Exemplo 1

[0072] Treze lotes de BEROBASE™ 513 metálica (uma cor de misturação à base de solvente contendo um pigmento de efeito em flocos de alumínio para uso em tintas de base acrílica 500 Series disponíveis junto à DeBeer Refinish) foram preparados e submetidos a análise de intensidade de cor por um painel de cinco técnicos peritos. As observações visuais foram feitas em um ambiente de laboratório, com os peritos realizando comparações em pares de "let-downs" de referência e lote. Os peritos estavam livres para girar as amostras para julgar dependência de ângulo de cor e para usar iluminação difusa (luz do dia) aproximada bem como iluminação pontual direcional. Cada perito determinou um único valor de intensidade de cor , e a intensidade de cor visual resultante foi determinada pela média dos 5 julgamentos visuais com o uso da Fórmula VIII mostrada abaixo:

[0073] Um instrumento BYK-mac™ i COLOR foi usado para medir os espectros de reflexão do lote com o uso de iluminação em 45° em relação à linha normal N mostrada na FIGURA 1 e medições em seis ângulos de -15, 15, 25, 45, 75 e 110° em relação ao ângulo especular R de 0° mostrado na FIGURA 1. Com o uso dos espectros de reflexão medidos, os valores de intensidade de corforam calculados para cada uma das seis geometrias de medição de acordo com o método de média na Fórmula VII acima. Aos seis valores de intensidade de cor para cada lote foram atribuídos fatores de ponderação iguais usados para calcular um valor de intensidade de cor instrumentada para cada lote com o uso da Fórmula IX mostrada abaixo:

[0074] O índice g na Fórmula IX se refere aos ângulos de medição - 15, 15, 25, 45, 75 e 110° respectivamente. Os valores dee os valores de medição visual de consenso foram plotados como pontos de dados X,Y conforme mostrado na FIGURA 4. A linha de regressão linear LR na FIGURA 4 representa um melhor ajuste para os pontos de dados X,Y, e tem a equação Y=0,6757X + 31,185 com um coeficiente R2 de 0,6557. A linha de limite de tolerância superior ("LS") e a linha de limite de tolerância inferior ("LI") na FIGURA 4 representam respectivamente valores de intensidade de cor instrumentada que são ±3% dos valores em linha LR. Os fatores de ponderação Wg são mostrados abaixo e à direita da linha LI. A FIGURA 4 mostra que se for feita a suposição de que a linha LR representa uma plotagem de intensidades de cor visualmente determinadas consensuais versus medições de intensidade de cor instrumentada, e a suposição de que as linhas LS e LI representam uma tolerância de ±3% desejada para proximidade do valor instrumentado com o valor visual, então ao menos os pontos de dados A e B na FIGURA 4 estariam fora dos limites de LS e LI. Isso sugere que os lotes correspondentes a A e B estão fora da tolerância e precisarão de ao menos uma ação corretiva para ficar dentro das tolerâncias.

[0075] Em outra comparação mostrada na FIGURA 5, o intervalo de confiabilidade de 95% para as avaliações visuais foi calculado com base nas variâncias dos 5 julgamentos para cada lote. Isto foi usado para Construir as barras de erro para as medições dena FIGURA 4. A FIGURA 5 mostra que para as observações C, D, E e F existe uma probabilidade de que elas possam ficar fora dos limites de LS e LI. Isto sugere que a correlação entre os valores de não foi ótima em relação às tolerâncias definidas.

[0076] Na FIGURA 6, a mesma abordagem como na FIGURA 4 foi empregada, mas a intensidade de cor calculada foi baseada em fatores de ponderação positivos dependentes do ângulodeterminados por meio de um método de regressão linear delimitado, resultando nos valores de fatores de ponderação mostrados na FIGURA 6. Etiquetas de identificação para a linha de regressão linear, linha de limite de tolerância superior e linha de limite de tolerância inferior foram omitidas por razões de clareza, sendo entendido que as etiquetas serão similares àquelas usadas na FIGURA 4. Neste exemplo, todos os pontos de dados estão dentro das tolerâncias, sugerindo uma correlação muito melhor entre os valores de . O melhor ajuste foi descrito pela equação Y=0,7022X + 28,3 com um coeficiente R2 de 0,8889. Os dados na FIGURA 6 também sugerem que, para esta cor específica, não é necessário incluir dados de medição para todos os ângulos de medição disponíveis, visto que alguns dos fatores de ponderação são zero.

[0077] Em outra comparação mostrada na FIGURA 7, o intervalo de confiabilidade de 95% para as avaliações visuais foi usado para construir barras de erro para as medições de na FigurA 6. Etiquetas de identificação para a linha de regressão linear, linha de limite de tolerância superior e linha de limite de tolerância inferior foram omitidas por razões de clareza, sendo entendido que as etiquetas serão similares àquelas usadas na FIGURA 5. A FIGURA 7 mostra que para todas as observações, existe uma probabilidade de que elas venham a ficar dentro dos limites de LS e LI. Isto sugere que a correlação entre os valores de foi muito boa em relação às tolerâncias definidas.

[0078] Na FIGURA 8, a mesma abordagem como na FIGURA 6 foi empregada, mas a intensidade de cor calculada foi baseada em fatores de ponderação dependentes do ângulodeterminados por meio de um método de regressão linear não delimitado (possibilitando assim que os fatores de ponderação se tornem negativos), resultando nos fatores de ponderação mostrados na FIGURA 8. Neste exemplo, todos os pontos de dados estão novamente dentro dos limites de LS e LI, sugerindo uma boa correlação entre os valores de . O melhor ajuste foi descrito pela equação Y=0,8757X + 11,782 com um coeficiente R2 de 0,9601. Devido à ausência de delimitação, o ajuste é ainda melhor do que na FIGURA 6.

[0079] Em outra comparação mostrada na FIGURA 9, o intervalo de confiabilidade de 95% para as avaliações visuais foi usado para construir barras de erro para as medições dena FIGURA 8. A FIGURA 9 mostra que para todas as observações, existe novamente uma probabilidade de que elas venham a ficar dentro dos limites de LS e LI. Isto sugere que a correlação entre os valores de foi muito boa também em relação às tolerâncias definidas.

[0080] Qualquer um dos fatores de ponderação mostrados na FIGURA 4 até a FIGURA 9, e especialmente aqueles na FIGURA 6 até a FIGURA 9, poderia fornecer medições de intensidade de cor instrumentada melhoradas úteis para aceitar, rejeitar ou ajustar a intensidade de cor de um lote de cor.

[0081] Dessa forma, com as modalidades preferenciais da presente invenção tendo sido descritas, os versados na técnica compreenderão prontamente que os presentes ensinamentos podem ser aplicados ainda a outras modalidades dentro do escopo das reivindicações anexas. As revelações completas de quaisquer patentes, documentos de patente, ou outras publicações aqui mencionadas estão incorporadas a título de referência como se individualmente apresentadas.

Claims (15)

1. Método para medir a intensidade de cor de um lote de cor, sendo o método caracterizado pelo fato de que compreende: (a) revestir um substrato (100) com uma porção de um primeiro lote de cor que compreende um ou mais pigmentos dispersos em um ou em ambos dentre um veículo e um aglutinante (106), sendo que o primeiro lote de cor inclui opcionalmente um ou mais pigmentos de efeito para formar um filme de teste (102) revestido; (b) opcionalmente endurecer o filme de teste (102); (c) iluminar o filme de teste (102) e medir a intensidade da luz refletida ou absorvida pelo filme de teste (102) em uma pluralidade de combinações de ângulos de iluminação e ângulos de medição, e com um ou mais comprimentos de onda; (d) calcular uma pluralidade de intensidades de cor do filme de teste (102) em tal pluralidade de combinações de ângulo de iluminação e ângulo de medição, e em tais um ou mais comprimentos de onda; e (e) determinar uma intensidade de cor composta para o filme de teste (102) por meio da aplicação de fatores de ponderação não uniformes a tal pluralidade de fatores de cor, em que a intensidade de cor CS é definida usando a Fórmula IV demonstrada a seguir para a geometria de medição determinada: em que CS é a intensidade de cor, indica o cumprimento de onda λimax para o qual a razão de absorção K e dispersão S é mínima para a cor do lote de teste, eindica que o cumprimento de onda λimax para o qual a razão de absorção K e dispersão S é mínima para a cor-alvo; em que a intensidade de cor composta é definida usando a Fórmula VI abaixo: em que Wg são fatores de ponderação não uniformes em G ângulos diferentes, em que pelo menos um dos fatores de ponderação Wg não é igual aos outros fatores de ponderação, CSg são valores de intensidade de cor em G ângulos diferentes e CS é a intensidade de cor composta, e em que o termo “fatores de ponderação” significa coeficientes aplicados a uma série de medições ou cálculos para atribuir diferentes contribuições de cada medição ou cálculo a uma medição ou cálculo geral.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o lote compreender uma composição de revestimento em pó.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a cor e a intensidade da luz refletida ou absorvida pelo filme de teste (102) serem determinadas com o uso de uma pluralidade de ângulos de iluminação e uma pluralidade de ângulos de medição.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a cor e a intensidade da luz refletida ou absorvida pelo filme de teste (102) serem determinadas em uma pluralidade de comprimentos de onda.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de os fatores de ponderação não uniformes serem todos valores positivos ou zero.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de os fatores de ponderação não uniformes serem uma mistura de valores positivos, valores negativos e opcionalmente valores zero.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a intensidade de cor do filme de teste (102) ser calculada com base em um pico de absorção máximo para uma pluralidade de combinações de ângulo de iluminação, ângulo de medição e comprimento de onda.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a intensidade de cor do filme de teste (102) ser calculada com base em um pico de absorção máximo para ao menos uma combinação de ângulo de iluminação e ângulo de medição, e na média calculada sob uma pluralidade de comprimentos de onda.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o lote de cor conter uma pluralidade de pigmentos e os cálculos e os fatores de ponderação da intensidade de cor serem determinados separadamente para cada pigmento no primeiro lote de cor.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o lote de cor conter flocos de pigmento de efeito que têm uma razão de aspecto de pelo menos 20:1.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o lote de cor conter partículas de pigmento de efeito que têm diâmetros médios de 5 μm a 100 μm.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:comparar a intensidade de cor composta com uma ou mais intensidades de cor históricas ou contemporâneas obtidas de um ou mais filmes de referência medidos e similarmente revestidos feitos com um ou mais lotes de cor de referência previamente ou contemporaneamente preparados; e executar uma ou mais dentre as ações de aceitar, rejeitar, misturar, moer ou ajustar a composição de uma porção restante do primeiro lote de cor, ou opcionalmente adicionar a tal porção restante pigmentos de não-efeito, pigmentos de efeito, um veículo, um aglutinante, ou pigmentos de efeito ou de não-efeito dispersos em um ou em ambos dentre um veículo e um aglutinante, para fornecer um terceiro lote de cor cuja intensidade de cor composta similarmente medida está dentro de uma tolerância desejada em relação à intensidade de cor composta do lote de cor de referência.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionar a tal porção restante pigmentos de não-efeito, pigmentos de efeito, um veículo, um aglutinante, ou pigmentos de efeito ou de não-efeito dispersos em um ou em ambos dentre um veículo e um aglutinante, para fornecer um terceiro lote de cor cuja intensidade de cor composta similarmente medida está dentro de uma tolerância desejada em relação à intensidade de cor composta do lote de cor de referência.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende aceitar, moer ou ajustar a composição de tal porção restante.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro lote de cor é submetido a moagem, aglutinante adicional é adicionado ao primeiro lote de cor; ou pigmentos de efeito adicionais são adicionados ao primeiro lote de cor para ajustar a intensidade de cor do primeiro lote de cor.