ES2201470T3 - Pigmento nacarado naranja de elevada saturacion cromatica. - Google Patents
Pigmento nacarado naranja de elevada saturacion cromatica.Info
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Abstract
EL OBJETO DE LA INVENCION ES EL DESARROLLO DE UN PIGMENTO DE NACAR ARTIFICIAL, DE ELEVADA CROMATICIDAD Y ALTAMENTE SEGURO, QUE SUSTITUYE UN PIGMENTO DE CADMIO. LA SOLUCION SE ENCUENTRA EN UN NUEVO PIGMENTO DE NACAR ARTIFICIAL DE ELEVADA CROMATICIDAD EN EL QUE UN SUBSTRATO EN FORMA DE COPOS TIENE LAS SUPERFICIES RECUBIERTAS CON PARTICULAS ESFERICAS DE UN OXIDO METALICO, QUE CONTIENE OXIDO DE HIERRO, O PARTICULAS ESFERICAS DE UN OXIDO METALICO OBTENIDAS POR ADICION A LAS MISMAS DE UNA PROPORCION ESPECIFICA DE UNO O MAS OXIDOS SELECCIONADOS ENTRE LOS OXIDOS DE ALUMINIO, CALCIO Y MAGNESIO, Y UN PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACION, ASI COMO LOS USOS DE ESTE NUEVO PRODUCTO.
Description
Pigmento nacarado naranja de elevada saturación
cromática.
Esta invención se refiere a pigmentos novedosos
nacarados naranjas que incluyen finas partículas esféricas de
óxido metálico que contiene óxido de hierro recubierto sobre las
superficies de un sustrato lamelar, pigmento que es útil como
material colorante no sólo en el campo de los productos
industriales, tales como pinturas, tintas y plásticos, sino también
en otros campos, tales como los productos cosméticos.
Un pigmento de cadmio ha sido el único pigmento
conocido de color naranja. El pigmento de cadmio es el pigmento de
una solución sólida que consiste en sulfuro de cadmio (CdS) como
componente principal y proporciones adecuadas de sulfuro de zinc
(ZnS), seleniuro de cadmio y sulfuro de mercurio (HgS). El
pigmento de cadmio se ha utilizado ampliamente, puesto que se ha
considerado como agente colorante de elevada claridad, para el que
no existe prácticamente ningún sustituto (Tsunashima, et
al.: Latest Applied Pigment Technology, página 24, C.M.C. Co.,
Ltd.). Sin embargo, el uso del pigmento de cadmio se ha
interrumpido casi por completo, puesto que se empezó a evitar cuando
la contaminación de cadmio en el medioambiente se convirtió en un
problema social.
Por otra parte, se han vendido, o propuesto
pigmentos que comprenden un sustrato lamelar recubierto con óxido
de hierro, o un óxido metálico que contenga óxido de hierro, tal
como se describe a continuación, pero no se ha desarrollado todavía
ningún pigmento nacarado que tenga un color naranja.
El inventor de esta invención describió
anteriormente un pigmento de color transparente que comprende
partículas de mica recubiertas con óxido de hierro sobre las mismas
y/o un hidrato del mismo (véase la Publicación de Patente Japonesa
número Hei 1-60511). Sin embargo, este pigmento es
un pigmento naranja que tiene un elevado grado de transparencia y
un bajo poder cubriente, puesto que su observación mediante
microscopio electrónico de barrido revela que el óxido de hierro
está compuesto de cristales de aguja que tienen un diámetro tan
grande como de 0,1 a 0,2 micras y, por lo tanto, produciendo una
gran dispersión de la luz reflejada.
Los pigmentos nacarados que comprenden mica, o
partículas similares recubiertas con óxido de hierro están se
fabrican y venden para su uso práctico por Merck como una serie de
productos bajo el nombre comercial de "IRIODIN 500". Sin
embargo, no existen pigmentos nacarados que tengan un color naranja
de elevada saturación cromática. En relación con las dos series de
pigmentos que comprenden mica como sustrato lamelar con dos
sistemas de recubrimiento de óxido de titanio y óxido férrico,
respectivamente, como óxido metálico de recubrimiento,
Thurn-Muller, et al. notifica los valores
"a" (que indica rojo sobre el lado + y verde sobre el lado -)
y "b" (que indica amarillo sobre el lado + y azul sobre el
lado -) del tono de color de Hunter producidos para cada uno de
tales pigmentos, y variando según la cantidad de recubrimiento (o
su espesor óptico) (Kontakte, nº 2, páginas 35-43,
1992). Se entiende que se obtiene el color naranja más deseable
que tiene la mayor saturación cromática cuando coinciden entre sí
los valores máximos de "a" y "b". Según esta
bibliografía, los pigmentos que comprenden mica recubierta de óxido
de titanio sólo muestra colores de interferencia, pero como es
obvio a partir de las variaciones de los valores "a" y
"b", no hay coincidencia entre los valores máximos de "a"
y "b" con respecto a ningún color de interferencia, y no
existe ningún intervalo en el que se produzca un color naranja de
interferencia de elevada saturación cromática. También se han
realizado estudios de los pigmentos que comprenden mica recubierta
con óxido férrico e incluyen el resultado de la medida de las
variaciones de cada valor "a" y "b" del color combinado
de interferencia con absorción característica del óxido férrico
(colores complementarios a los colores de absorción). Pero los
colores varían desde el bronce hasta el cobre y desde el cobre
hasta el siena, y no muestran ninguna coincidencia entre los
valores máximos de"a" y "b", como los pigmentos en el
sistema que contiene óxido de titanio.
También se ha propuesto un pigmento rojo que
tiene un color de naranja a rojo azulado que comprende partículas
laminares de óxido de hierro o partículas laminares recubiertas con
óxido de hierro y una capa de compuesto de aluminio o una capa de
compuesto de aluminio que contiene un material compuesto de óxido
de hierro y alúmina, que está recubierto con una capa tal que tiene
un espesor óptico apropiado (véase la Patente Japonesa Abierta a
consulta por el público número Hei 6-100794). Este
pigmento tiene un color rojizo generado por la estructura de doble
capa, tal como una combinación de reflexión (complementario)
mediante la absorción del óxido de hierro recubierto sobre las
partículas laminares, con color de interferencia debido a una
segunda estructura de recubrimiento que controla el espesor de la
capa externa de óxido de aluminio. Se reivindica que los colores
combinados de interferencia y reflexión dan un color rojizo de
elevada saturación cromática que tienen un tono bastante más
intenso que el color (de reflexión) obtenido mediante un pigmento
que sólo contiene óxido de hierro. También se reivindica que el
pigmento puede desarrollar un color de saturación cromática mejorada
todavía si la capa externa de óxido de aluminio se sustituye por
una capa de óxido de material compuesto de óxidos de hierro y
aluminio.
El documento EP 0 796 612 describe una
composición cosmética que comprende un excipiente, un aglutinante
graso y al menos un nanopigmento, comprendiendo dicho nanopigmento
un óxido metálico.
El documento EP 0 446 689 describe sustratos con
forma de laminillas, recubiertos con un óxido metálico y al menos
el 10% por peso de óxido de aluminio, utilizado en esmaltes,
pátinas y pinturas.
Sin embargo, estos pigmentos se producen mediante
un procedimiento conocido y utilizado comúnmente, es decir,
neutralización-descomposición, el procedimiento de
la urea (reacción de precipitación uniforme), o hidrólisis
térmica, empleando sales de hierro y aluminio como materiales para
los compuestos metálicos de recubrimiento, y no se puede obtener un
pigmento nacarado que tenga un color naranja.
Por tanto, sólo se conoce el pigmento de cadmio
como pigmento naranja y existe una demanda de desarrollo de un
pigmento de color naranja de elevada saturación cromática y seguro
en lugar de él.
Como resultado del estudio concienzudo para el
desarrollo de un pigmento nacarado naranja en estas
circunstancias, el inventor de esta invención ha tenido éxito al
desarrollar un pigmento novedoso nacarado naranja de elevado
brillo y saturación cromática mediante el recubrimiento de las
superficies de un sustrato lamelar con finas partículas esféricas
de óxido metálico, que consisten principalmente en partículas
esféricas de óxido de hierro que tiene un tamaño adecuado para
producir un color rojo amarillento.
Por tanto, la invención proporciona un pigmento
novedoso nacarado naranja, un procedimiento para fabricar el mismo
y el uso del mismo tal como se expone de 1) a 6) a
continuación.
1) Pigmento nacarado naranja que comprende un
óxido metálico que contiene óxido de hierro, recubierto sobre un
sustrato lamelar, siendo dicho óxido metálico finas partículas
esféricas que comprenden dicho óxido de hierro en la cantidad de 40
a 300 partes en peso, en términos de óxido férrico, respecto a 100
partes en peso de dicho sustrato lamelar, que se puede obtener
mediante un procedimiento en el que se añade un sulfato y/o
persulfato y/o polisulfato a una suspensión del sustrato lamelar
antes de la adición de sal de hierro.
2) Pigmento nacarado naranja tal como se expone
en 1), en el que se añade sulfato amónico, sulfato potásico,
sulfato sódico, sulfato de aluminio y potasio, persulfato amónico o
pirosulfato amónico a una suspensión del sustrato lamelar antes de
la adición de sal de hierro.
3) Pigmento nacarado naranja que comprende un
óxido metálico que contiene óxido de hierro, recubierto sobre un
sustrato lamelar, siendo dicho óxido metálico finas partículas
esféricas que comprenden dicho óxido de hierro en la cantidad de 40
a 300 partes en peso, en términos de óxido férrico, respecto a 100
partes en peso de dicho sustrato lamelar, no más del 35% en peso de
óxidos de aluminio en términos de Al_{2}O_{3} y no más del 2%
en peso de óxidos de calcio en términos de CaO y/o no más del 2% en
peso de óxidos de magnesio en términos de MgO, respecto a dicho
óxido de hierro, en términos de óxido férrico.
4) Procedimiento para fabricar un pigmento
nacarado naranja, tal como se expone en 1), que comprende preparar
una suspensión acuosa de un sustrato lamelar, añadir un sulfato y/o
un persulfato y/o un polisulfato a dicha suspensión, calentar
dicha suspensión con agitación, añadir a) una solución acuosa de
una sal férrica y b) una solución alcalina acuosa a dicha
suspensión, mientras se mantiene dicha suspensión a un pH de 2 a
5, añadir después la solución alcalina acuosa a dicha suspensión
hasta alcanzar un pH de 8 a 10, separar un producto por
filtración, lavarlo, secarlo y calcinarlo a una temperatura no
inferior a 500ºC.
5) Procedimiento para fabricar un pigmento
nacarado naranja, tal como se expone en 3), que comprende añadir a
una suspensión acuosa de un sustrato lamelar y calentar dicha
suspensión con agitación, a) una solución acuosa de una sal férrica
y una sal magnésica y/o una sal cálcica y b) una solución alcalina
acuosa a dicha suspensión, mientras se mantiene a un pH de 2 a 5,
añadir la solución alcalina acuosa adicional a dicha suspensión
hasta alcanzar un pH de 8 a 10, separar un producto por filtración,
lavarlo, secarlo y calcinarlo a una temperatura no inferior a
500ºC.
6) Pintura, tinta, plástico o producto cosmético
que contiene un pigmento nacarado naranja tal como se expone en
cualquiera de 1) a 3) anteriormente.
Esta invención se basa, para aumentar la
saturación cromática y el brillo nacarado del color naranja cuando
se observa visualmente, en el descubrimiento del hecho de que se
puede obtener un pigmento nacarado naranja mediante, el control
del tamaño, o la forma de los cristales de las partículas de óxido
metálico que contienen óxido de hierro recubierto sobre las
superficies de un sustrato lamelar y mediante, el hecho de que el
peso de recubrimiento del mismo, se controla de forma que dé un
espesor óptico adecuado para estar dentro del intervalo en el que
se produce un color de interferencia rojizo (el intervalo entre los
valores máximos de "a" y "b").
A continuación hay una descripción detallada de
la invención.
El sustrato lamelar que se utiliza para el fin de
esta invención es uno transparente, tal como mica, mica sintética,
vidrio en lentejuelas o sílice lamelar, que tienen un diámetro de
partícula de 1 a 150 micras y un espesor que no supere las 5
micras, y preferiblemente un espesor medio que no supere 1
micra.
El siguiente es un procedimiento para la
fabricación de un pigmento nacarado naranja de elevado brillo y
saturación cromática según esta invención. En primer lugar, se
suspende en agua un sustrato lamelar, y su suspensión se calienta
hasta 60ºC o más. Se calienta hasta una temperatura
preferiblemente, es decir, entre 70ºC y su punto de ebullición.
Aunque se puede añadir una solución acuosa de sal de hierro, tal
como se describirá más adelante, a la suspensión para fabricar un
pigmento nacarado naranja recubierto con óxido de hierro, es
preferible añadir un sulfato y/o un persulfato y/o un polisulfato
(denominados, a continuación, en el presente documento simplemente
"grupos sulfato"). Se puede utilizar cualquier sal soluble en
agua como grupos sulfato, por ejemplo, sulfato amónico
((NH_{4})_{2}SO_{4}), sulfato potásico
(K_{2}SO_{4}), sulfato sódico (Na_{2}SO_{4}) y sulfato de
aluminio y potasio (alumbre potásico:
AlK(SO_{4})_{2}) mencionados como los sulfatos,
persulfato amónico ((NH_{4})_{2}S_{2}O_{8}),
persulfato potásico (K_{2}S_{2}O_{8}) y persulfato sódico
(Na_{2}S_{2}O_{8}) como los persulfatos, y pirosulfato
potásico (K_{2}S_{2}O_{7}) y pirosulfato sódico
(Na_{2}S_{2}O_{7}) como los pirosulfatos. Es importante añadir
los grupos sulfato antes de añadir mediante goteo una sal de
hierro, etc. Aunque el mecanismo de acción de los grupos sulfato no
está claro, se supone que la adición de los mismos aumenta la
fuerza iónica en la suspensión y que ellos y los iones grandes de
los grupos sulfato toman parte en la etapa de formación de
partículas de un óxido metálico hidratado durante el procedimiento
anterior de hidrólisis de una sal metálica añadida, tal como una
sal de hierro, y contribuyen a controlar su tamaño. Se utilizan en
la cantidad de 0,005 a 0,1 moles respecto a 1 mol de una sal de
hierro que se añadirá mediante goteo más adelante, aunque también
pueden considerarse otras condiciones. El uso de menos de 0,005
moles no es eficaz para ninguna mejora satisfactoria en la
saturación cromática de un color naranja, tal como se pretende. En
otras palabras, es imposible formar partículas de óxido metálico
hidratado como precursor de partículas esféricas finas de óxido
metálico que tengan un diámetro adecuado para la producción de un
color naranja. El uso de más de 0,1 moles no se espera que produzca
ningún resultado mejor, pero es indeseable desde el punto de vista
de la eficiencia de fabricación, puesto que cualquier exceso
prolonga la etapa anterior de lavado para eliminar cualquier sal
libre. Cuanto menor sea el tamaño del sustrato lamelar, mayor área
superficial específica tiene y es, por lo tanto, preferible utilizar
una cantidad tan grande de los grupos sulfato como sea posible si
está dentro del intervalo anterior.
Entonces, (a) una solución acuosa de una sal
férrica y (b) una solución alcalina acuosa, que se prepararon por
separado, se añaden mediante goteo en cantidades adecuadas a la
suspensión, mientras se mantiene el pH de 2 a 5. Es posible obtener
un pigmento nacarado que tiene todavía mejores propiedades si (a)
la solución acuosa de la sal férrica se sustituye por (c) una
solución acuosa mixta preparada añadiendo una o más sales
metálicas seleccionadas entre sales alumínicas, magnésicas y
cálcicas a una solución acuosa de una sal férrica. Una solución
acuosa de, por ejemplo, hidróxido sódico o potásico, o amoniaco, se
utiliza como (b) la solución alcalina acuosa. Tras su adición
mediante goteo, (b) la solución alcalina acuosa se añade de nuevo
a la suspensión hasta un pH de 8 a 10 y un calcinado seco obtenido
mediante sucesiva filtración, lavado y secado se calcina a una
temperatura de 500ºC o superior, para producir un pigmento
nacarado, tal como se pretende.
Como la sal férrica es posible utilizar cualquier
sal férrica soluble, y es apropiado utilizar, por ejemplo, un
cloruro, sulfato o nitrato. Se utiliza preferiblemente en tal
cantidad que la cantidad de óxido de hierro en el pigmento pueda
ser de 40 a 300 partes en peso, en términos de óxido férrico,
respecto a 100 partes en peso de sustrato lamelar. Es posible
cualquier variación dentro del intervalo, y depende del tono de
color y propiedades del sustrato lamelar. El uso de cualquier
cantidad inferior al 40% en peso es indeseable, puesto que no
puede formarse ningún espesor de recubrimiento que pueda producir
cualquier color de interferencia, y puesto que está enorme y
directamente afectado por el propio color del sustrato lamelar,
debido al bajo poder cubriente de la capa de recubrimiento.
Cualquier cantidad por encima del 300% en peso es también
indeseable, puesto que sólo se produce un color de interferencia
que se desvía del intervalo rojizo deseado. En el caso que el
sustrato lamelar tenga un diámetro de partícula pequeño, es
necesario aumentar la cantidad de sal férrica, puesto que el
sustrato tiene un área superficial específica grande.
Es posible fabricar un pigmento nacarado naranja
de saturación cromática todavía más elevada empleando en vez de la
sal férrica (c) una solución acuosa mixta preparada a partir de una
sal férrica y una sal alumínica y/o cálcica y/o magnésica. Esto se
supone que es debido al hecho de que la combinación de hierro y
otro metal facilita la sinterización de las partículas de óxido
metálico que contienen óxido de hierro y la densificación de las
finas partículas individuales, dando como resultado un índice de
refracción aparente superior y, por lo tanto, una reflectividad
superior.
Las cantidades adecuadas en que se utilizan estas
sales metálicas para el fin de esta invención son no más del 35%
en peso de óxidos de aluminio en términos de Al_{2}O_{3}, no
más del 2% en peso de óxidos de calcio en términos de CaO y no más
del 2% en peso de óxidos de magnesio en términos de MgO, respecto
al óxido de hierro (en términos de óxido férrico). Cualquier exceso
sobre estos intervalos es indeseable, puesto que afecta
adversamente al tono, en lugar de ser eficaz para la sinterización
de las finas partículas individuales. El óxido de aluminio,
magnesio o calcio o un óxido compuesto de los mismos, también es
eficaz para fabricar un polvo de pigmento de dispersibilidad
mejorada.
Como la sal de aluminio, magnesio o calcio para
el fin de esta invención, es posible utilizar cualquier sal
soluble del metal pertinente, y es posible mencionar, por ejemplo,
un cloruro, sulfato, nitrato, carbonato o acetato metálicos
solubles.
El procedimiento de fabricación de esta invención
emplea una temperatura de calcinación de 500ºC o superior, que
permite la formación de finas partículas esféricas de óxido
metálico que tienen un diámetro de 0,02 a 0,1 micras, adecuadas
para producir un color rojo amarillento, y la forma cristalina
preferida, mientras que se mantiene el tamaño de las partículas de
óxido metálico hidratado. El intervalo preferido de la temperatura
de calcinación es desde 600ºC hasta 900ºC. Si la temperatura de
calcinación es demasiado baja, se obtienen partículas de óxido de
hierro que contienen una gran proporción de cristales de goetita y
que tienen un fuerte matiz amarillento. Si la temperatura de
calcinación es elevada, se obtienen partículas de óxido de hierro
que contienen una gran proporción de cristales de hematites y que
tienen un fuerte matiz rojizo. Si la temperatura de calcinación es
demasiado elevada, las finas partículas esféricas de óxido
metálico funden entre sí y forman partículas que tiene un diámetro
indeseablemente grande, mientras que producen también la cohesión
de las partículas del sustrato lamelar, dando como resultado un
polvo que no es satisfactorio en dispersibilidad. Aunque las formas
cristalinas de las finas partículas esféricas de óxido metálico
producidas según esta invención no están definitivamente claras, se
supone que los cristales existen como una mezcla de desde goetitas
hasta hematites, que surgen del óxido de hierro, y también incluye
óxidos mixtos de aluminio, calcio o magnesio o un óxido compuesto
en el caso de que el pigmento se fabrique empleando también una sal
de tal metal. Por lo tanto, la temperatura de calcinación y la
cantidad de calor a aplicar se seleccionan de tal modo que se lleve
a cabo un proceso de deshidratación-cristalización
que permita que las finas partículas esféricas de óxido metálico
hidratado retengan su tamaño hasta después del secado y la
calcinación y formen la forma cristalina deseada para producir un
color naranja.
El pigmento nacarado naranja fabricado tal como
se describió anteriormente tiene un nivel elevado de saturación
cromática, puesto que como resultado de su medida colorimétrica
mediante CIE (valores L, a y b), muestra un valor de L de 55 a 70,
un valor de "a" de 20 a 40 y un valor de "b" de 35 a 55
en un fondo blanco, y un valor de L de 50 a 65, un valor de
"a" de 10 a 30 y un valor de "b" de 20 a 35 en un fondo
negro. El pigmento se puede utilizar en pinturas, plásticos, tintas
o productos cosméticos.
La invención se describirá ahora con mayor
detalle por medio de ejemplos, aunque estos ejemplos no se
pretende que limiten esta invención.
Se preparó una suspensión añadiendo 119 g de
polvo de mica que tenía un diámetro de partícula de 10 a 60 micras
a 1,5 litros de agua, y tras la adición de 4,0 g de sulfato
potásico, la suspensión se calentó hasta 85ºC con agitación. Se
añadió a la suspensión mediante goteo una solución acuosa preparada
disolviendo 154,7 g de cloruro férrico en 0,83 litros de agua,
mientras se utilizaba una solución alcalina acuosa para mantenerla
en un pH de aproximadamente 3,0. La solución alcalina acuosa se
añadió de nuevo posteriormente a la suspensión hasta un pH de 8,5.
Después, se separó un producto sólido de la suspensión por
filtración, se lavó, secó y calcinó a aproximadamente 880ºC para
producir un pigmento nacarado naranja, tal como se muestra en la
tabla 1.
Se preparó una suspensión añadiendo 119 g de
polvo de mica que tenía un diámetro de partícula de 10 a 60 micras
a 1,5 litros de agua, y tras la adición de 2,0 g de persulfato
potásico, la suspensión se calentó hasta 85ºC con agitación. Se
añadió a la suspensión mediante goteo una solución acuosa preparada
disolviendo 154,7 g de cloruro férrico en 0,83 litros de agua,
mientras se utilizaba una solución alcalina acuosa para mantenerla
a un pH de aproximadamente 3,0. La solución alcalina acuosa se
añadió de nuevo posteriormente a la suspensión hasta un pH de 8,5.
Después, se separó un producto sólido de la suspensión por
filtración, se lavó, secó y calcinó a aproximadamente 880ºC para
producir un pigmento nacarado naranja, tal como se muestra en la
tabla 1.
Se preparó una suspensión añadiendo 119 g de
polvo de mica que tenía un diámetro de partícula de 10 a 60 micras
a 1,16 litros de agua, y tras la adición de 3,9 g de persulfato
potásico, la suspensión se calentó hasta 85ºC con agitación. Se
añadió a la suspensión mediante goteo una solución acuosa mixta
preparada disolviendo 1 g de cloruro magnésico, 1 g de cloruro
cálcico, 19 g de cloruro de aluminio y 154,7 g de cloruro férrico
en 0,83 litros de agua, mientras se utilizaba una solución alcalina
acuosa para mantenerla a un pH de aproximadamente 3,0. La solución
alcalina acuosa se añadió de nuevo posteriormente a la suspensión
hasta un pH de 8,5. Después, se separó un producto sólido de la
suspensión por filtración, se lavó, secó y calcinó a
aproximadamente 850ºC para producir un pigmento nacarado naranja,
tal como se muestra en la tabla 1.
Se fabricó un pigmento nacarado naranja, tal como
se muestra en la tabla 1, utilizando pirosulfato potásico en lugar
de persulfato potásico y por lo demás repitiendo el ejemplo 3.
Ejemplo comparativo
1
Se obtuvo un pigmento nacarado naranja rojizo de
baja saturación cromática, tal como se muestra en la tabla 1,
repitiendo el ejemplo 2 sin utilizar persulfato potásico.
\newpage
TABLA
1
Tabla 1 - Cantidades de materiales utilizados y
tonos de color de los pigmentos obtenidos (fondo blanco)
Ejemplos 1 a 4; ejemplo comparativo
1
Nota 1): En la tabla 1, la cantidad de cada sal
metálica se muestra en gramos respecto a 100 g de mica.
Nota 2): #500 es un pigmento nacarado que
comprende mica que tiene un diámetro de partícula de 10 a 60
micras y recubierta con aproximadamente el 61% en peso de óxido de
hierro, en términos de óxido férrico (Iriodin 500, producto de
Merck).
Se preparó una muestra mezclando 1 parte de
pigmento y 9 partes de PVC (que tenía un contenido en sólidos del
20%) y se aplicó a un papel cubriente blanco y negro mediante un
aplicador de barras 20, y tras el secado, se determinaron sus
valores L, a y b mediante un colorímetro CR- 200 (producto de
Minolta). Los valores a y b se utilizaron para calcular los valores
de C y ·Hº según las ecuaciones: C (saturación cromática) =
(a^{2}+b^{2})^{1/2} y ·Hº (ángulo de tono) =
tan^{-1}(b/a). Los resultados se muestran en la tabla
1.
Los pigmentos nacarados naranjas de esta
invención producen un color naranja que tiene un nivel superior de
saturación cromática que el de los pigmentos nacarados
convencionales, tal como se muestra en la tabla 1, y se pueden
utilizar en el campo de las pinturas para automóviles, o para fines
industriales generales, en el campo de los plásticos y no sólo por
la mera decoloración del color, sino también para casos que
implican eliminar recubrimientos, en el campo del marcado con láser,
en el campo de las tintas y en el campo de los productos
cosméticos para producir un vívido color naranja que tiene brillo
nacarado.
La siguiente es una descripción de ejemplos en
los que los pigmentos nacarados que se han obtenido en los
ejemplos anteriores se utilizaron en pinturas, plásticos, tintas y
productos cosméticos.
(1) Ejemplo de uso en una
pintura
Este es un ejemplo de uso en una pintura de capa
de acabado para automóviles.
{Composición de la pintura base}
<Resina
acrílica-melamina>
Acrydic 47-712 (producto de
Dainippon Ink Co., Ltd.): 70 partes en peso
Super Beccamine G812-60 (producto
de Dainippon Ink Co., Ltd.): 30 partes en peso
Tolueno: 30 partes en peso
Acetato de etilo: 50 partes en peso
N-butanol: 10 partes en peso
Solvesso #150 (Tonen Chemical): 40 partes en
peso
Se preparó una pintura mezclando 100 partes en
peso de la composición de resina acrílica-melamina
anterior y 20 partes en peso de cada uno de los pigmentos nacarados
naranjas tal como se obtuvieron en los ejemplos 1 a 4 y añadiendo
un diluyente para la resina acrílica-melamina a la
mezcla para disminuir su viscosidad hasta un nivel adecuado para el
recubrimiento por pulverización (12 a 15 segundos con copa Ford
#4) y se aplicó mediante recubrimiento por pulverización para formar
una capa de recubrimiento base. Se aplicó una pintura clara de
acabado incolora de la siguiente composición sobre la capa de
recubrimiento base:
{Pintura clara de acabado}
Acrydic 44-179: | 14 partes en peso |
Superbeccamine L-117-60: | 6 partes en peso |
Tolueno: | 4 partes en peso |
Butil cellosolve: | 3 partes en peso |
Tras la capa de acabado, las pinturas se
expusieron al aire a 40ºC durante 30 minutos y se calentaron para
su curado a 135ºC durante 30 minutos.
(2) Ejemplo de uso en un
plástico
El siguiente es un ejemplo de composición en la
que los pigmentos se utilizaron para colorear un plástico:
Resina de polietileno (bolitas): 100 partes en
peso
Cada uno de los pigmentos nacarados naranjas tal
como se obtuvieron en los ejemplos 1 a 4: 1 parte en peso
Estearato de zinc: 0,2 partes en peso
Parafina líquida: 0,1 partes en peso
Las bolitas que contenían la composición anterior
se mezclaron en seco y se moldearon por extrusión.
(3) Ejemplo de uso en tinta de
impresión
El siguiente es un ejemplo de una composición de
tinta para la impresión en huecograbado:
Medio CCST (resina de nitrocelulosa de Toyo Ink
Co., Ltd.): 10 partes en peso.
Cada uno de los pigmentos nacarados naranjas tal
como se obtuvieron en los ejemplos 1 a 4: 8 partes en peso.
Se añadió un disolvente NC102 (Toyo Ink Co.,
Ltd.) a la tinta de la composición anterior para ajustar su
viscosidad a un nivel de 20 segundos, tal como se midió mediante
copa Zahn nº 3, y se utilizó para impresión.
(4) Ejemplo para uso en un producto
cosmético
La siguiente es una composición para un producto
cosmético de pintalabios:
Ozoquerita: 5 partes en peso
Ceresina: 5 partes en peso
Cera de parafina: 10 partes en peso
Trioctanato de glicerol: 20 partes en peso
Malato de diisostearilo: 42 partes en peso
Miristato de octildodecilo: 10 partes en peso
Cada uno de los pigmentos nacarados naranjas tal
como se obtuvieron en los ejemplos 1 a 4 y materia colorante:
Cantidades apropiadas
Inhibidor de la oxidación, conservante y perfume:
Pequeñas cantidades.
Se formó una barra de labios a partir de la
composición anterior.
Claims (6)
1. Pigmento nacarado naranja que comprende un
óxido metálico que contiene óxido de hierro, recubierto sobre un
sustrato lamelar, siendo dicho óxido metálico finas partículas
esféricas que comprenden dicho óxido de hierro en la cantidad de 40
a 300 partes en peso, en términos de óxido férrico respecto a 100
partes en peso de dicho sustrato lamelar, que se puede obtener
mediante un procedimiento en el que se añade un sulfato y/o
persulfato y/o pirosulfato a la suspensión del sustrato lamelar
antes de la adición de la sal férrica.
2. Pigmento nacarado naranja según la
reivindicación 1, en el que se añade sulfato amónico, sulfato
potásico, sulfato sódico, sulfato de potasio y aluminio, persulfato
amónico o pirosulfato sódico a una suspensión del sustrato lamelar
antes de la adición de la sal férrica.
3. Pigmento nacarado naranja que comprende un
óxido metálico que contiene óxido de hierro, recubierto sobre un
sustrato lamelar, siendo dicho óxido metálico finas partículas
esféricas que comprenden dicho óxido de hierro en la cantidad de 40
a 300 partes en peso, en términos de óxido férrico respecto a 100
partes en peso de dicho sustrato lamelar, no más del 35% en peso de
óxidos de aluminio en términos de Al_{2}O_{3} y no más del 2%
en peso de óxidos de calcio en términos de CaO y/o no más del 2% en
peso de óxidos de magnesio en términos de MgO, respecto a dicho
óxido de hierro en términos de óxido férrico.
4. Procedimiento de fabricación de un pigmento
nacarado naranja según la reivindicación 1, que comprende preparar
una suspensión acuosa del sustrato lamelar, añadir un sulfato y/o
un persulfato y/o un pirosulfato a dicha suspensión, calentar dicha
suspensión con agitación, añadir a) una solución acuosa de una sal
férrica y b) una solución alcalina acuosa a dicha suspensión,
mientras se mantiene dicha suspensión a un pH de 2 a 5, añadir
después solución alcalina acuosa a dicha suspensión hasta alcanzar
un pH de 8 a 10, separar un producto por filtración, lavarlo,
secarlo y calcinarlo a una temperatura no inferior a 500ºC.
5. Procedimiento de fabricación de un pigmento
nacarado naranja según la reivindicación 3, que comprende añadir a
una suspensión acuosa de un sustrato lamelar y calentar dicha
suspensión con agitación, a) una solución acuosa de una sal férrica
y una sal magnésica y/o una sal cálcica, y b) una solución alcalina
acuosa a dicha suspensión, mientras se mantiene a un pH de 2 a 5,
añadir la solución alcalina acuosa adicional a dicha suspensión
hasta alcanzar un pH de 8 a 10, separar un producto por filtración,
lavarlo, secarlo y calcinarlo a una temperatura no inferior a
500ºC.
6. Pintura, tinta, plástico o producto cosmético
que contiene un pigmento nacarado naranja según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3.
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