ES2622110T3

ES2622110T3 - Pigmento perlescente, procesos para producir el mismo, composición de material de revestimiento y composición de película de revestimiento

Info

Publication number: ES2622110T3
Application number: ES06811061.8T
Authority: ES
Inventors: Takashi Abe; Satoru Matsuzaki; Shotoku Takami
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2026-10-02
Also published as: KR100980177B1; EP1932889A4; CA2624382A1; US20090258251A1; EP1932889B1; CN101278015A; US20120269986A1; CN101278015B; EP1932889A1; KR20080041299A; WO2007040206A1; CA2624382C; US9920203B2

Abstract

Proceso para la producción de un pigmento perlescente, que comprende las etapas de: activar las superficies de partículas de sustrato de alúmina escamosas producidas mediante un proceso hidrotérmico mediante al menos un método seleccionado entre tratamiento con plasma, tratamiento ultrasónico, tratamiento con ácido, tratamiento con álcali, tratamiento de choque o tratamiento de grabado químico, dispersar en agua las partículas de sustrato de alúmina escamosas obtenidas en la etapa previa; hidrolizar en la dispersión resultante una sal metálica que comprende al menos una sal de titanio, permitir que el hidróxido metálico o el óxido metálico resultante se deposite sobre dichas superficies de dichas partículas de sustrato de alúmina escamosas, y a continuación someter el depósito resultante a tratamiento térmico para formar, sobre dichas superficies de dichas partículas de sustrato de alúmina escamosas, capas de revestimiento de óxido metálico que tienen un tamaño de partícula en un intervalo de 1 a 500 nm.

Description

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DESCRIPCION

Pigmento perlescente, procesos para producir el mismo, composicion de material de revestimiento y composicion de peKcula de revestimiento

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un proceso para la produccion de un pigmento perlescente obtenido mediante revestimiento de superficies de partfculas de sustrato escamosas espedficas (que se pueden denominar en lo sucesivo en el presente documento simplemente "partfculas de sustrato") con un oxido metalico.

Antecedentes en la tecnica

Los pigmentos perlescentes conocidos incluyen los obtenidos por revestimiento de superficies de partfculas de sustrato, tales como escamas de mica, con un oxido metalico de gran mdice de refraccion tal como dioxido de titanio. En los ultimos anos, se han propuesto pigmentos perlescentes que hacen uso de escamas delgadas de alumina como partfculas de sustrato mejoradas en lisura, resistencia termica y transparencia, en los que las escamas de mica son deficientes como partfculas de sustrato (Documento de Patente 1). Sin embargo, cuando se usa una placa de alumina producida mediante un proceso hidrotermico como partfcula de sustrato en el proceso descrito en el documento de patente anterior, la capacidad de adsorcion de las partfculas de oxido metalico sobre la alumina es muy baja y, por lo tanto, las partfculas del oxido metalico se unen en grandes agregados, fracasando de ese modo en proporcionar un pigmento equipado con una fotoluminiscencia satisfactoria. Incluso si se adsorben las partfculas de oxido metalico sobre la placa de alumina, las partfculas del oxido metalico que cubren las partfculas de sustrato son tan grandes que apenas esta disponible fotoluminiscencia completamente uniforme, de la que no se percibe ninguna granulosidad, o fotoluminiscencia suave y elegante, es decir, perlescencia sedosa. Por lo tanto, no ha sido capaz de satisfacer completamente el arte requerido para las diversas solicitudes.

Documento de Patente 1: JP-A-09-255891.

El documento de Patente EP 0763573 A2 divulga un sustrato escamoso que se usa para preparar un pigmento perlescente. El documento de Patente EP 1045014 A2 divulga una mezcla de pigmentos con al menos dos componentes, que comprende pigmentos de multiples capas basados en mica, escamas de sflice, escamas de vidrio, escamas de oxido de aluminio o escamas de polfmero; y pigmentos y/o cargas con color con forma de escama, forma de aguja o esfericos. El documento de Patente EP1072651 A1 divulga un pigmento en escamas delgadas y un metodo para fabricar el mismo.

Divulgacion de la invencion

Problema que se soluciona con la invencion

Cuando el revestimiento de oxido metalico se lleva a cabo usando partfculas de sustrato corrientes, la perlescencia de los pigmentos perlescentes convencionales no es uniforme y en su conjunto es deficiente en suavidad debido a la inclusion de grandes partfculas de sustrato que tienen un gran tamano medio de partfcula y amplias areas de reflexion, como se ha mencionado anteriormente, aunque tiene fotoluminiscencia fuerte discontinua. En un intento de superar este problema, se usaron partfculas de sustrato de tamano medio de partfcula pequeno. La sensacion granulada descrita anteriormente se redujo, pero todavfa no era posible obtener ninguna perlescencia que tuviera una fotoluminiscencia suave y elegante y sensacion sedosa.

Con las circunstancias precedentes de la tecnica convencional a la vista, un objetivo de la presente invencion es, por lo tanto, proporcionar un proceso para la produccion de un pigmento perlescente que tenga, en su conjunto, tanto fotoluminiscencia uniforme como sensacion elegante y sedosa y pueda satisfacer completamente el arte segun se requiera.

Medios para solucionar el problema

Los objetivos descritos anteriormente se pueden conseguir mediante la presente invencion que se describe en lo sucesivo en el presente documento. La presente invencion se refiere a la materia objeto de la reivindicacion 1.

Descrita espedficamente, la presente invencion proporciona un proceso para la produccion de un pigmento perlescente que comprende partfculas de sustrato producidas mediante un proceso hidrotermico y capas de revestimiento formadas sobre las partfculas de sustrato y compuestas por al menos un oxido metalico, donde el oxido metalico tiene un tamano de partfcula en el intervalo de 1 a 500 nm.

En el pigmento perlescente descrito anteriormente, puede ser preferente que las capas de revestimiento del oxido metalico sean capas mixtas y/o capas apiladas de dos o mas oxidos metalicos; que las partfculas de sustrato tengan un tamano medio de partfcula de 0,1 a 50 pm; que las partfculas de sustrato tengan una relacion de aspecto (tamano/grosor de partfcula) de 5 a 500; que las partfculas de sustrato tengan un tamano medio de partfcula del que

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el coeficiente de variacion estad^stico sea de 20 a 90; y que el pigmento perlescente tenga un tamano medio de partfcula del que el coeficiente de variacion estadfstico sea de 20 a 90.

La presente invencion proporciona un proceso para la produccion de un pigmento perlescente, que comprende dispersar en agua partfculas de sustrato producidas mediante un proceso hidrotermico y activadas en las superficies de las mismas, hidrolizar una sal metalica en la dispersion resultante, permitir que el hidroxido metalico u oxido metalico resultante se deposite sobre las superficies de las partfculas de sustrato, y a continuacion someter el deposito resultante a tratamiento termico para formar, sobre las superficies de las partfculas de sustrato, capas de revestimiento de oxido metalico que tienen un tamano de partfcula en un intervalo de 1 a 500 nm. La activacion de la superficie se lleva a cabo mediante al menos un metodo seleccionado entre tratamiento con plasma, tratamiento ultrasonico, tratamiento con acido, tratamiento con alcali, tratamiento de choque o tratamiento de grabado qmmico.

Ademas, la presente invencion divulga una composicion de revestimiento que comprende el pigmento perlescente descrito anteriormente y una resina formadora de pelfcula. La composicion de revestimiento puede contener preferentemente el pigmento perlescente y la resina formadora de pelfcula en un medio lfquido.

Ademas, la presente invencion divulga una composicion de revestimiento que comprende una capa base de revestimiento formada a partir de de la composicion de revestimiento descrita anteriormente y una capa transparente de revestimiento formada sobre la capa base de revestimiento.

Preferentemente, la composicion de revestimiento descrita anteriormente puede tener intensidades de luz reflejada que tengan un coeficiente de variacion estadfstico de no mas de 5 cuando se miden con un fotometro; o una relacion de intensidad de reflexion a 45°/0° de no mas de 100 cuando se mide con un angulo de elevacion de no menos de 0° con un goniofotometro.

Ademas, la presente invencion divulga una composicion de revestimiento que comprende una capa base de revestimiento coloreada deseada formada sobre una superficie de un sustrato, una segunda capa base de revestimiento formada a partir de la composicion de revestimiento descrita anteriormente sobre la capa base de revestimiento coloreada, y una capa transparente de revestimiento formada sobre la segunda capa base de revestimiento; y ademas una composicion de revestimiento que comprende al menos una capa de revestimiento deseada formada sobre una superficie de un sustrato y al menos una capa formada a partir de la composicion de revestimiento descrita anteriormente entre las capas de revestimiento o sobre la capa de revestimiento.

Efectos ventajosos de la presente invencion

Los presentes inventores han realizado una investigacion exhaustiva para conseguir los objetivos descritos anteriormente de la presente invencion. Como resultado, han descubierto que las vistas de color de un pigmento perlescente, que se obtiene por activacion de las superficies de partfculas de sustrato obtenidas mediante un proceso hidrotermico y a continuacion por revestimiento de las partfculas de sustrato con al menos un oxido metalico de un tamano de partfcula en un intervalo de 1 a 500 nm, y de artfculos coloreados que hacen uso del pigmento que tiene tal arte, dan una fotoluminiscencia exenta de granulosidad, suave, y elegante y un tono de color sedoso. Ademas, cuando los diversos revestimientos descritos anteriormente se forman sobre sustratos mediante el uso de composiciones de revestimiento que contienen el pigmento perlescente descrito anteriormente, los revestimientos muestran completamente un buen arte.

Mejores modos de llevar a cabo la invencion

La presente invencion se describira a continuacion con mayor detalle basandose en ciertas realizaciones preferentes.

La expresion "proceso hidrotermico", como se usa en el presente documento, significa un proceso que permite que los cristales de un material de sustrato, tal como alumina, crezcan en un disolvente a alta temperatura y alta presion. Las condiciones para el crecimiento de los cristales son espedficas de la estructura qrnmica del material de sustrato, el disolvente, la temperatura y la presion usadas, y similares. Por lo tanto, es posible sintetizar partfculas de sustrato deseadas de acuerdo con un tamano medio de partfcula, una relacion de aspecto y similar, que se requieran para las partfculas de sustrato. Las propiedades qrnmicas y ffsicas de las partfculas de sustrato producidas mediante el proceso hidrotermico son propiedades unicas no disponibles mediante cualquier proceso distinto del proceso hidrotermico.

Las partfculas de sustrato que se pueden obtener mediante el proceso hidrotermico incluyen alumina. Se puede usar cualquier partfcula de sustrato siempre que tenga uniformidad, lisura, resistencia termica, transparencia y similar y proporcione el arte segun se requiera. Sin embargo, es preferente alumina que satisfaga las condiciones descritas anteriormente con un buen equilibrio. Las partfculas de sustrato de alumina escamosa que son preferentes como se ha mencionado anteriormente son conocidas por sf mismas, y estan disponibles para el uso en la presente invencion, por ejemplo, en Kinsei Matec Co., Ltd., por ejemplo, con los nombres comerciales "YFA-02050" (tamano medio de partfcula: 2,0 pm, relacion de aspecto: 50), "YFA-07070" (tamano medio de partfcula: 7,0 pm, relacion de

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aspecto: 70), "YFA-05070" (tamano medio de partmula: 5,0 pm, relacion de aspecto: 70), "YFA-10030" (tamano medio de partmula: 10,0 pm, relacion de aspecto: 27), etc.

El tamano medio de partmula de las partmulas de sustrato puede ser de 0,1 a 50 pm, preferentemente de 0,3 a 30 pm, mas preferentemente de 0,5 a 20 pm. Un tamano medio de partmula mayor de 50 pm no es preferente en que el pigmento perlescente resultante refleja fuertemente la luz lo que perjudica el tono de color sedoso. Por otra parte, un tamano medio de partmula menor de 0,1 pm no es preferente porque el pigmento perlescente resultante dispersa fuertemente la luz lo que perjudica el tono de color sedoso. La relacion de aspecto de las partmulas de sustrato puede ser de 5 a 500, preferentemente de 7 a 300, mas preferentemente de 10 a 200. Una relacion de aspecto menor de 5 no es preferente porque las partfculas de sustrato son malas porque apenas esta disponible la orientacion y la interferencia de luz (perlescencia) en el pigmento perlescente resultante. Por otra parte, una relacion de aspecto mayor de 500 no es preferente porque las partfculas de sustrato son propensas a romperse durante la manipulacion tal como circulacion, mezcla y dispersion.

Ademas, la distribucion de tamano de partmula de las partmulas de sustrato puede ser de 20 a 90, preferentemente de 25 a 80, mas preferentemente de 30 a 70 en terminos de coeficiente de variacion estadfstico (valor de CV). Este valor de CV significa el porcentaje de desviacion tfpica basado en el tamano medio de partfcula en una distribucion de tamano de partfcula, e indica el grado de dispersion de la distribucion de tamano de partmula. Se ha de observar que cada distribucion de tamano de partfcula se midio con un equipo "MULTISIZER3 COULER COUNTER" (fabricado por Beckman Coulter, Inc.) y tambien se calculo su coeficiente de variacion estadfstico.

Cuando el valor de CV de las partmulas de sustrato es 20 o mayor, las partmulas de tamano de partmula pequeno, que producen luz dispersada, y las partmulas, que producen luz reflejada bastante fuerte, estan bien equilibradas de un modo tal que el pigmento perlescente resultante se puede proporcionar con un tono de color sedoso. Por otra parte, cuando el valor de CV de las partfculas de sustrato es menor de 20, la distribucion de tamano de partmula de las partfculas de sustrato es extremadamente reducida, y las partfculas de tamano de partmula pequeno, que producen luz dispersada, y las partfculas de tamano de partfcula grande, que producen luz reflejada bastante fuerte, disminuyen ambas, dando como resultado la ausencia de equilibrio entre luz dispersada y luz reflejada de un modo tal que el pigmento perlescente resultante esta desprovisto de un tono de color sedoso. Por otra parte, un valor de CV de las partfculas de sustrato que sea mayor de 90 no es preferente porque la luz dispersada y la luz reflejada estan mal equilibradas y el pigmento perlescente resultante tambien se proporciona con un tono de color sedoso deficiente.

El pigmento perlescente se puede obtener por activacion de las superficies de las partfculas de sustrato y a continuacion revestimiento de las superficies con al menos un oxido metalico. En el pigmento perlescente, se requiere que el oxido metalico tenga un tamano de partmula de 1 a 500 nm, preferentemente de 3 a 300 nm, mas preferentemente de 5 a 200 nm. Cuando el tamano de partmula del oxido metalico con el que se revisten las partfculas de sustrato entra dentro del intervalo de 1 a 500 nm, el oxido metalico tiene una alta cristalinidad de un modo tal que se exhibe completamente el mdice de refraccion inherente al oxido metalico. Ademas, las superficies superiores de los revestimientos del pigmento perlescente son lisas y producen suficiente luz reflejada. Como resultado, se produce un color de interferencia satisfactorio, de un modo tal que es mayor una fotoluminiscencia exenta de granulosidad, lisa y elegante, es decir, una sensacion sedosa, haciendo posible de ese modo satisfacer completamente el arte segun se desee.

Se ha de observar que el tamano de partmula descrito anteriormente indica el tamano de partmula de las partmulas de oxido metalico o de los agregados de partmulas de oxido metalico despues de hidrolisis o sinterizacion. El tamano de partmula de cada oxido metalico se calculo a partir del promedio de 50 partmulas seleccionadas aleatoriamente en una micrograffa obtenida con un equipo "FE-SEm S-4800" (fabricado por Hitachi, Ltd.).

Cuando el tamano de partmula del oxido metalico excede de 500 nm, las capas de oxido metalico tienen una rugosidad superficial considerable de un modo tal que la luz reflejada del pigmento perlescente se debilita considerablemente y no se produce un color de interferencia suficiente. Por otra parte, cuando el tamano de partmula del oxido metalico es menor de 1 nm, el oxido metalico se proporciona con una cristalinidad basicamente reducida de un modo tal que no esta disponible el mdice de refraccion inherente al oxido metalico. Como resultado, el pigmento perlescente no produce ningun color de interferencia suficiente. Incluso si los revestimientos del oxido metalico se especifican en espesor, no se puede obtener un color de interferencia suficiente a menos que el oxido metalico que forma las capas de revestimiento se controle en tamano de partmula.

Mediante los revestimientos del oxido metalico, el pigmento perlescente resultante se proporciona con un color de tono plata o, cuando los revestimientos se aumentan en espesor, con un color de interferencia. Ademas, las superficies de las partmulas de sustrato se pueden revestir con un oxido metalico coloreado, por ejemplo, con un oxido de hierro para obtener un pigmento perlescente de color rojizo o negruzco. Ademas, el pigmento perlescente se puede proporcionar con una saturacion aun mayor por adsorcion de partmulas finas de pigmento colorante, que se describira posteriormente en el presente documento, sobre las superficies del pigmento perlescente.

El pigmento perlescente tambien se puede obtener por revestimiento de las superficies de las partmulas de sustrato

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descritas anteriormente con una mezcla de dos o mas oxidos metalicos o por apilamiento y revestimiento de dos o mas capas de oxido metalico por etapas sobre las superficies de las partfculas de sustrato descritas anteriormente. Por revestimiento con tal mezcla o llevando a cabo tal apilamiento y revestimiento, se pueden obtener propiedades ffsicas no disponibles a partir de un oxido metalico individual solo, por ejemplo, se pueden mejorar la resistencia a la luz, la resistencia al agua y similares. Especialmente, por apilamiento sucesivo de dos o mas oxidos metalicos en un numero creciente de capas, se puede obtener un pigmento perlescente con una fotoluminiscencia aun mayor.

Ademas, el pigmento perlescente puede tener preferentemente una distribucion de tamano de partfcula con un coeficiente de variacion estadfstico (valor de CV) que vana de 20 a 90. Sus razones son similares a las mencionadas anteriormente con respecto a las partfculas de sustrato.

A continuacion se dara una descripcion del proceso de la presente invencion para la produccion del pigmento perlescente. El pigmento perlescente se puede obtener por revestimiento de las superficies de las partfculas de sustrato con el oxido metalico que tiene un tamano de partfcula de 1 a 500 nm.

Para un pigmento perlescente general, es necesario controlar el tamano de partfcula del oxido metalico que se deposita sobre las partfculas de sustrato despues de hidrolisis o sinterizacion y la propiedad de agregacion de las partfculas de un modo tal que las partfculas de oxido metalico se dispongan sobre las superficies de las superficies de sustrato. Sin embargo, en el proceso que se describe en el Documento de Patente 1 al que se ha hecho referencia anteriormente, es practicamente imposible controlar el tamano, agregacion y disposicion de las partfculas del oxido metalico y, por lo tanto, no se puede obtener un pigmento perlescente capaz de producir suficiente luz de interferencia, debido a que las partfculas de sustrato producidas mediante un proceso hidrotermico son extremadamente altas en lisura superficial y tienen una baja capacidad de adsorcion para el oxido metalico en sus superficies, y la agregacion del propio oxido metalico tiende a transcurrir facilmente. Como resultado, el oxido metalico existe como grandes agregados y tiene una baja capacidad de adsorcion sobre las superficies de las partfculas de sustrato. Incluso cuando se adsorbe, los revestimientos resultantes del oxido metalico no son uniformes en espesor y las superficies superiores de los revestimientos se vuelven rugosas. Por lo tanto, la luz reflejada se debilita considerablemente de un modo tal que no se produce ningun color de interferencia suficiente.

Incluso si las partfculas de sustrato producidas mediante el proceso hidrotermico se revisten con el oxido metalico mediante una tecnica conocida y, ademas, los revestimientos resultantes se especifican en espesor, todavfa no es posible controlar el tamano de partfcula y la propiedad de la agregacion del oxido metalico que forma las capas de revestimiento y obtener un pigmento perlescente que tenga un color de interferencia suficiente a menos que se mejore la capacidad de adsorcion de las superficies de las partfculas de sustrato.

En la presente invencion, se ha descubierto que por activacion con antelacion de las superficies de las partfculas de sustrato producidas mediante el proceso hidrotermico, las partfculas del oxido metalico se pueden adsorber uniformemente en forma de partfculas finas sobre las superficies de las partfculas de sustrato. Para la activacion superficial descrita anteriormente, algunos ejemplos que se pueden usar incluyen tratamientos con plasma tales como tratamiento termico con plasma y tratamiento con plasma a baja temperatura, tratamiento ultrasonico, tratamiento con acido, tratamiento con alcali, tratamiento de dispersion asistido con medio de rotacion, tratamientos de choque tales como tratamiento de choque a alta presion y tratamiento de chorro de arena, tratamiento con ozono, y tratamientos de grabado qrnmico tales como tratamiento electroqmmico. Estos tratamientos se pueden aplicar individualmente o en combinacion.

El gas de tratamiento que se puede usar en el tratamiento con plasma puede ser uno o una combinacion de dos o mas de nitrogeno, amomaco, un gas mixto de nitrogeno-hidrogeno, gases que contienen oxfgeno tales como oxfgeno, ozono, vapor de agua, monoxido de carbono, dioxido de carbono, monoxido de nitrogeno y dioxido de nitrogeno, gases nobles tales como helio, argon, neon y xenon, halogenos gaseosos tales como fluor, cloro y yodo, y gases mixtos obtenidos por mezcla de gases de fluorocarbonos, tales como tetrafluorocarbono, hexafluorocarbono y hexafluoropropileno, en gases que contienen oxfgeno a proporciones en volumen no mayores de 1/2.

Algunos ejemplos de un metodo para generar el plasma descrito anteriormente incluyen el metodo en que se aplica una corriente continua a un gas para efectuar la descomposicion de plasma, el metodo en que se aplica una tension de radiofrecuencia a un gas para efectuar la descomposicion de plasma, el metodo en que se somete un gas a una descomposicion de plasma mediante resonancia de ciclotron de electrones, y el metodo en que se descompone termicamente un gas mediante un filamento caliente.

En cuanto a la presion del gas de tratamiento del tratamiento con plasma descrito anteriormente, es preferente de 1 x 10"4 a 100 Torr debido a que una baja presion requiere una camara de vacfo y un sistema de bombeo al vacfo costosos. La presion de gas de tratamiento real se determina de forma apropiada dependiendo de los medios de excitacion dentro del intervalo de presion descrito anteriormente. Sin embargo, es mas preferente de 1 x 10"3 a 100 Torr debido a que es posible aplicar una corriente continua o una corriente de radiofrecuencia capaz de generar un plasma incluso cuando el sistema es sencillo y la presion del gas del tratamiento es relativamente alta.

La potencia electrica introducida requerida para el tratamiento de plasma descrito anteriormente difiere dependiendo

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del area y de la forma de los electrodos. Una menor potencia electrica da como resultado una baja densidad de plasma de un modo tal que se requiere mas tiempo para el tratamiento. Por otra parte, una mayor potencia electrica induce un tratamiento irregular. Por lo tanto, la potencia electrica puede ser preferentemente de 20 a 200 W.

Cuando la construccion de los electrodos empleados en el tratamiento de plasma descrito anteriormente es el tipo de placa paralela, el tipo de cilindro coaxial, el tipo de placa contracurvada o el tipo de placa contrahiperbolica, se aplica una tension mediante el metodo de acoplamiento de capacidad. Cuando se aplica una tension de radiofrecuencia, se puede aplicar en forma de induccion usando electrodos externos. La distancia entre los electrodos se determina de forma apropiada dependiendo de la presion de tratamiento y de las partfculas de sustrato, y se puede ajustar de forma deseable a la distancia mas corta posible para el tratamiento de plasma debido a que una distancia mayor conduce a una densidad de plasma inferior y requiere mayor potencia electrica.

El tiempo del tratamiento con plasma se determina dependiendo de la potencia electrica introducida. Sin embargo, en general, son preferentes de 1 a 60 minutos debido a que un tiempo de tratamiento con plasma mas corto no puede conseguir un grado suficiente de activacion de las partfculas de sustrato mientras que no se puede esperar ninguna mejora significativa en el grado de activacion de las partfculas de sustrato incluso aunque el tiempo de tratamiento con plasma se haga excesivamente largo. En lo que respecta a la temperatura durante el tratamiento con plasma, no son absolutamente necesarios ni calentamiento ni refrigeracion.

El tratamiento con plasma descrito anteriormente se requiere para aplicar uniformemente sobre las superficies completas de las partfculas de sustrato escamosas. Por lo tanto, es preferente llevar a cabo el tratamiento con plasma mientras se laminan las partfculas de sustrato escamosas. Tales metodos de mezcla pueden incluir el metodo en que las partfculas de sustrato escamosas se sellan en un vaso y se hacen rotar conjuntamente con el vaso y el metodo en que las partfculas de sustrato escamosas se mezclan mediante vibraciones. Se puede determinar el metodo de mezcla apropiado dependiendo del tamano de partfcula y de la cantidad de partfculas de sustrato escamosas que se van a tratar.

Se puede usar cualquier oscilador ultrasonico en el tratamiento ultrasonico siempre que su frecuencia de oscilacion este en un intervalo de 50 Hz a 100 kHz y su potencia de salida este en un intervalo de 20 a 1000 W. Una frecuencia de oscilacion inferior a 50 Hz conduce a una reduccion considerable en la uniformidad superficial de la distribucion de energfa de las ondas ultrasonicas que impactan sobre las partfculas de sustrato escamosas y, por lo tanto, a una activacion insuficiente. Por otra parte, una frecuencia de oscilacion mayor de 100 kHz conduce a una reduccion considerable en la densidad de energfa global, y tambien a una activacion insuficiente de las partfculas de sustrato. Incluso dentro del intervalo descrito anteriormente, se pueden producir cavitaciones dependiendo de la estructura y del material del tanque que se usa y del tipo de medio de dispersion que se usa. En tal caso, se desea aumentar la frecuencia de oscilacion o disminuir la potencia de salida de un modo tal que el sistema de tratamiento se pueda mantener en condiciones que no causen cavitaciones.

En la presente invencion, las vibraciones ultrasonicas se pueden aplicar de forma continua o intermitente. Sin embargo, es preferente aplicar las vibraciones ultrasonicas controlandolas en condiciones apropiadas dentro del intervalo de frecuencia descrito anteriormente de 50 Hz a 100 kHz y el intervalo de potencia de salida descrito anteriormente de 20 a 1000 W.

Un acido que se puede usar en el tratamiento con acido puede ser uno o una combinacion de dos o mas de acidos inorganicos tales como acido clorfndrico, acido mtrico, acido sulfurico, acido fosforico y acido carbonico, acidos organicos tales como acido acetico, acido cftrico y acido benzoico, y acidos de resina tales como resinas acnlicas y colofonia. Un alcali que se puede usar en el tratamiento con alcali puede ser uno o una combinacion de dos o mas de sales de metal alcalino tales como sosa caustica y potasa caustica, sales de metal alcalinoterreo tales como hidroxido de calcio, y bases debiles tales como amomaco, carbonato sodico, anilina y fenol.

La concentracion y la temperatura de una solucion de acido o alcali en el tratamiento con acido o el tratamiento con alcali puede estar en un intervalo de un 0,1 a un 99 % en peso y un intervalo de 5 a 95 °C, respectivamente, aunque una temperatura de tratamiento eficaz puede ser mas preferentemente de 15 a 70 °C. El tiempo de tratamiento se determina de forma adecuada dependiendo de la concentracion y la temperatura, siendo preferente un intervalo de 5 minutos a 6 horas. El tratamiento con acido o con alcali se puede repetir dos veces o mas, o los tratamientos con acido y con alcali se pueden llevar a cabo alternativamente al menos una vez. El tratamiento con acido o el tratamiento con alcali tambien efectuan un ajuste de pH, de un modo tal que se puede usar un tampon de pH. Ademas, tambien se puede usar un tensioactivo, un disolvente organico y/o similar como adyuvante o adyuvantes en combinacion.

El tratamiento de choque que es un metodo para activar ffsicamente las partfculas de sustrato. Algunos metodos espedficos incluyen molienda parcial de las superficies de las partfculas de sustrato mediante agitacion o colision y, ademas, pulido mediante rotacion. Los metodos de tratamiento que pueden conseguir tal molienda o pulido parciales incluyen tratamiento de choque por dispersion mediante un homogeneizador, equipo de disolucion, molino de arena, mezcladora de alta velocidad o acondicionador de pintura, tratamiento de choque a alta presion mediante un homogeneizador de alta presion, tratamiento de chorro de arena, tratamiento de molino de chorro, y similares.

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La concentracion de las partfculas de sustrato en el medio Ifquido en el tratamiento de choque puede ser de un 1 a un 200 % en peso, siendo preferente de un 5 a un 150 % en peso. Una concentracion inferior a un 1 % en peso da como resultado una mala eficacia de choque, mientras que una concentracion mayor de un 200 % en peso da como resultado un espesamiento de un modo tal que el tratamiento de choque se vuelve diffcil. Para el tratamiento de choque que necesita un medio al efectuar el mismo, se pueden usar perlas de vidrio, bolas de acero, perlas de oxido de circonio y similares, y la proporcion en peso del medio con respecto a las partfculas de sustrato puede ser de 0 a un 1000 % en peso, preferentemente de 0 a un 500 % en peso. No es particularmente necesario usar un medio cuando la activacion de las superficies de las partfculas de sustrato se pueda conseguir suficientemente mediante la colision de las propias partfculas de sustrato.

En el tratamiento de choque, se puede usar un tampon de pH. Ademas, tambien se pueden usar en combinacion un tensioactivo, un disolvente organico y/o similar como adyuvante o adyuvantes. El tiempo del tratamiento de choque se determina dependiendo de la concentracion de las partfculas de sustrato y del tipo y la cantidad del medio. Sin embargo, las partfculas de sustrato no se pueden proporcionar con un grado suficiente de activacion cuando el tiempo del tratamiento de choque se vuelve corto, y no se puede esperar ninguna mejora considerable en el grado de activacion de las partfculas de sustrato incluso cuando el tiempo del tratamiento de choque se hace excesivamente largo. Por lo tanto, en general son preferentes de 1 a 60 minutos. Se ha de observar que el tratamiento de activacion ffsica descrito anteriormente requiere prestar atencion a cambios considerables en la distribucion del tamano de partfcula y el valor de CV debido a que, cuando se aumenta la intensidad de choque sobre las partfculas de sustrato, el tratamiento no se limita a la activacion superficial de las partfculas de sustrato y tambien puede romper las partfculas de sustrato.

Ademas, tambien se pueden usar ampliamente otros tratamientos convencionales, incluyendo tratamientos de grabado qmmico tales como tratamiento con ozono, tratamiento UV y tratamiento electroqmmico.

El pigmento perlescente tambien se puede obtener por adsorcion de un oxido hidratado de un metal tal como titanio, circonio, estano o hierro con un tamano de partfcula de 1 a 500 nm sobre las partfculas de sustrato tratadas superficialmente mediante un metodo conocido, por ejemplo, mediante un metodo en que se hidroliza termicamente una sal del metal en agua en el que se han dispersado las partfculas de sustrato o mediante un metodo que somete la sal o el metal a hidrolisis de neutralizacion con un alcali en el agua; y a continuacion por calcinacion del oxido hidratado. Llevando a cabo esta etapa de calcinacion en una atmosfera reductora, el oxido metalico se convierte en un oxido de titanio de valencia baja o un oxido de hierro de valencia baja, de un modo tal que se puede obtener un pigmento perlescente tenido con un color negro. Tambien se puede impartir arte adicional mediante un metodo conocido ademas del uso del oxido metalico.

El peso atomico del metal en la sal metalica soluble en agua requerida para obtener perlescencia (color de interferencia) puede ser de 2,0 x 10-5 mol a 2,0 x 10-1 mol, mas preferentemente de 4,0 x 10-5 mol a 1,0 x 10-1 mol. Si el peso atomico del metal es inferior a 2,0 x 10-5 mol, las partfculas de sustrato escamosas no se pueden revestir de un modo tal que no se produzca ninguna luz de interferencia. Si el peso atomico del metal excede de 1,0 x 10-1 mol, surgen inconvenientes porque, incluso si se pueden revestir las partfculas de sustrato escamosas, tienden a producirse grietas en las capas de revestimiento despues de las calcinaciones y, como resultado, disminuye la intensidad de la luz de interferencia.

A continuacion se realizara una descripcion sobre la composicion de revestimiento. La composicion de revestimiento contiene el pigmento perlescente descrito anteriormente y una resina formadora de pelfcula, y preferentemente, puede contener el pigmento perlescente y una resina formadora de pelfcula en un medio lfquido. Algunos ejemplos que se pueden usar de la resina formadora de pelfcula incluyen, pero no se limitan a, resinas formadoras de pelfcula empleadas en el campo de las composiciones de revestimiento conocidas convencionalmente, tales como resinas acnlicas, resinas de melamina acnlicas, resinas de copolfmero de cloruro de vinilo-acetato de vinilo, resinas alqrndicas, resinas de poliester, resinas de poliuretano y resinas amino.

En cuanto al disolvente para disolver o dispersar el pigmento perlescente y la resina formadora de pelfcula, se puede usar uno conocido convencional y habitualmente por ser util en composiciones de revestimiento. Algunos ejemplos espedficos incluyen agua, tolueno, xileno, acetato de butilo, acetato de metilo, acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona, metanol, etanol, butanol, ciclohexano, y similar. Estos disolventes tambien se pueden usar en forma de disolventes mixtos.

En la composicion de revestimiento, el pigmento perlescente se puede usar en una proporcion de 0,005 a 50 partes en peso, preferentemente de 0,1 a 30 partes en peso por 100 partes en peso de la resina formadora de pelfcula. El uso del pigmento perlescente en una proporcion menor de 0,005 partes en peso no puede obtener una composicion de revestimiento. Por otra parte, el uso del pigmento perlescente en una proporcion mayor de 50 partes en peso puede obtener una composicion de revestimiento, pero no es preferente debido a que los revestimientos resultantes se proporcionan con propiedades ffsicas reducidas.

El pigmento perlescente descrito anteriormente se puede usar individualmente o en combinacion con uno o mas pigmentos distintos. Como pigmentos colorantes utilizables en combinacion, se pueden usar pigmentos empleados

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en composiciones de revestimiento habituales y similares. Algunos ejemplos espedficos incluyen pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de perileno, pigmentos de antraquinona, pigmentos de DPP, pigmentos de complejo metalico, pigmentos de oxido de hierro transparente, negro de humo, oxido de titanio, y oxido de cinc. Ademas, como pigmentos de polvo metalico, se pueden mencionar aluminio en polvo, cobre en polvo, acero inoxidable en polvo, y similares. Entre estos, el aluminio en polvo se usa de la forma mas habitual. Como pigmentos metalicos especiales, se pueden usar coloides metalicos y similares. Como pigmentos de mica utilizables en combinacion, se pueden usar ampliamente pigmentos de mica conocidos convencionalmente en combinacion, y son ilustrativos mica perla transparente y mica coloreada. Como pigmentos de interferencia de luz, se pueden mencionar mica de interferencia, alumina de interferencia, mica de interferencia (vidrio de interferencia) y similares. Ademas, tambien se pueden anadir a la composicion de revestimiento una o mas cargas, agentes antiesteticos, estabilizantes, antioxidantes, absorbentes de UV y similares, segun sea necesario.

Cuando la composicion de revestimiento contiene el pigmento perlescente y otro pigmento, se puede preparar con antelacion una composicion de revestimiento de base que contiene el pigmento perlescente y otra composicion de revestimiento de base que contiene otro pigmento y estos dos tipos de composiciones de revestimiento de base se pueden mezclar a continuacion conjuntamente en la composicion de revestimiento segun se desee o, como alternativa, el pigmento perlescente y el otro pigmento se pueden mezclar conjuntamente al principio y a continuacion se pueden formular en la composicion de revestimiento.

La composicion de revestimiento obtenida como se ha descrito anteriormente se aplica sobre un sustrato tal como una placa metalica, una placa de vidrio, una placa ceramica o una placa de plastico, a la que se ha aplicado una preparacion superficial segun sea necesario, mediante revestimiento por pulverizacion, revestimiento electrostatico, revestimiento por flujo, revestimiento con rodillos o similar, secado y a continuacion reticulado y curado para formar una capa de revestimiento coloreada.

El revestimiento formado por aplicacion de la composicion de revestimiento sobre un sustrato tiene un tono de color con una sensacion exenta de granulosidad, lisa, elegante y sedosa, en comparacion con los pigmentos perlescentes basados en TiO2 convencionales para revestimientos. Debido a la posesion de las propiedades descritas anteriormente, se pueden formar revestimientos que tienen una fotoluminiscencia caractenstica excelente, que no se observa en revestimientos disponibles a partir de composiciones de revestimiento convencionales, en un proceso de revestimiento de aplicacion individual, un proceso de revestimiento de 1 horneado y 2 revestimientos, un proceso de revestimiento de 2 horneados y 3 revestimientos o un proceso de revestimiento que forme, con una composicion de revestimiento que contenga el pigmento perlescente, al menos una capa de revestimiento entre dos capas de revestimiento deseadas apiladas de al menos un tipo o sobre una capa de revestimiento deseada.

Tambien se puede formar un revestimiento usando la capa de revestimiento coloreada descrita anteriormente como capa de revestimiento base; aplicando una composicion de revestimiento transparente, que se ha preparado por disolucion o dispersion de una resina que tiene baja compatibilidad con la resina formadora de pelfcula descrita anteriormente en un disolvente organico, sobre la capa de revestimiento base; secando la composicion de revestimiento transparente; y a continuacion sometiendola a tratamiento termico. El revestimiento formado por aplicacion de la composicion de revestimiento sobre el sustrato tiene fotoluminiscencia exenta de granulosidad, lisa, elegante, sedosa. En concreto, el pigmento perlescente esta formado por partfculas uniformes y, por lo tanto, esta exento de la sensacion fotoluminiscente fuerte localizada asociada a partfculas grandes y tiene una fotoluminiscencia uniforme continua. Ademas, la luz reflejada y la luz dispersada estan bien equilibradas, presentando de ese modo una sensacion lisa, elegante y sedosa.

Se produce una sensacion fotoluminiscente fuerte localizada como resultado de la reflexion especular discontinua de luz, que ha entrado en el revestimiento, por parte del pigmento perlescente. Se puede cuantificar la diferencia entre una sensacion fotoluminiscente fuerte localizada y una sensacion fotoluminiscente uniforme midiendo las intensidades de luz especular de una superficie continua de un revestimiento, calculando estadfsticamente los grados de dispersion, es decir, la difusion de intensidades de luz especular, y comparando sus varianzas entre sf No se impone ninguna limitacion particular en el fotometro siempre que pueda medir las intensidades de luz especular de la superficie continua del revestimiento, pero es preferente un fotometro que pueda medir intensidades de luz especular mientras se mueve una superficie de una muestra en la direccion del eje X del sistema. Como ejemplo espedfico, un goniofotometro tridimensional, "GP-200" (fabricado por Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.), o similar puede satisfacer las condiciones de medicion mencionadas anteriormente.

Se proporciona un revestimiento obtenido a partir de la composicion de revestimiento con fotoluminiscencia uniforme, exenta de granulosidad, suave en percepcion visual cuando su varianza cuantificada es 5 o menor. Por otra parte, cuando su varianza cuantificada es mayor de 5, el revestimiento se proporciona con fotoluminiscencia deslumbrante, granulosa en percepcion visual y no se puede proporcionar una fotoluminiscencia uniforme, exenta de granulosidad, lisa en percepcion visual.

La luz, que ha entrado en un revestimiento, se separa en luz especular y luz dispersada, y se refleja fuera del revestimiento. Equilibrando la luz especular y la luz dispersada una con respecto a la otra, se obtiene un tono de color suave, elegante, sedoso como percepcion visual. La luz diferente de la luz especular se dispersa en todas las

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direcciones, y existe como luz dispersada tridimensional. Mediante la captura tridimensional de la luz especular y la luz dispersada tridimensional, se puede producir una percepcion proxima al estado que ve el ser humano. La luz especular mencionada anteriormente se puede medir mediante un fotometro mostrado en el sistema. No se impone ninguna limitacion particular en el fotometro siempre que pueda medir las intensidades de luz especular de la superficie continua del revestimiento, pero es preferente un fotometro que pueda medir intensidades de luz especular mientras se mueve una superficie de una muestra en la direccion del eje X del sistema. Como ejemplo espedfico, un goniofotometro tridimensional, "GP-200" (fabricado por Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.), o similar puede satisfacer las condiciones de medicion mencionadas anteriormente.

Se puede cuantificar una sensacion sedosa de un revestimiento midiendo las intensidades de luz reflejada y luz dispersada en un angulo de elevacion deseado con un goniofotometro tridimensional; midiendo la intensidad de reflexion con un angulo de recepcion de 45°, que esta en la cercama de la luz especular, y la intensidad de reflexion con un angulo de recepcion de 0°, que corresponde al angulo dispersado representativo; y a continuacion determinando la proporcion de intensidad (45°/0°) de la intensidad a 45° con respecto a 0°. Se proporciona un revestimiento obtenido a partir de la composicion de revestimiento con una sensacion fotoluminiscente lisa, elegante, sedosa en percepcion visual cuando la proporcion de intensidad de reflexion (45°/0°) de la intensidad con un angulo de recepcion de 45° con respecto a un angulo de recepcion de 0° es 100 o menor. Por otra parte, cuando la proporcion de intensidad de reflexion (45°/0°) de la intensidad con un angulo de recepcion de 45° con respecto a un angulo de recepcion de 0° es mayor que 100, no se puede obtener ninguna sensacion fotoluminiscente sedosa en percepcion visual.

El pigmento perlescente tiene un tamano de partfcula pequeno y una relacion de aspecto grande de un modo tal que, incluso cuando su contenido es alto en un revestimiento, se orienta y no se pierde la lisura superficial. Debido a que el pigmento perlescente es un pigmento perlescente que hace uso de partfculas de placa qmmicamente uniformes producidas mediante un proceso hidrotermico, tambien es unico en caractensticas opticas, es excelente en el equilibrio entre luz reflejada y luz dispersada, presenta fotoluminiscencia de una sensacion exenta de granulosidad, lisa, elegante y sedosa, y puede proporcionar un revestimiento de excelente acabado. Por otra parte, en un color revestido que hace uso de un pigmento perlescente general, la adopcion de un tamano medio de partfcula pequeno da como resultado partfculas de placa no uniformes que tienen una relacion de aspecto pequeno y el pigmento fino no se orienta en el revestimiento resultante, lo que conduce a la desventaja de que el revestimiento se proporciona con una fotoluminiscencia considerablemente reducida o la lisura del acabado transparente se ve perjudicada. Como caractenstica optica, la luz reflejada y la luz dispersada estan mal equilibradas de un modo tal que no se puede obtener una sensacion elegante y sedosa.

El pigmento perlescente es extremadamente bueno, como tal, como pigmento para ceramica, plasticos, tintas, toner, tintas de inyeccion de tinta y cosmeticos. Ademas, dependiendo de estas aplicaciones, se aplican tratamientos al pigmento perlescente para impartir resistencia al agua, resistencia a la intemperie, resistencia qrnmica, solidez de color y alta dispersabilidad segun sea necesario, y el pigmento perlescente tratado de ese modo se usa para las aplicaciones respectivas.

Ejemplos

A continuacion se describira la presente invencion con detalle adicional basandose en Ejemplos y Ejemplos Comparativos, aunque la presente invencion no estara limitada por los siguientes Ejemplos. Se ha de observar que en los siguientes Ejemplos y Ejemplos Comparativos, las denominaciones de "partes" y "%" son basandose en el peso.

[Ejemplos de produccion de pigmentos perlescentes]

Ejemplo 1

Se coloco "YFA-02050" (nombre comercial) (producto de Kinsei Matec Co., Ltd., tamano medio de partfcula: 2,0 mm, relacion de aspecto: 50, valor de CV: 45), alumina en placa producida mediante un proceso hidrotermico (alumina producida hidrotermicamente), (20 g) en un matraz que tema la capacidad interna de 1 l. Despues de que el interior del matraz se despresurizara a 0,05 Torr, se aplico una tension de radiofrecuencia de 13,56 MHz en una atmosfera de oxfgeno a 0,11 Torr mediante un sistema de tratamiento con plasma en polvo ("PT-500", fabricado por Samco International, Inc.) para llevar a cabo un tratamiento con plasma a temperatura ambiente durante 5 minutos (potencia electrica introducida: 40 W).

En otro matraz que tema una capacidad interna de 1 l, se anadio sulfato sodico (anhidro, 20 g) a agua desalada (300 ml) y se disolvio con agitacion. A la solucion resultante, se anadio la alumina en placa (20 g) que se habfa sometido a tratamiento con plasma como se ha descrito anteriormente, seguido de dispersion con agitacion. Se cargo en la dispersion una solucion (28 g) de cloruro de titanio, siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas. Posteriormente, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 700 °C durante 1 hora. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese

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modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con TiO2 (Ejemplo 1).

Ejemplo 2

Se coloco "YFA-07070" (nombre comercial) (producto de Kinsei Matec Co., Ltd., tamano medio de partfcula: 7,0 mm, relacion de aspecto: 70, valor de CV: 44), alumina producida hidrotermicamente, (20 g) en un matraz que tema una capacidad interna de 1 l, y se anadio agua desalada (300 ml) para dispersar la alumina con agitacion. La dispersion se sometio a tratamiento ultrasonico (potencia electrica introducida: 180 W, frecuencia: 20 kHz) a temperatura ambiente durante 15 minutos mediante un procesador ultrasonico ("UD-200", fabricado por Tomy Seiko Co., Ltd.). Posteriormente, se anadio sulfato sodico (anhidro, 20 g) y se disolvio con agitacion. Se cargo en la dispersion una solucion (20 g) de cloruro de titanio, siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas. A continuacion, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 700 °C durante 1 hora. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con TiO2 (Ejemplo 2).

Ejemplo 3

Se coloco "YFA-05070" (nombre comercial) (producto de Kinsei Matec Co., Ltd., tamano medio de partfcula: 5,0 mm, relacion de aspecto: 70, valor de CV: 37), alumina producida hidrotermicamente, (20 g) en un matraz que tema una capacidad interna de 1 l, y se anadio agua desalada (300 ml) para dispersar la alumina con agitacion. Se cargo en la dispersion acido clorlmdrico al 35% (20 g), seguido de tratamiento con acido temperatura ambiente durante 15 minutos.

A continuacion se anadio sulfato sodico (anhidro, 40 g) y se disolvio con agitacion. Se cargo en la dispersion una solucion al 16,5 % (30 g) de cloruro de titanio y una solucion a 50 % (1,9 g) de cloruro estannico. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas. Ademas, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 800 °C durante 30 minutos. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con TiO2/SnO2 mixta (Ejemplo 3).

Ejemplo 4

Se coloco "YFA-02050" (nombre comercial), alumina producida hidrotermicamente, (20 g) en un matraz que tema una capacidad interna de 1 l, y se anadio agua desalada (300 ml) para dispersar la alumina con agitacion. Se anadio a la suspension sosa caustica (10 g), seguido de tratamiento con alcali a temperatura ambiente durante 15 minutos. Usando acido clorlmdrico al 35 %, el pH de la mezcla se ajusto a continuacion a pH 2, y se anadio sulfato sodico (anhidro, 40 g) y a continuacion se disolvio con agitacion. Se cargo en la dispersion una solucion de cloruro de titanio (28 g), siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %, y una solucion al 50 % (1,0 g) de cloruro estannico. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas.

A continuacion, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 800 °C durante 30 minutos. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con TiO2/SnO2 mixta (Ejemplo 4).

Ejemplo 5

Se coloco "YFA-07070" (nombre comercial), alumina producida hidrotermicamente, (20 g) en un matraz que tema una capacidad interna de 1 l, y se anadio agua desalada (300 ml) para dispersar la alumina con agitacion. La dispersion se sometio a tratamiento ultrasonico (potencia electrica introducida: 180 W, frecuencia: 20 kHz) a temperatura ambiente durante 15 minutos mediante un procesador ultrasonico ("UD-200", fabricado por Tomy Seiko Co., Ltd.). A continuacion se cargo acido mtrico (20 g), seguido de tratamiento con acido a temperatura ambiente durante 15 minutos.

Se cargo en la dispersion una solucion al 50 % (1,0 g) de cloruro estannico, y la mezcla resultante se ajusto a pH 6,0 con una solucion de hidroxido sodico. Posteriormente, la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con SnO2. Se disolvio sulfato sodico (anhidro, 20 g) en agua desalada (300 ml). En la solucion obtenida de ese modo, se anadio y se disperso la alumina en placa revestida con SnO2 descrita anteriormente que se habfa triturado. Se cargo en la dispersion una solucion (20 g) de cloruro de titanio, siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas. Posteriormente, la materia solida insoluble se recogio por filtracion,

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se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 800 °C durante 1 hora. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con SnO2/TiO2 apilada (Ejemplo 5).

Ejemplo 6

Se coloco "YFA-07070" (nombre comercial), alumina producida hidrotermicamente, (20 g) en una botella de plastico que tema una capacidad interna de 250 ml, y se anadieron agua desalada (100 ml) y perlas de vidrio de 2 mm (100 g), seguido de tratamiento de choque durante 30 minutos en un acondicionador de pintura. A continuacion se anadio agua desalada (200 ml) a la dispersion, y la mezcla resultante se agito. Se cargo en la dispersion una solucion al 50 % (1,0 g) de cloruro estannico, y la mezcla resultante se ajusto a pH 6,0 con una solucion de hidroxido sodico. Posteriormente, se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y a continuacion se seco para obtener alumina en placa revestida con SnO2.

Se disolvio sulfato sodico (anhidro, 20 g) en agua desalada (300 ml). En la solucion obtenida de ese modo, se anadio y se disperso la alumina en placa revestida con SnO2 descrita anteriormente que se habfa triturado. Se cargo en la dispersion una solucion (20 g) de cloruro de titanio, siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas. Posteriormente, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 800 °C durante 1 hora. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con SnO2/TiO2 (Ejemplo 6).

Ejemplo 7 y Ejemplo 8

Se coloco "YFA-10030" (nombre comercial) (producto de Kinsei Matec Co., Ltd., tamano medio de partfcula: 10,0 mm, relacion de aspecto: 27, valor de CV: 50), alumina producida hidrotermicamente, (20 g) en un matraz que tema una capacidad interna de 1 l. Despues de que el interior del matraz se despresurizara a 0,05 Torr, se aplico una tension de radiofrecuencia de 13,56 MHz en una atmosfera de vapor de agua a 0,11 Torr mediante un sistema de tratamiento con plasma en polvo ("PT-500", fabricado por Samco International, Inc.) para llevar a cabo un tratamiento con plasma a temperatura ambiente durante 5 minutos (potencia electrica introducida: 40 W). En otro matraz que tema una capacidad interna de 1 l, se anadio sulfato sodico (anhidro, 20 g) a agua desalada (300 ml) y se disolvio con agitacion. A la solucion resultante, se anadio la alumina en placa (20 g) que se habfa sometido a tratamiento con plasma como se ha descrito anteriormente, seguido de dispersion con agitacion.

Por otra parte, se disolvio una solucion (50 g) de cloruro de titanio, siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %, en agua desalada (300 ml) para proporcionar una solucion A. Despues de que la dispersion de alumina en placa se ajustara a pH 2,0 con acido clortudrico y se calentara a 80 °C, la solucion A se cargo a una velocidad constante durante 4 horas mediante una bomba dosificadora hasta que se proporciono a las partfculas de sustrato un color plata de interferencia. Durante la carga, se anadio una solucion al 10 % de hidroxido sodico para mantener el pH de la dispersion a 2,0 y la temperatura de la dispersion tambien se mantuvo a 80 °C.

Despues de que se cargara la solucion A hasta que se proporciono a las partfculas de sustrato un color plata de interferencia, la dispersion se calento durante 1 hora a reflujo. Posteriormente, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 700 °C durante 1 hora. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. La materia solida insoluble se recogio a continuacion por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con TiO2 (Ejemplo 7). Ademas, se obtuvo alumina en placa revestida con TO2 (Ejemplo 8) llevando a cabo un procesamiento similar al del Ejemplo 7 excepto en que la alumina producida hidrotermicamente se cambio a "YFA-07070" (nombre comercial).

Ejemplo Comparativo 1

Se anadio sulfato sodico (anhidro, 20 g) a agua desalada (300 ml) y se disolvio con agitacion. A la solucion resultante, se anadio alumina en placa A (tamano medio de partfcula: 55 mm, relacion de aspecto: 30, valor de CV: 95) (20 g) que no era un producto hidrotermico, seguido de dispersion con agitacion. Se cargo en la dispersion una solucion (30 g) de cloruro de titanio, siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas. Posteriormente, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 700 °C durante 1 hora. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener alumina en placa revestida con TO2 (Ejemplo Comparativo 1).

Ejemplo Comparativo 2

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Se anadio sulfato sodico (anhidro, 20 g) a agua desalada (300 ml) y se disolvio con agitacion. A la solucion resultante, se anadio alumina en placa B (tamano medio de partfcula: 10 mm, relacion de aspecto: 4,0, valor de CV: 60) (20 g) que no era un producto hidrotermico, seguido de dispersion con agitacion. Se cargo en la dispersion una solucion (30 g) de cloruro de titanio, siendo la concentracion de titanio de la misma un 16,5 %. La mezcla obtenida de ese modo se agito, se calento y a continuacion se calento a reflujo durante 4 horas. Posteriormente, la materia solida insoluble se recogio por filtracion, se lavo con agua, se seco, y a continuacion se sometio a un tratamiento termico a 700 °C durante 1 hora. Se anadio agua a la materia tratada obtenida de ese modo y, con agitacion, se hizo que las sales libres se disolvieran. A continuacion se recogio la materia solida insoluble por filtracion, se lavo con agua y se seco para obtener TiO2 alumina en placa revestida con (Ejemplo Comparativo 2).

Ejemplo Comparativo 3

Se obtuvo alumina en placa revestida con TO2 (Ejemplo Comparativo 3) como en el Ejemplo 1 excepto en que la alumina en placa ("YFA-02050") se uso sin el tratamiento con plasma.

Ejemplo Comparativo 4

Se obtuvo alumina en placa revestida con TO2 (Ejemplo Comparativo 4) como en el Ejemplo 2 excepto en que la alumina en placa ("YFA-07070") se uso sin el tratamiento ultrasonico.

Ejemplo Comparativo 5

Se obtuvo alumina en placa revestida con TiO2/SnO2 mixta (Ejemplo Comparativo 5) como en el Ejemplo 3 excepto en que la alumina en placa ("YFA-05070") se uso sin el tratamiento con acido.

Ejemplo Comparativo 6

Se obtuvo alumina en placa revestida con TiO2/SnO2 mixta (Ejemplo Comparativo 6) como en el Ejemplo 4 excepto en que la alumina en placa ("YFA-02050") se uso sin el tratamiento con alcali.

Ejemplo Comparativo 7

Se proporciono un producto comercial compuesto por mica revestida con oxido de titanio, "IRIODIN 225 WII" (nombre comercial, producto de Merck Ltd., Japon), como en el Ejemplo Comparativo 7.

Se determinaron los tamanos medios de partfcula (pm), las relaciones de aspecto y los valores de CV de las partfculas de sustrato usadas en los Ejemplos 1-8 y los Ejemplos Comparativos 1-6 y los tamanos de partfcula (pm) y los valores de CV de los oxidos metalicos de los pigmentos perlescentes obtenidos en los Ejemplos 1-8 y los Ejemplos Comparativos 1-7 y se presentan conjuntamente en la Tabla 1. Cada tamano medio de partfcula y su correspondiente relacion de aspecto se calcularon a partir de promedios de 50 partfculas seleccionadas aleatoriamente de una micrograffa obtenida mediante un microscopio de barrido electronico "ERA-8000" (fabricado por Elionix Inc.). Cada valor de CV es un valor calculado como un coeficiente de variacion estadfstico basado en una medicion llevada a cabo usando un equipo "MULTISIZER3 COULTER COUNTER" (fabricado por Beckman Coulter, Inc.). El tamano de partfcula de cada oxido metalico se calculo a partir de un promedio de 50 partfculas seleccionadas aleatoriamente de una micrograffa obtenida mediante un equipo "FE-SEMS-4800" (fabricado por Hitachi, Ltd.).

Tabla 1

: Partfculas de sustrato escamosas Pigmento perlescente

Tipo: Tamano medio de partfcula (pm) Relacion de aspecto Valor de CV Tamano de partfcula del oxido metalico (nm) Valor de CV

Ejemplo 1: "YFA-02050" 2,0 50 45 45 47

Ejemplo 2: "YFA-07070" 7,0 70 44 40 47

Ejemplo 3: "YFA-05070" 5,0 70 37 80 40

Ejemplo 4: "YFA-02050" 2,0 50 45 75 47

Ejemplo 5: "YFA-07070" 7,0 70 44 40 45

Ejemplo 6: "YFA-07070" 7,0 70 44 40 47

Ejemplo 7: "YEA-10030" 10,0 27 50 50 53

Ejemplo 8: "YFA-07070" 7,0 70 44 50 45

: Partfculas de sustrato escamosas Pigmento perlescente

Ej. Comp. 1: Alumina en placa A 55 30 95 45 97

Ej. Comp. 2: Alumina en placa B 10 4,0 60 45 65

Ej. Comp. 3: "YFA-02050" 2,0 50 45 920 70

Ej. Comp. 4: "YFA-07070" 7,0 70 44 740 55

Ej. Comp. 5: "YFA-05070" 5,0 70 37 870 62

Ej. Comp. 6: "YFA-02050" 2,0 50 45 1,020 70

Ej. Comp. 7: - - - - 300 50

Ejemplo de produccion de pinturas de automovil

Este ejemplo ilustra la ejemplos de produccion y evaluacion tras usar los pigmentos perlescentes como 5 composiciones de revestimiento. Los ejemplos de formulacion evaluados se presentan conjuntamente en la Tabla 2.

Tabla 2

(Unidad: partes)

Formulacion n.°: Pigmento perlescente Barniz acnlico (contenido de disolvente: 60 %) Barniz de melamina (contenido de disolvente: 60 %) "SOLVESSO n.° 100" Acetato de butilo

Formulacion A: Ejemplo 1 30 82 34 21 9

Formulacion B: Ejemplo 2 30 82 34 21 9

Formulacion C: Ejemplo 3 30 82 34 21 9

Formulacion D: Ejemplo 4 30 82 34 21 9

Formulacion E: Ejemplo 5 30 82 34 21 9

Formulacion F: Ejemplo 6 30 82 34 21 9

Formulacion G: Ejemplo 7 30 82 34 21 9

Formulacion H: Ejemplo 8 30 82 34 21 9

Formulacion I: Ej. Comp. 1 30 82 34 21 9

Formulacion J: Ej. Comp. 2 30 82 34 21 9

Formulacion K: Ej. Comp. 3 30 82 34 21 9

Formulacion K: Ej. Comp. 4 30 82 34 21 9

Formulacion M: Ej. Comp. 5 30 82 34 21 9

Formulacion N: Ej. Comp. 6 30 82 34 21 9

5

10

15

20

25

30

35

(Unidad: partes)

Formulacion O: Ej. Comp. 7 30 82 34 21 9

Formulacion P: Ninguno 0 82 34 21 9

Las mezclas de las formulaciones A-H se sometieron por separado a procesamiento de dispersion simple en un molino de arena. Ademas, la dispersion resultante (50 partes, cada una) de las formulaciones A-H y una mezcla (50 partes) de la formulacion P se combinaron en mezclas mtimas, respectivamente, para obtener las composiciones de revestimiento A-H (Tabla 3). Esas composiciones de revestimiento conteman cada una 8,55 partes de pigmento perlescente por 100 partes de la composicion de revestimiento, y se denominaran "pintura de ejemplo A-H".

Las mezclas de las formulaciones I-O se sometieron por separado a procesamiento de dispersion simple en un molino de arena. Ademas, la dispersion resultante (50 partes, cada una) de las formulaciones I-O y una mezcla (50 partes) de la formulacion P se combinaron en mezclas mtimas, respectivamente, para obtener las composiciones de revestimiento I-O (Tabla 3). Esas composiciones de revestimiento conteman cada una 8,55 partes de pigmento perlescente por 100 partes de la composicion de revestimiento, y se denominaran "pintura de ejemplo comparativa I- O".

Las pinturas de ejemplo A-H obtenidas anteriormente en los Ejemplos 1-8 y las pinturas de ejemplo comparativas I-O obtenidas anteriormente en los Ejemplos Comparativos 1-7 se aplicaron sobre laminas de papel de revestimiento de color negro mediante un revestidor de barra (n.° 6), respectivamente. Despues de secado a temperatura ambiente durante 30 minutos, las pinturas se hornearon y se curaron a 120 °C durante 30 minutos para preparar las muestras revestidas.

Con respecto a cada una de las muestras revestidas, se evaluo la uniformidad de fotoluminiscencia visualmente y mediante un goniofotometro tridimensional ("GP-200", fabricado por Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) en las siguientes condiciones: medicion de reflectancia, fuente de luz: luz A, angulo incidente: 45°, angulo de recepcion: 45°, rejilla receptora: 0,4 mm cuadrados, medicion de movimiento durante 40 mm a lo largo del eje X sobre la superficie de la muestra, intervalos de toma de muestras de datos: 0,1 mm; y se calculo la varianza estadfstica de la intensidad de reflexion. El instrumento de medicion se representa en la Figura 1, un ejemplo de los graficos obtenidos con las mediciones se muestra en la Figura 2, y los resultados de la medicion se presentan en la Tabla 3.

Ademas, se evaluaron visualmente las condiciones exentas de granulosidad y de lisura y tambien se midieron mediante un goniofotometro tridimensional ("GP-200", fabricado por Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) en las siguientes condiciones: medicion de reflectancia, fuente de luz: luz A, angulo incidente: 45°, angulos de recepcion: 45° y 0°, angulo de elevacion: 2,5°; y se calculo la proporcion de intensidad de reflexion (45°/0°). Un ejemplo de los graficos obtenidos con las mediciones se muestra en la Figura 3, y los resultados de la medicion se presentan en la Tabla 3.

Tabla 3

: Composicion de revestimiento Uniformidad de fotoluminiscencia Sensacion sedosa

Varianza: Evaluacion visual Proporcion de intensidad de reflexion (45°/0°) Evaluacion visual

Ejemplo 1: Pintura de ejemplo A 4,2 A 25,1 A

Ejemplo 2: Pintura de ejemplo B 4,3 A 40,6 A

Ejemplo 3: Pintura de ejemplo C 3,6 A 33,6 A

Ejemplo 4: Pintura de ejemplo D 3,2 A 30,4 A

Ejemplo 5: Pintura de ejemplo E 4,9 A 66,7 A

Ejemplo 6: Pintura de ejemplo F 3,5 A 48,8 A

Ejemplo 7: Pintura de ejemplo G 4,3 A 71,2 A

Ejemplo 8: Pintura de ejemplo H 3,6 A 57,9 A

5

10

15

20

25

30

35

40

Ej. Comp. 1: Pintura de ej. comp. I 5,9 B 210 B

Ej. Comp. 2: Pintura de ej. comp. J 6,2 B 141 B

Ej. Comp. 3: Pintura de ej. comp. K 7,1 B 220 B

Ej. Comp. 4: Pintura de ej. comp. L 6,2 B 130 B

Ej. Comp. 5: Pintura de ej. comp. M 6,5 B 180 B

Ej. Comp. 6: Pintura de ej. comp. N 6,8 B 215 B

Ej. Comp. 7: Pintura de ej. comp. O 5,9 B 210 B

A: buena, B: mala

En comparacion con las pinturas de ejemplo comparativo, las pinturas de ejemplo tuvieron valores menores de varianza que indica dispersion de fotoluminiscencia y tuvieron una fotoluminiscencia uniforme en su conjunto. Ademas, las pinturas de ejemplo tuvieron valores menores de proporcion de intensidad de reflexion con angulos de recepcion de 45° y 0° que las pinturas de ejemplo comparativo, y tambien tuvieron una sensacion lisa y sedosa bien equilibrada de luz especular y luz dispersada.

Ademas, los cosmeticos, plasticos, ceramica, tintas, toner y tinta de inyeccion de tinta que contienen los pigmentos perlescentes tambien tienen, en su conjunto, tanto fotoluminiscencia uniforme como fotoluminiscencia exenta de granulosidad, lisa y elegante, es decir, una sensacion sedosa, y pueden satisfacer completamente el arte segun se requiera.

Aplicabilidad industrial

El pigmento perlescente tiene, en su conjunto, fotoluminiscencia uniforme y un tono de color que tiene una fotoluminiscencia exenta de granulosidad, lisa y elegante, es decir, una sensacion sedosa y, por lo tanto, es optimo para campos donde se requiere tal tono de color, por ejemplo, para campos tales como ceramica, resinas, pinturas, materiales de construccion, tintas, toner, composiciones de tinta para inyeccion de tinta y cosmeticos y tambien para campos donde se requiera arte.

Breve descripcion de las figuras

[FIG. 1] Esquema que representa un instrumento de medicion.

[FIG. 2] Grafico de medicion de las variaciones de la intensidad de reflexion frente a la distancia de movimiento a lo largo del eje X.

[FIG. 3] Grafico de medicion de las variaciones de la gonioreflectancia tridimensional (angulo de elevacion: 2,5°).

1: Fuente de luz

2: Muestra

3: Fotorreceptor

4: Eje X

5: Eje Y

6: Eje Z

7: Angulo incidente

8: Angulo de recepcion

9: Angulo de elevacion

10: Pintura de ejemplo comparativo O

11: Pintura de ejemplo comparativo C

12: Pintura de ejemplo comparativo A

Claims

REIVINDICACIONES

1. Proceso para la produccion de un pigmento perlescente, que comprende las etapas de:

5 activar las superficies de partfculas de sustrato de alumina escamosas producidas mediante un proceso hidrotermico mediante al menos un metodo seleccionado entre tratamiento con plasma, tratamiento ultrasonico, tratamiento con acido, tratamiento con alcali, tratamiento de choque o tratamiento de grabado qmmico, dispersar en agua las partfculas de sustrato de alumina escamosas obtenidas en la etapa previa; hidrolizar en la dispersion resultante una sal metalica que comprende al menos una sal de titanio,

10 permitir que el hidroxido metalico o el oxido metalico resultante se deposite sobre dichas superficies de dichas partfculas de sustrato de alumina escamosas, y a continuacion

someter el deposito resultante a tratamiento termico para formar, sobre dichas superficies de dichas partfculas de sustrato de alumina escamosas, capas de revestimiento de oxido metalico que tienen un tamano de partfcula en un intervalo de 1 a 500 nm.

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