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Julio 2006

FORMULACION DE COLORES METALIZADOS Y DE EFECTO

Pedro GarcíaLUCIANO AGUILAR S.A.

Con la colaboración de:Gerhard Wilker / Clariant GmbH

Soluciones a la problemática de los pigmentos de EfectoAlicante, 5 de Julio de 2006

Julio 2006

Indice

I. Proceso de formulación III. Algunos Ejemplos prácticos

Colores Sólidos

Colores Metálicos

Otros colores con Efecto

II. Equipamiento NecesarioSoftware de formulaciónSpectrofotómetroPerfiles de Calibración/ Pigmentos

MicroscopioEquipo complementarioBiblioteca de Pigmentos de Efecto

Colores Sólidos

Colores con Efecto

Comportamiento del Flop / Factores

ADICIONAL P/ COLORES CON EFECTO

COMÚN

Julio 2006

Colores Sólidos

Colores Metalizados

Colores con otros Efectos

I. Proceso de formulación

Julio 2006

Formulación de Pigmentos en Colores Sólidos

I. Espectrofotómetro + SW Formulación

Curvas Específicas de Reflectancia para cada Pigmento

Caracterización y Calibración de la familia de ingredientes

(La formulación de una muestra se basa en la contribución de lascurvas de reflectancia de cada uno de los pigmentos caracterizados)

(Se recomienda el uso de bibliotecas de color)

Julio 2006

Calibración de la Familia, Sistema SólidoCarecterización Pigmentos (Paneles)

SISTEMA TONOS SÓLIDOS

Degradación con Negro: 98 Pigmento: 2 Negro Master

3 Degradaciones con Blanco Maestro:

60 Pigmento: 40 TiO230 Pigmento: 70 TiO23 Pigmento: 97 TiO2

Paneles de Aluminio con contraste Claro/Oscuro

Julio 2006

Sistema Sólido, Paneles de Calibración:(Degradaciones c/ Blanco y Negro)Pigment Blue 27

b / n

98 Pigmento: 2 Negro Humo

b / n

60 Pigmento: 40 TiO2

b / n b / n

30 Pigmento: 70 TiO2 3 Pigmento: 97 TiO2

Julio 2006

C.I. Pigment Violet 19

Julio 2006

C.I. Pigment Blue 15:2

Julio 2006

Método Igualación Color / Procedimiento- Sector Pinturas -

1. Geometría de medida Esfera integrada d/8°, SCI(Deducción brillo superficial 4 %). Opcionalmente para tonos muy oscuros:(< 5 % reflection), SCE

2. Rango espectral Visible (31 lecturas)

3. Teoría Kubelka / Munk (K/S)

4. Ajuste por curva de reflactancia/ mínima metamería, D65-A.Opcional D65- otro iluminante estándar CIE.

K 400 nm C1 • K1 + C2 • K2 + C3 • K3 ........ Cn • KnS 700 nm C1 • S1 + C2 • S2 + C3 • S3 ........ Cn • Sn

R

Julio 2006

Método Igualación Color / Procedimiento- Sector Pinturas -

Selección de Pigmentos

Cálculo de la Formulación Inicial

C1 ......Cn

Comparación con Patrón

CorrecciónΔC1 ...... ΔCn

Comparación con PatrónCálculo ΔE

ΔETolerable

Medida de la curva de Reflectancia

Correcciónno

si ≈ ΔE < 0,1 (o.k)

Julio 2006

Formulación de Pigmentos en Colores Metalizados

I. Microscopio

Forma de la partículasTamaño de las partículasRatio entre diferentes partículas (Cuando hay más de una)

II. Espectrofotómetro + SW Formulación

Formulación basada en las curvas de reflectancia de c/ uno de los pigmentos caracterizados, incluyendo los Aluminios

Principios de formulación semejantes a los colores sólidos

Software y procedimiento de trabajo adaptados

Julio 2006

Escamas Aluminio / Sector Automóvil

Forma convencional (Cornflake) 18 - 20 µm Forma longitudinal (Silver Dollar) 18 - 20 µm

Julio 2006

Calibración de la Familia, Sistema MetalizadoCaracterización Pigmentos Sólidos (Paneles)

SISTEMA METALIZADOS

Degradación con Negro: 98 Pigmento: 2 Negro Master3 Degradaciones con Aluminio:

75 Pigmento: 25 Alcoa 747050 Pigmento: 50 Alcoa 747025 Pigmento: 75 Alcoa 7470

Pigmentos Sólidos

Aluminios

Tono Lleno: Concentración específica pigmento Degradación con negro: 75 Aluminio: 25 Negro de Humo

Julio 2006

Paneles de Calibración/ Pigmentos sólidos(Degradaciones c/Aluminio) / Pigment Yellow 110

b / w


b / w

75 Pigmento: 25 Aluminio

b / w b / w

50 Pigmento: 50 Aluminio 25 Pigmento: 75 Aluminio

Julio 2006

Calibración Pigmento SólidoBase Aluminio / Pigment Yellow 110

Julio 2006

METALLUX 2196 Tono lleno

100%

75% Aluminio

25% Negro

Calibración Aluminio AlternativoMetalux 2196

Julio 2006

Formulación de Pigmentos en colores Perlados o Efectos similaresI. Microscopio

Forma de la partículasTamaño de las partículasColor de la partículaRatio entre diferentes partículas (Cuando hay más de una)Transparencia / opacidad

II. Espectrofotómetro + SW Formulación

Formulación basada en las curvas de reflectancia de c/ uno de los pigmentos caracterizados, incluyendo Aluminios y P. Efecto.

Principios de formulación semejantes a los colores sólidosSoftware y procedimiento de trabajo adaptados

Julio 2006

Pigmentos de Interferencia Mica (con TiO2)

9205 WR

amarillo

9215 WR

rojo

9217 WR

cobre

9219 WR

violeta

9225 WR

azul

9235 WR

verde

Luz blanca

incidente

0

5

10

15

20

25

30

400 500 600 700λ nm

0

5

10

15

20

25

400 500 600 700λ nm0

5

10

15

20

25

400 500 600 700λ nm

0

5

10

15

20

25

30

400 500 600 700λ nm0

5

10

15

20

25

30

400 500 600 700λ nm0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

400 500 600 700λ nm

140 nm

370 nm310 nm280 nm

250 nm230 nm

Satin 9201 WR 9211 WR9223 WR II 9221 WR 9231 WR

Julio 2006

Pigmentos de Efecto utilizados habitualmente en el sector del automóvil

Pigmentos perlados recubiertos con pigmentos orgánicosTitanatos de Cobalto, recubiertos de pigmentos perladosPigmentos de cristal líquidoGrafitoDisulfuro de MolibdenoOxidos de Hierro recubiertos de aluminioPlated iron oxide (P.I.O.)Micro Bioxidos de TitanioumDioxidos de Silicio (TiO2)Dioxidos de Silicio (Fe2O3)Oxidos Aluminio (TiO2)Oxidos Aluminio (Fe2O3)

Pigmentos OVIP

Escamas Aluminio convencionales (Cornflake)

Escamas Aluminio longitudinales (Silver Dollar)

Escamas Aluminio recubiertas pigmentos orgánicos

Pigmentos perlescentes Plateados (TiO2)

Pigmentos Perlados de Interferencia (TiO2)

Pigmentos perlados Gris Plata (Fe TiO3)

Oxidos de hierro recubiertos de pigmentos perlados (Fe2O3)

Pigmentos Oro Combinados (TiO2 / Fe2O3)

Pigmentos Verde Combinados (TiO2 / Cr2O3)

Julio 2006

Calibración de la Familia, Sistema MetalizadoCaracterización Pigmentos Sólidos (Paneles)

SISTEMA METALIZADOS/EFECTO

Degradación con Negro: 98 Pigmento: 2 Negro Master

3 Degradaciones con Aluminio:

75 Pigmento: 25 Alcoa 747050 Pigmento: 50 Alcoa 747025 Pigmento: 75 Alcoa 7470


Pigmentos Sólidos

Julio 2006

Pigmentos Perlados/ Efecto

Tono Lleno: Concentración específica pigmentoDegradación con negro: 97 Pigmento: 3 Negro de Humo

Aluminios

Tono Lleno: Concentración específica pigmento Degradación con negro: 75 Aluminio: 25 Negro de Humo

Calibración de la Familia de Ingredientes:Caracterización Pigmentos de Efecto (Paneles)


Julio 2006

Silver grey pigments: Paliocrom L6000

Microscopical picture (200 x)Bright field illumination

Dark field illumination

Julio 2006

Iriodin Moss Green 9444 WR (10-40 µm)

Microscopical picture (200 x)Bright field illumination

Dark field illumination

Julio 2006

Paneles de Calibración/ Pigmentos EfectoIriodin Pearl Violet 9219 WR

Tono Lleno 14%(concentración específica pigmento)


b / w b / w

Julio 2006

DETERMINACIÓN DE PARTÍCULAS EFECTOGonioespectrofotómetro (incidencia/ observación)MicroscopioEquipamiento complementarioBiblioteca de Pigmentos de Efecto

FORMULACIÓNSoftware DATACOLOR MATCH PIGMENT PROEspectrofotómetroPaneles de calibración / Pigmentos

II. Equipamiento Necesario para laformulación de colores Metálicos/Efecto

Julio 2006

Estación de trabajo para Análisis Microscópico de Pigmentos de Efecto

Configuración Empleada por

1. 2 Microscopios Dual Transmisión/Reflexión, para observación sobre fondo brillante o oscuro, ratios de aumento 50, 100, 200, 500 x

2. Mezclador Digital AV, 2 imágenes cara a cara en la pantalla TV color3. Monitor Vídeo Color 4. Vídeo Cámara Color 5. Vídeo Medidor de tamaño de partícula 6. Vídeo Impresora Color 7. Cámara o Cámara Polaroid 35 mm (Cabezal intercambiable)8. SIS Sistema de análisis y registro de partículas

Julio 2006

Estación de trabajo para Análisis Microscópico de Pigmentos de Efecto

Julio 2006

Spectrofotómetro: Datacolor 600® (ej)

Geometría de medición 8°/d con esfera integradora

Fuente de luz Lampara de Xenon

Rango de medida 400 - 700 nm

Puntos de medida 31, Posibilidad 61

Método de medida Especular Incluida Reducción de brillo (-4%)

¿Por qué?

Julio 2006

Porqué Datacolor 600®

• Iluminación difusa / Geometría d/8º

(No favorece ninguna geometría de incidencia/observación)

• Óptima resolución y correlación interinstrumental

• Puede medir en condiciones SCI (Brillo especular incluído)

• Curvas similares para mismo tono /distinto brillo

• La formulación dependerá básicamente el matiz/ tono de color

Julio 2006

Software Formulación Metalizados/ Efecto:DATACOLOR MATCH PIGMENT Pro ®

Características:Primer software comercial capaz de incorporar y formular con pigmentos Metalizados/ de Efecto

Los pigmentos Metalizados/Efecto quedan registrados en una categoría denominada “Sp” (special pigments)

Un solo SW para todo tipo de formulación

El software admite indistintamente calibraciones convencionales para pigmentos sólidos en base a degradaciones con Blanco Maestro, o Calibraciones “Sp”para sistemas de formulación con Pigmentos Efecto en base a degradaciones con Aluminio de Referencia.

Julio 2006

Software Formulación Metalizados/ Efecto:DATACOLOR MATCH PIGMENT Pro ®

Diseñado para admitir la calibración de pigmentos en base a Aluminio de Referencia.

Los pigmentos Metalizados/Efecto quedan registrados en una categoría denominada “Sp” (special pigments)

Permite fijar proporciones inter pigmentarias. Especialmente útil para los pigmentos de Efecto.

Rango ampliado de componentes de formulación. Adminte combinaciones de hasta 15 ingredientes.

Cálculo Diferencias Color simultáneamente hasta con 5 iluminantes diferentes

Métodos de calibración avanzados

Funciones distintivas relevantes :

Julio 2006

Calibración Familia Ingredientes DATACOLOR MATCH PIGMENT Pro ®

Nombre de los Pigmentos

Código

Precio / Opciones / Key Words

Porcentaje/ Pigmento

Contenido total de sólidos

Densidad

Ratio Pigmento / Blanco o Aluminio o Negro de Humo

Espesor film seco de la degradación con negro

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Sistema Portátil para la Formulación de Colores de Efecto

Julio 2006

Colores Sólidos

Colores Metalizados/ EfectoAprobación final

Inspección VisualCurva Espectral Análisis MicroscópicoGonioespectrofotómetroComportamiento del Flop

III. Algunos ejemplos prácticos de formulación

= Sólidos

Julio 2006

Familias ingredientes de un sistema DC MP Pro ®

Sistema Solidos

94 Pigmentos (organicos)

25 Pigmentos (inorganicos)

Incluyendo Blanco/Negro

119 Total

Sistema Efecto

81 Pigmentos (org./inorg.)

Incluyendo Blanco/Negro

11 Aluminios

67 Pigmentos de Efecto

159 Total

Sistema abierto (pueden adicionarse nuevos pigmentos)

Julio 2006

Formulación Colores Sólidos: RAL 5024 Azul Pastel / Formulación no metamérica

Data 06.08.2002 07:34Standard V-RAL 5024-GL Pastel Blue 1MatchSystem IndustrialPigmentation dEFilmthickness (micron) 35.0 Ilumination D65/10 A/10

dL* 0.001 0.01dC* -0.017 -0.00dH* 0.046 -0.12

Contrast ratio CMC (1 t) 1.00

Nr. 1 dE Cielab 0.049 0.12

Pigment / binder ratio solid [%] 8.6Pigment wet paint [%] 4.1

Pigment Pigm. ratio % in W.P.. 50 g paint

430 Hostaperm Pink E 0.67 5.0 0.27620 Hostaperm-Blue BFL Ind. 1.46 5.0 0.60875 Black FW 200 0.5 % Ind. 0.65 0.5 2.65850 TiO2 97.22 30.0 6.62Let down paint 0.00 0.0 39.86

Reflectance

R

700

0.1

0.2

0.3

0.4

450 500 550 600 650

R

Standard Match

Julio 2006

Data 06.08.2002 07:34Standard V-RAL 5024-GL Pastel Blue 1MatchSystem IndustrialPigmentation dEFilmthickness (micron) 35.0 Ilumination D65/10 A/10

Nr. 1 dE Cielab 0.156 0.79

Pigment / binder ratio solid [%] 8.7Pigment wet paint [%] 4.2

Pigment Pigm. ratio % in W.P.. 50 g paint

Reflectance

R

700

0.1

0.2

0.3

0.4

450 500 550 600 650

R

Standard Match

dL* 0.019 0.01dC* 0.120 -0.33dH* -0.098 0.72


430 Hostaperm Pink E 0.33 5.0 0.14615 Hostaperm-Blue AFL Ind. 1.86 5.0 0.78875 Black FW 200 0.5 % Ind. 0.67 0.5 2.77850 TiO2 97.14 30.0 6.73Let down paint 0.00 0.0 39.59

Formulación Colores Sólidos: RAL 5024 Azul Pastel / Formulación metamérica

Julio 2006

Formulación de colores que requieren pigmentos de efecto

1. Determinación cualitativa P. Efecto

Multi FX 10

Línea interferencia

Microscopio

Mezclas / ProporcionalidadTamañoFormaColorOpacidad

(usando iluminación fondo brillante/oscuro)

2. Formulación Color

La información obtenida en el paso 1, puede incorporarse al sistema reduciendo el nº de variables. Objetivo: Obtener la combinanción menos metamérica posible.

Durante la formulación, análisis microscópico Matiz y Color de los pigmentos de efectosRatio entre los pigmentos de efectoArea de concentración de los pigmentos de efecto versus el standard

Tras la correcta formulación, registro:Imágen microscópica imitación/estandardCurvas remision imitación y standard

Julio 2006

Formulation V-Jaune Soleil D-30 20.6.00 Date 20.06.2000 11:44Standard V-Jaune Soleil D-30 20.6.00 1MatchSystem Metallic ComparisonPigmentation Optimal dEFilmthickness [micron] 15.0 Illumination D65/10 A/10

dL* 0.008 - 0.01dC* 0.037 0.02dH* 0.199 - 0.05


Nr. 1 dE Cielab 0.202 0.06

Pigment / binder ratio solid [%] 30.8Pigment in wet paint [%] 5.1

Pigment Pigm. ratio % in W.P. für 50 g paint

138 Fanchon Fast Yellow Y-5688 35.26 6.0 15.11400 Hostaperm Scarlet GO 11.22 7.0 4.12909 Mobilux R 187 24.48 18.0 4.20948 Iriodin Brilliant Yellow 9205 WR 3.67 14.0 0.67900 Metallux 2153 24.48 15.0 4.20876 Black FW 200 0.89 3.0 0.77Let down paint 138.38 0.0 20.93

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700

R

Standard Match

Reflectance

Color Formulado, Modelo AutomóvilFormulación no metamérica

Julio 2006

Formulation V-Jaune Soleil D-30 20.6.00 Date 26.11.2001 07:12Standard V-Jaune Soleil D-30 20.6.00 1MatchSystem Metallic ComparisonPigmentation Optimal dEFilmthickness [micron] 15.0 Illumination D65/10 A/10

Nr. 1 dE Cielab 5.241 4.74

Pigment / binder ratio solid [%] 45.2Pigment in wet paint [%] 7.4

Pigment Pigm. ratio % in W.P. für 50 g paint

dL* -0.717 - 0.82dC* -4.960 -4.49dH* -1.533 1.30


876 Black FW 200 0.00 3.0 0.00400 Hostaperm Scarlet GO 0.31 7.0 0.17909 Mobilux R 187 27.73 15.0 6.88946 Iriodin Brilliant Yellow 9205 WR 5.55 14.0 1.47900 Metallux 2153 27.73 15.0 6.88876 Irgazin Yellow 2RLT 38.68 6.0 23.99Let down paint 48.44 0.0 10.61

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700

R

Standard Match

Reflectance

Color Formulado, Modelo AutomóvilFormulación metamérica

Julio 2006

Renault Jaune Soleil D-30 Renault Jaune Soleil D-30

Imitación Standard

Aprovación Final:Análisis Microscópico

Julio 2006

Aprovación Final: Gonioespectrofotómetro

Julio 2006

Aprovación Final:Gonioespectrofotómetro

No Aceptable

Julio 2006

Comportamiento Flop/ Efectos sobre el color

D ark D ow n F lop H igh ly transparent o rganic / inorgan ic P igm ents

C oarse type o f E ffect p igm ents

S ilver D ollar rep lacing C orn flake

Light D ow n F lop O paque, ligh t scattering P igm ents o rganic / inorgan ic

fine type E ffect p igm ents

deorien tating add itives

A ngle D epended C olor F lop

B lue w ith g reen ish F lop: U sage o f P h thalos w ith neu tral F lop

B lue w ith redd ish F lop: U sage of α / ε Ph thalos

C o lo red F lop: U sage o f S carabeus, V ariocrom , C rom ofla ir.

C om bination opaque p igm ents w ith h igh ly transparent e ffect p igm ents (com plem entary co lo rs)

Julio 2006

formulacion de colores metalizados y de efecto … · formulacion de colores metalizados y de...

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