Tecnologías de pigmentos metálicos

Un sector de nuestra industria de aerosol que mantiene constante su permanencia en el mercado y que tiene mucha oportunidad de desarrollo es el de las pinturas en aerosol. Existen nuevas tendencias en los componentes de sus formulas tales como resinas de alta resistencia y pigmentos con nuevas tecnologías. Y para actualizar a la industria en cuanto a este tema, en el pasado Seminario Técnico de Formulación de Aerosoles, del IMACC, el IQ. David Escobar desarrollo todo este concepto de Tecnologías de Pigmentos Metálicos aplicadas al Sistema Aerosol y a productos de cuidado personal, y que aquí publicamos íntegramente.

 

Indíce

Líneas de Productos

Materias primas

Pigmento Metálicos

Proceso de Obtención

Tendencias

Geometría de hojuelas

Leafing, No Leafing

Curva de distribución

Propiedades

Productos

Recomendaciones de uso

Resumen

¿Cuáles son los segmentos en las que los pigmentos metálicos pueden estar? Además de la industrial del aerosoles, tienen participación en el mercado de tintas, pintura automotriz, plásticos, impermeabilizantes.

Estos pigmentos se pueden utilizar en sistemas base solvente y sistemas base agua, este ultimo, derivado de las nuevas tendencias y reglamentaciones alrededor del mundo para el cuidado del medio ambiente.

 

 

1. Líneas de productos

Pigmentos de Aluminio

ALD, ALB, APN

En la pirotecnia que es para las chispas que se generan al momento de la explosión.

Granulados GA

Principalmente utilizados en el segmento metalúrgico, en camisas exotérmicas.

Pastas de Aluminio GAP

Además de dar color al segmento de recubrimientos, es utilizado también en el segmento de construcción en la fabricación de concreto ligero y en grasas y lubricantes para evitar la corrosión.

Pigmentos de Bronce CUBRIO

Estos elementos van mucho para la línea CUBRIO que son pigmentos 100 por ciento cobre o también pueden ser aleaciones de cobre-zinc y se cuenta con 4 tonalidades que son:

• Cobre 100 por ciento

• Oro pálido conocido como oro-rojizo.

• Oro tipo pálido conocido como oro-amarillento

• Oro rico conocido como oro-verdoso.

Aluminio de Especialidad ALU

Principalmente utilizados en el mercado automotriz, se encuentran los tres tipos de hojuela: irregular, silver dólar y VMP, cada una con diferentes propiedades que aseguran el mejor desempeño en los acabados finales.

Encapsulados BRiO y SiO

Esta línea de productos se utiliza principalmente en el área  de pintura en polvo y sistemas base agua proporcionando excelente estabilidad y resistencia, ofreciendo  inmejorables efectos chispeantes.

2. Materias primas

Las principales materias primas que se utilizan son:

Se utilizan  materias primas de alta pureza, las cuales confieren a nuestros productos efectos y propiedades de alto desempeño, ideales para cumplir con las necesidades de los fabricantes de pinturas y recubrimientos.

El Foil de Aluminio va mucho para el segmento de pintura industrial y Atomizado de aluminio que se utiliza para toda una línea de especialidades como el segmento automotriz.

 

3. ¿Qué es un pigmento metálico?

Son hojuelas laminares de aleaciones de metales no ferrosos de alta pureza, los cuales mediante un proceso de molienda y separación granulométrica, obtienen sus características de distribución de partícula, laminación,

poder cubriente y brillo.

 

4. Proceso de obtención

Los pigmentos metálicos se clasifican de acuerdo al tipo de hojuela, a las características que tienen de tono, brillo y de cubriente. Esto se controla desde el proceso de molienda. Este proceso se conoce como Proceso Hall.

La molienda se carga con: Polvo de aluminio, solvente y agente para molienda. Las condiciones de proceso y materia prima ademas de el agente humectante, son las variables a cuidar para que el pigmento metalico obtenga sus propiedades y caracteristicas.

El agente de molienda es quien confiere al producto la propiedad leafing y la propiedad no leafing.

Una vez concluida la etapa de molienda, sigue el proceso de tamizado, donde se realiza una separación granulométrica, obteniendo la curva de distribución del producto. A continuación, pasa al proceso de filtrado donde se retira el exceso de solvente, con la  finalidad de realizar un manejo mas sencillo de la pasta de aluminio. Después, sigue un proceso de mezclado y/o pulido del producto para obtener las propiedades finales de tono, brillo y cubrición de cada uno de los productos.

 

5. Tendencias

Irregular (corn flakes)

Este nombre es debido a que, al observarla en microscopio se asemeja a los corn flakes , son hojuelas sin una forma definida con aristas e imperfecciones den toda la superficie.

La ventaja  de este tipo de hojuelas  es que nos ofrece una excelente opacidad  respecto a las hojuelas dólar.

 

Dólar

Su nombre se debe por la moneda de EE.UU. Son plateadas y completamente lenticulares.

Este tipo de hojuelas es de forma lenticular (similar a una lenteja). Este tipo de aun presenta algunas imperfecciones en su  superficie, utilizado en el mercado como pigmento de efecto, principalmente para obtener el efecto destellante.

 

Dólar menor espesor

Si bien este tipo de hojuela tiene propiedades similares a la anterior, su diferencia radica en el espesor de hojuela (alrededor de 2/3 partes de la anterior), ésta al ser mas delgada y un poco mas plana en su superficie, ofrece un efecto mas destellante y una mayor opacidad comparada con la anterior.

 

VMP

Las propiedades de una hojuela VMP son: una superficie completamente plana, además de ser excepcionalmente delgadas (10 veces menor que una hojuela convencional), lo que nos permite obtener acabado ultrabrillantes y acabados espejo altamente reflectantes.

 

6. Geometría de hojuelas

El espesor forma un papel muy importante porque mientras más delgada sea la hojuela y mientras más plana sea su superficie, se va a lograr una mejor reflexión de la luz y mayor opacidad en el sistema a aplicar.

   

 

7. Leafing, No Leafing

Los pigmentos leafing presentan la propiedad de flotación en la película húmeda y tienden a orientarse horizontalmente en la superficie del vehículo o sistema aplicado, debido a este acomodo, crean la impresión óptica de unas superficie metálica con alta reflectancia y apariencia pateada.

Este tipo de pigmentos no presentan una buena adherencia al momento de ser expuesto a un frotamiento. Contrariamente, los pigmentos No Leafing son humectados completamente por el disolvente y el vehículo , ocasionando que al secar la película del sistema aplicado, las hojuelas se incorporen dentro del vehículo en posición paralela respecto al sustrato. Este tipo de pigmentos puede ser mezclado con  pigmentos de color para ofrecer una gran variedad de tonos metálicos, además, presentan una excelente edherencia al momento de ser expuestos a  esfuerzos de frote y/o Manejo.

8. Curva de distribución

Las propiedades ópticas de los pigmentos dependen fundamentalmente del tamaño y distribución de partícula, para lograr no solo mejores resultados y rendimiento, sino  además mayor calidad en el producto final. Mientras mas grande ser la partícula, el brillo será mayor y tratándose de una partícula mas finas, la apariencia ser mas tersa y con menor brillo.

La hojuela Irregular al tener una curva muy amplia, esas hojuelas finas brindan un excelente poder cubriente,  viéndose mermado el efecto destellante de este tipo de productos.

Las hojuelas dólar, por las condiciones de obtención presentan una distribución mas cerrada, las partículas son mas homogéneas entre sí, lo que da un acabado mas blanco, mayor brillo y efecto mas destellante comparado contra las hojuelas irregulares.

Las hojuelas VMP son partículas metálicas planas de bajo tamaño de partícula ,el espesor de este tipo de hojuelas es excepcionalmente delgado, por sus características de obtención, nos brinda una curva de distribución mas homogénea que la distrución dólar.  Este tipo de distribución y propiedades de hojuela proporciona una excelente reflexión de la luz.

 

9. Propiedades

Las propiedades que presentan todos los pigmentos metálicos son principalmente:

• Opacidad: Un aluminio mientras el tamaño de partícula tienda más hacia los finos, se va a tener una mayor opacidad. Esto quiere decir que es la Capacidad de un recubrimiento para no dejar pasar la luz y por lo tanto va a ocultar el color de la superficie a la que se aplica.

• Tesura: Es la característica de lisura o ausencia de arrugas de una formulación con pigmento, aplicada en un sustrato liso.

• Brillo: es el efecto percibido al observar la luz que se ve reflejada sobre los pigmentos metálicos al ser aplicados en una superficie; entre más sea la reflectancia, mayor es el brillo •Blancura: Va de la mano con el tipo de hojuela y  el tamaño de partícula. Un aluminio entre más fino, se va a ver más oscuro y mientras más grueso sea, vamos a tener una mejor blancura.

• Sedimentación: Un pigmento entre más grande es, se va a volver más pesado. Si se va a sedimentar más rápido de lo que se sedimenta un pigmento más fino.

Las propiedades anteriores se pueden observar entre misma forma de hojuela.

 

10. Productos

Los principales productos que se pueden ofrecer o recomendar:

Disponibles en Tonos Oro Rico, Oro Pálido, Oro Rico Pálido y Cobre.

Las hojuelas VMP dan una excelente difracción especular debido a las partículas lisas y ultra finas y su orientación en el recubrimientoAluminio Encapsulado

Pigmentos ideales para sistemas base agua y productos de cuidado personal, son pigmentos encapsulados en SiO2, brindando protección y estabilidad, además de ser amigables al medio ambiente.

 

Bronce Encapsulado

11. Recomendaciones de uso

Pre Dispersión

Es recomendable que el aluminio pueda ser pre dispersado, para que estas hojuelas puedan separase. Debe ser a no más de 400 revoluciones por minuto y con un agitador que sea de propela o disco plano, sin bordes cortantes.

Resinas o Vehículos para efecto “no leafing”

El índice de acidez del vehículo debe ser preferentemente 0 o no mayor a 9.

Preferentemente el vehículo debe estar exento de humedad, ya que el agua reacciona con el aluminio produciendo hidrogeno.

Solventes para efecto “no leafing”

Son mas adecuados los solventes que tienen menor tensión superficial.

Preferentemente deben de estar exentos de humedad.

Resinas o Vehículos para efecto “leafing”

El índice de acidez del vehículo debe ser preferentemente 0 o no mayor a 5, ya que las especies acidas tienden a reaccionar deteriorando la capa de acido esteárico.

Preferentemente el vehículo debe estar exento de humedad, ya que el agua también afecta la estabilidad del leafing.

Solventes para efecto “leafing”

Solventes con la mayor tensión superficial favorecen el efecto leafing.

Preferentemente deben de estar exentos de humedad.

12. Resumen

El desempeño de los pigmentos metálicos presentan una  relación directa con la  geometría de las hojuelas.

Los productos Leafing tienen la capacidad de flotar en el sistema

Los productos No Leafing pueden mezclarse con pigmentos orgánicos para ofrecer distintas tonalidades.

importante un pre dispersión del pigmento metálico y utilizar un agitador adecuado  para lograr el mejor desempeño del producto.