FORMULACION DE COLORES METALIZADOS Y DE EFECTO · Paneles de Aluminio con contraste Claro/Oscuro....
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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
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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
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Colores Sólidos
Colores Metalizados
Colores con otros Efectos
I. Proceso de formulación
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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)
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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
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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
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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
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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)
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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
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Escamas Aluminio / Sector Automóvil
Forma convencional (Cornflake) 18 - 20 µm Forma longitudinal (Silver Dollar) 18 - 20 µm
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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
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Paneles de Calibración/ Pigmentos sólidos(Degradaciones c/Aluminio) / Pigment Yellow 110
b / w
98 Pigmento: 2 Negro Humo
b / w
75 Pigmento: 25 Aluminio
b / w b / w
50 Pigmento: 50 Aluminio 25 Pigmento: 75 Aluminio
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METALLUX 2196 Tono lleno
100%
75% Aluminio
25% Negro
Calibración Aluminio AlternativoMetalux 2196
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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
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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
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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)
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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
Paneles de Aluminio con contraste Claro/Oscuro
Pigmentos Sólidos
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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)
Paneles de Aluminio con contraste Claro/Oscuro
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Silver grey pigments: Paliocrom L6000
Microscopical picture (200 x)Bright field illumination
Dark field illumination
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Iriodin Moss Green 9444 WR (10-40 µm)
Microscopical picture (200 x)Bright field illumination
Dark field illumination
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Paneles de Calibración/ Pigmentos EfectoIriodin Pearl Violet 9219 WR
Tono Lleno 14%(concentración específica pigmento)
97 Pigmento: 3 Negro Humo
b / w b / w
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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
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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
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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?
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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
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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.
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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 :
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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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Colores Sólidos
Colores Metalizados/ EfectoAprobación final
Inspección VisualCurva Espectral Análisis MicroscópicoGonioespectrofotómetroComportamiento del Flop
III. Algunos ejemplos prácticos de formulación
= Sólidos
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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)
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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
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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
Contrast ratio CMC (1 t) 1.00
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
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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
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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
Contrast ratio CMC (1 t) 1.00
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
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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
Contrast ratio CMC (1 t) 1.00
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
página 40Julio 2006
Renault Jaune Soleil D-30 Renault Jaune Soleil D-30
Imitación Standard
Aprovación Final:Análisis Microscópico
página 43Julio 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)