Colorantes de difracción de radiación.

Un material de difracción de radiación que comprende una agrupación periódica y ordenada de partículas que semantienen en una matriz polimérica en el que dichas partículas comprenden cada una un núcleo rodeado por unacubierta de una composición no formadora de película que es diferente de dicha matriz,

en el que el índice derefracción de dicho núcleo es diferente del índice de refracción de dicha cubierta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/041726.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MUNRO, CALUM, H., MERRITT,MARK D.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B05D5/06 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL.B05D PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL (transporte de objetos en los baños de líquidos B65G, p. ej.. B65G 49/02). › B05D 5/00 Procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies para obtener efectos, acabados o estructuras de superficie particulares. › para obtener efectos multicolores u otros efectos ópticos (B05D 5/02 tiene prioridad).
  • C08F257/02 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 257/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros de monómeros aromáticos como los definidos en el grupo C08F 12/00. › sobre polímeros de estireno o estireno alquil-sustituido.
  • C08F265/04 C08F […] › C08F 265/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros de ácidos monocarboxílicos insaturados o sus derivados como los definidos en el grupo C08F 20/00. › sobre polímeros de ésteres.
  • C08F283/00 C08F […] › Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros previstos por la subclase C08G.
  • C08F283/10 C08F […] › C08F 283/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros previstos por la subclase C08G. › sobre polímeros que contienen más de un radical epoxi por molécula.
  • C08F283/12 C08F 283/00 […] › sobre polisiloxanos.
  • C08F291/00 C08F […] › Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre compuestos macromoleculares de acuerdo con más de uno de los grupos C08F 251/00 - C08F 289/00.
  • C08F292/00 C08F […] › Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre sustancias inorgánicas.
  • C08L51/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › Composiciones de polímeros injertados en los que el componente injertado es obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono (conteniendo polímeros ABS C08L 55/02 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros.
  • C08L51/08 C08L […] › C08L 51/00 Composiciones de polímeros injertados en los que el componente injertado es obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono (conteniendo polímeros ABS C08L 55/02 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros. › injertados sobre compuestos macromoleculares obtenidos de forma diferente a las reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C08L51/10 C08L 51/00 […] › injertados sobre sustancias inorgánicas.
  • C08L67/00 C08L […] › Composiciones de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un éster carboxílico unido en la cadena principal (de poliéster-amidas C08L 77/12; de poliéster-imidas C08L 79/08 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros.
  • C09D11/00 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › Tintas.
  • C09D11/02 C09D […] › C09D 11/00 Tintas. › Tintas de impresión (C09D 11/30 tiene prioridad).
  • C09D151/00 C09D […] › Composiciones de revestimiento a base de polímeros injertados en los que el injerto es obtenido por reacciones en las que únicamente intervienen enlaces insaturados carbono-carbono (a base de polímeros ABS C09D 155/02 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros.
  • C09D151/08 C09D […] › C09D 151/00 Composiciones de revestimiento a base de polímeros injertados en los que el injerto es obtenido por reacciones en las que únicamente intervienen enlaces insaturados carbono-carbono (a base de polímeros ABS C09D 155/02 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › injertados sobre compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones distintas a aquellas en las que intervienen solamente enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C09D151/10 C09D 151/00 […] › injertados sobre sustancias inorgánicas.
  • C09D5/29 C09D […] › C09D 5/00 Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes. › para efectos multicolores.
  • C09D5/36 C09D 5/00 […] › Esencia de Oriente, p.ej. recubrimientos que contienen pigmentos tipo plaqueta para dar brillo perlado.

PDF original: ES-2383201_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Colorantes de difracción de radiación Campo de la invención La presente invención se refiere a colorantes de difracción de Bragg producidos a partir de partículas de núcleocubierta.

Antecedentes de la invención La goniocromaticidad es el efecto del color percibido cuando se produce variación en el ángulo de iluminación o de observación. Los pigmentos goniocromáticos se usan, por ejemplo, como revestimientos en automóviles, revestimientos decorativos, pigmentación de plásticos, tintas de impresión (en particular tintas de seguridad) , textiles y cosméticos. Su efecto óptico depende de la reflexión direccional de la luz a partir de partículas de tipo predominantemente lámina que de manera convencional son metálicas o que presentan un contraste de índice de refracción estructurado, cuya longitud de escala es comparable con la longitud de onda de la luz. De acuerdo con la naturaleza de las partículas de pigmento, se conocen pigmentos como pigmentos de efecto metálico (por ejemplo, aluminio, cinc, cobre o sus aleaciones) o pigmentos de interferencia (por ejemplo, basados en mica revestida con dióxido de titanio, tales como muscovita, flogopita y biotita) .

Como resultado de que la luz incidente es reflejada de manera direccional por medio de las partículas predominantemente de tipo lámina, los pigmentos de efecto de color que se encuentran orientados, por ejemplo, en un revestimiento, exhiben goniocromaticidad; es decir, el color que se percibe de ellos (claridad y/o matiz y/o croma) varía con el ángulo de iluminación o de observación.

El documento WO 2004/098793 describe un procedimiento para mejorar el brillo de color y la estabilidad de un sistema polimérico de color que consiste en una matriz y partícula poliméricas discretas distribuidas en la matriz de acuerdo con una estructura reticular de espacio definido y se obtiene por medio de formación de película de un polímero de emulsión que presenta una estructura de núcleo/cubierta.

Existe la necesidad de materiales goniocromáticos duraderos que se puedan producir en forma de partículas y que resulten apropiados para su uso como colorantes con mínima turbidez.

Sumario de la invención La presente invención va destinada a un material de difracción de la radiación que comprende una agrupación periódica y ordenada de partículas que se mantienen en una matriz polimérica en la que dichas partículas comprende cada una un núcleo rodeado por una cubierta, de una composición que no forma película que es diferente de dicha matriz, en la que el índice de refracción de dicho núcleo es diferente del índice de refracción de dicha cubierta.

La invención además va destinada a un procedimiento para la producción de una composición coloreada que comprende:

- aplicar una dispersión de partículas de núcleo-cubierta a un substrato, siendo los núcleos sustancialmente no aptos para hinchamiento y siendo las cubiertas no formadoras de película;

- disponer las partículas en una agrupación periódica ordenada que provoca la difracción de la radiación;

- revestir la agrupación de partículas con una composición de matriz;

- alterar la composición de las cubiertas que comprenden los monómeros o el disolvente a partir de la composición de la matriz polimérica para difundir con un gradiente a través del espesor de la cubierta, produciendo de este modo el hinchamiento de la cubierta, con el fin de crear una diferencia en el índice de refracción entre la cubierta y el núcleo, escogiendo de este modo la intensidad de color exhibida por los colorantes;

- fijar la agrupación revestida de partículas de núcleo-cubierta para formar un material de difracción de radiación;

- desmenuzar el material de difracción de radiación para dar lugar a una forma particulada y

- dispersar el material de difracción de radiación en un aglutinante resinoso.

El presente procedimiento además va destinada a un procedimiento para producir un material de difracción de radiación que comprende las etapas de:

- aplicar una dispersión de partículas de núcleo-cubierta sobre un substrato, siendo los núcleos sustancialmente no aptos para hinchamiento y siendo las cubiertas no formadoras de película;

- agrupar las partículas en una agrupación periódica ordenada que provoca la difracción de la radiación;

- revestir la agrupación de partículas con una composición de matriz;

- provocar el hinchamiento de las cubiertas por medio de la difusión de los componentes de la matriz hacia el interior de las cubiertas produciendo de este modo un gradiente de índice de refracción a través del espesor de la cubierta, y

- fijar la agrupación de partículas revestidas.

- de manera opcional, retirar la agrupación fija del substrato y desmenuzar la agrupación fija para dar lugar a una forma de partículas.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un corte transversal de material de difracción de la radiación preparado de acuerdo con la presente invención;

La Figura 2 es una vista detallada del material de difracción de radiación de la Fig. 1 que muestra la difracción de Bragg de luz visible en un ángulo de visión; y La Figura 3 es un esquema de un procedimiento para la preparación del material de difracción de la radiación de la presente invención.

Descripción detallada de la invención La presente invención proporciona materiales de difracción de la radiación que comprenden una agrupación periódica y ordenada de partículas de núcleo-cubierta dentro de una matriz como se ha definido anteriormente. Los materiales son apropiados para su uso en forma de partículas como colorantes, entre otras cosas. Según se emplea en el presente documento, el términos "colorantes" se refiere a materiales de difracción de radiación que provocan la difracción de la misma en el espectro visible, mientras que los materiales de difracción de la radiación se refieren a un material que provoca la difracción de cualquier longitud de onda de la radiación electromagnética.

El material de núcleo y el material de cubierta presentan diferentes índices de refracción. Además, el índice de refracción de la cubierta puede variar en función del espesor de la cubierta como gradiente de índice de refracción a través del espesor de la cubierta. El gradiente de índice de refracción es el resultado de un gradiente en la composición del material de cubierta a través del espesor de la cubierta.

En una realización de la invención, el gradiente a través del espesor de cubierta de la composición y las propiedades se producen mediante la aplicación de una dispersión de partículas polimerizables de núcleo-cubierta sobre un substrato, siendo los núcleos sustancialmente no aptos para hinchamiento y siendo las cubiertas no aptas para la formación de película. Las partículas se encuentran dispuestas según una agrupación periódica ordenada que provoca la difracción de la radiación, y la agrupación de partículas se encuentra revestida con una composición de matriz. Uno o más componentes de la matriz difunden hacia el interior de las cubiertas dando lugar a gradientes de la composición de cubierta y de las propiedades de la cubierta. La composición de matriz puede incluir monómeros aptos para reticulación. La polimerización de los monómeros de matriz de la cubierta y de la matriz fija la agrupación.

En el presente documento se describe un sistema para producir un material de difracción de la radiación que presenta un substrato para recibir una dispersión de partículas que forman una agrupación periódica y ordenada y una dispositivo de suministro de matriz para revestir la agrupación con una composición de matriz. Se dispone una fuente de radiación para iluminar la agrupación revestida al tiempo que el detector de radiación mide el espectro de la radiación sometida a difracción por parte de la agrupación revestida. Se ajusta el espacio entre las partículas para conseguir una longitud de onda deseada de la radiación sometida a difracción. Un sistema de curado provoca el curado de los componentes de la agrupación revestida y fija las posiciones relativas de las partículas.

Haciendo referencia a las Figs. 1 y 2, el material 2 de difracción de radiación de la presente invención incluye una agrupación periódica y ordenada de partículas 4 en una matriz polimérica 6. Las partículas 4 están formadas por un núcleo 8 rodeado por una cubierta 10. El material de la cubierta 10 es no formador de película y es diferente del material de la matriz 6. Como tal, la agrupación incluye al menos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un material de difracción de radiación que comprende una agrupación periódica y ordenada de partículas que se mantienen en una matriz polimérica en el que dichas partículas comprenden cada una un núcleo rodeado por una cubierta de una composición no formadora de película que es diferente de dicha matriz, en el que el índice de refracción de dicho núcleo es diferente del índice de refracción de dicha cubierta.

2. El material de difracción de radiación de la reivindicación 1, en el que el diámetro de dicho núcleo es de 80 a 90 por ciento del diámetro total de partícula.

3. El material de difracción de radiación de la reivindicación 1, en el que dicha cubierta presenta un gradiente de índice de refracción a través del espesor de dicha cubierta.

4. El material de difracción de radiación de la reivindicación 3, en el que dicha matriz se produce a partir de monómeros reticulables, y dichos monómeros se encuentran presentes en dicha cubierta en un gradiente de concentración a través del espesor de dicha cubierta y en el que dicha cubierta es apta para hinchamiento por parte de los monómeros de dicho polímero de matriz y dicho núcleo es sustancialmente no apto para hinchamiento.

5. El material de difracción de radiación de la reivindicación 1, en el que dicha matriz y dicha cubierta comprenden cada una un material polimérico diferente uno de otro, en el que el material polimérico comprende un poliestireno, un poliuretano, un polímero acrílico, un polímero alquídico, un poliéster, un polímero que contiene siloxano, un polisulfuro, un polímero que contiene epoxi y/o un polímero procedente de un polímero que contiene epoxi.

6. El material de difracción de radiación de la reivindicación 1, en el que dicho núcleo de partícula comprende un material polimérico que comprende un poliestireno, un poliuretano, un polímero acrílico, un polímero alquídico, un poliéster, un polímero que contiene siloxano, un polisulfuro, un polímero que contiene epoxi, un polímero procedente de un polímero que contiene epoxi, un óxido de metal y/o un polímero inorgánico.

7. El material de difracción de radiación de la reivindicación 1, en el que el material de difracción de radiación se encuentra en forma de lámina.

8. El material de difracción de radiación de la reivindicación 1, en el que el material de difracción de radiación se encuentra en forma de partículas.

9. El material de difracción de radiación de la reivindicación 8, en el que el material de difracción de radiación presenta una proporción de aspecto de 2 a 100.

10. Una composición coloreada que comprende un aglutinante resinoso y el material de difracción de radiación de la reivindicación 8 ó 9.

11. Un procedimiento para producir una composición coloreada que comprende:

- aplicar una dispersión de partículas de núcleo-cubierta a un substrato, siendo los núcleos sustancialmente no aptos para hinchamiento y siendo las cubiertas no formadoras de película;

- disponer las partículas en una agrupación periódica ordenada que provoca la difracción de la radiación;

- revestir la agrupación de partículas con una composición de matriz;

- alterar la composición de las cubiertas que comprenden los monómeros o el disolvente a partir de la composición de matriz polimérica para difundir con un gradiente a través del espesor de la cubierta, produciendo de este modo el hinchamiento de la cubierta, con el fin de crear una diferencia en el índice de refracción entre la cubierta y el núcleo, escogiendo de este modo la intensidad de color exhibida por los colorantes;

- fijar la agrupación revestida de partículas de núcleo-cubierta para formar un material de difracción de radiación;

- desmenuzar el material de difracción de radiación para dar lugar a una forma particulada y

- dispersar el material de difracción de radiación en un aglutinante resinoso.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, que además comprende reticular los monómeros de la matriz difundida en el interior de la cubierta para fijar las dimensiones de la cubierta.

13. Un procedimiento para producir un material de difracción de radiación que comprende las etapas de:

- aplicar una dispersión de partículas de núcleo-cubierta sobre un substrato, siendo los núcleos sustancialmente no aptos para hinchamiento y siendo las cubiertas no formadoras de película;

- disponer las partículas en una agrupación periódica ordenada que provoca la difracción de la radiación;

- revestir la agrupación de partículas con una composición de matriz;

- provocar el hinchamiento de las cubiertas por medio de difusión de los componentes de la matriz en el interior de las cubiertas produciendo de este modo un gradiente de índice de refracción a través del espesor de la cubierta; y

- fijar la agrupación revestida de partículas .

- de manera opcional, retirar la agrupación fijada del substrato y desmenuzar la agrupación fijada para dar lugar a una forma de partículas.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dichos componentes de difusión se escogen entre monómeros aptos para reticulación y un disolvente.

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicha etapa de hinchamiento además comprende medir la longitud de onda de difracción de la agrupación y ajustar el grado de hinchamiento de las cubiertas con el fin de lograr una longitud de onda deseada de la agrupación.

 

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