Marcaje de polímero de cristal líquido quiral.

Un marcaje de polímero de cristal líquido, en el que el marcaje se obtiene por medio de un proceso quecomprende:

(i) aplicar una primera composición de precursor de cristal líquido quiral sobre un sustrato;

(ii) calentar la primera composición aplicada para transformarla en un primer estado de cristal líquido quiral;

(iii) aplicar a una o más áreas de la primera composición aplicada una segunda composición de precursor decristal líquido quiral;

(iv) calentar al menos una o más áreas para transformarlas en un segundo estado de cristal líquido quiral; y

(v) al menos uno de curar y polimerizar las composiciones aplicadas primera y segunda.

Marcaje de polímero de cristal líquido quiral

Campo de la invención La presente invención se refiere a un marcaje basado en polímeros de cristal líquido nemáticos quriales (también denominados colestéricos) . La invención también se refiere a un método para la modificación de películas de cristal líquido nemático quiral, en las cuales se modifica local o selectivamente una capa de cristal líquido nemático quiral (una o más región (es) modificadas con ayuda de un agente de modificación) .

Discusión e información de antecedentes La imitación y la derivación de mercado de bienes producidos en masa se facilitan si los productos se manipulan en una base de lotes en lugar de en una base de objetos individuales. En tal caso, la imitación o los productos derivados se introducen fácilmente en la cadena de suministro. Los productores y comerciantes estarían en condiciones de distinguir sus productos originales de dichos productos imitados o derivados (importados paralelos o de contrabando) a nivel de la unidad individual que se comercializa.

En la actualidad, en un intento de evitar la imitación se usa ampliamente el marcaje; por ejemplo, se han propuesto en la técnica características "ópticamente variables" que exhiben color que depende del ángulo de visión, como medio de refrendo. Entre estos están los hologramas (Rudolf L. van Renesse, "Optical Document Security" 2ª edición, 1998, capítulo 10) y los dispositivos de seguridad de película óptica fina.

Otro tipo de marcaje, en un intento para evitar la imitación, es un cristal líquido colestérico, que exhibe un color que depende del ángulo de visión. Cuando se ilumina con luz blanca la estructura del cristal líquido colestérico refleja la 20 luz de un color predeterminado (intervalo de longitud de onda predeterminado) que es una función de los materiales empleados y generalmente varía con el ángulo de observación y la temperatura del dispositivo. El propio material de precursor es incoloro y el color observado (intervalo de longitud de onda predeterminada) se debe únicamente al efecto de reflejo físico en la estructura helicoidal colestérica adoptada a determinada temperatura concreta por parte del material de cristal líquido (J.L. Fergason, Molecular Cr y stals, Vol. 1, pp. 293-307 (1966) . En particular, en los materiales de cristal líquido (polímeros de cristal líquido colestéricos (CLCPs) ) , la estructura helicoidal colestérica se "congela" en un estado predeterminado por medio de polimerización y de este modo se vuelve independiente de la temperatura.

Normalmente, la fase de cristal líquido nemático quiral está formada por moléculas mesogénicas nemáticas que comprenden un dopante quiral que produce fuerzas intermoleculares que favorecen la alineación entre moléculas con un ángulo ligero unas con respecto a otras. Su resultado es la formación de una estructura que se puede visualizar como una pila de capas muy finas de tipo nemático-2D con el director de cada capa girado con respecto a las que se encuentran por debajo y por encima. Una característica importante de la fase de cristal líquido nemático quiral es el paso p (véase la Figura 1) . El paso p se define como la distancia (vertical) necesaria para que el director rote una vuelta completa de la hélice.

Una propiedad característica de la estructura helicoidal de la fase nemática quiral es su capacidad para reflejar selectivamente luz cuya longitud de onda cae dentro de un intervalo específico. Cuando el intervalo se solapa con una parte del espectro de luz visible, el observador percibe un reflejo coloreado. El centro del intervalo es aproximadamente igual al paso multiplicado por el índice de refracción medio del material. Un parámetro que tiene influencia sobre el paso es la temperatura, debido a la dependencia que tiene la misma del cambio gradual en la orientación del director entre capas sucesivas, que modifica la longitud de paso, dando como resultado una alteración de la longitud de onda de la luz reflejada como función de la temperatura. El ángulo con el cual el director cambia se puede hacer más grande, estrechando el paso, por medio del aumento de la temperatura de las moléculas, proporcionando a las mismas más energía térmica. Similarmente, la disminución de la temperatura de las moléculas aumenta la longitud de paso del cristal líquido nemático quiral. Otras definiciones de polímeros de cristal

líquido y fases de cristal líquido se pueden encontrar en M. Barón. PureAppl. Chem. 2001, Vol. 73, Nº. 5, pp. 845

895.

Con el fin de mejorar el nivel de seguridad de la película de polímero de cristal líquido quiral viene a la mente una primera idea que consiste en superponer un código en forma de un patrón, marca distintiva o código de barras sobre la película polimérica de cristal líquido. No obstante, existe siempre riesgo de que el imitador manipule 50 indebidamente el código y lo aplique de forma manual sobre la película polimérica de cristal líquido.

Una segunda posibilidad para solucionar este problema consiste en insertar directamente el código en el interior de la película polimérica de cristal líquido. Por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº. 6.207.240, describe un efecto de revestimiento de un polímero de cristal líquido colestérico (CLCP) con color de reflejo que depende del ángulo de visión, que además comprende pigmentos de tipo de absorción que exhiben un color de absorción específico. Se 55 genera una marcaje, tal como un símbolo o un texto, en el revestimiento de CLCP por medio de irradiación láser. La radiación láser carboniza el material de CLCP en el área irradiada. Como resultado de ello, el color del sustrato sobre el cual se reviste el CLCP, o el color de los pigmentos de absorción incorporados al CLCP, se hace visible en el área irradiada. No obstante, el método requiere láseres de alta potencia para carbonizar el material de forma que los marcajes sean visibles.

Otra posibilidad se describe en el documento US 2006/0257633A1, que se aplica no solo a polímeros de cristal líquido sino a polímeros en general. El método consiste en aplicar una sustancia permeable a una región 5 predeterminada sobre la superficie del sustrato polimérico y poner un fluido supercrítico en contacto con la superficie del sustrato polimérico al cual se ha aplicado la sustancia permeable, para provocar que la sustancia permeable se introduzca por permeabilidad en el interior del sustrato polimérico. El método posibilita modificar selectivamente (parcialmente) una parte de la superficie del polímero. No obstante, para los procesos industriales en los cuales se requiere una elevada velocidad de marcaje para un número grande de objetos, el método es complejo y caro de poner en práctica.

El documento WO-A1-2005/049703 describe un método para proporcionar sustratos con marcajes de polímero de cristal líquido. El método comprende las etapas (i) , (ii) y (v) descritas en la reivindicación 1, que son (i) aplicar una composición de precursor de cristal líquido quiral sobre un sustrato, (ii) calentar la composición aplicada para transformarla en un primer estado de cristal líquido quiral y (v) curar y/o polimerizar la composición de precursor de cristal líquido quiral. No se hace mención alguna a la aplicación de ninguna segunda composición de precursor de cristal líquido quiral (diferente) sobre la parte superior del primer dopante quiral.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un marcaje de polímero de cristal líquido. El marcaje se puede obtener por medio de un proceso que comprende, en el siguiente orden:

(i) aplicar una primera composición de precursor de cristal líquido quiral sobre al menos una superficie de un sustrato (sólido) ;

(ii) calentar la primera composición aplicada para transformarla en un primer estado de cristal líquido quiral;

(iii) aplicar a una o más áreas (regiones) de la primera composición aplicada una segunda (al menos una) composición de precursor de cristal líquido quiral;

(iv) calentar al menos una o más áreas para transformarlas en un segundo estado de cristal líquido quiral; y

(v) al menos una de curar y polimerizar las composiciones aplicadas primera y segunda.

En un aspecto, una o ambas (preferentemente ambas) de las composiciones de precursor de cristal líquido quiral primera y segunda (y en particular, al menos la primera composición) puede comprender (i) uno o más (por ejemplo, dos, tres, cuatro, cinco o más y en particular, al menos dos) compuestos A nemáticos diferentes y (ii) uno o más (por 30 ejemplo, dos, tres, cuatro, cinco o más) compuestos B dopantes quirales diferentes que son capaces de dar lugar al estado colestérico... [Seguir leyendo]

1. Un marcaje de polímero de cristal líquido, en el que el marcaje se obtiene por medio de un proceso que comprende:

(i) aplicar una primera composición de precursor de cristal líquido quiral sobre un sustrato; 5 (ii) calentar la primera composición aplicada para transformarla en un primer estado de cristal líquido quiral;

(iii) aplicar a una o más áreas de la primera composición aplicada una segunda composición de precursor de cristal líquido quiral;

(iv) calentar al menos una o más áreas para transformarlas en un segundo estado de cristal líquido quiral; y

(v) al menos uno de curar y polimerizar las composiciones aplicadas primera y segunda.

2. El marcaje de la reivindicación 1, en el que al menos una de las composiciones de precursor de cristal líquido quiral primera y segunda comprende (i) uno o más compuestos nemáticos A y (ii) uno o más compuestos B dopantes quirales que son capaces de proporcionar un estado colestérico de la composición de precursor de cristal líquido quiral.

3. El marcaje de la reivindicación 2, en el que uno o más compuestos nemáticos A así como también uno o más compuestos B dopantes quirales comprenden al menos un compuesto que comprende al menos un grupo polimerizable.

4. El marcaje de una cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, en el que al menos una de las composiciones de precursor de cristal líquido quiral primera y segunda comprende al menos un compuesto B dopante quiral de fórmula (I) :

en la que R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 y R8 indican cada uno de forma independiente alquilo C1-C6 y alcoxi C1-C6; A1 y A2 indican cada uno de forma independiente un grupo de fórmula (i) a (iii) :

(i) -[ (CH2) y-O]z-C (O) -CH=CH2; 25 (ii) -C (O) -D1-O-[ (CH2) y-O]z-C (O) -CH=CH2;

(iii) -C (O) -D2-O-