CZ152999A3 - Způsob oddělování částic z horkých plynů a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká postupu potažení nebo potištění podkladů potahovacím resp. potištovacím činidlem, který se vyznačuje tím, že se na podklad nanese polymerizovatelná hmota, která obsahuje tekutě krystalické polymerizovatelné monomery, které nesou pro potažení alespoň dvě polymerizovatelné skupiny a pro potištění alespoň jednu polymerizovatelnou skupinu a nakonec se provede polymerizace, při které potahovací resp. potištovací činidlo obsahuje aj chirální tekutě krystalický monomer a

b) polymerní spojovací činidlo anebo monomerní sloučeniny, které mohou být polymerizací převedeny do polymerního spojovacího činidla, nebo v případě disperzních potahů a tiskařských barev pomocné dispergační činidlo d) anebo potahovací resp. potištovací činidlo obsahuje a₂) achirální tekutě krystalický monomer,

b) polymerní spojovací činidlo anebo monomerní sloučeniny, které mohou být polymerizací převedeny do polymerního spojovacího činidla, nebo v případě disperzních potahů a tiskařských barev pomocné dispergační činidlo d) a

c) chirální sloučeninu bez tekutých krystalů.

Dále se vynález týká směsí vhodných jako reakční laky resp. jako disperzní barvy a tiskařské pasty, které takové polymerizovatelné sloučeniny s tekutými krystaly obsahují, použití těchto sloučenin v lacích, tiskařských barvách a inkoustech, jakož i postupu výroby pigmentů z těchto sloučenin.

Povrchově potažené materiály, jejichž barevný vzhled je závislý na pozorovacím úhlu, otevírají zajímavé možnosti použití.

Dosavadní stav techniky

V německé patentové přihlášce DE-A 35 35 547 je popsán postup, při kterém lze směs monoakrylátů obsahující cholesterol zpracovat pomocí fotosítování na cholesterické vrstvy. Jako lineární polymer s mezogenními částmi molekuly v bočním řetězci je takový materiál ovšem mechanicky nepříliš stabilní.

V DE-A 42 40 743 jsou popsány pigmenty, jejichž barva je závislá na pozorovacím úhlu a které se skládají z orientovaných třídimenzionálních zesítovaných látek se strukturou s tekutými krystaly s chirální fázi a případně z dalších barviv a pigmentů. Tyto pigmenty se hodí k barvení laků, umělých hmot, vláknitých surovin, kosmetiky nebo tiskařských barev všech druhů, např. sítotiskových barev.

K výrobě,těchto pigmentů je však potřebné nanést třídimenzionální sítovátelnou látku s tekutými krystaly na podklad, na tomto.podkladu zesítovat na křehkou vrstvu a po zesítování uvolnit z podkladu. Pigmenty získané po semletí se pak zapracují do laků či tiskařských barev.

Při použití k potažení podkladů se kvůli nerovnoměrnému w povrchu tyto materiály často ukazují jako nevhodné.

Nevýhodné jsou kromě toho teploty zpracování, které leží mnohem výš než pokojová teplota, jakož i mnohostupňový proces s nanesením na mezisubstrát, rozmělnění na pigmenty, příprava polotovarů, takzvaných pigmentových past a zapracování do barevné směsi.

Úlohou předkládaného vynálezu proto bylo odstranit tyto nevýhody současného stavu techniky.

V souladu s tím byl vynalezen postup potažení podkladu, popsaný v úvodu.

Nánosy podle vynálezu mohou být po vytvrzení křehké nebo nekřehké. Nekřehké ve smyslu vynálezu zde znamená na rozdíl od DE-A 42 40 743, že vytvrzené potahy již nejsou mechanicky, například vedením potaženého podkladu vodícím válcem o malém průměru, oddělitelné od podkladu, aniž by byly poškozeny. Nekřehké potahy jsou zvlášť výhodné jako lakové povrchy.

Barevný vzhled potahů podle tohoto vynálezu spočívá ve tvorbě cholesterických tekutě krystalických fází.

U cholesterické fáze vytvářejí tekuté krystaly spirálovou hyperstrukturu kolmou k podélné ose jejich molekul (H. Baasler, Festkórperprobleme XI, 1971).

Cholesterické fáze má pozoruhodné optické vlastnosti: vysoká optická reakce a také výrazný kruhovitý dichroismus, který vzniká selektivním odrazem kruhově polarizovaného světla uvnitř cholesterické vrstvy. Barvy, jejichž vzhled je různý podle úhlu pozorování, jsou závislé na stoupání spirálovité hypersktruktury, která zase závisí na schopnosti zkroucení chirální komponenty. Přitom lze stoupání měnit zejména změnou koncentrace chirálního donoru a tím oblasti vlnové délky selektivně odraženého světla cholesterické vrstvy.

Obzvláště stabilní povlaky lze získat, když tekutě krystalické monomery a_x) a a₂) obsahují dvě reaktivní skupiny, které jsou přístupné jedné polymerizaci. Také chirální komponenta c) obsahuje přednostně minimálně jednu takovou reaktivní skupinu, aby byla znemožněna difúze sloučenina s ní spojená změna barevného vzhledu vrstev.

Pod polymerací je přitom nutno rozumět každý druh výstavbové reakce, také adiční polymeraci jako jsou řetězová reakce, adiční polymerace jako jsou stupňové reakce, a také, i když jsou pro lakové potahy méně upřednostňovány, kondenzační polymerace .

Ve vynalezeném postupu lze použít jednu tekutě krystalickou sloučeninu, ale rovněž i směs více těchto tekutě krystalických sloučenin. Vhodné jsou principiálně všechny cholesterické tekuté krystaly. K tomu lze vytvořit cholesterickou fázi dotováním nematického tekutě krystalického systému s chirálními donory (dotačními látkami). Přednostně se používá směsi vícerých nematických tekutě krystalických komponent s chirálním donorem (dotační látkou), přičemž každá z těchto komponent obsahuje pro potahování minimálně dvě polymerizovatělně skupiny, pro potištění minimálně jednu, přednostně 2.

Podle tohoto vynálezu jsou proto zvláště vhodné polymerizovatelné tekutě krystalické sloučeniny nebo jejich směsi, popsané ve starších patentových přihláškách P 44 08 170.7 a P 44 08 171.5.

Podstata vynálezu

Tyto sloučeniny jsou polymerizovatelné nematické tekutě krystalické materiály, které samy nebo ve směsích s jinými polymerizova telnými nemaťickými tekutými krystaly vykazují široké nematické fázové oblasti a teploty čeření pod 140°C a které lze zpracovávat pod 140 °C.

Tyto sloučeniny odpovídají přednostně obecnému vzorci I,

Z¹- (γ1-Α¹)ν-γ2-Μ-γ3- (A²-Y⁴)w-Z² a zvláště obecnému vzorci la

la přičemž každý kruh může nést až tři stejné nebo různé substituenty z následujících skupin: C_t- až C₂₀-alkyl, až C₂₀-alkoxy, C_x- až C₂₀-alkoxykarbonyl, C_r- až C₂₀-monoalkylaminokarbonyl, formyl, C_x- až C₂₀-alkylkarbonyl, fluor, chlor, brom, kyan, C_x- až C_2Oalkylkarbonyloxy, C_x- až C₂₀-alkylkarbonylamino, hydroxy nebo nitro.

Z uvedených zbytků jsou upřednostněny chlor, brom, fluor, hydroxy, methyl, ethyl, methoxy, ethoxy, methoxykarbonyl, formyl, acetyl a acetoxy, jakož i zbytky s dlouhým řetězcem s minimálně 8 C-atomy.

Ve vzorcích I a la mají zbytky následující význam:

Z¹, Z² reaktivní skupiny, přes které lze přivést polymerizaci, anebo zbytky, které tyto reaktivní skupiny obsahují,

Y¹, Y², Y³, Y⁴ přímou vazbu, -0-, -S-, -C0-0-, -0-C0-, < -0-C0-0-, -NF^-CO-O-, -O-CO-NR¹- nebo -NR^-CO-NR¹-,

R¹ C₁-C₄-alkyl nebo vodík,

A¹, A² oddělovač a v, w je 0 nebo 1

M mezogenní skupina, která má přednostně obecnou strukturu podle vzorce II:

(T-Y⁵)_m-T II v níž znamenají zbytky

T.stejné nebo různé dvoumocné izocykloalifatické, heterocykloalifatické, izoaromatické nebo heteroaromatické zbytky,

Y ⁵ stejné nebo různé můstky -C0-0-, -0-C0-, -CH₂-, -OCH₂-, — CO-S—, —S-CO-, —CH₂—S-, —S—CH₂—, -CH=N- nebo —N=CH— nebo přímou vazbu a m znamená 1, 2, 3 nebo 4.

Přednostní skupiny Z¹ a Z² jsou takové, které mohou polymerizovat.prostřednictvím fotochemického inicializačního kroku, z nich především vinylová skupina a isopropylenová skupina, jakož i dále 4-vinylová skupina a 1-chlorethenylová skupina.

Další přednostní polymerizovatelné skupiny Z¹ a Z² jsou takové, které obsahují epoxidový, kyanátový nebo izokyanátový zbytek.

Zvláště upřednostněné jsou sloučeniny s kyanovými zbytky, protože už tepelně reagují na kyanomočany. Pokud obsahují dvě kyanátové skupiny, získají se tak řídké sítě, které jsou zvlášť výhodné pro tvorbu stabilních tekutě krystalických vrstev.

Epoxidy a izokyanáty potřebují k polymerizaci ve smyslu polyadice další sloučeniny s komplementárními reaktivními skupinami. Tak mohou například izokyanáty reagovat s alkoholy na uretany a s aminy na močovinové deriváty. Analogicky to platí pro epoxi dy. Komplementární reaktivní skupiny přitom mohou být obsaženy ve druhé sloučenině a_x) nebo a₂), která je s první smíchána, nebo mohou být do polymerizačni směsi přivedeny prostřednictvím pomocných sloučenin, které obsahují 2 nebo více těchto komplementárních skupin.

Pro Y¹, Y², Y³ a Y⁴ jsou vedle přímé vazby upřednostněny zejména éterové a esterové skupiny, jakož i karbonátová skupina (-0-C0-0-).

Jako oddělovače A¹ a A² mohou sloužit všechny známé skupiny vhodné pro tento účel. Obvykle jsou oddělovače se Z¹ resp. Z² spojeny přes esterové, éterové nebo karbonátové skupiny, nebo přes přímou vazbu. Jako oddělovače přicházejí v úvahu především alkylenové skupiny s 2 až 30, přednostně 2 až 12 C-atomy, které mohu být v řetězci přerušeny např. prostřednistvím kyslíku v etherové funkci nebo nesousedící iminové nebo methyliminové skupiny. Jako substituenty pro řetězec oddělovače přitom přicházejí v úvahu ještě fluor, chlor, brom, kyan, methyl anebo ethyl. Reprezentativními oddělovači jsou například -(CH₂)_p-, -(CH₂CH₂O) _q-CH₂CH₂-, - (CH ₂CH ₂S ) g-CH ₂CH ₂-, - (CH ₂CH ₂NH) _q-CH ₂CH ₂-,

CH₃ CH₃ CH₃ CH₃ Cl — (CH₂CH₂N) g—CH₂CH₂—, - (CHCH₂O) q-CHCH₂-, ~ (CH₂) ₆CH- oder -CH₂CH₂CH-, přičemž q znamená 1 až 3 a p znamená 2 až 12.

Části molekuly s vnějšími aromatickými kruhy mezogenních skupin

ve sloučeninách se vzorcem la mají nezávisle na sobě přednostně jednu z následujících struktur:

nebo

přičemž R² znamená F, Cl, Br, C_X-C₂₀-alkyl, C_T-C₂₀-alkoxy, Ci-C_2?-alkylkarbonyl, C_X-C₂₀-alkylkarbonyloxy, CHO nebo CN a substituenty mohou být i smíšené.

Část molekuly se středním aromatickým kruhem

ve vzorci la má přednostně následující uspořádání substituentů:

nebo

přičemž r znamená 2 až 20, přednostně 8 až 15.

Obzvlášť dobře se jako komponenty a₂) pro prostředek pro potažení resp. potištění podle tohoto vynálezu hodí sloučeniny s obecným vzorcem I, u nichž alespoň jedna z dvojic zbytků Z¹ a Z², Y¹ a Y⁴, Y² a Y³, A¹ a A² sestává ze dvou různých zbytků. Díky takovým nesymetrickým sloučeninám I nebo la je zřetelně rozšířen tekutě krystalický stav prostředků pro potažení použitých vynalezeným způsobem.

Výroba vynalezených sloučenin se provádí podle známých metod. Obecně se části molekul Z¹, Z², A¹, A² a M pomocí kondenzačních reakcí vzájemně spojí tak, že se přitom vytvoří spojovací můstky Y¹ až Y⁴. Výchozí komponenty se k tomu zvolí tak, aby vznikly příslušné estery nebo aminy. K reakci se přivedou přednostně acylchloridy s hydroxylovými nebo aminosloučeninami. Tento reakční princip platí i pro výstavbu mezogenní skupiny z odpovídajících komponent kruhového systému. Karbonátová skupina se vytvoří přednostně postupnou reakcí molekulových částí nesoucích hydroxylové skupiny s fosgénem. Další podrobnosti ohledně výroby sloučenin jsou uvedeny v německých patentových přihláškách P 44 05 316.9, P 44 08 171.5 a P 44 08 170.7.

Sloučeniny se vzorcem I a la vykazují tekutě krystalickou fázovou strukturu samy o sobě, ve vzájemných směsích nebo s jinými tekutě krystalickými sloučeninami a radikálovým nebo iontovým polymerizačním procesem je lze převést na vysoce síťované polymery při zachování jejich tekutě krystalické struktury uspořádání .

Pro dosažení požadovaných vlastností směsí lze účelově použít více než dvě sloučeniny se vzorcem I nebo la, nebo také směsi vynalezených sloučenin I nebo la s jinými polymerizovatelnými tekutými krystaly.

Zbytky T mohou být případně substituovány skupinami C₁- až C₂₀-alkyl, C_x- až C₂₀-alkoxy, C_x- až C₂₀-alkoxykyrbonyl, C₁- až C₂₀-monoalkylaminokarbonyl, formyl, až C₂₀-alkylkarbonyl, fluor, chlor, brom, kyan, C_r- až C₂₀-alkylkarbonyloxy, C_x- až C₂₀-alkylkarbonylamino, hydroxy nebo nitro, přičemž u všech substituentů obsahujících alkylové skupiny je upřednostněn krátký řetězec s 1 až 6 C-atomy a dlouhý řetězec se 14 až 20 C-atomy. Zvlášt upřednostněnými substituenty jsou fluor, chlor, brom, kyan, hydroxy nebo nitro. Zbytky T odpovídají např. následujícím základním strukturám:

• ♦ · ·

Další vhodné polymerizovatelné, tekutě krystalické sloučeniny jsou popsány například v DE-C 36 04 757, EP-A 0 358 208, jakož i v publikacích: D. J. Broer et al. v 14. Int. Liquid. Conf, abstr. II, 921 (1992); H. Andersson, U. W. Gedde, A. Hult Polymer, 1992, 33, 4014; R. A., U. Hickmet, S. Lub, J. A. Higgins, Polymer, 1993, strany 34 a násl., 1836 a násl.

Charakteristickým znakem vynalezeného potažení resp. potištění je výskyt cholesterických tekutě krystalických struktur, které ovlivňují barevný vzhled. Pokud tekutě krystalické základní komponenty nejsou samy chirální, lze tvorbu cholesterické fáze vyvolat chirální komponentou c). Pro dosažení stabilního cholesterického tekutě krystalického laku, v němž je cholesterická fáze fixována zesíťováním, obsahuje tato chirální komponenta přednostně reaktivní skupiny, přes které může být během procesu vytvrzování navázána na jiné polymerizovatelné součásti prostředku pro potahování. Chirální sloučeniny c) nesou přednostně alespoň jednu mezogenní skupinu. Kvůli podobnosti s tekutě krystalickou komponentou aj resp. a₂) se takové chirální sloučeniny hodí zvlášť, dobře jako dotační látky (donory) pro vytvoření cholesterických tekutě krystalických fází; sloučeniny tohoto druhu mají vynikající rozpustnost resp. mísitelnost a většinou vysoké zkroucení. Příklady takových chirálních komponent jsou popsány v německé patentové přihlášce P 43 42 280.2. Chirální sloučeniny přednostně odpovídají vzorci (Z¹-Y¹-A¹-Y²-M-Y³-)_nX m, v němž zbytky Z¹, Y¹, Y², Y³, A¹ a M mají výše uvedený význam n znamená 2 až 6, přednostně 2 nebo 3 a X znamená chirální zbytek.

Zbytky A , Μ, Y¹, Y², Y³ a Z¹ přitom mohou být stejné nebo různé, protože jsou v III obsaženy n-krát.

Zvlášť výhodné jsou sloučeniny III, které jako mezogenní skupiny M obsahují zbytky se vzorcem Ha (T-Y⁵)_s-T

Ila, přičemž s znamená O až 3, přednostně 0 nebo 1 a

Y znamena vyse definované můstky.

Z chirálních zbytků X sloučenin s obecným vzorcem III jsou m.j. z důvodu dostupnosti zvlášt upřednostněny takové, které se odvozují od cukrů, binafthylových nebo bifenylových derivátů jakož i z opticky aktivních glykolu, dialkoholů nebo aminokyselin. U cukrů je nutno uvést zejména pontózy a hexózy a z nich odvozené deriváty.

Příkladem zbytků X jsou následující struktury, přičemž koncové čáry vždy znamenají volné valence.

O

O

O

O

přičemž

Cjo“alkyl, CC₄—alkoxy, halogen, COOR² ocdp² CONHR² nebo NHCOP? a R² je zbytek pŽdle deřiníce R².' '

Zvláště jsou upřednostněny

strukturu:^Vh°^{dné taM chlrílní} skupiny, které mají následující

Další příklady jsou uvedeny v německé přihlášce P 43 42 280.2.

Tekuté krystaly se zkroucenou cholesterickou fází projeví své zvláštní optické vlastnosti až poté, když velké oblasti fáze vykazují jednotnou orientaci. Známé metody, jak této orientace dosáhnout, jsou například vzájemná interakce tekutě krystalické fáze s orientovanými vrstvami, působení elektrického nebo magnetického pole nebo mechanické stírání vrstev tekutých krystalů. Tyto metody orientování vyžadují speciální technická zařízení, která omezují použití na jednoduché podklady, jako jsou folie nebo jiné rovnoměrné povrchy.

Zvláštní výhoda vynalezeného postupu nyní spočívá v možnosti nanášet potah přímo na požadovaný podklad a tím také na komplexně tvarované velké povrchy. Této možnosti lze podle vynálezu dosáhnout tím, že se tekutě krystalické sloučeniny aj a a₂) a také chirální sloučeniny c) smíchají s komponentou b), která pozitivně ovlivňuje vzájemnou mísitelnost komponent a zvlášt viskozitu a chování potahovacího resp. potištovacího prostředku. Tato komponenta b) umožňuje spontánní orientaci tekutěkrystalických fází při nízkých teplotách bez komplikovaných technických metod orientování během samotného procesu nanášení a např. také během stříkání, nanášení pomocí válce, máčení, nanášení pomocí licí štěrbiny nebo různých tiskových procesů.

Na základě různých technik nanášení a různých požadavků na hotový potah se pro lakovací procesy používají jiné prostředky než pro tiskařské procesy a pro disperzní barvy.

Pro lakované potahy jsou jako komponenty b) zvlášt vhodné polymerní pojivá a/anebo monomerní sloučeniny, které mohou být na polymerní pojivo převedeny polymerizací. Jako tyto prostředky se hodí např. v organických rozpouštědlech rozpustné polyestery, estery celulózy, polyuretany, silikony, polyétery nebo polyestery modifikované silikony. Přednostně se používají zejména estery celulózy jako acetobutyrát celulózy.

Reakční laková směs obsahuje přednostně zejména taková polymerní pojivá, které obsahují sítovátelné skupiny jako akryl-, methakryl-, α-chlorakryl-, vinyl-, vinyléter-, epoxid, kyanát-, izokyanát- nebo izothiokyanátové skupiny. Jako komponenty b) se hodí i monomerní prostředky, zejména takzvaná reaktivní ředidla známá ve výrobě laků, jako je napříkald hexadioldiakrylát nebo bisfenol-A-diakrylát. Už malá množství těchto látek - většinou už 0,1 až 1 hmot. % - způsobují značné zlepšení fluidity a umožňují tak nanášení slabších, homogennějších vrstev laku, v nichž se cholesterické směsi tekutých krystalů mohou spontánně orientovat. Současně mají tyto prostředky velký vliv na mechanické vlastnosti vytvrzené vrstvy laku. Změnou koncentrace jakož i výběrem pojivá lze snadno požadovaným způsobem nastavit jak chování tak i elasticitu laku.

Směsi vhodné jako reakční laky mohou jako další komponentu obsahovat rozpouštědlo nebo ředidlo. Jako rozpouštědla nebo ředidla přicházejí v úvahu například estery, zejména estery kyseliny octové, alkoholy, laktony, alifatické a aromatické uhlovodíky, amidy, N-alkylpyrrolidony, zejména N-methylpyrrolidon a také tetrahydrofuran a dioxan.

Zvlášť vhodnou směsí reakčního laku je lak bez rozpouštědla resp. s malým obsahem rozpouštědla a s vodou jako ředidlem.

Pro stabilní potažení povrchu je výhodné přidat k vynalezenému laku pomocné adhezní prostředky. Vhodnými pomocnými adhezními prostředky jsou například silany nebo sloučeniny se strukturou

OMe I L²— CH₂-- CH₂--CH₂--Si--OMe

I

OMe kde L² znamená hydroxylovou skupinu, izokyanátovou skupinu nebo síťovatelný zbytek, např. akrylátovou nebo epoxidovou skupinu, nebo kde L² takovou skupinu nese.

Dále mohou být k laku přidány iniciátory polymerizace, které se buďto termicky nebo fotochemicky rozpadají a tak způsobují vytvrzování laku. Přitom jsou mezi termickými iniciátory polymerizace upřednostněny takové, které se rozpadají mezi 20 a 180°C, přednostně zejména mezi 50 a 80°C, a iniciují polymerizaci. Pro fotochemické vytvrzení jsou v zásadě použitelné všechny fotoiniciátorý. Zejména lze použít i směsí různých iniciátorů, aby se zlepšilo vytvrzování. Pro použití přicházejí v úvahu jako vhodné fotoiniciátorý např. benzofenony a jejich deriváty jako alkylbenzofenony, halogenmethylové benzofenony nebo 4,4'-bis(dimethylamino)-benzofenon, jakož i benzoin a benzoinétery jako ethylbenzoinéter, benzilketaly jako benzildimethylketal, deriváty acetonfenonů jako hydroxy-2-methyl-l-fenylpropan-l-on a hydroxycyklohexylfenylketon. Výjimečně dobře se hodí acylfosfinoxidy jako 2,4,6-trimethylbenzoyldife nylfosfinoxid. Z fotochemicky aktivovaných iniciátorů polymerizace se přednostně používají takové, které nevykazují žádné žloutnutí.

Zvlášt preferovanými iniciátory polymerizace jsou boralkylové sloučeniny a peroxidy jako dibenzoylperoxid a di-terc.butylperoxid.

Fotoiniciátory, které se podle účelu použití vynalezených potahů používají v množstvích mezi 0,01 a 15 hmot. % (vztaženo na polymerizovatelné komponenty), mohou být použity jako jednotlivé substance nebo, kvůli výhodným synergickým účinkům, také ve vzájemné kombinaci.

Pro kationtovou polymerizaci se přednostně používají iniciátory, které mají nabité struktury. Používají se zejména látky, které se zčásti používají v kombinaci s acylfosfinoxidy, např.

a s deriváty těchto sloučenin.

Podle přání lze k vynalezeným lakům přidat také stabilizátory proti UV záření a povětrnostním vlivům. K tomu se hodí např. deriváty 2,4-dihydroxybenzofenonu, deriváty 2-kyan-3,3-difenylakralátu, deriváty 2,2',4,4¹-tetrahydroxybenzofenonu, deriváty orthohydroxyfenylbenztriazolu, esterů kyseliny salicylové, orthohydroxyfenyl-S-triazinu nebo aminů se stérickou zábranou. Tyto látky mohou být použity samy nebo přednostně ve formě směsí .

K vynalezeným lakovým systémům mohou být přidány rovněž pigmenty, barviva a plnidla.

Anorganickými pigmenty jsou například oxidy železa, oxid titaničitý a různé druhy sazí.

Organickými pigmenty jsou například pigmenty z třídy monoazopigmentů (např. produkty, které se odvozují od derivátů acetooctangarilidu nebo od derivátů β-naftolu), monoazobarviva a jejich kovové soli jako barviva kyseliny β-oxynaftoové, diazopigmenty, kondenzované diazopigmenty, deriváty izoindolinu, deriváty kyseliny naftalové nebo perylentetrakarbonové, antrachinonové pigmenty, deriváty thioindiga, deriváty azomethinu, chinakridony, dioxaziny, pyrazolochinazolony, ftalokyaninové pigmenty nebo bazická barviva jako triarylmethanová barviva a jejich soli.

Jako další pigmenty přicházejí v úvahu přísady pro dodání efektu jako aluminiové částečky, slída nebo potažená slída, nebo komerční destičkovíté pigmenty pro dodání efektu.

Jako plnidla přicházejí v úvahu např. rutil, anatáz, křída, mastek a síran barnatý.

Jako přídavná barviva jsou vhodná všechna, která se v nanášeném prostředku rozpouštějí v koncentraci 0,1 mol. %. Zcela obzvláště dobře vhodná jsou dichroitická barviva. Podíl pigmentů, barviv nebo plniv obnáší celkově až 40 hmot. %, přednostně 0 až 10, vztaženo na hmotnost tekutě krystalických sloučenin.

Průmyslová využitelnost

Vynalezené laky mají bezpočet výhod. Tak například podklady potažené vynalezeným způsobem vykazují vysokou jakost povrchu a zlepšený barevný vzhled ve srovnání se systémy, které byly vyrobeny z polymerních nebo oligomerních cholesterických tekutěkrystalických pigmentů.

Například vozidlo lakované vynalezeným způsobem se pozorovateli jeví z různých úhlů v různých barvách, přičemž díky vysoké jakosti povrchu je zajištěna vysoká ochrana karoserie proti korozi nebo mechanickému poškození, jakož i vysoký lesk. To lze ještě zlepšit nanesením bezbarvého laku.

Díky spirálové struktuře cholesterické tekutě krystalické fáze fixované polymerizací se část světla dopadajícího na povrch v závislosti na směru odráží s různými vlnovými délkami.

Intenzitu tohoto barevného vzhledu lze ještě zesílit tím, že se na sebe nanesou alespoň dvě vrstvy vynalezeného laku se stejnou vlnovou délkou selektivního odrazu, ale s opačným směrem spirály. Toho se dosáhne např. tím, že vrstvy laku obsahují jako chirální komponentu sloučeniny, u nichž je směr otáčení spirály opačný a má podobnou velikost.

Dalších zajímavých barevných efektů lze dosáhnout nanesením vícerých vrstev laku přes sebe, přičemž se vrstvy liší svojí vlnovou délkou selektivního odrazu.

Tímto způsobem lze vyrobit ještě větší počet barevných odstínů závislých na směru pozorování.

Upřednostněny jsou dále postupy nanášení, u nichž k nanášení a konečnému vytvrzování dochází při teplotách 10 až 130°C, přednostně zejména při 20 až 80°C.

Jako reakční laky, které lze např. použít pro lakování vozidel, přicházejí v úvahu především směsi z až 99,8 hmot. % komponenty a_x) a 0,2 až 20 hmot. % komponenty b),

- 19 vždy vztaženo na celkové množství reakční lakové směsi resp. takové směsi z až 99,6 hmot. % komponenty a₂), 0,2 až 20 hmot. % komponenty b) a 0,2 až 20 hmot. % komponenty c), vždy vztaženo na celkové množství reakční lakové směsi.

Upřednostněny jsou zejména takové směsi z až 70 hmot. % komponenty a-J a 0,5 až 10 hmot. % komponenty b) resp. z až 70 hmot. % komponenty a₂), 0,5 až 10 hmot. % komponenty b) a 0,5 až 5 hmot. % komponenty c).

V dalších upřednostněných formách provedení vynalezeného postupu k potažení povrchu dochází prostřednictvím tiskového procesu.

Přitom lze použít všechny obvyklé tiskařské procesy (např. tisk z výšky, hlubotisk, gumotisk, ofsetový tisk, sítotisk). I zde dochází samovolně ke spontánnímu orientování tekutých krystalů prostřednictvím nanášecího procesu.

Tiskařské postupy ve smyslu vynálezu jsou také takové, u nichž se nanášený prostředek nanáší například pomocí kuličkového pera nebo plnícího pera na podklad, jako je papír nebo umělá hmota.

Protože lze rozsah reflexe nastavit od infračerveného po ultrafialové světlo, lze pomocí vynalezených tiskařských barev vytvářet značení a bezpečnostní značky neviditelné pro lidské oči. Jako komponenty a^J, a₂) a c) přicházejí v úvahu stejné sloučeniny, jaké jsou použity pro lakování. Místo komponenty b) se pak přednostně jako komponenty d) použijí pomocná dispergační činidla. Tato dispergační činidla zprostředkují obzvlášt dobrou míchatelnost všech komponent tiskařské pasty, jakož i obzvlášt stejnoměrné nanesení na podklad. Dispergační činidlo současně slouží k nastavení požadované fluidity, takže u laků dochází ke spontánnímu orientování cholesterických tekutých krystalů. Díky použití dispergačního činidla lze většinou zcela vynechat rozpouštědla obvyklá pro tiskařské procesy, jako je cyklohexan, tetrahydrofuran, toluol, xylol, styrol nebo akrylester.

Vedle viskozity ovlivňuje průběh potištění i vysoké povrchové napětí cholesterických systémů tekutých krystalů. Při tisku snadno vede ke tvorbě struktur a problémům při zesítování, což se projeví jako nerovnoměrné, hrubé vrstvy tisku.

Také tuto rušivou vlastnost lze pozitivně ovlivnit přimícháním pomocných dispergačních činidel, tzv. hyperdisperzantů, aniž by tím utrpěly optické vlastnosti cholesterických systémů tekutých krystalů. Zejména hyperdisperzanty typu alkenylových derivátů nebo derivátů kyseliny alkyljantarové se dobře hodí pro tyto účely a vedou vedle lepší zpracovatelnosti také k posílení ' efektů barevné interference.

Zvlášť vhodnými pomocnými dispergačními činidly jsou sloučeniny s obecným vzorcem IVa až IVc o

R³\^— Xi-R⁵ c IVa

R⁴^ Jj— X2 R⁶ o

v nichž mají proměnné následující význam:

X_x, X₂ znamená kyslík, NH, NR⁵ nebo NR⁶,

R³, R⁴ znamená vodík nebo alifatický zbytek s molekulovou hmotností až 5000, přičemž jeden ze zbytků R³ nebo R⁴ znamená vodík,

R⁵, R⁶ znamená vodík nebo alifatický zbytek s molekulovou hmotností až 50000, přičemž, pokud X_x nebo X₂ znamená kyslík, R⁵ nebo R⁶ může být také jednomocný kationt nebo ekvivalent dvoumocného kationtu.

Jako dispergační činidla IVa až IVc se obecně používají obvykle prodávané sloučeniny nebo jejich směsi. Tyto sloučeniny se získávají reakcí derivátů kyseliny fumarové nebo maleinové s olefiny. Upřednostněny jsou zbytky R³ resp. R⁴, které se odvozují od následujících olefinů:

Olefiny s 8 až 40 atomy uhlíku, které přednostně nesou koncovou dvojnou vazbu, oligoolefiny nebo polyolefiny, které se odvozují od monoolefinů s 2 až 30 atomy uhlíku a mohou být substituovány např. chlorem a mají střední molekulovou hmotnost 100 až 5000, přednostně 500 až 2000. Obzvlášť upřednostněné zbytky R³ a R⁴' se odvozují od diizobutenu, polypropylenu se 3 až 120 propylenovými jednotkami, polyethylenu se 4 až 180 ethylenovými jednotkami, a polybutadien se 3 až 90 butanovými jednotkami, přičemž je nutno zvlášť vyzdvihnout polyisobutylen se 3 až 40 izobutylenovými jednotkami.

Sloučeniny IVa až IVc se obecně používají jako hotové směsi. Při výrobě mohou vznikat také sloučeniny, které obsahují více než jeden derivát kyseliny jantarové, např. při použití vícenásobně nenasycených olefinů. Také tyto sloučeniny jsou účinnými složkami směsí pomocných dispergačních činidel.

Části molekuly X^R⁵, X₂R⁶ a NR⁵ se do sloučenin IVa a IVb vpravují reakcí reaktivních derivátů kyseliny jantarové, maleinové nebo fumarové, jako jsou anhydridy nebo acylchloridy. Reakce probíhá s odpovídajícími alkoholy nebo primárními či sekundárními aminy.

Jako aminy přicházejí pro tuto reakci v úvahu: alifatické, cykloalifatické a aromatické, primární a sekundární monoaminy a polyaminy, heterocyklické monoaminy a polyaminy, alkylenpolyaminy a polyalkylenpolyaminy, rozvětvené polyalkylenaminy, etheraminy, polyetheraminy, oxyalkylendiaminy, polyoxylalkylendiaminy, polyoxyalkylenpolyaminy, aminosulfonové kyseliny, aminokarbonové kyseliny, aminofosfonové kyseliny, estery aminofosfonových kyselin a aminy, které obsahují terciální nebo kvartální aminofunkce.

Jako aminové komponenty se přednostně používají N,N-dimethyl-1,3-diaminopropan, N,N-dimethyl-dipropylentetramin, diethylentetramin, triethylentetramin nebo bis-(3-aminopropyl)-1,2-diaminoethan.

Jako alkoholy přicházejí pro reakci v úvahu: jednomocné a vícemocné alkoholy, dialkoholy, trialkoholy, etheralkoholy, polyalkylenglykolethery, alkylenoxiadukty na alkoholu a fenolu, hydroxyalkyl-heterocyklen, hydroxyalkylaromáty, hydroxykarbonové kyseliny, hydroxysulfonové kyseliny, hydroxyfosfonové kyseliny, polyalkoholy nebo alkoholy, které obsahují terciální nebo kvartální aminofunkce.

Jako soli derivátů kyseliny jantarové přicházejí v úvahu zejména amoniové soli, z nich především kvartální amoniové soli, jakož i soli sodíku, draslíku a vápníku.

Protože polymerizovatelné tiskařské barvy jsou obecně vytvrzovány fotochemicky, přidává se k cholesterické tekutě krystalické směsi vedle popsaných sloučenin přednostně fotoinicátor.

Jako fotoinicátory se hodí všechny komerční výrobky, např. popsané sloučeniny pro lakové směsi.

Při promíchání tekutě krystalické tiskařské pasty s přísadou dispergačního činidla a při následném potištění se postupuje m.j. tak, že se k pastovitému tekutě krystalickému materiálu přidá nejdříve přísada a pak fotoiniciátor. Přidání fotoiniciátoru se účelně provádí formou cca 20-% roztoku fotoinicátoru v organickém rozpouštědle, které se při mírném ohřátí tekutěkrystalického materiálu homogenně míchá. Přísadu nebo případně kombinace přísad a fotoinicátor lze ovšem přimíchat i současně. Vzhledem k citlivosti fotoinicátoru na UV-světlo by se mělo pracovat při žlutém světle. U ofsetových tiskařských strojů s proměnným nánosem barvy se nastaví pokud možno vysoká tloušťka tiskového filmu. Během procesu tištění a bezprostředně po něm se kvůli citlivosti tekutě krystalických sloučenin na kyslík musí proplachovat inertním plynem a po jisté prodlevě, která může podle druhu materiálu trvat mezi 0,01 a 10 minutami, se zesíťuje pomocí osvětlení. Vytvrzení pomocí světla odpovídající vlnové délky může podle intenzity osvětlení trvat mezi několika sekundami až více minutami. Poté je tekutě krystalický film suchý a vykazuje požadované optické vlastnosti.

Směrově závislé barevné změny jsou zvlášť působivé, když se tekutěkrystalický film aplikuje na černý podklad, t.j. na neselektivně absorbující podklad. Zajímavých variant lze docílit i pomocí selektivně absorbujících podkladů resp. přimícháním sazí nebo barevných pigmentů k tekutě krystalickému materiálu.

Oblast použití tisku tekutě krystalickým materiálem leží především v dekorativní oblasti a v oblasti značení bankovek a podobných papírů, které by měly být chráněny proti padělání.

Patří sem tisky všeho druhu, u nichž je možné potištění podkladů jako papír, kartón, kůže, fólie, celofán, textil, umělé hmoty, sklo, keramika a kovy. Přitom lze používat nejrůznější tiskařské techniky, např. sítotisk, gumotisk, ofsetový tisk, ink-jet, hlubotisk, knihtisk, tampónový tisk, tisk za tepla a další metody transferového tisku. Je možné také nanášení pomocí licí štěrbiny, při kterém lze získat velmi tenké, rovnoměrné vrstvy. Pro tisk lze použít rovněž rastrové válcování s komorovou nanášecí stěrkou (modifikované lakování) nebo obvyklé lakování. Podklady mohou být černě, barevně nebo bíle barveny nebo pigmentovány a mohou mít profily nebo předtištěné vzory jakéhokoliv druhu. Tekutě krystalický potah propůjčuje potištěnému předmětu stále obzvlášť zajímavě vypadající směrově závislý barevný odstín, t.j. barevný odstín, který se mění podle úhlu pohledu a jehož intenzita závisí na hodnotě optické absorpce podkladu.

Zajímavá forma provedení vynalezeného postupu spočívá ve výrobě pigmentů pomocí ofsetového tisku. Pomocí této techniky lze cholestericky tekutě krystalickou tiskařskou pastu nanést jako identicky dimenzované body na podklad, například na fólii nebo na plech. Vzniklé pigmentové částečky mají téměř identický tvar

- 23 a velikost, které lze změnou tiskových parametrů velmi přesně nastavit. Při vhodné přípravě podkladu pomocí prostředku bránícího přilnutí, lze pak pigmenty z podkladu snadno odstranit a obvyklým způsobem dále použít jako barevné pigmenty. Tyto pigmenty lze díky jejich velikostnímu rozdělení velmi dobře zapracovat do laků a na rozdíl od pigmentů popsaných v DE-A 42 40 743 lze získat lakované povrchy bez drsnosti a s vysokou jakostí povrchu.

Vynalezené směsi lze obzvlášť výhodně na podklady nanášet ve formě vodnatných disperzí. Tyto disperze obsahují vedle tekutěkrystalických a chirálních sloučenin obvyklá pojivá a případně další pomocné přípravky, např. prostředky ochrany před degenerací světlem a konzervační prostředky, pigmenty a rozpustná barviva. Obsah tekutých krystalů v těchto disperzích, které se hodí jako barvy pro vnitřní a vnější nátěry, je obecně mezi 20 a 95 hmot. %·

Zvláštní význam má přidání dispergačních činidel. Tyto prostředky ovlivňují vlastnosti disperzí tak, že po odpaření ředidla a zpravidla také vody dochází ke spontánnímu orientování tekutých krystalů a s tím spojeným barevným efektům.

Jako dispergační činidla se přednostně používají ve vodě rozpustné makromolekulární sloučeniny s polárními skupinami, jako polyvinylpyrrolidon, kopolymerizáty z vinylpropionátu nebo vinylacetátu a vinylpyrrolidonu, částečně zmýdelněné kopolymerizáty z akrylesteru a akrylnitrilu, polyvinylalkoholy s různým obsahem zbytkového acetátu, celulózoéter, želatina nebo směsi těchto látek. Zvlášť preferovanými ochrannými koloidy jsou polyvinylalkohol se zbytkovým obsahem acetátu pod 35, přednostně však mezi 5 až 30 molovými procenty, anebo vinylpyrrolidon/vinylpropionátkopolymér s obsahem vinylesteru pod 35, přednostně však mezi 5 až 30 hmotnostními procenty.

Mohou se používat jak neiontové, tak i ve zvláštních případech iontové emulgátory. Preferovanými emulgátory jsou alkoholy nebo fenoly s dlouhými řetězci s různou mírou ethoxyace nebo propoxyliace (adukty od 4 do 50 molů ethylenoxidu nebo propylenoxidu). Zvlášť výhodné jsou kombinace výše uvedených ochranných koloidů s takovými emulgátory, protože s nimi lze obdržet disperze s velmi jemnými částečkami.

Dalšími vhodnými dispergačními činidly jsou například dihexylsulfosukcinát, semiester sulfosukcinátu, sodíkové soli kyseliny dodecylbenzosulfonové a pentadekansulfonové, olejan draselný, laurylsíran sodný, alkylpolyglykosidy, izooktylfenol, izononylfenol, C_x2-C_x8mastné alkoholy a alkoxyláty mastných alkoholů.

Zvlášť vhodná jsou dále dispergační činidla na bázi polysiloxanu.

Popsaná dispergační činidla se hodí k výrobě emulzí oleje ve vodě. Je ovšam rovněž možné vyrobit disperzní potahovací prostředky na bázi emulze vody v oleji. Pro takové disperze se zvlášt hodí emulgátory a směsi emulgátoru, jaké~jsou popsané např. v EP-A 0 623 630. Vhodnými dispergačními činidly jsou dále sorbitanmonostearat, sorbitansesquioleat, polyoxyethylensorbitolether, polyoxyethylencetylether, polyoxyethylenstearylether a polyoxyethylenoleyllether.

Jako základ pro vynalezené potahovací prostředky se hodí i.mi~ niemulze. Minielmulze mají tu výhodu, že tvoří zvlášt stabilní emulze, a proto jsou zvlášt stabilní při skladování. K výrobě miniemulzí se například výše popsané emulze, které mají průměr kapek v mikrometrické oblasti, homogenizují pomocí vysokotlakých homogenizátorů. Tímto způsobem se získají emulze o průměru kapek > 200 nm, u nichž přes týden nelze pozorovat žádné oddělení fází.

Při výrobě tekutě krystalické disperze se tekutě krystalická směs, sestávající z komponent a_x) nebo a₂) a c), případně míchá s malým množstvím rozpouštědla, jako je tetrahydrofuran, dioxan, aceton, methylethylketon, propanoly, butanoly, ethylacetát, butylacetát, methylenchlorid, xyloly nebo toluol nebo také voda, s cílem snížit viskozitu. K tomu se hodí také přidání polymerního pojivá, jako je acetobutyrát celulózy. Přednostně se však tekutě krystalická směs míchá přímo s dispergačním činidlem, které lze přidávat i jako vodný roztok. Směs se intenzivně homogenizuje např. mícháním, Nakonec se přidá voda a opět se důkladně homogenizuje. Množství vody se řídí podle požadovaného použití. Přednostně se přidává 20 až 80 hmot. %. přednostně zejména 40 až 60 hmot. % vody, vztaženo na celkové množství výsledné disperze. Disperze mohou být pro zpracování ředěny na požadovanou viskozitu a koncentraci barviva vodou, k níž může být opět přidáno dispergační činidlo.

Pro vytvrzení filmů vytvořených z disperze jsou stejně jako pro lakovací směsi možné termické procesy nebo ozařovací procesy, jako je vytvrzování světelným nebo elektronovým zářením, podle druhu polymerizovatelné skupiny. Také pro tvrditelné disperzní filmy je výhodné přidání iniciátorů polymerizace, jaké jsou popsány pro lakové směsi.

Výhoda disperzních potahů spočívá v jejich snadné zpracovatelnosti. Disperze vykazují nízké viskozity, mohou být vyrobeny bez rozpouštědel a proto nevyžadují žádné ventilační zařízení a mohou být nanášeny všemi známými, jednoduchými technikami, jako je natírání, nanášení válcem, stříkání, tištění, máčení nebo pomocí licí štěrbiny. Z disperze také po nanesení potahu podle vynálezu dojde ke spontánnímu orientování, takže vznikne požadovaný barevný vzhled závislý na úhlu pozorování.

- 25 ·· ··

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Výroba tekutě krystalické směsi se složením la

a, b = 2, 4 nebo 6

Směs ze 100 ml pyridinu a pozvolna

14,4 (100 molů) 2-chlorhydrochinonu reagovala při 20 C 18,78 g (67 mmolů) xy)-benzoové, 19,92 g (67 mmolů) xy)-benzoové, 20,65 g (67 mmolů) xy)-benzoové, chloridu chloridu chloridu s roztokem z kyseliny 4-(2-akryloxyethokyseliny 4-(2-akryloxybutokyseliny 4-(2-akryloxyhexove 100 ml toluolu. Nakonec byla^eakčni.smě^udržována^ještě íměíried^a^íselin^chlorovodikote a zpracována obvyklým způsobem.

kSrŽ ml ^h«í íázové chování než jednotlivá sloučenina.

Fázové chování: N 91 - 98 °C I

Příklad 2

Výroba cholesterické tekuté krystalické směsi A héxoxy)-kyseliny ienziové) a 20 ml dichlormethanu. Nakonec bylo ve vakuu při 70°C odstraněno rozpouštědlo.

Příklad 3

Výroba cholesterické tekutě krystalické směsi B „ ' u ·ι„ q t cr tekutě krystalické směsi vyrobené v příkladu smíchalo se 9,3 g tekuté Krys _orblt_₂,₅__bls(4.-₍6-akryloxyhéxoxy)-kyseliny benziové) a 20 ml dichlormethanu. Nakonec bylo ve vakuu při 70°C odstraněno rozpouštědlo.

···

Příklad 4

Výroba oholesterické tekutě krystalické směsi C v příkladu

Smíchalo se 10,0 g _lanhvdrosorbit-2%-bis(4' -(6-akryloxya ml dichlormethanu. Nakonec bylo ve vakuu při 70°C odstraněno rozpouštědlo.

Příklad 5

Výroba oholesterické tekutě krystalické směsi D _ i směs byla vyrobena analogicky jako v priklaTekute krystalická směs y ς . , _použit ester du 3, ale jako chira ni $_bi/₄।_,₂-akryloxyethoxy)-kyseliny l,4:3,6-dianhydrosorbit-2,5-bis(4 » y benzoové).

Příklad 6

Výroba cholesterického stříkatelného laku

10,5 g cholesterické tekute krystalické smJ^^by _{χ g toluo}lu s 0,15 g 2,4,6-trimethylbenzoyldiíeny^ _{homogenní roztok}. _Tato _a 4 g esteru kyseliny -|£_{ěna d}o vysokotlaké pistole (fa.

cholestericka směs _bar/nastříkána vždy na černe

Proxxon, Gala 500) a pri tlaku 3 bary n _{é k k by}lakovaný kovový, ekleneny nebo papírový ροθ _{až byl} ly 5 sekund ozařovaný rtutovo _bvi ooakován tak často, az povrch nelepivý. Proces fikaní y P _cholesterickým tevznikl jednolitý povrch, p _čJJ_{ečekz kt}eré vznikly kutým krystalem. Průměr de^Yčinil 20 až 50 p,m. stříkáním na zpracovávaném povrcn ,

Příklad 7

Pracovalo se jako v ⁶£_ak ^rbylinastříkán na černě lakovaný^ovov^povrch^^akonec* zesítován tepelným zpracováním (120 min při 65°C).

Příklad 8

Výroba cholesterického inkoustu g oholesterické tekutě ^^^trimíthylbJnzoyldifenylfošfinosvětle mícháno s °'⁰⁷ g > > _afitového pigmentu, až bylo doxidu, 0,25 g toluolu a 1,5 g gr _{a inic}i_átoru. Takto vysazeno rovnoměrného rozdělen P gm _{é patrony a} psát s ni robenou směs bylo mozne ^plnit do tlaK _£ο^ _{χ izaci by}i

P jak^nátěrovou^arvu r„lSn?^U;_ě«h^S;!^Soch^omocntítce nebo podobných nátěrových prostředků. Směs bylo možné nanášet i sítotiskem.

Příklad 9

Cholesterická tekutě krystalická lakové barva přidáno

Ke 2 q cholesterické tekutě krystalické směsi A bylo 14α toluolu 0,5 g polyvinylalkoholu a 1 ml ethanolu a směs ivta Vznikla kilná směss nízkou viskozitou. Ta byla pomocí stříkací pistole jako v přikladu 6 nanesena na černě lakovaný podklad. Po odpaření rozpouštědla byla vznikla červeně reflektující tekutě krystalická vrstva vytvrzena ozařováním. Vytvrzená vrstva byla stabilní vuci vlivu rozpouštědel, teploty a světla.

Příklad 10

Černě pigmentovaná cholesterická tekutě krystalická laková barva

Ke směsi uvedené v příkladu 9 bylo přidáno 0,3 g černého pigmentu a homogenizováno. Tato směs byla jako P^ladu 6 na nesena stříkáním na nepotazeny kovový podklad. Po odvětraní vznikla dobK kryjící, červeně reflektující vrstva, která byla vytvrzena ozařováním světlem. Vytvrzená vrstva byla stabilní vůči vlivům rozpouštědel, teploty a světla.

Příklad 11

Ke směsi uvedené v příkladu 9 bylo přidáno 0,3 g černého oiamentu a 0,04 UV-stabilizátoru a homogenizovano. Tato směs gy?a nanesená stříkáním na nepotažený podklad. Po o^etrani vznikla dobře kryjící, červeně reflektující vrstva, která byla vytvrzena ozařováním světlem. Vytvrzená vrstva byla stabilní vůči vlivům rozpouštědel, teploty a světla.

Příklad 12

Cholesterická tekutě krystalická laková barva

K 10 a cholesterické tekutě krystalické směsi B bylo přidáno roztoku CAB (acetátbutyrát celulózy) v butylacetátu a 7 g butylacetátu a roztok byl homogenizovan. Vznikl mírně viskózní transparentní roztok. Tato směs byla vícenásobným střídavým stříkáním a odvětrávamm nanesena na povrch ς černou základní barvou. Po odvětrání poslední vrstvy byla fo tochemicky polymerizována. Přitom byl potažený P°vrch 30 sekund osvětlován UV-lampou (OSRAM-Nitraphot, vzdálenost 30 cm, dusí koíá atmosféra)? Výsledkem byl stejnoměrný, pevně držící film s°dobrým JoSivem o tlouštce vrstvy 30 μιη, který vykazoval barevný vzhled závislý na úhlu pozorování, měniči se od zelene k modré barvě.

Příklad 13

Cholesterické tekutě krystalická laková barva přidáno 0,04 k cholesterické tekutě krystalické směsi A bylo g 20-ti % roztoku CAB (acetátbutyrát celulózy) v butylacetatu a 1 4 g butylacetátu a roztok byl homogenizovan. Vznikl mírn viskózní transparentní roztok. Tato směs byla vícenásobným střídavým stříkáním a odvětráváním nanesena na povrch s černou základní barvou. Po odvětrání poslední vrstvy byla fotochemicky polymerizována. Výsledkem byl stejnoměrný, pevne držící film s dobrým rozlivem o tloušťce vrstvy 15 μιη, který vykazoval barevný vzhled závislý na úhlu pozorovaní, měniči se od cervene k zelené barvě.

Příklad 14

Podle příkladu 13 byl vyroben cholesterický tekutě krystalický íak Po ^tvrzení byl ni něj nanesen komerční bezbarvý lak a potom vytvrzen. Takto vyrobený potah vykazoval vuci potahu bez bezbervého laku vyšší lesk a lepši odolnost vuci světlu a vlhkosti.

Toto složení laku z ETL, plnidla, cholesterického laku a bezbarvého laku bylo podrobeno urychlenému klimatickému testu (WOM). Nedošlo k žádné změně barevného odstínu a k zadnemu uvolnění jednotlivých vrstev.

Příklad 15

Ke 2 q laku z příkladu 12, který lze aplikovat stříkáním, Vytíráním a máčením, bylo přidáno 0,3 g černého pigmentu a vznikla disperze byla homogenizována. Vznikla černá disperze s nízko viskozitou. Ta byla nanesena vícenásobným střídavým stříkáním a odvětráním na povrch s bílým základním nátěrem.

Po odvětrání posledního nánosu byla fotochemicky polymerizována pomocí rtuťové výbojky (80 W/cm). Výsledkem byl rovnoměrný, dobře kryjící film s dobrým rozlivem, který vykazoval barevny vzhled závislý na úhlu pohledu (zelená/modra).

Příklad 16

Ke 2 g laku z příkladu 13 bylo přidáno pomocné činidlo BYK 055 (výrobce: firma Byk, Wesel) v množství 0,01 g v dodavane forme. Vznikl mírně viskózní transparentní roztok. Tato směs byla na nesena vícenásobným střídavým stříkáním a odvětráním na Ρ^ονξ^σ^ s Slrným základním nátěrem. Po odvětrání posledního nánosu byla fotochemicky polymerizována. Výsledkem byl„^^^lovíihS který držící film s dobrým rozlivem a vysokou tvrdosti povrchu, který vykazoval barevný vzhled závislý na úhlu pohledu se změnou barvy od červené k zelené. Tlouštka vrstvy činila 14 jxm.

··♦

Příklad 17

Ke ₂ g lakuz příkladu « přidáno ^“Τν^ο^ηΓίοίϊ. (výrobce: firma _arentní roztok. Tato směs byla naVznikl mírné viskozni tran p _{říkáním a} odvětráním na povrch nesena vícenásobným stříd y o_dvětrání posledního nánosu byla s černým základním vvsledkem byl rovnoměrný, pevne ozlivemj vysokou tvrdostí povnchu^tený » činila 14 ,m.

Srovnávací pokus: tiskařská pasta bez dispergačního činidla Pastovitá cholesterická tekuté krystalická směs ^yl^v^usíku rr^TvzSeno^rte^tr^ýsSlicg nate?iálT 2,4,6-trihmot. * (vztaženo na _{s 10 m}inut homogenně methylbenzoldifenylfosfinoxid P tiskárně FOGRA rozmícháváno. Po ochlazeni na natištěna na bílý kartónos proměnným nanášením barvy o barvy 1,5 g/m². Pracovalo vý materiál s černými poli, s nánosem narvy x, y/ se při žlutém světle.

Po prodlevě 5 minut v dusíkové atmosféře byl natištěný film přes 3 minuty vytvrzován svetlem UV-lampy (2uu az

W 4FZ).

vznikla vrstva viditelná na černěm^la^která^la^ě měnila barvu mezi zelenou a měděno drsná Mikroskopický snímek strukturu a byla rovněž aíe že sŽstávala z^mnohá malýc^tZkutFkíystalických čoček na nesmáčeném černém podkladu.

Příklad 19

Tekutě krystalická pasta JX^příkladu^e^dusiku^^ad vodní lázni ohrata na 40 . . polyisobutylenjantarové) % přísady PIBSA <“hydrid ky 1 _i(J__{ého ma}teriálu) a mícháno '^^arS?nu:y“glo^epřidáno^yi 5 ^ot % (vztaženo na

PO prodlevě 5 minut v dusíkové atmosféře byl natištěny film vytvrzován světlem UV-lampy jako v pokusu 1.

Vznikla vrstva zřetelně viditelná ^černém podkladu která^ěnila barvu mezi zelenou a měděnou a která se jevila p barvitější a homogennější nez ta, která byia vyroo

du 18. Mikroskopický snímek tato vrstva.byla^ byl^méně míst^Sdkladu nestáčeno resp. nepotaženo. Mechanická drsnost filmu se snížila.

Příklad 20 , cm V nříkladu 19, s jediným rozdílem, že k tePostupovalo se jako v primauu j kutékrystalickému materiálu ^í°P^r^^J_ickěto Seriálu.

PIBSA, vztaženo na hmotnosu nexuve λ. y „ ·τι -P·; i™ iahn? ontické vlastnosti a homogenita se dále Xéllyt jíl» -bLíitéjši než v přikladu 19 a byl homogennější.

Příklad 21

Postupovalo se jako v příkladu 19 s tím rozdíle™, |® *Jjekuťěkrvstalickému materiálu bylo přidáno 10 hmot. « přísady PIBSA, vztaženo na hmotnost tekutě krystalického materiálu.

Vznikl film, jehož homogenita ®e dálejlepšila^Pokud*jde o optické vlastnosti, ty byly nepatrné V příkladu 20. Film se jevil poněkud zelené na měděnou byla menší.

nižší jakosti než tmavší a barevná změna ze

Příklad 22

3=·κ KKJ.s'*s-s Ά 56) natištěny diskrétní body.

i-.’&s'i? Γχκ=:.:·ί=“.'““ ^Y‘“ srovnatelné s celoplošným tiskem.

Příklad 23 postupovalo se jako v příkladu 19, s tím rozdílem, že k tekutěkrystalickému materiálu bylo soucasnejridano 5 hmot. . pri cařiv ptbsa 1 hmot. % sazi a 1,5 hmot, < 2,4,6 tri _z methylbenzóyldifenylfosfinoxidu. Po 10-minutovem míchaní se pri žlutém světle tisklo na tiskárně FOGRA.

Bvl získán film, který na černém podkladě mimořádně dobře měnil barvu mezi zelenou a měděnou a který byl homogenní a v optických vlastnostech dokonce ještě předčil txsk z přikladu 20.

Příklad 24

Do tekutě krystalické pasty 5^YÍřísady^PPIBSA. Po pětiminutovém přimícháno v dusíku 5 hmot^ j P^sad^PIBSA Ρ^ογΜίίβmícháni bylo přidáno 1,5 hmot. °£ _minut. Nakonec byla nylfosfinoxidu a míchalo se da _au£_o“_{tickou st}ěrkou (velikost ξχΓ1ίΜ·³70°οϊνο?ύ na čtvereční palec) vytištěna na bily kartón opatřený černým vzorem.

po vytvrzování filmu ?° ?^ob“ ? “barevný^otahPs barevným

230V/300 W 4FZ) byl získán J_e zejména nad ^{a zei}“°^{u barvou}·

Příklad 25

Vodní disperzní barva s barevným odstínem závislým na pozorovacím úhlu.

4,5 g cholesterické tekuté oš g'LŽtobutyrátu j 4 / 6 o o Hrnot % vodného Roztoků pólyvinylpyrrolidonu celulózy a 1,5 g 33 ^hl?°^· ’ intenzivním mícháním. K této bylo 30 minut ^h™°9^e^°^v 4 g vody a dalším mícháním se homoqenizovala^Ydalšíchvnikla vodní disperze cholesterického tekutého krystalu ve vodě.

Příklad 26 , . - „*íviadn 25 bvla natíráním nanesena na černě

Disperze ziskana v přikladu Y barevná vrstva, která se lakovaný plech. Po odvětraní jejíž barevný odstín se při kolmém pohledu jevila jako modra_{oa kolml} Takto získaná víétva pak byla vytvrzena ozařováním uv-svetlem. Barevný vzhled zůstal zachován.

Příklad 27 , . . rir-i'kladu 25 byla stříkáním nanesena na černě

Disperze ziskana v přikladu | barevná vrstva, která se lakovaný plech. Po odvetrani , ň_ejíž barevný odstín se při kolmém pohledu jevila jako ”^«du _oÍkÍáněl od kolmice ϊίΚο ziska^tvípak byla v?tvrzena ozařováním UV-svetlem. Barevný vzhled zůstal zachován.

Příklad 28

Disperzní nátěrová barva s nízkým obsahem rozpouštědla, ředitelná vodou

9 cholesterické tekuté krystalické smési^B^0^2^g^2^4^6-triry^rSěno':¹¹? 5°;^fÍ^Íacetáti K tomuto roztoku bylo i _K n hmot % vodného roztoku polyvinylpyrrolidonu a homogenizóvánQ³ intenzivním mícháním K této disperzi byly potom přidány 4 g vody a krátce homogenizovany.

vznikla vodní disperze silně rozptylující světlo, s nízkým obsahem rozpouštědla.

Příklad

-í^vnná V nříkladu 28 byla natíráním nanesena na černě Disperze získán p vynikla barevná vrstva, která se lakovaný plech. Po odvětraní vznikla barevna v při kolmém P°^^u S se směr pohledu odkláněl od kolmice. ?lk^ⁿzi_Skaná°vrstvapak byla vytvrzena ozařováním UV-svetlem. Barevný vzhled zůstal zachován.

Příklad 30 . ' w nříkladu 28 byla stříkáním nanesena na černě

Disperze ziskana v přiklad Y barevná vrstva, která se lakovaný plech. Po odvětrán . _a j_ej_íž barevný odstín při kolmém pohledu -¹ _ě nohledu odkláněl od kolmice.

Takt^získan^vrstvapak byla vytvrzena ozařováním uv-světlem. Barevný vzhled zůstal zachován.

Příklad 31

-.-vio/in op irvi a natíráním nanesena na dřevěn^podklad^Po odvě raní vznikla-řevná vrstva,^rá^se^ při kolmém pohledu ^^^/^eďu odkláněl od kolnice. Takt^ziskanÉ^vrstvapak byla vytvrzena ozařováním UV-svétlem. Barevný vzhled zůstal zachován.

Diíperzní²potahovací prostředek na bázi emulze vody v oleji.

r^r^pŠlyoxyethylenstearyletheru bylo homogenrzovano_{± 2} intenzivnrm michanrn.^otom^yl gri^ _te_ po dalším ml vody řídká emulze.

diny míchán kouči pasta, Příklad 33

Claims (5)

1. Patentové nároky ί Vvnález se týká postupu potažení nebo potištění podkladů SvaX resp? potištovacín činidle, který sevy-acuie tím že se na podklad nanese polymerizovatelna hmota, kte rá obsahuje tekutě krystalické polymerizovatelne monomery, které nesou

   - pro potažení alespoň dvě polymerizovatelné skupiny a pro potištění alespoň jednu polymerizovatelnou skupinu a nakonec se provede polymerizace, při které potahovaci resp. potištovací činidlo obsahuje a_x) chirální tekutě krystalický monomer a _bx polymerní spojovací činidlo anebo monomerní sloučeniny, kteíé nohou být polynerizací převedeny do polynerniho spíjovSciho činidla? nebo v připadé disperzních potahu a tiskařských barev pomocné dispergacm činidlo d) anebo potahovací resp. potištovací činidlo obsahuje a₂) achirální tekutě krystalický monomer,
2. 2.
3. 3.
4. 4.

   5.

   6.

   7.

   b) polymerní spojovací činidlo anebo monomerní sloučeniny, které mohou být polymerizací převedeny do polymerniho spojovacího činidla^ nebo v případě disperzních potahu a tiskařských barev pomocné dispergacm činidlo d) a

   c) chirální sloučeninu bez tekutých krystalů.

   Postup podle nároku 1, který se vyznačuje tím. Že potahovací resp. potištovací prostředek kromě komponent a₂), ^b)> ) anebo d) obsahuje chirnální tekutě krystalicky monomer.

   Postup podle nároků 1 a 2, který se vyznačuje tím, že tekutěkrystalické monomery a_x) anebo a₂) obsahuji dve reaktivní skupiny, které jsou přístupné polymerizací.

   Postup podle nároků 1 až 3, který se vyznačuje tím, že chirální sloučenina c) nese alespoň jednu reaktivní skupinu, která je přístupná polymerizací.

   Postup podle nároků 1 až 4, který se vyznačuje tím, že nanášení a následné vytvrzení probíhá pn teplote v rozmezí

   10 až 180°C.

   Postup podle nároků 1 až 5, který se vyznačuje tím, že potahovací resp. potištovací prostředek místo komponenty b) obsahuje jako komponentu d) dispergační činidlo.

   Materiály, které byly potaženy postupem podle nároků 1 az 6.

   8.

   9.

   Směsi vhodné jako reakční laky podle nároků 1, 3, 5 až 99,8 hmot. % komponenty aj a 0,2 až 20 hmot. % komponenty b), vždy vztaženo na celkové množství reakční lakové Směsi vhodné jako reakční laky podle nároku 1 az směsi.

   10.

   11.

   12.

   13.

   14.

   5 až 99,8 hmot. 0,2 až 20 hmot. ^: 0,2 až 20 hmot. ^: vždy vztaženo na komponenty a ₂)<

   komponenty b) a komponenty c), celkové množství reakční lakové směsi.

   Směsi podle nároků 3 a 9 které kromě v nich uvedených ;Soví^e^si v obvyklých množstvích.

   Směsi podle nároku 10, v nichž rozpouštědlo nebo ředidlo sestává převážně z vody.

   Předměty opatřené vrstvou laku podle nároků 8 až 11.

   Postupy podle nároků 1 až 12,_které /θ na Podsad nanesou min * * sloučenina v jedné vrstvě má vX^eoSčÍý a přibližně stejně velký smysl otáčení spirály než^Ychirální sloučenina ve druhé vrstvě.

   „ . jη „ vnávnirů Ί až 5 vhodné jako tisková pasta, v^ichž je komponenta b) nahrazena dispergačním ěinidlem d) zvyšujícím rozpustnost.

   ssss.s”2°s :.s;^u.»;a... .uqměsi oodle nároku 16 vhodné jako disperzní barva, v nichž . Směsi P°a^“_{těalo nebo} ředidlo obsažena prevazne voda.

   je jako

   18. Použití a směsí

   19. Použití a směsí a inkoustech.

   polymerizovatelných tekutě krystalických sloučenin podle nároků 1 až 11 v lakových soustavách.

   oolvmerizovatelných tekutě krystalických sloučenin podle nároků 1 až 5, 14 a 15 v tiskařských barvach ²⁰ · Sku?é ŽlSliŠTsSúcenTny neto^s^^náíokůTaž
5. 5, pomocí tiskového procesu.