ES2267073T3 - Recubrimiento multicapa comprendiendo una capa que imparte color. - Google Patents

Recubrimiento multicapa comprendiendo una capa que imparte color. Download PDF

Info

Publication number
ES2267073T3
ES2267073T3 ES04752317T ES04752317T ES2267073T3 ES 2267073 T3 ES2267073 T3 ES 2267073T3 ES 04752317 T ES04752317 T ES 04752317T ES 04752317 T ES04752317 T ES 04752317T ES 2267073 T3 ES2267073 T3 ES 2267073T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
layer
multilayer coating
photonic crystals
dimensional
coating according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04752317T
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Frese
Klaus Taennert
Martin Wulf
Rudolf Zentel
Marc Egen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2267073T3 publication Critical patent/ES2267073T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/29—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for multicolour effects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C09D133/16—Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B05D5/065—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects having colour interferences or colour shifts or opalescent looking, flip-flop, two tones
    • B05D5/066—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects having colour interferences or colour shifts or opalescent looking, flip-flop, two tones achieved by multilayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/36—Pearl essence, e.g. coatings containing platelet-like pigments for pearl lustre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • B05D7/532—Base coat plus clear coat type the two layers being cured or baked together, i.e. wet on wet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/254—Polymeric or resinous material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
    • Y10T428/2967—Synthetic resin or polymer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Tubes (AREA)

Abstract

Recubrimiento multicapa que es para recubrir una superficie de sustrato y comprende al menos una capa que imparte color y contiene cristales fotónicos tridimensionales como pigmentos con efecto opalescente.

Description

Recubrimiento multicapa comprendiendo una capa que imparte calor.
Ámbito de la invención
La invención se refiere a un recubrimiento multicapa que es para superficies de sustratos y contiene una capa que lleva pigmento de interferencia, para la decoración de la superficie del sustrato, y a un método para producir el recubrimiento multicapa.
Antecedentes de la invención
Son conocidos varios ejemplos de superficies decorativas, en particular por la industria de los recubrimientos del sector de la automoción, como por ejemplo capas de recubrimiento individuales tales como capas de recubrimiento de efectos especiales, capas de recubrimiento en colores especiales o capas de recubrimiento en forma de imágenes, dibujos u ornamentos, pero también la aplicación de película adhesiva correspondientemente diseñada. Pueden usarse varios tipos de pigmento para las capas de recubrimiento de este tipo, como por ejemplo simples pigmentos de color, pigmentos de mica o pigmentos de efectos especiales.
Han sido descubiertos nuevos pigmentos que se asemejan a los ópalos que se dan de manera natural y en los que la cromoactividad se produce por dispersión de Bragg de la luz incidente en los planos reticulares de las esferas dispuestas a la manera de un cristal.
La WO 01/88044 describe pigmentos con efecto opalescente. Las partículas de pigmento constan de esferas monodispersas en una estructura tridimensional muy compacta y de distribución regular, que reciben también el nombre de cristales fotónicos tridimensionales, con un diámetro de 50 nm a 2 \mum. El método para producir estas partículas puede ser usado para recubrir superficies de sustratos aplicando las esferas monodispersas en suspensión a la superficie del sustrato y retirando el medio líquido.
La WO 02/44301 describe pigmentos similares con efecto opalescente cuya estructura se forma mediante la disposición de esferas monodispersas y la retención de partículas menores en las cavidades entre las esferas monodis-
persas.
La EP-A 955 323 describe partículas que constan de un núcleo y un revestimiento y pueden ser usadas como pigmentos de efectos especiales para producir recubrimientos, pinturas y tintas. Con respecto a sus núcleos, las partículas pueden tener una disposición regular y están basadas en sustancia en polímeros de alto peso molecular. Dichas partículas pueden ser aplicadas a los sustratos en forma de preparaciones sólidas, líquidas o en pasta con ayuda de aditivos y constituyentes auxiliares.
Breve exposición de la invención
La invención aporta un recubrimiento multicapa para superficies de sustratos que se distingue por presentar un alto brillo óptico, un muy buen reflejo lateral de color y una alta estabilidad de color. Se satisfacen además las demandas que debe satisfacer un recubrimiento multicapa, en particular para componentes de vehículos y componentes de carrocerías de vehículos, tales como la relativa a una muy buena adherencia intermedia de las capas individuales entre sí.
El recubrimiento multicapa contiene al menos una capa que imparte color, la cual contiene cristales fotónicos tridimensionales en calidad de pigmentos de interferencia que imparten efectos.
La invención queda definida por el objeto de las reivindicaciones 1 a 16.
Descripción detallada
La capa que imparte color y contiene los cristales fotónicos tridimensionales puede ser una capa de recubrimiento que contenga aglutinantes y otros componentes de recubrimiento, y puede también contener los cristales fotónicos sin la presencia de aglutinantes de recubrimiento y componentes de recubrimiento.
Los cristales fotónicos pueden ser por ejemplo usados en una capa base, una capa intermedia o una capa final que imparta color dentro del recubrimiento multicapa según la invención. Esto puede hacerse aplicando los cristales en forma de una composición sólida o líquida al sustrato a recubrir. Las esferas monodispersas pueden ser dispersadas en un adecuado agente dispersante y la dispersión resultante puede ser aplicada, por ejemplo en el caso de un a capa base, ya sea directamente a la superficie del sustrato o bien a una capa de recubrimiento de imprimación que cubra la superficie del sustrato.
Los cristales fotónicos que pueden ser usados según la invención pueden ser también incorporados en una composición de recubrimiento, y por ejemplo en una composición de capa base o capa final convencional. La preparación de recubrimiento resultante que contiene los cristales fotónicos puede ser aplicada como capa de recubrimiento que imparte color de manera convencional como capa de recubrimiento líquido o en polvo dentro del ámbito del recubrimiento multicapa según la invención.
Por consiguiente puede producirse sobre superficies de sustratos un recubrimiento multicapa que conste, por ejemplo, de una capa de recubrimiento de imprimación, una capa que contenga los cristales fotónicos aplicada a continuación sobre la misma y una capa final transparente dispuesta sobre ello.
El recubrimiento multicapa según la invención puede por ejemplo constar también de una capa de recubrimiento de imprimación, una capa base que esté dispuesta sobre la misma y contenga los cristales fotónicos, y una capa de recubrimiento final transparente.
Es también posible producir un recubrimiento multicapa que por ejemplo conste de una capa de recubrimiento de imprimación opcionalmente presente, una capa intermedia opcionalmente presente, una capa base convencional y una capa final que puede ser una capa final que contenga los cristales fotónicos. En este caso, las capas del recubrimiento multicapa que quedan situadas debajo de la capa final pueden estar exentas de cristales fotónicos.
El recubrimiento multicapa según la invención puede ser usado con y sin capa de recubrimiento de imprimación. La capa de recubrimiento de imprimación puede ser una capa de recubrimiento de las que son usadas convencionalmente en la industria de los recubrimientos.
En principio pueden ser más de una capa del recubrimiento multicapa según la invención las que contengan los cristales fotónicos en calidad de agentes que imparten color.
Los cristales que pueden ser usados según la invención tienen un efecto opalescente y un tamaño medio de partículas situado dentro de la gama de tamaños que va desde 5 hasta 500 \mum, constando las partículas en general de esferas monodispersas que tienen un diámetro de 50 nm a 2 \mum y están dispuestas en una estructura tridimensional muy compacta y regular. Esta estructura puede ser estabilizada mecánicamente mediante modificaciones físicas o químicas para mantener el efecto opalescente de las partículas. Se usan preferiblemente esferas monodispersas con un diámetro de 150 a 1.500 nm, y con particular preferencia con un diámetro de 200 a 500 nm.
Para asegurar las propiedades ópticas de los cristales fotónicos, la diferencia entre los índices de refracción de los cristales fotónicos y de la preparación de recubrimiento incluyendo los aglutinantes y los demás componentes del recubrimiento debería estar situada dentro de una gama de valores de 0,01 a 2, y preferiblemente de 0,02 a 1,5. Las óptimas diferencias entre los índices de refracción están por ejemplo situadas dentro de la gama de valores de 0,1 a 1,5, siendo también posible desviaciones con respecto a estos valores.
Las esferas monodispersas de los cristales fotónicos constan, por ejemplo, de óxidos metálicos, calcogenuros metálicos o dióxido de silicio. Las esferas que constan de dióxido de silicio pueden también estar recubiertas con óxidos metálicos no absorbentes tales como óxido de titanio, óxido de circonio, óxido de cinc, óxido de estaño u óxido de aluminio, o con óxidos metálicos absorbentes tales como óxido de hierro. Las esferas monodispersas pueden también constar de óxidos metálicos tales como dióxido de titanio, óxido de circonio, óxido de cinc, óxido de estaño, óxido de aluminio y mezclas de los mismos. Éstos pueden estar recubiertos con materiales orgánicos, como por ejemplo silanos.
Pueden ser también usados cristales de los que son conocidos como cristales fotónicos inversos. Éstos pueden ser cristales basados en una estructura de resina y óxido metálico de la cual se retiran las esferas monodispersas. Es por ejemplo conocida la técnica de rellenar aglomeraciones tridimensionales de esferas que constan de esferas de SiO_{2} con poliestireno y retirar entonces las esferas de SiO_{2}, con lo cual se obtiene como resultado un cristal fotónico como impronta negativa de la compacta aglomeración de esferas. Este cristal fotónico inverso puede tener las mismas propiedades de color como el cristal fotónico directo.
Se usan preferiblemente cristales fotónicos inversos basados en calcogenuros metálicos.
Pueden también usarse esferas monodispersas que consten de polímeros como por ejemplo poliestireno, poliéster, poliamidas, poliuretano o poli(met)acrilatos. Las esferas de polímero de este tipo pueden contener inclusiones de óxidos metálicos.
Son particularmente adecuadas las esferas monodispersas que son producidas a base de (met)acrilatos fluorados, y en particular de alquil(met)acrilatos fluorados con grupos alquilo de C2 a C8. Los ejemplos incluyen el trifluoroetilmetacrilato, el perfluoropropilmetacrilato y el perflfuorobutilmetacrilato, pudiendo los polímeros resultantes tener también contenidos de unidades de tetrafluorobutilbis(met)acrilato o pentaeritritoltetra(met)acrilato además de cadenas laterales fluoradas. Estos polímeros pueden ser reticulados, en cuyo caso pueden ser autorreticulantes, o bien puede hacerse que se reticulen mediante el uso de agentes reticulantes. Son ejemplos de agentes reticulantes los cinamoilalquil(met)acrilatos, los tetrafluorobutilbis(met)acrilatos o los pentaeritritoltetra(met)acrilatos.
Se usan preferiblemente para el recubrimiento multicapa según la invención cristales fotónicos basados en poli(met)acrilatos fluorados reticulados.
Los polímeros de este tipo pueden ser producidos mediante polimerización en suspensión de los monómeros. La Fig. 1 ilustra a título de ejemplo la producción de un polimetacrilato a partir de 2,2,2-trifluoroetilmetacrilato y mediante reticulación con pentaeritritoltetra-metacrilato (PEMA):
1
Los cristales fotónicos que pueden ser usados según la invención pueden ser producidos, por ejemplo, mediante métodos consistentes en la formación de gutículas o bien mediante recubrimiento de material continuo en bobina. Con esta finalidad, la suspensión de esferas monodispersas en suspensión en un medio líquido es pulverizada de forma tal que se forman gotas sobre la superficie a recubrir por pulverización, o bien la suspensión es depositada sobre un sustrato en forma de una película líquida. Tras el secado y la solidificación se producen los correspondientes cristales fotónicos, y los mismos pueden ser retirados de la superficie mediante un método ejecutado en seco o en húmedo, o sea por ejemplo mediante extracción, tratamiento ultrasónico o irradiación de líquido o gas. La forma de las partículas puede ser controlada en el proceso por ejemplo por medio de la concentración de la suspensión, del diámetro de las gotas o de la velocidad de secado.
Las partículas resultantes pueden ser opcionalmente estabilizadas por vía física y química a fin de obtener la estructura de las mismas. La estabilización química conecta las esferas mediante modificación química de la superficie de las esferas, por ejemplo mediante la adición de silicatos solubles, compuestos de aluminio polimerizables o cadenas laterales de polímero curables, como p. ej. cadenas laterales cinamoalquílicas. La superficie de las esferas puede también ser modificada de forma tal que tras haber aportado calor, radiación térmica o radiación ultravioleta las esferas se reticulan entre sí, con lo cual puede ser inducida la solidificación de la estructura.
Las partículas producidas a base de las esferas monodispersas pueden tener un tamaño medio de partículas de 5 a 500 \mum, y preferiblemente de hasta 25 \mum, pudiendo las partículas tener una estructura tanto lameliforme como esférica.
Los cristales fotónicos pueden estar presentes en la composición de la capa base, de la capa intermedia o de la capa final de recubrimiento en una concentración de un 0,1 a un 70% en peso, y preferiblemente en una concentración de un 1 a un 20% en peso, sobre la base de la composición de recubrimiento.
Pueden estar equipadas con los cristales fotónicos según la invención como capa base, capa intermedia o capa final de recubrimiento capas de recubrimiento tanto en forma líquida como en polvo. Pueden usarse con esta finalidad las composiciones de recubrimiento que se usan convencionalmente en la industria de las pinturas. Pueden usarse como capas de recubrimiento en forma líquida por ejemplo capas de recubrimiento basadas en agua o basadas en disolvente.
Las capas de recubrimiento en forma líquida y en polvo pueden estar basadas en aglutinantes de recubrimiento convencionales, como por ejemplo resinas de poliéster, epoxídicas, de poli(met)acrilato, de poliamida, de policarbonato y/o de poliuretano y resinas aminoplásticas y fenoplásticas.
Pueden usarse para los aglutinantes anteriormente mencionados agentes reticulantes convencionales, como por ejemplo resinas de condensación de formaldehído tales como resinas de condensación de fenol-formaldehído y resinas de condensación de amina-formaldehído, poliisocianatos, compuestos de dicianodiamida, ácidos dicarboxílicos y agentes reticulantes con contenido de grupos epoxídicos. El experto en la técnica que se emplea en la industria de las pinturas está familiarizado con estos agentes reticulantes. Los aglutinantes pueden ser también autorreticulantes.
Pueden usarse como disolventes disolventes miscibles con agua o disolventes inmiscibles con agua. Los ejemplos de disolventes adecuados incluyen alcoholes monohídricos o polihídricos, glicoléteres o ésteres, glicoles, cetonas, hidrocarburos aromáticos o alifáticos, alquilpirrolidonas, éteres y derivados de urea cíclicos.
Pueden estar también contenidos pigmentos, aditivos convencionales para pinturas tales como plastificantes, agentes peliculígenos, cargas, espesantes, agentes de control de la fluencia y catalizadores para acelerar la reticulación en la composición de pintura.
Según la invención, los cristales fotónicos tridimensionales pueden ser también usados en una capa que carezca de aglutinantes de recubrimiento y de aditivos de recubrimiento. Una composición de este tipo puede contener los cristales fotónicos en una concentración de un 1 a un 70% en peso, y preferiblemente en una concentración de un 5 a un 30% en peso, sobre la base de la composición total. Esta composición puede también contener disolventes de los que han sido mencionados anteriormente y/o agua y aditivos tales como agentes dispersantes y adicionales aditivos tales como los que han sido mencionados anteriormente.
La cristalización de las partículas monodispersas puede por ejemplo también tener lugar desde la suspensión acuosa producida durante la producción de las partículas monodispersas por polimerización en suspensión directamente sobre el sustrato a recubrir mediante la aplicación de la suspensión por pulverización y subsiguiente secado. Una suspensión de este tipo puede contener las partículas monodispersas en una cantidad de un 5 a un 20% en peso, sobre la base de la suspensión.
Una suspensión de este tipo preferiblemente contiene los cristales fotónicos basados en poli(met)acrilatos fluorados reticulados. Esta suspensión es estable por espacio de un largo periodo de tiempo de p. ej. medio año e incluso más.
Pueden también usarse preparaciones sólidas que contengan los cristales fotónicos en un porcentaje de hasta un 95 - 99% en peso, por ejemplo.
El recubrimiento multicapa según la invención puede ser aplicado a la superficie del sustrato mediante métodos convencionales, siendo la capa de recubrimiento de imprimación de manera opcional aplicada inicialmente a la superficie no tratada o pretratada del sustrato, y siendo luego aplicadas, por ejemplo, la capa base de recubrimiento y la capa final de recubrimiento, por ejemplo por pulverización, aplicación con rodillo, inmersión, recubrimiento por cuchilla, recubrimiento por fluencia y recubrimiento electrostático.
El espesor de la capa de recubrimiento en seco está situado dentro de la gama de espesores de 3 a 50 \mum, y preferiblemente de 30 a 50 \mum.
Tras la aplicación del recubrimiento multicapa según la invención, el mismo es secado o estufado (secado en estufa), siendo por ejemplo secado por espacio de 10 minutos a 60ºC, después de lo cual el mismo puede ser entonces endurecido aportando calor en una estufa, mediante irradiación con infrarrojos o irradiación electrónica, por ejemplo mediante radiación ultravioleta. El termocurado puede tener lugar por ejemplo a temperaturas de 20 a 140ºC.
Las capas individuales del recubrimiento multicapa según la invención pueden ser opcionalmente también secadas o curadas por separado, siendo por ejemplo en particular las capas que contienen los cristales fotónicos sometidas a secado p. ej. en horizontal con una temperatura de 20 a 140ºC, p. ej.
Pueden ser recubiertas con el recubrimiento multicapa según la invención superficies de sustratos de distintos tipos. Los sustratos incluyen, por ejemplo, metales, plásticos, madera, vidrio y textiles.
Usando el recubrimiento multicapa y el método para producir el recubrimiento multicapa según la invención, es posible producir superficies de sustratos recubiertas con alto brillo óptico y con muy buen reflejo lateral de color. La adherencia intermedia de las capas individuales del recubrimiento multicapa según la invención corresponde a la de un recubrimiento multicapa convencional como los que se usan normalmente en particular para el recubrimiento de metales y plásticos, por ejemplo para carrocerías de coches y componentes de carrocerías de coches. El recubrimiento multicapa según la invención tiene una alta estabilidad de color, debido en particular a la alta resistencia a los disolventes y al calor que se obtiene cuando se usan cristales fotónicos basados en monómeros de (met)acrilato fluorado.
Ejemplos
Ejemplo 1
Método para producir cristales fotónicos basados en monómeros fluorados
150 ml de agua ultrapura fueron introducidos en un matraz de 250 ml y calentados hasta 90ºC con introducción de gas nitrógeno. Tras haber transcurrido 45 minutos fue cortado el flujo de nitrógeno y fueron añadidos 3 ml de una solución de 3,79 g de 2,2,2-trifluoroetilmetacrilato y 0,80 g de tetrametacrilato de pentaeritritol. Para iniciar la polimerización fueron añadidos 5 ml de una solución de sulfato de peróxido de potasio al 10% como iniciador a 90ºC tras haber transcurrido otros 30 minutos. Había sido introducido previamente gas nitrógeno en esta solución en un matraz de 10 ml por espacio de 10 minutos y también a 90ºC. Tras haber transcurrido 1 h, la solución se enfrió durante 30 minutos. Para purificar la dispersión de polímero resultante retirando de la misma las impurezas gruesas, la solución de reacción enfriada fue filtrada. El filtrado fue centrifugado repetidamente y puesto nuevamente en suspensión a fin de purificar completamente el polímero para dejarlo exento de residuos de reacción de bajo peso molecular.
La mezcla puede ser almacenada en forma de suspensión acuosa al 5-20%. Las partículas pueden sedimentarse, pero pueden ser puestas de nuevo en dispersión tras agitación. La dispersión es estable por espacio de un largo periodo de tiempo de p. ej. medio año.
La cristalización de la dispersión de polímero monodisperso obtenida fue llevada a cabo mediante secado sobre sustratos horizontales. Con esta finalidad, varios cientos de \mul de suspensión de polímero fueron aplicados como recubrimiento sobre áreas de vidrio de aproximadamente 10 a 20 cm^{2} y sometidos a lento secado. Los cristales obtenidos fueron calentados hasta una temperatura de aproximadamente 70ºC por espacio de al menos 2 h y separados del sustrato de vidrio mediante extracción. Se obtuvieron como resultado de ello pequeños pedazos de cristal de un tamaño de 50 a 500 \mum, que pueden ser tamizados para así obtener como resultado de ello la deseada gama de tamaños de partículas.
Los cristales tenían un color muy brillante.
Espectros UV-Vis: reducción del estrecho semiancho de banda de transmisión de un 5%,
gama de reflexión óptica dependiente del ángulo: 100 nm
(según medición efectuada usando el espectrómetro UV-2102 PC de Schimadzu)
Termoestabilidad: estable hasta 250ºC
(según medición efectuada en un aparato Linkam a una velocidad de calentamiento de 4ºC/min. usando un microscopio tipo SL 100 de Zeiss),
Resistencia a los disolventes: resistente a los disolventes convencionales tales como n-butilacetato, xilenos, alcoholes, poliglicoles y éteres de petróleo.
Ejemplo 2
Producción de una composición de recubrimiento
2 g de pequeños pedazos de cristal de un tamaño de 5 a 25 \mum producidos en el Ejemplo 1 fueron dispersados en una mezcla de 50 g de Ebecryl® 600 (resina de poliuretano de UCB Chemicals), 46 ml de etanol y 1,5 g de fotoiniciador Irgacure® 1000 (Ciba Geigy) y fueron agitados hasta la homogeneidad en la mezcla.
Se mantuvo en el proceso el efecto de color rojo de los pequeños pedazos de cristal.
Ejemplo 3
Producción de recubrimientos multicapa según la invención
Ejemplo 3a
La composición de recubrimiento producida según el Ejemplo 2 fue aplicada a una chapa metálica como capa base de recubrimiento que fue aplicada por pulverización y presentaba un espesor de la capa de recubrimiento en seco de 25 \mum. Las condiciones de secado/estufado son las siguientes: 5 minutos a temperatura ambiente, luego 5 minutos a 60ºC, y luego curado con radiación ultravioleta.
La capa de recubrimiento transparente 2K Protect 80 (DuPont) fue entonces aplicada como capa final de recubrimiento transparente con un espesor de la capa de recubrimiento en seco de 40 \mum. Las condiciones de secado/estufado son las siguientes: 10 minutos a temperatura ambiente, 30 minutos a 130ºC. Se mantuvo el efecto de color de los cristales. El recubrimiento tenía un efecto de color monodisperso con alto brillo de color y alta estabilidad de color.
Ejemplo 3b
Se dio lugar directamente sobre el sustrato a recubrir a la cristalización de la dispersión de polímero monodisperso de la suspensión acuosa al 5-20% según el Ejemplo 1 aplicando la suspensión por pulverización y efectuando a continuación secado en horizontal a temperatura ambiente. Quedó formada una capa de cristales fotónicos de color. El espesor de la capa de recubrimiento en seco era de 5 \mum. Entonces fue aplicada con un espesor de la capa de recubrimiento en seco de 40 \mum la capa final de recubrimiento transparente 2K Protect 80. Las condiciones de secado/estufado son las siguientes: 10 minutos a temperatura ambiente, 30 minutos a 130ºC. Se mantuvo el efecto de color de los cristales. El recubrimiento tenía un efecto de color monodisperso con alto brillo de color y alta estabilidad de color.

Claims (16)

1. Recubrimiento multicapa que es para recubrir una superficie de sustrato y comprende al menos una capa que imparte color y contiene cristales fotónicos tridimensionales como pigmentos con efecto opalescente.
2. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que está directamente en contacto con una superficie de sustrato pretratada en calidad de capa base que imparte color al menos una capa que comprende los cristales fotónicos tridimensionales.
3. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que al menos una capa que comprende los cristales fotónicos tridimensionales es una capa intermedia que imparte color dentro del recubrimiento multicapa.
4. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que al menos una capa que comprende cristales fotónicos tridimensionales es una capa final que imparte color.
5. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que la capa que contiene los cristales fotónicos tridimensionales es preparada mediante deposición de los cristales fotónicos directamente sobre la superficie del sustrato o sobre una capa del recubrimiento multicapa.
6. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que la capa que contiene los cristales fotónicos tridimensionales es una composición de recubrimiento basada en aglutinantes de recubrimiento y adicionales componentes de recubrimiento.
7. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que la capa que imparte color contiene los cristales tridimensionales en una concentración de un 0,1 a un 70% en peso, sobre la base del peso de la capa que imparte color.
8. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 6, en el que la composición de recubrimiento contiene cristales fotónicos tridimensionales en una concentración de un 1 a un 20% en peso, sobre la base del peso de la composición de recubrimiento.
9. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 6, en el que la diferencia entre los índices de refracción de los cristales fotónicos y de la composición de recubrimiento está situada dentro de la gama de valores de 0,01 a 2.
10. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que los cristales fotónicos tridimensionales tienen un tamaño medio de partículas de 5 a 500 \mum.
11. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que los cristales fotónicos tridimensionales son cristales fotónicos inversos.
12. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1, en el que los cristales fotónicos tridimensionales son polímeros basados en poli(met)acrilatos.
13. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 12, en el que los cristales fotónicos tridimensionales son polialquil(met)acrilatos fluorados.
14. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 13, en el que los cristales fotónicos tridimensionales son producidos a base de trifluoroetilmetacrilato, perfluoropropilmetacrilato, perfluorobutilmetacrilato y/o tetrafluorobutilbismetacrilato.
15. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 13, en el que los cristales fotónicos tridimensionales pueden adicionalmente contener unidades de pentaeritritoltetra(met)acrilato y/o cinamoilalquil(met)acrilato.
16. Superficie de sustrato recubierta con un recubrimiento multicapa según la reivindicación 1 y curada a continuación.
ES04752317T 2003-05-19 2004-05-14 Recubrimiento multicapa comprendiendo una capa que imparte color. Expired - Lifetime ES2267073T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US441371 1982-11-12
US10/441,371 US6939605B2 (en) 2003-05-19 2003-05-19 Multi-layer coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2267073T3 true ES2267073T3 (es) 2007-03-01

Family

ID=33449976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04752317T Expired - Lifetime ES2267073T3 (es) 2003-05-19 2004-05-14 Recubrimiento multicapa comprendiendo una capa que imparte color.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6939605B2 (es)
EP (1) EP1625185B1 (es)
KR (1) KR20060015269A (es)
CN (1) CN1823144A (es)
AT (1) ATE341929T1 (es)
CA (1) CA2525811A1 (es)
DE (1) DE602004001464T2 (es)
ES (1) ES2267073T3 (es)
WO (1) WO2004104115A1 (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005503460A (ja) * 2001-09-14 2005-02-03 メルク　パテント　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフトング コア−シェル粒子からなる成形体
AU2006224748B2 (en) * 2005-03-16 2010-05-13 Unilever Plc Colourant compositions and their use
US20060288906A1 (en) * 2005-04-27 2006-12-28 Martin Wulf Process of preparation of specific color effect pigments
KR101555368B1 (ko) * 2008-10-10 2015-09-30 한국과학기술원 광결정으로 이루어진 페인트 조성물용 안료 및 이의 제조 방법
CN102443348A (zh) * 2010-10-09 2012-05-09 苏州工业园区鑫丰林塑料科技有限公司 巴士专用高性能丙烯酸聚氨酯罩光清漆工艺
RU2636761C2 (ru) * 2013-03-15 2017-11-28 Марс, Инкорпорейтед Стабилизация натуральных синих антоциансодержащих красителей и приготовленных продуктов
EP2978881A1 (en) * 2013-03-26 2016-02-03 Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A. Photonic crystals
US9720135B2 (en) 2014-05-01 2017-08-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Retroreflective colorants
EP3317624B1 (en) 2015-07-05 2019-08-07 The Whollysee Ltd. Optical identification and characterization system and tags
CN106835730B (zh) * 2017-02-10 2019-06-11 浙江理工大学 一种利用紫外光固化技术提高纺织品上光子晶体结构色牢度的方法
ES2738957B2 (es) * 2018-07-27 2022-07-22 Univ Alicante Alimentos coloreados por nanoestructuracion
JP2022525323A (ja) * 2019-03-12 2022-05-12 ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 非球形フォトニック構造着色剤を使用した自動車用コーティング
JP2022526717A (ja) * 2019-03-12 2022-05-26 ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング フォトニック球を含有する自動車用コーティング
CN114450099A (zh) * 2019-08-19 2022-05-06 巴斯夫涂料有限公司 制备结构着色涂膜的方法及其制品
CN112058606A (zh) * 2020-08-27 2020-12-11 苏州宏琦材料科技有限公司 结构色光学涂层的制备方法
CN119702389B (zh) * 2024-12-20 2026-02-13 中国科学院化学研究所 一种光子晶体涂层的微雾喷涂制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820302A1 (de) * 1998-05-04 2000-02-24 Basf Ag Kern/Schale-Partikel, ihre Herstellung und Verwendung
DE19909944A1 (de) 1999-03-06 1999-10-28 Herberts Gmbh & Co Kg Pulverklarlacke und deren Verwendung
US6716475B1 (en) * 1999-03-18 2004-04-06 Massachusetts Institute Of Technology Biocompatible photonic crystals
DE10024466A1 (de) 2000-05-18 2001-11-22 Merck Patent Gmbh Pigmente mit Opalstruktur
WO2002044301A2 (en) 2000-11-30 2002-06-06 Merck Patent Gmbh Particles with opalescent effect
US20030102217A1 (en) 2001-08-31 2003-06-05 Kansai Paint Co., Ltd Method for forming multilayer coating film
US6894086B2 (en) 2001-12-27 2005-05-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Color effect compositions

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004001464T2 (de) 2007-02-08
CN1823144A (zh) 2006-08-23
DE602004001464D1 (de) 2006-08-17
WO2004104115A1 (en) 2004-12-02
CA2525811A1 (en) 2004-12-02
EP1625185B1 (en) 2006-07-05
US6939605B2 (en) 2005-09-06
KR20060015269A (ko) 2006-02-16
EP1625185A1 (en) 2006-02-15
US20040234746A1 (en) 2004-11-25
ATE341929T1 (de) 2006-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2332709T3 (es) Composiciones con efecto de color.
US6939605B2 (en) Multi-layer coating
ES2885754T3 (es) Sistema de recubrimiento que exhibe un color oscuro frío
Egen et al. Tuning the properties of photonic films from polymer beads by chemistry
ES2327927T3 (es) Proceso de revestimiento de superficie nano-estructurada, revestimientos nano-estructurados y articulos que comprenden el revestimiento.
TWI457424B (zh) 奈米工程級複合型除霧塗料
TW200419007A (en) Preparation of a mechanically durable single layer coating with anti-reflective properties
KR101398506B1 (ko) 구상 코어셸형 산화세륨/고분자 하이브리드 나노입자의 집적체 및 그 제조 방법
JP2003533579A (ja) 顔 料
US20100040867A1 (en) Double layer coating, its preparation and its use for rendering ultra water-repellent and antireflective the surfaces to which it is applied
TWI492899B (zh) A method for producing a silica-alumina alumina sol, a silica-alumina sol, a transparent coating film containing the sol, and a substrate coated with a transparent film
JP6895760B2 (ja) シリカ系粒子分散液の製造方法、シリカ系粒子分散液、透明被膜形成用塗布液及び透明被膜付基材
KR20150029682A (ko) 증진된 내구성을 갖는 나노실리카 코팅 조립체
Moon et al. Mie-resonant rutile TiO2 nanospheres for unclonable structural colors
CN104769023A (zh) 用于阻碍露珠形成的纳米二氧化硅涂层
CN113574419B (zh) 具有光子球体的汽车涂料
Núñez-Montenegro et al. Structural coloration based on photonic crystals for coating applications on wood
US20060288906A1 (en) Process of preparation of specific color effect pigments
US20120038989A1 (en) Antireflection coatings including scattered objects having two separate ranges with separate refraction indices
US20220162457A1 (en) Automotive coatings with non-spherical photonic structural colorants
JPS62122604A (ja) コ−テイング被膜を有する装飾品
CN112592675B (zh) 一种随角异色窗膜
KR20230135525A (ko) 막 형성용의 도포액 및 그 제조 방법 그리고 막 구비 기재의 제조 방법
JPH047379B2 (es)
Schmidt et al. Organic-inorganic hybrid materials processing and applications