BRPI0716821A2

BRPI0716821A2 - Formulações de impressão e/ou tingimento compreendendo partículas monodispersas

Info

Publication number: BRPI0716821A2
Application number: BRPI0716821-7A
Authority: BR
Inventors: Michael Francis Butler; Ramin Djalali
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2013-10-29
Also published as: US20100040741A1; WO2008031720A1; JP2010503739A; CN101583674A; ZA200901703B; EP2061851A1; RU2009114163A

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

Formulações de Impressão e/ou Tingimento Compreendendo

Partículas Monodispersas

Campo da Invenção

A presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão compreendendo partículas monodispersas, pelo menos um agente de cura, pelo menos um iniciador e um solvente, para o uso dessas formulações e para substâncias impressas com essas formulações.

Antecedentes da Invenção

Formulações para a tecnologia a jato de tinta compreendendo partículas monodispersas são conhecidas, como por exemplo, do documento W02005/063902.

O problema de tal formulação é que, quando partículas monodispersas são impressas em um substrato, a estabilidade da tal impressão é fraca. A impressão pode ser danificada ou mesmo eliminada facilmente. Isso pode ser demonstrado por um teste com fita adesiva.

Outro problema ocorre quando a cura for feita durante a evaporação do solvente, quando a interligação ocorre a temperaturas normais ou elevadas. Tal sistema pode ser encontrado no documento W02005/063902. Este processo é demorado e o risco da impressão sofrer algum dano é elevado, e as propriedades das impressões obtidas, muitas vezes, não são suficientes.

Portanto, o objetivo do presente pedido foi o de fornecer uma formulação para um processo de impressão compreendendo partículas monodispersas, que proporciona um substrato impresso com uma boa estabilidade em um curto espaço de tempo.

Surpreendentemente, verificou-se que, devido à adição de pelo menos um agente de cura e pelo menos um iniciador, a qualidade da impressão obtida é melhorada, bem como uma boa impressão é obtida rapidamente. A impressão apresenta uma melhor estabilidade contra influências mecânicas (por exemplo, melhor resistência à riscos); que mostra uma maior resistência à temperatura, bem como um aumento da resistência ao solvente. Além disso, as partículas monodispersas são menos propensas à oxidação, o que leva a um tempo de vida mais longo da impressão. E o tempo para se obter uma impressão com propriedades totalmente boas é curto.

Sumário da Invenção

Em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece uma formulação de impressão (PF I) compreendendo

(i) partículas monodispersas,

(ii) pelo menos um material de cura,

(iii) pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos um solvente.

As partículas monodispersas de acordo com a presente invenção são capazes de formar um cristal coloidal que difrata a luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível.

Pela expressão "partículas monodispersas", entende-se que todas essas partículas em uma formulação tem o mesmo tamanho (diâmetro). Uma definição mais abrangente é dada a seguir.

A vantagem da adição de um agente de cura separado e um iniciador (em vez de uma partícula núcleo/casca, em que a casca forma um sistema de matriz) é que qualquer tipo de agentes de cura e iniciadores pode ser usado. Tal sistema de agente de cura/iniciador cobre as diferenças entre cada esfera no arranjo da camada em uma excelente forma, de modo que mesmo as partículas núcleo/casca com uma casca formadora de matrizes recebem uma melhor estabilização e, portanto, uma melhor qualidade de impressão é obtida.

Por causa do uso de um iniciador a reação de cura acontece imediatamente e a impressão é estabilizada rapidamente. ί 3/34

ι

O processo de iniciação é feito por admissão de energia. Essa energia pode estar na forma de calor, radiação (por exemplo, luz normal, luz ultravioleta), pressão, etc.

Preferencialmente a cura da impressão é feita por luz (ultravioleta).

Nesse caso, o termo "iniciador" é equivalente ao termo "fotoiniciador", que é um produto químico que se decompõe com a energia da luz UV ou luz visível.

Cura é um termo usado na química polimérica e na engenharia de processos que se refere ao endurecimento de um material polimérico por interligação de cadeias poliméricas. Processos de aplicação da formulação de acordo com a presente

invenção são processos comumente conhecidos e serão discutidos a seguir.

Em uma formulação de acordo com a presente invenção a quantidade de partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal que difrate a luz com um comprimento de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível pode variar muito. Dependendo se a formulação é utilizada como um concentrado que é diluído (com água e/ou outros solventes) ou como uma formulação pronta para uso. No primeiro caso, a quantidade de partículas monodispersas é grande, até 70% em peso (wt-%), com base no peso total da formulação de impressão. Neste último caso, o montante de partículas monodispersas pode variar

de 0,01 até 30% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

É evidente que a quantidade de partículas monodispersas também depende do substrato que será impresso, bem como da tonalidade que precisa ser obtida.

A presente invenção também diz respeito a uma formulação de impressão concentrada, onde a quantidade de partículas monodispersas se situa entre 30% e 70% em peso, de preferência entre 30% e 60%, mais preferencialmente entre 30% e 55% em peso, com base no peso total da formulação de impressão. A presente invenção também diz respeito a uma formulação de impressão, onde a quantidade de partículas monodispersas situa-se entre 0,01% e 30% em peso, entre 0,1 e 30%, mais preferencialmente entre 0,1% e 20% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

Também deve ser indicado que a quantidade de partículas monodispersas pode variar dependendo da forma física da formulação, isso significa que a concentração pode variar nos casos em que a formulação está na forma líquida, gel, cera ou pastosa.

Partículas monodispersas são definidas como tendo pelo menos 60% das partículas dentro de uma faixa de tamanho de partícula especificado. Partículas monodispersas desviam menos que 10% no valor quadrático médio (rms) do diâmetro. Partículas altamente monodispersas desviam menos que 5% no rms do diâmetro. Partículas monodispersas para uso na invenção, tipicamente têm um diâmetro rms inferior a cerca de 1 pm e maior que cerca de 1nm, e, portanto, são classificados como nanopartículas. Preferencialmente as partículas monodispersas têm um diâmetro rms maior que cerca de 150nm ou cerca de 200nm. Preferencialmente partículas monodispersas têm um diâmetro rms inferior a cerca de 900nm ou cerca de 800nm. Isso significa que o diâmetro usual vai de 150nm a 900nm, de preferência de 150 nm a 800 nm. Mais preferivelmente o diâmetro das partículas monodispersas é de cerca de 200nm a cerca de 550nm.

As partículas monodispersas são escolhidas de forma a poderem formar um cristal coloidal que parecem coloridas ao olho humano, ou seja, no espectro visível. O cristal colorido ou as cores observadas dependem principalmente de dois fatores, a saber, o espaçamento do retículo no cristal coloidal e do índice de refração das partículas e da matriz, que afetam o comprimento de onda da luz difratada. O espaçamento do retículo cristalino é determinado por fatores como o tamanho da partícula monodispersa. Por exemplo, temos usado partículas com um diâmetro de 250nm a 51 Onm para gerar cristais coloidais coloridos com cores variando entre azul e vermelho ao verde e amarelo. Cristais coloidais podem ter diferentes cores, quando vistos de ângulos , ι 5/34

• ι

diferentes, porque ο espaçamento do retículo cristalino pode ser diferente em diferentes eixos do cristal. Desde que o espaçamento do retículo cristalino em pelo menos um eixo resulte em difração da luz com comprimento de onda no espectro visível, em seguida, o cristal parecerá ser colorido.

Partículas monodispersas podem ser de geometria variável. Em um

aspecto preferencial, as partículas monodispersas são substancialmente esféricas.

Em outro aspecto preferencial da presente invenção as partículas monodispersas são esféricas. Em outro aspecto preferencial da presente invenção as partículas

monodispersas são inorgânicas.

Em outro aspecto preferencial da presente invenção as partículas monodispersas são polímeros orgânicos.

Preferencialmente, o espaçamento do retículo cristalino em pelo menos um eixo é de cerca de 350nm a cerca de 780nm, preferencialmente de 380m a 770nm.

Partículas monodispersas adequadas para utilização em composições corantes da presente invenção podem ser feitas a partir de qualquer material adequado, incluindo um ou mais materiais, selecionados de materiais inorgânicos. Por exemplo, materiais orgânicos adequados incluem partículas de polímeros orgânicos, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli(estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato). Materiais inorgânicos adequados incluem calcogenida metálica, pnictida metálica, sílica, e partículas de metal e oxido metálico. Exemplos de óxidos metálicos apropriados incluem, por exemplo, AI2O3, TiO2, SnO2, Sb2O5, Fe2O3, ZrO2, CeO2 e Y2O3. Exemplos de metais adequados incluem, por exemplo, ouro, cobre e prata.

Pelo termo "calcogenida metálica" entende-se compostos metálicos formados com ânions do grupo 16 da tabela periódica dos elementos (de acordo com o estabelecido pela nomenclatura da IUPAC), ou seja, oxigênio, enxofre, selênio, telúrio e polônio.

Pelo termo "pnictida metálica" entende-se compostos metálicos formados com ânions do grupo 15 da tabela periódica dos elementos (de acordo com a nomenclatura estabelecida pela IUPAC), ou seja, nitrogênio, fósforo, arsênio, antimônio e bismuto.

Compósitos monodispersos poli(metilmetacrilato) podem ser preparados seguindo o processo descrito por M. Egen, R. Zentel (Macromol. Chem. Phys. 2004, 205, 1479 - 1488) ou estão comercialmente disponíveis a partir de Duke Scientilic Corporation.

Métodos para preparar partículas monodispersas são conhecidos no estado da técnica. Dispersões podem ser preparadas usando emulsão, dispersão, polimerização em suspensão se partículas são poliméricas, ou se partículas são inorgânicas (geralmente, partículas de sílica) a dispersão pode ser preparada utilizando processos sol-gel.

Esferas monodispersas de sílica podem ser preparadas seguindo-se o processo bem conhecido por Stõber, Fink e Bohn (J. Colloid Interface Sci.. 1968, 26,62). O processo foi mais tarde refinado por Bogush, et. al. (J. Non- cristalina. Solids 1988, 104, 95). Alternativamente, partículas sílica podem ser compradas a partir de Blue Helix, Limited ou podem ser preparadas pelo processo descrito nos documentos US 4,775,520 e US 4,911,903.

Por exemplo, esferas de sílica monodispersas podem ser produzidas por policondensação hidrolítica de tetraalcoxisilanos em um meio amoniacal aquoso, um sol de partículas primárias sendo produzidas primeiro e, em seguida, as partículas de sílica obtidas sendo trazidas para o tamanho de partícula desejado pela adição contínua e controlada de tetraalcoxisilano. Com este processo, é possível produzir esferas de SiO2 monodispersas; com diâmetro médio de partículas entre 0,05 e 10 pm com um desvio-padrão de menos de 7%. As formulações de acordo com a presente invenção compreendem partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal, por exemplo, mediante a aplicação da composição corante para um substrato.

Para que não restem dúvidas, referências feitas aqui a "um cristal coloidal" destinam-se a dizer um ou mais cristais coloidais.

Pela expressão "cristal coloidal" entende-se uma ordem regular de partículas monodispersas tendo um espaçamento substancialmente regular ou constante entre elas. Assim, a rede de partículas monodispersas forma uma fase dispersa disposta em uma fase contínua (ou matriz). A fase contínua (ou matriz) pode ser composta de um gás, um líquido ou um sólido de um índice de refração diferente para a fase dispersa.

Como um técnico no assunto saberá, um cristal coloidal pode, no entanto, conter algumas impurezas e/ou defeitos. Os níveis de impurezas e/ou defeitos normalmente dependerão dos materiais e métodos de preparação utilizados.

O termo "cristal coloidal" tem o mesmo significado que o termo "super- estrutura". Um cristal coloidal ou super-estrutura é um tipo de cristal fotônico, que é uma estrutura artificial, ótica, caracterizada por arranjos periódicos 2D ou 3D de material dielétrico que levam à formação de estruturas de banda de energia para propagação das suas ondas eletromagnéticas.

Em uma configuração preferencial o cristal coloidal tem um espaçamento do retículo cristalino em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível.

A presente invenção também diz respeito a uma formulação de impressão (PF Ia) compreendendo

(i) partículas monodispersas, escolhidas entre o grupo constituído por partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli(acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli(estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli(metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato); materiais inorgânicos adequados incluem calcogenida metálica, pnictida metálica, sílica (tais como ouro, cobre e prata) e partículas de óxido metálico (tais como AI2O3, TiO2, SnO2, Sb2O5l Fe2O3l ZrO2l CeO2 e Y2O3), e

(ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos um solvente.

Preferíveis são formulações de impressão onde materiais inorgânicos são utilizados. Tais materiais não são resistentes apenas à luz (ultravioleta), mas também são mais estáveis à temperatura elevada. Temperatura elevada pode ser usada (dependendo do solvente da formulação) para se livrar do solvente durante ou após o processo de impressão.

A presente invenção também diz respeito a uma formulação de impressão (FP Ib) compreendendo

(i) partículas monodispersas, escolhidas do grupo constituído por materiais inorgânicos, tais como calcogenida metálica, pnictida metálica, sílica, metais (como ouro, cobre e prata) e partículas de óxido metálico (tais como AI2O3l TiO2l SnO2, Sb2O5l Fe2O3, ZrO2, CeO2 e Y2O3), e

(ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos um solvente.

As partículas monodispersas de formulações de impressão (PF Ia) e (PF Ib) desviam menos de 10% no diâmetro do valor quadrático médio (rms), de preferência menos de 5% no diâmetro do rms e têm um diâmetro de 150nm a 900nm, preferivelmente de 150nm a 800nm, mais preferencialmente o diâmetro das partículas monodispersas é de cerca de 200nm a cerca de 550nm.

A formulação de impressão compreende pelo menos um solvente.

Preferencialmente o solvente é um solvente orgânico, que pode ser polar ou apoiar. Exemplos de solventes polares incluem água, (mono ou poli) alcoóis, ésteres, cetonas e éteres, particularmente mono e di-alquil éteres de glicóis e poliglicóis como monometil éteres de mono-, di- e tri-propileno glicóis e os éteres mono-n-butil de etileno, dietileno e trietileno glicol. Exemplos de solventes apolares incluem hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos tendo pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas incluindo produtos de destilação de refinaria e subprodutos.

A formulação de impressão pode ser preparada como uma solução aquosa ou não aquosa. Portanto, uma outra configuração da presente invenção está relacionada com uma formulação de impressão, como descrito acima, onde a formulação é não aquosa.

Portanto, uma outra configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão como descrito acima, onde a formulação é aquosa.

Por conseguinte, a presente invenção também refere-se a uma formulação de impressão (PF II) compreendendo

(i) partículas monodispersas, e

(ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) pelo menos um iniciador, e

(iva) água e

(iva) opcionalmente, pelo menos um solvente, escolhido do grupo constituído de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinaria e subprodutos.

Por conseguinte, a presente invenção também diz respeito a uma formulação impressão (PF lia) compreendendo

(i) partículas monodispersas, e

(ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos um solvente escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com, pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinaria e subprodutos.

As partículas de monodispersas de formulações de impressão (PF II) E (PF lia) desviam menos 10% no diâmetro do valor quadrático médio (rms), de preferência menos de 5% no diâmetro rms e têm um diâmetro de 150nm a 900nm, preferencialmente de 150nm a 800nm, mais preferivelmente o diâmetro das partículas monodispersas é de cerca de 200nm a cerca de 550nm.

Em uma configuração preferencial, o solvente pode ser escolhido entre água, álcoois, como etanol, metanol, propanol, butanol, ésteres, cetonas e éteres, particularmente mono e di-alquil éteres de glicóis e poliglicóis como monometil éteres de mono-, di- e tri-propileno glicóis e os éteres mono-n-butil de etileno, dietileno e trietileno glicol.

Mas, mesmo quando nenhuma água é deliberadamente adicionada ao veículo não aquoso, alguma água pode ser acidentalmente transportada para a formulação, mas geralmente isto será não superior a cerca de 2-4% em peso, com base no peso total da formulação de impressão. Por definição, a tinta não aquosa desta invenção não terá mais que cerca de 10% e, de preferência, não mais que cerca de 5% em peso de água, com base no peso total da formulação de impressão.

A quantidade de solvente na formulação de impressão está tipicamente na faixa de cerca de 10 a 99,99% em peso, de preferência de cerca de 20 a 99,9% em peso e, mais preferencialmente de cerca de 30 a 99,9% em peso com base no peso total da formulação de impressão.

A quantidade de solvente que faz parte da formulação inventiva pode variar muito. As razões para isso são as mesmas explicadas para as partículas monodispersas acima.

Quando a formulação é utilizada como um concentrado então a quantidade de solventes é baixa, normalmente entre 30 e 70% em peso, com base no peso total da formulação de impressão. Em certos casos, a formulação de impressão pode incluir ainda menos que 30% em peso. Quando a formulação está em uma forma pronta para uso, o conteúdo do solvente pode ser de até 99,99% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

É evidente que a quantidade de solvente também depende do substrato a ser impresso, bem como sobre a tonalidade que se deseja obter. Por conseguinte, a presente invenção também diz respeito a uma formulação de impressão concentrada, onde a quantidade de solvente situa-se entre 30% e 70%, em peso, de preferência entre 35 e 70% em peso, mais de preferencialmente entre 35 e 65% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

A presente invenção também diz respeito a uma formulação de impressão, onde a quantidade de água se situa entre 70 e 99,99% em peso, de preferência entre 70 e 99.9% em peso, mais preferivelmente entre 80 e 99,9% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

As formulações que incluem água (água pura, bem como misturas água/solvente) são preferíveis.

Também deve ser determinado que a quantidade de partículas monodispersas, bem como de solvente pode variar dependendo da forma física da formulação, isso significa que a concentração pode variar no caso da formulação de impressão ser um líquido, gel ou uma pasta.

A formulação de acordo com a presente invenção também inclui pelo menos um agente de cura. O agente de cura possui boas propriedades mecânicas, adesivas e de dureza, bem como boa resistência à degradação ambiental. Os agentes de cura podem ser classificados em dois grupos principais de tipos "termoplásticos" e "termorrígidos". Qualquer tipo de agente de cura comumente conhecido pode ser utilizado. Normalmente agentes de cura são resinas que são interligáveis. Estes são compostos polifuncionais moleculares ou oligoméricos com uma massa molecular <1000 g/mol. Os grupos funcionais, que são muitas vezes grupos terminais (por exemplo, grupos epóxi-, isocianato-, amino- ou hidroxil-) são escolhidos deste modo (quantidade de grupos, bem como o tipo de grupos) que reagem de acordo com o mecanismo de poliadição ou policondensação.

Agentes de cura apropriados são compostos de poliéster, epóxi e vinilester. Ademais compostos fenólicos, éster cianato, poliuretano, bismaleimida, poliimida, epóxi acrilato, poliuretano acrílico, poliéster acrilato, poliol acrilato e poliéter acrilato podem também ser utilizados. Agentes de cura são bem conhecidos e podem ser adquiridos comercialmente, por exemplo, da BASF, a partir de Jenton International UK, ou de ALBERDINGK.

Portanto, uma nova configuração preferencial da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão, onde o agente de cura é escolhido do grupo composto de compostos de poliéster, vinilester, epóxi, fenólicos, ésteres cianato, poliuretanos, bismaleimidas, poliimidas, epóxi acrilatos, poliuretano acrilatos, poliéster acrilatos, polióis acrilatos e poliéter acrilatos.

Esses agentes de cura são utilizados em um montante de 0,01 a 15% em peso, com base no total peso da formulação de impressão. Preferencialmente, agentes de cura estão presentes em um montante de 0,1 a 10% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

Em combinação com o(s) agente(s) de cura pelo menos um iniciador é utilizado. Este iniciador é que inicia a polimerização do agente de cura.

Quando a iniciação ocorre com a radiação, geralmente é feita pela exposição à luz (400nm - 800nm) e/ou de luz UV (100nm - 400nm) e/ou IR (800nm-1400nm).

Esse iniciador pode ser peróxido ou compostos contendo peróxido, benzofenona e derivados de benzofenona, acetofenona e derivados de acetofenona, derivados de éter benzoína e derivados de tioxantonas.

Por conseguinte, uma nova configuração preferencial da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão, em que o iniciador é escolhido entre o grupo constituído de peróxido ou compostos contendo peróxido, benzofenona e derivados de benzofenona, acetofenona e derivados de acetofenona, derivados de éter benzoína e derivados de tioxantonas.

Iniciadores mais adequados são sais α-hidroxicetona, fenilglioxilato, benzildimetil-cetal, α-aminocetona, mono-acil fosfina, bis acil fosfina, óxido de fosfina, metalocênico, iodo.

Esses iniciadores são bem conhecidos e estão disponíveis para os exemplos da BASF (Lucricin ®) ou a Ciba Specialty Chemicals (IRGACURE (E) taxa: IRGACURE® 184, IRGACURE® 500, IRGACURE® 2959, IRGACURE® 754, IRGACURE® 651, IRGACURE® 369, IRGACURE® 907, IRGACURE® 1300, IRGACURE® 819, IRGACURE® 819DW, IRGACURE® 2022, IRGACURE® 2100, IRGACURE® 784, IRGACURE® 250, bem como a DAROCUR® (taxa: DAROCUR® 1173, DAROCUR® MBF1 DAROCUR® TPO e DAROCU R® 4265).

Esses iniciadores são usados em uma quantidade de 0,005% a 10% em peso, com base no peso total da formulação de impressão. Preferencialmente, iniciadores estão presentes em uma faixa de 0,01 a 8% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

Assim, a presente invenção fornece uma formulação de impressão (PF III) compreendendo

(i) 0,01 a 70% em peso, com base no peso total da formulação, de partículas monodispersas, e

(ii) 0,01 a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura, e

(iii) 0,005 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador, e

(iv) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da formulação, de pelo menos um solvente.

Por conseguinte, a presente invenção fornece uma formulação de impressão (PF llla) compreendendo

(i) 0,01 a 70% em peso, com base no peso total da formulação, de partículas monodispersas, escolhidas do grupo consistindo de partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato);

materiais inorgânicos, tais como calcogenida metálica, pnictida metálica, sílica, metais (tais como ouro, cobre e prata) e partículas de óxido metálico (tais como , TiO2, SnO2, Sb2O5, Fe2O3, ZrO2, CeO2 e Y2O3), e

(ii) 0,01 a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura, e (iii) 0,005 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador, e

(iva) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da formulação de água, e

(ivb) opcionalmente 0,1 a 89,99% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com, pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinarias e subprodutos.

Ainda, a presente invenção fornece uma formulação de impressão (PF llla) que inclui

materiais inorgânicos, tais como calcogenida metálica, pnictida metálica, sílica, metais (tais como ouro, cobre e prata) e partículas de oxido metálico (tais como , TiO2, SnO2, Sb2O5, Fe2O3, ZrO2, CeO2 e Y2O3), e

(ii) 0,01 a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura, escolhido do grupo composto de compostos poliéster, vinilester, epóxi, fenólicos, éster cianato, poliuretano, bismaleimida, poliimida, epóxi acrilato, poliuretano acrílico, poliéster acrilato, poliol acrilato e poliéter acrilato, e

(iii) 0,005 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador escolhido do grupo constituído de peróxido ou compostos contendo peróxido, benzofenona e derivados de benzofenona, acetofenona e derivados de acetofenona, derivados de éter benzoína, derivados de tioxantonas α-hidroxilcetona, fenilglioxilato, benzildimetil-cetal, a- aminocetona, mono-acil fosfina, bis-acil fosfina, óxido de fosfina, metalocênico, iodo, e (iva) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da formulação, de água, e

(ivb) opcionalmente 0,1 a 89,99% em peso, com base no peso total da formulação de pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinarias e subprodutos.

Por conseguinte, a presente invenção fornece uma formulação de impressão (PF lllb) compreendendo:

(i) 0,01 a 70% em peso, com base no peso total da formulação, de partículas monodispersas, escolhida do grupo consistindo de partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato);

(ii) 0,01% a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura, e

(iii) 0,005 a 10%, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador, e

(iv) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da fórmula, de pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com, pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinarias e subprodutos.

Por conseguinte, a presente invenção fornece uma formulação de impressão (PF Illb') compreendendo

(ii) 0,01% a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura escolhido do grupo composto de compostos de poliéster, vinilester, epóxi, fenólicos, éster cianato, poliuretano, bismaleimide, poliimida, epóxi acrilato, poliuretano acrílico, poliéster acrilato, poliol acrilato e poliéter acrilato, e

(iii) 0,005 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador escolhido do grupo constituído de peróxido ou compostos contendo peróxido, benzofenona e derivados de benzofenona, acetofenona e derivados de acetofenona, derivados de éter benzoína, derivados de tioxantonas α-hidroxilcetona, fenilglioxilato, benzildimetil-cetal, a- aminocetona, mono-acil fosfina, bis-acil fosfina, óxido de fosfina, metalocênico, iodo, e

(iv) 10 wt-% e 99,99%, em peso, com base no peso total da formulação de pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinarias e subprodutos.

Formulações mais preferenciais que incluem água (água pura, bem como misturas água/solvente), pelo menos um agente de cura e pelo menos um fotoiniciador (por luz, UV ou IR).

As partículas monodispersas de formulações de impressão (PF III), (PF Mia), (PF Illa'), (PF lllb) e (PF Illb') desviam menos de 10% no diâmetro do valor quadrático médio (rms), preferencialmente menos que 5% em diâmetro rms e têm um diâmetro de 150nm a 900nm, preferencialmente de 150nm a 800nm, mais preferível mente o diâmetro do partículas monodispersas é de cerca de 200nm a 550nm. Todas as preferências para os componentes (i), (ii), (iii), (iv), (iva) e (ivb), em relação aos compostos e as quantias que são divulgadas acima podem ser aplicadas a todas estas formulações (PF III), (PF llla). (FP Illa'). (PF lllb) e (PF Illb').

Adicionalmente uma formulação de impressão pode incluir auxiliares adicionais. Esses auxiliares são os comumente utilizados no campo da impressão.

Auxiliares são os produtos químicos adicionais que são utilizados juntamente com os corantes, para fixar as tintas no tecido ou, de outro modo, melhorar nossos resultados no processo de impressão. Além disso, sob o termo auxiliares, deve ser entendido produtos químicos, que ajudam a melhorar a propriedade da própria formulação, tais como armazenamento, melhor manipulação da formulação, etc.

Exemplos de auxiliares são, por exemplo, pigmentos (como o dióxido de titânio ou carbono preto), preenchedores (como baritina, calcita, mica, talco, whiting, e wollastonite), diluentes (como o silicato de alumínio), agentes de desgaseificação, agentes de secagem de fluxo, agentes de fluxo (como poliacrilatos, silicones, tensoativos e ésteres de alquila fluorados), agentes de entrelaçamento, agentes de texturização, aditivos reológicos, agentes de coalescência e ceras.

Esses auxiliares estão normalmente presentes em uma quantidade menor, que pode ir de cerca de 10% em peso, com base no peso total da formulação de impressão.

Se um ou mais auxiliares estão presentes, a quantidade varia normalmente de 0,1% para 10% em peso.

Assim, uma adicional configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão, tal como acima descrito, compreendendo adicionalmente, pelo menos um auxiliar.

Portanto, uma nova configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF IV) que inclui

(i) partículas monodispersas, e (ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos um solvente, e

(v) pelo menos um auxiliar.

Por isso, uma nova configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF V) compreendendo

(i) partículas monodispersas, escolhidas entre o grupo consistindo de partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato);

(ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) de pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos um solvente, e

(v) pelo menos um auxiliar.

Para isso, uma nova configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (FP VI) compreendendo

(i) partículas monodispersas, e

(ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos mais um veículo, e

(v) pelo menos um auxiliar escolhido do grupo constituído por pigmentos (como dióxido de titânio ou carbono preto), preenchimento (como baritina, calcita, mica, talco, whiting, e wollastonite), diluentes, (tais como o silicato de alumínio), agentes de desgasificação, agentes de fluxo seco, agentes de fluxo (como poliacrilatos, silicones, tensoativos e ésteres de alquila fluorados), agentes de entrelaçamento, agentes de texturização, aditivos reológicos, agentes de coalescência e ceras. Assim, uma nova configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF VII) compreendendo

(i) partículas monodispersas, escolhidas a partir do grupo consistindo de partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato);

(ii) pelo menos um material de cura, e

(iii) de pelo menos um iniciador, e

(iv) pelo menos um solvente adicional, e

(v) pelo menos um auxiliar escolhido do grupo constituído por pigmentos (como dióxido de titânio ou carbono preto), preenchimento (como baritina, calcita, mica, talco, whiting, e wollastonite), diluentes, (tais como o silicato de alumínio), agentes de desgasificação, agentes de fluxo seco, agentes de fluxo (como poliacrilatos, silicones, tensoativos e ésteres de alquila fluorados), agentes de entrelaçamento, agentes de texturização, aditivos reológicos, agentes de coalescência e ceras.

Outra configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF VIII) compreendendo

(i)0,01 a 70% em peso, com base no peso total da formulação, de partículas monodispersas e,

(iii)0,005 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador, e

(iv) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da formulação, de pelo menos um solvente, e (ν) 0,1 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um auxiliar.

Outra configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF IX) compreendendo (i) 0,01 a 70% em peso, com base no peso total da formulação, de

partículas monodispersas, escolhidas a partir do grupo consistindo de partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato);

(ii)0,01 a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura, e

(iv) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da formulação, de pelo menos um solvente, e

(v) 0,1 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo

menos um auxiliar.

Outra configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF X) compreendendo

(iv) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da formulação, de pelo

menos um outro solvente, e (vi) 0,1% a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um auxiliar escolhido a partir do grupo constituído por pigmentos (como dióxido de titânio ou carbono preto), preenchimento (como baritina, calcita, mica, talco, whiting, e wollastonite), diluentes, (tais como o silicato de alumínio), agentes de desgasificação, agentes de fluxo seco, agentes de fluxo (como poliacrilatos, silicones, tensoativos e ésteres de alquila fluorados), agentes de entrelaçamento, agentes de texturização, aditivos reológicos, agentes de coalescência e ceras.

Outra configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF XI)compreendendo

(i) 0,01 a 70% em peso, com base no peso total da formulação, de partículas monodispersas, escolhidas a partir do grupo consistindo de partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato);

(ii) 0,01 a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de, pelo menos, um material de cura, e

(v) 0,1 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um auxiliar escolhido a partir do grupo constituído por pigmentos (como dióxido de titânio ou carbono preto), preenchimento (como baritina, calcita, mica, talco, whiting, e wollastonite), diluentes, (tais como o silicato de alumínio), agentes de desgasificação, agentes de fluxo seco, agentes de fluxo (como poliacrilatos, silicones, tensoativos e ésteres de alquila fluorados), agentes de entrelaçamento, agentes de texturização, aditivos reológicos, agentes de coalescência e ceras.

Outra configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação de impressão (PF Xla) compreendendo

(ii) 0,01 a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura escolhido do grupo composto de compostos de poliéster, vinilester, epóxi, fenólicos, éster cianato, poliuretano, bismaleimida, poliimida, epóxi acrilato, poliuretano acrílico, poliéster acrilato, poliol acrilato e poliéter acrilato, e

(iii) 0.005 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador escolhido a partir do grupo constituído de peróxido ou compostos contendo peróxido, benzofenona e derivados de benzofenona, acetofenona e derivados de acetofenona, derivados de éter benzoína, derivados de tioxantonas α-hidroxilcetona, fenilglioxilato, benzildimetil-cetal, a- aminocetona, mono-acil fosfina, bis-acil fosfina, óxido de fosfina, metalocênico, iodo, e

(iva) 10% a 99,99% em peso, com base no peso total da formulação, de água, e

(ivb) opcionalmente 0,1 a 89,99% em peso, com base no peso total da formulação de pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com, pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinarias e subprodutos,e

Outra configuração da presente invenção diz respeito a uma formulação impressão (PF XLb) compreendendo

(i) 0,01 a 70% em peso, com base no peso total da formulação, de partículas monodispersas, escolhidas a partir do grupo consistindo de partículas de polímero orgânico, tais como partículas de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno-co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometi Imetacri lato);

(ii) 0,01% a 15% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um material de cura escolhido do grupo composto de compostos de poliéster, vinilester, epóxi, fenólicos, éster cianato, poliuretano, bismaleimida, poliimida, epóxi acrilato, poliuretano acrílico, poliéster acrilato, poliol acrilato e poliéter acrilato, e

(iii) 0,005 a 10% em peso, com base no peso total da formulação, de pelo menos um iniciador escolhido a partir do grupo constituído de peróxido ou compostos contendo peróxido, benzofenona e derivados de benzofenona, acetofenona e derivados de acetofenona, derivados de éter benzoína, derivados de tioxantonas α-hidroxilcetona, fenilglioxilato, benzildimetil-cetal, a- aminocetona, mono-acil fosfina, bis-acil fosfina, óxido de fosfina, metalocênico, iodo, e

(iv) 10 a 99,99% em peso, baseado no peso total da formulação, de pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com, pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinarias e subprodutos, e

As partículas monodispersas das formulações de impressão (PF IV), (PF V), (FP VI), (PF VII), (PF VIII), (PF IX), (PF X), (PF XI), (PF Xla) e/ou (PF Xlb) desviam menos de 10% no valor quadrático médio do diâmetro (rms), de preferência menos de 5% no diâmetro rms e têm um diâmetro de 150nm a 900nm, preferencialmente de 150nm a 800nm, mais preferivelmente o diâmetro das partículas monodispersas é de cerca de 200nm a 550nm.

Como já foi mencionado, a formulação de acordo com a presente invenção pode estar em qualquer forma física adequada. Normalmente, está na forma de um líquido, um gel ou uma pasta.

É preciso dizer mais uma vez, que o teor de água e do conteúdo das partículas monodispersas pode variar se a formulação fornecida for concentrada ou for pronta para uso (diluída).

A invenção também diz respeito ao uso de uma formulação (PF I), (PF Ia), (PF lb), (PF II), (PF lia), (PF III), (PF llla), (PF Illa'), (PF lllb), (PF Illb'), (PF IV), (PF V), (FP VI), (PF VII), (FP VIII), (PF IX), (PF X), (FP XI), (PF Xla) e/ou (PF Xlb) para um substrato de impressão, que compreende o método de contactar o substrato com uma composição compreendendo partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal que difrata a luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível, tal que os cristais coloidais compreendem as formas das partículas monodispersas sobre o substrato.

O processo de impressão pode ser feito de acordo com processos bem conhecidos, como jato de tinta (tais como jato de bolha, jato composto, jato de tinta seco, jato de tinta à quente), rollercoating, gravura, impressão tipográfica, litografia, flexografia, gravura, serigrafia, tampografia, etc.

Dependendo do tipo de processo que será utilizado, a formulação pode ser adaptada, acrescentando a quantidade necessária de aditivos para se obter as propriedades desejadas.

As formulações de acordo com a presente invenção podem ser aplicadas a qualquer substrato adequado.

O processo de impressão também inclui a etapa de cura por qualquer tipo de energia absorvida. Ele é normalmente feito pelo calor, radiação (por exemplo, luz ultravioleta ou luz normal) ou pressão. A combinação destas fontes de energia é também possível.

O substrato é preferencialmente exposto à luz (400nm - 800nm) e/ou luz UV (100nm - 400nm) e/ou infravermelho (800nm-1400nm), durante a aplicação das formulações de impressão conforme descrito acima e/ou posteriormente.

Substratos preferenciais são aqueles com irregularidades na superfície que funcionam como locais para a nucleação do cristal. Substratos incluem fibras (tais como pelo), pele, unhas, alimento, pedra, cerâmica, vidro, papel, tecidos, madeira, couro e plástico.

Uma fibra é uma estrutura fina tipo pelo de origem biológica, mineral ou sintética. No contexto da presente invenção, fibras incluem pelos animais ou humano. As fibras podem ser partes de um tecido, como um tecido têxtil ou tecidos não urdidos.

Fibras comercialmente disponíveis têm diâmetros que variam de menos de 0,001 mm para mais de 0,2 mm e estão disponíveis de várias formas: fibras curtas (conhecidas como grampos, ou picotadas), fibras únicas contínuas (filamentos ou monofilamentos), feixes não torcidos de filamentos contínuos (estopa), e feixes torcidos de filamentos contínuos (fios). As fibras são classificadas de acordo com sua origem, estrutura química, ou ambos. Elas podem ser trançadas em cordas e cordéis, feitas em feltros (também chamados de falsos tecidos), cordéis ou tecidos de malha em tecidos, ou, no caso das fibras de alta resistência, utilizados como reforços em compósitos.

As fibras podem ser fibras naturais, sintéticas ou artificiais, ou combinações das mesmas. Exemplos de fibras naturais incluem, mas não estão limitados a: fibras de origem animal, como lã, seda, peles e pelos, fibras vegetais tais como celulose, algodão, linho, linha, cânhamo e certa fibras minerais ocorrem naturalmente. Fibras sintéticas podem ser obtidas a partir de fibras naturais ou não. Exemplos de fibras sintéticas que são derivadas de fibras naturais incluem, mas não estão limitados a, raion e liocel, ambos são derivados de celulose, uma fibra de polissacarídeo natural. Fibras sintéticas que não são derivadas de fibras naturais podem ser derivadas de outras fontes naturais ou de fontes minerais. Exemplos de fibras sintéticas derivadas de fontes naturais incluem polissacarídeos, como amido. Exemplos de fontes de fibras de minerais incluem, mas não estão limitados a, poliolefina como as fibras de polipropileno e polietileno, que são derivados de petróleo, e fibras de silicato, tais como o vidro e amianto. Fibras sintéticas são geralmente formadas, quando possível, por processos de tratamento fluido (por exemplo, extrudar, desenhar, fiar um fluido, como uma resina ou uma solução). Fibras sintéticas também são formadas por processos de redução do tamanho de movimentação de sólidos (por exemplo, corte mecânico, ou corte de um grande objeto, como um monolito, um filme, ou um tecido).

Fibras sintéticas comuns incluem, mas não estão limitadas a, nylon (poliamida), acrílico (poliacrilonitrila), aramida (poliamida aromática), poliolefinas (polietileno e polipropileno), poliéster e copolímeros em bloco de butadieno-estireno. Preferencialmente a invenção também diz respeito à utilização de uma formulação (PF I), (PF Ia), (PF II), (PF lia), (PF III), (PF llla), (PF Illa'), (PF lllb), (PF Illb'), (PF IV), (PF V), (FP VI), (PF VII), (PF VIII), (PF IX), (PF X), (PF XI), (PF Xla) e/ou (PF Xlb) para impressão de um substrato escolhido do grupo constituído de fibras (como pelo), pele, unhas, alimento, pedra, cerâmica, vidro, papel, tecidos, madeira, couro e de plástico.

Um método de coloração de um substrato selecionado de pelo de uma fibra de tecido e individual, o método compreendendo a etapa de contactar o substrato com uma composição compreendendo partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal que difrata a luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível, de tal forma que os cristais coloidais compreendem as formas das partículas monodispersas sobre o substrato.

Composições corantes de fibras da invenção podem ser usadas para colorir as fibras em um tecido. Coloração das fibras também inclui o "brilho" de fibras, por exemplo, no caso das materiais têxteis brancos.

As fibras podem ser coloridas, contactando as mesmas, tais como as fibras de um tecido ou individual, com uma composição da invenção. Composições corantes de cabelos são normalmente na forma de spray, loções, xampus, cremes ou pastas que podem ser aplicadas diretamente na totalidade ou em parte do cabelo. Seguindo-se um tempo de contato adequado, o excesso de composição pode então ser lavado, se necessário. Preferencialmente a composição está em contato com o cabelo o tempo suficiente para tal que pelo menos duas ou três camadas de cristais coloidais sejam formadas.

Composições corantes de fibras para o uso na coloração ou brilho tecidos/têxteis podem ser aplicado como parte de formulações de lavagem padrão conhecidas no estado da técnica, como pó ou comprimidos que se dissolvem/dispersam em água ou em líquidos.

Composições de tintas da invenção podem ser aplicadas a substratos utilizando técnicas de impressão conhecidas no estado da técnica para a aplicação de tintas para uma gama de substratos. Normalmente, as composições de tinta são aplicadas no substrato para formar letras, números ou outros símbolos, ou desenhos gráficos.

Nos pedidos acima, é suficiente para uma única camada de cristais coloidais formarem dentro ou sobre o substrato ou fibras. No entanto, é preferível que pelo menos duas ou três camadas de cristais coloidais sejam formadas. A cobertura das camadas cristalinas coloidais não precisa ser completa, isto é, pode ser uma camada descontínua. Dependendo do substrato, que pode ser poroso, cristais coloidais podem formar sobre a superfície de, e/ou no interior, o substrato. Além disso, a camada cristalina ou as camadas não precisam ser totalmente regulares, desde que os efeitos desejados da cor sejam atingidos. Em outras palavras algum desarranjo do cristal é permitido.

Preferencialmente, a formulação de acordo com a presente invenção é aplicada para formar letras, números ou outros símbolos, ou um desenho gráfico sobre o substrato.

Em uma configuração, a formulação de acordo com a presente invenção é uma composição corante de cabelo. Em outra configuração a formulação de acordo com a presente invenção é uma composição têxtil corante. Numa nova configuração, a formulação de acordo com a presente invenção é uma composição de tinta, ou seja, adequado para impressão em uma superfície imprimível tais como papel ou tecidos.

Em um aspecto relacionado a presente invenção fornece um método de impressão sobre um substrato, onde tal método compreende a etapa de contactar pelo menos uma região do substrato com uma formulação de acordo com a presente invenção compreendendo partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal com um espaçamento do retículo cristalino em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível, de tal forma que cristais coloidais compreendem a forma de partículas monodispersas, em pelo menos uma porção do substrato. Em um aspecto relacionado a presente invenção fornece a utilização de uma formulação de acordo com a presente invenção compreendendo partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal que difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível, na fabricação de um produto para a coloração do cabelo de uma pessoa.

Do mesmo modo, a invenção prevê a utilização de uma formulação de acordo com a presente invenção compreendendo partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal que difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível, na fabricação de um produto para colorir as fibras em um tecido.

Mais outro aspecto da invenção fornece a utilização de uma formulação de acordo com a presente invenção compreendendo partículas monodispersas capazes de formar um cristal coloidal que difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível, para a fabricação de uma tinta.

A invenção também diz respeito a um substrato compreendendo pelo menos uma camada cristalina coloidal compreendendo partículas monodispersas, em que a camada difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível.

A invenção também diz respeito a um substrato, escolhido de entre o grupo constituído por fibras (tais como pelos), pele, unhas, alimento, pedra, cerâmica, vidro, papel, tecidos, madeira, couro e plástico, compreendendo pelo menos uma camada cristalina coloidal compreendendo partículas monodispersas, em que a camada difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível.

A presente invenção também fornece um material fibroso compreendendo, normalmente nele ou dentro de, pelo menos uma camada cristalina coloidal compreendendo partículas monodispersas, em que a camada difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível. Em uma configuração, o material fibroso é um tecido. Preferencialmente, o material fibroso compreende pelo menos duas ou três camadas de cristais coloidais.

A presente invenção também fornece um substrato em que foi aplicada uma composição de tinta da invenção para formar letras, números ou outros símbolos, ou um desenho gráfico sobre o substrato.

Em um aspecto relacionado a presente invenção fornece um substrato que compreende, tipicamente nele ou no interior, pelo menos uma camada cristalina coloidal compreendendo partículas monodispersas, em que a camada difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível, a camada cristalina formando letras, números ou outros símbolos, ou um desenho gráfico sobre o substrato.

Em vários aspectos e configurações acima descritos, é preferível que o espaçamento de abertura pelo menos um eixo seja de cerca de 350nm a cerca de 770nm.

Em vários aspectos e configurações acima descritos, é preferível que as partículas sejam esféricas.

A menos que definidos de outra forma, todos os termos técnicos e científicos usados aqui têm o mesmo significado que comumente compreendido por um técnico no assunto.

Os termos "cor" e "colorido", como aqui utilizados incluem "branco", e coloração de substratos e fibras incluem "brilho", por exemplo, o brilho dos têxteis.

Os seguintes exemplos servem para ilustrar a invenção, sem limitar a invenção a eles.

Se, de outro modo, não for especificado, os percentuais são percentagens em peso e as temperaturas são dadas em graus Celsius.

Descrição Detalhada da Invenção

Exemplos Preparação de composições de tinta *

Várias composições de tinta foram preparadas, compreendidas de partículas de sílica dispersas em materiais base prontos para uso, que são comercialmente disponíveis.

Síntese de partículas de sílica Esferas monodispersas de sílica foram preparadas seguindo-se o

processo bem conhecido por Stõber, Fink e Bohn (J. Colloid Interface Sei. 1968, 26,62), como refinado por Bogush, et. al. (J. Non-cristalina. Solids 1988, 104, 95).

Resumidamente, as esferas foram produzidas por policondensação hidrolítica de tetraalcoxisilanos em um meio amoniacal aquoso, um sol de partículas primárias sendo produzidas antes e depois das partículas de SiO2 obtidas serem trazidas para o tamanho de partícula desejada por adição contínua e controlada de tetraalcoxisilano (ver patente americana US 4,775,520). O tamanho final da partícula obtida depende da quantidade de tetraalcoxisilano acrescentado no total. Com este processo, é possível produzir esferas monodispersas de SiO2 com diâmetro médio de partícula entre 0,05 e pm com um desvio padrão de menos de 7%. Este procedimento foi utilizado para preparar esferas de sílica monodispersas com um diâmetro médio das partículas de 250nm, 330nm, 41 Onm ou 500nm. As amostras foram então purificadas utilizando o seguinte método: a

dispersão foi centrifugada a 3000 rpm por 20 minutos para separar o sólido do líquido. O sólido foi redisperso em etanol anidro para o volume original por agitação mecânica e tratamento ultrassônico. Este procedimento foi repetido várias vezes.

A dispersão assim preparada foi então centrifugada e seca, resultando

um pó branco, composto de esferas de sílica e foi utilizada a partir de agora como o componente sólido para composições de tinta seguintes.

Exemplo 1

Sílica coloidal em solução base Clear Size (Vitalac 710®; ICI Packaging Coatings)

Ingredientes_ Quantidade (% em peso) Pó de sílica (preparado como descrito acima) 55 Álcool Diacetona 14 2-Butoxietanol 6 Butanol 10 Etileno Glicol 11 Mesitileno 1,5 Naftaleno 0,5 Resina epóxi (componentes epoxídicos) 2

Esta composição de solvente base para tinta, quando aplicada a um substrato, especialmente substrato negro, forma uma escrita de azul metálico iridiscente, que muda para verde em um ângulo de visão quando se utiliza colóides de 250nm.

Exemplo 2

Sílica coloidal em solução Overprint Varnish (Aquabase 105®; ICI Packaging Coatings)

Ingredientes Quantidade (% em peso) Pó de sílica (preparado como descrito acima) 55 Propilenoglicol 2,5 2-Butoxietanol 1,5 2-Dimetilaminoetanol 1,5 Etileno Glicol 2 Formaldeído 0,5 Resina epóxi (componentes epoxídicos) 2 Agua 35

Essa composição de tinta à base de água, quando aplicada a um

substrato, especialmente substrato negro forma uma escrita de azul metálico iridiscente, que muda para verde metálico em um ângulo de visão quando se utiliza colóides de 250nm. Os filmes são estáveis, quando se aplica força mecânica em comparação aos sistemas do estado da arte (por exemplo, US2005/0137283 A1) sem ter incorporado resina epóxi.

Ambos os experimentos mostram que colóides incolores podem ser dispersos em ambos, sistemas à base de solvente e à base de água, e mostram cor sem a presença de carbono negro, quando aplicado num * ·

substrato e, além disso, proporcionando estabilidade quando agentes de cura estão presentes na fase líquida. Exemplo 3

Sílica coloidal em Overprint Varnish UV aquática em resina LUX 3381 (Livres de solvente dispersão de poliuretano-acrílico UV-curáveis ALBERDINGK®).

Ingredientes Quantidade (% em peso) Pó de sílica (preparado como descrito acima) 55 Byk 028 2,5 Irgacure 500 1,5 2-Dimetilaminoetanol 1,5 Etileno Glicol 2 Aquazer 539 0,5 ALBERDINGK® LUX 3381 2 Agua 35

Esta composição de tinta poliuretano-acrílica UV-curável à base de água, quando aplicada a um substrato, especialmente substrato negro, forma de azul metálico iridiscente, que muda para verde metálico em um ângulo de visão quando se utiliza colóides de 250nm. Os filmes são estáveis, após pré- secagem de 5-10 min a 50°C com luz normal, mas mais estáveis após a exposição a lâmpadas UV eficientes, geralmente lâmpadas de média pressão de mercúrio de pelo menos 80 W/cm. (Hg 80 W/cm), é exigido.

Ao aplicar força mecânica a impressão obtida através da formulação de acordo com o presente pedido são melhores que as do estado da arte (por exemplo, US2005/0137283 A1) sem resina ativada na luz UV aquática incorporada. Exemplo 4

Sílica coloidal em Overprint Varnish UV aquática em resina LUX 285 (Livres de solvente dispersão de poliuretano-acrílico UV-curáveis ALBERDINGK®).

Ingredientes

Quantidade (% em peso) Pó de sílica (preparado como descrito acima) 55 Byk 346 1,5 Irgacure 500 1,5 2-Dimetilaminoetanol 1,5 Dowanol DPM 2 Aquazer 539 0,5 Etileno Glicol 1 ALBERDINGK® LUX 285 2 Agua 35

Esta composição de tinta poliuretano-acrílica UV-curável à base de água, quando aplicada a um substrato, especialmente substrato negro, forma de azul metálico iridiscente, que muda para verde metálico em um ângulo de visão quando se utiliza colóides de 250nm. Geralmente lâmpadas de média pressão de mercúrio de pelo menos 80 W/cm. (Hg 80 W/cm), é exigido.

Ao aplicar força mecânica, a impressão obtida através da formulação de acordo com o presente pedido é melhor que as do estado da arte (por exemplo, US20050137283 A1) sem resina ativada na luz UV aquática incorporada.

Claims

1. Formulação de impressão caracterizada por compreender (i) partículas monodispersas, e (ii) pelo menos uma material de cura, e (iii) pelo menos um iniciador, e (iv) pelo menos um solvente.

2. Formulação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender (i) 0,01% a 70% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de partículas monodispersas, onde as partículas são capazes de formar um cristal coloidal que difrata luz com comprimentos de onda em um intervalo que corresponde ao comprimento de onda da luz visível.

3. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (i) 0,01 a 30% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de partículas monodispersas.

4. Formulação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por compreender de 0,1 a 30% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de partículas monodispersas.

5. Formulação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por compreender de 0,1 a 20% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de partículas monodispersas.

6. Formulação de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por compreender (i) 30 a 70% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de partículas monodispersas.

7. Formulação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por compreender de 30 a 60% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de partículas monodispersas.

8. Formulação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por compreender de 30 a 55% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de partículas monodispersas.

9. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pela formulação estar sob a forma de um líquido, um gel, uma cera ou uma pasta.

10. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelas partículas monodispersas serem esféricas.

11. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelas partículas monodispersas serem inorgânicas.

12. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a10, caracterizada pelas partículas monodispersas serem polímeros orgânicos.

13. Formulação de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelas partículas monodispersas serem escolhidas do grupo composto de calcogenida metálica, pnictida metálica, sílica, metais selecionados dentre ouro, cobre e/ou prata, e partículas de óxido metálico selecionados dentre TiO2, SnO2, Sb2O5, Fe2O3, ZrO2, CeO2, Y2O3.

14. Formulação de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelas partículas monodispersas serem escolhidas a partir do grupo composto de látex, acrílico, poliestireno, poli (acetato de vinila), poliacrilonitrila, poli (estireno- co-butadieno), poliéster, poliamidas, poliuretano, poli (metilmetacrilato) e poli (fluorometilmetacrilato);

15. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (iva) água e (iva) opcionalmente, pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com, pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinaria e subprodutos.

16. Formulação de acordo com reivindicações de 1 a 14, caracterizada por compreender: (iv) pelo menos um solvente, escolhido entre o grupo consistindo de álcoois, ésteres, cetonas, éteres e hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos com, pelo menos seis átomos de carbono e suas misturas, incluindo produtos de destilação de refinaria e subprodutos.

17. A formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (iv) 10 a 99,99% em peso, baseada no peso total da formulação de impressão de pelo menos um solvente.

18. Formulação, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por compreender de 20 a 99,9% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um solvente.

19. Formulação, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por compreender de 30 a 99,9% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um solvente.

20. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (iv) 30 a 70% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um solvente.

21. Formulação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por compreender de 35 a 70% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um solvente.

22. Formulação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por compreender de 35 a 65% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um solvente.

23. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 23 caracterizada por compreender (iv) 70 a 99,99% em peso, com base no peso total da formulação de impressão de pelo menos um solvente.

24. Formulação, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada por compreender de 70 a 99.9% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um solvente.

25. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo material de cura ser escolhido do grupo composto de compostos de poliéster, vinilester, epóxi, fenólicos, éster cianato, poliuretano, bismaleimido, poliimida, acrilato epóxi, poliuretano acrílico, poliester acrilato, polioxietilado acrilato e poliéter acrilato.

26. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (ii) 0,01 a 15% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um agente de cura.

27. Formulação, de acordo com a reivindicação 26, caracterizada por compreender de 0,1 a 10% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um agente de cura.

28. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo iniciador ser escolhido do grupo constituído de peróxido ou compostos contendo peróxido, benzofenona e derivados de benzofenona, acetofenona e derivados de acetofenona, derivados de éter benzoína, derivados de tioxantonas α-hidroxilcetona, fenilglioxilato, benzildimetil-cetal, α-aminocetona, mono-acil fosfina, bis-acil fosfina, oxido de fosfina, metalocênico, iodo.

29. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (iii) 0,005 a 10% em peso, baseado no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um iniciador.

30. Formulação, de acordo com a reivindicação 29, caracterizada por compreender de 00,1 a 8% em peso, com base no peso total da formulação de impressão, de pelo menos um iniciador.

31. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (v) pelo menos um auxiliar.

32. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelos auxiliares serem escolhidos a partir do grupo constituído de pigmentos (como o dióxido de titânio ou carbono preto), preenchimento (como baritina, calcita, mica, talco, whiting, e wollastonite), diluentes, (tais como o silicato de alumínio), agentes de desgasificação, agentes de fluxo seco, agentes de fluxo (como poliacrilatos, silicones, tensoativos e ésteres de alquila fluorados), agentes de entrelaçamento, agentes de texturização, aditivos reológicos, agentes de coalescência e ceras.

33. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender (v) 0,1 a 10% em peso, com base no peso total da formulação de impressão de pelo menos um auxiliar.

34. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender a utilização da impressão de um substrato.

35. Formulação de acordo com a reivindicação 34, caracterizada pelo uso do substrato ser escolhido entre o grupo constituído de fibras (como o cabelo), pele, unhas, alimento, pedra, cerâmica, vidro, papel, tecidos, madeira, couro e plástico.

36. Substrato caracterizado por ser impresso com pelo menos uma formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 33.

37. Substrato de acordo com a reivindicação 36, caracterizado por ser escolhido entre o grupo constituído de fibras (como o cabelo), pele, unhas, alimento, pedra, cerâmica, vidro, papel, tecidos, madeira, couro e plástico.