DE3851191T2 - Verfahren zur Beschichtung eines Substrates. - Google Patents
Verfahren zur Beschichtung eines Substrates.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren zur Beschichtung eines Substrates, insbesondere zur Bildung farbloser Beschichtungen auf einem Substrat. Mit farblosen Beschichtungen sind farbfreie, durchsichtige oder transparente Beschichtungen sowie weiße Beschichtungen gemeint.
- Das Europäische Patent EP-A-0223587 befaßt sich mit Vollfarbbildsystemen sowie mit lichthärtbaren Zusammensetzungen und lichtempfindlichen Materialien, die diese Zusammensetzungen nutzen und die zur Verwendung in solchen Systemen ausgelegt sind. Hierbei wird eine verkapselte (gewöhnlich mikroverkapselte) strahlungsempfindliche Zusammensetzung, die mit einem bilderzeugenden Agens (beispielsweise einem Farbpräkursor) in Verbindung steht, bildentsprechend belichtet, wodurch die Zusammensetzung in der Regel aushärtet. Sie wird dann einer gleichmäßigen (uniformen) Aufbrechkraft ausgesetzt, um den Farbpräkursor in einem bildentsprechenden Muster austreten zu lassen, so daß durch Reaktion mit einem Entwickler eine Farbe gebildet wird. Die in EP-A-0223587 beschriebenen lichthärtbaren Zusammensetzungen enthalten Komplexe mit einem ionischen Farbstoff als Photoinitiatoren. Unter Belichtung mit photoaktiver Strahlung und insbesondere mit sichtbarem Licht geben diese Komplexe direkt oder indirekt freie Radikale ab. Von Natur aus erscheinen Zusammensetzungen wie letztere, die gegenüber sichtbarem Licht empfindlich sind, dem menschlichen Auge als farbig.
- Bei bestimmten Anwendungen, für die ein solches System ansonsten vorteilhaft sein könnte, ist ein farbiges Aussehen der gehärteten Zusammensetzung jedoch nachteilig. Wenn zum Beispiel Glas beschichtet wird, kann eine farbige Zusammensetzung dem Glas eine gewisse Farbtönung verleihen, die in der Regel unerwünscht ist. Ähnlich ist auch bei der Beschichtung von Lichtleitfasern ein farbiges Aussehen von Nachteil.
- Wir haben nun erkannt, daß Komplexe mit lichtbleichbaren ionischen Farbstoffen für solche Anwendungen besonders nützlich wären. Wir haben beobachtet, daß einige der in der vorgenannten EP-A-0223587 offenbarten Farbstoffe lichtbleichbar sind. Folglich kann die vorliegende Erfindung mindestens zum Teil so aufgefaßt werden, daß eine Auswahl dessen, was in in der genannten Europäischen Anmeldung beschrieben ist, für eine neuartige Anwendung eingesetzt wird.
- Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Beschichtung eines Substrates mit einer im wesentlichen farblosen Beschichtung bereit, welches folgende Verfahrensschritte umfaßt:
- - Beschichten des Substrates mit einer auf sichtbares Licht ansprechenden Zusammensetzung, die ein durch freie radikalische Addition polymerisierbares oder vernetzbares Material sowie eine lichtbleichbare Verbindung aus ionischem Farbstoff und Gegenion umfaßt, welche zur Absorption sichtbaren Lichts und Erzeugung freier Radikale geeignet ist, wobei die genannte Verbindung aus ionischem Farbstoff und Gegenion eine Verbindung aus kationischem Farbstoff und Borat-Anion ist und durch die Formel (I)
- dargestellt wird, in der D ein kationischer Farbstoffrest ist, und R1, R2, R3 und R4 untereinander gleich Unser Verfahren ist für Anwendungen nützlich, bei deinen eine im wesentlichen farbfreie, durchsichtige oder transparente Beschichtung erwünscht ist. Typische Beispiele solcher Anwendungen sind die Beschichtung von Glas oder die Beschichtung von Lichtleitfasern. Unser Verfahren ist ebenfalls zur Beschichtung mit Zusammensetzungen nützlich, die weiße Pigmente wie Titandioxid enthalten, bei denen eine Färbung unerwünscht ist.
- Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendbare Komplexe mit einem ionischen Farbstoff sind in der allgemeinen Beschreibung der EP-A-0223587 eingeschlossen.
- Die Komplexe mit einem ionischen Farbstoff zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß sie lichtbleichbar sind.
- Die polymerisierbaren bzw. vernetzbaren Materialien, die in den vorgenannten Anmeldungen beschrieben wurden, sind hier verwendbar. Auch die in den vorgenannten Anmeldungen beschriebenen Photoinitiator-Systeme sind hier verwendbar, unter der Voraussetzung, daß die Verbindungen aus ionischem Farbstoff und Gegenion lichtbleichbar sind. Von den in EP-A-0223587 offenbarten Farbstoff-Komplexen lassen sich alle Komplexe mit einem cyanin-Farbstoff mit unterschiedlicher Effizienz und Geschwindigkeit durch Licht bleichen. Mit größerer Effizienz lassen sich u. a. folgende Komplexe bleichen:
- 590 nm Systeme
- 740 nm Systeme
- Der Azin-Farbstoff-Komplex aus Methylenblau und Triphenylbutylborat ist im Sinne der Lichtbleichbarkeit einer der effizientesten Komplexe. Er weist folgende Struktur auf:
- 658 nm
- Für den Zweck der vorliegenden Erfindung können Komplexe mit einem lichtbleichbaren Farbstoff durch Belichtung mit sichtbarem Licht, bei der Aushärtung der Zusammensetzungen oder durch nachträgliche Belichtung mit einer bleichenden Strahlung, beispielsweise mit ultravioletter Strahlung, gebleicht werden.
Claims (14)
1. Verfahren zur Beschichtung eines Substrates mit
einer im wesentlichen farblosen Beschichtung, welches
die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
- Beschichten des Substrates mit einer auf sichtbares
Licht ansprechenden Zusammensetzung, die ein durch freie
radikalische Addition polymerisierbares oder
vernetzbares Material sowie eine lichtbleichbare
Verbindung aus ionischem Farbstoff und Gegenion umfaßt,
welche zur Absorption sichtbaren Lichts und Erzeugung
freier Radikale geeignet ist, wobei die genannte
Verbindung aus ionischem Farbstoff und Gegenion eine
Verbindung aus kationischem Farbstoff und Borat-Anion
ist und durch die Formel
dargestellt wird, in der D ein kationischer
Farbstoffrest ist, und R1, R2, R3 und R4 untereinander gleich
oder voneinander verschieden sind und aus der Menge der
Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Alkaryl-, Alkenyl-, Alkinyl-,
alicyklischen, heterocyklischen und Allyl-Gruppen
ausgewählt werden;
- Belichten der Zusammensetzung zum Härten derselben;
und
- Bleichen des ionischen Farbstoffs bis zu einem im
wesentlichen farblosen Zustand.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des Bleichens im Verlaufe des
Verfahrensschrittes der Belichtung zum Härten der
Zusammensetzung stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des Bleichens die Einwirkung
einer bleichenden Strahlung, wie zum Beispiel einer
Ultraviolettstrahlung, nach der Belichtung mit
sichtbarem Licht umfaßt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus
lichtbleichbarem ionischem Farbstoff und Gegenion vor der
Belichtung eine stabile, langlebige Verbindung ist.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus
lichtbleichbarem ionischem Farbstoff und Gegenion in der
durch freie radikalische Addition polymerisierbaren oder
vernetzbaren Verbindung löslich ist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß nach der Belichtung der
Verbindung aus ionischem Farbstoff und Gegenion ein
Elektron vom Farbstoff auf das Gegenion bzw. vom
Gegenion auf den Farbstoff übertragen wird, wobei die
Rate der genannten Elektronübertragung größer ist als
eine durch Diffusion gesteuerte Übertragungsrate.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der kationische Farbstoff
aus der Gruppe der kationischen Methin-, Polymethin-,
Triarylmethan-, Indolin-, Azin-, Thiazin-, Xanthen-,
Oxazin-, Acridin-, kationischem Cyanin-, Carbocyanin-,
Hemicyanin-, Rhodamin- und Azamethinfarbstoffe
ausgewählt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der R1-, R2-, R3- und R4-Gruppen
eine Alkylgruppe ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß R1, R2 und R3 Arylgruppen sind und R4 eine
Alkylgruppe ist.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Farbstoff Methylenblau ist.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der kationische Farbstoff entweder
740 m-Systeme
oder
658 nm
ist.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierbare oder
vernetzbare Material eine ethylenisch ungesättigte
Verbindung enthält.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat Glas ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat eine Lichtleitfaser
ist.
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