ES2286633T3 - Dispersion de polimeros con efecto de color. - Google Patents

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Abstract

Un proceso para preparar un sistema de polímero de color, que está compuesto de una matriz y unas partículas de polímero discretas distribuidas de acuerdo con una estructura de red espacial definida en la matriz, y que se obtiene al laminar un polímero de emulsión con una estructura de núcleo/corteza, que comprende - utilizar un polímero de emulsión obtenible al - polimerizar monómeros en al menos una primera etapa (monómeros de núcleo), - luego polimerizar los monómeros en al menos una segunda etapa adicional (etapa de transición), y - finalmente polimerizar los monómeros en una tercera etapa (monómeros de corteza), en donde, basado en el porcentaje de constitución de la mezclas de monómero de las tres etapas, a lo sumo el 30% en peso de los monómeros de la primera etapa son idénticos a aquellos de la tercera etapa, y el 5% de los monómeros de la segunda etapa son idénticos con, respectivamente, aquellos de la primera y aquellos de la tercera etapa, y no más del 60% en peso de los monómeros de la segunda etapa aquí son monómeros ausentasen la primera etapa y también ausentes en la tercera etapa.

Description

\global\parskip0.900000\baselineskip
Dispersión de polímeros con efecto de color.
La invención se relaciona con un proceso para mejorar la brillantez del color y la estabilidad de un sistema de polímero de color, que está compuesto de una matriz y de partículas de polímero discretas distribuidas de acuerdo con una estructura de red espacial definida en la matriz, y que se obtiene al laminar un polímero de emulsión con una estructura núcleo/corteza, que comprende utilizar un polímero de emulsión obtenible al polimerizar monómeros en al menos una primer etapa (monómeros de núcleo), luego polimerizar los monómeros en al menos una segunda etapa adicional (etapa de transición), y finalmente polimerizar los monómeros en una tercera etapa (monómeros de corteza), en donde, basados en el porcentaje de constitución de las mezclas de monómeros de las tres etapas, al menos el 30% en peso de los monómeros de la primer etapa es idéntica con aquellos de la tercera etapa, y 5% de los monómeros de la segunda etapa son idénticos con, respectivamente, aquellos de la primera y aquellos de la tercera etapa, y no más del 60% en peso de los monómeros de la segunda etapa aquí son monómeros ausentes en la primera etapa y también ausentes en la tercera etapa.
La invención se relaciona adicionalmente con sistemas de polímero de color que se obtienen mediante este proceso, y con el uso de sistemas de polímero de color para el recubrimiento de, por vía de ejemplo, plásticos de papel, o en exhibidores visuales.
La DE-19717879, DE-19820302 y DE-19834194 han descrito sistemas de polímero de color en el que las partículas de polímero discreto se han dispersado en una matriz.
La DE 10229732 (PF 53679) describe el uso de capas de polímero de este tipo es elementos de exhibición visual.
Es un objeto de la presente invención mejorar la brillantez del color y la estabilidad de los sistemas de polímero de color.
Encontramos que este objeto se logra por vía del proceso como se describe al principio.
Los sistemas de polímero de color están sustancialmente compuestos de una matriz de partículas de polímero discretas, que se han distribuido de acuerdo con una estructura de red definida en la matriz.
Las partículas de polímero
Con el fin de desarrollar una estructura de red espacial definida, la intención es que las partículas de polímero discreto tienen una uniformidad de tamaño máxima. Una medida de la uniformidad de la partícula de polímero es la que se conoce como el índice de polidispersidad, calculado a partir de la fórmula
PI=(D_{90}-D_{10})/D_{50}
donde D_{90}, D_{10} y D_{50} son diámetros de partícula para el que aplica lo siguiente:
D_{90}: 90% en peso del peso total de todas las partículas que tienen un diámetro de partícula más pequeño que o igual a D_{90}.
D_{50}: 50% en peso del peso total de todas las partículas que tienen un diámetro de partícula más pequeño que o igual a D_{50}.
D_{10}: 10% en peso del peso total de todas las partículas que tienen un diámetro de partícula más pequeño que o igual a D_{10}.
Explicaciones adicionales que se relacionan con el índice de polidispersidad se encuentran por vía de ejemplo, en la DE-A 19717879 (en particular lo dibujos en la página 1).
La distribución del tamaño de partículas se puede determinar en la forma conocida, por vía de ejemplo, utilizando una ultracentrífuga analítica (W. Machtle, Makromolekulare Chemie 185 (1984) páginas 1025-1039), y se pueden derivar a partir de esto los valores D_{10}, D_{50}, y D_{90}, y se determina el índice de polidispersidad (este es el método utilizado para determinar los valores en los ejemplos).
Como una alternativa, la distribución de tamaño de partícula y el tamaño de partícula también se pueden determinar al medir la dispersión de luz, utilizando equipo disponible comercialmente (por ejemplo Autosizer 2C de Malver, Inglaterra).
Las partículas de polímero tienen preferiblemente un valor D_{50} en el rango de 0.05 a 5 \mum. Las partículas de polímero pueden comprender un tipo de partícula o dos o más tipos de partículas con diferentes valores D_{50}, y cada tipo de partículas tiene preferiblemente aquí un índice de polidispersidad menor de 0.6, particularmente preferiblemente menor de 0.4, y muy particularmente preferiblemente menor de 0.3, y en particular menor de 0.15.
Las partículas de polímero están compuestas en particular solo de un tipo único de partícula. El valor D_{50} esta luego preferiblemente en 0.05 a 20 \mum, particularmente preferiblemente de 100 a 400 nanómetros.
En el proceso de la invención, el sistema de polímero de color se obtiene al laminar un polímero de emulsión con una estructura de núcleo/coraza.
La coraza del polímero de emulsión es laminable y forma la matriz, mientras que los núcleos del polímero de emulsión se han distribuido como partículas de polímero discretas en la matriz.
Las anteriores declaraciones se relacionan con el tamaño de partícula y con la distribución de tamaño de partícula de las partículas de polímero discretas que también aplican al polímero de emulsión en sí mismo.
El uso de polímeros de emulsión con estructura núcleo/coraza para preparar sistemas de polímero de color se han descrito previamente en la técnica anterior (ver DE-A-19820302, DE-A-19834194).
En contraste, una característica novedosa del proceso de la invención es que se forma una etapa de transición entre el núcleo y la coraza.
De acuerdo con esto, el polímero de emulsión utilizado de acuerdo con la invención se obtiene mediante polimerización multietapa, en donde los monómeros que forman el núcleo se polimerizan primero en al menos una 1 etapa, luego los monómeros en al menos la 2 etapa (etapa de transición) se polimerizan, y finalmente, en la 3 etapa, los monómeros que forman la coraza laminable se polimerizan.
El núcleo y la coraza difieren naturalmente y marcadamente en la constitución del monómero. El núcleo se ha reticulado preferiblemente, mientras que la coraza no se ha reticulado. Los monómeros con una alta temperatura de transición vítrea (T_{g}) se utilizan preferiblemente en el núcleo, mientras 
\hbox{que los monómeros de la  coraza tienen un T _{g} 
menor.}
Basado en cada caso en cada caso en el porcentaje de constituyente de la primera y tercera etapa, no más del 30% en peso de los monómeros de la 1 etapa son idénticos con aquellos de la 3 etapa, es preferible que no más 15% en peso, y particularmente preferible que no más del 5% en peso, y muy particularmente preferible que ninguno, de los monómeros de la 1 y 3 etapa sen idénticos.
Ejemplo
Por vía de ejemplo, la 1 tapa está destinada a ser compuesta de 80% en peso de estireno, 10% en peso de butil acrilato, 5% en peso de diacrilato butanediol, y 5% en peso de ácido acrílico; la 3 etapa de 90% en peso de butil acrilato, 5% en peso de estireno, y 5% en peso de ácido acrílico.
5% en peso de ácido acrílico, 10% en peso de butil acrilato, y 5% en peso de estireno están presentes en la 1 y 3 etapa. 20% en peso de la totalidad de los monómeros son idénticos.
Después de la polimerización de los monómeros de 1 etapa antes de la polimerización de los monómeros de la 3 etapa, los monómeros de la 2 etapa (etapa de transición) se polimerizan.
Lo siguiente aplica a la mezcla de monómeros de la 2 etapa:
Al menos 5% en peso de los monómeros de la 2 etapa son idénticos con aquellos de la 1 etapa y al menos 5% en peso de los monómeros de la 2 etapa son idénticos con aquellos de la 3 etapa.
En cada caso es preferible que al menos el 10% en peso, particularmente preferible que al menos 20% en peso, y muy particularmente preferible que al menos 30% en peso, en particular al menos 40% en peso, de los monómeros de la 2 etapa sean idénticos con aquellos de la 1 etapa y, respectivamente, de la 3 etapa.
La cantidad total de los monómeros de la 2 etapa que son monómeros ausentes en la 1 etapa y también ausentes en la 3 etapa es a sumo 60% en peso, preferiblemente a lo sumo 40% en peso, particularmente preferiblemente a lo sumo 20% en peso, muy particularmente preferiblemente a lo sumo 5% en peso, en particular 0% en peso.
Ejemplo
1 
\newpage
\global\parskip1.000000\baselineskip
En el actual ejemplo, 54% en peso de los monómeros de la 2 etapa son idénticos en aquellos de la 1 etapa (específicamente 40% de estireno, 10% de butil acrilato, y 4% de ácido acrílico de la 2 etapa).
Adicionalmente, 64% en peso de los monómeros de la 2 etapa son idénticos con aquellos de la 3 etapa (55% en peso de butil acrilato, 5% en peso de estireno, y 4% en peso de ácido acrílico).
Un total de 99% en peso de los monómeros de la 2 etapa están presentes en la 1 o 3 etapa, y solo 1% en peso (ácido metacrílico) esta ausente en la 1 etapa y también en la 3 etapa.
Los monómeros de la 1 etapa comprenden preferiblemente monómeros de reticulación, en particular monómeros que tienen dos grupos polimerizables, por ejemplo diacrilatos de alcanediol o divinilbenceno.
La proporción de los monómeros de reticulación en la mezcla de monómero de la 1 etapa es preferiblemente de 0.01 a 10% en peso, preferiblemente de 0.1 a 5% en peso, basado en los monómeros de la 1 etapa.
La mezcla de monómero de la 1 etapa tiene preferiblemente una temperatura de transición vítrea (T_{g}), calculada por la ecuación Fox, de 15 a 150ºC, particularmente preferiblemente de 25 a 120ºC.
La mezcla de monómero de la 3 etapa es laminable y no comprende preferiblemente agentes de reticulación.
El T_{g} de la mezcla de monómero de la 3 etapa, calculada por la ecuación Fox, esta preferiblemente entre -50 a 110ºC., particularmente preferiblemente de -40 a 25ºC. El T_{g} de la mezcla de monómero de la 3 etapa es preferiblemente meno que el T_{g} de la mezcla de monómero de la 1 etapa al menos 10ºC, particularmente preferiblemente al menos 20ºC.
La proporción en peso de los monómeros que forman el núcleo no laminable e los monómeros que forman la corteza laminable esta preferiblemente entre 1:0.05 a 1:20, particularmente preferiblemente de 1:0.2 a 1:5. Los monómeros de la etapa de transición se cuentan aquí como parte del núcleo si ellos no se laminan, por ejemplo debido al contenido de monómeros de reticulación, y contados como parte de la corteza si ellos se laminan.
Es preferible que la 2 etapa se reticule, formando por lo tanto, junto con la 1 etapa, las partículas de polímero discretas en la matriz.
La proporción de los monómeros de la etapa de transición está preferiblemente entre 2 a 40% en peso, basado en todos los monómeros del polímero de emulsión.
La proporción total preferida de las tapas, basado en el polímero completo es como sigue:
La 1 etapa (núcleo) de 10 a 90% en peso, particularmente preferiblemente de 40 a 60% en peso.
La 2 etapa (etapa de transición) de 2 a 40% en peso, particularmente preferiblemente de 5 a 15% en peso.
La 3 etapa (corteza) de 8 a 88% en peso, particularmente preferiblemente de 30 a 50% en peso.
El polímero de emulsión completo se compone preferiblemente de al menos 40% en peso, con preferencia al menos 60% en peso, particularmente preferiblemente al menos 80% en peso, de lo que se conoce como monómeros principales.
Los monómeros principales de han seleccionado de alquil C_{1}-C_{20} (met)acrilatos, vinil ésteres de ácidos carboxílicos que contienen hasta 20 átomos de carbono, vinilaromáticos que tienen hasta 20 átomos de carbono, nitrilos insaturados etilénicamete, haluros vinilo, vinil éteres de alcoholes que contienen de 1 a 10 átomos de carbono, hidrocarburos alifáticos que tienen de 2 a 8 átomos de carbono y uno o dos enlaces dobles, o mezclas de estos monómeros.
Por vía de ejemplo, se puede hacer mención de alquil (met) acrilatos que tienen un radical alquilo C_{1}-C_{10}, por ejemplo metil metacrilato, metil acrilato, n-butil acrilato, etil acrilato, y 2-etilhexil acrilato.
También son particularmente adecuadas las mezclas de alquil (met) acrilatos.
Ejemplo de vinilésteres de ácidos carboxílicos que tienen de 1 a 20 átomos de carbono son vinil laurato, vinil estearato, vinil propionato, vinil versatato, y vinil acetato.
Compuestos vinilaromáticos que se pueden utilizar son viniltolueno, alfa - y p-metilestireno, alfa-butilestireno, 4-n-butilestireno, 4-n-decilestireno, y preferiblemente estireno. Ejemplos de nitrilos son acrilonitrilo y metacrilonitrilo.
Los haluros de vinilo son compuestos de cloro, flúor, o bromo insaturados etilénicamente sustituidos, preferiblemente cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno.
\newpage
Por vía de ejemplo de vinil éteres, se puede hacer mención de vinil metil éter o vinil isobutil éter. Se da preferencia a éteres de vinilo de alcoholes que contienen de 1 a 4 átomos de carbono.
De hidrocarburos que tienen de 2 a 8 átomos de carbono y uno o dos enlaces dobles olefínicos, se puede hacer mención de butadieno, isopreno, y cloropreno, y por vía de ejemplo de aquellos que tienen un enlace doble se pueden mención del etileno o propileno.
Monómeros principales preferidos son los alquil C_{1}-C_{20} acrilatos y alquil C_{1}-C_{20} metacrilatos, en particular alquil C_{1}-C_{8} acrilatos y alqil C_{1}-C_{8} metacrilatos, vinilaromáticos, en particular estireno, y mezclas de estos, y también en particular mezclas de alquil (met)acrilatos y vinilaromáticos.
Se da particular preferencia al metil acrilato, metil metacrilato, etil acrilato, n-butil acrilato, n-hexil acrilato, octil acrilato, y 2-etilhexil acrilato, y estireno, y también mezclas de estos monómeros.
El polímero de emulsión se prepara mediante polimerización de la emulsión. El método de polimerización de emulsión utiliza emulsificadores iónicos y/o no iónicos y/o coloides protectores, o estabilizadores como compuestos de superficie activa.
Una descripción detallada de los coloides protectores adecuados se encuentra en Houben-Weil, Methoden der organischen Chemie, volume XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pp. 411-420. Los emulsificadores que se pueden utilizar son emulsificadores aniónicos, catiónicos, o no iónicos. Las sustancias de superficie activa comprenden preferiblemente emulsificadores cuyo peso molecular esta usualmente por debajo de 2000 g/mol, en contraste a aquel de los coloides protectores.
Las cantidades utilizadas frecuentemente de la sustancia de superficie activa son de 0.1 a 10% en peso, basado en los monómeros a ser polimerizados.
Ejemplos de iniciadores solubles en agua para la polimerización de la emulsión son sales de metal alcali y amonio de ácido peroxidisulfúrico, por ejemplo, peroxidisulfato de sodio, peróxido de hidrógeno, o peróxidos orgánicos, por ejemplo hidroperóxido tert-butilo.
Los sistemas conocidos como sistemas iniciadores de oxidación-reducción (redox) también son adecuados.
Los sistemas iniciadores redox están compuestos de al menos uno, en su mayoría agente reducto, inorgánico, y de un oxidante orgánico o inorgánico.
Los iniciadores mencionados anteriormente para la polimerización de emulsión son ejemplos del componente de oxidación.
Ejemplos de los componentes de reducción son sales de metal alcali de ácido sulfuroso, por ejemplo sulfito de sodio, hidrogensulfito de sodio, sales de metal alcali de ácido disulfuroso, tal como bisulfito de sodio, compuestos de adición de bisulfito de aldehídos alifáticos y cetonas, tal como bisulfito acetona, o agentes de reducción tal como ácido hidroximetanosulfínico y sus sales, o ácido ascórbico. Cuando se utilizan sistemas de iniciador redox, se puede hacer uso concomitante de compuestos de metal solubles cuyo componente metálico puede ocurrir en más de un estado de valencia.
Ejemplos de sistema iniciador redox convencionales son ácido ascórbico/sulfato ferroso/peroxodisulfato de sodio, hidroperóxido de tert-butilo/bisulfito de sodio, hidroperóxido de tert-butil/ácido hidroximetanosulfínico Na. Los componentes individuales, por ejemplo el componente de reducción, también pueden estar en mezclas, por ejemplo una mezcla de sal de sodio de ácido hidroximetanosulfínico y bisulfito de sodio.
La cantidad de iniciadores está generalmente de 0.1 a 10% en peso, preferiblemente de 0.5 a 5% en peso, basado en los monómeros a ser polimerizados. También es posible utilizar dos o más iniciadores diferentes en la polimerización de emulsión.
La polimerización de emulsión tiene lugar generalmente de 30 a 130ºC, preferiblemente de 50 a 90ºC. El medio de polimerización se puede componer completamente de agua o también de mezclas de agua y líquidos miscibles en estos, por ejemplo metanol. Es preferible utiliza solo agua. La polimerización de emulsión se puede llevar a cabo como un proceso de tanda o también como un proceso de alimentación, que incluye u método de gradiente o en tapas. Se da preferencia al proceso de alimentación, en el que alguna de las mezclas de polimerización forma una carga inicial y se calienta a la temperatura de polimerización y empieza a polimerizar, y luego el restante de la mezcla de polimerización se introduce a la zona de polimerización continuamente, en etapas, o según se requiera mediante un gradiente de concentración, usualmente por vía de dos o más alimentaciones separadas espacialmente, de la cual una o más comprenden los monómeros en forma pura o emulsificada, para mantener el progreso de la polimerización. Un polímero sembrado también puede formar una caga inicial en la polimerización para mejor control del tamaño de partícula, por ejemplo.
\newpage
Antes de la adición de los monómeros a la siguiente etapa se inicia la polimerización de los monómeros de la mezcla de monómero de la 1 o 2 etapa preferiblemente al menos 90% en peso completo, particularmente preferiblemente al menos 95% en peso completo, y muy particularmente preferiblemente al menos 99% en peso com-
pleto.
El trabajador medianamente versado en la técnica es consciente de la forma en que se agrega el iniciador al recipiente de polimerización durante el curso de la polimerización de emulsión acuosa de radical libre. Todo el iniciado puede formar una carga inicial en el recipiente de polimerización, o también se puede utilizar en una forma continua o en etapas según se requiera para su consumo en el curso de la polimerización de emulsión acuosa de radical libe. El detalle depende aquí de la naturaleza química del sistema iniciador y también en la temperatura de polimerización. Es preferible para una porción formar una carga inicial y para el restante ser introducido a la zona de polimerización según se requiera por consumo.
El tamaño de partícula uniforme, es decir índice de polidispersidad bajo, se obtiene por métodos conocidos para la persona medianamente versada en la técnica, por ejemplo al variar la cantidad de compuesto de superficie activa (coloides protectores o emulsificadores) y/o velocidades de agitación apropiadas.
El iniciador también se agrega usualmente después del final de la polimerización de emulsión actual, es decir después de al menos 95% de conversión de los monómeros, con el fin de remover los monómeros residuales.
Los componentes individuales se pueden agregar al reactor durante el proceso de alimentación anterior, al lado, o por debajo a través del piso del reactor. El polímero de emulsión se puede laminar en la forma usual con la remoción de agua, formando por lo tanto el sistema de polímero de color.
El sistema de polímero produce un efecto visual, es decir un reflejo observable a través de la interferencia generada por la dispersión de luz en las partículas de polímero.
La longitud de onda de ésta reflexión puede estar en cualquier parte en el espectro electromagnético, dependiendo de la distancia entre las partículas de polímero. La longitud de onda está preferiblemente en la región UV, región IR, y en particular en la región de luz visible.
La longitud de onda de ésta reflexión observable depende, de acuerdo con la ecuación Bragg conocida, en la distancia entre los planos de red, en este caso la distancia entre las partículas de polímero dispuestas en una estructura de red espacial en la matriz.
La proporción en peso de la matriz tiene en particular que ser seleccionada apropiadamente con el fin de establecer la estructura de red espacial deseada con la distancia deseada ente las partículas de polímero. En los métodos de preparación descritos anteriormente, la cantidad apropiada de los compuestos orgánicos, por ejemplo compuestos poliméricos se debe utilizar.
La proporción en peso de la matriz, es decir la proporción de la corteza de laminado se juzga en particular que la estructura de red espacial produce y que comprende las partículas de polímero refleja la radiación electromagnética en la región deseada.
La distancia entre las partículas de polímero (medidas en cada caso al centro de las partículas) es adecuada de 100 a 400 nm si un efecto de color, es decir una reflexión en la región de luz visible, se desea.
Una capa de polímero transparente se puede aplicar al sistema de polímero de color con el fin de mejorar la brillantez del color y la estabilidad del sistema de polímero de color.
El polímero que forma una capa transparente puede ser cualquier polímero deseado. Se puede hacer uso de policondensados, poliaductos, o polímeros obtenibles a partir de compuestos (monómeros) capaces de polimerización de radical libre. Se prefiere el último.
La totalidad del polímero de capa transparente está compuesto de al menos 40% en peso, preferiblemente al menos 60% en peso, de lo que se conoce como monómeros principales, seleccionado de alquil C_{1}-C_{20} (met)acrilatos, vinilésteres de ácidos carboxílicos que contienen hasta 20 átomos de carbono, vinilaromáticos que tienen hasta 20 átomos de carbono, nitritos etilénicamente insaturados, vinil haluros, vinil éteres de alcoholes que contienen de 1 a 10 átomos de carbono, hidrocarburos alifáticos que tienen de 2 a 8 átomos de carbono y uno o dos enlaces dobles, o mezclas de éstos monómeros.
El polímero de la capa de polímero transparente, es particularmente preferiblemente un polímero de emulsión.
La preparación de los polímeros de emulsión se ha descrito anteriormente.
El diámetro de partícula medio ponderado en la dispersión de polímero acuoso obtenida por la polimerización de emulsión es preferiblemente de 10 a 200 nm, preferiblemente de 10 a 50 nm.
Para preparar la capa de polímero transparente, el polímero, preferiblemente en la forma de una dispersión o solución, se aplica al sistema de polímero de color, que está generalmente en la forma de un recubrimiento de color o en la forma de un molde.
En el caso de una dispersión o solución, tiene lugar un proceso de secado también a una temperatura elevada cuando es apropiado.
La capa de polímero transparente resultante tiene preferiblemente un espesor de 0.2 a 500 \mum, preferiblemente de 2 a 100 \mum. La capa de polímero transparente mejora la brillantez del color y la estabilidad de los efectos de
color.
Se alcanza una mejora adicional al calentar el sistema de polímero de color y, cuando es apropiado, la capa de polímero transparente aplicada, a temperaturas superiores a 50ºC.
Esta temperatura debe ser en particular mayor que la temperatura de transición vítrea de la matriz. La temperatura está preferiblemente sobre 100ºC. Esta generalmente no excede 200ºC. El periodo de calentamiento es preferiblemente de al menos 5 segundos y a lo sumo 5 minutos.
El sistema de polímero de color obtenible u obtenido por el proceso de la invención tiene brillantez mejorada de color y estabilidad.
Ejemplos de aplicación de la patente
Todas las síntesis e llevan a cabo en un frasco de 2000 ml de cuatro cuellos que se ha equipado con un condensador de reflujo, un tubo para entrada de nitrógeno, tubos de entrada para el suministro de emulsión de monómero y de solución iniciadora, y tienen una anclaje de agitación con una tasa de rotación de 150 rpm.
Ejemplo 1
Síntesis de una Dispersión de Partícula de Núcleo (1 Etapa)
Se utiliza primero 258.6 g de agua para formar una carga inicial en un reactor con un anclaje de agitación, termómetro, tubo de entraba de gas, tubos de alimentación, y condensador de reflujo, y 5.08 g de partícula de semilla de poliestireno de dispersión con un tamaño de partícula de 30 nm y un contenido de sólidos de 33% en peso se agregan luego. Los contenidos des frasco se calientan y agitan en una tasa de rotación de 150 rpm. Durante este periodo, se introduce nitrógeno en el reactor. Un vez se alcanza la temperatura de 85ºC en el baño de calentamiento y se ha logrado una temperatura de 80ºC en el reactor, se detiene el suministro de nitrógeno, y se evita que ente aire al reactor. Antes de la polimerización, el 19.3% de solución de persulfato de sodio compuesto de 3.6 g de persulfato de sodio en 100 g de agua se introducen en el reactor y la mezcla se pre-oxida durante 5 minutos, y luego el restante de la solución de persulfato de sodio se agrega dentro de un periodo de 4 horas. Durante estas 4 horas, 8.6% en peso de emulsión de monómero (a), Texapon NSO (conc.: 28% en peso), 5.22 g, y 35.0 g de n-butil acrilato se agregan en un periodo de 40 minutos. El restante de la emulsión de monómero (a) se agrega luego durante un periodo de 3 horas y 20 minutos. E asume que la reacción procede bajo condiciones de déficit, evitando así cualquier formación de semillas secundarias. Se ha concluido la adición de monómero, a la dispersión se le permite post-polimerizar durante una hora seguido por enfriamiento a temperatura ambiente.
a)
emulsión de monómero
540.0 g de estireno
13.33 g de divinilbenceno
1.67 g de alil metacrilato
10.0 g de ácido acrílico
16.39 g de Texapon, conc. por peso: 28%
22.11 g de solución de hidróxido de sodio, conc. por peso: 25%
501.3 g de agua.
La dispersión tiene las siguientes propiedades:
Contenido de sólidos 40% en peso
Tamaño de partícula: 206.3 nm
Coagulación: <1.5 g pH: 6.59
Índice de Polidispersidad: 0.14
Las partículas de núcleo de diferentes tamaños se pueden obtener al cambiar las concentraciones de partícula de semilla. La Tabla 1 muestra diferentes partículas.
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TABLA 1
2
Ejemplo 2
Síntesis de una Dispersión de Partícula Núcleo/Corteza
325.8 g de dispersión como en el Ejemplo 1 de forman una carga inicial en un reactor con anclaje de agitador, termómetro, tubo de entrada de gas, tubos de alimentación, y condensador de reflujo. El proceso de calentamiento se inicia luego, se agita en una tasa de rotación de 150 rpm. Durante este periodo, se introduce nitrógeno en el reactor. Una vez se ha alcanzado una temperatura de 85ºC en el baño de calefacción y 80ºC se han alcanzado en el reactor, se detiene la alimentación de nitrógeno y se evita que entre aire al reactor. 9.8% de una solución de persulfato de sodio compuesta de 0.8 g de persulfato de sodio en 50 g de agua (solución iniciadora) se agregan antes de la polimerización. Después de 5 minutos, el restante de la solución de persulfato de sodio se agrega dentro de un periodo de 3 horas. Durante las mismas 3 horas, la emulsión de monómero (a) se agrega dentro de un periodo de 45 minutos, y a la mezcla se le permite post-polimerizar durante 15 minutos. La emulsión de monómero (b) se agrega luego dentro de un periodo de 2 horas, y, después de una hora adicional de post-polimerización, la mezcla se enfría a temperatura
ambiente.
a)
Emulsión de monómero (2 etapa)
11.7 g de estireno
9.1 g de n-butil acrilato
1.17 g de alil metacrilato
1.46 g de ácido acrílico
1.86 g de Texapon, conc. por peso: 28%
1.46 g de solución de hidróxido de sodio, conc. por peso: 25%
55.0 g de agua.
b)
Emulsión de monómero (3 etapa)
71.5 g de n-butil acrilato
34.6 g de metil metacrilato
1.3 g de ácido acrílico
1.16 g de Texapon, conc. por peso:
28% 0.77 g de solución de hidróxido de sodio, conc. por peso:
25% 53.5 g de agua.
La dispersión tiene las siguientes propiedades:
Núcleo: tasa de envoltura por peso 1:1
Contenido de sólidos: 40% en peso
Tamaño de partícula: 279.8 nm
Coagulación: <2 g pH: 5.66
Índice de polidispersidad: 0.15.
Es posible preparar partículas de núcleo/corteza con un núcleo: Índice de envoltura de 1:1. La Tabla 1 muestra las propiedades de las partículas de núcleo/corteza y de las películas producidas a partir de las dispersiones.
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3 
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Ejemplo 3
Síntesis de una dispersión de Partícula de Núcleo
206.3 g de agua se utilizan para formar una carga inicial en un reactor con un anclaje de agitación, termómetro, tubo de entrada del gas, tubos de alimentación, y condensador de reflujo, y 2.73 g de partícula de semilla de poliestireno de dispersión con un tamaño de partícula de 30 nm y un contenido de sólidos de 33% en peso se agregan luego. El proceso de calentamiento y agitación se inicia, la tas de rotación es 150 min.sup.-1. Durante este periodo, se introduce nitrógeno en el reactor. Una vez se ha alcanzado una temperatura de 85º C en el baño de calefacción y 80ºC se han alcanzado en el reactor, se detiene la alimentación de nitrógeno y se evita que entre aire al reactor. Antes de polimerización, 2.4% en peso de una solución de persulfato de sodio compuesta de 2.7 g de persulfato de sodio en 187.0 g de agua se agrega al reactor, y después de 5 minutos la solución de persulfato de sodio restante se agrega durante un periodo de 4 horas. Durante estas 4 horas, 8.6% en peso de la emulsión de monómero (a) y 30.0 g de n-butil acrilato se agregan dentro de un periodo de 40 minutos; la emulsión de monómero restante (a) se agrega luego durante un periodo de 3 horas y 20 minutos. Se asume que la reacción procede bajo condiciones de déficit, evitando así la formación de una semilla secundaria. Una vez se ha concluido la adición de monómero, la dispersión se le permite post-polimerizar durante una hora y enfriar durante temperatura ambiente.
a)
Emulsión de monómero
405.0 g de estireno
11.25 g de divinilbenceno
3.75 g de ácido acrílico
9.643 g de Texapon, conc. por peso:
28% 10.0 g de solución de hidróxido de sodio, conc. por peso:
25% 650.0 g de agua.
La dispersión tiene las siguientes propiedades:
Contenido de sólidos: 30% en peso
Tamaño de partícula: 244.5 nm
Coagulación: <1.5 g pH: 7.2
Índice de polidispersidad: 0.14.
Las partículas de núcleo de diferentes tamaños se pueden preparar al cambiar las concentraciones de los tamaños de semilla. La Tabla 3 muestra diferentes partículas.
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TABLA 3
4 
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Ejemplo 4
Síntesis de una Dispersión de Partícula de Núcleo/Corteza
376.3 g de dispersión como en el Ejemplo 3C forman una carga inicial en un reactor con un anclaje de agitación, termómetro, tubo de entrada de gas, tubos de alimentación y condensador de reflujo. Se agregan 24 g de agua, y se inicia el proceso de calentamiento, mientras se agita en una de rotación de 150 rpm. Durante este periodo, se introduce nitrógeno en el reactor. Un vez se alcanza la temperatura de 85ºC en el baño de calefacción y se ha alcanzado 80ºC en el reactor, se detiene el suministro de nitrógeno y se evita que entre aire al reactor. Se agrega 5% de una solución de persulfato de sodio compuesta de 2.25 g de persulfato de sodio en 153.8 g de agua (solución iniciadora) antes de la polimerización, y la mezcla se pre-oxida durante 5 minutos. La solución de persulfato de sodio restante se agrega dentro de un periodo de 2 horas. Durante estas 2 horas, la emulsión de monómero (a) se agrega, y después de una hora de post-polimerización la mezcla se enfría a temperatura ambiente.
a)
Emulsión de monómero
221.3 g de n-butil acrilato
146.3 g de metil metacrilato
7.5 g de ácido acrílico 5
.8 g de Texapon, conc. por peso:
28% 17.5 g de solución de hidróxido de sodio, conc. por peso:
25% 268.8 g de agua
La dispersión tiene las siguientes propiedades:
Núcleo: tasa de envoltura por peso: 1:3
Contenido de sólidos: 40% en peso
Tamaño de partícula: 390.4 nm
Coagulación: <1.5 g pH: 7.14
Índice de polidispersidad: 0.11
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Ejemplo 5
Síntesis de una Dispersión de Núcleo/Corteza
444.7 g de dispersión como en el Ejemplo 3A forman carga inicial en un reactor con anclaje de agitación, termómetro, tubo de entrada de gas, tubos de alimentación, y condensador de reflujo. El proceso de calefacción se inicia luego, se agita en una tasa de rotación de 150 rpm. Durante este periodo, se introduce nitrógeno en el reactor. Una vez se ha alcanzado una temperatura de 85ºC en el baño de calefacción y se ha alcanzado 80ºC en el reactor, se detiene el suministro de nitrógeno y se evita que entre aire al reactor. 2.8% de una solución de persulfato de sodio compuesta de 1.38 g de persulfato de sodio en 95.8 g de agua (solución iniciadora) se agrega antes de la polimerización. Después de 5 minutos, la solución de persulfato de sodio restante se agrega durante un periodo de 3 horas. Durante las mismas 3 horas, se agrega emulsión de monómero (a) dentro de periodo de 45 minutos, y la mezcla se le permite post-polimerizar durante 15 minutos. La mezcla (b) se agrega luego dentro de un periodo de 2 horas, y, después de una hora de post-polimerización, la mezcla se enfría a temperatura ambiente.
a)
Emulsión de monómero
20.7 g de estireno
16.1 g de n-butil acrilato
1.15 g de ácido acrílico
3.36 g de Texapon, conc. por peso: 28%
2.6 g de solución de hidróxido de sodio, conc. por peso: 25%
91.1 g de agua.
b)
Emulsión de monómero
189.8 g de n-butil acrilato
2.3 g de ácido acrílico
2.1 g de Texapon, conc. por peso: 28%
4.6 g de solución de hidróxido de sodio, conc. por peso: 25%
74.5 g de agua.
La dispersión tiene las siguientes propiedades:
Núcleo: tasa de envoltura por peso: 1:1.5
Contenido de sólidos: 39.8% por peso
Tamaño de partícula: 233.5 nm
Coagulación: <1.5 g pH: 7.30
Índice de polidispersidad: 0.24.
Ejemplo 6
Síntesis de una Dispersión de Revestimiento
Un reactor con anclaje de agitación, termómetro, tubo de entrada de gas, tubos de alimentación, y condensador de reflujo se calientan a 50ºC y se cargan con una mezcla compuesta de 13.2 g de metil metacrilato, 13.0 g de n-butil acrilato, 99.8 g de Lutensol TO89- -20% de resistencia, 82.29 g de Dowfax 2A1- -45% de resistencia, y 312 g de agua. El agitador se inicia con un índice de rotación de 200 rpm, y se pasa nitrógeno en el reactor durante un periodo de un minuto; 9.42 g de hidroperóxido y 25% en peso de la solución iniciadora (b) se agregan luego al reactor. El tiempo de polimerización es 10 minutos. La mezcla (a) y la mezcla restante (b) se agregan luego durante el curso de 2 y, respectivamente, 3 horas.
a)
Emulsión de monómero
160.5 g de n-butil acrilato
283.3 g de metil metacrilato
12.7 g de Dowfax 2A1; 45% de resistencia
388.6 g de agua desmineralizada.
b)
Solución iniciadora
2.83 g de ácido ascórbico
0.09 g de Disolvente E-Fe,
6.4% de resistencia
181.2 g de agua.
Una vez se ha concluido la adición de emulsión de monómero (a), se le permite a la mezcla post-polimerizar durante una hora adicional. Seguido de enfriamiento a temperatura ambiente.
La dispersión tiene las siguientes propiedades:
Contenido de sólidos: 38.2% en peso
Tamaño de partícula: 38.2 nm
pH: 2.6.
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Ejemplo 7
Producción de la Película
Se utiliza una cuchilla para moldear una película a partir del material en el Ejemplo 2 sobre un papel negro liso o sobre una placa de vidrio. Después de un tiempo de secado de 10 minutos en la atmósfera ambiente, cada película tiene un espesor de 30 \mum y una coloración leve que es la base para un color blanco fuerte.
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Ejemplo 8
Producción de la Película
En el tratamiento con calor del Ejemplo 7 a 140ºC durante un periodo de de 1-60 minutos el color de la película permanece igual, pero el brillo llega a ser mucho más pronunciado y el color blanco subyacente casi se pierde completamente. La película tiene un color dependiendo del ángulo correspondiente a los datos en la Tabla 2. El color de las películas difiere como una función del tamaño de partícula. Si la dirección de observación es perpendicular a las superficie de la película el color de la película cambia en la secuencia violeta, azul, verde, naranja, y rojo, estos colores corresponden a los diámetros de partícula de 226.5 nm, 240.9 nm, 281.3 nm, 294.7 nm, y, respectivamente, 321.1 nm. Si el ángulo de observación es oblicuo (aproximadamente 45º), el color mencionado anteriormente cambia de violeta azuloso, azul, azul pálido, verde azuloso, y, respectivamente, verde. A partir de esto es evidente que el color de la película se pude variar continuamente a través de la región visible completa del espectro, solamente al seleccionar simplemente el tamaño de partícula de núcleo/envoltura correcta.
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Ejemplo 9
Producción de la película
Si, en la película del Ejemplo 7, una dispersión subyacente que corresponde al ejemplo se moldea, y la película subyacente se seca durante una hora a temperatura ambiente, o solo de 5-10 minutos a una alta temperatura (100ºC.), el resultado es una película de color brillante. La película tiene un color dependiendo del ángulo que corresponde a los datos en la Tabla 2. El color de las películas cambia como una función del tamaño de partícula. Si la dirección de observación es perpendicular a la superficie de la película el color cambia en la secuencia violeta, azul, verde, naranja, y rojo, estos colores corresponden a los diámetros de partícula de 226.5 nm, 240.9 nm, 281.3 nm, 294.7 nm, y, respectivamente, 321.1 nm. Si el ángulo de observación es oblicuo (aproximadamente 45º) el color mencionado anteriormente cambia a violeta azuloso, azul, azul pálido, verde azuloso, y, respectivamente, verde. A partir de esto es evidente que el color de la película se puede variar continuamente a través de la región visible completa del espectro. Solamente al seleccionar simplemente el tamaño de partícula de núcleo/envoltura
correcta.
Ejemplo 10
Producción de la Película
Si, sobre la película que corresponde al Ejemplo 8, una dispersión subyacente que corresponde al Ejemplo 6 se moldea, y la película subyacente se seca durante una hora a temperatura ambiente o durante solo 5-10 minutos a alta temperatura (100ºC.), el resultado es una película de color brillante. La intensidad de color alcanzada es la misma como la del Ejemplo 9.
Ejemplo 11
La dispersión subyacente del Ejemplo 6 se mezcla con la dispersión de núcleo/corteza del Ejemplo 2 en una proporción de sobrecapa: dispersión de núcleo/corteza en peso de 5:100 a 12:100, y se moldea una película en papel negro liso y se secuencia a temperatura ambiente durante aproximadamente 10 minutos; el resultado es una película de color brillante. La intensidad del color resultante de la película es la misma del Ejemplo 9.
Ejemplo 12
Producción de la Película
Se utiliza una cuchilla para moldear una película a partir de la dispersión en el Ejemplo 4 en un papel negro liso o sobre una placa de vidrio. Después de un tiempo de secado de 10 minutos en atmósfera ambiente, cada película tiene un espeso de 30 \mum y una coloración roja leve que subyace para un color blanco fuerte.
Ejemplo 13
El tratamiento con calor del Ejemplo 12 a 140ºC durante un periodo de 1-60 minutos no origina cambio en la intensidad del color obtenido.
Ejemplo 14
Se utiliza una cuchilla para moldear una película a partir de la dispersión en el Ejemplo 5 sobre un papel negro liso o sobe una placa de vidrio. Después de un tiempo de secado de 10 minutos a atmósfera ambiente, cada película tiene un espesor de 30 \mum y una coloración violeta leve que subyace para un color blanco fuerte.
Ejemplo 15
El tratamiento con calo del Ejemplo 14 a 140ºC durante un periodo de 1-60 minutos no origina cambio en la intensidad de color obtenida.
Ejemplo 16
Tetraetilen glicol (TEG) u otros plastificadores se mezclan en una proporción de sobrecapa: dispersión de núcleo/corteza por peso de 5:100 a 10:100 con la dispersión del núcleo/corteza del Ejemplo 2, y una película s moldea sobre papel negro liso y se seca a temperatura ambiente durante aproximadamente 10 minutos; se obtiene una película de color brillante, el color subyace para un color blanco fuerte.
Ejemplo 17
Tetraetilen glicol (TEG) u otro plastificador se mezclan en una proporción de sobrecapa: dispersión de núcleo/cor-
teza por peso de 5:100 a 20:100 con la dispersión de núcleo/núcleo del Ejemplo 2, y se moldea una película en papel negro liso y se seca durante tres días a humedad y temperatura ambiente; la película resultante tiene un espesor de 100 \mum y brillo atractivo.

Claims (19)

1. Un proceso para preparar un sistema de polímero de color, que está compuesto de una matriz y unas partículas de polímero discretas distribuidas de acuerdo con una estructura de red espacial definida en la matriz, y que se obtiene al laminar un polímero de emulsión con una estructura de núcleo/corteza, que comprende
- utilizar un polímero de emulsión obtenible al
- polimerizar monómeros en al menos una primera etapa (monómeros de núcleo),
- luego polimerizar los monómeros en al menos una segunda etapa adicional (etapa de transición), y
- finalmente polimerizar los monómeros en una tercera etapa (monómeros de corteza),
en donde, basado en el porcentaje de constitución de la mezclas de monómero de las tres etapas, a lo sumo el 30% en peso de los monómeros de la primera etapa son idénticos a aquellos de la tercera etapa, y el 5% de los monómeros de la segunda etapa son idénticos con, respectivamente, aquellos de la primera y aquellos de la tercera etapa, y no más del 60% en peso de los monómeros de la segunda etapa aquí son monómeros ausentasen la primera etapa y también ausentes en la tercera etapa.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las partículas de polímero del sistemas de polímero de color comprenden uno o más tipos de partícula con un diámetro de partícula medio en el rango de 0.05 a 5 Pm, en donde, sin embargo, cada tipo de partícula tiene un índice de polidispersidad (Pl) menor de 0.6, calculado a partir de la fórmula
P.I. = (D_{90} - D_{10})/D_{50}
en donde D_{90}, D_{10}, y D_{50} son diámetros de partícula para los que aplica lo siguiente:
D90: 90% en peso de la masa total de todas las partículas que tienen un diámetro de partícula menor o igual a D9;
D50: 50% en peso de la masa total de todas las partículas que tienen un diámetro de partícula menor o igual a D50;
D10: 10% en peso de la masa total de todas las partículas que tienen un diámetro de partícula menor o igual a D10.
3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde las partículas del polímero del sistema de polímero de color comprenden un tipo de partícula.
4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la totalidad del polímero de emulsión está compuesto de al menos 40% en peso de lo que se conoce como monómeros principales, seleccionados de alquil C_{1}-C_{20} (met)_acrilatos, vinil ésteres de ácidos carboxílicos que comprenden hasta 20 átomos de carbono, vinilaromáticos que tienen hasta 20 átomos de carbono, nitrilos insaturados etilénicamente, vinil haluros, vinil éteres de alcoholes que comprenden de 1 a 10 átomos de carbono, hidrocarburos alifáticos de 2 a 8 átomos de carbono y uno o dos enlaces dobles, o mezclas de estos monómeros.
5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde las partículas de polímero del sistema de polímero de color y la matriz difieren en el índice de refracción.
6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la diferencia en el índice de refracción es al menos 0.01, en particular al menos 0.1.
7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el índice de polidispersidad de las partículas de polímero discreto es menor de 0.45.
8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el núcleo del polímero de emulsión se ha reticulado.
D_{90}: 90% en peso del peso total de todas las partículas tienen un diámetro de partícula que o igual a D_{90}
D_{50}: 50% en peso del peso total de todas las partículas tienen un diámetro de partícula menor que o igual a D_{50}
D_{10}: 10% en peso del peso total de todas las partículas tienen un diámetro de partícula menor que o igual a D_{10}
9. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la proporción en peso de núcleo a corteza en el polímero de emulsión es de 1:0.05 a 1:20.
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10. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la distancia entre las partículas de polímero discreto de la capa de polímero de color es de 20 a 50 000 nanómetros.
11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde una capa de polímero transparente se aplica al sistema de polímero de color.
12. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la totalidad del polímero de capa transparente esta compuesto de al menos 40% en peso de lo que se conoce como monómeros principales, seleccionado de alquil C_{1}-C_{20} (met)acrilatos, vinil ésteres de ácidos carboxílicos que comprenden hasta 20 átomos de carbono, vinilaromáticos que tienen hasta 20 átomos de carbono, nitrilos etilénicamente insaturados, vinil haluros, vinil éteres de alcoholes que comprenden de 1 a 10 átomos de carbono, hidrocarburos alifáticos que tienen de 2 a 8 átomos de carbono y uno o dos enlaces dobles, o mezclas de éstos monómeros.
13. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el polímero de la capa transparente s un polímero de emulsión.
14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el polímero de emulsión tiene un diámetro de partícula medio ponderado de 10 a 500 nm, preferiblemente de 30 a 200 nm.
15. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde el polímero de la capa transparente se aplica en la forma de una solución o dispersión a la capa de color, y tiene lugar un proceso de secado.
16. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en donde el espesor de la capa transparente es de 0.2 a 500 Pm.
17. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, que comprende calentar el sistema de polímero de color y, si es apropiado, la capa de polímero transparente a temperaturas superiores a 60ºC.
18. Un sistema de polímero de color, obtenible por proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.
19. El uso de un sistema de polímero de color de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 como, o en, composiciones de recubrimiento, por ejemplo para recubrimiento de plásticos, películas plásticas, papel, empaque, etc., o en exhibidores visuales en donde la capa de polímero cambia.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7635727B2 (en) * 2003-06-24 2009-12-22 Ppg Industries Ohio, Inc. Composite transparencies
US7605194B2 (en) 2003-06-24 2009-10-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous dispersions of polymer-enclosed particles, related coating compositions and coated substrates
US20100184911A1 (en) * 2009-01-22 2010-07-22 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous dispersions of polymer-enclosed particles, related coating compositions and coated substrates
DE102005023806A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Basf Ag Farbiges Polymersystem mit verbesserter Farbbrillianz
DE102005023804A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Basf Ag Farbiges Polymersystem mit verbesserter Elastizität
DE102005041402A1 (de) * 2005-09-01 2007-03-08 Röhm Gmbh Formkörper mit Lichtstreueigenschaften
US8133938B2 (en) * 2005-11-01 2012-03-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Radiation diffraction colorants
WO2007096291A1 (de) * 2006-02-21 2007-08-30 Basf Se Verwendung von farbigen polymersystemen für verpackungen
DE502007002677D1 (de) * 2006-02-21 2010-03-11 Basf Se Verwendung von farbigen polymersystemen für medizinische oder hygienische artikel
US20070219307A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 Yong Yang Emulsion polymer blend coating compositions and methods for increasing chalky substrate adhesion
US20080058473A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Yakov Freidzon Latex for low VOC paint having improved block resistance, open time and water-softening resistance
EP2108463B8 (de) 2008-04-11 2019-10-09 BASF Coatings GmbH Verfahren zur Herstellung von Effektlackierungen und ihre Verwendung
US8507050B2 (en) * 2008-11-12 2013-08-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods for depositing ultra thin coatings exhibiting low haze and methods for the preparation of such coatings
US8252412B2 (en) * 2009-06-16 2012-08-28 Ppg Industries Ohio, Inc Angle switchable crystalline colloidal array films
US20110135888A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Ppg Industries Ohio, Inc. Crystalline colloidal array of particles bearing reactive surfactant
US8582194B2 (en) 2010-04-29 2013-11-12 Ppg Industries Ohio, Inc. Thermally responsive crystalline colloidal arrays
EP2431424A3 (en) * 2010-09-21 2014-03-05 Rohm and Haas Company UV - reflecting compositions
EP2431422A3 (en) * 2010-09-21 2013-07-10 Rohm and Haas Company IR - reflecting compositions
US9022648B2 (en) 2010-11-11 2015-05-05 Prc-Desoto International, Inc. Temperature sensitive composite for photonic crystals
EP2662414B1 (en) * 2011-01-05 2018-04-11 Kaneka Corporation Polymer microparticle-dispersed resin composition and method for producing same
US8641933B2 (en) 2011-09-23 2014-02-04 Ppg Industries Ohio, Inc Composite crystal colloidal array with photochromic member
US20130077169A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Ppg Industries Ohio, Inc. Hollow particle crystalline colloidal arrays
CN102603960B (zh) * 2012-03-02 2014-04-02 上海三瑞高分子材料有限公司 一种可再分散胶粉用核壳结构丙烯酸乳液的制备方法
PL2920262T3 (pl) 2012-11-15 2018-12-31 Basf Se Zastosowanie wodnej dyspersji polimerowej w środkach powłokowych do polepszania stabilności odcienia barwy (utrzymywania koloru)
KR102111120B1 (ko) * 2018-02-02 2020-06-08 주식회사 엘지화학 그라프트 공중합체의 제조방법, 그라프트 공중합체 및 열가소성 수지 성형품

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2790381B2 (ja) * 1990-02-03 1998-08-27 三井化学株式会社 有芯多層構造エマルション粒子
GB9007199D0 (en) * 1990-03-30 1990-05-30 Tioxide Group Plc Preparation of polymeric particles
US5157084A (en) * 1990-10-12 1992-10-20 The Dow Chemical Company Process of making hollow polymer latex particles
DE19717879A1 (de) 1997-04-28 1998-10-29 Basf Ag Organisches, mehrphasiges Effektfarbmittel, seine Herstellung und seine Verwendung
DE19820302A1 (de) 1998-05-04 2000-02-24 Basf Ag Kern/Schale-Partikel, ihre Herstellung und Verwendung
DE19834194B4 (de) 1998-07-29 2009-03-05 Basf Se Farbmittel enthaltende Dispersionen von Kern/Schale-Partikeln und Kern/Schale-Partikel
US6673451B2 (en) * 2000-10-12 2004-01-06 Rohn And Haas Company Process for forming an aqueous polymeric dispersion
DE10229732A1 (de) 2002-07-02 2004-01-22 Basf Ag Optische Anzeigeelemente auf Basis wässriger Polymerdispersionen

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