ES2315554T3 - Procedimiento para la tincion o impresion de materiales textiles de fibra con pigmentos brillantes. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la tinción o impresión de materiales de fibra textil, en donde se utiliza un pigmento de brillo A o B que comprende A(a) un núcleo constituido por un material sustancialmente transparente elegido entre SiO y en donde y es de 0,95 a 1,8 y SiO 2 o material reflectamente metálicamente y A(b) por lo menos un recubrimiento sustancialmente constituido por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95, o B(a) un núcleo constituido sustancialmente por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95.
Description
Procedimiento para la tinción o impresión de
materiales textiles de fibra con pigmentos brillantes.
El presente invento se refiere a un
procedimiento para teñir o imprimir material de fibra con pigmentos
brillantes coloreados mediante el proceso de tinción con pigmento o
impresión con pigmento.
Los pigmentos de brillo son pigmentos de efecto,
o sea que reflejan partículas planas cuya reflexión de radiación es
de diferente brillo y/o tiene diferente espectro de reflexión
dependiendo del ángulo a la superficie plana. En una superficie
recubierta utilizando pigmentos de efecto, por ejemplo, las
partículas de pigmento de efecto tienden a orientarse, dentro del
recubrimiento superficial, sustancialmente paralelas a la superficie
con el resultado de que la superficie coloreada del recubrimiento,
cuando se ilumina desde una fuente de luz blanca fija, es capaz de
exhibir diferentes colores dependiendo del ángulo de visión y la
naturaleza del pigmento de efecto.
Una proporción muy amplia de luz incidente sobre
un pigmento de efecto se refleja pero se absorbe una porción de esta
relativamente pequeña. Aplicando capas fijas al núcleo de pigmento
plano se producen fenómenos de interferencia, variando la intensidad
y espectro de los rayos reflejados de conformidad con el ángulo de
incidencia y el ángulo de visión.
El presente invento se refiere a un
procedimiento para la tinción o impresión de materiales de fibra
textiles, en donde se utiliza un pigmento de brillo A o B que
comprende
- A(a)
- un núcleo constituido por un material sustancialmente transparente seleccionado de SiO_{y} en donde y tiene un valor de 0,95 a 1,8 y SiO_{2} o material reflectante metálicamente y
- A(b)
- por lo menos un recubrimiento sustancialmente constituido por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95, o
- B(a)
- un núcleo constituido sustancialmente por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95.
Los pigmentos de brillo A o B utilizados de
conformidad con el invento son en general partículas que tienen una
longitud de 2 \mum a 5 mm, un ancho entre 2 \mum y 2 mm y un
espesor de 20 nm a 1,5 \mum, y una relación de longitud frente a
espesor de por lo menos 2:1, teniendo las partículas un núcleo con
dos caras sustancialmente paralelas, la distancia entre cuyas caras
es el eje mas corto del núcleo.
En el caso de los pigmentos de brillo A, el
núcleo está constituido por un material sustancialmente transparente
seleccionado de SiO_{y} en donde y tiene un valor de 0,95 a 1,8 y
SiO_{2} o material reflectante metálicamente que tiene, aplicado a
sus caras paralelas, una capa de SiO_{x} en donde 0,03 \leq x
\leq 0,95 y opcionalmente otras capas.
En el caso de pigmentos de brillo B, el núcleo
está constituido por SiO_{x} en donde 0,03 \leq x \leq 0,95,
que tiene opcionalmente una o mas capas adicionales aplicadas a sus
caras paralelas.
Las capas adicionales pueden cubrir las caras
paralelas o toda la superficie.
El pigmento de brillo A utilizado de conformidad
con el invento tiene de preferencia tiene la estructura de capa
siguiente:
- A(c)
- SiO_{2},
- A(b)
- por lo menos un recubrimiento sustancialmente constituido por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95,
- A(a)
- un núcleo constituido por un material sustancialmente transparente seleccionado de SiO_{y} en donde y tiene un valor de 0,95 a 1,8 y SiO_{2} o material reflectante metálicamente, y
- A(b)
- por lo menos un recubrimiento sustancialmente constituido por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95,
- A(c)
- SiO_{2},
o
- A(d)
- un recubrimiento constituido por cualquier material sólido deseado cuya composición sea diferente de la del recubrimiento (b),
- A(c)
- SiO_{2},
- A(b)
- por lo menos un recubrimiento sustancialmente constituido por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95,
- A(a)
- un núcleo constituido por un material sustancialmente transparente seleccionado de SiO_{y} en donde y tiene un valor de 0,95 a 1,8 y SiO_{2} o material reflectante metálicamente y
- A(b)
- por lo menos un recubrimiento sustancialmente constituido por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95,
- A(c)
- SiO_{2},
- A(d)
- un recubrimiento constituido por cualquier material sólido deseado cuya composición sea diferente de la del recubrimiento (b).
Cuando el núcleo A(a) está constituido
por un material reflectante metálicamente este material se elige de
preferencia entre Ag, Al, Au, Cu, Cr, Ge, Mo, Ni, Si, Ti, Zn sus
aleaciones, grafito, Fe_{2}O_{3} y MoS_{2}. Se da especial
preferencia a Al.
Cuando el núcleo A(a) está constituido
por un material transparente el material se elige entre SiO_{y} en
donde y es de 0,95 a 1,8 o dióxido de silicio.
El material de recubrimiento A(d) es
ventajosamente un oxido de metal, tal como, por ejemplo TiO_{2},
ZrO_{2}, SiO, SiO_{2}, SnO_{2}, GeO_{2}, ZnO,
Al_{2}O_{3}, V_{2}O_{5}, Fe_{2}O_{3}, Cr_{2}O_{3},
PbTiO_{3} o CuO, o una mezcla respectiva.
En una modalidad preferida el pigmento de brillo
A utilizado de conformidad con el invento tiene la estructura de
capa siguiente: SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{y}/SiO_{x}/SiO_{2},
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2},
SiO_{2}/SiO_{x}/Al/SiO_{x}/SiO_{2},
TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/TiO_{2} o TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/Al/SiO_{x}/SiO_{2}/TiO_{2}, en donde x es de 0,03 a 0,95 e y es de 0,95 a 1,8.
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/TiO_{2} o TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/Al/SiO_{x}/SiO_{2}/TiO_{2}, en donde x es de 0,03 a 0,95 e y es de 0,95 a 1,8.
El núcleo A(a) es una plaqueta que tiene
un diámetro medio de 1 a 50 \mum y un espesor de 20 a 500 nm.
El espesor de la capa de SiO_{x} A(b)
es generalmente de 5 a 200 nm, de preferencia de 5 a 100 nm.
El espesor de la capa de SiO_{2} A(c)
es generalmente de 1 a 200 nm, de preferencia de 2 a 100 nm.
El espesor de la capa de TiO_{2} A(d)
es generalmente de 1 a 200 nm, de preferencia de 10 a 150 nm.
De preferencia las capas de SiO_{x}, SiO_{2}
y TiO_{2} dispuestas simétricamente como un espejo con respecto al
núcleo de Al, SiO_{y} o SiO_{2} tienen cada una el mismo espesor
de capa. En otra modalidad la capa de soporte puede estar
circundada en ambas caras por óxidos de metal con diferente espesor
de capa.
Especialmente de preferencia el pigmento de
brillo A utilizado de conformidad con el invento tiene la estructura
de capa siguiente: SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}
o
TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/TiO_{2},
en donde x es de 0,03 a 0,95, de preferencia de 0,05 a 0,5, e y es
de 0,95 a 1,8, de preferencia de 1,1 a 1,5, el núcleo es una
plaqueta con un diámetro medio de 1 a 50 \mum y un espesor de 20 a
500 nm, el espesor de la capa de SiO_{x} es de 5 a 200 nm, de
preferencia de 5 a 100 nm, el espesor de la capa de SiO_{y}
SiO_{2} es de 1 a 200 nm, de preferencia de 2 a 100 nm, el
espesor de la capa de TiO_{21} es de 1 a 180 nm, de preferencia de
50 a 160 nm.
Los pigmentos de brillo A de forma aplanada o
plana-paralela que tienen un núcleo A(a) de
Si_{y}, en donde 0,95 \leq y \leq 1,8, de preferencia en donde
1,1 \leq y \leq 1,5, se obtienen por medio de un procedimiento
que comprende las etapas siguientes:
- i)
- deposición por vapor de un agente de separación sobre un vehículo (móvil) para producir una capa de agente de separación,
- ii)
- deposición por vapor de una capa de SiO_{x} (0,03 \leq x \leq 0,95) sobre la capa de agente de separación,
- iii)
- deposición por vapor de una capa de SiO_{y} (0,95 \leq y \leq 1,8) sobre la capa de SiO_{x} obtenida en la etapa ii),
- iv)
- deposición por vapor de una capa de SiO_{x} (0,03 \leq x \leq 0,95) sobre la capa de SiO_{y} obtenida en la etapa iii),
- v)
- disolución de la capa de agente de separación en un disolvente,
- vi)
- separación del pigmento de brillo del disolvente,
siendo la capa de SiO_{y} de la
etapa iii) depositada por vapor a partir de un vaporizador que
contiene una carga que comprende una mezcla de Si y SiO_{2},
SiO_{y} o una mezcla respectiva, y siendo depositada por vapor la
capa de SiO_{x} a partir de un vaporizador cargado con
silicio.
El procedimiento antes indicado vuelve
disponibles los pigmentos de brillo A que, comparado con pigmentos
de efecto de mica natural y con pigmentos de efecto producidos en
procedimientos en húmedo, tienen un alto grado de paralelismo de
plano y un espesor definido en la gama de \pm 10%, de preferencia
de \pm 5%, del espesor medio.
El agente separador condensado sobre el vehículo
puede ser un recubrimiento superficial, una sustancia orgánica
soluble en disolventes orgánicos o agua y vaporizable en vacío, tal
como antraceno, antraquinona, acetamidofenol, ácido
acetilsalicílico, anhídrido canfórico, bencimidazol, ácido
bencen-1,2,4-tricarboxílico, ácido
difenill-2,2-dicarboxílico,
bis(4-hidroxifenil)sulfona,
dihidroxiantrquinona, hidantoina, ácido
3-hidroxibenzoico, monohidrato de ácido
8-hidroxiquinolin-5-sulfónico,
4-hidroxicumarina,
7-hidroxicumarina, ácido
3-hidroxinaftalen-2-carboxílico,
ácido isoftálico, ácido
4,4-metilen-bis-3-hidroxinaftalen-2-carboxílico,
anhídrido
naftalen-1,8-dicarboxílico,
ftalimida y su sal potásica, fenolftaleina, fenotriacina, sacarina y
sus sales, tetrafenilmetano, trifenileno, trifenilmetanol o una
mezcla de por lo menos dos de estas sustancias. El agente de
separación es de preferencia una sal inorgánica soluble en agua y
vaporizable en vacío (véase, por ejemplo, DE 198 44 357), tal como
cloruro sódico, cloruro potásico, cloruro de litio, fluoruro sódico,
fluoruro potásico, fluoruro de litio, fluoruro cálcico, fluoruro de
aluminio sódico y tetra borato disódico.
La capa de SiO_{y} se obtiene calentando una
mezcla de preferencia estequiométrica de silicio fino y polvo de
cuarzo (SiO_{2}) en un vaporizador descrito, por ejemplo, en DE 43
42 574 C1 y en US 6 202 591 a mas de 1300ºC bajo un alto vacío. El
producto de reacción es gas de monóxido de silicio, que bajo vacío
se dirige directamente sobre el portador pasante, en donde se
condensa como SiO. Pueden utilizarse también mezclas no
estequiométricas. El vaporizado contiene una carga que comprende
una mezcla de Si y SiO_{2}, SiOy, o una mezcla respectiva, siendo
el tamaño de partícula de las sustancias que reaccionan entre sí (Si
y SiO_{2}) ventajosamente inferior a 0,3 mm. La relación ponderal
de Si frente a SiO_{2} está ventajosamente en la gama de 0,15:1 a
0,75:1 (partes en peso); de preferencia está presente una mezcla
estequiométrica. El SiO_{x} presente en el vaporizador se
vaporiza directamente. Si y SiO_{2} reaccionan a una temperatura
de mas de 1300ºC para formar vapor de monóxido de silicio.
De conformidad con el invento, la etapa v) se
lleva a cabo a una presión que es superior a la presión de las
etapas i) a iv) e inferior a la presión atmosférica.
El portador (móvil) comprende, de preferencia,
una o mas cintas de metal continuas, con o sin un recubrimiento de
polímero, o una o mas cintas de poliimida o polietilen tereftalato.
El portador (móvil) puede comprender además uno o mas discos,
cilindros u otros cuerpos rotacionalmente simétricos, que giran
entorno de un eje.
Los pigmentos de brillo se separan del
disolvente del agente de separación de preferencia mediante lavado y
subsiguiente filtración, sedimentación, centrifugación decantación
o evaporación. Además, los pigmentos de brillo pueden congelarse,
después de lavado del agente de separación disuelto contenido en el
disolvente, junto con el disolvente y a continuación someterse a un
proceso de liofilización, después de lo cual se separa el disolvente
como un resultado de sublimación por debajo del triple punto y el
producto seco permanece por detrás en forma de estructuras de
planos-paralelos individuales.
El subóxido de silicio condensado sobre el
portador móvil procedente de SiO vaporizado corresponde a la fórmula
SiO_{y} en donde 0,95 \leq y \leq 1,8, de preferencia en donde
1,1 \leq y \leq 1,5, obteniéndose valores y inferiores a 1 por
medio de un exceso de silicio en el material de vaporizador.
Excepto bajo un vacío ultra-alto, en vacíos
industriales de poco 10^{-2} Pa el SiO vaporizado siempre se
condensa como SiO_{y} en donde 1,1 \leq y \leq 1,5, debido a
que los aparatos de alto vacío siempre contienen, como resultado de
emisión de gas de las superficies, vestigios de vapor de agua que
reaccionan con el SiO fácilmente reactivo a temperatura de
vaporización. Las capas de SiO_{y} pueden convertirse en capas de
SiO_{2} por medio de tratamiento térmico oxidativo.
En caso de que bajo vacíos industriales de unos
pocos de Pa 10^{2} se vaporiza Si en lugar de SiO, se obtienen
óxidos de silicio que tienen menos contenido de oxígeno que el
equimolar, o sea SiO_{x} en donde 0,03 \leq x \leq 0,95,
especialmente 0,05 \leq x \leq 0,5, mas especialmente 0,1 \leq
x \leq 0,3, que tiene asombrosamente alta estabilidad a la
oxidación junto con un alto índice refractivo, aún en capas
delgadas. El calentamiento en presencia de oxígeno entre 150 y
500ºC, de preferencia entre 175 y 300ºC, resulta, inesperadamente,
en una capa de dióxido de silicio superficial muy delgada, por
ejemplo de aproximadamente 20 nm de espesor, que es un método muy
conveniente para producir estructuras que tienen la secuencia de
capa SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2.} En caso de
desearse capas de dióxido de silicio mas densas, estas pueden
producirse, convenientemente, como se ha descrito antes, por medio
de deposición de vapor de SiO_{y} y su tratamiento térmico
oxidativo.
En detalle una sal, por ejemplo NaCl, seguido
por las capas de SiO_{x} y SiO_{y} se depositan sucesivamente
por vapor sobre un portador, que puede ser una cinta de metal
continua, pasando por los vaporizadores bajo un vacío de <0,5
Pa, siendo el espesor de sal depositado por vapor aproximadamente de
20 a 100 nm, de preferencia entre 30 y 60 nm. En su curso
ulterior, el portador en forma de cinta, que se cierra para formar
un bucle, discurre a través de cámaras de cierre de vacío dinámicas
de construcción conocida (véase US 6 270 840) en una región de 1 a
5 x 10^{4} Pa de presión, de preferencia de 600 a 10^{9} Pa de
presión, y especialmente de 10^{3} x 5 x 10^{3} Pa de presión,
en donde se sumerge en un baño de separación. La temperatura del
disolvente debe ser elegida de modo que su presión de vapor esté en
la gama de presión indicada. La capa del agente de separación con
asistencia mecánica se disuelve rápidamente y la capa de producto se
fragmenta en hojuelas, que adoptan luego la forma de suspensión en
el disolvente. La cinta en su curso ulterior, se seca y libera de
cualquier contaminante que todavía tenga adherido. Esta cinta
discurre a través de un segundo grupo de cámaras de cierre de vacío
dinámicas volviendo a la cámara de vaporización, en donde se repite
el proceso de recubrimiento con agente separador y capa de
producto.
Luego la suspensión obtenida en ambos casos, que
comprende estructuras de producto y disolvente con agente de
separación disuelto, se separa luego en una operación adicional de
conformidad con una técnica conocida. Para este fin las estructuras
de producto se concentran primero en el líquido y se enjuagan varias
veces con disolvente recién reparado con el fin de lavar el agente
de separación disuelto. El producto, en forma de un sólido que
todavía está húmedo, se separa luego por medio de filtración,
sedimentación, centrifugación, decantación o evaporación.
Después de secado el producto puede someterse a
tratamiento térmico oxidativo, en donde SiO_{y} se convierte en
SiO_{2}. Para este fin se encuentran disponibles métodos
conocidos. Se hace pasar aire o algún otro gas conteniendo oxígeno
a través de las estructuras de planos-paralelos, que
adoptan la forma de material suelto o en un lecho fluidificado,
durante varias horas a una temperatura de mas de 200ºC, de
preferencia mas de 400ºC y especialmente entre 500 y 1000ºC. El
producto puede luego llevarse al tamaño de partícula deseado por
medio de molturación o tamizado al aire y suministrarse para uso
ulterior.
Es posible disponer una pluralidad de agente de
separación y vaporizadores de producto uno después del otro en la
dirección de desplazamiento de la cinta en la zona de vaporización.
Con este medios se obtiene, con poco desembolso adicional en
términos de aparatos, una secuencia de capas de S + P + S + P, en
donde S es la capa de agente de separación y P es la capa de
producto. En caso que el número de vaporizadores sea doble y que la
velocidad de la cinta sea la misma se obtendrá el doble de la
cantidad de producto.
La separación de las estructuras
planas-paralelas después del lavado a presión
atmosférica puede llevarse a cabo bajo condiciones suaves mediante
congelación de la suspensión, que se ha concentrado hasta un
contenido de sólidos de aproximadamente el 50%, y sometiéndolo en
forma conocida a liofilización a aproximadamente -10ºC y 50 Pa de
presión. La sustancia seca queda luego como producto, que puede
someterse a las etapas de ulterior procesado por medio de
recubrimiento o conversión química.
En lugar de utilizar una cinta continua es
posible producir el producto llevando a cabo las etapas de
deposición por vapor de agente de separación y SiO, de separación, y
de secado del portador, en un aparato que tenga un cuerpo giratorio,
de conformidad con DE 199 52 032. El cuerpo giratorio puede ser uno
o mas discos, un cilindro o cualquier otro cuerpo rotacionalmente
simétrico.
El procedimiento antes descrito hace posible
producir pigmentos de brillo con un alto ratio de producción, con
muy buenas propiedades de estabilidad y distinguiéndose por una
amplia gama de tonos posibles con alta saturación de color y
potencia de cubrición.
Los pigmentos de brillo producidos de
conformidad con el procedimiento descrito antes tienen,
especialmente, un alto grado de pureza de color y brillo y son
altamente estables a la cizalladura. Las plaquetas de pigmentos
separadas del portador tienen, con respecto mutuo, propiedades
ópticas sustancialmente idénticas y reproducibles, tal como, por
ejemplo, el mismo tono cuando se ven desde un ángulo particular,
porque el espesor de los colores pueden controlarse fácilmente.
El recubrimiento óptico con TiO_{2} puede
resultar en colores mas intensos y se aplica, de preferencia,
mediante precipitación por medios químicos en húmedo.
Las capas de óxido de titanio son obtenibles,
por ejemplo, de modo análogo a un método descrito en la DE 195 01
307, produciendo la capa de óxido de titanio mediante hidrólisis
controlada de uno o mas ésteres de ácido titánico, donde sea
apropiado en presencia de un disolvente orgánico y un catalizador
básico, por medio de un procedimiento de sol-gel.
Catalizadores básicos apropiados son, por ejemplo, aminas, tal como
trietilamina, etilendiamina, tributilamina, dimetiletanolamina y
metoxipropilamina. El disolvente orgánico es un disolvente orgánico
miscible en agua, tal como un alcohol C_{1-4},
especialmente isopropanol.
Los ésteres de ácido titánico apropiados se
seleccionan del grupo que comprende alquil y aril alcoholatos,
carboxilatos, y alquil alcoholatos o carboxilatos de titanio
sustituidos por radical de carboxilo o radical de alquilo o radical
de arilo. Se prefiere el uso de tetraisopropil titanato. En
adición puede utilizarse acetilacetonatos y acetoacetilacetonatos de
titanio, tal como acetilacetonato de titanio. De conformidad con
una modalidad del presente invento se utiliza el procedimiento
descrito en US 3 553 001 para aplicación de las capas de dióxido de
titanio.
Se adiciona una solución de sal de titanio
acuosa lentamente a una suspensión del material que se recubre, cuya
suspensión se ha calentado hasta aproximadamente
50-100ºC, especialmente 70-80ºC, y
se mantiene un valor pH sustancialmente constante de aproximadamente
de 0,5 a 5, especialmente aproximadamente entre 1,2 y 2,5, mediante
dosificación simultáneamente en una base, tal como, por ejemplo,
solución amoniacal acuosa o solución de hidróxido de metal alcalino
acuosa. Tan pronto como se ha obtenido el espesor de capa deseado de
TiO_{2} precipitado se detiene la adición de solución de sal de
titanio y base.
Este procedimiento, también referido como
procedimiento de titulación, se distingue porque se evita un exceso
de sal de titanio. Esto se obtiene alimentando para hidrólisis, por
unidad de tiempo, solo la cantidad que sea necesaria para el
recubrimiento uniforme con el TiO_{2} hidratado y que puede
tomarse por unidad de tiempo por la superficie disponible de las
partículas que se recubren. En principio la forma anatasa de
TiO_{2} se forma sobre la superficie del pigmento de partida. Con
la adición de pequeñas cantidades de SnO_{2} es posible, no
obstante, forzar la formación de la estructura de rutilo. Por
ejemplo, como se describe en WO 93/08237, puede depositarse dióxido
de estaño antes de la precipitación de dióxido de titanio.
En donde sea apropiado puede aplicarse una capa
protectora de SiO_{2} sobre la parte superior de la capa de
dióxido de titanio, para lo que puede utilizarse el método
siguiente: Se dosifica una solución de silicato de sodio en una
suspensión del material que se recubre, cuya suspensión se calienta
hasta aproximadamente 50-100ºC, especialmente
70-80ºC. El pH se mantiene entre 4 y 10, de
preferencia entre 6,5 y 8,5, con la adición simultánea de ácido
clorhídrico al 10%. Después de la adición de la solución de
silicato de sodio se agita durante 30 minutos mas.
Es posible obtener pigmentos que sean mas
intensos de color y mas transparentes mediante la aplicación, en la
parte superior de la capa de TiO_{2}, de un óxido de metal de bajo
índice refractivo, tal como SiO_{2}, Al_{2}O_{3}, AlOOH,
B_{2}O_{3} o una mezcla respectiva, de preferencia SiO_{2}, y
aplicando una capa ulterior de TiO_{2} sobre la parte superior de
la última capa.
Además es posible someter el pigmento acabado de
revestimiento subsiguiente o tratamiento subsiguiente, lo cual
aumenta adicionalmente la estabilidad a la luz, intemperie y química
o facilita la manipulación del pigmento, especialmente su
incorporación en varios medios. Por ejemplo los procedimientos
descritos en DE 22 15 191, DE 31 354, DE 32 35 017 o DE 33 34 598
son apropiados como tratamiento subsiguiente de recubrimiento
subsiguiente.
El núcleo B(a) del pigmento de brillo B
tiene, de preferencia, un espesor de 20 a 350 nm.
Una o mas capas adicionales se aplican
opcionalmente a las caras paralelas del núcleo B(a) del
pigmento de brillo B de SiO_{x}.
En una modalidad del pigmento de brillo B
utilizado de conformidad con el invento se aplica al núcleo
B(a) una capa B(b) que tiene un espesor de 0 a 500 nm,
comprendiendo de 17 a 51% átomo de silicio enlazado a mas de 95%
átomo de oxígeno, basado en 100% átomo de silicio.
En modalidades adicionales del pigmento de
brillo B utilizado de conformidad con el invento se aplica
directamente al núcleo B(a) o a la capa B(b) de la
modalidad antes citada una capa B(c) que tiene un espesor de
0 a 300 nm, que tiene una transparencia de 50 a 100% y un índice
refractivo complejo \eta + i\kappa que satisface la
condiciónn \sqrt{\eta^{2}+\kappa^{2}} \geq 1,5 a la longitud de
onda de la reflexión visible máxima de las partículas, y que está
constituido sustancialmente por carbón, un compuesto orgánico, un
metal, un dieléctrico o una mezcla respectiva.
Las capas B(b) y/o B(c) se
disponen de preferencia de modo simétrico entorno del núcleo
B(a), tanto con respecto a la composición como con respecto
al espesor de la capa.
En adición a las capas presentes opcionalmente
B(b) y/o B(c), pueden estar presentes también capas
adicionales.
Los pigmentos de brillo B utilizados de
conformidad con el invento comprenden, de preferencia partículas con
por lo menos una capa B(b) y B(c), de preferencia
partículas que tienen por lo menos una capa B(b) y
especialmente también las que tienen una capa B(c) y una capa
B(b). Se da especial preferencia, por consiguiente, a
partículas que tienen las secuencias de capa
B(b)-B(a)-B(b)
y
B(c)-B(b)-B(a)-B(b)-B(c).
Las partículas de pigmento de brillo B tienen de
preferencia longitudes y anchuras de 5 a 20 \mum y espesores
de
60 nm a 1,0 \mum.
60 nm a 1,0 \mum.
El núcleo B(a) comprende, de preferencia,
de 60 a 93% átomo, y especialmente de 65 a 91% átomo de silicio. El
silicio en el núcleo B(a) se une de preferencia a de 5 a 50
átomo% de oxígeno y especialmente a de 10 a 30% átomo de oxígeno,
basado en 100% átomo de silicio.
El núcleo B(b) tiene, de preferencia un
espesor de 20 a 250 nm y de preferencia comprende de 20 a 40% átomo
de silicio enlazado a mas de 150% átomo de oxígeno por 100% átomo de
silicio, especialmente de 30 a 36% átomo de silicio enlazado a mas
de 178% átomo de oxígeno por 100% átomo de silicio. Mas
preferentemente, por lo menos 90% átomo de la capa B(b) está
constituido por SiO_{2}.
La capa B(c) tiene de preferencia un
espesor de 20 a 250 nm y especialmente de 30 a 100 nm.
Las capas B(b) y B(c) no precisan
estar presentes pero ofrecen ventajas, tanto en una base individual
como en combinación, con respecto a características de color y
estabilidad. A dichas capas pueden aplicarse opcionalmente otras
capas. La capa B(c) ofrece ventajas prácticas útiles
especialmente cuando se aplica como la capa final en el proceso de
deposición por vapor o se forma inmediatamente después de la
deposición por vapor. Además las capas pueden aplicarse luego
utilizando métodos simples, por ejemplo químicos.
\newpage
También es posible producir partículas, por
ejemplo, que tengan la secuencia de capa
(B)c)-B(a)-B(c).
Materiales útiles para la capa B(c) son, por ejemplo, metales
tal como Ag, Al, Au, Cu, Co, Cr, Fe, Ge, Mo, Nb, Ni, Si, Ti, V sus
aleaciones, pigmentos o colorantes inorgánicos u orgánicos, grafito
y compuestos similares a grafito como se describe en EP 0 982 376,
óxidos de metal tal como MoS_{2}, TiO_{2}, ZrO_{2}, SiO,
SiO_{2}, SnO_{2}, GeO_{2}, ZnO, Al_{2}O_{3},
V_{2}O_{5}, Fe_{2}O_{3}, Cr_{2}O_{3}, PbTiO_{3} o CuO,
y sus mezclas. Sin embargo, la capa B(c) puede estar también
constituida por, por ejemplo, cualquiera de los muchos materiales
dieléctricos cuya resistividad de conformidad con la definición
convencional es de por lo menos 10^{10}\Omega\cdotcm, que son
asimismo muy bien conocidos por el experto en el arte.
La transparencia de la capa B(c) es
ventajosamente de por lo menos el 50%, correspondiente a una
reflectividad de a lo sumo el 50%. Con un metal el experto conocerá
como obtener esto por medio de capas apropiadamente delgadas, por
ejemplo utilizando hasta aproximadamente 3 nm de Al o Au o hasta
aproximadamente 10 nm de Co o Cu. En el caso de dieléctricos
incoloros o coloreados son posibles mayores espesores.
Óxidos de silicio que tienen un contenido menos
que equimolar de oxígeno (SiO_{x} en donde 0,03 \leq x \leq
0,95, especialmente 0,05 \leq x \leq 0,5, mas especialmente 0,1
\leq x \leq 0,3) tienen estabilidad sorprendentemente alta a la
oxidación junto con un alto índice refractivo, aún en capas
delgadas. La hidrólisis o calentamiento en presencia de oxígeno a
una temperatura entre 150 y 500ºC, de preferencia de 200 a 300ºC,
resulta inesperadamente en una capa de dióxido de silicio
superficial muy fina, por ejemplo de aproximadamente 20 nm de
espesor, lo cual es un método muy conveniente de producir
estructuras con la secuencia de capa
B(b)-B(a)-B(b).
En caso de que se deseen capas de dióxido de silicio mas gruesas,
estas pueden producirse convenientemente de modo análogo al método
del segundo ejemplo de implementación de la WO 00/43565 por medio de
deposición de vapor de monóxido de silicio y tratamiento térmico
subsiguiente. Es ventajoso aquí que la capa de oxido de silicio se
encuentre por debajo del monóxido de silicio y que tenga un
contenido de oxígeno menor que el equimolar inalterado.
Otras capas pueden aplicarse subsiguientemente a
estructuras que tengan la secuencia de capa
B(b)-B(a)-B(b),
por ejemplo en orden a obtener
B(c)-B(b)-B(a)-B(b)-B(c),
que pueden producirse especialmente de forma convenientemente
mediante aplicación química húmeda de una capa B(c) sobre
estructuras con la secuencia de capa
B(b)-B(a)-B(b).
El núcleo B(a) se produce, por ejemplo,
mediante deposición de vapor sobre un medio que puede disolverse
fácilmente subsiguientemente, como se describe, por ejemplo, en DE
19 844 357, EP 0 990 715, US 5 135 812, US 6 270 840, WO 93/08237,
WO 00/18978, WO 01/57287 o cualquiera de las referencias aquí
citadas. Para deposición por vapor el núcleo B(a) se utiliza
ventajosamente silicio metálico, que no precisa ser de alta pureza.
Es preferible utilizar silicio que tenga un contenido inferior a
99,999% en peso de Si, por ejemplo de 50 a 99,9% en peso de Si,
especialmente de 55 a 99% en peso de Si, mas especialmente de 60 a
98% en peso de Si, muy especialmente de 65 a 90% en peso de Si.
Pueden estar presentes impurezas, por ejemplo elementos de los
grupos principales 13, 14 y 15 y/o elementos de transición, tal como
Fe, Al, Ge, Sn y/o Sb.
Las capas B(b) o B(c) pueden
producirse también, por ejemplo, mediante deposición de vapor,
comenzando en este caso -para estructuras simétricas- con deposición
de vapor de la capa B(b) o B(c), sobre la cual se
deposita por vapor el núcleo y luego una ulterior capa B(b) o
B(c).
La deposición por vapor y aislamiento de las
capas depositadas por vapor se llevan a cabo ventajosamente de
conformidad con el procedimiento descrito antes para pigmentos e
brillo A.
Los pigmentos de brillo A y B se describen en US
5 766 335, Patente Suiza nº 1334/02 y patentes europeas nº EP 02
405 749.9 y nº EP 03 405 024.5.
Los pigmentos de brillo A y B pueden utilizarse
en procedimientos de conformidad con el invento de por si o en
mezcla. También es posible utilizar mezclas de pigmentos de brillo
A y/o BN con otros pigmentos de efecto.
Los pigmentos de brillo utilizados de
conformidad con el invento son goniocromáticos y resultan en colores
brillantes, altamente saturados (lustrosos). Por consiguiente son
muy especialmente apropiados para combinación con pigmentos
transparentes convencionales, por ejemplo pigmentos orgánicos, tal
como, por ejemplo dicetopirrolopirroles, quinacridonas, dioxazinas,
perilenos, isoindolinonas, etc. El pigmento transparente puede
tener un color similar al pigmento de efecto. Sin embargo se
obtienen efectos de combinación especialmente interesantes de modo
análogo a la EP 0 388 932 o EP 0 402 943 por ejemplo, cuando el
color del pigmento transparente y el del pigmento de efecto son
complementarios.
El procedimiento de conformidad con el invento
se lleva a cabo de conformidad con procedimientos de tinción y de
impresión textiles utilizando pigmentos convencionales como se
describe, por ejemplo, en Textile Chemist and Colorist 25 (1993)
31-37.
Los pigmentos de brillo y los pigmentos
convencionales opcionalmente combinados se utilizan ventajosamente
en las preparaciones de tinción, por ejemplo baños de colorante o
pastas de impresión, en forma dispersada.
\newpage
Durante la dispersión de los pigmentos de efecto
utilizados de conformidad con el invento y durante su procesado, se
mantienen de preferencia condiciones bajo las cuales solo se
producen fuerzas de cizalladura relativamente débiles de modo que el
pigmento de efecto no se rompa en fragmentos menores. La fuerza de
cizalladura permisible corresponde aproximadamente a la que es
permisible para el núcleo, cuya dispersión suave en un material
orgánico de alto peso molecular es generalmente bien conocida por
el experto en el arte.
Los dispersantes usuales, de preferencia
dispersantes no iónicos, pueden utilizarse para la preparación de
las dispersiones.
Ligantes apropiados para el procedimiento de
conformidad con el invento incluyen ligantes de colorante de
pigmento usualmente utilizados en la tinción de textiles e impresión
de textiles, por ejemplo ligantes a base de acrilato, a base de
uretano o a base de butadieno. Estos ligantes son conocidos por el
experto en el arte.
Ligantes de acrilato apropiados son, por
ejemplo, polímeros acrílicos, tal como, por ejemplo
poli(met)acrilatos, o polímeros mixtos de
(met)acrilatos con comonómeros apropiados, tal como, por
ejemplo, ácido acrílico, metacrílico, maleico, fumárico, itacónico,
mesacónico, citracónico, vinilacético, viniloxiacético,
vinilpropiónico, crotónico, aconítico, alilacético, aliloxiacético,
alilmalónico,
2-acrilamido-2-metilpropansulfónico,
glutacónico o alilsuccínico, o con ésteres de estos ácidos,
(met)acrilamida, N-vinilpirrolidona,
N-vinilformamida, N-vinilacetamida,
(met)acroleina,
N-vinil-N-metilacetamida,
vinilcaprolactama, derivados de estireno o ácido vinilfosfónico;
derivados de poliamida; dispersiones de resina sintética; polímeros
mixtos a base de vinilo; precondensados de diamida/aldehido;
polímeros mixtos que comprenden N-vinillactama o
polímeros a base de butadieno. Ligantes de acrilatos apropiados son
solubles en medio acuoso o en medio acuoso conteniendo disolventes
orgánicos miscibles en agua, en donde sea aplicable con la adición
de bases. Los ligantes de acrilato citados se utilizan de
preferencia en forma de una formulación acuosa. Estos ligantes de
acrilato se encuentran en el comercio en forma acídica o en forma
parcial o completamente neutralizada, por ejemplo ligantes Primal®
(Rohm & Haas), Neocryl® (NeoResins), Carbocet® (BF Goodrich),
Joncry1® (Johnson Polymers) o ALCOPRINT® (Ciba Specialty
Chemicals).
De conformidad con una modalidad del presente
invento la preparación de tinción, por ejemplo la pasta de
impresión o el baño de colorante, se prepara utilizando una
formulación concentrada que comprende el pigmento de brillo y el
ligante. Estas formulaciones serán de preferencia formulaciones
acuosas. La relación ponderal entre pigmento de brillo y ligante es
de preferencia de 1:1 a 1:50, especialmente de 1:1 a 1:10. Se
prefiere especialmente una relación en peso de 1:1 a 1:5. El
pigmento de brillo está presente en la formulación de preferencia en
una cantidad de 2 a 80 g/kg, especialmente en una cantidad de 5 a 50
g/kg. El ligante está presente en la formulación de preferencia en
una cantidad de 20 a 200 g/kg, especialmente en una cantidad de 30 a
150 g/kg.
Las preparaciones tintóreas puede comprender
adicionalmente otros auxiliares usualmente utilizados, por ejemplo,
en impresión de pigmento, por ejemplo reticulantes.
Los reticulantes apropiados son, por ejemplo,
melamina acosoluble, formaldehido/melamina y resinas de
formaldehido/urea o precondensados, tal como trimetilolmelamina,
hexametilolmelamina o dimetilol urea, o productos de
(pre)condensación de formaldehido acuosoluble con formamida,
tiourea, guanidina, cianamida, diciandiamida y/o sulfonatos
orgánicos acuosolubles, tal como, por ejemplo la sal sódica de ácido
naftalensulfónico, o derivados de urea glioxálicos, tal como, por
ejemplo el compuesto de fórmula
y especialmente derivados de
N-metilol de compuestos conteniendo nitrógeno, tal
como, por ejemplo productos de condensación de melamina/formaldehido
no eterificados o eterificados o compuestos de
N-metilol
urea.
\newpage
Ejemplos de productos de condensación de
melamina/formaldehido no eterificados o eterificados son los
compuestos de las fórmulas
Los compuestos de N-metilol urea
no eterificados o eterificados son, por ejemplo, productos de
reacción de formaldehido con urea o derivados de urea, cuyos
productos de reacción pueden haber sido eterificados
subsiguientemente, siendo derivados de urea apropiados, por ejemplo,
etileno cíclico o ureas de propileno que pueden contener también
sustituyentes tal como grupos hidroxilo en el grupo alquileno,
uronas o resinas de triazona no sustituida o sustituida.
Ejemplos de compuestos de
N-metilol urea correspondientes son productos de
urea de N-metilolhidroxietileno sin modificar o
modificados, por ejemplo los compuestos de fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
productos de metilolación basados
en propilen urea o etilen
urea/melamina.
Reticulantes preferidos son compuestos de
N-metilolhidroxietilen urea sin modificar o
modificados, productos de metilolación a base de propilen urea o
etilen urea/melamina y, especialmente, productos de condensación de
melamina/formaldehido no eterificados o eterificados. También es
posible utilizar mezclas de dos o mas reticulantes acuosolubles
diferentes, por ejemplo una mezcla constituida por un producto de
condensación de melamina/formaldehido no eterificado y uno solo
parcialmente eterificado.
Reticulantes apropiados se conocen
comercialmente, por ejemplo bajo la marca ALCOPRINT® (Ciba Specialty
Chemicals).
Si se desea pueden utilizarse adicionalmente
catalizadores de reticulación.
Catalizadores de reticulación apropiados para el
procedimiento de conformidad con el invento son, por ejemplo,
cualquier agente utilizado usualmente como catalizador para acabados
sin pliegues y sin arrugas, como se conoce por
Textilhilfsmittelkatalog 1991, Konradin Verlag R. Kolhammer,
Leinfelden-Echterdingen 1991. Ejemplos de
catalizadores de reticulación apropiados son ácidos inorgánicos, por
ejemplo ácido fosfórico; ácidos Lewis, or ejemplo cloruro de zinc,
oxicloruro de zirconio, NaBF_{4}, AlCl_{3}, MgCl_{2}; sales de
amonio, por ejemplo sulfato amónico, cloruro amónico o hidrohaluros,
especialmente clorhidratos de aminas orgánicas, por ejemplo
CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-NH-CH_{3}.JCl.
Se da preferencia al uso de sales de amonio o ácidos Lewis
conteniendo magnesio, especialmente, al uso de cloruro de amonio o
cloruro de magnesio.
Para aumentar la blandura del material de fibra
teñido o impreso y obtener así un tacto particular, los preparados
de tinción utilizados de conformidad con el invento pueden
comprender, adicionalmente, un ablandador de tejido. Los
ablandadores de tejido son conocidos en la industria textil. Estos
son ablandadores no iónicos, aniónicos-activos,
catiónics o anfotéricos. Las emulsiones de siliconas,
principalmente \alpha,\omega-dimetilpolisiloxano
de alto peso molecular, ocupan una especial posición. Se prefieren
ablandadores de tejido a base de emulsiones de silicona. Estos
ablandadores de tejido se encuentran en el comercio, por ejemplo
bajo el nombre AVIVAN® o ULTRATEX® (Ciba Specialty Chemicals).
Si se desea la preparación tintórea puede
comprender adicionalmente donadores de ácido tal como butirolactona
u ortofosfato dibásico, conservantes, agentes secuestrantes,
emulgentes, disolventes insolubles en agua, agentes oxidantes o
agentes desaireantes.
Los conservantes apropiados son especialmente
agentes que ceden formaldehido, tal como, por ejemplo,
paraformaldehido y trioxano, especialmente, soluciones acuosas de
30 a 40% en peso de formaldehido; agentes secuestrantes son, por
ejemplo, sodio de ácido nitrolotriacético, sodio de ácido
etilendiamintetraacético, especialmente polimetafosfato sódico, mas
especialmente hexametafosfato sódico; emulgentes apropiados son
especialmente aductos de un óxido de alquileno y un alcohol graso,
especialmente un aducto de alcohol oleílico y óxido de etileno;
disolventes insolubles en agua apropiados son hidrocarburos
saturados de alto punto de ebullición, especialmente parafinas con
una gama de ebullición de aproximadamente de 160 a 210ºC (llamado
white spirit); un agente oxidante apropiado es, por ejemplo, un
compuesto nitro aromático, especialmente un ácido aromático mono- o
di-nitro-carboxílico o -sulfónico
que puede adoptar forma de un aducto de óxido de alquileno,
especialmente un ácido nitrobencenuslfónico; y agentes desaireantes
apropiados son, por ejemplo disolventes de alto punto de ebullición,
especialmente aceites de turpentina, alcoholes superiores, de
preferencia alcoholes de C_{8}-C_{10}, alcoholes
de terpeno o agentes desaireantes a base de aceites minerales y/o
aceites de silicona, especialmente formulaciones comerciales
compuestas de aproximadamente 15 a 25% en peso de una mezcla de
aceite mineral y aceite de silicona y aproximadamente de 75 a 85% en
peso de un alcohol C_{8}, tal como, por ejemplo,
2-etil-n-hexanol.
Los preparados tintóreos pueden aplicarse a los
materiales de fibra con varios métodos, especialmente en forma de
baños tintóreos acuosos y pastas de impresión. Estos son
especialmente apropiados para tinción con el procedimiento de
tinción en foulard y para impresión. Se prefiere la impresión.
Otros procedimientos apropiados son el proceso
de tinción de espuma, el proceso de tinción por pulverización y la
impresión con el proceso de impresión de chorro de tinta o con el
proceso cromojet que se utiliza, por ejemplo, en la impresión de
alfombras.
Las cantidades en donde se utilizan pigmentos de
brillo en los baños tintóreos o pastas de impresión pueden variar
dependiendo de la intensidad deseada de color, en general, han
probado ser ventajosas cantidades de 0,01 a 15% en peso,
especialmente de 0,1 a 10% en peso, basado en el peso del material
que se tiñe, y de 0,05 a 200 g, especialmente de 1,0 a 100 g, de
pigmentos de brillo por kg de pasta de impresión.
De conformidad con una modalidad preferida del
presente invento el preparado tintóreo se obtiene preparando primero
una formulación que comprende todos los componentes con la excepción
del pigmento de brillo. El pigmento de brillo se incorpora luego a
la formulación en la cantidad requerida. Las relaciones en peso y
la información de cantidad dada antes son aplicables en este
caso.
De preferencia los preparados tintóreos de
conformidad con el invento se utilizan en forma de una pasta de
impresión.
La pasta de impresión usualmente comprende de 1
a 400 g, especialmente de 20 a 250 g, de ligante por kg de pasta de
impresión.
En adición a comprender pigmento de brillo y
ligante, la pasta de impresión comprende, ventajosamente, espesantes
de origen sintético, tal como, por ejemplo, los basados en ácidos
poli(met)acrílico, poli(met)acrilamidas
y sus copolímeros y terpolímeros.
Se utiliza de preferencia espesantes a base de
sales de potasio o sodio de ácidos poli(met)acrílicos
puesto que la adición de sales de amoniaco o amonio pueden
dispensarse ventajosamente de forma parcial o completa cuando se
utilizan estos espesantes.
Ejemplos de otros espesantes son espesantes de
alginato comercial, éteres de almidón, éteres de harina de algarroba
y éteres de celulosa. Los éteres de celulosa apropiados son, por
ejemplo, metil-, etil-, carboximetil-,
hidroxi-etil-, metilhidroxietil-, hidroxipropil- e
hidroxipropilmetil-celulosa. Alginatos apropiados
son especialmente alginatos de metal alcalino y de preferencia
alginato sódico.
En la impresión de material de fibra se aplica
la pasta de impresión directamente al material de fibra sobre la
totalidad de la superficie o en lugares, ventajosamente utilizando
máquinas de impresión de diseño convencional, por ejemplo máquinas
de impresión calcográfica, máquinas de impresión de estarcido
giratorio, máquinas de impresión por rodillo y máquinas de impresión
de estarcido plano.
En una modalidad interesante del procedimiento
de conformidad con el invento el material de fibra textil se imprime
mediante el procedimiento de impresión de transferencia o
termoimpresión. En este procedimiento se imprime primero un
material portador, por ejemplo una banda continua de papel y luego,
en una etapa ulterior, la impresión se transfiere del material
portador al material de fibra textil. Los procesos de impresión por
transferencia o termoimpresión son conocidos por el experto en el
arte, por ejemplo por N.L. Moore, J. Soc. Dyers and Colourists,
09/1974, páginas 318 a 325.
El material de fibra, después de imprimirse, se
seca ventajosamente, de preferencia a temperatura de 80 a 120ºC.
La fijación de la impresión puede llevarse a
cabo luego, por ejemplo, mediante un tratamiento térmico, que se
lleva a cabo de preferencia a una temperatura de 120 a 190ºC. La
fijación tiene lugar, de preferencia de 1 a 8 minutos en este
caso.
Sin embargo la fijación puede también llevarse a
cabo con radiación ionizante o mediante irradiación con luz UV.
Cuando se utiliza radiación ultravioleta se
requiere generalmente la presencia de un fotoiniciador. El
fotoiniciador absorbe la radiación con el fin de producir radicales
libres que inician la polimerización. Fotoiniciadores apropiados
son conocidos por el experto en el arte.
Después de la fijación el material de fibra
teñido o impreso puede, si se desea, ser lavado y secado en la forma
usual.
El procedimiento de conformidad con el invento
es apropiado para teñir o imprimir materiales de fibra muy diversos,
tal como lana, seda, celulosa, poliacrilonitrilo, poliamida,
aramida, poliolefinas, por ejemplo polietileno o polipropileno,
poliésteres o poliuretano.
Se da preferencia materiales de fibra que
contienen celulosa. Materiales de fibra apropiados que contienen
celulosa son materiales que están constituidos total o parcialmente
por celulosa. Ejemplos son materiales de fibra natural, tal como
algodón, lino o cáñamo, materiales de fibra regenerada, tal como,
por ejemplo, viscosa, rayón polinósico o cupramónico. También
apropiados son materiales de fibra mixta conteniendo celulosa, o
sea, mezclas de celulosa y otras fibras, especialmente materiales de
fibra de algodón/poliéster.
Se utiliza principalmente tejidos, géneros de
punto o bandas de estas fibras.
Utilizando el procedimiento de conformidad con
el invento es posible obtener textiles cuyo color cambia en
dependencia del ángulo de visión ("flop effect"). En
particular los pigmentos de brillo que no tienen el recubrimiento de
TiO_{2}, que consisten solo de silicio y oxígeno, son, en virtud
de que están libres de metales, pesados, relevantemente apropiados
para aplicaciones textiles.
Las coloraciones e impresiones obtenibles con el
procedimiento de conformidad con el invento se distinguen
especialmente por una saturación extremadamente alta y elevada
goniocromaticidad. Tienen también buenas propiedades de solidez
general tal como, por ejemplo, buena solidez a la luz, buena solidez
a la humectación, tal como solidez al lavado, agua, agua de mar,
tinción cruzada y transpiración, buena solidez al color, solidez al
frote, solidez al planchado y solidez al plisado.
Los ejemplos que siguen sirven para ilustrar el
invento sin limitar su alcance. A menos que se indique de otro modo
las temperaturas se dan en grados Celsius, las partes son partes en
peso y los porcentajes son porcentajes en peso. La relación entre
partes y peso y partes en volumen es la misma que entre kilos y
litros.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos de preparación 1a a
1e
Una capa de aproximadamente 50 nm de NaCl se
deposita por vapor sobre un portador metálico en una cámara de vacío
a una presión inferior a aproximadamente 10^{-2}Pa. Luego, a la
misma presión, se deposita por vapor sucesivamente los materiales
siguientes: Si, SiO y Si, con lo que se produce sobre la cinta de
metal un film que tiene la estructura de capa
SiO_{x}/SiO_{y}/SiO_{x}. El agente de separación se disuelve
luego en agua, después de lo cual hojuelas se desprenden del
sustrato. A presión atmosférica se concentra la suspensión
resultante por filtración y se lava varias veces con agua
desionizada con el fin de separar iones de Na^{+} y Cl^{-} que
están presentes. Esto es seguido de las etapas de secado y, cuando
sea aplicable, calentamiento de las estructuras de SiO_{x} de
plano paralelo en forma de material suelto a 200ºC durante dos horas
en un horno a través del cual se hace pasar aire calentado a 200ºC.
Con el calentamiento de las plaquetas se forma sobre la superficie
una capa de SiO_{2} aproximadamente de 20 nm de espesor, sobre la
capa de SiO_{x}. Después de enfriamiento, se lleva a cabo la
trituración y calibrado mediante tamizado al aire.
\newpage
De conformidad con el procedimiento descrito
antes se obtienen los productos expuestos en la tabla 1
siguiente:
Los pigmentos obtenidos de conformidad con el
Ejemplo 1 de preparación exhiben un cambio de color cuando se cambia
el ángulo de visión.
\vskip1.000000\baselineskip
Peparación de los ejemplos 2a a
2k
2a) Un crisol de grafito conteniendo gránulos
de silicio (pureza del 95% en peso de Si) y uno conteniendo cloruro
de sodio se disponen como materiales para ser depositados por vapor
en una cámara de deposición de vapor de vacío que tiene un tambor de
aluminio giratorio como el objetivo. A una presión de
aproximadamente 0,1 Pa, se deposita primero por vapor 100 nm de
cloruro sódico y luego, en el curso de 100 segundos, 100 nm de
silicio en forma de un compuesto de baja óxidación (por reacción con
algo del oxígeno que está presente). El tambor de aluminio
recubierto se sumerge en agua; el producto, que se fragmenta en
partículas, se recupera por filtración, se lava con agua y se seca
en el aire a 150ºC. Se obtiene un polvo verde brillante con un
efecto goniocromático.
2b) El procedimiento es análogo al ejemplo 2a,
pero se deposita por vapor 120 nm de silicio en forma de un
compuesto de baja oxidación. Se obtiene un polvo
naranja-rojizo brillante que tiene un efecto
goniocromático.
2c) El procedimiento es análogo al ejemplo 2a,
pero se deposita por vapor 125 nm de silicio en forma de un
compuesto de baja oxidación. Se obtiene un polvo rojo brillante
que tiene un efecto goniocromático.
2d) El procedimiento es análogo al ejemplo 2a,
pero se deposita por vapor 130 nm de silicio en forma de un
compuesto de baja oxidación. Se obtiene un polvo púrpura brillante
que tiene un efecto goniocromático.
2e) El procedimiento es análogo al ejemplo 2a,
pero se deposita por vapor primero 100 nm de cloruro sódico y luego
25 nm de monóxido de silicio, 90 nm de silicio en forma de un
compuesto de baja oxidación y de nuevo 25 nm de monóxido de silicio.
Se lleva a cabo subsiguientemente el calentamiento en aire a 250ºC
durante 1 hora, convirtiéndose la capa externa en dióxido de silicio
y aumentando al mismo tiempo el espesor. Se obtiene un polvo
púrpura brillante que tiene un fuerte efecto goniocromático.
2f) El procedimiento es análogo al ejemplo 2e,
pero se deposita por vapor primero 100 nm de cloruro sódico y luego
50 nm de TiO_{2}, 25 nm de dióxido de silicio, 50 nm de silicio en
forma de un compuesto de baja oxidación, 25 nm de dióxido de silicio
y 50 nm de TiO_{2}. Se obtiene un polvo violeta brillante que
tiene un fuerte efecto goniocromático.
2g) El procedimiento es análogo al ejemplo 2e,
pero se deposita por vapor primero 100 nm de cloruro sódico y luego
50 nm de TiO_{2}, 50 nm de dióxido de silicio, 50 nm de silicio en
forma de un compuesto de baja oxidación, 50 nm de dióxido de silicio
y 50 nm de TiO_{2}. Se obtiene un polvo azul que tiene un fuerte
efecto goniocromático.
2h) El procedimiento es análogo al ejemplo 2e,
pero se deposita por vapor primero 100 nm de cloruro sódico y luego
50 nm de TiO_{2}, 100 nm de dióxido de silicio, 50 nm de silicio
en forma de un compuesto de baja oxidación, 100 nm de dióxido de
silicio y 50 nm de TiO_{2}. Se obtiene un polvo amarillo verdoso
que tiene alta saturación de color y tiene un fuerte efecto
goniocromático.
2i) El procedimiento es análogo al ejemplo 2e,
pero se deposita por vapor primero 100 nm de TiO_{2}, 100 nm de
dióxido de silicio, 100 nm de silicio en forma de un compuesto de
baja oxidación, 100 nm de dióxido de silicio, 100 nm de dióxido de
silicio y 100 nm de TiO_{2}. Se obtiene un polvo rojo violeta que
tiene un fuerte efecto goniocromático.
2j) El procedimiento es análogo al ejemplo 2e,
pero se deposita por vapor primero 100 nm de cloruro sódico y luego
100 nm de TiO_{2}, 50 nm de dióxido de silicio, 100 nm de silicio
en forma de un compuesto de baja oxidación, 50 nm de dióxido de
silicio y 100 nm de TiO_{2}. Se obtiene un polvo naranja que tiene
un fuerte efecto goniocromático.
2k) El procedimiento es análogo al ejemplo 2e,
pero se deposita por vapor primero 100 nm de cloruro sódico y luego
100 nm de TiO_{2}, 25 nm de dióxido de silicio, 100 nm de silicio
en forma de un compuesto de baja oxidación, 25 nm de dióxido de
silicio y 100 nm de TiO_{2}. Se obtiene un polvo amarillo que
tiene un fuerte efecto goniocromático.
\vskip1.000000\baselineskip
Se prepara un espesante de stock mediante la
mezcla de los componentes siguientes:
600 | partes de agua |
5 | partes de agente desaireante (Lyoprint® AP)* |
5 | partes de amoniaco (25% ig) |
100 | partes de ligante a base de acrilato (Alcoprint® PB-HC)* |
14 | partes de espesante (Alcoprint® PTP)* |
* productos de Ciba Specialty Chemicals
\vskip1.000000\baselineskip
El espesante se homogeniza en la mezcla por
medio de un agitador de alta velocidad.
La viscosidad del espesante de stock antes
citado es aaproximadamente 14.000 mPas \pm 10% (Brookfield RVT,
25ºC, 20 rev/min, eje 5).
Se produce una pasta de impresión incorporando
0,8 parte del pigmento de brillo del ejemplo de preparación 1a en
99,2 partes del espesante de stock antes citado.
Se imprime tejido de algodón con la pasta de
impresión sobre una máquina de impresión de estarcido plano Zimmer
(estarcido 64, rasqueta 12 mm, p = 6, v = 3). La impresión se seca
a 120ºC durante 2 minutos y luego se fija a 150ºC durante 5 minutos.
Se obtiene una impresión que tiene fuerte efecto goniocromátrico de
naranja mate a amarillo verdoso mate y buena solidez a la
humectación y luz.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 2 a
5
El procedimiento es el mismo que en el ejemplo
1, a excepción de que, en lugar de la cantidad de pigmento de
brillo A aquí dado, se utiliza una cantidad idéntica de uno de los
pigmentos de brillo A dada en la Tabla 2 siguiente, produciendo
asimismo impresiones con un fuerte efecto goniocromático y buena
solidez a la humectación y luz.
Ejemplos 6 a
16
El procedimiento es el mismo que en el ejemplo
1, a excepción de que, en lugar de la cantidad de pigmento A
brillante dada aquí se utiliza una cantidad idéntica de uno de los
pigmentos B brillantes de los Ejemplos de Preparación 1a, 2b, 2c,
2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 2j y 2k, produciendo asimismo impresiones
con un fuerte efecto goniocromático y buena solidez de la
humectación y luz.
Se prepara una solución de stock mezclando los
componentes siguientes:
676 | partes de agua |
10 | partes de desespumante (DF-66 25%) |
5 | partes de dispersante (Albegal® A)* |
10 | partes de espesante (Irgapadol® MP)* |
100 | partes de ligante (Irgaphor® SPD-B)* |
9 | partes de ablandador de tejido (Avivan® MS)* |
* productos de Ciba Specialty Chemicals
\vskip1.000000\baselineskip
Se impregna un tejido de algodón con una
composición tintórea que comprende 80 partes de la solución de stock
antes citada, 0,8 parte del pigmento de brillo del Ejemplo de
Preparación 1a y 19,2 partes de agua. El tejido impregnado se seca
y fija entre 140 y 170ºC durante 2 a 5 minutos. Alternativamente el
secado y fijación puede también llevarse a cabo a 185ºC durante 1
minuto. Se obtiene una coloración que tiene un fuerte efecto
goniocromático de naranja mate a amarillo verdoso mate y buena
solidez a la humectación y luz.
Ejemplos 18 a
32
El procedimiento es el mismo que en el ejemplo
17, a excepción de que, en lugar de la cantidad de pigmento de
brillo del Ejemplo de Preparación 1a dado aquí, se utiliza una
cantidad idéntica de uno de los pigmentos de brillo de los Ejemplos
de Preparación 1b, 1c, 1e, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 2j y
2k, produciendo asimismo coloraciones que tienen un fuerte efecto
goniocromático y buena solidez a la humectación y luz.
Se prepara una solución de stock mezclando los
componentes siguientes:
643 | partes de agua |
10 | partes de desespumante (DF-66 25%) |
25 | partes de espesante (Irgapadol® MP)* |
60 | partes de ablandador (Avivan® MS)* |
2 | partes de agente humectante (Cibaflow® PAD)* |
20 | partes de ligante (Cibatex® EM)* |
40 | partes de ligante (Dicrylan® AM)* |
* productos de Ciba Specialty Chemicals
\vskip1.000000\baselineskip
Se impregna un tejido de algodón con una
composición tintórea que comprende 80 partes de la solución de stock
antes citada, 0,8 parte del pigmento de brillo del Ejemplo de
Preparación 1a y 19,2 partes de agua. El tejido impregnado se seca
y fija entre 140 y 170ºC durante 2 a 5 minutos. Alternativamente el
secado y fijación puede también llevarse a cabo a 185ºC durante 1
minuto. Se obtiene una coloración que tiene un fuerte efecto
goniocromático de naranja mate a amarillo verdoso mate y buena
solidez a la humectación y luz.
Ejemplos 34 a
48
El procedimiento es el mismo que en el ejemplo
33, a excepción de que, en lugar de la cantidad de pigmento de
brillo del Ejemplo de Preparación 1a, se utiliza una cantidad
idéntica de uno de los pigmentos de brillo de los Ejemplos de
Preparación 1b, 1c, 1e, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 2j y 2k,
produciendo asimismo coloraciones que tienen un fuerte efecto
goniocromático y buena solidez a la humectación y luz.
Claims (10)
1. Un procedimiento para la tinción o impresión
de materiales de fibra textil, en donde se utiliza un pigmento de
brillo A o B que comprende
- A(a)
- un núcleo constituido por un material sustancialmente transparente elegido entre SiO_{y} en donde y es de 0,95 a 1,8 y SiO_{2} o material reflectamente metálicamente y
- A(b)
- por lo menos un recubrimiento sustancialmente constituido por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95, o
- B(a)
- un núcleo constituido sustancialmente por uno o mas óxidos de silicio en donde la relación molar de oxígeno frente a silicio es de media de 0,03 a 0,95.
2. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el núcleo A(a) de pigmento de
brillo A se elige entre Ag, Al, Au, Cu, Cr, Ge, Mo, Ni, Si, Ti, Zn,
sus aleaciones, grafito, Fe_{2}O_{3} y MoS_{2}, de preferencia
Al.
3. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el pigmento de brillo A tiene la
estructura de capa siguiente:
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{y}/SiO_{x}/SiO_{2},
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2},
SiO_{2}/SiO_{x}/Al/SiO_{x}/SiO_{2},
TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2} /TiO_{2} o TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/Al/SiO_{x}/SiO_{2}/TiO_{2}, en donde x es de 0,03 a 0,95 e y es de 0,95 a 1,8.
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2} /TiO_{2} o TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/Al/SiO_{x}/SiO_{2}/TiO_{2}, en donde x es de 0,03 a 0,95 e y es de 0,95 a 1,8.
4. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 3, en donde el pigmento de brillo A tiene la
estructura de capa siguiente:
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{y}/SiO_{x}/SiO_{2},
SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2} o
TiO_{2}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}/SiO_{x}/SiO_{2}
/TiO_{2}, en donde x es de 0,03 a 0,95 e y es de 0,95 a 1,8, el
núcleo es una plaqueta que tiene un diámetro medio de 1 a 50 \mum
y un espesor de 20 a 500 nm, el espesor de la capa de SiO_{x} es
de 5 a 200 nm, el espesor de la capa de SiO_{y} o SiO_{2} es de
1 a 200 nm, y el espesor de la capa TiO_{2} es de 1 a 180 nm.
5. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el núcleo B(a) del pigmento de
brillo B tiene un espesor de 20 a 350 nm.
6. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o la reivindicación 5, en donde se aplica al núcleo
B(a) del pigmento de brillo B una capa B(b) que tiene
un espesor de 0 a 500 nm, que comprende de 17 a 51 átomo % de
silicio enlazado a mas del 95 átomo % de oxígeno, basado en 100
átomo % de silicio.
7. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o la reivindicación 5, en donde se aplica al núcleo
B(a) del pigmento de brillo B una capa B(c) que tiene
un espesor de 0 a 300 nm, que tiene una transparencia de 50 a 100% y
un índice refractivo complejo \eta + i\kappa que
satisface la condición \sqrt{\eta^{2}+\kappa^{2}} \geq 1,5 a la
longitud de onda de la reflexión visible máxima de las partículas,
y que está constituido sustancialmente por carbón, un compuesto
orgánico, un metal, un dieléctrico o una mezcla respectiva.
8. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, 5 o y 6, en donde se aplica a la capa B(b)
del pigmento de brillo B una capa B(c) que tiene un espesor
de 0 a 300 nm, que tiene una transparencia de 50 a 100% y un índice
refractivo complejo \eta + i\kappa que satisface la
condición \sqrt{\eta^{2}+\kappa^{2}} \geq 1,5 a la longitud de
onda de la reflexión visible máxima de las partículas, y que está
constituido sustancialmente por carbón, un compuesto orgánico, un
metal, un dieléctrico o una mezcla respectiva.
9. Un procedimiento, de conformidad con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde se imprime el
material de fibra textil.
10. Un procedimiento, de conformidad con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde se imprime el
material de fibra textil mediante el procedimiento de impresión por
transferencia o termoimpresión.
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