FR3070163A1 - Particules fonctionnalisees absorbant le rayonnement ultra-violet et leur procede de preparation - Google Patents

Particules fonctionnalisees absorbant le rayonnement ultra-violet et leur procede de preparation Download PDF

Info

Publication number
FR3070163A1
FR3070163A1 FR1757765A FR1757765A FR3070163A1 FR 3070163 A1 FR3070163 A1 FR 3070163A1 FR 1757765 A FR1757765 A FR 1757765A FR 1757765 A FR1757765 A FR 1757765A FR 3070163 A1 FR3070163 A1 FR 3070163A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
particles
functionalized
ultraviolet radiation
solution
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1757765A
Other languages
English (en)
Inventor
Aurelien AUGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority to FR1757765A priority Critical patent/FR3070163A1/fr
Publication of FR3070163A1 publication Critical patent/FR3070163A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/02—Polyureas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Particules fonctionnalisées absorbant le rayonnement ultra-violet, les particules étant en polyurée et étant fonctionnalisées de manière covalente avec un composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet, de préférence, choisi parmi les benzotriazoles substitués, les benzophénones substituées, telles que les hydroxybenzophénones, les hydroxybenzoates et leurs dérivés, les porphyrines substituées, les phtalocyanines substituées, un pyrène substitué, le Bis(2,2,6,6-tetramethyl -4-piperidyl) sebacate, l'ester hexylique de l'acide 2-(4-Diethylamino-2-hydroxybenzoyl ) benzoique et leurs mélanges.

Description

PARTICULES FONCTIONNALISÉES ABSORBANT LE RAYONNEMENT ULTRA-VIOLET ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
La présente invention se rapporte à des particules fonctionnalisées absorbant le rayonnement ultraviolet, pouvant être dispersées dans l'eau et présentant une bonne stabilité sous irradiation solaire.
L'invention concerne également l'utilisation de telles particules en tant qu'agent de protection anti-UV et/ou de traceur fluorescent.
L'invention concerne également un procédé de préparation de telles particules.
Le développement et la réalisation d'objets ayant une bonne tenue à la lumière font l'objet de nombreuses recherches depuis quelques années. Ces objets peuvent être des polymères, des peintures, des textiles ou des vernis. Ils sont protégés de l'irradiation solaire par ajout de composés dits absorbeurs des UV.
Les absorbeurs des UV peuvent être des matériaux inorganiques tels T1O2, CeÜ2, ou encore ZnO. Ces absorbeurs présentent une très bonne stabilité. Cependant, ils ont un fort indice de réfraction et diffusent la lumière. Une surface recouverte par ces oxydes présente donc un aspect opaque qui peut être inesthétique.
Les absorbeurs des UV peuvent être également des matériaux organiques, comme les dérivés benzotriazolés ou le pyrène. Les composés organiques peuvent être difficiles à disperser en solution aqueuse. Pour les incorporer dans un matériau à protéger du rayonnement ultra-violet, ils sont donc généralement dispersés dans des solvants organiques. Or, certains substrats peuvent être détériorés lorsqu'ils sont en contact avec des solvants organiques. Il est donc essentiel de pouvoir disperser les absorbeurs des UV dans de l'eau.
Il est possible d'améliorer l'affinité des absorbeurs organiques vis-à-vis de l'eau, en leur greffant un groupement adapté, comme un ammonium ou un carboxylate. Par exemple, dans le document FR-A-2955115, l'acide pyrène carboxylique-1 est utilisé, sous forme libre, comme absorbeur d'ultraviolets. Il présente une meilleure solubilité dans l'eau que le pyrène et peut être ensuite incorporé dans des substrats textiles ou dans des matériaux polymères, par exemple dans un dépôt sol-gel de silice ou dans un vernis polyuréthane.
Dans le document FR-A-2955038, pour diminuer l'hydrophobicité d'un absorbeur UV, par exemple, du pyrène, ou du benzotriazole substitué, on le recouvre par un polymère hydrophile tel que l'alcool polyvinylique. Le matériau est obtenu en ajoutant goutte à goutte une phase organique, contenant l'agent absorbeur UV, à une phase aqueuse contenant le polymère hydrophile. Une trempe thermique est ensuite réalisée pour figer les gouttelettes de l'émulsion à l'état de nanoparticules. La trempe est, par exemple, réalisée en introduisant l'émulsion goutte à goutte dans de l'azote liquide. Les nanoparticules peuvent ensuite être incorporées dans un substrat polymère.
Il est également possible de réaliser des matériaux hybrides organique/inorganique. Dans le document FR-A-3001731, une nanoparticule en oxyde, dont la surface externe est modifiée avec un groupement à forte densité en électrons π, est fonctionnalisée avec un composé organique résistant à la lumière. Le composé organique est, par exemple, choisi parmi les benzotriazoles, les benzophénones, les porphyrines et les phtalocyanines. Les nanoparticules obtenues sont ensuite encapsulées dans une matrice polymère par trempe dans de l'azote liquide.
Cependant, ces composés absorbeurs UV sont obtenus avec des procédés nécessitant plusieurs étapes (fonctionnalisation via une modification de surface et/ou encapsulation dans une matrice polymère) et l'utilisation d'azote liquide, ce complique le procédé et augmente les coûts d'élaboration.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
C'est par conséquent un but de la présente invention de proposer un élément pouvant absorber le rayonnement ultraviolet, présentant une bonne stabilité sous irradiation, compatible avec des formulations aqueuses, et pouvant être utilisé facilement en tant qu'agent de protection anti-UV d'un matériau.
Ce but est atteint par des particules fonctionnalisées absorbant le rayonnement ultra-violet, les particules étant en polyurée et étant fonctionnalisées de manière covalente avec un composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet.
L'invention se distingue fondamentalement de l'art antérieur en ce que l'élément se présente sous la forme de particules de polyurée fonctionnalisée de manière covalente avec un composé organique absorbeur des UV. Une telle fonctionnalisation est plus solide qu'une fonctionnalisation par liaison non covalente. Ces particules absorbant les UV sont plus faciles à manipuler que des molécules sous forme libre. Les particules peuvent être incorporées dans de nombreux substrats pour protéger ces derniers du rayonnement ultra-violet.
Les inventeurs ont constaté que de telles particules fonctionnalisées peuvent être dispersées dans une solution aqueuse même pour une fonctionnalisation avec des composés organiques absorbeurs des UV hydrophobes. Il semblerait que cette affinité avec l'eau soit liée au substrat en polyurée.
On choisira un composé organique absorbant le rayonnement ultraviolet présentant un système conjugué pour former une liaison covalente.
Avantageusement, le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est choisi parmi les benzotriazoles substitués, les benzophénones substituées, telles que les hydroxybenzophénones, les hydroxybenzoates et leurs dérivés, les porphyrines substituées, les phtalocyanines substituées, le pyrène substitué, le Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, l'ester hexylique de l'acide 2-(4Diethylamino-2-hydroxybenzoyl) benzoïque et leurs mélanges.
Par substitué, on entend que la molécule est modifiée ou fonctionnalisée avec un ou plusieurs substituants. Au moins un des substituants sera choisi de manière à permettre un greffage covalent sur les particules de polyurée. Il s'agit, par exemple, d'un groupe carbonyle, de préférence un aldéhyde, éventuellement un acide carboxylique, possédant, de préférence, un groupe OH en alpha de ce carbonyle.
Avantageusement, la liaison covalente formée entre le substrat et le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est une liaison imine, ce qui prolonge la délocalisation des électrons et améliore la fluorescence. Le système conjugué est étendu par la liaison C=N. Le groupe OH pendant en alpha permet d'éliminer l'énergie par rotation sans décomposer la molécule. Le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est fluorescent, en plus d'absorber les UV.
La molécule peut en plus être substituée par d'autres groupes et/ou atomes, tel qu'un atome d'halogène. Par exemple, un composé organique ayant un cycle aromatique peut être substitué, en plus, avec une fonction lipophobe (longue chaîne alkyle) permettant de le solubiliser dans l'eau à différents pH ou avec une fonction lipophile (groupes NH2, CO2H, etc).
Avantageusement, le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est l'éthyl 3-formyl-4-hydroxybenzoate.
Avantageusement, le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est le pyrène 1-carboxaldéhyde. Ces composés sont faciles à greffer sur la particule de polyurée.
Avantageusement, les particules de polyurée ont une plus grande dimension allant de 20nm à 50pm, de préférence de lpm à lOpm. De telles particules peuvent être incorporées dans de nombreux matériaux.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un procédé de préparation d'un élément absorbant le rayonnement ultra-violet, facile à mettre en œuvre, et ne nécessitant pas d'étape de trempe.
Ce but est atteint par un procédé de préparation de particules fonctionnalisées absorbant les ultra-violets telles que définies précédemment, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes :
a) Dispersion de particules de polyurée dans une première solution organique comprenant un premier solvant organique.
b) Ajout d'une seconde solution, à la première solution, la seconde solution comprenant le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet et un second solvant organique.
c) Agitation du mélange obtenu à l'étape b) de manière à obtenir des particules fonctionnalisées absorbant le rayonnement ultra-violet.
Le procédé est simple à mettre en œuvre et ne nécessite pas d'étape de trempe. Il consiste simplement à mélanger des solutions.
De plus, les particules de polyurée présentent, intrinsèquement, des groupements en surface qui pouvent être utilisés pour un greffage covalent. Il n'y a pas besoin de réaliser une étape de modification de surface supplémentaire et/ou de modifier le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet pour le greffage.
Avantageusement, les étapes a), b) et c) sont réalisées à température ambiante. Il n'y a pas besoin de chauffer les solutions, ce qui rend le procédé moins énergivore.
Avantageusement, l'étape c) est réalisée pendant une durée allant de 15 minutes à 2 heures, de préférence de 30 minutes à une heure. L'étape de fonctionnalisation est relativement courte.
Avantageusement, le premier solvant organique de la première solution est un alcool, de préférence, de l'éthanol, et le second solvant organique de la seconde solution est un alcool ou un mélange alcool/cétone. Ces solvants sont couramment disponibles dans le commerce.
Avantageusement, le procédé comporte une étape d) ultérieure dans laquelle le mélange est soumis à une étape de centrifugation.
L'invention concerne également l'utilisation de particules fonctionnalisées telles que définies précédemment en tant qu'agent de protection antiUV d'un matériau, de préférence coloré.
L'invention concerne également l'utilisation d'une solution aqueuse dans laquelle sont dispersées des particules fonctionnalisées telles que définies précédemment, en tant qu'agent de protection anti-UV d'un matériau, de préférence coloré.
L'invention concerne également l'utilisation de particules fonctionnalisées telles que définies précédemment, en tant que traceur fluorescent.
L'invention concerne également un matériau polymère, de préférence coloré, comprenant des particules fonctionnalisées telles que définies précédemment.
Avantageusement, le matériau polymère comprend de 1% à 10% massique, et de préférence de 1% à 5% massique, de particules fonctionnalisées.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une particule de polyurée,
- la figure 2 est un schéma illustrant un mode de mise en œuvre du procédé de synthèse d'une particule selon l'invention,
- la figure 3 est un cliché photographique représentant des particules de polyurée après fonctionnalisation,
- les figures 4A et 4B représentent des clichés photographiques de différentes solutions aqueuses contenant des particules de polyurée non fonctionnalisées, des particules de polyurée fonctionnalisées, selon l'invention, avec un dérivé d'hydroxybenzoate et avec un dérivé du pyrène, sous lumière blanche et sous UV,
- la figure 5 est un spectre d'absorption de particules de polyurée non fonctionnalisées, de particules de polyurée fonctionnalisées, selon l'invention, avec un dérivé d'hydroxybenzoate et avec du pyrène,
- la figure 6 est une courbe de tenue lumière ΔΕ = f(t) d'un colorant jaune seul et d'un colorant jaune dans lequel sont dispersées des particules de polyurée fonctionnalisées avec un dérivé d'hydroxybenzoate selon l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Particules :
Les particules sont des particules de polyurée. Par particules, on entend des éléments de forme, par exemple, sphériques, allongées, ovoïdes. Elles peuvent avoir une plus grande dimension, par exemple le diamètre dans le cas de particules sphériques, allant de 20nm à 50μιτι, de préférence de Ιμιτι à ΙΟμιτι. Cette taille peut être déterminée par spectroscopie à corrélation de photons.
Les particules de polyurée sont fonctionnalisées avec un composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet, de préférence, choisi parmi : les benzotriazoles substitués, les benzophénones substituées, telles les hydroxybenzophénones, les hydroxybenzoates et leur dérivés, les porphyrines substituées, les phtalocyanines substituées, un pyrène substitué, le Bis(2,2,6,6tetramethyl-4-piperidy) sebacate, ou encore l'ester hexylique de l'acide 2-(4Diethylamino-2-hydroxybenzoyl) benzoïque et leurs mélanges. Certains de ces composés peuvent également présenter des propriétés d'agent antioxydant ou de piège à radicaux.
A titre illustratif, on pourra utiliser le salicylaldéhyde (90-02-8), le 3-tertbutyl-2-hydroxybenzaldéhyde (2725-53-3), le 3-chloro-2-hydroxybenzaldéhyde (1927-942), le 4-bromo-2-hydroxybenzaldéhyde (22532-62-3), le 3-bromo-2-hydroxybenzaldéhyde (1829-34-1), le 3,5-ditert-butyl-2-hydroxybenzaldéhyde (37942-07-7), le 2-chloro-6hydroxybenzaldéhyde (18362-30-6), le 4,6-diméthoxysalicylaldéhyde (708-76-9), le 4(diéthylamino)salicylaldéhyde (17754-90-4), le 5-fluorosalicylaldéhyde (347-54-6), le 5chloro-2-hydroxy-3-iodobenzaldéhyde (215124-03-1), l'éthyl 3-formyl-4-hydroxybenzoate (82304-99-2), le pyrène 1-carboxaldéhyde (3029-19-4).
Comme représenté sur la figure 1, la surface des particules de polyurée est intrinsèquement recouverte par des groupements NH2. Ces groupements peuvent, avantageusement, servir pour greffer de manière covalente le composé organique absorbant les ultra-violets. On choisira un composé organique, avantageusement, muni d'un groupement carbonyle, tel qu'un aldéhyde ou un acide carboxylique, pour réaliser le greffage. Le schéma réactionnel de la fonctionnalisation de la surface de la particule de polyurée, comprenant des groupements NH2, avec un dérivé d'hydroxybenzoate, l'éthyl 3-formyl-4-hydroxybenzoate est représenté sur la figure 2.
On choisira de préférence un composé pauvre en électrons pour améliorer le rendement de fonctionnalisation.
Procédé de préparation des particules fonctionnalisées :
Le procédé de préparation de particules fonctionnalisées telles que précédemment définies va maintenant être décrit.
Le procédé consiste à mettre en contact les particules de polyurée à fonctionnaliser et le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet.
Pour cela, une première solution organique dans laquelle sont dispersées les particules est préparée.
Une seconde solution organique dans laquelle est dispersé le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est également préparée.
Par solution organique, on entend une solution contenant un ou plusieurs solvants organiques. Il est possible d'utiliser un mélange de solvant pour améliorer la solubilité du composé absorbeur des UV. Le choix du solvant organique ou mélange de solvants organiques est choisi en fonction de la nature du composé absorbeur d'UV. La première solution et la seconde solution sont, de préférence, miscibles. Le solvant est, de préférence, inerte chimiquement vis-à-vis des particules de polyurée.
Le solvant est, de préférence, est choisi parmi les alcools, les cétones et les aldéhydes. Il peut s'agir de cétones en C3-C4, des glycols ayant de 2 à 8 atomes de carbone, des monoalcools inférieurs ayant de 1 à 5 atomes de carbone, des aldéhydes en C2-C4. Par exemple, on pourra utiliser un ou plusieurs solvants parmi : la propan-2-one (acétone), la 2-hexanone, la 3-hexanone, la 4-methyl-2-pentanone, la 3-Methyl-2butanone, le cyclohexanone, l'éthanol, l'isopropanol, l'éthylène glycol, le propylène glycol, le 1,3-butylène glycol, le dipropylène glycol, et le tétrahydrofurane (THF).
La seconde solution est ajoutée, de préférence, au goutte à goutte, à la première solution. Cette étape est, de préférence, réalisée sous agitation vigoureuse. Cette agitation, généralement mécanique, est prolongée d'un délai suffisant, par exemple de 15minutes à 2heures, et de préférence de 30minutes à lheure, pour obtenir le mélange attendu. Il est à la portée de l'homme de l'art de choisir sur la vitesse d'agitation appropriée.
Les particules et le composé absorbeur d'UV sont mis en présence dans des quantités adaptées pour que les particules soient suffisamment fonctionnalisées pour pouvoir présenter des propriétés d'absorption UV. L'homme de l'art saura adapter les conditions pour affiner l'émission de fluorescence à sa guise.
Le procédé est, avantageusement, réalisé à température ambiante (2025°C. Le procédé ne nécessite pas d'étape où de l'azote liquide est utilisé ni d'étape où l'échantillon est chauffé.
Le procédé comprend, en outre, une étape consistant à isoler les particules. Elles peuvent notamment être isolées par filtration du milieu liquide les contenant. Elles peuvent également être isolées par centrifugation.
Les particules fonctionnalisées peuvent ensuite être lyophilisées pour éliminer les solvants organiques résiduels demeurant au niveau des particules.
Applications :
Les particules fonctionnalisées peuvent être utilisées pour protéger des irradiations UV une grande diversité de matériaux organiques ou inorganiques.
A titre illustratif, les particules fonctionnalisées peuvent servir à protéger des matériaux polymères, des peintures ou encore des fibres textiles.
Les particules fonctionnalisées peuvent être directement incorporées au niveau du matériau à traiter mais également au niveau d'un précurseur de ce matériau, notamment dans le cas des polymères. L'incorporation peut être effectuée par addition des particules au précurseur du polymère, avant ou pendant la polymérisation. Les polymères traités selon cette méthode peuvent ensuite être mis en forme par toute technique classique de plasturgie, comme le thermomoulage, l'extrusion ou encore l'injection.
Elles peuvent, également, être préalablement dispersées en solution organique ou aqueuse. De préférence, elles sont dispersées en solution aqueuse avant d'être incorporées dans le matériau à protéger.
La quantité de particules fonctionnalisées à utiliser dépend du matériau à protéger et de son utilisation. Avantageusement, les particules considérées selon l'invention peuvent être présentes dans ces matériaux en une quantité pouvant aller jusqu'à 30 % en poids par rapport au poids total du matériau, par exemple de 1 à 25%, de préférence de 1% à 10%, et encore plus préférentiellement de 1% à 5% en poids par rapport au poids total du matériau l'incorporant.
Les particules fonctionnalisées peuvent également être utilisées en tant que traceur fluorescent.
Exemples illustratifs et non limitatifs d'un mode de réalisation :
Préparation de particules fonctionnalisées :
Une première solution SI est préparée en dispersant des billes de polyurée (200 mg) de taille microscopique (5μιτι) dans de l'éthanol (20mL).
Une solution S2A est préparée en mélangeant le composé organique, ici l'éthyl 3-formyl-4-hydroxybenzoate (lOOmg), avec de l'éthanol (5mL). Si le composé organique présente une mauvaise solubilité dans l'éthanol pur, il est possible d'utiliser un mélange éthanol/acétone (50/50 v/v).
Une solution S2B est préparée, de manière similaire, avec le pyrène 1carboxaldéhyde aussi noté 1-PyCHO.
La seconde solution S2A ou S2B est ajoutée goutte à goutte à la dispersion de polyurée sous vive agitation et à température ambiante. Après addition, le mélange réactionnel est encore agité pendant 1 h. Sont ensuite successivement réalisés : une centrifugation (5min à 5000tour/min), trois lavages à l'éthanol, puis trois lavages à l'acétone. Chaque lavage est suivi d'une centrifugation (5min à 5000tour/min). Une poudre est obtenue après séchage à l'étuve (70°C pendant 1 h).
Des particules de polyurée fonctionnalisées avec de l'éthyl 3-formyl-4hydroxybenzoate (échantillon 858A) et avec du pyrène 1-carboxaldéhyde (échantillon 858B) sont obtenues.
La figure 3 représente un cliché obtenu au microscope électronique des particules de polyurée fonctionnalisées. Les particules sont sphériques, le procédé n'a pas détérioré le substrat en polyurée.
Les particules fonctionnalisées sont ensuite bien dispersées dans l'eau, malgré leur fonctionnalisation de surface pouvant être hydrophobe (figure 4A). L'échantillon 858SM correspond à des particules de polyurée non fonctionnalisée. Sous irradiation UV (254nm ou 365nm), les particules fonctionnalisées sont fluorescentes (figure 4B).
Le spectre d'absorption des particules fonctionnalisées et non fonctionnalisées a été mesuré.
Ces résultats confirment, d'une part, que les particules ont bien été fonctionnalisées et, d'autre part, que la fonctionnalisation n'a pas altéré les propriétés d'absorption des composés organiques.
Test de tenue à la lumière d'un colorant jaune :
Des solutions contenant 0, 1, 2, 3, 4 et 5% en masse de particules fonctionnalisées, 40 mg de colorant jaune ainsi que 20mL d'eau ont été préparées. Après agitation au bain ultrasonique pendant 15 minutes, la solution choisie est déposée sur du papier non azuré. Après séchage à l'étuve pendant 5 min à 70°C, le papier est soumis à un test de vieillissement dans une enceinte Suntest de la société ATLAS. Les conditions de vieillissement sont les suivantes : irradiance à 640W/m2 ; lampe à arc xénon équipée d'un filtre dit « verre à vitre » coupant les UV en dessous de 310 nm, spectre d'insolation de 300 à 800nm ; une température de 55°C.
A l'issu du test, il est noté que le dépôt de la suspension de la présente invention n'a pas changé de couleur, ce qui confirme la stabilité du matériau de l'invention, alors que l'échantillon de référence présente une forte altération de l'intensité de coloration (figure 6). A titre indicatif, 79 heures représentent 1 mois d'exposition naturelle au soleil.
Le colorant qui comprend le matériau objet de la présente invention possède une résistance à la lumière dans le temps supérieure au même colorant qui ne le contient pas. L'efficacité en termes de protection lumière du dépôt réalisé est effectivement vérifiée.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS
    1. Particules fonctionnalisées absorbant le rayonnement ultra-violet, caractérisées en ce que les particules sont en polyurée et en ce qu'elles sont fonctionnalisées de manière covalente avec un composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet.
  2. 2. Particules selon la revendication 1, caractérisées en ce que le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est choisi parmi les benzotriazoles substitués, les benzophénones substituées, telles que les hydroxybenzophénones, les hydroxybenzoates et leurs dérivés, les porphyrines substituées, les phtalocyanines substituées, un pyrène substitué, le Bis(2,2,6,6tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, l'ester hexylique de l'acide 2-(4-Diethylamino-2hydroxybenzoyl) benzoïque et leurs mélanges.
  3. 3. Particules selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisées en ce que la liaison covalente est une liaison imine.
  4. 4. Particules selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisées en ce que le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est l'éthyl 3-formyl-4-hydroxybenzoate.
  5. 5. Particules selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisées en ce que le composé organique absorbant le rayonnement ultra-violet est le pyrène 1-carboxaldéhyde.
  6. 6. Particules selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les particules de polyurée ont une plus grande dimension allant de 20nm à 50pm, de préférence de lpm à lOpm.
  7. 7. Utilisation de particules fonctionnalisées telles que définies dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, en tant qu'agent de protection anti-UV d'un matériau, de préférence coloré.
  8. 8. Utilisation d'une solution aqueuse dans laquelle sont dispersées des particules fonctionnalisées telles que définies dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, en tant qu'agent de protection anti-UV d'un matériau, de préférence coloré.
  9. 9. Utilisation de particules fonctionnalisées telles que définies dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, en tant que traceur fluorescent.
  10. 10. Matériau polymère, de préférence coloré, comprenant des particules fonctionnalisées telles que définies dans l'une quelconque des revendications 1 à 6.
  11. 11. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend de 1% à 10% massique, et de préférence de 1% à 5% massique, de particules fonctionnalisées.
  12. 12. Procédé de préparation de particules absorbant les ultra-violets telles que définies dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes :
    a) Dispersion de particules de polyurée dans une première solution comprenant un premier solvant organique,
    b) Ajout d'une seconde solution organique, à la première solution, la seconde solution comprenant le composé organique absorbant le rayonnement ultraviolet et un second solvant organique,
    c) Agitation du mélange obtenu à l'étape b) de manière à obtenir des particules fonctionnalisées absorbant le rayonnement ultra-violet.
  13. 13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les étapes a), b) et c) sont réalisées à température ambiante.
  14. 14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce 5 que l'étape c) est réalisée pendant une durée allant de 15 minutes à 2 heures, de préférence de 30minutes à une heure.
  15. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le premier solvant organique de la première solution est un alcool,
    10 de préférence, de l'éthanol, et en ce que le second solvant organique de la seconde solution est un alcool ou un mélange alcool/cétone.
  16. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape d) ultérieure dans laquelle le
    15 mélange est soumis à une étape de centrifugation.
FR1757765A 2017-08-21 2017-08-21 Particules fonctionnalisees absorbant le rayonnement ultra-violet et leur procede de preparation Pending FR3070163A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1757765A FR3070163A1 (fr) 2017-08-21 2017-08-21 Particules fonctionnalisees absorbant le rayonnement ultra-violet et leur procede de preparation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1757765 2017-08-21
FR1757765A FR3070163A1 (fr) 2017-08-21 2017-08-21 Particules fonctionnalisees absorbant le rayonnement ultra-violet et leur procede de preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3070163A1 true FR3070163A1 (fr) 2019-02-22

Family

ID=60450791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1757765A Pending FR3070163A1 (fr) 2017-08-21 2017-08-21 Particules fonctionnalisees absorbant le rayonnement ultra-violet et leur procede de preparation

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3070163A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009080427A1 (fr) * 2007-12-21 2009-07-02 Basf Se Procédés de fabrication de matériaux hybrides absorbant les u.v.
FR2955115A1 (fr) * 2010-01-11 2011-07-15 Commissariat Energie Atomique Nouveaux absorbeurs uv organiques
FR3027532A1 (fr) * 2015-04-10 2016-04-29 Commissariat Energie Atomique Procede d’elaboration de nanoparticules d’oxyde fonctionnalisees.
FR3031739A1 (fr) * 2015-01-20 2016-07-22 Commissariat Energie Atomique Procede de traitement d'une solution aqueuse contenant des ions metalliques

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009080427A1 (fr) * 2007-12-21 2009-07-02 Basf Se Procédés de fabrication de matériaux hybrides absorbant les u.v.
FR2955115A1 (fr) * 2010-01-11 2011-07-15 Commissariat Energie Atomique Nouveaux absorbeurs uv organiques
FR3031739A1 (fr) * 2015-01-20 2016-07-22 Commissariat Energie Atomique Procede de traitement d'une solution aqueuse contenant des ions metalliques
FR3027532A1 (fr) * 2015-04-10 2016-04-29 Commissariat Energie Atomique Procede d’elaboration de nanoparticules d’oxyde fonctionnalisees.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2419373B1 (fr) Nanoparticules de silice fluorescente améliorées par densification de la silice
US8709305B2 (en) Laser protection polymeric materials
EP2524011B1 (fr) Procede de revetement avec des dispersions d'actifs enrobes dans une couche polymere
Corsini et al. Highly emissive fluorescent silica-based core/shell nanoparticles for efficient and stable luminescent solar concentrators
EP2762547B1 (fr) Particules luminescentes de carbone, procédé de préparation et utilisation
JP2010283282A (ja) 波長変換シートの光学特性制御方法、波長変換シートの製造方法、カドミウムテルル系太陽電池用波長変換シートおよびカドミウムテルル系太陽電池
EP2523751A1 (fr) Nanoparticules anti-uv
WO2011083449A1 (fr) Nouveaux absorbeurs uv organiques
FR3070163A1 (fr) Particules fonctionnalisees absorbant le rayonnement ultra-violet et leur procede de preparation
EP1753838A1 (fr) Derives de naphtopyranes polymerisables et materiaux polymeres obtenus a partir de ces derives
FR3027532A1 (fr) Procede d’elaboration de nanoparticules d’oxyde fonctionnalisees.
EP1828318B1 (fr) Composition de pigments metalliques
FR2950894A1 (fr) Utilisation d'acetals de glycerol comme agents de coalescence pour laques, peintures ou vernis et compositions les comprenant
Koken et al. Carbon dots/silicone rubber composites for fluorescence detection of biodiesel in fuel blends
FR2918585A1 (fr) Revetement a base d'alcosiloxanes pour l'identification et la tracabilite optique
CN115433405A (zh) 一种耐老化光转换材料、耐老化光转换膜及其制备方法
Raditoiu et al. Synthesis, characterization and photoisomerization behavior of some organic modified silica—Azo dye hybrid films
Mahmoudifard et al. Quantum dot/polyvinyl alcohol composite nanofibers membrane as highly sensitive fluorescence quenching-based sensors
WO2017013371A1 (fr) Nouveaux materiaux pour des applications photocatalytiques ou en photovoltaique
Liu et al. Using novel polymer microspheres as an efficient UV filter and blue light converter for constructing multifunctional transparent polyvinyl alcohol films
WO2014122569A1 (fr) Nanomateriau conferant des proprietes de tenue a la lumiere
FR3018700A1 (fr) Particules de melamine-uree-formaldehyde (muf) contenant un marqueur optique a effet chromatique modulable
CA2609765A1 (fr) Dispersion de polymere dans un milieu organique reactif, procede de preparation et utilisations
Kim et al. Preparation and characterization of polysilsesquioxane particles containing UV-absorbing groups
EP2880100B1 (fr) Procede de fabrication du papier mettant en oeurve une suspension cellulosique et des particules presentant un coeur hydrophile enrobe par une couche polymerique hydrophobe

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190222