IT201800002806A1 - Processo di trattamento retroriflettente di un substrato - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“PROCESSO DI TRATTAMENTO RETRORIFLETTENTE DI UN SUBSTRATO”
La presente invenzione è relativa a un processo di trattamento retroriflettente di un substrato, per conferire al substrato proprietà di riflessione della luce o catarifrangenza.
In particolare, l’invenzione trova applicazione nel settore della pelle, dove consente di ottenere una pelle riflettente (eventualmente anche rifinita, per esempio con vernici tingibordo) utilizzabile per la fabbricazione di indumenti, calzature, accessori, rivestimenti, eccetera.
L’invenzione si presta comunque all’uso in numerosi altri settori, permettendo di realizzare substrati di vario genere con opportune proprietà di riflessione della luce o catarifrangenza, quali: pelle sintetica (cosiddetta fintapelle); substrati tessili; carta; legno; vetro; materiali da costruzione ed edilizia, per esempio marmo, granito e altri materiali lapidei; materiali metallici, in particolare ferrosi; materiali ceramici; materiali polimerici (plastiche); materiali compositi; rivestimenti in genere; eccetera.
Come noto, le pelli degli animali sono ampiamente usate in una varietà di applicazioni, come per esempio nella produzione di capi di abbigliamento, calzature, borse, accessori, rivestimenti per mobili, sedili per veicoli, eccetera.
Tipicamente, le pelli animali sono preventivamente sottoposte a un processo di concia, cioè trasformate in cuoio, e sono poi sottoposte a operazioni di rifinitura, anche a seconda degli usi a cui le pelli sono destinate.
In generale, la pelle è sostanzialmente opaca, cioè non riflette la luce.
In certe applicazioni, però, può essere desiderabile conferire alla pelle la capacità di riflettere la luce, per esempio allo scopo di aumentare la visibilità dell’articolo in pelle, per esempio del capo di abbigliamento, e quindi della persona che lo porta, e in definitiva la sua sicurezza, o anche per motivi semplicemente estetici, essendo la pelle impiegata in settori (abbigliamento, accessori, arredo, eccetera) dove è particolarmente importante la ricerca di aspetti ed effetti nuovi e originali.
Per incrementare la visibilità, specialmente in condizioni di scarsa illuminazione, di un capo di abbigliamento in pelle è noto applicarvi delle bande riflettenti o catarifrangenti, applicate mediante incollaggio, cucitura o altro. La fabbricazione di indumenti di questo tipo comporta operazioni, in particolare per l’applicazione delle parti riflettenti, relativamente onerose, anche in termini di manodopera richiesta.
Le bande riflettenti, inoltre, possono staccarsi accidentalmente e coprono solo alcune porzioni limitate del capo di abbigliamento.
Non sono invece disponibili processi realmente efficaci e affidabili per conferire proprietà riflettenti o catarifrangenti alla pelle.
Problemi analoghi si incontrano in altri settori, dove può essere richiesto di conferire proprietà riflettenti o catarifrangenti ad altri tipi di substrati, quali ad esempio vetro, plastica, carta, legno, tessuti, metalli, marmo, ceramica, eccetera.
È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un processo di trattamento retroriflettente di un substrato che superi gli inconvenienti evidenziati della tecnica nota.
In particolare, è uno scopo dell’invenzione quello di fornire un processo che conferisca al substrato (pelle, finta-pelle, legno, carta, vetro, substrato tessile, polimerico, metallico, lapideo, composito, eccetera) proprietà riflettenti della luce, permettendo di ottenere un prodotto finito di elevata qualità e avente proprietà di riflessione della luce o catarifrangenza pienamente efficaci e durature.
L’invenzione è pertanto relativa a un processo di trattamento di un substrato per conferire al substrato proprietà di retroriflessione come definito nell’annessa rivendicazione 1.
L’invenzione è inoltre relativa a un substrato avente proprietà di retroriflessione, in particolare in pelle; pelle sintetica; materiale tessile; carta; legno; vetro; materiale da costruzione ed edilizia, per esempio marmo, granito o altro materiale lapideo; materiale metallico; materiale ceramico; materiale polimerico (plastica); materiale composito, come definito nella rivendicazione 13.
In particolare, l’invenzione è relativa a pelle, eventualmente rifinita (ad esempio, ma non solo, con vernice tingibordo), utilizzabile per la fabbricazione di indumenti, calzature, accessori, rivestimenti, eccetera, come definita nella rivendicazione 14; e a un articolo, in particolare indumento, calzatura, accessorio, articolo di pelletteria, borsa, rivestimento, come definito nella rivendicazione 15.
Caratteri addizionali e preferiti dell’invenzione sono definiti nelle rivendicazioni dipendenti.
L’invenzione fornisce un processo pienamente efficace per conferire proprietà riflettenti della luce (in particolare, di catarifrangenza) a un substrato di varia natura (per esempio: pelle; pelle sintetica; substrato tessile; carta; legno; vetro; materiale da costruzione ed edilizia, per esempio marmo, granito o altro materiale lapideo; substrato metallico; substrato ceramico; substrato polimerico o plastica; substrato composito; eccetera), permettendo di ottenere un prodotto finito di elevata qualità, utilizzabile per realizzare una varietà di articoli e prodotto in numerosi settori diversi.
Per esempio, si ottiene una pelle (anche rifinita o trattata, per esempio con vernice tingibordo) utilizzabile nel settore calzatura, pelletteria, abbigliamento, arredamento, carrozzeria, eccetera.
Ma analogamente si possono trattare con il processo dell’invenzione altri tipi di substrati, quali substrati in pelle sintetica; materiale tessile; carta; legno; vetro; materiale da costruzione ed edilizia, per esempio marmo, granito o altro materiale lapideo; materiale metallico; materiale ceramico; materiale polimerico o plastica; materiale composito; eccetera, utilizzabili in qualsiasi settore (ad esempio, ma non solo, abbigliamento, calzature, arredamento, edilizia, confezionamento, automobilistico, eccetera).
Le proprietà ottiche di riflessione delle luce sono conferite al substrato tramite l’applicazione al substrato di una dispersione finissima di perle di vetro.
In accordo al trovato, le perle di vetro sono disperse in una fase liquida opportunamente formulata che permette l’applicazione e il fissaggio delle perle di vetro al substrato in maniera efficace e duratura.
Il substrato può essere di diverso tipo, sono state condotte prove sperimentali che hanno confermato l’efficacia del processo dell’invenzione su substrati diversi.
In particolare, l’invenzione è efficace sulla pelle, intesa come qualsiasi strato di pelle animale, anche eventualmente ottenuto dalla divisione (spaccatura) di una pelle spessa, e quindi in particolare i cosiddetti “fiore” e “crosta”, e anche rifinita o trattata, per esempio rifinita con vernice tingibordo.
In accordo all’invenzione, al substrato viene applicato un prodotto di trattamento che è essenzialmente una dispersione stabilizzata di perle di vetro in una fase liquida contenente almeno un legante poliuretanico alifatico, e stabilizzata con almeno un addensante poliuretanico.
In particolare, il prodotto di trattamento è una sospensione, cioè una miscela in cui le perle di vetro sono disperse nella fase liquida.
Le perle di vetro hanno preferibilmente una forma sostanzialmente sferica.
In particolare, le perle di vetro hanno un diametro compreso tra 10 e 100 micron, in particolare tra 20 e 80 micron.
Le perle di vetro hanno un indice di rifrazione compreso tra circa 1,80 e circa 2,00 e in particolare tra circa 1,90 e circa 1,95, per esempio di circa 1,93.
Vantaggiosamente, le perle di vetro hanno un coefficiente di retro-riflessione (cioè un grado di lucentezza) di almeno 50 cd / (lx · m<2>), in particolare compreso tra circa 50 e 100 cd / (lx · m<2>).
Preferibilmente, le perle di vetro hanno colore grigio-argento, in modo da avere lucentezza e grado di retroriflessione elevati. Possono comunque essere impiegate anche perle di vetro di altri colori, sebbene ciò possa comportare una riduzione della lucentezza; per esempio, si possono usare perle di vetro trasparenti o bianche, o di colore rosso, giallo, verde, arancio.
Per esempio sono state usate perle di vetro aventi le seguenti caratteristiche:
indice di rifrazione: 1,90 ± 0,10
colore: grigio-argento
densità: 3,5 – 4,5 g/cm<3>
rotondità: 80 – 98 %
dimensione: 10 – 90 µm
coefficiente di retro-riflessione (grado di lucentezza): 50 – 100 cd / (lx<1 >m<2>)
Le perle di vetro sono disperse in una fase liquida contenente almeno un legante poliuretanico alifatico.
In particolare, il legante poliuretanico alifatico è una dispersione acquosa di poliuretano alifatico polietere.
I leganti utilizzati sono leganti poliuretanici caratterizzati da una elevata resistenza alla luce, in particolare aventi una resistenza alla luce di almeno 4, in particolare di circa 4-5, sulla scala dei grigi.
I leganti utilizzati sono inoltre sostanzialmente trasparenti, essendo in particolare in grado di formare film completamente trasparenti, in modo da permettere, in uso, la totale rifrazione della luce (catarifrangenza).
I leganti utilizzati sono inoltre tali da aderire efficacemente ai substrati in pelle, anche conciata, in modo che il prodotto di trattamento possa essere applicato alla pelle senza necessità di ulteriori aggiunte di altri leganti e/o altri additivi che potrebbero interferire in maniera negativa sulla trasparenza.
Per esempio, sono utilizzabili i poliuretani commerciali della linea HYFLEX prodotta dalla , in particolare il poliuretano noto come HYFLEX 4050 (dispersione acquosa di un poliuretano alifatico polietere).
Il prodotto di trattamento contiene inoltre almeno un addensante poliuretanico che stabilizza la dispersione delle perle di vetro.
In particolare, si usa una soluzione di un addensante associativo poliuretanico in soluzione organo-acquosa (acqua e solvente).
Possono essere usati addensanti poliuretanici aventi comportamento reologico diverso, essendo in particolare sia fluidi newtoniani (in cui la velocità di deformazione del fluido dipende in maniera lineare dallo sforzo di taglio applicato) sia fluidi non-newtoniani (la velocità di deformazione del fluido dipende in maniera non lineare dallo sforzo di taglio applicato) e in particolare pseudo-plastici (in cui la viscosità diminuisce all’aumentare della velocità di deformazione).
Gli addensanti impiegati sono a loro volta sostanzialmente trasparenti e tali da mantenere non solo la trasparenza del prodotto di trattamento, anche dopo l’applicazione sul substrato in pelle, ma anche da rendere il prodotto di trattamento stabile nel tempo, evitando possibili fenomeni di sedimentazione.
Per esempio, sono utilizzabili gli addensanti poliuretanici commerciali della linea HYGEL della , in particolare la soluzione di poliuretano in acqua e solvente nota come HYGEL 5100.
In certe forme di attuazione, il prodotto di trattamento comprende, oltre al legante poliuretanico alifatico, un secondo legante polimerico, in particolare un legante acrilico.
In particolare, il legante acrilico è una dispersione acquosa di un polimero acrilico.
Anche il legante acrilico è caratterizzato da una elevata resistenza alla luce (resistenza alla luce di almeno 4, in particolare di circa 4-5, sulla scala dei grigi), ed è sostanzialmente trasparente, essendo in particolare in grado di formare film completamente trasparenti.
Per esempio, sono utilizzabili i leganti acrilici commerciali prodotti dalla HTF S.r.l., in particolare il legante acrilico noto come HYFLEX 4580, che è una dispersione acquosa di un polimero acrilico avente le seguenti caratteristiche:
contenuto secco: 40 ± 2%
pH: 7-9
Viscosità: 2000 ± 500 cP a 25°C
Peso specifico di 1,20 ± 0,1 kg/dm<3>
Resistenza alla luce: 4-5 su scala di grigi
Il prodotto di trattamento (dispersione di perle di vetro in almeno un legante poliuretanico alifatico, stabilizzata con almeno un addensante poliuretanico) si è dimostrato in grado di aderire ai diversi substrati (pelle; pelle sintetica; substrato tessile; carta; legno; vetro; materiale da costruzione ed edilizia, per esempio marmo, granito o altro materiale lapideo; substrato metallico; substrato ceramico; substrato polimerico o plastica; substrato composito; eccetera), anche senza l’utilizzo di particolari altri prodotti chimici fissanti.
Vantaggiosamente, il prodotto di trattamento viene applicato al substrato dopo essere stato diluito in acqua e quindi in forma di dispersione o sospensione acquosa, per esempio tramite spalmatura o spruzzatura.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione dei seguenti esempi non limitativi di attuazione.
ESEMPI
È stato preparato un prodotto di trattamento costituito dal seguente sistema (quantità espresse in parti in peso):
perle di vetro: 95 ± 30 parti
legante poliuretanico HYFLEX 4050: 100 ± 30 parti addensante poliuretanico HYGEL 5100: 5 ± 3 parti Qui e nel seguito, i nomi commerciali dei prodotti impiegati sono forniti a titolo puramente indicativo; ogni prodotto indicato può essere sostituito con prodotti equivalenti.
Per esempio sono state usate perle di vetro aventi le seguenti caratteristiche:
indice di rifrazione: 1,90 ± 0,10
colore: grigio-argento
densità: 3,5 – 4,5 g/cm3
rotondità: 80 – 98 %
dimensione: 10 – 90 µm
coefficiente di retro-riflessione (grado di lucentezza): 50 – 100 cd / (lx<1 >m<2>)
È stato utilizzato il legante poliuretanico alifatico HYFLEX 4050, che è una dispersione acquosa di un poliuretano alifatico polietere avente le seguenti caratteristiche:
contenuto secco: 30-40%
pH: 7-9
Durezza: 60°Schore D
Carico di rottura: 35 Mpa
Allungamento alla rottura: 350%
Resistenza alla luce: 4-5 su scala di grigi
Come addensante poliuretanico è stato impiegato il prodotto commerciale HYGEL 5100, che è un addensante associativo poliuretanico in soluzione organo-acquosa (cioè una soluzione di poliuretano in acqua e solvente), avente le seguenti caratteristiche:
contenuto secco: 20-30%
pH: 4-6
Viscosità: 900-1100 cP a 25°C
Per preparare il prodotto di trattamento, si pesa prima la quantità di legante poliuretanico (HYFLEX 4050); poi, utilizzando un dispersore preferibilmente di tipo “cowles” (con girante specifica per formare dispersioni di particelle solide in una fase liquida), si aggiungono poco alla volta e lentamente, sotto agitazione, le perle di vetro, lasciando girare la girante del dispersore finché si ottiene una dispersione completa ed omogenea.
Si aggiunge quindi l’addensante poliuretanico (HYGEL 5100) per addensare il sistema in modo da incrementarne l’omogeneità e migliorarne la stabilità.
Dopo l’aggiunta dell’addensante, il sistema ha una viscosità di 1500-3000 cP (misurata a una temperatura di 25°C ± 5°C).
Il prodotto di trattamento viene applicato previa diluizione in acqua nel seguente rapporto (parti in peso):
Prodotto di trattamento: 100 ± 30 parti
Acqua: 50-100 ± 20 parti
Reticolante: 1-3 ± 0,5 parti
Il reticolante è un reticolante selezionato in modo da agire sul legante poliuretanico e sull’addensante poliuretanico per provocarne la reticolazione.
Il prodotto di trattamento è stato applicato a vari substrati.
Per esempio, il prodotto di trattamento è stato applicato a substrati in pelle.
L’applicazione a substrati in pelle viene fatta preferibilmente per spalmatura, per esempio tramite una macchina di spalmatura a cilindri con sistema sincro, per permettere che si depositi in maniera uniforme una quantità minima di prodotto sufficiente a creare l’effetto desiderato.
Vantaggiosamente, si applica una quantità di prodotto di trattamento di 1-4 grammi per piede quadrato di pelle trattata.
Dopo l’applicazione del prodotto di trattamento non sono necessarie operazioni ulteriori per il fissaggio del prodotto alla pelle, in quanto la natura dei leganti poliuretanici impiegati permette di ottenere resistenze allo sfregamento a secco e a umido notevoli senza ricorrere a prodotti che possono alterare la rifrazione della luce.
È preferibile applicare (spalmare) il prodotto di trattamento sopra un substrato in pelle parzialmente fissato, su cui il prodotto di trattamento possa agganciarsi e formare un unico corpo con lo strato sottostante.
Il substrato in pelle su cui spalmare il prodotto di trattamento può essere pieno fiore o smerigliato, liscio o stampato con vari disegni di grana, naturale o coperto con pigmenti, fermo o bottalato: comunque sia, il prodotto di trattamento si è dimostrato adatto ad aderire a ogni genere di substrato in pelle.
Il risultato ottenuto su pelle è stato anche replicato su crosta con le medesime prestazioni.
Sono stati trattati anche campioni di pelle rifinita con vernice tingibordo, sempre con ottimi risultati. L’applicazione a substrati in pelle rifiniti con vernice tingibordo viene opportunamente fatta, anziché tramite spalmatrice a cilindri, tramite applicazione a pennello o rullo.
Il prodotto di trattamento sopra descritto è stato impiegato anche su altri substrati, in particolare substrati in pelle sintetica (finta-pelle); substrati tessili; carta; legno; vetro; substrati in materiali da costruzione ed edilizia, per esempio marmo, granito o altri substrati lapidei; substrati metallici; substrati ceramici; substrati polimerici o in plastica; substrati compositi; eccetera.
In tutti i casi sono stati conseguiti risultati pienamente soddisfacenti, con una eccellente adesione al substrato, elevata resistenza allo sfregamento, ottime proprietà di retro-riflessione, eccellente qualità di copertura del substrato.
Ulteriori campioni di prodotto di trattamento sono stati preparati sempre con le modalità sopra descritte, ma aggiungendo anche un secondo legante polimerico, precisamente un legante acrilico essenzialmente trasparente in dispersione acquosa, che sostituisce una parte del legante poliuretanico.
È stato utilizzato in particolare il legante acrilico denominato HYFLEX 4580, che è una dispersione acquosa di un polimero acrilico avente le seguenti caratteristiche:
contenuto secco: 40 ± 2%
pH: 7-9
Viscosità: 2000 ± 500 cP a 25°C
Peso specifico di 1,20 ± 0,1 kg/dm3
Resistenza alla luce: 4-5 su scala di grigi
Il prodotto di trattamento comprendente anche il legante acrilico si è dimostrato particolarmente vantaggioso per l’applicazione su substrati in metallo, vetro e plastica e in generale a substrati aventi una superficie particolarmente liscia.
Resta infine inteso che al processo qui descritto possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo di trattamento retroriflettente di un substrato, comprendente una fase di applicare su almeno una porzione di una superficie del substrato un prodotto di trattamento; il prodotto di trattamento comprendendo una dispersione stabilizzata di perle di vetro disperse in una fase liquida comprendente almeno un legante poliuretanico alifatico sostanzialmente trasparente, e almeno un addensante poliuretanico sostanzialmente trasparente.
- 2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il legante poliuretanico alifatico è un poliuretano alifatico polietere.
- 3. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’addensante poliuretanico è un addensante associativo poliuretanico in soluzione organoacquosa.
- 4. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le perle di vetro hanno una forma sostanzialmente sferica e hanno un diametro compreso tra circa 10 e circa 100 micron, in particolare tra circa 20 e circa 80 micron.
- 5. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le perle di vetro hanno un indice di rifrazione compreso tra circa 1,80 e circa 2,00 e in particolare tra circa 1,90 e circa 1,95, per esempio di circa 1,93.
- 6. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le perle di vetro hanno colore grigioargento.
- 7. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto di trattamento comprende: perle di vetro: 95 ± 30 parti; legante poliuretanico: 100 ± 30 parti; addensante poliuretanico: 5 ± 3 parti.
- 8. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto di trattamento comprende un legante acrilico.
- 9. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto di trattamento è preparato ponendo una quantità prefissata di legante poliuretanico in un dispersore con girante; aggiungendo sotto agitazione le perle di vetro; lasciando girare la girante del dispersore fino a ottenere una dispersione completa ed omogenea; aggiungendo poi l’addensante poliuretanico.
- 10. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto di trattamento è applicato al substrato dopo essere stato diluito in acqua e quindi in forma di dispersione o sospensione acquosa.
- 11. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto di trattamento, non diluito in acqua, ha una viscosità di 1500-3000 cP misurata a una temperatura di 25°C ± 5°C.
- 12. Processo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto di trattamento viene applicato al substrato previa diluizione in acqua nel seguente rapporto: prodotto di trattamento: 100 ± 30 parti; acqua: da 50 a 100 ± 20 parti.
- 13. Substrato avente proprietà di retroriflessione, in particolare in pelle; pelle sintetica; materiale tessile; carta; legno; vetro; materiale da costruzione ed edilizia, per esempio marmo, granito o altro materiale lapideo; materiale metallico; materiale ceramico; materiale polimerico (plastica); materiale composito, trattato con il processo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12.
- 14. Pelle, utilizzabile per la fabbricazione di indumenti, calzature, accessori, rivestimenti, eccetera, trattata con il processo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12.
- 15. Articolo, in particolare indumento, calzatura, accessorio, articolo di pelletteria, borsa, rivestimento, avente almeno una porzione in pelle trattata con il processo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12.
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2018
- 2018-02-19 IT IT102018000002806A patent/IT201800002806A1/it unknown
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