IT202000024247A1 - Processo per il conferimento di qualità ottiche dicroiche a manufatti con superfici morfologicamente complesse e manufatti così ottenuti. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo ?PROCESSO PER IL CONFERIMENTO DI QUALIT? OTTICHE DICROICHE A MANUFATTI CON SUPERFICI MORFOLOGICAMENTE COMPLESSE E MANUFATTI COS? OTTENUTI?

Campo di applicazione

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento innovativo per la realizzazione di manufatti aventi particolari propriet? fisiche ed ottiche mutevoli, sia diurne che notturne, equiparabili alle caratteristiche cangianti dei vetri dicroici; tale processo trova il suo fine di applicazione industriale negli ambiti dell?illuminotecnica, dell?arredamento e della moda.

In particolare, la presente invenzione ha per oggetto un processo che consente la realizzazione a basso costo di prodotti aventi qualsivoglia forma estetica e determinate propriet? fisiche ed ottiche mutevoli sia diurne che notturne, equiparabili a quelle cangianti dei vetri dicroici, mediante una modellazione termica di una o pi? pellicole dicroiche enfatizzate per mezzo di componenti sostenibili di origine naturale, quali resine e pigmenti cromatici ad elevata fosforescenza, che consentono l?ottenimento di effetti dalle variabilit? illimitate.

Stato della tecnica

Lo scenario contemporaneo del design spinge sempre pi? verso soluzioni vicine al concetto di pezzo unico con caratteristiche morfologiche inconsuete e complesse che consentono di ottenere oggetti originali e al contempo in grado di conferire un segno distintivo, identitario ed innovativo all?ambiente.

Una grande potenzialit? viene offerta dalla libert? espressiva dei materiali poich? consentono di sperimentare e quindi di realizzare cose prima impensabili.

La crescente attenzione rivolta alla sostenibilit? ambientale e dunque all?impiego di materie prime e derivate, adoperate in modo innovativo e in perfetto accordo estetico con i canoni imposti dalle ultime novit?, aprono la strada alla nascita di nuove definizioni di stile e linguaggio.

Ottenere articoli con tali caratteristiche imprescindibili, a costi bassi, da poter impiegare in differenti ambiti di applicazione, ? una delle prerogative che si pongono alla base delle ricerche di numerosi architetti e designer, ed ? in tale contesto che si inquadra il creato oggetto della presente proposta inventiva.

In particolare, il presente brevetto si inserisce nello stato della tecnica relativo ai materiali iridescenti che consentono di emettere diverse e molteplici cromie al variare della luce e del punto di vista.

Attualmente l?ottenimento di oggetti con queste peculiarit? pu? avvenire attraverso l?impiego del vetro dicroico (particolare tipo di vetro contenente micro-strati di ossidi metallici che conferiscono propriet? ottiche policromatiche cangianti), il cui uso tutt?oggi ? limitato a causa degli elevati costi di produzione e della necessit? di conformare gli oggetti in forma di lastre piane.

Produrre oggetti in vetro dicroico risulta essere oneroso in quanto le materie prime impiegate vengono lavorate con procedimenti alquanto complessi al fine di ottenere le tipiche propriet? iridescenti che questi vetri vantano di possedere.

In particolari contesti si ottengono i medesimi effetti ottici policromatici dei vetri in questione, sovrapponendo una pellicola dicroica ad un vetro normale.

Si tratta nello specifico di pellicole che vengono applicate utilizzando le stesse tecniche e strumenti di applicazione delle pellicole decorative standard e di quelle a controllo solare, per i vetri degli edifici residenziali e pubblici.

Tale applicazione, allo stato della tecnica attuale, avviene per incollaggio alla superfice in vetro o plexiglass sottostante ed ? limitata maggiormente alle superfici piane e lisce oltrech? ad alcune strutture aventi una faccia curva.

La principale caratteristica che acquisisce un vetro convenzionale, grazie alle pellicole dicroiche, ? il colore della luce riflessa la quale diviene iridescente.

Per tale motivo, la superficie assume colori differenti a seconda dell?angolo di visione, in quanto il colore della luce trasmessa ? differente da quello ottenuto per riflessione.

La pellicola, dunque ? in grado di riflettere una determinata componente cromatica di un fascio di luce incidente e di lasciar passare le altre offrendo tonalit? e colori differenziati.

Limiti ed inconvenienti principali della tecnica nota

Come gi? osservato, l?impiego dei vetri dicroici attualmente ? limitato a causa degli elevati costi di produzione e della necessit? di conformare gli oggetti in forma di lastre piane. Le pellicole invece, come i vetri dicroici, sono limitate dalla necessit? di avere superfici piane su cui essere applicate e quindi non sono adatte alle configurazioni morfologiche pi? complesse e plastiche, con molteplici curvature richieste da alcuni tipi di design.

? da sottolineare che allo stato dell?arte, l?uso di vetri dicroici o di film plastici dicroici nel campo del design ? ristretto al solo utilizzo su superfici vitree lisce e quasi sempre piane, poste sia all?interno che esterno, quali porte, finestre, divisori, balaustre, vetrate varie oltre che nell?ambito dell?oggettistica ed in istallazioni artistiche.

Il problema tecnico che si vuole risolvere

Data la continua richiesta di prodotti aventi caratteristiche ottiche cangianti come descritte in precedenza, ? sentita l?esigenza di mettere a punto nuovi procedimenti ambientalmente sostenibili per ampliare il loro campo di azione ad altri settori e al contempo ottenere manufatti originali e innovativi, in tempi brevi e a costi ridotti.

Il trovato in oggetto si propone di superare i limiti del costo elevato e della limitazione morfologica descritti attraverso un processo innovativo che impiega i film dicroici adattandoli alle superfici complesse, modificandone totalmente l?estetica fisica superficiale. ? di fondamentale importanza rimarcare che con la sovrapposizione adesiva, secondo la tecnica standard precedentemente esplicitata, ad oggi tutti i prodotti finali risultano essere seriali e ripetitivi;

? anche questo un ulteriore aspetto che l?oggetto del presente trovato si propone di innovare. Mediante il procedimento di seguito illustrato, modificando radicalmente la metodica di sovrapposizione, abbinando una modellazione termica e l?utilizzo di elementi sostenibili, di origine naturale, quali colle, resine e pigmenti cromatici ad elevata fosforescenza nel processo di produzione, si amplificano le caratteristiche di adattabilit? prima elencate, ottenendo effetti dalla variabilit? pressoch? illimitata.

In via preliminare, per la comprensione degli effetti fisici ed ottici finali del suddetto procedimento si pone in attenzione come esempio l?oggettistica unica e irripetibile ottenuta dalle lavorazioni dei vetri di Murano, in quanto l?oggetto del presente trovato consente di ottenere al contempo il medesimo carattere di complessit?, ma con il vantaggio di una ampia riproducibilit? in differenti ambiti industriali.

Si possono dunque riassumere di seguito le parti considerevoli che la presente proposta inventiva intende percorrere:

-manufatti di qualsiasi forma e dimensione dalle medesime caratteristiche ottiche e fisiche degli oggetti prodotti in vetro dicroico;

-design sostenibile, mediante l?impiego di materie prime riciclabili e naturali;

-prodotti finali aventi peso minimo;

-basso costo di produzione;

-possibilit? di applicazione industriale del processo in campi differenziati;

-modificazione evidente della superficie del film dicroico adoperato, in termini di texture ed estetica conosciuta;

-modulabilit? della miscelazione degli elementi di origine naturale impiegati nel processo, quali acqua, pigmenti cromatici, colle e resine deputate all?amplificazione visiva dell?iridescenza della pellicola dicroica modellata e della protezione complessiva del prodotto.

I disegni

Ulteriore oggetto dell?invenzione sono i prodotti ottenuti con il suddetto procedimento, aventi le caratteristiche essenziali delle rivendicazioni sottostanti annesse.

Descrizione dettagliata di una forma dell?invenzione

Caratteristiche e vantaggi del processo per la realizzazione secondo l?invenzione e dei prodotti cos? ottenuti risulteranno pi? chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue di una loro forma realizzativa fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, di un sistema di illuminazione, con riferimento ai disegni annessi di cui:

-la figura 1, ? una vista di un diffusore in vetro ottenuto al termine della prima fase del processo secondo l?invenzione;

-la figura 2, illustra l?applicazione della pellicola dicroica sul diffusore, secondo la seconda fase del processo dell?invenzione;

-la figura 3, ? una vista dell?oggetto ottenuto al termine della terza fase secondo il processo dell?invenzione;

-la figura 4, ? una vista del prodotto finale al termine della quarta fase del processo secondo l?invenzione.

Descrizione del processo

Il processo consiste in una modellazione di una o pi? pellicole dicroiche su manufatti aventi morfologie complesse con l?ausilio di elementi sostenibili di origine naturale ed una fonte di calore per plasmare e caratterizzare i film; come si evince a titolo esemplificativo e non limitativo dalla figura 4 e dettagli relativi, in cui ? mostrato nella sua conformazione finita un prodotto illuminotecnico di arredo secondo il procedimento della presente proposta inventiva. Un processo conforme alla seguente invenzione prevede, data una forma concava o convessa, costituita da un?anima in vetro o altro materiale resistente al calore (vedi figura 1, dettaglio A), di versare sulla superficie esterna o interna di essa un preparato cromatico adesivo di origine naturale ad elevata fosforescenza. Su tale preparato, dopo una breve sedimentazione, ne segue una prima texturizzazione di tipo stocastica (vedi figura 1, dettaglio B), per il cui ottenimento si ? ricorso ad una pellicola plastica adesa con pressioni variabili alla superficie trattata, per venire in un secondo momento rimossa insieme ad eventuali grumi in pre-asciugatura col fine di una omogeneizzazione complessiva.

Segue la seconda fase del procedimento, come si evince dalla figura 2, i cui dettagli A e B sono rispettivamente il diffusore in vetro e la pellicola dicroica, la quale contempla l?applicazione del film dicroico dalle dimensioni opportunamente scelte in base a quella della superficie vitrea del corpo in uso, su cui verr? adesa per subire su di essa una modellazione termica.

La pellicola dicroica in questione viene dunque rapidamente scaldata e al contempo modellata per mezzo di un flusso di aria calda compreso tra 80? C e 340? C.

Il materiale di cui ? composta la pellicola dicroica del suddetto processo, ? un polimero termoplastico semicristallino completamente riciclabile, conosciuto come polietilene tereftalato (PET).

L?elevata temperatura a cui ? sottoposto determina modificazioni a livello chimico e fisico dello stesso provocandone la simultanea aderenza alla superficie in vetro e la fuoriuscita dell?aria tra gli interstizi, con conseguente trasformazione della sua conformazione estetica. Al termine di suddetta fase si verifica la formazione di una serie di ramificazioni a rilievi differenti che compongono una seconda texture fisica di tipo stocastica, come si evince in linea generale dalla figura 3. Quest?ultima trama ottenuta risulta unica nella sua conformazione dato che la disposizione ritmica dei rilievi (vedi figura 3 dettaglio A) ? puramente casuale e scandita dall?aria intrappolata tra la pellicola dicroica e la superficie vitrea.

Come da figura 4, la terza fase prevede un ulteriore apporto amplificativo in termini estetici di iridescenza e fosforescenza, e di protezione da parte di agenti esterni, quali urti, cadute e graffi del medesimo prodotto.

Quest?ultima fase comprende la colatura a gravit? di un preparato ad inizio catalizzazione di eco-resina epossidica e pigmenti cromatici ad elevata fosforescenza sulla superficie dicroica precedentemente modellata di un prodotto, del tipo come riportato in figura 3 e distribuita omogeneamente.

Al termine dell?indurimento, la conseguente formazione di una serie di ramificazioni a rilievo, caratterizzate da forme geometriche policromatiche, cangianti e luminose, (vedi figura 4, dettaglio A), amplifica le texture stocastiche anteriormente create durante le fasi precedenti e visibilmente sovrapposte in modo consequenziale fra loro.

La quarta fase, invece, consiste nella rifinitura dell?esito prodotto mediante scartavetratura e lucidatura o ulteriori trattamenti migliorativi per garantire sia la tenuta ad alcuni agenti e sollecitazioni sia l?amplificazione degli effetti ottici dovuti all?interazione della luce con i materiali texturizzati.

La presente invenzione ? stata fin qui descritta con riferimento ad una forma preferita di realizzazione. ? da intendersi che possano sussistere differenti forme di realizzazione che asseriscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall?ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

? importante evidenziare che una possibile variante della presente invenzione ? rappresentata dall?eliminazione dell?anima o forma del manufatto una volta effettuata la sovrapposizione, l?adattamento, il riscaldamento e il modellamento ad essa della pellicola dicroica.

In tal caso, si passerebbe direttamente alla seconda fase del processo enunciato in precedenza, saltando la prima fase inerente alla texturizzazione del preparato cromatico adesivo.

In tale variante, la modellazione termica della pellicola dicroica e la deposizione aggiuntiva delle resine e pigmenti luminescenti su di essa, a raffreddamento avvenuto, le conferiscono una forma e consistenza tale da consentirne l?uso anche priva del supporto costituito dall?anima o della struttura di base iniziale, su cui la pellicola ? stata precedentemente adattata e modellata.

Tale metodo pu? essere sfruttato nelle applicazioni laddove il peso del manufatto rappresenta un impedimento o caratteristica importante, come ad esempio, lampade a sospensione, pannelli decorativi, prodotti di gioielleria quali orecchini, monili ed altre tipologie di prodotto in cui il corpo finale dell?oggetto consisterebbe nella pellicola dicroica modellata e texturizzata, conservando un peso notevolmente ridotto pur mantenendo le propriet? cangianti dei vetri dicroici, amplificate per mezzo delle resine, dei preparati cromatici luminescenti aggiuntivi, le conseguenti texture stocastiche superficiali, oltrech? tutti i vantaggi enunciati nel procedimento.

Altres? nell?ambito delle rivendicazioni allegate, al fine di raggiungere specifici risultati ed effetti ottici, la persona esperta del ramo potr? apportare al processo oggetto della seguente invenzione modifiche e sostituzioni di elementi descritti con altri anche in parte equivalenti, come ad esempio indicativo e non limitativo, sia l?impiego standard che la modellazione secondo la presente proposta inventiva di pellicole dicroiche di qualsiasi spessore e colorazione, costituite da polietilene tereftalato (PET) e di quelli citati dalle rivendicazioni sottostanti annesse, quali pellicole dicroiche a base di PET e varianti di esso che pellicole dicroiche a base di cloruro di polivinile (PVC) e varianti di esso oltre che pellicole non dicroiche ma costituite da uno o pi? materiali precedentemente elencati.

Claims (15)

Rivendicazioni MODIFICATE

1. Procedimento per il conferimento di qualit? ottiche dicroiche a manufatti con superfici morfologicamente complesse, comprendente le seguenti fasi:

a) predisposizione di un?anima di supporto in un materiale termoresistente e stabile al calore;

b) applicazione di una o pi? pellicole su una o pi? superfici di detta anima di supporto, in cui dette una o pi? pellicole sono precedentemente adattate in base all?estensione della superficie di detta anima su cui sono destinate ad essere applicate; c) modellazione termica di dette una o pi? pellicole e simultanea aderenza delle stesse alla superficie di detta anima per promuover la fuoriuscita dell?aria dagli interstizi presenti tra dette una o pi? pellicole e la superficie di detta anima di supporto; d) l?applicazione e distribuzione omogenea, mediante colatura a gravit? e a pennello, sulla superfice della pellicola precedentemente modellata, di un preparato ad inizio catalizzazione di eco-resina epossidica e pigmenti fosforescenti.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui dette una o pi? pellicole sono in un materiale polimerico scelto nel gruppo comprendente polietilene tereftalato (PET) e varianti di esso, polietilene ad alta densit? (PE-HD), polietilene a bassa densit? (PE-LD), pellicole in cloruro di polivinile (PVC) e varianti di esso, pellicole in polipropilene (PP), film siliconici, in poliestere, o similari.

3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui dette una o pi? pellicole sono pellicole dicroiche.

4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di modellazione termica ? eseguita mediante applicazione sulla superficie di detta anima di supporto di un flusso costante di aria calda.

5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 3, in cui detta fase di modellazione termica ? eseguita mediante inserimento in forno di detta anima di supporto provvista di detta pellicola.

6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di modellazione termica ? eseguita a temperatura predeterminata per durata e distanze tali da consentire la deformazione plastica della pellicola in assenza di bruciature.

7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta anima di supporto ? in un materiale vitreo scelto nel gruppo comprendente vetro trasparente, vetro satinato, vetro colorato, vetro opaco, vetro dicroico, vetro zigrinato, vetro temperato, vetro resistente al calore, vetro strutturale, vetro opale, vetro ottico, vetro di Boemia, vetro di quarzo, vetro artistico, vetro espanso, vetro fotocromatico, vetro fotosensibile e similari.

8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 6, in cui detta anima di supporto ? in un materiale scelto nel gruppo comprendente policarbonato (PCC), plexiglass (polimetilmetacrilato o PMMA), ceramica, vetro sintetico acrilico in polistirene, e materiali di ultima generazione.

9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ? prevista una fase di rimozione di detta anima di supporto successivamente a detta fase di modellazione termica.

10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 8, in cui, a monte di detta fase di modellazione termica, ? prevista una fase di deposizione, mediante colatura a gravit? e a pennello, sulla superficie interna o esterna di detta anima di supporto, di un preparato collante naturale ad elevata fosforescenza, successiva sedimentazione e placcaggio dello stesso mediante applicazione di una pellicola plastica adesa con pressioni variabili alla superficie di detta anima di supporto, rimozione di detta pellicola insieme ad eventuali grumi in eccesso.

11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui ? prevista una fase di applicazione su detto preparato collante di un prodotto scelto tra pellicole plastiche trasparenti o colorate, tessuti in fibra naturale o sintetica, stampi, spugne, detti prodotti essendo applicati mediante procedimenti meccanici quali adesione, stropicciatura, placcatura, alla superficie appena trattata con pressione variabile ed essendo prevista una fase finale di rimozione degli stessi.

12. Procedimento secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detto preparato collante ? costituito da una miscela composta da 30% di colla naturale, 20% di acqua e 50% di pigmenti fosforescenti o comunque in rapporto tale da garantire l?adesione della miscela alla superfice, in cui la colla pu? essere sia naturale che sintetica quali colla vegetale, colla animale, colla acetovinilica, colla acrilica, colla epossidica monocomponente, bicomponente o similari.

13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previste, a valle di detta fase di modellazione termica ed eventualmente di detta fase di deposizione del preparato collante, di una o pi? fasi di rifinitura, quali scartavetratura, lucidatura, finitura, taglio, verniciatura, colatura, bagno, incisione, rivestimento, sigillatura, atti alla protezione e fissazione dei componenti e processi effettuati e/o alla modificazione cromatica del prodotto finale.

14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto preparato ad inizio catalizzazione di eco-resina epossidica e pigmenti cromatici ha concentrazione da 5 g a 25 g di pigmenti per litro di resina ed in cui la resina ? scelta nel gruppo comprendente resine vegetali, resine sintetiche quali resine fenoliche, resine acriliche, resine epossidiche, resine in poliestere insature, resine vinilestere, resine termoindurenti, resine termoplastiche o similari.

15. Procedimento secondo la rivendicazione 14, in cui detti pigmenti cromatici sono pigmenti fluidi o costituiti da flakes in polvere da 5?m a 2 mm, quali pigmenti naturali organici, pigmenti naturali inorganici, pigmenti organici sintetici, pigmenti inorganici sintetici, terre rare, fosforescenti, fluorescenti, iridescenti, metallizzati, opachi, semi opachi, trasparenti, alluminati, carbonati di europio, carbonati di stronzio a base di fosforo, solfuro di zinco, smalti o similari.