MXPA98002217A - Mezclas de colorante fluorescente - Google Patents

Abstract

Se proporciona un artículo amarillo fluorescente que comprende polímeros de policarbonato, colorante perilenimida Chromophthal Red 6961 A y por lo menos un colorante amarillo-verde que se selecciona del grupo que consiste esencialmente de Lumogen F Yellow 083, CI Solvent Yellow 98, CI Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF, CI Solvent Green 4, CI Solvent Green 5, CI Pigment Yellow 101, Golden Yellow D304 y CI Solvent Yellow 131 en donde el artículo resultante tiene coordenadas de cromaticidad (x, y) dentro delárea definida por (0.425, 0.480), (0.465, 0.535), (0.577, 0.440) y (0.500, 0.410) en términos del sistema colorimétrico estándar CIE 1931 y medida utilizando la geometría 0/45 y evaluado con el estándar CIE Illuminant D65.

Description

MEZCLAS DE COLORANTE CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un colorante fluorescente. Específicamente, la invención se relaciona con proporcionar artículos amarillos fluorescentes. aon Se conoce comúnmente que los colores fluorescentes proporcionan visibilidad aumentada para señales visuales bajo la mayor parte de las condiciones de iluminación, pero particularmente bajo condiciones de iluminación natural baja. Estas condiciones de iluminación natural baja se presentan al oscurecer y también en la mañana y presentan un reto para los fabricantes de signos de tránsito. Si se desea visibilidad aumentada de un artículo, el artículo con frecuencia es colorado con pigmentos fluorescentes. Los colores fluorescentes permiten visibilidad aumentada debido al contraste visual que producen los colores fluorescentes con respecto al ambiente lo que vuelve a los materiales más adecuados que los artículos no fluorescentes habituales. Las señales de tránsito con colores fluorescentes son efectivas REP: 26963 para incrementar la visibilidad de las señales, lo cual incrementa la seguridad de los conductores. Aunque las señales fluorescentes incrementan la seguridad de los conductores, su uso para señales amarillas se ha limitado debido a la dificultad de obtener un color amarillo fluorescente verdadero. Hasta la fecha, los pigmentos fluorescentes están disponibles únicamente en un intervalo limitado de tonos. Por ejemplo, están disponibles comercialmente pigmentos fluorescentes que incluyen al rojo fluorescente, naranja fluorescente y amarillo-verde fluorescente. Sin embargo, un amarillo fluorescente verdadero el cual satisfaga los requerimientos de cromaticidad de la Comisión Internacional de l'eclairage (CIÉ) y ASTM aún no está disponible. Como se sabe en la técnica, la CIÉ proporciona recomendaciones internacionales para colores de superficie para señalización visual. La formulación de colores utilizando pigmentos habituales o convencionales es bien conocida. Los colores habituales no emiten luz. Por lo tanto, cuando se formulan colores con pigmentos habituales, los parámetros importantes a considerar son las propiedades de absorción de luz y de reflexión de luz de los pigmentos. Por otra parte, los colores fluorescentes emiten luz. Por lo tanto, cuando se formulan con colorantes fluorescentes, los parámetros importantes a considerar son la absorción de luz, la reflexión de luz y las propiedades emisivas de luz de los pigmentos fluorescentes. Debido a esta diferencia entre los colores habituales y fluorescentes, es necesaria una consideración adicional cuando se trabajan formulaciones de colores con colorantes fluorescentes. La técnica de formulación de colores a partir de colorantes habituales se ha desarrollado bien. Por ejemplo, se sabe que una mezcla de un pigmento azul con un pigmento rojo proporcionará un color púrpura. Sin embargo, la técnica de formulación de colores a partir de pigmentos fluorescentes no ha sido bien definida. La patente norteamericana número 4,443,226 cedida para Rosher describe la combinación de tioindigo y/o derivados de una serie rojo y rosa de tioindigo con tintes dispersos amarillos específicos para obtener una sombra naranja-rojo fluorescentes según se requiere para satisfacer el punto de color, la luminancia y la resistencia a la luz. Existe necesidad de artículos fluorescentes amarillos tales como aquellos útiles para señalización visual, por ejemplo, señales de tráfico. Actualmente, la técnica no posee tales artículos fluorescentes amarillos y hay una manera obvia de obtenerlos.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN La invención proporciona artículos fluorescentes los cuales tienen un color amarillo con coordenadas de cromaticidad dentro de los requerimientos de CIÉ y ASTM. Cada artículo está constituido de un policarbonato y una mezcla de por lo menos dos colorantes diferentes. También se proporcionan laminados retrorreflejantes amarillo fluorescentes y métodos para fabricar tales laminados. Se proporciona un artículo amarillo fluorescente que comprende el colorante de perilenimida de policarbonato Chromophthal Red 6961 A y por lo menos un colorante amarillo-verde que se selecciona del grupo de Lumogen F Yellow 083, Cl Solvent Yellow 98, Cl Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF, Cl Solvent Green 4, Cl Solvent Green 5, Cl Pigment Yellow 101, Golden Yellow D304 y Cl Solvent Yellow 131. El artículo resultante tiene coordenadas de cromaticidad (x, y) dentro del área definida por (0.425, 0.480), (0.465, 0.535), (0.577, 0.440) y (0.500, 0.410) en términos del sistema colorimétrico estándar CIÉ 1931 y medida utilizando la geometría 0/45 y evaluado con el estándar CIÉ Illuminant D65. Un método para fabricar un artículo amarillo fluorescente comprende las etapas de: (a) combinar policarbonato, un colorante de perilenimida Chromophthal Red 6961 A y por lo menos un colorante amarillo-verde que se selecciona del grupo que consiste esencialmente de Lumogen F Yellow 083, Cl Solvent Yellow 98, Cl Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF, Cl Solvent Green 4, Cl Solvent Green 5, Cl Pigment Yellow 101, Golden Yellow D304 y Cl Solvent Yellow 131, en donde el artículo resultante tiene coordenadas de cromaticidad (x, y) dentro del área definida por (0.425,0.480), (0.465,0.535), (0.577,0.440) y (0.500,0.410) en términos del sistema colorimétrico estándar CIÉ 1931 y medida utilizando la geometría 0/45 y evaluado con el estándar CIÉ Illuminant D65; y (b) extruir la combinación para proporcionar una película.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se explica adicionalmente con referencia a los dibujos, en los que: la figura 1 es una ilustración en seccidn transversal de una porción de una modalidad retrorreflejante de la invención; la figura 2 es una ilustración en sección transversal de una porción de otra modalidad retrorreflejante de la invención; la figura 3 es una ilustración en sección transversal de otra modalidad retrorreflejante de la invención; y la figura 4 es un diagrama de cromaticidad CIÉ 1931 que define el área de espacio de color definido en la presente como amarillo. Estas figuras, excepto la figura 4, no esta en escala y únicamente son ilustrativas y no limitantes.

DESCRIPCIÓN PETat?T-*p& PE LAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS Definiciones Como se utiliza en la presente, el término "pigmento" quiere significar un pigmento o colorantes u otras sustancias utilizadas por impartir el tono y croma y valor a un artículo. Como se menciona en la presente, el término "pigmento convencional" o "pigmento habitual" se utiliza de manera intercambiable en la presente y quiere significar pigmentos los cuales no muestran propiedades fluorescentes. Como se menciona en la presente, el término "colorante" significará sustancias las cuales imparten color a un sustrato por absorción selectiva de luz. Los colorantes son solubles y/o viajan a través de un proceso de aplicación el cual, por lo menos temporalmente destruye cualquier estructura cristalina de las sustancias de color. Los colorantes son retenidos en el sustrato por absorción, solución y retención mecánica, o por enlaces químicos, iónicos o covalentes. Como se menciona en la presente, el término "colorante fluorescente" quiere significar un colorante el cual absorbe luz en una primera longitud de onda y emite en una segunda longitud de onda la cual es mayor que la primera longitud de onda. Como se menciona en la presente, el término "amarillo" quiere significar un color el cual está dentro del área definida por las cuatro coordenadas de cromaticidad CIÉ graficadas y mostradas en la figura 4: .500 .410 .425 .480 .465 .535 .557 .440 Preferiblemente el área está definida por, coordendas de cromaticidad (x, y) : (0.425, 0.48), (0.465, 0.535), (0.557, 0.44) y (0.5, 0.41); de manera más preferible (0.425, 0.48), (0.465, 0.535), (0.532, 0.465) y (0.48, 0.43); y de manera más preferible (0.44, 0.5), (0.465, 0.535), (0.532, 0.465) y (0.5, 0.443). Los intervalos más preferidos definen saturaciones altas de color . La invención se obtiene al combinar un colorante fluorescente amarillo-verde con un colorante perilenimida en una matriz polimérica en la cual es soluble la mezcla de colorantes. El colorante perilenimida utilizada en la invención es de apariencia de color naranja. La combinación de colorantes se ha encontrado que es específica para el polímero .

PolicarkQnatP El policarbonato es una matriz la cual es útil en la invención. El colorante perilenimida Chromophthal Red 6961A se adquiere de Ciba Geigy de Basilea, Suiza, es útil en matrices de policarbonato. Este colorante imida puede combinarse con por lo menos un colorante amarillo-verde que se selecciona del grupo de Lumogen F Yellow 083 disponible de BASF of Ludwingshafen , Alemania, Cl Solvent Yellow 98, Cl Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF disponibles de Ciba-Geigy de Basilea, Suiza, Cl Solvent Green 4, Cl Solvent Green 5, Cl Pigment Yellow 101, Golden Yellow D-304 disponible de Day-Glo de Cleveland, Ohio y Cl Solvent Yellow 131.

Mezclas de Policarbonato/Poliéster Las aleaciones de poliéster/policarbonato tales como DA003 disponible de Eastman Chemical Company, Kigsport , TN es una matriz la cual es útil en la invención. El colorante de perilenimida Chromophthal Red 6961A es útil en matrices de policarbonato/poliéster. Se puede combinar cualquiera de los colorantes perilenimida mencionados con por lo menos un colorante amarillo-verde Lumogen F Yellow 083 disponible de BASF of Ludwingshafen, Alemania, Cl Solvent Yellow 98, Cl Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF disponibles de Ciba-Geigy de Basilea, Suiza, Cl Solvent Green 4, Cl Solvent Green 5, Cl Pigment Yellow 101, Golden Yellow D-304 disponible de Day-Glo de Cleveland, Ohio y Cl Solvent Yellow 131.

Proporcion s de Colorante y Cargas La proporción de colorante amarillo-verde respecto al colorante perilenimida puede variar en un amplio intervalo. En proporciones adecuadas, las mezclas de colorante de la invención proporcionarán un color fluorescente amarillo dentro de las coordenadas de cromaticidad para amarillo, como se define antes, las cuales abarcan los límites tanto ASTM como CIÉ para el amarillo en señalización visual. El intervalo de la relación de colorante amarillo-verde respecto al colorante perilenimida para obtener un amarillo fluorescente está en el intervalo desde aproximadamente 100 partes de colorante perilenimida a una parte de colorante amarillo-verde en peso, hasta aproximadamente 10 partes de colorante perilenimida a 100 partes de colorante amarillo-verde. Una persona familiarizada con la técnica reconocerá que la proporción real elegida dependerá de las variables en base al uso final propuesto de la invención. Estas incluyen el peso molecular y las características de absorción (tales como absortividad molar) de los colorantes específicos utilizados, y también incluye variables de construcción de productos tales como espesor de la película si se va a construir una película. Si la invención se utiliza en construcciones de laminados retrorreflejantes, la proporción de colorante amarillo-verde respecto al colorante perilenimida también depende del uso de las capas de soporte que se utilizan para obtener la retrorreflexión tales como microesferas, cubos y similares las cuales se describen con mayor detalle en lo siguiente. Típicamente, entre aproximadamente 0.01 y aproximadamente 2.00 por ciento en peso, y de manera preferible entre aproximadamente 0.05 y aproximadamente 0.70 por ciento en peso, y de manera más preferible entre aproximadamente 0.1 y aproximadamente 0.5 por ciento en peso de la mezcla de colorante fluorescente está contenida en el artículo de la presente invención. Se comprenderá que los artículos con carga de colorante fuera de este intervalo se pueden utilizar de acuerdo con la invención. Aunque la carga de colorante puede variar en base a la aplicación final, estas cargas son típicas para una película con un espesor aproximado desde 0.075 hasta 0.25 mm. Sin embargo, si se va a agregar el colorante a una película más gruesa, cargas de colorante menores pueden proporcionar el mismo efecto visual. Como se conoce por aquellos familiarizados con la técnica, los artículos que tienen cargas de colorantes más fuertes mostrarán una fluorescencia más brillante y/o un color más profundo que los artículos con cargas de colorante más ligeras el mismo colorante. Sin embargo, los artículos que tienen cargas de colorante fluorescente muy elevadas pueden mostrar un fenómeno de autosuspensión el cual se presenta cuando las moléculas del colorante fluorescente absorben la energía emitida por moléculas de colorante fluorescentes vecinas. Esta autosuspensión provoca una disminución indeseable en la brillantes fluorescente. En algunas modalidades, los artículos de la invención son películas. En otras modalidades adicionales, estas películas de la invención son retrorreflejantes. Las películas de la invención sin agentes opacificantes tales como óxido de titanio o carbonato de calcio son transparentes. Tal capacidad se puede obtener como se muestra en la figura 1 al formar elementos 20 retrorreflejantes en el segundo lado 16 de la capa 12 de color, o alternativamente como se muestra en la figura 2, al unir una lámina 42 de base retrorreflejante a una segunda 36 capa 32 de color, ya sea con una capa 40 adhesiva intermedia transparente como se muestra o bien por laminado de estas láminas y las capas de color en contacto directo entre si (no mostrado) . Como se muestra en la figura 2, la lámina 42 de base retrorreflejante comprende un miembro de elementos retrorreflejantes de esquina de cubo formados en el lado 46 trasero de la misma. En otras modalidades, las láminas de base retrorreflejantes comprenden una estructura retrorreflejante basada en microesferas, por ejemplo, que comprende una monocapa de microesferas transparentes y medios reflejantes colocados en el lado opuesto de la monocapa como la capa de color. Por ejemplo, se puede laminar una capa de lámina/capa de color en combinación de la invención con la superficie delantera de la película de cubierta de un laminado retrorreflejante de lentes encapsulados tal como se describe en la patente norteamericana número 3,190,178 (McKenzie) , o incluso se puede utilizar como una película de cubierta de un laminado de lentes encapsulados. Una capa de pantalla es una lámina superior de polímero transparente y puede o no incluir una sustancia que absorba UV y que es opcional en la presente invención. En las modalidades retrorreflejantes, la capa de color o por lo menos aquella porción la cual está colocada en forma de elementos retrorreflejantes , es decir, entre los elementos retrorreflejantes y la capa de pantalla, debe ser sustancialmente transparente a la luz visible. La figura 3 ilustra otra modalidad retrorreflejante de la invención en la que el artículo de la invención es un retrorreflector del "tipo de botón" . El artículo 50 comprende una capa 52 de color con un primer lado 54 y un segundo lado 56, la capa 58 de pantalla se coloca en el primer lado 54, y un miembro 60 de base, con la capa 58 de pantalla y el miembro 60 de base constituyendo la capa 52 de color. El segundo lado 56 tiene elementos 62 retrorreflejantes formados en la misma. La capa 58 de pantalla y la capa 52 de color se pueden colocar separadas entre si, como se muestra o alternativamente se pueden colocar en contacto entre si. El artículo 50 se puede montar en un soporte (no mostrado) por ejemplo un panel de señal, de manera que el primer lado 54 esté presente para su observación y efecto retrorreflejante, con la capa 58 de pantalla.

Si se desea, los artículos de la invención se pueden elaborar en forma sustancialmente rígida o flexible. Por ejemplo, en algunas modalidades el artículo puede ser lo suficientemente flexible para enrollarse alrededor de un mandril que tenga un diámetro de aproximadamente 1 centímetro.

Ejemplos La invención se explica adicionalmente por los siguientes ejemplos los cuales se consideran como no limitantes. A menos que se indique de otra manera, todas las cantidades se expresan como partes en peso. Se utilizan en los ejemplos las siguientes abreviaturas: Abreviatura Significado L083 Lumogen F Yellow 083 - colorante de perileno de BASF SY98 Cl Solvent Yellow 98 - colorante tioxanteno de Hoechst SY160 Cl Solvent Yellow 160:1 - colorante de benzocazolecoumarina de Bayer 08GF Oraset Yellow 8GF - colorante de metina de Ciba-Geigy SG4 Cl Solvent Green 4 - colorante de xanteno de BASF SG5 Cl Solvent Green 5 - colorante de perileno de BASF PY101 Cl Pigment Yellow 101 - colorante de zo etina de BASF D304 Golden Yellow D-304 - colorante de toxanteno de Day-Glo Color SY131 Cl Solvent Yellow 131 - colorante de naftalimida de Day-Glo Color 6961A Chromophthal Red 6961A de Ciba Geigy PC Policarbonato de bisfenol A Medición de Color Las coordenadas de cromaticidad para las muestras se determinan utilizando un espectrofotómetro Labscan 6000 de Hunter Associates Laboratory, Inc. de Reston, VA con los siguientes ajustes y condiciones: Iluminante DA , Geometría 0/45, y Observador estándar grado 2 CIÉ Fluorescencia Las muestras se observan bajo iluminación de luz diurna para probar si las películas de muestra aparecen fluorescentes a simple vista. Las muestras se consideran fluorescentes si brillan a lo largo de un borde cortado.

Ejemplo 1 El ejemplo 1 demuestra modalidades de la invención en una matriz de policarbonato con una gama de cargas de colorante . Las películas se preparan para el ejemplo 1 como sigue. Los colorantes fluorescentes se mezclan con granulos de resina de policarbonato en las cargas en por ciento en peso indicadas en la tabla 1. Los granulos de resina utilizados son Ma rolon FCR-2407, disponible de Bayer Corporation de Pittsburgh, PA. La mezcla de colorante/resina se seca durante ia noche para eliminar la humedad. Después de secar durante la noche, la mezcla se extruye en una película de aproximadamente 0.1 mm (4 milésimas de pulgada) de espesor utilizando un extrusor de tornillo único con tres zonas de calentamiento que se establecen a 260°C, 260°C y 304°C, y un troquel de película que se establece a 304°C. El extrusor es un extrusor de tornillo único de 19 mm (3/4 pulgadas) de Haake Rheocord disponible de Haake de Karlsruhe Alemania. Las muestras se preparan al laminar en caliente dos películas coloreadas de 0.10 mm (4 milésimas de pulgada) juntas y al laminar una lámina superior de PMMA transparente de 0.05 mm (2 milésimas de pulgada) a una primera superficie de la película coloreada resultante. Los elementos retrorreflejantes se incrustan en la segunda superficie de la película coloreada. La lámina superior de 0.05 mm (2 milésimas de pulgada) contiene 1.8% en peso de Tinuvin 327 de Ciba Geigy Corp. Se determina el color para cada muestra como se describe antes y los resultados se muestran en la tabla 1.

También se llevan a cabo pruebas de fluorescencia para cada muestra y se observan en cada muestra.

Tabla 1 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (3)

1. Un artículo amarillo fluorescente que comprende policarbonato, el colorante de perilenimida Chromophthal Red 6961A y por lo menos un tinte o colorante amarillo-verde que se selecciona del grupo que consiste esencialmente de Lumogen F Yellow 083, Cl Solvent Yellow 98, Cl Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF, Cl Solvent Green 4, Cl Solvent Green 5, Cl Pigment Yellow 101, Golden Yellow ' D304 y Cl Solvent Yeliow 131, en donde el artículo resultante tiene coordenadas de cromaticidad (x, y) dentro del área definida por (0.425, 0.480), (0.465, 0.535), (0.577, 0.440) y (0.500, 0.410) en términos del sistema colorimétrico estándar CIÉ 1931 (CIÉ 1931 Estándar Colorimetric System) y medida utilizando la geometría 0/45 y evaluado con ei estándar CIÉ Illuminant D65 (CIÉ Standar IIluminan D65) .

2. Un artículo amarillo retrorreflejante fluorescente, caracterizado porque comprende una capa de color que tiene un primero y segundo lados, en donde la capa de color está constituida del colorante de perilenimida Chromophthal Red 6961 A y por lo menos un colorante amarillo-verde que se selecciona del grupo que consiste esencialmente de Lumogen F Yellow 083, Cl Solvent Yellow 98, Cl Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF, Cl Solvent Green 4, Cl Solvent Green 5, Cl Pigment Yellow 101, Golden Yellow D304 y Cl Solvent Yellow 131 disuelto en policarbonato, en el que la capa de color tiene coordenadas de cromaticidad (x, y) dentro del área definida por (0.425, 0.480) , (0.465, 0.535), (0.577, 0.440) y (0.500, 0.410) en términos del sistema colorimétrico estándar CIÉ 1931 y medida utilizando la geometría 0/45 y evaluado con el estándar CIÉ Illuminant D65, y el artículo comprende elementos retrorreflejantes en un lado de la capa de color o una lámina de base retrorreflejante colocada en un lado de la capa de color y el artículo comprende elementos retrorreflejantes en un lado de la capa de color o una lámina de base retrorreflejante colocada en un lado de la capa de color.

3. Un método para fabricar un artículo amarillo fluorescente, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) combinar policarbonato, un colorante de perilenimida Chromophthal Red 6961A y por lo menos un colorante amarillo-verde que se selecciona del grupo que consiste esencialmente de Lumogen F Yellow 083, Cl Solvent Yellow 98, Cl Solvent Yellow 160:1, Oraset Yellow 8GF, Cl Solvent Green 4, Cl Solvent Green 5, Cl Pigment Yellow 101, Golden Yellow D304 y Cl Solvent Yellow 131, en donde el artículo resultante tiene coordenadas de cromaticidad (x, y) dentro del área definida por (0.425,0.480), (0.465,0.535), (0.577,0.440) y (0.500,0.410) en términos del sistema colorimétrico estándar CIÉ 1931 y medida utilizando la geometría 0/45 y evaluado con el estándar CIÉ Illuminant D65; y (b) extruir la combinación para proporcionar una película.