[发明专利]知觉色取决于观察角的粉末涂层

说明书

本发明涉及具有取决于观察角的亮丽知觉色的粉末涂层，下面称作随角异色效应粉末涂层，涉及它们的制备方法和涉及它们的用途。

许多颜料和涂料生产商因环境方面的原因而致力于用无溶剂油漆和涂料组合物来代替水性油漆和涂料组合物(尤其含溶剂的那些)。这对于不含颜料的体系或对于含有无机和/或有机吸收颜料的体系来说已经实现。取代随角异色效应底涂料中的溶剂将尤为重要，因为为了使常常为片形特殊随角异色效应颜料取向，在加工过程中这些涂料(由体系所造成的结果)被配制成低粘度并因此具有特别高的溶剂含量。对于随角异色效应底涂料的生产，迄今还没有生产出满足使用性能要求的无溶剂涂料。这里特别理想的是有色性取决于观察角的随角异色效应涂料，它包括片形胆甾型液晶颜料作为旋光性组分，例如描述在下面文献中：WO95/29961,WO95/29962,DE4418076A1,DE4418075A1,DE4416191A1和DE4240743A1。这些申请描述了许多方法，在这些方法的第一步中制备片形颗粒物，在第二步中将其分散于含水和/或含溶剂的涂料体系中。在第三步中，使用已知的加工技术来生产随角异色效应涂料。

DE4416993A1描述了随角异色效应涂料，其中颜料能够在没有粘结剂的情况下使用。然而，根据这一文献中的信息，只有使用高沸点溶剂可固化液晶聚合物的情况下才可行。在DE-A-4416993中描述的聚合物是基于4-(羟基苯基)-(1-[3-羟基-2-甲基]丙基)硫化物作为手性组分，它们的制备需要耗费的合成过程。液晶聚合物可溶于溶剂中，结果是，对于透明涂层也会遇到溶胀问题，同样导致螺距变化并因此引起色彩性能的变化。还有，所使用的化合物不是专业人员通常所理解的颜料，因为它们可溶于许多溶剂中。而且，用这些体系来准确地确定颜色是困难的，因为颜色的确定仅仅是在制品涂覆表面上进行上，甚至很小的温度差异将导致色调的显著差异。

本发明的目的是开发加工简单的随角异色效应涂料体系，尤其随角异色效应底涂料，它的加工需要尽可能少的溶剂或不需要溶剂。

现已发现，知觉色取决于观察角的粉末随角异色效应涂料能够，令人惊奇地，主要由不可固化的一种或多种胆甾型液晶聚合物组成。

本发明提供知觉色取决于观察角的粉末随角异色效应涂料，它主要由至少一种不可固化的胆甾型液晶聚合物组成，或主要由至少一种不可固化的向列型液晶聚合物和至少一种不可固化的胆甾型液晶聚合物组成。

术语“不可固化”被理解为所述聚合物不能与其本身或与其它反应物参加任何交联反应，例如，对于DE-A-44 16 993中使用的肉桂酸衍生物而言光诱发交联所产生的交联反应。

本发明尤其涉及粉末随角异色效应涂层和涉及它们的制备方法，其中为制备随角异色效应涂层不使用溶剂，还有不使用常规的粘结剂。

本发明中的术语随角异色效应被理解为指不仅取决于观察角在可见光区有选择性反射，而且在UV和IR区也有选择性反射。后面提及的选择性反射用肉眼不可感觉到，但容易地由UV和IR光谱仪来测定。

新型粉末随角异色效应涂层包括胆甾型液晶聚合物(cLCP)，它具有螺旋形超级结构。这一超级结构的一个结果是该物质不再具有机械性能的各向异性，但对于向列型液晶聚合物来说该性能是常见的。另一个结果是该物质显示出优异的色效应。这些色效应是基于在螺旋形超级结构上入射光的选择性反射。在本文中，具体的反射色取决于观察角，和尤其取决于螺旋的螺距。对于给定的观察角-例如从上面垂直观察样品-作为反射色出现波长对应于螺旋形超级结构的螺距的色彩。这就意味着螺旋的螺距越短，反射光波长也越短。所形成的螺旋的螺距主要取决于手性共聚单体在全部组成中的比例，取决于引入聚合物中的方式，取决于聚合度和取决于手性共聚单体的结构(“螺旋扭转力”)。而且，许多体系还显示出了胆甾相中螺距的或多或少的显著温度依赖性，因此在色彩性能上有变化。例如通过改变手性共聚单体的比例，有可能容易地生产出具有蓝色、绿色或金色色效应的聚合物。

根据本发明能够用作cLCP的聚合物是所有胆甾型液晶主链聚合物以及胆甾型液晶侧基聚合物或结合型主链/侧基聚合物。

胆甾型侧基聚合物的例子是聚硅氧烷，环状硅氧烷，聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯，它们为不可固化形式且在侧基上具有介晶单元(mesogen)。侧基中的介晶单元包括本技术领域中熟练人员已知的所有结构，如胆甾醇取代的苯基苯甲酸酯或双酚。

胆甾型主链聚合物一般是从手性组分和从羟基羧酸和/或二羧酸和二醇的混合物制备的。一般来说，聚合物主要由芳族组分组成。然而，还有可能使用脂族和环脂族组分，例如环己烷二羧酸。