BRPI0708857A2 - Method of applying a substrate standard - Google Patents
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Abstract
MÉTODO DE APLICAÇçO DE PADRçO A UM SUBSTRATO. A presente invenção refere-se a uma método para a aplicação de um padrão sobre um substrato, o método incluindo as seguintes etapas: - a aplicação de uma camada de uma tinta constituída de pigmentos magneticamente orientáveis sobre o substrato; - a exposição da tinta a um campo magnético, por meio do que os pigmentos são orientados ao longo das linhas de campo do campo magnético de modo a produzir um padrão na camada de tinta; e - a solidificação da tinta sobre o substrato; - o método sendo caracterizado pelo fato de que o campo magnético é gerado por uma peça magnética embutida ao substrato.STANDARD APPLICATION METHOD TO A SUBSTRATE. The present invention relates to a method for applying a pattern to a substrate, the method including the following steps: - applying a layer of a paint consisting of magnetically orientable pigments on the substrate; - the exposure of the ink to a magnetic field, whereby the pigments are oriented along the field lines of the magnetic field in order to produce a pattern in the ink layer; and - the solidification of the paint on the substrate; - the method being characterized by the fact that the magnetic field is generated by a magnetic piece embedded in the substrate.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DEAPLICAÇÃO DE PADRÃO A UM SUBSTRATO".Report of the Invention Patent for "STANDARD APPLICATION METHOD TO A SUBSTRATE".
A presente invenção refere-se a um método de aplicação de umpadrão a um substrato com o uso de tinta constituída de pigmentos magneti-camente orientáveis. A presente invenção refere-se ainda a produtos provi-dos com um padrão por meio de tal método.The present invention relates to a method of applying a pattern to a substrate using paint consisting of magnetically orientable pigments. The present invention further relates to products provided with a standard by such method.
A Patente EP 556 449 apresenta um método de decoração deum substrato com uma tinta contendo pigmentos de flocos magneticamenteorientáveis que formam um padrão com profundidade ótica sob a influênciade um campo magnético de um ímã, que tem um contorno correspondenteao padrão desejado. O ímã tem que permanecer no local até que o filme detinta fique seco. Durante a solidificação do filme de tinta, o ímã é impedidode se movimentar.EP 556 449 discloses a method of decorating a substrate with an ink containing magnetically orientable flake pigments which form an optical depth pattern under the influence of a magnetic field of a magnet, which has a contour corresponding to the desired pattern. The magnet must remain in place until the detecting film is dry. During solidification of the ink film, the magnet is prevented from moving.
A Patente FR 2113650 apresenta um método de decoração desubstratos com pigmentos de flocos magneticamente orientáveis, nos quaiso campo magnético que define o padrão desejado sobre o substrato é umacamada de primer contendo partículas magnéticas permanentes. Somenteos campos magnéticos relativamente fracos podem ser gerados pela finacamada de primer. Com a utilização de tais campos magnéticos fracos, édifícil se obter padrões com profundidade ótica.FR 2113650 discloses a method of decorating substrates with magnetically orientable flake pigments in which the magnetic field that defines the desired pattern on the substrate is a primer layer containing permanent magnetic particles. Only relatively weak magnetic fields can be generated by the primer finlayer. Using such weak magnetic fields, it is difficult to obtain patterns with optical depth.
A Publicação WO 02/090002 apresenta um método similar noqual o campo magnético é provido por meio de uma impressão magnéticasobre o substrato a ser pintado. Esse método é especialmente adequadopara documentos ou notas bancárias, porém menos adequado para substra-tos moldados, tais como peças de plástico.Publication WO 02/090002 discloses a similar method in which the magnetic field is provided by a magnetic impression on the substrate to be painted. This method is especially suited for documents or banknotes, but less suitable for molded substrates such as plastic parts.
O objetivo da invenção é o de encontrar uma forma de melhorara qualidade dos padrões decorativos sobre substratos de plástico, em espe-cial para melhorar a aparência de linhas bem-marcadas. Um outro objetivo éreduzir o tempo necessário para realizar o processo.The aim of the invention is to find a way to improve the quality of decorative patterns on plastic substrates, especially to enhance the appearance of well-marked lines. Another goal is to reduce the time required to complete the process.
O objetivo da presente invenção é alcançado através de um mé-todo para a decoração de um substrato de plástico por meio das seguintesetapas:- a aplicação de uma camada de tinta constituída de pigmentosmagneticamente orientáveis sobre o substrato;The object of the present invention is achieved by a method for decorating a plastic substrate by the following steps: applying a paint layer consisting of magnetically orientable pigments on the substrate;
- a exposição da tinta recém-aplicada, ainda não solidificada aum campo magnético, por meio do que os pigmentos são orientados ao Ion-go das linhas de campo do campo magnético a fim de produzir um padrãona camada de tinta; eexposing the freshly applied, yet solidified paint to a magnetic field whereby the pigments are oriented to the ion of the magnetic field field lines to produce a pattern on the paint layer; and
- a solidificação da tinta sobre o substrato;o método sendo caracterizado pelo fato de que o campo magné-tico é gerado por, pelo menos, uma peça magnética embutida ao substratode plástico a ser revestido, por exemplo, moldado no substrato de plástico.- the solidification of the paint on the substrate, the method being characterized by the fact that the magnetic field is generated by at least one magnetic piece embedded in the plastic substrate to be coated, for example, molded into the plastic substrate.
Em uma primeira modalidade, a peça magnética embutida aosubstrato é um ímã permanente tendo um contorno correspondente ao pa-drão desejado.In a first embodiment, the magnetic part embedded in the substrate is a permanent magnet having a contour corresponding to the desired pattern.
O ímã pode ser embutido no substrato, colocando o mesmo emum molde e moldando o plástico à sua volta, por exemplo, por meio de mol-dagem por injeção, moldagem por injeção de reação, moldagem com lamaou rotomoldagem, moldagem por imersão, moldagem de folha, moldagempor sopro, extrusão, pultrusão, ou qualquer outro método de produção ade-quado. Quanto menor a distância entre o ímã e a superfície do substrato aser revestida, mais claros serão os detalhes do padrão. Quanto menor a dis-tância entre o ímã embutido e a superfície de substrato, mais nítidos serãoos detalhes mostrados. Para se ter uma distância operacional combinadacom detalhes bem-definidos, o ímã pode, por exemplo, ser embutido cercade 1 a 1,5 mm abaixo da superfície do substrato.The magnet can be embedded in the substrate by placing it in a mold and molding the plastic around it, for example by injection molding, reaction injection molding, mud or rotational molding, dip molding, sheet, blow molding, extrusion, pultrusion, or any other suitable production method. The shorter the distance between the magnet and the surface of the coated substrate, the clearer the details of the pattern. The smaller the distance between the embedded magnet and the substrate surface, the sharper the details shown. To have a combined operating distance with well-defined details, the magnet can, for example, be embedded about 1 to 1.5 mm below the substrate surface.
Em uma modalidade alternativa, a peça magnética no substratoé formada por uma parte do substrato constituída de partículas magnéticasou magnetizáveis dispersas que tenham sido magnetizadas de modo a geraro campo magnético pretendido. Isso resulta em propriedades físicas e me-cânicas mais homogêneas.In an alternative embodiment, the magnetic part on the substrate is formed by a portion of the substrate consisting of magnetic or magnetizable dispersed particles that have been magnetized to generate the desired magnetic field. This results in more homogeneous physical and mechanical properties.
As partículas magnéticas podem, por exemplo, ser dispersas nosubstrato, misturando as mesmas com a matéria-prima antes da moldageme, posteriormente, moldando a mistura. Em seguida, as partículas podem sermagnetizadas de tal forma que possam gerar o desejado campo magnético.Magnetic particles may, for example, be dispersed in the substrate by mixing them with the raw material prior to molding and subsequently shaping the mixture. Then the particles can be magnetized so that they can generate the desired magnetic field.
Após a solidificação da camada de tinta, a peça magnética dosubstrato de plástico pode ser desmagnetizada, se assim for desejado. Istopode ser feito, por exemplo, usando-se uma força magnética semelhanteapós a cura ou secagem da tinta. Este processo não irá afetar a aparênciado padrão da camada de tinta, mas irá diminuir ou eliminar o campo magné-tico no produto final.After solidification of the paint layer, the magnetic part of the plastic substrate may be demagnetized if desired. This can be done, for example, using a similar magnetic force after curing or drying the paint. This process will not affect the default appearance of the paint layer, but will decrease or eliminate the magnetic field in the finished product.
As partículas magnéticas dispersas no substrato podem ser, porexemplo, partículas de ferrita, tais como a ferrita de bário ou a ferrita de es-trôncio, ligas de metais de terra rara, tais como as ligas de cobalto de samá-rio, o dióxido de cromo, o manganês de bismuto, o neodímio ou materiaismagnéticos similares. Normalmente, o tamanho de partículas das partículasmagnéticas pode variar de cerca de 10 micrometros até tanto quanto 20 nmou mais.Magnetic particles dispersed on the substrate may be, for example, ferrite particles such as barium ferrite or strontium ferrite, rare earth metal alloys such as samarium cobalt alloys, chromium, bismuth manganese, neodymium or similar magnetic materials. Typically, the particle size of the magnetic particles may range from about 10 micrometers to as much as 20 nm.
Opcionalmente, o substrato composto das partículas magnéticasou magnetizáveis dispersas pode ser produzido em duas ou mais fases, porexemplo, usando-se uma técnica de molde por dois tiros, na qual uma pri-meira parte constituída das partículas magnéticas ou magnetizáveis é injeta-da em primeiro lugar, seguida de um segundo tiro que pode ser sem as par-tículas magnéticas ou magnetizáveis, por exemplo, a fim de obter as propri-edades selecionadas ou benefícios de custo.Optionally, the substrate composed of the dispersed magnetic or magnetizable particles may be produced in two or more phases, for example, using a two-shot molding technique in which a first portion consisting of magnetic or magnetizable particles is injected into first, followed by a second shot that may be without magnetic or magnetizable particles, for example, in order to obtain the selected properties or cost benefits.
Após a moldagem ou formação do substrato constituído das par-tículas magnetizáveis, as partículas são magnetizadas em um padrão cor-respondente ao padrão a ser aplicado no filme de tinta. Isto pode ser feitopor meio do uso de um forte ímã permanente, por exemplo, baseado em li-gas de neodímio-ferro-boro, tais como o Ndi2Fei4B, ou um eletroímã. O ímãpode ter um contorno correspondente ao padrão desejado ou pode ser mo-vimentado ao longo de uma trajetória que delineia o padrão desejado.After molding or forming the substrate consisting of the magnetizable particles, the particles are magnetized in a pattern corresponding to the pattern to be applied to the paint film. This can be done by using a strong permanent magnet, for example based on neodymium iron boron bonds such as Ndi2Fei4B, or an electromagnet. The magnet may have an outline corresponding to the desired pattern or may be moved along a path that delineates the desired pattern.
O substrato pode, por exemplo, ser feito de qualquer termoplás-tico ou tipo de plástico termocurável, tais como o poli(cloreto de vinila), o po-liestireno, a acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), o policarbonato, a poliami-da, o poliuretano, o poliéster, o politetrafluoroetileno, os plásticos acrílicos,tais como o PMMA, as poliolefinas, por exemplo, o polietileno de alta densi-dade ou de média densidade, o polibuteno, ou o polipropileno, etc. As mistu-ras ou os híbridos adequados destes tipos de plástico podem também serutilizados, se assim for desejado. Alternativamente, o substrato pode ser fei-to de qualquer outro tipo de material formável ou fundível, tais como de ma-teriais cerâmicos ou de alumínio.The substrate may, for example, be made of any thermoplastic or heat-curable plastic type, such as polyvinyl chloride, polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polycarbonate, polyiami polyurethane, polyester, polytetrafluoroethylene, acrylic plastics such as PMMA, polyolefins, for example high density or medium density polyethylene, polybutene, or polypropylene, etc. Suitable mixtures or hybrids of these types of plastics may also be used, if desired. Alternatively, the substrate may be made of any other formable or fusible material, such as ceramic or aluminum materials.
Opcionalmente, o substrato pode ser revestido com um primerantes de a tinta de efeito com as partículas magneticamente orientáveis seraplicada. Isto é especialmente adequado, no caso dos substratos de polia-mida ou de polipropileno.Optionally, the substrate may be coated with a primer and the effect paint with magnetically orientable particles will be applied. This is especially suitable for polyamide or polypropylene substrates.
Os pigmentos magneticamente orientáveis na tinta podem serpigmentos feitos de um material magnético ou magnetizável. Os pigmentospodem ter qualquer forma adequada, mas os flocos e as plaquetas revelampadrões mais claros. Os pigmentos magnéticos adequados são, por exem-pio, baseados em ferro, níquel, cobalto, cobre, prata, ouro, cromo, gadolínio,itérbio, disprósio, érbio, e similares, ou baseados em ligas, óxidos ou suasmisturas. Os flocos de ferrita são particularmente adequados. Os pigmentosem floco podem também ser pigmentos de múltiplas camadas, tendo pelomenos uma camada magnética e, opcionalmente, uma ou mais camadasnão-magnéticas. Os exemplos adequados são, por exemplo, a mica revesti-da com Fe2O3 ou a mica revestida com CoFe2O4. Um outro pigmento mag-nético adequado pode ser, por exemplo, a mica revestida com uma misturade polímero contendo oxido de ferro e cobalto e um oxido de cobalto. Alémdisso, pigmentos de flocos magnéticos reflexivos adequados podem ser u-sados para criar marcações tendo destaques ou contornos lustrosos. Demaneira alternativa, pigmentos de interferência, tais como os pigmentos demudança de cor, podem ser utilizados em uma ou em mais de uma camadade revestimento de tal forma que os pigmentos de interferência criem mar-cações que variam de cor e/ou variam de intensidade de cor quando vistos apartir de diferentes ângulos.Magnetically orientable pigments in paint can be made of magnetic or magnetizable material. Pigments may be of any suitable shape, but flakes and platelets reveal lighter patterns. Suitable magnetic pigments are, for example, based on iron, nickel, cobalt, copper, silver, gold, chromium, gadolinium, ytterbium, dysprosium, erbium, and the like, or based on alloys, oxides or mixtures thereof. Ferrite flakes are particularly suitable. Flake pigments may also be multi-layer pigments having at least one magnetic layer and optionally one or more non-magnetic layers. Suitable examples are, for example, Fe2O3-coated mica or CoFe2O4-coated mica. Another suitable magnetic pigment may be, for example, mica coated with a polymer mixture containing iron and cobalt oxide and a cobalt oxide. In addition, suitable reflective magnetic flake pigments may be used to create markings having glossy highlights or contours. Alternatively, interference pigments, such as color-changing pigments, may be used in one or more layers of coating such that interference pigments create markings that vary in color and / or vary in intensity. color when viewed from different angles.
Os materiais de pigmentos magnéticos doces adequados po-dem, por exemplo, ter uma coercividade de menos de cerca de 2000 Oe, porexemplo, de menos de cerca de 300 Oe. Os revestimentos constituídos detais materiais magnéticos doces não são magnéticos em resposta a metaisnão- magnetizados, tais como o aço, o latão ou o alumínio.Suitable sweet magnetic pigment materials may, for example, have a coercivity of less than about 2000 Oe, for example less than about 300 Oe. Coatings made of such sweet magnetic materials are not magnetic in response to non-magnetized metals such as steel, brass or aluminum.
Os flocos podem ter um tamanho de partícula médio de, por e-xemplo, 2 a 60 micrometros, por exemplo, de 10 a 30 micrômetros. A espes-sura de partícula média dos flocos pode ser, por exemplo, de 1 a 8 micrôme-tros.The flakes may have an average particle size of, for example, 2 to 60 micrometers, for example, 10 to 30 micrometers. The average particle thickness of the flakes may be, for example, from 1 to 8 micrometers.
A composição de revestimento compreende ainda um ou maisaglutinantes e um portador. Os aglutinantes ficam translúcidos após a seca-gem do filme de tinta. Os aglutinantes adequados são, por exemplo, as al-quidas, os poliuretanos, os poliésteres, os aglutinantes de látex, tais como osaglutinantes vinílicos, os acrilatos, etc. Os aglutinantes podem ser fisicamen-te secantes, oxidativamente secantes, ou podem ser quimicamente curados,por exemplo, por meio de um componente endurecedor ou reticulador, ou osmesmos podem ser curáveis por meio de uma radiação actínica, como, porexemplo, uma radiação UV.The coating composition further comprises one or more binders and a carrier. The binders become translucent after the ink film dries. Suitable binders are, for example, liquids, polyurethanes, polyesters, latex binders such as vinyl binders, acrylates, etc. The binders may be physically drying, oxidatively drying, or may be chemically cured, for example by means of a hardener or crosslinker, or may be curable by actinic radiation, such as UV radiation.
A tinta a ser utilizada na presente invenção de modo geral seráuma tinta à base de solvente. Os solventes orgânicos adequados são, porexemplo, os solventes aromáticos, tais como o tolueno ou o xileno, bem co-mo os solventes alifáticos, tais como as cetonas, os glicóis, por exemplo, oglicol de dietila, o glicol de butila, o glicol de butila, ou os seus acetatos, taiscomo o acetato de glicol de etila, o acetato de glicol de butila, o acetato deglicol de dibutila, e o acetato de glicol de metoxipropileno. Os solventes co-mercialmente disponíveis são, por exemplo, o Shellsol® D40, um solventede hidrocarboneto alifático disponível na Shell, o Dowanol® PMA da Dow, eo Solvesso® -150, disponível na ExxonMobiI. De maneira alternativa, a com-posição de revestimento de acordo com a presente invenção pode ser for-mulada como uma composição à base de água, compreendendo eventual-mente co-solventes ou umectantes, tais como os glicóis. Os esmaltes ou osrevestimentos inorgânicos, tais como os revestimentos à base de vidro solú-vel, os sol-géis ou os sistemas livres de solvente, tais como as tintas de fu-são a quente ou os revestimentos em pó, podem também ser utilizados, seassim for desejado.The paint to be used in the present invention will generally be a solvent based paint. Suitable organic solvents are, for example, aromatic solvents such as toluene or xylene, as well as aliphatic solvents such as ketones, glycols, for example diethyl glycol, butyl glycol, glycol butyl acetate, or its acetates, such as ethyl glycol acetate, butyl glycol acetate, dibutyl glycol acetate, and methoxypropylene glycol acetate. Commercially available solvents are, for example, Shellsol® D40, an aliphatic hydrocarbon solvent available from Shell, Dowanol® PMA from Dow, and Solvesso® -150, available from ExxonMobiI. Alternatively, the coating composition according to the present invention may be formulated as a water-based composition, optionally comprising co-solvents or humectants such as glycols. Inorganic enamels or coatings, such as soluble glass coatings, soluble or solvent-free systems, such as hot melt paints or powder coatings, may also be used, if so desired.
Apesar de o filme de tinta dever ser translúcido por pelo menoscerta extensão, a tinta pode, além disso, compreender outros pigmentosmagnéticos ou não-magnéticos, tais como o dióxido de titânio, o oxido dezinco, o oxido de zinco chumbado, o cálcio de titânio, o negro-de-fumo, osóxidos amarelos, os óxidos marrons, os óxidos de estanho, a terra de sienaou a terra de sombra crua ou queimada, o verde do oxido de cromo, o verdeda ftalocianina, o azul da ftalonitrila, o azul ultramarino, os pigmentos decádmio ou os pigmentos de cromo ou quaisquer de suas misturas. Os pig-mentos fluorescentes, os pigmentos perolados, os pigmentos dicróicos ououtros pigmentos de efeitos especiais podem também ser utilizados de modoa se obter efeitos especiais específicos. Pigmentos de carga podem ser adi-cionados, tais como a argila, a sílica, o talco, a woolastonita, a farinha demadeira, ou similares.Although the ink film must be translucent to at least some extent, the ink may further comprise other magnetic or non-magnetic pigments, such as titanium dioxide, teninc oxide, lead zinc oxide, titanium calcium. , the carbon black, the yellow oxides, the brown oxides, the tin oxides, the earth of sienaou the earth of raw or burnt shade, the green of chromium oxide, the green phthalocyanine, the blue of phthalonitrile, the blue Overseas, the cadmium pigments or the chrome pigments or any of their mixtures. Fluorescent pigments, pearlescent pigments, dichroic pigments or other special effects pigments may also be used to obtain specific special effects. Cargo pigments may be added, such as clay, silica, talcum, woolastonite, wood flour, or the like.
O filme de tinta pode ser aplicado em qualquer espessura defilme adequada. Convenientemente, a espessura de filme pode ser de atécerca de 50 micrometros, por exemplo, de 20 micrometros. Quando um sis-tema de tinta de primeira demão / cobertura clara é utilizado, a tinta de pri-meira demão pode, por exemplo, ter uma espessura de camada de cerca de8 a 15 mícrons e a cobertura clara pode, por exemplo, ter uma espessura decerca de 20 a 30 mícrons. Quando uma cobertura clara é usada, a mesmapode ser aplicada sobre a tinta de primeira demão úmida ou de secageminstantânea e ser curada simultaneamente. De maneira alternativa, a mesmapode ser aplicada sobre a camada de tinta de primeira demão solidificada.As coberturas claras adequadas podem ser, por exemplo, baseadas em umsistema de cura de isocianato e poliol. Os sistemas de monocoberturas sãoigualmente possíveis.The ink film can be applied to any suitable film thickness. Conveniently, the film thickness may be up to about 50 micrometers, for example 20 micrometers. When a clear coat / primer paint system is used, the first coat paint may, for example, have a layer thickness of about 8 to 15 microns and the clear coat may, for example, have a thickness about 20 to 30 microns. When a clear coat is used, it can be applied over damp or instant-drying primer paint and cured simultaneously. Alternatively, it may be applied to the solidified primer paint layer. Suitable clear coatings may be, for example, based on an isocyanate and polyol curing system. Single cover systems are also possible.
Quando assim desejado, a tinta pode ser aplicada a um substra-to pré-revestido. O substrato pode ser pré-revestido com um primer ou comuma camada de tinta opaca ou translúcida colorida. Os efeitos especiais po-dem ser obtidos quando a camada de tinta magnetizável é aplicada sobreum filme aplicado anteriormente de uma tinta similar com um padrão magne-tizado. A aplicação sobre substratos pré-revestidos com tintas de efeito, co-mo, por exemplo, com as tintas peroladas, metálicas ou fluorescentes, pro-duzirá também efeitos muito especiais.When so desired, the paint may be applied to a precoated substrate. The substrate may be pre-coated with a primer or a layer of opaque or translucent colored paint. Special effects can be obtained when the magnetizable paint layer is applied onto a previously applied film of a similar paint with a magnetized pattern. Application to substrates pre-coated with effect inks, such as pearlescent, metallic or fluorescent inks, will also produce very special effects.
A tinta de efeito é adequada para a decoração de virtualmentequalquer tipo de produto de plástico, por exemplo, peças de automóveis,aparelhos elétricos ou eletrodomésticos, telefones celulares, esquis, capace-tes de ciclomotor, garrafa de plástico ou de vidro, ou embalagens tubos, ma-teriais de embalagem para computador, walkmen, capas de livro, etc.Effect paint is suitable for decoration of virtually any type of plastic product, for example, auto parts, electrical appliances or appliances, mobile phones, skis, moped caps, plastic or glass bottles, or tube packaging. , packaging materials for computer, walkmen, book covers, etc.
A tinta pode ser aplicada de qualquer maneira adequada. Ummétodo de aplicação adequado é, por exemplo, a aplicação por borrifação.The paint may be applied in any suitable manner. A suitable application method is, for example, spray application.
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