ES2226230T3 - Uso de un barniz sensible a los rayos laser para la fabricacion de un panel de vidrio rotulable con laser. - Google Patents

Uso de un barniz sensible a los rayos laser para la fabricacion de un panel de vidrio rotulable con laser.

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ES2226230T3 ES99109432T ES99109432T ES2226230T3 ES 2226230 T3 ES2226230 T3 ES 2226230T3 ES 99109432 T ES99109432 T ES 99109432T ES 99109432 T ES99109432 T ES 99109432T ES 2226230 T3 ES2226230 T3 ES 2226230T3
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Abstract

UTILIZACION DE UNA LACA SENSIBLE A LASER PARA LA ELABORACION DE UN DISCO DE CRISTAL QUE PUEDE SER ROTULADO CON LASER, DONDE LA LACA SENSIBLE AL LASER SE COMPONE DE A) UN POLIMERO BASICO Y B) UN ADITIVO SENSIBLE A RADIACION, QUE MUESTRA UNA TRANSFORMACION DE COLORACION BAJO RADIACION DE LASER, SE APLICA AL MENOS PARCIALMENTE SOBRE UN DISCO DE CRISTAL Y SE ENDURECE. EL DISCO DE CRISTAL SE ROTULA A CONTINUACION POR MEDIO DE UN LASER.

Description

Uso de un barniz sensible a los rayos láser para la fabricación de un panel de vidrio rotulable con láser.
La presente invención se refiere a la utilización de un barniz sensible a los rayos láser, para la fabricación de paneles de vidrio rotulables con láser.
Para identificar y marcar productos, controlar procesos de fabricación y como control de calidad suelen aplicarse informaciones legibles sobre una pieza, y por lo tanto también sobre vidrios.
Hasta la fecha, los vidrios, que pueden tener una estructura formada por una o varias capas, se marcan con etiquetas, con un grabado mecánico o por un procedimiento químico corrosivo. Las etiquetas no son apropiadas para marcajes duraderos y los otros dos sistemas citados a continuación se usan raramente, porque cuestan de aplicar.
Por la patente US 5,063,137 A se conoce un método para rotular con láser, que consiste en alterar la superficie de un objeto mediante un rayo láser. El objeto está formado por una mezcla de resina que contiene, al menos, un aditivo inorgánico.
Dicha mezcla también se puede aplicar sobre cualquier substrato, de manera que, modificando luego la mezcla mediante el láser, el substrato puede rotularse como se quiera.
La presente invención tiene por objeto proporcionar paneles de vidrio rotulables con láser, que sean fáciles de fabricar, que sean muy seguros contra falsificaciones y que eviten o al menos reduzcan en general los inconvenientes del estado técnico.
Este objetivo se resuelve con el uso de un barniz sensible a los rayos láser, para la fabricación de los paneles de vidrio rotulables con láser, tal como se detalla en la reivindicación principal. En las reivindicaciones posteriores se exponen perfeccionamientos ventajosos del objeto de la presente invención. Asimismo, la presente invención comprende un proceso para fabricar un vidrio de seguridad rotulable con láser.
Según ello, la presente invención propone el uso de un barniz sensible a los rayos láser, para la fabricación de los paneles de vidrio rotulables con láser, de manera que el barniz sensible a los rayos láser consta de un polímero base y de un aditivo sensible a la radiación, que al recibir los rayos láser experimenta un cambio de color. El barniz puede ser de un sistema coloreado u opaco que se destiña por efecto de la radiación láser.
Este barniz sensible al láser se aplica, al menos en parte, entre dos paneles de vidrio y se cura. Como métodos de aplicación sirven las técnicas conocidas, como por ejemplo el barnizado a cortina o el recubrimiento. A continuación los paneles de vidrio se rotulan con un láser.
El polímero base se escoge entre el grupo de los poliésteres insaturados y de los epoxi-, poliéster- y uretanacrilatos, prefiriéndose sobre todo un poliuretanacrilato de tipo alifático, igual que los empleados para las tintas UV o para los recubrimientos curables por radiación electrónica en la industria del mueble.
Además, el polímero base se combina ventajosamente con pigmentos colorantes, fotoprotectores, estabilizadores térmicos o sustancias auxiliares para la aplicación. La elección de dichos aditivos depende de las propiedades que deba presentar el barniz sensible al láser.
El polímero base contiene el aditivo sensible a la radiación a una concentración comprendida preferentemente en el intervalo de 0,001% en peso hasta 3% en peso, referido al prepolímero macromolecular, siendo concretamente el aditivo sensible a la radiación un pigmento colorante o una sal metálica, como una sal de cobre, o un compuesto de titanio. También resultan adecuados los pigmentos nacarados blancos y de color, basados en mica y dióxido de titanio o respectivamente óxido de hierro (III). Se emplea con preferencia hidróxido-fosfato de cobre o Iriodin©.
Los aditivos se incorporan al polímero base y están finamente divididos. La incorporación del aditivo sensible a la radiación al polímero base se realiza según métodos conocidos, por ejemplo, mezclando el aditivo en forma de "masterbatch" (concentrado) con el polímero base macromolecular, por medio de extrusoras, cilindros, mezcladoras o molinos.
Según la presente invención se prefieren pigmentos sensibles a los rayos láser que apenas tengan absorción en la región de longitud de onda visible o que por su baja concentración proporcionen capas de barniz claras y transparentes.
El barniz sensible al láser se aplica entre dos paneles de vidrio y se endurece, de modo que el barniz sirve de medio de unión entre los paneles de vidrio.
También corresponde a la presente invención el recubrimiento de las superficies externas de paneles compuestos de vidrio de seguridad con barniz, como el que se emplea para conseguir paneles repelentes de la suciedad o resistentes al rayado.
Un barniz rotulable con láser también se puede usar para sellar los cantos de los paneles compuestos de vidrio de seguridad, sobre todo de los automóviles, por ejemplo en el canto superior de los cristales abatibles de las ventanillas de automóvil. Los polímeros que sirven de base pueden aplicarse sobre los paneles de vidrio mediante todas las técnicas habituales, por ejemplo, esparciéndolos en forma de polvo o depositando una lámina que seguidamente se funde hasta dejar un film bien adherido. También se pueden aplicar emulsiones acuosas.
Finalmente, el barniz sensible al láser puede usarse de modo especialmente ventajoso en un proceso de fabricación de un vidrio de seguridad rotulable con láser, que comprende las siguientes etapas:
a) se pegan dos paneles de vidrio, de manera que entre ambos quede un espacio hueco,
b) dicho espacio hueco se rellena con un barniz, dejando solo una pequeña parte libre,
c) en esta parte se introduce el barniz sensible al láser,
d) luego tiene lugar el endurecimiento químico del barniz por radiación, y
e) finalmente se rotula el vidrio de seguridad con un láser.
Para rotular las capas de vidrio según la presente invención se utilizan fuentes energéticas como el láser. Son ejemplos de tales fuentes los láser de estado sólido, como el de neodimio-itrio-aluminio-granate (láser NdYAG), que emiten en una longitud de onda de 1,06 \mum. Gracias a la buena capacidad de regulación de sus parámetros, como por ejemplo la frecuencia de pulsación, la corriente de la lámpara y la velocidad del rayo, los láser pueden ajustarse de manera óptima a las exigencias de los materiales a rotular.
Debe escogerse un ajuste que produzca la máxima interacción para el pigmento sensible al láser, sin modificar apenas el vidrio ni la capa de barniz curado.
La incidencia del rayo láser en la capa sensible produce en el lugar irradiado un cambio de color con un pronunciado contraste.
Este método proporciona un marcaje perpetuo de los paneles de vidrio con códigos de barras, logotipos o impresión transparente y que, además, en el caso de los vidrios compuestos, queda dentro del panel y por tanto tiene la mayor resistencia a la abrasión y al rayado. Con ello, el marcaje posee el mismo grado de estabilidad que el propio vidrio.
La rotulación es resistente a la corrosión y dimensionalmente estable, no se deforma y aguanta la luz, el calor y la intemperie. Con el barniz de la presente invención se puede lograr una marca bien legible, una gran resolución y tamaños mínimos de escritura.
Además, el vidrio no sufre daños mecánicos o físicos como en los procedimientos habituales de grabado o ataque químico, lo cual es de destacar cuando se trata de marcar vidrios sensibles, como los que se emplean para ventanas de zonas de seguridad o para los parabrisas de los automóviles.
La rotulación fácil y segura de los paneles de vidrio, que, por ejemplo, también puede efectuarse una vez montados en el automóvil, ya sea en la superficie o dentro del vidrio, y que por ejemplo lleva el número del vehículo, se puede usar como medida adicional antirrobo.
Asimismo, los vidrios pueden marcarse muy bien con un distintivo, como por ejemplo en el caso de las gafas.
En el caso del barniz sensible al láser de la presente invención, el cambio de color tiene lugar por alteración cromática directa del propio aditivo o de su inmediato entorno, mediante procesos de descomposición (carbonización) de la matriz plástica circundante.
Esto último ocurre con el empleo especialmente ventajoso de hidróxido-fosfato de cobre. El polímero base no espuma, porque la descomposición no produce ninguno o muy pocos gases.
Así se garantiza que durante el proceso de rotulación la emisión de productos de descomposición sea nula o muy baja.
En un panel de vidrio compuesto, estos productos de descomposición pueden, entre otras cosas, llegar a reventar la unión, si antes no se procura que tengan salida.
Seguidamente, la presente invención se detalla con ejemplos, sin pretender limitarla a ellos.
Ejemplo 1
El barniz endurecible por radiación se prepara según la patente DE G 81 30 861 con 90% en peso de un poliuretanacrilato habitual en el comercio y 10% en peso de HDDA. Agitando intensamente se añade 0,1% en peso de hidróxido-fosfato de cobre y 0,5% en peso de fotoiniciador Irgacure 184.
Este barniz transparente se introduce en el espacio hueco entre las dos placas de vidrio, mediante un método especial de aplicación a cortina, y se endurece por radiación ultravioleta (UV).
Luego, la unión resultante entre la capa de barniz y el vidrio se puede rotular a través de la capa superior de vidrio con un láser de inscripción tipo "tesa Label Laser®", de 1,06 \mum de longitud de onda. Se obtiene una inscripción nítida y contrastada, que no tiene ninguna otra influencia en la unión. La irradiación con láser puede imprimir códigos de barras que se leen automáticamente.
Ejemplo 2
Se procede de manera análoga al ejemplo 1, pero, en vez del aditivo hidróxido-fosfato de cobre sensible al láser, se emplea un colorante que se decolora en las partes irradiadas con el láser. Con ello se pueden elaborar motivos decorativos en los vidrios de puertas de edificios y de muebles, y también en los cristales de los automóviles. Asimismo pueden prepararse máscaras para aplicaciones industriales.

Claims (6)

1. Uso de un barniz sensible a los rayos láser para fabricar paneles de vidrio rotulables con láser, de tal modo que el barniz sensible al láser, formado por
a)
un polímero base y
b)
un aditivo sensible a la radiación que cambia de color al irradiarlo con láser,
se aplica, al menos parcialmente, entre dos placas de vidrio y luego se endurece, tras lo cual, los paneles de vidrio se pueden rotular seguidamente con un láser.
2. Empleo de un barniz sensible a los rayos láser, según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero básico se escoge entre el grupo de los poliésteres insaturados y de los epoxi-, poliéster- y uretanacrilatos, prefiriéndose especialmente un poliuretanacrilato alifático.
3. Empleo de un barniz sensible a los rayos láser, según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero básico se mezcla con pigmentos colorantes, fotoprotectores, estabilizadores térmicos o sustancias auxiliares para la aplicación.
4. Empleo de un barniz sensible a los rayos láser, según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero básico contiene el aditivo sensible a la radiación en una concentración comprendida en el intervalo de 0,001% en peso hasta 3% en peso.
5. Empleo de un barniz sensible a los rayos láser, según la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo sensible a la radiación es un pigmento colorante o una sal metálica, preferentemente hidróxido-fosfato de cobre o pigmentos nacarados blancos y de color, basados en mica y dióxido de titanio o respectivamente óxido de hierro (III).
6. Proceso para fabricar un vidrio de seguridad rotulable con láser, que consiste en
a) pegar dos paneles de vidrio, de manera que entre ambos quede un espacio hueco,
b) rellenar dicho espacio hueco con un barniz, dejando solo una pequeña parte libre,
c) introducir en esta parte el barniz sensible al láser según la reivindicación 1,
d) efectuar el endurecimiento químico del barniz por radiación, y
e) rotular el vidrio de seguridad con un láser.
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