ES2584478A1 - Tinta metálica para decoración y marcado mediante láser - Google Patents

Tinta metálica para decoración y marcado mediante láser Download PDF

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ES2584478A1 ES201530407A ES201530407A ES2584478A1 ES 2584478 A1 ES2584478 A1 ES 2584478A1 ES 201530407 A ES201530407 A ES 201530407A ES 201530407 A ES201530407 A ES 201530407A ES 2584478 A1 ES2584478 A1 ES 2584478A1
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Abstract

Una composición de tinta inorgánica para decoración y marcado de substratos no porosos sometidos tras su impresión a un tratamiento térmico empleando una radiación laser Ultravioleta (UV) para generar una coloración metálica que comprende en su composición un compuesto orgánico absorbedor de radiación láser UV.

Description

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TINTA METALICA PARA DECORACION Y MARCADO MEDIANTE LASER
DESCRIPCION
La presente invencion se enmarca en el campo de las composiciones de tintas inorganicas con efectos metalicos (tinta metalica) para decoracion y marcado de substratos no porosos mediante tratamiento termico con radiacion laser.
ESTADO DE LA TECNICA
El proceso de decoracion sobre substratos no porosos se inicia con la aplicacion mediante distintas tecnicas (serigrafia, inyeccion de tinta, huecograbado, tampografia, aerografia, pincel, etc.) de una tinta sobre la superficie a decorar o marcar. Con independencia del tipo de tecnica de aplicacion, todas las tintas que requieren un tratamiento termico posterior, comprenden uno o varios elementos inorganicos, responsables del efecto decorativo final, como por ejemplo el efecto metalico, y una parte organica (disolventes, espesantes, tensioactivos, etc.) responsables de asegurar una correcta aplicacion de la tinta sobre la superficie no porosa. Por lo tanto, el tratamiento termico debe ser capaz de eliminar la parte organica y conseguir el efecto deseado asi como una correcta adhesion de los componentes inorganicos al substrato no poroso objeto de decoracion o marcado. En la actualidad el tratamiento termico se realiza con hornos electricos o de gas, sometiendo toda la pieza a dicho tratamiento termico para integrar unicamente las zonas donde se ha depositado la tinta, lo cual conlleva un alto consumo energetico y tiempos elevados de tratamiento.
Asimismo, actualmente las composiciones para decoracion destinadas a obtener efectos metalicos sobre substratos no porosos como ceramica, vidrio o porcelana, estan basadas en compuestos organometalicos de Au, Pd, Pt y Ti, entre otros, caracterizados por ser solubles en el medio de la tinta y encontrarse en un porcentaje elevado. Por ejemplo los documentos de patente numero US6355714B1 y WO0140392A1 describen composiciones con efecto metalico dorado que contienen un 9,8% y 10% respectivamente, expresado como porcentaje en peso de Au.
Una alternativa a estas limitaciones se encuentra en la tecnologia laser gracias a una serie de caracteristicas espedficas que la hacen especialmente ventajosa. En primer lugar destaca el hecho de generar una elevada cantidad de energia concentrada en un area muy reducida y durante un tiempo muy bajo lo que posibilita realizar tratamientos en zonas muy
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localizadas sin la necesidad de tratar termicamente toda la pieza, permitiendo un bajo consumo energetico y una reduction de los tiempos de tratamiento, incrementando por lo tanto, la productividad. Una segunda ventaja es su elevada precision y definition gracias al pequeno diametro de spot del haz laser. Un tercer aspecto a resaltar es la facil integrabilidad y manejabilidad sin que sea necesario sistemas complejos de sujecion de la pieza sometida al tratamiento laser y por lo tanto, no hay limitaciones en el tamano de la pieza, siendo posible procesar piezas de los tamanos que se utilizan en sectores como el ceramico o el vidrio, entre otros.
Sin embargo, las composiciones actualmente existentes para desarrollar efectos metalicos sobre substratos no porosos (dorados, plateados, lustres, etc.) como las que se recogen en los expedientes de patente numero US2842457 y ES2453390A1 no son capaces de desarrollar el efecto metalico deseado cuando el tratamiento termico se realiza con radiation laser Ultravioleta (UV).
En el estado de la tecnica anterior a la presente invencion se describen composiciones que contienen aditivos absorbedores de radiacion laser. Asi la solicitud de patente numero WO2011103200A2 describe una composition de elastomero termoplastico para marcado con un laser que opera a una longitud de onda UV y que contiene en su composicion un aditivo absorbedor de radiacion laser inorganico basado en dioxido de Titanio y/o dioxido de Zinc. Sin embargo, no es viable la presencia de oxidos metalicos en las composiciones metalicas puesto que son particulas insolubles, que no pueden ser eliminadas por el tratamiento termico y que permanecen en la decoration, despues de realizado dicho tratamiento termico, impidiendo el desarrollo del efecto metalico deseado.
Por su parte la solicitud de patente numero US20020079297A1 divulga un metodo de marcado sobre diferentes materiales como metales, plasticos, ceramicas, vidrioceramicos o vidrios consistente en aplicar un material que contiene un aditivo absorbedor de energia. En este caso la solicitud US20020079297A1 divulga el uso bien, de absorbedores inorganicos basados en fritas o mezclas de oxidos, o bien de absorbedores organicos basados en mezclas de pigmentos organicos. En el caso de los absorberdores inorganicos, tal y como se ha comentado anteriormente, debido a su naturaleza inorganica son inviables para su uso en las composiciones metalicas puesto que permanecen en la decoracion una vez realizado el tratamiento termico mediante radiacion laser UV lo que impide que se obtenga el efecto metalico deseado. En cuanto a los absorbedores organicos, en la solicitud
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US20020079297A1 unicamente se divulga el uso de negro de Carbono para su aplicacion en plasticos. De las investigaciones realizadas se concluye que no es posible el uso de negro de Carbono en las composiciones de tintas inorganicas con efectos metalicos para decoracion o marcado de superficies no porosas tales como las de la presente invention, puesto que su descomposicion durante el tratamiento termico mediante radiation laser UV interfiere en el proceso de metalizacion de la capa impresa impidiendo que se desarrolle el brillo y coloration exigidos para este tipo de composiciones.
EXPLICACION DE LA INVENCION
La presente invencion proporciona, frente al estado de la tecnica anterior, una tinta inorganica con efecto metalico para decoracion y marcado de substratos no porosos que comprende en su composition un compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV. Este compuesto tiene la propiedad de descomponerse completamente durante el tratamiento termico con radiacion laser UV y por lo tanto, no interfiere en el efecto metalico final, superando de esta manera las limitaciones del estado de la tecnica anterior.
Otra ventaja de la presente invencion es que las composiciones desarrollan los efectos metalicos con porcentajes de metales preciosos inferiores al 5%, en particular, en composiciones para efecto metalico dorado, dicho porcentaje puede reducirse hasta el 1% en peso de Au metal, reduciendo los costes de las tintas y mejorando su competitividad.
El termino "tinta o composicion de tinta inorganica” tal y como se utiliza en la presente invencion no excluye los compuestos organicos de su composicion, como es el caso de los disolventes, aditivos o el compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV, los cuales, una vez realizado el tratamiento termico con radiacion laser UV, se eliminan completamente de la superficie decorada o marcada.
El termino "substrato o superficie no porosa” tal y como se utiliza en la presente invencion se refiere a todo substrato que es estable al tratamiento termico y entre ellos se incluyen a trtulo enunciativo pero no limitativo, materiales como el vidrio, materiales ceramicos, aceros y aluminios, entre otros.
El termino "compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV” tal y como se utiliza en la presente invencion, se refiere a un compuesto de naturaleza organica que tiene la propiedad de absorber radiacion emitida por una fuente laser externa, a una longitud de onda del
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espectro electromagnetico comprendida entre 400 nm y 100 nm y que, adicionalmente, puede provocar un cambio, por ejemplo un incremento de la temperatura de la tinta, superior al que se produciria sin la presencia del mismo
Asi, un aspecto de la presente invention incluye al menos un disolvente organico, al menos un compuesto organometalico soluble en el disolvente, al menos un compuesto organico absorbedor de radiation laser UV y al menos un aditivo seleccionado entre agentes espesantes, agentes dispersantes, agentes humectantes o de mojado, agentes nivelantes y agentes antiespumantes. Una vez depositada la tinta sobre la superficie del substrato no poroso, se realiza el tratamiento termico con radiacion laser UV con el fin de que la tinta se adhiera al substrato y desarrolle el efecto metalico final. La adhesion que se consigue con el tratamiento termico es tal que el efecto metalico desarrollado es permanente y resistente a la abrasion, agentes de limpieza y agentes climaticos.
Segun la presente invencion, el compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV se encuentra en un porcentaje en peso en la tinta comprendido entre 0,1% y 4,0%, preferentemente entre 0,15% y 2,0%, y cumple dos premisas necesarias para la decoration con efecto metalico sobre superficies no porosas sometidas a tratamiento termico. Por una parte absorbe la energia UV que emite el laser en el intervalo de longitud de onda comprendido entre 400 nm y 100 nm. Por otra parte, el compuesto absorbedor de radiacion laser, es de naturaleza organica por lo que se elimina una vez realizado el tratamiento termico con laser y por lo tanto, no afecta ni al brillo ni a la coloration metalica final.
Adicionalmente el compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV segun la presente invencion es un compuesto organico soluble o dispersable en el disolvente de la tinta que contiene uno o varios enlaces del tipo R-N=X-R’, donde X es N (nitrogeno) o C (carbono) y donde R y R’ contienen grupos alquilo lineales o ramificados, grupos arilo o bien mezcla de ellos.
Una realization preferida de la presente invencion comprende un compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV que es soluble en el disolvente de la tinta y se selecciona entre compuestos organicos monoazoicos lineales o ramificados, compuestos poliazoicos lineales o ramificados, derivados de piridina, derivados de diazina, derivados de triazina o bien mezcla de ellos.
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En otra realizacion preferida de la presente invencion, el compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV es un pigmento organico, con un tamano de particula comprendido entre 0,01 micrometros y 2 micrometros, dispersable en el disolvente de la tinta y que se selecciona entre compuestos organicos monoazoicos lineales o ramificados, compuestos poliazoicos lineales o ramificados o bien mezcla de ellos.
Segun la presente invencion el disolvente organico se emplea como vehiculo a temperatura ambiente y puede ser apolar o bien mezcla de disolventes apolares y de polaridad baja y/o media. Su seleccion dependera de la tecnica o tecnologia de impresion a utilizar. Ejemplos de disolventes para la composicion de la tinta objetivo de invencion a trtulo enunciativo pero no limitativo, incluye hidrocarburos alifaticos lineales y/o ramificados, hidrocarburos aromaticos, hidrocarburos naftenicos, terpenos, glicoles, eteres de glicol, esteres de glicol, alcoholes y cetonas.
Los compuestos organometalicos se caracterizan por ser solubles en el disolvente de la tinta y se emplean para desarrollar el efecto metalico deseado (dorado, plateado o lustre) asi como para conferir a la capa depositada la adhesion requerida una vez realizado el tratamiento termico con radiacion laser UV. Como compuesto organometalico se entiende un compuesto formado por un metal unido a una o varias cadenas carbonadas denominadas ligandos. En este sentido los compuestos organometalicos se seleccionan entre Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Si, Bi, Ti, Ca, Co, Mn, Fe, Zr, Al, V, Ni, Cu, Cr, Sn, Zn o bien mezcla de ellos. Los ligandos unidos al oro son conocidos en el estado de la tecnica y comprende, a trtulo enunciativo pero no limitativo, mercaptatos, mercaptatos polidclicos, mercaptoesteres, alcoxidos, sulfuros, resinatos naturales, resinatos sinteticos, sulforesinatos naturales, sulforesinatos sinteticos, terpenos, terpenos sulfurizados, terpenotioles, tiolatos, tioles lineales, tioles dclicos. Dependiendo del ligando o ligandos, el porcentaje en peso del elemento metalico en el compuesto organometalico esta comprendido entre 35% y 90% del peso de dicho compuesto.
Una realizacion preferente de la presente invencion es una composicion de tinta que desarrolla efecto metalico dorado sobre una superficie no porosa una vez sometida a tratamiento termico con radiacion laser UV, y que comprende los siguientes metales:
• 1,0% - 5,0% de Au expresado como porcentaje en peso de metal,
• 0,5% - 1,2% de Ag expresado como porcentaje en peso de metal,
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• 0,15% - 2,0% de un pigmento organico monoazoico como compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV, dispersable en el medio de la tinta,
• 0,1% - 0,2% de Si expresado como porcentaje en peso de metal y,
• 0% - 5% de otros metales expresado como porcentaje en peso y seleccionados entre Ti, Ni, V, Cu, Bi, Rh, Ca, Mg, Co o bien mezcla de ellos.
Asimismo la parte liquida de la tinta objeto de invention tambien puede contener distintos aditivos que cumplen diferentes funciones y cuya selection se realiza en funcion de la tecnica de decoration final. Entre estos aditivos se diferencia agentes espesantes, agentes dispersantes, agentes tensioactivos, agentes antiespumantes, agentes nivelantes, agentes reticulantes, agentes anticorrosivos, agentes coalescentes y agentes biocidas, entre otros.
El agente espesante tiene como funcion incrementar la viscosidad de la tinta para ajustarla a los requerimientos de la tecnica de decoracion o marcado seleccionada. El agente espesante es una resina y su seleccion dependera de la tecnica de impresion empleada. Ejemplos de resinas para la composition de la tinta objeto de invencion a trtulo enunciativo pero no limitativo, incluye resinas Damar, Damar Sulfurizada, Fenolicas, Alquilfenolicas, Alquidicas, Trementina, Colofonia, Balsamos, Oleoresinas, Trementina sulfurizada, Colofonia Sulfurizada, Balsamos sulfurizados, Oleoresinas sulfurizadas o bien una mezcla de ellas.
El agente dispersante o hiperdispersante tiene como funcion evitar la aglomeracion en la tinta de los pigmentos organicos absorbedores de radiacion laser UV. Como posible agente dispersante para la composicion de la tinta objeto de invencion, a trtulo enunciativo pero no limitativo, comprende copolimeros de acidos carboxflicos, copolimeros acrilicos, esteres grasos polimericos, esteres polimericos, poliesteres acidos, sales de poliamida, sales de alquilamonio, acidos policarboxflicos, esteres de acido policarboxflico, poliamidas, poliuretanos modificados y esteres fosforicos.
El agente tensioactivo modifica la tension superficial del medio liquido y su seleccion dependera de aspectos como la tecnica de decoracion o marcado y la polaridad del medio liquido. Ejemplos a trtulo enunciativo pero no limitativo son derivados de polidimetilsiloxano, derivados de polidimetilsiloxano modificado con polieter, derivados fluorados, alcoholes alcoxilados, copolimeros de oxido de etileno y polietileno, polidimetilsiloxanos modificados con poliester, entre otros.
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El agente antiespumante tiene como funcion evitar la formation de espuma y en los casos en los que sea necesario comprende, a trtulo enunciativo pero no limitativo polisiloxanos y polisiloxanos modificados con polieter, entre otros.
A lo largo de la invention y las reivindicaciones la palabra "comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras caracteristicas tecnicas, aditivos, componentes o pasos. Ademas, la palabra "comprende” incluye el caso "consiste en”. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y caracteristicas de la invencion se desprenderan en parte de la description y en parte de la practica de la invencion. Los siguientes ejemplos se proporcionan a trtulo ilustrativo, y no se pretende que sean limitativos de la presente invencion. Ademas, la presente invencion cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aqu indicadas.
REALIZACIONES PREFERENTES DE LA INVENCION
En las realizaciones de la invencion que se detallan a continuation, se indican los distintos componentes que puede incluir la composition de tinta asi como el intervalo de porcentaje en peso de cada uno de ellos en la formulation de dicha tinta. En el caso de los compuestos organometalicos se indica entre parentesis el porcentaje en peso de metal presente en cada uno de ellos. El procedimiento de evaluation de los resultados consistio en medir las coordenadas cromaticas CieLa*b* de la capa metalica obtenida una vez realizado el tratamiento termico correspondiente. Las medidas de las coordenadas CieLa*b* se realizaron mediante un espectrofotometro (Minolta o similar) y los resultados se expresaron en valores de L, a* y b*.
Ejemplos 1 y 2. Comparativa de tintas con efecto dorado
Se prepararon dos composiciones de tinta metalica para generar efecto dorado denominadas composicion 1 y 2. La composicion 1 contema entre 0,15% y 2% en peso de un compuesto organico absorbedor de radiation laser UV segun la presente invencion y entre 1,14% y 5% en peso de Au, expresado como Au metal. La composicion 2 correspondia a una tinta metalica que desarrolla efecto metalico dorado existente en el estado de la tecnica anterior a la presente invencion y que contema un porcentaje en peso de Au superior al de la composicion 1, comprendido entre 8,84% y 15,08%, expresado como Au metal. Ambas composiciones se depositaron mediante inyeccion de tinta sobre una superficie de ceramica esmaltada y cocida (no porosa). La composicion 1 se sometio a un tratamiento con un laser que emitia radiacion a una longitud de onda de 355 nm mientras
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que la composicion 2 se sometio a un tratamiento termico convencional en un horno electrico industrial a una temperatura maxima de coccion de 800°C. Tanto en la composicion 1 como 2 se consiguio un efecto metalico dorado correcto, tal y como indican los valores L, a* y b*obtenidos en cada caso.
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Componente
Denominacion 1 2
Au-mercaptato (52%Au)
Organometalico de Oro 2,2%-9,61% 17%-29%
Ag-mercaptato (21%Ag)
Organometalico de Plata 0%-5,71% 0%-25%
Rh-mercaptato (15%Rh)
Organometalico de Rodio 0%-10% 0%-10%
Si-mercaptato (10%Si)
Organometalico de Silicio 0%-2% 0%-15%
Bi-sulforesinato (30%Bi)
Organometalico de Bismuto 0%-5% 0%-5%
Disolvente terpenico
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Disolvente aromatico polisustituido
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Resina Damar
Agente espesante 0%-25% 0%-25%
Compuesto organico monoazoico lineal
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV 0,15%-2% 0%
Derivado de ester graso polimerico
Agente dispersante 0%-10% 0%-10%
Derivado de polidimetilsiloxano
Agente tensioactivo 0%-2,5% 0%-2,5%
Polisiloxano
Agente antiespumante 0%-2,5% 0%-2,5%
En la siguiente tabla se indica el contenido de cada metal en las tintas 1 y 2, expresado como porcentaje en peso de metal respecto del total de la composicion de la tinta.
Metal
1 (% Metal en peso) 2 (% Metal en peso)
Au
1,14%-5,00% 8,84%-15,08%
Ag
0%-1,20% 0%-5,25%
Rh
0%-1,50% 0%-1,50%
Si
0%-0,20% 0%-1,50%
Bi
0%-1,50% 0%-1,50%
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En la siguiente tabla se muestran los valores de L, a* y b* obtenidos.
1 2
L
72,55-80,17 71,05-79,64
a*
9,42-11,20 9,25-11,37
1 2
b*
32,82-33,67 31,20-32,47
Ejemplos 3, 4, 5 y 6. Composiciones de tinta con efecto dorado
Se prepararon dos composiciones de tinta metalica para generar efecto dorado 5 denominadas composition 3 y 4. La composition 3 contema entre 0,1% y 4% en peso de un compuesto organico absorbedor de radiation laser UV segun la presente invention, mientras que la composicion 4 no, manteniendo iguales en ambas composiciones el resto de componentes de la tinta, y en especial el mismo porcentaje en peso de metales. Ambas composiciones se depositaron mediante inyeccion de tinta sobre una superficie de vidrio y 10 se sometieron a un tratamiento con un laser que emitia radiacion a una longitud de onda de 355 nm. En el caso de la composicion 3 se consiguieron valores de L, a* y b* propios de un efecto metalico dorado mientras que la composicion 4 presentaba valores bajos de L, a* y b*, lo que demuestra que no se consiguio el efecto metalico dorado. Si bien las composiciones 3 y 4 estaban formuladas para ser aplicadas mediante inyeccion de tinta, se 15 pueden adaptar, segun la presente invencion, a otras tecnicas de decoration como serigrafia, pincel, huecograbo, aerografia o tampografia, entre otras, obteniendose el mismo resultado.
Componente
Denomination 3 4
Au-mercaptato (52%Au)
Organometalico de Oro 2,2%-29% 2,2%-29%
Ag-mercaptato (21%Ag)
Organometalico de Plata 0%-25% 0%-25%
Rh-mercaptato (15%Rh)
Organometalico de Rodio 0%-10% 0%-10%
Si-mercaptato (10%Si)
Organometalico de Silicio 0%-15% 0%-15%
Bi-sulforesinato (30%Bi)
Organometalico de Bismuto 0%-5% 0%-5%
Disolvente terpenico
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Disolvente aromatico polisustituido
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Resina Damar
Agente espesante 0%-25% 0%-25%
Compuesto organico monoazoico lineal
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV 0,1%-4% 0%
Derivado de ester graso polimerico
Agente dispersante 0%-10% 0%-10%
Derivado de polidimetilsiloxano
Agente tensioactivo 0%-2,5% 0%-2,5%
Polisiloxano
Agente antiespumante 0%-2,5% 0%-2,5%
En la siguiente tabla se indica el contenido de cada metal en las tintas 3 y 4, expresado como porcentaje en peso de metal respecto del total de la composition de la tinta.
Metal
3 (% Metal en peso) 4 (% Metal en peso)
Au
1,14%-15,08% 1, 14%-15,08%
Ag
0%-5,25% 0%-5,25%
Rh
0%-1,50% 0%-1,50%
Si
0%-1,50% 0%-1,50%
Bi
0%-1,50% 0%-1,50%
5 En la siguiente tabla se muestran los valores de L, a* y b* obtenidos.
3 4
L
75,14-78,32 43,88-48,40
a*
9,85-11,05 4,15-5,36
b*
31,85-33,12 12,86-14,75
Se prepararon dos composiciones de tinta metalica para generar efecto dorado, denominadas composicion 5 y 6. La composicion 5 contenia entre 0,1% y 4% en peso de al 10 menos uno o una mezcla de al menos dos compuestos organicos absorbedores de radiation laser UV segun la presente invention, mientras que la composicion 6 no, manteniendo iguales en ambas composiciones el resto de componentes de la tinta, y en especial el mismo porcentaje en peso de metales. Ambas composiciones se depositaron mediante serigrafia con una pantalla de 120 hilos, sobre un soporte ceramico esmaltado y cocido (no 15 poroso) y se sometieron a un tratamiento con un laser que emitia radiacion a una longitud de onda de 355 nm. En el caso de la composicion 5 se consiguieron valores de L, a* y b* propios de un efecto metalico dorado mientras que la composicion 6 presentaba valores bajos de L, a* y b*, lo que demuestra que no se consiguio el efecto metalico dorado. Si bien las composiciones 5 y 6 estaban formuladas para ser aplicadas mediante serigrafia, se 20 pueden adaptar, segun la presente invencion, a otras tecnicas de decoration como inyeccion de tinta, pincel, huecograbo, aerografia o tampografia, entre otras, obteniendose el mismo resultado.
Componente
Denomination 5 6
Au-mercaptato (52%Au)
Organometalico de Oro 2,2%-29% 2,2%-29%
Ag-alcoxido (23%Ag)
Organometalico de Plata 0%-8% 0%-8%
Componente
Denominacion 5 6
Ca-alcoxido (10%Ca)
Organometalico de Calcio 0%-7,5% 0%-7,5%
Si-mercaptato (10%Si)
Organometalico de Silicio 0%-15% 0%-15%
Bi-sulforesinato (30%Bi)
Organometalico de Bismuto 0%-5% 0%-5%
Disolvente terpenico
Disolvente 50%-75% 50%-75%
Resina de Colofonia
Agente espesante 15%-35% 15%-35%
Compuesto organico monoazoico lineal
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV 0,1%-4% 0%
Compuesto organico monoazoico ramificado
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV
En la siguiente tabla se indica el contenido de cada metal en las tintas 5 y 6, expresado como porcentaje en peso de metal respecto del total de la composicion de la tinta.
Metal
5 (% Metal en peso) 6 (% Metal en peso)
Au
1,14%-15,08% 1, 14%-15,08%
Ag
0%-1,84% 0%-1,84%
Ca
0%-0,75% 0%-0,75%
Si
0%-1,50% 0%-1,50%
Bi
0%-1,50% 0%-1,50%
5
En la siguiente tabla se muestran los valores de L, a* y b* obtenidos.
5 6
L
75,35-80,37 47,46-53,18
a*
9,96-11,05 5,63-6,96
b*
31,92-33,01 15,68-18,77
Ejemplos 7, 8, 9 y 10. Composiciones de tinta con efecto plateado
10
Se prepararon dos composiciones de tinta metalica para generar efecto plateado
denominadas composicion 7 y 8. La composicion 7 contenia entre 0,1% y 4% en peso de al
menos uno o una mezcla de al menos dos compuestos organicos absorbedores de radiacion
laser UV segun la presente invencion, mientras que la composicion 8 no, manteniendo
15 iguales en ambas composiciones el resto de componentes de la tinta, y en especial el
mismo porcentaje en peso de metales. Ambas composiciones se depositaron mediante
12
inyeccion de tinta sobre un soporte ceramico esmaltado y cocido (no poroso) y se sometieron a un tratamiento con un laser que emitia radiacion a una longitud de onda de 355 nm. En el caso de la composicion 7 se consiguieron valores de L, a* y b* propios de un efecto metalico plateado mientras que la composicion 8 presentaba valores bajos de L, a* y 5 b*, lo que demuestra que no se consiguio el efecto metalico plateado. Si bien las
composiciones 7 y 8 estaban formuladas para ser aplicadas mediante inyeccion de tinta, se pueden adaptar, segun la presente invencion, a otras tecnicas de decoracion como serigrafia, pincel, huecograbo, aerografia o tampografia, entre otras, obteniendose el mismo resultado.
Componente
Denominacion 7 8
Au-mercaptato (52%Au)
Organometalico de Oro 0%-12% 0%-12%
Pt-mercaptato (28%Pt)
Organometalico de Platino 0%-14,5% 0%-14,5%
Pd-mercaptato (24%Pd)
Organometalico de Paladio 0%-17% 0%-17%
Rh-mercaptato (15%Rh)
Organometalico de Rodio 0%-10% 0%-10%
Si-sulforesinato (10%Si)
Organometalico de Silicio 0%-15% 0%-15%
Bi-sulforesinato (30%Bi)
Organometalico de Bismuto 0%-5% 0%-5%
Disolvente terpenico
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Disolvente aromatico polisustituido
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Resina Fenolica
Agente espesante 0%-25% 0%-25%
Compuesto organico monoazoico lineal
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV 0,1%-4% 0%
Derivado de diazina
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV
Copolimeros de acidos carboxilicos
Agente dispersante 0%-10% 0%-10%
Derivado de polidimetilsiloxano
Aditivo tensioactivo 0%-2,5% 0%-2,5%
Polisiloxano
Aditivo antiespumante 0%-2,5% 0%-2,5%
10
En la siguiente tabla se indica el contenido de cada metal en las tintas 7 y 8, expresado como porcentaje en peso de metal respecto del total de la composicion de la tinta.
Metal
7 (% Metal en peso) 8 (% Metal en peso)
Au
0%-6,24% 0%-6,24%
Pt
0%-4,06% 0%-4,06%
Pd
0%-4,08% 0%-4,08%
Metal
7 (% Metal en peso) 8 (% Metal en peso)
Rh
0%-1,50% 0%-1,50%
Si
0%-1,50% 0%-1,50%
Bi
0%-1,50% 0%-1,50%
En la siguiente tabla se muestran los valores de L, a* y b* obtenidos.
7 8
L
79,12-80,14 35,86-47,01
a*
4,91-5,66 1,63-2,43
b*
14,29-15,14 5,20-7,22
5 Se prepararon dos composiciones de tinta metalica para generar efecto plateado, denominadas composicion 9 y 10. La composicion 9 contema un entre 0,1% y 4% en peso de al menos uno o una mezcla de al menos dos compuestos organicos absorbedores de radiacion laser UV segun la presente invencion, mientras que la composicion 10 no, manteniendo iguales en ambas composiciones el resto de componentes de la tinta, y en 10 especial el mismo porcentaje en peso de metales. Ambas composiciones se depositaron mediante serigrafia con una pantalla de 120 hilos, sobre una superficie de vidrio y se sometieron a un tratamiento con un laser que emitia radiacion a una longitud de onda de 355 nm. En el caso de la composicion 9 se consiguieron valores de L, a* y b* propios de un efecto metalico plateado mientras que la composicion 10 presentaba valores bajos de L, a* y 15 b*, lo que demuestra que no se consiguio el efecto metalico plateado. Si bien las
composiciones 9 y 10 estaban formuladas para ser aplicadas mediante serigrafia, se pueden adaptar, segun la presente invencion, a otras tecnicas de decoracion como inyeccion de tinta, pincel, huecograbo, aerografia o tampografia, entre otras, obteniendose el mismo resultado.
20
Componente
Denominacion 9 10
Au-sulforesinato (52%Au)
Organometalico de Oro 0%-12% 0%-12%
Pt-mercaptato (28%Pt)
Organometalico de Platino 0%-14,5% 0%-14,5%
Pd-mercaptato (24%Pd)
Organometalico de Paladio 0%-17% 0%-17%
Rh-mercaptato (15%Rh)
Organometalico de Rodio 0%-10% 0%-10%
Si-sulforesinato (10%Si)
Organometalico de Silicio 0%-15% 0%-15%
Bi-sulforesinato (30%Bi)
Organometalico de Bismuto 0%-5% 0%-5%
Disolvente terpenico
Disolvente 50%-75% 50%-75%
Componente
Denominacion 9 10
Resina Damar
Agente espesante 25%-45% 25%-45%
Resina alquidica
Agente espesante 10%-20% 10%-20%
Compuesto organico monoazoico lineal
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV 0,1%-4% 0%
Compuesto organico monoazoico ramificado
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV
Derivado de piridina
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV
En la siguiente tabla se indica el contenido de cada metal en las tintas 9 y 10, expresado como porcentaje en peso de metal respecto del total de la composicion de la tinta.
Metal
9 (% Metal en peso) 10 (% Metal en peso)
Au
0%-6,24% 0%-6,24%
Pt
0%-4,06% 0%-4,06%
Pd
0%-4,08% 0%-4,08%
Rh
0%-1,50% 0%-1,50%
Si
0%-1,50% 0%-1,50%
Bi
0%-1,50% 0%-1,50%
5
En la siguiente tabla se muestran los valores de L, a* y b* obtenidos.
9 10
L
77,74-80,25 45,91-51,85
a*
4,91-5,81 1,48-2,73
b*
14,09-15,04 4,15-5,44
10 Ejemplos 11 y 12. Composiciones de tinta con efecto lustre
Se prepararon dos composiciones de tinta metalica para generar efecto lustre denominadas composicion 11 y 12. La composicion 11 contenia entre 0,1% y 4% en peso de compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV segun la presente invencion, mientras que la
composicion 12 no, manteniendo iguales en ambas composiciones el resto de componentes de la tinta, y en especial el mismo porcentaje en peso de metales. Ambas composiciones se depositaron mediante inyeccion de tinta sobre un soporte ceramico esmaltado y cocido (no poroso) y se sometieron a un tratamiento laser que emitia radiacion a una longitud de onda 5 de 355 nm. En el caso de la composicion 11 se consiguieron valores de L, a* y b* propios de un efecto metalico lustre mientras que la composicion 12 presentaba valores bajos de L, *a y b*, lo que demuestra que no se consiguio el efecto metalico lustre. Si bien las composiciones 11 y 12 estaban formuladas para ser aplicadas mediante inyeccion de tinta, se pueden adaptar, segun la presente invencion, a otras tecnicas de decoracion como 10 serigrafia, pincel, huecograbo, aerografia o tampografia, entre otras, obteniendose el mismo resultado.
Componente
Denominacion 11 12
Ti-butoxido (14%Ti)
Organometalico de Titanio 0%-12% 0%-12%
Disolvente terpenico
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Disolvente aromatico polisustituido
Disolvente 25%-45% 25%-45%
Resina Fenolica
Agente espesante 0%-25% 0%-25%
Resina Colofonia
Agente espesante 0%-25% 0%-25%
Compuesto organico monoazoico lineal
Compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV 0,1%-4% 0%
Sal de alquilamonio
Aditivo dispersante 0%-10% 0%-10%
Copolimero de oxido de etileno y polietileno
Aditivo tensioactivo 0%-2,5% 0%-2,5%
Polisiloxano
Aditivo antiespumante 0%-2,5% 0%-2,5%
En la siguiente tabla se indica el contenido de cada metal en las tintas 11 y 12, expresado como porcentaje en peso de metal respecto del total de la composicion de la tinta.
Metal
11 (% Metal en peso) 12 (% Metal en peso)
Ti
0%-1,68% 0%-1,68%
15
En la siguiente tabla se muestran los valores de L, a* y b* obtenidos.
11 12
L
91,67-92,55 58,96-59,06
a*
-0,19-1,04 0,98-1,22
b*
2,35-2,56 0,42-0,67

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    1. Una composition de tinta destinada a la decoration y marcado sobre superficies no porosas sometidas tras su impresion a un tratamiento termico empleando una radiation laser Ultravioleta (UV) para generar una coloration metalica que comprende:
    a. Al menos un compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV que contiene uno o varios enlaces de tipo R-N=X-R’, donde X es N o C, y donde R y R’ contienen grupos alquilo lineales o ramificados, grupos arilo o bien mezcla de ellos.
    b. Al menos un disolvente organico.
    c. Al menos un compuesto organometalico soluble en el disolvente organico.
    d. Al menos un aditivo seleccionado entre agentes espesantes, agentes dispersantes, agentes tensioactivos, agentes antiespumantes o bien mezcla de ellos.
  2. 2. La composicion de tinta segun la reivindicacion 1 donde el porcentaje en peso del compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV esta comprendido entre 0,1% y 4%.
  3. 3. La composicion de tinta segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV se selecciona entre compuestos organicos monoazoicos lineales o ramificados, compuestos poliazoicos lineales o ramificados derivados de piridina, derivados de diazina, derivados de triazina o bien mezcla de ellos.
  4. 4. La composicion de tinta segun la reivindicacion 1 donde el compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV es soluble en el disolvente de la tinta.
  5. 5. La composicion de tinta segun la reivindicacion 1 donde el compuesto organico absorbedor de radiacion laser UV es un pigmento dispersable en el disolvente de la tinta.
  6. 6. La composition de tinta de segun la reivindicacion anterior donde el tamano de particula del pigmento organico esta comprendido entre 0,01micrometros y 2 micrometros.
    5 7. La composicion de tinta segun la reivindicacion 1 donde el compuesto organico
    absorbedor de radiation laser Ultravioleta absorbe la radiation en el intervalo de longitud de onda comprendido entre 400 nm y 100 nm.
  7. 8. La composicion de tinta segun la reivindicacion 1 donde el disolvente se selecciona
    10 entre disolvente organico apolar, de polaridad baja y/o media o bien mezcla de ellos.
  8. 9. La composicion de tinta segun la reivindicacion 1 donde se imprime mediante las tecnicas de impresion inyeccion de tinta, serigrafia, huecografia, flexografia, aerografia, tampografia o pincel.
    15
  9. 10. La composicion de tinta segun la reivindicacion 1 donde comprende aditivos adicionales seleccionados de entre agentes nivelantes, agentes reticulantes, agentes anticorrosivos, agentes coalescentes, agentes biocidas, o bien mezcla de ellos.
    20
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