MX2013011703A - Composicion que puede ser impresa por serigrafia sobre butiral de polivinilo. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a composición adecuada para la impresión en negro, vía serigrafía, de una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, caracterizada en que comprende: - 11% a 13% en peso de butiral de polivinilo, - 35% a 40% en peso de al menos un diéster de ácido dicarboxílico alifático, y - al menos un pigmento negro en una cantidad y con un área de superficie específica que se seleccionan de manera que la viscosidad Brookfield de la composición a 20°C es entre 9 y 13 Pa.s; - un proceso para imprimir, vía serigrafía, una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, usando esta composición; - una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, e impresa, vía serigrafía, usando esta composición; y - una unidad de vidrio laminado que comprende tal hoja de butiral de polivinilo.

Description

COMPOSICIÓN QUE PUEDE SER IMPRESA POR SERIGRAFÍA SOBRE BUTIRAL DE POLIVINILO La invención se refiere al campo de unidades de vidrio laminado, comúnmente constituidas de dos hojas de vidrio unidas una con otra por medio de un plástico separador, tal como una hoja de butiral de polivinilo.

Las unidades de vidrio laminado, tal como las usadas como parabrisas en un vehículo de motor, o su equivalente, tienen muchos usos: una capa que refleja radiación solar, haciendo posible bajar la temperatura del panel de instrumentos y la temperatura ambiente en el compartimento del pasajero, un soporte para el espejo retrovisor interior, barras colectoras de alimentación de corriente eléctrica especialmente para una capa de ITO o una red de alambres térmicos, una tira superior que filtra la radiación solar, de coloración opcionalmente graduada, un detector de lluvia, etc. Las unidades de vidrio laminado son por consiguiente impresas con varios propósitos: el borde de la unidad de vidrio opacada sobre su periferia total con el fin de proteger el adhesivo subyacente de la radiación UV y esconder los componentes del cuerpo o bloquear la vista de un observador afuera del vehículo, marcas relacionadas con el fabricante, o a varios estándares, superficie opacada con el fin de esconder la base del espejo retrovisor interior de la vista de un observador afuera del vehículo .

La invención más particularmente se refiere a la impresión en negro de una unidad de vidrio laminado con el fin de opacar así una porción de la superficie.

Es común fabricar tales impresos en hojas de vidrio plano, es decir, donde es apropiado, antes de las operaciones de doblado (esto es porque es mucho más difícil imprimir en superficies curvas) . Un proceso preferido es la impresión por serigrafía de esmalte, es capaz de proporcionar las cualidades ópticas requeridas: buena cobertura, opacidad y resolución, y puede ser industrializado fáci lmen te .

La serigrafía en hojas de vidrio plano no carece de desventajas. En un laminado, el esmalte es impreso por serigrafía en la cara interna de la hoja de vidrio diseñada para la posición externa, es decir, en contacto con la atmósfera, referida como cara 2, y/o en la cara externa de la hoja de vidrio diseñada para la posición interna, referida como cara 4, la cual está en contacto con la atmósfera interna, en particular con el compartimento del pasajero de un vehículo de transporte.

Las desventajas del esmaltado en la cara 2, dentro en la estructura del laminado ensamblado, puede describirse de la siguiente manera. Las hojas de vidrio, durante el doblado de las mismas, en pares, entran en contacto físico entre ellas a pesar de la presencia de polvo separador, o con componentes mecánicos del equipo de doblado. Este contacto físico requiere del uso anterior de un horno adicional para el templado de la composición impresa, con el fin de prevenir que las superficies impresas que están insuficientemente endurecidas y secas sean afectadas adversamente: la unión de las dos hojas de vidrio, a pesar de la separación debida al polvo separador, creación de defectos en la superficie del esmalte no endurecido, por ejemplo. Este templado es una etapa adicional del proceso que genera un costo adicional en la linea de producción.

En el esmaltado de la cara 4, afuera en la estructura del laminado ensamblado, la curación del esmalte conduce, en una manera conocida, a la creación de defecto óptico.

Existen otras desventajas comunes a estos esmaltados de las caras 2 y 4.

Primero, es necesario definir un calentamiento perfectamente adaptado y diferenciado para las zonas esmaltadas por un lado y las zonas no esmaltadas por otro lado, debido a que el esmalte no absorbe la misma cantidad de calor que el vidrio. El calentamiento debe por consiguiente modificarse para cada configuración de unidad de vidrio laminado, de parabrisas, con o sin detector de lluvia, detector de luz, etc.

Además, la densidad óptica del esmalte negro después de la curación, es del orden de 3. Aunque las densidades ópticas ligeramente mayores que este valor pueden requerirse, las cuales pueden obtenerse solamente al incrementar el grosor del esmalte depositado.

Estos problemas pueden ser resueltos llevando a cabo la serigrafía en las hojas adhesivas separadoras incluidas en la composición de la unidad de vidrio laminado, como las hojas de butiral de polivinilo, y no más en las hojas de vidrio.

Obviamente, esta modificación del proceso no debe, en ningún caso, afectar adversamente las especificaciones del producto final: conforme a los estándares y especificaciones del cliente, no solo desde el punto de vista de fuerza mecánica o del desgaste, sino también desde un punto de vista estético. Se debe hacer mención en particular de : - buena cobertura, que resulta en una pequeña cantidad de poros que no afectan la transparencia de una manera inaceptable, una opacidad requerida correspondiente a una densidad óptica al menos igual a 3, preferentemente 4, como se mide por un dispositivo X-Rite 341 o equivalente, una resolución de impresión y apariencia que son aceptables para el cliente, es decir, similares a aquellas del esmaltado en el vidrio .

El objeto de la invención es por lo tanto la provisión de un proceso para serigrafia en negro sobre una hoja de butiral de polivinilo separadora de una unidad de vidrio laminado, que tiene la combinación de las ventajas mencionadas anteriormente, en particular que pueden ser llevadas a cabo en un solo pase con veces de "toque -seco" que no exceden 30 minutos, preferentemente 10 minutos y en particular 5 minutos. Las desventajas ligadas al esmaltado en las caras 2 y 4 descritas arriba, en particular la necesidad de una etapa adicional usando un horno de templado (cara 2) y la creación del defecto óptico en la cara 4, deben ser eliminadas.

Este objeto se logra por la invención, un sujeto de la cual es una composición adecuada para la impresión en negro, vía serigrafia, de una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, caracterizada en que consiste de : 11% a 13% en peso de butiral de pol i vini lo , - 35% a 40% en peso de al menos un diéster de ácido dicarboxilico alifático, y al menos un pigmento negro en una cantidad y con una área de superficie especifica que se seleccionan de manera que la viscosidad Brookfield de la composición a 20°C es entre 9 y 13 Pa . s .

Esta composición tiene una reologia y una afinidad (tensión superficial) con respecto a la pantalla de serigrafia. y el sustrato de butiral de polivinilo que lo hace perfectamente adecuado para este proceso, en particular bajo condiciones atmosféricas de trabajo, tales como 10°C a 25°C y 20% a 70% de humedad, y las cuales garantizan un resultado de impresión equivalente a imprimir en vidrio plano. La tinta de esta manera desarrollada hace posible obtener, con un solo pase de serigrafia, las altas cualidades ópticas, en particular la ausencia de los poros antes mencionados y densidad óptica suficiente, al mismo tiempo como las veces de toque-seco cortas que son compatibles con el proceso en linea. Además, el poder adhesivo, o adhesión entre si de los constituyentes de una unidad de vidrio laminado que contiene un adhesivo separador de butiral de polivinilo impreso por serigrafia con esta composición lo habilita para satisfacer el criterio vigente en todos los países. La adhesión del laminado con la separación impresa es validada por varias pruebas mecánicas, incluyendo una prueba de torsión y la prueba de caída de bola, vía valores de umbral definidos por las especificaciones y estándares de fabri cante .

La separación impresa laminada también satisface las regulaciones en términos de de s ga s t e / e s i s enc i a a la brisa salada, resistencia a los ácidos o también radiación UV por consiguiente garantizando la durabilidad del producto final independientemente de sus condiciones de uso.

De acuerdo a características preferidas de la composición de la invención: el butiral de polivinilo que contiene tiene un peso molecular evaluado por cromatografía por permeación de gel centrada alrededor de un valor cuando mucho igual a 90000 y, con el fin de incrementar preferencia, a 80000, 70000, 60000 y 50000 y al menos igual a 20000, preferentemente a 30000 en poliestireno equivalente; el contenido de [OH] del butiral de polivinilo que contiene corresponde a un porcentaje en peso de poli (vinil alcohol) entre 17% y 22%; dicho al menos un diéster de ácido di c a rbox i 1 i co alifático se selecciona de un succinato, un glutarato o un adipato, en particular de di (alquilo Cl a C6), preferentemente de dimetilo, dietilo, dipropilo o dibutilo, y particularmente preferentemente de dimetilo, siendo posible que varios de estos diésteres estén contenidos en la mezcla; dicho al menos un pigmento negro comprende una mezcla de negro de carbón y óxido de hierro negro; comprende una cantidad efectiva de plast i f icador como agente humectante, tal como 5% a 10% en peso de un éster de benzoato, un eftalato y/o su derivado, un adipato y/o su derivado, un éster de ácido graso, un trimelitato de trioctilo, un triacetin, un glicerol, un prop i 1 eng 1 i co 1 , un sorbitol o un di i s obut i ra t o de trimetilpentanodiol, solo o como una mezcla de varios de los mismos; comprende una cantidad efectiva de un modificador de tensión superficial que no contiene silicón, en particular 0.5% a 2% en peso de poliacrilato.

Además, otros sujetos de la invención son: un proceso para imprimir, vía serigrafia, una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, en el cual una composición como se describe arriba se aplica a la hoja, a través de una pantalla de serigrafia, preferentemente con un grosor de la capa húmeda de entre 10 y 50 µp?; la composición química de la tinta ha sido optimizada con el fin de garantizar que con un grosor depositado pequeño, la impresión en la separación garantiza una buena calidad de eliminación de gas y autoclave, lo cual constituye etapas obligatorias para obtener un vidrio laminado; una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, e impresa, vía serigrafia, usando una composición como se describe arriba; y una unidad de vidrio laminado que comprende tal hoja de butiral de polivinilo.

La invención se ilustra ahora por los siguientes ejemplos.

EJEMPLO 1 Al imprimir por serigrafia una hoja separadora de butiral de polivinilo con una tinta de composición descrita en detalle en la tabla de abajo, y después de ensamblar dos hojas de vidrio flotado de sosa-cal, se obtiene una unidad de vidrio laminado de alta calidad mecánica y que tiene impresión en negro de alta calidad óptica como se describe arriba. El tiempo de "toque-seco" de 10 min es corto y compatible con un proceso industrial en linea continuo .

En la tabla abajo, todas rciones se indican como porcentajes El peso molecular del butiral de polivinilo se evalúa de la siguiente manera. Se preparan soluciones de polvo de butiral de polivinilo a 3 g/1 en tetrahidrofurano, después se inyectan en una columna de cromatografía por permeación de gel de tipo Waters Styragel HR4E, 1 ml/min de tetrahidrofurano. Los crorna tograma s se establecen usando un detector evaporativo de dispersión de luz. El amplio valor máximo observado a 7-7.1 min indica pesos, en PS equivalentes, de 46000-55000, es decir prácticamente centrados aproximadamente en 50000.

El contenido [OH] del butiral de polivinilo corresponde a un porcentaje en peso de poli ( inil alcohol) de 18%.

El agente humectante también actúa como p 1 a s t i f i ca do r , es decir que permite una deformación mayor de la película de tinta impresa sin degradación de sus propiedades ópticas. Aquí es eftalato de dimet ilciclohexil .

El área de superficie especifica del negro de carbón es 65 m2/g, valores de 40 a 150 m2/g siendo adecuados en general.

El diéster es una mezcla de 60% en peso de glutarato de dimetilo, 20% en peso de succinato de dimetilo y 20% en peso de adipato de dimet i 1 o .

El modificador de tensión superficial es un poliacrilato; no contiene silicón.

La viscosidad Brookfield de la tinta a 20°C es 11 Pa.s, valores entre 9 y 13 Pa . s siendo adecuados dentro del contexto de la invención. Esta medición se lleva a cabo de la siguiente manera. La viscosidad de la tinta se reduce a un valor estable por rotación de un rodillo en la tinta por al menos 8 horas. Se saca una muestra de la última, en la cual la viscosidad se mide usando un medidor de viscosidad de plano-cono.

EJEMPLO- CONTADOR 1 Se mezclan los mismos constituyentes como en el ejemplo 1, modificando solo las proporciones de peso del agente humectante a 6%, del óxido de hierro negro a 30%, del diéster a 20% y de la ciclohexanona a 22%.

Con esta composición que comprende una proporción relativamente baja de diéster, reemplazando casi la mitad del último con ciclohexanona, las viscosidades obtenidas y la velocidad de secado no permiten la impresión industrial de producción en masa. Se observa una apariencia de poros en un número muy grande en la impresión y durante el paso en la autoclave, y se observa un secado en la pantalla de serigrafia.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Una composición adecuada para la impresión en negro, vía serigrafia, de una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, ca acterizada en que comprende: - 11% a 13% en peso de butiral de polivinilo, - 35% a 40% en peso de al menos un diéster de ácido dicarboxilico alifático, y - al menos un pigmento negro en una cantidad y con un área de superficie especifica que se seleccionan de manera que la viscosidad Brookfield de la composición a 20°C es entre 9 y 13 Pa . s .

2. La composición según la reivindicación 1, caracterizada en que el butiral de polivinilo que contiene tiene un peso molecular evaluado por cromatografía por permeación de gel centrada alrededor de un valor cuando mucho igual a 90000 y, con el fin de incrementar la preferencia, a 80000, 70000, 60000 y 50000 en poliestireno equivalente.

3. La composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que el butiral de polivinilo que contiene tiene un peso molecular evaluado por cromatografía por permeación de gel centrada alrededor de un valor al menos igual a 20000, preferentemente a 30000 en poliestireno equivalente .

4. La composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que el contenido [OH] del butiral de polivinilo que contiene corresponde a un porcentaje en peso de poli (vinil alcohol) entre 17% y 22%.

5. La composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que dicho al menos un diéster de ácido di ca rbox í 1 i co alifático se selecciona de un succinato, un glutarato o un adipato.

6. La composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que dicho al menos un pigmento negro comprende una mezcla de negro de carbón y óxido de hierro negro .

7. La composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que comprende una cantidad efectiva de p 1 a s t i f i ca do r como agente humectante.

8. La composición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que comprende una cantidad efectiva de un modificador de tensión superficial que no contiene silicón.

9. Un proceso para imprimir, vía serigrafía, una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, caracterizada en que una composición según una de las reivindicaciones anteriores se aplica a la hoja, a través de una pantalla de serigrafía .

10. El proceso según la reivindicación 9, caracterizado en que el grosor de la capa húmeda de la composición aplicada es entre 10 y 50 µp? .

11. Una hoja de butiral de polivinilo diseñada para ser parte de una unidad de vidrio laminado, e impresa, vía serigrafía, usando una composición según una de las reivindicaciones 1 a 8.

12. Una unidad de vidrio laminado que comprende una hoja de butiral de polivinilo según la reivindicación 11.