PROCEDIMIENTO

DESCRIPCIÓN

La presente invención hace referencia, tanto a un procedimiento de impresión de tinta, mediante tecnología de inyección de tinta (inkjet) y curado, coordinando radiación ultravioleta (UV), curado por luz, e infrarroja (IR), curado térmico, sobre un soporte no poroso, tanto a una formulación o composición de tinta para dicho procedimiento y tanto a un soporte no poroso impreso obtenido según el procedimiento.

ESTADO DE LA TÉCNICA

En la actualidad existen equipos de impresión mediante tecnología de inyección de tinta donde, una vez impreso el motivo sobre un soporte no poroso, se realiza un curado térmico a cierta temperatura que permite integrar dicho motivo impreso en el soporte. En este sentido, un ejemplo es la patente española ES2424775B1 que describe una composición de tinta para la impresión sobre soportes no porosos que es sometida a un curado térmico tras la impresión.

En el estado de la técnica también se encuentra la patente europea EP1658342B1 que describe una composición de tinta inkjet para impresión sobre soportes cerámicos, donde, en una forma preferente de realización, contempla la posibilidad de un curado térmico, y, en otra forma preferente de realización, alternativamente, un curado ultravioleta.

Sin embargo, estos procedimientos de curado térmico o, alternativamente, curado ultravioleta, presentan una señe de limitaciones. En el caso del curado térmico, el objetivo es eliminar los disolventes de cada gota de la tinta, impresas mediante tecnología de inyección de tinta, y así conseguir que las partículas presentes en cada gota queden fijas. Sin embargo, se observa que una vez impreso el motivo, el curado térmico no es suficientemente rápido, produciéndose una expansión del tamaño de la gota y, por lo tanto, una pérdida de definición y calidad de la impresión. Además, este tipo de curado provoca que la evaporación de los disolventes en cada gota de impresión se produzca mediante lo que se denomina “forma de montaña”, es decir, una evaporación gradual de fuera hacia dentro de la gota. El resultado es la presencia de residuos y, por lo tanto, defectos en el motivo de impresión. Por otra parte, el curado ultravioleta también presenta una serie de limitaciones. En este caso, en primer lugar, el curado es excesivamente rápido cuando se aplica a tintas de inyección de tinta, lo que provoca que el disolvente de cada gota de tinta quede ocluido en la cobertura generada por la capa polimeñzada por la acción de la radiación ultravioleta. La consecuencia es la formación de defectos en el motivo impreso cuando se realiza un tratamiento térmico posterior. Por otra parte, este tipo de curado ultravioleta requiere altos contenidos de componentes acrílicos en la composición de la tinta, lo que provoca problemas de emisiones durante su descomposición en un tratamiento térmico posterior.

De acuerdo con el estado de la técnica descrito, la presente invención recoge un procedimiento de impresión de tinta, mediante tecnología de inyección de tinta (inkjet), y curado, coordinando radiación UV e IR, sobre un soporte no poroso, combinado con una formulación o composición de tinta para dicho procedimiento, que permiten superar las limitaciones anteriormente expuestas. Por una parte, el curado UV fija la gota, evita que se expanda y permite que la evaporación posterior de los disolventes mediante radiación IR sea vertical en vez de en “forma de montaña”. Por otra parte, el curado IR permite eliminar todo el disolvente presente en la gota.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN

A lo largo de la invención y las reivindicaciones, la palabra “comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Además, la palabra “comprende” incluye el caso “consiste en”. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenden en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.

La presente invención comprende, por una parte, un procedimiento de impresión, mediante tecnología de inyección de tinta (inkjet), para imprimir sobre un soporte no poroso, que comprende los siguientes pasos:

I. Suministrar un soporte no poroso.

II. Imprimir sobre el soporte no poroso al menos una tinta, preferiblemente formulada según la presente invención, mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta, con un diseño predefinido y un gramaje comprendido entre 15 g/m ² y 250 g/m ² .

III. Someter al soporte no poroso con el diseño impreso a un curado con radiación ultravioleta.

IV. Someter al soporte no poroso con el diseño impreso a un curado con radiación infrarroja.

V. Introducir el soporte no poroso con el diseño impreso en un horno de cocción y realizar una cocción a una temperatura comprendida entre 350 ^e C y 850 ^e C, resultando un soporte no poroso donde el diseño impreso está completamente integrado. Y, por otra parte, un soporte no poroso impreso obtenido según el procedimiento descrito en la presente invención.

El término soporte no poroso, tal y como se utiliza en la presente invención, se refiere a una superficie que no contiene poros en su superficie y, por lo tanto, es impermeable a los líquidos, impidiendo su penetración a lo largo del espesor del soporte. Este tipo de superficie se puede conseguir, bien por la propia naturaleza del soporte, o bien mediante tratamientos previos como esmaltado y cocción. Ejemplos de soportes no porosos, a título enunciativo, pero no limitativo, son vidrio, baldosa cerámica cocida, vajilla cocida, plástico, superficies metálicas de acero, superficies metálicas de aluminio y madera lacada.

El término curado, tal y como se utiliza en la presente invención, se refiere a la aplicación de una radiación, ultravioleta y/o infrarroja, sobre el motivo impreso, que provoca un cambio químico o físico en dicho motivo impreso. Ejemplos de curado, a título enunciativo, pero no limitativo, son activación parcial o total de los compuestos de curado ultravioleta, polimerización parcial o total de los compuestos de curado ultravioleta, entrecruzamiento parcial o total de los compuestos de curado ultravioleta, evaporación parcial o total de los disolventes de la tinta, entre otros.

De acuerdo con la presente invención, la radiación ultravioleta permite un curado parcial o total de la gota depositada de manera que se evita la expansión de la misma. Además, favorece que el curado posterior con radiación infrarroja sea vertical. Todo ello proporciona una mejor definición del motivo impreso y evita la formación de defectos. En este sentido la presente invención contempla que la longitud de onda de la radiación ultravioleta está comprendida entre 280 nm y 400 nm. La selección de la longitud de onda final dependerá de diferentes aspectos técnicos como el gramaje de impresión aplicado, la velocidad de impresión, el contenido en sólidos en la tinta, el tipo y contenido de fotoiniciador, el tipo y contenido de inhibidor de curado ultravioleta, entre otros.

En la actualidad existen lámparas que emiten radiación ultravioleta mediante tecnología LED. Estas lámparas se caracterizan por emitir esta radiación en un intervalo de longitud de onda muy estrecho. Así, la presente invención contempla una forma preferente de realización que comprende, por una parte, un procedimiento de impresión, mediante tecnología de inyección de tinta (inkjet), para imprimir sobre un soporte no poroso, que comprende los siguientes pasos:

I. Suministrar un soporte no poroso.

II. Imprimir sobre el soporte no poroso al menos una tinta, preferiblemente formulada según la presente invención, mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta, con un diseño predefinido y un gramaje comprendido entre 15 g/m ² y 250 g/m ² .

III. Someter al soporte no poroso con el diseño impreso a un curado con radiación ultravioleta empleando una lámpara de tecnología LED.

IV. Someter al soporte no poroso con el diseño impreso a un curado con radiación infrarroja (6).

V. Introducir el soporte no poroso con el diseño impreso en un horno de cocción (7) y realizar una cocción a una temperatura comprendida entre 350 ^e C y 850 ^e C, resultando un soporte no poroso donde el diseño impreso está completamente integrado (2a).

Y, por otra parte, un soporte no poroso impreso fabricado según el procedimiento descrito en la presente invención.

Asimismo, el procedimiento según la presente invención comprende, después de aplicar la radiación ultravioleta, la aplicación de radiación infrarroja. Este paso permite eliminar el disolvente presente y, así, evitar también posibles defectos en el motivo impreso. En este sentido, la presente invención se caracteriza porque la lámpara infrarroja tiene una potencia comprendida entre 8 W y 35 W. La selección final del valor de la potencia dependerá de varios aspectos técnicos como el gramaje de impresión aplicado, la velocidad de impresión, el contenido en sólidos en la tinta, la relación de disolventes en la tinta, entre otros.

Otra característica del procedimiento según la presente invención es que la estación de impresión de inyección de tinta emite gotas, sobre el soporte no poroso, de volumen fijo o variable y cuyo volumen está comprendido, de forma preferente, entre 3 y 200 picolitros.

Como se ha descrito anteriormente, una vez realizado el curado con radiación ultravioleta y radiación infrarroja, el motivo impreso sobre el soporte no poroso es sometido a un proceso de cocción en un horno de cocción que utiliza cualquier fuente de energía, a una temperatura comprendida entre 350 ^e C y 850 ^e C. La selección de la temperatura dependerá de diferentes aspectos técnicos como el tipo de soporte no poroso (vidrio, baldosa cerámica cocida, vajilla cocida, etc.), gramaje de la tinta impresa, la velocidad del horno de cocción si se trata de un horno continuo, el tiempo de residencia si es un horno estático, entre otros. Con esta cocción se consigue que el diseño impreso se adhiera completamente a la superficie del soporte no poroso y desarrolle los efectos estéticos deseados.

Con todo esto, una forma preferente de realización de la presente invención contempla un procedimiento para imprimir sobre soporte no poroso donde el horno de cocción es un horno de cocción eléctrico. Otra forma preferente de la presente invención consiste en un procedimiento donde el soporte no poroso es un vidrio. De acuerdo con esto, la presente invención contempla, por una parte, un procedimiento de impresión, mediante tecnología de inyección de tinta (inkjet), para imprimir sobre un soporte de vidrio, que comprende los siguientes pasos:

I. Suministrar un soporte de vidrio.

II. Imprimir sobre el soporte de vidrio al menos una tinta, preferiblemente formulada según la presente invención, mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta, con un diseño predefinido y un gramaje comprendido entre 15 g/m ² y 250 g/m ² .

III. Someter al soporte de vidrio con el diseño impreso a un curado con radiación ultravioleta.

IV. Someter al soporte de vidrio con el diseño impreso a un curado con radiación infrarroja (6).

V. Introducir el soporte de vidrio con el diseño impreso en un horno de cocción (7) y realizar una cocción a una temperatura comprendida entre 350 ^e C y 850 ^e C, resultando un vidrio donde el motivo impreso completamente integrado (2a).

Y, por otra parte, un vidrio impreso fabricado según el procedimiento descrito en la presente invención.

Otra forma preferente de realización de la presente invención también contempla la posibilidad de que el vidrio está destinado al sector de la automoción, como lunas delanteras, laterales o traseras de automóvil. De acuerdo con esto, la invención comprende, por una parte, un procedimiento de impresión, mediante tecnología de inyección de tinta (inkjet), para imprimir sobre un vidrio, que comprende los siguientes pasos:

I. Suministrar un vidrio para automoción.

II. Imprimir sobre el vidrio para automoción al menos una tinta, preferiblemente formulada según la presente invención, mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta, con un diseño predefinido y un gramaje comprendido entre 15 g/m ² y 150 g/m ² .

III. Someter al vidrio para automoción con el diseño impreso a un curado con radiación ultravioleta.

IV. Someter al vidrio para automoción con el diseño impreso a un curado con radiación infrarroja (6).

V. Introducir el vidrio para automoción con el diseño impreso en un horno de cocción (7) y realizar una cocción a una temperatura comprendida entre 600 ^e C y 750 ^e C, resultando un soporte de vidrio para automoción donde el diseño impreso está completamente integrado (2a).

Y, por otra parte, un vidrio para automoción impreso fabricado según el procedimiento descrito en la presente invención.

Cabe también indicar que el procedimiento para imprimir sobre soporte no poroso según la presente invención no limita la inclusión o incorporación de otros procesos o pasos que aporten otras propiedades estéticas o funcionalidades adicionales a las que se protegen en esta invención, tanto antes de la cocción como después.

La presente invención se refiere, además de al procedimiento de impresión, a una composición de tinta para imprimir en dicho procedimiento que comprende:

I. Al menos un disolvente, en un porcentaje en peso comprendido entre 20% y 60% del peso de la tinta, que se selecciona del grupo que comprende agua, glicoles, éteres de glicol, ásteres de glicol y alcoholes.

II. Al menos un fotoiniciador para curado ultravioleta, en un porcentaje en peso comprendido entre 5% y 15% del peso de la tinta.

III. Al menos un agente inhibidor de curado ultravioleta, en un porcentaje en peso comprendido entre 0,5% y 4% del peso de la tinta.

IV. Al menos una partícula sólida, en un porcentaje en peso comprendido entre 25% y 65% del peso de la tinta, y que se selecciona del grupo que comprende pigmentos inorgánicos, fritas, compuestos inorgánicos, partículas metálicas o mezcla de ellos.

V. Al menos un dispersante, en un porcentaje en peso comprendido entre 2% y 4% del peso de la tinta.

VI. Al menos un humectante, en un porcentaje en peso comprendido entre 0,25% y 2% del peso de la tinta.

Vil. Al menos un antiespumante, en un porcentaje en peso comprendido entre 0,25% y 1% del peso de la tinta.

De acuerdo con la presente invención, la tinta comprende en su composición al menos un fotoiniciador. Estos productos están ampliamente disponibles a nivel comercial. Ejemplos de fotoiniciadores comerciales, a título enunciativo, pero no limitativo, son Omnipol TP, Omnipol BL728, Omnirad 784, Omnirad BL750, Speedcure XKM, Speedcure MBI, Speedcure 7040, Irgacure 907, Irgacure 379 e Irgacure TPO.

La presencia de un agente inhibidor de curado ultravioleta en la composición de la tinta objeto de invención permite conseguir el procedimiento descrito en la presente invención, es decir, un curado ultravioleta para fijar la gota, pero sin ocluir totalmente el disolvente, y, posteriormente, una total eliminación vertical del mismo sin dejar restos ni defectos. Ejemplos de agente inhibidor de curado ultravioleta comerciales, a título enunciativo, pero no limitativo, son Genorad 16, Genorad 22, Genorad 23, Genorad 40 y Byk Max.

La composición de tinta según la presente invención también se caracteriza por comprender al menos un dispersante. Ejemplos de formulaciones de dispersante, a título enunciativo, pero no limitativo, son sal de poliacrilato, copolímero de acrilato, copolímero acrílico de alto peso molecular, alcóxidos, derivados de ácido graso modificado no iónico, sal de ácido carboxílico, poliéter fosfórico, sal de ácido policarboxílico o mezcla de ellos.

Igualmente, la tinta según la presente invención comprende al menos un humectante. Ejemplos de formulaciones de humectante, a título enunciativo, pero no limitativo, son, mezcla de éteres con glicol de polietileno-polipropileno con éter monobencílico y alcoholes C8-C10, copolímero de poliéter polisiloxano, surfactantes aniónicos, surfactantes no iónicos o mezcla de ellos.

Otro componente que comprende la tinta objeto de invención es al menos un antiespumante para evitar la formación de burbujas cuando se encuentra en el circuito de impresión y cuando se produce la impresión. Ejemplos de formulaciones de antiespumante, a título enunciativo, pero no limitativo, son siliconas modificadas, polidimetilsiloxanos, derivados de aceite mineral, derivados de ácidos grasos o mezcla de ellos.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La FIGURA 1 representa esquemáticamente el procedimiento para imprimir sobre soporte no poroso según la invención.

La FIGURA 2 representa esquemáticamente el soporte no poroso con el diseño impreso con la tinta, una vez realizada la cocción según la invención.

FORMAS PREFERENTES DE REALIZACIÓN

Con la intención de una mejor compresión de las características de la invención, a continuación, como ejemplos sin carácter limitativo, se describen algunas de las formas preferentes de realización haciendo referencia a las figuras que se acompañan. En este sentido, las siguientes figuras se proporcionan a título ilustrativo, y no se pretende que sean limitativas de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.

Ejemplo 1. Procedimiento de impresión sobre un vidrio destinado a luna trasera de automoción. Se preparó una composición de tinta (T1) para su aplicación mediante el procedimiento de inyección de tinta según la presente invención. En la siguiente tabla se muestra la composición de la tinta (T1).

Tabla 1 Una vez obtenida la tinta, se realizó una impresión sobre un vidrio destinado a luna trasera de automoción según el procedimiento de impresión (1 ), mediante tecnología de inyección de tinta, descrito en la presente invención y que comprendió los siguientes pasos:

I. Suministrar un vidrio destinado a luna trasera de automoción (2). II. Imprimir sobre el vidrio para luna trasera de automoción (2) la tinta formulada (3), mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta (4), con un diseño predefinido y un gramaje de 20 g/m ² .

III. Someter al vidrio para luna trasera de automoción con el diseño impreso a un curado con una lámpara de mercurio que emite radiación ultravioleta a una longitud de onda de 380 nm (5).

IV. Someter al vidrio para luna trasera de automoción con el diseño impreso a un curado con una lámpara que emite radiación infrarroja con una potencia de 16 W (6). V. Introducir el vidrio para luna trasera de automoción con el diseño impreso en un horno de cocción eléctrico (7) y realizar una cocción a una temperatura máxima de 700 ^e C, resultando un soporte de vidrio para luna trasera de automoción donde el diseño impreso está completamente integrado (2a) y sin defectos estéticos.

Ejemplo 2. Procedimiento de impresión sobre un vidrio destinado a luna delantera de automoción.

Se preparó una composición de tinta (T2) para su aplicación mediante el procedimiento de inyección de tinta según la presente invención. En la siguiente tabla se muestra la composición de la tinta (T2).

Tabla 2

Una vez obtenida la tinta, se realizó una impresión sobre un vidrio destinado a luna delantera de automoción según el procedimiento de impresión (1 ), mediante tecnología de inyección de tinta, descrito en la presente invención y que comprendió los siguientes pasos:

I. Suministrar un vidrio para luna delantera de automoción (2). II. Imprimir sobre el vidrio para luna delantera de automoción (2) la tinta formulada (3), mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta (4), con un diseño predefinido y un gramaje de 40 g/m ² .

III. Someter al vidrio para luna delantera de automoción con el diseño impreso a un curado con una lámpara que emite radiación ultravioleta de tecnología LED a una longitud de onda de 395 nm (5).

IV. Someter al vidrio para luna delantera de automoción con el diseño impreso a un curado con una lámpara que emite radiación infrarroja con una potencia de 20 W (6). V. Introducir el vidrio para luna delantera de automoción con el diseño impreso en un horno de cocción (7) y realizar una cocción a una temperatura máxima de 610 ^e C, resultando un soporte de vidrio para luna delantera de automoción donde el diseño impreso está completamente integrado (2a) y sin defectos estéticos. Ejemplo 3. Procedimiento de impresión sobre baldosa cerámica cocida.

Se preparó una composición de tinta (T3) para su aplicación mediante el procedimiento de inyección de tinta según la presente invención. En la siguiente tabla se muestra la composición de la tinta (T3).

Tabla 3

Una vez obtenida la tinta, se realizó una impresión sobre un azulejo cocido según el procedimiento de impresión (1 ), mediante tecnología de inyección de tinta, descrito en la presente invención y que comprendió los siguientes pasos:

I. Suministrar un azulejo cocido (2).

II. Imprimir sobre el azulejo cocido (2) la tinta formulada (3), mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta (4), con un diseño predefinido y un gramaje de 250 g/m ² .

III. Someter al azulejo cocido a un curado con una lámpara de mercurio que emite radiación ultravioleta a una longitud de onda de 400 nm (5).

IV. Someter al azulejo cocido a un curado con una lámpara que emite radiación infrarroja con una potencia de 35 W (6).

V. Introducir el azulejo cocido en un horno de cocción (7) y realizar una cocción a una temperatura máxima de 850 ^e C, resultando un soporte de azulejo cocido donde el motivo impreso está completamente integrado (2a) y sin defectos estéticos.

Ejemplo 4. Procedimiento de impresión sobre vidrio.

Se preparó una composición de tinta conductora (T4) para su aplicación mediante el procedimiento de inyección de tinta según la presente invención. En la siguiente tabla se muestra la composición de la tinta (T4).

Tabla 4

Una vez obtenida la tinta, se realizó una impresión sobre vidrio según el procedimiento de impresión (1 ), mediante tecnología de inyección de tinta, descrito en la presente invención y que comprendió los siguientes pasos: I. Suministrar un vidrio (2).

II. Imprimir sobre el vidrio (2) la tinta formulada (3), mediante una estación de impresión de tecnología de inyección de tinta (4), con un diseño predefinido y un gramaje de 120 g/m ² .

III. Someter al vidrio a un curado con una lámpara de mercurio que emite radiación ultravioleta a una longitud de onda de 365 nm (5).

IV. Someter al vidrio a un curado con una lámpara que emite radiación infrarroja con una potencia de 32 W (6).

V. Introducir el vidrio cocido en un horno de cocción (7) y realizar una cocción a una temperatura máxima de 250 ^e C, resultando un soporte de vidrio donde el motivo impreso está completamente integrado (2a) y sin defectos estéticos.