BRPI0708857A2 - mÉtodo de aplicaÇço de padrço a um substrato - Google Patents

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.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DEAPLICAÇÃO DE PADRÃO A UM SUBSTRATO".

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.

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.

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.

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.

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.

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;

- 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; e

- 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.

Em uma primeira modalidade, a peça magnética embutida aosubstrato é um ímã permanente tendo um contorno correspondente ao pa-drão desejado.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

A tinta pode ser aplicada de qualquer maneira adequada. Ummétodo de aplicação adequado é, por exemplo, a aplicação por borrifação.

Claims (8)

1. Método para a aplicação de um padrão sobre um substrato deplástico, o método compreendendo as seguintes etapas de:- aplicar uma camada de tinta constituída de pigmentos magne-ticamente orientáveis sobre o substrato;- expor a tinta a um campo magnético, por meio do que os pig-mentos são orientados ao longo das linhas de campo do campo magnéticode modo a produzir um padrão na camada de tinta; e- solidificar a tinta sobre o substrato;- o método sendo caracterizado pelo fato de que o campo mag-nético é gerado por uma peça magnética embutida ao substrato de plástico aser revestido.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a peça magnética embutida ao substrato plástico é um ímã per-manente tendo um contorno correspondente ao padrão desejado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a peça magnética embutida é formada por partículas magnéticasdistribuídas no substrato de plástico que são magnetizadas de modo a geraro campo magnético pretendido.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizado pelo fato de que, após a solidificação da camada detinta, a peça magnética do substrato é desmagnetizada.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizado pelo fato de que o substrato é primeiramente reves- tido com um primer.

6. Produto provido com um revestimento constituído de partícu-las magneticamente orientadas delineadas de modo a formar um padrão, oproduto sendo caracterizado pelo fato de que o padrão abrange uma peçamagnética ou magnetizável embutida no substrato.

7. Produto, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que o substrato compreende uma matriz polimérica embutindo umímã.

8. Produto, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que o substrato compreende uma matriz polimérica embutindo partí-culas magnéticas ou magnetizáveis.