ES2327662T3 - Procedimiento de obtencion de imagenes por laser. - Google Patents

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ES2327662T3 ES06000946T ES06000946T ES2327662T3 ES 2327662 T3 ES2327662 T3 ES 2327662T3 ES 06000946 T ES06000946 T ES 06000946T ES 06000946 T ES06000946 T ES 06000946T ES 2327662 T3 ES2327662 T3 ES 2327662T3
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Abstract

Procedimiento para proporcionar una imagen sobre un sustrato, que comprende aplicar, a una zona relativamente pequeña del sustrato, una formulación que comprende un pigmento y uno o más de otros componentes que forman una imagen por irradiación con luz láser, e irradiar la zona, en el que la imagen presenta mayor contraste con respecto al pigmento que con respecto al sustrato.

Description

Procedimiento de obtención de imágenes por láser.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a procedimientos para proporcionar una imagen sobre un sustrato.
Antecedentes de la invención
Se han realizado varias propuestas con el fin de lograr la impresión eficaz sobre un sustrato, provocando un cambio de color en el sustrato sobre el que va a aparecer la impresión. Se han propuesto varios pigmentos que pueden utilizarse para marcar un sustrato con la aplicación de energía láser. Algunas de estas propuestas pueden encontrarse, por ejemplo, en los documentos WO-A-00/43456, JP-A-11001065, EP-A-0 522 370, EP-A-0 797 511, US-A-5.053.440, US-A-5.350.792 (A plastics moulding composition comprising a polyoxymethylene and animal charcoal), US-A-5.928.780, US-A-6.017.972 y US-A-6.019.831. Los documentos US-A-5.489.639 y US-A-5.884.079 dan a conocer que el hidroxifosfato de cobre es un material que puede marcarse con láser.
El octamolibdato de amonio, que presenta la fórmula (NH_{4})_{4}Mo_{8}O_{26} y se abrevia en la presente memoria AOM, es un material fácilmente disponible que presenta propiedades retardadores de la llama. Para este fin, se ha formulado con polímeros tales como poli(cloruro de vinilo) (PVC). Por ejemplo, los cables que contienen PVC pueden contener AOM como agente supresor de humo. El AOM es un ejemplo de un oxianión de un metal multivalente; existen muchos compuestos de este tipo en estados coloreados de valencia inferior o no estequiométricos.
La impresión sobre embalajes tales como de cartón es de importancia comercial considerable. Puede ser simplemente para proporcionar información visible a una persona que maneja los embalajes, pero también se requiere para el código de barras y otros marcajes que se pretende que lea una máquina. Esto supone dos problemas particulares.
En primer lugar, el material de embalaje más económico tiende a ser marrón o de algún otro color indeterminado, frente a lo cual el código de barras, digamos en negro, presenta un contraste bajo (normalmente de grado C o D). En segundo lugar, debido a la necesidad de personalizar el embalaje, se produce un desperdicio implicado en la información de impresión sobre el embalaje que tiene que adaptarse para cada cliente particular.
El documento EP 0 447 032 da a conocer una composición de pigmento blanco que puede marcarse con láser que incluye un primer pigmento que puede marcarse mediante láser ultravioleta y un segundo pigmento que no absorbe en la región ultravioleta, de modo que el segundo pigmento presenta un efecto blanqueante sobre la composición. El documento JP 63209889 da a conocer la aplicación de una tinta de color predeterminado a la superficie de una resina termoendurecible moldeada mediante calor y presión y la realización de marcaje con láser sobre la superficie recubierta.
Sumario de la invención
Según un aspecto de la presente invención, un procedimiento para proporcionar una imagen sobre un sustrato comprende aplicar, a una zona relativamente pequeña del sustrato, una formulación que comprende un pigmento y un componente que forma una imagen por irradiación con luz láser, en el que la imagen presenta mayor contraste con respecto al pigmento que con respecto al sustrato.
Según un aspecto adicional de la invención, un procedimiento para proporcionar una imagen sobre un sustrato comprende aplicar, a una zona relativamente pequeña del sustrato, una formulación que comprende uno o más componentes que forman una imagen por irradiación con luz láser, en el que el sustrato comprende un pigmento blanco.
Este procedimiento permite que se logre un alto contraste (normalmente de grado A o B) entre la imagen y su fondo inmediato. Además, el hecho de que la imagen pueda proporcionarse según demanda y que no dependa del suministro de sustrato, significa que puede evitarse el desperdicio inherente en la personalización; esto puede conducir a ahorros sustanciales en el coste, para el embalaje producido en gran volumen.
Descripción de las formas de realización preferidas
El componente de la formulación que forma una imagen por irradiación con luz láser puede ser un compuesto que contiene un oxianión. El catión puede ser amonio o un metal alcalino o alcalinotérreo, pero esto no es crítico. El oxianión puede ser un molibdato, tungstato o compuesto de metal de transición análogo. Dichos componentes incluyen di y heptamolibdatos. El componente es preferiblemente AOM; la siguiente descripción se refiere a AOM únicamente para fines de ilustración. Actualmente, se prefiere AOM porque está fácilmente disponible y es selectivo para un láser de CO_{2} de baja potencia, robusto, funcionando a aproximadamente 10.600 nm.
El AOM puede incorporarse en diversos sistemas de polímero y molerse, utilizando un molino de bolas, hasta un tamaño de partícula deseado, sin ninguna dificultad técnica. Ejemplos de sistemas de polímero en los que se ha incorporado y se ha molido satisfactoriamente AOM incluyen disolución de nitrocelulosa en alcohol/acetato de etilo, disolución de propionato - acetato de celulosa en alcohol/acetato de etilo, disolución de polivinilbutiral en alcohol/acetato de etilo, resina de poliuretano a base de disolvente, resina epóxido a base de disolvente, resina de poliéster a base de disolvente, resina acrílica a base de agua, resina de poliéster a base de agua, resina de poliuretano a base de agua, monómeros y oligómeros curables con luz ultravioleta sin disolvente, poliamidas a base de disolvente, poliimidas a base de disolvente, poliamidas a base de agua, poliimidas a base de agua, recubrimientos y lacas de epóxido/vinilo/poliéster a base de disolvente y resinas de siloxano.
Pueden incorporarse pigmentos orgánicos e inorgánicos en tintes/recubrimientos de AOM sin ningún efecto adverso en la capacidad de marcaje con láser de las tintas/recubrimientos de AOM. Además, las tintas/recubrimientos de AOM que contienen los pigmentos orgánicos e inorgánicos pueden molerse hasta un tamaño de partícula deseado sin dificultad o efecto adverso sobre la capacidad de marcaje con láser de las tintas/recubrimientos de AOM.
Alternativamente el componente de AOM puede incorporarse fundido en polímeros extruibles, o puede incorporarse en formulaciones monoméricas que se curan mediante UV. Una película o material laminado de capas que incluyen un componente que puede marcarse por láser proporciona un producto a prueba de manipulación. Polímeros extruibles que pueden utilizarse en la invención incluyen nailon, poliésteres, poliamida, policarbonato, poliacrilato, polimetacrilato, polímeros de injerto de ABS, poliolefinas tales como polietileno o polipropileno, poliestireno, poli(cloruro de vinilo), polioximetileno, poliimida, poliéteres y polietercetonas, elastómeros termoplásticos, poliuretano termoplástico que pueden utilizarse individualmente o como una combinación de diversos polímeros, son adecuados como matriz de polímero. La cantidad de AOM que se incorpora es normalmente del 0,1 al 5% en peso del producto extruido.
El AOM o análogo del mismo debe ser selectivo para láser, lo que significa que absorbe energía a una longitud de onda, por ejemplo, de ~1.064 nm o ~10.600 nm, para lo que puede escogerse un láser en consecuencia, de manera que experimente un cambio de color. El cambio de color normalmente será el resultado de un cambio en el estado de valencia y/o en la formación de productos no estequiométricos, aunque también puede haber alguna reacción con el aglutinante. El láser que se utiliza puede funcionar o bien en el modo de matriz de puntos o bien en el modo de trazado, de onda continua.
El sustrato puede ser cartulina, por ejemplo, cartón. El embalaje que puede utilizarse en la invención puede estar alternativamente en la forma de una película polimérica, tal como polipropileno o polietileno, y que puede laminarse y utilizarse, por ejemplo, para envolver chocolate. Si se utiliza un material de embalaje de múltiples capas, la invención puede aplicarse a cualquier capa en la que la tinta esté presente.
Cualquier pigmento que se utilice en la invención puede ser convencional. Puede preferirse un pigmento blanco, que no sólo proporciona contraste con, digamos, un código de barras en negro, sino también opacidad. Pueden seleccionarse otros colores, según se desee. Pigmentos típicos incluyen CaCO_{3}, ZnO, TiO_{2} y talco.
Una formulación de la invención también puede incluir componentes convencionales que están presentes con el fin de proporcionar la imagen. Normalmente, incluyen un material que absorbe luz láser incidente; este material puede cambiar de color por sí mismo con la absorción o puede reaccionar con otro material para proporcionar un cambio de color. Reactivos típicos incluyen fenoles, resinas fenólicas, ácidos carboxílicos junto con un formador de color, por ejemplo, cristal violeta lactona. Agentes de absorción típicos incluyen arcillas, micas, TiO_{2}, carbonatos, óxidos, talco, silicatos y aluminosilicatos.
Con el fin de que la invención pueda entenderse más fácilmente se hace referencia a los ejemplos siguientes, que se proporcionan a título ilustrativo de la invención, pero no limitativos del alcance.
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Ejemplo 1
Se formuló una tinta blanca opaca tal como sigue:
1
Ésta se imprimió mediante flexografía para producir un panel en papel manila ondulado. Se expuso el panel blanco resultante al haz a partir de un láser de CO_{2} de trazado para producir un código de barras unidimensional. El código de barras era de buena calidad, con verificación de clase A/B cuando se utilizó el formador de color negro Pergascript black I-R o Pergascript black I-2R (Ciba Speciality Chemicals).
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Ejemplo 2
Se formuló una tinta opaca como en el ejemplo 1 y se imprimieron parches mediante flexografía sobre una película de embalaje flexible (polipropileno). A continuación, se escribieron códigos alfanuméricos en los parches utilizando láser de CO_{2} tanto de matriz de puntos como de trazado.
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Ejemplo 3
Como en el ejemplo 2, se imprimieron parches sobre una película de polipropileno. Entonces se laminó el lado impreso de la película con otra hoja de material polimérico de manera que se encapsuló el parche impreso. A continuación, se utilizó un láser de CO_{2} para producir un código alfanumérico dentro del parche mediante exposición a través de la película.
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Ejemplo 4
Se formuló una tinta opaca tal como se facilita en el ejemplo 1, utilizando un formador de color azul, pero también con la adición de una pequeña cantidad (del 0,4% en peso) de pigmento rojo. Se imprimió la tinta mediante flexografía sobre cartón blanco y se expuso el panel rosa resultante a haz láser de CO_{2}. La imagen producida era púrpura.

Claims (6)

1. Procedimiento para proporcionar una imagen sobre un sustrato, que comprende aplicar, a una zona relativamente pequeña del sustrato, una formulación que comprende un pigmento y uno o más de otros componentes que forman una imagen por irradiación con luz láser, e irradiar la zona, en el que la imagen presenta mayor contraste con respecto al pigmento que con respecto al sustrato.
2. Procedimiento para proporcionar una imagen sobre un sustrato, que comprende aplicar, a una zona relativamente pequeña del sustrato, una formulación que comprende uno o más componentes que forman una imagen por irradiación con luz láser, en el que el sustrato comprende un pigmento blanco.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la formulación incluye un componente que absorbe luz láser, por ejemplo, a 10.600 nm.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el sustrato es una película polimérica.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sustrato es metal, por ejemplo, lámina de aluminio.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el sustrato es papel o cartón.
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