ES2271532T3 - Pelicula de transferencia de laser de varias capas para el rotulado durarero de piezas o elementos operativos. - Google Patents
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Abstract
Película de transferencia de láser de varias capas para el rotulado duradero de piezas de cómo mínimo una capa soporte, donde sobre el lateral inferior de la capa soporte existe al menos parcialmente una pri- mera capa adhesiva, que se caracteriza por que la capa de soporte y la masa adhesiva son transparentes o translúcidas por lo menos en la extensión que no existe absorción del haz láser, que causaría su rotu- ra, y por que en el lateral de la capa soporte de la película de transferencia láser, siendo esta la posi- ción de la primera capa de adhesión, existen por lo menos dos capas de pigmento, aplicándose de preferen- cia una primera capa de pigmento a por lo menos parte del material y comprendiendo por lo menos un pigmento de pasta de vidrio y una segunda capa de pigmento aplicada a por lo menos parte del material y com- prendiendo por lo menos un pigmento sensible al lá- ser.
Description
Película de transferencia de láser de varias
capas para el rotulado duradero de piezas o elementos
operativos.
La presente invención se refiere a una lámina de
transferencia de láser de varias capas a base de una capa soporte,
como mínimo, donde en el lado inferior de la capa soporte existe al
menos parcialmente una primera capa adhesiva, a la que se aplican
al menos dos capas de pigmento.
Para la identificación o caracterización de las
piezas en vehículos, máquinas, aparatos eléctricos y electrónicos
se utilizan entre otras cosas unas etiquetas técnicas, como placas
de características, como etiquetas de control para desarrollos de
procesos así como placas de garantía y de prueba. La EP 6 888 678
publica una etiqueta láser de una sola capa a base de una capa
soporte polimérica con un aditivo sensible al láser, que presenta
un viraje de color debido a la radiación láser.
La identificación o caracterización por medio de
etiquetas láser y rótulos metálicos impresos o lacados posee ya en
la industria del automóvil, en particular para etiquetado de alto
valor, un valor cada día mayor. De esta forma se colocan
informaciones y advertencias como la presión de los neumáticos o el
tipo de carburante para el futuro usuario en distintas piezas del
automóvil. Incluso en las etapas de fabricación importantes datos
sobre la producción se pueden transportar sobre una etiqueta
láser.
Para esta aplicación se puede rotular la
etiqueta con un código de barras. Mediante un aparato de láser
adecuado, un equipo de montaje tiene la posibilidad de leer a
través del código de barras, directamente en la calle de
fabricación informaciones sobre el modelo, color y equipamiento
especial.
Además de estas informaciones estándar se
colocan también datos de seguridad sensibles como números de
identificación y del bastidor mediante etiquetas en el vehículo. En
el caso de robo o accidente, estas informaciones son muy
importantes para una recuperación del vehículo y para las etapas de
acabado.
El material empleado para las etiquetas debe
ser, por tanto, a ser posible seguro ante una falsificación para
contrarrestar los ensayos de manipulación.
Esa seguridad adicional se consigue mediante una
capacidad elevada de rotura del material junto con unas fuerzas de
adherencia elevadas. La fuerza de adherencia del material sobre la
base adherente tiene un papel importante. Es decisiva para la
resistencia en un ensayo de manipulación frente al despegado.
Además del material estándar, existen etiquetas
modificadas que hacen imposible una imitación o falsificación del
material mediante otros distintivos de seguridad como estampados,
hologramas o una impresión fija por rayos UV (footprint).
Se conocen los láser con capacidad para quemar
rótulos como escritos, códigos y similares. En cuanto al material
empleado para la rotulación se requieren entre otros los siguientes
requisitos:
- -
- Debe ser rotulable rápidamente
- -
- Debe conseguirse una elevada capacidad de disolución espacial
- -
- Debe ser simple en su aplicación
- -
- Los productos desintegrados no deben actuar de forma corrosiva.
Además para los casos especiales se requieren
las características adicionales siguientes:
- -
- Los signos o señales fabricados mediante láser deben ser tan ricos en contraste que incluso en las condiciones más desfavorables se puedan leer a grandes distancias.
- -
- Debe darse una elevada resistencia a la temperatura, por ejemplo de hasta 200ºC.
- -
- Se desea una buena resistencia ante inclemencias, agua y disolventes.
Cuando se emplean hojas lisas, afiladas hay que
separar las etiquetas totalmente del sustrato. En particular sobre
bases de plástico como el polietileno o el propileno la adherencia o
unión entre la masa adhesiva y la base presenta puntos débiles.
A pesar de una fuerza de adherencia elevada a
los sustratos metálicos o lacados allí también es posible despegar
una parte de las etiquetas sin dañar la superficie mediante el
empleo de herramientas especiales. Una herramienta a base de
cuchillas especial puede guiarse por debajo de la etiqueta. Mediante
unos movimientos de corte cuidadosos es posible elevar un canto, de
manera que se consiga el llamado agarrador. De esta forma se obtiene
un punto de acceso o agarre que simplifica un despegado.
Las etiquetas presentan por tanto un
inconveniente importante.
En el caso de rotulaciones o letreros que se
aplican a la pieza o elemento operativo sin una etiqueta láser,
sino por medio de una impresión, existe la posibilidad de que
terceras personas los laven o eliminen frotando. También a veces el
simple roce del objeto rotulado con un segundo objeto, por ejemplo,
con un envoltorio puede debilitar las propias letras o cifras.
El cometido de la invención consiste en crear
una película de transferencia de láser de varias capas, que
facilite la rotulación rápida y precisa de cualquier pieza o
elemento operativo, que se adapte al requisito mencionado de una
mejor seguridad ante una falsificación, que únicamente con ayuda de
una herramienta de corte pueda despegarse si dejar residuos, y que
además presente un contraste elevado, una capacidad de despegado
alta, una elevada resistencia a la temperatura y unas posibilidades
de aplicación simples.
Este cometido se resuelve mediante una película
de transferencia de láser de varias capas como la que se ha
descrito en la reivindicación principal. El objeto de las
subreivindicaciones son unas formas de ejecución o configuraciones
especialmente preferidas del objeto de la invención así como las
utilizaciones de las mismas.
Conforme a ello la invención se refiere a una
película de transferencia de láser de varias capas para el rotulado
duradero de piezas a base de cómo mínimo una capa soporte, de manera
que en el lado inferior de la capa soporte existe al menos
parcialmente una primera capa adhesiva y de manera que en el lado de
la capa soporte de la película de transferencia de láser, sobre la
cual se encuentra la primera capa adhesiva, existen al menos dos
capas de pigmento.
Preferiblemente se trata de una primera capa de
pigmento aplicada al menos parcialmente, que contiene un pigmento
de pasta de vidrio, y una segunda capa de pigmento aplicada al menos
parcialmente, que contiene al menos un pigmento sensible al
láser.
En una configuración preferida de la invención
la primera capa de pigmento contiene un pigmento de pasta de vidrio
y un absorbedor y/o la segunda capa de pigmento contiene un pigmento
de pasta de vidrio, un absorbedor y un pigmento sensible al
láser.
La composición adhesiva se aplica
preferiblemente a la capa adhesiva en toda su superficie, pero puede
también revestirse parcialmente según el tipo de aplicación. Cuando
se aplica la primera capa de pigmento, ésta puede por un lado estar
en contacto directo con la capa soporte, pero por otro lado también
puede descansar sobre la primera capa adhesiva, y en cierto modo
independientemente de ella, si la primera capa soporte se aplica
asimismo de forma parcial.
Lo mismo sirve para la segunda capa de pigmento
así como para las siguientes capas de pigmento. La segunda y las
otras capas de pigmento recubrirán respectivamente las capas
previamente aplicadas, parcial o totalmente según la aplicación.
Según el tipo de aplicación así como la distribución de las capas
una tras otra se dan distintas variaciones en la estructura de la
película de transferencia de láser.
Preferiblemente la estructura base de las capas
que contienen pigmento consta del adhesivo de la primera capa
adhesiva, de manera que la primera capa adhesiva y las capas de
pigmento forman una única capa homogénea. Únicamente en la zona
marginal de la capa homogénea, y en realidad en el lado que se aleja
de la capa soporte, se distribuyen en una composición distinta los
pigmentos en una zona preferiblemente estrecha de la capa homogénea.
Conforme a ello se forman dos o varias capas límite.
Para mejorar las propiedades de adherencia de la
película de transferencia de láser de varias capas sobre el
elemento que va a ser rotulado se aplica preferiblemente una segunda
capa adhesiva sobre la segunda capa de pigmento que contiene el
pigmento sensible al láser.
En particular la segunda capa de adhesivo se
puede aplicar en forma de dots o en impresión por tamiz de seda, si
fuera preciso también como una impresión marginal, de manera que la
película de transferencia pueda adherirse a la base de cualquier
forma y modo.
Preferiblemente los gruesos de cada una de las
capas se elegirán entre los siguientes intervalos:
Capa soporte (se prefiere PET)
- 12 \mum hasta 240 \mum, en particular 100 \mum hasta 200 \mum
\vskip1.000000\baselineskip
Composición adhesiva (se prefiere acrilato)
- 5 \mum hasta 45 \mum, en particular 25 \mum hasta 35 \mum
Primera capa de pigmento
- 1 \mum hasta 10 \mum, en particular 2 \mum hasta 5 \mum
\vskip1.000000\baselineskip
Segunda capa de pigmento
- 1 \mum hasta 10 \mum, en particular 2 \mum hasta 5 \mum
Las películas que deben utilizarse como material
soporte conforme a la invención deberían ser transparentes y/o
translúcidas, al menos estar configuradas de manera que se excluyera
una absorción del rayo láser que conduciría a una alteración de las
mismas.
En particular se desea que el material soporte
no absorba ninguna luz dentro del intervalo de longitudes de onda
de 530 hasta 1064 nm.
Conforme a la invención se pueden utilizar como
material soporte las películas que son transparentes en otra
variante de la invención, en particular las películas estiradas en
dirección monoaxial y biaxial a base de poliolefinas, luego
películas a base de polietileno estirado o bien copolímeros
estirados, que contienen unidades de etileno y/o propileno, si
fuera preciso, también películas de PVC, películas a base de
polímeros de vinilo, poliamidas, poliéster, poliacetatos,
policarbonatos.
En particular las películas de PET son
expresamente adecuadas como soportes.
Incluso también películas a base de polietileno
estirado o copolímeros estirados, que contienen unidades de etileno
y/o propileno, se pueden emplear como películas soporte.
El propileno estirado en dirección monoaxial se
caracteriza por una resistencia al desgarre muy elevada y una
escasa dilatación en dirección longitudinal. Para la fabricación de
etiquetas conforme a la invención se prefieren láminas estiradas en
dirección monoaxial a base de polipropileno.
Para las películas de transferencia de láser
conforme a la invención se prefieren especialmente láminas estiradas
en dirección mono- o biaxial de una sola capa y de varias capas a
base de polipropileno que presenten una unión suficientemente
sólida entre capas, puesto que no es conveniente que se produzca un
deslaminado de las capas durante el uso.
Las películas a base de PVC duro se emplean
asimismo para fabricar películas de transferencia de láser así como
las láminas a base de PVC blando.
Para las películas de transferencia de láser
conforme a la invención se emplean preferiblemente láminas a base
de PVC duro.
Las películas a base de poliéster, por ejemplo
el tereftalato de polietileno también se conocen y se pueden
emplear para fabricar las películas de transferencia.
Los poliésteres son polímeros cuya estructura
base se mantiene unida gracias a los enlaces de ésteres
(-CO-O-). Según su estructura química, los
mencionados homopoliésteres se distribuirán en dos grupos.
- -
- los tipos de ácido hidroxicarboxílico (poliéster AB) y
- -
- los tipos de ácido dihidroxi-dicarboxílico (poliéster AA-BB)
Los primeros se fabrican a partir de únicamente
un solo monómero mediante, por ejemplo, policondensación de un
ácido \omega-hidroxicarboxílico 1 o por
polimerización de los ésteres cíclicos (lactona) 2, por ejemplo
\vskip1.000000\baselineskip
La estructura de esta última se crea por el
contrario por medio de la policondensación de dos monómeros
complementarios, por ejemplo, un diol 3 y un ácido dicarboxílico
4:
Los poliésteres reticulados y ramificados se
obtienen en la policondensación de alcoholes tri- o multivalentes
con ácidos carboxílicos polifuncionales. Respecto a los poliésteres
en general se trata de policarbonatos (poliéster del ácido
carboxílico).
Los poliésteres tipo AB (I) son, entre otros,
ácidos poliglicólicos (poliglicolidas, R=CH2), ácidos polilácticos
(polilactidas, R=CH-CH3), ácidos
polihidroxibutíricos
(poli(3-hidroxibutírico),
R=CH(CH3)-CH2),
poli(\varepsilon-caprolactona)
(R=(CH2)5) y ácidos polihidroxibenzoicos (R=C6H4).
Los que tienen una importancia técnica mayor son
los poliésteres tipo AA-BB a base de dioles
alifáticos y ácidos dicarboxílicos aromáticos, en particular los
tereftalatos de polialquileno (R2=C6H4, con tereftalato de
polietileno (PET)R1=(CH2)2, tereftalato de
polibutileno (PBT)R1=(CH2)4 y
poli(1,4-ciclohexanodimetilen tereftalato)
(PCDT)R1=CH2-C6H10-CH2) como
representantes más importantes. Estos tipos de poliésteres pueden
variar ampliamente en sus propiedades al combinarse con otros ácidos
dicarboxílicos aromáticos (por ejemplo, ácido isoftálico) o bien
mediante el empleo de mezclas de dioles en la policondensación y se
adaptan a diferentes campos de aplicación.
Los poliésteres puramente aromáticos son los
poliarilatos, entre los cuales se encuentran los ácidos
poli(4-hidroxibenzoicos) (fórmula I,
R=C6H4), policondensados de bisfenol A y ácidos ftálicos (fórmula
II,
R1=C6H4-C(CH3)2-C6H4,R2=C6H4)
o bien los que son a base de bisfenoles y fosgeno.
La composición adhesiva de la primera y segunda
capa adhesiva de las láminas de transferencia de láser conforme a
la invención puede ser una composición adhesiva a base de caucho
natural, PUR, acrilatos o bien copolímeros de bloque de
estireno-isopreno-estireno.
El uso de composiciones adhesivas a base de
caucho natural, acrilatos o
estireno-isopreno-estireno ya se
conoce, y se ha descrito por ejemplo en el "Handbook of pressure
sensitive technologie", second edition, editado por Donatas
Satas, Van Nostrand Reinhold, New York, 1989.
Como composición autoadhesiva se emplea en
particular una composición adhesiva sensible a la presión, habitual
en el mercado, a base de PUR, acrilato o caucho.
Se prefiere en particular una composición
adhesiva a base de una mezcla fundida de acrilato, que presente un
valor K de cómo mínimo 20, en particular mayor a 30, que se obtendrá
concentrando una solución de dicha composición para dar un sistema
que se tratará como una masa fundida.
El concentrado se puede realizar en recipientes
equipados para ello o extrusoras, en particular se prefiere una
extrusora de desgasificación para el desgasificado
correspondiente.
Una composición adhesiva de este tipo se
presenta en la DE 43 13 008 A1, a cuyo contenido se hace aquí
referencia. A esta composición de acrilato fabricada de este modo
se le extraerá completamente el disolvente en una etapa
intermedia.
Además se eliminarán otros componentes
fácilmente volátiles. Tras el revestimiento a base de la masa
fundida estas composiciones presentan únicamente un porcentaje
mínimo en componentes volátiles. Por tanto se aceptan todos los
monómeros/fórmulas reivindicadas en el documento a que se ha hecho
referencia. Otra ventaja de las composiciones descritas consiste en
que se puede ver que presentan un valor K elevado y por tanto un
peso molecular elevado. El experto sabe que se pueden reticular
sistemas con pesos moleculares elevados. Por lo que desciende el
porcentaje en componentes volátiles.
La solución de la composición puede contener
entre un 5 y hasta un 80% en peso, en particular un 30 hasta un 70%
en peso de disolvente.
Preferiblemente se emplean disolventes
frecuentes en el mercado, en particular hidrocarburos de bajo punto
de ebullición, cetonas, alcoholes y/o ésteres.
Se emplean preferiblemente extrusoras con uno o
varios tornillos con una o en particular dos o varias unidades de
desgasificación.
En la composición adhesiva a base de masa
fundida de acrilato se pueden polimerizar derivados de benzoina,
así por ejemplo, acrilato de benzoina o metacrilato de benzoina,
éster de ácido acrílico o metacrílico. Este tipo de derivados de
benzoina se han descrito en EP 0 578 151 A1.
La composición adhesiva a base de masa fundida
de acrilato puede reticularse también por vía química.
En una configuración especialmente preferida se
emplean como composiciones autoadhesivas copolimerizados de ácido
(met) acrílico y sus ésteres con 1 hasta 25 átomos de C, ácido
maleico, fumárico y/o itacónico y/o sus ésteres, metacrilamidas
sustituidas, anhídrido de ácido maleico y otros compuestos de
vinilo, como los ésteres de vinilo, en particular, el acetato de
vinilo, los alcoholes de vinilo y/o éteres de vinilo. El contenido
en disolvente residual debería ser inferior al 1% en peso.
Una composición adhesiva, que demuestra ser
especialmente adecuada es una composición autoadhesiva a base de
masa fundida de acrilato de bajo peso molecular, como la conocida
por la denominación acResin UV ó Acronal®, en particular Acronal DS
3458, de BASF. Esta composición adhesiva con valor K bajo recibe sus
propiedades adecuadas para la aplicación a través de una
reticulación que se desarrolla por radiación química.
Además se puede emplear una composición adhesiva
que se componga de cauchos naturales o cauchos sintéticos o bien de
cualquier mezcla de cauchos naturales y/o cauchos sintéticos, de
manera el caucho natural o los cauchos naturales se puedan elegir
fundamentalmente de todas las cualidades posibles, como por ejemplo,
de los tipos Crepe-, RSS, ADS-, TSR- o bien CV, según el nivel de
pureza y viscosidad necesario, y el caucho de síntesis o los
cauchos de síntesis del grupo de cauchos de
estireno-butadieno copolimerizados estadísticamente
(SBR), de cauchos de butadieno (BR), de poliisopreno sintético (IR),
de cauchos de butilo (IIR), de cauchos de butilo halogenados
(XIIR), de cauchos de acrilato (ACM), de copolímeros de
etileno-acetato de vinilo (EVA) y de poliuretano
y/o de su mezcla.
Además se pueden añadir los cauchos para mejorar
la elaboración de elastómeros termoplásticos con un porcentaje en
peso del 10 hasta el 50% en peso, y respecto al porcentaje de
elastómero total.
Se mencionan en este lugar sobre todo los tipos
comparables de
estireno-isopreno-estireno (SIS) y
estireno-butadieno-estireno
(SBS).
Como resinas adhesivas se pueden emplear sin
excepción alguna todas las resinas adhesivas conocidas y descritas
en la literatura. Se mencionan las resinas de colofonia, sus
derivados desproporcionados, hidrogenados, polimerizados,
esterificados y sus sales, las resinas de hidrocarburos alifáticos y
aromáticos, las resinas de terpeno y las resinas fenólicas de
terpeno. Se puede emplear cualquier combinación de estas y otras
resinas para ajustar las propiedades de la composición adhesiva
resultante según se prefiera. Todo ello se indica expresamente en
el manual "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology"
de Donatas Satas (van Nostrand, 1989).
La resina de hidrocarburos es una denominación
conjunta de polímeros termoplásticos, incoloros hasta de un color
parduzco intenso con una masa molar en general <2000.
Se pueden dividir en tres grandes grupos según
su procedencia: En resinas de petróleo, de alquitrán de la hulla y
de terpeno. Las resinas de alquitrán de la hulla más importantes son
las resinas de cumarona-indeno. Las resinas de
hidrocarburos se obtienen por polimerización de los compuestos
insaturados que se aíslan de las materias primas.
Entre las resinas de hidrocarburos se incluyen
los monómeros como el estireno por polimerización o bien los
polímeros con la correspondiente baja masa molar por
policondensaciones (determinadas resinas de formaldehído). Las
resinas de hidrocarburos son productos con un campo de
reblandecimiento variable entre amplios límites desde <0ºC (a
20ºC resinas de hidrocarburos líquidas) hasta 200ºC y un espesor de
aproximadamente 0,9 hasta 1,2 g/cm^{3}.
Son solubles en disolventes orgánicos como los
éteres, ésteres, cetonas e hidrocarburos clorados, insolubles en
alcoholes y agua.
Por resina de colofonia se entiende una resina
natural que se obtiene de la resina bruta de las coníferas. Se
distinguen tres tipos de colofonia: resina de bálsamo como residuo
de destilación del aceite de serpentina, resina de raíces como
extracto de las coníferas-rizomas y resina de talol,
el residuo de la destilación del talol. La de mayor importancia en
cuanto a cantidad es la resina de bálsamo.
La colofonia es un producto transparente, frágil
de color rojo hasta parduzco. Es insoluble en agua, por el
contrario soluble en muchos disolventes orgánicos como los
hidrocarburos alifáticos (clorados) y aromáticos, ésteres, éteres y
cetonas así como en aceites vegetales y minerales. El punto de
reblandecimiento de la colofonia se sitúa en el intervalo de 70
hasta 80ºC.
La colofonia es una mezcla de aproximadamente un
90% de ácidos resínicos y un 10% de sustancias neutras (éster de
ácidos grasos, alcoholes de terpeno e hidrocarburos). Los ácidos
resínicos de colofonia más importantes son los ácidos carboxílicos
insaturados de fórmula en bruto C20H30O2, el ácido abietínico,
neoabietínico, levopimárico, pimárico, isopimárico y palustrínico,
además del ácido abietínico hidratado y deshidratado.
Las proporciones de estos ácidos varían
dependiendo de la procedencia de la colofonia.
Como plastificantes se pueden emplear todas las
sustancias plastificantes conocidas. Entre las que se encuentran
los aceites parafínicos y nafténicos, los oligómeros
(funcionarizados) como el oligobutadieno, oligoisopreno, los
cauchos de nitrilo líquidos, las resinas de terpeno líquidas, los
aceites y grasas vegetales y animales, ftalatos, acrilatos
funcionalizados.
Con el objetivo de una reticulación química
inducida térmicamente se emplearán todos los reticulantes químicos
activables químicamente previamente conocidos como los sistemas
acelerados de azufre o distribuidores de azufre, los sistemas de
isocianatos, las resinas reactivas de melamina, formaldehído y
resinas fenólicas de formaldehído (halogenadas opcionalmente) o
bien sistemas reactivos de reticulación de las resinas fenólicas o
del diisocianato con los correspondientes activadores, resinas de
poliéster y de acrilato así como sus combinaciones.
Los reticulantes son activados preferiblemente a
unas temperaturas superiores a 50ºC, en particular a temperaturas
entre 100 y 160ºC, preferiblemente a temperaturas entre 110 y
140ºC.
La excitación térmica del reticulante puede
realizarse también mediante rayos IR o bien campos altamente
energéticos.
Las composiciones adhesivas que se deben emplear
conforme a la invención deben ser transparentes y/o translúcidas y
al menos estar configuradas de forma que se excluya una absorción
del rayo láser que llevaría a una alteración de las mismas.
En particular se desea que la composición
adhesiva no absorba ninguna luz dentro de un campo de longitudes de
onda entre 530 y 1064 nm.
La primera capa de pigmento con el pigmento de
pasta de vidrio y el absorbedor se aplica preferiblemente en forma
de una suspensión de disolvente, por ejemplo de una suspensión de
isopropanol, sobre la primera capa adhesiva, en particular en un
grosor de 2 hasta 5 \mum.
La segunda capa de pigmento con el pigmento de
pasta de vidrio, el absorbedor y el pigmento sensible al láser se
aplicará asimismo preferiblemente en forma de una suspensión de
disolvente, por ejemplo, una suspensión de isopropanol, sobre la
primera capa de pigmento, y ciertamente en un grosor de 2 \mum
hasta 5 \mum.
Como pigmentos sensibles al láser se entienden
aquellos pigmentos que muestran un viraje de color bajo la
radiación láser.
Los aditivos sensibles al láser adecuados son
especialmente pigmentos que muestran un viraje de color bajo la
radiación láser.
Los aditivos sensibles al láser adecuados son en
particular los pigmentos coloreados y las sales metálicas.
Especialmente se emplean los pigmentos de la empresa TherMark, por
ejemplo, los pigmentos TherMark® 120-30
F(negros), entre los que se encuentran los óxidos metálicos,
por ejemplo el trióxido de molibdeno. Además se pueden emplear
mezclas de varios pigmentos o mezclas de pigmentos con pigmentos de
pasta de vidrio, como los que se comercializan en la empresa Merck,
que podrían conducir a un proceso de sinterizado.
Se puede emplear además un aditivo al absorbedor
preferido el dióxido de titanio.
Estos aditivos se añadirán a la suspensión para
la formación de capas (como por ejemplo se describe en DE G 81 30
861) en particular en la proporción de algunos tantos por mil hasta
un máximo de un 10% en peso, preferiblemente en cantidades entre un
0,1 y un 10% en peso, especialmente entre un 0,5 y un 6% en peso
respecto al peso total de la capa, y muy especialmente en
concentraciones del 0,5% en peso, 1% en peso, 2,5% en peso y 4%
en
peso.
peso.
Además son especialmente adecuados diferentes
pigmentos de la empresa Merck sensibles al láser (por ejemplo los
pigmentos de brillo perlado EM 143220 y BR
3-01).
Como pigmento de pasta de vidrio y absorbedor se
emplean preferiblemente el dióxido de silicio o mezclas como
BaO-CaO-SiO_{2}.
La distribución de tamaños de partícula
siguiente de los pigmentos de pasta de vidrio se recomienda para una
película de transferencia de láser conforme a la invención:
\newpage
Tipo | Descripción | Tamaño de grano medio (\mum) |
SM | Distribución estrecha | 2,5-3,5 |
UF | Polvo dental, también | 0,7-1,5 |
silanizado |
\vskip1.000000\baselineskip
Son posibles las distribuciones siguientes, pero
no son las que preferiblemente se emplean:
Tipo | Descripción | Tamaño de grano medio (\mum) |
K | Estándar | 3,0-30,0 |
FK | Pureza del polvo elevada | 1,0-3,5 |
VT | Distribución amplia | 4,0-10,0 |
Polvos de vidrio, como los que se presentan
arriba, pueden obtenerse de la empresa Schott.
Aprovechando el láser estándar, especialmente el
láser de cuerpo sólido Nd-YAG ampliamente extendido
con una longitud de onda de 1,06 \mum, el rayo láser penetra a
través de la capa soporte y la capa adhesiva y topa con el pigmento
de pasta de vidrio, el absorbedor así como en la segunda capa de
pigmento con el pigmento sensible al láser.
En la primera capa de pigmento con un pigmento
de pasta de vidrio y un absorbedor se funde únicamente el vidrio
durante el rotulado mediante láser. En la segunda capa de pigmento
con un pigmento de pasta de vidrio, un absorbedor y un pigmento
sensible al láser se produce el deseado paso del óxido metálico al
sustrato que va a ser rotulado durante el proceso de rotulado
mediante láser, de manera que al mismo tiempo el óxido metálico se
recubre de una capa de vidrio.
Se llega a un proceso de sinterizado, en el cual
el pigmento sensible al láser es transmitido a la base y se produce
una unión resistente y duradera con el sustrato.
Se obtienen rotulaciones y distintivos sutiles y
ricos en contraste.
Para aplicar la composición adhesiva al material
soporte así como para aplicar al menos dos capas de pigmento son
especialmente adecuados los conocidos métodos de aplicación directa
e indirecta.
Se mencionan el método RAM, el método Super
Reco, el método RCC, el método de rascado por rodado, el método del
rascado, el método de grabado Accu, además del uso de un cepillo de
aire y un método de colada y luego un método de impresión por
tamiz.
Las masas fundidas de acrilato pueden aplicarse
sobre los soportes mencionados además de mediante los métodos de
aplicación estándar, como un revestimiento directo a base de
boquillas, sobre cilindros también en un método de transferencia,
como los que se indican en DE 43 24 748 c2. Para ello se aplicará
inicialmente la composición adhesiva sobre una cinta de lona de
tipo antiadhesiva, que circula sin fin y seguidamente se aplicará
sobre el material soporte en una estación de recubrimiento por
pegado, utilizando en caso de necesidad una presión y temperatura
para mejorar el anclaje de la composición.
En principio es posible una aplicación de la
composición adhesiva a base de disolventes orgánicos o bien como
una dispersión acuosa; las ventajas económicas y ecológicas de la
forma de presentación a base de una masa fundida son claramente
evidentes.
Además la composición adhesiva y las capas de
pigmento se pueden aplicar como puntos por medio de una impresión
por tamiz de seda (DE 42 37 252 C2), donde los puntitos de adhesivo
se podrán distribuir de forma diferente (EP 0 353 972 B1), mediante
impresión en huecograbado (DE 43 08 649 C2) en bridas conectadas en
dirección longitudinal y transversal, mediante presión de trama o
reticulado o bien mediante flexografía.
Ambas capas pueden presentarse preferiblemente
en forma de calotas mediante la impresión por tamiz de seda o bien
incluso en otro patrón como rejilla, tiras, líneas de zigzag y por
ejemplo incluso mediante impresión en huecograbado. También se
pueden pulverizar lo que dará lugar a una imagen más o menos
irregular.
En una configuración preferida éstas se aplican
en forma de calotas poligeométricas. Las calotas pueden presentar
formas distintas. Se prefieren las semiesferas aplanadas. También es
posible la aplicación de otras formas y plantillas sobre el
material soporte, así por ejemplo una imagen impresa en forma de
combinaciones de cifras alfanuméricas o patrones o modelos como
rejilla, tiras, además de acumulados de calotas y líneas en
zigzag.
Mediante dos capas de pigmento se consigue una
mejor protección de los componentes que aportan color. Mediante la
separación de cada uno de los componentes en dos o varias capas la
probabilidad de un recubrimiento del óxido metálico mediante piezas
de vidrio aumenta.
La película de transferencia de láser de varias
capas conforme a la invención presenta unas características
destacadas, en particular mucho mejores que las que presentan las
láminas de transferencia que tienen pigmentos sensibles al láser en
una distribución homogénea dentro de la capa de composición
adhesiva. Allí se produce una interacción intensa del rayo
láser-pigmento-composición adhesiva.
Se crea una carga térmica que puede llevar a una alteración de la
lámina (fundido).
Además la composición adhesiva puede verse
influida muy negativamente en su propiedad de adherencia temporal
(lavados de masa adhesiva) y en el transporte del pigmento a la
pieza o elemento operativo.
La película conforme a la invención no muestra
los efectos negativos en los lacados y placas de plástico (PP)
debido a la capa límite pigmentada sino que solamente un rotulado
duradero sobre la pieza.
Existen ventajas adicionales al emplear poco
pigmento frente a una distribución homogénea del pigmento en toda
la composición adhesiva y un número de problemas muy inferior en la
dispersión del pigmento y una interacción escasa del rayo
láser-pigmento-composición
adhesiva.
Se consigue un buen resultado en la rotulación.
Se observa además una formación de humo mínima. Los trazos
mostraban directamente después de la rotulación un rotulado bien
espaciado pero rico en contrastes. Tras un proceso de pulido el
contraste es algo menor y se marcan más los perfiles del
rotulado.
En superficies rugosas también se puede emplear
con éxito la película conforme a la invención, así por ejemplo
sobre zócalos de cerámica o en general sobre vidrio.
Lo preferible es estampar la etiqueta sobre la
pieza o elemento operativo y luego aplicar el láser. Tras la
rotulación se retira. El proceso ha finalizado.
La lámina de transferencia de láser conforme a
la invención puede presentarse como un rollo interminable, que se
desenvuelve en forma de una espiral arquimédica y básicamente como
un tubo de cartón y se puede presentar como una etiqueta estampada.
Finalmente se puede presentar cualquier tipo de configuración que se
adapte al objetivo de aplicación correspondiente.
Con ayuda de las figuras descritas a
continuación se aclara con detalle la película conforme a la
invención en unas configuraciones especialmente preferidas, sin que
por ello se limite innecesariamente la invención. Se muestran
Figura 1 la estructura de una película conforme
a la invención en forma de una etiqueta, a la que se ha aplicado una
segunda capa de adhesivo
Figura 2 el proceso de la rotulación de una
pieza o elemento operativa utilizando la película conforme a la
invención.
En la figura 1 se muestra la configuración de
una película conforme a la invención en forma de una etiqueta. La
película se compone de la capa soporte 1, la primera capa adhesiva
2, que se aplica en su totalidad sobre el material soporte 1, la
primera capa de pigmento 2, que contiene un pigmento de pasta de
vidrio y un absorbedor, así como la segunda capa de pigmento 4,
conteniendo esta última un pigmento de pasta de vidrio, un
absorbedor y un pigmento sensible al láser. Ambas capas de pigmento
3, 4 se aplican asimismo en toda la superficie.
Adicionalmente se aplica una segunda capa
adhesiva 5. Esta capa de adhesivo 5 se aplica únicamente de forma
parcial en calotas individuales.
Estas sirven de puntos de sujeción o bien de
fijación de la película sobre el sustrato.
La figura 2 revela el proceso de rotulación de
una pieza o elemento operativo utilizando la película conforme a la
invención. Además se aplica la película de transferencia de láser
sobre el elemento 15, a ser posible en forma de una etiqueta, de
forma que a través de la capa adhesiva se consigue una adherencia y
fijación de la etiqueta. A continuación se lleva a cabo la
rotulación por medio de un láser, lo que se vislumbra mediante el
cilindro rojo 10.
En la primera capa 3 tiene lugar el fundido 11
de la partícula de vidrio preferida, en la segunda capa el paso 12
al sustrato, donde la energía del láser 10 es absorbida por el
absorbedor.
Las partículas de vidrio envuelven en definitiva
el óxido metálico (13) transferido al elemento 15.
Tras finalizar el proceso de rotulación, se
retira la película de transferencia, quedando sobre la pieza o
elemento operativo el rotulado deseado 12, que se compone
básicamente de algunos puntos, que por otra parte constan de unos
depósitos de óxido metálico cubiertos con una capa de vidrio.
Claims (10)
1. Película de transferencia de láser de varias
capas para el rotulado duradero de piezas de cómo mínimo una capa
soporte, donde sobre el lateral inferior de la capa soporte existe
al menos parcialmente una primera capa adhesiva, que se
caracteriza porque la capa de soporte y la masa adhesiva son
transparentes o translúcidas por lo menos en la extensión que no
existe absorción del haz láser, que causaría su rotura, y porque en
el lateral de la capa soporte de la película de transferencia
láser, siendo esta la posición de la primera capa de adhesión,
existen por lo menos dos capas de pigmento, aplicándose de
preferencia una primera capa de pigmento a por lo menos parte del
material y comprendiendo por lo menos un pigmento de pasta de vidrio
y una segunda capa de pigmento aplicada a por lo menos parte del
material y comprendiendo por lo menos un pigmento sensible al
láser.
2. Película de transferencia de láser de varias
capas conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza
porque, la primera capa de pigmento contiene un pigmento de pasta de
vidrio y un absorbedor y/o la segunda capa de pigmento contiene un
pigmento de pasta de vidrio, un absorbedor y un pigmento sensible al
láser.
3. Película de transferencia de láser de varias
capas conforme al menos a una de las reivindicaciones 1 ó 2, que se
caracteriza porque la estructura base de las capas de
pigmento se compone asimismo del adhesivo de la primera capa
adhesiva, de manera que la primera capa adhesiva y las capas de
pigmento forman una única capa homogénea.
4. Película de transferencia de láser de varias
capas conforme al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 3, que
se caracteriza porque se aplica una segunda capa adhesiva a
la segunda capa de pigmento que contiene el pigmento sensible al
láser.
5. Película de transferencia de láser de varias
capas conforme al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, que
se caracteriza porque se emplean como material soporte
películas dirigidas en sentido monoaxial y biaxial a base de
poliolefinas, luego películas a base de poliestireno estirado o
copolímeros estirados, que contienen unidades de etileno y/o
propileno, si fuera preciso también películas de PVC, películas de
PET, películas a base de polímeros de vinilo, poliamidas,
poliésteres, poliacetales, policarbonatos, muy especialmente
películas transparentes.
6. Película de transferencia de láser de varias
capas conforme al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, que
se caracteriza porque como capa adhesiva se emplea una
composición adhesiva a base de caucho natural, PUR, acrilatos o
copolímeros de bloque de
estireno-isopreno-estireno.
7. Película de transferencia de láser de varias
capas conforme a las reivindicaciones 1 hasta 7, que se
caracteriza porque los pigmentos de color y las sales
metálicas, en particular los óxidos metálicos, así como las mezclas
de distintos pigmentos con partículas de vidrio se encuentran en la
capa límite.
8. Uso de una película de transferencia de láser
de varias capas conforme al menos una de las anteriores
reivindicaciones para aplicar una rotulación duradera sobre vidrio,
cerámica y/o metal.
9. Uso de una película de transferencia de láser
de varias capas conforme al menos una de las anteriores
reivindicaciones para aplicar una rotulación duradera sobre lacados
y placas de plástico.
10. Uso de una película de transferencia de
láser de varias capas conforme al menos una de las anteriores
reivindicaciones como una etiqueta estampada.
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