Procedimiento para formar una imagen sobre un sustrato, que comprende aplicar sobre el sustrato una formulación de tinta que comprende una sal de cobre que absorbe la irradiación láser a 700-2.

000 nm y un componente de marcado que experimenta una reacción de formación de color con la irradiación a una longitud de onda superior; e irradiar la formulación con un láser a 700-2000 nm, provocando de este modo que el componente de marcado cambie de color

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la formación de imágenes mediante láser.

Antecedentes de la invención

Los documentos WO02/068205 WO02/074548, WO2004/043704, WO2005/012442 y US nº 6.444.068 describen la formación de imágenes mediante láser y también materiales que pueden utilizarse para este fin. Los ejemplos que se proporcionan implican típicamente la utilización de láseres de energía elevada.

Tiene muchos atractivos la utilización de fuentes de IR cercano sin contacto, en particular láseres de diodo, para generar imágenes desde recubrimientos para aplicaciones, tales como el empaquetamiento de información variable. Atributos favorables de láseres de diodo, tales como economía, portabilidad y facilidad de utilización, son atractivos para las necesidades actuales en la industria de empaquetamiento, tal como el etiquetado propio.

Mediante la incorporación, en formulaciones de tinta, de materiales que absorben radiación de fuentes de IR lejano a IR medio tales como calor (desde ∼1 hasta 20 µm) y láser de CO2 (∼10 µm), se han producido recubrimientos que generarán una imagen coloreada diferenciada con la exposición a esta longitud de onda de energía pero no fuentes de IR cercano. Mediante la incorporación, en estas mismas formulaciones de tinta, de materiales que absorben radiación de fuentes de IR cercano tales como láseres de diodo (∼1 µm), se han producido recubrimientos que generarán una imagen coloreada diferenciada con la exposición a irradiación de IR cercano, medio o lejano.

Anteriormente, se han utilizado sales de cobre (véanse los documentos US 5.840.791 A, US 20030191223 A y US 20020016394 A) como compuestos “activos con luz láser”. Se han utilizado en piezas moldeadas de polímero termoplástico, composiciones de polvo de polímero termoplástico y resina termoplástica, etc., para el marcado con láser de componentes de plástico. Son conocidas sales de cobre inorgánicas, tales como hidroxifosfato de cobre (II), pirofosfato de cobre (II) y sulfato de cobre (II), y sales de cobre orgánicas tales como fumarato de cobre (II), maleato de cobre (II) y oxalato de cobre (II).

Sumario de la invención

La presente invención utiliza una sal de cobre como material revelador de color/absorbente de IR funcional que, con la absorción de la radiación de una fuente de láser, puede producir directamente una reacción de formación de color cuando está en combinación con un componente que de otro modo experimentará la reacción deseada con la irradiación a una longitud de onda superior. Por ejemplo, puede utilizarse en combinación con un componente de anión oximetálico en un recubrimiento aplicado, para generar una imagen coloreada diferenciada. Alternativamente, se utiliza un componente de formación de color, para generar una imagen diferenciada.

Según la presente invención, puede entenderse el potencial de utilización de láseres de diodo y de CO2 para aplicaciones de formación de imágenes en por ejemplo, de empaquetamiento. Se ha mostrado que, mediante la aplicación de tintas formadoras de película líquida sobre diversos sustratos para producir recubrimientos que pueden producir un cambio de color diferenciado, la exposición a fuentes de IR cercano produce buenos resultados que dependen principalmente de la formulación de la tinta.

Descripción de formas de realización preferidas

Un componente esencial para su utilización en la presente invención es una o más sales de cobre. También pueden utilizarse sales polimetálicas. Se caracterizan por la presencia de dos o más centros metálicos en compuestos de óxido y normalmente pueden componerse de varios metales de transición diferentes y sus óxidos. Por ejemplo, una sal metálica binaria de óxido de cobre y tungsteno o cobre y molibdeno proporcionará un recubrimiento de formación de imágenes mediante láser de diodo de una sola molécula en el que no se requiere un absorbente de IR cercano eterno. Por tanto, un absorbente de IR cercano y un componente de marcado se combinan dentro de la misma molécula y en la práctica se retienen estrechamente en contacto dentro de partículas diferenciadas individuales del recubrimiento.

El absorbente de IR debe ser compatible con la química de cambio de color, no debe presentar ninguna o debe presentar una mínima absorción en la región visible del espectro de absorción, y debe ser un absorbente eficaz de 800-2.000 nm (λmáx preferida de aproximadamente 1000 nm). Preferentemente, el absorbente de IR es de naturaleza inorgánica. Debe presentar una estabilidad térmica mayor que 200ºC y buena estabilidad a la luz y resistencia a la intemperie. Debe ser incoloro o debe conferir un mínimo color en la formulación de recubrimiento acabada. Las características preferidas adicionales del absorbente de IR son que debe ser estable en agua, debe presentar una mínima solubilidad en agua, debe ser compatible con aglutinantes a base de agua/compatible con disolventes orgánicos comunes, respetuosos con el medio ambiente, disponibles inmediatamente y no tóxicos.

Sales de cobre particularmente adecuadas (que se proporcionarán a continuación sólo a título ilustrativo) pueden ser una o más de una gama de materiales, por ejemplo, hidroxifosfato de cobre (II) o pirofosfato de cobre (II). Sales polimetálicas adecuadas son, por ejemplo, óxido de molibdeno y cobre (II) y óxido de tungsteno y cobre (II). Una formulación de tinta adecuada puede comprender del 1 al 50, por ejemplo del 1 al 10 % p/p de la sal.

Más generalmente, pueden utilizarse las siguientes, como sales que presentan propiedades de absorción de IR cercano: ftalocianina de cobre (II) (diversas) por ejemplo cloruro de ftalocianina de A,B,C,Dtetrakis(piridiniometil)Cu(II), 1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadecafluoro-29h,31h-ftalocianina de cobre (II), 5,9,14,18,23,27,32,36-octabutoxi-2,3-naftalocianina de cobre (II), 5,9,14,18,23,27,32,36-octabutoxi-2,3naftalocianina de cobre (II), 1,4,8,11,15,18,22,25-octabutoxi-29h,31h-ftalocianina de cobre (II), 2,3,9,10,16,17,23,24ºctakis(octiloxi)-29h,31h-ftalocianina de cobre (II), ftalocianina de cobre (II), sal de tetrasodio de ácido tetrasulfónico de ftalocianina de cobre (II), sal de tetrasodio de ácido 3,4',4”,4”‘-tetrasulfónico de ftalocianina de cobre, 4,4',4”,4”‘tetraaza-29h,31h-ftalocianina de cobre (II), 2,9,16,23-tetra-terc-butil-29h,31h-ftalocianina de cobre (II), 3,10,17,24tetra-terc-butil-1,8,15,22-tetrakis(dimetilamino)-29h,31h-ftalocianina de cobre (II), tetrakis(4-cumilfenoxi)ftalocianina de cobre (II), poli(ftalocianina de cobre), 2,3-naftalocianina de cobre (II), rayón de ftalocianina de cobre, Avecia Projet 830 NP, Projet 900 NP, Projet 825 LDI, Projet 830 LD, hidroxidofosfato de cobre (II), pirofosfato de cobre (II) hidratado, acetato de cobre (II), acetato de cobre (II) hidratado, hidroxidocarbonato de cobre (II) (carbonato básico de cobre), acetilacetonato de cobre (II), pirofosfato de cobre (II) hidratado, acetato de cobre (II) hidratado, formiato de cobre (II) tetrahidratado, d-gluconato de cobre (II) tetrahidratado, oxalato de cobre (II) hemihidratado, acrilato de cobre (II), bencenosulfinato de cobre (II) hidratado, bis(6,6,7,7,8,8-heptafluoro-2,2-dimetil-3,5-dioctanodionato) de cobre (II), bis(2,2,6,6-tetrametil-3,5-heptanodionato) de cobre (II), citrato de cobre (II), bromuro de cobre (II), cloruro de cobre (II), cloruro de cobre (II) dihidratado, fluoruro de cobre (II), fluoruro de cobre (II) hidratado, yodato de cobre (II), ciclohexanobutirato de cobre (II), 3,5-diisopropilsalicilato de cobre (II) hidratado, 2-etilhexanoato de cobre (II), hexafluoroacetilacetonato de cobre (II) hidratado, hidróxido de cobre (II), isopropóxido de cobre (II), metacrilato de cobre (II), metacriloxietilacetoacetato de cobre (II), metóxido de cobre (II), nitrato de cobre (II) hidratado, óxido de cobre (II), perclorato de cobre (II) hexahidratado, 2-pirazincarboxilato de cobre (II), estearato de cobre (II), sulfato de cobre (II) hidratado, tartrato de cobre (II) hidratado, tetrafluoroborato de cobre (II) hidratado, trifluoroacetato de cobre

(II) hidratado, trifluoroacetilacetonato de cobre (II), trifluorometanosulfonato de cobre (II), sal de cobre (II) de alfa-(5cloro-2-piridilimino)-o-cresol, sal de cobre (II) de alfa-(3,5-dicloro-2-piridilimino)-o-cresol, sal de cobre (II) de alfa-(3metil-2-piridilimino)-o-cresol, sal de cobre (II) de alfa-(4-metil-2-piridilimino)-o-cresol, sal de cobre (II) alfa-(6-metil-2piridilimino)-o-cresol, sal de cobre (II) de alfa-(2-piridilimino)-o-cresol,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para formar una imagen sobre un sustrato, que comprende aplicar sobre el sustrato una formulación de tinta que comprende una sal de cobre que absorbe la irradiación láser a 700-2.000 nm y un componente de marcado que experimenta una reacción de formación de color con la irradiación a una longitud de onda superior; e irradiar la formulación con un láser a 700-2000 nm, provocando de este modo que el componente de marcado cambie de color.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la sal es una sal polimetálica.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la sal es hidroxifosfato de cobre (II).

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el componente de marcado es un compuesto que incluye un anión oximetálico.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el componente de marcado es octamolibdato de amonio.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la formulación comprende adicionalmente un aglutinante.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la formulación es a base de agua.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la formulación comprende un disolvente orgánico.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el láser es un láser de diodo o de CO2. 10.Formulación de tinta que comprende hidroxifosfato de cobre (II) y octamolibdato de amonio. 11.Formulación según la reivindicación 10, que comprende adicionalmente un aglutinante.

12.Formulación según la reivindicación 10 u 11, que es a base de agua. 13.Formulación según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende un disolvente orgánico.