PROCESO DE IMPRESIÓN PARA PREPARAR PRODUCTOS PARTICULADOS.

Un proceso para preparar productos en copos, comprendiendo el proceso las etapas de:

(i) imprimir un precursor de copos no metálico líquido sobre o en un sustrato de recogida; (ii) someter al precursor de copos no metálico a un tratamiento de solidificación para proporcionar copos no metálicos; y (iii) recuperar los copos no metálicos

La presente invención proporciona un proceso de preparación de productos particulados, en particular un proceso de preparación de productos particulados que tienen una estrecha distribución del tamaño de partícula. Los productos particulados preparados mediante el proceso son útiles en aplicaciones estéticas y funcionales, especialmente como pigmentos.

Los productos particulados pueden tener diversas geometrías, dependiendo de la aplicación pretendida. Por ejemplo, en el campo de los pigmentos, estos pueden ser sustancialmente esféricos, como en los productos pulidos en superficie del documento EP0651777 o pueden tener forma de copos para reflejar mejor la luz.

Las partículas en copos disponibles en el mercado son de dos tipos principales, metálicas y no metálicas. Éstas abarcan un amplio intervalo de tamaño de partícula, desde 5 μm hasta 1000 μm o más de diámetro, con relaciones de aspecto (la relación de la mayor dimensión con respecto a la más pequeña; efectivamente la relación de diámetro con respecto a grosor) de 5:1 o superior, por ejemplo de aproximadamente 15:1 a aproximadamente 150:1 o incluso de hasta 250:1 o más. Dichas partículas son útiles para la coloración de tintas, pinturas, plásticos y recubrimientos en polvo, para otorgar un aspecto inalcanzable a partir de pigmentos orgánicos o inorgánicos no en forma de copos. Dependiendo de su composición química, también pueden tener una serie de aplicaciones funcionales, tales como conductividad eléctrica, reflejo de calor y luz, barrera contra la humedad o retardo de la llama.

Para muchas aplicaciones, es ventajoso que las partículas en copos sean de tamaño uniforme, particularmente cuando se usan como pigmentos. Por ejemplo, en aplicaciones de impresión en hueco, copos excesivamente grandes pueden bloquear las celdas de impresión, reduciendo de este modo la calidad de la impresión. Por el contrario, copos muy pequeños pueden reducir la nitidez de tono de los recubrimientos en los que se incorporan. De hecho, los efectos más brillantes se obtienen generalmente a partir de una estrecha distribución del tamaño de partícula; es decir, a partir de un producto que incorpora copos no muy grandes ni muy pequeños.

La preparación de partículas en copos metálicos, por ejemplo para su uso como pigmentos, está bien documentada en la bibliografía de patentes. Estos pueden prepararse a partir de polvo metálico en completa ausencia de disolvente mediante un proceso de molienda con bolas en seco, pero esto puede ser peligroso en el caso de metales reactivos tales como aluminio, debido a las propiedades contaminantes y/o explosivas de los productos en copos secos. Para dichos metales, la molienda en seco ha sido sustituida en gran medida por procesos de molienda con bolas en húmedo en los que el polvo metálico se muele con un líquido orgánico tal como alcoholes minerales y una pequeña cantidad de un lubricante. La acción de cascada de los medios de trituración dentro del molino de bolas hace que el polvo metálico sustancialmente esférico se aplane en copos que tienen las relaciones de aspecto mencionadas.

Independientemente del método de molienda, el material de partida más común es polvo metálico atomizado. Éste se prepara fundiendo el metal en masa y a continuación haciéndole pasar a través de una boquilla por medio de gas comprimido. De este modo, el metal en masa se convierte en polvo que requiere una acción mecánica adicional en el molino de bolas para formar copos.

Los antiguos procesos de producción producen copos con bordes angulares y superficies no uniformes, conocidos en la técnica como “copos de maíz” (cornflakes). Un desarrollo más reciente relacionado con el aluminio se denomina copos en “dólar de plata” (silver dollar). Estos se distinguen por bordes más redondeados, superficies más lisas y más planas y una distribución del tamaño de partículas más estrecha. Por consiguiente, tienen un aspecto más brillante, más blanco y más deseable.

Los copos de brillo son otro tipo de pigmento disponible en el mercado. Estos se fabrican a partir de láminas muy finas de metal o polímero de superficie metalizada que se cortan en formas geométricas regulares mediante acción mecánica. La desventaja de esta técnica es que solamente es capaz de fabricar copos relativamente grandes, siendo el tamaño mínimo de copo de aproximadamente 50 μm.

Un proceso adicional para producir copos metálicos implica recubrir una película de polímero recubierto antiadherente con metal usando una técnica de deposición al vacío. El recubrimiento antiadherente se disuelve posteriormente para liberar una película metálica que posteriormente se disgrega en copos.

Las partículas en copos disponibles en el mercado no metálicas usadas como pigmentos incluyen copos nacarados o de mica. Estos se obtienen tradicionalmente a partir de depósitos de origen natural de minerales de silicato similares a placas, aunque pueden sintetizarse formas más modernas.

Aparte de los copos de brillo, una característica compartida por las partículas en copos metálicas y no metálicas convencionales, en particular las nacaradas, es su amplia distribución del tamaño de partícula. La distribución del tamaño de partícula de las partículas en copos metálicos y de partículas en copos nacarados convencionales típicas se muestra en la Tabla 1 y Tabla 2 respectivamente. Durante el uso como pigmentos, los copos más gruesos proporcionan un efecto brillante, pero poco poder de recubrimiento (opacidad). Por el contrario, los copos más finos aportan opacidad, pero tienen un aspecto más oscuro. En la práctica, los fabricantes de pigmentos en copos luchan por producir productos con una distribución del tamaño de partículas más estrecha, y al conseguir esto, el efecto estético se maximiza.

La creación de un producto sustancialmente monodisperso no es posible usando los métodos convencionales descritos anteriormente de preparación de las dos clases de pigmento en copos.

La presente invención supera los problemas de la técnica anterior. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un proceso de preparación de productos particulados, comprendiendo el proceso las etapas de (i) imprimir un precursor de copos no metálico líquido sobre o en un sustrato de recogida; (ii) someter al precursor de copos no metálico a un tratamiento de solidificación para proporcionar copos no metálicos; y (iii) recuperar los copos no metálicos.

El proceso de la presente invención puede usarse para proporcionar productos en copos no metálicos que tienen un diámetro medio de partícula de 100 μm o menos, preferiblemente 30 μm o menos y una distribución del tamaño de partícula tal que al menos el 90% en peso de los productos en copos tengan un diámetro de partícula dentro de ±25% del diámetro medio de partícula. El proceso de la presente invención también puede usarse en la producción de una composición de pigmento que comprende productos en copos no metálicos.

Cuando los productos en copos se recubren con un compuesto metálico, pueden recubrirse con óxidos metálicos o sulfuros metálicos. Cuando los productos en copos están recubiertos, esto proporciona efectos visuales o funcionales adicionales.

Los productos en copos no metálicos obtenibles mediante el proceso de la presente invención pueden usarse como pigmento; para un pigmento conductor de la electricidad; para protección contra interferencia electromagnética (EMI); o para proporcionar propiedades de barrera contra los gases y/o barrera contra los líquidos a un recubrimiento de superficie o envase para alimentos. DESCRIPCIÓN DETALLADA PROCESO

Como se ha mencionado anteriormente, la presente invención proporciona un proceso de preparación de productos particulados, comprendiendo el proceso las etapas de (i) imprimir un precursor de copos no metálico líquido sobre o en un sustrato de recogida; (ii) someter al precursor de copos no metálico a un tratamiento de solidificación para proporcionar copos no metálicos; y (iii) recuperar los copos no metálicos. La expresión “productos en copos”, como se usa en este documento, es una expresión genérica que se refiere a los materiales acabados y que abarca copos no metálicos y copos no metálicos recubiertos de metal y/o compuestos metálicos. Opcionalmente, estos copos pueden haber sido molidos. Por lo tanto la expresión “productos en copos” incluye copos no metálicos, copos no...

1. Un proceso para preparar productos en copos, comprendiendo el proceso las etapas de:

(i) imprimir un precursor de copos no metálico líquido sobre o en un sustrato de recogida;

(ii) someter al precursor de copos no metálico a un tratamiento de solidificación para proporcionar copos no metálicos; y

(iii) recuperar los copos no metálicos.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la impresión es una impresión en hueco, impresión en relieve o impresión por inyección de tinta.

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende las etapas de

(i) expulsar un precursor de copos no metálico líquido desde un cabezal de inyección;

(ii) recoger gotas del precursor de copos no metálico sobre un sustrato de recogida;

(iii) expulsar un segundo líquido diferente desde un cabezal de inyección para sobreimprimir las gotas recogidas para formar copos compuestos; y

(iv) recuperar los copos compuestos.

4. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el precursor de copos no metálico es un sol gel, una resina, un polímero, una solución de resina o polímero o un precursor de oxicloruro de bismuto.

5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el precursor de oxicloruro de bismuto es nitrato de bismuto.

6. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una etapa de molienda.

7. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tratamiento de solidificación es refrigeración, calentamiento, tratamiento por irradiación, tratamiento con vapor, tratamiento

5 con vapor de amoniaco, tratamiento con cloruro de hidrógeno gaseoso, o una combinación de los mismos, o tratamiento al vacío.

8. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la irradiación es por UV.

9. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los copos no metálicos se recuperan del sustrato de recogida lavando con un líquido de recuperación.

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10. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los copos no metálicos se recuperan del sustrato de recogida mediante sonicación

11. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa de recubrir los copos no metálicos con metal y/o un compuesto metálico.