Composicion de tinta para decoración de substratos no porosos.

Composición de tinta para decoración de substratos no porosos para la impresión sobre superficies no porosas que son sometidas a un tratamiento térmico tras la impresión,

y que comprende al menos un solvente orgánico como un vehículo que es líquido a temperatura ambiente y que se compone de hidrocarburos n-alcanos, lineales o no, al menos una composición ligante con partículas submicrométricas de una frita de vidrio, y al menos un pigmento cerámico correspondiente al color de la tinta y al efecto ácido de la tinta.

Objeto de la invención La presente invención se refiere a una composición de tinta para decoración de substratos no porosos en los que, posteriormente a la impresión, las superficies de dichos substratos son sometidas a un tratamiento térmico. Los sustratos no porosos se caracterizan por ser estables al tratamiento térmico y, entre ellos, se incluyen los materiales como el vidrio, materiales cerámicos (azulejos, baldosas, etc.) , placas vitrocerámicas, aluminios, aceros y chapas de metal en general.

La presente invención pertenece al sector de tintas para impresión sobre substratos no porosos.

Descripción del estado de la técnica En la actualidad, existen varios procesos de impresión y diferentes tintas para decorar superficies no porosas en general. La presente invención se refiere a un proceso de impresión de superficies no porosas que utiliza tintas inorgánicas, las cuales emplean pigmentos cerámicos (óxidos y estructuras cristalinas a base de minerales) y partículas de de vidrio molidas, denominadas fritas. En cuanto a los procesos que utilizan tintas inorgánicas para la decoración de superficies no porosas, éstas, una vez impresas, se calientan hasta la fusión de las fritas de la tinta, con el fin de que los pigmentos que contienen dichas tintas se combinen con la superficie del substrato no poroso y, de ese modo, conferir, al motivo impreso, la necesaria y deseada permanencia e inalterabilidad frente a los agentes y ataques habituales. Cabe señalar que, la denominación de las tintas como inorgánicas, no excluye que en su composición se incluyan compuestos orgánicos, generalmente utilizados como disolventes o vehículos para la aplicación de la tinta y que, en general, se volatilizan durante la cocción del sustrato no poroso. En el estado de la técnica anterior a la presente invención, se divulgan tintas para decoración de superficies no porosas en las que su composición está formada, típicamente, por disolventes orgánicos, pigmentos cerámicos y

una frita de vidrio. Así, la patente estadounidense US-5407474 divulga una tinta para superficies cerámicas que incluye un disolvente orgánico, pigmentos cerámicos y una frita de vidrio. Como disolvente, el documento US-5407474, divulga, o bien agua desionizada o bien compuestos orgánicos que incorporan grupos funcionales, tales como alcoholo acetona. Por su parte, la patente japonesa JP-2002-97069 divulga una tinta para superficies cerámicas que incluye un disolvente orgánico, pigmentos cerámicos y una frita de vidrio. Como disolvente, el documento JP-2002-97069, divulga compuestos orgánicos que incorporan grupos funcionales, tales como glicol, éter y otros. También, la patente japonesa JP-64-56776 divulga una tinta para superficies cerámicas que incluye un disolvente orgánico, pigmentos cerámicos y una frita de vidrio. Como disolvente, el documento JP-64-56776, divulga compuestos orgánicos basados en alcoholes, éteres, ésteres, acetona y compuestos aromáticos, en los que están presentes grupos funcionales. Asimismo, la solicitud internacional W02005018941 divulga una tinta para superficies cerámicas que incluye un disolvente orgánico, pigmentos cerámicos y una frita de vidrio. Como disolvente, el documento W02005018941 , divulga compuestos orgánicos que incorporan grupos funcionales, tales como glicol o éster. Todas estas tintas presentan tamaños de partícula, tanto de los pigmentos cerámicos como de la frita de vidrio, lo suficientemente pequeños para que no se produzca el bloqueo de los cabezales de impresión de las impresoras de inyección de tinta. Asimismo, todas estas tintas presentan viscosidades adecuadas para su aplicación mediante impresoras de inyección de tinta. Sin embargo, estas tintas presentan el inconveniente de que la velocidad de sedimentación que resulta de su composición es muy elevada, lo que impide su permanencia dentro de la máquina de impresión con la impresión detenida durante períodos de tiempo relativamente cortos, ya que se obturan los cabezales debido a la sedimentación que presentan dichas tintas. Otro problema adicional, es el rápido secado de la tinta debido a que la velocidad de secado de las tintas con composiciones conocidas es, asimismo, muy elevada. El secado de la tinta en la ranura de los cabezales de impresión en tiempos cortos, genera una capa que tiende a obturar los orificios de impresión alojados en dichas ranuras, provocando defectos en la impresión. El objetivo de la presente invención es proporcionar una tinta cuyas velocidades de sedimentación y secado permitan su permanencia en la máquina de impresión con la función impresión detenida durante períodos de tiempo relativamente grandes y sin que se obturen los cabezales y, asimismo, impedir que se genere una capa que tienda a obturar los orificios de impresión alojados en las ranuras de los cabezales de impresión, provocando defectos en la impresión de la superficie se los sustratos no porosos a decorar.

Descripción de la invención La presente invención se refiere a una composlclon de tinta para superficies no porosas que incluye un disolvente orgánico, pigmentos cerámicos y una frita de vidrio. Como disolvente, se utiliza un solvente orgánico como un vehículo que es líquido a temperatura ambiente y que se compone de hidrocarburos n-alcanos, lineales o no y que permite superar los inconvenientes descritos en el estado de la técnica. Preferentemente, el solvente orgánico está compuesto por una mezcla de los hidrocarburos n-alcano C14 y nalcano C15-C20; ó bien por una mezcla de los hidrocarburos n-alcano C14 y n-alcano C18; ó bien por una mezcla de los hidrocarburos n-alcano C14 y n-alcano C18 y aceite nafténico; ó bien por una mezcla de los hidrocarburos n-alcano C14 y n-alcano C15-C20 y aceite nafténico; ó bien por una mezcla de los hidrocarburos n-alcano C14, n-alcano C18 y el hidrocarburo lineal n-alcano C9-C11; ó bien por una mezcla de los hidrocarburos n-alcano C14 y el hidrocarburo lineal n-alcano C9-C 11; ó bien por una mezcla de los hidrocarburos n-alcano C14 y n-alcano C18 y el hidrocarburo lineal n-alcano C9-C11 y aceite nafténico. La tinta según la invención se caracteriza porque tiene una velocidad de sedimentación inferior al 0, 1% y, asimismo, presenta una velocidad de secado inferior a12% para 10 minutos e inferior al 9% para 1 hora. La velocidad de sedimentación se determina con un analizador óptico de estabilidad e inestabilidad de dispersiones liquidas (Turbiscan ó similar) , y expresa los resultados como % en peso de tinta sedimentada en una hora. La medida se toma a los 3 días y el valor se divide por las 72 h que tienen esos 3 días. En una tinta según la presente invención, la velocidad de sedimentación es inferior al 0, 1% y, preferentemente estará comprendida entre 0, 013 y 0, 06 %. Por otra parte, para determinar la velocidad de secado, mediante una termobalanza electrónica se pesa una determinada cantidad de tinta colocada en un vaso de precipitados y se mantiene a 30 oC. Se realizan pesadas a los 10 Y 60 minutos con el fin de determinar la cantidad de disolvente que se ha evaporado en esos períodos de tiempo. El resultado se expresa como % en peso de disolvente evaporado a los 10 minutos y a los 60 minutos. En una tinta según la presente invención, la velocidad de secado es inferior al 2% para 10 minutos e inferior al 10% para 1 hora y, preferentemente, del 8% para 1 hora y comprendida entre el 0, 5% y el 1, 5% para 10 minutos. El porcentaje en peso del solvente orgánico basado en hidrocarburos n-alcanos, lineales o no, está comprendido entre el 35% y el 55% del peso total La tinta así caracterizada, permite un ahorro de costes importante, en primer lugar, al mejorar la calidad de impresión, manteniendo dicha calidad de modo uniforme en el tiempo, y, en segundo lugar, al evitar que parte de la tinta se inutilice para su uso como consecuencia de su rápida sedimentación y/o secado. Una ventaja adicional, conseguidas las velocidades de sedimentación y secado adecuadas, se deriva de la posibilidad de la utilización de la función stand-by de las máquinas de impresión, lo que permite reducir el consumo de energía de dichas máquinas. Otra ventaja adicional resulta de la utilización de pigmentos cerámicos y fritas, libres de plomo y otros compuestos nocivos, consiguiéndose así una protección eficiente en relación con la seguridad y la protección del medio ambiente. De acuerdo con la invención, la composición de tinta se caracteriza porque el tamaño de las partículas submicrométricas que contienen tanto los pigmentos cerámicos como de la frita de vidrio es inferior a 0, 40 micrómetros. Asimismo, el porcentaje en peso de la frita de vidrio está comprendido entre el 20% y el 35% del peso total y está compuesta, principalmente, o bien por óxidos y sales de Si, B Y Zn, o bien,... [Seguir leyendo]

1. Composición de tinta para substratos no porosos, para la impresión sobre superficies no porosas, del tipo que es sometida a un tratamiento térmico tras la impresión caracterizada porque la composición:

a. Al menos un solvente orgánico como un vehículo que es líquido a temperatura ambiente y que se compone de hidrocarburos n-alcanos, lineales o no,

b. Al menos una composición ligante con partículas submicrométricas de una frita de vidrio, y

c. Al menos un pigmento cerámico correspondiente al color de la tinta y al efecto ácido de la tinta.

2. Composición de tinta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una velocidad de sedimentación inferior al 0, 1%.

3. Composición de tinta, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque tiene una velocidad de sedimentación comprendida, preferentemente, entre el 0, 013% y el 0, 06%.

4. Composición de tinta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la velocidad de secado es inferior al 2% para 10 minutos e inferior al 10 % para 1 hora.

5. Composición de tinta, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la velocidad de secado es, preferentemente, del 8 % para 1 hora y está comprendida entre el 0, 5% y el 1.5 % para 10 minutos

6. Composición de tinta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el tamaño de las partículas submicrométricas de la frita de vidrio es inferior a 0, 40 micrómetros.

7. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el porcentaje en peso de la frita de vidrio está comprendido entre el 20% y el 35% del peso total.

8. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 7, en la que la frita de vidrio está compuesta, principalmente, por óxidos y sales de Si, By Zn.

9. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 7, en la que la frita de vidrio está compuesta, principalmente, por óxidos y sales de Si, B, Bi YZn.

10. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el tamaño de las partículas submicrométricas de los pigmentos cerámicos es inferior a 0, 40 micrómetros.

11. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el porcentaje en peso de los pigmentos cerámicos está comprendido entre el 5% y el 25% del peso total.

12. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque los pigmentos cerámicos se seleccionan de entre óxidos sencillos y/o óxidos mixtos y/o estructuras cristalinas.

13. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el porcentaje en peso del pigmento cerámico para las tintas rojas es del 14 al 18% del peso total.

14. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas rojas es óxido de hierro.

15. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 11 caracterizada porque el porcentaje en peso del pigmento cerámico para las tintas azules es del 10 al 14 % del peso total.

16. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas azules es espinela de cobalto.

17. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 11 caracterizada porque el porcentaje en peso del pigmento cerámico para las tintas negras está comprendido, preferentemente, entre el 15% y el 20% del peso total.

18. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas negras es negro de espinela.

19. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el porcentaje en peso del pigmento cerámico para las tintas amarillas es del 8 al 12% del peso total.

20. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas amarillas es titanato de Cr y Sb con estructura de rutilo.

21. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el porcentaje en peso del pigmento cerámico para las tintas blancas es del 12 al 16% del peso total.

22. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas blancas es óxido de Ti con estructura de rutilo.

23. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el porcentaje en peso del pigmento cerámico para las tintas verdes eS, del 10 al 16% del peso total.

24. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas verdes es espinela de titanio, cobalto, cinc y níquel.

25. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el porcentaje en peso del pigmento cerámico para las tintas al ácido es del 10 al 25 % del peso total.

26. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 25, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas al ácido es óxido de Zinc.

27. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 25, caracterizada porque el pigmento cerámico para las tintas al ácido es una mezcla de óxidos de Si, Na, y B.

28. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el porcentaje en peso del solvente orgánico está comprendido entre el 35% y el 55% del peso total.

29. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 28, caracterizada porque el solvente orgánico está compuesto por una mezcla de los hidrocarburos n-alcanos siguientes: n-alcano C14 y nalcano C15-C20.

30. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 28, caracterizada porque el solvente orgánico está compuesto por una mezcla de los hidrocarburos n-alcanos siguientes: n-alcano C14 y nalcano C18.

31. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 28, caracterizada porque el solvente orgánico está compuesto por una mezcla de los hidrocarburos n-alcanos siguientes: n-alcano C14 y hidrocarburos lineales n-alcano C9-C11.

32. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 30, caracterizada porque el solvente orgánico incorpora hidrocarburos lineales n-alcano C9-C11.

33. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 29 o 30 o 32, caracterizada porque el solvente orgánico incorpora aceite nafténico.

34. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende al menos un agente secante y polarizante.

35. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 34, caracterizada porque el agente secante y polarizante es un alcohol de cadena larga, con punto de ebullición comprendido entre 150 y 220°C

36. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 35, caracterizada porque el agente secante y polarizante es octanol.

37. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 34, caracterizada porque el porcentaje en peso del agente secante y polarizante es inferior al 5% del peso total.

38. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende al menos un agente ligante.

39. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 38, caracterizada porque el agente ligante es poliamida.

40. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 38, caracterizada porque el agente ligante es una mezcla de poliamida y derivados celulósicos.

41. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque comprende al menos un agente dispersante.

42. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 41, caracterizada porque el agente dispersante son copolímeros de ácidos carboxílicos o hiperdispersantes y/o esteres grasos poliméricos.

43. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende al menos un agente tixotropante.

44. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 43, caracterizada porque el agente tixotropante son derivados de urea.

45. Composición de tinta de acuerdo la reivindicación 1, caracterizada porque comprende al menos un agente de mojado.

46. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 45, caracterizada porque el agente de mojado es polidimetilsilxano modificado con polieter.

47. Composición de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende componentes adicionales seleccionados de entre agentes reticulantes, antiespumantes, agentes de control reológico, agentes anticorrosivos, agentes coalescentes, agentes de control del pH y biocidas.