MX2010013525A - Esmaltes y vehiculos. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan tintas cerámicas que comprenden pigmentos cerámicos dispersados en vehículos basados en agua y glicoles que contienen urea así como un método para decorar cuerpos cerámicos sin cocer o cocidos mediante el uso de las tintas.

Description

ESMALTES Y VEHÍCULOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con vehícul entos cerámicos, con tintas cerámicas y con un método para pos cerámicos sin cocer y cocidos mediante el uso de las tintas.

Las tintas cerámicas de la invención consisten principalnr entos cerámicos dispersados en vehículos basados en agua y g contienen urea.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Los vehículos para pigmentos cerámicos (medios ce fluidos que se utilizan en la preparación de tintas cerámic era alternativa, "cocido" si previamente ha sido cocido, habitual bre con una capa cerámica, denominada esmalte cerámico; el mico es sinterizado completamente por cocido, de manera uiere calidades estéticas superficiales adecuadas y, al mismo ti ve una barrera hermética a fluidos; de hecho, después del c alte cerámico habitualmente presenta porosidad nula y gene tente a la abrasión y al ataque de agentes químicos tales com s, colorantes.

El acabado estético del material cerámico se puede c una fase de decoración, es decir, por aplicación de materiales c rizables y de diversos colores (pigmentos cerámicos) los c an de acuerdo con un dibujo (decorado) preciso.

El decorado se puede aplicar ya sea en el cuerpo cerá r o cocido sobre el cual se ha colocado previamente el esmalte se denominan decoraciones de tercer cocido, después del cocido impresión a través de un rodillo grabado y liberado o "impr mpa de silicona"); la decoración por rodillo de silicona ta mina hueco grabado.

Todas estas técnicas de decoración requieren una esiones que se superponen, una para cada uno de los col tituyen el dibujo. Las tintas cerámicas y vehículos se formulan de la clase de cuerpo cerámico al cual se aplicarán (cerámica si rnica cocida, esmalte sinterizado, vidrio, papel...) y de acuerd ica de aplicación (cepillo, espátula, serigrafía, impresión po ado...).

En la preparación de tintas cerámicas para las decorad rafía o hueco grabado de cuerpos cerámicos sin cocer o ralmente se utilizan vehículos basados en mezclas de agua y g alménte contienen aditivos tales como modificadores de tinantes y plastificantes.

Además, los glicoles son productos industriales deriv óleo mineral y es bien sabido que el suministro de petróleo m ado y el precio de los glicoles se somete a amplias fluctuacione ltimos años están dirigidos en promedio a un fuerte incremento.

Por lo tanto, sería ventajoso reducir la cantidad de glicol culos cerámicos sin perjudicar la estabilidad de las tintas cerámi mpeño.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se ha encontrado ahora que los vehículos cerámicos gua y glicoles que contienen hasta 40% en peso de urea prop s que permiten la realización de decorados que tienen d parable o mejorada con respecto a tintas obtenidas utilizando v logos en los cuales la urea sustituye en el mismo porcentaje en p ectante para tintas de impresión de chorro de tintas bas riales acuosos.

En el campo cerámico, los documentos de E.U.A. 2,6 mento de E.U.A. 2,748,093 describe composiciones sólidas no contienen porcentajes pequeños de urea que se utilizan para se temperatura muy por encima de la temperatura ambiente.

Nuevamente, en el campo cerámico, el docume 03487 describe una composición pulverulenta que cialmente de una clase de un fundente, aglutinante, espesa te nivelador, el cual se describe como un compuesto químico b tes tensioactivos no iónicos, antiespumantes, conservadores y ace mención alguna acera de la cantidad de urea utilizada o acer ajas relacionadas con su uso.

Hasta donde saben los solicitantes, la urea no ha sido a literatura como una sustancia que pueda sustituir eficazment de urea; b. de 20 a 50% en peso, y preferiblemente de 30 a de agua; c. de 0 a 60% en peso, y preferiblemente de 10 a de uno o más glicoles.

Un objetivo adicional de la presente invención es u mica útil para decoración por serigrafía de cuerpos cerámicos sin os que consiste de 30 a 70 partes en peso de pigmentos cerámi 30 partes de un vehículo cerámico que comprende: a. de 5 a 50% en peso, y preferiblemente de 10 a de urea; b. de 20 a 50% en peso, y preferiblemente de 30 a de agua; c. de 0 a 60% en peso, y preferiblemente de 10 a de uno o más glicoles. b. de 20 a 50% en peso, y preferiblemente de 30 a de agua; c. de 0 a 60% en peso, y preferiblemente de 10 a de uno o más glicoles, ii. se dispersa un esmalte sobre la superficie del mico sin cocer o cocido; iii. se elabora la decoración por medio de serigrafía rafía giratoria, o hueco grabado mediante el uso de una o má de acuerdo con el inciso i; iv. el sustrato que se obtiene se cuece a una tem tituida entre 900 y 1250°C durante 15-240 minutos.

Experimentalmente se ha determinado que el uso de v micos que contienen urea también reduce las emisiones de ó eno (NOx) durante el cocido del cuerpo cerámico (como es bien xidos de nitrógeno están entre los contaminantes principales osolubles los cuales son líquidos a condiciones normales de temp ión. Preferiblemente se seleccionan de entre monopropilenglico opilenglicol (DPG), monoetilenglicol (MEG), dietilenglicol (DEG), gl tilenglicol que tienen un peso molecular de 500 dalton (PEG).

Los vehículos de la presente invención son fluidos cto homogéneo y una viscosidad medida por medio de un ke entre 0.1 y 1 ,000 seg"\ comprendidos entre 30 y 1 ,000 m osidad del vehículo se selecciona de acuerdo con el tipo de té esión seleccionada para la decoración.

Los vehículos que tienen una viscosidad baja (30-100 r comportamiento newtoniano o ligeramente pseudoplástico se do se va a preparar una tinta cerámica de impresión por hueco vehículos que tiene una viscosidad mayor (100-1 ,000 mPa* portamiento más pseudoplástico se utilizan cuando se va a prep cerámica para serigrafía plana o giratoria. La visco g Para la realización de la presente invención también e ar mezclas de modificadores de reología que tienen pro esantes diferentes y un comportamiento reológico diferente.

La preparación del vehículo de acuerdo con la inve de llevar a cabo siguiendo las técnicas habituales, es decir, al pr cla de glicol-agua, agregando gradualmente urea y el modifi ogia bajo agitación, agregar una base para desarrollar la viscosid iere, y completar la preparación con la adición de aditivos almente para la preparación de vehículos para pigmentos cerá ículos de la presente invención en realidad pueden contener hast o de uno o más aditivos entre aquellos utilizados habitualme o conservadores, biocidas, antiespumantes, dispersantes, agl tes niveladores, etc.

De acuerdo con un aspecto particularmente vent aración del vehículo se puede realizar a temperatura ambiente.

Típicamente incluyen hierro, titanio, cromo, zinc, inio, cobalto y óxidos de cadmio así como silicatos de zirco eodimio.

La viscosidad promedio de las tintas, medida con un ke entre 0.1 y 200 s"1 se encuentra entre 50 y 2,000 mPa s.

EJEMPLOS Todas las viscosidades reportadas en el presente texto un reómetro giratorio; las medidas de viscosidad se regresaron curvas de flujo a "velocidad de cizallamiento" controlada rvalos especificados.

EJEMPL0 1 iante la adición de la base.

Las composiciones básicas en los vehículos se report dro 1 , en donde los ingredientes y dosis está indicada (% en peso CUADRO 1 modificador de reología (espesante acrílico) otros aditivos (conservador y agente antiespumante) vehículo comparativo NaOH 30% CUADRO 1A ehículo Viscosidad (mPa*s) Estabilidad 13 150 Buena 2 126 Buena 3 130 Buena 4 135 Buena B1a) 110 Buena B2 100 Buena B3 97 Buena B4 106 Buena C13' 800 Buena C2 750 Buena C3 740 Buena C4 801 Buena 3) Vehículo comparativo EJEMPLO 2 Preparación de las tintas cerámicas y decoraciones cerá Se prepararon 12 tintas cerámicas por mezclado utili ino, cada uno de los 12 vehículos se preparó como en el Ejem CUADRO 2 La estabilidad y viscosidad de las tintas preparadas era se reporta en el Cuadro 3.

La viscosidad (Vp) es la viscosidad promedio en mPa* ando un reómetro Haake mediante una curva de flujo entre 0 1 a 25°C. Una tinta se considera "estable" si no presenta fenó ración o formación de grumos cuando se almacena a te iente durante 72 horas después de su preparación.

Las tintas estables están indicadas en el Cuadro 3 utili bolo +, las tintas que no son estables se marcan con el símbolo -.

Las tintas PA1-A4 y PC1-PC4 se aplican mediante seri CUADRO 3 omparativo Los resultados muestran que todos los vehículos, prepa entajes cada vez mayores de urea tienen un buen compor ógico, estabilidad y apariencia y funcionan bien.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1. - Tinta cerámica, que comprende de 30 a 70% en entó cerámico y de 70 a 30% en peso de un vehículo cerá prende: a. de 5 a 50% en peso de urea; b. de 20 a 50% en peso e 0 a 60% en peso de uno o más glicoles. 2. - La tinta cerámica de conformidad con la reivindi cterizada además porque el vehículo comprende: a. de 10 a 40% rea; b. de 30 a 50% en peso de agua; c. de 10 a 40% en peso glicoles. 3. - La tinta cerámica de conformidad con la reivindi cterizada además porque el vehículo comprende hasta 10% en o más aditivos que se seleccionan de conservadores, cterizada además porque el vehículo comprende de 0.1 a 10% no o más modificadores de reología. 6. - La tinta cerámica de conformidad con la reivindi cterizada además porque el vehículo consiste de: a. de 10 a 40% rea; b. de 30 a 50% en peso de agua; c. de 10 a 40% en peso glicoles; d. de 0 a 10% en peso de uno o más aditivos que se sel conservadores, biocidas, antiespumantes, dispersantes, agluti ntes niveladores; e. de 0.1 a 10% en peso de uno o más modifica ogia. 7. - Un método para decorar cuerpos cerámicos sin idos, que comprende las siguientes etapas: i. se prepara rnica de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; ií. se dis alte sobre la superficie del cuerpo cerámico sin cocer o coci oración se elabora por medio de serigrafía plana o serigrafía gi CO grabado mediante la utilización de una o más tintas de acuer de uno o más glicoles. 10. - El vehículo para pigmentos cerámicos de con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende h peso de' uno o más aditivos que se seleccionan de conser ídas, antiespumantes, dispersantes, aglutinantes y agentes nivela 11. - El vehículo para pigmentos cerámicos de con la reivindicación 10, caracterizado además porque consiste de: a. en peso de urea; b. de 30 a 50% en peso de agua; c. de 10 a de uno o más glicoles; d. de 0 a 10% en peso de uno o más adi eleccionan de conservadores, biocidas, antiespumantes, disp tinantes y agentes niveladores. 12. - El vehículo para pigmentos cerámicos de con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende en peso de uno o más modificadores de reología. 13. - El vehículo para pigmentos cerámicos de con una viscosidad de Haake, de 30 a 1 ,000 mPa*s, de 01.1 a 1 ,000 15.- El vehículo para pigmentos cerámicos de con la reivindicación 14, caracterizado además porque el modifi gia es hidroxietilcelulosa, hidroxipropilguar o un espesante poliac