ES2214804T3

ES2214804T3 - Material de impresion para transferencia termica.

Info

Publication number: ES2214804T3
Application number: ES99125565T
Authority: ES
Inventors: Francis Joseph Kronzer
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: JP2007320320A; JPH1086599A; EP0987120B1; CA2209704A1; DE69703320T2; DE69727979D1; EP0820874A1; CA2209704C; DE29724429U1; DE69703320D1; US6113725A; ES2151211T3; US6200668B1; US5798179A; DE69727979T2; EP0820874B1; EP0987120A1

Abstract

La invención se refiere a un material imprimible por transferencia de calor que tiene propiedades de liberación de frío, dicho material comprende una primera capa flexible que tiene una primera y una segunda superficie. La primera capa es normalmente una película o una banda celulósica no tejida. Una segunda capa cubre la primera superficie de la primera capa e incluye un polímero termoplástico, como un polímero acrílico duro o un poli(vinil acetato). Una tercera capa cubre la segunda capa e incluye un polímero termoplástico que se derrite entre aproximadamente 65ºC a aproximadamente 180ºC. La primera capa puede ser una banda celulósica no tejida, como un papel impregnado de látex. El polímero termoplástico del que está compuesta la segunda capa puede tener una temperatura de transición del vidrio de al menos aproximadamente 25ºC. La segunda capa también puede incluir una cantidad efectiva de un aditivo reforzador de liberación, como un glicol de polietileno. La tercera capa también puede incluir un ligante de formación de películas, dicho ligante puede incluir un polímero termoplástico en polvo. Para una material de transferencia de cabeza de impresión por chorro de tinta, una cuarta capa puede cubrir la tercera capa, dicha cuarta capa incluye un ligante de formación de película y un polímero termoplástico en polvo. Si se desea, una quinta capa puede cubrir la segunda capa, con lo que se sitúa entre la segunda capa y la tercera capa. La quinta capa puede incluir un ligante de formación de película que se derrite a aproximadamente entre 65 y 180ºC.

Description

Material de impresión para transferencia térmica.

La presente invención se refiere a un material para la transferencia térmica, tal como papel de transferencia térmica.

En estos últimos años, se ha desarrollado una industria significativa que comporta la aplicación de dibujos, mensajes, ilustraciones y similares seleccionados por el cliente, (a los que se hace referencia de manera global a continuación como "gráficos seleccionados por el cliente") sobre artículos de tela tales como camisetas, sudaderas y similares. Estos gráficos seleccionados por el cliente son de manera típica productos de tipo comercial adaptados para su utilización final específica y están impresos sobre un papel de desprendimiento o papel de transferencia. Son aplicados al artículo de tela por aplicación de calor y presión, después de lo cual el material de desprendimiento o papel de transferencia es eliminado.

Se han realizado unos esfuerzos para permitir que los clientes tengan la oportunidad de preparar sus propios gráficos para la aplicación a un artículo de tela. La preparación de dichos gráficos puede comportar la utilización de lápices de colores realizados a base de un material transferible por la acción de calor. Estos lápices han sido realizados en forma de juego o kit, que también incluye una hoja o lámina de transferencia térmica no especificada que tiene un dibujo trazado sobre la misma. En una variante de dicho juego o kit, el dibujo a transferir es creado a partir de un colector de un material laminar de transferencia térmica y una hoja de copiado inversa o de tipo de levantamiento que tiene un recubrimiento transferible a presión realizado a base de un material transferible térmicamente. Al generar el dibujo u obra de arte sobre la cara de reverso de la hoja de transferencia con la presión de un instrumento de dibujo, se crea un dibujo que es una imagen especular transferible térmicamente en la superficie posterior de la hoja de transferencia por transferencia a presión desde la hoja de copiado. A continuación, la imagen especular transferida térmicamente puede ser aplicada a una camiseta u otro artículo por transferencia térmica.

La creación de diseños o imágenes personalizadas y creativas sobre una tela tal como una camiseta o similar por la utilización de un ordenador personal ha sido descrita en el documento WO 90/00473. El método comporta la generación electrónica de una imagen, transferencia electrónica de la imagen a una impresora, impresión de la imagen con ayuda de la impresora en la cara de reverso de una hoja de transferencia que tiene un recubrimiento final o de la parte superior que consiste esencialmente en la resina "Singapore Dammar", posicionando la cara inversa de la hoja de transferencia contra la tela y aplicando energía a la cara posterior de la hoja de transferencia para efectuar la transferencia de la imagen a la tela. La hoja de transferencia puede quedar constituida por cualquier hoja de transferencia de tipo comercial, cuyo recubrimiento transferible térmicamente ha sido aplicado con un recubrimiento de resina "Singapore Dammar". La utilización de partículas de abrasivo en la resina "Singapore Dammar" ha sido también descrita. Las partículas de abrasivo sirven para aumentar la receptividad de la hoja de transferencia a diferentes tipos de tintas y lápices de cera.

El documento W0 91/06433 da a conocer una hoja o lámina de transferencia térmica que comprende un soporte flexible, una capa termoplástica transferible receptiva a la impresión y/o agentes de escritura y capaz de adherirse a los materiales que forman la superficie del elemento y un componente de liberación o desprendimiento incorporado en el soporte flexible o que adopta forma de una capa intermedia situada entre el soporte y la capa transferible.

El documento W0 95/08419 da a conocer una aplicación activada térmicamente con una capa de elastómero termoplástico superior unida a un substrato de tela por un adhesivo termoplástico.

Se han descrito también papeles de transferencia térmica mejorados que tienen receptividad mejorada para imágenes realizadas mediante lápices de cera, cintas de impresora de tipo térmico e impresoras con cinta de impacto o para impresora matricial por puntos. Por ejemplo, una lámina de base de tipo celulósico que tiene un recubrimiento receptor de imágenes que contiene de 15 a 80 por ciento de un aglomerante formador de película y de 85 a 20 por ciento en peso de un polímero en polvo que consiste en partículas que tienen diámetros comprendidos entre 2 y 50 \mum (micras). El aglomerante es típicamente un látex. De manera alternativa, una lámina de base de tipo celulósico tiene un recubrimiento receptor de imágenes que está formado de manera típica por extrusión en fusión o por laminación de una película sobre la hoja de base. La superficie del recubrimiento o película se hace rugosa a continuación, por ejemplo, haciendo pasar la hoja o lámina de base dotada de recubrimiento a través de rodillos de embutición.

El documento GB-A-2243332 da a conocer un método para la impresión de una imagen sobre un elemento receptor de imágenes que comprende las fases de transferir una imagen sobre una hoja de transferencia que comprende una capa de adhesivo de tipo de fusión en caliente para proporcionar una hoja de impresión y retransferir la imagen de tinta y el adhesivo de tipo de fusión en caliente sobre el elemento receptor de imagen por prensado térmico de la hoja de transferencia, proporcionando de esta manera una copia o impresión final sobre el elemento receptor.

También se han dirigido algunos esfuerzos a la mejora general de la transferencia de un laminado de soporte de imagen a un substrato. Por ejemplo, se ha descrito un tipo de liberación o desprendimiento de tipo mejorado, en el que en la transferencia, el material de liberación o de desprendimiento se separa de un portador y forma un recubrimiento de protección sobre la imagen transferida. El material de desprendimiento o transferencia se aplica como solución y contiene una cera montana, éster de colofonia o resina de hidrocarburo, un disolvente y un copolímero de etileno-acetato de vinilo que tiene un bajo contenido de acetato de vinilo.

Se han hecho esfuerzos adicionales para mejorar la adherencia del laminado transferido a materiales porosos, semiporosos o no porosos, así como el desarrollo de una capa de transferencia conformable que posibilita la utilización de un elemento laminar de transferencia en fusión para transferir imágenes a superficies no regulares.

El documento US-A-4322467 da a conocer una calcomanía que comprende una capa de soporte, una capa de desprendimiento depositada sobre la misma y, como mínimo, una capa formada por una tinta termoplástica fundida, procesable térmicamente, depositada sobre dicha capa de desprendimiento, siendo procesada térmicamente dicha tinta termoplástica a partir de una situación de fusión hasta un estado como mínimo parcialmente solidificado antes de su depósito sobre dicha capa de liberación y mostrando sensibilidad a la presión a una temperatura por debajo de aquélla para la que dicha tinta resulta procesable térmicamente.

Finalmente, se puede observar que hay un gran número de documentos que se refieren a papeles de transferencia térmica. La mayor parte de ellos se refieren a materiales que contienen o que comportan de otro modo un colorante y/o una capa de transferencia de colorante, tecnología que es muy distinta de la de la presente invención.

A pesar de las mejoras en los papeles de transferencia térmica, todos ellos requieren la retirada del portador o de la lámina base con respecto al material al cual se ha transferido la imagen, mientras el portador o lámina de base se encuentra todavía caliente. Esta exigencia provoca problemas específicos cuando se intenta la transferencia con una plancha manual a causa del calentamiento irregular característico del planchado a mano y de la irregularidad de enfriamiento de las partes previamente planchadas de dicho material de transferencia. Como consecuencia, se tiene la oportunidad de conseguir un papel de transferencia térmica de tipo mejorado que permita la eliminación del portador o lámina de base después de que se ha enfriado, es decir, un papel de transferencia térmica con capacidad de impresión que tiene características de liberación o desprendimiento en frío. Existe también la necesidad de un papel que pueda ser impreso mediante chorros de tinta.

La presente invención está destinada a superar los problemas que se han indicado. Este objetivo se soluciona por el material de transferencia térmica con capacidad de impresión de acuerdo con la reivindicación independiente 1 y por el material de transferencia térmica con capacidad de impresión por chorros de tinta según la reivindicación dependiente 2.

Otras características ventajosas, aspectos y detalles de la invención quedarán evidentes de las reivindicaciones dependientes y de la descripción.

La presente invención se dirige a solucionar algunas de las dificultades y problemas que se han comentado anteriormente al proporcionar un material de transferencia térmica con capacidad de impresión, que tiene características de desprendimiento en frío, cuyo material comprende una primera capa flexible que tiene una primera y segunda superficies. La primera es una película o un elemento laminar celulósico no tejido. Una segunda capa queda dispuesta sobre la primera superficie de la primera capa y comprende un polímero termoplástico que no tiene esencialmente adherencia a temperaturas de transferencia (por ejemplo, 177 celsius o ºC), un parámetro de solubilidad mínimo de 19 (Mpa)^{\tfrac{1}{2}}, y una temperatura de transición a estado vítreo o T_{g} mínima de 0ºC. El polímero termoplástico del que se compone la segunda capa, es un polímero acrílico duro o poli(vinil acetato). Una quinta capa queda dispuesta sobre la segunda capa y una tercera capa queda dispuesta sobre la quinta capa y comprende un polímero termoplástico que se funde en una gama de temperatura de 65ºC a 180ºC.

A título de ejemplo, la primera capa puede ser un elemento laminar celulósico no tejido. Por ejemplo, el elemento laminar celulósico no tejido puede ser un papel impregnado de látex. Como otro ejemplo, el polímero termoplástico incluido en la segunda capa puede tener una temperatura de transición a estado vítreo de 25ºC como mínimo. Como otro ejemplo, la tercera capa puede incluir un aglomerante formado de lámina o película, cuyo aglomerante puede incluir un polímero termoplástico en polvo. La segunda capa incluye también una cantidad efectiva de un aditivo que mejora el desprendimiento, tal como una sal de ión metálico bivalente de un ácido graso o una mezcla del mismo con polietilén glicol. Por ejemplo, el aditivo que mejora la liberación o desprendimiento puede ser estearato cálcico, un polietilén glicol que tiene un peso molecular de 2.000 a 100.000, o una mezcla de los mismos.

En caso deseado, una cuarta capa puede quedar superpuesta sobre la tercera capa a efectos de proporcionar un material de transferencia térmica con capacidad de impresión por chorros de tinta. La cuarta capa comprende de modo típico un aglomerante formador de película y un polímero termoplástico en polvo, cada uno de los cuales se funde en una gama de 65ºC a 180ºC. La quinta capa incluye un aglomerante formador de película que funde en una gama de temperatura de 65ºC a 180ºC, tal como se ha descrito anteriormente. El material de transferencia térmica con capacidad de impresión por chorros de tinta resultante posee características de desprendimiento en frío.

Tal como se utiliza en esta descripción, el término "capacidad de impresión" está destinado a incluir la colocación de una imagen sobre el material por cualquier medio, tal como impresoras con grabado directo y offset, estarcido, máquinas de escribir, impresoras láser, impresoras matriciales por puntos e impresoras por chorros de tinta, a título ilustrativo. Además, la composición de la imagen puede ser a base de cualquiera de las tintas u otros compuestos utilizados de manera típica en procesos de impresión.

El término "capacidad de impresión por chorros de tinta" se refiere a la formación de una imagen sobre un material, por ejemplo papel, mediante una impresora por chorros de tinta. En una impresora por chorros de tinta se obliga a la tinta a pasar a través de diminutas toberas (o una serie de ellas), para formar gotitas. Las gotitas pueden estar cargadas electrostáticamente y pueden ser atraídas a una placa cargada dispuesta en oposición, situada por detrás del papel. Por medio de placas deflectoras controladas eléctricamente, se pueden controlar las trayectorias de las gotitas para que incidan sobre el punto deseado del papel. Las gotitas no utilizadas son desviadas del papel pasando a un receptáculo para su reciclado. En otro método, las gotitas son inyectadas en el momento deseado a partir de pequeños receptáculos de tinta por calentamiento, para formar burbujas al escanear el papel el cabezal de
impresión.

El término "peso molecular" se refiere de manera general a peso molecular promedio en peso, excepto que otro significado quede claro del contexto o que el término no se refiera a un polímero. Se ha comprendido desde hace tiempo y se ha aceptado que la unidad para peso molecular es la unidad de masa atómica que recibe en algunos casos la expresión "dalton". Como consecuencia, raramente se indican unidades en la literatura actual. Por lo tanto, de acuerdo con dicha práctica, no se expresan unidades en esta descripción para pesos moleculares.

Tal como se utiliza en esta descripción, el término "elemento laminar celulósico no tejido" está destinado a incluir cualquier elemento laminar o material en forma de hoja que contiene, como mínimo 50 por ciento en peso de fibras celulósicas. Además de las fibras celulósicas, el elemento laminar puede contener otras fibras naturales, fibras sintéticas o mezclas de las mismas. Se pueden preparar elementos laminares celulósicos no tejidos por colocación neumática o colocación en húmedo de fibras relativamente cortas para formar un elemento laminar u hoja. De este modo, el término comprende elementos laminares no tejidos preparados a partir de pasta para la fabricación de papel. Dicha pasta para la fabricación de papel puede incluir solamente fibras celulósicas o una mezcla de fibras celulósicas con otras fibras naturales y/o fibras sintéticas. La pasta de papel puede contener también aditivos y otros materiales tales como cargas, por ejemplo arcilla y dióxido de titanio, tensoactivos, agentes antiespuma y similares, tal como es bien conocido en la técnica de fabricación de papel.

El término "polímero acrílico duro", que se utiliza en esta descripción, está destinado a significar cualquier
polímero acrílico que, de manera típica, tiene un valor de T_{g} mínimo de 0ºC. Por ejemplo, el T_{g} puede ser como mínimo 25ºC. Como otro ejemplo, el T_{g} puede tener un valor en una gama comprendida entre 25ºC y 100ºC. Un polímero acrílico duro será un polímero constituido por la polimerización por adición de una mezcla de ésteres de acrilato o de metacrilato o ambos. La parte de éster de estos monómeros puede ser grupos C_{1}-C_{6} alquilo tales como, por ejemplo, grupos metilo, etilo y butilo. Los ésteres de metilo imparten de manera típica propiedades "duras", mientras que otros ésteres imparten, de manera típica, propiedades "blandas". Los términos "duras" y "blandas" se utilizan cualitativamente para hacer referencia a dureza a temperatura ambiente y a flexibilidad a baja temperatura, respectivamente. Los polímeros de látex de tipo blando tienen en general temperaturas de transición a estado vítreo, por debajo de 0ºC. Estos polímeros fluyen de manera demasiado rápida y tienden a unirse a la tela cuando se utilizan calor y presión para efectuar la transferencia. Los polímeros duros, que tienen una menor dureza y que se deforman más fácilmente, requieren en general agentes de carga para endurecer suficientemente el recubrimiento. De esta forma, la temperatura de transición a estado vítreo se correlaciona bastante bien con la dureza del
polímero.

Tal como se utiliza en esta descripción, el término "características de liberación en frío" significa que una vez que la imagen ha sido transferida a un substrato, tal como una tela, la hoja o lámina de soporte o de refuerzo (la primera capa en la presente invención) se puede retirar de manera fácil y limpia con respecto al substrato después de que el material de transferencia térmica se ha enfriado a temperatura ambiente. Es decir, después de enfriamiento, la hoja de soporte o portadora puede ser retirada por pelado del substrato al cual se ha transferido una imagen sin resistencia a dicha operación de retirada, dejando zonas de la imagen sobre la hoja portadora o provocando imperfecciones en el recubrimiento de imagen transferido.

Tal como se ha indicado anteriormente, la presente invención da a conocer un material de transferencia térmica con capacidad de impresión que tiene características de desprendimiento o de liberación en frío. El material de transferencia térmica con capacidad de impresión comprende una primera capa flexible que tiene una primera y una segunda superficies. La primera capa flexible sirve como hoja de base o de soporte. La primera capa flexible es una película o un elemento laminar celulósico no tejido. Además de flexibilidad, la primera capa debe tener también suficiente resistencia para manipulación, recubrimiento, laminación y otras operaciones asociadas con su fabricación y para su retirada después de la transferencia de una imagen. A título de ejemplo, la primera capa puede ser un papel tal como se utiliza comúnmente en la fabricación de papeles de transferencia térmica.

En algunas realizaciones la primera capa será una capa de papel impregnada con látex. Solamente a título ilustrativo, el papel impregnado de látex puede ser una hoja al agua de fibras de pulpa de madera o fibras de pulpa alfa impregnadas con un látex de un polímero acrílico reactivo tal como Rhoplex® B-15 (Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania). No obstante, se puede utilizar cualquiera de una serie de otras retículas, en caso deseado, de las que se indican a continuación algunos ejemplos en la Tabla A.

TABLA A Retículas adecuadas para impregnación de la primera capa

1

La dispersión impregnante contendrá típicamente arcilla y un material de opacidad tal como dióxido de titanio. Son cantidades a título de ejemplo de estos dos materiales 16 partes y 4 partes respectivamente por 100 partes de polímero con referencia a peso seco. A título de ejemplo solamente, la primera capa puede tener un peso base de 50 g/m^{2} (13,3 libras/pie^{2}) antes de impregnación.

El papel impregnado puede contener de manera general un impregnante en una gama de 5 a 50 por ciento en peso, con referencia al peso seco, si bien en algunos casos pueden ser adecuados niveles más elevados de impregnante en el papel. Como ilustración, el papel puede contener 18 partes de sólidos impregnantes por 100 partes de fibras en peso y puede tener un peso base de 58 g/m^{2} (15,6 libras/1300 pie^{2}), ambos con referencia a peso seco. Una galga o medida adecuada es 97 \pm 8 \mum (micras) (3,8 \pm 0,3 mil).

Además de que el papel está impregnado con dispersiones de polímeros, tal como se ha descrito anteriormente, también puede estar impregnado con una solución o dispersión de polímeros que son completa o parcialmente solubles, por ejemplo, en agua caliente. Por ejemplo, el papel puede ser impregnado con un pigmento que contiene una solución de poli(vinil alcohol). Otros polímeros solubles incluyen, a título de ilustración solamente, copolímeros de estireno-anhídrido maleico (base soluble), almidón, polivinilpirrolidona y carboxietil celulosa.

La primera capa se prepara fácilmente por métodos que son bien conocidos para los técnicos en la materia. Además, también se conocen bien las técnicas de impregnación de papel para los que tienen conocimientos ordinarios de esta técnica. De manera típica, un papel queda expuesto a un exceso de dispersión impregnante, se hace pasar a través de rodillos de presión y se seca.

Una segunda capa o capa de desprendimiento queda superpuesta a la primera superficie de la primera capa. La segunda capa comprende un polímero termoplástico que esencialmente no tiene adherencia a las temperaturas de transferencia (por ejemplo, 177ºC), un parámetro de solubilidad mínimo de 19 (Mpa)^{\tfrac{1}{2}} y una transición a estado vítreo a una temperatura mínima de 0ºC. Tal como se utiliza en esta descripción, la frase "que esencialmente no tiene adherencia a temperatura de transferencia", significa que la segunda capa no se pega a la quinta capa en un grado suficiente para afectar de manera adversa la calidad de la imagen transferida. El polímero termoplástico es un polímero acrílico duro o poli(vinil acetato). Por ejemplo, el polímero termoplástico puede tener una temperatura de transición a estado vítreo (T_{g}) mínima de 25ºC. Como otro ejemplo, el T_{g} puede encontrarse en una gama comprendida entre 25ºC y 100ºC. Se incluyen entre los ejemplos de polímeros adecuados los polímeros acrílicos y los polivinilacetatos, indicados en la Tabla A que tienen temperaturas de transición a estado vítreo adecuadas. La segunda capa incluye también una cantidad efectiva de un aditivo de aumento del desprendimiento, tal como un polietilén glicol. Por ejemplo, el aditivo de mejora de la capacidad de desprendimiento puede ser un polietilén glicol que tiene un peso molecular de 2.000 a 100.000.

Una tercera capa queda superpuesta a la quinta capa y puede incluir un polímero termoplástico que se funde en una gama de temperaturas de 65ºC a 180ºC. La tercera capa funciona como recubrimiento de transferencia para mejorar la adherencia de capas subsiguientes a efectos de impedir un deslaminado prematuro del material de transferencia térmica. La capa puede quedar constituida por aplicación de un recubrimiento de un aglomerante formador de película sobre la segunda capa. El aglomerante puede incluir un polímero termoplástico en polvo, en cuyo caso, la tercera capa incluirá de 15 a 80 por ciento en peso de un aglomerante formador de película y de 85 a 20 por ciento en peso del polímero termoplástico en polvo. En general, cada uno de los aglomerantes formador de película y el polímero termoplástico en polvo se fundirá en una gama de temperaturas de 65ºC a 180ºC. Por ejemplo, cada uno de los aglomerantes formadores de película y polímero termoplástico en polvo puede fundir en una gama de temperaturas de 80ºC a 120ºC. Además, el polímero termoplástico en polvo consistirá en partículas que tienen un diámetro de 2 a 50 \mum (micras). De manera deseable, el grosor de la tercera capa será de 12 a 80 \mum (micras).

En general, se puede utilizar cualquier aglomerante formador de película que cumpla los criterios especificados en esta descripción. Como asunto práctico, se ha observado que los copolímeros dispersables en agua de etileno-ácido acrílico son aglomerantes formadores de película especialmente eficaces.

De manera similar, el polímero termoplástico en polvo puede ser cualquier polímero termoplástico que cumpla los criterios anteriormente indicados. Por ejemplo, el polímero termoplástico en polvo puede ser una poliolefina, poliéster, copolímero de etileno-acetato de vinilo o poliolefina.

El término "se funde" y variaciones del mismo se utilizan en esta descripción solamente en sentido cualitativo y no están indicados para hacer referencia a ningún procedimiento específico de prueba. La referencia que se hace a temperatura de fusión o gama de temperaturas de fusión está destinada solamente a indicar una temperatura aproximada o gama de temperaturas aproximadas a las que el aglomerante formador de la película y/o polímero termoplástico en polvo se funde y fluye en las condiciones del proceso de transferencia en fusión, dando como resultado una película substancialmente lisa. Al proceder de esta manera, estos materiales, y especialmente el polímero termoplástico en polvo, pueden fluir parcialmente hacia adentro de la matriz de fibras de la tela a la cual se está transfiriendo una imagen.

Los datos publicados por los fabricantes con respecto al comportamiento en fusión de aglomerantes formadores de película o polímeros termoplásticos en polvo se relacionan con las exigencias de fusión descritas en esta descripción. Se debe observar, no obstante, que se puede indicar o bien el punto de fusión real o un punto de reblandecimiento, dependiendo de la naturaleza del material. Por ejemplo, materiales tales como poliolefinas y ceras, compuestos principalmente por moléculas de polímeros lineales, se funden en general en una gama de temperatura relativamente estrecha puesto que son algo cristalinos por debajo del punto de fusión. Los puntos de fusión, si no son facilitados por el fabricante, se determinan con facilidad por métodos conocidos tales como métodos de calorimetría de exploración diferencial. Muchos polímeros, y en especial copolímeros, son amorfos por la ramificación en las cadenas polímeras o los componentes de cadenas laterales. Estos materiales empiezan a reblandecerse y a fluir más gradualmente al aumentar la temperatura. Se cree que el punto de reblandecimiento llamado de "anillo y bola" ("ring and ball") de dichos materiales, determinado por el método de pruebas ASTM E-28, es útil en la predicción de su comportamiento en la presente invención. Además, los puntos de fusión o puntos de reblandecimiento descritos son mejores indicadores del comportamiento en esta invención que la naturaleza química del polímero.

La tercera capa comprende una película extrusionada en fusión. Los criterios para una película extrusionada en fusión que forma la tercera capa son en general los mismos que se han descrito anteriormente para la tercera capa. El polímero del que está compuesta la tercera capa extrusionada en fusión fundirá típicamente en una gama de temperaturas de 80ºC a 130ºC. El polímero debe tener un índice de fusión, determinado de acuerdo con el Método de Pruebas ASTM D-1238, con un valor mínimo de 25 g/10 minutos. La naturaleza química del polímero no se sabe que sea climatérica. Tipos de polímeros que satisfacen estos criterios son copolímeros de etileno y ácido acrílico, ácido metacrílico, acetato de vinilo, acetato de etilo o butil acrilato. Otros polímeros que pueden ser utilizados son poliésteres, poliamidas y poliuretanos. Se pueden incluir de forma deseable o de forma necesaria ceras, plastificantes, modificadores de la reología, antioxidantes, antiestáticos, agentes antibloqueo y otros aditivos.

La tercera capa extrusionada en fusión puede ser aplicada con un dispositivo de recubrimiento por extrusión que extrusiona el polímero fundido a través de un husillo, haciéndolo pasar a una matriz en forma de ranura. La película sale de la matriz en forma de ranura y fluye por gravedad sobre la primera capa. La primera capa recubierta resultante se hace pasar a través de rodillos para enfriar la segunda capa y unirla a la primera capa. Para polímeros menos viscosos, el polímero fundido puede no formar una película autosoportante. En estos casos, la primera capa puede ser recubierta dirigiéndola a establecer contacto con la matriz en forma de ranura o utilizando rodillos para transferir el polímero fundido desde un baño hasta la primera capa.

Dado que las tintas utilizadas en las impresoras por chorros de tinta tienen base acuosa, es útil una cuarta capa para el material de transferencia con capacidad de impresión térmica sobre el que se tiene que situar la imagen mediante una impresora por chorros de tinta. La cuarta capa impide o minimiza el efecto de corrimiento ("feathering") de la imagen impresa y el llamado sangrado o pérdida de la imagen cuando la imagen transferida queda expuesta al agua. Así pues, la cuarta capa es una capa o recubrimiento de impresión por chorros de tinta. La cuarta capa puede ser, por ejemplo, la segunda capa o capa de impresión que se describe en la Patente U.S.A. 5.501.902 de Kronzer. Por esta razón, la cuarta capa puede incluir partículas de un polímero termoplástico que tiene sus mayores dimensiones con un valor menor de 50 \mum (micras). De manera deseable, las partículas tendrán dimensiones máximas menores de 20 \mum (micras). En general, el polímero termoplástico puede ser cualquier polímero termoplástico que cumpla los criterios indicados anteriormente. De forma deseable, el polímero termoplástico en polvo será seleccionado del grupo que comprende poliolefinas, poliésteres, poliamidas y copolímeros de etileno-acetato de
vinilo.

La cuarta capa incluye también de 10 a 50 por ciento en peso de un aglomerante formador de película, basado en el peso del polímero termoplástico. De manera deseable, la cantidad de aglomerante variará de 10 a 30 por ciento en peso. En general, se puede utilizar cualquier aglomerante formador de película que cumpla los criterios que se describen. Cuando la cuarta capa incluye un polímero catiónico tal como se describe más adelante, se puede utilizar como aglomerante una dispersión o solución no iónica o catiónica. Entre los aglomerantes adecuados se incluyen poliacrilatos, polietilenos y copolímeros de etileno-acetato de vinilo. Estos últimos son particularmente deseables a causa de su estabilidad en presencia de polímeros catiónicos. El aglomerante será, de forma deseable, reblandecible térmicamente, a temperaturas de 120ºC o inferiores.

El peso base de la cuarta capa puede variar de 5 a 30 g/m^{2}. De manera deseable, el peso base tendrá valores de 10 a 20 g/m^{2}. La cuarta capa se puede aplicar a la tercera capa por medios bien conocidos por los técnicos en la materia, tal como se ha descrito anteriormente. La cuarta capa tiene de manera típica un punto de fusión de 65ºC a 180ºC. Además, la cuarta capa puede contener de 2 a 20 por ciento en peso de un polímero catiónico basado en el peso del polímero termoplástico. El polímero catiónico puede ser, por ejemplo, un polímero de amida-epiclorhidrina, poliacrilamidas con grupos funcionales catiónicos, polietileniminas, polidialilaminas, y similares. Cuando se encuentra presente un polímero catiónico, se debe seleccionar un aglomerante compatible, tal como una solución o dispersión no iónica o catiónica. Tal como es bien conocido en la industria de recubrimiento de papel, muchos aglomerantes de tipo comercial tienen partículas o moléculas de polímero cargadas aniónicamente. Estos materiales no son compatibles en general con el polímero catiónico que se puede utilizar en la cuarta capa.

Uno o varios componentes distintos pueden ser utilizados en la cuarta capa. Por ejemplo, esta capa puede contener de 1 a 20 por ciento en peso de un humectante basado en el peso de un polímero termoplástico. De manera deseable, el humectante se seleccionará entre el grupo que consiste en etilén glicol y poli(etilén glicol). El poli(etilén glicol) tendrá de manera típica un peso molecular promedio en peso comprendido entre 100 y 40.000. Es particularmente útil un poli(etilén glicol) que tenga un peso molecular promedio en peso de 200 a 800.

La cuarta capa puede contener también de 0,2 a 10 por ciento en peso de un modificador de viscosidad de la tinta, basado en el peso del polímero termoplástico. El modificador de la viscosidad será de manera deseable un poli(etilén glicol) que tiene un peso molecular promedio en peso de valor 100.000 a 2.000.000. El poli(etilén glicol) tendrá de manera deseable un peso molecular promedio en peso de 100.000 a 600.000.

Otros componentes que pueden encontrarse presentes en la cuarta capa incluyen de 0,1 a 5 por ciento en peso de un ácido débil y de 0,5 a 5 por ciento en peso de un tensoactivo, basados ambos en el peso del polímero termoplástico. Un ácido débil particularmente útil es el ácido cítrico. El término "ácido débil" es utilizado en esta descripción con el significado de un ácido que tiene una constante de disociación menor de uno (o un logaritmo negativo de la constante de disociación mayor de 1).

El tensoactivo puede ser un tensoactivo aniónico, no iónico o catiónico. Cuando un polímero catiónico se encuentra presente en la cuarta capa, el tensoactivo no debe ser un tensoactivo aniónico. De manera deseable, el tensoactivo será un tensoactivo no iónico o catiónico. No obstante, en ausencia del polímero catiónico, se puede utilizar un tensoactivo aniónico en caso deseado. Se incluyen entre los ejemplos de tensoactivos aniónicos, entre otros, los alquilbencensulfonatos sódicos de cadena lineal o ramificada, los alquil sulfatos de cadena lineal o ramificada, y los alquil etoxi sulfatos de cadena lineal o ramificada. Entre los tensoactivos catiónicos se incluye, a título ilustrativo, cloruro de trimetilamonio de sebo. Se incluyen entre los ejemplos de tensoactivos no iónicos, también a título ilustrativo solamente, los alquilpolietoxilados, los alquilfenoles polietoxilados, etanol amidas de ácido graso, polímeros complejos de óxido de etileno, óxido de propileno y alcoholes, y poliéteres de polisiloxano. De manera más deseable, el tensoactivo será un tensoactivo no iónico.

Finalmente, una quinta capa o capa intermedia queda dispuesta sobre la segunda capa y por debajo de la tercera capa, quedando situada, por lo tanto, entre la segunda capa y la tercera capa. En general, la quinta capa no es interesante cuando la tercera capa queda constituida a partir de un aglomerante formador de película. No obstante, cuando la tercera capa es una película extrusionada en fusión, la tercera capa puede tener reducida adherencia a la segunda capa. Una adherencia reducida puede tener como resultado la deslaminación en la impresora, especialmente en impresoras láser, de la tercera capa con respecto a la segunda capa. Para impedir la deslaminación en estos casos, la quinta capa es necesaria. La quinta capa incluye un aglomerante formador de película que se funde en una gama de temperaturas de 65ºC a 180ºC, tal como se ha descrito para la tercera capa. Además, la quinta capa puede incluir también un polímero termoplástico en polvo, tal como se ha descrito para la tercera capa.

En caso deseado, cualquiera de las capas de tipo laminar anteriormente indicadas puede contener otros materiales, tales como coadyuvantes de proceso, agentes desmoldeantes o de desprendimiento, pigmentos, agentes de reducción del brillo, agentes antiespuma y similares. La utilización de éstos y otros materiales similares es bien conocida para los técnicos en la materia.

Las capas que se basan en un aglomerante formador de película se pueden formar sobre una capa determinada por técnicas de recubrimiento conocidas, tales como recubrimiento por rodillo, cuchilla y cuchilla de aire. El material de transferencia térmica resultante puede ser secado a continuación utilizando, por ejemplo, tambores calentados mediante vapor, choque de aire, calentamiento radiante o alguna combinación de éstos.

La presente invención se describe además por los ejemplos que seguirán. No obstante, dichos ejemplos no se interpretarán como limitativos del ámbito de la presente invención. Siempre que sea posible, las unidades de medición serán expresadas como unidades SI (Sistema Internacional de Unidades) tanto si son Básicas como Derivadas. Si no se indica de otro modo, todas las partes serán partes en peso y todos los pesos bases serán referidos a peso en seco. Cuando el secado de un recubrimiento se especifica en un ejemplo, se habrá utilizado una Estufa de Secado Eléctrica de Tipo Científico de Precisión Modelo 28. Se transfirieron imágenes a camisetas de algodón al 100 por ciento de marca Haynes® o su equivalente. Las pruebas de lavado fueron llevadas a cabo en una lavadora doméstica normal y se secaron en un secador doméstico asimismo normal. La transferencia de imágenes representó la utilización de una plancha doméstica sin vapor de marca Proctor Silex® aproximadamente a una temperatura de 163º-177ºC y/o un ajuste de algodón o bien una prensa de transferencia térmica Modelo S-600 (Hix Corporation, Pittsburgh,
Kansas).

Ejemplos

Dada la gran cantidad de datos experimentales y la complejidad de los productos objeto de comprobación, se ha utilizado un sistema de codificación para presentar los datos. Las primeras capas (o papeles base) se identifican como IA, IB, etc. Las segundas capas se identifican como IIA, IIB, etc.; las terceras capas como IIIA, etc,; las cuartas capas como IVA, etc.; y las quintas capas como VA, VB, etc. De acuerdo con ello se hace referencia a las siguientes Tablas I-V. En éstas y en todas las Tablas subsiguientes, la letra "I" ha sido evitada para impedir confusiones con su designación como cifras Romanas a partir de la cual se ha omitido la parte literal.

Solamente los ejemplos que incluyen la quinta capa representan ejemplos de la invención.

TABLA I Primeras Capas

2

TABLA II Segundas Capas

3

\newpage

TABLA II (continuación)

4

Si no se indica lo contrario, las segundas capas fueron aplicadas en forma de dispersiones en agua con una varilla meyer y se secaron en una estufa con aire forzado. El peso de recubrimiento seco fue de 9 a 17 g/m^{2} (entre 2,5 y 4,5 libras/1300 pies^{2}) si no se indica lo contrario.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA III Terceras capas

5

\newpage

TABLA III (continuación)

6

\newpage

TABLA III (continuación)

7

TABLA IV Cuartas capas

8

TABLA V Quintas capas

9

Se diseñaron experimentos iniciales de rastreo para determinar si era factible el concepto de material de transferencia térmica por chorros de tinta "pelable en frío". Estos experimentos se resumen en la siguiente Tabla VI. Las muestras (identificadas en la columna "ID") de la Tabla VI (y tablas subsiguientes) están numeradas con el número de la tabla y una letra (A a Z); por ejemplo, "VIA" sería la primera muestra de la Tabla VI. La técnica de rastreo utilizada comporta la colocación de una toalla de papel sobre una prensa para camisetas (Hix Model S-600, Hix Corp., Pittsburgh, Pennsylvania). Una película de la tercera capa fue colocada sobre la toalla de papel y la muestra experimental dotada de recubrimiento fue colocada sobre la película. El "sandwich" resultante fue prensado en caliente a continuación durante 30 segundos a aproximadamente 185ºC (365ºF). Después del prensado, una tercera parte aproximadamente del papel fue retirada inmediatamente mientras en sandwich se encontraba todavía caliente, un tercio aproximadamente fue retirado a los 30 segundos y el tercio restante después de enfriamiento a temperatura ambiente. Se evaluó a continuación la facilidad de pelado de manera subjetiva como excelente, buena, mediana o pobre (las muestras con calificación pobre no podían ser habitualmente retiradas en absoluto). Los parámetros de diseño de una de las muestras más interesantes, VIP, se incorporaron a continuación en un papel de transferencia térmica pelable en frío, con capacidad de impresión por chorros de tinta, VIQ, por laminación de una película de Nucrel® 599 (capa IVA) al papel recubierto con segunda capa en una prensa en caliente a 100ºC durante 30 segundos y recubriendo esta muestra con el recubrimiento de tipo IVA. La muestra fue impresa a continuación con un dibujo de pruebas y transferida a un material de una camiseta (algodón 100%). La imagen se transfirió bien después de un prensado de 30 segundos a una temperatura de aproximadamente 191ºC (375ºF) y enfriamiento. La imagen se transfirió por completo y era más suave y más brillante que los transfers "pelados en caliente", utilizando papel C-90642 (un papel de transferencia térmica de pelado en caliente disponible comercialmente de la firma Kimberly-Clark Corporation).

TABLA VI Diseños iniciales y resultados de la prueba de pelado

10

En el primer conjunto de experimentos, la tercera capa era siempre una película extrusionada. El conjunto siguiente de experimentos, resumidos en la Tabla VII, a continuación, se realizaron para probar recubrimientos basados completamente en agua. Las combinaciones de Microthene® FE532 y Michem® 58035 se demostró que funcionaban bastante bien con varias segundas capas, especialmente Rhoplex® HA16 y arcilla. El polímero transferido presentaba todavía una superficie brillante. Asimismo, se llevaron a cabo pruebas de lavado sobre materiales de camisetas con transfers procedentes de estas muestras que no retuvieron color y también con controles realizados a base de papel de pelado en caliente C-90642 (las imágenes se transfirieron después de prensado en caliente durante 30 segundos a una temperatura de 182ºC o 360ºF).

TABLA VII Evaluación de candidatos con capacidad de impresión por chorros de tinta y pelado en frío con base agua

11

Utilizando las terceras capas IIIB o IIIC, y BP101 (primera capa IB), y una nueva segunda capa, IIH, pareció que se solucionaba el problema del brillo. La segunda capa IIH tenía una superficie mate "micro-rugosa" de una carga de Celite® 263 que es tierra de diatomeas. Estos resultados se resumen en la siguiente Tabla VIII. Las condiciones de prensado en caliente fueron iguales que en la Tabla VII. El recubrimiento base IIID, utilizando Micropolvos MPP635VF en lugar del copolímero de etileno-acetato de vinilo Microthene® FE532 se comprobó para ver si la capacidad de lavado se podía mejorar. No obstante, no se desprendió de la segunda capa IIH.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA VIII Evaluación de las segundas capas con acabado mate con tintas para chorros de tinta basadas en agua

12

El siguiente juego de muestras experimentales se refería a la preparación de una serie de muestras con segunda capa de recubrimiento, seguidas de recubrimiento con una película de Nucrel® (tercera capa IIIA) aplicando las muestras en forma de tiras a un papel objeto de recubrimiento. Las muestras con recubrimiento que mostraron suficiente adherencia de este recubrimiento base fueron recubiertas con una cuarta capa, IVA, impresa con un dibujo de pruebas y transferida a un material de camisetas de 100% algodón utilizando una plancha manual. La plancha fue graduada en la posición #6 (algodón) y se precalentó. El papel fue planchado con dos pasadas utilizando bastante presión, es decir, una pasada en toda la longitud de cada lado de una hoja de 21,6 cm x 27,9 cm (8 ½'' x 11''), con solape en la parte media. A continuación, se realizaron 10 pasadas rápidas sobre el papel, cubriendo cada una de ellas toda la superficie, utilizando una presión moderada. El papel fue retirado después de enfriamiento durante un minuto. Los resultados se resumen en la Tabla IX.

TABLA IX Resultados con muestras dotadas de recubrimiento con una tercera capa de Nucrel® 599

13

Las muestras IXB y IXC fueron duplicadas en las fases de prueba TR-A y TR-B, respectivamente. No obstante, cuando los rodillos precursores fueron dotados de recubrimiento con la tercera capa IIIA, la adherencia fue pobre y no se obtuvo material utilizable. Esto condujo a la nueva modificación de la segunda capa, es decir, a reducir la cantidad de Carbowax® PEG 20M a 10 partes (segunda capa IIN). Las pruebas TR-C y TR-D realizadas con este recubrimiento de desprendimiento fueron más satisfactorias, pero la fase de recubrimiento por extrusión (aplicación de la tercera capa IIIA) tuvo que ser realizada muy lentamente (60 pies por minuto) a efectos de impedir que tuviera lugar el desprendimiento de la lámina en el proceso.

Se observó que se presentaban varias desventajas con las muestras de TR-C y TR-D. Los elementos de transferencia realizados con TR-D, que tenían una capa de polímero adicional transferida al género (quinta capa), tendían a producir grietas en la capa de polímero después de varios lavados. Se apreció un problema similar aunque menos grave con las muestras TR-C. Esto era debido probablemente de forma parcial, en el pelado en caliente del papel, a que una parte de polímero queda en el papel, mientras que en los diseños de pelado en frío se transfiere en su totalidad. Otro factor es que los usuarios tienden probablemente a utilizar menos calor y presión cuando efectúan el planchado del diseño de pelado en frío, puesto que siempre transferirá la capa de polímero completa aunque la penetración en el género no sea tan completa como podría ser. Otro problema adicional era los costes inesperadamente elevados de los múltiples recubrimientos de este diseño, especialmente por el hecho de que uno de los recubrimientos fue realizado en un extrusionador con una velocidad muy reducida. Pareció posible que la totalidad de estos problemas se pudieran resolver si la totalidad del recubrimiento se podía realizar con polímeros basados en agua, de manera que se buscaron nuevas alternativas basadas en agua.

Los resultados del siguiente conjunto de experimentos con todos los recubrimientos basados en agua se resumen en la Tabla X. Éstos fueron evaluados utilizando la técnica de planchado a mano que ya se ha descrito anteriormente.

TABLA X Evaluación de diseños basados en agua

14

Algunas de las muestras, especialmente XE que no tiene quinta capa, se mostraron muy prometedoras. La eliminación de la quinta capa pareció proporcionar un menor agrietamiento de la imagen. Se creyó que ello era debido a la utilización de polímeros de peso molecular más reducido (IIIE), que deberían fluir mejor hacia adentro del género cuando se efectuaba la transferencia de la imagen. No obstante, ya que ninguno de estos componentes se desprende de la segunda capa IIN, se buscaron segundas capas alternativas. Los resultados se resumen en la Tabla XI.

TABLA XI Evaluación de todas las muestras con capacidad de impresión por chorros de tinta, basadas en agua, dotadas de recubrimientos de desprendimiento mejorados, desprendimiento más fácil y olor reducido

15

Se sacaron varias conclusiones de los datos de la Tabla XI. Nuevamente se utilizó la técnica de planchado antes descrita. Las segundas capas fueron las primeras de proporcionar un buen desprendimiento de los recubrimientos de micropolvos-Michem® Prime, proporcionando un producto que parecía casi aceptable. Un intento de ablandar la masa de polímero objeto de transferencia (muestra XIC) tuvo lugar en el sentido adecuado. Esta muestra utilizó un aglomerante de etileno-ácido acrílico de peso molecular más bajo que el Michem® Prime 4983. Se añadieron Unimoll® 66 y Tone® 0201 para comprobar si el Orgasol® que es una poliamida, podía ser ablandada. El Tone® 0201 lo ablandó considerablemente, pero resultó en un mayor sangrado de la tinta en la impresión y poca capacidad de lavado. A base de estos prometedores resultados, se descubrió que el Carboset® 760 tiende a amarillear cuando se calienta.

La muestra XIG fue preparada para comprobar si un papel de hilo, no saturado, podría ser utilizado para la primera capa (o papel de base) de este diseño, es decir, para eliminar olores del saturante y también como formaldehído. Desafortunadamente, tendió a deslaminarse demasiado fácilmente, con posibilidad de fallos en el planchado. Por lo tanto, en el siguiente conjunto de experimentos, se evaluaron dispersiones poliméricas sin olor, libres de formaldehído, de la firma B.F. Goodrich, que fueron evaluadas como saturantes y también como segundas capas.

El producto de B.F. Goodrich proporcionó dos versiones sin formaldehído de Hycar® 26172, es decir, el Hycar® 26106 libre de formaldehído y el Hycar® 26084 sin formaldehído. Ambos productos 26172 y 26106 son acrílicos duros, mientras que el 26084 es más blando y tiene un ligero olor de acrilato.

La primera capa o papel base IF, un papel base mezcla de eucalipto y madera dura con un peso base de 62 g/m^{2} (16,5 libras por 1300 pies cuadrados), fue saturado con formulaciones que contenían cada uno de los látex combinado con 25 partes en seco de una dispersión de Dióxido de Titanio (PD 14). La absorción de saturante fue de 40\pm4%. Después del secado, cada una de las muestras fue calentada durante 30 segundos a una temperatura de 191ºC (375ºF) en una prensa caliente y fue planchada con el ajuste más caliente de la plancha manual sobre una pieza de material de camiseta. Ninguna de las muestras con las variantes Hycar® 26172 se volvió amarilla en el prensado en caliente. Amarillearon ligeramente cuando fueron sometidas a planchado. Las muestras con las variantes Hycar® 26084 y 26106 amarillearon en mayor grado.

Las cuatro dispersiones de polímeros fueron también evaluadas como segundas capas, poseyendo cada una de ellas 20 partes en seco de Carbowax® PEG 20M. La tercera capa utilizada para estas pruebas fue IIIF, y la cuarta capa fue IVB. Después de haber aplicado este recubrimiento en las segundas capas, las muestras fueron planchadas sobre un material de camiseta, fueron enfriadas y sometidas a separación por pelado. Los datos se resumen en la Tabla XII. Desafortunadamente, las muestras de látex con "menor amarilleo" no proporcionaron desprendimiento tal como las 26106 o 26172 modificadas. Se creyó que ello era debido a las diferencias en los tensoactivos, puesto que algunos tensoactivos pueden proporcionar desprendimiento por concentración de los mismos en la superficie de recubrimiento. Cuando se añadió estearato cálcico, el desprendimiento fue excelente.

TABLA XII Evaluación de segundas capas sin formaldehído, con olor reducido, con tercera capa de IIIF y cuarta capa de IVB

16

Varios intentos adicionales de ablandar la imagen transferida (polímero) sobre el material de camiseta se resumen en la Tabla XIII. También en este caso, se utilizó la técnica de planchado que se ha descrito anteriormente. Se observó a partir de este trabajo que pesos base más bajos para la tercera capa (muestra XIIIC) empeoraron la formación de grietas. Las ceras o polímeros de bajo peso molecular (muestra XIIIB) eliminaron la formación de grietas, pero la capacidad de lavado fue peor, es decir, con mayor pérdida de color en el lavado. Los polímeros con peso molecular más elevado, tales como Microthene® FE 532 y Orgasol® 3501, añadidos a la tercera capa proporcionaron una mayor formación de grietas.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA XIII Muestras de pruebas con papel piloto recubierto con segunda capa-intentos de ablandar la imagen transferida

17

Los datos resumidos en la Tabla XIII confirmaron la dificultad en hacer las imágenes de polímeros transferidas más blandas con eliminación de las grietas y reteniendo una buena capacidad de lavado. La única indicación para resolver este problema fue que la formación de grietas resultaba peor cuando se reducía el peso del recubrimiento (muestra XIIIC). Esto es opuesto a lo que se podría esperar, puesto que la formación de grietas pareció siempre proceder de un exceso de polímero sobre la superficie de la tela. De acuerdo con ello, se investigaron pesos base más elevados para la tercera capa. Los resultados de las investigaciones se resumen en la Tabla XIV; también en este caso se llevó a cabo el planchado tal como se ha descrito anteriormente. Los datos de la Tabla XIV confirmaron la necesidad de una pesada tercera capa para eliminar el problema de grietas. Se sabe ahora que las grietas en el polímero sobre la tela se desarrollan cuando la masa total del polímero objeto de transferencia es demasiado dura o si los pesos moleculares de los materiales son demasiado elevados. La masa de polímero de la cuarta capa tiene en si misma un peso molecular elevado y esto no puede ser modificado sin crear problemas de capacidad de impresión o de lavado. La tercera capa puede tener un peso molecular mucho más bajo o ser mucho más blanda, pero resulta efectiva solamente si su masa es mucho mayor que la masa de la cuarta capa. No obstante, un peso molecular demasiado bajo proporciona una reducida capacidad de lavado. Todas las modificaciones realizadas hasta el momento en la tercera capa han sido ineficaces en proporcionar el efecto necesario con el peso de recubrimiento de 2,7 kg (6 libras) por resma.

TABLA XIV Resumen de diseños que tienen pesos de la tercera capa de 9 a 11 libras por 1300 pies cuadrados^{a}

18

Las muestras de la Tabla XIV que proporcionaron el tacto más suave después de transferencia al material de camisetas no mostraron grietas, pero perdieron en general más color en el lavado. En estas muestras, muchos de los materiales que proporcionaron el efecto de suavización fueron más eficaces en la cuarta capa que en la tercera capa. Se cree que el estearato cálcico de la tercera capa tenía un efecto endurecedor, mientras que el estearato amónico proporciona una impresión táctil suave puesto que pierde amoníaco en el secado pasando a ácido esteárico. El Carbowax® PEG 20M es un material de cera muy suave, que dio lugar al ablandamiento deseado pero que pareció hacer la imagen más sensible al agua. (Desde luego, el PEG es soluble en el agua). De manera sorprendente, el PEG 200 pareció que tenía un efecto de suavización sin afectar negativamente la capacidad de lavado. Una teoría para ello es que puede suavizar la poliamida Orgasol® a elevadas temperaturas, cuando se está realizando la transferencia, pero puede resultar incompatible nuevamente después de enfriamiento. Entonces simplemente se separa por lavado de la masa del polímero cuando se efectúa el lavado de la tela. Se tiene que investigar más a fondo antes de que se lleguen a determinar el nivel de PEG y peso molecular ideales. El PEG 200 puede ser demasiado volátil y los vapores pueden ser irritantes, mientras que el Carbowax® PEG 20M da lugar a una reducida capacidad de lavado. Algún peso molecular intermedio podría ser ideal.

Cinco preparados separados de la Muestra XIVJ han proporcionado resultados aceptables. En cada uno de los intentos la muestra impresa fue planchada sobre un material de camiseta de algodón al 100% utilizando el proceso anteriormente descrito. El material de la camiseta fue lavado cinco veces en una lavadora doméstica graduando la máquina en el ciclo caliente/frío. No se produjeron grietas en la imagen. Efectuando la comparación de la muestra XIVJ y del control, la muestra XIVJ dio lugar a una imagen más brillante en caso de pelado en frío, pero no en el pelado en caliente, para su separación de la tela. El control era del tipo de "pelado en caliente" C-90642.

En otros aspectos de la presente invención, la segunda capa del material de transferencia térmica imprimible o el material de transferencia térmica imprimible por chorros de tinta pueden comprender además una cantidad efectiva de un aditivo de incremento del desprendimiento o liberación, siendo seleccionado dicho aditivo que aumenta el desprendimiento o la liberación del grupo que consiste en una sal de unión metálico divalente de un ácido graso, un polietilenglicol, o una mezcla de los mismos. Según otro aspecto de la presente invención el aditivo para incremento del desprendimiento es estearato cálcico, un polietilenglicol que tiene un peso molecular de 2.000 a 100.000, o una mezcla de los mismos.

Si bien esta descripción se ha realizado explicando en detalle realizaciones específicas de la misma, se apreciará por los técnicos en la materia, después de interpretar la presente descripción, que se pueden introducir fácilmente alteraciones, variaciones, y equivalentes de estas realizaciones. De acuerdo con ello, el ámbito de la presente invención se debe evaluar como el de las reivindicaciones adjuntas o cualesquiera equivalentes de las mismas.

Claims

1. Material de transferencia térmica susceptible de impresión que comprende:

una primera capa flexible que tiene una primera y segunda superficies y seleccionada del grupo que consiste en películas y elementos laminares celulósicos no tejidos; una segunda capa superpuesta a la primera superficie de la primera capa, una quinta capa superpuesta a la segunda capa y una tercera capa superpuesta a la quinta capa, en el que

la segunda capa comprende un polímero termoplástico seleccionado entre el grupo que consiste en polímeros acrílicos y polivinilacetato que no presentan esencialmente adherencia a las temperaturas de transferencia, un parámetro de solubilidad mínimo de 19 (Mpa)^{\tfrac{1}{2}}, y una temperatura de transición a estado vitreo mínima de 0ºC;

la quinta capa comprende un aglomerante para la formación de elemento laminar que funde en una gama de temperaturas de 65ºC a 180ºC;

y que la tercera capa comprende una película de polímero termoplástico constituida por un polímero termoplástico seleccionado entre el grupo que consiste en copolímeros de etileno y ácido acrílico, ácido metracrílico, acetato de vinilo, acetato de etilo, butil acrilato, poliésteres, poliamidas y poliuretanos, en el que dicho polímero termoplástico funde en una gama de temperaturas de 65ºC a 180ºC;

en el que la segunda y quinta capas están adaptadas de manera tal que después de la transferencia de una imagen sobre un sustrato, la primera y segunda capas se pueden eliminar de manera fácil y limpia con respecto a dicho sustrato después de que el material de transferencia térmica ha sido enfriado a temperatura ambiente.

2. Material de transferencia térmica, según la reivindicación 1, que comprende además:

una cuarta capa superpuesta a la tercera capa, cuya cuarta capa comprende un aglomerante formador de película y un polímero termoplástico en polvo, en el que cada uno de dichos aglomerante formador de película y polímero termoplástico en polvo funden dentro de una gama de temperaturas de 65ºC a 180ºC, en el que el material de transferencia térmica es imprimible por chorros de tinta.

3. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la tercera capa comprende un aglomerante formador de película.

4. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la tercera capa comprende un polímero termoplástico en polvo y un aglomerante formador de película.

5. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera capa está constituida por un elemento laminar celulósico no tejido.

6. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según la reivindicación 5, en el que el elemento laminar celulósico no tejido es un papel impregnado de látex.

7. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el polímero termoplástico que comprende una segunda capa tiene una temperatura de transición a estado vítreo mínima de 25ºC.

8. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la tercera capa y/o la quinta capa tienen un parámetro de solubilidad menor de 19 (Mpa)^{\tfrac{1}{2}}.

9. Material de transferencia térmica imprimible, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la segunda capa comprende además una cantidad efectiva de un aditivo que aumenta el desprendimiento.

10. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según la reivindicación 9, en el que el aditivo que mejora la capacidad de desprendimiento es un polietilén glicol.

11. Material de transferencia térmica con capacidad de impresión, según la reivindicación 10, en el que el polietilén glicol tiene un peso molecular comprendido entre 2.000 y 100.000.