ES2270567T3 - Laminado de transferencia termica. - Google Patents
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Abstract
Esta invención se refiere a un laminado de transferencia térmica, que comprende: un conjunto de láminas que comprende una primera capa que tiene una superficie superior y una superficie inferior, y una capa adhesiva activable por calor que subyace bajo la superficie inferior de dicha primera capa; una capa que promueve el pegado superpuesta a la superficie superior de dicha primera capa; una capa de revestimiento transparente resistente a la abrasión superpuesta a dicha capa que promueve el pegado; y otra capa adhesiva superpuesta a la capa de recubrimiento resistente a la abrasión. En una realización, una capa de tinta o de gráfico se superpone a la superficie superior de la primera capa del conjunto de láminas y provee un diseño pictórico y/o mensaje de impresión. En una realización, el laminado está adherido a una hoja portadora. En una realización, el laminado está adherido a un sustrato tal como la superficie interior de un automóvil.
Description
Laminado de transferencia térmica.
Esta invención se relaciona con los laminados de
transferencia. Estos laminados de transferencia térmica son útiles
en proporcionar mensajes o diseños impresos y/o gráficos o (por
ejemplo, etiquetas, calcomanías, etc.) adheridos a sustratos (por
ejemplo sustratos de metal, plástico, cuero, papel o textil) tal
como las superficies interiores de los automóviles (por ejemplo
cinturones de seguridad, parasoles, tableros de instrumentos,
apoya-cabezas, espaldares, paneles de puertas, y
similares).
Los laminados de transferencia térmica son
usados en los interiores de automóviles para proporcionar etiquetas
de instrucciones o de advertencias en los cinturones de seguridad,
los parasoles, los tableros de instrumentos, y similares. Una
construcción típica de estos laminados está ilustrada en la Fig. 1.
Con referencia a la Fig. 1, el laminado de transferencia térmica 10
tiene un portador de papel 12 y un recubrimiento de liberación 14
adherido a uno de los lados del portador de papel 12. La capa de
tinta o gráficos 16 está adherida a este recubrimiento de
liberación 14 y la capa adhesiva que se activa con calor 18 está
adherida a la capa de gráficos 16. El laminado 10 es colocado sobre
el sustrato 20 (por ejemplo, cinturones de seguridad, parasoles,
etc.) con la capa adhesiva 18 en contacto con el sustrato 20. Calor
y presión son aplicadas al laminado 10 a través del portador de
papel 12 para sellar con calor el laminado 10 al sustrato 20. El
portador de papel 12 es entonces removido del laminado sellado con
calor. El recubrimiento de liberación 14 está separado con el
portador de papel 12. La capa de tinta o gráficos y la capa adhesiva
18 se mantienen adheridas al sustrato 20.
Estos laminados de transferencia térmica tienen
un número de desventajas. Estas incluyen el hecho de que la capa de
tinta o gráficos 16 no puede ser observada a través del portador de
papel 12 durante la aplicación del laminado 10 al sustrato 20. Esto
puede resultar en una colocación imprecisa de la capa de tinta o
gráficos 16 sobre el sustrato 20. La capa de tinta o gráficos 16
aplicada al sustrato 20 tiende a amoldarse a los contornos de la
superficie del sustrato 20 y cuando la superficie es blanda, (por
ejemplo, cuando el sustrato 20 es un material interior de un
automóvil de poliéster con soporte de espuma) el mensaje impreso y/o
el diseño gráfico proporcionado por la capa de tinta o gráficos
frecuentemente parecen estar borrosos o fuera de foco. Una vez
aplicado al sustrato 20, la capa de tinta o gráficos 16 tiende a
tener características de durabilidad y resistencia química pobre
(por ejemplo, pobre resistencia a la abrasión), y pobre opacidad.
Estos problemas son solucionados por los laminados de transferencia
térmica de la invención.
US 4,426,422 describe un material de
transferencia de calor químicamente resistente y de distorsión que
está basado en una mezcla de al menos dos polímeros entremezclados.
US 4,704,310 describe un recubrimiento de liberación mejorado para
un laminado capaz de transferir calor el cual comprende componentes
curables con UV los cuales son curados después que el laminado que
contiene el diseño en tinta sea transferido a un artículo
receptor.
JP 9240196 describe una lámina de transferencia
formadora de imágenes que exhibe buena resistencia a la abrasión,
luz y condiciones climáticas que comprende una capa adhesiva porosa.
Finalmente, US 5,733,615 describe una película polimérica orientada
para etiquetas incorporadas al molde que comprende una lámina de
película auto-enrollada sin recubrimiento,
recocida, estirada con calor, una capa frontal para la impresión y
una capa base que incluye un adhesivo que se activa con calor.
Esta invención se relaciona con un laminado de
transferencia térmica, que comprende: un material frontal que
comprende una primera capa que tiene una superficie superior y una
superficie inferior, una capa adhesiva que se activa con calor que
está por debajo de la superficie inferior de dicha primera capa; una
capa que promueve la adhesión que está por encima de la superficie
superior de la primera capa; una capa de recubrimiento transparente
resistente a la abrasión que está por encima de dicha capa que
promueve la adhesión; y otra capa adhesiva que está por encima de
dicha capa de recubrimiento resistente a la abrasión. En una
realización, una capa de tinta o gráficos está colocada entre la
capa que promueve la adhesión y la capa de recubrimiento
transparente resistente a la abrasión, y proporciona un mensaje o
diseño impreso y/o gráfico. En una realización, el laminado es
adherido a una lámina portadora. En una realización, el laminado es
adherido a un sustrato tal como una superficie interior de un
automóvil.
En los dibujos anexados, las referencias
representan las partes o características.
La Fig. 1 es una ilustración esquemática del
lado de un laminado de transferencia térmica del arte anterior,
siendo el laminado sellado con calor a un sustrato.
La Fig. 2 es una ilustración esquemática de la
vista lateral de un laminado de transferencia térmica representando
a la presente invención en una forma particular.
La Fig. 3 es una ilustración esquemática de la
vista lateral de una realización alternativa de un laminado de
transferencia térmica de la presente invención.
La Fig. 4 es una ilustración esquemática de la
vista lateral de aún otra realización de un laminado de
transferencia térmica de la presente invención.
La Fig. 5 es una ilustración esquemática
mostrando el laminado de transferencia térmica de la Fig. 4 adherido
al sustrato.
La Fig. 6 es una ilustración esquemática
mostrando el laminado de transferencia térmica de la Fig. 4 adherido
a un sustrato, estando removida la lámina portadora del
laminado.
Con referencia a la Fig. 2, el laminado de
transferencia térmica de la invención, en una de sus realizaciones
ilustradas, es generalmente indicado con el número de referencia
100, y esta compuesto de: un material frontal 110 que comprende una
primera capa 112 que tiene una superficie superior 114 y una
superficie inferior 116, y una capa adhesiva que se activa con
calor 118 que está por debajo de la superficie 116; una capa de
tinta o gráficos 120 en forma de un mensaje impreso, un diseño
gráfico o combinaciones de los mismos monocolor o multicolor, que
está por encima de la superficie superior 114; una capa que promueve
de la adhesión 130 que está por encima de la superficie de tinta
120; una capa de recubrimiento transparente resistente a la abrasión
140 que está por encima de la capa que promueve la adhesión 130;
otra capa adhesiva 150 que está por encima de la capa de
recubrimiento resistente a la abrasión 140; y una lámina portadora
160 adherida a la capa adhesiva 150.
Una realización alternativa del laminado de
transferencia térmica de la invención está ilustrada en la Fig. 3.
En esta realización alternativa, el laminado de transferencia
térmica 200 es el mismo que el laminado de transferencia térmica
100 representado en la Fig. 2 excepto que el laminado de
transferencia térmica 200 usa un material frontal diferente,
específicamente, el material frontal 210. El material frontal 210
está compuesto de una capa núcleo termoplástica 212 que tiene una
superficie superior 214 y una superficie inferior 216. Una capa de
película termoplástica superior 220 está adherida a la superficie
superior 214 de la capa núcleo 212. La superficie inferior 217 de
la capa de película 220 está en contacto con la superficie superior
214 de la capa núcleo 212. La superficie superior 222 de la capa de
película 220 es una superficie que puede imprimirse. La capa
adhesiva que se activa con calor 230 está adherida a la superficie
inferior 216 de la capa núcleo 212. Las partes restantes del
laminado de transferencia térmica 200 son las mismas que las partes
correspondientemente numeradas del laminado de transferencia
térmica 100. O sea, la capa de tinta o gráficos esta por encima de
la superficie superior 222; la superficie que promueve la adhesión
130 está por encima de la capa de tinta 120; la capa de
recubrimiento transparente resistente a la abrasión 140 está por
encima la capa que promueve la adhesión 130; la capa adhesiva 150
está por encima de la capa de recubrimiento transparente resistente
a la abrasión 140; y la lámina portadora 160 es adherida a la capa
adhesiva 150.
El laminado de transferencia térmica 200A
representado en la Fig. 4 es idéntico al laminado de transferencia
térmica 200 representado en la Fig. 3, con la excepción de que el
laminado de transferencia térmica 200A incluye otra capa que
promueve la adhesión 135 posicionada entre la capa superior 222 de
la capa de película 220 y la capa de tinta o gráficos 120. En todos
los otros aspectos los laminados de transferencia térmica 200 y 200A
son los mismos.
En otra realización, la superficie superior 114
de la primera capa 112 y la superficie superior 222 de la capa de
película 220 son tratadas con corona para elevar la energía de
superficie de tales superficies para permitir una impresión
mejorada sobre tales superficies. El tratamiento corona involucra la
descarga de alrededor de 10,000 voltios de electricidad desde un
electrodo de cerámica a un rodillo conectado a tierra por encima
del cual la película está pasando. Este campo de alto voltaje
llamado "corona" altera la superficie de la película. Tratar
la superficie de la película eleva la energía de superficie de la
película (medida en términos de nivel de dinas) y permite una
impresión mejorada.
Los materiales frontales 110 y 210 típicamente
tienen un grosor total de alrededor de 2.5 x 10^{-5} a alrededor
de 6.4 x 10^{-4} m (alrededor de 1 a alrededor de 25 mils), y en
una realización alrededor de 2.5 x 10^{-5} a alrededor de 5.1 x
10^{-4} m (alrededor de 1 a alrededor de 20 mils), y en una
realización alrededor de 2.5 x 10^{-5} a alrededor de
3.8 x 10^{-4} m (alrededor de 1 a alrededor de 15 mils), y en una realización alrededor de 2.5 x 10^{-5} a alrededor de
2.5 x 10^{-4} m (alrededor de 1 a alrededor de 10 mils), y en una realización alrededor de 5.1 x 10^{-5} a alrededor de 1.8 x 10^{-4} m (alrededor de 2 a alrededor de 7 mils), y en una realización alrededor de 7.6 x 10^{-5} a alrededor de 1.3 x 10^{-4} m (alrededor de 3 a 5 mils). El grosor de las capas adhesivas que se activan con calor 118 y 230 oscila desde alrededor de 2.5 x 10-6 a alrededor de 2.5 x 10^{-4} m (alrededor de 0.1 a alrededor de 10 mils), y en una realización alrededor de 2.5 x 10-6 a alrededor de 1.3 x 10^{-4} m (alrededor de 0.1 a alrededor de 5 mils), y en una realización alrededor de
7.6 x 10-6 a alrededor de 5.1 x 10^{-5} m (alrededor de 0.3 a alrededor de 2 mils).
3.8 x 10^{-4} m (alrededor de 1 a alrededor de 15 mils), y en una realización alrededor de 2.5 x 10^{-5} a alrededor de
2.5 x 10^{-4} m (alrededor de 1 a alrededor de 10 mils), y en una realización alrededor de 5.1 x 10^{-5} a alrededor de 1.8 x 10^{-4} m (alrededor de 2 a alrededor de 7 mils), y en una realización alrededor de 7.6 x 10^{-5} a alrededor de 1.3 x 10^{-4} m (alrededor de 3 a 5 mils). El grosor de las capas adhesivas que se activan con calor 118 y 230 oscila desde alrededor de 2.5 x 10-6 a alrededor de 2.5 x 10^{-4} m (alrededor de 0.1 a alrededor de 10 mils), y en una realización alrededor de 2.5 x 10-6 a alrededor de 1.3 x 10^{-4} m (alrededor de 0.1 a alrededor de 5 mils), y en una realización alrededor de
7.6 x 10-6 a alrededor de 5.1 x 10^{-5} m (alrededor de 0.3 a alrededor de 2 mils).
La capa núcleo 212 tiene un grosor de alrededor
de 10% a alrededor de 90% del material frontal 210, y en una
realización de alrededor de 20% a alrededor de 80%, y en una
realización de alrededor de 30% a alrededor de 70% y en una
realización de alrededor de 40% a alrededor de 60%, con los grosores
combinados de las capas 220 y 230 componiendo el resto del grosor.
El grosor de las capas 220 y 230 puede ser el mismo o diferente. En
una realización, el grosor de la capa de película 220/capa núcleo
212/capa adhesiva que se activa con calor 230 es 10%/80%/10%, y en
una realización es 15%/70%/15%, y en una realización es 20%/60%/20%.
En una realización, la proporción es 10%/60%/30%. En general, es
preferido por razones de costo usar capas adhesivas que se activan
con calor relativamente delgadas. Sin embargo, las capas
relativamente gruesas son frecuentemente requeridas cuando el
sustrato al cual el laminado de transferencia térmica va ase
adherido es relativamente rugoso o poroso (por ejemplo, un sustrato
de tela tejida).
La primera capa 112 y la capa núcleo 212 pueden
estar compuestas de lámina delgada de metal, película de polímero,
lámina de papel, o combinaciones de las mismas. Estás capas pueden
estar compuestas de textiles incluyendo tela tejida y no tejida
hechas de fibras naturales o sintéticas. Estas capas pueden ser
películas o láminas de capa simple o construcciones multi capas.
Estas incluyen películas poliméricas y películas poliméricas multi
capas. Estas construcciones multi capas y películas poliméricas
multi capas tienen dos o más capas, y en una realización de
alrededor de dos a alrededor de siete capas, y en una realización de
alrededor de tres a alrededor de cinco capas. Las capas de tales
películas y construcciones multi capas pueden tener la misma
composición y/o dimensiones o pueden ser diferentes.
Las láminas delgadas de metal incluyen láminas
delgadas de metales tales como el cobre, el oro, la plata, el
estaño, el cromo, el zinc, el níquel, el platino, el paladio, el
hierro, el aluminio, el acero, el plomo, el latón, el bronce, y
aleaciones de los metales anteriores. Ejemplos de tales aleaciones
incluyen cobre/zinc, cobre/plata, cobre/estaño/zinc, cobre/fósforo,
cromo/molibdeno, níquel/cromo, níquel/fósforo, y similares. Las
láminas delgadas de metal pueden ser usadas por si mismas o pueden
ser unidas o adheridas a una película o lámina polimérica para
formar una construcción o laminado multi capas.
Las películas de polímero incluyen poliolefinas
(lineales o ramificadas), poliamidas, poliestirenos, nylon,
poliésteres, copolímeros de poliéster, poliuretanos, polisulfonas,
copolímeros de anhídrido estireno-maleico,
copolímeros de estireno-acrilonitrilo, ionomeros
basados en sales de sodio o de zinc de etileno ácido metacrílico,
polimetil metacrilatos, productos celulósicos, copolímeros y
polímeros acrílicos, policarbonatos, poliacrilonitrilos, y
copolímeros de etileno-acetato de vinilo. Incluido
en este grupo están los acrilatos tal como el etileno ácido
metacrílico, el etileno metil acrilato, el etileno ácido acrílico y
el etileno etil acrilato. También, incluido en este grupo están los
polímeros y copolímeros de monómeros de olefinas que tienen, por
ejemplo, 2 a alrededor de 12 átomos de carbono, y en una
realización 2 a alrededor de 8 átomos de carbono. Estos incluyen
los polímeros de \alpha-olefinas que tienen de 2 a
alrededor de 4 átomos de carbono por molécula. Estos incluyen
polietileno, polipropileno,
poli-1-buteno, etc. Un ejemplo de un
copolímero dentro de la definición anterior es un copolímero de
etileno con 1-buteno que tiene de alrededor de 1 a
alrededor de 10 por ciento en peso del comonómero de
1-buteno incorporado en la molécula del copolímero.
Los polietilenos que son útiles tienen varias densidades incluyendo
los rangos de baja, media y alta densidad. El rango de baja densidad
está desde alrededor de 0.910 a alrededor de 0.925 g/cm^{3}; el
rango de media densidad está desde alrededor de 0.925 a alrededor
de 0.940 g/cm^{3}; el rango de alta densidad está desde alrededor
de 0.940 a alrededor de 0.965 g/cm^{3}. Un ejemplo de un material
comercialmente disponible que es útil esta disponible de Du Pont
bajo la designación comercial Mylar LB; este material es
identificado como una película de poliéster orientada de manera
biaxial. Las películas preparadas a partir de mezclas de copolímeros
o mezclas de copolímeros con homopolímeros son también útiles. Las
películas pueden ser extrudidas como películas monocapas o películas
multi capas. Las películas pueden ser películas orientadas o
películas no orientadas.
Las láminas de papel incluyendo papel, papel
recubierto con barro, papel translúcido, cartón a partir de paja,
corteza, madera, algodón, lino, tallos del maíz, caña de azúcar,
bagazo, bambú, cáñamo, y material celulósico similar preparado por
tales procesos como los procesos a la sosa, al sulfito o al sulfato
(Kraft), el proceso de cocción al sulfuro neutro; los procesos con
cloro-álcali, los procesos con ácido nítrico, los procesos semi
químicos, etc. Aunque papel de cualquier peso base puede ser
empleado, el papel que tiene pesos base en el rango de desde
alrededor de 9.1 a alrededor de 68.0 kg por resma (alrededor de 20 a
alrededor de 150 libras por resma (lb/resma)) son útiles, y papeles
que tienen pesos en el rango de desde alrededor de 13.6 a alrededor
de 27.2 kg por resma (alrededor de 30 a alrededor de 60 lb/resma)
pueden ser usados.
Las capas 112 y 212 pueden estar compuestas de
un papel recubierto con polímero el cual es básicamente una lámina
de papel que está recubierta en uno o ambos lados con un
recubrimiento de polímero. El polímero de recubrimiento, el cual
puede estar compuesto de un poliéster, polipropileno, polietileno, y
otras capas de polímeros similares de baja, media, o alta densidad
es vertido sobre la superficie del papel para añadir fortaleza y/o
estabilidad dimensional. El peso de estos tipos de materiales
frontales de papel recubierto pueden variar a lo largo de un amplio
rango con pesos en el rango de alrededor de 2.3 a alrededor de 22.7
kg por resma (alrededor de 5 a alrededor de 50 lb/resma) siendo
útiles. En total, el material frontal de papel recubierto final
puede estar compuesto de entre alrededor de 10% y 40% por peso del
polímero. Para los recubrimientos por dos lados, la cantidad de
polímero está aproximadamente de manera usual exactamente dividida
entre la superficie superior e inferior del papel.
Las capas adhesivas que se activan con calor 118
y 230 pueden estar hechas a partir de materiales de película
termoplástica o adhesivo que se activa con calor. Estos incluyen
poliolefinas (lineales o ramificadas), poliamidas tales como nylon,
copolímeros de poliéster, ionómeros basados en sales de sodio o zinc
de etileno ácido metacrílico, poliacrilonitrilos, y copolímeros de
etileno-acetato de vinilo. Incluidos en este grupo
están los acrilatos tal como el etileno ácido metacrílico, el
etileno metil acrilato, el etileno ácido acrílico y el etileno etil
acrilato. También, incluidos en este grupo están los polímero y
copolímeros de monómeros de olefinas que tiene, por ejemplo, 2 a
alrededor de 12 átomos de carbono, y en una realización 2 a
alrededor de 8 átomos de carbono. Estos incluyen los polímeros de
\alpha-olefinas que tienen de 2 a alrededor de 4
átomos de carbono por molécula. Estos incluyen el polietileno, el
polipropileno, el poli-1-buteno,
etc. Un ejemplo de un copolímero dentro de la anterior definición es
un copolímero de etileno con 1-buteno que tiene
desde alrededor de 1 a alrededor de 10 por ciento en peso de un
comonómero de 1-buteno incorporado en la molécula
del copolímero. Las poliolefinas incluyen poliolefinas amorfas. Los
polietilenos que son útiles tienen varias densidades incluyendo
rangos de densidad baja, media o alta como se definió anteriormente.
Los copolímeros de etileno/metilo acrilato disponibles de Chevron
bajo el nombre comercial EMAC pueden ser usados. Estos incluyen EMAC
2260, el cual tiene un contenido de metil acrilato de 24% por peso y
un índice en estado de fusión de 2.0 gramos/10 minutos a 190ºC,
2.16 Kg; y EMAC SP 2268T, el cual también tiene un contenido metil
acrilato de de 24% por peso y un índice en estado de fusión de 10
gramos/10 minutos a 190ºC, 2.16 Kg. Los materiales de película de
polímero preparados a partir de mezclas de copolímeros o mezclas de
copolímeros con homopolímeros también son útiles.
La capa de película 220 está compuesta de
materiales de película termoplástica seleccionados para proporcionar
superficies que pueden imprimirse con tinta que proporcionan
impresión estable, de buena calidad. Termoplásticos ilustrativos
que pueden ser usados solos o en combinación incluyen las
poliolefinas tales como el polietileno, el polipropileno y el
polibutileno, los poliésteres termoplásticos, las poliamidas como el
nylon, los copolímeros acrílicos tal como el polietileno ácido
metacrílico, el polietileno etil acrilato, y el polietileno metil
acrilato, los copolímeros de etileno-propileno, el
poliestireno, el poliuretano, el policarbonato, los
poliacrilonitrilos, etc. La selección del material de la capa de la
película 220 es determinada por las propiedades deseadas para esta
capa tales como resistencia a las condiciones climáticas y capacidad
de impresión mejorada, etc. La selección del material de la capa de
película 220 también depende del material usado para la capa
adhesiva que se activa con calor 230 si las capas 220 y 230
tuvieran que enrollarse una contra la otra. Cuando las capas 220 y
230 están enrolladas una contra la otra, el bloqueo en el rollo es
una preocupación especialmente si el rollo puede estar expuesto al
calor durante el almacenamiento o transportación.
En una realización, el copolímero de etileno
acetato de vinilo (EVA) y las mezclas de poliolefinas con EVA son
materiales útiles para la capa de película 220. Para una buena
capacidad de impresión, el contenido de EVA de la mezcla debe de
estar por encima de alrededor de 10% por peso, y en una realización
entre alrededor de 20% y alrededor de 80%, y en una realización de
alrededor de 30% a alrededor de 70%. Aunque que el contenido de EVA
puede ser mayor, la poliolefina es el componente menos costoso.
También, contenidos altos de EVA tienden a hacer las películas más
propensas a los problemas de bloqueo. El contenido del acetato de
vinilo de los copolímeros de EVA puede oscilar de alrededor de 5% a
alrededor de 25%. UE 631-04, el cual es un
copolímero de etileno acetato de vinilo que tiene un contenido de
acetato de vinilo de 19% por peso y que está disponible de Quantun
Chemical, es un ejemplo de un copolímero disponible comercialmente
que puede ser usado.
El polímero de olefina de las mezclas
poliolefina-EVA pueden ser polímeros y copolímeros
de alfa-olefinas tal como etileno, propileno.
Ejemplos de tales polímeros y copolímeros incluyen el polietileno,
el polipropileno, los copolímeros de etileno y propileno, las
mezclas de polietileno y/o polipropilenos con copolímeros de
etileno-propileno, etc. Un ejemplo comercial es el
WRD 51017, el cual es un producto de Union Carbide identificado como
un homopolímero de polipropileno.
Las capas 112 y 212 pueden ser claras en
apariencia o pueden ser pigmentadas. Los pigmentos que pueden ser
usados incluyen el dióxido de titanio, tanto la estructura
cristalina de la fase anatasa como de rutilo. En una realización,
el pigmento es añadido al material de la capa núcleo en forma de un
concentrado que contiene el pigmento y un portador de resina. El
concentrado puede contener, por ejemplo, alrededor de 20% a
alrededor de 80% por peso del pigmento, y alrededor de 20% a
alrededor de 80% por peso del portador de resina.
El portador de resina puede ser cualquier
polímero termoplástico que tenga un punto de fusión en el rango de
alrededor de 100ºC a alrededor de 265ºC. Los ejemplos incluyen el
polietileno, el polipropileno, el polibutileno, el poliéster, el
nylon y similares. En una realización, un dióxido de titanio
concentrado es usado el cual está compuesto de una mezcla de
alrededor de 30% a alrededor de 70% por peso de polipropileno y
alrededor de 70% a alrededor de 30% por peso de dióxido de titanio.
Un ejemplo de un concentrado de pigmento comercialmente disponible
que puede ser usado está disponible de A. Schulman Inc. bajo el
nombre comercial PolyBatch White 98555 SD, el cual es identificado
como un concentrado de color blanco que tiene una concentración de
dióxido de titanio de fase rutilo recubierto de 50% por peso en una
resina portadora del homopolímero de polipropileno. Otro ejemplo es
Ampacet 110233 que es un producto de Ampacet Corporation
identificado como un concentrado de TiO_{2} que contiene 50% de
TiO_{2} de rutilo y 50% de polietileno de baja densidad. La
concentración del pigmento en las capas núcleos 112 y 212 pueden
llegar hasta 25% por peso, y cuando es usado está generalmente en el
rango de 5% a alrededor de 25% por peso, y en una realización
alrededor de 10% a alrededor de 20% por peso.
Las capas 112 y 212 pueden incluir un material
rellenador para incrementar la opacidad. Los rellenadores que
pueden ser usados incluyen el carbonato de calcio y el talco. En una
realización, el rellenador es añadido al material de la capa núcleo
en forma de un concentrado que contiene el rellenador y un portador
de resina. El concentrado puede contener, por ejemplo, alrededor de
20% a alrededor de 80% por peso del rellenador, y alrededor de 20%
a alrededor de 80% por peso del portador de resina. El portador de
resina puede ser cualquier polímero termoplástico que tiene un
punto de fusión en el rango de alrededor de 100ºC a alrededor de
265ºC. Los ejemplos incluyen el polietileno, el polipropileno, el
polibutileno, el poliéster, el nylon, y similares. También
incluidos están los copolímeros termoplásticos tal como el etilen
metacrilato, y similares. En una realización, un concentrado de
carbonato de calcio es usado el cual está compuesto de una mezcla de
alrededor de 50% a alrededor de 80% por peso de propileno y
alrededor de 20% a alrededor de 50% por peso de carbonato de
calcio. Un ejemplo de un concentrado de pigmento disponible
comercialmente que puede ser usado está disponible de A. Schulman
Inc. bajo el nombre comercial PF 920, el cual es identificado como
un concentrado de carbonato de calcio que tiene una concentración
de carbonato de calcio de 40% por peso en una resina portadora del
homopolímero de polipropileno. Otro ejemplo es Ampacet 101087 el
cual es un producto de Ampacet Corporation identificado como un
concentrado de carbonato de calcio que contiene 30% por peso de
carbonato de calcio y 70% por peso de etilen metacrilato. La
concentración del rellenador en las capas 112 y 212 puede ser de
hasta alrededor de 40% por peso, y cuando es usado está generalmente
en el rango de alrededor de 10% a alrededor de 40% por peso, y en
una realización alrededor de 10% a alrededor de 35% por peso.
Las capas 112, 118, 212, 220 y 230 pueden
contener absorbedores de luz ultravioleta (UV) u otros
estabilizadores de luz. Estos aditivos son incluidos para evitar la
degradación debido a la luz solar. Un tipo útil de estabilizador es
un estabilizador de luz de amina impedida. Los estabilizadores de
luz de amina impedida están descritos en la literatura tal como en
la Patente U.S. 4,721,531, columnas 4 a la 9, la cual está
incorporada aquí como referencia. Los estabilizadores de luz de
amina impedida pueden, por ejemplo, ser derivados de
2,2,6,6-tetraalquil piperidinas o piperizinedionas
sustituidas. Un número de estabilizadores de luz de amina impedida
útiles en la invención están dispuestos comercialmente tal como de
Ciba-Geigy Corporation bajo las designaciones
comerciales generales "Tinuvin" y "Chemassorb", y de Cytec
bajo la designación general "Cyasorb-UV". Los
ejemplos incluyen el Tinuvin 111 el cual es identificado como una
mezcla de
1,3,5-Triazina-2,4,6-triamina,
N,N'''-[1,2-etanodiilbis[[[4,6-bis[butil(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil)amino]-1,3,5-triazin-2-il]imino]-3,1
propanodiil]]-bis[N',N''-dibutil-N',N''-bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil)
y polímero de dimetil succinato con
4-hidroxi-2,2,6,6,-tetrametil-1-piperidinaetanol;
Tinuvin 123 el cual es identificado como
bis-(1-octiloxi-2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinil)sebacato;
Tinuvin 770 el cual es identificado como
bis-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinil)sebacato;
Tinuvin 765 el cual es identificado como
bis-(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil)sebacato;
Tinuvin 622 el cual es un polímero de dimetil succinato con
4-hidroxi-2,2,6,6,-tetrametil-1-piperidinaetanol;
y Chemassorb 944 el cual es
poli[[6-(1,1,3,3-tetrametilbutil)amino]]-1,3,5-triazina-2,4-diil][[2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)imino]]
hexametileno
(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)imino]],
y Chemassorb 119 el cual es identificado como
1,3,5-Triazina-2,4,6-triamina-N',N''-[1,2-etanodiilbis[[[4.6-bis[butil(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil)amino]1,3,5-triazin-2-il]imino]3,1
propanodiil]]-bis[N,N''-dibutil-N],N''-bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil).
Absorbedores de luz UV incluyen aquellos disponibles de
Ciba-Geigy bajo el nombre Tinuvin y Great Lakes
Chemical Corporation bajo la designación comercial "Lowilite".
Los ejemplos incluyen: Tinuvin P, el cual es identificado como
2-(2'-hidroxi-5'-metilfenil)-benzotriazol;
Tinuvin 326, el cual es identificado como
2-(3'-tert-butil-2'-hidroxi-5'metilfenil)-5-clorobenzotrialzol;
Tinuvin 238, el cual es identificado como
2-(2'hidroxi-3',5'-di-tert-amilfenil)benzotriazol;
Lowilite 20, el cual es identificado como
2-hidroxi-4-metoxi-benzofenona;
Lowilite 22, el cual es identificado como
2-hidroxi-4-n-octoxy-benzofenona;
y Lowite 1200, el cual es identificado como
2-hidroxi-4-n-dodeciloxi-benzofenona.
Un estabilizador útil está disponible bajo el nombre comercial
Ampacet 10561 el cual es un producto de Ampacet identificado como un
concentrado estabilizador de UV que contiene 20% por peso de un
estabilizador de UV y 80% por peso de una resina portadora de
polietileno de baja densidad. La concentración del absorbedor de UV
o estabilizador de luz puede ser hasta alrededor de 2.5% por peso, y
en una realización está alrededor de 0.05% a alrededor de 1% por
peso.
La capa adhesiva que se activa con calor 118
generalmente tiene un punto de fusión más bajo que cualquiera de
las otras capas usadas en el laminado de transferencia térmica 100
para permitir a la capa 118 funcionar como los adhesivos que se
activan con calor. Similarmente, la capa adhesiva que se activa con
calor 230 tiene generalmente un punto de fusión más bajo que
cualquiera de las otras capas usadas en el laminado de transferencia
térmica 200 o 200A. Típicamente, los puntos de fusión determinados
por calorimetría diferencial de barrido en el segundo ciclo de
calor de las capas adhesivas que se activan con calor 118 y 230
están en el rango de alrededor de 50ºC a alrededor de 150ºC, y en
una realización de alrededor de 70ºC a alrededor de 85ºC. El punto
de fusión de la capa adhesiva que se activa con calor 118 está
típicamente al menos alrededor de 10ºC por debajo del punto de
fusión de la capa núcleo 112, y en una realización es de alrededor
86ºC más bajo. El punto de fusión de la capa adhesiva que se activa
con calor 230 está típicamente al menos alrededor de 10ºC por
debajo del punto de fusión de la capa núcleo 212, y en una
realización es de alrededor 86ºC más bajo. En las realizaciones
donde el laminado de transferencia térmica va a ser unido a un
sustrato rugoso o poroso (por ejemplo una tela tejida) es preferido
que la capa adhesiva que se activa con calor 118 o 230 sea
relativamente gruesa y que la diferencia entre el punto de fusión
de la capa núcleo 112 o 212 y el punto de fusión de la capa
adhesiva de activación con calor correspondiente 118 o 230 sea lo
más alta posible. Esto proporciona el laminado de transferencia
térmica de la invención con la ventaja de prevenir o reducir que la
superficie porosa o rugosa del substrato se muestre a través del
laminado para proporcionar un mensaje impreso o diseño gráfico
preciso y claro antes que una imagen a la vista fuera de foco o
borrosa.
Las capas 112, 118, 212, 220 y/o 230 pueden
contener un aditivo de deslizamiento. Estos incluyen amidas
primarias tales como estearamida, behenamida, oleamida, erucamida,
y similares; amidas secundarias tales como estearil erucamida,
erucil erucamida, oleil palmitamida, estearil ésteramida, erucil
estearamida y similares; etileno bisamidas tales como
N,N'-etilenobisestearamida,
N,N'-etilenobisoleimida y similares; y combinaciones
de cualquiera de las dos o más amidas anteriores. Un ejemplo de un
aditivo de deslizamiento útil está disponible de Ampacet bajo la
designación comercial 10061; este producto es identificado como un
concentrado que contiene 6% por peso de un aditivo de deslizamiento
de estearamida. El aditivo de deslizamiento puede ser usado a una
concentración en el rango de hasta alrededor de 4% por peso, y en
una realización alrededor de 0.05% a alrededor de 2% por peso, y en
una realización alrededor de 0.1% a alrededor de 0.5% por peso.
Las capas 112, 118, 212, 220 y/o 230 pueden
contener un aditivo antibloqueo. Estos incluyen sílice, tierra
diatomácea, sílice sintético, esferas de vidrio, partículas de
cerámica, partículas de carbonato de calcio, partículas de silicato
de calcio, partículas de amidas grasas, silicato de aluminio, y
similares. Ejemplos de aditivos antibloqueo comercialmente
disponibles incluyen aquellos disponibles de A. Schulman bajo la
designación comercial CABL 4040 el cual es identificado como
gránulos sólidos que contienen 5% de silicato, 5% de micro esferas
de cerámica y el remanente siendo un polietileno de baja densidad.
Un Schulman AB5, el cual es un concentrado antibloqueo disponible
de A. Schulman el cual comprende 5% de sílice amorfo sintético
sólido en 95% de polietileno de baja densidad, puede también ser
usado. Polibatch F-20, el cual está disponible de A.
Schulman y que es identificado como concentrado que contiene 20% de
sílice natural basado en polietileno de baja densidad, puede ser
usado. Otros aditivos útiles incluyen aquellos disponibles de Zeelan
Industries bajo la designación comercial Zeeospheres; 3M bajo la
designación comercial Scotchlite Glass Bubbles; Potters Industries
bajo la designación comercial Spheriglass; Mo-Sci
Corporation bajo la designación comercial Precision Glass Spheres
(Clase IV); Huber bajo la designación comercial Huber Q; Nyco
Minerals bajo las designaciones comerciales Nycor, Nyad, Ultrafibe,
Primglos, Nyglos y Wallastocoat; Jayco bajo la designación comercial
Dragonite; Witco bajo la designación comercial Kenamide; y U.S.
Silica bajo la designación comercial
Min-U-Sil. El aditivo antibloqueo
puede ser usado a una concentración de hasta alrededor de 20% por
peso, y en una realización de alrededor de 0.1% a alrededor de 10%
por peso, y en una realización alrededor de 0.5% a alrededor de 5%
por peso.
Los aditivos de deslizamiento y antibloqueo
pueden ser añadidos juntos en forma de un concentrado de resina. Un
ejemplo de tal concentrado está disponible de DuPont bajo la marca
comercial Levas CE9619-1. Este concentrado de
resina contiene 20% por peso de sílice, 7% por peso de un aditivo de
deslizamiento de amida, y 73% por peso de Levas 3170 (un producto
de DuPont identificado como un copolímero de etileno/acetato de
vinilo que tiene un contenido de acetato de vinilo de 18% por
peso). La cantidad de los aditivos de deslizamiento y antibloqueo
puede ser la misma o diferente en cada capa. Generalmente es
deseable minimizar la cantidad de estos aditivos para evitar la
adhesión de tinta y problemas de unión sellante con bajo calor. Sin
embargo, una cantidad suficiente para prevenir el bloqueo de los
rollos auto enrollados de las películas es usualmente deseable.
Las capas 112, 118, 212, 220 y/o 230, pueden
contener una cantidad menor de un material adhesivo para mejorar la
adhesión de las capas 112 y 118 una con otra, o las capas 220 y/o
230 a la capa núcleo 212. También, o alternativamente, capas de
unión de una resina adhesiva pueden ser posicionadas entre las capas
de película 112 y 118, o entre la capa núcleo 212 y a una o las dos
capas de película 220 y 230 para mejorar la adhesión. El material
adhesivo puede estar compuesto de una resina adhesiva tal como
copolímero de etileno/acetato de vinilo. Estos incluyen DuPont
Elvax 3170 y 3190LG. Las resinas adhesivas disponibles de DuPont
bajo el nombre comercial Bynel también pueden ser usadas. Cuando
está incluida en la capa núcleo 212, la resina adhesiva es usada a
una concentración de hasta alrededor de 40% por peso, y en una
realización de alrededor de 5% a alrededor de 25% por peso. Cuando
es usada en las capas 112, 118, 220 y/o 230, el material adhesivo es
usado a una concentración de hasta alrededor de 100% por peso, y en
una realización de alrededor de 45% a alrededor de 85% por peso.
Cuando es usado es forma de una capa o capas de película entre las
capas de película 112 y 118, o entre la capa núcleo 212 y las capas
de película 220 y 230, cada una de tal capa o capas de película de
resina adhesiva tiene un grosor de alrededor de 5% a alrededor de
40% del grosor del total del material frontal 110 o 210, y en una
realización de alrededor de 10% a alrededor 25%.
Los materiales frontales 110 y 210, pueden ser
hachos usando un proceso de co-extrusión polimérico.
El co-extrudado de los materiales de película
polimérica es formado por co-extrusión simultánea a
partir de dos o más extrusoras y un tipo conocido apropiado de
matriz de co-extrusión donde las capas 112 y 118, o
la capa núcleo 212 y las capas de películas 220 y 230 están
adheridas unas a otras en un estado permanentemente combinado para
proporcionar un co-extrudado unitario. Como se
indicó anteriormente, la capa o capas de unión de una resina
adhesiva pueden estar incluidas en los materiales frontales 110 y
210 y tal capa o capas de unión pueden ser
co-extrudidas con los materiales frontales 110 y
210. Alternativamente, un proceso de recubrimiento por extrusión
puede ser usado para acostar una o más de las capas sobre un tejido
en movimiento. El proceso para hacer estos materiales frontales son
bien conocidos en el arte.
La capa de tinta o gráficos 120 es una capa de
tinta monocolor o multicolor, dependiendo del mensaje impreso y/o
del diseño gráfico pretendido para el laminado de transferencia
térmica. Estos incluyen datos impresos variables tales como los
números de serie, código de barra, y similares. El grosor de la capa
de tinta está típicamente en el rango de alrededor de 0.5 a
alrededor de 5 micrones, y en una realización de alrededor de 1 a
alrededor de 4 micrones, y en una realización alrededor de 3
micrones. Las tintas usadas en la capa de tinta 120 son tintas que
están disponibles comercialmente de manera preferida en base agua,
en base solvente o curable por radiación, especialmente curable por
UV, apropiadamente seleccionadas para la construcción particular
del laminado de transferencia térmica y/o el método de impresión
particular usado. Ejemplos incluyen Sun Sheen (un producto de Sun
Chemical identificado como una tinta de poliamida diluible en
alcohol), Suntex MP (un producto de Sun Chemical identificado como
una tinta en base solvente formulada para imprimir superficies de
substratos recubiertos con acrílicos, substratos recubiertos de PVCD
y películas de poliolefina), X-Cel (un producto de
Water Ink Technologies identificado como una tinta de película
basada en agua para imprimir substratos de película), Uvilith
AR-109 Rubine Red (un producto de Daw Ink
identificado como una tinta UV) y CLA91598F (un producto de Sun
Chemical identificada como una tinta en base solvente negra
multienlace).
Las capas que promueven la adhesión 130 y 135
pueden ser hechas a partir de cualquier iniciador en base agua, en
base solvente o curable por radiación diseñado para aumentar la
adhesión de los recubrimientos al substrato de la película. La capa
130 es transparente y la capa 135 es preferiblemente transparente.
El material de la capa que promueve la adhesión está típicamente
compuesto de una laca y un diluente. La laca está típicamente
compuesta de una o más poliolefinas, poliamidas, poliésteres,
poliéter, copolímeros de poliéster, poliuretanos, polisulfonas,
cloruro de polivinilididina, copolímeros de
estireno-anhídrido maleico, copolímeros de
estireno-acrilonitrilo, ionómeros basados en sales
de sodio o zinc o etileno ácido metacrílico, polimetil metacrilatos,
polímeros y copolímeros acrílicos, policarbonatos,
poliacrilonitrilos, copolímeros de etileno-acetato
de vinilo, y mezclas de dos o más de los mismos. Ejemplos de los
diluentes que pueden ser usados incluyen etanol, isopropanol,
butanol, etil acetato, propil acetato, butil acetato, tolueno,
xileno, acetona, metil etil cetona, heptano, y mezclas de los
mismos. La proporción de la laca con relación al diluente depende de
la viscosidad requerida para la aplicación de la capa que promueve
la adhesión, la selección de tal viscosidad estando dentro de la
experiencia en el arte. Ejemplos de materiales de la capa que
promueve la adhesión que pueden ser usados incluyen CLB04275F -
Prokote Primer (un producto de Sun Chemical Corporation identificado
como un iniciador en base solvente útil con tintas y
recubrimientos). Las capas que promueven la adhesión 130 y 135
típicamente tienen grosores en el rango de alrededor de 1 a
alrededor de 4 micrones, y en una realización alrededor de 2
micrones.
La capa de recubrimiento transparente resistente
a la abrasión 140 puede ser hecha a partir de cualquier material de
recubrimiento curable por radiación, en base agua o en base solvente
diseñado para proporcionar resistencia a la abrasión y opcionalmente
brillo mejorado. La capa de recubrimiento 140 es transparente. Esta
capa de recubrimiento es hecha de oligómeros curables con UV tales
como epoxi, uretanos, poliésteres, acrílicos, y similares. Estos
son curados por radicales libres generados por los
foto-iniciadores después de la exposición a la luz
UV. Los diluentes reactivos tales como hexanodiol diacrilato,
pentaeritritol, tetraacrilato, N-vinilpirrolidona,
y similares, pueden ser usados para controlar la viscosidad del
recubrimiento antes de la cura y para modificar la densidad de
reticulación. Las resinas epoxi y los alquil vinil ésteres, los
cuales son catiónicamente curados, pueden también ser usados. Los
diluentes reactivos tales como vinil éteres, dióxido de limoneno,
glicidil éter, y similares, pueden ser usados. El recubrimiento
puede también contener agentes humectantes, agentes de nivelación,
ceras, asistentes al deslizamiento, y estabilizadores de luz. Un
material de recubrimiento disponible comercialmente que puede ser
usado es Recubrimiento RCA01302R-UV (un producto de
Sun Chemical identificado como un material de recubrimiento para
tintas). Esta capa de recubrimiento típicamente tiene un grosor de
alrededor de 1 a alrededor de 4 micrones, y en una realización
alrededor de 2 micrones.
La capa adhesiva 150 puede estar compuesta de
cualquier material adhesivo sensible a la presión removible, o
material adhesivo, curable por radiación, especialmente curable por
UV apropiado para recubrir un substrato de película. Cuando la capa
adhesiva 150 es una capa adhesiva curable por radiación esta es
transparente. Cuando la capa adhesiva 150 es una capa adhesiva
sensible a la presión removible, es preferible (pero no
necesariamente) transparente. Los materiales adhesivos curables por
radiación pueden ser hechos a partir de composiciones que contienen
oligómeros y monómeros de acrilato
multi-funcionales. Uretanos acrilatados y acrílicos
acrilatados son útiles. Los adhesivos curables por radiación pueden
incluir foto-iniciadores y opcionalmente
surfactantes para proporcionar un flujo uniforme que resulta en un
recubrimiento uniforme. Un ejemplo de un material adhesivo
comercialmente disponible que puede ser usado es
Rad-Cure UV 1008 (un producto de
Rad-Cure Corporation identificado como un adhesivo
libre de solvente, curable con UV que contiene de 70 - 95% por peso
de oligómeros y monómeros de acrilato
multi-funcional,
5 - 20% por peso de foto-iniciador y 0-5% por peso de surfactantes).
5 - 20% por peso de foto-iniciador y 0-5% por peso de surfactantes).
El adhesivo sensible a la presión removible
puede ser cualquier adhesivo sensible a la presión removible
conocido en el arte para usar con substratos de película. El
término "removible" es usado aquí para referirse a un adhesivo
que puede pegarse a la capa 140 y a la lámina portadora 160 sin que
se levante el borde y pueden ser eliminados sin dañar la capa 140
ni la lámina 160. La capa adhesiva removible 150 está
preferentemente adherida a la lámina portadora 160 y así separa la
capa 140 de la lámina portadora 160. Los adhesivos sensibles a la
presión removibles que pueden ser usados son conocidos en el arte e
incluyen adhesivos basados en caucho, adhesivos acrílicos, adhesivos
de vinil éter, adhesivos de silicona, y mezclas de dos o más de los
mismos. Los adhesivos pueden ser adhesivos en base agua o en base
solvente, de fusión en caliente. Incluidos están los materiales
sensibles a la presión descritos en "Adhesion and Bond",
Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 1,
páginas 476-546, Interscience Publishers, 2da Ed.
1985, la divulgación de la cual es incorporada aquí como
referencia. Los materiales adhesivos sensibles a la presión que son
útiles pueden contener como un constituyente principal un polímero
adhesivo tal como polímeros de tipo acrílico; copolímeros en bloque;
cauchos de estireno-butadieno, naturales o
reivindicados; cauchos sintéticos o naturales pegajosos; o
copolímeros aleatorios de etileno y acetato de vinilo, terpolímeros
etileno-vinil-acrílicos,
poliisobutileno, poli (vinil éter), etc. Otros materiales pueden
ser incluidos en el adhesivo sensible a la presión tal como
plastificantes, antioxidantes, rellenadotes, pigmentos, ceras,
resinas pegajosas, etc.
La capa de adhesivo 150 tiene un grosor que está
típicamente en el rango de alrededor de 0.5 a alrededor de 5
micrones, y en una realización alrededor de alrededor de 1 a
alrededor de 4 micrones, y en una realización de alrededor de 1.5 a
alrededor de 2 micrones.
Cada una de las capas 120, 130, 140 y 150 es
aplicada y curada usando técnicas conocidas. Las técnicas de
aplicación incluyen el gravado, gravado inverso, gravado offset,
recubrimiento con rodillo, con brocha, cuchilla sobre rodillo,
varilla de dosificación, recubrimiento con rodillo inverso, bisturí,
inmersión, recubrimiento con matriz, rociado, recubrimiento por
curtido, flexografía, prensa de papel, tornillos rotatorio, pantalla
plana, y similares. Las capas de recubrimiento aplicadas pueden ser
curadas por exposición al calor o por formas conocidas de radiación
ionizante o actínica no ionizante. Las temperaturas de curado que
pueden ser usadas están en el rango de alrededor de 40ºC a
alrededor de 260ºC, y en una realización de alrededor de 40ºC a
alrededor de 175ºC, y en una realización de alrededor de 40ºC a
alrededor de 100ºC, y en una realización de alrededor de 40ºC a
alrededor de 60ºC. Tipos útiles de radiación incluyen la luz
ultravioleta, el rayo de electrones, los rayos X, los rayos gamma,
los rayos beta, etc. La luz ultravioleta es especialmente útil. El
equipamiento para generar estas formas de cura por radiación o cura
térmica es bien conocido por aquellos expertos en el arte.
La lámina portadora 160 es colocada en contacto
con la capa adhesiva 150 usando técnicas conocidas. Cuando el
adhesivo 150 es un adhesivo curable por radiación, la lámina
portadora 160 es colocada en contacto con el adhesivo antes del
curado de la capa adhesiva 150. La capa adhesiva es entonces curada.
Cuando el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión, este puede
ser inicialmente aplicado a la lámina portadora 160, y luego la
lámina portadora con el adhesivo aplicado es adherida a la capa de
recubrimiento 140. Alternativamente, el adhesivo sensible a la
presión puede ser aplicado a la capa de recubrimiento 140, y luego
la lámina portadora es colocada en contacto con el adhesivo para
adherir la lámina portadora a la capa de recubrimiento 140. La
lámina portadora 160 puede estar compuesta de papel, película de
polímero, o una combinación de los mismos. Cualquiera de las
películas de polímero o papel, o combinaciones de los mismos,
discutidas anteriormente que son útiles como las capas 112 o 212
pueden ser usadas como la lámina portadora 160. Es preferido, sin
embargo, que la lámina portadora 160 sea transparente para permitir
visibilidad de la capa de tinta o gráficos 120 a través de la
lámina portadora 160 (así como a través de las otras capas entre la
lámina portadora 160 y la capa de tinta o gráficos 120). Así, el
uso de películas de polímero transparentes como la lámina portadora
160 es preferida. La superficie más externa 165 de la lámina
portadora 160 puede tener un recubrimiento de liberación adherido a
este para facilitar el enrollado y desenrollado de los laminados de
transferencia térmica. Cualquier recubrimiento de liberación
conocido en el arte puede ser usado. Los recubrimientos de
liberación de silicona son especialmente útiles. Una película de
poliéster comercialmente disponible que es útil como la lámina
portadora 160 es Douglas Hanson E19506 (un producto de Douglas
Hanson identificado como una película de poliéster clara que tiene
una capa de recubrimiento de liberación adherida a un lado). La
película de poliéster no tratada puede ser usada. La lámina
portadora 160 típicamente tiene un grosor de alrededor de 6.4 x
10^{-5} a alrededor de 2.5 x 10^{-4} m (alrededor de 0.25 a
alrededor de 10 mils), y en una realización de alrededor de 1.3 x
10^{-5} a alrededor de 1.3 x 10^{-4} m (alrededor de 0.5 a
alrededor de 5 mils), y en una realización alrededor de 5.1 x
10^{-5} m (alrededor de 2 mils). En una realización, la lámina
portadora es una película de poliéster que tiene un grosor de
alrededor de 6.4 x 10^{-5} a alrededor de 2.5 x 10^{-4} m
(alrededor de 0.25 a alrededor de 10 mils). En una realización, la
lámina portadora es una película de poliolefina que tiene un grosor
de alrededor de 1.3 x 10^{-5} a alrededor de 1.3 x 10^{-4} m
(alrededor de 0.5 a alrededor de 5 mils). En una realización, la
lámina portadora es una lámina de papel que tiene un grosor de
alrededor de 2.5 x 10^{-5} a alrededor de 2.5 x 10^{-4} m
(alrededor de 1a alrededor de 10 mils).
Los laminados de transferencia térmica 100, 200
y 200A pueden ser adheridos a cualquier substrato usando las
técnicas de sellado con calor conocidas en el arte. Con referencia a
la Fig. 5, el laminado de transferencia térmica 200A está colocado
sobre el substrato 300 con la capa adhesiva que se activa con calor
230 en contacto con el substrato. Calor y presión son aplicados al
laminado de transferencia térmica por un plato calentado en
contacto con la lámina portadora 160. El calor pasa a través del
laminado de transferencia térmica 200A y ablanda o derrite la capa
adhesiva que se activa con calor 230. El calor y la presión son
eliminados, y la capa adhesiva que se activa con calor 230 se
enfría y solidifica resultando en la formación de una unión sellada
con calor entre el laminado de transferencia térmica 200A y el
substrato 300. Los laminados de transferencia térmica 100 y 200
pueden ser adheridos al substrato 300 de una manera similar, el
calor y la presión provocando que la capa adhesiva que se activa
con calor 118 o 230 se ablande o derrita, y el enfriamiento
subsiguiente de las capas adhesivas que se activan con calor 118 o
230 resultando en una unión sellada con calor entre el laminado de
transferencia térmica 100 o 200 y el substrato 300. El calor y la
presión que son aplicados son suficientes para ablandar o derretir
las capas adhesivas que se activan con calor 118 o 230. Temperaturas
en el rango de alrededor de 100ºC a alrededor de 300ºC, y en una
realización de alrededor de 150ºC a alrededor de 250ºC, y en una
realización de alrededor de 180ºC a alrededor de 210ºC, son
típicamente usadas. Presiones en el rango de alrededor de 2 a
alrededor de 20 psi, y en una realización de alrededor de 8 a
alrededor de 12 psi, son típicamente usadas. Tiempos Dwell de
alrededor de 0.5 a alrededor de 60 segundos, y en una realización
de alrededor de 0.5 a 20 segundos, y en una realización de alrededor
de 0.5 a alrededor 10 segundos pueden ser usados. Cualquier prensa
de sellado con calor usada para sellar con calor las cintas de
etiquetas, calcomanías, y similares, a los substratos puede ser
usada. Estas son bien conocidas en el arte.
El substrato 300 puede ser cualquier material de
substrato apropiado para recibir un laminado de transferencia
térmica. El substrato 300 puede ser hecho de metal, plástico, cuero,
papel, y similares. El substrato 300 puede ser hecho de un material
textil tal como una tela tejida o no tejida hecha de materiales
naturales o sintéticos. El substrato puede comprender una
superficie interior de automóvil tal como la superficie de un
cinturón de seguridad, parasol, tablero de instrumentos,
apoya-cabeza, espaldar, panel de puertas etc. Al
aplicar el laminado de transferencia térmica al sustrato 300, la
lámina portadora 160 es removida usando técnicas conocidas de
separación o removido. Cuando la capa adhesiva 150 es un adhesivo
sensible a la presión removible, este es removido usando técnicas
conocidas. Cuando la capa adhesiva 150 es una capa adhesiva curada
con radiación, está se mantiene adherida a la capa de recubrimiento
140 y funciona como una capa de protección adicional. Esto está
ilustrado en la Fig. 6.
Parte
A
Un laminado de transferencia térmica es
preparado usando una película polimérica extrudida como el material
frontal. El material frontal tiene una capa núcleo termoplástica,
una capa de película termoplástica superior que tiene una
superficie que puede imprimirse con tinta adherida a un lado de la
capa núcleo, y una capa de película adhesiva termoplástica que se
activa con calor adherida al otro lado. El grosor del material
frontal es 8.9 x 10^{-5}m (3.5 mils). La proporción de los
grosores de la capa de película termoplástica superior con relación
a la capa núcleo con relación a la capa de película adhesiva
termoplástica que se activa con calor es 10:60:30. La capa núcleo
tiene la siguiente composición (todos los porcentajes estando en
peso):
| A. Schulman Polybatch PF92D | 35% |
| A. Schulman Polybatch White P8555 SD | 35% |
| Union Carbide WRD5-1057 | 23% |
| Ampacet 10561 | 5% |
| Ampacet 10061 | 5% |
La capa de película termoplástica superior tiene
la siguiente composición:
| Union Carbide WRD5-1057 | 47% |
| UE 631-04 | 46% |
| A. Schulman F-20 | 2% |
| Ampacet 10561 | 5% |
La capa de película adhesiva termoplástica que
se activa con calor tiene la siguiente composición:
| Chevron EMAC SP 2268T | 83% |
| A. Schulman F-20 | 10% |
| Ampacet 10561 | 5% |
| Ampacet 10061 | 2% |
La capa de película termoplástica superior es
tratada con corona. Una capa que promueve la adhesión es entonces
aplicada sobre la capa de película termoplástica superior usando un
rodillo distribuidor. El material que promueve la adhesión es
CLBO-4275F - Prokote Primer. El material que
promueve la adhesión es curado en un horno a una temperatura de
40-50ºC. Esta capa que promueve la adhesión tiene un
grosor de 2 micrones.
Una capa de tinta multicolor que proporciona un
diseño gráfico en combinación con un mensaje impreso es aplicada
sobre la capa que promociona la adhesión antes mencionada. La capa
de tinta es aplicada usando una secuencia de tres rodillos
distribuidores. Las siguientes tintas fueron usadas:
Rodillo 1: Tinta amarilla 116 (una tinta curable
con UV proporcionada por Daw Ink)
Rodillo 2: Tinta roja 186 (una tinta curable con
UV proporcionada por Daw Ink)
Rodillo 3: Tinta negra (una tinta negra curable
con UV proporcionada por Werneke Ink).
Cada aplicación de tinta es curada con UV antes
de la aplicación de la siguiente aplicación de tinta. La capa de
tinta tiene un grosor de 3 micrones.
Otra capa que promueve la adhesión es aplicada
sobre la capa de tinta usando un rodillo distribuidor. El material
que promueve la adhesión es CLBO4275F - Prokote Primer. Esta capa
que promueve la adhesión tiene un grosor de 2 micrones y es curada
en un horno a una temperatura de 40-50ºC.
Una capa de recubrimiento transparente
resistente a la abrasión es aplicada sobre la capa que promueve la
adhesión usando un rodillo distribuidor. El material de la capa de
recubrimiento resistente a la abrasión es el
RCA01302R-UV Coating. La capa resistente a la
abrasión tiene un grosor de 2 micrones y es curada con UV.
Una capa adhesiva es aplicada sobre la capa de
recubrimiento resistente a la abrasión usando un rodillo
distribuidor. El material de la capa adhesiva es
Rad-Cure UV 1008. La capa adhesiva tiene un grosor
de 2 micrones.
Una lámina portadora de película de poliéster
que tiene un grosor de 2 mils es adherida a la capa adhesiva. La
capa adhesiva es entonces curada con UV para completar la
fabricación del laminado de transferencia térmica. La película de
poliéster que es usada es proporcionada por Douglas Hanson bajo la
designación comercial E 19506. Esta es una película de poliéster
que tiene una capa de recubrimiento de liberación sobre uno de sus
lados. El lado de la película de poliéster opuesto a la capa de
recubrimiento de liberación está en contacto con la capa adhesiva
curada con UV.
Cada aplicación de tinta así como la capa de
recubrimiento transparente resistente a la abrasión, y la capa
adhesiva curada con UV son curadas usando una bombilla de mercurio
de presión media, una longitud de arco 45 cm, 500 watt por pulgada,
un reflector dicromático y una velocidad de línea de 0.33m/s (65
píes por minuto). Las aplicaciones de tinta y la capa de
recubrimiento transparente son curadas usando el 50% de energía. La
capa adhesiva es curada usando el 100% de energía.
Parte
B
El laminado de transferencia térmica de la
Parte A es colocado en un sustrato. El sustrato es material de
tapicería de poliéster con soporte de espuma usado para interiores
de automóviles. La capa de película adhesiva termoplástica que se
activa con calor está en contacto con el sustrato. El compuesto
resultante es colocado en una prensa calentada. Calor y presión son
aplicados al compuesto por un plato calentado en contacto con la
lámina portadora de la película de poliéster. La temperatura es de
196ºC y la presión es de 62742 Pa (9.1 psi). El tiempo Dwell es de
2.5 segundos. El calor y la presión son suficientes para ablandar o
fundir la capa de película adhesiva termoplástica que se activa con
calor. Al enfriarse, la capa de película adhesiva termoplástica que
se activa con calor forma una unión que adhiere el laminado de
transferencia térmica al sustrato. El compuesto es removido de la
prensa resultando que el laminado de transferencia térmica esta
sellado con calor al sustrato. La lamina portadora de la película
de poliéster es removida dejando el resto del laminado de
transferencia térmica adherido al sustrato. El diseño gráfico
multicolor formado con la capa de tinta es visible.
Los laminados de transferencia térmica de la
invención tienen un número de ventajas sobre el arte anterior.
Estas incluyen el hecho de que las realizaciones donde la lámina
portadora 160 es transparente, la capa de tinta o gráficos puede
ser observada durante la aplicación del laminado a un sustrato. Esta
característica permite una colocación precisa de la capa de tinta o
gráficos sobre el sustrato. Debido a la presencia del material
frontal, la capa de tinta o gráficos cuando es aplicada al sustrato
no se amolda a los contornos menores de la superficie o
imperfecciones en el sustrato. Así, el diseño gráfico y/o el mensaje
impreso proporcionado por la capa de tinta o gráficos es claro y
preciso, y tiene buenas características de opacidad. Una vez
aplicada al sustrato, la capa de tinta o gráficos del laminado de
la invención es protegido y de esta manera posee buenas
características de resistencia química y es duradera.
Claims (23)
1. Un laminado de transferencia térmica que
comprende:
un material frontal que comprende una primera
capa que tiene una capa superior y una capa inferior, y una capa
adhesiva que se activa con calor que está por debajo de dicha
superficie inferior de dicha primera capa;
una capa que promueve la adhesión que está por
encima de dicha superficie superior de dicha primera capa;
una capa de recubrimiento transparente
resistente a la abrasión que está por encima de dicha capa que
promueve la adhesión;
otra capa adhesiva que está por encima de dicha
capa de recubrimiento resistente a la abrasión.
2. El laminado de la reivindicación 1 donde una
lámina portadora está adherida a dicha otra capa adhesiva.
3. El laminado de la reivindicación 1 donde la
capa de tinta o gráficos está posicionada entre la capa que
promueve la adhesión y la capa de recubrimiento transparente
resistente a la abrasión.
4. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicho laminado está adherido a un sustrato.
5. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha capa superior de dicha primera capa es tratada con corona.
6. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha primera capa comprende una construcción de una sola capa.
7. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha primera capa comprende una construcción multi capas.
8. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha primera capa comprende una lamina delgada de metal, papel,
película de polímero, textil, o una combinación de los mismos.
9. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha primera capa está compuesta de una película polimérica.
10. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha primera capa está compuesta de una película polimérica multi
capas.
11. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicho material frontal está compuesto de un coextrudado.
12. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha primera capa es una capa núcleo termoplástica que tiene una
superficie superior y una superficie inferior, y dicha capa adhesiva
que se activa con calor es una capa de película termoplástica que
está por debajo de dicha superficie inferior de dicha capa núcleo,
dicho material frontal adicionalmente comprendiendo una capa núcleo
termoplástica superior que está por encima de dicha superficie
superior de dicha capa núcleo.
13. El laminado de la reivindicación 12 donde
dicha capa de película termoplástica superior es tratada con
corona.
14. El laminado de la reivindicación 12 donde
dicha capa de película termoplástica superior está compuesta de un
material polimérico termoplástico seleccionado del grupo que
consiste de poliolefinas, poliésteres, poliamidas, polímeros
acrílicos, poliestirenos, poliuretanos, policarbonatos,
poliacrilonitrilos, copolímeros de
etileno-propileno, y mezclas de dos o más de los
mismos.
15. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha capa adhesiva que se activa con calor está compuesta de un
material de película termoplástica o adhesivo que se activa con
calor seleccionado del grupo que consiste de poliolefinas,
poliamidas, copolímeros de poliéster, ionómeros basado en sales de
zinc o sodio de etileno ácido metacrílico, poliacrilonitrilos,
copolímeros de etileno-acetato de vinilo, etileno
ácido metacrílico, etileno metil acrilato, etileno ácido acrílico,
etileno etil acrilato, y mezclas de dos o más de los mismos.
16. El laminado de la reivindicación 12 donde
dicha primera capa está compuesta de un material polimérico
termoplástico seleccionado del grupo que consiste de poliolefinas,
poliamidas, poliésteres, copolímeros de poliéster, poliuretanos,
polisulfonas, copolímeros de anhídrido
estireno-maleico, copolímeros de
estireno-acrilonitilo, ionómeros basado en sales de
zinc o sodio de etileno ácido metacrílico, polimetil metacrilatos,
materiales celulósicos, copolímeros y polímeros acrílicos,
policarbonatos, poliacrilonitrilos, copolímeros de
etileno-acetato de vinilo, y mezclas de dos o más
de los mismos.
17. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha capa que promueve la adhesión está compuesta de un material
seleccionado del grupo que consiste de poliolefinas, poliamidas,
poliésteres, copolímeros de poliéster, poliuretanos, polisulfonas,
cloruro de polivilideno, copolímeros de anhídrido
estireno-maleico, copolímeros de
estireno-acrilonitilo, ionómeros basado en sales de
zinc o sodio de etileno ácido metacrílico, polimetil metacrilatos,
copolímeros y polímeros acrílicos, policarbonatos,
poliacrilonitrilos, copolímeros de etileno-acetato
de vinilo, y mezclas de dos o más de los mismos.
18. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha capa de recubrimiento transparente resistente a la abrasión
está hecha de oligómeros curables con UV seleccionados del grupo que
consiste de epóxis, uretanos, poliésteres y acrílicos.
19. El laminado de la reivindicación 1 donde
dicha otra capa adhesiva está compuesta de un material adhesivo
curado con radiación o un material adhesivo sensible a la presión
removible.
20. El laminado de la reivindicación 2 donde
dicha lámina portadora esta compuesta de papel, película de
polímero, o una combinación de los mismos.
21. El laminado de la reivindicación 2 donde
dicha lámina portadora está compuesta de una película termoplástica
transparente.
22. El laminado de la reivindicación 4 donde
dicho sustrato está compuesto de un material textil, metal,
plástico, cuero o papel, o combinación de dos o más de los
mismos.
23. Un proceso para hacer un laminado de
transferencia térmica, que comprende:
proporcionar un material frontal que comprende
una primera capa que tiene una superficie superior y una superficie
inferior y una capa adhesiva que se activa con calor que está por
debajo de dicha superficie inferior de dicha primera capa;
aplicar una capa que promueve la adhesión sobre
dicha superficie superior de dicha primera capa;
curar dicha capa que promueve la adhesión;
aplicar una capa de recubrimiento transparente
resistente a la abrasión sobre dicha capa que promueve la
adhesión;
curar dicha capa de recubrimiento transparente
resistente a la abrasión;
aplicar otra capa adhesiva a dicha capa de
recubrimiento resistente a la abrasión; y
adherir una lámina portadora a dicha otra capa
adhesiva.
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