MXPA01008083A - Medio receptor de imagenes y metodo para fabricar y usar el mismo - Google Patents

Abstract

Se describe un medio receptor de imágenes que tiene un medio de base no poroso y una capa para formación de imágenes. La capa para formación de imágenes incluye una sal catiónica multivalente soluble en solventes, aplicada como recubrimiento en un solvente orgánico. Un aglutinante insoluble en agua mantiene unida la capa para formación de imágenes. La capa para formación de imágenes incluye también partículas insolubles en solventes orgánicos. El medio receptor de imágenes puede respaldarse con una combinación de adhesivo/forro para desmoldeo, o con sujetadores mecánicos, para proporcionar medios de sujeción, o puede dejarse sin esos medios para usos como iluminación desde atrás"incrustada".

Description

MEDIO RECEPTOR DE IMÁGENES Y MÉTODO PARA FABRICAR Y USAR EL MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a medios receptores de imágenes para la impresión por chorro de tinta, térmica o piezoeléctrica, en donde los medios tienen un recubrimiento poroso que contiene una sal catiónica multivalente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las imágenes gráficas se encuentran presentes en todas partes en la vida moderna. Las imágenes y datos que advierten, educan, entretienen, anuncian, etc., se aplican sobre una variedad de superficies verticales y horizontales, interiores y exteriores. Ejemplos no limitativos de imágenes gráficas, varían desde anuncios en paredes o costados de camiones, carteles que anuncian la llegada de una nueva película, señales de advertencia cerca de las orillas de escaleras. El uso de tintas para impresión por chorro de tinta, térmica y piezoeléctrica, se ha incrementado en gran medida en los años recientes, con el desarrollo acelerado de impresoras de chorro de tinta, sistemas de suministro de REF.: 132262 tinta, y similares, baratos y eficientes. Equipo físico para impresión por chorro de tinta, térmica, se encuentra disponible comercialmente de cierto número de compañías multinacionales, que incluyen sin limitación, Hewlett-Packard Corporation de Palo Alto, CA, Estados Unidos de Norteamérica; Encad Corporation de San Diego, CA, Estados Unidos de Norteamérica; Xerox Corporation de Rochester, NY, Estados Unidos de Norteamérica; LaserMaster Corporation de Edén Prairie, MN, Estados Unidos de Norteamérica; y Mimaki Engineering Co., Ltd. de Tokio, Japón. El número y variedad de impresoras cambia rápidamente a medida, ya que los fabricantes de impresoras están mejorando constantemente sus productos para consumidores. Las impresoras son fabricadas tanto de tamaño para escritorio como en tamaño con formato amplio, dependiendo del tamaño de la imagen gráfica terminada, deseada. Ejemplos no limitativos de impresoras de chorro de tinta, térmicas, de escala comercial, populares, son las impresoras no NovaJet Pro de Encad y las impresoras 650C, 750C, y 2500CP de HP. Ejemplos no limitativos de impresoras de chorro de tinta térmicas, de formato amplio, incluyen las impresoras DesignJet de HP, en donde se prefiere la 2500CP debido a que tiene una resolución de 600X600 puntos/pulgada (dpi) con un tamaño de gota que se encuentra en la cercanía de aproximadamente 40 picolitros. 3M comercializa el software Graphic Maker Inkjet útil para convertir imágenes digitales de la Internet, ClipArt, o fuentes de cámaras Digitales, en señales para impresoras de chorro de tinta térmicas, para imprimir esas imágenes gráficas. La tintas para chorro de tinta se encuentran también disponibles comercialmente de cierto número de compañías multinacionales, particularmente 3M que comercializa su serie 8551; 5852; 8553; y 8554 de tintas para chorro de tinta en base a pigmentos. El uso de cuatro colores principales; cian, magenta, amarillo y negro (generalmente abreviados como "CMYK") permite la formación de 256 colores o más, en la imagen digital. Los medios para impresoras de chorro de tinta están sufriendo también un desarrollo acelerado. Debido a que las técnicas de formación de imágenes por chorro de tinta se han vuelto muy populares en aplicaciones comerciales y para consumidores, la capacidad de usar una computadora personal para imprimir digitalmente una imagen a color sobre papel u otros medios receptores, se ha extendido desde las tintas en base a colorantes, hasta las tintas en base a pigmentos. Los medios deben de acomodarse a ese cambio. Las tintas en base a pigmentos proporcionan imágenes más duraderas debido a que las partículas de pigmento están contenidas en una dispersión antes de distribuirse usando una cabeza para impresión por chorro de tinta, térmica.

Las impresoras de chorro de tinta se están usando de manera generalizada para la impresión electrónica de formato amplio, para aplicaciones tales como dibujos de ingeniería y arquitectura. Debido a la simplicidad del funcionamiento y economía de las impresoras de chorro de tinta, este proceso para producir imágenes conserva una promesa potencial de un crecimiento superior para la industria de impresión, para producir gráficos con calidad de presentación, con formación de la imagen cuando se requiera, de formato amplio. Por lo tanto, los componentes de un sistema de chorro de tinta usado para producir gráficos, pueden agruparse en tres categorías principales. 1. Computadora, programas de cómputo, impresora. 2. Tinta. 3. Medio receptor. La computadora, los programas de cómputo, y la impresora, controlarán el tamaño, número y colocación de las gotas de tinta y transportarán el medio receptor a través de la impresora. La tinta contendrá el colorante que forma la imagen y el portador para ese colorante. El medio receptor proporciona el depósito que acepta y retiene la tinta. La calidad de la imagen de chorro de tinta es una función del sistema total. Sin embargo, la composición e interacción entre la tinta y el medio receptor es lo más importante en un sistema de chorro de tinta. La calidad de la imagen es lo que el público observador y los clientes que pagan por el producto desearán y demandarán ver. Del productor de la imagen gráfica, muchas otras demandas obscuras se exigen en los medios para chorro de tinta/sistema de tinta del taller de impresión. También, la exposición al medio ambiente puede representar demandas adicionales en los medios y tinta (dependiendo de la aplicación del gráfico) . Lo más común es que se requiera la durabilidad de la imagen gráfica en ambientes interiores o exteriores, húmedos, especialmente sitios capaces de ser mojados con lluvia o nieve o hielo derritiéndose. Los medios receptores de chorro de tinta, comunes, están recubiertos directamente con un medio receptor de doble capa, de acuerdo con la descripción contenida en la Patente Norteamericana No. 5,747,148 (Warner et al.) y son comercializados por 3M bajo las marcas de fábrica 3MMR ScotchcalMR Opaque Imaging Media 3657-10 y 3MMR ScotchcalMR Translucent Imagin Media 3637-20. Otros productos comercializados por 3M incluyen los medios para formación de imágenes Números 8522CP y 8544CP, y los precedentes tienen un recubrimiento sobre la superficie para formación de imágenes, para controlar la ganancia de puntos y la última tiene un sistema para el manejo de pigmentos y un sistema para el manejo de fluidos, en los poros de la membrana. Con el rápido incremento del uso de sistemas de impresión por chorro de tinta, para crear gráficos de formato amplio que tengan imágenes producidas digitalmente sobre los mismos, se necesitan medios receptores de chorro de tinta, mejores y en mayor número, especialmente aquellos que lleguen al nivel de los requisitos de precisión e iluminación, que se usan para imágenes gráficas creadas fotográficamente. Estos medios tienen recubrimientos proporcionados por sistemas hidrosolubles, ya sea para ingredientes totalmente solubles en agua o dispersables en agua. Los ingredientes solubles en agua son susceptibles a perder la durabilidad de la imagen gráfica cuando encuentran ambientes húmedos o mojados. La mayor parte de las veces, la imagen se crea imprimiendo una tinta en base a agua que necesita fijarse para prevenir la migración de tinta y la pérdida de precisión de la imagen gráfica. Los ingredientes dispersables en agua son particularmente difíciles de manejar durante la fabricación, para proporcionar capas receptoras de imágenes reproducibles, sobre substratos; trabajar con la distribución de recubrimientos en base a emulsiones, introduce cierto número de factores de fabricación adicionales, que pueden afectar la eficiencia y la productividad .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se describe un medio receptor de imágenes, que comprende un medio de base no poroso, que tiene sobre una superficie principal, una capa para formación de imágenes. La capa para formación de imágenes comprende a) un aglutinante insoluble en agua, b) partículas insolubles en agua e insolubles en solventes orgánicos, que tienen un tamaño promedio de partícula desde aproximadamente 1 µm hasta 25 µm, y c) una sal catiónica multivalente soluble en solventes orgánicos. La capa para la formación de imágenes comprende una pluralidad de poros capaces de absorber una tinta líquida .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una forma para crear un recubrimiento muy receptor de tinta, sobre un medio no poroso. De esta manera, se puede proporcionar cualquier medio no poroso, con una capa porosa receptora de imagen, que proporcionen excelentes propiedades de absorción de tinta, en combinación con excelentes propiedades de rápida fijación de la tinta. Debido a que el aglutinante es insoluble en agua, el medio es altamente resistente al agua y a la humedad.

Esta invención tiene particular utilidad para la producción de imágenes gráficas que use impresoras de chorro de tinta, de formato amplio, y una tinta en base a pigmento. Esta invención resuelve el problema de obtener imágenes gráficas precisas, producidas digitalmente, con inhibidores de la migración de la tinta sobre medios receptores de chorro de tinta, para aguantar ambientes cargados de agua que de otra manera causarían que la imagen gráfica pierda precisión. Con esas imágenes gráficas, duraderas, precisas, capaces de ser producidas con medios receptores de chorro de tinta de la presente invención, un experimentado en la técnica puede reemplazar imágenes gráficas creadas fotográficamente, con imágenes gráficas creadas digitalmente, usando tintas para chorro de tinta. En otras palabras, las imágenes gráficas de la presente invención tienen los requisitos de precisión e iluminación, esencialmente consistentes con las imágenes gráficas preparadas a partir de técnicas fotográficas. Pero las imágenes gráficas creadas digitalmente tienen la fea desventaja de poderse distribuir electrónicamente a través de equipo de telecomunicaciones. De esta manera, un experimentado en la técnica puede distribuir una imagen a muchas ubicaciones físicamente lejanas, usando líneas seguras para transmisión de datos o la internet para la impresión posterior por chorro de tinta, en esos sitios lejanos. Los medios de comunicación conectados con los medios capaces de imprimir imágenes gráficas duraderas y precisas, cambian la forma en que las compañías u organizaciones realizan advertencias, educan, entretienen o avisan usando imágenes gráficas brillantes, de múltiples colores. Además, los medios de la presente invención pueden ser iluminados desde el lado de observación, una propiedad de iluminación reflectora, o pueden ser iluminados desde el lado en que no se observan, una propiedad de iluminación de transmisión. De esta manera, las imágenes gráficas brillantes, de múltiples colores, son capaces de ser observadas con luz natural o artificial, sin perder sus calidades de color, sin importar la ubicación de la fuente luminosa. El medio de base es una película no porosa apropiada para cualesquiera o ambas aplicaciones de observación con iluminación desde atrás (de transmisión) y opaca (reflectoras) preferentemente el medio de base es particularmente apropiado para materiales para rótulos con iluminación desde atrás del tipo "embutido" rígidos, para cajas de iluminación. Por lo tanto, otro aspecto de la invención es una combinación de láminas traslúcidas o láminas transparentes y un medio receptor de chorro de tinta como anteriormente, que también sea traslúcido, produciendo por ello una imagen gráfica con iluminación desde atrás "embutida". Cuando se aplica como recubrimiento sobre una película de poliéster transparente, la capa de recubrimiento seca puede actuar tanto como un difusor con buena transmisión de la luz y puede actuar también como la capa para formación de imágenes, descrita anteriormente. Después de imprimir una imagen usando una impresora de chorro de tinta, ya sea con tintas en base a colorante o pigmentos, el medio receptor de chorro de tinta de la presente invención puede proporcionar una gráfica traslúcida que pueda observarse sobre una caja de iluminación, con la luz tanto encendida como apagada. Otro aspecto de la presente invención es un método para fabricar el medio receptor de chorro de tinta identificado anteriormente, en donde una formulación de recubrimiento en base a solventes, como se describe posteriormente, se aplique al medio de base no poroso, sobre una superficie principal del mismo, y luego el solvente se evapore para formar una capa para formación de imágenes. Todavía otro aspecto de la presente invención consiste en un receptor de chorro de tinta que tiene una capa para formación de imágenes y también una imagen impresa sobre el mismo, por lo cual la imagen después del secado se fija mediante laminado en caliente. Este artículo terminado comprende por lo tanto, en orden, una película de base (tal como una de poliéster) , una capa de adhesivo de fusión térmica, y un recubrimiento poroso que actúa como una capa receptora de chorro de tinta, que proporciona buenas imágenes . En otra modalidad el artículo se imprime, se deja secar, y se lamina por laminado en caliente con un adhesivo de fusión térmica laminado encima, y la imagen se encapsula entonces entre las dos capas del adhesivo de fusión térmica. El recubrimiento poroso se transparenta algo mostrando el ingreso del material de fusión térmica, dentro de los poros, y de esta manera la imagen se encuentra ahora protegida de la exposición directa a los elementos tales como el agua y la exposición directa al aire. Después del encapsulado, la fuerza y resistencia al frotado, del recubrimiento, se mejora debido a que la capa se encuentra ahora como una película continua y no se debilita por los poros frecuentes que han sido rellenados, al menos parcialmente, por el material de fusión térmica. Una ventaja de la invención es que la formulación de recubrimiento en base a solventes, minimiza las complejidades de fabricación de tener que suministrar una capa de recubrimiento a un medio de base. Otras características y ventajas se explicarán con relación a las siguientes modalidades de la invención.

Medio de Base no Poroso El medio de base útil para la presente invención puede ser cualquier material polimérico que pueda aplicarse como recubrimiento, de manera uniforme, mediante una formulación de recubrimiento en base a solventes, para generar un medio receptor de chorro de tinta de la presente invención. El medio de base puede ser transparente, claro, traslúcido, de color, sin color, u opaco, o una combinación de los mismos, según lo requieran los creen la imagen gráfica. El medio de base tiene preferentemente un espesor que varía desde aproximadamente 25 micrones hasta aproximadamente 750 micrones y más preferentemente desde aproximadamente 50 micrones hasta aproximadamente 250 micrones. El medio de base puede ser rígido, flexible, elástico o de otra manera, nuevamente según lo requieran los que crean la imagen gráfica. Ejemplos no limitativos de polímeros útiles en la creación del medio de base incluyen las poliolefinas, poliuretanos, poliésteres, acrílicos, policarbonatos, cloruros de polivinilo y otros polímeros y copolímeros de vinilo y poliestirenos. Preferida en la presente es una película de poliéster que tiene un espesor que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 110 hasta aproximadamente 180 micrómetros, debido al bajo costo y debido a su manipulación. El tamaño del medio de base está limitado únicamente por la capacidad de la impresora a través de la cual pueda pasar el medio para la impresión. Las impresoras enfocadas al uso personal o de negocios tienen usualmente un formato pequeño, es decir menor que aproximadamente 56 centímetros de ancho de impresión, mientras que las impresoras enfocadas al uso comercial o industrial son usualmente de un formato grande, es decir tienen un ancho de impresión mayor que 56 centímetros. A medida que continúen ocurriendo la revolución digital en las imágenes, gráficas, se encontrarán muchos más usos de las impresoras de chorro de tinta, especialmente para aquellas industrias que distribuyan una imagen a muchos sitios, antes de imprimirla.

Capa para formación de imágenes Sales catiónicas multivalentes solubles en solvente Las sales catiónicas multivalentes solubles en solventes, usadas en la presente invención, proporcionan un elemento crítico para las imágenes gráficas precisas y duraderas: La inhibición de la migración de la tinta sobre una capa para formación de imágenes, en la presencia de agua, en donde la capa para formación de imágenes es insoluble en agua. Estas catiónicas interaccionan con las partículas de pigmento de la tinta, para fijar esas partículas de pigmento en la capa para formación de imágenes, porosa. Ejemplos no limitativos de sales catiónicas multivalentes, solubles en solvente, incluyen aquellas sales compuestas de los cationes seleccionados del grupo que consiste del zinc, aluminio, calcio, magnesio, cromo y manganeso, y los aniones seleccionados del grupo que consiste del cloro, bromo, yodo y nitrato. Los ejemplos preferidos de esas sales incluyen el bromuro de zinc anhidro, bromuro de calcio anhidro y el cloruro de calcio anhidro. La cantidad de sales que puede usarse en la solución de recubrimiento, para recubrir el medio de base, varía desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 10% y preferentemente desde aproximadamente 0.75% hasta aproximadamente 3% en peso de los sólidos de la formulación de recubrimiento.

Solvente Los solventes orgánicos usados en la presente invención son capaces de solvatar las sales catiónicas multivalentes solubles en solventes y otros ingredientes de la formulación de recubrimiento, preferentemente solos o en mezclas con otro solvente orgánico. Ejemplos no limitativos de esos solventes orgánicos incluyen las cetonas tales como la metiletilcetona, acetona, isobutilcetona, ciclohexanona y metilisobutilcetona; hidrocarburos tales como el ciciohexano, heptano, tolueno, y xilenos; alcoholes tales como el etanol, butanol, isopropanol, pentanol; aceites minerales; esteres tales como el acetato de etilo, y el acetato de butilo; acetato PM; acetato de carbitol; y éteres alquílicos de glicol y combinaciones de los mismos. Los solventes orgánicos preferidos para la presente invención tienen efectos ambientales adversos limitados. Los solventes orgánicos particularmente preferidos tienen un punto de ebullición que se encuentra entre aproximadamente 80 °C y aproximadamente 160°C.

Aglutinante Los aglutinantes preferidos para retener las sales catiónicas multivalentes solubles en solventes, en la capa para la formación de imágenes, tiene un costo bajo, una fabricación fácil y buenas características de procesamiento, y pueden formar capas duras sobre los medios de base descritos anteriormente, con o sin el uso de una capa de apresto entre la capa para formación de imágenes y el medio de base. Estos son insolubles en agua y los aglutinantes deberán ser solubles en el solvente usado para la formulación de recubrimiento, a fin de asegurar un suministro uniforme del recubrimiento al medio de base. Ejemplos no limitativos de aglutinantes incluyen los copolímeros del ácido acrílico, poli (met) acrilatos, acétales de polivinilo (tales como polivinilbutiral y polivinilformal) copolímeros de acetato de vinilo, poliuretanos, polímeros y copolímeros de cloruro de vinilo tales como VYNS (un copolímero de cloruro de vinilo y acetato de vinilo, de Union Carbide de Danbury, CT, Estados Unidos de Norteamérica) VAGH(un terpolímero de cloruro de vinilo, acetato de vinilo y alcohol vinílico, de Union Carbide de Danbury, CT, Estados Unidos de Norteamérica) y similares conocidos por aquellos experimentados en la técnica, para producir capas de bajo costo y alta calidad en estructuras de laminados. Estos aglutinantes se encuentran fácilmente disponibles comercialmente como resinas en fabricantes grandes y pequeños. Los particularmente preferidos como aglutinantes para la presente invención incluyen la marca de fábrica Paraloid B82, polímero de metacrilato de metilo de Rohm and Haas de Filadelfia, PA. Estados Unidos de Norteamérica, y VYHH (un copolímero de cloruro de vinilo y acetato de vinilo de Union Carbide de Danbury, CT, Estados Unidos de Norteamérica) . La cantidad de aglutinante que puede usarse en la solución de recubrimiento para recubrir el medio de base, varía desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 50% y preferentemente desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 50% y preferentemente desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 40% en peso de los sólidos de recubrimiento totales.

Material en Forma de Particulas La formulación de recubrimiento incluye partículas en una cantidad y tamaño suficientes para ayudar a proporcionar una estructura porosa en la capa final para la formación de imágenes. Adicionalmente, las partículas pueden proporcionar una variación en la superficie y protección de las partículas en base a pigmentos, suministradas en las tintas para chorro de tinta, para el producto final. Ejemplos no limitativos de partículas incluyen aquellas descritas en la técnica anterior tales como almidón, sílice, zeolitas, partículas de arcilla, silicatos insolubles tales como el silicato de calcio, alúmina, talco, dióxido de titanio y similares. Debido a que la formulación de recubrimiento esta basada en solventes, las partículas necesitan ser insolubles en los solventes usados en las formulaciones de recubrimiento. Además, se ha descubierto en esta invención que un material en forma de partículas de polivinilpirrolidona reticulada, es particularmente útil para proporcionar una buena imagen cuando se imprime con tintas para chorro de tinta acuosas tanto basadas en pigmentos como en colorantes. Una ventaja es también que para imprimir con tintas basadas en colorantes se puede usar también opcionalmente un medio receptor tal como el descrito, aunque principalmente para el uso en la recepción de tintas para chorro de tinta basadas en pigmentos, para dar una imagen que no destiñe con el agua, resistente a la desaparición gradual. Esas partículas de polivinilpirrolidona reticuladas se encuentran disponibles comercialmente a partir de cierto número de fuentes en un número de distribuciones de tamaño de partícula, que incluyen BASF de Wyandotte, MI, Estados Unidos de Norteamérica bajo la marca de fábrica Luvicross M. El tamaño promedio de partícula, para las partículas, puede variar desde aproximadamente 1 µm hasta aproximadamente 25 µm y preferentemente desde aproximadamente 4 µm hasta aproximadamente 15 µm. Cuando un material en forma de partículas de polivinilpirrolidona reticulada, se usa con un aglutinante y una sal catiónica multivalente, soluble en solventes, en la formulación de recubrimiento, la cantidad del material en forma de partículas a usarse, se determina mediante su relación peso/peso respecto al aglutinante. La relación p/p (peso/peso) del material en forma de partículas respecto al aglutinante puede variar desde aproximadamente 1:1 hasta aproximadamente 9:1 y preferentemente desde aproximadamente 1.7:1 hasta aproximadamente 2.0:1 y de la manera más preferente, aproximadamente 1.8:1. Otros materiales en forma de partículas pueden requerir una relación p/p diferente respecto al aglutinante, debido a que realmente es la relación v/v (volumen/volumen) la que importa para la capa para formación de imágenes, después de que el solvente se haya evaporado, para que el aglutinante retenga las partículas en su lugar adecuadamente. Debido a que el medio de base es una película sólida sin porosidad discernible, la capa para formación de imágenes, de la presente, que comprende partículas con el aglutinante y las sales catiónicas multivalentes, solubles en solventes, en la formulación de recubrimiento proporciona inherentemente una porosidad para la capa para formación de imágenes. Aunque no esta comprendido por alguna teoría, se cree que una capa de recubrimiento porosa se forma a partir de la evaporación del solvente de la formulación de recubrimiento, dejando una colección de partículas desorganizadas, unidas por el aglutinante dentro del cual residen las sales catiónicas multivalentes, solubles en solventes. Los poros son capaces de absorber rápidamente la tinta, proporcionando un medio de secado rápido. Esta estructura porosa puede facilitarse mediante el uso de partículas que sean de forma irregular (por ejemplo, no esférica) . La capa para formación de imágenes no es distinta a la confección popular de "crocante de cacahuates" en donde el aglutinante mantiene unidos los "cacahuates" en forma de partículas y en el "crocante" con aglutinante se forma una enorme porosidad debida a la evaporación del solvente.

Capa de Apresto Opcional Dependiendo del tipo de medio de base, para proporcionar una superficie excelente para la capa para formación de imágenes, se puede proporcionar una capa de apresto entre el medio de base y la capa para formación de imágenes proporcionada por el sistema basado en solventes. Ejemplos no limitativos de esas capas de apresto incluyen el poli (cloruro de vinilideno) o aprestos de adhesión con solventes tales como los que se encuentran como poliéster con la marca de fábrica Diafoil 4507 de Mitsubishi (disponible de Mitsubishi Polyéster Film, 2001 Hood Road, P.O. Box 1400, Greer, South Carolina 29652) . En forma alternativa o adicional al apresto del medio de base, se pueden usar tratamientos para la alteración superficial a fin de intensificar la adhesión a la película de base, tal como el tratamiento con efecto corona, el desgaste superficial, la abrasión superficial, y similares conocidos por los experimentados en la técnica.

Capa de Adhesivo Opcional y Forro de Desmoldeo Opcional El medio receptor tiene opcionalmente una capa de adhesivo sobre la superficie principal opuesta del medio de base, que opcionalmente aunque de manera preferente se encuentra protegida por un forro de desmoldeo. Después de la formación de la imagen, el medio receptor de imágenes puede adherirse a una superficie horizontal o vertical, interior o exterior, para advertir, educar, entretener, avisar, etc. La elección del adhesivo y del forro de desmoldeo, depende del uso deseado para la imagen gráfica. Los adhesivos sensibles a la presión pueden ser cualquier adhesivo sensible a la presión, convencional, que se adhiera tanto a la membrana como a la superficie del artículo sobre el cual este destinado a colocarse el medio receptor del chorro de tinta que tenga la imagen precisa, permanente. Los adhesivos sensibles a la presión se describen en general en Satas, ED., Handbook of Pressure Sensitive Adhesives 2o Ed. (Von Nostrand Reinhold 1989) . Los adhesivo sensibles a la presión se encuentran disponibles comercialmente de cierto número de fuentes. Particularmente son los adhesivos sensibles a la presión a base de acrilato, disponibles comercialmente de Minnesota Mining and Manufacturing Company de St. Paul, Minnesota y se describen en general en las Patentes norteamericanas Números 5,141,790, 4,605,592,5,045,386 y 5,229,207 y en la publicación de Patente Europea EP 0 570 515 Bl (Steelman et al) . Otro adhesivo apropiado se describe en la Solicitud de Patente Norteamericana copendiente, cedida de manera conjunta, No. de Serie 08/775,844. Forros de desmoldeo son también conocidos y se encuentran disponibles comercialmente a partir de cierto número de fuentes. Ejemplos no limitativos de forros de desmoldeo incluyen el papel de estraza recubierto de silicona, papel recubierto de polietileno y recubierto con silicona, materiales poliméricos recubiertos o no con silicona, tales como polietileno o polipropileno, así como los materiales de base, mencionados anteriormente, recubiertos con agentes de desmoldeo poliméricos, tales como la urea de silicona, uretanos y acrilatos alquílicos de cadena larga, tales como los que se definen en las Patentes Norteamericanas Números. 3,957,724; 4,567,073; 4,313,988; 3,997,702; 4,614,667; 5,202,190 y 5,290,615; y aquellos forros disponibles comercialmente como los forros con marca de fábrica Pollysilk de Rexam Reléase de Oakbrook, IL, Estados Unidos de Norteamérica y los forros con marca de fábrica EXHERE de P.H. Glatfelter Company de Spring Grove, PA, de Estados Unidos de Norteamérica. Alternativamente se pueden proporcionar sujetadores mecánicos sobre la superficie opuesta tal como se describe en la Solicitud de Patente Norteamericana copendiente, cedida de manera conjunta, No. de serie 08/930,957. Cuando se usa en una condición de iluminación desde atrás "embutida", el medio receptor de chorro de tinta no tiene adhesivo o sujetadores mecánicos sobre la superficie principal opuesta del medio, aunque los adhesivos y sujetadores pueden estar limitados a las regiones perimétricas del medio, para asegurar el medio, con la imagen formada, a láminas rígidas de soporte. El recubrimiento traslúcido aplicado a un medio receptor transparente o traslúcido, puede usarse también en aplicaciones en segundas superficies, por ejemplo fijando el gráfico del cual se ha formado la imagen, sobre el interior de una superficie de observación transparente, tal como una ventana o el plástico frontal de una caja de iluminación, máquina expendedora, etc, usando una lámina adhesiva, de doble lado, transparente, tal como el adhesivo de aplicación 8560 (disponible de 3M Commercial Graphics División, 3M Center, Maplewood, Minnesota 55144-1000).

Aditivos Opcionales Los aditivos opcionales para la capa usada para la formación de imágenes podrían incluir partículas combinadas tales como el sílice o dióxido de titanio, para incrementar la opacidad óptica. Esas partículas pueden tener preferentemente un tamaño entre aproximadamente 10 y aproximadamente 100 nanómetros. También se encuentran opcionalmente termoestabilizantes y/o estabilizantes UV tales como los fotoestabilizantes a base de amina impedida (HALS), absorbedores UV, antioxidantes y termoestabilizantes. Esos aditivos son bien conocidos en la técnica y se encuentran disponibles de empresas tales como Ciba Geigy Aditives (7 Skyline Drive, Hawthorne, Ny 10532-2188), Cytec Industries Inc. (P.O. Box 426, Westmont, IL 60559-0426), Sandoz (4000 Monroe Road, Charlotte, NC 28205) o BASF (BASF Aktiengesellschaft Farbmittel und Prozechemilalien, 67056 Ludwigshafen, Alemania) . Otros aditivos podrían incluir coaglutinantes, plastificantes para los aglutinantes de la presente, y agentes tensioactivos.

Preparación de la Formulación de Recubrimiento y Aplicación al Medio de Base La formulación de recubrimiento esta basada en solventes y su preparación no es complicada debido a que los diferentes ingredientes, excepto el material en forma de partículas son preferentemente solubles en el solvente seleccionado. Para propósitos de la presente invención, una "formulación de recubrimiento en base a solventes" es una formulación en donde la mayoría de los materiales presentes en la formulación, que son líquidos a temperatura ambiente, son materiales orgánicos. Esas formulaciones pueden comprender adicionalmente agua en proporciones menores. Preferentemente, la formulación de recubrimiento basada en solventes comprende menos de 30% de agua, de manera más preferente menos de 20% de agua y de la manera más preferente menos de 10% de agua. La formulación de recubrimiento deberá ser mezclada completamente y la dispersión resultante deberá tamizarse para asegurar un tamaño de partícula apropiado para el peso de recubrimiento húmedo deseado para la formación de la capa usada para la formación de imágenes. La formulación de recubrimiento es preferentemente estable durante su almacenamiento, de manera tal que no forma una aglomerado no reversible durante el tiempo esperado entre la preparación de la formulación de recubrimiento y la aplicación a un medio de base no poroso que pretenda usarse. La formulación de recubrimiento puede aplicarse al medio de base, con un espesor que dependa de la cantidad de tinta que probablemente vaya a imprimirse sobre el medio receptor de chorro de tinta. Preferente la formulación de recubrimiento basada en solventes, tiene un espesor de recubrimiento húmedo, desde aproximadamente 50 µm hasta aproximadamente 500 µm, y preferentemente desde aproximadamente 152 µm (6 milésimas de pulgada) hasta aproximadamente 20 µm (8 milésimas de pulgada) cuando la solución tiene aproximadamente 32.5% de sólidos (peso de sólidos respecto al peso de solución) y el material en forma de partículas es el Luvicross M y el aglutinante es el Paraloid B82 y la relación en peso del material en forma de partículas respecto al aglutinante es de 1.8. La capa para formación de imágenes tiene preferentemente un peso de recubrimiento seco, que varía desde aproximadamente 20 g/m2 hasta aproximadamente 80 g/m y preferentemente desde aproximadamente 25 g/m2 hasta aproximadamente 60 g/m2. Preferentemente el volumen hueco de los poros es de 20% a 80% del volumen de la capa para formación de imágenes seca. Más preferentemente, el volumen hueco de los poros es de 30% a 60% del volumen de la capa para formación de imágenes seca. El volumen hueco se evalúa a través de cualquier medio apropiado en la técnica, tal como embebiendo la capa para formación de imágenes, con un material líquido para determinar el volumen disponible para ese líquido, la estimación mediante el uso de fotomicrografías u otras técnicas visuales, o mediante el cálculo a través de la determinación del volumen total y restando el volumen real de la capa para formación de imágenes, a través de la determinación de la densidad. Una técnica de evaluación es la simetría de poro con mercurio.

Encapsulado Opcional de Imágenes Gráficas Aunque la imagen gráfica creada por partículas de pigmento inhibidas de la migración pueden evitar por sí solas el uso de recubrimientos transparentes o laminados superiores, y estas conservan todavía las imágenes gráficas precisas, duraderas, se desea una etapa adicional, opcional, en la formación de la imagen gráfica final. Esta etapa podría proteger también imágenes hechas mediante la impresión con tintas basadas en colorantes. Cuando las partículas están presentes en la capa para formación de imágenes y el solvente se ha evaporado, se ha formado una porosidad inherente. La imagen puede fijarse mediante el uso de calor y presión en el sitio de la impresión, cuando se encuentre presente una capa de fusión térmica adyacente o si las partículas fueran a fundirse en el aglutinante. De esta manera las sales catiónicas multivalentes, solubles en solventes, proporcionan una rápida fijación de la tinta, mientras que esta etapa opcional de procesamiento por fusión térmica, proporciona una fijación de la tinta adicional y altamente duradera. La formulación de recubrimiento proporciona imágenes por chorro de tinta de alta calidad cuando se imprimen en una impresora HP DesignJet 2500Cp o HP DesignJet 3500CP. Cuando se recubren sobre una película de poliéster transparente, como el medio de base, la capa para formación de imágenes produce buenos gráficos (cuando están impresos) para aplicaciones de caja de iluminación, ambos con o sin un difusor. El uso de sales catiónicas multivalentes, solubles en solventes, en la capa para formación de imágenes de la presente invención, imparte un buen grado de resistencia al agua a las imágenes, después de la impresión con tintas para chorro de tinta, acuosas, basadas en pigmentos, con una impresora de chorro de tinta, y también cierta mejora en la resistencia al agua para formar imágenes impresas mediante chorro de tinta. Los recubrimientos pueden aplicarse también a películas de base opacas que proporcionen buenos medios receptores para el chorro de tinta, que se sequen muy rápidamente al tacto. Debido a que las sales catiónicas multivalentes, solubles en solventes, se usan en estas aplicaciones para formación de imágenes, opacas, se observa tanto un incremento en la resistencia al agua como en la mejora en la densidad de observación reflejada. Los recubrimientos con capacidades de fijación de la tinta, muestran por lo tanto utilidad como una capa para formación de imágenes para un medio receptor de chorro de tinta que puede aplicarse a una película de base (o a otro material en lamina, por ejemplo papel, papel sintético, etc) y ser impresos usando una impresora de chorro de tinta para proporcionar un cartel, pancarta, u otro tipo de imagen gráfica que sea substancialmente resistente al agua sin la necesidad de un recubrimiento transparente o laminado superior, y pueda colocarse afuera al menos por un corto periodo sin que la tinta se corra con la lluvia. Los artículos y procesos para el encapsulado por fusión térmica son útiles debido a que proporcionan un método mediante el cual un fabricante puede imprimir un gráfico usando la impresión por chorro de tinta, y luego pasa el material a través de una laminadora en caliente (potencialmente con o sin el uso de un laminado superior con fusión térmica) y encapsular la imagen. El gráfico del cual se ha formado la imagen, resultante, no se destiñe con el agua y esta protegido de los elementos y podría colocarse en exteriores inclusive bajo condiciones severas. El encapsulado del recubrimiento, que involucra el rellenado de los poros, hace que el recubrimiento y por lo tanto la imagen resultante sea más dura, más resistente al agua y potencialmente a los rayos ultravioleta. En los siguientes ejemplos no limitativos se encuentran modalidades adicionales.

Ejemplos 1-6 y Ejemplos Comparativos A-K Formulaciones de Recubrimiento Todas las formulaciones de recubrimiento fueron hechas mediante (1) disolviendo los sólidos del aglutinante en un solvente orgánico (en el caso del ejemplo de Paraloid AlOS se produjo una solución con 12.5% de sólidos, diluyendo 83.34 g del Paraloid AlOS, suministrado como 30% de sólidos en acetato de etilo, con 116.66 g de metiletilcetona); (2) disolver la sal en otro solvente orgánico y luego adicionar agua desionizada para el Ejemplo 1 únicamente; (3) mezclar la solución de aglutinante y la sal o la solución de sal para el ejemplo 1 únicamente; (4) adicionar las partículas opcionales y mezclarlas con un agitador colocado por arriba, y luego mezclar con alta cizalla en un dispersador Silverson L4R equipado con una cabeza estándar con un tamiz de desintegración. Los ejemplos de comparación omiten la adición de la sal a la solución.

Aplicación de las Formulaciones de Recubrimiento Todas las formulaciones resultantes se aplicaron como recubrimiento al espacio libre de una barra ranurada húmeda de 152 µm (6 milésimas de pulgada) sobre un poliéster traslúcido con calibre de 97 µm (3.8 milésimas de pulgada) con una capa de apresto de PVDC y se seco por dos minutos a 110°C (230°F) .

Análisis de las Capas para Formación de Imágenes Todos los medios receptores de chorro de tinta, recubiertos, se imprimieron con un patrón de prueba con colores sólidos del cían, magenta, amarillo y negro, rojo, verde y azul, aproximadamente 2.54 x 2.54 cm (una pulgada cuadrada) por color. La impresión se llevó a cabo en una impresora de chorro de tinta a color DesignJet 2500CP de Hewlett-Packard, equipada con tintas en base a pigmentos UV de Hewlwett-Packard, sobre medios de vinilo opacos UV ajustados a la mejor calidad. La impresión se realizó sobre láminas de 21.6 cm x 28 cm (8.5 pulgadas por 11 pulgadas) de los diferentes medios receptores de chorro de tinta. Los medios para chorro de tinta, impresos, traslúcidos, se colocaron contra el área blanca de una Carta Ocultadora Leneta (la forma 402C-2 de Leneta de Mahwah, NJ, Estados Unidos de Norteamérica) para el propósito de medir el color reflectivo. Las densidades ópticas del color reflectivo se midieron usando un medidor SPM-50 de Gretag (D65, 2 grados, absolutos) . Los medios impresos se lavaron después por un minuto bajo agua de la llave, desionizada, circulante, que fluía, aproximadamente a razón de un litro por minuto, la llave estaba dirigida sobre los siete cuadros de los medios, para cada color, aproximadamente con el mismo tiempo para todos los colores bajo la llave. Los medios impresos se dejaron después secar durante toda la noche (aproximadamente 16 horas) y luego se volvieron a medir en la misma forma que antes sobre la carta ocultadora de Leneta. El cambio de densidad se calculó para cada color sobre cada impreso y se dividió entre la densidad original para dar la fracción del color que había sido perdida durante el lavado (delta D/D(0)). La Tabla 1 muestra las formulaciones de recubrimiento para los ejemplos y ejemplos comparativos. La Tabla 2 muestra los valores Delta D/D0 para los ejemplos y ejemplos comparativos. Mientas más negativo era el valor, ocurrió mayor perdida del color después del lavado de la imagen con agua desionizada. Un valor que se aproxime a 0.0 es óptimo.

Mezcao antes e a a c n de sal al sistema de Material en forma de partículas/Aglutinante/Solvente Todos los polímeros Paraloid son de Rohm and Haas de Filadelfia, PA, Estados Unidos de Norteamérica El polímero VYHH es de Union Carbide of Danbury, CT, Estados Unidos de Norteamérica A partir de una revisión de la Tabla 2 para los ejemplos de comparación A-F, se puede ver que el tipo de aglutinante no genera en gran medida diferencias en la Delta D/D(0) para los diferentes colores primarios aditivos (RGB) y Substractivos (CMYK) para VYHH que muestra aparentemente cierta capacidad para fijar las tintas. Para el resto de los ejemplos y ejemplos comparativos, se usó el Paraloid B82, ofreciendo una comparación directa de los ejemplos de comparación B,G y H con los ejemplos 1-6. Aunque hubo cierta variación en los valores de Delta D/D(0) entre los ejemplos de comparación B,G y H probablemente debido a la variabilidad en el procedimiento de prueba simple, los ejemplos 1-6 (usando un AlBr3 hidratado para el ejemplo y un ZnBr2 anhidro para el resto) tuvieron consistente mejores valores Delta D/D(0) y el patrón es transparente. La comparación más detallada entre el ejemplo G de comparación y los ejemplos 2-4 muestra la mejora consistente en los valores Delta D/D(0) cuando se adiciona un mayor porcentaje en peso de sales catiónicas multivalente, solubles en solventes. Finalmente, los ejemplos 5 y 6 son mejores que los ejemplos de comparación I-K debido a que en los últimos se usan sales catiónicas monovalentes mientras que en los ejemplos 5 y 6 son multivalentes. De esta manera, la combinación de las Tablas 1 y 2 demuestran la inhibición inesperada en la migración de la tinta, usando sales catiónicas multivalentes, solubles en solventes, en la presente invención.

Ejemplo 7 Se hizo una solución en un recipiente hermético al agua, de 3.785 litros (1 galón), mezclando metiletilcetona (1822 g) y metilisobutilcetona (203 g) , agitando y adicionando pelotillas de Paraloid B82 (de Rohm & Haas) (345 g) y agitando vigorosamente con un agitador colocado por la - parte de arriba, hasta que se haya disuelto el polímero. Se adicionó Bromuro de Zinc (anhidro) (lOg) y se mezcló hasta que se disolvió. Se adicionó polvo de Luvicross M (621 g) y se mezcló bien con el agitador colocado por la parte de arriba. La mezcla se homogeneizó posteriormente durante 10 minutos para romper cualquier aglomerado de polvo de Luvicross M, usando un mezclador de alta velocidad Silversen L4R a velocidad máxima para proporcionar una mezcla con 32.5% de sólidos, con una relación en peso (R) de partículas a aglutinante, de 1.8:2 y una viscosidad Brookfield de aproximadamente lOOOcP a 30 RPM que es buena para recubrimiento. Esta formulación se aplicó como recubrimiento sobre una película transparente con calibre de 165 µm (6.5 milésimas de pulgada) Hostaphan 4507 disponible de Mitsubishi Polyester Film (anteriormente Hoechst Diafoil) . La mezcla de recubrimiento se aplicó como recubrimiento usando una barra ranurada ajustada para que tuviese un espacio libre de 200 micrones (8 milésimas de pulgada) arriba de la película, y se secó pasándola a través de tres zonas de un horno de secado, de aproximadamente 3.66 metros (12 pies) y una zona de secado con un trayecto de aproximadamente 7.31 metros (24 pies) a temperaturas de aire del horno de aproximadamente 104 °C (220°F), 116°C (240°F), 132°C(270°F) y 138 °C (280°F) . La velocidad de la hoja continua fue de 9 metros por minuto (30 pies por minuto) . La película es apropiada para la impresión en una impresora DesignJet 2500CP o 2000CP o 3500CP o 3000CP de Hewlett-Packard, usando ya sea tintas UV de HP (que contienen pigmentos) o las tintas para formación de imágenes (que contienen colorante) y usándose para una imagen iluminada desde atrás, en una caja de iluminación convencional. Se obtuvieron imágenes verdaderamente duraderas y precisas. Con la resolución de estas impresoras de aproximadamente 600 puntos por pulgada (dpi) , las imágenes pueden aproximarse a la calidad fotográfica, con el beneficio de que la imagen se imprime digitalmente. El uso de una película transparente como el medio de base se transforma en una película difusora, con la adición de la capa para formación de imágenes de la presente invención, debido a que la capa para formación de imágenes tiene una superficie tremendamente variada y un interior que dispersa y difunde la luz desde una fuente de iluminación desde atrás.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (18)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un medio receptor de imágenes caracterizado porque comprende un medio de base no poroso, que tiene sobre una superficie principal una capa para formación de imágenes, la capa para formación de imágenes comprende: a) un aglutinante insoluble en agua; b) partículas insolubles en agua e insolubles en solventes orgánicos, que tienen un tamaño promedio de partícula de aproximadamente 1 µm a 25 µm; y c) una sal catiónica multivalente, soluble en solventes orgánicos; la capa para formación de imágenes comprende una pluralidad de poros capaces de absorber una tinta líquida, en donde los poros tienen un volumen hueco de 20% a 80% del volumen de la capa para formación de imágenes, seca.

2. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas son partículas de poli (vinilpirrolidona) reticulada.

3. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la sal está compuesta de un catión seleccionado del grupo que consiste de zinc, aluminio, calcio, magnesio, cromo, y manganeso y un anión seleccionado del grupo que consiste de cloruro, bromuro, yoduro y nitrato.

4. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aglutinante se selecciona del grupo que consiste de copolímeros de ácido acrílico, poli (met) acrilatos, copolímeros de acetato de vinilo, acétales de polivinilo, poliuretanos, polímeros y copolímeros de cloruro de vinilo y combinaciones de los mismos .

5. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa para formación de imágenes tiene un espesor de recubrimiento húmedo, desde aproximadamente 50 µm hasta aproximadamente 500 µm.

6. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de sal varía desde aproximadamente 0.1% en peso hasta aproximadamente 10% en peso de la capa para formación de imágenes; en donde la cantidad de aglutinante varía desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de la capa para formación de imágenes; y porque la relación en peso del aglutinante en forma de partículas varía desde aproximadamente 1:1 hasta aproximadamente 9:1.

7. El medio de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el peso de recubrimiento seco, de la capa para formación de imágenes, varía desde aproximadamente 20 g/m2 hasta aproximadamente 80 g/m2.

8. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una capa de adhesivo sobre una superficie principal opuesta del medio de base.

9. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un sujetador mecánico sobre una superficie principal opuesta del medio de base.

10. El medio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los poros tienen un volumen hueco de 30% a 60% del volumen de la capa para formación de imágenes, seca.

11. Un método para preparar una capa para formación de imágenes, sobre un medio de base no poroso, para formar un medio receptor de imágenes, caracterizado porque comprende los pasos de: a) aplicar una formulación de recubrimiento en base a solventes, a un medio de base no poroso, sobre una superficie principal del mismo, en donde la formulación de recubrimiento en base a solventes, comprende: i) un aglutinante insoluble en agua, ii) partículas insolubles en agua e insolubles en solventes orgánicos que tienen un tamaño promedio de partícula de aproximadamente un µm a 25 µm, y iii) una sal catiónica multivalente soluble en solventes orgánicos, iv) un solvente orgánico; y b) evaporar el solvente orgánico para formar la capa para formación de imágenes, de manera tal que la capa para formación de imágenes comprenda una pluralidad de poros capaces de embeber una tinta líquida, en donde los poros tienen un volumen hueco de 20% a 80% del volumen de la capa para formación de imágenes, seca.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la sal comprende un catión seleccionado del grupo que consiste de zinc, aluminio, calcio, magnesio, cromo y manganeso y un anión seleccionado del grupo que consiste de cloruro, bromuro, yoduro y nitrato.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque las partículas comprenden partículas de polivinilpirrolidona reticulada.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la cantidad de sal varía desde aproximadamente 0.1 por ciento en peso hasta aproximadamente 10 por ciento en peso; en donde la cantidad de aglutinante varía desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso; y porque la relación en peso de las partículas respecto al aglutinante, varía desde aproximadamente 1:1 hasta aproximadamente 9:1.

15. Una imagen gráfica, caracterizada porque comprende: a) un medio receptor de imágenes de conformidad con la reivindicación 1, y b) tinta de chorro de tinta impresa sobre el mismo.

16. La imagen gráfica de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la sal está compuesta de un catión seleccionado del grupo que consiste de zinc, aluminio, calcio, magnesio, cromo y manganeso, y un anión seleccionado del grupo que consiste de cloruro, bromuro, yoduro y nitrato.

17. La imagen gráfica de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque las partículas comprenden partículas de polivinilpirrolidona reticulada.

18. La imagen gráfica de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque cantidad de sal varía desde aproximadamente 0.1 por ciento en peso hasta aproximadamente 10 por ciento en peso de la capa para formación de imágenes; en donde la cantidad de aglutinante varía desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de la capa para formación de imágenes; y porque la relación en peso de partículas respecto al aglutinante, varía desde aproximadamente 1:1 hasta aproximadamente 9:1.