PT2460666E - Método para tingir uma película óptica com impressão por transferência térmica - Google Patents

Description

ΡΕ2460666 1

DESCRIÇÃO

"MÉTODO PARA TINGIR UMA PELÍCULA ÓPTICA COM IMPRESSÃO POR TRANSFERENCIA TÉRMICA" A presente invenção refere-se a um método para tingir películas ópticas compreendendo um passo de impressão por transferência térmica. A presente invenção também se refere a uma composição líquida de revestimento para formar uma camada lavável para recepção de imagem, utilizável no método da presente invenção.

Sabe-se como tingir directamente lentes oftálmicas de vidro orgânico pela imersão do substrato de lente, eventualmente coberto com uma camada de primário e/ou com um revestimento duro, num banho quente de corante disperso. Esses métodos de tingimento directo são, contudo, sempre dependentes do operador. Além disso, os revestimentos duros facilmente tingíveis padecem geralmente de fraca resistência aos riscos e os primários de fácil impressão padecem de fraca adesão ao substrato, o que resulta em episódios de descolamento.

Um método alternativo para fabricar lentes oftálmicas tingidas é o de, primeiro, preparar películas plásticas ópticas tingidas que podiam então ser aderidas, por exemplo, por meio de adesivos sensíveis a pressão ou 2 ΡΕ2460666 adesivos de fusão a quente, sobre substratos de lente não tingidos. Um método desses seria especialmente interessante se permitisse o uso de métodos de impressão conhecidos e de impressoras já disponíveis, tais como métodos de impressão por transferência térmica em foto-impressoras. De facto, desenvolver um processo para a impressão por transferência térmica de películas ópticas permitiria a criação de quase qualquer padrão colorido sobre substratos ópticos, especialmente lentes oftálmicas, usando dispositivos de impressão comuns tais como impressoras por transferência térmica. 0 pedido EP 1 683 645 descreve um método de tingir lentes ópticas, compreendendo o referido método revestir o substrato de uma lente óptica com uma camada porosa para recepção da tinta, aplicar por impressão a jacto de tinta uma tinta aquosa sobre a referida camada de recepção da tinta, aquecer a lente óptica com a camada de recepção da tinta impressa para transferir o corante da referida camada para o substrato subjacente e, então, remover a camada de recepção da tinta. Este método envolve a impressão por jacto de tinta sobre a lente e, consequentemente, exige impressoras a jacto de tinta específicas. 0 pedido US 5 393 725 visa um método de impressão compreendendo revestir uma película de plástico, tal como uma película PET, com uma camada de recepção de imagem preferivelmente fabricada em resina de éster celulósico e 3 ΡΕ2460666 imprimir uma imagem sobre a referida camada de recepção de imagem por meio de uma impressora para transferência térmica (CVP-G500 da Sony Co., Ltd) . A camada de recepção da tinta, ao contrário da camada de recepção da tinta no pedido EP 1 683 645, não é removida depois da impressão e contém o corante de sublimação que forma a imagem. Para conferir resistência mecânica satisfatória à referida camada de recepção de imagem, um agente de ligação cruzada polifuncional (Takenate D110N, um aducto de carbamato de trimetilolpropano com diisocianato de xilileno) é adicionado à composição da camada para recepção da imagem. As peliculas obtidas pelo método do pedido US 5 393 725 não podem ser usadas como peliculas ópticas para aderência a lentes oftálmicas visto terem fraca transparência devida à camada para recepção da imagem que contém o corante e que não é removida depois da impressão. 0 pedido US 5 834 398 também visa um material para recepção de transferência térmica de sublimação com uma camada de recepção de imagem reticulada. Quanto ao pedido US 5 393 725, a camada para recepção da imagem é uma camada permanente e não é removida depois da impressão por transferência térmica e as resultantes peliculas impressas não são adequadas para aderência a substratos de lentes oftálmicas visto lhes faltar transparência. 0 objecto da presente invenção é fornecer um método para imprimir peliculas ópticas usando um método de transferência térmica e uma impressora, sendo que o 4 ΡΕ2460666 referido método não padece do inconveniente da técnica anterior que resulta do embaciamento da camada para recepção da imagem. A ideia subjacente da presente invenção era a de, temporariamente, revestir uma camada de recepção de imagem (como no pedido EP 1 683 645 atrás referido) sobre um substrato de película óptica, e remover a referida camada de recepção de imagem depois da impressão por transferência térmica de um corante de sublimação e um passo de tratamento térmico transferindo pelo menos parte do corante de sublimação da camada para recepção de imagem no substrato subjacente de película óptica. Depois do referido segundo passo de transferência térmica, pelo menos parte do corante já não está na camada de recepção de imagem. Esta camada pode então ser removida do substrato, deixando um padrão colorido ou imagem no substrato de película óptica subjacente. Remover a camada de recepção de imagem suprime qualquer problema relacionado com transparência insuficiente .

Para remover facilmente a camada de recepção de imagem por meio de solventes não agressivos, era necessário encontrar um agente de "cura" adequado que conferisse resistência mecânica suficiente à camada de recepção de imagem durante o primeiro passo de impressão por transferência térmica numa impressora por transferência térmica e a qual não iria evitar lavar a camada de recepção de imagem depois de transferir o corante de sublimação, num 5 ΡΕ2460666 segundo passo de transferência térmica, até ao subjacente substrato de película óptica transparente.

Descobriu-se que os isocianatotrialcoxissilanos produzem resistência mecânica adequada e boa capacidade de lavagem a uma camada temporária de recepção de imagem. A presente invenção visa um método para tingir películas ópticas que compreende os seguintes passos sucessivos: a) revestir uma composição liquida sobre uma pelicula óptica compreendendo, num solvente orgânico miscivel em água, 1 parte de acetato butirato de celulose (ABC), peso, preferivelmente de diciclo-hexilo, 0,1 até 2 partes em 0,15 até 1 parte em peso, de ftalato 0,1 até 1 parte em peso, preferivelmente 0,15 até 0,8 partes em peso, de isocianatoalquil-trialcoxissilano, e pelo menos 0,5 moles, preferivelmente desde 0,8 até 5 moles, de H2O por mole de grupos alcoxi hidrolisáveis de isocianatoalquiltrialcoxissilano, 6 ΡΕ2460666 b) submeter a referida composição revestida a um passo de secagem de maneira a formar uma camada de recepção de imagem em ABC, sobre a película óptica, c) imprimir a camada de ABC seca para a recepção da imagem com um corante de sublimação por meio de uma impressora de transferência térmica, d) submeter a resultante película impressa e camada de ABC para recepção da imagem até um tratamento térmico de maneira a transferir o corante de sublimação impresso da camada de recepção de imagem para a película óptica subjacente, e e) remover a camada de ABC para recepção da imagem por meio de um solvente adequado. A composição líquida revestida no passo a) sobre a película óptica deve ser uma solução transparente dos componentes no solvente. Resíduos insolúveis possíveis têm de ser eliminados antes do revestimento. 0 revestimento da composição líquida pode ser efectuada de acordo com qualquer método de revestimento conhecido. 0 método de revestimento preferido é o revestimento por rotação. 0 acetato butirato de celulose é comummente usado em camadas de recepção de imagem para meios de registo de transferência térmica de sublimação. 0 peso molecular em média ponderada do acetato butirato de celulose está, 7 ΡΕ2460666 vantajosamente, compreendido entre 8 000 e 150 000, preferivelmente entre 10 000 e 70 000. O acetato butirato de celulose deve ter um grau de esterificação que permita a completa dissolução no solvente miscivel em água para a composição liquida de revestimento. O seu grau de acetilação pode ir, por exemplo, desde 2 até 30% e o seu grau de butiração desde 17 até 60%.

Esses acetatos butiratos de celulose estão disponíveis comercialmente, por exemplo, da Eastman Kodak, sob as designações de CAB551-a01, CAB 551-0.2, CAB551-0.2, CAB 531-1, CAB500-1, CAB-500-5, CAB-553-0.4, CAB-381-2, CAB-381-0.1, CAB-381-0, CAB-381-0.5BP, CAB-381-2, CAB-381-2BP, CAB-381-20, CAB381-20BP e CAB-171-15S. O acetato butirato de celulose (por exemplo CAS n° 9004-36-8) também é vendido pela Sigma-Aldrich. O uso de ftalato de diciclo-hexilo em camadas permanentes de recepção de imagem é conhecido como aumentando a afinidade do corante das camadas de recepção de imagem por transferência térmica. Este composto é disponibilizado, por exemplo, pela Osaka Organic Chem. Co., Ltd.

Vantajosamente, o isocianatoalquiltrialcoxissila-no é seleccionado a partir de isocianato (C1-3 alquil) tri (C1-3 alcoxi)silanos, isto é, apenas tem grupos alquilo e alcoxi inferiores com desde 1 até 3 átomos de carbono. Os grupos alcoxi são, preferivelmente, grupos metoxi e etoxi. Os ΡΕ2460666 requerentes obtiveram excelentes resultados com isocianato-propiltrietoxissilano. Este terceiro componente da composição liquida de revestimento apenas tem um grupo isocianato e, portanto, não resultará em camadas de ABC altamente reticuladas, permitindo por isso a fácil remoção da camada temporária para recepção da imagem no fim do método da presente invenção, por meio de um solvente adequado. Contudo, graças aos seus três grupos alcoxissilano hidrolisáveis é objecto de uma reacção sol-gel (hidró-lise/condensação). Sem pretender ficar-se ligado a qualquer teoria, crê-se que a rede Si-0 tridimensional formada por este terceiro componente confere resistência mecânica suficiente à camada de recepção de imagem durante o primeiro passo de transferência térmica (passo de impressão c)) do método da presente invenção. 0 passo a) e o passo e) usam um solvente para, respectivamente, dissolver todos os componentes da composição liquida de revestimento ou para dissolver e eliminar a camada de recepção de imagem depois do tratamento térmico do passo d).

Tal como atrás referimos, o solvente no passo a) deve ser miscivel com água. Álcoois inferiores tal como metanol ou etanol, apesar da sua miscibilidade com água, não podem ser usados apenas para o passo a) visto, geralmente, não dissolverem o ABC. Os solventes preferidos para preparar a composição liquida de revestimento do passo 9 ΡΕ2460666 a) são seleccionados a partir de acetona, metiletilcetona, acetato de etilo e tetra-hidrofurano.

Estes solventes também podem ser vantajosamente usados para o passo e). A remoção da camada de recepção de imagem pode, contudo, também ser implementada com solventes adequados que não são misciveis com água tais como misturas de tolueno/etanol ou misturas de cloreto de metile-no/isopropilo.

Claro que um especialista entenderá que os solventes nos passos a) e e) devem ser completamente inertes em direcção à pelicula óptica a ser impressa. Mesmo o aumento de volume parcial da película óptica subjacente pelo solvente poderia conduzir a embaciamento indesejável ou defeitos ópticos na película tingida final.

Qualquer película de polímero transparente pode ser usada como película óptica na presente invenção.

Uma película óptica preferida é uma película de poli(tereftalato de etileno) mas podia também usar-se triacetato de celulose. Uma mistura de metiletilcetona/eta-nol seria então um solvente preferido.

Depois do revestimento com a composição líquida de revestimento, preferivelmente por revestimento por rotação, a película óptica com a camada revestida é submetida a um passo de secagem de maneira a evaporar o 10 ΡΕ2460666 solvente, água e álcool inferior formado pela reacção de hidrólise/condensação do isocianatoalquiltrialcoxissilano. A secagem é preferivelmente efectuada aquecendo a película óptica revestida até uma temperatura compreendida na gama de 80 até 120°C, durante um período de tempo compreendido na gama de 0,5 horas até 2 horas. A composição líquida de revestimento tem, vantajosamente, um teor total em sólidos compreendido entre 2 e 20% em peso, preferivelmente entre 3 e 15% em peso, e é preferivelmente revestida no passo a) numa quantidade que resulta numa camada para recepção da imagem seca com uma espessura entre 1 pm e 50 pm. A película óptica, revestida e seca, pode então ser impressa directamente por meio de qualquer sistema de impressão por transferência térmica convencional, preferivelmente numa foto-impressora de sublimação por transferência térmica.

Os corantes sublimáveis para uso na presente invenção incluem corantes dispersos sublimáveis, corantes solúveis em óleo e corantes básicos que sublimam a uma temperatura superior a 60°C.

Exemplos específicos de corantes sublimáveis são: C.I. Disperse Yellow 1, 3, 8, 9, 16, 41, 54, 60, 77 e 116, 11 ΡΕ2460666 C.I. Disperse Reds 1, 4, 6, 11, 15, 17, 55, 59, 60, 73 e 83, C.I. Disperse Blues 3, 14, 19, 26, 56, 60, 64, 72, 99 e 108, C.I. Solvent Yellows 77 e 116, C.I. Solvent Reds 23, 25 e 27, C.I. Solvent Blues 36, 63, 83 e 105.

Contrariamente aos métodos de impressão da técnica anterior descritos nos pedidos US 5 393 725 e US 5 834 398, o método da presente invenção compreende um passo d) onde a película óptica com a camada de recepção de imagem é submetida, depois do passo de impressão por transferência térmica c) , a um passo adicional de aquecimento de maneira a transferir o corante de sublimação impresso da camada de recepção de imagem para a película óptica subjacente. O corante pode ser parcial ou totalmente transferido para a película óptica. A camada de recepção de imagem não fica necessariamente com pouco corante depois do tratamento térmico do passo d).

A película óptica com a camada de recepção de imagem impressa obtida no passo c) é preferivelmente aquecida até uma temperatura compreendida na gama de 130°C 12 ΡΕ2460666 até 170°C, preferivelmente de 140°C até 160°C, durante um período de tempo compreendido na gama de 1 até 3 horas, preferivelmente de 90 até 150 minutos. Quanto maior for a temperatura e mais longo o passo de aquecimento, tanto mais corante de sublimação será transferido da camada de recepção de imagem para a película óptica subjacente.

Depois deste segundo passo de transferência térmica, a camada de recepção de imagem é removida da película óptica por lavagem com um solvente tal como o que atrás foi descrito. Este passo de lavagem e) pode compreender ainda ultrassonificação.

Tanto quanto o requerente sabe, as resultantes películas ópticas tingidas contendo corantes de sublimação na própria película óptica e não numa camada de recepção de imagem que cobre a película óptica não foram descritas antes e, consequentemente, também constituem objecto da presente invenção. O mesmo se aplica, claro, também a qualquer artigo óptico compreendendo esse tipo de película óptica tingida aderida a pelo menos uma das suas superfícies. A aderência pode ser obtida, por exemplo, por meio de qualquer adesivo sensível a pressão conhecido ou adesivo de fusão a quente, desde que este adesivo não diminua significativamente a transparência do artigo resultante. 13 ΡΕ2460666 0 referido artigo óptico é, preferivelmente, uma lente e mesmo mais preferivelmente uma lente oftálmica.

Finalmente, a presente invenção também visa uma composição liquida de revestimento para implementar o método atrás descrito, compreendendo a referida composição, num solvente orgânico miscivel em água, preferivelmente acetona, 1 parte de acetato butirato de celulose (ABC), 0,1 até 2 partes em peso, preferivelmente 0,15 até 1 parte em peso, de diciclo-hexil ftalato, 0,1 até 1 parte em peso, preferivelmente 0,15 até 0,8 partes em peso, de isocianatoalquiltri-alcoxissilano, preferivelmente isociana-topropiltrietoxis-silano, e pelo menos 0,5 moles, preferivelmente desde 0,8 até 5 moles, de H2O por mole de grupos alcoxi hidrolisáveis de isocianatoalquiltrialcoxissilano.

Exemplos

Quatro composições liquidas de revestimento (Formulações 1 a 4) com concentrações variáveis de isopropil-trietoxissilano (IPTEOS) são preparadas dissolvendo 1 g de 14 ΡΕ2460666 acetato butirato de celulose (CAS-No. 9004-36-8, número de produto 180963 ou 419052, da Sigma-Aldrich) , 0,25 g de diciclo-hexil ftalato (CAS-No. 84-61-7, número de produto 306150 da Sigma-Aldrich) e desde 0 até 0,75 g de IPTEOS em 12,5 ml de acetona de grau técnico com um teor em água suficiente para hidrolisar todos os grupos etoxi de IPTEOS.

As referidas Formulações 1 a 4 são então revestidas por rotação sobre películas de PET com 80 pm até uma camada com a espessura de 50 μιη.

Depois de secas, as películas revestidas com uma camada de recepção de imagem foram impressas uniformemente com um corante de sublimação castanho por meio de uma foto-impressora Cannon Selphy CP760.

As amostras impressas foram então submetidas a um tratamento térmico durante 2 horas a 150°C. A camada de recepção de imagem é então removida por lavagem em acetona. A tabela que se segue mostra os valores de transmissão (vT) como definidos na ISO 13666:1998, e os valores de embaciamento (E) (ambos medidos por meio de um medidor Haze Guard XL-211 plus usando o método Standard ISO 8930-3 (gama de comprimento de onda desde 380 nm até 780 nm) para valores de transmissão e ASTM D 1003-00 para valores de embaciamento) da pelicula óptica a diferentes fases do processo atrás referido, ou seja: 15 ΡΕ2460666 a) depois do revestimento por rotação e secagem das composições (Formulações 1 a 4) , b) depois da impressão com uma foto-impressora Cannon Selphy CP760, c) depois de um tratamento térmico de 2 horas a 150 °C, e d) depois de remover a camada temporária de recepção de corante por lavagem com acetona.

Formulação IPTEOS/g de AEG a) Depois do revestimento por rotação b) Depois da impressão c) Depois do tratamento térmico d) Depois da lavagem vT(%) E VT (%) E vT (%) E vT(%) E 1 - 93,9 15,0 44,8 2,2 43,9 26,0 58,1 0,89 2 0,25g 96,0 23,3 31,6 2,2 31,7 15,6 47,8 0,91 3 0,5g 95,5 2,1 19,0 1,9 18,8 25,8 23,6 0,69 4 0,75g 94,4 0,23 12,2 2,2 13,0 24,7 28,5 0,86 A camada de recepção de imagem preparada sem qualquer IPTEOS apresentava resistência mecânica insuficiente e estava parcialmente descolada da pelicula de PET subjacente durante o passo de impressão.

As camadas de recepção de imagem preparadas com 0,25 g, 0,5 g e 0,75 g de IPTEOS por grama de ABC apresentavam uma boa aderência à pelicula de PET e não ΡΕ2460666 foram danificadas durante o passo de impressão na foto-impressora . A tabela acima mostra que o aumento da concentração de IPTEOS na composição liquida de revestimento diminui a transmissão, ou seja, aumenta a intensidade da cor das películas finais de PET tingidas com o vermelho.

Lisboa, 22 de abril de 2013

Claims (7)

1. ΡΕ2460666 1 REIVINDICAÇÕES 1. Um método para tingir películas ópticas compreendendo os seguintes passos sucessivos: a) revestir sobre uma película óptica uma composição líquida compreendendo, num solvente orgânico miscível em água, 1 parte de acetato butirato de celulose (ABC), 0,1 até 2 partes em peso, preferivelmente 0,15 até 1 parte em peso, de ftalato de diciclo-hexilo, 0,1 até 1 parte em peso, preferivelmente 0,15 até 0,8 partes em peso de isocianato-alquiltri- alcoxissilano, e pelo menos 0,5 moles, preferivelmente de 0,8 até 5 moles, de H20 por mole de grupos alcoxi hidrolisáveis de isocianatoalquiltrialcoxissilano, b) submeter a referida composição revestida a um passo de secagem de maneira a forma uma camada de ABC para recepção de imagem sobre a película óptica, 2 ΡΕ2460666 c) imprimir a camada de ABC para recepção de imagem seca com um corante de sublimação, por meio de uma impressora de transferência térmica, d) submeter a película impressa resultante e a camada de ABC para recepção de imagem a um tratamento térmico de maneira a transferir o corante de sublimação impressa da camada de recepção de imagem para a película óptica subjacente, e e) remover a camada de ABC para recepção de imagem por meio de um solvente adequado. 2. 0 método de acordo com a reivindicação 1, em que o isocianatoalquiltrialcoxissilano é isocianatopropil-trialcoxissilano. 3. 0 método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, em que o solvente miscível em água do passo (a) e o solvente usado no passo e) são seleccionados, independentemente, a partir do grupo consistindo em acetona, metil- e etilcetona, acetato de etilo e tetra-hidrofurano. 4. 0 método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a película óptica é uma película de poli(tereftalato de etileno). 3 ΡΕ2460666 5. 0 método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que a camada de recepção de imagem, seca tem uma espessura de entre 1 pm e 50 pm.
2. 6. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que o tratamento térmico compreende aquecer a pelicula óptica resultante e a camada impressa de recepção de imagem até uma temperatura compreendida na gama de 130°C até 170°C, durante um periodo de tempo compreendido na gama de 1 até 3 horas, preferivelmente de 90 até 150 minutos.
3. 7. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que a impressora de transferência térmica usada no passo c) é uma foto-impressora de sublimação .
4. 8. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que o passo de remoção e) compreende ainda ultrassonificação.
5. 9. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que o passo de revestimento a) é um passo de revestimento por rotação.
6. 10. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que a composição liquida revestida no passo a) tem um teor em sólidos total compreendido entre 2 e 20% em peso, preferivelmente entre 3 e 15% em peso. ΡΕ2460666
7. 11. Composição líquida para implementar o método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, compreendendo a referida composição, num solvente orgânico miscível em água, preferivelmente acetona, 1 parte de acetato butirato de celulose (ABC), 0,1 até 2 partes em peso, preferivelmente 0,15 até 1 parte em peso, de ftalato de diciclo-hexilo, 0,1 até 1 parte em peso, preferivelmente 0,15 até 0,8 partes em peso de isocianato-alquiltrial-coxissilano, preferivelmente isocianatopropil-trialcoxis-silano, e pelo menos 0,5 moles, preferivelmente de 0,8 até 5 moles, de H20 por mole de grupos alcoxi hidrolisáveis de isocianatoalquiltrialcoxissilano. Lisboa, 22 de abril de 2013 1 ΡΕ2460666 REFERENCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição - EP188364SA * US 5834 338 A * LSS533372SA