El uso de un fluido de marcado (230) para marcar sustratos de vinilo (348) mediante impresión por inyección de tinta,

comprendiendo el fluido de marcado: una dispersión de un pigmento en un vehículo líquido, comprendiendo dicho vehículo líquido: una parte de agua; y una parte no acuosa, en el que dicha parte no acuosa comprende al menos un disolvente ablandador del material de vinilo seleccionado de acetato de 2-butoxietilo, 2-pirrolidinona, dimetilsulfóxido, acetonitrilo, acetona, nitrometano, dietilenglicol-monometil éter, 2-butoxietilacetato, gamma-butirolactona y carbonato de propileno; en el que al menos un disolvente ablandador del material de vinilo constituye el 5% en peso o más del vehículo líquido y, al retirar la parte acuosa, el disolvente permanece en el fluido de marcado (230) y facilita el ablandamiento de un sustrato de vinilo (348)

El objeto de la presente invención está exclusivamente definido por las reivindicaciones adjuntas 1 a 3. Cualquier materia objeto adicional contenida en la descripción, ejemplos y/o dibujos que no esté cubierta por las reivindicaciones se presenta sencillamente para ilustrar la invención.

Las tintas acuosas para sistemas de inyección de tinta para imprimir materiales de vinilo requieren el secado por calor para retirar los componentes del vehículo volátiles. En la mayoría de las tintas acuosas, el componente principal es agua que es relativamente fácil de retirar con calor debido a su bajo punto de ebullición (100º C). Más problemáticos son los glicoles y otros disolventes humectantes con altos puntos de ebullición (>200º C). Aunque algunos de estos compuestos se pueden volatilizar y retirar con calor, mucho otros no pueden. Aquellos que pueden ser retirados con calor a menudo se secan muy lentamente, y requieren altos niveles de calor y tiempos de calentamiento prolongados para completar la retirada. Debido a la lenta cinética, el secado debe continuar mucho después de la deposición de la tinta, lo que disminuye el rendimiento potencial de la impresora. Los altos niveles de calor pueden perjudicar también el sustrato y originar un daño potencial.

El procedimiento de secado es también importante debido a que los humectantes de tinta para inyección de tinta más comunes tienen un efecto adverso en las propiedades mecánicas de la película de tinta seca. La resistencia al rayado, la adherencia y la resistencia a rozaduras en húmedo y en seco pueden resultar significativamente afectadas por la presencia de co-disolventes residuales. En casos extremos, la película de tinta no se seca nunca, y se borra fácilmente del material de vinilo. Sin embargo, los co-disolventes humectantes se requieren generalmente en tintas para inyección de tinta para minimizar el atascamiento de las boquillas que se produce cuando la evaporación reseca las boquillas, un resultado conocido en la técnica como “decap”. Sin dichos co-disolventes, la vida útil de los lápices de inyección de tinta se acortaría de forma significativa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1a es un diagrama de dispersión en XYZ de los datos de ablandamiento en función de parámetros de solubilidad parcial Hansen para una variedad de disolventes usados para escoger los disolventes adecuados para las realizaciones de la descripción.

La Figura 1B es una proyección en XY de los datos de ablandamiento en función de los ejes de enlace de hidrógeno y de interacción polar de los parámetros de solubilidad parcial Hansen de la Figura 1. La Figura 2 es una vista en perspectiva de un corte de un depósito de fluido de marcado según una realización de la descripción. La Figura 3 es un diagrama de bloques de un dispositivo de formación de imágenes según una realización adicional de la descripción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La materia objeto de la presente invención son usos según las reivindicaciones 1 a 3.

En la siguiente descripción detallada de las presentes realizaciones, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman una parte de la misma, y en los que se muestra, a modo de ilustración, realizaciones específicas de la descripción que se pueden poner en práctica. Estas realizaciones se describen con suficiente detalle para permitir que los expertos en la técnica pongan en práctica la material objeto de la descripción, y se entenderá que se pueden utilizar otras realizaciones y que se pueden hacer cambios de procedimiento, químicos o mecánicos sin apartarse del alcance de la presente descripción. La siguiente descripción detallada, por lo tanto, no se tiene que tomar en sentido de limitación y el alcance de la presente descripción se define por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Las diversas realizaciones implican fluidos de marcado para el marcado de sustratos de vinilo, tal como mediante impresión por inyección de tinta. Los fluidos de marcado típicos tienen una base acuosa, que tiene como principal constituyente agua. Sin embargo, también pueden estar generalmente presentes una variedad de diferentes agentes tales como agentes tensioactivos, aglutinantes, co-disolventes, agentes de tamponamiento, biocidas, agentes secuestrantes, modificadores de la viscosidad y agua. Las diversas realizaciones contribuyen tanto al secado del fluido de marcado como a la unión del pigmento al sustrato de vinilo ablandando o hinchando una superficie del sustrato de vinilo, con lo que se absorbe, de este modo, una parte del vehículo del fluido de marcado y se permite que el pigmento se adhiera al sustrato.

Para las diversas realizaciones, el fluido de marcado contiene uno o más colorantes o pigmentos dispersables en partículas o que se pueden suspender o dispersar en el vehículo líquido. Los pigmentos pueden incluir pigmentos dispersos en tensioactivos, tratados en superficie o unidos a polímeros. Los pigmentos unidos a polímeros incluyen pigmentos que tienen un polímero unido de forma covalente a la superficie del pigmento, un polímero adsorbido o injertado en la superficie del pigmento, o un pigmento al menos parcialmente encapsulado por un polímero. Dichos tratamientos superficiales o uniones con polímeros pueden ayudar a que el pigmento se disperse y/o permanezca sustancialmente disperso en un vehículo líquido. La adherencia y la resistencia a la fricción se proporciona o bien mediante la unión con el polímero, o mediante agentes aglutinantes polímeros añadidos. Los agentes aglutinantes polímeros pueden ser o bien solubles en el vehículo de la tinta o bien estar dispersos como materiales en partículas. Un ejemplo de realización es el uso de un agente aglutinante de látex acrílico.

Para las diversas aplicaciones, el vehículo del fluido de marcado contiene además al menos un co-disolvente que es al menos parcialmente miscible con agua, menos volátil que el agua y es capaz de ablandar el material de vinilo. Las diversas realizaciones incluyen tales co-disolventes en una cantidad suficiente para permanecer en un sustrato de vinilo después de que el agua procedente del fluido de marcado es retirada durante el secado. La cantidad que permanece es eficaz para ablandar el sustrato de vinilo. El ablandamiento, o hinchamiento, del sustrato de vinilo facilita la adherencia del pigmento y/o el agente aglutinante del fluido de marcado.

En esta memoria se identifican diversos disolventes que se secan rápidamente cuando se aplican a películas de vinilo calientes. Sin embargo, estos disolventes no se evaporan inmediatamente, sino que más bien hinchan y penetran en la película de vinilo. Dichos disolventes se pueden combinar con otros componentes de formulaciones de fluidos de marcado clásicos para producir un fluido de marcado inyectable. Después de aplicar el fluido de marcado, una vez que el agua ha sido retirada, el vehículo del fluido de marcado restante actúa como un disolvente para la película de vinilo. Los disolventes residuales en el fluido de marcado ablandan y penetran en el material de vinilo, lo cual permite que el fluido de marcado se seque mucho más rápido que lo que permite una única evaporación simple del disolvente. Los disolventes residuales pueden resultar atrapados en una matriz compuesta por los componentes de la película de vinilo y cualquier polímero de pigmento/aglutinante en el fluido de marcado. Usando esta técnica, se pueden incorporar en un fluido de marcado pequeñas cantidades de componentes de vehículos de tinta no volátiles (tales como LEG-1) sin que se origine un deterioro significativo de las propiedades de durabilidad.

Para la elección de los candidatos para las reivindicaciones de esta descripción, se ensayaron disolventes puros en material de vinilo calandrado Flexcon Busmark para determinar el poder de ablandamiento o bien a temperatura ambiente (RT) o a 80º C. Se añadieron tres gotas de disolvente puro a la superficie del material de vinilo y se cubrió para evitar la evaporación. Para el ensayo a 80º C, el material de vinilo se calentó en una placa calefactora. Después de 3 minutos, se inspeccionó el material de vinilo para determinar la interacción con el disolvente. Este escenario se destinó a simular el ambiente que se podría obtener después de la evaporación del agua desde un fluido de marcado que contiene dichos disolventes.

10 Los disolventes se separaron en 5 categorías subjetivas: 1 = sin marcas observables o hinchamiento del material de vinilo; 2 = sin marcas o con marcas débiles; 3 = con marcas débiles; 4 = ablandamiento y marcado visibles...

1. El uso de un fluido de marcado (230) para marcar sustratos de vinilo (348) mediante impresión por inyección de tinta, comprendiendo el fluido de marcado:

una dispersión de un pigmento en un vehículo líquido, comprendiendo dicho vehículo líquido:

una parte de agua; y una parte no acuosa, en el que dicha parte no acuosa comprende al menos un disolvente ablandador del material de vinilo seleccionado de acetato de 2-butoxietilo, 2-pirrolidinona, dimetilsulfóxido, acetonitrilo, acetona, nitrometano, dietilenglicol-monometil éter, 2-butoxietilacetato, gamma-butirolactona y carbonato de propileno; en el que al menos un disolvente ablandador del material de vinilo constituye el 5% en peso o más del vehículo líquido y, al retirar la parte acuosa, el disolvente permanece en el fluido de marcado (230) y facilita el ablandamiento de un sustrato de vinilo (348)

2. El uso según la reivindicación 1, en el que el pigmento es un pigmento disperso en un tensioactivo, tratado en superficie, o unido a un polímero.

3. El uso según la reivindicación 1 ó 2, en el que al menos un disolvente

ablandador del material de vinilo está presente en una cantidad de 5% en peso a 30% 25 en peso del vehículo líquido.