DE102014016674A1

DE102014016674A1 - Beschichtungszusammensetzung für ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial

Info

Publication number: DE102014016674A1
Application number: DE102014016674.0A
Authority: DE
Inventors: Axel Niemöller; Manfred Schäfer; Roy Keulders
Original assignee: Sihl GmbH
Current assignee: Sihl GmbH
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-12
Also published as: US9796867B2; US20160130456A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtungszusammensetzung für ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial, einen Gegenstand, der diese Beschichtungszusammensetzung in Form von mindestens einer heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht enthält, ein Verfahren zur Aufbringung graphischer Information auf die Oberfläche eines Objekts unter Verwendung eines heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials, das diese Beschichtungszusammensetzung enthält und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Beschichtungszusammensetzung.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtungszusammensetzung für ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial, einen Gegenstand, der diese Beschichtungszusammensetzung in Form von mindestens einer heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht enthält, ein Verfahren zur Aufbringung graphischer Information auf die Oberfläche eines Objekts unter Verwendung eines heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials, das diese Beschichtungszusammensetzung enthält und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Beschichtungszusammensetzung.
Tintenstrahldruck ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Aufbringung graphischer Information und Bilder, inklusive mehrfarbigen Bildern, auf ein Substrat. In einem solchen Verfahren werden lösungsmittelhaltige Tintentröpfchen aus einer Düse auf ein absorbierendes Substrat, zum Beispiel Papier, abgeschieden, um das Bild zu bilden. Eine schnelle Absorption der Tinte in das Substrat ist eine Voraussetzung für eine gute Bildqualität und um Bilder mit einem großen Farbumfang und ohne Druckfehler zu erhalten. Die meisten Substrate benötigen eine spezielle Tintenstrahltinte absorbierende Beschichtung für gute Druckergebnisse. Die Tintenstrahlbeschichtungsformulierungen müssen an das spezielle Substrat angepasst werden, Papiere benötigen beispielsweise andere Beschichtungen als Filme. Weiterhin gibt es eine Vielzahl an Substraten, die nicht in guter Qualität durch direktes Tintenstrahldrucken mit einem Bild versehen werden können, inklusive zum Beispiel Substraten, die aus Glas, Metall, Plastik und ähnlichem hergestellt sind.
Aus diesem Grund sind Bildübertragungsmaterialien entwickelt worden, die einen Film eines leicht bedruckbaren Materials enthalten. Der tinteaufnehmende Film des Bildübertragungsmaterials wird üblicherweise zuerst bedruckt und dann übertragen und mittels einer oder mehrerer geeigneter Haftschichten an verschiedenen Substraten befestigt, inklusive nicht absorbierenden, empfindlichen, sehr dünnen oder sehr dicken Materialien und/oder solchen mit unebenen Oberflächen, die nicht ohne weiteres mit graphischer Information oder einem Bild mittels direktem Tintenstrahldruckverfahren ausgestattet werden können.
Um Bilder hoher Qualität bereitstellen zu können, die sich auf ein breites Spektrum an Materialien aufbringen lassen, sollte ein Bildübertragungsmaterial transparent und im Wesentlichen farblos sein, so dass nach der Übertragung auf ein bestimmtes Substrat im Wesentlichen nur die Information/das Bild, welches durch dieses Material zur Verfügung gestellt wird, durch einen Beobachter wahrgenommen wird, aber keine unbedruckten Teile des Übertragungsmaterials. Idealerweise ist ein solches Übertragungsmaterial in der Lage, an einem breiten Spektrum unterschiedlicher Substratmaterialien zu haften, inklusive Materialien, die aus Metall, Glas, Holz, Plastik, Keramik, Elastomeren, Gummi, Gewebe, Textilien, Papier, Karton und ähnlichen sowie Mischungen derselben hergestellt sind, ohne auf diese beschränkt zu sein.
WO 2008/002795 A1 beschreibt Bildübertragungsfilme für graphische Substrate, welche auf ein graphisches Substrat mittels Wärme und Druck laminiert werden können. In dem dort beschriebenen Verfahren wird ein Bild mittels eines Tintenstrahldruckers unter Verwendung einer Tinte auf Basis eines organischen Lösungsmittels, welche dieses Lösungsmittel, ein thermoplastisches Material und ein Pigment enthält, auf eine transparente thermoplastische Schutzschicht gedruckt. Vorzugsweise beinhalten die transparente thermoplastische Schutzschicht und das thermoplastische Material der Tinte beide ein Urethan-Acrylat-Copolymer und erweichen während der Laminierung, so dass sie an dem graphischen Substrat anhaften oder binden. Als graphische Substrate werden in WO 2008/002795 A1 hauptsächlich polymere Materialien diskutiert.
Weitere mittels Wärme übertragbare Materialien, die auf eine breitere Vielzahl an Substraten aufgebracht werden können, beinhalten üblicherweise einen separaten Haftfilm, der auf eine Seite der den Tintenstrahl aufnehmenden Schicht des Bildübertragungsmaterialsmaterials beschichtet oder laminiert ist. Solche Gegenstände sind beispielsweise in WO 2009/018419 A1 beschrieben. Während derartige Materialien üblicherweise auf eine breite Vielzahl an unterschiedlichen Substraten aufgebracht werden können, inklusive solchen mit unebenen Oberflächen, ist die Notwendigkeit einer separaten Haftschicht ein Nachteil in der Herstellung derartiger Filme.
Weiterhin kann in Abhängigkeit von der Dicke und der Art der Schichten, die in einem solchen mehrlagigen Beschichtungsstapel verwendet werden, die Transparenz des Bildübertragungsmaterials sinken, und eine Delamination innerhalb der geschichteten Struktur kann unter bestimmten Bedingungen auftreten.
Daher wäre es vorteilhaft, ein im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial bereitzustellen, welches die tinteaufnehmende und die Haftfunktion in einer einzigen Schicht kombiniert, während es nichtsdestotrotz auf Substrate, die eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien und/oder Strukturen, inklusive gewölbter und/oder unebener Oberflächen, umfassen, aufgebracht werden kann. Ferner sollten die nicht bedruckten Teile eines solchen Bildübertragungsmaterials im Wesentlichen farblos und transparent sein, sofern sie nicht bewusst durch Zugabe eines Farbstoffes modifiziert sind. Ferner sollte es möglich sein, ein sehr dünnes Übertragungsbild unter Verwendung dieses Materials bereitzustellen.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass ein solches im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial, welches heißsiegelfähig ist, bereitgestellt werden kann, wenn eine Mischung von mindestens einem cellulosebasierten Bindemittel, mindestens einem kolophoniumbasierten Klebrigmacher und mindestens einem Weichmacher verwendet wird. Unter Verwendung dieser Kombination ist es möglich, eine Beschichtung bereitzustellen, welche haftende und tintenstrahlaufnehmende Eigenschaften in einer einzigen Schicht kombiniert, so dass bedruckbare und übertragbare Filme bereitgestellt werden können, die chemisch und mechanisch beständig sind, selbst wenn sie mit einer vergleichsweise geringen Dicke bereitgestellt werden. Unter Verwendung dieser Kombination an Inhaltsstoffen ist es weiterhin möglich, ein im Wesentlichen farbloses und transparentes, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial bereitzustellen, welches bei vergleichsweise geringen Übertragungstemperaturen auf eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien, inklusive Glas, Plastik, Papier, Metall und ähnlichen, ohne auf diese beschränkt zu sein, aufgebracht werden kann. Hierbei hat ein transparentes Material vorzugsweise eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 60%, bestimmt gemäß DIN 53147 oder ISO 22891. Weiterhin kann die äußere Oberfläche des übertragenen Bildmaterials nach dem Druck modifiziert werden, um seine Oberflächenstruktur und/oder seinen Glanz zu modifizieren, um sie dem Aussehen und der Haptik des Zielmaterials anzupassen.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung eine Beschichtungszusammensetzung für ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial, die mindestens ein cellulosebasiertes Bindemittel, mindestens einen kolophoniumbasierten Klebrigmacher und mindestens einen Weichmacher enthält.
Hierbei bezieht sich der Begriff ”Beschichtungszusammensetzung” sowohl auf die lösungsmittelhaltigen Zusammensetzungen/Formulierungen zur Aufbringung einer solcher Beschichtung auf beispielsweise eine temporäre Trägerschicht als auch auf die Beschichtung, die nach Verdampfen dieses Lösungsmittels gebildet wird.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff ”heißsiegelfähig” auf ein Material, welches aufgrund seiner thermoplastischen Natur mit einem ähnlichen oder unähnlichen Material unter Verwendung von Wärme, das heißt einer Temperatur oberhalb von Raumtemperatur (23°C) und wahlweise auch Druck verbunden werden kann. Es versteht sich, dass nicht jede mögliche Schicht eines mehrschichtigen Bildübertragungsmaterials thermoplastisch, das heißt oberhalb einer bestimmten Temperatur aufbringbar oder formbar, sein muss, wobei sie beim Abkühlen in den festen Zustand zurückkehrt, damit das Bildübertragungsmaterial heißsiegelfähig ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind jedenfalls diejenige(n) Schicht(en), die aus der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet werden, heißsiegelfähig und machen so das Bildübertragungsmaterial als Ganzes heißsiegelfähig.
Aufgrund des Vorhandenseins der obigen Beschichtung in dem Bildübertragungsmaterial kann die Schicht, die aus dieser Beschichtung gebildet ist, ohne Weiteres im Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung von Latex-, UV-härtenden, wasserbasierten sowie Tinten auf Basis organischer Lösungsmittel bedruckt werden. Tinten, die organische Lösungsmittel enthalten, können in der vorliegenden Erfindung bevorzugt sein. Diese Arten von Tinten beinhalten sogenannte ”Ecosolvent”-, ”Low Solvent”- oder ”Mild Solvent”-Tinten und beinhalten üblicherweise organische Lösungsmittel mit mittlerem bis hohem Siedepunkt als Trägermedium für Farbstoffe, Pigmente, Dispergiermittel, Stabilisatoren, Bindemittel und andere Inhaltsstoffe. Sie werden beispielsweise von der Roland Deutschland GmbH (Willich, Deutschland), Mutoh Deutschland GmbH (Düsseldorf, Deutschland) und Mimaki Deutschland GmbH (Herrsching, Deutschland) vertrieben, wie zum Beispiel Eco-Sol MAX-Tinte von Roland Deutschland GmbH. Üblicherweise sind Drucker mit Piezo-Tintenstrahldruckköpfen geeignet für diese Tintenstrahltinten. Spezielle Farben können unter Verwendung metallischer oder weißer Tinten erzielt werden. Weiße Tinten sind insbesondere zur Erhöhung der Deckkraft gefärbter Bereiche geeignet, wenn sie in den Hintergrund dieser Farben gedruckt werden, das heißt, unter diese Farben. Diese Drucktechnik ermöglicht qualitativ hochwertiges Drucken auf gefärbten oder metallischen Zielmaterialien.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist das cellulosebasierte Bindemittel vorzugsweise der Hauptbestandteil der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung und wirkt, um in mechanischer oder chemischer Weise eine zusammenhängende und vorzugsweise selbsttragende Schicht zu bilden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Klebrigmacher eine chemische Verbindung oder Mischung von Verbindungen, der/die dazu dient, die Heißklebekraft, das heißt, die Klebrigkeit bei erhöhten Temperaturen (≥ 50°C) der Oberfläche einer Schicht, die aus der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet ist, zu erhöhen. Bei Raumtemperatur ist die Oberflächenschicht vorzugsweise nicht klebrig, so dass sie nicht an der Rückseite des temporären Trägermaterials anhaftet. Diese Rückseite kann aus einer Papieroberfläche oder einer Filmoberfläche bestehen und eine Beschichtung, zum Beispiel geeignet zum Transport in Tintenstrahldruckern, beinhalten. Diese Rückseite kann spezielle Eigenschaften, wie Oberflächenstruktur, zum Beispiel eine matte oder raue Oberfläche oder antistatische und/oder antihaftende Eigenschaften haben.
Der Weichmacher, welcher in der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung vorhanden ist, ist chemisch von dem cellulosebasierten Bindemittel und dem kolophoniumbasierten Klebrigmacher verschieden und dient dazu, die Plastizität und Flexibilität des Materials zu erhöhen.
Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise 40 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, eines oder mehrerer Bindemittel enthalten. Die Menge an Bindemittel(n) in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung sollte vorzugsweise nicht geringer als 40 Gew.-% sein, da anderenfalls die Kohäsion des Films leiden könnte. Da der Übertragungsfilm das Bild nach der Übertragung schützt, sollte er keine Klebrigkeit bei Raumtemperatur aufweisen und durch mechanische Einwirkung nicht leicht verformt werden. Wenn die Menge an Bindemittel(n) oberhalb von 90 Gew.-% liegt, kann die Klebrigkeit der Beschichtung zur Haftung an einer breiten Vielzahl an Substraten leiden. Vorzugsweise kann die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung 50 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, eines oder mehrerer Bindemittel enthalten. Hierbei beträgt der prozentuale Anteil des/der cellulosebasierten Bindemittels) am Gesamtanteil an Bindemittel(n) in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 75 Gew.-%, bevorzugter mindestens 80 Gew.-% und sogar noch bevorzugter mindestens 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Bindemittel(n) in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Das/die Bindemittel in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann/können auch ausschließlich aus cellulosebasierten Bindemittel(n) bestehen, das heißt, sein/ihr Anteil an der Gesamtmenge an Bindemittel(n) in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch 100 Gew.-% sein.
Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, eines oder mehrerer Klebrigmacher enthalten. Nicht kolophoniumhaltige Klebrigmacher können wahlweise hinzugegeben werden. Hierbei beträgt der prozentuale Anteil der/des kolophoniumbasierten Klebrigmacher(s) an der Gesamtmenge der kolophoniumbasierten Klebrigmacher in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 75 Gew.-%, bevorzugter mindestens 80 Gew.-% und noch bevorzugter mindestens 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Klebrigmacher(n) in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Der/Die Klebrigmacher in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann/können auch ausschließlich aus kolophoniumbasierten Klebrigmacher(n) bestehen, das heißt, sein/ihr prozentualer Anteil an der Gesamtmenge an Klebrigmacher(n) in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch 100 Gew.-% sein.
Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, eines oder mehrerer Weichmacher enthalten. Druckeigenschaften, wie Trocknungszeit, Tintenkoaleszenz und Bilddichte sowie die Stärke der Haftung an einer Vielzahl unterschiedlicher Zielsubstrate der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch Variation der Mengen an Bindemittel, Weichmacher und Klebrigmacher sowie wahlweise weiterer Additive in der Formulierung in Abhängigkeit von der/den speziellen, in jeder Klasse ausgewählten Substanzen) eingestellt werden.
Zusätzlich zu dem mindestens einen Bindemittel, mindestens einem Klebrigmacher und mindestens einem Weichmacher, wie oben beschrieben, kann die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wahlweise auch organische und/oder anorganische Pigmente und/oder Füllstoffe enthalten. Besagte Pigmente oder Füllstoffe können vorzugsweise in einer Menge, die von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, reicht, vorhanden sein. Teilchenförmige Füllstoffe können bevorzugt sein, insbesondere solche mit einer mittleren Partikelgröße dv50, welche im Bereich von 0,1 bis 50 μm ist. Die Partikelgrößenbestimmung wird mit dem Laserdiffraktionsverfahren gemäß ISO 13320 (2009-12-01) mit Hilfe eines Beckmann Coulter LS Device (LS 13-320, Beckmann Coulter Corporation, Brea, CA, USA) durchgeführt.
Geeignete Partikel und Füllstoffe beinhalten teilchenförmiges Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydroxid, Polyolefine, Poly(meth)acrylate, Polyurethane, Polyamide, Polyharnstoffe sowie Mischungen derselben, ohne auf diese beschränkt zu sein. Weitere geeignete teilchenförmige Materialien beinhalten Kalk, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, calciniertes Kaolin, Pyrophylit, Bentonit, Zeolith, Talkum, synthetische Aluminium- und Calciumsilicate, Diatomeenerde, wasserfreies Kieselsäurepulver, Aluminiumhydroxid, Barit, Bariumsulfat, Gips, Calciumsulfat, Copoly(methylmethacrylat)/divinylbenzol), Polystyrol, Copoly(vinyltoluol/t-butylstyrol/methacrylsäure) und ähnliche.
Die Verwendung von Pigmenten in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt sein, um den Glanzgrad der äußeren Oberfläche des Bildübertragungsmaterials der vorliegenden Erfindung anzupassen und/oder um die Oberflächeneigenschaften, beispielsweise in Bezug auf eine verbesserte Kratzfestigkeit, Gleiteigenschaften und Verringerung der Klebrigkeit und ähnliche, ohne auf diese beschränkt zu sein, zu modifizieren.
Zusätzlich zu oder anstelle solcher Pigmente und/oder Füllstoffe kann die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wahlweise einen oder mehrere Bestandteile enthalten, welche vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus Lösungsmitteln, Färbemitteln und Farbstoffen, Wärme- und/oder Ultraviolettlichtstabilisatoren, UV-Absorptionsmitteln, Freie-Radikal-Fängern, oberflächenaktiven Mitteln, Benetzungsmitteln, Dispergierhilfen, Antischaummitteln, chemischen Entlüftern, rheologischen Additiven, Substratbenetzungs- und Antikrater-Additiven, tintefixierenden Mitteln, Fließverbesserern, Antioxidationsmitteln, Aufhellern, phosphoreszierenden Mitteln, Quervernetzungsmitteln und Mischungen derselben ausgewählt sein können.
Das mindestens eine cellulosebasierte Bindemittel in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus Celluloseestern, Celluloseethern und Mischungen derselben, ausgewählt sein. Hierbei umfasst der Begriff ”Celluloseester” beides, organische wie auch anorganische Ester von Cellulose. In anorganischen Estern sind die Hydroxylgruppen der Cellulose teilweise oder ganz mit anorganischen Säuren umgesetzt worden, zum Beispiel Salpetersäure oder Schwefelsäure, um Nitrocellulose oder Cellulosesulfat zu erhalten. Bevorzugt unter den Celluloseestern sind jedoch organische Ester, in welchen die Hydroxylgruppen der Cellulose teilweise oder vollständig mit wenigstens einer organischen Säure umgesetzt worden sind.
Celluloseether sind Cellulosederivate, in welchen die Hydroxylgruppen der Cellulose teilweise oder vollständig mit einem Reagenz umgesetzt wurden, um eine Etherbindung zu erhalten. Celluloseether beinhalten im Sinne der vorliegenden Erfindung Alkylether, so wie zum Beispiel Methylcellulose, Ethylcellulose oder Ethylmethylcellulose, Hydroxyalkylcelluloseether, so wie zum Beispiel Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylcellulose, Carboxyalkylcelluloseether, so wie zum Beispiel Carboxymethylcellulose (CMC) sowie Mischungen und gemischte Derivate hiervon, so wie zum Beispiel Hydroxyethylmethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose.
Vorzugsweise kann das mindestens eine cellulosebasierte Bindemittel aus der Gruppe, bestehend aus gemischten Celluloseestern, das heißt Celluloseestern, die eine Kombination unterschiedlicher Acylgruppen enthalten, ausgewählt sein. Bevorzugter können diese gemischten Celluloseester eine Kombination unterschiedlicher Acylgruppen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Acetyl-, Butyryl-, Proprionyl- und Trimellitylgruppen, enthalten. Am bevorzugtesten kann das mindestens eine Cellulosebindemittel Celluloseacetatproprionat oder Celluloseacetatbutyrat oder eine Mischung derselben darstellen.
Derartige bevorzugte Celluloseether und Celluloseester sind kommerziell erhältlich, zum Beispiel von Eastman Chemical Company, Kingsport, TN, USA.
Bevorzugte Celluloseacetatbutyrat(CAB)-Bindemittel können ein zahlenmittleres Molekulargewicht M_n haben, welches im Bereich von 10.000 bis 90.000 g/mol liegt, bestimmt als zahlenmittleres polystyroläquivalentes Molekulargewicht mittels Gelpermeationschromatographie, einen Butyrylgehalt, welcher im Bereich von 30 bis 70 Gew.-% liegt und/oder eine Glasübergangstemperatur T_g, welche im Bereich von 80°C bis 170°C liegt. Bevorzugte Celluloseester können 30 bis 50 Gew.-% Butyryl- und/oder Proprionylgruppen, 0,05 Gew.-% bis 20 Gew.-% Acetylgruppen und zwischen 0,5 bis 10 Gew.-% Hydroxylgruppen enthalten. Derartige bevorzugte Celluloseester sind kommerziell erhältlich, zum Beispiel von Eastman Chemical.
Gemäß der weithin akzeptierten Definition, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, ist ein Terpentinharz, auch als Kolophonium oder Griechisches Pech bezeichnet, ein Harz, welches aus Pinien und anderen Pflanzen, wie zum Beispiel Koniferen, gewonnen wird und durch Erhitzen des frischen flüssigen Harzes, um die flüchtigen flüssigen Terpenbestandteile zu verdampfen, hergestellt wird. Kolophonium besteht hauptsächlich aus unterschiedlichen Harzsäuren, insbesondere Abietinsäure. Der kolophoniumbasierte Klebrigmacher der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise mindestens ein vollständig oder teilweise hydriertes Terpentinharz oder einen Ester desselben enthalten. Vorzugsweise kann der kolophoniumbasierte Klebrigmacher mindestens einen Ester eines vollständig oder teilweise hydrierten Terpentinharzes enthalten, bevorzugter mindestens einen Ester eines vollständig oder teilweise hydrierten Terpentinharzes, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethyl-, Ethylenglykol-, Diethylenglykol-, Glycerin-, Methyl-, Pentaerithrityl- und Triethylenglykolestern und Mischungen derselben.
Vorzugsweise kann der/die kolophoniumbasierten Klebrigmacher einen Erweichungspunkt haben, welcher in dem Bereich von –50°C bis 150°C, bestimmt nach der Ring- und Ballmethode gemäß ASTM E28, liegt, bevorzugter von –10°C bis 90°C. Zusätzlich kann es besonders bevorzugt sein, dass die vorstehend erwähnten kolophoniumbasierten Klebrigmacher eine Gardner-Farbzahl von ≤ 7, bevorzugter ≤ 5 und noch bevorzugter von ≤ 3 aufweisen.
Die Gardner-Farbzahl-Skala, wie in ASTM D1544-04 angegeben, ist eine Einzelne-Zahlen-Farbskala zur Einteilung lichtdurchlässiger Proben mit Farbeigenschaften von hellgelb bis bräunlichrot, wobei die Skala durch die Chromatizität von Glasstandards, die mit 1 für den hellsten und 18 für den dunkelsten nummeriert sind, definiert ist. Flüssige Harze werden wie sie sind/pur gemessen. Feste Harze werden als Harzlösungen, beispielsweise 50% in Toluol oder Xylol, gemessen.
Geeignete kolophoniumbasierte Klebrigmacher sind kommerziell erhältlich, zum Beispiel von Eastman Chemical Company unter den Handelsnamen Foral^TM, Foralyn^TM, Pentalyn^TM und Stabelite^TM, von Arizona Chemical (Jacksonville, Florida, USA), Arakawa Chemical USA Inc. (Chicago, Illinois, USA), von Foreverest (Xiamen City, China) oder von Teckrez Inc. (Fleming Island, Florida, USA).
Der mindestens eine Weichmacher in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus wahlweise epoxidierten Ölen, Fettsäuren sowie Estern derselben, Benzoaten, Glycerolestern, Estern von Polycarbonsäuren mit linearen oder verzweigten aliphatischen Alkoholen, (Poly)glykolestern, Sulfonamiden, polymeren Weichmachern und Mischungen derselben ausgewählt werden. Bevorzugter kann der mindestens eine Weichmacher aus der Gruppe bestehend aus epoxidierten Pflanzenölen, Oleaten, Capraten, Tallaten, Glycerolestern, (Poly)glykolestern, Alkylazelaten, Alkylcitraten, Alkylglutaraten, Alkylphthalaten, Alkyltrimellitaten, Alkyladipaten, Alkylsebacaten, Alkylmaleaten, Alkylterephthalaten, N-(n-Butyl)benzolsulfonamid und Mischungen derselben ausgewählt werden. Beispiele solcher bevorzugter Weichmacher sind zum Beispiel Triethylcitrat, Triethyl-2-acetylcitrat, Tributylcitrat, Tributyl-2-acetylcitrat, Phthalate, so wie zum Beispiel Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP), Diisononylphthalat (DINP), Di-n-butylphthalat (DnBP oder DBP), Butylbenzylphthalat (BBzP), Diisodecylphthalat (DIDP), Dioctylphthalat (DOP oder DnOP), Diisooctylphthalat (DIOP), Diethylphthalat (DEP), Diisobutylphthalat (DIBP), Di-n-hexylphthalat, Trimellitate, wie zum Beispiel Trimethyltrimellitat (TMTM), Tri-(2-ethylhexyl)trimellitat (TEHTM), Tri-(n-octyl, n-decyl)trimellitat (ATM), Tri-(heptyl, nonyl)trimellitat (LTM), n-Octyltrimellitat (OTM), Adipate, Sebacate und Maleate, so wie zum Beispiel Bis(2-ethylhexyl)adipat (DEHA), Dimethyladipat (DMAD), Monomethyladipat (MMAD), Dioctyladipat (DOA), Dibutylsebacat (DBS), Dibutylmaleat (DBM), Diisobutylmaleat (DIBM), Sulfonamide, so wie zum Beispiel N-Ethyltoluolsulfonamid (ETSA, ortho- und para-Isomere), N-(2-Hydroxypropyl)benzolsulfonamid (HP-BSA), N-(n-Butyl)benzolsulfonamid (BBSA-NBBS), polymere Weichmacher, zum Beispiel Polyester von aliphatischen Dicarbonsäuren, zum Beispiel Polyadipate, so wie Polyester von Adipinsäure und Butandiol und Kombinationen derselben ausgewählt werden, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Zusätzlich zu dem mindestens einen cellulosebasierten Bindemittel kann die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung weiterhin ein oder mehrere zusätzliche Bindemittel enthalten, welche nicht cellulosebasiert sind. Diese(s) eine oder mehrere Bindemittel können vorzugsweise aus der Gruppe umfassend Acryl(co)polymere, Polyurethane, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate, Polyvinylbutyrale so wie Gemische, Mischungen und Copolymere derselben ausgewählt sein. Spezielle Polymere beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Acrylcopolymere oder -homopolymere, enthaltend Materialien wie zum Beispiel Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Ethylenmethacrylsäure, Ethylenacrylsäure, Acrylsäure, Ethylacrylat, Methylacrylat, Butylacrylat, Isooctylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Polyurethanpolymere und -copolymere, Vinylcopolymere wie zum Beispiel Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolmyere und Urethan/Acrylat-Copolymere.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Gegenstände, in denen die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung in Form einer Schicht aufgebracht wurde. Folglich betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Gegenstand, der eine Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung in Form wenigstens einer heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht, das heißt einer Beschichtungsschicht, umfasst. Die Beschichtung kann auf die temporäre Trägerschicht mittels Standardbeschichtungsausrüstung, wie sie auf dem Gebiet bekannt ist, aufgebracht werden, zum Beispiel durch Beschichtungsköpfe, die einen Rollrakel, ein Luftmesser umfassen, Rollbeschichtung, reverse Rollbeschichtung, Tiefdruck, Kontertiefdruck, Düsenbeschichtung, Perlbeschichtung, Gleitbeschichtung oder Vorhanggießen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Nachdem die Beschichtungszusammensetzung aufgebracht worden ist, wird das Lösungsmittel verdampft, vorzugsweise unter Verwendung von Heißlufttrocknern, bevorzugter durch Umlufttrocknen, zum Beispiel durch Prallströmtrocknen.
Derartige Gegenstände umfassen sowohl (i) Bildübertragungsmaterialien, in welchen die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht, die aus dem Beschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung gebildet ist, wahlweise zusammen mit weiteren Schichten, an einem temporären Trägermaterial anhaftet, als auch (ii) Gegenstände, in welchen die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht, die aus der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet ist, bereits auf ein Objekt, welches mit graphischen Informationen mittels dieses Bildübertragungsverfahrens ausgestattet werden soll, übertragen wurde. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann einen mehrlagigen Beschichtungsstapel umfassen, welcher eine oder mehrere weitere Schichten zusätzlich zu der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht, die aus der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet ist, beinhaltet. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff ”mehrlagiger Beschichtungsstapel” auf eine Beschichtung, die mindestens zwei Schichten in direktem Kontakt miteinander enthält. Die eine oder mehreren weiteren Schichten dieses mehrlagigen Beschichtungsstapels sind vorzugsweise unter der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht der vorliegenden Erfindung angeordnet. Diese weitere(n) Schicht(en) ist/sind vorzugsweise zusammen mit der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht während des Bildübertragungsverfahrens übertragbar, das heißt, sie haften direkt oder indirekt an der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht der vorliegenden Erfindung. Diese weitere(n) Schicht(en) kann/können der Beschichtung zusätzliche Funktionen und Vorteile verleihen und können vorzugsweise aus der Gruppe umfassend zusätzliche tinteaufnehmende Schichten, zusätzliche Haftschichten, Schutzschichten, Primerschichten, Schichten, um Glanz, Rauheit oder Haptik der äußeren Oberfläche des übertragenen Beschichtungsstapels anzupassen, Schichten zur Verbesserung der mechanischen und/oder thermischen Widerstandsfähigkeit des mehrlagigen Beschichtungsstapels und Kombinationen derselben ausgewählt sein.
Geeignete Zusammensetzungen und Materialien für solche weiteren Schichten sind dem Fachmann auf dem Gebiet wohlbekannt und beinhalten zum Beispiel kratzfeste und/oder chemisch resistente Schichten auf Basis von quervernetztem Polyurethan, Acrylatbeschichtungen oder Fluorpolymerbeschichtungen oder optische Beschichtungen, um den Glanz zu verbessern, Farbe zu verleihen oder die Reflexion zu vermindern. Diese Beschichtungen können chemisch quervernetzt sein, zum Beispiel durch Umsetzung von Isocyanatgruppen oder durch Aushärtung unter Verwendung von UV-Strahlung, wenn Isocyanat- bzw. UV-reaktive Gruppen in der Formulierung vorhanden sind.
Wie bereits oben erwähnt, kann der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial sein, welches mindestens eine heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht oder den oben erwähnten mehrlagigen Beschichtungsstapel über einer temporären Trägerschicht enthält, der besagte heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht in Kombination mit einer oder mehreren weiteren Schichten enthält. Die temporäre Trägerschicht dient dazu, die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Übertragungsschicht oder den entsprechenden mehrlagigen Beschichtungsstapel zu schützen und/oder zu stabilisieren, bis sie/er tatsächlich auf das Objekt, welches mit diesem Bild ausgestattet werden soll, übertragen wird. Die temporäre Trägerschicht kann wahlweise mit einer oder mehreren Trennschichten beschichtet sein, um die Anhaftung der Beschichtungsschicht bzw. des mehrlagigen Beschichtungsstapels an der temporären Trägerschicht zu vermindern.
Geeignete temporäre Trägerschichten und Trennschichten sind Fachleuten auf dem Gebiet wohlbekannt. Vorzugsweise kann die temporäre Trägerschicht ein Substrat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Papier, Metallfilmen und -folien, Plastikfilmen und -folien, Vliesstoffen und Verbundmaterialien und Kombinationen derselben enthalten. Die Trennschicht kann auf den temporären Träger beschichtet werden, bevor eine oder mehrere optionale Zwischenschicht(en) und die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungsschicht aufgetragen wird. Die Trennschicht, sofern vorhanden, kann ein organisches Trennmittel enthalten, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Amidwachsen, Montanwachsen, Polyolefinwachsen, Esterwachsen, Calciumstearat, Zinkstearat, Carbamat-Trennbeschichtungen, zum Beispiel Polyvinylcarbamaten, so wie Polyvinyloctadecylcarbamat, Polyvinylestern, Acrylatcopolymeren, Fettsäureestern, Polysacchariden, Polysiloxanen, langkettigen Alkyl- oder Fluoralkylverbindungen, zum Beispiel Polymeren mit einer oder mehreren Alkylketten mit einer Kettenlänge von mindestens 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise von 13 bis 30 Kohlenstoffatomen, am bevorzugtesten Poly(meth)acrylate mit Alkylseitenketten mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten Trennmittel. Sofern vorhanden, kann/können diese Trennschicht(en) vorzugsweise (eine) silikonbasierte Trennschicht(en) sein, insbesondere eine polysiloxanhaltige Schicht. Weiterhin sind fluorhaltige Substanzen oder Polymere, zum Beispiel als Beschichtung oder als temporärer Trägerfilm, geeignet, um eine einwandfreie Ablösung der Übertragungsschicht(en) sicherzustellen, zum Beispiel Filme aus Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid oder Polyvinylfluorid.
Das/Die Trennmittel in der Trennbeschichtung stellt/stellen sicher, dass der temporäre Träger von dem Übertragungsfilm sehr leicht per Hand entfernt werden kann. Die Ablösekraft zwischen dem temporären Substratmaterial und der/den Trägerschicht(en) wird in Übereinstimmung mit FTM 3 (Finat-Testverfahren) gemessen und sollte üblicherweise zwischen 0,02 N/50 mm und 10 N/50 mm Kraft pro Probenbreite betragen. Wenn die Ablösekraft zu gering ist, kann während des Druckens Delamination auftreten. Wenn die Ablösekraft zu hoch ist, ist eine ordnungsgemäße Übertragung möglicherweise nicht möglich. Die Ablösekraft kann auch nach der Übertragung des Bildübertragungsmaterials auf eine Zieloberfläche bestimmt werden. In diesem Fall wird die Ablöse-/Anhaftkraft an der Zieloberfläche höher sein als die Ablösekraft zur Entfernung des temporären Trägers.
Vorzugsweise kann die Beschichtungszusammensetzung/-schicht bzw. der mehrlagige Beschichtungsstapel der vorliegenden Erfindung von dem temporären Substrat als freistehender Film abgelöst werden. Ein solcher Film hat üblicherweise ein Elastizitätsmodul zwischen 50 und 1.500 MPa und eine Bruchdehnung von 5% bis 150%, gemessen gemäß ASTM D882-02.
Wenn der Gegenstand einen mehrlagigen Beschichtungsstapel, wie oben erläutert, umfasst, können die eine oder mehreren weiteren Schichten vorzugsweise zwischen der temporären Trägerschicht (oder der Trennschicht, sofern vorhanden) und der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht vorhanden sein, so dass eine äußere Oberfläche des heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials aus der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht besteht und die andere äußere Oberfläche von dem temporären Trägermaterial gebildet wird.
Unter Verwendung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung, wobei dieser Gegenstand ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial wie oben beschrieben ist, kann graphische Information auf die Oberfläche eines Objekts aufgebracht werden, um einen Gegenstand zu erhalten, der mit dieser graphischen Information ausgestattet ist. Daher stellt die vorliegende Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Aufbringung graphischer Information auf die Oberfläche eines Objekts bereit, das die Schritte (a) Bereitstellen eines heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials, wie oben beschrieben, (b) Aufbringen graphischer Information auf die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungszusammensetzung durch Drucken im Tintenstrahldruckverfahren, (c) Positionieren des heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials über der Oberfläche des Objekts, (d) Zufuhr von Wärme und/oder Ausüben von Druck auf die äußere Oberfläche des heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials, um es auf der Oberfläche des Objekts anzubringen und (e) Entfernen der temporären Trägerschicht von der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Beschichtungszusammensetzung bzw. dem mehrlagigen Beschichtungsstapel umfasst, wobei die Schritte des Aufbringens graphischer Information auf die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungszusammensetzung und des Entfernens der temporären Trägerschicht unabhängig voneinander bevor oder nachdem das heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Material auf der Oberfläche des Objekts durch Wärme und/oder Druck angebracht worden ist ausgeführt werden können.
Mittel und Verfahren zur Zufuhr von Wärme und/oder zum Ausüben von Druck auf im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Bildübertragungsmaterialien, um sie auf der Oberfläche eines Objekts anzubringen, sind grundsätzlich im Stand der Technik bekannt und beinhalten unter anderem kommerziell erhältliche Laminatoren sowohl für bogen- als auch für rollenförmiges Material mit beheizten Walzen auf einer oder beiden Seiten des Laminierspalts, Heizpressen und ähnliches, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, graphische Information auf diese Schicht der Beschichtungszusammensetzung mittels Drucken im Tintenstrahldruckverfahren aufzubringen, bevor oder nachdem das heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Material auf der Oberfläche des Objekts angebracht wird. Ebenso ist es auch möglich, die temporäre Trägerschicht zu entfernen, bevor oder nachdem das heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Material auf der Oberfläche des Objektes angebracht wird. Es ist auch möglich, die graphische Information auf die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungszusammensetzung durch Drucken im Tintenstrahldruckverfahren aufzubringen, bevor oder nachdem die temporäre Trägerschicht entfernt worden ist. Dennoch kann es aus praktischen Gründen im Allgemeinen bevorzugt sein, dass für das Druckverfahren die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtung entweder an einer temporären Trägerschicht oder dem Objekt, auf welchem die graphische Information angebracht werden soll, anhaftet. Es versteht sich, dass zum Aufbringen der graphischen Information auf die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungszusammensetzung nachdem eine Schicht, die aus dieser Zusammensetzung gebildet ist, auf der Oberfläche des Objekts angebracht worden ist, das heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Bildübertragungsmaterial der vorliegenden Erfindung keine weiteren Schichten außer der temporären Trägerschicht und der/den optionalen Trennschicht(en) enthält, wenn das Bildübertragungsmaterial nur eine Schicht, die aus der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet ist, enthält, da anderenfalls die Schicht, die aus der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet ist, von diesen weiteren Schichten bedeckt wäre, wenn sie auf dem Objekt angebracht ist und daher der Bedruckung im Tintenstrahldruckverfahren nicht zugänglich wäre. Vorzugsweise wird die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtung bedruckt, bevor sie mit dem gedruckten Bild auf das Zielsubstrat übertragen wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann weiterhin einen oder mehrere zusätzliche Schritte der Modifizierung der äußeren Oberfläche des heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials umfassen, insbesondere wenn eine hochglänzende und sehr glatte äußere Oberfläche nach der Übertragung frei liegt. Hierbei bezieht sich der Begriff ”äußere Oberfläche” auf die Oberfläche, die der Kontaktoberfläche des im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials und dem Objekt, auf welchem dieses Material angebracht ist oder werden wird, gegenüberliegt, das heißt die Oberfläche, die einem Beobachter gegenübersteht. Solche Schritte des Modifizierens der äußeren Oberfläche können vorzugsweise Kalandrieren, Prägen, Gravieren, Falzen und/oder Prägen beinhalten, was Fachleuten auf dem Gebiet wohlbekannt ist. Vorzugsweise kann die Oberflächenstruktur des übertragenen Drucks durch In-Kontakt-Bringen mit und Aufpressen einer strukturierten Oberfläche, beispielsweise einem oberflächenstrukturiertem Film oder Papier bei erhöhten Temperaturen, zum Beispiel bei einer Temperatur, die im Bereich von 50°C bis 150°C liegt, zum Beispiel in einer Heizpresse oder einer Laminiervorrichtung, auf das übertragene Bild modifiziert werden. Dieses Verfahren erlaubt es, die Beschichtungsoberfläche auf einen gewünschten Glanzgrad oder Oberflächenstruktur, zum Beispiel eine Maserung, abzuwandeln.
Weiterhin kann die Beschichtung vor oder nach dem Bedrucken gestanzt werden, um eine festgelegte Fläche zu übertragen, zum Beispiel zum teilweisen Bedrucken des Zielsubstrats. Vorzugsweise wird nur der Stapel der Übertragungschicht(en) gestanzt, zum Beispiel vor, während oder nach dem Bedrucken. Die unbedruckten Stanzabschnitte können von dem temporären Träger vor der Übertragung der bedruckten Flächen auf das Zielsubstrat entfernt werden.
Alternativ ist es auch möglich, die Schicht der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung mit einer strukturierten Oberfläche auszustatten, indem die Beschichtungszusammensetzung auf eine temporäre Trägerschicht mit einer strukturierten Oberfläche aufgebracht wird. Wenn die äußere Oberfläche, die nach der Übertragung freiliegt, allerdings bereits eine strukturierte Oberfläche hat, kann die Varianz für weitere Anpassungen durch Nachbehandlungsschritte, zum Beispiel durch Prägen, eingeschränkt sein. Daher kann eine anfänglich hochglänzende Oberfläche bevorzugt sein, welche dadurch erhalten werden kann, dass eine hochglänzende temporäre Trägeroberfläche zur Beschichtung der erfindungsgemäßen Schicht(en) verwendet wird. Vorzugsweise ist der Glanzgrad der Oberfläche der Trägerschicht größer als 70%, insbesondere größer als 80%, gemessen bei 60°C (DIN EN ISO 2813:1999-06).
Vorzugsweise kann der Schritt des Anbringens des im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials auf die Oberfläche des Objekts bei einer Temperatur, die im Bereich von 60°C bis 170°C, vorzugsweise von 80°C bis 130°C liegt, ausgeführt werden. Vorzugsweise kann ein Druck, der für kommerziell erhältliche Walzenlaminierapparate typisch ist und im Bereich von 1 bis 20 bar liegt, angewendet werden, vorzugsweise bei einer Temperatur in den vorgenannten Bereichen. Bevorzugter werden Wärme und Druck in den zuvor genannten Bereichen in Kombination unter Verwendung eines Walzenlaminators oder einer Heizpresse angewandt. Weiterhin ist die Laminiergeschwindigkeit ein wichtiger Parameter, um ein gutes Übertragungsergebnis zu erzielen. Die Laminiergeschwindigkeit wird zusammen mit der Temperatur und dem Druck in Abhängigkeit von der Dicke, den Oberflächeneigenschaften und der Wärmekapazität des Substrats angepasst werden und kann üblicherweise im Bereich von 0,1 bis 30 m/min, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 10 m/min liegen. Der optimale Satz an Parametern für ein bestimmtes Material und eine bestimmte Verwendung kann leicht von einem Fachmann auf dem Gebiet bestimmt werden.
Weiterhin ist es auch möglich, den bedruckten, freistehenden Bildübertragungsfilm, der von seinem Träger abgelöst wurde, mit Hilfe eines Heißluftgebläses (zum Beispiel einer Heißluftpistole oder eines tragbaren Heißluftgebläses) und eines Abstreifers oder eines Rakels auf Zielmaterialien mit gewölbten Oberflächen wie Dosen oder Metallfässer aufzubringen.
Unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung können Schichten, welche die im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung oder einen mehrlagigen Beschichtungsstapel, der diese Zusammensetzung enthält, wie oben beschrieben, enthalten, auf eine Vielzahl von Oberflächen, inklusive Papier, Karton, Glas, Metall, Stein, Keramik, Porzellan, Plastik, Gummi, Holz, Gewebe und Vliesstoffe und Mischungen sowie Verbundstoffe derselben, ohne auf diese beschränkt zu sein, aufgebracht werden.
Folglich betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Gegenstand, der die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung in Form mindestens einer heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht umfasst, wobei dieser Gegenstand ein Objekt ist, auf welchem diese mindestens eine heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht oder der oben beschriebene mehrlagige Beschichtungsstapel auf mindestens einem Teil seiner Oberfläche(n) aufgebracht ist, wobei die Oberfläche(n) ein Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Papier, Karton, Glas, Metall, Stein, Keramik, Porzellan, Plastik, Gummi, Holz, Gewebe und Vliesstoffen und Mischungen und Verbundstoffe derselben enthält/enthalten.
Hierbei ist die Beschichtungszusammensetzung in Form der obigen, mindestens einen heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht oder des mehrlagigen Beschichtungsstapels vorzugsweise mittels des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Objekt aufgebracht worden.
Wenn die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung in Form einer Beschichtungsschicht vorliegt, die wahlweise bereits auf ein Objekt aufgebracht worden sein kann, um einen Gegenstand, wie oben beschrieben, zu bilden, liegt die Gesamtdicke der Beschichtungsschicht, inklusive jedweder weiterer Schichten, die wahlweise in einem mehrlagigen Beschichtungsstapel vorhanden sein können, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 100 μm, bevorzugter von 15 bis 50 μm.
Sofern sie in Form einer glatten und auf beiden Seiten glänzenden Schicht bereitgestellt wird, kann die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wie auch der gesamte übertragbare mehrlagige Beschichtungsstapel, sofern weitere Schichten vorhanden sind, vorzugsweise eine Trübung von ≤ 10%, bevorzugter von ≤ 5%, noch bevorzugter von ≤ 3%, aufweisen, gemessen mit einem Byk Gardener Haze-Guard Plus (Byk Gardener, Columbia, Maryland, USA) gemäß dem Internationalen Standard ASTM D 1003, Verfahren A.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, welches die Schritte der Bereitstellung einer Mischung, enthaltend mindestens cellulosebasiertes Bindemittel, mindestens einen kolophoniumbasierten Klebrigmacher und mindestens einen Weichmacher in mindestens einem Lösungsmittel enthält. Geeignete Lösungsmittel und Lösungsmittelmischungen sind in der Lage, das Polymer, den Klebrigmacher und den Weichmacher zu lösen, so dass eine klare Lösung entsteht. Lösungsmittel mit guten Lösungseigenschaften für das cellulosebasierte Bindemittel sind bevorzugt. Diese beinhalten Alkohole, Ether, Ester, Ketone, aromatische Lösungsmittel, wie zum Beispiel Ethanol, Propanol, Butanol, Isobutanol, Methoxypropylacetat, Ethylacetat, Methylacetat, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Toluol, Xylol und Mischungen derselben, ohne hierauf beschränkt zu sein. Auch starke Lösungsmittel, wie Dimethylsulfon, Dimethylacetamid, Diacetonalkohol etc. können verwendet werden. Mischungen, zum Beispiel von hochsiedenden und niedrigsiedenden Lösungsmitteln, sind bevorzugt. Insbesondere Lösungsmittel mit einem Siedepunkt, der im Bereich von etwa 60 bis 250°C liegt, sind zum Lösen der Inhaltsstoffe der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung geeignet, zum Beispiel Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Butanol, Diethylether, Propylenglykolmonomethylether, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Ethylacetat, Butylacetat, Toluol und Mischungen derselben, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Geeignete und bevorzugte cellulosebasierte Bindemittel, kolophoniumbasierte Klebrigmacher, Weichmacher sowie optionale weitere Bestandteile sind bereits oben beschrieben worden.
Um die Beschichtungszusammensetzung in Form einer Schicht bereitzustellen, kann die Methode weiterhin vorzugsweise die Schritte des Aufbringens der Mischung, die das mindestens eine cellulosebasierte Bindemittel, den mindestens einen kolophoniumbasierten Klebrigmacher und den mindestens einen Weichmacher in dem mindestens einen Lösungsmittel enthält, auf ein Substrat und anschließendes Trocknen der Mischung, um das/die Lösungsmittel zu entfernen, um eine getrocknete, zusammenhängende Schicht der Beschichtungszusammensetzung zu erhalten, umfassen.
Das Substrat, auf welches die Mischung aufgebracht wird, kann vorzugsweise eine temporäre Trägerschicht sein, wie bereits oben beschrieben. Wenn diese temporäre Trägerschicht mit einer oder mehreren Trennschichten beschichtet ist, wird die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung über dieser/diesen einen oder mehreren Trennschichten aufgebracht. Wenn ein mehrlagiger Beschichtungsstapel mit einer oder mehreren weiteren Schichten, wie oben beschrieben, hergestellt wird, werden diese weiteren Schichten über die temporäre Trägerschicht und die optionale Trennschicht, sofern vorhanden, aufgebracht, bevor die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung über diesen weiteren Schichten aufgebracht wird.
Der Schritt des Trocknens der Mischung, um das/die Lösungsmittel zu entfernen, kann unter Verwendung üblicher Vorrichtungen, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, ausgeführt werden, inklusive Lufttrocknen, Trocknen bei erhöhter Temperatur und/oder vermindertem Druck, Gebläsetrocknung und ähnlichem, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Die heißsiegelfähige und im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtung kann auf viele verschiedene Arten und auf einer breiten Vielzahl von Zielsubstraten verwendet werden. Zum Beispiel (ohne hierauf beschränkt zu sein) kann sie in Form übertragender Drucke verwendet werden auf/für

– Werbung, zum Beispiel auf Tafeln, Papier, Plastikfilmen oder ähnlichem,
– Umschlägen, zum Beispiel für Bücher,
– Bastelzwecke,
– Tapeten,
– Möbel,
– Bodenbeläge, zum Beispiel auf Holz oder MDF (mitteldichte Faserplat te),
– Textilien und Kleidungsstücken,
– Automobilen, Schiffen oder Flugzeugoberflächen, zum Beispiel für Innenraumdesign,
– Prüfdruckanwendungen, zum Beispiel für Verpackungsprüfdrucke oder farbverbindliche Prüfdrucke,
– Modelle, zum Beispiel auf Basis von Karton und Wellpappe,
– Etiketten und Tickets,
– Banderolen, zum Beispiel für Plastikflaschen, metallische Oberflächen, zum Beispiel metallische Filme, Dosen, Tonnen, Fässer,
– Glas und keramische Oberflächen, zum Beispiel Tassen, Flaschen, Glasteller,
– Dekorhinterspritzen von Plastikteilen, zum Beispiel durch Spritzgießen auf das bedruckte Übertragungsmaterial.

Liste der Abbildungen
verdeutlicht in schematischer Weise ein beispielhaftes heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial 10 der vorliegenden Erfindung in Form eines mehrlagigen Beschichtungsstapels 9, enthaltend eine Beschichtungszusammensetzung heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht 1 und drei weitere Schichten 4, 5, 6 über einer temporären Trägerschicht 2, die mit einer Trennschicht 3 ausgestattet ist, wobei dieses Bildübertragungsmaterial eine erste und eine zweite äußere Oberfläche 7, 8 hat. Das Bild, welches auf die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht 1 gedruckt ist, ist durch eine gepunktete Linie angedeutet.
verdeutlicht einen beispielhaften Gegenstand 12 gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend ein Objekt 11, auf dessen Oberfläche der mehrlagige Beschichtungsstapel 9 angebracht worden ist.
Beispiele
Testverfahren
Ablösekraft:
Die Ablösekraft wird mittels eines Zugfestigkeitprüfgeräts gemäß der Finat-Testmethode FTM 3 an 50 mm breiten Streifen bestimmt. Zu diesem Zweck wird die Probe so weit von Hand aufgetrennt, dass das temporäre Substratmaterial und der selbsttragende Film, sofern zutreffend mit Zwischenschichten, in die Halter des Zugfestigkeitprüfgeräts eingespannt werden können und dann bei 300 mm/min auseinandergezogen werden, wobei die Kraft für diesen Zweck aufgezeichnet wird.
Trübung:
Die Trübung (Haze) der transparenten Filme wird gemäß ASTM D 1003 gemessen.
Druckqualität:
Ein Roland-Drucker umfassend Eco-Sol MAX-Tinten wird zur Prüfung der Druckqualität verwendet. Eine Diagnosetestkarte mit 200 Farbfeldern wird gedruckt und im Hinblick auf die Koaleszenz (ungleichmäßige Flächenfüllung farbiger Felder) beurteilt. Weiterhin wird die optische Dichte eines blauen Farbfeldes (100% Magenta + 100% Cyan) sowie eines schwarzen Farbfeldes (100% Magenta + 40% Cyan + 100% Gelb + 100% Schwarz) mittels eines MacBeth-Densitometers (Kollmorgen Instruments Corporation, New Windsor, New York, USA) gemessen.
Ablösung:
Die Ablösung des temporären Substrats von der/den Beschichtungsschicht(en) wird vor dem Bedrucken und nach der Übertragung auf die Zieloberfläche beurteilt. Wenn es mit sehr geringer oder mit geringer Kraft per Hand abgezogen werden kann, ist die Beurteilung ausgezeichnet bzw. sehr gut.
Anhaftung nach Übertragung:
Ein Klebestreifen (Tesa 4104; Beiersdorf, Hamburg, Deutschland) wird auf den übertragenen Druck aufgebracht. Wenn dieser Streifen per Hand entfernt werden kann, ohne dass die bedruckte Oberfläche entfernt oder zerstört wird, ist die Bewertung ausgezeichnet.
Beispiel 1:
50 g Celluloseacetatbutyrat (CAB-381-20, Eastman Chemical Company), 20 g eines Glycerolesters von teilweise hydriertem Kolophonium und 23 g Acetyltriethylcitrat sowie 0,3 g Propyltex^® 270S (Polypropylenpigment mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 20 μm, Micro Powders Inc.) wurden in 200 g Methylethylketon (MEK) gelöst. Die Lösung wurde auf ein siliconisiertes Trägerpapier (Sappi Ultracast Adva Patent, Sappi Fine Paper Europe SA, Brüssel, Belgien) mit Hilfe einer Rakelstreichvorrichtung (Erichsen Coatmaster 510, Erichsen GmbH & Co. KG, Hermer, Deutschland) mit einem Spalt von 200 bis 250 μm aufgegossen. Nach Trocknen bei 105°C in einem Laborofen wurde ein trockenes Beschichtungsgewicht von 45 g/m² erzielt. Dieser trockene Film wurde unter Verwendung eines Roland-Druckers, der mit Eco-Sol MAX-Tinten ausgestattet war, mit einem gespiegelten Bild bedruckt. Die erhaltene Bildqualität war ausgezeichnet und wies insbesondere hohe Brillanz, einen großen Farbumfang und keine Koaleszenz auf. Nach dem Trocknen wurde das gedruckte Bild mittels einer Laminiermaschine mit beheizten Rollen Seal Image 6000 Plus (Seal Graphics Europe B. V., Raalte, Niederlande) auf unterschiedliche Substrate übertragen. Die Temperatur wurde zwischen 80°C und 170°C in Abhängigkeit von der Übertragungsgeschwindigkeit und dem verwendeten Substratmaterial eingestellt. Eine gute Anhaftung des Übertragungsdrucks wurde auf Papier, Polyethylenfilm, Aluminiumfolie und Karton erzielt.
Die Beschichtungszusammensetzungen und die detaillierten Testergebnisse dieses und der nachfolgenden Beispiele sind in Tabellen 1 bzw. 2 aufgeführt. Hierbei werden die folgenden Abkürzungen und Handelsnamen verwendet:

MEK: = Methylethylketon
Dowanol^TM PM: = Propylenglykolmonomethylether (The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA)
CAB: = Celluloseacetatbutyrat (Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee, USA)
ATBC: = Acetyltributylcitrat
ATEC: = Acetyltriethylcitrat
Propyltex^® 270S: = dispergierbares Polypropylenpigment (Micro Powders Inc., Tarrytown, New York, USA)
Elvacite^® 2014: = Methylmethacrylatcopolymer (Lucite International, Newton Aycliffe, Vereinigtes Königreich)
Palamoll^® 632: = Polyester-Weichmacher mittlerer Viskosität, erhalten aus Adipinsäure und 1,2-Propandiol (BASF, Ludwigshafen, Deutschland)
SAIB: = Saccharoseacetatisobutyrat
Estan^® 5750: = Polyurethan (Lubrizol Advanced Materials, Cleveland, Ohio, USA)
Degalan^® 4792L: = organische Lösung eines Acrylpolymers basierend auf Ethylmethacrylat (Evonik Industries AG, Darmstadt, Deutschland)

Vergleichsbeispiel 2-1:
Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das Klebrigmacherharz weggelassen wurde. Die Druckqualität und die Anhaftung an Polyethylen waren für qualitativ hochwertige Druckanwendungen nicht ausreichend.
Vergleichsbeispiel 2-2:
Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass Klebrigmacherharz weggelassen wurde und ein anderer Weichmacher (Palamoll^® 632) verwendet wurde. Die Druckqualität und die Anhaftung an Polyethylen und Aluminiumfolie waren für qualitativ hochwertige Druckanwendungen nicht ausreichend.
Vergleichsbeispiel 3:
Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass ein Nicht-Kolophonium-Klebrigmacher (SAIB) verwendet wurde. Die Druckqualität und die Anhaftung an Polyethylen und Aluminiumfolie waren für qualitativ hochwertige Druckanwendungen nicht ausreichend.
Vergleichsbeispiel 4:
Eine zusätzliche Heißsiegelbeschichtung wurde über der Beschichtung des Vergleichsbeispiels 3 aufgebracht. Diese Beschichtung enthielt eine 10%ige Lösung von Degalan^® 4792L in Toluol:Methylethylketon (1:1) und wurde mittels eines Mayer-Rakels aufgetragen, um ein Trockenbeschichtungsgewicht von 2 g/m² nach Trocknung in einem Ofen zu erzielen. Obwohl die Anhaftung an verschiedene Substrate verbessert worden war, war die Druckqualität schlechter als in Beispiel 3. Weiterhin nahm die Trübung der zweilagigen Beschichtung zu und als Folge die optische Dichte des übertragenen Drucks ab.
Beispiel 5:
Anstelle der Aufbringung einer Deckschicht wie in Vergleichsbeispiel 4 wurde der heißsiegelfähige Klebstoff, der in diesem Vergleichsbeispiel verwendet worden war, in die erfindungsgemäße heißsiegelfähige und im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtung durch Ersatz einer gewissen Menge an Klebrigmacher in Beispiel 1 gemischt. Die Druckqualität sowie die Anhaftung nach der Übertragung waren ausgezeichnet, so dass qualitativ hochwertige Übertragungsdrucke erhalten wurden.
Beispiel 6:
Ein Polyurethan (Estane^® 5750) wurde zu einer Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, enthaltend CAB, Acetyltributylcitrat als Weichmacher und teilweise hydrierten Kolophoniumester, gegeben. Die Druckqualität sowie die Anhaftung nach der Übertragung waren ausgezeichnet, so dass qualitativ hochwertige Übertragungsdrucke erhalten werden.
Beispiel 7:
Ein Polyacrylat (Elvacite^® 2014) wurde zu der erfindungsgemäßen Formulierung, enthaltend CAB, Acetyltributylcitrat als Weichmacher und teilweise hydrierten Kolophoniumester, gegeben. Die Druckqualität sowie die Anhaftung nach der Übertragung waren ausgezeichnet, so dass qualitativ hochwertige Übertragungsdrucke erhalten werden.
Beispiel 8:
Die Formulierung des Beispiels 1 wurde hinsichtlich eines höheren Gehalts an CAB und eines anderen Kolophonium-Klebrigmachers abgeändert. Die Druckqualität sowie die Anhaftung nach der Übertragung waren ausgezeichnet, so dass qualitativ hochwertige Übertragungsdrucke erhalten wurden.
Beispiel 9:
Zuerst wurde eine Zwischenbeschichtung zur Verbesserung der Kratzfestigkeit auf das siliconisierte Papier, wie in Beispiel 1 verwendet, aufgebracht. 96 g einer wasserbasierten Polyurethandispersion (Permutex WF 13-495, Stahl Holdings B. V., Waalwijk, Niederlande), 20 g vollentsalztes Wasser und 5 g aliphatisches Polyisocyanat (Permutex X 28-404, Stahl Holdings B. V.) wurden gemischt und innerhalb von zwei Stunden mittels Stabbeschichtung mit Mayer-Rakel auf die siliconisierte Seite des Papiers aufgebracht, um 8 g/m² trockene Beschichtung nach Heißlufttrocknen zu erhalten.
In einem zweiten Beschichtungsschritt wurde die heißsiegelfähige Tintenstrahlbeschichtung des Beispiels 8 auf die Kratzfestbeschichtung aufgebracht. Nach Bildgebung und Übertragung auf einen 100 μm Polyethylenfilm wurde die Kratzfestigkeit der bedruckten Oberfläche durch die Zwischenbeschichtung, die die heißsiegelfähige Tintenstrahldruckschicht und das Substrat nach der Übertragung schützt, deutlich verbessert.
Die Kratzfestigkeit wurde nach Behandlung der Oberfläche mit Hilfe eines Taber Abraser 1535-Testers (Taber Industries, North Tonawanda, New York, USA) mit H22-Rollen und 1.000 g Gewicht, welches nach fünf Zyklen bei einer Geschwindigkeit von 60 Zyklen/min angewandt wurde, bestimmt. Die relative Glanzverminderung durch diese Behandlung wurde bei einem Messwinkel von 20° aufgezeichnet. Die Glanzverminderung ist lediglich 1,5% im Vergleich zu einer Verminderung von 24% für die in Beispiel 8 beschriebene übertragene Druckoberfläche.
Beispiel 10:
Das Übertragungsmedium des Beispiels 1 wurde ohne Bedruckung auf eine 75 μm dicke Polyestergussfolie (amorphes Polyethylenterephthalat/APET-Folie) mit Hilfe der zuvor beschriebenen Laminiervorrichtung bei einer Temperatur von 90°C, einem Druck von 3 bar und einer Geschwindigkeit von 4 m/min übertragen. Das siliconisierte Papier wurde nach Abkühlen des Laminats auf einfache Weise entfernt. Das Laminat wurde dann im Roland-Drucker, wie in Beispiel 1 beschrieben, auf der übertragenen Schicht bedruckt. Die Anhaftung an verschiedene Substrate sowie die Druckergebnisse sind genauso gut wie diejenigen, die durch Übertragung der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht nach der Bedruckung erhalten werden (siehe zum Beispiel Beispiel 1).
Bewertung:

1

= ausgezeichnet

2

= sehr gut

3

= gut

4

= kritisch

5

= unakzeptabel/unzureichend

Bezugszeichenliste

1: Beschichtungszusammensetzung/heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht
2: Temporäre Trägerschicht
3: Trennschicht
4: weitere Schicht
5: weitere Schicht
6: weitere Schicht
7: erste äußere Oberfläche
8: zweite äußere Oberfläche
9: mehrlagiger Beschichtungsstapel
10: heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial
11: Objekt
12: Gegenstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/002795 A1 [0005]
WO 2009/018419 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53147 [0009]
ISO 22891 [0009]
ISO 13320 (2009-12-01) [0020]
ASTM E28 [0030]
ASTM D1544-04 [0031]
ASTM D882-02 [0041]
DIN EN ISO 2813:1999-06 [0048]
Standard ASTM D 1003, Verfahren A [0055]
ASTM D 1003 [0065]

Claims

Eine Beschichtungszusammensetzung für ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial, enthaltend: – mindestens ein cellulosebasiertes Bindemittel, – mindestens einen kolophoniumbasierten Klebrigmacher und – mindestens einen Weichmacher.
Die Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, enthaltend – 40 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, eines oder mehrerer Bindemittel, und/oder – 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, eines oder mehrerer Klebrigmacher, und oder – 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, eines oder mehrerer Weichmacher, und/oder – wahlweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Zusammensetzung, organischer oder anorganischer Pigmente und/oder Füllstoffe, vorzugsweise teilchenförmiger Füllstoffe mit einer mittleren Partikelgröße dv50, die im Bereich von 0,1 bis 50 μm liegt, und/oder – wahlweise einen oder mehrere Bestandteile, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Lösungsmittel, Färbemittel und Farbstoffe, Wärme- und/oder Ultraviolettlichtstabilisatoren, UV-Absorptionsmittel, Freie-Radikal-Fänger, oberflächenaktive Mittel, Benetzungsmittel, Dispergierhilfen, Antischaummittel, chemische Entlüfter, rheologische Additive, Substratbenetzungs- und Antrikrater-Additive, tintefixierende Mittel, Fließverbesserer, Antioxidationsmittel, Aufheller, phosphoreszierende Mittel, Quervernetzungsmittel und Mischungen derselben.
Die Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei – das mindestens eine cellulosebasierte Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Celluloseestern, Celluloseethern und Mischungen derselben, vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus gemischten Celluloseestern, bevorzugter aus der Gruppe bestehend aus gemischten Celluloseestern, die eine Kombination unterschiedlicher Acylgruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acetyl-, Butyryl-, Propionyl- und Trimellitylgruppen, enthalten und am bevorzugtesten aus Celluloseacetatpropionat und Celluloseacetatbutyrat und Mischungen derselben, und/oder – der mindestens eine kolophoniumbasierte Klebrigmacher mindestens ein vollständig oder teilweise hydriertes Kolophonium oder einen Ester desselben enthält, vorzugsweise mindestens einen Ester eines vollständig oder teilweise hydrierten Kolophoniums, bevorzugter mindestens einen Ester eines vollständig oder teilweise hydrierten Kolophoniums, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethyl-, Ethylenglykol-, Diethylenglykol-, Glycerin-, Methyl-, Pentaerythrityl- und Triethylenglykolestern und Mischungen derselben, welche noch bevorzugter einen Erweichungspunkt im Bereich von –50°C bis 150°C haben, und/oder – der mindestens eine Weichmacher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus wahlweise epoxidierten Ölen, Fettsäuren und Estern derselben, Benzoaten, Glycerinestern, Estern von Polycarbonsäuren mit linearen oder verzweigten aliphatischen Alkoholen, (Poly)glykolestern, Sulfonamiden, polymeren Weichmachern und Mischungen derselben und vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus epoxidierten pflanzlichen Ölen, Oleaten, Capraten, Tallaten, Glycerinestern, (Poly)glykolestern, Alkylazelaten, Alkylcitraten, Alkylglutaraten, Alkylphthalaten, Alkyltrimellitaten, Alkyladipaten, Alkylsebacaten, Alkylmaleaten, Alkylterephthalaten, N-(n-Butyl)benzolsulfonamid, polymeren Weichmachern, vorzugsweise Polyestern von aliphatischen Dicarbonsäuren, und Mischungen derselben.
Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin enthaltend ein oder mehrere zusätzliche Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe umfassend Acryl(co)polymere, Polyurethane, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate, Polyvinylbutyrale so wie Gemische, Mischungen und Copolymere derselben.
Ein Gegenstand umfassend eine Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in Form mindestens einer heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht.
Der Gegenstand gemäß Anspruch 5, wobei dieser Gegenstand einen mehrlagigen Beschichtungsstapel umfasst, der eine oder mehrere weitere Schichten zusätzlich zu der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht umfasst, die unterhalb dieser heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht angeordnet sind, wobei die weiteren Schichten zusammen mit der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht übertragbar sind und wobei diese weiteren Schichten vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend zusätzliche tinteaufnehmende Schichten, zusätzliche Haftschichten, Schutzschichten, Primerschichten, Schichten, um Glanz, Rauheit oder Haptik der äußeren Oberfläche des übertragenen Beschichtungsstapels anzupassen, Schichten zur Verbesserung der mechanischen und/oder thermischen Widerstandsfähigkeit des mehrlagigen Beschichtungsstapels und Kombinationen derselben.
Der Gegenstand gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei dieser Gegenstand ein heißsiegelfähiges, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbares Bildübertragungsmaterial ist, umfassend die mindestens eine heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht oder den mehrlagigen Beschichtungsstapel über einer temporären Trägerschicht, wobei die temporäre Trägerschicht wahlweise mit einer oder mehreren Trennschichten beschichtet ist, wobei diese temporäre Trägerschicht vorzugsweise ein Substrat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Papier, Metallfilmen und -folien, Plastikfilmen und -folien, Vliesstoffen und Verbundstoffen und Kombinationen derselben umfasst und diese Trennschicht, sofern vorhanden, vorzugsweise eine silikonbasierte Trennschicht ist und diese weiteren Schichten, sofern vorhanden, vorzugsweise zwischen der temporären Trägerschicht oder der Trennschicht, sofern vorhanden, und der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Schicht angeordnet ist.
Ein Verfahren zur Aufbringung graphischer Information auf eine Oberfläche eines Objekts, umfassend die Schritte des: – Bereitstellens eines heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Materials gemäß Anspruch 7, – Aufbringens graphischer Information auf die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungszusammensetzung durch Tintenstrahldruck, – Anordnen des heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials über der Oberfläche des Objekts, – Zuführens von Wärme und/oder Ausüben von Druck auf die äußere Oberfläche des heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials, um es auf der Oberfläche des Objekts anzubringen, – Entfernens der temporären Trägerschicht von der heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Beschichtungszusammensetzung bzw. dem mehrlagigen Beschichtungsstapel, wobei die Schritte des Aufbringens graphischer Information auf die heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Beschichtungszusammensetzung und des Entfernens der temporären Trägerschicht unabhängig voneinander bevor oder nachdem das heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Material an der Oberfläche des Objekts durch Wärme und/oder Druck angebracht wurde ausgeführt werden können.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, weiterhin umfassend einen oder mehrere zusätzliche Schritte zur Modifizierung der äußeren Oberfläche des heißsiegelfähigen, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials, vorzugsweise durch Kalandrieren, Prägen, Gravieren, Falzen und/oder Prägen bevor, während oder nachdem das heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Bildübertragungsmaterial auf dem Objekt angebracht ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei der Schritt des Anbringens des im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbaren Bildübertragungsmaterials auf der Oberfläche des Objekts bei einer Temperatur im Bereich von 60°C bis 170°C, vorzugsweise von 80°C bis 130°C und/oder einem Druck von 1 bis 20 bar, bevorzugter mit Hilfe eines Walzenlaminators oder einer Heizpresse ausgeführt wird.
Der Gegenstand gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei dieser Gegenstand ein Objekt ist, das zumindest auf einem Teil seiner Oberflächen) mindestens eine heißsiegelfähige, im Tintenstrahldruckverfahren bedruckbare Schicht oder diesen mehrlagigen Beschichtungsstapel aufgebracht hat, wobei die Oberfläche(n) ein Material umfasst umfassen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Papier, Karton, Glas, Metall, Stein, Keramik, Porzellan, Gummi, Holz, Gewebe und Vliesstoffe und Mischungen und Verbundstoffe derselben.
Der Gegenstand gemäß Anspruch 11, wobei diese Beschichtungszusammensetzung in Form einer Schicht unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10 auf das Objekt aufgebracht wurde.
Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die in Form einer Beschichtungsschicht vorliegt, oder der Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, 11 oder 12, in welchen die Gesamtdicke der Beschichtungsschicht inklusive aller weiteren Schichten, die wahlweise in dem mehrlagigen Beschichtungsstapel vorhanden sein können, im Bereich von 5 bis 100 μm, vorzugsweise von 15 bis 50 μm liegt.
Die Beschichtungszusammensetzung oder der Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 11 bis 13, wobei der mindestens eine kolophoniumbasierte Klebrigmacher eine Gardner-Farbzahl von ≤ 7, vorzugsweise ≤ 5, bevorzugter ≤ 3 aufweist und die Beschichtungszusammensetzung und der übertragbare mehrlagige Beschichtungsstapel, sofern vorhanden, vorzugsweise eine Trübung von ≤ 10%, vorzugsweise ≤ 5%, bevorzugter ≤ 3% haben.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend die Schritte der Bereitstellung einer Mischung enthaltend mindestens ein cellulosebasiertes Bindemittel, mindestens einen kolophoniumbasierten Klebrigmacher und mindestens einen Weichmacher in mindestens einem Lösungsmittel.