DE102021118319A1

DE102021118319A1 - Thermosublimationspapier und bedrucktes Thermosublimationspapier

Info

Publication number: DE102021118319A1
Application number: DE102021118319.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Huber; Jürgen Leber; Tobias Sternbeck
Original assignee: Koehler Innovation and Technology GmbH
Current assignee: Koehler Innovation and Technology GmbH
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2023-01-19
Also published as: US11964506B2; EP4129708A1; US20230032173A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermosublimationspapier zum Bedrucken mit einer wenigstens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung, umfassend ein Basispapier mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche eine verhornte Oberfläche ist,dass auf die erste Oberfläche eine weitere Schicht zur Bindung und/oder Fixierung des Thermosublimationsfarbstoffs aufgebracht ist,dass das Thermosublimationspapier auf der beschichteten Seite eine Rauheit von ≤ 4,5 µm, gemessen nach ISO 8791-4 und ein Flächengewicht von ≤ 30 g/m2gemessen nach ISO 536 aufweist, ein Verfahren zu deren Herstellung, ein Thermosublimationspapier erhältlich durch diese Verfahren, die Verwendungen von solchen Thermosublimationspapieren zum Bedrucken flächiger Materialien und bedrucktes Thermosublimationspapier.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Thermosublimationspapiere zum Bedrucken mit einer wenigstens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung, ein Verfahren zu deren Herstellung, Thermosublimationspapiere erhältlich durch dieses Verfahren, die Verwendungen solcher Thermosublimationspapiere zum Bedrucken flächiger Materialien sowie ein bedrucktes Thermosublimationspapier.
Bei dem Thermosublimationsdruck handelt es sich um ein indirektes Druckverfahren, bei dem in der Regel ein Thermosublimationspapier mit geeigneten sublimierbaren Farbstoffen (seitenverkehrt) bedruckt wird, wobei dann das Druckbild mit einer Thermotransferpresse im Umdruckverfahren durch Erhitzen auf bis zu 230°C auf das jeweilige Trägermaterial übertragen wird. Unter Sublimation bezeichnet man regelmäßig den direkten Übergang der Farbstoffe vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand, ohne dass es zu dem sonst üblichen Zwischenschritt im flüssigen Zustand kommt. Im Textildruck wird das Motiv also mit dem sublimierbaren Farbstoff auf das Trägermaterial übertragen. Voraussetzung hierfür ist es, dass die Farbstoffe im Bereich von etwa 170 bis 230°C mit einer hinreichenden Geschwindigkeit sublimieren und beispielsweise in die Fasern des Textils diffundieren und so gut darin haften. Verwendet werden insbesondere Dispersionsfarbstoffe, wie vorzugsweise Azofarbstoffe und Anthrachinonfarbstoffe, die in der Regel wasserunlöslich sind. Zum Einsatz kommen beim Sublimationsdruck insbesondere Tintenstrahldrucker (Ink-Jet-Drucker) mit Spezialtinten (Ink-Jet-Tinten).
Die Ink-Jet-Tinten, die zum Bedrucken solcher Thermosublimationspapiere geeignet sind, sind in der Regel wässrige Tinten, bei denen der Farbstoff bzw. das Pigment vorzugsweise in Form von Teilchen vorliegt. Die Ink-Jet-Tinten sind vorzugsweise solche, die Wasser als überwiegenden flüssigen Bestandteil enthalten, wobei die Farbstoffteilchen in der wässrigen Phase dispergiert vorliegen. Derartigen Tinten können Verdicker zugegeben werden, wenn die Tinte eine pastöse Masse, beispielsweise in einem Rotationssiebdruck, weiterverarbeitet. Ink-Jet-Tinten enthalten typischerweise Farbstoff- bzw. Pigmentteilchen in einer Größenordnung von etwa 0,05 bis 1 µm, insbesondere 0,2 bis 1 µm, in praktischen Anwendungsfällen zweckmäßigerweise 0,2 bis 0,3 µm.
Nach dem Übertrag des Motivs auf das zu bedruckende Material ist darauf vorzugsweise kein Farbauftrag zu spüren, da die Tinte vollständig in das bedruckte Material eindampft.
Die Vorteile beim Thermosublimationsdruck sind vor allem darin zu sehen, dass sich unterschiedliche Materialien mit Fotoqualität bedrucken lassen, die vergleichsweise geringen Kosten und eine bessere Umweltverträglichkeit. Auf Binde- und Lösungsmittel, die bei anderen Druckverfahren in der Faser vorhanden sein können und ausgewaschen werden müssen, kann verzichtet werden. Zudem ist der Druck sehr resistent gegen UV-Strahlung und andere Umwelteinflüsse. Die Vorteile des Thermosublimationsdrucks liegen in dem sehr guten Druckergebnis, das zudem sichtbar, aber im Hinblick auf den Warengriff kaum spürbar ist. Zudem können sämtliche Bilder, Grafiken und Fotos umgesetzt werden. Insgesamt ist der Thermosublimationsdruck auch bei Einzelstücken günstig. Gegenüber den bezeichneten Vorteilen treten die Nachteile des Thermosublimationsdrucks gegenüber Vergleichsverfahren in den Hintergrund.
Thermosublimationspapiere sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass bekannte Thermosublimationspapiere weiter verbesserungsbedürftig sind. Insbesondere besteht Verbesserungsbedarf hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, beispielsweise durch geringere Rohstoffkosten durch niedriges Flächengewicht und damit verbundene niedrige Transportkosten, wobei gleichzeitig gute Druckergebnisse hinsichtlich der Bedruckbarkeit des Thermosublimationspapiers aber auch der Übertragung des Druckbildes erhalten bleiben. Zudem soll sich das Thermosublimationspapier durch eine möglichst hohe Ausnutzung der aufgetragenen Tinte auszeichnen, mit hohen Druckgeschwindigkeiten kompatibel sein und eine möglichst schnelle Tintentrocknung aufweisen.
Diese Aufgabe wurde überraschend durch ein Thermosublimationspapier gemäß Anspruch 1 und alternativ durch ein Thermosublimationspapier gemäß Anspruch 15 gelöst.
Solche Thermosublimationspapiere zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass ein poröses Papier durch die Verhornung einer Oberfläche bzw. durch das Auftragen einer Beschichtung zur Bindung und/oder Fixierung des Thermosublimationsfarbstoffs auf einer Seite oberflächlich geschlossen wird, um die Farbstoffe und Pigmente an dieser Oberfläche zu halten, wobei gleichzeitig das Lösemittel (Wasser) in den Tinten nach unten entweichen kann. Dies ermöglicht auch bei niedrigen Flächengewichten eine kostengünstige Alternative zu Papieren mit höheren Flächengewichten, bei gleichzeitiger Beibehaltung einer guten Bedruckbarkeit und Transferqualität.
Gleichzeitig qualifizieren sich solche Thermosublimationspapiere durch das niedrige Flächengewicht explizit auch für Anwendungen, bei denen die Thermosublimationspapiere mit einem Drucker bedruckt und dann für den Transfer, beispielsweise auf ein Textil, zu einem Verarbeiter gesendet werden, insbesondere per Luftfracht.
Mit den erfindungsgemäßen Thermosublimationspapieren kann ferner ein gutes Druckbild in allen Druckstärken (Halbton, Vollton), eine gute Konturenschärfe, eine hohe Farbbrillianz, eine hohe Farbdichte und ein gleichmäßiger, linearer Rasterverlauf erreicht werden, der ähnlich zu Thermosublimationspapieren mit höherem Flächengewicht oder zu Thermosublimationspapieren mit weiteren Beschichtungen ist. Dies kann zusammen mit einem geringen Tintenbedarf infolge sehr guter Transferrate (Tintennutzung, geringer Tintenverlust im Basispapier) ermöglicht werden.
Ferner erlauben die erfindungsgemäßen Thermosublimationspapiere einen Druck bei höheren Geschwindigkeiten und zeichnen sich durch eine schnelle Tintentrocknung aus.
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Thermosublimationspapier zum Bedrucken mit einer wenigstens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung, umfassend ein Basispapier mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Oberfläche eine verhornte Oberfläche ist,
dass auf die erste Oberfläche eine weitere Schicht zur Bindung und/oder Fixierung des Thermosublimationsfarbstoffs aufgebracht ist,
dass das Thermosublimationspapier auf der beschichteten Seite eine Rauheit von ≤ 4,5 µm, gemessen nach ISO 8791-4 (2008-05) und ein Flächengewicht von ≤ 30 g/m² gemessen nach ISO 536 (2020-05) aufweist.
Vorzugsweise beträgt die Rauheit der beschichteten Seite von 3,0 bis 4,5 µm.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Oberfläche eine Rauheit von > 6 µm aufweist (gemessen nach ISO 8791-4 (2008-05).
Die zweite Oberfläche ist vorzugsweise nicht verhornt.
Vorzugsweise beträgt die Rauheit der zweiten, vorzugsweise nicht verhornten Oberfläche von 6 bis 7,2 µm.
Die Rauheit (auch Rauigkeit oder Rauhigkeit) ist ein Begriff aus der Oberflächenphysik, der Unebenheiten einer Oberflächenhöhe bezeichnet.
Falls nicht anders angegeben wird die Rauheit nach ISO 8791-4 (2008-05) gemessen.
Unter Verhornung wird in der Regel eine irreversible Veränderung der Cellulosefasern im Papier, beispielsweise mittels Trocknung, Druck und Verweilzeit bevorzugt auf Anlagen, ausgestattet mit einem Yankee-Zylinder verstanden. Alternativ können dafür aber auch andere Glättzylinder eingesetzt werden. Dabei können die Einzelfasern kollabierten und sich interne Wasserstoffbrückenbindungen bilden, die sich ohne mechanische Behandlung nicht wieder aufzulösen sind. Es entstehen so Papiere, welche auf der einen Oberseite eine sehr hohe Glätte, jedoch wiederum auf der gegenüberliegenden Oberseite eine deutlich geringere Glätte aufweisen.
Es hat sich gezeigt, dass das Basispapier, das vorzugsweise relative porös ist, durch die Verhornung der ersten Oberfläche auf dieser Seite oberflächlich weitgehend geschlossen werden kann, um aufgetragene Farbstoffe bzw. Pigmente, die in den Tinten enthalten sind, an dieser Oberfläche zu halten, gleichzeitig das Lösemittel (in der Regel Wasser), das in den Tinten enthalten ist aber nach unten entweichen kann. Dieser Effekt ist bei den angegebenen Rauheiten besonders vorteilhaft.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche eine Rauheit von ≤ 4,5 µm gemessen nach ISO 8791-4 (2008-05) aufweist.
Vorzugsweise beträgt die Rauheit der ersten Oberfläche von 3,0 bis 4,5 µm (gemessen nach ISO 8791-4 (2008-05)).
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schicht auf der ersten Oberfläche eine möglichst gleichmäßige Dicke aufweist. Die relative Variation in der Dicke der Schicht beträgt vorzugsweise ±100% und bevorzugter ±50%.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier gemessen auf der glatten Seite einen Cobb 60 nach ISO 535 (2014-06) von <25 g/m² aufweist, bevorzugt jedoch einen Cobb zwischen 16,5 und 22 g/m².
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Porosität nach Bendtsen, gemessen nach ISO5636-3 (2013-11), von ≤ 500 ml/min, aufweist.
Vorzugsweise beträgt die Porosität nach Bendtsen bei Thermosublimationspapieren mit einem Flächengewicht zwischen 17 - 28 g/m² 90 - 260 ml/min und bei Thermosublimationspapieren mit einem Flächengewicht zwischen 29 - 40 g/m² 150 - 350 ml/min.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier eine Porosität nach Bendtsen, gemessen nach ISO5636-3, von > 500 ml/min, aufweist.
Einseitig glatte Basispapiere mit solchen Porositäten haben den Vorteil, dass das Lösungsmittel, das in den Tinten enthalten ist, gut aufgenommen werden kann und gleichzeitig durch die einseitig glatte Oberfläche die Farbstoffe und Pigmente an der Oberfläche gehalten werden.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier ein Flächengewicht von 17 bis 30 g/m² aufweist.
Vorzugsweise beträgt das Flächengewicht des Basispapiers von 25 bis 29,9 g/m² g/m².
Ein solches Flächengewicht ist für den Transport, insbesondere per Luftfracht, besonders vorteilhaft.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000, bei 25 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000, bei 30 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000, bei 35 g/m², aufweist.
Die Reißlänge wird dabei beispielsweise gemäß ISO1924-1 (1992-10) bestimmt.
Solche Reißlängen sind vorteilhaft, da die Reißlänge einen Festigkeitswert des Papiers beschreibt und sich die Papiere auch bei niedrigen Flächengewichten durch hohe Festigkeiten auszeichnen müssen. Dies ist notwendig, um im Verarbeitungsprozess Druck und Weiterverarbeitung problemlos einsetzbar zu sein. So dürfen sich z.B. keine Falten in rotativen Druckverfahren oder Transferpapieren mittels Transferkalandern bilden und das Papier muss auch bei niedrigem Flächengewicht den entsprechenden Zügen, die auf Papiere während der Verarbeitung einwirken können, standhalten.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier einem Berstdruck (Mullen) von größer als 60 kPa, vorzugsweise von 100 - 160 kPa, bei 25 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier einem Berstdruck (Mullen) von größer als 85 kPa, vorzugsweise von 110 - 170 kPa, bei 30 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier einem Berstdruck (Mullen) von größer als 97 kPa, vorzugsweise von 130 - 200 kPa, bei 35 g/m², aufweist.
Der Berstdruck (Mullen) wird dabei beispielsweise gemäß ISO 2758 (2014-12) bestimmt.
Ein solcher Berstdruck (Mullen) ist vorteilhaft, da der Berstdruck einen Festigkeitswert des Papiers beschreibt und sich die Papiere auch bei niedrigen Flächengewichten durch hohe Festigkeiten auszeichnen müssen. Dies ist notwendig, um im Verarbeitungsprozess Druck und Weiterverarbeitung problemlos einsetzbar zu sein. So dürfen sich z.B. keine Falten in rotativen Druckverfahren oder Transferpapieren mittels Transferkalandern bilden und das Papier muss auch bei niedrigem Flächengewicht den entsprechenden Zügen, die auf Papiere während der Verarbeitung einwirken können, standhalten.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier ein geleimtes Papier ist, dass mindestens ein Leimungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Harzleim, Alkenyl-bernsteinsäure-Anydrid, Alkyl-Keten-Dimer und/oder synthetischem Leimungsmittel auf Basis von Styrol-Acrylat, enthält.
Vorzugsweise ist Alkyl-Keten-Dimer (AKD) als Leimungsmittel enthalten.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegenden weitere Schicht mindestens eine Barrierekomponente und/oder ein Pigment umfasst.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegenden weiteren Schicht wenigstens eine Barrierekomponente ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Stärke, modifizierte Stärke, Stärkederivate, chemisch und physikalisch modifizierte Stärke, Carboxymethylcellulose, Cellulosederivate, Polyvinylalkohol, Polymere aus der Stoffklasse der Vinylacetatpolymere oder andere als Barriere geeignete wirksame Bestandteile umfasst oder daraus besteht.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegenden weiteren Schicht Pigmente, insbesondere anorganische Pigmente, wie Silica oder Clay, umfasst oder daraus besteht.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegende weitere Schicht wenigstens eine Barrierekomponente, wie vorstehend definiert, und mindestens ein Pigment, wie vorstehend definiert, umfasst. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Stärke.
Die Pigmente können poröse oder nicht-poröse Pigmente umfassen.
Die Barrierekomponente ist bevorzugt in Form der vorstehend genannten Polymere, insbesondere bei Stärkederivaten bzw. Stärken sowie Polyvinylalkohol, vorzugsweise in einer Menge von 80 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zusätzlichen Schicht, in dieser Schicht enthalten.
Die Barrierekomponente ist bevorzugt in Form der vorstehend genannten Pigmente vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zusätzlichen Schicht, in dieser Schicht enthalten.
Der Vorteil einer solchen weiteren Schicht, umfassend eine Barrierekomponente, ist dass auch ohne herkömmliche Streichpigmente in Verbindung mit der glatten/verhornten Oberseite, welche sich unter der Barrierekomponente befindet, hohe Farbdichten und brillante Drucke erreicht werden.
Der Vorteil einer solchen zusätzlichen Schicht, umfassend ein Pigment, ist dass durch die glatte/verhornte Oberfläche, welche sich unter der Pigmentschicht befindet, mit im Vergleich zu herkömmlichen Dye Sub Papieren wenig Pigmentstrich Auftrag hohe Farbdichten, sehr gute Farbtrocknung, exakte, randscharfe Bildwiedergaben erreicht werden, wie sie vergleichsweise nur mit herkömmlichen, hochgestrichenen Dye-Sub Inkjetpapieren realisiert werden können.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenauftragsgewicht der auf der ersten Oberfläche vorliegenden weiteren Schicht 0,2 bis 12 g/m², vorzugsweise 0,5 bis 5 g/m², beträgt.
Ein solches Flächenauftragsgewicht hat den Vorteil, dass das Gesamtgewicht des Papieres relativ niedrig ist und so die Wettbewerbsfähigkeit des Produktes im Markt unterstützt. Des Weiteren lassen sich mit weniger Stricheinsatz die Herstellungskosten reduzieren.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier kann ferner noch weitere Schichten entweder auf der zweiten Oberfläche des Basispapiers und/oder auf der Oberfläche der weiteren Schicht aufweisen.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier zeichnet sich vorzugsweise durch eine möglichst schnelle Tintentrocknung aus.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Thermosublimationspapiers, insbesondere wie vorstehend für den ersten Aspekt beschrieben, umfassend die Schritte der einseitigen Glättung und Verhornung einer ersten Oberfläche eines Basispapiers vorzugsweise mittels Glättzylindern, wobei der Einsatz eines Yankee Zylinders bevorzugt ist, aber alternativ auch Heißglättzylinder oder mehrere hintereinander geschaltete Glättzylinder zum Einsatz kommen können, und Auftragen einer weiteren Schicht zur Bindung und/oder Fixierung eines Thermosublimationsfarbstoffs auf diese erste Oberfläche.
Dabei gelten alle Definitionen und bevorzugten Ausführungsformen für das Thermosublimationspapier gemäß dem ersten Aspekt auch für das vorstehend beschriebene Verfahren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Thermosublimationspapier erhältlich durch das vorstehend für den ersten Aspekt beschriebene Verfahren.
In einem zweiten Aspekt betriff die vorliegenden Erfindung ein Thermosublimationspapier zum Bedrucken mit einer wenigstens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung, umfassend ein Basispapier mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche eine Beschichtung zur Bindung und/oder Fixierung des Thermosublimationsfarbstoffs und dass das Thermosublimationspapier auf der beschichteten Seite eine Rauheit von ≤ 4,5 µm, gemessen nach ISO8791-4, und ein Flächengewicht von ≤ 30 g/m² aufweist.
Es gelten alle Definitionen und bevorzugten Ausführungsformen für das Thermosublimationspapier gemäß dem ersten Aspekt auch analog für das Thermosublimationspapier gemäß dem zweiten Aspekt.
Vorzugsweise beträgt die Rauheit auf der beschichteten Seite von 3,0 bis 4,5 µm, gemessen nach ISO 8791-4.
Vorzugsweise weist die zweite Oberfläche eine Rauheit von > 6 µm, gemessen nach ISO 8791-4, auf.
Vorzugsweise beträgt die Rauheit der zweiten Oberfläche von 6 bis 7,2 µm gemessen nach ISO 8791-4.
Vorzugsweise weist das Thermosublimationspapier eine Porosität nach Bendtsen, gemessen nach ISO5636-3, von < 500 ml/min, auf.
Das Basispapier weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 17 bis 30 g/m² aufweist.
Vorzugsweise beträgt das Flächengewicht des Basispapiers von 25 bis 29,9 g/m² g/m².
Ein solches Flächengewicht ist für den Transport, insbesondere per Luftfracht, besonders vorteilhaft.
Vorzugsweise sind die erste und/oder die zweite Oberfläche des Basispapiers nicht verhornt.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000, bei 25 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000, bei 30 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000, bei 35 g/m², aufweist.
Die Reißlänge wird dabei beispielsweise gemäß ISO1924-1 (1992-10) bestimmt.
Solche Reißlängen sind vorteilhaft, da die Reißlänge einen Festigkeitswert des Papiers beschreibt und sich die Papiere auch bei niedrigen Flächengewichten durch hohe Festigkeiten auszeichnen müssen. Dies ist notwendig, um im Verarbeitungsprozess Druck und Weiterverarbeitung problemlos einsetzbar zu sein. So dürfen sich z.B. keine Falten in rotativen Druckverfahren oder Transferpapieren mittels Transferkalandern bilden und das Papier muss auch bei niedrigem Flächengewicht den entsprechenden Zügen, die auf Papiere während der Verarbeitung einwirken können, standhalten.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier einem Berstdruck (Mullen) von größer als 60 kPa, vorzugsweise von 100 - 160 kPa, bei 25 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier einem Berstdruck (Mullen) von größer als 85 kPa, vorzugsweise von 110 - 170 kPa, bei 30 g/m², aufweist.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier einem Berstdruck (Mullen) von größer als 97 kPa, vorzugsweise von 130 - 200 kPa, bei 35 g/m², aufweist.
Der Berstdruck (Mullen) wird dabei beispielsweise gemäß ISO 2758 (2014-12) bestimmt.
Ein solcher Berstdruck (Mullen) ist vorteilhaft, da der Berstdruck einen Festigkeitswert des Papiers beschreibt und sich die Papiere auch bei niedrigen Flächengewichten durch hohe Festigkeiten auszeichnen müssen. Dies ist notwendig, um im Verarbeitungsprozess Druck und Weiterverarbeitung problemlos einsetzbar zu sein. So dürfen sich z.B. keine Falten in rotativen Druckverfahren oder Transferpapieren mittels Transferkalandern bilden und das Papier muss auch bei niedrigem Flächengewicht den entsprechenden Zügen, die auf Papiere während der Verarbeitung einwirken können, standhalten.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier ein geleimtes Papier ist, dass mindestens ein Leimungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Harzleim, Alkenyl-bernsteinsäure-Anydrid, Alkyl-Keten-Dimer und/oder synthetischem Leimungsmittel auf Basis von Styrol-Acrylat, enthält.
Vorzugsweise ist Alkyl-Keten-Dimer als Leimungsmittel enthalten.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegende Beschichtung mindestens eine Barrierekomponente und/oder ein Pigment umfasst.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegende Beschichtung wenigstens eine Barrierekomponente ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Stärke, modifizierte Stärke, Stärkederivate, chemisch und physikalisch modifizierte Stärke, Carboxymethylcellulose, Cellulosederivate, Polyvinylalkohol, Polymere aus der Stoffklasse der Vinylacetatpolymere oder andere als Barriere geeignete wirksame Bestandteile umfasst oder daraus besteht.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegende Beschichtung Pigmente, insbesondere anorganische Pigmente, wie Silica oder Clay, umfasst oder daraus besteht.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegende Beschichtung wenigstens eine Barrierekomponente, wie vorstehend definiert, und mindestens ein Pigment, wie vorstehend definiert, umfasst.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Stärke.
Die Pigmente können poröse oder nicht-poröse Pigmente umfassen.
Die Barrierekomponente ist bevorzugt in Form der vorstehend genannten Polymere, insbesondere bei Stärkederivaten bzw. Stärken sowie Polyvinylalkohol, vorzugsweise in einer Menge von 80 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zusätzlichen Schicht, in dieser Schicht enthalten.
Die Barrierekomponente ist bevorzugt in Form der vorstehend genannten Pigmente vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung, in dieser Beschichtung enthalten.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenauftragsgewicht der auf der ersten Oberfläche vorliegenden Beschichtung 0,2 bis 12 g/m², vorzugsweise 0,5 bis 5 g/m², beträgt.
Ein solches Flächenauftragsgewicht hat den Vorteil, dass das Gesamtgewicht des Papieres relativ niedrig ist und so die Wettbewerbsfähigkeit des Produktes im Markt unterstützt. Des Weiteren lassen sich mit weniger Stricheinsatz die Herstellungskosten reduzieren.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier kann ferner noch weitere Schichten entweder auf der zweiten Oberfläche des Basispapiers und/oder auf der Oberfläche der Beschichtung aufweisen.
Das erfindungsgemäße Thermosublimationspapier zeichnet sich vorzugsweise durch eine möglichst schnelle Tintentrocknung aus.
Die vorliegende Erfindung betriff ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Thermosublimationspapiers, insbesondere wie vorstehend für den zweiten Aspekt beschrieben, umfassend das Aufbringen einer Beschichtung zur Bindung und/oder Fixierung eines Thermosublimationsfarbstoffs auf eine erste Oberfläche eines Basispapiers.
Dabei gelten alle Definitionen und bevorzugten Ausführungsformen für das Thermosublimationspapier gemäß dem zweiten Aspekt auch für das vorstehend beschriebene Verfahren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Thermosublimationspapier erhältlich durch das vorstehend für den zweiten Aspekt beschriebene Verfahren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Thermosublimationspapiers wie vorstehend gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt beschrieben oder erhältlich gemäß dem beschriebenen Verfahren zum Bedrucken von flächigen Materialien, insbesondere von Textilien.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein bedrucktes Thermosublimationspapier, umfassend
ein Thermosublimationspapier wie vorstehend gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt beschrieben oder erhältlich gemäß dem beschriebenen Verfahren und
ein Druckbild mit einer Farbfläche erhalten aus wenigstens einer mindestens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung,
wobei das Druckbild eine Gleichmäßigkeit der Farbfläche auf einer Skala von 1 bis 6 von wenigstens 2,5 aufweist und/oder
wobei die mindestens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltende Lösung eine Abtrocknung von wenigstens 80% aufweist.
Figurenliste

1: Rasterelektronenmikroskopaufnahmen der ersten und zweiten Oberfläche eines Papiers mit einer verhornten und einer nicht verhornten Oberfläche.
1. a) Zeigt eine erste verhornte Oberfläche eines Papiers (Vorderseite/glatte Seite) in zwei Auflösungen (100 X und 500 X).
2. b) Zeigt die zweite Oberfläche des gleichen Papiers ohne Verhornung (Rückseite/Raue Seite) in zwei Auflösungen: (100 X und 500 X).
2: Rasterelektronenmikroskopaufnahmen der ersten und zweiten Oberfläche eines herkömmlichen Papiers (ohne Verhornung) in zwei Auflösungen: (100 X und 500 X).

Im Folgenden wird die Erfindung anhand nicht beschränkender Beispiele näher erläutert.
Beispiele
Es wurden zwei erfindungsgemäße Thermosublimationspapiere mit 22 g/m² sowie 25 g/m² Flächengewicht wie folgt hergestellt.
Herstellung des Rohpapiers in entsprechendem Flächengewicht mit einseitiger Glättung über einen Yankee Zylinder um eine erforderliche Verhornung der Oberfläche zu erreichen. Inline Barriereauftrag im Mittel über ca. 0,9 g/m² Stärke mittels Filmpresse auf die verhornte Papierseite.
Die beiden erfindungsgemäßen Thermosublimationspapiere und die Vergleichsbeispiele wurden wie folgt untersucht:

4C - Farbdruck mit einem Inkjet Drucker der Marke Roland und des Typs Texart RT-640 unter Verwendung von Sublimationstinte der Farben CMYK der Marke J-Teck und des Typs J-Next Subly JXS-65. Bedruckt wurde eine Testform, welche lineare Verläufe 0 - 100% Flächendeckung, vollflächige und rasterbasierte Farbfelder sowie Fotos enthält.

Das so bedruckte, erfindungsgemäße Papier wurde mittels einer Flachbett Heißpresse der Marke Sefa, Typ Rotex Pro V3 mit 204 °C und 30 sec. Verweilzeit auf ein Polyester Textil der Marke „TexStyles Mosaic“ transferiert.
Im Anschluss wurde das Druckbild visuell auf einen gleichmäßigen Ausdruck, insbesondere des Mottling beurteilt. Unter Mottling versteht man die Ungleichmäßigkeit einer Farbfläche im Druckbild.
Von einem guten Druck wird ein ruhiges, glattes und gleichmäßiges Druckergebnis erwartet.
Liegt ein mehr oder weniger starkes, unruhiges, wolkiges Druckergebnis vor, so wird in der fachlichen Umgangssprache auch von einem Mottling gesprochen. Je nach Aussehen des Druckergebnisses kann manchmal auch von „grießigem Druck“, „fleckigem Druck“ oder von einem streifigen Druckergebnis gesprochen werden. Alle diese qualitätsmindernden Druckergebnisse stören besonders, wenn Flächen gedruckt werden, können aber auch in glatten, gleichmäßigen Rasterpartien unangenehm auffallen.
Tipps zur Vermeidung:

Sehr oft sind unruhige und wolkige Druckergebnisse auf eine schlechte Papierqualität zurückzuführen, besonders bei gestrichenen Papieren. Qualität des gestrichenen Papiers mit einer Wischtestfarbe (Porometertestfarbe Nr. 1520 (dunkelgrau) von Lorilleux oder Wischtestfarbe VU.

Die Wolkigkeit (Mottling) wurde mit eines „cloud-runner“ des Herstellers „BYK-Instruments“ gemäß den Vorgaben des Herstellers ermittelt.
Außerdem wurde unter Zuhilfenahme eines Densitometers der Marke X-Rite und des Typs i1 Pro hinsichtlich der logarithmischen optischen Dichten (D.log) vermessen.
Zusätzlich wurden die Trocknungseigenschaften der Thermosublimationspapiere wie folgt untersucht:

- Ein unbedrucktes Thermosublimationspapiere mit der Rohpapierseite nach Oben, in die Kaltpresse legen.
- Zwei Minuten nach Druckbeginn die bedruckte Seite auf das Papier in der Kaltpresse legen.
- Presse für 10 Sekunden schließen.
- Bedrucktes Blatt abziehen und das Wegschlagen auf dem unbedruckten Blatt, mittels Schablone, bewerten.
- Das letzte noch sichtbare Feld der jeweiligen Reihe wird gezählt bzw. bewertet.

Hierfür kommt eine Testform mit verschiedenen Testfeldern zum Einsatz, welche unterschiedlich starke Farbbelegung enthalten. Dabei werden 5 Reihen mit jeweils 13 Feldern gedruckt.
Reihe 1: (zwei Farben) Die Farbmenge von Magenta und Yellow beginnt mit 100 % und nimmt bei mit jedem Feld 4 % ab bis auf 52%
Reihe 2: (zwei Farben) Die Farbmenge von Cyan und Yellow beginnt mit 100 % und nimmt bei mit jedem Feld 4 % ab bis auf 52%
Reihe 3: (zwei Farben) Die Farbmenge von Cyan und Magenta beginnt mit 100 % und nimmt bei mit jedem Feld 4 % ab bis auf 52%
Reihe 4: (drei Farben) Die Farbmenge von Cyan; Magenta und Yellow beginnt mit 100 % und nimmt bei mit jedem Feld 4 % ab bis auf 52%
Reihe 5: (vier Farben) Die Farbmenge von Cyan; Magenta; Yellow und Black beginnt mit 100 % und nimmt bei mit jedem Feld 4 % ab bis auf 52%
Als Vergleiche dienten hierbei die in Tabelle 2 genannten Thermosublimationspapiere.
Die Vergleichsbeispiele weisen alle ein höheres Flächengewicht, keine verhornte Oberfläche aber eine weitere Schicht zur Bindung und/oder Fixierung des Thermosublimationsfarbstoffs auf.

Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen zusammengefasst. Tabelle 1:

Spezifikationen		Standard	Einheit
Flächengewicht		ISO 536	gjm2	22	25
Dicke		ISO 534	µm	31	34
Weiße R 457		ISO 2470	%	83	84
Rauheit	OS	ISO8791-4	µm	3,8	3,8
	RS	ISO 8791-4	µm	7	7
Bruchwiderstand	längs	ISO 1924-2	N/15 mm	≥18	≥22
	quer	ISO 1924-2	N/15 mm	≥10	≥12
Bruchdehnung	längs	ISO 1924-2	%	≥1,5	≥1,5
	quer	ISO 1924-2	%	≥3,5	≥3,5
Berstdruck Mullen		ISO 2758	kPa	≥55	≥ 60

Es zeigte sich ferner, dass die finale Qualität für die erfindungsgemäßen Thermosublimationspapiere auf dem Textil vergleichbar mit üblichen, Pigment gestrichenen Thermosublimationspapieren Papieren ist. Es ist kein C2C bleeding (color to color bleeding = Farbverlaufen von Farbe zu Farbe), kein feathering (Farbverlaufen zu unbedruckt) und eine brillante Farbwiedergabe mit sehr guten Farbdichtewerten (D.log) erkennbar. Zudem weisen die Bilder gleichmäßige Flächen und Verläufe auf.

Claims

Thermosublimationspapier zum Bedrucken mit einer wenigstens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung, umfassend ein Basispapier mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche eine verhornte Oberfläche ist, dass auf die erste Oberfläche eine weitere Schicht zur Bindung und/oder Fixierung des Thermosublimationsfarbstoffs aufgebracht ist, dass das Thermosublimationspapier auf der beschichteten Seite eine Rauheit von ≤ 4,5 µm, gemessen nach ISO 8791-4, und ein Flächengewicht von ≤ 30 g/m², gemessen nach ISO 536, aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier auf der zweiten Oberfläche Seite eine Rauheit von > 6 µm, gemessen nach ISO 8791-4, aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche eine Rauheit von ≤ 4,5 µm gemessen nach ISO 8791-4 aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Porosität nach Bendtsen, gemessen nach ISO5636-3, von ≤ 500 ml/min, aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier eine Porosität nach Bendtsen, gemessen nach ISO5636-3, von > 500 ml/min, aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier ein Flächengewicht von 15 bis 29,9 g/m² aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000 bei 25 g/m², oder eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000 bei 30 g/m², oder eine Reißlänge von l/q von 6000 - 13000 / 3000 - 8000 (m), vorzugsweise von 9000 - 12000 / 4000 - 7000 bei 35 g/m², aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier einem Berstdruck (Mullen) von größer als 60 kPa, vorzugsweise von 100 - 160 kPa, bei 25 g/m², oder von größer als 85 kPa, vorzugsweise von 110 - 170 kPa, bei 30 g/m², oder von größer als 97 kPa, vorzugsweise von 130 - 200 kPa, bei 35 g/m², aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier ein geleimtes Papier ist, das mindestens ein Leimungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Harzleim, Alkenyl-bernsteinsäure-Anydrid, Alkyl-Keten-Dimer und/oder synthetischem Leimungsmittel auf Basis von Styrol-Acrylat, enthält.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der ersten Oberfläche vorliegenden weiteren Schicht wenigstens eine Barrierekomponente ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Stärke, modifizierte Stärke, Stärkederivate, chemisch und physikalisch modifizierte Stärke, Carboxymethylcellulose, Cellulosederivate, , Polyvinylalkohol, Polymere aus der Stoffklasse der Vinylacetatpolymere oder andere als Barriere geeignete wirksame Bestandteile und/oder Pigmente, insbesondere anorganische Pigmente wie Silica oder Clay umfasst oder daraus besteht.
Thermosublimationspapier gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente poröse oder nicht-poröses Pigmente umfassen.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenauftragsgewicht der weiteren Schicht 0,2 bis 12 g/m², vorzugsweise 0,5 bis 5 g/m², beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Thermosublimationspapiers gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die Schritte der einseitigen Glättung und Verhornung einer ersten Oberfläche eines Basispapiers und das Auftragen einer weiteren Schicht zur Bindung und/oder Fixierung eines Thermosublimationsfarbstoffs auf diese erste Oberfläche
Thermosublimationspapier erhältlich gemäß dem Verfahren nach Anspruch 13.
Thermosublimationspapier zum Bedrucken mit einer wenigstens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung, umfassend ein Basispapier mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche eine Beschichtung zur Bindung und/oder Fixierung des Thermosublimationsfarbstoffs und dass das Thermosublimationspapier auf der beschichteten Seite eine Rauheit von ≤ 4,5 µm, gemessen nach ISO8791-4, und ein Flächengewicht von ≤ 30 g/m² aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Oberfläche eine Rauheit von > 6 µm, gemessen nach ISO8791-4, aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermosublimationspapier eine Porosität nach Bendtsen, gemessen nach ISO5636-3, von < 500 ml/min, aufweist.
Thermosublimationspapier gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier ein Flächengewicht von 17 bis 29,9 g/m² aufweist.
Verwendung des Thermosublimationspapiers gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12 und 14 bis 18 zum Bedrucken von flächigen Materialien, insbesondere von Textilien.
Bedrucktes Thermosublimationspapier, umfassend ein Thermosublimationspapier nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 und 14 bis 18, und ein Druckbild mit einer Farbfläche erhalten aus wenigstens einer mindestens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltenden Lösung, wobei das Druckbild eine Gleichmäßigkeit der Farbfläche auf einer Skala von 1 bis 6 von wenigstens 2,5 aufweist und/oder wobei die mindestens einen Thermosublimationsfarbstoff enthaltende Lösung eine Abtrocknung von wenigstens 80% aufweist.