DE19743854C2 - Verwendung eines Bildträgermaterials für die thermische Bildübertragung - Google Patents
Verwendung eines Bildträgermaterials für die thermische BildübertragungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines bedruckbaren
Bildträgermaterials für die thermische Bildübertragung auf
flächige poröse Oberflächen, insbesondere ein mit Ink-
Jet-Tinten bedruckbares thermisches Übertragungspapier.
Es gibt verschiedene Verfahren, individuelle, persönliche
Bilder oder Motive auf Textilien zu übertragen. Diese
Motive werden mit Hilfe verschiedener Druckverfahren wie
thermisches Farbstoffdiffusion-Übertragungsverfahren
(D2T2), Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren (Ink-Jet)
oder Tonerverfahren (Elektrofotografie) auf Trenn- oder
sogenannte Transferpapiere gedruckt und anschließend
durch Wärme- und Druckeinwirkung weiter auf das Textilgut
übertragen, wobei die Papierunterlage abgezogen wird.
Eines dieser Verfahren ist in der DE 26 53 654 A1
beschrieben. Hier handelt es sich um die Schaffung
langlebiger, auf xerografische Weise erzeugter Bilder auf
Tuch. Dazu wird eine silikonbeschichtete Bahn mit einer
darauf angeordneten Überzugsschicht, auf der das Bild
xerografisch erzeugt werden soll, hergestellt. Nachteilig
an diesem Übertragungspapier mit Silikonbeschichtung ist,
daß beim Ablösevorgang nach der Bildübertragung
Silikonreste auf den Fasern der Textilunterlage haften
bleiben.
Die DE 195 34 327 A1 betrifft eine kationisch
eingestellte Streichfarbe für ein Tintenstrahlpapier, die
ein anorganisches oder organisches Pigment oder ein
Pigmentgemisch enthält mit einer kationischen
Grenzflächenladung von 1 bis 70 mV, einer mittleren
Teilchengröße von 0,1 bis 6 µm, einer spezifischen
Oberfläche, gemessen nach BET an einem wasserfreien
Pulver, von 10 bis 600 m2/g und einem Porendurchmesser
von 0,7 bis 13 nm und einem Porenvolumen von etwa 0,1 und
0,9 ml/g. Anorganische Pigmente sind für den Einsatz in
einer auf eine Textilunterlage zu übertragenden
Empfangsschicht ungeeignet, da sie aus der
Textilunterlage ausgewaschen werden.
Die EP 0 805 049 A1 ist Stand der Technik gemäß § 3 (2)
Nr. 2 PatG und betrifft ein Material für die Übertragung
von Bildern auf textile Unterlagen, dessen
Bildübertragungsschicht ein feinteiliges
thermoplastisches Harz und ein polymeres Bindemittel,
welches ebenfalls ein thermoplastisches Harz ist,
enthält. Das feinkörnige thermoplastische Harz weist
einen Teilchendurchmesser von 0,05 bis 100 µm auf und ist
vorzugsweise Nylon. Während der thermischen
Bildübertragung wird das feinkörnige thermoplastische
Harz geschmolzen und verbindet sich mit dem textilen
Material, wodurch die Bildübertragungsschicht durch die
Filmbildung des thermoplastischen Harzes fest mit dem
textilen Material verbunden wird.
Die DE 44 17 520 C1 betrifft ein Papier für die
thermische Bildübertragung auf flächige, poröse
Oberflächen, welches eine Schicht aus einem Ethylen-
Copolymer oder einem Ethylen-Copolymergemisch und eine
darauf angeordnete farbstoffaufnehmende Schicht eines
Auftraggewichts von 0,1 bis 0,5 g/m2 aufweist.
In der EP 0 479 882 A1 wird ein Verfahren sowie das
dazugehörige Übertragungspapier zum Übertragen von
Darstellungen auf eine poröse Unterlage beschrieben,
wobei das Papier aus einem gestrichenen, eine PE-Schicht
enthaltenden Papier besteht. Die zu übertragenden Bilder
werden auf das Papier durch Trockenkopieren gedruckt und
anschließend durch Wärme- und Druckeinwirkung auf die
Textilunterlage übertragen. Nachteilig an diesem Papier
ist die unzureichende Farbdichte der auf die Unterlage
übertragenen Bilder.
In der US 5 501 902 wird ein bedruckbares Papier
vorgestellt, das eine erste Polymerschicht und eine ink-
jet-bedruckbare zweite Schicht mit filmbildendem Binder,
einem feingekörnten thermoplastischen Polymer und einem
tintenviskositätsmodifizierenden Mittel enthält. Die mit
Hilfe dieses Transferpapiers durch Wärme und
Druckeinwirkung auf die Textilunterlage übertragenen
Bilder weisen eine hohe Farbdichte und das mit den
Bildern übertragene Polymerschichtenlaminat eine sehr
gute Haftung zur Textilunterlage auf. Nachteilig an
diesem Transferpapier ist die Verwendung des
viskositätsmodifizierenden Mittels, das in der Regel ein
hydrophiles Mittel wie Polyethylenglykol oder
Polyvinylalkohol ist. Dieses Mittel wirkt sich zwar
positiv auf das Bindevermögen aus, hat jedoch wegen
dessen Wasserlöslichkeit negative Auswirkungen auf die
Waschfestigkeit.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht
darin, ein Bildträgermaterial zur Übertragung von
xerografisch erzeugten Tonerbildern, insbesondere erzeugt
durch Tintenstrahl-Druckverfahren, bereitzustellen, das die
Übertragung des Bilds auf allen synthetischen oder
natürlichen Gewebe oder auch andere flächige Gegenstände
mittels Wärme und Druckeinwirkung ermöglicht. Die Bilder
sollen mit hoher Farbdichte übertragen werden und darüber
hinaus Waschechtheit aufweisen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Verwendung eines
bedruckbaren Bildträgermaterials, enthaltend einen Träger
und eine Bildempfangsschicht, die ein organisches Pigment
mit einer spezifischen Oberfläche von < 1 m2/g enthält
für die thermische Bildübertragung auf flächige, poröse
Oberflächen. Die spezifische Oberfläche wurde gemessen
nach der BET-Mehrpunktmethode nach DIN 66131 mit Krypton.
Insbesondere wird ein Pigment, welches eine spezifische
Oberfläche von vorzugsweise 2 bis 10, beispielsweise 4
bis 8 m2/g aufweist, in der Bildempfangsschicht
eingesetzt.
Das organische Pigment ist vorzugsweise ein
thermoplastisches Polymer aus der Gruppe der Polyolefine,
Olefincopolymere, Polyester, Celluloseester oder
Polyamide. Besonders gute Ergebnisse wurden mit einem
feingekörnten Polyamid mit einer mittleren Teilchengröße
bis 30 µm und einer spezifischen Oberfläche von mehr als
4 m2/g erzielt.
Die Menge des organischen Pigments beträgt 50 bis 90
Gew.-%, insbesondere 60 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die
gesamte Schicht.
Das in der Bildempfangsschicht eingesetzte Bindemittel
ist vorzugsweise ein filmbildendes Polymer,
beispielsweise Acrylat-, Vinylacetat-Homopolymere oder -
Copolymere, teilverseifte Polyvinylacetate, Polyolefine,
Olefin-Copolymere oder Polyester.
Die Menge des Bindemittels in der Empfangsschicht beträgt
10 bis 50 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, bezogen
auf die gesamte Schicht.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann die
Empfangsschicht ein kationisches Fixiermittel enthalten,
beispielsweise ein quaternäres Polyammoniumsalz aus der
Gruppe der Polyvinylbenzyltrimethyl-,
Polydiallyldimethyl-, Polymethacryloxyethyl
dimethylhydroxyethyl-, Polyhydroxypropyldimethyl
ammoniumchloride. Aber auch andere farbstoffixierende
Mittel wie kationische Polyamine, kationische
Polyacrylamide oder kationische Polyethylenimine können
eingesetzt werden. Die Menge des farbstoffixierenden
Mittels kann bis 15 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%
betragen.
Die Bildempfangsschicht wird aus einer wäßrigen
Beschichtungslösung aufgetragen. Hierzu können alle
gebräuchlichen Auftrags- und Dosierverfahren verwendet
werden. Das Auftragsgewicht der Bildempfangsschicht kann
5 bis 30 g/m2 betragen, insbesondere 10 bis 20 g/m2.
Als Trägermaterial kann eine Kunststoffolie oder ein
unbeschichtetes oder oberflächenmodifiziertes,
beispielsweise gestrichenes oder silikonisiertes Papier
eingesetzt werden. Besonders gut geeignet ist ein
hochgeleimtes neutrales Basispapier mit einem
Flächengewicht von 60 bis 200 g/m2. Das Basispapier kann
zusätzlich mit einem speziellen Strich in einer Menge bis
höchstens 5 g/m2, insbesondere 1 bis 3 g/m2
oberflächenmodifiziert sein. Dieser Strich kann ein
natürliches oder synthetisches Bindemittel wie Stärke,
Stärke-Derivate, Gelatine, Carboxycellulose,
Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyacrylamide und ein
Salz höherer Fettsäuren oder Silikonverbindungen
enthalten. Das als Trägermaterial eingesetzte Papier
weist auf der zu beschichtenden Seite (Vorderseite) eine
Oberflächenglätte von 20 bis 500 Bekk-s, insbesondere 100
bis 300 Bekk-s auf.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist
zwischen dem Träger und der Bildempfangsschicht eine
thermoplastische Schicht angeordnet, die vorzugsweise ein
Ethylen-Copolymer, ein Ethylen-Copolymergemisch oder ein
Ionomerharz oder aber ein Gemisch dieser Polymere bzw.
Copolymere enthält.
Das Ethylen-Copolymer enthält insbesondere 10 bis 35 Mol
% eines weiteren Monomers. Das Ethylen-Copolymer kann
insbesondere ein Ethylen/Vinylacetat- oder ein
Ethylen/(Meth)acrylsäure- oder ein Ethylen/(Meth)-
acrylsäurealkylester-Copolymer sein.
Die thermoplastische Schicht wird auf das Trägermaterial
mit Hilfe einer Extrusionsbeschichtungsanlage
aufgetragen. Das Auftragsgewicht der Schicht kann 5 bis
50 g/m2, insbesondere 10 bis 30 g/m2 betragen.
Die Oberfläche des erfindungsgemäßen Bildträgermaterials
läßt sich mit Hilfe verschiedener Druckverfahren,
insbesondere jedoch mit Hilfe von Tintenstrahl-Druckverfahren,
mit jedem beliebigen Motiv bedrucken, das anschließend
auf alle synthetische oder natürliche Gewebe, aber auch
auf andere flächige Gegenstände übertragen werden kann.
Hierzu wird das mit einem Motiv bedruckte
Bildträgermaterial mit einer flächigen Unterlage in
Kontakt gebracht. Die Übertragung findet durch Wärme
(130-200°C) und Druckeinwirkung (0,13 × 104 bis 50,0 × 104
N/m2) statt. Danach wird das Trägermaterial von der
Unterlage abgezogen.
Die Erfindung soll mit Hilfe nachfolgender Beispiele
näher erläutert werden.
Die Vorderseite eines neutral geleimten Basispapiers mit
einem Flächengewicht von 80 g/m2 und mit einem Strich aus
Stärke und 10 Gew.-% Chromstearat in einer Auftragsmenge
von 3 g/m2 versehen, wurde nach einer Corona-Vorbehandlung
mit einem Ethylen-Copolymer mit 24 Mol% Vinylacetat in
einer Menge von 30 g/m2 extrusionsbeschichtet und
anschließend mit wäßrigen Dispersionen zur Erzeugung von
Empfangsschichten beschichtet, deren Zusammensetzungen im
getrockneten Zustand in der nachfolgenden Tabelle
angegeben sind.
Auf den erfindungsgemäßen Papieren wurde mit Hilfe des
Ink-Jet-Druckers Canon 620 ein Testbild in den
Grundfarben Gelb, Cyan, Magenta und Schwarz angefertigt.
Das bedruckte Papier wurde anschließend mit einer
Textilunterlage (Gewebe aus 100% Baumwolle) in einer
Presse in Kontakt gebracht, in der durch Wärme (180°C)
und Druck (34,5 × 104 N/m2) die Übertragung des Bildes auf
die Unterlage erfolgte. Nach der Übertragung wurde der
Papierträger abgezogen.
In einem weiteren Schritt wurde die bedruckte
Textilunterlage bei 30°C mit herkömmlichen Waschmitteln
gewaschen und begutachtet.
Ein Basispapier mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 wurde
im ersten Schritt mit einem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer
extrusionsbeschichtet und dann im zweiten Schritt mit
wäßrigen Beschichtungsmassen beschichtet, deren
Zusammensetzungen im getrockneten Zustand in der
nachfolgenden Tabelle angegeben sind.
Die gemäß den Beispielen hergestellten Papiere wurden mit
Hilfe eines Ink-Jet-Druckers Canon 620 mit einem Testbild
versehen und hinsichtlich des "bleed"-Verhaltens
untersucht. Unter "bleed" ist das Ineinanderlaufen der
Tinten an den Rändern von zusammenliegenden Farbflächen
zu verstehen, das visuell mit den Noten 1 bis 10 (sehr
gut bis sehr schlecht) beurteilt wird.
Anschließend wurden die Papiere mit einer Textilunterlage
in Kontakt gebracht und das Bild durch Wärme- und
Druckeinwirkung vom Papier auf die Textilunterlage
übertragen.
Im weiteren Schritt wurde an der bedruckten
Textilunterlage die Farbdichte gemessen. Die
Farbdichtemessungen erfolgten vor und nach einem
Waschvorgang mit herkömmlichen Waschmitteln bei 30°C. Die
Messungen wurden mit dem Gretag Densitometer Typ 186 D
für die Grundfarben Gelb, Cyan, Magenta und Schwarz
durchgeführt. Aus den Farbdichtewerten für die einzelnen
Farben wurde eine mittlere Farbdichte errechnet.
Die in der Tabelle gezeigten Beurteilungen des "bleed"-Verhaltens
zeigen für die erfindungsgemäßen Proben eine deutliche
Verbesserung gegenüber denjenigen Proben, die auf
Unterlagen mit organischem Pigment einer spezifischen
Oberfläche BET < 1 m2/g hergestellt wurden. Nach
Übertragen der Bilder auf eine Stoffunterlage und
Ermittlung der Farbdichte zeigen die mit Hilfe der
erfindungsgemäßen Bildträgermaterialien hergestellten
Bilder auf Textilträger höhere Farbdichte und nach
einem Waschvorgang einen geringeren Verlust an
Farbdichte. Farbdichteverlust von mehr als 35% nach
einem Waschvorgang sind nicht akzeptabel.
Claims (10)
1. Verwendung eines bedruckbaren Bildträgermaterials,
enthaltend einen Träger und eine Bildempfangsschicht, die
ein organisches Pigment mit einer spezifischen Oberfläche
von < 1 m2/g enthält, für die thermische Bildübertragung
auf flächige, poröse Oberflächen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die spezifische Oberfläche des Pigments 4 bis 10 m2/g
beträgt.
3. Verwendung nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das organische Pigment ein
thermoplastisches Polymer ist.
4. Verwendung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Menge des organischen Pigments 50
bis 90 Gew.-% beträgt, bezogen auf die gesamte Schicht.
5. Verwendung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bildempfangsschicht einen
filmbildenden Binder enthält.
6. Verwendung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bildempfangsschicht ein
kationisches Fixiermittel enthält.
7. Verwendung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Träger eine Kunststoffolie, ein
unbeschichtetes oder oberflächenmodifiziertes Papier ist.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger ein mit einem Strich aus einem Bindemittel
und einem Fettsäuresalz oder einer Silikonverbindung
modifiziertes Papier ist.
9. Verwendung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Träger und der
Empfangsschicht eine thermoplastische Schicht angeordnet
ist.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die thermoplastische Schicht ein Ethylen-Copolymer
oder Ethylen-Copolymergemisch enthält.
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