DE2732576A1

DE2732576A1 - Waermeuebertragungs-druckmuster und verfahren zum markieren und bedrucken von oberflaechen unter verwendung desselben

Info

Publication number: DE2732576A1
Application number: DE19772732576
Authority: DE
Inventors: Kenneth James Reed
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1978-02-02
Also published as: JPS5843517B2; SE424751B; ZA774332B; SE7708451L; NL7708194A; ATA527977A; NO772605L; BE856996A; DE2732576C2; CA1090053A; JPS5314890A; AT382174B; DK147322B; FI64196C; CH639808GA3; CH639808B; FR2358989B1; NL183575B; ES461477A1; NO149317C

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Vrärmeübertragungs-Druckmustermit einer flexiblen Trägerfolie oder -bahn und einer darauf aufgebrachten Übertragungsschicht aus einer Polymermasse, und sie betrifft ferner ein Verfahren zum Markieren und Bedrucken von Oberflächen, insbesondere von Textilien und anderen Bahnmaterialien unter Verwendung einer Übertragungsbahn oder -folie, welche ein vorgedrucktes Muster oder Dessin trägt.

Viele Jahre lang wurden energische Anstrengungen unternommen zur Entwicklung eines Ubertragungsdrucksystems für die Dekoration von Textilien, da ein zufriedenstellendes System dieses Typs zahlreiche Vorteile aufweist. Ein offensichtlicher Vorteil für den Textilhersteller ist darin zu sehen, daß er kein Geld in teure Druckvorrichtungen investieren oder die erforderlichen geübten Druckfachleute beschäftigen nuß. Ein fast genauso wichtiger Vorteil ist der, daß ein derartiges System den Textilhersteller in die Lage versetzt, sich ein Lager aus unbedruckten Stoffen und Übertragungsbahnen oder -folien zu halten, was eine stark verminderte Investition in Lagerkosten und eine größere Flexibilität bedeutet.

Trotz dieser Vorteile hat nur ein Typ von Übertragungsdrucksystorn zur Dekoration von Textilien eine v/eit verbreitete Anwendung gefunden, nämlich das Dampfphasen-Übertragungssystem. In Dampfphasen-Übertragungssystemen wird ein Muster auf eine Trägerbahn unter Verwendung einer Drucktinte gedruckt, die Farbstoffe enthält, welche bei Temperaturen von etwa 180 bis 25O ⁰C sublimieren. Die Trägerbahn wird in Kontakt mit dem zu bedruckenden Stoff gebracht und das Muster wird übertragen durch Erhitzen der Trägerbahn, bei der es sich in der Regel um Papier handelt, auf eine Temperatur, bei welcher viele im Muster vorliegenden Farbstoffe sublimieren und auf dem zu be-

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druckenden Stoff wieder kondensieren. Ein typisches Dampfübertragungsverfahren dieser Art wird z. B. in der GB-PS 1 433 763 beschrieben. Durch Dampfphasen-Übertragung angefärbte Textilien haben einen guten "Griff¹· und wenn es sich um Stoffe aus Polyesterfasern handelt, führt das Verfahren zu einer annehmbaren Farbechtheit. Die hauptsächlichen Beschränkungen der Dampfpha— sen-Anfärbung liegen jedoch darin begründet, daß sie ungeeignet ist zum Anfärben von Gellulosefasern, z. B. Baumwollstoffen, da sublimierbare Farbstoffe nicht echt färben an derartigen Fasern, und als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß das Verfahren ziemlich langsam arbeitet und eine Verweilzeit von bi3 zu 30 Sekunden erfordert bis zur vollständigen Farbstoffübertragung.

Die DT-OS 2 50 5 940 beschreibt ein Verfahren zur Aufbringung eines Dekorationsmusters auf Textilien von einer Übertragungsfolie, zu dessen Durchführung ein thermoplastischer Film, dem das lauster einverleibt ist, körperlich übertragen wird von einer Trägerbahn und am Textilstoff befestigt wird, wobei der thermoplastische Film als eine thermoplastische Klebmasse formuliert ist, so daß sie unter der Einwirkung von Hitze weich und klebrig wird. Durch Wahl einer Trägerfolie mit einer Ablösoberfläche (z. B. bei Verwendung eines siliconisierten Papiers) kann der heiße, klebrige, das Muster enthaltende Film zum Haften an dem Textilstoff gebracht werden und nach anschließender Kühlung icaon der FiIu vom Träger abgestreift .vsrden unter Zurücklassung des an die Oberfläche des Textilstoffs gebundenen Films. Beim Versuch, dieses Verfahren in die Praxis zu übertragen, traten jedoch sehr bald schwerwiegende Probleme auf. Eine fundamentale Schwierigkeit li'egt darin, daß die Farbstoffe oder Pigmente, welche das Muster in dem übertragenen Film bilden, von dem Film in die Fasern oder den Stoff überführt v/erden müssen und die den Film bildende Polymer matrix entfernt oder dispergiert werden muß, da andernfalls der Stoff das Aussehen und den Griff eines mit Kunststoff überzogenen Materials hat. Eine befriedigende Losung dieses Problems geht

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ORIGINAL INSPECTED

aus der angegebenen DT—OS nicht hervor, da ein anschließendes Erhitzen des den übertragenen Film tragenden Stoffes im Kontakt mit Metallplatten oder Walzen offensichtlich zu einer Verunreinigung der Platten und Walzen mit der durch das Erhitzen des Films gebildeten klebrigen Masse führen würde. Eine v/eitere Schwierigkeit dieses bekannten Systems liegt darin begründet, daß ein qualitativ hochwertiges Bedrucken von Oberflächen mit AbIös- oder Trenncharakteristika nicht möglich ist, da die schlechte Benetzbarkeit derartiger Oberflächen zu einer Abstoßung und anderen Druckdefekten führt. Schließlich bedeutet auch das Erfordernis, den Film vor dem Abstrei— fen kühlen zu müssen, eine unerwünschte Beschränkung der maximal möglichen Geschwindigkeit der Verfahrensdurchführung.

Es wurden auch Versuche zur Herstellung eines Übertragungssystems unternommen, in dem eine flüssige Druckfarbe wieder erzeugt v/ird im Augenblick der Aufbringung auf das Textilgewebe· Theoretisch erscheint ein derartiges System am meisten zu befriedigen, da es dem üblichen Drucken von mit Druckfarbe versehenen Drucken oder Walzen am nächsten zu kommen scheint. In der Praxis wurde die erfolgreiche Realisierung eines derartigen Systems der Flüssigphasenübertragung jedoch durchkreuzt von dem Problem, eine Druckfarbe zu formulieren, die bei einer Temperatur, die niedrig genug ist, um den Stoff nicht zu schädigen, zu einer druckfähigen Flüssigkeit schmilzt vjid gleichzeitig bei Raumtemperatur fest vixl nicht-klebrig ist, so daß die Übertragungsbahnen oder -folien gestapelt oder gerollt v/erden können ohne zu blockieren oder abzuzeichnen. Bekannte Systeme dieses Typs sind daher praktisch Kompromisse insofern, daß ein gewisses Blockieren der Übertragungsfolien toleriert und Vergleichs v/eise hohe Temperaturen und Übertragung3drücke angewandt werden müssen, um die Übertragung des Musters auf den Stoff sicherzustellen. Harte Bedingungen bezüglich Arbeitstemperaturen und -drücken sind unerwünscht, da sie den zu bedruckenden Stoff deformieren oder schädigen können. Bekannte Systeme des letztgenannten Typs werden z. B,

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in den US-PS 2 583 286 und 2 911 280 beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Druckfarbe, die bei Raumtemperatur fest und nichtblockierend ist, bei relativ niedrigen Temperaturen Jedoch zu einer druckfähigen Tinte schmilzt, formuliert werden kann, indem in der Druckfarbe eine Substanz dispergiert wird, welche bei Raumtemperatur fest ist und eine von dem Druckfarbeträgermittel unterschiedliche Phase bildet, jedoch bei der Verarbeitungstemperatur zu einer Flüssigkeit schmilzt, welche die Viskosität der übrigen Komponenten der Druckfarbe zumindest nicht erhöht, oder bei einer derartigen Temperatur durch Sublimation entfernbar ist.

Das erfindungsgemäße, als Umdruck- oder Aufdruckmuster dienende Wärmeübertragungs-Druckmuster ist dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsschicht zumindest in einem Oberflächenabschnitt einen nicht-klebrigen teilchenförmigen Peststoff dispergiert enthält und die Schicht bei normaler Raumtemperatur nicht-blockend i3t und bei einer erhöhten Temperatur zu einer Flüssigkeit einer solchen Viskosität schmilzt, welche das Bedrucken einer damit in Kontakt gebrachten Oberfläche ermöglicht, während der teilchenförmige Feststoff bei dieser erhöhten Temperatur sublimiert oder zu einer Flüssigkeit schmilzt, welche die Viskosität der aufgeschmolzenen Polymerrr.aase zumindest nicht wesentlich erhöht.

Die erfindungsgemäßen Wärmeübertragungs-Bruckmuster sind verwendbar zur Dekorierung oder zum Markieren oder Bedrucken von Textilien oder anderen Empfangsmaterialien, wobei die Übertragung3schicht und das Empfangsmaterial miteinander in Kontakt gebracht und einer ausreichenden Hitzeeinwirkung ausgesetzt werden, um die Übertragungsschicht zu schmelzen, während der innige Kontakt zwischen der Übertragungsschicht und dem Empfangsmaterial aufrecht erhalten wird, z. B. in einer Presse. Es konnte gezeigt v/erden, daß der Übertragungsmecha-

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nismus die Umwandlung der Übertragungsschicht in einen flüssigen Film von relativ niedriger Viskosität umfaßt, der in der flüssigen Phase auf das Empfangsmaterial übertragen wird. Der Wirkungsgrad der Übertragung ist gut, obwohl der übertragene Anteil der Polymerschicht abhängt von der relativen Absorptionsfähigkeit und Saugfähigkeit des Empfangsmaterials und der Trägerfolie. V/erden Muster auf Textilien und Empfangsmaterialien, die einen ähnlich hohen Grad an Absorptionsfähigkeit aufweisen, übertragen, so ist der Übertragungsv/irkungsgrad ausgezeichnet und die Übertragungsschicht fließt in das Empfangsmaterial bis zu einem Grade, der von verschiedenen Paktoren
abhängt einschließlich der Filmdicke der Übertragungsschicht und dem Kontaktdruck.

Bei der Formulierung der Beschichtungsmasse für die Übertra— gungsschicht sollte eine Zusammensetzung angestrebt v/erden,
die eine Schmelzviskosität bei der Betriebstemperatur der
Hitzeübertragung hat, welche in einem Bereich liegt, der normalerweise für übliches Drucken auf das Empfangsmaterial mit flüssigen Druckfarben angewandt wird. Optimale Schmelzviskositäten hängen ab vom Typ der verwendeten Empfangsmaterialien
und den angewandten Übertragungsbedingungen einschließlich
der Übertragungskontaktdrücke, doch sollte die Schmelzviskosität in der Regel weniger als 100 Poise und normalerweise
weniger als 30 Poise betragen. Werden die Wärmeübertragungs-Druckmuster bei geringen Kontaktdrücken verwendet, 3. 3. ini Bereich von 0,07 bis 0,35 kg/cm , so beträgt die Schmelzviskosität vorzugsweise weniger als 15 Poise, ζ. Β. 1 bis 10
Poise oder weniger.

Selbstverständlich sollte der teilchenförraige Feststoff bei
normaler Raumtemperatur ein nicht-klebriger Feststoff sein
und bei der angewandten Übertragungstemperatur schmelzen oder sublimieren, so daß er den Fluß der geschmolzenen Druckfarbe in das zu bedruckende Material nicht beeinträchtigt.

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Die Wärmeübertragung in flüssiger Phase, welche das Fließen in ein als Substrat dienendes absorptionsfähiges Empfangsmaterial mit sich bringt, hat zahlreiche Vorteile, da z. B. im Falle eines Textilsubstrats die wichtigen physikalischen Eigenschaften des Materials, z. B. Porosität, Oberflächenstruktur und "Griff", nach der Wärmeübertragung praktisch erhalten bleiben und gleichzeitig die übertragenen Muster ausgezeichnete Echtheitseigenschaften aufweisen, z. B, Widerstandsfähigkeit gegenüber Abfärben, V/aschfestigkeit, Trockenreinigungs-WiderstandsfüblLgkeit und Hitzefestigkeit, d. h. also Eigenschaften, die wichtig sind in für Bekleidungszwecke verwendeten Textilien.

Alle Arten von absorptionsfähigen Substraten können erfindungsgemäß mit Hustern versehen und dekoriert werden, einschließlich von gewebten und gewirkten Stoffen für Bekleidungs-, Einrichtimgs- und Verpackungszwecke, nicht-gewebten Textilien, Glasfasern, Leder, Papier und anderen faserart!— gen Materialien, z. B. Teppichen und Schaumkunststoffen. Diese Substrate sind absorptions- und saugfähig aufgrund ihrer faserartigen oder cellulären Struktur oder Oberflächenrauhheit und ihre Absorptionsfähigkeit kann durch ihren Ölabsorp— tionsv/ert wiedergegeben werden.

Eine Übertragung bei Schmslzviskositaten, die höher liegen als die j Suiten von üblichan flüssigen Druckfarben, kann bewirkt werden durch Anwendung höherer Drücke oder mit Hilfe von Vakuum, um das Einfließen in das Substrat zu fördern. Die erfindungsgemäße Flüssigphasen-Ubertragung schließt daher die Übertragung in festem Zustand aus, bei der die Übertragungsschicht als ein kohärenter Film während der Wärmeübertragung erhalten bleibt und die zu einem mit Muster versehenen Substrat führt, in welchem die übertragungsschicht als ein Film oder eine Haut auf der Oberfläche des Substrats vorliegt. Bei einer derartigen Festzustand-Übertragung bleibt daher nach der übertragung eine kohärente Filmschicht erhalten und die

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physikalischen Eigenschaften des Substrats, z. B. dessen Porosität und Oberflächenstruktur, werden grundlegend geändert und es wird ein Klebeetikett-ähnlicher Effekt erzielt.

Der teilchenförmige Peststoff dient dazu, daß die V/ärmeübertragungs-i)ruckinusterfolien oder -bahnen gestapelt und unter normalen Umgebungsbedingungen transportiert werden können, ohne daß ein Blocken der Folien oder Bahnen oder ein Abzeichnen der übertragungsschicht auf benachbarte Folien oder Bahnen erfolgt. Um dieses erstrebenswerte Ziel zu erreichen, sollte der teilchenförmige Feststoff zumindest in der Oberfläche der Übertragungsschicht vorliegen in Form von einzelnen Teilchen in der durch die Polymerschicht gebildeten Matrix. Ss sollte dafür gesorgt werden, daß die 3ildung von festen Lösungen des teilchenförmigen Feststoffs in der Polymermasse verhindert wird, da die erwünschten nicht-blockenden Eigenschaften in der Regel nur erzielt werden, wenn eine heterogene Übertragungsschicht vorliegt, welche einzelne Feststoffpartikel der Antiblock-Komponente in der Polymermasse aufweist.

Bei der Wahl geeigneter teilchenförmiger Feststoffe werden Materialien, welche sich in Lösungsmitteln für die Polymermasse leicht lösen, am besten vermieden, da es mit derartigen Materialien schwierig ist, das erfindungsgemäße V/ärmeübertragungs-Druckiauster herzixstellen ohne Bildung einer Lösung des teilchenförmigen Peststoffs in eier Po

Obwohl ein gewisser Grad von Unverträglichkeit zwischen dem teilchenförmigen Feststoff und der Polymerkomponente bei niedrigen Temperaturen wünschenswert ist, wird in vorteilhafter V/eise ein teilchenförmiger Feststoff gewählt, der sich in der Polymermasse (oder umgekehrt) bei deren Schmelztemperatur löst. Ein wichtiger Vorteil des letztgenannten Typs von Materialien ist der, daß der teilchenförmige Feststoff dadurch von dem Oberflächenfilm der Übertragmgsschient entfernt wird und

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deshalb die Übertragung der flüssigen Polymerschicht auf das Empfangsmaterial nicht beeinträchtigen kann. Die Lösung des teilchenförmigen Peststoffs in der Polymerkomponente der Übertragungsschicht bei oder nahe der Schmelztemperatur hat ferner den Vorteil, daß der Schmelzpunkt der Polymerkomponenten erniedrigt v/ird und daß ferner die Bildung einer Lösung die Schmolzviskosität der Übertragungsschicht in der Regel erniedrigt.

Teilchenförmige Feststoffe, die Ester-, Amid- und Ketongruppen enthalten, sind oftmals in einem weiten Bereich von Polyraertypen löslich und stellen eine bevorzugte Klasse von teilchenförmigen Feststoffe:! dar.

In der Regel sollten die in den erfindungsgemäßen ftärmeübertragungs-Druckmustern verwendeten teilchenförmigen Feststoffe einen Schmelzpunkt von mindestens etwa 60 ⁰C aufweisen. Liegt der Schmelzpunkt merklich niedriger als 60 0, so besitzt die Verbindung keine ausreichende Lagerstabilität bei hohen Umgebungstemperaturen, v/ie sie in heißen Klimazonen manchmal auftreten. Die obere Grenze des Schmelzpunkts (oder der Sublimationstemperatur) des teilchenförmigen Feststoffs wird bestimmt durch die maximale Bearbeitungstemperatur des Empfangsmaterials, auf welches das lauster auf gebracht wird, und farmr durch cii^ iaaxiraals Bgarbeitungatsnineratur der Trä— gsrfolie oder -bahn. Im Falle von Textilien beträgt die maximal zulässige Temperatur für die meisten Stoffarten etwa 200 ⁰O. Da die Polymermassen, welche die Übertragungsschicht bilden, innerhalb eines vergleichsweise breiten Temperaturbereichs schmelzen (der noch ausgedehnt wird, wenn der teil— chenförmige Feststoff eine Lösung mit den Polynerkomponenten bei der erhöhten Temperatur bildet), ist es oftmals möglich, eine Übertragungsschicht solcher Zusammensetzung herzustellen, daß sie nach dem Erhitzen auf ihre Schmelztemperatur aufgeschmolzen und ziemlich flüssig bleibt, bis sie wesentlich un-

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terhalb ihre anfängliche Schmelztemperatur abgekühlt wird.

Wie bereits erwähnt, stellen feste Ester, Amide und Ketone mit aromatischen, cyclischen oder vergleichsweise kurzkettigen Kohlenvva3serstoffre3ten (insbesondere 10 Kbhlenstoffatome oder weniger) eine bevorzugte Gruppe von teilchenförmigen Peststoffmaterialien dar, welche häufig Lösungen mit den Polymerlcompo— nenten in aufgeschmolzenem Zustand bilden.

Zu dieser Gruppe von teilchenförmigen Feststoffmaterialien gehören Substanzen, die bisweilen als feste Plastifizier— mittel bezeichnet werden, z.B. aliphatische, aromatische und cycloaliphatische Phthalate. Beispiele für teilchenförmige Feststoffe, die in den erfindungsgemäßen Wärmeübertragungs-Druckmustern verwendbar sind, v/erden im folgenden zusammen mit ihren Schmelzpunkten aufgeführt:

F (⁰C)

Octadecanamid 102 - 104

Dimethylterephthalat 140 - 142

Sorbitolhexaacetat 100 - 104

Dicyclohexylphthalat 65

p-Toluol-sulfonamid 136 - 137

!T-Cycl ohexyl—3ulf onami d 35

Diphenylphthalat 69

Campher 176 - 173

Heptachloronaphthalin 115

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Beispiele für in Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe, die beim Schmelzen eine Phase bilden, die von dem Polymeren getrennt ist, sind Octadecanamid, sowie Polymere mit niedrigen Molekulargewichten, wie beispielsweise lineare Polyester, Polyamide und Polyäthylen.

Einige der obigen Substanzen sublimieren bei den erhöhten Temperaturen, bei welchen die Wärmeübertragungs-Druckmuster verwendet werden, was z.B. für Dimethylterephthalat und zu einem geringeren Ausmaß für Campher gilt, und werden dabei

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teilweise oder vollständig entfernt von der Übertragungsschichtmasse während der durch Hitze induzierten Übertragung auf das Empfangsmaterial.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum. Markieren oder Bedrucken von Oberflächen wie Textilien ist dadurch gekennzeichnet, daß man auf die zu markierende Oberfläche ein Wärraeübertragungs-Druckmuster mit einer auf einem Schichtträger angeordneten, aus einer Polymermasse bestehenden Schicht, die zumindest in ihrem freiliegenden Oberflächenabschnitt einzelne Teilchen eines nicht-klebrigen, diese freiliegende Oberfläche bei normaler Rauntemperatur praktisch nicht-blockend machenden Peststoffs aufweist, aufbringt und die Polymerrnasse einer Vfärmequelle exponiert zum Aufschmelzen und zum Übertragen der Polynermasse auf die zu markierende Oberfläche und zum Sublimieren des nichtklebrigen Feststoffs oder zum Aufschmelzen desselben unter Bildung eines Flüssigkeitsgemisches mit der Polymermasse, das praktisch nicht viskoser ist als die aufgeschmolzene Polymermasse allein.

Das Bedrucken von Textilien zu Dekorationszwecken in der flüssigen Phase nach dem erfindungsgemäßen Verfahren führt zu wertvollen Ergebnissen, die stark denjenigen ähneln, wie sie beim üblichen bekannten Verfahren zur Dekoration von Textilien durch direktes Bedrucken mit flüssigen Druckfarben erhalten v/erden, insbesondere in bezug auf die Beibehaltung wichtiger physikalischer Eigenschaften des bedruckten Substrats. Die Druckqualität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten dekorierten Textilien ist jedoch derjenigen stark überlegen, die durch direktes Bedrucken erzielbar ist, insbesondere bei der Wiedergabe feiner Details und Farbtöne und bezüglich des Farbregisters bei Mehrfarbendrucken. Die erfindungsgemäß verwendbare Übertragungsschicht hat eine vorbestimate Dicke, welche außerdem eine genaue Farbdichtensteuerung ergibt.

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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Übertragungsschicht transparent oder translucent und lichtdurchlässig und sie wird als ein kontinuierlicher Überzug oder in Form von einzelnen Überzugsbereichen auf die Trägerfolie oder -bahn aufgebracht, und das Muster oder die Markierung wird auf der freiliegenden Oberfläche der Übertra— gungsschicht aufgedruckt oder anderweitig gebildet und bei der Übertragung wird das aufgedruckte Muster mit der verflüssigten Schicht in das Substrat überführt.

Gemäß einer wahlweisen Ausführungsform bildet die Übertragungsschicht als solche das auf das Substrat zu übertragende Muster.

Da die übertragung der Schicht in der flüssigen Phase durchgeführt wird, erfolgt keine Übertragung einer kontinuierlichen kohärenten Schicht auf die Oberfläche des Substrats in solcher Weise, welche zu einer wesentlichen Änderung der physikalischen Eigenschaften des Substrats, z. B. der Porosität oder Oberflächenstruktur, führen würde. Der Fluß des Übertragungsmaterials in das Substrat trägt selbst zu den guten Echtheitseigenschaften bei, die in dem übertragenen Muster erhalten werden.

Die Polymergrundmasse oder -komponenten der Übertragungsschicht können ein oder mehrere Polymere, Prepolyinere oder dergleichen im Gemisch miteinander aufweisen, wobei es sich bei einem Prepolymer um ein Monomer oder ein sehr niedermolekulares Polymer handelt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können die Echtheitseigenschaften der übertragenen Schicht, verbessert v/erden dtirch Verwendung eines Polymersystems, das in dem Substrat in situ weiter polymerisiert während oder nach dem V/ärmeübertragungsprozeß. Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung können ein schwach vernetzendes Polymer oder zwei miteinander reaktive Polymere

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oder ein Polymer und ein Vernetzungsmittel oder ein Prepolymer und ain Polymer im Gemisch miteinander verwendet werden, um eine Polymerisation in situ zu erzielen. Insbesondere kann die Wärmeübertragung bei einer Temperatur durchgeführt werden,

welche die ,Vernetzungsreaktion initiiert, die gegebenenfalls durch weiteres Erhitzen
/tois zur Vollständigkeit abläuft. Eine Polymerisation in situ kann durch Photopolymerisation durchgeführt werden, bei welcher die übertragene Schicht einer Ultraviolett- oder Slektronen3trahlbestrahlung exponiert wird nach Abstreifen des Schichtträgers.

Das Ausmaß der Fließeigenschaften, die in der Übertragungsschicht auf bestimmten Substraten erforderlich ist, hängt ab vom Svibstrattyp und dem Verwendungszweck des bedruckten Substrats. So ist z. B. bei einem Textilstoff, der eine einseitige Dekoration erfordert, der Fluß auf eine Eindringtiefe beschränkt, die gerade ausreicht, um Echtheitseigenschaften, z. 3. Widerstandsfähigkeit gegenüber Abfärben, zu verleihen und die physikalischen Textileigenschaften, z. B. Oberflächenstruktur, "Griff" und Porosität, zu erhalten. Andererseits erfordert die Dekoration eines Textilstoffs, der eine gleichmäßige Färbung durch die gesamte Dicke des Gev/ebes benötigt, wesentlich höhere Fließeigenschafben in der erhitzten Übertragungsschicht. Es zeigte sich, daß bei einem gegebenen Substrat die Fließeigenschaften abhängig sind von der Zusamnin38"G3'Jsng der Polynargrundmasse und dar Dicke aer Ubertra— gungsschicht sowie der Temperatur, der Verweilzeit und dem Übertragungsdruck und dem Typ und der Konsentration des schmelzbaren festen Materials. Alle diese Dekorationseffekte sind mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbar.

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Das feste teilchenförmige Material wird am bequemsten als eine Dispersion feiner Partikel in das Polymergrundmaterial der Übertragungsschicht einverleibt. Dies kann erfolgen durch mechanisches Dispergieren der festen, schmelzbaren oder sublimierbaren Materialien in Form eines Pulvers in der Polymergrundmasse vor der Bildung der Übertragungsschicht auf dem Schichtträger. Flüchtige organische Lösungsmittel und Wasser sind verwendbar zur Herabsetzung der Viskosität der Polymergrundmasse bei der Herstellung der Übertragungsschicht durch Beschichtungs- oder Druckmethoden, und diese Lösungsmittel werden verdampft zur Erzeugung der trockenen -Übertragungsfolien oder -bahnen. Bei Verwendung derartiger Lösungsmittel werden vorzugsweise solche verwendet, welche die teilchenförmigen Feststoffmaterialien nicht merklich lösen.

Das feste teilchenförmige Material kann der Übertragungsschicht auch in der Weise einverleibt werden, daß es als fein verteiltes Pulver aufgesprüht wird oder daß die Oberfläche der Übertragungsschicht in das Pulver eingetaucht wird, während sie sich noch in einem klebrigen Zustand befindet, z.B. vor dem vollständigen Trocknen. Diese Einmengungsmethode ermöglicht die Verwendung von festen, in Form von Einzelteilchen vorliegenden Materialien, die ansonsten in den Lösungsmitteln für die polymeren Komponenten löslich sein könnten. Überschüssiges Pulver kann entfernt werden durch Bürsten oder Vakuumbehandlung oder beides, z.B. auf einer Bronziernaschine. Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, das feste schmelzbare Material in die Polymergrundmasse in Form einer kalten oder heißen Lösung oder Dispersion in flüchtigen organischen Lösungsmitteln oder Wasser einzuverleiben, so daß beim Kühlen oder Trocknen das Material in Form von festen Partikeln in der Schicht vorliegt.

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Es zeigte sich, daß mit bestimmten Kombinationen von Polymer grandmas se und festem schmelzbarem Material die Fließeigenschaften noch eine Zeit lang erhalten bleiben nach dem Abkühlen der Übertragungsschicht vor der Herstellung des Kontakts mit dem Substrat. Es wird angenommen, daß ein derartiger verzögerter Fluß erhalten bleibt, bis die Verfestigung des festen Materials erfolgt, die ein langsamer Kristallisa— tionsprozeß sein kann. Demzufolge kann die Wärmeübertragung bei einer niedrigeren Temperatur durchgeführt v/erden als derjenigen, die während der Erhitzungsstufe erreicht wird, was sich als vorteilhaft erweist bei wärmeempfindlichen Substraten, und außerdem wird dadurch ermöglicht, das Erhitzen der Übertragungsschicht als eine separate Verfahrensstufe durchzuführen vor dem Inkontaktbringen der Übertragungsschicht mit dem Substrat.

Viele durch Hitze erweichbare Polymergrundmassen, die sich zur erfindungsgemäßen Verwendung als besonders geeignet erweisen, sind klebrig oder blockieren zumindest oder werden bei der Handhabung und Lagerung der Übertragungsfolien oder -bahnen beschädigt. Ein Teil der erfindungsgemäß in der Schicht enthaltenen Feststoffpartikel liegt an der freiliegenden Ober-

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fläche der Übertragungsschicht vor, wo sie das Kleben verhindern und zu nicht-blockierenden und ausgezeichneten Handhabungseigenschaften führen, was auch die Hauptfunktion des erfindungsgemäß verwendeten Feststoffmaterials ist.

Eine Polymergrundmasse, die weich und klebrig ist bei Raumtemperatur und eine extrem gute Wärmefließfähigkeit aufweist, kann daher verwendet werden und die Übertragungsschicht wird verfestigt durch eine geeignete Konzentration an Partikeln des Peststoffmaterials. Sin weiterer Vorteil der teilchenförmigen Peststoffe ist der, daß die Druckfähigkeits-, Zeichnungs- und Markierungseigenschaften der Übertragungsschicht ebenfalls stark verbessert werden durch Einverleibung von fein verteilten Peststoffpartikeln in die Übertragungsschicht. Eine feine matte Oberfläche wird erzeugt, die ideal ist für die Aufbringung des Musters.

Eine kontinuierliche Übertragungsschicht kann auf den Schichtträger aufgebracht werden durch ein Beschichtungsverfahren, z. B. durch Wal ζ snbe schichtung, Gegenlauf wal ζ enbe schichtung, Drahtstabbeschichtung oder Pallvorhangbeschichtung. Eine kontinuierliche oder aus einzelnen Bereichen bestehende Übertragungsschicht ist aufbringbar durch Druck- oder Plächenfeldbeschichtung. Eine derartige Übertragungsschicht kann farblos oder gefärbt sein, wobei in letzterem Fall eine Hintergrundfarbe erzielt wird.. Die Lluatsrschicht wird sodann überdruckt. oder anderweitig gebildet auf der freiliegenden Oberfläche der Übertragungsschicht unter Bildung einer zusammengesetzten Übertragungsschicht, so daß bei der Übertragung das Muster mit der verflüssigten Übertragungsschicht in das Substrat eingeführt v/ird. In allen diesen Fällen braucht die Musterschicht keine feste schmelzbare Komponente zu enthalten, obwohl die Fließfähigkeit gefördert wird, wenn etwas schmelzbares Material darin vorliegt. Alle üblichen Druckverfahren vde Lithographie, Druckerpresseverfahren, Gravur, Plexographie, Raster-

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druck und Jetdruck sind verwendbar zum Aufdrucken des Musters unter Verwendung von Einfärben- oder Llehrfarbendruckpressen, wobei eine ausgezeichnete Druckqualität und eine dauerhafte Druckfarbenhärtung und -trocknung erhalten werden.

In ähnlicher Weise 3ind auch das Zeichnen mit Bleistift tmd Feder, einschließlich Filzschreiber, das Färben mit Bürste und durch Besprühen, das Maschineschreiben mit Band und Kohlepapier und elektrostatisches Kopieren verwendbar und bei der letztgenannten Methode muß das feste teilchenförmige Material einen Schmelzpunkt oder Sublimationspunkt haben, der oberhalb der Temperatur liegt, welche in der elektrostatischen Kopiermaschine erreicht wird. Ein Muster kann auf der Oberfläche der Übertragungsschicht auch mit Hilfe eines Trockenübertragung3-verfahrens erzeugt v/erden, bei dem z. B. ein trockenes Druckfarbstoffnuster auf die Schicht übertragen wird von einer trockenen Übertragungsfolie des in der GB-PS 959 67O beschriebenen 2vps.

Eine klare transparente oder gefärbte übertragungsschicht kann auf den Schichtträger auch aufgebracht v/erden nach der Aufbringung der Musterschicht und wahlweise kann die lauster— schicht sandwichartig zwischen den beiden ü'bertragungsschichten vorliegen.

Si3 J'-lu3ter3ch.iciit kann auoli die u'bertragvin.^o schicht als solche bilden und in diesem Falle besteht sie aus einer durch Hitze er we ichbaren Polymergrundmasse und festem teilchenförmigen! Material zusätzlich zu Färbe substanz en oder Par bvorläuf endverbindungen, die als Latentfarbstoffe bezeichnet werden können. Die gefärbte Musterschicht kann, wenn sie nach einem Dünnschichtverfahren, z. B. Gravur oder Flexographic, auf einer Mehrstufenpresse in Register überdruckt werden mit einen oder mehreren Y/'erkstücken der farblosen Llusterschicht einer ähnlichen Zusammensetzung, um die Dicke der Übertragungsschiciit zu erhöhen -Lind dadurch einen adäquaten Fluß in relativ dicke Sub-

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strate wie Textilstoffe zu erzielen. Wahlweise können ein oder mehrere 'werkstücke der farblosen Schicht zuerst aufgebracht werden auf den Schichtträger in einzelnen Bereichen, die geringfügig größer sind als die fertige Farbinusterschicht oder -schichten, um nachfolgende Registrier— und Justierprobleme mit dem gedruckten iuustsr zu vermeiden.

Y/ird auf den Schichtträger eine kontinuierliche Übertragungsschicht aufgebracht, so köYinen dieser verschiedene andere funktioneile Eigenschaften leicht verliehen v/erden, die wertvoll sind, wenn es sich um das Dekorieren spezieller absorbierender Substrate, z. B. von Textilien für Bekleidung, handelt. Derartige funktioneile Eigenschaften sind z. B. Knitterfestigkeit, Flanaenbeständigkeit, Aufbläheigenschaften und Hitzeverschv.'eißbarkeit, wobei letztere für schmelzbare Zwischenfutterstoffe und Applikationsstickereien gebraucht werden kann.

Das feste teilchenförrnige Material sollte der Übertragungsschicht in ausreichender Konzentration einverleibt werden, um dem Übertragung3blatt nicht-blockende und gute Handhabungseigenschaften bei der Lagerung zu verleihen und um beim Erhitzen eine Flüssigphasenübertragung zu gewährleisten. Wird das Übertragungsblatt durch Überdrucken der Übertragungsschicht hergestellt, so zeigt es sich, daß die Konzentration an festem teilohenformigs" Material, dia für die üruokt'ühigkeit erforderlich ist, in der Regel so zu sein hat, daß ein mattes oder halbmattes Finish auf der Übertragungsschicht erzeugt wird, und in der Regel ist eine Konzentration von 3O bis 80 fo erforderlich, wobei jedoch selbstverständlich zu berücksichtigen ist, daß die Konzentration von der speziellen Polymergrundmas3e und den übrigen bereits erwähnten Faktoren abhängt.

Typische in der Polyinergrundmasse verwendbare, durch Hitze erv/eichbare Polymere sind z. B. Acryl-, I.Icthacryl-, Amino-

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Formaldehyd-, Epoxy- und Vinylpolymere, lineare Polyester, Alkyds, Kohlenwasserstoffharze, Polyamide, Polyurethan sowie chlorierte Kautschuke. Geeignete Prepolymere sind z.B. mono- und multi-funktionelle Acrylate, acryliertes Polyurethan und acrylierte Epoxyverbindungen. Geeignete wasserlösliche Polymere sind z.B. Polyäthylenoxid und Polyvinylpyrrolidon. Polymere, die allein nicht ohne weiteres durch Erhitzen geschmolzen werden können, die jedoch in Verbindung mit in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen der vorstehend beschriebenen Art beim Erhitzen in Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität überfuhrt werden können, sind eine wichtige Klasse von Polymeren, die eingesetzt werden können. Spezifische Beispiele für derartige Polymere sind Nitrocellulose, Äthylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose sowie Celluloseacetatbutyrat.

Zu geeigneten, durch Hitze erweichbaren Polymeren gehören ferner vernetzte Polymertypen, die beim Erhitzen durch Depolymerisation erv/eicht werden können. So wird z. B. Polyester—Polyurethan beim Erhitzen auf 330 C oder darüber sehr rasch depolymerisiert zu Produkten mit Fließeigenschaften, die darauf schließen lassen, daß sie aus niedermolekularen Polyestern und Polyisocyanaten bestehen. Diese Komponenten repolymerisieren anschließend bei Raumtemperatur innerhalb von etwa 24 Stunden.

Die Schichtträgerfolie oder -bahn sollte vorzugsweise eine relativ niedrige Absorptionsfähigkeit für die erhitzte Übertragungsschicht haben, um die Übertragung eines wesentlichen Anteils der Übertragungsschicht sicherzustellen. Die Absorptionsfähigkeit ds3 Schichtträgers sollte geringer sein als diejenige des Substrats und der Schichtträger sollte bei der Übertragungstemperatur nicht erweichen. Die Absorptionsfähigkeit wird gemessen durch den Ölabsorptionswert und sehr niedrige Werte werden erhalten mit Papierschichtträgern, die durch Pergamentierung, Beschichtung, Imprägnierung oder Laminierung des Papiers oder unter Verwendung einer stark gerührten Pulpe und regenerierter Cellulose erhalten sind. Spezielle Beispiele für geeignete Schichtträger sind pflanzliches Pergamentpapier, Pergaminpapier, maschinebeschichtetes Kunstdrucke api er und regenerierte Cellulossfolie·

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Schichtträger aus Kunststoff-Folien sind ebenfall

z. B. Polyester und sogar Polypropylen bei geeigneten Obertragung3ternperaturen und diese Folien können auch laminiert auf eine Papierunterlage verwendet werden. Es ist ferner möglich, Schichtträger mit ausgeprägten AbIöseigenschaften zu verwenden, 2. B. mit Silikon oder der unter dem Handelsnamen "Quilon" bekannten Komplexverbindung der Stearinsäure mit basischem Chromchlorid beschichtetes oder imprägniertes Papier, und in derartigen Fällen wird die extrem schlechte Druckfähigkeit dieser Schichtträger überwunden durch Aufbringung einer kontinuierlichen Übertragungaschicht auf den Schichtträger und überlagerter Aufbringung des Musters auf der Übertragungs s chi cht.

Eine geeignete Ausrüstung für die Wärmeübertragung individueller erfindungsgeinä3er Übertragungsdruckmuster umfaßt eine geheizte Platte oder Walze mit Mitteln zur Ausübung eines Drucks auf die Gesamtheit aus Übertragungsmuster und Substrat. Eine geheizte Trommel wird für die Übertragung verwendet, wenn das Übertragungsmuster in Form einer kontinuierlichen Gewebebahn vorliegt. Die für die DampfPhasenübertragung verwendeten Übertragungskalander sind geeignet und in der Regel kann eine sehr viel größere Arbeitsgeschwindigkeit mit den erfindungsgemäßen Übertragungsdruckmustern angewandt werden, weil die Verweilzeit kürzer ist als beim Dampfphasen-Übertragungsver— fahren. Eine Unterstützung durch Vakuum kann verwendet werden, um das Fließen in das Substrat zu erhöhen durch Verminderung de3 Luftdrucks unterhalb dss Substrats. Das Erhitzen der Übertragungsschicht muß nicht gleichzeitig mit der Ausübung von Druck angewandt werden und die rascheste Wärmeübertragung wird erhalten durch direkte Flammeneinwirkung auf die Übertragungsschicht unter Verwendung eines Bandgasbrenners, der auf ein kontinuierliches Druckmusterband gerichtet ist, wenn dieses um einen wassergekühlten Zylinder umläuft. Unmittelbar nach Verlassen des Brenners trifft das Übertragungsband auf das Substratband, welches vorerhitzt sein kann, und beide Bänder gemeinsam werden durch die Druckzone eines Paars von Druckv/alzen geleitet. Die Temperatur, auf v/elche die Übertragungs-

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schicht erhitzt wird, und die Temperatur in den Klemmwalzen kann leicht gesteuert werden, so daß hohe Geschwindigkeiten ersielt werden. Wenn die Farbsubstanz aus wasserlöslichen Farbstoffen oder Latentfarbstoffen im Sinne von Farbvorläuferverbindungen besteht, kann Dampf oder überhitzter Dampf zum Erhitzen verwendet werden.

Das gesamte Übertragungsdruckmuster wird normalerweise gleichförmig erhitzt, so daß das gesamte Muster übertragen wird. Dio Hitzeeinwirkung kann jedoch auch lokalisiert werden durch Anwendung des Konduktionserhitzens mit einer erhitzten Lletalldüse unter Bewirkung einer übertragung, welche die Umrißforn der Düse wiedergibt. Zur Zeit wird angenommen, daß die übertragung der aufgeschmolzenen Übertragungsschicht auf das Substrat in ähnlicher Weise erfolgt wie die Übertragung einer flüssigen Druckfarbenschicht beim üblichen Bedrucken, d. h. die Druckfarbenschicht gleitet transversal und der Anteil des Druckfarbenfilms, welcher auf das Substrat übertragen wird, hängt von verschiedenen bekannten Faktoren ab, z. B, der Viskosität der Druckfarbe und der Absorptionsfähigkeit des Substrats.

Pigmente v/erden in den übertragungs- oder Musterschichten dispergiert, um Farbeffekte zu erzeugen. Farbstoffe, die in der "Polymergrundnasse oder den Mustarschichtkomponenten löslich sind, erv/eisen sich ebenfalls als geei_;ynet. Latentfarbstoffe, die aus Textilfarbstoffen bestehen, z. B. Faserreaktionsfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe und Leucofarbstoffe können den Übertragungs- oder iviusterschichten ebenfalls einverleibt werden und die Farbe und Echtheit dieser Farbstoffe auf Textilsubstraten wird durch Anwendung von Hitze, Dampf oder überhitztem Drrapf in dem V/ärneübertratingsprozeö/ausgeiwU-aet. Färbehilfsmittel können ebenfalls einverleibt werden zur Förderung der Färbentwicklung auf den Textilien, z. B, fein dispergierte Feststoffteilchen aus

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Natriumcarbonat für Faserreaktionsfarbstoffe und fein disper— gierte Teilchen einer Säure für Säurefarbstoffe für Wolle und fTylon. Küpenfarbstoffe erfordern die Einverleibung von sowohl Alkali als auch Reduktionsmittel, z. 3. ITatriumformaldehydsulfoxylat.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungs-Druckauster und ihre Verwendung zur Dekoration von Textilien und anderen 3ahnniaterialien wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Sine klare transparente Ubertra-gungsschicht wurde auf einen Schichtträger aus pflanzlichen Pergament papier erzexigt durch Aufbringung dor folgenden flüssigen Beschichten gsmasse, wobei hier und in folgenden Mengenangaben Gewichtsteile sind.

Gew.-Teile

(1) Enoxypolyraer als Lösung mit 60 fi Peststoffen in Athoxyathanol (Lösungsgewicht) 19,3

(2) Aminopolymer als Lösung mit 20 fi Feststoffen in Athoxyäthcuiol 6,6

(3) ?heno:cypolyiri3r als Lösung mit 32 ;j Feststoffen in Atho::yäthanolacetat 22,0

(4) fein vermahlenes schmelzbares Peststoff material, in Form von Dicyclohexylphthalat 46,3

(5) ii.thoxyäthanol 5,3

100,0 nicht-flüchtigor Anteil 63,3 $

schmelzbares Feststoffmaterial in /'

des gesamten nicht-flüchtigen iinteils 6Ö ^cf°

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ORIGINAL INSPECTED

Bei dem durch Hitze erweichbaren Epoxypol^nner handelte es sich um ein niedermolekulares Polymer mit einen Gehalt an reaktiven Epoxy-EndgrupOen, und das Aminoharz war ein Vernetzungsmittel, das hergestellt war durch Umsetzung von ÄthjT-lendiamin mit niedermolekularem Epoxyharz unter Bildung von blockierten Aminogruppen, welche nicht reagieren mit v/eiteren Epoxyharzen bei Raumtemperatur und nur beim Erhitzen reagieren. Beim Phenoxypolymer handelte es sich um einen durch Hitze erweichbaren linearen Polyäther, der von Bisphenol A und Epichlorhydrin abstammte, keine endständigen Epoxygruppen aufwies und ein vergleichsweise hohes Mol elcul arge wicht von 15 000 bis 30 000 hatte. Das Dicyclohexylphthalat ist ein festes Piastifiziermittel für die Polymerkomponenten (1), (2) und (3) und schmilzt bei 69 ⁰C.

Die erhaltene Masse wurde auf eine Oberfläche des Schichtträgers durch Beschichtung oder Siebdruck in solcher Weise aufgebracht, daß ein Trockenbeschichtung.3gewicht von 5 bis 30 g/m erzielt wurde je nach zu dekorierendem Substrat und erforderlichem Dekorationseffekt. Die Variation in der durch den Siebdruck erzeugten Trockenschichtdieke wurde erhalten durch Drucken mit Einzelfäden-Polyestermaschen, die von 200 Maschen/ cm bis 32 Maschen/cm variierten. Die feuchte Trägerschicht wurde getrocknet durch Verdampfen auf einem heißen Lufttrockner bei einer Lufttemperatur, die 4-0 C nicht überschritt. Die erhaltene klare Übertragungsschicht hatte nach dem Trocknen ein feines mattes Finish und war nicht-blockend bei der Lagerung und wurde bei der Handhabung nicht beschädigt. Sie zeigte ausgezeichnete Flüssigflußeigenschaften beim Erhitzen auf 150 bis 180 ⁰C und war übertragbar auf eine Reihe von Textilsubstraten, z. B. dünn gewebte Baumwollstoffe, fest gestricktes Baumv/olljersey, gestrickten Polyesterstoff und gewebten Drillich, wenn sie unter einem Druck von 0,07 bis 0,35 kg/cm bei einer Verweilseit von 5 bis 15 Sekunden angewandt wurde.

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2732578 U

Beispiel 2

Gemäß Beispiel 1 hergestellte Übertragungsdruckmuster mit einem Beschichtungsgewicht von 20 g/m wurden überdruckt durch 4-Farbenoffsetlithographie unter Verwendung der folgenden Druckfarben:

Gew.-Teile

(1) Trichromatischer Gelbpigment (Farbindexpigment Yellow 13) 14,0

(2) Polyraerlösung 40,0

(3) microfeines Polyäthylenwachs 2,0

(4) Methyläthylketoxim 1,0

(5) Polymerlösung 30,0

(6) aliphatischer Kohlenwasserstoff mit
Siedepunkt 260-290 ⁰G 9.0

100,0

(7) Polymerlösung:

phenol-modifizierter Harzester 50,0

nicht-gilbendes pflanzliches Öl 10,0

Destillat (6) mit Siedepunkt 260-290 ⁰G 40,0

100,0

Da3 ,5'olbe Pigment wurde auf einer Dreifachwalzenmühle dispergiert in die Komponenten (2), (3) und (4), worauf die Komponenten (5) und (6) zugegeben wurden unter Erzielung der erforderlichen Druclcfarbenviskosität und Haftwerte.

Die I.iagentarot-j Qyanblau- und Schwarzdruckfarben des Vierfarbensets wurden in ähnlicher Weise hergestellt unter Ersatz des Gelbpigments mit:

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Gev/.-Teile

Trichromatisches Magentapigment

( Parbindexpigaient Red 57) 13

Trichromatisches Cyanpigment

(ParMndexpigraent Blue 15) 16

Trichromatisches Schwarz pigment (Ruß 18

plus Parbindexpigment Blue) 1

Das Drucken erfolgte auf einer lithographischen Einfarbenoder Mehrfarben-Druckpresse unter Verwendung der Farbsequenz gelb, magenta, cyan und schwarz. Es wurde eine ausgezeichnete Druckqualität erhalten und die Druckfarben härteten sehr rasch aufgrund der matten Trägerschichtoberfläche. Der Druck wurde über Nacht trocknen gelassen.

Das erhaltene überdruckte Übertragungsdruckmuster wurde getestet durch Anwendung auf T-Shirts aus gestricktem Baumwolljersey unter Verwendung einer Plattenpresse. Die obere Platte wurde erhitzt auf 180 C und das Übertragungsdruckmuster wurde in Stellung gebracht auf dein T-Shirt, welches seinerseits auf die untere Platte aufgebracht wurde, die bedeckt war mit einer 1 cm dicken Schicht aus Silikonkautschuk. Die Platten wurden geschlossen unter Ausübung eines Drucks von 0,105 kg/cm während 5 Sekunden und beim Öffnen der Presse und Entfernen dar no oh v/armen Trägeriolia war 0.3.3 auf ϊ^ Λ ruckte Muster praktisch übertragen auf den T-Shirtstoff unter Zurücklassung nur eines kleinen Restes des Schultträgers. Der Griff, die Kratzeigenschaften und die Luftdurchlässigkeit des Stoffes waren praktisch unverändert und das übertragene Küster war praktisch eingedrungen in den Stoff und lag nicht als eine Oberflächenhaut vor. Die gebildete Dekoration hatte eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen wiederholtes Bügeln, Waechen und Trockenreinigen xuid eine Naß- und Trockenfrottierwiderstandsfähigkeit.

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Beispiel 3

Sine klare transparente Übertragungsschicht wurde auf einen pflanzlichen Pergamentschichttrager aufgebracht unter Verwendung einer flüssigen Beschichtungsmasse der unten angegebenen Zusammensetzung, die aufgetragen wurde durch Gegenlaufwalzenbeschichtung unter Erzielung einer kontinuierlichen Schicht. Die Schicht wurde getrocknet durch Verdampfen mit warmer Luft bei 40 C und sie besaß ein Srockenbeschientungsgewicht im Bereich von 5 bis 50 g/m und der spezielle Wert wurde so ausgewählt, daß er dem zu dekorierenden Substrat entsprach.

Gew.-Teile

(1) Polyvinylbutyral als Lösung mit

30 fo Peststoffen in Äthoxyäthanol 7,5

(2) isobutyliertes Melamin-Formaldehydpolyner als Lösung mit 55 f° Peststoffen in Isobutanol 16,5

(3) Dicyclohexylphthalat 42,5

(4) Äthoxyäthanol 33,5

100,0 nicht-flüchtiger Anteil 53,8

schmalzbares Peststoffmaterial in $

des gasamtan nicht-flüchtigan Anteils 79,0

Die Polymerlösungen und das Lösungsmittel (Komponenten 1,2 und 4) wurden vermischt und das fein vermahlene Feststoff-Plastifizierpulver (3) wurde unter Rühren mit hoher Geschwindigkeit bei Raumtemperatur kurz vor dem Beschichten oder Bedrucke^l zugegeben. Das erhaltene trockene Übertragungsdruckmuster war nicht-blockend und konnte gestapelt oder wiederholt aufgespult werden und es besaß ein feines mattes Finish mit ausgezeichneter Druckfähigkeit und hervorragenden Aufzeichnungseigenschaften. Das Polymer (i) ist durch Hitze erweihbar

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und vernetzt beim Erhitzen mit dem Polymer (2), bei dem es sich um ein sehr weiches niedermolekulares Material handelt

Beispiel 4

Eine Gravurdruckfarbe der im folgenden angegebenen Zusammen setzung wurde direkt auf einen Pergaminpapier-Schichtträger gedruckt unter Bildung einer pigmenthaltigen Übertragungsschicht:

Ge v/. -Teile

(1) Acrylcopolyraer 25*0

(2) Hexahydroxymethylmelamin 8,0

(3) p-Toluolsulfonamid 42,0

(4) Toluol 25,0

100,0 (5) organisches Pigment 5»0

Der teilchenförmige Peststoff (3) wurde unter Rühren mit hoher Geschwindigkeit eingemischt in eine kalte Lösung der Polymere (1 und 2), die im Lösungsmittel (4) gelöst waren. Das Pigment (5) wurde vermählen in das flüssige Druckfarbenträgennittel und zusätzliches Lösungsmittel (4) wurde zugegeben, um die Viskosität so einzustellen, daß sie für die Gravurpresse geeignet war.

Die Polymergrundmasse (aus 1 und 2) dieser Druckfarbe ist beim Erhitzen auf I80 ⁰C eine hochviskose Masse mit ungeeigneten Fließeigenschaften für das Bedrucken von Textilien. Das trockene Druckfarbenträgermittel mit einen Gehalt an dem Feststoff (3) ergibt jedoch beim Erhitzen auf I8O ⁰G eine Flüssigkeit niedriger Viskosität (etwa 1 Poise) mit ausgezeichneten Fließ-

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eigenschaften aufgrund der "Plastifizier"-Wirkung des Feststoffmaterials (3).

Beispiel 5

Es wurden Dekorations- oder Identifikationsmarkxerungen auf der Übertragungsschicht des nach Beispiel 1 hergestellten Druckmusters durch Zeichnen erzeugt unter Verwendung eines Filzstifts, der eine Druckfarbe enthielt, welche aus Löstings— mittel-löslichen Farbstoffen in Lösung in einem Kohlenwasserst off-Lösungsmittel bestand. Die Zeichnung trocknete rasch durch Verdampfen und Absorption des Lösungsmittels in die Übertragungsschicht und nach der Wärmeübertragung auf Baumwoll-, Seiden-, WoIl- oder Polyesterstoffe wurde ein scharfer Druck mit ausgezeichneten Echtheitseigenschaften erhalten. Ein ähnliches Zeichnen ist auch auf der Übertragungsschicht möglich, nachdem diese bereits durch Drucken dekoriert X3t, so daß zusammengesetzte Druck- und Zeichnungsmuster erzeugt werden können.

Beispiel 6

Eine klare transparente Übertragungsschicht der im folgenden ang3£3O3.'i9n ZusanmensetzLing v/urds als gleiohriißiger überzug auf pflanzliches Pergament von 72 g/m durch Gegenlaufwalζen— beschichtung aufgebracht unter Erzielxing eines Trockengewichts von 16 g/m .

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Gev/.-Teile

( 1) hr/droxylfunktionelles Polyacrylat als Lösung mit 50 i<> Peststoffen in Butanol/ Xylol-Lösungsmittel 40,0

(2) Melanin—Formaldehydpolymer als Lösung mit 50 i" Feststoffen in Butanol/Xylol-Lösungsmittel

(3) Stearamid

40
20
100
60

nicht-flüchtiger Anteil

schnelzbares Feststoffmaterial in /a des gesamten nicht-flüchtigen Anteils 33

Beim Polymer (i) handelte es sich um ein durch Hitze erweiohbares niedermolekulares Material und das schmelzbare Feststoff material (3) wurde zv. der heißen Polymeric sung zugegeben, so daß es schmolz, '«vorauf das erhaltene Gemisch auf Raumtemperatur unter leichtem Rühren gekühlt wurde unter Erzielung einer feinen Dispersion der schmelzbaren Feststoffpartikel in der Polymerlösung.

Beispiel 7

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß das Dicyclohexylphthalat ersetzt wurde durch die gleiche Menge an Heptachloronaohthalin.

De.s erhaltene Ubertragungsmuster wirkte in ähnlicher V/eise wie dasjenige von Beispiel 1, verlieh jedoch zusätzlich einen wesentlichen Grad an Plamrnenbeständigkeitseigenschaxten den Stoffen au3 Baumwolle, Wolle, Polyester und Nylon.

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IH

Beispiel 8

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß ein Blähmittel (4,4'-Dinitrosulfanilid in einer ilenge von 20 ^c/o) der
Druckfarbe ebenfalls einverleibt wurde. Das Blähmittel quoll oder expandierte und erzeugte eins geschäumte verkohlte i'.iasse, wenn es sehr hohen Temperaturen, z. B. einer Flamme, ausgesetzt wurde. 4,4'-Dinitrosulfanilid hat eine Blähtemperatur von 220 C, so daß die V/ärmeübertragung bei einer v/es entlieh niedrigeren Temperatur, z. B. 150 ⁰O, durchgeführt werden sollte.

Beispiel 9

Eine vollständig durch Offset—Lithodruck erzeugte Übertragungssehicht wurde v/ie im folgenden angegaoen hergestellt, wobei
in die Übertragungsschicht ein nicht-klebriges, schmelzbares Feststoffmaterial einverleibt wurde durch Zugabe als Trockenpulver zu der feuchten Druckfarbe.

Gew.-Teilο

(1) 50 fo G/G-Lösung von Kolophoniunharzester in
Mineralöldestillat von 260-290 ⁰G 73,00

(2) Lslnsaman-Stanciöl, 30 Poi^o 9,00

(3) Kupfer-phthalocyanin, ß-Porm 1S,OO

100,00

Komponente (i) v/ar ein durch Hitze erweichbares Polymer, das ans dimerisiert'em Kolophoniumharz bestand, welches verestert war mit Pentaerythrit und einen Erweichungspunkt von etwa
138 ⁰G hatte. Dieses Polymer wurde gelöst in Niedrig-KB—ali— phatisciiern Kohlenwasserstoff lösungsmittel mix oiadebareich

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260 - 290 ⁰C unter Bildung einer 50 ^igen (G/G) Lösung.

Das als Komponente (2) verwendete Leinsamen-Standöl wurde zu der Polyraerlösung zugesetzt, um die Druckfähigkeit der lithographischen Druckfarbe zu verbessern.

Bei Komponente (3) handelte es sich um ein trichromatisches Blaupigment, das in dem Gemisch aus (1) und (2) dispergiert wurde auf einer Dreiwalzenmühle auf einen Hegman-Mahlgrad von 6.

Die erhaltene Druckfarbe wurde durch Offset-Lithographie auf ein maschinenbeschichtetes Kunstdruckpapier aufgedruckt und auf den bedruckten Schichtträger wurde p-Toluolsulfonamid in Form eines trockenen Pulvers aufgesprüht, um alle Druckf&rbbezirke zu bedecken und das Pulver daran zum Haften zu bringen vor der Stapelung. Wahlweise kann das bahnförmige Druckübertragungsmaterial durch eine Bronziermaschine geleitet werden, in welcher das Bronzepulver ersetzt ist durch p-Tolviolsulfonamid, welches das nicht-klebrige, schmelzbare Material mit einem Schmelzpunkt von 136 bis 137 ⁰C ist. Das trockene Pulver macht das Druckmuster nicht-klebrig, so daß diese Übertragungsmaterialien in großer Zahl gestapelt werden können.

Eine Übertragung auf dünnen "/ebstoff wurde 5 Sekundsn lang bei ISO ⁰C und einem Druck von 0,14 kg/cm durchgeführt. Das Pulver schmolz zu einer niedrigviskosen Flüssigkeit, welche eine Lösungsmittelwirkung auf die Polymergrundmasse ausübte unter Erzeugung einer Flüssigkeit, v/elche in den Stoff hineinfloß.

Etwa 70 °/o der Übertragungsschicht wurden auf den Stoff übertragen unter guter Sindringung und 30 °ß> wurden auf dem maschinenbeschichteten Kunstdruckpapier zurückgehalten. Durch Ersatz de3 Kunstdruckpapiers durch pflanzliches Pergamentpapier wird eine etwa 30 #ige Übertragung bewirkt aufgrund der geringeren

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Absorptionsfähigkeit des letztgenannten Papiers.

Beispiel 10

Eine farblose lithographische Druckfarbe wurde hergestellt unter Verwendung der in Beispiel 9 angegebenen Formulierung, in welcher das Farbpigment ersetzt wurde durch p—Toluolsulfonamid in einer Konzentration von 35 ^c/°· Die erhaltene Druckfarbe wurde zuerst auf das Papier als eine farblose Übertragungsschicht aufgedruckt und danach überdruckt durch die 4—Farben— Halbton-Lithographiedruckfarben des Beispiels 9 und p-Toluolsulfonamid wurde als trockenes Pulver auf die farbige Drucktinte aiifgebracht vor der Stapelung. Die gesamte Druckoperation wurde auf einer Mehrfarbenpresse durchgeführt, so daß nur eine einzige Aufbringung des Trockenpulvers erfolgte vor der Stapelung der Druckmuster.

Die farblose Schicht und die Druckfarbeschichten bildeten eine zusammengesetzte Übertragungsschicht. Die in gleicher Weise wie in Beispiel 9 durchgeführte übertragung lieferte eine über 90 $ige Wirksamkeit der Farbübertragung bei ausgezeichneter S t offdurchdringung.

^i^l 11

Eine photopolymerisierbare farblose Übertragungsschicht wurde auf pflanzlichen Pergamentschichtträgern hergestellt durch Beschichtung oder Siebdruck unter Verwendung der im folgenden angegebenen flüssigen Masse und Trocknen durch Verdampfen des Lösungsmittels bei xinter 50 ⁰C.

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Gew.-Teile

(1) acryliertes Polyurethan 17,1

(2) 2-Phenoxyäthylacrylat 7,3

(3) Benzophenon 1,7

(4) Benzyldimethylketal 0,7

(5) Michler's Keton 0,07

(6) Butoxyäthanol 24,4

(7) p-Toluolsulfonamid 48,73

Bei Komponente (1) handelte es sich um ein difunktionelles, äthylenisch ungesättigtes, photopolyirierisierbares Prepolymer. Komponente (2) war ein photopolymerisierbares Monomer. Die Komponenten (3), (4) und (5) sind Photoinitiatoren. Komponente (6) ist ein flüchtiges Lösungsmittel und Komponente (7) stellt ein bei niedrigen Temperaturen schmelzbares Fest3toffmaterial dar.

Die flüssige Masse wurde hergestellt durch Einmischen des Toluolsulfonamids in die Lösung, welche durch Vermischen der übrigen Komponenten erhalten wurde.

Die erhaltene trockene Übertragungsschicht hatte eine matte Oberfläche, die nicht-blockend war und anschließend überdruckt ■-vurde mit den farbigen Druclctinten ear Beispiele 2, 4 oder

Wahlweise kann die flüssige Masse angefärbt werden durch Dispergierung von Pigmenten auf einer Drei walzenmühle, v/orauf sie als einzige Übertragungsschicht durch Siebdruck auf den Schichtträger aufgebracht wird.

Die Übertragung auf Textilstoffe wurde bei 160 ⁰C und 0,1 kg/

cm Druck 4 Sekunden lang durchgeführt und nach dem Heißabstreifen zur Entfernung des Schichtträgers wurde das übertragene Küster photopolymerisiert und vernetzt durch Ultraviolettbestrahlung unter Verwendung einer Quarzrohr-Quecksilberdampf-

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lampe mit 3 cm Durchmesser, die bei 80 V/att pro cm Rohrlänge betrieben wurde, wobei der zu bedruckende Stoff unterhalb der Lampe in einem Abstand von 2 cm mit einer Geschwindigkeit von 100 m/win. vorbeigeführt wurde. Die erfolgende Vernetzung machte das Übertragungsmuster nicht—erweichbar bei Hitzeeinwirkung und sie erhöhte die V/aschechtheit und Widerstandsfähigkeit gegen Trockenreinigen.

Beispiel 12

Eine klare farblose Druckfarbe wurde hergestellt durch Vermischen der folgenden Komponenten:

Gew.-Teile

(1) Melainin-Formaldehyd-Epoxy-copolymer in 60 i° (G/G) Konzentration in 1:1-n-Butanol-Xylol 62,5

(2) Dimethylterephthalat 37,5

100,00

Das Dimethylterephthalat lag in einer Menge von 50 ^cß>_t bezogen auf der. .gesamten nicht-flUohtiijen Anbeil, vor.

Die erhaltene Kasse wurde als eine farblose Übertragungsschicht wie in Beispiel 1 aufgebracht mit der Ausnahme, daß die Hasse bei 100 ⁰O getrocknet werden konnte ohne daß die Komponente (2) schmolz.

Das nicht-blockende Übertragungsdruckmuster wurde überdruckt durch Offsetlibhographie unter Verwendung der Druckfarben des Beispiels 9, wobei eine ausgezeichnete Druckqualitat erzielt

wurde. 709885/0747

Die Übertragung erfolgte bei 170 ⁰C 10 Sekunden lang unter
Verwendung eines Druckes von etwa 0,1 kg/cm und die Wärmeübertragung und Heißabstreifung wurde in einem Luftstron
durchgeführt, der das Dimethylterephthalat; ^fs^Pampf entfernte, welcher bein Abkühlen des Luftstroms inform von Kristallen kondensierte. Das sublimierbare Liaterial wurde somit während der Übertragung praktisch entfernt und zur erneuten Verwendung wiedergewonnen.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

KENNETH JAMES REED
London S.W. 19, England

Wärmeübertragungs-Druckraustdrund Verfahren zum Markieren und Bedrucken von Oberflächen unter Verwendung desselben

Patentansprüche

/ 1/

YTärmeübertragungs-Druckmustermit einer flexiblen Trägerfolie oder -bahn und einer darauf aufgebrachten Übertragungsschicht aus einer Polymermasse, dadurch gekennzeichnet, daß dia übertragungsschicht -zumindest in einem Oberflächenabschnitt einen nicht-klebrigen teilchenförmigen Peststoff dispergiert enthält und die Schicht bei normaler Raumtemperatur nicht—blockend ist und bei einer erhöhten Temperatur zu einer Flüssigkeit einer solchen Viskosität schmilzt, welche das Bedrucken einer damit in Kontakt gebrachten Oberfläche ermöglicht, während der teilchenförmige Peststoff bei dieser erhöhten Temperatur sublimiert oder zu einer Flüssigkeit schmilzt, welche die Viskosität der aufgeschmolzenen Polymermasse zumindest nicht wesentlich erhöht. 709885/0747

ORIGINAL INSPECTED

2. Druckmuster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der teilchenförmige Peststoff bei erhöhter Temperatur zu einer Flüssigkeit schmilzt, die mit der aufgeschmolzenen Polymermasse mischbar ist.

3· Druckmuster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der teilchenförmige Peststoff in aufgeschmolzenem Zustand die Viskosität der geschmolzenen Polymermasse vermindert.

4. Druckmuster nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,

daß die Polymermasse ein Prepolymer oder ein niedermolekulares Polymer oder ein Gemisch derselben aufweist.

5. Druckmuster nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermasse ein Polymer aufweist, das beim Erhitzen depolymerisiert unter Bildung einer fließfähigen Flüssigkeit und beim Abkühlen zu einer festen Masse repolymerisiert.

6. Druckmusternach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermasse ein vernetzbares Polymer aufweist oder ein Prepolymer, das vernetzt oder eine weitere Polymerisation eingeht bei erhöhten Temperaturen oder wenn es aktivierender Strahlung ausgesetzt v/ird.

7. -")ni?:r'.i';.st2rnaoh Ansprüchen 1 bis r>, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermasse ein Pigment und/oder einen Farbstoff enthält und das zu übertragende Muster verkörpert.

8. Druckmuster nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Polynermasse lichtdurchlässig ist und einen Träger für das Muster darstellt, welches später auf die Polymer— massenschicht aufgebracht wird.

70988B/07AT

ORIGINAL INSPECTED

S. Druckmuster nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der teilchenförmige Peststoff in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-$, bezogen auf die Polymermasse, vorliegt.

10. Druckmuster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der teilchenförmige Peststoff aus Verbindungen mit nicht sehr langer Kohlenstoffkette, die Carbonyl- oder Hydroxygruppen enthalten, besteht.

11. Druckmuster nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

der teilchenförmige Peststoff aus Estern, Amiden oder Ketonen mit aromatischen cyclischen oder nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome aufweisenden Kohlenwasserstoffresten besteht.

12. Druclcmuster nach Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der teilchenförmige Peststoff aus Octadecanamid, Dimethylterephthalat, Sorbitolhexaacetat, Dicyclohexylphthalat, p-Toluol-sulfonamid, N-Cyclohexyl-sulfonamid, Diphenylphthaiat, Campher oder Heptachloronaphthalin besteht.

13« Verfahren zum Markieren und Bedrucken von Oberflächen wie Textilien mit Hilfe von Druckmustern , dadurch gekennzeichnet, daß man auf die zu markierende Oberfläche ein V/ärmeüber^rasrang3-Druo!nrvustermit ainar a.uf einen Schichtträger angeordneten, aus einer Polymermasse bestehenden Schicht, die zumindest in ihrem freiliegenden Oberflächenabschnitt einzelne Teilchen eines nicht-klebrigen, diese freiliegende Oberfläche bei normaler Raumtemperatur praktisch nichtblockend machenden Peststoffs aufweist, aufbringt und die Polymermasse einer Wärmequelle exponiert zum Aufschmelzen und zum Übertragen der Polymermasse auf die zu markierende Oberfläche und zum Sublimieren des nicht-klebrigen Peststoffs oder zum Aufschmelzen desselben unter Bildung eines

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Flüssigkeitsgemisches mit der Polymermasse, das praktisch nicht viskoser ist als die aufgeschmolzene Polymermasse allein.

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