DE2817566A1

DE2817566A1 - Sublimationsuebertragungsfaerbeverfahren

Info

Publication number: DE2817566A1
Application number: DE19782817566
Authority: DE
Inventors: Roy Elbert Davis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-21
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FR2387793A1; SE7804610L; AU3519278A; US4395263A; IT7848999A0; JPS5436813A; IT1103582B

Description

ROY ELBERT DAVIS nil-da-lo

21. 4. 197&

Erfindungsgemäss wird ein gleichmässiger Schichtstoff zur Verfügung gestellt, der ein dauerhaft sichtbares, aus Zeichen bestehendes Muster trägt. Der Schichtstoff weist eine pigmenthaltige Bindemittelschicht und eine transparente Schicht auf. Diese Schichten sind jeweils aus hydrophoben, synthetischen Polymerisaten gebildet. Von einer Hilfsträgerbahn wird mit Hilfe von Wärme ein sublimierbarer Farbstoff auf die transparente Schicht übertragen, so dass das Muster in eine Aus senf lache der transparenten Schicht eindringt.

Die Erfindung betrifft dekorative Schichtstoffstrukturen und Verfahren zu deren Herstellung, wobei ein sublimierbarer Farbstoff durch Einwirkung von Wärme übertragen wird.

Erfindungsgemäεs lassen sich verschiedene Oberflächen behandeln, wobei sie durch ein Sublimationsübertragungsdruckverfahren verziert werden. Bei derartigen Druckverfahren wird in einer ersten Stufe ein lithographischer Vollfarbendruck auf Papier durchgeführt, wobei sogenannte Dispersionsfarben, die beim Erwärmen sublimieren oder zu einem Gas verdampfen, verwendet werden. In einer zweiten Stufe wird das gedruckte Bild unter Einwirkung von Wärme

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und im allgemeinen von Druck in einer Übertragungspresse auf ein Substrat, das aus einem für die sublimierbare Farbe aufnahmefähigen Material besteht, übertragen. Die Farben lassen sich auf das Papier durch lithographische,Druckverfahren unter Verwendung von geätzten Gravurdruckwalzen und lithographischem Standardpapier drucken, so dass man nach derartigen Verfahren hochwertige Vierfarbenreproduktionen erhält.

Sublimationsübertragungsverfahren haben sich insbesondere für das Bedrucken von Polyestergeweben mit Vollfarbenreproduktionen als wertvoll erwiesen. Bei derartigen Geweben ergibt sich eine wirksame Übertragung und eine ausgezeichnete Farbenqualität, jedoch erhält man bei nicht-textilen Gegenständen, wie Holz, Spanplatten, Kunststoffolien, Leder, Gummi und anderen synthetischen oder natürlichen Materialien, schlechte Ergebnisse. Überhaupt keine Übertragung ist bei Glasgeweben, Glasscheiben, Metalloberflächen, Marmor und anderen anorganischen Bestandteilen möglich.

Erfindungsgemäss wird ein Sublimationefarbübertragungsverfaliren für die vorgenannten Substrate, unabhängig davon, ob sie organisch oder anorganisch sind, zur Verfugung"gestellt. Bei diesen Verfahren wird ein gleichmässiger Schichtstoff gebildet, der zumindest aus einer pigmenthaltigen Bindemittelschicht und einer transparenten Schicht besteht, wobei beide Schichten jeweils aus einem hydrophoben, synthetischen Polymerisat bestehen. Der sublimierbare Farbstoff wird durch Einwirkung von Wärme von einer Hilfsträgerbahn auf die transparente Schicht übertragen, wodurch ein dauerhaft sichtbares, aus Zeichen bestehendes Muster, das in eine Aussenflache der transparenten Schicht eingedrungen ist, erzeugt wird. Die Schichtkombination aus transparenter

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Schicht und pigmentiertem Bindemittel ergibt Gegenstände, die die Farbintensität und Farbtiefe von photographischen Drucken aufweisen.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren lassen sich einzigartige gleichmässige Schichtstoffstrukturen herstellen. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird die Aussenflache von Glasfasergegenständen dauerhaft verziert. Das Pigment, vorzugsweise weisses Pigment, wird der Polyesterharz-Bindemittelgrundlage von derartigen Gegenständen einverleibt. Auf die Grundlage wird eine klare Deckschicht aus Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz oder einer Kombination dieser Harze aufgebracht. Dieser Aufbau wird gehärtet, wodurch ein hitzegehärtetes, wärmebeständiges Produkt gleichmässiger Struktur entsteht, das unter der Einwirkung von Wärme und Druck beim Sublimationsübertragungsverfahren keiner Erweichung oder Verformung unterliegt. Sublimierbare Farben können dann direkt auf die transparente, klare Deckschicht übertragen werden.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erhält man dekorative Gegenstände mit der Farbtiefe und Farbqualität von photographischen, transparenten Farbaufnahmen. Insbesondere können Folien aus Polyethylenterephthalat oder anderen Polyestern auf eine mit Pigment gefüllte ähnliche Folie aufgebracht werden. Die klare Folie lässt sich durch das Sublimationsübertragungsdruckverfahren verzieren_r wodurch man zu einem flexiblen Produkt gelangt, das für eine Reihe von Gebrauchsgegenständen verwendet werden kann, wie für Schilder, Lampenschirme, erleuchtete, dekorative Ausstellungsgegenstände und dergl. Die biegsamen Folien können unter Ausnutzung der Wärme des Sublimationsubertragungsverfahrens auf ein Stützelement aufgebracht werden.

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- ίο -

Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein starres Substrat, wie Metallfolien, Glas oder Marmor, behandelt, so dass es mit dem Sublimationsübertragungsverfahren verziert werden kann. Vorzugsweise wird auf das starre Substrat ein Grundanstrich aufgebracht. Anschliessend folgt eine Schicht aus pigmentiertem Bindemittel und sodann eine transparente Schicht. Die Kombination wird sodann gehärtet und sodann unter Einwirkung von Wärme dem Sublimationsübertragungsverfahren unterworfen. Das Schichtmaterial kann vor oder nach der unter Erwärmen bewirkten Sublimationsübertragung zu einer gewünschten Form verformt werden.

Zum Stand der Technik wird auf die US-PS 3 782 896 verwiesen, aus der verschiedene polymere Materialien bekannt sind, die einer Sublimationsfarbübertragung zugänglich sind. Die US-PS 3 813 218 beschreibt verschiedene sublimierbare Farbstoffe. In der US-PS 3 829 286 sind Sublimationsübertragungen auf verschiedene Substrate, wie Kunstleder, Überzüge, Filme, Folien, Formkörper, Metallplatten und Holzplatten, beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines verzierten Skateboard, in dem das Brett nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt worden ist.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Brett von Fig. 1 entlang der Linie 2-2.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren verzierten Lampenschirms.

Fig. 4- ist ein Querschnitt durch das Schinnmaterial von Fig. 3 entlang der Linie 4—4·.

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Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Wandbilds auf einem starren Metallsubstrat.

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch das Bild" von Pig. 5 entlang der Linie 6-6.

Das erfindungsgemässe Verfahren stellt ein verbessertes Subliinationsübertragungsfärbeverfahren dar, "bei dem ein sublimierbarer Farbstoff von einer Hilfsträgerbahn auf eine Trägerschicht übertragen wird. Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Drucke auf nichttextilen Grundlagen hergestellt werden können. Im allgemeinen umfasst das erfindungsgemässe Verfahren folgende Stufen:

(a) Herstellen einer Trägerschicht durch Aufeinanderschichten von

(I) einer pigmenthaltigen Bindemittelschicht und einer auf der Bindemittelschicht angeordneten, transparenten, für den Sublimationsfarbstoff aufnahmefähigen Materialschicht,
(Td) Härten des Schichtstoffs und

(c) Übertragung des Farbstoffs durch wärmeinduzierte Sublimation von der Hilfsträgerbahn auf die transparente Schicht.

Die Bindemittelschicht und die transparente Schicht "bestehen jeweils aus hydrophoben, synthetischen Polymerisaten. Beispiele dafür sind Phenolformaldehydharze Polyamidharze wie Nylon, Polymerisate aus dimerisierten Fettsäuren, Polyesterharze, ungesättigte Polyester, Polyethylenterephthalat, aromatische Polycarbonate, Polydiallylester, Celluloseacetat, Polyetherharze, wie Epoxyharze, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Phenoxyharze, Polyphenylenoxidharζe,

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Polyoxymethylen und chlorierte Polyether, Poly sulfidharze, Polydimethylsiloxanaminoharze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze_r Melamin-Formaldehyd-Harze, Alkydharze, heterocyclische Polymerisate, wie Polyamidharze, Polybenzimidazole und Polybenzothiazole, Polyacrylatharze, wie Polymethylmethacrylat, Polyethylacrylat, Methylchloracrylat, Cyclohexylmethacrylat und Polymethyl-2-cyanoacrylat, Polyacrylnitrilharze, Acrylnitril-Butadien-Harze, Polyfluorolefinharze, wie Polytetrafluorethylen, Polymonochlortrifluorethylen und fluorierte Elastomere, Vinylidenchlorid, PoIyolefinharze, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyisobutylen, Polypenten-1, Poly-4—methylpenten-1, Polybutadien, Poly-3-methylbuten-1, Polyisopren und Poly-2-chlorbutadien, Polystyrolharze, Copolymerisate aus Dicyanoethylen und Vinylacetat, und PoIyvinylharze, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetale, Polyvinylpyridin, Polyvinylfluorid, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylcarbazol und Polyvinylcinnamat. Bezüglich der Polymerisate wird auch auf die vorerwähnte US-PS 3 782 896 verwiesen.

Je nach dem speziellen Anwendungszweck werden als bevorzugte hydrophobe synthetische Polymermaterialien für das Bindemittel Polyesterharz, Polyethylenterephthalat in Folienform, wie Mylar und Kaptan, Alkydharze, Melamin-Formaldehyd-Harz oder Kombinationen von Alkydharz und Melamin-Formaldehyd-Harz verwendet. Bevorzugte hydrophobe synthetische Polymermaterialien für die transparente Schicht sind Polyethylenterephthalat in Folienform, Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz und Kombinationen von Alkydharz und Melamin-Formaldehyd-Harz. Als Alkydharz wird insbesondere ein Soja- oder Kokosnuss-Alkydharz verwendet. Kombinationen mit einem Gehalt an Melamin-Formaldehyd-Harz enthalten vorzugsweise 60+30 Teile Alkydharz und 40+30
Teile Melamin-Formaldehyd-Harz. Bei Verwendung der vor-

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stehenden bevorzugten Polymermaterialien lässt sich die Bindemittelschicht und die transparente Schicht unter Einwirkung von Wärme zu einem hitzegehärteten, wärmebeständigen und lösungsmittelfesten gleichmässigen Schichtstoff aushärten. Die Härtung wird bei Verwendung von beliebigen der vorstehend erwähnten Polymermaterialien beispielsweise 15 Minuten bei 150⁰C (300⁰F) durchgeführt, sie kann aber auch in kürzerer Zeit bei höheren Temperaturen, beispielsweise 3 Minuten bei 175 bis 3^5°C, durchgeführt werden. Die jeweils günstigsten Bedingungen in bezug auf Temperatur und Zeit lassen sich für die einzelnen Polymerisate ohne weiteres ermitteln. Sämtliche der vorerwähnten bevorzugten Polymerisate nehmen bei der Wärmebehandlung eine feste Form an, so dass die transparente Schicht während des Sublimationsübertragungsverfahrens nicht am Übertragungspapier haftet oder mit den Farben auf dem Übertragungspapier verschmilzt. Ein spezieller Vorteil wird bei Verwendung eines Polymermaterials, das beim Erwärmen einer Hitzehärtung unterliegt, erzielt, so dass der Überzug unter dem Einfluss von Wärme und Druck beim Übertragungsverfahren keiner Erweichung oder Verformung unterliegt. Derartige Verfahren werden beispielsweise 60 Sekunden bei einem Druck von 7 kg/cm² (100 psi) und 2O5°C (400⁰F) durchgeführt. Andererseits erzielt man aber bei Verwendung von wärmeverformbaren Materialien gleichzeitig mit der unter Erwärmen durchgeführten Übertragung eine Beschichtung des Stützelements.

Als sublimierbare Farbstoffe können beliebige Farbstoffe, die bisher für derartige Zwecke verwendet worden sind, verwendet werden, wie Dispersionsfarbstoffe, die unter den Wärme- und Druckbedingungen, die beim Sublimationsübertragungsverfahren angewendet werden, in den Dampfzustand übergehen. Derartige Übertragungen können auch ohne An-

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Wendung von Druck ablaufen,, sind jedoch bei Anwendung" von geringen Drücken leichter kontrollierbar, beispielsweise bei einer Behandlung von I5 bis 60 Sekunden bei 0,7 bis 7,7 kg/cm² (10 bis 110 psi) und 205⁰C (400⁰F). Beispiele für Farbstoffe sind sublimierbare Azo- oder Anthrachinonfarbstoffe, Nitroarylamine, Styrylfarbstoff«, Derivate von Chinophthalon, Perinonen und dergl., 4-Dimethylaminoanthrachinon, bromiertes oder chloriertes 1,5-Biamiⁿ°- 4,8-dihydrooxyanthrachinon, 3-Hydroxychinophthalon, 1-Hydroxy-3-phenoxy-4-aminoanthrachinon, 4-(4'-Methy1-2'-nitrophenylazo)-3-methyl-5-pyrazolon und 1-Amino-2-eyano-4-ariilido-anthrachinori, Propyl- oder Butylester von 1,4-Diaminoanthrachinon-2-carbonsäure, 1-Amino-2-cyano-4-cyclohexylaminoanthrachinon und 2-Hydroxy-5-methyl—4'-acetylamino-azobenzol. Bezüglich geeigneter Farbstoffe wird auch auf die US-PS 3 813 218 verwiesen.

Aus den Fig. 1 und 2 ergibt sich eine besondere Anwendungsmöglichkeit für das erfindungsgemässe Verfahren. Es wird ein Schichtstoff 10 in Form eines länglichen Bretts, das zu einem Skateboard zugeschnitten und geglättet ist, zur Verfügung gestellt. Aus Fig. 2 ergibt sich der nähere Aufbau. Das Brett weist einen Kern aus Glasfaser-Rovings 12 auf, die sandwichartig zwischen Mattenschichten 14 und 16 angeordnet sind. Die Komponenten sind alle mit gehärtetem Polyesterharz 18 imprägniert und durch dieses eingeschlossen. Die in Fig. 1 dargestellte Struktur ist nicht nur eine einfache Kombination aus Schichten, die getrennt hergestellt und anschliessend durch Wärmeeinwirkung oder auf andere Weise miteinander verbunden werden, sondern es handelt sich um eine integrierte, gleichmässige Struktur, bei der das Harz 18 die gesamte Struktur durchdringt.

Für die vorstehende Ausführungsform sind insbesondere hitzehärtende Kunstharze, wie Polyesterharze, geeignet.

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Diese Kunstharze werden durch katalytische Umsetzung einer ungesättigten dibasischen Säure oder dessen Anhydrid mit einem zweiwertigen Alkohol in einem Reaktionsmonomeren, wie Styrol, das aufgrund seiner olefinischen Natur an der Reaktion teilnimmt, hergestellt. Bei der speziellen Form des als Vorstufe dienenden Harzes handelt es sich beispielsweise um ein Polyesterharz, das durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid und Diethylenglykol in Styrol in Gegenwart von Bis-^—tert.-butylcyclohexylperoxydicarbonat als Katalysator hergestellt worden ist·

Bei dieser Ausführungsform dient der Polyester als Bindemittelschicht. Demgemäss wird dem Polyesterharz eine zur Erzeugung einer Grundfärbung ausreichende Farbstoffmenge einverleibt, wie in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 20 angegeben ist. Vorzugsweise wird Titandioxid oder ein anderes weisses Pigment verwendet, um eine weisse Grundfärbung zu erzeugen. Im allgemeinen werden etwa 8+6 Teile Pigment pro 100 Teile Kunstharz verwendet. Die Glasfasern, die in Form von Rovings, Matten und/oder Gewebe vorliegen, machen etwa 50 bis 85 Gewichtsprozent der Kombination aus Glasfaser-Polyesterharz-Pigment aus.

Bei dieser speziellen Ausführungsform wird eine klare, transparente Deckschicht aus Alkyd-Melamin-Harz 22 auf eine Seite des Fiberglas-Polyesterharz-Bretts aufgebracht. Eine spezielle Alkydharzlösung, die besonders geeignet ist, besteht aus einer 60prozentigen (bezogen auf den Feststoff) Xylollösung eines Einbrenn-Alkydharzes vom oxidierenden "shortoil^lf-Typ mit einem relativ hohen Phthalsäureanhydridgehalt, das in Öl mit mehrwertigen Alkoholen umgesetzt worden ist. Dieses Alkydharz weist beispielsweise folgende Eigenschaften auf: 39 Prozent Phthalsäureanhydrid, 42 Prozent öl (hauptsächlich Soja- oder Kokosnussöl), Säurezahl

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5 bis 8, Viskosität Z-6, Farbe 3-6. Ein typisches handelsübliches Material dieser Art wird von Rohm & Haas unter der Handelsbezeichnung Duraplex A-29 oder von Reichhold Chemical Company, vertrieben. Das Melamin-Formaldehyd-Harz gehört zu einer Klasse von Polymerisaten, die durch Umsetzung von Harnstoff, Melamin oder anderen Triazinen mit Formaldehyd und einem Alkohol unter Bildung einer etherartigen Struktur hergestellt werden. Als Alkohol können beispielsweise Propanol, Butanol und Octanol verwendet werden. Der Alkohol dient dazu, die Löslichkeit von Harnstoff oder MeIamin-Formaldehyd-Kondensat in organischen Lösungsmitteln, wie Xylol, zu erhöhen. Das Kondensat kann weiter zu hochpolymeren Molekülen umgesetzt werden und ist in der Lage, mit dem Alkyd eine quervernetzte, hitzehärtende Struktur zu bilden, die die für das Sublimationsübertragungsverfahren ausreichende Wärmebeständigkeit und Lösungsmittelfestigkeit aufweist. Beispielsweise weist das verwendete Material folgende Eigenschaften auf: 50 Prozent Feststoffe in Xylol und Butanol (1:1), Säurezahl 1 bis 1,5» spezifisches Gewicht 0,97, Viskosität F-K. Ein typisches handelsübliches Produkt, das den vorstehenden Anforderungen genügt, wird von der Rohm & Haas Company unter der Handelsbezeichnung Uformite MM-55 oder von der Reichhold Chemical Company, vertrieben. Die Zusammensetzung beträgt beispielsweise Teile Alkydharz und 40 Teile Melamin-Formaldehyd-Harz.

Nach dem Auftragen der transparenten Schicht auf die eine Seite der pigmenthaltxgen Polyesterbindemittelschicht, kann die Struktur gehärtet werden. Beispielsweise wird die Härtung in einem Ofen 1 Stunde bei 107⁰C (225⁰F) oder 15 Minuten bei 14-9°C (300⁰F) oder unter Anwendung einer IR-Wärmequelle 3 Minuten bei 175 Ms 34-5⁰C (350 bis 650⁰F), vorgenommen. Dadurch erhält man einen hitzegehärteten, wärmebeständigen Überzug. Eine Hilfspapierbahn, die das

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Muster als auf die Bahn aufgebrachte Sublimationsfarbe enthält» wird auf die transparente Schicht unter Ausbildung eines direkten Flächenkontakts gelegt und etwa 60 Sekunden unter einem Brück von 7 kg/cm (100 psi) auf 204°C (400⁰F) erwärmt. Uach dem Abziehen des Papiers ergibt sich die entsprechende Verzierung. Die Sublimationsfarbe ist in die Aussenflache der transparenten Schicht eingedrungen» wie schematisch in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 24 angedeutet ist. In der Praxis dringt der Farbstoff etwa 1 bis TO mm tief in die Schicht ein. Somit wird ein aus Zeichen bestehendes Muster zur Verfugung gestellt, das ebenso haltbar wie das Brett selbst ist.

Alle drei vorgenannten Bestandteile, d.h. Bindemittel, Pigment im Bindemittel und transparenter Überzug auf dem Bindemittel, sind zur Erzielung einer Struktur mit einem klaren, feingradigen Bild von photographischer Qualität erforderlich. Wie erwähnt, wird als Pigment vorzugsweise ein weisses Pigment, wie Titandioxid, Calciumcarbonat oder Aluminiumoxid, verwendet. Es können jedoch auch andere Pigmente für spezielle Effekte verwendet werden, beispielsweise Blei carbonate, ß-Qxynaphthalin-Rot oder Aluminium in Pulver- oder Floekenform.

Der in den Fig. 3 und 4 gezeigte Lampenschirm 30 wird hergestellt, indem man eine transparente Folie 32 aus Mylar auf eine Bindemittelschicht JU- aus einem pigmentierten, hydrophoben, synthetischen Polymerisat schichtartig aufbringt, wobei das Pigment in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 36 angegeben ist. Bei der klaren Mylar-Deckschicht handelt es sich um eine Polyesterschicht, die für Sublimationsfarbstoff e aufnahmefähig ist und die ausreichend wärmebeständig ist, dass sie den Temperatur- und Druckbedingungen bei der Übertragungsstufe standhält. Diese Mylar-Deckschicht ersetzt

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in diesem Fall den in der in den Fig. 1 und 2 abgebildeten Ausführungsform verwendeten klaren Alkyd-Melamin-Überzug.

Die Verwendung einer weissen BindemittelSchicht 34-einer klaren Deckschicht 32 ergibt Farbbilder von echter photographischer Qualität. Die erhaltenen bedruckten Schichtstoffe können für die verschiedensten dekorativen Gegenstände verwendet werden, beispielsweise für Wandtafeln, Schilder und Ausstellungsgegenstände. Nach Aufbringen einer Grundschicht aus Haftkleber kann der Schichtstoff zur Dekoration von anderen festen Substraten verwendet werden. Das wärmeinduzierte Sublimationsübertragungsverfahren wird gemäss der anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten Ausführungsform durchgeführt, indem man eine das Muster enthaltende Hilfsbahn, die in Form einer ebenen Folie vorliegt _y in direkten Flächenkontakt mit der trans-

parenten Deckschicht bringt und 60 Sekunden bei 7 kg/cm (100 psi) auf 20A-⁰C erwärmt. Das aus Zeichen bestehende Muster dringt in die Oberfläche der klaren Deckschicht ein» wie das Bezugszeichen 36 andeutet.

Gemäss einer weiteren speziellen Ausführungsform kann die Bindend.ttelschicht, die aus einem thermoplastischen Material, wie Mylar, Polyethylenterephthalat oder Kaptan besteht, auf beliebige Trägersubstrate gleichzeitig mit dem Sublimationsdruckverfahren aufgebracht werden. Somit kann die Unterseite der Bindemittelschicht auf ein starres Trägersubstrat geschichtet werden, während auf der klaren Deckschicht aus Mylar durch Sublimationsübertragung ein Bild hergestellt wird. Auf diese Weise erhält man. Tafeln, Bilder oder dergl.

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Die Fig. 5 und 6 beziehen sich auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dabei wird eine Oberfläche, die normalerweise für den Sublimationsfarbstoff nicht aufnahmefähig ist,so behandelt, dass sie diesen Farbstoff aufnimmt. Bei der erwähnten Abbildung besteht das Substrat aus einem starren Material, beispielsweise Metall, wie Stahl, rostfreier Stahl und Aluminium,oder aus Glas, Holz, Spanplatten, Pressplatten, Marmor oder einem anderen starren Material. Ferner kann als derartiges starres Material ein durch Spritzgiessen hergestellter Kunststofformkörper verwendet werden, dessen Oberfläche für Sublimationsfarbstoffe nicht aufnahmefällig ist, bei dem aber eine Verbesserung der Aufnahmefähigkeit erwünscht ist. Beispielsweise können Substrate aus durch Spritzgiessen verformtem Nylon, aus durch Giessen oder Spritzgiessen verformten Acrylkunststoffen, Phenolschichtstoffen, Melaminschichtstoffen (Handelsbezeichnungen Formica und Micarta),MarmorImitationen, wie mit Kieselsäure gefüllte Polyestergiesslinge, und wänneverformbaren Kunststoffmaterialien bestehen.Mit diesen Verfahren lassen sich beispielsweise Tischplatten und Wandplatten verzieren. Ebenes Folienmaterial kann dem Sublimationsübertragungsverfahren unterworfen werden und anschliessend durch Biegen, Prägen, Strangpressen oder andere Nachformverfahren verformt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen vorgeformten Gegenstand zu beschichten und anschliessend unter Verwendung von geformten Werkzeugen für das Sublimationsübertragungsdruckverfahren anstelle von herkömmlichen flachen Pressentischen zu verzieren. Beispiele für derartige Formkörper sind Servierbretter, stranggepresste oder geformte Bilderrahmen, Tafeln und dergl.

Bei der abgebildeten Ausführungsform handelt es sich um eine Platte 40, bei der das Träger substrat 42 aus Aluminium besteht. Eine Bindemittelschicht kann direkt auf das

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Aluminiumsubstrat aufgebracht werden. Vorzugsweise wird aber bei Metallen oder anderen anorganischen Oberflächen ein Grundanstrich 44- aufgebracht. Dieser Grundanstrich besteht aus einem organischen polymeren Material, das gut an der metallischen Oberfläche haftet und rasch härtet. Ein besonders bevorzugtes Material besteht aus Polyvinylbutyral und Phenolharz in Isopropanol. Andere Beispiele dafür sind vernetzbare Polyurethane in Methylethylketon und Toluol und oligomere Acrylharze in Acrylmonomeren. Die Bindemittel— schicht 46 kann auf die Grundanstrichschicht aufgebracht werden und besteht beispielsweise aus einer weissen, pigmentierten (Titandioxid) Alkyd-Melamin-Schicht von ähnlicher Zusammensetzung wie die Deckschicht 24-- in Fig. 2. Die pigmentierte Bindemittelschicht kann dann mit einer klaren Schicht 48 der gleichen Alkyd-Melamin-Zusammensetzung überzogen werden.

Die vorerwähnten Schichten sind hitzehärtbar. Die gesamte Kombination kann durch 15-minütige Behandlung bei 149°C (300⁰F) zu einer gleichmässigen Schichtstoffstruktur gehärtet werden. Sodann wird ein Sublimationsfarbübertragungsverfahren durchgeführt, bei dem eine Papierbahn, die das gewünschte Muster in Form einer sublimierbaren Druckfarbe enthält, in direkten Flächenkontakt mit der Deckschicht 46 gebracht. Hierauf wird unter ausreichenden Druck- und Temperaturbedingungen die Übertragung des Bildes von der Hilfs— bahn auf die Deckschicht 46 durchgeführt. Beispielsweise wird 60 Sekunden bei einem Druck von 7 kg/cm (100 psi) auf 204⁰C (400⁰F) erhitzt. Es ergibt sich ein in die Oberfläche der Deckschicht eingedrungenes Muster, wie in Fig. 6 unter Bezugszeichen 50 angedeutet ist.

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Claims

PATENTANWÄLTE

HELMUTSCHROETER KLAUS LEHMANN 28175^

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING.

ROY ELBERT DAVIS

nil-da-10 21. H. 1978

Sublimationsübertragungsfärbeverfahren

Patentansprüche

1J Sublimationsübertragungsfärbeverfahren, bei dem ein sublimierbarer Farbstoff von einer Hilfsträgerbahn auf eine Trägerschicht übertragen wird, dadurch gekennz e i chne t, dass ein Bedrucken einer nicht-textilen Schicht ermöglicht wird, indem man

(a) als Trägerschicht einen Schichtstoff herstellt aus

(I) einer pigmenthalti-gen Bindemittelschicht und

(II) einer auf der Bindemittelschicht angeordneten, im wesentlichen pigmentfreien, transparenten, für den Sublimationsfarbstoff aufnahmefähigen Materialschicht,

(b) den Schichtstoff aushärtet und

(c) den Farbstoff durch wärmeinduzierte Sublimation von der Hilfsträgerbahn auf die transparente Schicht überträgt.

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D-7O7 SCHWABISCH GMOND GEMEINSAME KONTEN: D-S MÖNCHEN 7O

Telefon: (OiIl) 7719 5t K.LEHMANN Telegramme: Schroepat LipowskyicnBe 10 Telex: 5 212 241 pure d

Telefon: (07171) 56 90 Deutsche Bank AG Postschedikonto H.SCHROETER Telegramme: Schroepat München 70/37369 München Bockig«* 49 Telex: (BLZ 700 70010) 1679 41-104

ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelschicht und die transparente Schicht jeweils aus einem hydrophoben, synthetischen Polymerisat bestehen.
3- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e ichnet, dass die Bindemittel— schicht aus Polyesterharz, Polyethylenterephthalat in Folienform, Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz .oder

Kombinationen aus Alkydharz und Melamin-Fprmaldehyd-Harz und die transparente Schicht aus Polyethylenterephthalat in Folienform, Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz oder Kombinationen aus Alkydharz und Melamin-Fonaaldehyd-Harz besteht.
4-, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel· ein"Polyesterharz enthält und die transparente Schicht aus Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz oder Kombinationen dieser Harze besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennz eichnet, dass die Bindemittelschicht 50 bis 85 Gewichtsprozent Glasfaser enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennz eichnet, dass die transparente Schicht aus einer Polyethylenterephthalat-Folie besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 6, da durch, gekennzeichnet, dass die Bindemittelschieht aus einem thermoplastischen Material gebildet wird und während der Ubertragungsstufe und unter Ausnutzung der Wärme dieser Stufe auf ein Trägerelement geschichtet wird.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel auf ein starres Substrat aufgebracht wird, wobei dieses Bindemittel aus Alkydharz, Melamin— Formaldehyd-Harz oder Kombinationen dieser Harze "besteht und das Pigment enthält, und dass die transparente Schicht aus einem Alkydharz, Melamin-Fonnaldehyd-Harz oder Kombinationen dieser Harze besteht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8_rdadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des Bindemittels auf das starre Substrat ein Grundanstrich aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundanstrich eine Kombination aus Polyvinylbutyral und Phenolharz in einem dafür geeigneten Lösungsmittel enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Isopropanol ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine metallische Aluminiumfolie ist.
13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennz eichnet, dass der Schichtstoff bei Temperaturen von 93 bis 315⁰C (200 bis 600⁰F) gehärtet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennz eichnet, dass das Pigment ein weisses Pigment ist.

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15- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14-, dadurch gekennzeichnet» dass das Pigment Titandioxid ist.
16. Gleichmässiger Schichtstoff, gekennzeichnet durch

eine Bindemittelschicht aus einem pigmenthaltigen, hydrophoben, synthetischen Polymerisat, eine aus einem hydrophoben, synthetischen Polymerisat gebildete, auf der Bindemittelschicht angeordnete, im wesentlichen pigmentfreie, transparente Schicht und ein aus sichtbaren Zeichen bestehendes Muster, das aus sublimiertem Farbstoff gebildet ist, der in eine Aussenfläche der transparenten Schickt eingedrungen ist.
17· Schichtstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus Polyesterharz, Polyethylenterephthalat in Folienform, Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz oder aus Kombinationen von Alkydharz und Melamin-Formaldehyd-Harz und die transparente Schicht aus Polyethylenterephthalat in Folienform, Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz oder aus Kombinationen von Alkydharz und Melamin-Formaldehyd-Harz besteht.
18. Schichtstoff nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein Polyesterharz enthält und die transparente Schicht aus Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz oder Kombinationen dieser Harze besteht.
19· Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel 50 bis 85 Gewichtsproeznt Glasfaser enthält.

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20. Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass er die Form eines länglichen Bretts aufweist.
21. Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Schicht aus einer Polyethylenterephthalat-

. folie besteht.
22. Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelschicht aus einem thermoplastischen Material besteht und auf ein Trageelement geschichtet ist.
23. Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16, 19, 20 und 21, gekennzeichnet durch ein starres Substrat, das das Bindemittel trägt, wobei das Bindemittel aus Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz und Kombinationen dieser Harze besteht und das Pigment enthält und die transparente Schicht aus Alkydharz, Melamin-Formaldehyd-Harz oder Kombinationen dieser Harze besteht.
24. Schichtstoff nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen dem starren Substrat und dem Bindemittel ein Grundanstrich vorhanden ist.
25. Schichtstoff nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundanstrich aus einer Kombination von Polyvinylbutyral und Phenolharz in einem hierfür geeigneten Lösungsmittel besteht.
26. Schichtstoff nach Anspruch 25, dadurch gekenn zeichnet, dass das Lösungsmittel Isopropanol ist.

809843/0979
27· Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Folie aus metallischem Aluminium ist.
28. Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment weisses Pigment ist.
29. Schichtstoff nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment Titandioxid ist.

8098A3/0979