DE2921643C2 - Trockenübertragungssystem und Verfahren zum trockenen Übertragen eines Films - Google Patents

Trockenübertragungssystem und Verfahren zum trockenen Übertragen eines Films

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Description

(A) das Trägersubstrat dennoch in der Lage ist, den Film aus dem Indizium-bildenden Material auf eine Aufnahmeoberfläche in engem Kontakt mit dieser als Ergebnis eines Drucks auf die rückwärtige Oberfläche des Trägersubstrats, der durch das Trägersubstrat hindurchgeht, wodurch der FiIn! eng an die Aufnahmeoberfläehe zu liegen kommt und daran übertragen bleibt, freizusetzen, wobei jedoch
(B) das Trägersubstrat in der Lage ist, das IndiziumbKdende Material, das an der vorderen Oberfläche des Trägersuastrais anhaftet, zurückzuhalten, wenn ein enger Kontakt zu der aufnehmenden Oberfläche ohne Druck besteht.
2. Trockenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Films aus dem Indizium-bildenden Material nicht mehr als 10 μΐη beträgt
3. Trockenübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Films aus dem Indizium-bildenden Material weniger als 5 μπι beträgt.
4. Trockenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Oberfläche des Trägersubstrats vor der Aufbringung des Films aus dem Indizium-bildenden Material poliert worden ist.
5. Trockenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat aus einem Grundbogen besteht, wobei eine Oberfläche einen Überzug aus einer Dispersion aus einer Fluorkohlenstoffverbindungf trägt und dieser Überzug die vordere Oberfläche des Trägersubstrats darstellt.
6. Trockenübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundbogen ebenfalls einen Überzug aus einem Fluorkohlenstoff auf der gegenüberliegenden Seite trägt, der als Schutzschicht gegenüber einer zufälligen Übertragung eines Indiziums von einem anderen Trockenübertragungssystem schützt, wenn dieses Seite an b5 Seite mit dem Bogen gelegt wird.
7. Trockenübertragungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluorkohlenstoffverbindung aus einem Polymeren und/oder Telomeren besteht,
8. Trockenübertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere und/oder das Telomere Einheiten enthalten, die auf Tetrafluorethylen zurückgehen.
9. Trockenübertragungssystem nach Anspruch &, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere und/oder Telomere aus einem Polytetrafluorethylenhomopolymeren und/oder -homotelomereii bestehen.
10. Trockenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat einen Grundbogen aus einem Film aus einem Polyesterhomopolymeren oder -copolymeren aufweist
11. Verfahren zum trockenen Übertragen eines Films aus einem Indizium-bildenden Material von einer relativ glatten Oberfläche eines flexiblen Trägersubstrats auf eine relativ unregelmäßige Aufnahmeoberfläche, dadurch gekennzeichnet daß die Übertragung durchgeführt wird ohne Verwendung eines Klebstoffs oder ohne eine klebrige Filmoberfläche und Aufnahmeoberfläche, und daß die Oberfläche des Trägersubstrats mit dem daran haftenden Film auf die Aufnahmeoberfläche gelegt und Druck zwischen dem Trägersubstrat und der Aufnahmeoberfläche angelegt wird, wodurch der Film sich eng an die Unregelmäßigkeiten der Aufnahmeoberfläche mit der Folge anlegt daß der Film mit der Aufnahmeoberfläche verzahnt wird, worauf das Trägersubstrat entfernt wird und der Film an der Aufnahmeoberfläche anhaftet
Die Erfindung betrifft ein Trockenübertragungssystem zum Übertragen eines Indizium-t'ldenden Materials von diesem System auf eine Aufnahmeoberfläche aus (a) einem flexiblen Trägersubsirat mit einer vorderen und rückseitigen Oberfläche und (b) einem Film aus einem Indizium-bildenden Material, das an wenigstens einem Teil der vorderen Oberfläche des Trägersubstrats anhaftet und ein Verfahren zur Herstellung dieses Systems.
Unter dem Begriff »Trockenübertragung« ist jedes Verfahren zu verstehen, welches die Übertragung eines Indizium-bildenden Materials von einem Trägersubstrat auf eine aufnehmende Oberfläche unter Bildung eines »Indiziums« (d. h. eines oder mehrerer Buchstaben, Zahlen, Designs, Pläne etc.) auf der aufnehmenden Oberfläche ermöglicht.
Das Indizium-bildende Material besteht in herkömmlicher Weise aus einem färbenden Material, wie einer Farbe, und enthält zusätzlich einen Klebstoff. Wahlweise kann der Klebstoff auch auf der aufnehmenden Oberfläche vorgesehen sein.
Unter dem Begriff »Trockenübertragungssystem« ist ein Verbundmaterial aus einem Trägersubstrat (d. h. ein Bogen, der das Indizium bildende Material trägt) zu verstehen, wobei das Indizium bildende Material und irgendeine andere Schicht vorliegen können.
Herkömmliche Trockenübertragungssysteme (die es in großer Anzahl gibt, wobei die wichtigsten von diesen Systemen aus dem Seidendruckverfahren oder aus fotomechanischen Verfahren bestehen) weisen wenig-
stens drei gemeinsame Grundelemente auf:
(a) ein TrSgersubstrat, das aus Papier, einem Polymerfilm (beispielsweise Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Polystyrol, einem Polycarbonat, einem Polyester, Polyäthylen oder Polypropylen) oder einem nichtporösen flexiblen Bogenmaterial bestehen kann, wobei das Trägersubstrat entweder das vorgeformte Indizium enthält, das nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren aufgebracht worden ist, oder auf einer seiner Seiten mit einer Substanz beschichtet ist, welche ein Bild auf einer aufnehmenden Oberfläche durch Einwirken von entweder Wärme oder Druck zu bilden vermag, und
(b) das Indizium-bildende Material, welches das Indizium selbst oder eine Substanz, wie eine Farbe, aufweist, welche dieses Indizium zu bilden vermag, und
(c) einen Klebstoff, der entweder in das Indizium-bildende Material eingearbeitet ist oder auf der aufnehmenden Oberfläche aufgeschichtet ist, wobei dieser Klebstoff unabhängig davon, ob er durch Wärme, Druck, Feuchtigkeit oder Lösungsmittel aktiviert wird, oder beispielsweise in Mikrokapseln eingekapselt ist, in der Lage ist, eine Bindung zwischen der aufnehmenden Oberfläche und dem Indizium (wie auch immer gebildet) zu erzeugen, wobei diese Bindung größer ist als die Bindung, die zwischen dem Indizium und dem Trägersubstrat vorliegt.
Ein Problem, das derartigen Trockenübertragungssystemen gemeinsam ist, ist die Freisetzungsqualität des Trägersubstrates. Da jedes Material Oberflächenunregelmäßigkeiten in einem mehr oder weniger großen Ausmaß aufweist, gelangt das Indizium-bildende Material, das auf das Trägersubstrat in einem flüssigen Zustand aufgebracht wird, in Oberflächenausnehmungen des Materials und bildet eine mechanische Bindung mit diesem beim Trocknen. Je größer die Bindung zwischen dem Indizium-bildenden Material und dem Trägersubstrat ist, desto schwieriger ist die Trennung. Zur Beseitigung dieses Problems bedienen sich einige bekannte Trockenübertragungssysteme der folgenden Lösungen:
(a) Verwendung eines dimensionsmäßig instabilen Materials als Träg<?rsubstrat, das beim Einwirken von Druck sich >fc't''c'1 dehnt, wodurch eine Freisetzung des Indizium-bildenden Materials von dem Trägersubstrat Ermöglicht wird, und/oder
(b) Bildung des Trägefsubstrates durch Beschichten eines GrundbogenS mit beispielsweise einem Wachs, einem wasserlöslichen Polymeren (beispielsweise Gelatine) oder einem Lack, wobei dieser Überzug dazu dient, die freie Oberflächenenergie des Trägersubstrats zu reduzieren und damit die Festigkeit der Bindung zwischen dem Trägersubstrat und dem Indizium-bildenden Material zu vermindern, um die Übertragung eines Indiziums auf eine aufnehmende Oberfläche zu ermöglichen.
Jedoch sind die vorstehend beschriebenen Lösungen zur Beseitigung der Trennungsprobleme wiederum mit Problemen behahPt. Bedient man sich der Lösung (a), dann bewirkt die seitliche Streckung des Trägersubstra-
teseine Verformung des Indiziums,
Ähnliche Probleme treten auf, wenn die herkömmlichen Überzüge bei Anwendung der Lösung (b) eingesetzt werden. Die Trennungseigenschaften von Wachs schwanken mit der Temperatur und diejenigen von wasserlöslichen Polymeren mit der Feuchtigkeit Wird andererseits ein Lack verwendet, dann wird zwar die Bindung zwischen dem Trägersubstrat und dem Indizium bildenden Material vermindert, dabei ist jedoch die mechanische Bindung immer noch zu fest, um eine einfache Trennung des Indiziums während des Übertragungsverfahrens zu ermöglichen.
Ein anderer Nachteil bei herkömmlichen Trockenübertragungssystemen besteht darin, daß eine wirksame Trennung und Übertragung auf eine aufnehmende Oberfläche nur dann durchgeführt werden kann, wenn ein Klebematerial entweder auf das Trägersubstrat oder auf die aufnehmende Oberfläche, wie vorstehend erwähnt, aufgebracht wird, so daß eine dieser Oberflächen klebrig ist Dies wirft Probleme bezüglich der Handhabung und Lagerung auf.
Die Aufbringung des Klebstc-.iis erfordert bei der Herstellung des Trockenübertragungj-jystems entweder eine getrennte Stufe zur Aufbringung des Klebstoffs zur Schaffung der zwei getrennten Schichten aus Farbe bzw. Klebstoff, oder die Einmengung des Klebstoffs in die rarbe zur Erzeugung einer einzigen Schicht des Indizium-bildenden Materials. Die zuletzt genannte Methode erfordert weitere Verarbeitungsstufen zur Erzeugung eines Bildes auf dem Trägersubstrat für die später beschriebene Übertragung.
Ein Nachteil tritt auch insofern auf, als nach der Übertragung ein Überschuß des Klebstoffs dazu neigt, Stellen der aufnehmenden Oberfläche zu bedecken, die außerhalb der Indizia liegen, wobei dieser Nachteil insbesondere an den Stellen auftritt, die unmittelbar die Indizia umgeben. Ein Klebstoff an derartigen Stellen kann das Aussehen verschlechtern, wobei in vielen Fällen Schmutz angezogen wird und ein weiteres Beschreiben der aufnehmenden Oberfläche an diesen Stellen verhindert wird. Ein ähnliches Problem tritt dann auf, wenn eine wachsartige Substanz als Überzug auf dem Grundbogen vorliegt (ein Beispiel für die vorstehend beschriebene Lösung (b)) oder als Komponente des Indiziumbildenden Materials vorhanden ist.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Farbe, welche das Indizium-bildende Material darstellt, dazu in der Lage sein muß, einen polymeren Film zu bilden, der dick und robust ist und daher einen Überzug ergibt, der ausreichend fest ist, um entweder (1) ein Reißen oder eine Deformation des Indiziums während der Trennung von dem Trägcirsubstrat oder (2) ein erneutes Eindringen des Indizium-bildenden Materials in die Zwischenräume des Trägersubstrats beim Einwirkenlassen vun Druck der Übertragung zu verhindern (dieses Eindringen würde die Festigkeit der Bindung zwischen dem Indizium-bildenden Material und dem Trägersubstrat erhöhen und nicht herabsetzen, so daß die Übertragung schwieriger oder unmöglich würde). Um die erforderliche Robustheit zu erzielen, sind im allgemeinen erhebliche Mengen der Druckfarbe erforderlich, daß in herkömmlicher Weise eine erhöhte Robustheit durch Erhöhen der Dicke des Überzuges aus der Farbe erzielt wird.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in einigen Trockeiiübertragungssystemen der Grundbogen oder der Überzug, der in herkömmlicher Weise auf den Grundbogen zur Herabsetzung der freien Oberflächen-
energie des erhaltenen Trägersubstrates und damit zur Herabsetzung der Bindung zwischen dem Trägersubstrat und dem Indizium-bildenden Material zur Ermöglichung einer Übertragung aufgebracht wird, mit vielen der Farben unverträglich ist, die sonst zur Herstellung des Indizium-bildenden Materials geeignet wären. Beispielsweise kann der Grundbogen oder der darauf befindliche Überzug (bei Anwendung der Lösung (b)) entweder deformiert (beispielsweise gequollen) oder durch das Lösungsmittel der Farbe aufgelöst werden.
Ein weiterer Nachteil im Falle von herkömmlichen Trockenübertragungssystemen besteht darin, daß Schwierigkeiten dann auftreten können, wenn man versucht, eine gewünschte Konfiguration des Indiziumbildenden Materials auf ein Trägersubstrat aufzubringen, insbesondere dann, wenn ein kompliziertes Muster oder ein Muster mit exakten Abmessungen aufgebracht werden soll. Eine derartige Schwierigkeit liegt in der genauen Aufbringung der großen Mengen an Farbe, die erforderlich sind, um einen Überzug mit einer ausreichenden Robustheit zu erzeugen. Eine andere Schwierigkeit liegt in der genauen Aufbringung einer anschließenden Klebstoffschicht, die genau auf dem Farbenüberzug zu liegen kommen muß. und damit in der Herabsetzung des weiter oben im Zusammenhang mit dem Klebstoffüberschuß beschriebenen Nachteils auf ein Minimum. Diese Schwierigkeiten werfen derartige Probleme auf, daß zum Drucken von komplizierten Mustern oder Mustern mit besonders hoher Dimensionsgenauigkeit Techniken angewendet wurden, bei deren Einsatz die gesamte Oberfläche mit der Farbe und dem Klebstoff überzogen wird, worauf ein härtbares Resistmaterial aufgebracht wird. Dann werden genau ausgewählte Stellen des Resists gehärtet und der Rest zusammen mit der Farbe und dem darunter befindlichen Klebstoff weggewaschen, wobei das gewünschte Bild zurückbleibt, das mit einer Schicht aus gehärteten Resist bedeckt ist. Diese Schicht wird anschließend auf chemische oder mechanische Weise entfernt. Derartige Methoden werden in herkömmlicher Weise auch dann verwendet, wenn beispielsweise Trockenübertragungssysteme gebildet werden, die eine einzige Farbenschicht zusammen mit einem Klebstoff als Indizium-bildendes Material aufweisen.
Diese Methoden sind jedoch kompliziert, zeitraubend und teuer, und zwar sowohl bezüglich des Arbeitsaufwandes als auch der Materialverschwendung.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Trägersubstrate, die das Indizium-bildende Material tragen, nur übereinandergestapelt werden können, wenn ein schützendes Zwischenblatt dazwischengelegt wird, um zu verhindern, daß das Indizium-bildende Material von einer Trägersubstratoberfläche auf eine andere übertragen wird.
Es ist bekannt (DE-PS 9 16 146, DE-OS 23 36 072), Indiziumfilme an Aufnahmeoberflächen mit einer entsprechenden Oberflächenbildung ohne Verwendung von Klebstoff anhaften zu lassen. Dabei wird von der Eigenschaft Gebrauch gemacht, daß ein glatter Kunststoff selbst leicht an einer glatten Oberfläche, beispielsweise an einer Glasoberfläche, anhaftet Diese bekannten Indiziafilme können entfernt und gerrennt erneut verwendet werden, was auf eine geringe Haftfestigkeit schließen läßt. Eine Trennung von Indizia von einem Trägerfilm für eine feste und permanente Übertragung auf eine Aufnahmeoberfiäche ist durch diese Systeme nicht nahegelegt
F. er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trockenübertragungssystem zu schaffen, bei welchem eine feste und permanente Übertragung erreicht und der Einsatz von Klebstoffen mit all den bekannten Nachteilen vollständig vermieden wird. Durch die Erfindung wird ein Trockenübertragungssystem zum Übertragen von Indizia auf eine aufnehmende Oberfläche geschaffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Film aus dem Indizium-bildenden Material in einem solchen Ausmaße kohäsiv, dünn,
to biegsam und ausdehnbar ist, daß er sich eng an Oberflächenunregelmäßigkeiten in der Aufnahmeober fläche anlegen kann, und das Trägersubstrat derartig dimensionsstabil ist und wenigstens der Teil der vorderen Oberfläche des Substrats ausreichend glatt
π und klebefähig ist, daß dann, wenn die Filmoberfläche und die Aufnahmeoberfläche nichtklebrig sind und kein Klebstoff zur Bewirkung der Übertragung verwendet wird.
(A) das Trägersubstrat dennoch in der Lage ist, den Film aus dem Indizium-bildenden Material auf eine Aufnahmeoberfläche in engem Kontakt mit dieser als Ergebnis eines Drucks auf die rückwärtige Oberfläche des Trägersubstrats, der durch das
r> Trägersubstrat hindurchgeht, wodurch der Film eng an die Aufnahmeoberfläche zu liegen kommt und daran übertragen bleibt, freizusetzen, wobei jedoch
(B) das Trägersubstrat in der Lage ist, das Indizium-bil-
ii] dende Material, das an der vorderen Oberfläche des Trägersubstrats anhaftet, zurückzuhalten, wenn ein enger Kontakt zu der aufnehmenden Oberfläche ohne Druck besteht.
I Inter »aiisrlphnhar« ist 7ij vpr?teh?n. daß das Material plastisch deformiert werden kann.
Das Trägersubstrat erfüllt die vorstehend erwähnten Kriterien (A) und (B) aufgrund der Natur seiner Oberfläche, die das Indizium-bildende Material trägt.
•so Ein Material mit einer Oberfläche mit geeigneten abhäsiven Eigenschaften (einer geeigneten geringen freien Oberflächenenergie) wird als Träger oder als Überzug auf dem Träger zur Schaffung dieser Substratoberfläche verwendet. Ist diese Oberfläche ausreichend glatt oder wird sie ausreichend glatt gemacht (uns ist sie, im Makromaßstab gerechnet, ausreichend gleichmäßig), dann erfüllt sie die Kriterien (A) und (B), wenn der Film aus dem Indizium-bildenden Material eine Dicke von nicht mehr als 10 Mikrometern
so und vorzugsweise 0,5 bis 5 Mikrometern besitzt. Diese Kriterien treten nur dann auf, wenn kein Klebstof" vorliegt. Die Erfindung gilt jedoch auch für Fälle, in denen das gleiche Substrat, welches diese Kriterien in Abwesenheit eines Klebstoffs erfüllt, in Gegenwart von Klebstoffen verwendet wird, beispielsweise in dem Indizium-bildenden Material.
Ferner können Zwischenblätter entfallen, wenn bestimmte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystems angewendet werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum trockenen Übertragen eines Films aus einem Indiziumbildenden Material von einer relativ glatten Oberfläche eines flexiblen Trägersubstrats auf eine relativ unregelmäßige Aufnahmeoberfläche und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung durchgeführt wird ohne Verwendung eines Klebstoffs oder ohne eine klebrige Filmoberfläche und Aufnahmeoberfiäche, und daß die Oberfläche des Trägersubstrats mit dem daran haften-
den Film auf die Aufnahmeoberfläche gelegt und Druck zwischen dem Trägersubstrat und der Aufnahmeoberfläche angelegt wird, wodurch der Film sich eng an die Unregelmäßigkeiten der Aufnahmeoberfläche mit der Folge anlegt, daß der Film mit der Aufnahmeoberfläche i verzahnt wird, worauf das Trägersubstrat entfernt wird und der Film an der Aufnahmeoberfläche anhaftet.
Damit die Haftungsbindung zwischen der vorderen Oberfläche des Trägersubstrats und dem Indizium-bildenäen Material sich in ausreichendem Maße leicht in aufbrechen läßt, um eine wirksame Übertragung auf eine aufnehmende Oberfläche zu bewirken, muß die vordere Oberfläche ausreichend glatt sein, damit das Indizium-bildende Material daran gehindert wird, von der vorderen Oberfläche während des Übertragungs- ■-, Verfahrens festgehalten zu werden. Obwohl die vordere Oberfläche gewellt sein kann, so darf sie dennoch keine Stellen enthalten, die derartig rauh sind, daß Risse vorliegen, welche permanent das Indizium-bildende Material festhalten, wodurch eine Übertragung verhin- :n dert wird oder eine Rißbildung bei den Indizia auftritt. Im allgemeinen weisen die meisten Substrate, die sonst als Trägersubstrate geeignet sind, keine ausreichend glatte oder kompakte Oberfläche auf. um das Substrat für eine Verwendung als Trägersubstrat in einem r, Trockenübertragungssystem geeignet zu machen. Es wurde jedoch gefunden, daß bestimmte Substrate in ausreichendem Maße kompakt sind und in einem solchen Ausmaße glatt gemacht werden können, daß sie als Trägersubstrat verwendet werden können, und zwar jn durch eine einfache Glättungsmaßnahme, beispielsweise durch Polieren. Derartige Substrate bestehen beispielsweise aus einem Copolymeren, das als FEP bekannt ist, wobei dieses Copolymere Einheiten enthält, die auf Propylen und Tetrafluoräthylen zurückgehen. \; Ferner kommen Grundbogen in Frage, bei denen wenigstens eine Oberfläche mit einer Dispersion einer Fluorkohlenstoffverbindung (nachfolgend al: Fluorkohlenstoffdispersion bezeichnet) überzogen ist. wobei es sich vorzugsweise um ein Polymeres und/oder ein Telomeres handelt, das Einheiten enthält, die auf Tetrafluoräthylen zurückgehen. Insbesondere kommt ein Polytetrafluoräthylenhomopolymeres und/oder -homotelomeres in Frage (nachfolgend als PTFE-Dispersion bezeichnet). Werden derartige überzogene Grund- a bögen verwendet, dann wird das Polieren vorzugsweise nach einem vorherbestimmten Zeitintervall nach der Aufbringung der PTFE-Dispersion auf den Grundbogen durchgeführt. Nach diesem Zeitintervall ist der Überzug in ausreichendem Maße hart oder zäh geworden und ϊο wird nicht mehr beschädigt, vielmehr ist er ausreichend weich oder plastisch, so daß eine Entfernung von hervorstehendem Material durch das Polieren möglich ist, welches zu der unerwünschten Rauheit beiträgt.
Ferner wurde gefunden, daß die vorstehend erwähnten Substrate auf ihrer vorderen Oberfläche, die das Indizium-bildende Material tragen soll, in ausreichendem Maß kompaki sind, so daß auch die dünnsten Schichten daran gehindert werden, erneut in das Substrat beim Einwirkenlassen von Druck auf die rückwärtige Oberfläche desselben während der Übertragung einzudringen.
Ein besserer Übertragungswirkungsgrad wird erzielt, wenn ein erfindungsgemäßes Trockenübertragungssystem verwendet wird. Dies ist deshalb der Fall, da die vordere Oberfläche des Trägersubstrats, welche das Indizium-bildende Material trägt, (1) eine solche Glätte aufweist, daß die Festigkeit der mechanischen Bindung zwischen dem Indizium-bildenden Material und dem Trägersubstrat derartig fest ist, daß das Material daran vor der Verwendung in einem Trockenübertragungsprozeß festgehalten wird, wobei die Bindung dennoch ausreichend schwach ist, damit eine leichte Freisetzung des Indiziums während der Übertragung ermöglicht wird. Außerdem besitzt sie (2) eine ausreichend kompakte Struktur, so daß ein erneutes Eindringen sogar der dünnsten Schicht aus dem Indizium-bildenden Material in das Trägersubstrat beim Einwirkenlassen von Druck verhindert wird, wobei die mechanische Bindung in ausreichendem Maße während der Übertragung schwach gehalten wird, so daß eine leich'e Freisetzung des Indiziums möglich ist. Infolge dieses gesteigerten Wirkungsgrades wird der Überzug aus der Druckfarbe (der jedoch dünn ist) nicht zu fest durch irgendwelche Hohlräume in der glatten und kompakten vorderen Oberfläche des Trägersubstrats festgehalten, so daß keine Notwendigkeit besteht, dafür Sorge zu tragen, daß das Indizium-bildende Material einen besonders robusten und daher dicken Überzug bildet.
Das Trägersubstrat eines Trockenübertragungssystems gemäß vorliegender Erfindung kann ein Bogen, ein Film, eine Bahn, ein Streifen oder ein Band sein und aus einer einzigen Schicht eines polymeren Materials, beispielsweise FEP, oder aus einem Laminat bestehen, das sich aus einem Grundbogen zusammensetzt, wobei wenigstens auf einer Oberfläche, die die vordere Oberfläche des Trägersubstrats bildet, ein Überzug aus einer Fluorkohlenstoffdispersion vorgesehen ist. Der Grundbogen kann aus Papier oder einem Polymerfilm bestehen. Das Trägersubstrat sollte aus einem Material bestehen, das dimensionsstabil ist, so daß es einem Verstrecken zu widerstehen vermag, insbesondere während des Übertragungsverfahrens. Diese Stabilität ist insofern von Bedeutung, als ein Verstrecken erheblich die Genauigkeit der Übertragung einschränkt, die Gefahr einer zufälligen Abtrennung erhöht und ein Brechen der Indizia verursachen kann. Ferner ist es im Hinblick auf eine größere Genauigkeit der Übertragung vorzuziehen, daß das Trägersubstrat transparent ist, damit eine Betrachtung des Indiziums durch es hindurcl möglich ist. Da derartige Eigenschaften erwünscht sind, besteht der Grundbogen insbesondere aus einem Film aus einem Polyesterhomopolymeren oder -copoiymeren, beispielsweise Melinex (im Handel erhältliches Polyäthylenterephthalat. das von der ICI produziert wird), und ist auf wenigstens einer Oberfläche mit einer PTFE-Dispersion beschichtet.
Ein weiterer Vorteil, der beim Einsatz einer PTFE-Dispersion erzielt wird, besteht darin, daß der auf diese Weise erzeugte Überzug zusammen mit einer Vielzahl von Farben verwendet werden kann. Beispielsweise wird er nicht durch Lösungsmittel aufgelöst, die in den herkömmlichsten Farben vorliegen.
Vorzugsweise werden in einem Trockenübertragungssystem gemäß vorliegender Erfindung dann, wenn das Trägersubstrat ein Grundbogen ist, der mit einer Fluorkohlenstoffdispersion überzogen ist, beide Oberflächen des Grundbogens mit der Dispersion beschichtet. In diesem Falle trägt wenigstens ein Teil der vorderen Oberfläche das Indizium-bildende Material, während die andere Oberfläche als Schutzschicht dienen kann, um eine unerwünschte Übertragung auf ein Indizium von einem anderen Trockenübertragungssystem zu verhindern, wenn diese Fläche an Fläche aneinanderiiegen (es ist gewöhnlich nicht notwendig, diese andere beschichtete Oberfläche einer Glättung zu
unterziehen).
Die Fluorkohlenstoffverbindung wird vorzugsweise in einer organischen Flüssigkeit dispergiert, wobei die Dispersion vorzugsweise in nichtkoagulierter Form vorliegt. Derartige PTFE-Produkte sind in großer Anzahl im Handel u. a. als Dispersion von PTFE in einer Mischung aus Trlehlortrifluoräthylen (CCl2FCCIF2) sowie einem Chlorfluorkohlenstoff, in welchem wenigstens ein Teil des PTFE in telomerer Form vorliegt.
Das Indizium-bildende Material kann jedes Material sein, welches einen dünnen, biegsamen und ausdehnbaren Film auf dem Trägersubstrat zu bilden vermag und ein vorgeformtes Bild bildet, das auf eine aufnehmende Oberfläche übertragen werden kann. Die Farbe des Indizium-bildenden Materials muß nicht in besonderer Weise formuliert werden. Viele herkömmlichen Färbematerialien, beispielsweise Farben, Anstrichmittel sowie einige Schreibtinten, sind dazu in der Lage, den dünnen, biegsamen und ausdehnbaren Film aus dem IndiziumuiiucMucii i'vidiciiäi r.\s uiiueii.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Trockenübertra· gungssystemen nimmt das Indizium-bildende Material eines erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystems nicht die Form eines besonders robusten und daher dicken Überzugs an. Vielmehr liegt es in Form eines Films vor, der sehr dünn, biegsam und ausdehnungsfähig ist, so daß er entsprechend den Oberflächenunregelmäßigkeiten in der aufnehmenden Oberfläche deformierbar ist und auf diese Weise leicht angenommen wird und permanent durch die relativ größeren Hohlräume der aufnehmenden Oberfläche festgehalten wird, mit welchem das Indizium-bildende Material sich mechanisch verzahnt. Es wurde gefunden, daß wiederum im Gegensatz zu den herkömmlichen Trockenübertragungssystemen mit zunehmendem Dünnerwerden des Farbenüberzugs eines erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystems eine zunehmend wirksamer werdende Übertragung möglich ist. Dies ist deshalb der Fall, da, wie vorstehend erwähnt wurde, ein dünnerer Überzug leichte- von den Hohlräumen innerhalb der aufnehmenden Oberfläche angenommen und permanent festgehalten wird, so daß die Übertragung leichter erfolgt und ein Brechen der Indizia während der Übertragung oder der anschließenden Verwendung minimal ist.
Bei Verwendung von besonders dünnen Filmen aus dem Indizium-bildenden Material wird der Vorteil erzielt, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Trockenübertragungssystemen das Vorliegen eines Klebstoffs nicht erforderlich ist. In dem erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystem besitzt das Indizium-bildende Material keine Dicke von mehr als 10 Mikrometern und liegt vorzugsweise in Form einer einfachen Schicht vor, die aus einem biegefähigen und dehnungsfähigen Farbenfilm besteht. Eine bevorzugte Dicke liegt unterhalb 5 Mikrometern. Diese Dicken stehen im Gegensatz zu denjenigen von herkömmlichen Trockenübertragungssystemen, da in den bekannten Fällen die Dicke des Indizium-bildenden Materials gewöhnlich 15 bis 40 Mikrometer beträgt
Die verbesserte Bindung zwischen dem Indizium mit kleinerer Dicke und der aufnehmenden Oberfläche gewährleistet ein permanenteres und dauerhaftes Bild auf dieser Oberfläche, so daß eine robustere Verwendung des erhaltenen übertragenen Bildes möglich ist Werden besonders bevorzugte Trockenübertragungssysteme gemäß vorliegender Erfindung verwendet, dann wird das übertragene Indizium so fest durch die zuvor erwähnte mechanische Verzahnung von der aufnehmenden Oberfläche festgehalten, daß eine erhebliche Beschädigung der aufnehmenden Oberfläche (beispielsweise durch hartes Reiben) erforderlich ist, um das -, Indizium zu entfernen.
Ein derartiges Trockenübertragungssystem gemäß vorliegender Erfindung bietet folgende weitere Vorteile:
in (1) Da weder das Trockenübertragungssystem noch die aufnehmende Oberfläche mit einer klebenden oder wachsartigen Substanz versehen werden müssen, ist keine Oberfläche weder vor noch nach der Übertragung klebrig. Dadurch werden die
'·. Handhabungs- und Lagerungsprobleme beseitigt, die im Zusammenhang mit dieser Klebrigkeit bestanden.
(2) Wiederum im Gegensatz zu den herkömmlichen Trockenübertragungssystemen wird die Menge an
j» erforderlichem Material herabgesetzt, da das erfindungsgemäße Trockenübertragungssystem keines besonders dicken Überzugs aus einer Farbe als Indizium-bildendes Material zur Erzielung einer wirksamen Übertragung bedarf.
J-) (3) Da ein Klebstoff entfällt und die erforderlichen Materialmengen geringer sind, werden erhebliche Kosten eingespart.
(4) Wie vorstehend erwähnt, ist es nicht notwendig, daß besondere Farbenzubereitungen formuliert
in werden müssen.
Da die Notwendigkeit entfällt, die Farbe in besonderer Weise zu formulieren, werden natürlich weitreichende Vorteile erzielt. Viele Typen von Färbematerialien
j-, können verwendet werden, so daß das erfindungsgemaße Trockenübertragungssystem für die Praxis sehr geeignet ist. Viele Färbezubereitungen können als Indizium-bildendes Material verwendet werden, beispielsweise viele Standardfarben sowie bestimmte Fotokopierfarben (sog. trockene und »flüssige Toner«, die einen dünnen, biegefähigen und ausdehnungsfähigen Film bilden), Farben, beispielsweise Posterfarbei., sowie herkömmliche Tinten, beispielsweise diejenigen, die in Filzschreibern verwendet werden.
■r, Da eine größere Anzahl von Farben als Indizium-bildende Materialien als in herkömmlichen Trockenübertragungssystemen eingesetzt werden können, kann man für ihre Aufbringung auf das Trägersubstrat eine größere Anzahl von Methoden anwenden.
5(i So kann beispielsweise ein Bild auf das Trägersubstrat in der Weise aufgebracht werden, daß lediglich das Substrat beschrieben, angestrichen oder mit einer Zeichnung versehen wird.
Bedient man sich eines Druckverfahrens, so kann man auf herkömmliche Druckmethoden zurückgreifen, beispielsweise auf Buchdruck, Klischeedruck oder lithographischen Druck, wobei jedoch eine Off set-Druckmethode, insbesondere eine »Trockenoffsetbuchdruckmethode« am meisten bevorzugt wird, da in diesem Falle die
eo dünnste Druckfarbenschicht erzielt wird.
Da bestimmte Fotokopierfarben in wirksamer Weise übertragen werden können, stellt das Fotokopieren eine sehr wirksame kommerzielle Methode zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystems
b5 dar, wobei es lediglich notwendig ist eine Vielzahl von Trägersubstraten aufeinanderfolgend durch eine Fotokopiermaschine laufen zu lassen, die mit einem »flüssigen Toner« gespeist wird. Ein auf diese Weise
erzeugtes Trockenübertragungssystem ist fertig für eine Verwendung.
Die Schicht aus dem auf diese Weise erzeugten Indizium-bildenden Material nimmt die Form eines einzigen, dünnen, biegsamen und ausdeiinungsfähigen Films, wie vorstehend beschrieben, an. Durch Anwendung der vorstehend beschriebenen Methoden wird die diesen Film bildende Farbe direkt auf das Trägersubstrat zur Ausbildung eines vorgeformten Bildes aufgebracht. Das vorgeformte Bild wird daher durch eine einzige Maßnahme (beispielsweise durch ein Drucken oder Beschreiben) aufgebracht und besteht aus einer einzigen Schicht aus einem Indizium-bildenden Material. Wenn auch die Farbe ein Öl oder einen Weichmacher enthalten kann, so ist dies jedoch nicht erforderlich. Vorzugsweise enthält die Farbe keinen Klebstoff. Derartige Trockenübertragungssysteme unterscheiden sich von herkömmlichen Trockenübertragiingssystemen, die entweder zwei getrennte Schichten aus Indizium-bildendem Material aufweisen, und zwar eine Farbschicht und eine Klebstoffschicht, oder eine einzige Sc'iicht aus Farbe und Klebstoff in vereinigter Form aufweisen, wobei jedoch eine Bildbildung nach der zuvor erwähnten komplizierten Methode der Entfernung von ausgewählten Farbstellen von einem Trägersubstrat, das vollständig mit Farbe überzogen ist, notwendig ist.
Nach den vorstehend beschriebenen Methoden zur Herstellung von erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystemen wird das gewünschte Bild durch die direkte Aufbringung einer Farbe auf das Trägersubstrat vorgeformt. Ein derartiges Trockenübertragungssystem kann in der Weise ausgelegt werden, daß das Indizium in Nähe einer aufnehmenden Oberfläche gebracht wird, wobei das gesamte vorgeformte Bild auf dem Trägersubstrat lediglich durch Einwirkenlassen eines Glätteinstruments, beispielsweise eines Schreibinstruments, auf die rückwärtige Oberfläche des Trägersubstrats übertragen wird. Durch diese Übertragungsmethode ist es möglich, eine 100%ige Übertragung der Farbmasse, die das vorgeformte Bild bildet, zu erzielen, wobei ein Indizium auf der Rezeptoroberfläche mit einer vorherbestimmten Opazität und Tönungstiefe erhalten wird. Diese 100%ige Übertragung des Indizium-bildenden Materials ist möglich, da in einem derartigen erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystem die Kohäsivkraft des Farbfilms größer ist als die Adhäsivkraft, die den Farbfilm an das Trägersubstrat bindet.
Erfindungsgemäße Trockenübertragungssysteme sind besonders geeignet, wenn ein kompliziertes Muster oder ein Muster mit genauer Abmessung gebildet und übertragen werden soll. Da nur ein feiner Überzug aus der Farbmasse aufgebracht werden muß, und auch ferner keine genaue Aufbringung einer anschließenden Klebstoffschicht erforderlich ist und schließlich das Trägersubstrat in herkömmlicher Weise aus einem transparenten Material, das dimensionsstabil ist, besteht, kann ein Muster mit genauen Abmessungen leicht auf das Trägersubstrat aufgebracht werden, worauf dieses anschließend genau auf eine aufnehmende Oberfläche übertragen werden kann.
Eine weitere Verwendung des erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystems besteht in der Schaffung eines Kinderspielzeugs. Es ist nämlich möglich, auf das Trägersubstrat viele Farben aufzubringen, beispielsweise Posterfarben, die von Kindern nach Belieben übertragen werden können, welche Zeichnungen anzufertigen wünschen. Die Übertragung erfolgt durch bloßes Reiben oder Beschreiben von ausgewählten Stellen der rückwärtigen Seite des Trägersubstrats.
Ein bevorzugtes Trockenübertragungssystem gemäß vorliegender Erfindung wird nachfolgend näher anhand eirv:s Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die einzige Figur ist eine scnematische vergrößerte Querschnittsansicht, welche die relativen Anordnungen der verschiedenen Schichten in dem
ίο Trockenübertragungssystem wiedergibt.
Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, weist das Trockenübertragungssystem einen Grundbogen auf, der aus einem Polyesterfilm 2 besteht, der auf jeder Seüe mit PTFE-Dispersionsschichten 4, 5 unter Ausbildung eines Trägersubstrats beschichtet ist. Eine der PTFE-Dispersionsschichten 4 ist poliert worden und trägt einen einzigen dünnen und biegsamen sowie ausdehnungsfähigen Film 6 aus einer Farbe, die einen Teil des Films bedeckt, während die andere PTFE-Dispersionsschicht 5 die rückwärtige Oberfläche des Trägersubstrats darstellt.
Das Trockenübertragungssystem wird in der Weise hergestellt, daß beide Seiten des Polyesterfilms 2 mit einer PTFE-Dispersion unter Bildung der Dispersionsschichten 4, 5 unter Ausbildung eines Trägersubstrats beschichtet werden.
Eine typische PTFE-Dispersionszusammensetzung ist folgende:
200 g einer Dispersion von PTFE in einer Mischung aus Trichlortrifluoräthylen CCI2FCCIF2 und einem Chlorfluorkohlenstoff
720 g eines Lösungsmittels auf der Basis eines Chlorfluorkohlenstoffs
80 g Aceton als Lösungsmittel
Jede PTFE-Dispersionsschicht kann durch Aufbringen von einem oder zwei Überzügen gebildet werden, unabhängig von der Art der Aufbringung beträgt jedoch die Gesamtdicke einer jeden Schicht 4,5 vorzugsweise 3 bis 5 Mikrometer. Dies reicht aus, um eine vollständige Bedeckung des Polyesterfilms mit PTFE-Dispersion zu gewährleisten. Die Schicht ist nicht so dick, daß die Transparenz des Trägersubstrats beeinflußt wird. Die Überzüge der PTFE-Dispersion können untei Verwendung eines Mayerschen Ausgleichsstabes aufgebracht werden, der vorzugsweise mit einem Draht aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 100 Mikrometern umwickelt ist. Dabei wird sowohl die
so erforderliche Dicke als auch der gewünschte Glättegrad erzielt. Die Überzüge werden dann in der Weise getrocknet, daß der Film durch einen Ofen mit einer Temperatur von 500C mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min geleitet wird, wobei der Ofen 4,5 bis 6 m des Films gleichzeitig trocknet
In der Dispersion von PTFE in einer Mischung aus Trichlortrifluoräthylen CCI2FCClF2 und einem Chlorfluorkohlenstoff liegt wenigstens ein Teil des PTFE 5 in telomerer Form vor, wobei wenigstens ein Teil des Telomeren in der organischen Lösungsmittelmischung löslich ist Man nimmt an, daß beim Trocknen der aufgeschichteten Dispersion das gelöste Telomere einen Film bildet, der als Matrix für die restlichen Feststoffteilchen wirkt, so daß die Glätte des erhaltenen Überzugs erhöht wird.
Die Dispersionsschicht 4 wird dann sofort unter Verwendung von Bürsten poliert, um die Glätte durch Entfernung von etwa hervorstehendem Material zu
Ϊ3
erhöhen, da sonst ein hervorstehendes Material Ausnehmungen bilden würde, in welche die aufzubringende Farbe laufen würde und darin permanent festgehalten würde, so daß eine Übertragung der Indizia verhindert würde oder ein Reißen derselben bewirkt würde.
Dieses Polieren wird nach einem vorherbestimmten Zeitintervall nach dem Aufbringen der PTFE-Dispersion auf den Polyesterfilm 2 durchgeführt Nach diesem Zeitintervall von beispielsweise 25 bis 35 Sekunden ist ijer Überzug derartig hart geworden, daß er nicht mehr beschädigt werden kann, jedoch immer noch so weich, daß Material entfernt werden kann, welches zu einer unerwünschten Rauheit beiträgt
Ein geeigneter Überzug aus einer Farbe wird dann auf ausgewählten Teilen der oberen PTFE-Dispersionsschicht 4 aufgebracht und unter Bildung eines einzigen biegsamen und ausdehnungsfähigen Farbfilms 6 mit einer Dicke von nicht mehr als 5 Mikrometern trocknen gelassen, der ein vorgeformtes Bild auf dem Trägersubstrat bildet und auf diese Weise ein Trockenübertragüiigssysiern erzeugt Das vorgeformte Bild kann auf eine aufnehmende Oberfläche übertragen werden. Eine typische Farbzusammensetzung für eine Aufbringung durch Klischeedruck ist folgende:
Ruß (Färbekomponente)
Athylcellulose N22 eine im Handel erhältliche Äthylcellulose (filmbildende Komponente) Düsooctylphthalat (Weichmacher) Methyläthylketon (Lösungsmittel)
Sollte jedoch ein besonders kompliziertes Muster oder ein Muster mit genauen Abmessungen aufgebracht werden, dann erfolgt das Beschichten vorzugsweise nach einer Offset-Druckmethode, insbesondere nach einer Offsetbuchdruckmethode, da nach einer derartigen Methode ein dünnerer Farbauftrag erzielt werden kann.
Das vorstehend beschriebene Trockenübertragungssystem, auf das ein Muster mit genauen Abmessungen, das sich exakt übertragen läßt, aufgebracht worden ist, eignet sich besonders zur Erzeugung von Bildkomponenten in der technischen Literatur, insbesondere Plänen von Architekten, technischen Zeichnungen oder Teilen davon.
Um eine Übertragung unter Einsatz des vorstehend beschriebenen Trockenübertragungssystems durchzuführen, ist es lediglich notwendig, das System mit dem Farbfilm 6, der das gewünschte vorgeformte Bild darstellt, Fläche an Räche mit einer aufnehmenden Oberfläche in Kontakt zu bringen und einen Druck auf die rückwärtige Oberfläche 5 des Trägersubstrats in einer solchen Weise auszuüben, daß Kräfte, die den Farbfilm 6 deformieren und ihn so von dem Trägersub strat freisetzen, ihn in die Zwischenräume drücken und damit eine mechanische Verzahlung bewirken. Diese Druckausübung kann durch ein Reiben erfolgen.
Nach dieser Methode kann der dünne, biegefähige und ausdehnungsfähige Farbfilm 6 in wirksamer Weise übertragen und permanent von verschiedenen aufnehmenden Oberflächen festgehalten werden, beispielsweise Polyesterfilmen, Durchpauspapier sowie herkömmlichem Papier. Im Gegensatz zu herkömmlichen Trokkenübertragungssystemen ist es nicht notwendig, zur
Erzielung einer wirksamen Übertragung, sorgfältig eine bestimmte Farbzusammensetzung als Indizium-bildendes Materia! in Abhängigkeit von der Natur der aufnehmenden Oberfläche, die das Bild aufnehmen soll, auszuwählen.
Eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Trockenübertragungssystemen kann bis zum Gebrauch in Stapeln gelagert werden, in denen sie aufeinandergelegt werden. Sie können auf diese Weise ohne Zwischenblätter zwischen den jeweiliger Trockenübertragungssystemen
JO gestapelt werden. Im Falle von bekannten Trockenübertragungssystemen wird bei einer Lagerung von 2 oder mehreren Folien übereinander ohne Zwischenblätter beim zufälligen Ausüben eines Drucks auf den oberen Bogen eine Übertragung von einem Bogen auf den nächsten an der Stelle erfolgen, auf welche der zufällige Druck ausgeübt wird. Eine derartige zufällige Übertragung wird verhindert, wenn die vorstehenden erfindungsgemäßen Trockenübertragungssysteme gestapelt werden, und zwar durch die rückwärtige PTFE-Disper sionsschicht 5 auf dem Polyesterfilm 2.
Mit dem Begriff »adhäsiv« soll die Eigenschaft einer Substanz beschrieben werden, die beim Aufbringen auf eine Oberfläche die Eigenschaft besitzt, andere Materialien daran zu hindern, an dieser Oberfläche anzuhaften
♦s (beispielsweise Trennmittel).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche;
1. Trockenübertragungssystem zum Obertragen eines Indiziumbildenden Materials von diesem System auf eine Aufnahmeoberfläche aus (a) einem flexiblen Trägersubstrat mit einer vorderen und rückseitigen Oberfläche und (b) einem Film aus einem Indizium-bildenden Material, das an wenigstens einem Teil der vorderen Oberfläche des Trägersubstrats anhaftet, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus dem Indizium-bildenden Material in einem solchen Ausmaße kohäsiv, dünn, biegsam und ausdehnbar ist, daß er sich eng an Oberflächenunregelmäßigkeiten in der Aufnahmeoberfläche anlegen kann, und daß Trägersubstrat derartig dimensionsstabil ist und wenigstens der Teil der vorderen Oberfläche des Substrats ausreichend glatt und klebefähig ist, daß dann, wenn die RImoberfläche und die Aufnahmeoberfläche nichtklebrig sind uail kein Klebstoff zur Bewirkung der Übertragung verwendet wird,
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