EP0121179B1 - Träger für Abzieh- oder Abschiebebilder - Google Patents
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- EP0121179B1 EP0121179B1 EP84103093A EP84103093A EP0121179B1 EP 0121179 B1 EP0121179 B1 EP 0121179B1 EP 84103093 A EP84103093 A EP 84103093A EP 84103093 A EP84103093 A EP 84103093A EP 0121179 B1 EP0121179 B1 EP 0121179B1
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Definitions
- the invention relates to a support for decals or decals made of absorbent paper with an applied barrier layer and a water-soluble separating layer for receiving a print and / or lacquer layer.
- Carriers for decals or decals are known (DE-OS 25 51 860 corresponding to US-PS 4,049,860 or also US-PS 2,970,076). They contain a water- or heat-soluble separating layer, on which the decoration picture is printed by screen printing or offset printing. When transferring the decor image to the desired surface, either manually or mechanically, depending on the procedure, a residual amount of separating layer components is always transferred.
- Components of the separating layer are usually gum arabic, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyvinyl acetate, polyglycols or oligosaccharides or polysaccharides.
- Decals or decals are also known which are used outside the ceramic area. These images are transferred to glass, metal, enamel, plastic etc. at temperatures up to max. Fixed at 250 ° C on the base, while the paint mask surrounding the decor image is retained.
- a major disadvantage of the known separating layers is that the components of the separating layer which are also transferred dissolve again when water is attacked on the base and reduce or eliminate the adhesion of the decorative image.
- Such images can also be produced in reverse printing, with the advantage that a heat-activatable adhesive is applied in the last working step. Such images then adhere permanently to the base after the heat treatment.
- it is disadvantageous that the image can no longer be positioned manually after the transfer, since the water-soluble, lubricious separating layer is missing between the decorative image and the base. This is particularly important for irregularly shaped documents.
- the solution to this problem is based on a support for decals or decals of the type mentioned at the outset, and it is characterized in that the separating layer contains or consists of a copolymer of acrylic acid and / or a copolymer of alkyl vinyl ether and maleic anhydride.
- the separating layer preferably consists of a mixture of a copolymer of acrylic acid or a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride and a polysaccharide, in particular dextrin.
- Copolymers of acrylic acid have proven to be suitable as materials for the separating layer.
- the copolymers have molecular weights of 2,000 to 250,000.
- suitable copolymers are those composed of acrylic acid / acrylic acid esters or methacrylic acid esters. Their molecular weights are in the range from 30,000 to 260,000. These products are commercially available.
- the copolymers are preferably used in a mixture with customary substances known and suitable for the separating layer. These include the substances described at the beginning. Mixtures with polysaccharides, in particular dextrin, are very particularly preferably used. For the optimal embodiment of the invention, it has proven to be advantageous if the separating layer contains at least 50 percent by weight of copolymer. Separating layers consisting of copolymers of acrylic acid mixed with dextrin can be used to decorate unglazed ceramic substrates. After baking in the rapid firing process, no residues are visible in the non-image areas.
- Copolymers of alkyl vinyl ether and maleic anhydride, in particular of methyl vinyl ether and maleic anhydride, have also proven to be very suitable as materials for the separating layer according to the invention.
- Mixtures of copolymers of acrylic acid and of copolymers of alkyl vinyl ether and maleic anhydride can also be used for the separating layer according to the invention.
- different dissolving and floating times of the images are achieved, which is particularly important in the case of machine application.
- simple and relatively inexpensive separating layers can be achieved, which can be used for a wide variety of applications.
- the invention achieves that a support for decals or decals can be made available, which meets the requirements for decor images for residue-free decorations, as well as can be used for a water-soluble coating, with subsequent fixing of the decor image, under Conversion of the residual separating layer components into a water-insoluble state.
- Position 1 indicates the paper carrier, with an average basis weight in the range of approximately 100 to 200 g / m 2.
- the paper carrier contains a barrier layer 2, which makes one surface of the paper carrier less porous. It can consist of surface sizing or a sealable spread, for example starch, casein, glue, alkali metal silicate or water glass with and without clay filler.
- the presence of the barrier layer 2 prevents excessive penetration and absorption of the material according to the invention to be applied for the separating layer 3.
- the separation layer 3 made of the materials described is applied over the barrier layer 2 by means of a suitable application method.
- the dry weight to be applied is 6 to 15 g / m 2 . Drying takes place in a drying tunnel at approx. 80 ° C.
- the individual components are first dissolved in water.
- Dextrin is sprinkled in cold water and dissolved with moderate stirring.
- copolymer of acrylic acid and acrylic acid ester (PAS / PAE) is dissolved in water at 70 ° C. by neutralization, for example by adding 23 parts of triethanolamine to 100 parts of copolymer.
- dextrin can impair residue-free combustion, according to the invention a proportion of 50 percent by weight in the formulation should not be exceeded.
- dextrin is also useful to the extent that its presence has a positive influence on the floating and peeling properties with regard to the separating layer and the decor.
- dextrin is suitable as a reaction partner to PVE / MA.
- the paper supports provided with the separating layers 1 to 6 are coated with a commercially available, residue-free burning acrylic varnish (varnish 83450 from Degussa) as a varnish mask and air-dried.
- a commercially available, residue-free burning acrylic varnish varnish 83450 from Degussa
- test specimens prepared in this way are briefly placed on the back with water.
- the peeling paint film is pushed onto unglazed ceramic pieces after 1 minute and spread using a rubber squeegee.
- the air-dry pieces are then heated to 550 ° C., the paint mask being completely burned, and then cooled again.
- Recipe 1 clearly shows traces of unburned interface.
- Recipes 2 to 6 show no traces of clays, i.e. Even at a relatively low firing temperature, the residues of the separating layer that are also transferred are burned without residue, without leaving soot particles.
- a paint mask applied to the separating layer according to recipe 2 instead of an applied decorative image with a paint mask is transferred in the usual way to a plastic container (bottle) as a base and exposed to a temperature of approximately 200 ° C. for 15 minutes.
- a plastic container is treated accordingly, a material according to recipe 1 being used as the separating layer.
- both containers are exposed to water containing surfactants as a test solution. While the paint mask, transferred with the help of recipe 2, withstands the action of water for 20 minutes, the paint mask, which was transferred with the help of recipe 1 for the separating layer, floats after the same time.
Landscapes
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen Träger für Abzieh- oder Abschiebebilder aus saugfähigem Papier mit aufgebrachter Sperrschicht und einer durch Wasser löslichen Trennschicht zur Aufnahme einer Druck-und/oder Lackschicht.
- Träger für Abzieh- oder Abschiebebilder sind bekannt (DE-OS 25 51 860 entsprechend US-PS 4,049,860 oder auch US-PS 2,970,076). Sie enthalten eine wasser- oder warmelösliche Trennschicht, auf die der Druck des Dekorbildes durch Siebdruck oder Offsetdruck erfolgt. Bei der Übertragung des Dekorbildes auf die gewünschte Unterlage, entweder auf manuelle oder maschinelle Art, wird, je nach Verfahrensweise, immer eine Restmenge an Trennschichtbestandteilen mit übertragen. Bestandteile der Trennschicht sind in der Regel Gummi arabicum, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Polyvinylacetat, Polyglykole oder Oligo- bzw. Polysaccharide.
- Ein wichtiges Merkmal solcher mitübertragener Trennschichtbestandteile ist ihr rückstandsfreies Verbrennen beim anschließenden Einbrennen des Dekorbildes, das meist aus Mischungen anorganischer Pigmente und einer Lackmaske besteht.
- Auf Unterlagen aus Glas oder Keramik mit Unterglasur kann man bei üblicher Durchführung unter Anwesenheit wasserlöslicher Trennschichtbestandteile und hoher Brenntemperatur qualitativ einwandreie, d.h. absolut grundfreie, dekorative Endprodukte erhalten.
- Im Falle der Mitübertragung größerer Mengen wasserlöslicher Trennschichtbestandteile erweisen sich diese als hinderlich, vor allem bei der Übertragung auf unglasierte Keramikstücke, aber auch bei Anwendung kritischer Brennverfahren, wie Schnellbrand, oder bei Anwendung niederer Einbrenntemperaturen. In solchen Fällen hinterlassen mitgeführte Trennschichtbestandteile dauerhaft sichtbare, unerwünschte Rückstände nach dem Einbrennen.
- Es sind auch Abzieh- oder Abschiebebilder bekannt, die außerhalb des keramischen Bereichs eingesetzt werden. Diese Bilder werden nach dem Übertragen auf Glas, Metall, Email, Kunststoff etc. bei Temperaturen bis max. 250°C auf der Unterlage fixiert, wobei die das Dekorbild umgebende Lackmaske erhalten bleibt. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Trennschichten liegt darin, daß mitübertragene Trennschichtbestandteile bei Angriff von Wasser auf die Unterlage wieder in Lösung gehen und die Haftung des Dekorbildes mindern oder aufheben. Selbstverständlich können solche Bilder auch im Konterdruck hergestellt werden, mit dem Vorteil, daß im letzten Arbeitsgang ein wärmeaktivierbarer Kleber aufgebracht wird. Solche Bilder haften dann nach der Wärmebehandlung permanent auf der Unterlage. Nachteilig ist jedoch, daß das Bild nach der Übertragung manuell nicht mehr positionierbar ist, da zwischen Dekorbild und Unterlage die wasserlösliche, gleitfähige Trennschicht fehlt. Dies hat besonders für unregelmäßig geformte Unterlagen große Bedeutung.
- Es ist auch bekannt (US-PS 3,128,197) bei Abziehbildern für die Unterglasurverarbeitung Materialien zu verwenden, die zwischen dem Papierträger und dem zu übertragenden Bildsystem eine durch Wasser lösliche Trennschicht besitzen. Die Trennschicht ist unverhältnismäßig dick und besteht aus einer niedermolekularen Carboxygruppe tragenden Polyvinylverbindung, wie Polyacrylsäure oder ihrem Alkalisalz.
- Nachteilig hieran ist, daß die wasserlösliche Schicht einerseits stark mit übertragen wird auf den zu dekorierenden Gegenstand und andererseits das Einweichwasser unerwünscht schnell aufkonzentriert wird. Die Anwesenheit von Salzbestandteilen birgt darüber hinaus die Gefahr von einer nicht rückstandsfreien Verbrennung beim Einbrennvorgang in sich. Schließlich ist mit einem solchen Material nur die Unterglasurübertragung möglich, nicht aber eine Verwendung auf für andere zu dekorierende Gegenstände wie Glas oder Kunststoffoberflächen.
- Es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Träger für Abzieh- oder Abschiebebilder mit einer durch Wasser löslichen Trennschicht zu schaffen, der sowohl zum Aufbringen eines Dekorbildes auf Gegenstände, wie Email, Glas, Edelstahl, poröse Keramik, bei denen das Einbrennen bei niederen Einbrenntemperaturen oder im Schnellbrand erfolgen kann, als auch zum Aufbringen eines Dekorbildes auf zum Beispiel Kunststoffoberflächen, bei denen lediglich ein Fixieren des Dekorbildes erfolgt, geeignet ist.
- Die Lösung dieser Aufgabe geht aus von einem Träger für Abzieh- oder Abschiebebilder der eingangs genannten Art, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht ein Copolymerisat der Acrylsäure und/oder ein Copolymerisat aus Alkylvinylether und Maleinsäureanhydrid enthält oder daraus besteht. Vorzugsweise besteht die Trennschicht aus einem Gemisch aus einem Copolymerisat der Acrylsäure oder einem Copolymerisat aus Methylvinylether und Maleinsäureanhydrid und einem Polysaccharid, insbesondere Dextrin.
- Hierdurch wird erreicht, daß durch die Übertragung des Dekorbildes von seinem Träger auf poröse keramische Unterlagen zum Beispiel unter folgender Anwendung kritischer Brennverfahren oder auf Unterlagen, die lediglich einem anschließenden Fixierprozeß unterworfen werden, das Aussehen des Endproduktes und die endgültige Haftung des Dekorbildes nicht mehr schädigend beeinflußt werden. Die sich ergebenden Dekorbilder auf den Unterlagen zeigen keine Tonererscheinungen, sie sind auch nicht durch Feuchtigkeit oder Wasserangriff ohne weiteres ablösbar. Nach dem Übertragen etwa auf unglasierte Keramikstücke und nach dem Einbrennen, bei dem die Lackmaske- verbrennt, ergeben sich saubere Dekorbilder, auch dann, wenn ein großer Anteil an Trennschichtbestandteilen mitübertragen wurde. Im Falle, daß das Dekorbild auf eine Unterlage übertragen wird, auf der es lediglich fixiert wird, d.h. unter Erhaltung der Lackmaske, bei der normalerweise die Gefahr besteht, daß das Dekorbild sich durch wäßrigen Angriff löst, da wasserlösliche Bestandteile der Trennschicht mitübertragen wurden, kann dieser Effekt erfindungsgemäß verhindert werden.
- Als Materialien für die Trennschicht haben sich Copolymerisate der Acrylsäure als geeignet erwiesen. Die Copolymerisate besitzen Molekulargewichte von 2.000 bis 250.000. Als Copolymerisate kommen beispielsweise solche aus Acrylsäure/Acrylsäure- bzw. Methacrylsäureestern in Betracht. Ihre Molekulargewichte liegen im Bereich von 30.000 bis 260.000. Diese Produkte sind im Handel erhältlich.
- Es hat sich gezeigt, daß die Copolymerisate der Acrylsäure vorzügliche Brenneigenschaften besitzen und vornehmlich schon in niederen Temperaturbereichen verbrennen oder sich zersetzen, ohne daß die Verbrennung mit übermäßig starkem Rußniederschlag erfolgt.
- Die Copolymerisate werden vorzugsweise im Gemisch mit üblichen, für die Trennschicht geeigneten und bekannten Substanzen eingesetzt. Hierzu gehören die eingangs beschriebenen Stoffe. Ganz besonders bevorzugt werden Mischungen eingesetzt mit Polysacchariden, insbesondere Dextrin. Zur optimalen Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Trennschicht mindestens 50 Gewichtsprozent an Copolymerisat enthält. Trennschichten, die aus Copolymerisaten der Acrylsäure im Gemisch mit Dextrin bestehen, können für die Dekoration von unglasierten Keramikunterlagen eingesetzt werden. Nach dem Einbrennen im Schnellbrandverfahren sind keinerlei Rückstände in den Nichtbildbereichen zu erkennen.
- Als Materialien für die erfindungsgemäße Trennschicht haben sich auch Copolymerisate aus Alkylvinylether und Maleinsäureanhydrid, insbesondere aus Methylvinylether und Maleinsäureanhydrid, als gut geeignet erwiesen.
- Diese Produkte sind im Handel erhältlich. Sie weisen Molekulargewichte im Bereich von etwa 50.000 bis 200.000 auf und sind wasserlöslich. Sie eignen sich im Gemisch mit Substanzen, die reaktive Gruppen tragen, wie etwa Oligo- oder Polysaccharide, Vinylpyrrolidon enthaltende Polymerisate, Polyvinylalkohol, Alkylamin, Polyalkylpolyamin oder andere Substanzen mit polyfunktionellen Gruppen, hervorragend für Trennschichten mit aufgebrachten Dekorbildern, die wäßrig gelöst auf Unterlagen übertragen werden, die man einem anschließenden Einbrennprozeß nicht unterwerfen kann. Es hat sich gezeigt, daß die übertragenen Trennschichtbestandteile bei den herrschenden Fixiertemperaturen miteinander vernetzen und einen wasserunlöslichen oder -schwerlöslichen Zustand herbeiführen. Hierdurch wird eine Unempfindlichkeit des Dekorbildes auf der Unterlage gegen Feuchtigkeit oder Wasserangriff erzielt. Gemische mit mindestens 50 Gewichtsprozent an erfindungsgemäßem Copolymerisat für die Trennschicht haben sich besonders bewährt.
- Für die erfindungsgemäße Trennschicht können auch Mischungen von Copolymerisaten der Acrylsäure und von Copolymerisaten aus Alkylvinylether und Maleinsäueanhydrid eingesetzt werden. Hierdurch erreicht man, je nach Mischungsverhältnis, in Verbindung mit vorzugsweise Dextrin, unterschiedliche Löse- und Abschwimmzeiten der Bilder, was besonders bei maschineller Applikation von Bedeutung ist. Hierdurch erreicht man auch einfache und relativ preiswerte Trennschichten, die für die unterschiedlichsten Anwendungen einsetzbar sind.
- Durch die Erfindung wird insgesamt ereicht, daß ein Träger für Abzieh- oder Abschiebebilder zur Verfügung gestellt werden kann, der sowohl den Forderungen für Dekorbilder nach rückstandsfreien Dekorationen gerecht wird, als auch für eine wasserlösliche Beschichtung eingesetzt werden kann, mit anschließendem Fixieren des Dekorbildes, unter Überführung der Resttrennschichtbestandteile in einen wasserunlöslichen Zustand.
- Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figur näher erläutert. Sie zeigt schematisch einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Trägers für Abzieh- oder Abschiebebilder. Hierin ist mit Position 1 der Papierträger angegeben, durchschnittlich mit einer Flächenmasse im Bereich von etwa 100 bis 200 g/m2. Der Papierträger enthält eine Sperrschicht 2, die die eine Oberfläche des Papierträgers weniger porös macht. Sie kann aus einer Oberflächenleimung oder aus einem verschließbaren Aufstrich, zum Beispiel aus Stärke, Kasein, Leim, Alkalimetallsilikat oder Wasserglas mit und ohne Tonfüllstoff bestehen. Das Vorhandensein der Sperrschicht 2 verhütet das übermäßige Eindringen und Aufsaugen des für die Trennschicht 3 aufzubringenden erfindungsgemäßen Materials.
- Die Trennschicht 3 aus den beschriebenen Materialien wird mittels geeigneter Auftragsverfahren über der Sperrschicht 2 aufgebracht. Die aufzutragende Trockenmasse beträgt 6 bis 15 g/m2. Die Trocknung erfolgt bei ca. 80° C in einem Trockenkanal.
- Zur Herstellung der Trennschichtlösung werden die Einzelkomponenten zunächst in Wasser gelöst.
- Dextrin wird in kaltes Wasser eingestreut und unter mäßigem Rühren aufgelöst.
- Das Copolymerisat aus Acrylsäure und Acrylsäureester (PAS/PAE) löst man in 70° C warmem Wasser durch Neutralisieren, indem man zum Beispiel 23 Teile Triethanolamin auf 100 Teile Copolymerisat zusetzt.
- Das Copolymerisat aus Methylvinylether und Maleinsäureanhydrid (PVE/MA) Iöst man unter Rühren in 95°C heißem Wasser. Man verfährt dabei wie folgt:
- In 70 Teile kochendes Wasser werden 15 Teile des Copolymerisates mit einem Molekulargewicht von etwa 125.000 und einer spezifischen Viskosität von 0,1 bis 0,5 mPa s (Gantrez ® AN 119 der GAF, USA) bei großer Geschwindigkeit eingerührt. Die vollständige Auflösung zeigt sich im plötzlichen Aufklaren der milchigen Aufschlämmung. Parallel erfolgt ein Absinken der Viskosität. Zur abgekühlten Lösung gibt man unter Rühren 15 Teile Dextringranulat und rührt bis zum völligen Auflösen. Die so erhaltene Lösung kann nun mit den üblichen Auftragsverfahren auf den Papierträger aufgebracht werden, wobei ein Auftrag von mindestens 6 g/m2 bis etwa 15 g/m2 angebracht ist. Vorzugsweise beträgt das Trockenschichtgewicht 8 bis 12 g/m2.
- Die vorgenannten Komponenten sind nun untereinander beliebig mischbar.
- Da Dextrin rückstandsfreie Verbrennung beeinträchtigen kann, soll erfindungsgemäß im Gemisch ein Anteil von 50 Gewichtsprozent in der Rezeptur nicht überschritten werden. Andererseits ist Dextrin auch insofern von Nutzen, da durch seine Anwesenheit die Abschwimm- und Ablöseeigenschaften bezüglich Trennschicht und Dekorbild positiv beeinflußt werden. Bei der Anwendung eines durch Wärme zu fixierenden Abziehbildes ist Dextrin als Reaktionspartner zu PVE/MA geeignet.
- Die in der nachfolgenden Tabelle angeführten Rezepturen werden auf einen mit einer Sperrschicht versehenen Papierträger zu 10 g/m2 (Trockengewicht) aufgetragen und getrocknet.
-
- Die mit den Trennschichten 1 bis 6 versehenen Papierträger werden mit einem handelsüblichen, rückstandsfrei verbrennenden Acrylatlack (Lack 83450 der Degussa) als Lackmaske beschichtet und an der Luft getrocknet.
- Zur Prüfung werden die so vorbereiteten Prüflinge kurz mit der Rückseite auf Wasser gelegt. Der sich ablösende Lackfilm wird nach 1 Minute auf unglasierte Keramikstücke abgeschoben und mittels Gummirakel ausgestrichen. Die lufttrockenen Stücke werden dann auf 550°C aufgeheizt, wobei die Lackmaske vollständig verbrennt, und wieder abgekühlt.
- Bei der Rezeptur 1 sind deutlich erkennbar Spuren von unverbrannter Trennschicht festzustellen. Die Rezepturen 2 bis 6 zeigen dagegen keinerlei Spuren von Tonen, d.h. selbst bei relativ niederer Brenntemperatur werden die mitübertragenen Reste der Trennschicht rückstandsfrei, ohne Hinterlassung von Rußpartikeln, verbrannt.
- Eine auf die Trennschicht nach Rezeptur 2 aufgebrachte Lackmaske anstelle eines aufgebrachten Dekorbildes mit Lackmaske wird auf übliche Art auf ein Kunststoffbehältnis (Flasche) als Unterlage übertragen und 15 Minuten einer Temperatur von etwa 200°C ausgesetzt. Vergleichsweise wird ein Kunststoffbehältnis entsprechend behandelt, wobei als Trennschicht ein Material nach Rezeptur 1 verwendet wurde.
- Nach Abkühlen werden beide Behältnisse Tenside enthaltendem Wasser als Prüflösung ausgesetzt. Während die Lackmaske, mit Hilfe der Rezeptur 2 übertragen, der Wassereinwirkung 20 Minuten standhält, schwimmt die Lackmaske, die mit Hilfe der Rezeptur 1 für die Trennschicht übertragen wurde, nach der gleichen Zeit ab.
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