EP0218168A2 - Transferdruckverfahren - Google Patents

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EP0218168A2
EP0218168A2 EP86113356A EP86113356A EP0218168A2 EP 0218168 A2 EP0218168 A2 EP 0218168A2 EP 86113356 A EP86113356 A EP 86113356A EP 86113356 A EP86113356 A EP 86113356A EP 0218168 A2 EP0218168 A2 EP 0218168A2
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Barbara Geppert
Jürgen Krautter
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/26—Printing on other surfaces than ordinary paper
    • B41M1/30—Printing on other surfaces than ordinary paper on organic plastics, horn or similar materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/035—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet by sublimation or volatilisation of pre-printed design, e.g. sublistatic

Definitions

  • the invention relates to a transfer printing process on solid objects made of plastic or with a surface layer made of plastic or lacquer, dyes being transferred from a heated flat ink carrier to the surface of the solid object by sublimation.
  • lacquered metal strips are printed during the joint pass with a flat ink carrier through a hot calender by color transfer.
  • the transfer printing is summarized with the coating of a solid object, in which a thermoplastic film, which is affine to the dye of the ink carrier and largely prevents migration of the dye, is inserted between the surface of the object and the ink carrier , so that when heated the film absorbs the dye and at the same time is adhesively bonded to the surface of the plastic.
  • the invention has for its object to completely avoid imprints of the ink carrier on the surface or surface layer of the object during transfer printing. Furthermore, the printed surface should be protected against damage during further processing or during transport to the place of use without additional costly measures.
  • a layer which is largely permeable to the dye transfer is inserted into a material which does not adhere or is peelable to the surface or the surface layer.
  • the subliming dye easily penetrates a layer of certain materials and soaks into the surface to be printed in the same way as if the layer were not present. Suitable materials are primarily those that are not very compatible with the plastic or varnish of the surface to be printed. As a rule, a transfer dye which has a high affinity for the plastic or lacquer has a lower affinity for the different material of the intermediate layer.
  • the low compatibility means that the adhesion between the surface and the intermediate layer is so low that it can be removed easily and without residue after the transfer printing.
  • the intermediate layer protects the surface of the solid object during the transfer printing process against prints of the ink carrier and after printing, for example up to the installation of the printing object at the place of use, against damage of all kinds.
  • Transfer printing on a wide variety of varnishes and plastics is common. Transferable dyes with sufficiently high affinities for the plastics and lacquers to be printed are known.
  • the plastics that can be printed well in the transfer printing process include, for example, polyesters, polyurethanes, cellulose derivatives, in particular cellulose esters, phenoplasts and aminoplastics, epoxy resins, polyamides and polycarbonates.
  • Acrylic plastics, in particular polymethyl methacrylate and polyacrylonitrile and copolymers of acrylic esters and nitriles, are particularly suitable.
  • Printable varnishes also belong to these classes.
  • the intermediate layer made of the material which is largely permeable to the dye transfer then fulfills its task of avoiding imprints on the surface to be printed if it is itself sufficiently smooth or - at least under the conditions of the ink transfer - softer than the surface. Above all, it must only be so incompatible with the surface to be printed that no firm adhesion arises even under the pressure and temperature conditions of the transfer printing process. As a rule, it is desirable that the layer can be removed with little force even after cooling.
  • plastics are usually used. The thinner they are, the better permeable they are for the color transfer. Preferably 10 to 200 microns thick films are used. Polyolefin films, in particular polyethylene or polypropylene, are preferred. Other suitable plastics are polytetrafluoroethylene, diene polymers, silicone plastics, polyvinyl chloride or polyvinylidene chloride.
  • the intermediate layer can be brought together with the surface to be printed and the ink carrier immediately before the color transfer printing.
  • the ink carrier can be laminated together with a polyethylene film and this composite can be placed on the surface to be printed.
  • the intermediate layer in particular a polyolefin film, is preferably connected beforehand to the surface to be printed.
  • Acrylic glass panes mainly come with a double-sided polyethylene film coating and are often processed with this protective layer into an end product.
  • the film is usually only removed at the place of use of the finished article and retains its protective effect until this point.
  • acrylic glass panes or similar plastic panes with such a protective polyethylene coating can be subjected directly to the transfer printing process, damage to the surface and the gloss being excluded not only during this process itself, but also in the subsequent treatment steps up to the time of marriage.
  • the film can be removed from the printed surface just as easily as before printing.
  • the ink carrier, the intermediate layer and the surface to be printed should lie as close as possible to one another, especially if pictorial or character-like color patterns are transferred with sharp contours should be. It is sufficient if the dense contact occurs during a short period of time sufficient for the color transfer.
  • the method known from EP-A 110 220 can be used, in which the layers are arranged in a short distance from one another, for example by means of appropriately spaced clamping frames, and for a short time by a compressed gas which acts on the back of the ink carrier, for the duration of the color transfer are pressed tightly together.
  • the layers can be placed in a flat press, passed through a calender nip, or pressed against a solid surface using a stretched fabric or film web.
  • the contact pressure should not be higher than that required to seal the layers, because excessive pressure can sometimes lead to a loss of gloss.
  • the dye transfer is accomplished in a known manner by heating the dye carrier to the sublimation temperature of the dye.
  • the ink carrier can be heated by hot surfaces, for example hot press surfaces or calender rolls, or by heat radiators or hot compressed gas.
  • the plastic to be printed at least the plastic or lacquer surface should also be at a temperature below which favors the ink transfer the dye sublimation temperature. In typical cases, the plastic surface to be printed, e.g.
  • the ink carrier usually a printed paper web, for 1 to 10 seconds with a surface pressure of 0.01 to 0.2 kg / cm z , the ink carrier is heated to a temperature of 150 to 300 ° C.

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Abstract

Feste Gegenstände aus Kunststoff oder mit einer Oberflächenschicht aus Kunststoff oder Lack werden im Transferdruckverfahren durch Anlegen eines flächigen Farbträgers an die zu bedruckende Oberfläche des festen Gegenstands und Erhitzen des Farbträgers bis zur Sublimationstemperatur des Farbstoffes bedruckt. Erfindungsgemäß wird während des Farbstofftransfers zwischen die zu bedruckende Oberfläche und den Farbträger eine für den Farbstofftransfer weitgehend durchlässige Schicht eines nicht oder abziehbar haftenden Materials eingefügt, wodurch Abdrucke des Farbträgers auf der Oberfläche vermieden werden. Vorzugsweise wird eine mit einer Polyolefinfolie beschichtete Kunststoffplatte bedruckt, wobei die Folie auch nach dem Bedrucken als Schutzüberzug auf der Oberfläche belassen wird.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Transferdruckverfahren auf feste Gegenstände aus Kunststoff oder mit einer Oberflächenschicht aus Kunststoff oder Lack, wobei von einem erhitzten flächigen Farbträger durch Sublimation Farbstoffe auf die Oberfläche des festen Gegenstandes übertragen werden.
    • Stand der Technik
  • Gemäß DE-A 29 14 704 werden lackierte Blechbänder beim gemeinsamen Durchlauf mit einem flächigen Farbträger durch einen Heißkalander durch Farbtransfer bedruckt. Gemäß DE-A 26 42 350 wird der Transferdruck mit der Beschichtung eines festen Gegenstandes zusammengefaßt, in dem man eine thermoplastische Kunststoffolie, die gegenüber dem Farbstoff des Farbträgers affin ist und die Migration des Farbstoffes weitgehend verhindert, zwischen die Oberfläche des Gegenstandes und den Farbträger einfügt, so daß beim Erhitzen die Folie den Farbstoff aufnimmt und gleichzeitig mit der Oberfläche des Kunststoffes haftend verbunden wird.
  • Bei beiden Verfahren ist eine Beschädigung der Oberfläche bzw. ihres Glanzes unvermeidlich, da sich der Farbträger beim Erhitzen auf der Oberfläche abprägt. Dieser Nachteil wird nach der EP-A 110 220 dadurch vermieden, daß der Farbträger mittels überatmosphärischen Gasdruckes an die zu bedruckende Oberfläche angelegt wird. Auch bei diesem Verfahren kann es gelegentlich zu Störungen des Glanzes durch Abdrücke des Farbträgers kommen, beispielsweise wenn der Transferdruck bei hohem Gasdruck ausgeführt wird. Weiterhin wurde es als nachteilig empfunden, daß eine empfindliche Oberfläche, die zum Schutz gegen Beschädigungen mit einer abziehbaren Schutzfolie bedeckt war, zunächst durch Abziehen der Schutzfolie freigelegt und nach dem Transferdruck erneut mit einer Schutzfolie beklebt werden mußte.
    • Aufgabe und Lösung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abdrücke des Farbträgers auf der Oberfläche oder Oberflächenschicht des Gegenstandes beim Transferdruck vollständig zu vermeiden. Weiterhin sollte die bedruckte Oberfläche während der weiteren Bearbeitung oder während des Transports zum Anwendungsort ohne zusätzliche kostenaufwendige Maßnahmen gegen Beschädigungen geschützt werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß während des Transferdruckes zwischen die Oberfläche des festen Gegenstandes bzw. dessen Oberflächenschicht und den Farbträger eine für den Farbstofftransfer weitgehend durchlässige Schicht eines an der Oberfläche oder der Oberflächenschicht nicht oder abziehbar haftenden Materials eingefügt.
    • Vorteile der Erfindung
  • Es wurde überraschend festgestellt, daß der sublimierende Farbstoff eine Schicht aus bestimmten Materialien ohne weiteres durchdringt und in die zu bedruckende Oberfläche in gleicher Weise einzieht, als wenn die Schicht nicht vorhanden wäre. Geeignete Materialien sind vor allem solche, die mit dem Kunststoff oder Lack der zu bedruckenden Oberfläche wenig verträglich sind. In der Regel hat ein Transferfarbstoff, der eine hohe Affinität zu dem Kunststoff oder Lack hat, eine geringere Affinität zu dem andersartigen Material der Zwischenschicht. Die geringe Verträglichkeit führt dazu, daß die Haftung zwischen der Oberfläche und der Zwischenschicht so gering ist, daß diese nach dem Transferdruck leicht und rückstandslos wieder abgezogen werden kann.
  • Die Zwischenschicht schützt die Oberfläche des festen Gegenstandes während des Transferdruckverfahrens gegen Abdrücke des Farbträgers und nach dem Bedrucken, beispielsweise bis zum Einbau des bedruckenden Gegenstandes am Anwendungsort, gegen Beschädigungen aller Art.
    • Ausführung der Erfindung
  • Der Transferdruck auf verschiedenste Lacke und Kunststoffe ist allgemein gebräuchlich. Transferierbare Farbstoffe mit ausreichend hohen Affinitäten für die zu bedruckenden Kunststoffe und Lacke sind bekannt.
  • So werden beispielsweise in der DE-OS 26 42 350 verschiedene Farbstofftypen und ihre Affinität zu den einzelnen Kunststoffklassen beschrieben. 2u den Kunststoffen, die gut im Transferdruckverfahren bedruckbar sind, gehören z.B. Polyester, Polyurethane, Cellulosederivate, insbesondere Celluloseester, Phenoplaste und Aminoplaste, Epoxyharze, Polyamide und Polycarbonate. Besonders geeignet sind Acrylkunststoffe, insbesondere Polymethylmethacrylat sowie Polyacrylnitril und Mischpolymerisate von Acrylestern und -nitrilen. Bedruckbare Lacke gehören ebenfalls diesen Klassen an.
  • Die Zwischenschicht aus dem für den Farbstofftransfer weitgehend durchlässigen Material erfüllt dann ihre Aufgabe, Abdrücke auf der zu bedruckenden Oberfläche zu vermeiden, wenn sie selbst hinreichend glatt oder - wenigstens unter den Bedingungen des Farbtransfers - weicher als die Oberfläche ist. Vor allem darf sie mit der zu bedruckenden Oberfläche nur so wenig verträglich sein, daß auch unter den Druck- und Temperaturbedingungen des Transferdruckverfahrens keine feste Haftung entsteht. In der Regel ist es erwünscht, daß sich die Schicht auch nach dem Erkalten mit geringer Kraft abziehen läßt. Diese Eigenschaft wird von verschiedenen Kunststoffen erfüllt. Daher werden in der Regel Kunststoffolien eingesetzt. Je dünner sie sind, um so beser durchlässig sind sie für den Farbtransfer. Vorzugsweise werden 10 bis 200 µm dicke Folien verwendet. Bevorzugt sind Polyolefinfolien, insbesondere Polyäthylen oder Polypropylen. Weitere geeignete Kunststoffe sind Polytetrafluoräthylen, Dien-Polymerisate, Silikon-Kunststoffe, Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid.
  • Die Zwischenschicht kann als solche unmittelbar vor dem Farbtransferdruck mit der zu bedruckenden Oberfläche und dem Farbträger zusammengeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Zwischenschicht bereits vorher mit einer der beiden anderen Schichten verbunden werden war. So kann der Farbträger mit einer Polyäthylenfolie zusammenlaminiert werden und dieser Verbund auf die zu bedruckende Oberfläche aufgelegt werden.
  • Vorzugsweise ist die Zwischenschicht, insbesondere eine Polyolefinfolie, vorher mit der zu bedruckenden Oberfläche verbunden. Acrylglasscheiben kommen überwiegend mit einer beiderseitigen Polyäthylenfolienbeschichtung in den Handel und werden häufig mit dieser Schutzschicht zu einem Endprodukt verarbeitet. Die Folie wird meistens erst am Verwendungsort des fertigen Gegenstandes abgezogen und behält bis zu diesem Zeitpunkt ihre schützende Wirkung bei. Erfindungsgemäß können Acrylglasscheiben oder ähnliche Kunststoffscheiben mit einer solchen Polyäthylenschutzbeschichtung unmittelbar dem Transferdruckverfahren unterworfen werden, wobei nicht nur während dieses Verfahrens selbst, sondern auch bei den nachfolgenden Behandlungsschritten bis zum Ehdeinsatz Beschädigungen der Oberfläche und des Glanzes ausgeschlossen werden. Die Folie kann von der bedruckten Oberfläche ebenso leicht abgezogen werden wie vor dem Bedrucken.
  • Während des Transferdruckverfahrens sollen der Farbträger, die Zwischenschicht und die zu bedruckende Oberfläche so dicht wie möglich aufeinanderliegen, insbesondere wenn bild- oder zeichenhafte Farbmuster konturenscharf übertragen werden sollen. Es genügt, wenn die dichte Berührung während einer kurzen, zum Farbtransfer ausreichenden Zeitspanne zustandekommt. Beispielsweise kann die aus der EP-A 110 220 bekannte Arbeitsweise angewendet werden, bei der die Schichten, beispielsweise durch entsprechend distanzierte Spannrahmen, in einem geringen Abstand zueinander berührungsfrei angeordnet und kurzfristig durch ein Druckgas, das auf die Rückseite des Farbträgers einwirkt, für die Dauer des Farbtransfers dicht zusammengepreßt werden. Wegen der nahezu vollständig ausgeschlossener Gefahr, den Oberflächenglanz durch Abdrücke zu beschädigen, können beim Verfahren der Erfindung auch andere bekannte Methoden angewendet werden, um die Schichten während des Farbstofftransfers dicht aufeinanderzupressen. Man kann z.B. die Schichten in eine Flachpresse legen, durch einen Kalanderspalt führen oder mittels einer gespannten Stoff- oder Folienbahn gegen eine feste Unterlage pressen. Bei allen Verfahren sollte kein höherer Anpreßdruck angewendet werden, als zum dichten Zusammenlegen der Schichten erforderlich ist, weil übermäßiger Druck gelegentlich doch zu Glanzverlust führen kann.
  • Der Farbtransfer wird in bekannter Weise durch Erhitzen des Farbträgers auf die Sublimationstemperatur des. Farbstoffes bewerkstelligt. Der Farbträger kann durch heiße Flächen, beispielsweise heiße Pressenflächen oder Kalanderwalzen, oder durch Wärmestrahler oder heißes Druckgas erhitzt werden. Der zu bedruckende Kunststoff, zumindest die Kunststoff- oder Lackoberfläche sollten ebenfalls auf eine den Farbtransfer begünstigende Temperatur unterhalb der Farbsublimationstemperatur erwärmt werden. In typischen Fällen wird die zu bedruckende Kunststofffläche, z.B.
  • eine mit Polyäthylen folienkaschierte Acrylglastafel, auf 120 bis 135°C vorgewärmt und mit dem Farbträger, in der Regel einer bedruckten Papierbahn, für 1 bis 10 sec mit einem Flächendruck von 0,01 bis 0,2 Kp/cmz zusammengepreßt, wobei der Farbträger auf eine Temperatur von 150 bis 300°C erhitzt wird.
  • Dank der Unverträglichkeit zwischen der bedruckten Oberfläche und der Zwischenschicht entsteht zwischen diesen Schichten keine oder nur eine schwache Haftung, so daß die Zwischenschicht nach dem Erkalten leicht und rückstandslos abgezogen werden kann.

Claims (5)

1. Verfahren zum Transferdruck auf feste Gegenstände aus Kunststoff oder mit einer Oberflächenschicht aus Kunststoff oder Lack von einem flächigen Farbträger unter Anlegen des Farbträgers, der wenigstens einen gegenüber dem Kunststoff oder Lack affinen Farbstoff enthält, an die zu bedruckende Oberfläche des festen Gegenstands und Erhitzen des Farbträgers bis zur Sublimationstemperatur des Farbstoffes,
dadurch gekennzeichnet,
daß während des Farbstoff transfers zwischen die Oberfläche des festen Gegenstandes bzw. dessen Oberflächenschicht und den Farbträger eine für den Farbstofftransfer weitgehend durchlässige Schicht eines an der Oberfläche oder der Oberflächenschicht nicht oder abziehbar haftenden Materials eingefügt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als für den Farbstofftransfer durchlässige Schicht eine Kunststoffolie einer Dicke von 10 bis 200 µm eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kunststoffolie aus Polyäthylen oder Polypropylen eingesetzt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein fester Gegenstand aus Acrylglas oder einem Polycarbonatkunststoff oder mit einer zu bedruckenden Oberflächenschicht aus Acryl-oder Polycarbonatkunststoff eingesetzt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein fester Gegenstand eingesetzt wird, dessen zu bedruckende Oberfläche vor Beginn des Verfahrens mit einer abziehbar haftenden Kunststoffolie beschichtet worden ist.
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EP0218168B1 (de) 1991-01-09
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