EP1138525B1 - Phosphoreszierendes, bedruckbares Material - Google Patents

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EP1138525B1
EP1138525B1 EP00107002A EP00107002A EP1138525B1 EP 1138525 B1 EP1138525 B1 EP 1138525B1 EP 00107002 A EP00107002 A EP 00107002A EP 00107002 A EP00107002 A EP 00107002A EP 1138525 B1 EP1138525 B1 EP 1138525B1
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EP
European Patent Office
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layer
medium according
phosphorescent
binder
porous
Prior art date
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EP00107002A
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English (en)
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EP1138525A1 (de
Inventor
Toni Bunschi
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Celfa AG
Original Assignee
Celfa AG
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Publication date
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Priority to DE50011111T priority patent/DE50011111D1/de
Priority to EP00107002A priority patent/EP1138525B1/de
Priority to AU39475/01A priority patent/AU3947501A/en
Priority to PCT/IB2001/000403 priority patent/WO2001072532A1/de
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    • 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
    • B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52—Macromolecular coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/17—Dry transfer
    • B44C1/1712—Decalcomanias applied under heat and pressure, e.g. provided with a heat activable adhesive
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/0004—General aspects of dyeing
    • D06P1/0012—Effecting dyeing to obtain luminescent or phosphorescent dyeings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06P5/00—Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
    • D06P5/003—Transfer printing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06Q1/00—Decorating textiles
    • D06Q1/12—Decorating textiles by transferring a chemical agent or a metallic or non-metallic material in particulate or other form, from a solid temporary carrier to the textile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M5/52—Macromolecular coatings
    • B41M5/5218—Macromolecular coatings characterised by inorganic additives, e.g. pigments, clays

Definitions

  • the present invention relates to a phosphorescent Material by means of transfer systems respectively.
  • Transfer method for digital data in particular Pictures and texts, such as laser lettering and in particular Ink-jet printer, writable and printable.
  • Transfer systems resp. Transfer methods or transfer technologies are subsequently used as digital image transfer systems respectively. method resp. technologies.
  • the phosphorescent layers of the state have several disadvantages. Because the phosphorescent materials under light irradiation show only low intrinsic color, their contrast is on light background, e.g. by day or in a well-lit Space, very low. In addition, such layers usually applied by screen printing, i. every "motif" needs a corresponding template. at Combination of phosphorescent materials with conventional Colors, while eliminating the disadvantage of poor contrast on a light background with light irradiation, the application different colors but requires a corresponding Number of print templates.
  • T-shirt Become phosphorescent layers alone e.g. Applied to a bright T-shirt, they are at Hard to see for days. Such a T-shirt has little appeal for people who are not alone in the dark well visible picture resp. a visible lettering on want to have her t-shirt. Furthermore, due to the previous used a custom design not or only very limited possible. individual Design of e.g. T-shirts are in high demand. materials and methods of customization and Production of T-shirts are known, e.g. from EP 0 850 786. These state of the art T-shirts are in the Do not darken visible.
  • EP 1 031 432 discloses a personal computer Printable material known, which is a carrier layer, a phosphorescent layer and a dye receiving layer includes, wherein the phosphorescent Layer does not serve the color photograph. Because only the ink-receiving layer suitable for color absorption and the phosphorescent Layer through the ink receiving layer therethrough must remain visible, is the thickness of this layer and their degree of filling with non-transparent, porous solids limited.
  • the aim of the present invention was therefore to one with digital printing process, resp. appropriate Techniques printable resp. writable improved To provide phosphorescent material.
  • This goal was achieved through the provision a phosphorescent material containing a Carrier layer and a color receiving layer, wherein the ink receiving layer porous solid particles and a Contains binder, and which is characterized that the ink receiving layer is also a phosphorescent Contains pigment.
  • the ink receptive layer can be a homogeneous Be layer or of superimposed layers be constructed, wherein a partial layer, preferably the closer to the carrier located sublayer, the phosphorescent Contains pigment.
  • the ink receptive layer comprises porous solid particles in a binder.
  • porous particles are, for example, ceramic parts, such as zeolites, or plastic particles, whereby such particles can be obtained directly, or by subsequent reduction or agglomeration, by a special manufacturing process.
  • Prefer porous particles are porous, solid thermoplastics.
  • such particles have a specific surface of> 6 m 2 / g, in particular ⁇ 20 m 2 / g, a particle size of 0.1-40 .mu.m, in particular 5-15 .mu.m, and a melting temperature of ⁇ 200 ° C.
  • thermoplastics such as the known under the name Orgasol products, in particular Orgasol® 3501 from eg Elf Atochem, Pouteaux, France with a particle diameter of about 10 microns and a surface area of about 25 m 2 / g.
  • Ceramic particles used like Zeolite, these are preferably in combination with porous solid thermoplastics such as Orgasol® 3501 used.
  • porous Particles can either only be in a sublayer, preferably the sub-layer without phosphorescent Pigment, or be present in both partial layers.
  • the binder are porous.
  • Porosity can be the local fluid intake, be it ink or pigment melt, increase, resulting in a better penetration of the entire layer with pigment and clear outlines.
  • a method of manufacture a porous binder layer is e.g. from EP 0 850 786 known.
  • the binder may be a thermoplastic Resin, if necessary, after a single warming and activation is further networked or already complete crosslinked, thermosetting resin.
  • the choice of suitable binder depends e.g. according to the purpose of the printed resp. labeled inventive Material.
  • Preferred binders, in particular for Transfer materials include polyvinyl alcohols, polyvinyl acetates, Polyvinylpyrrolidones, crosslinked, linear polyurethanes and especially preferably polyamides for which Transfer to e.g. Cotton T-shirts specially thermoplastics with melting point ⁇ 200 ° C, in particular ⁇ 140 ° C.
  • the ink receiving layer usually has a proportion of binder of 10 to 90 wt .-%, preferably 20-70 wt .-%, more preferably about 30 wt .-%, porous particles of 5 to 85 wt .-%, preferably about 35 wt .-% and phosphorescent pigment from 5 to 60 wt .-%, preferably about 35 wt .-% to. It is applied in amounts of (in the dried state) 5 to 80 g / m 2 on the support.
  • the inventive phosphorescent Materials include transfer layers, e.g. for the Transmission of images, i. the color-receiving layer, on a substrate.
  • Such substrates are e.g. Fabric, knitted fabric, Nonwovens, especially textiles like T-shirts, but Also items such as doors, bicycles etc.
  • Transfer layers comprise the inventive phosphorescent Materials also include "fixed" materials, i. Materials in which the ink receptive layer on the Carrier layer remains.
  • Fixed materials are relatively uncritical and can use a variety of different backing materials provided that their flexibility and the Adhesion of the ink-receiving layer for the implementation of the Printing method is sufficient.
  • To increase liability may optionally be a surface treatment of the carrier or an adhesive layer between the backing and the ink receiving layer can be provided.
  • the color-receiving layer is also especially the binder no further critical, as long as there is sufficient access to the porous Allowed solid particles.
  • the binder no further critical, as long as there is sufficient access to the porous Allowed solid particles.
  • a e.g. thermally post-curing thermoplastic Use binders that melt when the further wetted with porous particles loaded with color pigments and at least partially "sealed". It lies of course, in the context of this invention, the printed resp. labeled ink receiving layer by subsequent application of a cover, e.g. a foil, against mechanical damage, e.g. at Use as signs, such as floor inscriptions, fittings or keyboards designations etc.
  • transfer materials materials advance, where at least the ink-receiving layer on a substrate, e.g. a textile, is transferred.
  • Non-phosphorescent transfer materials are known and described for example in EP 0 850 786.
  • Such layer systems are basically also for the phosphorescent materials of this invention are suitable, provided they are porous in the ink receiving layer Contain solid particles, so that this layer with Phosphorescent pigment can be provided without that problems with only partial coverage of the Phosphorescence by the applied image resp. the angry Lettering is achieved.
  • a "show through" The phosphorescence could be the clear statement of the dark visible image, in particular for important labels, e.g. emergency exits, could have undesirable consequences.
  • Such transfer materials must, in addition to the sufficient flexibility and the sufficient adhesion of the ink receiving layer to the carrier layer during printing resp. Labeling also have good transfer properties, ie, for example, good peelability of the carrier layer after heat treatment, eg ironing or hot lamination of the with the color receiving layer on a substrate, such as a textile, resting transfer material.
  • This separation of carrier and ink-receiving layer can be improved, for example, by a release layer between carrier layer and ink-receiving layer, eg a silicone layer and / or a layer of a low-melting thermoplastic polymer, wherein such a release layer of a low-melting thermoplastic polymer at the same time a protective film on a substrate form transferred color receiving layer and can stabilize it.
  • a release layer of a low melting thermoplastic polymer has a melting point which is about the melting point of the binder in the ink receiving layer.
  • the release layer is usually applied in amounts of 5 to 50 g / m 2 (based on dry matter).
  • a preferred carrier material for the transfer system is a one-side siliconized paper having a weight per unit area in the range of 50-150 g / m 2 .
  • they are transferred to a substrate Breathable layers, making these the wearer especially during exercise, such as cycling, Running, hiking, but also while dancing, do not interfere.
  • the phosphorescent ink-receptive layer Can be easily made by powdered phosphorescent pigment with the other components the ink receiving layer or a sub-layer of the ink receiving layer mixed and the resulting mixture to an optionally pretreated, resp. precoated Carrier applied by conventional methods becomes.
  • the use of phosphorescent materials The present invention is very versatile. As already mentioned, these can be used to signalize e.g. Emergency exits, fire extinguishers etc. are used, but also to designate operating systems whose safe operation is important or even in case of power failure is.
  • the dispersion for the hot-melt layer (release layer) is applied to the silicone side of a one-side siliconized release paper (120 g / m 2 ) by means of a coating process, for example Reverseroll, and then dried at a temperature of approximately 110 ° C. The dry application should be about 30 g / m 2 .
  • the dispersion for the porous hotmelt layer (ink receiving layer) is prepared.
  • the binder solution (point 1) is stirred under dispersing conditions alternately portions of the polyamide powder (point 2), the phosphorescent pigment (point 3) and the diluent (point 4) until a creamy dispersion of suitable viscosity which can be coated with coating methods, eg reverseroll arises.
  • the polyamide powder (item 2) and the phosphorescent pigment (item 3) can be mixed in advance and this mixture can be stirred in portions, alternately with the diluent (item 4).
  • the dispersion for the porous hot-melt layer (ink-receiving layer) is now applied to the hot-melt layer (release layer / 1st step) by means of coating methods, for example Reverseroll, and dried at a temperature of approximately 60-110 ° C.
  • the dry application should be about 30 g / m 2 .
  • the solids content of the binder based on the porous Hotmelt Anlagen is preferably about 30 wt .-%, the proportion of microporous particles at about 35 wt .-% and the proportion of phosphorescent pigment at about 35 wt .-%.
  • Such a layer has a good mechanical Stability and porosity and can be with digital Print and label image transfer systems well, but you can also with usual painting aids such as aqueous and solvent containing crayons, watercolors and wax crayons similar to ordinary paper to be painted.
  • the transfer to a substrate like white and Colorful cotton T-shirts come with the iron about 160 ° C to 200 ° C (heat level for cotton).
  • the hotmelt material is printed with the resp. labeled Page placed against the shirt and to the desired Position positioned.
  • the iron becomes the back of the paper thoroughly rubbed under heavy pressure, so that the color can merge with the layer and this connects to the fabric.
  • the hotter Paper back has cooled down a bit, the Abphasesivpapier deducted.
  • several Washing processes in a washing machine with common detergents be performed.
  • the phosphorescent pigment and the colors showed good washfastness.
  • the transfer can also by means of hot laminator on e.g. a larger area textile, e.g. one Banner, done.
  • Example 2 The procedure is as described in Example 1, wherein the dye-receiving layer is directly (without release layer) is applied to the carrier. There at a "fixed" material no transferability required is, the material used as a carrier needs none Separation promoting layer, e.g. one to this Purpose of using paper not to be siliconized rather - depending on the requirements - a bonding agent be used.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein phosphoreszierendes Material, das mittels Transfersystemen resp. Transferverfahren für digitale Daten, insbesondere Bilder und Texte, wie Laser-Beschriftung und insbesondere Ink-jet-Drucker, beschriftbar und bedruckbar ist. Solche Transfersysteme resp. Transferverfahren oder Transfertechnologien werden in der Folge als digitale Bildtransfersysteme resp. -verfahren resp. -technologien bezeichnet.
Es sind bereits Beschichtungen mit phosphoreszierendem Material bekannt, z.B. Beschichtungen für Textilien, Fahrräder etc. Solche Beschichtungen erhöhen die Sichtbarkeit der entsprechend beschichteten Gegenstände im Dunkeln. Sie werden üblicherweise mit Druckverfahren wie Siebdruck, etc. aufgebracht.
Die phosphoreszierenden Schichten des Stands der Technik haben allerdings diverse Nachteile. Da die phosphoreszierenden Materialien unter Lichtbestrahlung nur geringe Eigenfarbe zeigen, ist deren Kontrast auf hellem Untergrund, z.B. am Tage oder in einem gut beleuchteten Raum, sehr gering. Zudem werden solche Schichten üblicherweise im Siebdruckverfahren aufgebracht, d.h. jedes "Motiv" braucht eine entsprechende Schablone. Bei Kombination phosphoreszierender Materialien mit üblichen Farben, entfällt zwar der Nachteil des schlechten Kontrastes auf hellem Untergrund bei Lichtbestrahlung, das Aufbringen verschiedener Farben bedingt aber eine entsprechende Anzahl Druckschablonen.
Werden phosphoreszierende Schichten alleine z.B. auf ein helles T-Shirt aufgebracht, so sind sie bei Tage kaum zu sehen. Ein solches T-Shirt hat geringe Anziehungskraft für Leute, die nicht alleine ein im Dunkeln gut sichtbares Bild resp. einen sichtbaren Schriftzug auf ihrem T-Shirt haben wollen. Ferner ist aufgrund der bisherig verwendeten Auftragsverfahren eine individuelle Gestaltung nicht oder nur sehr beschränkt möglich. Individuelle Gestaltung von z.B. T-Shirts ist sehr gefragt. Materialien und Verfahren zur individuellen Gestaltung und Herstellung von T-Shirts sind bekannt, z.B. aus EP 0 850 786. Diese T-Shirts nach Stand der Technik sind aber im Dunkeln nicht sichtbar.
Auch bei Beschriftungen, die im Dunkeln Hinweise geben sollen, sind die bisherigen Beschriftungsverfahren nur beschränkt tauglich, da sich die Herstellung von Druckschablonen nur für grosse Stückzahlen lohnt, so dass individuell optimierte Beschriftung kaum möglich oder sehr teuer ist.
Aus EP 1 031 432 ist ein mittels PersonalComputer bedruckbares Material bekannt, das eine Trägerschicht, eine phosphoreszierende Schicht und eine Farbaufnahmeschicht umfasst, wobei die phosphoreszierende Schicht nicht der Farbaufnahme dient. Da nur die Farbaufnahmeschicht zur Farbaufnahme geeignet ist und die phosphoreszierende Schicht durch die Farbaufnahmeschicht hindurch sichtbar bleiben muss, ist die Dicke dieser Schicht und ihr Füllgrad mit nicht transparenten, porösen Feststoffen beschränkt.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es deshalb, ein mit digitalem Druckverfahren, resp. entsprechender Techniken bedruckbares resp. beschriftbares verbessertes phosphoreszierendes Material bereitzustellen.
Dieses Ziel wurde erreicht durch die Bereitstellung eines phosphoreszierenden Materials, das eine Trägerschicht und eine Farbaufnahmeschicht umfasst, wobei die Farbaufnahmeschicht poröse Feststoffteilchen und ein Bindemittel enthält, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Farbaufnahmeschicht zudem ein phosphoreszierendes Pigment enthält.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein erfindungsgemässes Material gute Tintenaufnahmefähigkeit aufweist und das Phosphoreszieren einer solchen Schicht durch die digital aufgebrachte Farbschicht vollkommen überdeckt werden kann, wodurch im Dunkeln ein klares Hell-Dunkel-Bild entsteht.
Die Farbaufnahmeschicht kann eine homogene Schicht sein oder aus übereinanderliegenden Schichten aufgebaut sein, wobei eine Teilschicht, vorzugsweise die näher beim Träger gelegene Teilschicht, das phosphoreszierende Pigment enthält.
Damit das digital aufgebrachte Bild, z.B. ein mittels Laser- oder Ink-jet-Bedruckung oder -Beschriftung aufgebrachtes Farbbild, klar abgebildet wird, d.h. eine gute Auflösung zeigt, ist es vorteilhaft, wenn die Farbaufnahmeschicht poröse Feststoff-Teilchen in einem Bindemittel umfasst. Solche poröse Teilchen sind z.B. Keramikteile, wie Zeolithe, oder Kunststoffteilchen, wobei solche Teilchen durch ein spezielles Herstellungsverfahren direkt, oder durch nachträgliches Verkleinern oder Agglomerieren erhalten werden können. Bevorzuge poröse Teilchen sind poröse, feste Thermoplaste. Vorzugsweise haben solche Teilchen eine spezifische Oberfläche von > 6 m2/g, insbesondere ≥ 20 m2/g, eine Teilchengrösse von 0.1-40 µm, insbesondere 5-15 µm, und eine Schmelztemperatur von < 200°C. Speziell bevorzugt sind Thermoplaste wie die unter dem Namen Orgasol bekannten Produkte, insbesondere Orgasol® 3501 von z.B. Elf Atochem, Pouteaux, Frankreich mit einem Teilchendurchmesser von ca. 10 µm und einer Oberfläche von ca. 25 m2/g.
Werden z.B. Keramikpartikel verwendet, wie Zeolith, so werden diese vorzugsweise in Kombination mit porösen festen Thermoplasten, wie Orgasol® 3501, verwendet.
Wird die Farbaufnahmeschicht aus Teilschichten aufgebaut, wobei 2 Teilschichten bevorzugt sind, so sind tiefschmelzende poröse Teilchen stark bevorzugt, da diese beim Aufschmelzen durchsichtig werden. Solche poröse Teilchen können entweder nur in einer Teilschicht, vorzugsweise der Teilschicht ohne phosphoreszierendes Pigment, oder in beiden Teilschichten vorhanden sein.
Für rasche Farbabsorption ist die Anwesenheit poröser Teilchen in der vom Träger abgewandten Schicht bevorzugt.
Als phosphoreszierendes Pigment eignen sich nicht-radioaktive, lang phosphoreszierende Pigmente, wie sie z.B. in EP 0 622 440 = US 5,424,006 beschrieben sind und z.B. von Nemoto (Europe) B.V. in Amsterdam NL unter dem Namen LumiNova® erhältlich sind. Eingesetzt werden sie üblicherweise in Mengen von 5-60 %, vorzugsweise in Mengen von ca. 35 %. Solche Pigmente phosphoreszieren im allgemeinen mindestens 3 Stunden, oft sogar gegen 8 Stunden.
Zusätzlich bevorzugt ist, wenn nicht nur die Feststoff-Teilchen in der Farbaufnahmeschicht, sondern auch das Bindemittel porös sind. Durch eine solche erhöhte Porosität lässt sich die lokale Flüssigkeitsaufnahme, sei es Tinte oder Pigmentschmelze, erhöhen, was zu einer besseren Durchdringung der gesamten Schicht mit Pigment und klaren Konturen führt. Ein Verfahren zur Herstellung einer porösen Bindemittelschicht ist z.B. aus EP 0 850 786 bekannt.
Das Bindemittel kann ein thermoplastisches Harz sein, das gegebenenfalls nach einmaliger Erwärmung und Aktivierung weiter vernetzt oder ein bereits vollständig vernetztes, duroplastisches Harz. Die Wahl des geeigneten Bindemittels richtet sich z.B. nach dem Verwendungszweck des bedruckten resp. beschrifteten erfindungsgemässen Materials.
Bevorzugte Bindemittel, insbesondere für Transfermaterialien, umfassen Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate, Polyvinylpyrrolidone, vernetzte, lineare Polyurethane und speziell bevorzugt Polyamide, für den Transfer auf z.B. Baumwoll-T-Shirts speziell Thermoplaste mit Schmelzpunkt < 200°C, insbesondere < 140°C.
Die Farbaufnahmeschicht weist üblicherweise einen Anteil an Bindemittel von 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20-70 Gew.-%, speziell bevorzugt ca. 30 Gew.-%, porösen Teilchen von 5 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise ca. 35 Gew.-% und phosphoreszierendem Pigment von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise ca. 35 Gew.-% auf. Sie wird in Mengen von (in getrocknetem Zustand) 5 bis 80 g/m2 auf den Träger aufgebracht.
Die erfindungsgemässen phosphoreszierenden Materialien umfassen Transferschichten, z.B. für die Übertragung von Bildern, d.h. der Farbaufnahmeschicht, auf ein Substrat. Solche Substrate sind z.B. Gewebe, Gewirke, Vliese, insbesondere Textilien wie T-Shirts, aber auch Gegenstände wie Türen, Fahrräder etc. Neben den Transferschichten umfassen die erfindungsgemässen phosphoreszierenden Materialien auch "fixe" Materialien, d.h. Materialien, bei denen die Farbaufnahmeschicht auf der Trägerschicht verbleibt.
Fixe Materialien sind relativ unkritisch und können eine Vielzahl von verschiedenen Trägermaterialien aufweisen, vorausgesetzt, dass ihre Flexibilität und die Haftung der Farbaufnahmeschicht für die Durchführung des Druckverfahrens ausreichend ist. Zur Erhöhung der Haftung kann gegebenenfalls eine Oberflächenbehandlung des Trägers oder eine Haftvermittlerschicht zwischen der Träger-und der Farbaufnahmeschicht vorgesehen werden.
Bei fixen Materialien ist auch die Farbaufnahmeschicht, insbesondere das Bindemittel nicht weiter kritisch, solange es ausreichend Zutritt zu den porösen Feststoff-Teilchen gestattet. Um die Farbpigmente zusätzlich zu fixieren, kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, ein z.B. thermisch nachvernetzendes thermoplastisches Bindemittel einzusetzen, das beim Aufschmelzen die porösen, mit Farbpigmenten beladenen Teilchen weiter benetzt und zumindest teilweise "versiegelt". Es liegt selbstverständlich auch im Rahmen dieser Erfindung die bedruckte resp. beschriftete Farbaufnahmeschicht durch nachträgliches Aufbringen einer Abdeckung, z.B. einer Folie, gegen mechanische Beschädigung zu sichern, z.B. bei Verwendung als Zeichen, wie Bodenbeschriftungen, Armaturen- oder Tastaturen-Bezeichnungen etc.
Andere Anwendungen setzen im Rahmen dieser Erfindung als Transfermaterialien bezeichnete Materialien voraus, bei denen mindestens die Farbaufnahmeschicht auf ein Substrat, z.B. ein Textil, übertragen wird.
Nicht phosphoreszierende Transfermaterialien sind bekannt und beispielsweise in EP 0 850 786 beschrieben. Solche Schichtsysteme sind grundsätzlich auch für die phosphoreszierenden Materialien dieser Erfindung geeignet, sofern sie in der Farbaufnahmeschicht poröse Feststoffteilchen enthalten, so dass diese Schicht mit phosphoreszierendem Pigment versehen werden kann, ohne dass Probleme mit einer nur teilweisen Abdeckung der Phosphoreszenz durch das aufgebrachte Bild resp. den aufgebrachten Schriftzug erzielt wird. Ein "Durchscheinen" der Phosphoreszenz könnte die klare Aussage des im Dunkeln sichtbaren Bildes beeinträchtigen, was insbesondere bei wichtigen Beschriftungen, wie z.B. von Notausgängen, unerwünschte Folgen haben könnte.
Solche Transfermaterialien müssen neben der ausreichenden Flexibilität und der ausreichenden Haftung der Farbaufnahmeschicht an der Trägerschicht während des Bedruckens resp. Beschriftens auch gute Transfereigenschaften aufweisen, d.h. z.B. gute Abziehbarkeit der Trägerschicht nach Wärmebehandlung, z.B. Aufbügeln oder Heisslaminieren des mit der Farbaufnahmeschicht auf einem Substrat, z.B. einem Textil, aufliegenden Transfermaterials. Dieses Trennen von Träger und Farbaufnahmeschicht kann z.B. durch eine Freisetzungsschicht zwischen Trägerschicht und Farbaufnahmeschicht, z.B. eine Silikonschicht und/oder eine Schicht aus einem tiefschmelzenden thermoplastischen Polymer, verbessert werden, wobei eine solche Freisetzungsschicht aus einem tiefschmelzenden thermoplastischen Polymer zugleich einen Schutzfilm über der auf ein Substrat übertragenen Farbaufnahmeschicht ausbilden und diese stabilisieren kann. Eine Freisetzungsschicht aus einem tiefschmelzenden thermoplastischen Polymer weist einen Schmelzpunkt auf, der etwa dem Schmelzpunkt des Bindemittels in der Farbaufnahmeschicht entspricht. Die Freisetzungsschicht wird üblicherweise in Mengen von 5 bis 50 g/m2 (bezogen auf Trockensubstanz) aufgebracht.
Ein für das Transfersystem bevorzugtes Trägermaterial ist ein einseitig silikonisiertes Papier mit einem Flächengewicht im Bereich von 50-150 g/m2.
Vorzugsweise sind die auf ein Substrat übertragenen Schichten atmungsaktiv, so dass diese den Träger insbesondere bei sportlicher Betätigung, wie Radfahren, Laufen, Wandern, aber auch beim Tanzen, nicht beeinträchtigen.
Die phosphoreszierende Farbaufnahmeschicht kann einfach hergestellt werden, indem pulverisiertes phosphoreszierendes Pigment mit den anderen Komponenten der Farbaufnahmeschicht oder einer Teilschicht der Farbaufnahmeschicht vermischt und die resultierende Mischung auf einen gegebenenfalls vorbehandelten, resp. vorbeschichteten Träger nach gängigem Verfahren aufgebracht wird.
Die Verwendung der phosphoreszierenden Materialien der vorliegenden Erfindung ist sehr vielseitig. Wie bereits erwähnt können diese zur Signalisation von z.B. Notausgängen, Feuerlöschern etc. verwendet werden, aber auch zur Bezeichnung von Bedienungsanlagen, deren sichere Bedienung auch oder gerade bei Stromausfall wichtig ist.
Eine andere Verwendungsmöglichkeit ist beim Bedrucken von Textilien gegeben, insbesondere bei deren individueller Gestaltung, wo durch das Aufbringen phosphoreszierender "Weissbereiche" neben dem auch bei bisher angewendeten Materialien erhaltenen ästhetischen Effekt in heller Umgebung zudem ein ästhetischer Effekt im Dunkeln oder z.B. in einer Diskothek erzielt wird. Gleichzeitig wird der Träger durch die Phosphoreszenz bei schlechtem Licht besser sichtbar gemacht, was zu dessen Sicherheit, z.B. als Fussgänger auf schlecht beleuchteten Strassen oder Wegen, beiträgt.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel: Verwendete Substanzen:
  • 1. Herstellung eines Bindemittellösung für eine poröse Hotmeltschicht: Ein Polyamid, z.B. Elvamid, wird in einem Gemisch von Wasser und Ethanol oder Wasser und Methanol gelöst. Für das spätere Eindispergieren der mikroporösen Partikel und des phosphoreszierenden Pigments und Stabilisierung der stehenden Dispersion kann zusätzlich ein für organische Füllstoffe typisches Dispergierhilfsmittel eingerührt werden. Die Konzentration des Polyamids in der Lösung sollte etwa 10 bis 90 Gew.-% betragen und das Mischungsverhältnis Wasser/Alkohol wird derart eingestellt, dass sich beim Aufstreichen der viskosen Bindemittellösung auf einen Träger und anschliessendem Trocknen bei ungefähr 60-80°C porige Schichten bilden.
  • 2. Mikroporöse Partikel: Polyamidpulver, beispielsweise Orgasol® 3501 (Korngrösse ungefähr 10 Mikron, spezifische Oberfläche ungefähr 25 m2/g).
  • 3. Phosphoreszierendes Pigment: Nicht-radioaktives, phosphoreszierendes Pigment in Pulverform, beispielsweise Luminova® G 300.
  • 4. Verdünnungsmittel: Wasser/Alkohol im gleichen Mischungsverhältnis wie oben.
  • 5. Wässrige Dispersion für das Aufbringen der Hotmeltschicht (Grundierung): Eine Dispersion auf der Basis eines siegelfähigen Ethylen-acrylsäure-Copolymers, beispielsweise ein Enorex-Typ mit einem Festkörpergehalt von ungefähr 40 %.
    • Beispiel 1: Herstellung einer Transferfolie:
    In einem ersten Schritt wird mittels eines Beschichtungsverfahrens, z.B. Reverseroll, die Dispersion für die Hotmeltschicht (Freisetzungsschicht) auf die Silikonseite eines einseitig silikonisierten Abhäsivpapiers (120 g/m2) aufgebracht und anschliessend bei einer Temperatur von ungefähr 110°C getrocknet. Der Trockenauftrag sollte ungefähr 30 g/m2 betragen. In einem zweiten Schritt wird die Dispersion für die poröse Hotmeltschicht (Farbaufnahmeschicht) zubereitet. Mittels Rührwerk werden der Bindemittellösung (Punkt 1) unter Dispergierbedingungen abwechslungsweise Portionen des Polyamidpulvers (Punkt 2), des phosphoreszierenden Pigments (Punkt 3) und des Verdünnungsmittels (Punkt 4) eingerührt, bis eine mit Beschichtungsverfahren, z.B. Reverseroll, beschichtbare, sämige Dispersion geeigneter Viskosität entsteht. Alternativ können das Polyamidpulver (Punkt 2) und das phosphoreszierende Pigment (Punkt 3) vorab gemischt und diese Mischung portionenweise, abwechselnd mit dem Verdünnungsmittels (Punkt 4), eingerührt werden. Auf die Hotmeltschicht (Freisetzungsschicht/1. Schritt) wird nun mittels Beschichtungsverfahren, z.B. Reverseroll die Dispersion für die poröse Hotmeltschicht (Farbaufnahmeschicht) aufgetragen und bei einer Temperatur von ungefähr 60-110°C getrocknet. Der Trockenauftrag sollte etwa 30 g/m2 betragen. Der Festkörperanteil des Bindemittels bezogen auf die poröse Hotmeltschicht liegt vorzugsweise bei etwa 30 Gew.-%, der Anteil an mikroporösen Partikeln bei ca. 35 Gew.-% und der Anteil an phosphoreszierendem Pigment bei ca. 35 Gew.-%.
    Eine solche Schicht weist eine gute mechanische Stabilität und Porosität auf und lässt sich mit digitalen Bildtransfersystemen gut bedrucken und beschriften, sie kann aber auch mit üblichen Malhilfsmitteln wie wässrigen und lösungsmittelhaltigen Malstiften, Wasserfarben und Wachsmalkreiden ähnlich wie gewöhnliches Papier bemalt werden.
    Der Übertrag auf ein Substrat wie weisse und bunte Baumwoll-T-Shirts erfolgt mit dem Bügeleisen bei etwa 160°C bis 200°C (Wärmestufe für Baumwolle). Das Hotmeltmaterial wird mit der bedruckten resp. beschrifteten Seite gegen das T-Shirt gelegt und an die gewünschte Stelle positioniert. Mit dem Bügeleisen wird der Papierrücken unter kräftigem Druck gründlich überstrichen, damit die Farbe mit der Schicht verschmelzen kann und diese sich mit dem Stoff verbindet. Wenn sich der heissgewordene Papierrücken wieder etwas abgekühlt hat, wird das Abhäsivpapier abgezogen. Anschliessend können mehrere Waschprozesse in einer Waschmaschine mit gängigen Waschmitteln durchgeführt werden. Das phosphoreszierende Pigment und die Farben zeigten gute Waschechtheit.
    Analog kann der Übertrag auch mittels Heisslaminator auf z.B. ein grösserflächiges Textil, z.B. ein Banner, erfolgen.
    Beispiel 2: Herstellung eines "fixen" Materials:
    Es wird wie in Beispiel 1 beschrieben vorgegangen, wobei die Farbaufnahmeschicht direkt (ohne Freisetzungsschicht) auf den Träger aufgebracht wird. Da bei einem "fixen" Material keine Übertragbarkeit gefordert ist, braucht das als Träger verwendete Material keine die Trennung fördernde Schicht aufzuweisen, z.B. ein zu diesem Zweck verwendetes Papier nicht silikonisiert zu sein, vielmehr kann - je nach Anforderung - ein Haftvermittler eingesetzt werden.

    Claims (14)

    1. Mittels Drucktechniken für digitale Daten resp. Beschrifttechniken für digitale Daten, insbesondere Daten von Bildern und Texten, bedruckbares und beschriftbares Material mit einer Trägerschicht und einer Farbaufnahmeschicht, die poröse Feststoffteilchen und ein Bindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbaufnahmeschicht zudem ein phosphoreszierendes Pigment enthält.
    2. Material gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen Teilchen eine Teilchengrösse von 5-40 µm, insbesondere 5-15 µm, und eine Oberfläche von ≥ 20 m2/g aufweisen.
    3. Material gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbaufnahmeschicht aus einer einheitlichen Schicht bestehen.
    4. Material gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbaufnahmeschicht aus mindestens zwei und bevorzugt zwei Teilschichten besteht.
    5. Material gemäss einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen Teilchen aus thermoplastischem Material sind.
    6. Material gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen Teilchen aus Polyamid sind, einen mittleren Durchmesser von ca. 10 µm und eine Oberfläche von 25 m2/g aufweisen.
    7. Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein thermoplastisches Bindemittel ist.
    8. Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel porös ist.
    9. Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das phosphoreszierende Pigment ein nicht-radioaktives Pigment mit mindestens 3 Stunden Phosphoreszenz ist.
    10. Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es zwischen der Trägerschicht und der Farbaufnahmeschicht eine Freisetzungsschicht aufweist, die bei einer Temperatur schmilzt, die maximal der Erweichungstemperatur des Bindemittels in der Farbaufnahmeschicht entspricht.
    11. Verfahren zur Herstellung eines Materials gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das phosphoreszierende Pigment mit den anderen Bestandteilen der Farbaufnahmeschicht oder einer Teilschicht davon gemischt und auf die gegebenenfalls mit einer Freisetzungsschicht versehene Trägerschicht aufgebracht wird.
    12. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Markierung.
    13. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Bedrucken von Substraten.
    14. Verwendung gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Gewebe, Gewirke oder Vlies ist, insbesondere ein Textil.
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