EP1970215A2 - Heat transfer film for decorating substrate surfaces and method for its production - Google Patents

Heat transfer film for decorating substrate surfaces and method for its production Download PDF

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EP1970215A2
EP1970215A2 EP08150432A EP08150432A EP1970215A2 EP 1970215 A2 EP1970215 A2 EP 1970215A2 EP 08150432 A EP08150432 A EP 08150432A EP 08150432 A EP08150432 A EP 08150432A EP 1970215 A2 EP1970215 A2 EP 1970215A2
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EP
European Patent Office
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water
layer
acrylate
vinyl acetate
binder
Prior art date
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Withdrawn
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EP08150432A
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German (de)
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EP1970215A3 (en
Inventor
Gerhard Dr. Görmar
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Decor Druck Leipzig GmbH
Original Assignee
Decor Druck Leipzig GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Decor Druck Leipzig GmbH filed Critical Decor Druck Leipzig GmbH
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Publication of EP1970215A3 publication Critical patent/EP1970215A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B44C1/172—Decalcomanias provided with a layer being specially adapted to facilitate their release from a temporary carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/12—Transfer pictures or the like, e.g. decalcomanias
    • 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
    • B44C1/1729—Hot stamping techniques

Definitions

  • the invention relates to a hot transfer film for decorating substrate surfaces, which comprises a carrier film and a decorative layer arrangement releasably connected thereto, and a method for the production thereof.
  • Such decorative films are widely used for decorative surface coating.
  • the free, provided with an adhesive layer surface of the decorative layer assembly is connected under the influence of heat and pressure with the substrate surface to be decorated, and then the carrier film, which is connected via a release or release layer to the decorative layer arrangement deducted.
  • the carrier film which consists of a polymer film carrier material with a release or release material, for example wax, coated.
  • the decorative layer arrangement adjoining the separating layer comprises a transparent protective lacquer layer, a non-continuous decorative lacquer layer, for example in the form of a grain, printed on the protective lacquer layer, a continuous lacquer layer and an adhesive layer consisting of a heat-activatable adhesive.
  • the known hot transfer films which are characterized by the use of solvents and solvent inks by a slight drying, are disadvantageous in that the coating formed on a substrate in a plurality of separate functional layers are made of a variety of thermoplastic resins and using appropriate solvents. Since each layer is structured differently, the layers are not miscible with each other. For each layer a special color is required, matched to the particular binder and thus to different solvent combinations. The manufacturing process for the paint is therefore correspondingly complex and not very flexible.
  • the invention has for its object to develop a functioning on flat and profiled substrates hot transfer film, which nevertheless meets the requirements placed on such a film in terms of processing and use properties requirements with a reduced number of layers and with reduced Manufacturing and equipment costs can be produced, and to provide a method for their preparation.
  • the basic idea of the invention consists in the formation of the decor layer arrangement of the hot transfer film based on a water-based binder in the form of acrylate or vinyl acetate dispersions consisting of a basecoat film, a decorative layer and a transfer layer into which the same waterborne colorant body in one or more layers is incorporated in the form of binder-free pigment concentrates.
  • the hot transfer film formed in this way does not require a separating layer between the basecoat film and the carrier film, since even the acrylate-based basecoat film ensures detachment of the carrier film after bonding of the hot transfer film to the substrate.
  • the acrylate or vinyl acetate binder acts in the transfer layer after heating on the substrate to be coated as a thermoplastic adhesive, so that can be dispensed with the formation of an adhesive layer.
  • the hot transfer film can thus consist of only two or three layers connected to the carrier film, namely a basecoat film and a transfer layer and optionally the decorative paint layer formed between them.
  • the so-formed hot transfer film is characterized by low manufacturing and material costs.
  • the production of the hot transfer film takes place - in a simple manner - on conventional printing machines.
  • the application of the layers on the carrier film by means of engraved printing rollers, with doctor blades or by pouring.
  • the colorless component corresponding to each layer to be applied comprises a dispersion of the acrylate or vinyl acetate binder and water and an additive of additives acting as defoamer and leveling agent.
  • an anti-scratching agent may be provided as a mechanical surface protection.
  • the dispersions contain a colorant provided for the decorative layer and the transfer layer and optionally also for the basecoat layer, ie one and the same water-based pigment paste or pigment concentrate in the desired amount and color as a decoration or to cover the substrate to be coated. Since all acrylate or vinyl acetate dispersions are water-based, their mixing with the likewise water-based pigment concentrates is readily possible. The provision of the application means required for the individual layers, since only a single diluent, namely water, and consequently a multivalent water-based pigment paste is used, very simple. For the preparation of the pigment pastes or concentrates, all known organic and inorganic pigments can be used.
  • the solids content of the acrylate or vinyl acetate binder in the dispersion is between 35 and 65%, while the proportion of additives for stabilizing the dispersion, for defoaming and as Lackverlaufsstoff can be 0.1% and 10%.
  • the manufacturing process is compared to the known methods simple and inexpensive, as for the coating conventional printing presses can be used and can be dispensed with exhaust systems for flammable and toxic gases.
  • the low number of layers, in particular the elimination of the release or release layer, and the use of one and the same water-based binder and water-based ink carrier also have a cost-effective effect on the production process and the subsequently produced hot transfer film.
  • Acrylate homopolymers or copolymers for example styrene-acrylate copolymers, methacrylate acrylate copolymers, butyl acrylate-methyl methacrylate copolymers, methyl acrylate homopolymers are used as the acrylate binder.
  • the vinyl acetate binder e.g. Ethylene-vinyl acetate copolymers or copolymers used between vinyl acetate and other conventional comonomers.
  • the polymeric acrylate dispersions and vinyl acetate dispersions may have partially cross-linkable end groups in the basecoat and may be treated with specific curing agents, such as e.g. be crosslinked on the basis of water-dispersible isocyanates, aziridines and epoxides.
  • aqueous wax dispersions or special organic low molecular weight, oligomeric and polymeric organic-substituted or inorganic silicon compounds are used.
  • the basecoat film can also already be dyed with a binder-free colorant, a pigment paste or pigment concentrate.
  • a defined structure can be printed directly on the carrier film, which contains a water-displacing hydrophobic pigment-like compound, for example calcium stearate, and thereby a displacement the aqueous acrylate binder and thus causes the formation of a so-called pore structure.
  • a water-displacing hydrophobic pigment-like compound for example calcium stearate
  • the decorative layer (or color layer) printed thereon after application of the basecoat layer comprises a waterborne acrylate and / or vinyl acetate homo- or copolymer binder as colorless component or blend colored with a binderless color carrier, pigment paste or pigment concentrate.
  • the transfer layer is also made of water-based acrylate and / or vinyl acetate binder, which can be mixed with the water-based pigment pastes or pigment concentrates used in the other two layers, preferably an organic pigment-based capping ink, e.g. Titanium oxide and / or iron oxide, may be colored.
  • an organic pigment-based capping ink e.g. Titanium oxide and / or iron oxide
  • the polymer particles of the water-based binder melt and form a closed paint film, in intimate adhesive connection with the Substrate surface is. A separate adhesive layer is therefore not required.
  • the drying of the water-based mixtures or layers applied to the carrier film takes place by convection drying with circulating air and heat.
  • the hot transfer foil 1 comprises a carrier foil 2 on which a base lacquer layer 3, a decorative layer 4 and a transfer layer 5 are located in the stated order.
  • the basecoat layer 3 is used in an amount of 2 to 10 g / m 2 dry weight
  • the decorative layer 4 is applied in an amount of 0.05 to 2 g / m 2 dry weight
  • the transfer layer 5 is applied in an amount of 15 to 40 g / m 2 dry weight
  • the base sheet 2 is made of a resin having a high heat resistance of about 140 to 150 ° C, and is a polyester film in the present embodiment.
  • the carrier film 2 may also consist of PET, polyamide or similar heat-resistant plastics.
  • the basecoat film 3 contains an acrylate binder, which is applied as a dispersion having a water content of 35 to 65% and with the addition of a defoamer and an anti-scratching agent and a leveling agent to achieve a smooth surface on the carrier film 2.
  • the basecoat layer 3 of water-based acrylate binder applied directly to the carrier film 2 simultaneously acts as a release layer, which later makes it possible to easily remove the carrier film.
  • the subsequent decorative layer 4 comprises, like the basecoat film 3, a binder of an acrylate or vinyl acetate dispersion applied as a dispersion with a water content of likewise 35 to 65%, the dispersions still being a water-based, ie binder-free Color carrier, namely pigment pastes or pigment concentrates, as well as additives in the form of a defoamer, a leveling agent and a dispersing aid.
  • a waste that is a serving for whitening colorless paint in the form of a dispersion in water - with the addition of leveling and dispersing agent and defoamers - present acrylate binder applied.
  • the transfer layer 5 (or primer layer) consisting of a thermoplastic acrylate binder water dispersion and a vinyl acetate binder water dispersion with defoaming and dispersing additives is applied.
  • the transfer layer 5 further contains a water-based color carrier with high hiding power in the form of a binder-free pigment paste, e.g. of titanium oxide and / or iron oxide or other opaque organic or inorganic pigments.
  • the thermoplastic binder here has at the same time an adhesive function in that it softens well above room temperature, so that after application to a substrate to be coated under pressure and heat, a firm connection between the transfer layer 5 and the substrate is created, without training additional adhesive layer.
  • aqueous acrylate dispersions with the respective blended water-based pigment pastes or pigment concentrates and additives for the basecoat film 3, the decorative layer 4 and the transfer layer 5 in the present embodiment is carried out continuously in a roller application process with engraved printing rollers with intermediate drying of the individual layers easily done with conventional printing machines.
  • Each layer essentially comprises water-based acrylate or
  • Vinyl acetate binder and is in each case miscible with the same, that is binder-free and water-based pigment concentrate and dyeable. Since water-based dispersions are applied in all cases, neither toxic nor flammable solvents can be released, so elaborate exhaust systems are not required. The manufacturing and equipment costs and the cost of the coating materials used is thus low, especially since the usual separation or release layer is not necessary and also the adhesive layer can be omitted.

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Abstract

A base lacquer coating (3) combines with a carrier foil (2) and functions at the same time as a separating layer. A decorative layer (4) and a transfer layer (5) with a simultaneous adhesive function both consist of a water-based fixing agent applied as a polymer dispersion and one or more pigment concentrates mixed into a dispersion according to choice. An independent claim is also included for a method for producing a heat-transfer foil.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißtransferfolie zur Dekoration von Substratoberflächen, die eine Trägerfolie und eine mit dieser lösbar verbundene Dekorschichtanordnung umfasst, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to a hot transfer film for decorating substrate surfaces, which comprises a carrier film and a decorative layer arrangement releasably connected thereto, and a method for the production thereof.

Derartige Dekorfolien werden in großem Umfang zur dekorativen Oberflächenbeschichtung eingesetzt. Dabei wird die freie, mit einer Klebeschicht versehene Oberfläche der Dekorschichtanordnung unter dem Einfluss von Wärme und Druck mit der zu dekorierenden Substratoberfläche verbunden und anschließend die Trägerfolie, die über eine Trenn- oder Ablöseschicht an die Dekorschichtanordnung angeschlossen ist, abgezogen. Bei einer beispielsweise aus der DE 44 46 255 A1 bekannten Heißtransferfolie ist das aus einer Polymerfolie bestehende Trägermaterial mit einem Trenn- oder Ablösematerial, beispielsweise Wachs, beschichtet. Die an die Trennschicht anschließende Dekorschichtanordnung umfasst eine transparente Schutzlackschicht, eine - beispielsweise in Form einer Maserung - auf die Schutzlackschicht aufgedruckte, nicht durchgehende Dekorlackschicht, eine durchgehende Farblackschicht und eine aus einem wärmeaktivierbaren Kleber bestehende Klebeschicht.Such decorative films are widely used for decorative surface coating. In this case, the free, provided with an adhesive layer surface of the decorative layer assembly is connected under the influence of heat and pressure with the substrate surface to be decorated, and then the carrier film, which is connected via a release or release layer to the decorative layer arrangement deducted. For example, from the DE 44 46 255 A1 known hot transfer film which consists of a polymer film carrier material with a release or release material, for example wax, coated. The decorative layer arrangement adjoining the separating layer comprises a transparent protective lacquer layer, a non-continuous decorative lacquer layer, for example in the form of a grain, printed on the protective lacquer layer, a continuous lacquer layer and an adhesive layer consisting of a heat-activatable adhesive.

Die bekannten Heißtransferfolien, die sich aufgrund der Verwendung von Lösemitteln und Lösemittelfarben durch ein leichtes Trocknen auszeichnen, sind insofern nachteilig, als die auf einem Trägermaterial in mehreren getrennten funktionalen Schichten ausgebildete Beschichtung aus unterschiedlichsten thermoplastischen Harzen und unter Verwendung von entsprechenden Lösemitteln hergestellt werden. Da jede Schicht anders aufgebaut ist, sind die Schichten nicht untereinander mischbar. Für jede Schicht ist eine spezielle, auf das jeweilige Bindemittel und damit auf verschiedene Lösemittelkombinationen abgestimmte Farbe erforderlich. Das Fertigungsverfahren für die Farbe ist somit entsprechend aufwändig und wenig flexibel. Bei der Herstellung der Heißtransferfolie können in den Produktionsräumen aufgrund der eingesetzten Lösemittel wie Toluol, Benzol, Ketone, Alkohole oder andere aromatische Kohlenwasserstoffe toxische Gemische entstehen oder in bestimmten Konzentrationsbereichen können sich auch explosive Gemische bilden, da die meisten eingesetzten Lösemittel brennbar sind. Zur Vermeidung der Explosionsgefahr und der toxischen Belastung ist daher im Bereich der Produktionsanlage und -räume ein erheblicher, mit hohen Kosten verbundener apparativer Aufwand in Form von Abluftanlagen erforderlich. Selbst die in der DE 44 46 255 A1 beschriebene Ausbildung der Trennschicht aus einer Polyvinylalkohollösung in einen Wasser-Ethanolgemisch ist nachteilig, da in der Verarbeitungsmaschine sich das Wasser mit den hydrophoben Lösemitteln aus den anderen Schichten vermischen kann, so dass bei einer Nachverbrennung der Abgase zusätzliche Energieaufwendungen erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Heißtransferfolien besteht zudem insofern, als die Vielzahl von auf die Trägerfolie aufgebrachten Schichten auch mit einem hohen Herstellungs- und Anlagenaufwand verbunden ist.The known hot transfer films, which are characterized by the use of solvents and solvent inks by a slight drying, are disadvantageous in that the coating formed on a substrate in a plurality of separate functional layers are made of a variety of thermoplastic resins and using appropriate solvents. Since each layer is structured differently, the layers are not miscible with each other. For each layer a special color is required, matched to the particular binder and thus to different solvent combinations. The manufacturing process for the paint is therefore correspondingly complex and not very flexible. In the production of the hot transfer film, toxic mixtures may be produced in the production areas because of the solvents used, such as toluene, benzene, ketones, alcohols or other aromatic hydrocarbons, or explosive mixtures may form in certain concentration ranges since most of the solvents used are combustible. In order to avoid the danger of explosion and the toxic load, therefore, a considerable amount of equipment in the form of exhaust air systems is required in the area of the production plant and rooms. Even those in the DE 44 46 255 A1 described embodiment of the separation layer of a polyvinyl alcohol solution in a water-ethanol mixture is disadvantageous, since in the processing machine, the water with the hydrophobic solvents from the other layers can mix, so that in an afterburning of the exhaust gases additional energy costs are required. Another disadvantage of the known hot transfer films also exists inasmuch as the large number of layers applied to the carrier film is also associated with a high manufacturing and equipment outlay.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auf flachen und profilierten Untergründen funktionsfähige Heißtransferfolie zu entwickeln, die bei verminderter Anzahl von Schichten dennoch den an eine derartige Folie hinsichtlich der Verarbeitungs- und Benutzungseigenschaften gestellten Anforderungen gerecht wird und mit vermindertem Herstellungs- und Anlagenaufwand hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.The invention has for its object to develop a functioning on flat and profiled substrates hot transfer film, which nevertheless meets the requirements placed on such a film in terms of processing and use properties requirements with a reduced number of layers and with reduced Manufacturing and equipment costs can be produced, and to provide a method for their preparation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Heißtransferfolie sowie einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention the object is achieved with a trained according to the features of claim 1 hot transfer film and a method according to the features of claim 5. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der Ausbildung der aus einer Basislackschicht, einer Dekorschicht und einer Übertragungsschicht bestehenden Dekorschichtanordnung der Heißtransferfolie auf der Grundlage eines wasserbasierenden Bindemittels in Form von Akrylat- bzw. Vinylacetat-Dispersionen, in das in einer oder mehreren Schichten der gleiche wasserbasierende Farbkörper in Form von bindemittelfreien Pigmentkonzentraten eingebunden ist. Die so ausgebildete Heißtransferfolie benötigt keine Trennschicht zwischen der Basislackschicht und der Trägerfolie, da bereits die auf Akrylatbasis ausgebildete Basislackschicht das Ablösen der Trägerfolie nach dem Verbinden der Heißtransferfolie mit dem Substrat gewährleistet. Darüber hinaus wirkt das Akrylat- bzw. Vinylacetat-Bindemittel in der Übertragungsschicht nach dem Erwärmen auf dem zu beschichtenden Substrat als thermoplastischer Kleber, so dass auch auf die Ausbildung einer Klebeschicht verzichtet werden kann. Die Heißtransferfolie kann somit aus lediglich zwei oder drei mit der Trägerfolie verbundenen Schichten, nämlich einer Basislackschicht und einer Übertragungsschicht sowie gegebenenfalls der zwischen diesen ausgebildeten Dekorlackschicht bestehen. Die so ausgebildete Heißtransferfolie zeichnet sich durch geringe Herstellungs- und Materialkosten aus.The basic idea of the invention consists in the formation of the decor layer arrangement of the hot transfer film based on a water-based binder in the form of acrylate or vinyl acetate dispersions consisting of a basecoat film, a decorative layer and a transfer layer into which the same waterborne colorant body in one or more layers is incorporated in the form of binder-free pigment concentrates. The hot transfer film formed in this way does not require a separating layer between the basecoat film and the carrier film, since even the acrylate-based basecoat film ensures detachment of the carrier film after bonding of the hot transfer film to the substrate. In addition, the acrylate or vinyl acetate binder acts in the transfer layer after heating on the substrate to be coated as a thermoplastic adhesive, so that can be dispensed with the formation of an adhesive layer. The hot transfer film can thus consist of only two or three layers connected to the carrier film, namely a basecoat film and a transfer layer and optionally the decorative paint layer formed between them. The so-formed hot transfer film is characterized by low manufacturing and material costs.

Die Herstellung der Heißtransferfolie erfolgt - in einfacher Weise - auf üblichen Druckmaschinen. Das Aufbringen der Schichten auf die Trägerfolie erfolgt mit Hilfe von gravierten Druckwalzen, mit Rakeln oder durch Gießen. Die jeder aufzutragenden Schicht entsprechende farblose Komponente umfasst eine Dispersion aus dem Akrylat- bzw. Vinylacetat-Bindemittel und Wasser und einen Zusatz von als Entschäumer und Verlaufsmittel wirkenden Additiven. In der Dispersion für die Basislackschicht kann noch ein Antikratzmittel als mechanischer Oberflächenschutz vorgesehen sein. Außerdem enthalten die Dispersionen einen für die Dekorschicht und die Übertragungsschicht und gegebenenfalls auch für die Basislackschicht vorgesehenen Farbkörper, das heißt ein und dieselbe wasserbasierende Pigmentpaste bzw. Pigmentkonzentrat in der gewünschten Menge und Farbe als Dekor oder auch zur Abdeckung des zu beschichtenden Substrats. Da alle Akrylat- bzw. Vinylacetat-Dispersionen auf Wasserbasis ausgebildet sind, ist deren Vermischung mit den ebenfalls auf Wasserbasis ausgeführten Pigmentkonzentraten ohne weiteres möglich. Die Bereitstellung der für die einzelnen Schichten erforderlichen Auftragsmittel ist, da nur ein einziges Verdünnungsmittel, nämlich Wasser, und demzufolge eine multivalent einsetzbare wasserbasierende Pigmentpaste verwendet wird, denkbar einfach. Für die Herstellung der Pigmentpasten oder -konzentrate können alle bekannten organischen und anorganischen Pigmente verwendet werden.The production of the hot transfer film takes place - in a simple manner - on conventional printing machines. The application of the layers on the carrier film by means of engraved printing rollers, with doctor blades or by pouring. The colorless component corresponding to each layer to be applied comprises a dispersion of the acrylate or vinyl acetate binder and water and an additive of additives acting as defoamer and leveling agent. In the dispersion for the basecoat layer, an anti-scratching agent may be provided as a mechanical surface protection. In addition, the dispersions contain a colorant provided for the decorative layer and the transfer layer and optionally also for the basecoat layer, ie one and the same water-based pigment paste or pigment concentrate in the desired amount and color as a decoration or to cover the substrate to be coated. Since all acrylate or vinyl acetate dispersions are water-based, their mixing with the likewise water-based pigment concentrates is readily possible. The provision of the application means required for the individual layers, since only a single diluent, namely water, and consequently a multivalent water-based pigment paste is used, very simple. For the preparation of the pigment pastes or concentrates, all known organic and inorganic pigments can be used.

Der Festkörperanteil des Akrylat- bzw. Vinylacetat-Bindemittels in der Dispersion liegt zwischen 35 und 65%, während der Anteil Additive zur Stabilisation der Dispergierung, zur Entschäumung und als Lackverlaufsmittel 0,1% und 10% betragen kann.The solids content of the acrylate or vinyl acetate binder in the dispersion is between 35 and 65%, while the proportion of additives for stabilizing the dispersion, for defoaming and as Lackverlaufsmittel can be 0.1% and 10%.

Das Herstellungsverfahren ist gegenüber den bekannten Verfahren einfach und kostengünstig, da zur Beschichtung übliche Druckmaschinen eingesetzt werden können und auf Absauganlagen für brennbare und toxische Gase verzichtet werden kann. Auch die geringe Anzahl von Schichten, insbesondere der Wegfall der Trenn- oder Ablöseschicht, und die Verwendung ein und desselben wasserbasierenden Bindemittels und wasserbasierenden Farbträgers wirken sich kostengünstig auf das Herstellungsverfahren und die danach gefertigte Heißtransferfolie aus.The manufacturing process is compared to the known methods simple and inexpensive, as for the coating conventional printing presses can be used and can be dispensed with exhaust systems for flammable and toxic gases. The low number of layers, in particular the elimination of the release or release layer, and the use of one and the same water-based binder and water-based ink carrier also have a cost-effective effect on the production process and the subsequently produced hot transfer film.

Als Akrylat-Bindemittel werden Akrylat-Homo- oder Copolymere, zum Beispiel Styrol-Akrylat-Copolymere, Methakrylat-Akrylat-Copolymere, Butylakrylat-Methylmethakrylat-Copolymere, Methylakrylat-Homopolymere verwendet. Als Vinylacetat-Bindemittel werden z.B. Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Copolymere zwischen Vinylacetat und anderen gebräuchlichen Comonomeren verwendet. Die polymeren Akrylat-Dispersionen und Vinylacetat-Dispersionen können im Basislack teilweise vernetzbare Endgruppen besitzen und mit speziellen Härtern wie z.B. auf der Basis in Wasser dispergierbarer Isocyanate, Aziridine und Epoxide vernetzt werden.Acrylate homopolymers or copolymers, for example styrene-acrylate copolymers, methacrylate acrylate copolymers, butyl acrylate-methyl methacrylate copolymers, methyl acrylate homopolymers are used as the acrylate binder. As the vinyl acetate binder, e.g. Ethylene-vinyl acetate copolymers or copolymers used between vinyl acetate and other conventional comonomers. The polymeric acrylate dispersions and vinyl acetate dispersions may have partially cross-linkable end groups in the basecoat and may be treated with specific curing agents, such as e.g. be crosslinked on the basis of water-dispersible isocyanates, aziridines and epoxides.

Zur Verbesserung der Oberflächenkratzfestigkeit der Basislackschicht werden wässrige Wachsdispersionen oder spezielle organische niedermolekulare, oligomere und polymere organisch-substituierte oder anorganische Siliziumverbindungen eingesetzt.To improve the surface scratch resistance of the basecoat film, aqueous wax dispersions or special organic low molecular weight, oligomeric and polymeric organic-substituted or inorganic silicon compounds are used.

Auch die Basislackschicht kann bereits mit einem bindemittelfreien Farbkörper, einer Pigmentpaste oder Pigmentkonzentrat, angefärbt sein.The basecoat film can also already be dyed with a binder-free colorant, a pigment paste or pigment concentrate.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann direkt auf die Trägerfolie eine definierte Struktur gedruckt werden, die eine wasserverdrängende hydrophobe pigmentartige Verbindung, z.B. Kalziumstearat, enthält und dadurch eine Verdrängung des wässrigen Akrylat-Bindemittels und somit die Ausbildung einer sogenannten Porenstruktur bewirkt.In a further embodiment of the invention, a defined structure can be printed directly on the carrier film, which contains a water-displacing hydrophobic pigment-like compound, for example calcium stearate, and thereby a displacement the aqueous acrylate binder and thus causes the formation of a so-called pore structure.

Die nach dem Auftragen der Basislackschicht auf diese gedruckte Dekorschicht (oder Farbschicht) umfasst ein wasserbasierendes Akrylat- und/oder Vinylacetat-Homo- oder Copolymer-Bindemittel als Farbloskomponente oder Verschnitt, das mit einem bindemittelfreien Farbträger, einer Pigmentpaste oder einem Pigmentkonzentrat eingefärbt ist.The decorative layer (or color layer) printed thereon after application of the basecoat layer comprises a waterborne acrylate and / or vinyl acetate homo- or copolymer binder as colorless component or blend colored with a binderless color carrier, pigment paste or pigment concentrate.

Die Übertragungsschicht besteht ebenfalls aus wasserbasierendem Akrylat- und/oder Vinylacetat-Bindemittel, das mit den auch in den beiden anderen Schichten eingesetzten wasserbasierenden Pigmentpasten oder Pigmentkonzentraten, vorzugsweise einer Abdeckfarbe auf Basis organischer Pigmente, wie z.B. Titanoxid und/oder Eisenoxid, eingefärbt sein kann.The transfer layer is also made of water-based acrylate and / or vinyl acetate binder, which can be mixed with the water-based pigment pastes or pigment concentrates used in the other two layers, preferably an organic pigment-based capping ink, e.g. Titanium oxide and / or iron oxide, may be colored.

Beim Aufbringen der nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellten Heißtransferfolie auf das zu dekorierende Substrat bei einer Erwärmung weit oberhalb der Raumtemperatur, vorzugsweise zwischen 120 und 200°C, schmelzen die Polymerteilchen des wasserbasierenden Bindemittels auf und bilden einen geschlossenen Lackfilm, der in inniger Klebeverbindung mit der Substratoberfläche steht. Eine gesonderte Klebeschicht ist daher nicht erforderlich.When applying the hot transfer film prepared by the method described above on the substrate to be decorated at a heating far above room temperature, preferably between 120 and 200 ° C, the polymer particles of the water-based binder melt and form a closed paint film, in intimate adhesive connection with the Substrate surface is. A separate adhesive layer is therefore not required.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt das Trocknen der auf die Trägerfolie aufgetragenen wasserbasierenden Mischungen bzw. Schichten durch Konvektionstrocknung mit zirkulierender Luft und Wärme.According to a further feature of the invention, the drying of the water-based mixtures or layers applied to the carrier film takes place by convection drying with circulating air and heat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in deren einziger Figur eine Heißtransferfolie in einer stark vergrößerten Schnittdarstellung wiedergegeben ist, näher erläutert.An embodiment of the invention will be with reference to the drawing, in its only figure, a hot transfer film is reproduced in a greatly enlarged sectional view, explained in more detail.

Die Heißtransferfolie 1 umfasst eine Trägerfolie 2, auf der sich in der angegebenen Reihenfolge eine Basislackschicht 3, eine Dekorschicht 4 und eine Übertragungsschicht 5 befinden.The hot transfer foil 1 comprises a carrier foil 2 on which a base lacquer layer 3, a decorative layer 4 and a transfer layer 5 are located in the stated order.

Die Basislacksicht 3 wird in einer Menge von 2 bis 10g/m2 Trockengewicht, die Dekorschicht 4 wird in einer Menge von 0,05 bis 2g/m2 Trockengewicht und die Übertragungsschicht 5 wird in einer Menge von 15 bis 40g/m2 Trockengewicht aufgetragen.The basecoat layer 3 is used in an amount of 2 to 10 g / m 2 dry weight, the decorative layer 4 is applied in an amount of 0.05 to 2 g / m 2 dry weight and the transfer layer 5 is applied in an amount of 15 to 40 g / m 2 dry weight ,

Die Trägerfolie 2 besteht aus einem Kunststoff mit einer hohen, etwa bei 140 bis 150°C liegenden Wärmebeständigkeit und ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Polyesterfolie. Die Trägerfolie 2 kann aber auch aus PET, Polyamid oder ähnlichen wärmebeständigen Kunststoffen bestehen.The base sheet 2 is made of a resin having a high heat resistance of about 140 to 150 ° C, and is a polyester film in the present embodiment. However, the carrier film 2 may also consist of PET, polyamide or similar heat-resistant plastics.

Die Basislackschicht 3 enthält ein Akrylat-Bindemittel, das als Dispersion mit einem Wassergehalt von 35 bis 65% sowie unter Zusatz von einem Entschäumer und einem Antikratzmittel sowie einem Verlaufsmittel zur Erzielung einer glatten Oberfläche auf die Trägerfolie 2 aufgebracht wird. Die unmittelbar auf die Trägerfolie 2 aufgebrachte Basislackschicht 3 aus wasserbasierendem Akrylat-Bindemittel wirkt gleichzeitig als Trennschicht, die später ein leichtes Abziehen der Trägerfolie ermöglicht.The basecoat film 3 contains an acrylate binder, which is applied as a dispersion having a water content of 35 to 65% and with the addition of a defoamer and an anti-scratching agent and a leveling agent to achieve a smooth surface on the carrier film 2. The basecoat layer 3 of water-based acrylate binder applied directly to the carrier film 2 simultaneously acts as a release layer, which later makes it possible to easily remove the carrier film.

Die anschließende Dekorschicht 4 umfasst - wie die Basislackschicht 3 - ein als Dispersion mit einem Wasseranteil von ebenfalls 35 bis 65% aufgetragenes Bindemittel aus einer Akrylat- bzw. Vinylacetat-Dispersion, wobei die Dispersionen noch einen wasserbasierenden, also bindemittelfreien Farbträger, und zwar Pigmentpasten oder Pigmentkonzentrate, sowie Additive in Form eines Entschäumers, eines Verlaufsmittels und eines Dispergierhilfsmittels enthält. Auf die Dekorschicht 4 wird noch ein Verschnitt, das heißt ein zum Aufhellen dienender farbloser Lack in Form eines als Dispersion in Wasser - unter Zusatz von Verlaufs- und Dispergiermittel sowie Entschäumer - vorliegenden Akrylat-Bindemittels aufgebracht.The subsequent decorative layer 4 comprises, like the basecoat film 3, a binder of an acrylate or vinyl acetate dispersion applied as a dispersion with a water content of likewise 35 to 65%, the dispersions still being a water-based, ie binder-free Color carrier, namely pigment pastes or pigment concentrates, as well as additives in the form of a defoamer, a leveling agent and a dispersing aid. On the decorative layer 4 is still a waste, that is a serving for whitening colorless paint in the form of a dispersion in water - with the addition of leveling and dispersing agent and defoamers - present acrylate binder applied.

Als letzte Schicht wird die Übertragungsschicht 5 (oder Grundierschicht), bestehend aus einer thermoplastischen Akrylat-Bindemittel-Wasser-Dispersion und einer Vinylacetat-Bindemittel-Wasser-Dispersion mit Entschäumer- und Dispergieradditiven aufgetragen. Die Übertragungsschicht 5 enthält weiterhin einen wasserbasierenden Farbträger mit hoher Deckkraft in Form einer bindemittelfreien Pigmentpaste z.B. aus Titanoxid und/oder Eisenoxid oder anderen deckenden organischen oder anorganischen Pigmenten. Das thermoplastische Bindemittel hat hier gleichzeitig eine Klebefunktion, indem es weit oberhalb der Raumtemperatur erweicht, so dass nach dem Aufbringen auf ein zu beschichtendes Substrat unter Druck- und Wärmeeinwirkung eine feste Verbindung zwischen der Übertragungsschicht 5 und dem Substrat geschaffen wird, und zwar ohne Ausbildung einer zusätzlichen Klebeschicht.As the last layer, the transfer layer 5 (or primer layer) consisting of a thermoplastic acrylate binder water dispersion and a vinyl acetate binder water dispersion with defoaming and dispersing additives is applied. The transfer layer 5 further contains a water-based color carrier with high hiding power in the form of a binder-free pigment paste, e.g. of titanium oxide and / or iron oxide or other opaque organic or inorganic pigments. The thermoplastic binder here has at the same time an adhesive function in that it softens well above room temperature, so that after application to a substrate to be coated under pressure and heat, a firm connection between the transfer layer 5 and the substrate is created, without training additional adhesive layer.

Das Aufbringen der wässrigen Akrylat-Dispersionen mit den jeweils eingemischten wasserbasierenden Pigmentpasten bzw. Pigmentkonzentraten und Additiven für die Basislackschicht 3, die Dekorschicht 4 sowie die Übertragungsschicht 5 erfolgt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kontinuierlich in einem Walzenauftragsverfahren mit gravierten Druckwalzen bei zwischenzeitlichem Antrocknen der einzelnen Schichten und wird auf einfache Weise mit herkömmlichen Druckmaschinen durchgeführt. Jede Schicht umfasst im Wesentlichen wasserbasierende Akrylat- bzw.The application of the aqueous acrylate dispersions with the respective blended water-based pigment pastes or pigment concentrates and additives for the basecoat film 3, the decorative layer 4 and the transfer layer 5 in the present embodiment is carried out continuously in a roller application process with engraved printing rollers with intermediate drying of the individual layers easily done with conventional printing machines. Each layer essentially comprises water-based acrylate or

Vinylacetat-Bindemittel und ist jeweils mit dem gleichen, das heißt bindemittelfreien und wasserbasierenden Pigmentkonzentrat mischbar und einfärbbar. Da in allen Fällen Dispersionen auf Wasserbasis aufgetragen werden, können weder giftige noch brennbare Lösemittel freigesetzt werden, so dass aufwändige Abzugsanlagen nicht erforderlich sind. Der Herstellungs- und Anlagenaufwand sowie der Kostenaufwand für die eingesetzten Beschichtungsmaterialien ist somit gering, zumal die übliche Trenn- oder Ablöseschicht nicht notwendig ist und auch die Klebeschicht entfallen kann.Vinyl acetate binder and is in each case miscible with the same, that is binder-free and water-based pigment concentrate and dyeable. Since water-based dispersions are applied in all cases, neither toxic nor flammable solvents can be released, so elaborate exhaust systems are not required. The manufacturing and equipment costs and the cost of the coating materials used is thus low, especially since the usual separation or release layer is not necessary and also the adhesive layer can be omitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
HeißtransferfolieHot transfer film
22
Trägerfoliesupport film
33
BasislackschichtBasecoat
44
Dekorschichtdecorative layer
55
Übertragungsschichttransfer layer

Claims (11)

Heißtransferfolie zur Dekoration von Substratoberflächen, die eine Trägerfolie und eine mit dieser lösbar verbundene, mit der Substratoberfläche verklebbare, mit mindestens einem Farbkörper eingefärbte Dekorschichtanordnung umfasst, gekennzeichnet durch eine mit der Trägerfolie (2) verbundenen, gleichzeitig als Trennschicht fungierende Basislackschicht (3), eine Dekorschicht (4) und eine Übertragungsschicht (5) mit gleichzeitiger Klebefunktion, die jeweils aus einem als PolymerDispersion aufgetragenen wasserbasierenden Bindemittel und einem oder mehreren wahlweise in die Dispersion einmischbaren Pigmentkonzentrat/en bestehen.A hot transfer film for decorating substrate surfaces, which comprises a carrier film and a decorative layer arrangement which is detachably bonded to the substrate surface and colored with at least one color body, characterized by a basecoat layer (3), which simultaneously acts as a release layer and is bonded to the carrier film (2) Decorative layer (4) and a transfer layer (5) with simultaneous adhesive function, each consisting of a polymer-dispersed as a water-based binder and one or more optionally einmischung in the dispersion pigment concentrate / s. Heißtransferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserbasierende Bindemittel eine Akrylat- oder Vinylacetat-Dispersion ist.Hot transfer film according to claim 1, characterized in that the water-based binder is an acrylate or vinyl acetate dispersion. Heißtransferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserbasierende Bindemittel für die gesamte Dekorbeschichtungsanordnung aus einem in Wasser dispergierbaren Akrylatpolymer besteht.A hot transfer sheet according to claim 1, characterized in that the water-based binder for the entire decorative coating arrangement consists of a water-dispersible acrylate polymer. Heißtransferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserbasierende Bindemittel der Basislackschicht (3) aus in Wasser dispergierbaren Akrylatpolymeren und die Dekor- und Übertragungsschicht (4; 5) aus in Wasser dispergierbaren Akrylatpolymeren und/oder in Wasser dispergierbaren Vinylacetatpolymeren besteht.A hot transfer sheet according to claim 1, characterized in that the water-based binder of the base coat layer (3) consists of water-dispersible acrylate polymers and the decorative and transfer layer (4; 5) consists of water-dispersible acrylate polymers and / or water-dispersible vinyl acetate polymers. Heißtransferfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserbasierenden Akrylat-Bindemittel Akrylsäureester-Homopolymere und/oder Copolymere von Akrylsäureester-Monomeren mit anderen Comonomeren sind.A hot transfer sheet according to claim 2, characterized in that the water-based acrylate binders are acrylic acid ester homopolymers and / or copolymers of acrylic acid ester monomers with other comonomers. Heißtransferfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserbasierenden Vinylacetat-Bindemittel Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Copolymere zwischen Vinylacetat und anderen Comonomeren sind.A hot transfer sheet according to claim 2, characterized in that the water-based vinyl acetate binders are ethylene-vinyl acetate copolymers or copolymers between vinyl acetate and other comonomers. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die polymeren Akrylat- und Vinylacetat-Dispersionen in der Basislackschicht teilweise vernetzbare Endgruppen besitzen und mit speziellen Härtern wie auf der Basis in Wasser dispergierbarer Isozyanate, Aziridine und Epoxide vernetzt werden.A method according to claim 2, characterized in that the polymeric acrylate and vinyl acetate dispersions have in the base coat layer partially crosslinkable end groups and are crosslinked with special curing agents such as water-dispersible isocyanates, aziridines and epoxides. Verfahren zur Herstellung einer Heißtransferfolie nach Anspruch 1, bei dem auf eine Trägerfolie nacheinander in mehreren Schichten ein Bindemittel aufgetragen und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einer Akrylat- und/oder Vinylacetat-Bindemittel-Wasser-Dispersion mit der jeweiligen Dispersion mindestens für die Dekorschicht (4) und/oder Übertragungsschicht (5) zugemischten wasserbasierenden Pigmentkonzentraten auf herkömmlichen Rotationstiefdruckmaschinen durchgeführt wird.A process for the preparation of a hot transfer film according to claim 1, in which a binder is successively applied and dried in a plurality of layers on a carrier film, characterized in that the coating of an acrylate and / or vinyl acetate binder water dispersion with the respective dispersion at least for the decorative layer (4) and / or transfer layer (5) admixed water-based pigment concentrates is carried out on conventional rotogravure printing presses. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörperanteil des Akrylat- oder Vinylacetat-Bindemittels in der wasserbasierenden Dispersion zwischen 35 und 65% liegt und die Dispersion noch Dispergierhilfsmittel, Entschäumungsmittel und Lackverlaufsmittel mit einem Gesamtanteil in der Formulierung von 0,1 bis 10% enthält.A method according to claim 8, characterized in that the solids content of the acrylate or vinyl acetate binder in the water-based dispersion between 35 and 65%, and the dispersion also contains dispersing aids, defoaming agents and paint leveling agents with a total content in the formulation of 0.1 to 10%. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die für die Basislackschicht (3) vorgesehene Dispersion ein Antikratzmittel in Form einer wässrigen Wachsdispersion oder organischer niedermolekularer, oligomerer und/oder polymerer organisch-substituierter oder anorganischer Siliziumverbindungen eingebunden wird.A method according to claim 9, characterized in that in the provided for the base coat layer (3) dispersion an anti-scratching agent in the form of an aqueous wax dispersion or organic low molecular weight, oligomeric and / or polymeric organic-substituted or inorganic silicon compounds is involved. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Beschichtung auf die Trägerfolie eine Struktur gedruckt wird, die eine wasserverdrängende, hydrophobe, pigmentartige Verbindung enthält, so dass das wässrige Akrylat-Bindemittel des Basislackes (3) verdrängt und eine Porenstruktur erzeugt wird.A method according to claim 9, characterized in that before the coating on the carrier film, a structure is printed, which contains a wasserverdrängende, hydrophobic, pigment-like compound, so that the aqueous acrylate binder of the basecoat (3) displaced and a pore structure is produced.
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