EP2418090A2 - Übertragungspapier mit einer Beschichtung zum Bedrucken im Tintenstrahldruckverfahren für den Sublimations-Transferdruck - Google Patents

Übertragungspapier mit einer Beschichtung zum Bedrucken im Tintenstrahldruckverfahren für den Sublimations-Transferdruck Download PDF

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EP2418090A2
EP2418090A2 EP11006542A EP11006542A EP2418090A2 EP 2418090 A2 EP2418090 A2 EP 2418090A2 EP 11006542 A EP11006542 A EP 11006542A EP 11006542 A EP11006542 A EP 11006542A EP 2418090 A2 EP2418090 A2 EP 2418090A2
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porous filter
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Definitions

  • the invention relates to a transfer paper having a coating for printing in the inkjet printing process for the sublimation transfer printing.
  • Special coated papers for direct printing have been developed for printing color images, for example photos, using the inkjet printing process. Since they should be dimensionally stable, they are relatively heavy, and because the images are to remain permanently on the paper, this is not suitable for a transfer. Thus, if used for sublimation transfer printing, there would be a poor transfer efficiency, i. H. a small proportion of the dyes transferred from the paper to the textile material in the transfer printing process.
  • Transfer papers for sublimation transfer printing are usually printed by gravure or screen printing.
  • the paper used for this purpose in intaglio printing is very light for cost reasons, for example 20 g / m 2 , and uncoated. It tolerates the associated with the paint, large liquid input, because the web runs very quickly through several printing units and take place immediately after each pass through a printing unit, a drying and cooling process.
  • the lightweight print carrier offers a favorable prerequisite for achieving a high transmission efficiency later in the Suolimations transfer printing.
  • Screen-printed papers are comparatively heavy because they pass through multiple printing units during printing and need to hold a large volume of liquid without intermediate drying. Only at the end follow a drying and cooling process. Even with screen printing papers is often dispensed with a coating, because the relatively high viscosity of the screen inks prevents deep penetration of the colors in the uncoated paper.
  • the EP 1 102 682 B1 specifically addresses the problem of poor transmission efficiency in inkjet transfer printing.
  • a barrier layer is provided whose air permeability should be at most 100 ml / min, preferably at most 25 ml / min. In the embodiments it is given as 0 to 7 ml / min.
  • the barrier layer contains a hydrophilic polymer, preferably carboxymethylcellulose, having a degree of substitution of about 0.2 to 0.3. You may also contain a filler, z.
  • a hydrophilic polymer preferably carboxymethylcellulose, having a degree of substitution of about 0.2 to 0.3. You may also contain a filler, z.
  • the paper base has a weight of 40 to 120 g / m 2 , preferably 60 to 80 g / m 2 .
  • the ink jet printing method is the contact printing method, such as.
  • the rotary screen printing and gravure printing which require a printing form, superior.
  • the inks which are necessarily low-viscosity in the ink-jet printing method, usually water-based, tend to form the different color areas in an inverse manner, so that a reduced color contrast and contours are obtained. This deficiency is exacerbated by the relatively slow paper feed in the ink jet printing process, which has the consequence that a drying process can only begin after a longer interval.
  • the in the EP 1 102 682 B1 also has a favorable effect in this respect.
  • the porosity of the coated transfer paper practically depends only on the Lucas gut optkait of the barrier layer.
  • the object of the invention is to provide a transfer paper which is functionally comparable to the last-mentioned prior art and which can be manufactured in a significantly cheaper and more environmentally friendly manner.
  • porous filter layer is applied by gravure printing on a paper base with a weight of 30 to 60 g / m 2 and has an air permeability of 110 to 500 ml / min.
  • porous filter layer is understood to mean a hydrophilic layer which reduces the air permeability measured on the uncoated paper base after coating by 9 to 90%, preferably by about 20 to 70%.
  • the invention regards the paper base and the porous filter layer as a cooperating system and based on the unexpected experimental finding that the porous filter layer quite well have an air permeability of more than 110 ml / min and the weight of the paper base well below that in the cited Technique preferred range of 60 to 80 g / m 2 , without having to run into each other of the different color ranges and / or a deterioration of the transferumblesg ads.
  • the new system is based on the EP 1 102 682 B1 on another drying mechanism, where also the porosity of the base paper plays an important role.
  • the porous film layer When the porous film layer is gravure coated, it can be applied very thinly and evenly to the paper base. Your dry weight can be z. B. also less than 2 g / m 2 , preferably only 0.8 to 1.7 g / m 2 .
  • the porous filter layer is then usually above 110 ml / min, but the transfer efficiency remains high, if the air permeability of the paper base to 50 to 800 ml / min, preferably to 100 to 400 ml / min and preferably Limited to 150 to 250 ml / min.
  • the relatively low porosity of the paper base prevents neither the application of the only thin porous filter layer nor the rapid liquid absorption, which is required when hitting an ink jet on the paper in order to avoid the merging of the different color ranges. Rather, it can be stated that the relative to the EP 1 102 682 B1 To complement advantageously greater porosity of the coating and the lower porosity of a lighter paper base in the fast fluid intake, without adversely affecting the transmission efficiency.
  • the inks for the inkjet printing process followed by sublimation transfer printing are dispersions of solids (dyes) in a liquid medium (mainly water). It is believed that with proper porosity of the coating, the solids are "filtered out” near the surface while the liquid components readily pass through the porous coating and are absorbed in the base paper. Therefore, the paper coating according to the invention can be described as a porous filter layer. This hypothesis is also corroborated by the fact that the drying rate of the paper according to the invention is significantly higher than the drying rate of the paper provided with a barrier, where the liquid portions only be able to move through the barrier layer much more slowly.
  • the paper consumption can be reduced by about one third compared with the previously preferred amount of 2 to 4 g / m 2 . Over time, this adds up to a considerable saving and environmental relief.
  • the application of the porous filter layer in the gravure printing method also allows the use of non-aqueous, for. As alcoholic solvents, so an extension of the qualitative possibilities, without polluting the environment and endanger the health, as the gravure printing process in a printing with alcohol recovery under controlled, u. a. also explosion-proof conditions can be performed.
  • the porous filter layer contains as hydrophilic polymer carboxymethylcellulose with a degree of substitution of more than 0.5. Additionally or alternatively, the filter layer may contain alcohol-soluble hydroxypropyl cellulose as the hydrophilic polymer.
  • the coating material known in conventional inkjet printing papers, the print image improving additives such. As silicates are added.

Landscapes

  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

Das Übertragungspapier ist mit einer Beschichtung versehen, die es zum Bedrucken im Tintenstrahldruckverfahren für den Sublimationstransferdruck geeignet macht. Um im Vergleich zu bekannten Übertragungspapieren mit verhältnismäßig hoher Luftdurchlässigkeit und einer Sperrschicht ein mit geringerem Materialeinsatz herzustellendes Übertragungspapier verfügbar zu machen, ist vorgesehen, dass eine poröse Filterschicht im Tiefdruckverfahren auf eine Papierbasis mit einem Gewicht von 30 bis 60 g/m2 aufgetragen ist und eine Luftdurchlässigkeit von 110 bis 500 ml/min aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Übertragungspapier mit einer Beschichtung zum Bedrucken im Tintenstrahldruckverfahren für den Sublimations-Transferdruck.
  • Sowchl das Tintenstrahl-Druckverfahren zum Bedrucken von Papier als auch der Sublimations-Transferdruck zum Bedrucken , von textilen Stoffen, insbesondere aus Polyester, werden seit langer Zeit praktiziert. Zum Drucken von farbigen Bildern, zum Beispiel Fotos, im Tintenstrahl-Druckverfahren sind spezielle beschichtete Papiere für den Direktdruck entwickelt worden. Da sie formstabil sein sollen, sind sie verhältnismäßig schwer, und weil die Bilder dauerhaft auf dem Papier bleiben sollen, ist dieses nicht für einen Umdruck geeignet. Somit ergäbe sich, wenn man es für den Sublimations-Transferdruck benutzen würde, ein schlechter übertragungs-Wirkungsgrad, d. h. ein geringer Anteil der im Umdruckprozess vom Papier auf das textile Material übertragenen Farbstoffe.
  • Übertragungspapiere für den Sublimations-Transferdruck werden üblicherweise im Tiefdruck oder Siebdruck bedruckt. Das zu diesem Zweck im Tiefdruck eingesetzte Papier ist aus Kostengründen sehr leicht, zum Beispiel 20 g/m2, und unbeschichtet. Es verträgt den mit dem Farbauftrag verbundenen, großen Flüssigkeitseintrag, weil die Papierbahn sehr schnell durch mehrere Druckwerke läuft und nach jedem Durchlauf durch ein Druckwerk sofort ein Trocken- und Kühlvorgang stattfinden. Der leichte Druckträger bietet eine günstige Vorraussetzung dafür, dass man später im Suolimations-Transferdruck einen hohen übertragungs-Wirkungsgrad erreicht.
  • Im Siebdruckverfahren zu bedruckende Papiere sind vergleichsweise schwer, weil sie beim Drucken durch mehrere Druckwerke laufen und dabei eine große Flüssigkeitsmenge ohne Zwischentrocknung aufnehmen müssen. Nur zum Schluss folgen ein Trocken- und Kühlvorgang. Auch bei Siebdruckpapieren wird oft auf eine Beschichtung verzichtet, weil die relativ hohe Viskosität der Siebdruckfarben ein tiefes Eindringen der Farben in das unbeschichtete Papier verhindert.
  • Die EP 1 102 682 B1 beschäftigt sich speziell mit dem Problem des schlechten übertragungs-Wirkungsgrades im Tintenstrahl-Transferdruck. Man sieht die Ursache in der starken Porosität des Basispapiers in Verbindung mit der sehr niedrigen Viskosität der im Tintenstrahldruck gebrauchten Tinten und geht davon aus, dass die als Maß der Porosität benutzte, nach DIN ISO 5636-3 gemessene Luftdurchlässigkeit des Basispapiers (ohne Sperrschicht) im allgemeinen etwa 2.000 bis 3.000 ml/min beträgt. Zur Behebung des Problems ist eine Sperrschicht vorgesehen, deren Luftdurchlässigkeit höchstens 100 ml/min, vorzugsweise maximal 25 ml/min betragen sollte. In den Ausführungsbeispielen ist sie mit 0 bis 7 ml/min angegeben. Die Sperrschicht enthält ein hydrophiles Polymer, vorzugsweise Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von etwa 0,2 bis 0,3. Sie kann zusätzlich ein Füllmaterial enthalten, z. B. Kaolin oder Talkum, und wird zunächst mit einem Überschuss auf das Basispapier aufgetragen, der anschließend mit einem Wisch- oder Rollenrakel gleichmäßig verteilt und abgestrichen wird, um eine ausreichend dicke, dichte Sperrschicht zu erhalten, die ein Trockengewicht von vorzugsweise 2 bis 4 g/m2 hat. Die Papierbasis hat ein Gewicht von 40 bis 120 g/m2, vorzugsweise 60 bis 80 g/m2.
  • Spezielles Übertragungspapier für das Bedrucken im Tintenstrahldruckverfahren und den späteren Sublimations-Transferdruck wurde entwickelt, um im Textildruck auch kleine Auflagen wirtschaftlich fertigen zu können. In dieser Hinsicht ist das Tintenstrahldruckverfahren den Kontaktdruckverfahren, wie z. B. dem Rotationssiebdruck und dem Tiefdruck, die eine Druckform benötigen, überlegen. Andererseits ist es mit dem Problem behaftet, dass die im Tintenstrahldruckverfahren notwendigerweise dünnflüssigen Tinten, meistens auf Wasserbasis, zum Inelnanderlaufen der verschiedenen Farbbereiche neigen, so dass ein reduzierter Farbkontrast und Konturenstand erhalten wird. Dieser Mangel wird durch den verhältnismäßig langsamen Papiervorschub beim Tintenstrahl-Druckverfahren vergrößert, der zur Folge hat, dass ein Trockenvorgang erst nach einer längeren Zwischenzeit beginnen kann.
  • Die in der EP 1 102 682 B1 vorgesehene Maßnahme wirkt sich auch in dieser Hinsicht günstig aus. Die besonders dichte und deshalb entsprechend dicke Sperrschicht mit minimaler Porosität aus einem hydrophilen Polymer, wie Carboxymethylcellulose, das die wässrigen Tinten relativ schnell aufnimmt, sorgt dafür, dass die verschiedenen Farbereiche nicht ineinanderlaufen, und dass die Farbstoffe auf der weitestgehend geschlossenen Oberfläche zurückgehalten und später beim Sublimations-Transferdruck mit hohem Wirkungsgrad auf einen textilen Stoff übertragen werden. Allerdings hängt in diesem Fall die Porosität des beschichteten übertragungspapiers praktisch nur noch von der Luftdurchlässigkait der Sperrschicht ab.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dem zuletzt genannten Stand der Technik funktional vergleichbares übertragungspapier zur Verfügung zu steller, das deutlich kostengünstiger und umweltschonender hergestellt werden kann.
  • Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine poröse Filterschicht im Tiefdruckverfahren auf eine Papierbasis mit einem Gewicht von 30 bis 60 g/m2 aufgetragen ist und eine Luftdurchlässigkeit von 110 bis 500 ml/min aufweist. Unter dem Begriff "poröse Filterschicht" wird dabei eine hydrophile Schicht verstanden, welche die an der unbeschichteten Papierbasis gemessene Luftdurchlässigkeit nach der Beschichtung um 9 bis 90%, vorzugsweise um etwa 20 bis 70% reduziert.
  • Die Erfindung sieht die Papierbasis und die poröse Filterschicht als zusammenwirkendes System an und beruht auf der unerwarteten experimentellen Feststellung, dass die poröse Filterschicht durchaus eine Luftdurchlässigkeit von mehr als 110 ml/min haben und das Gewicht der Papierbasis auch deutlich unter dem in dem genannten Stand der Technik bevorzugten Bereich von 60 bis 80 g/m2 liegen kann, ohne ein Ineinanderlaufen der verschiedenen Farbbereiche und/oder eine Verschlechterung des Übertragungs-Wirkungsg-ads in Kauf nehmen zu müssen. Das neue System beruht im Vergleich zur EP 1 102 682 B1 auf einem anderen Trocknungsmechanismus, wo auch die Porosität des Basispapiers eine wichtige Rolle spielt.
  • Wenn die poröse Filrerschicht im Tiefdruckverfahren aufgetragen wird, kann sie sehr dünn und gleichmäßig auf die Papierbasis aufgebracht werden. Ihr Trockengewicht kann z. B. auch weniger als 2 g/m2, vorzugsweise nur 0,8 bis 1,7 g/m2 betragen. Die Luftdurchlässigkeit, der porösen Filterschicht liegt dann zwar in der Regel über 110 ml/min, eber der Übertragungswirkungsgrad bleibt dennoch hoch, wenn man die Luftdurchlässigkeit der Papierbasis auf 50 bis 800 ml/min, möglichst auf 100 bis 400 ml/min und vorzugsweise auf 150 bis 250 ml/min begrenzt. Die verhältnismäßig geringe Porosität der Papierbasis hindert weder das Auftragen der hier nur dünnen porösen Filterschicht noch die schnelle Flüssigkeitsaufnahme, die beim Auftreffen eines Tintenstrahls auf das Papier erforderlich ist, um das Ineinanderlaufen der verschiedenen Farbbereiche zu vermeiden. Vielmehr lässt sich feststellen, dass sich die im Verhältnis zur EP 1 102 682 B1 größere Porosität der Beschichtung und die geringere Porosität einer Leichteren Papierbasis bei der schnellen Flüssigkeitsaufnahme vorteilhaft ergänzen, ohne sich beim Übertragungs-Wirkungsgrad nachteilig bemerkbar zu machen.
  • Es erleichtert das Verständnis dieser Wirkungen, wenn man berücksichtigt, dass die Tinten für das Tintenstrahldruckverfahren mit nachfolgendem Sublimationstransferdruck Dispersionen von Feststoffen (Farbstoffen) in einem flüssigen Medium (hauptsächlich Wasser) sind. Es wird vermutet, dass bei geeigneter Porosität der Beschichtung die Feststoffe nahe der Oberfläche "herausfiltriert" werden, während die flüssigen Komponenten leicht durch die porösen Beschichtung kommen und im Basispapier absorbiert werden. Daher lässt sich die erfindungsgemässe Papierbeschichtung als poröse Filterschicht bezeichnen. Diese Hypothese wird auch dadurch erhärtet, dass die Trocknungsgeschwindigkeit des erfindungsgemässen Papiers bedeutend höher ist als die Trocknungsgeschwindigkeit des mit einer Sperrschicht versehenen Papiers, wo die flüssigen Anteile nur viel langsamer durch die Sperrschicht wandern können.
  • Auf jeden Fall kann der Papierverbrauch durch Einsatz eines Leichteren Papiers und vorzugsweise auch der Verbrauch an chemischen Stoffen für die Beschichtung gegenüber der bisher bevorzugten Menge von 2 bis 4 g/m2 etwa um ein Drittel verringert werden. Das ergibt im Laufe der Zeit in der Summe eine beträchtliche Ersparnis und Entlastung der Umwelt.
  • Im übrigen erlaubt das Aufbringen der porösen Filterschicht im Tiefdruckverfahren auch die Verwendung von nicht wässrigen, z. B. alkoholischen Lösungsmitteln, also eine Erweiterung der qualitativen Möglichkeiten, ohne die Umwelt zu belasten und die Gesundheit zu gefährden, da das Tiefdruckverfahren in einer Druckerei mit Alkoholrückgewinnung unter kontrollierten, u. a. auch explosionssicheren Bedingungen ausgeführt werden kann.
  • In bevorzugter Ausführung der Erfindung enthält die poröse Filterschicht als hydrophiles Polymer Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von mehr als 0,5. Zusätzlich oder alternativ kann die Filterschicht als hydrophiles Polymer alkohollösliche Hydroxypropylcellulose enthalten. Darüber hinaus können dem Beschichtungsmaterial bei herkömmlichen Tintenstrahldruckpapieren bekannte, das Druckbild verbessernde Zusätze, wie z. B. Silikate, hinzugefügt werden.
  • Bei den praktischen Versuchen wurden zunächst verschiedene Papiersorten mit unterschiedlichem Flächengewicht auf ihre Luftdurchlässigkelt gemäß ISO 5636-3 untersucht und dann ein Papier mit 45 g/m2 und einer Luftdurchlässigkeit von 170 ml/min für die weiteren Versuche ausgewählt.
  • Anschließend wurden im Tiefdruckverfahren mit jeweils zwei oder drei Druckvorgängen unterschiedliche Schichten auf das ausgewählte Papier aufgetragen. Die Druckvorgänge wurden mit verschiedenen Rastern ausgeführt. Nach dem Auftragen der Schichten wurde die Zunahme des Flächengewichts des Papiers gemessen und daraus das Flächengewicht der Filterschicht bestimmt. Es betrug 0,5 bis etwa 2 g/m2. Bei der anschließenden Messung der Luftdurchlässigkeit nach ISO 5636-3 wurde festgestellt, dass die durch Druckvorgänge mit größerem Raster erzeugten Schichten eine größere Luftdurchlässigkeit haben, als die im Tiefdruckverfahren mit kleinerem Raster erzeugten Schichten.
  • Einen Einfluss auf die Qualität des im Tintenstrahldruckverfahren gedruckten Bildes und auf die Lüftdurchlässigkeit hat auch die Zusammensetzung des Ansatzes für das Drucken der Beschichtung im Tiefdruckverfahren. Es steht damit eine weitere Einstellungsmöglichkeit zur Verfügung.
  • Insgesamt zeigen die Versuche mit verschiedenen Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung, dass es keine Schwierigkeiten bereitet, auf eine Papierbasis mit verhältnismäßig geringer Luftdurchlässigkeit von etwa 50 bis 800 ml/min Schichten aufzutragen, deren Luftdurchlässigkeit mehr als 110 ml/min beträgt. Die in der Papierbasis festgehaltene Farbstoffmenge ist in diesem Fall so gering, dass ein hoher Übertragungswirkungsgrad erzielt wird.

Claims (8)

  1. übertragungspapier mit einer Beschichtung zum Bedrucken im Tintenstrahldruckverfahren für den Sublimationstransferdruck, dadurch gekennzeichnet, dass eine poröse Filterschicht im Tiefdruckverfahren auf eine Papierbasis mit einem Gewicht von 30 bis 60 g/m2 aufgetragen ist und eine Luftdurchlässigkeit von 110 bis 500 ml/min aufweist.
  2. Übertragungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbasis ein Gewicht von 40 bis 50 g/m2 hat.
  3. Übertragungspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Filterschicht ein Trockengewicht von weniger als 2 g/m2, vorzugsweise nur 0,8 bis 1,7 g/m2 hat.
  4. Übertragungspapier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbasis eine Luftdurchlässigkeit von 50 bis 800 ml/min, vorzugsweise 150 bis 250 ml/min, hat.
  5. Übertragungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Filterschicht als hydrophiles Polymer Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von mehr als 0,5 enthält.
  6. Übertragungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Filterschicht als hydrophiles Polymer ethanollösliche Hydroxypropylcellulose enthält.
  7. Übertragungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Filterschicht aus mindestens zwei nacheinander aufgetragenen Schichten besteht.
  8. Übertragungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Filterschicht die an der unbeschichteten Papierbasis gemessene Luftdurchlässigkeit um 9 bis 90%, vorzugsweise um 20 bis 70% reduziert.
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