EP3302991A2 - Transfer-material für den sublimationsdruck - Google Patents

Transfer-material für den sublimationsdruck

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EP3302991A2
EP3302991A2 EP16726062.9A EP16726062A EP3302991A2 EP 3302991 A2 EP3302991 A2 EP 3302991A2 EP 16726062 A EP16726062 A EP 16726062A EP 3302991 A2 EP3302991 A2 EP 3302991A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transfer material
material according
receiving layer
ink
paper
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16726062.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Schmidt
Sebastian Scholz
Emanuele MARTORANA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schoeller Technocell GmbH and Co KG
Original Assignee
Schoeller Technocell GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schoeller Technocell GmbH and Co KG filed Critical Schoeller Technocell GmbH and Co KG
Publication of EP3302991A2 publication Critical patent/EP3302991A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M2205/36—Backcoats; Back layers
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    • B41M2205/00—Printing methods or features related to printing methods; Location or type of the layers
    • B41M2205/38—Intermediate layers; Layers between substrate and imaging layer

Definitions

  • the invention relates to a sheet-like transfer material for the dye sublimation transfer process of an inkjet print image with a support and a color receiving layer on the front side. Consequently, it relates in particular to a transfer paper which is provided for printing with sublimable dyes by the inkjet printing process and from which, after printing, the dyes are transferred under heat to a receiving material by sublimation.
  • the invention also relates to the transfer method using the transfer material.
  • transfer printing methods are suitable in which a flexible sheet-like transfer material is first printed and the printed image is printed on the latter
  • Transfer material applied using printing inks which are evaporated after the drying of the pressure under the action of heat and imagewise on the gas phase on the final material to be printed again.
  • the sublimation inks can be advantageously applied to the transfer material by digital printing, in particular the inkjet printing process, which allows individual and personalized prints, for example on textiles.
  • Drucktit Inkjet printing processes with dyes which can be transferred to the final print substrate by sublimation are described, for example, in DE 102 46 209 A1.
  • the transfer material on which the first printing step takes place by means of inkjet printing technology is preferably a paper transfer material.
  • EP 1 101 682 Al a coated paper is described which has a low air permeability on the side to be printed. This is to avoid that in the
  • Sublimation transfer step a portion of the sublimable dyes penetrate into the porous paper interior and thus lost for transfer to the final print material.
  • Such papers with a low porosity on the page to be printed take up the inkjet ink liquid only very slowly and lead to a slow drying and bleeding of the ink on the surface and thus to an unsatisfactory printing sharpness, especially at high printing speeds.
  • EP 2743091 A1 describes a transfer material and proposes to coat a less air-permeable substrate with a hydrophilic polymer or a salt of a hydrophilic polymer.
  • the coating may also contain an inorganic oxide filler as filler in amounts of up to 10% by weight.
  • Coating solutions always form a polymer film which may have voids at low application rates and rough substrates. Fast absorption and drying of ink applied by inkjet printing with sublimable dyes is not achieved.
  • Transfer paper which contains silica and a relatively small amount of binder and thus has a considerable air permeability.
  • a recording of the ink liquid is achieved, but it is not a loss of sublimable dye in the paper inside during transfer to the final material to be printed prevented.
  • the invention has for its object to provide a transfer paper for the inkjet printing of sublimable dyes that a fast
  • This object is achieved by a transfer material for the dye sublimation transfer method of an inkjet print image with a carrier and a
  • Ink receiving layer is porous and the transfer material includes a barrier layer, which is disposed either on the back of the transfer material or between the support and the porous ink-receiving layer.
  • the barrier layer can be arranged either between the porous ink-receiving layer and the paper carrier or on the surface of the paper carrier opposite the ink-receiving layer.
  • the invention further relates to a method for transferring an image to a surface by printing an inventive transfer material with an image by the ink-jet printing process and transfers the image by sublimation on the surface.
  • the transfer papers according to the invention comprise a paper support having a porous ink-receiving layer applied on the pressure side and a barrier layer, which is disposed between the ink receiving layer and the paper support and / or preferably on the opposite side of the ink receiving layer surface of the paper support.
  • the backing paper is preferably an uncoated or surface sized paper.
  • the backing paper can be next to pulp fibers, sizing agents such as
  • the base paper can be surface-sized. For this purpose, suitable sizing agents are
  • the base paper can be produced on a Fourdrinier or a Yankee paper machine (cylinder paper machine).
  • the basis weight of the base paper may be 30 to 200 g / m 2 , in particular 40 to 120 g / m 2 .
  • the raw paper can be used in uncompacted or compacted form (smoothed). Particularly well suited
  • the smoothing can be done in the usual way with a calendering.
  • the pulp for papermaking is preferably a eucalyptus pulp with a pulp content of less than 200 ⁇ m after grinding of 10 to 35% by weight and an average fiber length of 0.5 to 0.75 mm. It has been shown that the use of a pulp with a limited proportion of fibers less than 200 ⁇ reduces the stiffness loss occurring when using filler.
  • Hardwood pulps (NBHK - Northern Bleached Hardwood Kraft Pulp) and softwood pulps may also be used.
  • pulp fibers it is also possible to use fractions of other natural or synthetic fibers for the production of
  • Carrier papers are used.
  • the proportion of other fibers on the total fiber mass below 40 wt .-%, particularly preferred are proportions of other fibers below 20 wt .-%.
  • fillers for sheet production for example, kaolins, calcium carbonate in its natural form such as limestone, marble or dolomite stone, precipitated calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, talc, silica,
  • Alumina and mixtures thereof are used in the base paper.
  • Particularly suitable is calcium carbonate with a particle size distribution in which at least 60% of the particles are smaller than 2 ⁇ and at most 40% are smaller than 1 ⁇ .
  • calcite is used with a numerical particle size distribution, in which about 25% of the particles a
  • Particle sizes of less than 1 ⁇ and about 85% of the particles have a particle size of less than 2 ⁇ . According to another embodiment of the
  • a calcium carbonate can be used with a numerical particle size distribution, wherein at least 70%, preferably at least 80% of the
  • Particles are smaller than 2 ⁇ and at most 70% of the particles are smaller than 1 ⁇ .
  • One or more further layers may be arranged between the carrier paper and the ink receptive layer and / or barrier layer.
  • this involves a hydrophilic binder-containing layers.
  • the dye-receiving layer which is arranged on the side to be printed on the carrier paper, according to the invention is porous. It preferably contains inorganic pigment and binder. Particular preference is given to inorganic pigments having an anionic, neutral or only weakly cationic surface, such as silica,
  • Calcium carbonate kaolin, talc, bentonite or aluminum oxides or
  • the ink receptive layer may also be a mixture of two or more pigments contain.
  • the pigments preferably have an average particle size of 100 nm to 30 ⁇ , more preferably from 200 nm to 10 ⁇ .
  • the dye-receiving layer preferably additionally contains a polymeric binder, preferably a hydrophilic polymeric binder.
  • the binder may be a water-soluble or water-dispersed binder. preferred
  • Binders are styrene copolymers, polyvinyl alcohol, starch, modified starch, polyvinyl acetate, acrylates or polyurethane dispersoids.
  • the mass ratio of pigment to binder is 100: 1 to 100: 50, preferably 100: 40 to 100: 2.
  • the dye-receiving layer is preferably prepared by application of an aqueous
  • Spreading applied to the paper carrier whereby all customary in the paper industry application method can be used.
  • Particularly preferred is an application by means of blade, doctor blade, film press or curtain casting.
  • the coating composition may contain other conventional additives such as wetting agents, thickeners, rheology aids, dyes and optical brighteners.
  • Coating weight of the dye-receiving layer is preferably 1 g / m 2 to 50 g / m 2 , more preferably 3 g / m 2 to 30 g / m 2 .
  • Color receiving layer measured according to Bendtsen, is greater than 100 ml / min, preferably 200 ml / min to 700 ml / min.
  • the dye-receiving layer has pores which may have an average pore diameter of 10 nm to 5 ⁇ , preferably from 100 nm to 1.5 ⁇ and particularly preferably from 500 nm to 1 ⁇ .
  • Pore diameters of porous dye-receiving layers can be determined by mercury porosimetry. The method of mercury porosimetry for
  • the mercury porosimetry for determining the pore size of the dye-receiving layer was carried out with the porosimeter PASCAL 440 from Porotec / Thermo Fisher Scientific. Between the ink receiving layer and the paper carrier and / or on the back of the paper carrier, a barrier layer is arranged according to the invention.
  • Barrier layer is characterized by a low permeability to air and gases as well as water vapor.
  • the air permeability of the barrier layer measured according to Bendtsen, is less than 100 ml / min, preferably less than 10 ml / min.
  • the barrier layer preferably contains one or more polymeric compounds.
  • the barrier layer contains one or more thermoplastic polymers, wherein high-melting thermoplastic polymers such as polyester or polymethylpentene are particularly preferred. In this
  • the barrier layer can be applied by the melt extrusion coating method.
  • Barrier layer formed by applying an aqueous solution or an aqueous dispersion of one or more water-soluble or water-dispersed polymers.
  • Preferred polymers are styrene copolymers, polyvinyl alcohols or polyvinyl acetate.
  • the barrier layer contains polymers based on renewable raw materials, such as starch, modified starch and / or cellulose derivatives, for example
  • CMC Carboxymethylcellulose
  • the coating weight of the barrier layer is preferably 1 g / m 2 to 40 g / m 2 , more preferably 2 g / m 2 to 20 g / m 2 .
  • the transfer material according to the invention is particularly suitable for transferring a printed image onto a surface selected from polyester fabric, polyester nonwoven fabric, a surface coated with a polyester layer or a polyester surface.
  • Pulp fibers in the thin was 1 wt .-%, based on the mass of
  • Pulp suspension The thinner added further additives such as a neutral sizing agent alkyl ketene dimer (AKD) in an amount of 0.23 wt .-%,
  • AKD neutral sizing agent alkyl ketene dimer
  • Wet strength agents polyamine-polyamide-epichlorohydrin resin (Kymene ®) in an amount of 0.60 wt .-%, starch (C-Bond HR 35845] in an amount of 1.0 wt .-%, and a natural ground CaC0 3 in an amount of 15% by weight.
  • the amounts given refer to the pulp mass.
  • the thinstock whose pH was adjusted to about 7.5, was transferred from the head box to the wire of the paper machine, followed by sheet formation by dewatering the web in the wire section of the paper machine.
  • the further dewatering of the paper web to a water content of 60 wt .-%, based on the web weight. Further drying took place in the dryer section of the
  • Paper machine with heated drying cylinders The result was a base paper with a basis weight of 90 g / m 2 , a filler content of 10 wt .-% and a humidity of about 5.5%.
  • the base paper is surface-sized on both sides in a size press containing 3% by weight C-Film 05731 starch from Cargill and water.
  • the amount of starch applied on both sides is about 1.5 g / m 2 .
  • the carrier paper thus obtained has an air permeability, measured according to the Bendtsen method according to DIN 53120-1, of 700 ml / min. 2.
  • the reference material used is a commercially available transfer material with a release and barrier layer (Transjet Classic 831-100 g / m 2 ). This comparative material has no porous coating on the pressure side.
  • Example 2 It is applied to the carrier paper prepared according to Example 1, the coating composition of Example 2 with a knife and dried. The dry application is 15 g / m 2 .
  • Ink receiving layer and backing paper On the carrier paper of Example 1, the coating composition for the barrier layer of Example 3 is applied with a doctor blade and dried. The dry application was 5 g / m 2 . Subsequently, the coating composition from Example 2 is applied to the barrier layer thus obtained using a doctor blade and dried. The dry application of this layer is 20 g / m 2 .
  • Example 2 applied with a doctor and dried.
  • the dry application is 15 g / m 2 .
  • Carrier paper the coating composition for the barrier layer of Example 3 was applied with a doctor blade and dried. The dry application was 5 g / m 2 .
  • the resulting transfer materials were printed with a color image using the inkjet printer EPSON WP4015 with Sublijet IQ sublimation inks from Sawgrass.
  • Drying after inkjet printing was evaluated by two test methods: a) smearfastness: After a defined time (fresh, 30sec, 1min, 3min, 5min), the finger is used to print over 4 full-color printing fields in the colors cyan, magenta, Yellow and black painted and the smearing of the colors rated.
  • the image side of the printed transfer material is brought into contact with a Berger-Backlight satin FR + w polyester fabric, on the back side of the transfer material is additionally a sheet of office paper with a basis weight of 80 g / m 2 for evaluation the color breakdown inserted.
  • a level 30 contact pressure is applied for 30 seconds according to the height indicator scale of the press. Thereafter, the tissue and the copy paper of the
  • the print definition is visually and with a microscope both on the
  • Transfer materials have a very good drying behavior after inkjet printing, show a high line sharpness even in the image transferred to the tissue, transfer the sublimation dye in the Sublimationsübertagungsvorgang highly to the tissue and give very little dye through the back.
  • the pore size was determined using a porosimeter PASCAL 440 from Porotec / Thermo Fisher Scientific. Mercury was used as the pressure medium. The sample weight was 1.0 g, the maximum pressure was 400 MPa and the temperature was 22.7 ° C.

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Abstract

Ein Transfermaterial für das Farbstoff-Sublimationsübertragungsverfahren eines Inkjet- Druckbilds mit einem Träger und einer Farbaufnahmeschicht auf der Vorderseite des Transfermaterials umfasst eine poröse Farbaufnahmeschicht porös und enthält eine Barriereschicht, die entweder auf der Rückseite des Transfermaterials oder zwischen Träger und poröser Farbaufnahmeschicht angeordnet ist.

Description

Transfer-Material für den Sublimationsdruck
TECHNISCHES FELD DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein blattförmiges Transfermaterial für das Farbstoff- Sublimationsübertragungsverfahren eines Inkjet-Druckbilds mit einem Träger und einer Farbaufnahmeschicht auf der Vorderseite. Sie betrifft folglich insbesondere ein Transferpapier, das zum Bedrucken mit sublimierbaren Farbstoffen mit dem Inkjet- Druckverfahren vorgesehen ist und vom dem nach dem Bedrucken die Farbstoffe unter Wärmeeinfluß auf ein Empfangsmaterial durch Sublimation übertragen werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf das Übertragungsverfahren unter Einsatz des Transfermaterials.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG Für das Bedrucken von Materialien wie Textilien oder starren Körpern, die aus mechanischen Gründen nur schlecht durch Direktdruckverfahren bedruckbar sind, bieten sich Transferdruckverfahren an, bei denen zunächst ein flexibles blattförmiges Transfermaterial bedruckt wird und das Druckbild von diesem auf den zu
bedruckenden Gegenstand übertragen wird. Eine spezielle Ausführungsform für ein solches Transferdruckverfahren ist das Farbstoff-Sublimationsverfahren, das zum
Beispiel in B. Thompson: Printing Materials - Science and Technology (1998) auf Seite 468 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird das zu druckende Bild auf das
Transfermaterial unter Verwendung von Druckfarben aufgebracht, die nach dem Trocknen des Drucks unter Wärmeeinwirkung verdampft werden und sich bildmäßig auf der Gasphase an dem endgültig zu bedruckenden Material wieder abscheiden. Die Sublimationsfarben können vorteilhaft auf das Transfermaterial durch Digitaldruck, insbesondere das Inkjet-Druckver-fahren aufgebracht werden, was individuelle und personalisierte Drucke zum Beispiel auf Textilien ermöglicht. Drucktit Inkjet-Druckverfahren mit Farbstoffen, die durch Sublimation auf den endgültigen Druckträger übertragen werden können, sind beispielsweise in der DE 102 46 209 AI beschrieben. Das Transfermaterial, auf dem der erste Druckschritt mittels Inkjet-Drucktechnik stattfindet, ist vorzugsweise ein Papier-Transfermaterial. In der EP 1 101 682 AI ist ein beschichtetes Papier beschrieben, das eine geringe Luftdurchlässigkeit auf der zu bedruckenden Seite aufweist. Dadurch soll vermieden werden, dass bei dem
Sublimations-Übertragungsschritt ein Teil der sublimierbaren Farbstoffe in das poröse Papierinnere eindringt und damit für die Übertragung auf dem endgültig zu bedruckenden Material verloren geht. Solche Papiere mit einer geringen Porosität auf der zu bedruckenden Seite nehmen die Inkjet-Tintenflüssigkeit aber nur sehr langsam auf und führen insbesondere bei hohen Druckgeschwindigkeiten zu einer langsamen Trocknung und einem Verlaufen der Tinte auf der Oberfläche und damit zu einer unbefriedigenden Druckschärfe.
Die EP 2743091 AI beschreibt ein Transfermaterial und schlägt vor, ein wenig luftdurchlässiges Substrat mit einem hydrophilen Polymer oder einem Salz eines hydrophilen Polymers zu beschichten. Die Beschichtung kann auch ein anorganisches Oxid als Füllstoff in Mengen von bis zu 10 Gew.-% enthalten. Solche
Beschichtungslösungen bilden immer einen Polymerfilm aus, der bei niedrigen Auftragsmengen und rauhen Trägermaterialien Lücken aufweisen kann. Eine schnelle Aufnahme und Trocknung der mit dem Inkjet-Druckverfahren aufgebrachten Tinte mit sublimierbaren Farbstoffen wird so nicht erreicht.
Es wurde deshalb in der US 2008/229962 AI eine Beschichtung für ein
Transferpapier vorgeschlagen, die Silica und eine vergleichsweise geringe Menge an Binder enthält und somit eine beträchtliche Luftdurchlässigkeit aufweist. Damit wird eine Aufnahme der Tintenflüssigkeit erzielt, es wird aber nicht ein Verlust an sublimierbarem Farbstoff in das Papierinnere bei der Übertragung auf das endgültig zu bedruckende Material verhindert. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transferpapier für den Inkjet-Druck von sublimierbaren Farbstoffen zur Verfügung zu stellen, dass eine schnelle
Trocknung und eine hohe Druckschärfe bei der Verwendung wässriger Drucktinten aufweist und gleichzeitig eine weitgehend vollständige Übertragung der
sublimierbaren Farbstoffe auf das endgültig zu bedruckende Material gewährleistet und keinen oder eine nur geringen Durchschlag der sublimierbaren Farbstoffe auf die Rückseite des Transferpapiers aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Transfermaterial für das Farbstoff-Sublimations- übertragungsverfahren eines Inkjet-Druckbilds mit einem Träger und einer
Farbaufnahmeschicht auf der Vorderseite des Transfermaterials, wobei die
Farbaufnahmeschicht porös ist und das Transfermaterial eine Barriereschicht enthält, die entweder auf der Rückseite des Transfermaterials oder zwischen Träger und poröser Farbaufnahmeschicht angeordnet ist.
Die Barriereschicht kann dabei entweder zwischen der porösen Farbaufnahmeschicht und dem Papierträger oder auf der der Farbaufnahmeschicht gegenüber liegenden Oberfläche des Papierträgers angeordnet sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Übertragung eines Bilds auf eine Oberfläche, in dem man ein erfindungsgemäßes Transfermaterial mit einem Bild durch das Ink-Jet-Druckverfahren bedruckt und das Bild durch Sublimation auf die Oberfläche überträgt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäßen Transferpapiere umfassen einem Papierträger mit einer druckseitig aufgebrachten porösen Farbaufnahmeschicht und einer Barriereschicht, die zwischen der Farbaufnahmeschicht und dem Papierträger und/oder vorzugsweise auf der der Farbaufnahmeschicht gegenüberliegenden Oberfläche des Papierträgers angeordnet ist. Das Trägerpapier ist vorzugsweise ein unbeschichtetes oder oberflächengeleimtes Papier. Das Trägerpapier kann neben Zellstofffasern, Leimungsmittel wie
Alkylkentendimere, Fettsäuren und/oder Fettsäuresalze, epoxydierte Fettsäureamide, Alkenyl- oder Alkylbernsteinsäureanhydrid, Stärke, Baumharze, Nassfestmittel wie Polyamin-Polyamid-Epichlorhydrin, Trockenfestmittel wie anionische, kationische oder amphotere Polyamide, optische Aufheller, Pigmente, Farbstoffe, Entschäumer und weitere in der Papierindustrie bekannte chemische Additive enthalten kann. Das Rohpapier kann oberflächengeleimt sein. Hierzu geeignete Leimmittel sind
beispielsweise Polyvinylalkohol oder oxydierte Stärke. Das Rohpapier kann auf einer Fourdrinier- oder einer Yankee-Papiermaschine (Zylinder-Papiermaschine) hergestellt werden. Das Flächengewicht des Rohpapiers kann 30 bis 200 g/m2, insbesondere 40 bis 120 g/m2, betragen. Das Rohpapier kann in unverdichteter oder verdichteter Form (geglättet) eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind
Rohpapiere mit einer Dichte von 0,6 bis 1,05 g/cm3, insbesondere 0,70 bis 0,9 g/cm3. Die Glättung kann in üblicher Weise mit einer Kalandrierung erfolgen.
Für die Papierherstellung können alle für diesen Zweck üblichen Zellstoffe verwendet werden. Der Zellstoff für die Papierherstellung ist vorzugsweise ein Eukalyptus- Zellstoff mit einem Faserstoffanteil kleiner 200 μιτι nach Mahlung von 10 bis 35 Gew.- % und einer mittleren Faserlänge von 0,5 bis 0,75 mm. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines Zellstoffs mit einem limitierten Anteil von Fasern kleiner 200 μιτι den beim Einsatz von Füllstoff auftretenden Steifigkeitsverlust verringert.
Es können auch Laubholzzellstoffe (NBHK - Northern Bleached Hardwood Kraft Pulp) und Nadelholzzellstoffe verwendet werden. Neben Zellstofffasern können auch Anteile anderer natürlicher oder synthetischer Fasern für die Herstellung des
Trägerpapiers eingesetzt werden. Vorzugsweise liegt der Anteil der anderen Fasern an der Gesamtfasermasse unter 40 Gew.-%, besonders bevorzugt sind Anteile sonstiger Fasern unter 20 Gew.-%.
Als Füllstoffe für die Blattherstellung können beispielsweise Kaoline, Calciumcarbonat in seiner natürlichen Form wie Kalkstein, Marmor oder Dolomitstein, gefälltes Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Talkum, Silica,
Aluminiumoxid und deren Gemische im Rohpapier eingesetzt werden. Besonders geeignet ist Calciumcarbonat mit einer Korngrößenverteilung, bei der mindestens 60 % der Teilchen kleiner sind als 2 μιτι und höchstens 40 % kleiner sind als 1 μηι. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird Calcit mit einer numerischen Korngrößenverteilung eingesetzt, bei der etwa 25 % der Teilchen eine
Teilchengrößen von weniger als 1 μηι und etwa 85 % der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 2 μιη aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung kann ein Calciumcarbonat mit einer numerischen Korngrößenverteilung eingesetzt werden, bei der mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 80 %, der
Teilchen kleiner sind als 2 μιη und höchstens 70 % der Teilchen kleiner sind als 1 μιη.
Zwischen Trägerpapier und der Farbaufnahmeschicht und/oder Barriereschicht können eine oder mehrere weitere Schichten angeordnet sein. Vorzugsweise handelt es sich dabei ein hydrophiles Bindemittel enthaltende Schichten.
Die Farbempfangsschicht, die auf der zu bedruckenden Seite des Trägerpapiers angeordnet ist, ist erfindungsgemäß porös. Sie enthält vorzugsweise anorganisches Pigment und Bindemittel. Besonders bevorzug sind anorganische Pigmente mit einer anionischen, neutralen oder nur schwach kationischen Oberfläche wie Silica,
Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum, Bentonit oder Aluminiumoxide oder
Aluminiumoxdidhydrate. Es können aber auch feinteilige polymere Verbindungen enthalten sein, wobei hochschmelzende thermoplastische oder duroplastische Polymere bevorzugt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Farbaufnahmeschicht auch eine Mischung von zwei oder mehreren Pigmenten enthalten. Die Pigmente haben vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 100 nm bis 30 μηι, besonders bevorzugt von 200 nm bis 10 μηι.
Die Farbempfangsschicht enthält vorzugsweise zusätzlich ein polymeres Bindemittel, bevorzugt ein hydrophiles polymeres Bindemittel. Das Bindemittel kann ein wasserlösliches oder in Wasser dispergiertes Bindemittel sein. Bevorzugte
Bindemittel sind Styrol-Copolymere, Polyvinylalkohol, Stärke, modifizierte Stärke, Polyvinylacetat, Acrylate oder Polyurethandisperisonen. Das Massenverhältnis von Pigment zu Bindemittel beträgt 100:1 bis 100:50, vorzugsweise 100:40 bis 100:2.
Die Farbempfangsschicht wird vorzugsweise durch Auftrag einer wässrigen
Streichmasse auf den Papierträger aufgebracht, wobei alle in der Papierindustrie üblichen Auftragsverfahren verwendet werden können. Besonders bevorzugt wird ein Auftrag mittels Blade, Rakel, Filmpresse oder Vorhangguss.
Die Streichmasse kann weitere übliche Zusatzstoffe wie Netzmittel, Verdicker, Rheologiehilfsmittel, Farbstoffe und optische Aufheller enthalten. Das
Auftragsgewicht der Farbempfangsschicht beträgt vorzugsweise 1 g/m2 bis 50 g/m2, besonders bevorzugt 3 g/m2 bis 30 g/m2. Die Luftdurchlässigkeit der
Farbempfangsschicht, gemessen nach Bendtsen, ist größer als 100 ml/min, bevorzugt 200 ml/min bis 700 ml/min. Die Farbempfangsschicht weist Poren auf, die einen mittleren Porendurchmesser von 10 nm bis 5 μν aufweisen können, vorzugsweise von 100 nm bis 1,5 μηι und besonders bevorzugt von 500 nm bis 1 μηι. Der
Porendurchmesser von porösen Farbempfangsschichten kann mit der Quecksilber- Porosimetrie bestimmt werden. Die Methode der Quecksilber-Porosimetrie zur
Bestimmung von Porendurchmessern ist zum Beispiel beschrieben in M.J. Mouraa, P.J. Ferreirab, M.M. Figueiredob: Mercury intrusion porosimetry in pulp and paper technology, Powder Technology, 160(2), p 61-66 (2005]. Für die Zwecke der
Erfindung wurde die Quecksilber-Porosimetrie zur Ermittlung der Porengröße der Farbempfangsschicht mit dem Porosimeter PASCAL 440 der Firma Porotec / Thermo Fisher Scientific durchgeführt. Zwischen Farbaufnahmeschicht und dem Papierträger und/oder auf der Rückseite des Papierträgers ist erfindungsgemäß eine Barriereschicht angeordnet. Die
Barriereschicht zeichnet sich durch eine geringe Durchlässigkeit für Luft und Gase sowie für Wasserdampf aus. Die Luftdurchlässigkeit der Barriereschicht, gemessen nach Bendtsen, ist kleiner als 100 ml/min, bevorzugt kleiner als 10 ml/min. Die Barriereschicht enthält vorzugsweise eine oder mehrere polymeren Verbindungen. In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Barriereschicht einen oder mehrere thermoplastische Polymere, wobei hochschmelzende thermoplastische Polymere wie Polyester oder Polymethylpenten besonders bevorzugt sind. In dieser
Ausführungsform kann die Barriereschicht durch das Schmelzextrusions- Beschichtungsverfahren aufgetragen werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die
Barriereschicht durch Auftragen einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen Dispersion eines oder mehrerer wasserlöslicher oder in Wasser dispergierter Polymere gebildet. Bevorzugte Polymere sind Styrol-Copolymere, Polyvinylalkohole oder Polyvinylacetat. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Barriereschicht auf nachwachsenden Rohstoffen basierende Polymere, wie Stärke, modifizierte Stärke und/oder Cellulosederivate, beispielsweise
Carboxymethylcellulose (CMC).
Das Auftragsgewicht der Barriereschicht beträgt vorzugsweise 1 g/m2 bis 40 g/m2, besonders bevorzugt 2 g/m2 bis 20 g/m2.
Das erfindungsgemäße Transfermaterial eignet sich insbesondere zur Übertragung eines Druckbilds auf eine Oberfläche, die aus Polyestergewebe, Polyestervlies, einer mit einer Polyesterschicht beschichteten Oberfläche oder einer Polyesteroberfläche ausgewählt ist.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. BEISPIELE
1. Herstellung eines Trägerpapiers Zur Herstellung des Trägerpapiers wurde ein Eukalyptus-Zellstoff eingesetzt. Zur
Mahlung wurde der Zellstoff als etwa 5 %ige wässrige Suspension (Dickstoff) mit Hilfe eines Refiners auf einen Mahlgrad von 26 °SR gemahlen. Die Konzentration der
Zellstofffasern im Dünnstoff betrug 1 Gew.-%, bezogen auf die Masse der
Zellstoffsuspension. Dem Dünnstoff wurden weitere Zusatzstoffe zugesetzt wie ein neutrales Leimungsmittel Alkylketendimer (AKD) in einer Menge von 0,23 Gew.-%,
Nassfestmittel Polyamin-Polyamid-Epichlorhydrinharz (Kymene®) in einer Menge von 0,60 Gew.-%, Stärke (C-Bond HR 35845] in einer Menge von 1,0 Gew.-% und ein natürliches gemahlenes CaC03 in einer Menge von 15 Gew.-%. Die Mengenangaben beziehen sich auf die Zellstoffmasse.
Der Dünnstoff, dessen pH-Wert auf etwa 7,5 eingestellt wurde, wurde vom Stoffauflauf auf das Sieb der Papiermaschine gebracht, worauf die Blattbildung unter Entwässerung der Bahn in der Siebpartie der Papiermaschine erfolgte. In der Pressenpartie erfolgte die weitere Entwässerung der Papierbahn auf einen Wassergehalt von 60 Gew.-%, bezogen auf das Bahngewicht. Die weitere Trocknung erfolgte in der Trockenpartie der
Papiermaschine mit beheizten Trockenzylindern. Es entstand ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 90 g/m2, einem Füllstoffgehalt von 10 Gew.-% und einer Feuchte von etwa 5,5%. Das Rohpapier wird auf beiden Seiten in einer Leimpresse mit Stärkelösung, enthaltend 3 Gew.-% C-Film 05731-Stärke der Firma Cargill und Wasser oberflächengeleimt. Der Stärkeauftrag beträgt auf beiden Seiten zusammen etwa 1,5 g/m2. Nach dem
Stärkeauftrag wird das Trägerpapier nochmals getrocknet und geglättet. Das so erhaltene Trägerpapier hat eine Luftdurchlässigkeit, gemessen nach der Bendtsen- Methode gemäß DIN 53120-1, von 700 ml/min. 2. Herstellung einer Streichmasse für die Farbempfangsschicht
Zu 208 g einer verdünnten Dispersion von gefälltem Calciumcarbonat (Precarb® 724 der Firma Schaefer Kalk) mit einem Feststoffgehalt von 45 Gew.-% werden langsam 13 g eines gefällten Silica (CP510 der Firma Grace) und 134 g einer wässrigen 10 Gew.-% Lösung eines vollverseiften Polyvinylalkohols (Mowiol® 28-99 der Firma Kuraray) zugegeben und die Mischung dabei mit einem Dissolver-Rührer vermischt. Danach wird 1,5 g Netzmittel Surfynol® 440 der Firma Air Products zugemischt. Die erhaltene Streichmasse hat einen Feststoffgehalt von 34 Gew.-% und einen pH-Wert von 7 bis 8. Der mittlere Porendurchmesser einer aus dieser Streichmasse
hergestellten Schicht, gemessen mit Quecksilber-Porosimetrie, beträgt 750 ± 50 nm.
3. Herstellung einer Streichmasse für die Barriereschicht Zu 1000 g einer wässrigen Lösung von 10 Gew.-% vollverseiftem Polyvinylalkohol (Mowiol® 28-99) werden 4g Netzmittel Surfynol® 440 der Firma Air Products zugegeben.
4. Vergleichsmaterial VI
Als Vergleichsmaterial wird ein käufliches Transfermaterial mit einer Release- und Sperrschicht (Transjet Classic 831 - 100 g/m2) verwendet. Dieses Vergleichsmaterial hat keine poröse Beschichtung auf der Druckseite.
5. Herstellung eines Transferpapiers ohne Barriereschicht (Vergleich V2)
Es wird auf das gemäß Beispiel 1 hergestellte Trägerpapier die Streichmasse aus Beispiel 2 mit einer Rakel aufgetragen und getrocknet. Der Trockenauftrag beträgt 15 g/m2.
6. Herstellung eines Transferpapiers mit einer Barriereschicht zwischen
Farbaufnahmeschicht und Trägerpapier (Erfindung El) Auf das Trägerpapier aus Beispiel 1 wird die Streichmasse für die Barriereschicht aus Beispiel 3 mit Rakel aufgetragen und getrocknet. Der Trockenauftrag betrug 5 g/m2. Anschließend wird auf die so erhaltene Barriereschicht die Streichmasse aus Beispiel 2 mit einer Rakel aufgetragen und getrocknet. Der Trocken-Auftrag dieser Schicht beträgt 20 g/m2.
7. Herstellung eines Transferpapiers mit Farbaufnahmeschicht auf der Vorderseite und einer Barriereschicht B2 auf der Rückseite des Trägerpapiers (Erfindung E2) Es wird auf das unter Beispiel 1 hergestellte Trägerpapier die Streichmasse aus
Beispiel 2 mit einer Rakel aufgetragen und getrocknet. Der Trockenauftrag beträgt 15 g/m2. Auf die der so erhaltenen Barriereschicht gegenüberliegende Seite des
Trägerpapiers wurde die Streichmasse für die Barriereschicht aus Beispiel 3 mit Rakel aufgetragen und getrocknet. Der Trockenauftrag betrug 5 g/m2.
Prüfverfahren
Die erhaltenen Transfermaterialien wurden mit einem Farbbild bedruckt, dabei wurde der Inkjet-Drucker EPSON WP4015 mit Sublimations-Farbtinten Sublijet IQ der Firma Sawgrass verwendet.
Die Trocknung nach dem Inkjet-Druck wurde mit zwei Testmethoden bewertet: a) Schmiertest (smearfastness): Nach definierter Zeit (frisch, 30sec, 1min, 3min, 5min) wird mit dem Finger über 4 Vollfarb-Druckfelder in den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz gestrichen und das Verschmieren der Farben bewertet.
Abklatschtest: Die bedruckten Vollfarbflächen CMYK werden unmittelbar nach dem Druck mit der Rückseite eines zweiten Blatts des Transfermaterials in direkten Kontakt gebracht und mit einer 5kg Walze (Cobb-Walze) angedrückt. Anschließend wird visuell bewertet, wieviel Farbe auf die Rückseite des zweiten Blatts übergegangen ist.
Transfer des gedruckten Bilds auf ein Textilgewebe durch Sublimation:
In einer Transferpresse Rotex Autoswing X der Firma Sefa wird die Bildseite des bedruckten Transfermaterials in Kontakt mit einem Polyestergewebe Berger- Backlight satin FR+w gebracht, auf die Rückseite des Transfermaterials wird zusätzlich ein Blatt Bürokopierpapier mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 zur Bewertung des Farbdurchschlags eingelegt. Bei einer Temperatur von 200°C wird 30 Sekunden lang ein Anpressdruck der Stufe 30 nach der Höhenindikator-Skala der Presse ausgeübt. Danach werden das Gewebe und das Kopierpapier von dem
Transfermaterial getrennt.
Die Druckschärfe wird visuell und mit einem Mikroskop sowohl auf dem
Transfermaterial vor dem Bildübertrag als auch nach dem Sublimations-Übertrag auf dem Gewebe bewertet. Die Farbdichte wird für die Vollfarbfelder CMYK mit einem Spektralphotometer SpectroEye der Firma X-rite gemessen.
Der Farbdurchschlag wird visuell aufgrund der beim Sublimations-Übertragungs- vorgang auf das rückseitig eingelegte Kopierpapier übertragenen Farbe bewertet. Tabelle - Prüfergebnisse für VI. V2. El und E2
und Abklatsch)
Druck-
Linienschärfe + / + +++ / +++ ++ /+ +++ /+++
Vor und nach dem
Sublimations-
Transfer auf das
Gewebe
Übertragene +++ ++ +++ ++
Farbdichte
Farbdurchschlag +++ — ++ +++
Die Prüfergebnisse der Tabelle zeigen, dass die erfindungsgemäßen
Transfermaterialien ein sehr gutes Trocknungsverhalten nach dem Inkjet-Druck aufweisen, eine hohe Linienschärfe auch in dem auf das Gewebe übertragenen Bild zeigen, den Sublimationsfarbstoff bei dem Sublimationsübertagungsvorgang in hohen Maße an das Gewebe übertragen und nur sehr wenig Farbstoff durch die Rückseite abgeben.
Die Bestimmung der Porengröße erfolgte mit einem Porosimeter PASCAL 440 der Firma Porotec / Thermo Fisher Scientific. Als Druckmedium wurde Quecksilber eingesetzt. Die Einwaage des Probenmaterials war 1,0 g, der maximaler Druck betrug 400 MPa und die Temperatur betrug 22,7 °C.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Transfermaterial für das Farbstoff-Sublimationsübertragungsverfahren eines Inkjet-Druckbilds mit einem Träger und einer Farbaufnahmeschicht auf der Vorderseite des Transfermaterials, dadurch gekennzeichnet, dass die
Farbaufnahmeschicht porös ist und das Transfermaterial eine Barriereschicht enthält, die entweder auf der Rückseite des Transfermaterials oder zwischen Träger und poröser Farbaufnahmeschicht angeordnet ist.
2. Transfermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein Papierträger ist.
3. Transfermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Farbaufnahmeschicht eine Luftdurchlässigkeit nach Bendtsen von grösser 100 ml/min aufweist.
4. Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Farbaufnahmeschicht eine mittleren Porendurchmesser von 10 nm bis 5 μιτι aufweist.
5. Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht auf der der Farbaufnahmeschicht abgewandten Seite des Papierträgers angeordnet ist.
6. Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Barriereschicht eine Luftdurchlässigkeit nach Bendtsen von kleiner
100 ml/min, insbesondere kleiner 50 oder 20 ml/min aufweist. Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Farbaufnahmeschicht anionisch geladen oder neutral ist.
Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbaufnahmeschicht einen pH-Wert an der Oberfläche von mindestens 7,0 aufweist.
Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbaufnahmeschicht ein Pigment, ausgewählt aus Calciumcarbonat, Kaolin oder Silica, enthält.
Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht ein wasserlösliches Polymer enthält.
Transfermaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlösliche Polymer ein Polyvinylalkohol, Stärke, modifizierte Stärke oder ein Cellulosederivat ist.
Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht ein Flächengewicht von 2 g/m2 bis 20 g/m2 aufweist.
Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht der Farbaufnahmeschicht 3 g/m2 bis 30 g/m2 beträgt.
Verfahren zur Übertragung eines Bilds auf eine Oberfläche, dadurch
gekennzeichnet, dass man ein Transfermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einem Bild durch das Ink-Jet-Druckverfahren bedruckt und das Bild durch Sublimation auf die Oberfläche überträgt. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche ausgewählt ist aus Polyestergewebe, Polyestervlies, einer mit einer
Polyesterschicht beschichteten Oberfläche oder einer Polyesteroberfläche.
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