PL186467B1

PL186467B1 - Środek przenoszący do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku i sposób wytwarzania środka przenoszącego do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku

Info

Publication number: PL186467B1
Application number: PL96327280A
Authority: PL
Inventors: Kell Erik Franke
Original assignee: Kell Erik Franke; Strand Eilif
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 2004-01-30
Also published as: US20030134113A1; RU2169222C2; EP0880613A1; HK1017397A1; DE69626687T2; NO316452B1; EP0880613B1; NO982663L; BG102605A; CN1204374A; BR9612009A; PL327280A1; AU1093297A; DK0880613T3; US6521327B1; US7195811B2; DE69626687D1; US20030091799A1; PT880613E; CA2239057A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek przenoszący do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku i sposób wytwarzania środka przenoszącego do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku, mający szczególnie wysokie własności wytrzymałościowe podczas prania i czyszczenia.

Najpowszechniejszym znanym środkiem przenoszącym do nakładania barwnego wzoru na tkaniny jest sitodruk, w którym każdy indywidualny kolor jest nakładany na arkusz papieru krzemowego. Niektóre barwniki, takie jak barwnik winylowy i barwnik plastisolowy są aktywowane cieplnie, jednakże nie trzymają później bardzo mocno bez dodatkowej obróbki. Dla polepszenia wytrzymałości, barwniki te są zwykle nakładane w postaci gorącego wytopu warstwy granulatu w postaci proszku lub drobnoziarnistego granulatu zmieszanego w wypełniaczu podstawowym, który jest nakładany do barwników, i służy jako specjalna warstwa kleju pomiędzy tkaniną i barwnikami, przez co znacznie poprawia się ich wytrzymałość. Jednakże przy wysokich temperaturach, np. podczas procesów bębnowania które stosują temperatury do 140°, w niektórych przypadkach barwniki te rozluźniają się względem tkaniny lub ewentualnej warstwy kleju. Dwuskładnikowe barwniki na bazie rozpuszczalnika są bardziej stabilne pod względem oddziaływania temperatury, jednakże pod wpływem prania przemysłowego i bębnowania w przedłużonym okresie czasu będą one wysychały i oddzielały się od tkanin.

Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 92/07990 jest znane ewentualne zastosowanie kopiarki kolorów z dwuskładnikowym układem tonerowym barwników przy wytwarzaniu środka przenoszącego dla tkanin. Jednakże tego rodzaju dwuskładnikowy układ tonera barwników nie jest dotychczas znany na rynku do kopiarek kolorów. Obecne laserowe kopiarki kolorów wykorzystują tonery koloru typu jednoskładnikowej żywicy termoplastycznej, gdzie nie następuje żadna polimeryzacja. Ponadto, układ opisany we wspomnianym międzynarodowym zgłoszeniu zależy od bezbarwności warstwy dwuskładnikowego wypełniacza podstawowego, która jest nakładana na wierzch zabarwionego obrazu, i bezpośrednio po zwilżeniu jest powleczona granulatem termoplastycznym który służy jako warstwa kleju. Jednakże rozwiązanie to może być stosowane jedynie do tkanin białych, zaś przenoszony obraz może być ostry jedynie na bardzo gładkich tkaninach.

Znane jest stosowanie kopiarek kolorów do przenoszenia obrazów na powleczony termoplastycznie papier przenoszący, z którego obraz ten może być przenoszony poprzez ciepło i ciśnienie na białe tkaniny bawełniane. Jednakże znane produkty mają bardzo słabą odporność na pranie i czyszczenie i przez to wytrzymują pranie przy około 40° z ograniczoną częstością powtarzania prania. Przyczyna tego leży głównie w tym, że tonery barwników są stosunkowo niechronione przed udarami mechanicznymi, i że są one aktywowane cieplnie już

186 467 w temperaturach około 90°C. Ponadto, drukowanie jest możliwe jedynie na tkaninach białych, i jedynie na tkaninach których dominującą część stanowi bawełna. Jeżeli jest pożądane przeniesienie obrazów kolorowych tego rodzaju na tkaniny ciemne, to potrzebne jest zastosowanie kilku dodatkowych operacji dla laminowania i dostosowania białej warstwy pokrywowej poniżej tonerami kolorów. Proces ten jest kosztowny i czasochłonny, a ponadto nie umożliwia wykonywania wzorów konfiguracyjnych, a jedynie całkowite powierzchnie pokrywowe.

Dostępne są liczne drukarki kolorów o danych kontrolowanych w rozmaitych rodzajach, które reprodukują czterobarwne obrazy z tłem o rozdzielczości 400 dpi lub więcej i o wyglądzie prawie fotograficznej odbitki. W procesie drukowania z sitem z czystego sitodruku nie jest możliwe uzyskanie rozdzielczości większej niż 100 dpi, i w konsekwencji podczas reprodukcji zostają zatracone drobne szczegóły. Tak więc, wielką korzyścią byłaby możliwość stosowania tego rodzaju drukarek kolorów do wytwarzania barwnych a w szczególności wielobarwnych konfiguracyjnych środków przenoszących w przemyśle wyrobów tkanych. Oczywiście korzystne również byłoby stosowanie z danymi dla edycji obrazów i wzorów wraz ze skanerami które przetwarzają oryginalne obrazy na dane komputerowe.

Celem wynalazku jest opracowanie środka przenoszącego, który będzie łączył korzyści uzyskiwane przez stosowanie elektronicznej drukarki kolorów jako jednostki graficznej o szczególnie dobrej trwałości podczas prania i czyszczenia.

Środek przenoszący do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera nośnikowy arkusz w postaci arkusza podstawowego, korzystnie z papieru względnie odpornego na ciepło arkusza tworzywa sztucznego, na którym znajduje się cienka warstwa uwalniająca, korzystnie z silikonu lub poliolefiny, na której znajduje się warstwa barwnego wzoru w postaci nadruku barwników, zaś na warstwie barwnego wzoru znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie przezroczysta warstwa elastomerowa lub biało pigmentowaną warstwa elastomerowa w postaci roztworu polimeru o wysokiej temperaturze plastyfikacji, zawierającego utwardzacz, przy czym ten polimer jest wybrany z grupy, na którą składają się poliuretany, poliolefiny, kopolimery etylenu z octanem winylu, kopolimery etylenu z akrylanem etylu, kopolimery etylenu z kwasem akrylowym, żywice akrylowe, jonomery, poliestry i poliamidy mające wysoką temperaturę plastyfikacji, zaś na przezroczystej warstwie elastomerowej lub biało pigmentowanej warstwie elastomerowej znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie termoplastyczna, polimerowa warstwa kleju aktywowanego cieplnie, korzystnie w postaci poliuretanu, lub warstwa aktywowanego cieplnie wytopu granulatu, korzystnie kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości.

Na nośnikowym arkuszu pod warstwą barwnego wzoru korzystnie znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie pierwsza przezroczysta warstwa elastomerowa w postaci polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.

Na warstwie barwnego wzoru korzystnie znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie druga przezroczysta warstwa elastomerowa, na której znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie pigmentowaną na biało trzecia warstwa elastomerowa.

Nośnikowy arkusz korzystnie składa się z arkusza podstawowego papieru lub odpornego na ciepło arkusza tworzywa sztucznego, powleczonego cienką warstwą uwalniającą z silikonu lub poliolefiny.

Nośnikowy arkusz korzystnie jest w postaci arkusza poliolefinowego.

Arkusz poliolefinowy korzystnie zawiera polipropylen.

Przezroczyste warstwy elastomerowe korzystnie zawierają poliuretan elastomerowy mający wysoką, temperaturę plastyfikacji.

Biało pigmentowaną warstwa elastomerowa korzystnie zawiera poliuretan elastomerowy mający wysoką temperaturę plastyfikacji, pigmentowany białym pigmentem nieorganicznym.

186 467

Warstwa kleju korzystnie zawiera poliuretan termoplastyczny mający temperaturę plastyfikacji w zakresie 120-160°C, zawierający rozproszone drobne cząstki gorącego wytopu kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, mającego w stosunku 1:1 temperaturę topnienia 100-140°C.

Przezroczyste warstwy elastomerowe, biało pigmentowana warstwa elastomerowa i warstwa kleju, korzystnie są nadrukowane pojedynczo na arkuszu nośnikowym.

Warstwa barwnego wzoru korzystnie jest w postaci wzoru barwników, nadrukowanych na nośnikowym arkuszu lub na znajdującej się na nim przezroczystej warstwie elastomerowej, jako warstwa pojedyncza.

Sposób wytwarzania środka przenoszącego do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na nośnikowym arkuszu w postaci arkusza podstawowego, korzystnie z papieru względnie odpornego na ciepło arkusza tworzywa sztucznego, na którym znajduje się cienka warstwa uwalniająca, korzystnie z silikonu lub poliolefiny, drukuje się warstwę barwnego wzoru za pomocą kontrolowanej cyfrowo drukarki do kolorów, następnie na wierzchu warstwy barwnego wzoru drukuje się konfiguracyjnie przezroczystą warstwę elastomerową lub biało pigmentowaną warstwę elastomerową, stosując jako materiał wyjściowy roztwór polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji i zawierającego utwardzacz, przy czym ten polimer jest wybrany z grupy, na którą składają się poliuretany, poliolefiny, kopolimery etylenu z octanem winylu, kopolimery etylenu z akrylanem etylu, kopolimery etylenu z kwasem akrylowym, żywice akrylowe, jonomery, poliestry i poliamidy dostosowane do posiadania wysokiej temperatury plastyfikacji, po czym na wierzchu przezroczystej warstwy elastomerowej lub biało pigmentowanej warstwy elastomerowej konfiguracyjnie drukuje się aktywowaną cieplnie termoplastyczną polimerową warstwę kleju, korzystnie w postaci poliuretanu, lub na wierzchu ciągle wilgotnej warstwy elastomerowej rozpryskuje się aktywowany cieplnie wytop granulatu, korzystnie kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, w stanie gorącym.

Przed nadrukowaniem warstwy barwnego wzoru za pomocą kontrolowanej cyfrowo drukarki do kolorów, na nośnikowy arkusz konfiguracyjnie nadrukowywuje się pierwszą przezroczystą warstwę elastomerową polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.

Na wierzchu warstwy barwnego wzoru korzystnie konfiguracyjnie drukuje się drugą przezroczystą warstwę elastomerową polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji, a następnie na wierzchu tej drugiej przezroczystej warstwy elastomerowej konfiguracyjnie drukuje się biało pigmentowaną trzecią warstwę elastomerową polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.

Przezroczyste warstwy elastomerowe nakłada się w postaci roztworu organicznego poliuretanu elastomerowego, mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.

Biało pigmentowaną warstwę elastomerową korzystnie nakłada się w postaci roztworu organicznego poliuretanu elastomerowego mającego wysoką temperaturę plastyfikacji, pigmentowanego białym pigmentem nieorganicznym.

Przezroczyste warstwy elastomerowe korzystnie nakłada się w postaci wodnego roztworu poliuretanu elastomerowego, mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.

Biało pigmentowaną warstwę elastomerową korzystnie nakłada się w postaci roztworu wodnego poliuretanu elastomerowego mającego wysoką temperaturę plastyfikacji, pigmentowanego białym pigmentem nieorganicznym.

Warstwę kleju korzystnie nakłada się w postaci roztworu organicznego poliuretanu termoplastycznego mającego temperaturę plastyfikacji w zakresie 120-160°C, w którym jest rozproszony w stosunku 1:1 gorący wytop drobnego proszku kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, posiadający temperaturę topnienia w zakresie 100-140°C lub w postaci wodnego roztworu poliuretanu termoplastycznego mającego temperaturę plastyfikacji w zakresie 120-160°C, w którym jest rozproszony w stosunku 1:1 gorący wytop drobnego proszku kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, posiadający temperaturę topnienia w zakresie 100-140°C.

186 467

Przezroczyste warstwy elastomerowe, biało pigmentowaną warstwę elastomerową i warstwę kleju korzystnie nadrukowywuje się techniką sitodruku pojedynczo na nośnikowym arkuszu jedna na wierzchu drugiej w tym samym układzie i konfiguracji.

Warstwę barwnego wzoru korzystnie nadrukowywuje się na nośnikowym arkuszu lub na pierwszej przezroczystej warstwie elastomerowej w pojedynczym etapie za pomocą sterowanej cyfrowo drukarki wybranej z grupy, na którą składa się sucha elektrostatyczna drukarka z tonerem kolorów, drukarka ze strumieniem barwiącym o barwniku ciekłym i drukarka do kolorów z termoprzenoszeniem.

Według wynalazku z zaskoczeniem stwierdzono, że tonery barwników które są zwykle stosowane w kopiarkach wielobarwnych i które mogą np. bazować na termoplastycznych żywicach poliolowych, migrują do powierzchni nałożonej przezroczystej lub pigmentowanej warstwy elastomeru i twardnieją razem z tą warstwą pod wpływem oddziaływania utwardzacza izocyja-nianowego, zawartego w warstwie elastomeru. Tonery kolorów tracą tym samym ich charakter termoplastyczny i pozostają przylgnięte do warstwy elastomeru tak, że barwny wzór lub obraz, po nałożeniu środka przenoszącego na tkaninę wytrzymuje pranie, również w podwyższonych temperaturach.

Arkusz nośnikowy mający nie wiążącą powierzchnię może np. stanowić papieru lub arkusz tworzywa sztucznego odpornego na ciepło, np. z poliestru, powleczony cienką warstwą silikonu lub poliolefiny, lub też może on np. stanowić arkusz poliolefinowy, korzystnie arkusz z polipropylenu o dużej gęstości (HD).

Przezroczyste warstwy elastomerowe typu suchego elektrostatycznego, które normalnie nakładają rzadki olej silikonowy na powierzchnię rolek utwierdzających dla uniknięcia przyklejania cząstek toneru do rolek. Niewielkie ilości tego oleju silikonowego są stosowane do toneru lub koloru przy drukowaniu i mogą być szkodliwe dla przylegania następnej warstwy elastomerowej. Jednakże rozpuszczalnik organiczny w warstwie poliuretanowej rozpuszcza folię silikonową tak, że poliuretan i polimery łączą się tworząc jednolitą całość.

Jednakże, przy innych rodzajach drukarek koloru, lub jeżeli są podejmowane inne kroki dla uniknięcia powstawania folii silikonowej, możliwe jest również stosowanie odpowiednich poliuretanów w roztworze wodnym.

Warstwa białego elastomeru, która ewentualnie może być pominięta, jeżeli ma być stosowany środek przenoszący do nakładania wzoru na kamienie białe, może korzystnie stanowić ten sam rodzaj poliuretanu jak powyżej, pigmentowany białym pigmentem nieorganicznym i stosowany z roztworu organicznego lub wodnego.

Finalna warstwa kleju może korzystnie składać się z poliuretanowego tworzywa termoplastycznego mającego temperaturę plastyfikacji w zakresie 120-160°C, zawierającego rozproszone drobne cząstki gorącego wytopu kopoliamidu lub polietylenu dużej gęstości mającego temperaturę topnienia 100-140°C w stosunku 1:1, nakładanego w postaci organicznego lub wodnego roztworu poliuretanu z rozproszonym proszkiem gorącego wytopu.

Specjalna odmiana warstwy kleju zawiera laminowanie formowanego termoplastycznie arkusza poliuretanowego na przezroczystej lub białej warstwie elastomerowej. W tym celu szczególnie przydatna jest folia przezroczysta lub z barwionego poliestru aromatycznego o grubości 100 pm, mająca temperaturę plastyfikacji około 160°C, twardość 93°Shore i elastyczność wynoszącą 400%. Warstwy poliuretanowe drukowane przez sitodruk i arkusz poliuretanowy mogą być laminowane razem w 160°C pod niewielkim dociskiem, tak że arkusz nie topnieje, ale jedynie przylega do nałożonej warstwy. Podczas nakładania gotowego środka przenoszącego na tkaninę, co następuje przy 200°C i 320 kPa w 12 sekund, arkusz poliuretanowy topi się i tworzy bardzo silną warstwę kleju pomiędzy tkaniną i drukowanym obrazem.

W korzystnym rozwiązaniu wynalazku, przezroczyste warstwy elastomerowe, biała warstwa elastomerowa i warstwa kleju są drukowane na arkuszu nośnikowym poprzez procesy drukowania za pomocą sitodruku w tym samym układzie i konfiguracji jedna na wierzchu drugiej. Jednakże ze względu na możliwe niedokładności ułożenia, w praktyce warstwa kleju normalnie wystaje 1-2 mm poza konfigurację innych warstw.

186 467

Jak stwierdzono, jedno lub wielobarwny wzór jest drukowany na pierwszej warstwie elastomeru z zastosowaniem drukarki barwnej kontrolowanej cyfrowo. Wynalazek jest przystosowany do szerokiego wyboru drukarek barwnych. Można zastosować zgrubne rozróżnienie pomiędzy drukarkami kolorów kontrolowanymi cyfrowo które pracuj ą z tonerami proszkowymi, barwnikami ciekłymi lub kolorowymi wstążkami.

Tak więc, zabarwiony wzór w środku przenoszącym według wynalazku będzie zwykle drukowany na pierwszej przezroczystej warstwie elastomerowej za pomocą suchej elektrostatycznej drukarki z tonerem barwnikowym, drukarki ze strumieniem barwiącym z barwnikiem ciekłym lub drukarką kolorów poprzez termoprzenoszenie, przy czym wszystkie drukarki są kontrolowane cyfrowo.

Środek przenoszący według wynalazku pozwala na uzyskanie dużych oszczędności kosztów, szczególnie w przypadku niewielkiej liczby drukowanych kopii.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który schematycznie przedstawia strukturę środka przenoszącego według wynalazku.

Na rysunku pokazano nośnikowy arkusz 1 składający się z arkusza papieru lub z arkusza podstawowego 2 z tworzywa sztucznego odpornego na ciepło, powleczonego cienką, warstwą uwalniającą 3 z silikonu lub poliolefiny. Pierwsza przezroczysta warstwa elastomerowa 4 jest konfiguracyjnie drukowana poprzez drukowanie sitodrukiem na powierzchni silikonu lub poliolefiny, i na wierzchu tej warstwy elastomerowej drukuje się barwny wzór 5 za pomocą kontrolowanej cyfrowo drukarki do kolorów. Na wierzchu barwnego wzoru, drukuje się konfiguracyjnie drugą przezroczystą warstwę elastomerową 6, ponownie przez drukowanie sitodrukiem, i w ten sam sposób drukuje się na tej drugiej warstwie elastomerowej białą pigmentowaną warstwę elastomerową. Najwyżej, drukuje się aktywowaną cieplnie termoplastyczną polimerową warstwę kleju (8) w ten sam sposób.

Cienka przezroczysta warstwa elastomerowa 4, np. organiczny roztwór poliuretanu elastomerowego mającego wysoką temperaturę plastyfikacji, jest nakładana przez drukowanie sitodrukiem za pomocą filcu drukarskiego 34T w pożądanej konfiguracji na arkuszu nośnikowym 1, mającym niewiążącą powierzchnię, np. z papieru lub arkusza podstawowego 2 z odpornego cieplnego tworzywa termoplastycznego powleczonego warstwą uwalniającą 3 w postaci silikonu lub poliolefiny lub całkowicie z poliolefiny, np. polipropylenu o dużej gęstości. Ta pierwsza warstwa elastomerowa 4 jest następnie suszona w tunelu suszącym na podczerwień/gorące powietrze przy około 70-80°C.

Teraz drukuje się pożądany barwny wzór 5 w układzie odbicia lustrzanego na arkuszu nośnikowym 1 z nałożoną warstwą elastomerową 4 w obrębie powleczonego elastomerem obszaru za pomocą drukarki do kolorów, np. czterokolorowej kopiarki typu „Ricoh NC 5006”, która pracuje z podwójnym układem toneru proszkowego i z rozdzielczością 400 dpi. Po przytwierdzeniu druku w sekcji ogrzewania maszyny, tonery które składają się z tworzyw sztucznych są stale aktywowane cieplnie nawet przy stosunkowo niskich temperaturach (około 90°C). Dla stabilizowania tonerów tak, aby mogły później wytrzymywać wyższe temperatury, na wierzchu tonerów koloru jest drukowana druga przezroczysta warstwa elastomerowa 6, np. tego samego roztworu poliuretanu co warstwa elastomerowa 4. Rozpuszczalnik warstwy poliuretanowej neutralizuje folię silikonową, która jest nałożona na tonery podczas utwierdzania cieplnego w kopiarce do kolorów, i mieszanina polimeru/izocyjaniany łączy się z tonerami dla utworzenia jednostki jednorodnej która twardnieje w temperaturze pokojowej w wyniku wilgotności atmosferycznej. Otrzymano teraz dobrze chronioną warstwę kolorów pomiędzy dwiema poliuretanowymi warstwami które nie są aktywowane cieplnie przy temperaturze nakładania środka przenoszącego.

Ponieważ proszek przykrywający tonerów nie jest tak dobry dla innych tkanin niż białe, zatem obecnie nakłada się pigmentowaną biało warstwę elastomerową 7, np. z poliuretanu o tym samym składzie chemicznym co poprzednie warstwy przezroczyste i w tej samej konfiguracji co pozostałe warstwy. Teraz na warstwę elastomerową 7 gdy jest jeszcze stale wilgotna może być nałożony aktywowany cieplnie granulat gorącego wytopu na bazie poliamidu,

186 467 który służy jako warstwa kleju pomiędzy środkiem przenoszącym a substratem, lub też na białą warstwę elastomerową 7 jest nakładana aktywowana cieplnie termoplastyczna polimerowa warstwa kleju 8, np. składająca się z aktywowanego cieplnie poliuretanowego tworzywa termoplastycznego zmieszanego z drobnym proszkiem gorącego wytopu kopoliamidu w stosunku 1:1.

Teraz można nałożyć środek przenoszący na wszystkie tkaniny w zwykły sposób w 170-10°C przez 8-12 sekund i z dociskiem około 310 kPa.

Ze względu na stosowane drukarki do kolorów, można dokonać zgrubnego rozróżnienia pomiędzy kontrolowanymi cyfrowo drukarkami do kolorów pracującymi z tonerami proszkowymi, barwnikami ciekłymi lub wstążkami barwnymi. Przykłady kopiarek do kolorów stosujących tonery proszkowe w suchym elektrostatycznym procesie obejmują: „Canon® CLC 700, Ricoh® NC 5006 i Rank XEROX® 5775”. Przykłady kontrolowanych cyfrowo drukarek do kolorów stosujących barwniki ciekłe obejmują: „Indigo Eprint 1000”, „IBM COLOR Jetprinter PS4079” i „Canon® BJC-880”. Przykład kontrolowanych cyfrowo tak zwanych drukarek kolorów z termoprzenoszeniem pracujących ze wstążkami barwnymi obejmują: „ABDICK”, „Seiko® ColorPoint 2 PSF-14” i „Fargo Pictura 310”.

Każdy układ posiada parametry kosztów/jakości pomiędzy którymi można swobodnie wybierać. Warstwy elastomerowe osłaniające warstwę barwną mogą być przystosowane do rozmaitych drukarek, np. za pomocą aktywnych powierzchniowo dodatków lub elektronicznej obróbki powierzchni. Odnosi się to zarówno do polimerów na bazie wody jak i na bazie rozpuszczalnika. Jeżeli jednakże zastosuje się barwniki ciepłe, wówczas zawsze zalecane będą barwniki odporne na wodę.

Nowoczesne kontrolowane cyfrowo drukarki do kolorów są kompatybilne z licznymi standardowymi edytorami, np. Windows 3.X, IBM OS/2, Apple System 6 i 7 jak również bardziej rozwinięty Adobe Postscript Level 2.

Zalecane polimery mające wysoką temperaturę plastyfikacji dla wytwarzania warstw elastomerowych 4, 6 i 7 stanowią poliuretany elastomerowe, takie jak jednoskładnikowy całkowicie przereagowany poliuretan liniowy na bazie poliestru i diizocyjanianu alifatycznego lub jego składnikowy całkowicie przereagowany poliuretan na bazie poliestru i diizocyjanianu aromatycznego. Polimer termoplastyczny do stosowania w warstwie kleju Ł stanowi korzystnie odpowiadający poliuretan dostosowany tak aby posiadał niższą temperaturę plastyfikacji i tym samym aby aktywowany cieplnie razem z proszkiem gorącego wytopu.

Przykłady innych przydatnych układów elastomerowych obejmują dwuskładnikowe poliuretanowe barwniki tkanin np. „Bargoscreen S18/50” z firmy Aaberg lub „Maraflor TK” z firmy Marabu. Te układy barwników składają się z 1-metoksy-2-propylo octanu i 3-metoksy-n-butylo octanu, do których są dodawane spoiwa poliuretanowe. Jako spoiwo jest stosowany diizocyjanian. Zalecane rozcieńczalniki do tych układów - cykloheksanol lub etyloglikolooctan - są stosunkowo agresywne względem tonerów w warstwie obrazu i z tego względu muszą być dodawane w możliwie niewielkich ilościach, zaś arkusz nośnikowy powinien być obrabiany ostrożnie bez większych udarów mechanicznych aż warstwa elastomerowa tonera wysuszy się.

Należy podkreślić, że dodatkowo do składników poliuretanowych, można również stosować dużą liczbę innych żywic termoplastycznych, takich jak np. poliolefiny, kopolimery etylenowinylo octanu, kopolimery etylenoetylo akrylanu, kopolimery etylenu i kwasu akrylowego, jonomery, poliestry, poliamidy, żywice akrylowe, itd.

Przy stosowaniu układów elastomerowych które są rozproszone w wodzie i dlatego nie zawierają rozpuszczalników, pranie może powodować wzrost problemów z rozdzielaniem pomiędzy warstwą toneru a nakładaną następnie warstwą przezroczystą. Przyczyna tego jest taka, że kopiarki kolorów typu suchego elektrostatycznego zwykle stosują rzadki olej silikonowy na powierzchni rolek przytwierdzających, który chroni cząsteczki toneru przed przyklejaniem do rolek. Jest nieuniknione, że niewielkie ilości oleju silikonowego pozostają na powierzchni tonerów kolorów i powodują rozdzielenie lub wytworzenie kieszeni powietrz10

186 467 nych, pomiędzy warstwą toneru i nakładaną, następnie warstwą poliuretanową, szczególnie podczas prania. Jeżeli jest pożądane stosowanie układu barwnika na pasie wody/lakieru, wówczas problem ten może być rozwiązany przez stosowanie przytwierdzania ciepłem promieniowania podczerwieni samych tonerów, lub poprzez ceramiczne rolki przytwierdzające lub inne rolki które nie wymagają stosowania oleju silikonowego.

Zalecany sposób przygotowania:

Jak wynika z rysunku, kilka kolejnych warstw polimerowych i obrazów, które tworzą gotowy środek przenoszący, są nadrukowywane indywidualnie na arkusz nośnikowy 1, zwykle składający się z arkusza podstawowego 2 z papieru około 105 g/m², powleczonego warstwą uwalniającą 3 z silikonu.

Najpierw nadrukowywuje się przezroczystą, warstwę elastomerową 4, korzystnie składającą się z poliuretanu mającego najwyższą możliwą temperaturę topnienia, która w następstwie przeniesienia na substrat tworzy ochronną warstwę wierzchnią. Szczególnie przydatny był 25% roztwór w propyleno-glikolo-metyleno-eterze liniowego całkowicie przereagowanego poliuretanu na bazie poliestru i diizocyjanian alifatyczny mający temperaturę plastyfikacji 195-205°C.

Następnie jest drukowany pożądany barwny wzór 5 w suchej elektrostatycznej kopiarce kolorów. Szczególnie odpowiednią kopiarką kolorów jest „Ricoh NC5006” która wytwarza kolorowe kopie o rozdzielczości 400 dpi z 256 cieniami na punkt. W innych kolorowych kopiarkach, papier kopiujący przechodzi dookoła bębna, i to ogranicza wybór materiałów kopiujących. Z tego względu kopiarka NC5006 stosuje pas przenoszący do przenoszenia oryginalnego obrazu na arkusz do kopiowania. Prosty ruch papieru umożliwia kopiowanie na rozmaitych rodzajach papieru i przejrzystościach.

Przezroczysta warstwa elastomerowa 6 nie jest drukowana, przy czym warstwa ta łączy się z tonerami i składa się z tej samej kompozycji co pierwsza warstwa elastomerowa. Tonery są teraz dobrze chronione pomiędzy dwiema warstwami elatomerowymi. Następnie jest drukowana biała warstwa elastomerowa 7, składająca się z tego samego rodzaju poliuretanu co pierwsza i druga przezroczysta warstwa poliuretanowa, jednakże jest ona pigmentowana organicznymi pigmentami barwnymi, np. dwutlenkiem tytanu.

Na koniec jest drukowana warstwa kleju 2 łącząca środek przenoszący z tkaniną. Warstwa kleju 8 składa się z mieszaniny poliuretanu który stanowi bardziej łagodnie wyregulowany wieloskładnikowy poliuretan mający temperaturę topnienia 150-160°C, i proszku gorącego wytopu na bazie kopoliamidu w stosunku 1:1. Temperatura topnienia gorącego wytopu proszku wynosi około 115-130°C, i rozmiar ziaren nie przekracza 80 pm. Stwierdzono, ze szczególnie korzystnym proszkiem gorącego wytop był kopoliamid na bazie polimeryzowanych, głównie dimeryzowanych kwasów tłuszczowych lub ich estrów, i zasadniczo diamin alifatycznych. Te gorące wytopy posiadają dużą odporność na czynniki piorące i czyszczące, nawet w wysokich temperaturach (80-90°C).

Jednoskładnikowy klej poliuretanowy głównie służy jak wypełniacz dla sproszkowanego wytopu, ale również służy sam sobie jako tworzywo termoplastyczne. Przykładowo, w tym celu szczególnie korzystny jest 35% roztwór dimetylo-formamido-tolueno-metylo etylu ketonu jednoskładnikowego kleju poliuretanowego na bazie poliestru, i aromatyczny izocyjanian mający temperaturę plastyfikacji 150-160°C.

Warstwa kleju służy jako całkowicie odwracalne tworzywo termoplastyczne, to jest nie następuje stwardnienie lub poprzeczne usieciowanie przy nakładaniu środka przenoszącego na tkaninę za pomocą ciepła i docisku. Pod wpływem oddziaływania ciepła i docisku przy nakładaniu tkaninę, zarówno gorący wytop jak i wytop jednoskładnikowego poliuretanu są wciskane w dół pomiędzy włókna tkaniny i tym samym zakotwiają mechanicznie środek przenosząc.

186 467

Przykład 1

Czterobarwny wzór 5 dwuskładnikowego tonera mającego rozmiar cząsteczek 6,4 pm nałożono bezpośrednio na niewiążącą powierzchnię arkusza nośnikowego 1 w kopiarce do kolorów Ricoh NC 5006. Następnie, na wierzch obrazu tonera nałożono pigmentowaną na biało dwuskładnikową poliuretanową warstwę elastomerową 7 poprzez sitodruk. Zastosowany dwuskładnikowy elastomer stanowił „Bargoscreen S18/50” poliuretanowy barwnik tkanin z firmy Aaberg Druckfarben, Aaberg, Szwajcaria, zmieszany z 10% utwardzaczem poliizocyjanianiowym. Istotne jest dla trwałości środka przenoszącego, aby żywica tonerowa miała nadzyczaj dobry kontakt z białym dwuskładnikowym elastomerem poliuretanowym tak, aby następowała wspólna polimeryzacja tych dwóch materiałów. Ponieważ cieplny zespół utwierdzający w kopiarce wykorzystuje olej dimetylopolisiliksonusilikonowy jako czynnik uwalniający na rolkach grzejnych, zatem niewielkie jego ilości będę przenoszone na powierzchnię warstwy tonera i tym samym będą redukowały napięcie powierzchniowe. Tak więc było konieczne dodanie niewielkiej ilości czynnika zwilżającego do biało pigmentowanego elastomeru poliuretanowego dla zwiększenia jego pojemności zwiększania, przy czym dodano 0,5% czynnika zwilżającego z gałęzi „BYK 358” z BYK-Chemie BmgH, Wessel, Niemcy. Arkusz nośnikowy był podawany przez tunelowy piec suszący w 105°C gorącego powietrza dla wysuszenia biały warstwy przed następną obróbką. Następnie przezroczysta dwuskładnikowa warstwa poliuretanowa z tej samej serii „Bargoscreen S 18/50”, jako warstwa została nałożona poprzez sitodruk, i gdy była jeszcze stale wilgotna, dodano warstwę gorącego wytopu granulatu kopoliamidu z gałęzi „Kiwomelt 2095 F” z Kissel & 'Wolf GmbH, Wiesloch, Niemcy, tworzącą warstwę kleju. Gotowy środek przenoszący był nałożony na tkaninę bawełnianą/poliestrową w 165°C pod ciśnieniem 310 kPa przez 10 sekund. Ten rodzaj środka przenoszącego jest bardzo przestronny i nadaje się do większości rodzajów tkanin.

Przykład 2

Przezroczystą warstwę elastomerową 4 liniowego jednoskładnikowego poliuretanu na bazie poliestru i diizocyjanianu alifatycznego nałożono w pożądanej konfiguracji przez sitodruk za pomocą filcu drukarskiego 34T na arkusz nośnikowy 1 składający się z 105 g/m²papierowego arkusza podstawowego 2, powleczonego warstwą uwalniającą 3 z silikonu. Następnie papier nośnikowy z nałożoną warstwą elastomeru był wprowadzony do kopiarki koloru Ricoh typ NC5006, i czterokolorowy wzór 5 dwuskładnikowego tonera mającego wielkość cząstek 6,4 pm przeniesiono w obrębie obszaru warstwy elastomerowej 4. Przezroczysta warstwa elastomerowa 4 na bazie tego jednoskładnikowego poliestru uretanu o tej samej konfiguracji co pierwsza warstwa elastomerowa została nadrukowana na wierzchu warstwy tonera. Następnie wydrukowano pigmentowaną dwutlenkiem tytanu białą warstwę elastomerową 7 o tej samej strukturze co poprzednie warstwy. Na koniec nadrukowano warstwę kleju 8, składającą się z mieszaniny 35% roztworu w dimetyloformamido/tolueno/metylo etylo ketonie jednoskładnikowego kleju poliuretanowego na bazie poliestru i diizocyjanianu aromatycznego mającego temperaturę plastyfikacji 150-160°C i nierozpuszczonego proszku gorącego wytopu na bazie kopoliamidu. W tym przykładzie poszczególne warstwy elastomeru były wyregulowywane stosunkowo płynnie, z wytrzymałością na rozciąganie około 700-800%. Pomiędzy drukowaniem poszczególnych warstw, warstwy elastomerowej, białej warstwy pokrywowej i warstwy kleju, były one suszone w piecu suszącym z gorącym powietrzem/podczerwienią przy 70-80°C, a następnie środek przenoszący był suchy, zaś twardnienie ostateczne było ukończone dopiero po około 10 godzinach w temperaturze pokojowej lub 3-4 godzinach w komorze grzejnej przy 60°C. Gotowy środek przenoszący był przeniesiony na tkaninę bawelniano/poliestrową w 180°C pod ciśnieniem 310 kPa przez 10 sekund. Ten rodzaj środka przenoszącego jest szczególnie przydatny do teksturowanych tkanin elastycznych.

Przykład 3

Podobnie jak w poprzednim przykładzie, kolejno nadrukowano warstwę elastomerową 4, warstwę barwnego wzoru 5, warstwę elastomerową 4, pokrywową białą warstwę elastomerową 7 i na koniec warstwę kleju 8 na arkusz nośnikowy 1. Tym razem zastosowano poliure12

186 467 tan o trochę twardszym zestaleniu, a mianowicie przy wytrzymałości na rozciąganie rzędu 100-200%. Sproszkowany gorący wytop był również taki sam jak wspomniano powyżej. Środek przenoszący nałożono na tkaninę w ten sam sposób jak w przykładzie 1. Tego rodzaju zestalenie jest przydatne szczególnie do nieelastycznych tkanin na ubrania robocze.

Tak więc, można stwierdzić że opisany materiał przenoszący, odpowiednio do dziedziny zastosowania, może być przystosowany do rozmaitych tkanin, ponieważ rozmaite warstwy elastomeru mogą mieć zestalenie miękkie lub twarde i tym samym mają wpływ na elastyczność i odporność na temperatury i warunki mechaniczne.

Oczywiście jest możliwe modyfikowanie i zmiana produktu według wynalazku w obrębie wynalazku. Tak więc, zamiast papieru jako arkusz nośnikowy można użyć np. arkusz z tworzywa sztucznego powlekany silikonem. Ponadto jest również możliwe pominięcie białej warstwy pokrywowej jeżeli środek przenoszący jest stosowany na tkaniny białe i nakładanie przezroczystej warstwy elastomerowej na warstwę kolorowego tonera i następnie warstwę kleju. Ponadto, gdy biała warstwa elastomerowa 7 lub ostatnia przezroczysta warstwa elastomerowa 6 jest stale wilgotna, można również zdecydować się na nakładanie na tę warstwę warstwy proszku gorącego wytopu, który się wtapia w elastomer w piecu suszącym podczerwienią/gorącym powietrzem. Poprzez ten sposób można nie stosować drukowania, jednakże środek przenoszący ma trochę twardszy wygląd na tkaninie. Na koniec, biała warstwa pokrywowa może być drukowana bezpośrednio na tonerach, umożliwiający tym samym pominięcie jednej warstwy elastomerowej. Jednakże, ta zmiana może być stosowana jedynie wówczas gdy tkanina posiada bardzo równą nieteksturowaną powierzchnię, ponieważ w innym przypadku biały elastomer pociągnie tonery podczas stosowania i tym samym powstanie bardziej zamazany obraz.

^7////////////// / ////7//7//7/7///7 /77//7///7//77////7

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Środek przenoszący do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku, znamienny tym, że zawiera nośnikowy arkusz (1) w postaci arkusza podstawowego (2) korzystnie z papieru względnie odpornego na ciepło arkusza tworzywa sztucznego, na którym znajduje się cienka warstwa uwalniająca (3), korzystnie z silikonu lub poliolefiny, na której znajduje się warstwa barwnego wzoru (5) w postaci nadruku barwników, zaś na warstwie barwnego wzoru (5) znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie przezroczysta warstwa elastomerowa (6) lub biało pigmentowana warstwa elastomerowa (7) w postaci roztworu polimeru o wysokiej temperaturze plastyfikacji, zawierającego utwardzacz, przy czym ten polimer jest wybrany z grupy, na którą składają się poliuretany, poliolefiny, kopolimery etylenu z octanem winylu, kopolimery etylenu z akrylanem etylu, kopolimery etylenu z kwasem akrylowym, żywice akrylowe, jonomery, poliestry i poliamidy mające wysoką temperaturę plastyfikacji, zaś na przezroczystej warstwie elastomerowej (6) lub biało pigmentowanej warstwie elastomerowej (7) znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie termoplastyczna, polimerowa warstwa kleju (8) aktywowanego cieplnie, korzystnie w postaci poliuretanu, lub warstwa aktywowanego cieplnie wytopu granulatu, korzystnie kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości.
2. Środek przenoszący według zastrz. 1, znamienny tym, że na nośnikowym arkuszu (1) pod warstwą barwnego wzoru (5) znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie pierwsza przezroczysta warstwa elastomerowa (4) w postaci polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.
3. Środek przenoszący według zastrz. 1, znamienny tym, że na warstwie barwnego wzoru (5) znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie druga przezroczysta warstwa elastomerowa (6), na której znajduje się nadrukowana konfiguracyjnie pigmentowaną na biało trzecia warstwa elastomerowa (7).
4. Środek przenoszący według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że nośnikowy arkusz (1) składa się z arkusza podstawowego (2) papieru lub odpornego na ciepło arkusza tworzywa sztucznego, powleczonego cienką warstwą uwalniającą (3) z silikonu lub poliolefiny.
5. Środek przenoszący według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że nośnikowy arkusz (1) jest w postaci arkusza poliolefinowego.
6. Środek przenoszący według zastrz. 5, znamienny tym, że arkusz poliolefinowy zawiera polipropylen.
7. Środek przenoszący według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że przezroczyste warstwy elastomerowe (4) i/lub (6) zawierają poliuretan elastomerowy mający wysoką temperaturę plastyfikacji.
8. Środek przenoszący według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że biało pigmentowaną warstwa elastomerowa (7) zawiera poliuretan elastomerowy mający wysoką temperaturę plastyfikacji, pigmentowany białym pigmentem nieorganicznym.
9. Środek przenoszący według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że warstwa kleju (8) zawiera poliuretan termoplastyczny mający temperaturę plastyfikacji w zakresie 120-160°C, zawierający rozproszone drobne cząstki gorącego wytopu kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, mającego w stosunku 1:1 temperaturę topnienia 100-140°C.

186 467
10. Środek przenoszący według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że przezroczyste warstwy elastomerowe (4), (6), biało pigmentowana warstwa elastomerowa (7) i warstwa kleju (8), są nadrukowane pojedynczo na arkuszu nośnikowym (1).
11. Środek przenoszący według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że warstwa barwnego wzoru (5) jest w postaci wzoru barwników, nadrukowanych na nośnikowym arkuszu (1) lub na znajdującej się na nim przezroczystej warstwie elastomerowej (4), jako warstwa pojedyncza.
12. Sposób wytwarzania środka przenoszącego do nakładania barwnego wzoru na tkaninę pod wpływem ciepła i docisku, znamienny tym, że na nośnikowym arkuszu (1) w postaci arkusza podstawowego (2), korzystnie z papieru względnie odpornego na ciepło arkusza tworzywa sztucznego, na którym znajduje się cienka warstwa uwalniająca (3), korzystnie z silikonu lub poliolefiny, drukuje się warstwę barwnego wzoru (5) za pomocą kontrolowanej cyfrowo drukarki do kolorów, następnie na wierzchu warstwy barwnego wzoru (5) drukuje się konfiguracyjnie przezroczystą warstwę elastomerową (6) lub biało pigmentowaną warstwę elastomerową (7), stosując jako materiał wyjściowy roztwór polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji i zawierającego utwardzacz, przy czym ten polimer jest wybrany z grupy, na którą składają się poliuretany, poliolefiny, kopolimery etylenu z octanem winylu, kopolimery etylenu z akrylanem etylu, kopolimery etylenu z kwasem akrylowym, żywice akrylowe, jonomery, poliestry i poliamidy dostosowane do posiadania wysokiej temperatury plastyfikacji, po czym na wierzchu przezroczystej warstwy elastomerowej (6) lub biało pigmentowanej warstwy elastomerowej (7) konfiguracyjnie drukuje się aktywowaną cieplnie termoplastyczną polimerową warstwę kleju (8), korzystnie w postaci poliuretanu, lub na wierzchu ciągle wilgotnej warstwy elastomerowej (6, 7) rozpryskuje się aktywowany cieplnie wytop granulatu, korzystnie kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, w stanie gorącym.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że przed nadrukowaniem warstwy barwnego wzoru (5) za pomocą kontrolowanej cyfrowo drukarki do kolorów, na nośnikowy arkusz (1) konfiguracyjnie nadrukowywuje się pierwszą przezroczystą warstwę elastomerową (4) polimeru mającego wysoką, temperaturę plastyfikacji.
14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że na wierzchu warstwy barwnego wzoru (5) konfiguracyjnie drukuje się drugą przezroczystą warstwę elastomerową (6) polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji, a następnie na wierzchu tej drugiej przezroczystej warstwy elastomerowej (6) konfiguracyjnie drukuje się biało pigmentowaną trzecią warstwę elastomerową (7) polimeru mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.
15. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że przezroczyste warstwy elastomerowe (4), (6) nakłada się w postaci roztworu organicznego poliuretanu elastomerowego, mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.
16. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że biało pigmentowaną warstwę elastomerową (7) nakłada się w postaci roztworu organicznego poliuretanu elastomerowego mającego wysoką temperaturę plastyfikacji, pigmentowanego białym pigmentem nieorganicznym.
17. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że przezroczyste warstwy elastomerowe (4, 6) nakłada się w postaci wodnego roztworu poliuretanu elastomerowego, mającego wysoką temperaturę plastyfikacji.
18. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że biało pigmentowaną warstwę elastomerową (7) nakłada się w postaci roztworu wodnego poliuretanu elastomerowego mającego wysoką temperaturę plastyfikacji, pigmentowanego białym pigmentem nieorganicznym.
19. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że warstwę kleju (8) nakłada się w postaci roztworu organicznego poliuretanu termoplastycznego mającego temperaturę plastyfikacji w zakresie 120-160°C, w którym jest rozproszony w stosunku 1:1 gorący wytop drobnego proszku kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, posiadający temperaturę topnienia w zakresie 100-140°C.

186 467
20. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że warstwę kleju (8) nakłada się w postaci wodnego roztworu poliuretanu termoplastycznego mającego temperaturę plastyfikacji w zakresie 120-160°C, w którym jest rozproszony w stosunku 1:1 gorący wytop drobnego proszku kopoliamidu lub polietylenu o dużej gęstości, posiadający temperaturę topnienia w zakresie 100-140°C.
21. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że przezroczyste warstwy elastomerowe (4, 6), biało pigmentowaną warstwę elastomerową (7) i warstwę kleju (8) nadrukowywuje się techniką sitodruku pojedynczo na nośnikowym arkuszu (1) jedna na wierzchu drugiej w tym samym układzie i konfiguracji.
22. Sposób według zastrz. 12 albo 13 albo 14, znamienny tym, że warstwę barwnego wzoru (5) nadrukowywuje się na nośnikowym arkuszu (1) lub na pierwszej przezroczystej warstwie elastomerowej (4) w pojedynczym etapie za pomocą sterowanej cyfrowo drukarki wybranej z grupy, na którą składa się sucha elektrostatyczna drukarka z tonerem kolorów, drukarka ze strumieniem barwiącym o barwniku ciekłym i drukarka do kolorów z termoprzenoszeniem.