WO2000073570A1 - Tintenstrahl-transfersysteme für dunkle textilsubstrate - Google Patents

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WO2000073570A1
WO2000073570A1 PCT/IB1999/000976 IB9900976W WO0073570A1 WO 2000073570 A1 WO2000073570 A1 WO 2000073570A1 IB 9900976 W IB9900976 W IB 9900976W WO 0073570 A1 WO0073570 A1 WO 0073570A1
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Ulf Bamberg
Peter Kummer
Ilona Stiburek
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Arkwright Incorporated
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Definitions

  • the present invention relates to an ink jet transfer system or an ink jet transfer print according to the preamble of claim 1, and a method according to independent claims 14 and 16.
  • Transfer prints are very popular because they enable the application of any graphic representations, patterns, images or typefaces, in particular on items of clothing such as T-shirts, sweatshirts, shirts or other textile substrates such as mouse pads.
  • ink-jet transfer systems ink-jet transfer prints
  • the user of the transfer print generates the desired, electronically processable image by means of a computer, which image is sent from the computer to a suitable printer, for example an inkjet printer, which in turn prints the desired image on the transfer system.
  • the transfer print produced in this way must have a quality which permits further use for printing on, for example, a textile substrate.
  • the desired graphic representation is applied to the desired textile substrate for adhesion.
  • graphical representations under the supply of heat and pressure via a hot fume hood and, if necessary, by means of a previous cold fume hood to the desired textile substrate.
  • US Pat. No. 5,242,739 describes an image-receptive, heat-sensitive transfer paper which comprises the following constituents: (a) a flexible, cellulose-containing, non-woven, tissue-like paper which has an upper and a lower surface and (b) an image-receptive melt transfer film layer which is itself located on the upper surface of the sheet base, c) and, if appropriate, a hotmelt intermediate layer.
  • the film layer consists of approximately 15 to 80% by weight of a film-forming binder and approximately 85 to approximately 20% by weight of a powdered thermoplastic polymer, the film-forming binder and the thermoplastic polymer having a melting point of between approximately 65 ° C. and 180 ° C.
  • 5,501,902 represents a further development of US Pat. No. 5,242,739, which likewise consists of a two-layer system, although an ink viscosity agent is also present to improve the printed image.
  • the transfer print of US Pat. No. 5,501,902 preferably contains a cationic, thermoplastic polymer to improve the ink absorption capacity.
  • polyesters polyethylene wax, ethylene-vinyl acetate copolymers and as binders polyacrylates, styrene-vinyl acetate copolymers, nitrile rubbers, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, ethylene acrylate copolymers and melamine resins are usually used as pigments for the absorption of the ink dye called.
  • WO 98/30749 (Oce-Switzerland) describes an inkjet transfer system which comprises a carrier material, a hot-melt layer applied to the carrier material and at least one ink-receiving layer.
  • the ink receiving layer is a mixture of a highly porous pigment and a binder, the molecules of the pigment and optionally the binder and optionally the hot melt being capable of forming chemical bonds with the dye molecules of the ink.
  • a transfer print is applied to a dark textile part in a 2-step process or a 1-step process.
  • a white textile fabric finished on the back with hot-melt adhesive is laminated with a transfer film printed in a xerographic process (or ink-jet) and then with the hot-melt adhesive side onto the dark garment to be printed (T- Shirt) pressed on using a transfer press at approx.
  • the image side on which the thin film (transfer layer) is located is protected with a silicone paper. After the transfer process, which takes about 10 seconds, the silicone paper is peeled off.
  • the adhesion of the transfer printing system to the dark textile piece is achieved by means of a polyethylene or polyester / polyamide textile adhesion (i.e. a hot melt adhesive) of the contrast base on the textile substrate.
  • the known systems which are accessible by means of a 1-step process, are based on a white, thick transfer film with a thickness of approximately 400 to 600 ⁇ m, which are printed on using the ink-jet process or xerographic process and then printed on using a transfer press dark piece of textile can transfer.
  • the disadvantages of this system are in particular an unsatisfactory image quality immediately after the transfer to the textile piece. The pictures appear dull and blurry.
  • the overall system is comparatively thick, it looks unaesthetic (armor-like) and it is not breathable.
  • a serious additional disadvantage is the fact that the user who does not have a transfer press and consequently switches to using a commercially available iron is faced with a sustained deterioration in the adhesion of the transfer film to the textile piece. This loss of adhesion is further accelerated by repeated washing cycles.
  • Another disadvantage of the two conventional printing systems is their application method to the textile substrate, whereby the application of a contrasting background to the textile piece under extremely high pressure cannot be carried out by private individuals without adequate equipment.
  • the disadvantages set out above have had the decisive consequence that the currently marketed transfer printing systems have not spread or even prevailed on the market as desired. Rather, there is still a great need for satisfactory systems which do not have the disadvantages listed above.
  • a transfer printing system for dark textile underlays should be provided, which on the one hand provides the desired high contrast, high resolving power and on the other hand avoids unsatisfactory washing resistance due to insufficient adhesion of the transfer printing on the textile underlay and ultimately as uncomplicated and rational as possible, i.e. can be applied to a piece of textile using an iron as part of a 1-step process. It was also a goal of the present invention
  • Invention to provide a method for producing textile transfer printing systems for dark textile substrates with high wash resistance.
  • the inkjet transfer system comprises or consists of a carrier material (background layer), an adhesive layer applied to the carrier material - preferably a hot melt Anlagen - which has dispersed, spherical (spherical) polyester particles with a grain size of less than 30 ⁇ m, in turn a white background layer applied to the adhesive layer, and at least one ink receiving layer applied to the background layer.
  • the white background layer which is located directly on the adhesive layer, comprises or consists of a permanently elastic plastic, which is non-meltable at ironing temperatures (ie up to approximately 220 ° C.) and filled with white
  • the elastic plastic must therefore not melt at the ironing temperature, in order not to stick with the adhesive layer, e.g. the hot melt that creates the adhesion to the textile substrate to deliver an undesired mixture with deteriorated (adhesion and coverage) properties.
  • the white background layer must be elastic in order not to lead to brittle fracture in the event of subsequent mechanical loads.
  • elasticity means an elongation of at least 200%, preferably between 500-1000% and very particularly preferably about 800%.
  • Preferred elastic plastics for the white background layer are selected from the group comprising the polyurethanes, polyacrylates or polyalkylenes or also natural rubber (latex).
  • the most preferred elastic plastic contains or consists of polyurethane.
  • Suitable pigments are only those that do not melt at ironing temperatures.
  • the filled white layer or the polymers contained therein, such as polyurethane, must not melt, because the white pigments would otherwise sink or penetrate into the textile substrate. This would weaken or even destroy the white background color, which is to be provided according to the invention in order to provide a background for dark imprints.
  • Particularly preferred white pigments are inorganic pigments selected from the group comprising BaS0, ZnS, Ti0 2 , ZnO, SbO.
  • Organic pigments can also be used for the white background layer, provided that these cannot be melted at ironing temperatures.
  • These pigments can be mixed alone or as a mixture with other (up to about 220 ° C) non-meltable carriers, such as silicates or aluminates.
  • the overall system surprisingly meeting the following requirements in spite of the non-meltable white background layer: a)
  • the total of 4 chemically different layers are within the scope of the coating process (Coating process), and the melting process (ironing onto the textile substrate), in particular chemically, compatible. There is no beading or detachment of the white background layer from the adhesive layer and / or the ink receiving layer from the white background layer.
  • the 4 chemically different layers also have good adhesion to one another after the transfer system has been received, so that individual layers of the transfer system ironed on the textile substrate are not chipped or detached.
  • the transfer system also shows excellent adhesion and elasticity on the textile substrate, especially after ironing onto the textile substrate.
  • the said elasticity is of great importance because the ironed-on transfer system does not become brittle and therefore must not cause a lasting deterioration in the graphic representation on the textile substrate.
  • sporting loads eg tugging or wrinkling of the T-shirt
  • the transfer system according to the invention can be washed as a composite on the textile substrate without losing color fastness and adhesion suffer from it on the textile substrate.
  • the glued layer sequence represents a sandwich structure, in which the white background layer is glued to the textile substrate, with no mixing of the background layer with the adhesive layer, e.g. a hot-melt layer, which is possible through a melting process and the overall system is nevertheless so flexible that the image representation printed on the ink-receiving layer is not detached by mechanical stress.
  • the adhesive layer e.g. a hot-melt layer
  • the adhesive layer must be essentially or completely meltable and may only be adhesive in the molten state.
  • the adhesive layer which is located directly on the carrier material, is a pure hot melt layer.
  • the hot-melt layer is an essentially wax-like polymer which is easy to melt and can thus be transferred to the textile substrate together with the printed ink-receiving layer, for example by buffing. Thanks to its wax-like properties, the hot-melt layer primarily causes adhesion to the textile substrate. On the other hand, the hot-melt layer must also provide good adhesion to the white background layer, which is chemically very different (not waxy, not fusible).
  • spherical polyester particles of a grain size of less than 30 ⁇ m are dispersed in the hot melt layer. These spherical polyester particles are in turn chemically mixed with the white background layer. more so (than the pure hotmelt wax components) so that they can form or strengthen the adhesion to the white background layer when melting. A particle size of less than 30 ⁇ m is required so that the particles do not protrude from the layer and thus lead to malfunctions during coating.
  • the spherical polyester particles are preferably obtained in that, for example, cryomilled polyester is stirred into the wax-like hot-melt compound during the preparation of a dispersion and melted to form droplets of 30 ⁇ m in size (emulsion).
  • a preferred hot melt compound is, for example, an ethylene acrylic acid copolymer or a PU dispersion. This is prepared with the spherical polyester particles with a grain size of less than 30 ⁇ m to form a hot melt dispersion.
  • a hot melt adhesive dissolved in a solvent can also be used as the adhesive layer.
  • a solvent adhesive based on polyamides or polyethylenes which has good adhesion to the textile substrate on the one hand and the white background layer on the other hand, are suitable for carrying out the present invention.
  • the adhesive layer contains or consists of a pure hot melt, because this is by means of a comparatively simple external control, i.e. the desired adhesion to the white background layer and the textile substrate is formed in a convenient but efficient manner by ironing on.
  • the ink absorption layer (ink layer) is located on the white background layer and primarily comprises a highly porous pigment and a binder.
  • the highly porous pigment is used on the one hand for the purely mechanical absorption of the ink when printing out the desired one graphic representation, with a maximum porosity ensures a particularly high absorption capacity.
  • Binding agents are necessary to bind the highly porous pigments to the product surface, in order to enable the processing (printing) of the inkjet transfer system.
  • the ink-receiving layer examples are polyester, PE wax, PE powder, ethylene-VAC copolymers, nylon, epoxy compounds. Polyacrylates, styrene-butadiene copolymers, ethylene-VAC copolymers, nylon, nitrile rubbers, PVC, PVAC, ethylene-acrylate copolymers are suitable as binders.
  • the at least one ink-receiving layer comprises a mixture of a highly porous pigment and a binder, more preferably the molecules of the highly porous pigment and optionally the binder and optionally the adhesive layer, e.g. the hot-melt layer is capable of forming, essentially covalent, bonds with the dye molecules of the ink.
  • the hot-melt layer is capable of forming, essentially covalent, bonds with the dye molecules of the ink.
  • the hot-melt layer is capable of forming, essentially covalent, bonds with the dye molecules of the ink.
  • the essentially covalent bonds between the dye molecules of the ink and the molecules of the pigment and of the binder are shown below formed, inter alia, by supplying energy, for example by ironing (at approximately 190 ° C.) of the ink jet transfer system according to the invention onto the textile substrate.
  • acid dyes for example azo dyes according to the formula I
  • azo dyes are usually used in the printer inks on the market.
  • R H, CH.COOH or CH, CH, COOH
  • the molecules of the ink dyes are predominantly in solution as anions and also have reactive groups which allow the formation of chemical bonds with the reactive groups of the pigment molecules and, if appropriate, of the binder molecules.
  • the reactive groups are usually one or more sulfonate groups or carboxylate groups per dye molecule. Under suitable conditions, for example under heating when ironing the inkjet transfer system onto the textile substrate, covalent or rather ionic bonds or intermediate valence bonds between the sulfonate groups or carboxylate groups and the reactive groups, for example amino groups, of the pigment or . Form binder.
  • the covalent bonds of the dye molecules with the molecules of the ink-receiving layer with formation of, for example, sulfonamides (-S0 2 NH-R) or amide groups (-CONH-R) (in addition to also more zwitterionic -S0 " NH 3 + -R Groups) are particularly preferred.
  • the ink-receiving layer of the ink jet transfer system consists of a highly porous pigment and a binder, at least one of the two components, in particular the pigment present in large quantities, having reactive amino groups which form essentially covalent bonds are capable of the dye molecules of the ink liquid.
  • the ink-receiving layer comprises a highly porous polyamide pigment and a binder consisting of a soluble polyamide, the terminal, free amino groups of the polyamide pigment and the polyamide binder being used to fix reactive groups, for example sulfonate groups or carboxylate groups that are capable of dye molecules.
  • reactive groups for example sulfonate groups or carboxylate groups that are capable of dye molecules.
  • the ink jet transfer system according to the present invention must have a high absorbency or absorption capacity of ink, in order to do so to ensure a clear print image.
  • This requirement is achieved by providing a pigment, preferably a polyamide pigment, with high porosity.
  • Preferred polyamide pigments which are used for the ink jet transfer systems according to the present invention, preferably have a spherical, for example a spherical, geometry and the highest possible inner surface.
  • Grain sizes of the polyamide pigments used are in a range of approximately 2 ⁇ m and approximately 45 ⁇ m, a range of 2 to 10 ⁇ m being particularly preferred.
  • the inner surface of the highly porous pigment is at least about 15 m 2 / g, preferably it is between about 20-30 m 2 / g. It has been shown that in particular a
  • Polyamide pigment with the trade name "Orgasol” has the required properties, in particular the high-grade porosity.
  • a highly porous polyamide pigment with an inner surface area of at least approximately 15 m 2 / g and grain sizes of approximately 2 ⁇ m and approximately 45 ⁇ m is obtained by means of anionic polyaddition and a subsequent controlled precipitation process.
  • a polyamide condensation product for example in the form of granules
  • the polyamide pigments are literally grown and the growth of the pigments is stopped when the desired particle size is reached.
  • 85-95% of the polyamide pigment thus obtained have the desired shape and grain size, while only a maximum of 15% have a smaller or larger grain size.
  • the binder preferably also consists of a polyamide.
  • the nature of the polyamide used as a binder differs from that of the polyamide pigment in that it is used as a solution and therefore does not have to meet any special formal requirements.
  • the use of polyamide as a binder is therefore less critical. It only has to be soluble in a suitable solvent, for example alcohol or an alcohol / water mixture, and preferably has free terminal amino groups with the aid of which dye molecules, for example sulfone groups of azo dyes, or ester groups can be fixed.
  • the ratio of highly porous pigment and the binder in the ink-receiving layer of the ink jet transfer system according to the invention is between approximately 5: 1 and 1: 1, preferably 3: 1 and 2: 1, and very particularly preferably 2.4: 1.
  • the hot melt preferably used as an adhesive layer in the ink jet transfer system according to the invention is located directly on the removable carrier material and is used to transfer the graphic representation printed by the ink jet printer to the textile substrate and to ensure adhesion to the white background layer.
  • This transfer is effected, for example, by cold deduction, ie by ironing, cooling and peeling off the cover layer (baking paper).
  • the hot melt layer and the ink jet Recording layer, but not the white background layer melted. In this way, the image printed on the ink-receiving layer is transferred to the textile substrate without any distortions due to melting.
  • hotmelt is essentially waxy, i.e. it can be melted.
  • hot melts melt in a range of approximately 100-120 ° C, while the highly porous pigments preferably melt in a range of approximately 120-180 ° C, preferably 140-160 ° C.
  • a common hot melt is, for example, an ethylene acrylic acid copolymer dispersion.
  • Transfer system according to the present invention may still be included, but care must be taken when using such additives that the washability of the final transfer print does not deteriorate as a result.
  • a dispersing additive for organic pigments is useful for producing the inkjet transfer system according to the invention.
  • any release paper can be cold-drawn, preferably a heat-resistant paper, for example silicone paper, is used.
  • the coating process comprises the following steps: a) applying an adhesive layer, preferably a hot-melt layer, which has dispersed, spherical polyester particles with a grain size of less than 30 ⁇ m, to a carrier material, for example silicone paper, with the aid of a coating agent, for example a coating machine, with a layer thickness of approximately 30 to 40 ⁇ m being set, then drying the hot-melt layer, and b) applying a white background layer consisting of an elastic plastic which is non-meltable at ironing temperatures (ie up to approximately 220 ° C.) and which white, preferably inorganic, pigments is filled onto the hot melt layer, preferably with a final layer thickness of approximately 20-35 ⁇ m, c) application of at least one ink absorption layer dispersion onto the white background layer, and d) drying of the ink jet transfer system.
  • an adhesive layer preferably a hot-melt layer, which has dispersed, spherical polyester particles with a grain size of less than 30 ⁇
  • the two / multiple application of the ink-receiving layer in accordance with step c) has the advantage that a smooth and uniform surface and an ink-receiving layer with a balanced layer thickness are formed, as a result of which the printing process or the resulting printed image are positively influenced.
  • the graphic representation to be applied to the textile substrate is first printed onto the ink-jet transfer system thus obtained using a conventional printer, for example an ink-jet printer (ink-jet plotter), cut out, removed from the base (for example silicone paper) and removed Baking paper covered and then ironed onto the desired textile substrate, for example a T-shirt at a temperature of between about 160 and 220 ° C, preferably 170 ° C, for at least 10 seconds.
  • the bottom layer is the carrier material, which is pulled off and discarded before the graphic representation is applied.
  • a heat-resistant silicone paper (baking paper) is used as the preferred cover paper.
  • the printed graphic representation obtained in this way (cold print) is smooth and matt.
  • the hot melt layer is applied to a carrier material:
  • silicone paper with a layer thickness of approximately 0.1 mm, is coated with ethylene acrylic acid copolymer, which has dispersed, spherical polyester particles with a grain size of between 5-25 ⁇ m .
  • the ratio of ethylene acrylic acid copolymer and spherical polyester particles is approximately 60:40 and the final layer thickness of the hot melt layer is approximately 30 ⁇ m.
  • a white background layer (polyurethane film) with a thickness of approximately 40 ⁇ m containing approximately 15% by weight of TiO 2 is then applied to the silicone paper coated with the hot melt.
  • a dispersion containing the ink-receiving layer is then applied in two passes to said elastic background layer made of polyurethane / TiO 2.
  • a layer thickness of 15 ⁇ m is applied in the first pass and a layer thickness of 15 ⁇ m in the second pass, which results in a total layer thickness of the ink-receiving layer of 30 ⁇ m.
  • the ink-receiving layer was previously produced as follows: an ethanol / water mixture in a ratio of 3: 1 is initially introduced and a soluble polyamide binder is dissolved therein with heating to 45.degree.
  • the highly porous polyamide pigment "Orgasol 3501 EX D NATl" with a grain size of 10 ⁇ m and an inner surface of about 25 m 2 / g pigment is then dispersed into the solution.
  • an organic pigments marketed by Coatex provided, dispersion additive with the product name COADIS 123K introduced and the dispersion stirred for 10 minutes at room temperature.
  • the solvents are evaporated on the coating machine in order to obtain a solid ink-receiving layer on which the desired graphic representation can be printed using an ink-jet printer.
  • the desired foils can be cut to size for the required needs.
  • Example 2 Using an Inkjet Transfer System for Printing
  • Transfer system is used to print a graphic representation on a T-shirt.
  • the desired electronically processable and stored graphic representation is printed out by the computer using an inkjet printer on the page, which was obtained in Example 1 as an inkjet transfer system.
  • the printout is then removed and the white side is placed on the desired side of the selected T-shirt and ironed on for 10 seconds using a hot iron (baking paper + temperature of approx. 190 ° C).
  • the t-shirt thus processed is then cooled to about room temperature and the baking paper, i.e. peeled off the silicone paper. The resulting picture is shiny and matt.

Abstract

Beschrieben wird ein Tintenstrahl-Transfersystem bzw. Transferdruck für dunkle Textilsubstrate, welches ein hohes Mass an Waschechtheit und Farbechtheit sowie gutes ökologisches Verhalten aufweist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung für ein Druckverfahren mit Hilfe des erfindungsgemässen Tintenstrahl-Transfersystems. Das erfindungsgemässe Tintenstrahl-Transfersystem umfasst ein Trägermaterial, eine auf dem Trägermaterial aufgebrachte Hotmeltschicht, welche eindispergierte, sphärische Polyesterteilchen von einer Korngrösse von weniger als 30 νm aufweist, eine weisse Hintergrundschicht, bestehend aus einem bei Temperaturen von bis 220 °C nicht-schmelzbaren, elastischen Kunststoff, welcher mit weissen anorganischen Pigmenten gefüllt ist, auf der Hotmeltschicht und mindestens eine Tintenaufnahmeschicht.

Description

Tintenstrahl-Transfersysteme für dunkle Textilsubstrate
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tin- tenstrahl-Transfersystem bzw. ein Tintenstrahl-Transferdruck gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren gemäss den unabhängigen Ansprüchen 14 und 16.
Stand der Technik
Transferdrucke erfreuen sich einer grossen Beliebtheit, weil sie das Aufbringen von beliebigen graphischen Darstellungen, Mustern, Bildern oder Schriftbildern insbesondere auf Kleidungsstücke wie T-Shirts, Sweat-Shirts , Hemden oder auch andere Textilsubstrate wie beispielsweise Mousepads ermöglichen. Von besonderem In- teresse sind Tintenstrahl-Transfersysteme (Tintenstrahl- Transferdrucke) , die den potentiellen Benutzern die Möglichkeit der individuellen Auswahl des elektronisch ver- arbeitbaren und mittels Computer abspeicherbaren graphischen Darstellungen gibt und vom Benutzer letztendlich selbst auf seinem gewünschten Kleidungsstück bzw. einem anderen Textilsubstrat (Unterlage) aufgedruckt bzw. aufgebügelt werden kann. Dabei wird in einem ersten Schritt vom Benutzer des Transferdrucks mittels Computer das gewünschte, elektronisch verarbeitbare Bild erzeugt, wel- ches vom Computer zu einem geeigneten Drucker, beispielsweise einem Tintenstrahldrucker, geleitet wird, der wiederum das gewünschte Bild auf das Transfersystem ausdruckt. Der so erzeugte Transferdruck muss dabei eine Beschaffenheit aufweisen, welcher die Weiterverwendung zum Aufdrucken auf beispielsweise ein Textilsubstrat erlaubt. Mit Hilfe eines geeigneten Transferdrucks wird die gewünschte graphische Darstellung auf das gewünschte Textilsubstrat zur Haftung aufgebracht. Üblicherweise werden graphische Darstellungen unter Zufuhr von Wärme und Druck über einen Heissabzug und gegebenenf lls durch einen vorgängigen Kaltabzug auf das gewünschte Textilsubstrat applizier .
In den letzten Jahren wurden Anstrengungen unternommen, um die Heiss-Transfersysteme zu verbessern sowie den Aufdruck der gewünschten graphischen Darstellung auf das Textilsubstrat mit einer zufriedenstellenden Qualität zu ermöglichen.
So beschreibt beispielsweise US-5,242,739 ein bildaufnahmefähiges, wärmeempfindliches Transferpapier, welches die folgenden Bestandteile umfasst: (a) ein flexibles zellulosehaltiges , ungewobenes , gewebeartiges Pa- pier, welches eine obere und eine untere Oberfläche aufweist und (b) eine bildaufnahmefähige SchmelztransferFilmschicht, welche sich auf der oberen Oberfläche der Blattunterlage befindet, c) sowie gegebenenfalls eine Hotmelt-Zwischenschicht . Die Filmschicht besteht zu etwa 15 bis 80 Gew.-% aus einem filmbildenden Bindemittel und zu etwa 85 bis etwa 20 Gew.-% aus einem pulverförmigen thermoplastischen Polymer, wobei das fumbildende Bindemittel und das thermoplastische Polymer einen Schmelzpunkt von zwischen etwa 65°C und 180°C aufweist. US-5,501,902 stellt eine Weiterentwicklung von US-5,242,739 dar, welche ebenfalls aus einem Zwei- Schichtensystem besteht, wobei allerdings zur Verbesserung des Druckbildes noch ein Tintenviskositätsmittel enthalten ist. Ausserdem ist im Transferdruck von US- 5,501,902 zur Verbesserung der Tintenaufnahmefähigkeit vorzugsweise noch ein kationisches , thermoplastisches Polymer enthalten.
Als Pigmente für die Aufnahme des Tintenfarbstoffes werden im Stand der Technik üblicherweise Poly- ester, Polyethylenwachs, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und als Bindemittel Polyacrylate, Styrol-Vinylacetat-Co- polymere, Nitrilrubber , Polyvinylchlorid, Polyvinylace- tat, Ethylenacrylat-Copolymere und Melaminharze genannt. In WO 98/30749 (Oce-Schweiz ) wird ein Tintenstrahl-Transfersystem beschrieben, welches ein Trägermaterial, eine auf dem Trägermaterial aufgebrachte Hotmeltschicht und mindestens eine Tintenaufnahmeschicht umfasst. Die Tintenaufnahmeschicht ist dabei eine Mischung eines hochporösen Pigments und eines Bindemittels, wobei die Moleküle des Pigments und gegebenenfalls des Bindemittels sowie gegebenenfalls des Hotmelts zur Ausbildung von chemischen Bindungen mit den Farbstoffmole- külen der Tinte befähigt sind.
Eine besondere Problematik tritt allerdings bei Transferdrucken auf, welche auf eine dunkle Textil- unterlage aufgebracht werden sollen. Da die Farbstoffe gegen dunkle Hintergründe transparent sind, d.h. maximal als Schatten wahrnehmbar sind, muss zuerst ein heller Kontrasthintergrund geschaffen werden, um so das gewünschte farbige Bild besser sichtbar zu machen. Gemäss dem Stand der Technik, wird dazu ein Transferdruck auf ein dunkles Textilteil im Rahmen eines 2 -Schritte-Verfahrens oder eines 1-Schritt-Verfahrens aufgebracht. Im Fall des herkömmlichen 2-Schritte-Verfahrens wird ein weisses, auf der Rückseite mit Schmelzkleber ausgerüstetes Textilgewebe, mit einer in einem xerographischen Verfahren (oder Ink-Jet) bedruckten Transferfolie laminiert und dann mit der Schmelzkleberseite auf das zu bedruckende dunkle Kleidungsstück (T-Shirt) mittels einer Transferpresse bei ca. 180°C und einem Druck von etwa 7 bar aufgepresst. Die Bildseite, auf welcher sich die dünne Folie (Transfer- Schicht) befindet, wird dabei mit einem Silikonpapier geschützt. Nach dem Transfervorgang, der etwa 10 Sekunden in Anspruch nimmt, wird das Silikonpapier abgezogen. Die Haftung des Transferdrucksystems auf dem dunklen Textil- stück wird dabei mittels einer Polyethylen- , bzw. Poly- ester/Polyamid-Textilhaftung (d.h. einem Schmelzkleber) der Kontrastunterlage auf dem Textilsubstrat erreicht.
Das gesamte System wird vom Anwender insofern als unpraktisch empfunden, als man für die Durchführung des Verfahrens einen Laminator und/oder eine Textiltrans- ferpresse benötigt, wobei insbesondere noch die Waschfestigkeit bzw. die Haftung der weissen Kontrastunterlage auf dem dunklen Textilstück ausgesprochen unbefriedigend ist und sich mit jedem Waschvorgang noch zusätzlich nachhaltig verschlechtert.
Die bekannten, mittels eines 1-Schritt-Ver- fahren zugänglichen Systeme basieren auf einer weissen, dicken Transferfolie von einer Dicke von etwa 400 bis 600 μm, welche man im Ink-Jet-Verfahren oder xerographischen Verfahren bedrucken und anschliessend mittels einer Transferpresse auf ein dunkles Textilstück transferieren kann. Die Nachteile dieses Systems liegen insbesondere in einer unbefriedigenden Bildqualität unmittelbar nach dem Transfer auf das Textilstück. Die Bilder wirken matt und verschwommen. Ausserdem gestaltet sich das Gesamtsystem als vergleichsweise dick, es wirkt unästhetisch (panzerartig) und es ist nicht atmungsaktiv. Ein gravierender zusätzlicher Nachteil besteht im Umstand, dass der Anwen- der, welcher über keine Transferpresse verfügt und infolgedessen auf die Verwendung eines handelsüblichen Bügeleisens ausweicht, mit einer nachhaltig verschlechterten Haftung der Transferfolie auf dem Textilstück konfrontiert wird. Dieser Haftungsverlust wird durch wiederholte Waschgänge weiter beschleunigt.
Ein weiterer Nachteil der beiden herkömmlichen Drucksysteme besteht in deren Aufbringungsverfahren auf das Textilsubstrat, wobei das Aufbringen eines Kontrasthintergrunds auf das Textilstück unter ausgesprochen hohem Druck von Privatpersonen ohne adäquate Ausrüstung gar nicht durchgeführt werden kann. Die dafür häufig erforderlichen Drücke von mindestens etwa 7 bar (= 7 x 105 Pa) können nur mit einer kostenintensiven Transferpresse aufgebracht werden, wobei die Verbraucher aber vielmehr an einem einfachen Aufbügeln mittels eines im Handel gebräuchlichen Bügeleisen interessiert sind. Die oben dargelegten Nachteile haben massgeblich zur Konsequenz gehabt, dass sich die gegenwärtig vertriebenen Transfer- drucksysteme nicht wie gewünscht auf dem Markt ausgebreitet bzw. sogar durchgesetzt haben. Vielmehr besteht nach wie vor ein grosses Bedürfnis nach befriedigenden Systemen, welche die oben aufgeführten Nachteile nicht aufweist.
Darstellung der Erfindung
Es war daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Textil-Transferdrucksystem bereitzustellen, welches die oben genannten Nachteile zumindest teilweise vermeidet. Insbesondere sollte ein Transfer-Drucksystem für dunkle Textilunterlagen bereitgestellt werden, welches einerseits den gewünschten hohen Kontrast, hohes Auflösungsvermögen liefert und andererseits die unbefrie- digende Waschfestigkeit wegen unzureichender Haftung des Transferdrucks auf der Textilunterlage vermeidet und schliesslich möglichst unkompliziert und rationell, d.h. im Rahmen eines 1-Schritt Verfahrens, mittels eines Bügeleisens auf ein Textilstück aufgebracht werden kann. Es war ausserdem ein Ziel der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Textil-Trans- ferdrucksystemen für dunkle Textilsubstrate mit hoher Waschfestigkeit bereitzustellen.
Schliesslich war es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Druckverfahren bereitzustellen, wobei mit Hilfe von Textil-Transferdrucksystemen für dunkle Textilsubstrate graphische Darstellungen mit hoher Qualität bzw. mit hoher Waschfestigkeit in einem einzigen Schritt auf Textilsubstrate aufgebracht werden können.
Die oben genannten Ziele werden gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst bzw. besteht aus einem Trägermaterial (Untergrundschicht) , einer auf dem Trägermaterial aufgebrachten Klebeschicht - bevorzugt eine Hot- meltschicht - welche eindispergierte, sphärische (kugelförmige) Polyesterteilchen von einer Korngrösse von weniger als 30 μm aufweist, einer wiederum auf der Klebe- schicht aufgebrachten weissen Hintergrundschicht, und mindestens einer auf der Hintergrundschicht aufgebrachten Tintenaufnahmeschicht. Die weisse Hintergrundschicht, welche sich direkt auf der Klebeschicht befindet, umfasst oder besteht erfindungsgemäss aus einem bei Bügeltemperaturen nicht-schmelzbaren (d.h. bis etwa 220°C) , permanent elastischen Kunststoff, gefüllt mit weissen - ebenfalls
(bis etwa 220°C) nicht schmelzbaren - Pigmenten. Der elastische Kunststoff darf bei den Bügeltemperaturen deshalb nicht schmelzen, um nicht mit der Klebeschicht, z.B. dem Hotmelt, der die Haftung zum Textilsubstrat herstellt, eine unerwünschte Mischung mit verschlechterten (Haft- ungs- und Deckungs-) Eigenschaften zu liefern. Darüber hinaus muss die weisse Hintergrundschicht elastisch sein, um bei einer späteren mechanischen Belastungen nicht zu einem Sprödbruch zu führen. Unter Elastizität wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Dehnung von mindestens 200 % , bevorzugt von zwischen 500-1000 % und ganz besonders bevorzugt von etwa 800 % verstanden.
Bevorzugte elastische Kunststoffe für die weisse Hintergrundschicht sind ausgewählt aus der Gruppe umfassend die Polyurethane, Polyacrylate oder Polyalkyl- ene bzw. auch Naturkautschuk (Latex) . Der am meisten bevorzugte elastische Kunststoff enthält oder besteht aus Polyurethane .
Geeignete Pigmente sind nur diejenigen, wel- ehe bei Bügeltemperaturen nicht schmelzen. Die gefüllte weisse Schicht bzw. die darin enthaltenden Polymere wie z.B. Polyurethan dürfen nicht schmelzen, weil die weissen Pigmente ansonsten in das Textilsubstrat versinken bzw. eindringen würden. Damit wäre eine Abschwächung bzw. so- gar eine Zerstörung der weissen Hintergrundfarbe verbunden, welche ja gerade erfindungsgemäss bereitgestellt werden soll, um einen Hintergrund für dunkle Aufdrucke bereitzustellen. Besonders bevorzugte weisse Pigmente sind anorganische Pigmente ausgewählt aus der Gruppe umfassend BaS0 , ZnS, Ti02 , ZnO, SbO . Auch organische Pigmente sind für die weisse Hintergrundschicht verwendbar, sofern diese bei Bügeltemperaturen nicht schmelzbar sind. Diese Pigmente können allein oder aber im Gemisch auch mit anderen (bis etwa 220°C) nicht schmelzbaren Trägermittel, wie etwa mit Silikaten oder Aluminaten vermischt werden.
Damit ist es erfindungsgemäss gelungen ein
Transfersystem bereitzustellen, welches eine weisse Hintergrundschicht im Drucksystem selbst, d.h. zwischen der Klebeschicht und der Tintenaufnahmeschicht aufweist, wobei das Gesamtsystem trotz der nicht-schmelzbaren weissen Hintergrundschicht völlig überraschend den folgenden Anforderungen entspricht : a) Die insgesamt 4 chemisch verschiedenen Schichten sind im Rahmen des Beschichtungsverfahrens (Coa- ting-Prozess ) , sowie des Schmelzverfahrens (dem Aufbügeln auf das Textilsubstrat), insbesondere chemisch, verträglich. Es findet keinerlei Abperlen bzw. Ablösen der weissen Hintergrundschicht von der Klebeschicht und/oder der Tintenaufnahmeschicht von der weissen Hintergrundschicht statt. b) Die 4 chemisch verschiedenen Schichten weisen ausserdem nach Erhalten des Transfersystems eine gute Haftung zueinander auf, so dass ein Absplittern bzw. Ablösen einzelner Schichten des auf dem Textilsubstrat aufgebügelten Transfersystems nicht eintritt. c) Das Transfersystem zeigt auch eine ausgezeichnete Haftung und Elastizität auf dem Textilsubstrat, insbesondere nach dem Aufbügeln auf das Textilsubstrat. Die besagte Elastizität ist von grosser Bedeutung, weil das aufgebügelte Transfersystem nicht brüchig werden und so keine nachhaltige Verschlechterung der graphischen Darstellung auf dem Textilsubstrat bewirken darf. Besonders bei sportlichen Belastungen (z.B. Zerren am, bzw. Knittern des T-Shirts) uss das auf der Textil- unterlage aufgedruckte Bild fest haften, d) Schliesslich ist das erfindungsgemasse Transfer- System als Verbund auf dem Textilsubstrat waschbar, ohne dass die Farbechtheit sowie die Haftung auf dem Textilsubstrat darunter leiden.
Die aufgeklebte Schichtenabfolge stellt ge- issermassen eine Sandwichstruktur dar, bei welcher die weisse Hintergrundschicht auf das Textilsubstrat aufgeklebt ist, wobei keinerlei Vermischung der Hintergrundschicht mit der Klebeschicht, z.B. einer Hotmeltschicht, durch einen Schmelzvorgang möglich ist und das Gesamt- System dennoch so flexibel ist, dass die auf der Tintenaufnahmeschicht aufgedruckte Bilddarstellung durch mechanische Beanspruchung nicht abgelost wird.
Die Klebeschicht uss im wesentlichen oder vollständig schmelzbar sein und darf nur im geschmolzenen Zustand klebend sein. In einer ganz besonders bevorzugten Ausfuhrungsform ist die Klebeschicht , welche sich direkt auf dem Tragermaterial befindet, eine reine Hotmeltschicht. Die Hotmeltschicht ist ein im wesentlichen wachsartiges Polymer, das einfach schmelzbar ist und somit beispielsweise durch Aufb geln zusammen mit der bedruckten Tintenaufnahmeschicht auf das Textilsubstrat übertragen werden kann. Die Hotmeltschicht bewirkt, dank ihrer wachsartigen Eigenschaften, primär die Haftung zum Textilsubstrat. Auf der anderen Seite muss die Hotmeltschicht aber auch eine gute Haftung zur weissen Hintergrundschicht, welche chemisch ganz anders (nicht wachsartig, nicht-schmelzbar) beschaffen ist vermitteln. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, das in der Hot- meltschicht, ganz kleine, sphärische Polyesterteilchen von einer Korngrosse von weniger als 30 μm eindispergiert sind. Diese sphärischen Polyesterteilchen sind wiederum chemisch mit der weissen Hintergrundschicht chemisch ver- wandter (als die reinen Hotmelt-Wachskomponenten) , so dass sie beim Schmelzen die Haftung zur weissen Hintergrundschicht ausbilden bzw. verstärken können. Eine Teil- chengrösse von weniger als 30 μm ist erforderlich, damit die Teilchen nicht aus der Schicht herausragen und so beim Beschichten zu Störungen führen. Die sphärischen Polyesterteilchen werden bevorzugt dadurch erhalten, dass beispielsweise kryo-gemahlenes Polyester bei der Herstellung einer Dispersion mit der wachsartigen Hotmeltverbin- düng eingerührt und zu 30 μm kleinen Tröpfchen aufgeschmolzen (Emulsion) wird. Nach dem Abkühlen erstarren die Tröpfchen, es entstehen kleine Kügelchen und somit eine Dispersion. Eine bevorzugte Hotmeltverbindung ist beispielsweise ein Ethylenacrylsäure-Copolymer oder eine PU-Dispersion. Diese wird mit den sphärischen Polyesterteilchen von weniger als 30 μm Korngrösse zu einer Hot- meltschicht-Dispersion zubereitet .
Als Klebeschicht kann ausser einem reinen Hotmelt auch ein, in einem Lösungsmittel gelöster, Schmelzkleber verwendet werden. Beispielsweise ein Lösungsmittelkleber auf der Grundlage von Polyamiden oder Polyethylene, welcher auf der einen Seite eine guten Haftung zum Textilsubstrat, und auf der anderen Seite zur weissen Hintergrundschicht bewirkt sind für die Durch- führung der vorliegenden Erfindung geeignet.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält oder besteht aber die Klebeschicht aus einem reinen Hotmelt, weil dieser über eine vergleichsweise einfache externe Steuerung, d.h. mittels Aufbügeln, in bequemer aber effizienter Weise die gewünschte Haftung zur weissen Hintergrundschicht und zum Textilsubstrat ausbildet.
Die Tintenaufnahmeschicht (Ink-Schicht ) be- findet sich auf der weissen Hintergrundschicht und um- fasst primär ein hochporöses Pigment und ein Bindemittel. Das hochporöse Pigment dient zum einen der rein mechanischen Aufnahme der Tinte beim Ausdrucken der gewünschten graphischen Darstellung, wobei eine maximale Porosität eine besonders hohe Aufnahmefähigkeit gewährleistet wird. Bindemittel sind notwendig um die hochporösen Pigmente auf der Produktoberfläche zu binden, um so die Verarbei- tung (das Bedrucken) des Tintenstrahl-Transfersystems zu ermöglichen.
Als Tintenaufnahmeschicht kommen für die Belange der vorliegenden Erfindung grundsätzlich alle bekannten, vor allem hoch-porösen, Pigmente in Frage : Beispiele sind Polyester, PE-Wachs, PE-Pulver, Ethylen- VAC-Copolymere, Nylon, Epoxy-Verbindungen . Als Bindemittel kommen Polyacrylate, Styrol-Butadien-Copolymere, Ethylen-VAC-Copoly ere, Nylon, Nitrilrubber, PVC, PVAC, Ethylen-Acrylat-Copoly ere in Frage.
Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Tintenaufnahmeschicht, eine Mischung eines hochporösen Pigments und eines Bindemittels, wobei noch bevorzugter die Moleküle des hochporösen Pigments und gegebenenfalls des Bindemittels und gegebenenfalls der Klebeschicht, z.B. der Hotmeltschicht zur Ausbildung von, im wesentlichen kovalenten, Bindungen mit den Farbstoffmolekülen der Tinte befähigt sind. Dies hat den Vorteil, dass die entsprechenden Farbstoffe nach dem Aufdrucken auf das Textilsubstrat, beispielsweise durch Aufbügeln, nicht mehr vorwiegend mechanisch gebunden sind, sondern infolge von - im wesentlichen kovalenten - Bindungen an die Moleküle des Pigments und des Bindemittels und gegebenenfalls des Hotmelts chemisch gebunden sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die Moleküle des Pigments und gegebenenfalls des Bindemittels und gegebenenfalls des Hotmelts über reaktive Gruppen verfügen, welche zur Ausbildung von kovalenten Bindungen mit ebenfalls reaktiven Gruppen der Farbstoffmoleküle der Tinte befähigt sind.
Die im wesentlichen kovalenten Bindungen zwischen den Farbstoffmolekülen der Tinte und den Molekülen des Pigments sowie des Bindemittels werden unter anderem unter Zufuhr von Energie ausgebildet, beispielsweise durch Aufbügeln (bei ungefähr 190°C) des erfind- ungsgemässen Tintenstrahl-Transfersystems auf das Textilsubstrat .
Für das Bedrucken des Tintenstrahl-Transfersystems, beispielsweise mittels Tintenstrahldrucker, werden auf dem Markt in den Druckertinten üblicherweise Säurefarbstoffe, beispielsweise Azofarbstoffe gemäss der Formel I, verwendet.
Figure imgf000012_0001
W = COOH
X = H oder COOH
Y & Z = H, COOH oder S03H
R = H, CH.COOH oder CH,CH,COOH
(I)
Die Moleküle der Tintenfarbstoffe liegen vorwiegend in Lösung als Anionen vor und verfügen ebenfalls über reaktive Gruppen, welche die Ausbildung von chemischen Bindungen mit den reaktiven Gruppen der Pigmentmoleküle sowie gegebenenfalls der Bindemittelmoleküle erlauben. Bei den reaktiven Gruppen handelt es sich dabei in der Regel um eine oder mehrere Sulfonatgruppen oder Carboxylatgruppen pro Farbstoffmolekül. Unter geeigneten Bedingungen, beispielsweise unter Erwärmen beim Aufbügeln des Tintenstrahl-Transfersystems auf das Textilsubstrat, können sich kovalente oder auch eher ionische Bindungen bzw. Zwischenvalenz-Bindungen zwischen den besagten Sul- fonatgruppen bzw. Carboxylatgruppen und den reaktiven Gruppen, beispielsweise Aminogruppen, des Pigments bzw. Bindemittels bilden. Insbesondere aber die kovalenten Bindungen der Farbstoffmoleküle mit den Molekülen der Tintenaufnahmeschicht, unter Ausbildung von z.B. Sulfon- amiden (-S02NH-R) bzw. Amidgruppierungen (-CONH-R) (neben auch eher zwitterionischen -S0" NH3 +-R Gruppen) sind besonders bevorzugt.
Als Beispiel sei das Poly [1 , 2-bis (aminometh- ylcyclohexyl) ethan-adipinsäureamid] der Formel (II) ge- nannt, welches mit seinen terminalen Aminogruppen bei Umsetzung mit den Säuregruppen eines Azofarbstoffes die im wesentlichen kovalenten Bindungen (Sulfonamidgruppen bzw. Säureamidgruppen) erzeugen.
Figure imgf000013_0001
(II)
Wege zur Ausführung der Erfindung
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Tintenaufnahmeschicht des erfindungsgemässen Tinten- strahl-Transfersystem aus einem hochporösen Pigment und einem Bindemittel, wobei mindestens eine der beiden Komponenten, insbesondere das in grösseren Mengen vorhandene Pigment, über reaktive Aminogruppen verfügt, die zur Ausbildung von im wesentlichen kovalenten Bindungen zu den Farbstoffmolekülen der Tintenflüssigkeit befähigt sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Tintenaufnahmeschicht ein hochporöses Polyamidpigment und ein Binde- mittel bestehend aus einem löslichen Polyamid, wobei die terminalen, freien Aminogruppen des Polyamidpigments und des Polyamid-Bindemittels zur Fixierung von reaktiven Gruppen, beispielsweise Sulfonatgruppen oder Carboxylat- gruppen, der Farbstoffmoleküle befähigt sind. Dadurch kann sowohl mit der Pigmentkomponente, als auch mit der Bindemittelkomponente eine chemische Fixierung der Farb- stoffmoleküle erreicht werden.
Neben dem erfindungsgemässen Erfordernis der Fähigkeit zur Ausbildung von im wesentlichen kovalenten Bindungen zwischen den Farbstoffmolekülen der Tinte und den Molekülen des Pigments sowie des Bindemittels, muss das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss der vorliegenden Erfindung eine hohe Absorptionsfähigkeit, bzw. Aufnahmefähigkeit von Tinte aufweisen, um so ein klares Druckbild zu gewährleisten. Dieses Erfordernis wird durch Bereitstellung eines Pigments, vorzugsweise eines Polyamidpig- ments, mit hoher Porosität erzielt.
Bevorzugte Polyamidpigmente, welche für die Tintenstrahl-Transfersysteme gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weisen vorzugsweise eine sphärische, beispielsweise eine kugelförmige, Geometrie und eine möglichst hohe innere Oberfläche auf. Die
Korngrössen der eingesetzten Polyamidpigmente bewegen sich in einem Bereich von ungefähr 2 μm und etwa 45 μm, wobei ein Bereich von 2 bis 10 μm besonders bevorzugt ist. Je grösser die Korngrösse der Polyamidpigmente ist, desto mehr wird die Oberfläche der besagten Pigmente geschlossen und somit die Tintenaufnahmefähigkeit verringert bzw. sogar verunmöglicht . Die innere Oberfläche des hochporösen Pigments beträgt mindestens etwa 15 m2/g, vorzugsweise liegt sie zwischen etwa 20-30 m2/g. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere ein
Polyamidpigment mit der Handelsbezeichnung "Orgasol" die erforderlichen Eigenschaften, insbesondere die hochgradige Porosität, aufweist.
Ein hochporöses Polyamidpigment mit einer in- neren Oberfläche von mindestens etwa 15 m2/g und Korngrössen von ungefähr 2 μm und etwa 45 μm wird mittels anionischer Polyaddition und einem anschliessenden kontrollierten Fällungsprozess gewonnen. Im Unterschied zu den herkömmlichen Herstellungsverfahren, in welchen ein Polyamidkondensationsprodukt, beispielsweise als Granulat) hergestellt wird, welches dann vermählen wird, werden die Polyamidpigmente regelrecht gezüchtet und das Wachstum der Pigmente bei Erreichen der gewünschten Korn- grösse abgebrochen. 85-95% des so erhaltenen Polyamidpigments weisen die gewünschte Form und Korngrösse auf, während nur maximal 15% eine kleinere oder grössere Korngrösse aufweisen. Bei einer Tintenaufnahmeschicht, in welcher hochporöse Polyamide als Pigmente verwendet werden, besteht das Bindemittel vorzugsweise ebenfalls aus einem Polyamid. Das als Bindemittel verwendete Polyamid ist in seiner Beschaffenheit vom Polyamidpigment insofern ver- schieden, als es als Lösung eingesetzt wird und deshalb keine spezielle Formerfordernisse erfüllen muss. Die Verwendung von Polyamid als Bindemittel ist daher weniger kritisch. Es muss lediglich in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Alkohol bzw. einem Alkohol-Wasser- gemisch, löslich sein und vorzugsweise über freie termi- nale Aminogruppen verfügen, mit deren Hilfe Farbstoffmoleküle, beispielsweise Sulfongruppen von Azofarbstof- fen, oder Estergruppen fixiert werden können.
Das Verhältnis von hochporösem Pigment und dem Bindemittel in der Tintenaufnahmeschicht des erfind- ungsgemässen Tintenstrahl-Transfersystems beträgt zwischen ungefähr 5:1 und 1:1, vorzugsweise 3:1 und 2:1, und ganz besonders bevorzugt 2,4:1.
Der im erfindungsgemässen Tintenstrahl-Trans- fersystem bevorzugt als Klebeschicht verwendete Hotmelt befindet sich direkt auf dem abziehbaren Trägermaterial und dient dazu die vom Tintenstrahldrucker aufgedruckte graphische Darstellung auf das Textilsubstrat zu übertragen und eine Haftung zur weissen Hintergrundschicht zu gewährleisten. Diese Übertragung wird beispielsweise durch einen Kaltabzug, d.h. durch Aufbügeln, Abkühlen und Abziehen der Abdeckschicht (Backpapier), bewirkt. Beim Aufbügeln wird dabei die Hotmeltschicht und die Ink-Jet- Aufnahmeschicht , nicht aber die weisse Hintergrundschicht, zum Schmelzen gebracht. So wird das auf die Tintenaufnahmeschicht aufgedruckte Bild ohne schmelzbedingte Verzerrungen auf das Textilsubstrat übertragen. Der bevorzugt als Klebeschicht verwendete
Hotmelt ist im Gegensatz zum hochporösen Pigment, Bindemittel sowie der Hintergrundschicht, im wesentlichen wachsartig, d.h. er kann geschmolzen werden. Üblicherweise schmelzen Hotmelts in einem Bereich von etwa 100- 120°C, während die hochporösen Pigmente vorzugsweise in einem Bereich von etwa 120-180°C, vorzugsweise 140-160°C schmelzen. Ein üblicher Hotmelt ist beispielsweise eine Ethylenacrylsäure-Copolymer-Dispersion.
Weitere Zusatzstoffe können im Tintenstrahl-
Transfersystem gemäss der vorliegenden Erfindung noch enthalten sein, allerdings ist bei der Verwendung solcher Zusatzstoffe darauf zu achten, dass sich dadurch nicht die Waschfestigkeit des letztendlichen Transferdrucks verschlechtert. Aus verfahrenstechnischen Gründen ist beispielsweise die Verwendung eines Dispergieradditivs für organische Pigmente zur Herstellung des erfindungs- gemässen Tintenstrahl-Transfersystems sinnvoll.
Als Unterlage (Abdeckschicht ) kann für den
Kaltabzug nahezu jedes Trennpapier verwendet werden, bevorzugt wird ein hitzebeständiges Papier, beispielsweise Silikonpapier verwendet.
Neben dem Tintenstrahl-Transfersystem selbst besteht ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung im Verfahren zu dessen Herstellung. Das Beschichtungsver- fahren umfasst die folgenden Schritte: a) Auftragen einer Klebeschicht, bevorzugt einer Hotmeltschicht, welche eindispergierte, sphärische Polyesterteilchen von einer Korngrösse von weniger als 30 μm aufweist, auf ein Trägermaterial, beispielsweise Silikonpapier, mit Hilfe eines Beschichtungsmittels , bei- spielsweise einer Beschichtungsmaschine, wobei eine Schichtdicke von ungefähr 30 bis 40 μm eingestellt wird, danach Trockenen der Hotmeltschicht, und b) Auftragen einer weissen Hintergrundschicht bestehend aus einem bei Bügeltemperaturen nicht-schmelzbaren (d.h. bis etwa 220°C) , elastischen Kunststoff, welcher mit weissen, bevorzugt anorganischen, Pigmenten gefüllt ist, auf die Hotmeltschicht, vorzugsweise mit einer letztendlichen Schichtdicke von ungefähr 20-35 μm, c) Auftragen von mindestens einer Tintenauf- nahmeschicht-Dispersion auf die weisse Hintergrundschicht, und d) Trocknen des Tintenstrahl-Transfersystems .
Das zweimalige/mehrmalige Auftragen Tintenaufnahmeschicht gemäss Schritt c) hat den Vorteil, dass eine glatte und gleichmässige Oberfläche sowie eine Tintenaufnahmeschicht mit ausgeglichener Schichtdicke gebildet wird, wodurch das Druckverfahren bzw. das resultier- ende Druckbild positiv beeinflusst werden.
Die auf das Textilsubstrat zu applizierende graphische Darstellung wird zunächst auf das so erhaltene Tintenstrahl-Transfersystem über einen üblichen Drucker, beispielsweise einen Tintenstrahldrucker ( Ink-Jet-Plot- ter) , seitenrichtig aufgedruckt, ausgeschnitten, von der Unterlage (z.B. Silikonpapier) abgezogen, mit Backpapier abgedeckt und anschliessend auf das gewünschte Textilsubstrat, beispielsweise ein T-Shirt bei einer Temperatur von zwischen etwa 160 und 220°C, vorzugsweise von 170°C, während mindestens 10 Sekunden aufgebügelt. Die unterste Schicht ist das Trägermaterial, welches vor dem Appli- zieren der graphischen Darstellung abgezogen und verworfen wird. Als bevorzugtes Abdeckpapier wird ein hitzebe- ständiges Silikonpapier (Backpapier) verwendet. Die auf diese Weise (Kaltabzug) erhaltene aufgedruckte graphische Darstellung ist glatt und matt. Im folgenden soll nun die vorliegende Erfindung anhand von zwei Beispielen verdeutlicht werden, wobei die Beispiele nicht als beschränkend auf den Schutzbereich anzusehen sind.
Beispiel 1 Herstellung eines Tintenstrahl-Transfersystems
In einem ersten Schritt wird die Hotmelt- schicht auf ein Trägermaterial aufgetragen: Dabei wird Silikonpapier, von einer Schichtdicke von etwa 0,1 mm, mit Ethylenacrylsäure-Copolymer, welches eindispergierte, sphärische Polyesterteilchen von einer Korngrösse von zwischen 5-25 μm aufweisen, beschichtet. Das Verhältnis von Ethylenacrylsäure-Copolymer und sphärische Polyesterteilchen beträgt etwa 60:40 und die letztendliche Schichtdicke der Hotmeltschicht etwa 30 μm.
Anschliessend wird eine weisse Hintergrundschicht (Polyurethanfolie) mit einer Dicke von etwa 40 μm enthaltend etwa 15 Gew.-% Ti02 auf das mit dem Hotmelt beschichtete Silikonpapier aufgebracht.
Auf die besagte elastische Hintergrundschicht aus Polyurethan/Ti0 wird nun eine Dispersion, enthaltend die Tintenaufnahmeschicht in zwei Durchgängen aufgetragen. Im ersten Durchgang wird eine Schichtdicke von 15 μm und im zweiten Durchgang eine Schichtdicke von 15 μm aufgetragen, womit sich eine Gesamtschichtdicke der Tintenaufnahmeschicht von 30 μm ergibt.
Die Tintenaufnahmeschicht ist dabei vorgängig folgenderweise hergestellt worden: ein Ethanol /Wassergemisch im Verhältnis von 3:1 wird vorgelegt und ein lösliches Polyamid-Bindemittel wird darin unter Erwärmen auf 45°C gelöst. Anschliessend wird das hochporöse Polyamidpigment "Orgasol 3501 EX D NATl" mit einer Korngrösse von 10 μm sowie einer inneren Oberfläche von etwa 25 m2/g Pigment in die Lösung eindispergiert .
Um die Dispersion zu stabilisieren, wird ein von der Firma Coatex vertriebenes, für organische Pig- mente vorgesehenes, Dispergieradditif mit der Produktbezeichnung COADIS 123K eingebracht und die Dispersion während 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt.
Auf der Beschichtungsmaschine lässt man die Lösungsmittel verdunsten, um so eine feste Tintenaufnahmeschicht zu erhalten, auf welche die gewünschte graphische Darstellung mittels eines Tintenstrahldruckers aufgedruckt werden kann.
Die gewünschten Folien können beliebig für die erforderlichen Bedürfnisse zurechtgeschnitten werden.
Beispiel 2 Verwendung eines Tintenstrahl-Transfersystems zum Druck
Das in Beispiel 1 hergestellte Tintenstrahl-
Transfersystem wird verwendet, um eine graphische Darstellung auf ein T-Shirt aufzudrucken. Dabei wird im ersten Schritt die gewünschte elektronisch verarbeitbare und gespeicherte graphische Darstellung vom Computer mit- tels eines Tintenstrahldruckers seitenrichtig auf das Blatt ausgedruckt, welches im Beispiel 1 als Tintenstrahl-Transfersystem erhalten wurde.
Anschliessend wird der Ausdruck abgezogen und mit der weissen Seite auf die gewünschte Seite des ausge- wählten T-Shirts aufgelegt und mittels eines heissen Bügeleisen (Backpapier + Temperatur von ungefähr 190°C) während 10 Sekunden aufgebügelt. Danach wird das so bearbeitete T-shirt auf etwa Raumtemperatur abgekühlt und das Backpapier, d.h. das Silikonpapier abgezogen. Das so erhaltene Bild ist glänzend und matt.
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klat darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Ein Tintenstrahl-Transfersystem dadurch gekennzeichnet, dass es a) ein Trägermaterial, b) eine auf dem Trägermaterial aufgebrachte Klebeschicht, welche eindispergierte, sphärische Polyesterteilchen von einer Korngrösse von weniger als 30 μm aufweist, c) eine auf der Hotmeltschicht aufgebrachte weisse Hintergrundschicht bestehend aus einem bei Temperaturen von bis 220°C nicht-schmelzbaren, elastischen Kunststoff, welcher mit weissen anorganischen Pigmenten gefüllt ist, und d) mindestens eine Tintenaufnahmeschicht, umfasst, oder daraus besteht.
2. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Moleküle der Tintenaufnahmeschicht und/oder des darin enthaltenden Bindemittels zur Ausbildung von chemischen, insbesondere von kovalenten, Bindungen mit den Farbstoffmolekülen der Tinte befähigt sind.
3. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenaufnahmeschicht über reaktive Gruppen verfügen, welche zur Ausbildung von im wesentlichen kovalenten Bindungen zu den Farbstoffmolekülen, insbesondere zu
Azofarbstoffmolekülen oder Säurefarbstoffmolekülen, der Tinte in der Lage sind.
4. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die reaktiven Gruppen Aminogruppen sind.
5. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenaufnahmeschicht ein hochporöses Polyamidpigment mit einer Oberfläche von mindestens etwa 15 m2/g, vorzugsweise von etwa 20-30 m2/g und eine mittlere Korngrösse von ungefähr etwa 2-25 μm, vorzugsweise etwa 2-10 μm, sowie ein lösliches Polyamid als Bindemittel enthält oder daraus besteht und dass der Hotmelt ein Polyester enthält oder daraus besteht.
6. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hochporöse Polyamidpigment mittels anionischer Polyaddition und anschliessendem kontrolliertem Fällungsprozess gewonnen wird, wobei die Korngrössen durch Abbrechen der Fällung eingestellt werden.
7. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen porösem Pigment und dem Bindemittel zwischen ungefähr 5:1 und 1:1, vorzugsweise 3:1 und 2:1 und ganz besonders bevorzugt 2,4:1 beträgt.
8. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff der weissen Hintergrundschicht ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyurethane, Polyacrylate, Polyalkylene, ganz besonders bevorzugt Polyurethane .
9. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente in der weissen Hintergrundschicht ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend BaS04 , ZnS, Ti02, ZnO, SbO .
10. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht eine Hotmeltschicht ist.
11. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hotmeltschicht eine Mischung einen Verschnitt aus einem Ethylenacrylsäure-Copolymer und Polyesterpartikel von einer Korngrösse von kleiner oder gleich 20 μm enthält oder daraus besteht.
12. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht aus einem hitzebeständigem Trennpapier, vorzugsweise Silikonpapier besteht.
13. Das Tintenstrahl-Transfersystem gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich noch ein Dispergieradditiv für organische Pigmente enthalten ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Transfersystems gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die folgenden Schritte: a) Auftragen einer Klebeschicht, welche eindispergierte, sphärische Polyesterteilchen von einer Korngrösse von weniger als 30 μm aufweist, auf ein Trägermaterial, wobei eine Schichtdicke von ungefähr 30 bis 40 μm eingestellt wird, b) Auftragen einer weissen Hintergrundschicht, bestehend aus einem bei Temperaturen bis 220°C nicht-schmelzbaren, elas- tischen Kunststoff, welcher mit weissen anorganischen Pigmenten gefüllt ist, auf die Hotmeltschicht, c) Auftragen von mindestens einer Tintenaufnahmeschicht auf die weisse Hintergrund- schicht so dass eine Gesamtschichtdicke der Tintenaufnahmeschicht von ungefähr 20- 35 μm erreicht wird, und d) Verdampfenlassen der Lösungsmittel beim Coating .
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass zwei Tintenaufnahmeschichten aufgetragen werden .
16. Verfahren zum Bedrucken von Textilsub- traten dadurch gekennzeichnet, dass eine graphische DarStellung vom Computer über einen Drucker auf das Tintenstrahl-Transfersystems gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13 seitenrichtig aufgedruckt wird und anschliessend auf das Textilsubstrat heiss aufgebügelt wird und dass das Trägermaterial nach dem Abkühlen kalt abgezogen wird.
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