Die Erfindung betrifft einen Thermo-Release-Verbund aus einem flächenstabilen
Träger und einer flächigen Kunststoffschicht, mit deren Hilfe es möglich ist,
Bildmotive auf andere Substrate, vorzugsweise auf Textilien und auf fertige Kleidungsstücke,
wie auf die Brustpartie von T-shirts, zu übertragen, sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines derartigen Thermo-Release-Verbundes.
In der Textildrucktechnik ist es bekannt, ein aufzudruckendes schwarz-weißes
oder farbiges Bildmotiv auf einen ersten Bildträger, beispielsweise ein Papierblatt
oder einen Papierstreifen, aufzudrucken und das Bildmotiv von diesem Bildträger
in einem zweiten Arbeitsgang auf das endgültige Substrat, insbesondere auf Textilien
oder auf Kleidungsstücke, umzudrucken. Diese Verfahren werden als Transferdruckverfahren
bezeichnet, wobei zwischen Naß- und Trockentransferdruckverfahren unterschieden
wird. Beim Naßtransferdruckverfahren wird ein vorpräpariertes Papier mit Farbstoff
und Harz bedruckt. Der Umdruck erfolgt auf einem Kalander bei hoher Temperatur
unter Preßdruck und gleichzeitiger Dämpfung. Beim Trockentransferverfahren wird
das Papier mit einem Pigmentfarbstoff und einem thermoplastischen Kunstharz bedruckt,
so daß der Umdruck bei erhöhter Temperatur auf einem Kalander ohne zusätzliche
Dämpfungsmittel durchgeführt werden kann. Nachteil bei diesem Verfahren ist, daß
beim Übertragen der Farben häufig Paßschwierigkeiten auftreten, d.h. die einzelnen
Farbdessins stimmen nicht mehr miteinander überein bzw. fließen ineinander. Zudem
sind derartige Verfahren maschinell sehr aufwendig.
In der DE-OS 1 771 863 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem
auf einer Unterlage, z.B. auf Kunstdruckpapier, hergestellte Bilder auf eine neue
Unterlage, beispielsweise auf ein Textilmaterial, übertragen werden. Bei dieser
Übertragung wird eine Zwischenunterlage in Form eines Laminates benutzt, das aus
folgenden Schichten besteht: einer Trägerschicht, einer lösbaren Mittelschicht,
einer Klarlackschicht und einer Leimschicht. Die Nachteile dieses Verfahrens liegen
vor allem in der Ungenauigkeit der Bildübertragung. Auch die Wasch- und Reinigungsbeständigkeit
ist mangelhaft. Nach einem in derselben Offenlegungsschrift beschriebenen Verfahren
sollen die Schwierigkeiten der ungenauen Bildübertragung dadurch vermieden werden,
daß die das Bild bedeckende Druckfarbenschicht mit einer Klebstoffschicht belegt
wird, dann ein mit Leim beschichtetes Blatt mit der Klebstoffseite gegen die Druckfarbenschicht
gepreßt wird, wonach das Blatt unter Zurückbleiben von Leimstoff auf der Druckfarbenschicht
von dieser abgezogen wird und auf den Leimstoff eine Zwischenunterlage, bestehend
aus einer Klarlackschicht, einer von der Klarlackschicht leicht lösbaren Klebemittelschicht
und einer Basisschicht, gepreßt wird, anschließend die ursprüngliche Unterlage
von der Druckfarbenschicht entfernt und die Zwischenunterlage mit der darauf befindlichen
Druckfarbenschicht auf die neue Unterlage aufgebracht und schließlich die Basisschicht
von der Klarlackschicht entfernt wird. Das Verfahren ist umständlich und unwirtschaftlich.
Auch in der GB-PS 423 727 ist der Übertrag von Bildern von einer
ersten Oberfläche auf eine zweite beschrieben worden. Hierbei wird das Ausgangsmotiv
mit einer Flüssigkeit behandelt, welche die Oberfläche eines Zwischenträgers erweicht.
Nach dem Übertrag auf diesen Zwischenträger kann das Ausgangsmotiv dann auf die
eigentliche Unterlage übertragen werden. Auch dieses Verfahren ist umständlich.
Außerdem ist nachteilig, daß Lösungsmittel notwendig ist.
In der DE-PS 27 57 630 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem die
in einem Druckverfahren unter Anwendung weicher Druckfarben erzeugten Motive von
einer flexiblen ursprünglichen Unterlage, beispielsweise einem bedruckten Papier,
auf eine neue Unterlage übertragen werden, wobei das Motiv durch Applikation einer
Flüssigkeit von der ursprünglichen Unterlage gelöst wird. Hierbei wird die neue
Unterlage mit der farbauflösenden Flüssigkeit benetzt und gegen die ursprüngliche
Unterlage gedrückt. Schließlich wird die ursprüngliche Unterlage von der neuen
abgetrennt. Nachteilig sind die Anwendung von Lösungsmittel, die Beschränkung
des Verfahrens auf Fotokopien, die geringe Wasch- und Reinigungsbeständigkeit
und die schwache Farbqualität bzw. -brillanz. Beim Bedrucken von Textilien verblassen
die Motive. Eine verbesserte Waschbeständigkeit auf Textilien erhält man nach
dem Verfahren der DE-OS 3 732 489. Hierbei werden die Motive mit waschfester Farbe
oder Farbe mit waschfestem Zusatz hergestellt. Dieses Verfahren kann allerdings
auch nicht auf Lösungsmittel verzichten, mit welchem die durch den obengenannten
Zusatz angehärtete Oberfläche aufgebrochen wird, so daß die Farbe in das Textil
eindringen kann. Dort erfolgt dann eine oxidative Aushärtung der Farbe durch Luftsauerstoff.
Neuerdings ist bekannt geworden, für den Übertrag von Bildmotiven
von einem Transferträger auf ein vorzugsweise textiles Substrat umweltschonend
Kunststoff-Folien mit Papier zu laminieren. Bei diesem Verfahren zum Laminieren
von Kunststoff-Folien auf Papierträger werden üblicherweise die etwa durch Schmelzextrusion
hergestellte bahnförmige Kunststoff-Folie sowie der bahnförmige Transferträger
von zwei gesonderten Vorratsrollen abgezogen und miteinander laminiert. Die handelsüblichen
Laminatverbunde zeigen den Nachteil, daß aufgrund der hohen Drücke, die beim Laminieren
erforderlich sind, eine zu starke Verankerung der Folie auf dem Papier erfolgt,
die zur Folge hat, daß nach erfolgtem Bildübertrag beim Abziehen des Trägerpapieres
eine Spaltung innerhalb der Kunststoff-Folie auftritt und somit nur ein Teil der
Folienmasse übertragen wird und außerdem das Trägerpapier nur im heißen Zustand
abgezogen werden kann. Die Folienspaltung hat eine geringe Konturenschärfe und
eine schlechte Farbqualität bzw. -brillanz zur Folge. Darüberhinaus wird teures
Kunststoffmaterial verworfen. Die Notwendigkeit, das Trägerpapier in noch heißem
Zustand abzuziehen, ist hinderlich. Wird nach dem Erkalten abgezogen, so spaltet
sich das Trägerpapier. Ein Teil des Trägerpapiers bleibt untrennbar auf dem Substrat
haften, und für große Motive ist die Heißabziehtechnik gar nicht anwendbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik war es Aufgabe der Erfindung,
ein Träger-Kunststoff-Verbundmaterial der zuletzt beschriebenen Art zur Verfügung
zu stellen, das mit möglichst geringem Material- und Arbeitsaufwand gefertigt
und verarbeitet werden kann und alle Anforderungen hinsichtlich Gleichmäßigkeit
des Produktes und der Übertragbarkeit der mit dem Bildmotiv versehenen Kunststoffschicht
auf vorzugsweise textile Substrate auch bei größeren Motiven erfüllt. Außerdem
soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Träger-Kunststoff-Verbundmaterials
angegeben werden.
Insbesondere soll nach dem Übertrag des Bildmotivs der Träger auch
im erkalteten Zustand ohne Gefahr einer Spaltung des Trägers oder der Kunststoffschicht
abziehbar sein. Weiterhin sollen die übertragenen Bildmotive eine hohe Farbbrillanz,
gute Konturenschärfe sowie gute Wasch- und Reinigungsbeständigkeit aufweisen, so
daß ein Verblassen des Bildmotivs nach dem Waschen nicht oder kaum auftritt.
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Thermo-Release-Verbunds
aus einem flächenstabilen Träger und einer darauf aufgebrachten flächigen Kunststoffschicht,
mit deren Hilfe es möglich ist, Bildmotive auf Substrate, insbesondere Textilien,
zu übertragen, gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Träger mit Schmelzkleberpulver
beschichtet ist, das in gleichmäßiger Verteilung vorliegt und aufgesintert und
folienartig verdichtet ist für die Aufnahme des Bildmotivs hierauf. Vorzugsweise
besitzt die folienartige Schmelzkleberschicht nur eine schwache Adhäsion zu dem
Träger. Es ist vorteilhaft, wenn die Klebekraft der Schmelzkleberschicht derart
eingestellt ist, daß sie sich nach Übertragung des Bildmotivs unter Druck- und
Temperatureinwirkung auf andere flächige Substrate und nach dem Abkühlen vollständig
vom Träger ablöst und dabei mit einer Zugkraft von 10 bis 250 cN/5cm abgezogen
werden kann.
Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines
Thermo-Release-Verbundes aus einem flächenstabilen, mit Antiadhäsivmittel vorbehandelten
Träger und einer darauf aufgebrachten Kunststoffschicht zur Aufnahme von Bildmotiven
und deren Übertragung auf flächige Substrate, wie Kleidungsstücke, Textilien,
Schaumstoffe, Folien, Natur- und Kunstleder, Metall-, Glas-, Porzellan-, Holz-,
Kunst-Flächen geschaffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Schmelzkleberpulver
auf einen feuchten Grundstrich des Trägers oder pulverhaltige Paste direkt auf
den Träger aufgebracht, gleichmäßig verteilt und getrocknet sowie gesintert und
folienartig verdichtet wird.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
kann das nicht verpastete Schmelzkleberpulver auf einen auf den Träger aufgebrachten
feuchten Grundstrich aufgestreut, gleichmäßig verteilt, getrocknet, gesintert
und verdichtet werden. Der erzeugte Thermo-Release-Verbund besteht aus dem Träger
und der darauf aufsitzenden verdichteten Schmelzkleberschicht, die sich leicht
und vollständig auf andere Substrate alleine oder mit Bildmotiven übertragen läßt.
Eine im Rahmen der Erfindung ebenfalls besonders vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, daß der Verfahrensablauf mindestens mehrere der folgenden
Schritte umfaßt:
- a. einseitiges Beschichten des flächenstabilen, vorzugsweise antiadhäsiv ausgerüsteten
Trägers mit einer Grundstrichmischung, die eine nur schwache Adhäsion erzeugt,
auf einer antiadhäsiven Seite des Trägerpapiers;
- b. Aufstreuen des Schmelzkleberpulvers auf den nassen Grundstrich im Überschuß
oder Aufstreichen der pulverhaltigen Paste;
- c. Vergleichmäßigung des Schmelzkleberpulvers auf der Trägeroberfläche durch
Erzeugung einer Trägervibration mittels einer an der Trägerunterseite angebrachten,
schnell rotierenden Schlägerwalze;
- d. Entfernung eines etwaigen Pulverüberschusses, vorteilhaft durch eine Blas-Saug-Einrichtung;
- e. Trocknung des Kleber-beaufschlagten Trägers, vorteilhaft in einem Konvektionstrockenkanal;
- f. Sinterung des Schmelzklebers durch Temperaturbeaufschlagung, vorteilhaft
mit Heizstrahlern;
- g. Ausbildung einer folienartigen flächigen Schmelzkleberschicht durch Druckeinwirkung,
vorteilhaft in einem Walzenglättwerk; und
- h. Abkühlung und gegebenenfalls Aufwicklung des beschichteten Trägers.
Als flächenstabile Träger können vorteilhaft im Handel erhältliche,
antiadhäsiv ausgerüstete Papiere zum Einsatz gelangen, die ein Gewicht von 40 bis
120 g/m², vorzugsweise von 60-100 g/m² aufweisen sollen. Diese Transferpapiere
sind ein- oder beidseitig mit Antiadhäsivmitteln vorbehandelt, welche eine gute
Trennwirkung ausüben, die vorzugsweise durch Auftragen vernetzbarer Silikone oder
einfacher oder komplexer Fettsäuresalze zustandegekommen ist.
Die eingesetzten Trägerpapiere müssen neben einer befriedigenden
Reißfestigkeit auch eine ausreichende Naßfestigkeit besitzen, so daß eine Neigung
zum Rollen und Wellen beim Kontakt mit den vorzugsweise angewandten wässrigen
Dispersionen oder Suspensionen, aus denen die Grundstrichmischung oder die aufgestrichene
pulverhaltige Paste besteht, unterbleibt. Die Auswahl des Trägerpapiers hängt
zudem von der gewünschten schwachen Haftfestigkeit der aufgebrachten Schmelzkleberschicht
ab. Es ist besonders günstig, wenn die schwache Haftfestigkeit nach dem vollständigen
Übertragungsvorgang im abgekühlten Zustand im Bereich von 10 bis 250 cN/5 cm, vorzugsweise
10 bis 150 cN/5 cm, liegt.
Auf dem Trägerpapier wird die Kunststoffschicht vorteilhaft durch
Aufstreuen von feinkörnigen Schmelzkleberpulvern auf einen auf den Träger aufgebrachten
feuchten Grundstrich gebildet, an dem das Pulver haften bleibt und der die gewünschte
schwache Haftung erzeugt. Alternativ ist auch ein Auftrag einer Schmelzkleberpulver
enthaltenden Paste ohne Anwendung eines Grundstrichs möglich. Für die Grundschicht
kann beispielsweise eine wässrig-pastöse Dispersion von additionsvernetzbaren
Polysiloxanen zum Einsatz kommen, die einen Feststoffgehalt von 3 bis 30%, vorzugsweise
4 bis 20% aufweisen kann und im getrockneten Zustand ebenfalls eine relativ starke
Antiadhäsivwirkung besitzt. Die Verwendung einer derartigen Grundschicht ist besonders
dann zweckmäßig oder erforderlich, wenn die Antiadhäsivwirkung des vorbehandelten
Trägers zur vollständigen Ablösung der Schmelzkleberschicht in der Kälte nicht
ausreicht, beispielsweise manchmal dann, wenn die Vorbehandlung des Trägers mit
einfachen oder komplexen Fettsäuresalzen erfolgt ist. Besitzt der Träger jedoch
bereits eine ausreichend hohe Antiadhäsivwirkung, so kann oder soll die Grundschicht
auch aus angedickten Pasten bestehen, die getrocknet keine Antiadhäsivwirkung
besitzen. Ist der Träger beispielsweise mit einer weitgehend geschlossenen Silikonbeschichtung
versehen, so können nichtabweisende, angedickte Pasten als Grundstrich aufgebracht
werden, die nur Wasser und wasserlösliches Andickungsmittel enthalten. Darin können
auch Weichmacher enthalten sein. Weiterhin können sie Antiblockmittel, wie Paraffindispersionen,
enthalten.
Die Aufgabe des feuchten Grundstrichs ist einerseits, das nachfolgend
aufgestreute Schmelzkleberprodukt zum Anhaften zu bringen, andererseits in Abstimmung
mit der Vorbehandlung des Trägerpapiers eine gute Ablösbarkeit vom Trägerpapier
der in den nachfolgenden Verfahrensschritten ausgebildeten flächig verdichteten
Schmelzkleberschicht nach ihrem Übertragungsvorgang auf ein anderes Substrat zu
erreichen. Dennoch soll die gewünschte schwache Haftfestigkeit der Schmelzkleberschicht
am Trägerpapier soweit reichen, daß die Arbeitsvorgänge beim Anwalzen und Glätten,
Wickeln, Schneiden, Transportieren und beim Versehen mit Bildmotiven bis zum Übertragungsvorgang
ohne Ablösung überstanden werden.
Die Viskosität des eingesetzten Grundstriches ist durch entsprechende
Zugabe von Verdickungsmittel so einzustellen, daß eine optimale Streichfähigkeit
bei der gewünschten Auftragsmenge erhalten wird. Der Flächenaufstrich der Grundierung
soll im feuchten Zustand zwischen 3 und 8 g/m² liegen. Anstelle der bereits erwähnten
pastösen Grundschichten können je nach Art des vorhandenen Trägers auch andere
Substanzen eingesetzt werden, beispielsweise wässrige Andickungen feinstdispergierter
einfacher oder komplexer Salze von Fettsäuren, Andickungen von Fluorcarbonharzen,
von Fettsäure-Kondensationsprodukten u.a..
Bei dem vorzugsweise aufgestreuten Schmelzkleberpulver bzw. bei der
flächig aufgestrichenen Schmelzkleberpaste wird zweckmäßig eine Pulver-Korn-Fraktion
verwendet, die eine Teilchengröpe von 0 bis 160 µ, vorzugsweise von 0 bis 80 µ,
und besonders vorzugsweise von 0 bis 50 µ aufweist. Durch Verwendung dieses feinen
Kornbereichs wird gewährleistet, daß sich eine geschlossene Schmelzkleberschicht
ausbilden kann, deren Beschichtungsgewicht von ca. 9 bis 40 g/m², vorzugsweise
von 9 bis 30 g/m² oder auch 14 bis 30 g/m², besonders bevorzugt von 9 bis 15 g/m²,
reicht. Je feiner die verwendete Kornfraktion in dem angegebenen Bereich gewählt
wird, umso niedriger liegt bei eben geschlossener Schicht das Beschichtungsgewicht,
um so weicher ist der Griff und um so homogener erscheint das Druckbild auf dem
Textilsubstrat bei Dehnungen eines elastischen Substrates, ohne daß sich sonstige
Qualitätsmerkmale ändern.
Ist das Schmelzkleberpulver gröber, übersteigt das Beschichtungsgewicht
die angegebenen Grenzwerte bei geschlossener Schichtausbildung, was zur Folge hat,
daß der Griff auf dem Textilsubstrat zu hart wird und die Schicht bei Zugbeanspruchungen
eines elastischen Textilsubstrates sichtbar unter Rißbildungen aufbricht. Als
Schmelzkleber kommen Materialien auf der Basis von Copolyamiden, Copolyestern,
Polyethylenvinylacetaten und Polyurethanen oder Mischungen daraus in Frage. Für
textile Anwendungen als besonders geeignet haben sich Copolyesterpulver erwiesen,
die eine hohe Wasch- und eine befriedigende Chemischreinigungsfestigkeit besitzen.
Um eine gleichmäßige Ausbildung der Schmelzkleberschicht und eine gute Umhüllung
der Textilfasern beim Übertragungsvorgang zu erreichen, kommen zweckmäßig Pulver
mit hohem Schmelzfluß unter Temperatureinwirkung zum Einsatz. Dies sind vorzugsweise
Pulver, die einen Schmelzbereich zwischen 95 und 140°C, vorzugsweise zwischen
100 und 130°C, und einen Schmelzindex nach DIN 53 735 bei 160°C und einem Stempeldruck
von 21,6 N, von 35 bis 150 g/10 min aufweisen.
Zur Erhöhung des Schmelzflusses während der Herstellung des erfindungsgemäßen
Thermo-Release-Verbundes können die Pulver zwecks Erzielung eines weicheren Griffes
und einer verbesserten Umhüllung der Fasern textiler Substrate geeignete Weichmacher
enthalten. Die Weichmacher können im Anlieferungszustand des Pulvers bereits enthalten
sein. Sie können aber auch später hinzugefügt werden. Besonders zu beachten ist
bei letzterem, daß die zugefügten Weichmacher so eingearbeitet werden, daß der
Weichmacher weitgehend homogen die Pulverkörner durchdringt. Dies wird erreicht
durch einen intensiven Mischprozeß und eine nachfolgende Temperung. Auswahl und
Dosierung der Weichmacher sollen so erfolgen, daß bei textiler Anwendung keine
Beeinträchtigung der Wasch- und Chemischreinigungsfestigkeit eintritt. Besonders
geeignet erwiesen sich dafür Weichmacher auf Basis von Toluolsulfonamiden, wie
o,p-Toluolsulfonamide und deren N-Substituenten. Bei Polyester ist weiterhin Dicyclohexylphthalat
vorteilhaft zu verwenden, das, feinstgemahlen, als Pulver untergemischt wird.
Für den Einsatz des Thermo-Release-Verbundes auf Textilsubstraten
können den Schmelzkleberpulvern handelsübliche Netzmittel zugesetzt werden, die
das Eindringen der Schmelzkleberschicht in das Substrat während des Abbügelns
noch weiter unterstützen. Hierdurch wird ebenfalls die Erscheinung abgebaut, daß
die auf das Substrat übertragene Schmelzkleberschicht als geschlossenflächiges
Gebilde aufgelegt wird. Vielmehr umhüllt die Schmelzkleberschicht die Einzelfasern
der Substrate und dringt so in die Substratoberfläche ein, daß der geschlossenflächige,
bruchanfällige Charakter der Schmelzkleberschicht verlorengeht, wodurch der Eindruck
eines homogenen Bildes auch bei Dehnungen eines elastischen Textilsubstrates erhalten
bleibt. Auch wird hierdurch ein weicherer textiler Griff erhalten und die Wasch-
und Chemischreinigungsfestigkeit des übertragenen Bildmotivs verbessert, und Rißbildungen
in der Übertragungsschicht bleiben bei Dehnungen aus. Als Netzmittel kommen natürliche
oder synthetische Substanzen in Frage, die die Oberflächenspannung der Schmelzkleber
herabsetzen. Besonders geeignet sind dafür nichtionogene Netzmittel auf der Basis
von ethoxylierten Alkylphenolen.
Durch den Zusatz von Matteriungsmitteln zu den Schmelzkleberpulvern
kann der Schmelzkleberschicht ein mattes Aussehen verliehen werden. Hierdurch kann
besonders bei der Anwendung auf Textilien ein unerwünschter Glanz vermieden werden.
Zur Glanzminderung können beispielsweise feinstdisperse Titandioxide, Siliciumdioxide
oder Aluminiumoxide zum Einsatz gelangen, die durch Flammzersetzung der entsprechenden
Chloride erzeugt worden sind. Durch den Zusatz der Mattierungsmittel in einer
Menge von ca. 1 - 3% wird die Leuchtkraft des übertragenen Farbmotivs nicht oder
kaum beeinträchtigt.
Es ist aber auch möglich, dem Schmelzkleberpulver größere Mengen
von ca. 10 - 20% an deckenden Pigmenten, wie Titandioxidpigment, hinzuzufügen und
dann eine Aufstreuung des möglichst homogenen Gemisches aus Pigment und Schmelzkleberpulver
auf den flächig angetragenen Grundstrich vorzunehmen. Die Fertigungsmethodik ist
dabei die gleiche wie beim Aufstreuen unpigmentierter Schmelzkleberpulver, jedoch
ist die spätere Anwendung verschieden. Während die pigmentfreie Schmelzkleberschicht
nach Auftragen des Bildmotivs direkt auf das vorgesehene Flächensubstrat aufgesetzt
werden kann, muß bei Verwendung der pigmentierten Schmelzkleberschicht zunächst
ein Übertrag dieser Schicht auf einen Zwischenträger vorgenommen werden, von dem
sie erst dann auf das vorgesehene Flächensubstrat aufgebracht wird.
Anstelle von Titandioxidpigmenten können auch andere Pigmente in
die Schmelzkleberschicht eingebracht werden. Eine Besonderheit stellt das Einbringen
von Perlglanzpigmenten und Metallpulvern dar, die ebenfalls vor dem Aufstreuen
möglichst homogen mit dem Schmelzkleberpulver zu mischen sind.
Durch Verwendung deckender Pigmente können Flächengebilde beliebiger
Farbe und Dessinierung mit Bildmotiven versehen werden, ohne daß der Untergrund
des Flächengebildes mit durchscheint.
Beim Einsatz von Glanzpigmenten kommt zusätzlich noch ein Tiefenglanz,
der an Perlmutteffekte erinnert, im übertragenen Bildmotiv zustande.
Schließlich ist es noch möglich, die aufgetragene und durch Anwalzen
folienartig verdichtete Schmelzkleberschicht nachträglich mit einem dünnen Dispersionsdeckstrich
zu versehen, der ebenfalls schmelzbar und mindestens wasserbeständig sein soll.
Der Dispersionsdeckstrich kann beispielsweise aus nichtvernetzenden Polyurethanen,
Poly-(meth)-acrylsäureestern oder Polyvinylacetaten bestehen. Durch den Aufstrich
findet eine weitere Verdichtung zur geschlossenen Folie statt, und außerdem hat
sich ein solcher Aufstrich in manchen Fällen beim Durchlauf durch Kopierer als
vorteilhaft erwiesen, da weniger Störungen auftreten.
Der mit Andickungsmitteln versetzte Aufstrich kann Weichmacher und
Pigmente enthalten. Der Zusatz von Weichmachern ist angezeigt, um die Schmelztemperatur
und die Schmelzviskosität des Aufstriches zu reduzieren, und der Pigmentzusatz
kann zweckmäßig sein, um die Deckkraft der Schmelzkleberschicht zu erhöhen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Thermo-Release-Verbunde kann
ein Verfahren benutzt werden, das im wesentlichen darin besteht, daß auf ein naßfestes
flächenstabiles, mit Antiadhäsivmittel behandeltes Trägerpapier eine viskos-pastöse
feuchte Grundschicht vollflächig aufgerakelt wird, auf die ein feinkörniges, gegebenenfalls
Mattierungsmittel oder Pigmente enthaltendes Schmelzkleberpulver aufgestreut wird,
und daß der an dieser Grundschicht nichthaftende Überschuß an Pulver wieder entfernt
wird. In einem Preßglättwerk wird das an der getrockneten Grundschicht verankerte
und angesinterte Pulver zu einer homogenen Schicht angewalzt und folienartig verdichtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zweckmäßig die folgenden Verfahrensschritte
einzeln, insbesondere vorteilhaft aber in Kombinationen erfassen:
- a. einseitige Beschichtung eines bahnartigen flächenstabilen, antiadhäsiv ausgerüsteten
Trägerpapieres mit einer Grundstrichmischung, die auf dem Trägerpapier eine schwache
Adhäsion erzeugt, und Vergleichmäßigung der Beschichtung mit einer vorzugsweise
vibrierenden Nachstreichrakel mit nahezu tangential anliegender Streichfläche,
- b. Aufstreuen eines feinkörnigen, gegebenenfalls Mattierungsmittel oder Pigmente
enthaltenden Schmelzkleberpulvers im Überschuß in die nasse Grundstrichmischung,
- c. Vergleichmäßigung der Streupulververteilung auf der Trägerpapieroberfläche
durch Erzeugung einer Trägervibration mittels einer an der Warenbahnunterseite
angebrachten, schnell rotierenden Schlägerwalze,
- d. Entfernung des Schmelzkleberüberschusses durch eine Blas-Saug-Einrichtung,
- e. Trocknung des Zwischenproduktes in einem Konvektionstrockenkanal,
- f. Sinterung des Zwischenproduktes durch beidseitige Temperaturbeaufschlagung
auf das Zwischenprodukt mit Infrarotstrahlern,
- g. Ausbildung der Flächenschicht durch Preßdruckeinwirkung in einem Walzenglättwerk,
- h. Abkühlung und Aufwicklung des Verbundes.
Das erfindungsgemäße Produkt sowie das Verfahren werden nachstehend
anhand der beigefügten Figuren 1 bis 3 näher erläutert:
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Thermo-Release-Verbund gezeigt. Hierin liegt
ein textiler Träger (1) vor, auf dem sich ein Grundstrich (2) befindet, auf dem
verdichtetes und gesintertes, gegebenenfalls Mattierungsmittel oder Pigment enthaltendes
Schmelzkleberpulver (3) aufgebracht ist, auf dem sich das Bildmotiv (4) befindet.
In Fig. 2 wird ein weiterer Thermo-Release-Verbund gezeigt, wobei ein Zwischenträger
(5) verwendet wird.
In Fig. 3 ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens gezeigt:
Der Grundstrich auf das antiadhäsiv behandelte Trägerpapier wird in der Auftragszone
(A) ausgeführt. Hier wird das von der Abwickelvorrichtung (1) vorgelegte Trägerpapier
(2) über einen Streichtisch (3) geführt. Mittels einer auf dem Streichtisch (3)
angeordneten Gummirakel (4) erfolgt die Dosierung der vor der Rakel (4) vorgelegten
Grundstrichpaste (5). Das mit dem Grundstrich (5) flächig bestrichene Trägerpapier
(2) durchläuft anschließend ein Walzenpaar, das aus zwei Stahlwalzen oder einer
Stahlwalze und einer Gummiwalze besteht und durch dessen Anpreßdruck die Beschichtungsmenge
des Grundstriches vergleichmäßigt und reguliert wird. Eine tangential anliegende
Nachstreichrakel (7), die eine Vibrationsbewegung quer zur Warenbahnlaufrichtung
ausführt, dient zur weiteren Vergleichmäßigung des Grundstriches und verhindert
eine eventuelle Streifenbildung. In der an die Auftragszone (A) anschließende
Streuzone (B) bzw. Beschichtungszone (B) wird mittels eines Streuaggregates (8)
das Schmelzkleberpulver im Überschuß auf den noch nassen Grundstrich aufgestreut.
Das Streuaggregat ist eine übliche Einrichtung, bestehend aus Pulvertrichter und
einer langsam rotierenden Streuwalze. Von der Streuwalze wird das Pulver mit einer
Bürstenwalze auf den Grundstrich aufgestreut. Das Schmelzkleberpulver soll ausreichend
rieselfähig sein. Durch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Streuwalze wird die
Streumenge gesteuert.
Das Aufstreuen kann erforderlichenfalls durch Anlegen eines elektrostatischen
Feldes unterstützt werden, mit dessen Hilfe das Pulver aufgeladen und in den Grundstrich
eingeschlossen wird. In Bewegungsrichtung des Trägerpapieres folgt hinter der
Streueinrichtung eine schnell rotierende Schlägerwalze (9), die gegen die Unterseite
des Trägerpapieres (2) schlägt und die Verankerung des Streupulvers verbessert.
Außerdem wird durch die erzeugte Vibration des Trägerpapiers eine völlige Vergleichmäßigung
des Pulverauftrages über die gesamte Warenbreite bewirkt. Der Schlägerwalze (9)
nachgeordnet ist zur Entfernung des nichtverankerten Pulverüberschusses eine Blas-Saug-Einrichtung.
Mit zwei gegeneinander blasenden Luftdüsen (10) und (10'), die quer zur Laufrichtung
stehen, wird der Pulverüberschuß über die Saugeinrichtung (11) abgesaugt. Das abgesaugte
Pulver wird gesammelt und wiederverwendet. Seitlich abfallendes Pulver wird in
einem Auffangbehälter gesammelt und gleichfalls wiederverwendet. Ein Gegenansaugrohr
(12) unter der Warenbahn und unter der Saugeinrichtung (11) sorgt für glatten
Warenlauf. Nach Verlassen der Blas-Saug-Einrichtung (C) wandert die nunmehr bestreute
Warenbahn in die Trocknungszone (D), die üblicherweise aus einem Konvektionstrockenkanal
besteht. Hier wird der Grundstrich getrocknet und das Pulver fixiert. Je nach
Warenbahngeschwindigkeit und Länge des Trockners liegen die Trocknertemperaturen
zwischen 100 und 150°C. Bei einem 5-Feldertrockner und bei 30 m/min Geschwindigkeit
liegt die Temperatur bei etwa 130°C. Auf dem mitbewegten Förderband des Trockners
liegt die Warenbahn lose auf. Nach Verlassen der Trocknungszone durchläuft das
Zwischenprodukt die Sinterzone (E). Sie besteht üblicherweise aus einer Infrarot-Schockbeheizung,
die das Zusammensintern des Pulvers zur geschlossenen Schicht unterstützt. Mit
der Höhenstellung des Strahlers und seiner Leistung wird das Pulver aufgeschmolzen,
eine thermische Schädigung aber vermieden. Auch von der Rückseite kann die Warenbahn
bestrahlt werden. Über der Sinterzone werden etwaige Abdämpfe abgesaugt. Von der
Sinterzone (E) gelangt das Zwischenprodukt nun unmittelbar zur Glättzone (F),
die üblicherweise aus einem Druckwalzenpaar besteht und welches von dem Zwischenprodukt
bei hohem Preßdruck durchlaufen wird. Die Schmelzkleberschicht wird dabei glattkalandert.
Das Walzenpaar besteht aus zwei Stahlwalzen oder einer Stahl- und einer Gummiwalze.
Beide Walzen sind gekühlt. Die Stahlwalze, die mit der Schmelzkleberschicht in
Berührung kommt, ist mit einer dünnen Antiadhäsivschicht, vorzugsweise aus Silikon,
belegt zur Vermeidung von Ablagerungen, Anbackungen oder Loslösungen der Schmelzkleberschicht.
Um der kalanderten Schmelzkleberschicht eine matte Oberfläche zu verleihen, kann
die berührende Stahlwalze auch eine matte Oberfläche besitzen. Nach Durchlaufen
der Kühlzone (G) aus Kühlwalzen wird der Verbund nun aufgewickelt. Zur Herstellung
von Formatware kann die aufgewickelte Rollenware noch einer üblichen Zuschneideeinrichtung
zugeführt werden.
Mit den nachfolgenden Beispielen wird der erfindungsgemäße Thermo-Release-Verbund
weiter beschrieben.
1. Zusammensetzung des Grundstriches:
- a) Verwendung eines antiadhäsiv mit Fettsäuresalzen behandelten Trägerpapiers:
Mischung 100,0 Gewichtsteile Wasser
10,0 Gewichtsteile Verdicker (= Polyacrylsäurederivat 30%)
10,0 Gewichtsteile Silikon-Finish (= 50%ige additionsvernetzbare nichtionogene
50%ige Polysiloxan-Dispersion)
1,6 Gewichtsteile Vernetzer (nichtionogene Wasserstoffsiloxan-Emulsion, schwach
essigsauer)
0,08 Gewichtsteile Katalysator (= nichtionogene Emulsion einer Organo-Metallverbindung)
Die Mischung bildet beim Auftrocknen durch Polyaddition eine weitmaschige Vernetzung
zum unlöslichen elastomeren Polysiloxan, die auf dann antiadhäsiv behandeltem
Trägerpapier nur eine schwache Haftung der aufgebrachten Schmelzkleberschicht erzeugt.
Sie bildet beim Aufstreichen eine pastöse, nur gering fließfähige Masse aus. Der
anwesende Verdicker besitzt eine gute Dispergierwirkung.
- b) Bei Verwendung eines Trägerpapieres, das mit einem hinreichend geschlossenen
Silikonfilm versehen ist:
100,0 Gewichtsteile Wasser
10,0 Gewichtsteile Verdicker (= Polyacrylsäure-Verdicker)
5,0 Gewichtsteile UNIMOLL 66 M, gemahlen (= 30% Dicyclohexylphthalat; Handelsprodukt
der Firma Bayer)
10,0 Gewichtsteile DEWANIL WDS (= Paraffin-Emulsion, Handelsprodukt der Fa. BASF)
1,0 Gewichtsteile Ammoniak Konz.
Die Mischung vernetzt beim Trockenvorgang nicht. Der Weichmacher
wandert in die aufgestreute Schmelzkleberschicht ein, und das Antiblockmittel (=
DEWANIL) begünstigt den Ablösevorgang beim Übertragen der Schmelzkleberschicht
auf einen Zwischenträger. Ohne Zusatz des Antiblockmittels verschweißen die Schnitt-
und Stanzkanten beim Bügelvorgang mit dem Ausgangsträger, so daß eine einwandfreie
Übertragung auf einen Zwischenträger, wie im nachfolgenden Beispiel (II) beschrieben
ist, nicht möglich ist.
2. Geeignete Copolyester-Streupulver:
- a. Avabond 30 E
Kornbereich 0-50 µ
Schmelzindex 160°C, 21,6 N: 46 g/10 min
Schmelzbereich: 100-120°C
Hersteller: Avalon Chemical
- b. Platherm M 1400
Kornbereich 0-80 µ
Schmelzindex 160°C, 21,6 N: 34 g/10 min
Schmelzbereich: 100-127°C
Hersteller: Atochem Bonn
Während Avabond 30 E direkt verwendet werden kann, ist es vorteilhaft,
bei Verwendung von Platherm M 1400 Weichmacher hinzuzugeben.
Mit dem Kornbereich 0 bis 50 µm liegt das Beschichtungsgewicht bei
etwa 9 - 15 g/m² und mit dem Kornbereich 0 bis 80 µm bei etwa 20 - 30 g/m².
3. Zusatz von Weichmacher:
Man stellt eine gut verteilte Mischung aus
90 Gewichtsteilen Platherm M 1400 (0-80 µ) und
10 Gewichtsteilen o,p-Toluolsulfonamidpulver (0-20 µ)
her. Die sehr gut über einen Schnellmischer verteilte Vormischung wird über ein
Sieb der Maschenweite 125 µm durchgesiebt und in einem Plastiksack bei 90°C 24
Stunden lang getempert. Nach dem Abkühlen siebt man durch ein 125 µ-Sieb ab. Der
Schmelzindex des Pulvers ist über 100 g/10 min angestiegen.
4. Erhöhung der Netzbarkeit:
In einem Schnellmischer werden
20 Gewichtsteile Necanil LN (= ethoxyliertes Alkylphenol, BASF) mit
80 Gewichtsteilen Methanol
gemischt.
Zu 100 Gewichtsteilen Copolyesterpulver werden
5 Gewichtsteile der Lösung hinzugefügt.
Im Schnellmischer wird intensiv nachgemischt. Man läßt an der Luft oder bei milder
Temperatur im Trockner trocknen und siebt dann über ein 125 µ-Sieb ab.
5. Zugabe von Mattierungsmittel:
Man verwendet hochdisperse Kieselsäure, die durch Flammzersetzung
von Siliciumtetrachlorid erzeugt worden ist. Die Zusatzmenge liegt bei ca. 1 bis
3%. Eine sehr intensive Durchmischung ist erforderlich.
6. Zusatz von Pigmenten
- a) Man verwendet Titandioxid Bayertitan RFD-I
(Handelsprodukt der Firma Bayer).
Zusatzmenge 12%.
Eine sehr intensive Durchmischung ist erforderlich.
- b) Man verwendet ein silberglänzendes Perlglanzpigment der Bezeichnung Iriodin
103 Rutil Sterlingsilber
(Handelsprodukt der Firma Merck).
Zusatzmenge 15%.
Intensive Durchmischung ohne mechanische Beschädigung der Perlglanzpigmentblättchen
erforderlich. Eine vorsichtig erzeugte Vormischung wird dazu über ein 125 µ-Sieb
mit weichen Pinseln durchgebürstet.
- c) Man verwendet ein goldglänzendes Perlglanzpigment der Bezeichnung Iriodin
303 Royalgold
(Handelsprodukt der Firma Merck).
Zusatzmenge 15%.
Mischung wie 6b).
7. Nachträglicher Deckstrich
- a) Es wird eine Deckstrichpaste aus
80 Gewichtsteilen aliphatischer Polyurethan-Dispersion (Erweichbereich: 160 - 180°C,
40% Feststoffgehalt, anionisch)
96 Gewichtsteilen Wasser
4 Gewichtsteilen Polyacrylsäure-Verdicker, 30%ig,
8 Gewichtsteilen o,p-Toluolsulfonsäureethylamid (Weichmacher)
5 Gewichtsteilen Dewanil WDS (Antiblockmittel; Firma BASF)
hergestellt. Die Paste wird in die angewalzte Streupulverbeschichtung aus den Beispielen
2a) und b) in einer Menge von 40 g/m² aufgestrichen und bei 120°C getrocknet.
- b) Die Deckstrichpaste aus 7a) wird in die angewalzte Streupulverbeschichtung
aus Beispiel 6a) (Pigmentzusatz Titandioxid) aufgestrichen. Aufstrichmenge: 40
g/m². Anschließend wird ebenfalls bei 120°C getrocknet.
Streupulver aus Beispiel 2a) und Grundstrich auf dem Silikonpapierträger
aus Beispiel 1b).
In dem nachfolgenden weiteren Beispiel I wird die Übertragung eines
Bildmotivs auf die Brust- und Rückenseite eines weißen T-shirts unter Verwendung
eines nichtpigmentierten Schmelzkleberstreupulvers nach Beispiel 2a) (Copolyester-Streupulver)
und eines Trägerpapieres nach Beispiel 1a) (Trägerpapier mit Fettsäuresalzen behandelt)
beschrieben.
Ein auf DIN A 4 zugeschnittener erfindungsgemäßer Thermo-Release-Verbund
wird in einem Farbkopierer auf der Schmelzkleberseite vollflächig mit einem Farbbildmotiv
versehen. Das Bildmotiv wird mit der Schmelzkleberseite auf den Brustbereich oder
die Rückenpartie eines T-shirts aufgelegt und mit diesem unter eine Plattenpresse
gebracht, deren Oberplatte auf 160°C und deren Unterplatte auf 100°C eingestellt
ist. Die Presse wird mit einem Preßdruck von 400 cN/cm² 15 s lang geschlossen.
Anschließend wird der Fixierverbund aus T-shirt und Thermo-Release-Verbund aus
der Presse herausgenommen und abkühlen gelassen. Nach Erkalten zieht man das Trägerpapier
vom T-shirt ab. Auf das T-shirt ist nun das Bildmotiv auffixiert. Das Trägerpapier
läßt sich nach dem Erkalten, aber auch zuvor in der Hitze sehr leicht ohne Papierspaltung
und ohne Spaltung der Schmelzkleberschicht abziehen. Die vollständig auf das T-shirt
übertragene Schmelzkleberschicht hat beim Übertragen ihren Flächencharakter verloren.
Die Fasern der T-shirt-Oberfläche sind mit der Schmelzklebermasse und dem Bildmotiv
eingehüllt. Das übertragene Bildmotiv besitzt hohe Farbbrillanz und Konturenschärfe.
Bei Zugeinwirkung auf das elastische T-shirt bleibt der homogene Bildeindruck
erhalten. Ein Aufbrechen einer flächig übertragenen Schicht ist nicht feststellbar.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Thermo-Release-Verbundes
ist beim Abziehen der nicht übertragenen Schmelzkleberschicht vom Trägerpapier
zu beobachten: Die zunächst als Folie vom Trägerpapier leicht abziehbare Schmelzkleberschicht
bricht beim Recken auf, offenbar an Berührungszonen der ursprünglichen Kornoberflächen.
Offensichtlich hat diese Erscheinung bei dem Anwendungsbereich des Verbundes keinen
erkennbaren Nachteil.
In dem nachfolgenden weiteren Beispiel (II) wird die Übertragung
eines Bildmotivs auf die Brust- und Rückenpartie eines beliebig farbigen T-shirts
unter Verwendung eines pigmentierten Schmelzkleberpulvers nach den Beispielen
2a) (= Copolyesterstreupulver), 6a) (= Pigmentzusatz Titandioxid) und 1b) (= Grundstrich
auf Silikonträgerpapier) beschrieben. Ebenso verwendbar ist die Beschichtung aus
7b).
Ein auf DIN A 4 zugeschnittener Thermo-Release-Verbund wird in einem
Schwarz-weiß- oder Farbkopierer auf der Schmelzkleberseite vollflächig mit einem
Bildmotiv versehen. Das zu übertragende Motiv wird daraus ausgestanzt. Der Stanzling
wird zusammen mit einem Zwischenträger in eine Fixierpresse eingelegt. Der Zwischenträger
besteht aus einem antiadhäsiv mit Fettsäuresalzen behandelten Trägerpapier, auf
welches ein scharfer Abstrich aus
100 Gewichtsteilen Wasser
10 Gewichtsteilen Verdicker (= Polyacrylsäure-Verdicker 30%)
4 Gewichtsteilen Silikon-Finish (= 50% additionsvernetzende, nichtionogene 50%ige
Polysiloxan-Dispersion)
0,8 Gewichtsteilen Vernetzer
0,04 Gewichtsteilen Katalysator
aufgetragen worden ist. Der Aufstrich wurde bei 150°C getrocknet und kondensiert.
Bei 130°C Fixierspalttemperatur, 1 kg/cm Druck und 15 s Preßzeit wird die mit
Bildmotiv versehene pigmentierte Schmelzkleberschicht auf die Aufstrichseite (7)
des Zwischenträgers (5) übertragen. Die Haftung der Schmelzkleberschicht auf dem
Zwischenträger ist höher als auf dem Ausgangssilikonpapierträger. Das ursprüngliche
Tragerpapier wird abgezogen. Das Bildmotiv (4) befindet sich jetzt unmittelbar
auf dem Zwischenträger (5) und wird von der pigmenthaltigen Schmelzkleberfolie
(6) abgedeckt (Fig. 2). Der Zwischenträger mit Bildmotiv und pigmenthaltiger Schmelzkleberfolie
wird nun auf das vorgesehene Flächengebilde aufgelegt, Folienseite zum Flächensubstrat.
Wie beim vorherigen Beispiel (I) findet nun bei 160°C Oberplattentemperatur,
100°C Unterplattentemperatur, 400 p/cm² Druck und 15 s Fixierzeit eine Übertragung
auf das vorgesehene Flächensubstrat statt. Das Bildmotiv befindet sich nun wieder
auf der Außenseite. Darunter liegt die übertragene pigmenthaltige Schmelzkleberschicht,
die den farbigen Untergrund des Flächengebildes abdeckt und ihn nicht durchscheinen
läßt.
In dem weiterhin folgenden Beispiel (III) wird das IRIODIN-Perlglanzpigment
aus Beispiel 6b) verwendet. Sämtliche Fertigungsbedingungen sind sonst die gleichen
wie bei Beispiel (II). Die IRIODIN-haltige Schmelzkleberschicht deckt ebenfalls
den farbigen Untergrund ab und verleiht dem Bildmotiv einen perlmuttartigen, silbrigen
Tiefenglanz.
Der erfindungsgemäße Thermo-Release-Verbund ist besonders geeignet,
schwarz-weiße oder farbige Bildmotive, die durch übliche Druckverfahren, wie Hochdruck
bzw. Flexodruck, Flachdruck bzw. Offsetdruck, Tiefdruck bzw. Rakeltiefdruck und
Siebdruck, oder aber durch Farbkopiergeräte, Thermodrucker, Laserdrucker, Tintenstrahldrucker
usw., aufgebracht wurden auf Kleidungsstücke, Textilien, Schaumstoffe, Natur-
und Kunstleder, Metall-, Glas-, Porzellan-, Holz-, Kunststoff-Flächen, Folien oder
andere Substrate zu übertragen. Die übertragenen Bildmotive zeichnen sich durch
hohe Farbbrillanz, weichen Griff sowie eine gute Wasch- und auch Reinigungsbeständigkeit
aus. Besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Gegenstandes ist, daß sich der Träger,
nach erfolgtem Übertrag des Bildmotivs unter Hitze- und Druckeinwirkung auf das
Substrat, auch in erkaltetem Zustand entfernen läßt.