DE2057859A1 - Trockenaufkleber zum Aufbringen von Buchstaben,Zeichen od.dgl. - Google Patents

Trockenaufkleber zum Aufbringen von Buchstaben,Zeichen od.dgl.

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DE2057859A1 DE19702057859 DE2057859A DE2057859A1 DE 2057859 A1 DE2057859 A1 DE 2057859A1 DE 19702057859 DE19702057859 DE 19702057859 DE 2057859 A DE2057859 A DE 2057859A DE 2057859 A1 DE2057859 A1 DE 2057859A1
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    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2848Three or more layers

Description

Avery Products Corporation, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Kalifornien, 415 Huntington Drive, San Marino. Kalifornien (V. St. A.)
Trockenaufkleber zum Aufbringen von Buchstaben, Zeichen, o. dgl.
Die Erfindung betrifft einen Trockenaufkleber zum Aufbringen von Zeichen, Buchstaben o. dgl. auf eine Aufnahmefläche.
Trockenaufkleber werden weithin beim Entwurf von Plänen, Anzeigen und anderen grafischen Arbeiten verwendet, die dadurch hergestellt werden, daß einzelne auf einem einzelnen übertrag-Blatt befindliche Zeichen auf ein aufnehmendes Blatt übertragen werden, so daß sich die gewünschte Kombination von Buchstaben oder Symbolen auf dem Aufnahmeblatt ergibt. In den letzten Jahren wurde der Ausdruck Tröckenaufklebermaterialien (englisch: Dry Transfer Materials) zur Bezeichnung solcher Materialien teerwendet, bei denen die Zeichen auf das aufnehmende Blatt mit Hilfe eines druckempfindlichen Klebers, der nur bei Anwendung wesentlichen Druckes klebrig wird, aufgebracht
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Im Ergebnis kann der transparente Träger leicht über die aufnehmende Fläche gleiten, um ein spezielles Zeichen auf eine gewünschte Position auszurichten; der Übertrag wird dann durch Abwischen oder Polieren der rückwärtigen Seite des Trägerblattes in der Umgebung des zu übertragenden Zeichens bewirkt.
Trockenaufkleber der vorstehend beschriebenen Art sind bekannt und bestehen aus einem Trägerblatt, Farbzeichen in der Form von Symbolen, Buchstaben oder auf das Trägerblatt aufgedruckten Zeichnungen, sowie aus einer Schicht von druckempfindlichem Kleber, der über die Zeichen und den unbedruckten Teil des Trägerblattes aufgebracht ist. Der druckempfindliche Kleber überlappt die Zeichen auf dem Trägerblatt und schert typischerweise längs des Umrisses des Zeichens ab, das ohne den überlappenden Kleber mitzunehmen übertragen werden soll. Da jedoch der Übertragungsdruck durch Abwischen und Glätten erzeugt werden muß, kann bei vielen bislang bekannten Trägerblättern bei dem Übertragen ein Recken auftreten. Daraus ergeben sich jedoch unerwünschte Folgerungen. So kann beispielsweise schon eine relativ geringe Dehnung des Trägerblattes zu einer Zerstörung der auf das aufnehmende Blatt aufgetragenen Farbzeichen führen. Bei großformatigeren Buchstaben kann Brechen und Zerreißen auftreten. Bei einigen hochdehnbaren Materialien, beispielsweise bei bestimmten Klassen von Polyäthylen übersteigt das Abwischen oder Polieren die Elastizitätsgrenze des Materials und erzeugt eine plastische Dehnung. Unter diesen Umständen macht die richtige Ausrichtung noch nicht übertragener Zeichen auf einem teilweise benutzten Trägerblatt Schwierigkeiten und ist zeitaufwändig.
Es hat sich ergeben, daß die vorgeschriebenen Schwierigkeiten bei dem Übertrag mit Hilfe von bekannten Trockenaufklebern dadurch überwunden werden können, daß ein Trägerblatt mit einer Oberfläche von bestimmten Eigen-
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schäften mit einem Kleber und einem Druckmedium kombiniert wird, wobei die Wahl so getroffen ist, daß die entsprechenden Adhäsionen zu der Fläche, obwohl gleichwohl recht verschieden, nicht von einer Lösungsmittel-Wechselwirkung zwischen der Fläche und dem Kleber bzw. dem Druckmedium abhängen. Die miteinander zusammenhängenden Eigenschaften"der einzelnen Übertrag-Elemente ermöglichen die Verwendung einer nicht dehnbaren Fläche, da das Dehnen keine wesentliche Funktion bei dem Übertrag spielt. Im Ergebnis kann ein zerstörungsfreier Übertrag von Zeichen von einem einzelnen Übertragsblatt wiederholt ausgeführt werden.
Der erfindungsgemäße Trockenaufkleber umfaßt ein Trägerblatt mit einer lösungsmittelbeständigen, im wesentlichen nicht dehnbaren, hochvernetzten polymerischen Oberfläche. Einen Film bildende Zeichen sind auf diese Fläche aufgedruckt. Ein trockener, elastomerer, druckempfindlicher Kleber erstreckt sich über die Zeichen. Die Zeichen bilden mit besonderem Vorteil einen Film von hoher Reißfestigkeit.
Die polymere Fläche wird nach der Erfindung zweckmäßig dadurch erhalten, daß auf einen Trägerfilm, der nicht notwendigerweise die erforderlichen Oberflächenbeschaffenheiten aufweist, eine Schicht aufgebracht wird. Das Funktionieren des Trockenaufklebers bei dem zerstörungsfreien Übertrag von Zeichen wird nachfolgendeaus der Beschreibung der erwünschten Eigenschaften der einzelnen Elemente deutlich werden.
Polymere Beschichtung
Es ist notwendig, daß die Fläche, auf die die Zeichen und der Kleber aufgebracht werden, im wesentlichen nicht
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dehnbar und in Lösungsmitteln unlöslich ist, die typischerweise bei Druckerzeugnissen und Klebern Verwendung finden. Diese Eigenschaften findet man in hochvernetzten oder -verzweicten polymeren Materialien. Praktisch nützlich sind warmhärtende Polymere, beispielsweise in der Form von Polyvinylbutyral-Melamin, Urea-Formaldehyd, Polyvinyl!ormal-Phenol, Melamin-Epoxyd sowie hitzehärtende Acrylsäureverbindungen. Diese Stoffe dienen zur Herstellung der erforderlichen Oberfläche durch Drucken, Besprühen, Tauchen oder Beschichten eines Trägerfilmes mit dem ausgewählten polymerischen Material.
Wie bereits obenerwähnt, muß die Polymer-Beschichtung im wesentlichen nicht-dehnbar sein. Damit sind Materialien mit sehr geringer Bruchdehnung gemeint. Beispielsweise besitzen Urea-Formaldehyd und Melamin-Formaldehyd die-als Polymer-Beschichtung für den erfindungsgemäßen Zweck verwendbar sind, Bruchdehnungen von 0,5% bis 1,0% bzw. 0,6%. Beispielsweise betragen die Bruchdehnungen einiger nach dem Stand der Technik für Trägerblätter benutzte Materialien 10% bis 60% für Polysterol, 70% bis 130% für Polyester und 225% bis 500% für mitteldichtes Polyäthylen. Die bevorzugten Polymer-Beschichtungen neigen daher dazu, brüchig zu werden, d.h. sie neigen zum Brechen oder Abreißen ehe ein bemerkenswerter Zug oder eine Dehnung stattfinden.
Bei dem erfindungsgemäßen Trockenaufkleber findet keine erwähnenswerte Wechselwirkung zwischen der Polymer-Beschichtung und den Lösungsmitteln, Verdünnern oder Harzen statt, die üblicherweise für Kleber und Druckerfarben Verwendung finden. Diese Eigenschaften findet man in hochvernetzten Polymer-Beschichtungen. Eine große Vielzahl chemischer Verbindungen wurde beispielsweise auf die Oberflache einer präparierten Polyvinylbutyral-Melamin-Beschichtung aufgebracht und abdampfen gelassen.
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Es ergab sich keine erwähnenswerte physikalische oder chemische Einwirkung auf die Oberfläche. Diese Verbindungen umfaßten Schwerbenzine, Hexan, Cyclohexan, Toluol, Lösungsbenzol, Trichlorethylen, Schwefelkohlenstoff, Chloroform, Tätrachlorkohlenstoff, Nitrobenzol, p-Xylol, Äthylen-Dichlorid, o-Dichlorbenzol, Methylenchlorid, Äthylazetat, Äthylenglycolmonomethyläther, Äthylenglycolmonomethyl äther azetat, Tätrahydrofuran, Methyläthylketon, Azeton, Methylisobutylketon, 1,4 Dioxan, Morpholin, Methanol, Äthanol, Isopropanol, N-Butylalkohol, Äthylenglycol sowie Diäthylenglycolmonobutyläther.
Da die Zeichen von der rückwärtigen Seite des Trägerblattes betrachtbar sein müssen, um die einzelnen Zeichen für den Übertrag auf ein Empfängerblatt zu positionieren, muß'-die Polymer-Beschichtung transparent sein. Die vorerwähnten Polymer-Beschichtungen zeigen außerordentliche Klarheit und können je nach Wunsch mit einer glatten oder matten Oberfläche versehen werden.
Zeichen
Die Druckfarben müssen Bestandteile enthalten, die eine hohe Zugbeanspruchbarkeit zeigen, wenn sie als Film in Form von Zeichen auf die Polymerfläche aufgebracht sind. Farbstoffbasis ist vorteilhafterweise ein Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymer, das einen zähen Film gibt. Das Polymer-wird mit Vorteil in einem Lösungsmittelsystem mit leidlich hoher Oberflächenspannung aufgelöst, beispielsweise in Isophoron oder Cyclohexanon, da derartige Systeme nicht zur Benetzung der Polymerfläche neigen.
Die Kombination der nicht-benetzenden Tendenz des Lösungsmittelsystems mit den filmbildenden Eigenschaften der Farbstoffbasis führt zu einer hohen Spannungsanhäufung in dem Färbstoffilm nahe der Zwischenfläche zwischen dem Film und der Polymerfläche. Wegen dieser hohen
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Spannungsanhäufung lösen sich die Farbzeichen leicht von der Polymerfläche bei Druckanwendung.
Obwohl keine Lösungsmittel-Wechselwirkung zwischen der Polymer-Beschichtung und den Bestandteilen der Druckfarbe stattfindet, haften die Zeichen leicht an der Oberfläche der Polymer-Beschichtung in einer Weise, wie sie von der Adsorptionstheorie der Adhäsion vorgeschlagen wird. Beispielsweise erfordert die Entfernung eines Halbzoll-Streifens eines aus einer Farbe wie vorbeschrieben gebildeten Zeichens eine Kraft von der Größenordnung 5 g, was bei einem üblichen 90 Abschältest geprüft wurde.
Kleber
Der Kleber darf auf einer aufnehmenden Fläche bei geringfügigem Druck nicht kleben sondern muß bei Anwendung beträchtlichen Druckes, beispielsweise von 3,52
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kp/cm (50 p.s.i.) kleben. Es wird jedoch zusätzlich gefordert, daß die Klebkraft des Klebers zu der Polymerbeschichtung wesentlich größer ist als die Klebkraft der Zeichen zur Beschichtung. Dazu wird ein Klebstoff-Grundpolymer in Form eines gummiartigen Elastomers gewählt und in einem Lösungsmittelsystem von leidlich niedriger Oberflächenspannung aufgelöst. Eine derartige Kombination ergibt sich beispielsweise durch Auflösen von cis-Polyisopren in aliphatischen Lösungsmitteln. Die Lösung kann in einen schlechten Filmbilder durch geregelte Zugabe von Füllstoffen, wärmehärtenden Harzen, o. dgl. überführt werden.
Da die Kleberlösung kein Filmbilder ist und das Lösungsmittelsystem zum Benetzen der polymeren Beschichtung neigt, ist die Druckanhäufung in der Klebstoffschicht nahe der Zwischenlage zwischen der Schicht und der polymeren
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Fläche der Beschichtung weit geringer als in dem Farbstoff—Film. Trotzdem findet wie im Falle der Druckfarbe keine Lösungsmittel-Wechselwirkung zwischen dem Klebstoff und der polymeren Beschichtung statt, wobei difc Klebkraft des Klebstoffes zur Beschichtung wesentlich größer ist als diejenige des Farbfilms.
Verglichen mit der Kraft von 5 g, die bezüglich des Farbfilms nötig war, ist eine Kraft von 100 g nötig, um einen Halbzoll-Streifen der Klebstoffschicht gemäß dem gewöhnlichen 90 Abschältest zu entfernen.
Man erkennt also aus der Beschreibung der Eigenschaften der polymeren Beschichtung, der Klebstoffschicht und der Zeichen, daß ein Trockenaufkleber geschaffen wurde, der zum Übertrag der Zeichen kein Strecken oder Recken erfordert. Der Übertrag kann durch über das ganze zu übertragende Zeichen gleichmäßig verteilten Druck bewirkt werden, ohne daß lokalisierter Druck ausgeübt wird, wenn zum Befreien des Zeichens von einem Trägerblatt ein Strecken erforderlich ist. Selbst wenn lokalisierter Druck ausgeübt wird, verhindert die Nichtdehnbarkeit der polymeren Beschichtung ein Strecken der operativen Elemente des Trockenaufklebers. Damit sind die Probleme der Zerstörung und der dauernd bleibenden Streckung halbbenutzter Blätter aus dem Stande der Technik vermieden.
Die Zeichnung stellt einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Trockenaufklebers gemäß der Erfindung dar.
Gemäß der Zeichnung umfaßt der erfindungsgemäße Trockenaufkleber vorteilhafterweise eine polymere Beschichtung, zweckmäßig Urea-Formaldehyd oder Melamin-Formaldehyd, die
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auf einen Trägerfilm aufgetragen ist. Obgleich der Trägerfilm nicht unmittelbar den Mechanismus des Übertrages beeinflußt, sollte er eine gute Transparenz sowie gute Stabilität hinsichtlich seiner Dimensionen aufweisen und von den Lösungsmitteln nicht angegriffen werden. Die letztere Forderung ist nötig, um sowohl mechanische wie chemische Wechselwirkung zwischen der Polymer-Beschichtung und dem Trägerfilm zu vermeiden.
Obgleich die Bruchdehnung des Trägerfilmes nicht so niedrig zu sein braucht, wie diejenige der Polymer-Beschichtung, ist es wünschenswert, daß die prozentuale Bruchdehnung des Trägers derjenigen der Polymer-Beschichtung angeglichen ist. Für diesen Zweck finden gewisse Polyesterfilme Verwendung. Es gibt beispielsweise kommerzielle Polyesterfilme, die für eine Dehnung von 5% rund 1050 bis 1620 kp/cm2 (15.000 bis 23.000 p.s.i.) erfordern. Andere annehmbare Trägerfilme enthalten transparente Papiere, wie etwa Pergamin oder Pergamentarten.
Die Polymer-Beschichtung wird dann mit einer Druckfarbe bedruckt, deren Oberflächenspannung und filmbildende Eigenschaften vorstehend beschrieben wurden. Farbstoffe auf der Basis von Vinylchlorid-Vinyl azetatharzen oder Acrylsäureharzen ergeben Filme hoher Reißfestigkeit, beispielsweise 84,4 bis 141 kp/cm2 ( 1200 bis 2000 p.s.i.), die sich leicht von der Beschichtung abschälen. Eine Schicht druckempfindlichen Klebstoffs mit den vorbeschriebenen Eigenschaften wird dann über die Zeichen und die unbedruckten Abschnitte der polymeren Beschichtung aufgebracht.
Bei vorgesehener Verwendung des in der Zeichnung dargestellten Trockenaufklebers wird er so gegen eine Aufnahmefläche gelegt, daß der druckempfindliche Kleber in Berüh-
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rung mit der Aufnahmeflache ist. Die Zeichen können durch den transparenten Trägerfilm und die polymere Beschichtung gesehen werden, so daß ein einzelnes Zeichen wunschgemäß auf der Aufnahmefläche positioniert werden kann. Da der druckempfindliche Kleber bei relativ kleinen Drucken nicht klebt, kann der Trockenaufkleber leicht über die Aufnahmefläche hin bewegt werden, bis das Zeichen richtig positioniert ist.
Dann wird in der Umgebung des zu übertragenden Zeichens Druck ausgeübt, um das Zeichen auf die Aufnahmefläche aufzukleben. Da das Zeichen relativ leicht an der polymeren Beschichtung anhaftet verglichen mit der Haftung des Klebers zur Beschichtung.} kann das Zeichen leicht von der polymeren Beschichtung durch die Haftung des Klebstoffes zur Aufnahmefläche abgezogen werden. Obgleich der Klebstoff das Zeichen überlappt, schert er entlang des Umrisses des Zeichens ab, so daß wenig oder überhaupt kein Kranz von Klebstoff übertragen wird. Das soeben beschriebene Verfahren kann wiederholt werden, um einen anderen Buchstaben bzw. ein anderes Symbol auf den ersten übertragenen Buchstaben bzw. das erste übertragene Symbol auszurichten und seinerseits zu übertragen. Da die polymere Beschichtung nicht dehnbar ist, wird das übertragene Zeichen nicht durch Strecken zerstört, noch tritt irgendeine permanente Verlängerung bzw. plastische Dehnung der Schicht auf.
In der umseitig aufgeführten Tabelle sind Beispiele von Polymerschichtansätzen wiedergegeben, die bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Trockenaufklebers zufriedenstellende Ergebnisse brachten· Die Ansätze sind in Gewichtsteilen angegeben:
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TABELLE
Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4
Feststoffe
Polyvinyl-Butyral 29 20
Polyvinyl-E'or mal 40 30
Urea-Formaldehyd (50%) 60 80
Melamin (80%) 29 40
Tricresylphosphat 6 10
Silikat-Füllstoff 9 20 10
Lösunqsmit tel
Toluol 140 150 220 150
Methylalkohol 210 240
Wasser 20 3 C-
Äthylalkohol 200 300
Catalysatoren
Paratoluol-Sulfonsäure 1,2 0,8
Trifluor-Essigsäure 0,6
Eisessig 2,4
Nachfolgend sind einige Beispiele von Druckfarbenansätzen wiedergegeben, jeweils in Gewichtsteilen, die zusammen mit den vorstehend beschriebenen Polymer-Beschichtungen und den weiter unten wiedergegebenen Klebstoffansätzen zu zufriedenstellenden Ergebnissen führten:
Farbbeispiel Nr. 1
Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymer 50
Dioctyl Phthalat 20
Cyclohexanon 240
Ultramarin-blau 15
Druckerschwärze 5
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Farbbeispiel Nr. 2
Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymer 100
Epoxydisierte Soja - 10
Cyclohexanon ' 200
Isophoron 20
Druckerschwärze 20
Farbbeispiel Nr. 3
Vinylchlorid~Vinylazetatcopolymer 100
Diisooctyl Phthai at 30
Isophoron 150
Cyclohexanon 150
Druckerschwärze 15
Farbbeispiel Nr. 4
n-Butylmethacrylat 100
Chlorierter Bi-Phenyl Weichmacher 25
Druckerschwärze 15
Cyclohexanon 200
Nachfolgend finden sich Beispiele von Klebstoffansätzen, die bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Trockenaufklebers in Kombination mit der vorbeschriebenen Polymer-Beschichtung und den vorerwähnten Farbstoff ansätzen zu befriedigenden Ergebnissen führten:
Klebstoffbeispiel Nr. 1 ·
Styrol-Butatien Gummi 100
Thermoplastisches Polysterolharz 200
\ Hydriertes Holzharz 100
Silikatfüllstoff 20
Antioxydationsmittel 3
Schwerbenzine 500
Aromatic 100 Lösungsmittel der
Fa. Humble Oil Co. 500
Klebstoffbeispiel Nr. 2
Gebleichtee Schaumgummi 100
Polyterpenharz 75
Paraffinwax 150
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Antioxydationsmittel 5
Silikatfüllstoff 80
Naphtha 400
Schwerbenzine 400
Klebstoffbeispiel Nr. 3
Polyisobutylen 100
Terpenharz 150
Hydrierter Harzester 50
Silikatfüllstoff 30
Antioxydationsmittel 2
Schwerbenzine 800
Toluol 200
Durch die Kombination der vorbeschriebenen Beschichtungen, Klebstoffe und Farbstoffe wurden Trockenaufkleber hergestellt. Die Zeichen wurden dadurch übertragen, daß das Trockenaufkleberblatt mit einem geeigneten Aufnahmeblatt zwischen den Platten einer hydraulischen Presse in Kontakt gebtacht wurde und ein Druck
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von mehr als 3,52 kp/cm (50 p.s.i.) angewandt wurde. Die Prüfung der Polymerbeschichtungsflache nach dem Übertrag der Zeichen ergab keine sichtbare Veränderung; die Prüfung der Fläche durch spektroskopische Untersuchung zeigte keine chemische Veränderung in der Fläche.
Der erfindungsgemäße Trockenaufkleber stellt ein Produkt von wesentlich verbessertem Aussehen und von wesentlich verbesserter Dauerhaftigkeit dar. Ein bequemer Übertrag von Zeichen kann unter einer Vielzahl von Bedingungen erreicht werden, ohne daß schädliche Einflüsse auf die Zeichen beim Übertrag oder auf das Blatt, von dem der Übertrag ausgeführt wurde, auftreten.
Nach der Erfindung wird also ein Trockenaufkleber geschaffen, der ein Trägerblatt mit einer Lösungsmittelbeständigen, im wesentlichen nicht dehnbaren, Hochvernetzten, polymeren Oberfläche umfaßt.
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Die Zeichen, beispielsweise Buchstaben oder Symbole, die einen Film bilden, werden auf die Fläche aufgedruckt und ein trockener, elastomerer, druckempfindlicher Klebstoff wird über die Zeichen sich ausdehnend aufgebracht.
Die Dehnungsangaben auf Seite 4, 2. Absatz beziehen sich auf die "Standard Method of Test for Tensile Properties of Plastics" ASTM, und zwar hinsichtlich der zuerst angegebenen Bruchdehnungen auf ASTM D 638, und hinsichtlich der übrigen Bruchdehnungen auf ASTM D 882. Der angegebene Test ist in Band 27 (3:969) der "ASTM Standards" (Normen der American Society of Testing Materials) beschrieben. Der auf Seite 6, Absatz 2, angegebene "90° Abschältest" wurde sowohl vom "Pressure Sensitive Tape Council" unter der Bezeichnung"PSTC-2 5th Ed", und vom "Tag Label Manufacturer's Institute" unter der Bezeichnung "TLMI-Test No. VII LD 4-68" entwickelt.
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    Trockenaufkleber, gekennzeichnet durch ein Trägerblatt (1,2) mit einer lösungsmittelbeständigen, im wesentlichen nicht dehnbaren, hochvernetzten, polymeren Oberfläche (2); durch auf die Oberfläche aufgedruckte, einen Film bildende Zeichen (4) sowie durch einen trockenen, elastomeren, druckempfindlichen Klebstoff (3), der sich über die Zeichen und die polymere Oberfläche erstreckt,
    2· Aufkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen einen Film hoher Reißfestigkeit bilden.
    3. Aufkleber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftung des Klebstoffes an die polymere Fläche (2) wesentlich größer ist als die Haftung der Zeichen (4) zur polymeren Fläche.
    4. Aufkleber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die polymere Oberfläche ein wärmehärtendes Harz ist.
    5. Aufkleber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die polymere Oberfläche eine auf eine Seite des Trägerblattes (1) aufgebrachte Beschichtung (2) ist.
    6. Aufkleber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (4) aus einem filmbildenden, in einem Lösungsmittel mit hoher Oberflächenspannung aufgelösten Polymer gebildet sind.
    7. Aufkleber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende Polymer ein Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymer ist.
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