DE2057859C2

DE2057859C2 - Trockenübertragungsmaterial

Info

Publication number: DE2057859C2
Application number: DE2057859A
Authority: DE
Inventors: Walter Leo Arcadia Calif. Hochner
Original assignee: Avery Products Corp
Current assignee: Avery Products Corp
Priority date: 1969-11-28
Filing date: 1970-11-25
Publication date: 1983-01-27
Also published as: GB1325747A; NL7017414A; CA934614A; DE2057859A1; US3847725A; BE759486A; FR2069684A5; JPS499043B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Trockenübertragungsmaterial aus einem Trägerblatt, aufgedruckten, einen Film bildende Zeichen auf einer polymeren Oberfläche des Trägerblatts und einer Schicht aus trockenem, elastomerem, druckempfindlichem Klebstoff über den Zeichen und dem nichtbedruckten Bereich der polymeren Oberfläche.

Aus der US-PS 32 98 850 ist ein derartiges Trocken- w Übertragungsmaterial bekannt, bei dem die Oberfläche des Trägerblatts, welche mit den Zeichen oder Symbolen bedruckt ist, aus einem lösungsmittelempfindlichen, dehnbaren Material besteht. Beim Ablösen der Zeichen oder Symbole soll sich die Oberfläche des 5i Trägerblatles stärker dehnen oder strecken können als die Zeichen, wodurch sich die Zeichen von der Oberfläche des Trägerblattes durch Scherkräfte lösen. Beim Übertragen der Zeichen auf irgendein Aufnahmeblatt wird der erforderliche Übertragungsdruck auch durch Reiben oder eine Wischbewegung erzeugt. Dabei kann schon eine relative Dehnung des Trägerblattes zu einer Zerstörung der zu übertragenden Zeichen führen. Großformatigere Buchstaben können brechen oder zerreißen. Bei einigen hochdehnbaren Materialien, ivi beispielsweise bei bestimmten Klassen von Polyäthylen wird beim Übertragen der Zeichen leicht die Streckgrenze des dehnbaren Materials überschritten und dann eine bleibende Streckung erzeugt. Die korrekte Ausrichtung weiterer, noch auf dem Trägerblatt vorhandener Zeichen macht dann Schwierigkeiten und ist zeitaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Trockenübertragungsmaterial der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine zerstörungsfreie Übertragung auch großer Zeichen sowie ein einfaches und genaues Ausrichten der einzelnen Zeichen beim Übertragen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in Kontakt mit dem Zeichen und dem druckempfindlichen Klebstoff befindliche polymere Oberfläche des Trägerblatts lösungsmittelbeständig, nicht dehnbar und hoch vernetzt ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch genaue Kombination der Oberflächeneigenschaften des Trägerblatts und den Zeichen ein zerstörungsfreies und genaues Übertragen der Zeichen möglich ist

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Polymere Beschichtung

Es ist notwendig, daß die Räche, auf die die Zeichen und der Kleber aufgebracht werden, im wesentlichen nicht dehnbar und in Lösungsmitteln unlöslich ist, die typischerweise bei Druckerzeugnissen und Klebern Verwendung finden. Diese Eigenschaften findet man in hochvernetzten oder -verzweigten polymeren Materialien. Praktisch nützlich sind warmhärtende Polymere, beispielsweise in der Form von Polyvinylbutyral-Melamin, Urea-Formaldehyd, Polyvinylformal-Phenol, MeIamin-Epoxyd sowie hitzehärtende Acrylsäureverbindungen. Diese Stoffe dienen zur Herstellung der erforderlichen Oberfläche durch Drucken, Besprühen, Tauchen oder Beschichten eines Trägerfiims mit dem ausgewählten polymerischen Material.

Wie bereits oben erwähnt, myO 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 Polystyrol, 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 Öberfläclie einer präparierten Polyvinylbiityral-Melamin-Beschichtung aufgebracht und abdampfen gelassen.

Es ergab sich keine erwähnenswerte physikalische oder chemische Einwirkung auf die Oberfläche. Diese Verbindungen umfaßten Schwerbenzine, Hexan, Cyclo· hexan. Toluol, l.ösungsbenzol, Trichloräthylen, Schwe-

felkohienstoff, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Nitrobenzol, p-Xylol, Ätbylen-Dicblorid, o-Dichlorbenzol, Methylencblorid, Atbylazetat, Äthylenglycolmonomethyläther, Äthylenglycolmonomethylätherazetat, Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Azeton, Methylisobutylketon, 1,4-Dioxan, Morpholin, Methanol, Äthanol, Isopropancl, 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 vorteiihafterweise ein Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymer, das eiaen 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 filmbildender Eigenschäften der Farbstoffbasis führt zu einer hohen Spannungsanhäufung in dem Farbstoffilm nahe der Zwischenfläche zwischen dem Film und der Polymerfläche. Wegen dieser hohen 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 sit. 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 Flachs bei geringfügigem Druck nicht kleben, sondern muß bei Anwendung beträchtlichen Druckes, beispielsweise von 3,52 kp/cm² 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, wärmchärtcnden Harzen, od. dgl. überführt werden.

Da die Kleberlösung kein Filmbilder ist und das Lösungsmitlelsystem /um Benetzen der polymeren <■"> Beschichtung neigt, ist «.lic Druckanhäufung in der Kicbstoffschieht nahe der Zwischenlage zwischen der Schicht und der polyme. .n Fläche der Beschichtung weil 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 die Klebkraft des Klebstoffs 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-Sireifen der Klebstoffschichl 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 NirV.dehnbarkeit der polymeren Beschichtung ein Strecken 4er 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 errtndungsgemäße Trockenaufkleber vorteiihafterweise eine polymere Beschichtung, zweckmäßig Urea-Formaldehyd oder Melamin-Formaldehyd, die 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 Trägerfilms 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 erfordern. Andere annehmbare Trägerfilme enthalten transparente Papiere, wie etwa Pergamin oder Pergamentarten.

Die Polymer-Beschichtung wird dann mit einer Druckfarbe bedruckt, deren Oberflächenspannung und filmbiMende Eigenschaften vorstehend beschrieben wurden. Farbstoffe auf der Basis von Vinylchlorid-Viny I-azetatharzen oder Acrylsäureharzen ergeben Filme hoher Reißfestigkeit, beispielsweise 84,4 bis 141 kp/cm² die sich leicht von der Beschichtung abschälen. Eine Schicht druckempfindlichen Klebstoffs mit den vorbe* schriebenen 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 druckempfinc^nlch<? Kleber in berührung mit der Aufnahinefläche ist. Die Zeichen können durch den transparenten Trägerfilm und die polymere Beschichtung gesehen werden, sr; daß

fin ein/eines /eichen «.mischtemüll auf tier Aufnahme L.iJie positioniert werden ka:u\ Da der druckempfindliche Kleber bei relam klein ί Drucken nicht klebt. kiinii der Trockenaiifkleber leicht über die Aufnahmeflache hin bewegt werden, bis cias /eichen richtig ; positioniert ist.

Dann wird in der Umgebung des /u übertragenden Zeichens Druck ausgeübt, um d.is /cicheii auf die Aufnahme-flache aufzukleben. Da das /eichen relativ leicht an der poKmeren Heschichtnng anhaftet '.ergh- in .hen mit der Haftung des Klebers /ur Heschichtnng. kann das Zeict■'ii leicht mn der polymeren Beschichtung durch die I laftting de¹· Klebstoffs z'ir Aufnahmeflache abgezogen Herden, (obgleich der Klebstoff das /eichen überlappt, schert er entlang ties Umrisses des ι -,

Tabelle

Zeichens ab. so dal.! wenig oder uberhaupt kein Kran/ von Klebstoff übertragen wird. Das soeben beschriebene Verfahren kann wiederholt werden, um einen anderen Buchstaben bzw. ein anderes Symbol auf ilen ersten übertragenen Buchstaben bzw. das erste übertragene Symbol auszurichten und seinerseits zu übertragen. Da die polymere Beschichtung nicht dehnbar ist. wird das übertragene /eichen nicht durch Strecken zerstört, noch tritt irgendeine permanente Verlängerung bzw. plastische Dehnung det Schicht auf. In der umseitig aufgeführten Tabelle sind Beispiele von Polymerschichtansa'tzen wiedergegeben, die bei der Herstellung eines rfindungsgemüßen Trockenaufklebers zufriedenstellende Ergebnisse brachii-n. Die Ansalze sind in Gcwiehtsteilen angegeben:

	Nr. 1	Nr 2	Nr. }	Nr. 4
Feststoffe
Polyvinyl-Butyral	29	20
Polyvinyl-Formal			40	30
Harnstoff-Formaldehyd (50%)			60	80
Melamin '80⁰O)	29	40
Tricic^ylphosphat	6	in
Silikat-Füllstoff	9	20	10
Lösungsmittel
Toluol	140	150	220	150
Methylalkohol	210	240
Wasser	20	30
Äthylalkohol			200	300
Catalysatoren
Paratoluol-Sulfonsäure			1,2	0,8
Trifluor-Esbigsäure	0,6
Eisessig		2,4

Nachfolgend sind einige Beispiele von Druckfarbenansätzen wiedergegeben, jeweils in Gewichtsteilen, die zusammen mit den vorstehend beschriebenen P&lymer-Beschichuingen und den w euer unten w iedergegebenen KlebMoffansätzen zu zufriedenstellenden Ergebnissen führten:

Farbbeispiel Nr. 1

vinylchlorid-\ invlacetaicopolvmer	50
Dioety! Phthaiat	20
Cyclohexanon	240
Uätramarin-blau	15
Druckerschwärze	5
Farbbeispiel Nr. 2
Vinylchlorid-VlnylacetatcopoKmer	100
Epo.xydierte Soja	10
Cyclohexanon	200
Isophoron	20
Druckerschwärze	20
Farbbeispiel Nr. 3
Vinylchlorid- Vinylacetat«) polymer	100
Diisooctyl Phthaiat	30

50

60

Isophoron 150

Cyclohexanon 150

Druckerschwärze 15

Farbbeispiel Nr. 4

n-Butylmethacrylat 100

Chlorierter Bi-Phenyl Weichmacher 25

Druckerschwärze i^

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 Farbstoffansätzen zu befriedigenden Ergebnissen führten:

Klebstoffbeispiel Nr. 1
Styrol-Butadien Kautschuk
Thermoplastisches Polystyrolharz Hydriertes Holzharz
Silikatfüllstoff
Antioxydationsmittel
Schwerbenzine
Lösungsmittel

100

200

100

20

500 500

Klebstoffbeispiel Nr. 2
Gebleichtes Schaumgummi
Polytcrpenhaiv
Paraffinwax
Antioxydationsmittel
Silikiitfüllstoff
Naphtha
Schwerbcn/ine

Klebstoffbeispiel Nr. 3
Polyisobutylen
Terpenhar/
Hydrierter I lar/i-sier
Siiikatfüllsioff
Antioxydationsmittel
Scliwerhen/ine
Toluol

IDO

7)

HD 4D0

IOD

I -V)

ΊΟ

JO

800 200

Diiu Ii die Kombination der >. orheschriebenen Bcsehichtungcn. Klebstoffe und F'amstoffc wurden Trokkcnaufkleber hergestellt. Die /eichen wurden dadurch übertragen, dal) das Trocken.iiifklcberblatt mit einem geeigneten Aufnahmeblati /wischen den Platten einer hydraulischen Presse in Kontakt gebracht wurde und ein Druck von mehr als 3.52 kp/cm- angewandt wurde. Die Prüfung der Polymerbeschichtiingsflachc nach dem Übertrag der Zeichen ergab keine sichtbare Veränderung; die Prüfung der Fläche durch spektroskopische Untersuchung zeigte keine chemische Veränderung in der Fläche.

Der erfindungsgemiiHe Trockenaufkleber stellt ein Produkt von wesentlich verbessertem Aussehen und \un wesentlich verbesserter Dauerhaftigkeit dar. Hin bequemer I Ibertrag von Zeichen kann unter einer Vicl/ahl von Bedingungen erreicht werden, ohne daß schädliche Fiinflüsse auf die Zeichen beim Übertrag oder auf das Blatt, von dem der Übertrag ausgeführt wurde, auftreten.

Nach der Erfindung wird also ein Trockenaufklebcr geschaffen, der ein Trägerblatt mit einer Lösungsmittelbeständigen, im wesentlichen nicht dehnbaren, hochvernct/tcn. polymeren Oberfläche umfaßt.

Die Zeichen, beispielsweise Buchstaben oder Symbole, die einen F^:ilm bilden, werden auf die fläche aufgedruckt und ein trockener, eiastomerer. druckempfindlicher Klebstoff wird über die Zeichen sich ausdehnend aufgebracht.

Die Dehnungsangabcii 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 (1969) der »ASTM Standards« (Normen der American Society of Testing Materials) beschrieben. Der auf Seite b. 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Trockenübertragungsmaterial aus einem Trägerblatt, aufgedruckten, einen Film bildende > Zeichen auf einer polymeren Oberfläche des Trägerblatts und einer Schicht aus trockenem, elastomerem, druckempfindlichem Klebstoff über den Zeichen und dem nichtbedruckten Bereich der polymeren Oberfläche, dadurch gekenn- m zeichnet, daß die in Kontakt mit den Zeichen und dem druckempfindlichen Klebstoff befindliche polymere Oberfläche des Trägerblatts lösungsmittelbeständig, nicht dehnbar und hoch vernetzt ist.

2. Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, da- ti durch gekennzeichnet, daß die Zeichen einen Film hoher Reißfestigkeit bilden.

3. Obertragungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftung des Klebstoffs an die polymere Fläche (2) wesentlich größer isi ils die Haftung der Zeichen (4) zur polymeren Fläche.

4. Obertragungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch geKennzeichnet, daß die polymere Oberfläche (2) ein wärmehärtendes Harz ist.

5. Übertragungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die polymere Oberfläche eine auf eine Seite des Trägerblattes (1) aufgebrachte Beschichtung (2) ist

6. Übertragungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (4) aus einem filmbildenden, in einem Lösungsmittel mit iioher Oberflächenspannung aufgelöstem Polymer gebildet sind.

7. Übertragungsmaterial na^.i Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende Polymer ein Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymer ist.