ПЕРЕВОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ УКРАШЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЦВЕТНЫМИ РИСУНКАМИ (ЕГО ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРЕВОДНОГО ЭЛЕМЕНТА (ЕГО ВАРИАНТЫ) И ТЕКСТИЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРЕВОДНОГО ЭЛЕМЕНТА Российский патент 2001 года по МПК D06P7/00 D06Q1/12 B44C1/16 

Описание патента на изобретение RU2169222C2

Изобретение относится к наносимому тепловым способом переводному элементу, предназначенному для украшения текстильных материалов цветными рисунками, которые обладают особо высокой стойкостью к стирке и чистке, причем рисунок выполняется с помощью цветного принтера с цифровым управлением.

Уровень техники
Самым обычным способом изготовления переводных элементов для нанесения рисунков на текстильные материалы является способ шелкотрафаретной печати, когда каждый отдельный краситель наносят на лист силиконовой бумаги. Некоторые красители, такие как винильные и пластизольные, являются термически активируемыми, но не обладают высокой стойкостью без дальнейшей обработки. Для улучшения стойкости красителей обычно создают слой гранулята термоклея в виде порошка или мелкозернистого гранулята в смеси с наполнителем, который наносится на красители и служит специальным клеящим слоем между текстильным материалом и красителями, что значительно улучшает стойкость. Однако при высоких температурах, например, при циркуляционной сушке, когда в определенных случаях температура может достигать 140oC, красители могут отслаиваться от текстильного материала или, возможно, от клеящего слоя. Двухкомпонентные красители на основе растворителей обладают большей устойчивостью к воздействию температуры, но после достаточно большого количества промышленных стирок и сушек они иссыхают и отслаиваются от текстильного материала.

В международной заявке WO 92/07990 раскрыты возможности использования цветного копировального аппарата с системой двухкомпонентных цветных тонеров для изготовления переводного элемента для текстильных материалов. Однако сегодня на рынке неизвестны такие системы двухкомпонентных тонеров для цветных копировальных аппаратов. В современных лазерных цветных копировальных аппаратах используются цветные тонеры типа однокомпонентного термопластичного полимера, где не происходит полимеризации. Далее, описанная в указанной международной заявке система предусматривает применение бесцветного двухкомпонентного несущего слоя наполнителя, который наносят поверх цветного изображения и непосредственно вслед за этим еще во влажном состоянии покрывают термопластичным гранулятом, который служит клеящим слоем. Однако такое решение применимо только для белых текстильных материалов, а переводимое изображение будет четким только на очень гладких материалах.

В соответствии с уровнем техники цветные копировальные аппараты используют для перевода изображений на покрытую термопластом бумагу переводного элемента, с которого изображения могут переводиться с применением тепла и давления на белые хлопчатобумажные материалы. Однако известные изделия показывают низкую стойкость к стирке и чистке и выдерживают ограниченное число стирок при температуре 40oC. Основная причина заключается в том, что цветные тонеры практически не защищены от механических воздействий, и в том, что они остаются термически активируемыми при температурах уже примерно от 90oC и выше. Далее, нанесение печатью возможно только на белые текстильные материалы и только на те материалы, в составе которых преобладает хлопок. Если желательно переводить изображения данного типа на темные материалы, то требуется несколько дополнительных операций для ламинирования и адаптации белого слоя покрытия под цветными тонерами. Этот процесс дорог и длителен и, кроме того, не дает возможности создавать фигурные изображения, а только изображения, полностью покрывающие поверхность.

Имеется целый ряд цветных принтеров различных типов с цифровым управлением, способных воспроизводить четырехцветные растровые изображения с разрешающей способностью 400 точек на 25,4 мм и больше, с получением почти фотографического вида. В способе шелкотрафаретной печати в его чистом виде невозможно достигнуть разрешающей способности больше, чем 100 точек на 25,4 мм, и вследствие этого мелкие детали рисунка теряются при репродуцировании. Соответственно, было бы большим достижением обеспечить возможность использования таких цветных принтеров для изготовления цветных, и особенно многоцветных фигурных переводных элементов для текстильной промышленности. Разумеется, большие преимущества дала бы возможность использования программ подготовки данных для печати изображений и рисунков совместно со сканерами для обработки оригинальных изображений и получения данных.

Сущность изобретения
Изобретение направлено на решение задачи изготовления предназначенного для текстильной промышленности цветного фигурного переводного элемента, в котором сочетаются огромные преимущества использования электронного цветного принтера в качестве графического аппарата с особо высокой стойкостью нанесенного рисунка к стирке и чистке.

Ввиду того, что цветные изображения, которые создаются на несущей основе переводного элемента с помощью обычных принтеров, нельзя легко и просто перенести на текстильный материал по заданной конфигурации изображения согласно изобретению решение поставленной задачи достигается использованием способа шелкотрафаретной печати для изготовления защитного слоя и/или покрывающего слоя, а также клеящего слоя в соответствии с изобретением.

В простейшем примере исполнения переводной элемент по изобретению отличается тем, что он включает несущий лист с неклейкой поверхностью, который несет на себе
а) одноцветный или многоцветный рисунок, нанесенный на несущий лист с использованием цветного принтера с цифровым управлением,
b) прозрачный или белый пигментированный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на рисунок, и
с) термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой, нанесенный фигурной печатью на прозрачный или белый пигментированный слой эластомера, или термически активируемый гранулят термоклея, нанесенный распылением на слой эластомера, пока он еще находился во влажном состоянии.

Авторами изобретения неожиданно было обнаружено, что цветные тонеры, которые обычно используются в многоцветных цветных копировальных аппаратах и которые могут иметь в качестве основы, например, термопластичные полиолполимеры, мигрируют в поверхность наносимого прозрачного или белого пигментированного слоя эластомера и затвердевают вместе с ним под действием отвердителя изоцианата, содержащегося в этом слое эластомера. При этом цветные тонеры теряют свою термопластичную природу и остаются закрепленными на слое эластомера, так что после переноса на текстильный материал цветной рисунок или изображение обладает стойкостью к стирке, причем также и при повышенных температурах.

Если желательно капсулировать (заключить в оболочку) цветной рисунок или изображение с тем, чтобы он обладал дополнительной стойкостью к износу и воздействию стирки и чистки, он может быть снабжен дополнительным защитным слоем. В этом исполнении переводной элемент по изобретению отличается тем, что он включает несущий лист с неклейкой поверхностью, которая несет
а) первый прозрачный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на несущий лист,
b) одноцветный или многоцветный рисунок, нанесенный на первый слой эластомера с использованием цветного принтера с цифровым управлением,
c) второй прозрачный или белый пигментированный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на рисунок, и
d) термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой, нанесенный фигурной печатью на прозрачный слой эластомера или белый пигментированный слой эластомера, или термически активируемый гранулят термоклея, нанесенный распылением на слой эластомера, пока он еще находился во влажном состоянии.

Далее, если переводной элемент предназначен для нанесения на очень грубый или неровный текстильный материал и если желательно при этом сохранить мелкие детали цветного рисунка или изображения, переводной элемент может быть снабжен как белым пигментированным слоем, так и прозрачным слоем эластомера. В этом случае при наложении вначале прозрачного слоя эластомера, а затем белого пигментированного слоя эластомера достигается очень высокая степень капсулирования цветного рисунка или изображения.

В этом последнем исполнении переводной элемент по изобретению отличается тем, что он включает несущий лист с неклейкой поверхностью, которая несет
а) первый прозрачный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на несущий лист,
b) одноцветный или многоцветный рисунок, нанесенный печатью на первый слой эластомера с использованием цветного принтера с цифровым управлением,
с) второй прозрачный эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на рисунок,
d) белый пигментированный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на второй прозрачный слой эластомера, и
е) термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой, нанесенный фигурной печатью на белый слой эластомера или термически активируемый гранулят термоклея, нанесенный распылением на слой эластомера, пока он еще находился во влажном состоянии.

Несущий лист с неклейкой поверхностью может представлять собой лист бумаги или лист термостойкого пластика, например, из сложного полиэфира, покрытого тонким слоем силикона или полиолефина, или он может состоять целиком из полиолефина, предпочтительно, полипропилена высокой плотности.

Прозрачные слои эластомера могут, предпочтительно, быть выполнены из эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения, который наносят в виде раствора в органическом растворителе. Это имеет особые преимущества в связи с использованием цветных копировальных аппаратов сухого электростатического типа, в которых на поверхности закрепляющих валиков обычно наносят тонкий слой силиконовой смазки для того, чтобы предотвратить прилипание к валикам частиц тонеров. При печатании небольшие количества силиконовой смазки прилипают к поверхности цветных тонеров и могут помешать соединению с последующим слоем эластомера. Однако органический растворитель в слое полиуретана растворяет силиконовую пленку, так что полиуретан и тонеры соединяются с образованием единой однородной массы.

Однако при использовании цветных принтеров других типов или при других мерах устранения силиконовой пленки возможно использование также полиуретанов в водном растворе.

Белый слой эластомера, без которого можно обойтись, если переводной элемент предназначен для перевода рисунка на белые текстильные материалы, может, предпочтительно, состоять из того же указанного выше типа пропилена, пигментированного белым неорганическим пигментом и наносимого в виде органического или водного раствора.

Заключительный клеящий слой может, предпочтительно, состоять из полиуретанового термопласта с высокой точкой размягчения в диапазоне 120-160oC, в котором содержится в соотношении 1:1 дисперсия термоклея из тонких частиц сополиамида или полиэтилена высокой плотности с точкой размягчения 100-140oC, причем он наносится в виде органического или водного раствора полиуретана с диспергированным в нем порошковым термоклеем.

В специальном варианте исполнения клеящего слоя предусмотрено нанесение ламинированием термопластичного сформованного полиуретанового листа на прозрачный или белый слой эластомера. Для этого особенно пригодной является прозрачная или цветная пленка из ароматического сложного полиэфира толщиной 100 мкм с точкой размягчения около 160oC, твердостью 93o по Шору и эластичностью 400%. Нанесенные шелкотрафаретной печатью слои полиуретана и полиуретановый лист могут быть ламинированы вместе при температуре 160oC под небольшим давлением, так что лист не расплавляется, а только прилипает к наносимому слою. В процессе нанесения готового переводного элемента на текстильный материал, осуществляемого при температуре 200oC под давлением 320 кПа в течение 12 секунд, лист полиуретана размягчается и формирует очень прочный клеящий слой между текстильным материалом и печатным изображением.

В предпочтительном исполнении изобретения прозрачный слой эластомера, белый слой эластомера и клеящий слой наносят на несущий лист способом шелкотрафаретной печати с одинаковой приводкой и конфигурацией один поверх другого. Однако вследствие возможных неточностей приводки на практике клеящий слой обычно выступает на 1-2 мм за пределы конфигурации других слоев.

Как указывалось выше, одноцветный или многоцветный рисунок наносят печатью на первый слой эластомера при использовании цветного принтера с цифровым управлением. Изобретение обеспечивает большую гибкость в вопросе выбора цветного принтера. Можно провести грубое разграничение между цветными принтерами с цифровой обработкой изображений, работающими с порошковыми тонерами, жидкими красителями или красящими лентами.

Соответственно, цветной рисунок в переводном элементе по изобретению в обычном случае может быть нанесен печатью на первый прозрачный слой эластомера посредством цветного принтера сухого электростатического типа с порошковыми тонерами, струйного принтера с жидкими красителями или принтера термографической печати, при этом все они имеют цифровое управление.

Изобретение охватывает также способ изготовления описанного выше переводного элемента, отличающийся тем, что на несущий лист с неклейкой поверхностью
(а) наносят печатью одноцветный или многоцветный рисунок с использованием цветного принтера с цифровым управлением,
(b) поверх рисунка наносят фигурной печатью прозрачный слой эластомера или белый пигментированный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, и
(с) поверх прозрачного слоя или белого пигментированного слоя эластомера наносят печатью термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой или, пока слой эластомера еще находится во влажном состоянии, на этот слой наносят распылением термически активируемый гранулят термоклея.

В другом варианте осуществления способ по изобретению отличается тем, что на несущий лист (1) с неклейкой поверхностью
(а) наносят фигурной печатью первый прозрачный слой (4) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения,
(b) поверх первого слоя (4) эластомера наносят печатью одноцветный или многоцветный рисунок (5) с использованием цветного принтера с цифровым управлением,
(c) поверх рисунка (5) наносят фигурной печатью второй прозрачный слой (6) эластомера или белый пигментированный слой (7) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, и
(d) поверх прозрачного слоя (6) эластомера или белого пигментированного слоя (7) эластомера наносят фигурной печатью термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой (8) или, пока слой эластомера еще находится во влажном состоянии, на этот слой наносят распылением термически активируемый гранулят термоклея.

В другом варианте осуществления способ по изобретению отличается тем, что на несущий лист с неклейкой поверхностью
(а) наносят фигурной печатью первый прозрачный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения,
(b) поверх первого слоя эластомера наносят печатью одноцветный или многоцветный рисунок с использованием цветного принтера с цифровым управлением,
(с) поверх рисунка наносят фигурной печатью второй прозрачный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения,
(d) поверх второго слоя эластомера наносят фигурной печатью белый пигментированный слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, и
(е) поверх белого пигментированного слоя эластомера наносят фигурной печатью термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой или, пока слой эластомера еще находится во влажном состоянии, на этот слой наносят распылением термически активируемый гранулят термоклея.

В соответствии с данным выше описанием прозрачные слои эластомера предпочтительно наносят в виде органического раствора полиуретана, имеющего высокую точку размягчения, но может также применяться и вид водного раствора.

Далее, белый слой эластомера может быть нанесен в виде соответствующего органического или водного раствора полиуретана, пигментированного белым пигментом.

Далее, клеящий слой может быть предпочтительно нанесен в виде органического или водного раствора полиуретанового термопласта с высокой точкой размягчения в диапазоне 120-160oC, в котором содержится в соотношении 1:1 дисперсия тонких частиц термоклея из сополиамида или полиэтилена высокой плотности с высокой точкой размягчения 100-140oC.

В предпочтительном исполнении изобретения прозрачный слой эластомера, белый слой эластомера и клеящий слой наносят на несущий лист способом шелкотрафаретной печати с одинаковой приводкой и конфигурацией один поверх другого. Однако, как было упомянуто выше, вследствие возможных неточностей приводки клеящий слой обычно выступает на 1-2 мм за пределы конфигурации других слоев.

Далее, цветной рисунок в общем случае наносят печатью на первый прозрачный слой эластомера посредством цветного принтера сухого электростатического типа с порошковыми тонерами, струйного принтера с жидкими красителями или принтера термографической печати, при этом все они имеют цифровое управление.

В соответствии с изобретением, если переводной элемент предназначен для перевода рисунка на белые текстильные материалы, можно обойтись без белого слоя эластомера и наносить печатью клеящий слой непосредственно на второй прозрачный слой эластомера.

В соответствии с изобретением если переводной элемент предназначен для перевода рисунка на текстильные материалы с очень ровной поверхностью и без текстуры, можно также обойтись без второго прозрачного слоя эластомера и наносить печатью белый слой эластомера непосредственно на одноцветный или многоцветный рисунок.

И наконец, в соответствии с изобретением возможно также обойтись без клеящего слоя, а также, для белых текстильных материалов, без белого слоя эластомера. В этих случаях поверхность белого слоя эластомера и второго прозрачного слоя эластомера соответственно модифицируются для придания им способности термической активации. Согласно изобретению это осуществляется наиболее целесообразно посредством того, что сразу же после нанесения печатью слоя эластомера, пока он еще находится во влажном состоянии, на его поверхность наносят распылением термоклей в виде тонкого порошка сополиамида или полиэтилена высокой плотности с точкой размягчения 100-140oC.

Изобретение охватывает также текстильные изделия, на которых одноцветный или многоцветный рисунок укреплен способом аппликации с переводного элемента по изобретению.

Способ и переводной элемент по изобретению дают очевидные преимущества по снижению затрат, особенно в случаях небольших партий печатных копий.

На чертеже схематично представлена структура переводного элемента, в соответствии с изобретением.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На чертеже представлен несущий лист 1, который может представлять собой лист бумаги или лист 2 из термостойкой пластмассы, покрытый тонким разделительным слоем 3 силикона или полиолефина. Первый прозрачный слой 4 эластомера наносят фигурной печатью способом шелкотрафаретной печати на поверхность силикона или полиолефина; поверх этого слоя эластомера наносят печатью одноцветный или двухцветный рисунок с помощью цветного принтера с цифровым управлением. Поверх цветного рисунка фигурной печатью наносят второй прозрачный слой 6 эластомера также способом шелкотрафаретной печати, а затем сверху таким же образом наносят фигурной печатью слой 7 эластомера, пигментированного белым пигментом. В завершение наносят верхний клеящий слой 8 из термопластичного полимера, способного к термической активации.

Тонкий прозрачный слой 4 эластомера, например, в виде органического раствора эластомерного полиуретана с высокой точкой пластификации, наносят способом шелкотрафаретной печати с помощью лаппинга 34T по желаемой конфигурации на несущий лист 1, который имеет неклейкую поверхность, например, в виде листа 2 бумаги или термостойкого пластика, покрытого силиконом или полиолефином или целиком из полиолефина, например, полипропилена высокой плотности. Затем этот первый слой 4 эластомера сушат в туннельной сушилке с инфракрасным облучением и обдувом горячим воздухом при температуре около 70-80oC.

Далее желаемый рисунок 5 наносят печатью в зеркальном изображении на несущий лист 1 с нанесенным на него слоем 4 эластомера в пределах покрытой эластомером площади посредством цветного принтера, например, четырехцветного копировального аппарата типа "Ricoh NC5006", который имеет систему двойных порошковых тонеров и разрешающую способность 400 точек на 25,4 мм. После того, как печать закрепится в тепловой камере аппарата, состоящие из термопластиков тонеры остаются термоактивируемыми даже при сравнительно низких температурах (около 90oC). Для стабилизации тонеров с тем, чтобы они могли впоследствии выдерживать более высокие температуры, поверх цветных тонеров наносят печатью второй прозрачный слой 6 эластомера, например, в виде такого же раствора полиуретана, как и слой 4 эластомера. Растворитель полиуретанового слоя нейтрализует силиконовую пленку, которая попадает на тонеры в процессе фиксации в цветном копировальном аппарате, а композиция полимера с изоцианатом объединяется с тонерами и формирует однородную массу, которая затвердевает при комнатной температуре за счет атмосферной влажности. Таким образом создается хорошо защищенный цветной слой между двумя полиуретановыми слоями, которые не подвержены термической активации при температуре аппликации переводного элемента.

Поскольку кроющая способность тонеров не слишком хороша на текстильных материалах любых цветов кроме белого, далее наносят белый пигментированный слой 7 эластомера, например, из полиуретана того же химического состава, что и предыдущие прозрачные слои. Затем на слой 7, пока он еще находится во влажном состоянии, наносят термически активируемый гранулят термоклея на основе полиамида, который служит клеящим слоем между переводным элементом и основой (текстильным материалом); или же на белый пигментированный слой 7 наносят термически активируемый клеящий слой 8 из термопластичного полимера, например, состоящий из термически активируемого полиуретанового термопластика, смешанного термоклеем в виде тонкого порошка сополиамида в пропорции 1:1.

Готовый переводной элемент может быть нанесен на все обычные текстильные материалы обычным способом при температуре 170-180oC в течение 8-12 секунд при давлении около 310 кПа.

В отношении подходящих для применения цветных принтеров можно провести грубое разграничение между цветными принтерами с цифровой обработкой изображений, работающими с порошковыми тонерами, жидкими красителями или красящими лентами. В качестве примеров цветных копировальных аппаратов с цифровым управлением с использованием порошковых тонеров могут быть приведены "Canon® CLC 700", "Ricoh® NC 5006" "Rank Xerox® 5775". Примерами цветных принтеров с цифровым управлением с использованием жидких красителей являются "Indigo Eprint® 1000", "IBM Color Jetprinter PS 4079" и "Canon® BJC-880". И наконец, примерами так называемых термопечатающих цветных принтеров с цифровым управлением с использованием красящих лент являются "ABDICK", "Seiko® ColorPoint 2 PSF- 14" и "Fargo Pictura 310".

Каждая система имеет свои параметры по стоимости и качеству, предоставляющие широкую свободу выбора. Слои эластомеров для заключения в капсулу цветного слоя могут быть легко приспособлены для различных принтеров, например, с помощью поверхностно-активных добавок или поверхностной электронной обработки. Это относится к полимерам как на водной основе, так и на основе растворов. Однако, в случае использования жидких красителей предпочтительно применение водостойких красителей.

Современные цветные принтеры с цифровым управлением совместимы с целым рядом программ-редакторов стандартного программного обеспечения, например, Windows 3. X, IBM OS/2, Apple System 6 и 7, а также более развитой системы Adobe Postscript второго уровня.

Предпочтительными полимерами с высокой точкой пластификации для изготовления слоев 4, 6 и 7 эластомера являются эластомерные полиуретаны, такие как однокомпонентный линейный полностью прореагировавший полиуретан на основе полиэфира и алифатического диизоцианата или однокомпонентный линейный полностью прореагировавший полиуретан на основе полиэфира и ароматического диизоцианата. Термопластичным полимером для клеящего слоя 8 предпочтительно является соответствующий полиуретан, модифицированный для получения более низкой точки пластификации и за счет этого способный к термической активации вместе с термоклеем.

Примеры других применимых эластомерных композиций включают двухкомпонентные полиуретановые композиции красителей для текстиля, например, "Bargoscreen S18/50" производства фирмы Aaberg или "Maraflor TK" производства фирмы Marabu. Эти композиции содержат 1-метокси-2-пропилацетат и 3-метокси-n-бутилацетат с добавками полиуретанового связующего. В качестве связующего используют диизоцианат. Рекомендуемые разбавители для этих композиций, - циклогексанон или этилгликольацетат - относительно агрессивны к тонерам в несущем рисунок слое и поэтому должны добавляться в наименьших возможных количествах, а несущий лист, на который наносят рисунок, подлежит бережной обработке без больших механических воздействий до высыхания слоя эластомера на тонерах.

Следует особо подчеркнуть, что, в дополнение к указанным компонентам полиуретана, может использоваться также множество других термопластичных полимеров, таких как полиолефины, сополимеры этил- и винилацетата, сополимеры этиленэтилакрилата, сополимеры этиленакриловой кислоты, иономеры, сложные полиэфиры, акриловые полимеры и т.д.

При использовании эластомерных композиций, которые имеют вид водных дисперсий и поэтому не содержат растворителей, при стирке могут возникнуть проблемы расслоения между слоем тонеров и прозрачным слоем покрытия. Причина этого заключается в том, что в цветных электрографических копировальных аппаратах с сухим проявлением обычно используется тонкая силиконовая смазка на поверхности закрепляющих валиков для того, чтобы предотвратить прилипание к валикам частиц тонеров. Небольшие количества силиконовой смазки неизбежно остаются на поверхности цветных тонеров и вызывают разделение или образование воздушных карманов между слоем тонеров и последующим нанесенным слоем попиуретана, особенно при стирке. Если желательно использовать композицию водная краска/лак, то проблема может решаться отдельным инфракрасным тепловым закреплением тонеров или использованием керамических закрепляющих валиков или других валиков, не требующих силиконовой смазки.

Предпочтительный способ приготовления.

Как показано на чертеже, готовый переводной элемент изготавливают способом последовательного нанесения печатью нескольких слоев полимера и изображения на несущий лист 1, который обычно представляет собой бумажный лист 2 плотностью примерно 105 г/м2, покрытый разделительным слоем 3 силикона. Вначале на несущий лист 1 наносят печатью прозрачный слой 4 эластомера, который предпочтительно состоит из полиуретана с максимально высокой точкой размягчения, который после помещения рисунка на основу образует верхний защитный слой. Особенно полезным показал себя 25%-ный раствор в пропиленгликольметилэфире линейного полностью прореагировавшего полиуретана на основе сложного полиэфира и алифатического диизоцианата, имеющего точку пластификации 195-205oC.

Затем желаемое изображение 5 наносят печатью в цветном электрографическом копировальном аппарате с сухим проявлением. Особенно предпочтительным для применения является цветной копировальный аппарат "Ricoh NC5006", который дает цветные копии с разрешающей способностью в 400 точек на 25,4 мм с 256 цветами. В других цветных копировальных аппаратах бумага для копий огибает цилиндр, что ограничивает выбор материала для изготовления копий. В аппарате NC5006 используется передаточная лента для переноса изображения оригинала на лист копии. Прямой путь движения бумаги позволяет выполнять копии на бумаге и прозрачных носителях различных типов.

Далее наносят печатью слой 6 эластомера, который соединяется с тонерами и имеет тот же состав, что и первый слой 4 эластомера. Теперь тонеры хорошо защищены между двумя слоями эластомеров. Далее наносят печатью белый покрывающий слой 7, который содержит тот же тип полиуретана, что и первый и второй прозрачные слои эластомера, но пигментирован органическими или неорганическими красящими пигментами, например титандиоксидом.

В завершение наносят печатью клеящий слой 8 для соединения переводного элемента с текстильным материалом. Клеящий слой представляет собой смесь в пропорции 1:1 из полиуретана, который является более мягко модифицированным однокомпонентным полиуретаном, имеющим точку размягчения 150-160oC, и термоклея в виде порошка на основе сополиамида. Точка плавления порошка термоклея составляет примерно 115-130oC, а зернистость не превышает 80 мкм. Как было обнаружено, особенно подходящим для применения в качестве порошка термоклея является сополиамид на основе полимеризованных, преимущественно димеризованных жирных кислот или их сложных эфиров и в значительной мере алифатических диаминов. Эти термоклеи обладают высокой стойкостью к моющим и чистящим средствам даже при высоких температурах (80-90oC).

Однокомпонентный полиуретановый клей служит в основном наполнителем для порошкового термоклея, но и сам по себе является термопластом. Так например, особенно полезной для данной цели является 35% раствор в диметил формамид/толуол/метил этил кетоне однокомпонентного полиуретанового клея на основе сложного полиэфира и ароматического диизоцианата с точкой размягчения 150- 160oC.

Это клеящий слой выполняет исключительно функцию обратимого термопласта, то есть при нанесении переводного элемента на текстильный материал с помощью тепла и давления не происходит никакого затвердевания или поперечной (межмолекулярной) связи. Под действием тепла и давления при нанесении на текстиль как термоклей, так и расплав однокомпонентного полиуретана вдавливаются между волокнами текстиля и таким образом механически закрепляют переводной элемент.

Пример 1
Четырехцветный узор или изображение 5 из тонера в виде термопластика с размером частиц 6,4 мкм был занесен непосредственно на неклейкую поверхность несущего листа 1 в цветном копировальном аппарате "Ricoh NC5006". После этого пигментированный белый лист 7 из двухкомпонентного полиуретанового эластомера был нанесен поверх изображения способом шелкотрафаретной печати. В качестве двухкомпонентного эластомера был использован полиуретановый текстильный краситель "Bargoscreen S18/50" фирмы Aaberg Druckfarben, Швейцария, в смеси с отвердителем в виде 10% полидиизоцианата. Для долговечности переводного элемента существенно, чтобы полимер тонера имел очень хороший контакт с белым двухкомпонентным полиуретановым эластомером, с тем, чтобы происходила общая полимеризация двух материалов. Поскольку в термической закрепительной камере копировального аппарата на закрепительных валиках в качестве разделительного вещества используется диметил- полисилоксан-силиконовая смазка, ее небольшое количество переносится на поверхность слоя тонеров, что снижает поверхностное натяжение. Поэтому необходимо было добавить небольшое количество смачивающего средства на белый пигментированный полиуретановый эластомер для увеличения его смачивающей способности, и было добавлено в количестве 0,5% смачивающее средство марки "BYK 358" фирмы BYK- Chemie GmbH", Германия. Несущий лист подавался через туннельную сушильную печь с горячим воздухом температурой 105oC для сушки белого слоя перед дальнейшей обработкой. Далее способом шелкотрафаретной печати был нанесен прозрачный слой двухкомпонентного полиуретана той же серии, "Bargoscreen S18/50", и пока он еще оставался влажным, тем же способом был нанесен клеящий слой термоклея в виде гранулята сополиамида марки "Kiwomelt 2095 F" фирмы "Kissel & Wolf GmbH", Германия. Готовый переводной элемент наносили на текстильный материал состава хлопок/полиамид под воздействием температуры 165oC и давления 310 кПа в течение 10 секунд. Данный тип переводного элемента имеет большую степень универсальности и пригоден для большинства типов текстильных материалов.

Пример 2
Прозрачный слой 4 эластомера в виде линейного однокомпонентного полиуретана на основе сложного полиэфира и алифатического диизоцианата был нанесен по желаемой конфигурации способом шелкотрафаретной печати с помощью лаппинга 34T на несущий лист 1 в виде бумажного листа 2 плотностью 105 г/м2 покрытого разделительным слоем 3 силикона. Затем несущий лист с нанесенным слоем эластомера был введен в цветной копировальный аппарат "Ricoh NC5006", и на него в пределах площади слоя 4 эластомера было перенесено четырехцветное изображение 5 из тонера в виде термопластика с размером частиц 6,4 мкм. Поверх слоя тонера был нанесен печатью прозрачный слой 6 эластомера на основе указанного выше сложного полиэфируретана по той же конфигурации, что и первый слой эластомера. Далее был нанесен печатью белый полиуретановый слой 7, пигментированный диоксидом титана. И в заключение был нанесен печатью клеящий слой 8, содержащий 35% раствор в диметил формамид/толуол/метил этил кетоне однокомпонентного полиуретанового клея на основе сложного полиэфира и ароматического диизоцианата с точкой размягчения 150-160oC и термоклея в виде нерастворимого порошка на основе сополиамида. В данном примере отдельные слои эластомера были модифицированы относительно мягко, с пределом прочности при растяжении до 700-800%. В промежутках между печатанием отдельных слоев, - слоя эластомера, слоя белого покрытия и клеящего слоя, - их высушивали в сушильной печи с инфракрасным облучением и горячим воздухом при температуре около 70-80oC, с получением сухого переводного элемента, в то время как окончательное отверждение завершалось только через 10 часов при комнатной температуре и за 3-4 часа в тепловой камере при 60oC. Готовый переводной элемент наносили на текстильный материал состава хлопок/полиамид при температуре 165oC и давлении 310 кПа в течение 10 секунд. Данный тип переводного элемента особенно пригоден для эластичных текстурных текстильных материалов.

Пример 3
Как и в предыдущем примере, на несущий лист 1 описанным образом были последовательно нанесены печатью слой 4 эластомера, слой 5 тонера, слой 6 эластомера, слой 7 белого покрытия и завершающий клеящий слой 8. В данном случае был использован полиуретан более жесткого структурирования с пределом прочности при растяжении до 100-200%. Порошковый термоклей был таким же, как раньше. Готовый переводной элемент наносили на текстильный материал таким же способом, как в первом примере. Данное структурирование особенно пригодно для неэластичных тканых текстильных материалов, предназначенных для рабочей одежды большинства типов.

Таким образом, в соответствии с областью применения описанный материал переводного элемента может быть адаптирован для различных текстильных материалов, поскольку различные слои эластомеров могут иметь мягкое или жесткое структурирование и этим влиять на эластичность и стойкость к температурным и механическим условиям.

Разумеется, возможны различные модификации и изменения в пределах сферы действия изобретения. Так например, в качестве несущего листа вместо бумаги могут использоваться пластмассы с силиконовым покрытием. Далее, если переводной элемент предназначен для белых текстильных материалов, можно не использовать слой белого покрытия, а наносить прозрачный слой эластомера на цветной слой тонера, а затем клеящий слой. Кроме того, пока слой 7 белого покрытия или последний прозрачный слой 6 эластомера находятся еще во влажном состоянии, можно принять решение нанести поверх этого слоя слой порошкового термоклея, который вплавляется в эластомер в сушильной печи с инфракрасным облучением и горячим воздухом. Этот способ позволяет устранить операцию печатания, однако переводной элемент выглядит на текстильном материале более жесткой. И наконец, слой белого покрытия может быть нанесен печатью прямо на тонеры, что позволяет обойтись без одного слоя эластомера. Однако это выполнение может использоваться только для текстильных материалов с очень гладкой не текстурной поверхностью, потому что иначе белый эластомер растянет тонеры при нанесении переводного элемента, и изображение будет более размытым.

Похожие патенты RU2169222C2

название год авторы номер документа
КОМБИНИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ ИЗ ПЛОСКОЙ ТЕКСТИЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ И ВЕРХНЕЙ ТКАНИ 2013
  • Гринойс Петер
  • Цекки Пьерпаоло
  • Визани Симоне
  • Тениссен Герхард
RU2519983C1
ЦИФРОВОЕ ТИСНЕНИЕ 2014
  • Перван Дарко
  • Перван Тони
RU2661835C2
Опционально переводная оптическая система с уменьшенной толщиной 2012
  • Джордан Грегори Р.
  • Кейп Самуэль М.
  • Палм Скотт К.
  • Госнелл Джонатан Д.
  • Кеннеди Каролине Б.
RU2641316C9
ЦИФРОВАЯ ПЕЧАТЬ ПРОЗРАЧНЫМИ БЕСЦВЕТНЫМИ ЧЕРНИЛАМИ 2014
  • Перван Дарко
  • Перван Тони
RU2667589C2
КОМПОЗИТ С ЦИФРОВЫМ КОНСТРУИРОВАНИЕМ ЦВЕТА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ЛАМИНИРОВАННОМ СТЕКЛЕ 2003
  • Белл Уилльям Пол
  • Моран Джеймс Р.
  • Яковоне Винсент Дж.
RU2297330C2
СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ РИСУНКА НА ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ 2012
  • Новикова Наталья Александровна
RU2485232C1
УСТРОЙСТВО ПЕЧАТИ НА ЛЕНТЕ И КАССЕТА С ЛЕНТОЙ 2004
  • Хейсе Герт
  • Вандермелен Крис
  • Влеринк Джос
RU2330760C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА СТЕКЛЕ, МЕТАЛЛЕ ИЛИ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКЕ 2006
  • Гречко Александр Иванович
RU2344000C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНОГО ПРОДУКТА 2011
  • Кауфманн Харальд
RU2551757C2
НАНЕСЕНИЕ РИСУНКА НА ТЕКСТИЛЬ 2009
  • Кремин Селин М.
  • Молони Падриг М.
RU2484973C2

Реферат патента 2001 года ПЕРЕВОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ УКРАШЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЦВЕТНЫМИ РИСУНКАМИ (ЕГО ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРЕВОДНОГО ЭЛЕМЕНТА (ЕГО ВАРИАНТЫ) И ТЕКСТИЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРЕВОДНОГО ЭЛЕМЕНТА

Переводной элемент для нанесения одноцветного или многоцветного рисунка на текстильные материалы под действием тепла и давления включает несущий лист 1 с неклейкой поверхностью, на котором помещены: (а) одноцветный или многоцветный рисунок 5, напечатанный на несущем листе с использованием цветного принтера с цифровым управлением; (b) прозрачный 6 или белый пигментированный 7 слой эластомера с высокой точкой размягчения, нанесенный печатью по заданной конфигурации на рисунок 5, и (с) термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой 8, нанесенный печатью по заданной конфигурации на прозрачный 6 или белый пигментированный 7 слой эластомера или термически активируемый гранулят термоклея, нанесенный распылением на слой эластомера, пока он еще находится во влажном состоянии. Еще более надежное капсулирование цветного рисунка достигается, когда на несущий лист нанесен печатью первый прозрачный слой эластомера или полимера с высокой точкой размягчения, а рисунок нанесен печатью на этот слой эластомера с использованием цветного принтера с цифровым управлением. Дополнительная прочность достигается, когда и прозрачный слой эластомера, и белый пигментированный слои эластомера нанесены печатью поверх цветного рисунка. 3 с. и 23 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 169 222 C2

1. Переводной элемент для нанесения одно- или многоцветного рисунка на текстильные материалы под действием тепла и давления, включающий несущий лист (1) с неклейкой поверхностью, которая несет (а) одноцветный или многоцветный рисунок (5), нанесенный печатью на несущий лист с использованием цветного принтера с цифровым управлением, (b) прозрачный (6) или белый пигментированный (7) слой эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на рисунок (5), и (c) термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой (8), нанесенный фигурной печатью на прозрачный (6) или белый пигментированный слой (7) эластомера, или термически активируемый гранулят термоклея, нанесенный распылением на слой эластомера, пока он еще находился во влажном состоянии. 2. Переводной элемент для нанесения одно- или многоцветного рисунка на текстильные материалы под действием тепла и давления, включающий несущий лист (1) с неклейкой поверхностью, которая несет (а) первый прозрачный слой (4) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на несущий лист (1), (b) одноцветный или многоцветный рисунок (5), нанесенный печатью на первый слой (4) эластомера с использованием цветного принтера с цифровым управлением, (c) второй прозрачный (6) или белый пигментированный слой (7) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на рисунок (5), и (d) термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой (8), нанесенный фигурной печатью на прозрачный слой (6) эластомера или белый пигментированный слой (7) эластомера, или термически активируемый гранулят термоклея, нанесенный распылением на слой эластомера, пока он еще находился во влажном состоянии. 3. Переводной элемент для нанесения одно- или многоцветного рисунка на текстильные материалы под действием тепла и давления, включающий несущий лист (1) с неклейкой поверхностью, которая несет (а) первый прозрачный слой (4) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на несущий лист (1), (b) одноцветный или многоцветный рисунок (5), нанесенный печатью на первый слой (4) эластомера с использованием цветного принтера с цифровым управлением, (с) второй прозрачный слой (6) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на рисунок (5), (d) белый пигментированный слой (7) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, нанесенный фигурной печатью на второй прозрачный слой (6) эластомера, и (е) термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой (8), нанесенный фигурной печатью на белый слой (7) эластомера, или термически активируемый гранулят термоклея, нанесенный распылением на слой эластомера, пока он еще находился во влажном состоянии. 4. Переводной элемент по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что несущий лист (1) представляет собой лист бумаги или высокопрочной пластмассы, покрытой тонким слоем силикона или полиолефина. 5. Переводной элемент по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что несущий лист (1) является листом полиолефина. 6. Переводной элемент по п.5, отличающийся тем, что лист полиолефина выполнен из полипропилена высокой плотности. 7. Переводной элемент по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что прозрачные слои (4) и/или (6) эластомера выполнены из эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения, который нанесен в виде раствора в органическом растворителе. 8. Переводной элемент по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что белый слой (7) эластомера выполнен из эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения, который пигментирован белым неорганическим пигментом и нанесен в виде раствора в органическом растворителе. 9. Переводной элемент по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что прозрачные слои (4) и/или (6) эластомера выполнены из эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения, который нанесен в виде водного раствора. 10. Переводной элемент по одному из пп.1-6 и 9, отличающийся тем, что белый слой (7) эластомера выполнен из эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения, который пигментирован белым неорганическим пигментом и нанесен в виде водного раствора. 11. Переводной элемент по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что клеящий слой (8) выполнен из полиуретанового термопласта с высокой точкой размягчения в диапазоне 120-160°С, содержащего в соотношении 1:1 дисперсию тонких частиц термоклея из сополиамида или полиэтилена высокой плотности с высокой точкой размягчения 100-140°С, и нанесен в виде раствора полиуретана в органическом растворителе с диспергированным порошком термоклея. 12. Переводной элемент по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что клеящий слой (8) выполнен из полиуретанового термопласта с высокой точкой размягчения в диапазоне 120-160°С, содержащего в соотношении 1:1 дисперсию тонких частиц термоклея из сополиамида или полиэтилена высокой плотности с высокой точкой размягчения 100-140°С, и нанесен в виде водного раствора полиуретана с диспергированным порошком термоклея. 13. Переводной элемент по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что прозрачные слои (4) и/или (6) эластомера, белый слой (7) эластомера и клеящий слой (8) нанесены на несущий лист (1) способом шелкотрафаретной печати с одинаковой приводкой и конфигурацией один поверх другого. 14. Переводной элемент по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что цветной рисунок (5) нанесен печатью на несущий лист (1) или на первый прозрачный слой (4) эластомера посредством цветного принтера с цифровым управлением, включая принтер электростатического типа, работающий с порошковыми тонерами, принтер, работающий с жидкими красителями, и цветной принтер термографической печати. 15. Способ изготовления переводного элемента для нанесения одно- или многоцветного рисунка на текстильные материалы под действием тепла и давления, предусматривающий, что на несущий лист (1) с неклейкой поверхностью (a) наносят печатью одноцветный или многоцветный рисунок (5) с использованием цветного принтера с цифровым управлением, (b) поверх рисунка (5) наносят фигурной печатью прозрачный слой (6) эластомера или белый пигментированный слой (7) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения и (с) поверх прозрачного слоя (6) или белого пигментированного слоя (7) эластомера наносят фигурной печатью термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой (8) или, пока слой эластомера еще находится во влажном состоянии, на этот слой наносят распылением термически активируемый гранулят термоклея. 16. Способ изготовления переводного элемента для нанесения одно- или многоцветного рисунка на текстильные материалы под действием тепла и давления, предусматривающий, что на несущий лист (1) с неклейкой поверхностью (a) наносят фигурной печатью первый прозрачный слой (4) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, (b) поверх первого слоя (4) эластомера наносят печатью одноцветный или многоцветный рисунок (5) с использованием цветного принтера с цифровым управлением, (с) поверх рисунка (5) наносят фигурной печатью второй прозрачный слой (6) эластомера или белый пигментированный слой (7) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения и (d) поверх прозрачного слоя (6) или белого пигментированного слоя (7) эластомера наносят фигурной печатью термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой (8) или, пока слой эластомера еще находится во влажном состоянии, на этот слой наносят распылением термически активируемый гранулят термоклея. 17. Способ изготовления переводного элемента для нанесения одно- или многоцветного рисунка на текстильные материалы под действием тепла и давления, предусматривающий, что на несущий лист (1) с неклейкой поверхностью (a) наносят фигурной печатью первый прозрачный слой (4) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, (b) поверх первого слоя (4) эластомера наносят печатью одноцветный или многоцветный рисунок (5) с использованием цветного принтера с цифровым управлением, (c) поверх рисунка (5) наносят фигурной печатью второй прозрачный слой (6) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения, (d) поверх второго слоя (6) эластомера наносят фигурной печатью белый пигментированный слой (7) эластомера из полимера с высокой точкой размягчения и (e) поверх белого пигментированного слоя (7) эластомера наносят фигурной печатью термически активируемый термопластичный полимерный клеящий слой (8) или, пока слой эластомера еще находится во влажном состоянии, на этот слой наносят распылением термически активируемый гранулят термоклея. 18. Способ по одному из пп.15-17, отличающийся тем, что прозрачные слои (4) и/или (6) эластомера наносят в виде органического раствора эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения. 19. Способ по одному из пп.15-17, отличающийся тем, что белый слой (7) эластомера наносят в виде органического раствора эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения, пигментированного белым неорганическим пигментом. 20. Способ по одному из пп.15-17, отличающийся тем, что прозрачные слои (4) и/или (6) эластомера наносят в виде водного раствора эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения. 21. Способ по одному из пп.15-17 и 20, отличающийся тем, что белый слой (7) эластомера наносят в виде водного раствора эластомерного полиуретана с высокой точкой размягчения, пигментированного белым неорганическим пигментом. 22. Способ по одному из пп.15-21, отличающийся тем, что клеящий слой (8) наносят в виде органического раствора полиуретанового термопласта с высокой точкой размягчения в диапазоне 120-160°С, в котором содержится в соотношении 1: 1 дисперсия термоклея в виде тонкого порошка сополиамида или полиэтилена высокой плотности с высокой точкой размягчения 100-140°С. 23. Способ по одному из пп.15-21, отличающийся тем, что клеящий слой (8) наносят в виде водного раствора полиуретанового термопласта с высокой точкой размягчения в диапазоне 120-160°С, в котором содержится в соотношении 1:1 дисперсия термоклея в виде тонкого порошка сополиамида или полиэтилена высокой плотности с высокой точкой размягчения 100-140°С. 24. Способ по одному из пп.15-23, отличающийся тем, что прозрачные слои (4) и/или (6) эластомера, белый слой (7) эластомера и клеящий слой (8) наносят печатью на несущий лист (1) способом шелкотрафаретной печати один поверх другого с одинаковой приводкой и конфигурацией. 25. Способ по одному из пп.15-24, отличающийся тем, что цветной рисунок (5) наносят печатью на несущий лист (1) или на первый прозрачный слой (4) эластомера посредством цветного принтера электростатического типа, работающего с порошковыми тонерами, принтера, работающего с жидкими красителями, или цветного принтера термографической печати, причем все они имеют цифровое управление. 26. Текстильное изделие, к которому одноцветный или многоцветный рисунок прикреплен способом аппликации от переводного элемента по любому из пп.1-14.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2169222C2

Автоматический огнетушитель 0
  • Александров И.Я.
SU92A1
US 4773953 A, 27.09.1988
RU 94002958 A, 20.10.1955.

RU 2 169 222 C2

Авторы

Франке Келл Эрик

Даты

2001-06-20Публикация

1996-12-16Подача