DE69620782T2

DE69620782T2 - Bildempfangbeschichtung

Info

Publication number: DE69620782T2
Application number: DE69620782T
Authority: DE
Inventors: Joseph Kronzer
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Neenah Inc
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2016-10-12
Also published as: EP0861154B1; JP2000501127A; CA2235385C; AU7439396A; US6450633B1; DE69620782D1; MX9803788A; WO1997018090A1; EP0861154A1; ES2171734T3; CA2235385A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungszusammensetzung und Substrate, die damit beschichtet sind.
Die Dekoration von Stoffen, die hauptsächlich aus synthetischen Polymerfasern, wie z. B. Polyester und Nylon bestehen, wird seit vielen Jahren durch Farbstoffsublimation, auch als Farbstoffdiffusions-Wärmeübertragungstechniken bezeichnet, durchgeführt. Diese Techniken umfassen das Drucken eines Bildes auf Papier oder ein anderes Wegwerfsubstrat und das Übertragen des Bildes vom Papier auf den Stoff. Druckmuster, die durch. Drucktechniken wie z. B. Offset- Lithografie auf Papier aufgetragen werden, enthalten sublimierbare Farbstoffe. Solche Farbstoffe sind maßgeschneidert, um sich bei Erwärmung in synthetischen Polymerfasern aufzulösen und darin gehalten zu werden. Die Druckmuster können leicht auf die Stoffe übertragen werden, indem das Papier erhitzt und für einige Sekunden auf den Stoff gedrückt wird, typischerweise in einer erhitzten Presse.
Obwohl es äußerst erstrebenswert ist, ist es bislang nicht möglich gewesen, die oben angeführten Farbübertragungstechniken erfolgreich zu verwenden, um unschmelzbare Fasern, wie z. B. Baumwolle und Reyon, zu dekorieren. Im Allgemeinen wird Siebdruck angewendet, um komplexe Muster direkt auf solche Stoffe aufzutragen. Diese Technik funktioniert gut, ist aber nicht wirtschaftlich für die Herstellung einer kleinen Anzahl von Kleidungsstücken (üblicherweise weniger als etwa 50), die das selbe Muster aufweisen, da die Siebherstellung ziemlich teuer ist. Daher wäre es sehr nützlich, wenn es möglich wäre, digitale Drucktechnik anzuwenden, um Baumwolle, Reyon oder andere Fasern und Stoffe daraus zu dekorieren, die die Farbstoffe, die bei diesen Verfahren verwendet werden, nicht aufnehmen oder halten.
Wärmeübertragungspapiere verschiedenen Aufbaus werden verwendet, um Bilder durch Techniken auf Tonerbasis, wie z. B. Laserdrucker oder Laserkopierer, aufzuzeichnen und dann die Bilder auf Kleidungsstücke, wie z. B. T-Shirts, zu übertragen. Diese Papiere sind im Allgemeinen mit einer Polymerschicht beschichtet, die mit den Tonerpartikeln verschmilzt, um das Bild auf die übliche Weise bereitzustellen. Die Polymerschicht kann dann auf einen Stoff übertragen werden unter Anwendung von Wärme und Druck, und das Polymer trägt das Bild, indem es schmilzt und in den Stoff fließt. Das Papier wird dann entfernt, während das Polymer noch flüssig ist.
Papiere mit dem selben Grundaufbau, wie oben beschrieben, sind entworfen worden, um für andere Beschriftungs- oder Druckverfahren aufnahmefähig zu sein. Zum Beispiel beschreibt US-Patent Nr. 4,773,953 an Hare ein Wärmeübertragungspapier, das mit Singapore Dammar-Gummi beschichtet ist, das für Thermobanddrucker aufnahmefähig ist, wobei das Wachs auf den Bändern mit der Dammar-Gummi- Beschichtung verträglich ist.
US-Patent Nr. 5,242,739 an Kronzer und Parkkila beschreibt ein bildaufnahmefähiges Wärmeübertragungspapier, das eine Oberflächenbeschichtung, die aus Polymerpartikeln und einem Bindemittel besteht, von denen beide auf eine niedrige Viskosität zwischen 65ºC und 180ºC schmelzen. Wahlweise kann eine zweite thermoplastische Beschichtung unterhalb der bedruckbaren Beschichtung angeordnet werden, um das Fließen des bedruckten Materials in die Stoffe zu fördern, wenn das Produkt im Wärmeübertragungsvorgang erhitzt und gepresst wird. Die Polymerpartikel können eine Partikelgröße von 2 bis 50 Mikrometer aufweisen und umfassen 85 bis 20 Gewichtsprozent der bedruckbaren Beschichtung. Die Dicke der bildaufnahmefähigen obersten Beschichtung liegt vorzugsweise im Bereich von 12 bis 80 Mikrometer.
In WO 93/04869 sind transparente Bildaufzeichnungselemente beschrieben, die farbaufnahmefähige Schichten enthalten, die durch das Auftragen von flüssigen Tintenpunkten mit einem Bild versehen werden können. Aus diesem Dokument ist eine Beschichtungszusammensetzung bekannt, die einen teilchenförmigen Polymerbestandteil und einen Bindemittelbestandteil umfasst. Die tintenaufnahmefähigen Schichten in den transparenten Bildaufzeichnungselementen dieser Erfindung umfassen vorzugsweise etwa 15 bis 50 Gewichtsprozent Vinylpyrrolidonpolymer, etwa 50 bis etwa 85 Gewichtsprozent eines Polyesters, etwa 1 bis etwa 4 Prozent eines Homopolymers oder Copolymers eines Alkylenoxides, das 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, etwa 1 bis etwa 4 Gewichtsprozent eines Polyvinylalkohols, etwa 0,2 bis etwa 6 Gewichtsprozent eines oberflächenaktiven Stoffes und etwa 0,5 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent inerte Partikel.
Obwohl die oben genannten Bezugswerke Verfahren zum Dekorieren von Stoffen über digital bedruckte Wärmeübertragungspapiere offenbaren, sind die Bildverfahren auf Thermowachsbanddrucken oder elektrostatisches Drucken beschränkt. Thermowachsbanddrucken ist auf schmale Formate beschränkt auf Grund von Problemen bei der Handhabung von breiten Bändern der sehr dünnen Art, die bei dieser Anwendung gebraucht werden. Farbdruckauflösung bei 400 dpi ist nicht ausreichend, um Bilder von fotografischer Qualität oder sogar flexografischer Qualität zu erhalten. Die Kosten pro Seite sind hoch auf Grund der Notwendigkeit, drei oder vier Bandbahnen für jeden Druck zu verwenden. Elektrostatisches Drucken stellt ein Bild von besserer Qualität bereit, aber die Drucker sind viel teurer und kostenintensiver in der Erhaltung.
Das Tintenstrahldruckverfahren ist ein schnell wachsendes, kommerziell wichtiges Druckverfahren auf Grund seiner Fähigkeit, sparsame, hochqualitative, vielfarbige Drucke herzustellen. Tintenstrahldrucken wird zum bevorzugten Verfahren für die Herstellung von farbigen Hartkopien von Computerbildern, die aus Grafiken und Schriften in schmalen und breiten Formaten bestehen.
Im Allgemeinen besteht die Tinte, die beim Tintenstrahldrucken verwendet wird, aus einer wässrigen Lösung aus einem oder mehreren Farbstoffen, einem Feuchthalter und einem pH-Puffer. Diese Formulierungen sind erstrebenswert auf Grund ihrer geringen Kosten, ihrer Verfügbarkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit. In einem Tintenstrahldrucker wird Tinte durch eine winzige Düse (oder eine Reihe von Düsen) gedrückt, um Tröpfchen zu bilden, die gegen ein Drucksubstrat gerichtet werden. Die Tröpfchen können elektrostatisch aufgeladen sein und von einer entgegengesetzt geladenen Platte hinter dem Substrat angezogen werden. Mittels elektrisch gesteuerter Ablenkplatten können die Bahnen der Tröpfchen so gesteuert werden, dass sie den gewünschten Punkt auf dem Drucksubstrat treffen. Nicht verwendete Tröpfchen werden weg vom Drucksubstrat in einen Speicher zum Wiederverwenden abgelenkt. Drucken durch Tropfen nach Bedarf wird für kleinere Tischdrucker verwendet. Tropfen werden erzeugt durch Erhitzen oder Komprimieren der Tinten in Kapillarbehältern, wodurch sie auf das Substrat ausgestoßen werden, wenn es über den Druckkopf läuft. Das Drucksubstrat sollte das Drucken von runden, wohlgeformten Punkten von hoher optischer Dichte ermöglichen. Das Substrat sollte ein Auslaufen (Verteilen) der Tintentröpfchen eindämmen und die Tintenbindemittellösung rasch absorbieren (kurze Trocknungszeit), während der Farbstoff an der Oberfläche adsorbiert wird, um scharfe Drucke von hoher Dichte zu erzeugen. Im Idealfall sollte das Substrat die Farbstoffe auch "fixieren" (d. h. sie wasserunlöslich werden lassen), um zu erreichen, dass der Druck feuchtigkeits- und wasserfest ist. Praktisch ist es allerdings sehr schwierig, alle oben genannten Eigenschaften in einem einzigen Tintenstrahldrucksubstrat zu vereinen.
Es gibt eine große Anzahl von Bezugswerken, die sich auf tintenstrahlbedruckbare Substrate beziehen. Das typische Substrat ist ein Papier oder ein anderes Material, das eine tintenaufnahmefähige Beschichtung aufweist. Die Beschichtung umfasst typischerweise eines oder mehrere Pigmente und ein Bindemittel. Pigmente, die alleine oder in Kombination verwendet werden, umfassen nur als Beispiel Silika; Ton; Kalziumkarbonat; Talk; Bariumsulfat; Kieselgur; Titandioxid; kationenmodifiziertes, nichtsphärisches, kolloidales Silika, bei dem das modifizierende Mittel Aluminiumoxid, wässriges Zirkoniumoxid oder wässriges Zinnoxid ist; Silika in Kalziumkarbonatverbindung; prismatisches orthorhombisches Aragonit-Kalziumkarbonat; Tonerde; Aluminiumsilikat; Kalziumsilikat; Kaolin; Magnesiumsilikat; Magnesiumoxalat; Magnesium-Kalziumkarbonat; Magnesiumoxid; Magnesiumhydroxid; hochquellender Montmorillonit-Ton; amorphe Silikapartikel mit einer Beschichtung eines Metalls der Gruppe II; synthetisches Silika; und Mikropulver-Silika. In manchen Fällen kann das Pigment bestimmte definierte Erfordernisse aufweisen, wie z. B. Partikeldurchmesser, Ölabsorption, Oberfläche, Wasserabsorption, Brechnungsindex und Löslichkeit in Wasser.
Verschiedene Bindemittel werden eingesetzt, um die tintenaufnahmefähige Beschichtung zu bilden. Beispiele für solche Bindemittel umfassen ebenfalls nur als Beispiel eine Mischung aus veresterter Stärke und einem wasserunlöslichen kationischen Polymer; ein Epoxyharz und ein thermoplastisches Harz; Akrylharze und andere wasserlösliche Polymere; eine Mischung aus einem Alkylquaternärammonium- (Meth)akrylatpolymer; Poly(vinylalkohol); Polyvinylpyrrolidon oder Vinylpyrrolidon-Vinylacetatcopolymere oder Mischungen davon; ein Aminsalz eines karboxylierten Akrylharzes; oxidierte oder veresterte Stärke; derivatisierte Zellulose; Kasein; Gelatine; Sojaprotein; Styren-Maleinanhydridharz oder Derivate davon; Styren-Butadienlatex; und Poly(vinylacetat).
Zusätzliche Materialien sind in der tintenaufnahmenfähigen Schicht enthalten, wie z. B. ein kationisches Polymer. Darüberhinaus werden zwei oder mehrere Schichten verwendet, um die tintenaufnahmefähige Beschichtung zu bilden.
Eine inhärente Schwäche des Tintenstrahldruckens ist die fehlende Haltbarkeit der gedruckten Bilder, insbesondere wenn Tinten auf Wasserbasis verwendet werden. Die Tinten auf Wasserbasis lösen sich leicht auf oder verschmieren sich leicht, wenn die Bilder nass werden. Aktuelle Fortschritte in der Tintenstrahldrucktechnik haben aufnahmefähige Beschichtungen bereitgestellt, die kationische Polymere enthalten und mit den anionischen Farbstoffen reagieren, um sie unlöslich zu machen. Allerdings sind die Beschichtungen nicht sehr haltbar. Da sie wasserquellbar sein müssen, um die. Tinten auf Wasserbasis anzunehmen und zu trocknen, sind sie nicht sehr wasserfest und können nicht ohne einen Schaden gewaschen werden.
Eine andere Möglichkeit in der Tintenstrahltechnik auf Wasserbasis ist, unlösliche Pigmente an Stelle von Farbstoffen zum Färben zu verwenden. Bislang sind verlässliche Pigmenttinten nicht erhältlich. Wenn es sie gäbe, würde das noch immer nicht das Problem der schlechten Haltbarkeit lösen, da die aufnahmefähigen Beschichtungen noch immer wasserabsorbierend sein müssen.
Eine noch andere Technik - Filmlaminierung - wird erfolgreich angewendet, um Tintenstrahlbilder zu schützen. Diese besteht darin, dass ein klarer Polymerfilm über den gedruckten Bildern mit einem Kleber aufgebracht wird. Es muss wohl nicht erwähnt werden, dass dies die Kosten für die Herstellung eines dauerhaften Bildes erheblich steigert. Es ist auch nicht verwendbar für Bilder auf Kleidungsstücken oder Stoffen, da eine schwere Filmbeschichtung auf diesen Materialien sie steif und undurchlässig machen würde, wodurch die Funktion dieser Materialien für die meisten Anwendungen herabgesetzt würde.
In der Folge besteht eine Chance für verbesserte Drucksubstrate, die durch Tintenstrahldruckverfahren die Bildung von Bildern darauf ermöglichen, die haltbar und waschbar sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einige der Schwierigkeiten und Probleme, die oben besprochen worden sind, durch das Bereitstellen eines überraschend einfachen Mittels zur Erzeugung waschbarer und haltbarer Bilder mit Tinten auf Wasserbasis auf einer großen Vielzahl verschiedener Substrate. Die vorliegende Erfindung basiert auf einer Beschichtungszusammensetzung, die auf Trockenbasis etwa 95 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, Partikel eines Polymers umfasst, das einen Löslichkeitsparameter von etwa 19 bis etwa 28 (MPa)1/&sub2; und Partikelgrößen von etwa 0,5 bis etwa 50 Mikrometer aufweist. Zum Beispiel kann das Polymer einen Löslichkeitsparameter von etwa 22 bis etwa 28 (MPa)1/&sub2; aufweisen. Als anderes Beispiel können die Partikel des Polymers Partikelgrößen von etwa 2 bis etwa 15 Mikrometer aufweisen.
Die Beschichtungszusammensetzung umfasst auch etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent eines Bindemittels, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung. Das Bindemittel kann im Wesentlichen jedes Polymer sein, das in der Bindemittellösung oder dem Lösungsmittel der Beschichtung dispergiert oder aufgelöst werden kann. Passende Bindemittel sind Polymergitter wie z. B. Poly(vinylacetat), Akryl- und Methakrylatgitter, amindispergierte karboxylierte Polymere wie z. B. Polyester und Ethylen-Akrylsäuregitter, und ähnliches.
Die Beschichtungszusammensetzung kann auch ein oberflächenaktives Mittel umfassen. Zum Beispiel kann das oberflächenaktive Mittel anionisch oder nichtionisch sein. Andere Inhaltsstoffe können ebenfalls vorliegen. Beispiele für solche anderen Inhaltsstoffe umfassen nur als Beispiel Vernetzungsmittel, Mittel zur Veränderung der Viskosität und Schaumdämpfungsmittel.
Zusätzlich zur Beschichtungszusammensetzung stellt die vorliegende Erfindung auch ein Substrat mit einer Beschichtung darauf bereit, wobei die Beschichtung auf Trockenbasis etwa 95 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, Partikel eines Polymers, wie oben beschrieben, und etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, eines Bindemittels, wie oben beschrieben, bereit. Beispiele für geeignete Substrate umfassen nur zum Beispiel Fasern; Stoffe, die ein Gewebe oder ein Vlies sein können; Filme; und Papiere.
Die vorliegende Erfindung stellt zusätzlich ein Verfahren zur Herstellung eines haltbaren und waschbaren tintenstrahlgedruckten Bildes auf einem Substrat bereit, wobei das Verfahren das Bereitstellen eines Substrates, das eine Beschichtung aufweist, die aus der bereits beschriebenen Beschichtungszusammensetzung hergestellt ist, das Drucken eines Bildes auf das beschichtete Substrat mit einem Tintenstrahldrucker und das thermische Aufschmelzen des tintenstrahlgedruckten Bildes auf das beschichtete Substrat umfasst.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie hier verwendet soll der Ausdruck "gedrucktes Bild" ein Bild umfassen, das auf einem Substrat durch jedes beliebige Mittel angeordnet ist, wie z. B. durch direkte und Offset- Gravur-Drucker, Schablonendruck, Schreibmaschinen, Laserdrucker, Punktmatrixdrucker und Tintenstrahldrucker als Beispiele. Darüberhinaus kann die Bildzusammensetzung jede der Tinten oder anderen Zusammensetzungen sein, die typischerweise in Druckverfahren verwendet werden.
Der Ausdruck "Tintenstrahldrucken" und Variationen davon betreffen die Bildung eines Bildes auf einem Substrat, z. B. Papier, durch einen Tintenstrahldrucker.
Der Ausdruck "Schmelzfließindex" wird hier verwendet, um eine Schmelzfließgeschwindigkeit zu bezeichnen, wie sie gemäß ASTM Verfahren D 1238-82, Standardtestverfahren für Fließgeschwindigkeiten von Thermoplasten durch Extrusionsplastometer (Standard Test Method for Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer), unter Verwendung eines Model VE 4-78 Extrusionsplastometers (Tinius Olsen Testing Machine Company, Willow Grove, Pennsylvania) mit einem Öffnungsdurchmesser von 2,0955 ± 0,0051 mm bestimmt wird; falls nicht anders angegeben waren die Testbedingungen bei einer Temperatur von 190ºC und einer Belastung von 2,16 kg.
Wie bereits erwähnt stellt die vorliegende Erfindung eine Beschichtungszusammensetzung bereit, die etwa 95 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, Partikel eines Polymers umfasst, das einen Löslichkeitsparameter von etwa 19 bis etwa 28 (MPa)1/&sub2; und Partikelgrößen von etwa 0,5 bis etwa 50 Mikrometer aufweist. Zum Beispiel kann das Polymer einen Löslichkeitsparameter von etwa 22 bis etwa 28 (MPa)1/&sub2; aufweisen. Als anderes Beispiel können die Partikel des Polymers Partikelgrößen von etwa 2 bis etwa 15 Mikrometer aufweisen.
Die Beschichtungszusammensetzung umfasst auch etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, eines Bindemittels. Das Bindemittel kann im Wesentlichen jedes beliebige Polymer sein, das in der Bindemittellösung oder dem Lösungsmittel der Beschichtung dispergiert oder aufgelöst werden kann. Passende Bindemittel sind Polymergitter, wie z. B. Poly(vinylacetat), Akryl- und Methakrylgitter, amindispergierte karboxylierte Polymere, wie z. B. Polyester und Ethylen-Akrylsäuregitter, und ähnliches.
Die Beschichtungszusammensetzung kann auch ein oberflächenaktives Mittel umfassen. Das oberflächenaktive Mittel kann ein anionisches, ein nichtionisches oder ein kationisches oberflächenaktives Mittel sein. Erwünschterweise ist das oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oder anionisches oberflächenaktives Mittel. Beispiele für anionische oberflächenaktive Mittel umfassen unter anderem lineare und verzweigtkettige Natriumalkylbenzensulfonate, lineare und verzweigtkettige Alkylsulfate und lineare und verzweigtkettige Alkylethoxysulfate. Kationische oberflächenaktive Mittel umfassen zum Beispiel Talgtrimethylammoniumchlorid. Beispiele für nichtionische oberflächenaktive Mittel umfassen wiederum nur als Beispiel Alkylpolyethoxylate, polyethoxylierte Alkylphenole, Fettsäureethanolamide, komplexe Polymere von Ethylenoxid, Propylenoxid und Alkohole und Polysiloxanpolyether. Insbesondere soll das oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel sein.
Andere Inhaltstoffe können ebenfalls vorliegen. Beispiele für solche anderen Inhaltsstoffe umfassen nur als Beispiel Vernetzungsmittel, Mittel zur Veränderung der Viskosität und Schaumdämpfungsmittel.
Zusätzlich zu der Beschichtungszusammensetzung stellt die vorliegende Erfindung auch ein Substrat mit einer Beschichtung darauf bereit, wobei die Beschichtung etwa 95 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, Partikel eines Polymers, wie oben beschrieben, und etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, eines Bindemittels, wie oben beschrieben, umfasst. Beispiele für geeignete Substrate umfassen nur zum Beispiel Fasern; Stoffe, die ein Gewebe oder ein Vlies sein können; Filme; und Papiere.
Wenn das Substrat als Wärmeübertragungsmaterial verwendet werden soll, weist das Bindemittel erwünschterweise einen Schmelzpunkt von etwa 65 bis etwa 180 Grad Celsius auf. Der Ausdruck "schmilzt" und Variationen davon sind hier nur in einem qualitativen Sinn verwendet und sollen sich nicht auf irgendein besonderes Testverfahren beziehen. Eine Bezugnahme auf eine Schmelztemperatur oder einen Schmelzbereich ist hier nur gemeint, um eine ungefähre Temperatur oder einen ungefähren Temperaturbereich anzugeben, bei dem ein Bindemittel schmilzt und unter den Bedingungen eines Schmelzübertragungsverfahrens fließt, um einen im Wesentlichen durchgehenden Film zu ergeben.
Die veröffentlichten Daten des Herstellers bezüglich des Schmelzverhaltens von Polymeren oder Bindemitteln entsprechen den hier beschriebenen Schmelzerfordernissen. Es sollte allerdings erwähnt werden, dass entweder ein richtiger Schmelzpunkt oder ein Erweichungspunkt angegeben sein kann in Abhängigkeit von der Natur des Materials.
Schmelzpunkte können, falls sie nicht vom Hersteller bereitgestellt sind, leicht durch bekannte Verfahren, wie z. B. Differentialscanningkalorimetrie bestimmt werden. Viele Polymere und insbesondere Copolymere sind amorph auf Grund des Verzweigens in den Polymerketten oder den Seitenkettenbestandteilen. Diese Materialien beginnen allmählich weich zu werden und zu fließen, wenn die Temperatur gesteigert wird. Es wird davon ausgegangen, dass der Erweichungspunkt "Ring und Kugel" von solchen Materialien, wie er durch ASTM E-28 bestimmt wird, nützlich ist bei der Voraussage ihres Verhaltens bei der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung stellt zusätzlich ein Verfahren zur Herstellung eines haltbaren und waschbaren Bildes bereit, das auf einem Substrat mit Tinten auf Wasserbasis gedruckt ist, wobei das Verfahren das Bereitstellen eines Substrates mit einer Beschichtung, die aus der bereits beschriebenen Beschichtungszusammensetzung hergestellt ist, das Drucken eines Bildes auf das beschichtete Substrat mit einer Tinte auf Wasserbasis, z. B. durch Tintenstrahldrucker, und das thermische Aufschmelzen des gedruckten Bildes auf das beschichtete Substrat umfasst.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Beschichtung direkt auf ein Substrat aufgetragen. Nach dem Drucken wird das Material mit Druck erhitzt, um die Beschichtung aufzuschmelzen. Ziemlich überraschenderweise absorbieren Beschichtungen vom richtigen Aufbau die Tintenstrahlfarbstoffe und lösen sie auf, welche dann unlöslich gemacht und innerhalb der geschmolzenen Polymermasse der Beschichtung geschützt werden. Ebenfalls überraschend ist, dass diese Polymerbeschichtungen, die aus Polymerpartikeln und einem Polymerbindemittel zusammengesetzt sind, fähig sind, Tinten auf Wasserbasis zu absorbieren, obwohl Filme aus den selben Polymeren wasserabweisend oder wasserundurchlässig sein können.
Die Substrate für die Beschichtungszusammensetzung können im Wesentlichen alles sein. Zum Beispiel Filme, Papiere und Garne werden erfolgreich beschichtet, mit einem Tintenstrahldrucker bedruckt und mit Druck erhitzt, um ein haltbares wasserfestes Bild oder eine Farbe auf dem Substrat zu ergeben. Da Garne auf diese Weise behandelt werden können, wird davon ausgegangen, dass Stoffe, die aus den Garnen hergestellt werden, auf die selbe Weise behandelbar sind, und natürlich können auch Stoffe aus den behandelten Garnen hergestellt werden.
Die Beschichtungszusammensetzung besteht in erster Linie aus Partikeln eines Polymers, das einen Löslichkeitsparameter von etwa 19 bis etwa 28 (MPa)1/&sub2; und Partikelgrößen von etwa 0,5 bis etwa 50 Mikrometer aufweisen. Die Polymerpartikel stellen etwa 95 bis etwa 50 Gewichtsprozent der Beschichtung dar, und der Rest ist ein Bindemittel, das die Beschichtung zusammenhält und ein dauerhaftes Anhaften am Substrat bereitstellt. Die Beschichtungszusammensetzung haftet viel stärker nach dem Aufschmelzen.
Das Bindemittel kann im Wesentlichen jedes beliebige Polymer sein, das in der Bindemittellösung oder dem Lösemittel der Beschichtung dispergiert oder aufgelöst werden kann. Passende Bindemittel sind Polymergitter, wie z. B. Poly(vinylacetat), Akryl- und Methakrylgitter, amindispergierte karboxylierte Polymere wie z. B. Polyester und Ethylen-Akrylsäuregitter und ähnliches. Es ist erstrebenswert, ein Bindemittel zu verwenden, das eine gute Verträglichkeit mit den Polymerpartikeln aufweist, so dass die geschmolzene Polymermasse im Endprodukt nicht trüb oder durch schlechte oder unvollständige Wirkung zwischen den zwei Phasen geschwächt wird. Außerdem sollte kein wasserlösliches Bindemittel für eine wasserfeste Anwendung gewählt werden, noch sollte ein Bindemittel mit einem niedrigen Schmelzpunkt für eine hitzebeständige Anwendung gewählt werden. Das Bindemittel macht etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent der Beschichtungszusammensetzung aus.
Wenn gewünscht kann ein dritter Bestandteil vorliegen. Dieser dritte Inhaltsstoff ist ein Dispersionsmittel oder ein oberflächenaktives Mittel, das üblicherweise erforderlich ist, um eine einheitliche Trennung der Polymerpartikel in der Bindemittellösung oder dem Lösemittel zu erreichen. Zum Beispiel ist festgestellt worden, dass nichtionische oberflächenaktive Mittel wie z. B. Triton X-100 oder anionische oberflächenaktive Mittel wie z. B. Tamol 731 wirksam sind zum Dispergieren der Orgasol-Polymere vom Nylontyp in Wasser. Ein Dispersionsmittel ist möglicherweise überhaupt nicht erforderlich, wenn ein Latex verwendet wird, das bereits ein oberflächenaktives Mittel enthält, oder wenn eine Bindemittellösung aus einem organischen Lösemittel an Stelle von Wasser verwendet wird. Natürlich können andere Inhaltsstoffe wie z. B. Vernetzungsmittel, Mittel zur Veränderung der Viskosität, Schaumdämpfungsmittel und ähnliches enthalten sein, falls gewünscht.
Fast jedes Beschichtungsverfahren sollte anwendbar sein zum Auftragen der Beschichtung, was hauptsächlich vom Substrat abhängt, das beschichtet werden soll. Zum Beispiel sind Meyerstab- oder Luftmesserstreichverfahren anwendbar für Papier oder Film, während Garne oder Stoffe durch Eintauchen in ein Bad der Beschichtungszusammensetzung, Ausdrücken überschüssiger Beschichtung mit einer Filterzentrifuge oder einem Walzenspalt und anschließendes Trocknen beschichtet werden. Jedes beliebige Trocknungsverfahren kann angewendet werden, aber es muss Acht gegeben werden, die Beschichtung nicht in beliebigem Ausmaß zu schmelzen, da dies zu schlechter Trocknung der Tinte oder zum Auslaufen der Tinte führt. Nach dem Bedrucken oder Färben des Substrates wird es über die Schmelztemperatur der Polymerpartikel erhitzt vorzugsweise mit Druck, um das haltbare Bild bereitzustellen. Die genaue Zeit, Temperatur und der erforderliche Druck hängen natürlich vom jeweiligen Substrat und von der Schmelztemperatur des Polymers ab. Zum Beispiel sind aufgeschmolzene Beschichtungen unter Verwendung einer Hicks S-600 Stoffübertragungspresse bei 177ºC für einige Sekunden erreicht worden. Es ist zu beachten, dass es nicht erforderlich ist, dass die Partikel bei diesem Vorgang in besonders großem Maß fließen, so dass Polymere, die einen sehr niedrigen Schmelzfließindex aufweisen, oder sogar Polymere, die sich mit Wärme vernetzen, verwendet werden können. Wenn es allerdings als Wärmeübertragungsbeschichtung zum Bedrucken von Stoffen verwendet wird, sollten die Partikel einen Schmelzfließindex von mindestens 10 g/10 Minuten aufweisen.
Wenn sie als bildaufnahmefähige Beschichtung für Wärmeübertragungspapier verwendet wird, müssen die Polymerpartikel in der Beschichtung fähig sein, zu schmelzen und vom Übertragungspapier in den Stoff zu fließen, wie in US-Patent 5,242,739 beschrieben. Die vorliegende Beschichtung erfordert auch, dass die Polymerpartikel einen Löslichkeitsparameter von etwa 19 bis etwa 28 (MPa)1/&sub2; aufweisen, um die Tintenfarbstoffe beim Schmelzen aufzulösen. Die vorliegende Beschichtung enthält auch etwa 5 bis etwa 50 Prozent Bindemittel, um das Absorptionsvermögen aufrecht zu erhalten. Ein Bindemittelniveau von etwa 10 bis etwa 25 Prozent ist erstrebenswert. Obwohl die niedrigen Bindemittelniveaus im Allgemeinen zu keiner sehr starken oder reibfesten Beschichtung führen, üben Tintenstrahldrucken oder Beschriftungsverfahren auf Wasserbasis nicht viel mechanischen Stress auf die Substrate aus. Die Beschichtung wird viel stärker nach dem Aufschmelzen.
Wenn sie als bildaufnahmefähige Beschichtung zum Dekorieren von Stoffen mit Wärmeübertragung verwendet wird, kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf ein polymerbeschichtetes Papier wie z. B. ein Bond- oder Etikettenpapier, das mit einem Ethylen-Vinylacetat oder Ethylen-Methakrylsäureharz beschichtet ist, als oberste Schicht aufgetragen werden. Nach dem Drucken kann das gedruckte Bild auf Stoffe, Kleidungsstücke und ähnliches aufgetragen werden, wie in US-Patent 4,773,953 beschrieben. Allerdings kann das Papier bei der vorliegenden Erfindung mit einem gewöhnlichen Tintenstrahlfarbdrucker unter Verwendung von wasserlöslichen Tintenfarbstoffen bedruckt werden, und das entstehende Bild wird während des Wärmeübertragungsverfahrens permanent auf den Stoff fixiert. Die Farbstoffe waschen sich auch nach sechs oder mehreren Waschgängen in kaltem Wasser nicht sehr stark aus.
Papiere, die für typische Wärmeübertragungsanwendungen entworfen sind, funktionieren im Allgemeinen gut und die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung stellt keine besonderen Anforderungen an solche Papiere.
Die vorliegende Erfindung wird weiter beschrieben durch die Beispiele, die folgen. Solche Beispiele sind allerdings nicht so gedacht, dass sie auf irgendeine Weise entweder den Geist oder den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränken. Die Beispiele stellen die Verwendung der Beschichtung bei der Herstellung eines haltbaren Tintenstrahlbildes auf Papier und auf Film, auf einem Wärmeübertragungspapier und einem farbaufnahmefähigen Garn dar, das Farbstoffe nach dem Erhitzen und Aufschmelzen des gefärbten Garns hält. Als Schlussfolgerung wird davon ausgegangen, dass ein Stoff sich ähnlich dem Garn verhalten würde, und somit könnte die Beschichtung sowohl für Stoffe als auch für Garne verwendet werden.

BEISPIEL 1

DRUCKEN VON HALTBAREN ETIKETTEN

Ein Etikettenpapier (James River EDP -Etikette mit einem Flächengewicht von 90 Gramm pro Quadratmeter oder g/m²) wurde auf beiden Seiten mit einem 100 : 50 Verhältnis von Rhoplex® HA-16 (einem harten Polyakrylat von Rohm and Haas Company) und Ton auf ein Trockenbeschichtungsgewicht von etwa 10 g/m² auf jeder Seite beschichtet. Eine Seite wurde mit einer Mischung aus 100 Trockenteilen Dow Plastikpigment 244 (Dispersion mit 50 Prozent Feststoffanteil aus Polystyrenpartikeln, die einen Löslichkeitsparameter von etwa 19 (MPa)1/&sub2; aufweist) und 10 Trockenteilen von Michelman 58035 (eine Ethylenakrylsäuredispersion mit 35 Prozent Feststoffanteil) als Bindemittel überzogen. Ein Meyerstab Nummer 10 wurde verwendet. Nach dem Trocknen bei 85ºC wurde die Probe mit einem farbigen Testmuster auf einem Hewlett Packard Desk Jet Printer bedruckt. Die Tinte ist schnell getrocknet und ist nicht ausgelaufen. Das bedruckte Papier wurde dann mit der Vorderseite gegen ein Silikontrennpapier in einer Hicks S-600 Stoffübertragungspresse bei 177ºC für 15 Sekunden geschmolzen. Das Bild wurde glänzend und wusch sich nicht aus, wenn es in Wasser getaucht wurde.

BEISPIEL 2

Ein lateximprägniertes Etikettenrohpapier wurde als Substrat verwendet. Das Imprägniermittel war Rhoplex® B-15 (ein Polyakrylat von Rohm and Haas Company) und der Zusatz betrug 18 Teile pro 100 Teile Faser auf Trockengewichtbasis. Die Beschichtung war in diesem Fall eine Mischung aus 100 Teilen Orgasol® 3501 EX D NAT 1 (ein Copolymer aus Nylon 6 und Nylon 12 mit 8 Mikron Durchschnittspartikelgröße, das einen Schmelzpunkt von 160ºC aufweist und erhältlich ist von Elf Atochem, Frankreich), 25 Teilen Michem® Prime 4983 Bindemittel, 5 Teilen Triton® X-100 Dispersionsmittel und einem Trockenteil Methocel A-15 (ein Methylzellulose-Verdickungsmittel von Dow Chemical Company, Midland, Michigan). Um die Orgasolpartikel zu dispergieren wurde der Mischung Wasser in einer Menge beigefügt, die 3,3 mal der Menge von Orgasol entsprach, und die entstehende Mischung wurde durch eine Kolloidmühle (Tri-Homo Division von Sonic Corporation, Stratford, Connecticut) bei einer Einstellung von zwei Mil geführt.
Die Beschichtung wurde auf das lateximprägnierte Etikettenrohpapier aufgetragen unter Verwendung eines Meyerstabes Nummer 20 und dann bei 85ºC in einem Umluftofen getrocknet, um ein Trockenbeschichtungsgewicht von 12 g/m² zu erhalten. Die Probe wurde mit einem farbigen Testbild bedruckt unter Verwendung eines Canon BJ 600 Druckers, anschließend in der Wärmepresse wie zuvor gegen Trennpapier für 15 Sekunden bei 177ºC geschmolzen. Wieder entstand ein glänzendes wasserfestes Bild.

BEISPIEL 3

BESCHICHTETES GARN

Eine Probe von Reyongarn (Typ 152/55 von Robinson-Anton Textile Corporation, Fairfield, New Jersey) wurde in ein Bad der Beschichtungszusammensetzung von Beispiel 2 getaucht. Das eingetauchte Garn wurde durch eine Labornasspresse mit einer unteren Walze aus Stahl und einer oberen Walze aus Gummi geführt, um überschüssige Beschichtungszusammensetzung zu entfernen, anschließend mit einem elektrischen Haartrockner getrocknet, während sie auf eine Spule gewickelt wurde. Die Zugabe betrug etwa 10 Teile Beschichtungszusammensetzung pro 100 Teile Garn. Eine Garnprobe und eine Kontrollprobe (eine Probe eines Garns, die nicht in die Beschichtungszusammensetzung getaucht wurde) wurden dann mit einem violetten waschbaren Markierungsstift auf Wasserbasis (Crayola waschbarer Markierstift) gefärbt. Jede Garnprobe wurde dann wie zuvor für 30 Sekunden bei 66ºC wärmegepresst. Der gesamte violette Farbstoff wurde aus der Kontrollprobe ausgewaschen, als sie in Wasser getaucht wurde. Nur eine kleine Menge kam aus der Kontrollprobe heraus, die eine dunkelviolette Farbe behielt, nachdem sie für einige Tage in Wasser eingeweicht blieb.

BEISPIEL 4

Die Beschichtung von Beispiel 2 wurde auf ein Substrat aufgetragen und wie in Beispiel 1 behandelt, aber in diesem Fall war das Substrat ein Polyesterfilm von dem Typ, wie er für die Herstellung von Laserdrucken in einem Fotokopiergerät verwendet wird. Die Ergebnisse waren ähnlich jenen in Beispiel 1.

BEISPIEL 5-7

Diese Beispiele stellen die Verwendung der Beschichtung von Beispiel 2 als Druckbeschichtung für ein Wärmeübertragungspapier dar. Das Substrat war ein Etikettenpapier (Repap® 9365, das ein Flächengewicht von 90 g/m² aufweist und erhältlich ist von Repap Sales Corporation, Appleton, Wisconsin), das auf der Rückseite mit 1,8 Mil (etwa 0,05 mm) Nucrel® 599 (einem Ethylen-Methakrylsäure-Copolymer von DuPont mit einem Schmelzfließindex von 500) extrusionsbeschichtet wurde.
Das verwendete Bindemittel war Michem® Prime 4983 (Michelman, Inc., Cincinnati, Ohio). Das Bindemittel ist eine Dispersion aus Primacor® 5983 mit 25 Prozent Feststoffanteil, hergestellt von Dow Chemical Company. Das Polymer enthält 20 Prozent Akrylsäure und 80 Prozent Ethylen. Das Copolymer wies einen Vicat-Erweichungspunkt von 43 ºC auf. Die Beschichtungen wurden bei 85ºC getrocknet. Das Beschichtungsgewicht betrug 12 g/m². Nach dem Bedrucken mit einem Canon BJ 600 Drucker wurden die Proben auf T-Shirts aus 100 Prozent Baumwolle übertragen unter Verwendung einer Hicks S600 Warmpresse für 20 Sekunden bei 177ºC. Die Beschichtungszusammensetzungen der Beispiele sind in Tabelle 1 zusammengefasst. TABELLE 1 ZUSAMMENFASSUNG DER BESCHICHTUNGEN FÜR BEISPIEL 5-7
a Orgasol® 3501 EX D NAT 1.
b Michem® Prime 4983
c Methocel® A15
d Acrysol® ASE 75
e Kaliumhydroxid, hinzugefügt, um das Verdickungsmittel zu aktivieren.
f Die Prozent Feststoffe waren jeweils 27,8; 26,8 und 26,8 Prozent.
Das verwendete Verdickungsmittel schien keine deutliche Auswirkung auf die Qualität oder Haltbarkeit des gedruckten Bildes zu haben. Nach sechs Kaltwaschgängen ist die Magentafarbe etwas heller geworden. Die anderen Farben sind sehr wenig heller geworden.

BELSPIEL 8-12

Der Vorgang von Beispiel 5-7 wurde wiederholt, um vier verschiedene Bindemittel zu vergleichen, von denen eines das Bindemittel war, das in jenen vorhergehenden Beispielen verwendet wurde (Michem® Prime 4983). Die anderen drei Bindemittel waren Michem® 58035, Michem® Prime 4490 und Airflex® 140. Jede Beschichtungszusammensetzung enthielt auch ein Mittel zur Veränderung der Viskosität, Polyox® N60K, ein Poly(ethylenoxid), das in Wasser bei 5 Prozent Feststoffanteil aufgelöst war.
Michem® 58035 war eine Dispersion mit 35 Prozent Feststoffanteil von Allied Chemical's AC 580, die ungefähr 10 Prozent Akrylsäure und 90 Prozent Ethylen war. Das Polymer hat wie verlautet einen Erweichungspunkt von 102ºC und eine Brookfield Viskosität von 0,65 Pa·s (650 Centipoise) bei 140ºC. Es ist erhältlich von Michelman, Inc.
Michem® Prime 4490 war eine Ethylen-Akrylsäurecopolymer- Dispersion von Michelman, Inc. mit 40 Prozent Feststoffanteil.
Airflex® war ein Poly(vinalalkohol)-stabilisiertes Ethylen- Vinylacetat-Copolymer. Das Material ist erhältlich von Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania. Zwei verschiedene Niveaus dieses Bindemittels wurden untersucht.
Die Beschichtungszusammensetzungen von Beispiel 8-12 sind in Tabelle 2 und 3 zusammengefasst. TABELLE 2 ZUSAMMENFASSUNG DER BESCHICHTUNGEN FÜR BEISPIEL 8-10
a Polymerpartikel, Orgasol® 3501 EX D NAT 1.
b Mittel zur Veränderung der Viskosität, Polyox® N60K.
c Bindemittel, Michem® 58035.
d Bindemittel, Michem® Prime 4983.
e Bindemittel, Michem® 4490.
f Die Prozent Feststoffe waren jeweils 29,2; 27,3 und 29,7 Prozent. TABELLE 3 ZUSAMMENFASSUNG VON BESCHICHTUNGEN FÜR BEISPIEL 11 UND 12
a Polymerpartikel, Orgasol® 3501 EX D NAT 1.
b Mittel zur Veränderung der Viskosität, Polyox® N60K.
c Bindemittel, Airflex® 140.
d Die Prozent Feststoffe waren jeweils 30 und 31,8 Prozent.
Diese Bindemittel ergaben Beschichtungen, die mit dem BJ 600 Drucker tintenstrahlbedruckt und erfolgreich auf Baumwoll-T-Shirts übertragen wurden. Waschtests fielen ebenfalls gut aus. Allerdings erbrachten sie in einer anderen Anwendung der Beschichtung, und zwar dem Beschriften mit Crayola® Markierstiften auf Wasserbasis, keine so guten Leistungen. Wenn Beschichtungen mit diesen Bindemitteln bei 85ºC getrocknet wurden, fehlte ihnen die erforderliche Wasserfestigkeit, um intakt zu bleiben, wenn das Papier mit Crayola® Markierstiften auf Wasserbasis gefärbt wurde. Die Beschichtungen von Beispiel 8 und 10 in Tabelle 2 (Bindemittel Michem® 58043 und Michem® 4490) konnten sowohl zum Tintenstrahlbedrucken als auch für die Crayola®-Markierstifte verwendet werden, nachdem die Proben für 30 Sekunden bei 100ºC erneut erhitzt wurden. Die Beschichtung von Beispiel 9 funktionierte gut für beide Anwendungen, nachdem sie nur bei 85ºC getrocknet wurde, während die Beschichtungen von Beispiel 11 und 12 ein Wiedererhitzen für 30 Sekunden bei 120ºC erforderten. Nach dem Wiedererhitzen auf 120ºC trockneten die Tinten vom Canon BJ 600- Drucker zu langsam und liefen aus, wodurch gezeigt wurde, dass die Beschichtung zu schmelzen begonnen hatte und weniger absorbierend geworden war. Das traf bei beiden Bindemittelniveaus (33 und 16,5 Teile) zu, die ausprobiert wurden. Es wird davon ausgegangen, dass das Bindemittel Michem® Prime 4983 die besten Ergebnisse erzielte, da es beim Trocknen rascher Wasserfestigkeit entwickelte, möglicherweise weil es frei von oberflächenaktiven Mitteln war und eine niedrige Filmbildungstemperatur aufwies.

BEISPIEL 13

Das Basisblatt von Beispiel 1 wurde in diesem Beispiel verwendet zusammen mit den selben Vorbeschichtungen auf beiden Seiten (Tonschlamm und Rhoplex® HA-16). An Stelle einer Extrusionsbeschichtung wurde allerdings eine Wasserdispersion aus Microthene® FE532 (100 Trockenteile) und Michem® 58035 (50 Trockenteile) verwendet. Drei Trockenteile Triton X-100 wurden verwendet, um das FE532 (ein Ethylen-Vinylacetatcopolymer mit einem Schmelzindex von 20 von Quantum Chemical Company) zu dispergieren; 100 g Wasser wurden für jedes g FE532 hinzugefügt, und die Beschichtung wurde bei einer Einstellung von 2 Mil auf einer Kolloidmühle (Tri-Homo Division von Sonic Corporation, Stratford, Connecticut) dispergiert. Ein Meyerstab Nummer 20 wurde verwendet, um die Beschichtung aufzutragen, die dann bei 105ºC getrocknet wurde. Das Trocknen schmolz die Beschichtung und sie wurde glänzend. Die Beschichtung von Beispiel 2 wurde dann aufgetragen, getrocknet, bedruckt, übertragen und gewaschen wie in Beispiel 4. Die Ergebnisse waren fast so gut, aber das übertragene Bild war ziemlich glänzend und etwas mehr Tinte wurde nach sechs Waschgängen ausgewaschen.
Microthene® FE 532 ist ein Ethylen-Vinylacetatcopolymer, das von USI Chemicals Co., Cincinnati, Ohio geliefert wird. Die Partikelgröße wird mit durchschnittlich ungefähr 20 Mikrometern angegeben. Der Vicat-Erweichungspunkt beträgt 75ºC. Die Schmelzfließgeschwindigkeit des Copolymers beträgt 9 g/ 10 Minuten und weist angeblich eine Dichte von 0,928 g/cm³ auf.

BEISPIEL 14

Der Vorgang von Beispiel 4 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass Orgasol 2001 UD NAT 2, ein Nylon 12-Pulver mit einem Schmelzpunkt von 175ºC-174ºC und einer durchschnittlichen Partikelgröße von 5 Mikrometern, an Stelle von Orgasol® 3501 EX D NAT 1 verwendet wurde. Das Drucken und Übertragen wurden auf die selbe Weise durchgeführt. Das Papier war etwas schwieriger vom T-Shirt zu entfernen und das übertragene Bild war ein wenig dunkler.

BEISPIEL 15-17

Die Beschichtungszusammensetzungen, die in Tabelle 4 zusammengefasst sind, wurden auf das extrusionsbeschichtete Papier von Beispiel 2 aufgetragen, mit einem Canon BJ 600- Drucker mit einem farbigen Testmuster bedruckt und dann auf ein Baumwoll-T-Shirt übertragen und wie zuvor gewaschen und getrocknet. Die Beschichtungszusammensetzungen sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Reten® 204LS ist ein kationisches Polymer, ein Amid-Epichlorhydrin-Copolymer, das von Hercules Inc., Wilmington, Delaware geliefert wird. MPP 635G schließlich ist ein Polyethylenwachs hoher Dichte, das von Micro Powders, Inc. geliefert wird. Die durchschnittliche Partikelgröße des Polymers betrug 5 Mikrometer, der Schmelzpunkt betrug angeblich 124 und die Schmelzfließgeschwindigkeit war "hoch". TABELLE 4 ZUSAMMENFASSUNG DER BESCHICHTUNGEN FÜR BEISPIEL 15 UND 16
a Polymerpartikel, MPP635G.
b Polymerpartikel, Orgasol® 3501 EX D NAT 1.
c Bindemittel, Airflex® 140.
d Kationisches Polymer, Reten® 204LS.
e Mittel zur Veränderung der Viskosität, Polyox® N60K.
f Die Prozent Feststoffe waren jeweils 32,4; 27 und 34,8 Prozent.
Es ist zu beachten, dass die Beschichtung von Beispiel 15 von Tabelle 4 ein Polyethylenpulver mit einem Löslichkeitsparameter von etwa 16 (MPa)1/&sub2; enthielt. Die Beschichtung von Beispiel 15 ließ sich zufriedenstellend bedrucken, brauchte aber 2 Minuten zum Trocknen. Das MPP 635G-Pulver wies eine durchschnittliche Partikelgröße von etwa 12 Mikrometern auf, bestand aber aus festen Partikeln. Die Orgasols waren irgendwie porös und weniger dicht. Das könnte für das langsamere Trocknen der Beschichtung von Beispiel 15 verantwortlich sein. Die Beschichtungen beider Beispiele ließen sich gut übertragen, färbten aber das Baumwoll-T- Shirt leicht gelblich. Die Farberhaltung nach 6 Waschgängen war in Ordnung für die Beschichtung von Beispiel 15 und ausgezeichnet (gleich wie bei Beispiel 4) für die Beschichtung von Beispiel 16. Es ist zu beachten, dass beide dieser Beschichtungen ein kationisches Polymer enthielten. Wenn das kationische Polymer nicht enthalten war (Beispiel 17), wusch sich das meiste des übertragenen Bildes nach nur 3 Waschgängen aus, während, wie in den vorhergehenden Beispielen angemerkt, kein kationisches Polymer erforderlich war, wenn mehr polare Polymere (d. h. Polymere mit einem Löslichkeitsparameter von etwa 19 bis etwa 28 (MPa)1/&sub2;) verwendet wurden.
Obgleich die Patentschrift genau mit Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, wird anerkannt werden, dass Fachleute nach Erwerb eines Verständnisses des vorangegangenen sich leicht Abänderungen, Variationen und Äquivalente zu diesen Ausführungsformen vorstellen können, wie durch die beiliegenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Beschichtungszusammensetzung, welche auf Trockenbasis umfasst:

von etwa 95 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, von Polymerpartikeln mit einem Löslichkeitsparameter von etwa 19 bis etwa 28 (MPa)1/2 und Partikelgrößen von etwa 0,5 bis etwa 50 Mikrometer; und

von etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, eines Bindemittels.

2. Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher die Beschichtungszusammensetzung ferner ein oberflächenaktives Mittel umfasst.

3. Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 2, in welcher das oberflächenaktive Mittel nichtionisch ist.

4. Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher das Polymer einen Löslichkeitsparameter von etwa 22 bis etwa 28 (MPa)1/2 aufweist.

5. Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, in welcher die Polymerpartikel Partikelgrößen von etwa 2 bis etwa 15 Mikrometer aufweisen.

6. Substrat mit einer Beschichtung darauf, welche auf Trockenbasis umfasst:

7. Substrat gemäß Anspruch 6, in welchem die Beschichtungszusammensetzung ferner ein oberflächenaktives Mittel umfasst.

8. Substrat gemäß Anspruch 7, in welchem das oberflächenaktive Mittel nichtionisch ist.

9. Substrat gemäß Anspruch 6, in welchem das Polymer einen Löslichkeitsparameter von etwa 22 bis etwa 28 (MPa)1/2 aufweist.

10. Substrat gemäß Anspruch 6, in welchem die Polymerpartikel Partikelgrößen von etwa 2 bis etwa 15 Mikrometer aufweisen.

11. Substrat gemäß Anspruch 6, in welchem das Substrat eine Faser ist.

12. Substrat gemäß Anspruch 6, in welchem das Substrat ein Stoff ist.

13. Substrat gemäß Anspruch 12, in welchem der Stoff ein Vlies ist.

14. Substrat gemäß Anspruch 6, in welchem das Substrat ein Papier ist.

15. Verfahren zum Bereiten eines waschbaren und haltbaren Bildes auf einem Substrat aus Tinten auf Wasserbasis, wobei das Verfahren umfasst:

Bereitstellen eines Substrats mit einer Beschichtung, auf Trockenbasis umfassend:

von etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, eines Bindemittels;

Drucken eines Bildes auf das beschichtete Substrat mit einem Tintenstrahldrucker; und

thermisches Aufschmelzen des tintenstrahlgedruckten Bildes auf das beschichtete Substrat.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, in welchem die Beschichtungszusammensetzung ferner ein oberflächenaktives Mittel umfasst.

17. Verfahren gemäß Anspruch 16, in welchem das oberflächenaktive Mittel nichtionisch ist.

18. Verfahren gemäß Anspruch 15, in welchem das Polymer einen Löslichkeitsparameter von etwa 22 bis etwa 28 (MPa)1/2 aufweist.

19. Verfahren gemäß Anspruch 15, in welchem die Polymerpartikel Partikelgrößen von etwa 2 bis etwa 15 Mikrometer aufweisen.

20. Verfahren gemäß Anspruch 15, in welchem das Substrat eine Faser ist.

21. Verfahren gemäß Anspruch 15, in welchem das Substrat ein Stoff ist.

22. Verfahren gemäß Anspruch 21, in welchem der Stoff ein Vlies ist.

23. Verfahren gemäß Anspruch 15, in welchem das Substrat ein Papier ist.