Title:
Verfahren zum Übertragen eines Bildes auf eine Fläche
Kind Code:
B4


Abstract:

Verfahren für den Transferdruck eines Musters oder von Zeichen auf eine Werkstückoberfläche, umfassend:
Ausbilden eines Abziehbildes aus Mustern oder Zeichen auf einem Transfermedium mit Hilfe nicht-toxischer Tinte;
nach Erreichen einer abzugsfähigen Stabilität des Abziehbildes Separieren des Musters oder Zeichens von dem Transfermedium mit Hilfe von Wasser;
Anbringen des Musters oder Zeichens auf einer Werkstückoberfläche und
Fixieren des Musters oder Zeichens an der Werkstückoberfläche bei einer Temperatur in einem Temperaturbereich von Zimmertemperatur bis 150°C,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Tinte verwendet wird, die 14 bis 17 Gew.-% Nitrolack und Polyesterharz, 49 bis 58 Gew.-% Lösungsmittel in Form von Essigäther, Butylacetat, n-Butylalkohol, Isophoron, Toluol und Xylol und 28 bis 34 Gew.-% Additive in Form von Pigment und Plastifizierer enthält.




Inventors:
Ho, Tam Chit (Tuen Mun, HK)
Application Number:
DE19927758A
Publication Date:
09/22/2005
Filing Date:
06/17/1999
Assignee:
UGT Limited, Tuen Mun (New Territories, HK)
Domestic Patent References:
DE3311728A1N/A
DE3328345C2N/A
DE580688CN/A



Foreign References:
GB2179889A
4337289
3791841
2416673
JPS6239275A1987-02-20
JPH07223358A
JPH04153076A1992-05-26
Attorney, Agent or Firm:
KLUNKER, SCHMITT-NILSON, HIRSCH (München)
Claims:
1. Verfahren für den Transferdruck eines Musters oder von Zeichen auf eine Werkstückoberfläche, umfassend:
Ausbilden eines Abziehbildes aus Mustern oder Zeichen auf einem Transfermedium mit Hilfe nicht-toxischer Tinte;
nach Erreichen einer abzugsfähigen Stabilität des Abziehbildes Separieren des Musters oder Zeichens von dem Transfermedium mit Hilfe von Wasser;
Anbringen des Musters oder Zeichens auf einer Werkstückoberfläche und
Fixieren des Musters oder Zeichens an der Werkstückoberfläche bei einer Temperatur in einem Temperaturbereich von Zimmertemperatur bis 150°C,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Tinte verwendet wird, die 14 bis 17 Gew.-% Nitrolack und Polyesterharz, 49 bis 58 Gew.-% Lösungsmittel in Form von Essigäther, Butylacetat, n-Butylalkohol, Isophoron, Toluol und Xylol und 28 bis 34 Gew.-% Additive in Form von Pigment und Plastifizierer enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Ausbildens eines Musters oder Zeichens durch Sprühen, Farbauftrag, Drucken, Pinseln oder Schreibmaschinen-Druck erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine flache oder unregelmäßige Werkstückoberfläche ausgewählt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fixieren während 24 bis 48 Stunden bei Zimmertemperatur stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur im Bereich von oberhalb Zimmertemperatur bis 100°C während 1 bis 60 Minuten erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur von weniger als 100°C bei einer Werkstückoberfläche aus Glas oder Keramik erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur von 90°C während 20 Minuten bei einer metallischen Werkstückoberfläche erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur von 80°C während 30 Minuten bei einer Kunststoff-, Holz- oder Glasfaser-Werkstückoberfläche erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fixieren mit Hilfe von Sonnenlicht während 5 bis 12 Stunden erfolgt.

10. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem als Transfer medium ein Wassertransferpapier gewählt wird.

11. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine Tinte verwendet wird, die 5,1% Nitrolack, 10,2% Polyesterharz, 7,89% Essigäther, 10,51% Butylacetat, 10,51% n-Butylalkohol, 6,84% Isophoron, 6,31% Toluol, 10,51% Xylol, 30,6% Pigment und 1,53% Plastifizierer enthält.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Drucken von Mustern oder Zeichen auf eine Fläche eines Werkstücks, insbesondere auf ein Verfahren zum Drucken von Farbmustern oder -zeichen auf eine Oberfläche mit Hilfe nicht-toxischer Tinte.

Üblicherweise dient der Seidensiebdruck oder der Transferdruck zum Drucken von Mustern oder Zeichen auf eine Oberfläche eines Werkstücks, beispielsweise auf eine metallische oder Kunststoff-Oberfläche.

Allerdings haben beide Verfahren gewisse Nachteile. Der Seidensiebdruck läßt sich nur auf einer ebenen Fläche ausführen. Der Transferdruck hat die Nachteile einer nur geringen Druckfläche, einer beträchtlichen Druckverzerrung, insbesondere in Form von Punkten (Angriffsflächen) bei großflächigem Druck. Außerdem ist der Vorgang des Transferdrucks kompliziert, die Anlagenkosten sind hoch.

DE 33 11 728 A1 offenbart Träger für Abzieh- oder Abschiebebilder mit einer durch Wasser löslichen Trennschicht, die zum Aufbringen von Dekorbildern auf Gegenstände unterschiedlichster Materialien geeignet sind. Eine spezielle Zusammensetzung der Trennschicht soll dafür sorgen, dass auch Dekorbilder, die auf dem Werkstück lediglich fixiert, nicht eingebrannt werden, nicht mehr durch Wasser von dem Werkstück abgelöst werden können.

DE 33 28 345 C2 offenbart ein Verfahren zum Übertragen eines auf einem Film aufgedruckten Musters auf eine Oberfläche eines aus einem organischen polymeren Material bestehenden Gegenstands. Das Muster ist mit einer Tinte gedruckt, die ein Lösungsmittel enthält, in dem der Kunststoff des Gegenstands quillt, und ein Harz enthält, das das Muster an dem Film und an dem Gegenstand fixiert. Zur Übertragung des Musters wird der Gegenstand auf den Film, der mit der bedruckten Oberfläche nach oben auf Wasser schwimmt, gedrückt, und nach einer zur Übertragung des Musters ausreichenden Zeitspanne wird der Film entfernt.

US 4 337 289 A offenbart Abschiebebilder, bei denen das Muster durch Wasser von einem Träger abgelöst und auf das Werkstück übertragen wird. Das Muster besteht aus einem Polymer, das durch Photopolymerisation einer Tinte erzeugt wurde, die im Wesentlichen ein Gemisch schnell photopolymerisierender ethylenisch ungesättigter Monomere und Präpolymere, die endständige Acryloyl- oder Methacryloylgruppen enthalten, ist.

US 3 791 841 A offenbart Abschiebebilder, die bei Temperaturen zwischen etwa 121°C und 205°C auf einem Werkstück fixiert werden. Die Abschiebebilder weisen einen Papierträger, eine wasserlösliche Ablöseschicht, eine Kontrastschicht, eine Musterschicht und eine Lackschicht, in dieser Reihenfolge, auf. Die Kontrastschicht und die Lackschicht enthalten wärmehärtendes Epoxyharz und ein Vernetzungsmittel. Die Musterschicht wird mittels Standardtinten von Alkydtyp gebildet.

US 2 416 673 A offenbart Abziehbilder, die unter Bildumkehr auf ein Werkstück übertragen werden. Auf einem beschichteten Trägerpapier befindet sich eine Klebstoffschicht, die feine Teilchen enthält, und darauf wiederum die Musterschicht. Die feinen Teilchen sind in Wasser und in dem Tintenträgermedium nicht löslich. Das Abziehbild wird mit Klebstoff an einem Werkstück befestigt und dann die feine Teilchen enthaltende Klebstoffschicht mittels Wasser gelöst. Aufgrund der feinen Teilchen hat die übertragene Musterschicht eine matte Oberfläche. Eine beispielhafte Tintenzusammensetzung für die Musterschicht enthält 18% Nitrocellulose, 37% Additive und 45% Lösungsmittel.

Zusätzlich zu den oben erläuterten Verfahren lassen sich Muster oder Zeichen mit Hilfe eines klebenden oder Hitzetransfer-Abzugs auf eine Oberfläche aufbringen. Allerdings haben diese beiden Verfahren auch gewisse Nachteile. Ein selbstklebender Abzug entspricht möglicherweise nicht den einschlägigen internationalen Prüfnormen, so zum Beispiel EN 71 in Europa oder der ASTM-Norm der USA. Wärmetransfer-Abzüge haben eine Reihe von Nachteilen, nämlich den, daß die Transfer-Temperatur unakzeptierbar hoch ist, daß der Abzug sich nicht leicht handhaben läßt und ein Anbringen des Abzugs an einer komplizierten Oberfläche vor dem Transferprozeß schwierig ist, und daß die verfügbaren Wärmetransfer-Abzüge Filmträger aufweisen, die nach dem Transfer abgeschält werden müssen, was zu Falten (Runzeln) und Defekten durch den an dem Film haftenden Druck führt.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Nachteile, die den konventionellen Verfahren anhaften, zu beheben. Folglich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Drucken von Mustern oder Zeichen auf einer Fläche eines Werkstücks mit Hilfe einer nicht-toxischen Tinte zu schaffen.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Prozeß läßt sich dazu verwenden, Muster oder Zeichen auf einer großen Fläche und/oder auf einer unregelmäßigen oder gar genuteten Oberfläche zu drucken. Darüber hinaus ist der Ablauf einfach; die Anlage ist billig bei hoher Flexibilität.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch folgendes Verfahren erreicht: Die zu druckenden Muster oder Zeichen werden mit Hilfe einer bekannten, nicht-toxischen Tinte zunächst auf einem Transfermedium ausgebildet, welches im allgemeinen flach ist, zum Beispiel durch Sprühen, Streichauftrag, Drucken, Bemalen oder Schreiben mit Schreibmaschine.

Die nicht-toxische Tinte besteht aus 14 bis 17 Gew.-% Nitrolack und Polyesterharz, 49 bis 58 Gew.-% Lösungsmittel in Form von Essigäther, Butylacetat, n-Butylalkohol, Isophoron, Toluol und Xylol und 28 bis 34 Gew.-% Additive in Form von Pigment und Plastifizierer.

Eine bevorzugte nicht-toxische Tintenzusammensetzung lautet (in Gew.-%):

Die nicht-toxische Tintenzusammensetzung kann hergestellt werden durch Lösen des Nitrolacks in einem Anteil des Lösungsmittels und Tempern dieses Gemisches mit dem Plastifizierer und einer Dispersion des Grund-Polyesterharzes und eines Pigments in dem verbleibenden Lösungsmittel. Die getemperte Zusammensetzung kann dann gereinigt werden, um das Fertigprodukt zu erhalten.

Die auf dem Transfermedium mit der nicht-toxischen Tinte gebildeten Muster oder Zeichen werden nach etwa drei Stunden stabil und lassen sich dann von dem Transfermedium mit Wasser abziehen, um ein Abziehbild zu erhalten, das heißt ein stabilisiertes Muster oder Zeichen, welches bereit ist für den Transfer auf ein Werkstück.

Das Abziehbild wird dann auf die Oberfläche eines Werkstücks gebracht, wahlweise mit Hilfe einer Schablone, um die Muster oder Zeichen exakt auf dem Werkstück zu plazieren. Die zu bedruckende Werkstückoberfläche kann jegliche Fläche sein, darunter eine unbehandelte oder behandelte Metall- oder Nichtmetalloberfläche oder eine unregelmäßige oder ebene Fläche.

Das Abziehbild an dem Werkstück kann optional mit Hilfe von Tuch oder weichem Papier getrocknet werden, um sicherzugehen, daß zwischen dem Abziehbild und dem Werkstück kein Gas oder Wasser eingeschlossen wird. In diesem Stadium haftet das Abziehbild vorläufig an dem Werkstück. Dann werden die Muster oder Zeichen fest durch Fixieren an dem Werkstück angebracht.

Der Schritt des Fixierens kann bei einer Temperatur im Bereich von Zimmertemperatur bis etwa 150°C erfolgen. Wird der Schritt des Fixierens bei Zimmertemperatur ausgeführt, so erreicht man ein festes Haften der Muster oder Zeichen innerhalb von 24 bis 48 Stunden. Der Transfer des Abziehbilds auf das Werkstück läßt sich beschleunigen, indem das Werkstück mit dem daran haftenden Abziehbild einer Temperatur im Bereich von Zimmertemperatur bis etwa 100°C während einer Zeit von 1 bis 60 Minuten ausgesetzt wird.

Die Wahl der Fixiertemperatur und die Dauer der Fixierung hängen ab von der thermischen Stabilität der Werkstückoberfläche. Werkstückoberflächen wie die von Glas, Keramik oder Porzellan können bei weniger als 100°C bearbeitet werden (zum Beispiel mit kochendem Wasser), was zu einem festen Halt des Abziehbildes nach Abkühlung auf Zimmertemperatur führt. Metallwerkstückoberflächen lassen sich bei 90°C etwa 20 Minuten lang behandeln, um zu einem sicheren Haften der Muster oder Zeichen an dem Werkstück zu führen. Werkstückoberflächen von Kunststoff, beispielsweise ABS-Kunststoff, Holz und Glasfaserstoff lassen sich bei 80°C während etwa 30 Minuten behandeln, um sicheres Haften zu gewährleisten. Bei Werkstückoberflächen, die nicht direkt einer Wärmebehandlung zugänglich sind, kann heiße Luft, beispielsweise mittels Haartrockner, auf das an dem Werkstück klebende Abziehbild geblasen werden, um das Haftenbleiben zu beschleunigen. Bei solchen Werkstückoberflächen, die möglicherweise durch die anderen, oben erläuterten Trocknungsverfahren beschädigt werden, kann Sonnenlicht während 5 bis 12 Stunden aufgebracht werden, um für sicheres Haftenbleiben zu sorgen.

Im Vergleich zu dem herkömmlichen Seidensiebdruck läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren effizient bei einer unregelmäßigen Oberfläche ebenso wie bei einer flachen Fläche verwenden, wobei die Nachteile des herkömmlichen Transferdruckprozesses, wie zum Beispiel eine Bildverzerrung, Flecken bei großflächigem Bedrucken, komplizierter Arbeitsablauf und hohe Anlagenkosten, überwunden werden können.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit zugehörigen Ausführungsbeispielen beschrieben.

Beispiel 1

Zunächst werden die vorbestimmten Muster oder Zeichen auf einem Transfermedium durch Sprühen, Streichauftrag, Malen, Bürsten oder Schreibmaschinen-Schrift mit Hilfe einer bekannten, nicht-toxischen Tinte ausgebildet. Das Transfermedium ist ein Wassertransferpapier.

Die aus nicht-toxischer Tinte gebildeten Muster oder Zeichen auf dem Medium werden dann von dem Transfermedium mit Hilfe von Wasser abgeschält und auf die Oberfläche eines aus Zinklegierung bestehenden Gußwerkstücks mit Hilfe einer Schablone aufgebracht, um die exakte Positionierung des Abziehbildes zu ermöglichen.

Anschließend wird das Abziehbild mit Tuch oder weichem Papier getrocknet, um zu garantieren, daß zwischen dem Abziehbild und dem Zinklegierungs-Werkstück kein Gas oder Wasser eingefangen wird. Das Abziehbild ist dann vorübergehend an der Oberfläche des Werkstücks angebracht.

Schließlich wird die Oberfläche des Abziehbildes 20 Minuten lang auf etwa 90°C (aber nicht auf mehr als 100°C) erwärmt, so daß die aus nicht-toxischer Tinte gebildeten Muster oder Zeichen sicher an der Oberfläche des Zinklegierungs-Werkstücks fixiert werden. Wird die Erwärmungstemperatur herabgesetzt, erhöht sich entsprechend die Dauer der Aufwärmung. Die gedruckten Muster oder Zeichen können dann die einschlägigen internationalen Normen erfüllen, so zum Beispiel die EN 71-Norm in Europa oder ASTM-Norm der USA.

Beispiel 2

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, nur daß das Fixieren des Abziehbildes an dem Zinklegierungs-Werkstück während 24 bis 48 Stunden bei Zimmertemperatur durchgeführt wurde. Die resultierenden Muster oder Zeichen entsprechen den Anforderungen der einschlägigen internationalen Normen, die in Verbindung mit Beispiel 1 angegeben wurden.

Beispiel 3

Es wurde das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt, nur daß das Fixieren des Abziehbildes an dem Zinklegierungs-Werkstück mit Hilfe von Sonnenlicht während 5 bis 12 Stunden durchgeführt wurde.

Beispiel 4

Es wurde das Verfahren nach Beispiel 1 bei Werkstücken in Form von Gebrauchsgegenständen aus Keramik, Glas oder Porzellan wiederholt, wobei allerdings das Fixieren des Abziehbildes an dem Werkstück dadurch erfolgte, daß kochendes Wasser auf den Gegenstand gegossen wurde. Die Muster oder Zeichen erwiesen sich als fest haftend an dem Gegenstand, nachdem das Wasser auf Zimmertemperatur abgekühlt war.

Beispiel 5

Es wurde das Verfahren gemäß Beispiel 1 für Werkstücke aus Kunststoff, Holz oder Glasfasermaterial wiederholt, nur daß jetzt das Fixieren des Abziehbilds an dem Werkstück 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 80°C erfolgte.