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Verfahren zum Bemustern von Kunststoffoberflächen
Bei vielen Stoffen ist es wegen ihrer Form oder wegen der Unterbrechung des Fertigungsganges beim
Bemustern fabrikatorisch sehr schwierig, sie mit Mustern zu versehen. Weiterhin bieten viele Stoffe nicht die gewünschte Passerhaltigkeit, um einen qualitativ hochwertigen Mehrfarbendruck darauf zu erzielen.
Auch wird die Tatsache beklagt, dass häufig wechselnde Muster verlangt werden, was zu fabrikatorischen
Umständlichkeiten führt.
Um solchen Schwierigkeiten zu begegnen, werden immer wieder indirekte Bemusterungsverfahren vorgeschlagen. Diese Verfahren sind regelmässig gekennzeichnet durch die Verwendung von spiegelbild- lichen Abziehbildern, deren Träger nach der Übertragung entfernt wird.
Die bekannten Abziehbilder oder Abschieber bedienen sich eines hydrophilen Trägers, z. B. aus papier, auf den eine Leimschicht als Zwischenschicht zwischen Träger und Farbschicht aufgetragen ist. Die Farb- schicht erhält auf der dem zu bemusternden Gut zugewendeten Seite eine Klebeschicht, so dass das Bild anhaften kann, während auf der Trägerseite durch Feuchtigkeit oder Wärme der Ablösungsprozess geför- dert wird.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 609404 ist auch die Variante bekannt, als Zwischenschicht eine Gummilösung anstatt einer Leimschicht zu wählen.
Es wurde ferner schon beschrieben, dass hydrophiles Material, z. B. regenerierte Zellulose ohne Zwischenschicht für Abziehbilder benutzt werden kann, wenn hydrophobe Farben auf hydrophiles Material übertragen werden sollen, wobei die "Verliebtheit" in den zu bemusternden Gegenstand durch Feuchtigkeit oder Wärme erzeugt wird.
Alle diese Lösungen übersehen die technisch so ausserordentlich vorteilhafte Möglichkeit, Artgleiches mit Artgleichem fest zu verbinden und damit die für die Übertragung selbst günstige weniger starke lose Verbindung von artfremden Stoffen auszunutzen.
Gemäss der Erfindung wurde durch umfangreiche Versuche geklärt, dass eine Übertragung auch ohne Klebstoff möglich ist, wenn als Bindemittel für das Druckbild ein artverwandte Material oder einen artverwandten Stoff enthaltendes Material verwendet wird, so dass unter Mitwirkung von chemischen oder physikalischen Einflüssen die Oberfläche des Untergrundes mit dem Druckbild durch molekulare Verbindung chemisch verbunden wird. Es können noch Lösungs- und andere chemische Reaktionsmittel wie z. B. Beschleuniger oder bekannte Weichmacher zwecks Förderung der Verbindung zwischen Muster und Untergrund zugesetzt werden, das Trägermaterial und/oder das zu bemusternde Material können vor der Übertragung mit Wärme behandelt werden, die Verbindung kann auch durch elektrische Einflüsse wie z. B.
Hochfrequenzstrahlung gefördert werden. Die ideale Verbindung ist dabei das Verschweissen, d. h. das homogene In- und Aneinanderfügen der beiden Körper.
Dies ist beispielsweise gegeben, wenn ein spiegelbildlicher Druckauf Aluminiumfolie aus Farbe mit PVC als Bindemittel (fremde Stoffe) auf eine PVC-Folie, die vorher eventuell aufgewärmt wurde, aufgepresst und unter Wärmeeinwirkung verschweisst wird. Man kann auch bei der PVC-Folienherstellung die Übertragung vornehmen, indem das Abziehbild aufgelegt wird, bevor der Geliervorgang beendet ist. In ähnlicher Weise'lassen sich Übertragungen vornehmen bei Polyäthylen, Polystyrol usw. (sogenannten thermoplastischen. Stoffen), aber auch bei Polyamid und den Polyurethanen unter Beachtung der dort bekannten Verarbeitungsvorschriften. BeiDesmodur-Desmophenen, d. h. besonderen Polymethanen z.
B. kom-
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inen Komponenten, die untereinander vemetzen, in Frage.
Das Abziehbild muss dem Stoff so weit verwandt sein, dass bei Mehrkomponentenstoffen die Bild- schicht mit dem Gegenstand vemetzt wird, während der Stoff entsteht. Es ist darauf zu achten, dass das
Bild und auch der Träger, sofern er noch nicht abgenommen werden kann, den Reifeprozess überdauert. i Es gibt bei Polyurethanen bereits Lösungen, aus denen sich ein feiner Bildfilm herstellen lässt, der ein- gegossen bzw. übertragen werden kann.
Die Erfindung schafft also Abziehbilder, die nicht verklebt oder sonstwie verhaftet werden, sondern die eine stoffliche Verbindung von Bildschicht und zu bemusterndem Gegenstand erlauben. Die Träger- folie muss geeignet sein, den Übertragungsvorgang zu überdauern, d. h., sie darf das Muster nicht zer- stören oder beschädigen. Dabei ist zu beachten, dass z. B. Aluminium, Zellulose und Polyamid sich nicht mit Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polystyrol verschweissen, während letztere Stoffe sich unter be- kannten Bedingungen untereinander verschweissen lassen.
Beispiel l : Auf eine transparente Acetat-Folie von 0, 06 mm Stärke wird seitenverkehrt bei Zim- mertemperatur ein ein-oder mehrfarbiges Bild mit einer Farbe, bestehend aus 4 Gew.-Teilen Polyvinyl- chloridlack als Bindemittel und 1 Gew.-Teil Pigmenten und Füllstoff, gedruckt. Als zu bemusternde Ober- fläche für die Übertragung wird eine Polyvinylchlorid-Folie verwendet. Auf diese wird die bedruckte Ace- tat-Folie mitder Schichtseite aufgelegt und bei einer Temperatur von 1000 C so aufgepresst, dass ein voll- kommener Kontakt erreicht wird, ohne dass die Folie verquetscht wird. Dieser Druck ist von der Weichheit der als zu bemusternden Oberfläche verwendeten PVC-Folie abhängig. Die Dauer der Aufpressung ist eben- falls von diesem Faktor abhängig und beträgt zwischen 3 und 30 Sekunden.
Nach dem Aufpressen wird die als Träger verwendete Acetat-Folie abgezogen und das aufgedruckte Bild verbleibt in der zu bemustern- den Oberfläche. Aus diesem Beispiel ergibt sich, dass der Anteil an Bindemittel den üblichen Anteil für verschweissbare Folien aus Polyvinylchlorid überschreitet, da das Festkörper-Verhältnis von Pigment-Fül- lung zu Lackrohstoff 3 : 1 unterschreitet. Es sind keine Weichmacher beigemischt, da somit eine Unver- träglichkeit zwischen Farbe und dem Weichmachergehalt des zu bemusternden Untergrundes wegfällt.
Beispiel 2 : Das im Beispiel 1 beschriebene Bild wird auf eine zu bemusternde Oberfläche aus
Polyvinylchlorid aufgelegt, welche mit einem Gemisch von anquellenden und anlösenden und streckenden
Lösungsmitteln, z. B. 50 Teilen Cyclohexanon und 50 Teilen Toluol bestrichen wurde, und nach Aufwei- chen während etwa 30 Sekunden Verdunstung der Lösungsmittel, wobei eine Klebrigkeit zurückgeblieben ist, aufgepresst. Der Pressdruck richtet sich nach der Oberfläche. Bei glatter, weicher Oberfläche genügen
100 glom2. Nach hinreichendem Abtrocknen und durch Erhärten der Klebrigkeit (zirka 30 Minuten) kann
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lich auf 1000 C erwärmt, so dass sie einen sehr weichen Charakter annimmt. Die Erwärmung und damit die Erweichung kann aucb durch Konvektion (z. B. Waruùuft) erfolgen.
In diesem Zustand wird das oben unter 1 beschriebene Bild aufgepresst. Nach Erkaltung und damit Verhärtung wird die Acetat-Folie abgezogen. In diesem Fall genügt eine Aufpresszeit von l bis 10 Sekunden.
Beispiel 4 : Gegenstände oder Folien aus Polyvinylchlorid werden in der Weise hergestellt, dass im Weichmacher angepastetes PVC-Pulver aufgestrichen wird, sodann wird in an sich bekannterweise diese Paste durch Einwirkung von Hitze ausgeliert. Legt man das im Beispiel 1 beschriebene Bild noch vor dem Ausgelieren auf die aufgestrichene Paste, so dass es völligen Kontakt ohne Lufteinschluss hat, so wird sich beim Ausgelieren des PVC-Gegenstandes (mit der Erreichung des endgültigen Reifezustandes) eine Bindung zwischen aufgedrucktem Bild und dem PVC-Gegenstand einstellen. Anschliessend kann die Trägerfolie abgezogen werden. Das Ausgelieren kann z.
B. dadurch erfolgen, dass der Gegenstand etwa 30 Sekunden der Einwirkung von Infrarotstrahlen ausgesetzt wird oder dass die aufgestrichene Paste mitsamt dem Bild durch einen Heisskalander läuft. Dieses Verfahren ist besonders bei der Beschriftung von Tauchartikeln anwendbar.
. Beispiel 5 : In eine Hochfrequenz-Schweisspresse für Polyvinylchlorid-Schweissung, welche auf dem Tisch vorteilhafterweise eine Hartpapier-Folie von 0, 5 mm Stärke trägt, wird die zu bemusternde PVC-Folie von z. B. 0, 2 mm Stärke aufgelegt. Darauf wird auf die Schichtseite der PVC-Folie das unter 1 beschriebene bedruckte Farbbild aufgelegt. Auf dieses Farbbild, vorteilhaft mit dessen Umrissen wird ein flacher Stempel, vorteilhaft aus Messing, aufgelegt und mit dem bei diesen Pressen üblichen Druck aufgepresst. Der genaue Druck wird durch die Weichheit der zu bemusternden PVC-Folie bestimmt und ist an diesen Pressen üblicherweise einstellbar. Im Augenblick der Pressung wird durch den Stempel eine
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Hochfrequenzstrahlung gesendet.
Dadurch entsteht, wie bei der gewöhnlichen PVC-Schweissung, ein Wärmefeld zwischen der aufgedruckten Farbschicht und dem zu bemusternden PVC. Diese Wärmeentwick- lung bewirkt ein Verschweissen zwischen den beiden Schichten, so dass nach Entnahme des PVC-Gegenstandes die Folie abgezogen werden kann und das Bild übertragen ist. Es ist vorteilhaft, auch zwischen den Stempel und das Bild eine Hartpapier-Folie von 0, 2 mm einzulegen, wodurch sich das Strahlungsfeld verbessen und die Wärmeentwicklung günstiger wird. Der Stempel mit Hochfrequenzsendung soll gleichzeitig auf 80 - 1000 C geheizt sein.
Bei sp iel 6 : AufeinePergamin-Folievon 0, C3 mmStärkewird seitenverkehrt ein ein- oder mehr- farbiges Bild mit einer im Beispiel 1 beschriebenen Farbe gedruckt. Dieses Bild wird sodann mit einer Prägepresse mit einer weiteren Bemusterung dergestalt versehen, dass das aufgedruckte Bild nunmehr Erhöhungen und Vertiefungen aufweist. Auf dieses Bild wird nun mit Weichmacher angemacht PVC-Paste nach bekannter Art aufgestrichen. Die Paste füllt die Erhöhungen und Vertiefungen und nimmt vollkommenen Kontakt mit dem aufgedruckten Bild, sodann wird das Ganze bei etwa 1200 C im Ofen ausgeliert.
Die Pergamin-Folie kann nun abgezogen werden und der Gegenstand weist eine nicht mehr glänzende, sondern rauhe Oberfläche auf, welche ausserdem noch die Prägungen des Bildes übernommen hat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Bemustern von Kunststoffoberflächen unter Verwendung von spiegelbildlichen Abziehbildern, deren Träger nach der Übertragung entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel für das Druckbild ein artverwandtes Material oder einen artverwandten Stoff enthaltendes Material verwendet wird, so dass unter Mitwirkung von chemischen oder physikalischen Einflüssen die Oberfläche des Untergrundes mit dem Druckbild chemisch verbunden wird.