DE1198382B - Verfahren zum Bedrucken von Unterlagen aus Metall, Glas, Keramik u. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 41m

Deutsche Kl.: 15 k-8/02

1198 382
H45357VIb/15k
3. April 1962
12. August 1965

Es ist bekannt, Untergründe jeglicher Art, wie Metall, Holz, Papier oder Kunststoff, mit Druckfarben, welche aus einem Bindemittel, Lösungsmittel und Pigment oder nur aus einem Öl als Bindemittel und Pigment bestehen, zu überziehen und zu bedrucken. Ebenso ist bekannt, im Druckverfahren Grundierungen aufzubringen, die die Haftung der nachfolgenden Deckschichten verbessern. Weiterhin ist bekannt, metallische Untergründe mit Lacken und Kunststoffen zu beschichten und anschließend mit Aufdrucken mittels obengenannter Druckfarben zu versehen. Die Trocknung der aufgetragenen Druckfarben erfolgt dabei entweder durch Verdunsten der Lösungsmittel oder durch Verdunsten der Lösungsmittel und gleichzeitige oder nachfolgende chemische Trocknung des Bindemittels; bei Verwendung von öl als alleinigem Bindemittel ist die Trocknung nur eine chemische. Dabei kann die Trocknung bei normaler oder auch bei erhöhter Temperatur erfolgen. Das Aufbringen der Druckfarben erfolgt nach den bekannten Verfahren, wie z. B. Spritzen, Streichen, Tauchen, Walzen, Siebdruckverfahren u. a.

Bei dem Siebdruckverfahren wird die Siebdruckfarbe bekanntlich mittels einer Rakelvorrichtung «5 durch ein feines Sieb, welches mittels z. B. einer entsprechenden Gelatineabdeckung Schriften, Bilder und Ornamente zu übertragen gestattet, auf die Unterlage gepreßt. Um eine einwandfreie Übertragung zu erhalten, müssen, da die bisher verwendeten Druckfarben in kurzer Zeit auf den Sieben verkrusten, diese sofort nach Benutzung gut von den Farbresten gesäubert werden. Diese oftmalig notwendige Säuberung hat eine kurze Lebensdauer der Drucksiebe zur Folge, außerdem werden die Schablonen schnell unscharf und ungenau.

Die bisher für das Siebdruckverfahren angewandten Druckfarben haben, soweit sie Lösungsmittel und lackartige Bindemittel enthalten, noch den Nachteil, an den Rändern der Schriften, Ornamente und Bildteile leicht aus- und ineinanderzulaufen. Dann lassen sich mit den bisher bekannten Verfahren nur dünne Schichten aufbringen, die bald, wenn sie nicht mit einem Schutzlack versehen werden, mechanisch verbraucht werden. Die Adhäsion dieser Gruppe ist, da die Grundschichten durchweg nur ungenügend angelöst werden, meist unzureichend. Durch eine unerwünschte Lösungsmittelretention zeigt sich zudem eine Verschlechterung der Widerstandsfähigkeit gegen Quellung, Chemikalien usw. Weiterhin weisen die in Lösungsmitteln gelösten Bindemittel, gleichgültig, ob luft- oder wärmegetrocknet, in dünnen Verfahren zum Bedrucken von Unterlagen
aus Metall, Glas, Keramik u. dgl.

Anmelder:

Herbig-Haarhaus A. G. Köln,
Köln-Bickendorf, Vitalisstr. 198

Als Erfinder benannt:

Rene Mann, Villiers-sur-Marne (Frankreich);

Klaus Gaudian, Lövenich bei Köln

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 31. Juli 1961 (869 601)

Schichten, wie sie z. B. bei den bisher üblichen Druckverfahren vorliegen, immer eine mehr oder weniger große Porigkeit auf. Diese Porigkeit ist ein bisher nicht zu vermeidender unerwünschter Angriffspunkt für zerstörende Kräfte wie Feuchtigkeit, Atmosphärilien, Fungi usw.

Diese Nachteile lassen sich durch die Anwendung der aus der deutschen Patentschrift 818 334 bekanntgewordenen Druckfarbe überwinden, die aus einer pastenförmigen Dispersion eines hochmolekularen thermoplastischen Kunststoffes in einer bei Normaltemperatur den Kunststoff nicht lösenden organischen Flüssigkeit besteht. Nach dem Verfahren dieser Patentschrift erfolgt das Bedrucken in der Weise, daß die zu bedruckende Unterlage vor dem Auftragen der Dispersion mit einem Kunststoff, der dem der Dispersion entspricht bzw. mit diesem verträglich ist, beschichtet und die Druck- und Kunststoffschicht bei höherer Temperatur ausgeliert bzw, verschmolzen werden.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die nasse Grundschicht und die nasse Druckfarbe ineinanderlaufen, und zwar gibt das zum Bedrucken benutzte Werkzeug, z. B. eine Siebdruckschablone, nicht nur Farbe auf den zu bedruckenden Grund ab, sondern nimmt auch Farbe von dem nassen Grund auf. Infolgedessen entsteht auf der Unterlage und auf dem Druckwerkzeug ein Gemisch des Farbtones der Grundschicht und desjenigen der Druckfarbe. Dieses Gemisch ändert sich nun bei jedem Druckvorgang, so daß es nicht möglich ist, nach dem bekannten Verfahren einen gleichmäßigen Farbton des Aufdruckes von Druck zu Druck zu erzielen.

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Es wurde gefunden, daß man auf einfache Weise ridacetat-Mischpolymerisate. Kunstharze mit gleihervorragende, beliebig oft reproduzierbare Drucke chen Eigenschaften sind Polyäthylen, verschiedene

erhält, wenn man als Kunststoffgrundschicht eine Polyamide und Polyacrylsäureprodukte.

solche verwendet, die auf der zu bedruckenden Un- Für die Zwecke der Erfindung brauchbare Druck-

terlage, wie Metall, Glas oder Keramik, haftet und 5 pasten können aus den in den folgenden Beispielen

diese Schicht vor dem Bedrucken antrocknet bzw. angegebenen Stoffen in der gleichfalls angegebenen

angeliert oder anschmilzt. Weise hergestellt werden.

Ein Mehrfarbendruck mit verschiedenfarbig

pigmentierten Dispersionen wird nach dem Verfah- Beispiell

ren der Erfindung in der Weise hergestellt, daß man io

jede Druckschicht vor dem Auftragen der folgenden Gewichtsteile

antrocknet, angeliert bzw. anschmilzt und nach dem Polyvmylchloridpulver

Auftragen der letzten Druckschicht die Kunststoff- (Emulsionsware, K-Wert 65 bis 70) 60

grundschicht und den Mehrfarbendruck ausgeliert -Cadmiumrot 8

bzw verschmilzt 15 Weichmacher (Phthalsäureester C₈-C₁₀) ... 31

Aus der deutschen Patentschrift 898 906 ist ein Stabilisator (organische Ba-Cd-Verbindung) 1_

Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln für 100
Farben zum Bedrucken von Polyäthylenoberflächen

bekannt, und aus der deutschen Patentschrift Zur Herstellung des vorstehend angegebenen 918 138 ist ein Verfahren zum Veredeln von Ober- 20 Plastisols werden das als Pigment verwendete flächen durch Auftragen eines oder mehrere Deck- Cadmiumrot und das pulverförmige Polyvinylchlorid werkstoffe staubförmiger, körniger, faseriger oder mit dem Weichmacher und dem Stabilisator anhaariger Struktur bekannt. Zu diesem Zweck wird geteigt und dann auf einem Dreiwalzenstuhl abz. B. eine Folie aus Polyvinylchlorid im Tiefdruck- gerieben,
verfahren mustergemäß mit einer Paste aus gelier- 25

fähigem Kunststoff bedruckt, um eine Klebschicht Beispiel 2
z. B. für Textilstaub zu gewinnen, der auf die bedruckte Folie aufgeblasen wird, aber nur an den be- Gewichtsteile druckten Stellen haftet, sonst aber abfällt. Gemäß Polyyinylchlorid-Polyvinylacetat-

dem Verfahren vorliegender Erfindung wird dagegen 30 Mischpolymerisatpulver 50

die zu bedruckende Unterlage in ihrer ganzen Aus- Ruß 2

dehnung mit einem Kunststoff beschichtet. Weichmacher (Phthalsäureester C₈-C₁₀) ... 26

Für die Zwecke der Erfindung kommen als Di- Stabilisator (organische Ba-Cd-Verbmdung) 1

spergiermittel nichtflüchtige, schwerflüchtige oder Testbenzin · ²¹

leichtflüchtige organische Flüssigkeiten oder ein Ge- 35 100
misch dieser in Frage, die mit hochmolekularen

Kunststoffen eine Paste mit der Konsistenz einer Die Herstellung des vorstehend angegebenen, als Druckfarbe bilden. Die hochmolekularen Kunststoffe flüchtige organische Flüssigkeit Testbenzin enthaltenihrerseits müssen so beschaffen sein, daß sie bei den Organosols erfolgt in der gleichen Weise, wie im Raumtemperatur von dem Dispergiermittel weder 40 Beispiel 1 für das Plastisol angegeben,
angelöst noch angequollen werden, aber bei erhöh- Die für das Verfahren der Erfindung vorgesehenen ter Temperatur nach Verdunsten der gegebenenfalls Druckpasten können auch ohne Pigmente zum Bevorliegenden flüchtigen Anteile des organischen drucken bzw. Überdrucken verwendet werden.
Dispergiermittels in dem nichtflüchtigen Anteil des Metall läßt sich nach dem Verfahren der Erfin-Dispergiermittels gelieren oder unter sich verschmel- 45 dung so bedrucken, daß zuerst nach entsprechender zen (sintern). Vorbereitung, wie Säuberung und Entfettung der zu

Für das Verfahren der Erfindung sind sowohl die bedruckenden Fläche des Metalls, eine Haftschicht als Piastisole wie als Organosole bekannten Disper- oder Haftgrundierung aufgebracht wird, und zwar sionen brauchbar. Bei diesen Dispersionen findet bei entweder in der ganzen Fläche oder auch in den geerhöhter Temperatur eine Quellung und schließlich 5° wünschten ausgesparten Mustern. Besonders voreine Gelierung der dispergierten KunststofEteilchen teilhaft ist, daß für die Herstellung der Haftschicht statt. Bei den Piastisolen bilden Weichmachungs- bzw. Haftgrundierung ein Kunststoff verwendet wird, mittel bekanntlich die Dispergiermittel, während bei der dem der nachfolgend aufzutragenden Dispersion den Organosolen flüchtige organische Flüssigkeiten, entspricht bzw. mit diesem verträglich ist. Enthält gegebenenfalls in Mischung mit Weichmachungsmit- 55 also z. B. die für das Bedrucken vorgesehene Disperteln, als Dispergiermittel dienen. sion Polyvinylchlorid, so kann das Beschichten der

Vorteilhafterweise enthalten die Dispersionen ge- Unterlage mit Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid oder

ringe Mengen Polyvinylbutyral, wie dies in dem einem Mischpolymerisat aus beiden erfolgen. Das

deutschen Patent 1050 002 beschrieben ist. Dieses Aufbringen der Grundierung kann auf bekannte

Patent betrifft ofentrocknende Überzugsmittel auf 60 Weise, z. B. durch Spritzen, Gießen, Auf räkeln oder

der Basis von Organosolen, die dadurch gekenn- Streichen, vorgenommen werden. Die Grundschicht

zeichnet sind, daß sie ein Polyäthylen-Organosol und wird anschließend leicht angeliert, d. h nur so weit,

geringe Mengen, z. B. 0,5 bis 4^fl/o (bezogen auf Fest- daß die nachfolgende Druckschicht sich beim end-

substanz) Polyvinylbutyral enthalten. gültigen Ausschmelzen innigst mit der Grundschicht

Für die Herstellung der für das Verfahren der Er- 65 verbinden kann.

findung erforderlichen Organosole und Piastisole In gleicher Weise können Glas, Glasfaser- und

eignen sich von den thermoplastischen Kunstharzen Hartfaserplatten, Hartkunststoff und keramisches

am besten Polyvinylchlorid bzw. die Polyvinylchlo- Material oder Asbestmaterial bedruckt werden. Zum

Bedrucken eines thermoplastischen Kunststoffes ist keine Grund- bzw. Haftschicht erforderlich, wenn die Druckfarbe einen Kunststoff aufweist, der mit dem thermoplastischen Kunststoff artverwandt ist. Es verschmelzen beim Sintern die oberste Kunststoffschicht und die Druckfarbenschicht genügend miteinander, um die gewünschte Elastizität und Haftung zu ergeben.

Das Verfahren der Erfindung eignet sich besonders für den Siebdruck, da die erfindungsgemäß zu verwendenden Druckpasten im Gegensatz zu den üblichen Siebdruckfarben den Vorteil haben, auf der Siebdruckschablone nicht einzutrocknen, so daß die empfindliche und teure Schablone nicht mehr verklebt und infolgedessen auch nur noch bei Färbwechsel gereinigt werden muß, so daß ihre Lebensdauer wesentlich verlängert wird. Auch findet bei einem mehrfachen Auftrag, z. B. Drucken in verschiedenen Farben, kein Verkleben der einzelnen nebeneinander oder nacheinander aufgetragenen Schichten statt. Nach dem Verfahren der Erfindung wird das Siebdruckverfahren infolgedessen wesentlich verbessert.

Um nach dem Verfahren der Erfindung einen Mehrfarbendruck herzustellen, wird z. B. mit einer Siebdruckschablone der erste Farbton der pastenförmigen Dispersion aufgetragen und durch Erwärmen auf etwa 100 bis 140° C angeliert oder angetrocknet. Dann wird der zweite Farbton aufgedruckt und ebenfalls durch Erwärmen angeliert oder angetrocknet. Es wird auf diese Weise weiter verfahren, bis der letzte Farbton aufgedruckt ist, dann wird der Gesamtdruck bei höherer Temperatur ausgeliert oder verschmolzen. Die verschiedenen aufgedruckten Farbschichten verschmelzen hierbei ineinander und verbinden sich innig miteinander.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß entgegen der allgemein bekannten Regel, daß dicke Schichten eher Neigung zu Rißbildung oder Abplatzen zeigen, die erfindungsgemäß vorgesehenen Organosol- und Plastisolschichten auch trotz größerer Schichtdicke eine wesentlich bessere Verformbarkeit besitzen, und zwar weisen diese Schichten nicht nur kurz nach ihrem Aufbringen eine hohe Elastizität auf, sondern sie bewahren diese hohe Elastizität. So kann man nach dem Verfahren der Erfindung z. B. Behälter, Verkehrsschilder, Tabletts usw. zunächst bedrucken, um sie erst anschließend auf ihre Form tiefzuziehen, ein Verfahren, das mit den bisherigen Siebdruckfarben wegen ungenügender Elastizität der Druckfarbenschicht die allergrößten Schwierigkeiten verursacht hat.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bedrucken von Unterlagen aus Metall, .Glas, Keramik u. dgl., bei welchem als Druckfarbe eine pastenförmige Dispersion eines hochmolekularen thermoplastischen Kunststoffes in einer bei Normaltemperatur den Kunststoff nicht lösenden organischen Flüssigkeit verwendet, die zu bedruckende Unterlage vor dem Auftragen der Dispersion mit einem Kunststoff, der dem der Dispersion entspricht bzw. mit diesem verträglich ist, beschichtet und die Druck- und die Kunststoffschicht bei höherer Temperatur ausgeliert bzw. verschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffgrundschicht eine solche verwendet wird, die auf der zu bedruckenden Unterlage haftet, und diese Schicht vor dem Bedrucken angetrocknet bzw. angeliert oder angeschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen eines Mehrfarbendruckes mit verschiedenfarbig pigmentierten Dispersionen jede Druckschicht vor dem Auftragen der folgenden angetrocknet, angeliert bzw. angeschmolzen und nach dem Auftragen der letzten Druckschicht die Kunststoffgrundschicht und der Mehrfarbendruck ausgeliert bzw. verschmolzen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 898 906, 918 138,
334.

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