DE1817228C - Verfahren zum Bedrucken von Druckgütern aus Kunststoff und ähnlichen Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrillt ein Verfahren zum Be- tlit des Druckbildes so leiden zu lassen, daß dieses drucken von DruckglUern aus Kunststoff od. dgl., den Anforderungen an einen normalen QualitUts-

standard nicht mehr genügt und ausgeschieden werden muß.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, ein Verfahren zu schalten, das diese Nachteile der bekannten Verfahren nicht mehr aufweist.

Das erflndungsgemiiße Verfahren zum Bedrucken und Lackieren von verformbaren Druckgütern aus

insbesondere Hohlkörpern, in einem ein- bzw. mehrfarbigen TrockenolTsetdruckverfahren. Zum Bedrucken solcher Gegenstände werden bislang im wesentlichen zwei Verfahren angewandt.

Beim ersten Verfahren wird das Druckgut mit
einem Speziallack vqrlackiert und in einem kontinuierlichen Durchlauf durch einen Trockenofen an- ..- -

getrocknet, Hierauf wird auf diesen Vorlack die io Kunststoff und ähnlichem Material besteht darin, Druckfarbe aufgetragen und das Out in einem daß man zunüchst einen thermisch polymerisierbarcn zweiten Durchgang durch einen Nachtrockenofen Vorlack niedriger Viskosität (15 bis 25 Sekunden im laufen gelassen. Bei diesem zweiten Durchgang er- DIN-53211-Becher 4 mm bei 2O⁰C) aufbringt und weicht sich der Speziallack nochmals, und die Farbe antrocknen läßt, dann eine thermisch polymerisierdringt in'einem sogenannten Einschwitzverfahren in 15 bare Druckfarbe und einen thermisch polymerisierdie Grundlackschicht ein, diese schließt sich über der baren Überzugslack nacheinander naß in naß ohne Oberfläche und ergibt einen deckenden Lackfilm. weitere Zwischentrocknung aufbringt, wobei der Bei diesem Verfahren kommt es entscheidend dar- Überzugslack eine höhere Viskosität (40 bis 60 Seauf an, daß der Lack nach dem Vortrocknen einen künden im DIN-53211-Becher 4 mm bei 20⁰C) als hinsichtlich Temperaturführung und Durchlaufzeit _ao der Vorlack aufweist, und schließlich Druckfarbe genau fixierten Trocknungsgrad erreicht. Wird der und Überzugslack bei etwa 40 bis 80° C gemeinsam kontinuierlich ablaufende Prozeß durch Betriebs- trocknet.

störungen an dem Lack-bzw. Druckautomaten unter- Die Viskosität wird nach der DIN-Norm 53211

brachen — was häufig auftritt —, so ergibt sich eine (1962) durch Bestimmung der Auslaufzeit von 100 ml negative Veränderung des nur in engen Toleranzen 35 der Probe im Auslaufbecher 4 DIN 53211 (Auslaufoptimalen Lackfilms. Dies hat zur Folge, daß z. B. düse mit lichtem Durchmesser von 4 mm, Temperabei einem zu starken Antrocknen das Druckbild auf tür 20° C) angegeben. Der in Sekunden angegebene dem Druckgut nach dem Bedrucken im zweiten Wert stellt das Mittel von drei Bestimmungen dar. Durchlauf durch den Nachtrqckenofen nicht mehr Erfindungsgemäß wird also die Lackierung und Bevoll in den Lackfilm einschwitzt, sondern an der _3o druckung im Arbeitsablauf Vorlackierung—Druck Oberfläche haftenbleibt. Die Folge davon ist, daß Nachlackierun^ als einheitlicher Vorgang bei der die Trocknung und die Abriebfestigkeit des Druck- Auftragung durchgefühlt. Es ist wesentlich, daß der bildes leidet und auch der gewünschte Effekt einer _zur Vorlackierung verwendete Kunststofflack mit glänzenden Oberfläche des Druckgutes nicht mehr dem Untergrund verträglich ist und physikalisch die oder nur bedingt eintritt. Auf den Glanz der Ober- 35 für die anzuwendenden Vorrichtungen, wie Druckfläche des Druckgutes wirken sich auch noch Unter- maschinen uad 1 ructviiuu^iarilagcn, erforderlichen schiede im Pigment der Druckfarben aus, so daß Eigenschaften besitzt. Es wird naß in naß vorlackicrt, nicht bei allen Pigmenten ein gleich guter Glanz des bei einem bestimmten Polymerisationsgrad der Vor-Druckgutes bzw. Druckbildes zu erreichen ist. lackierung einfarbig oder mehrfarbig bedruckt und

Bei dem zweiten Verfahren wird das Druckgut mit 40 dann nachlackiert.

Spezialdruckfarben unmittelbar bedruckt und an- Nach dem Auftragen de* Druckbildes v. .; r

schließend nachlackiert und in einem Durchlaufofen Nachlack unmittelbar auf !as d. u^LIc-Jchte Druckgetrocknet. Dieses Verfahren gewährt den Vorteil, bild aufgetragen. Im Verlauf der anschließenden daß dos Druckgut in seiner Oberfläche einen gleich- Trocknung, wozu etwa 7 bis 10 Minuten erforderlich bleibenden Glanz aufweist. Als Nachteile dieses ₄₅ sind, verbinden sich Vorlack und Nachlack, bilden Verfahrens sind die schwierigere Handhabung der _somit eine homogene Schicht, in welche das Druck-Druckfarben in der Druckmaschine und gewisse bild gewissermaßen eingebettet ist. Ks wird dadurch Begrenzungen in der Drucktechnik, z. B. beim _ZUm Untergrund hin eine ausgezeichnete Haftung Naß-in-Naü-Druck, festzustellen. erreicht, und nach außen ist das Druckbild optimal

Druckgut aus Kunststoff neigt auf Grund der 50 geschützt.

Materialeigenschaften dazu, sich mehr oder weniger Dadurch ist eine genaue Abstimmung des Vorelektrostatisch aufzuladen, d. h., daß diese Körper lackes und des Nachlackes hinsichtlich Viskosität, besonders dazu neigen, Staub- und Schmutzteilchen Festkörpergehalt, Lösungsmittelzusammensetzung und anzuziehen, die dann mehr oder weniger fest an der dem zeitlichen Verlauf des Auftragens für die einzel-Oberlläche anhaften. Bei nach dem ersten Verfahren 55 _nen Schichten erforderlich. Der Druck muß auf dem bedrucktem Druckgut werden diese Teilchen beim angetrockneten, jedoch noch druckfeuchten Vorlack Vorlackieren durch den Lack gebunden, so daß un- erfolgen. Da sich der Film des Vorlackes in einem geachtet dieser elektrostatischen Aufladung ein ein- bestimmten physikalischen Zustand, sogenannte wandfreier Lackfilm als Farbträger besteht. Druckfeuchtigkeit, befinden muß, ist der Durchlauf

Hingegen verursachen diese Staub- und Schmutz- 60 durch einen Trocknungsofen genau hinsichtlich Zeit

und Temperatur einzuregeln, um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erhalten.

Durch die zweite Lackierung erhält man den gewünschten und erforderlichen Hochglanz, der bei einer Leistungsminderung und einem verhältnimäßig 65 einem stark vorgetrockneten Lack nicht möglich ist, hohen Ausschuß führen. Selbst. Berührungen des und außerdem erhält man hierdurch eine zusätzliche Druckgutes, beispielsweise mit einer etwas schwei- Deck- und Schutzschicht über dem Druckbild. Als ßiuen Hand, genügen in vielen Fällen, um die Quali- bevorzugte Materialien für die Vorlackierung und

teilchen bei dem obenerwähnten zweiten Verfahren ein unsauberes Druckbild, wodurch dann, bedingt durch die notwendige Reinigung der Drucktücher, Störungen im Produktionsablauf entstehen, die zu

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die Nachlackierung kommen thermisch härtbare Lacke, Insbesondere thermisch härtbare Alkydharze und thermisch härtbare Mischpolymerisate von AcrylsUureestern In erster Linie in Betracht. Für die beiden Lackierungen kann ein Lack gleicher Gattung verwendet werden, wobei jedoch für die erste Lackierung ein Lack niedrigerer Viskosittlt als für die zweite Lackierung verwendet wird. Beispiele fllr thermisch hUrtbare Alkydharze sind Polyester aus Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure oder den verschiedenen Phthalsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, wie Glykolen, Glycerin, Pentaerythrit, Dioxydiphenylpropan. Beispiele tür thermisch härtbare Acrylate sind Mischpolymerisate von niederen Acrylsäureestern mit Acrylnitril. Styrol oder Vinylchlorid und ähnliche Materialien.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für eine kontinuierliche Arbeitsweise geeignet, wobei das Vortrocknen der Vorlackierung in einem kontinuierlichen Durchlauf durch einen Trockenofen durchgeführt wird.

Verwendet werden kann jeder geeignete Lack, der die vorliegende Verfahrensflihrung ermöglicht, bei einer oberhalb Raumtemperatur, jedoch unterhalb einer eine Schädigung des Kunststoffmaterials ergebenden Temperatur trocknet oder härtet und dabei den erforderlichen Polymerisationsgrad erreicht sowie eine einwandfreie Verbindung mit dem Kunststoff und der Druckfarbe ergibt. Weitere Vorteile der Lacke sind eine Verbesserung der Kriechstromfestigkeit, eine Verringerung der Wasseraufnahme, Schutz gegen mechanische Beschädigung und gutes Aussehen des Äußeren des lakierten Kunststoffgegenstandes.

Nicht beschränkende Beispiele für geeignete Lacke sind folgende:

I. 3O°/oPhthalathar7,

7O°/o Lösungsmittelgemisch, bestehend aus

30% Äthylglykol,

20% Butylglykol,

5O^e/o Isoprep ' ill·." -' ^r*
i! ?;·\ Λ■.·.·':■: ,· j'mer,

75 %> eines Lösungsmittelgemisches,

bestehend aus

K) »/0 Butanol,

3O°/o Milchsäureester,

lOVoButylacetat,

30 «/0 Äthylglykol,

2O°/o Diacetonalkohol.

die Druckmaschine herangeführt. Bei diesem Durchlauf durch den Trockenofen Ist die Dauer de« Rurchluufes und die Höhe der Temperatur so einzustellen, daß keine vollständige Trocknung, sondern nur eine

Vortrocknung erfolgt, d. h., daß der Lack noch druckfeiicht bleibt.

Der durch Einregelung von Trocknungstemperatur und Trocknungszeit erhaltene Pofymerisationszustand dos Lackes ist für den nachfolgenden Druck und die

ίο anschließende Nachlackierung wesentlich. Der PoIymerisatlonszustand des Lackes nach der Vorlackierung und dem ersten Ofendurchgang ist auch für die mechanische Funktion der Übergabe vom Transportband auf das Fließband von Bedeutung, da bei einem falschen, insbesondere zu geringen Trocknungsgrad diese Übergabe nicht funktioniert. Weiteres ist der Polymerisationsgrad des Lackes für die nach dem Druck erfolgende Nachlackierung entscheidend, da bei nicht geeignetem, insbesondere zu

ao hohem Polymerisationsgrad des Lackes der Farbdruck auf dem Druckgut aufreißt und zu einer Rissebildung in der Druckfläche (Craquelierung) führt. Die Trocknungstemperatur des Vorlackes soll zwischen 60 und 70° C Hegen.

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Beispiel

In Fällen, in denen die Lackierung auf verformbare Flächen aufgebracht wird, ist ein Zusatz eines Weichmachungsmittels, wie z. B. Dibutylphthalat, erforderlich. Bei farbigen Lackierungen wird ein Zusatz von 20 bis 30% Pigmenten, wie z. B. Titandioxyd, Eisenoxydrot, Ultramarinblau usw., beigegeben.

Bei der Anwendung wird einer der oben beschriebenen Lacke auf das Druckgut mittels einer Spezial-Lackiermaschine aufgetragen. Bs ist hierbei entscheidend, daß dieser erste Lackauftrag (Vorlackierung) mit einem Lack niedriger Viskosität, z. B. bei einer Viskosität von 15 bis 25 Sekunden DIN 4 mm/20^üC, erfolgt. Die Schichtdicke des Lackauftrages soll nicht mehr als 2 Mikron betragen. Unmittelbar nach dieser Vorlackierung wird das Druckgut in einem kontinuierlichen Banddurchlauf durch einen Trockenofen an

1. Vorlackierung mit einer Lackviskosität von 2:5 Sekunden, Transport zum Trockenofen, Ofentemperatur 60° C. Durchlauf 3 Minuten, Transport zur Bedruckmaschine.

2. Bedruckung.

3. Nachlackierung mit einem oben beschriebenen Lack mit einer Viskosität von etwa 40 bis 60 Sekunden, anschließend Transport zum

Trocknungsofen, Durchlaufzeit 7 bis 10 Minuten bei 40 bis 75"'C.

4. Verpackung.

fcnischeidend ist, daß »naß in naß« nachlackiert wird, d. h., daß nach dem Aufbringen der Druckfarbe im Offsetverfahren die Du.;'·.farbe vor der Nach lackt·, ri'ig nicht geuockui; u.rr], '/.dtcr, Jül 'Jk' Nrrhlackierung mit ei»icm der oben beschriebenen Lacke durchgeführt wird, der sich in bezug auf seine Zusammensetzung bei der Vor- und Nachlackierung nur in der Viskosität und der Trookenfilmstärke unterscheidet. Beim zweiten Ofendurchgang werden die Vorlackierung, die Druckfarbe sowie die Nachlackierung gemeinsam auspolymerisiert, und es stellen dann Kunststoffgegenstand, Vorlackierung, Druckfarbe und Nachlackierung einen einheitlichen Körper dar.

Durch die doppelte Lackierung werden Verfahren und Entwicklungen möglich, die beispielsweise Verpackungshohlkörpern aus Kunststoff od. dgl. spezifische Eigenschaften verleihen bzw. dem Druckbild und somit dem Druckgut einen spezifischen Schutz gegen bestimmte äußere Einflüsse geben können.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bedrucken und Lackieren von verformbaren Druckgütern aus Kunststoff und ähnlichem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst einen thermisch polymerisierbaren Vorlack niedriger Viskosität (15 bis 25 Sekunden im D1N-53211-Becher 4 mm bei 20' C) aufbringt und antrocknen läßt,

dann eine thermisch polymerisierbar Druckfarbe und einen thorinlsch polymerisierb.aren Überzugslack nacheinander nuß in naß ohne eine weitere Zwischentrocknung aufbringt, wobei der Überzugslack eine hühcrc Viskosität (40 bis 60 Sekunden im DIN-53211-Bechcr 4 mm bei 2O⁰C) als der Vorlack aufweist, und schließlich Druckfarbe und Ubcrzugslack bei etwa 40 bis 80° C gemeinsam trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vorlackierung und/oder Nachlackicrung thermisch hiirtbare Alkydharze und'oder thermisch hiirtbare Mischpolymerisate von Acrylsäureester!! verwendet werden.

3. Verfuhren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Lackierungen ein Lack gleicher Gattung verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortrocknen in einem kontinuierlichen Durchlauf durch einen Trockenofen vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Lackes, enthaltend etwa 30% I'hthalharz und etwa 70% eines Lösungsmittelgemisches, bestehend aus 30% Äthylglykol, 20% Butylglykol und 50% Isopropylalkohol.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Lackes, enthaltend etwa 25% Acrylatcopolymer und 75% eines Lösungsmittelgemisches, bestehend aus etwa 10% Butanol, 30% Milchsäureester, 10% Butylaceta), 30% Äthylglykol und 20% Diacetonalkohol,