DE1944962A1

DE1944962A1 - Verfahren zum Bedrucken von mit Silikonen beschichteten Stoffen und Druckfarbe zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1944962A1
Application number: DE19691944962
Authority: DE
Inventors: Giorgio Covi
Original assignee: CARTIERE AMBROGIO BINDA SpA
Current assignee: CARTIERE AMBROGIO BINDA SpA
Priority date: 1968-09-11
Filing date: 1969-09-04
Publication date: 1970-03-19
Also published as: NL6913739A; FR2017786A1; GB1242809A

Description

1944962 Andrejewski & Honke Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Waiter Andrejewski

. , , „„ , Diplom-Ingenieur

AnwalfsakteO3 339/Pm-s Dr.-lng. Manfred Honke

Essen, den 2. September I969 Ketrwiger Straße 36

Patentanmeldung
CARTIERE AMBRÖGIO BINDA S.ρ,Α.
Corso dl Porta Romana, I3
Milano / ITALIEN

"Verfahren zum Bedrucken von mit Silikonen beschichteten Stoffen und Druckfarbe zur Durchführung des Verfahrens"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von-mit Silikonen beschichteten Oberflächen, insbesondere mit Silikonen behandeltem Papier, sowie eine Druckfarbe zur Durchführung des Verfahrens. .

Die Beschichtung von Oberflächen jeglicher Art und insbesondere von Papieren mit einem Silikonfilm, der Gattung des Silikon-Gummis oder Harzes oder Mischungen von Gummi und Harz, hat

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den Zweck, diesen Oberflächen die Eigenschaften der Wasserdichte, Wasserbeständigkeit, Beständigkeit gegen öle und Fette und ein ausgesprochen adhäsionsfeindliches Verhalten zu verMhen. Dieses adhäsionsfeindliche Verhalten* welches die Silikone .der Oberfläche verleihen, wirkt sich auch gegenüber organischen Polymeren und den anderen Harzbestandteilen aus, welche als übliche Zutaten für Druckereifarben Verwendung finden. Dadurch wird es unmöglich, einen dauerhaften Druck auf mit Silikonen behandelten Oberflächen zu erzielen. Insbesondere treten beim Bedrucken solcher Oberflächen Tropfenbildungen der fettigen Drucker farben auf, wie bei Buchdruckfarben, aufgrund des fehlenden Haftvermögens der Druckfarben auf der bedruckten Fläche, so daß sich die Druckfarben mit größter Leichtigkeit lösen, wenn es sich um die üblichen Farben für Gummidruck, Siebdruck und Tiefdruck handelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem ein dauerhafter Druck auf mit Silikonen behandelten Flächen, beispielsweise auf mit Silikonen behandeltem Papier, und eine besondere Druckfarbe zur Durchführung dieses "Verfahrens zum Bedrucken von mit Silikonen behandelten Oberflächen anzugeben. -

Das Problem des Bedrückens der mit Silikonen beschichteten Papiere hat größte Bedeutung, nachdem das mit Silikonen behandelte Papier gerade wegen seiner Nichthaftungseigenschaft in großem Umfang zur Herstellung von Selbstklebe-Bändern bzw* -Streifen gebraucht wird. Diese Selbstklebe-Streifen könnten noch vie} größere Verwendungsgebiete finden, wenn sie noch Werbedrucke mit dem Namen der Firma, mit Angabe des verpackten Erzeugnisses, Marke»

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Bezugsnummer und dergleichen tragen könnten. Ein weiteres wichtiges Verwendungsgebiet könnte dasjenige der Etiketten sein, wenn diese eine gute Beständigkeit gegen Wasser, öl und Fette aufweisen sollen» welches die Merkmale sind, welche die mit Silikonen behandelten Papiere besitzen, Diese mit Silikonen beschichteten Papiere konnten aber für den letzteren Zweck bisher nioht benutzt werden, gerade wegen der Adhäsionsfeindlichkeit zwischen den heute gebräuchlichen Druckfarben und der Silikon-Besohichtung.

Die Erfindung ermöglicht somit die Bedruckung von mitSilikonen behandelten Papieren, welche zur Verwendung fiir Etiketten, Selbstklebebänder und dergleichen bestimmt sind. Mit besonderer Hinsicht auf mit Silikonen behandelte Papiere ist es bekannt, daß dieselben mit einem Stlikonfilm beschichtet werden, und zwar aus Gfummi- oder Harz-Silikonen oder aus einer Mischung dieser Gummi- und Harz-Silikone. Das meistgebrauchte' Material ist der Silikon-Gummi. Es handelt sich um ein Polymer des Dimethy!polysiloxans der Gattung

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CH,

O - Si - O GH,

GH

- C 3 -

-Si - CH

mit hohem Molekulargewicht, wobei η eine ziemlich hohe Zahl bedeutet. Anstelle der Methylgruppe können auch andere Alkyl- oder Aryl-Gruppen stehen. Die Enden der Kette sind monofunktionelle Gruppen, also Trimethylslloxane. In bestimmten Fällen können die Endgruppen ätherifiziert polifunktionell sein, um.

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die freien Hydroxylgruppen zu binden. Weitere Silikone der Silikongummi-Gattung sind die Dimethyl-Hydrogenopolysiloxahe, welche aufgrund dessen, daß sie einen sehr reaktiven Wasserstoff aufweisen, leichter die Bindung mit der Zellulose des Papiers eingehen, so daß eine bessere Fixierung erreicht wird. Beim Verstreichen auf Papier können auch Silikonharze verwendet werden, also mit dreifunktioneHer Struktur. Die Silikonharze vernetzen unter Bildung einer dreifunktioneIlen Struktur, unter Bildung eines zeimlich harten Films, welcher fest an dem Papier haftet, aber eine geringere Adhäsionsfeindlichkeit aufweist. Zum BestreiGhen von Papier werden außerdem auch Mischungen aus Silikonharzen mit gutem Ablösungsvermögen und Silikonharze mit gutem Haftvermögen gebraucht. Die Adhäsionsfeundlichkeit des Silikons beruht, außer auf dessen geringer Oberflächenenergie, auf der weitgehenden Möglichkeit des Methylradikals, sich um die Achse des Siliziumatoms zu drehen. Diese Drehung führt zur Bildung eines konischen Volumens um das SiIiziumatorn herum, mit entsprechend geringem Oberflächen-Spannungswert. Dies ist auch die Erklärung dafür, warum eine Struktur mit zwei Methylgruppen ablösbarer ist als diejenige mit nur einem Methyl (siehe Silikon-Gummi und -Harz) und warum das Silikon gegenüber der Mehrzahl organischer Substanzen und Druckfarben abweisend und nienthaftend.ist. Es wurde nun gefunden, daß trotz der großen Adhäsionsfeindlichkeit des Silikons die Möglichkeit zum Bedrucken der mit diesem Material behandelten Oberflächen besteht, wenn die Druckfarbe nach der Erfindung zusammengesetzt let·- Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß als Binder des Pigments der Druckfarbe ein Silikon der vorerwähnten Gattung mur Verwendung gelangt, wodurch ein Druck erzielt wird, der

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dauerhaft an der die Oberfläche des Grundes deckenden Besohiohtung haftet, vorzugsweise an einem Grund aus Papier. Die besondere Form der Vernetzung und die Molekulatstruktur führen zum Durchdringen der Silikonmoleküle, das durch die niedrigeren Oberflächen-Anziehungsenergien und die restlichen Kohäsionsenergien, sowie die besondere Verwandtschaft, welche sich zwischen zwei Komponenten gleicher Symmetrie auswirkt, begünstigt. Eventuelle freie Hydroxylgruppen begünstigen diese Fixierung. Von der Anmelderin durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß beim Gebrauch dieser Farben zum Druck auf mit Silikonen behandelten Oberflächen keinerlei Gefahr einer Abwanderung des Drucks in das Klebemittel (im Falle eines mit Klebestoff versehenen Papiers) oder einer Ablösung des Drucks und eine Minderung der Adhäsionsfeindlichkeit des mit Silikon behandelten Papiers besteht. Die an sich bekannten Silikonmaterialien der eingags erwähnten Gattung werden in verflüchtigenden organischen Lösungsmitteln verdünnt, insbesondere in denjenigen organischen verflüchtigenden Lösungsmitteln, die gewöhnlich für das Aufbringen des Silikons auf das Papier Verwendung finden, beispielsweise Ketone, Kohlenwasserstoffe, aromatische oder aliphatische, chlorierte Lösungsmittel und andere. Die brauchbaren organischen Pigmente sind diejenigen, die ausgewählt werden, um mit dem Silikon verträglich zu sein und dessen Polymerisation nicht verhindern; diese werden unter Rühren oder Zermahlen dispergiert in der Masse aus der Silikonkomponente und dem Lösungsmittel. Nach Rühren oder Zermahlen, also nach der Dispersion des Pigments und kurz vor dem Gebrauch werden der Masse die üblichen bei der Polymerisation des

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Silikonverbindungen der genannten Art verwendeten Katalysatoren zugesetzt. Das Druckverfahren auf mit Silikonen behandelten Oberflächen und insbesondere auf mit Silikon behandeltem Papier ist maßgeblich dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, daß unmittelbar auf die mit Silikonen versehene Oberfläche eine Druckfarbe aufgebracht wird, die aus polymerisierbaren Silikonen und aus Pigmenten, Farbstoffen, einem verflüchtigenden organischen Lösungsmittel und Katalysator für die Silikone besteht und diese derart erhitzt wird, daß das Lösungsmittel ausgeschieden und das Silikon polymerisiert wird.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beiepiele leichter verständlich gemacht, welche lediglich zur Erläuterung und nicht zur Einschränkung der Erfindung bestimmt sind.

Beispiel 1:-Es. wird eine Druckfarbe wie folgt hergestellt:

40 Gewichtsteile "Resina Wacker 6lO" (Wacker-Harz), 60 Gewichtsteile Methylethylketon
5 Gewiehtsteile "Permanentrot B L".

Es wird heftig geruht oder die Masse wird durch eine Dreiwalzen-Raffiniermaschine geführt, um das Pigment gut zu dispergieren und .kurz vor Gebrauch werden zugesetzt:

0,3 Gewiehtsteile Katalysator "Härter" "A" (Zinkoktoat) verdünnt in wenigen Gramm Methyläthylketon.

Die Farbe weist eine Viskosität von ca. 200 cPs. auf. Die so

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hergestellte Druckfarbe wird dem mit Silikonen behandelten Papier aufgebracht» eine Art Kraftpapier, im Gewicht von 65 β/φη* mit 1 g/qm Silikongummi behandelt und auf der nicht Bilikonielerten Seite klebend gemacht, mit Gummidruck in einer solchen Menge, daß der Intensität des erwünschten Druckes Qenüge getan wird. Zwischen der Druckstation und der Aufrollvorrichtung sind Aggregate mit Infrarotstrahlung geschaltet, so daß das Lösungsmittel vollständig verflüchtigt wird und die Polymerisation des Silikons anlaufen kann. Die Temperatur, zwischen 90 und 100⁰C_# ist derart, daß weder das mit Silikonen behandelte Papier noch der Klebstoff leiden.

Beispiel 2« Es werden eingesetzt an Gewichtsteilen:

100 "Siieolease 425" (ICI)
125 Metnyläthylketön
16 "Rosso segnale luce FGR (Lichtsignalrot FGH)".

Es wird stark gerührt oder besser durch eine Dreiwalzen- Raffiniermasohlne geführt, zurguten Verteilung des Pigments, und alsdann kurz vor Gebrauch zugesetzt:

3.75 Catalyst 59 A
4 Catalyst, 59 B.

Zwischen der Zugabe des ersten und des zweiten Katalysators wird eine Minute lang ,gerührt und gleichfalls nach Zugabe des zweiten Katalysators. Die Lösung weist eine Viskosität von ca. 400 cPs auf. Die Druckfarbe wird mittels Gummiwalzendruck auf mit Silikon behandeltes Papier aufgebracht. Betreffend Merkmale

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des Papiers und die nachfolgenden Verfahrensgänge gelten die unter dem Beispiel 1 genannten Verhältnisse,

Beispiel 3? Es werden folgende Gewichtsteile eingesetzts

100 Syl-off 23

150 Methyläthylketon,

25 "Rosso MicroHt ET"

1,8 Binder 2067.

Es wird heftig gerührt oder üie Mischung durch eine Dreiwalzen· Raffiniermaschine genommen zwecks Dispersion des Pigments und es werden alsdann terz vor Gebrauch zugesetzt!

2 Katalysator 23 A.
Die Lösung besitzt eine Viskosität von ca. 25O cPs.

Die so hergestellte Druckfarbe kann mittels Gummidruck auf mit Silikonen behandeltes weißes Pergamentpapier Ira Gewicht von * 70 g/qm, mit ca. 0,8 g/qm Silikongummi, aufgebracht werden« auf der nicht silikonisierten Seite klebend gemacht werden und bei einer Temperatur zwischen 90 - 100⁰C getrocknet werden.

Beispiel 4r Es werden die folgenden Gewichtsteile eingesetzt:

100 MS-2219 Silikon
250 Methylethylketon,
25 Bleu Micriolit GS-T

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und stark gerührt oder die Mischung durch eine Dreiwalzen-Raffiniermaschine zwecks guter Dispersion des Pigments geführt werden, worauf kurz vor dem Gebrauch

3,0 Catalyst N-27
zugesetzt werden.
Die Lösung besitzt eine Viskosität von ca. 100 cPs.

Die Druckfarbe wird mit ca. 1 g/qm auf mit Silikon behandeltes elfenbeinfarbiges Pergamentpapier aufgebracht, das auf der nicht mit Silikon beschichteten Seite klebend gemacht wurde, und zwar mittels Rotationstiefdruck. Nach dem Bedrucken wird das Papier durch einen Kanal bei einer Temperatur von 100⁰C geführt.

Patentansprüche

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Claims

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Straß· - \ - ίο -■.■■■ ; ■ .■:■-■'■' Patentansprüche

1) Verfahren zum Bedrucken von mit Silikonen behandelten Oberflächen, insbesondere von silikonisiertem Papier, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar auf die silikonbeschichtete Oberfläche eine Druckfarbe aufgebracht wird, die aus polymer isierbaren Silikonen, und aus Pigmenten, einem organischen, verflüchtigenden Lösungsmittel für Silikone und einem K&alysator für die Silikone besteht und diese derart erhitzt wird, daß das Lösungsmittel ausgeschieden und das Silikon polymerisiert wird.

2) Druckerfarbe zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus polymerisierbaren Silikonen, Pigmenten, einem organischen, verflüchtigenden Lösungsmittel für Silikone und einem Katalysator für die Silikone besteht.

PAe Dr.AndreJeweki, Dr. Honke

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