DE19640834C2 - Verfahren zum Aufdrucken von Kennzeichnungen auf einen Gummiartikel, insbesondere Reifen, sowie der durch das Verfahren hergestellte Gummiartikel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufdrucken von Kennzeichnungen auf einen Gummiartikel, insbesondere einen Reifen, mittels lösungsmittelhaltiger Zweikomponenten-Farbe. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Gummiartikel, insbesondere Reifen, der durch ein solches Verfahren hergestellt werden kann.

Die Verwendung von Kennzeichnungen auf Gummiartikeln, insbesonde­ re auf Fahrzeugreifen, ist bereits bekannt. Beispielsweise ist es aus dem Motorsport bekannt, Beschriftungen und Werbeaufkleber auf den Seitenflanken von Reifen aufzubringen. Die Kennzeichnungen werden entweder auf die Reifen aufgeklebt oder mittels Schablonen auf die Reifen aufgesprüht. In beiden Fällen sind die Kennzeichnungen leicht vom Reifen ablösbar, so daß keine dauerhafte Verbindung zwischen Kennzeichnung und dem Reifen realisiert werden kann. Es besteht da­ her Bedarf an einer Kennzeichnung, die dauerhaft auf einem Gummiar­ tikel aufgebracht werden kann.

Eine solche dauerhafte Verbindung ist beispielsweise möglich, wenn der zu kennzeichnende Teil des Gummiartikels entsprechend durchge­ färbt wird. So ist es beispielsweise bekannt, zur besseren Kenntlich­ machung von Kraftfahrzeugen Reifen zu verwenden, bei denen die Flankenschichten oder die Lauffläche mit mindestens einem gut sicht­ baren Farbpigment durchgefärbt sind. Das Aufbringen von Kennzeich­ nungen auf Gummiartikel mittels entsprechender Durchfärbung von einzelnen Abschnitten des Gummiartikels stößt aber dort an eine Gren­ ze, wo die Kennzeichnung eine komplizierte geometrische Konfigurati­ on aufweist oder wo als Kennzeichnung ein Schriftzug verwendet wer­ den soll. In solchen Fällen würde das Aufbringen der Kennzeichnung auf den Gummiartikel sehr kompliziert und damit sehr kostenintensiv werden.

Verschiedene Farben zum Aufbringen von Kennzeichnungen auf Gummiartikeln sind im Stand der Technik bereits bekannt. So ist in der WO 96/21701 zum Aufdrucken von Bildern auf einer Kautschukober­ fläche die Verwendung einer besonderen Tinte beschrieben, wobei zum Drucken ein herkömmliches Druckverfahren verwendet wird. Weiterhin ist im 'Kunststoff-Handbuch, Band 7, Polyurethane, 1993' für die Oberflächenvergütung von Kunststoffen und Gummi die Verwendung von PUR-Lacken offenbart.

Eine weitere bekannte Möglichkeit zum Aufbringen von Kennzeichnun­ gen auf Gummiartikel besteht in der Verwendung von Vulkanetten. Bei Verwendung derartiger Vulkanetten wird die Kennzeichnung zunächst auf die Vulkanette aufgedruckt. Danach wird die so bezeichnete Vulka­ nette zusammen mit dem herzustellenden Gummiartikel in die Vulkani­ sationsform eingelegt und im anschließenden Vulkanisationprozeß mit dem Gummiartikel verbunden. Dadurch entsteht eine haltbare Verbin­ dung zwischen dem Gummiartikel und der Kennzeichnung. Dieses Ver­ fahren hat jedoch wiederum den Nachteil, daß das Aufbringen der Kennzeichnung auf dem Gummiartikel recht aufwendig und damit teuer ist.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufdrucken von Kennzeichnungen auf Gummiartikel bereitzustellen, bei dem eine haltbare Verbindung zwischen der Kennzeichnung und dem Gummiarti­ kel erzielt werden kann. Des weiteren soll das Verfahren leicht durch­ führbar und gleichzeitig auch kostengünstig sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung soll ein Gummiartikel, insbesondere ein Reifen bereitgestellt werden, der nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren mit einer Kennzeichnung bedruckt ist.

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird ein Verfahren zum Aufdrucken von Kennzeichnungen auf Gummiartikel bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß im von Wachs- und Schutzadditiven freien Kennzeichnungsbereich des Gummiartikels eine Druckfarbe auf­ getragen wird, die als Bindemittel Polyurethanharz und Polyurethan- Prepolymer aufweist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine gute Haltbarkeit der Kennzeichnung auf dem Gummiartikel gewährleistet. Durch die Tatsa­ che, daß die Druckfarbe ein auf die Gummimischung des Kennzeich­ nungsbereichs abgestimmtes Bindemittel aufweist, wird erreicht, daß die Farbkennzeichnung intensiv und damit nicht ablösbar an dem Gummiartikel anhaftet.

Des weiteren ist das Verfahren nicht auf die Verwendung von Kenn­ zeichnungen mit nur bestimmten, einfachen Konfigurationen be­ schränkt. Die aufzubringenden Kennzeichnungen können daher beliebi­ ge Elemente, wie beispielsweise Buchstaben, Zahlen, Schriftzüge, Fir­ menlogos, Symbole oder graphische Muster enthalten. Darüber hinaus können die Kennzeichnungen einfarbig oder auch mehrfarbig ausge­ führt sein.

Erfindungsgemäß weist der Gummiartikel im Kennzeichnungsbereich keine Wachs- und Schutzadditive auf. Im Falle, daß der zu bedruckende Gummiartikel ein Reifen ist, sind solche Wachs- und Schutzadditive beispielsweise Alterungsschutzmittel oder Lichtschutzwachse. Solche Zusätze beeinflussen in der Regel die Bedruckungseigenschaften des Reifens und führen unter Umständen zu Verfärbungen des Reifens. Durch Wegfall solcher Wachs- und Schutzadditive wird eine mögliche Verfärbung des Gummiartikels und der Kennzeichnung im Kennzeich­ nungsbereich vermieden. Ferner werden bei Verwendung des erfin­ dungsgemäß bedruckten Gummiartikels in Form von Reifen die Bedruc­ kungseigenschaften des Reifens nicht beeinträchtigt.

Erfindungsgemäß weist die Gummimischung des Kennzeichnungsbe­ reichs, wo die Kennzeichnung mittels Farbe aufgebracht wird, 30 bis 80 phr, vorzugsweise 40 bis 70 phr, vorzugsweise 45 bis 60 phr eines hochgesättigten Kautschuks auf. Die Einheit "phr" bedeutet die Menge der jeweiligen Rezepturbestandteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk (parts per hundred rubber). Des weiteren kann die erfin­ dungsgemäße Gummimischung des Kennzeichnungsbereichs 10 bis 50 phr, vorzugsweise 15 bis 40 phr, vorzugsweise 20 bis 30 phr eines Naturkautschuks und/oder 10 bis 50 phr, vorzugsweise 15 bis 40 phr, vorzugsweise 20 bis 30 phr an Polybutadien aufweisen. Darüber hin­ aus kann die Gummimischung 20 bis 70 phr, vorzugsweise 30 bis 60 phr, vorzugsweise 40 bis 50 phr an Ruß und/oder 0 bis 30 phr, vor­ zugsweise 0 bis 20 phr eines nicht verfärbenden Weichmachers auf­ weisen.

Bei dem hochgesättigten Kautschuk handelt es sich vorteilhaft um EPDM oder Butylkautschuk.

Vorteilhaft weist die Farbe 20 bis 35% Farbpigmente und/oder 2 bis 5 % Lackhilfsmittel und/oder 40 bis 60% Lösemittel und/oder 15 bis 20% Bindemittel auf. Vorteilhaft wird die Farbe mit aromatischen und/ oder aliphatischen Isocyanten ausgehärtet.

Die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Farbe weisen insbe­ sondere die folgenden vorteilhaften Eigenschaften auf. Farbpigmente sind diejenigen Bestandteile der Farbe, die den gewünschten Farbton bilden. Die Bindemittel und Lackhilfsmittel sind verantwortlich für die Haftung der Farbe auf der Druckfläche sowie die mechanischen Eigen­ schaften des resultierenden Farbfilms. Schließlich dienen die Lösemittel dazu, die restlichen Bestandteile der Farbe in ausreichend flüssiger Form zu halten, so daß die Farbe auf den Gummiartikel aufgedruckt werden kann. Die jeweiligen Bestandteile der erfindungsgemäßen Farbe können je nach Werkstoff des zu bedruckenden Gummiartikels sowie den geforderten Eigenschaften des Drucks ausgewählt und kombiniert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Farbe der Kennzeichnung mit einer Schichtdicke von 10 bis 60 µm, vorzugsweise 15 bis 30 µm auf den Gummiartikel aufgetragen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kennzeichnungen durch ein Tampon-Druckverfahren auf den Gummiartikel aufgebracht. Dieses Druckverfahren, das weiter un­ ten näher beschrieben wird, zeichnet sich durch seine einfache Hand­ habungsweise aus. Mit Hilfe des Tampon-Druckverfahrens ist es daher möglich, die Kennzeichnungen auf einfache und kostengünstige Weise auf einen entsprechenden Gummiartikel aufzubringen. Darüber hinaus können mit Hilfe des Tampon-Druckverfahrens Farben unmittelbar nacheinander und ohne Zwischentrocknung gedruckt werden. Daher ist es mit Hilfe dieses Verfahrens möglich, einfarbige oder auch mehrfarbi­ ge Kennzeichnungen auf dem Gummiartikel aufzubringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gummiartikel, insbesondere Reifen geschaffen, bei dem eine Kenn­ zeichnung durch das erfindungsgemäße Verfahren aufgebracht ist. Er­ findungsgemäß weist der Gummiartikel im Kennzeichnungsbereich kei­ ne Wachs- oder Schutzadditive auf, während die verwendete Druckfar­ be Polyurethan und Polyurethan-Prepolymer als Bindemittel aufweist. Dadurch wird gewährleistet, daß die Haftungseigenschaften des Gummiartikels, insbesondere eines Reifens nicht beeinträchtigt werden. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da übliche Kennzeich­ nungsbereiche bei Reifen auf der Seitenwand und/oder auf/im Profil des Reifens liegen können. Des weiteren wird durch Weglassen von Wachs- oder Schutzadditiven ein Verfärben des Gummiartikels oder der Kennzeichnung im Kennzeichnungsbereich vermieden.

Erfindungsgemäß kann der Gummiartikel im Kennzeichnungsbereich eine nicht-verfärbende Kautschukmischung aufweisen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann anstelle der nicht- verfärbenden Kautschukmischung eine verfärbende Kautschuk­ mischung verwendet werden. In einem solchen Fall muß die verfärben­ de Kautschukmischung nur zusätzlich mit einer geeigneten Sperrmi­ schung beschichtet werden. Diese Sperrmischung kann beispielsweise aus Butyl bestehen. Ferner muß die Sperrmischung eine geeignete Dic­ ke aufweisen. Eine solche Dicke beträgt vorzugsweise 0,5 mm. Bei Verwendung einer solchen Sperrmischung wird zunächst die Sperrmi­ schung auf die verfärbende Kautschukmischung aufgetragen. An­ schließend wird der aus der Sperrmischung bestehende Gummi be­ druckt.

Erfindungsgemäß weist der Gummiartikel im Kennzeichnungsbereich eine Mischung auf, die der vorstehend beschriebenen Mischung des zu bedruckenden Gummiartikels entspricht. Die erfindungsgemäße Mi­ schung des Reifens bildet eine gute Grundlage, um eine Kennzeichnung haltbar auf dem Reifen aufzubringen.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Fig. 1 in Seitenansicht einen als Reifen ausgebildeten Gummiartikel, auf dem eine erfindungsgemäße Kennzeichnung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens aufge­ bracht worden ist.

In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Reifen bezeichnet, in dessen Kennzeichnungsbereich 20 eine Kennzeichnung 30 aufgebracht worden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich beim dem Kennzeichnungsbereich 20 des Reifens 10 um dessen Seiten­ wand. Die Kennzeichnung 30 hat die Form eines Schriftzugs.

Der Kennzeichnungsbereich 20 des Reifens 10 besteht aus einer nicht­ verfärbenden Mischung von Bestandteilen mit folgender Zusammenset­ zung: 50 phr an hochgesättigtem Kautschuk, 40 phr an Naturkaut­ schuk, 10 phr an Polybutadien, 50 phr an Ruß und 12 phr an nicht- verfärbendem Weichmacher. Die Mischung zeichnet sich des weiteren dadurch aus, daß sie keine Alterungsschutzmittel und/oder Licht­ schutzwachse enthält.

Mit Hilfe eines Tampon-Druckverfahren wird die Kennzeichnung 30, die aus einer erfindungsgemäßen lösungsmittelhaltigen Zweikomponenten- Farbe besteht auf die Seitenwand 20 des Reifens 10 aufgedruckt. Da­ bei ergibt sich die Funktionsweise des Tampon-Druckverfahrens wie folgt:
In einem ersten Arbeitsschritt wird ein Klischee hergestellt, auf dem die zu verwendende Kennzeichnung als Vertiefung vorhanden ist. Diese Vertiefungen können beispielsweise durch Belichtung einer lichtemp­ findlichen Schicht sowie einem anschließenden Ätzvorgang hergestellt werden. Dazu wird die lichtempfindliche Schicht vorteilhaft auf einer Grundplatte aufgebracht. Die Grundplatte kann beispielsweise aus Me­ tall oder Kunststoff bestehen. Nach Fertigstellung des Klischees wird das Klischee mit Farbe überschwemmt. Mittels einer Abziehvorrichtung wird die Farbe derart vom Klischee abgezogen, daß nur in den Vertie­ fungen ein Farbfilm zurück bleibt. Dieser verbleibende Farbfilm wird durch einen als Tampon bezeichneten Stempel aufgenommen. Solche Tampons bestehen vorzugsweise aus verschiedenen Silikonkautschu­ ken. Die Aufnahme der Farbe vom Klischee auf den Tampon erfolgt dadurch, daß der Tampon auf dem Klischee abgerollt wird. Dadurch wird die Farbe von den Vertiefungen im Klischee auf den Tampon über­ tragen. Die Kennzeichnung, die nun auf dem Tampon ausgebildet ist, wird anschließend auf die Seitenwand des zu bedruckenden Reifens übertragen. Diese Übertragung erfolgt wiederum dadurch, daß der Tampon auf der Seitenwand des Reifens abgerollt wird.

Für die Durchführung des Tampondurckverfahrens werden vorteilhaft lösungsmittelhaltige Druckfarben eingesetzt. Der Grund dafür ergibt sich aus aus der Tatsache, daß die offene Oberfläche dieser Farbe durch Verdunsten des Lösungsmittels klebrig wird. Auf diese Weise wird eine gute Haftung der Farbe sowohl auf dem Tampon als auch anschließend auf der Seitenwand des Reifens erreicht. Durch Verwen­ dung von Farben mit unterschiedlichen Lösungsmittelgehalten kann die Druckfolge des Verfahrens eingestellt werden.

Durch die Verwendung des vorstehend beschriebenen Tampon- Druckverfahrens wird ein einfach durchführbares und kostengünstiges Verfahren bereitgestellt, mit dem Kennzeichnungen auf Gummiartikel aufgedruckt werden können. Insbesondere hat das Tampon- Druckverfahren den Vorteil, daß Kennzeichnungen jeder beliebigen Konfiguration auf die Gummiartikel aufgedruckt werden können. Ferner ist auf gleiche, einfache Weise möglich, einfarbige oder auch mehrfar­ bige Kennzeichnungen auf den Gummiartikel aufzudrucken. Durch das besondere Druckverfahren und die erfindungsgemäße Zusammenset­ zung des Gummimaterials sowie der Farbe wird eine gut haftende Verbindung zwischen der Kennzeichnung und dem Gummimaterial ge­ schaffen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Aufdrucken von Kennzeichnungen auf einen Gummiartikel, insbesondere einen Reifen, mittels lösungsmittel­ haltiger Zweikomponenten-Farbe, dadurch gekennzeichnet, daß im von Wachs- und Schutzadditiven freien Kennzeichnungsbe­ reich des Gummiartikels (10) eine Druckfarbe aufgetragen wird, die als Bindemittel Polyurethanharz und Polyurethan-Prepolymer aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimischung des Kennzeichnungsbereichs 30 bis 80 phr ei­ nes hochgesättigten Kautschuks und/oder 10 bis 50 phr eines Naturkautschuks und/oder 10 bis 50 phr an Polybutadien und/oder 20 bis 70 phr an Ruß und/oder 0 bis 30 phr eines nicht-verfärbenden Weichmachers aufweist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe der Kennzeichnung 20 bis 35% Farbpigmente und/oder 2 bis 5% Lackhilfsmittel und/oder 40 bis 60% Lösemittel und/oder 15 bis 20% Bindemittel aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe mit einer Schichtdicke von 10 bis 60 µm, vorzugsweise 15 bis 30 µm auf den Gummiartikel aufge­ tragen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungen durch ein Tampon- Druckverfahren auf den Gummiartikel aufgebracht werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch ein Aushärten der Farbe mittels aromatischer und/oder aliphatischer Isocyanate.

7. Gummiartikel, insbesondere Reifen, der nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Kenn­ zeichnung bedruckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ver­ wendete Druckfarbe Polyurethan und Polyurethan-Prepolymer als Bindemittel aufweist.

8. Gummiartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummiartikel (10) im Kennzeichnungsbereich (20) eine nicht- verfärbende Kautschukmischung aufweist.

9. Gummiartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummiartikel (10) im Kennzeichnungsbereich (20) eine ver­ färbende Kautschukmischung und eine darüberliegende Sperrmi­ schung, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,5 mm, aufweist.

10. Gummiartikel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gummiartikel (10) im Kennzeichnungsbe­ reich (20) eine Mischung aus 30 bis 80 phr eines hochgesättig­ ten Kautschuks und/oder 10 bis 50 phr eines Naturkautschuks und/oder 10 bis 50 phr an Polybutadien und/oder 20 bis 70 phr an Ruß und/oder 0 bis 30 phr eines nicht-verfärbenden Weich­ machers aufweist.

11. Gummiartikel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gummiartikel als Reifen (10) ausgebildet ist und daß der Kennzeichnungsbereich (20) auf der Seitenwand und/oder auf/im Profil des Reifens (10) ausgebildet ist.

12. Gummiartikel nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kennzeichnung eine Schichtdicke von 10 bis 60 µm, vorzugsweise 15 bis 30 µm, aufweist.