DE2733853A1

DE2733853A1 - Verfahren zum bedrucken von vinylkunststoffen, druckfarbe zur durchfuehrung des erfindungsgemaessen verfahrens und damit bedruckte erzeugnisse

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Publication number: DE2733853A1
Application number: DE19772733853
Authority: DE
Inventors: Marcel Hebbelinck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-05
Filing date: 1977-07-25
Publication date: 1978-02-09
Also published as: IT1077427B; BE857415A; NL7708368A; LU75539A1; GB1585374A; JPS5321606A; ES461139A1; FR2360429A1

Description

PATENTANWALT DIPLrING. FAUL DIEHL

UETZENBURGER STRASSE 53- XXX) BERUN 15 RUF (03O) 882 2O 63/882 2O64

£733353

22. Juli 1977 D/Ke

Marcel HEBBELINCK 3bis, rue du Moulin B-1330 Rixensart Belgien

Verfahren zum Bedrucken von VinylVunststoffen, Druckfarbe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und damit bedruckte Erzeugnisse

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Marcel HEBBELINCK, Rixensart/Belgien

Die Verwendung dieser Lösungsmittel erfordert besondere Maßnahmen zur Vermeidung von Luftverschmutzung und Explosionsgefahr in den Betriebsräumen der Druckerei. Ferner handelt es sich um relativ teuere, die Produktionskosten stark belastende Stoffe.

Andererseits sind für den Papier-Flexodruck bestimmte Druckfarben auf wässrig-alkoholischer Basis bekannt. Diese Druckfarben haben gegenüber den vorgenannten den Vorteil, daß sie weniger teuer sind und auch keine besonderen Maßnahmen zur Vermeidung von Explosionsgefahr erfordern. Jedoch kann man mit diesen Druckfarben auf aus Vinylkunststoffen bestehenden Trägern keinen stabilen Druck erzielen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine Senkung der Druckkosten und die Vermeidung von Explosionsgefahren ermöglicht, wozu eine Technik eingesetzt wird, die die Möglichkeit bietet, für den Druck auf Trägern auf Vinylkunststoffbasis Druckfarben wasserverdünnbarer oder wässrig-alkoholischer Art zu verwenden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in einer wasserverdünnbaren oder wässrig-alkoholischen Druckfarbe, die ein System wasserlöslicher Bindemittel sowie Pigmente umfaßt, die in den Weichmachern, die in den zu bedruckenden Trägern enthalten sind, nicht wandern, IO bis 30 Gew.-% eines Polyvinylchloridharzes vom Emulsionstyp und von feiner Körnung, das als Pulver oder in Form einer wässrigen Suspension vorliegt, dispergiert werden und daß mit Hilfe dieser Druckfarbe einen Kunststoffträger bedruckt und der bedruckte Träger mit einer Plastisolschicht überzogen wird, die danach gelatiniert wird.

Das Druckfarben-Bindemittelsystem ist vorzugsweise ein Bin-

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Mdrcel hEBBE^IN'IK, Rixensart/Belgien BLATT - β<-

demittelsystem auf Acryl- oder Maleinbasis, wobei es sich um mit Wasser verdünnbare Homopolymere oder Kopolymere oder um ein beliebiges mit Wasser verdünnbares und üblicherweise für Tief-, Hoch- oder Flexodruck verwendetes Harz handelt.

Das Polyvinylchloridharz vom Emulsionstyp ist ein für die Herstellung von Piastisolen vertriebenes, im Handel leicht erhältliches Erzeugnis. Es kann aus einem Homopolymer oder aus einem Kopolymer bestehen. Als Beispiels seien die für Pulverbeschichtung bestimmten PVC-Typen, die von der Firma Solvay unter der Marke SOLVIC Typ 300 vertrieben werden, genannt, ferner die von der Firma Rhone Poulenc unter der Bezeichnung PA 1302 vertriebenen PVC-Harze, bei denen es sich um Azetat-Polyvinylchlorid-Kopolymere handelt, sowie die von der Firma BASF unter der Marke LUTOFAN, Typ 100 D, 2OO D und 300 D vertriebenen wässrigen Polyvinylchlorid-Kopolymer-Dispersionen.

Die verwendeten Produkte enthalten vorzugsweise keine Weichmacher, obwohl das eventuelle Vorhandensein von inneren Weichmachern im Fall von wässrigen Suspensionen nicht zu ernsteren Nachteilen führt.

Es ist jedoch wichtig, daß das besondere verwendete Harz mit der für die Endbeschichtung verwendeten Plastisolschicht verträglich ist und Veine in dieser Hinsicht störenden Weichmacher enthält.

Die Emulsion oder Dispersion dieses Harzes in der wasserlöslichen Druckfarbe muß normalerweise durch ein geeignetes Lösungsmittel auf Einsatzviskosität eingestellt werden; als solches kann Wasser oder eine aus wechselnden Anteilen von Wasser oder von Wasser und Alkohol gebildete Mischung benutzt werden. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels und seine Zusammensetzung hängen von dem angewendeten Druckverfahren und der geforderten Trocknungsgeschwindigkeit ab.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist für die klassischen Drucktechniken geeignet, d.h. gleichermaßen für Tief-, Flexo- und Hochdruck.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Tatsache, daß nach dem Druck gemäß der Erfindung und nach Trocknung die Farbe hinlänglich an dem Kunststoffträger haftet, so daß derselbe nach dem Ausdrucken aufgewickelt werden kann. Bis zum Augenblick des Ausdruckens wirkt das der Druckfarbe zugesetzte Harz nur als ein Füllstoff, der erst im Stadium des Ausdruckens schmilzt und sich mit dem Endlack verbindet. Auf diese Weise kann der Träger während des Arbeitsprozesses einstweilig in Rollen gewickelt werden, wodurch das Verfahren eine hohe betriebliche Flexibilität gewinnt.

Das Verfahren ist für das Bedrucken von für zahlreiche Anwendungen geeigneten Kunststoffträgern anwendbar. Im Falle seiner Anwendung für Wandbekleidungserzeugnisse reicht es aus, die für die Endbeschichtung verwendete Plastisol-

schicht im Verhältnis von 4 bis 10 g/m aufzubringen, während für Fußbodenbelag-Erzeugnisse erheblich höhere Werte in der Größenordnung von 200 g/m erforderlich sein können. Der Auftrag der Schicht erfolgt nach den herkömmlichen Beschichtungsverfahren.

Die Gelierungstemperatur liegt im Bereich von 160 bis 200°C und hängt wesentlich von der Art der angewendeten Plastisolschicht ab. Eine Temperatur von etwa 180 C wird besonders bevorzugt.

Auftrag und Gelierung der Plastisolschicht kann entweder getrennt oder gleichzeitig mit einem Warmpräge- oder Warmkör nungs Vorgang vorgenommen werden. Durch die Aushärtung gewinnt das Erzeugnis seine physikalischen Eigenschaften der Beständigkeit, die mit denen der besten Produkte ver-

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gleichbar sind, die mit den dem gegenwärtigen Stand der Technik entsprechenden Verfahren erzielt werden, und dies in Verbindung mit dem technischen Fortschritt, der darin besteht, daß leichte, explosive Lösungsmittel nicht vorkommen und anstelle des bei den bisher bekannten Verfahren eingesetzten kostspieligen Lösungsmittels als Verdünner Wasser verwendet wird.

Das Enderzeugnis weist nach Aushärtung bei hoher Temperatur Eigenschaften der Beständigkeit und der Festigkeit gegenüber Lösungsmitteln auf, die denen der üblicherweise für das Bedrucken von Vinylerzeugnissen verwendeten Lacke überlegen ist. In dieser Hineicht stellt die Erfindung also einen besonders interessanten zusätzlichen technischen Fortschritt dar.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nur Techniken und Geräte eingesetzt werden, die beim Bedrucken und bei der Umformung des PVC herkömmlicherweise eingesetzt werden.

Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf eine abgeänderte Druckfarbe, die mit Wasser oder mit einer aus Wasser und Alkohol bestehenden Mischung verdünnbar ist und die sich zum Bedrucken von Vinylkunststoffen eignet und die dadurch gekennzeichnet ist, daß in einer wasserverdunnbaren oder wässrig-alkoholischen Druckfarbe, die ein System von wasserlöslichen Bindemitteln und von Pigmenten umfaßt, die in den Weichmachern, die in den zu bedruckenden Trägern enthalten sind, nicht wandern, 10 bis 30 Gew.-% Festkörperextrakt eines Polyvinylchloridharzes vom Emulsionstyp mit feiner Körnung oder einer wässrigen Dispersion des genannten Harzes suspendiert sind.

Vorzugsweise ist das verwendete Bindemittel system ein homopolymeres oder kopolymeres Bindemittelsystem vom Acryl- oder Maleintyp, das mit Wasser oder jedem wasserverdunnbaren

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iiarz verdüimbai" iüt,, das üblicherweise für den Tief-, Hochoder Flexodruck verwendet wird.

Das pulverförmige Polyvinylchloridharz wird vorteilhafterweise im Verhältnis von 10 bis 30 Gew.-% oder in Form einer wässrigen Aufschwemmung im Verhältnis von 10 bis 30% des Trockengewichtes mit der Druckfarbe emulgiert.

Die verwendeten Pigmente können beliebiger Ai*t sein. Im Rahmen der Erfindung sind sowohl organische als auch anorganische Pigmente geeignet, sofern sie nicht in den Weichmachern wandern, die in der Unterlage und in der Endlackschicht Anwendung finden.

Der Zusatz des PVC-Harzes zu der Druckfarbe schafft zwischen dem Träger und der Oberflächenschicht die zur Erzielung einer vollkommenen Haftung unerläßliche Verbindung, die man ohne das Harz nicht erreichen würde.

Der Vinylkunststoffträger, der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung bedruckt wird, kann ein beliebiger, insbesondere ein für Bodenbeläge und Wandbekleidungen verwendeter Träger sein. Dieser Träger kann seinerseits auf der nicht zu bedruckenden Fläche eine einfache oder zusammengesetzte Unterlage beliebiger Art umfassen, z.B. im Fall von Bodenbelägen eine Asbestunterlage oder im Falle von Wandbekleidüngen eine Papierrückseite.

Unter Vinylkunststoff versteht man grundsätzlich ein PoIyvinyl-Polymer oder -Kopolymer, das die bei der Umwandlung von kalandrierten Kunststoffen üblichen Weichmacher, Stabilisatoren, Füllstoffe, Pigmente usw. enthält.

Die Erfindung erstreckt sich selbstverständlich auch auf die durch Anwendung des beschriebenen Verfahrens und durch Verwendung der oben erwähnten abgeänderten Druckfarbe erhaltenen Erzeugnisse.

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Die Erfindung wird mit Hilfe des folgenden Beispiels näher beschrieben; dieses dient nur der Erläuterung und begrenzt die Erfindung in keiner Weise.

Beispiel:

Auf Grundlage folgender Zusammensetzung stellt

man eine Druckfarbe her:
15 bis 40% in Wasser vordispergierte Pigmente, die nicht

in dem Weichmacher wandern. 40 bis 50% mit Wasser oder mit einer Mischung von Wasser und Alkohol verdünnbares Acrylharz vom Typ

AQUE-HYDE von LAWTER CHEMICAL. 25 bis 35% Wasser
10 % Alkohol.

Zu dieser Druckfarbe setzt man unter kräftigem Rühren 10 bis 30% PVC-Harz, Typ SOLVIC 336 oder 367/109, oder 20 bis 40% Lutofan, Typ 100, zu. Diese Grund-Lruckfarbe wird innig gemischt und kann gegebenenfalls in einer Kugelmühle gemahlen werden. '

Die Viskositätseinstellung erfolgt dann durch Zusatz von Wasser oder durch eine aus Wasser und Alkohol bestehende Mischung, um die mit dem Ford-Becher Nr. 4 gemessene Viskosität auf 20" einzustellen.

Der endgültige Farbton wird eingestellt, indem eine Mischung von wasserverdünnbaren Acrylharzen und PVC-Harz, letzteres mit einem Anteil von 10 bis 20% des Trockengewichtes des Acrylharzes, zugesetzt wird.

Um beim Druck in kleinen Mengen die Bildung von Schaum zu vermeiden, werden vorteilhafterweise Schaumhemmer zugesetzt, nämlich:

2 bis 3 % Isopropylalkohol oder

0,5 bis 1 % eines Schaumhemmers vom Typ NOPCO 1497 V von Diamond AEKALI Co. SAG 47. (Union Carbide Corp.)

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?λ HEBBEILIIiCK, Rixensart/Belgien

Eine derartige Druckfarbe eignet sich für das Bedrucken von Vinylkunststoffträgern gemäß sämtlichen herkömmlichen Vex'fahren, wobei der Träger mit einer Plastisol schicht beschichtet wird, die schließlich bei einer Temperatur in der Größenordnung von 180⁰C in einen überzug verwandelt wird. In dem vorstehenden Beispiel sind die Anteile in Gew.-% angegeben.

Patentanwalt

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Claims

Marcel HEBEELiNCK, Rixensart/Belgien BLATT - J-

Ansprüche:

Verfahren zum Bedrucken von Vinylkunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer wasserverdunnbaren oder wässrig-alkoholischen Druckfarbe, die ein System wasserlöslicher Bindemittel und Pigmente enthält, die in den Weichmachern, die in den zu bedruckenden Trägern enthalten sind, nicht wandern, 10 bis 30 Gew.-% eines in Form von Pulver oder als wässrige Aufschwemmung vorliegenden Polyvinylchloridharzes vom Emulsionstyp mit feiner Körnung dispergiert werden und daß mit Hilfe dieser Druckfarbe ein Kunststoffträger bedruckt und der bedruckte Träger mit einer Plastisolschicht überzogen wird, die danach gelatiniert wird.

Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Bindemittelsystem der Druckfarbe ein homopolymeres oder kopolymeres Bindemittelsystem vom Acryl- oder Maleintyp ist, das mit Wasser oder mit jedem wasserverdunnbaren Harz verdünnt werden kann, das üblicherweise für Tief-, Hoch- oder Flexodruck angewendet wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Emulsion des Harzes in der wasserlöslichen Druckfarbe unter Verwendung eines Verdünners auf geeignete Viskosität eingestellt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdünner Wasser oder eine aus veränderlichen Anteilen von Wasser oder Wasser und Alkohol gebildete Lösung hat.

5. Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Bedrucken durch Tief-, Flexo- oder Hochdruck erfolgt.

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ORIGINAL INSPECTED

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6. Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß vor Auftrag der Plastisolschicht der Träger mit dem darauf befindlichen AufdrucV vorläufig aufgewickelt wird.

7. Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Gelierungstemperatur in der Größenordnung von 160 bis 200⁰C liegt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelxerungstemperatur in der Größenordnung von 180⁰C liegt.

9. Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Auftrag und Gelierung der Plastisolschicht getrennt von einem Warmpräge- oder Warmkörnvorgang erfolgen.

10. Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß Auftrag und Gelierung der Plastisolschicht gleichzeitig mit einem Warmpräge- oder Warmkörnungsvorgang erfolgen.

11. Druckfarbe zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die mit Wasser oder mit einer aus Wasser und Alkohol bestehenden Mischung verdünnbar ist und sich zum Bedrucken von Vinylkunststoffen eignet, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einer Suspension von 10 bis 30 Trockengew.-% eines Polyvinylchloridharzes vom Emulsionstyp mit feiner Körnung oder einer wässrigen Dispersion des genannten Harzes in einer wasserverdünnbaren oder wässrig-alVoholischen Druckfarbe besteht, die ein wasserlösliches Bindemittelsystem und Pigmente enthält, die in den Weichmachern, welche in den zu bedruckenden Trägern enthalten sind, nicht wandern.

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12. DrucVfarbe nech Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Bindemittelsystem ein homopolymeres oder kopolymeres Bindemittel system vom Acryl- oder Maleintyp ist, das mit Wasser oder mit jedem wasserverdünnbaren Harz verdünnbar ist, das üblicherweise für den Tief-, Hoch- oder Flexodruck verwendet wird.

13. Druckfarbe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e kennzeichnet, daß das Polyvinylchloridharz vom Emulsionstyp in Form von Pulver im Verhältnis von 10 bis 3O Gew.-% in der Druckfarbe suspendiert wird.

14. Druckfarbe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Polyvinylchloridharz vom Emulsionstyp der Druckfarbe in Form einer wässrigen Dispersion im Verhältnis von 10 bis 30% des Festkörpers zugesetzt wird.

15. Erzeugnisse, die durch Anwendung des Verfahrens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 10 oder durch Verwendung der abgeänderten Druckfarbe gemäß einem beliebigen der Ansprüche 11 bis 13 zum Bedrucken eines Trägers auf Vinylkunststoffbasis erzielt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft das Bedrucken von Vinylkunststoffen mit Hilfe von wasserverdünnbaren oder wässrigalkoholischen Druckfarben.

Für das Bedrucken von Vinylkunststoffen wird gegenwärtig eine große Zahl von Drucktechniken angewendet, bei denen organische Lösungsmittel verwendet werden, wobei es sich im allgemeinen um Ketone, insbesondere um Methyläthylketon handelt.

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