EP0434016B1 - Verfahren zur Herstellung von Druckmaterial - Google Patents

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EP0434016B1
EP0434016B1 EP90124722A EP90124722A EP0434016B1 EP 0434016 B1 EP0434016 B1 EP 0434016B1 EP 90124722 A EP90124722 A EP 90124722A EP 90124722 A EP90124722 A EP 90124722A EP 0434016 B1 EP0434016 B1 EP 0434016B1
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EP
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resistance
printing ink
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Andreas Strauss
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Seidl and Partner GmbH
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    • B41M5/5227—Macromolecular coatings characterised by organic non-macromolecular additives, e.g. UV-absorbers, plasticisers, surfactants

Definitions

  • the invention relates to a method for increasing the resistance of prints on absorbent substrates, in particular fabric, fabric, satin, nonwoven, etc.
  • resistance is meant a resistance to external influences, in particular weather resistance, washing resistance, dry and wet cleaning resistance and resistance to mechanical loads, such as Abrasion, or against chemical loads, e.g. against acids, bases, solvents, gases, vapors or fats.
  • the substrate can be given a form, which can contain, for example, the company name or other (standardized) information.
  • This type of imprint is usually applied during the production of the information carrier using the usual printing methods (eg flexographic, offset, letterpress, gravure or letterpress printing).
  • These information carriers which have all been given the same form or are possibly not printed, are usually also printed with individual information.
  • the EDP printer transfers the colored medium to the substrate through its printing unit.
  • an impact printer e.g. needle, matrix, type wheel, ball-head printer
  • a color transfer by a thermal transfer printer from an ink pad by means of a stamp or any other type of color transfer possible.
  • the substrates used are usually a wide variety of fiber materials, e.g. (if necessary wet or lye resistant) fabrics and fabrics made of natural or synthetic fibers or a mixture thereof, satin, as well as more or less unoriented fiber products such as Fleece. Since all of these substrates have voids between the fibers and some of the fibers themselves are porous, the substrates are absorbent. This means that any applied color (regardless of the method of color transfer) can penetrate into the substrate.
  • the printing ink can be removed to a greater or lesser extent by external influences, for example weather, washing, dry or wet cleaning, abrasion, etc.
  • external influences for example weather, washing, dry or wet cleaning, abrasion, etc.
  • attempts have been made to increase the resistance of the subsequent printing by using special color ribbons or by using substrates which have particularly good affinities for the printing ink.
  • FR-A-2 278 832 a method for increasing the adhesive strength of prints on textile materials is known.
  • the materials are coated with a crosslinking system and then printed.
  • the print is a thermal transfer print with sublimable dyes.
  • the object of the invention is to develop a method according to which the substrate is pretreated in order to increase the durability of an imprint to be carried out by means of a printer (both pre-printing and subsequent printing). According to the invention, the method can also be used if only one of the two types of printing is to be carried out.
  • the resistance of a subsequently applied print can be significantly increased by prior painting or full-surface printing of the substrate with a paint or a printing ink.
  • the painting / printing can of course also be carried out optionally only at those points where a form and / or a subsequent print is to be made later.
  • the effect of the increased resistance is based on the one hand on the fact that the fibers of the substrate, in particular in layers near the surface, are better anchored in the overall composite and thus the printed (colored or blackened) fibers cannot be easily removed.
  • the pores in the substrate are so narrowed by the coating that the color penetrates, but can no longer be easily removed.
  • fillers are added to the lacquer, which help the lacquer layer to become microporosity.
  • Suitable fillers are e.g. finely divided silica, diatomaceous earth, chalk, calcium silicate, talc, mica and / or kaolin.
  • the coating is also to produce special optical effects, customary white or color pigments can also be added. Then the structure of the varnish practically corresponds to a printing ink. Fillers with particularly large, platelet-shaped crystals can also be used for special optical iridescence effects. Examples include mica and kaolin.
  • the lacquer must be resistant to the stresses of external influences on the one hand and on the other hand have good adhesive strength even under the external influences that occur on the substrate.
  • the resistance of the lacquer itself is particularly high when it is a cross-linking system.
  • This can be radiation-crosslinking, moisture-crosslinking, thermally or time-curing, one or two or more components.
  • Systems that crosslink at room temperature within a certain period of time are the easiest to use in terms of painting technology.
  • the application can be carried out from solution in solvents, from a dispersion, in particular aqueous dispersion, or without solvents or dispersants, e.g. done from the melt.
  • Two-component paint resins based on epoxy which have excellent adhesive properties and are used as a solvent system, have proven particularly useful.
  • labels 1 sewn on them, e.g. the washing and care instructions are printed.
  • these labels receive an imprint or a form 2 from the label manufacturer, e.g. in the flexographic printing process as requested by the clothing manufacturer.
  • This prints with an EDP printer, e.g. Matrix printer, the size and care instructions 3 for the garment just made on it, to match the form.
  • EDP printer e.g. Matrix printer
  • the label consists of a nonwoven material.
  • the labels are previously coated by the label manufacturer as part of the manufacturing process (printing, punching or perforating) before both printing processes, in this Trap all over.
  • an epoxy resin lacquer based on bisphenol A For example, an epoxy resin lacquer based on bisphenol A.
  • epoxy resin lacquers on a different basis are just as conceivable as any other lacquer or binder.
  • a polyamide amine based on a dimeric fatty acid together with p-amine was selected from the myriad of possibilities as the hardener component.
  • an antiblocking agent can be used, e.g. Silicones, waxes or acid amides. However, it must be used sparingly so that there are no difficulties with subsequent printing (concentration around or below 1%). As a rule, no antiblocking agent is required.
  • the paint can harden during transport or during storage at room temperature (chemical crosslinking reaction).
  • the curing time is about two days. Annealing, i.e. post-heat treatment of the coated labels for thermosetting, is thus eliminated.
  • the fibers 5 are better embedded in the lacquer, the fiber detachment is very difficult. This contributes greatly to the preservation of the printed image. Due to the narrowing of the pores and spaces 6 between the fibers through the coating 7, the printing ink 4 penetrates deeper into the thinner capillaries 6, the surface area for the wash liquor is greatly reduced with the same amount of ink, as a result of which less ink can be detached from the label. In addition, the printing ink can still penetrate into fine pores 8 in the lacquer 7 itself, since this is filled with fillers.

Landscapes

  • Printing Methods (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Coloring (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Beständigkeit von Drucken auf saugfähigen Substraten, insbesondere Stoff, Gewebe, Satin, Vlies etc.. Unter Beständigkeit ist hierbei eine Beständigkeit gegen äußere Einflüsse zu verstehen, insbesondere Witterungsbeständigkeit, Waschbeständigkeit, Trocken- und Naßreinigungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen mechanische Belastungen, wie z.B. Abrieb, oder gegen chemische Belastungen, wie z.B. gegen Säuren, Basen, Lösungsmittel, Gase, Dämpfe oder Fette.
  • Diese Substrate werden als Informationsträger eingesetzt und werden hierfür in der Regel bedruckt. Bei der Bedruckung sind zwei prinzipiell unterschiedliche Vorgänge zu unterscheiden: Zunächst kann das Substrat einen Vordruck erhalten, der z.B. die Firmenbezeichnung oder sonstige (standardisierte) Informationen beinhalten kann. Diese Art von Aufdruck wird in der Regel bei der Herstellung des Informationsträgers mit den üblichen Druckverfahren (z.B. Flexo-, Offset-, Hoch-, Tief- oder Buchdruck) aufgebracht. Diese Informationsträger, die alle den gleichen Vordruck erhalten haben, oder ggf. auch nicht bedruckt sind, werden in der Regel zusätzlich mit einer individuellen Information bedrückt.
  • Die Drucke auf das in der Regel, aber nicht zwingend vorbedruckte Substrat, z.B. Etikett, erfolgen meist mit einem EDV-Drucker. Der EDV-Drucker überträgt hierzu durch seine Druckeinheit das farbige Medium auf das Substrat. Z.B. ist dies im Falle eines Impact-Druckers (z.B. Nadel-, Matrix-, Typenrad-, Kugelkopfdrucker) die ölige Druckfarbe eines Normalfarbbandes, im Falle eines Tintenstrahl-Druckers die Tinte, im Falle eines Laserdruckers der Toner. Auch ist z.B. eine Farbübertragung durch einen Thermotransferdrucker, von einem Stempelkissen mittels Stempel oder jede andere Art von Farbübertragung denkbar.
  • Die verwendeten Substrate sind üblicherweise verschiedenste Fasermaterialien, also z.B. (ggf. naßfeste oder laugenfeste) Stoffe und Gewebe aus Natur- oder Kunstfasern oder einem Gemisch daraus, Satin, sowie mehr oder weniger unorientierte Faserprodukte wie z.B. Vlies. Da all diese Substrate zwischen den Fasern Hohlräume aufweisen und teilweise die Fasern selbst porös sind, sind die Substrate saugfähig. Damit kann jegliche aufgetragene Farbe (unabhängig vom Verfahren der Farbübertragung) in das Substrat wegschlagen (penetrieren).
  • Allerdings kann die Druckfarbe durch äußere Einflüsse, z.B. Witterung, Waschen, Trocken- oder Naßreinigung, Abrieb etc. zu einem mehr oder weniger großen Teil wieder herausgelöst werden. Um dies zu verhindern, wurde versucht, durch Einsatz von Spezialfarbbändern oder durch Verwendung von Substraten, die besonders gute Affinitäten zur Druckfarbe aufweisen, die Beständigkeiten des nachträglichen Aufdruckes zu erhöhen. Dies bedeutet jedoch für den Anwender einen zusätzlichen Aufwand bei der Benutzung von Spezialfarbbändern und eine eingeschränkte Substratauswahl bei der Herstellung und Verwendung. Auch waren die Ergebnisse oft nicht überzeugend.
  • Aus der DE-A-20 59 373 ist ein Verfahren zum Beschichten von Textilien bekannt, bei dem eine hochpolymere Verbindung durch Imprägnieren auf das textile Material in Kombination mit einer davon unterschiedlichen Epoxidverbindung aufgetragen wird, und danach erfolgt die Fixierung. Dieses Produkt ist bedruckbar, wobei die Haftfähigkeit der Druckfarbe im wesentlichen durch die chemischen Eigenschaften der Imprägnierung und der Epoxidverbindung bestimmt wird.
  • Dieses bekannte Produkt eignet sich jedoch nicht zum Bedrucken z.B. mittels EDV-Drucker mit den dabei eingesetzten Druckfarben.
  • Aus der FR-A-2 278 832 ist ein Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit von Drucken auf textilen Materialien bekannt. Dabei werden die Materialien mit einem vernetzenden System beschichtet und daraufhin bedruckt. Der Druck ist ein Thermotransferdruck mit sublimierbaren Farbstoffen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, gemäß dem das Substrat vorbehandelt wird, um die Beständigkeit eines mittels eines Druckers vorzunehmenden Aufdruckes (sowohl Vordruck als auch nachträglicher Aufdruck) zu erhöhen. Erfindungsgemäß ist das Verfahren auch dann einsetzbar, wenn nur eine der beiden Arten des Aufdruckes erfolgen soll.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
  • Überraschenderweise wurde nun herausgefunden, daß durch eine vorherige Lackierung bzw. vollflächige Bedruckung des Substrates mit einem Lack oder einer Druckfarbe die Beständigkeit eines danach aufgebrachten Druckes (sowohl Vordruck als auch nachträglicher Aufdruck) deutlich erhöht werden kann. Die Lackierung/Bedruckung kann optional natürlich auch nur an denjenigen Stellen erfolgen, an denen später ein Vordruck und/oder ein nachträglicher Aufdruck erfolgen soll. Der Effekt der erhöhten Beständigkeit beruht einerseits darauf, daß die Fasern des Substrates, insbesondere in oberflächennahen Schichten, besser im Gesamtverbund verankert werden und somit die bedruckten (farbigen bzw. geschwärzten) Fasern nicht so leicht herausgelöst werden können. Andererseits werden durch die Lackierung die Poren im Substrat so verengt, daß die Farbe zwar eindringen, aber bei weitem nicht mehr so leicht herausgelöst werden kann.
  • Durch die Lackierung werden natürlich auch Poren teilweise ganz verschlossen. Um diesen Nachteil zu kompensieren, werden dem Lack Füllstoffe zugemischt, die der Lackschicht zu einer Mikroporosität verhelfen. Geeignete Füllstoffe sind z.B. hochdisperse Kieselsäure, Diatomeenerde, Kreide, Calciumsilikat, Talkum, Glimmer und/oder Kaolin.
  • Soll die Beschichtung noch besondere optische Effekte bewirken, so können noch übliche Weiß- oder Farbpigmente zugemischt werden. Dann entspricht der Aufbau des Lackes praktisch einer Druckfarbe. Für besondere optische Schillereffekte kann man auch Füllstoffe einsetzen, die besonders große, plättchenförmige Kristalle aufweisen. Als Beispiele seien Glimmer und Kaolin genannt.
  • Vom chemischen Aufbau her gesehen muß der Lack einerseits gegen die Belastungen der äußeren Einflüsse resistent sein und andererseits eine gute Haftfestigkeit auch unter den auftretenden äußeren Einflüssen auf dem Substrat aufweisen. Die Resistenz des Lackes selbst ist vor allem dann hoch, wenn es sich um ein vernetzendes System handelt. Dies kann strahlenvernetzend, feuchtigkeitsvernetzend, thermisch oder zeitlich härtend, ein- oder zwei- oder mehrkomponentig sein. Von der Lackiertechnik her am einfachsten zu handhaben sind Systeme, die bei Raumtemperatur innerhalb einer gewissen Zeit vernetzen. Dabei kann die Applikation aus der Lösung in Lösungsmitteln, aus einer Dispersion, insbesondere wässrige Dispersion oder ohne Lösungs- oder Dipersionsmittel, z.B. aus der Schmelze erfolgen. Besonders bewährt haben sich hierbei Zweikomponenten-Lackharze auf Epoxidbasis, die hervorragende Hafteigenschaften aufweisen und als Lösungsmittelsystem appliziert werden.
  • Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Beispieles erläutert:
    Hierzu zeigen die
    • Fig. 1:
    ein Etikett vor dem nachträglichen Aufdruck,
    Fig. 2:
    ein Etikett mit dem nachträglichen Aufdruck mittels konventionellem Drucker mit Normalfarbband,
    Fig. 3:
    einen vergrößerten Ausschnitt eines Etiketts im Querschnitt mit dem nachträglichen Aufdruck mittels konventionellem Drucker mit Normalfarbband, und
    Fig. 4:
    einen vergrößerten Ausschnitt eines Etiketts im Querschnitt mit dem nachträglichen Aufdruck mittels konventionellem Drucker mit Normalfarbband, behandelt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • In den meisten Kleidungsstücken sind Etiketten 1 eingenäht, auf denen z.B. die Wasch- und Pflegeanleitung aufgedruckt ist. In der Regel erhalten diese Etiketten vom Etikettenhersteller einen Aufdruck bzw. einen Vordruck 2, z.B. im Flexodruckverfahren nach Wunsch des Bekleidungsherstellers. Dieser wiederum druckt mit einem EDV-Drucker, z.B. Matrixdrucker, die Größe und Pflegeanleitung 3 für das gerade gefertigte Bekleidungsstück darauf, passend zum Vordruck. Fig. 1 zeigt ein solches Etikett vor dem Eindruck, Fig. 2 nach dem Eindruck 3. Das Etikett besteht aus einem Vliesmaterial.
  • Um die Wasch- und Reinigungsbeständigkeit sowohl des Vordruckes 2, als auch des nachträglichen Eindruckes 3 zu erhöhen, den der Bekleidungshersteller aufdruckt, werden die Etiketten vorher vom Etikettenhersteller im Rahmen des Herstellprozesses (Drucken, Stanzen oder Perforieren) erfindungsgemäß vor beiden Druckvorgängen lackiert, in diesem Falle vollflächig.
  • Zum Einsatz kommt z.B. ein Epoxidharzlack auf der Basis von Bisphenol A. Epoxidharzlacke auf anderer Basis sind jedoch genauso denkbar wie beliebig andere Lacke bzw. Bindemittel. Als Härterkomponente wurde aus den unzähligen Möglichkeiten ein Polyamid-Amin auf der Basis einer dimeren Fettsäure zusammen mit p-Amin ausgewählt. Der Lack ist lösungsmittelhaltig und trocknet sehr rasch (physikalische Trocknung = Verdampfen des Lösungsmittels). Danach ist der Lack klebfrei, die Etiketten können fertig konfektioniert werden.
  • Sollte trotzdem die Gefahr des Verblockens bestehen, kann noch ein Antiblockmittel eingesetzt werden, z.B. Silicone, Wachse oder Säureamide. Der Einsatz muß aber sparsam erfolgen, damit es keine Schwierigkeiten mit dem nachträglichen Bedrucken gibt (Konzentration um oder unter 1%). In der Regel wird kein Antiblockmittel benötigt.
  • Da das Zweikomponentensystem auf Kalthärtung ausgelegt ist, kann der Lack auf dem Transportweg oder während der Lagerdauer bei Raumtemperatur aushärten (Chemische Vernetzungsreaktion). Die Dauer für die Härtung beträgt etwa zwei Tage. Ein Tempern, also eine Wärmenachbehandlung der lackierten Etiketten zur Warmaushärtung entfällt hiermit.
  • Die Wirkungsweise der Lackierung zeigen die Fig. 3 (unlakkiert) und 4 (nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lak-kiert):
    Beim unlackierten Etikett benetzt die Druckfarbe 4 die Fasern 5, die Hohlräume zwischen den Fasern 6 bleiben erhalten. Dabei ist es egal, ob es sich um die Druckfarbe des Vordruckes oder um diejenige des nachträglichen Aufdruckes handelt. Durch das Erhalten der Hohlräume kann die Waschlauge beim Waschen des Kleidungsstückes in diese Hohlräume eindringen und die Farbe großflächig angreifen. Durch die mechanische Belastung beim Waschen werden zusätzlich noch Fasern aus dem Verbund herausgelöst. Dies sind in der Regel Fasern an der Oberfläche des Etiketts, die aber wegen der beschränkten Eindringtiefe der Druckfarbe den größten Anteil dieser Farbe tragen, was die Deutlichkeit des Druckbildes erheblich verringert.
  • Beim lackierten Etikett dagegen sind die Fasern 5 besser im Lack eingebettet, die Faserablösung ist stark erschwert. Dies trägt sehr stark zur Erhaltung des Druckbildes bei. Durch das Verengen der Poren und Zwischenräume 6 zwischen den Fasern durch die Lackierung 7 dringt die Druckfarbe 4 tiefer in die dünneren Kapillaren 6 ein, die Angriffsfläche für die Waschlauge ist bei gleicher Farbmenge stark reduziert, wodurch weniger Farbe vom Etikett abgelöst werden kann. Außerdem kann die Druckfarbe noch in feine Poren 8 in den Lack 7 selbst eindringen, da dieser mit Füllstoffen gefüllt ist. Insgesamt sind also die Möglichkeiten der Farbablösung im Vergleich zum unlackierten Etikett ganz erheblich reduziert, was sich in einer deutlich besseren Waschbeständigkeit, also der Erhaltung des Druckbildes trotz vielfachen Waschens, äußert. Aufgrund der chemischen Konstitution des Lackes und seiner duroplastischen Aushärtung zeigt er hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen die auftretenden chemischen und mechanischen Belastungen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit von Drucken auf saugfähigen Substraten, wobei man die Substrate ein- oder beidseitig mit einem durch Strahlung, Feuchtigkeit, Wärme oder bei Raumtemperatur vernetzenden ein-, zwei- oder mehrkomponentigen System, das Füllstoffe enthält, in an sich bekannter Weise beschichtet und darauf eine Druckfarbe mit einem Drucker aufbringt, und wobei als Füllstoffe hochdisperse Kieselsäure, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Talkum, Kreide, Glimmer und/oder Kaolin eingesetzt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vernetzendes System eine organische Substanz (7) durch Lackieren, Bedrucken, Beschichten oder Imprägnieren aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Substanz ein Lack ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Substanz ein Zwei-Komponenten-System auf Epoxidbasis ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxid auf der Basis von Bisphenol A aufgebaut ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter für das Epoxidsystem auf der Basis eines Amins aufgebaut ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter für das Epoxidsystem auf der Basis eines Polyamid-Amins, insbesondere Polyamid-Amin auf der Basis einer dimeren Fettsäure mit p-Amin, aufgebaut ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Substanz als lösungsmittelhaltiges System appliziert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Toluol, Äthylacetat, Benzin, Äthanol, Isopropanol, n-Propanol oder ein Gemisch hiervon ist.
  10. Bedruckbares Material, herstellbar mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
EP90124722A 1989-12-22 1990-12-19 Verfahren zur Herstellung von Druckmaterial Revoked EP0434016B1 (de)

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EP0434016A1 EP0434016A1 (de) 1991-06-26
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EP90124722A Revoked EP0434016B1 (de) 1989-12-22 1990-12-19 Verfahren zur Herstellung von Druckmaterial

Country Status (3)

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DE (2) DE3942614C1 (de)

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Also Published As

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EP0434016A1 (de) 1991-06-26
ATE123447T1 (de) 1995-06-15
DE3942614C1 (de) 1991-05-29
DE59009206D1 (de) 1995-07-13

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