Verfahren zum Verzieren oder Beschriften von Gebilden aus thermoplastischem Kunststoff
Zum erzieren oder Beschriften von Gebilden, die mindestens teilweise aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, idurch thermische Verbindung (der Oberfläche das Gebildes mit einer Folie ist es bekannt, die Kunststoffe des Gebildes und der Folie so aufeinande abzustimmen, dass bei dem Verbin- dungsvorgang ein relativ stabiles Endprodukt ent- steht.
Die Schwierigkeit der Verbindung ist jedoch in erster Linie dadurchbedingt,dass'dasDruckbildbzw. das in beliebiger Art aufgebrachte Farbmaterial dann eine Verschlechterung der Verbindung bewirken kann, wenn die Folie mit dem Druckbild der Oberfläch desGebildeszugekehrt.aufgebrachtwird. Die Druckmasse kann dabei als Sperrschicht wirken und eine ausreichend feste Bindung zwischen Folie und Grundkörper bis zur Unmöglichkeit erschweren.
Die Erfindung soll nun ein verbessertes Verfahren dieser Art ermöglichen, das eine feste Verbindung zwischen Folie und Grundkörper auch dann gewährleistet, wenn die Verzierung zwischen Folie und Grundkörper liegt und, einen grossen bis überwiegenden Teil der Grenzfläche berührt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verzierung oder Beschriftung der Folie durch Bedrucken derselben mit einer Dmjckfarbe erhalten wird, welche als Bindemittel mindestens ein klebfähiges Harz enthält, das in der Lage ist, bei der thermischen Verbindung wie ein Schmelzkleber zu wirken.
Als thermoplastischer Kunststoff für das Gebilde und auch für'dis Folie kommen idie üblichen Werk- stoffe dieser Art, insbesondere Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polycarbonat und dergleichen in Frage. Auch Stoffe, wie Acetyl- und Äthyl-Cellulose, Polyamide, thermoplastischer Polyester, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyoxymethylen sind geeig net. Der Grundkorper kann die üblichen Zusatzstoffe,
Pigmente und sogar Weichmacher enthalten.
Die thermische Verbindung zwischen Folie und Grund'körper kann z. B. durch Zusammenführen der Folie mit dem pliastischen Material des s Grundkörpers in einer Form erzielt werden, z. B. Einlegen der bedruckten Folie in eine Spritzgussform und folgendes übliches Spritzgiessen. Dabei soll auf ein möglichst glattes Anliegen der Folie an. der Formoberfläche geachtet werden, um ein Hinterspritzen der Folie zu vermeiden. Die Druckseite der Folie ist stets nach innen, d. h. zur Seite des eingabrachten Spritzguss- materials hin gerichtet. Gegebenenfalls kann es zweckmässig sein, die Folie vor dem Einlegen in die Form in einem getrennten Arbeitsgang vorzuformen.
Die thermische Verbindung kann auch durch Verschweissen der gegebenenfalls entsprechend der Form des fertigen Gebildes vorgeformten Folie mit dem bis. auf die Verzierung fertigen Gebilde erfolgen, oder nach dem Hohlkörperblasverfahren.
Die Folie ist eine im wesentlichen homogene transparente Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff der obengenannten Art mit der Massgabe, dans der Thermoplast des Folienmaterials mit dem Thermoplast des Gebildes mindestens artgleioh oder vorzugsweise identisch ist. Mindestens artgleich bedeutet hier, dass sich das Folienmaterial thermisch und gegebenenfalls durch zusätzlichen Dnuck mit dem Material des Gebildes zu einem untrennbaren Ganzen vereinigen lässt. Die Dicke der Folie kann 10 bis 500, vorzugsweise 40 bis 100, Mikron betragen.
Der Zweck des seitenverkehrten Einbringens der Folie, d. h. mit der Druckseite zum Grundkörper hin gewendet, ist. der Schutz des Dekors, was die Forderung nach einer transparenten Folie begründet.
Als Verzierung oder Beschriftung sind hier allev bildmässigen, einfarbigen, mehrfarbigen oder gemisch- ten Dekors einschliesslich von Schriftbildern und Zah len zu Dekorations-, Beschriftungs-oder Bezeich- nungszwecken zu verstehen, wie dies bei der Herstellung von dekorierten Haushaltgegenständen, wie Geschirr, Tabletts, technischen Artikeln, Skalenschei- ben, Schaltengriffen, Firmen-oder Namensschildern, Reklameartikeln und dergleichen üblich ist.
Das Bedrucken der Folie kann z. B. nach den bekannten Tiefdruck-oder Gummidruckverfahren (im folgenden als Druckkategorie A bezeichnet), mach Buchdruck- oder Offsetdruckverfahren (im folgenden als Druckkategorie B bezeichnet) und nach Idem Siebdruckverfahren (Kategorie C) erfolgen. Die Kategorie des Druckverfahrens beeinflusst wie unten näher erläutert die Wahl des Bindemittels in der Druckfarbe.
Als Druckfanbe beim erfindungsgemässen Verfahren wird eine bezüglich ihrer Konsistenz für die obengenannten Druckverfahren geeignete Masse bezeichnet, die Farbe und Bindemittel und gegebenenfalls druckereitechnische Hilfsmittel enthält. Die Farbe oder der Farbkörper ist vorzugsweise ein möglichst licht-und temperaturbeständiges Pigment, z. B. eines der üblichen Druckpigmente einschliesslich von anorganischen, organischen und metallischen Pig menten. Auch licht-und temperaturbeständige Farbstoffe, die in geeigneten Lösungsmitteln löslich sind, können verwendet werden. Sie sind jedoch wegen der Schwierigkeit ihrer örtlichen Fixierung bei der ther- mischen Verbindung weniger bevorzugt.
Das Bindemittel in der erfindungsgemäss verwendeten Druckfarbe ist in der Regel vom Druckverfahren, das zur Verzierung der Folie angewendet werden soll, abhänig. In jed'em Fall enthält es min destens ein klebfähiges, wie ein Schmelzkleber wirkendes Harz und kann ausschliesslich aus einem solchen Harz bestehen.
Der Ausdruck klebfähig bezieht sich auf die Haftung der Masse auf der Folie im kalten Zustand.
Die Klebfähigkeit kann eine Eigenschaft des Harzes sein oder aber durch Zusatz einer Hilfskomponente, z. B. eines Lösungs- oder Quellmittels für das Harz herbeigeführt werden.
Der Ausdruck wie ein Schmelzkleber wirkendo bezieht sich auf die Eigenschaft des Harzes, bei der Temperatur und gegebenenfalls dem Druck der thermischen Verbindung zwischen FolÅae und Grundkörper eine permanente Zwischenschicht zu bilden, deren Eigenfestigkeit einerseits und deren Haftung an Folie und grundkörper anderseits annähernd so gross ist, wie die Festigkeit der Folie mit vergleichbarer Dicke.
Für die Druckkategorien A und C sind meist thermoplastische, für die Druokkategorien B und C meist duroplastisch härtbare Harze geeignet. Die Schmelzklebereigenschaft soll vorzugsweise in der Wärme, z. B. bei 90 bis 200 C voll zur Wirkung kommen. Die erforderliche Festigkeit der Zwischensoh, icht kann eine Eigonschaft : des Ausgangsharzes sein oder durch Vemetzungserscheinungen zustande kommen.
Geeignete Harze für die Kategorie A sinsd z. B. bestimmte thermoplastische Polyamide, wie sie durch Kondensation von di-oder trimerisierten ungesättigten Fettsäuren, vorzugsweise Ricinen- oder Linolsäure, mit Polyaminen erhältlich sind. Durch Ab änderung der Reaktionskomponenten sind Harze dieser Art von flüssigem bis festem Charakter erhältlich.
Sie enthalten reaktionsfähige Aminoguppen und können mit Epoxydharzen gehärtet werden. Geeignete Harze dieser Art sind z. B. unter der eingetragenen Mark, Versamid (Typen V 900, V 930, V940, V 950) erhältlich. Zweckmässig werden diese Harze mit einer zweiten Harzkomponente modifiziert, die z. B. der Äthylenglykolester von hydriertem Kolo phonium ist. Ein geeignetes Handelsprodukt ist Staybelite (eingetragene Marke).
Als Harze für das Bindemittel bei Anwendung der Druckkategorien B und C sind besonders Ex poydharze geeignet, die durch geeignete Behandlung, z. B. Veresterung härtbar bzw. lufttrocknend gemacht sind. Ein geeignetes Produkt ist unter der einge- tragenen Markenbezeichnung Epikote erhältlich.
Es ist zu betonen, dass das Harz bzw. die Harzmischung allein das Bindemittel darstellen kann, wenn Druckverfahren der Kategorie B. angewendet werden. Für Druckverfahren der Kategorie A, und C w, ird in der Regel das Bindemittel neben dem Harz bzw. der Harzmischung noch mindestens ein Lösungsmittel für das Harz enthalten, z. B. niedere Alkohole, gagebenenfalls mit Zusätzen von aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen. Die Anteile von Harz und Lösungsmittel in dem Binde , mittel sind zweckmässig so zu wählen, dass eine Masse mit einer für das Druckverfahren geeigneten Viskosität entsteht.
Eine Viskosität gemessen in einem Auslaufbecher nach DIN-4 mm, entsprechend einer Auslaufzeit von l0 bis 40, vorzugsweise 15 bis 25 Sekunden, ist für Druckfarben zur Verwen- dung in einem Verfahren der Kategorie A zweckmässig. Diese Viskositätswerte sind auch für den Pigmentanteil der Druckfarbe zu berücksichtigen.