DE2529133A1

DE2529133A1 - Verfahren zur herstellung flaechiger materialien

Info

Publication number: DE2529133A1
Application number: DE19752529133
Authority: DE
Inventors: Rodney John Briston; Rodger George Canning
Original assignee: Reed International Ltd
Current assignee: Hexion Inc
Priority date: 1974-07-01
Filing date: 1975-06-30
Publication date: 1976-01-22
Also published as: DE2529133B2; BE830831A; SE7507476L; NO142083C; IT1040766B; AU8234175A; DK146476C; DE2529133C3; ZA754183B; SE420615B; DK294775A; GB1458297A; FR2276919B1; DK146476B; AU475783B2; FR2276919A1; NO142083B; NL7507748A; CA1042619A; NO752382L

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH

D-SOOO MÜNCHEN 4O, BAUERSTRASSE 22 · FERNRUF (OBB) 37 «8 S3 · TELEX B21B206 ISAR D POSTANSCHRIFT: D-SOOO MÜNCHEN 43. POSTFACH 7BO

München, den 30. Juni 197 5 M/16 W

REED INTERNATIONAL LIMITED

82 Piccadilly,

London WlA IEJ / ENGLAND

Verfahren zur Herstellung flächiger Materialien

Die Erfindung betrifft die Herstellung von flächigen Materialien mit einem Reliefeffekt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Herstellung flächiger Materialien durch unterschiedliche Expansion von Bereichen einer thermoplastischen Platte oder Folie. Die so gebildeten flä-

chigen Materialien besitzen Brauchbarkeit beispielsweise als Wandüberzüge, Bodenbeläge, Dekor!aminate und Abziehbilder. I

509884/1039

Die Herstellung von flächigen Materialien mit einem Reliefeffekt durch unterschiedliche Expansion einer thermoplastischen Platte bietet den wichtigen Vorteil, daß beim Herstellungsverfahren die Verwendung von Prägewalzen vermieden werden kann. Während die Wirkung einer Prägewalze darin bestehen soll, daß der Oberflächencharakter des flächigen Materials physikalisch verändert wird, kann ein ähnliches Aussehen durch chemische Mittel erreicht werden, wenn ausgewählte Bereiche des flächigen Materials zu einem unterschiedlichen Grad expandiert werden.

Die Expansion einer thermoplastischen Platte oder Folie kann erreicht werden, indem man ein Bläh- oder Treibmittel in die Platte einbringt und die Platte auf eine Temperatur erhitzt, bei der die Zersetzung des Treibmittels erfolgt. Das Treibmittel wird günstigerweise vor der Bildung der Platte im thermoplastischen Material dispergiert, wodurch eine gründliche Verteilung des Treibmittels in der Platte sichergestellt wird. Die unterschiedliche Expansion der thermoplastischen Platte kann mit Hilfe eines "Kickers" erfolgen. Kicker sind aus dem Stand der Technik wohl bekannt und ihre Wirkung besteht darin, die Zersetzungstemperatur bestimmter Treibmittel herabzusetzen. Wenn sich ein Kicker nur in bestimmten Bereichen der Platte in Verbindung mit dem Treibmittel befindet, wird eine Herabsetzung der Zersetzungstemperatur des Treibmittels nur in diesen Bereichen erhalten. Somit erzielt man einen größeren Expansionsgrad derjenigen Bereiche der Platte, die einen Kicker enthalten, als derjenigen Bereiche, die keinen Kicker enthalten, wenn die Platte während eines geeigneten Zeitraums auf eine bestimmte Temperatur erhitzt Wird.

Eine unterschiedliche Expansion eines expandierfähigen thermo-

509884/1039

M/16 -IkH ·3 .

plastischen flächigen Materials, das ein Treibmittel enthält, kann erhalten werden, indem man einen Kicker nur auf bestimmte Bereiche der Oberfläche der Platte aufbringt, bevor man die Platte erhitzt, um eine Expansion zu erhalten. Das Aufbringen eines Kickers auf die Oberfläche der Platte beinhaltet wünschenswerte Vorteile, da die das Treibmittel enthaltene Platte in einem Arbeitsgang hergestellt und das Erfordernis, einen Kicker in ausgewählte Teile der plattenbildenden Mischung einzuarbeiten, vermieden wird. Darüber hinaus ist die Anwendung komplizierter Drucktechniken, einschließlich des Aufbringens ausgewählter Tinten auf diejenigen Bereiche der Platte, die Kicker enthalten, nicht erforderlich, da der Kicker gewünschtenfalls zusammen mit einer Tinte aufgebracht werden kann. Die Schwierigkeit, Kicker und Tinte bei der getrennten Auftragung auf das flächige Material exakt aufeinander abzustimmen, ist so groß, daß man in den meisten Fällen dazu angehalten wird, sie zusammen aufzubringen.

Nach der Erfahrung der fachkundigen Anmelderin ist beim gemeinsamen Aufbringen des Kickers zusammen mit einer Tinte auf die Oberfläche einer expansionsfähigen thermoplastischen Platte die Haftung der Tinte an der thermoplastischen Platte während anschließender Behandlung der Platte nicht ausreichend. Wenn insbesondere ein Vielfarbdruck angewendet wird, besitzt die Tinte von einer Druckstation eine Tendenz, bei einer nachfolgenden Druckstation oder auf eine Förderwalze abzuklatschen. Darüber hinaus muß die Haftung der Tinte an die thermoplastische Platte ausreichend sein, um eine Handhabung zwischen dem Drucken und Expandieren aushalten zu können, die gegebenenfalls In-Line erfolgen kann. Wenn die Haftung der Tinte vor der Expansion der thermoplastischen Platte unzureichend ist, kann die Tinte während der Verarbeitung des flächigen Materials entfernt werden, wodurch ein min-

509884/1039

derwertiges Produkt entsteht.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß die bei der Herstellung einer unterschiedlich expandierten thermoplastischen Platte erhaltene Anhaftung der Tinte wesentlich verbessert werden kann, indem man vor dem Aufbringen des Kickers ein organisches Lösungsmittel auf die Oberfläche der Platte aufbringt, das eine Affinität für das thermoplastische Material aufweist. Das organische Lösungsmittel wird vorzugsweise in Verbindung mit einem harzartigen Bindemittel als Lack aufgebracht, wobei es in diesem Fall zumindest einen Teil der Lösungsmittelphase bildet. Der Vorteil des Aufbringens eines Lacks besteht darin, daß die thermoplastische Platte ini t einem Beschichtungsvorgang mit dem organischen Lösungsmittel und mit einem oder meh,r zusätzlichen Mitteln, die im Lack vorliegen, wie beispielsweise einem Siliziumdioxid- oder Silikat-Mattierungsmittel, einem Pigment oder einem Metallpulver, behandelt werden kann.

Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines unterschiedlich expandierten flächigen Materials, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Oberfläche einer expandierfähigen thermoplastischen Platte oder Folie, die ein Treibmittel enthält, ein organisches Lösungsmittel aufbringt und die behandelte Platte oder Folie mindestens teilweise trocknen läßt, ein Mittel, das aus einer Tinte und einem Kicker für das Treibmittel besteht, auf ausgewählte Bereiche der behandelten Oberfläche aufbringt und die Platte oder Folie auf eine Temperatur erhitzt, bei der sich das mit dem Kicker in Kontakt befindliche Treibmittel zersetzt und die Platte oder Folie während eines geeigneten Zeitraums bei dieser Temperatur beläßt, so daß die Bereiche der Platte oder Folie, die in Kontakt mit dem Kicker

509884/1039

M/16 IUH · S ·

sind, in stärkerem Maße als die nicht in Kontakt mit dem Kicker befindlichen Bereiche expandiert werden.

Eine befriedigende Expansion über die volle Tiefe der Platte ist abhängig von der Wanderung des Kickers über die Tiefe der Platte. Daher könnte man annehmen, daß das Aufbringen eines Lösungsmittels und insbesondere eines Lacks vor dem Aufbringen des Kickers der gewünschten Wanderung des Kickers eine zusätzliche physikalische Barriere entgegensetzt. Es ist jedoch ein zusätzlicher und unerwarteter Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die Verbesserung der Haftung der Tinte ohne irgendeine signifikante Verminderung der Qualität des Reliefeffekts erhalten werden kann.

Es wird angenommen, daß die Behandlung der Oberfläche der Platte mit dem gewählten Lösungsmittel eine gewisse Ätzung der Oberfläche bewirkt, wodurch die Adhäsion der Tinte an die Platte verbessert wird, und daß die Anwesenheit des Lösungsmittels die Wanderung des anschließend aufgebrachten Kickers in die Tiefe der thermoplastischen Platte erleichtert. Das gewählte Lösungsmittel kann auf die gesamte Oberfläche der Platte oder nur auf die Bereiche aufgebracht werden, die anschließend mit der den Kicker enthaltenden Tinte bedruckt werden sollen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderem Wert bei der Herstellung von Wandüberzügen, da das thermoplastische flächige Material als trägerfreie Platte oder als überzug auf Papier, einem nicht-gewobenen synthetischen Pasergewebe, einem spunbonded Gewebe oder einer anderen geeigneten Basis ausgebildet werden kann,. Die unterschiedliche oder differentielle Expansion des thermoplastischen Materials führt zur Bildung einer Platte oder Folie mit visuell attraktivem Aussehen, die für

509884/1039

M/16 14Ί r

eine Dekoration einer Wand oder Decke gut geeignet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf die Herstellung von Wandüberzügen beschränkt und die flächigen Materialien können auch Verwendung als Pußbodenüberzüge, Dekorlaminate, Anzeigebilder (display stickers) und Abziehbilder finden. Bei der Herstellung von Fußbodenüberzügen wird die thermoplastische Platte oder Folie einfach auf einer relativ kräftigen Basis, die ein geeignetes Kunststoffmaterial, eine mit Filz versehene Platte oder ein gewobenes oder gestricktes Gewebe sein kann, das beispielsweise aus natürlichen oder synthetischen Fasern hergestellt ist, gebildet.

Die thermoplastische Platte kann aus irgendeinem brauchbaren, expandierfähigen synthetischen, harzartigen Material hergestellt sein. Zu bevorzugten Materialien gehören Polymere des Vinylchlorids oder Copolymere von Vinylchlorid und einem anderen copolymerisierbaren Monomeren, wie Vinylacetat oder einem Acryl- oder Methacrylmonomeren, wie einem Ester der Acryl- oder Methacrylsäure oder Acryl- oder Methacrylsäuren selbst'. Die expandierfähige Platte kann aus einem Plastisol hergestellt sein, wobei in diesem Falle das thermoplastische Polymere oder Copolymere mit einem Treibmittel, einem Stabilisator, der unter den gewählten Verarbeitungsbedingungen mit dem Treibmittel eine kontrollierte katalytische Wirkung eingeht, einem Plastifizierungsmittel, das irgendeine der üblichen Phthalatverbindungen sein kann, und Pigmenten oder Füllstoffen, hergestellt werden. Das Plastisol wird auf irgendeine günstige Weise zu einer Platte oder Folie geformt und kann beispielsweise auf eine Grundbahn aus Papier oder eine ähnliche Substanz, wie oben erläutert, aufgebracht werden, wobei das

Gewicht dea_% Plastisols beispielsweise ^O bis 800 g/m ausmacht .

509884/1039

Die genaue Wahl des Treibmittels hängt vom verwendeten besonderen thermoplastischen Material ab, und seine Zersetzungstemperatur in Gegenwart des Kickers sollte dem thermoplastischen Material angemessen sein. Treibmittel sind wohlbekannt und sind in der Literatur beschrieben. Zu geeigneten Treibmitteln gehören Azobisformamid und Azobisisobutyronitril. Das Treibmittel kann günstigerweise in der thermoplastischen Platte in Mengen von bis zu 15 ?, z.B. 1 bis 15 %_t vorzugsweise 3 bis 9 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des expandierfähigen synthetischen, harzartigen Materials, vorliegen.

Eine alternative Technik zur Anwendung bei der Herstellung der expandierbaren thermoplastischen Platte ist das Heißschmelzüberziehen. Diese Technik kann auf einen weiten Bereich von Materialien, wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polyester und Acrylpolymere, angewendet werden.

Das Aufbringen des Lösungsmittels kann auf irgendeine brauchbare Weise erfolgen, und befriedigende Ergebnisse werden erhalten, indem man die thermoplastische Platte einfach mit dem gewählten Lösungsmittel benetzt. Da die Funktion des Lösungsmittels offensichtlich, zumindest teilweise darin besteht, daß die Oberfläche der Platte angeätzt wird, sollte das Lösungsmittel gemäß dem Charakter des thermoplastischen Materials gewählt werden. So wird erfindungsgemäß im Falle von expansionsfähigen thermoplastischen Platten auf der Basis von Polymeren des Vinylchlorids oder Copolymeren aus Vinylchlorid und einem anderen copolymerisierbaren Monomeren bevorzugt, daß das organische Lösungsmittel polar ist, da derartige Lösungsmittel üblicherweise eine größere Affinität zum thermoplastischen Material besitzen, als dies bei nicht-polaren Lösungsmitteln der Fall ist.

1039

Μ/16 Ι*!** _Λ

-χ-

Zu geeigneten Lösungsmitteln zur Anwendung auf thermoplastische Platten gehören Hydroxylverbindungen, beispielsweise Mono- und Polyhydroxyalkohole, aliphatische und alicyclische Äther, wie Tetrahydrofuran, Ester, wie Äthylacetat oder Isopropylacetat, Glykoläther, Glykolester, wie 2-Äthoxyäthylacetat, aliphatische und alicyclische Ketone, wie MethyI-äthylketon, Methylisobutylketon oder Cyclohexanon, halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, Nitroverbindungen, wie Nitropropan oder Nitrobenzol, und Lewis-Basen, wie substituierte Amide, beispielsweise Dimethylformamid und Dirnethylacetamid und Di(niedrigalkyl)sulfoxyde, beispielsweise Dimethylsulfoxyd .

Mit der Anwendung stark polarer Lösungsmittel können in bestimmten Fällen Vorteile verbunden sein und in derartigen Fällen kann es wünschenswert sein, das gewählte Lösungsmittel in Verbindung mit einem weniger polaren oder nichtpolaren Lösungsmittel anzuwenden. Das letztere Material dient als Verdünnungsmittel für das polare Lösungsmittel und kann günstigerweise ein Kohlenwasserstoff, wie Toluol, Xylol oder vergällter Spiritus (methylated spirits) sein.

Im besonderen Fall der aus Vinylchlorid-homopolymeren und -copolymeren gebildeten thermoplastischen Platten und Folien wurde erfindungsgemäß gefunden, daß aliphatische Ketone, wie Methyläthylketon und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Tolul oder Xylol, vorteilhafte Lösungsmittel zur Verwendung darstellen.

Die Aufbringrate des gewählten Lösungsmittels auf die expandierbare thermoplastische Platte hängt von der angewendeten Aufbringmethode ab. Im allgemeinen liefert eine Auf-

bringrate von 10 bis 700 g/m , vorzugsweise 30 bis 500 g/m _t

η q a 8 u 11 ο 3 9

befriedigende Ergebnisse. Im besonderen Falle der Anwendung des Lösungsmittels beim Gravüredruck kann die Aufbringrate

p 2

25 bis 300 g/m , vorzugsweise 50 bis 150 g/m , betragen.

Wie zuvor festgestellt, kann das gewählte Lösungsmittel als Lösungsmittelphase eines Lacks angewendet werden. Die Verwendung eines Lacks stellt eine bequeme Art der Behandlung der Oberfläche des thermoplastischen Materials mit einer zusätzlichen Komponente, wie einem Mattierungsmittel oder einem Pigment, dar. Die Hitzebehandlung bei der Expansionsstufe kann eine glänzende Oberfläche der erhaltenen Platte schaffen und es kann wünschenswert sein, ein Mattierungsmittel einzubringen, um diesen Effekt zu vermindern. Der Lack kann als Bindemittel irgendein geeignetes Harz, wie ein Polymeres oder Copolymeres aus äthylenisch ungesättigten Monomeren, beispielsweise Vinyl- und/oder Acryl- oder Methacrylmonomere, enthalten. Zu anderen geeigneten Bindemitteln für den Lack gehören Polyurethane, Polyester und Epoxyharze. Der Lack kann nach irgendeiner der bekannten Techniken, wie Gravüre, Walzüberziehen, Siebdruck oder Flexo-Druck aufgebracht werden, und da diese Methoden auch zur Anwendung des Mittels, welches einen Kicker enthält, angewendet werden können, ist die gesamte Arbeitsweise für einen In-Line industriellen Betrieb geeignet.

Erfindungsgemäß wird insbesondere bevorzugt, beim Aufbringen des Lacks auf die Oberfläche der thermoplastischen Platte Gravüre-Walzen zu verwenden. Die Gravüre-Walzen sind vorzugsweise mit 80 bis 200 Linien/linearen 2,5 cm (per linear inch) graviert.

Das Kicker-Mittel kann den gewählten Kicker als Lösung oder Suspension in einer Tinte enthal ten. Das Mittel wird somit typischerweise den Kicker in Mischung mit einem Pigment, Binde-

509884/1039

mittel und einer dispergierten Phase enthalten. Der Kicker ist üblicherweise eine Verbindung aus Zink, Cadmium oder Blei, und günstigerweise ist der Kicker ein Zink-, Cadmium- oder Bleisalz, obgleich andere Verbindungen der gewählten Metalle, beispielsweise Zinkoxyd, verwendet werden können. Zink-, Cadmium- oder Bleisalze können aus anorganischen oder organischen Säuren gebildet sein. Zu anorganischen Säuren, die bei der Salzbildung verwendet werden können, gehören Chlorwasserstoff- und Salpetersäure, während zu geeigneten organischen Säuren Kohlensäure, Oxalsäure, Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Ameisensäure, Sebacinsäure, Octansäure, Stearinsäure, Phthalsäure und Benzoesäure gehören. Das Tintenmittel enthält günstigerweise bis zum 25 Gew.-? des Kickers, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-?. Ein zur Verwendung günstiger Kicker ist Zinkoctanoat.

Das Lösungsmittel für die Tinte kann irgend eines der üblichen Lösungsmittel für Tinten, die bei der Herstellung gedruckter Wandüberzüge verwendet werden, sein. So können beispielsweise Ketone, wie Methyläthylketon, Ester, wie 2-Äthoxyäthylacetat, Nitroverbindungen, wie Nitropropan und Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, vorteilhaft verwendet werden. Der Pigmentgehalt der Tinte variiert gemäß dem jeweils gewählten Pigment, jedoch werden im allgemeinen wirksame Ergebnisse mit Tintenmitteln erzielt, die bis zu 20 %_t vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-?, an Pigment enthalten.

Die Formulierung des Kicker-Mittels hängt von der genauen Art, auf welche die Tinte auf das behandelte flächige Material aufgedruckt werden soll, ab. Das Kicker-Mittel kann jedoch mit gleichem Vorteil beim Drucken unter Anwendung irgendeiner der üblichen Techniken, wie beispielsweise den zuvor hinsichtlich des Aufbringens des Lacks aufgeführtenTechm* ken , aufgebracht werden

- 10 -

509884/1039

Wie zuvor erwähnt, wird die expandierfähige thermoplastische Platte vorzugsweise aus einem Plastisol geformt, und im Falle derartiger flächiger Materialien ist der Geliergrad der expandierfähigen flächigen Materialien zum Zeitpunkt des Aufbringens des organischen Lösungsmittels und des Kickers von Bedeutung. Wenn nämlich der Geliergrad zu klein ist, wird der Oberflächencharakter der Platte während des Aufbringens des Lösungsmittels zerstört, insbesondere wenn ein derartiges Aufbringen den Durchgang der Platte durch den Walzenspalt der Druckwalzen umfaßt. Wenn demgegenüber der Geliergrad zu groß ist, ist es schwierig, eine befriedigende Expansion der Platte zu erhalten. Ein befriedigendes Gelieren der Platte kann erreicht werden, indem man sie während einer relativ kurzen Zeitspanne auf 110 bis 140⁰C erhitzt. Einige Minuten Erhitzen auf niedrige Temperaturen ist im allgemeinen ausreichend, wogegen ein Erhitzen von weniger als einer Minute bei höheren Temperaturen angebracht sein kann.

Die Expansion der bedruckten thermoplastischen Platte kann als In-Line Arbeitsgang nach den Druckstufen erfolgen. Alternativ können die bedruckten Platten als Platten gestapelt oder auf eine Spule aufgerollt und anschließend expandiert werden. In diesem letzteren Falle kann eine Tendenz bestehen, daß der Kicker von einer Platte in angrenzende aufgestapelte oder aufgerollte Platten wandert, wodurch eine unerwünschte Expansion in Bereichen derartiger aneinandergrenzender Platten oder Folien bewirkt wird.

Die thermoplastische Platte kann mit einem Überzug versehen sein, der für den Kicker nach der Druckstufe undurchlässig ist, um dieses Problem zu vermeiden und die undurchlässige Schicht kann entweder auf die Rückseite oder auf die Vorderseite der Platte aufgebracht werden, bevor sie gestapelt oder

- 11 -

509884/1039

aufgespult wird. Die Schicht wird vorzugsweise als transparenter Lack auf die Oberfläche der bedruckten Platte nach der abschließenden Druckstufe aufgebracht. Das Aufbringen der undurchlässigen Schicht auf die Oberfläche ist bevorzugt, da zusätzlich zur Schaffung der Barriere gegen die Wanderung des Kickers ein derartiger überzug als Abnutzungsschicht dienen kann, um die Platte beim Gebrauch zu schützen. Darüber hinaus kann das Aufbringen eines Lacks in einer abschließenden Stufe nach dem Drucken eine günstige Vorrichtung zur Einführung eines weiteren Mittels auf die Oberfläche der Platte, wie beispielsweise eines Mattierungsmittels, schaffen.

Gewünschtenfalls kann das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene flächige Material an der Seite mit einem Klebstoff überzug zum Aufbringen auf das Substrat versehen sein. So kann beispielsweise im speziellen Fall von Wandüberzügen die Seite des flächigen Materials, das auf die Wand oder Decke aufgebracht werden soll, mit einem überzug eines durch Wasser aktivierbaren Klebstoffs versehen sein. Die Klebeschicht kann zu irgendeinem günstigen Zeitpunkt während der Herste! lung des flächigen Materials geschaffen werden.

Im Fall von mit Wasser aktivierbaren Klebstoffen kann der überzug als eine wäßrige Lösung, Dispersion oder Emulsion ; auf die Oberfläche der Platte aufgebracht und getrocknet wer-

den. Klebstoff kann in einer Rate von 2 bis 30 g/m Oberfläche aufgebracht werden, und der Klebstoff kann ein natürliches oder synthetisches harzartiges Material, ein Pflanzengummi, eine lösliche Stärke oder Stärkeäther oder ein anderes geeignetes Material sein.

Man kann vorzugsweise in die Klebeschicht andere Bestandteile, wie beispielsweise oberflächenaktive Mittel, einbringen, um die

- 12 -

509884/1039

m/16 mn

.fa.

Wasserabsorptionseigenschaften der Klebeschicht zu verbessern, und Fungizide, um das Wachstum von Schimmel zu inhibieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Herstellung flächiger Materialien mit mannigfaltigsten Effekten verwendet werden. Sd können beispielsweise zwei oder mehr Anwendungen eines Kicker-Mittels auf verschiedene Bereiche der Oberfläche der Platte nach dem Behandeln mit einem Lösungsmittel durchgeführt werden. Verschiedene Pigmente können in den verschiedenen Kicker-Mitteln verwendet werden_>die darüber hinaus auch unterschiedliche Konzentrationen an Kicker enthalten können. Nach der Expansion einer derartigen Platte wird ein Produkt gebildet, in dem verschiedene Expansionsgrade erhalten wurden, wodurch man ein Produkt mit einem angenehmen dekorativen Effekt erhält.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird die Herstellung eines flächigen Materials gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Arbeitsweise zur Erläuterung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen bedeuten:

Fig. 1 eine Methode zur Herstellung eines flächigen Materials gemäß der Erfindung beim On-Line-Betrieb; ;

Fig. 2 einen vergrößerten, longitudinaien Teil schnitt durch eine expandierbare thermoplastische Platte;

Fig. 3 einen Schnitt durch die in Fig. 2 dargestellte Platte, die einen Lacküberzug trägt;

Fig. ¹I einen Schnitt durch die in Fig. 3 dargestellte Platte nach dem Aufbringen einer Tinte auf die behandelte Oberfläche;

- 13 -

509884/1039

Fig. 5 einen Schnitt durch die in Fig. 4 dargestellte Platte nach der Expansion.

Es ist festzustellen, daß die Figuren 1 bis 5 lediglich schematisch sind und daß dort kein Versuch unternommen wird, die relative Dicke der verschiedenen Schichten zu zeigen, aus denen das flächige Material zusammengesetzt ist.

Eine expansionsfähige thermoplastische Schicht 1 wird als Plastisol auf einen Bogen aus geeignetem Papier 2 aufgebracht und durch den Ofen 12 teilweise geliert, um ein flächiges Material zu bilden, wie in Fig. 2 gezeigt. Das so gebildete flächige Material wird dem Walzenspalt zwischen einem Paar Walzen β zugeführt, wie in Fig. 1 gezeigt, und erhält einen überzug eines Lacks 3 aus einem Bad 7, worauf es durch den Ofen 11 teilweise getrocknet wird, um eine lackierte Platte oder Folie, wie in Fig. 3 dargestellt, zu bilden. Der Lack enthält eine Dispersion eines Mattierungsmittels in einer Lösung eines Vinylchloridhomo- oder -copolymeren in einem organischen Lösungsmittel, das eine Affinität für die thermoplastische Platte besitzt. Geeignete Lacke sind ausführlicher in den nachfolgenden Beispielen 1 und 2 beschrieben.

Die lackierte Platte gelangt dann zum Walzenspalt zwischen einem Paar üblicher Druckwalzen 8, und Tinte aus einem Bad wird nur auf bestimmte Bereiche der lackierten Oberfläche der Platte aufgegeben. Die Tinte enthält ein Pigment und einen Kicker, der für das Treibmittel, welches in der thermoplastischen Schicht 1 vorhanden ist, geeignet ist, und Formulierungen für_tderartige Tinten sind ausführlicher in den nachfolgenden Beispielen 1 und 2 beschrieben. Das flächige Material weist dann ein Aussehen auf, das in Fig. U dargestellt

-IU-

509884/1039

μ/16 mn

ist und ist mit einer Anzahl getrennter Bereiche H versehen, die mit einer Kicker enthaltenden Tinte überzogen sind.

Die in Fig. Ü dargestellte bedruckte Platte gelangt dann zu einem Ofen 10, worin die Platte eine Temperatur erhält, die zwischen der Zersetzungstemperatur des Treibmittels und einer Mischung aus Treibmittel und dem Kicker, liegt. Hierdurch
wird eine unterschiedliche Expansion erhalten, wobei ein
Produkt, wie in Fig. 5 gezeigt, gebildet wird, bei dem diejenigen Teile der Platte, welche einen Auftrag an Kicker
enthaltender Tinte erhielten, in stärkerem Maße expandiert sind, als diejenigen Teile der Platte, die keinen derartigen überzug erhielten. Das erhaltene flächige Material besitzt ein attraktives Aussehen und kann als Wandüberzug verwendet werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden zur Erläuterung die nachfolgenden Beispiele angeführt. In den Beispielen handelt es sich bei den Teilen um Gewichtsteile.

Beispiel

(a) Herstellung einer expansionsfähigen thermoplastischen Platte oder Folie

Eine Mischung, bestehend aus:

Polyvinylchlorid 100 Teile

Dicaprylphthalat (Plastifizierungsmittel) 65 Teile

Organo-Zinnstabilisierungsmittel 1 Teil

epoxydiertes Öl-Stabilisierungsmittel 6 Teile

Azobisformamid 6 Teile

Titandioxyd MO Teile

weißer Spiritus (white spirit) 5 Teile

- 15 -

509884/1039

wird mittels eines Schabers in einer Dicke von 0,2 mm und

2 2

einem Trockengewicht von 190 g/m auf Papier mit 90 g/m au:

gebracht. Der überzug wird bei einer Temperatur von 120 bis 130⁰C während 60 Sekunden geliert, wobei man eine expansions fähige thermoplastische Platte erhält.

(b) Behandlung der expansionsfähigen Platte oder Folie mit Lösungsmittel

Man stellt einen Lack her, indem man die nachfolgende Formulierung dispergiert:

Vinylehlorid/Vinylacetat-Copolymeres ... 18 Teile

Siliciumdioxyd-Mattierungsmittel 8 Teile

Methyläthylketon 40 Teile

Xylol 10 Teile

Toluol 24 Teile.

Die Viskosität des Lacks wird durch Zugabe von Methyläthylketon auf 30 Sekunden (mit einem Ford Nr.4-Beeher gemessen) eingestellt und der Lack wird dann auf die Oberfläche der in (a) hergestellten gelierten Polyvinylchloridplatte unter Verwendung einer Gravüre-Walze, die mit 140 Linien/linearen 2,5 cm (per linear inch) graviert ist, aufgebracht. Nach teilweiser Trocknung wird das nachfolgende Tintenmittel auf die behandelte Platte oder Folie aufgebracht:

Vinylchloridpolymeres in Methyläthylketon 24 Teile

2-Äthoxyäthylacetat 2,5 Teile

Toluol 13 Teile

Zinkoctanoat 24 -Teile

Pigment 7 Teile

Erforderlichenfalls wird die Viskosität der Tinte durch Zusatz von Methyläthylketon auf 30 Sekunden (mit einem Ford Nr.4-Be-

- 16 -

509884/TQ39

Sigemessen) eingestellt. Die Tinte wird unter Verwendung einer Gravüre-Walze, die mit 120 Linien/linearen 2,5 cm (per linear inch) graviert ist, in einem gewählten Muster aufgebracht und nach einem Intervall von 20 Stunden eine Minute bei 200⁰C gebläht.

Das erhaltene Produkt weist bei den mit Tinte versehenen Bereichen eine Expansion von mehr als 0,0304 cm (0,012 inches), bezogen auf die nicht-bedruckten Flächen und einen befriedigenden Mattheitsgrad auf, die dem Material in Kombination ein visuell attraktives Aussehen verleihen. Darüber hinaus zeigt das Produkt eine gute Tintenhaftung.

Beispiel

Man stellt einen Lack her, indem man die -nachfolgende Formulierung dispergiert:

Polyvinylchlorid 18 Teile

Siliziumdioxyd-Mattierungsmittel 15 Teile

Titandioxyd 36 Teile

Methyläthylketon 23 Teile

Toluol 8 Teile

Die Viskosität des Lacks wird durch Zugabe von Methyläthylketon auf 30 Sekunden (mit einem Ford Nr.^-Becher gemessen) eingestellt und der Lack wird dann auf die Oberfläche einer wie in Beispiel l(a) beschrieben hergestel 1 ten thermoplastischen Platte oder Folie aufgebracht. Das Aufbringen wird unter Verwendung einer Gravüre-Walze, die mit 100 Linien/linearen 2,5 cm (per linear inch,) graviert ist, durchgeführt, und anschließend wird das nachfolgende Tintenmittel auf die behandelte Platte oder Folie aufgebracht:

- 17 -

509884/1039

Polyvinylchlorid 18 Teile

Pigment 9 Teile

2-Nitropropan ¹JO Teile

Methylethylketon , 8 Teile

Toluol 2k Teile

Zinkoctanoat 18 Teile.

Erforderlichenfalls wird die Viskosität der Tinte durch Zusatz von Methyläthy!keton auf 30 Sekunden (mit einem Ford Nr.iJ-Becher gemessen) eingestellt. Die Tinte wird unter Verwendung einer Gravüre-Walze, die mit 150 Linien/linearen 2,5 cm (per linear inch) graviert ist, in einem ausgewählten Muster aufgebracht und man bläht eine Minute bei 200 C nach einem Intervall von 7 Tagen.

Das erhaltene Produkt zeigt in den mit Tinte versehenen Bereichen eine Expansion von mehr als O,O38l cm (0,015 inches), bezogen auf die nicht-bedruckten Bereiche und einen befriedigenden Mattheitsgrad. Das Material besitzt ein attraktives Aussehen und die Haftung der Tinte beim Produkt ist gut.

Beispiele 3 bis 16

In diesen Beispielen werden flächige Materialien auf analoge Weise wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, hergestellt. Die Beispiele 3 bis 16 erläutern die Anwendung der Erfindung, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren verschiedene expansionsfähige thermoplastische Materialien, Lösungsmittel und Kicker verwendet werden.

(a) Herstellung expansionsfähiger thermoplastischer Platten oder »Folien A und B

Die nachfolgenden Mischungen werden mittels eines Schabers in einer Dicke von 0,13 mm und einem Trockengewicht von 180 g/m

- 18 -

50988 4/1039

auf ein Papier von 90 g/m aufgebracht.

Platte oder Folie A B

Polyvinylchloridhomopolymeres Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeres Dicaprylphthalat
Organozinnstabilisxerungsmittel epoxydiertes ölstabilisierungsmittel Azobisformamid
Titandioxyd
weißer Spiritus

Die überzüge werden 60 Sekunden bei 120⁰C geliert.

(b) Behandlung der Platten A und B mit Lösungsmitteln

Die nachfolgenden Lösungsmittel und Lacke werden zur Behandlung der Platten oder Folien A und B hergestellt:

Lösungsmittel/Lack Nr. 12345678

100	—
-	100
65	65
1	1
6	6
6	6
40	40
5	5

Vinylchlorid/Vinylacetat- Copolymeres	-	23 23 20	_	_ _	20	8	-	17	12
Acrylharz	_	-	80 - 115 100	20	-	-	13
SiIiziumdioxyd-Mattie- run gsmittel	-	20 -	- - - 55	-	_	8
gefärbtes Pigment	-	20 - 30 -	-	10	^;6
Titandioxyd	-	- 138 - -	80	-	36
Methyläthylketon	-	- 90 - -	25	85	107
Toluol	-		10	62	48
Cyclohexanon	-	20 -	"-	-	-
Äthylacetat	-	_ _ _ _	-	-
Isopropylacetat	-		-	-
2-Äthoxyäthylacetat	25	-	13
2-Nitropropan	75	-	-
Tetrahydrofuran	_	—

- 19 -

509884/1039

Das Lösungsmittel oder der Lack werden auf die gelierten Platten oder Folien A und B unter Verwendung einer Gravüre-Walze, die mit I50 Linien/linearen 2,5 cm (per linear inch) graviert ist, aufgebracht. Nach der teilweisen Trocknung werden die nachfolgenden Tintenmittel auf die behandelten Platten oder Folien aufgebracht:

Tinte Nr.	I	II	III	IV
Vinylchlorid/Vinylacetat-
Copolymeres	-	—	17	17
Acrylharz	13	13	-	-
Bleioctanoat	-	-	-	20
Cadmiumoctanoat	-	14	-	-
Zinkoctanoat	-	-	17	-
Zinkbenzoat	20	-	-	- -·
Methyläthylketon	46	50	64	68
Toluol	28	23	31	29
2-Äthoxyäthylacetat	8	8	-
Pigment	13	13	10	10

Alle Tinten werden mit einer Viskosität von 25 Sekunden (mit einem Ford Nr.4-Becher gemessen) aufgebracht, wobei,

die Viskositäten erforderlichenfalls durch Zugabe von Methyläthylketon eingestellt werden. Die Tinten werden unter Verwendung einer Gravüre-Walze, die mit I50 Linien/ linearen 2,5 cm (per linear inch) graviert ist, aufgebracht und nach einem Intervall von 24 Stunden eine Minute bei 200°C gebläht.

Die Beispiele und Eigenschaften der erhaltenen expandierten Platten oder Folien sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt :

- 20 -

509884/1039

M/16 I

Beispiel Nr.	Platten Nr.	Lösungs mittel/ Lack Nr.	Tinten Nr.	Kontrast in mm	Tintenhaftung
3	A	1	. I	0,35	gut
4	A	6	II	0,17	Il
UI	A	7	III	0,40	Il
6	A	8	IV	0,30	Il
7	A	3	IV	0,31	Il
8	A	5	III	0,47	Il
9	A	4	III	0,45	Il
10	A	1	IV	0,35	Il
11	B	8	I	0,20	Il
12	B	3	II	0,06	II
13	B	5	IV	0,18	Il
14	B	2	II	0,08	Il
15	B	1	III	0,36	Il
16	B	4	IV	0,21	Il

1 = Kontrast ist ein Maß für den Unterschied der Expansion in den mit Tinte versehenen Bereichen relativ zu den unbedruckten Bereichen.

Die in den Beispielen 4, 6, 9, 11 und 16 erhaltenen Produkte sind matt.

- 21 -

509884/1039

Claims

. JJi.

M/16 IHH

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung eines unterschiedlich expandierten flächigen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) ein organisches Lösungsmittel auf die Oberfläche einer expansionsfähigen, thermoplastischen Platte oder Folie, die ein Treibmittel enthält, aufbringt und die behandelte Platte oder Folie mindestens teilweise trocknen läßt,

(b) ein Mittel, das eine Tinte und einen Kicker für das Treibmittel enthält, auf ausgewählte Bereiche der behandelten Oberfläche aufbringt, und

(c) die Platte oder Folie auf eine Temperatur erhitzt, bei der sich das mit dem Kicker in Kontakt befindliche Treibmittel zersetzt, und die Platte oder ; Folie so lange bei dieser Temperatur hält, bis die mit dem Kicker in Kontakt befindlichen Bereiche der Platte oder Folie in größerem Maße als die nicht in Kontakt mit dem Kicker befindlichen Bereiche expandiert sind.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel einen aliphatischen oder alicyclischen Äther, einen Ester, einen Glykol-

- 22 -

509684/1039

M/16 144

ester, ein aliphatisches oder alicyclisches Keton oder eine Nitroverbindung verwendet.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel Methyläthylketon verwendet.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel eine Mischung eines polaren Lösungsmittels und eines nicht-polaren Lösungsmittels verwendet.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als nicht-polares Lösungsmittel Toluol oder Xylol' verwendet.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das organische Lösungsmittel auf die Oberfläche der expansionsfähigen thermoplastischen Platte oder Folie in einer Rate von 10 bis 700 g/m² aufbringt.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das organische Lösungsmittel als Lösungsmittelphase eines Lacks aufbringt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß man einen Lack verwendet, der ein Mattierungsmittel enthält.
9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die expansionsfähige thermoplastische Platte oder Folie aus einem Polymeren von

- 23 -

509884/1039

M/16 141»

Vinylchlorid oder einem Copolymeren aus Vinylchlorid und einem anderen copolymerisierbaren Monomeren herstellt.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Treibmittel in der expansionsfähigen thermoplastischen Platte oder Folie in Mengen bis zu 15 Gew.-?, bezogen auf das Gewicht der thermoplastischen Platte oder Folie, verwendet.
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel Azobisformamid verwendet.
12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kicker eine Verbindung des Zinks,Cadmiums oder Bleis verwendet.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kicker ein Salz des Zinks, Cadmiums oder Bleis verwendet.
I¹J. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kicker Zinkoctanoat verwendet.
15. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mittel, welches Tinte und Kicker enthält, ein Mittel verwendet, das bis zu 25 Gew.-? Kicker aufweist.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man ei/i Mittel verwendet, das 5 bis 20 Gew.-? Kicker enthält. .

509884/1039
17. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das organische Lösungsmittel durch eine Gravüre-Walze auf die Oberfläche der expansionsfähigen thermoplastischen Platte oder Folie aufbringt.
18. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Mittel, welches Tinte und Kicker enthält, mit einer Gravüre-Walze auf die behandelte Oberfläche aufbringt.
19. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der Platte oder Folie zum Aufbringen auf ein Substrat mit einem Klebeüberzug versieht.
20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man als Klebstoff einen mit Wasser aktivierbaren Klebstoff verwendet.

- 25 -

€09884/1039

Leerseite