DE2721722C2 - Wäßrige Tiefdruckfarben und Verfahren zum chemischen Prägen von in der Hitze aufschäumbaren Materialien unter Verwendung dieser Tiefdruckfarben - Google Patents
Wäßrige Tiefdruckfarben und Verfahren zum chemischen Prägen von in der Hitze aufschäumbaren Materialien unter Verwendung dieser TiefdruckfarbenInfo
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Description
mit der Maßgabe, daß die Summe der Komponenten (A) bis (E) 100 Gew.-96 beträgt.
2. Wäßrige Tiefdruckfarben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Schaumbildung
regulierende Agens Benzotriazol oder Aminotriazol ist.
3. Wäßrige Tiefdruckfarben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Isopropanol als
Alkohol (B) enthält.
4. Verfahren zur chemischen Regulierung von in der Hitze aufschäumbaren und expandierbaren harzartigen
Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß auf ausgewählte, vorbestimmte Bereiche dieses Materials
eine wäßrige Tiefdruckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufgetragen und die In der Hitze aufschäumbaren
und expandierbaren harzartigen Materialien erhitzt werden, wobei diese ausgewählten, vorbestimmten
Bereiche mehr oder weniger aufgeschäumt werden (Reliefwirkung oder chemische Prägung)
und diese sich somit von anderen Bereichen unterscheiden und abheben, auf welche keine Druckfarbe
aufgetragen worden ist.
50
Die Erfindung betrifft wäßrige Tiefdruckfarben der in Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung, die bei
chemischen Prägeverfahren, beispielsweise beim chemischen Prägen von Fußböden, Decken, Wandüberzügen,
Schaltpulten, Tischen, Zählerköpfen, beschichteten oder getränkten Geweben, Polster- und Bekleidungsmaterialien,
Buchdeckeln und Innenwandungen von Fahrzeugen verwendet werden. Sie betrifft außerdem ein Verfahren
zum chemischen Regulieren von In der Hitze aufschäumbaren und expandierbaren harzartigen Materiallen
mit derartigen Tiefdruckfarben.
Aus den US-PS 32 93 094 und 32 93 108 sind chemische
Frägeverfahren zur industriellen Herstellung der oben angeführten Gegenstände bekannt. Diese Prägeverfahren
beinhalten normalerweise das Beschichten eines Grundmaterial, z. B. einer Asbestplatte, mit einer
im wesentlichen homogenen Schicht eines harzhalUgen Materials, z. B. mit Polyvinylchlorid oder einem anderen
harzhaltigen Material. Ein schaumbildendes oder aufblähendes Mittel, wie z. B. Azodicarbonamid, wird
normalerweise gleichförmig in dem Harzmaterial dispergiert
und zersetzt sich nach Erhitzen auf eine ausreichend erhöhte Temperatur unter Freisetzung von gasförmigen
Zerfallsprodukten, um das geschäumte, aufgeblähte, harzhaltlge Erzeugnis aufzuschäumen.
Bei solchen chemischen Prägeverfahren werden vor dem Erhitzen ausgewählte, vorbestimmte Flächen der
Oberfläche des hitzeschäumbaren Harzmaterials mit einer die Schaumbildung regulierenden Druckfarbe
bedruckt, die eine Schaumbildung in den ausgewählten, vorbestimmten Flächen steuert, wenn die hitzeschäumbaren
Harzmateriallen nachfolgend auf die erforderliche erhöhte Temperatur erhitzt werden.
Solche die Schaumbildung des bedruckten Substrates regulierenden Druckfarben enthalten entweder Agenzien,
die das Zersetzen der schäumenden oder aufblähenden Mittel verhindern oder unterdrücken, wodurch
die gastreibende Wirkung auf die schäumbaren Harzmaterialien und entsprechend die Schaumbildung in
den bedruckten ausgewählten, vorbestimmten Bereichen verringert wird oder Anzeigen, die das Zersetzen
der schäumenden und aufblähenden Mittel katalysieren und beschleunigen, um die Gaswirkung auf die
schäumbaren Harzmaterialien und die Schaumbildung in den bedruckten Bereichen zu steigern.
Hierdurch wird die Oberfläche der geschäumten oder aufgeblähten Harzmateriallen mit einem geprägten
reliefartigen Muster versehen, das relative Erhöhungen und relative Vertiefungen oder Aussparungen unter Bildung
einer interessanten Oberflächenstruktur aufweist.
Die die Schaumbildung regulierenden Druckfarben enthalten sowohl die Agenzien zur Regulierung der
Schaumbildung als auch die Pigmente, Druckfarben, Farbstoffe cder andere Kolorlerungsmatsrlallen,
wodurch die bei der Anwendung resultierenden geprägten reliefartigen Muster sehr genau mit den Druckfarbenmustern
zusammenfallen und ausgezeichnete sichtbare und ertastbare Effekte erzeugt werden, die im
wesentlichen allzeit einwandfreien Stand und Rapport aufweisen.
Druckfarben auf organischer Lösemittelbasis sind bisher
mit begrenztem Erfolg bei solchen chemischen Prägeverfahren zur Schaumbildungsregulierung verwendet
worden. Sie sind jedoch verhältnismäßig teuer, lassen sich sehr schwer von Druckvorrichtungen entfernen
und sind manchmal bei herkömmlichen Druckeinrichtungen gar nicht anwendbar.
Außerdem sind sie häufig entflammbar oder sie weisen
verhältnismäßig niedrige Flammpunkte auf, was gefährliche Situationen hervorrufen kann. Häufig verursacht
die Anwendung dieser Druckfarben beträchtlichen Ausschuß und Verunreinigungen, hohe Kosten sowie
zeltraubende Wiedergewinnungsprogramme für das Lösemittel.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von wäßrigen Tiefdruckfarben für in der Hitze aufschäumbare
bedruckte Substrate, die bei chemischen Prägeverfahren auch In Industriellem Maßstab vorteilhaft
anwendbar sind, mit herkömmlichen Druckeinrichtungen
angewendet werden können, die billig und leicht durch Reinigungen zu entfernen sind und ke'ne Gefahren
Infolge Entflammbarkeit und keine hohen Kosten wegen der Lösemittelrückgewinnung verursachen.
Diese Aufgabe wird durch die In Anspruch 1 angegebene
wäßrige Tiefdruckfarbe gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieser wäßrigen Tiefdruckfarbe sind Gegen-
stand der Unteransprüche 2 und 3. Anspruch 4 bezieht sich auf ein Verfahren zum chemischen Prägen unter
Verwendung dieser neuen wäßrigen Tiefdruckfarbe.
Die erfindungsgemäße wäßrige Tiefdruckfarbe enthält (A) 1% bis 15% eines chemischen Agens, das die
Schaumbildung reguliert, z. B. das bevorzugte Benzotriazol; (B) 1% bis 9% eines wasserlöslichen oder im Wasser
dispergierbaren aliphatischen Alkohols mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. das bevorzugte Isopropanol;
(C) 1% bis 11% des den pH-Wert regulierenden Agens
oder eines entsprechenden Pufferagens, wie Ammoniak oder ein wasserlöslicher oder in Wasser dlsper£ierbarer
Alkylaminoalkohol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, z. B. 2-DimethyIaminoäthanol und Diäthylaminoäthanol,
die den pH-Wert der Druckfarbe auf 8 bis 12 einstellen und halten; (D) 30% bis 75%, insbesondere 30%
bis 70% von der wäßrigen Druckfarbenzusammepsetzung und (E) 10% bis 40% zusätzliches Wasser. Alle
Prozente sind Gewichtsprozente. Eine derartige wäßrige Druckfarbe kann auf die Oberfläche von In der Hitze
aufschäumbaren Harzmaterialien in ausgewählten, vorbestimmten Bereichen in einem Verfahren aufgebracht
werden, bei dem die Vorteile chemischer Prägeverfahren ohne Inkaufnahme der erwähnten Nachtelle der
Verwendung von Druckfarbenzusammensetzungen auf organischer Lösemitteibasis erreicht werden.
Die erfindungsgemäßen Druckfarben auf der Basis von verdünntem wäßrigen Alkohol enthalten das die
Schaumbildung regulierende Agens in einer Menge, die im Einzelfall von dem Grad der gewünschten oder
erforderlichen Prägung oder Reliefwirkung abhängt.
Neben dem besonders bevorzugten Benzotriazol können als das die Schaumbildung regulierende Agens beispielsweise
verwendet werden: Aminotriazol; 3-Amino-1,2,4-triazol;
4-Amino-l,2,4-triazol; l-AmIno-l,2,4-triazol; l-Amino-l,2,3-trtazol; 1-Amino-1,3,4-trlazol;
1,2,4-Trlazol; 1,2,3-Triazol und Mischungen von derartigen
Triazolen.
Die die Schaumbildung regulierenden Agenzien müssen in den verdünnten Alkohol aufweisenden Druckfarben
ausreichend löslich bzw. dispergierbar sein. Sie müssen auch ausreichend stabil sein, so daß sie nicht
etwa durch Hydrolyse oder Alkoholyse oder auf andere Weise in andere chemische Substanzen umgewandelt
werden, in denen sie ihre die Schaumbildung regullerenden Eigenschaften verlieren.
Die erfindungsgemäßen Druckfarben enthalten einen aliphatischen Alkohol, der wasserlöslich oder in Wasser
dispergierbar 1st, mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen In einer
Menge von 1 bis 9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckfarbenzusammensetzung. Obgleich es
sich um Alkylalkohole handelt, 1st deren Konzentration
nur 1% bis 9% und deshalb von den Druckfarbenzusammensetzungen herkömmlicher Art auf organische Lösemittelbasis
abgrenzbar, die normalerweise organische Lösemittel wie Methyläthylketon, Methyllsobutylketon,
Xylol oder Toluol In Konzentrationen von 45 bis 70 Gew.-% enthalten.
Isopropanol ist der bevorzugte Alkylalkohol, andere verwendbare Alkohole sind Methanol, Äthanol (beide
auch sehr zweckmäßig), 1-Propanol, 1-Butanol; 2-Pentanol
und Hexanol.
Die erfindungsgemäßen Druckfarben enthalten Ammoniak oder 2-Dimethylaminoäthano! als bevorzugte,
den pH-Wert regulierende Agenzien oder Pufferagenzlen, andere geeignete Agenzien sind Borsäure Natriumtetraborat
(Borax), das auf einen pH-Wert von ungefähr 8,5 puffert; Natriumtetraborat, das auf einen
pH-Wert von ungefähr 9,2 puffert; Borsäure - Natriumhydroxid, das auf einen pH-Wert von ungefähr 9,2 puffert;
Naträumbicarbonat - Natriumcarbonat, das auf einen pH-Wert von ungefähr 10,2 puffert, und Dlnatriumphosphat
- Natriumhydroxid, das auf einen pH-Wert von ungefähr 11,5 puffert. Die Konzentration dieser
Pufferagenzien ist normalerweise ungefähr 0,1 molar. Andere verwendbare Alkylamlnoalkohole sind: 2-Diäthylamlnäthanol
(sehr zweckmäßig); 2-Methylaminoäthanol und 2-Äthylamlnoäthanol. Wenn Ammoniak
oder ein anderes verhältnismäßig flüchtiges Material verwendet wird, um den gewünschten pH-Wert von 8
bis 12 einzustellen und aufrechtzuerhalten, wird gegebenenfalls zusätzlich Ammoniak oder das andere flüchtige
Material zugeführt, um ein Fallen des pH-Wertes unter 8 zu verhindern.
Ammoniak wird erfindiingsgemäß als 25% bis 30%
NH3 enthaltende Lösung in Wasser eingesetzt.
Die spezielle Tiefdruckfarbmasse Hegt erfindungsgemäß
in wäßriger Verdünnung vor. Sie ist eine Pigmentdispersion in einer Latexemulsion oder eine Lösung von
wasserlöslichen Acryl- oder Melamlnharzen. Die wäßrige Druckfarbmasse ist in Mengen von 30 bis
75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthalten.
Soweit die wäßrigen Druckfarbmassen verfügbar sind und als wäßrige Lösungen oder Dispersionen mit speziellen
Konzentrationen von festen farbgebenden Materialien verwendet werden, liegt der tatsächliche Festkörpergehait
der Farbe, des Pigmentes, des Farbstoffes oder eines anderen Farbmaterials im Bereich von ungefähr
3 bis 45 Gew.-% des Gesamtgewichts der fertigen Druckfarbenzusammensetzung. Wäßrige Druckfarbmassen
bereits mit pH-Werten von 8 bis 12 werden bevorzugt, da sie die Notwendigkeit ersparen, die pH-Werte
vor ihrer Verwendung auf einen solchen Bereich einzustellen.
Wasser ist zusätzlich In Mengen von 10% bis 40%
vorgesehen, um die Konsistenz oder die Viskosität der
Druckfarbenzusammensetzung auf die gewünschten Bereiche zur geeigneten Handhabung In der Druckeinrichtung
einzustellen. Solche Viskositäten liegen normalerweise im Bereich von ungefähr 20 bis ungefähr 60
see (Zahn 3 cup).
Beispiel 1
Die Druckfarbenzusammensetzung weist auf:
Die Druckfarbenzusammensetzung weist auf:
Benzotriazol 6,5%
Isopropanol 3,8%
2-Dlmethylamlnoäthanol 4,196
Zusatzwasser 22,8%
Gelbe, wäßrige Druckfarbe (Acrylharzbasis; 62,8% 30% Pigmentfeststoffe, 48,2% Insgesamt
nichtflüchtige Bestandteile; Rest Wasser)
nichtflüchtige Bestandteile; Rest Wasser)
Benzotriazol, 2-Dlmethylamlnoäthanol, Isopropanol
und Wasser werden bei hoher Geschwindigkeit In einem Mischwerk gemischt und die sich ergebende
Mischung wird unter Rühren zur wäßrigen Druckfarbe zugegeben. Der pH-Wert der Zusammensetzung bleibt
während der gesamten Zelt des Versuchsbeispiels im Bereich von 8 bis 12. Die Druckfarbenzusammensetzung
wird auf ausgewählte, vorbestimmte Bereiche eines gelierten, schäumbaren Plastlsols aufgedruckt, das
durch Mischen der folgenden Bestandteile In einem Mischer gebildet wird.
Polyvinylchlorid, Dispersionsgütegrad,
spezifische Viskosität 0,6
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
spezifische Viskosität 0,4
Butylbenzylphthalat-Weichmacher
Di(2-äthylhcA>l)phthalat-Weichmacher
Titandioxid-Pigment (55%-Festkörper)
Azodlcarbonamid-Blähmlttel
V. M. & P. Naphtha
Butylbenzylphthalat-Weichmacher
Di(2-äthylhcA>l)phthalat-Weichmacher
Titandioxid-Pigment (55%-Festkörper)
Azodlcarbonamid-Blähmlttel
V. M. & P. Naphtha
(Siedeberelch 88° C bis 135° C)
Teile 50
SO
25 45
5 ίο
Die Erhitzung auf ca. 190° C zersetzt das Azocarbonamid-Blähmittel
und erzeugt die gewünschte Schaumbildung. Die Prägetiefe von ungefähr 0,65 mm wird mit
ungefähr 1,475 mm Schaum erhalten. Eine Verschleißschicht von ungefähr 0,25 mm wird verwendet. Die die
Schaumbildung regulierenden Eigenschaften und Charakteristiken der Druckfarbenzusammenfitzung werden
durch dieses Beispiel demonstriert.
Beispiele 2 bis 12
Die im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitswelsen werden
in den folgenden Beispielen Im wesentlichen wiederholt, wobei jedoch die jeweils angegebenen Druckfarbenzusammensetzungen
eingesetzt werden. Die Ergebnisse sind allgemein mit den Ergebnissen des Beispiels
1 vergleichbar. Die die Schaumbildung regulierenden Eigenschaften dieser Druckfarbenzusammensetzungen
werden auch durch diese Beispiele gut demonstriert.
35
Benzotrlazol 1,0%
Isopropanol 1,5%
2-Dlmethylamlnoäthanol 3,0%
Zusatzwasser 31,7%
gelbe, wäßrige Druckfarbe (wie in Beispiel 1) 62,8%
Benzotrlazol 9,8%
Isopropanol 5,7%
2-Dlmethylamlnoäthanol 6,2%
Zusatzwasser 33,2%
gelbe, wäßrige Druckfarbe (wie in Beispiel 1) 45,1%
·* Beispiel 4
Benzotriazol 6,5%
Isopropanol 3,8%
wäßriges Ammoniak (29,4% NH3) 4,1%
Zusatzwasser 22,8%
gelbe, wäßrige Druckfarbe (wie In Beispiel 1) 62,8%
Aminotriazol 6,5%
Isopropanol 3,8%
2-Dimethylaminoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8%
gelbe, wäßrige Druckfarbe (wie In Beispiel 1) 62,8%
65
Benzotriazol 6,5%
Methanol 3,ä%
2-Dlmethylamlnoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8% gelbe, wäßrige Druckfarbe (wie In Beispiel 1) 62,8%
Benzotriazol 6,5%
Äthanol 3,8%
2-Dimethylaminoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8% gelbe, wäßrige Druckfarbe (wie in Beispiel 1) 62,8%
Benzotrlazol 6,5%
Isopropanol 3,8%
2-Dlmethylamlnoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8%
gelbe, wäßrige Druckfarbe (wie in Beispiel 1) 62,8%
Benzotriazol 6,5%
Isopropanol 3,8%
2-Dimethylamlnoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8%
rote, wäßrige Druckfarbe (Acrylharzbasls; 62,8% 3,5% Pigmentfeststoffe; 30,5% Insgesamt
nichtflüchtige Bestandteile; Rest Wasser)
nichtflüchtige Bestandteile; Rest Wasser)
Beispiel 10
Benzotrlazol 6,596
Isopropanoi 3,8%
2-Dlmethylamlnoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8%
weiße, wäßrige Druckfarbe (Acrylharzbasls; 62,8% 30,0% Pigmentfeststoffe; 48,2% insgesamt
nichtflüchtige Bestandteile; Rest Wasser)
nichtflüchtige Bestandteile; Rest Wasser)
Beispiel 11
Benzotriazol 6,5%
Isopropanol 3,8%
2-Dimethylamlnoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8%
blaue, wäßrige Druckfarbe (Acrylharzbasis; 62,8%
7,0% Pigmentfeststoffe; Insgesamt
nlchtflüchtige Bestandteile 31,0%;
Rest Wasser)
Beispiel 12
Benzotriazol 6,5%
Isopropanol 3,8%
2-Dimethylaminoäthanol 4,1%
Zusatzwasser 22,8%
wäßrige Druckfarbe mit klarem Streckmittel 62,8%
(Acrylharzbasls; 096 Pigmentfeststoffe;
Insgesamt nichtflüchtige
Bestandteile 28,696; Rest Wasser)
Claims (1)
1. Wäßrige Tiefdruckfarben bestehend aus
(A) 1 bis 15 Gew.-% einer fünfatomigen heterocyclischen
Ringverbindung, die drei Stickstoffatome und 2 KohJenstoffatome in dem heterocyclischen
Ring enthält, als ein die Schaumbildung regulierendes Agens !0
(B) 1 bis 9 Gew.-% eines aliphatischen Alkohols mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
(C) 1 bis 11 Gew.-% Ammoniak (25 bis 30%ig in
Wasser) oder einer Verbindung, welche den pH-Wert der Druckfarbzusammensetzung im
Bereich von 8 bis 12 hält, oder ein entsprechendes Pufferagens,
(D) 30 bis 75 Gew.-% einer wäßrigen Druckfarbenzusammensetzung
auf der Basis einer üblichen Pigment/Latexemulsion oder einer üblichen wäßrigen Acryl- oder Melaminharzlösung und
(E) 10 bis 40 Gew.-% zusätzliches Wasser,
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Free format text: RUSCHKE, O., DIPL.-ING., 1000 BERLIN RUSCHKE, H., DIPL.-ING. ROST, J., DIPL.-ING. ROTTER, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |