DE1199290B

DE1199290B - Loesungsmittelfreie Druckfarbe fuer Olefinpolymere

Info

Publication number: DE1199290B
Application number: DEF42000A
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Lenz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1964-02-14
Filing date: 1964-02-14
Publication date: 1965-08-26
Also published as: GB1078827A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

±5 41 η

Deutsche KL: 151-7/01

Nummer: 1199 290

Aktenzeichen: F 42000 VI b/151

Anmeldetag: 14. Februar 1964

Auslegetag: 26. August 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine lösungsmittelfreie thermoplastische Druckfarbenmischung, die für das Bedrucken von Olefinpolymeren während der thermoplastischen Formgebung geeignet ist.

Es ist bereits bekannt, thermoplastische Kunststoffe während der Formgebung zu bedrucken oder zu dekorieren. So beschreibt z. B. die USA.-Patentschrift 2 601 700 ein Verfahren, um Hohlkörper während ihrer Herstellung mit Hilfe des Extrusionsblasverfahrens mit flüssigen Farbstofflösungen zu bedrucken. Ein einfacheres Verfahren, das mit einer festen Druckfarbe arbeitet und infolgedessen keine Leitungen für Farbstofflösungen in der Formwand benötigt, wird in der belgischen Patentschrift 609 884 beschrieben. Bei diesen festen Druckfarben sollen dem zu bedruckenden Kunststoff artgleiche oder artverwandte Stoffe als Farbenträger dienen. Versuche zeigten jedoch, daß die Drucke trotz hoher Pigmentierung bei diesem Verfahren nur schwach übertragen werden, so daß danach nur qualitativ unbefriedigende Drucke erhalten werden können.

Es wurde nun gefunden, daß lösungsmittelfreie thermoplastische Druckfarben, bestehend aus niedermolekularen Olefinpolymeren, Chlordiphenylharzen und/oder Terpenharzen, Pigmenten und gegebenenfalls zusätzlich Farbstoffen, die in den Polymeren löslich sind, für das Bedrucken von Olefinpolymeren während der thermoplastischen Formgebung wesentlich geeigneter als die bekannten Druckfarben sind.

Man erhält mit diesen Druckfarben einen viel intensiveren Farbauftrag, dessen Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit ebenfalls verbessert sind. Auch die Haftfestigkeit der Drucke ist gut. Mit Klebefilm können sie nicht abgelöst werden.

Es ist zwar aus der deutschen Auslegeschrift 1 153 658 bekannt, daß die Neigung zum Ausblühen und Verlaufen von fettlöslichen Farbstoffen verringert werden kann, wenn Chlordiphenylharze als Farbstoffträger verwendet werden; dabei handelt es sich aber um Farbmischungen, für die wesentlich ist, daß sie keine Pigmente enthalten, da diese bei dem dort beschriebenen Druckverfahren nicht mit einziehen, sondern nach der Wärmebehandlung auf dem zu bedruckenden Material locker oben aufliegen. Bei den erfindungsgemäßen Druckfarben werden aber immer Pigmente benötigt, und fettlösliche Farbstoffe können gegebenenfalls nur zusätzlich verwendet werden, um bestimmte Farbnuancen zu erhalten.

Als niedermolekulare Olefinpolymere, die Bestandteile der erfindungsgemäßen Druckfarben sind, eignen sich vor allem Polyäthylen, Polypropylen oder Mischpolymere von Äthylen und Propylen, die eine spezi-

Lösungsmittelfreie Druckfarbe für Olefinpolymere

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft

vormals Meister Lucius & Brüning, Frankfurt/M.

Als Erfinder benannt:

Hans Joachim Lenz, Lorsbach (Taunus)

fische Viskosität η^α-, gemessen in einer O,l°/oigen Lösung in Dekahydronaphthalin bei 135°C, von 0,3 bis 2,0 dl/g haben.

η_τ

T]L = Viskosität der Lösung,
η_τ = Viskosität des Lösungsmittels,
c = Konzentration der Lösung.

Die Druckfarben sollen 10 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 30 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf den Bindemittelanteil (Harze und niedermolekulare Olefinpolymere), an niedermolekularen Olefinpolymeren enthalten.

Chlordiphenylharze und Terpenharze sind in verschiedenen Schmelzbereichen bekannt und erhältlich,

^f so daß die Druckfarben in ihrem Schmelzverhalten den zu bedruckenden Polyolefinen angeglichen werden können. Nähere Angaben über Terpenharze finden sich in »K i r k - O t h m e r, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 13, S. 700 (1954)«. Die Terpenharze haben darüber hinaus den Vorteil der physiologischen Unbedenklichkeit.

Chlordiphenylharze können durch Chlorierung von geschmolzenem Diphenyl oder höheren Polyphenylen in Gegenwart von Katalysatoren hergestellt werden (vgl. H a c k e r t, »Neues Rezeptbuch« 1952m, S. 79).

Die Harze werden den Druckfarben in Mengen von 90 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 70 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf den Bindemittelanteil, zugegeben.
Als Pigmente enthalten die erfindungsgemäßen Druckfarben 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, sowohl anorganischer als auch organischer, vorzugsweise sehr farbstarker Pigmente,

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ζ. Β. Phthalocyaninblau, Naphthol-AS-Pigment, Ruß oder TiO₂. Organische Pigmente mit hoher Farbkraft sind wegen des dünnen Farbauftrages besonders geeignet.

Als Beispiele für Farbstoffe, die sich in den Polyolefinen lösen und gegebenenfalls den Druckfarben entsprechend der Erfindung zugesetzt werden können, seien die folgenden genannt (diazotiert und gekuppelt mit = ->):

l-Methylamino-4-para-toluidoanthrachinon

Aminoazoxylol ->/?-Naphtol;
2,4'-Diaminodiphenyl -> p-Isohexylphenol;
l-Amino-4-äthoxybenzol -> 1-Hydroxynaph-

thalin;
Anilin -> a-Naphtyhlamin -> Acetonyl-l,8-naphthylendiamin.

Die erfindungsgemäßen Druckfarben eignen sich zum Bedrucken von Formkörpern aus allen Polyolefinen, Olefin-Mischpolymerisaten und Mischungen, die diese Polymerisate enthalten. Vorzugsweise werden sie zum Bedrucken von Formkörpern aus Polyäthylen, Polypropylen sowie Mischpolymerisaten des Äthylens mit Propylen oder anderen «-Olefinen oder Mischungen der genannten Olefinpolymeren verwendet.

Die einzelnen Komponenten der Druckfarben werden in der Wärme miteinander verknetet, so daß eine gute Vermischung eintritt. Dann werden Platten von der Mischung geformt und diese in einer Blasform hinter einer Siebdruckschablone angeordnet. Wird in der so vorbereiteten Form nun ein Hohlkörper, z. B. eine Flasche nach dem üblichen Extrusionsblasverfahren hergestellt, so erhält man in einem Arbeitsgang eine Flasche mit einem guten und haltbaren Druck.

Beispiel 1

3 Gewichtsteile niedermolekulares Polyäthylen (}?red = 0,72 dl/g, gemessen in einer 0,l%igen Lösung in Dekahydronaphthalin bei 135° C) und

2 Gewichtsteile Terpenharz mit einem Schmelzpunkt nach ASTM ring and ball-method E 2851 T (vgl. 1958 Book of ASTM Standards, Bd. 8, S. 1520 bis 1527, American Society for Testing Materials, Baltimore, USA 1959) von 135°C werden mit 2 Gewichtsteilen Phthalocyaninblau in geschmolzenem Zustand verknetet. Aus der homogenen Masse werden durch thermoplastische Verformung Druckfarbenplatten hergestellt. Diese werden in einer Blasform hinter einer Siebdruckschablone angeordnet. Beim Aufblasen eines plastischen Schlauches aus Niederdruckpolyäthylen schmilzt die noch heiße Oberfläche des Blaskörpers durch die Siebdruckschablone hindurch einen Teil der Druckfarbe an. Dieser angeschmolzene Film haftet bei der Entformung und zeigt die Konturen der Siebdruckschablone.

Der Druck ist scharf und intensiv blau gefärbt. Er ist weitgehend kratzfest und läßt sich durch Klebefilm 'nicht entfernen.

Beispiel 2

3 Gewichtsteile niedermolekulares Polyäthylen, //red = 0,56 dl/g, und

ίο 2 Gewichtsteile Chlordiphenylharz mit einem Schmelzpunkt nach ASTM ring and ball-method E 2851 T von 80° C werden mit 2 Gewichtsteilen rotem Naphthol-AS-Pigment heiß verknetet. Herstellung einer Druckplatte und Bedruckung wie im

is Beispiel 1. Es wird ein intensiver roter Aufdruck mit guten Echtheitseigenschaften erhalten.

B ei s pi el 3

2 Gewichtsteile niedermolekulares Mischpolymerisat aus 91 Molprozent Äthylen und 9 Molprozent Propylen, j?red = 1,2 dl/g, und

3 Gewichtsteile Terpenharz mit einem Schmelzpunkt von 115°C werden mit 1 Gewichtsteil Phthalocyaninblau und

1 Gewichtsteil fettlöslichen blauen Farbstoff (1-Methylamino-4-p-toluido-anthrachinon) verknetet. Herstellung der Druckplatte und Bedruckung wie in Beispiel 1. Es wird ein besonders leuchtender blauer Farbton erhalten. Da der Farbstoff mit dem Harz in die Oberfläche hineindiffundiert, ist der Druck unzerstörbar.

Beispiel 4

2 Gewichtsteile niedermolekulares Polypropylenpulver, 7?red = 0,8 dl/g, und

3 Gewichtsteile Terpenharz mit einem Schmelzpunkt von 135° C werden mit 2 Gewichtsteilen Phthalocyaninblau verknetet. Herstellung der Druckplatte wie in Beispiel 1. Es wird in diesem Falle ein Blaskörper aus Polypropylen bedruckt. Wie im Beispiel 1 wird ein kräftiger blauer Farbauftrag erreicht, der gute Kratzfestigkeit und Klebefilmfestigkeit zeigt.

Claims

Patentanspruch:

Lösungsmittelfreie thermoplastische Druckfarbenmischung für das Bedrucken von Olefinpolymeren während der thermoplastischen Formgebung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus niedermolekularen Olefinpolymeren, Chlordiphenylharz und/oder Terpenharz, Pigmenten und gegebenenfalls zusätzlich Farbstoffen, die in den Polymeren löslich sind, bestehen.

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