DE10025432A1 - Mit organischen Tinten per Inkjet bedruckbare Folie - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft mit organischen Tinten im Inkjet-Verfahren bedruckbare Kunststoffolie, wobei die Folie einen folienbildenden Kunststoff und übliche Hilfsstoffe sowie die Bedruckbarkeit verbessernde Celluloseester enthält, wobei die Ester Acetyl-, Propionyl- oder Butyrylgruppen enthalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft mit organischen Tinten per Inkjet bedruckbare Folien aus PVC oder anderen, für die Herstellung von Folien geeigneten Poly­ meren, welche durch Zusätze so modifiziert sind, daß sie für das Bedrucken mit organischen Tinten per Inkjet geeignet sind.

Die Verwendung von PVC-Folien oder anderen polymeren Filmmaterialien an Stelle von Papier in drucktechnischen Verfahren ist weit verbreitet. Das Bedrucken erfolgt dabei vorzugsweise nach dem "Inkjet-Verfahren" mittels Tinten­ lösungen auf wäßriger Basis. Das Inkjet-Verfahren ermöglicht insbesondere einen Digitaldruck, d. h. eine computergesteuerte Variation der Druckbilder, und damit eine durch herkömmliche Sieb- oder Walzendrucktechniken unmögliche Variabili­ tät der Bilder. Da diese wäßrigen Tinten mit der Kunststoffolie normalerweise nicht verträglich sind, werden die Kunststoffolien mit einer Deckschicht (Topcoat) ver­ sehen, welche normalerweise aus einem mit der Folie verträglichen Bindemittel und größeren Mengen hydrophiler Füllstoffe wie Kalk, Kieselgel, Aluminiumoxid, Cellulosepulver oder ähnliches besteht, die ein Eindringen der wäßrigen Tinte in die Deckschicht erlauben. Das Eindringen von wäßrigen Tinten wird in vielen Fäl­ len noch durch Zusätze von Detergenzien verbessert. Ein wichtiges Anwendungs­ gebiet solcher Folien ist die Herstellung von Etiketten, wobei die bedruckbare Folie noch über einen dauerelastischen Kleber auf einer Trägerfolie befestigt ist (vgl. z. B. US-P 4,713,273). Darüber hinaus werden in größerem Umfang auch Werbeflächen, z. B. auf Citypostern, öffentlichen Verkehrsmitteln oder Bannern, nach diesem Verfahren hergestellt.

Da Tinten auf wäßriger Basis auf Dauer nicht wetterbeständig sind, bzw. beim Naßwerden verlaufen, wurden für das Inkjet-Verfahren organische Tinten auf Basis organischer Lösemittel entwickelt. Diese enthalten z. B. Ethylacetat, Methylethylketon, oder Cyclohexanon als organisches Lösemittel, PVC und Acrylatharze als Filmbildner und Verdicker sowie dispergierte bzw. gelöste Pigmente. Im Gegensatz zu einer wäßrigen Tinte haften die Tinten auf Basis organischer Lösemittel direkt auf einer Kunststoffolie und trocknen rascher ab, wobei sie durch den Gehalt an Bindemitteln auf der Folienoberfläche einen wetter- und wasserfesten Farbfilm hinterlassen. Bekannt sind auch organische Tinten auf Basis höhersiedender wasserfreier Lösungsmittel, welche dispergierte oder gelöste Farbstoffe und Binder enthalten und wetterfeste Bilder ergeben. Diese Lösemittel sind zwar nicht explosiv, trocknen aber nur langsam ab. Nachteilig ist an den organischen Tinten, daß der Farbfilm überwiegend auf der Oberfläche aufliegt und daher mechanisch leicht abgerieben wird und beim Auftrag der Farbpunkte durch das langsame Trocken diese leicht verlaufen und damit scharfe Konturen bzw. ein sauberes Nebeneinanderdrucken verschiedener Farben nicht ermöglicht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die Folien so zu modifizieren, daß die aufgetragenen Farben in die Folienoberfläche eindringen und nicht mehr seitlich verlaufen. Die Farbe soll dadurch oberflächlich rascher abtrocknen und wischfest werden, wodurch sich die Auflösung des Druckbildes verbessert und die Druckgeschwindigkeit erhöhen läßt.

Überraschenderweise läßt sich diese Aufgabe dadurch lösen, daß der zur Bildung der Folie geeigneten, an sich bekannten Kunststoffmasse ausreichende Mengen an Celluloseester beigemischt werden. Eine Mischung der Kunststoffmasse mit anderen Kunststoffen oder Füllstoffen erweist sich als nicht wirksam.

Die erfindungsgemäßen Folien können Papier und Topcoat-beschichtete Folien in bisherigen Inkjet-Druckverfahren ersetzen, sind jedoch auch als Druckvorlage in Kunststoffbodenbelägen oder Tapeten sowie in Planen für Zelte oder Lkws oder Werbeflächen einsetzbar.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folien wird eine übliche Folienmasse als Pulver, die den Kunststoff und übliche Hilfsstoffe wie Weichmacher, Füllstoffe, Stabilisatoren, Pigmente etc. enthält, mit einem entsprechenden Pulver der Cellu­ loseester gemischt, in einem Kneter plastifiziert und über Kalander oder im Extru­ sionsverfahren zu Folien mit einem Flächengewicht von 50 bis 100 g/m² verar­ beitet. Alternativ ist es natürlich möglich, eine 10 bis 50 µ starke Schicht der obigen Zusammensetzung als Deckfolie auf eine beispielsweise mit Titandioxid, Bariumsulfat oder Calciumcarbonat weißgefärbte Grundfolie aus andersartigen Polymeren aufzulaminieren oder beide Schichten im Coextrusionsverfahren zusammen herzustellen. Weiterhin ist es möglich, solche Folien in bekannter Weise aus einem Plastisol, d. h. einer Mischung aus Kunststoffpartikeln, Füll­ stoffen und anderen Hilfsstoffen, die in entsprechenden Verdünnern und Weich­ machern angepastet ist, in das entsprechende Mengen Celluloseester eingear­ beitet sind, als Schicht auszustreichen oder auszurakeln und bei Temperaturen von 150-200°C zu einem Film zu gelieren. Aus Stabilitätsgründen wird ein Stabili­ sierungsgewebe oder eine Kunststoffolie unterlegt oder auch ein wieder abzu­ ziehendes Silikonpapier. Bekannt sind weiterhin Gieß- oder Castingverfahren zur Herstellung solcher Folien, die ebenfalls geeignet sind.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Celluloseester sind im wesentlichen mit Acetyl-, Propionyl- und/oder Butyrylgruppen verestert, wobei der Restgehalt an freien Hydroxylgruppen der Cellulose gering ist und etwa 0,5 bis 3% beträgt.

Mischungen von Acetylgruppen mit Propionyl- und/oder Butyrylgruppen, die dem Kunststoff eine geringe Härte geben, sind dabei bevorzugt. Insbesondere bevor­ zugt sind Acetylbutyrylcellulosen mit bezogen auf die Masse des Celluloseesters etwa 13% Acetyl- und 38% Butyrylgruppen neben einem Rest Hydroxylgruppen von etwa 1,5%. Die Celluloseester sollen 5-50, vorzugsweise 8-20%, der Folienmasse ausmachen. Plastisole erlauben eine Einarbeitung von bis zu 30% Celluloseester. Darüber wird die Masse zu steif zur Verarbeitung und die erhalte­ nen Folien zu wenig reißfest. Für die Herstellung von bedruckbaren Planen, Bodenbelägen oder Kunststofftapeten ist es jedoch möglich auch dickere Schich­ ten von 200-500 µm aus Plastisolen zu fertigen, die eine entsprechende stabile Unterlage aufweisen.

Aus Preisgründen wird vorzugsweise PVC als Foliengrundmaterial eingesetzt, welches mit etwa 10-30%, vorzugsweise 20%, eines üblichen Weichmachers (wie Phthalsäuredioctylester oder Phthalsäurediisodecylester oder auch einem üblichen polymeren Weichmacher) bezogen auf die PVC-Masse versetzt ist. Es kommen jedoch auch andere Kunststoffmaterialien, welche sich leicht in Folien formen lassen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Polystyrol, Polycarbonat oder auch andere Polyester, in Frage.

Neben Weichmachern sind übliche Zusätze UV-Stabilisatoren, Vernetzungsmittel, Füllstoffe, Pigmente etc.

Als Folienmoderatoren wurden weiterhin Polyvinylbutyral, Aluminiumoxid, Poly­ methylacrylat, Talkum, EVA in die PVC-Folie hineingemischt. Im Gegensatz zu den Celluloseestern zeigen sie keine schärferen Konturen dünner aufgesprühter Tintenlinien als eine entsprechende unmodifizierte Folie, so daß sie sich als druckverbessernde Zusätze nicht eignen.

Beispiel 1 PVC-Folie Kalanderfolie mit Zusatzstoffen

Eine PVC-Folienmasse bestehend aus 78,5 g PVC, 1,5 g PMMA, 19 g Diisodecylphthalat (DIDP), 2,5 g epoxidiertes Sojaöl (ESO), 2,4 g Stabilisator sowie 9 g Titanweißpigment wird mit den folgenden Zusätzen gemischt und zu einer 80 µ starken Folie kalandriert und im Inkjet-Verfahren bedruckt.

Die Wirkung wurde gemessen als Farbverlauf zwischen zwei unterschiedlichen Farben. Die Werte der Tabelle sind als Verlaufbreite in µm angegeben.

Beispiel 2 Plastisolfolien mit Celluloseesterzusatz

Eine Plastisolgrundmasse aus 40 Teilen PVC und 28 Teilen PVC/VA- Copolymerisat, die mit 28 Teilen Diisodecylphthalat und 1,5 Teilen ESO (epoxidiertes Sojaöl), sowie 0,3 Teilen leicht siedenden Kohlenwasserstoff­ verdünner angepastet ist und mit 1,9 Teilen Ba/Zn-Didecylphenylphosphit stabilisiert ist, wird mit einem Weißpigment aus 20 Teilen TiO₂, 10 Teilen Dioctylphthalat, 30 Teilen Verdünner und einem Celluloseacetatbutyratpulver in den in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen gemischt und mittels einer Rakel in Schichten von 300-450 µm auf einem silikonisierten Gewebe ausgestrichen und in einem Gelierofen bei 180-200°C 1-2 min erhitzt. Es werden nach Abziehen des Gewebes weiße, in der Reißfestigkeit Papier entsprechende Folien, die organische Tinten aufsaugen, erhalten.

Beispiel 3 PVC-Kalanderfolien mit Celluloseestern

PVC-Pulver und PMMA-Pulver als Kunststoffgrundmasse werden mit Phthalsäureester (Undecylester bzw. Diisodecylester) als Weichmacher (Phth), Ba/Zn-Didecylphenylphosphit als Stabilisator, TiO₂ als Weißpigment und Celluloseacetatbutyrat (CAB) als Füllstoff in den unten unten angegebenen Mengen vermischt, in einem Kneter homogenisiert und auf einem Kalander gemäß Beispiel 1 zu 80-85 µm dicken reißfesten Folien verarbeitet. Alle Folien sind im Inkjet-Verfahren gut bedruckbar.

Alle in dieser Anmeldung aufgeführten %-Angaben beziehen sich auf Masse-%, soweit nichts anderes angegeben ist.

Claims (8)

1. Mit organischen Tinten im Inkjet-Verfahren bedruckbare Kunststoffolie, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie einen folienbildenden Kunststoff und übliche Hilfsstoffe, sowie die Bedruckbarkeit verbessernde Celluloseester ent­ hält, wobei die Ester Acetyl-, Propionyl- oder Butyrylgruppen enthalten.

2. Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Celluloseester 5-50%, vorzugsweise 8-20%, der Folienmasse ausmachen.

3. Folie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie als folienbildenden Kunststoff PVC, Polyolefin, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen oder Mischungen, Polystyrol, Polycarbonat oder Polyester und als Hilfsstoffe Weichmacher, UV-Stabilisatoren, Füllstoffe, Pigmente, Netzmittel enthält.

4. Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff 20-70%, der Weichmacher bis zu 30%, vorzugsweise bis zu 15%, und die Füllstoffe bis zu 30% der Folienmasse ausmachen.

5. Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie ein Weißpigment, insbesondere Titandioxid, Bariumsulfat oder Calcium­ carbonat in einer Menge von 2 bis 10% enthält.

6. Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Kalanderfolie mit einer Dicke von 50 bis 150 µm ist.

7. Folie gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus einer 10-25 µ dicken Deckschicht gemäß Anspruch 1-5 und einer 30-100 µ dicken Celluloseester-freien Grundfolie zusammenlaminiert ist.

8. Gestrichene oder gegossene Folie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dicke von bis zu 1000 µm und vor­ zugsweise eine Gewebelaminierung aufweist.