(19)
(11) EP 0 993 874 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
19.04.2000  Patentblatt  2000/16

(21) Anmeldenummer: 98119327.9

(22) Anmeldetag:  13.10.1998
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B05D 1/20, B44C 1/17, B44C 1/175, B41M 5/025
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(71) Anmelder: Bush Industries, Inc.
Jamestown, N.Y. 14702-0460 (US)

(72) Erfinder:
  • Walter, Thomas, Dr.
    26133 Oldenburg (DE)
  • Zaher, Maximilian
    26125 Oldenburg (DE)

(74) Vertreter: von Hellfeld, Axel, Dr. Dipl.-Phys. 
Wuesthoff & Wuesthoff Patent- und Rechtsanwälte Schweigerstrasse 2
81541 München
81541 München (DE)

   


(54) Verfahren zum Übertragen eines Farbdekors auf einen Gegenstand


(57) Ein Verfahren zum Übertragen eines Farbdekors auf einen Gegenstand sieht folgende Schritte vor:

a) Aufbringen des Farbdekors (12) auf einen ersten Träger mit "Release"-Eigenschaft,

b) Übertragen des Farbdekors (12) vom ersten Träger auf einen zweiten Träger (14)

c) Anordnen des zweiten Trägers (14) mit dem Farbdekor (12) auf einer Flüssigkeit (18), und

d) Eindrücken des Gegenstandes (22) in das auf der Flüssigkeit schwimmende Farbdekor (12), um das Farbdekor auf den Gegenstand zu übertragen.






Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen eines Farbdekors auf einen Gegenstand unter Verwendung einer Flüssigkeit, auf der das Farbdekor schwimmt und in die der Gegenstand eingedrückt wird, um das Farbdekor auf den Gegenstand zu übertragen.

[0002] Aus der US-A-4,010,057 (entsprechend DE-A-25 34 640) sind ein solches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung bekannt.

[0003] Die US-A-4,348,246 beschreibt eine ähnliche Transfer-Drucktechnik, bei der der Film mit dem zu übertragenden Dekor auf eine Granulatschicht aufgelegt wird, die so feinkörnig ist, daß das Dekor an die gekrümmte Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes angepaßt übertragen werden kann.

[0004] Die US-A-4,388,866 beschreibt ebenfalls einen ähnlichen Transferdruck, bei dem der Film mit dem zu übertragenden Dekor auf eine deformierbare Schicht aus Stiften aufgelegt wird, die an die Gestalt des zu bedruckenden Körpers anpaßbar sind.

[0005] Die US-A-4,436,571 beschreibt einen Transferdruck der eingangs genannten Art, bei dem der zu bedruckende Gegenstand in bestimmter Weise in die Flüssigkeit mit dem darauf schwimmenden Dekor eingetaucht wird, nämlich in einer kontinuierlichen Bewegung schräg nach unten in Richtung der Strömung und danach schräg nach oben, ebenfalls in Richtung der Strömung der Flüssigkeit.

[0006] Die US-A-4,229,239 beschreibt für die eingangs genannte Transfer-Drucktechnik eine besondere Ausgestaltung, bei der das Dekor vor dem Transfer mittels eines Lösungsmittels vorbereitet wird, damit es sich leichter vom Stützfilm löst.

[0007] Die US-A-4,407,881 (entsprechend DE-A-32 19 992) beschreibt für den eingangs genannten Transferdruck eine besondere Ausgestaltung des Stützfilms, der eine hydrophile, deformierbare Schicht aufweist, die durch Absorption von Wasser anschwellen kann, und eine weitere Schicht, die über die hydrophile Schicht gelegt ist und die für Wasser unterschiedlich durchlässig ist, so daß die hydrophile Schicht mehr oder weniger stark expandiert.

[0008] Die US-A-4,231,829 beschreibt eine Weiterbildung der eingangs genannten Transfer-Drucktechnik dahingehend, daß dem das Dekor auf der Flüssigkeit abstützenden PVA-Film oder dem Wasser selbst Borsäure oder ein Salz davon zugesetzt wird, um den Übertragungsvorgang zu fördern.

[0009] Auch die US-A-4,269,650 beschreibt den Zusatz eines Lösungsmittels, um das Ablösen des Dekors vom stützenden Film zu erleichtern.

[0010] Beim Transferdruck wird das farbige Dekor (auch Druckmuster = printing pattern genannt) auf einem Film, der das Dekor abstützt, auf eine Wasseroberfläche aufgebracht und dort aufgeweitet (gestreckt) und/oder verdichtet (gestaucht). Der Stand der Technik kennt für diese Aufweitung bzw. Verdichtung des schwimmenden Stützfilms mit Dekor Luftgebläse, die über dem Film mit Dekor angeordnet sind, um mittels Luftströmung das Dekor mit dem Film zu expandieren und/oder zu komprimieren, d.h. in bestimmten Richtungen, je nach der Gestalt des zu bedruckenden Gegenstandes, aufzuweiten und in anderen Richtungen gegebenenfalls zu verdichten.

[0011] Die folgenden europäischen Patentanmeldungen werden hier ebenfalls als bekannt vorausgesetzt und ihr Inhalt wird hier ausdrücklich mit in die Offenbarung einbezogen:

[0012] EP 96 117 502.3, EP 96 117 501.5 und EP 96 118 791.1.

[0013] Bei der vorstehend erläuterten Eintauchtechnik ("Dipping") wird üblicherweise als in Wasser löslicher Trägerfilm ein Film aus Polyvinylalkohol (PVA) verwendet.

[0014] Der PVA-Film ist relativ teuer und geht bei dem Prozeß weitgehend verloren. Beim Stand der Technik sind auch relativ dicke (PVA)-Filme erforderlich, um das Aufdrucken des Farbdekors in guter Qualität und mit der erforderlichen Stabilität zu ermöglichen. Ein weiteres Problem liegt darin, daß die PVA-Filme hygroskopisch sind.

[0015] Die Erfindung hat das Ziel, das oben erläuterte Verfahren zum Übertragen eines Farbdekors auf einen Gegenstand dahingehend zu verbessern, daß relativ dünne Filme zum Abstützen des Farbdekors auf der Flüssigkeitsoberfläche verwendet werden können, daß weiterhin der Abstütztfilm sich schneller in der Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, löst und auch die Lagerung der beim Verfahren verwendeten Komponenten vereinfacht ist.

[0016] Die Erfindung erreicht diese Ziele mit folgenden Schritten:

a) Aufbringen des Farbdekors auf einen ersten Träger mit "Release"-Eigenschaft,

b) Übertragen des Farbdekors vom ersten Träger auf einen zweiten Träger,

c) Anordnen des zweiten Trägers mit dem Farbdekor auf einer Flüssigkeit, und

d) Eindrücken des Gegenstandes in das auf der Flüssigkeit schwimmende Farbdekor, um das Farbdekor auf den Gegenstand zu übertragen.



[0017] Durch den Einsatz der ersten und zweiten Träger ist es möglich, die Träger für ihre jeweiligen Aufgaben zu optimieren. Der erste Träger wird aus einem Material gewählt, das gut bedruckbar ist. Weiterhin wird der erste Träger so gewählt, daß das auf ihn aufgetragene Farbdekor in einfacher Weise auf einen zweiten Träger übertragbar ist, wobei der zweite Träger Eigenschaften hat, die ihn besonders geeignet machen zum Schwimmen auf einer Flüssigkeitsoberfläche und den damit bei der oben beschriebenen Eintauchtechnik geforderten Eigenschaften, wie insbesondere der Fähigkeit, sich vom Farbdekor in der Flüssigkeit zu lösen, insbesondere durch Auflösung in der Flüssigkeit selbst. Der Begriff "Auflösung in der Flüssigkeit" ist hier nicht im engeren chemischen Sinne zu verstehen, sondern physikalisch dahingehend, daß sich das Material des Trägerfilmes in der Flüssigkeit oder auch danach beim Entfernen des Gegenstandes aus der Flüssigkeit vom Farbdekor ablöst.

[0018] Um eine einfache und vollständige Übertragung des Farbdekors vom ersten Träger auf den zweiten Träger zu ermöglichen, wird der erste Träger so gewählt, daß er eine sog. "Release"-Eigenschaft aufweist.

[0019] Träger mit "Release"-Eigenschaften sind als solche bekannt (vgl. EP 0 573 676 A1). Als flächige Träger mit "Release"-Eigenschaften kommen insbesondere in Betracht bestimmte Papiere oder auch Kunststoffolien, die an ihrer Oberfläche so gestaltet bzw. präpariert sind, daß unter bestimmten Bedingungen aufgetragene Farbschichten oder Lackschichten in der Art eines "Abpellens" (wie ein Abziehbild) auf ein Substrat übertragbar sind. Für die hier vorliegende Erfindung sind insbesondere als Träger mit "Release"-Eigenschaft Kunststofffolien, wie insbesondere Polyesterfolien, geeignet, die eine geeignete Trennschicht aufweisen, um die "Release"-(Abpell)-Eigenschaft zu erreichen.

[0020] Für den zweiten Träger, der auf der Flüssigkeit, insbesondere Wasser, schwimmt, wenn der zu dekorierende Gegenstand in das Farbdekor gedrückt wird, kommt insbesondere PVA als Material in Betracht, wobei aber im Vergleich zum Stand der Technik sehr dünne PVA-Filme eingesetzt werden können. Daraus folgt der weitere Vorteil, daß sich der Film schneller in der Flüssigkeit auflöst und auch die hygroskopischen Eigenschaften des Filmes weniger kritisch sind.

[0021] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß nach dem obigen Schritt b) eine Lackschicht auf das Farbdekor aufgetragen wird. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Lackschicht aus einem Lack besteht, der zum Grundieren des zu dekorierenden Gegenstandes geeignet ist. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß die Lackschicht Farbe enthält.

[0022] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Blick auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Figur 1
schematisch das Ergebnis eines ersten Verfahrensschrittes, bei dem ein Farbdekor auf einen ersten Träger mit "Release"-Eigenschaft aufgetragen wird;
Figur 2
das Ergebnis eines weiteren Verfahrensschrittes, bei dem das Farbdekor vom ersten Träger auf einen zweiten Träger übertragen wird;
Figur 3
schematisch die Anordnung des zweiten Trägers mit Farbdekor auf einer Flüssigkeitsoberfläche und das Eintauchen des zu dekorierenden Gegenstandes; und
Figur 4
eine Variante des Verfahrens gemäß den Figuren 1 bis 3, bei der eine Lackschicht über dem Farbdekor aufgetragen wird.


[0023] Zunächst wird ein erster Träger 10 mit einem Farbdekor 12 bedruckt. Der erste Träger 10 besteht beim erläuterten Ausführungsbeispiel aus einem Polyesterfilm, der gut bedruckbar ist und die erläuterte "Release"-Eigenschaft hat. Das Farbdekor 12 besteht bevorzugt aus diffundierbaren Farbstoffen, die in Lack- und/oder Kunststoff diffundieren können, insbesondere bei Erwärmung des Lackes bzw. des Kunststoffes.

[0024] Danach wird gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel das Farbdekor 12 vom ersten Träger 10 auf einen zweiten Träger 14 übertragen. Die Übertragung erfolgt mittels der "Release"-Eigenschaft des ersten Trägers, d. h. das Farbdekor 12 pellt in der Art eines Abziehbildes vom ersten Träger 10 auf den zweiten Träger 14.

[0025] Der zweite Träger 14 besteht beim Ausführungsbeispiel aus Polyvinylalkohol (PVA).

[0026] Danach wird der zweite Trägerfilm 14 mit dem daraufliegenden Farbdekor 12 auf eine Flüssigkeit 18 aufgelegt, die in einem Behälter 16 angeordnet ist. Diese sog. "Dip-Tank-Technik" (also Eintauchtechnik) ist im eingangs genannten Stand der Technik als solche bekannt und braucht hier deshalb für den Fachmann nicht näher erläutert zu werden. Demgemäß schwimmt der zweite Träger 14 mit dem daraufliegenden Farbdekor 12 auf der Oberfläche 20 der Flüssigkeit 18. Ein zu dekorierender Gegenstand 22 wird in Richtung des Pfeiles 24 in das Farbdekor 12 und damit auch in die Flüssigkeit 18 hineingedrückt, wobei der statische Druck der Flüssigkeit die Farbdekorschicht gegen den Gegenstand 22 drückt, so daß das Farbdekor am Gegenstand 22 haften bleibt. Dabei löst sich der zweite Träger 14 in der Flüssigkeit 18 auf oder wird spätestens beim herausbewegen des Gegenstandes 22 aus der Flüssigkeit vom Gegenstand 22 entfernt. Die Ablösung und Abtrennung des Materials des zweiten Trägers 14 von der auf den Gegenstand 22 aufgebrachten Farbdekorschicht 12 ist im obengenannten Stand der Technik erläutert.

[0027] Figur 4 illustriert ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich vom zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 dadurch unterscheidet, daß nach der Übertragung des Farbdekors 12 auf den zweiten Träger 14, also im Zustand, den Figur 2 darstellt, eine Lackschicht 26 über das Farbdekor 12 aufgetragen wird (Figur 4). Danach wird dann der zweite Träger 14 mit dem daraufliegenden Farbdekor 12 und der darüber aufgetragenen Lackschicht 26 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel auf der Oberfläche 20 der Flüssigkeit 18 abgelegt und der Eintauchvorgang des zu dekorierenden Gegenstandes 22 erfolgt analog dem oben anhand der Figur 3 erläuterten Ausführungsbeispiel. Entsprechend liegt dann die Lackschicht 26 zu unterst auf dem Gegenstand 22 und das Farbdekor 12 über der Lackschicht 26.

[0028] Die Lackschicht 26 dient als Grundlack auf dem Gegenstand 22. Bevorzugt hat die Lackschicht eine Grundfarbe, die den Gegenstand einfärbt, z. B. wird dann, wenn der Gegenstand 22 in der Art von Nußholz oder dergleichen dekoriert werden soll, als Grundfarbe in der Lackschicht ein geeignetes Braun gewählt. Dann braucht der Kunststoff, aus dem der Gegenstand 22 besteht, nicht extra gefärbt zu werden. Eine Färbung des Kunststoffmaterials des Gegenstandes 22 verändert in der Regel dessen mechanischen Eigenschaften, z.B. kann die Schlagfestigkeit vermindert werden. Auch ist die Herstellung eingefärbter Kunststoffmaterialien ungleich komplexer als die Herstellung ungefärbter Kunststoffmaterialien. Deshalb vermittelt beim zweiten erläuterten Ausführungsbeispiel die Lackschicht 26 als Grundlack dem Gegenstand die geeignete Färbung. Beim erläuterten Ausführungsbeispiel wird als Material für die Lackschicht 26 bevorzugt ein deckend pigmentierter Grundlack gewählt, der gleiche oder ähnliche chemische Eigenschaften aufweist, wie ein in dem Farbdekor 12 gegebenenfalls vorhandenes Bindemittel.

[0029] Ein gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen dekorierter Gegenstand 22 kann über den beschriebenen Farb- und Lackschichten mit weiteren Schichten versehen werden. Auch können zwischen den genannten Schichten zusätzliche Schichten aufgetragen werden.

[0030] Wird abschließend eine weitere Lackschicht aufgetragen, kann diese vorzugsweise mit Elektronenstrahl oder UV-Strahlung gehärtet werden. Es sind auch andere Härtungstechniken möglich (z.B. thermisch).

[0031] Es ist auch möglich, durch gezielte Erhitzung der aufgetragenen Lackschichten eine Diffusion der Farbstoffmoleküle des diffundierbaren Dispersionsfarbstoffes im Lack zubewirken.

[0032] Dabei kann vorgesehen sein, daß die Erwärmung der oberen Lackschicht mit einem Heißgasstrahl durchgeführt wird, der zumindest in einer Richtung eine Abmessung (Breite) hat, die klein ist im Vergleich zur Abmessung des Farbdekors und der Lackschichten in dieser Richtung.

[0033] Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß der Heißgasstrahl auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der er bewirkt oder zumindest fördert, daß der Farbstoff in die über ihm liegende Lackschicht diffundiert. Hierdurch wird eine sehr gute ästhetische Wirkung des dekorierten Produktes erreicht, insbesondere eine gewisse Tiefenwirkung der Farbgebung. Die Farbstoffmoleküle diffundieren unterschiedliche Strecken, je nach Molekulargewicht, in den darüberliegenden Lack, was den optischen Eindruck der Dekoration positiv beeinflußt.

[0034] Die Haftung der Schichten untereinander und auch die mechanischen Eigenschaften der aufgetragenen Lack- und Farbstoffschichten können gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch gefördert werden, daß der Gasstrahl beim Auftreffen auf die oberste Lackschicht die Form eines Messers hat und linienförmig über die Lackschicht geführt wird. Insbesondere kann mit dieser Technik eine genau gezielte Temperaturerhöhung für eine bestimmte Zeitspanne bis zu einer bestimmten Tiefe der Schichten erreicht werden, ohne daß die unterste Lackschicht auf die gleiche Temperatur erhöht wird wie die oberste Lackschicht auf dem Substrat. Hierdurch kann die Diffusion der Farbstoffmoleküle in gewünschter Weise gesteuert werden, nämlich insbesondere in die über der Farbstofflicht liegende Lackschicht, für die deshalb insbesondere ein Transparent-Lack oder ein zumindest weitgehend transparenter oder weißer Lack vorgesehen ist.

[0035] Bei der farbigen Dekorierung und Lackierung von Produkten sind häufig die Rand- und Kantenbereiche des Produktes kritisch. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Qualität der lackierten Dekorierung insbesondere im Kantenbereich dadurch gefördert, daß der linienförmige Heißgasstrahl (insbesondere Heißluftstrahl) so geführt wird, daß er die betroffene Kante bzw. den Rand des Substrates mit den daraufliegenden, die Kante überdeckenden Farb- und Lackschichten erfaßt, also z. B. bei einer rechtwinkligen Kante auf beide Flächen gleichermaßen einwirkt.


Ansprüche

1. Verfahren zum Übertragen eines Farbdekors auf einen Gegenstand mit zumindest folgenden Schritten:

a) Aufbringen des Farbdekors (12) auf einen ersten Träger (10) mit "Release"-Eigenschaft,

b) Übertragen des Farbdekors (12) vom ersten Träger (10) auf einen zweiten Träger (14)

c) Anordnen des zweiten Trägers (14) mit dem Farbdekor (12) auf einer Flüssigkeit (18), und

d) Eindrücken des Gegenstandes (22) in das auf der Flüssigkeit schwimmende Farbdekor (12), um das Farbdekor auf den Gegenstand zu übertragen.


 
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Träger (14) sich in der Flüssigkeit vom Farbdekor (12) löst.
 
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Träger (14) aus einem Material besteht, das sich in der Flüssigkeit (18) ohne Beeinträchtigung des Farbdekors (12) auflöst.
 
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Träger (14) Polyvinylalkohol (PVA) als Bestandteil aufweist oder daraus besteht.
 
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach Schritt b) eine Lackschicht (26) auf das Farbdekor (12) aufgetragen wird.
 
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lackschicht (26) aus einem zum Grundieren des Gegenstandes (22) geeigneten Lack besteht.
 
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lackschicht (26) Farbe enthält.
 




Zeichnung







Recherchenbericht