[0001] Die Erfindung betrifft eine Transferfolie zur Verwendung in einem Kaltfolientransferverfahren.
[0002] Beim Kaltfolientransfer, auch Kaltfolienprägen oder Coldfoiling bezeichnet, wird
üblicherweise eine Transferfolie, bestehend aus einer Trägerfolie, optional einer
Trennschicht, und einer von der Trägerfolie ablösbaren Transferlage, in einem Druckwerk
mit einem Substrat zusammengeführt, das zuvor in einem Klebstoffauftragswerk an seiner
zur Transferfolie zeigenden Oberfläche mit einer vollflächigen oder musterförmigen
Kaltkleberschicht versehen wurde. In den mit der Kleberschicht beschichteten Bereichen
des Substrats wird die Transferlage der Transferfolie am Substrat fixiert und von
der Trägerfolie abgelöst. Die verbrauchte Transferfolie, umfassend die Trägerfolie,
die optionale Trennschicht und gegebenenfalls nicht auf das Substrat übertragene Reste
der Transferlage, wird aufgewickelt, während das mit Transferlage beschichtete Substrat
weitertransportiert wird, um gegebenenfalls nachfolgend weitere Bearbeitungsschritte,
Beschichtungs- oder Bedruckungsvorgänge, Umwendevorgänge, Stanz- oder Schneidevorgänge
und dergleichen durchzuführen. Das Druckwerk zur Folienapplikation ist üblicherweise
aus einer glatten Druckwalze und einer ebenfalls glatten Gegendruckwalze gebildet,
welche das Substrat und die Transferfolie gegeneinander pressen, wobei die mit der
Transferfolie in Kontakt kommende Druckwalze insbesondere mit einem komprimierbaren
Gummituch oder Drucktuch bespannt ist.
[0003] Die
EP 0 578 706 A beschreibt ein Foliendruckverfahren und eine Folientransfermaschine, welche zum Kaltfolienbeschichten
von Oberflächen von Substraten mittels Transferfolien eingesetzt werden. Dabei ist
ein Klebstoffauftragswerk zum musterförmigen Auftrag eines Klebers auf ein Substrat,
ein Druckwerk zur Folienapplikation und ein Presswerk zum Fixieren der applizierten
Transferlagenbereiche auf dem Substrat unter Aufbringung von hohem Druck vorgesehen.
[0004] Die
EP 1 880 848 A2 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transfer von Schichten einer Transferfolie
auf einen Bedruckstoff bzw. ein Substrat mittels einer Kaltprägeeinrichtung, wobei
ein Folienapplikationsmodul in einer Bogendruckrotationsmaschine eingesetzt ist. Eine
Wendeeinrichtung ermöglicht das Umwenden des Bedruckstoffs und ein beidseitiges Bedrucken
und/oder Beprägen des Bedruckstoffs. Dem Folienapplikationsmodul sind insbesondere
weitere Beschichtungs- oder Bedruckeinheiten vor- und/oder nachgeschaltet.
[0005] Aus der
DE 103 49 963 A1 ist es bekannt, ein Kaltfolientransferverfahren unter Verwendung eines strahlungsvernetzenden
Klebers durchzuführen. Dabei wird insbesondere ein unter UV-Bestrahlung vernetzender
Kleber eingesetzt, so dass weder eine Wärmeeinwirkung noch eine erhöhte Druckeinwirkung
zur Fixierung der Transferlage auf mit Kleber beschichteten Bereichen eines Substrats
erforderlich ist.
[0006] Die
WO 03/020519 A1 offenbart ein Verfahren zum Aufbringen einer übertragbaren Schicht von einer Folie
auf ein Substrat, wobei zunächst ein Klebstoff in einem Muster auf das Substrat und
die Folie unter Verwendung eines Tropfenabscheidekopfes aufgetragen wird. Anschließend
wird der Klebstoff gehärtet und die übertragbare Schicht gemäß dem Muster von der
Folie auf das Substrat übertragen.
[0007] Die
DE 40 21 908 A1 betrifft ein mehrschichtiges optisch variables Element mit einer Klebeschicht, einer
einen optisch variablen Effekt aufweisenden Schicht, einer Schutzschicht und einer
abziehbaren Trägerschicht, wobei die Schutzschicht als selbsttragende und dimensionsstabile
Schicht mit einer Dicke von wenigen Mikrometern ausgebildet ist.
[0008] Die
WO 92/17338 A1 betrifft ein Filmdruckverfahren unter Verwendung einer Transferfolie, bestehend aus
einem Trägerfilm und einer daran über eine
[0009] Trennschicht haftenden Übertragungsschicht, die unter Druck auf das zu bedruckende
Substrat aufgebracht wird. Nachdem die Übertragungsfolie vom Substrat abgelöst wurde,
haftet die Übertragungsschicht, z. B. Blattgold, nur teilweise auf dem Substrat und
bildet so das Druckmuster.
[0010] Die
US 3,726,710 offenbart härtbare Silicontrennmittelzusammensetzungen, die eine vernetzbare, olefinische
Organopolysiloxanverbindung und ein Photosensibilisierungsmittel enthalten, sowie
ein damit beschichtetes Papiersubstrat.
[0011] Die UV-Belichtung des Klebers erfolgt in der Praxis nach einem Zusammenführen von
Transferfolie und Substrat oder von Transferlage und Substrat. Dabei ist es erforderlich,
dass entweder die Transferfolie, die Transferlage oder das zu beschichtende Substrat
für die eingesetzte UV-Strahlung zur Vernetzung des Klebers zumindest teilweise durchlässig
ist. Um eine Transferfolie flexibel in Kombination mit unterschiedlichsten Substraten
einsetzen zu können, wird üblicherweise die Transferfolie insgesamt oder lediglich
die Transferlage mit einer Durchlässigkeit für die UV-Strahlung bereitgestellt, wobei
derzeit Transferfolien oder Transferlagen mit einer Durchlässigkeit von < 10 % für
UV-Strahlung im Bereich von 250 nm bis 400 nm eingesetzt werden.
[0012] Als Kaltkleber werden in Kaltfolientransferverfahren aber bekanntermaßen auch konventionelle,
ohne Druckeinwirkung und Bestrahlung aushärtende Kleber oder unter Druckeinwirkung
aushärtende Kleber eingesetzt.
[0013] Es hat sich allerdings gezeigt, dass die Verklebung zwischen der Transferlage und
dem Substrat häufig mangelhaft ist, so dass sich Bereiche der Transferlage wieder
ganz oder teilweise vom Substrat ablösen.
[0014] Weiterhin hat es sich gezeigt, dass die Bedruckbarkeit der auf das Substrat geprägten
Transferlage aufgrund der üblicherweise auf Wachs-Basis ausgebildeten Ablöseschicht
mangelhaft ist bzw. auf die Transferlage nachfolgend aufgedruckte Schichten schlecht
haften.
[0015] Es ist daher eine erste Aufgabe der Erfindung, die in einem Kaltfolientransferverfahren
gebildete Verklebung zwischen einer Transferlage einer Transferfolie und einem Substrat
zu verbessern.
[0016] Weiterhin ist es eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Transferfolie anzugeben,
die in einem Kaltfolientransferverfahren einsetzbar ist und eine Transferlage mit
einer verbesserten Bedruckbarkeit aufweist.
[0017] Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein geeignetes Kaltfolientransferverfahren
zur Verarbeitung solcher Transferfolien anzugeben.
[0018] Die erste Aufgabe wird für eine erste Transferfolie zur Verwendung in einem Kaltfolientransferverfahren,
umfassend eine Trägerfolie und eine von der Trägerfolie ablösbare Transferlage, gelöst,
indem die Transferlage ausgehend von der Trägerfolie eine transparente Ablöseschicht,
eine optionale transparente Schutzlackschicht, mindestens eine Dekorschicht und mindestens
eine Grundierungsschicht aus einem thermoplastischen Kleber umfasst, der in einem
Temperaturbereich von > 90 °C aktivierbar ist.
[0019] Die erfindungsgemäße erste Transferfolie weist dabei insbesondere auf ihrer der Trägerfolie
abgewandten Seite eine Grundierungsschicht aus einem thermoplastischen Kleber auf,
der beim Kaltfolientransfer als Haftvermittlerschicht zu einem Kaltkleber, insbesondere
einem unter UV-Bestrahlung vernetzenden Kleber, auf einem Substrat wirkt. Dabei hat
es hat sich überraschend gezeigt, dass durch eine Kombination einer auf der Transferlage
angeordneten Grundierungsschicht aus thermoplastischem Kleber mit einem, auf dem Substrat
angeordneten Kaltkleber, insbesondere einem unter UV-Bestrahlung vernetzenden Kleber,
eine besonders feste Verbindung zwischen der Transferlage und dem Substrat und/oder
der Grundierungsschicht ausbildbar ist. Dies ist insofern erstaunlich, da es sich
bei thermoplastischen Klebern, auch Heißkleber genannt, und Kaltklebern, insbesondere
unter UV-Bestrahlung vernetzenden Klebern, um Stoffe handelt, deren Klebwirkungen
auf völlig unterschiedlichen chemisch-physikalischen Grundlagen basieren.
[0020] Die erfindungsgemäße erste Transferfolie zur Verwendung in einem Kaltfolientransferverfahren
ähnelt in ihrem Aufbau somit einer Heißprägefolie.
[0021] Die Verwendung einer Transferfolie in Form einer Heißprägefolie, die eine Trägerfolie
und eine von der Trägerfolie ablösbare Transferlage aufweist, in einem Kaltfolientransferverfahren,
bei welchem die Transferlage mittels eines Kaltklebers, insbesondere eines unter UV-Bestrahlung
vernetzenden Klebers, auf einem Substrat fixiert wird, ist ideal. Heißprägefolien
weisen bekanntermaßen eine Heißkleberschicht auf, die beim Heißprägevorgang erhitzt
wird und - meist unter zusätzlicher Beaufschlagung mit Druck - eine Klebeverbindung
mit dem zu beprägenden Substrat eingeht. Nach dem Abkühlen ist die Transferlage mittels
der Heißkleberschicht am Substrat fixiert, so dass die Trägerfolie abgezogen werden
kann. Der Einsatz einer solchen Heißprägefolie in einem Kaltfolientransferverfahren,
das ohne Wärmeeinwirkung arbeitet, ist bisher nicht in Erwägung gezogen worden.
[0022] Die zweite Aufgabe wird für eine zweite Transferfolie zur Verwendung in einem Kaltfolientransferverfahren,
umfassend eine Trägerfolie und eine von der Trägerfolie ablösbare Transferlage, gelöst,
indem die Transferlage ausgehend von der Trägerfolie eine transparente polymere Ablöseschicht,
eine optionale transparente Schutzlackschicht, mindestens eine Dekorschicht und mindestens
eine Grundierungsschicht umfasst und dass in einem Temperaturbereich von 15 bis 35
°C die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie im Bereich von 15 bis 35 cN/cm,
insbesondere im Bereich von 20 bis 30 cN/cm, liegt.
[0023] Bei einer Transferfolie müssen generell die Ablösekraft der Ablöseschicht von der
Trägerfolie und die Kraft zum Herauslösen von Bereichen aus der Transferlage unter
Transferbedingungen in Summe geringer ausgebildet sein als die Haftkraft zwischen
Substrat und Transferlage, welche durch die Art des eingesetzten Kaltklebers und dessen
Verbund mit dem Substrat einerseits und der Grundierungsschicht andererseits beeinflusst
wird. Nur dann kann/können sich beim Transfer die Transferlage oder Bereiche der Transferlage
von der Trägerfolie ablösen und am Substrat haften bleiben. Vor dem Transfer muss
allerdings die Ablösekraft der Ablöseschicht von der Trägerfolie so hoch sein, dass
eine sichere Handhabung der Transferfolie gewährleistet ist, ohne dass die Transferlage
sich von der Trägerfolie löst, beispielsweise beim Abspulen der Transferfolie von
einer Vorratsrolle und/oder beim Transport der Transferfolie, gegebenenfalls über
Umlenkeinrichtungen, in eine Kaltfolientransfereinheit. Um die Transferfolie auf-
und wieder abwickeln zu können, hat es sich dabei insbesondere bewährt, auf der der
Transferlage abgewandten Seite der Trägerfolie eine geeignete Antihaftschicht vorzusehen.
[0024] Bei dem erfindungsgemäßen Kaltfolientransferverfahren findet der Transfer der Transferlage
auf das Substrat in einem Temperaturbereich von 10 bis 40 °C, vorzugsweise von 15
bis 35 °C, statt. Die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie im Bereich
von 15 bis 35 cN/cm, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 cN/cm, ist in dem Temperaturbereich
von 15 bis 35 °C im Vergleich zu einer herkömmlichen Heißprägefolie gering. Bei einer
herkömmlichen Heißprägefolie wird die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie
so eingestellt, dass sie in dem Temperaturbereich von 10 bis 40 °C wesentlich, mindestens
um einen Faktor 2-3, höher ist als bei der erfindungsgemäßen Transferfolie, da sich
ansonsten die Transferlage der Heißprägefolie in unerwünschter Weise bereits vor dem
Heißprägeschritt, z.B. bei Lagerung oder Transport, ablösen könnte. Bei einer herkömmlichen
Heißprägefolie wird eine Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie im Bereich
von 15 bis 35 cN/cm erst im Arbeits-Temperaturbereich, d.h. bei etwa 120 bis 180 °C
erreicht.
[0025] Die Ablösekraft gibt die Kraft an (üblicherweise in der Einheit Kraft/Länge), die
aufzuwenden ist, um zwei Schichten voneinander zu lösen; zwischen der Ablösekraft
einer ersten Schicht von einer zweiten Schicht und der Haftung zwischen der ersten
und der zweiten Schicht besteht eine positive Korrelation. Die Bestimmung der erforderlichen
Ablösekraft zwischen der Trägerfolie und der Transferlage der erfindungsgemäßen zweiten
Transferfolie, wurde nach der FINAT-Testmethode Nr. 3 (FTM3, low speed release force)
ermittelt.
[0026] Im Vergleich zu einer herkömmlichen Transferlage mit einer Ablöseschicht auf Wachs-Basis
oder Silikon-Basis wurden bei einer Transferlage mit einer polymeren Ablöseschicht,
insbesondere auf Basis eines Acrylat-Copolymers, der zweiten Transferfolie Ablösekräfte
von der Trägerfolie gemessen, die um bis zu 250 %, insbesondere um bis zu 150 %, höher
lagen. Jedoch war die Transferlage immer noch hinreichend ablösbar und im Gegensatz
zu Transferlagen von Transferfolien, die Ablöseschichten auf Wachs-Basis oder Silikon-Basis
aufweisen, sehr gut überdruckbar, wobei eine sehr gute Haftung der getrockneten oder
ausgehärteten Druckfarbe auf der Transferlage erzielt werden konnte.
[0027] Hinsichtlich der zweiten Transferfolie ist es bevorzugt, wenn die mindestens eine
Grundierungsschicht aus einem thermoplastischen Kleber gebildet ist, der in einem
Temperaturbereich von > 90 °C aktivierbar ist, wie dies auch bei der ersten Transferfolie
definiert wurde.
[0028] Umgekehrt ist es hinsichtlich der ersten Transferfolie bevorzugt, wenn die Ablöseschicht
eine polymere Ablöseschicht ist und in einem Temperaturbereich von 15 bis 35 °C die
Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie im Bereich von 15 bis 35 cN/cm, insbesondere
im Bereich von 20 bis 30 cN/cm, liegt, wie dies auch bei der zweiten Transferfolie
definiert wurde.
[0029] Für jede erfindungsgemäße Transferfolie ist es besonders bevorzugt, wenn die Ablöseschicht
frei von Wachs und/oder frei von Silikon ausgebildet ist. Insbesondere weist eine
erfindungsgemäße Transferfolie keine herkömmliche Ablöseschicht auf Wachs- oder Silikonbasis
auf, welche bisher bewirkte, dass Transferlagen von Transferfolien, die damit ausgestattet
waren, nur eingeschränkt oder gar nicht mit konventionellen Druckfarben, insbesondere
UV-härtenden Druckfarben, UV-härtenden Lacken, Hybridfarben oder -lacken, bedruckbar
waren. Besonders bevorzugt ist für die erfindungsgemäßen Transferfolien der Einsatz
einer Ablöseschicht auf Basis eines Acrylat-Copolymers.
[0030] Die Haftung von Druckfarben auf Transferlagenbereichen der Transferfolie, die mittels
Kaltfolientransfers auf ein Substrat übertragen wurden, wurde ca. 1 Stunde nach dem
Bedrucken mittels des folgenden Tesatests bei Raumtemperatur bestimmt:
Ein Testmuster in Form eines Substrats mit der darauf kalt aufgebrachten Transferlage
und einer Bedruckung auf zumindest Bereichen der Transferlage wurde auf einer ebenen
Oberfläche angeordnet. Ein 13 bis 16 cm langer Streifen Tesafilm 4104 wurde darauf
aufgeklebt, so dass etwa 5 bis 7 cm des Tesafilms über den Rand des Substrats überstanden.
Nachfolgend wurde der Tesafilm mit dem Daumen drei- bis viermal angedrückt und schließlich
in einem Winkel von > 90° vom Testmuster abgezogen. Der Test galt als bestanden, wenn
90% der Druckfarbe auf dem Testmuster verblieb oder das Testmuster selbst zerrissen
ist.
[0031] Bedruckungen einer Transferlage mit konventionellen Druckfarben, insbesondere mit
den bereits oben genannten UV-härtenden Druckfarben, UV-härtenden Lacken, Hybridfarben
oder -lacken, hafteten ausgezeichnet auf der Transferlage, so dass der Test als sehr
gut bestanden gewertet werden konnte.
[0032] Die Ablöseschicht einer erfindungsgemäßen Transferfolie ist vorzugsweise derart ausgebildet,
dass sie sich von der Trägerfolie ablöst und vollständig auf der Transferlage verbleibt.
Dabei ist die Haftung der Ablöseschicht an der Trägerfolie im Temperaturbereich von
15 bis 35°C niedriger als die Haftung der Ablöseschicht an den daran angrenzenden
übrigen Schichten der Transferlage; das bedeutet, dass die Ablösekraft der Ablöseschicht
von der optionalen Schutzlackschicht bzw. der Dekorschicht größer als die Ablösekraft
der Ablöseschicht von der Trägerfolie ist. Vorzugsweise ist die Ablösekraft der Ablöseschicht
von der optionalen Schutzlackschicht bzw. der Dekorschicht im Temperaturbereich von
15 bis 35°C mindestens 1,5 mal größer als die Ablösekraft der Ablöseschicht von der
Trägerfolie.
[0033] Die Ablöseschicht kann aber auch derart ausgebildet sein, dass die Ablösekraft der
Ablöseschicht von der Trägerfolie in einem Temperaturbereich von 15 bis 35°C größer,
insbesondere mindestens 1,5 mal größer, als die Ablösekraft der Ablöseschicht von
einer daran angrenzenden Schicht der Transferlage, insbesondere der optionalen Schutzlackschicht
bzw. der Dekorschicht, ist. In diesem Fall verbleibt die Ablöseschicht beim Abziehen
der Trägerfolie von der Transferlage vollständig oder teilweise auf der Trägerfolie.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Transferfolie zwischen der Ablöseschicht und der
mindestens einen Dekorschicht eine Schutzlackschicht aufweist, die gut bedruckbar
ist. Nach dem Abziehen der Trägerfolie und der zumindest teilweise daran haftenden
Ablöseschicht von der Transferfolie bildet die Schutzlackschicht die oberste, außen
liegende Schicht der Transferlage und kann mit konventionellen Druckfarben bedruckt
werden.
[0034] Die Ablöseschicht einer kalttransferierten Transferlage einer erfindungsgemäßen Transferfolie
ist vorzugsweise mit einer Oberflächenspannung im Bereich von 45 bis 60 mN/m, insbesondere
im Bereich von 50 bis 55 mN/m, ausgebildet, wobei die Oberflächenspannung mittels
einer Kontaktwinkelmessung bei etwa 20°C bestimmt wurde. Dabei wurde ein disperser
Anteil im Bereich von 40 bis 50 mN/m, insbesondere im Bereich von 40 bis 45 mN/m,
sowie ein polarer Anteil im Bereich von 5 bis 15 mN/m, insbesondere im Bereich von
8 bis 11 mN/m ermittelt.
[0035] Im Vergleich dazu wurden bei herkömmlichen Ablöseschichten auf Wachs-Basis Oberflächenspannungen
im Bereich von 30 bis 45 mN/m, insbesondere im Bereich von 35 bis 40 mN/m, ermittelt,
wobei die Oberflächenspannung ebenfalls mittels einer Kontaktwinkelmessung bei etwa
20°C bestimmt wurde. Dabei wurde hier ein disperser Anteil im Bereich von 30 bis 40
mN/m, insbesondere im Bereich von 33 bis 38 mN/m, sowie ein polarer Anteil im Bereich
von 1 bis 5 mN/m, insbesondere von 3 bis 4 mN/m ermittelt.
[0036] Es wurde ein deutlicher Unterschied zwischen den Absolutwerten der Oberflächenspannungen
festgestellt. Weiterhin wurde festgestellt, dass auch insbesondere zwischen den polaren
Anteilen der Oberflächenspannung einer Ablöseschicht der erfindungsgemäßen Transferfolie
und einer auf Wachs basierenden, herkömmlichen Ablöseschicht deutliche Unterschiede
auftreten. Derzeit wird davon ausgegangen, dass sich mit steigender Oberflächenspannung,
insbesondere mit steigendem polaren Anteil der Oberflächenspannung, die Überdruckbarkeit
einer Ablöseschicht verbessert.
[0037] Die Ablöseschicht weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,5 µm, vorzugsweise
im Bereich von 0,01 bis 0,3 µm, weiter vorzugsweise von 0,1 bis 0,2 µm, auf. Diese
vergleichsweise geringe Dicke der Ablöseschicht erlaubt ein randscharfes und sauberes
Ablösen der Transferlage von der Transferfolie. Die dabei erzielbare Genauigkeit und
die dabei erzielbare Auflösung kann vergleichsweise genau dem Layout der partiell,
vorzugsweise auf dem Substrat, aufgebrachten Kaltkleberschicht entsprechen, ohne wesentlich
davon abzuweichen, wodurch eine hohe Registerhaltigkeit des Kaltfolien-Layouts zu
einem eventuell vorhandenen Drucklayout aus konventionellen Druckfarben erreichbar
ist. Bei dieser erfindungsgemäßen randscharfen partiellen Ablösung entstehen durch
die geringe Dicke der Ablöseschicht nur sehr kleine und sehr wenige sogenannte Flakes,
also kleine Schichtreste der Transferlage der Transferfolie, die in nachfolgenden
Prozessschritten störend sein können und/oder das optische Erscheinungsbild des beschichteten
Substrates stören können. Durch die vergleichsweise geringe Dicke der Ablöseschicht
sind Auflösungen erreichbar, die unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen
Auges liegen. Ebenfalls vorteilhaft bei einer dünnen Ablöseschicht ist die nur geringe
Ablösekraft, die beim Durchtrennen der Schichten beim partiellen Übertragen aufzuwenden
ist.
[0038] Es hat sich bewährt, wenn die mindestens eine Grundierungsschicht eine Dicke im Bereich
von 1 µm bis 5 µm, insbesondere im Bereich von 1,5 µm bis 3 µm, aufweist.
[0039] Weiterhin kann die mindestens eine Grundierungsschicht eingefärbt ausgebildet sein,
und beispielsweise einen Kontrast zum Substrat zu verstärken usw.
[0040] Weiterhin hat es sich bewährt, wenn die mindestens eine Grundierungsschicht, welche
an den Kaltkleber angrenzen soll, eine Oberflächenrauhigkeit im Bereich von 100 bis
180 nm, insbesondere im Bereich von 120 bis 160 nm, aufweist. Die Oberflächenrauhigkeit
wird unter anderem durch das Auftragsverfahren und die Formulierung der Grundierungsschicht
bestimmt. Es wurde festgestellt, dass eine geringere Oberflächenrauhigkeit, überraschender
Weise jedoch auch eine höhere Oberflächenrauhigkeit der Grundierungsschicht, zu einer
Verminderung der erzielbaren Haftung zwischen einem Kaltkleber und der Transferlage
führt. Die Oberflächenrauhigkeit der Grundierungsschicht wurde mittels einer Interferenzmikroskopie
bestimmt.
[0041] Es kann nicht nur eine, sondern es können auch zwei oder mehr Grundierungsschichten
vorhanden sein, die sich in ihren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften
unterscheiden, um auf der einen Seite eine optimale Haftung in Richtung der angrenzenden
Dekorschicht(en) und auf der anderen Seite eine optimale Haftung in Richtung des in
Kontakt zur Transferlage gelangenden Kaltklebers, insbesondere UV-Klebers, zu erzielen.
[0042] Es wird insbesondere eine tesafeste Haftung (Tesatest, siehe oben) zwischen der Transferlage
und dem Substrat erreicht, wobei bei Verwendung eines konventionell trocknenden Kaltklebers
der Tesatest bereits nach wenigen Minuten und bei Verwendung eines UV-Klebers der
Tesatest unmittelbar nach der Bestrahlung mit UV-Licht als bestanden gewertet werden
konnte. Es verblieben über 90% der Transferlage am Substrat.
[0043] Insbesondere hat es sich bewährt, wenn jede Transferfolie, gegebenenfalls auch nur
deren Transferlage, für UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 250 nm bis 400 nm
eine Durchlässigkeit im Bereich von 5 bis 70%, insbesondere im Bereich von 20 bis
40%, aufweist. Dadurch wird eine besonders schnelle und insbesondere vollständige
Aushärtung eines Kaltklebers auf Basis eines unter UV-Bestrahlung vernetzenden Klebers
auf dem Substrat möglich, wodurch die Haftung der Transferlage am Substrat noch weiter
verbessert wird. Denn erst bei ausreichend hoher Bestrahlungsmenge wird der unter
UV-Bestrahlung vernetzende Kleber vollständig vernetzt und ausgehärtet und erzielt
eine hohe Klebkraft, so dass ein Ablösen der auf das Substrat übertragenen Transferlagenbereiche
vom Substrat zuverlässig verhindert wird. Bestimmend für die UV-Durchlässigkeit einer
Transferfolie ist hierbei die Schicht einer Transferfolie, welche die niedrigste UV-Durchlässigkeit
aller vorhandenen Schichten aufweist.
[0044] Die Trägerfolie weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 7 bis 23 µm auf. Bevorzugt
ist die Trägerfolie aus Polyester, Polyolefin, Polyvinyl, Polyimid oder ABS gebildet.
Besonders bevorzugt ist hierbei die Verwendung von Trägerfolien aus PET, PC, PP, PE,
PVC oder PS. Insbesondere eine Trägerfolie aus PET hat sich bewährt.
[0045] Die Transferfolie weist insgesamt insbesondere eine Dicke im Bereich von 9 bis 25
µm, insbesondere im Bereich von 13 bis 16 µm, auf.
[0046] Es hat sich bewährt, wenn die Transferlage eine Schutzlackschicht aufweist. Die Schutzlackschicht
stellt insbesondere einen Schutz vor mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung
der Transferlage auf einem Substrat bereit. Die Schutzlackschicht weist dabei vorzugsweise
eine Dicke im Bereich von 0,8 bis 3 µm, insbesondere von 0,9 bis 1,3 µm, auf und kann
weiterhin glasklar farblos oder auch eingefärbt oder zumindest partiell eingefärbt
sein.
[0047] Die mindestens eine Dekorschicht der Transferlage ist vorzugsweise durch eine metallische
Schicht oder eine dielektrische Schicht gebildet. Dabei hat es sich bewährt, wenn
die mindestens eine Dekorschicht eine Dicke im Bereich von 8 bis 500 nm aufweist.
[0048] Um bei Verwendung eines UV-Klebers als Kaltkleber die gewünschte hohe UV-Durchlässigkeit
der Transferfolie auch bei einer Dekorschicht in Form einer metallischen Schicht zu
erzielen, ist es besonders bevorzugt, wenn die metallische Schicht lediglich eine
Schichtdicke im Bereich von 8 nm bis 15 nm, bevorzugt im Bereich von 10 nm bis 12
nm, aufweist. Es ist auch möglich, dass die metallische Schicht eine Schichtdicke
im Bereich von 12 nm bis 15 nm aufweist. So wird eine gute Sichtbarkeit und dekorative
Wirkung der metallischen Schicht in Kombination mit einer hohen Durchlässigkeit für
UV-Strahlung erreicht (optische Dicke (OD) ca. 1,2). Bei herkömmlichen Transferfolien
werden üblicherweise Metallschichten mit einer Dicke im Bereich von mehr als 15 nm
eingesetzt, um eine optimale Brillanz zu erzielen. Aufgrund der resultierenden großen
optischen Dicke von etwa 2 sind derartige herkömmliche Metallschichten allerdings
nicht ausreichend UV-durchlässig für die Verwendung eines UV-Klebers als Kaltkleber.
[0049] Es hat sich bewährt, wenn die metallische Schicht aus Aluminium, Silber, Gold, Kupfer,
Nickel, Chrom oder einer Legierung umfassend mindestens zwei dieser Metalle gebildet
ist.
[0050] Die dielektrische Schicht ist insbesondere mindestens aus einem Material der Gruppe
umfassend Metalloxid, Polymer oder Lack gebildet. Eine dielektrische Schicht aus HRI-Material,
wie SiO
x, MgO, TiO
x, Al
2O
3, ZnO, ZnS, hat sich besonders bewährt. Die Variable x liegt dabei vorzugsweise im
Bereich von 0 bis 3.
[0051] Die Dekorschicht kann insbesondere auch aus einem HRI-Material gebildet sein, das
im UV-Bereich durchlässig ist, wie CdSe, CeTe, Ge, HfO
2, PbTe, Si, Te, TiCl oder ZnTe.
[0052] Es hat sich bewährt, wenn eine Dekorschicht eine diffraktive Reliefstruktur zur Erzeugung
optisch variabler Effekte und/oder eine Makrostruktur zur Erzeugung von dreidimensionalen
Effekten oder Tiefeneffekten aufweist. Durch diffraktive Reliefstrukturen, die insbesondere
in einer transparenten Lackschicht ausgebildet werden, können abhängig vom Blickwinkel
unterschiedliche optische Effekte, sogenannte optisch variable Effekte, erzielt werden,
wie Hologramme, dreidimensionale Darstellungen mit blickwinkelabhängigem, kinematischem
Effekt, usw.
[0053] Um die Sichtbarkeit von Reliefstrukturen zu verbessern, werden diese meist angrenzend
an eine stark reflektierende metallische Schicht oder dielektrische HRI-Schicht (HRI:
High Refractive Index) mit vergleichsweise hohem bis sehr hohem Brechungsindex, insbesondere
aus einem Metalloxid, angeordnet. Eine solche hoch reflektierende Schicht kann dabei
vollflächig oder musterförmig ausgebildet sein.
[0054] Als Dekorschicht kann weiterhin eine Schicht mit optisch variablen Pigmenten, lumineszierenden
Stoffen, magnetischen oder elektrisch leitenden Stoffen, eine Farblackschicht, ein
Dünnfilmstapel mit blickwinkelabhängigem Interferenzfarbeffekt, eine Flüssigkristallschicht,
oder auch eine Kombination von vorstehend genannten Schichten umfassend metallische
Schichten, dielektrische Schichten usw., als Dekorschicht(en) dienen.
[0055] Die Aufgabe wird für das Kaltfolientransferverfahren, bei welchem auf ein Substrat
ein Kaltkleber, insbesondere ein unter UV-Bestrahlung vernetzender Kleber, aufgebracht
und mit einer Transferlage einer Transferfolie verbunden wird, gelöst, indem eine
erfindungsgemäße Transferfolie mit dem Substrat zusammengeführt wird, wobei die mindestens
eine Grundierungsschicht der Transferfolie zum Kaltkleber zeigt, und wobei der Kaltkleber
ausgehärtet, insbesondere ein unter UV-Bestrahlung vernetzender Kleber bestrahlt und
vernetzt wird, wobei eine Klebeverbindung mit der Transferlage der Transferfolie ausgebildet
wird.
[0056] Der Kaltfolientransfer ist aufgrund der geringen Anforderungen an die verwendete
Transfervorrichtung, die geringen Vorbereitungs- und Einrichtungszeiten sowie die
hohen erzielbaren Transfergeschwindigkeiten deutlich kostengünstiger und schneller
durchführbar als ein Heißprägeverfahren und erfreut sich daher einer stetig zunehmenden
Beliebtheit. Zudem sind Kaltfolientransferwerke oder Kaltfolientransferbaugruppen
vergleichsweise leicht in oder an verbreitete Mehrfarb-Druckmaschinen integrierbar
bzw. montierbar.
[0057] Das erfindungsgemäße Kaltfolientransferverfahren ergibt ein mit einer Transferlage
vollflächig oder lediglich partiell beschichtetes Substrat, das hinsichtlich der ersten
Transferfolie insbesondere aufgrund der oben im Detail beschriebenen, besonderen Verklebungsart
zwischen der Transferlage und dem Substrat eine hohe Abrieb- und Kratzbeständigkeit
aufweist und hinsichtlich der zweiten Transferfolie insbesondere aufgrund der oben
im Detail beschriebenen, besonderen Auslegung der Ablöseschicht besonders gut bedruckbar
ist.
[0058] Besonders bevorzugt ist eine Beaufschlagung eines Kaltklebers in Form eines unter
UV-Bestrahlung vernetzenden Klebers mit der UV-Strahlung von Seiten der Transferfolie
oder Transferlage, da so unterschiedlichste Substrate, die durchlässig oder undurchlässig
für UV-Strahlung ausgebildet sein können, verarbeitet und mit der gleichen Transferfolie
beschichtet werden können. Es ist aber genauso möglich, die UV-Strahlung lediglich
oder zusätzlich von Seiten des Substrats auszusenden, sofern dieses für die eingesetzte
Strahlung durchlässig ist.
[0059] Die Dauer einer Bestrahlung des UV-Klebers mit UV-Strahlung liegt vorzugsweise im
Bereich von weniger als einer Sekunde, wobei beispielsweise Quecksilber-Hochdrucklampen,
dotierte Quecksilber-Hochdrucklampen, Kohlebogenlampen, Xenonbogenlampen, Metallhalogenlampen,
UV-LEDs oder geeignete UV-Laser zum Einsatz kommen. Alternativ kann auch eine Elektronenstrahlhärtung
durchgeführt werden.
Bei Bogendruckmaschinen, welche beispielsweise Bögen von 75 cm Länge verarbeiten und
wobei ein Bereich von ca. 8 bis 10 cm der Bogenlänge mit einer UV-Lampe, die eine
Leistung im Bereich von 160 bis 200 W/cm aufweist, bestrahlt wird, können somit ca.
10000 Bögen pro Stunde verarbeitet werden.
[0060] Alternativ zu einem Aufbringen des Kaltklebers, insbesondere des unter UV-Bestrahlung
vernetzenden Klebers, auf das Substrat kann Kaltkleber selbstverständlich auch oder
zusätzlich auf die mindestens eine Grundierungsschicht der Transferfolie aufgebracht
werden.
[0061] Generell kann der Kaltkleber vollflächig oder lediglich partiell auf das Substrat
und/oder die Grundierungsschicht der Transferfolie aufgebracht werden. Eine musterförmige
Ausbildung von Transferlage auf dem Substrat ist dabei in beiden Fällen möglich, da
bei einem vollflächigen Auftrag von Kaltkleber eine lediglich partielle Aktivierung
des Kaltklebers erfolgen kann. Wird als Kaltkleber beispielsweise ein UV-Kleber eingesetzt,
der vollflächig beispielsweise auf das Substrat aufgebracht wird, so kann dieser nach
dem Zusammenführen von Substrat und Transferfolie partiell belichtet werden, beispielsweise
über eine Lochmaske. Der UV-Kleber wird nur in den belichteten Bereichen ausgehärtet
und fixiert nur dort die Transferlage am Substrat, während in unbelichteten Bereichen
die Transferlage an der Trägerfolie verbleibt und mit dieser wieder vom Substrat abgezogen
werden kann. Der vollflächig auf beispielsweise das Substrat aufgebrachte Kaltkleber
kann weiterhin bereits vor dem Zusammenführen mit der Transferfolie musterförmig ein
erstes Mal belichtet werden, so dass dieser bereits bereichsweise ausgehärtet ist
und keine Klebkraft mehr entwickeln kann, wenn nach dem Zusammenführen mit der Transferfolie
ein zweites Mal vollflächig belichtet wird und die zuvor nicht ausgehärteten Kleberbereiche
ausgehärtet und mit der Transferlage verbunden werden. Nach Abziehen der Trägerfolie
vom Substrat verbleiben nun die Bereiche, die beim ersten Mal musterförmig belichtet
wurden, ohne Transferlage.
[0062] Bei einem musterförmigen Auftrag von Kaltkleber auf das Substrat und/oder die Grundierungsschicht
der Transferfolie kann nach einem Zusammenführen von Substrat und Transferfolie die
Trägerfolie zu unterschiedlichen Zeitpunkten von der Transferlage abgezogen werden.
So kann die Trägerfolie unmittelbar nach dem Zusammenführen von Substrat und Transferfolie
und noch vor einer Aushärtung des Kaltklebers abgezogen werden. Dazu ist es erforderlich,
dass die Haftung der Transferlage am noch nicht oder noch nicht vollständig ausgehärteten
Kaltkleber höher ist als die erforderliche Kraft zum Herauslösen eines Transferlagenbereichs
aus der Transferlage und zur Überwindung der Haftung an der Trägerfolie. Wird ein
unter UV-Bestrahlung vernetzender Kleber eingesetzt, so ist hier eine UV-Durchlässigkeit
der Transferlage ausreichend.
[0063] Häufig wird in Bogenoffsetdruckmaschinen mit dieser Methode gearbeitet.
[0064] Alternativ kann die Trägerfolie nach dem Zusammenführen von Substrat und Transferfolie
und erst nach einer Aushärtung des Kaltklebers abgezogen werden. Dabei ist es nicht
erforderlich, dass die Haftung der Transferlage am noch nicht oder noch nicht vollständig
ausgehärteten Kaltkleber höher ist als die erforderliche Kraft zum Herauslösen eines
Transferlagenbereichs aus der Transferlage und zur Überwindung der Haftung an der
Trägerfolie. Lediglich die Haftung der Transferlage am vollständig ausgehärteten Kaltkleber
und weiterhin am Substrat muss beim Abziehen der Trägerfolie höher sein als die erforderliche
Kraft zum Herauslösen eines Transferlagenbereichs aus der Transferlage und zur Überwindung
der Haftung an der Trägerfolie.
[0065] Es kann eine einzige Zusammensetzung für den Kaltkleber eingesetzt werden oder mehrere,
unterschiedliche Kaltkleber nebeneinander auf dem Substrat verwendet werden, die sich
hinsichtlich ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften unterscheiden.
Häufig ist dazu der Einsatz eines eigenen Druckwerks pro Kaltkleber erforderlich.
Es lässt sich ein lokal unterschiedliches Anhaften der Transferlage am Substrat erreichen,
so dass etwaige manipulative Ablöseversuche zur Veränderung oder zum Austausch des
Substrats erschwert und die Fälschungssicherheit erhöht werden.
[0066] Es hat sich bewährt, wenn der Kaltkleber, insbesondere der unter UV-Bestrahlung vernetzende
Kleber bzw. UV-Kleber, in einer Auftragsmenge im Bereich von 1 bis 3 g/m
2 auf das Substrat aufgebracht wird. Dabei ist je nach Saugfähigkeit des eingesetzten
Substrats die Menge an Kaltkleber zu variieren, wobei wenig saugende und/oder von
offenen Poren freie Substrate insbesondere mit Kaltklebermengen im Bereich von 1 bis
2 g/m
2 und stärker saugende und/oder offenporige Substrate insbesondere mit Kaltklebermengen
im Bereich von 2 bis 3 g/m
2 beaufschlagt werden.
[0067] Dabei sind prinzipiell alle handelsüblichen Kaltkleber, insbesondere unter UV-Bestrahlung
vernetzende Kleber, sogenannte UV-Kleber, für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen
Verfahren geeignet.
[0068] UV-Kleber werden insbesondere in Kombination mit einem Substrat aus Papier oder Folie
eingesetzt.
[0069] Besonders bevorzugt ist es, wenn als UV-Strahlung zur Bestrahlung des unter UV-Bestrahlung
vernetzenden Klebers eine Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 250 bis 400
nm eingesetzt wird oder die eingesetzte Strahlung in diesem Wellenlängenbereich ein
Maximum aufweist.
[0070] Als Substrat wird insbesondere Papier, Pappe, Kunststofffolie, Metallfolie oder ein
Laminat umfassend mindestens zwei dieser Materialien eingesetzt.
[0071] Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Transferfolie in einem Kaltfolientransferverfahren,
insbesondere in dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Kaltfolientransferverfahren,
ist ideal.
[0072] Die fertig beschichteten und gegebenenfalls in Folge noch weiter bearbeiteten und/oder
bedruckten Substrate werden bevorzugt als Nassetiketten, Inmoldlabels, Zeitschriften,
Verpackungsmaterial, wie beispielsweise Faltschachteln, und dergleichen eingesetzt.
[0073] Bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung werden insbesondere durch die in den
folgenden Punkten beschriebenen Ausführungsvarianten gebildet:
- 1. Transferfolie zur Verwendung in einem Kaltfolientransferverfahren, umfassend eine
Trägerfolie und eine von der Trägerfolie ablösbare Transferlage,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transferlage ausgehend von der Trägerfolie eine transparente Ablöseschicht,
eine optionale transparente Schutzlackschicht, mindestens eine Dekorschicht und mindestens
eine Grundierungsschicht aus einem thermoplastischen Kleber umfasst, der in einem
Temperaturbereich von > 90 °C aktivierbar ist.
- 2. Transferfolie nach Punkt 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ablöseschicht eine polymere Ablöseschicht ist und dass in einem Temperaturbereich
von 15 bis 35 °C die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie im Bereich von
15 bis 35 cN/cm, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 cN/cm, liegt.
- 3. Transferfolie zur Verwendung in einem Kaltfolientransferverfahren, umfassend eine
Trägerfolie und eine von der Trägerfolie ablösbare Transferlage,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transferlage ausgehend von der Trägerfolie eine transparente polymere Ablöseschicht,
eine optionale transparente Schutzlackschicht, mindestens eine Dekorschicht und mindestens
eine Grundierungsschicht umfasst und dass in einem Temperaturbereich von 15 bis 35
°C die Ablösekraft der Transferlage von der Trägerfolie im Bereich von 15 bis 35 cN/cm,
insbesondere im Bereich von 20 bis 30 cN/cm, liegt.
- 4. Transferfolie nach Punkt 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Temperaturbereich von 15 bis 35° C die Ablösekraft der Ablöseschicht
von der optionalen Schutzlackschicht bzw. der Dekorschicht größer, insbesondere mindestens
1,5 mal größer als die Ablösekraft der Ablöseschicht von der Trägerfolie ist.
- 5. Transferfolie nach Punkt 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Grundierungsschicht aus einem thermoplastischen Kleber gebildet
ist, der in einem Temperaturbereich von > 90 °C aktivierbar ist.
- 6. Transferfolie nach einem der Punkte 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ablöseschicht frei von Wachs und/oder frei von Silikon ausgebildet ist.
- 7. Transferfolie nach einem der Punkte 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ablöseschicht auf Basis eines Acrylat-Copolymers gebildet ist.
- 8. Transferfolie nach einem der Punkte 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transferfolie für UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 250 nm bis 400
nm eine Durchlässigkeit im Bereich von 5 bis 70%, insbesondere im Bereich von 10 bis
40%, aufweist.
- 9. Transferfolie nach einem der Punkte 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ablöseschicht eine Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,5 µm, insbesondere im
Bereich von 0,1 bis 0,2 µm, aufweist.
- 10. Transferfolie nach einem der Punkte 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Dekorschicht durch eine metallische Schicht oder eine dielektrische
Schicht gebildet ist.
- 11. Transferfolie nach Punkt 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallische Schicht eine Schichtdicke im Bereich von 8 bis 15 nm, insbesondere
im Bereich von 10 bis 12 nm, aufweist.
- 12. Kaltfolientransferverfahren, bei welchem auf ein Substrat ein Kaltkleber, insbesondere
ein unter UV-Bestrahlung vernetzender Kleber, aufgebracht und mit einer Transferlage
einer Transferfolie verbunden wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Transferfolie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 mit dem Substrat zusammengeführt
wird, wobei die mindestens eine Grundierungsschicht der Transferfolie zum Kaltkleber
zeigt, und dass der Kaltkleber ausgehärtet wird, insbesondere der unter UV-Bestrahlung
vernetzende Kleber bestrahlt und vernetzt wird, wobei eine Klebeverbindung mit der
Transferlage der Transferfolie ausgebildet wird.
- 13. Kaltfolientransferverfahren nach Punkt 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kaltkleber, insbesondere der unter UV-Bestrahlung vernetzende Kleber, in
einer Auftragsmenge im Bereich von 1 bis 3 g/m2 auf das Substrat aufgebracht wird.
- 14. Verwendung einer Transferfolie nach einem der Punkte 1 bis 11 in einem Kaltfolientransferverfahren,
insbesondere nach einem der Punkte 12 bis 13.
- 15. Verwendung einer Transferfolie in Form einer Heißprägefolie, die eine Trägerfolie
und eine von der Trägerfolie ablösbare Transferlage aufweist, in einem Kaltfolientransferverfahren,
bei welchem die Transferlage mittels eines Kaltklebers, insbesondere eines unter UV-Bestrahlung
vernetzenden Klebers, auf einem Substrat fixiert wird.
[0074] Die Figuren 1 bis 5 sollen eine Transferfolie und unterschiedliche Kaltfolientransferverfahren
gemäß der Erfindung beispielhaft erläutern. So zeigt:
- Figur 1
- einen Querschnitt durch eine Transferfolie;
- Figur 2
- einen Querschnitt durch ein Substrat mit einem partiell darauf aufgebrachten Kaltkleber;
- Figur 3
- schematisch den Ablauf eines Kaltfolientransferverfahrens in der Seitenansicht;
- Figur 4
- eine schematische Darstellung einer Druckmaschine mit einem Folientransfermodul in
der Seitenansicht; und
- Figur 5
- den Aufbau des Folientransfermoduls gemäß Figur 4 im Detail.
[0075] Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Transferfolie 40, welche eine Trägerfolie
42 und eine von der Trägerfolie 42 ablösbare Transferlage 41 aufweist. Die Transferlage
41 umfasst ausgehend von der Trägerfolie 42 in dieser Reihenfolge eine transparente
Ablöseschicht 43, eine transparente Schutzlackschicht 44, eine Dekorschicht 45 und
eine Grundierungsschicht 46.
[0076] Bei der Trägerfolie 42 handelt es sich um eine PET-Folie mit einer Dicke im Bereich
von 7 bis 23 µm. Die Dicke der Trägerfolie 42 beträgt hier insbesondere 12 µm.
[0077] Die transparente Ablöseschicht 43 ist eine Wachs- und Silikon-freie Schicht. Hier
wird eine polymere Ablöseschicht aus einem Acrylat-Copolymer, insbesondere mit einer
Oberflächenspannung im Bereich von 52,7 mN/m eingesetzt. Der disperse Anteil beträgt
dabei 43,6 mN/m, der polare Anteil 9,1 mN/m.
[0078] Die transparente Schutzlackschicht 44 ist eine optionale Schicht, die insbesondere
zum Schutz der Dekorschicht 45 vor mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung
dient. Die Schutzlackschicht 44 ist insbesondere eine Lackschicht auf Basis von Nitrocellulose
und Acrylat-Polymeren.
[0079] Die Dekorschicht 45 ist hier eine metallische Schicht aus Aluminium mit einer Schichtdicke
im Bereich von 12 bis 15 nm. Als Beschichtungsverfahren für das Aufbringen derartiger
metallischer Schichten eignen sich insbesondere das Sputtern oder das Aufdampfen.
Alternativ oder in Kombination können Farblackschichten, lumineszierende Schichten,
magnetische Schichten, Dünnfilmstapel mit blickwinkelabhängigem Interferenzfarbeffekt,
Flüssigkristallschichten, oder auch eine Kombination von vorstehend genannten Schichten
umfassend die metallischen Schichten, usw. als Dekorschicht(en) dienen.
[0080] Die Grundierungsschicht 46 ist aus einem thermoplastischen Kleber gebildet und weist
eine Dicke im Bereich von 1 bis 5 µm, insbesondere im Bereich von 1,5 bis 3 µm, auf.
Die Grundierungsschicht 46 ist hier lediglich eine einzelne Schicht. Es können aber
auch zwei oder mehr Grundierungsschichten vorhanden sein, um auf der einen Seite eine
optimale Haftung in Richtung der angrenzenden Dekorschicht(en) und auf der anderen
Seite eine optimale Haftung in Richtung des in Kontakt zur Transferlage gelangenden
Kaltklebers zu erzielen. Die Grundierungsschicht 46 weist auf ihrer der Trägerfolie
abgewandten Seite hier eine Oberflächenrauhigkeit von 137 µm (Mittelwert) auf.
[0081] Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein flexibles Substrat 51, auf das musterförmig
ein Kaltkleber 11 in Form eines unter UV-Bestrahlung vernetzenden Klebers aufgebracht
ist. Bei dem flexiblen Substrat 51 kann es sich im einfachsten Fall um eine Papierbahn,
eine Kunststofffolie oder einen Druckbogen handeln. Eine Kunststofffolie besteht bevorzugt
aus Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Polycarbonat, Polystyrol, PVC oder ABS mit
einer Foliendicke im Bereich von 6 bis 200 µm, insbesondere von 19 bis 38 µm. Für
Papierbögen oder -bahnen hat es sich bewährt, wenn diese gestrichen sind, wie zum
Beispiel bei einem Bilderdruckmaterial oder Chromolux.
[0082] Üblicherweise wird das Substrat 51 noch weitere, in vorangehenden Verfahrensprozessen
aufgebrachte Schichten oder applizierte Folienbereiche aufweisen. Derartige weitere
Schichten sind beispielsweise Druckfarbenschichten, Lackschichten und/oder Metallschichten
usw., während applizierte Folienbereiche durch Transferlagenbereiche von Transferfolien,
Etiketten usw. gebildet sein können. Hierbei ist es auch möglich, dass diese weiteren
Schichten oder applizierten Folienbereiche lediglich partiell auf dem Substrat 51
vorliegen oder in Summe das Substrat 51 oberflächlich bedecken.
[0083] Figur 3 zeigt eine Kaltfolientransfereinheit umfassend eine Druckstation 10, eine
Belichtungsstation 20, drei Walzen 31, 32 und 33 sowie eine Umlenkrolle 34. Bei der
Druckstation 10 handelt es sich bevorzugt um eine Offset- oder Flexo-Druckstation.
Es ist jedoch auch möglich, dass es sich bei der Druckstation 10 um eine Tiefdruck-Druckstation
handelt.
[0084] Das Substrat 51 wird der Druckstation 10 kontinuierlich zugeführt und mit dem Kaltkleber
11 in Form des unter UV-Bestrahlung vernetzenden Klebers partiell bedruckt. Alternativ
kann auch eine Bedruckung der Transferlage 41 der Transferfolie 40 mit dem UV-vernetzenden
Kleber erfolgen. Die Druckstation 10 weist eine Wanne 9 auf, in welcher der UV-vernetzende
Kleber bereitgestellt ist. Mittels mehrerer Übertragungswalzen 12, 13 wird der UV-vernetzende
Kleber auf einen Druckzylinder 14 aufgebracht. Der Druckzylinder 14 bedruckt nun das
zwischen dem Druckzylinder 14 und einem Gegendruckzylinder 15 hindurch laufende flexible
Substrat 51 musterförmig mit dem Kaltkleber 11, vorzugsweise in einer Dicke im Bereich
von 0,5 bis 10 µm.
[0085] Die Auftragsmenge an Kaltkleber 11 auf das Substrat 51 liegt insbesondere im Bereich
von 1 bis 3 g/m
2. Das Substrat 51 wird hier insbesondere von Rollo zu Rolle transportiert.
[0086] Der eingesetzte UV-vernetzende Kleber weist insbesondere folgende Viskositäten auf,
gemessen mit dem Messgerät Rheometer MCR 101 der Firma Physica
(Messkegel: CP25-1/Q1; Messtemperatur: 20°C)
Viskosität bei Scherrate 25 1/s:
vorzugsweise 120 bis 220 Pas, insbesondere 180 Pas
Viskosität bei Scherrate 100 1/s:
vorzugsweise 40 bis 90 Pas, insbesondere 80 Pas
[0087] Weiterhin weist der eingesetzte UV-vernetzende Kleber vorzugsweise einen Tack-Wert
im Bereich von 18 bis 25, insbesondere von 22, auf. Der "Tack" oder die sogenannte
Anfangshaftung wird mittels des Messgeräts Inkomat 90T/600 der Firma Prüfbau bestimmt.
Dabei wurden folgende Messbedingungen gewählt:
UV-Klebermenge: 1g
Walzengeschwindigkeit: 100 m/min
Messtemperatur: 20 °C
Messdauer: 2 min
[0088] Das von der Druckstation 10 derart bearbeitete Substrat 51 wird als ein mit dem UV-vernetzenden
Kleber partiell bedrucktes Substrat 52 über die Umlenkrolle 34 dem Walzenpaar 31,
32 zugeführt, das die Transferfolie 40 kontinuierlich auf das mit UV-Kleber bedruckte
Substrat 52 aufbringt. Die Walze 32 und die Gegendruckwalze 31 bilden einen Transferspalt,
in welchen einerseits das mit UV-vernetzendem Kleber beschichtetet Substrat 52 und
andererseits die Transferfolie 40 eingezogen werden. Je nach Art des verwendeten Kaltklebers
11 ist es hierbei auch möglich, dass damit beschichtete Substrat 52 vor dem Einzug
in den Transferspalt einen Trockenkanal durchläuft, in dem der Kaltkleber 11 beispielsweise
bei einer Temperatur von 100 bis 120 °C getrocknet und/oder vorgehärtet wird.
[0089] Die Walze 32 des Walzenpaares 31, 32 ist an ihrem Umfang bevorzugt mit einem Drucktuch
oder Gummituch 32' bespannt. Das Gummituch 32' ist üblicherweise aus mehreren Lagen
aufgebaut, die unterschiedliche Kompressibilität und Elastizität aufweisen. Die einzelnen
Lagen sind miteinander vollflächig verklebt oder miteinander mechanisch gekoppelt,
insbesondere durch eine Schiene. Dabei umfasst das Gummituch 32' insbesondere eine
Trägerlage aus einem textilen Gewebe, mit dem die weiteren vorhandenen Lagen verbunden
sind. Die obere Lage oder Decklage des Gummituchs 32', welche in der Kaltfolientransfereinheit
in Kontakt zur Transferfolie gelangt, ist dabei vorzugsweise antistatisch und Waschmittel-resistent
ausgebildet. Das Gummituch 32' wird auf der Walze 32 befestigt, wobei zwischen Walze
32 und Gummituch 32' zur Einstellung eines optimalen Anpressdrucks der Walze 32 Papierlagen
eingelegt sein können, und zu beiden Seiten der Walze 32 hier nicht dargestellte Schmitzringe
angeordnet.
[0090] Ein Schmitzring ist Bestandteil der Druckwerkskonstruktion moderner Druckmaschinen.
Schmitzringe an Druckmaschinen werden an den Seiten der Druckzylinder bzw. - walzen
angeordnet. Die Schmitzringe sind aus gehärtetem Stahl mit hoher Wälzfestigkeit und
wälzen mit hoher Vorspannung aufeinander ab. Die Aufgabe der Schmitzringe ist es vor
allem, die Drehschwingungen in dem schwingfähigen, mechanisch verspannten System aus
Zylindern und Zahnrädern zu unterbinden. Weiterhin erhöhen die Schmitzringe die Biegesteifigkeit
der Zylinderpaarung. Dies verschiebt die Resonanzfrequenz in unkritische Bereiche
und reduziert Biegeschwingungen, die der Stoß bei der Überrollung von Kanälen in den
Walzen bzw. Zylindern anregt. Die Stufung der Schmitzringdurchmesser - am Plattenzylinder
geringfügig kleiner als am Gummizylinder - ermöglicht die Einleitung mechanischer
Verspannungen in Laufrichtung zwischen den Schmitzringen und den Zahnrädern. Dadurch
lässt sich eine eindeutige Flankenlage der Zahnräder auch bei starken Momentanstößen
bei der Kanalüberrollung sicherstellen.
[0091] Bei einem Schmitzringläufer stützen sich Platten und Gummizylinder über die Schmitzringe
an beiden Zylinderenden aufeinander ab. Der Schmitzring hat den gleichen Durchmesser
wie der Teilkreis des antreibenden Zahnrades. Üblicherweise wird das Gummituch so
unterlegt, dass es von der Druckplatte um 1/10 mm zusammendrückt wird, um dadurch
gewisse Oberflächenunebenheiten auszugleichen und die erforderliche Flächenpressung
aufzubauen. Es hat sich als günstig erwiesen, Druckplatten 1/10 mm über Schmitzring
aufzuziehen und Gummitücher auf Schmitzringhöhe zu legen. Die Schmitzringe dienen
auch als Bezugshöhe, um die Aufzugshöhen auf den Zylindern nachmessen zu können. Vorrangig
sorgen die Schmitzringe aber für einen ruhigen Zylinderlauf durch die bei der Montage
aufgebrachte Vorspannung und die Vermeidung von qualitätsmindernden und Geräusch produzierenden
Auswirkungen der Belastungsschwankungen infolge Kanalüberrollung. Lagerkraftschwankungen
können in homogenen, größeren Rasterflächen durch minimal unterschiedlichen Tonwertzuwachs
qualitätsmindernde Streifen erzeugen.
[0092] Beim Kaltfolientransfer wird meist "über Schmitz" gearbeitet, um einen ausreichenden
Druck aufbringen zu können, obwohl es auch möglich ist, wenige Hundertstel Millimeter
"unter Schmitz" zu arbeiten. Über den gewählten Umfang des Gummituchs 32' lassen sich
die Geschwindigkeit der Transferfolie und die Transferfolienspannung in geringem Maße
beeinflussen.
[0093] Die in Figur 3 dargestellte Transferfolie 40 wird von einer nicht gesondert dargestellten
Vorratsrolle abgezogen und auf Seiten der Transferlage 41 (siehe Fig. 1) in Kontakt
mit dem, mit UV-vernetzendem Kleber bedruckten Substrat 52 gebracht. Hierdurch ergibt
sich ein Verbund 53 aus dem mit UV-vernetzendem Kleber bedruckten Substrat 52 und
der Transferfolie 40.
[0094] Die Trägerfolie 42 kann vom Verbund 53 vor oder nach dem Aushärten des Kaltklebers
11 abgezogen werden, je nach Höhe der Haftung der Transferlage 41 am noch nicht gehärteten
bzw. gehärteten Kaltkleber 11 im Vergleich zu der erforderlichen Kraft zum Herauslösen/Ablösen
der Transferlage 41 aus/von der Trägerfolie 42.
[0095] Gemäß Figur 3 wird der Verbund 53 beispielhaft einer Belichtungsstation 20 zugeführt
und mit UV-Strahlung belichtet. Die Belichtungsstation 20 weist eine UV-Lampe 21 sowie
einen Reflektor 22 auf, der die von der UV-Lampe 21 abgestrahlte UV-Strahlung auf
den Verbund 53 bündelt. Die Leistung der UV-Lampe 21 wird hierbei so gewählt, dass
der Kaltkleber 11 beim Durchlaufen der Belichtungsstation 20 mit einer ausreichenden
Energiemenge bestrahlt wird, die eine sichere Aushärtung des UV-vernetzenden Klebers
1 gewährleistet.
[0096] Der Verbund 53 wird hierbei von Seiten der Transferfolie 40 bestrahlt. Dies ist nur
möglich, wenn die Transferfolie 40 ausreichend UV-durchlässig ausgebildet ist. Sofern
das Substrat 51 transparent oder semi-transparent für die zum Aushärten des UV-vernetzenden
Klebers 11 benötigte UV-Strahlung ausgestaltet ist, kann der Verbund 53 alternativ
oder zusätzlich auch von Seiten des Substrats 51 bestrahlt werden. Wird die Trägerfolie
42 bereits vor der Belichtung von der Transferlage 41 abgezogen, so genügt eine UV-Durchlässigkeit
lediglich der Transferlage, um den UV-Kleber aushärten zu können.
[0097] Durch die Aushärtung des musterförmigen UV-vernetzenden Klebers 11 wird die Transferlage
41 der Transferfolie 40 an den Stellen, an denen der UV-vernetzende Kleber 11 vorhanden
ist, mit dem Substrat 51 verklebt. Anschließend wird der belichtete Verbund 54 der
Walze 33 zugeführt, wo die Trägerfolie 42 vom belichteten Verbund 54 abgezogen wird.
Wird die Trägerfolie 42 von dem bestrahlten Verbund 54 abgezogen, so haftet die Transferlage
41 in den Bereichen, in denen der nun ausgehärtet vorliegende Kaltkleber 11s vorhanden
ist, am Substrat 51 und wird so an diesen Stellen aus der Transferfolie 40 herausgelöst.
An den übrigen Stellen überwiegt die Haftung zwischen Trägerfolie 42 und Transferlage
41, so dass hier die Transferlage 41 an der Trägerfolie 42 verbleibt.
[0098] Die am Substrat 51 fixierten Bereiche der Transferfolie 41 besitzen aufgrund des
ausgehärteten Kaltklebers 11s eine Tesa-feste Haftung (Tesatest siehe oben) am Substrat
51.
[0099] Wird als Kaltkleber beim Kaltfolientransferverfahren ein konventioneller oder unter
Druck aushärtender Kleber eingesetzt, ist zum Aushärten des Kaltklebers natürlich
keine Belichtungsstation 20, wie in Figur 3 dargestellt, erforderlich.
[0100] Nach dem Abführen der verbrauchten Transferfolie 40' verbleibt das partiell mit Transferlage
41 beschichtete Substrat 55, das nun weiteren Bedruckungs- oder Folienapplikationseinheiten,
Stanz- oder Schneideeinheiten usw. zugeführt werden kann.
[0101] Insbesondere erfolgt eine zumindest partielle Bedruckung des partiell mit Transferlage
41 beschichteten Substrats 55 mit konventionellen Druckfarben, insbesondere UV-härtenden
Druckfarben, UV-härtenden Lacken, Hybridfarben oder -lacken.
[0102] Figur 4 zeigt nun eine schematische Darstellung einer Druckmaschine mit einem Folientransfermodul
für den Kaltfolientransfer, wobei eine, einzelne Druckbogen verarbeitende Druckmaschine
gezeigt ist, die aus wenigstens zwei Druckwerken besteht. Die beiden Druckwerke werden
für folgende Zwecke eingesetzt:
[0103] Ein zu beschichtender Druckbogen wird in einem ersten Arbeitschritt mit einem Muster
aus Kaltkleber versehen. Der Auftrag des Kaltklebers erfolgt in einer als Druckstation
100 konfigurierten Vorrichtung, z. B. einem konventionellen Druckwerk einer Offsetdruckmaschine
über dort vorhandene Farb- und Feuchtwerke 110, eine Druckplatte auf einem Plattenzylinder
120, einen mit einem Gummituch bespannten Druckzylinder 130 und einen Gegendruckzylinder
400'. Ebenso sind hier Druckwerke in Form von Flexodruckeinheiten oder Lackierwerken
einsetzbar.
[0104] Danach wird gemeinsam mit einem Druckbogen eine Transferfolie 40 durch einen Transferspalt
60 geführt, wobei die Transferfolie 40 im Transferspalt 60 gegen den Druckbogen gedrückt
wird. Hierzu wird ein Folientransfermodul 200 verwendet, das einem Druckwerk oder
einem Lackmodul oder einer Basiseinheit oder einer andersartigen Verarbeitungsstation
einer Bogenoffsetdruckmaschine entsprechen kann. Der Transferspalt 60 im Folientransfermodul
200 wird durch eine Walze 300 und eine Gegendruckwalze 400 gebildet. Hierbei kann
die Walze 300 einem Drucktuchzylinder und die Gegendruckwalze 400 einem Gegendruckzylinder
eines an sich bekannten Offsetdruckwerkes entsprechen. Weiterhin kann die Walze 300
einem Formzylinder und die Gegendruckwalze 400 einem Gegendruckzylinder eines Lackmoduls
einer Bogendruckmaschine entsprechen.
[0105] Weiterhin kann dem Folientransfermodul 200 nachgeschaltet ein so genanntes Kalandrierwerk
vorgesehen werden, sofern der beschichtete Druckbogen zur Steigerung der Haftung der
Beschichtung bzw. zur Steigerung von Glätte und Glanz des Druckbogens unter erhöhtem
Druck überwalzt werden soll.
[0106] Innerhalb des für den Folientransfer genutzten Folientransfermoduls 200 ist eine
Bahnführung für Transferfolien 40 dargestellt. Die Folienvorratsrolle 80 ist dem Folientransfermodul
200 auf der Seite der Bogenzuführung zugeordnet. Die Folienvorratsrolle 80 weist einen
Drehantrieb 70 auf. Der Drehantrieb 70 wird zur kontinuierlichen geregelten Zuführung
der Transferfolie 40 zum Folientransfermodul 200 benötigt und ist daher steuerbar.
[0107] Weiterhin sind im Bereich der Folienzuführung und Folienabführung Leiteinrichtungen
140 (siehe Figur 5), wie Umlenk- bzw. Spannwalzen, pneumatisch beaufschlagte Leitmittel,
Leitbleche und dergleichen vorgesehen. Damit kann die Transferfolie 40 ohne Verzerrungen
eben geführt und in gleichbleibender Spannung gegenüber der Walze 300 gehalten werden.
Die Leiteinrichtungen 140 können auch Hilfsmittel zur Einführung der Transferfolie
40 enthalten. Hierbei können auch automatische Einzugshilfen für die Transferfolie
40 zum Einsatz kommen.
[0108] Die Transferfolie 40 kann hierbei um die Walze 300 herumgeführt werden, wobei die
Transferfolie 40 in vorteilhafter Weise nur von einer Seite des Folientransfermoduls
200 aus zum Transferspalt 60 zu- und abführbar ist (siehe strichlinierte Darstellung).
Die Transferfolie 40 kann hierbei abweichend von der Darstellung nach Fig. 4 und abhängig
von den Platzverhältnissen auch auf der einen Seite des Folientransfermoduls 200 in
vorteilhafter Weise in dem zuführenden Strang und im abführenden Strang eng parallel
zueinander geführt werden.
[0109] In einer weiteren Ausführungsform kann die Transferfolie 40 auch im Wesentlichen
tangential an der Walze 300 vorbei oder diese nur in einem kleinen Umfangswinkel umschlingend
zum Transferspalt 60 zu- und abgeführt werden. Hierzu wird die Transferfolie 40 von
einer Seite des Folientransfermoduls 200 zugeführt und zur gegenüberliegenden Seite
des Folientransfermoduls 200 abgeführt.
[0110] Auf der auslaufseitigen Seite des Druckwerks ist eine Foliensammelrolle 90 dargestellt.
Auf der Foliensammelrolle 90 wird das verbrauchte Transferfolienmaterial wieder aufgewickelt.
Auch hier ist ein Drehantrieb 70 vorzusehen, der steuerbar ist. Im Wesentlichen könnte
die Transferfolie 40 auch durch den Drehantrieb 70 auf der Auslaufseite bewegt und
auf der Zulaufseite mittels einer Bremse straff gehalten werden.
[0111] Für den Transfervorgang der Transferlage 41 der Transferfolie 40 auf einen Druckbogen
im Transferspalt 60 zwischen der Walze 300 und der Gegendruckwalze 400 ist es wesentlich,
dass die Oberfläche der Walze 300, also des Drucktuchzylinders bzw. Formzylinders,
mit einem kompressiblen, dämpfenden Element ausgerüstet ist.
[0112] Die Walze 300 ist daher mit einer Bespannung 320 oder mit einer entsprechenden Beschichtung
versehen. Die Bespannung 320 bzw. die Beschichtung kann beispielsweise als Kunststoffüberzug,
beispielsweise in Form eines Gummituchs bzw. Drucktuchs, ausgeführt sein. Eine Bespannung
320 wird auf der Walze 300 in einem Zylinderkanal an Spannvorrichtungen gehalten.
[0113] Die Bespannung 320 kann zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften im Transferspalt
60 mit einer gezielten Elastizität ausgestattet sein. Diese kann gegebenenfalls in
einer kompressiblen Zwischenschicht wirken. Diese Kompressibilität ist vorzugsweise
ähnlich oder geringer als in konventionellen Gummitüchern bzw. Drucktüchern, die an
dieser Stelle häufig eingesetzt werden. Die genannte Kompressibilität kann mittels
eines konventionellen kompressiblen Drucktuches hergestellt werden. Weiterhin sind
kombinierte Bespannungen aus einem harten Drucktuch und einer weichen Unterlage einsetzbar.
[0114] Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Kaltfolientransferverfahrens ist es vorgesehen,
dass der Folienvorschub der Transferfolie 40 von der Folienvorratsrolle 80 zum Transferspalt
60 und zur Foliensammelrolle 90 derart steuerbar ist, dass die Transferfolie 40 möglichst
angehalten wird, wenn keine Übertragung der Transferlage 41 erfolgen soll. Hierzu
kann eine Steuerung der Transferfolie 40 derart erfolgen, dass beim Durchlaufen von
Greifern des aufnehmenden Zylinderkanals der bogenführenden Gegendruckwalze 400 der
Folienvorschub angehalten wird. Die Greifer halten einen Druckbogen auf der Gegendruckwalze
400. Die Walze 300 weist einen dazu korrespondierenden Zylinderkanal auf, in dem die
Bespannung 320 gehaltert ist. Im Bereich der korrespondierenden Zylinderkanäle erfolgt
keine Pressung der Transferfolie 40 zwischen der Walze 300 (Drucktuchzylinder) und
der Gegendruckwalze 400. Die Walze 300 läuft dann an der Transferfolie 40 gleitend
weiter, während die Transferfolie 40 zwischen der Walze 300 und der Gegendruckwalze
400 frei liegend gespannt ist. Dieser Zustand dauert an, bis am so genannten Druckanfang
der Zylinderkanal endet und die Transferfolie 40 erneut zwischen der Walze 300 und
der Gegendruckwalze 400 unter Einschluss eines Druckbogens eingeklemmt wird.
[0115] Dann wird die Transferfolie 40 weiter transportiert. Die Taktung des Transferfolienvorschubes
kann entsprechend einer notwendigen Beschleunigung bzw. Bremsung der Folienvorratsrolle
80 bzw. Foliensammelrolle 90 etwas früher beginnen bzw. aussetzen, als dies die Kanalkanten
des Zylinderkanals vorgeben. Bei reaktionsschnellen Taktungssystemen über so genannte
Tänzerwalzen 180, wie sie beispielhaft in Figur 5 eingezeichnet sind, ist die Steuerung
der Drehantriebe 70 der Folienvorratsrollen 80 bzw. Foliensammelrolle 90 ggf. nicht
erforderlich. Mittels der Tänzerwalzen 180 wird ebenfalls die notwendige Transferfolienspannung
aufrecht erhalten.
[0116] Eine weitere Verbesserung der Transferfolienausnutzung ergibt sich dadurch, dass
die Transferfolie 40 in eine oder mehrere Teilfolienbahnen geringerer Breite aufgeteilt
wird. Damit kann bei entsprechender Steuerung mit Hilfe der Einrichtung bzw. Einrichtungen
zur Taktung des Folienvorschubes jeder der Teilfolienbahnen, die Ausnutzung der Transferfolie
40 auch bei zonal unterschiedlich langen Beschichtungsbereichen innerhalb eines Druckbogens
verbessert werden.
[0117] Dazu wird jede Teilfolienbahn nur genau in dem Bereich weitergefördert, in dem die
Transferlage 41 aufzutragen ist. In den nicht zu beschichtenden Bereichen kann jede
Teilfolienbahn unabhängig von den anderen Teilfolienbahnen stillgesetzt werden, so
dass kein unnötiger Folienverbrauch entsteht.
[0118] Weiterhin ist zur Verbesserung des Kaltfolientransferverfahrens vorgesehen, dass
im Bereich des Kaltkleberauftrags und im Bereich des Folienauftrags Trockner 160 vorgesehen
werden. Damit kann, insbesondere mittels UV-Trocknung, der musterförmig aufgetragene
Kaltkleber, insbesondere UV-Kleber, mittels eines ersten Trockners 160 vorgetrocknet
werden, so dass die Transferlage 41 der Transferfolie 40 besser anhaftet und die Trägerfolie
42 (siehe Figur 1) bereits vor einer Aushärtung des Kaltklebers abgezogen werden kann.
[0119] Die Haftung der aufgeprägten Transferlage 41 auf einem Druckbogen kann in Folge mittels
eines zweiten Trockners 160 verbessert werden, indem die Trocknung und Aushärtung
des Kaltklebers zusätzlich beschleunigt wird.
[0120] Die Qualität der Beschichtung eines Druckbogens mit Transferlage wird mittels einer
Inspektions- oder Überwachungseinrichtung 170 nach dem Folienauftrag kontrolliert.
Hierzu ist die Inspektionseinrichtung 170 auf eine bogenführende Fläche des Folientransfermoduls
200 nach dem Transferspalt 60 und ggf. abgeschottet von dem Trockner 160 oder auf
eine bogenführende Fläche eines dem Folientransfermodul 200 nachgeordneten weiteren
bogenführenden Moduls gerichtet sein. Der dort vorbeilaufende beschichtete Druckbogen
kann so auf Vollständigkeit und Qualität der Beschichtung hin überprüft werden. Als
mangelhaft erkannte Druckbogen können markiert oder in einer Sortiereinrichtung als
Makulatur ausgesondert werden.
[0121] Gemäß Figur 5 kann das Folientransfermodul 200 mit Einrichtungen zur Konditionierung
der Transferfolie 40 versehen werden, um die Schichtübertragung und das Beschichtungsergebnis
zu verbessern. Hierbei kann die Transferfolie 40 mittels der Folienleiteinrichtung
140 beeinflusst werden.
[0122] Zur Verbesserung der Haftung und Glanzwirkung wird die Transferlage 41 insbesondere
mittels eines UV-Klebers auf einen Druckbogen aufgebracht. Dazu ist ein UV-Trockner
nach der Druckstation 100 zur Vortrocknung des Kaltkleberauftrags und/oder nach dem
Transfer der Transferlage 41 im Folientransfermodul 200 ein die Transferlage 41 durchdringender
UV-Trockner, beispielsweise an der Gegendruckwalze 400 des Folientransferwerkes 200,
anzuordnen.
[0123] Zur Qualitätssteigerung des Druckproduktes ist es mittels der beschriebenen Vorrichtung
möglich, Verfahren zur Aufbringung von Reliefs bzw. Prägungen, Hologrammen oder vorgefertigten
Bildmotiven, die ebenfalls Oberflächenstrukturen aufweisen können, auf dem Druckbogen
durchzuführen.
[0124] Prägungen oder Reliefs werden in vorteilhafter Weise auf die bereits beschichtete
Oberfläche aufgebracht. Dies kann beispielsweise in einem, dem Folientransfermodul
200 nachgeschalteten Prägewerk erfolgen. Hierbei wird der Druckbogen beispielsweise
über eine profilierte Oberfläche und unter Druck gegen eine weiche Gegenfläche geführt.
Umgekehrt kann auch die Prägung von der Oberseite, d.h. der beschichteten Seite des
Druckbogens, gegen eine elastische Unterlage durchgeführt werden. Die benötigte Vorrichtung
kann in einem Druckwerk oder einem Folientransfermodul angeordnet sein. Dort wird
die Präge- oder Reliefform auf einem Drucktuch- oder Formzylinder bzw. auf der Gegendruckwalze
400 angeordnet. Die weiche bzw. elastische Gegenfläche wird entsprechend auf dem jeweils
anderen Zylinder des Druckwerkes bzw. Beschichtungsmoduls angeordnet. Mittels einer
solchen Prägeeinrichtung kann die Transferlage 41 auch zur Übertragung spezieller
Bildelemente genutzt werden.
[0125] Je nach verwendetem Druckmaschinen-Typ werden beim Zusammenführen von Druckbogen
und Transferfolie insbesondere folgende Maschinenparameter gewählt, wobei zum Vergleich
in eckigen Klammern am Ende der Zeile die vom jeweiligen Maschinenhersteller angegebenen
Standardwerte angegeben sind:
Druckmaschine vom Typ manroland 700 der Firma manroland
[0126]
Anpressung: im Bereich von -0,1 bis 0,1; insbesondere 0,05 |
[0] |
Gummituch (über Schmitz): im Bereich von 0 bis 0,3; insbesondere 0,2 |
[0,1] |
Transferfolienabwicklung: im Bereich von 20 bis 50 %; insbesondere 30% |
[50%] |
Transferfolienaufwicklung: im Bereich von 20 bis 50 %; insbesondere 30% |
[50%] |
Druckmaschine vom Typ XL105 oder CD 102 oder CD 74 der Firma Heidelberger
[0127]
Anpressung: im Bereich von -0,1 bis 0,1; insbesondere 0,1 |
[0,3] |
Gummituch (über Schmitz): im Bereich von 0 bis 0,3; insbesondere 0,2 |
[0] |
Transferfolienabwicklung: im Bereich von 0,2 bis 1,5; insbesondere 1,0 |
[1,5] |
Transferfolienaufwicklung: im Bereich von 0,2 bis 1,5; insbesondere 1,0 |
[1,5] |
Druckmaschine Typ König & Bauer
[0128]
Anpressung: im Bereich von 0 bis 0,3; insbesondere 0,2 |
[0,2] |
Gummituch (über Schmitz): im Bereich von 0 bis 0,2; insbesondere 0,05 |
[0] |
Transferfolienabwicklung: im Bereich von 1,5 bis 4 · 105 kg/(m·s2) (bar); insbesondere 2,5 · 105 kg/(m·s2) (bar) |
[4,0] |
Transferfolienaufwicklung: im Bereich von 1,5 bis 4 · 105 kg/(m·s2) (bar); insbesondere 2,5 · 105 kg/(m·s2) (bar) |
[3,9] |
[0129] Bei allen Maschinentypen ist es bevorzugt, wenn im Druckwerk 100 zum Auftrag eines
Kaltklebers, insbesondere eines UV-vernetzenden Klebers auf einen Druckbogen die Permanentfeuchtung
auf "Aus" gestellt ist. Dies bedeutet beispielsweise im Hinblick auf Figur 4, dass
das Gummituch am Druckzylinder 130, welches Kaltkleber auf einen Druckbogen überträgt,
an den Stellen, an denen sich kein Kaltkleber befindet, nur dann mit Wasser befeuchtet
wird, wenn gedruckt wird. So lässt sich eine Wasseraufnahme des Kaltklebers, die zu
einem Emulgieren von Wasser und Kleber und weiterhin einem Verlust der Klebereigenschaften
des Kaltklebers führt, zuverlässig vermeiden.
[0130] An einer Transferlage 41, welche mittels einer erfindungsgemäßen Transferfolie des
erfindungsgemäßen Verfahrens mittels einer Vorrichtung gemäß Figur 3 auf einem Substrat
oder einer Druckmaschine gemäß den Figuren 4 bzw. 5 auf einem Druckbogen mittels UV-Klebers
fixiert wurde, wurden folgende Kennwerte für den Abrieb ermittelt:
Test 1
Testgerät: Sutherland ink-rub tester (Firma: Danilee Corporation)
Testmethode: ASTM D5264
Abrieb Sutherland: 600 Zyklen
Test 2
Testgerät: Atlas AATC M 238BB Crockmeter
Testmethode: ISO 105X12/D02
Abrieb Crockmeter: 40 Zyklen
[0131] Der Abrieb war somit vernachlässigbar und die Haftung der Transferlage am Substrat/Druckbogen
gut.
[0132] Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Figurendarstellungen die Transferfolie
und deren Verarbeitung in Kaltfolientransferverfahren lediglich beispielhaft darstellen
und dass es für einen Fachmann eine Vielzahl weiterer offensichtlicher Möglichkeiten
gibt, Transferfolien und Kaltfolientransfervorrichtungen aufzubauen und/oder einen
Kaltfolientransfer auszuführen, ohne die Erfindung zu verlassen oder erfinderisch
tätig werden zu müssen.