EP2261042B1

EP2261042B1 - Verfahren zur Oberflächenveredelung.

Info

Publication number: EP2261042B1
Application number: EP20090450115
Authority: EP
Inventors: Stephan Kollegger; Otmar Kollegger
Original assignee: Arian Ges mbH
Current assignee: Arian Ges mbH
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2029-06-10
Also published as: EP2261042A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Oberflächen im Siebdruckverfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Beschreibung der derzeitigen Situation:

Vor allem Drucke, die auf/fiir technische/industrielle Produkte eingesetzt werden, z.B. Verklebungen für Getränkeschränke und Kühltruhen, haben erhöhte Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit. Durch den Einsatz an öffentlichen Orten bzw. unter erschwerten Umgebungsbedingungen, wird die Oberfläche dieser Produkte häufig zerkratzt und entspricht damit nicht mehr den Qualitätsvorstellungen der Erzeuger und der Anwender bzw. werden Bildmotive unansehnlich.

Um eine robuste Oberfläche herzustellen, werden bisher zwei Verfahren angewendet:

1. Der Druck wird auf der bedruckten Seite mit einer durchsichtigen Folie zusätzlich laminiert.
2. Das Druckbild wird auf die Rückseite einer durchsichtigen Folie aufgebracht, danach wird das Druckbild weiß überdruckt, auf den Weißdruck wird eine Doppelklebefolie aufgebracht (siehe Fig. 1).

Beim ersten Verfahren handelt es sich um ein übliches Verfahren zum Schutz der Oberfläche. Der Nachteil ist, dass damit nur eine geringe Härte der Oberfläche erzielbar ist, die nicht den oben genannten Ansprüchen gerecht wird. Weiters ergibt sich durch das Laminieren ein zusätzlicher Arbeitsgang.
Auch beim zweiten Verfahren handelt es sich um sehr aufwendiges Verfahren und es ist die gewünschte Härte der Oberfläche nicht erzielbar, weil die durchsichtigen Kunststofffolien, z.B. aus PVC, Polypropylen, Polystyrol nicht die entsprechenden physikalischen Eigenschaften aufweisen. Weitere Nachteile dieses Verfahrens sind eine geringe Beständigkeit gegenüber Löse- und Scheuermitteln, mangelnde Elastizität des Gesamtproduktes, aufwendigere Produktion durch Einsatz von zweikomponentigen Farben, Trocknungszeiten und Aufbringen der doppelseitigen Klebefolie, eine häufige gegenseitige Beeinflussung zwischen Klebefolie und den gedruckten Farben durch Restanteile an Lösungsmitteln, das Auftreten von Alterungserscheinungen wie Vergilben.
Die DE 198 46 552 AI offenbart ein Verfahren zur Herstellung von langnachleuchtenden Sicherheitsmarkierungen, Sicherheitsschildern und dergleichen, welche speziell für den Außeneinsatz geeignet sind. Dabei wird auf einen mit einer vorzugsweise weißen Reflexionssehicht beschichteten Träger zumindest eine Schicht mittels Siebdrucktechnik von in einem Bindemittel gebundenen langnachleuchtenden Pigmenten aufgetragen, wobei diese Schicht anschließend mit einer Schutzlackschicht versiegelt wird. Dabei wird als Bindemittel als auch als Schutzlack ein Einbrennlack verwendet, wobei die jeweilige Schicht mit einem vorgegebenen Temperatur-Zeit-Profil härtet. In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält diese Schutzlackschicht Glasperlen, wodurch eine erhöhte Abriebfestigkeit gewährleistet wird, wobei diese Schutzlackschicht die äußerste Lackschicht darstellt.
Die DE 27 36 901 A1 offenbart ein Verfahren zum Aufbringen von lichtreflektierenden Druckzeichen auf beliebige Oberflächen von Planen mittels Siebdrucktechnik, wobei zuerst die Planoberfläche mit Siebdruckfarbe bedruckt und anschließend die Glaskügelchen auf die bedruckte Planoberfläche aufgetragen werden. Die Farbe mit den Glaskügelchen wird auf die Planoberfläche gepresst und getrocknet, woraufhin die neben den Druckbereichen sich befindlichen Glaskügelchen abgesaugt werden. Abschließend werden die Druckzeichen mit lichtdurchlässigem Lack bedruckt.
Die CA 2 083 641 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines lumineszierenden Designs auf einem Gegenstand, welcher dabei auf einer Auflage angeordnet ist. Hierbei werden zwei Mischungen verwendet, von denen die erste Mischung eine metallische Farbe und einen Klebstoff und die zweite Mischung Glasperlen und einen organischen Binder umfasst. Es werden zwei Druckschablonen, welche jeweils eine Matrize für die jeweilige Mischung bilden, nacheinander in exakter Übereinstimmung auf dem Gegenstand aufgesetzt. Anschließend erfolgt eine Trocknung des Gegenstandes bei 150 °C bis 200 °C für 2 bis 5 Minuten, wodurch der organische Binder verdampft und die lumineszierende Wirkung der Glasperlen freigegeben wird.
Es besteht somit ein Bedarf an einem Verfahren, das auf möglichst einfache Weise, unter Verwendung von möglichst erprobten Materialien die gewünschte harte, abriebfeste, lösungs- und scheuermittelresistente Oberfläche in Verbindung mit einer ansprechenden Optik ergibt, ohne dass Einschränkungen beim Drucksubstrat etc. auftreten.
Erreicht werden diese Ziele gemäß der Erfindung in Übereinstimmung mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 durch das Aufbringen einer speziellen Kombination von ein bis drei, gegebenenfalls auch mehr Schichten von Schutzlack(en) auf das Substrat/Bedruckstoff. Es wird so eine mechanisch robuste Oberfläche für Druckerzeugnisse erreicht, ohne die Farbintensität des Druckbildes zu beeinträchtigen. Als Substrat ist jegliches Material geeignet, welches im Siebdruckverfahren bedruckt werden kann.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

die Fig. 1 einen Schichtenaufbau gemäß dem Stand der Technik,
die Fig. 2 einen ersten, erfindungsgemäßen Schichtenaufbau,
die Fig. 3 ein Detail im vergrößerten Maßstab,
die Fig. 4 in zwei Ansichten zwei verschiedene Möglichkeiten der ersten Schutzlackschicht und
die Fig. 5 in zwei Ansichten zwei verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der zweiten Schutzlackschicht.

Fig. 1 zeigt einen mehrschichtigen Aufbau entsprechend dem Stand der Technik: Eine durchsichtige Folie 1 ist an ihrer dem Betrachter abgewandten Seite mit dem Druckbild (Motiv) 2 versehen, auf das ein WeiBdruck 3 aufgedruckt ist. Mittels einer doppelseitig klebenden Folie 4 wird die bedruckte Folie auf das - nicht dargestellte - Substrat aufgebracht. Die Resistenz gegen Beschädigungen mechanischer oder chemischer Natur hängt ausschließlich an der Folie 1 und ist naturgemäß gering.
Nach dem Druck des Sujets/Druckbildes (in wenigen Fällen auch ohne derartiges "Motiv") auf das Substrat wird eine erste Schutzschicht mit einem Glaskörperlack gedruckt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Glaskörperlack ist auch unter der Bezeichnung "Trittschutzlack" in zumindest drei Abstufungen der Partikelgröße, beispielsweise unter der Bezeichnung MLS 70/00, MLS 70/02 bzw. MLS 70/03 der Coates Screen Inks GmbH in Nürnberg, Bundesrepublik Deutschland, bekannt. Diese Lacke weisen Glaskörper in einer durchsichtigen (oder auch, hier aber nicht interessierenden, färbigen) Matrix auf, die wie ein üblicher Lack aushärtet.
Die Fig. 2 zeigt einen typischen, erfindungsgemäßen Aufbau: Direkt auf das Substrat 5 wird der Druck 2 (Motiv) aufgedruckt, bevorzugt als Siebdruck. Darauf wird mittels Siebdrucks eine Schicht Glaskörperlack 6 und gegebenenfalls eine Abdeckschicht aufgedruckt und so eine äußerst resistente Oberfläche 7 geschaffen. Der Maßstab der Fig. 2 lässt eine detaillierte Betrachtung des Ausbaus der Schichte 6 nicht zu, dieser wird anhand der folgenden Figuren erläutert.
Dadurch wird die Oberfläche gut geschützt, weil der Glaskörperlack eine sehr harte Oberfläche aufweist. Je größer die Glaskörper bzw. je dicker ihre Schicht, ums stärker erhöht sich die Resistenz. Aufgrund der aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Struktur des Glaskörperlacks (in Fig. 3 ohne darunter liegende Schichten dargestellt), die eine raue Oberfläche 7 zur Folge hat, wird die Farbintensität verringert, das Druckbild erscheint stumpf und matt, die Oberfläche weist jedoch die gewünschte hervorragende mechanische Beständigkeit, und Beständigkeit gegenüber Löse- und Scheuermittel auf, kann durch die raue Oberfläche aber auch leicht Verschmutzen.
Um dem abzuhelfen, wird, wie die Fig. 5 zeigt, erfindungsgemäß bevorzugt nach dem Aufbringen des Glaskörperlacks 6 eine weitere Schicht 7 mit einem handelsüblichen durchsichtigen Lack gedruckt, bevorzugt ebenfalls mittels Siebdruck. Hierdurch werden die Vertiefungen des Glaskörperlacks im gewünschten Maß ausgefüllt. Durch das Ausfüllen der Vertiefungen verringert sich die Rauhigkeit der Oberfläche, damit die Tendenz zur Verschmutzung, und gleichzeitig nehmen die Farbintensität sowie die Transparenz und der Glanzgrad des Druckbildes zu, ohne dass die Härte und Widerstandskraft der Oberfläche merklich abnimmt. In Summe ergibt sich daher aus dieser Kombination eine harte Oberfläche und ein farbintensives Druckbild von seiden- bis hochglänzend, je nachdem, wie viel transparenter Lack aufgebracht bzw in welchem Ausmaß die Vertiefungen zwischen den Glaskörper gefüllt bzw die Glaskörper mit Lack überzogen werden. In den beiden Beispielen ist die obere Variante mit wenig Abdecklack 7 noch relativ matt, die untere weist eine Brillianz auf, die von üblichen Druckbildern nicht abweicht.
In Fig. 4 und 5 ist der Motivdruck nicht dargestellt.
Die mechanische Beständigkeit und Beständigkeit gegenüber Löse- und Scheuermittel sowie die Farbintensität und die Rauhigkeit bzw der Glanzgrad der Oberfläche können durch die Auswahl des Glaskörperlacks sowie Geometrie und Kombination der benutzten Siebgewebe beim Aufbringen der Schutzlacke gesteuert werden. Der Druck des Glaskörperlackes erfolgt durch ein Gewebe. Durch die Fadenstärke und die Maschenweite des Druckgewebes im Verhältnis zum Durchmesser der Glaskugeln des Glaskörperlackes kann sowohl die Schichtstärke des Glaskörperlackes als auch die Rauheit der Oberfläche verändert bzw gesteuert werden.
Eine Erhöhung der Schichtstärke und/oder die Verwendung eines Glaskörperlacks mit größeren Glaskörpern hat eine Erhöhung der mechanische Beständigkeit und Beständigkeit gegenüber Löse- und Scheuermittel zur Folge, wie in Fig. 4 angedeutet. Durch den Grad der Füllung der Vertiefungen mit dem handelsüblichen durchsichtigen Lack, angedeutet durch die beiden unterschiedlichen Füllungsgrade in Fig. 5, entsprechend unterschiedlichen Schichtdicken der Aufbringung, kann die Farbintensität gesteuert werden.
Weitere Vorteile gegenüber den bisherigen Verfahren sind die leichte Herstellbarkeit in einem Produktionsablauf auf einer Mehrfarben-Siebdruckmaschine und die Möglichkeit, jegliches Substrat bzw jegliche Bedruckstoffe verwenden zu können. Dabei ist es unerheblich, ob das zu schützende Motiv im Sieb-, Offset- oder Digitaldruck hergestellt wurde. Alterungserscheinungen können durch die Auswahl der entsprechenden Substrate/Bedruckstoffe (Trägerfolie) und natürlich der Farben auf ein vernachlässigbares Maß reduziert werden.
Erwähnt soll noch werden, dass es beim überlappenden Verkleben von derart bedruckten Folien notwendig ist, über den Glaskörperdruck noch zumindest eine Schichte eines handelsüblichen (natürlich transparenten) Lacks zu drucken, da ansonsten die Überlappung nicht dauerhaft verklebt werden kann, da der Klebstoff auf dem Glaskörperlack nicht ausreichend haftet. Ein solches überlappendes Verkleben ist bei größeren Formaten notwendig.
Als Substrat eignen sich sämtliche Substrate, die im Stand der Technik für Siebdruck geeignet sind, insbesondere Kunststofffolien. Die zu schützenden Oberflächen können, müssen aber nicht selbst durch Siebdruckverfahren hergestellt worden sein, der Glaskörperlack und bevorzugt auch die zumindest eine Schichte aus transparentem Lack zur Erhöhung der Farbtiefe und Brillianz werden mittels Siebdruck aufgebracht. In Kenntnis der Erfindung ist die Verwendung des im Stand er Technik als Trittschutzlack bekannten Lacks für die erfindungsgemäßen Zwecke für den Fachmann der Siebdrucktechnik ohne Probleme möglich.
Der Glaskörperlack muss nicht die gesamte Oberfläche des Substrats bedecken sondern kann, je nach Bedarf, entweder das zu schützende Motiv und/oder die besonderen Anfechtungen ausgesetzte Bereiche betreffen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Oberflächen mit erhöhter Resistenz gegen mechanische Beanspruchung und gegen Löse- und Scheuermittel im Siebdruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbild (2) mit einem Trittschutzlack (6) überdruckt wird, und
dass in zumindest einem zweiten Schritt die Schichte aus Glaskörperlack (6) mit einem transparenten Schutzlack (7) überdruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmend gewünschte Resistenz Glaskörperlacke mit zunehmender Größe der Glaskörper und/oder stärkere Schichtdicken des Glaskörperlacks (6) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steigerung der Farbintensität von matt über seidenmatt bis glänzend, jeweils stärkere Schichtdicken, damit Füllungsgrade, des transparenten Schutzlackes (7) aufgedruckt werden.