DE102010052075A1 - Method for generating texture layer on flexible substrate and semi-rigid substrate for producing textured graphic elements for gravure cylinder, involves superimposing texture layer on substrate surface of substrate - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Texturerzeugung im Reliefdruck auf flexiblen oder halbsteifen (semi-flexiblen) Substraten und die Verbesserung eines Druckverfahrens, insbesondere des als Tiefdruck bekannten Verfahrens. Die Erfindung gestattet es, Texturen im Hochrelief auf Oberflächen von flexiblen bzw. halbsteifen Substraten zu erzeugen, um dadurch einen differenzierten optischen Effekt beispielsweise auf Verpackungen, Umhüllungen und Zierfolien, etc., durch die Bildung von texturierten und kontrastierenden Bereichen mit latenten, tastbaren grafischen Elementen zu erzeugen.The present invention relates to texturing in relief printing on flexible or semi-rigid (semi-flexible) substrates and to the improvement of a printing process, in particular of the method known as gravure printing. The invention makes it possible to produce textures in high relief on surfaces of flexible or semi-rigid substrates, thereby producing a differentiated optical effect on, for example, packaging, wrapping and decorative films, etc., through the formation of textured and contrasting areas with latent, tactile graphic elements to create.
Wie allgemein bekannt ist, stellen Produktverpackungen meist ein wesentliches Marketinginstrument für die Marke und den Packungsinhalt dar, da die Produktaufmachung dem Verbraucher bis zum Produkterwerb fortwährend dargeboten wird.As is well known, product packaging is usually an essential marketing tool for the brand and package content because the product presentation is continually presented to the consumer until product is purchased.
Eines der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale zwischen gleichartigen Produkten auf dem Markt besteht im Grunde in der grafischen Gestaltung, wobei die Kombination von kontrastierenden Bereichen, d. h. matten, glänzenden und farbigen Bereichen, einen differenzierten optischen Effekt bewirkt. Auf dem Markt kommen bei den bezeichneten Substraten derzeit verschiedene Materialarten zur Entwicklung von Verpackungen mit differenziertem optischen Aspekt zur Anwendung, wie z. B. die Entwicklung matter bzw. glänzender Bereiche durch das Aufbringen von Lack, wodurch auf der Oberfläche ein und derselben Verpackung kontrastierende glänzende bzw. matte Flächen im Hochrelief geschaffen werden können. Ferner werden dadurch die Substrate widerstandsfähiger. Im Allgemeinen werden UV-Lacke eingesetzt, d. h. Lacke auf Basis von Fotoinitiatoren, die auf die gedruckte und durch UV-Strahlung getrocknete Farbe aufgebracht werden können.One of the most important distinguishing features between like products in the marketplace is basically the graphic design, where the combination of contrasting areas, i. H. Matt, shiny and colored areas, a differentiated optical effect causes. On the market come in the designated substrates currently different types of materials for the development of packaging with differentiated optical aspect used, such. As the development of dull or shiny areas by the application of paint, which can be created on the surface of one and the same packaging contrasting shiny or matte surfaces in high relief. Furthermore, this makes the substrates more resistant. In general, UV lacquers are used, i. H. Lacquers based on photoinitiators that can be applied to the printed and UV-dried paint.
Die Technik der Elektronenstrahlhärtung bietet mehrere Vorteile. So ermöglicht sie beispielsweise die Härtung dickschichtiger Pigmentsysteme und verbraucht zudem weniger Energie als die Wärmehärtung. Allerdings bringt die entsprechende Ausrüstung neben den hohen Kosten für Verbrauchsgüter, wie UV-Lack und Härtungslampen, auch hohe Investitions- und Wartungskosten mit sich.The electron beam curing technique offers several advantages. For example, it enables the hardening of thick-film pigment systems and also uses less energy than heat curing. However, in addition to the high costs of consumer goods such as UV varnish and curing lamps, the corresponding equipment also entails high investment and maintenance costs.
Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Verfahrens besteht darin, dass UV-Lack nicht in allen Maschinen bzw. herkömmlichen Tiefdruckanlagen anwendbar ist, da er deren Wiederverwendung unmöglich machen kann.Another disadvantage of the conventional method is that UV varnish is not applicable in all machines or conventional gravure printing systems, since it can make their re-use impossible.
Das bei einer Datenbankrecherche aufgefundene Dokument Nr.
Das weitere aufgefundene Dokument Nr.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Möglichkeit der Erzeugung einer Texturschicht auf flexiblen oder halbsteifen, semiflexiblen Substraten unter weitgehender Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik vorzuschlagen.It is an object of the invention to propose an improved possibility of producing a texture layer on flexible or semi-rigid, semiflexible substrates while substantially avoiding the disadvantages of the prior art.
Um Verbesserungen für den Verbrauchermarkt zu schaffen, hat die Anmelderin eine Zusammensetzung einer Substanz, die als eine Druckfarbe verwendet wird und Lacke, Farben auf Lösungsmittel- oder Wasserbasis sowie deren Gemische beinhalten kann, entwickelt, die bei Anwendung eines ebenfalls neuen Druckverfahrens für Tiefdrucksysteme zum Erzeugen von Textureffekten von Zierelementen auf Oberflächen flexibler bzw. halbsteifer Substrate geschaffen. Dabei werden zur Erzielung eines differenzierten optischen Effektes auf Verpackungen im Allgemeinen texturierte und kontrastierende Bereiche mit latenten, tastbaren grafischen Elementen erzeugt.In order to provide improvements for the consumer market, Applicant has developed a composition of a substance used as a printing ink and which may include lacquers, solvent or waterborne paints and mixtures thereof, which are produced using a likewise novel printing process for gravure printing systems created by texture effects of decorative elements on surfaces of flexible or semi-rigid substrates. In general, texturized and contrasting areas with latent, palpable graphic elements are produced on packaging in order to achieve a differentiated optical effect.
Unter dem Begriff eines Hochreliefs wird nachfolgend jedes erhabenes, gedruckte Relief verstanden, das aufgrund seiner Erhabenheit über einem Substrat, auf dem es aufgedruckt ist, einen optischen und/oder taktilen Effekt verursacht.The term high relief is to be understood below as meaning any raised printed relief which, due to its grandeur over a substrate on which it is printed, causes an optical and / or tactile effect.
Die Aufgabe wird in einem Verfahren zur Erzeugung einer Texturschicht auf flexiblen Substraten und halbsteifen Substraten, zur Schaffung von texturierten grafischen Elementen, dadurch gelöst, dass die Texturschicht durch Aufdrucken einer Substanz mittels Tiefdruckverfahren auf eine Substratoberfläche des Substrates aufgebracht wird und dass für die Substanz eine Zusammensetzung verwendet wird, die aus einer Lösung einer Druckfarbe und einer Lösung eines Verdickungsmittels besteht, die in einem Verhältnis im Bereich von 5% bis 50% v/v Verdickungsmittel in einem Volumen der Lösung der Druckfarbe gemischt sind. Ferner wird die Gestaltung einer Gravur in einen für das Tiefdruckverfahren verwendeten Tiefdruckzylinder auf die Eigenschaften der Substanz abgestimmt.The object is achieved in a method for producing a texture layer on flexible substrates and semi-rigid substrates, for the creation of textured graphic elements, by applying the texture layer to a substrate surface of the substrate by printing a substance by means of intaglio printing, and for the substance to have a composition is used, which consists of a solution of a printing ink and a solution of a thickening agent, which are mixed in a ratio in the range of 5% to 50% v / v thickener in a volume of the solution of the ink. Furthermore, the Design of an engraving in a gravure cylinder used for gravure printing matched to the properties of the substance.
Vorzugsweise werden als Verdickungsmittel Speckstein, Steatit oder Talk eingesetzt. Die Verdickungsmittel werden vor der Verwendung entsprechend zerkleinert. Es können in weiteren Ausführungen der Erfindung auch weitere Stoffe oder Stoffgemische als Verdickungsmittel verwendet werden, deren stoffliche Eigenschaften ebenfalls eine Erhöhung der Viskosität der Zusammensetzung bewirken.Soapstone, steatite or talc are preferably used as thickening agents. The thickeners are comminuted accordingly before use. In further embodiments of the invention, it is also possible to use further substances or substance mixtures as thickeners whose material properties likewise bring about an increase in the viscosity of the composition.
Die Zusammensetzung kann in weiteren Ausführungen des Verfahrens mit Verdickungsmitteln und/oder Antiverlaufmitteln hergestellt werden.The composition can be prepared in further embodiments of the method with thickeners and / or anti-proliferation agents.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von Vorteil, wenn die Viskosität der Substanz zur Erzeugung der Texturschicht jeweils so eingestellt wird, dass die in einem Näpfchen des Tiefdruckzylinders eingebrachte Substanz infolge eines Tiefdruckvorgangs permanent an der Oberfläche des Substrates haftet. Wie aus dem Stand der Technik allgemein bekannt ist, weisen Tiefdruckzylinder üblicherweise eine Vielzahl von Näpfchen auf ihrer Oberfläche auf, deren Anordnung und Gestaltung sowohl auf das zu druckende grafische Element als auch auf die Erfordernisse des Verfahrens, wie beispielsweise Eigenschaften der Druckfarbe, Druckgeschwindigkeit, Eigenschaften des Substrates und den zu erzielenden optischen/fühlbaren Effekt der Textur der Texturschicht, abgestimmt sind. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die gute und möglichst vollständige bzw. kontrollierte Entleerung der Näpfchen während des Druckvorganges.To carry out the method according to the invention, it is advantageous if the viscosity of the substance for producing the texture layer is adjusted in each case such that the substance introduced into a cup of the gravure cylinder permanently adheres to the surface of the substrate as a result of a gravure printing process. As is well known in the art, gravure cylinders typically have a multiplicity of wells on their surface, their arrangement and design, as well as the graphic element to be printed and the requirements of the process, such as ink properties, printing speed, properties of the substrate and the optical / tactile effect to be achieved by the texture of the texture layer. An important aspect is the good and as complete as possible or controlled emptying of the wells during the printing process.
In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen die zu erzeugenden grafischen Elemente der Textureffektschicht in Form einer Abbildung mit Grauwerten einer Grauwertvariation (Tonwertskala) zwischen 0% und 100% vor, wobei anhand der räumlichen Verteilung der Grauwerte der Abbildung die Bereiche für den Auftrag der Substanz auf das Substrat derart festgelegt werden, dass Bereiche der grafischen Elemente, entsprechend ihrer jeweiligen Grauwerte, mit der Substanz bedruckt werden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the graphic elements of the texture effect layer are in the form of a mapping with gray values of a gray value variation (tone scale) between 0% and 100%, the regions for the application of the substance being based on the spatial distribution of the gray values of the image be set on the substrate such that areas of the graphic elements, according to their respective gray values, are printed with the substance.
Die Grauwertvariation kann beispielsweise einen sprunghaften oder stufenweisen Verlauf über die Abbildung aufweisen und dient zur Festlegung der Bereiche für den Auftrag der Substanz auf das Substrat, wobei in Bereichen der grafischen Elemente, die 100% der Tonwertkurve entsprechen, während des Druckvorgangs ein Auftrag der Druckfarbe von 100% auf das Substrat erfolgt. Die prozentuale Korrelation zwischen Grauwert und Auftrag der Substanz erstreckt sich beispielsweise linear über die gesamte Tonwertkurve (99%, 97%, 96%, usw.), bis bei einem Grauwert von 0% kein Auftrag der Substanz erfolgt. Somit entspricht ein Grauwert von 0% einer unbedruckten Fläche und ein Grauwert von 100% einer Volltonfläche. Dieser Tonwertbereich definiert das Kontrastniveau des Druckmotivs, wobei die Abbildung bereitgestellt wird, sobald das Layout der Textur der Texturschicht und das gewünschte Kontrastniveau des Druckmotivs festgelegt sind.The grayscale variation may, for example, have an abrupt or stepwise progression across the image and serve to define the areas for application of the substance to the substrate, wherein in areas of the graphic elements that correspond to 100% of the tone curve, during the printing process, an application of the ink of 100% is done on the substrate. For example, the percentage correlation between gray value and order of the substance extends linearly over the entire tone curve (99%, 97%, 96%, etc.) until at a gray value of 0% no application of the substance takes place. Thus, a gray level of 0% corresponds to an unprinted area and a gray level of 100% to a solid area. This tonal range defines the contrast level of the print motif, and the image is provided once the texture layer texture and the desired contrast level of the print motif are determined.
Werden mehrere Schichten von Farben und/oder Lacken auf das Substrat aufgedruckt, kann die oben erläuterte Vorgehensweise der Zuordnung der Grauwerte auf einzelne oder auf die Gesamtheit der Schichten angewendet werden.If several layers of paints and / or varnishes are printed on the substrate, the above-explained procedure of assigning the gray values to individual or to the entirety of the layers can be applied.
Ein bedrucktes Substrat kann mehrere Schichten tragen, beispielsweise mehrere ganz oder teilweise sich überlappende Lack- und/oder Farbschichten oder rasterförmig aufgebrachte Lack- und/oder Farbschichten enthalten. Die Texturschicht ist dabei gewöhnlich die äußerste Schicht auf einem bedruckten Substrat.A printed substrate may carry a plurality of layers, for example containing a plurality of completely or partially overlapping paint and / or paint layers or grid-like applied paint and / or paint layers. The texture layer is usually the outermost layer on a printed substrate.
Die Aufgabe wird ferner in einem ersten Verfahren zur Herstellung eines Tiefdruckzylinders zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer Texturschicht auf flexiblen Substraten und halbsteifen Substraten gelöst. Das Verfahren erfolgt mit den Schritten:
- – des Herstellens eines Tiefdruckzylinders;
- – des Beschichtens mindestens derjenigen Bereiche der Oberfläche des Tiefdruckzylinders, mit einer Gravurschicht aus Kupfer, die als Matrize in dem Tiefdruckverfahren wirken;
- – des Einfärbens mindestens der die Gravurschicht aufweisenden Bereiche der Oberfläche des Tiefdruckzylinders mit einer kohlenstoffhaltigen Farbschicht;
- – des Kopierens eines Umkehrbildes (Negativ) der zu erzeugenden grafischen Elemente der Textureffektschicht auf den Tiefdruckzylinder, wobei die grafischen Elemente der Textureffektschicht in die Oberfläche des Tiefdruckzylinders als Anordnung von Näpfchen in einem Raster und mit Stegen zwischen den Näpfchen mittels einer energiereichen Strahlung eingraviert werden, wodurch über die mittels der energiereichen Strahlung eingravierten Bereiche die kohlenstoffhaltigen Farbschicht entfernt und die Gravurschicht freigelegt wird;
- – des chemischen Gravierens, bei dem die Oberfläche des Tiefdruckzylinders mit einer ätzenden Substanz in Kontakt gebracht wird und der Tiefdruckzylinder an den Bereichen, über welche die kohlenstoffhaltigen Farbschicht durch die energiereiche Strahlung entfernt ist, infolge eines Angriffs der ätzenden Substanz auf die Gravurschicht, graviert wird wobei eine Tiefe der Gravur von einer Breite der Stege des Rasters und von der Einwirkdauer der ätzenden Substanz auf den Tiefdruckzylinder abhängt;
- – des Entfernens der ätzenden Substanz von dem Tiefdruckzylinder;
- – des Entfernens der kohlenstoffhaltige Farbschicht durch Reinigung mit geeigneten Lösungsmitteln;
- – des Entfettens der Oberfläche des Tiefdruckzylinders;
- – des Beschichtens des Tiefdruckzylinders mit einer Chromschicht im elektrolytischen Chrombad.
- - the production of a gravure cylinder;
- Coating at least those areas of the surface of the gravure cylinder with a copper engraving layer acting as a die in the gravure printing process;
- - Dyeing at least the gravure layer having areas of the surface of the gravure cylinder with a carbon-containing ink layer;
- - Copying a reverse image (negative) of the graphic elements of the texture effect layer on the gravure cylinder, wherein the graphic elements of the texture effect layer are engraved in the surface of the gravure cylinder as an array of wells in a grid and with webs between the wells by means of high-energy radiation, whereby over the areas engraved by the high-energy radiation, the carbon-containing ink layer is removed and the engraving layer is exposed;
- - the chemical engraving, wherein the surface of the gravure cylinder is brought into contact with a corrosive substance and the gravure cylinder at the areas over which the carbonaceous ink layer is removed by the high-energy radiation, as a result of attack of the corrosive substance on the gravure layer, engraved wherein a depth of the engraving depends on a width of the ridges of the raster and on the duration of exposure of the etching substance to the gravure cylinder;
- Removing the corrosive substance from the gravure cylinder;
- - Removing the carbon-containing ink layer by cleaning with suitable solvents;
- - degreasing the surface of the gravure cylinder;
- - The coating of the gravure cylinder with a chromium layer in the electrolytic chromium bath.
Die energiereiche Strahlung ist vorzugsweise eine Laserstrahlung.The high-energy radiation is preferably a laser radiation.
Das erste Verfahren wird als Hybridgravur bezeichnet, da eine Lasergravur mit einer chemischen Gravur kombiniert werden. Die ätzende Substanz kann eine Säure, z. B. Perchlorethylensäure, sein.The first method is called hybrid engraving because laser engraving is combined with chemical engraving. The corrosive substance may be an acid, e.g. For example, be perchlorethylene.
Die Aufgabe wird auch in einem zweiten Verfahren zur Herstellung eines Tiefdruckzylinders zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer Texturschicht auf flexiblen Substraten und halbsteifen Substraten gelöst. Das zweite Verfahren erfolgt mit den Schritten:
- – des Herstellens eines Tiefdruckzylinders;
- – des Beschichtens mindestens derjenigen Bereiche der Oberfläche des Tiefdruckzylinders, mit einer Gravurschicht, die als Matrize in dem Tiefdruckverfahren wirken;
- – des Übertragens der Kopie der grafischen Elemente des Textureffektes als Umkehrbild auf die Gravurschicht, wobei die grafischen Elemente der Textureffektschicht in die Gravurschicht als Anordnung von Näpfchen in einem Raster und mit Stegen zwischen den Näpfchen mittels einer energiereichen Strahlung eingraviert werden;
- – des Entfettens der Oberfläche des Tiefdruckzylinders;
- – des Beschichtens des Tiefdruckzylinders mit einer Chromschicht im elektrolytischen Chrombad.
- - the production of a gravure cylinder;
- Coating at least those areas of the surface of the gravure cylinder, with an engraving layer acting as a die in the gravure printing process;
- - transferring the copy of the graphic elements of the texture effect as a reverse image to the engraving layer, wherein the graphic elements of the texture effect layer are engraved into the engraving layer as an array of wells in a grid and with webs between the wells by means of high energy radiation;
- - degreasing the surface of the gravure cylinder;
- - The coating of the gravure cylinder with a chromium layer in the electrolytic chromium bath.
Die energiereiche Strahlung ist vorzugsweise eine Laserstrahlung, mit der eine direkte Lasergravur in die Gravurschicht durchgeführt wird.The high-energy radiation is preferably a laser radiation with which a direct laser engraving is carried out in the engraving layer.
Für die Anwendung direkter Lasergravuren kann die Gravurschicht des Tiefdruckzylinders aus einem Metall, wie beispielsweise Nickel, oder aber aus natürlichen oder synthetischen Elastomeren bestehen.For the application of direct laser engraving, the engraving layer of the gravure cylinder may consist of a metal, such as nickel, or of natural or synthetic elastomers.
Die Aufgabe ist in einem dritten Verfahren zur Herstellung eines Tiefdruckzylinders zur Durchführung eines Verfahrens zur Erzeugung einer Texturschicht auf flexiblen Substraten und halbsteifen Substraten gelöst. Das dritte Verfahren erfolgt mit den Schritten:
- – des Herstellens eines Tiefdruckzylinders;
- – des Beschichtens mindestens derjenigen Bereiche der Oberfläche des Tiefdruckzylinders, mit einer Gravurschicht, die als Matrize in dem Tiefdruckverfahren wirken;
- – des Übertragens der Kopie der grafischen Elemente des Textureffektes als Umkehrbild mittels einer autotypischen Gravur, bei der eine Fotolithographie, welche die graphischen Elemente des Textureffektes enthält, mit einer, durch UV-Strahlung aktivierbaren, fotosensiblen Lösung versehen wird und die Fotolithographie zwischen dem Matrizenzylinder und einer Astralonfolie gepresst und diese gesamte Anordnung bei gleichzeitigem Abrollen der Fotolithographie auf dem Tiefdruckzylinder mit UV-Strahlung beaufschlagt wird;
- – des Entfernens der fotosensiblen Lösung von dem Tiefdruckzylinder;
- – des Entfettens der Oberfläche des Tiefdruckzylinders;
- – des Beschichtens des Tiefdruckzylinders mit einer Chromschicht im elektrolytischen Chrombad.
- - the production of a gravure cylinder;
- Coating at least those areas of the surface of the gravure cylinder, with an engraving layer acting as a die in the gravure printing process;
- - Transfer of the copy of the graphic elements of the texture effect as a reverse image by means of an autotypic engraving, in which a photolithography containing the graphic elements of the texture effect, provided with a, UV-activatable, photosensitive solution and the photolithography between the Matrizenzylinder and an Astralonfolie pressed and this entire arrangement is applied while rolling the photolithography on the gravure cylinder with UV radiation;
- The removal of the photosensitive solution from the gravure cylinder;
- - degreasing the surface of the gravure cylinder;
- - The coating of the gravure cylinder with a chromium layer in the electrolytic chromium bath.
Das dritte Verfahren wird als autotypische Gravur (Autotypie) bezeichnet.The third method is called autotypical engraving (autotype).
Die nach den ersten bis dritten Verfahren zur Herstellung eines Tiefdruckzylinders hergestellten Tiefdruckzylinder werden vorzugsweise zur Erzeugung einer Texturschicht auf flexiblen oder halbsteifen Substraten verwendet.The gravure cylinders made by the first to third methods of making a gravure cylinder are preferably used to create a texture layer on flexible or semi-rigid substrates.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine Zusammensetzung einer eine Textur einer Texturschicht bildenden Substanz gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zusammensetzung der Substanz aus einer Lösung einer Druckfarbe mit einer Lösung eines Verdickungsmittels, in einem Verhältnis im Bereich von 5% bis 50% v/v Verdickungsmittel in einem Volumen Lacklösung besteht. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann neben dem Verdickungsmittel auch Antiverlaufmittel enthalten. Es kann in weiteren Ausführungen der Zusammensetzung auch nur eine Lösung eines Antiverlaufmittels mit der Lösung der Druckfarbe vermischt sein. Die Substanz enthält also zwischen 5 und 50% v/v Verdickungsmittel.The object of the invention is furthermore achieved by a composition of a texture-layer-forming substance, which is characterized in that the composition of the substance from a solution of a printing ink with a solution of a thickener, in a ratio in the range of 5% to 50%. v / v thickener consists in one volume of varnish solution. In addition to the thickener, the composition according to the invention may also contain anti-caking agents. It may be mixed with the solution of the ink in other embodiments of the composition, even a solution of an anti-caking agent. The substance thus contains between 5 and 50% v / v thickener.
Eine Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erfolgt vorzugsweise in einem Verfahren zur Erzeugung einer Texturschicht auf flexiblen oder halbsteifen Substraten.A use of the composition according to the invention is preferably carried out in a process for producing a texture layer on flexible or semi-rigid substrates.
Die Schritte zur Erzeugung der Texturschicht lassen sich folgendermaßen beschreiben:
- 1) Entwurf und Vorbereitung eines Druckmotivs, beispielsweise durch Entwicklung von abgegrenzten, für das Aufbringen der Texturschicht vorgesehenen Bereichen in einem Layout des Substrates, z. B. einer Verpackung oder einer Hülle, um mittels latenter und erhabener Bildelemente Kontraste auf dem Substrat zu schaffen;
- 2) Aufbringen eine Gravurschicht als Grundlage einer Matrize für ein Tiefdruckverfahren auf der Oberfläche eines Tiefdruckzylinders und Vorbereiten dieser Matrize, beispielsweise durch Aufbringen einer weiteren Beschichtung;
- 3) Gravieren der grafischen Elemente, d. h. Gravur der Texturschicht in den Tiefdruckzylinder, wobei dieser Schritt mittels einer der folgenden Gravurmethoden erfolgt: Hybridgravur, Autotypie oder direkte Lasergravur;
- 4) Herstellen der Zusammensetzung der Substanz für das Tiefdruckverfahren;
- 5) Bereitstellen eines flexiblen oder eines halbsteifen Substrats für das Tiefdruckverfahren;
- 6) Durchführen des Tiefdruckverfahrens und
- 7) Erzeugen der Textur der Texturschicht.
- 1) Design and preparation of a print motif, for example, by development of delineated areas provided for applying the texture layer in a layout of the substrate, e.g. As a packaging or a case to to create contrasts on the substrate by means of latent and raised picture elements;
- 2) applying a gravure layer as the basis of a die for a gravure printing on the surface of a gravure cylinder and preparing this die, for example by applying a further coating;
- 3) Engraving the graphic elements, ie engraving the texture layer in the gravure cylinder, this step being carried out by means of one of the following gravure methods: hybrid engraving, autotype or direct laser engraving;
- 4) preparing the composition of the substance for the gravure printing process;
- 5) providing a flexible or semi-rigid substrate for the gravure printing process;
- 6) performing the gravure printing process and
- 7) Create the texture of the texture layer.
Die zur Erzeugung einer Textur einer Texturschicht eingesetzte Zusammensetzung der Substanz wird vorzugsweise durch das Vermischen von Lack und/oder Farbe auf Lösungsmittel- oder Wasserbasis mit einer Lösung eines Verdickungsmittels, wie z. B. Speckstein, Steatit, Talk und dergleichen, vorzugsweise im Verhältnis von 5% bis 50% Verdickungsmittel: 1 l Lack-/Farblösung, gebildet, wobei die Zusammensetzung in einem der Schritte des verbesserten Druckverfahrens zum Erzeugen von Texturen einer Texturschicht im Hochrelief auf der Oberfläche von flexiblen bzw. halbsteifen Substraten zugegeben wird.The composition of the substance used for producing a texture of a texture layer is preferably obtained by mixing lacquer and / or paint on a solvent or water basis with a solution of a thickening agent, such. Soapstone, steatite, talc and the like, preferably in the ratio of 5% to 50% thickener: 1 liter of varnish solution, the composition being in one of the steps of the improved printing process for creating textures of a texture layer in the high relief on the Surface of flexible or semi-rigid substrates is added.
Dazu schließt das verbesserte Druckverfahren einige zum herkömmlichen Tiefdruckverfahren gehörende Schritte mit ein, wobei es jedoch die Kombination unterschiedlicher Elemente in einigen Verfahrensschritte ermöglicht, um den die Erzeugung einer Texturschicht mit Texturen im Hochrelief zu erzielen, deren Effekte hinsichtlich des optischen, dekorativen und tastbaren Erscheinungsbildes eine Neuerung darstellt. Die Erfindung bietet also als Alleinstellungs- und Erfindungsmerkmal die Möglichkeit des Drucks tastbarer, grafischer Elemente im Hochrelief auf flexiblen bzw. halbsteifen für den Tiefdruckbereich bestimmten Materialien.To this end, the improved printing process involves some steps associated with conventional gravure printing, but allows the combination of different elements in some process steps to achieve the creation of a texture layer with textures in high relief, their effects on the optical, decorative and tactile appearance Represents innovation. Thus, the invention offers the possibility of printing palpable, graphic elements in the high relief on flexible or semi-rigid for the gravure area certain materials as a unique feature and inventive feature.
Das Endprodukt, d. h. die Texturschicht mit einem Textureffekt, wird durch Kombination unterschiedlicher Elemente der bezeichneten Verfahrensschritte, wie z. B. des Schrittes der Gravur des Tiefdruckzylinders und der Lack- bzw. Farbarten, die zusammen mit Verdickungs- und/oder Antiverlaufmitteln eingesetzt werden, erreicht, wobei die bezeichneten Schritte zusammenhängen und für das Erzielen des Textureffekts entscheidend sind.The final product, d. H. the texture layer with a texture effect, by combining different elements of the specified process steps, such as. G. The engraving step of the gravure cylinder and the varnishes used with thickening and / or anti-proliferating agents, the steps involved being interdependent and critical to achieving the texture effect.
Somit zeichnet sich die Textur der Texturschicht im Hochrelief im Allgemeinen durch die Kontraste zwischen dem Ausgangsmaterial und dem Druck, sowie durch die Auftragsdicke der Substanz aus.Thus, the texture of the texture layer in the high relief is generally characterized by the contrasts between the starting material and the print, as well as the application thickness of the substance.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Druckverfahrens im Hochrelief besteht darin, dass es die Erweiterung der üblichen Schritte des Tiefdruckverfahrens um verschiedene Elemente ermöglicht, wodurch eine stärkere optische, dekorative und tastbare Wirkung erzielt wird, ohne dabei die Kosten im Vergleich zu gleichartigen Verfahren wesentlich zu erhöhen. Ein Heizschritt zur Trocknung und Verfestigung der Substanz ist aufgrund der hohen Viskosität der Substanz nicht erforderlich.The main advantage of the high-relief printing method according to the invention is that it enables the extension of the usual steps of the intaglio printing process by various elements, whereby a stronger optical, decorative and tactile effect is achieved, without substantially increasing the costs in comparison to similar methods. A heating step for drying and solidification of the substance is not required due to the high viscosity of the substance.
Zum weiteren Erläuterung der Merkmale der vorliegenden Erfindung und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform derselben liegen als Ergänzung der vorliegenden Beschreibung Zeichnungen bei, die nicht einschränkende Beispiele darstellen.To further explain the features of the present invention and in accordance with a preferred embodiment thereof, as a supplement to the present description, there are provided drawings which are non-limiting examples.
Es zeigen:Show it:
Eine der marktüblichen Methoden zum Aufbringen grafischer Darstellungen auf flexible bzw. halbsteife Verpackungsmaterialien ist das Tiefdruckverfahren mit einer Druckmaschine, wie dies in
Wie
Dabei liegt das unbedruckte Substrat S in Form einer Spule vor, die auf dem am Maschineneingang angeordneten Abwickler a angebracht ist und ihrerseits über eine Reihe von Spannrollen c abgewickelt und geführt wird, bis sie die Druckeinheit erreicht, die aus dem Tiefdruckzylinder CL, dem Gegendruckzylinder e und der Rakel/Gegenrakel-Einheit i besteht. Wenn das Substrat S zwischen dem Tiefdruckzylinder CL und dem Gegendruckzylinder e anliegt, wird es durch das Anpressen des Gegendruckzylinders e mit den grafischen Elementen GR bedruckt.In this case, the unprinted substrate S is in the form of a coil which is mounted on the machine inlet arranged Abwickler a and in turn is unwound and guided over a number of tension rollers c until it reaches the printing unit, from the gravure cylinder CL, the impression cylinder e and the squeegee / counter blade unit i is composed. If the substrate S is present between the gravure cylinder CL and the impression cylinder e, it is printed by the pressing of the impression cylinder e with the graphic elements GR.
Die Rakel/Gegenrakel-Einheit i ermöglicht, dass die Substanz T ausschließlich in den Näpfchen AL verbleibt und überschüssige Substanz T von der Oberfläche des Tiefdruckzylinders CL entfernt wird, so dass sich der einzige Substanz T enthaltende Bereich, der am Substrat S anliegt, im Inneren der Näpfchen AL befindet und somit, zusammen mit den Stegen ST zwischen den Näpfchen Al, ein Raster R bildet. Sodann durchläuft das Substrat S die Heizeinheit d, die zum Verdampfen verbliebener flüssiger Rückstände, wie beispielsweise Farb- oder Lacklösungsmittel, dient. Schließlich wird das bedruckte Substrat (S) auf den Aufwickler b wieder aufgewickelt.The squeegee / counter blade unit i allows the substance T to remain exclusively in the wells AL and excess substance T is removed from the surface of the gravure cylinder CL, so that the single substance T containing area, which is applied to the substrate S, inside the well AL is and thus forms, together with the webs ST between the wells Al, a grid R. Then, the substrate S passes through the heating unit d, which serves to evaporate remaining liquid residues, such as paint or paint solvent. Finally, the printed substrate (S) is rewound onto the rewinder b.
Die Schritte zur Erzeugung der Texturschicht mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich anhand der
Erster Schritt
Zweiter Schritt
Dritter Schritt
Vierter Schritt
Fünfter Schritt
Sechster Schritt
Siebenter Schritt
Die Textur der Texturschicht ET im Hochrelief auf Substratoberflächen S1 von flexiblen bzw. halbsteifen Substraten S wurde entwickelt, um texturierte und kontrastierende Bereiche mit latenten, tastbaren Bildelementen zur Erzielung eines differenzierten optischen und tastbaren Effekts auf flexiblen Verpackungen, Hüllen, Zierfolien und dergleichen zu schaffen.The texture of the texture layer ET in the high relief on substrate surfaces S1 of flexible or semi-rigid substrates S has been developed to provide textured and contrasting areas with latent, tactile image elements for achieving a differentiated optical and tactile effect on flexible packaging, wrapping, decorative sheeting and the like.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die auf der Substratoberfläche S1 des Substrats S erzeugte Texturschicht ET mit grafischen Elementen GR im Hochreliefdruck erzeugt, durch eine Anwendung einer Zusammensetzung in einem der Schritte (
Die Verbesserungen im Druckverfahren zur Erzeugung der Texturschicht ET, bei dem die Zusammensetzung eingesetzt wird, sehen folgenden Ablauf der einzelnen Schritte vor:
Gemäß
According to
Anschließend erfolgt die Vorbereitung einer Matrize M auf dem Tiefdruckzylinder CL für das Tiefdruckverfahren (siehe
Es folgt die Erzeugung von Gravuren GV, d. h. Gravur der grafischen Elemente GR der Texturschicht ET, in den Tiefdruckzylinder CL mittels der folgenden drei Hybridgravur-Grundschritte: 1) Einfärben und Kopie, 2) chemische Gravur und 3) Chrombeschichtung (siehe
- – 1) Im Einfärbe- und Kopierschritt wird die Oberfläche des Tiefdruckzylinders CL mit einer dünnen Schicht schwarzer, kohlenstoffhaltiger Farbe NG überzogen, die üblicherweise als Schwarzschicht bezeichnet und mit einer Farbpistole oder mittels Ringen aufgetragen wird. Nach erfolgtem Auftrag der kohlenstoffhaltiger Farbe NG der Schwarzschicht wird auf den Tiefdruckzylinder CL ein Umkehrbild des Druckmotivs aufgebracht. Die grafischen Elemente GR des Texturschicht ET werden mit Hilfe eines Sublimationsverfahrens in die Oberfläche der Schwarzschicht eingraviert, wozu ein Laser LR eingesetzt wird. Bei der Festlegung des Druckmotivs für die Texturschicht ET wird auch die Art des für das Druckmotiv anzuwendenden Rasters R zum Zeitpunkt der Lasergravur festgelegt. Das Raster R ist entscheidend für den mittels der Texturschicht ET erzielten Effekt, da es gleichzeitig das Gravurvolumen bestimmt und die Reliefdicke der Texturschicht ET und der darin enthaltenen Texturen beeinflusst, wobei es zugleich die mechanische Widerstandsfähigkeit gegenüber durch den Druckvorgang bedingtem Verschleiß erhöht. Das Raster R kann aus Näpfchen AL unterschiedlicher Formen bestehen, z. B. linear, quadratisch, hexagonal und dergleichen, wobei für die Wahl der geeigneten Form eine gewünschte Gravurtiefe x (
7c ) und die Komplexität der Gravuren GV ausschlaggebend sind. - – 2) Im Schritt, der chemischen Gravur (siehe
7c ), wird der Tiefdruckzylinder CL mit einer ätzenden Substanz R', nämlich im Perchlorethylensäure, benetzt, wobei die ätzende Substanz R' aufgesprüht wird. Beim Kopieren legt der Laser LR auf dem Tiefdruckzylinder CL das durch die Schicht kohlenstoffhaltiger Farbe NG geschützte Kupfer der Gravurschicht RC frei, so dass die auf der Oberfläche des Tiefdruckzylinders CL vorhandenen Gravuren GV für die ätzende Substanz R' chemisch angreifbar bleiben. Die Tiefe x der Gravur GV hängt gleichzeitig von der Breite der Stege ST des Rasters R und von der Einwirkdauer der ätzenden Substanz R' ab und entspricht der Texturschicht ET und dem durch diese bewirkten Effekt, der auf dem Substrat S sichtbar und/oder tastbar wird. - – 3) Der dritte Schritt der Gravur, bei dem auf die Gravuren GV und den Tiefdruckzylinder CL eine Chromschicht R'' aufgebracht wird (siehe
7d ), verleiht dem Tiefdruckzylinder CL größere Beständigkeit gegen die Reibung und den Abrieb, denen er während des Druckvorgangs ausgesetzt ist. Die Chrombeschichtung R'' wird im Chrom-Elektrolysebad elektrolytisch erzeugt. Dieser Schritt sieht zunächst den Abtrag der Schicht kohlenstoffhaltiger Farbe NG durch Reinigen mit geeigneten Lösungsmitteln so vor, dass die Kupferoberfläche vollständig frei gelegt wird. Die Oberfläche des Tiefdruckzylinders CL wird entfettet, bevor sie in das Chromsäurebad für das Elektrolyseverfahren zum Abscheiden von Chrom eingetaucht wird. Die auf der Kupferoberfläche abgeschiedene Chromschicht R'' bleibt an der Oberfläche, d. h. sie wirkt sich nicht auf die Tiefe x der Gravur GV aus.
- - 1) In the inking and copying step, the surface of the gravure cylinder CL is coated with a thin layer of black, carbon-containing ink NG, which is commonly referred to as a black layer and applied with a paint gun or by means of rings. After the application of the carbon-containing ink NG of the black layer, a reverse image of the print motif is applied to the gravure cylinder CL. The graphic elements GR of the texture layer ET are engraved by means of a sublimation process into the surface of the black layer, using a laser LR. When determining the print motif for the texture layer ET, the type of raster R to be used for the print motif is also determined at the time of the laser engraving. The raster R is critical to the effect achieved by the texture layer ET, as it simultaneously determines the engraving volume and affects the relief thickness of the texture layer ET and the textures contained therein, while increasing the mechanical resistance to wear caused by the printing process. The grid R may consist of well AL different shapes, z. B. linear, square, hexagonal and the like, wherein for the choice of the appropriate shape, a desired engraving depth x (
7c ) and the complexity of engraving GV are crucial. - - 2) In step, the chemical engraving (see
7c ), the gravure cylinder CL with a corrosive substance R ', namely in perchlorethylene, wetted, wherein the corrosive substance R' is sprayed on. During copying, the laser LR releases the copper of the engraving layer RC protected by the layer of carbon-containing ink NG on the gravure cylinder CL, so that the engravings GV present on the surface of the gravure cylinder CL remain chemically vulnerable to the corrosive substance R '. The depth x of the engraving GV simultaneously depends on the width of the webs ST of the screen R and on the duration of action of the etching substance R 'and corresponds to the texture layer ET and the texture caused by them Effect that becomes visible and / or palpable on the substrate S. - - 3) The third step of the engraving, in which on the engravings GV and the gravure cylinder CL a chromium layer R '' is applied (see
7d ), gives the gravure cylinder CL greater resistance to the friction and abrasion it is subjected to during the printing process. The chromium coating R "is electrolytically produced in the chromium electrolysis bath. This step initially provides for the removal of the layer of carbonaceous paint NG by cleaning with suitable solvents so that the copper surface is completely exposed. The surface of the gravure cylinder CL is degreased before being immersed in the chromic acid bath for the electrolysis process for depositing chromium. The deposited on the copper surface chromium layer R '' remains at the surface, ie it does not affect the depth x of the engraving GV.
Der Gravurschritt kann in einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens autotypisch sein, wobei er mittels einer fotosensiblen Lösung erfolgt, die ihrerseits durch UV-Licht UV aktiviert wird (siehe
zur Erzeugung der Texturschicht ET (
In der
Das Substrat S kann flexibel oder halbsteif sein, wie z. B. Polyester, PVC, BOPP, Polyethylen, Aluminium, Papier, Karton und dergleichen, da jedes Substrat S Eigenschaften aufweist, die für den jeweiligen Verwendungszweck am besten geeignet sind, wie: Schutz des Produkts, Kosten, Praktikabilität und Produktionseignung, Handhabung, Aufmachung und dekorative Funktion, wobei zur Erzeugung des Textureffekts die Außenseite die zu bedruckende Seite sein muss.The substrate S may be flexible or semi-rigid, such as. As polyester, PVC, BOPP, polyethylene, aluminum, paper, cardboard and the like, since each substrate S has properties that are most suitable for the particular application, such as: protection of the product, cost, practicality and production suitability, handling, presentation and decorative function, wherein to produce the texture effect, the outside must be the print side.
Das Druckverfahren erfolgt unter Verwendung eines herkömmlichen Tiefdrucksystems. Das Endprodukt, d. h. die Texturschicht ET, wird erhalten durch die Kombination unterschiedlicher Elemente der erwähnten Schritte, z. B. der Gravur des Tiefdruckzylinders CL, der Lack- bzw. Druckfarbenarten, die zusammen mit Verdickungsmittel SE bzw. Antiverlaufmitteln eingesetzt werden, wobei diese Schritte zusammenhängen und für die Erzeugung des Effektes der Texturschicht ET ausschlaggebend sind.The printing process is done using a conventional gravure printing system. The final product, d. H. the texture layer ET is obtained by the combination of different elements of the mentioned steps, e.g. As the engraving of the gravure cylinder CL, the paint or ink types that are used together with thickening SE or anti-proliferation agents, these steps are related and are crucial for the production of the effect of the texture layer ET.
Somit zeichnet sich die Texturschicht ET im Hochreliefdruck durch die erzielten Kontraste zwischen Substrat S und aufgedruckter Substanz T, sowie durch die Auftragsdicke der Substanz T aus.Thus, the texture layer ET in high relief printing is characterized by the contrasts between the substrate S and the printed substance T, as well as by the application thickness of the substance T.
In der
Es versteht sich, dass bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung Änderungen bezüglich gewisser Bau- bzw. Formdetails vorgenommen werden können, ohne von den Grundgedanken abzuweichen, die in den Patentansprüchen klar dargelegt sind, wobei der verwendete Wortlaut als nicht einschränkend zu verstehen ist.It is understood that in the practice of the present invention, changes may be made in certain design details without departing from the principles clearly set forth in the claims, which are to be understood as non-limiting.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- aa
- Abwicklerliquidator
- bb
- Aufwicklerrewinder
- cc
- Spannrollentensioners
- dd
- Heizeinheitheating unit
- e e
- GegendruckzylinderImpression cylinder
- gG
- Wannetub
- hH
- Farbbehälterpaint container
- ii
- Rakel-/GegenrakeleinheitSqueegee / counter-knife unit
- jj
- Antriebseinheit mit ZugkraftsteuerungDrive unit with traction control
- TT
- Substanzsubstance
- SS
- Substratsubstratum
- S1S1
- Substratoberflächesubstrate surface
- ETET
- Texturschichttexture layer
- ALAL
- Näpfchenwells
- ASAS
- Lösungsolution
- ESIT
- Verdickungsmittelthickener
- LL
- Layoutlayout
- MM
- Matrizedie
- GRGR
- grafisches Elementgraphic element
- GVGV
- Gravurengraving
- CLCL
- TiefdruckzylinderGravure cylinders
- RCRC
- Gravurschichtengraving layer
- NGNG
- kohlenstoffhaltige FarbschichtCarbon-containing color layer
- RR
- Rastergrid
- R'R '
- ätzende Substanzcorrosive substance
- R''R ''
- Chromschichtchromium layer
- αα
- Rakelwinkelsqueegee angle
- xx
- Tiefe (der Gravur)Depth (the engraving)
- UVUV
- UV-StrahlungUV radiation
- FLFL
- AstralonfolieAstralonfolie
- FOFO
- Fotolithographiephotolithography
- STST
- Stegweb
- 2a2a
- Bildschichtenimage slices
- 2b2 B
- Logotypenlogotypes
- 2c2c
- Texttext
- 2d2d
- Fotografiephotography
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- BR 9714201-8 A [0006] BR 9714201-8 A [0006]
- BR 10408273-7 [0007] BR 10408273-7 [0007]
Claims (10)
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-
2010
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- 2010-11-19 DE DE201010052075 patent/DE102010052075A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |