DE102012104658A1

DE102012104658A1 - Verfahren zum, insbesondere farbigen, Bedrucken eines dünnen Flächenkörpers sowie bedruckter Flächenkörper

Info

Publication number: DE102012104658A1
Application number: DE201210104658
Authority: DE
Inventors: Matthias Schrägle; Eddy Daelmans; Manfred Marz
Original assignee: Huhtamaki Ronsberg Zweigniederlassung der Huhtamaki Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Huhtamaki Flexible Packaging Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum, insbesondere farbigen, Bedrucken von, vorzugsweise einlagigen, dünnen langgestreckten Flächenkörpern, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium, wobei der Flächenkörper während des Bedruckens von wenigstens einer Folie unterstützt wird, die mit dem Flächenkörper oder zur Beförderung des Flächenkörpers mit diesem durch eine Druckstation befördert wird, sowie derartig bedruckte Flächenkörper.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum, insbesondere farbigen, Bedrucken von Flächenkörpern gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie bedruckte Flächenkörper gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 11 und 12.
Verfahren zum Bedrucken von Flächenkörpern sowie derartig bedruckte Flächenkörper sind seit geraumer Zeit bekannt. Derartige Verfahren werden beispielsweise zum Bedrucken von Papier oder Folien sowie auch Metall angewandt, wobei diese Verfahren nur sehr beschränkt für ein Bedrucken von dünnen Flächenkörpern geeignet sind, da derartige dünne Flächenkörper, insbesondere wenn diese aus dünnen Kunststoff- oder Metallfolien, wie beispielsweise einer Aluminiumfolie, bestehen, nur eine sehr geringe Eigenstabilität mit sich bringen und sich dehnen und/oder reißen, so dass der zu bedruckende Flächenkörper problematisch zu bedrucken ist oder im Laufe des Druckvorgangs sogar beschädigt wird. Das Ergebnis ist dann eine Bedruckung mit unzureichender Qualität, einer großen Passerdifferenz bzw. einem hohen Registerfehler oder ein Druck mit fehlenden Druckpunkten, sogenannten „missing dots”, die beispielsweise dann auftreten, wenn sich ein dünner Flächenkörper aufgrund einer Dehnung verformt, Falten wirft oder ein Untergrund uneben ist, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn ein solcher dünner zu bedruckender Flächenkörper auf Papier bedruckt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Probleme zu lösen und ein Verfahren zum, insbesondere farbigen, Bedrucken von dünnen Flächenkörpern anzubieten, das zu einer verbesserten Druckqualität sowie zu qualitativ hochwertig bedruckten Flächenkörpern mit einem verbesserten Erscheinungsbild führt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 sowie durch bedruckte Flächenkörper gemäß den Patentansprüchen 11 und 12 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum, insbesondere farbigen, Bedrucken von, vorzugsweise einlagigen, dünnen langgestreckten Flächenkörpern, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium, gelöst, wobei der Flächenkörper während des Bedruckens von wenigstens einer Folie unterstützt wird, die mit dem Flächenkörper oder zur Beförderung des Flächenkörpers mit diesem durch eine Druckstation befördert wird. Es handelt sich hierbei erfindungsgemäß vorzugsweise um eine glatte Folie, mit der eine einheitliche, ebene und homogene gleichmäßige Unterstützung des zu bedruckenden Flächenkörpers möglich ist. Auf diese Weise kann der Flächenkörper, der aufgrund seiner dünnen Ausgestaltung nur eine sehr geringe Eigenstabilität hat, so unterstützt werden, dass ein optimaler Druckvorgang durchgeführt werden kann, der zu einem gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserten Erscheinungsbild der Bedruckung auf dem Flächenkörper führt.
Die Folie, die zur Unterstützung des zu bedruckenden Flächenkörpers dient, wird erfindungsgemäß im Zuge einer Zuführung des zu bedruckenden Flächenkörpers zu einer Druckvorrichtung mit dem Flächenkörper flächig zusammengeführt, wobei die Folie im Wesentlichen dieselbe Breitenerstreckung wie der Flächenkörper selbst aufweist oder eine geringfügig größere Breite hat, so dass der zu bedruckende Flächenkörper vollflächig auf der Unterstützungsfolie aufliegt und durch diese stabilisiert wird.
Die als Unterstützung des Flächenkörpers dienende Folie wird sodann gemeinsam und in enger, d. h. unmittelbarer Anlage an den Flächenkörper mit diesem weiter zu der Druckvorrichtung und durch diese hindurch bewegt, wobei der Folie nicht nur unterstützende Wirkung, sondern auch eine Beförderungswirkung des zu bedruckenden Flächenkörpers zukommt. Dies geschieht dergestalt, dass der Flächenkörper nach einem Zusammenführen mit der Folie auf dieser aufliegt und primär nur noch durch eine Weiterbewegung der Folie quasi mittransportiert, jedoch selbst praktisch nicht mehr gezogen wird. Hierdurch wird erfindungsgemäß auf äußerst einfache Weise vermieden, dass der Flächenkörper ungewollt gedehnt wird. Auf diese Weise kann der zu bedruckende dünne Flächenkörper in optimaler Weise zu der Druckvorrichtung geführt, in der Druckvorrichtung bedruckt und aus dieser weiter befördert werden, wobei erwähnt sei, dass es sich bei dem zu bedruckenden Flächenkörper vorzugsweise selbst um einen langgestreckten Flächenkörper handelt, der beispielsweise vor einem Bedrucken von einer Rolle abgewickelt und nach dem Bedrucken einer weiteren Verwendung zugeführt wird.
Erfindungsgemäß besteht die Folie aus einem Kunststoff mit einem Elastizitätsmodul von wenigstens 0,8 GPa, vorzugsweise größer 1,0 GPa, und besonders bevorzugt größer 1,2 GPa, gemäß DIN EN ISO 527-1, 1996.
Eine derartige Kunststofffolie weist neben einer glatten Oberfläche auch eine ausreichende Steifigkeit und Reckfestigkeit auf, um dünne langgestreckte Flächenkörper ausreichend stabil zu unterstützen, um einen optimierten Druckvorgang zu ermöglichen, durch welchen Passerfehler und „missing dots” vermieden werden können.
Vorzugsweise wird als Material für eine solche Unterstützungsfolie ein, insbesondere mono- oder bevorzugt biaxial, orientiertes Polyolefin, wie beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen eingesetzt, wobei jedoch auch ein Polyamid oder ein Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, als Folienmaterial denkbar sind. Als weiteres alternatives Folienmaterial könnte auch eine Metallfolie eingesetzt werden, wobei erstgenannte Materialien kostengünstiger sind und aufgrund ihrer anpassungsfähigen und flexiblen Oberfläche eine bessere Unterstützung des zu bedruckenden Flächenkörpers ermöglichen als ein entsprechendes Band aus Metall.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Folie, die zur Unterstützung des zu bedruckenden Flächenkörpers dient, Perforationen aufweisen, durch welche ein Unterdruck an den zu bedruckenden Flächenkörper applizierbar ist. Ein solcher Unterdruck kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, den zu bedruckenden langgestreckten Flächenkörper an die Unterstützungsfolie anzusaugen, um auf diese Weise ein Verrutschen des Flächenkörpers auf der Folie im Zuge des Transport- und Bedruckvorgangs zu vermeiden.
Ferner kann die Folie auf ihrer den Flächenkörper unterstützenden Seite Release-Eigenschaften, insbesondere eine Releasebeschichtung, aufweisen. Eine solche Ausführungsform ist vor allem dann sinnvoll, wenn die den Flächenkörper unterstützende Folie nach einem Durchlaufen der Druckvorrichtung wieder von dem Flächenkörper entfernt werden soll. Eine solche Release-Beschichtung kann beispielsweise antistatisch sein, um eine unerwünschte Adhäsion zwischen Folie und Flächenkörper nach einem Durchlaufen der Druckvorrichtung und im Zuge einer gewünschten Trennung von Folie und Flächenkörper zu vermeiden.
Demgemäß kann die Folie nach einem Bedrucken des Flächenkörpers und einer Trennung bzw. Lösung von dem Flächenkörper beispielsweise im Kreislauf geführt werden, wobei die Folie erneut einer Unterstützung eines weiteren Abschnitts des langgestreckten Flächenkörpers oder eines anderen Flächenkörpers zugeführt wird. Alternativ kann die Folie auch einer separaten Weiterverwendung zugeführt werden. Letzteres ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn die Folie selbst, beispielsweise bei der Herstellung eines Laminats, verwendet werden kann. Die Folie und der zu bedruckende Flächenkörper können jeweils von einer separaten Rolle abgerollt werden, wobei im weiteren Verlauf die Folie mit dem Flächenkörper zusammengeführt und nach einem Durchlaufen der Druckvorrichtung wieder von diesem getrennt wird. Die Folie kann sodann beispielsweise wieder auf eine andere Rolle aufgewickelt oder unmittelbar einer weiteren Verwendung zugeführt werden.
Im Übrigen sei an dieser Stelle erwähnt, dass die den zu bedruckenden Flächenkörper unterstützende Folie auch ohne weitere Maßnahmen mit dem Flächenkörper in Anlage gebracht und der Flächenkörper gemeinsam mit der Folie transportiert werden kann, wobei der Flächenkörper bei Durchlaufen der Druckvorrichtung lediglich durch eine einfache Auflage auf der Folie mit dieser verbunden ist. Eine Ablösung der Folie von dem Flächenkörper kann sodann in vorteilhafter Weise ohne weitere Maßnahmen, wie beispielsweise eine mechanische oder fluiddynamische Trennung, beispielsweise durch Einblasen von Luft zwischen die zu trennenden Bahnen erfolgen.
Der erfindungsgemäß zu bedruckende dünne langgestreckte Flächenkörper hat eine Dicke im Bereich von 4 μm bis 50 μm, bevorzugt im Bereich von 6 μm bis 30 μm und besonders bevorzugt im Bereich von 8 μm bis 25 μm. Des Weiteren weist der Flächenkörper, sofern dieser aus Kunststoff ist, ein Elastizitätsmodul auf, das geringer ist als das Elastizitätsmodul der Folie, wobei das Elastizitätsmodul des Flächenkörpers im Bereich von 0,05 GPa bis 1,18 GPa, bevorzugt im Bereich von 0,1 GPa bis 1,1 GPa, und besonders bevorzugt im Bereich von 0,15 GPa bis 1,0 GPa, liegt. Das Material des Flächenkörpers kann erfindungsgemäß ein gegossener Kunststoff, insbesondere ein gegossenes Polyolefin, wie beispielsweise Polypropylen (cPP), oder eine Metallfolie, wie beispielsweise eine Aluminiumfolie sein.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass, wie bereits vorerwähnt, auch Flächenkörper bedruckt werden können, die keine ausreichende Eigenstabilität aufweisen, da sie entweder sehr dünn und/oder sehr dehnbar sind, wie dies beispielsweise bei gegossenem Polypropylen der Fall ist. In diesem Sinne wird im Rahmen dieser Erfindung unter dem Begriff „dünner Flächenkörper” auch ein Flächenkörper verstanden, der eine gewisse Dicke, nämlich bis in den Bereich von 50 μm aufweist, jedoch aufgrund seiner Dehnbarkeit keine ausreichende Eigenstabilität zur Durchführung eines Druckvorgangs mit einem befriedigendem Druckergebnis besitzt und deshalb bei der Bedruckung beispielsweise einer solchen Polypropylen-Gießfolie dieselben Schwierigkeiten auftreten, wie bei einem sonstigen sehr dünnen Flächenkörper.
Des Weiteren ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenso möglich, beispielsweise einen matallischen oder metallisierten Flächenkörper zu bedrucken, der eine Dicke kleiner 10 μm hat, wie beispielsweise eine Aluminiumfolie mit einer Schichtdicke im Bereich von 8 μm oder weniger. Eine derart erfindungsgemäß unterstütze Aluminiumfolie kann in optimierter Weise bedruckt werden, ohne dass ein späteres Druckbild fehlende Druckpunkte sogenannte „missing dots”, aufweist, die beispielsweise dann entstehen würden, wenn wie nach dem Stand der Technik Papier als Trägerfolie zum Bedrucken einer derart dünnen Aluminiumfolie verwendet würde, da die erfindungsgemäß verwendete Folie im Gegensatz zu Papier keine Rauhigkeit aufweist, sondern glatt ist.
Im Übrigen wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt zur Durchführung einer Bedruckung mittels Kupfertiefdruck angewandt, wobei hier jedoch auch andere Druckverfahren aus dem Stand der Technik Verwendung finden können.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen bedruckten, insbesondere farbig bedruckten Flächenkörper, insbesondere aus gegossenem Polypropylen gelöst, wobei der auf dem Flächenkörper angebrachte Druck nach einem Durchlaufen der Druckvorrichtung eine Passerdifferenz von maximal 0,5 mm, bevorzugt von maximal 0,3 mm und besonders bevorzugt von maximal 0,2 mm hat. Eine derartig geringe Passerdifferenz kann in vorteilhafter Weise durch eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt werden, wobei durch die Unterstützung des zu bedruckenden langgestreckten Flächenkörpers mittels einer erfindungsgemäß angewandten Folie eine Dehnung des langgestreckten Flächenkörpers während des Durchlaufs durch die Druckvorrichtung vermieden wird und auf diese Weise ein qualitativ hochwertiger Druck erzeugt werden kann.
Ebenso wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch einen bedruckten, insbesondere farbig bedruckten Flächenkörper, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, insbesondere einer Aluminiumfolie, gelöst, wobei ein Druck auf diesem Flächenkörper keine fehlenden Druckpunkte (missing dots) aufweist. Auch dies zeichnet einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten bedruckten Flächenkörper aus, wobei ein solcher Flächenkörper gegenüber einem gemäß dem Stand der Technik bedruckten Flächenkörper ein deutlich verbessertes Erscheinungsbild mit deutlich verbesserter Optik aufweist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Polypropylen-Gießfolie mit einer Schichtdicke von 25 μm, die den dünnen langgestreckten zu bedruckenden Flächenkörper darstellt, mit einer Folie aus Polyethylenterephthalat unterstützt. Die Folie aus Polyethylenterephthalat weist eine Schichtdicke von ebenfalls 25 μm auf, wobei der Flächenkörper, nämlich die Polypropylen-Gießfolie, ein Elastizitätsmodul von 0,3 GPa aufweist, während die sie unterstützende Polyesterfolie ein Elastizitätsmodul von 2,5 GPa aufweist. Die Polyethylenterephthalat-Folie dient hierbei als Unterstützungsfolie für die Polypropylen-Gießfolie und wird mit dieser unmittelbar nach einem Abrollen der Polypropylen-Gießfolie von einer Rolle zusammengeführt, wobei die Polypropylen-Gießfolie in unmittelbare Anlage mit der Polyethylenterephthalat-Folie kommt und mit dieser zu der Druckvorrichtung, in welcher die Polypropylen-Gießfolie mittels Kupfertiefdruck bedruckt wird, geführt, durch diese geleitet und anschließend aus der Druckvorrichtung wieder herausgeführt wird. Die Polyethylenterephthalat-Folie wird sodann von der Polypropylen-Gießfolie getrennt und einer Wiederverwendung als Unterstützungsfolie zugeführt, während die Polypropylen-Gießfolie ihrerseits auf eine Rolle zur weiteren Verwendung aufgewickelt wird. In vorerwähntem Beispiel wird der zu bedruckende dünne Flächenkörper nach einem Zusammenführen mit der Unterstützungsfolie selbst nicht mehr aktiv bewegt, sondern ein Weitertransport erfolgt nur noch durch eine Beförderung der Folie, auf welcher die dünne Polypropylen-Gießfolie aufliegt.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein langgestreckter dünner Flächenkörper in Form einer Aluminiumfolie mit einer Schichtdicke von 8,5 μm mit einer Unterstützungsfolie aus orientiertem Polypropylen zusammengeführt. Beide Folien, d. h. die zu bedruckende Aluminiumfolie sowie die Unterstützungsfolie aus orientiertem Polypropylen durchlaufen sodann gemeinsam die Druckvorrichtung, wobei die Aluminiumfolie im Anschluss an die Bedruckung von der Unterstützungsfolie abgelöst wird. Die farbig bedruckte Aluminiumfolie kann sodann als Endprodukt, beispielsweise im Bereich der Verpackungsindustrie, oder aber als Zwischenprodukt, beispielsweise als Kaschierschicht zur Herstellung eines Laminats, weiterverwendet werden, wobei der auf der Aluminiumfolie angewandte Druck mit einer transparenten Kunststoffschicht überdeckt wird.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen von Farbdrucken verwendet, da bei solchen eine Passerdifferenz besonders auffällig und negativ in Erscheinung tritt, eine solche Passerdifferenz jedoch unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr klein gehalten oder nahezu bzw. praktisch vollständig vermieden werden kann.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 527-1, 1996 [0008]

Claims

Verfahren zum, insbesondere farbigen, Bedrucken von, vorzugsweise einlagigen, dünnen langgestreckten Flächenkörpern, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenkörper während des Bedruckens von wenigstens einer Folie unterstützt wird, die mit dem Flächenkörper oder zur Beförderung des Flächenkörpers mit diesem durch eine Druckstation befördert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einem Kunststoff mit einem Elastizitätsmodul von wenigstens 0,8 GPa, vorzugsweise größer 1,0 GPa, und besonders bevorzugt größer 1,2 GPa, gemäß DIN EN ISO 527-1, 1996, besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einem, insbesondere biaxial, orientiertem Polyolefin, insbesondere Polypropylen oder Polyethylen, Polyamid oder aus einem Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat, oder aus einem Metall besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie Perforationen aufweist, durch welche ein Unterdruck an den zu bedruckenden Flächenkörper applizierbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf ihrer den Flächenkörper unterstützenden Seite Release-Eigenschaften, insbesondere eine Releasebeschichtung, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie nach einem Bedrucken des Flächenkörpers von diesem getrennt und im Kreislauf geführt oder einer separaten Verwendung zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dünne langgestreckte Flächenkörper eine Dicke im Bereich von 4 μm bis 50 μm, bevorzugt im Bereich von 6 μm bis 30 μm und besonders bevorzugt im Bereich von 8 μm bis 25 μm hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenkörper, sofern dieser aus Kunststoff ist, ein Elastizitätsmodul aufweist, das geringer ist als das Elastizitätsmodul der Folie, wobei das Elastizitätsmodul des Flächenkörpers im Bereich von 0,05 GPa bis 1,18 GPa, bevorzugt im Bereich von 0,1 GPa bis 1,1 GPa, und besonders bevorzugt im Bereich von 0,15 GPa bis 1,0 GPa, liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenkörper aus einem gegossenem Kunststoff, insbesondere Polypropylen (cPP) oder aus einer Aluminiumfolie besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken mittels Kupfertiefdruck durchgeführt wird.
Bedruckter, insbesondere farbig bedruckter, Flächenkörper, insbesondere aus gegossenem Polypropylen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck auf dem Flächenkörper eine Passerdifferenz von maximal 0,5 mm, bevorzugt von maximal 0,3 mm und besonders bevorzugt von maximal 0,2 mm hat.
Bedruckter, insbesondere farbig bedruckter, Flächenkörper, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck auf dem Flächenkörper keine fehlenden Druckpunkte (missing dots) aufweist.