-
Die vorliegende Erfindung auf dem Gebiet des Flexodrucks beschreibt die Verbindung zwischen Druckklischee sowie Druckzylinder mittels einer folienbedeckten, dämpfenden Schaumstoffschicht in Verbindung mit einem neuartigen Haftklebeband mit strukturierten Klebstoffoberflächen.
-
Die Verpackung von Gütern aller Art in Kartonagen hat heutzutage nicht mehr nur den Schutz des Produkts als Ziel. Die Kartonagenaußenseite dient als Werbefläche für das verpackte Produkt. Kartonagen bestehen aus einer Außenschicht (auch Deckenschicht genannt), der Welle und der Innenschicht. Die Deckenschicht kann für die werbliche Gestaltung bedruckt werden. Die Bedruckung wird im Offset- oder im Flexodruckverfahren durchgeführt. Der Flexodruck für den Wellpappendruck wird dabei in zwei Verfahren unterschieden. Im sogenannten „Preprint“ wird die Deckenschicht im Flexodruckverfahren bedruckt und anschließend mit der Wellpappe kaschiert. Im „Postprint“ wird die bereits mit der Deckenschicht kaschierte Wellpappe bedruckt.
-
Im Flexodruck werden Druckplatten in der Regel mittels doppelseitig haftklebend ausgerüstetem Klebeband auf Druckzylindern befestigt. Beim Flexodruck handelt es sich um ein Rollenrotationsdruckverfahren. Dabei werden das Druckmotiv aufweisende Flexodruckplatten (auch als Druckklischees bezeichnet) - meist sind dies Fotopolymerplatten aus UV-empfindlichem Kunststoff oder lasergravierte Druckformen aus Gummi - mittels doppelseitig haftklebend ausgerüstetem Klebeband auf Druckzylindern befestigt. Die druckenden Flächen die bei diesen Druckplatten höher liegen, als die nicht druckenden Flächen, werden vor dem Druck mit Druckfarbe eingefärbt.
-
Herkömmliche Druckplatten - im folgenden Klischee genannt - für den Wellpappen-Flexodruck weisen üblicherweise eine Dicke von ca. 5,5 bis 6,5 mm auf. Sie bestehen aus einer PET-Folie und darauf aufgebrachter Fotopolymerschicht. Das Druckbild entsteht durch Belichtung der Fotopolymerschicht und Auswaschen des nicht-belichteten Bereichs. So entsteht ein Klischee mit druckenden (erhabenen) Bereichen und nicht-druckenden Bereichen.
-
Für eine optisch einwandfreie Druckausführung ist dabei ein sehr fein aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel der verschiedenen am Flexodruck beteiligten Komponenten notwendig. So müssen die klebenden Verbindungen zwischen Klebeband und Druckplatte einerseits sowie zwischen Klebeband und Druckzylinder andererseits genau auf die zu verklebenden Materialien sowie die drucktechnischen Anforderungen abgestimmt sein. Bei der Befestigung sollte eine gewisse Repositionierbarkeit zwecks exakter Ausrichtung der Druckklischees vor deren endgültigen Befestigung möglich sein. Die endgültige Befestigung muss so gestaltet sein, dass auch nach einer großen Zahl von Umdrehungen des Druckzylinders und damit auch einer großen Zahl von durchgeführten Druckbewegungen sowie einer infolge der Rotationsbewegung dauerhaft einwirkenden Kraft die Verbindung zwischen Klischee und Druckzylinder fehlerfrei ist und kein Abheben der Kanten der Druckplatte erfolgt. Nach Beendigung des Druckvorgangs sollte sich das Klebeband zudem wieder möglichst einfach - d.h. ohne große Krafteinwirkung und Zerstörung - sowie rückstandsfrei von Zylinder und Klischee lösen lassen, um so die Wiederverwendbarkeit dieser Materialien zu ermöglichen. Diese sich z.T. widersprechenden Anforderungen bedingen den Einsatz möglichst exakt aufeinander abgestimmter Materialien und Verfahren an unterschiedlichen Stellen des gesamten Flexodruckvorgangs.
-
Der am häufigsten zu beobachtende Mangel im Flexodruckprozess besteht darin, dass sich die Kanten der Druckplatte vom Zylinder lösen und somit kein fehlerfreies, optisch einwandfreies Druckbild entsteht. Aus diesem Grunde ist es notwendig, die Haftkraft der doppelseitig haftklebend ausgerüsteten Klebebänder für die Verbindung von Zylinder und Klischee so einzustellen, dass nach Aufbringen des Klischees auf den Druckzylinder einerseits zum Zwecke des exakten Ausrichtens noch ein gewisses Repositionieren möglich ist, andererseits die endgültige Klebeverbindung aber dann auch bei erhöhten Temperaturen und bei höheren Druckgeschwindigkeiten so fest ist, dass kein Abheben der Kanten während des Druckvorgangs erfolgt und sich dennoch das Klebeband nach Beendigung des Druckvorgangs wieder leicht rückstandsfrei von Zylinder und Druckplatte entfernen lässt. Dabei werden an unterschiedlichen Stellen im Druckvorgang genau auf die Anforderungen an der jeweiligen Stelle abgestimmte unterschiedliche Hilfsmittel eingesetzt. So variieren z.B. je nach gewünschtem Druckvorgang die Trägermaterialien der Haftklebebänder, die Klebstoffarten, die Schichtdicken der Klebstofflagen oder auch die Klebstoffoberflächen, bei denen der Klebstoff vollflächig oder auch in gewissen Strukturen vorliegen kann, was dann insbesondere das unter Umständen notwendige Repositionieren der Druckplatte vor deren endgültiger Befestigung auf dem Druckzylinder erleichtern soll. Das exakt aufeinander abgestimmte Zusammenspiel dieser einzelnen Komponenten soll in Anbetracht der zu verklebenden Oberflächen die während des Druckvorgangs notwendige zuverlässige und dauerhafte Verklebung bewirken.
-
Beim Wellpappen-Flexodruck sind infolge der Kompressibilität der Wellpappe noch weitere erschwerte Druckbedingungen zu beachten, insbesondere dann wenn die Wellpappe spröde oder blasig oder auch schlecht verklebt ist. Eine häufiger zu beobachtende Problematik liegt hier im sogenannten „Waschbretteffekt“. Hierbei werden lineare Vertiefungen zwischen den Wellenspitzen, also den Klebelinien, an denen die Decke mit der Welle verklebt ist, spür- und sichtbar. Die Folge ist eine Außendecke mit waschbrettartiger Struktur, die das spätere Druckergebnis negativ beeinflusst. Dieser Waschbretteffekt zeigt sich verstärkt bei Profilen mit größerer Wellenteilung und/oder bei Einsatz von dünneren Deckenpapieren, er ist in der Regel darauf zurückzuführen, dass zu viel Leim auf die Wellenspitzen aufgetragen wurde.
-
Eine weitere Problematik liegt darin, dass ein sogenannter „Dot-Gain“-Effekt vermieden werden muss, d.h. eine flächenmäßige Zunahme der Rasterpunkte im Druck im Vergleich zur ursprünglichen Punktgröße im Film, bzw. Klischee. Zur Verbesserung der Druckqualität im Postprint, d.h. zur Vermeidung des Waschbretteffekts und Verringerung des „Dot-Gains“, wird die Dicke des Klischees verringert und als Unterbau eine dämpfende Schaumstoffschicht verwendet. Üblicherweise wird die Schaumstoffschicht mit einem Haftklebstoff ausgerüstet. Dieser wird mit einer PET-Folie kaschiert (vgl. „Duploflex CB“-Klebeband der Lohmann GmbH & Co. KG). Die Verbindung zwischen dem dämpfenden Schaumstoff mit darauf aufkaschierter PET-Folie - im Folgenden Schaumunterbau genannt - und dem Klischee wird durch ein Folienklebeband realisiert. Dieses übernimmt die Aufgabe, das Klischee während des Druckprozesses sicher mit dem Schaumunterbau zu verbinden. Der Schaumunterbau wird mittels angebrachter Schienen mechanisch mit dem Druckzylinder verbunden.
-
Aus den geschilderten Faktoren ergeben sich folgende Anforderungen an ein für den Einsatz im Postprint verwendbares Haftklebeband sowie an einen einwandfreien Montageprozess:
- - Das Klebeband bestehend aus Abdeckmaterial, Klebstoff und Träger weist eine hohe geometrische Stabilität auf, so dass ein faltenfreies Aufbringen auf die Druckplatte gewährleistet ist.
- - Das Klebeband ist repositionierbar, d.h. es kann nach dem Verkleben zumindest für eine gewisse Zeit und gegebenenfalls auch mehrfach beschädigungsfrei wieder von der Druckplatte abgezogen und neu ausgerichtet werden.
- - Das Klebeband erreicht sein volle Klebkraft eine Stunde bis maximal 24 Stunden nach dem Aufkleben.
- - Das Klebeband erlaubt es, Luftblasen, die beim Verkleben entstehen, aus der Verklebungsfläche zwischen Druckplatte und Klebeband und/oder zwischen Klebeband und Schaumstoff zu vermeiden bzw. abzuleiten und so Fehler im Druckbild zu verhindern, die ansonsten dadurch entstehen würden, dass nicht-druckende Bereiche Kontakt zum Bedruckmaterial erhalten.
- - Das Klebeband besitzt die Eigenschaft, die Kanten der Druckplatte auch bei engen Biegeradien, d.h. Drucksleeves mit geringem Durchmesser, für die Dauer des Druckvorgangs fest zu verkleben, so dass kein Abheben der Druckplattenkanten erfolgt.
- - Das Abdeckmaterial des Klebebands ist insoweit nicht reissbar, als dass es bei einer Montage von Hand beim Herausziehen aus dem Spalt zwischen Druckplatte und Schaumstoff nicht einreisst.
- - Das Klebeband lässt sich nach Beendigung des Druckvorgangs sauber und rückstandsfrei von Schaumunterbau und Druckklischee wieder ablösen.
-
Schutzrechte, die ein optimiertes Zusammenspiel der verschiedenen am Flexodruckprozess beteiligten Komponenten beschreiben, gibt es in größerer Anzahl.
EP 2867321 B1 oder
EP 2956517 A1 stellen z.B. auf die Zusammensetzung der Haftklebemasse für den Flexodruck ab.
EP 2890753 A1 ,
US 2015/0218423 A1 und
EP 1307342 B1 beschreiben mögliche Vorteile von in gewisser Weise strukturierten Klebstoffoberflächen für die Verwendung bei doppelseitigen Klebebändern für den Flexodruck. Trägermaterialien von Klebebändern für den Flexodruck z.B. sind Thema der
EP 1222069 B1 oder der
US 6,475,324 B1 . Keines der bekannten Schutzrechte aber beschreibt ein Klebeband der erfindungsgemäßen Art speziell für den Einsatz im Postprint-Wellpappendruck, das den o.g. Anforderungen einwandfrei genügt.
-
Zur Montage von Druckplatten im Postprint-Flexodruck werden bisher in der Praxis Klebebänder mit Abdeckmaterial aus silikonisiertem, nicht oberflächenstrukturiertem Papier oder gekreppter, also nur grob strukturierter Folie eingesetzt. In beiden Fällen ist die Luftableitung aus den Verklebungsgrenzflächen entweder nicht gegeben (beim Papier) oder nur unzureichend vorhanden (bei gekreppter Folie), so dass häufig doch beim Aufbringen des Klebebands Luftblasen entstehen, die anschließend zeitaufwändig und in wenig prozesssicherer Form durch manuelle Einstiche aus der Verklebungsebene abgeleitet werden müssen.
-
Überraschenderweise wurde nun herausgefunden, dass ein erfindungsgemäßes Klebeband bestehend aus einer Trägerfolie mit beidseitig aufgebrachter Klebstoffschicht und einer in gewisser Weise strukturierten Abdeckung im Zusammenspiel mit einer klebstoffbedeckten Schaumstoffschicht, bei der die klebende Oberfläche von einer Polyethylenterephthalatfolie abgedeckt wird, zum einen ein einwandfreies Druckbild beim Postprint-Wellpappendruck ermöglicht und zum anderen auch den sonstigen o.g. Anforderungen vollständig entspricht. Wesentliche Vorteile des erfindungsgemäßen Aufbaus gegenüber verschiedenen möglichen Varianten, wie sie in
EP 1307342 B1 beschrieben werden, liegen zum einen darin, dass die Komplexität und damit auch Fehleranfälligkeit der Verbindung zwischen Druckzylinder und Druckplatte nicht in einem einzigen Klebeband liegt, sondern in zwei unterschiedlichen Konstruktionen,
wodurch eine exaktere Abstimmung auf die unterschiedlichen Anforderungen eines bestimmten Druckprozesses erleichtert wird und zum anderen in der mechanischen Verbindung des Schaumunterbaus mit dem Druckzylinder, wodurch eine rückstandsfreie Entfernung des Schaumunterbaus gegenüber einem verklebten Schaumunterbau erleichtert wird.
-
Dargestellt werden die verschiedenen miteinander verbundenen Elemente sowie der komplette Druckaufbau in den anliegenden 1 bis 5, die jeweiligen Ziffern bzw. Buchstaben bezeichnen dabei:
- 1 =
- Druckzylinder
- 2 =
- Gegendruckzylinder
- 3 =
- Verbindung zwischen Druckzylinder und Druckplatte
- 3a =
- mechanische Verbindung am Druckzylinder
- 3aa =
- Schaumstoff
- 3ab =
- Klebstofffläche
- 3ac =
- PET-Folie
- 3b =
- Klebeband als Verbindung zwischen Gegendruckzylinder und mechanischer Verbindung
- am
- Druckzylinder
- 3ba =
- strukturierte Klebstofffläche
- 3bb =
- Trägerfolie
- 3bc =
- strukturierte Klebstofffläche
- 3c =
- komplette Verbindung zwischen Druckzylinder und Gegendruckzylinder
- 4 =
- Druckplatte
- 5 =
- Wellpappe
-
In allen Figuren wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit und besseren Darstellungsmöglichkeit die verschiedenen Schichten als waagerechte Schichten dargestellt, in der Druckpraxis sind sie hingegen kreisförmig um den Druckzylinder herum befestigt.
-
1 zeigt dabei überblicksmäßig die Verbindung zwischen Druckzylinder (1) und Gegendruckzylinder (2) mittels der zwischenliegenden, am Druckzylinder (1) fixierten Druckplatte (4) und der zu bedruckenden Wellpappe (5), nämlich einmal durch eine mechanische Befestigung (3a) am Druckzylinder (1) und eine doppelseitig haftklebende Verbindung (3b) zwischen der mechanischen Verbindung (3a) am Druckzylinder (1) und dem Gegendruckzylinder (2).
-
2 weist auf die drei Verbindungen hin, die in den 3a, 3b und 3c detailliert dargestellt werden. 3a zeigt dabei den Aufbau der mechanisch am Druckzylinder (1) befestigten Kombination aus Schaumstoff (3aa), Klebstoff (3ab) und PET-Folie (3ac), 3b den Aufbau des Klebebands mit Trägerfolie (3bb) sowie den beidseitig darauf aufgebrachten strukturierten Klebstoffschichten (3ba und 3bc) als Verbindung zwischen Gegendruckzylinder (2) und mechanischer Verbindung (3a) am Druckzylinder (1), d.h. dem Schaumunterbau (3a). 3c schließlich zeigt die komplette Kombination mit Druckzylinder (1), mechanischer Verbindung (3a) zum Druckzylinder (1) sowie klebender Verbindung (3b) zur Druckplatte (4) und schließlich dem Gegendruckzylinder (2).
-
Die bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Klebeband verwendeten Klebstoffschichten bestehen aus einem druckempfindlicher Klebstoff bzw. Haftklebstoff, wie er allgemein für Anwendungen der vorliegenden Art bekannt ist. Als besonders für den vorgesehenen Einsatzzweck geeignete Klebstoffe sind vielfach solche auf Basis Lösungsmittelacrylat, Dispersionsacrylat oder UV-Hotmeltacrylat in der Literatur beschrieben und in der Praxis bekannt, ebenso Lösungsmittelkautschuke und Hotmeltkautschuke. Diese Klebstoffe können durch Zugabe von Harzen und/oder anderen Zuschlagsstoffen auf die besonderen Anforderungen der jeweiligen Verklebung abgestimmt werden. Sie sind in zahlreichen Schutzrechten und sonstigen Literaturstellen ausführlich beschrieben. Das Auftragsgewicht der beiden Klebstoff schichten kann je nach zu verklebenden Materialien und deren Eigenschaften zwischen ca. 15 g/m² und 90 g/m² liegen, bevorzugt liegt es zwischen 25 g/m² und 50 g/m².
-
Als Trägermaterial sind grundsätzlich Polymerfolien z.B. auf Basis Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyethylentherephthalat (PET) geeignet, als Abdeckmaterial (Release Liner) z.B. eine PET-Folie, die mindestens einseitig entweder mit einer strukturierten Polyethylenschicht versehen ist, die wiederum der besseren Ablösbarkeit wegen silikonisiert ist oder aber mit einer glatten Polyethylenschicht, die wiederum von einer strukturierten silikonisierten Schicht bedeckt ist. Die Strukturierung in der Klebstoffoberfläche kann durch ein bekanntes Verfahren wie Prägung oder auch Direktbeschichtung auf einen entsprechend strukturierten Träger bzw. einen Release Liner hervorgerufen werden, die strukturierte Polyethylenschicht kann klebend oder auch infolge einer Aufextrudierung mit der PET-Folie verbunden sein. Wird die Klebstoffoberfläche von einem geprägten Liner abgedeckt, so drückt sich die Linerstruktur beim Aufwickeln des Klebebands nach dessen Herstellung in die Klebstoffoberfläche und erzeugt darin ein bis zum Rand der Klebstofffläche reichendes und zur Linerstruktur inverses Muster, das Kanäle zur Luftableitung bei Applikation des Klebebands erzeugt - ein aus zahlreichen Anwendungen bekanntes Verfahren zur blasenfreien Klebebandapplikation. Dieses Verfahren eignet sich für den Einsatz bei relativ weichen Klebstoffen. Bei relativ harten Klebstoffen wird die Struktur im Klebstoff durch ein direktes Beschichten auf einen entsprechend geprägten Liner erzeugt oder nach der Beschichtung auch durch ein entsprechendes Prägewerkzeug.
-
Im vorliegenden Falle wurde zunächst ein Abschnitt des geprägten Release Liners mit Klebstoff beschichtet. Anschließend wurde die noch offene, d.h. die nicht vom Release Liner abgedeckte Seite des Klebstoffs mit der ersten Seite des Folienträgermaterials zusammen kaschiert. Im nächsten Schritt wurde ein weiterer Abschnitt des Release Liners, der nun als im Endprodukt nicht mehr benötigter Prozessliner eingesetzt wird, mit Klebstoff beschichtet. Dann wurde die noch freiliegende Klebstoffoberfläche dieser zweiten Beschichtung mit der zweiten Seite des Folienträgermaterials zusammen kaschiert, der Prozessliner wieder entfernt und das Produkt auf eine Rolle aufgewickelt.
-
Versuche mit einem PE - befilmten Papier als Release Liner haben gezeigt, dass dieser das Kriterium der Reissfestigkeit nicht oder nur unzureichend erfüllte: Beim Versuch, den Liner vor der Verbindung des Klebebands mit der zwischen Druckplatte und der mit einer Folie verklebten Schaumstoffschicht aus dem Spalt zwischen beiden zu entfernen, riss der Liner in den meisten Fällen und ließ sich deshalb nicht rückstandslos von der Klebstoffschicht entfernen. Alternativ kann die Struktur in der Klebstoffoberfläche auch auf andere Weise als durch die Linerstruktur erzeugt werden, z.B. durch Prägung oder auch durch entsprechende Klebstoffauftragsverfahren.
-
Bezüglich der Dicke der Trägerfolie haben sich in verschiedenen Versuchen mit PVC- oder PE-Folien in Dicken zwischen 30 µm und 250 µm keine gravierenden Unterschiede gezeigt, alle haben sich als für den vorliegenden Anwendungszweck geeignet erwiesen. Als Abdeckmaterial wurde jeweils eine PET-Folie mit beidseitig aufgebrachter und beidseitig geprägter sowie jeweils silikonisierter PE-Schicht in einer Gesamtdicke von 145 µm verwendet.
-
Getestet auf Sleeves mit einem Umfang von 600 mm bis 1.500 mm wurden folgende Produktaufbauten:
- 1. Klebeband mit Dicke 0,1 mm
- - Klebstoff: Lösungsmittelacrylat mit 30 g/m² Auftragsgewicht
- - PVC- oder PE-Folie, Dicke 50 µm
- - Klebstoff: Lösungsmittelacrylat mit 30 g/m² Auftragsgewicht
- - Abdeckmaterial: PET-Folie mit beidseitig aufgebrachter und beidseitig geprägter sowie jeweils silikonisierter PE-Schicht in einer Gesamtdicke von 80 µm
- 2. Klebeband mit Dicke 0,2 mm
- - Klebstoff: Lösungsmittelacrylat mit 30 g/m² Auftragsgewicht
- - PVC- oder PE-Folie, Dicke 140 µm
- - Klebstoff: Lösungsmittelacrylat mit 30 g/m² Auftragsgewicht
- - Abdeckmaterial: PET-Folie mit beidseitig aufgebrachter und beidseitig geprägter sowie jeweils silikonisierter PE-Schicht in einer Gesamtdicke von 145 µm
- 3. Klebeband mit Dicke 0,3 mm
- - Klebstoff: Lösungsmittelacrylat mit 45 g/m² Auftragsgewicht
- - PVC- oder PE-Folie, Dicke 210 µm
- - Klebstoff: Lösungsmittelacrylat mit 45 g/m² Auftragsgewicht
- - Abdeckmaterial: PET-Folie mit beidseitig aufgebrachter und beidseitig geprägter sowie jeweils silikonisierter PE-Schicht in einer Gesamtdicke von 200 µm
-
Als im Hinblick auf die bekannten Anforderungen am besten geeigneter Release Liner erwies sich ein beidseitig strukturierter PE-beschichteter und darauf silikonisierter PET-Liner mit einer Dicke von 145µm.
-
Mit diesen drei Varianten wurde ein handelsübliches Druckklischee nach Abrollen des entsprechenden Klebebands und dadurch erfolgter Freilegung einer klebenden Seite des Bandes jeweils rückseitig klebend ausgerüstet. Anschließend wurde das Abdeckmaterial entfernt und das Klischee mit der nun freigelegten zweiten klebenden Seite des Bandes auf die PET-Folienseite der dämpfenden Schaumstoffschicht verklebt. Dabei wurde das Abdeckmaterial nach dem Abziehen vom Klebeband mittig mit einem Messer getrennt und auf das auf der Druckplatte verklebte Klebeband aufgelegt, so dass in der Mitte der Druckplatte ein schmaler klebender Streifen erhalten bleibt. Die Druckplatte kann so in einfacher Weise auf dem Schaumstoff ausgerichtet werden. Anschließend wird die Druckplatte im klebenden Bereich angedrückt und das Abdeckmaterial auf beiden Seiten nacheinander aus dem Spalt zwischen Druckplatte und Schaumunterbau herausgezogen. Die Grenzflächen zwischen Klebstoff und Klischee sowie zwischen Klebstoff und folienabgedeckter dämpfender Schaumstoffschicht wiesen keinerlei Luftblasen auf, anschließende Druckversuche erfüllten alle o.g. Anforderungen an ein für den Einsatz im Postprint verwendbares Haftklebeband sowie an einen einwandfreien Montageprozess.
-
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 Patentliteratur
-
- EP 2867321 B1 [0010]
- EP 2956517 A1 [0010]
- EP 2890753 A1 [0010]
- US 2015/0218423 A1 [0010]
- EP 1307342 B1 [0010, 0012]
- EP 1222069 B1 [0010]
- US 6475324 B1 [0010]
