DE102018120815A1 - Method for producing a laser-modified decal or heat transfer - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen eines Abziehbildes umfassend die folgenden Schritte
a) Bereitstellen einer mehrschichtigen Anordnung umfassend zumindest eine Trägerfolie und eine Lack- und/oder Farbschicht mit laserreaktiven Pigmente;
b) Versehen der Lack- und/oder Farbschicht mit einer Beschriftung und/oder einer Zeichnung durch einen Laserstrahl eines Lasers und Applikation auf einem Untergrund vor oder nach der vorgenannten Laserbestrahlung; und
c) Entfernen der Trägerfolie;
wobei der Laserstrahl durch die Trägerfolie auf die Lack- und/oder Farbschicht geleitet wird und/oder von einer der Trägerfolie (2) entgegengesetzten Seite auf die Lack- und/oder Farbschicht (3, 4) geleitet wird;
sowie ein Abziehbild.
A method of making a decal comprising the following steps
a) providing a multilayer arrangement comprising at least one carrier film and a paint and / or ink layer with laser-reactive pigments;
b) providing the paint and / or ink layer with a lettering and / or a drawing by a laser beam of a laser and application on a substrate before or after the aforementioned laser irradiation; and
c) removing the carrier film;
wherein the laser beam is passed through the carrier film on the paint and / or ink layer and / or from one of the carrier film (2) opposite side on the paint and / or ink layer (3, 4) is passed;
as well as a decal.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen laserveränderten Abziehbildes oder Hitzetransfers.The present invention relates to a method for producing laser-modified decal or heat transfer.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Aufbringen einer Zeichnung oder Beschriftung auf einen Untergrund bekannt.Various methods for applying a drawing or lettering to a substrate are known from the prior art.
Die
Aus der
Die
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Abziehbildes bereitzustellen, mit welchem Abziehbilder mit hoher Qualität und mit geringem Zeitaufwand herstellbar sind, welche aber dennoch wie im Digitaldruck vorzugsweise individuell für jedes Abziehbild oder Hitzetransfer einzeln individualisiert werden können.Based on the aforementioned prior art, it is the object of the present invention to provide a method for producing a decal, with which decals with high quality and with little time can be produced, but still individualized as in digital printing preferably individually for each decal or heat transfer individually can be.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The present invention solves this problem by a method having the features of
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Abziehbildes oder Hitzetransfers umfasst die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen eines mehrschichtig aufgebauten Abziehbildes oder Hitzetransfers als eine Anordnung umfassend zumindest eine Trägerfolie und eine Lack- und/oder Farbschicht mit laserreaktiven Pigmente;
- a) providing a multi-layered decal or heat transfer as an arrangement comprising at least one carrier film and a paint and / or ink layer with laser-reactive pigments;
Die mehrschichtige Anordnung kann weitere Schichten umfassen.The multilayer arrangement may comprise further layers.
So ist es vorteilhaft möglich dass nicht nur eine Farb- und/oder Lackschicht sondern auch mehrere Lack- und/oder Farbschichten vorgesehen sein können.Thus, it is advantageously possible that not only a color and / or lacquer layer but also a plurality of lacquer and / or color layers can be provided.
Es ist zudem vorteilhaft möglich, dass diese mehreren Schichten Pigmente, insbesondere laseraktive Pigmente aufweisen können. Da die Schichten die Intensität des eintreffenden Laserlichts verringern können, kann eine Schichtweise abgestufte Färbung vorgenommen werden, wobei sich die Pigmente in den zum Untergrund hin angeordneten Schichten in geringerer Anzahl verfärben, so dass die Färbung weniger intensiv ist, auch wenn gleiche Pigmente verwendet werden.It is also advantageously possible for these multiple layers to comprise pigments, in particular laser-active pigments. Since the layers can reduce the intensity of the incident laser light, a layered staining can be carried out, wherein the pigments in the subsurface layers discolor in a smaller number, so that the coloring is less intense, even if the same pigments are used.
Es ist auch vorteilhaft möglich, Pigmente mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und somit unterschiedlichem Farbumschlag in unterschiedlichen Farb- und/oder Lackschichten zu verwenden. Dadurch kann eine Mehrfarbigkeit erzielt werden.
- b) Versehen der Lack- und/oder Farbschicht mit einer Beschriftung und/oder einer Zeichnung durch einen Laserstrahl eines Lasers und Applikation auf einem Untergrund vor oder nach der vorgenannten Laserbestrahlung;
- b) providing the paint and / or ink layer with a lettering and / or a drawing by a laser beam of a laser and application on a substrate before or after the aforementioned laser irradiation;
In diesem Verfahrensschritt erfolgt eine Beschriftung oder eine Zeichnung, also ein Muster aus Linien und Strichen, durch den Laser aufgetragen werden. Auch Symbole z.B. Piktogramme können als Zeichnung wiedergegeben werden. Zur Beschriftung zählen neben Buchstaben u.a. auch Zahlen.In this process step, a lettering or a drawing, ie a pattern of lines and lines, are applied by the laser. Also symbols e.g. Pictograms can be reproduced as a drawing. The lettering includes letters u.a. also numbers.
Vor oder nach dem Versehen einer Beschriftung oder Zeichnung kann die Applikation auf einen Untergrund erfolgen. Hier bietet sich vorteilhaft eine Adhäsivschicht an, welche eine Fixierung auf dem Untergrund erlaubt.
- c) Entfernen der Trägerfolie;
- c) removing the carrier film;
Für ein Abziehbild typisch wird nunmehr die Trägerfolie entfernt, so dass das durch Lasern gefertigte Abziehbild mit der oder den entsprechenden Farb- und/oder Lackschicht auf dem zu applizierenden Untergrund verbleibt.For a decal typical now the carrier film is removed, so that the made by laser decal remains with the or the corresponding color and / or lacquer layer on the substrate to be applied.
Eine Besonderheit des vorliegenden Verfahrens ist, dass der Laserstrahl durch die Trägerfolie auf die Lack- und/oder Farbschicht geleitet wird.
Alternativ zur Leitung des Laserstrahls durch den Träger ist es möglich den Laserstrahl auf die Druckseite des Transfers zu leiten und daher von der Rückseite, also von der der Trägerfolie entgegengesetzen Seite zu individualisieren. Dies kann durch Direktbestahlung der Lack- und/oder Farbschicht oder bevorzugt durch Bestrahlung durch eine Adhäsivschicht hindurch erfolgen.A special feature of the present method is that the laser beam is passed through the carrier film on the paint and / or ink layer.
As an alternative to the conduction of the laser beam through the carrier, it is possible to direct the laser beam to the printed side of the transfer and therefore to individualize it from the back side, ie from the side opposite the carrier foil. This can be done by Direktbestahlung the paint and / or ink layer or preferably by irradiation through an adhesive layer.
Dadurch kann beispielsweise eine betriebsseitige Vorfertigung des Abziehbildes erfolgen, welches am Applikationsort, typisch für ein Abziehbild oder Hitzertransfer, lediglich von der Trägerfolie und ggf. von einem optionalen Abdeckpapier getrennt werden muss. Alternativ wird es den Kunden ermöglicht, die Individualisierung mittels Lasers direkt vor Ort vorzunehmen. Dadurch kann Geheimhaltung, Automatisierung mit Softwaresystemen und/oder eine Individualisierung zum spätestmöglichen Zeitpunkt für eine flexiblere Produktion des Kunden, eingehalten werden.As a result, for example, an on-site prefabrication of the decal take place, which at the application, typical of a decal or heat transfer, only from the Carrier film and, if necessary, must be separated from an optional backing paper. Alternatively, customers will be able to carry out customization by laser directly on site. As a result, secrecy, automation with software systems and / or individualization at the latest possible time for a more flexible production of the customer, can be maintained.
Das laserveränderte Abziehbild und/oder der laserveränderte Hitzetransfer ist im Gegensatz zu einer Leiterplatte flexibel und verfolgt ein dekoratives Ziel, wohingegen Leiterbahnen eine rein technische Umsetzung sind. Die Beschriftung des Abziehbildes oder Hitzetransfer, zeichnet sich gerade dadurch aus, dass sie auch vor dem Aufbringen des Zielsubstrates (Applikationshintergrund) erfolgen kann.The laser-modified decal and / or the laser-modified heat transfer is flexible in contrast to a printed circuit board and pursues a decorative goal, whereas tracks are a purely technical implementation. The lettering of the decal or heat transfer is characterized by the fact that it can also be done before applying the target substrate (application background).
Vorteile dieser Vorgehensweise ist u.a. ein tintenfreies Druckverfahren, ein hochauflösendes Gestalten einer Beschriftung und/oder einer Zeichnung und ein möglicher unkomplizierter Transport, Lagerung und Auftrag des Abziehbildes auf einen Untergrund.Advantages of this procedure are u.a. an ink-free printing process, a high resolution design of a label and / or a drawing and a possible uncomplicated transport, storage and application of the decal to a substrate.
Das Verfahren kann somit die Vorteile eines hochproduktiven gleichförmigen Druckverfahrens wie beispielsweise des Siebdrucks mit den Vorteilen der Individualisierung wie beispielsweise des Digitaldrucks durch die Möglichkeit der Individualisierung mittels Lasers verbinden.The method can thus combine the advantages of a highly productive uniform printing process such as screen printing with the advantages of individualization such as digital printing by the possibility of individualization by means of laser.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the method according to the invention are the subject of the dependent claims.
Durch den Laserstrahl kann ein Farbumschlag der Pigmente erfolgen, wobei die Anzahl der angeregten Pigmente und damit die Intensität des Farbumschlags durch die Lasereinstellung, insbesondere die Intensität des Laserstrahls und die Wellenlänge, einstellbar sind. Dies hat den Vorteil, dass eine hell/dunkel-Abstufung analog zu einem Graustufendruck erreicht werden kann.By the laser beam, a color change of the pigments can take place, wherein the number of excited pigments and thus the intensity of the color change by the laser adjustment, in particular the intensity of the laser beam and the wavelength, are adjustable. This has the advantage that a light / dark graduation can be achieved analogous to a gray scale print.
Das Herstellen des Abziehbildes durch Farbumschlag der laserreaktiven Pigmente kann insbesondere tintenfrei erfolgen, so dass ein Abfärben auf andere Druckmedien ausgeschlossen ist. Zugleich ist das Druckbild geschützt.The production of the decal by color change of the laser-reactive pigments can in particular be ink-free, so that discoloration to other printing media is excluded. At the same time the printed image is protected.
Zum einfachen und rückstandsfreien Ablösen der Trennschicht vom der benachbarten Lack- oder Farbschicht kann die mehrschichtige das Abziehbild oder der Hitzetransfer als eine mehrschichte Anordnung zwischen der Trägerfolie und der Lack- und/oder Farbschicht eine Trennschicht, vorzugsweise auf Silikon- und/oder Wachsbasis, aufweisen.For easy and residue-free detachment of the release layer from the adjacent paint or ink layer, the multi-layer decal or heat transfer as a multi-layered arrangement between the support film and the paint and / or ink layer, a release layer, preferably on silicone and / or wax base have ,
Für eine optimale Durchstrahlung der Trägerfolie durch den Laser bei gleichzeitig ausreichender Reißfestigkeit die Trägerfolie beim Abziehen ist eine Dicke zwischen 75 bis 130 µm besonders vorteilhaft.For optimum irradiation of the carrier film by the laser while at the same time having sufficient tear resistance, the carrier film during stripping is a thickness between 75 and 130 μm particularly advantageous.
Der verwendete Laser kann vorteilhaft im vorliegenden Verfahren bis zu einer Leistung von bis zu 20 W betrieben werden, so dass das Matrixmaterial der Farb- und/oder Lackschicht bei Bestrahlung der Pigmente nicht übermäßig geschädigt oder gar thermisch zersetzt wird.The laser used can advantageously be operated in the present process up to a power of up to 20 W, so that the matrix material of the paint and / or lacquer layer is not excessively damaged or even thermally decomposed upon irradiation of the pigments.
Zur vorteilhaften Festlegung auf einem Untergrund kann die Lack- und/oder Farbschicht vorteilhaft auf einer der Trägerfolie gegenüberliegenden Seite eine Adhäsivschicht aufweisen. Die Trägerfolie bildet dabei ausgehend von der Blickrichtung eines Betrachters (Pfeil
Alternativ kann allerdings die Unterseite auch durch ein Abdeckpapier gebildet werden, welches ein vorzeitiges unbeabsichtigtes Verkleben der Adhäsivschicht verhindert. Dieses kann ebenfalls mit einer Trennschicht, insbesondere aus Silikon- oder Wachsmaterial, ausgebildet sein.Alternatively, however, the bottom can also be formed by a masking paper, which prevents premature unintentional sticking of the adhesive layer. This can also be formed with a release layer, in particular of silicone or wax material.
Die Lack- und/oder Farbschicht und/oder die Adhäsivschicht kann zumindest zu 50 Gew.% ein Polyurethan und/oder Acrylat aufweisen, welches sich gegenüber der Laserstrahlung als vergleichsweise unempfindliches Material erwiesen hat. Eine Lackschicht in Sinne der vorliegenden Erfindung hat im Gegensatz zu einer Farbschicht eher funktionalen Charakter. Insbesondere Schutzwirkungen, also der Einsatz als Schutzschicht zum Schutz einer darunterliegenden Farbschicht, können hierdurch realisiert werden. Eine Lackschicht ist zudem im Gegensatz zu dekorativ wirksamen Farbschichten transparent bzw. semitransparent und steuert den Glanzgrad.The lacquer and / or color layer and / or the adhesive layer may have at least 50% by weight of a polyurethane and / or acrylate, which has proven to be comparatively insensitive to laser radiation. A lacquer layer in the sense of the present invention, in contrast to a color layer, has a functional character. In particular, protective effects, ie the use as a protective layer to protect an underlying color layer, can be realized thereby. In contrast to decoratively effective layers of paint, a lacquer layer is also transparent or semitransparent and controls the degree of gloss.
Eine Farbschicht ist insbesondere durch den Einsatz anderer Additive die Anwendung beispielsweise im Siebdruckverfahren und Pigmente von einer Lackschicht abgegrenzt.A color layer is delimited, in particular by the use of other additives, the application, for example by screen printing and pigments, of a lacquer layer.
Die Farbschicht kann zudem zumindest ein weiteres nicht-laserreaktives Pigment, insbesondere TiO2, Ruß oder Ähnliches aufweisen um eine stärkere Kontrastierung beim Farbumschlag zu erreichen.In addition, the color layer may have at least one further non-laser-reactive pigment, in particular TiO 2 , carbon black or the like, in order to achieve greater contrasting during color change.
Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Abziehbild, welches nach dem vorgenannten Verfahren hergestellt wurde.Furthermore, according to the invention is a decal, which was prepared by the aforementioned method.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die jeweiligen Details sind in keinster Weise beschränkend zu verstehen. Insbesondere können zahlreiche Details für sich genommen als gesonderte Merkmale in analoger Weise in weiteren Ausführungsvarianten umgesetzt werden Es zeigen:
-
1 schematische Darstellung einer Ausführungsvariante eines bereitgestellten Abziehbildes zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung des laserveränderten Abziehbilds; -
2 schematische Darstellung einer Laserbestrahlung des Abziehbildes der1 ; -
3 zurückgebliebene Farbschichten auf einem Untergrund nach Auftrag des Abziehbildes; und -
4 schematische Darstellung einer alternativen Laserbestrahlung im Vergleich zu2 .
-
1 schematic representation of an embodiment of a provided decal for use in a method according to the invention for generating the laser-modified decal; -
2 schematic representation of a laser irradiation of the decal of1 ; -
3 remaining paint layers on a substrate after application of the decal; and -
4 schematic representation of an alternative laser irradiation compared to2 ,
Die Trägerfolie
Die Trägerfolie
Vorzugsweise ist die Trägerfolie
Die Anordnung
Weiterhin kann Lackschicht
Benachbart zur Lackschicht
Die eine oder mehreren Lack- und/oder Farbschichten
Benachbart zur Lack und/oder Farbschicht ist eine Adhäsivschicht
Die Klebkraft der Adhäsivschicht ist dabei in der Regel so hoch, dass eine zerstörungsfreie Wiederablösung des Abziehbildes oder Hitzetransfers nicht möglich ist.The adhesion of the adhesive layer is usually so high that a non-destructive redetachment of the decal or heat transfer is not possible.
Ein Abdeckpapier
Diese Trennschicht
Die Trennschicht
Jede der vorgenannten Schichten, insbesondere alle der vorgenannten Schichten können wasser- oder lösemittelbasiert sein, d.h. der Auftrag erfolgt in einer Lösung aus Wasser und/oder einem Lösemittel.Each of the aforementioned layers, in particular all of the aforementioned layers, may be water- or solvent-based, i. the application is carried out in a solution of water and / or a solvent.
Nachfolgend soll Verfahren zur Erzeugung des Abziehbildes kurz erläutert werden:In the following, methods for producing the decal will be briefly explained:
In einem ersten Schritt, siehe
In einem zweiten Schritt, siehe
Die Adhäsivschicht
Ursächlich für diesen Farbumschlag ist die Anregung der laserreaktiven Pigmente
Die vorgenannten laserreaktiven Pigmente oder pigmenthaltigen Granulate absorbieren das Laserlicht und ermöglichen den Farbumschlag. Dies kann u.a. auch ein Carbonisieren oder Aufschäumen umfassen. In der Regel treten diese Phänomene gleichzeitig auf, wobei der Farbumschlag des Polymers vorherrschend ist, um eine Beschädigung durch Verbrennung zu vermeiden. Dies ist ebenfalls in Abgrenzung zur Kennzeichnung durch reine Verbrennung einer farbgebenden oder sonstigen organischen Schicht zu sehen.The aforementioned laser-reactive pigments or pigment-containing granules absorb the laser light and enable color change. This can i.a. also include carbonation or foaming. Typically, these phenomena occur simultaneously, with the color change of the polymer being predominant to avoid damage by combustion. This is also to be seen in contrast to the labeling by pure combustion of a coloring or other organic layer.
Es ist auch möglich, dass auch die das Pigment umgebende Matrix, z.B. das Bindemittel der Farbschicht oder das Material aus welchem die Farbschicht vorwiegend gebildet ist, gefärbt wird. Dies kann z.B. durch Umlagerung von Komplexen, durch Phasenänderungen oder dergleichen erfolgen.It is also possible that the matrix surrounding the pigment, e.g. the binder of the color layer or the material of which the color layer is predominantly formed is dyed. This can e.g. by rearrangement of complexes, by phase changes or the like.
Sodann erfolgt in einem dritten Schritt das Lösen des Abdeckpapiers
Der Untergrund kann beispielsweise ein Stein-, Glas-, Holz-, Metall- oder bevorzugt Kunststoff-Untergrund seinThe substrate may be, for example, a stone, glass, wood, metal or preferably plastic substrate
In einem vierten Schritt erfolgt sodann die Entfernung der Trägerfolie
Der vorgenannte zweite und dritte Schritt können alternativ auch in der Reihenfolge vertauscht werden, so dass zunächst die Applikation der Anordnung
Als laserverändertes Abziehbild
Dieses Abziehbild
Als Laser zur Beschriftung kann vorzugsweise ein Halbleiterlaser, so z.B. ein YVO4-Laser oder YAG-Laser eingesetzt werden. Der bevorzugte Wellenlängenbereich kann zwischen 550 und 1070 nm liegen.As a laser for labeling, a semiconductor laser, such as a YVO 4 laser or YAG laser can be preferably used. The preferred wavelength range may be between 550 and 1070 nm.
Besonders bevorzugt handelt es sich um einen Laser, der über ein 3-Achsen-Scansystem verfügt. Dabei kann die zusätzliche Z-Achse beispielsweise auch zur Einstellung der Autofokus-Position und/oder zur Einstellung des Brennweitenabstandes genutzt werden. Der Brennweitenabstand kann durch einen sekundären Laserstrahl, welcher zusätzlich zum Laserstrahl
Besonders bevorzugt können die Lack- oder Farbschicht
Durch Änderung der Intensität und/oder der Wellenlänge des Lasers kann zudem die Intensität des Energieeintrags und damit die Stärke des Farbumschlags variiert werden. Zur Sicherstellung der richtigen Parameter sind sogenannte Parametriertests für jede Druckcharge durchzuführen, By changing the intensity and / or the wavelength of the laser, in addition, the intensity of the energy input and thus the intensity of the color change can be varied. To ensure the correct parameters, so-called parameterization tests are to be carried out for each print batch.
Durch Verwendung von unterschiedlichen Schichten mit zueinander unterschiedlichen Pigmenten kann die Farbvarianz zusätzlich erhöht werden.By using different layers with mutually different pigments, the color variance can be additionally increased.
In
Jede dieser Farbschichten kann ein laserreaktives Pigment aufweisen.Each of these color layers may comprise a laser-reactive pigment.
Das in Schritt a) bereitgestellte Abziehbild oder der Hitzetransfer kann in einer Ausführungsvariante der Erfindung einfarbig, z.B. weiß, ausgebildet sein.The decal or the heat transfer provided in step a) may in one embodiment of the invention be monochromatic, e.g. know, be educated.
Allerdings kann das in Schritt a) bereitgestellte Abziehbild oder der Hitzetransfer auch bereits eine bedruckte Schicht z.B. als Farbschicht oder Dekorschicht unterhalb der Farb- und/oder Lackschicht
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Anordnungarrangement
- 22
- Trägerfoliesupport film
- 33
- Lackschichtpaint layer
- 44
- Farbschichtcoat of paint
- 55
- Adhäsivschichtadhesive layer
- 66
- AbdeckpapierMasking
- 77
- Pigmentpigment
- 88th
- TrennschichtInterface
- 99
- TrennschichtInterface
- 1010
- Untergrundunderground
- 2020
- Abziehbild decal
- 100100
- Laserlaser
- 101101
- Laserstrahl laser beam
- AA
- Blickrichtungline of sight
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- WO 2017/108623 A1 [0005]WO 2017/108623 A1 [0005]
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2018
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2019
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