DE2355103A1

DE2355103A1 - Verfahren zum herstellen einer dekorativen oberflaeche und nach diesem verfahren hergestelltes material mit dekorativer oberflaeche, sowie werkzeug zum ausueben des verfahrens

Info

Publication number: DE2355103A1
Application number: DE19732355103
Authority: DE
Inventors: Norman Foster; Rosemary Patricia Lee
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1972-11-06
Filing date: 1973-11-03
Publication date: 1974-05-16
Also published as: CH572818A5; BR7308633D0; BE806744A; FR2205860A5; US3859110A; AU6183373A; GB1414504A; ZA738168B; NL7314538A; CA996420A

Description

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DLPL.-INQ. DR. M. RAU TeLexcK-23135

PATENTANWÄLTE BANKKaNTEN:-

DEUTSCHE BANK AG. N 0 R N B E Il G . BLZ 76070012 KONTO NR. Ϊ411Μ

POSTSCHECKKONTO: NORNBERG ίΓ081-85ί

Nürnberg, den 2.II.1973 120/55 .

British-Amerioan Tobacco Company Limited,, Westminster House 7» Millbank· London S.W*l/England

"Verfahren zxm Herstellen einer dekorativen Oberfläche und nach diesem Verfahren herstelltes Material mit dekorativer Oberfläche, sowie Werkzeug zum Ausüben des Verfahrens"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer dekorativ wirkenden Oberfläche eines Materials und ein Material mit nach diesem Verfahren hergestellter dekorativ wirkender Oberfläche* Bei dem Material handelt es sich ins-· besondere, aber nicht ausschließlich, um dekoratives Ver ~ packungsmaterial bzw.. dekorativ wirkende Verpackungen^

In der Patentanmeldung P 23 38 927*7 der Anmelderin' wurde ' bereits vorgeschlagen,, zum Erstellen solchen dekorativen Verpackungsmateriales das noch unbearbeitete Material als Grundmaterial mit in erstarrenden Firnis oder Lack eingelagerten Mikrokugeln oder kleinen Perlen 2U beschichten,, wodurch sich eine unregelmäßig-wellenförmige lind dadurch schillernde , also außergewöhnlich dekorative Oberfläche auf jenem Grundmaterial ergab.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe 2ügrunde, für derartiges dekorativ wirkendes Verpackungsmaterial ein£-wirt>*

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schaftlicheres Herstellungsverfahren^ anzugeben, Beschichtung des Verpackungsmaterials als Grundmaterial selbst». Es soll insbesondere im Hinblick auf die Herstellung von Massenartikeln in wirtschaftlicherer Weise ein

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derartiger dekorativer Effekt erzielt werden. Zugleich ist angestrebt, ein Verpackungsmaterial zu erzielen, dessen dekorativ wirkende, bearbeitete Oberfläche nicht die typische Rauhigkeit aufweist, die dem schon vorgeschlagenen Verpak kungsmaterial zu eigen ist; stattdessen soll das dekorativ wirkende Verpackungsmaterial eine handfreundllch-glatte Oberfläche aufweisen.

Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine aushärtbare bzw. erstarrende Substanz wie Firnis oder Lack zusammen mit darin enthaltenen kleinen harten Gegenständen auf ein Substrat aufgebracht wird und nach dieser Bes-chichtung erstarrt, und daß dieses Substrat mit darauf erstarrter Beschichtung als Prägewerkzeug für das mit einer dekorativen Oberfläche zu versehende Material benutzt wird.

Nach dem Erstarren der Beschichtung weist das Substratmate rial einen Überzug mit gewellter oder wellenförmiger Oberfläche auf, die geeignet ist, in als solcher bekannter Weise rohes Verpackungsmaterial im Prägeverfahre.n zu verfor men. Dieses Prägen der Oberfläche kann entweder kontinuierlich erfolgen, indem ein beschichtetes Substrat als Präge werkzeug in Form einer Walze benutzt wird, oder es erfolgt periodisch, indem ein unstetig aufgedrückter Prägestempel benutzt wird»

Die kleinen in die erstarrende Substanz eingelagerten Gegenstände weisen vorzugsweise Abmessungen in dem Bereich von 20 bis 300 Mikron auf. Es kann sich dabei vorteilhafterweise um Mikrokugeln aus Glas oder aus Kunststoff wie etwa Polystyrol handeln.

Die erstarrende Substanz kann Lack des luftbrocknenden Types, wie etwa ein ungesättigtes Harz auf ölbasis, sein, oder eine unter Wärme aushärtende Substanz wie Polyurethan, oder es kann sich auch um ein vorgeformtes Polymer handeln, welches in einem Lösungsmittel geEst ist, z.B. Polyvinyl -

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acetat oder Zellulose-Derivat.

Es kann unmittelbar das beschichtete Substrat selbst als Prägestempel benutzt werden; J[e: nach der Oberfläche des zu prägenden Verpackungsmaterials kann aber auch ein indirektes Prägeverfahren angewandt werden, bei dem von der er starrten Beschichtung ein*Abguß - gegebenenfalls als Ne gativ für einen weiteren Positivabguß - angefertigt wird, weil z.B. das zu prägende Verpackungsmaterial eines-besonders verschleißfesten Prägewerkzeuges bedarf oder weil dasselbe Muster unabhängig voneinander mehrfach gefertigt werden soll. ·

Durch dieses Prägen mit der erstarrten Beschichtung des Substrates ergibt sich eine wellige öder wellenförmige Oberfläche auf dem Verpackungsmaterial, das dadurch einjbesonders dekoratives Aussehen annimmt und, trotz dieser Verformung im Kleinen, eine glatte Oberfläche beibehält.

Oberflächen verschiedenster Materialien als Verpackungsmaterialien können erfindungsgemäß geprägt werden, z.B. Kunststoffe (einschließlich metallisierter Kunststoffe), Karton,= Papier oder Papierbögen oder auch Metallfolie.Die Oberfläche kann vorher eingefärbt oder bedruckt worden sein; ein verstärkter dekorativer Effekt ist erzielbar, wenn beim Aufbringender erstarrenden Substanz mit den darin eingelagerten Körpern die Anordnung der Körper gemäß einem vorgegebenen Muster oder z.B. gemäß einer Ein färbungsstruktur des noch unbehandelteh Verpackungsmate rials vorgegeben wird. Der attraktive, dekorative Effekt der erfindungsgemäß behandelten Oberfläche des Verpackungsmaterials wird noch verstärkt, wenn die Oberfläche stark reflektierend ist, wenn also beispielsweise ein Verpackungsmaterial in Form einer metallisierten Folie- oder in Form be schichteten Papiers oder beschichteter dünner Platten gewählt wird» * _:; .·, - .1:,/·-.. ·, -■■'.'',.

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Eine derartige erfindungsgemäß auf einfache und wirtschaftliche Art erzeugte Oberfläche ist gewellt bzw, wellenförmig vjie die Beschichtung des Prägewerkzeuges, aber sanft und glatt anzufassen. Sie gibt die Konturen oder Formen der KU-gelchen oder Perlen wieder, deren Abmessungen spürbar grosser sein können als die Dicke der Schicht aus erstarrender Substanz für sich genommen. Es scheint, daß bei der Beschichtung des Substrates sich diese erstarrende Substanz, etwa der Firnis, teilweise wieder von der Oberfläche jedes kleinen Gegenstandes der Beschichtung zurückzieht und dabei nur einen dünnen Überzug über.dessen Außenfläche zurückläßt,wodurch die Wenigkeit der Beschichtung im wesentlichen von . der Form der darin enthaltenen Gegenstände bestimmt, aber kaum durch die erstarrende Substanz verflacht wird..

Das geprägte Verpackungsmaterial kann vorteilhaft benutzt werden für Behälter wie Kartons oder Schachteln, Z₀B₀' für Kosmetika- oder Tabak-Produkte, oder zur Erzeugung eines nach außen und/oder nach innen wirkenden dekorativen Effektes für andere Zwecke.

Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Anwendung zum Herstellen dekorativen Ver packungsmaterials ergeben sich aus der nachstehenden Be Schreibung von in der Zeichnung dargestellten Äusführungsbeispielen zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigt :

Fig. 1 die Beschichtung eines Substrates mit einem Gemisch aus Firnis und Mikro-Kugelchen aus Glas;

Fig. 2 und ^ die unmittelbare Verwendung des beschichteten Substrates zum Prägen eines Verpackungsmaterials,und

Fig. h und 5 die mittelbare Verwendung eines beschichteten

Substrates als Abguß-Vorlage für die Herstellung einer Prägeform. ■ .

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Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Aufbringen einer Beschichtung auf ein Substrat ist bevorzugt eine Mi-.-sohung aus zwei Gewichtsteilen.Leinöl-Polyurethan-Firnis, beispielsweise ein transparenter Firnis, wie er durch die Firma International Paints Ltd. unter der Bezeichnung "Blue Peter" geliefert wird, zusammen mit einem Gewichtsteil gläserner Mikro-Kügelchen 1 mit Durchmessern, die zwischen 177 und 297 Mikron variieren, angewandt; diese Mischung wird auf ein Substrat 2 so aufgebracht, daß sich

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eine Beschichtung von 100 bis 200 g/m ergibt. Dieses Gemisch für die Beschichtung wird durch das an sich bekannte Stangen-Verfahren nach Majer aufgebracht,- nach welchem' das zu bedeckende Substrat an der Unterseite einer spulenförmig gewundenen zylindrischen Metall-Stange .9 entlangbe-" wegt wird, die selbst stationär verbleibt. In der Zeich - ' nung ist, stark übertrieben, dargestellt, wie die Beschichtung J5, in der die Mikro-Kügelchen 1 durch den Firnes bedeckt sind, zur vom Substrat 2 abgewandten Seite hin eine unregelmäßige Dicke aufweist, nämlich aufgrund der variierenden Abmessungen der Mikro-Kügelchen 1, während die Be schichtung im Durchschnitt nur so dick ist wie die-Mikro-; Kügelchen !...Welches Material als Substrat (Grundmaterial)2 benutzt wird, hängt von der Art und Weise ab, in der es später verwendet werden soll. Es kann sich dabei z.B. um ein dünnes Metallblech oder um eine Tafel aus ausgehärtetem thermoplastischen Material handeln. Im erstgenannten Falle kann das Substrat 2, beispielsweise ein Stahlblech von 0,1 mm Dicke, 30 cm Länge und 15 cm Breite sein, welches mit 75 g der oben angegebenen Mischung beschichtet wird, nachdem seine Oberfläche mit Azeton gereinigt wurde. Die Mischung wird zunächst auf ein Ende des horizon tal ausgerichteten Substrates 2 aufgegeben und dann gleichförmig mittels der Stange 9 ausgebreitet., !bei der es sich z.B. um eine Stahlstange von 6 mm Durchmesser und 30 cm Länge handelte Es ist dafür Sorge getragen, daß das Sub strat 2 während der Beschichtung eben bleibt, und am an -

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deren Ende ist ein Trog vorgesehen,ura überschüssiges Material der Mischung aufzunehmen. Die auf diese Weise aufge brachte Beschichtung kann daraufhin trocknen und aushärten, z.B. bei 150°C über 3 Stunden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Anwenduncsbeispiel wird das auf die zuvor dargestellte Weise beschichtete Substrat . unmittelbar als Prägestempel zum Verformen der Gberfläche von Verpackungsmaterial 4 benutzt, z.B. einer dünnen Folie von etwa 300 Mikron Dicke in Form eines Kartons 5, der mit einer Aluminiumfolie 6 überzogen ist, oder in Form einer transparenten Verpackungsfolie aus Polystyrol mit einer Dicke von etwa 100 Mikron. Naah dem Prägevorgang weist das Verpackungsmaterial 4 Mikro-Vertiefungen seiner Oberfläche ■ auf, die aber dennoch glatt .bleibt und eine Struktur darstellt, die komplementär zu derjenigen der Beschichtung 3 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Der Prägevorgang kann mittels einer ebenen Platte erfolgen, an der das beschichtete Substrat befestigt ist und die hinundhergehende #ϊ«**«=^±β Beschichtung 3 gegen die Oberfläche des Verpackungsmaterials 4 drückt. Alternativ ist auch ein Prägeverfahren anwendbar, bei dem das beschichtete Substrat auf die Oberfläche des Verpackungsmaterials 4 gelegt, zwischen den Walzen einer Walzenpresse hindurchgeführt wird. Ein anderes vorteilhaft verwendbares Fertigungsverfahren besteht darin, das be schichtete Substrat 2 auf einen Zylinder des Zylinderpaares einer Klemmpresse aufzuspannen, durch die das Verpackungs material 4 hindurchgeführt wird.

Bei den oben beschriebenen Verfahren wird das noch unbear beitete Verpackungsmaterial unmittelbar durch das beschichtete Substratmaterial 2 geprägt» Es kann aber auch das be schichtete Substrat als Abguß-Vorlage für die Herstellung des Prägestempels benutzt werden. Dies ist bekanntlich in zwei Sehritten durchführbar, indem zunächst ein negativer. und darüber ein positiver Abguß des Musterstückes (Vorlage) angefertigt wird. In Fig. 4 ist als negativer Abguß eine

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Form 7 dargestell-t,, die auf die Beschichtung > aufgegossen wird^und aus einem kaltaushärtenden Silikon-Gummi oder einem warmaushärtenden pigmentierten Kunstharz-Material besteht. Die ausgehörtete negative Form 7 .wird dann als Gußform für ein positives Gegenstück 8 benutzt, vergl. Figo 5* wozu entweder das gleiche oder ein anderes warmabbindendes oder aushärtendes Harz oder eine Metallegierung mit niedrigem Schmelzpunkt o.a. herangezogen wird. ""■·.-·"■

Sodann kann das. auf diese Weise hergestellte ausgehärtete, positive Gegenstück 8 als Prägestempel für die Herstellung eines Verpackungsmaterials mit dekorativer Oberfläche be - ; nutzte ,-werden, nämlich mittels einer rotierenden oder einer hin-._;-und· hergehenden Presse. . - .

Weitere Beispiele für erfindungsgemäß anwendbare Beschich tungen sind :

1.) Ein Gemisch aus drei-Gewichtsteilen Firnis des Types Alkydharz auf der Basis von Leinsaatöl und zwei Ge wich-t's-teilen gläserner Mikro-Kügelchen mit Durchmes sern zwischen l4o und 250 Mikron, die gleicherweise auf ein Substrat aufgebracht werden,bis-sich eine Be-

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schichtung von lOO bis 12Cg^n ergibt.

2o) Ein Gemisch aus .drei Gewichtsteilen Leinöl-Polyurethan-Firnis und einem Gewichtsteil gläserner Mikro-Kügelchen mit. Durchmes'serri zwischen 36 und 73 Mikron, die gleicherweise auf das Grundmaterial aufgebracht werden, bis sich eine Beschichtung von 100 bis 120 g/m ergibt.

3„) EinGemisch aus zwei Gewichtsteilen eines ölvernetzten Alkydharz-Firnis mit starkem Glanzeffekt und einem Gewichtsteil gläserner IlikrO-Kügelchen mit Durchmessern zwischen 44 und 88 Mikron, die gleicherweise, auf das Grundmaterial, aufgebracht werden, bis .sich e.ine Be schichtung von !O.C bis 120 g/m" ergibt. -..-'" - -

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4c) Ein Gemisch aus vier Gewichtsteilen eines ölvernetzten Polyurethan-Firnis und einem Gewichtsteil Polystyrol-Mikro-Kügelchen mit Durchmessern zwischen 125 und 212 Mikron werden auf das Grundmaterial aufgebracht, bis

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sich eine Beschichtung von 75 bis 90 g/m, ergibt.

Wenn diese BeSchichtungen - unmittelbar oder mittelbar - zum Prägen verwendet werden, ergibt sich jeweils eine leuchtende und wellige oder wellenförmige Oberflächenstruktur mit attraktiven zufälligen bzw. unregelmäßigen Mustern.

Anstelle der Verwendung einer Verteilschiene kann die Be schichtung auch mittels einer Sprühvorrichtung, mittels Rollen oder mittels anderer hierfür bekannter Vorrichtungen auf das Grundmaterial bzw. Substrat aufgebracht werden. Anstelle einer Beschichtung des ,Substrats mit einem schon vorbereiteten Gemisch kann auch zunächst die später erstarrende Sub stanz aufgebracht und die Mikro-Kügelchen oder die anderen kleinen Körper- dann in diese Substanz eingelagert werden, während sie noch feucht ist» Daran kann sich das Aufbringen weiteren härtbaren Materials anschließen;

Falls erwünscht, kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch eine Oberflächenstruktur mit. bestimmtem Mu ster erzeugt werden, was insbesondere für Verpackungsmate rial interessant ist; dazu werden die Mikro-Kügelchen unter Berücksichtigung ihrer Abmessungen so verteilt, daß sie das gewünschte Muster ergeben. Auf diese Weise wird ein Gravureffekt erzielt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.. ' . .

- Ansprüche .- ■

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Claims

Ans ρ .r ü c h e

(1.) Verfahren zum Herstellen eines dekorativ wirkenden Oberflächenfinish bzw. einer Oberflächenstruktur eines Materials, dadurch gekennzeichnet, daß eine aushärtbare Substanz, wie . Firnis, zusammen mit darin enthaltenen kleinen harten Gegenständen auf ein Substrat aufgebracht wird und nach dieser Beschichtung erstarrt, und daß dieses Substrat mit darauf er starrter Beschichtung als Prägewerkzeug für das mit einer dekorativen Oberfläche zu versehende Material benutzt wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kleine harte Gegenstände in der erstarrenden Substanz Mikro-Kügelchen verwendet werden.
J>.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kleine harte Gegenstände kleine Perlen dienen.
4.) Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder J>, dadurch gekennzeichnet, daß das "beschichtete Substrat selbst unmittelbar als Prägewerkzeug benutzt wird.
5.) Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder ;> > dadurch gekennzeichne t, daß/das beschichtete Substrat als Abdruckform für ein Prägewerfczetgbenutzt wird.
6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch ge- . kennzeichnet, daß ein plattenförmiges Prägewerkzeug benutzt wird. ' . _
7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,..' dadurch ge kennzeichnet, daß ein walzenförmiges Prägewerkzeug benutzt wirdo '-.'-' .
8.) Prägewerkzeug zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 6 oder 7* dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen harten Gegenstände unregelmäßig-iin der erstarrten Substanz verteilt sind. - -".'■ "■■ . ' 'v>_;■■.;.«;£ ' -
9.) Prägewerkzeug zum Ausüben des Verfahrens naoh Anspruch 6 oder "J₃ dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen harten Gegenstände in der erstarrten Substanz nach einem vorgegebenen Muster verteilt sind»
10.) ¥e^a Nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder mittels eines Prägewerkzeuges nach An spruch 8 oder 9 hergestelltes Verpackungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es eine dekorativ geprägte, unregelmäs sig wellige oder wellenförmige, aber glatte Oberfläche auf weist.

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