DE2812083C3

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Publication number: DE2812083C3
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Dekorationsfolien mit strukturierter Oberfläche auf der Basis eines mit einer photopolymerisierbaren Zubereitung beschichteten Trägermaterial und Aushärten der Photopolymerschicht durch Bestrahlung mit Licht Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden Dekorfolien, die eine strukturierte Oberfläche erhalten sollen, fast ausschließlich aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt. Nach der Extrusion einer Kunststoffbahn und nach dem Aufdruck des Dekors wird das gewünschte Relief mit Hilfe eines Prägekalanders aufgeprägt. Dieses Verfahren ist wegen der kostspieligen Herstellung der Prägewalzen durch Gravur oder Ätzung teuer und lohnt sich daher nur bei einer großen Auflage. Außerdem ist wegen des Prägeverfahrens die Auswahl verwendbarer Folienmaterialien beschränkt; der Einsatz von duroplastischen Kunststoffen ist kaum möglich.The invention relates to a method and a device for producing decorative films with structured surface based on a coated with a photopolymerizable preparation Carrier material and curing of the photopolymer layer by irradiation with light According to the current state of the art, decorative films are given a structured surface are supposed to be made almost exclusively from thermoplastics. After the extrusion of a plastic sheet and after the decoration has been printed, the desired relief is created with the help of an embossing calender imprinted. This process is because of the costly manufacture of the embossing rollers by engraving or Etching is expensive and is therefore only worthwhile for a large edition. In addition, because of the embossing process, the Selection of usable film materials limited; the use of thermosetting plastics is scarce possible.

Es ist ein Bahnmaterial bekannt (DE-OS 24 14 553), das als Dekorationsfolie mit strukturierter Oberfläche ausgeführt sein kann. Dieses bekannte Bahnmaterial wird durch Beschichtung eines Trägers mit einer photopolymerisierbaren Zubereitung gebildet und liegt zunächst in flexibler Form vor, solange die Polymerschicht nicht durch Bestrahlung mit Licht ausgehärtet wird. Das Bahnmaterial wird daher im Dunkeln gelagert und erst bei der Verarbeitung, z. B. bei dem Aufbringen auf eine Wand, dem Licht ausgesetzt und damit in ein weniger oder nicht flexibles Material verwandelt Wenn das Bahnmaterial in seiner Oberfläche strukturiert sein soll, kann es, solange es in flexibler Form vorliegt, mittels Prägerolle oder Prägeplatte mit einem Prägemuster versehen werden. Abgesehen davon, daß auch bei diesem Bahnmaterial eine kostspielige Prägung erforderlich ist, kann es aufgrund der genannten Eigenschaften nur eine sehr begrenzte Anwendung finden.A web material is known (DE-OS 24 14 553), which is used as a decorative film with a structured surface can be executed. This known sheet material is made by coating a carrier with a formed photopolymerizable preparation and is initially in flexible form, as long as the polymer layer is not cured by exposure to light. The web material is therefore stored in the dark and only during processing, e.g. B. when applied to a wall, exposed to light and thus in a less or non-flexible material transforms when the sheet material is structured in its surface it can, as long as it is in a flexible form, by means of an embossing roller or embossing plate with an embossing pattern be provided. Apart from the fact that this web material also requires an expensive embossing it can only find a very limited application due to the properties mentioned.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kostengünstige Herstellung verschiedenartiger Dekorationsfolien mit strukturierter Oberfläche aus weitgehend frei wählbarem Trägermaterial ohne mechanische Prägung ermöglichen.The invention is therefore based on the object of a method and a device of the type mentioned at the beginning Art to create a cost-effective production of various types of decorative films with structured Enabling a surface made of largely freely selectable carrier material without mechanical embossing.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 für das Verfahren und durch dasThe object is according to the invention by the characterizing part of claim 1 for the method and by the

Kennzeichen des Anspruchs 8 für die Vorrichtung gelöstCharacteristics of claim 8 solved for the device

Eine vielseitige Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Dekorationsfoiie ist nur dadurch gegeben, daß sie nach der Aushärtung flexibel bleibt Flexiblä Folien sind aus der GB-PS 11 98 259 bekannt in welcher verschiedene photopolymerisierbare Zubereitungen angegeben sind, die sich als Beschichtung von Folien, Filmen und dgL eignen und schnell aushärten.Versatile applicability of the invention Decoration film is only given by the fact that it remains flexible after curing. Flexible films are from GB-PS 11 98 259 known in which various photopolymerizable preparations are given that are suitable as a coating for foils, films and the like and harden quickly.

Ober eine Strukturierung ist nichts ausgesagtNothing is said about structuring

Ferner hi die bildmäßige Belichtung der photopolymerisierbaren Schicht an sich bekannt (DE-OS 25 17 656), jedoch für ein Verfahren zur Bildung von Photoresists auf Oberflächen, beispielsweise bei der Hertellung gedruckter Schaltungen, wodurch der Anmeldungsgegenstand nicht ohne weiteres nahegelegt war.Further, the imagewise exposure hi the photopolymerizable layer is known per se (DE-OS 25 17 656), but a method for forming photoresist on surfaces, for example in the Hertel Lung printed circuits, was suggested by which the application object is not readily.

Die strukturierte Oberfläche wird beim erfindungsgemäßen Verfahren durch das Auftragen und Weiterbehandeln der Photopolymerschicht gebildet, wobei deren Schichtdicke sich vor allem nach der gewünschten Reliefhöhe der Oberflächenstruktur richtet Der Vorteil gegenüber einer mittels Kalander geprägten Struktur liegt vor allem darin, daß die Wahl des Trägermaterials weder durch ein Prägeverfahren eingeschränkt wird noch von der gewünschten Struktur abhängig ist Als Trägermaterial können beispielsweise Kunststoffolien, Fasergewebe oder -vliese, Papiere und dgl. verwendet werden. Diese können auch bedruckt oder gefärbt sein.In the method according to the invention, the structured surface is created by the application and further treatment the photopolymer layer formed, the layer thickness of which depends mainly on the desired The relief height of the surface structure directs the advantage over a structure embossed with a calender is mainly due to the fact that the choice of carrier material is not restricted by an embossing process depends on the desired structure. Plastic foils, for example, can be used as carrier material Fiber fabrics or fleeces, papers and the like. Used will. These can also be printed or colored.

Das Verfahren ist also vielseitig und eignet sich zur Herstellung von Dekor-, Möbel- und Bucheinbandfolien, und ferner von abwaschbaren Strukturtapeten und ähnlichen Produkten aus Polyester.The procedure is so versatile and is suitable for Production of decorative, furniture and book cover foils, and also of washable textured wallpapers and similar polyester products.

Gemäß Weiterbildungen der Erfindung können hochglänzende oder matte Oberflächen erzielt werden, und die Reliefstrukturen können eingefärbt werden.According to developments of the invention, high-gloss or matt surfaces can be achieved, and the relief structures can be colored.

Das Verfahren läßt sich als kontinuierliches Durchlaufverfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kostengünstig durchführen, da zum einen die laufenden Betriebskosten geringer sind als bei einem Kalander, und zum anderen die Vorfertigung einer Prägewalze entfällt statt der lediglich eine vergleichsweise sehr billige Bildvorlage bereitzustellen ist. Da somit praktisch keine einmaligen Kosten auf die gesamte Fertigungsmenge umzulegen sind, ergeben sich günstige Herstellkosten auch bei kleinen Fertigupgsmengen. Kostengünstig wirkt sich auch die einfache Umrüstung auf ein anderes Produkt bei kurzer Umrüstzeit aus.The process can be used as a continuous process Carry out inexpensive with the device according to the invention, since on the one hand the current Operating costs are lower than with a calender, and on the other hand the prefabrication of an embossing roller is omitted instead of simply providing a comparatively very cheap image template. As practical no one-off costs have to be allocated to the entire production volume, the result is favorable Manufacturing costs even with small finished quantities. Simple retrofitting is also cost-effective to another product with a short changeover time.

Das Verfahren und ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zu seiner Durchführung werden anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben.The method and an embodiment of the device for its implementation are based on the drawing described below.

Die Zeichnung zeigt schematisch in Seitenansicht eine Vorrichtung zur Herstellung strukturierter Folien im kontinuierlichen Durchlaufverfahren.The drawing shows a schematic side view of a device for producing structured foils in a continuous process.

Das Trägermaterial a wird von einer Rolle 1 abgewickelt und einer Auftragsvorrichtung 2 zugeführt Es könnte auch in Bogen vom Stapel abgestapelt oder zu einem vorherigen Fertigungsgang zugeführt werden.The carrier material a is taken from a roll 1 unwound and fed to an application device 2 It could also be stacked or stacked in sheets be fed to a previous production process.

In der Auftragsvorrichtung 2 wird das Photopolymer aufgetragen. Der Auftrag kann mit einer Walzenauftragsvorrichtung, einer RaMc'-«richtung oder einem Tiefdruckwerk erfolgen. Das Werk muß den gleichmäßigen Auftrag der benötigten Schichtdicke einwandfrei gewährleisten. Die Schichtdicke kann in weiten Grenzen variiert werden und liegt vorteilhaft im Bereich von 0,05 bis 1,0 mm. Das Photopolymer kann ein entsprechend photosensitiver, ungesättigter Polyester oder ein anderes photosensibilisierbares Kunstharz sein.The photopolymer is applied in the application device 2. The application can be done with a roller application device, a RaMc 'direction or a Gravure printing done. The factory must ensure that the required layer thickness is applied evenly guarantee. The layer thickness can be varied within wide limits and is advantageously in Range from 0.05 to 1.0 mm. The photopolymer can be a correspondingly photosensitive, unsaturated polyester or another photosensitizable resin.

In einer Aufziehvorrichtung 4, die aus einem Walzenpaar besteht, wird das beschichtete Trägermaterial c/mit einer Abdeckfolie bund einem Film cversehen und somit zu einer Bahn e zusammengeführtIn a fitting 4, which consists of a pair of rollers, the coated substrate is c / a bund with a cover film cversehen and thus merged into one lane e

Die transparente Abdeckfolie b, die zum Schutz der Polymerschicht im nachfolgenden Prozeß dient, und deren weitere Funktionen aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen, wird von einer Rolle 3 abgewickelt Geeignete Folien sind beispielsweise Polyesterfolien mit einer Dicke von 0,01 bis 0,05 mm. Je nach dem, ob die herzustellende Dekorfolie eine hochglänzende oder eine matte Oberfläche erhalten soll, wird eine glatte oder eine mattierte AbdeckfolieThe transparent cover film b, which serves to protect the polymer layer in the subsequent process, and whose other functions will emerge from the following description, is unwound from a roll 3. Suitable films are, for example, polyester films with a thickness of 0.01 to 0.05 mm. Depending on whether the decorative film to be produced is to have a high-gloss or a matt surface, a smooth or a matt cover film is used

!5 eingesetzt! 5 inserted

Der Film c weist ein photographisches Strukturbild der gewünschten Oberflächenstruktur der herzustellenden Dekorfolie auf.
Die Bahn e wird einer Härteeinrichtung 5 zugeführt die eine oder mehrere UV-Lichtquellen enthält, welche nacheinander angeordnet oder innerhalb eines Glaszylinders montiert sind. In der Härteeinrichtung 5 wird die Bahn e mit UV-Licht geeigneter Wellenlänge bestrahlt wodurch die Photopolymerschicht überall dort aushärtet, wo sie vom Licht getroffen wird. Bei Verwendung von ungesättigten Polyestern als Photopolymer werden zweckmäßig Quecksilberdampflampen mit Galliumdotierung für die Härtung eingesetzt
Auf diese Weise entsteht ein Relief aus gehärtetem Photopolymer, wobei die Reliefhöhe von der Dicke der in der Auftragsvorrichtung 2 aufgetragenen Schicht abhängt.The film c has a photographic structure of the desired surface structure of the decorative film to be produced.
The web e is fed to a curing device 5 which contains one or more UV light sources which are arranged one after the other or mounted within a glass cylinder. In the curing device 5, the web e is irradiated with UV light of a suitable wavelength, as a result of which the photopolymer layer cures wherever it is struck by the light. When using unsaturated polyesters as the photopolymer, mercury vapor lamps with gallium doping are expediently used for curing
In this way, a relief of hardened photopolymer is produced, the height of the relief depending on the thickness of the layer applied in the application device 2.

Nach der Belichtung bzw. Härtung werden die drei Lagen der Bahn e wieder voneinander getrennt. Die Abdeckfolie läßt sich von der Oberfläche der gehärteten Polymerschicht leicht abziehen. Beim Abziehen bleibt das nicht gehärtete Photopolymer der unbelichteten Bereiche teilweise an der Abdeckfolie haften und wird deshalb teilweise mit dieser zusammen vom Trägermaterial abgehoben.After exposure or curing, the three layers of web e are separated from one another again. the The cover film can easily be peeled off the surface of the hardened polymer layer. Remains when peeled off the uncured photopolymer of the unexposed areas partially adhere to the cover film and will therefore partially lifted from the carrier material together with this.

Die Abdeckfolie b' wird einer Waschvorrichtung 6 zugeführt und von anhaftenden Polymerresten gereinigt. Dazu wird ein wäßriges alkalisches Waschmittel benutzt Die gereinigte Abdeckfolie wird in einer Aufwickelvorrichtung 7 zur Wiederverwendung aufgewickelt. The cover film b ' is fed to a washing device 6 and cleaned of adhering polymer residues. An aqueous alkaline detergent is used for this purpose. The cleaned cover film is wound up in a winding device 7 for reuse.

Der Film c, der als endloses Band ausgebildet ist, wird von der Härteeinrichtung 5 zu der Aufziehvorrichtung 4 zurückgeführtThe film c, which is formed as an endless belt, becomes returned from the hardening device 5 to the mounting device 4

Statt einen Film mit dem Strukturbild zu verwenden, kann dieses auch auf die Abdeckfolie b aufgebracht, z. B. mit einer für UV-Licht undurchlässigen Farbe im Tiefdruck aufgedruckt sein.Instead of using a film with the structure image, this can also be applied to the cover film b , e.g. B. be printed with an opaque to UV light ink in gravure printing.

In diesem Fall entfällt der Film, und der Prozeß verläuft im übrigen wie oben beschrieben, wobei es auch möglich wäre, die gereinigte Abdeckfolie der Aufziehvorrichtung 4 direkt wieder zuzuführen.In this case the film is omitted and the process otherwise proceeds as described above, whereby it is also it would be possible to feed the cleaned cover sheet to the mounting device 4 again directly.

Die von dem Film cund der Abdeckfolie ^'getrennte Bahn f, an der das nicht gehärtete Photopolymer der unbelichteten Bereiche noch teilweise haftet und eine klebrige Oberfläche bildet, wird durch eine Bestäubungsvorrichtung 8 hindurchgeführt und dort, falls erwünscht, mit einem Färb- oder Bronzepulver bestäubt. Dieses bleibt nur in den Bereichen der klebrigen Oberflächen, d. h. den unbelichteten Bereichen haften. The web f separated from the film c and the cover sheet, to which the uncured photopolymer of the unexposed areas still partially adheres and forms a sticky surface, is passed through a dusting device 8 and there, if desired, dusted with a coloring or bronze powder . This only remains in the areas of the sticky surfaces, ie the unexposed areas.

Die gegebenenfalls bestäubte Bahn wird einer Nachhärteeinrichtung 9 zugeführt, in der durch UV-Licht, gegebenenfalls in Kombination mit Infrarot-The possibly dusted web is fed to a post-curing device 9 in which UV light, possibly in combination with infrared

licht, oder durch Infrarotlicht allein das aufgestäubte Farbpulver fixiert und das noch nicht ausgehärtete Polymer der in der Härteeinrichtung 5 nicht belichteten Bereiche gehärtet wird.light, or infrared light alone fixes the powdered paint and the not yet hardened Polymer of the unexposed areas in the curing device 5 is cured.

Die somit fertiggestellte Dekorfolienbahn g wird in einer Aufwickelvorrichtung 10 aufgewickelt.The thus finished decorative film web g is wound up in a winding device 10.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of decorative films with a structured surface on the basis of a with a photopolymerizable preparation coated carrier material and curing the Photopolymer layer by irradiation with light, characterized in that the photopolymer layer covered on the carrier material with a transparent cover film, then the covered photopolymer layer by irradiation with light through a structure image on the side of the cover film into the not through the Image structure cured areas covered, then the cover film taking the adhering, unhardened, unexposed areas of the polymer layer are detached and so the unaffected Material is partially removed from the carrier material, and that ultimately as a sticky surface Remainder of the uncured polymer layer remaining on the carrier material due to post-exposure is cured with UV light, optionally in combination with infrared light.

2. The method according to claim 1, characterized in that the structure image with one for UV light Opaque paint is applied to the transparent cover film

3. The method according to claim 1, characterized in that a film is placed on the cover sheet which has a photographic image of the structure.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cover film on its side facing the photopolymer layer has a smooth surface or one on this side Has matted surface.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that before Post-exposure the surface of the photopolymer layer on the carrier material with a colored powder or bronze powder is dusted.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is as continuous process is carried out.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an unsaturated polyester is used as the photopolymer.

8. Device for performing the method according to one of the preceding claims, characterized by an application device (2) for applying the photopolymer layer to the carrier material (a) fed from a roller (1), a mounting device (4) arranged thereafter and consisting of a pair of rollers , for bringing together the coated carrier material (d) with the cover sheet (b ) fed from a roll (3) and the film (c) to form a web (e), a curing device (5) with at least one UV light source for exposing the web (e), further a post-curing device (9) with a UV light source, which can be combined with an infrared light source, for post-exposure of the web (f) separated from the cover sheet (b ') and the film (c) , and a winding device (10 ) for the finished decorative film (g).

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the post-curing device (9) has a Dusting device (8) is connected upstream

10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized characterized in that, when using unsaturated polyester, the UV light sources are preferred Are mercury vapor lamps with gallium doping.

11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the film (c) is designed as an endless belt and is returned from the hardening device (5) to the mounting device (4).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a washing device (6) for cleaning the polymer-coated cover film (b'J with an aqueous alkaline detergent and a winding device (7) for winding up the cleaned cover film.