DE3132693A1

DE3132693A1 - Verfahren zum kontinuierlichen bedrucken einer mit kunststoff beschichteten metallfolie

Info

Publication number: DE3132693A1
Application number: DE19813132693
Authority: DE
Inventors: Horst Chem.-Ing. Buchholz; Rolf-Rüdiger 5608 Radevormwald Kaßecker; Gerhard F. Dipl.-Chem. Dr. 5600 Wuppertal Ottmann
Original assignee: Herberts GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1981-08-19
Filing date: 1981-08-19
Publication date: 1983-03-17
Also published as: EP0072461A1; ES8400296A1; ES515056A0

Description

J IJZUCId

T 31 217

Anmelder: Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Christbusch 25, 5600 WUPPERTAL 2

Verfahren zum kontinuierlichen Bedrucken einer mit Kunststoff beschichteten Metallfolie

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Bedrucken einer mit Kunststoff beschichteten Metallfolie als Substratbahn nach dem Transferdruckverfahren durch. Auflegen eines mit sublimierbaren Farbstoffen bedruckten Hilfsträgers auf die Kunststoffbeschichtung, Übertragen des Farbstoffs durch Hitzebehandlung in die Kunststoffbeschichtung und Abziehen der Hilfsträgerbahn.

Es ißt bekannt, Substrate mit einem Kunststoff zu beschichten und nach dem Transferdruckverfahren zu bedrucken. Die Kunststoffbeschichtung kann aus thermoplastischen (DE-OS 26 42 350) oder duroplastischen (DE-OS 29 14 704) Kunststoffen bestehen. ( ' Das Transferdruckverfahren wird in der Weise durchgeführt, daß ein mit sublimierbaren Farbstoffen bedruckter Hilfsträger auf die Kunststoffbeschichtung des Substrats aufgelegt und einer Hitzbehandlung unter leichtem Druck unterworfen wird. Der Farbstoff sublimiert dann in die Kunststoffschicht. Es können auf diese Reise bildförmige Anordnungen des Farbstoffs auf das Substrat mit großer Genauigkeit übertragen werden.

In der DE-OS 29 14 704 ist u.a. erwähnt, daß das Transferdruckverfahren auf kontinuierlichen Veredelungsstraßen für Aluminiumbleche durchgeführt werden könne, wobei das Aluminiumblech gleichzeitig mit dem Transferpapier über eine ISlanderwalze

geführt werden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht mit praktisch zufriedenstellenden Ergebnissen durchzuführen.

Die Schwierigkeit besteht darin, die Aluminiumblech- und die Transferpapierbahn auf der ganzen Umdruckzone mit einem gleichmäßigen, hinreichend großen Anpressdruck zu beaufschlagen. Setzt man dafür Anpreßwalzen ein, wird der Druck ungleichmäßig. Versucht man den Anpressdruck durch eine Zugspannung der beiden Materialbahnen aufzubauen, besteht die Gefahr, daß die Festigkeit der Transferpapierbahn nicht ausreicht und diese zerreißt.

Es besteht naturgemäß ein großes Bedürfnis nach einem technisch einfachen und sicher durchführbaren kontinuierlichen Verfahren der eingangs beschriebenen Art. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Längen der Außenkanten einer Metallfolie nicht genau gleich sind, d. h. es treten geringfügige Längenunterschiede auf, die aber bei einer kontinuierlichen Verarbeitung einer solchen Metallfolie großer Länge erhebliche Probleme aufwerfen. Diese Längendifferenzen der Seitenkanten können auf einer Länge der Umdruckzone von 4 m bis zu 1 cm betragen und liegen damit in einer nicht unbeträchtlichen Größenordnung. So kommt es leicht zu einem Zerreißen der Papierbahn oder einem Verrutschen beider Bahnengegeneinander im Bereich der Umdruckzone.

Es wurde nun gefunden, daß trotz der zu erwartenden Probleme überraschenderweise das Transferverfahren kontinuierlich auf mit Kunststoff beschichtete Metallfolien angewandt werden kann, wenn die Metallfolie, d. h. die Substratbahn und die mit Farbstoff bedruckte Hilfsträgerbahn kontinuierlich zwischen zwei gleichsinnig angetriebenen geheizten Endlosstahlbändern zusammengeführt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zum kontinuierlichen Bedrucken einer mit Kunststoff beschichteten Metallfolie als Substratbahn nach dem Transferdruckverfahren durch Auflegen eines mit sublimierbaren Farbstoffen bedruckten Hilfsträgers auf die Kunststoffbeschichtung,

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Übertragen des Farbstoffs durch Hitzebehandlung in die Kunststoffbeschichtung und Abziehen der Hilfsträgerbahn, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hilfsträgerbahn an die Substratbahn kontinuierlich zwischen zwei gleichsinnig angetriebenen geheizten Endlosstahlbändern angedrückt wird.

Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem die Endlos-Stahlbänder durch ein Druckmedium in flüssigem Aggregatzustand aneinandergedrückt werden.

Vorrichtungen, in denen zwei oder mehr Folienbahnen zwischen zwei gleichsinnig angetriebenen geheizten Endlosstahlbändern aneinandergedrückt werden können, sind an sich bekannt. Besonders vorteilhaft ist eine Vorrichtung, bei der die Endlos Stahlbänder durch ein Druckmedium in flüssigem Aggregatzustand aneinandergedrückt werden. Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der DE-OS 24 21 292 bekannt und besteht aus zwei gegenüberliegenden, von Walzen angetriebenen Endlosstahlbändern, deren einander angrenzende Trums mit Gleitplatten hinterlegt sind, wobei die Spalte zwischen den Trums und den Gleitplatten an den Längs·- und an den Breitseiten durch Dichtelemente begrenzt sind und die Gleitplatten mit Druckmittel-Zuführkanälen versehen sind.

Die gemäß der Erfindung eingesetzten Substratbahnen sind solche, wie sie im Stand der Technik für das Transferdruckverfahren eingesetzt werden. Als Metallfolien eignen sich besonders Aluminium, kaltgewalzter Stahl und verzinkter Stahl. Die Kunststoffbeschichtung kann in an sich bekannter Weise auf die Metallfolien aufgebracht werden z.B. nach dem bekannten Coil-Coating-Verfahren. Es können die für das Transferdruckverfahren verwendeten Kunststoffe, insbesondere duroplastische Kunststoffe, wie vernetzte Acrylatharze eingesetzt v/erden (vergl. DE-OS 29 40 370 und 29 14 704).

Als Farbstoffe werden ebenfalls die an sich bekannten Farbstoffe, in der Regel Dispersionsfarbstoffe, eingesetzt. Die

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Hilfsträgerbahn ist in der Regel eine Papierbahn. Es können aber auch Kunststoffbahnen eingesetzt werden, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Auch insofern wird auf die oben erwähnten druckschriftlichen Vorveröffentlichungen verwiesen.

Mit dem anmeldungsgemäßen Verfahren wird eine gleichmäßige Temperaturführung über die ganze Bandbreite bei hinreichend großem, über die ganze·Umdruckzone gleichmäßigen Anpressdruck erreicht, wobei überraschenderweise auch bei Längendifferenzei der Substratbahnkanten in der vorerwähnten Größenordnung kein Zerreißen der Hilfsträgerbahn bzw. keine Verschiebungen der Hilfsträgerbahn gegen die Substratbahn auftreten«.

Das Verfahren läßt sich sowohl zu einseitigem als auch beidseitigem Bedrucken von entsprechend mit Kunststoff beschichteten Substratbahnen einsetzen.

Die Laufgeschwindigkeit der EndlosStahlbänder, die Temperatur und die Länge der Endlosstahlbänder sind so aufeinander eingestellt, daß die Substratbahn und die Hilfsträgerbahn eine aasreichend lange Zeit in Kontakt bleiben, um den Transfer des Farbstoffs von der Hilfsträgerbahn in die Kunststoffbesohichtung zu bewirken. Hierfür v/erden in der Regel etwa 20 bis 40 Sekunden benötigt, wenn die Substratbahn nicht vorgewärmt ist, bei einer auf Arbeitstemperatur vorgewärmten Substratbahn jedoch nur etwa 5 Sekunden. Dem Fachmann ist geläufig, wie er die Länge der Endlosstahlbänder und deren Geschwindigkeit aufeinander abstimmt, um diese Verweilzeit zu ermögliche n. Die Temperaturen der EndlosStahlbänder liegen im Bereich von etwa 140 bis etwa 250⁰C, damit während der Verweilzeit die Hilfsträgerbahn und die Substratbahn auf ausreichend hohe Temperaturen erwärmt werden, um den Transferdruck zu bewirke!.. Diese Temperaturen liegen, wie dies aus dem Stand der Technil: bekannt ist, im Bereich von etwa 140 bis 250⁰C, abhängig von den verwendeten sublimierbaren Farbstoffen.

Die Erfindung soll durch nachfolgendes Beispiel näher erläut'-rt werden, ohne sie darauf im einzelnen zu beschränken.

Beispiel: " ' ^w" --" ---

Eine Metallfolie aus verzinktem ■ Stahl von 0,75 mm Dicke, 60 era Breite und 250 m Länge wurde mit einem ■ Lack gemäß DE-OS 29 40 37 0 Beispiel 1 beschichtet, wobei zunächst ein Überzug in einer Schichtstärke von 15 μΐϊΐ in weißpigmentierter Einstellung aufgebracht, diese ausgehärtet und dann ein zweiter Lack-Überzug in gleicher Schichtstärke in transparenter Einstellung aufgebracht und ausgehärtet wurde. Die Aushärung erfolgte durch Trocknen bei 200 bis 220HC

ObJ ek ttemperatxar.

Die so hergestellte Substratbahn wurde ohne Vorwärmung auf einer der DE-OS 24 21 291 entsprechenden Doppelbandpresse der Firma Adolf Held KG., 7218 Trossingen, mit einer Hilfsträgerbahn zusammengeführt.

Die Hilfsträgerbahn bestand aus einer Papierbahn von o,3 mm Dicke und der Substratbahn entsprechenden Breite und Länge, die in bildmäßiger Anordnung.mit eublimierbaren Farbstoffen bedruckt war, welche bei Temperaturen von 180 bis 200⁰C sublimie3:en.

Die zusammengeführten Materialbahnen wurden auf der Doppelbandpresse der Einwirkung einer Temperatur von 200⁰C und eines Druckes von 4 χ 10 Pa ausgesetzt. Die Laufgeschwindigkeit der Presse betrug 4 m/min, so daß die Vorweilzeit ca. 30 see betrug.

Hinter der Doppelbandpresse wurde die Hilfsträgerbahn von der Substratbahn abgezogen. Die Substratbahn wies ein der bildmäßigen Anordnung der Farbstoffe

auf der Hilfsträgerbahn entsprechendes, über die ganze Breite und Länge gleichmäßig ausgebildetes Dekor auf.

Claims

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• * - " : : : "Ä^iraerderi Herberts Gesellschaft mi! ' ·- "-."-.". beschränkter Haftung Christbusch 25

56OO Wuppertal 2 Patentansprüche:

, 1.) Verfahren zum kontinuierlichen Bedrucken etier ^- mit Kunststoff beschichteten Metallfolie als Substratbahn nach dem Transferdruckverfahren durch Auflegen eines mit sublimierbaren Farbstoffen bedruckten Hilfsträgers auf die Kunststoff be schichtung, Übertragen des Farbstoffs durch Hitzebehandlung in die Kunststoffbeschichtung und Abziehen der Hilfsträgerbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilf strägerba m (' - . an die Substratbahn kontinuierlich zwischerykwei

gleichsinnig angetriebenen geheizton Endlosstahlbändern angedrückt wird.

,v-'Z.) Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die EndlosStahlbänder durch ein Druckmedium im flüssigen Aggregatzustand aneinandergedrückt v/erden.