DE3430111C1 - Folie,insbesondere Heisspraegefolie,mit einer dekorativen Metallschicht und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Folie,insbesondere Heisspraegefolie,mit einer dekorativen Metallschicht und Verfahren zu deren Herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Folie, insbesondere Heißprägefolie, mit einer auf einer Trägerfolie angeordneten dekorativen Metallschicht, die die Trägerfolie nur bereichsweise abdeckt, wobei ggf. die Trägerfolie auf ihrer zur Metallschicht weisenden Seite mit einer durchgehenden Decklackschicht versehen und/oder auf der der Trägerfolie abgekehrten Seite der Metallschicht eine Schutzlackschicht bzw. Haftschicht vorgesehen ist. Weiterhin befaßt sie sich mit einem Verfahren zur Herstellung derartiger Folien, bei welchem die Trägerfolie oder eine diese abdeckende Decklackschicht zumindest bereichsweise mit einem löslichen Lack bedruckt, anschließend den löslichen Lack überdeckend mit einer Metallschicht versehen und schließlich die Metallschicht durch Auflösung des löslichen Lackes bereichsweise entfernt wird, worauf dann ggf. weitere Schichten auf die der Trägerfolie abgekehrte Seite der Metallschicht aufgebracht werden.
Bei verschiedenen Arten von Folien, insbesondere dekorativen Zwecken dienenden Heißprägefolien, aber auch beispielsweise bei Verpackungsfolien etc., ist es bisweilen erwünscht, eine Metallisierung nur bereichsweise, d. h. gemäß einem ganz bestimmten Muster, vorzusehen, um z. B. Schriften, irgendwelche bildliche Dar-Stellungen etc. mit einem Metalleffekt anbringen zu können. Die Metallisierung wird bei derartigen Folien üblicherweise durch Aufdampfen oder ein ähnliches Verfahren aufgebracht, d.h. ganzflächig. Aus diesem Grunde geht man bisher dann, wenn eine nur bereichsweise Metallisierung gewünscht ist, entweder so vor, daß die Metallschicht entsprechend abgedeckt, z.B. überdruckt wird, so daß sie nur noch in gewissen Bereichen sichtbar ist. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß die überdeckende Schicht im Gebrauch abgenutzt wird und dann die Metallschicht zum Vorschein kommt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Metallschicht nach dem Aufbringen bereichsweise mit einem Lack abzudecken, der von gewissen, die Metallschicht angreifenden Ätzmitteln nicht angegriffen wird, und dann in den nicht abgedeckten Bereichen die Metallschicht wegzuätzen, worauf dann die Ätzmittel-resistente Schicht abgewaschen werden muß, um die Metallschicht freizulegen. Ein derartiges Vorgehen ist umständlich und bringt u. U. auch eine ganz erhebliche Umweltbela-
stung durch die Verwendung von Ätz- und meist Lösungsmitteldämpfe freisetzenden Lösungsmitteln mit sich.
Es ist schließlich auch bereits für die Herstellung von Heißprägefolien bekannt derart vorzugehen, daß die Trägerfolie, die ggf. mit einer Schutzlackschicht versehen ist, in den Bereichen, in denen keine Metallisierung erwünscht ist, mit einem Lack bedruckt wird, der mittels eines die Trägerfolie bzw. Schutzlackschicht nicht angreifenden Lösungsmittels gelöst werden kann. Es wird dann die Trägerfolie mit der löslichen Beschichtung mit Metall bedampft. Die Metallschicht wird hieran anschließend durch Auflösen des löslichen Lackes in den Bereichen, in denen keine Metallisierung erwünscht ist,
wieder entfernt. Ein derartiges Vorgehen hat insbesondere den Vorteil, daß äußerst feine Musterungen möglich sind, weil ja das Bedrucken der Trägerfolie mit dem löslichen Lack praktisch beliebig erfolgen kann.
Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist jedoch zum einen, daß die zu metallisierende Fläche, die ja nur bereichsweise bedruckt ist, relativ uneben ist, was zu unterschiedlich dicken Metallschichten führt, die nachteilige Effekte auf das fertige Produkt, d. h. das Erzeugnis nach teilweiser Entfernung der Metallschicht durch Auflösen des löslichen Lackes haben kann. Besonders nachteilig ist jedoch, daß es mit dem bekannten Verfahren praktisch unmöglich ist, Farbeffekte hinsichtlich der Metallschicht hervorzurufen. Um den Eindruck einer farbigen Metallisierung zu erzeugen, ist es nämlich erforderlich, die Metallschicht auf der Sichtseite mit einer transparenten, gefärbten Lackschicht abzudecken. Bringt man diese transparent gefärbte Lackschicht nun zwischen dem löslichen Lack und der Trägerfolie an, wird sie nicht gemeinsam mit der Entfernung der Metallschicht ebenfalls entfernt, so daß nicht nur die Metallschicht sondern auch der Hintergrund entsprechend gefärbt sind, was in einer Vielzahl von Fällen nicht akzeptiert werden kann. In diesen Fällen wäre es dann erforderlich, die transparent gefärbte Lackschicht erst nach Anbringen der löslichen Schicht auf der Trägerfolie aufzubringen. In einem solchen Fall ergeben sich dann jedoch beachtliche Erschwernisse bei der Auflösung des löslichen Lackes, weil das Lösungsmittel, bevor es auf den löslichen Lack einwirken kann, erst die transparente Lackschicht durchdringen muß. Als letzte Möglichkeit bliebe bei dem bekannten Vorgehen dann nur noch, die Metallschicht durch Beizen mittels eines sehr dünnflüssigen Mediums zu färben. Da aber eine derartige Beize vor der Aufbringung der Metallschicht auf die Trägerfolie bzw. eine Decklackschicht aufgebracht werden müßte, ist zu befürchten, daß der Beizeffekt auf die anschließend aufgebrachte Metallschicht nicht allzu stark ist, insbesondere nur ganz schwache Färbungen erreicht werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Folie, insbesondere Heißprägefolie, und ein zu deren Herstellung besonders geeignetes Verfahren vorzuschlagen, bei denen die vorstehend erwähnten Mängel des Standes der Technik nicht gegeben sind, d. h. die Möglichkeit besteht, auch relativ feine Muster in der Metallisierung vorzusehen, trotzdem jedoch eine gleichmäßig und nahezu beliebig gefärbte Metallschicht erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Folie, insbesondere Heißprägefolie, der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur im Bereich def Metallschicht zwischen dieser und der Trägerfolie bzw. der ggf. vorhandenen Decklackschicht eine Dekorlackschicht vorgesehen ist, die aus einem mittels eines nur im Bereich der Metallschicht aufgebrachten Härters gehärteten Lack besteht, der ohne Zusatz des Härters durch ein die Trägerfolie sowie ggf. weiter vorhandene Lackschichten nicht angreifendes Lösungsmittel lösbar ist. Die Dekorlackschicht kann von einem transparenten, vorzugsweise von einem transparent gefärbten Lack gebildet sein.
Im Gegensatz zu den bekannten Heißprägefolien bzw. sonstigen Folien, bei denen die Metallschicht bereichsweise durch Lösen des »Untergrund«-Lackes entfernt ist, wird bei der Folie gemäß der Erfindung die Ausbildung so gewählt, daß zwischen der Metallisierung und der Trägerfolie eine weitere, nicht lösliche Lackschicht vorgesehen ist, die sich allerdings nur in den Bereichen befindet, in denen die Metallisierung gewünscht ist. Diese Lackschicht ist durch Härtung in den Bereichen, in denen die Metallisierung gewünscht ist, unlöslich gemacht, während sie in den übrigen Bereichen gelöst werden kann. Bei einer derartigen Ausbildung einer Folie besteht nun zum einen die Möglichkeit, die Untergrundfläche für die Metallisierung nahezu eben auszubilden. Zum anderen kann die Deckorlackschicht ohne weiteres von einer transparenten, ggf. gefärbten Lackschicht gebildet sein, wobei dann Gewähr dafür geboten ist, daß die gefärbte Lackschicht nur im Bereich der Metallisierung vorhanden ist, somit keine Färbung des Untergrundes eintritt. Man erhält somit eine Folie, die gegenüber der nach dem bekannten Verfahren hergestellten Folie weitere Gestaltungsmöglichkeiten bietet.
Die Folie gemäß der Erfindung wird vorteilhafterweise mit einem ganz speziellen Herstellungsverfahren erzeugt, nämlich gemäß dem eingangs erläuterten Verfahren, das sich weiter dadurch auszeichnet, daß die Trägerfolie bzw. Decklackschicht ganzflächig mit einem mittels eines die Trägerfolie bzw. Decklackschicht nicht angreifenden Lösungsmittels lösbaren Dekorlack beschichtet wird, daß dieser Dekorlack dann in den für die Metallisierung vorgesehenen Bereichen mit einem mit dem Dekorlack reagierenden, ihn für das Lösungsmittel unlösbar machenden Härtungsmittel überdruckt wird, worauf schließlich die ganzflächige Metallisierung und deren bereichsweise Entfernung durch Auflösen des Dekorlackes in den nicht mit Härtungsmittel überdruckten Bereichen erfolgt.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist also zum einen wesentlich, daß der Dekorlack nicht nur in den Bereichen, in denen eine Entfernung der Metallschicht erfolgen soll,-sondern ganzflächig aufgebracht und nur bereichsweise durch Überdrucken mit einem Härtungsmittel gehärtet wird. Das Härtungsmittel kann dabei in relativ geringen Schichtdicken aufgebracht werden und reagiert durch Eindringen in den Dekorlack mit diesem, wobei sich die Schichtdicken des Härtungsmittels noch verringern. Auf diese Weise erhält man eine nahezu ebene, für die Metallisierung, beispielsweise im Vakuum-Aufdampfverfahren besonders geeignete Oberfläche, wobei das Lösungsmittel ggf. ohne weiteres an der Dekorlackschicht in den nicht gehärteten Bereichen angreifen und diese rasch zur Entfernung der Metallschicht lösen kann. Bei dem Vorgehen nach der Erfindung sind somit die oben geschilderten Mängel des Standes der Technik nicht zu erwarten.
Als Härtungsmittel können die unterschiedlichsten Produkte verwendet werden. Beispielsweise könnte als Härtungsmittel ein relativ dünnflüssiges, im wesentlichen nur aus einem Härter für den Dekorlack bestehendes Mittel verwendet werden. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß es günstig ist, wenn als Härtungsmittel ein dem Dekorlack in seiner grundsätzlichen Zusammensetzung entsprechender, einen Härter im Überschuß enthaltender Aushärtlack verwendet wird. Ein derartiger Aushärtlack läßt sich besonders sauber aufdrucken. Der im Überschuß vorhandene Härter wandert dann aus dem Aushärtlack in den Dekorlack und sorgt für die Härtung des Dekorlackes, wobei allerdings dessen Oberfläche durch den Aushärtlack besonders stabilisiert wird und damit einen sehr guten Untergrund für die Metallisierung bildet.
Es ist weiter vorgesehen, daß als Dekorlack und/oder Aushärtlack ein transparenter Lack verwendet wird, der
vorzugsweise transparent gefärbt ist. Auf diese Weise können Schwierigkeiten Farbeffekte für die Metallschicht erreicht werden. Für den Fall, daß der Dekorbzw. Aushärtlack nicht gefärbt ist, erhält man eine zusätzliche, die Brillanz der Metallschicht nicht beeinträchtigende Schutzlackschicht.
Um eine Lösung des Dekorlackes und damit die bereichsweise Entfernung der Metallschicht in schwach alkalischen, wasserhaltigen Flüssigkeiten, d. h. ungefährlichen Flüssigkeiten, zu ermöglichen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß als löslicher Dekorlack ein Lack verwendet wird, der ein carboxylgruppenhaltiges Bindemittel, vorzugsweise wenigstens ein carboxylgruppenhaltiges Acrylat, in ammoniakalischer oder flüchtige Amine enthaltender Lösung enthält. Derartige Lacke lassen sich durch leicht alkalische, wäßrige Flüssigkeiten ohne Schwierigkeiten auflösen. Bei Verwendung eines ein carboxylgruppenhaltiges Bindemittel enthaltenden Dekorlackes wird als Aushärtlack erfindungsgemäß vorzugsweise ein Lack verwendet, der ein polyfunktionelles Aziridin enthält. Ein derartiger Aushärtlack reagiert rasch und zuverlässig mit dem Dekorlack, auch bei vergleichsweise dünnen Aushärtlack-Schichten.
In der Praxis ist es im allgemeinen ausreichend, wenn der Dekorlack eine Schichtdicke von 0,7 μΐη bis 4 μΐη, der Aushärtlack eine solche von 0,5 μπι bis 3 μΐη besitzt, wobei die Schichtdicken abhängig von dem verwendeten Lack ganz unterschiedlich sein können.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Herstellung einer Heißprägefolie gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung, die drei Verfahrensschritte der Folienherstellung wiedergibt. Es zeigt
F i g. 1 die Folie in dem Zustand unmittelbar nach Aufbringung der Metallschicht;
F i g. 2 die Folie nach bereichsweise Entfernung der Metallschicht und
F i g. 3 die fertige, d. h. mit einer Haftschicht versehene Heißprägefolie.
Die Folie gemäß der Erfindung umfaßt in üblicher Weise eine Trägerfolie 1, die z. B. von einem Polyesterfilm einer Dicke von etwa 20 μηι gebildet ist. Diese Folie ist mit einer Schutz- bzw. Ablöselackschicht 2 üblicher Dicke (je nach Anwendungsgebiet von 1 bis etwa 10 μηι) versehen, wobei die Schutz- bzw. Ablöseschicht ein leichtes Trennen der Heißprägefolie von der Trägerfolie 1 ermöglichen, gleichzeitig aber das Aussehen der Folie nicht beeinträchtigen soll, d.h. vorzugsweise transparent ist. Auf die als Decklackschicht dienende Schutz- bzw. Ablöseschicht wird dann in einer Schichtdicke von etwa 0,7 bis 4 μπι eine Dekorlackschicht 3 aufgetragen. Die Dekorlackschicht 3 ist üblicherweise transparent und kann mit transparenten, z. B. Metallkomplex-Farbstoffen eingefärbt sein. Die Dekorlackschicht 3 ist mittels eines die Trägerfolie 1 und die Decklackschicht 2 nicht angreifenden Lösungsmittels löslich. Beispielsweise kann Dekorlack ein carboxylgruppenhaltiges Bindemittel in ammoniakalischer oder flüchtige Amine enthaltender Lösung, vorzugsweise ein carboxylgruppenhaltiges Acrylat, enthalten. Zum Beispiel wäre es denkbar, daß der Dekorlack für die Dekorlackschicht 3 ein carboxylgruppenhaltiges Acrylat in ammoniakalischer Lösung zu 20 bis 50% enthält.
In den Bereichen, in denen die Metallisierung beibehalten werden soll, wird auf die Dekorlackschicht 3 dann ein diese für das Lösungsmittel unlösbar machendes Härtungsmittel 4, vorzugsweise ein Aushärtlack aufgedruckt. Der Aushärtlack 4 enthält als wesentlichen Bestandteil einen Härter, der zur Vernetzung des in der Dekorlackschicht 3 enthaltenen Polymers geeignet ist, indem er z. B. mit den in diesefn enthaltenen funktionel-Ien Gruppen reagiert. Der Aushärtlack kann ebenfalls ggf. transparent mit transparentem, z. B. Metallkomplex-Farbstoff eingefärbt sein. Eine derartige Reaktion kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erreicht werden, indem der Aushärtlack ein polyfunktionelles Aziridin mit einer Konzentration von 2 bis 10% enthält.
Nach dem Aufdrucken des Härtungsmittels bzw. Aushärtlackes 4 auf den Dekorlack 3 dringt der Härter aus dem Aushärtlack 4 in den Bereichen 5 (wie durch die Pfeile in F i g. 1 angedeutet) in den Dekorlack 3 ein, so daß in den Bereichen 5 eine Vernetzung des Dekorlakkes 3, d. h. dessen Aushärtung in einer Weise erfolgt, daß er durch das Lösungsmittel nicht mehr angegriffen werden kann.
Die mit dem Dekorlack 3 sowie dem Härtungsmittel bzw. Aushärtlack 4 versehene Trägerfolie 1 wird dann ganzflächig mit einer Metallschicht 6, beispielsweise einer im Vakuum aufgedampften Aluminiumschicht, versehen.
Nach Abschluß des vorstehend erläuterten, ersten Herstellungsschrittes und nach einer für die Vernetzung des Dekorlackes 3 in den Bereichen 5 ausreichenden Zeit werden dann die nicht durch Eindringen von Härter aus dem Härtungsmittel 4 gehärteten Bereiche der Dekorlackschicht 3 zwischen den Bereichen 5 mitsamt der auf ihnen befindlichen Metallschicht 6 mittels eines geeigneten Lösungsmittels ausgewaschen. Die Bahn wird dann zur Entfernung restlichen Lösungsmittels gespült und getrocknet. Bei einer Zusammensetzung des Dekorlackes 3 in der oben erläuterten Weise erfolgt das Auswaschen der zu entfernenden Bereiche der Dekorlackschicht 3 .mittels einer schwach alkalischen, wäßrN gen Flüssigkeit, die· auf die Carboxylgruppen in dem Bindemittel zwecks Auflösung einwirkt.
Zum Schluß des zweiten Verfahrensschrittes erhält man ein Gebilde gemäß F i g. 2, in welchem die Metallschicht 6 nur dort vorhanden ist, wo in den Bereichen 5 die Decklackschicht 3 gehärtet wurde.
Die Bahn gemäß Fig.2 wird dann noch zur Erzeugung einer Prägefolie komplettiert, d. h. es werden Hintergrund- bzw. Klebeschichten 7 in an sich bekannter Weise und in bekannter Ausbildung aufgebracht.
Nachstehend werden Beispiele für zur Herstellung der Folie nach der Erfindung gemäß dem Ausführungsbeispiel einsetzbarer Lacke gegeben:
Decklackschicht 2
Komponente
Gew.-Teile
Methylmethacrylat Copolymer 1000
(Schmp. 190—200° C »ring and ball«)
Methylethylketon 1600
Toluol 4000
Diacetonalkohol 8000
Dekorlackschicht 3
Es handelt sich um einen wasserlöslichen, normalerweise mit Ammoniak oder Aminen schwach alkalisch eingestellten Lack.
Komponente Gew.-Teile
Carboxylgruppenhaltiges Acrylat 2000 (Emulsion pH=5), 40% Festkörper _
Ethylalkohol 2000
Ammoniaklösung (7% NH3) 200
Aushärtlack 4
10
Es handelt sich um einen transparenten, eingefärbten Lack.
Komponente Gew.-Teile
polyfunktionelles Aziridin 300
(flüssig, spezif. Gewicht 1,08 g/cm3
bei 25° C)
carboxylgruppenhaltiges Acrylat 2000 20
(wie Dekorlack 3)
Ethylalkohol 2000
Metallkomplexfarbstoff lösung 100
Selbstverständlich kann erfindungsgemäß nicht nur 25 die Herstellung von Heißprägefolien sondern ganz allgemein von bereichsweise metallisierten Folien erfolgen. In diesem Falle ist es lediglich erforderlich, ggf. die Schichtfolge bzw. die Lackzusammensetzung zu variieren. Weiterhin ist die Erfindung keinesfalls auf die An- 30 wendung der vorstehend erläuterten Lacke beschränkt. Es wäre beispielsweise auch denkbar, Lacke aus natürlichen Harzen einzusetzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 35
40
45
50
55
60
65
- Leerseite

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Folie, insbesondere Heißprägefolie, mit einer auf einer Trägerfolie angeordneten dekorativen Metallschicht, die die Trägerfolie nur bereichsweise abdeckt, wobei ggf. die Trägerfolie auf ihrer zur Metallschicht weisenden Seite mit einer durchgehenden Decklackschicht versehen und/oder auf der der Trägerfolie abgekehrten Seite der Metallschicht eine Schutzlackschicht bzw. Haftschicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nur im Bereich der Metallschicht (6) zwischen dieser und der Trägerfolie (1) bzw. der ggf. vorhandenen Decklackschicht (2) eine Dekorlackschicht (3, 5) vorgesehen ist, die aus einem mittels eines nur im Bereich der Metallschicht aufgebrachten Härters (4) gehärteten Lack besteht, der ohne Zusatz des Härters durch ein die Trägerfolie sowie ggf. weiter vorhandene Lackschichten (7) nicht angreifendes Lösungsmittel lösbar ist.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekorlackschicht (3, 5) von einem transparenten Lack gebildet ist.
3. Folie nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekorlackschicht (3,5) von einem transparent gefärbten Lack gebildet ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Folie, vorzugsweise einer Heißprägefolie, mit einer dekorativen Metallschicht, die eine Trägerfolie nur bereichsweise abdeckt, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Trägerfolie oder eine diese abdeckende Decklackschicht zumindest bereichsweise mit einem löslichen Lack bedruckt, anschließend den löslichen Lack überdeckend mit einer Metallschicht versehen und schließlich die Metallschicht durch Auflösung des löslichen Lackes bereichsweise entfernt wird, worauf dann ggf. weitere Schichten auf die der Trägerfolie abgekehrte Seite der Metallschicht aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie bzw. Decklackschicht ganzflächig mit einem mittels eines die Trägerfolie bzw. Decklackschicht nicht angreifenden Lösungsmittels lösbaren Dekorlack beschichtet wird, daß dieser Dekorlack dann in den für die Metallisierung vorgesehenen Bereichen mit einem mit dem Dekorlack reagierenden, ihn für das Lösungsmittel unlösbar machenden Härtungsmittel überdruckt wird, worauf die ganzflächige Metallisierung und deren bereichsweise Entfernung durch Auflösen des Dekorlackes in den nicht mit Härtungsmittel überdruckten Bereichen erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Härtungsmittel ein dem Dekorlack in seiner grundsätzlichen Zusammensetzung entsprechender, einen Härter im Überschuß enthaltender Aushärtlack verwendet wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Dekorlack und/oder Aushärtlack ein transparenter Lack verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Dekorlack und/oder Aushärtlack ein transparent gefärbter Lack verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als löslicher Dekorlack ein Lack verwendet wird, der ein carboxylgruppenhaltiges Bindemittel in ammoniakalischer oder flüchtige Amine enthaltender Lösung enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorlack wenigstens ein carboxylgruppenhaltiges Acrylat enthält.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Aushärtlack ein Lack verwendet wird, der ein polyfunktionelles Aziridin' enthält.
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