DE60219334T2 - Herstellungsverfahren eines digital bedruckten thermisch-geformten Produktes - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft Tintenstrahldruck von Farbbildern auf polymere Lagen bzw. Platten und Laminate, und insbesondere die Herstellung von dreidimensional geformten polymeren Lagen bzw. Platten und Laminaten, mit farbangepassten Vierfarben-Tintenstrahlbildern. Diese Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von farbangepasstem thermogeformtem oder formgepresstem, digital bedrucktem Kraftfahrzeug-Laminat.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Dreidimensional geformte polymere Lagen bzw. Platten und Laminate, werden üblicherweise mit dekorativen Vollfarbendruckmustern bedruckt. Die bedruckten Lagen bzw. Platten oder Laminate können auf ein Spritzgießformsubstrat geklebt werden, um das fertige Teil herzustellen. Diese Produkte können Innenteile von Kraftfahrzeugen, wie Armaturenbrettteile und Messgeräte mit dekorativen Lacken, einschließlich dekorativer Holzmaserung und andere Produkte, wie Mobiltelefone, tragbare Multimediageräte (MP3 und CD-Spieler), EMI/RFI-Abschirmung, Schilder und zum Beispiel Außenwände einschließen.
  • Diese Produkte werden üblicherweise durch ein Tiefdruckverfahren hergestellt, bei dem Farbseparationen in einzelne Schichten anfänglich zu einem Graveur geschickt werden und auf Tiefdruckplatten hergestellt werden. Tinten werden durch einzelne Farbschichten hergestellt und ein Verbundwerkstoff wird hergestellt, um das Farbprobestück des Kunden zu duplizieren. Wenn die Farben annehmbar sind, werden diese Schritte wiederholt, um Produktionstiefdruckzylinder herzustellen. Der Verbundwerkstoff wird dann auf einer Tiefdruckpresse farbangepasst und wenn Farbanpassung annehmbar ist, drucken die Tiefdruckzylinder das fertige Muster. Das Substrat kann eine polymere Lage bzw. Platte umfassen, die mit verschiedenen Durchgängen durch die Tiefdruckpresse bedruckt wird, um die verschiedenen Farbelemente des fertigen Entwurfs herzustellen. Die Lage bzw. Platte kann dann auf ein Substrat laminiert und thermogeformt und/oder spritzgießgeformt werden zu einem fertigen dreidimensionalen Gegenstand.
  • Der digitale Druck erlaubt die Verwendung von Computer erzeugten und verbesserten Bildern. Dies kann wesentliche Entwurfs- und Produktionsvorteile gegenüber dem Tiefdruck bereitstellen. Computer erzeugte Bilder können gespeichert und sofort aus dem Computerspeicher hergestellt werden. Dies erlaubt auch, mehrere Entwürfe gleichzeitig zu drucken, während mit Tiefdruck jeder separate Entwurfdruck in dem vorstehend beschriebenen Mehrschrittverfahren hergestellt werden muss.
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren gemäß den vorliegenden Ansprüchen zum Herstellen von Tintenstrahldruck-Produkten, wie thermoformbaren polymeren Lagen bzw. Platten und Laminaten, mit farbangepassten digital bedruckten Vierfarben-Tintenstrahlbildern bereit.
  • Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines thermoformbaren Laminats, das eine flexible thermoformbare polymere Lage bzw. Platte oder Film einschließt, hierin auch als eine Grundbahn bezeichnet. Die Grundbahn wird in einen Tintenstrahldrucker gelegt und eine auf Lösungsmittel basierende (nicht wässrige) digitale Drucktinte wird direkt auf die Grundbahn in Abwesenheit einer Tintenempfangsschicht auf der Grundbahn aufgetragen, um ein digital bedrucktes, dekoratives Tintenstrahlmuster in mehreren Farben mit guter Tintenanhaftung in einem einzelnen Durchgang durch den Drucker zu bilden. Dem folgen Thermoformen und/oder Formpressen der fertig bedruckten Grundbahn zu einer dreidimensionalen Form. Der digitale Druck wird direkt auf die Unterseite einer klaren Beschichtungsschicht angewendet, um ein dekoratives Muster auf der klaren Beschichtungsschicht in Mehrfachfarben in einem einzigen Durchgang durch den Drucker zu bilden. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung eines farbangepassten thermoformbaren dekorativen Laminats. Das Verfahren schließt Erzeugen eines Software-gesteuerten Bildes von einem Muster auf einem Bildschirm, um ein Standardfarbdruckmuster darzustellen und das Beurteilen und Einstellen bzw. Justieren des Standards, wie auf dem Bildschirm angezeigt, durch Verwenden der Software-gesteuerten bildbezogenen Einstellungen bzw. Justierungen zum Beispiel für Tönung, Kontrast, Helligkeit/Dunkelheit, Sättigung, Auflösung und Bildgröße, ein. Ein Testdruck wird dann durch die Schritte des Anwendens eines dekorativen Musters auf eine thermoformbare Lage bzw. Platte oder Film (Grundbahn) unter Verwendung eines digitalen Tintenstrahldruckers hergestellt. Die Einstellungen werden für das Testdruckbild vorgenommen, um den Testdruck für den angenommenen Standard, wie auf dem Bildschirm gezeigt, in der Farbe anzupassen. Wenn das eingestellte bzw. justierte, farbangepasste Testdruckbild annehmbar ist, wird eine bildbezogene Ausgabe zu dem digitalen Tintenstrahldrucker zum digitalen Drucken auf der Grundbahn eines dekorativen Drucks, der an den angenommenen Standard auf dem Bildschirm farbangepasst ist, geleitet.
  • Verglichen mit Tiefdruck beschleunigt das erfindungsgemäße Digitaldruckverfahren das farbangepasste Verarbeiten und das Verfahren zum Herstellen von Mehrfarbenbildern. Die Erfindung stellt auch digital gedruckte Bilder hoher Qualität auf dreidimensional geformten Teilen bereit, wobei die aufgetragenen Tintenstrahlbilder gute Druckqualität, Abriebbeständigkeit und Anhaftung an dem Substrat aufweisen. Die Erfindung stellt auch digital bedruckte Laminate mit einer äußeren Schutzschicht mit Langzeit-Wetterfestigkeit, Dauerhaftigkeit und optischen Eigenschaften, wie hohen Glanz mit überlegener Qualität, bereit. Das Drucken direkt auf die Grundbahn liefert wesentliche Kosteneinsparungen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man sehen kann, wie das Produkt unmittelbar nachdem es gedruckt wurde, aussieht. Bei Tiefdruck wird andererseits eine Probe off-line genommen und auf ein Grundbahnstück laminiert, was den Farbanpassungsvorgang verlangsamt.
  • Digital bedruckte Bilder können auf ausgewählte Bereiche aufgetragen werden, wie die exakten Muster, die den thermogeformten Teilen entsprechen, wohingegen bei Tiefdruck die gesamte Breite der Grundbahn mit bedruckten Ausschussbereichen zwischen den thermogeformten Teilen bedruckt sein muss. Es können auch wesentliche Kosteneinsparungsvorteile bei der Herstellung vorliegen, indem langwierige Lackherstellung und Farbeignungszeit entfallen.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung werden besser durch Bezug nehmen auf die nachstehende Beschreibung im Einzelnen und die beigefügten Zeichnungen verstanden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Fließbild, das das Verfahren des Standes der Technik für die Herstellung von Tiefdruck bedruckten Produkten zeigt.
  • 2 ist ein schematischer Querschnitt, der ein digital bedrucktes Laminat mit einer Schutzdeckschicht veranschaulicht.
  • 3 ist ein schematischer Querschnitt, der ein digital bedrucktes Laminat veranschaulicht, worin eine Druckschicht direkt auf die Verstärkungslage bzw. Platte aufgetragen ist.
  • 4 ist ein schematischer Querschnitt, der ein digital bedrucktes durchscheinendes Laminat veranschaulicht.
  • 5 ist ein schematischer Querschnitt, der ein Laminat veranschaulicht, worin eine digital bedruckte klare Deckschicht mit einem separaten Laminat umfassend eine klare Beschichtung/Farbbeschichtung/Verstärkungslagen- bzw. Platten-Kombination umfasst.
  • 6 ist ein schematisches Fließdiagramm, das Schritte in einem digitalen Farbeinstellungsverfahren umfasst.
  • 7 ist ein schematisches Fließdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung eines digital bedruckten Substrats veranschaulicht.
  • 8 ist ein schematisches Fließdiagramm, das ein digital bedrucktes Laminat, das durch Drucken auf eine Schutzgrundbahn, die auf eine Verstärkungslage bzw. -platte laminiert wurde, veranschaulicht.
  • 9 ist ein schematisches Fließdiagramm, das ein digital bedrucktes Produkt, das durch Drucken direkt auf einem klaren Substrat hergestellt wurde, veranschaulicht.
  • 10 ist ein schematischer Querschnitt, der das Laminat mit einer digital bedruckten Schicht mit einer metallisierten Schicht veranschaulicht.
  • 11 ist ein schematischer Querschnitt, der ein Laminat mit einer digital bedruckten Schicht, die auf eine PVC-Verstärkungslage bzw. -platte mit einer Haft-Klebstoffschicht aufgetragen wurde, veranschaulicht.
  • 12 ist ein schematischer Querschnitt, der ein Laminat mit einer optisch klaren Beschichtungsschutzschicht, mit einer Druckschicht, einer opaken Verstärkungslage bzw. -platte und einer EMI/RFI-Abschirmschicht veranschaulicht.
  • 13 ist ein schematischer Querschnitt, der ein Laminat veranschaulicht, worin eine Schicht zwischen einer niedrigen Glanz-PVDF/Acrylschutzschicht und einer steifen PVC-Verstärkungslage bzw. -platte aufgetragen wird.
  • 14 ist ein schematischer Querschnitt, der ein umgekehrt bedrucktes Laminat mit einer klaren Deckschicht veranschaulicht.
  • 15 ist ein schematischer Querschnitt, der ein dickes Lagen- bzw. Plattenlaminat mit einer digital bedruckten Schicht veranschaulicht.
  • 16 ist ein schematischer Querschnitt, der ein Laminat, worin eine klare Schutzbeschichtung mit einem Tintenstrahldrucker aufgetragen wird, zusammen mit einer digital bedruckten Schicht veranschaulicht.
  • 17 ist ein schematischer Querschnitt, der ein digital bedrucktes Laminat, umfassend einen in-Mould-Film, veranschaulicht.
  • Beschreibung im Einzelnen
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines digital bedruckten Produkts bereit, wobei dekorative Mehrfachfarbmuster auf eine polymere Lage bzw. Platte und Laminat durch einen digital gesteuerten Tintenstrahldrucker aufgetragen werden. Die polymere Lage bzw. Folie oder Laminat umfasst ein thermoformbares Material in Form eines flexiblen Films oder Folie (wobei jeder davon hierin als eine Grundbahn bezeichnet wird), worauf ein dekoratives Bild digital gedruckt wird. Das Digitaldrucken dieser Erfindung erlaubt die Verwendung von Computer erzeugten und verstärkten Bildern. Die Erfindung stellt wesentliche Vorteile im Aufbau und in der Herstellung gegenüber Tiefdruck bereit. Schließlich kann die Erfindung vollständiger durch anfängliches Bezug nehmen auf das schematische Fließdiagramm von 1 eingeschätzt werden, welches ein typisches Tiefdruckverfahren des Standes der Technik erläutert. Gemäß diesem Verfahren wird der ausgewählte Entwurf auf annehmbare Farbtrennungen unter Anwendung von gravierten Tiefdruckplatten getestet. Wenn vorliegende Tiefdruckplatten nicht verfügbar sind, werden Farbseparationen in einzelnen Schichten zuerst an einen Graveur geschickt und als einzelne Schichten auf einzelnen Tiefdruckplatten hergestellt. Die Tinten werden für die jeweiligen Farbschichten hergestellt und ein Verbundwerkstoff wird aus Tiefdruckplatten hergestellt und farbangepasst, um die Entwurfsprobe des Kunden zu duplizieren. Wenn eine Farbanpassung annehmbar ist, werden diese Schritte wiederholt, um Tiefdruckzylinderproduktion zu erzeugen. Der Verbundwerkstoff wird dann auf einer Tiefdruckpresse farbangepasst und wenn die Farbanpassung annehmbar ist, werden die Tiefdruckzylinder das fertige Muster drucken. Wenn Tiefdruckplatten anfänglich nicht verfügbar sind, wird digitales Überarbeiten bei der Erzeugung der Tiefdruckzylinder für die Produktion einbezogen sein. Die Grundbahn kann keine Polymerlage bzw. -platte oder -film, die in verschiedenen Durchgängen durch die Tiefdruckpresse bedruckt wurden, um die verschiedenen Farbelemente des fertigen Aufbaus zu erzeugen, umfassen. Die Lage bzw. Platte oder Film können dann zu einem Substrat laminiert und thermogeformt und/oder spritzgießgeformt werden zu einer fertigen dreidimensionalen Form.
  • 2–5 erläutern verschiedene Aufbauten von digital bedruckten Produkten. Andere Aufbauten werden später beschrieben und in 10–16 erläutert. 6–9 sind schematische Blockdiagramme, die verschiedene Verarbeitungstechniken zur Herstellung von digital bedruckten Produkten erläutern.
  • Allgemein gesprochen, umfassen die verschiedenen Aufbauten bzw. Konstruktionen verschiedene Kombinationen von polymeren Lagen bzw. Platten oder Filmen (Grundbahnen), auf die eine Druckschicht aufgetragen wird. Die Druckschicht bezieht sich insbesondere auf digitales Drucken, vorzugsweise Tintenstrahldrucken. In einer Ausführungsform gibt es vier bis sechs Farbpatronen in dem Digitaldrucker. Die Farbe in jeder Patrone wird konstant gehalten. Ein Software-Programm steuert, wie diese Reihe von Farben vereinigt wird, um ein Bild herzustellen. Das Drucken erfolgt direkt auf die polymere Grundbahn, wie in den vorangehenden Ansprüchen beschrieben. In einer Ausführungsform wird auf organischem Lösungsmittel basierende (nicht wässrige) Digitaldrucktinte auf eine Grundbahnoberfläche mit einer Abwesenheit von einer Tintenempfangsschicht aufgetragen. Die digitalen Drucktinten sind im Allgemeinen Vinyl- und Acrylharz-artige Materialien. Die polymere Lage bzw. Platte oder Film hat ausreichend Flexibilität, sodass sie bzw. er von einer Zuführungswalze umwunden sein kann, die durch den Drucker gelangt und auf einer Aufnahmewalze gelagert wird. Die Maschineneinstellungen für den Digitaldrucker können hergestellt werden, um für das Drucken auf verschiedenen polymeren Grundbahnmaterialien angepasst zu werden. Diese Maschineneinstellungen schließen Trocknungszeit (Geschwindigkeit der Grundbahn), Druckgeschwindigkeit und Heizen der Grundbahn ein. Ein Umluft- oder Infrarottrockner kann zum Erhitzen der Grundbahn vor und nach Drucken verwendet werden, um die Tintenanhaftung zu verbessern und zum Trocknen des bedruckten Tintenmusters.
  • In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die polymere Lage bzw. Platte oder Film (Grundbahn), auf die das Drucken aufgetragen wird, 12,7 μm bis 76,2 μm (0,5 bis 3 Mil) in der Dicke. Die Grundbahn umfasst einen dünnen flexiblen Film, der durch eine flexible temporäre Trägerlage bzw. -platte getragen wird. Die halbsteifen Lagen bzw. Platten sind im Allgemeinen 254 μm bis 1016 μm (10 bis 40 Mil) in der Dicke. Opake polymere Lagen bzw. Platten oder Filme können ABS, TPO, Polycarbonat, Acryl und Urethan einschließen. Gegebenenfalls können klare Lagen bzw. Platten oder Filme Polycarbonat, PETG, Acryl und Urethan einschließen. Diese als Grundbahn verwendeten polymeren Filme können PVC, PVDF/Acryl und Urethanharze einschließen. Diese Filme sind 12,7 μm bis 76,2 μm (0,5 bis 3 Mil) in der Dicke. Diese Filme werden durch eine temporäre Trägerlage bzw. -platte wie PET während des Druckens gestützt.
  • Einige digital bedruckte Produkte können eine Schutzdeckschicht mit Wetterfestigkeits- und Dauerhaftigkeitseigenschaften einschließen, die zum Schützen des darunter liegenden Aufbaus ausreichend sind. Die Schutzdeckschicht ist ein bewitterbares, dauerhaftes, optisch klares Polymermaterial von Außenqualität, welches auch vorzugsweise thermoformbar ist. Gegenwärtig bevorzugte Materialien umfassen PVDF/Acryl, PVC, Urethan und Acrylharze. Die PVDF/Acryldeckschicht hat vorzugsweise ein Verhältnis von 63/37 von Feststoffgehalt und ist unter der Bezeichnung AVLOY von Avery Dennison Corporation erhältlich.
  • Eine klare Grundierung kann notwendig sein, um die Druckschicht an verschiedene Deckschichten hinreichend zu binden. Acrylharze werden üblicherweise für die Grundierungsbeschichtung verwendet. Eine Haftdeckschicht kann auch auf eine polymere Lage bzw. Platte oder Film aufgetragen werden, um die Druckschicht an die Lage bzw. Platte oder Film zu binden. Die Haftbeschichtungsmaterialien können auch Acrylharze für ABS und eine zweischichtige Haftbeschichtung für TPO einschließen, welche ein CPO (chloriertes Polyolefin) einschließt, die das TPO kontaktiert und ein Acrylharz, das die Druckschicht kontaktiert. Wie nachstehend beschrieben, wird die Druckschicht auf eine transparente Schutzdeckschicht aufgetragen.
  • In dieser Erfindung verwendbare Druckschichten schießen (1) 3M Scotchcal Piezo Ink Jet Ink Series 3700, (2) Roland FPG Series und CR-MR2 Series Patronen und (3) Inkware (Division of Vutek) Druckfarben ein. Zum Ausführen der Erfindung verwendbare Tintenstrahldrucker schließen (1) Scitex „Novo Green", (2) Vutek „Ultra Vu 3360" und „Ultra Vu 2360 SC", (3) Roland „Hi-Fi Jet Pro" und (4) „Arizona" Drucker von Raster Graphics ein.
  • Der Roland-Drucker wendet die Roland-Drucktinten und die 3M-Drucktinten an. Die Vutek wendet die Inkware-Tinten an. Der Scitex-Drucker wendet seine eigenen Handelsmarken von Tinten an. Auf organischem Lösungsmittel basierende Tinten mit Pigmenten haben überlegene Bewitterungsergebnisse hergestellt. Ein Versagen wurde unter ähnlichen Bedingungen mit auf Wasser basierenden Tinten, die Farbstoffe enthalten, erzeugt.
  • Unter Bezugnahme auf die verschiedenen Aufbauten von digital bedruckten Produkten, die die erfindungsgemäßen Prinzipien erläutern, erläutert nun 2 ein Laminat 20, das eine semisteife thermoformbare polymere Verstärkungslage bzw. -platte 22 mit einer geschützten Druckschicht 24 umfasst, ein. Eine erfindungsgemäße semisteife Verstärkungslage bzw. -platte hat eine Dicke von 254 bis 1016 μm (10 bis 40 Mil). Eine Grundbahn in diesem Dickenbereich ist zu einer gewünschten dreidimensionalen Form thermoformbar. Die Druckschicht wird direkt auf die Unterseite einer optisch klaren Deckschicht 26 aufgetragen, welche dann auf die Verstärkungslage bzw. -platte laminiert wird. Beim Drucken der Deckschichtschicht wird ein temporärer Verstärkungsfilm verwendet, um die dünnere Deckschicht zu stützen, die eine Dicke von 12,7 bis 76,2 μm (0,5 bis 3 Mil) aufweisen kann. Eine wahlweise optisch klare Grundierung 28 kann verwendet werden, um die Druckschicht an die Deckschicht zu binden oder eine wahlweise Haftbeschichtungsschicht 30 kann auf die Verstärkungslage bzw. -platte aufgetragen werden, um die Druckschicht an die Verstärkungslage bzw. -platte zu binden.
  • 3 erläutert ein digital bedrucktes Laminat 32 ohne eine schützende Deckschicht. In dieser Ausführungsform, die nicht gemäß den vorliegenden Ansprüchen ist, wird eine Druckschicht 34 direkt auf eine semisteife thermoformbare opake polymere Verstärkungslage bzw. -platte 36 aufgetragen. Die Druckschicht gemäß dieser Erfindung kann direkt auf die Verstärkungslage bzw. -platte in Abwesenheit einer separaten Tintenempfangsschicht auf der Verstärkungslage bzw. -platte aufgetragen werden. In einigen Fällen hat die Tintenschicht ausreichend Anhaftung an der Verstärkungslage bzw. -platte und ausreichend Abriebbeständigkeit, um ein kommerzielles Produkt in Abwesenheit einer Tintenaufnahmeschicht oder einer schützenden Deckschicht zu erzeugen. Wenn die Verstärkungslage bzw. -platte jedoch TPO umfasst, kann eine wahlweise Haftdeckschicht 38 zum Binden der Druckschicht an die Verstärkungslage bzw. -platte verwendet werden. Dieser Aufbau kann für Mobiltelefone, MP3 und CD-Spieler und andere Heimelektronik verwendbar sein. Die Leistungsanforderungen sind für diese Produkttypen typischerweise niedriger, verglichen mit den inneren oder äußeren Teilen von Kraftfahrzeugen, für die der Aufbau von 2 verwendbarer sein würde.
  • 4 erläutert einen Aufbau ähnlich zu 2, worin ein durchscheinendes Laminat 40 eine optisch klare semisteife polymere Verstärkungslage bzw. -platte 42 mit einer Druckschicht 48, geschützt durch eine klare Deckschicht 46, umfasst. Eine wahlweise Grundierungsschicht 44 und eine wahlweise Haftschicht 50 können in einer ähnlichen Weise zu dem Aufbau von 2 verwendet werden. Die Druckschicht ist ausreichend durchscheinend damit sichtbares Licht durch das Laminat gelangen kann. Für niedrigere Leistungserfordernisse kann das Laminat von 4 ohne die schützende Deckschicht hergestellt werden.
  • 5 erläutert ein klares Überlaminat 52 mit einer Druckschicht 54. Dieser Aufbau schließt eine klare Deckschicht 56 ein, die mit der Druckschicht 54 bedruckt wurde. Die Deckschicht wird durch einen temporären Träger während des Druckens gestützt und wird auf ein vorliegendes Laminat laminiert, welches eine optisch klare Schicht 58, eine darunter liegende pigmentierte Farbschicht 60 und eine Haftschicht oder Leimschicht (Understamp) 62 auf einer semisteifen polymeren Verstärkungslage bzw. -platte 64 einschließt. Die klare Deckschicht kann eine wahlweise Grundierungsbeschichtung 66 zum Binden an die Druckschicht einschließen.
  • Die Ausführungsformen von 2 bis 5 stellen digital bedruckte Laminate bereit, die thermoformbar auf eine gewünschte Form vorliegen, während sie im Wesentlichen ihre anfänglichen optischen Eigenschaften (Glanz, DOI-Wert), Druckqualität und Anhaftung der Druckschicht an der Grundbahn beibehalten.
  • 6 bis 9 erläutern verschiedene Verarbeitungsschritte beim Farbanpassen und Erzeugen der digital bedruckten Laminate gemäß dieser Erfindung. 6 erläutert ein digitales Farbeinstellungsverfahren, das Abtasten bzw. Scannen eines Bildes, Erzeugen von Farbeinstellungen und Herstellen von kleinen Testdrucken zur Verwendung beim Bewerten des Bildes beinhaltet. Das Verfahren beginnt mit dem Auswählen eines Entwurfs, vorzugsweise eines, der durch Mehrfachfarbverfahren, wie ein übliches Vierfarbenverfahren, hergestellt wurde, obwohl Tintenpatronen von mehr als vier in der Anzahl verwendet werden können. Der ausgewählte Entwurf stammt von verschiedenen Eingabeentwurfoptionen, die einen Computer-Scan 68, eine Digitalfotografie 70 oder eine digitale Datei 72 einschließen. Ein Software gesteuertes Bild von einem Muster wird auf einem Computerbildschirm 74 angezeigt, um ein Standardfarbdruckmuster wiederzugeben. Der Standard wird bewertet und auf dem Bildschirm unter Anwendung von Software gesteuerten bildbezogenen Einstellungen für Tönung, Kontrast, Helligkeit/Dunkelheit, Sättigung, Auflösung, Bildgröße, usw. eingestellt. Die Schritte werden bei 76 und 78 erläutert. Die Software nimmt typischerweise an, dass die Farbschichten auf einen weißen Pigmenthintergrund aufgetragen werden. Ein kleiner Testdruck 80 wird unter Anwendung eines Software-Programms, wie Photoshop, hergestellt. Der Testdruck wird durch die Schritte des Auftragens eines dekorativen Musters auf eine polymere Grundbahn unter Anwendung von digitaler Drucktinte, die durch einen digitalen Tintenstrahldrukker aufgetragen wird, hergestellt. Einstellungen bzw. Justierungen erfolgen an dem Testdruckbild zum Farbanpassen des Testdrucks an den akzeptierten bzw. annehmbaren Standard, wie auf dem Bildschirm gezeigt. Der Standard, wie auf dem Bildschirm angezeigt, wird nicht eingestellt, wenn das Farbanpassungsverfahren einmal begonnen hat. Wenn die eingestellte farbangepasste Testdruckbildausgabe von dem Drucker annehmbar ist, wird eine bildbezogene Ausgabe zu dem digitalen Tintenstrahldrucken zum digitalen Drucken auf der Grundbahn geleitet, um einen dekorativen, an den angenommenen Standard auf dem Bildschirm farbangepassten Druck herzustellen. Der Bildbewertungsschritt wird bei 82, das Einstellungsverfahren bei 84 erläutert und die Ausgabe des annehmbaren Bildes auf dem digitalen Drucker bei 86 erläutert.
  • 7 ist ein Fließdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung von digital gedruckten Produkten, die direkt auf einem Substrat durch Drucken hergestellt werden, erläutert. Gemäß diesem Verfahren wird ein Kundenauftrag 88 begonnen, wobei ein Computer erzeugtes Bild 90 hergestellt wird und das Bild auf einem Computerbildschirm 92 unter Anwendung eines mit Software gesteuerten Computerprogramms 92 eingestellt wird. Unannehmbare Bilder werden bei 94 unter Anwendung der Software zur Erzeugung der Einstellungen bis ein annehmbares Bild 96 auf dem Computerbildschirm erzeugt wird, eingestellt. Der annehmbare Aufbau wird digital auf einem ausgewählten Substrat 98 gedruckt und eine ausgewählte Deckschicht wird auf das digital gedruckte Substrat 100 laminiert. Das erhaltene Laminat wird dann zu dem fertigen Teil 102 thermogeformt und/oder spritzgießgeformt.
  • 8 ist ein Fließdiagramm, das ein digital gedrucktes Produkt, hergestellt durch Drucken auf einer geschützten Grundbahn, die auf die Verstärkungslage bzw. -platte laminiert ist, erläutert. Dieses Verfahren schließt Beginn eines Kundenauftrags 104, Erzeugen des Bild 106 am Computer, Einstellen des Bildes unter Anwendung eines Software gesteuerten Computerprogramms 108, Einstellen von Bildern, die auf dem Computerbildschirm unannehmbar sind, um Bildeinstellungen 110 herzustellen und wenn ein annehmbares Bild bei 112 hergestellt ist, wird der annehmbare Aufbau digital auf einer ausgewählten Grundbahn 114 bedruckt, ein. der Aufbau wird auf ein ausgewähltes Substrat 116 laminiert und das Laminat wird dann zu dem fertigen Teil 118 thermogeformt und/oder spritzgießgeformt.
  • 9 ist ein Fließdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung eines digital bedruckten Produkts, das durch direktes Drucken auf ein klares Substrat hergestellt wird, erläutert. In diesem Verfahren wird ein Kundenauftrag 120 begonnen, ein am Computer erzeugtes Bild 122 wird hergestellt und das Bild wird unter Anwendung des Softwareprogramms 124 eingestellt bzw. justiert und unannehmbare Bilder auf dem Computerbildschirm werden unter Verwendung der Software 126 eingestellt, bis ein annehmbares Bild 128 hergestellt wird. Ein Spiegelbild wird unter Anwendung von Software 130 hergestellt und das Spiegelbild wird digital auf ein klares Substrat 132 gedruckt. Das fertige Laminat wird dann thermogeformt und/oder spritzgießgeformt zu einem fertigen Teil 134 unter Verwendung des klaren Substrats als eine Deckschicht.
  • 10 erläutert ein digital bedrucktes Laminat, das eine metallisierte Schicht 136 einschließt. Eine Druckschicht 138 wird auf die Unterseite einer klaren Deckschicht 140, getragen durch einen temporären Träger während des Druckens, gedruckt. Eine wahlweise Grundierungsbeschichtung 142 kann zum Binden der Druckschicht an die klare Schicht verwendet werden. Die metallisierte Schicht wird nach dem Drukken aufgetragen. Das erhaltene Produkt kann später auf eine Verstärkungslage bzw. -platte laminiert werden. Die metallisierte Schicht kann im Vakuum metallisiert werden oder ein Effektpigment, wie Metallflocken mit hohem Längen-Breiten-Verhältnis, enthalten.
  • 11 erläutert ein digital bedrucktes Laminat, das eine PVC-Verstärkungslage bzw. -platte 144 mit einer Haftkleberschicht 146 einschließt. Eine Druckschicht 148 wird direkt auf die PVC-Schicht gedruckt. Die Deckschicht wird dann auf die bedruckte Seite der PVC-Lage bzw. -platte auf der Seite entgegengesetzt von der Haftkleberschicht gedruckt.
  • 12 erläutert ein digital bedrucktes Laminat, das eine EMI/RFI abschirmende Schicht 152 erläutert. Dieser Aufbau schließt eine Druckschicht 154 ein, die direkt auf einer opaken Verstärkungslage bzw. -platte 156 gedruckt wird, obwohl die Druckschicht gegebenenfalls auf einer Haftbeschichtungsschicht 158 zum Binden derselben an die Verstärkungslage bzw. -platte bedruckt sein kann. Eine klare Deckschicht 160, gegossen auf einen temporären Träger, wird über die Druckschichtseite der Verstärkungslage bzw. -platte laminiert. Eine klare Grundierung 162 kann gegebenenfalls zum Binden an die Druckschicht verwendet werden. Die EMI/RFI-Beschichtung kann digital aufgetragen werden, kann jedoch auch durch Tiefdruck oder Umkehrwalzenbeschichtung aufgetragen werden. In einer alternativen Ausführungsform kann die EMI/RFI-Abschirmbeschichtung auf ein Laminat, ähnlich zu jenem, das in 12 gezeigt wird, in der Abwesenheit der klaren Deckschicht aufgetragen werden.
  • 13 erläutert ein digital bedrucktes Laminat mit niederem Glanz, das zum Beispiel für Außenwandflächen angewendet werden kann. In diesem Aufbau wird eine Druckschicht 164 auf eine schützende äußere Schicht 166 aufgetragen, die auf einem temporären Träger (nicht gezeigt) während des Druckverfahrens getragen wird. Die Druckschicht wird auf eine steife PVC-Verstärkungslage bzw. -platte 168 mit einem wärmeaktivierten Klebstoff 170 aufgetragen, gefolgt von dem Druckschritt.
  • 14 erläutert ein digital bedrucktes Laminat, worin eine Druckschicht 172 auf eine klare Verstärkungslage bzw. -platte 174 umkehrbedruckt wird. Dieser Aufbau kann eine wahlweise Grundierungsbeschichtung 176 zum Binden der Druckschicht an die klare Verstärkungslage bzw. -platte einschließen. Dieser Aufbau kann auch eine klare Deckschicht 178 und eine wahlweise Haftschicht 180 zum Binden an die Verstärkungslage bzw. -platte auf einer Seite entgegengesetzt von der Druckschicht einschließen. Die klare Deckschicht kann benötigt werden, um die klare Verstärkungslage bzw. -platte zu schützen. Eine Schutzbeschichtung 182 kann gegebenenfalls zum Einspritzen von Wandbekleidungsanwendungen verwendet werden, um die umkehrbedruckte Schicht zu schützen. Eine alternative Ausführungsform der Struktur von 14 kann das umkehrbedruckte klare Laminat ohne die klare Deckschicht 178 einschließen.
  • 15 erläutert ein digital bedrucktes Laminat mit einer dicken transparenten Deckschicht 184. Eine Druckschicht 186 wird auf eine polymere Verstärkungslage bzw. -platte 188, wie eine weiße PVC-Schicht, aufgetragen. Die äußere klare Schicht kann eine dicke Urethan-Schicht (ungefähr 1016 μm (40 Mil)) auf der bedruckten Schicht sein. Das Urethan ist ein Zweikomponentensystem und wird gewöhnlich aufgrund seiner Dicke gegossen. Die dicke Urethanschicht erzeugt eine ausgezeichnete Bildtiefe. Der Aufbau kann auch eine Haftschicht 190 wie ein doppelseitiges Band einschließen.
  • 16 erläutert ein digital bedrucktes Laminat, worin eine klare Schutzschicht 194 mit einem Tintenstrahldrucker aufgetragen wird. Dieser Aufbau schließt eine opake polymere Verstärkungslage bzw. -platte 198 und eine Druckschicht 192, die entweder direkt auf die Verstärkungslage bzw. -platte aufgetragen wurde oder unter Verwendung einer Haftbeschichtungsschicht 196 zum Binden der Druckschicht an die Verstärkungslage bzw. -platte aufgetragen wurde, ein.
  • Die hierin erläuterten Ausführungsformen können alternativ klare Deckschichten einschließen, die entweder durch den digitalen Tintenstrahldrucker aufgetragen werden oder überlaminiert werden oder durch andere Verfahren der Deckschichtauftragung, wie Walzenbeschichtung oder Siebdrucken, aufgetragen werden.
  • 17 erläutert ein Laminat, das einen In-Mould-Film umfasst, welcher eine Druckschicht 200, gedruckt auf die Unterseite einer klaren Deckschicht 202, getragen durch einen temporären Träger, einschließt. Eine wahlweise klare Grundierungsbeschichtung 204 bindet die Druckschicht an die Unterseite der klaren Deckschicht. Farbschichtbeschichtungen 206 werden dann aufgetragen, z.B. durch Lösungsmittelgießen auf die Druckschicht. Das Laminat kann in einer Spritzgießform angeordnet werden und die Form geschlossen und das Harz aus dem Formmaterial wird hinter die Farbschichtbeschichtungen eingespritzt, um ein Substrat zu bilden. Die Form wird dann geöffnet und ein Schutzpolyesterträger (nicht gezeigt), der auf der klaren Deckschicht vorliegt, wird entfernt. Die Farbschichtbeschichtungen stellen zusätzliche Opazität bereit und stellen Schutz für die Druckschicht während des Spritzgießformzugriffs bereit.
  • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel (und Beispiele 2 bis 4) beschreiben digitales Drucken auf einer Grundbahn, umfassend einen dünnen Polymerfilm, getragen auf einem temporären Träger und anschließend Laminieren der Grundbahn zu einer ABS-Verstärkungslage bzw. -platte. Eine Walze von 25,4 μm (1,0 Mil) transparentem PVC-Film, getra gen durch einen 2,54 μm (1,0 Mil) PET temporärem Träger mit hohem Glanz, wurde in einen Tintenstrahldrucker gegeben. Die Bilder wurden in Abwesenheit einer Tintenempfangsschicht auf der Grundbahn direkt auf die Oberfläche des Films gedruckt. Der Film wurde auf 49°C (120° Fahrenheit) unmittelbar vor dem Kontakt mit dem Druckkopf erhitzt. Die Laminate und Filme dieser Erfindung werden vor dem Drucken für verbesserte Tintenanhaftung vorerhitzt. Wie gegenwärtig verständlich, ist 49°C (120° Fahrenheit) die für gute Anhaftung benötigte minimale Temperatur. Verschiedene Bilder von verschiedenen Farben wurden nebeneinander auf dem PVC-Film gedruckt. Diese Bilder wurden vorher unter Anwendung von Software, die solche Druckqualitätsfaktoren, wie Tönung, Kontrast, Helligkeit/Dunkelheit, Sättigung, Auflösung und Bildgröße, verändert, eingestellt.
  • Der Tintenstrahldrucker war der Vutek 3360. Die bedruckte Tinte war von Inkware-Reihe von Tinten auf organischer Lösungsmittelbasis. Der Vutek 3360 Tintenstrahldrucker hatte eine Auflösung von 360 dpi (Punkte pro Inch).
  • Nachdem der PVC-Film den Druckkopf angeregt hatte, wurde der Film in-line mit einem Infraroterhitzer erhitzt. Dies erhöhte wiederum die Filmtemperatur auf 49°C (120° Fahrenheit), was das Lösungsmitteltrocknen von gedruckten Tinten erleichtert.
  • Der Film wurde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 200 square feet per minute gedruckt.
  • Nachdem der Film aus dem Drucker entfernt wurde, wurde er auf zurückgebliebenes Lösungsmittel getestet. Das zurückgebliebene Lösungsmittel war 8,4%, was mit einer tiefdruckbedruckten Probe des PVC-Films vergleichbar ist.
  • Der gedruckte Film wurde dann auf eine 508 μm (20 Mil) ABS-Verstärkungslage bzw. -platte wärme- und drucklaminiert. Der Laminierungstrommeldruck war 80 psi, die Bandgeschwindigkeit war 25 fpm und die Trommeltemperatur war 400° Fahrenheit. Der PET-Träger wurde während des Laminierungsschritts entfernt.
  • Nach Laminieren wurde die Lage bzw. Platte zu einer dreidimensionalen Form bei einer Lagen- bzw. Plattentemperatur von 166°C (330° Fahrenheit) thermogeformt. Der Glanz, Farbe und der DOI-Wert von der thermogeformten Lage bzw. Platte wurden visuell mit einem tiefdruckbedruckten Produkt verglichen.
  • Das thermogeformte Stück wurde zu Recht geschnitten und in eine Spritzgießform gegeben, wo ein ABS-Substratmaterial zu der Verstärkung der Laminatlage bzw. -platte geformt wurde.
  • Der erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in einem Xenon-Weatherometer getestet. Die verwendete Testprobe war SAE J1885. Nach 500 und 1240 kJ Exposition bzw. Belichtung behielt die Probe ihren ursprünglichen Glanz und DOI-Wert bei. (Glanzretention wird als vergleichbar angesehen, wenn mindestens 70% Retention für alle beschleunigten bewitterten Proben erzeugt wird). Die Farbdruckqualität des erhaltenen Laminats wurde als vergleichbar zu einem tiefdruckbedruckten Laminat beurteilt.
  • Bezüglich der Glanzablesungen erzeugte dieses Beispiel (und Beispiele 2, 3 und 6 bis 9, folgen) im Allgemeinen minimale Glanzablesungen von 50 Glanzeinheiten (gemessen an einem 60 Grad Meter) für Hochglanzgrundbahnen.
  • Beispiel 2
  • Eine Rolle von 17,8 μm (0,7 Mil) transparentem Urethanfilm, getragen durch einen 2,54 μm (1,0 Mil) temporärem PET-Träger mit hohem Glanz, wurde in einen Tintenstrahldrucker gegeben. Der gleiche Drucker, Druckfarben, Druckgeschwindigkeit, Auflösung und Bilder wie in Beispiel 1 wurden verwendet. Der Urethanfilm hatte keine Tintenempfangsschicht. Der Urethanfilm wurde auf 71 °C (160° Fahrenheit) unmittelbar vor dem Kontakt mit dem Druckkopf erhitzt. Es wurde gefunden, dass die höhere Filmvorheiztemperatur (wie mit Beispiel 1 verglichen) ein besseres Druckaussehen für das Urethan ergibt.
  • Die Tintenstrahlbilder wurden direkt auf die Filmoberfläche gedruckt und der Film wurde zum Lösungsmitteltrocknen der Drucktinten erneut in-line mit einem Infraroterhitzer auf eine Filmtemperatur von 49°C (120° Fahrenheit) erhitzt.
  • Nachdem der Film aus dem Drucker entfernt wurde, wurde er auf verbliebenes Lösungsmittel getestet. Das verbliebene Lösungsmittel war 8,8%, was mit einer tiefdruckbedruckten Probe von Urethan vergleichbar ist.
  • Die gleichen laminierenden Thermoformungs- und Spritzgießformschritte wurden wie in Beispiel 1 verwendet.
  • Der erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in dem Xenon-Weatherometer unter Verwendung von SAE J1885-Testprobe getestet. Nach 500 und 1240 kJ Exposition behielt die Probe ihren ursprünglichen Glanz und DOI-Wert bei.
  • Beispiel 3
  • Eine Rolle von 1,8 Mil transparentem PVDF/Acrylfilm, getragen auf einem 2,0 Mil temporären PET-Träger mit hohem Glanz, wurde in einen Tintenstrahldrucker gegeben. Der gleiche Drucker, Drucktinten, Druckgeschwindigkeit, Filmvorheiztemperatur, Infrarotheizen, Auflösung und Bilder wie in Beispiel 2 wurden verwendet. Der Film hatte keine Tintenempfangsschicht.
  • Nachdem der Film aus dem Drucker entfernt wurde, wurde er auf verbliebenes Lösungsmittel getestet. Das verbliebene Lösungsmittel war 2,9%, was mit einer tiefdruckbedruckten Probe von PVDF/Acrylfilm vergleichbar ist.
  • Die gleichen laminierenden thermoformenden und spritzgießformenden Schritte wie in Beispielen 1 und 2 wurden verwendet.
  • Der erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in dem Xenon-Weatherometer unter Verwendung der SAE J1885-Testprobe getestet. Nach 500 und 1240 kJ Exposition hatte die Probe ihren ursprünglichen Glanz und DOI-Wert beibehalten.
  • Zusätzlich wurden thermogeformte (jedoch nicht spritzgießgeformte) Proben den nachstehenden Tests unterzogen:
    2000 Stunden QUV (ASTM G53 Probe)
    2000 Stunden Xenon-Weatherometer (SAE J1960 Probe)
    500 Stunden Kohlebogen-Weatherometer
    72 Stunden Wassereintauchen bei 70°C
  • Bei der Schlussfolgerung des Wassereintauchtests wurde der General Motors Bandtest GM9071 ausgeführt und die Probe bestand. Alle von den Proben in den beschleunigten Bewitterungstests behielten ihren ursprünglichen Glanz und DOI-Wert bei.
  • Beispiel 4
  • Eine Walze von 17,8 μm (0,7 Mil) durchscheinendem Urethanfilm mit niedrigem Glanz, getragen durch einen matten 25,4 μm (1,0 Mil) temporärem PET-Träger, wurden in einen Tintenstrahldrucker gegeben. Das Vorliegen eines Füllstoffs (beispielsweise feines teilchenförmiges Siliziumdioxid) in dem Urethanfilm wirkt als ein Mittel zum Senken seines Glanzes. Der Film mit niedrigem Glanz hatte einen 60 Grad Glanz unter etwa 10 Glanzeinheiten. Der gleiche Drucker, Tinten, Druckgeschwindigkeit, Filmvorerhitzungstemperatur, Infraroterhitzen, Auflösung und Bilder wie in Beispielen 2 und 3 wurden verwendet.
  • Nachdem der Film aus dem Drucker entfernt wurde, wurde er auf verbliebenes Lösungsmittel getestet. Das verbliebene Lösungsmittel war 10,7%, was mit einer tiefdruckbedruckten Probe von einem Urethanfilm mit niedrigem Glanz vergleichbar ist.
  • Die gleichen Laminierungs-, Thermoformungs- und Spritzgießformschritte wie in Beispielen 1, 2 und 3 wurden verwendet.
  • Der erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in dem Xenon-Weatherometer unter Verwendung der SAE J1885-Testprobe getestet. Nach 500 und 1240 kJ Exposition war die Probe nahe ihrem ursprünglichen Glanz und DOI-Wert. Für den 500 kJ Xenon-Test wurde ein Anfangs-60 Grad Glanz von 8,1 Glanzeinheiten gemessen; ein End-60-Grad Glanz von 6,0 Glanzeinheiten gemessen.
  • Beispiel 5 (Bezug)
  • Dieses Beispiel beschreibt digitales Drucken direkt auf einer ABS-Verstärkungslage bzw. -platte. Eine Walze von semisteifer 254 μm (10 Mil) opaker grauer ABS-Lage bzw. -platte wird in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Der gleiche Drucker, Drucktinten, Druckgeschwindigkeit, Auflösung, Infraroterhitzen und Bilder wie in Beispiel 1 wurden verwendet. Die ABS-Lage bzw. -Platte hatte keine Tintenempfangsschicht.
  • Nachdem die ABS-Lage bzw. -Platte aus dem Drucker entfernt wurde, wurde sie zur Tintenanhaftung bandgetestet. Der verwendete Test war General Motors Probe GM9071. Keine Tinte wurde während dieses Tests entfernt.
  • Die bedruckte ABS-Lage bzw. -Platte wurde dann thermogeformt unter Verwendung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
  • Nach Thermoformen wurde der GM9071-Test erneut ausgeführt. Die Probe bestand ohne Tintenentfernung.
  • Beispiel 6
  • Dieses Beispiel beschreibt Drucken direkt auf einen transparenten Film. Eine Rolle von 45,7 μm (1,8 Mil) transparentem PVDF/Acrylfilm, getragen durch einem 50,8 μm (2,0 Mil) temporärem PET-Träger mit hohem Glanz, wurde in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Der gleiche Drucker, Tinten, Druckgeschwindigkeit, Filmvorerhitzungszeit, Infraroterhitzen, Auflösung und Bilder wie in Beispiel 3 wurden verwendet.
  • Der erhaltene Film hatte den gleichen zurückbleibenden Lösungsmittelanteil wie in Beispiel 3.
  • Der bedruckte PVDF/Acrylfilm wurde auf eine Lage bzw. Platte von transparenten 20 Mil-PETG laminiert. Das erhaltene Produkt hatte ein durchscheinendes Aussehen, wobei eine wesentliche Menge von sichtbarem Licht durch das Laminat hindurch kam.
  • Die Laminierungs- und Thermoformungsbedingungen waren die gleichen wie in den vorangehenden Beispielen. Die Probe wurde nicht spritzgießgeformt.
  • Der erhaltene thermogeformte Teil wurde in dem QUV-Ultraviolettkondensationstester für 2800 Stunden getestet. Das verwendete Testverfahren war ASTM G53. Nach den 2800 Stunden Exposition hatte die Probe ihren ursprüngliche Glanz, Farbe und DOI-Wert beibehalten.
  • Beispiel 7
  • Dieses Beispiel (und Beispiel 8) beschreiben die Verwendung von verschiedenen Tintenstrahldruckern. Eine Rolle von 45,7 μm (1,8 Mil) transparentem PVDF/Acrylfilm, getragen auf einem 50,8 μm (2,0 Mil) temporärem PET-Träger mit hohem Glanz, wurde in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Der dieses Mal verwendete Drucker war der Arizona, hergestellt von Raster Graphics. Verschiedene Bilder von verschiedenen Farben wurden nebeneinander auf den Film gedruckt. Die Auflösung dieser Bilder war 300 dpi. Die verwendeten Tinten waren der 3M Scotchcal Piezo Ink Jet Series 3700.
  • Der Film wurde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 90 square feet per minute bedruckt. Das Drucken wurde direkt auf der Filmoberfläche in Abwesenheit einer Tintenempfangsschicht ausgeführt.
  • Der bedruckte Film wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispielen 1 bis 4 lami niert, thermogeformt und spritzgießgeformt.
  • Das erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in dem QUV-Ultraviolettkondensationstester für 2800 Stunden getestet. Das verwendete Testverfahren war ASTM G53. Nach 2800 Stunden Exposition hatte die Probe ihren ursprünglichen Glanz, Farbe und DOI-Wert beibehalten.
  • Beispiel 8
  • Eine Rolle von 25,4 μm (1,0 Mil) transparentem PVC-Film, getragen auf einem 25,4 μm (1,0 Mil) temporärem PET-Träger mit hohem Glanz, wurde in einen Roland-Lösungsmittel Tintenstrahldrucker gegeben. Verschiedene Bilder von verschiedenen Farben wurden nebeneinander auf den Film gedruckt. Die Auftrennung dieser Bilder war 1440 dpi. Die verwendeten Tinten waren die Roland-FPG-Reihen, gedruckt mit den CR-MR2 Patronen.
  • Der Film wurde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 16 square feet per minute gedruckt und das Drucken erfolgte direkt auf die Filmoberflächen.
  • Der bedruckte Film wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispielen 1 bis 4 laminiert, thermogeformt und spritzgießgeformt.
  • Aufgrund der höheren Auflösung wurden diese Proben als in der Qualität gegenüber tiefdruckbedruckten Proben überlegen eingeschätzt.
  • Beispiel 9
  • Dieses Beispiel beschreibt ein Drucken auf eine klare Grundbahn, gefolgt von Laminieren auf eine TPO-Verstärkungslage bzw. -Platte. Eine Rolle von 45,7 μm (1,8 Mil) transparentem PVDF/Acrylfilm, getragen von einem 50,8 μm (2,0 Mil) temporären PET-Träger mit hohem Glanz, wurde mit den gleichen Druckschritten und den gleichen Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 3 verarbeitet.
  • Der bedruckte Film wurde dann erhitzt und auf eine weiße 20 Mil TPO-Lage bzw. -Platte laminiert. Diese TPO-Lage bzw. -Platte wurde vorher mit einer CPO/Acryl-Zweischichtbeschichtung für verbesserte Anhaftung laminiert. Die bedruckte Seite wurde auf die Acrylseite von dieser Zweischichtbeschichtung laminiert. Der laminierte Trommeldruck war 80 psi, die Bandgeschwindigkeit war 25 fpm und die Trommeltemperatur war 193,3°C (380° Fahrenheit).
  • Nach Laminieren wurde die Lage bzw. Platte bei einer Lagen- bzw. Plattentemperatur von 160°C (320° Fahrenheit) thermogeformt. Der Glanz und DOI-Wert von der thermogeformten Lage bzw. Platte waren mit einem tiefdruckbedruckten Produkt vergleichbar.
  • Das thermogeformte Stück wurde angepasst und in einer Spritzgießform angeordnet, wo ein TPO-Substratmaterial auf die Verstärkung der laminierten Lage bzw. Platte geformt wurde.
  • Der erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in dem Xenon-Weatherometer getestet. Die verwendete Testbeschreibung war SAE J1885. Nach 500 und 1240 kJ Exposition behielt die Probe ihren ursprünglichen Glanz und DOI-Wert.
  • Beispiel 10 (Bezug)
  • Dieses Beispiel beschreibt Digitaldrucken auf einer TPO-Verstärkungslage bzw. -platte. Eine Rolle von 508 μm (20 Mil) opaker schwarzer TPO-Lage bzw. -Platte wurde in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Diese TPO-Lage bzw. -Platte wurde vorher mit einer CPO/Acryl-Zweischichtbeschichtung zur verbesserten Anhaftung laminiert. Der Acrylteil der Zweischichtbeschichtung wurde tintenbedruckt. Der gleiche Drucker, Tinten, Druckgeschwindigkeit, Auflösung, Infraroterhitzen und Bilder wie in Beispiel 1 wurden verwendet.
  • Nachdem die TPO-Lage bzw. -Platte von dem Drucker entfernt wurde, wurde sie auf Tintenanhaftung bandgetestet. Der verwendete Test war GM9071. Keine Tinte wurde während dieses Tests entfernt.
  • Die bedruckte TPO-Lage bzw. -Platte wurde dann unter Verwendung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 thermogeformt.
  • Nach Thermoformen wurde der GM9071-Test erneut ausgeführt. Die Probe bestand ohne Tintenentfernung.
  • Beispiel 11 (Bezug)
  • Eine Rolle von 508 μm (20 Mil) opaker brauner ABS-Lage bzw. -Platte wurde in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Der gleiche Drucker, Tinten, Druckgeschwindigkeit, Auflösung, Infraroterhitzen und Bilder wie in Beispiel 1 wurden verwendet. Das Drucken erfolgte direkt auf die Oberfläche der ABS-Lage bzw. -Platte.
  • Die ABS-Lage bzw. -Platte wurde dann aus dem Drucker entfernt. Ein Stück von transparentem 45,7 μm (1,8 Mil) PVDF/Acrylfilm, getragen auf einem 50,8 μm (2,0 Mil) temporärem PET-Träger mit hohem Glanz, wurde auf die bedruckte Seite laminiert. Der Laminierungsdruck war 80 psi, die Bandgeschwindigkeit war 25 fpm und die Laminierungstrommeltemperatur war 204,4°C (400° Fahrenheit).
  • Das Laminat wurde dann unter Verwendung der gleichen Bedingungen von Beispiel 1 thermogeformt und spritzausgekleidet.
  • Der erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in dem Xenon-Weatherometer unter Verwendung der SAE J1885-Spezifikation getestet. Nach 500 und 1240 kJ Exposition hatte die Probe im Wesentlichen ihren ursprünglichen Glanz, Farbe und DOI-Wert beibehalten. Das Aussehen dieses Teils wurde als gleich der in Beispiel 3 hergestellten Probe eingestuft. Für den 1240 kJ-Xenon-Test wurde Anfangs-60-Grad Glanz von 79,6 gemessen; ein End-60-Grad Glanz von 59,3 gemessen.
  • Beispiel 12 (Bezug)
  • Eine Rolle von 508 μm (20 Mil) opaker schwarzer TPO-Lage bzw. -Platte wurde in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Die TPO-Lage bzw. -Platte wurde vorher mit einer CPO/Acryl-Zweischichtbeschichtung zur verbesserten Anhaftung laminiert.
  • Der Acrylteil von der Zweilagenbeschichtung wurde mit Tinten bedruckt. Der gleiche Drucker, Tinten, Druckgeschwindigkeit, Auflösung, Infraroterhitzen und Bilder wie in Beispiel 1 wurden verwendet.
  • Die TPO-Lage bzw. -Platte wurde dann von dem Drucker entfernt. Ein Stück von 45,7 μm (1,8 Mil) PVDF/Acrylfilm, getragen von 50,8 μm (2,0 Mil) temporärem PET-Träger mit hohem Glanz, wurde auf die bedruckte Seite laminiert. Der Laminierungsdruck war 80 psi, die Bandgeschwindigkeit war 25 fpm, die Laminierungstrommeltemperatur war 193,8°C (380° Fahrenheit).
  • Das Laminat wurde dann unter Verwendung der gleichen Bedingungen von Beispiel 9 thermogeformt und spritzausgekleidet.
  • Der erhaltene spritzgießgeformte Teil wurde in dem Xenon-Weatherometer unter Verwendung der SAE J1885-Spezifikation getestet. Nach 500 und 1240 kJ Exposition hatte die Probe ihren ursprünglichen Glanz, Farbe und DOI-Wert beibehalten. Das Aussehen von diesem Teil wurde als gleich mit der in Beispiel 9 hergestellten Probe eingestuft. Für den 1240 kJ-Xenon-Test wurden ein Anfangs-60-Grad Glanz von 76,2 gemessen; und ein End-60-Grad Glanz von 67,8 gemessen.
  • Beispiel 13 (Bezug)
  • Eine Rolle von 508 μm (20 Mil) klarer PETG-Lage bzw. -Platte wurde in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Der gleiche Drucker, Drucktinten, Druckgeschwindigkeit, Auflösung, Infraroterhitzen und Bilder wie in Beispiel 1 wurden verwendet. Das Drucken erfolgte direkt auf die PETG-Lage bzw. -Platte in Abwesenheit einer Tintenempfangsschicht.
  • Die bedruckte PETG-Lage bzw. -Platte wurde bei einer Lagen- bzw. Plattentemperatur von 148,9°C (300° Fahrenheit) thermogeformt. Das erhaltene thermogeformte Stück hatte Glanz und DOI-Wert vergleichbar mit den (Hochglanzgrundbahn)-Proben von Beispielen 1, 2 und 3. Das PETG behielt seine Transparenz nach Thermoformen. Aufgrund des Durchscheinens von dem Tintenstrahldruck hatte das thermogeformte Stück sichtbare Lichtdurchlässigkeit.
  • Beispiel 14 (Bezug)
  • Eine Rolle von 76,2 μm (3 Mil) opakem haftverstärktem PVC-Film wurde in einem Tintenstrahldrucker angeordnet. Das Drucken erfolgte direkt auf die Oberfläche des Films. Das PVC ist kommerziell von Avery-Dennison Corp. erhältlich und hat die Produktnummer MPI1005. Der gleiche Drucker, Tinten, Druckgeschwindigkeit und Auflösung wie in Beispiel 7 wurden verwendet. Der PVC-Film wurde von einem temporären Träger getragen. Der Film wurde nicht vorerhitzt.
  • Der erhaltene Film wurde auf Tintenanhaftung unter Verwendung der GM9071-Spezifikation getestet. Keine Tinte wurde während dieses Tests entfernt.
  • Der Film wurde dann auf einen Vakuumtisch gelegt. Ein Zweikomponentenurethan, kommerziell erhältlich als Chem-Dec 829, wurde auf das Tintenstrahlmuster zu einer Tiefe von 1016 μm (40 Mil) gegossen. Das Urethan wurde bei Raumtemperatur für 24 Stunden getrocknet, da es zu der Zeit als vollständig gehärtet betrachtet wurde.
  • Das erhaltene Produkt hatte einen 20-Grad Glanz von 60 und einen DOI-Wert von 90. Diese Ablesungen waren viel höher als die anderen Beispiele aufgrund der größeren Dicke und Klarheit des Urethans.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen eines thermogeformten oder formgepreßten, digital bedruckten Verbundwerkstofflaminates, umfassend das Tragen einer flexiblen und thermoformbaren, optisch transparenten, polymeren Basis- bzw. Grundbahn auf einem temporären Trägerfilm, wobei die Grundbahn eine Dicke von 12,7 μm bis 76,2 μm (0,5 bis 3 mils) aufweist, das Anordnen der getragenen Grundbahn in einem Tintenstrahldrucker mit einem Software-gesteuerten, digital gesteuerten Druckkopf mit bildbezogenen Einstellungen zum Drucken eines dekorativen Bildes oder Musters in einem Mehrfach-Farbformat, das Transportieren der getragenen Grundbahn durch den Tintenstrahldrucker unter der Kontrolle der Druckkopfsteuereinheit zum Aufbringen eines dekorativen Mehrfach-Farbtintenstrahlbildes oder -musters auf der Grundbahn, wobei die Grundbahn derart durch den Drucker transportiert wird, daß der Druckkopf das Bild oder Muster in digital gesteuerten Mehrfach-Tintenstrahlschichten und bei einer digital gesteuerten Druckgeschwindigkeit in einem einzigen Durchgang durch den Drucker aufbringt, wobei das Tintenstrahlbild oder -muster auf die Grundbahn durch digitale Drucktinten, gesteuert durch die Druckkopfsteuereinheit, aufgebracht wird, das Laminieren der bedruckten Seite der Grundbahn auf eine semisteife, polymere, thermoformbare Verstärkungslage bzw. -platte, und das Entfernen des temporären Trägers, um das digital bedruckte Verbundwerkstofflaminat zu bilden, in welchem die transparente Grundbahn eine äußere Schutzschicht für das Bild oder Muster, welches auf die Grundbahn gedruckt ist, bildet, und in welchem das digital bedruckte Verbundwerkstofflaminat danach zu der dreidimensionalen Form thermogeformt oder formgepreßt wird, um ein fertig geformtes Laminat mit dem digital gedruckten Bild oder Muster, welches durch die Grundbahn sichtbar ist, zu bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches das Vorwärmen der Grundbahn und das Halten der Grundbahn bei einer Temperatur von höher als 49°C (120°F) während des Druckschrittes einschließt, wobei die Temperatur ausreichend ist, um die Tintenhaftung im Vergleich zum Drucken bei Raumtemperatur zu verbessern, und welches das Halten der Grundbahntemperatur von höher als 49°C (120°F), gefolgt von dem Druckschritt, einschließt, um die Tinte lösungsmittelzutrocknen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in welchem der Drucker die Tintenschichten direkt auf die Oberfläche der Grundbahn in der Abwesenheit einer Tintenempfangsschicht auf der Grundbahn aufbringt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die thermogeformte Grundbahn den GM 9071-Tintenhaftungstest besteht, in welchem die thermogeformte oder formgepreßte Grundbahn, wenn sie gemäß dem SAE J1885-Xenan Verwitterungsmetertest getestet wird, im wesentlichen deren ursprünglichen Glanz beibehält, und in welchem die thermogeformte oder formgepreßte Grundbahn, wenn sie gemäß dem ASTM G53 QUV-beschleunigten Verwitterungstest getestet wird, im wesentlichen deren ursprünglichen Glanz beibehält.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in welchem die durch die Grundbahn gebildete äußere Schutzschicht einen 60°-Glanzgrad von höher als etwa 50 Glanzeinheiten aufweist.
  6. Verfahren zum Herstellen eines farbangepaßten, thermogeformten oder formgepreßten, digital bedruckten Kraftfahrzeug-Verbundwerkstofflaminats, umfassend das Tragen einer flexiblen und thermoformbaren, optisch transparenten, po lymeren Grundbahn auf einer temporären Trägerfolie, wobei die Grundbahn eine Dicke von 12,7 μm bis 76,2 μm (0,5 bis 3 mils) aufweist, das Anordnen der getragenen Grundbahn in einem Tintenstrahldrucker mit einem Software-gesteuerten, digital gesteuerten Druckkopf mit bildbezogenen Einstellungen zum Drucken eines dekorativen Bildes oder Musters in einem Mehrfach-Farbformat, welches einen anzupassenden Kraftfahrzeug-Farbstandard darstellt, das Transportieren der getragenen Grundbahn durch den Tintenstrahldrucker unter der Kontrolle der Druckkopfsteuereinheit zum Aufbringen eines dekorativen Mehrfach-Farbtintenstrahlbildes oder -musters auf die Grundbahn, wobei die Grundbahn derart durch den Drucker transportiert wird, daß der Druckkopf das Bild oder Muster in digital gesteuerten Mehrfach-Tintenstrahlschichten und bei einer digital gesteuerten Druckgeschwindigkeit in einem einzigen Durchgang durch den Drucker aufbringt, wobei das Tintenstrahlbild oder -muster auf die Grundbahn durch digitale Drucktinten, gesteuert durch die Druckkopfsteuereinheit, aufgebracht wird, das Laminieren der bedruckten Seite der Grundbahn auf eine semisteife, polymere, thermoformbaren Verstärkungslage bzw. -platte, und das Entfernen des temporären Trägers, um das digital bedruckte Verbundwerkstofflaminat zu bilden, in welchem die transparente Grundbahn eine äußere Schutzschicht für das auf die Grundbahn gedruckte Bild oder Muster bildet, und in welchem das digital bedruckte Verbundwerkstofflaminat danach zu der dreidimensionalen Form thermogeformt oder formgepreßt wird, um ein fertig geformtes Kraftfahrzeug-Laminat mit dem durch die Grundbahn sichtbaren, farbangepaßten, digital gedruckten Bild oder Muster zu bilden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, welches das Thermoformen und/oder Spritzgießen des Verbundwerkstofflaminats einschließt, um ein Endprodukt mit einer dreidimensionalen Form zu bilden, in welchem das gedruckte Bild oder Muster durch die äußere Schutzschicht sichtbar ist, und in welchem die Druckqualität des dekorativen Musters auf dem Endprodukt im wesentlichen vergleichbar mit dem Druckmuster vor dem Thermoformschritt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, welches das Halten der Grundbahn bei einer, Temperatur von höher als 49°C (120°F) während des Druckschrittes einschließt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, in welchem die optisch klare, polymere Lage bzw. Platte einen 60°-Glanzgrad von höher als etwa 50 Glanzeinheiten auf einer dem gedruckten Muster oder Bild entgegengesetzten Seite aufweist.
  10. Verfahren zum Herstellen eines farbangepaßten, thermoformbaren, digital bedruckten Verbundwerkstofflaminats nach einem der Ansprüche 6 bis 9, umfassend das Anordnen einer optisch transparenten, flexiblen, polymeren Grundbahn in einem Software-gesteuerten, digital gesteuerten Tintenstrahldrucker mit einer Steuereinheit mit bildbezogenen Einstellungen zum Drucken eines dekorativen Bildes oder Musters in einem Mehrfach-Farbformat, wobei der Tintenstrahldrucker gesteuert wird, um ein Mehrfach-Farbmuster zu bilden, welches an ein einstellbares, voreingestelltes, gewünschtes Mehrfach-Farbmuster angepaßt ist, das Transportieren der Grundbahn durch den Tintenstrahldrucker zum Aufbringen eines dekorativen Mehrfach-Farbtintenstrahlbildes oder -musters auf die Grundbahn, wobei die Grundbahn derart durch den Drucker transportiert wird, daß der Druckkopf das Bild oder Muster in digital gesteuerten Mehrfach-Tintenstrahlschichten und bei einer digital gesteuerten Druckgeschwindigkeit in einem einzigen Durchgang durch den Drucker aufbringt, zum Bilden eines Endbildes oder -musters oder der Grundbahn, welche an das gewünschte Druckmuster farbangepaßt worden ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, umfassend das Herstellen eines Software-gesteuerten Bildes eines Musters auf einem Bildschirm, um ein Standardfarbdruckmuster darzustellen, das Beurteilen und Einstellen des Standards, wie auf dem Bildschirm angezeigt, das Verwenden der Software-gesteuerten bildbezogenen Einstellungen, das Herstellen eines Testdruckes durch Aufbringen eines dekorativen Musters auf eine flexible, thermoformbare, polymere Lage bzw. Platte, unter Verwendung. von digitalen Tintenstrahltinten, aufgebracht durch einen digitalen Tintenstrahldrucker, das Herstellen einer optionalen Software-gesteuerten, bildbezogenen Einstellung, um das Testdruckbild an den Standard farbanzupassen, und, wenn das eingestellte Testdruckbild annehmbar ist, das Leiten einer bildbezogenen Ausgabe zu dem digitalen Tintenstrahldrucker, zum Drucken auf der Grundbahn, um ein dekoratives Muster oder Bild, farbangepaßt an den angenommenen Standard auf dem Bildschirm, herzustellen.
  12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, in welchem das digital bedruckte Laminat thermogeformt oder formgepreßt wird, und welches den GM 9071-Tintenhaftungstest besteht, in welchem die thermogeformte oder formgepreßte Lage bzw. Platte, wenn diese gemäß dem SAE J1885-Xenon-Verwitterungsmetertest getestet wird, im wesentlichen ihren ursprünglichen Glanz beibehält, und in welchem die thermogeformte oder formgepreßte Lage bzw. Platte, wenn diese gemäß dem ASTM G63 QUV-beschleunigten Verwitterungstest getestet wird, im wesentlichen ihren ursprünglichen Glanz beibehält.
  13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, in welchem das digital bedruckte Laminat zu einer dreidimensionalen Form thermogeformt wird, und in welchem der 60°-Glanz des Laminats vor und nach dem Thermoformen oberhalb von 50 Glanzeinheiten ist.
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