EP0053153A1 - Verfahren und vorrichtung zum färben von bahnförmigen gegenständen sowie derartige gegenstände - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum färben von bahnförmigen gegenständen sowie derartige gegenstände

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Publication number
EP0053153A1
EP0053153A1 EP19810901537 EP81901537A EP0053153A1 EP 0053153 A1 EP0053153 A1 EP 0053153A1 EP 19810901537 EP19810901537 EP 19810901537 EP 81901537 A EP81901537 A EP 81901537A EP 0053153 A1 EP0053153 A1 EP 0053153A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
ink
printed
film
rollers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19810901537
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Custor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CP COMPONENTS GMBH KUNSTSTOFF-BAUTEILE
Original Assignee
Cp Components Kunststoff-Bauteile GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cp Components Kunststoff-Bauteile GmbH filed Critical Cp Components Kunststoff-Bauteile GmbH
Publication of EP0053153A1 publication Critical patent/EP0053153A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for dyeing (printing) Baim-shaped objects, in particular ski coverings made of thermoplastics, such as olefins, in particular high-pressure and high-pressure polyethylene, and objects manufactured in this way, the side of the covering to be printed being used before or during the ink transfer is brought into a thermoplastic or melt state by the action of heat.
  • thermoplastics such as olefins, in particular high-pressure and high-pressure polyethylene
  • the middle section generally consists of a wood or hard foam core, which can be laminated on the side with thermosetting synthetic resin laminate;
  • the superstructure consists at least of an aluminum sheet and / or laminate of glass fiber reinforced plastic (GRP) glued to the core, whereupon a plastic film is laminated on as a covering, which is decoratively designed in further work processes;
  • GRP glass fiber reinforced plastic
  • the substructure itself consists of an aluminum sheet or a layer of glass fiber reinforced
  • Plastic that is glued to the core on one side and glued to the actual tread on the other side (eventually over various other layers eventually), which is generally a transparent 1 to 2 mm thick plastic covering , and preferably made of polyethylene, namely HDPE (high-density polyethylene) or polytetrafluoroethylene (Teflon) (Wz).
  • HDPE high-density polyethylene
  • Teflon polytetrafluoroethylene
  • the inside of the running surface (or the deck surface) is printed in order to reflect the ski manufacturer, type designations, etc. in particular; this pressure is then visible through the transparent covering.
  • an opaque topcoat including hardener is poured to create a background color layer for the transparent covering
  • This potting compound layer is then normally glued to a layer of glass fiber reinforced plastic (GRP) by means of an adhesive, but only after a few hours after the solvent has completely escaped from the potting compound, that is to say the mass has hardened.
  • GRP glass fiber reinforced plastic
  • the transfer printing process according to DE-OS 2 642 350 has also proven to be relatively complex and difficult to control.
  • the surface to be printed on high-pressure and low-pressure polyethylene is previously coated with a dye-affine thermoplastic layer, e.g. B. polyurethane or polyester layer is provided, which is printable without difficulty.
  • DE-OS 2642 350 thus clearly shows that it is not considered possible to print high-pressure or low-pressure polyethylene or similar materials directly. No way was seen.
  • DE-OS 2 731 121 it is now taught to print polyethylene, among other things, in that the side of the shaped body to be printed has a heat effect in contact with an intermediate pressure carrier, e.g. B. paper print carrier, is brought onto which a print image of first sublimable and then diffused dyes has previously been applied. 160 to 220.degree. 5 to 30 seconds is suggested as "sufficient" pressing time of the intermediate printing medium on the surface to be printed. Under these conditions specified in DE-OS 2 731 121, however, exactly the same migration problems occur which, according to DE-OS 2 642 350, one tries to avoid by coating the side to be printed beforehand separately.
  • an intermediate pressure carrier e.g. B. paper print carrier
  • the present invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned, which ensures the sharp, contours-free, distortion-free brilliant prints with minimal material and machine expenditure.
  • the object is achieved by the teaching according to the characterizing part of claims 1 or 21 or claim 20.
  • the method according to the invention also makes it possible to dispense with an additional intermediate print carrier, as is generally customary in thermal transfer printing. Due to the lack of an intermediate print carrier, there can also be no problems with synchronism between this and the covering to be printed, and distortion problems caused thereby.
  • the sublimable and diffusible dyes that have been known for some time for printing on ski coverings made of plastics customary in ski construction, namely thermoplastics, in particular high or low pressure polyethylene, in such a way that the coverings are immediate, ie without additional dye-affine intermediate layers can be printed (cf. with regard to the dyes, for example, "Journal of the Society of Dyers and Colorists", Vol. 70, pp. 69-71 (1954); in the "Color Index", the category “disperse dyes”) .
  • Ski coverings or the like produced by the method according to the invention are distinguished by problem-free connection to a supporting body, for. B. ski body.
  • the invention also fundamentally avoids pretreatment of the printed matter in order to enable printing at all, as has hitherto become known for printing plastic, for. B. as the effect of electrical discharge, chemical agents (e.g. by etching) or the like:
  • the difficulties in printing olefins are seen not only in DE-PS 1 153 658 in the low affinity of the dyes for polyolefins, but also in the strong migration (cf. column 1, lines 11, 12).
  • the covering as a hot film of essentially melted state is brought continuously into contact with the ink carrier, the ink application taking place in a gap converging in the conveying direction of the film, which occurs together with the conveying speed of the film and the ink carrier is dimensioned such that an essentially wedge-shaped storage zone of melted film is formed.
  • the storage zone should be designed in such a way that there is practically no melt bead on the ink carrier by the ink "rolling". This ensures a distortion-free print image. In this case one speaks of a so-called "microbead”, which means so much that there is practically no bead.
  • the dyeing is preferably carried out in the area of a nip between a roller serving as an ink carrier, in particular a gravure roller, and a counter-roller, each of which is tempered.
  • a so-called “microwell measuring device” is advantageously provided, which is coupled in terms of control technology to the drives of the rollers mentioned, in such a way that if the bead increases too much, a signal is sent to the Drives of the rollers is released, which causes a change in the roller speed, such that the bead on again.
  • the height of the desired "microbead” drops.
  • the ink cups have different depths from 1 to 40 / u, depending on the desired color intensity.
  • a rotogravure roller as an ink carrier, in addition to the possibility of fine regulation of the color intensity and thus the production of printed images with semitones, has the advantage that its scope can be selected such that it is the length of a ski covering or the printing length of a ski covering corresponds. This means that ski coverings can be printed continuously in line with the ski.
  • the counter roller is preferably provided with an embossing surface, so that an embossing of the covering on the side opposite the printing side can take place simultaneously with the printing.
  • the printed covering or the printed film can be laminated onto a reinforcing material layer in a subsequent work process by means of a transparent or bright adhesive.
  • a polyurethane adhesive is then preferably used as the adhesive.
  • a lightly colored glass fiber reinforced plastic can be used as the reinforcement material layer.
  • the lamination is preferably carried out under the influence of heat.
  • this or these is treated from the printed side by high-frequency corona discharge or oxidizing flaming.
  • the printed film can also be treated chemically (with a primer).
  • the print image is preferably transferred to the ink carrier or the ink carrier roller by a transfer roller (offset roller).
  • the transfer roller which is preferably cooled, interacts with at least one, advantageously two or three high-pressure rollers for applying the print image to be transferred. Using the high-pressure rollers, printed images of different colors are printed on the transfer rollers, the printed images not overlapping.
  • the ink carrier roller can also be assigned a cleaning device, preferably a cleaning roller which is guided through a solvent bath or the like. This ensures that flawless, ie. H. clean print images can be obtained.
  • Fig. 1 shows schematically a first embodiment of a printing device according to the invention
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a printing device for multi-color printing, also in a schematic view.
  • thermoplastic material (HD polyethylene) emerges from an extrusion tool 11 in the form of a melting plume, which is conveyed through a nip formed between an inking roller 10 and a counter roller 12, in which it continuously abuts the inking roller 10 brought.
  • the roller gap is dimensioned such that a wedge-shaped accumulation zone 18 is formed.
  • the first stage of printing takes place in this storage zone.
  • the printed film 14 ' is guided over a larger angle of the circumference of the counter or conveyor roller 12, preferably on a tempering device, not shown, with controlled decrease the temperature from the nip in the conveying direction over until the printed film 14 'is removed to a winding roll, not shown, via a deflecting roll 10.
  • the printed film 14 ' preferably also runs past an aftertreatment device which acts by means of a high-frequency corona discharge or oxidizing flaming.
  • rollers 10, 12 are shown with essentially the same diameter, it goes without saying that their diameter can be quite different, the ink carrier roller 10 preferably having a diameter which is dimensioned such that the circumference is approximately the printing length of a ski covering corresponds.
  • the ink carrier roller is a gravure roller with ink cup known from paper printing Chen 20, which have a depth between about 1 to 40 / u, wherein the depth of the ink cups affect the color intensity. The deeper the ink cup, the more intense the respective color point on the film 14.
  • the ink cups 20 also prevent the ink from being "smeared away" in the roller gap or in the accumulation zone 18 against the direction of rotation of the ink carrier roller 10.
  • the ink cups 20 guarantee absolutely distortion-free Printed image.
  • the inking roller 10 is moved through an ink bath 22 of an ink transfer device 16 for receiving the printing ink, excess ink being wiped off by a squeegee 24, such that there is only ink in the ink cups 20.
  • the ink stripped from the doctor blade 24 is returned to the ink bath 22.
  • the dye bath 22 is preferably cooled. This ensures that the ink absorbed by the ink carrier roller 10 does not dry too quickly in the ink cups 20. A slight drying is only harmless if a color which can be reactivated under pressure and / or heat (as in the storage zone 18) is used as the printing ink.
  • the nip length 1 is strictly to be understood as the length of the accumulation zone 18, and between the first impact of the film 14 on the circumference of the rollers 10, 12 in the conveying direction (see arrow) and the narrowest point corresponding to the roller gap width s, the roller gap (see the two broken lines in FIG limit the double arrow 1).
  • P denotes the line pressure over the circumference of the rollers 10, 12.
  • the temperature distribution of the film 2 over the circumference of the roller 12 can be seen from the corresponding diagram "film temperature" in Fig. 1.
  • This temperature distribution is due to the fact that the film 14, which in any case emerges from the extrusion die 11 at a high temperature, specifically at approximately 225 ° C. for high-molecular polyethylene, then becomes troiz of the heat supply from the rollers 10 and 12 (e.g. by means of oil circulation heating) to temperatures of e.g. B. are heated to about 50 to 70 ° C or 70 to 110 ° C, cools when leaving the nip.
  • the printed film is continuously cooled in such a way that the film with the printed image changes from the thermoplastic to the solid state in such a temperature-controlled manner that it does not warp and the image is not distorted. It is recommended for gradual cooling to use the aforementioned tempering device, which, for. B. can be formed by a hot air flow channel or by infrared radiators.
  • the two rollers 10, 12 are driven so that the desired zero relative speed between the melt material and the inking roller 10 is obtained in the accumulation zone, which a clean, i.e.. H. ensures distortion-free printing.
  • the speeds or peripheral speeds of the two rollers 10 and 12 must be set so that only a small melt bead (micro bead) is formed on the ink carrier roller 10. It must be avoided that the applied paint "rolls" with the melt in the bead.
  • a corresponding device 34 is preferably provided to maintain the desired “micro-twist” and is coupled to the drives of the two rollers 10, 12.
  • the device 34 comprises, for. B. a photoelectric transmitter and receiver, which are arranged such that the transmission beam the gusset between the supplied hot film 14 and the ink roller 10th traverses just above the "microbead” so that it is interrupted if the bead rise is too great, as a result of which a signal is sent to the drives of the rollers 10 and / or 12, which causes the roller speeds to change in such a way that the bead is back up of the desired "microbead” drops.
  • the device 34 is particularly important because the composition of the polyethylene can change slightly during a batch or from batch to batch, with the result that the melt bead then also changes with the process conditions remaining unchanged. Such bead changes can be corrected quickly by means of the device 34
  • the surface of the counter or conveyor roller 12 is preferably designed as an embossing surface, so that the film 14 can be printed and embossed at the same time.
  • the printing ink is preferably mixed with a relatively high-boiling solvent, so that on the way from the ink transfer device 16 to the accumulation zone 18 there is no premature evaporation and drying of the ink on the gravure roller.
  • a sublimation ink is preferably used as the printing ink.
  • a paint which can be "welded” under pressure and / or heat and which in the area of the storage zone is intimately bonded to the melted or melted thermoplastic material of the film 14.
  • the throughput speed of the film 14 or printed film 14 'to be printed is approximately 3 m per minute.
  • the arrangement of the extrusion tool 11 can be done with its opening relative to the nip must be made such that the inlet angle of the film 14 is approximately 10 to 15 ° to the nip central axis, specifically towards the ink carrier roller 10.
  • This measure contributes significantly to the maintenance of a "microbead", especially when changing the roller diameter.
  • the cell or grid surface of the rotogravure roller 10 contributes to the enlargement and roughening of the printed surfaces, with the advantage that both greater specific adhesive forces are created and the adhesive is prevented from being squeezed out when pressed with a ski body or the like, and a more uniform one Experience distribution.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 2 differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 essentially only in the differently designed ink transfer device 16.
  • This includes a transfer roller 28, which is preferably cooled, and by means of which the ink or printed images are applied to the actual ink carrier roller 10 'is transmitted.
  • the ink carrier roller 10 ' is provided with an essentially smooth roller surface.
  • the run-in angle of the film 14 in this exemplary embodiment is selected to be approximately 10 to 15 ° to the roller gap center axis, specifically towards the ink carrier roller 10 '. This measure has proven to be particularly advantageous. It has been shown that absolutely distortion-free printed images are obtained on the film 14.
  • the roller temperatures and gap dimensions in the exemplary embodiment according to FIG. 2 are the same as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the transfer of the color or printed images to the transfer roller or offset roller 28 takes place by means of two push-up rollers 30, 32, the printing matrices interacting with ink rollers 38, 40, each of which is operated by an ink bath 42 , 44 are moved through.
  • the device shown in FIG. 2 permits multi-color printing, the high-pressure rollers 30, 32 then applying ink to the transfer roller 28 in such a way that the printed images do not overlap on the transfer roller 28.
  • the dye bath 42 may e.g. B. contain a red and the color bath 44 a blue or green color.
  • the transmission or. Offset roller 28 is preferably covered with a rubber blanket for better ink absorption.
  • a cleaning roller 26 guided through a solvent bath is provided for cleaning the ink carrier roller 10 '. It is a very low-boiling solvent which has evaporated at the latest at the transfer point between the transfer roller 28 and the ink carrier roller 10 '.
  • the solvent bath is connected to a solvent cleaning device, not shown, which is provided with an exchangeable filter for filtering off the paint residues detached from the ink carrier roller 10 '.
  • the counter or conveying roller 12 can be provided with an embossing profile in order to simultaneously emboss the film which will later serve as a covering, when the film 14 is printed, if z.
  • the surface should be provided with climbing aids (e.g. shed) for cross-country skiing.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Färben von baimförmigen Gegenständen sowie derartige Gegenstände
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Färben (Bedrucken) von baimförmigen Gegenständen, insbesondere Skibelägen aus Thermoplasten,wie Olefinen, insbesondere Hoch- und Hiederdruck-Polyäthylen, sowie derartig hergestellte Gegenstände, wobei vor oder bei der Farbübertragung die zu bedruckende Seite des Belages durch Wärmeeinwirkung in einen thermoplastischen bzw. Schmelzezustand gebracht wird.
Bekanntlich werden seit längerem sogenannte mehrschichtige Skier durch Verkleben mehrerer Schichten hergestellt (vgl. z. B. aus jüngerer Zeit die DE-OS 2804 943), die ihrerseits einen Unter-, einen Mittel und einen Oberbau bilden.
- Der Mittelbau besteht im allgemeinen aus einem Holzoder Hartschaum-Kern, der seitlich mit duroplasti schem Kunstharz-Schichtstoff kaschiert sein kann;
- der Oberbau besteht mindestens aus einem mit dem Kern verklebten Aluminiumblech und/oder Laminat aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), worauf als Deckbelag eine Kunststoff-Folie aufkaschiert ist, die in weiteren Arbeitsvorgängen dekorativ ausgestaltet wird;
- der Unterbau besteht seinerseits aus einem Aluminium- blech oder einer Schicht aus glasfaserverstärktem
Kunststoff (GFK), das bzw. die an einer Seite mit dem Kern verklebt ist und an der anderen Seite (gegebenenfalls über verschiedene weitere Schichten schliesslich) mit dem eigentlichen Laufbelag ver klebt ist, der im allgemeinen ein transparenter 1 bis 2 mm dicker Kunststoffbelag ist, und zwar vorzugsweise aus Polyäthylen, nämlich HDPE (high-density Polyäthylen)oder Polytetrafluoräthylen (Teflon) (Wz).
Normalerweise ist dabei die Innenseite des Lauf-Belages (oder auch des Deck-Belags) bedruckt, um insbesondere den Ski-Hersteller, Typenbezeichnungen usw. wiederzugeben; dieser Druck ist dann durch den transparenten Belag hindurch sichtbar.
Bisher werden im wesentlichen HDPE-Ski-Beläge eingesetzt.
Das Dekorieren, insbesondere Bedrucken der HDPE-Be- läge und Weiterverarbeiten erfolgt bisher sehr aufwendig (vgl. DE-OS 2 804 943) und trotzdem mit oft schlechter Druckqualität;
- es wird stückweise, also nicht endlos bzw. kontinuierlich, vorgegangen, nämlich durch Siebdruck (von Mustern, Schriftzügen oder dgl.) mit Epoxid-Druck- farben, wobei zusätzlich der Belag vor dem Bedruk ken vorbehandelt werden muss, z. B. thermisch (Be flammen), elektrisch (Korona-Entladung) oder chemisch (Ätzen), da sonst die (Epoxid-)-Druckfarbe nicht haften würde;
- nach dem Bedrucken muss etwa 10 bis 20 h lang getrocknet xverden, worauf dann der bedruckte und getrocknete Belag zum weiteren Dekorieren mit einer opaken (gefärbten) epoxidhaltigen Vergussmasse
(einem opaken Decklack) einschliesslich Härter abgegossen wird, um eine Hintergrundfarben-Schicht für den transparenten Belag zu schaffen;
- diese Vergussmassen-Schicht wird dann mittels eines Klebers normalerweise mit einer Schicht aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) verklebt, allerdings erst nach einigen Stunden, nachdem aus der Vergussmasse vollständig das Lösungsmittel entwi chen, also die Masse ausgehärtet ist.
Trotz dieses insbesondere sehr aufwendigen Herstellungsverfahrens ist es bisher nicht gelungen, eine gleichbleibende Druckquaiität beim fertigen Ski zu sichern.
Als zahlreiche Fehler, die oft erst ziemlich spät, nämlich 3 bis 10 Monate nach der Herstellung des Skis, auftreten, kommen insbesondere infrage:
- Unzureichende Haftungs-Vorbehandlung de s Belags vor dem Bedrucken ; - Angreifen des Druckbilds durch den Kleber, so dass sich Farbtöne ändern, die Konturen des Druckbilds verschwimmen oder Risse innerhalb des Druckbilds auftreten;
- mangelnde Elastizität der Vergussmasse gegenüber dem Belag bzw. unzureichende Haftung der opaken Vergussmasse am z. B. Polyäthylen des Belags, so dass das Ablösen der Vergussmasse sich in hellen Flec-ken auf der Laufflächen-Seite äussert;
- unzureichendes Abdunsten des Lösungsmittels aus der opaken Vergussmasse, so dass dieses durch Blasenbildung zusätzlich Haftungsschwierigkeiten zwischen der Vergussmasse und dem z. B. Polyäthylen des Belags und damit unschöne helle Flecken verursacht.
Ähnliche Schwierigkeiten wie für den Lauf-Belag treten auf, wenn ein entsprechender, zu dekorierender Belag als Deck-Belag verwendet wird.
Diese Schwierigkeiten stellen bis heute (trotz mindestens ca. 10 Jahren Erfahrung) immer noch ein ernstes Problem dar, da die Fehlerquellen im einzelnen nicht erforscht sind, so dass es häufig zu Reklamationen der Ski-Abnehmer bei den Ski-Herstellern kommt.
Schliesslich ist trotz allem Aufwands selbst die bestenfalls erreichbare Druckqualität sehr beschränkt auf nur relativ grobstrukturierte Druckbilder, d. h. der Druck von Photographien mit Halbtönen ist praktisch unmöglich.
In übrigen treten dieselben Probleme nicht nur bei Ski-Belägen, sondern auch bei anderen baimförmigen Gegenständen aus Polyäthylen oder dgl. auf, z. B. bei Hinweisschildern, Werbetafeln, etc.
Als relativ aufwendig und nur schwer beherrschbar hat sich auch das Transfer-Druckverfahren nach der DE-OS 2 642 350 herausgestellt, bei dem zur Vermeidung der Migrationsförderung die zu bedruckende Oberfläche von Hochdruck- und Niederdruck-Polyäthylen vorher mit einer farbstoffaffinen thermoplastischen Kunststoffschicht, z. B. Polyurethan- oder PolyesterSchicht, versehen wird, die ohne Schwierigkeiten bedruckbar ist.
Die DE-OS 2642 350 zeigt somit deutlich, dass es nicht für möglich gehalten wird, Hochdruck- oder Niederdruck-Polyäthylen oder dgl. Werkstoffe unmittelbar zu bedrucken. Ein Weg hierzu wurde nicht gesehen.
In der DE-OS 2 731 121 wird nun gelehrt, unter anderem Polyäthylen dadurch zu bedrucken, dass die zu bedrukkende Seite des Formkörpers unter einer ein Aufschmelzen der zu bedruckenden Seite bewirkenden Wärmeeinwirkung in Anlage an einen Zwischendruckträger, z. B. Papierdruckträger, gebracht wird, auf den vorher ein Druckbild aus zuerst sublimier- und dann eindiffundierbaren Farbstoffen aufgetragen worden ist. Als jrorteilhafte Temperatur wird 160 bis 220° C angegeben. Als "ausreichende" Anpresszeit des Zwischendruckträgers an die zu bedruckende Fläche wird 5 bis 30 Sekunden vorgeschlagen. Bei diesen in der DE-OS 2 731 121 angegebenen Bedingungen treten jedoch genau dieselben Migrationsprobleme auf, die man nach der DE-OS 2 642 350 dadurch zu vermeiden sucht, dass man die zu bedruckende Seite vorher gesondert beschichtet.
Die Migrationsprobleme treten offenbar durch eine zu lange Anpresszeit unter hoher Wärme auf, wobei jedoch andererseits ein relativ hoher Anpressdruck erforder lich ist, um eine ausreichende Penetration der Farbstoffe in den Formkörper zu erreichen.
Neben den geschilderten Migrationsproblemen tritt beim Bedrucken unter Verwendung dünner Papier-Zwischendruckträger, wie sie auch bei der Textilbedruckung verwendet werden, noch das Problem auf, dass der Papierdruckträger bei Anpresszeiten von über 1 Sekunde teilweise unlösbar mit dem aufgeschmolzenen Kunststoff verschmilzt. Die bedruckte Oberfläche ist dann im wesentlichen unbrauchbar. Entsprechende Versuche des Erfinders haben dies bestätigt.
Schliesslich stellt bei den bekannten Verfahren die Verwendung eines Zwischendruckträgers eine gewisse Verschwendung dar, da nach der Farbübertragung der Zwischendruckträger unbrauchbar ist und vernichtet werden muss. Die Vernichtung der "abgefärbten" Zwischendruckträger stellt die Druckbetriebe auch vor beachtliche Probleme im Hinblick auf die immer strenger werdenden Umweltschutzbestimmungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die bei minimalem Material- und Maschinenaufwand konturenscharfe, verzerrungsfreie Brillantdrucke gewährleistet.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bedruckte bahnförmige Gegenstände, insbesondere Ski-Beläge, aus einem Thermoplast, wie Olefin oder dgl., zu schaffen, deren Drucke verzerrungsfrei sind und sich durch gute Fixierung der Druckfarbe auszeichnen und die sich einwandfrei und dauerhaft an ihrer Druckseite mit einem Tragkörper, z. B. Skikörper oder dgl., verkleben lassen. Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch die Lehre nach dem Kennzeichen der Ansprüche 1 bzw. 21 bzw. des Anspruches 20.
Durch die Kurzzeitigkeit und die lokale Begrenzung der Farbübertragung wird eine intensive lokale Penetration der Farbstoffe in den Belag gewährleistet. Überraschenderweise ist auch keinerlei Migration feststellbar. Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt überraschenderweise auch den Verzicht eines zusätzlichen Zwisehendruckträgers, wie sie beim Thermotransferdruck allgemein üblich sind. Auf Grund des Fehlens eines Zwischendruckträgers können auch keine Synchronlaufprobleme zwischen diesem und dem zu bedruckenden Belag und dadurch bedingte Verzerrungsprobleme auftreten. Die
Weglassung eines Zwischendruckträgers insbesondere bei einem kontinuierlichen Druckverfahren wurde bisher von der Fachwelt nicht für möglich gehalten.
Erfindungsgemäss ist es überraschenderweise möglich, zum Bedrucken von Ski-Belägen aus im Ski-Bau üblichen Kunststoffen, nämlich Thermoplasten, insbesondere Hochoder Niederdruck-Polyäthylen, die seit längerer Zeit bekannten sublimier- und eindiffundierbaren Farbstoffe einzusetzen, derart, dass die Beläge unmittelbar, d. h. ohne zusätzlicher farbstoffaffiner Zwischenschichten bedruckbar sind (vgl. hinsichtlich der Farbstoffe z. B. "Journal of the Society of Dyers and Colourists", Vol. 70, S. 69 - 71 (1954); im "Colour Index" die Rubrik "Dispersionsfarbstoffe"). Es hat sich ferner überraschenderweise gezeigt, dass vollständig verzerrungsfreie Druckbilder entstehen, insbesondere auch bei dem Verfahren gemäss den Ansprüchen 2 und 3, bei dem sich der zu bedruckende Gegenstand durch und durch im Schmelzezustand befindet, so dass bei der Abkühlung eine gleichmässigeKri-stallisation über den Querschnitt erfolgt. Innere thermische Spannungen können daher nicht auftreten.
Bei Verwendung von Polyäthylen hat sich gezeigt, dass an den bedruckten Stellen die Eigenschaften des Polyäthylens unverändert erhalten bleiben.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Ski-Beläge oder dgl. zeichnen sich durch problemlose Verbindung mit einem Tragkörper, z. B. Ski-Körper, aus.
Die Erfindung vermeidet auch grundsätzlich eine Vorbehandlung des Druckguts, um überhaupt das Bedrucken zu ermöglichen, wie es bisher zum Bedrucken von Kunststoff bereits für sich bekannt geworden ist, z. B. als Einwirkung elektrischer Entladung, chemischer Wirkstoffe (z. B. durch Ätzen) oder dgl.:
Zum Beispiel werden bei einem Verfahren zum Anfärben, Bedrucken und Bemalen von Formkörpern aus Polyolefinen und Mischpolymerisaten aus Olefinen (vgl. DE-PS 1 153 658) ganz spezielle Farbstoffe auf die Formkörper aufgebracht und nach dem An- bzw. Eintrocknen der Farbstoffe auf den Formkörpern letztere auf eine unter dem KristallitSchmelzpunkt des Polymeren liegenden Temperatur erwärmt, die nach den Ausführungsbeispielen über 100° C beträgt und während 3 bis 10 Minuten einwirkt. Die Verwendung spezieller Farbstoffe und die beschriebene Verfahrensweise sollen ein zu starkes "Ausblühen, Wandern und Verlaufen (Bluten)" der Farbstoffe vermeiden. Die Schwierigkeiten beim Bedrucken von Olefinen werden nicht nur in der DE-PS 1 153 658 in der geringen Affinität der Farbstoffe zu Polyolefinen, sondern auch in der starken Migration gesehen (vgl. Spalte 1, Zeilen 11, 12). Wie bereits dargelegt, wird in besonders vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens der Belag insgesamt als heisse Folie von im wesentlichen Schmelzezustand kontinuierlich in Anlage an den Farbträger gebracht, wobei die Farbauftragung in einem in Förderrichtung der Folie konvergierenden Spalt erfolgt, der zusammen mit der Fördergeschwindigkeit der Folie und des Farbträgers derart bemessen wird, dass sich eine im wesentlichen keilförmige Stauzone von Folienschmelzie ausbildet. Dabei soll die Stauzone sich so ausbilden, dass am Farbträger praktisch kein Schmelze-Wulst entsteht, indem die Farbe "zu rollen" beginnt. Dadurch ist ein verzerrungsfreies Druckbild gewährleistet. Man spricht in diesem Fall von einem sogenannten "Mikrowulst", was so viel bedeutet, dass praktisch kein Wulst vorhanden ist.
Vorzugsweise erfolgt die Färbauftragung im Bereich eines Spaltes zwischen einer als Farbträger dienenden Walze, insbesondere Tiefdruckwalze, und einer Gegenwalze, die jeweils temperiert sind.
Da sich die Zusammensetzung des Polyäthylens während einer Charge oder zwischen verschiedenen Chargen ändern kann, ist vorteilhafterweise eine sogenannte "Mikrowulst-Messeinrichtung" vorgesehen, die steuerungstechnisch mit den Antrieben der genannten Walzen gekoppelt ist, derart, dass bei einem zu grossen Wulstantieg ein Signal an die Antriebe der Walzen abgegeben wird, das eine Änderung der Walzengeschwindigkeit bewirkt, derart, dass der Wulst wieder auf. Höhe des gewünschten "Mikrowulstes" absinkt.
Bei Verwendung einer Tiefdruckv/alze als Farbträger weisen die Farbnäpfchen je nach der gewünschten Farbintensität unterschiedliche Tiefen von 1 bis 40/u auf. Die Verwendung einer Tiefdruckwalze als Farbträger hat neben der Möglichkeit einer feinen Regulierung der Farbintensität und damit der Herstellung von Druckbildern mit Halbtönen den Vorteil, dass sein Umfang so gewählt werden kann, dass dieser der Länge eines Ski-Belages bzw. der Drucklänge eines Ski-Belages entspricht. Dadurch ist ein kontinuierliches Ski-gerechtes Bedrucken von Ski-Belägen möglich.
Die Gegenwalze ist vorzugsweise mit einer Prägeoberfläche versehen, so dass gleichzeitig mit dem Bedrucken eine Prägung des Belages an der der Druckseite gegenüberliegenden Seite stattfinden kann.
Der bedruckte Belag bzw. die bedruckte Folie kann in einem nachfolgenden Arbeitsprozess mittels eines transparenten oder hellen Klebers auf eine Verstärkungsmateriallage aufkaschiert werden. Als Kleber wird dann vorzugsweise ein Polyurethankleber verwendet. Als Verstärkungsmateriallage kann ein hell eingefärbter glasfaserverstärkter Kunststoff verwendet werden. Das Aufkaschieren erfolgt vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung.
Zur Herstellung der Klebfähigkeit des bedruckten Belages bzw. der bedruckten Folie wird dieser bzw. diese von der bedruckten Seite her durch Hochfrequenz-Korona-Entladung oder anoxidierendes Beflammen behandelt. Die bedruckte Folie kann auch chemisch (mit einem Primer) behandelt werden.
Bei Verwendung einer kalten Folie muss diese zumindest an der Druckseite vor dem Bedrucken bzw. vor der Farbauftragung wieder erhitzt bzw. in einen thermoplastisehen oder Schmelze-Zustand gebracht werden, wobei dies durch eine dem Farbträger in Förderrichtung vorgeschaltete Vorheiz-Einrichtung erfolgt. Soll der Belag mit einem Mehrfarbendruck versehen werden, wird das Druckbild auf den Farbträger bzw. die Farbträgerwalze vorzugsweise durch eine Übertragungswalze (Offset-Walze) übertragen. Die Übertrsgungswalze, die vorzugsweise gekühlt ist, wirkt mit mindestens einer, vorteilhafterweise zwei oder drei Hochdruckwalzen zum Aufbringen des zu übertragenden Druckbildes zusammen. Mittels der Hochdruckwalzen werden Druckbilder unterschiedlicher Farbe auf die Übertragungswalzen aufgedruckt, wobei die Druckbilder sich nicht überlappen.
Der Farbträgerwalze kann noch eine Reinigungseinrichtung, vorzugsweise eine Reinigungs-walze, die durch ein Lösungsmittelbad oder dgl. geführtt ist, zugeordnet sein. Dadurch ist gewährleistet, dass auch bei längerem Betrieb einwandfreie, d. h. saubere Druckbilder erhalten werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den Verfahrens- und Vorrichtungsunteransprüchen näher beschrieben, auf die ausdrücklich verwiesen wird.
Nachstehend werden zwei bevorzugte Ausführungεformen einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. Herstellung der erfindungsgemäss bedruckten Gegenstände anhand der anliegenden Zeichnung näher erläutert. es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Druckvorrichtung, und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Druck- Vorrichtung für ein Mehrfarbendruck, ebenfalls in schematischer Ansicht. Fig. 1:
Aus einem Extrusions-Werkzeug 11 tritt eine Folie 14 thermoplastischen Kunststoffs (HD-Polyäthylen) in Form einer Schmelzfahne aus, die durch einen zwischen einer Farbträgerwalze 10 und einer Gegenwalze 12 gebildeten Walzenspalt gefördert wird, wobei sie in diesem kontinuierlich in Anlage an die Farbträgerwalze 10 gebracht wird. Der Walzenspalt ist so bemessen, dass sich eine keilförmige Stauzone 18 ausbildet. In dieser Stauzone findet die erste Stufe des Bedrückens (Färbauftragung) statt.
Nach dem Austritt der Folie 2 aus dem Walzenspalt zwischen den beiden Walzen 10 und 12 wird die bedruckte Folie 14' über einen grösseren Winkel des Umfangs der Gegen- bzw. Förderwalze 12 geführt, und zwar vorzugsweise an einer nicht dargestellten Temper-Einrichtung mit gesteuerter Abnahme der Temperatur ab dem Walzenspalt in Förderrichtung vorbei, bis über eine Umlenkwalze 10 die bedruckte Folie 14' zu einer nicht dargestellten Aufwickelrolle abgeführt wird. Die bedruckte Folie 14' läuft vor dem Aufwickeln auf die Aufwickel-Rolle noch vorzugsweise an einer Nachbe-handlungs-Einrichtung vorbei, die mittels einer Hochfrequenz-Korona-Entladung oder anoxidierenden Beflammung einwirkt.
Obwohl die Walzen 10, 12 mit im wesentlichen gleichem Durchmesser dargestellt sind, versteht es sich, dass ihr Durchmesser durchaus unterschiedlich sein kann, wobei die Farbträgerwalze 10 vorzugsweise einen Durchmesser aufweist, der so bemessen ist, dass der Umfang etwa der Drucklänge eines Ski-Belages entspricht.
Die Farbträger-Walze ist in Fig. 1 eine aus der Papierbedruckung bekannte Tiefdruckwalze mit Farbnäpf chen 20, die eine Tiefe zwischen etwa 1 bis 40/u aufweisen, wobei die Tiefe der Farbnäpfchen die Farbintensität beeinflussen. Je tiefer ein Farbnäpfchen ist, desto intensiver ist der jeweilige Farbpunkt auf der Folie 14. Die Farbnäpfchen 20 verhindern auch ein "Wegschmieren" der Farbe im Walzenspalt bzw. in der Stauzone 18 entgegen der Drehrichtung der Färbträgerwalze 10. Die Farbnäpfchen 20 garantieren ein absolut verzerrungsfreies Druckbild. Die Färbträgerwalze 10 wird durch ein Farbbad 22 einer Farbübertragungs- Einrichtung 16 zur Aufnahme der Druckfarbe hindurchbewegt, wobei überschüssige Farbe durch ein an schliessendes Rakel 24 abgestreift wird, derart, dass sich nur noch in den Farbnäpfchen 20 Druckfarbe befindet. Die vom Rakel 24 abgestreifte Farbe wird wieder in das Farbbad 22 zurückgeführt. Das Farbbad 22 ist vorzugsweise gekühlt. Dadurch ist gewährleistet, dass die durch die Farbträgerwalze 10 aufgenommene Farbe in den Farbnäpfchen 20 nicht zu schnell trocknet. Eine geringe Antrocknung ist nur dann unschädlich, wenn als Druckfarbe eine unter Druck und/oder Wärme (wie in der Stauzone 18) reaktivierbare Farbe verwendet wird.
Die folgenden in Fig. 1 verwandten Symbole bedeuten:
f = Öffnungsweite des Extrusions-Werkzeugs 11 (Breitschlitzdüse), s = Weite des Walzenspalts (an der engsten Stelle) zwischen den Wälzen 10 und 12,
1 = Länge des Walzenspalts zwischen den Walzen 10 und 12, d = Dicke der Folie 14.
Ausweislich Fig. 1 ist die Walzenspalt-Länge 1 genaugenommen als Länge der Stauzone 18 zu verstehen, und zwar zwischen einerseits dem in Förderrichtung (vgl. Pfeil) ersten Auftreffen der Folie 14 auf den Umfang der Walzen 10, 12 und andererseits der engsten, der Walzenspaltweite s entsprechenden Stelle, des Walzenspalts (vgl. dazu in Fig. 1 die beiden Strichlinien, die den Doppelpfeil 1 begrenzen).
Dabei bestehen folgende Beziehungen zwischen den einzelnen Grössen:
s = d f = (1,0 ÷ 1,2) s,
1 = (1 ÷ 10) .s.
P bezeichnet den Linien-Druck über den Umfang der Walzen 10 , 12.
Die Temperaturverteilung der Folie 2 über den Umfang der Walze 12 ist aus dem entsprechenden Diagramm "Folien- Temperatur" in Fig. 1 ersichtlich. Diese Temperaturverteilung ist dadurch bedingt , dass die Folie 14, die ohnehin mit einer hohen Temperatur aus dem Extrusions-Werkzeug 11 austritt , und zwar mit ca. 225° C für hochmolekulares Polyäthylen, sich dann troiz der Wärmezufuhr von den Walzen 10 und 12 , die (z . B. mittels Ölumlauf heizung) auf Temperaturen von z . B. ca. 50 bis 70° C bzw. 70 bis 110° C aufgeheizt sind, beim Verlassen des Walzenspalts abkühlt .
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass das Bedrucken der Folie praktisch in dem Walzenspalt-Bereich stattfindet , der sich aus den Umf angs-Bögen von 15° und 10° (vgl . die graphische Darstellung innerhalb der Walze 10) zusammensetzt , da dort der erforderliche hohe Druck (genauer : Liniendruck P) und auch die erforderliche hohe Temperatur (vgl . auch die Folientemperatur-Kurve innerhalb der Walze 12 mit hohen Werten im Umfangsbogen von 0 bis 15° nach der engsten Stelle des Walzenspalts ) herrschen .
In einer nachfolgenden Stufe erfolgt eine kontinuierliche Abkühlung der bedruckten Folie , derart , dass die Folie mit dem aufgedruckten Druckbild bei ihrer Abkühlung so temperaturgesteuert vom thermoplastischen in den festen Zustand übergeht , dass sie sich nicht verwirft und das Druckbild nicht verzerrt wird. Es empfiehlt sich zur graduellen Abkühlung die Verwendung der bereits erwähnten Temper-Einrichtung , die z . B. durch einen Warmluftstrom-Kanal oder durch Infrarot-Strahler gebildet sein kann.
Von Wichtigkeit ist auch noch, dass die beiden Walzen 10, 12 so angetrieben sind, dass in der Stauzone die erwünschte Null-Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schmelzenmaterial und der Farbträgerwalze 10 erhalten wird, die einen sauberen, d. h. verzerrungsfreien Druck gewährleistet.
Ferner müssen die Drehzahlen bzw. Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Walzen 10 und 12 so eingestellt werden, dass an der Farbträgerwalze 10 ein nur kleiner Schmelze-Wulst (Mikrowulst) entsteht. Es nuss vermieden werden, dass die aufgebrachte Farbe mit der Schmelze in dem Wulst "rollt".
Vorzugsweise ist zur Einhaltung des gewünschten "Mikrowuistes" eine entsprechende Einrichtung 34 vorgesehen, die mit den Antrieben der beiden Walzen 10, 12 gekoppelt ist. Die Einrichtung 34 umfasst z. B. einen photoelektrischen Sender und Empfänger, die derart angeordnet sind, dass der Sendestrahl den Zwickel zwischen der zugeführten heissen Folie 14 und der Farbträgerwalze 10 knapp oberhalb des "Mikrowulstes" durchquert, so dass er bei einem zu grossen Wulstanstieg unterbrochen wird, wodurch ein Signal an die Antriebe der Walzen 10 und/oder 12 abgegeben wird, das eine Änderung der Walzengeschwindigkeiten bewirkt, derart, dass der Wulst wieder auf Höhe des gewünschten "Mikrowulstes" absinkt. Die Einrichtung 34 ist insbesondere deswegen von Bedeutung, weil sich die Zusammensetzung des Polyäthylens während einer Charge oder von Charge zu Charge gering fügig ändern kann, mit der Folge, dass sich dann auch der Schmelze-Wulst ändert bei im übrigen unveränderten Verfahrensbedingungen. Mittels der Einrichtung 34 lassen sich derartige Wulst-Änderungen schnell korrigiere
Die Oberfläche der Gegen- bzw. Förderwalze 12 ist vorzugsweise als Prägefläche ausgebildet, so dass gleichzeitig die Folie 14 bedruckt und geprägt werden kann.
Die Druckfarbe ist vorzugsweise mit einem relativ hochsiedendem Lösungsmittel versetzt, so dass auf dem Weg von der Farbübertragungseinrichtung 16 zur Stauzone 18 keine vorzeitige Abdunstung und Antrocknung der Farbe auf der Tiefdruckwalze erfolgt.
Als Druckfarbe wird vorzugsweise eine Sublimierfarbe verwendet. Es kann jedoch auch eine unter Druck und/ oder Wärme "verschweissfähige" Farbe verwendet werden, die im Bereich der Stauzone sich mit dem schmelzflüssigen bzw. sich im Schmelzezustand befindlichen Thermoplastmaterial der Folie 14 innig verbindet.
Die Durchlaufgeschwindigkeit der zu bedruckenden Folie 14 bzw. bedruckten Folie 14' beträgt etwa 3 m pro Minute.
Die Anordnung des Extrusions-Werkzeuges 11 kann mit seiner Öffnung relativ zum Walzenspalt so getroffen werden, dass der Einlaufwinkel der Folie 14 ca. 10 bis 15° zur Walzenspalt-Mittelachse, und zwar zur Farbträgerwalze 10 hin beträgt. Diese Massnahme trägt erheblich zur Aufrechterhaltung eines "Mikrowulstes" bei, insbesondere bei Veränderung der Walzendurchmesser. Im übrigen trägt die Näpfchen- bzw. Rasteroberfläche der Tiefdruckwalze 10 zur Vergrösserung und Aufrauhung der bedruckten Oberflächen bei, mit dem Vorteil, dass sowohl grossere spezifische Klebekräfte entstehen als auch beim Verpressen mit einem Skikörper oder dgl. der Kleber am Wegquetschen gehindert wird sowie eine gleichmässigere Verteilung erfährt.
Fig. 2:
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur durch die anders gestaltete Farbübertragungseinrichtung 16. Diese umfasst eine ubertragungwwalze 28, die vorzugsweise gekühlt ist, und mittels der die Farbe bzw. Druckbilder auf die eigentliche Farbträgerwalze 10' übertragen wird. Die Farbträgerwalze 10' ist in diesem Fall mit einer im wesentlichen glatten Walzenoberfläche versehen. Um dennoch ein "Wegschmieren" der Farbe im Bereich der Stauzone 18 zu verhindern, wird der Einlaufwinkel der Folie 14 bei diesem Ausführungsbeispiel ca. 10 bis 15° zur Walzenspalt-Mittelachse, und zwar zur Farbträgerwalze 10' hin, gewählt. Diese Massnahme hat sich als besonders vorteilhaft bewährt. Es hat sich gezeigt, dass absolut verzerrungsfreie Druckbilder auf der Folie 14 erhalten werden.
Im übrigen sind die Walzentemperaturen sowie Spaltabmessungen bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig.2 dieselben wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1. Die Übertragung der Farbe bzw. Druckbilder auf die Übertragungswalze bzw. Offset-W alze 28 erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 durch zwei Hochdrückwalzen 30, 32, wobei die Druck-Matrizen mit Farbwalzen 38, 40 zusammenwirken, die jeweils durch ein Farbbad 42, 44 hindurchbewegt werden. Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung erlaubt ein Mehrfarbendruck, wobei die Hochdruckwalzen 30, 32 die Übertragungswalze 28 dann so mit Farbe beaufschlagen, dass die Druckbilder sich auf der Übertragungswalze 28 nicht überlappen. Das Farbbad 42 kann z. B. eine rote und das Farbbad 44 eine blaue oder grüne Farbe enthalten. Die Übertragungs-bzw. Offset-Walze 28 ist zur besseren Farbaufnahme vorzugsweise mit einem Gummituch überzogen.
Zur Reinigung der Farbträgerwalze 10' ist eine durch ein Lösungsmittelbad geführte Reinigungswalze 26 vorgesehen. Es handelt sich dabei um ein sehr niedrig siedendes Lösungsmittel, das spätestens an der Übertragungsstelle zwischen der Übertragungswalze 28 und der Farbträgerwalze 10' abgedunstet ist. Das Lösungsmittelbad ist an eine nicht dargestellte Lösungsmittel-Reinigungs-Einrichtung angeschlossen, die mit einem auswechselbaren Filter zur Abfilterung der von der Farbträgerwalze 10' abgelösten Farbreste versehen ist.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 kann die Gegen- bzw. Förderwalze 12 mit einem Prägeprofil versehen sein, um gleichzeitig mit dem Bedrucken der Folie 14 auch ein Prägen der später als Belag dienenden Folie vorzunehmen, wenn z. B. der Belag mit Steighilfen (z. B. Schuppen) für den Ski-Langlauf versehen werden soll.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Färben (Bedrucken) von bahnförmigen Gegenständen, insbesondere Skibelägen, aus Thermoplasten, wie Olefinen, insbesondere Hoch- und Niederdruck-Polyäthylen, bei dem die zu bedruckende Seite des Belages vor oder bei der Farbübertragung durch Wärm ein Wirkung in einen thermoplastischen bzw. Schmelzezustand gebracht wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Farbe von einem Farbträger, auf dem das Druckbild ständig erneuert wird, auf den Belag übertragen wird, indem dieser kontinuierlich in Anlage an den Farbträger gebracht wird, derart, dass die Farbübertragung kurzzeitig und jeweils nur entlang im wesentlichen eines schmalen Flächenstreifens quer zur Förderrichtung des Belages erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag als heisse Folie von im wesentlichen Schmelzezustand kontinuierlich in Anlage an den Farb träger gebracht wird, auf den vorher ein Druckbild aus zuerst sublimier- und dann eindiffundierbaren oder aus unter/Druck und/oder Wärme mit dem schmelzflüssigen Thermoplastmaterial sich innig verschmel zenden Farbstoffen aufgetragen worden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dasa. die Farbübertragung in einem in Förderrichtung der Folie konvergierenden Spalt erfolgt, der zusam men mit der Fördergeschwindigkeit der Folie und des Farbträgers derart bemessen wird, dass sich eine im wesentlichen keilförmige Stauzone von Folien-Schmel ze ausbildet.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar im Anschluss an die Extursion gefärbt bzw. bedruckt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, dass eine kalteFolie wieder erhitzt und bedruckt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Färbauftragung im Bereich eines Spaltes zwischen einer als Farbträger dienenden Walze und einer Gegenwalze erfolgt, durch den die heisse Folie unter Bildung eines nur kleinen bzw. "Mikrowulstes" hindurchbewegt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie an der der zu bedruckenden Seite gegenüberliegenden Seite simultan geprägt, d. h. mit einer Profilierung versehen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbstoffe für sich bekannte lichtechte Farbstoffe verwendet werden.
9. Verfaliren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbstoffe schnell trocknende, aber unter Einwirkung von Wärme und/oder Druck im wesentlichen schlagartig reaktivierbare Sublimierfarben verwendet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbübertragung im Ηochdruckverfahren, vorzugsweise jedoch im Tiefdruckverfahren erfolgt.
11 . Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , dass die Farbauftragung ca. 1 Sekunde dauert , die Wärme bei einer Temperatur von ca. 180 bi s 250° C einwirkt , und der Liniendruck in der Schmelze-Stauzone über eine Länge von ca. 3-6facher Extrusions-Werkzeugöff- nungsweite bzw . Foliendicke steil von ca. 1 auf ca. 60N/cm ansteigt .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , dass der bedruckte bzw . farbbeaufschlagte Gegenstand nach der Farbbeaufschlagung kontinuierlich abgekühlt wird , wobei die Abkühlung so temperatur gesteuert erfolgt , dass der Gegenstand vom thermoplastischen in den festen Zustand ohne Verwerfen und Entstehung von verzerrten Druckbildern übergeht.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die heisse Folie unter einem Winkel von ca. 10 bis 15º zur Vertikalen an den Farbträger in Richtung zu diesem hin zuge führt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Schmelzen- Zähigkeit durch Mischung von höchst- mit hochmole kularem Polyäthylen (Mol-Gewicht 6 . 105 bzw. 2,5 . 105) eingestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen temperiert sind, wobei die Tem peratur in einem Verhältnis von ca. 50 bis 70° C für die Farbträger-Walze zu ca. 70 bis 110° C für die Gegen- bzw. Förderwalze der Folie stehen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da durch gekennzeichnet, dass der bedruckte Gegenstand behandelt wird durch:
- Hochfrequenz-Korona-Entladung oder
- anoxidierendes Be flammen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der bedruckte Gegenstand chemisch (mit einem Primer) behandelt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da durch gekennzeichnet, dass bei einem kontinuierlichen Bedrucken bzw. einer kontinuierlichen Farbauftragung die Druckgeschwindigkeit ca. 1,5 bis 4 m/min. beträgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als eine Druck farbe aufgebracht wird.
20. Gegenstand, insbesondere Skibelag, aus einem thermoplastischen Material, wie Olefinen, insbesondere Hoch- und Niederdruck-Polyäthylen, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass an den bedruckten bzw. Farbauftragstellen die Farbstoffe in das Material des Gegenstandes eingedrungen sind.
21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19 bzw. zur Herstellung eines bedruckten Gegenstandes nach Anspruch 20, g e k e n n z e i c h n e t durch ein Walzen (10, 12 bzw. 10', 12)-Paar zur Ausbildung eines Walzenspalts, wobei die eine Walze (12) von dem bahnförmigen Gegenstand bzw. der Folie (14) umschlungen ist und die andere Walze (10, 10') als
Farbträger dient und mit einer Far büb er tragung sein richtung (16) zusammenwirkt, und Antriebseinrichtungen für die beiden Walzen (10, 12 bzw. 10', 12) zum Antrieb mit im wesentlichen gleicher Umfangsge schwindigkeit.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (10, 12 bzw. 10', 12) so angetrieben sind, dass die Farbträgerwalze (10 bzw. 10') eine etwas höhere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die Gegen- bzw. Förderwalze (12).
23« Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenspalt und die gegen- seitige Umfangsgeschwindigkeit der Walzen (10, 12 bzw. 10', 12) so gewählt sind, dass in Förderrich tung vor dem Walzenspalt eine keilförmige Stauzone (18) der heissen bzw. im thermoplastischen Zustand befindlichen Folie (14) mit einem im wesentlichen "Mikrowulst" an der der Farbträgerwal ze (10 bzv. 10') zugewandten Seite entsteht.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenspaltweite s etwa = Foliendicke d; und die Walzenspaltlänge e etwa = (1 ÷ 10) . Walzenspaltweite s betragen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Foliendicke d etwa 1,0 mm beträgt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass beide Walzen (10, 12 bzw. 10', 12) temperiert sind.
27- Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbträgerwalze (10 bzw. 10') auf einer Temperatur von etwa 50 bis 70° C und die Gegen- bzw. Förderwalze (12) auf einer Temperatur von etwa 70 bis 110º C gehalten sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Färbträgerwalze (10 bzw. 10') einen Umfang aufweist, der etwa der Länge eines Skibelages bzw. der Drucklänge eines Skibelages entspricht, und dass diese Walzen auswechselbar gelagert sind.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass dem Walzenspalt der Stauzone (18) eine Temper-Einrichtung nachgeschaltet ist, die eine gesteuerte Abnahme der Tem peratur ab dem Walzenspalt in Förderrichtung erlaubt.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (z. B. Koronastation) zum Behandeln des bedruckten Gegenstandes bzw. der bedruckten Folie (14) vorgesehen ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbträgerwalze (10) eine Tiefdruckwalze mit Farbnäpfchen (20) einer Tiefe von etwa 1 bis 40/u ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefdruckwalze zur Farbübernahme durch ein Farbbad (22) geführt ist, wobei überschüssige Farbe durch ein Rakel (24) oder dgl. von der Walzenoberfläche abgestrichen wird.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zwisehen dem Walzenspalt und der Farbübertragungseinrichtung (16, 22) eine Reinigungseinrichtung (Reinigungswalze 26) zur Reinigung der Farbträgerwalze (10 bzw. 10') vor erneuter Farbübernahme angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 31, und 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbüber tragungseinrichtung (16) eine Übertragungswalze (Offset-Walze 28) umfasst.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungswalze (28) mit minde stens einer, vorzugsweise zwei oder drei Hochdruckwalzen (30, 32) zum Aufbringen des zu übertragenden Druckbildes zusammenwirkt.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckwalzen (30, 32) Druckbilder unterschiedlicher Farbe auf die Übertragungswalzen (28) aufdrucken.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungswalze (28) gekühlt ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbbad (22) gekühlt ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungswalze (28) mit einem elastischen Überzug, vorzugsweise Gummituch oder dgl. versehen ist.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegen- bzw. Förderwalze (12) als Prägewalze ausgebildet ist.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der
Antriebsgeschwindigkeiten der beiden Walzen (10, 12 bzw. 10", 12) eine "Mikrowulst-Messeinrichtung" (34) vorgesehen ist, die mit den Antrieben der Walzen gekoppelt ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die "Mikrowulst-Messeinrichtung" einen photoelektrischen Sender und Empfänger umfasst, die derart angeordnet sind, dass der Sendestrahl den Zwickel zwischen der zugeführten heissen Folie und der Färbträgerwalze knapp oberhalb des "Mikro-Schmelze-Wulstes" durchquert, so dass er bei einem zu grossen Wulstantieg unterbrochen wird, wodurch ein Signal an die Antriebe der Walzen abgegeben wird, das eine Änderung der Walzengeschwindigkeit bewirkt, derart, dass der Wulst wieder auf Höhe des "Mikrowulstes" absinkt.
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