EP2864133B2

EP2864133B2 - Verfahren zum übertragen eines dekorabschnitts einer prägefolie

Info

Publication number: EP2864133B2
Application number: EP13732425.7A
Authority: EP
Inventors: Markus Burkhardt; Norbert Lutz; Michael Scharfenberg; Ludwig Brehm; Sascha Mario Epp; Matthias Gygi
Original assignee: OVD Kinegram AG; KBA Notasys SA; Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Current assignee: OVD Kinegram AG; KBA Notasys SA; Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2021-12-29
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: CN104520119A; EP2864133A1; EP2864133B1; JP2015528754A; CN104520119B; WO2013190048A1; DE102012105342A1; JP6439202B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen eines Dekorabschnitts einer Prägefolie auf ein Substrat.
Bei der Applikation von Prägefolien, die im Lackpaket stark vernetzende Lacksysteme, zum Beispiel UV-vernetzende Lacksysteme und/oder Lacksysteme mit hoher Schichtstärke, d. h. mit einer Dicke größer als 5 µm der Übertragungslage ohne Trägerfolie enthalten, ist es nicht möglich, bei der Prägung eine saubere Trennkante zu erzeugen. Die Trennung des Folienverbundes erfolgt in diesen Fällen zudem nicht an der Kante des Applikationswerkzeuges, sondern in einer undefinierten Position. Durch die starke Vernetzung kommt es in den Lacken zur Bildung von vergleichsweise langen oder sehr langen Polymerketten, wodurch die physikalischen Eigenschaften der Lacke entsprechend beeinflusst werden. Abhängig von der Härte eines stark vernetzten Lackes kann beispielsweise ein vergleichsweise harter und spröder Lack beim Prägen undefiniert brechen, wobei Lack-Flakes unterschiedlicher Größe als unerwünschte Verunreinigung entstehen können. Ein beispielsweise vergleichsweise weicher und elastischer Lack kann beim Prägen nicht oder nur unvollständig brechen oder undefiniert reißen, sodass im ungünstigsten Falle gar keine Trennkante entsteht. Im Normalfall bilden sich bei Prägungen dieser Art vagabundierende Reste der als Lackpaket ausgebildeten Übertragungslage, die vorerwähnten so genannten Flakes, die im weiteren Verarbeitungsprozess des beprägten Substrates zur Verunreinigung der Maschinen und somit zu erhöhtem Reinigungsaufwand führen. Im Extremfall kann sich durch diese Flakes der Ausschuss der Produktion deutlich erhöhen.
Die CH 678835 A5 beschreibt einen Schichtverbund mit Beugungsstrukturen, aus dem Marken herauslösbar sind, die auf Sicherheitsdokumente aufbringbar sind. Die Marken werden aus dem Schichtverbund herausgestanzt, ohne die Trägerschicht des Schichtverbundes zu verletzen. Die nicht benötigten Teile des Schichtverbundes werden vor dem Aufbringen der Marken auf das Sicherheitsdokument abgezogen. Damit ist die mechanische Stabilität des Schichtverbundes nur noch durch die Trägerschicht bestimmt. Die mit den ausgestanzten Marken ausgebildete Trägerschicht wird vor der Weiterverarbeitung auf eine Vorratsrolle aufgerollt.
Die DE 198 13 314 A1 beschreibt eine Prägefolie, bei der auf einem Trägerfilm voneinander vollständig getrennte Dekorabschnitte, sog. Patches, angeordnet sind, die auf ein Substrat entsprechend dem bei der Verarbeitung von Prägefolien üblichen Vorgehen übertragen werden können. Das Ausbilden der Freiräume zwischen den Patches ist durch Laserstrahlung vorgesehen, die die Dekorschicht der Prägefolie rund um den Prägebereich abträgt.
Die DE 10 2007 005 416 A1 beschreibt eine Prägefolie und einen damit gebildeten Sicherheitsaufkleber, wobei eine diffraktive erste Reliefstruktur durch Abformen (Prägen bzw. Replizieren) in einer Replizierschicht ausgebildet wird. Bei diesem Abformen der diffraktiven ersten Reliefstruktur wird zugleich eine zweite Reliefstruktur abgeformt, außerhalb des Bereichs, der später herausgeprägt werden soll, wobei die zweite Reliefstruktur in Form einer linienförmig eingebrachten Kerbe oder einer Serie von solchen Kerben vorgesehen ist, die einer Umrisslinie des Sicherheitsaufklebers im Wesentlichen folgt und eine Kerbentiefe aufweist, die mehr als die Hälfte der Schichtdicke der Kunststoff- und/oder Lackschicht aufweist, in die hinein das Abformen bzw. Replizieren erfolgt.
Nachteilig hieran ist es, dass bei der Replikation erzeugte extrem tiefe Strukturen die Gefahr bergen, dass der Träger rund um das Lackpacket bereits während der Herstellung geschwächt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren anzugeben, das die Vorteile einer stabilen Prägefolie mit der sauberen Trennung der Dekorabschnitte von der Trägerfolie miteinander verbindet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Die Aufgabe wird weiter mit dem Gegenstand des Anspruchs 2 gelöst.
Die erfindungsgemäßen Verfahren weisen den Vorteil auf, dass es mit geringem Vorrichtungsaufwand ermöglicht ist, in der Übertragungslage der Prägefolie mindestens eine Sollbruchstelle zum Ablösen des Dekorabschnitts aus der Übertragungslage bereitzustellen. Damit wird das Heißprägen von Prägefolien mit stark vernetzenden Lacksystemen und/oder mit Lackschichten hoher Schichtstärke mit der sauberen Trennung der Dekorabschnitte von der Trägerfolie ermöglicht. Es wird die Restprägefolie abgelöst, das ist die Trägerfolie mit den Teilen der Übertragungslage, die nicht zum Dekorabschnitt gehören und nicht auf das Substrat geprägt wurden, d. h. die Teile der Übertragungslage werden abgelöst, die noch an der Trägerfolie haften.
Weiter können Prägefolien, bei denen eine Kleberschicht entweder auf das Substrat oder auf die Außenseite einer auf das Substrat zu übertragenden Übertragungslage insbesondere partiell in Form eines gewünschten Dekors oder Dekorabschnitts aufgebracht wird und mittels geeigneter Trocknung oder Aushärtung, z.B. mittels UV-Aushärtung, zum Übertragen der Übertragungslage von der Trägerfolie auf das Substrat vorteilhaft verarbeitet werden, wobei dabei eine saubere Trennung der durch den Kleber vorgegebenen Dekorabschnitte und der Restprägefolie entsteht.
Das vorgeschlagene Stanzen von linienförmigen Kerben ist in einem Rolle-zu-Rolle-Fertigungsprozess gut einsetzbar. Durch das Stanzen wird die Übertragungslage weder thermisch noch chemisch beansprucht. Die Umwelt wird nicht durch Schadstoffemissionen belastet, die beispielsweise beim Lasertrennen auftreten können. Insbesondere können dies Verbrennungsprodukte der Übertragungslage sein, z. B. Gase wie CO₂, HCl, NO_X.
Die linienförmigen Kerben verringern lokal begrenzt die Dicke der Übertragungslage und wirken als Bruchkerben oder Sollbruchstellen, die hohe mechanische Spannungen im Material der Übertragungslage ausbilden, so dass die Übertragungslage im Kerbbereich leicht bricht.
Von Vorteil kann die Ausbildung der Sollbruchstelle als linienförmige spitze Kerbe sein. Der Flankenwinkel kann im Bereich von 20° bis 90° liegen. Bevorzugt ist ein Flankenwinkel von etwa 60°.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
Es ist möglich, dass im Verfahrensschritt b) offene Kerben in die Übertragungslage eingestanzt werden, die zwischen gegenüberliegenden Rändern der Prägefolie erstreckt sind und den Dekorabschnitt einschließen. Unter offenen Kerben werden hier Kerben verstanden, die nicht in sich geschlossen sind, d. h. einen oder mehrere Anfangs- und/oder Endpunkte aufweisen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass im Verfahrensschritt b) mehr als eine Kerbe eingestanzt wird, wobei die mehr als einen Kerben einen Stanzbereich bilden. Durch die Ausbildung mehrerer Kerben wird vor allem die Fertigungssicherheit erhöht, so dass die fehlerhafte Ausbildung einer Kerbe nicht das Trennergebnis in Frage stellt.
Es hat sich bewährt, dass innerhalb des Stanzbereichs 2 bis 40 Kerben eingebracht werden.
In bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Stanzbereichs 3 bis 4 Kerben eingebracht werden.
Weiter kann vorgesehen sein, dass benachbarte Kerben einen konstanten Abstand aufweisen. Es kann alternativ ebenso vorgesehen sein, dass benachbarte Kerben einen variierenden Abstand aufweisen. Beispielweise kann sich der Abstand zwischen zwei benachbarten Kerben ausgehend von einer mittleren Kerbe aus nach außen hin vergrößern, d. h. die der mittleren Kerbe direkt benachbarten Kerben haben zu dieser einen bestimmten Abstand und weitere, anschließende Kerben haben zu diesen Kerben einen größeren Abstand.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass sich der Abstand zwischen zwei benachbarten Kerben ausgehend von einer mittleren Kerbe nach außen hin verkleinert, d. h. die der mittleren Kerbe direkt benachbarten Kerben haben zu dieser einen bestimmten Abstand und weitere, anschließende Kerben haben zu diesen Kerben einen kleineren Abstand.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen benachbarten Kerben beliebige Werte aufweist, das heißt keiner Symmetrie genügt wie vorher beschrieben.
Der Stanzbereich kann eine Breite von 0,5 bis 2,5 mm aufweisen, vorzugsweise eine Breite von 2 mm. Dabei ist bei einer Registergenauigkeit von ± 1 mm gewährleistet, dass der Dekorabschnitt registergenau angestanzt ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Kerben die Übertragungslage vollständig durchtrennen, jedoch vor der der Übertragungslage zugewandten Oberfläche der Trägerfolie enden.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Kerben die Übertragungslage zwischen 20 % und 100 % durchtrennen. Damit ist erreicht, dass die Trägerfolie nicht beschädigt ist, so dass die Trägerfolie auch nach dem Stanzen ihre volle Festigkeit aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die beabsichtigte rückstandsfreie Trennung eintritt, wenn die Kerben die Übertragungslage in der Tiefe zu mindestens 20 % durchtrennen.
Es kann vorgesehen sein, dass nach dem Verfahrensschritt c) bzw. nach dem Verfahrensschritt e) das Brechen der angestanzten Übertragungslage im Moment des Ablösens oder kurz danach oder davor erfolgt.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel der Prägefolie in schematischer Schnittdarstellung;
Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel der Prägefolie in schematischer Schnittdarstellung;
Fig. 3: Ausführungsbeispiele von geschlossenen Stanzformen;
Fig. 4a: eine Ausführungsbeispiel einer vorgestanzten Prägefolie mit einer Stanzform aus Fig. 3 in der Draufsicht;
Fig. 4b: eine Schnittdarstellung der Prägefolie längs der Schnittlinie IVb-IVb in Fig. 4a;
Fig. 5a: Ausführungsbeispiele von offenen Stanzformen;
Fig. 5b: eine Ausführungsbeispiel einer vorgestanzten Prägefolie mit linienförmiger Stanzform aus Fig. 5a in der Draufsicht
Fig. 6: eine erstes Ausführungsbeispiel einer Stanz- und Prägeeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 7: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stanz- und Prägeeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 8: ein zweites Ausführungsbeispiel der Prägefolie in schematischer Schnittdarstellung;
Fig.9: eine zweites Ausführungsbeispiel einer Stanz- und Prägeeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer im Rolle-zu-Rolle-Verfahren verwendbaren Prägefolie 1 mit einer Trägerfolie 11 und einer Übertragungslage 13, zwischen denen eine Ablöseschicht 12 angeordnet ist. Auf der Übertragungslage 13 ist eine Kleberschicht 14 angeordnet, bei der es sich beispielsweise um eine Heißkleberschicht, die thermoaktivierbar ist, oder auch um eine Kaltkleberschicht, die mittels energiereicher Strahlung aktivierbar ist, handeln kann.
Bei der Übertragungslage 13 handelt es sich um ein Lackpaket aus einem oder mehreren stark vernetzten Lacken, zum Beispiel aus einem UV-vernetzten Lack sowie optional aus weiteren Schichten, wie zum Beispiel weiteren Lackschichten und/oder metallischen Schichten und/oder um eine Übertragungslage mit hoher Schichtdicke, d. h. mit einer Schichtdicke größer als 5 µm, insbesondere größer als 10 µm. Harte und spröde Übertragungslagen können beim Prägen unsaubere und/oder ungenaue Trennkanten ausbilden. Bei Prägungen dieser Art werden häufig vagabundierende Reste der Übertragungslage ausgebildet, sog. Flakes, die im weiteren Verarbeitungsprozess des beprägten Substrats zur Verunreinigung der Maschinen und somit zu erhöhtem Reinigungsaufwand führen. Zur Vermeidung unsauberer und/oder ungenauer Trennkanten sind in die Prägefolie 1 von der Seite der Kleberschicht 14 her linienförmige spitze Kerben 15 mit V-förmigem Querschnitt mittels Stanzen eingebracht, deren Tiefe so gewählt ist, dass die Kerben 15 an der der Übertragungslage 13 zugewandten Oberfläche der Trägerfolie 11 enden. Der Flankenwinkel beträgt in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 60°. Die Trägerfolie 11 ist daher durch den Stanzvorgang nicht beschädigt und weist in allen Bereichen ihre volle Festigkeit auf. Diese Kerben wirken als Sollbruchstellen für die Übertragungslage, weil im Kerbbereich hohe Spannungen im eingekerbten Material ausgebildet sind.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei linienförmige Kerben 15 nebeneinander angeordnet, die einen Stanzbereich 15s bilden. Der Stanzbereich 15s kann vorzugsweise eine Breite von 0,5 bis 2,5 mm aufweisen. Der Stanzbereich 15s begrenzt einen in der Übertragungslage 13 und in der Kleberschicht 14 ausgebildeten Dekorabschnitt 16. Bei dem Dekorabschnitt 16 kann es sich beispielsweise um ein OVD (OVD = Optically Variable Device) handeln, das als ein schwer fälschbares Sicherheitselement auf ein Sicherheitsdokument, wie eine Banknote, Kreditkarte oder dergleichen aufgebracht wird. In Fig. 1 ist eine den Dekorabschnitt 16 abgrenzende Grenzlinie 16s eingezeichnet, wobei der Stanzbereich 15s außerhalb des Dekorabschnitts 16 liegt. Die Grenzlinie 16s kann in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Außenkante eines Dekors, beispielsweise eine OVD sein, wie beispielsweise weiter unten auch in Fig. 4a gezeigt. Die Grenzlinie 16s grenzt den Dekorabschnitt 16 von dem Rest der Übertragungslage 13 ab, wobei diese restliche, zum Dekorabschnitt 16 benachbarte Übertragungslage 13 zum Beispiel transparent oder transluzent ausgebildet sein kann. Weist die Prägefolie 1 jedoch alternativ und wie beispielsweise weiter unten in Fig. 5b dargestellt, ein Endlosdesign ohne definierte Außenkante oder Außengrenze eines Dekors oder Dekorabschnitts 16 auf, dann ist auch eine Grenzlinie 16s nicht oder nur teilweise vorhanden. Der Stanzbereich 15s kann im Falle eines solchen Endlosdekors innerhalb der vor dem Stanzen nicht exakt abgegrenzten Dekorabschnitte 16 liegen und/oder die Dekorabschnitte 16 innerhalb des Endlosdesigns werden erst durch Einbringen der Kerben 15 in einem Stanzbereich 15s definiert.
Fig. 2 zeigt die Prägefolie 1 aus Fig. 1 mit einer modifizierten Ausbildung der Kerben 15. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs linienförmige Kerben 15 vorgesehen, die nur zu etwa 20 % in die Übertragungslage 13 hineinragen. Die linienförmigen Kerben 15 bilden wie in dem vorstehend in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel den Stanzbereich 15s. In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden äußeren Kerben 15a beispielhaft voneinander beabstandet, die vier inneren Kerben 15b ohne Abstand zwischen benachbarten Kerben ausgebildet. Die beiden äußeren Kerben und die vier inneren Kerben bilden jeweils eine Gruppe mit gleicher Anordnung. Neben der Anordnung der Kerben 15 kann auch die Anzahl der Kerben 15 im Stanzbereich 15s variiert werden. Bevorzugt sind zwischen 2 und 40 nebeneinander angeordnete Kerben 15 vorgesehen, wobei die Breite des Stanzbereichs 15s bevorzugt etwa 2 mm betragen kann. Trotz der im Vergleich zu Fig. 1 verkürzten oder weniger tiefen Ausbildung der Kerben 15 wirken sie als Sollbruchstellen, so dass wegen der im gekerbten Material der Übertragungslage auftretenden hohen Spannungen die Übertragungslage bei Biegebelastung vollständig bricht.
Es ist auch möglich, die Tiefe und/oder den Flankenwinkel der im Stanzbereich 15s angeordneten Kerben zu variieren.
Fig. 3 zeigt Ausführungsbeispiele von geschlossenen Stanzformen, d. h. von Stanzformen, die geschlossene linienförmige Kerben 15 ausbilden. Wie die Beispiele zeigen, können sehr unterschiedliche Formen ausgebildet werden, so dass das Design der zu übertragenden Dekorabschnitte 16 nahezu keinen Beschränkungen unterworfen ist.
Die Fig. 4a und 4b zeigen am Beispiel eines sternförmigen Dekorabschnitts 16 die Ausbildung der linienförmigen Kerben 15 und des Stanzbereichs 15s.
Der Stanzbereich 15s umgibt den Dekorabschnitt 16 mit konstantem Abstand. Es sind um den Dekorabschnitt 16 drei gleichmäßig beabstandete linienförmige Kerben 15 mit von innen nach außen wachsendem Umfang vorgesehen. Um ein gemeinsames Zentrum, das mit dem Zentrum des sternförmigen Dekorabschnitts 16 übereinstimmt, sind so drei Stanzungen mit wachsendem Umfang vorgesehen, wobei die Abstände der Stanzungen wie in Fig. 4a und 4b dargestellt konstant sein oder auch variieren können. Die Stanzungen liegen im Register, d. h. lagegenau zu dem Dekorabschnitt 16. Bei einer Registerschwankung von ± 1 mm und einem Stanzbereich 15s mit einer Breite von 2 mm wird die Übertragungslage 13 dreimal angestanzt, so dass der Dekorabschnitt 16 beim Prägen vollständig und maßgenau aus der Übertragungslage 13 und aus der Kleberschicht 14 herausgetrennt wird. Fig. 4a zeigt hierbei ein Beispiel zur Applikation eines Dekorabschnitts 16 einer Übertragungslage 13 und einer Kleberschicht 14 in Form eines sogenannten Patches oder Labels auf ein Substrat.
Die Fig. 5a zeigt Ausführungsbeispiele offener Stanzformen, wobei der Dekorabschnitt jeweils durch mindestens zwei voneinander beabstandete linienförmige Kerben bzw. Stanzbereiche begrenzt ist. Unter der Annahme, dass der zu prägende Dekorabschnitt die gesamte Breite der Prägefolie einnimmt, sind zwei linienförmige Kerben bzw. Stanzbereiche notwendig, um den Dekorabschnitt abzuprägen. Jeder der Stanzbereiche kann beispielsweise 2 bis 40 linienförmige Kerben umfassen.
Fig. 5b zeigt am Beispiel einer streifenförmigen, endlosen Prägefolie 1 für eine Verarbeitung von Rolle zu Rolle die Ausbildung der linienförmigen Kerben 15 und des Stanzbereichs 15s. Dabei erstreckt sich auf der Prägefolie 1 eine Übertragungslage 13, die abschnittweise, d. h. aufgeteilt in separate Dekorbereiche 16, auf unterschiedliche, einzelne Substrate 23 abgeprägt werden soll. Zwischen den einzelnen Dekorbereichen 16 sind die Stanzbereiche 15s angeordnet, in welchen in diesem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils 3 linienförmige Kerben 15 vorgesehen sind. Die Stanzbereiche 15s sind jeweils im Register, d. h. lagegenau zu einem durch die Übertragungslage 13 und die Kleberschicht 14 gebildeten Dekorbereich 16 angeordnet.
Die Fig. 6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stanz- und Prägeeinrichtung 2 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das folgende Schritte umfasst:

a) Bereitstellen der Prägefolie;
b) Einstanzen mindestens einer vom Rand des Dekorabschnitts beabstandeten linienförmigen Kerbe in die Übertragungslage und die Kleberschicht;
c) Prägen des Dekorabschnitts auf das Substrat;
d) Ablösen der Restprägefolie von dem mit dem Dekorabschnitt beprägten Substrat.

Die Prägefolie 1 ist auf einer Abwickelrolle 21 bereitgestellt und wird sodann in eine Stanzstation, gebildet aus einer Rundstanze 22 und einem Gegendruckzylinder 22', geführt. In der Stanzstation werden die weiter oben beschriebenen linienförmigen Kerben 15 in die Übertragungslage 13 und die Kleberschicht 14 der Prägefolie 1 so eingestanzt, dass in der Prägefolie 1 ausgebildete Dekorabschnitte 16 von den linienförmigen Kerben 15 registergenau umgeben sind. Die Prägefolie 1 wird nun über eine erste Umlenkrolle 27 geführt, die zugleich als Andruckrolle betrieben ist und die Prägefolie 1 auf ein zu beprägendes Substrat 23 drückt. Die mit dem Substrat 23 zusammengeführte Prägefolie 1 wird nun durch eine Prägestation geführt, die einen beheizten Prägezylinder 24 und zwei zweite Umlenkrollen 27 umfasst, die zugleich für den notwendigen Andruck des Substrats 23 am Prägezylinder 24 sorgen. Die auf dem Substrat 23 angeordnete Prägefolie 1 ist der Oberfläche des Prägezylinders 24 zugewandt. Die zweiten Umlenkrollen 27 sind so angeordnet, dass der Prägezylinder 24 von der Prägefolie 1 und dem Substrat 23 etwa halb umschlungen ist. In der Prägestation werden die vorgestanzten Dekorabschnitte 16 durch registrierte, d. h. lagekontrollierte Einwirkung des prägenden Bereichs des Prägezylinders 24 mit Hilfe von Druck und Wärme auf das Substrat 23 übertragen. Der Prägezylinder 24 kann an seinem Umfang vollständig oder nur teilweise beheizt sein und/oder nicht näher dargestellte Prägezonen aufweisen, mit denen die Dekorabschnitte 16 mittels Druck und Wärme auf das Substrat 23 übertragen werden. Die Prägezonen können dabei in Größe und/oder Kontur mit den Dekorabschnitten 16 etwa übereinstimmen. Damit ist ein Substrat 25 mit applizierten Dekorabschnitten 16 ausgebildet, wobei die Dekorabschnitte 16, wie weiter oben beschrieben, von Stanzbereichen umgeben sind, in denen die Übertragungslage 13 und/oder die Kleberschicht 14 leicht bricht. Das Brechen der angestanzten Übertragungslage kann im Moment des Ablösens oder kurz danach oder davor stattfinden.
Unmittelbar hinter der Prägestation wird eine Restprägefolie 1r von dem Substrat 25 mit den applizierten Dekorabschnitten abgezogen und auf einer Aufwickelrolle 26 aufgewickelt. Die Restprägefolie 1r weist dabei zumindest die Trägerfolie 11 und die Bereiche der Übertragungslage 13 mit der Kleberschicht 14 auf, die nicht auf das Substrat 23 übertragen wurden.
Das registergenaue Stanzen der Kerben 15 ist dadurch erleichtert, dass die Rundstanze 22 und der Prägezylinder 24 durch getriebetechnische Kopplung, ggf. mit zusätzlicher Feinregelung, in ihrem Ablauf synchronisiert sind.
In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rundstanze 22 durch ein verfahrbares Messer oder durch eine Hubstanze ersetzt. Das Messer oder die Hubstanze sind durch einen eine Registermarke auf der Prägefolie erfassenden Sensor, der vorzugsweise unmittelbar nach der Abwickelrolle 21 und vor dem Messer oder der Hubstanze angeordnet ist, gesteuert, sodass das Messer oder die Hubstanze entsprechend dieser Registermarke auf der Folie registergenaue Stanzungen entsprechend eines auf der Prägefolie vorhandenen Dekors bzw. vorhandener Dekorabschnitte erzeugen kann. Der die Registermarke auf der Folie erfassende Sensor kann zusätzlich auch den Prägezylinder 24 registergenau steuern, um auch den Prägezylinder 24 registergenau, das heißt lagegenau oder lagekontrolliert zu den Dekorabschnitten auf der Prägefolie und damit die Stanzungen zu steuern.
Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stanz- und Prägeeinrichtung 2 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Prägevorrichtung wie die in Fig. 6 dargestellte Stanz- und Prägeeinrichtung aufgebaut ist, mit dem Unterschied, dass ein linear beweglicher Prägestempel 24' vorgesehen ist, so dass das Substrat 23 in der Stanz- und Prägeeinrichtung 2 nicht umgelenkt wird. Die in Fig. 7 dargestellte Stanz- und Prägeeinrichtung 2 ist deshalb besonders zur Beprägung relativ starrer Substrate geeignet, beispielsweise zur Beprägung von Kredit- oder Ausweiskarten.
Alternativ zu der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Inline-Variante, bei der Stanzeinrichtung und Prägeeinrichtung in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Prozess unmittelbar nacheinander angeordnet sind, ist es auch möglich, die Prägeeinrichtung und die Stanzeinrichtung verfahrensmäßig zu entkoppeln und offline zu betreiben. So ist es beispielsweise möglich, dass eine separate und von der Prägeeinrichtung örtlich getrennte Stanzeinrichtung mittels der oben beschriebenen Rundstanze, Hubstanze oder der Messer Stanzbereiche 15s in die Prägefolie einbringt und diese vorgestanzte Prägefolie 1 anschließend in einem separaten Arbeitsgang einer Prägeeinrichtung für das Prägen der Dekorabschnitte 16 auf ein Substrat 23 zugeführt wird. Zwischen beiden Arbeitsgängen kann die Prägefolie aufgerollt, konfektioniert, d. h. in Länge und/oder Breite zugeschnitten und transportiert werden, da die Registergenauigkeit zwischen Prägefolie und Substrat beim Prägen wieder durch die auf der Prägefolie vorgesehenen Registermarken eingestellt werden kann.
Fig. 9 zeigt eine Stanz- und Prägeeinrichtung 3 zur Durchführung eines Kaltprägeverfahrens, das folgende Schritte umfasst:

a) Bereitstellen der Prägefolie;
b) Einstanzen mindestens einer vom Rand des Dekorabschnitts beabstandeten linienförmigen Kerbe in die Übertragungslage;
c) Aufbringen eines Klebers auf das Substrat oder Aufbringen des Klebers auf die Prägefolie,
d) Zusammenführen von Prägefolie und Substrat,
e) Aushärten oder Trocknen des Klebers,
f) Ablösen der Restprägefolie von dem mit dem Dekorabschnitt beprägten Substrat.

Die Prägefolie 1 ist auf einer Abwickelrolle 21 bereitgestellt und wird sodann in eine Stanzstation, gebildet aus einer Rundstanze 22 und einem Gegendruckzylinder 22', geführt. In der Stanzstation werden die weiter oben beschriebenen linienförmigen Kerben 15 in die Übertragungslage 13 der Transferfolie 1 so eingestanzt, dass in der Prägefolie 1 ausgebildete Dekorabschnitte 16 von den linienförmigen Kerben 15 registergenau umgeben sind. Auf ein Substrat 23 wird in einem Kleberauftragswerk 31 ein Kleber insbesondere partiell in Form von Dekorabschnitten aufgebracht, zum Beispiel aufgedruckt oder aufgesprüht. Alternativ und nicht dargestellt kann der Kleber auch auf die zum Substrat weisende Außenseite der Übertragungslage der Prägefolie 1 aufgebracht werden. Die Transferfolie 1 wird nun über eine erste Umlenkrolle 27 geführt, die zugleich als Andruckrolle betrieben ist und die Transferfolie 1 auf das zu beprägendes Substrat 23 drückt. Die mit dem Substrat 23 zusammengeführte und auf dem Kleber aufliegende Prägefolie 1 wird nun durch eine Trocknungsstation 32 geführt. Dort ist eine teilweise oder vollständige Trocknung und/oder Aushärtung des Klebers vorgesehen, beispielsweise mittels Wärme und/oder UV-Belichtung. Damit ist ein Substrat 25 mit applizierten und mittels des ausgehärteten Klebers fest auf dem Substrat 23 haftenden Dekorabschnitten ausgebildet, wobei die Dekorabschnitte, wie weiter oben beschrieben, von Stanzbereichen umgeben sind, in denen die Übertragungslage leicht bricht. Das Brechen der angestanzten Übertragungslage kann im Moment des Ablösens oder kurz danach oder davor stattfinden.
Unmittelbar hinter der Trocknungsstation 32 wird eine Restprägefolie 1r von dem Substrat 25 mit den applizierten Dekorabschnitten abgezogen und auf einer Aufwickelrolle 26 aufgewickelt. Die Restprägefolie 1r weist dabei zumindest die Trägerfolie 11 und die Bereiche der Übertragungslage 13 auf, die nicht auf das Substrat 23 übertragen wurden.
Das registergenaue Stanzen der Kerben 15 ist dadurch erleichtert, dass die Rundstanze 22 und der Kleberauftragswerk 31 durch getriebetechnische und/oder elektronische Kopplung, ggf. mit zusätzlicher Feinregelung, in ihrem Ablauf synchronisiert sind.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rundstanze 22 durch ein verfahrbares Messer oder durch eine Hubstanze ersetzt. Das Messer oder die Hubstanze sind durch einen eine Registermarke auf der Transferfolie erfassenden Sensor, der vorzugsweise unmittelbar nach der Abwickelrolle 21 und vor dem Messer oder der Hubstanze angeordnet ist gesteuert, sodass das Messer oder die Hubstanze entsprechend dieser Registermarke auf der Folie registergenaue Stanzungen erzeugen kann. Der die Registermarke auf der Folie erfassende Sensor kann zusätzlich auch das Kleberauftragswerk 31 registergenau steuern.

Bezugszeichenliste

1: Prägefolie
1r: Restprägefolie
2: Stanz- und Prägeeinrichtung (Heißprägen)
3: Stanz- und Prägeeinrichtung (Kaltprägen)
11: Trägerfolie
12: Ablöseschicht
13: Übertragungslage
14: Kleberschicht
15: linienförmige Kerbe
15a: Kerben mit Abstand voneinander
15 b: Kerben ohne Abstand voneinander
15s: Stanzbereich
16: Dekorabschnitt
16s: Grenzlinie des Dekorabschnitts
21: Abwickelrolle
22: Rundstanze
22': Gegendruckzylinder
23: Substrat
24: Prägezylinder
24': Prägestempel
25: Substrat mit appliziertem Dekorabschnitt
26: Aufwickelrolle
27: Umlenkrolle
31: Kleberauftragswerk
32: Trocknungsstation

1. LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG, Schwabacher Str. 482, 90763 Fürth, Deutschland
2. OVD Kinegram AG, Zählerweg 12, 6301 Zug, Schweiz
3. KBA-NotaSys SA, Avenue du Grey 55, 1018 Lausanne 22, Schweiz

Claims

Verfahren zum Übertragen eines Dekorabschnitts (16) einer Prägefolie (1) auf ein Substrat (23) mittels einer Prägewalze (24) oder eines Prägestempels (24'), wobei die Prägefolie (1) eine Trägerfolie (11) und eine auf der Trägerfolie (11) angeordnete Übertragungslage (13) umfasst,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
a) Bereitstellen der Prägefolie (1);

b) Einstanzen mindestens einer vom Rand des Dekorabschnitts (16) nicht mehr als 2 mm beabstandeten und als linienförmige Kerbe ausgebildeten Kerbe (15) in die Übertragungslage (13);

c) Prägen des Dekorabschnitts (16) auf das Substrat (23);

d) Ablösen der Restprägefolie (1r) von dem mit dem Dekorabschnitt (16) beprägten Substrat (25), wobei im Verfahrensschritt b) offene Kerben (15) in die Übertragungslage (13) eingestanzt werden, die zwischen gegenüberliegenden Rändern der Prägefolie (1) erstreckt sind und den Dekorabschnitt (16) einschließen, und wobei die Kerben (15) eine mittlere Breite von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweisen, oder wobei im Verfahrensschritt b) mehr als eine Kerbe (15) eingestanzt wird, wobei die mehr als einen Kerben (15) einen Stanzbereich (15s) bilden, und wobei die Kerben (15) eine mittlere Breite von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweisen.
Verfahren zum Übertragen eines Dekorabschnitts (16) einer Prägefolie (1) auf ein Substrat (23), wobei die Prägefolie (1) eine Trägerfolie (11) und eine auf der Trägerfolie (11) angeordnete Übertragungslage (13) aufweist,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
a) Bereitstellen der Prägefolie (1);

b) Einstanzen mindestens einer vom Rand des Dekorabschnitts (16) nicht mehr als 2 mm beabstandeten und als linienförmige Kerbe ausgebildeten Kerbe (15) in die Übertragungslage (13);

c) Aufbringen eines Klebers auf das Substrat (23) oder Aufbringen des Klebers auf die Prägefolie (1),

d) Zusammenführen von Prägefolie und Substrat,

e) Aushärten oder Trocknen des Klebers,

f) Ablösen der Restprägefolie von dem mit dem Dekorabschnitt (16) beprägten Substrat (25), wobei im Verfahrensschritt b) offene Kerben (15) in die Übertragungslage (13) eingestanzt werden, die zwischen gegenüberliegenden Rändern der Prägefolie (1) erstreckt sind und den Dekorabschnitt (16) einschließen, und wobei die Kerben (15) eine mittlere Breite von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweisen, oder wobei im Verfahrensschritt b) mehr als eine Kerbe (15) eingestanzt wird, wobei die mehr als einen Kerben (15) einen Stanzbereich (15s) bilden, und wobei die Kerben (15) eine mittlere Breite von 0,05 mm bis 0,5 mm aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Stanzbereichs (15s) 2 bis 40 Kerben (15) eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Stanzbereichs (15s) 3 bis 4 Kerben (15) eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass benachbarte Kerben (15) einen konstanten Abstand aufweisen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stanzbereich (15s) eine Breite von 0,5 bis 2,5 mm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kerben (15) die Übertragungslage (13) zwischen 20 % und 100 % durchtrennen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kerben (15) die Übertragungslage (13) vollständig durchtrennen, jedoch vor der der Übertragungslage (13) zugewandten Oberfläche der Trägerfolie (11) enden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Verfahrensschritt c) das Brechen der angestanzten Übertragungslage im Moment des Ablösens oder kurz danach oder davor vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Verfahrensschritt e) das Brechen der angestanzten Übertragungslage im Moment des Ablösens oder kurz danach oder davor vorgesehen ist.