EP3592571A2 - Verfahren zur herstellung eines decals und ein decal sowie eine vorrichtung zur herstellung eines decals und ein verfahren zum dekorieren von oberflächen von gegenständen - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines decals und ein decal sowie eine vorrichtung zur herstellung eines decals und ein verfahren zum dekorieren von oberflächen von gegenständen

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Publication number
EP3592571A2
EP3592571A2 EP18705616.3A EP18705616A EP3592571A2 EP 3592571 A2 EP3592571 A2 EP 3592571A2 EP 18705616 A EP18705616 A EP 18705616A EP 3592571 A2 EP3592571 A2 EP 3592571A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transfer paper
layer
primer
decal
decor
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.)
Pending
Application number
EP18705616.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Reuther
Oliver Jankewitz
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.)
Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Original Assignee
Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
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 Leonhard Kurz Stiftung and Co KG filed Critical Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Publication of EP3592571A2 publication Critical patent/EP3592571A2/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/175—Transfer using solvent
    • B44C1/1758—Decalcomanias applied under pressure only, e.g. provided with a pressure sensitive layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/0057—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material where an intermediate transfer member receives the ink before transferring it on the printing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/12—Transfer pictures or the like, e.g. decalcomanias
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/175—Transfer using solvent
    • B44C1/1756—Decalcomanias applied under heat and pressure, e.g. provided with a heat activable adhesive

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of a decal and a decal and to a device for producing a decal and a method for decorating surfaces of objects.
  • the waterslide method is known.
  • the different layers of a decor are printed by screen printing on a transfer paper.
  • the disadvantage here is that for each print a custom-made screen stencil needed and thus must be made.
  • the method is therefore for individual use, where only a few identical decors are needed, not to use efficiently by the variety of necessary screen printing stencils.
  • the process is also time consuming and thus costly.
  • the process steps preferably take place in the order indicated.
  • a decal in particular obtainable by a method according to the invention, comprising a transfer paper and a decoration detachable from the transfer paper, the decor being a primer printed by means of inkjet, a decor layer of a stamping foil and optionally a color printed by inkjet and / or or ink layer and / or printed by means of an inkjet protective lacquer.
  • a device for producing a decal comprising a transfer paper and at least one decor, comprising:
  • At least one first inkjet printhead for printing a primer on the transfer paper and / or on a stamping foil having a decorative layer and a carrier ply, and an embossing station arranged in the conveying direction of the transfer paper downstream of the first inkjet printhead for applying the
  • decals can be produced, in particular, quickly, inline and without tooling.
  • the method is also suitable for small quantities, in particular a quantity of one.
  • the desired designs or designs of the Decals can be created by means of appropriate software on the computer in electronic form, are then in appropriate electronic
  • the present invention provides a simple, reliable and rapid, in particular an efficient, production method which can be used both in the manufacture of mass-produced goods and in custom-made decals. This is achieved in particular by digital inkjet printing.
  • decal is to be understood as meaning, in particular, decals, comprising a carrier material and in particular at least one decor which can be detached from the carrier material.
  • the decor may have a motif.
  • a motif may be, for example, a graphically designed outline, a figurative representation, an image, a visually recognizable design element, a symbol, a logo, a portrait, a pattern, an alphanumeric character, a text, a color design, and the like.
  • support material and motif is in particular a water-soluble
  • transfer paper is understood in particular to mean a paper or generally a substrate, preferably of plastic and / or of fabric, which is coated with a water-soluble layer such as, for example, dextrose, methylcellulose and / or polyvinyl alcohol is coated and / or with a
  • the transfer paper has a water-soluble layer
  • the transfer paper is thus preferably a water-transfer paper.
  • the transfer paper a water-transfer paper.
  • the transfer paper is a hot transfer paper.
  • the transfer paper can be provided both as a roll product and as a sheet product.
  • a transfer paper a water transfer paper and / or a
  • the transfer paper is a water transfer paper and / or a heat transfer paper.
  • the transfer paper is removed before applying the decoration on the object to be decorated.
  • Decor is understood in particular to mean those layers or the layers of the decal which are transferred to the article to be decorated at a later time.
  • the decal may comprise the primer and at least part of the embossing foil, in particular at least part of the decor layer. If, during the production of the decal, further layers are applied and / or printed onto the stamping foil and / or the decorative layer of the stamping foil or onto the primer, these layers also represent parts of the decoration in principle.
  • transfer foils are understood, which have a self-supporting carrier foil on which a decorative layer detachable from the carrier foil is arranged.
  • the decorative layer can be transferred or transferred to a substrate.
  • the decorative layer may have several full-surface and / or partial layers.
  • the surfaces of the objects are basically fixed to no special shape.
  • the surfaces may be cylindrical, wavy, pyramidal, conical, domed, concave and / or convex. They may also be angular, in particular rectangular or generally polygonal, oval, round and / or flat.
  • the articles can be objects made of glass, ceramic, porcelain, plastic, wood and / or paper and / or metal and / or composite materials made of a plurality of different materials, for example plastic / glass,
  • Plastic / metal, plastic / wood, plastic / paper act. It may be advantageous to pretreat the surface of the articles, for example by means of plasma or corona treatment and / or by means of precoating with adhesion promoter layer, for example one or more polymers
  • the decor layer of the embossing foil can be formed one or more layers.
  • the carrier layer of the stamping foil is preferably made of PET, PC, PP, PE, PVE and / or PS.
  • the carrier layer protects and stabilizes the decorative layer, in particular during the production, storage and processing of the stamping foil.
  • the decorative layer is removable in particular from the carrier layer.
  • the stamping foil between the carrier layer and the decorative layer may have a release layer.
  • the release layer is preferably designed such that on the one hand it ensures safe handling of the embossing film prior to application of the embossing film to the transfer paper without the decorative layer coming off the carrier layer, but on the other hand after application of the embossing film or during the transfer of the decorative layer the transfer paper allows a detachment, at least a partial detachment of the decorative layer from the carrier layer.
  • the release layer preferably has a layer thickness of 0.001 ⁇ to 1 ⁇ , in particular a layer thickness of 0.001 ⁇ to 0.1 ⁇ , more preferably a layer thickness of about 0.01 ⁇ , on.
  • the release layer may comprise waxes and / or silicones.
  • it is a polymeric
  • the decorative layer has at least one metallic layer.
  • the metallic layer provides in particular for the visual appearance of the decorative layer and / or the decor.
  • the metallic layer preferably comprises
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • the metallic layer may additionally or alternatively also be printed, in particular of paints with metallic, in particular with fine metallic pigments.
  • the metallic layer may be full-surface or only partially present.
  • a partial metallic layer may in particular be structured by means of known demetallization processes such as etching, washing processes or photolithographic processes
  • the decorative layer preferably has at least one color layer.
  • the ink layer is preferably printed by gravure, screen printing, flexographic printing and / or inkjet printing and preferably has a layer thickness of 0.2 ⁇ m to 10 ⁇ m, in particular a layer thickness of 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the color layer may be present all over and / or partially.
  • the color layer may be opaque or translucent or transparent and each colorless or colored. The color can be achieved by means of dyes and / or pigments in the ink layer.
  • the color layer consists of polyacrylates.
  • the color layer and the metallic layer in each case partially and to arrange the partially provided areas relative to one another in the register.
  • the metallic layer and / or the color layer individually or together represent a motif or in each case a motif or partial motif.
  • Register or register or register accuracy or registration accuracy is to be understood as a positional accuracy of two or more elements and / or layers relative to one another. In this case, the register accuracy should move within a predetermined tolerance and be as small as possible. At the same time, register accuracy of multiple elements and / or layers to each other is an important feature in order to increase process reliability. The exact position
  • Positioning can be effected in particular by means of sensory, preferably optically detectable registration marks or register marks.
  • registration marks or register marks can be either special separate elements or
  • the decorative layer preferably has a primer.
  • the primer provides in particular for a good adhesion between the decorative layer or the stamping foil and the primer.
  • the primer preferably has a layer thickness of 0.2 ⁇ to 10 ⁇ , in particular a layer thickness of 0.5 ⁇ to 3 ⁇ , more preferably a layer thickness of 0.4 ⁇ to 0.6 ⁇ , on.
  • Composition include:
  • the decorative layer may preferably comprise at least one lacquer layer, in particular a protective lacquer layer.
  • the protective lacquer layer provides protection against mechanical and / or chemical stress on the decorative layer and / or the decoration on an article to be decorated.
  • the lacquer layer and / or protective lacquer layer preferably has a layer thickness of 0.4 ⁇ m to 10 ⁇ m, in particular a layer thickness from 0.5 ⁇ to 5 ⁇ , particularly preferably a layer thickness of 1 ⁇ to 1, 5 ⁇ on.
  • the lacquer layer and / or the protective lacquer layer has an isocyanate crosslinking. As a result, in particular higher scratch, abrasion and chemical resistance can be achieved. If the lacquer layer or the protective lacquer layer has dyes, the layer can influence the visual impression of the decorative layer.
  • Lacquer and / or the protective lacquer layers which have the following composition have proved to be advantageous: acrylate polyol 36% by weight to 56% by weight,
  • the later applied inkjet ink and the protective lacquer may be provided with hydroxyl-containing polymers.
  • the imprinted primer defines in particular the area or areas for the embossing foil transfer or for the subsequent decoration.
  • the primer is preferably used as a primer or adhesive to which the decor adheres.
  • the adhesion between decor and primer is greater than the adhesion between decor and surfaces without primer.
  • the primer has only a very small number of solid constituents, such as particles and / or particles, which should not exceed a certain size, in particular a size of 2 ⁇ m to 10 ⁇ m. This ensures that the nozzles of the printhead do not clog.
  • the primer is not pigmented.
  • the primer has no fillers.
  • the primer is printed with a basis weight of 0.5 g / m 2 to 20 g / m 2 .
  • the printed primer preferably has a layer thickness of 0.05 ⁇ to 10 ⁇ , in particular a layer thickness of 1 ⁇ to 5 ⁇ , on.
  • the application amount and / or the layer thickness of the primer can be varied in order to further optimize the application result, in particular the adhesion of the decorations on the primer. It is further preferred if the primer with an application temperature of 20 ° C to 75 ° C, preferably from 40 ° C to 60 ° C and / or with a viscosity in the range of 5 mPas to 100 mPas, preferably from 10 mPas to 15 mPas, is printed.
  • a temperature control of the print head ensures in particular that the primer has the desired viscosity.
  • the viscosity in particular depends on the pixel size and pixel shape of the applied primer, wherein in the
  • Such a formulation provides, in particular, a rapid curing and a viscosity, which good printability at the same time stable and
  • a light-curing, in particular UV-curing primer is printed.
  • light is understood to mean in particular not only the part of the electromagnetic radiation that is visible to the human eye, but also, in particular, the regions adjacent to the visible light, in particular the infrared and / or ultraviolet radiation. Essentially, the physical definition of light applies, namely that the entire electromagnetic spectrum falls under light.
  • the primer may be cured or precured and / or cured by radiation, preferably by UV radiation, in particular by UV-LED radiation.
  • Pre-curing improves the application quality of the primer.
  • this increases the viscosity of the primer before the embossing foil is applied. This avoids bleeding or excessive squeezing of the applied primer pixels during the transfer, so that a particularly sharp edge application of the stamping foil and a particularly high surface quality of the transferred layers are achieved. But it can be a minor
  • Crimping the primer pixels may well be desirable to approximate and merge directly adjacent primer pixels. This may be advantageous, for example, to avoid pixelation of the image in the case of closed surfaces and / or at motif borders, i. that single pixels visually disturbing in
  • the precuring of the primer preferably with low UV radiation power, is advantageous.
  • the primer is in particular gelled.
  • Pre-curing of the primer preferably takes place from 0.02 s to 0.025 s after
  • the primer is fixed very quickly after printing by the pre-curing on the transfer paper, so that a bleeding or spreading of the primer drops is largely avoided and a high
  • Print resolution remains as well as possible. For example, can for a
  • Radiation source can be arranged directly adjacent to the print head for printing the primer. It is expedient if the precuring of the primer is effected by UV radiation, the energy of which is preferably at least 90% in the wavelength range between 380 nm and 420 nm is emitted. At these wavelengths, the pre-hardening is reliably started.
  • Pre-curing of the primer preferably takes place with an exposure time of 0.02 s to 0.056 s. At the mentioned transport speeds of the
  • Transfer paper and the specified irradiance is thus ensured the necessary energy input for the pre-curing.
  • the viscosity of the primer increases to 50 mPas to 200 mPas. By such an increase in viscosity can be achieved that the primer drops when applying the stamping foil on the
  • Transfer paper can be crushed so that the embossing film can be transferred to the transfer paper substantially with the resolution achieved when printing the primer.
  • the curing of the primer is preferably carried out after the application of the stamping foil. It is expedient if the curing of the primer is carried out with UV light whose energy is preferably emitted to at least 90% in the wavelength range between 380 nm and 420 nm. At these wavelengths curing is reliably started.
  • the curing of the primer has a gross irradiance of 12 W / cm 2 to 20 W / cm 2 and / or a net irradiance Irradiance of 4.8 W / cm 2 to 8 W / cm 2 and / or an energy input into the primer from 200 mJ / cm 2 to 900 mJ / cm 2 , preferably from 200 mJ / cm 2 to 400 mJ / cm 2 takes place , In such an energy input is a reliable
  • the duration is preferably between 1 s and 60 s and / or the temperature is between 40 ° C and 120 ° C.
  • the embossing film is preferably applied in a rolling process.
  • the embossing station has at least one embossing roller and / or an embossing wheel and / or a curved embossing stamp.
  • At least one color and / or at least one color layer is preferably printed by means of inkjet printing.
  • Color layer are printed in particular on the stamping foil or on the decorative layer.
  • the color and / or the color layer in particular form part of the decoration and thus determine the visual appearance of the decoration.
  • the feature may be a registration mark and / or a motif on the stamping foil.
  • a light-curing in particular a UV-curing, particularly preferably an LED-curing, particularly preferably a UV-LED-curing ink and / or color layer is preferably printed on.
  • the color and / or the color layer can be cured or precured and / or cured by radiation, preferably by UV radiation, in particular by UV-LED radiation.
  • radiation preferably by UV radiation, in particular by UV-LED radiation.
  • the on and / or curing of the ink and / or the ink layer takes place analogously or under the same conditions as in the primer described herein.
  • the layer thickness of the color and / or the ink layer is preferably between 0.5 ⁇ and 10 ⁇ , in particular between 0.5 ⁇ and 5 ⁇ . It has proven advantageous to use paints and / or color layers which have the following composition:
  • At least one protective lacquer is preferably printed by means of inkjet printing.
  • the protective lacquer is printed on the decorative layer and / or on the color and / or on the color layer.
  • the protective lacquer forms in particular a part of the decoration.
  • the protective lacquer protects the decoration on an object to be decorated, in particular against mechanical and / or chemical stress. Preference is given to printing a light-curing, in particular a UV-curing, particularly preferably an LED-curing, particularly preferably a UV-LED-curing protective coating.
  • the protective lacquer can be cured or precured and / or cured by radiation, preferably by UV radiation, in particular by UV-LED radiation.
  • the on and / or curing of the protective coating is carried out analogously or under the same conditions as in the primer described herein.
  • the layer thickness of the resist is preferably between 0.5 ⁇ and 10 ⁇ , in particular between 0.5 ⁇ and 5 ⁇ .
  • the color and / or the color layer and the protective lacquer are cured together.
  • curing takes place when all the layers which ultimately form the decor, in particular the decorative layer, the ink / ink layer and / or the protective lacquer, have been applied and / or printed on the transfer paper. If one of the layers to be cured within the layer composite to be cured is not sufficiently permeable to the radiation that is required for curing, it is advantageous to irradiate the radiation required for curing from two opposite sides of the transfer paper. But it is In principle, it is also possible that the individual layers of the decoration or of the decal are each hardened separately.
  • the manufacture of the decal and / or the decoration takes place in an in-line production, in particular in a production line production.
  • Inline production in the present case is understood in particular to mean continuous production. This means that the decals are made essentially without interruption, especially in a steady process. If a process step for the production of the decals takes place, then essentially the following follows
  • Procedural step straight on The individual steps of the procedure merge seamlessly into each other.
  • a carrier is applied in a further step.
  • the carrier provides in particular for a better handling of the decor and / or Decals in further processing.
  • the carrier is preferably applied to the decor.
  • the carrier is applied to an outermost side of the decor.
  • Under extreme side of the decoration is understood in particular a free side of the decor, which points away from the object during application of the decoration on the object.
  • the carrier is arranged on a side facing away from the transfer paper side of the decor.
  • the carrier is also used to protect the decor before
  • the carrier can be applied to the decorative layer, to the color and / or to the protective lacquer.
  • the carrier may cover the entire surface of the decal or alternatively cover only the surface areas of the decal on which the decor is applied.
  • the support preferably has a layer thickness between 10 ⁇ m and 500 ⁇ m, preferably a layer thickness between 10 ⁇ m and 200 ⁇ m, particularly preferably a layer thickness between 20 ⁇ m and 30 ⁇ m.
  • a carrier is preferred
  • Acrylate film in particular a self-crosslinking acrylate film used.
  • the carrier may be self-supporting.
  • the application of the carrier is advantageously carried out by means of printing. This can be done either by screen printing or preferably by means of inkjet printing. It is advantageous if the application or the printing of the carrier in
  • the application of the carrier is thus carried out in particular as an integral part of
  • the layers in particular the primer, the color, the
  • At least one ink jet print head is preferably used.
  • at least one separate ink jet printhead is used for each layer to be printed.
  • the inkjet printhead can have a resolution of 300 to 1200 application nozzles per inch (npi). This enables a high-resolution application of the layers.
  • the ink jet print head can ⁇ a nozzle diameter of 15 ⁇ to 25 ⁇ with a tolerance of not more than ⁇ 5 and / or a nozzle pitch of 30 ⁇ to 150 ⁇ , in particular a nozzle spacing of 30 ⁇ to 80 ⁇ , with a tolerance of not more than ⁇ 5 ⁇ , have. Due to the small nozzle spacing, in particular transversely to
  • the ink jet printhead may be configured to provide drops of the layers to be printed at a frequency of 6 kHz to 110 kHz. At usual conveying speeds of the transfer paper to be printed from 10 m / min to 30 m / min, a resolution of 360 dpi to 1200 dpi can be achieved in the conveying direction. It is expedient for the ink jet print head to provide drops of the layers to be printed having a volume of 2 pl to 50 pl with a tolerance of not more than ⁇ 6%. As a result, the necessary amount of the layers to be printed can be brought on evenly.
  • the ink jet print head is designed to provide drops of the layers to be printed at an airspeed of 5 m / s to 10 m / s with a margin of not more than ⁇ 15%.
  • the deflection of the drops is minimized in particular by drafts during the transfer from the print head to the transfer paper and / or the decorative layer, so that the drops land in the desired defined arrangement on the transfer paper and / or on the decorative layer.
  • the device for producing a decal preferably has at least one second inkjet printhead for printing a color and / or a color layer on the embossing film and / or on the decorative layer.
  • the second inkjet printhead is arranged downstream of the embossing station, in particular in the conveying direction of the transfer paper. It is expedient if the device at least a third
  • Ink jet print head for printing a protective varnish on the decorative layer and / or on the color.
  • the third ink jet print head is particularly in
  • the device preferably has at least one curing device for pre- and / or curing of the primer, the ink and / or the ink layer and / or the protective lacquer.
  • a curing device a UV light source, in particular a (UV) LED light source can be used.
  • Ink jet print head which prints a light-curing, in particular UV-curing ink or UV-curing fabric, a curing device to be arranged. This ensures that after the exit of the ink or the substance from the printer, this can be immediately at least precured or even cured.
  • the device has a curing device between the first inkjet printhead and the embossing station.
  • the curing device is used in particular to precure the primer so that it gels and a
  • Crimping of the image and / or motif generated by the printed primer is reduced and / or avoided.
  • Inkjet printhead is arranged, which prints a light-curing, in particular UV-curing ink. As a result, all layers can be cured in a single operation or in a single process step.
  • Inkjet printhead be arranged. If the device has, in addition to the second inkjet printhead, a third inkjet printhead, then a curing device is preferably downstream in the conveying direction of the transfer paper arranged by the third ink jet print head. On a curing device, which is arranged in the conveying direction of the transfer paper behind the second ink-jet printhead, but before the third ink-jet printhead, can then be omitted in particular.
  • the device may comprise a drying device for drying the primer.
  • the drying device is preferably in the conveying direction of
  • the device has a device for applying a carrier to the decor.
  • the device is preferably in the conveying direction of the transfer paper downstream of the embossing station, of the second
  • the device is preferably in the conveying direction of the transfer paper downstream of the embossing station or of the inkjet printhead which produces an outer layer and / or the outer side of the decoration. This ensures that the carrier forms the final layer of the Decals. The carrier protects the decor from damage.
  • the device for applying the carrier is designed as at least a fourth inkjet printhead.
  • the article provided with the decoration is cured.
  • the adhesion of the decoration or the adhesion between primer and primer and / or the resistance of the decoration for example, to water, alcohol, abrasion and / or fingernail, can be improved.
  • the decorated article is cured at a time interval between 10 minutes and 30 minutes and / or at a temperature between 165 ° C and 200 ° C.
  • the decor should in particular be designed so that it is after 30 minutes immersion in 52% alcohol and / or 60 minutes immersion in water fingernail is scratch resistant.
  • the decor is transferred by pad printing on the object.
  • the detachment of the decal from the transfer paper instead of impregnating the transfer paper, in particular the water transfer paper, preferably takes place in water by contacting or contacting the decal on the transfer paper with a, in particular heated, tampon.
  • the transfer paper preferably comprises a melt coating, which in particular has a melting range between 50 ° C. and 150 ° C., preferably between 80 ° C. and 120 ° C.
  • the melt coating of the transfer paper may, for example, predominantly comprise constituents of a wax and / or of a thermoplastic polymer. In such a transfer paper, which has a melt coating, it is in particular a
  • the adhesive force of the melt coating is reduced such that the transfer paper, in particular the heat transfer paper, can be removed from the decal, in particular from the decor.
  • the tampon is actively and / or passively heated, in particular, before and / or during the transfer.
  • the tampon is actively and / or passively heated, in particular, before and / or during the transfer.
  • Temperature range of the heated tampon between 70 ° C and 150 ° C, preferably between 120 ° C and 140 ° C. This makes it possible that when contacting or the contact of the tampon with the Decal the
  • the decoration may be registered on the article in register with other features of the article, for example its outer edges, inner and / or outer contours of the article, other decorative elements, colorings,
  • the decoration on the article can also be arranged in the register for features on and / or on the part holder. This makes it possible to insert the decor into an existing overall design and / or overall function of the object.
  • the decal, the decoration of which is transferred to an object is produced by means of a method according to the invention.
  • the decal has a carrier
  • the carrier is removed from the decor after the decoration has been applied to the article.
  • the carrier may also remain on the object for a relatively long time during transport and / or during storage of the article.
  • Figure 1 shows a schematic representation of another method for decorating surfaces of objects.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a method and a
  • Device 100 in an embodiment for producing a decal 10 in one embodiment.
  • a transfer paper 14 is provided.
  • a primer 16 is then printed by inkjet printing on the transfer paper 14 and / or on a stamping foil 18 comprising a decorative layer 22 and a carrier layer 20.
  • the printed primer 16 defines
  • the device 100 preferably has at least one first inkjet printhead 102.
  • the transfer paper 14 is a
  • the primer 16 has only a very small number of solid
  • the primer 16 is not pigmented.
  • the primer 16 has in particular no fillers.
  • the primer 16 is printed with a basis weight of 0.5 g / m 2 to 20 g / m 2 .
  • the printed primer 16 preferably has a layer thickness of 0.05 ⁇ to 10 ⁇ , in particular a layer thickness of 1 ⁇ to 5 ⁇ , on.
  • the application amount and / or the layer thickness of the primer 16 can be varied in order to further optimize the application result.
  • the primer 16 with an application temperature of 20 ° C to 75 ° C, preferably from 40 ° C to 60 ° C and / or with a viscosity in the range of 5 mPas to 100 mPas, preferably from 10 mPas to 15 mPas, is printed.
  • primers 16 which have the following composition: 4- (1-oxo-2-propenyl) morpholine 29% by weight to 50% by weight,
  • the primer 16 is preferably a light-curing, in particular UV-curing, primer 16.
  • the primer 16 may be precoated or cured in a method step C and / or cured.
  • the device 100 preferably has a curing device 110.
  • the curing device 110 preferably has at least one UV-LED light source.
  • Embossing foil 18 is applied. This avoids bleeding or too strong
  • Pre-curing of primer 16 preferably takes place 0.02 s to 0.025 s after
  • the primer 16 is fixed very quickly after printing by the pre-curing on the transfer paper 14, so that a bleeding or spreading of the primer drops is largely avoided and a high
  • Print resolution remains as well as possible. For example, can for a
  • Radiation source directly adjacent to the printhead 102 for printing the primer 16 may be arranged. It is expedient if the precuring of the primer 16 is effected by UV radiation whose energy is preferably emitted to at least 90% in the wavelength range between 380 nm and 420 nm. At these wavelengths, the pre-hardening is reliably started.
  • the precuring of the primer 16 with a gross irradiance of 2 W / cm 2 to 5 W / cm 2 and / or a net irradiance of 0.7 W / cm 2 to 2 W / cm 2 and / or an energy input into the primer 16 of 8 mJ / cm 2 to 1 12 mJ / cm 2 takes place.
  • Pre-curing of the primer 16 preferably takes place with an exposure time of 0.02 s to 0.056 s.
  • Substantially can be transferred to the transfer paper 14 with the resolution achieved when printing the primer 16.
  • the curing of the primer 16 is preferably carried out after the application of a stamping foil 18 or further layers. It is useful if that
  • Curing of the primer 16 is carried out with UV light whose energy is preferably emitted to at least 90% in the wavelength range between 380 nm and 420 nm. At these wavelengths curing is reliably started.
  • the curing of the primer 16 with a gross irradiance of 12 W / cm 2 to 20 W / cm 2 and / or a net irradiance of 4.8 W / cm 2 to 8 W / cm 2 and / or an energy input into the primer from 200 mJ / cm 2 to 900 mJ / cm 2 , preferably from 200 mJ / cm 2 to
  • the application is carried out by means of hot embossing in a rolling process.
  • the stamping foil 18 is applied to the transfer paper 14 in particular under pressure and temperature.
  • the hot embossing is preferably carried out by means of an embossing station 104, which preferably has at least one embossing roller and / or embossing wheel.
  • embossing the Stamping foil 18 is preferably the support layer 20 is deducted from the decorative layer 22 and only at least a portion of the decorative layer 22 remains on the transfer paper 14th
  • a method step E at least one color and / or at least one color layer 32 is printed by means of inkjet printing.
  • the color and / or the color layer 32 is printed in particular on the decorative layer 22.
  • the color and / or the color layer 32 in particular form a part of the decoration 12 and thus influence the visual appearance of the decoration 12.
  • the device 100 preferably has at least one second ink jet print head 106.
  • a light-curing in particular a UV-curing, particularly preferably an LED-curing, particularly preferably a UV-LED-curing ink and / or ink layer 32.
  • the ink and / or ink layer 32 may be deposited in register with a feature of the stamping foil 18.
  • the feature may be a registration mark and / or a motif on the stamping foil 18.
  • the color and / or the color layer 32 can be cured or precured and / or cured by radiation, preferably by UV radiation, in particular by UV-LED radiation.
  • the color or the color layer 32 is analogous to the primer 16 off and / or pre-cured.
  • the layer thickness of the color and / or the ink layer 32 is preferably between 0.5 ⁇ and 10 ⁇ , in particular between 0.5 ⁇ and 5 ⁇ .
  • colors and / or color layers 32 have proven to be the following
  • Composition include:
  • a method step F at least one protective lacquer 34 is printed by means of inkjet printing.
  • the protective lacquer 34 is printed on the ink and / or on the ink layer 32.
  • the protective lacquer 34 forms in particular a part of the decoration 12 and protects the decor 12 on an object 50 to be decorated, in particular against mechanical and / or chemical stress.
  • the device 100 preferably has at least one third inkjet print head 108.
  • a light-curing, in particular a UV-curing, particularly preferably an LED-curing, particularly preferably a UV-LED-curing protective coating 34 is preferably printed on.
  • the protective lacquer 34 can be hardened by radiation, preferably by UV radiation, in particular by UV LED radiation or
  • the protective lacquer 34 is cured and / or pre-cured analogously to the primer 16.
  • the layer thickness of the resist 34 is preferably between 0.5 ⁇ and 10 ⁇ , in particular between 0.5 ⁇ and 5 ⁇ .
  • Protective coatings 34 which have the following composition have proved to be advantageous:
  • the color and / or the color layer 32 and the protective varnish 34 are preferably cured together.
  • the device 100 preferably has a curing device 12.
  • Hardening device 1 12 is preferably formed as a UV-LED light source.
  • a curing takes place when all layers 16, 22, 32, 34 which ultimately form the decor 12 on the transfer paper 14th have been applied and / or printed.
  • the manufacture of the decal 10 takes place in an in-line production, in particular in a production line production.
  • the decal 10 is preferably produced substantially without interruption, in particular in a continuous process. If a method step has been carried out for producing the decal 10, then essentially the subsequent method step follows directly. The individual steps of the procedure merge seamlessly into each other.
  • a method step I the manufactured decal 10 is shown.
  • the decal 10 comprises the transfer paper 14 and the decor 12 detachable from the transfer paper 14.
  • the decor 12 preferably has the primer 16 printed by means of inkjet printing, the decorative layer 22 of the embossing film 18, in particular comprising a metallic layer 28, and which is inkjet-coated. Print printed color and / or ink layer 32 and printed by means of inkjet printing resist 34.
  • the ink For printing on the layers, in particular of the primer 16, the ink, the ink layer 32, the protective lacquer 34 and / or a carrier 36, it is preferred to use at least one inkjet printhead 102, 106, 108, 16. For each layer 16, 32, 34, 36 to be printed, at least one separate one is preferred
  • the inkjet printhead 102, 106, 108, 16 may have a resolution of 300 to 1200 application nozzles per inch (npi). As a result, a high-resolution application of the layers 16, 32, 34, 36 is made possible.
  • npi application nozzles per inch
  • Inkjet printhead 102, 106, 108, 16 can have a nozzle diameter of 15 ⁇ m to 25 ⁇ with a tolerance of not more than ⁇ 5 ⁇ and / or a nozzle spacing of 30 ⁇ to 150 ⁇ , in particular a nozzle spacing of 30 ⁇ to 80 ⁇ , with a tolerance of not more than ⁇ 5 ⁇ have.
  • Nozzle spacing in particular transversely to the printing direction, ensures that the transferred drops of the layers 16, 32, 34, 36 to be printed are sufficiently close to one another or, if appropriate, also overlap, so that good resolution is achieved over the entire printed area.
  • the ink jet printhead 102, 106, 108, 16 may be configured to provide drops of the layers 16, 32, 34, 36 to be printed at a frequency of 6 kHz to 110 kHz. At usual conveying speeds of
  • a resolution of 360 dpi to 1200 dpi can be achieved. It is expedient if 16 drops of the layers 16, 32, 34, 36 to be printed with a volume of 2 pl to 50 pl are provided by the inkjet printhead 102, 106, 108, 16 with a tolerance of not more than ⁇ 6%. As a result, the necessary amount of the layers to be printed 16, 32, 34, 36 are applied uniformly. Further, the ink jet print head 102, 106, 108, 16 is formed so that drops of the layers 16, 32, 34, 36 to be printed at an airspeed of 5 m / s to 10 m / s with a tolerance of not more than ⁇ 15 % to be provided.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a further method and a device 100 'in a further embodiment for producing a decal 10 in a further embodiment.
  • the method shown in Figure 2 differs from the method shown in Figure 1 essentially by the fact that it is is a cold stamping process instead of a hot stamping process and the primer 16 is dried in a process step C. For drying or
  • the device 100 When the primer 16 dries, the device 100 'has a drying device 14.
  • the duration of the drying and / or drying is preferably between 1 s and 60 s and / or the drying temperature is preferably between 40 ° C and 120 ° C. But it is in principle possible that on the
  • Drying device 1 14 and thus can be dispensed with the method step C.
  • reference is made to the statements made with reference to FIG. 1 With regard to the other method steps A and B and E to I, reference is made to the statements made with reference to FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further method as well as of a device 100 "in a further embodiment for producing a decal 10 'in a further embodiment, in which the stamping foil 18 - as already shown in FIG
  • Hot stamping applied.
  • method steps A to G and I and the corresponding device devices 102, 110, 104, 106, 108 and 112 reference is therefore made to the statements made with reference to FIG. But it is
  • stamping foil 18 in Figure 3 instead of means
  • Hot stamping is applied by cold stamping.
  • the device 100 "shown in FIG. 3 has a device 16
  • the device 1 16 is in
  • Hardening device 1 12 arranged.
  • the device 16 is at least preferably arranged in the conveying direction of the transfer paper 14 downstream of that inkjet printing head 108 which produces an outer layer 38 and / or an outer side of the decoration 12. This ensures that the carrier 36 forms the final layer of the decal 10 '.
  • the carrier 36 protects the decor 12 from damage.
  • the carrier 36 also ensures better handling of the decor 12 and / or the Decals 10 'in the further processing.
  • the means for applying the carrier 36 is formed as at least a fourth ink jet printhead 16.
  • the support 36 preferably has a layer thickness between 10 ⁇ and 500 ⁇ , preferably a layer thickness between 10 ⁇ and 200 ⁇ , more preferably a layer thickness between 20 ⁇ and 30 ⁇ , on.
  • the carrier 36 used is preferably an acrylate film, in particular a self-crosslinking acrylate film.
  • Figure. 4 shows a schematic representation of a stamping foil 18 in one
  • the embossing foil 18 has a carrier layer 20 and a decorative layer 22, wherein the decorative layer 22 of the embossing foil 18 may be formed in one or more layers.
  • the carrier layer 20 of the stamping foil 18 is preferably made of PET, PC, PP, PE, PVE and / or PS.
  • the carrier layer 20 protects and stabilizes the decorative layer 22, in particular during the production, storage and processing of the stamping foil 18.
  • the decorative layer 22 is removable in particular from the carrier layer 20.
  • the stamping foil 18 may preferably have a release layer 24 between the carrier layer 20 and the decorative layer 22.
  • the release layer 24 is preferably designed such that, on the one hand, it ensures secure handling of the embossing foil 18 before applying the embossing foil 18 to the transfer paper 14, without the decorative layer 22 becoming detached from the carrier layer 20, but, on the other hand, after applying the embossing foil 18 or in the transfer of the decorative layer 22 to the transfer paper 14, a detachment, at least a partial detachment of the decorative layer 22 of the carrier layer 20, allows.
  • the release layer 24 preferably has a layer thickness of 0.001 ⁇ m to 1 ⁇ m, in particular a layer thickness of 0.001 ⁇ m to 0.1 ⁇ m, particularly preferably a layer thickness of approximately 0.01 ⁇ m.
  • the release layer 24 may include waxes and / or silicones.
  • it is a polymeric
  • release layer 24 is free of wax and / or free of silicone. This gives you a layer that is very good
  • the release layer 24 comprises hydroxypropylmethylcellulose, in particular from 90% by weight to about 100% by weight of hydroxypropylmethylcellulose.
  • the decorative layer 22 illustrated in FIG. 4 preferably has at least one metallic layer 28.
  • the metallic layer 28 provides in particular for the visual appearance of the decorative layer 22 and / or the decoration 12.
  • the metallic layer 28 is formed of aluminum.
  • the metallic layer 28 is formed of copper, chromium and / or tin or comprises an alloy thereof.
  • the metallic layer 28 preferably has a layer thickness of 5 nm to 100 nm, in particular a layer thickness of 5 nm to 50 nm, particularly preferably a layer thickness of 15 nm to 25 nm.
  • the metallic layer 28 may additionally or alternatively be printed, in particular of fine colors with metallic pigments.
  • the metallic layer 28 may be full-surface or only partially present.
  • a partial metallic layer can in particular by means of known Demetallmaschinesvon such as etching, washing or photolithographic process be structured.
  • the decorative layer 22 has a color layer.
  • the ink layer is preferably printed by gravure, screen printing, flexographic printing, inkjet printing and has a layer thickness of 0.2 ⁇ to 10 ⁇ , in particular a layer thickness of 0.5 ⁇ to 3 ⁇ on.
  • the color layer may be present all over and / or partially.
  • the color layer may be opaque or translucent or transparent and each colorless or colored.
  • the color can be achieved by means of dyes and / or pigments in the ink layer.
  • the color layer consists of polyacrylates.
  • the decorative layer 22 may have a color layer and a metallic layer 28, wherein the layers are preferably each partially preferred and the partially provided areas are to be arranged relative to one another in the register.
  • the metallic layer 28 and / or the color layer individually or together represent a motif or in each case a motif or partial motif.
  • the decorative layer 22 may also have a primer 30.
  • the primer 30 provides in particular for a good adhesion between the decorative layer 22 and the embossing foil 18 and the primer 16.
  • the primer 30 preferably has a
  • Layer thickness of 0.2 ⁇ to 10 ⁇ in particular a layer thickness of 0.5 ⁇ to 3 ⁇ , more preferably a layer thickness of 0.4 ⁇ to 0.6 ⁇ on.
  • Composition include:
  • the decorative layer 22 may further preferably at least one lacquer layer 26,
  • the protective lacquer layer 26 in particular, provides protection against mechanical and / or chemical stress for the decorative layer 22 and / or the decoration 12 on a decoration to be decorated
  • Item 60 is.
  • the lacquer layer and / or protective lacquer layer 26 preferably has a layer thickness of 0.4 ⁇ m to 10 ⁇ m, in particular a layer thickness of 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, in particular preferably a layer thickness of 1 ⁇ m to 1.5 ⁇ m.
  • the lacquer layer and / or the protective lacquer layer 26 has a
  • Protective lacquer layer 26 dyes, so the layer 26 can co-impress the visual impression of the decorative layer 22 and / or the decor 12.
  • Lacquer and / or protective lacquer layers 26 which have the following composition have proved to be advantageous:
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a method for decorating surfaces of objects 50 by means of method steps K to P.
  • the surfaces of the articles 50 are basically fixed to no specific shape.
  • the surfaces may be cylindrical, wavy, pyramidal, conical, domed, concave and / or convex. They may also be angular, in particular rectangular or generally polygonal, oval, round and / or flat.
  • the objects 50 may be objects 50 of glass, ceramic, porcelain, plastic, wood and / or paper and / or metal and / or
  • Composite materials of several different materials such as plastic / glass, plastic / metal, plastic / wood, plastic / paper, act. It may be advantageous to pretreat the surface of the objects 50, for example by means of plasma or corona treatment and / or by means of
  • adhesion promoter layer for example one or more polymeric adhesion promoter layers.
  • the decal 10 ' is provided.
  • the decal 10 ' is preferably produced by means of a method according to the invention.
  • a decal 10 without a carrier 36 is conceivable.
  • the decal 10 ' is soaked.
  • the Decal 10 ' is preferably immersed in water 1 18.
  • the transfer paper 14 shown in Fig. 5 is a water-transfer paper.
  • a method step M the decoration 12, together with the carrier 36, is then applied to the article 50.
  • the removal of the carrier 36 then preferably takes place from the decor 12.
  • FIG. 5 in a method step O.
  • the finished decorated article 60 comprising the decor 12 is shown.
  • the transfer of the decoration 12 preferably takes place inline with the production of the decal 10, 10 '. It is useful if the provided with the decor 12 object 50 is cured.
  • the adhesion of the decoration 12 or the adhesion between the individual layers of the decoration 12, in particular between the primer 30 and the primer 16, can be improved.
  • the decorated article 60 is preferred in one
  • the decor 12 should be designed to be scratch resistant after immersion in 52% alcohol and / or immersion in water for 30 minutes in water fingernail.
  • Figure 6 shows a schematic representation of another method for
  • a method step K the decal 10 is provided.
  • the transfer paper 14 can be removed from the decor 12. This takes place in FIG. 6 in a method step M 1.
  • the transfer paper 14 shown in FIG. 6 is a water-transfer paper.
  • the decoration 12 is transferred to the object 50 in a method step N '. This gives a finished decorated object 60.
  • Transfer paper in particular of the water transfer paper, preferably in water by contacting or a contact of Decals 10 on the
  • Transfer paper with a, in particular heated, tampon takes place.
  • the melt coating of the transfer paper 14 may comprise predominantly constituents of a wax and / or of a thermoplastic polymer.
  • Such a transfer paper 14, which has a melt coating is a
  • the adhesive force of the melt coating is reduced such that the transfer paper 14, in particular the heat transfer paper, can be removed from the decal 10, in particular from the decor 12.
  • the tampon is actively and / or passively heated, in particular, before and / or during the transfer.
  • the tampon is actively and / or passively heated, in particular, before and / or during the transfer.
  • Temperature range of the heated tampon thereby between 70 ° C and 150 ° C, preferably between 120 ° C and 140 ° C. This makes it possible that when contacting or the contact of the tampon with the Decal 10 the
  • the transfer paper 14 is then removed from the decor 12.
  • the transfer of the decal 10, in particular the decoration 12, to the object 50 and a possible further processing is preferably carried out as described above or analogously to the embodiment of the transfer paper 14 as
  • the decoration of the article 50 and the production of the decal 10, 10 ' are preferably inline or inline production, in particular in one Assembly line production, integrated.
  • an essentially completely automated process for decorating objects 50 can thus be created.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Decals (10, 10') mit wenigstens einem Dekor (12) umfasst die Schritte: - Bereitstellen eines Transferpapiers (14), - Aufdrucken eines Primers (16) mittels Inkjet-Druck auf das Transferpapier (14) und/oder auf eine Prägefolie (18) aufweisend eine Trägerlage (20) und eine Dekorlage (22), und - zumindest bereichsweises Applizieren der Prägefolie (18) auf das Transferpapier (14) mittels Heiß- oder Kaltprägens. Ferner betrifft die Erfindung ein Decal (10, 10'), insbesondere erhältlich durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, umfassend ein Transferpapier (14) und ein von dem Transferpapier (14) lösbares Dekor (12), wobei das Dekor (12) ein mittels Inkjet gedruckten Primer (16), eine Dekorlage (22) einer Prägefolie (18) und optional eine mittels Inkjet gedruckte Farbe und/oder Farbschicht (32) und/oder einen mittels Inkjet gedruckten Schutzlack (34) aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (100, 100', 100") zur Herstellung eines Decals (10, 10') und ein Verfahren zum Dekorieren von Oberflächen von Gegenständen (50), insbesondere von dreidimensionalen Gegenständen (50).

Description

Verfahren zur Herstellung eines Decals und ein Decal sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Decals und ein Verfahren zum Dekorieren von
Oberflächen von Gegenständen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Decals und ein Decal sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Decals und ein Verfahren zum Dekorieren von Oberflächen von Gegenständen.
Zur Dekoration von dreidimensionalen Gegenständen ist eine Vielzahl an Verfahren bekannt. So ist beispielsweise das Waterslide- Verfahren bekannt. Hierbei werden die unterschiedlichen Schichten eines Dekors mittels Siebdruck auf ein Transferpapier aufgedruckt. Nachteilig hierbei ist, dass für jeden Druck eine eigens gefertigte Siebdruck-Schablone benötigt und somit gefertigt werden muss. Das Verfahren ist daher für den individuellen Gebrauch, wo nur wenige gleiche Dekors benötigt werden, durch die Vielzahl an notwendigen Siebdruck-Schablonen nicht effizient zu gebrauchen. Indem bei diesem Verfahren zudem die Notwendigkeit besteht, dass einzelne Schichten des Dekors erst einmal mehrere Stunden getrocknet werden müssen, bevor weitere Schicht aufgebracht werden können, ist das Verfahren ferner zeitaufwendig und somit kostspielig.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren anzugeben, durch die die genannten Nachteile verringert oder vermieden werden. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Decals mit wenigstens einem Dekor gelöst, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Transferpapiers,
Aufdrucken eines Primers mittels Inkjet-Druck auf das Transferpapier und/oder auf eine Prägefolie aufweisend eine Trägerlage und eine Dekorlage,
zumindest bereichsweises Applizieren der Prägefolie auf das Transferpapier mittels Heiß- oder Kaltprägens.
Bevorzugt erfolgen die Verfahrensschritte in der angegebenen Reihenfolge.
Die Aufgabe wird weiter durch einen Decal, insbesondere erhältlich durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, gelöst, umfassend ein Transferpapier und ein von dem Transferpapier lösbares Dekor, wobei das Dekor ein mittels Inkjet gedruckten Primer, eine Dekorlage einer Prägefolie und optional eine mittels Inkjet gedruckte Farbe und/oder Farbschicht und/oder ein mittels Inkjet gedruckte Schutzlack aufweist.
Ferner wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Decals aufweisend ein Transferpapier und zumindest ein Dekor, gelöst, umfassend:
zumindest einen ersten Tintenstrahldruckkopf zum Drucken eines Primers auf das Transferpapier und/oder auf eine Prägefolie aufweisend eine Dekorlage und eine Trägerlage, und eine in Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts von dem ersten Tintenstrahldruckkopf angeordnete Prägestation zum Applizieren der
Prägefolie auf das Transferpapier.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Dekorieren von
Oberflächen von Gegenständen, insbesondere von dreidimensionalen
Gegenständen, gelöst, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Decals, insbesondere eines erfindungsgemäßen Decals, mit einem Transferpapier und zumindest einem Dekor,
Tränken des Decals, insbesondere in Wasser, und/oder Inkontaktbringen des Decals mit einem Tampon und
Aufbringen des Dekors auf den Gegenstand.
Durch die Erfindung lassen sich Decals insbesondere schnell, inline und ohne Werkzeugerstellung fertigen. Indem vorliegend die Erstellung von Siebdruck- Schablonen wegfällt, eignet sich das Verfahren auch bei kleinen Stückzahlen, insbesondere einer Stückzahl von Eins. Die gewünschten Ausgestaltungen bzw. Designs des Decals lassen sich mittels entsprechender Software am Computer in elektronischer Form erstellen, werden dann in entsprechende elektronische
Druckbefehle umgewandelt und werden daraufhin in der gewünschten Form bzw. Ausgestaltung auf das Transferpapier und/oder die Prägefolie aufgedruckt.
Durch die vorliegende Erfindung wird insgesamt ein einfaches, zuverlässiges und schnelles, insbesondere ein effizientes Herstellungsverfahren geschaffen, das sowohl bei der Fertigung von Massenwaren wie auch bei individuell gefertigten Decals zum Einsatz kommen kann. Dies wird insbesondere durch den digitalen Inkjet-Druck erreicht.
Unter Decal sind vorliegend insbesondere Abziehbilder zu verstehen, aufweisend ein Trägermaterial und insbesondere zumindest ein von dem Trägermaterial ablösbares Dekor. Das Dekor kann ein Motiv aufweisen. Ein Motiv kann beispielsweise ein graphisch gestalteter Umriss, eine figürliche Darstellung, ein Bild, ein visuell erkennbares Designelement, ein Symbol, ein Logo, ein Portrait, ein Muster, ein alphanumerisches Zeichen, ein Text, eine farbliche Ausgestaltung und dergleichen sein. Zwischen Trägermaterial und Motiv ist insbesondere eine wasserlösliche
Schicht und/oder eine Schmelzbeschichtung angeordnet. Insbesondere fallen auch Nassschiebebilder unter den Begriff Decal.
Im Sinne der Erfindung wird unter Transferpapier insbesondere ein Papier bzw. allgemein ein Substrat, bevorzugt aus Kunststoff und/oder aus Stoff, verstanden, das mit einer wasserlöslichen Schicht wie beispielsweise Dextrose, Methylcellulose und/oder Polyvinylalkohol beschichtet ist und/oder das mit einer
Schmelzbeschichtung umfassend beispielsweise Wachs und/oder thermoplastische Polymere beschichtet ist. Insbesondere wenn das Transferpapier eine wasserlösliche Schicht aufweist, handelt es sich bei dem Transferpapier damit bevorzugt um ein Wassertransferpapier. Insbesondere wenn das Transferpapier eine
Schmelzbeschichtung aufweist, handelt es sich bei dem Transferpapier bevorzugt um ein Heißtransferpapier. Das Transferpapier kann sowohl als Rollenware wie auch als Bogenware bereitgestellt werden. Vorzugsweise wird als Transferpapier ein Wassertransferpapier und/oder ein
Heißtransferpapier bereitgestellt. So ist es möglich, dass das Transferpapier ein Wassertransferpapier und/oder ein Heißtransferpapier ist.
Bevorzugt wird das Transferpapier vor dem Aufbringen des Dekors auf den zu dekorierenden Gegenstand abgezogen.
Unter Dekor werden insbesondere diejenigen Schichten bzw. die Lagen des Decals verstanden, die zu einem späteren Zeitpunkt auf den zu dekorierenden Gegenstand übertragen werden. Das Decal kann den Primer und zumindest einen Teil der Prägefolie, insbesondere zumindest einen Teil der Dekorlage aufweisen. Werden bei der Herstellung des Decals noch weitere Schichten auf die Prägefolie und/oder auf die Dekorlage der Prägefolie bzw. auf den Primer aufgebracht und/oder aufgedruckt, dann stellen auch diese Schichten grundsätzlich Teile des Dekors dar. Unter einer Prägefolie werden insbesondere Transferfolien verstanden, die eine selbsttragende Trägerfolie aufweisen, auf der eine von der Trägerfolie ablösbare Dekorlage angeordnet ist. Die Dekorlage kann auf ein Substrat übertragen bzw. transferiert werden. Die Dekorlage kann mehrere vollflächige und/oder partielle Schichten aufweisen. Die Oberflächen der Gegenstände sind grundsätzlich auf keine spezielle Form festgelegt. Die Oberflächen können zylinderförmig, wellenförmig, pyramidenförmig, kegelförmig, gewölbt, konkav und/oder konvex geformt sein. Sie können auch eckig, insbesondere rechteckig oder allgemein mehreckig, oval, rund und/oder flach ausgebildet sein.
Bei den Gegenständen kann es sich um Gegenstände aus Glas, Keramik, Porzellan, Kunststoff, Holz und/oder Papier und/oder Metall und/oder Verbundwerkstoffen aus mehreren unterschiedlichen Materialien, beispielsweise Kunststoff/Glas,
Kunststoff/Metall, Kunststoff/Holz, Kunststoff/Papier, handeln. Es kann dabei vorteilhaft sein, die Oberfläche der Gegenstände vorzubehandeln, beispielsweise mittels Plasma- oder Coronabehandlung und/oder mittels Vorbeschichtung mit Haftvermittlerschicht, beispielsweise einer oder mehreren polymeren
Haftvermittlerschichten.
Die Dekorlage der Prägefolie kann ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein. Die Trägerlage der Prägefolie ist bevorzugt aus PET, PC, PP, PE, PVE und/oder PS ausgebildet. Die Trägerlage schützt und stabilisiert die Dekorlage insbesondere während der Herstellung, Lagerung und Verarbeitung der Prägefolie.
Die Dekorlage ist insbesondere von der Trägerlage ablösbar. Um eine sichere Ablösung zwischen Trägerlage und Dekorlage sicherstellen zu können, kann die Prägefolie zwischen der Trägerlage und der Dekorlage eine Ablöseschicht aufweisen. Die Ablöseschicht ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie einerseits vor dem Aufbringen der Prägefolie auf das Transferpapier eine sichere Handhabung der Prägefolie gewährleistet, ohne dass sich die Dekorlage von der Trägerlage löst, andererseits aber nach dem Aufbringen der Prägefolie bzw. bei dem Transfer der Dekorlage auf das Transferpapier ein Ablösen, zumindest ein bereichsweises Ablösen der Dekorlage von der Trägerlage, ermöglicht. Die Ablöseschicht weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,001 μιη bis 1 μιη, insbesondere eine Schichtdicke von 0,001 μιη bis 0,1 μιη, besonders bevorzugt eine Schichtdicke von ca. 0,01 μιη, auf. Die Ablöseschicht kann Wachse und/oder Silikone aufweisen. Vorteilhafterweise handelt es sich um eine polymere
Ablöseschicht. Besonders bevorzugt ist die Ablöseschicht frei von Wachs und/oder frei von Silikon. Hierdurch erhält man eine Schicht, die sehr gut überdruckbar ist, insbesondere mit konventionellen Druckfarben, mit UV-härtenden Druckfarben, UV- härtenden Lacken, Hybridfarben und/oder Hybridlacken (UV = Ultraviolett, ultraviolette Strahlung). Auch kann so eine gute Haftung zwischen Dekorlage und Druck und/oder Druckfarben erzielt werden.
Vorteilhafterweise weist die Ablöseschicht Hydroxypropylmethylcellulose, insbesondere 90 Gew.-% bis ca. 100% Hydroxypropylmethylcellulose auf (Gew.-% = Gewichtsprozent).
Vorteilhafterweise weist die Dekorlage zumindest eine metallische Schicht auf. Die metallische Schicht sorgt insbesondere für das visuelle Erscheinungsbild der Dekorlage und/oder des Dekors. Bevorzugt umfasst die metallische Schicht
Aluminium bzw. besteht aus Aluminium. Es ist aber auch möglich, dass die metallische Schicht aus Kupfer, Chrom und/oder Zinn ausgebildet ist oder eine
Legierung davon umfasst. Die metallische Schicht weist bevorzugt eine Schichtdicke von 5 nm bis 100 nm, insbesondere eine Schichtdicke von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt eine Schichtdicke von 15 nm bis 25 nm, auf, wobei die metallische Schicht bevorzugt mittels bekannter PVD- oder CVD-Verfahren (PVD = Physical Vapour Deposition; CVD = Chemical Vapour Deposition) aufgedampft ist. Die metallische Schicht kann zusätzlich oder alternativ auch aufgedruckt sein, insbesondere aus Farben mit metallischen, insbesondere mit feinen metallischen Pigmenten. Die metallische Schicht kann vollflächig sein oder nur partiell vorhanden sein. Eine partielle metallische Schicht kann insbesondere mittels bekannter Demetallisierungsverfahren wie Ätzen, Waschverfahren oder photolithografischer Verfahren strukturiert sein Bevorzugt weist die Dekorlage zumindest eine Farbschicht auf. Die Farbschicht ist bevorzugt mittels Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck und/oder, Inkjetdruck aufgedruckt und weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,2 μιη bis 10 μιη, insbesondere eine Schichtdicke von 0,5 μιτι bis 3 μιτι, auf. Die Farbschicht kann vollflächig und/oder partiell vorhanden sein. Die Farbschicht kann opak oder transluzent oder transparent sein und jeweils farblos oder farbig sein. Die Farbigkeit kann mittels Farbstoffen und/oder Pigmenten in der Farbschicht erreicht werden. Beispielsweise besteht die Farbschicht aus Polyacrylaten.
Es ist insbesondere auch möglich, die Farbschicht und die metallische Schicht jeweils partiell vorzusehen und die partiell vorgesehenen Bereiche zueinander im Register anzuordnen. Beispielsweise stellen die metallische Schicht und/oder die Farbschicht einzeln oder gemeinsam ein Motiv oder jeweils ein Motiv oder Teilmotiv dar.
Unter Register oder Passer bzw. Registergenauigkeit oder Passergenauigkeit ist eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Elemente und/oder Schichten relativ zueinander zu verstehen. Dabei soll sich die Registergenauigkeit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bewegen und dabei möglichst gering sein. Gleichzeitig ist die Registergenauigkeit von mehreren Elementen und/oder Schichten zueinander ein wichtiges Merkmal, um die Prozesssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue
Positionierung kann dabei insbesondere mittels sensorischer, vorzugsweise optisch detektierbarer Passermarken oder Registermarken erfolgen. Diese Passermarken oder Registermarken können dabei entweder spezielle separate Elemente oder
Bereiche oder Schichten darstellen oder selbst Teil der zu positionierenden Elemente oder Bereiche oder Schichten sein.
Bevorzugt weist die Dekorlage eine Grundierung auf. Die Grundierung sorgt insbesondere für eine gute Haftung zwischen der Dekorlage bzw. der Prägefolie und dem Primer. Die Grundierung weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,2 μιη bis 10 μιη, insbesondere eine Schichtdicke von 0,5 μιη bis 3 μιη, besonders bevorzugt eine Schichtdicke von 0,4 μιη bis 0,6 μιη, auf.
Als vorteilhaft haben sich Grundierungsschichten erwiesen, die die folgende
Zusammensetzung aufweisen:
Polyvinylbutyral 25 % bis 50 %
Styrolmaleinsäureanhydrid 50 % bis 75 % Durch die Verwendung von Styrolmaleinsäureanhydrid kann insbesondere eine kantenscharfe Prägung erzielt werden. Ferner können hierdurch auch mögliche Vernetzungsreaktionen mit dem Primer katalysiert, das heißt ermöglicht und/oder verbessert werden. Die Dekorlage kann bevorzugt wenigstens eine Lackschicht, insbesondere eine Schutzlackschicht, umfassen. Die Schutzlackschicht stellt insbesondere einen Schutz vor mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung für die Dekorlage und/oder das Dekor auf einem zu dekorierenden Gegenstand dar. Die Lackschicht und/oder Schutzlackschicht weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,4 μιη bis 10 μιτι, insbesondere eine Schichtdicke von 0,5 μιτι bis 5 μιη, insbesondere bevorzugt eine Schichtdicke von 1 μιη bis 1 ,5 μιτι, auf. Vorteilhafterweise weist die Lackschicht und/oder die Schutzlackschicht eine Isocyanatvernetzung auf. Hierdurch kann insbesondere höhere Kratz-, Abrieb- und Chemikalienbeständigkeiten erzielt werden. Weist die Lackschicht bzw. die Schutzlackschicht Farbstoffe auf, so kann die Schicht den optischen Eindruck der Dekorlage beeinflusst.
Als vorteilhaft haben sich Lack- und/oder die Schutzlackschichten erwiesen, die die folgende Zusammensetzung aufweisen: Acrylat Polyol 36 Gew.-% bis 56 Gew.-%,
Polyvinylbutyral 9 Gew.-% bis 14 Gew.-%, Diisocyanat 30 Gew.-% bis 40 Gew.-%
Farbstoffe 0 Gew.-% bis 25 Gew.-%.
Vorteilhafterweise sind zumindest die Lackschichten und/oder die
Schutzlackschichten und/oder die Grundierung, insbesondere all diese Schichten, mit hydroxylgruppenhaltigen Polymeren versehen. Hierdurch erhalten die Schichten eine ausreichend große Zugfestigkeit, so dass die Dekorlage bzw. das auf dem zu dekorierenden Gegenstand aufgebrachte Dekor während eines Temperns im Ofen keine Riss- und/oder Blasenbildung erleidet.
Auch die die später aufgebrachte Inkjet-Farbe und der Schutzlack können mit hydroxylgruppenhaltigen Polymeren versehen sein.
Der aufgedruckte Primer definiert insbesondere die Fläche bzw. die Flächen für den Prägefolientransfer bzw. für das spätere Dekor. Der Primer dient dabei bevorzugt als Haftvermittler bzw. Kleber, an dem das Dekor anhaftet. Insbesondere die ist Haftung zwischen Dekor und Primer größer als die Haftung zwischen Dekor und Flächen ohne Primer.
Insbesondere weist der Primer eine nur sehr geringe Anzahl an festen Bestandteilen, wie Teilchen und/oder Partikel auf, die eine bestimmte Größe, insbesondere eine Größe von 2 μιη bis 10 μιη, nicht überschreiten sollten. Hierdurch wird erreicht, dass die Düsen des Druckkopfes nicht verstopfen. Bevorzugt ist der Primer nicht pigmentiert. Insbesondere weist der Primer keinerlei Füllstoffe auf. Von Vorteil wird der Primer mit einem Flächengewicht von 0,5 g/m2 bis 20 g/m2 aufgedruckt. Der aufgedruckte Primer weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,05 μιτι bis 10 μιτι, insbesondere eine Schichtdicke von 1 μιη bis 5 μιτι, auf. Innerhalb dieses Bereichs, der eine besonders gute Haftung garantiert, kann die Auftragsmenge und/oder die Schichtdicke des Primers variiert werden, um das Applikationsergebnis, also insbesondere die Haftung der Dekors auf dem Primer weiter zu optimieren. Es ist ferner bevorzugt, wenn der Primer mit einer Auftragstemperatur von 20 °C bis 75 °C, bevorzugt von 40 °C bis 60 °C und/oder mit einer Viskosität im Bereich von 5 mPas bis 100 mPas, bevorzugt von 10 mPas bis 15 mPas, aufgedruckt wird. Eine Temperaturkontrolle des Druckkopfes stellt dabei insbesondere sicher, dass der Primer die gewünschte Viskosität besitzt. Von der Viskosität hängt insbesondere die Pixelgröße und Pixelform des aufgebrachten Primers ab, wobei bei den
angegebenen Werten eine optimale Verdruckbarkeit des Primers gewährleistet werden kann. Als vorteilhaft hat sich ein Primer erwiesen, die die folgende Zusammensetzung aufweisen:
4-(1 -Oxo-2-propenyl)-Morpholin 29 Gew.-% bis Gew.-50 %, Exo-1 ,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1 ]hept-2-ylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, 2-Phenoxyethylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%,
Dipropylenglykololdiacrylat 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% 2,4,6-Trimethylbenoyldiphenylphosphinoxid 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
Eine solche Formulierung erbringt insbesondere eine rasche Aushärtung und eine Viskosität, welche eine gute Verdruckbarkeit bei gleichzeitig stabilem und
randscharfem Auftrag ermöglicht.
Bevorzugt wird ein lichthärtender, insbesondere UV-härtender Primer, aufgedruckt. Unter Licht wird vorliegend insbesondere nicht nur der für das menschliche Auge sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung verstanden, sondern insbesondere auch die an das sichtbare Licht angrenzende Bereiche, insbesondere der Infrarot- und/oder Ultraviolettstrahlung. Es gilt im Wesentlichen die physikalische Definition von Licht, nämlich dass unter Licht das gesamte elektromagnetische Spektrum fällt. Der Primer kann durch Strahlung, bevorzugt durch UV-Strahlung, insbesondere durch UV-LED-Strahlung angehärtet bzw. vorgehärtet und/oder ausgehärtet werden.
Durch eine Vorhärtung lässt sich die Auftragsqualität des Primers verbessern.
Insbesondere wird hierdurch die Viskosität des Primers erhöht, bevor die Prägefolie aufgebracht wird. Dies vermeidet ein Verlaufen oder zu starkes Verquetschen der aufgebrachten Primerpixel bei der Übertragung, so dass eine besonders randscharfe Applikation der Prägefolie und eine besonders hohe Oberflächenqualität der übertragenen Schichten erzielt werden. Dabei kann aber ein geringfügiges
Verquetschen der Primerpixel durchaus wünschenswert sein, um direkt benachbarte Primerpixel einander anzunähern und zu vereinigen. Dies kann vorteilhaft sein, um beispielsweise bei geschlossenen Flächen und/oder an Motivrändern eine Pixeligkeit der Darstellung zu vermeiden, d.h. dass einzelne Pixel optisch störend in
Erscheinung treten. Das Verquetschen sollte dabei nur so weit erfolgen, dass die gewünschte Auflösung nicht zu stark verringert wird.
Zur Vermeidung einer Verquetschung eines durch den aufgedruckten Primer generierten Bildes und/oder Motivs, ist die Vorhärtung des Primers, bevorzugt mit niedriger UV-Strahlungsleistung, vorteilhaft. Hierdurch wird der Primer insbesondere angeliert.
Bevorzugt erfolgt die Vorhärtung des Primers 0,02 s bis 0,025 s nach dem
Aufdrucken des Primers. Hierdurch wird der Primer sehr schnell nach dem Druck durch die Vorhärtung auf dem Transferpapier fixiert, so dass ein Verlaufen oder Spreiten der Primertropfen weitgehend vermieden wird und eine hohe
Druckauflösung möglichst gut erhalten bleibt. Beispielsweise kann dafür eine
Strahlungsquelle direkt benachbart zu dem Druckkopf zum Aufdrucken des Primers angeordnet sein. Es ist dabei zweckmäßig, wenn das Vorhärten des Primers durch UV-Strahlung erfolgt, dessen Energie bevorzugt zu mindestens 90 % im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 420 nm abgestrahlt wird. Bei diesen Wellenlängen wird die Vorhärtung zuverlässig in Gang gesetzt.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Vorhärten des Primers mit einer Brutto- Bestrahlungsstärke von 2 W/cm2 bis 5 W/cm2 und/oder einer Netto-
Bestrahlungsstärke von 0,7 W/cm2 bis 2 W/cm2 und/oder einem Energieeintrag in den Primer von 8 mJ/cm2 bis 1 12 mJ/cm2 erfolgt. Hierdurch wird erreicht, dass der Primer die gewünschte Viskositätserhöhung durchmacht, dabei nicht vollständig ausgehärtet wird, so dass beim Aufbringen der Prägefolie die notwendige
Haftwirkung des Primers erhalten bleibt.
Bevorzugt erfolgt dabei das Vorhärten des Primers mit einer Belichtungszeit von 0,02 s bis 0,056 s. Bei den erwähnten Transportgeschwindigkeiten des
Transferpapiers und den angegebenen Bestrahlungsstärken wird so der notwendige Energieeintrag für die Vorhärtung sichergestellt.
Es ist zweckmäßig, wenn sich beim Vorhärten des Primers dessen Viskosität auf 50 mPas bis 200 mPas erhöht. Durch eine solche Viskositätserhöhung kann erreicht werden, dass die Primertropfen beim Aufbringen der Prägefolie auf das
Transferpapier verquetscht werden, so dass die Prägefolie im Wesentlichen mit der beim Drucken des Primers erzielten Auflösung auf das Transferpapier übertragen werden kann.
Das Aushärten des Primers erfolgt bevorzugt nach dem Aufbringen der Prägefolie. Es ist dabei zweckmäßig, wenn das Aushärten des Primers mit UV-Licht erfolgt, dessen Energie bevorzugt zu mindestens 90% im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 420 nm abgestrahlt wird. Bei diesen Wellenlängen wird die Aushärtung zuverlässig in Gang gesetzt. Ferner ist es bevorzugt, wenn das Aushärten des Primers mit einer Brutto- Bestrahlungsstärke von 12 W/cm2 bis 20 W/cm2 und/oder einer Netto- Bestrahlungsstärke von 4,8 W/cm2 bis 8 W/cm2 und/oder einem Energieeintrag in den Primer von 200 mJ/cm2 bis 900 mJ/cm2, bevorzugt von 200 mJ/cm2 bis 400 mJ/cm2 erfolgt. Bei einem derartigen Energieeintrag wird eine zuverlässige
Durchhärtung des Primers erreicht.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Aushärten des Primers mit einer Belichtungszeit von 0,04 s bis 0,1 12 s erfolgt. Bei den angegebenen Brutto-Bestrahlungsstärken und den üblichen Transportgeschwindigkeiten wird so der notwendige
Nettoenergieeintrag für die Durchhärtung des Primers sichergestellt.
Von Vorteil ist es, wenn das Aushärten des Primers zusammen mit dem Aushärten von weiteren Schichten, die zusätzlich noch auf dem Transferpapier aufgedruckt worden sind, stattfindet. Hierdurch wird in nur einem Schritt das gesamte Dekor ausgehärtet, wodurch das Verfahren sehr effizient ist.
Bevorzugt wird der Primer nach dem Aufdrucken getrocknet, bevorzugt mittels IR- Strahlung getrocknet (IR = Infrarot). Die Dauer beträgt hierbei bevorzugt zwischen 1 s und 60 s und/oder die Temperatur liegt zwischen 40 °C und 120°C. Die Prägefolie wird bevorzugt in einem Abrollverfahren appliziert. Hierzu weist die Prägestation zumindest eine Prägewalze und/oder ein Prägerad und/oder einen gewölbten Prägestempel auf.
Bevorzugt wird in einem weiteren Schritt zumindest eine Farbe und/oder zumindest eine Farbschicht mittels Inkjet-Druck aufgedruckt. Die Farbe und/oder die
Farbschicht werden dabei insbesondere auf die Prägefolie bzw. auf die Dekorlage aufgedruckt. Die Farbe und/oder die Farbschicht bilden insbesondere einen Teil des Dekors aus und bestimmen so das visuelle Erscheinungsbild des Dekors mit.
Insbesondere kann die Farbe und/oder die Farbschicht im Register zu einem
Merkmal der Prägefolie aufgebracht werden. Das Merkmal kann eine Registermarke und/oder ein Motiv auf der Prägefolie sein. Bevorzugt wird eine lichthärtende, insbesondere eine UV-härtende, besonders bevorzugt eine LED-härtende, insbesondere bevorzugt eine UV-LED-härtende Farbe und/oder Farbschicht aufgedruckt.
Die Farbe und/oder die Farbschicht kann durch Strahlung, bevorzugt durch UV- Strahlung, insbesondere durch UV-LED-Strahlung angehärtet bzw. vorgehärtet und/oder ausgehärtet werden. Insbesondere erfolgt die An- und/oder Aushärtung der Farbe und/oder der Farbschicht analog bzw. unter denselben Bedingungen wie beim vorliegend beschriebenen Primer.
Die Schichtdicke der Farbe und/oder der Farbschicht liegt bevorzugt zwischen 0,5 μιτι und 10 μιτι, insbesondere zwischen 0,5 μιτι und 5 μιτι. Als vorteilhaft haben sich Farben und/oder Farbschichten erwiesen, die die folgende Zusammensetzung aufweisen:
2-Phenoxyethylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%,
4-(1 -Oxo-2-propenyl)-Morpholin 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, Exo-1 ,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1 ]hept-2-ylacrylat 20 Gew.-% bis 25 Gew.-%,
2,4,6-Trimethylbenoyldiphenylphosphinoxid 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%,
Dipropylenglykololdiacrylat 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
Bevorzugt wird in einem weiteren Schritt zumindest ein Schutzlack mittels Inkjet- Druck aufgedruckt. Insbesondere wird der Schutzlack auf die Dekorlage und/oder auf die Farbe und/oder auf die Farbschicht gedruckt. Der Schutzlack bildet insbesondere einen Teil des Dekors aus.
Der Schutzlack schützt das Dekor auf einem zu dekorierenden Gegenstand insbesondere vor mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung. Bevorzugt wird ein lichthärtender, insbesondere ein UV-härtender, besonders bevorzugt ein LED-härtender, insbesondere bevorzugt ein UV-LED-härtender Schutzlack aufgedruckt. Der Schutzlack kann durch Strahlung, bevorzugt durch UV-Strahlung, insbesondere durch UV-LED-Strahlung angehärtet bzw. vorgehärtet und/oder ausgehärtet werden. Insbesondere erfolgt die An- und/oder Aushärtung des Schutzlacks analog bzw. unter denselben Bedingungen wie beim vorliegend beschriebenen Primer. Die Schichtdicke des Schutzlacks liegt bevorzugt zwischen 0,5 μιτι und 10 μιτι, insbesondere zwischen 0,5 μιτι und 5 μιτι.
Als vorteilhaft haben sich Schutzlacke erwiesen, die die folgende Zusammensetzung aufweisen:
2-Phenoxyethylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, 4-(1 -Oxo-2-propenyl)-Morpholin 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, Exo-1 ,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1 ]hept-2-ylacrylat 20 Gew.-% bis 25 Gew.-%, 2,4,6-Trimethylbenoyldiphenylphosphinoxid 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, Dipropylenglykololdiacrylat 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
Zweckmäßig ist es, wenn die Farbe und/oder die Farbschicht und der Schutzlack gemeinsam ausgehärtet werden. Vorteilhafterweise erfolgt neben der gemeinsamen Aushärtung der Farbe und/oder der Farbschicht und des Schutzlackes auch die Aushärtung des Primers. Idealerweise erfolgt eine Aushärtung, wenn sämtliche Schichten, die letztendlich das Dekor bilden, insbesondere die Dekorlage, die Farbe/Farbschicht und/oder der Schutzlack, auf dem Transferpapier appliziert und/oder aufgedruckt worden sind. Ist eine der zu härtenden Schichten innerhalb des zu härtenden Schichtverbunds nicht ausreichend durchlässig für die Strahlung, die zur Härtung nötig ist, ist es vorteilhaft, von zwei gegenüberliegenden Seiten des Transferpapiers die für die Härtung benötigte Strahlung einzustrahlen. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, dass die einzelnen Schichten des Dekors bzw. des Decals jeweils separat gehärtet werden.
Vorteilhafterweise erfolgt die Herstellung des Decals und/oder des Dekors in einer Inline-Fertigung, insbesondere in einer Fließbandfertigung. Unter Inline-Fertigung wird vorliegend insbesondere eine kontinuierliche Fertigung verstanden. Das bedeutet, dass die Decals im Wesentlichen ohne Unterbrechung, insbesondere in einem stetigen Prozess, hergestellt werden. Ist ein Verfahrensschritt zur Herstellung des Decals erfolgt, dann schließt sich im Wesentlichen der nachfolgende
Verfahrensschritt geradewegs an. Die einzelnen Schritte des Verfahrens gehen quasi nahtlos ineinander über. Insbesondere erfolgt bei einer Inline-Fertigung keine zwischenzeitliche Lagerung und/oder ein Aufrollen bzw. Stapeln des Decals und/oder des Dekors. Zweckmäßigerweise wird in einem weiteren Schritt ein Träger aufgebracht. Der Träger sorgt insbesondere für eine bessere Handhabung des Dekors und/oder des Decals bei der Weiterverarbeitung. Der Träger wird bevorzugt auf das Dekor aufgebracht. Insbesondere wird der Träger auf eine äußerste Seite des Dekors aufgebracht. Unter äußerste Seite des Dekors wird insbesondere eine freie Seite des Dekors verstanden, die beim Aufbringen des Dekors auf den Gegenstand von dem Gegenstand weg zeigt. Hierdurch ist der Träger auf einer von dem Transferpapier abgewandten Seite des Dekors angeordnet.
Indem der Träger insbesondere als abschließende Schicht auf den Decal
aufgebracht wird, dient der Träger auch zum Schutz des Dekors vor
Beschädigungen. Der Träger kann auf die Dekorlage, auf die Farbe und/oder auf den Schutzlack aufgebracht werden. Der Träger kann dabei die gesamte Fläche des Decals überdecken oder alternativ nur die Flächenbereiche des Decals überdecken, auf denen das Dekor aufgebracht ist. Der Träger weist bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 10 μιη und 500 μιη, bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 10 μιη und 200 μιη, besonders bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 20 μιη und 30 μιη, auf. Als Träger wird bevorzugt ein
Acrylatfilm, insbesondere ein selbstvernetzender Acrylatfilm, verwendet. Der Träger kann selbsttragend ausgebildet sein.
Das Aufbringen des Trägers erfolgt vorteilhafterweise mittels Drucken. Dies kann entweder im Siebdruck oder bevorzugt mittels Inkjet-Druck erfolgen. Von Vorteil ist es, wenn das Aufbringen bzw. das Drucken des Trägers im
Wesentlichen unmittelbar nach der Fertigung des Dekors erfolgt. Bevorzugt erfolgt das Aufbringen des Trägers also insbesondere als integraler Bestandteil der
Herstellung des Decals. Das Aufbringen des Trägers erfolgt vorteilhafterweise in der Inline-Fertigung.
Zum Aufdrucken der Schichten, insbesondere des Primers, der Farbe, der
Farbschicht, des Schutzlackes und/oder des Trägers, wird bevorzugt zumindest ein Tintenstrahldruckkopf verwendet. Bevorzugt wird für jede zu druckende Schicht zumindest ein gesonderter Tintenstrahldruckkopf verwendet.
Der Tintenstrahldruckkopf kann insbesondere eine Auflösung von 300 bis 1200 Auftragsdüsen pro Zoll (npi, nozzles per inch) aufweisen. Hierdurch wird ein hochauflösender Auftrag der Schichten ermöglicht. Der Tintenstrahldruckkopf kann einen Düsendurchmesser von 15 μιτι bis 25 μιτι mit einer Toleranz von nicht mehr als ±5 μιτι und/oder einen Düsenabstand von 30 μιτι bis 150 μιτι, insbesondere einen Düsenabstand von 30 μιτι bis 80 μιτι, mit einer Toleranz von nicht mehr als ±5 μιτι, aufweisen. Durch den geringen Düsenabstand, insbesondere quer zur
Druckrichtung, wird sichergestellt, dass die übertragenen Tropfen der zu druckenden Schichten hinreichend nahe beieinander liegen bzw. gegebenenfalls sich auch überlappen, so dass über die gesamte bedruckte Fläche eine gute Auflösung erzielt wird. Der Tintenstrahldruckkopf kann so ausgebildet sein, dass Tropfen der zu druckenden Schichten mit einer Frequenz von 6 kHz bis 1 10 kHz bereitgestellt werden. Bei üblichen Fördergeschwindigkeiten des zu bedruckenden Transferpapiers von 10 m/min bis 30 m/min kann so in Förderrichtung eine Auflösung von 360 dpi bis 1200 dpi erzielt werden. Es ist zweckmäßig, wenn durch den Tintenstrahldruckkopf Tropfen der zu druckenden Schichten mit einem Volumen von 2 pl bis 50 pl mit einer Toleranz von nicht mehr als ±6 % bereitgestellt werden. Hierdurch kann die notwendige Menge der zu druckenden Schichten gleichmäßig auf gebracht werden.
Ferner ist der Tintenstrahldruckkopf so ausgebildet, dass Tropfen der zu druckenden Schichten mit einer Fluggeschwindigkeit von 5 m/s bis 10 m/s mit einer Toleranz von nicht mehr als ±15 % bereitgestellt werden. Hierdurch wird die Ablenkung der Tropfen insbesondere durch Zugluft während des Transfers vom Druckkopf zum Transferpaper und/oder zur Dekorlage minimiert, so dass die Tropfen in der gewünschten definierten Anordnung auf dem Transferpaper und/oder auf der Dekorlage landen.
Die Vorrichtung zur Herstellung eines Decals weist bevorzugt zumindest einen zweiten Tintenstrahldruckkopf zum Drucken einer Farbe und/oder einer Farbschicht auf die Prägefolie und/oder auf die Dekorlage auf. Der zweite Tintenstrahldruckkopf ist insbesondere in Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts von der Prägestation angeordnet. Zweckmäßig ist es, wenn die Vorrichtung zumindest einen dritten
Tintenstrahldruckkopf zum Drucken eines Schutzlacks auf die Dekorlage und/oder auf die Farbe aufweist. Der dritte Tintenstrahldruckkopf ist insbesondere in
Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts von dem zweiten
Tintenstrahldruckkopf angeordnet. Durch die Anordnung der Tintenstrahldruckköpfe in Förderrichtung des Transferpapiers hintereinander bzw. in Reihe können die einzelnen Schichten des Dekors inline auf das Transferpapier aufgebracht werden. Die Vorrichtung weist bevorzugt zumindest eine Härtungseinrichtung zum Vor- und/oder Aushärten des Primers, der Farbe und/oder der Farbschicht und/oder des Schutzlacks auf. Als Härtungseinrichtung kann eine UV-Lichtquelle, insbesondere eine (UV) LED-Lichtquelle zum Einsatz kommen. Grundsätzlich kann in Förderrichtung des Transferpapiers hinter jedem
Tintenstrahldruckkopf, der eine lichthärtende, insbesondere UV-härtende Tinte bzw. UV-härtenden Stoff druckt, eine Härtungseinrichtung angeordnet sein. Hierdurch wird erreicht, dass nach Austritt der Tinte bzw. des Stoffs aus dem Drucker, diese unmittelbar zumindest vorgehärtet oder aber auch ausgehärtet werden kann.
Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Härtungseinrichtung zwischen dem ersten Tintenstrahldruckkopf und der Prägestation auf. Die Härtungseinrichtung dient insbesondere dazu, den Primer vorzuhärten, so dass er angeliert und eine
Verquetschung des durch den aufgedruckten Primer generierten Bildes und/oder Motivs verringert und/oder vermieden wird.
Von Vorteil ist es, wenn eine, bevorzugt ausschließlich eine Härtungseinrichtung in Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts von dem hintersten
Tintenstrahldruckkopfes angeordnet ist, der eine lichthärtende, insbesondere UV- härtende Tinte druckt. Hierdurch lassen sich in nur einem einzigen Vorgang bzw. in nur einem einzigen Verfahrensschritt sämtliche Schichten aushärten. Bei
Vorhandensein eines zweiten Tintenstrahldruckkopfs kann eine Härtungseinrichtung in Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts von dem zweiten
Tintenstrahldruckkopf angeordnet sein. Weist die Vorrichtung neben dem zweiten Tintenstrahldruckkopf noch einen dritten Tintenstrahldruckkopf auf, dann ist eine Härtungseinrichtung bevorzugt in Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts von dem dritten Tintenstrahldruckkopf angeordnet. Auf eine Härtungseinrichtung, die in Förderrichtung des Transferpapiers hinter dem zweiten Tintenstrahldruckkopf, aber vor dem dritten Tintenstrahldruckkopf angeordnet ist, kann dann insbesondere verzichtet werden.
Die Vorrichtung kann eine Trocknungseinrichtung zum Trocknen des Primers aufweisen. Die Trocknungseinrichtung ist bevorzugt in Förderrichtung des
Transferpapiers hinter dem ersten Tintenstrahldruckkopf und vor der Prägestation angeordnet.
Zweckmäßig ist es, wenn die Vorrichtung eine Einrichtung zum Aufbringen eines Trägers auf das Dekor aufweist. Die Einrichtung ist bevorzugt in Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts von der Prägestation, von dem zweiten
Tintenstrahldruckkopf oder nach dem dritten Tintenstrahldruckkopf angeordnet. Idealerweise ist die Einrichtung bevorzugt in Förderrichtung des Transferpapiers stromabwärts nach der Prägestation oder demjenigen Tintenstrahldruckkopf, der eine äußerte Schicht und/oder die äußerte Seite des Dekors herstellt. Hierdurch wird erreicht, dass der Träger die abschließende Schicht des Decals ausbildet. Der Träger schützt so das Dekor vor Beschädigungen.
Von Vorteil ist es, wenn die Einrichtung zum Aufbringen des Trägers als zumindest ein vierter Tintenstrahldruckkopf ausgebildet ist.
Zweckmäßig ist es, wenn der mit dem Dekor versehene Gegenstand gehärtet wird. Hierdurch kann die Haftung des Dekors bzw. die Haftung zwischen Grundierung und Primer und/oder die Beständigkeit des Dekors beispielsweise gegenüber Wasser, Alkohol, Abrieb und/oder Fingernagel, verbessert werden. Bevorzugt wird der dekorierte Gegenstand in einem Zeitintervall zwischen 10 Minuten und 30 Minuten und/oder bei einer Temperatur zwischen 165°C und 200°C gehärtet. Das Dekor sollte insbesondere so ausgebildet sein, dass es nach 30 minütigem Eintauchen in 52%-igen Alkohol und/oder 60 minütigem Eintauchen in Wasser Fingernagel kratzfest ist.
Bevorzugt wird das Dekor mittels Tampondruck auf den Gegenstand übertragen. Hierdurch ist es möglich, die Dekoration des Gegenstands und die Herstellung des Dekors inline bzw. in eine Inline-Fertigung, insbesondere in eine Fließbandfertigung, zu integrieren. So lässt sich insbesondere ein im Wesentlichen vollständig
automatisiertes Verfahren zur Dekoration von Gegenständen schaffen. Es ist aber auch grundsätzlich denkbar, das Dekor manuell auf den Gegenstand zu übertragen.
Weiter ist es möglich, dass die Ablösung des Decals von dem Transferpapier statt durch Tränkung des Transferpapiers, insbesondere des Wassertransferpapiers, in Wasser bevorzugt durch ein Inkontaktbringen bzw. ein Kontakt des Decals auf dem Transferpapier mit einem, insbesondere erhitzten, Tampon erfolgt.
Bevorzugt umfasst hierbei das Transferpapier eine Schmelzbeschichtung, welche insbesondere einen Schmelzbereich zwischen 50°C und 150°C, bevorzugt zwischen 80 °C und 120°C, aufweist. Die Schmelzbeschichtung des Transferpapiers kann dazu beispielsweise überwiegend Bestandteile aus einem Wachs und/oder aus einem thermoplastischen Polymer aufweisen. Bei einem derartigen Transferpapier, welches eine Schmelzbeschichtung aufweist, handelt es sich insbesondere um ein
Heißtransferpapier.
Vorteilhafterweise wird die Haftkraft der Schmelzbeschichtung bei einer Erhitzung der Schmelzbeschichtung auf eine Temperatur innerhalb des Schmelzbereichs derart verringert, dass das Transferpapier, insbesondere das Heißtransferpapier, von dem Decal, insbesondere von dem Dekor, abgezogen bzw. gelöst werden kann.
Weiter ist es von Vorteil, wenn der Tampon insbesondere vor und/oder während der Übertragung aktiv und/oder passiv beheizt wird. Vorteilhaftweise liegt der
Temperaturbereich des erhitzten Tampons dabei zwischen 70°C und 150°C, bevorzugt zwischen 120°C und 140°C. Hierdurch ist es möglich, dass bei dem Inkontaktbringen bzw. dem Kontakt des Tampons mit dem Decal die
Schmelzbeschichtung des Transferpapiers, insbesondere des Heißtransferpapiers, erweicht und eine Übertragung des Decals, insbesondere des Dekors, auf den Tampon erfolgt. Vorteilhafterweise wird anschließend das Transferpapier, insbesondere das Heißtransferpapier, von dem Dekor entfernt. Die Übertragung des Decals, insbesondere des Dekors, auf den Gegenstand und eine mögliche
Weiterverarbeitung erfolgt vorzugsweise wie oben beschrieben bzw. analog zur der Ausführung des Transferpapiers als Wassertransferpapier.
Das Dekor kann auf dem Gegenstand im Register zu anderen Merkmalen des Gegenstands, beispielsweise seinen Außenkanten, inneren und/oder äußeren Konturen des Gegenstands, anderen Dekorelementen, Einfärbungen,
Funktionselementen und dergleichen angeordnet sein. Ist der Gegenstand beispielsweise während des Aufbringens des Dekors in einer Teileaufnahme fixiert, kann das Dekor auf dem Gegenstand auch im Register zu Merkmalen auf und/oder an der Teileaufnahme angeordnet sein. Damit ist es möglich, das Dekor in eine vorhandene Gesamtgestaltung und/oder eine Gesamtfunktion des Gegenstands einzufügen.
Vorteilhafterweise wird der Decal, dessen Dekor auf einen Gegenstand übertragen wird, mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt.
Weist der Decal einen Träger auf, dann ist es vorteilhaft, wenn der Träger von dem Dekor entfernt wird, nachdem das Dekor auf den Gegenstand aufgebracht worden ist. Der Träger kann beispielsweise aber auch während des Transports und/oder während der Lagerung des Gegenstands noch längere Zeit auf dem Gegenstand verbleiben. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Figuren beispielhaft erläutert. Dabei zeigen: eine schematische Darstellung eines Verfahrens sowie einer Vorrichtung in einer Ausgestaltung zum Herstellen eines Decals in einer Ausführungsform,
eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens sowie einer Vorrichtung in einer weiteren Ausgestaltung zum Herstellen eines Decals in einer weiteren Ausführungsform,
eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens sowie einer Vorrichtung in einer weiteren Ausgestaltung zum Herstellen eines Decals in einer weiteren Ausführungsform,
eine schematische Darstellung einer Prägefolie in einer
Ausführungsform,
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Dekorieren von Oberflächen von Gegenständen,
eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens zum Dekorieren von Oberflächen von Gegenständen. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens sowie einer
Vorrichtung 100 in einer Ausgestaltung zum Herstellen eines Decals 10 in einer Ausführungsform.
In einem Verfahrensschritt A erfolgt die Bereitstellung eines Transferpapiers 14. In einem Verfahrensschritt B wird dann ein Primer 16 mittels Inkjet-Druck auf das Transferpapier 14 und/oder auf eine Prägefolie 18 aufweisend eine Dekorlage 22 und eine Trägerlage 20 aufgedruckt. Der aufgedruckte Primer 16 definiert
insbesondere die Fläche bzw. die Flächen für den Prägefolientransfer bzw. für das spätere Dekor 12. Zum Aufdrucken des Primers 16 weist die Vorrichtung 100 bevorzugt zumindest einen ersten Tintenstrahldruckkopf 102 auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Transferpapier 14 um ein
Wassertransferpapier und/oder ein Heißtransferpapier.
Insbesondere weist der Primer 16 eine nur sehr geringe Anzahl an festen
Bestandteilen, wie Teilchen und/oder Partikel auf, die eine bestimmte Größe, insbesondere eine Größe zwischen 2 μιη und 10 μιη, nicht überschreiten sollten. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes 102 nicht verstopfen. Bevorzugt ist der Primer 16 nicht pigmentiert. Der Primer 16 weist insbesondere keinerlei Füllstoffe auf.
Von Vorteil wird der Primer 16 mit einem Flächengewicht von 0,5 g/m2 bis 20 g/m2 aufgedruckt. Der aufgedruckte Primer 16 weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,05 μιτι bis 10 μιτι, insbesondere eine Schichtdicke von 1 μιη bis 5 μιτι, auf.
Innerhalb dieses Bereichs, der eine besonders gute Haftung garantiert, kann die Auftragsmenge und/oder die Schichtdicke des Primers 16 variiert werden, um das Applikationsergebnis weiter zu optimieren.
Es ist ferner bevorzugt, wenn der Primer 16 mit einer Auftragstemperatur von 20 °C bis 75°C, bevorzugt von 40 °C bis 60 °C und/oder mit einer Viskosität im Bereich von 5 mPas bis 100 mPas, bevorzugt von 10 mPas bis 15 mPas, aufgedruckt wird.
Als vorteilhaft haben sich Primer 16 erwiesen, die die folgende Zusammensetzung aufweisen: 4-(1 -Oxo-2-propenyl)-Morpholin 29 Gew.-% bis 50 Gew.-%,
Exo-1 ,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1 ]hept-2-ylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, 2-Phenoxyethylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, Dipropylenglykololdiacrylat 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% 2,4,6-Trimethylbenoyldiphenylphosphinoxid 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%. Bevorzugt handelt es sich bei dem Primer 16 um einen lichthärtenden, insbesondere UV-härtenden Primer 16. Der Primer 16 kann in einem Verfahrensschritt C vor- bzw. angehärtet und/oder ausgehärtet werden. Hierzu weist die Vorrichtung 100 bevorzugt eine Härtungseinrichtung 1 10 auf. Die Härtungseinrichtung 1 10 weist bevorzugt zumindest eine UV-LED Lichtquelle auf.
Durch eine Vorhärtung lässt sich die Auftragsqualität des Primers 16 verbessern. Insbesondere wird hierdurch die Viskosität des Primers 16 erhöht, bevor die
Prägefolie 18 aufgebracht wird. Dies vermeidet ein Verlaufen oder zu starkes
Verquetschen der aufgebrachten Primerpixel bei der Übertragung, so dass eine besonders randscharfe Applikation der Prägefolie 18 und eine besonders hohe Oberflächenqualität der übertragenen Schichten erzielt werden. Ein geringfügiges Verquetschen der Primerpixel kann aber auch durchaus wünschenswert sein, um direkt benachbarte Primerpixel einander anzunähern und zu vereinigen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um beispielsweise bei geschlossenen Flächen und/oder an Motivrändern eine Pixeligkeit der Darstellung zu vermeiden, d.h. dass einzelne Pixel optisch störend in Erscheinung treten. Das Verquetschen sollte dabei nur so weit erfolgen, dass die gewünschte Auflösung nicht zu stark verringert wird. Zur Vermeidung einer Verquetschung eines durch den aufgedruckten Primer 16 generierten Bildes und/oder Motivs, ist die Vorhärtung des Primers 16, bevorzugt mit niedriger UV-Strahlungsleistung, vorteilhaft. Hierdurch wird der Primer 16
insbesondere angeliert. Bevorzugt erfolgt die Vorhärtung des Primers 16 0,02 s bis 0,025 s nach dem
Aufdrucken des Primers 16. Hierdurch wird der Primer 16 sehr schnell nach dem Druck durch die Vorhärtung auf dem Transferpapier 14 fixiert, so dass ein Verlaufen oder Spreiten der Primertropfen weitgehend vermieden wird und eine hohe
Druckauflösung möglichst gut erhalten bleibt. Beispielsweise kann dafür eine
Strahlungsquelle direkt benachbart zu dem Druckkopf 102 zum Aufdrucken des Primers 16 angeordnet sein. Es ist dabei zweckmäßig, wenn das Vorhärten des Primers 16 durch UV-Strahlung erfolgt, dessen Energie bevorzugt zu mindestens 90 % im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 420 nm abgestrahlt wird. Bei diesen Wellenlängen wird die Vorhärtung zuverlässig in Gang gesetzt.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Vorhärten des Primers 16 mit einer Brutto- Bestrahlungsstärke von 2 W/cm2 bis 5 W/cm2 und/oder einer Netto- Bestrahlungsstärke von 0,7 W/cm2 bis 2 W/cm2 und/oder einem Energieeintrag in den Primer 16 von 8 mJ/cm2 bis 1 12 mJ/cm2 erfolgt. Hierdurch wird erreicht, dass der Primer 16 die gewünschte Viskositätserhöhung durchmacht, dabei aber nicht vollständig ausgehärtet wird, so dass beim Aufbringen der Prägefolie 18 die notwendige Haftwirkung des Primers 16 erhalten bleibt. Bevorzugt erfolgt dabei das Vorhärten des Primers 16 mit einer Belichtungszeit von 0,02 s bis 0,056 s. Bei den erwähnten Transportgeschwindigkeiten des
Transferpapiers 14 und den angegebenen Bestrahlungsstärken wird so der notwendige Energieeintrag für die Vorhärtung sichergestellt. Es ist zweckmäßig, wenn sich beim Vorhärten des Primers 16 dessen Viskosität auf 50 mPas bis 200 mPas erhöht. Durch eine solche Viskositätserhöhung wird garantiert, dass die Primertropfen beim Aufbringen der Prägefolie 18 auf das
Transferpapier 14 nicht verquetscht werden, so dass die Prägefolie 18 im
Wesentlichen mit der beim Drucken des Primers 16 erzielten Auflösung auf das Transferpapier 14 übertragen werden kann.
Neben dem Vorhärten bzw. Anhärten des Primers 16 kann zu einem späteren Zeitpunkt auch ein Aushärten des Primers 16 stattfinden. Es ist aber auch
grundsätzlich möglich, auf ein Vorhärten des Primers 16 zu verzichten. Es kann dann einfach nur ein Aushärten des Primers 16 stattfinden. Das Aushärten des Primers 16 erfolgt bevorzugt nach dem Aufbringen einer Prägefolie 18 oder weiterer Schichten. Es ist dabei zweckmäßig, wenn das
Aushärten des Primers 16 mit UV-Licht erfolgt, dessen Energie bevorzugt zu mindestens 90% im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 420 nm abgestrahlt wird. Bei diesen Wellenlängen wird die Aushärtung zuverlässig in Gang gesetzt.
Ferner ist es bevorzugt, wenn das Aushärten des Primers 16 mit einer Brutto- Bestrahlungsstärke von 12 W/cm2 bis 20 W/cm2 und/oder einer Netto- Bestrahlungsstärke von 4,8 W/cm2 bis 8 W/cm2 und/oder einem Energieeintrag in den Primer von 200 mJ/cm2 bis 900 mJ/cm2, bevorzugt von 200 mJ/cm2 bis
400 mJ/cm2 erfolgt. Bei einem derartigen Energieeintrag wird eine zuverlässige Durchhärtung des Primers 16 erreicht.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Aushärten des Primers 16 mit einer
Belichtungszeit von 0,04 s bis 0,1 12 s erfolgt. Bei den angegebenen Brutto- Bestrahlungsstärken und den üblichen Transportgeschwindigkeiten wird so der notwendige Nettoenergieeintrag für die Durchhärtung des Primers 16 sichergestellt.
Von Vorteil ist es, wenn das Aushärten des Primers 16 zusammen mit dem
Aushärten von weiteren Schichten, die zusätzlich noch auf dem Transferpapier 14 aufgedruckt bzw. aufgebracht worden sind, stattfindet. Hierdurch kann insbesondere in nur einem Schritt das gesamte Dekor 12 ausgehärtet werden, wodurch das Verfahren sehr effizient ist. In Figur 1 erfolgt in einem Verfahrensschritt D ein zumindest bereichsweises
Applizieren der Prägefolie 18 auf das Transferpapier 14. In Figur 1 erfolgt das Applizieren mittels Heißprägens in einem Abrollverfahren. Die Prägefolie 18 wird insbesondere unter Druck und Temperatur auf das Transferpapier 14 aufgebracht. Das Heißprägen erfolgt bevorzugt mittels einer Prägestation 104, die bevorzugt zumindest eine Prägewalze und/oder ein Prägerad aufweist. Nach dem Prägen der Prägefolie 18 wird bevorzugt die Trägerlage 20 von der Dekorlage 22 abgezogen und nur zumindest ein Teil der Dekorlage 22 verbleibt auf dem Transferpapier 14.
In einem Verfahrensschritt E wird zumindest eine Farbe und/oder zumindest eine Farbschicht 32 mittels Inkjet-Druck aufgedruckt. Die Farbe und/oder die Farbschicht 32 wird dabei insbesondere auf die Dekorlage 22 aufgedruckt. Die Farbe und/oder die Farbschicht 32 bilden insbesondere einen Teil des Dekors 12 aus und prägen so das visuelle Erscheinungsbild des Dekors 12 mit. Zum Aufdrucken der Farbe und/oder der Farbschicht 32 weist die Vorrichtung 100 bevorzugt zumindest einen zweiten Tintenstrahldruckkopf 106 auf.
Bevorzugt wird eine lichthärtende, insbesondere eine UV-härtende, besonders bevorzugt eine LED-härtende, insbesondere bevorzugt eine UV-LED-härtende Farbe und/oder Farbschicht 32 aufgedruckt. Insbesondere kann die Farbe und/oder die Farbschicht 32 im Register zu einem Merkmal der Prägefolie 18 aufgebracht werden. Das Merkmal kann eine Registermarke und/oder ein Motiv auf der Prägefolie 18 sein.
Die Farbe und/oder die Farbschicht 32 kann durch Strahlung, bevorzugt durch UV- Strahlung, insbesondere durch UV-LED-Strahlung angehärtet bzw. vorgehärtet und/oder ausgehärtet werden. Insbesondere wird die Farbe bzw. die Farbschicht 32 analog wie der Primer 16 aus- und/oder vorgehärtet.
Die Schichtdicke der Farbe und/oder der Farbschicht 32 liegt bevorzugt zwischen 0,5 μιτι und 10 μιτι, insbesondere zwischen 0,5 μιτι und 5 μιτι. Als vorteilhaft haben sich Farben und/oder Farbschichten 32 erwiesen, die die folgende
Zusammensetzung aufweisen:
2-Phenoxyethylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%,
4-(1 -Oxo-2-propenyl)-Morpholin 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, Exo-1 ,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1 ]hept-2-ylacrylat 20 Gew.-% bis 25 Gew.-%,
2,4,6-Trimethylbenoyldiphenylphosphinoxid 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, Dipropylenglykololdiacrylat 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
In einem Verfahrensschritt F wird zumindest ein Schutzlack 34 mittels Inkjet-Druck aufgedruckt. Insbesondere wird der Schutzlack 34 auf die Farbe und/oder auf die Farbschicht 32 gedruckt. Der Schutzlack 34 bildet insbesondere einen Teil des Dekors 12 aus und schützt das Dekor 12 auf einem zu dekorierenden Gegenstand 50 insbesondere vor mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung. Zum Aufdrucken des Schutzlackes 34 weist die Vorrichtung 100 bevorzugt zumindest einen dritten Tintenstrahldruckkopf 108 auf.
Bevorzugt wird ein lichthärtender, insbesondere ein UV-härtender, besonders bevorzugt ein LED-härtender, insbesondere bevorzugt ein UV-LED-härtender Schutzlack 34 aufgedruckt. Der Schutzlack 34 kann durch Strahlung, bevorzugt durch UV-Strahlung, insbesondere durch UV-LED-Strahlung angehärtet bzw.
vorgehärtet und/oder ausgehärtet werden. Insbesondere wird der Schutzlack 34 analog wie der Primer 16 aus- und/oder vorgehärtet.
Die Schichtdicke des Schutzlacks 34 liegt bevorzugt zwischen 0,5 μιτι und 10 μιτι, insbesondere zwischen 0,5 μιτι und 5 μιτι. Als vorteilhaft haben sich Schutzlacke 34 erwiesen, die die folgende Zusammensetzung aufweisen:
2-Phenoxyethylacrylat 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%,
4-(1 -Oxo-2-propenyl)-Morpholin 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%,
Exo-1 ,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1 ]hept-2-ylacrylat 20 Gew.-% bis 25 Gew.-%, 2,4,6-Trimethylbenoyldiphenylphosphinoxid 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%,
Dipropylenglykololdiacrylat 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
In einem Verfahrensschritt G wird bevorzugt die Farbe und/oder die Farbschicht 32 und der Schutzlack 34 gemeinsam ausgehärtet. Für die Aushärtung weist die Vorrichtung 100 bevorzugt eine Härtungseinrichtung 1 12 auf. Die
Härtungseinrichtung 1 12 ist bevorzugt als UV-LED Lichtquelle ausgebildet. Vorteilhafterweise erfolgt neben der gemeinsamen Aushärtung der Farbe und/oder der Farbschicht 32 und des Schutzlackes 34 auch die Aushärtung des Primers 16. Idealerweise erfolgt eine Aushärtung, wenn sämtliche Schichten 16, 22, 32, 34 die letztendlich das Dekor 12 bilden auf dem Transferpapier 14 appliziert und/oder aufgedruckt worden sind.
Vorteilhafterweise erfolgt die Herstellung des Decals 10 in einer inline-Fertigung, insbesondere in einer Fließbandfertigung. Der Decal 10 wird dabei bevorzugt im Wesentlichen ohne Unterbrechung, insbesondere in einem stetigen Prozess, hergestellt. Ist ein Verfahrensschritt zur Herstellung des Decals 10 erfolgt, dann schließt sich im Wesentlichen der nachfolgende Verfahrensschritt geradewegs an. Die einzelnen Schritte des Verfahrens gehen quasi nahtlos ineinander über. In einem Verfahrensschritt I ist der gefertigte Decal 10 dargestellt. Der Decal 10 umfasst das Transferpapier 14 und das von dem Transferpapier 14 lösbare Dekor 12. Das Dekor 12 weist bevorzugt den mittels Inkjet-Druck gedruckten Primer 16, die Dekorlage 22 der Prägefolie 18, insbesondere umfassend eine metallische Schicht 28, und die mittels Inkjet-Druck gedruckte Farbe und/oder Farbschicht 32 und den mittels Inkjet-Druck gedruckten Schutzlack 34 auf.
Zum Aufdrucken der Schichten, insbesondere des Primers 16, der Farbe, der Farbschicht 32, des Schutzlackes 34 und/oder eines Trägers 36, wird bevorzugt zumindest ein Tintenstrahldruckkopf 102, 106, 108, 1 16 verwendet. Bevorzugt wird für jede zu druckende Schicht 16, 32, 34, 36 zumindest ein gesonderter
Tintenstrahldruckkopf 102, 106, 108, 1 16 verwendet.
Der Tintenstrahldruckkopf 102, 106, 108, 1 16 kann insbesondere eine Auflösung von 300 bis 1200 Auftragsdüsen pro Zoll (npi, nozzles per inch) aufweisen. Hierdurch wird ein hochauflösender Auftrag der Schichten 16, 32, 34, 36 ermöglicht. Der
Tintenstrahldruckkopf 102, 106, 108, 1 16 kann einen Düsendurchmesser von 15 μιτι bis 25 μιη mit einer Toleranz von nicht mehr als ±5 μιτι und/oder einen Düsenabstand von 30 μιτι bis 150 μιτι, insbesondere einen Düsenabstand von 30 μιτι bis 80 μιτι, mit einer Toleranz von nicht mehr als ±5 μιη, aufweisen. Durch den geringen
Düsenabstand, insbesondere quer zur Druckrichtung, wird sichergestellt, dass die übertragenen Tropfen der zu druckenden Schichten 16, 32, 34, 36 hinreichend nahe beieinander liegen bzw. gegebenenfalls sich auch überlappen, so dass über die gesamte bedruckte Fläche eine gute Auflösung erzielt wird.
Der Tintenstrahldruckkopf 102, 106, 108, 1 16 kann so ausgebildet sein, dass Tropfen der zu druckenden Schichten 16, 32, 34, 36 mit einer Frequenz von 6 kHz bis 1 10 kHz bereitgestellt werden. Bei üblichen Fördergeschwindigkeiten des zu
bedruckenden Transferpapiers 14 von 10 m/min bis 30 m/min kann so in
Förderrichtung eine Auflösung von 360 dpi bis 1200 dpi erzielt werden. Es ist zweckmäßig, wenn durch den Tintenstrahldruckkopf 102, 106, 108, 1 16 Tropfen der zu druckenden Schichten 16, 32 ,34 ,36 mit einem Volumen von 2 pl bis 50 pl mit einer Toleranz von nicht mehr als ±6 % bereitgestellt werden. Hierdurch kann die notwendige Menge der zu druckenden Schichten 16, 32, 34, 36 gleichmäßig aufgebracht werden. Ferner ist der Tintenstrahldruckkopf 102, 106, 108, 1 16 so ausgebildet, dass Tropfen der zu druckenden Schichten 16, 32, 34, 36 mit einer Fluggeschwindigkeit von 5 m/s bis 10 m/s mit einer Toleranz von nicht mehr als ±15 % bereitgestellt werden.
Hierdurch wird die Ablenkung der Tropfen insbesondere durch Zugluft während des Transfers vom Druckkopf 102, 106, 108, 1 16 zum Transferpaper 14 und/oder zur Dekorlage 22 minimiert, so dass die Tropfen in der gewünschten definierten
Anordnung auf dem Transferpaper 14 und/oder auf der Dekorlage 22 landen.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens sowie einer Vorrichtung 100' in einer weiteren Ausgestaltung zum Herstellen eines Decals 10 in einer weiteren Ausführungsform. Das in Figur 2 gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten Verfahren im Wesentlichen dadurch, dass es sich um ein Kaltprägeverfahren anstelle eines Heißprägeverfahrens handelt und der Primer 16 in einem Verfahrensschritt C getrocknet wird. Zum Trocknen bzw.
Antrocknen des Primers 16 weist die Vorrichtung 100' eine Trocknungseinrichtung 1 14 auf. Die Dauer des Antrocknen und/oder des Trocknens liegt bevorzugt zwischen 1 s und 60 s und/oder die Trocknungstemperatur liegt bevorzugt zwischen 40 °C und 120°C. Es ist aber grundsätzlich möglich, dass auf die
Trocknungseinrichtung 1 14 und somit auf den Verfahrensschritt C verzichtet werden kann. Betreffend die anderen Verfahrensschritte A und B sowie E bis I wird auf die zu Figur 1 gemachten Ausführungen verwiesen.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens sowie einer Vorrichtung 100" in einer weiteren Ausgestaltung zum Herstellen eines Decals 10' in einer weiteren Ausführungsform. In Figur 3 wird die Prägefolie 18 - wie schon in Figur 1 dargestellt - mittels
Heißprägens aufgebracht. Betreffend die Verfahrensschritte A bis G sowie I und die entsprechenden Vorrichtungseinrichtungen 102, 1 10, 104, 106, 108 und 1 12 wird daher auf die zu Figur 1 gemachten Ausführungen verwiesen. Es ist aber
grundsätzlich auch möglich, dass die Prägefolie 18 in Figur 3 anstelle mittels
Heißprägens mittels Kaltprägens aufgebracht wird.
Die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung 100" weist eine Einrichtung 1 16 zum
Aufbringen eines Trägers 36 auf das Dekor 12 auf. Die Einrichtung 1 16 ist in
Förderrichtung des Transferpapiers 14 stromabwärts von der zweiten
Härtungseinrichtung 1 12 angeordnet. Idealerweise ist die Einrichtung 1 16 zumindest bevorzugt in Förderrichtung des Transferpapiers 14 stromabwärts nach demjenigen Tintenstrahldruckkopf 108 angeordnet, der eine äußerte Schicht 38 und/oder eine äußerte Seite des Dekors 12 herstellt. Hierdurch wird erreicht, dass der Träger 36 die abschließende Schicht des Decals 10' ausbildet. Der Träger 36 schützt so das Dekor 12 vor Beschädigungen. Der Träger 36 sorgt ferner für eine bessere Handhabung des Dekors 12 und/oder des Decals 10' bei der Weiterverarbeitung. Vorteilhafterweise ist die Einrichtung zum Aufbringen des Trägers 36 als zumindest ein vierter Tintenstrahldruckkopf 1 16 ausgebildet.
Von Vorteil ist es, wenn das Aufbringen bzw. das Drucken des Trägers 36 im
Wesentlichen unmittelbar nach der Fertigung des Dekors 12 erfolgt. Das Aufbringen des Trägers 36 erfolgt vorteilhafterweise in der inline-Fertigung.
Der Träger 36 weist bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 10 μιτι und 500 μιη, bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 10 μιτι und 200 μιη, besonders bevorzugt eine Schichtdicke zwischen 20 μιτι und 30 μιη, auf. Als Träger 36 wird bevorzugt ein Acrylatfilm, insbesondere ein selbstvernetzender Acrylatfilm, verwendet.
Figur. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Prägefolie 18 in einer
Ausführungsform. Die Prägefolie 18 weist eine Trägerlage 20 und eine Dekorlage 22 auf, wobei die Dekorlage 22 der Prägefolie 18 ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein kann.
Die Trägerlage 20 der Prägefolie 18 ist bevorzugt aus PET, PC, PP, PE, PVE und/oder PS ausgebildet. Die Trägerlage 20 schützt und stabilisiert die Dekorlage 22 insbesondere während der Herstellung, Lagerung und Verarbeitung der Prägefolie 18.
Die Dekorlage 22 ist insbesondere von der Trägerlage 20 ablösbar. Um eine sichere Ablösung zwischen Trägerlage 20 und Dekorlage 22 sicherstellen zu können, kann die Prägefolie 18 bevorzugt zwischen der Trägerlage 20 und der Dekorlage 22 eine Ablöseschicht 24 aufweisen. Die Ablöseschicht 24 ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie einerseits vor dem Aufbringen der Prägefolie 18 auf das Transferpapier 14 eine sichere Handhabung der Prägefolie 18 gewährleistet, ohne dass sich die Dekorlage 22 von der Trägerlage 20 löst, andererseits aber nach dem Aufbringen der Prägefolie 18 bzw. beim Transfer der Dekorlage 22 auf das Transferpapier 14 ein Ablösen, zumindest ein bereichsweises Ablösen der Dekorlage 22 von der Trägerlage 20, ermöglicht.
Die Ablöseschicht 24 weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,001 μιτι bis 1 μιη, insbesondere eine Schichtdicke von 0,001 μιτι bis 0,1 μιτι, besonders bevorzugt eine Schichtdicke von ca. 0,01 μιη, auf. Die Ablöseschicht 24 kann Wachse und/oder Silikone aufweisen. Vorteilhafterweise handelt es sich um eine polymere
Ablöseschicht 24. Besonders bevorzugt ist die Ablöseschicht 24 frei von Wachs und/oder frei von Silikon. Hierdurch erhält man eine Schicht, die sehr gut
überdruckbar ist, insbesondere mit konventionellen Druckfarben, mit UV-härtenden Druckfarben, UV-härtenden Lacken, Hybridfarben und/oder Hybridlacken. Auch kann so eine gute Haftung zwischen Dekorlage und Druck und/oder Druckfarben erzielt werden. Vorteilhafterweise weist die Ablöseschicht 24 Hydroxypropylmethylcellulose, insbesondere 90 Gew.-% bis ca. 100 Gew.-% Hydroxypropylmethylcellulose auf.
Ferner weist die in Figur 4 dargestellte Dekorlage 22 bevorzugt zumindest eine metallische Schicht 28 auf. Die metallische Schicht 28 sorgt insbesondere für das visuelle Erscheinungsbild der Dekorlage 22 und/oder des Dekors 12. Bevorzugt ist die metallische Schicht 28 aus Aluminium ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass die metallische Schicht 28 aus Kupfer, Chrom und/oder Zinn ausgebildet ist oder eine Legierung davon umfasst. Die metallische Schicht 28 weist bevorzugt eine Schichtdicke von 5 nm bis 100 nm, insbesondere eine Schichtdicke von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt eine Schichtdicke von 15 nm bis 25 nm, auf. Die metallische Schicht 28 ist bevorzugt mittels bekannter PVD- oder CVD-Verfahren (PVD = Physical Vapour Deposition; CVD = Chemical Vapour Deposition)
aufgedampft. Die metallische Schicht 28 kann zusätzlich oder alternativ auch aufgedruckt sein, insbesondere aus Farben feinen mit metallischen Pigmenten. Die metallische Schicht 28 kann vollflächig sein oder nur partiell vorhanden sein. Eine partielle metallische Schicht kann insbesondere mittels bekannter Demetallisierungsverfahren wie Ätzen, Waschverfahren oder photolithografischer Verfahren strukturiert sein.
Es ist grundsätzlich aber auch denkbar, dass die Dekorlage 22 eine Farbschicht aufweist. Die Farbschicht ist bevorzugt aufgedruckt mittels Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck, Inkjetdruck und weist eine Schichtdicke von 0,2 μιη bis 10 μιη, insbesondere eine Schichtdicke von 0,5 μιτι bis 3 μιτι auf. Die Farbschicht kann vollflächig und/oder partiell vorhanden sein. Die Farbschicht kann opak oder transluzent oder transparent sein und jeweils farblos oder farbig sein. Die Farbigkeit kann mittels Farbstoffen und/oder Pigmenten in der Farbschicht erreicht werden. Beispielsweise besteht die Farbschicht aus Polyacrylaten.
Es ist insbesondere auch möglich, dass die Dekorlage 22 eine Farbschicht und eine metallische Schicht 28 aufweist, wobei die Schichten bevorzugt jeweils partiell vorzugesehen sind und die partiell vorgesehenen Bereiche zueinander im Register anzuordnen sind. Beispielsweise stellen die metallische Schicht 28 und/oder die Farbschicht einzeln oder gemeinsam ein Motiv oder jeweils ein Motiv oder Teilmotiv dar. Die Dekorlage 22 kann zudem eine Grundierung 30 aufweisen. Die Grundierung 30 sorgt insbesondere für eine gute Haftung zwischen der Dekorlage 22 bzw. der Prägefolie 18 und dem Primer 16. Die Grundierung 30 weist bevorzugt eine
Schichtdicke von 0,2 μιη bis 10 μιη, insbesondere eine Schichtdicke von 0,5 μιτι bis 3 μιτι, besonders bevorzugt eine Schichtdicke von 0,4 μιη bis 0,6 μιτι, auf.
Als vorteilhaft haben sich Grundierungen 30 erwiesen, die die folgende
Zusammensetzung aufweisen:
Polyvinylbutyral 25 Gew.-% bis 50 Gew.-%
Styrolmaleinsäureanhydrid 50 Gew.-% bis 75 Gew.-% Die Dekorlage 22 kann ferner bevorzugt wenigstens eine Lackschicht 26,
insbesondere eine Schutzlackschicht, umfassen. Die Schutzlackschicht 26 stellt insbesondere einen Schutz vor mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung für die Dekorlage 22 und/oder das Dekor 12 auf einem zu dekorierenden
Gegenstand 60 dar.
Die Lackschicht und/oder Schutzlackschicht 26 weist bevorzugt eine Schichtdicke von 0,4 μιη bis 10 μιτι, insbesondere eine Schichtdicke von 0,5 μιτι bis 5 μιτι, insbesondere bevorzugt eine Schichtdicke von 1 μιη bis 1 ,5 μιτι, auf.
Vorteilhafterweise weist die Lackschicht und/oder die Schutzlackschicht 26 eine
Isocyanatvernetzung auf. Hierdurch können insbesondere höhere Kratz-, Abrieb- und Chemikalienbeständigkeiten erzielt werden. Weist die Lackschicht bzw. die
Schutzlackschicht 26 Farbstoffe auf, so kann die Schicht 26 den optischen Eindruck der Dekorlage 22 und/oder des Dekors 12 mitprägen.
Als vorteilhaft haben sich Lack- und/oder die Schutzlackschichten 26 erwiesen, die die folgende Zusammensetzung aufweisen:
Acrylat Polyol 36 Gew.-% bis 56 Gew.-%,
Polyvinylbutyral 9 Gew.-% bis 14 Gew.-%,
Diisocyanat 30 Gew.-% bis 40 Gew.-%
Farbstoffe 0 Gew.-% bis 25 Gew.-%.
Vorteilhafterweise sind zumindest die Lackschichten und/oder die
Schutzlackschichten 26 und/oder die Grundierung 30, insbesondere all diese
Schichten, mit hydroxylgruppenhaltigen Polymeren versehen. Hierdurch erhalten die Schichten eine ausreichend große Zugfestigkeit, so dass die Dekorlage 22 bzw. das auf dem zu dekorierenden Gegenstand 60 aufgebrachte Dekor 12 während eines Temperns im Ofen keine Riss- und/oder Blasenbildung erleidet. Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Dekorieren von Oberflächen von Gegenständen 50 mittels der Verfahrensschritte K bis P.
Die Oberflächen der Gegenstände 50 sind grundsätzlich auf keine spezielle Form festgelegt. Die Oberflächen können zylinderförmig, wellenförmig, pyramidenförmig, kegelförmig, gewölbt, konkav und/oder konvex geformt sein. Sie können auch eckig, insbesondere rechteckig oder allgemein mehreckig, oval, rund und/oder flach ausgebildet sein. Bei den Gegenständen 50 kann es sich um Gegenstände 50 aus Glas, Keramik, Porzellan, Kunststoff, Holz und/oder Papier und/oder Metall und/oder
Verbundwerkstoffen aus mehreren unterschiedlichen Materialien, beispielsweise Kunststoff/Glas, Kunststoff/Metall, Kunststoff/Holz, Kunststoff/Papier, handeln. Es kann dabei vorteilhaft sein, die Oberfläche der Gegenstände 50 vorzubehandeln, beispielsweise mittels Plasma- oder Coronabehandlung und/oder mittels
Vorbeschichtung mit Haftvermittlerschicht, beispielsweise einer oder mehreren polymeren Haftvermittlerschichten.
In einem Verfahrensschritt K erfolgt die Bereitstellung des Decals 10'. Der Decal 10' wird bevorzugt mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt.
Grundsätzlich ist auch die Bereitstellung eines Decals 10 ohne einen Träger 36 denkbar. In einem Verfahrensschritt L wird der Decal 10' getränkt. Der Decal 10' wird bevorzugt in Wasser 1 18 eingetaucht. Durch das Tränken des Decals 10' löst sich eine wasserlösliche Schicht des Transferpapiers 14 auf und das Transferpapier 14 kann von dem Dekor 12 nebst Träger 36 entfernt werden. Aufgrund der
wasserlöslichen Schicht des Transferpapiers 14 handelt es sich bei dem in Fig. 5 gezeigten Transferpapier 14 um ein Wassertransferpapier. Dies ist in Figur 5 in einem Verfahrensschritt M dargestellt. In einem Verfahrensschritt N wird nun das Dekor 12 nebst Träger 36 auf den Gegenstand 50 aufgebracht. Als nächstes erfolgt dann bevorzugt das Ablösen des Trägers 36 von dem Dekor 12. Dies ist in Figur 5 in einem Verfahrensschritt O dargestellt. Durch das Entfernen des Trägers 36 wird die äußere Seite 38 des Dekors freigelegt. In einem Verfahrensschritt P wird der fertig dekorierte Gegenstand 60 aufweisend das Dekor 12 gezeigt. Das Übertragen des Dekors 12 erfolgt bevorzugt inline mit der Herstellung des Decals 10, 10'. Zweckmäßig ist es, wenn der mit dem Dekor 12 versehene Gegenstand 50 gehärtet wird. Hierdurch kann die Haftung des Dekors 12 bzw. die Haftung zwischen den einzelnen Schichten des Dekors 12, insbesondere zwischen Grundierung 30 und Primer 16 verbessert werden. Zudem wird auch die Beständigkeit des Dekors 12 beispielsweise gegenüber Wasser, Alkohol, Abrieb und/oder Fingernägeln
verbessert. Bevorzugt wird hierzu der dekorierte Gegenstand 60 in einem
Zeitintervall zwischen 10 Minuten und 30 Minuten und/oder bei einer Temperatur zwischen 165°C und 200 °C gehärtet. Das Dekor 12 sollte insbesondere so ausgebildet sein, dass es nach 30-minütigem Eintauchen in 52%-igem Alkohol und/oder 60 minütigem Eintauchen in Wasser Fingernagel kratzfest ist.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens zum
Dekorieren von Oberflächen von Gegenständen 50.
In einem Verfahrensschritt K erfolgt die Bereitstellung des Decals 10. Nachdem der Decal 10 in einem Verfahrensschritt L bevorzugt in Wasser 1 18 getränkt wird, kann das Transferpapier 14 von dem Dekor 12 entfernt werden. Dies geschieht in Figur 6 in einem Verfahrensschritt M\ Bei dem in Fig. 6 gezeigten Transferpapier 14 handelt es sich um ein Wassertransferpapier. Mittels Tampondruck, bevorzugt mittels eines Tampons 120, wird das Dekor 12 in einem Verfahrensschritt N' auf den Gegenstand 50 übertragen. Man erhält so einen fertig dekorierten Gegenstand 60.
Weiter ist es auch möglich, dass die Ablösung des Decals 10 von dem
Transferpapier 14 statt, wie in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigt, durch Tränkung des
Transferpapiers, insbesondere des Wassertransferpapiers, in Wasser bevorzugt auch durch ein Inkontaktbringen bzw. ein Kontakt des Decals 10 auf dem
Transferpapier mit einem, insbesondere erhitzten, Tampon erfolgt. Hierbei umfasst das Transferpapier 14 zweckmäßigerweise eine Schmelzbeschichtung, welche insbesondere einen Schmelzbereich zwischen 50°C und 150°C, bevorzugt zwischen 80 °C und 120°C, aufweist. Die Schmelzbeschichtung des Transferpapiers 14 kann dazu beispielsweise überwiegend Bestandteile aus einem Wachs und/oder aus einem thermoplastischen Polymer aufweisen. Bei einem derartigen Transferpapier 14, welches eine Schmelzbeschichtung aufweist, handelt es sich um ein
Heißtransferpapier.
Vorteilhafterweise wird die Haftkraft der Schmelzbeschichtung bei einer Erhitzung der Schmelzbeschichtung auf eine Temperatur innerhalb des Schmelzbereichs derart verringert, dass das Transferpapier 14, insbesondere das Heißtransferpapier, von dem Decal 10, insbesondere von dem Dekor 12, abgezogen bzw. gelöst werden kann. Weiter ist es von Vorteil, wenn der Tampon insbesondere vor und/oder während der Übertragung aktiv und/oder passiv beheizt wird. Vorteilhaftweise liegt der
Temperaturbereich des erhitzten Tampons dabei zwischen 70°C und 150°C, bevorzugt zwischen 120°C und 140°C. Hierdurch ist es möglich, dass bei dem Inkontaktbringen bzw. dem Kontakt des Tampons mit dem Decal 10 die
Schmelzbeschichtung des Transferpapiers 14 erweicht und eine Übertragung des Decals 10, insbesondere des Dekors 12, auf den Tampon erfolgt.
Vorteilhafterweise wird anschließend das Transferpapier 14 von dem Dekor 12 entfernt. Die Übertragung des Decals 10, insbesondere des Dekors 12, auf den Gegenstand 50 und eine mögliche Weiterverarbeitung erfolgt vorzugsweise wie oben beschrieben bzw. analog zur der Ausführung des Transferpapiers 14 als
Wassertransferpapier.
Die Dekoration des Gegenstands 50 und die Herstellung des Decals 10, 10' sind bevorzugt inline bzw. in eine Inline-Fertigung, insbesondere in eine Fließbandfertigung, integriert. So lässt sich insbesondere ein im wesentliches vollständig automatisiertes Verfahren zur Dekoration von Gegenständen 50 schaffen.
Bezuqszeichenliste
10, 10' Decal
12 Dekor
14 Transferpapier
16 Primer
18 Prägefolie
20 Trägerlage
22 Dekorlage
24 Ablöseschicht
26 (Schutz-)Lackschicht
28 metallische Schicht
30 Grundierung
32 Farbe/ Farbschicht
34 Schutzlack
36 Träger
38 äußere Seite Dekor
50 Gegenstand
60 dekorierter Gegenstand
100, 100', 100" Vorrichtung
102 erster Tintenstrahldruckkopf
104, 104' Prägestation
106 zweiter Tintenstrahldruckkopf
108 dritter Tintenstrahldruckkopf
1 10 erste (Vor-/Aus-)Härtungseinrichtung
1 12 zweite (Aus-)Härtungseinrichtung
1 14 Trocknungseinrichtung
1 16 Aufbringeinrichtung Träger/ vierter Tintenstrahldruckkopf
1 18 Wasser
120 Tampon
A-P Verfahrensschritte

Claims

Ansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Decals (10, 10') mit wenigstens einem Dekor (12) umfasst die Schritte:
- Bereitstellen eines Transferpapiers (14),
- Aufdrucken eines Primers (16) mittels Inkjet-Druck auf das Transferpapier (14) und/oder auf eine Prägefolie (18) aufweisend eine Trägerlage (20) und eine Dekorlage (22), und
- zumindest bereichsweises Applizieren der Prägefolie (18) auf das
Transferpapier (14) mittels Heiß- oder Kaltprägens.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet ,
dass als Transferpapier (14) ein Wassertransferpapier und/oder ein
Heißtransferpapier bereitgestellt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Transferpapier (14), insbesondere das Heißtransferpapier, eine
Schmelzbeschichtung aufweist, welche insbesondere einen Schmelzbereich zwischen 50 °C und 150°C, bevorzugt zwischen 80 °C und 120°C, aufweist und/oder dass das Transferpapier (14), insbesondere das Wassertransferpapier, eine wasserlösliche Schicht umfasst, wobei die wasserlösliche Schicht bevorzugt Dextrose, Methylcellulose und/oder Polyvinylalkohol umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch
das Aufdrucken eines lichthärtenden Primers (16), wobei der Primer (16) durch Strahlung, bevorzugt durch UV-Strahlung, insbesondere durch UV-LED-Strahlung angehärtet und/oder ausgehärtet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass der Primer (16) getrocknet, bevorzugt mittels IR-Strahlung, getrocknet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass der Primer mit einer Auftragstemperatur von 20 °C bis 75°C, bevorzugt von 40 °C bis 60 °C aufgedruckt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
das Bereitstellen eines Primers (16) mit einer Viskosität im Bereich von 5 mPas bis 100 mPas, bevorzugt in einem Bereich von 10 mPas bis 15 mPas.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Prägefolie (18) in einem Abrollverfahren appliziert wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass in einem weiteren Schritt zumindest eine Farbe und/oder zumindest eine Farbschicht (32) mittels Inkjet-Druck, bevorzugt auf die Dekorlage (22), aufgedruckt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass in einem weiteren Schritt zumindest ein Schutzlack (34) mittels Inkjet-Druck, bevorzugt auf die Dekorlage (22) und/oder auf die Farbe und/oder Farbschicht (32), aufgedruckt wird.
11.Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Farbe und/oder die Farbschicht (32) und/oder der Schutzlack (34) durch Strahlung, bevorzugt durch UV-Strahlung, insbesondere durch UV-LED-Strahlung ausgehärtet werden.
12. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Farbe und/oder die Farbschicht (32) und der Schutzlack (34) und bevorzugt der Primer (16) gemeinsam ausgehärtet werden.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Herstellung des Decals (10, 10') und/oder des Dekors (12) in einer inline-Fertigung, insbesondere in einer Fließbandfertigung, erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
dass in einem weiteren Schritt ein Träger (36) auf das Dekor (12) aufgebracht wird.
15. Decal (10, 10'), insbesondere erhältlich durch ein Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis 13, umfassend ein Transferpapier (14) und ein von dem
Transferpapier (14) lösbares Dekor (12), wobei das Dekor (12) ein mittels Inkjet gedruckten Primer (16), eine Dekorlage (22) einer Prägefolie (18) und optional eine mittels Inkjet gedruckte Farbe und/oder Farbschicht (32) und/oder einen mittels Inkjet gedruckten Schutzlack (34) aufweist.
16. Decal (10, 10') nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Transferpapier (14) ein Wassertransferpapier und/oder ein
Heißtransferpapier ist.
17. Decal (10, 10') nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Transferpapier (14), insbesondere das Heißtransferpapier, eine
Schmelzbeschichtung aufweist, welche insbesondere einen Schmelzbereich zwischen 50 °C und 150°C, bevorzugt zwischen 80 °C und 120°C, aufweist und/oder dass das Transferpapier (14), insbesondere das Wassertransferpapier, eine wasserlösliche Schicht umfasst, wobei die wasserlösliche Schicht bevorzugt Dextrose, Methylcellulose und/oder Polyvinylalkohol umfasst.
18. Decal (10, 10') nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Dekorlage (22) eine metallische Schicht (28), insbesondere Aluminium umfassend, aufweist und optional eine Grundierung (30) und/oder eine
Schutzlackschicht (26) aufweist.
19. Decal (10, 10') nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
gekennzeichnet durch
einen Träger (36), der auf einer von dem Transferpapier (14) abgewandten Seite des Dekors (12) angeordnet ist.
20. Decal (10, 10') nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet ,
dass der Träger (36) eine Schichtdicke von 10 μιτι bis 500 μιτι, bevorzugt eine Schichtdicke von 10 μιη bis 200 μιη, insbesondere eine Schichtdicke von 20 μιη bis 30 μιη, aufweist.
21. Decal (10, 10') nach einem der Ansprüche 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet ,
dass der Träger (36) als Acrylatfilm, insbesondere als selbstvernetzender
Acrylatfilm, ausgebildet ist.
22. Vorrichtung (100, 100', 100") zur Herstellung eines Decals (10, 10') aufweisend ein Transferpapier (14) und zumindest ein Dekor (12), insbesondere mittels eines
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend:
zumindest einen ersten Tintenstrahldruckkopf (102) zum Drucken eines Primers (16) auf das Transferpapier (14) und/oder auf eine Prägefolie (18) aufweisend eine Dekorlage (22) und eine Trägerlage (20), und
eine in Förderrichtung des Transferpapiers (14) stromabwärts von dem ersten Tintenstrahldruckkopf (102) angeordnete Prägestation (104, 104') zum
Applizieren der Prägefolie auf das Transferpapier.
23. Vorrichtung (100, 100', 100") nach Anspruch 22,
gekennzeichnet durch
zumindest einen in Förderrichtung des Transferpapiers (14) stromabwärts von der Prägestation (104) angeordneten zweiten Tintenstrahldruckkopf (106) zum
Drucken einer Farbe und/oder einer Farbschicht (32) auf die Prägefolie (18) und/oder auf die Dekorlage (22).
24. Vorrichtung (100, 100', 100") nach einem der Ansprüche 22 oder 23,
gekennzeichnet durch
zumindest einen in Förderrichtung des Transferpapiers (14) stromabwärts von dem zweiten Tintenstrahldruckkopf (106) angeordneten dritten
Tintenstrahldruckkopf (108) zum Drucken eines Schutzlacks auf die Dekorlage (22) und/oder auf die Farbe und/oder Farbschicht (32).
25. Vorrichtung (100, 100', 100") nach einem der Ansprüche 22 bis 24, gekennzeichnet durch
zumindest eine Härtungseinrichtung (110, 112), insbesondere eine UV- Lichtquelle, zum Vor- und/oder Aushärten des Primers (16), der Farbe und/oder der Farbschicht (32) und/oder des Schutzlacks (34).
26. Vorrichtung (100, 100', 100") nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Härtungseinrichtung (110) zwischen dem ersten Tintenstrahldruckkopf (102) und der Prägestation (104) angeordnet ist.
27. Vorrichtung (100, 100', 100") nach Anspruch 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Härtungseinrichtung (112) in Förderrichtung des Transferpapiers (14) stromabwärts von dem dritten Tintenstrahldruckkopf (108) angeordnet ist.
28. Vorrichtung (100, 100', 100") nach einem der Ansprüche 22 bis 27,
gekennzeichnet durch
eine Trocknungseinrichtung (114) zum Trocknen des Primers (16).
29. Vorrichtung (100, 100', 100") nach einem der Ansprüche 22 bis 28,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (116) zum Aufbringen eines Trägers (36) auf das Dekor (12), wobei die Einrichtung insbesondere in Förderrichtung des Transferpapiers (14) stromabwärts von der Prägestation (104), von dem zweiten Tintenstrahldruckkopf (106) oder von dem dritten Tintenstrahldruckkopf (108) angeordnet ist, je nachdem welche Einrichtung (104, 106, 108) eine äu ßere Schicht des Dekors (12) herstellt.
30. Vorrichtung (100, 100', 100") nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Aufbringen des Trägers als zumindest ein vierter Tintenstrahldruckkopf (116) ausgebildet ist.
31. Vorrichtung (100, 100', 100") nach einem der Ansprüche 22 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prägestation (104) eine Prägewalze und/oder ein Prägerad und/oder einen gewölbten Prägestempel aufweist.
32. Verfahren zum Dekorieren von Oberflächen von Gegenständen (50),
insbesondere von dreidimensionalen Gegenständen, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines Decals (10, 10'), insbesondere nach einem der Ansprüche 15 bis 21 , mit einem Transferpapier (14) und zumindest einem Dekor (12), - Tränken des Decals (10, 10') insbesondere in Wasser (118), und/oder Inkontaktbringen des Decals mit einem Tampon,
- Aufbringen des Dekors (12) auf den Gegenstand (50).
33. Verfahren nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet ,
dass vor Aufbringen des Dekors (12) auf den Gegenstand (50) das
Transferpapier (14) abgezogen wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 oder 33,
dadurch gekennzeichnet ,
dass der dekorierte Gegenstand (60) gehärtet wird, insbesondere in einem Zeitintervall zwischen 10 Minuten und 30 Minuten und/oder bei einer Temperatur zwischen 165°C und 200 °C.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
dadurch gekennzeichnet , dass das Dekor (12) mittels Tampondruck auf den Gegenstand (50) übertragen wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Tampon beheizt wird, insbesondere dass das Tampon auf einen Temperaturbereich zwischen 70°C und 150°C, bevorzugt auf einen
Temperaturbereich zwischen 120 °C und 140°C, beheizt wird.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 oder 36,
dadurch gekennzeichnet ,
dass bei dem Inkontaktbringen des Decals (10, 10') mit dem Tampon das Decal (10, 10'), insbesondere das Dekor (12), auf das Tampon übertragen wird.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 34,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das Dekor (12) manuell auf den Gegenstand (50) übertragen wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38,
dadurch gekennzeichnet ,
dass ein Träger (36) von dem Dekor (12) entfernt wird, nachdem das Dekor (12) auf den Gegenstand (50) aufgebracht worden ist.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39,
dadurch gekennzeichnet ,
dass in einem weiteren Schritt der Decal (10, 10') nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellt wird.
41.Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40,
dadurch gekennzeichnet , dass das Übertragen des Dekors (12) inline mit der Herstellung des Decals (10, 10') erfolgt.
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