Stand der Technik Das Bedrucken von Kunststofffolie stellt aufgrund der besonderen Mate- rialeigenschaften generell hohe Anforderungen an die Drucktechnik und die Farbentwicklung. Hinzu kommen im vorliegenden Anwendungsbereich die hohen Anforderungen der Automobilindustrie an das Deckungsvermö- gen, die Farbechtheit, die Mattigkeit und die Haftung der Farben.

Derzeit werden in der Automobilindustrie bedruckte Folien eingesetzt, die im Siebdruckverfahren hergestellt worden sind. Das Siebdruckverfahren ist jedoch durch eine Reihe von Nachteilen gekennzeichnet. Hierzu gehö- ren die hohen Kosten und der enorme Ausschuss in der Produktion sowie die aufwendige Siebherstellung. Hinzu kommt eine geringe Umweltver- träglichkeit durch den hohen Lösungsmittelanteil in den eingesetzten Far- ben, der eine besondere Entsorgung erfordert.

Darstellung der Erfindung. Aufgabe, Lösung. Vorteile Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfacheres Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Kunst- stoffolien zur Verfügung zu stellen, welche gleichwohl den hohen Quali- tätsanforderungen gerecht werden. Insbesondere sollen Folien für Kfz- Tachometerskalenblätter hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthal- ten.

Diese Erfindung betrifft demnach insbesondere ein Verfahren zum Be- drucken von Kunststofffolie im Flexodruckverfahren, bei dem die Folie ei- ner Coronabehandlung unterzogen wird. Dann gelangt sie durch bis zu neun Druckwerke mit daran jeweils anschließenden UV-Trocknern oder es wird eine 1-Druckzylinder-Rotationsdruckmaschine verwendet. In einer solchen Maschine läuft die Folie nur über einen großen Druckzylinder. Die Druckwerke und Trockner sind hierbei satellitenförmig um den Druckzylin- der angeordnet.

Erfindungsgemäß werden vor oder nach der Corona-Vorbehandlung Ver- unreinigungen von der Folie entfernt. Die Reinigung der Folie ist grund- sätzlich erforderlich um gute Druckergebnisse zu erzielen. Diese Reini- gung muss jedoch nicht unbedingt in der Druckmaschine erfolgen. Denk- bar ist auch eine von der Maschine getrennte Reinigungsanlage. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Reinigung nach der Aufladung durch die Corona erfolgt. Die Reinigungsanlage kann vielmehr auch vor der Corona- Einheit installiert werden. Eine bereits bewährte eingesetzte Folie hat eine natürliche Oberflächenspannung von 48 mN/m. Beim Druck wird die Co- rona derart eingestellt, dass die Folie auf eine Spannung von ca. 70 Nm/m aufgeladen wird. Dieser Optimumwert ist jedoch nicht zwingend notwen- dig. Brauchbare Druckergebnisse lassen Sie auch noch mit einer Oberflä- chenspannung von 60 Nm/m erreichen. Es hat sich herausgestellt, dass die Corona-Einheit auch außerhalb der Flexodruckmaschine angeordnet werden kann, ohne dass sich Nachteile bei der erfindungsgemäße Verfah- rensweise ergeben.

Bei der Trocknung ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Aushärtung durch UV-Strahlung mit einer Leistung von vorzugsweise 180 bis 300 W/cm besonders bevorzugt 230 bis 240 W/cm oder durch einen Elektro- nenstrahltrockner erfolgt. Das optimale Ergebnis wird dabei nicht nur bei 230 bis 240 W/cm erreicht. Es kann auch eine Trocknung bei einer Be- strahlung von 180 W/cm in Kombination mit einer Stickstoffdusche erfol- gen. Bei Einsatz von schwächeren Trocknern muss lediglich die Bahnge- schwindigkeit der Folie verringert werden. Alternativ zu der UV-Trocknung ist auch eine Elektronenstrahltrocknung möglich.

Nach Corona-Behandlung, Druck und Trocknung wird eine weitere Lack- schicht aufgetragen, die in einer Mattierungseinheit oberflächlich getrock- net und anschließend in einem Trockner vollständig getrocknet wird.

Bevorzugterweise wird eine Polykarbonatfolie oder eine Polyäthyleinfolie verwendet, wobei sich bei Verwendung der Plyäthyleinfolie erhebliche Ko- stenvorteile ergeben. Das gesamte Druckverfahren kann grundsätzlich mit Druckfarben eines radikalischen Farbsystems oder mit einem kationischen Farbsystem durchgeführt werden. Der Einsatz eines radikalischen Farbsy- stems erfolgt dann, wenn spezielle Anforderungen an die Mattigkeit der Ausdruck zu erfüllen sind. Während kationische Farbsysteme eher zu glänzenden Ausdrucken führen. Es ist daher unter Berücksichtigung des jeweiligen Anforderungsprofils eine angepasste Auswahl zwischen einem kationischen und einem radikalischen System vorzunehmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnuna Die grundsätzlich separat einsetzbaren Gegenstände der Erfindung wer- den nachfolgend anhand ihres Zusammenwirkens bei der Herstellung ei- ner Kunststofffolie für ein Kfz-Tachometer detaillierter beschrieben. Dabei wird Bezug auf die Figur 1 genommen, welche schematisch eine Druck- strasse zeigt.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet eine Flexodruckmaschine mit UV-Trocknung. An dieser Maschine wurden eine Reihe von Modifizie- rungen und Neuentwicklungen vorgenommen. Im Überblick verläuft der Druckvorgang dabei wie folgt : Die in gerollter Form 17 vorliegende Rohfolie 18 läuft als Bahn in die Flex- odruckmaschine ein. Als erster Schritt kommt eine Coronaeinheit 10 zum Einsatz. Die Corona lädt die Folie mittels einer speziell definierten Span- nung elektrostatisch auf. Hierdurch wird eine Oberflächenspannung größer 70 mN/m erreicht. Diese Aufladung führt beim späteren Bedrucken zu ei- ner besseren Haftung und gleichmäßigen Verteilung der Farben.

Nach der Aufladung werden Verunreinigungen mittels einer speziell ein- gebauten Bahnreinigungsanlage 11 von der Folie entfernt. Die so ge- reinigte Folie läuft nun in das erste Druckwerk 12a ein. Insgesamt verfügt die Maschine über bis zu neun Druckwerke 12a-12i. Jedes Druckwerke kann einen Farbton aufdrucken.

Im Druckwerk 12a wird zunächst die Farbe mittels einer neu entwickelten Rasterwalzengravur auf die Druckplatte aufgebracht. Bei diesen Raster- walzen liegt eine Neuentwicklung hinsichtlich der Rasterwinkelung (45°) und Rasterbreite vor, um einen optimalen vollflächigen Druck+ zu errei- chen.

Erfindungsgemäß wird eine lasergravierte Keramikwalze mit einer 45 Lini- enrasterung verwendet. Die Stegdimension ist schmal und hat eine glatte Oberfläche für UV-Farbennutzung. Eine Druckeinheit mit Zylinder und ei- ner daran flexibel befestigten Druckplatte ist nicht zwingend erforderlich..

Hier kann vorteilhafter Weise aus die Sleeve-Technologie eingesetzt wer- den. Hierzu wird die flache Druckplatte durch eine zylinderförmige Druck- platte ersetzt. Vorteilhafter Weise hat es sich ergeben, dass bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vor- richtung vergleichbar gute Druckergebnisse erzielt werden.

Auch an den Druckplatten wurden Veränderungen vorgenommen, um eine hohe Randschärfe des Drucks zu erreichen. Hierzu wurde die Druckplatte mit einer flexiblen Basisstruktur versehen, indem die Verbindung zwischen Druckplatte und Druckzylinder mit einem kompressiblen Klebeband aus- geführt wurde. Bei Einsatz der Sleeve-Technologe erübrigt sich auch die Druckplattenbefestigung mittels des kompressiblen Klebebandes. Bei der Sleeve-Technologie wird dieHohlzylinderdruckplatte mittels Luftdruck auf dem Führungszylinder gehalten. Hierdurch verkürzen sich bei Einsatz der Sleeve-Technologie die Rüstzeiten der Druckmaschine.

Die eingesetzten Druckfarben sind speziell für die vorliegende Anwendung entwickelt worden. Es handelt sich um ein radikalisches Farbsystem, da sich mit den kationischen Farbsystemen nicht immer die geforderte Mat- tigkeit erreichen lässt. Darüber hinaus musste die Farbe spezielle Anforde- rungen hinsichtlich der Farbdichte, Bedruckbarkeit, Verdruckbarkeit, Licht- echtheit, Lichtundurchlissigkeit, Temperaturbesttindigkeit, Kratzfestigkeit, Haftung am Bedruckstoff und Trocknung erfüllen.

Nachdem im Druckwerk 12a die erste Farbe aufgedruckt worden ist, läuft die Folienbahn bevorzugterweise mit einer Geschwindigkeit von 60 m pro Minute an einer UV Trocknereinheit 13a mit 236 W/cm vorbei, die eine vollständige Trocknung der Farbe erreicht. Beim Trocknungssystem muss insbesondere die Durchlaufgeschwindigkeit der Folienbahn, die Lichtin- tensität der UV Lampen sowie die Trocknungseigenschaft der Farben auf- einander abgestimmt werden, um eine optimale Vollaushärtung der Farbe bei minimaler Temperaturbelastung des Folienmaterials zu erreichen. Eine, zu starke Trocknung führt zu Versprödungserscheinungen. Eine zu schwache Trocknung führt zu mangelnder Haftung und Aushärtung der Farbe.

Bevorzugterweise wird als Primer zuerst die Farbe Weiß aufgebracht und als letzte Farbschicht die Farbe Schwarz aufgebracht.

Nach der Aushärtung läuft die Folienbahn durch das nächste Druckwerk 12b mit angebauter UV Trocknereinheit 13b und erhält den nächsten Far- baufdruck. Der Vorgang wiederholt sich in bis zu neun Druckwer- ken 12c-12i.

Nach diesen Druckvorgängen hat die Farbe immer noch einen Glanzwert, der weit über den Anforderungen der Automobilindustrie liegt. Deshalb läuft die Folienbahn nach Verlassen der Flexodruckmaschine direkt in eine Lackiereinheit 14. In dieser Einheit wird im Rotationssiebdruckverfahren eine weitere Farbschicht aufgebracht.

Im feuchten Zustand gelangt diese Farbschicht in eine neu entwickelte zweistufige Trocknungs-und Mattierungseinheit 15,16. In der ersten Stu- fe 15 wird die Farbe mit monochromatischem Licht bestrahlt. Die Bestrah- lung erfolgt dabei unter Sauerstoffausschluss (< 1000 ppm), der durch eine Stickstoffdusche erreicht werden kann. In dieser ersten Stufe wird die Farbe nur in einer Tiefe von ca. 0.1 mm getrocknet, wodurch sich auf der feuchten Farbe eine hauchdünne milchige Schicht bildet. Erst diese mil- chige Schicht führt zur geforderten Mattigkeit der Farbe.

Erst in der zweiten Stufe 16 wird die Farbe mit normalen UV-Lampen voll- ständig ausgehärtet. Nach Aushärtung der Farbe ist der Druckvorgang auf der Oberseite der Folie abgeschlossen, und die Folie wird wieder auf eine Rolle 19 aufgerollt.

Das gesamte Lackierungsverfahren kann auch außerhalb der Maschine mit einem herkömmlichen Linde-Trockner durchgeführt werden. Der Vor- teil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Inline-Fertigung, d. h.

Druck und Beschichtung der Folie erfolgen innerhalb derselben Maschine, wodurch eine höhere Produktionsgeschwindigkeit erreicht wird.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei dem Flexoverfahren gegebe- nenfalls bestimmte Bereich der Folie mit einer lichtundurchlässigen Sperr- schicht bedurckt werden, ggf. eine Reflexionsschicht zur gleichmäßigen Streulichtbildung aufgedruckt wird, Ausgleichdrucke aufgebracht werden, um über Farschichtdicke und Farbpigmentierung eine gleichmäßige Licht- durchlässigkeit der Folie zu erzielen. Sperr-und Reflektionsschichten so- wie Ausgleichsdrucke sind an sich bekannt und werden bereits im Sieb- druckverfahren verwendet. Es hat sich jedoch überraschend gezeigt, dass es möglich ist, diese Techniken auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Flexodruckverfahrens anzuwenden.

Nach Umrüstung der Druckmaschine kann nun sofort der Widerdruck, d. h. das Bedrucken der Folienrückseite erfolgen. Der Widerdruck der Tacho- meterfolien ist dabei eine neu entwickelte Lösung einer Reihe von Pro- blemen.

An erster Stelle ist hier das Problem der Lichtundurchlässigkeit zu nennen.

Bestimmte Bereiche der Tachometerfolien dürfen das Licht der Hinter- grundbeleuchtung nicht durchlassen. Durch den Widerdruck werden diese Bereiche mit einer vollflächigen Sperrschicht versehen.

Darüber hinaus wird im Widerdruck eine spezielle Reflektionsschicht auf- gebracht, die zu einer gleichmäßigen Streulichtbildung führt. Hierbei han- delt es sich erfindungsgemäß bevorzugterweise um eine hochpigmentierte Weißfarbe.

Schließlich werden Ausgleichsdrucke durchgeführt, die über Farbschicht- dicke und Farbpigmentierung eine gleichmäßige Ausleuchtung der Tacho- meteranzeigen sicherstellen. Dadurch wird der Effekt vermieden, dass die in Lampennähe befindlichen Anzeigen hell leuchten, während die weiter entfernt liegenden nur schwach beleuchtet werden.

Der Widerdruck erfordert umfangreiche bauliche Veränderungen an einer Flexodruckmaschine, die herstellerseitig nur für einseitigen Druck ausge- legt ist. Im Detail muss zunächst eine Insetting-Einheit für die Maschine entwickelt werden. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass über eine Seitensteuerungsmarke eine optische Tastung zum passgenauen Drucken sowohl der Vor-als auch der Rückseite ermöglicht wird.

Diese Einheit ermöglicht über die Steuerung der Bahndurchlaufgeschwin- digkeit einen passgenauen Widerdruck. Dieser ist in der vorliegenden An- wendung sehr wichtig, da die bedruckten Bereiche der Vorderseite mit den bedruckten Bereichen der Rückseite genau übereinstimmen müssen.

Neben der Insetting-Einheit müssen auch spezielle Rasterwalzen angefer- tigt werden, um einen optimalen vollflächigen Druck zu erreichen. Im Farb- bereich kommt ein spezielles Reflektionsweiß zum Einsatz.

Ein Vorteil des Flexodruckverfahrens ist die digitale Laserbelichtung der Druckplatten. Diese ermöglicht eine sofortige Umsetzung der CAD-Daten auf die Produktion der Tachometerscheiben.

Neben den jetzt angegebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritten und der entsprechenden Anordnung der Vorrichtung hat es sich gezeigt, dass an einzelnen Stellen auch Alternativen möglich sind. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, anstelle eines UV-Trockners einen Elektronen- strahltrockner zu verwenden, da die Strahlungsleistungen ähnlich effektiv sind. Wie auch voranstehend angesprochen wurde, kann anstelle der Druckwerke ein 1-Zylinder-Zentraldrucksystem eingesetzt werden. Insge- samt kann auch die Reihenfolge der Komponenten geändert werden, d. h. die Reinigung der Folie kann auch vor der Corona-Einheit erfolgen. Wei- terhin kann anstelle der Beschichtungseinheit die Folie auch mit Mattlack mattiert werden. Allerdings hat sich die Verwendung von Mattlack als qua- litativ weniger ansprechend erwiesen.

Bezugszeichen : Coronaeinheit Bahnreinigungsaniage 12i Druckwerke 13i UV Trockner Lackiereinheit Mattierungseinheit UV Trockner Rohfolie Folienbahn bedruckte Folie