| 1. | Verfahren zur Herstellung eines mit einem Schaum¬ druck versehenen Substrates, dessen bedruckte Ober fläche mit einer Verschleißschicht bedeckt ist, wobei das Verfahren zunächst die Herstellung eines Zwischenproduktes vorsieht, welches aus dem Sub¬ strat, auf diesem aufliegender, mittels Hitzeeinwir¬ kung aufschäumbarer Druckfarbe und einer abdecken den, thermoplastischen Verschleißschicht besteht, und weiterhin die Erwärmung des Zwischenproduktes wenigstens im Bereich der Druckfarbe umfaßt, wobei die Druckfarbe aufschäumt und die Verschleißschicht sich den ergebenden Konturen der aufgeschäumten Druckfarbe anschmiegt, sowie anschließendes Abküh¬ lenlassen, dadurch gekennzeichnet, » daß bei der Herstellung des genannten Zwischenpro¬ duktes entweder eine thermoplastische Folie auf ein bedrucktes Substrat oder eine bedruckte, thermopla¬ stische Folie auf das Substrat aufgelegt und blasen¬ frei angedrückt wird, wobei in beiden Fällen die Folie einen Erweichungspunkt im Bereich der für das Aufschäumen erforderlichen erhöhten Temperatur hat, daß anschließend die Druckfarbe und die Folie er¬ wärmt werden, wobei im erwärmten Zustand auch die Folie wenigstens partiell erweicht und sich nach dem Wiedererkalten eine durchgehende, den Konturen der Druckfarbe folgende Verschleißschicht ergibt. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie luftundurchlässig und das Substrat luftdurchlässig ist, und daß mittels eines unterhalb des Substrates angelegten Unterdruckes die Folie zum Anschmiegen gebracht wird. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Folie vor dem Auflegen auf das Substrat mit einem Kleber bestrichen wird. |
| 4. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Folie oder das Substrat elektro¬ statisch aufgeladen werden, so daß die Folie sich auf das Substrat drückt. |
| 5. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Papier oder Textilwerkstoff, wie Papier, Pappe, versteiftes Leinen, Kunststoff Faservlies oder Filz, verwendet wird. |
| 6. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Stoff mit dichter Oberfläche, wie Holz, Metall, Glas oder hochschmelzender Kunststoff, verwendet wird. |
| 7. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Folienmaterial ein Thermoplast aus der Grup¬ pe Polyethylen, EthylenVinylacetatCopoly er, Poly¬ vinylchlorid, Polycoronat oder Polymethacrylat ver¬ wendet wird. |
| 8. | Verfahren nach Anspruch 1 und 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Folie eine Dicke zwischen 5 25 Mikrometer besitzt. |
| 9. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schäumbare Druckfarbe mittels Warmluft oder Infrarotstrahlung erhitzt wird. |
| 10. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer wasserhaltigen schäumbaren Druckfarbe diese lokalisiert mit Hilfe von Mikrowel¬ len erwärmt wird. |
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her¬ stellung eines mit einem Schaumdruck versehenen Sub- strates, dessen bedruckte Oberfläche mit einer Ver¬ schleißschicht bedeckt ist, wobei das Verfahren zunächst die Herstellung eines Zwischenproduktes umfaßt, welches aus Substrat, auf diesem aufliegender, mittels Hitzeein¬ wirkung aufschäumbarer Druckfarbe und einer abdeckenden, thermoplastischen Verschleißschicht besteht, und weiter¬ hin die Erwärmung des Zwischenproduktes wenigstens im Bereich der Druckfarbe, wobei die Druckfarbe aufschäumt und die Verschleißschicht sich den ergebenden Konturen der aufgeschäumten Druckfarbe anschmiegt, sowie an- schließendes Abkühlenlassen.
Das sogenannte Schaumdruckverfahren ist in der einschlä¬ gigen Literatur (vgl. ÜS-A-29 20 977) beschrieben worden und braucht nicht näher erläutert zu werden. Es wird insbesondere bei der Herstellung von Tapeten, Bodenbelä¬ gen oder Autoverkleidungen verwendet. Für das Verfahren verwendbare Druckerfarben sind beispielsweise von der Firma Follmann & Co., München, Bundesrepublik Deutsch¬ land, zu beziehen.
Es zeigt sich, daß die bedruckten Produkte formschön sind und auch als ästhetisch neue Variante akzeptiert
werden. Nachteilig ist allerdings, daß die aufgeschäumte und versteifte Druckerfarbe nicht verschleißfest ist, sondern sich relativ leicht abreiben läßt. Dieser Nach¬ teil ist für Tapeten nicht besonders gravierend; er schließt jedoch die Verwendung des Schaumdruckverfahrens für das Bedrucken stärker beanspruchter Flächen, wie Buchrücken, aus.
Weiterhin ist aus der DE-A-29 15 136 ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Verschlei߬ schicht als zusätzlich aufgestrichene, transparente Schicht vor dem Schäumen aufgebracht wird, beispiels¬ weise aus PVC mittels rücklaufender Walzen. Diese Ver¬ schleißschicht ist jedoch nur sehr schwer gleichmäßig dick aufzutragen. Ihr Auftrag erfordert außerdem einen hohen maschinellen Aufwand, der in Druckereien mittlerer Größe nicht zu realisieren ist. Auch kann die Ver¬ schleißschicht selbst nicht als Druckträger dienen.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Schaumdruck versehenen Substrates anzugeben, das eine bedruckte Oberfläche ergibt, die verschleiß- und abriebfest ist und mit relativ geringem maschinellem Aufwand herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst bei einem Verfahren der ein¬ gangs genannten Art, bei dem bei der Herstellung des genannten Zwischenproduktes entweder eine thermoplasti¬ sche Folie auf ein bedrucktes Substrat oder eine be- druckte, thermoplastische Folie auf das Substrat aufge¬ legt und blasenfrei angedrückt wird, wobei in beiden Fällen die Folie einen Erweichungspunkt im Bereich der für das Aufschäumen erforderlichen erhöhten Temperatur hat, weiter, daß anrschließend die Druckfarbe und die Folie erwärmt werden, wobei im erwärmten Zustand auch die Folie wenigstens partiell erweicht und sich nach dem Wiedererkalten eine durchgehende, den Konturen der
Druckfarbe folgende Verschleißschicht ergibt.
Versuche haben gezeigt, daß je nach der Folienart, bei¬ spielsweise solchen Folien, wie sie in bekannten Ka- schierverfahren verwendet werden, auch eine glänzende oder matte, strukturierte, jedenfalls abriebfeste Ober¬ fläche erreicht wird. Als Folien eignen sich beispiels¬ weise Kaschierfolien von 5 - 25 Mikrometer Dicke, die beispielsweise aus der Gruppe der Thermoplasten Poly- ethylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylchlorid oder Polycarbonat ausgewählt werden können.
Bei der einen Verfahrensvariante wird zunächst das Sub¬ strat bedruckt und anschließend die unbedruckte Folie aufgelegt und zum Haften gebracht. Letzteres kann insbe¬ sondere dadurch geschehen, daß eine luftundurchlässige Folie verwendet wird, das Substrat jedoch luftdurchläs¬ sig ist oder luftdurchlässig durch Perforationen gemacht wird. Mittels eines unterhalb des Substrates angelegten ünterdruckes wird die Folie zum Anschmiegen gebracht. Es ist jedoch auch möglich, die Folie oder das Substrat elektrostatisch aufzuladen, so daß die Folie sich auf das Substrat drückt.
In der anderen Verfahrensvariante wird zunächst die
Folie bedruckt und im nicht-aufgeschäumten Zustand der Druckfarbe auf das Substrat aufgelegt. In letzterem Falle muß selbstverständlich das Druckbild spiegelver¬ kehrt sein. Auch hier kann das Andrücken mittels Vakuum unterstützt oder aber durch elektrostatische Aufladung erfolgen.
Weiterhin ist möglich, die Folie vor dem Auflegen auf das Substrat mit einem Kleber zu bestreichen, so daß eine bessere Haftung erreicht wird. Es zeigt sich je- doch, daß in vielen Fällen Folien gewählt werden können, die durch das Erweichen selbst zur klebenden Substanz
werden, wie es bei den sogenannten Heißklebern bekannt ist, so daß sie auf dem Substrat ankleben.
Die Verarbeitung erfolgt je nach Folienmaterial in einem o o Temperaturbereich von 120 bis 170 C. Die Erwärmung kann durch Heißluft, durch Infrarot-Strahlung aber auch durch Mikrowellen-Bestrahlung erfolgen, wenn, wie in vielen Fällen üblich, die schäumbare Druckfarbe wasser¬ haltig ist.
Das sich bei dem Verfahren ergebende Produkt kann bei¬ spielsweise ein erhaben bedruckter Buchrücken sein, eine Verpackungsfolie oder eine Tapete. Es können reliefar¬ tige Landkarten, Souveniers oder Spielwaren hergestellt werden. Dabei können die Substrate aus einer großen Produktgruppe ausgewählt werden, beispielsweise aus Papier, Pappe, Leinen, Textilrohstoffen, Kunststoff- Faservlies oder Filz bestehen. Es können auch Stoffe mit dichter Oberfläche, wie Holz, Metall, Glas oder hoch- schmelzende Kunststoffe verwendet werden. Im allgemeinen kann auf die Erfahrung mit dem Bedrucken von Schaumstof¬ fen in allgemeiner Weise zurückgegriffen werden.
Zur Erläuterung des Verfahrens werden Beispiele be- schrieben, wobei die beigefügte Zeichnung die Verfah¬ rensschritte erläutern sollen. Die Figuren zeigen im einzelnen:
Figur 1 den Verfahrensschritt vor dem Aufbringen der Folie bei einem bedruckten Substrat;
Figur 2 den Verfahrensschritt vor dem Aufbringen einer bedruckten Folie auf ein unbedrucktes Substrat;
Figur 3 die Ansicht des Fertigproduktes gemäß Verfahren.
Beispiel 1 (vgl. Figur 1 und 3):
Ein mit einer Versteifungsausrüstung versehenes, leicht poröses Leinenstück 1 für einen Bucheinband wird im üblichen Siebdruckverfahren mit einer Acrylschaum-Farbe bedruckt (Druckbild 2). Anschließend wird eine sehr dünne, thermoplastische Folie 3 aus Polycarbonat mit einer Dicke von 15 Mikrometer, die mit einem Kleber 4 dünn bestrichen ist, auf das Substrat und die noch sehr flache Druckfarbe aufgelegt und mit einer Rollwalze flach aufgedrückt. Das Substrat mit der Folie wird dann auf einen Vakuumtisch 5 gelegt, der im Bereich unterhalb des Substrates einen Unterdrück von etwa -0,1 bar er¬ zeugt. Der sich ausbildende Unterdrück zieht die Folie auf das Substrat, so daß sie sich blasenfrei auf der gesamten Substratfläche anschmiegt.
Anschließend erfolgt noch bei angelegtem Vakuum das
Aufschäumen unter erhöhter Temperatur (Warmluft , und o zwar in einem Bereich von etwa 120 - 170 C. Die Folie hat in diesem Bereich ihren Erweichungspunkt. Die Druck¬ farbe schäumt auf und nimmt dann unter der Folie ein erhöhtes Volumen ein. Nach dem Wiederabkühlen versteift sie sich. Gasblasen oder Verwerfungen werden bei einer o Temperatur von 120 - 170 und einer Bearbeitungszeit von ca. 15 Minuten nicht beobachtet.
Beispiel 2 (vgl. Figur 2 und 3):
Eine dünne Kaschier-Polyvinylchloridfolie 13 mit einer Dicke von 20 Mikrometer wird mit aufschäumbarer Drucker¬ farbe mehrfarbig spiegelverkehrt bedruckt (Druckbild 12) . Anschließend wird die Folie auf eine perforierte Papier-Pappfläche 11 gelegt, wobei das Verschmieren des Druckbildes sorgfältig vermieden wird. Wiederum wird durch Anlegen eines Unterdruckes auf einem Vakuumtisch 5 ein festes Aufeinanderliegen der vorher mit Haftkleber
bestrichenen Folie auf dem Substrat erreicht. An¬ schließend werden Substrat und Folie von dem Unterdruck¬ tisch abgenommen und bei einer Temperatur von 160 und 170 C "gebacken", d. h. die Druck - arbe zum Aufschäu- men gebracht. Auch hier kommt es zu einem Erweichen der aufliegenden Folie 13 und engem Anschmiegen des sich bildenden Reliefs (vgl. Figur 3) auch im Bereich der durch Druckfarbe erzeugten Erhöhungen 6.
Das Produkt kann beispielsweise als Teil einer Ver¬ packung noch entsprechend gefalzt und verklebt werden.
Beispiel 3?
Eine transparente Folie aus Ethylen-Vinylacetat-Copoly- mer von 25 Mikrometer Dicke von einem Format 60 x 30 cm wird mit einer nicht-schäumenden und einer schäumenden, wasserhaltigen Farbe zu etwa 10 % der Fläche bedruckt. Eine Kunststoffplatte aus einem Polyamid-Werkstoff wird druch Reiben gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen. Die bedruckte Folie wird aufgelegt. Aufgrund der elektrosta¬ tischen Aufladung wird sie gleichmäßig auf die Ober¬ fläche gedrückt. Mittels bekannter Mikrowellen-Erwär- mungseinheiten, wie sie beispielsweise aus Großküchen o bekannt sind, wird die aufschäumende Farbe auf ca. 125 C erwärmt, wobei sie sich im Zwischenraum von Folie und Substrat-Oberfläche ausdehnt und in den Berührungsberei¬ chen auch die Folie zum Erweichen und Dehnen bringt. Nach dem Schäumvorgang der etwa 5 - 10 Minuten in An¬ spruch nimmt, werden Folie und Substrat mit Warmluft bei o etwa 120 noch einmal nachgetrocknet. Die Folie schmilzt leicht an und verklebt sich mit der Oberfläche des Substrates. Nach dem Abkühlen ist das Produkt unmittel- bar verwendungsfähig.
Beispiel 4 :
Auf eine Metall-, z. B. Aluminium-,oder Holz-, z. B. Sperrholz-, Oberfläche können mit Hilfe einer bedruckten Folie, wie sie in Beispiel 3 beschrieben sind, ver¬ schleißfeste Musterungen auf derartigen Materialen angebracht werden. Als Trägerfolien eignen sich auch Folien aus anderen Materialien, beispielsweise Polyethy- len, Polyvinylchlorid oder Polycarbonat bzw. Polymeth- acrylat, die im allgemeinen als "Thermoplasten" bezeich¬ net werden. Die bedruckte Folie wird auf die Oberfläche des Substrates aufgelegt und mit Hilfe von Infrarot- Leuchten bis zum Aufschäumen der Druckfarbe erwärmt, was o beispielsweise in einem Bereich von 150 - 200 C ge- schieht. Gleichzeitig ist ein Anschmelzen der Folie auf das Substrat zu beobachten. Die Folie wirkt demnach gegenüber dem Substrat als ihr eigener Klebstoff. Nach vollständigem Ausschäumen, Nachtrocknen- .und Auskühlen ergibt sich ein Produkt mit einer durchgehenden Druck- und Verschleißschicht.
In ähnlicher Weise können auch Glas, keramische Werk¬ stoffe und hochschmelzende Kunststoffe bedruckt werden.