Die Erfindung betrifft Verfahren zur Bedruckung von UV- härtenden Folien mit Hilfe von UV-härtenden Tinten im Inkj et -Druckverfahren . Die Erfindung betrifft insbesondere verbesserte Verfahren, die für den Einsatz in der Fließfertigung oder Fließproduktion von Bauteilen aus UV- härtender Folie geeignet sind.

Bekannt sind Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus UV-härtenden Folien. Hierbei werden die Folien vor ihrer Verarbeitung kratzfest beschichtet. So werden zum

Beispiel in einem Rolle-zu-Rolle-Prozess die Folien zunächst mit einer Beschichtung oder Lackierung versehen, die dem fertigen Bauteil eine kratzfeste Oberfläche verleiht. Im Folgenden wird diese Beschichtung als kratzfeste Beschichtung bezeichnet. Nach dem Auftragen der kratzfesten Beschichtung wird die beschichtete Folie so gehärtet, dass die Oberfläche nicht mehr "nass" ist, aber die Folie noch verarbeitbar bzw. verformbar ist. Im nächsten Schritt wird die Folie in Form gebracht und zum Bauteil endgehärtet .

Die Bedruckung der Oberflächen dieser Bauteile mittels Inkjet-Druckverfahren mit den üblichen UV-härtenden Ink- jet-Tinten kann in diesen Verfahren nicht inline, das heißt nicht direkt in der Fertigungslinie der Bauteile, eingesetzt werden. Aufgrund von Reaktionen der UV-härtenden Folie mit dem für die Tintenhärtung verwendeten UV- Licht kommt es zu unerwünschten Härtungsprozessen in der noch nicht endgültig ausgehärteten Folie. Außerdem müssen die Tinten während der Bedruckung soweit gehärtet werden,

BESTÄTIGUNGSKOPIE dass es nicht zu Blockerscheinungen kommt. Der Begriff Blockerscheinung oder Abklatsch bezeichnet bei einem Rolle- zu-Rolle-Prozess den Übergang von der bedruckten Fläche auf die Unterseite des Materials beim Aufwickeln. Damit verbunden ist ein Ankleben oder Blocken und häufig auch der Übergang migrationfähiger Komponenten.

Bisher werden die vollständig gehärteten Bauteile in einem zusätzlich Verfahrensschritt auf der Rückseite bedruckt, um die kratzfeste Beschichtung nicht zu beeinträchtigen. Die Anbringung des Dekors oder Aufdrucks auf der Bauteilunterseite oder der Bauteilinnenseite hat jedoch deutliche Nachteile. So wird die Farbwirkung des Musters durch das Material des Bauteils abgeschwächt oder verändert. Weiterhin ist die Bedruckung der Unterseite oder der Innenseite eines räumlich geformten Bauteils schwierig .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, verbesserte Verfahren und Mittel zur Verfügung zu stellen, die insbesondere für den inline-Einsatz in Fließproduktionsprozessen von Bauteilen aus UV-härtenden Folien geeignet sind.

Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch die Tinten gemäß Anspruch 3 und deren Verwendung gemäß Anspruch 6 zur Beschichtung von Bauteilen aus UV-härtenden Folien. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche und die Beschreibung.

Das erfindungemäße Verfahren umfasst folgende Schritte - Bereitstellen einer UV-härtenden Folie, - Aufbringen der kratzfesten Beschichtung auf die Folie,

- Angelieren der Folie zur Fixierung der kratzfesten Beschichtung z.B. durch UV-Strahlung,

- Aufbringen der UV-härtenden Tinten auf die Folie mittels Inkj et -Druckverfahren,

- Bestrahlen der Folie mit langwelliger UV- Strahlung im Bereich von 380 bis 410 nm zur Aushärtung der Tintenschicht ,

- Formen der Folie zu einem Bauteil,

- Bestrahlung des Bauteils mit kurzwelliger UV- Strahlung im Bereich von 200 bis 380 nm zum vollständigen Aushärten des Bauteils.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Tinten, die im Unterschied zu den eingesetzten Folien bei langwelliger UV- Strahlung aushärten, können Folie und Tinten in einem separaten Härtungsfenster gehärtet werden. Unter dem Begriff Härtungsfenster wird im Folgenden die Auswahl der Wellenlänge, der Intensität und der Dosis der eingesetzten UV-Strahlung verstanden. So wird eine UV-Härtung der Ink et -Tinten zur Tintenschicht ohne Vorhärtung der darunter befindlichen Folie ermöglicht.

Die Tinten werden mittels UV-Strahlung im Bereich von 380 bis 410 nm, bevorzugt von 390 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt bei etwa 395 nm, ausgehärtet. Strahlung dieser Wellenlänge kann beispielsweise mit Hilfe von entsprechenden Leuchtdioden erzeugt werden. Die Folien werden mittels kurzwelliger UV-Strahlung ausgehärtet. Dieser Bereich beginnt ab 380 nm und erstreckt sich zu kürzeren Wellenlängen bis zu 200 nm. Bevorzugt wird UV-Strahlung im Bereich von 380 bis 220 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 380 bis 250 nm eingesetzt. Für die Erzeugung der UV-Strahlung in diesem Bereich kann beispielsweise ein handelsüblicher Quecksilberstrahler eingesetzt werden .

Die angelierte Folie wird erfindungsgemäß mit UV-härten- den Tinten mit Hilfe des Inkj et -Druckverfahren bedruckt, wobei die Bedruckung im Multi-Pass- oder Single-Pass- Verfahren erfolgt. Im Single-Pass-Verfahren können Druckgeschwindigkeiten von 0,5 bis 100 m/s eingesetzt werden.

Für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind Folien aus Polyvinylchlorid PVC, Polycarbonat PC, Polyvinylacetat PVA, Polyethylen PE, Polystyrol PS, Polypropylen PP und Polyethylenterephthalat PET. Besonders bevorzugt sind Folien aus Polyvinylchlorid PVC, Polypropylen PP und Polyethylen PE .

Die erfindungsgemäßen Inkj et -Tinten weisen neben Reaktiv- Verdünnern und Präpolymeren und/oder Oligomeren zusätzlich entsprechend geeignete Fotoinitiatoren auf. Bevorzugt ist der Einsatz von Fotoinitiatoren mit einer Empfindlichkeit, d. h. einem Absorptionsmaximum oder zumindest einer hohen Absorption, im Bereich von 380 nm bis 410 nm, bevorzugt von 390 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt von etwa 395 nm. Geeignete Fotoinitiatoren sind beispielsweise Alkylaminoacetophenone wie 2 -Benzyl -2 -di - methylamino-1- (4 -morpholinophenyl ) -butanon-1 (Irgacure 369, Handelsname der Firma BASF) oder 2 -Dimethylamino-2 - (4 -methylbenzyl ) -1- (4-morpholin-4-phenyl) -1-butan-l-on (Irgacure 379, Handelsname der Firma BASF), Phospinoxide wie Bis (2 , 4 , 6-trimethylbenzoyl ) -phenylphosphinoxid

(Irgacure 819, Handelsname der Firma BASF) oder 2,4,6- Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (Lucirin TPO,

Handelsname der Firma BASF) , Thioxanthone wie Isopropyl- thioxanthon (Speedcure ITX, Handelsname der Firma Lamb- son) oder 2 -Chlorothioxanthon (Speedcure CTX, Handelsname der Firma Lambson) , und polymere Thioxanthone wie Speedcure 7010 (Handelsname der Firma Lambson) . Erfindungsgemäß bevorzugt sind Bis (2 , 4 , 6-trimethylbenzoyl) -phenyl - phosphinoxid (Irgacure 819, Handelsname der Firma BASF), 2 , 4 , 6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (Lucirin TPO, Handelsname der Firma BASF) und Isopropylthioxanthon (Speedcure ITX, Handelsname der Firma Lambson) . Die erfindungsgemäßen Tinten weisen Fotoinitiatoren in Mengen bis zu 20 Gew.-%, bevorzugt bis zu 15 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 10 Gew. -I, bezogen auf die Gesamtmasse der Tinte auf.

Erfindungsgemäß bevorzugt enthalten die Tinten 5 bis 50% Präpolymere und/oder Oligomere. Geeignete Oligomere sind beispielsweise aliphatische und aromatische Urethan- acrylate, Polyetheracrylate und Epoxyacrylate , wobei die Acrylate mono- oder polyfunktioneil sein können z.B. di-, tri- bis zu hexa- und deca-funktionell . Erfindungsgemäß bevorzugte Oligomere sind aliphatische und aromatische Urethanacrylate . Weiterhin enthalten die Tinten 20 bis 80% mono-, di- und/oder trifunktionellen Reaktiwerdünner bezogen auf Masse der Tinte. Unter dem Begriff Reaktivverdünner werden im Folgenden Verdünnungs- und Lösemittel verstanden, die bei der Filmbildung bzw. Aushärtung durch chemische Reaktion Bestandteil des Bindemittels werden. Geeignete Reaktiwerdünner sind beispielsweise Di- propylenglykoldiacrylat , Tripropylenglykoldiacrylat , Tetrahydrofurfurylacrylat , Isobornylacrylat , Isodecyl- acrylat, Ethylenethylacrylat und Hexandioldiarcylat . Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind Dipropylen- glykoldiacrylat und 1 , 6 -Hexandioldiarcylat .

In einer weiteren Ausführungsform können die eingesetzten Tinten zusätzlich 0 bis 15% ein oder mehrere Pigmente enthalten. Geeignete Pigmente sind beispielsweise Pigment Yellow 213, PY 151, PY 93, PY 83, Pigment Red 122, PR 168, PR 254, PR 179, Pigment Red 166, Pigment Red 48:2, Pigment Violet 19, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Green 7, Pigment Green 36, Pigment Black 7 oder Pigment White 6.

Darüber hinaus können den Tinten zur Einstellung ihrer Eigenschaften weitere Additive zugesetzt werden wie beispielsweise Dispergieradditive , Entschäumer und UV-Absorber. Die erfindungsgemäßen Tinten können bis zu

5 Gew.-% Additive bezogen auf das Gesamtgewicht der

Formulierung enthalten.

Die gestellte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Tinten zur Bedruckung von Bauteilen aus UV-härtender Folien. Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Tinten zur inline-Bedruckung mittels Inkj et -Druckverfahren in der Fließproduktion von Bauteilen aus UV-härtenden Folien eingesetzt.

Beispiel

Zusammensetzung einer erfindungsgemäßen Tinte

Bestandteil Menge in %-Gew.

Dispergierhilfsmittel 0,8

Pigment Violet 19 2 , 2

Tetrahydrofurfurylacrylat 14, 0

Isobornylacrylat 20,0

2 (2-Ethoxyethoxy) ethylacrylat 20, 0

Dipropylenglycoldiacrylat 25, 0

Tricyclodecandimethanoldiacrylat 3,0

aliphatisches Urethandiacrylat 3,0

Trimethylolpropanformalacrylat 3,0

Irgacure 819 7,0

Irgacure 369 2 , 0