CN102596427A - 源自水蒸发的透明纹理涂层表面 - Google Patents

源自水蒸发的透明纹理涂层表面 Download PDF

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Abstract

一种用于纹理表面的涂布溶液，其可以包含水、水溶性或水分散性有机粘合剂以及粒子和/或其预成型的聚集体的分散体，所述水溶性或水分散性有机粘合剂优选辐射可固化，且所述粒子和/或其预成型的聚集体的折射率比所述有机粘合剂或其固化的聚合物的折射率更大、匹配或更小。根据分别期望霜状、透明或超低反射率的纹理表面外观，能够选择两种折射率。可以使用自能量可固化涂层中蒸发水，所述能量可固化涂层优选含有高加载量的不溶解和/或不溶胀的粒子及其聚集体，所述粒子及其聚集体的尺寸中的至少一种优选大于干膜，从而使得这些粒子或其聚集体在表面暴露并使得所述膜固化以将其固定在位置中。可以将所述涂布溶液用于实现可用于直接(和间接)食品接触中的纹理涂布结果。

Description

源自水蒸发的透明纹理涂层表面
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年9月16日提交的美国临时专利申请61/242,972号的优先权，其内容以参考的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及纹理涂层，特别地，涉及使用含涂料的水以通过水蒸发而实现具有各种透明度和光泽度的纹理表面。
背景技术
对既不含挥发性有机化合物(“VOC”)又可以以各种纹理和透明度与光泽度获得的包装，存在广泛需求。
例如，将许多产品包装在透明塑料袋或其他容器中，并将图形印刷在容器内部和/或所含产品自身或贴在其上的标签上。由此，期望容器透明。同时，因为各种心理和市场原因，期望与标准高光泽塑料相比，许多这些产品的包装在外观和实际感觉两方面都“更柔软”。认为这种“更柔软”的感觉和外观暗示了“舒适”、“愉快”、“天然”、“非人造”、“绿色”和类似情感和联想。这与过去到处存在的标准的发光高光泽塑料或玻璃纸包装形成对比。
另外，对于食品包装，必须避免大部分VOC，并使得所包装的食品呈现“天然”、“卫生”和“健康”的图像。对于VOC和其他不安全化学品和添加剂的担忧适用于食品包装的内侧以及其外侧。这是因为，这种包装通常卷绕在大辊上，其中塑料包装的最外侧接触最终作为内部的一侧。由此，需要适用于与食品一起使用的特殊效果和透明包装。
常规地，纹理表面典型地通过例如压纹、化学腐蚀、加载粒子的塑料的成型、含挥发性溶剂的聚合物/粒子分散体的喷涂以及源自分散体或乳液的聚合物的沉淀而制得。
在五金店中可广泛获得常规的霜化效果和喷涂涂层。它们典型地含有聚合物粘合剂、粒子的分散体和挥发性溶剂。在喷涂期间溶剂蒸发，由此导致与将所得粒子加载量流化所需要的粘合剂液体相比，更少的粘合剂液体的条件。该条件接着在喷涂之后产生高粘度并将粒子固定到喷涂的表面上。然后，如在普通乳液或油漆中那样通过成膜或空气干燥而使所述粘合剂“固化”。结果是大量粒子或它们的聚集体从涂布的聚合物膜上突出以作为通常视为“霜”的发白的不透明涂层而产生期望的纹理。
这些常规的方法遭受这种涂层不透明的事实以及它们含有的VOC和其他化学组分两者都易燃并具有毒性的事实。即使不具有毒性，它们的使用仍需要遵守VOC规章和限制，由此会在许多情况中、尤其是例如在食品相关包装、制备、显示和其他用途中不实用。
有时将水用于产生纹理或结构表面。例如，美国专利7,244,508教导了使用水的蒸发以产生粒子聚集体。然而，这种方法需要在烘箱中在一定时间周期内进行控制加热以产生高表面积、连续、良好粘附的膜，由此需要复杂的设备和能量使用。
另外，已经将辐射固化应用于形成纹理表面。例如，美国专利6,476,093描述了包含辐射固化单体且尤其是挥发性溶剂的二氧化硅填充的涂布液体以产生在玻璃上通过碱和冲击试验的霜化效果涂层。然而，作为可能的溶剂，水不是预期的，且在这种体系中水不是现实的选择，因为与水相容的辐射固化单体很少。另外，使用挥发性溶剂预防了与这些涂层的直接食品接触。
在美国专利6,777,092中提供了辐射固化和聚集体形成的组合的描述。该专利中也需要蒸发有机溶剂(乙醇)以实现聚合物的沉淀。
在美国专利6,251,512中以及在WO 1998005512中描述了可书写的且可接受油墨的涂层。然而，这些体系涉及包含水溶胀粒子的透明涂层并被描述为可接收通过水基和油基油墨标记。所述粒子在水中溶胀而使得每克粒子吸收2～20ml水，并可预期大量的粒子加载量(优选60%～100%)。这种加载量会排除通过胶版印刷、凹版印刷、喷墨等的印刷，由此与这些印刷技术以及大部分包装技术两者不一致。
本领域中所需要的是解决了现有技术中的上述问题的一种新型纹理涂层及其涂布方法。
另外需要的是一种涂布溶液及其涂布方法，所述涂布溶液能够为透明的或“霜状”，然而同时，所述涂布溶液能够产生各种纹理和光泽，并能够用于直接食品接触和相关环境中。
发明内容
本发明提出了用于纹理表面的涂布溶液。在本发明的例示性实施方式中，涂布溶液可以包含水、水溶性或水分散性有机粘合剂以及粒子和/或其预成型聚集体的分散体，所述有机粘合剂优选可辐射固化，且与所述有机粘合剂或其固化的聚合物相比，所述粒子和/或其预成型的聚集体的折射率更大、匹配或更小。在本发明的例示性实施方式中，根据分别期望霜状、透明或超低反射率的纹理表面外观，可以选择两种折射率。在本发明的例示性实施方式中，可以使用自能量可固化涂层中蒸发水，所述能量可固化涂层优选含有高加载量的不溶解和/或不溶胀的粒子及其聚集体，所述粒子及其聚集体的尺寸中的至少一种优选大于干膜，从而使得这些粒子或其聚集体在表面暴露并使得膜固化以将其固定在位置中。该方法可以容易地适用于涂布当前的辐射固化外涂层的任何涂布机或压制机，诸如例如胶版印刷或凹版印刷。此外，提出了一种方法，所述方法使用这种涂布溶液以通过简单的涂布和干燥/固化而在各种基材诸如例如玻璃、金属、木材、纸或塑料上实现纹理表面效果。在本发明的例示性实施方式中，能够将所述涂布溶液和方法用于实现可用于直接(和间接)食品接触的纹理涂布结果，因为提取结果低于FDA或其他合适的管理机构或管理局所规定的提取结果。
具体实施方式
在本发明的例示性实施方式中，可以将水基和环境无害技术与天然产物衍生的关键要素结合以提供符合关于包装中所使用的直接食品接触的符合FDA(或其他合适机构)规章的涂层。在本发明的例示性实施方式中，可以使用用于设定膜的胶版印刷和辐射固化，从而导致低能耗和低危害。在胶版印刷中，无废液，且利用辐射固化，不需要使用高挥发性溶剂或烘箱干燥。
与现有技术相比，在本发明的例示性实施方式中，可以使用一种或多种如下特征：(1)水作为溶剂；(2)辐射固化以固定粒子；(3)天然产物衍生的粒子，其提供透明度并同时产生非常低的光泽度；和(4)符合FDA或其他合适管理机构关于直接食品接触的规章的方法。
使用典型的消光剂，不易实现具有高透明度的霜化外观。尽管通过对塑料膜进行压纹可得到这种表面，但是这种方法成本高且需要层压以将其用在印刷的表面上。在本发明的例示性实施方式中，可以使用自能量可固化涂层中蒸发水，所述能量可固化涂层优选含有不溶解和/或不溶胀的粒子及其聚集体的高载体，其尺寸中的至少一种优选大于干膜，从而使得这些粒子或其聚集体在表面暴露并使得膜固化以将其固定在位置中。该方法可以容易地适用于涂布当前的辐射固化外涂层的任何涂布机或压制机，诸如例如胶版印刷或凹版印刷。为了实现透明度和低光泽度(例如在60°视角下为10～30%)，例如可以优选使用折射率接近于水混溶性辐射固化单体的不溶性粒子(诸如例如在1～30重量%下n=1.4～1.5的粒子)。假定粘合剂具有给定的折射率，则粒子的折射率越低且固体百分比越高，光泽度越低，由此，霜化效果越大。另一方面，粒子的折射率越接近粘合剂的折射率，则透明度越大。由此，通过仔细选择粘合剂和粒子，可实现多种光学效果，包括提供超低光泽度(在85°下<10%)以及透明度。这种后面的新型组合在常规方法中简直是矛盾的且是不可能的。
应注意，本发明的方法成本低，因此与现有技术的方法、尤其是需要层压的方法相比，更加有效。其还可以广泛应用在大部分胶版印刷或凹版印刷压制机上并提供到低光泽表面的途径，所述低光泽表面保持使得使用者或观察者清晰地察看下面(诸如例如包装或展示柜内部)的印刷图形或内容物的能力。在本发明的例示性实施方式中，所述新型涂层和方法能够涂布多种基材诸如例如玻璃、金属、木材、纸和塑料。另外，通过使用例如太阳化学公司(Sun Chemical)的LO/LETM技术等以及食品级天然聚合物诸如例如淀粉和纤维素或直接提取物落在规章界限之下的特定分散的合成聚合物粒子，能够解决直接接触食品包装。如所提及的，使得纹理表面与用于察看包装内容物或底部图形的透明度结合是有吸引力且极其期望的组合。如所提及的，在常规方法中，提供超低光泽度(在85°下<10%)以及透明度简直是未知的，且是不可能的。
另外，与常规方法相比，在本发明的例示性实施方式中，用于纹理效果的粒子在水性涂布溶液中或者在涂布并固化之后不会被水溶胀。因此，可以使用有机相容性固体，并且在期望天然产物的范围内，例如可以利用在水中不会溶胀的淀粉和纤维素的疏水性衍生物。
在本发明的例示性实施方式中，霜化外观的实现取决于优选溶解或稳定地分散在粘合剂中并然后以与有机溶剂从工业喷涂层中蒸发的方式类似的方式蒸发的水。例如，通过使用特定类型的辐射固化单体，诸如例如在太阳化学公司获得专利的符合FDA规定的LO/LETM技术中所述的辐射固化单体能够提高该效果，如同例如在美国专利6,803,112中所述的，以参考方式将其全部内容并入本文中。
当水蒸发时，在辐射固化之前或固化期间，粘合剂的厚度下降。通过相对于粘合剂的折射率来改变粒子的折射率，可以实现各种特殊的视觉效果。例如，如果粒子的折射率与粘合剂的折射率类似，则制得的纹理膜在很大程度上是透明的。或者，如果粒子的折射率略低于粘合剂的折射率，则所得表面可具有极低的光泽度。由简单涂布实现超低光泽度诸如例如在85°下为<10%与透明度的结合在工业中是独特的。在本发明的例示性实施方式中，通过由湿式涂布对水进行蒸发能够实现这些特性，由此将粒子或其预成型的聚集体暴露而产生粗糙的表面。另外，如果使用在电子束中固化而产生十亿分之几的提取物的粘合剂诸如在太阳化学公司的LO/LETM化学品中提供的粘合剂，且例如不使用不存在于LO/LETM型体系中的其他挥发性或迁移分子，则所得膜能够例如符合关于直接食品接触的FDA规章(或其他合适规章，视情况而定)。
在本发明的例示性实施方式中，例如，可以对所述粒子的尺寸、其聚集体的尺寸及其折射率进行选择。如所提及的，与粘合剂匹配的折射率产生透明，而不匹配的大折射率产生霜化或低反射率、大部分不透明的涂层。尽管申请的优选方法能够为例如凹版印刷或胶版印刷，但是在本发明的例示性实施方式中，可以通过其他方法诸如例如平版印刷、喷涂、丝网印刷、刮涂、棒涂等来涂布例示性涂层。在本发明的例示性实施方式中，由此可以在其下具有或不具有印刷图形的条件下外涂多种基材诸如例如金属、玻璃、木材、纸或塑料。在本发明的例示性实施方式中，这种涂层也可以接受套印诸如例如条形码等。
在本发明的例示性实施方式中，可以用作涂层的物质的组合物包含水、优选辐射可固化的水溶性或水分散性有机粘合剂以及粒子或其预成型聚集体的分散体，其中这种粒子或其聚集体具有(i)大于、(ii)基本等于或(iii)小于所述有机粘合剂或其固化的聚合物的折射率，这分别取决于期望霜状、透明或超低反射率的纹理表面外观。在本发明的例示性实施方式中，粒子或其聚集体可以在至少一种尺寸上可以平均大于干燥的粘合剂厚度，使得其或其聚集体在完全固化之后至少部分地从粘合剂膜上突出。在本发明的例示性实施方式中，水含量能够例如优选超过约20%以在干燥时实现显著的粘合剂尺寸下降，且所述粒子加载量能够例如优选超过约2%。
在本发明的例示性实施方式中，可以提供一种方法，所述方法使用这种物质的组合物以通过简单涂布和干燥/固化而在各种基材诸如例如玻璃、金属、木材、纸或塑料上实现纹理表面效果。在本发明的例示性实施方式中，这种方法可以例如包括喷涂、丝网印刷、刮涂、棒涂、凹版印刷或胶版印刷以涂布所述组合物，随后辐射固化，同时使全部或一部分水在原地。此外，应注意，在先干燥并不是必要的。
在本发明的例示性实施方式中，可以产生固化制品。这种例示性制品包含辐射固化的粘合剂以及粒子和/或其聚集体，其中根据期望霜状、透明或超低反射率的纹理表面外观，所述粒子或其聚集体的折射率大于、基本等于或小于所述粘合剂的折射率。
这种固化制品的例示性用途可包括例如电子显示(发光二级管或电致发光)、光控涂层(如在计算机屏幕中以防止偏离视角)、标签、为了兴趣的贴花纸和贴纸以及在任何情况下期望提高或区分霜状、透明度、光泽度或其组合的触觉和视觉效果的包装材料。由此，存在许多其中超低光泽度和透明度的组合可以有利的用途。
在本发明的例示性实施方式中，可以将涂布组合物和方法，用于实现例如适用于直接食品接触的纹理涂布结果，因为提取结果低于FDA或其他适用的管理机构所规定的要求。这种表面符合关于直接食品接触的FDA(或等价机构)规定具有显著的商业重要性。应注意，尽管对于塑料通过层压压纹或填充的薄塑料膜且对于玻璃通过激光图案化和/或化学腐蚀在当前可获得表面纹理并符合FDA(或等价机构)的规定，但是两种方法成本都高且在可用的应用中通常会受到限制。为了实现这些特性，在已经添加图形之后所涂布的涂层会更适用于今天的食品、化妆品和药物包装中所使用的各种膜和容器。举例来说，通过例如喷涂、丝网印刷、刮涂、棒涂、凹版印刷或胶版印刷能够涂布这种例示性涂层。另外，在本发明的例示性实施方式中，所述涂层可不含VOC或易燃性溶剂并能够被辐射固化以使得可进行低粘度涂布，另外还可以在不需要延长加热或烘箱干燥的条件下在固化之后具有高分子量聚合物的性质。
常规地，利用所谓的消光剂通常实现更低光泽度的表面。这些是对于涂布液体为小粒子的、分散的不溶添加剂。它们最常见为几百纳米至一微米尺寸的二氧化硅、蜡或聚合物乳液。如果添加剂的量足以实现低于20%的光泽度，则它们在有机粘合剂中的分散体不会导致霜化表面，且也不会导致透明，因为折射率不匹配且粒子的加载量太高。由此，通常通过源自涂层中的内部光散射的强雾度来表征使用这种常规消光剂的结果。
相反，霜化外观产物源于高度挥发性粘合剂中的几微米尺寸范围中的较大粒子的分散体的涂布应用或者高度挥发性粘合剂中的这种粒子或聚集体的原地形成。当粘合剂因溶剂蒸发而干燥时，粘合剂涂层厚度降至小于分散的粒子或其聚集体的尺寸，因此粒子或其聚集体从涂布表面突出。作为霜化效果，通过肉眼可易于确认这些情况且这些情况可通过低、高角度光泽度来表征。通常，利用低折射率粒子(诸如例如在1～30重量%下n=1.3～1.5的粒子)能够实现超低光泽度(在85°下为<10%)并且通过具有非常高的折射率的粒子(例如在1～30%w/w下n>1.5)能够实现不透明的、霜化的玻璃外观。
应注意，利用水代替常规的挥发性溶剂也对环境有利。使用水要求有机粘合剂至少部分与水混溶或作为稳定乳液存在。在本发明的例示性实施方式中，为了实现充分的干燥后尺寸下降，在最终共混物中水含量可优选例如超过20重量%，更优选可以例如超过30重量%。为了充分实现喷涂和凹版印刷所需要的低粘度，所述粘合剂应理想地为例如在涂布之后固化的单体或例如成膜的、低Tg的乳液聚合物。各种环氧丙烯酸酯诸如例如用于太阳化学的LO/LETM生产线中的环氧丙烯酸酯特别适合用于该应用，诸如例如BASF LR8765、Sartomer CN132等。关于水溶液的辐射固化，与乳液聚合物的情况相同，不需要在先干燥。如所提及的，利用水代替挥发性溶剂(以及使用LO/LETM型粘合剂)使得所得膜可符合关于直接食品接触的FDA(或等价机构)规章。
在本发明的例示性实施方式中，用于产生粗糙表面的固体可不溶于粘合剂和水中，且粒子自身或其聚集体的至少一种尺寸可大于预期的粘合剂厚度。
在本发明的例示性实施方式中，使用所用粒子与粘合剂的各折射率之间的各种关系可以产生不同的效果。例如，为了产生类似于化学腐蚀的玻璃的效果，粒子的折射率可以例如大于粘合剂的折射率，理想地，例如当与大部分辐射固化材料的例如1.43～1.46或例如1.42～1.48的范围相比时为>1.50。然而，为了产生低光泽度的透明涂层，粒子的折射率可以优选与有机粘合剂的折射率匹配，从而最后产生非常低反射率的涂层，所述粒子的折射率优选低于所述粘合剂的折射率，理想地为<1.40。在本发明的例示性实施方式中，优选的高折射率粒子可以为例如滑石，因为其缺乏缔合增稠。由此，最优选的折射率匹配粒子为与烷基化试剂发生反应以消除或大大降低其与水的相容性的淀粉和纤维素的衍生物。大部分低折射率的粒子为全氟化的醚和聚烯烃，但对于套印性最优选的也是具有较高烷基化程度的淀粉和纤维素衍生物。粒子加载量会优选使得要求水获得可接受的涂布粘度，优选超过10重量%，更优选超过20重量%。关于非食品接触应用，通过添加更低或更高折射率的替代单体也能够改变粘合剂的折射率以与分散的固体粒子匹配。
下面提供的实例代表这些类型的光学效果涂层的各涂层的可能实施方式。应理解，可以改变涂层中材料的实际量以提供几乎不受限的光学效果范围。所述涂层可以通过多种手段来涂布，但是优选地，所述涂层的湿厚度大于所添加固体的平均粒径。通过在特定环境中将水先蒸发(在固化之前)可以例如提高所述效果，但这不是必需条件。应注意，在这方面，这种在先水蒸发步骤的需要和/或功效是体系依赖性的。例如一旦涂布涂层，但在例如其固化之前，一些机器通过电子束或UV光产生足够的热，使得足够的水蒸发以避免任何附加的水蒸发步骤。其他机器例如运行冷却器或缺少在涂布之后接近压制机上的涂层的排热系统，或具有使得在固化之前较少的水蒸发的其他特性。在本发明的例示性实施方式中，可以通过电子束或紫外光进行固化，所述电子束因最小提取性而优选(在照射之后无光引发剂或其碎片)且所述紫外光因在固化之前和期间帮助驱散水的其热量而优选。
在本发明的例示性实施方式中，可以使用在印刷油墨和涂料中典型使用的其他材料以作为涂布溶液的添加组分。例如，可以将用于基材润湿的表面活性剂、用于粒子稳定的分散助剂、用于提高包装稳定性的紫外线稳定剂、用于着色的颜料和/或染料、用于克服泛黄的荧光增白剂、用于紫外线固化的光引发剂、用于提高固化增强用氧清除剂(例如胺)的柔性的增塑剂、以及用于滑动控制的蜡和/或有机硅用于各种实施方式和环境中。所谓的粒子的“软沉降(soft settle)”是可接受的，但分散体的任何稳定性都会有利于涂布，因为不必与软沉降分散体的情况一样，将水槽彻底搅拌。
由此，在本发明的例示性实施方式中，可以实施在基材上涂布不透明或霜状纹理涂层的方法，所述方法包括将涂布溶液涂布到所述基材上，所述涂布溶液包含水、具有第一折射率的有机粘合剂以及形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体。所述方法还包括选择所述粘合剂和所述粒子，使得所述第二折射率比所述第一折射率大一定的量，从而使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成不透明或霜状外观；从所述溶液中蒸发一部分水；以及将所述溶液固化。
例如，所述第一折射率可以为1.42～1.48，所述第二折射率可以为大于1.5。
或者，在本发明的例示性实施方式中，可以实施在基材上涂布透明纹理涂层的方法，所述方法包括将涂布溶液涂布到所述基材上，所述涂布溶液包含水、具有第一折射率的有机粘合剂以及形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体。所述方法还包括选择所述粘合剂和所述粒子，使得所述第二折射率约等于所述第一折射率，从而使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成透明外观；从所述溶液中蒸发一部分水；以及将所述溶液固化。
例如，所述第一折射率和所述第二折射率可以均为1.42～1.48。
另外替代地，在本发明的例示性实施方式中，能够实施在基材上涂布低光泽度纹理涂层的方法，所述方法包括将涂布溶液涂布到所述基材上，所述涂布溶液包含水、具有第一折射率的有机粘合剂以及形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体。所述方法还包括选择所述粘合剂和所述粒子，使得所述第二折射率比所述第一折射率大一定的量，从而使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由溶液涂布的基材上形成不透明或霜状外观；从所述溶液中蒸发一部分水；以及将所述溶液固化。所述第二折射率能够例如仅略小于所述第一折射率，从而使得基材上的外观透明且具有例如低光泽度或例如超低光泽度。
例如，所述第一折射率可以为1.42～1.48，所述第二折射率可以为小于1.4。或例如，所述第一折射率可以为1.43～1.46且所述第二折射率可以为1.3～1.4。
根据本发明的例示性涂布溶液可以具有例如小于10重量%的VOC、小于5重量%的VOC、小于3重量%的VOC或优选不含VOC。
根据本发明的例示性涂布溶液可以具有大于2重量%、大于3重量%或例如大于5重量%的粒子加载量，且所述溶液的水含量可以为10重量%以上、20重量%以上和25重量%以上中的一种。
根据本发明的例示性实施方式可还包括固化制品，其包含基材和固化涂层，其中使用本发明的任意方法对所述基材进行了涂布。另外，根据本发明的例示性实施方式可还包括制品，其包含基材和覆盖所述基材至少一个面的涂层，其中所述涂层为根据本发明的一种涂布溶液。这种例示性制品能够具有涂层，所述涂层通过从涂布溶液中蒸发一部分水并将所述涂布溶液固化而得到。例如，通过暴露在电子束和紫外光中的至少一种下能够将涂层固化。
如下实施例显示了本发明的特定方面且在任何方面都不旨在限制其范围，且不应被如此解释。
实施例
如下实施例描述了低气味、低提取性、辐射固化的涂层，其可以根据所用不溶性固体粒子的折射率和加载量而从霜状效果和半透明到超低光泽度和透明之间变化。通过将水溶于例如极性醇的环氧丙烯酸酯、丙烯酸二醇酯和丙烯酸酯中，根据需要添加表面活性剂以润湿基材，然后在临界加载量下添加并分散研磨的不溶性粒子以保持流动性，可以形成所述涂布溶液。优选地，例如，所述粒子或聚集体可以具有从干膜表面伸出的尺寸。
实施例1较高折射率的粒子
在搅拌下向28g BASF LR8765和13.5g Sartomer SR610(二醇二丙烯酸酯)的混合物中添加34g水，直至得到清澈的溶液。向该溶液中添加0.5g BYK345表面活性剂和2g CIBAIr2959光引发剂。一旦这些物质溶解，则立即在DAC 150 FVZ SpeedMixer上在3000rpm下通过2分钟的循环添加并分散22g Ultratalc 609(折射率1.59，GMZ，西切斯特，俄亥俄州)。将这种软沉降的制剂喷涂到预热的玻璃表面上(例如在80℃下)并通过在约100fpm的带速下在两个200wpi中压Hg灯下的通道进行固化。所得涂层具有霜化的、几乎不透明的外观，并具有约5%的85°光泽度。利用甲基乙基酮使其承受35个双重摩擦，并且其具有HB的铅笔硬度等级。
实施例2折射率与粘合剂基本匹配的粒子
向57g BASF LR8765中添加28g水和0.5g BYK345。随后形成清澈的溶液，在DAC上在3000rpm下通过2分钟的循环添加并分散14.5g粉末状2-羟乙基淀粉(折射率为1.48，奥德里奇化学(Aldrich Chemical))。利用#17线卷绕棒将这种软沉降的制剂涂布到聚丙烯膜上并在3.0毫拉德(Mrad)、235ppm氧下在AEB实验室单元中通过电子束进行固化。在靠近印刷表面的距离处，所得膜透明，但仍具有约6%的85°光泽度。利用甲基乙基酮使其承受60个双重摩擦，并且其具有约0.267的动摩擦系数，约18°的滑动角并通过了610带粘附试验。
实施例3较低折射率的粒子
向55g BASF LR8765中添加25g水和0.5g BYK345。随后形成清澈的溶液，在DAC上在3000rpm下通过2分钟的循环添加并分散15.5g粉末状羟丙基纤维素(折射率为1.34，阿奎纶(Aqualon)，阿施兰德化学(Ashland Chemical))。利用#17线卷绕棒将这种软沉降的制剂涂布到聚丙烯膜上并在3.0毫拉德、218ppm氧下在AEB实验室单元中通过电子束进行固化。所得膜具有3%的85°光泽度且其为具有白色调的半透明状态。
已经对包括各种例示性实施方式以及其各种优选例示性实施方式的本发明进行了详细描述。然而，应理解，在考虑本发明时，本领域技术人员可以对本发明进行在本发明的范围和主旨内的修改和/或改进。

Claims (68)

1.一种将不透明或霜状纹理涂料涂布在基材上的方法，所述方法包括：
将涂布溶液涂布到所述基材上，所述涂布溶液包含：
水；
具有第一折射率的有机粘合剂；以及
形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体；
选择所述粘合剂和所述粒子，使得所述第二折射率比所述第一折射率大一定的量，从而使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成不透明或霜状外观；
从所述溶液中蒸发一部分水；以及
将所述溶液固化。
2.一种在基材上涂布透明纹理涂层的方法，所述方法包括：
将涂布溶液涂布到所述基材上，所述涂布溶液包含：
水；
具有第一折射率的有机粘合剂；以及
形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体；
选择所述粘合剂和所述粒子，使得所述第二折射率约等于所述第一折射率，从而使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成透明外观；
从所述溶液中蒸发一部分水；以及
将所述溶液固化。
3.一种在基材上涂布低光泽度纹理涂层的方法，所述方法包括：
将涂布溶液涂布到所述基材上，所述涂布溶液包含：
水；
具有第一折射率的有机粘合剂；以及
形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体；
选择所述粘合剂和所述粒子，使得所述第二折射率比所述第一折射率小，从而使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成低光泽度外观；
从溶液中蒸发一部分水，从而暴露所述粒子及其预成型的聚集体中的至少一种；以及
将所述溶液固化。
4.权利要求3的方法，其中所述第二折射率略小于所述第一折射率，从而使得可以在所述基材上形成透明且具有低光泽度和超低光泽度中的一种光泽度的外观。
5.权利要求1的方法，其中所述第一折射率为1.42～1.48，所述第二折射率大于1.5。
6.权利要求2的方法，其中所述第一折射率和所述第二折射率均为1.42～1.48。
7.权利要求3的方法，其中所述第一折射率为1.42～1.48，所述第二折射率小于1.4。
8.权利要求1和5中任一项的方法，其中所述粒子为滑石。
9.权利要求2和6中任一项的方法，其中所述粒子包含已经与烷基化试剂发生反应而降低其与水的相容性的淀粉和纤维素的衍生物。
10.权利要求3和7中任一项的方法，其中所述粒子包含全氟化的醚和聚烯烃。
11.权利要求4的方法，其中所述第一折射率为1.43～1.46，且所述第二折射率为1.3～1.4。
12.权利要求1～11中任一项的方法，其中所述粘合剂包含二醇二丙烯酸酯和在太阳化学公司的LO/LE化学品中提供的粘合剂中的一种。
13.权利要求1～12中任一项的方法，其中所述溶液含有小于10重量%的VOC。
14.权利要求1～13中任一项的方法，其中所述溶液含有小于5重量%的VOC。
15.权利要求1～14中任一项的方法，其中所述溶液含有小于3重量%的VOC。
16.权利要求1～15中任一项的方法，其中所述溶液不含VOC。
17.权利要求1～16中任一项的方法，其中所述蒸发和暴露产生粗糙表面。
18.权利要求1～17中任一项的方法，其中所述基材为玻璃、金属、木材、纸和塑料中的至少一种。
19.权利要求1～18中任一项的方法，其中所述纹理涂层对于直接食品接触是安全的。
20.权利要求1～19中任一项的方法，其中所述纹理涂层具有低于相关食品包装管理机构关于直接食品接触所允许的提取结果的提取结果。
21.权利要求1～20中任一项的方法，其中所述涂层在所述基材上的外观由所述第一和第二折射率以及所述粒子在所述溶液中的加载量决定。
22.权利要求1～21中任一项的方法，其中所述粒子加载量大于2重量%。
23.权利要求1～22中任一项的方法，其中所述粒子加载量大于3重量%。
24.权利要求1～23中任一项的方法，其中所述粒子加载量大于5重量%。
25.权利要求1～24中任一项的方法，其中所述溶液的水含量为10重量%以上、20重量%以上和25重量%以上中的一种。
26.权利要求1～25中任一项的方法，其中所述涂层具有大于平均粒径的湿厚度。
27.权利要求1～26中任一项的方法，其中在固化之前和/或固化期间将所述水蒸发，且其中所述固化包括暴露在电子束和紫外光中的至少一种之下。
28.权利要求1～27中任一项的方法，其中所述固化涂层包含粗糙表面。
29.权利要求1～28中任一项的方法，其中所述粒子不溶于所述粘合剂和水溶液中并具有大于所述固化溶液在所述基材上的预期厚度的至少一种尺寸。
30.权利要求1～29中任一项的方法，其中所述涂层具有大于所述平均粒径的湿厚度。
31.权利要求1～30中任一项的方法，其中所述粘合剂为水溶性粘合剂和水分散性粘合剂中的一种。
32.权利要求1～26中任一项的方法，其中所述粘合剂可辐射固化。
33.一种涂布溶液，包含：
水；
具有第一折射率的有机粘合剂；以及
形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体，
其中所述第二折射率大于所述第一折射率，使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成不透明和/或霜状外观。
34.一种涂布溶液，包含：
水；
具有第一折射率的有机粘合剂；以及
形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体，
其中所述第二折射率约等于所述第一折射率，使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成透明外观。
35.一种涂布溶液，包含：
水；
具有第一折射率的有机粘合剂；以及
形成分散体的具有第二折射率的粒子及其任选的聚集体，
其中所述第二折射率小于所述第一折射率，使得在蒸发一部分水并将所述涂层固化之后可以在由所述溶液涂布的基材上形成低光泽度外观。
36.权利要求35的涂布溶液，其中所述第二折射率略小于所述第一折射率，使得可以形成透明且具有低光泽度的外观。
37.权利要求33的涂布溶液，其中所述第一折射率为1.42～1.48，所述第二折射率大于1.5。
38.权利要求34的涂布溶液，其中所述第一折射率和所述第二折射率均为1.42～1.48。
39.权利要求35的涂布溶液，其中所述第一折射率为1.42～1.48，所述第二折射率小于1.4。
40.权利要求33和37中任一项的涂布溶液，其中所述粒子为滑石。
41.权利要求34和38中任一项的涂布溶液，其中所述粒子包含已经与烷基化试剂发生反应而降低其与水的相容性的淀粉和纤维素的衍生物。
42.权利要求35和39中任一项的涂布溶液，其中所述粒子包含全氟化的醚和聚烯烃。
43.权利要求36的涂布溶液，其中所述第一折射率为1.43～1.46，且所述第二折射率为1.3～1.4。
44.权利要求33～43中任一项的涂布溶液，其中所述粘合剂包含二醇二丙烯酸酯和在太阳化学公司的LO/LE化学品中提供的粘合剂中的一种。
45.权利要求33～44中任一项的涂布溶液，其中所述溶液含有小于10重量%的VOC。
46.权利要求33～45中任一项的涂布溶液，其中所述溶液含有小于5重量%的VOC。
47.权利要求33～46中任一项的涂布溶液，其中所述溶液含有小于3重量%的VOC。
48.权利要求33～47中任一项的涂布溶液，其中所述溶液不含VOC。
49.权利要求33～48中任一项的涂布溶液，其中所述蒸发和暴露产生粗糙表面。
50.权利要求33～49中任一项的涂布溶液，其中所述基材为玻璃、金属、木材、纸和塑料中的至少一种。
51.权利要求33～50中任一项的涂布溶液，其中所述纹理涂层对于直接食品接触是安全的。
52.权利要求33～51中任一项的涂布溶液，其中所述纹理涂层具有低于相关食品包装管理机构关于直接食品接触所允许的提取结果的提取结果。
53.权利要求33～52中任一项的涂布溶液，其中所述涂层在所述基材上的外观由所述第一和第二折射率以及所述粒子在所述溶液中的加载量决定。
54.权利要求33～53中任一项的方法，其中所述粒子加载量大于2重量%。
55.权利要求33～54中任一项的涂布溶液，其中所述粒子加载量大于3重量%。
56.权利要求33～55中任一项的涂布溶液，其中所述粒子加载量大于5重量%。
57.权利要求33～56中任一项的涂布溶液，其中所述溶液的水含量为10重量%以上、20重量%以上和25重量%以上中的一种。
58.权利要求33～57中任一项的涂布溶液，其中所述涂层具有大于平均粒径的湿厚度。
59.权利要求33～58中任一项的涂布溶液，其中在固化之前和/或固化期间将所述水蒸发，且其中所述固化包括暴露在电子束和紫外光中的至少一种之下。
60.权利要求33～59中任一项的涂布溶液，其中所述固化涂层包含粗糙表面。
61.权利要求33～60中任一项的涂布溶液，其中所述粒子不溶于所述粘合剂和水溶液中并具有大于所述固化溶液在所述基材上的预期厚度的至少一种尺寸。
62.权利要求33～61中任一项的涂布溶液，其中所述涂层具有大于所述平均粒径的湿厚度。
63.权利要求33～62中任一项的涂布溶液，其中所述粘合剂为水溶性粘合剂和水分散性粘合剂中的一种。
64.权利要求33～58中任一项的涂布溶液，其中所述粘合剂可辐射固化。
65.一种固化制品，包含：
基材；和
固化涂层，
其中已经使用权利要求1～32中任一项的方法对所述基材进行了涂布。
66.一种制品，包含：
基材；和
覆盖所述基材至少一个面的涂层，
其中所述涂层为权利要求33～64的涂布溶液中的一种。
67.权利要求66的制品，其中所述涂层通过如下获得：
从所述涂布溶液中蒸发一部分水，以及
将所述涂布溶液固化。
68.权利要求67的制品，其中通过暴露在电子束和紫外光中的一种之下将所述涂层固化。
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