CN112739463A - 产生表面结构的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种产生表面结构的新方法和设备，包括如下步骤：A)将树脂A施加到材料的表面上；B)当所述树脂A为液态或其部分固化时，将液体B施加到所述树脂A的至少一部分上；C)还分别使所述树脂A和所述液体B聚合；D)除去所述聚合的液体B。

Description

产生表面结构的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于产生表面结构的方法和设备。
特别地，本发明涉及一种通过数字印刷在基底上制造三维结构的方法。
本发明是用于在由不同类型的材料制成的制成品、基底、载体(例如为用于生产地板、覆盖物、陈设且更一般地用于建筑和设计表面的面板)的表面上产生三维性和压花的材料和方法的技术领域的一部分。本发明的技术目的可以进一步用于再现可用于生物、光学和电子领域的微结构。
本发明利用了提供高机械、化学物理性能和低成本的传统技术的特性以及使得可完全定制和高精度的数字技术的多功能性的组合。
背景技术
数字印刷，尤其是喷墨印刷在工业领域越来越多地展现自己，取代了基于模拟印刷的传统方法。数字印刷的优点是明显的，并且包括很高的灵活性，可以进行小批量印刷并减少消耗品的浪费。
特别地，在各种材料上再现木材是数字印刷在地板、家具面板、踢脚板、型材的生产中以及通常在设计和建筑领域中的典型应用。
通常，材料可以由木材和衍生物(MDF/HDF/刨花板/胶合板)、塑料(PVC/聚烯烃)、金属构成，在其上印刷图像并继而通常用清漆保护以提高其对磨蚀和刮擦的耐受性。
特别地，在地板和家具面板的情况下，印刷后的饰面提供使用三聚氰胺树脂层(层压体)或使用常用技术(辊涂/喷涂/幕涂/模涂)施加的清漆。清漆可以是具有各种性质的光交联的环氧树脂、聚氨酯、热熔体，并且可以含有水和/或溶剂以控制其粘度。
在再现诸如木材和石材的天然材料时，除了图像外，还必须再现其表面结构，从而得到与原始材料以及触感更相似的材料。
压花通常在表面层上进行，并且可以通过各种方法来得到，传统上通过用模具、辊或带进行压制来在其上再现要印刷的结构。所述方法可以通过在未完全硬化的树脂、热塑性材料、光交联树脂上进行加压并同时进行辐射和光聚合来实施。
始终以如实地再现天然材料为目的，期望的特征是使压花结构与印刷图像对齐，即，获得凹陷/凸起与印刷图像之间的匹配。采用传统工艺，由于必要的精度以及由于需要具有与要印刷相应图像的各种结构相对应的多个模具，不容易实现对齐压花(EIR)。
即使在数字印刷以容易地产生不同图像的情况下，以简单且有效的方式得到表面结构的方法也将是合适的。
实际上，用于获取材料图像的现代扫描仪如METIS DRS 2000还允许同时获取表面结构，所述表面结构可以有利地用于对齐压花。
考虑到压花的广泛使用，它应该具有简单且成本低的特征。
因此，目前期望找到一种用于对物体的表面进行压花的新方法，所述方法快速、容易地对齐应用在不同材料的表面上并且成本低。
在过去，已经提出了不同的技术，所述技术通过使用由喷墨技术应用的光交联制剂在光交联液体制剂上形成表面结构：
专利EP 2 555 878B1描述了一种制造周期性结构的方法。
专利US20100092688A1描述了一种通过局部施加不混溶的液体在有机膜上形成结构的方法。
专利EP 3 109 056A1提供了通过在非聚合的UV清漆上喷墨印刷施加的UV制剂的用途，以用于产生模仿木材纹理的三维结构。
尽管上述技术通过数字技术提供了三维结构，但它们受到与可以获得的结构控制有关的限制，并受到需要适当开发清漆以使3D效果最大化的事实的困扰。特别地，当待压花的清漆含有诸如氧化铝(刚玉)的抗磨蚀填料时，它们受到限制。此外，尽管上述技术可以与光交联清漆一起使用，但是它们几乎不能应用于其他类型的清漆。
发明内容
根据本发明的一个方面，申请人发现了一种通过数字印刷技术在基底上制造三维结构的方法。
本发明的方法通过数字印刷在树脂A尚未固化或部分固化时有利地将液体B施加到树脂A和/或包含它的油墨和/或清漆上。然后，树脂A和液体B也在不同的时刻固化/聚合。在随后的步骤中，将聚合的液体B从聚合的树脂A中除去，从而产生三维结构。
本发明的方法利用了所施加材料的不同硬度，从而随后除去更脆的材料，而使更坚韧的材料保持不变。
根据第一方面，本发明由此涉及一种产生三维表面的方法，所述方法包括如下步骤：
A)将树脂A施加到材料的表面上；
B)当所述树脂A为液体或部分固化时，将液体B施加到所述树脂A的至少一部分上；
C)还分别使树脂A和液体B聚合；
D)除去所述聚合的液体B。
下面将对如上所定义的或如权利要求1所定义的本发明的实施方案进行阐述。
本发明的方法以有效且经济的方式如实地再现了对齐的结构。
与提供了与下层印刷图像相对应的辊或模具的腐蚀的对齐压花(EIR)的背景技术不同，本发明的方法使用数字印刷技术对基底进行压花。本发明的方法是灵活的并且能够管理单个文件。
此外，用本发明的方法目的得到的压花结构具有期望的耐受性和硬度的特性，因为对与用于保护基底相同的保护清漆进行了压花，如地板面板或家具或陈设和配件的情况。
通过本发明的方法能够得到的多功能性和分辨率允许其也用于使用微流体领域中典型的微结构的应用中。
可以提供根据本发明的方法的四种实施方案的变型，所述方法在更一般的定义之内并且所述变型仅替代性地提供如下步骤中的一个步骤：
-使用产生抑制聚合的过滤效果的液体B组合物；
-使用Tg低、特别是Tg低于20℃的单体和至少液体B，所述液体B的Tg使得树脂A与液体B组合的混合物的Tg低于聚合的树脂A的Tg；
-作为所述液体B，使用与树脂可部分混溶或不混溶的液体如水和PEG丙烯酸酯；
-使用水作为液体B，以在所述水的施加区域中产生具有孔的结构，由此所述区域相对于未施加所述液体B的区域被机械弱化。
附图说明
图1描绘了本发明方法的步骤A)-D)的两个示意性再现图。
图2描绘了用于再现本发明的方法目的的设备的实施方案。
图3显示了“刺穿”结构的放大示例和透视图，所述“刺穿”结构是通过借助于喷墨施加技术将水滴投射到尚未聚合或部分聚合的树脂A上而得到的。在右侧显示了包含所述孔的区域的测量表，而在左侧显示了所述孔的区域的大小的图。
图4显示了图3的在除去经历了压花液体粒子投射的区域的材料的步骤之后的示例。
具体实施方式
根据一个方面，本发明涉及一种制造在基底上压花的三维涂层的方法，包括如下步骤：
A)将树脂A或含有它的清漆或油墨施加到基底的表面上(图2-1)，从而形成涂层(图2-2)；
B)将液体B施加到树脂A的至少一部分上(图2-3)；
C)还分别使树脂A和液体B聚合/固化(图2-4和图2-5)；
D)除去聚合/固化的液体B(图2-6)。
在接下来的段落中，术语聚合和/或固化将不明确地用于标识在所述方法结束时将得到固体产物。
本发明的方法利用了所施加材料的不同硬度，从而随后除去更脆的材料，而使更坚韧的材料保持不变。
通常，树脂A可具有各种化学性质，例如但不限于聚氨酯、环氧树脂、光交联的丙烯酸酯类丙烯酸树脂。
优选地，树脂A由100％的固体构成，以使能够压花的层最大化并阻碍由于任何溶剂和/或水的蒸发引起的液体B的影响。另一方面，为了应用需要，树脂A可以含有水和/或溶剂，通常在5％和30％之间。
在本发明的优选实施方案中，树脂A具有光交联性质，例如在文本“辐射固化：科学与技术(Radiation Curing:Science and Technology)”(Pappas)中所述的。
光交联树脂共同具有由于通过紫外线装置和/或通过EB(电子束)照射的能量而聚合和硬化的事实，并根据交联机理分为两种类型：1)自由基树脂，通常源自乙烯基单体和丙烯酸酯树脂，它们分为不同的子类别：环氧树脂-丙烯酸酯、尿烷-丙烯酸酯、聚酯-丙烯酸酯、聚醚-丙烯酸酯、氨基-丙烯酸酯、硅-丙烯酸酯、聚异戊二烯-丙烯酸酯、聚丁二烯-丙烯酸酯和丙烯酸酯单体。在乙烯基单体中，能够列举出N-乙烯基己内酰胺(NVC)、丙烯酰基吗啉(ACMO)、二乙二醇二乙烯基醚(DVE-2)、三乙二醇二乙烯基醚(DVE-3)及其混合物。
术语丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯树脂两者。
2)阳离子树脂如环氧树脂、多元醇和诸如氧杂环丁烷和乙烯基醚的单体。
申请人还出乎意料地发现，通过改变液体B和树脂A的表面张力，液体B可能或多或少地渗透到树脂A中，并从而改变在除去聚合的液体B之后得到的三维结构。
通常，液体B与树脂A之间的表面张力差越明显，则相应的压花效果越高。
液体B和树脂A的表面张力既能够通过选择它们的基础原料的化学性质，也能够通过添加特定的添加剂来调节。例如，含有极性基团如羟基、胺和芳族基团的树脂将比含有烃型线性结构的树脂具有更高的表面张力。
例如，关于原料的选择，下表中显示了更常见的光交联单体的表面张力：
产品 表面张力mN/m(25℃) g℃
丙烯酸异冰片酯 32 0
丙烯酸异癸酯 24 60
2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯 30 53
二丙烯酸己二醇酯 36 3
二丙烯酸二丙二醇酯 34 04
PEG300DA 42 8
关于添加剂的使用：
-降低表面张力的添加剂：有机硅、聚醚有机硅、丙烯酸酯有机硅、丙烯酸酯聚醚有机硅、氟化表面活性剂、烷氧基化醇。这种化合物可容易地在市场上得到，例如由BYK(BYK-UV)和EVONIK(Tego Rad、Tego Wet、Tego Glide)商业化的。
-增加表面张力的添加剂：胺、聚醚大分子单体改性的聚丙烯酸酯、硅和聚醚大分子单体改性的聚丙烯酸酯。这种化合物可容易地在市场上得到，例如由BYK(BYK 3560、BYK3565)商业化的。
通常，添加剂的添加量在0.01和20％之间，或更好在0.01和10％之间，或更好在0.01和2％之间。
在本发明的优选实施方案中，树脂A可以呈热熔体如Henkel-Technomelt的形式。
在本发明的另一个实施方案中，树脂A可以由非光交联材料如聚氨酯、环氧树脂、PLASTISTOL、热熔(例如Kleiberit-Hotcoating)树脂构成。
在非光交联系统中，PLASTISOL作为PVC、增塑剂、添加剂和可能的溶剂的混合物而引起了人们的极大兴趣。PLASTISOL通常用作PVC地板如LVT(豪华乙烯基瓷砖(LuxuryVinyl Tile))上的耐磨层。PLASTISOL在约150-500g/m2下作为液体形式应用，然后通过热处理在180-200℃下固化2-4分钟。
在本发明的优选实施方案中，树脂A：通常用于保护地板和家具表面免受磨损、刮擦和磨蚀；包含一种或多种光交联树脂、光引发剂；并且可以含有负载物，例如含有氧化铝(刚玉)以提高耐磨蚀性，含有滑石以改善其流变性，含有二氧化硅以降低其光辉性，含有碳酸钙作为填料负载物，含有颜料以赋予颜色，含有添加剂如流平剂、润湿剂、增滑剂、流变改性剂。光交联树脂的制剂可以含有流变改性剂，例如在深度和清晰度两方面均具有更好地保持压花形状的功能的触变剂。
在一个优选的实施方案中，液体B与树脂A不混溶或部分混溶，并且一旦聚合，就从树脂A中被机械除去。因此，液体B具有在不改变树脂A的化学物理性质的情况下产生三维性的唯一功能。聚合的液体B比聚合的树脂A更脆，因此能够在不损坏树脂A的情况下将聚合的液体B从树脂A中机械地除去。因此，如果树脂A将主要具有非极性性质，则液体B将优选是极性的，反之亦然。
在本发明的一个优选实施方案中，液体B的大部分由光交联树脂构成。要通过喷墨方式施加，所以液体B在喷射温度(40-50℃)下的粘度必须为10-15cps。因此，与通过喷墨印刷可光交联的其他制剂(清漆和油墨)相似，液体B将主要由(甲基)丙烯酸酯和/或乙烯基单体形成。另一方面，为了控制流变性并达到期望的硬度程度，除了单体之外，液体B还可以含有丙烯酸酯低聚物。
为了得到脆且易于除去的制剂，可以使用特征在于Tg低的成分，例如各种分子量(200、300、400、600道尔顿)的丙烯酸异癸酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸辛基癸酯、丙烯酸三癸酯、丙烯酸月桂酯、二丙烯酸聚乙二醇酯，
在本发明的又一优选实施方案中，液体B相对于树脂A具有足够高的表面张力，以便于在保持形状的同时渗透到树脂A中，并从而产生复杂的结构。相反，如果液体B的表面张力相对于树脂A的表面张力太低，则将失去清晰度，结果的事实是液体B将润湿树脂A的表面。
在本发明的优选实施方案中，液体B能够快速渗透并有效地与树脂A混合。
在本发明的另一个还优选的实施方案中，液体B能够快速渗透并且不与树脂A混合或部分混合。
在本发明的一个优选实施方案中，液体B含有适于抑制树脂A聚合的物质，因此，在聚合之后，印刷有液体B的区域将比树脂A更脆。例如，如果树脂A由光交联树脂构成，则液体B可以含有阻聚剂，例如：紫外线吸收剂如2-羟基苯基-二苯甲酮(BP)、2-(2-羟基苯基)-苯并三唑(BTZ)和2-羟基苯基-均三嗪(HPT)；位阻胺(HALS)如2,2,6,6-四甲基哌啶(TMP)；抗氧化剂(AO)如位阻酚、仲硫醚、亚磷酸酯；稳定剂(罐内稳定剂)如醌甲基化物、自由基清除剂。
在本发明的另一个实施方案中，一旦聚合的液体B具有比树脂A更低的Tg(将Tg定义为玻璃化转变温度)，则因此印刷有液体B的区域将比聚合的树脂A更易于除去。
在一些实施方案中，液体B含有用于改变诸如流变性和/或印刷性和/或颜色的性质的添加剂，并且可以包含光引发剂、流平剂、油、光稳定剂、抗氧化剂、抗微生物剂、颜料、流变改性剂、湿润剂、消泡剂及其混合物。
在本发明的一个优选实施方案中，液体B具有高于树脂A的表面张力。
类似于树脂A，通过选择原料和使用添加剂能够调节液体B的表面张力，与上述改变树脂A的相同。
除了改变表面张力以得到或多或少的明显的渗透效果之外，添加表面张力改性剂还有助于改善液体B的印刷性，尤其是在使用喷墨印刷机时。
可以以不同的方式控制液体B在树脂A中的深度：
-通过施加更多的液体B；
-通过在施加液体B与随后的树脂A和液体B的聚合之间经过或多或少的时间；
-通过使用波形改变液体B的液滴速度，其中更快的液滴将能够更深地沉入树脂A中。
优选地，液体B具有低粘度并对树脂A具有高的溶解能力。例如，根据溶解能力的程度列出如下单体：EOEOEA>THFA>HDDA>DPGDA。
可用于本发明方法的基底可以是不同性质的材料，例如：木材和衍生产品如MDF、HDF、刨花板、多层木材；纤维素基材料如纸或纸板；金属；塑料材料(PVC、聚酯、聚烯烃)；石材；玻璃；陶瓷及其复合物。
根据本发明方法的应用(例如用于家具、地板、百叶窗和框架、型材的涂层)选择基底。
基底可以根据应用而具有可变的厚度，例如在用于家具的装饰面板的情况下，其通常在8和20mm之间，而用于生产地板的厚度在2和6mm之间。本发明的方法还可以用于在通常是塑料或纸膜的膜上产生结构，所述膜通常用于家具和其他陈设表面的涂布和装饰。
覆盖基底的树脂A具有可变的厚度。例如，当树脂A的密度为1g/ml时，树脂A的厚度可以在1-500μ的范围内，相当于1-500g/m2。通常，为了保护高流量地板，使用在80-120g/m2数量级上的克重。显然，仅仅是为了得到更深的结构，没有什么能阻止更大数量的应用。
在本发明的一个实施方案中，树脂A在没有压花的部分中的厚度为从1至200μ、从2至100μ、从3至50μ，并且在压花区域中厚度在从0.05至100μ、从0.5至50μ、从1至25μ的范围内。
通过下面的描述，本发明的方法和用于实现它的设备将变得更加明显，其中参考附图1、2和3对实施方案进行描述。
根据一些实施方案，使用数字技术如图2中的点3所示、通过使用喷墨印刷或通过使用常规技术如辊涂/喷涂/幕涂/模涂/缝模涂布，可以将树脂A或包含它的待压花的清漆或油墨施加到基底上。
在本发明的一个实施方案中，树脂A是通过数字印刷施加的光交联印刷清漆和/或光交联印刷油墨。
在本发明的一些实施方案中，液体B的施加发生在下层印刷图像的未固化树脂A或含有它的清漆或油墨上。
通常，使用一个或多个Hg灯和/或LED灯，可以实施通过UV照射的光聚合，例如图2中点4和点5所示。
根据一个实施方案，将灯安装在移动系统上，从而使它们或多或少地靠近液体B的施加系统，以更好地控制其作用并从而调节其效果。例如，如果要得到强哑光效果，则在喷墨应用后必须立即进行预聚合/聚合，如图2中的点4所示。
在本发明的方法目的的最后，将存在由聚合的树脂A构成的区域和由聚合的液体B构成的区域。由于具有这些不同硬度/韧性的区域，所以可以选择性地机械地除去更软/脆的材料，而使更硬/坚韧的材料保持不变(图2-6)。
在本发明的另一种方式中，将液体B施加到随后施加饰面的耐磨层(树脂A)上，并因此机械除去聚合的液体B。
上面所描述的与在某些天然材料如木材中发生的情况非常相似，其中在粗化/刷涂操作中，木材的较软部分被除去，从而使较硬的部分保持不变。
因此能够用与用于对木材进行粗化/刷涂的相同的机器来实施聚合的液体B的机械去除。这种机器使用由或多或少具有侵蚀性的材料(钢、黄铜、尼龙纤维、聚酯纤维)制成的刷子和/或垫，取决于要除去的材料的硬度和期望的饰面程度。上述设备例如由CEFLA(例如RSP4)和QUICKWOOD(例如CDI/300+LEV)生产。
聚合的液体B的去除也能够通过高压空气喷射或高压水喷射来实施。
在本发明的另一个实施方案中，通过使用胶粘剂辊或带来除去聚合的液体B，所述胶粘剂辊或带一旦施加到树脂A的表面上，然后在被移除的同时除去仍附着到胶粘剂本身的聚合的液体B。然后可以将胶粘剂辊或带从聚合的液体B中清除，然后再次使用。
在本发明的另一个实施方案中，通过使用合适的溶剂能够除去聚合的液体B。
在本发明的一个优选实施方案中，在除去聚合的液体B之后，将饰面清漆施加到树脂A的表面上以在亮度、手感和耐微刮擦性方面得到期望的外观(图2-7)。
在本发明的另一个实施方案中，在两个单独的步骤中进行液体B的施加，并且这例如允许通过使用具有不同特性如表面张力的液体B来获得组合效果。
通常，本发明的方法目的是通过喷墨印刷头来施加液体B。
喷墨印刷可以为：多通道/扫描模式，其中在要印刷的材料向前移动的同时，通过印刷头的多个通道来生成图像；或单通道模式，其中要印刷的材料只能在相同材料宽度下安装的印刷头的下方通过一次。单通道印刷用于长距离印刷(>1000m2/h)，而用于短距离和中距离(10-600m2/h)的多通道印刷肯定是最常见的印刷方式。
通常，喷墨印刷使用一个印刷头来产生和喷射液滴，随后所述液滴将形成要印刷的图像。例如，这种类型的印刷的细节可以在“喷墨印刷的基础：喷墨和墨滴的科学(Fundamentals of inkjet printing:the science of inkjet and droplets)”(Hoath，Stephen)一书中找到。
根据所使用的喷墨印刷头，产生的液滴可以具有不同的体积，并因此具有不同的直径。
例如，在下表中列出了液滴的体积和相应的直径。
体积(pl) 直径(μ) 体积Lev.1(pl) 体积Lev.2(pl) 体积Lev.3(pl)
1.5 3 1.5 3 4.5
2.4 5 2.4 4.8 7.2
3 6 3 6 9
6 13 6 12 18
10 21 10 20 30
12 25 12 24 36
30 64 30 60 90
80 170 80 160 240
表1
除了液滴的原始大小、印刷头的固有特性外，印刷头本身还可以产生更大的液滴。例如，能够喷射4个灰度级的印刷头的液滴小于6pl，而更大的液滴为18pl。
与目前市场上仅使用1位印刷的数字压花技术相反，本发明的方法允许以灰度模式喷射液滴。这种方式扩大了可以获得的效果，并可能产生不同的深度，并同时产生表面微结构。
通常，本发明的方法目的有利地用于家具和/或地板的制造。制备和饰面循环取决于要装饰的材料和期望的性能。
例如，装饰SPC(石材塑料复合材料)(一种目前正在流行的地板生产材料)的典型循环提供以下操作：
Figure BDA0002946727240000151
表2
本发明的方法目的既可以在耐磨层上也可以在饰面上，优选在第一者上进行(图3)。
为了得到不同的美学效果，耐磨层和饰面可以具有不同的不透明度。实际上，如果耐磨层的光泽度高于饰面的，则将得到因此将被突出显示的光泽孔。
相反，如果耐磨层和饰面具有相同的光泽度，则孔将不那么明显，但效果更自然。
在本发明的另一个应用中，所述方法可以用于制造模具和转印膜/压花纸。用于压制三聚氰胺的模具通常由金属板构成，然后对其进行机械腐蚀和/或侵蚀，从而产生期望的结构。所述方法相当费力，并且耗时数周。于是对模具进行镀铬，这是对环境有害的操作，应会在不久的将来被禁止使用。
另一方面，三聚氰胺压制需要高的温度(160-180℃)和压力(15-70bar)条件，这些特性通常不能通过聚合的喷墨制剂的化学-物理性质来调节。通过本发明的方法，可以替代性地选择合适的树脂A，能够耐受压制条件，并且在压制过程之后产生我们想要得到的结构的反面。与用于三聚氰胺压制的模具相似，本发明的方法能够用于制造用于压制陶瓷、皮革和塑料的模具。除了制造平面模具之外，本发明的方法还能够用于制造腐蚀滚筒，其具有与模具相同的功能，但主要用于柔性材料上。
有利地，小液滴的施加能够用于产生尺寸为几微米的微沟槽和微孔，这是微流体的典型特征，以用于制造传感器和功能器件。
小液滴的另一应用是产生微结构，所述微结构使压花的清漆/树脂/油墨的表面变得哑光。使用后一种应用，能够得到具有有趣美学效果的同时光泽且哑光的表面。
在本发明的另一个实施方案中，树脂A可以含有发泡剂以实现高的压花体积，但是通过限制压花层的重量和/或成本来实现。通常，可以使用填充有气体的中空聚合物微球，其在给定温度下会增加体积，例如可以使用EXPANCEL。膨胀阶段优选发生在施加液体B之前。
除了再现诸如木材和石材的天然材料之外，本发明的方法目的还可以用于产生典型的图形和/或装饰领域的三维结构。
有利地，本发明的方法目的能够用于对以传统方式(轮转凹版印刷/柔版印刷/平板印刷)印刷的表面进行压花。
提供如下实施方案的实施例，仅用于说明本发明，而不应理解为对所附权利要求所限定的保护范围的限制。
实施例1
液体B难以与树脂A混溶，并且一旦聚合，液体B具有低的Tg。
向由三聚氰胺纸制成的载体上，使用手动工具施加75μ的光交联清漆，以铺展用于饰面地板的TEKNOS UVILUX 143-001膜(树脂A)。
随后，在静止液体清漆上，通过单通道类型的喷墨印刷机，施加了由如下成分构成的液体B：
-水：47.5％
-二丙烯酸酯单体PEG600DA：47.5％
-光引发剂，TPO-L 5％
然后立即用395nm和8W/cm2的PHOSEON FIRELINE灯照射载体，并随后用中压下160w/cm的Hg灯(DR.
Figure BDA0002946727240000171
)照射，以完成树脂A和液体B的聚合。
在施加后，表面看起来是均匀的，并且用肉眼能够看到印刷有液体B的区域。
尽管可以使用2H铅笔除去印刷有液体B的区域，但不能除去聚合的树脂A。因此，在印刷有液体B的区域中产生了三维性。
实施例2
液体B与树脂A混溶，并且一旦聚合，树脂A和液体B的混合物具有低的Tg。
向由三聚氰胺纸制成的载体上，使用手动工具施加75μ的光交联清漆，以铺展用于饰面地板的TEKNOS UVILUX 143-001膜(树脂A)。
随后，在静止液体清漆上，通过单通道类型的喷墨印刷机，施加了由如下成分构成的液体B：
-单丙烯酸酯单体EOEOEA：100％
然后立即用395nm和8W/cm2的PHOSEON FIRELINE灯照射载体，并随后用中压下160w/cm的Hg灯(DR.
Figure BDA0002946727240000181
)照射，以完成树脂A和液体B的聚合。
在施加后，表面看起来是均匀的，并且用肉眼能够看到印刷有液体B的区域。
尽管可以使用2H铅笔除去印刷有液体B的区域，但不能除去聚合的树脂A。因此，在印刷有液体B的区域中产生了三维性。
实施例3
液体B含有UV聚合抑制剂并与树脂A混溶。
向由三聚氰胺纸制成的载体上，使用手动工具施加75μ的光交联清漆，以铺开用于饰面地板的TEKNOS UVILUX 143-001膜(树脂A)。
随后，在静止液体清漆上，通过单通道类型的喷墨印刷机，施加了由如下成分构成的液体B：
-二丙烯酸酯单体DPGDA：90％
-Tinuvin 123：10％
然后立即用395nm和8W/cm2的PHOSEON FIRELINE灯照射载体，并随后用中压下160w/cm的Hg灯(DR.
Figure BDA0002946727240000182
)照射，以完成树脂A和液体B的聚合。
在施加后，表面看起来是均匀的，并且用肉眼能够看到印刷有液体B的区域。
尽管可以使用2H铅笔除去印刷有液体B的区域，但不能除去聚合的树脂A。因此，在印刷有液体B的区域中产生了三维性。
实施例4
液体B与树脂A不混溶。
向由三聚氰胺纸制成的载体上，使用手动工具施加75μ的光交联清漆，以铺开用于饰面地板的TEKNOS UVILUX 143-001膜(树脂A)。
随后，在静止液体清漆上，通过单通道类型的喷墨印刷机，施加了由水构成的液体B。
然后立即用395nm和8W/cm2的PHOSEON FIRELINE灯照射载体，并随后用中压下160w/cm的Hg灯(DR.
Figure BDA0002946727240000191
)照射，以完成树脂A的聚合。
在施加后，表面看起来是均匀的，并且用肉眼能够看到印刷有液体B的区域。
尽管可以使用2H铅笔除去印刷有液体B的区域，但不能除去聚合的树脂A。因此，在印刷有液体B的区域中产生了三维性。
实施例5
SPC面板已经历了表2中所述的循环。
所使用的印刷机(BARBERAN-JETMASTER)配备了SEIKO印刷头，而印刷的图像是通过使用扫描仪(METIS)对天然无梗花栎薄板进行三维扫描而得到的。然后，通过专用软件(RIP)将图像上传到印刷机中。
线速度为18m/min。
在数字印刷之后，通过辊涂施加20g/m2的耐磨层，然后将其胶凝化。
随后，施加了仍为液态的100g/m2耐磨层(树脂A)，并通过单通道型喷墨印刷机将由如下成分构成的液体B施加到其上：
-二丙烯酸酯单体DPGDA：90％
-Tinuvin 123：10％
然后将面板通过安装有3组钢丝刷的QUICKWOOD CDI/300刷毛机，所述钢丝刷具有直径为0.3mm的钢丝。
随后，施加了用Hg灯聚合的10g/m2哑光饰面清漆(6光泽度)。
三维结构定义清晰且详细，与扫描的天然材料非常相似。
然后通过激光轮廓仪分析(3D轮廓仪-USA)对结构进行分析，其提供了最大深度为95μ的结构。
实施例6
通过辊涂将100g/m2用于LVT地板保护的PLASTISOL制剂(树脂A)施加到载体材料(SPC)上。
随后，将载体通过单通道型喷墨印刷机下方，用所述喷墨印刷机施加由如下成分构成的液体B：
-水：47.5％
-二丙烯酸酯单体：PEG600DA：47.5％
-光引发剂，TPO-L 5％
随后，用中压下160w/cm Hg灯产生的紫外光照射面板，以使液体B聚合。
然后将面板在烘箱中于180℃下加热3分钟，以使PLASTISOL聚合。
然后将面板通过安装有3组钢丝刷的QUICKWOOD CDI/300刷毛机，所述钢丝刷具有直径为0.3mm的钢丝。
随后，施加了用Hg灯聚合的10g/m2哑光饰面清漆(6光泽度)。
三维结构定义清晰且详细。
实施例7
通过缝模(OSSILA)在400×400×3mm的C40钢板上涂布了300μ的由如下构成的清漆(树脂A)：
-CN112C60：90％
-OMNICURE 184：5％
-OMNICURE TPO：0.2％
随后，用单通道喷墨印刷机印刷所述板，所述液体B的组成如下：
-二丙烯酸酯单体DPGDA：90％
-Tinuvin 123：10％
随后，将所述板以12m/min的速度通过Hg灯(160w/cm)下方，清漆(树脂A)难以触摸。
在表面上明显可见印刷木材的纹理。
然后将板通过安装有3组钢丝刷的QUICKWOOD CDI/300刷毛机，所述钢丝刷具有直径为0.3mm的钢丝。
三维结构定义清晰且详细。
将具有所述结构的板用于压缩压制机，其中装载了400×400×8mm的MDF面板，在所述MDF面板上放置了浸渍有脲醛树脂的牛皮纸，在所述牛皮纸上放置了浸渍有三聚氰胺-甲醛树脂的装饰纸并在后者上放置三聚氰胺叠层。在180℃的温度和20bar的压力下，将全部物体压制30秒。
在实施例7的最后
使用手动涂膜机向由三聚氰胺纸制成的载体上施加了75μ的用于地板饰面的光交联清漆(TEKNOS UVILUX 143-001)。
随后，使面板通过单通道型喷墨印刷机的下方，用所述喷墨印刷机施加由如下成分构成的液体B：
-二丙烯酸酯单体，EOEOEA：95.5％
-HALS,TINUVIN 123：5％
然后立即用中压的160w/cm Hg灯(DR.
Figure BDA0002946727240000221
)照射载体。
在施加后，表面看起来是均匀的，并且用肉眼能够看到印刷有液体B的区域。
尽管使用HB铅笔可以除去印刷有液体B的区域，但不能除去聚合的树脂A。因此，能够在印刷有液体B的区域中产生三维性。
图3在中心区域中显示了已经通过喷墨印刷机施加水的一部分树脂A层的透视图。显而易见的是，称为G的中心区域具有微孔或由多个小腔构成的结构，所述结构使所述区域G比未施加水并表示为NG的区域对机械除去作用的耐受性更小。
左边的图中显示了微腔或孔的尺寸分布，并且右边的表中汇总了测量数据。
在聚合步骤之后，除去压花区域即由喷墨印刷技术产生的水滴轰击的区域中的残留材料。与未处理的区域相比，压花区域更弱并且对除去作用的耐受性更小。
图4显示了图3的在除去压花液体粒子的投射区域的材料的步骤之后的示例。显然，形成的凹口具有相对尖锐和精确的即略呈锯齿状的侧边界壁。

Claims (22)

1.一种在基底上制造三维表面的方法，所述方法包括如下步骤：
A)将树脂A和/或含有它的油墨和/或清漆施加到材料的表面上；
B)当所述树脂A为液体或部分固化时，将液体B施加到所述树脂A的至少一部分上；
C)还分别使所述树脂A和所述液体B聚合；
D)任选地机械除去聚合的液体B。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述树脂A包括阳离子光交联树脂、自由基光交联树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂及其混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述树脂A在环境温度下为固体，并且被热熔施加以使其为液体。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述液体B由光交联单体或光交联低聚物及其混合物构成。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述液体B由水构成。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体B在水中是可分散/可乳化/可溶解的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体B含有选自如下中的至少一种物质：水、溶剂、表面张力改性剂、丙烯酸树脂、光交联树脂、光引发剂、增滑剂、润湿剂、油、光稳定剂、抗氧化剂、消泡剂、湿润剂、抗微生物剂、着色剂、负载物、颜料及其混合物。
8.根据前述权利要求所述的方法，其中所述液体B含有至少一种阻聚剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述阻聚剂选自：UV吸收剂如2-羟基苯基-二苯甲酮(BP)、2-(2-羟基苯基)-苯并三唑(BTZ)和2-羟基苯基-均三嗪(HPT)；位阻胺(HALS)如2,2,6,6-四甲基哌啶(TMP)；抗氧化剂(AO)如位阻酚、仲硫醚、亚磷酸酯；稳定剂(罐内稳定剂)如醌甲基化物、自由基清除剂。
10.根据前述权利要求所述的方法，其中所述液体B的表面张力高于所述树脂A。
11.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中树脂A和液体B的聚合混合物比聚合的树脂A更软/脆。
12.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中树脂A和液体B的聚合混合物具有如下特征中的一项或两项：
Tg<20℃；
所述聚合混合物的Tg低于所述树脂A的Tg。
13.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述聚合的液体B通过刷涂机/粗化机机械除去。
14.根据前述权利要求1至11中一项或多项所述的方法，其中通过压缩空气喷射和/或高压水喷射将所述聚合的液体B除去。
15.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述液体B由所述喷墨印刷头施加。
16.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中通过使用不同的喷墨印刷系统，在两个以上单独的步骤中施加所述液体B。
17.根据前述权利要求所述的方法，其中所述树脂A和所述液体B的聚合分别发生。
18.根据前述权利要求所述的方法，其中，在除去压花液体之后，在压花表面上施加清漆，以提供进一步保护和/或优化表面本身的光泽。
19.通过权利要求1-18中任一项的方法得到的基底或制成品，其特征在于，所述基底或制成品用于制造或涂布地板、家具以及更广泛的陈设和建筑表面。
20.根据权利要求1-18中任一项制造的基底或制成品，其特征在于，所述基底或制成品用作用于产生三维表面的模具或压花纸。
21.根据权利要求1-18中任一项制造的基底或制成品，其特征在于，所述基底或制成品在微流体领域中用于制造传感器和功能器件。
22.在权利要求1-21中任一项的基底上产生三维表面的设备，所述设备包含：一个或多个喷墨印刷系统；移动光聚合系统，所述移动光聚合系统可以放置在施加压花液体的附近；光聚合系统；用于机械除去所述聚合的液体B的系统。
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