CN115870191A - 用于制造含着色剂的机械稳固涂层的方法 - Google Patents

用于制造含着色剂的机械稳固涂层的方法 Download PDF

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Abstract

描述了一种用于制造涂层的方法，该涂层具有至少一种在界面处富集的着色剂优选浮型颜料，该方法包括以下步骤：提供可硬化液态介质，其包括至少一种在界面处富集的着色剂；将所述可硬化液态介质施加到载体上，其中所述在界面处富集的着色剂在所述可硬化液态介质和周围环境气氛的界面处富集；使所述可硬化液态介质在所述载体上至少部分地硬化；并且将至少部分地硬化的可硬化液态介质从所述载体传递到衬底上，从而使得所述在界面处富集的着色剂在所述载体上富集的那一侧贴靠在所述衬底上。

Description

用于制造含着色剂的机械稳固涂层的方法
技术领域
本发明涉及用于制造涂层的方法，该涂层具有至少一种在界面处富集的着色剂，以及使用该方法来制造含有这种着色剂的耐磨涂层。本发明还涉及通过本发明的方法获得的印刷品。
背景技术
在印刷工业中公开了不同的方法用来给印刷品设置具有视觉吸引力的金属光泽涂层。常见的做法例如是以箔转移印刷方法粘上具有光泽的箔。另一公知的可能性是在承印材料上直接印上含颜料的印刷油墨或印刷亮油，其中接着在印刷机中将经印刷的承印材料硬化。为此已知的印刷方法例如是胶版印刷。
在现有技术中公开了含有效果颜料的印刷油墨和印刷亮油。在此，原则上分为具有浮型颜料或浮动颜料(英语：Leafing pigments)和非浮型颜料或非浮动颜料(英语：Non-Leafing pigments)的印刷油墨和印刷亮油。一般来说，具有浮型颜料的印刷油墨和印刷亮油被认为是最具视觉吸引力的金属效果的一类。因此，含有铝基浮型颜料的银色印刷亮油很受欢迎。这种浮型颜料例如在德国工业标准DIN55923中有所描述。与之相对照，虽然基于非浮型颜料的印刷油墨和印刷亮油也越来越广泛，但是它们通常显示出视觉上不太有吸引力的金属效果并且往往显得相当无光泽和灰暗。
基于浮型颜料的印刷油墨和印刷亮油虽然显示出出色的金属效果，但是具有重要的缺点。它们在机械稳固性、尤其在刮擦敏感性和抗磨性方面存在问题。因为浮型颜料就在表面之下，所以这种涂层是敏感的并且通常必须通过一个或多个处于其上的清漆层保护免受机械磨损。然而，这种附加的保护层的施加是费事且不经济的。与之相对照，基于具有非浮型颜料的印刷油墨和印刷亮油的涂层通常不太敏感，因为那里的颜料基本上均匀地分布。在此，通常不需要附加的保护层。
存在对于高效方法的需求，利用这些方法能够制造具有浮型颜料的、机械稳固的涂层。由此，在印刷工业中存在能够高效地在印刷机中制造这种机械稳固的涂层的需求。
EP 3 165 578A1描述了具有镜面光泽的金属胶版印刷油墨和印刷方法。通过印上的层应实现铝颜料的磨损稳定性。
WO 2008/052645 A2描述了用于印刷产品的精整方法和涂层单元。在该方法中，液态印刷介质在印刷机中施加到载体上、在那里干燥并且转移到衬底上。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种方法，利用该方法能够高效地制造具有浮型颜料的、机械稳固的涂层。该方法尤其适于能够在印刷机中制造经涂层的印刷品。
现在，出人意料地发现，通过首先将包括浮型颜料的可硬化液态介质施加到载体上、在那里干燥并且然后作为薄膜利用浮型颜料富集的那一侧与待涂层的衬底连接，可以相对简单地制造具有浮型颜料的机械稳固涂层。通过该做法使得敏感的浮型颜料远离已被涂层的衬底的外表面并且通过处于其上的已硬化层保护。
本发明的方法具有很多优点。不再需要施加一个或多个保护层。不再需要确保含颜料层和保护层相互兼容。该方法可以连续地在印刷机中实施并且与常见的印刷油墨和印刷亮油以及承印材料兼容。
相应地，本发明涉及一种用于制造涂层的方法，该涂层具有至少一种在界面处富集的着色剂，该方法包括以下步骤：
i)提供可硬化液态介质，其包括至少一种在界面处富集的着色剂；
ii)将所述可硬化液态介质施加到载体上，其中所述在界面处富集的着色剂在该可硬化液态介质与周围环境气氛之间的界面处富集；
iii)使所述可硬化液态介质在所述载体上至少部分地硬化；并且
iv)将至少部分地硬化的可硬化液态介质从所述载体传递到衬底上，从而使得所述在界面处富集的着色剂在所述载体上富集的那一侧贴靠在所述衬底上。
在一个优选的实施方式中，所述至少一种在界面处富集的着色剂在所述可硬化液态介质中由于其与所述可硬化液态介质相比较低的密度和/或其表面特性在所述可硬化液态介质与周围环境气氛的界面处富集。在此，周围环境气氛应理解为例如印刷厂中的周围环境的空气气氛。
在一个特别优选的实施方式中，所述在界面处富集的着色剂由于其表面特性是界面活性(或表面活性)的。在此，所述在界面处富集的着色剂的表面特性也可以通过功能化来改变，例如通过涂覆界面活性化合物，如硬脂酸。在着色剂由于其表面特性而在界面处富集的情况下，不同的表面能尤其是举足轻重的。
在另一优选的实施方式中，所述至少一种在界面处富集的着色剂是至少一种机械敏感颜料。这尤其包括通过相对小的外力作用就能被损坏或破坏的颜料。这种相对小的外力作用的例子是通过人手握住例如化妆品的设有本发明的涂层的纸板包装。与之相对照，纯粹的热敏性颜料往往起着不太重要或从属的作用。
在另一优选的实施方式中，所述至少一种在界面处富集的着色剂是至少一种效果颜料。特别优选地，所述至少一种在界面处富集的着色剂是至少一种无机颜料，完全特别优选地是至少一种无机金属效果颜料。
在另一优选的实施方式中，所述至少一种在界面处富集的着色剂是至少一种浮型颜料。
在另一优选的实施方式中，所述可硬化液态介质是基本上透明的。由此，在本发明的方法中获得的制品也可以穿过已硬化的可硬化液态介质的相对厚的层保持所使用的着色剂的视觉上有吸引力的效果。
在另一优选的实施方式中，本发明的方法用印刷机实施，尤其在印刷机的至少一个印刷机构、印刷机的至少一个上光油机构或它们的组合中实施。在该实施方式中，所述载体优选是印刷机的滚筒或印刷机中的板(或印版)，特别优选是印刷机的滚筒。在该实施方式中，优选将可UV硬化的印刷油墨或可UV硬化的印刷亮油利用具有网纹辊或辊机构的腔式刮刀施加到被称为优选的印刷机的滚筒上。可UV硬化的印刷油墨或可UV硬化的印刷亮油的施加也可以借助于一个或多个喷嘴通过喷到印刷机的滚筒上来进行。接着，通过用UV辐射照射来将称为优选的印刷机的滚筒上的可UV硬化的印刷油墨或可UV硬化的印刷亮油硬化，从而得到至少足够硬化的、可传递的薄膜。该至少部分地硬化的薄膜接着在印刷机的印刷机构或上光油机构的印刷间隙中从用作载体的滚筒传递到衬底、优选纸、纸板或塑料箔上。为了改善作为薄膜传递到衬底上的、至少部分地硬化的液态可硬化介质的附着，可能的是，在传递该薄膜之前，例如通过借助于一个或多个喷嘴喷射或通过与另外的、用于传递来自粘合剂容器的粘合剂的印刷机滚筒的接触来将辅助粘合层施加到该衬底或已硬化的液态可硬化介质上。
本发明的方法优选利用印刷机实施，其中原则上可以采用所有已知的印刷方法。优选的印刷方法是卷筒纸印刷工艺、数字印刷工艺、移印、间接凹版印刷、间接丝网印刷、利用液体墨粉或干墨粉的间接电子照相、间接喷射上光油方法和它们的组合。
在利用印刷机实施该方法的优选实施方式中，将所述可硬化液态介质施加到已成像的或未成像的载体上。相应地，该载体也可以是上光板(或点光油板)或已成像的印版。
在利用印刷机实施该方法的优选实施方式中，也可以使用水基型UV光油作为可硬化液态介质，其在步骤iii)中通过热作用至少部分地硬化并且在传递到衬底上之后借助于UV辐射最终硬化。
也可能的是，在印刷机中相继地制造多个具有在界面处富集的不同着色剂的、已硬化的不同可硬化液态介质的层。在此，印刷机优选配备有多个前后相继布置的印刷机构，其中在每个印刷机构中实施本发明的方法，优选分别利用不同的、在界面处富集的着色剂。在另外的印刷机构中，也可以像在现有技术中那样印刷原理上已知的其他印刷油墨或印刷亮油，它们不具有在界面处富集的着色剂。
在一个特别优选的实施方式中，本发明还涉及一种用于利用印刷机制造涂层的方法，其中该涂层具有至少一种浮型颜料，该方法包括以下步骤：
i)提供可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油，其包括至少一种浮型颜料；
ii)将所述可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油施加到印刷机的滚筒或板上，其中所述浮型颜料在该可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油和周围环境气氛的界面处富集；
iii)使所述可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油在所述印刷机的滚筒或板上至少部分地硬化；并且
iv)将至少部分地硬化的可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油从所述印刷机的滚筒或板传递到承印材料上，从而使得所述浮型颜料在所述印刷机的滚筒或板上富集的那一侧贴靠在所述承印材料上。
在该特别优选的实施方式中，纸、纸板和塑料箔作为承印材料是优选的。步骤iii)中的至少部分的硬化优选借助于电子辐射或UV辐射、特别优选借助于UV辐射进行。也可以仅仅涉及借助于UV辐射的硬化(Pinning)，其中，被印刷的印刷品然后在后来的某一时刻(在离开印刷机之前)通过利用更高剂量的UV辐射照射来最终硬化。在该特别优选的实施方式中，印刷机的滚筒或印刷机的板优选具有释放涂层，例如由弹性体形成的滚筒套，借助于其使得至少部分地硬化的可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油从滚筒或板到承印材料上的传递变得容易。
本发明的主题还涉及本发明的方法的应用，用来制造包括颜料的抗磨涂层。在此，在一个优选的实施方式中，其涉及机械敏感颜料、优选选自上面已经提及的效果颜料和其优选方案的机械敏感颜料。在一个优选的实施方式中，本发明的应用涉及在印刷机中、尤其在胶版印刷机中以印刷方法方式的应用。
本发明的主题还涉及一种印刷品，其通过本发明的方法获得。在此，优选涉及通过印刷所有常见的、可在印刷机中加工的衬底获得的印刷品，特别优选涉及通过印刷纸、纸板或塑料箔得到是印刷品。尽管使用了浮动颜料，这种印刷品仍具有视觉上有吸引力的外观，同时具有高的耐磨性。
附图说明
图1示意性示出现有技术中的具有非浮型颜料的印刷品；
图2示意性示出现有技术中的具有浮型颜料的另一印刷品；
图3示意性示出本发明的方法；
图4示意性并且强烈简化地示出本发明的方法；
具体实施方式
图1示意性示出现有技术中的具有非浮型颜料的印刷品。具有非浮型颜料3的可硬化液态介质、例如亮油印刷到衬底1例如纸板上并且被干燥，从而使得该可硬化介质硬化并且得到可供使用的印刷品，在该印刷品中，非浮型颜料3在硬化后的可硬化介质2中分布地存在。这种印刷品通常在机械稳固性方面没有问题，但是在使用金属效应颜料作为非浮型颜料时，视觉金属效果常常并不特别出色。
图2示意性示出现有技术中的具有浮型颜料的另一印刷品。具有浮型颜料4的可硬化液态介质、例如亮油印刷到衬底1例如纸板上并且被干燥，从而使得该可硬化介质硬化。浮型颜料4事先在该可硬化介质的外表面处富集。在具有浮型颜料4的、硬化后的可硬化液态介质2上施加透明保护层5例如清漆并且使其干燥。这种印刷品在使用金属效应颜料作为浮型颜料时通常视觉金属效果特别出色，但是制造起来相对费事。
图3示意性示出本发明的方法。在步骤S1中提供载体例如印刷机滚筒。在步骤S2中用未硬化的可硬化液态介质5(其含有浮型颜料4)涂覆该载体6。该步骤可以例如通过该载体、尤其印刷机滚筒与另一印刷机滚筒、尤其计量辊如网纹辊的接触进行。在步骤S3中，未硬化的液态介质7中的浮型颜料漂浮并且在该未硬化的可硬化液态介质7和周围环境气氛的界面处富集。在步骤S4中，例如通过用UV辐射照射来硬化该未硬化的液态介质7，从而在载体6上得到已硬化的可硬化液态介质2。在步骤S5中，将已硬化的可硬化液态介质2与衬底1例如纸板或箔接触，从而使得载体6上富有浮型颜料4的那一侧贴靠在衬底1上。步骤S6示出由具有已硬化的可硬化液态介质2的载体6和衬底1组成的单元。在步骤S7中，将载体6移除，从而将由具有已硬化的可硬化液态介质2的载体6和衬底1组成的单元留下。在步骤S8中示出该单元。在此，敏感的浮型颜料4以受保护的方式远离涂层的制品的外表面。
图4示意性并且强烈简化地示出本发明的方法。首先，在载体6上制造可硬化液态介质2(其含有浮型颜料4)的已硬化的涂层。该浮型颜料天然地在液态介质与周围环境气氛之间的界面处富集并且通过硬化在该位置中固定。被这样涂层的载体6与衬底1接触，从而使得浮型颜料4富集的那一侧尽可能紧密地贴靠在衬底1上。接着，将载体6移除。结果是，得到经涂层的制品8，在该制品中，敏感的浮型颜料远离已被涂层的制品8的外表面地以受保护的方式处于内部。
参考标记表
1 衬底
2 已硬化的可硬化液态介质
3 非浮型颜料
4 浮型颜料
5 透明的保护层
6 载体
7 未硬化的可硬化液态介质
8 已涂层的制品。

Claims (13)

1.一种用于制造涂层的方法，该涂层具有至少一种在界面处富集的着色剂，该方法包括以下步骤：
i)提供可硬化液态介质，其包括至少一种在界面处富集的着色剂；
ii)将所述可硬化液态介质施加到载体上，其中所述在界面处富集的着色剂在所述可硬化液态介质和周围环境气氛的界面处富集；
iii)使所述可硬化液态介质在所述载体上至少部分地硬化；并且
iv)将至少部分地硬化的可硬化液态介质从所述载体传递到衬底上，从而使得所述在界面处富集的着色剂在所述载体上富集的那一侧贴靠在所述衬底上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种在界面处富集的着色剂在所述可硬化液态介质中由于其与所述可硬化液态介质相比较低的密度和/或其表面特性在可硬化液态介质与周围环境气氛的界面处富集。
3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一种在界面处富集的着色剂是至少一种效果颜料。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一种在界面处富集的着色剂是至少一种无机金属效果颜料。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一种在界面处富集的着色剂是至少一种浮型颜料。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述可硬化液态介质是基本上透明的。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，该方法用印刷机实施。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述载体是印刷机的滚筒。
9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，包括至少一种在界面处富集的着色剂的所述可硬化液态介质是印刷油墨或印刷亮油。
10.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述衬底选自纸、纸板和塑料箔。
11.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其包括以下步骤：
i)提供可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油，其包括至少一种浮型颜料；
ii)将所述可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油施加到印刷机的滚筒或板上，其中所述浮型颜料在所述可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油和周围环境气氛的界面处富集；
iii)使所述可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油在所述印刷机的滚筒或板上至少部分地硬化；并且
iv)将至少部分地硬化的可硬化印刷油墨或可硬化印刷亮油从所述印刷机的滚筒或板传递到承印材料上，从而使得所述浮型颜料在所述印刷机的滚筒或板上富集的那一侧贴靠在所述承印材料上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法的应用，用来制造包括颜料的抗磨涂层。
13.一种印刷品，其通过根据权利要求1至11中任一项所述的方法获得。
CN202210949474.5A 2021-09-28 2022-08-09 用于制造含着色剂的机械稳固涂层的方法 Pending CN115870191A (zh)

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