WO2018228963A1 - Verfahren zur herstellung eines virtuellen dreidimensionalen musters in einer beschichtung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines virtuellen dreidimensionalen musters in einer beschichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2018228963A1
WO2018228963A1 PCT/EP2018/065264 EP2018065264W WO2018228963A1 WO 2018228963 A1 WO2018228963 A1 WO 2018228963A1 EP 2018065264 W EP2018065264 W EP 2018065264W WO 2018228963 A1 WO2018228963 A1 WO 2018228963A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
coating
platelet
pigments
effect pigments
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/065264
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pawel Falkowski
Original Assignee
Merck Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent Gmbh filed Critical Merck Patent Gmbh
Priority to DE112018002968.9T priority Critical patent/DE112018002968A5/de
Publication of WO2018228963A1 publication Critical patent/WO2018228963A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/06—Veined printings; Fluorescent printings; Stereoscopic images; Imitated patterns, e.g. tissues, textiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F7/00—Designs imitating three-dimensional effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/02—Letterpress printing, e.g. book printing
    • B41M1/04—Flexographic printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/06—Lithographic printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/10—Intaglio printing ; Gravure printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/12—Stencil printing; Silk-screen printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/14—Multicolour printing
    • B41M1/18—Printing one ink over another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/008—Sequential or multiple printing, e.g. on previously printed background; Mirror printing; Recto-verso printing; using a combination of different printing techniques; Printing of patterns visible in reflection and by transparency; by superposing printed artifacts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/18—Particular kinds of wallpapers

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a virtual three-dimensional pattern in a coating, in particular for producing a directly visible, clearly three-dimensional pattern in a coating containing platelet-shaped effect pigments on a substrate, on one after such a
  • Method prepared coating and the use of such a coating preferably for the production of decorative materials such as magazines, catalogs, brochures, promotional materials, calendars, book covers, labels or tickets, as well as packaging materials, artifacts or security products.
  • Decorative three-dimensional pattern-containing coatings on wallpaper, furniture decorating films or packaging materials are known and are preferably used for higher quality goods or luxury packaging, because they give the end products containing them a special charisma.
  • the corresponding substrates and / or the coatings applied thereto are structured such that they have a tactile, three-dimensional surface structure. This effect is often very desirable, for example, to give furniture décor foils with wood grain in addition to the wood-like appearance and a corresponding feel.
  • Such structuring generally takes place via elaborate embossing processes, which however require a high outlay on equipment and increased production costs.
  • EP 0 1 15 038 discloses a process for the production of colored decorative paper foils, in which the foils are provided with a three-dimensional surface structure by providing a first printing layer, which contains a paint-repelling agent and has a pattern, with an overcoat.
  • the paint-repellent agent leads to differences in thickness in the topcoat, which ultimately produce an optically and haptically perceivable three-dimensional pattern.
  • the use of platelet-shaped effect pigments is not described.
  • a printing method is also known from US Pat. No. 3,811,915, in which a three-dimensional wood pattern is produced by printing on a primer layer as a pattern layer a printing ink which contains a paint-repellent silicone compound in addition to customary color pigments and the printing ink binding agent. Due to the paint-repelling effect of the silicone-containing layer, the top layer applied thereto not only has a visible three-dimensional pattern with a wood structure, but also a tangible three-dimensional deformation of the surface of the coating. The use of platelet-shaped effect pigments is not described.
  • US Pat. No. 6,150,009 describes a decorative article which has on a substrate a pattern of a paint-repelling material consisting of wax, oil or silicone and wherein the surface portions of the substrate not coated with the paint-repelling material are coated with a colored resin which has a larger size Surface tension than the paint-repellent material. Since the paint-repellent material repels the subsequent resin coating so that the resin layer does not adhere to the parts of the substrate coated with the paint-repellent agent, paint surfaces of different thicknesses and thus become obtained tangible three-dimensional structure.
  • the resin layer may contain platelet-shaped effect pigments.
  • the offset printing method is a widely used printing method, which allows both the production of mass-produced goods as well as special printed products in less circulation. It would therefore be advantageous to have a method available by means of which
  • Three-dimensional pattern in effect pigment-containing coatings on substrates even without embossing of substrate or coating can be generated when a conventional offset printing method is used.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for producing a three-dimensional pattern in a coating on a substrate, in which neither the substrate nor the coating are embossed or deformed to form an attractive three-dimensional appearing pattern in the coating and the three-dimensional pattern is produced in a planar coating only by appropriately aligned platelet-shaped effect pigments, wherein an oily coating composition is used to form at least a portion of the coating.
  • Another object of the invention is to provide a coating containing platelet-shaped effect pigments on a substrate having the pre-formed three-dimensional pattern.
  • An additional object of the present invention is to demonstrate a use for coatings produced in this way.
  • the object of the present invention is achieved by a method for producing a virtual three-dimensional pattern in one
  • Effect pigment-containing coating on a substrate wherein in a first step a surface of a substrate is coated in partial areas with a first coating composition that is oily and free of silicone compounds to form surface elements that form a two-dimensional pattern, and as long as the first coating composition is still unconsolidated, in a second step, the surface of the substrate, in whole or in part, with a second, platelet-like effect pigments containing coating Composition, wherein the platelet-like effect pigments in the second coating composition undergo orientation at different angles relative to the surface of the substrate, the virtual three-dimensional image of the two-dimensional pattern of the surface elements, and wherein subsequently the first and second coating composition to form a plan
  • Two-layer structure are solidified on the substrate.
  • the object of the present invention is also achieved by a coating comprising platelet-effect pigments on a substrate which has a visible, virtual three-dimensional pattern which is formed by orientation of the platelet-shaped effect pigments in the coating at different angles relative to the substrate the coating consists of at least two directly superposed planar layers and a flat, unembossed
  • a substrate is used, the surface of which (at least one surface of a planar substrate or of a body) is provided in partial areas in a first step with surface elements representing a two-dimensional pattern.
  • an oily coating composition is used which is free of
  • the two-dimensional pattern formed by the surface elements in itself already constitutes the two-dimensional basic pattern for the Pattern which is to be present in three-dimensional form after carrying out the method according to the invention.
  • the surface elements are produced by applying a flowable first coating composition to the substrate.
  • a coating composition which contains at least one oil and is free of silicone compounds is used according to the invention for the first process step.
  • a conventional offset printing process is preferred according to the present invention.
  • a classical offset printing method is used to apply the first coating composition. This is characterized by the use of highly viscous, pasty offset inks, which are oily and free of silicone compounds. In contrast, are silicone-containing inks.
  • oils mineral oils, vegetable oils and / or modified vegetable oils are used in the oil-containing coating compositions or in the offset printing inks.
  • the mineral oils may be low-boiling (boiling range ⁇ 250 ° C) or high-boiling (boiling range 250-310 ° C) mineral oils.
  • the latter are used in particular for heatset printing inks which cure under the action of heat, while the former are used for coldset inks which are solidified by repelling the liquid components into the substrate (the substrate).
  • the most commonly used vegetable oil is linseed oil, with soybean oils now being used.
  • the proportion of the oils in the first coating composition varies and may be from 1 to 40 weight percent, preferably from 5 to 35 weight percent, based on the weight of the coating composition.
  • the first coating composition still contains resin components and optionally fatty acid esters as binder components.
  • the resin components are usually hard resins such as phenol-modified rosin resins or maleic acid-modified phenolic resins, as well as hydrocarbon resins or alkyd resins, for example, linseed oil-based alkyd resins. These are added to the first coating composition in different proportions as needed.
  • various auxiliary substances and / or additives are generally contained in the first coating composition, for example various metal soaps as driers, as well as waxes and / or structurants.
  • Coating compositions used adjuvants such as
  • the first coating composition contains no pigments, in particular no coloring pigments.
  • the first coating composition contains dyes, absorption pigments and / or effect pigments which have a coloring effect and thus determine the optically perceivable color impression of the surface elements on the substrate, since binder systems which are transparent in the solidified state are generally used and are colorless.
  • the surface elements on the substrate according to the first embodiment are colorless or are perceived in the best case as a whitish coating on the substrate
  • the surface elements of the second embodiment have a visible coloration, which determines the used dyes and / or pigments and their interactions with each other is.
  • none of the embodiments mentioned is particularly preferred. Rather, it depends on the desired color of the three-dimensional appearing pattern, whether for the application of the surface elements on the substrate, the first or the second embodiment of the present invention is used.
  • the substrate used are conventional substrates which can be coated by conventional coating methods, for example paper of various qualities, cardboard, wallpaper, laminates, tissue materials, wood, plastic bodies, plastic films, metal bodies, metal foils, glass or materials comprising components of several contain these substances.
  • the substrates may optionally be pretreated electrostatically or by applying primer or satinizing layers.
  • the too Coating surface of the substrates used should be designed plan, ie have neither elevations nor depressions.
  • the substrates have a black, dark or colored surface.
  • This coloring of the substrate can, depending on the substrate material used and intended use of the finished product either by mass coloration of the substrate material, for example in plastic films, or by coating the
  • a black, dark or colored coating is obtained with a black, dark or colored coating.
  • the latter can be applied in addition or as an alternative to priming or satinizing layers.
  • a dark coating means gray, brown, blue, red, violet, or green coatings that have low brightness, commonly referred to as dark gray, dark brown, dark blue, dark red, dark purple, or dark green. They can, like colored coatings, be obtained by the addition of conventional colorants to corresponding coating compositions, optionally in combination with carbon black or other black colorants.
  • the entire surface of the substrate to be coated is provided with such a black, dark or, alternatively, colored coating.
  • the substrate prior to use in the inventive
  • Method also be pre-coated over the entire surface by conventional printing or provided with a pattern.
  • This pre-coating can done with any printing process.
  • printing processes which permit rapid further processing of the resulting coated substrates are used for such a precoating or previously performed patterning. Therefore, for the precoating of the substrates preferably printing methods are used which enable UV drying of the inks used, for example a UV flexographic printing process or a UV gravure printing process.
  • the color or pattern effects produced in this way can advantageously be combined with the virtual three-dimensional pattern produced in the method according to the invention.
  • the surface elements applied in the first method step of the method according to the invention form a two-dimensional pattern on the substrate.
  • each of the surface elements may already be a pattern per se and / or the entirety or parts of the surface elements may be a pattern with each other.
  • pattern does not depend on the type of pattern, for example, it can be a fantasy pattern, a random pattern, a dot or dash pattern, an alphanumeric pattern, a pattern of concrete objects, or a combination of two or more of them.
  • the surface elements which represent a two-dimensional pattern, are located only on partial areas of the substrate and that further subregions of the substrate are present, which are not coated with the surface elements, partial areas that are coated with surface elements and Subareas that are not coated with surface elements are adjacent to each other, so that form borderlines between the two types of subregions.
  • the two-dimensional pattern formed by the surface elements is thus present in a regular, irregular or random distribution on the surface of the substrate and can be limited to a portion of the substrate, ie for Example be stored centrally, as well as extended over the entire surface of the substrate.
  • the two-dimensional pattern formed by the surface elements represents a macroscopic pattern, wherein the individual surface elements have a size of at least 0.1 mm 2 , in particular of at least 1 mm 2 , but, depending on the coating technology, can also have sizes of several hundred square centimeters ,
  • the surface elements have in the solidified state only a small layer thickness in the range of 0.2 to 3 ⁇ , in particular from 0.2 to 1 ⁇ on.
  • the portions of the substrate provided with the surface elements and the portions of the substrate not provided with the surface elements have different surface tensions from each other.
  • the surface tension of the substrate is called ⁇ 1 and the surface tension of the
  • the surface tension ⁇ 1 of the substrate (which can be pretreated and / or black, dark or colored or otherwise pre-coated, but hereinafter referred to as uncoated substrate) in the solid state and the surface tension of the surface elements ⁇ 2, in the un solidified state , have different values, expressed in mN / m.
  • Subregions of the substrate or coated with the surface elements have the nominally higher surface tension. It is essential to the invention that there is a difference in the surface tension between the coated or the uncoated subregions of the substrate.
  • the surface tension ⁇ 1 of the uncoated substrate can be determined with any conventional method suitable for the determination of surface tensions on solid surfaces.
  • Particularly suitable methods are those with the help of which the total surface tension, but also the disperse and polar fraction of the total surface tension can be determined, whereby for each partial area the relationship
  • the surface tension of the substrate ⁇ 2 coated with the oil-containing first coating composition can not be determined in the same way as the surface tension of the uncoated substrate, since the surface of the surface elements does not form a solid surface.
  • the measurement of the surface tension of the still moist surface elements is carried out according to the invention by means of contact angle method with a drop shape analyzer DSA 100 Krüss GmbH.
  • a drop is applied to the coated with the oil-containing first coating composition sample, which is located on a movable sample table.
  • the drop is illuminated from one side, on the opposite side a camera picks up the drop.
  • four different drops are applied, consisting of water, diiodomethane, benzyl alcohol or 1,5-pentanediol.
  • the drop image becomes a computer with a video Transfer digitizing card and displayed on the monitor.
  • the DSA1 software includes sophisticated drop image analysis tools used to calculate contact angles, surface energies, and surface tensions.
  • the oily first coating composition used according to the invention usually dries very slowly.
  • this property is advantageous because in a second process step the second, platelet-like effect pigments containing
  • first coating composition must be applied as long as the surface elements (and thus the first coating composition on the substrate) are still in a moist, unconsolidated state.
  • the coating of the surface of the substrate with the second coating composition is thus carried out immediately after the application of the first coating composition or in such a short time interval that the first coating composition is not yet solidified (i.e., moist, not yet dry).
  • Coating composition containing effect pigments can take place over the entire surface, which is also preferred because of the simplicity of the method, at least on the surface parts of the substrate, which carry the two-dimensional pattern of the surface elements. However, it may also be advantageous or desirable if the substrate contains part of the surface with the platelet-shaped effect pigments Coating composition is coated. In the case of a partial coating, however, care must be taken to ensure that at least part of the boundary lines between the partial regions of the substrate which are provided with the surface elements and the partial regions of the substrate
  • Substrates which are not provided with the surface elements are formed, are coated with the coating composition containing platelet-effect pigments, in such a way that the boundary lines are coated overlapping and thus also the area adjacent to the boundary lines of the adjacent portion is coated.
  • This borderline overlapping coating is necessary to visualize the three-dimensional patterns produced by the platelet-shaped effect pigments in the final coating.
  • the second coating composition containing platelet-shaped effect pigments has a surface tension ⁇ 3 which is lower than the surface tensions ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • ⁇ 3 ⁇ 1 and ⁇ 3 ⁇ 2 as well as ⁇ 1 ⁇ 2.
  • the surface tension ⁇ 3 must be determined using a different method than the surface tensions ⁇ 1 and ⁇ 2, because the surface tension ⁇ 3 is the value in a flowable coating composition.
  • various methods are available to the person skilled in the art, for example the ring method according to Du Nouy, the method of the hanging drop and various others.
  • the surface tensions ⁇ 3 indicated according to the invention are determined from the supernatant of the coating composition. After settling the platelet-shaped effect pigments with the ring method according to Du Nouy determined.
  • Coating composition and the uncoated substrate or coated with the surface elements substrate allows a good distribution of the second coating composition containing platelet-effect pigments and their good adhesion both on the surface element provided with portions and on the uncoated portions of the substrate.
  • the second, platelet-like effect pigments containing coating composition hereinafter also referred to as effect varnish, contains at least one binder and at least one type of platelet-shaped effect pigments.
  • the effect can also contain the usual auxiliaries and additives.
  • Suitable binders are customary binders or binder systems which are usually used in coating processes of various kinds, for example aqueous and / or solvent-containing binders based on nitrocellulose, polyamide, acrylic, polyvinyl butyral, PVC, PUR or suitable mixtures thereof the surface elements produced with it fulfill the conditions according to the invention with regard to the surface tension, which can be easily determined by simple preliminary tests.
  • aqueous and / or solvent-containing coating compositions are suitable as the second coating composition
  • UV-curing coating compositions are used as the second coating composition.
  • UV flexo inks are just as suitable as UV inks.
  • the corresponding Settlements for the Lackfirnisse are known in the art and are commercially available.
  • the correspondingly suitable coating compositions can be selected. It is merely to be ensured according to the invention that the surface tension ⁇ 3 of the effect lacquer must be lower than the surface tension ⁇ 1 of the uncoated substrate or less than the surface tension ⁇ 2 of the unconsolidated substrate coated with the surface elements. Therefore, the ingredients of the effect paint must be selected so that they meet the conditions of the invention.
  • both solvent-based, aqueous and radiation-curing coating systems can be selected according to the invention for the effect paint.
  • such paint systems can be advantageously used here, which have relatively low viscosities.
  • UV-curable acrylic lacquers which are commercially available, for example, from Schmid Rhyner AG, Switzerland, under the name WESSCO®. Of these are also paint systems with relatively low viscosity, z. B. a according to DIN EN ISO 2431 in 4mm flow cup at 23 ° C certain viscosity of ⁇ 30 sec, preferably.
  • the effect lacquer contains platelet-shaped effect pigments.
  • the specific type of platelet-shaped effect pigments or, if appropriate, mixtures of different effect pigments is determined by the desired optical effects of the resulting three-dimensional pattern in the coating and optionally also by colorants which may already be present in the precoatings on the substrate.
  • platelet-like effect pigments pigments which are selected from the group consisting of pearlescent pigments, interference pigments, metallic effect pigments, liquid crystal pigments, platelet-shaped functional pigments, platelet-shaped structured pigments, or pigments can be used in the first coating composition containing platelet-effect pigments according to the present invention a mixture of two or more of these.
  • These effect pigments are composed of one or more layers of possibly different materials and are platelet-shaped.
  • These pigments preferably have a platelet-shaped support which optionally comprises at least one coating of a metal, metal oxide, metal oxide hydrate or mixtures thereof, a metal mixed oxide, suboxide, oxynitride, metal fluoride or a polymer.
  • Pearlescent pigments consist of transparent platelets with a high refractive index and exhibit a characteristic pearlescence in parallel orientation through multiple reflection. Such pearlescent pigments, which additionally show interference colors, are referred to as interference pigments.
  • platelet-shaped interference pigments or metal effect pigments are used which have on a platelet-shaped support at least one coating of a metal, metal oxide, metal oxide or their mixtures, a metal mixed oxide, metal suboxide, metal oxynitride, metal fluoride or a polymer.
  • the metallic effect pigments preferably have at least one metal carrier or one metal layer.
  • the platelet-shaped carrier preferably consists of natural or synthetic mica, kaolin or another layered silicate, of glass, calcium-aluminum borosilicate, S1O2, T1O2, Al2O3, Fe2O3, polymer platelets, graphite platelets or of metal platelets, such as, for example, aluminum, titanium, Bronze, silver, copper, gold, steel or various metal alloys.
  • platelet-shaped supports made of mica, glass, calcium-aluminum-borosilicate, graphite, S1O2, Al2O3 or of aluminum.
  • the size of the platelet-shaped carrier is not critical per se.
  • the carriers generally have a thickness between 0.01 and 5 ⁇ , in particular between 0.05 and 4.5 ⁇ and particularly preferably from 0.1 to 1 ⁇ on.
  • the expansion in the length or width is usually from 1 to 200 ⁇ , preferably from 5 to 60 ⁇ and in particular from 5 to 25 ⁇ . They usually have an aspect ratio (ratio of the average diameter to the mean particle thickness) of 2: 1 to 25000: 1,
  • the dimensions mentioned for the platelet-shaped supports also apply in principle to the coated effect pigments used according to the invention, since the additional coatings are generally in the range of only a few hundred nanometers and thus the thickness or length or Width (particle size) of the pigments do not significantly affect.
  • the pigments used must be adapted in their particle size to the requirements of the particular coating method used.
  • a colorless or colored metal oxide selected from T1O2, titanium suboxides, titanium oxynitrides, Fe2O3, Fe3O 4, SnO 2, Sb 2 O 3, SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , B 2 O 3 , Cr 2 O 3 , ZnO, CuO, NiO or mixtures thereof.
  • Coatings of metals are preferably made of aluminum, titanium, chromium, nickel, silver, zinc, molybdenum, tantalum, tungsten, palladium, copper, gold, platinum or alloys containing them.
  • the metal fluoride used is preferably MgF 2 .
  • effect pigments which have a platelet-shaped support of mica, glass, calcium-aluminum borosilicate, graphite, SiO 2, Al 2 O 3 , or of aluminum and at least one coating on the support, which consists of T 1 O 2 , titanium suboxides, titanium oxynitrides, Fe 2 O 3 , Fe 3 O, SnO 2 , Sb 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MgF 2 , ZrO 2 , B 2 O 3 , Cr 2 O 3 , ZnO, CuO, NiO or mixtures thereof.
  • the effect pigments can have a multilayer structure in which a plurality of layers are located one above the other on a metallic or non-metallic support, which preferably consist of the abovementioned materials and have different refractive indices in such a way that at least two layers of different refractive indices are alternately on the support , wherein the refractive indices in the individual layers are at least 0.1 and preferably at least 0.3 differ from each other.
  • the layers on the support can be both colorless and colored, predominantly transparent, semi-transparent or even opaque.
  • the resulting effect pigments are therefore also colorless or have a body color, or are predominantly transparent, semitransparent or opaque. Due to the single-layer or multi-layer system on the support, they are also capable of more or less intense and shiny
  • LCPs Liquid Crystal Pigments
  • holographic pigments polymer which consist of crosslinked, oriented, cholesteric liquid crystals, or also referred to as holographic pigments polymer
  • Metal flakes are used as effect pigments.
  • effect pigments described above can be used in the coating compositions used according to the invention (in the effect paint and, optionally, also in the first coating composition for the coating compositions)
  • the weight ratio of the flaky effect pigments in the second binder-containing coating composition is generally from 1 to 40% by weight, and preferably from 15 to 30% by weight when coarse virtual three-dimensional structure patterns are to be generated and from 5 to 15% by weight when fine virtual three-dimensional structure patterns are to be formed , in each case based on the total weight of the second coating composition.
  • suitable effect pigments are the commercially available functional pigments, interference pigments or pearlescent pigments which are marketed under the names Iriodin®, Colorstream®, Xirallic®,
  • the individual color and / or gloss effects which can be achieved by the effect pigments are not decisive per se. Rather, the success of the invention is achieved by the change of the optically perceptible effect of the platelet-shaped effect pigments at the locations of the coating in which the coating composition containing platelet-shaped effect pigments has an effect on the boundary lines between the surface elements forming the two-dimensional pattern on the substrate and the uncoated substrate meets.
  • the coating composition containing platelet-shaped effect pigments has an effect on the boundary lines between the surface elements forming the two-dimensional pattern on the substrate and the uncoated substrate meets.
  • platelet-like effect pigments in the coating composition are directed out of alignment such that they subsequently lie at an angle to the surface of the substrate which is oblique or perpendicular to the surface of the substrate.
  • Preferred direction by the differences in the surface tensions of the surface elements and the uncoated substrate is carried out at the boundary lines.
  • the shape of the two-dimensional pattern formed on the substrate by the surface elements becomes a basic shape of the three-dimensional pattern formed in the platelet-shaped effect pigments containing coating composition by the effect pigments, replicated, combined with a three-dimensional effect, by the previously described deflection of the platelet-shaped
  • the visible in the coating three-dimensional pattern is thus perceptible only on the visual effects made visible by the effect pigments. It is much more pronounced than the real deflection of the platelet-shaped effect pigments at the boundary lines would expect, because a deflection of the platelet-like effect pigments from the parallel position even by only a few degrees already a significant change in their reflection properties result in optically apparent depth the three-dimensional appearing pattern noticeable.
  • the term virtual three-dimensional pattern for the pattern produced according to the invention is therefore justified.
  • effect pigments are preferably used with which visually very attractive printing results can be achieved which can not be obtained with conventional organic or inorganic dyes or color pigments alone.
  • glossy intensive interference colors, metallic effects or printed images that show a play of colors and / or impressive light / dark effects (optically variable prints) are very popular in packaging printing.
  • the glittering effect of the printed images is greater, the larger the particle size of the effect pigments.
  • Such color and gloss impressions can only be achieved with platelet-shaped effect pigments.
  • the platelet-shaped effect pigments used show an optically variable behavior, this of course is perceptible in the patterned coating produced according to the invention not only when the viewing angle is opposite to the total coated one Surface is changed, but already when viewing the surface of the coated substrate from a single viewing angle, so that the generated three-dimensional pattern appears in different colors and / or different brightness gradations.
  • the platelet-shaped effect pigments can also be used in a mixture with other, non-platelet-shaped pigments, as long as the proportion of platelet-shaped effect pigments is so large that a three-dimensional pattern produced therewith is still visible in the coating.
  • the proportion of platelet-like effect pigments in a second coating composition containing them should be at least 50% by weight, but preferably at least 70% by weight, of the total pigment loading of the second coating composition
  • the second coating composition containing platelet-shaped effect pigments can be applied to the uncoated (optionally pretreated or precoated as previously described) substrate by any suitable coating method.
  • suitable methods are, for example, conventional coating methods, including the usual printing methods, which are usually used to produce a coating on a substrate.
  • printing processes such as screen printing, gravure printing, flexographic printing, paper coating processes or bar coating are to be mentioned here, but also other coating processes such as doctoring, brushing, stamping, casting,
  • printing methods in particular a flexographic printing method or a gravure printing method.
  • a UV flexographic printing process or a UV gravure printing process are particularly preferred. Even with the small layer thicknesses of the solidified coating obtainable by means of these methods in the range less Micrometer (1 -20 ⁇ , preferably 2-10 ⁇ ) is the inventively generated, virtual, three-dimensional appearing pattern in the
  • the resulting two-layer structure is composed of a first layer (layer of surface elements consisting of the first, oil-containing coating composition on partial surfaces of the substrate) and second layer (on partial surfaces or the entire surface of the substrate precoated with the surface elements, consisting of the second, platelet-like effect pigments containing coating composition) solidified.
  • the solidification is achieved by drying and optionally curing the two-layer structure, wherein both processes can be supported as needed by the supply of heat and / or UV radiation.
  • the corresponding concrete measures depend on the type of coating composition used in each case.
  • a planar two-layer structure is obtained on the optionally precoated substrate in which each of the two layers has a surface which is arranged parallel to the substrate surface and wherein the two-layer structure as a whole has a planar, outer surface.
  • the virtual, three-dimensional pattern which is visible from the surface side of the coated substrate, is generated only by the orientation of the platelet-shaped pigments in the second coating composition containing them. This alignment takes place at the boundary lines of the surface elements to the uncoated part surfaces of the substrate at different angles relative to the substrate surface.
  • the present invention also provides a platelet-shaped effect pigment-containing, a visible, virtual three-dimensional A patterned coating on a substrate, wherein the virtual three-dimensional pattern is formed by an orientation of the flaky effect pigments at different angles relative to the substrate and the coating is prepared by the method described above.
  • the coating according to the invention is composed of at least two superimposed layers on the substrate.
  • the first layer is formed by a solidified, oil-containing coating composition
  • the second, overlying layer by a solidified, platelet-shaped effect pigments containing second coating composition.
  • the first layer is in the form of surface elements in each case only on partial surfaces of the substrate
  • the second layer can be located both on partial surfaces of the substrate, but also, preferably, on the entire surface of the substrate.
  • the second layer is located only on partial surfaces of the surface of the substrate, it must be ensured that the boundary lines extending between the surface elements and the uncoated ones
  • Partial surfaces of the substrate form overlapping at least partially covered with the second layer, otherwise the virtual
  • three-dimensional pattern is not visible in the coating.
  • the coating has a flat surface.
  • the virtual three-dimensional pattern obtained according to the invention in the coating represents a macroscopic pattern, wherein the individual surface elements visible in the coating have a size of at least 0.1 mm 2 , in particular of at least 1 mm 2 , but also have sizes of several hundred square centimeters can.
  • the size and external shape of the visible three-dimensional surface elements depend directly on the size and external shape of the two-dimensional surface elements formed on the substrate and replicate them.
  • the present invention also provides the use of a coating containing platelet-shaped effect pigments on a substrate, which has a virtual, three-dimensional pattern and is produced by the method described above.
  • decoration materials are to be understood as all applications that are characterized by special visual effects, such as commercial print, calendars, jewelry leaves, promotional materials, greeting cards, offprints, wallpapers, but also tickets, magazines, catalogs, brochures, book covers, labels, decorative papers for furniture and Floor laminates and much more.
  • Such products can be greatly valorised by the attractive virtual three-dimensional effect produced by the method of the present invention
  • the coatings produced according to the invention which have a virtual three-dimensional pattern, can also produce optical illusions, they can also be advantageously used for the production of artifacts.
  • the coatings produced according to the invention having a virtual three-dimensional pattern have an apparent optical depth of the visible three-dimensional pattern as well as the optical advantages of coatings containing platelet-shaped effect pigments. Neither the substrates used nor the coatings must undergo embossing or deformation for this purpose. In addition, they can be produced in an economical manner without additional machinery in many small and medium-sized printers, which are mainly equipped with offset printing machines. The coatings of the invention are therefore well suited, high quality appearing products of various kinds using simple and conventional process steps inexpensive and mass produced.
  • Example 1 shows the schematic representation of an effect pigment-containing coating produced by the process according to the invention with the substrate (1), surface elements (2) of an oil-containing, silicone-free coating composition and a coating of a second, platelet-like effect pigments containing coating composition (3) according to Example 1
  • the substrate thus treated has a total surface tension ototai of 46.8 mN / m, which is composed of a disperse surface tension Odispers of 40.3 mN / m and a polar surface tension Opoiar of 6.5 mN / m.
  • the substrate is coated with a first coating composition to form a pattern of coated and uncoated patches on the substrate.
  • the coating takes place in an offset printing process with a surface coverage of 2 g / m 2 .
  • the resulting wet film thickness is about 2 ⁇ .
  • the pattern created in this way on the surface of the substrate is almost invisible.
  • the total surface tension determined by the contact angle method with the Krüss DSA100.
  • Atotai is 42.1 mN / m at the coated surface units and is composed of a disperse surface tension Olpers of 41.7 mN / m and a polar surface tension a p0 iar of 0.4 mN / m.
  • a second coating composition is now applied over the entire surface of the substrate in a UV flexographic printing process and solidified by means of UV light.
  • the application is carried out with an anilox roller (60 l / cm,
  • the second coating composition contains the UV coating Wessco 301 1 from Schmid Rhyner AG and 7% by weight of an interference pigment of the type Iriodin® 325 from Merck KGaA, Germany.
  • the surface tension of the supernatant of the liquid coating composition is 20.8 mN / m.
  • the coating composition has a viscosity of 20 seconds, measured in a DIN 4 mm flow cup.
  • a clear, three-dimensional gold pattern can be observed, which is formed by the effect pigments contained in the second coating composition and has the two-dimensional basic shape of the surface elements preprinted with the offset printing ink.
  • the coated surface is smooth and has no deformations.
  • the total layer thickness of the coating of the first and second layers is about 5 ⁇ .
  • the coating is characterized by high gloss and a visually attractive appearance.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines virtuellen dreidimensionalen Musters in einer plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtung, eine derart erzeugte Beschichtung sowie deren Verwendung.

Description

Verfahren zur Herstellung eines virtuellen dreidimensionalen Musters in einer Beschichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines virtuellen dreidimensionalen Musters in einer Beschichtung, insbesondere zur Herstellung eines direkt sichtbaren, deutlich dreidimensional erscheinenden Musters in einer plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtung auf einem Substrat, auf eine nach einem derartigen
Verfahren hergestellte Beschichtung sowie auf die Verwendung einer solchen Beschichtung, vorzugsweise zur Herstellung von Dekorationsmaterialien wie Zeitschriften, Katalogen, Broschüren, Werbematerialien, Kalendern, Buchhüllen, Etiketten oder Tickets, sowie von Verpackungsmaterialien, Kunsterzeugnissen oder Sicherheitserzeugnissen.
Dekorative dreidimensionale Muster enthaltende Beschichtungen auf Tapeten, Möbeldekorfolien oder Verpackungsmaterialien sind bekannt und werden vorzugsweise für höherwertige Güter oder luxuriöse Verpackungen eingesetzt, weil sie den sie enthaltenden Endprodukten eine besondere Ausstrahlung verleihen. Häufig werden zu diesem Zwecke die entsprechenden Substrate und/oder die darauf aufgebrachten Beschichtungen so strukturiert, dass sie eine fühlbare, dreidimensionale Oberflächenstruktur aufweisen. Dieser Effekt ist oftmals sehr erwünscht um beispielsweise Möbeldekorfolien mit Holzmaserung neben der holzähnlichen Optik auch eine entsprechende Haptik zu verleihen. Derartige Strukturierungen erfolgen in der Regel über aufwändige Prägeprozesse, die aber einen hohen apparativen Aufwand sowie erhöhte Produktionskosten erfordern. Sollen die gewünschten dreidimensionalen Muster noch spezielle Effekte wie Metall ic-Effekte oder Perlglanz aufweisen, sind darüber hinaus noch Beschichtungs- und Prägemethoden erforderlich, die ohne Qualitätsverlust auch bei Beschichtungen einsetzbar sind, die entsprechende Effektpigmente enthalten oder aus aufgedampften Effektschichten bestehen. Aus dem Stand der Technik sind Strukturierungsverfahren bekannt, mit denen Substrate mit dreidimensionalen Mustern versehen werden können. So ist beispielsweise aus EP 0 1 15 038 ein Verfahren zur Herstellung von farbigen Dekorpapierfolien bekannt, bei dem die Folien mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur versehen werden, indem eine erste Druckschicht, die ein lackabstoßendes Mittel enthält und ein Muster aufweist, mit einer Überlackierung versehen wird. Das lackabstoßende Mittel führt zu Dickenunterschieden in der Überlackierung, die letztendlich ein optisch und haptisch wahrnehmbares dreidimensionales Muster erzeugen. Der Einsatz plättchenförmiger Effektpigmente ist nicht beschrieben.
Auch aus US 3,81 1 ,915 ist ein Druckverfahren bekannt, bei dem ein dreidimensionales Holzmuster dadurch erzeugt wird, dass als Musterschicht eine Druckfarbe, die neben üblichen Farbpigmenten und dem Druckfarbenbindemittel eine lackabstoßende Silikonverbindung enthält, auf eine Grundierschicht aufgedruckt wird. Die darauf aufgebrachte Deckschicht weist durch die lackabstoßende Wirkung der silikonhaltigen Schicht nicht nur ein sichtbares dreidimensionales Muster mit Holzstruktur, sondern auch eine fühlbare dreidimensionale Verformung der Oberfläche der Beschichtung auf. Der Einsatz plättchenförmiger Effektpigmente ist nicht beschrieben.
In US 6,150,009 ist ein Dekorationsartikel beschrieben, welcher auf einem Substrat ein Muster aus einem lackabstoßenden Material aufweist, das aus Wachs, Öl oder Silikon besteht und wobei die nicht mit dem lackabstoßenden Material beschichteten Flächenanteile des Substrates mit einem farbigen Harz beschichtet werden, das eine größere Oberflächenspannung aufweist als das lackabstoßende Material. Da das lackabstoßende Material die nachfolgende Harzbeschichtung so abstößt, dass an den mit dem lackabstoßenden Mittel beschichteten Stellen des Substrates die Harzschicht nicht haftet, werden Lackoberflächen mit unterschiedlicher Dicke und damit fühlbarer dreidimensionaler Struktur erhalten. In der Harzschicht können plättchenförmige Effektpigmente enthalten sein.
In der US 4,233,343 werden Dekorationsartikel offenbart, deren dreidimensionale Oberfläche ebenso durch den Auftrag einer Deckschicht auf eine Musterschicht erzeugt wird, wobei die Deckschicht eine höhere Oberflächenspannung aufweist als die Musterschicht. Durch Abstoßen der Deckschicht an den beschichteten Stellen der Musterschicht kommt es auf der Oberfläche der Deckschicht zur sieht- und fühlbaren Ausprägung von Erhebungen und Vertiefungen. Die Deckschicht kann bis zu 2 Gew.% Farbpigmente enthalten, der Einsatz plättchenförmiger Effektpigmente ist jedoch nicht beschrieben.
Aus der WO 2016/107673 der nunmehrigen Anmelderin ist ein Verfahren zur Herstellung von dreidimensional erscheinenden Mustern in einer Beschichtung bekannt, wobei eine Musterschicht auf ein Substrat aufgebracht und verfestigt wird, wonach eine mit Effektpigmenten versehene zweite Beschichtung aufgebracht wird. Das Verfahren nutzt die
unterschiedlichen Oberflächenspannungen von Beschichtungszusammen- setzungen aus um sichtbare dreidimensionale Muster in der Beschichtung zu erzeugen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass dieses Verfahren nicht zu befriedigenden Ergebnissen führt, sobald die Musterschicht aus ölhaltigen Beschichtungszusammensetzungen hergestellt wird. Ölhaltige Beschichtungszusammensetzungen werden jedoch im konventionellen Offsetdruck am häufigsten eingesetzt. Mit diesem Druckverfahren lässt sich die gesamte Palette der Printmedien in hoher Qualität produzieren. Daher ist das Offsetdruckverfahren ein weit verbreitetes Druckverfahren, welches sowohl die Herstellung von Massendruckwaren als auch von speziellen Druckerzeugnissen in geringerer Auflage ermöglicht. Es wäre daher von Vorteil, ein Verfahren zur Verfügung zu haben, mit Hilfe dessen
dreidimensionale Muster in Effektpigment-haltigen Beschichtungen auf Substraten auch dann ohne Verprägung von Substrat oder Beschichtung erzeugt werden können, wenn ein konventionelles Offsetdruckverfahren zur Anwendung kommt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional erscheinenden Musters in einer Beschichtung auf einem Substrat zur Verfügung zu stellen, bei dem zur Herausbildung eines attraktiven dreidimensional erscheinenden Musters in der Beschichtung weder das Substrat noch die Beschichtung verprägt oder verformt werden müssen und das dreidimensionale Muster in einer planen Beschichtung lediglich durch entsprechend ausgerichtete plättchenförmige Effektpigmente erzeugt wird, wobei zur Ausbildung zumindest eines Teils der Beschichtung eine ölhaltige Beschichtungszusammensetzung eingesetzt wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtung auf einem Substrat, welche das vorab erzeugte dreidimensional erscheinende Muster aufweist, zur Verfügung zu stellen.
Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verwendung für derart hergestellte Beschichtungen aufzuzeigen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines virtuellen dreidimensionalen Musters in einer
Effektpigment-haltigen Beschichtung auf einem Substrat, wobei in einem ersten Schritt eine Oberfläche eines Substrates in Teilbereichen mit einer ersten Beschichtungszusammensetzung, die ölhaltig und frei von Silikonverbindungen ist, unter Ausbildung von Flächenelementen, die ein zweidimensionales Muster darstellen, beschichtet wird, und, solange die erste Beschichtungszusammensetzung noch unverfestigt ist, in einem zweiten Schritt die Oberfläche des Substrates ganz oder teilweise mit einer zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungs- Zusammensetzung beschichtet wird, wobei die plättchenförmigen Effektpigmente in der zweiten Beschichtungszusammensetzung eine Ausrichtung in verschiedenen Winkeln relativ zur Oberfläche des Substrates erfahren, die das zweidimensionale Muster der Flächenelemente virtuell dreidimensional nachbildet, und wobei nachfolgend die erste und zweite Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer planen
Zweischichtstruktur auf dem Substrat verfestigt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch eine plättchen- förmige Effektpigmente enthaltende Beschichtung auf einem Substrat gelöst, welche ein sichtbares, virtuelles dreidimensionales Muster aufweist, welches durch Orientierung der plättchenförmigen Effektpigmente in der Beschichtung in verschiedenen Winkeln, relativ zum Substrat, gebildet wird, wobei die Beschichtung aus mindestens zwei direkt aufeinander liegenden planen Schichten besteht und eine plane, unverprägte
Oberfläche aufweist.
Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung auch gelöst durch die
Verwendung einer solchen Beschichtung in Dekorationsmaterialien, Verpackungsmaterialien, Kunsterzeugnissen und Sicherheitserzeugnissen.
Im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Substrat eingesetzt, dessen Oberfläche (mindestens eine Oberfläche eines flächigen Substrates oder eines Körpers) in einem ersten Schritt in Teilbereichen mit Flächenelementen versehen wird, die ein zweidimensionales Muster darstellen. Zur Herstellung dieser Flächenelemente wird eine ölhaltige Beschichtungszusammensetzung eingesetzt, die frei ist von
Silikonverbindungen.
Das zweidimensionale Muster, das durch die Flächenelemente gebildet wird, stellt an sich bereits das zweidimensionale Grundmuster für das Muster dar, welches nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in dreidimensionaler Gestalt vorliegen soll.
Die Flächenelemente werden durch das Aufbringen einer fließfähigen ersten Beschichtungszusammensetzung auf das Substrat erzeugt. Wie oben bereits ausgeführt, wird für den ersten Verfahrensschritt erfindungsgemäß eine Beschichtungszusammensetzung eingesetzt, die mindestens ein Öl enthält und frei ist von Silikonverbindungen.
Obwohl zur Ausführung des ersten Verfahrensschrittes alle gängigen Beschichtungsverfahren eingesetzt werden können, mit Hilfe derer sich ölhaltige Beschichtungszusammensetzungen auf ein Substrat aufbringen lassen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein klassisches Offsetdruck- verfahren bevorzugt. Vorteilhafterweise wird demnach zum Aufbringen der ersten Beschichtungszusammensetzung ein klassisches Offsetdruck- verfahren verwendet. Dieses zeichnet sich durch die Verwendung von hochviskosen, pastösen Offsetdruckfarben aus, die ölhaltig sind und frei von Silikonverbindungen. Im Gegensatz dazu werden silikonhaltige
Offsetdruckfarben nur für den wasserlosen Offsetdruck verwendet, der jedoch nicht als„klassisches Offsetdruckverfahren" bezeichnet wird.
Als Öle werden in den ölhaltigen Beschichtungszusammensetzungen bzw. in den Offsetdruckfarben Mineralöle, Pflanzenöle und/oder modifizierte Pflanzenöle eingesetzt. Je nach Art der Verfestigung der Beschichtungszusammensetzung kann es sich bei den Mineralölen um niedrigsiedende (Siedebereich <250°C) oder hochsiedende (Siedebereich 250-310°C) Mineralöle handeln. Letztere werden insbesondere für Heatset-Druckfarben verwendet, die unter Einwirkung von Wärme aushärten, während erstere für Coldset-Druckfarben eingesetzt werden, die durch Wegschlagen der Flüssigkomponenten in den Bedruckstoff (das Substrat) verfestigt werden. Das am häufigsten verwendete Pflanzenöl ist Leinöl, wobei inzwischen auch Sojaöle in Gebrauch sind. Der Anteil der Öle in der ersten Beschichtungszusammensetzung variiert und kann von 1 bis 40 Gew.%, vorzugsweise von 5 bis 35 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, betragen.
Neben den öligen Bestandteilen enthält die erste Beschichtungszusammensetzung noch Harzkomponenten und optional Fettsäureester als Bindemittelkomponenten. Bei den Harzkomponenten handelt es sich in der Regel um Hartharze wie phenolmodifizierte Kolophoniumharze oder maleinsäuremodifizierte Phenolharze, sowie außerdem um Kohlenwasserstoffharze oder Alkydharze, beispielsweise um Leinöl-basierte Alkydharze. Diese werden der ersten Beschichtungszusammensetzung je nach Bedarf in unterschiedlichen Anteilen zugegeben.
Des Weiteren sind in der ersten Beschichtungszusammensetzung in der Regel neben Feuchtmitteln noch verschiedene Hilfsstoffe und/oder Additive enthalten, beispielsweise verschiedene Metallseifen als Trockenstoffe, sowie Wachse und/oder Strukturmittel.
Als weitere Additive kommen, neben den üblicherweise in ölhaltigen
Beschichtungszusammensetzungen eingesetzten Hilfsstoffen wie
beispielsweise Füllstoffe, UV-Stabilisatoren, Inhibitoren, Flammschutzmittel, Gleitmittel, Dispergiermittel, Redispergiermittel, Entschäumer, Verlaufsmittel, Filmbildner, Haftvermittler, Trocknungsbeschleuniger, Trocknungs- verzögerer, Fotoinitiatoren, etc., insbesondere auch farbgebende Pigmente oder Farbstoffe in Frage. Als Pigmente können organische oder anorganische Absorptionspigmente und/oder Effektpigmente, insbesondere plättchenförmige Effektpigmente, eingesetzt werden. Organische und anorganische Absorptionspigmente sind, ebenso wie Farbstoffe, kommerziell in vielfältigen Ausführungen erhältlich. In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält die erste Beschichtungszusammensetzung keine Pigmente, insbesondere keine farbgebenden Pigmente.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die erste Beschichtungszusammensetzung Farbstoffe, Absorptionspigmente und/oder Effektpigmente, die eine farbgebende Wirkung aufweisen und damit den optisch wahrnehmbaren Farbeindruck der Flächenelemente auf dem Substrat bestimmen, da in der Regel Bindemittelsysteme eingesetzt werden, die im verfestigten Zustand transparent und farblos sind.
Während die Flächenelemente auf dem Substrat gemäß der ersten Ausführungsform farblos sind oder im besten Falle als weißlicher Belag auf dem Substrat wahrgenommen werden, weisen die Flächenelemente der zweiten Ausführungsform eine sichtbare Farbgebung auf, die von den eingesetzten Farbstoffen und/oder Pigmenten und deren Wechselwirkungen untereinander bestimmt ist.
Erfindungsgemäß ist keine der genannten Ausführungsformen besonders bevorzugt. Vielmehr ist es von der gewünschten Farbgebung des dreidimensional erscheinenden Musters abhängig, ob für das Aufbringen der Flächenelemente auf dem Substrat die erste oder die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt.
Als Substrat werden gebräuchliche Substrate, die sich mit üblichen Beschichtungsmethoden beschichten lassen, eingesetzt, zum Beispiel Papier verschiedenster Qualität, Kartonagen, Tapeten, Laminate, Tissue- Materialien, Holz, Kunststoffkörper, Kunststofffolien, Metallkörper, Metallfolien, Glas oder Materialien, die Bestandteile aus mehreren dieser Stoffe enthalten. Die Substrate können optional elektrostatisch oder durch Aufbringen von Grundier- oder Satinierschichten vorbehandelt sein. Die zu beschichtende Oberfläche der eingesetzten Substrate sollte plan ausgebildet sein, d.h. weder Erhebungen noch Vertiefungen aufweisen.
Oftmals weisen übliche Grundier- oder Satinierschichten eine helle oder weiße Farbgebung auf. Solcherart vorbeschichtete Substrate sind an sich als Substrate für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet, allerdings sind die damit erzielbaren dreidimensional erscheinenden Effekte in der Beschichtung subtil und nicht sehr ausgeprägt wahrnehmbar.
Vorzugsweise weisen daher die Substrate eine schwarze, dunkle oder farbige Oberfläche auf. Diese Farbgebung des Substrates kann je nach eingesetztem Substratmaterial und beabsichtigtem Verwendungszweck des fertigen Produktes entweder durch Masseeinfärbung des Substratmaterials, beispielsweise bei Kunststofffolien, oder mittels Beschichten des
Substrates mit einer schwarzen, dunklen oder farbigen Beschichtung erhalten werden. Letztere kann zusätzlich oder alternativ zu Grundier- oder Satinierschichten aufgebracht werden. Unter einer dunklen Beschichtung sind zum Beispiel graue, braune, blaue, rote, violette oder grüne Beschich- tungen zu verstehen, die nur eine geringe Helligkeit aufweisen, also gemeinhin als dunkelgrau, dunkelbraun, dunkelblau, dunkelrot, dunkelviolett oder dunkelgrün bezeichnet werden. Sie können, genau wie farbige Be- schichtungen, durch den Zusatz üblicher Farbmittel zu entsprechenden Be- schichtungszusammensetzungen, wahlweise in Kombination mit Ruß oder anderen schwarzen Farbmitteln, erhalten werden. Vorzugsweise ist die gesamte zu beschichtende Oberfläche des Substrates mit einer solchen schwarzen, dunklen oder, alternativ, farbigen Beschichtung versehen.
Zusätzlich zu einer Satinier- oder Grundierschicht und/oder zu einer schwarzen oder dunklen Einfärbung des Substrates oder auch alternativ hierzu kann das Substrat vor dem Einsatz im erfindungsgemäßen
Verfahren auch mittels üblicher Druckverfahren ganzflächig vorbeschichtet oder mit einer Musterung versehen werden. Diese Vorbeschichtung kann mit jedem beliebigen Druckverfahren erfolgen. Vorzugsweise werden für eine solche Vorbeschichtung bzw. vorab ausgeführte Musterung allerdings Druckverfahren eingesetzt, die eine schnelle Weiterverarbeitung der erhaltenen beschichteten Substrate ermöglichen. Daher werden für die Vorbeschichtung der Substrate vorzugsweise Druckverfahren eingesetzt, die eine UV-Trocknung der eingesetzten Druckfarben ermöglichen, beispielsweise ein UV-Flexodruckverfahren oder ein UV-Tiefdruckverfahren. Die dabei erzeugten Färb- oder Mustereffekte können vorteilhaft mit dem im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten virtuellen dreidimensionalen Muster kombiniert werden.
Die im ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgebrachten Flächenelemente bilden auf dem Substrat ein zweidimensionales Muster aus. Dabei kann jedes der Flächenelemente an sich bereits ein Muster darstellen und/oder die Gesamtheit oder Teile der Flächenelemente können miteinander ein Muster darstellen.
Dabei kommt es auf die Art des Musters nicht an, es kann sich beispielsweise um ein Phantasiemuster, ein Zufallsmuster, ein Punkt- oder Strichmuster, ein alphanumerisches Muster, ein Muster aus konkreten Objekten oder eine Kombination aus zwei oder mehreren davon handeln.
Erfindungsgemäß ist von Bedeutung, dass sich die Flächenelemente, die ein zweidimensionales Muster darstellen, lediglich auf Teilbereichen des Substrates befinden und dass darüber hinaus weitere Teilbereiche des Substrates vorhanden sind, die nicht mit den Flächenelementen beschichtet sind, wobei Teilbereiche, die mit Flächenelementen beschichtet sind und Teilbereiche, die nicht mit Flächenelementen beschichtet sind, einander benachbart sind, so dass sich zwischen beiden Arten von Teilbereichen Grenzlinien ausbilden. Das durch die Flächenelemente gebildete zweidimensionale Muster liegt also in regelmäßiger, unregelmäßiger oder statistischer Verteilung auf der Oberfläche des Substrates vor und kann sowohl auf einen Teilbereich des Substrates beschränkt sein, also zum Beispiel mittig gelagert sein, als auch über die gesamte Oberfläche des Substrates ausgedehnt vorliegen.
Das durch die Flächenelemente gebildete zweidimensionale Muster stellt ein makroskopisches Muster dar, wobei die einzelnen Flächenelemente eine Größe von mindestens 0,1 mm2 , insbesondere von mindestens 1 mm2, aufweisen, aber, je nach Beschichtungstechnologie, auch Größen von mehreren Hundert Quadratzentimetern aufweisen können.
Die Flächenelemente weisen im verfestigten Zustand lediglich eine geringe Schichtdicke im Bereich von 0,2 bis 3 μιτι, insbesondere von 0,2 bis 1 μιτι, auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Teilbereiche des Substrates, die mit den Flächenelementen versehen sind, und die Teilbereiche des Substrates, die nicht mit den Flächenelementen versehen sind, voneinander verschiedene Oberflächenspannungen auf. Die Oberflächenspannung des Substrates wird als σ1 und die Oberflächenspannung der
Flächenelemente als σ2 bezeichnet.
Erfindungsgemäß ist es wesentlich, dass die Oberflächenspannung σ1 des Substrates (welches vorbehandelt und/oder schwarz, dunkel oder farbig oder anderweitig vorbeschichtet sein kann, nachfolgend jedoch als unbeschichtetes Substrat bezeichnet wird) im festen Zustand und die Oberflächenspannung der Flächenelemente σ2, im un verfestigten Zustand, voneinander verschiedene Werte aufweisen, ausgedrückt in mN/m.
Dies ist praktisch immer der Fall, wenn das feste, trockene Substrat mit einer ölhaltigen, silikonfreien Beschichtungszusammensetzung in Teilbereichen beschichtet wird. Es ist erfindungsgemäß nicht von besonderer Bedeutung, ob die nicht mit den Flächenelementen beschichteten
Teilbereiche des Substrates oder die mit den Flächenelementen beschich- teten Teilbereiche des Substrates die nominell höhere Oberflächenspannung aufweisen. Erfindungswesentlich ist, dass zwischen den beschichteten oder den unbeschichteten Teilbereichen des Substrates ein Unterschied in der Oberflächenspannung vorhanden ist.
Die Oberflächenspannung σ1 des unbeschichteten Substrates kann mit jedem gebräuchlichen, sich für die Bestimmung von Oberflächenspannungen an festen Oberflächen eignenden Verfahren ermittelt werden.
Besonders gut geeignet sind Verfahren, mit deren Hilfe sich die totale Oberflächenspannung, aber auch der disperse und polare Anteil an der totalen Oberflächenspannung bestimmen lässt, wobei für jede Teilfläche die Beziehung
Ototal = 0"dispers+0" polar gilt.
Gut geeignet ist hierfür beispielsweise das Verfahren nach Owens, Wendt, Rabel und Kaelbe.
Die Oberflächenspannung des mit der ölhaltigen ersten Beschichtungs- zusammensetzung beschichteten Substrates σ2 lässt sich dagegen nicht auf demselben Wege wie die Oberflächenspannung des unbeschichteten Substrates ermitteln, da die Oberfläche der Flächenelemente keine feste Oberfläche darstellt.
Die Messung der Oberflächenspannung der noch feuchten Flächenelemente erfolgt erfindungsgemäß mittels Kontaktwinkelmethode mit einem Drop Shape Analyzer DSA 100 der Krüss GmbH. Zur Messung des
Kontaktwinkels mit dem DSA100 wird ein Tropfen auf die mit der ölhaltigen ersten Beschichtungszusammensetzung beschichtete Probe aufgebracht, die sich auf einem beweglichen Probentisch befindet. Der Tropfen wird von einer Seite beleuchtet, auf der gegenüberliegenden Seite nimmt eine Kamera den Tropfen auf. Insgesamt werden vier verschiedene Tropfen aufgebracht, bestehend aus Wasser, Diiodmethan, Benzylalkohol oder 1 ,5- Pentandiol. Das Tropfenbild wird zu einem Computer mit einer Video- Digitalisierkarte übertragen und auf dem Monitor dargestellt. Die Software DSA1 enthält ausgereifte Werkzeuge zur Analyse des Tropfenbildes, die zur Berechnung von Kontaktwinkel, Oberflächenenergien und Oberflächenspannungen herangezogen wird.
Die erfindungsgemäß eingesetzte ölhaltige erste Beschichtungszusammen- setzung trocknet in der Regel sehr langsam. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist diese Eigenschaft vorteilhaft, weil in einem zweiten Verfahrensschritt die zweite, plättchenförmige Effektpigmente enthaltende
Beschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des Substrates und damit zumindest teilweise auf die Flächenelemente, die durch das
Aufbringen der ersten Beschichtungszusammensetzung erhalten werden, aufgebracht werden muss, solange die Flächenelemente (und damit die erste Beschichtungszusammensetzung auf dem Substrat) sich noch in einem feuchten, unverfestigten Zustand befinden.
Vorteilhafterweise erfolgt die Beschichtung der Oberfläche des Substrates mit der zweiten Beschichtungszusammensetzung demnach unmittelbar nach dem Aufbringen der ersten Beschichtungszusammensetzung oder in einem so kurzen Zeitabstand, dass die erste Beschichtungszusammensetzung noch nicht verfestigt (d.h. feucht, noch nicht trocken) ist. Ein Auftrag der zweiten Beschichtungszusammensetzung auf bereits
verfestigte, d.h. trockene, Flächenelemente führt dagegen nicht zum erfindungsgemäßen Erfolg.
Die Beschichtung des Substrates mit der zweiten, plättchenförmige
Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusammensetzung kann vollflächig erfolgen, was wegen der Einfachheit des Verfahrens auch bevorzugt ist, zumindest auf den Flächenteilen des Substrates, die das zweidimensionale Muster aus den Flächenelementen tragen. Es kann aber durchaus auch vorteilhaft oder gewünscht sein, wenn das Substrat teilflächig mit der plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusannnnensetzung beschichtet wird. Bei einer teilflächigen Beschichtung ist jedoch darauf zu achten, dass zumindest ein Teil der Grenzlinien, die zwischen den Teilbereichen des Substrates, welche mit den Flächenelementen versehen sind und den Teilbereichen des
Substrates, welche nicht mit den Flächenelementen versehen sind, ausgebildet sind, mit der plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusammensetzung beschichtet werden, und zwar in der Art, dass die Grenzlinien überlappend beschichtet sind und damit auch der an die Grenzlinien angrenzende Bereich des benachbarten Teilbereiches beschichtet wird. Diese Grenzlinien-überlappende Beschichtung ist notwendig, um das von den plättchenförmigen Effektpigmenten erzeugte dreidimensionale Muster in der finalen Beschichtung Sichtbar werden zu lassen.
Ob die vollflächige oder teilflächige Beschichtung erfolgt, ist von der gewünschten optischen Wirkung des fertigen Produktes abhängig.
Erfindungsgemäß weist die zweite Beschichtungszusammensetzung, die plättchenförmige Effektpigmente enthält, eine Oberflächenspannung σ3 auf, die geringer ist als die Oberflächenspannungen σ1 und σ2. Dabei gilt σ3 < σ1 und σ3 < σ2, sowie σ1 σ2.
Es ist hier zu beachten, dass die Oberflächenspannung σ3 mit Hilfe einer anderen Methode ermittelt werden muss als die Oberflächenspannungen σ1 und σ2, weil es sich bei der Oberflächenspannung σ3 um den Wert in einer fließfähigen Beschichtungszusammensetzung handelt. Zur Ermittlung der Oberflächenspannungen von flüssigen Systemen stehen dem Fachmann verschiedene Methoden zur Verfügung, beispielsweise die Ring- Methode nach Du Nouy, die Methode des hängenden Tropfens und verschiedene andere. Die erfindungsgemäß angegebenen Oberflächenspannungen σ3 werden aus dem Überstand der Beschichtungszusam- mensetzung nach dem Absetzen der plättchenförmigen Effektpigmente mit der Ring-Methode nach Du Nouy ermittelt.
Die Differenz zwischen den Oberflächenspannungen der zweiten
Beschichtungszusammensetzung und des unbeschichteten Substrates bzw. des mit den Flächenelementen beschichteten Substrates ermöglicht eine gute Verteilung der zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusammensetzung sowie deren gute Haftung sowohl auf den mit Flächenelementen versehenen Teilbereichen als auch auf den unbeschichteten Teilbereichen des Substrates.
Die zweite, plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtungszusammensetzung, nachfolgend auch als Effektlack bezeichnet, enthält mindestens ein Bindemittel sowie mindestens eine Art an plättchenförmigen Effektpigmenten. Darüber hinaus können im Effektlack auch die üblichen Hilfsstoffe und Additive enthalten sein.
Als Bindemittel eignen sich übliche Bindemittel oder Bindemittelsysteme, die gewöhnlicherweise in Beschichtungsverfahren verschiedenster Art eingesetzt werden, beispielsweise wässrige und/oder lösemittelhaltige Bindemittel auf Nitrocellulosebasis, Polyamidbasis, Acrylbasis, Polyvinyl- butyralbasis, PVC-Basis, PUR-Basis oder geeignete Gemische aus diesen, solange die damit hergestellten Flächenelemente die erfindungsgemäßen Bedingungen hinsichtlich der Oberflächenspannung erfüllen, was durch einfache Vorversuche gut ermittelbar ist.
Obwohl prinzipiell wässrige und/oder lösemittelhaltige Beschichtungszu- sammensetzungen als zweite Beschichtungszusammensetzung geeignet sind, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn als zweite Beschichtungszusammensetzung UV-härtende Beschichtungszusammen- setzungen eingesetzt werden. Hierfür eignen sich UV-Flexodruckfarben ebenso gut wie UV-Tiefdruckfarben. Die entsprechenden Zusammen- Setzungen für die Lackfirnisse sind dem Fachmann bekannt und sind kommerziell erhältlich. Je nach den technologischen, qualitativen oder apparativen Erfordernissen des jeweiligen Anwenders können die entsprechend geeigneten Beschichtungszusammensetzungen ausgewählt werden. Es ist lediglich erfindungsgemäß darauf zu achten, dass die Oberflächenspannung σ3 des Effektlackes geringer sein muss als die Oberflächenspannung σ1 des unbeschichteten Substrates bzw. geringer als die Oberflächenspannung σ2 des mit den Flächenelementen beschichteten, unverfestigten Substrates. Daher müssen die Inhaltsstoffe des Effektlackes so ausgewählt werden, dass sie den erfindungsgemäßen Bedingungen entsprechen.
Für den Effektlack können, wie bereits erwähnt, erfindungsgemäß sowohl lösemittelhaltige, wässrige als auch strahlenhärtende Lacksysteme ausgewählt werden. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz strahlenhärtender Lacke, insbesondere UV-härtender Lacke, da diese sehr schnell ausgehärtet werden können. Hier sind insbesondere solche Lacksysteme vorteilhaft einsetzbar, die relativ niedrige Viskositäten aufweisen.
Erfindungsgemäß besonders geeignet sind UV-härtende Acryllacke, die beispielsweise von der Firma Schmid Rhyner AG, Schweiz, unter der Bezeichnung WESSCO® kommerziell angeboten werden. Von diesen sind ebenfalls Lacksysteme mit vergleichsweise niedriger Viskosität, z. B. einer nach DIN EN ISO 2431 im 4mm Auslaufbecher bei 23°C bestimmten Viskosität von < 30 sec, bevorzugt.
Erfindungsgemäß enthält der Effektlack plättchenförmige Effektpigmente. Dabei wird die konkrete Art an plättchenförmigen Effektpigmenten oder gegebenenfalls Gemische verschiedener Effektpigmente durch die gewünschten optischen Wirkungen des resultierenden dreidimensional erscheinenden Musters in der Beschichtung bestimmt sowie optional auch von Farbmitteln, die in den sich auf dem Substrat befindlichen Vorbe- schichtungen gegebenenfalls bereits enthalten sind. Als plättchenförmige Effektpigmente können in der ersten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung Pigmente eingesetzt werden, die ausgewählt sind aus der Gruppe Perlglanzpigmente, Interferenzpigmente, Metalleffekt- pigmente, Flüssigkristallpigmente (Liquid Crystal Pigments), plättchenförmige funktionelle Pigmente, plättchenförmige strukturierte Pigmente, oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren von diesen.
Diese Effektpigmente sind aus einer oder mehreren Schichten aus gegebenenfalls unterschiedlichen Materialien aufgebaut und liegen plättchenförmig vor. Als plättchenförmig werden Pigmente oder
Trägermaterialien bezeichnet, wenn ihre äußere Form einem flachen Gebilde entspricht, welches mit seiner Ober- und Unterseite zwei annähernd parallel zueinander stehende Oberflächen aufweist, deren Ausdehnung in Länge und Breite die größte Ausdehnung des Pigmentes oder des Trägermaterials darstellt. Der Abstand zwischen den genannten Oberflächen, der die Dicke des Plättchens darstellt, weist dagegen eine geringere Ausdehnung auf.
Bevorzugt weisen diese Pigmente einen plättchenförmigen Träger auf, welcher optional mindestens eine Beschichtung aus einem Metall, Metalloxid, Metalloxidhydrat oder deren Gemischen, einem Metallmischoxid, - suboxid, -oxinitrid, Metallfluorid oder einem Polymer umfasst.
Perlglanzpigmente bestehen aus transparenten Plättchen mit hoher Brechzahl und zeigen bei paralleler Orientierung durch Mehrfach reflexion einen charakteristischen Perlglanz. Solche Perlglanzpigmente, die zusätzlich auch Interferenzfarben zeigen, werden als Interferenzpigmente bezeichnet.
Obwohl natürlich auch klassische Perlglanzpigmente wie TiO2-Plättchen, basisches Bleicarbonat, BiOCI-Pigmente oder Fischsilberpigmente prinzipiell geeignet sind, werden als Effektpigmente im Sinne der Erfindung vorzugsweise plättchenförmige Interferenzpigmente oder Metall effektpigmente eingesetzt, welche auf einem plättchenförmigen Träger mindestens eine Beschichtung aus einem Metall, Metalloxid, Metalloxidhydrat oder deren Gemischen, einem Metallmischoxid, Metallsuboxid, Metalloxinitrid, Metallfluorid oder einem Polymer aufweisen.
Die Metalleffektpigmente weisen bevorzugt mindestens einen Metallträger oder eine Metallschicht auf.
Der plättchenförmige Träger besteht vorzugsweise aus natürlichem oder synthetischem Glimmer, Kaolin oder einem anderen Schichtsilikat, aus Glas, Calcium-Aluminium-Borosilikat, S1O2, T1O2, AI2O3, Fe2O3, Polymer- plättchen, Graphitplättchen oder aus Metallplättchen, wie beispielsweise aus Aluminium, Titan, Bronze, Silber, Kupfer, Gold, Stahl oder diversen Metalllegierungen.
Besonders bevorzugt sind plättchenförmige Träger aus Glimmer, Glas, Calcium-Aluminium-Borosilikat, Graphit, S1O2, AI2O3, oder aus Aluminium.
Die Größe des plättchenförmigen Trägers ist an sich nicht kritisch. Die Träger weisen in der Regel eine Dicke zwischen 0,01 und 5 μιτι, insbesondere zwischen 0,05 und 4,5 μιτι und besonders bevorzugt von 0,1 bis 1 μιτι auf. Die Ausdehnung in der Länge bzw. Breite beträgt üblicherweise von 1 bis 200 μιτι, vorzugsweise von 5 bis 60 μιτι und insbesondere von 5 bis 25 μιτι. Sie besitzen in der Regel ein Aspektverhältnis (Verhältnis des mittleren Durchmessers zur mittleren Teilchendicke) von 2:1 bis 25000:1 ,
vorzugsweise von 3:1 bis 1000:1 und insbesondere von 6:1 bis 250:1 .
Die genannten Maße für die plättchenförmigen Träger gelten prinzipiell auch für die erfindungsgemäß verwendeten beschichteten Effektpigmente, da die zusätzlichen Beschichtungen in der Regel im Bereich von nur wenigen Hundert Nanometern liegen und damit die Dicke oder Länge bzw. Breite (Teilchengröße) der Pigmente nicht wesentlich beeinflussen. Die eingesetzten Pigmente müssen jedoch in ihrer Teilchengröße an die Erfordernisse des jeweils verwendeten Beschichtungsverfahrens angepasst werden.
Bevorzugt besteht eine auf dem Träger aufgebrachte Beschichtung aus Metallen, Metalloxiden, Metallmischoxiden, Metallsuboxiden oder Metall- fluoriden und insbesondere aus einem farblosen oder farbigen Metalloxid, ausgewählt aus T1O2, Titansuboxiden, Titanoxinitriden, Fe2O3, Fe3O4, SnO2, Sb2O3, SiO2, AI2O3, ZrO2, B2O3, Cr2O3, ZnO, CuO, NiO oder deren Gemischen.
Beschichtungen aus Metallen sind vorzugsweise aus Aluminium, Titan, Chrom, Nickel, Silber, Zink, Molybdän, Tantal, Wolfram, Palladium, Kupfer, Gold, Platin oder diese enthaltenden Legierungen.
Als Metallfluorid wird bevorzugt MgF2 eingesetzt.
Besonders bevorzugt sind Effektpigmente, welche einen plättchenförmigen Träger aus Glimmer, Glas, Calcium-Aluminium-Borosilikat, Graphit, S1O2, AI2O3, oder aus Aluminium und mindestens eine Beschichtung auf dem Träger aufweisen, welche aus T1O2, Titansuboxiden, Titanoxinitriden, Fe2O3, Fe3O , SnO2, Sb2O3, SiO2, AI2O3, MgF2, ZrO2, B2O3, Cr2O3, ZnO, CuO, NiO oder deren Gemischen ausgewählt ist.
Die Effektpigmente können einen Mehrschichtaufbau aufweisen, bei dem sich auf einem metallischen oder nichtmetallischen Träger mehrere Schichten übereinander befinden, die vorzugsweise aus den vorab genannten Materialien bestehen und verschiedene Brechzahlen in der Art aufweisen, dass sich jeweils mindestens zwei Schichten unterschiedlicher Brechzahl abwechselnd auf dem Träger befinden, wobei sich die Brechzahlen in den einzelnen Schichten um wenigstens 0,1 und bevorzugt um wenigstens 0,3 voneinander unterscheiden. Dabei können die auf dem Träger befindlichen Schichten sowohl farblos als auch farbig, überwiegend transparent, semitransparent oder auch opak sein.
Je nach verwendetem Trägermaterial und Art der aufgebrachten Schichten sind damit auch die erhaltenen Effektpigmente farblos oder weisen eine Körperfarbe auf, bzw. sind überwiegend transparent, semitransparent oder opak. Durch das Ein- oder Mehrschichtsystem auf dem Träger sind sie aber zusätzlich in der Lage, mehr oder weniger intensive und glänzende
Interferenzfarben zu erzeugen.
Ebenso können die sogenannten LCPs (Liquid Crystal Pigments), die aus vernetzten, orientierten, cholesterischen Flüssigkristallen bestehen, oder aber auch als holographische Pigmente bezeichnete Polymer- oder
Metallplättchen als Effektpigmente eingesetzt werden.
Die vorab beschriebenen Effektpigmente können in den erfindungsgemäß eingesetzten Beschichtungszusammensetzungen (im Effektlack sowie optional auch in der ersten Beschichtungszusammensetzung für die
Flächenelemente) einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehreren vorhanden sein. Ebenso können sie im Gemisch mit organischen und/oder anorganischen Farbstoffen oder Farbpigmenten und/oder auch in
Gemischen mit unbeschichtetem Glimmer eingesetzt werden. Dabei beträgt der Gewichtsanteil der plättchenförmigen Effektpigmente in der zweiten bindemittelhaltigen Beschichtungszusammensetzung im allgemeinen zwischen 1 und 40 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 15 und 30 Gewichtsprozent, wenn grobe virtuelle dreidimensionale Strukturmuster erzeugt werden sollen, und 5 bis 15 Gewichtsprozent, wenn feine virtuelle dreidimensionale Strukturmuster erzeugt werden sollen, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten Beschichtungszusammensetzung. Als Effektpigmente können beispielsweise die im Handel erhältlichen funktionellen Pigmente, Interferenzpigmente oder Perlglanzpigmente, welche unter den Bezeichnungen Iriodin®, Colorstream®, Xirallic®,
Miraval®, Ronastar®, Biflair®, Minatec®, Iriotec®, Lustrepak®,
Colorcrypt®, Colorcode® und Securalic® oder Meoxal® von der Firma Merck KGaA angeboten werden, Mearlin® der Firma Mearl, Metalleffekt- pigmente der Firma Eckart sowie optisch variable Effektpigmente wie beispielsweise Variochrom® der Firma BASF, Chromafflair® der Firma Flex Products Inc., Helicone® der Firma Wacker, holographische Pigmente der Firma Spectratec sowie andere kommerziell erhältliche Effektpigmente eingesetzt werden.
Für den Erfolg der vorliegenden Erfindung sind die einzelnen Farb- und/oder Glanzeffekte, die durch die Effektpigmente erzielt werden können, an sich nicht ausschlaggebend. Vielmehr wird der erfindungsgemäße Erfolg durch die Veränderung des optisch wahrnehmbaren Effektes der plätt- chenförmigen Effektpigmente an den Stellen der Beschichtung erzielt, bei denen die plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtungszu- sammensetzung auf die Grenzlinien zwischen den das zweidimensionale Muster ausbildenden Flächenelementen auf dem Substrat und dem unbeschichteten Substrat trifft. An diesen Grenzlinien werden die
plättchenförmigen Effektpigmente in der Beschichtungszusammensetzung, die ansonsten in der Beschichtung parallel zur Oberfläche des Substrates ausgerichtet vorliegen, derart aus ihrer Ausrichtung gelenkt, dass sie nachfolgend in einem Winkel zur Oberfläche des Substrates liegen, der schräg oder senkrecht zur Oberfläche des Substrates verläuft. Obwohl die Ursache dieser Pigmentauslenkung nicht vollständig geklärt ist, wird vermutet, dass die Auslenkung der Pigmente aus ihrer üblichen
Vorzugsrichtung durch die Unterschiede der Oberflächenspannungen der Flächenelemente und des unbeschichteten Substrates an den Grenzlinien erfolgt. Dadurch wird die Form des zweidimensionalen Musters, welches auf dem Substrat durch die Flächenelemente gebildet wird, als Grundform des dreidimensionalen Musters, das in der plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusammensetzung durch die Effektpigmente gebildet wird, repliziert, kombiniert mit einem dreidimensionalen Effekt, der durch die vorab beschriebene Auslenkung der plättchenförmigen
Effektpigmente erzeugt wird.
Das in der Beschichtung sichtbare dreidimensionale Muster ist damit lediglich über die durch die Effektpigmente sichtbar gemachten optischen Effekte wahrnehmbar. Es ist dabei deutlich ausgeprägter als es die reale Auslenkung der plättchenförmigen Effektpigmente an den Grenzlinien erwarten ließe, weil eine Auslenkung der plättchenförmigen Effektpigmente aus der parallelen Lage auch um nur wenige Winkelgrade bereits eine deutliche Änderung ihrer Reflexionseigenschaften zur Folge hat, die sich optisch als scheinbare Tiefe des dreidimensional erscheinenden Musters bemerkbar macht. Die Bezeichnung virtuelles dreidimensionales Muster für das erfindungsgemäß erzeugte Muster ist daher gerechtfertigt.
Selbstverständlich werden aber bevorzugt Effektpigmente eingesetzt, mit denen optisch sehr ansprechende Druckergebnisse erzielt werden können, die mit klassischen organischen oder anorganischen Farbstoffen oder Farbpigmenten allein nicht erhalten werden können. So sind gerade im Verpackungsdruck glänzende intensive Interferenzfarben, Metallic-Effekte oder Druckbilder, die beim Abkippen ein Farbspiel und/oder eindrucksvolle Hell/Dunkel-Effekte zeigen (optisch variable Drucke), sehr begehrt. Dabei ist oft der Glitzereffekt der Druckbilder um so größer, je größer die Teilchengröße der Effektpigmente ist. Solche Färb- und Glanzeindrücke lassen sich nur mit plättchenförmigen Effektpigmenten erzielen.
Zeigen die eingesetzten plättchenförmigen Effektpigmente ein optisch variables Verhalten, ist dieses selbstverständlich in der erfindungsgemäß hergestellten gemusterten Beschichtung nicht nur dann wahrnehmbar, wenn der Betrachtungswinkel gegenüber der gesamten beschichteten Oberfläche geändert wird, sondern bereits bei Betrachtung der Oberfläche des beschichteten Substrates aus einem einzigen Betrachtungswinkel, so dass das erzeugte dreidimensionale Muster in verschiedenen Farben und/oder verschiedenen Helligkeitsabstufungen erscheint.
Die plättchenförmigen Effektpigmente können auch im Gemisch mit anderen, nicht plättchenförmigen Pigmenten eingesetzt werden, solange der Anteil an plättchenförmigen Effektpigmenten so groß ist, dass ein damit erzeugtes dreidimensionales Muster in der Beschichtung noch sichtbar ist. Dafür sollte der Anteil an plättchenförmigen Effektpigmenten in einer sie enthaltenden zweiten Beschichtungszusammensetzung mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise jedoch mindestens 70 Gew.-% der gesamten Pigmentbeladung der zweiten Beschichtungszusammensetzung
entsprechen.
Die plättchenförmige Effektpigmente enthaltende zweite Beschichtungszusammensetzung kann auf das unbeschichtete (wahlweise vorbehandelte oder vorbeschichtete, wie vorab beschrieben) Substrat mit jedem geeigneten Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Geeignete Verfahren sind beispielsweise übliche Beschichtungsverfahren, einschließlich der gebräuchlichen Druckverfahren, die gewöhnlich zur Herstellung einer Beschichtung auf einem Substrat herangezogen werden. Hier sind insbesondere Druckverfahren wie Siebdruck, Tiefdruck, Flexodruck, Papier- beschichtungsverfahren, oder Bar-Coating zu nennen, aber auch andere Beschichtungsverfahren wie Rakeln, Streichen, Stempeln, Gießen,
Fließverfahren, Walzen- oder Rasterauftragsverfahren oder Auftragen mittels Luftbürste.
Besonders bevorzugt werden Druckverfahren, insbesondere ein Flexo- druckverfahren oder ein Tiefdruckverfahren, eingesetzt. Insbesondere bevorzugt sind ein UV-Flexodruckverfahren oder ein UV-Tiefdruckverfahren. Selbst bei den mittels dieser Verfahren erhältlichen geringen Schichtdicken der verfestigten Beschichtung im Bereich weniger Mikrometer (1 -20 μητι, vorzugsweise 2-10 μηη) ist das erfindungsgemäß erzeugte, virtuelle, dreidimensional erscheinende Muster in der
Beschichtung klar erkennbar und optisch attraktiv.
Nach dem Aufbringen der zweiten Beschichtungszusammensetzung wird der entstandene Zweischichtaufbau aus erster Schicht (auf Teilflächen des Substrates befindliche Schicht aus Flächenelementen, bestehend aus der ersten, ölhaltigen Beschichtungszusammensetzung) und zweiter Schicht (auf Teilflächen oder der gesamten Oberfläche des mit den Flächenelementen vorbeschichteten Substrates befindliche Schicht, bestehend aus der zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusammensetzung) verfestigt. Das Verfestigen wird durch Trocknen und gegebenenfalls Härten des Zweischichtaufbaus erreicht, wobei beide Vorgänge je nach Bedarf durch die Zufuhr von Wärme und/oder UV- Strahlung unterstützt werden können. Die entsprechenden konkreten Maßnahmen richten sich nach der Art der jeweils eingesetzten Beschich- tungszusammensetzungen.
Es wird eine plane Zweischichtstruktur auf dem, gegebenenfalls vorbeschichteten, Substrat erhalten, bei der jede der beiden Schichten eine Oberfläche aufweist, die parallel zur Substratoberfläche angeordnet ist und wobei die Zweischichtstuktur insgesamt eine plane, äußere Oberfläche aufweist. Das virtuelle, dreidimensionale Muster, welches von der Oberflächenseite des beschichteten Substrates aus sichtbar ist, wird lediglich durch die Ausrichtung der plättchenförmigen Pigmente in der diese enthaltenden zweiten Beschichtungszusammensetzung erzeugt. Diese Ausrichtung erfolgt an den Grenzlinien der Flächenelemente zu den unbeschichteten Teilflächen des Substrates in verschiedenen Winkeln relativ zur Substratoberfläche.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine plättchenförmige Effektpigmente enthaltende, ein sichtbares, virtuelles dreidimensionales Muster aufweisende Besch ichtung auf einem Substrat, wobei das virtuelle dreidimensionale Muster durch eine Orientierung der plättchenförmigen Effektpigmente in verschiedenen Winkeln relativ zum Substrat gebildet wird und die Beschichtung nach dem vorab beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Die erfindungsgemäße Beschichtung setzt sich mindestens aus zwei übereinander liegenden Schichten auf dem Substrat zusammen. Dabei wird die erste Schicht von einer verfestigten, ölhaltigen Beschichtungszusammen- setzung, und die zweite, darüber liegende Schicht von einer verfestigten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden zweiten Beschichtungszu- sammensetzung gebildet. Während die erste Schicht sich in Form von Flächenelementen jeweils nur auf Teilflächen des Substrates befindet, kann die zweite Schicht sich sowohl auf Teilflächen des Substrates, aber auch, vorzugsweise, auf der gesamten Oberfläche des Substrates befinden.
Sofern die zweite Schicht sich lediglich auf Teilflächen der Oberfläche des Substrates befindet muss jedoch gewährleistet sein, dass die Grenzlinien, die sich zwischen den Flächenelementen und den unbeschichteten
Teilflächen des Substrates ausbilden, überlappend zumindest teilweise mit der zweiten Schicht bedeckt sind, da anderenfalls das virtuelle
dreidimensionale Muster in der Beschichtung nicht sichtbar ist.
Details in Bezug auf die stoffliche Zusammensetzung der einsetzbaren Substrate, der Beschichtungszusammensetzung für die erste, die Flächenelemente bildende Schicht, sowie in Bezug auf die geeigneten plättchenförmigen Effektpigmente und die stoffliche Zusammensetzung der letztere enthaltenden zweiten Schicht sind vorab bereits ausführlich erläutert worden.
Das sichtbare, virtuelle dreidimensionale Muster in der erfindungsgemäßen Beschichtung wird, wie bereits erwähnt, ausschließlich durch die
Orientierung der enthaltenen plättchenförmigen Effektpigmente in verschie- denen Winkeln, relativ zur Oberfläche des Substrates, erzeugt. Dabei verstärkt das durch die nicht-parallele Ausrichtung der plättchenförmigen Effektpigmente an den Grenzlinien der Flächenelemente veränderte Reflexionsverhalten der Effektpigmente den optisch wahrnehmbaren dreidimensionalen Effekt erheblich. Weder das Substrat noch die darauf aufgebrachten Beschichtungen sind dabei dreidimensional verformt.
Insbesondere weist die Beschichtung eine plane Oberfläche auf.
Das erfindungsgemäß in der Beschichtung erhaltene virtuelle dreidimensionale Muster stellt ein makroskopisches Muster dar, wobei die einzelnen in der Beschichtung sichtbaren Flächenelemente eine Größe von mindestens 0,1 mm2 , insbesondere von mindestens 1 mm2, aufweisen, aber auch Größen von mehreren Hundert Quadratzentimetern aufweisen können. Dabei hängt die Größe und äußere Form der sichtbaren, dreidimensional erscheinenden Flächenelemente direkt von der Größe und äußeren Form der auf dem Substrat ausgebildeten zweidimensionalen Flächenelemente ab und repliziert diese.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung einer plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtung auf einem Substrat, welche ein virtuelles, dreidimensionales Muster aufweist und nach dem vorab beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Da sich das vorab beschriebene Verfahren, insbesondere wenn zum Aufbringen der ersten als auch der zweiten Beschichtungszusammen- setzung Druckverfahren eingesetzt werden, in besonderer Weise für die Herstellung von Massenprodukten eignet, ist die Verwendung der so erzeugten Beschichtungen in Dekorationsmaterialien, Verpackungsmaterialien, Kunsterzeugnissen oder Sicherheitserzeugnissen von besonderem ökonomischen Vorteil. Unter Dekorationsmatenalien sollen alle Anwendungen verstanden werden, die sich durch besondere optische Effekte auszeichnen, beispielsweise Akzidenzdrucksachen, Kalender, Schmuckblätter, Werbematerialien, Glückwunschkarten, Sonderdrucke, Tapeten, aber auch Tickets, Zeitschriften, Kataloge, Broschüren, Buchhüllen, Etiketten, Dekorpapiere für Möbel- und Fußbodenlaminate und vieles mehr. Solche Produkte können durch den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten attraktiven virtuellen dreidimensionalen Effekt eine große Aufwertung erfahren, da sie
gleichzeitig auch die Glanz- und Glittereffekte sowie die gegebenenfalls auch optisch variablen Eigenschaften der eingesetzten plättchenförmigen Effektpigmente zeigen.
Gleiches trifft auf jede Art von Verpackungsmaterialien sowie auf Sicherheitserzeugnisse zu, die neben funktionellen Merkmalen auch optisch gut wahrnehmbare Effekte von hoher Attraktivität zeigen sollen.
Da die erfindungsgemäß hergestellten, ein virtuelles dreidimensionales Muster aufweisenden Beschichtungen auch optische Illusionen erzeugen können, sind sie auch für die Herstellung von Kunsterzeugnissen vorteilhaft einsetzbar.
Insgesamt weisen die erfindungsgemäß hergestellten, ein virtuelles dreidimensionales Muster aufweisenden Beschichtungen eine scheinbare optische Tiefe des sichtbaren dreidimensionalen Musters sowie die optischen Vorteile von plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungen auf. Weder die eingesetzten Substrate noch die Beschichtungen müssen zu diesem Zwecke eine Verprägung oder Verformung erfahren. Darüber hinaus lassen sie sich auf wirtschaftliche Weise ohne maschinellen Zusatzaufwand in vielen kleinen und mittleren Druckereien erzeugen, die hauptsächlich mit Offsetdruckmaschinen ausgerüstet sind. Die erfindungsgemäßen Beschichtungen sind daher gut geeignet, hochwertig erscheinende Produkte verschiedenster Art mit Hilfe einfacher und üblicher Verfahrensschritte kostengünstig und als Massenprodukte herzustellen.
Figur 1 zeigt die schematische Darstellung einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Effektpigment-haltigen Beschichtung mit dem Substrat (1 ), Flächenelementen (2) aus einer ölhaltigen, silikonfreien Beschichtungszusammensetzung und einer Beschichtung aus einer zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszusammensetzung (3) gemäß Beispiel 1
Die vorliegende Erfindung soll nachfolgend an Hand eines Beispiels näher erläutert, nicht jedoch auf dieses reduziert werden.
Beispiel 1 :
Es wird ein einseitig gestrichenes Papier vom Typ Sappi AlgroFiness mit einem Flächengewicht von 70g/m2 eingesetzt, welches auf der gestrichenen Seite zusätzlich mit einer vollflächigen schwarzen Grundierschicht versehen ist. Das so behandelte Substrat weist eine totale Oberflächenspannung ototai von 46,8 mN/m auf, die sich aus einer dispersen Oberflächenspannung Odispers von 40,3 mN/m und einer polaren Oberflächenspannung Opoiar von 6,5 mN/m zusammensetzt.
Das Substrat wird mit einer ersten Beschichtungszusammensetzung beschichtet, so dass sich auf dem Substrat ein Muster aus beschichteten und nicht beschichteten Teilflächen ergibt. Die Beschichtung erfolgt in einem Offsetdruckverfahren mit einem Flächenauftrag von 2 g/m2. Die resultierende Nassfilmdicke beträgt etwa 2 μιτι. Es wird eine konventionelle weiße Offsetdruckfarbe vom Typ CV 909 der Fa. Superior Printing Ink, Teterboro, USA, eingesetzt. Das auf diese Weise erzeugte Muster auf der Oberfläche des Substrates ist nahezu unsichtbar. Die mit der Kontaktwinkelmethode mit dem Krüss DSA100 bestimmte totale Oberflächenspan- nung atotai beträgt an den beschichteten Flächeneinheiten 42,1 mN/m und setzt sich aus einer dispersen Oberflächenspannung Olpers von 41 ,7 mN/m und einer polaren Oberflächenspannung ap0iar von 0,4 mN/m zusammen.
Auf der frisch aufgebrachten, noch feuchten ersten Beschichtung wird nun in einem UV- Flexodruckverfahren eine zweite Beschichtungszusammen- setzung vollflächig auf das Substrat aufgebracht und mittels UV-Licht verfestigt. Der Auftrag erfolgt mit einem Anilox-Roller (60 l/cm,
Schöpfvolumen 20 cm3/m2). Die zweite Beschichtungszusammensetzung enthält den UV-Lack Wessco 301 1 der Firma Schmid Rhyner AG und 7 Gew.% eines Interferenzpigmentes vom Typ Iriodin® 325 der Firma Merck KGaA, Deutschland. Die mit der Ring-Methode nach Du Nuoy ermittelte Oberflächenspannung des Überstands der flüssigen Lackzusammensetzung beträgt 20,8 mN/m. Die Beschichtungszusammensetzung hat eine Viskosität von 20 sec, gemessen im DIN 4 mm Auslaufbecher.
In der durch UV-Licht verfestigten finalen Beschichtung kann ein deutliches, dreidimensional erscheinendes goldfarbenes Muster beobachtet werden, welches von den in der zweiten Beschichtungszusammensetzung enthaltenen Effektpigmenten gebildet wird und die zweidimensionale Grundgestalt der mit der Offsetdruckfarbe vorgedruckten Flächenelemente aufweist. Die beschichtete Oberfläche ist glatt und weist keine Verformungen auf. Die Gesamtschichtdicke der Beschichtung aus erster und zweiter Schicht beträgt etwa 5 μιτι. Die Beschichtung ist durch hohen Glanz und ein optisch attraktives Erscheinungsbild gekennzeichnet.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung eines virtuellen dreidimensionalen Musters in einer Effektpigment-haltigen Beschichtung auf einem Substrat, wobei in einem ersten Schritt eine Oberfläche eines Substrates in Teilbereichen mit einer ersten Beschichtungszusammensetzung, die ölhaltig und frei von Silikonverbindungen ist, unter Ausbildung von Flächenelementen, die ein zweidimensionales Muster darstellen, beschichtet wird, und, solange die erste Beschichtungszusammensetzung noch unverfestigt ist, in einem zweiten Schritt die Oberfläche des Substrates ganz oder teilweise mit einer zweiten, plättchenförmige Effektpigmente
enthaltenden Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird, wobei die plättchenförmigen Effektpigmente in der zweiten Beschichtungszusammensetzung eine Ausrichtung in verschiedenen Winkeln relativ zur Oberfläche des Substrates erfahren, die das zweidimensionale Muster der Flächenelemente virtuell dreidimensional nachbildet, und wobei nachfolgend die erste und zweite Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer planen Zweischichtstruktur auf dem Substrat verfestigt werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Teilbereiche des Substrates, die mit den Flächenelementen versehen sind und Teilbereiche des Substrates, die nicht mit den Flächenelementen versehen sind, voneinander verschiedene Oberflächenspannungen σ1 und σ2 aufweisen, und die plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtungszusammensetzung eine
Oberflächenspannung σ3 aufweist, die geringer ist als die Oberflächenspannungen σ1 und σ2.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtungszusammensetzung in einem Offsetdruckverfahren aufgebracht wird.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zweiten Beschichtungszusammensetzung um eine per UV-Strahlung trocknende Beschichtungszusammensetzung handelt.
5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtungszusammensetzung keine Pigmente enthält.
6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtungszusammensetzung Farbstoffe, Absorptionspigmente und/oder Effektpigmente enthält.
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein schwarzes, dunkles oder farbiges Substrat eingesetzt wird.
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat vollflächig mit der zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden
Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat teilflächig mit der zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden
Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird, wobei Grenzlinien, die zwischen den Teilbereichen, die mit den Flächenelementen versehen sind und den Teilbereichen, die nicht mit den Flächenelementen versehen sind, ausgebildet sind, zumindest teilweise mit der zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtungszu- samnnensetzung beschichtet werden.
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtungszusammensetzung mittels eines
Druckverfahrens auf das Substrat aufgebracht wird.
1 1 . Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Papier, eine Kartonage, eine Tapete, ein Laminat, ein Tissue-Material, Holz, ein Kunststoffkörper, eine Kunststofffolie, ein Metallkörper, eine Metallfolie, Glas oder ein Material ist, welches Bestandteile aus mehreren dieser Stoffe enthält, und wobei das Substrat optional vorbeschichtet ist.
12. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die plättchenförmigen Effektpigmente ausgewählt sind aus der Gruppe Perlglanzpigmente, Interferenzpigmente,
Metalleffektpigmente, Flüssigkristallpigmente (Liquid Crystal Pigments), plättchenförmige funktionelle Pigmente, plättchenförmige strukturierte Pigmente, oder diese enthaltende Gemische.
13. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle dreidimensionale Muster in der Beschichtung eine zweidimensionale Grundform aufweist, die mit der Form des zweidimensionalen Musters, welches aus den Flächenelementen auf dem Substrat gebildet wird und mit der zweiten, plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtung beschichtet ist,
übereinstimmt.
14. Plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtung auf einem Substrat, welche ein sichtbares, virtuelles dreidimensionales Muster aufweist, welches durch Orientierung von plättchenförmigen Effekt- Pigmenten in der Beschichtung in verschiedenen Winkeln, relativ zum Substrat, gebildet wird, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13.
15. Plattchenformige Effektpigmente enthaltende Beschichtung gemäß
Anspruch 14, wobei das virtuelle dreidimensionale Muster ein makroskopisches Muster ist und Flächenelemente mit einer Größe von mindestens 0,1 mm2 aufweist.
16. Plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtung gemäß
Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine plane äußere Oberfläche aufweist.
17. Verwendung einer plättchenförmige Effektpigmente enthaltenden Beschichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16 in Dekorationsmaterialien, Verpackungsmaterialien, Kunsterzeugnissen oder Sicherheitserzeugnissen.
18. Dekorationsmaterialien, Verpackungsmaterialien, Kunsterzeugnisse oder Sicherheitserzeugnisse, enthaltend eine plättchenförmige Effektpigmente enthaltende Beschichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16.
PCT/EP2018/065264 2017-06-12 2018-06-11 Verfahren zur herstellung eines virtuellen dreidimensionalen musters in einer beschichtung WO2018228963A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112018002968.9T DE112018002968A5 (de) 2017-06-12 2018-06-11 Verfahren zur herstellung eines virtuellen dreidimensionalen musters in einer beschichtung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17175420.3 2017-06-12
EP17175420 2017-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018228963A1 true WO2018228963A1 (de) 2018-12-20

Family

ID=59257954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/065264 WO2018228963A1 (de) 2017-06-12 2018-06-11 Verfahren zur herstellung eines virtuellen dreidimensionalen musters in einer beschichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112018002968A5 (de)
WO (1) WO2018228963A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3811915A (en) 1971-04-27 1974-05-21 Inmont Corp Printing method for forming three dimensional simulated wood grain,and product formed thereby
US4233343A (en) 1978-08-10 1980-11-11 J. J. Barker Company Limited Three-dimensional decorative surface
EP0115038A2 (de) 1982-12-23 1984-08-08 Letron GmbH Verfahren zur Herstellung von farbigen Dekorpapierfolien mit einer 3-dimensionalen Oberflächenstruktur
EP0320638A1 (de) * 1987-11-17 1989-06-21 Mannington Mills, Inc. Dekorativ geprägte Überzüge mit plättchenförmigem Material und vom Aussehen wie eine eingelegte Arbeit
US6150009A (en) 1998-08-07 2000-11-21 Surface Technologies, Inc. Decorative structural panel
EP2529940A1 (de) * 2011-05-31 2012-12-05 Sicpa Holding Sa Druckerzeugnis mit dreidimensionaler Erscheinung
WO2016107673A1 (de) 2014-12-30 2016-07-07 Merck Patent Gmbh Verfahren zur herstellung eines dreidimensional erscheinenden musters in einer beschichtung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3811915A (en) 1971-04-27 1974-05-21 Inmont Corp Printing method for forming three dimensional simulated wood grain,and product formed thereby
US4233343A (en) 1978-08-10 1980-11-11 J. J. Barker Company Limited Three-dimensional decorative surface
EP0115038A2 (de) 1982-12-23 1984-08-08 Letron GmbH Verfahren zur Herstellung von farbigen Dekorpapierfolien mit einer 3-dimensionalen Oberflächenstruktur
EP0320638A1 (de) * 1987-11-17 1989-06-21 Mannington Mills, Inc. Dekorativ geprägte Überzüge mit plättchenförmigem Material und vom Aussehen wie eine eingelegte Arbeit
US6150009A (en) 1998-08-07 2000-11-21 Surface Technologies, Inc. Decorative structural panel
EP2529940A1 (de) * 2011-05-31 2012-12-05 Sicpa Holding Sa Druckerzeugnis mit dreidimensionaler Erscheinung
WO2016107673A1 (de) 2014-12-30 2016-07-07 Merck Patent Gmbh Verfahren zur herstellung eines dreidimensional erscheinenden musters in einer beschichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018002968A5 (de) 2020-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2651657B1 (de) Verfahren zur erzeugung von dreidimensionalen mustern in beschichtungen
EP1719633B2 (de) Verwendung von lasergravierten Druckformen
EP3253832B1 (de) Verfahren zum drucken mehrfarbiger druckbilder
EP2946938B1 (de) Verfahren zur laserbehandlung von beschichtungen
EP1625187B1 (de) Metallic-druckfarbe und deren verwendung zur veredelung von drucken
DE102007028603B4 (de) Laminat mit einer abriebfesten Dekorfolie und dessen Herstellungsverfahren, insbesondere mit einem Overlay mit besonderem optischen Effekt
EP2886343B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, daraus erhältliches Wertdokument und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10322841A1 (de) Duales Sicherheitsmerkmal
EP1685974B1 (de) Sicherheitsmarkierung und Verfahren zur Herstellung derselben
EP3684627A1 (de) Plättchenförmiges pigment, druckfarbe, sicherheitselement und herstellungsverfahren
DE10124630A1 (de) Wertpapier und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2016107673A1 (de) Verfahren zur herstellung eines dreidimensional erscheinenden musters in einer beschichtung
EP2367692B1 (de) Wertdokument mit matten und glänzenden oberflächenbereichen und verfahren zu seiner herstellung
DE102012011464A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von dreidimensionalen Mustern in flüssigkristallinen Beschichtungen
WO2018228963A1 (de) Verfahren zur herstellung eines virtuellen dreidimensionalen musters in einer beschichtung
WO2019243220A1 (de) Verfahren zur herstellung eines virtuellen dreidimensionalen musters in einer beschichtung
EP1610958B1 (de) Sicherheitsmerkmal
DE10341168A1 (de) Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial und seine Verwendung
EP1588866B1 (de) Farbtonkarte und Verfahren zur Herstellung der Farbtonkarte
WO2018024760A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines optisch variablen druckbildes
WO2016020034A1 (de) Druckverfahren
DE102011103695A1 (de) Verfahren zur Veredlung von Druckbildern
DE102017206557A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Druckproduktes mit visuellem 3D-Effekt
DE212395C (de)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18728660

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112018002968

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18728660

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1