專利名稱：全息圖外觀的包裝材料圖像的制作方法
全息圖夕卜觀的包裝材料圖像本發(fā)明涉及在其外表面的至少一部分上具有一種全息圖像的包裝材
料，和在包裝材料的外表面上產(chǎn)生這種全息圖像的方法。更具體地，本發(fā)明涉
及在育,被用于包裝產(chǎn)品的紙、 、塑料以及相關St才上產(chǎn)生全息圖像。
背景技術：
全息圖像被用來提高包裝材料的外觀己經(jīng)有好多年。它們形成于被
施加至,如紙板箱的包裝材料的表面并用做包裝材料的一層的標簽和基材上。 可是，傳統(tǒng)包裝材料上的全息圖像太貴，并且經(jīng)常需要一種包括層壓膜的全息 圖，并將該膜粘接在包裝材料表面。這些要求若干個生產(chǎn)步驟和貴重的原料。 在線在包裝材料上形成全息圖并在包裝材料上印刷其他的圖像和f言息將是更加 高效的和更加低成本的。美國專利5889598中公開了一種在一表面上印刷全息圖像后，在同 一表面印刷其他圖像印刷。該全息圖設計壓制凸出于該表面，隨后金屬化該全 息圖設計表面，然后該表面被切成薄片以便接下來印刷其他的圖像和信息。該 制程需要隨后使凸出的全息圖金屬化。該金屬化是一種相對較慢的氣相沉積的 過程。美國專利5003915中公開一種直接在目標產(chǎn)品紙或者其他片狀材料上形 成全息圖的方法?？墒牵谌笁褐仆钩鲆院笮枰饘倩D表面的 步驟。可以通過氣相沉積在全息圖上形成一種反光膜或折射層。 一層保護膜能 夠覆蓋在這種全息圖上。美國專利6979487公開了一種在基體上印刷織紋圖案 的方法。 一種反光墨水或者箔能夠被沉積或者層壓在印有織紋的圖案層上。這 種產(chǎn)品在深度和廣度上是非常有效的。這是有趣的，但是沒有公開全息圖的制 造。這種制程將不能制作全息圖像。美國專利6638386公開了一種在復合紙上 形成全息圖像或者一種衍射光柵圖案的技術并且隨后將這種紙附加在基材上。 其包括分別在復合紙上形成全息圖和把這種復合紙壓接到基材上，以在包裝材 料或別的產(chǎn)品上形成最終的全息圖的操作。可是，上述這些制程都存在著不同 的缺陷，都比利用本申請的方法在包裝表面形成全息圖的效率低。本發(fā)明的方法是僅僅通過印刷步驟直接在包裝材料表面形成全息圖
4像。另外，不需要隨后的金屬化步驟。通常包括在全息圖表面的金屬例如鋁的 氣相沉積的此步驟，與印刷技術相比 說相對較慢，并且需要專門的設備。
在本申請的方法中，僅需要Mii利用印刷技斜n設備來在基材上產(chǎn)生全息圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括在包裝材料上直接地全息圖像，和在包裝材料上直接產(chǎn) 生這種全息圖像的方法。這種方法包括使用紙、紙板或者塑料的表面，其在 —個實施方式中是基本上是白色的紙板表面，在it該面的至少一部分上涂覆包 括顆粒金屬組分的聚合物輻射固化涂層，固化此聚合物輻射固化^^層，用可輻 射固化和基本上透明的聚合物涂料涂覆包含顆粒金屬的所述固化的聚合物輻射 固化涂層，將這種可輻射固化的基本上透明的涂層與在墊片上的全息圖的負片 相接觸，并且在帶有全息圖的負片的墊片與該涂層相接觸時，至少部分地固化 所述輻射固化涂層。這兩個涂層和全息圖的負片的結合體在同時具有底層
(underlying)的顆粒金屬涂層的區(qū)域產(chǎn)生全息圖像。M31當墊片與基本上透明 的輻射固化涂層相接觸時至少部分地固化此涂層的技術，來形成有效的全息圖 像。在一鋪選實施方式中，首先，含有用來生產(chǎn)紙板箱的坯料的基本 上白色的紙板原料，(所述紙板箱包括生產(chǎn)這種紙板箱的±丕料)，以包含顆粒金 屬的涂料涂覆其表面的至少一部分，固化此涂層，然后在固化的顆粒金屬涂層 上涂敷一層或多層圖像和/或信息層并一一固化，用基本預明的輻射固化涂層 來涂敷這些圖像和/或信息層，并且將此基本上透明的輻射固化涂層與包含全息 圖的負片的墊片相接觸，并且當墊片與所述輻射固化涂層相接角蟲時，至少部分 地固化該輻射固化涂層。在此優(yōu)選實施方式中，禾,印刷技術使涂料被施加到 紙板原料上。 技術是利用柔性版印刷(flexographic printing)。但是，也可利 用其它的商業(yè)的印刷技賴卩設備。在紙或者 原料被印刷并包含全息圖后，通過將它制成包裝材料 而完成。所述紙或者紙板通常會是連續(xù)的片材的形式。所述紙或者紙板可直接 使用來制成包裝材料或者它可以制成紙板箱。為制作成紙板箱，所述連序的片 材將被制成單個的紙板箱毛坯。所述紙板箱毛坯被運送到包裝產(chǎn)品的地方，并 被方 在^^及箱制造和填充機的自動儲存送料裝置(magazine)中。這種用來容 納產(chǎn)品的繊箱±真充了產(chǎn)品，密封并且隨后通常以瓦楞(corrugated)紙箱方爐。
具體實施例方式本發(fā)明將結合優(yōu)選實施方式進行詳細描述。可以對全息圖材料和它 們的生產(chǎn)方法進行修改，但是所有這種修改的材料和方法將全部包括在本發(fā)明 中。全息圖形成于其上的基t樸才料，在此j皿實施方式中，^#包括各 種級別的紙和紙板。但是，塑料和其它基材材料也可以用。在此 實施方式 中，當使用紙時，紙材的厚度為約0.001英寸(0.00254cm)-約0.005英寸 (0.0127cm)之間，當^頓繊時，^f及的厚度為約0.010英寸(0.0254cm)畫 約0.050英寸(0.127cm)之間。塑料和其它St射才料都有一個厚度范圍。S^才 材料可以是基本上任何顏色和色度，雖然，鵬的是S^才材料是從棕色紙板顏 色到白色。如果是白色的，所述S^t才料的白度iM為約70或者更好的TAPPI 白度，和iM為約75—95?；艠悴帕峡梢允荂CNB(白底灰芯會賺(ClayCoated NewsBack))再生紙板或SBS((同質(zhì)漂白牛皮紙)Solid Bleach White Sulfate)原 生紙板。優(yōu)選白色或淺顏色的基材材料。在基材材料上形成全息圖的 方法 是印刷的方法，比如柔性版印刷方法。柔性版印刷方法被發(fā)現(xiàn)是非常有用的。 此方法中將基材材料^A—組輥中，通常第一組輥，其將用包含顆粒金屬的輻 射固化熱塑性聚合物組合tr凃f[^述^^t才料，所，粒金屬具有大約540微 米， 大約10—25 的粒度。有用的顆粒金屬包括鋁、銀和鋅。這些是使 用翻iJ/聚合物載體混合物施加的。有用的涂料組合物是使用200-300的柔印網(wǎng) 紋輥(analox flexo roller)施加的ULTRASTAR UY FP-8209柔印銀(flexo silver), 所述柔印銀具有3.25%的顆粒金屬含量。另一種有用的涂料組合物是使用 Rotomesh的150-250線網(wǎng)屏(line mesh screen)施加的ULTRASTARUVSP-8700 網(wǎng)印銀(screen print silver),所述網(wǎng)印銀具有2.5%的顏料含量。i亥柔印網(wǎng)紋輥 沉積大約2-12微米的濕聚合物膜涂層，而Rotomesh網(wǎng)屏沉積大約12-20 的
濕聚合物膜涂層，。通常大約MO 的濕膜涂層是有用的。聚合tr凃料產(chǎn)品的
粘度為大約150-350cps。這種UTRASTAR產(chǎn)品從Painsville， Ohio的Eckhart America LP可以獲得。這種涂層可以是覆蓋S^樸才料的整，面，但是由于經(jīng) 濟因素它僅僅是在將要包含全息圖的區(qū)域。此區(qū)m常會小于Sltt才料表面的 50%。
在包含顆粒金屬的輻射固化熱塑性塑料的施加之前，可以在通常是 紙或者鄉(xiāng) 的^#材料上施加底層涂料(primer)。其可密封基t才t才料并為包含 顆粒金屬的輻射固化熱塑性聚合物提供更好的基底。此底層涂層可以是以水基 的丙烯酸清漆。也可以用具有大約為75-95TAPPI白度的白色表面的 苯二甲 酸乙二醇酯(PET)膜的層壓結構代替這種，涂層。在具有顆粒金屬的輻射固化熱塑性聚合物的施加和輻射固化后，這 種St指尤可以圖像和信息材料印刷。輻射固4M常通過利用常用的300瓦特的 紫外線燈。其將根據(jù)待固化的聚合物 擇發(fā)出的波長的范圍。也可以利用電 子束輻射。但是，紫外線輻射是雌。如果4頓以圖像和信息材料印刷，由于 每個圖像顏色需要不同的印染輥，所以通常需要多個印刷步驟。所用墨7K雌 紫外線固化墨7jC，其利用300瓦特的紫外線燈在數(shù)秒內(nèi)就可以固化?；挪牟帕?在要有全息圖的區(qū)域沒有用圖像和信息材料印刷。固化的金屬涂層在這些區(qū)域 是暴露的。這對于在以后的步驟中施加有效的全息圖是需要的。在下一步驟，用基本上透明的輻射固化涂f，覆具有上述固化的涂 層的基材材料。優(yōu)選的是高光澤涂料和100%可輻射固化。粘度為大約 150-350cps的范圍。施加重量為大約0.04 lbs (18.1gms.)到約0.12 lbs(54.4 gms) 每1000平方英尺(93 sq.m)。有用的涂料材料是來自于Cork Industries, Inc. in Foxcroft, Pe皿yslvania的CORKCURE 1093RHG-10。這是一種用于平版的和柔 性版印刷涂布設備上的極高光澤、無自U (solvent-less)的涂料。其是具有粘度 為210 (+ / —20) cps的100%的紫外線輻射固化涂料。其于最后一組的柔性版 印刷輥處被施加于St才材料上。其是以0.06 lbs(27.2 gms.)到0.09 1bs(41 gms)每 1000平方英尺(93平方米)的重量施加的。禾,300瓦特的紫外線源其是可以 150英尺每辦中固化的。在緊接著基禾#才料被涂,，并在涂層被固化前，涂層 與全息圖的負片相接觸。此全息圖的負片是位于墊片上的微柵格(micm-grid)， 所述墊片是柔性版印刷輥通常是最后的輥的部分?？捎卸嘤谝粋€的墊片。所述 墊片是基本iit明的塑料，例如熱塑性塑料。對于墊片，有用的桐—料是聚丙烯， 然而，其它基本上透明的聚合物材料，例如，苯二甲酸乙二醇酯也可以使用。 當基本上透明的輻射固化涂層與墊片撤蟲時，至少部分地固化該涂層，在與此 涂層接觸之后固化正好(just)完成。只要全息圖沒有穀膨響，在包含全息圖 的涂層上可以有保護涂層。
假定涂覆的和包含全息圖的St射才料將用以制造包裝繊箱，M
印刷操作的裝飾性基禾#才料會隨后輸送到 箱坯料制造設備。該設備通過切
割基t^t才料成(一定)長度和修剪其;^來形成可折疊片來制備紙板箱還料。 還形成虛折疊點以折疊面板和末端可折疊片成紙板箱?？烧郫B片形成紙板箱的 末端。這些紙板箱坯料能夠被裝載到紙板箱制造設備的自動儲存送料裝置中， 其與將要包裝成紙板箱的初級包裝材料的^a組成生產(chǎn)線(in-line)。初級包裝 材料可能是管子、瓶子或者其他容器，或者當產(chǎn)品是立方體(solid)時就是產(chǎn) 品本身。艦牙膏產(chǎn)品的包裝將是有用的。紫外線固化的主要體系是基于丙烯酸酉驟合物和單體的，并艦自 由錢合來固化。該丙烯酸酯聚合物和單體具剤艮高的沸點，可以M^、VOC污 染。這些體系包括顏料、低聚物、反應性的丙烯酸化樹脂、通常是多官能的單 體、光引發(fā)劑和添加劑。紫外線能量被光引發(fā)劑吸收來產(chǎn)生自由基，其反5i來 弓l發(fā)丙烯酸酯聚合物和單體的聚合。有用的光引發(fā)劑包括安息香衍生物、偶苯 ?？s酮、苯乙酮衍生物和二苯甲酮。對刊寺殊的方法，根據(jù)其他組分的相麥性、 需要的固4爐度、成本禾嘬終產(chǎn)品的夕卜觀総擇特殊的丙烯酸酯體系。美國專 利3418292公開了禾,丙烯酸酯化學鄉(xiāng)1豫外線固化的有用的體系，雜此 全文引入作為參考。也可以利用陽離子固化體系。這些是用于低聚物、反應性 樹脂和單體的基于乙烯基醚和環(huán)氧樹脂的。但是基于丙烯酸酯化學的體系是優(yōu) 選的。另一個可以利用方法是電子束固化。用于電子束固化的組合物是基 于丙烯酸酯化學的，其與自由基引發(fā)的聚合組合物相似。最主要的不同是沒有 利用光引發(fā)劑。電子束導致丙烯酸酯雙鍵直接分娜成弓l發(fā)聚合的自由基。雖 然可以快速固化且氣味較弱，這種方法的缺點是固化必須在無氧環(huán)境下進行。 氧抑制自由基的形成。這就需要利用惰性氣體。美國專利3948739中公開了電 子束體系，，此全文引入作為參考。
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權利要求
1、具有全息圖的紙板箱坯料，包括具有內(nèi)表面和外表面的基材材料，所述外表面具有覆蓋其表面達約100％的顆粒金屬涂層；在該金屬表面的一部分上的0到1個或者多個墨水涂層，和在該0到1個或者多個的墨水涂層上的基本上透明的輻射固化涂層，當該輻射固化涂層被固化時，在具有暴露的底層金屬涂層的區(qū)域中的輻射固化涂層中形成全息圖。
2、 根據(jù)權利要求1所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述St才材料選自紙、紙板或者熱塑性塑料。
3、 根據(jù)權利要求2所述的裝飾纟版箱坯料，其中所述S^射才料具有基本上 白色的表面。
4、 根據(jù)禾又利要求2所述的裝飾 箱坯料，其中所述金屬表面是金屬涂層， 并包含選自鋁、銀和鋅的金屬。
5、 根據(jù)豐又利要求1所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述金屬涂層是輻射固化 的熱塑性、凃?qū)印?br> 6、 根據(jù)權利要求5所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述金屬涂層是可紫外線 能量固化的。
7、 根據(jù)權利要求5所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述金屬涂層是可電子束 固化的。
8、 根據(jù)^5l利要求1所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述基本上透明的輻射固 化涂層是可紫外線能量固化的。
9、 根據(jù)權利要求5所述的裝飾鄉(xiāng)反箱坯料，其中所述基本上透明的輻射固化涂層是可電子束固化的。
10、 制作裝飾包裝材料的方法，包括提供具有內(nèi)表面和夕卜表面的基禾樸才料， 所述外表面形成紙板箱的外表面，以包含顆粒金屬的輻射固化涂料涂覆所述外表面達約100%， aii將該包含顆粒金屬涂層的輻射固化涂層置于輻射接觸來固化該包含顆粒金屬涂層的輻射固化涂層，將0到1個或多個含墨水涂層施加于 包含顆粒金屬的輻射固化涂層的主要部分，除去將要包含全息圖的區(qū)域外，固 化一個或多個含墨水涂層，將基本上透明的輻射固化涂層施加到所述一個或多 個含墨水涂層的表面，和將基本上透明的輻射固化涂層在不含有一個或多M墨zK涂層的區(qū)域中與包含全息圖像的負片的至少一個墊片相接觸，并且當至少 一個墊片與基本上透明的涂層相接觸時，至少部分地固化基本上透明的涂層以 在S^t才料上形成全息圖像。
11、 根據(jù)權禾腰求10所述的裝飾包裝材料，其中所述至少一個墊片為基本 JiiS明的。
12、 根據(jù)權禾腰求10所述的裝飾包裝材料，其中所述S^t才料選自由紙和紙板組成的組。
13、 根據(jù)權利要求12所述的裝飾包裝材料，其中所述^#料具有基本上白 色的外表面。
14、 根據(jù)權利要求12所述的裝飾包裝材料，其中所述金屬表面是金屬i^層并包含選自鋁、銀和鋅的金屬。
15、 根據(jù)權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述金屬涂層是輻射固化 熱塑性涂層。
16、 根據(jù)權利要求14所述的裝飾包裝材料，其中所述金屬涂層是可紫外線 能量固化的。
17、 根據(jù)權禾腰求15所述的裝飾包裝材料，其中所述金屬涂層是可電子束 固化的。
18、 根據(jù)權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述基本上透明的輻射固 化涂層是可紫外線能量固化的。
19、 根據(jù)權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述基本上透明的輻射固 化涂層是可電子束固化的。
20、 根據(jù)權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述包裝材料是鄉(xiāng)反箱，并且^^才材料形成 箱坯料。
21、 根據(jù)權利要求20所述的裝飾包裝材料，所述,箱魏過將紙板箱坯 料成型為頂部面板、底部面板和兩個連接側面板來由紙板箱坯料形成的，每個 頂部面板、底部面板和側面板都連接有末端片，折疊頂部面板、底部面板和連 接側面板來形成管狀結構，折S^端片來形成紙板箱。
全文摘要
由紙、紙板或者熱塑性基材材料形成的包裝材料，在其外表面上具有至少一個全息圖，此包裝材料具有內(nèi)表面和外表面。外表面具有包含顆粒金屬的輻射固化涂層。涂層被固化，并且0到1個或多個含墨水的涂層被施加到可輻射固化且含有顆粒金屬的涂層的不會具有全息圖的區(qū)域。這些含墨水涂層中的每個都被固化，并且基本上透明的可輻射固化涂料被施加不具有到0到1個或多個墨水涂層的區(qū)域。當對基本上透明的輻射固化涂層和基本上透明的墊片施加固化用輻射時，基本上透明的輻射固化涂層與基本上透明的全息圖墊片在其上不具有含墨水涂層的區(qū)域相接觸。
文檔編號B41M3/00GK101610911SQ200780046170
公開日2009年12月23日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權日2006年12月14日
發(fā)明者J·A·薩納塔羅 申請人:高露潔-棕欖公司