用于紙和紙板的ec底漆涂層的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年1月17日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)連續(xù)案No. 61/753, 576的 優(yōu)先權(quán)。所有申請(qǐng)都以全文引用的方式并入本文中并用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及能量固化型底漆組合物，它們展現(xiàn)與油墨或套印亮漆的可套印性和層 間粘附性以及用于包裝的柔性。
【背景技術(shù)】
[0004] 諸如高反射金屬效果包裝的特效常用在零售和促銷包裝設(shè)計(jì)中來推銷、吸引和拉 動(dòng)更多的消費(fèi)者注意力并由此增加包裝產(chǎn)品的銷量和服務(wù)。為此目的，傳統(tǒng)的印刷方法可 以利用經(jīng)過預(yù)先加工的金屬箔或金屬化薄膜層壓紙或紙板襯底，諸如用以產(chǎn)生用于商品的 折疊紙箱。在這種方法中，金屬襯底與用于印刷折疊紙箱包裝的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量圖形設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn) 質(zhì)量白紙或紙板相比相對(duì)比較昂貴。另外，金屬箔或金屬化薄膜層壓紙或紙板通常套印在 用不透明的白色油墨覆蓋金屬效果的有效表面區(qū)域上，從而提供足夠的中性白色底涂層面 積用來印刷彩色圖形，同時(shí)留下小于100%的金屬表面未經(jīng)覆蓋以產(chǎn)生預(yù)期的明顯金屬效 果。
[0005] 在一種更有效的方法中，可以使用金屬效果印刷油墨只在標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量涂白的紙或紙 板上需要的區(qū)域中印刷需要金屬效果的包裝。涂在多孔且非光滑襯底上的低粘度液體印刷 油墨滲透并浸漬到多孔襯底中，和/或根據(jù)襯底的非光滑表面輪廓干燥成非光滑層，產(chǎn)生 與金屬箔或金屬化薄膜的高反射性質(zhì)量相比明顯的且可測(cè)量的低反射性、無美觀性的金屬 外觀。通常推薦使用底漆以有助于改善金屬外觀。
[0006] 盡管在涂敷油墨之前使用底漆來改善襯底表面的概念并非新的，但在改善金 屬外觀方面有效的與能量固化型底漆相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)極為有限。最近來自Shorewood Packaging/International Paper(W02012099698)的專利申請(qǐng)公開了一種用于產(chǎn)生具有金 屬外觀的包裝的方法，包括涂敷能量固化型底漆和金屬油墨。然而，未提供關(guān)于合適底漆組 合物的信息，這些合適的底漆組合物將能夠產(chǎn)生具有所需金屬外觀的包裝來代替箔沖壓或 能夠使用完全金屬化的板，諸如與金屬化薄膜層壓的板（"Met-Pol"板）或與鋁箔層壓的 板（"Transmet" 板）〇
[0007] 實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的反射性和耀度指數(shù)需要Shorewood未公開的特殊底漆特征。另外，現(xiàn) 有技術(shù)中公開的金屬化底漆（諸如US2007/076069和US7891799中公開的來自Jetrion的 透明底層底漆）不提供與本發(fā)明的底漆所展示的粘度對(duì)溫度同等水平的依賴性。本發(fā)明的 底漆這種獨(dú)特的流變行為在涂敷溫度下產(chǎn)生優(yōu)越的調(diào)平能力，而板滲透減少。因此，底漆在 從15bcm(十億立方微米/in2)到IObcm和5bcm的大范圍網(wǎng)紋棍體積（與涂敷的涂層重量 有關(guān)）內(nèi)具有優(yōu)越的光澤保持性。本發(fā)明的底漆在25°C與45°C之間優(yōu)選地具有超過55% 的粘度下降％，而現(xiàn)有技術(shù)的底漆通常顯示約27%。
[0008] 另外，如卡紙的涂白部分與卡紙的未涂白部分相比的底漆之間在BYK Penopac卡 紙上的光澤度差異所說明，來自現(xiàn)有技術(shù)的底漆對(duì)它們印刷的表面極為敏感。如下文實(shí)施 例2中說明所見，這種敏感度隨著網(wǎng)紋輥體積降低而進(jìn)一步增加。
[0009] 因此，現(xiàn)有技術(shù)也未公開適合用在諸如氣味和迀移等感官特征重要的包裝（例 如，食物、煙草和醫(yī)藥包裝）中的底漆制劑。通過選擇具有某些特性和/或MW優(yōu)選為至少 300g/mol的丙烯酸酯單體和低聚物與適當(dāng)?shù)奶砑觿┖停ㄈ绻m用）光引發(fā)劑包裝組合，可 以產(chǎn)生具有低氣味和低反印迀移特征的有效金屬化底漆（根據(jù)來自歐盟指令No. 10/2011 的測(cè)試）。 發(fā)明概要
[0010] 本發(fā)明提供一種底漆組合物，其包含：
[0011] (a)包含C-O-C和C = C官能團(tuán)的丙烯酸系單體；和
[0012] (b)包含C-O-C和C = C官能團(tuán)的丙烯酸系低聚物，
[0013] 其中所述底漆組合物是能量固化型的且在丙烯酸系單體和丙烯酸系低聚物總和 中C-O-C與C = C官能度的計(jì)算比大于1. 6。
[0014] 本發(fā)明還提供一種包含本發(fā)明的底漆組合物的印刷物品。
[0015] 本發(fā)明還提供一種印刷能量固化型底漆組合物的方法，其包括向襯底上涂敷本發(fā) 明的底漆組合物。
[0016] 本發(fā)明還提供一種用于形成閃耀金屬涂布的紙材料的方法，其包括：
[0017] (a)向紙材料的紙表面涂敷本發(fā)明的底漆組合物的層；
[0018] (b)使底漆層固化以產(chǎn)生著墨的界面層；
[0019] (C)向至少一部分固化底漆層涂敷包括許多反射性粒子的反射性金屬油墨；和
[0020] (d)干燥金屬油墨以在固化底漆上形成反射性的金屬油墨層。
[0021 ] 通過閱讀如下文更全面描述的方法和制劑詳情，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見本發(fā) 明的這些和其它目標(biāo)、優(yōu)勢(shì)和特征。
【附圖說明】
[0022] 圖1顯示使用15bcm網(wǎng)紋輥用固化的實(shí)施例1底漆涂布并用金屬VMP油墨SC17604 套印的Leneta卡紙的SEM橫截面。圖像顯示由底漆形成的光滑均勻?qū)釉诎屙敳可暇哂屑s 4. 5微米的厚度和與板表面本身相比如何改良表面。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明描述用在諸如紙或紙板的不平整襯底上的能量固化型底漆組合物以有助 于產(chǎn)生無孔的光滑可印刷表面以用于后續(xù)在線或離線涂敷金屬或特效油墨以供產(chǎn)生諸如 鏡樣金屬或其它特效的優(yōu)良外觀以用于促銷或高價(jià)值的包裝應(yīng)用。還公開適合低氣味和低 迀移間接接觸食物、煙草或醫(yī)藥產(chǎn)品包裝的組合物。
[0024] 本發(fā)明的液體底漆組合物是能量固化型的（UV或電子束），可以基本上無溶劑 (<500ppm)涂敷，或如果使用溶劑或水稀釋，就通過蒸發(fā)干燥/UV或電子束固化來涂敷，且 優(yōu)選地以凹版或柔版印刷應(yīng)用的粘度來配制以供在使用或不使用氮鈍化的氣氛條件下通 過由電子束或合適的光化輻射引發(fā)的自由基聚合來固化。盡管組合物優(yōu)選地通過柔版或凹 版方法來涂敷，但應(yīng)了解組合物也可以進(jìn)行改變以使其適用于其它沉積方法（例如，噴涂、 噴墨、平版印刷、輥涂、幕式涂布等）。在優(yōu)選的低表面張力下，液體底漆展現(xiàn)優(yōu)于紙或紙板 襯底的良好潤(rùn)濕特征。經(jīng)過固化的底漆涂布襯底可在后續(xù)印刷臺(tái)上進(jìn)一步在線加工、或儲(chǔ) 存、或在下游或離線加工，取決于印刷機(jī)-轉(zhuǎn)換器的涂敷和操作需要。底漆優(yōu)選地展現(xiàn)與油 墨或套印亮漆的可套印性和層間粘附性以及用于包裝的柔性。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，在需要較低粘度制劑（例如柔版涂敷和凹版涂敷的底漆制劑） 的某些底漆類型中，本發(fā)明的組合物隨著溫度增加優(yōu)選地展現(xiàn)更大的粘度減?。ㄔ?5°C與 45°C之間，與現(xiàn)有技術(shù)的小于30%相比，粘度下降通常大于50% )。這種流變行為使得底漆 能夠任選地在高溫下涂敷，同時(shí)在高溫下提供優(yōu)良的印刷和調(diào)平，而滲透到紙板中受到限 制。這種行為也通過與現(xiàn)有技術(shù)的制劑相比，底漆在不同的涂膜重量下更牢固的光澤保持 性能而得以說明。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)在BYK Penopac卡紙的涂布部分或未涂布的BYK Penopac卡紙上印刷時(shí)，組合物也展示有限的光澤度差異。這些特征可導(dǎo)致印刷期間的底漆 轉(zhuǎn)移效率得到改良。
[0026] 還呈現(xiàn)與諸如氣味和口味等感官方面重要的包裝應(yīng)用（例如，食物或煙草包裝） 兼容使用的有效底漆組合物。當(dāng)在商業(yè)上的印刷包裝結(jié)構(gòu)中固化時(shí)（例如，包含紙或紙板 襯底+底漆+合適的金屬或彩色油墨+合適的套印清漆或亮漆的那些包裝結(jié)構(gòu)），測(cè)量的反 印迀移優(yōu)選地小于它們的特定迀移限值（SML)或?qū)τ跓o SML的殘余組分來說小于lOppb， 因此確保符合根據(jù)歐盟指令No. 10/2011的歐洲食品安全法規(guī)（European Food Safety regulation)〇
[0027] 能夠向標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的紙或紙板上點(diǎn)涂UV或EB固化型底漆涂料，接著只在圖形設(shè)計(jì) 需要時(shí)點(diǎn)涂高反射性的金屬油墨允許為印刷機(jī)-轉(zhuǎn)換器提供與使用100%覆蓋金屬箔或金 屬薄膜層的傳統(tǒng)金屬層壓紙或紙板襯底產(chǎn)生的相對(duì)包裝相比更有效的包裝設(shè)計(jì)和改良的 產(chǎn)率和方法效率，它們通常由白色油墨