使用水基油墨在板塊表面上數字印刷的製作方法

2023-09-14 02:59:35

本發明廣義地涉及使用水基油墨在緻密的、非多孔的表面例如彈性塑料表面或在印刷後在熱和壓力下層壓或固化至芯的表面上數字印刷以形成板塊(panel)例如LVT地板、層壓地板或粉末基地板的領域。

應用領域

本發明的實施方案特別適合用於地板，其由包括芯、裝飾性層和優選地在裝飾性層以上的透明耐磨構造層的地板板塊構成。優選的實施方案是塑料基LVT地板，層壓地板和粉末基地板。因此，現有技術的方法、問題和作為非限定性例子的本發明實施方案的目的和特徵的以下描述涉及該應用領域的上述全部、特別是具有彈性表面層的地板。

應當強調本發明實施方案可以用於在任何表面上生產數字圖像，但是優選扁平板塊，例如廣義的建築板塊，牆板、屋頂、家具元件和類似產品，其通常具有具有先進裝飾性圖案的大表面。本發明實施方案的基本原理可以用於在緻密表面如塑料材料或金屬箔和聚合物浸漬或塗覆的紙或箔上施用數字印刷物。

背景

以下描述用於描述背景和產品、材料和生產方法，其可以構成本文中優選實施方案的特定的部分。

a)層壓地板

所有層壓地板的大部分通過概括性地稱為直接壓制層壓(DPL)的生產方法生產。這樣的層壓地板具有6至12mm纖維板的芯、0.2mm厚的層 壓物的上裝飾性表面層和0.1至0.2mm厚的下平衡層。

層壓地板的表面層特徵在於裝飾性和磨損性能通常通過上下布置的兩個分開的經蜜胺甲醛浸漬的紙的層獲得。裝飾性層通常是可以數字印刷的印刷紙，而磨損層是包含小氧化鋁顆粒的透明覆蓋紙。紙片在大的不連續或連續層壓過程中被層壓至HDF芯，其中樹脂在高熱(約170℃)和壓力(40至60巴)下固化，紙被層壓至芯材料。壓花板或鋼帶(steal belt)形成表面結構。有時將結構化紙用作壓制基質。高質量地板中的壓花與設計相互疊合製備。

b)粉末基地板

近來已經開發了新的「無紙」地板類型，此後包含纖維、粘合劑和耐磨顆粒的基本均勻的粉末混合物的固體表面被稱為WFF(木纖維地板)。

粉末混合物可以包含氧化鋁粉末、蜜胺甲醛樹脂和木纖維。在多數應用中，裝飾性顆粒例如有色顏料被包括在混合物中。概括而言，所有這些材料以幹形式作為混合粉末被施於HDF芯上並在和用於層壓地板中時類似的熱和壓力下固化。已經開發了數字粉末印刷並且可通過在壓制前將油墨注射進粉末中產生任何類型的非常先進的設計。表面結構以與用於層壓地板時相同的方法通過結構化壓制板、鋼帶或紙壓制基質(其在粉末上被壓制)製備。

c)LVT地板

豪華乙烯基瓷磚(Luxury Vinyl Tile)，通常被稱為LVT地板，是作為層狀產品用與增塑劑混合的熱塑性PVC構建的。名稱LVT有些誤導，因為LVT地板的主要部分具有板的尺寸，帶有木花紋。

熱形成可以基於壓光壓延，或者將擠出用於形成PVC層。在壓光壓延期間，將PVC材料加熱到其軟化溫度，並且暴露於滾筒間的壓力並冷卻。芯主要由幾個約1mm厚的層製成。層包含與白堊和/或石灰石填料混合的PVC。將0.1mm高質量印刷裝飾性PVC箔施於芯的上側上。通常將厚度為0.1至0.6mm的乙烯基透明磨損層施於裝飾性箔上。

當PVC被加熱時，其變軟，類似糊，並且在熱和壓力下粘合到其他PVC材料上，但在冷卻到室溫時也粘合到有機和無機纖維或礦物上。將芯層、裝飾性箔和透明層用熱和壓力在連續或不連續壓制操作中熔接或層壓在一起。透明UV固化PU(聚氨酯)清漆通常作為保護性層施於透明PVC箔上。

PVC在熱下膨脹並在冷卻時收縮。在生產中使用的溫度範圍內尺寸變化相當大。包含更多乙烯基的層比乙烯基含量較低的層膨脹和收縮更多。通常將比中間層包含更多乙烯基的平衡層用於芯的下部以平衡主要僅包含乙烯基(例如至少95％的乙烯基)的透明上層。

上述LVT地板和其他地板類型經常具有壓花結構，這樣的結構可以是所謂EIR壓花，其中與壓花相互疊合得到裝飾物。壓花使用結構化輥或壓板製得。高質量EIR壓花需要印刷物在生產過程中適應熱膨脹和收縮和將箔以高精度施於芯上。

壓制後，使層壓片退火以消除應力並獲得增加的尺寸穩定性。壓光壓延、壓制和退火通常在120℃至160℃的溫度下發生。退火可以與在約25℃至30℃的溫度下在若干天中的老化組合。

LVT地板中的PVC可以用其他熱塑性材料代替。白堊和石灰石填料可以部分或完全被其他填料例如木纖維代替。

d)WPC地板

木塑複合地板，通常被稱為WPC地板，與LVT地板類似。芯包含與木纖維填料混合的熱塑性材料並且通常比礦物基LVT芯更強和更剛性。印刷圖像由透明箔或可UV固化清漆以和在LVT地板中相同的方式保護。可以使用EIR。

熱塑性材料例如PVC、PP或PE可以與木纖維和礦物顆粒的混合物組合，並且這可提供多種具有不同密度和柔性的地板板塊。

LVT和WPC地板中的裝飾性效果可以通過另外印刷並熔接到芯層上的熱塑性裝飾性箔獲得。箔包含通常為白色的單一顏色並且覆蓋芯的深顏 色。箔為其中特殊溶劑基油墨用於產生木、瓷磚和石設計的輪轉凹版印刷方法提供底色。數字印刷物也可以直接施於LVT或WPC芯材料上。LVT和WPC地板的數字印刷僅僅處於實驗階段，因為在塑料箔和塑料芯上難以印刷，但是，一旦引入，相對於常規印刷技術將提供重大優點。

一些術語的定義

下文中，已安裝地板板塊的可見表面被稱為「前側」，面向下層地板的地板板塊的相對面被稱為「後側」。

「上」指朝向前側，「下」指朝向後側。「垂直」指垂直於表面，「水平」指的是平行於表面。

「數字印刷」指流體的滴的數字控制的排出，用於將著色劑以預定的圖案定位在表面上。

已知方法和其問題

以下描述工業上通常使用以提供數字印刷的方法。該方法可以以與本文優選實施方案的不同的組合部分或完全使用以根據本文實施方案產生數字印刷。

高清晰度數字噴墨印刷機使用非撞擊印刷工藝。該印刷機具有以非常精確的方式從印刷頭向表面「發射」油墨滴的印刷頭。

工業印刷機通常基於單次通過印刷方法，通常被稱為「平臺」印刷，其使用在覆蓋印刷介質寬度的若干行中的若干個並排對齊的固定印刷機頭。一般而言，每一行印刷頭印刷一種顏色。已印刷表面在頭下移動。這樣的印刷機具有高容量並且一般根據具體用途定製。

為了獲得高印刷質量和速度必須使用適用的印刷機頭。印刷機頭具有若干小噴嘴，其可以以受控方式以格柵圖案發射和施用油墨小滴。

熱印刷頭技術，通常被稱為氣泡噴射印刷，使用具有每一個都帶有加熱器的一系列小室的印刷盒。為了從每個室排出小滴，將電流的脈衝輸送 通過加熱元件，導致油墨在室中的快速氣化以形成氣泡，其引起大的壓力增加，將油墨的小滴通過噴嘴推出並達到表面上。

熱技術將帶來這樣的限制，即油墨必須耐熱，通常高達300℃，因為發射過程基於熱。包含熱活化粘合劑的顏料基油墨不能用於熱印刷頭。

大多數商業和工業噴墨印刷機使用壓電印刷機頭技術。使用在充滿油墨的室中在每一個噴嘴後面的壓電晶體材料(通常稱為壓電體(Piezo))而不是加熱元件。當施加電壓時，壓電材料改變形狀，這在流體中產生壓力脈衝，迫使油墨小滴離開噴嘴。壓電噴墨允許使用多種油墨和與熱噴墨相比更高的粘度。

油墨是數字印刷技術中最關鍵的部分。油墨必須適應接受表面，適應特定印刷頭，並且適應已印刷表面的質量需要。另外，在地板應用中必須考慮其他幾個關鍵部分，例如印刷物必須用強磨損層保護，當數字圖像被結合進入地板板塊時，印刷圖案在印刷後通常暴露於高的熱和壓力。

可以使用很多油墨種類。主要組分是提供顏色的著色劑、將著色劑粘合到表面上的粘合劑和使用非接觸施用方法將著色劑和粘合劑從印刷頭以良好定義的小液滴輸送至表面上的液體載體。

著色劑是染料或顏料或兩者的組合。

顏料是懸浮或分散遍及液體載體的非常細的固體著色劑顆粒。顏料基油墨通常通過使用顏料分散體和若干化學品各自混合在一起。

顏料基油墨通常比染料基油墨更加光穩定，特別是當暴露於UV光時，並且更加耐退色。它們因此用於幾乎所有地板應用中。

最經常使用的油墨類型按照所使用的主載體流體分類。主要類型是：溶劑基油墨、UV固化油墨、油基油墨和水基油墨。

溶劑基油墨的主要組分是用作載體流體的溶劑的混合物。當溶劑揮發時顏料粘合到表面上。溶劑油墨的主要優點是它們使得可以在柔性、未塗覆塑料基質例如乙烯基上印刷。主要缺點是溶劑產生的蒸氣和需要處理用過的溶劑。高速溶劑印刷機使用特殊的乾燥裝置，通常是加熱器和鼓風機 的組合以在印刷頭施用油墨之前或之後立即加熱基質。

可UV固化油墨不揮發。它們通過暴露於強UV光固化。化學反應在光引發劑引起油墨組分交聯成固體基質時發生。可UV固化油墨的優點是它們在固化後立刻乾燥。它們可以施於很多未塗覆基質上。缺點是油墨和UV固化裝置是昂貴的並且如果印刷物在柔性基質如塑料箔上製備的話可能開裂。在地板工業中UV固化油墨經常用於在不需要柔性時直接在剛性木基質上印刷的大平臺印刷機中。

油基油墨使用經常衍生自礦物油的乾燥非常緩慢的載體流體。優點是印刷機非常容易使用和維護，因為印刷頭噴射器被乾燥油墨堵塞的可能性很低。主要缺點是只能用於特殊的多孔表面、例如能夠快速吸收施用在介質基礎上的油基載體流體、在表面上留下著色劑的幹壓制瓷磚表面上。

包含有色顏料的水基數字油墨廣泛用於在紙和織物上的印刷。水基油墨具有很多優點。它們環境友好，有成本競爭力並且可以在許多不同的材料中提供高質量印刷方法，其前提是材料具有允許液體部分滲透進入表面上部的表面結構和性質。當水乾燥時分散在水中的顏料不會粘在光滑的表面上。顏料類似於砂顆粒並且可以容易地從大多數乾燥和光滑的表面上除去。因此水基載體流體通常和幾種其他添加劑混合以提供特殊油墨和印刷性質，並且和粘合劑混合以提供顏料至表面的粘合。常用的粘合劑是水基丙烯酸類分散體。主要缺點是乾燥時間很長，在有些應用中長於一分鐘。另一缺點是水基油墨不能用於非油墨吸收或低油墨吸收緻密基質材料例如塑料的表面上，因為油墨滴浮動(float)並形成更大的滴的簇，其導致不可接受的印刷質量。

已知所謂粘合劑和粉末(BAP)印刷方法可以被用來提供數字印刷。常規的數字印刷方法被分為兩個分開的步驟，包括通常被稱為「空白油墨」的液體粘合劑和通常被稱為「乾燥油墨」的乾燥著色劑的分開的施用。乾燥油墨的有色顆粒被施於板塊的表面上。一些顆粒被通過印刷頭施用的空白油墨的數字形成的圖案粘合。其他未粘合乾燥油墨顆粒被除去，剩下的 粘合的顆粒形成數字裝飾。可以重複這一兩步方法並且可以施用乾燥油墨的幾種顏色從而可以形成先進多色高清晰度印刷物。主要的優點是可以使用相當簡單的水基液體物質並且顏料基幹燥油墨著色劑可以因為不需要顏料分散體而是非常成本有效的。BAP方法基於空白油墨滴應將乾燥油墨粉末粘合至表面上的主要原理。這樣的滴將以和水基油墨一樣的方式是浮動的，並且BAP技術在緻密表面例如塑料表面上難以使用。

WO 2009/018260描述了LVT地板可以數字印刷並且印刷層或磨損層可以機械或化學壓花。印刷設計可以是分開的層的形式，或者可以是通過數字或模擬印刷技術直接印刷在基礎層或其他層的表面上的設計。印刷層優選塑料或聚合物膜，例如PVC、含乙烯基聚合物、烯烴聚合物、含丙烯酸聚合物、聚酯、離聚物和/或其他合金膜等。該文包括LVT地板中的數字印刷的概括描述。該文中沒有涉及可用於在LVT地板中提供高質量印刷物的油墨類型或印刷方法的具體信息。

US 2011/0180202描述了數字形成的圖像，例如升華染料可以被熱轉移到乙烯基地板材料上。熱活化在160℃至210℃的溫度下發生，並且這高於LVT地板中正常的PVC材料軟化溫度。因此需要地板材料的增強的熱-機械性能以抑制來自熱暴露的收縮。這是主要的缺點並且該印刷方法不能用於包含常規PVC材料的LVT地板。

US 2012/0249705描述了數字印刷方法，包括加熱低油墨吸收記錄介質至40℃至100℃的溫度，並使用包含水不溶性著色劑、石蠟、樹脂顆粒和水的含水油墨組合物進行印刷。油墨印刷方法包括將含水油墨組合物排出以在基質上形成圖像的第一步驟和加熱基質的第二步驟。在第一步驟中將基質加熱到40℃至80℃的溫度，並且在第二步驟中加熱到50℃至110℃的溫度。該文中提及第二步驟不限於在印刷後加熱基質的步驟，並且可以是在記錄前或記錄中加熱基質的步驟。但是，該文提及當第一步驟中的加熱溫度高於60℃時，PVC製成的基質快速軟化並可能變形並且難以在噴墨印刷機中輸送記錄介質。

US 2012/0147108描述了旨在在乙烯基基質上印刷的包括包含水、顏料、丙烯酸類聚合物顆粒的噴墨油墨的數字印刷方法。該方法也包括在約50℃至100℃的印刷後將熱施加到噴墨油墨上以引起丙烯酸類聚合物顆粒熔接的加熱裝置。該文說明加熱裝置可以被結合進印刷系統中以在印刷時或接近印刷時加熱基質。或者，在可以噴射到介質上期間或之後使用加熱裝置加熱油墨。得到的印刷圖像可以被加熱到某一促進油墨膜形成和增塑乙烯基基質、但是不足夠高以引起乙烯基流動的溫度，例如約50℃至100℃。

US 2011/0234727描述了數字印刷方法，包括將例如乙烯基的非油墨吸收基質加熱到40至60℃的溫度範圍，使用包含顏料和丙烯酸類樹脂的含水油墨印刷並加熱已印刷的基質至40至60℃的溫度範圍以乾燥油墨。

如以上已知公開中所述的第一步驟的低溫不足以避免水基油墨滴的浮動並且當在印刷前施加高溫時熱塑性材料、特別是PVC變形的問題沒有解決方案。

在印刷後將如上所述的幾種地板類型以及牆板塊和家具元件壓制和加熱。當使用水基油墨時，其必須適合許多要求。水基油墨必須能夠在熱和壓力期間維持高質量印刷並且不應發生油墨滴的浮動或滲出(bleeding)。油墨必須與樹脂和用於地板表面的材料相容並且不發生分層或負面影響設計或表面性質的化學反應。油墨必須與油墨頭相容並且油墨組合物應包含成本有效、環境友好的材料和化學品。優選地，不需要已印刷表面的特殊預塗覆。不需要優化和改進水基油墨和印刷方法以可以以更加成本有效的印刷方法得到更好的印刷物。

多個已知方面的上述描述是申請人的評論並且多種技術部分或完全以不同組合使用時並不意味著承認以上描述是現有技術。

目的和概述

本發明的至少某些實施方案的主要目的是提供可以用來改進在緻密 表面例如塑料材料上或在印刷後用熱和壓力層壓或固化的表面上的數字印刷的水基數字油墨和數字印刷方法。

本發明的實施方案基於第一主要原理，其中已印刷基質在印刷前被加熱到高溫，並且水基油墨包含適應當施於熱緻密表面上時幾乎立即乾燥以減少並優選消除油墨滴的浮動的配方。

本發明還基於第二主要原理，其中在印刷前基質堅固地附著和連接至板塊材料，從而減少涉及高印刷溫度下基質的熱變形的問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種形成建築板塊的方法，其包括：

·將基質加熱至至少約80℃；

·用印刷頭通過將水基油墨的滴施於已加熱基質上印刷數字圖案，其中水基油墨包含包含含水顏料分散體的著色劑、包含丙烯酸類樹脂分散體、優選可熱交聯丙烯酸酯共聚物分散體的粘合劑和包含二醇或甘油的粘度增加物質；

·將透明耐磨層施於數字圖像上；

·將基質和板塊的芯用熱和壓力連接，由此形成建築板塊。

優選地，在印刷前，將基質連接到芯上。

芯可以包含和填料混合的熱塑性材料。

芯可以包含用熱固性樹脂粘合的木纖維。

基質可以在印刷前用熱和壓力層壓到芯上。

基質可以是熱塑性箔或者經蜜胺甲醛浸漬的紙。

基質可以在印刷後與數字圖像相互疊合地壓花。

印刷頭可以是配置為施用粘度為至少約5cps的油墨滴的壓電印刷頭。

該方法可以包含在施用水基油墨前在基質上施用基本乾燥和有色的顆粒。

基本乾燥的油墨和有色顆粒可以包含熱塑性材料。

水基油墨可以包含約15至35重量％的含水顏料分散體，和約5至20重量％的丙烯酸類樹脂分散體。

水基油墨可以包含約15至35重量％的含水顏料分散體，和約5至20重量％的可熱固化丙烯酸酯共聚物分散體。

基質可以被加熱到約80至約130℃範圍內或約10至約130℃範圍內的溫度。

透明耐磨層可以是包含熱塑性材料的箔。

數字圖像可以通過使用專色(spot colour)印刷。通過使用專色，降低了滲出的危險。

本發明基於第三主要原理，其中水基油墨通過將顏料、粘合劑和粘度增加物質混合製備，從而使得它們特別適合於提供和維持在熱和壓力期間的高質量印刷，沒有油墨滴的浮動或滲出發生，並且它們與用於地板表面的樹脂和材料相容，從而不發生分層或負面影響設計或表面性質的化學反應。油墨還與油墨頭相容並且油墨組合物包含成本有效、環境友好的材料和化學品。

本發明的第二方面是用於在印刷後在高於100℃壓制和加熱的板塊的基質上數字印刷的水基油墨。水基油墨包含含水顏料分散體的著色劑，丙烯酸類樹脂分散體、優選可熱交聯丙烯酸酯共聚物分散體的粘合劑，以及包含二醇或甘油的液體粘度增加物質。水基油墨的材料組成為15至35重量％的含水顏料分散體和5至20重量％的丙烯酸類樹脂分散體，例如可熱交聯丙烯酸酯共聚物分散體。水基油墨的沸點高於100℃並且低於130℃。水基油墨的粘度在25℃下高於2cps並且低於15cps。本發明中的沸點在大氣壓力下確定。

液體粘度增加物質可以包含可與水混合，具有高於100℃的沸點，並且熔點低於施用溫度的二醇或甘油。

液體粘度增加物質可以包含乙二醇或丙二醇或聚乙二醇或二乙二醇或丁二醇或甘油。

液體粘度增加物質可以進一步含有去離子水作為溶劑。

水基油墨的粘度在25℃可以為約5至12cps。

水基油墨的沸點可以為約105至120℃

水基油墨可以被配製為當被施於加熱到約100℃的緻密表面時在少於一秒內從液體狀態轉移到固體狀態。

水基油墨可以包含潤溼劑。

根據本發明的第三方面，提供了一種形成裝飾性層的方法，其包括：

·將基質加熱至至少約80℃的溫度；

·通過用印刷頭將水基油墨滴施於已加熱基質上印刷數字圖像，其中水基油墨包含含水顏料分散體、包含丙烯酸類樹脂分散體、優選可熱交聯丙烯酸酯共聚物分散體的粘合劑和包含二醇或甘油的粘度增加物質；

·將透明耐磨層施於數字圖像上。

基質可以在印刷前層壓至板塊的芯上。

附圖簡述

以下將結合實施方案參考所附示例性附圖更詳細描述本發明，其中，

圖1a至d圖示了生產LVT地板板塊的技術方案。

圖2a至f圖示了數字印刷方法的實施方案。

圖3a至d圖示了數字印刷裝置的實施方案。

詳述

圖1a顯示了連續形成的形式為LVT板塊1的建築板塊。板塊1具有可包含一個或多個主要由與20至80％的主要旨在降低材料成本的白堊或石灰石填料混合的PVC製成的芯層5a、5b、5c的芯5。每一層可以使用2至4個圓筒生產。

芯5在上側具有基質4，其可以為包含熱塑性材料如聚氯乙烯(PVC)的已印刷裝飾性箔。裝飾性箔可以非常薄並且可以具有約0.05至0.15mm的厚度。將包含熱塑性材料如PVC的透明磨損層3施於基質4上。透明磨損層3可以具有0.2至0.6mm的厚度。芯5通常包含穩定層16以改善 溫度穩定性。穩定層16可以為玻璃纖維層。可以將平衡層6包括在芯5的後側以避免彎曲。將芯層5a、5b、5c、基質4、透明磨損層3、穩定層16、平衡層6在一個或多個步驟中使用熱和壓力在連續的操作中熔接在一起，其中使用一個或幾個輥子45或壓力帶加熱粘合層。粘合劑也可以用於將芯5連接至上層。熱塑性材料例如PVC的熱粘合可以在130℃至160℃的溫度下和在5至10巴的壓力下進行。可以使用更高的壓力。透明磨損層3可以包括聚氨酯(PU)的塗層2，其提供額外的耐磨和耐汙漬。透明磨損層3可以被直接施於基質4上的聚氨酯層2替換。

在所有實施方案中，基質4和透明磨損層3和平衡層6可以被透明或有色熱塑性粉末如Vestolit PVC粉末(其優選散布、壓制和熔接至板塊1的下層)替換，或包含Vestolit PVC粉末(其優選散布、壓制和熔接至板塊1的下層)。箔和層可以被粉末以與紙在層壓地板中被粉末替換相同的方式替換，從而形成粉末基WFF表面。芯5包含一個或幾個芯層5a至5c並且優選地玻璃纖維層16優選如上所述連續生產。連續芯可以在施用粉末層之前被切割成板塊。可以將具有或不具有顏料的熱塑性顆粒施於芯5的上和/或下部。可以在最終壓制前使用例如通過輥子或通過噴霧施用的粘合劑將粉末連接至芯。優選地，平衡層6可包含粘合劑。

基質、透明磨損層、芯層和熱塑性粉末可包含其他熱塑性材料如聚酯、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇縮丁醛或其組合。

圖1b示意性顯示了LVT板塊形式的建築板塊的形成，其中連續壓制操作被不連續壓制46替換。壓制46可以具有幾次打開，例如十次打開，並且十塊板塊可以在每一次打開中在30分鐘內壓制並在10分鐘內冷卻。

連續形成比非連續壓制更成本有效，並且提供了更高的能力和更好的質量。工業上新近的投資大部分是基於連續生產工藝的。

圖1c顯示形式為LVT地板的建築板塊1，其用機械鎖定系統浮動安裝，所述機械鎖定系統包括用於垂直鎖定的舌10和舌槽9，和具有在第一 邊緣1邊緣中與相對的第二邊緣1』中的鎖定槽14協作的鎖定元件8並且在水平方向上鎖定的條7。板塊也可以具有直邊並且可以通過向下膠粘到底層地板上安裝。

旨在用於浮動安裝的具有機械鎖定系統的LVT地板通常具有3至6mm的厚度。芯5的下側可以包含槽或洞以減少重量和節約材料。

圖1d顯示了形式為類似圖1c中的實施方案的具有彈性裝飾性表面並且表面層可以如上所述為粉末基的地板板塊的建築板塊。基質4和耐磨層3可以具有優選比基質4和耐磨層3軟、並且可以提供聲音降低的亞層11。在該實施方案中芯5是HDF、MDF芯或包含與木纖維混合的複合材料如熱塑性材料、優選聚氯乙烯(PVC)或聚丙烯(PP)的WPC芯。可以使用很多其他芯材料，優選耐溼氣材料如水泥粘合刨花板或其他類型的礦物基板材料。芯5甚至可以包含陶瓷材料並且彈性上層可以提供具有更小的聲音的軟表面。這樣的具有陶瓷芯的板塊也可以浮動安裝並且可以包含機械鎖定系統。

圖2a顯示壓電印刷頭20的噴嘴，其將作為小滴22的水基油墨21施於在此實施方案中為PVC箔的基質4上。在此實施方案中水基油墨具有包含以下的材料組成：

·含水顏料分散體

·包含丙烯酸類樹脂分散體、優選可熱交聯丙烯酸酯共聚物分散體的含水分散體的粘合劑，

·適合於達到印刷頭的粘度要求的優選和水混合作為粘度增加物質的二醇或甘油。

油墨的優選的材料組成，基於重量(重量％)，是約30重量％的顏料分散體，約10重量％的丙烯酸類樹脂分散體例如可熱交聯丙烯酸酯共聚物分散體，和約60重量％的如上所述的粘度增加物質。混合物可以不同並且優選的油墨可以具有15至30重量％的顏料分散體和5至20重量％的丙烯酸類樹脂分散體例如可熱交聯丙烯酸酯共聚物分散體和40至85重量％的粘 度增加物質的組成。這樣的油墨可以具有105至120℃的沸點，並且它們適合用於在緻密表面上、特別是在熱塑性表面上在增加的溫度下印刷。它們也和熱塑性樹脂、特別是蜜胺甲醛樹脂相容。當印刷物在用於層壓和粉末基地板中的時候，丙烯酸類樹脂、例如可熱交聯丙烯酸酯共聚物在通常在高於120℃的溫度下開始的蜜胺甲醛樹脂的浮動之前開始固化，並且將抵消顏料滲出，或者完全消除。

丙烯酸類樹脂可以是丙烯酸類或甲基丙烯酸類粘合劑。丙烯酸類樹脂可以是均聚物或兩種或更多種單體的共聚物。這樣的單體具有特定的官能團，例如羥基、羧基、環氧乙基等。優選的丙烯酸類粘合劑是含水陰離子聚合物分散體，例如BASF生產的Helizarin粘合劑。

含水顏料分散體可以包含2至5重量％的顏料。丙烯酸類樹脂分散體可以包含45至50重量％的丙烯酸類粘合劑，例如可熱交聯丙烯酸酯共聚物。丙烯酸類樹脂分散體可以進一步包含水、表面活性劑、添加劑等。

大多數壓電印刷頭被設計為使用2至12釐泊範圍內的粘度工作。高粘度頭優選在約5至15cps的範圍內，因為這樣的頭給出更多的靈活性以提供合適的如上所述的油墨組合物。通過在油墨中包括粘度增加物質，水基空白油墨可以容易達到高於2cps的所有可能的粘度需要。

粘度增加物質可以例如包含與蜜胺樹脂相容並且在施加熱時並且優選在施加壓力時允許容易和快速的固化的水溶性聚乙二醇(PEG)。優選的與熱固性樹脂相容的溶劑應該可與水相混合，具有高於100℃的沸點和低於施用溫度的熔點。這樣的但是並不限於此的例子是乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、二乙二醇、丁二醇和甘油。也可以使用組合。

所有油墨配方可以包含小量、約1至2重量％的潤溼劑，例如BYK或Surfinol和例如旨在用於控制細菌和真菌的化學品例如Actidice。

優選顏料分散體在水基油墨中的量儘可能低，因為大部分油墨成本涉及顏料分散體。令人驚訝的是相當低的量的顏料分散體，例如15重量％，就可以給出與35重量％幾乎相似的色度。用於其中不需要照片質量的地板 應用的油墨可以使用其量低至5重量％的水基顏料分散體生產。任何在5至35重量％之間的顏料分散體比例都可以使用。更高的顏料比例通常不具備成本競爭力。

圖2a顯示了水基油墨的液體物質不能滲透進入緻密和光滑的非多孔基質4，例如熱塑性箔如PVC箔、經蜜胺甲醛浸漬的紙或金屬箔如鋁箔，並且油墨滴22以不受控的方式浮動並形成油墨滴22的簇。這導致不可能用於地板應用中的低質量印刷。

圖2b顯示使用水基油墨在附著在板塊1的芯5上的可以為熱塑性箔如PVC箔、經蜜胺甲醛浸漬的紙或金屬箔如鋁箔的緻密、光滑和非多孔基質4上的印刷物。基質4是緻密的和非多孔的，使得油墨滴22在基質4的表面上在施用後至少5秒後保持為液體。

板塊1和基質4被加熱，優選加熱到高於80℃的溫度，甚至優選加熱到90至120℃的溫度。包含顏料23的液滴22中的丙烯酸類粘合劑在這樣的高溫下將幾乎立刻乾燥並固化並且在高於80℃的溫度下油墨滴22的浮動將被顯著減少。如果溫度被增加至約100℃、並且特別地如果施用小滴22、例如5至20皮升的滴，浮動將進一步減少。理想的溫度為水基油墨的沸點附近，在這一實施方案中為110℃附近。如果如圖1a所示印刷在層的熱粘合之後進行的話，可以使用來自生產工藝的熱。如果使用高溫、小滴和高粘合劑含量的合適的組合的話，可以使用施於緻密表面如PVC箔上的水基油墨獲得非常高質量的印刷。印刷機優選裝備有避免印刷頭在印刷期間過熱的冷卻系統。

印刷期間的高溫可以引起熱塑性箔變形並且在冷卻後可能得到不受控制的圖像尺寸。缺點在於這樣的設計在實踐中不可能用已壓花的筒或金屬板和表面的高質量EIR形成組合。類似的問題當印刷物被施於經蜜胺甲醛浸漬的紙上時產生。這樣的問題可以用如圖2b所示的其中箔或經浸漬的紙優選牢固地附著在芯5上(例如熔接到熱塑性芯上或例如用熱塑性樹脂粘合到HDF芯上)的生產方法解決。

圖2c示意性地顯示數字印刷物可以以兩步使用最近由Innovation AB引入地板應用的粘合劑和粉末(BAP)印刷方法形成。不具有任何著色劑或顏料的粘合劑或所謂空白油墨30數字施用並且用於粘合包含顏料23的粉末或所謂乾燥油墨31。

可能包含包含顏料23的小有色顆粒例如熱塑性顆粒的粉末基幹燥油墨31可以隨機以幹形式施於可以為PVC箔的緻密基質4上。小顆粒可以由粘合在熱塑性顆粒例如Vestolit或木纖維上的顏料形成，並且粘合可以用可包含含丙烯酸乳液的粘合劑獲得。優選將表面和箔加熱至高於80℃甚至更優選地至約100℃的溫度。溫度應低於基質和乾燥油墨粉末的軟化溫度從而使得乾燥油墨顆粒不會附著在表面上並且可以容易地去除。粘合劑圖案或圖像由優選僅在乾燥油墨31上施用包含液體粘合劑的空白油墨30的油墨頭數字形成。粘合劑優選包含丙烯酸類樹脂、優選丙烯酸類樹脂水基分散體。空白油墨30中的粘合劑當滴與熱乾燥油墨顆粒31和熱基質4接觸時乾燥和固化。圖2d顯示了空白油墨30連接一些形成與空白油墨30相同圖案的乾燥油墨31的顆粒，並且當通過例如真空或空氣壓力將未粘合乾燥油墨31除去時在基質4上形成印刷物。可以施用幾種顏色並且可以以成本有效地方式形成多顏色高質量圖像，因為空白油墨30和乾燥油墨31的成本顯著低於常規含顏料分散體油墨。BAP方法可以提供與常規數字印刷技術質量相同甚至質量更高的數字印刷物。主要優點是印刷頭不再不得不處理可能堵塞印刷頭噴嘴的油墨。

圖2e顯示了如果幹燥油墨顆粒31比施用的空白油墨滴22的直徑小從而使得滴覆蓋幾個並排或上下重疊施用的顆粒時是有優點的。空白油墨滴應優選具有足以覆蓋幾個顆粒和滲透至表面的油墨體積。油墨小滴的正常尺寸為約2至4皮升(＝1*10-12升或0.000001mm3)並且幾個滴可以施於各自之上。每一小滴的尺寸可以增加，取決於油墨類型和頭類型，通常在10至40皮升之間並且這對應於可以具有約30至100微米的直徑的小滴。尺寸為約10至20微米的乾燥油墨顆粒容易粘合和去除。可以設計可以發射 高達100至200皮升或更多的較大液滴的印刷頭。當施用含有大量顏料的基色時，可以使用這樣的較大滴。

圖2f顯示BAP印刷物可以通過其中空白油墨30在步驟一中施於基質4並且乾燥油墨31此後施於空白油墨30上的方法中在緻密和加熱表面4上形成。調整空白油墨中的粘合劑、基質的溫度和始自空白油墨的施用至乾燥油墨粉末的時間以使得僅與熱基質4接觸的滴的下部30b開始乾燥並且避免了滴的浮動而在空白油墨滴30的上部30a還是溼的並且可以粘合施於滴30上的乾燥油墨顆粒31。

一個可以獨立使用或者可以與以上加熱方法組合使用的替代性方法是改性空白油墨以通過例如增加二醇含量來增加粘度。優選使用超過10cps的粘度。甚至更優選粘度超過20cps的空白油墨。增加的粘度降低了油墨滴的浮動並且可以使用BAP方法在塑料箔或在經蜜胺/甲醛浸漬的紙上在正常印刷溫度下獲得高解析度印刷物。實際上，將空白油墨施於溫度為20℃或更低的基質上可能是有利的，因為二醇的粘度在低溫下較高。

圖3a顯示了具有升高的表面溫度的數字印刷物可以和芯層5a至5c、6和基質4(其可以包含基色)的層壓一致。數字印刷物可以使用數字印刷機40印刷。

圖3b顯示了透明磨損層3可以被熔接到已印刷基質4上並且保護性PU(聚氨酯)層2可以用可以為輥或數字印刷頭20的PU施用裝置47施用。UV固化裝置43在施用後將PU層固化。印刷和層壓步驟可以包括中間加熱操作，其中進行油墨的額外的乾燥以增加透明箔3至印刷物和裝飾性基質4之間的粘合。也可將粘合劑層、優選水基丙烯酸類粘合劑施於基質4上和/或印刷物上和/或透明箔3上以增加粘合。

圖3c顯示了包括施用乾燥油墨31的散布裝置、用優選為壓電印刷頭的印刷頭20施用空白油墨圖案30的空白油墨施用裝置36以及除去空白從而形成數字印刷物P的乾燥油墨去除裝置28的BAP印刷設備。未粘合乾燥油墨顆粒可以使用可以為空氣壓力和真空的組合的空氣流除去。板塊1 的基質4優選在施用乾燥油墨之前被加熱。

圖3d顯示了類似圖3c的與施用包含有色顏料和粘合劑的水基油墨的數字印刷機組合的粘合劑印刷設備。優點是數字印刷物的形成可以由包含三種不同方法的三個步驟組成。第一基色可以包括在基質4中，優選在PVC箔中。第二基色可以通過BAP方法施用。第一基色和第二BAP基色可以提供形成數字印刷物需要的大部分顏料。小部分顏料、優選少於20％可以用液體顏料基噴墨方法施用。這是一種非常有效的印刷方法。另一優點是大部分最終印刷步驟可以在包含粉末顆粒的第二BAP顏色上進行並且這樣的顆粒可以用於避免油墨滴的浮動。這使得可能在熱塑性材料上在正常的生產溫度下施用水基數字噴墨印刷物而不需要額外的加熱。

實施例1–水基油墨的配方物

為設計用於具有5至6cps的油墨的Kyocera Piezo印刷頭製備油墨配方物。將30重量％的含水顏料分散體和10重量％的可熱交聯丙烯酸酯共聚物的含水分散體(來自BASF的Helizarin粘合劑)與59重量％的包含去離子水、甘油和二乙二醇的含水粘度增加物質混合。將1重量％的BYK潤溼劑包括在油墨中。粘度在25℃下測量為6cps並且沸點是110℃。

實施例2–在增加的表面溫度下的數字印刷

將具有0.1mm白色裝飾性PVC箔的4mm的LVT板塊加熱到100℃並且在Kyocera Piezo印刷頭下移動。用按照實施例1製備的水基油墨將木紋圖案數字印刷在熱表面上。水基油墨立刻固化並獲得高解析度印刷物。將0.4mm透明PVC箔施於印刷物上並在160℃下和10巴的壓力下層壓。

在室溫下和在50℃、60℃和70℃下用板塊重複印刷。所有印刷物質量非常低，具有相互連接的油墨滴的簇。油墨在施用後是溼的。在高於80℃的溫度下發生了相當的改進。在90至110℃的溫度下獲得了非常高質量 的印刷物，油墨在高於100℃的溫度下是乾燥的。印刷質量在高於油墨的110℃沸點的溫度下逐漸下降。

在加熱到100℃的高光澤的鋁箔上重複印刷。得到了高質量印刷物。