全息圖外觀的包裝材料圖像的製作方法

2023-07-15 05:23:11 1

專利名稱：全息圖外觀的包裝材料圖像的製作方法
全息圖夕卜觀的包裝材料圖像本發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生這種全息圖像的方法。更具體地，本發明涉
及在育,被用於包裝產品的紙、 、塑料以及相關St才上產生全息圖像。
背景技術：
全息圖像被用來提高包裝材料的外觀己經有好多年。它們形成於被
施加至,如紙板箱的包裝材料的表面並用做包裝材料的一層的標籤和基材上。 可是，傳統包裝材料上的全息圖像太貴，並且經常需要一種包括層壓膜的全息 圖，並將該膜粘接在包裝材料表面。這些要求若干個生產步驟和貴重的原料。 在線在包裝材料上形成全息圖並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後，在同 一表面印刷其他圖像印刷。該全息圖設計壓制凸出於該表面，隨後金屬化該全 息圖設計表面，然後該表面被切成薄片以便接下來印刷其他的圖像和信息。該 製程需要隨後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品紙或者其他片狀材料上形 成全息圖的方法。可是，在全息案壓制凸出以後需要金屬化全息圖表面的 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。這種製程將不能製作全息圖像。美國專利6638386公開了一種在複合紙上 形成全息圖像或者一種衍射光柵圖案的技術並且隨後將這種紙附加在基材上。 其包括分別在複合紙上形成全息圖和把這種複合紙壓接到基材上，以在包裝材 料或別的產品上形成最終的全息圖的操作。可是，上述這些製程都存在著不同 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，不需要隨後的金屬化步驟。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，並且需要專門的設備。
在本申請的方法中，僅需要Mii利用印刷技斜n設備來在基材上產生全息圖像。

發明內容
本發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 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塗覆包 括顆粒金屬組分的聚合物輻射固化塗層，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塗料塗覆包含顆粒金屬的所述固化的聚合物輻射 固化塗層，將這種可輻射固化的基本上透明的塗層與在墊片上的全息圖的負片 相接觸，並且在帶有全息圖的負片的墊片與該塗層相接觸時，至少部分地固化 所述輻射固化塗層。這兩個塗層和全息圖的負片的結合體在同時具有底層
(underlying)的顆粒金屬塗層的區域產生全息圖像。M31當墊片與基本上透明 的輻射固化塗層相接觸時至少部分地固化此塗層的技術，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這種紙板箱的±丕料)，以包含顆粒金 屬的塗料塗覆其表面的至少一部分，固化此塗層，然後在固化的顆粒金屬塗層 上塗敷一層或多層圖像和/或信息層並一一固化，用基本預明的輻射固化塗層 來塗敷這些圖像和/或信息層，並且將此基本上透明的輻射固化塗層與包含全息 圖的負片的墊片相接觸，並且當墊片與所述輻射固化塗層相接角蟲時，至少部分 地固化該輻射固化塗層。在此優選實施方式中，禾,印刷技術使塗料被施加到 紙板原料上。 技術是利用柔性版印刷(flexographic printing)。但是，也可利 用其它的商業的印刷技賴卩設備。在紙或者 原料被印刷並包含全息圖後，通過將它製成包裝材料 而完成。所述紙或者紙板通常會是連續的片材的形式。所述紙或者紙板可直接 使用來製成包裝材料或者它可以製成紙板箱。為製作成紙板箱，所述連序的片 材將被製成單個的紙板箱毛坯。所述紙板箱毛坯被運送到包裝產品的地方，並 被方 在^^及箱製造和填充機的自動儲存送料裝置(magazine)中。這種用來容 納產品的繊箱±真充了產品，密封並且隨後通常以瓦楞(corrugated)紙箱方爐。
具體實施例方式本發明將結合優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明 中。全息圖形成於其上的基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範圍。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。基才樸才料可以是CCNB(白底灰芯會賺(ClayCoated NewsBack))再生紙板或SBS((同質漂白牛皮紙)Solid Bleach White Sulfate)原 生紙板。優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現是非常有用的。 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。有用的塗料組合物是使用200-300的柔印網 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。另一種有用的塗料組合物是使用 Rotomesh的150-250線網屏(line mesh screen)施加的ULTRASTARUVSP-8700 網印銀(screen print silver),所述網印銀具有2.5%的顏料含量。i亥柔印網紋輥 沉積大約2-12微米的溼聚合物膜塗層，而Rotomesh網屏沉積大約12-20 的
溼聚合物膜塗層，。通常大約MO 的溼膜塗層是有用的。聚合tr凃料產品的
粘度為大約150-350cps。這種UTRASTAR產品從Painsville， Ohio的Eckhart America LP可以獲得。這種塗層可以是覆蓋S^樸才料的整，面，但是由於經 濟因素它僅僅是在將要包含全息圖的區域。此區m常會小於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 的^#材料上施加底層塗料(primer)。其可密封基t才t才料並為包含 顆粒金屬的輻射固化熱塑性聚合物提供更好的基底。此底層塗層可以是以水基 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，塗層。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後，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。其將根據待固化的聚合物 擇發出的波長的範圍。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，由於 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秒內就可以固化。基才材才料 在要有全息圖的區域沒有用圖像和信息材料印刷。固化的金屬塗層在這些區域 是暴露的。這對於在以後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塗f，覆具有上述固化的塗 層的基材材料。優選的是高光澤塗料和100%可輻射固化。粘度為大約 150-350cps的範圍。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)。有用的塗料材料是來自於Cork Industries, Inc. in Foxcroft, Pe皿yslvania的CORKCURE 1093RHG-10。這是一種用於平版的和柔 性版印刷塗布設備上的極高光澤、無自U (solvent-less)的塗料。其是具有粘度 為210 (+ / —20) cps的100%的紫外線輻射固化塗料。其於最後一組的柔性版 印刷輥處被施加於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#才料被塗,，並在塗層被固化前，塗層 與全息圖的負片相接觸。此全息圖的負片是位於墊片上的微柵格(micm-grid)， 所述墊片是柔性版印刷輥通常是最後的輥的部分。可有多於一個的墊片。所述 墊片是基本iit明的塑料，例如熱塑性塑料。對於墊片，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塗層與墊片撤蟲時，至少部分地固化該塗層，在與此 塗層接觸之後固化正好(just)完成。只要全息圖沒有穀膨響，在包含全息圖 的塗層上可以有保護塗層。
假定塗覆的和包含全息圖的St射才料將用以製造包裝繊箱，M
印刷操作的裝飾性基禾#才料會隨後輸送到 箱坯料製造設備。該設備通過切
割基t^t才料成(一定)長度和修剪其;^來形成可摺疊片來製備紙板箱還料。 還形成虛摺疊點以摺疊面板和末端可摺疊片成紙板箱。可摺疊片形成紙板箱的 末端。這些紙板箱坯料能夠被裝載到紙板箱製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，或者當產品是立方體(solid)時就是產 品本身。艦牙膏產品的包裝將是有用的。紫外線固化的主要體系是基於丙烯酸酉驟合物和單體的，並艦自 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汙 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、光引發劑和添加劑。紫外線能量被光引發劑吸收來產生自由基，其反5i來 弓l發丙烯酸酯聚合物和單體的聚合。有用的光引發劑包括安息香衍生物、偶苯 醯縮酮、苯乙酮衍生物和二苯甲酮。對刊寺殊的方法，根據其他組分的相麥性、 需要的固4爐度、成本禾嘬終產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。這些是用於低聚物、反應性 樹脂和單體的基於乙烯基醚和環氧樹脂的。但是基於丙烯酸酯化學的體系是優 選的。另一個可以利用方法是電子束固化。用於電子束固化的組合物是基 於丙烯酸酯化學的，其與自由基引發的聚合組合物相似。最主要的不同是沒有 利用光引發劑。電子束導致丙烯酸酯雙鍵直接分娜成弓l發聚合的自由基。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％的顆粒金屬塗層；在該金屬表面的一部分上的0到1個或者多個墨水塗層，和在該0到1個或者多個的墨水塗層上的基本上透明的輻射固化塗層，當該輻射固化塗層被固化時，在具有暴露的底層金屬塗層的區域中的輻射固化塗層中形成全息圖。
2、 根據權利要求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、 根據權利要求2所述的裝飾糹版箱坯料，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塗層， 並包含選自鋁、銀和鋅的金屬。
5、 根據豐又利要求1所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述金屬塗層是輻射固化 的熱塑性、凃層。
6、 根據權利要求5所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述金屬塗層是可紫外線 能量固化的。
7、 根據權利要求5所述的裝飾紙板箱坯料，其中所述金屬塗層是可電子束 固化的。
8、 根據^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 化塗層是可紫外線能量固化的。
9、 根據權利要求5所述的裝飾鄉反箱坯料，其中所述基本上透明的輻射固化塗層是可電子束固化的。
10、 製作裝飾包裝材料的方法，包括提供具有內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塗料塗覆所述外表面達約100%， aii將該包含顆粒金屬塗層的輻射固化塗層置於輻射接觸來固化該包含顆粒金屬塗層的輻射固化塗層，將0到1個或多個含墨水塗層施加於 包含顆粒金屬的輻射固化塗層的主要部分，除去將要包含全息圖的區域外，固 化一個或多個含墨水塗層，將基本上透明的輻射固化塗層施加到所述一個或多 個含墨水塗層的表面，和將基本上透明的輻射固化塗層在不含有一個或多M墨zK塗層的區域中與包含全息圖像的負片的至少一個墊片相接觸，並且當至少 一個墊片與基本上透明的塗層相接觸時，至少部分地固化基本上透明的塗層以 在S^t才料上形成全息圖像。
11、 根據權禾腰求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^層並包含選自鋁、銀和鋅的金屬。
15、 根據權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述金屬塗層是輻射固化 熱塑性塗層。
16、 根據權利要求14所述的裝飾包裝材料，其中所述金屬塗層是可紫外線 能量固化的。
17、 根據權禾腰求15所述的裝飾包裝材料，其中所述金屬塗層是可電子束 固化的。
18、 根據權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述基本上透明的輻射固 化塗層是可紫外線能量固化的。
19、 根據權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述基本上透明的輻射固 化塗層是可電子束固化的。
20、 根據權利要求10所述的裝飾包裝材料，其中所述包裝材料是鄉反箱，並且^^才材料形成 箱坯料。
21、 根據權利要求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，摺疊頂部面板、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，此包裝材料具有內表面和外表面。外表面具有包含顆粒金屬的輻射固化塗層。塗層被固化，並且0到1個或多個含墨水的塗層被施加到可輻射固化且含有顆粒金屬的塗層的不會具有全息圖的區域。這些含墨水塗層中的每個都被固化，並且基本上透明的可輻射固化塗料被施加不具有到0到1個或多個墨水塗層的區域。當對基本上透明的輻射固化塗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塗層與基本上透明的全息圖墊片在其上不具有含墨水塗層的區域相接觸。
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 優先權日2006年12月14日
發明者J·A·薩納塔羅 申請人:高露潔-棕欖公司