塗布印刷底材的製作方法

2023-04-24 04:54:51

專利名稱：塗布印刷底材的製作方法
技術領域：
本發明涉及適合印刷的塗布底材，所述底材由紙、紙板等製成。本發明還涉及製造適合印刷的塗布底材的方法及其用途。現有技術描述在用於印刷機的紙的領域中，已知具有給出適於較佳印刷的底材特徵或獲得特定審美效果的任何組成和厚度的塗層的許多類型的塗布紙，且在這方面已經申請了許多專利。例如，它們是提供有塗層的已知印刷底材，這些塗層給予底材獨特亮度和均勻性，其對於獲得特殊的裝飾效果、對於照相印刷且尤其用於將在稍後的時間金屬化的產品是所期望的。例如，專利文件US 5，334，449、DE-B-I233248、us 3，113，888描述除了其他特徵以 外具有以上提到的特徵的印刷底材。另一類型的印刷底材具有諸如非均勻顏色的表面視覺效果。這類底材或其生產方法例如描述在EP 1439263和EP 1239077中。在具有賦予獨特視覺效果的塗層的紙底材中，存在特別適合複製繪畫或壁飾(mural)的產品，因為它們具有複製例如畫布的緯線或壁畫的粒質和亞光外觀的表面效果。儘管如此，沒有適合通過諸如噴墨方法或膠版印刷方法的最常見印刷方法印刷的已知底材能夠實質上複製繪畫和/或壁飾的所有視覺感和觸覺感，因此使得不能非常簡單且成本有效的方式以高品質印刷藝術作品複製品。發明概述本發明的目的在於提出具有適合複製繪畫和/或壁畫的視覺和觸覺特徵的視覺和觸覺表面特徵的塗布印刷底材。本發明的另一目的在於提出用於印刷繪畫、壁畫或照片複製品的低成本的塗布印刷底材。本發明的另一目的在於提出具有成本效率且易於塗覆的塗層的塗布印刷底材。本發明的另一目的在於提出製造特別適合印刷繪畫、壁畫或照片複製品的塗布印刷底材的方法。本發明的另一目的在於提出具有可印刷塗層的紙，所述紙幾乎不能在不破壞塗層的情況下彎曲且同時具有類似於壁飾的觸摸密實度(consistency)。以上目的通過在至少一個表面上具有厚度為40-400微米的塗層的印刷底材實現且所述塗層由以下混合物形成，所述混合物包含5-40重量份的可水乳化的粘合劑、10-60重量份的鈣鹽、1-40重量份的平均粒度為20微米-150微米的粒狀材料和20-50重量份的水。塗層的密實度給予印刷底材在繪畫或壁飾中獨特的視覺和觸覺特徵，且它們可在工業水平上以低成本製造，因為該成本可由混合物組成容易地說明。具體地說，上述粒狀材料給予印刷底材適合複製繪畫或壁飾的密實度的特殊粗糙度和粗度。
上述塗層具有高機械強度且，大體上當底材由紙、畫布或其他多孔材料製成時，所述塗層永久地附著於底材上。如上定義的印刷底材也賦予顏色的極好附著和關於顏色和解析度的高印刷品質。底材有利地為紙，且在上述塗層中，上述鈣鹽為碳酸鈣和/或硫酸鈣，上述粒狀材料為含矽和/或含鈣材料，優選主要由二氧化矽構成且上述粘合劑為丙烯酸樹脂。使用碳酸鈣和二氧化矽允許印刷底材的成本低，因為它們為強烈擴散且成本低的物質。在本發明底材的優選實施方案中，上述粘合劑的量為20-50重量份，上述鈣鹽為5-40重量份，上述粒狀材料為5-40重量份且上述水為20-50重量份。以上範圍引起所述底材關於塗層的彈性和機械強度而具有最佳特徵和永久地固 定顏色的能力。形成塗層的混合物優選具有I. l-2gr/cm3的密度。在上述塗層的表面上有利地獲得深度為10-500微米的紋理。以上特徵適合突出印刷底材的特性以便印刷與原件儘可能類似的繪畫、壁畫或照片複製品。以上目的也通過製造塗布印刷底材的方法實現，所述方法包括以下步驟-在所述底材的表面上塗覆厚度為25-1000微米的混合物層，所述混合物包含5-70重量份的可水乳化的粘合劑、1-60重量份的鈣鹽、1-60重量份的平均粒度為20微米-1000微米的粒狀材料和10-60重量份的水，-使具有所述混合物層的所述底材穿過柔軟的不光滑輥，-乾燥所述層直到獲得附著於所述底材的塗層。以上方法優選在用於將薄膜塗覆在紙底材上的設備中進行，所述設備包括紙幅退繞機、將混合物塗覆在所述紙幅上的機器、一個或多個乾燥室和復繞機，其中，在將混合物塗覆在紙幅上的階段與第一乾燥階段之間，存在通過使混合物和紙幅穿過成對壓輥而將混合物擠壓在紙幅上的階段。有利地,在兩對後續壓輥之間，使塗布印刷底材在對著混合物的表面的空氣射流之下穿過以加速乾燥過程。在混合物一側上的壓輥更有利地由具有開孔和閉孔的聚氨基甲酸酯製成。附圖
簡述參考附圖由作為非限制性實施例而給出的本發明的優選實施方案的以下描述將更易於理解本發明的這些和其他特徵。-圖I為用於生產本發明的塗布印刷底材的設備的示意性側視圖；-圖2為圖I的設備的一些組件的示意性視圖；-圖3為本發明的塗布印刷底材的一部分的透視圖。優選實施方案的詳細說明用於獲得塗布底材、尤其是適合用噴墨或膠版印刷機印刷的塗布紙的本發明的優選實施方案將在下文中描述。根據生產本發明的塗布印刷底材的通用方式，製造密度為I. 5gr/cm3的本發明的混合物，使得其所含的顆粒保持在懸浮液中足夠久的時間，以在其散布在底材上時提供混合物的均質性。在一些情況下，為了長期貯存，可將混合物在其中含有少量的水的情況下儲存且可在剛剛要使用之前稀釋。例如通過使用輥、襯墊、槳葉等的機器或另外通過噴霧器將混合物塗覆在印刷底材上以使得獲得均勻厚度，所述印刷底材優選為80-450gr/Cm2的印刷紙，但在特殊情況下，其也可為紙板、帆布、木材或其他材料。剛好在塗覆混合物之後，使底材穿過適合改善塗層對底材的附著性以及可用以促進隨機圖案的產生的接觸裝置，所述隨機圖案的產生主要歸因於製造所述接觸裝置的材料和所述混合物的組成和粘度。例如，在一個特殊的實施方案中，柔軟的不光滑輥(優選海綿)在混合物的表面上前進以使表面均勻且產生紋理，所述紋理的深度和圖案歸因於輥表面上的圖案、其彈性和混合物的密實度。或者，如果將混合物噴霧在底材上，則可避免海綿 輥，因為混合物已經能夠具有合適的粗糙度。隨後將底材在溼度受控制的通風環境中乾燥，且在約5分鐘之後，獲得適合用噴墨印刷機或膠版印刷機印刷並複製諸如繪畫、壁畫或照片的藝術作品的塗布底材。實際上，塗層的密實度連同歸因於柔軟輥的圖案在視覺和觸覺角度上給予塗布底材與彩色繪畫布或壁飾的高度相似度。為了獲得塗布表面的特殊光滑度，塗布底材可經受由適於機器加工表面的嵴(crest)的特殊輥進行的光滑處理，而不產生高度光滑的表面，所述表面的嵴主要由粒狀材料構成。另外,可將常規透明整理(finishing)施用到塗布底材以改善亮度。現將參考圖I和圖2描述獲得本發明的塗布印刷底材的不同特殊方式且本發明的塗布印刷底材用於製造具有優良保持顏色的能力、優良適印性(主要通過膠版印刷和噴墨印刷機實現)和沒有使塗層從紙滑動或脫離的危險的優良可彎曲性的產品，且其具有經粉刷的牆的獨特觸摸密實度和審美外觀。這種產品可用於印刷圖像，使得其在視覺和觸覺角度上看似是在經粉刷的牆上直接製造，即使其是在紙片上印刷，所述紙片以紙的容易性來管理、儲存和操作。例如，壁畫、照片或著名壁飾的複製品可以真實尺寸和規模這二者來印刷，且其也可用於製造適合顯示將在經粉刷的牆上製造的圖像的視覺和觸覺外觀的樣品。具有以上特徵的產品可在具有非常類似於用於將塑料薄膜或織物膠粘在底材上的設備的設計的設備中獲得，所述底材為紙或其他織物。實際上，生產本發明的塗布印刷底材的設備包括退繞機10、槳葉式混合物塗覆機20、一組成對的壓輥30、乾燥室40和復繞機50。紙材料101 (參見圖3)的紙幅(web)B裝載在退繞機10中且其為在一側上塗覆有塗層102 (參見圖3)的底材。從紙幅退繞的紙材料進料到混合物塗覆機20中，其中所述紙幅繞圓柱構件21和混合物進料器22轉動，將本發明的流體混合物塗覆在紙底材101的頂部表面上，隨後，在紙幅離開圓柱構件21的外周之處，槳葉23調節保留在紙材料101的表面上的流體混合物的量。保留在底材上的流體混合物的量極高。實際上，雖然在常規塗布紙的生產中塗覆在底材上的產品的量不多於30gr/cm2，但在本發明的方法中，保留在紙底材上的流體混合物的量可在120gr/cm2到350gr/cm2範圍內變化。隨後，使在一側具有流體混合物的紙幅穿過一組成對的壓輥30以將所述流體混合物擠壓在底材上，以使得其促進附著和隨機圖案的產生。實際上，混合物的粘度和輥的表面在兩表面之間產生附著力(所述力為隨混合物的組成、其粘度、輥表面的材料和輥表面的形態而變的變量)，以使得在產生隨機三維圖案的塗層中發生表面移動。當混合物粘性較低時，以上效果在第一對壓輥中較大，而只要混合物凝固，以上效果則降低。各對壓輥30由基本光滑的下輥31和由根據所需表面效果的種類(表面粗糙度)而具有閉孔或開孔的聚氨基甲酸酯等製成的上輥32製成。聚氨基甲酸酯的使用非常合適，因為其具有恰當的紙附著係數且該材料的彈性使得其允許對紙施加適宜的壓力。其中，在一對輥和其後的成對輥之間放置提供有適合向流體混合物的表面噴射壓縮空氣射流以促進乾燥的空氣噴嘴34的進氣導管33。適當控制向混合物的表面噴射的空氣的壓力、溫度和溼度以獲得最佳乾燥條件。隨後，使紙幅穿過一組乾燥室40，其中在受控制的溼度和溫度下結束乾燥。只要從乾燥室40中出來，則由復繞機50纏繞紙幅。
關於用於將塗層塗覆在紙底材上的常規設備，本發明的生產塗布印刷紙的設備具有低得多的紙幅進料速度以允許塗層恰當地乾燥。實際上，雖然常規紙塗布設備具有50-600m/min的紙幅進料速度,但本發明的設備具有4-20m/min的速度。在圖3中，示出根據本發明的塗布印刷紙100的一部分，所述塗布印刷紙100含有一張紙材料101和用根據本發明的乾燥混合物製成的塗層102。通常，產品100的紙一側的那側基本光滑，而塗層側102具有較大粗糙度，其可由隨機圖案表徵且其具有經粉刷的牆的典型視覺和觸覺外觀。雖然本發明的產品100具有以上外觀，但其保持印刷紙的優勢，且尤其是其厚度、在不破壞塗層的情況下的可彎曲性和固定油墨的能力。下文中將詳細描述塗布底材的實施例，它們意欲作為本發明的純粹非限制性實施例。實施例I :使用水性油墨和基於樹脂的油墨的嗔墨印刷機的印刷底材。在重量為150gr/cm2的紙底材上塗覆約250微米的混合物層，所述混合物包含-35重量％的丙烯酸樹脂；-28重量％的碳酸鈣；-6重量％的平均粒度為40微米的石英粉；-31重量％的水；-痕量的作為顏料的二氧化鈦；-痕量的潤溼和/或流化添加劑。在乾燥之前，使混合物穿過海綿輥以獲得厚度為約100微米的圖案。實施例I :使用溶劑油墨的噴墨印刷機的印刷底材。在重量為250gr/cm2的紙底材上塗覆約300微米的混合物層，所述混合物包含-40重量％的丙烯酸樹脂；-20重量％的碳酸鈣；-10重量％的平均粒度為100微米的石英粉；-30重量％的水；-痕量的作為顏料的二氧化鈦；-痕量的潤溼和/或流化添加劑。在乾燥之前，使混合物穿過海綿輥以獲得厚度為約150微米的圖案。
在乾燥之後，進行光滑處理以使得塗層觸摸光滑，即使其看上去似乎不規則。如該領域的技術人員將顯而易見，在已知技術中沒有使用如上所述的混合物來生產塗布紙，但它們對於牆粉刷物質或牆漆的組成而言是類似的。實際上，例如，以上實施例中使用的粘合劑為用於牆漆中的丙烯酸樹脂。丙烯酸樹脂也用於紙塗層，但在紙製品中，其具有相對於本發明的紙製品來說非常不同的使用目的。也可使用乙烯樹脂和/或叔碳酸樹月旨(versatic resin)，且正如丙烯酸樹脂一樣，它們通常不用於製造用於膠版印刷或噴墨印刷的塗布紙。另外，在常規塗布紙中以極低量使用以避免粉末化並防止固定印刷油墨方面的問題的鈣鹽(主要是碳酸鈣)在以上實施例中超過20重量％且它們可達到40%，該值為牆漆和牆粉刷物質的典型值，且它們給予成品該最後產品的密實度。均勻的石英粉通常不用於供膠版印刷或噴墨印刷紙用的塗層中，雖然其在外牆漆中非常常見。使用如在油漆中常見的碳酸鈣和石英粉的物質給予本發明的產品經粉刷的牆的密實度和審美外觀，且因此在本發明的產品上印刷的圖像似乎是直接在牆上製造。儘管與牆漆有以上相似點，但本 發明的塗層的另一組分及其百分數對於獲得對紙底材的優良附著和優良印刷性質來說非常重要，且它們因此隨產品預期的印刷和油墨的種類而變。當然，關於上述實施例，可對塗布底材生產方法和形成塗層的混合物的組成進行許多改變。例如，上述可水乳化的粘合劑可為乙烯樹脂、乙烯基-叔碳酸樹脂(vinyl-versatic resin)、silossanic resin、娃酸鉀或具有類似性質的其他產品。雖然碳酸鈣價格低廉，但其確保良好性能，可使用不同的鈣鹽，諸如硫酸鈣或兩者的混合物。上述粒狀材料在實施例中為石英粉，主要包含具有使得其給予塗層恰當密實度的粒度的二氧化矽，但可以使用任何粒狀材料，礦物粒狀材料和合成粒狀材料這二者。可將少量的其他組分加到混合物中。在以上實施例中，加入二氧化鈦以獲得具有顏色的塗層，但是顯而易見，可加入任何其他類型的顏料和用以改善潤溼和流動性的添加齊U，諸如多糖或表面活性劑。可對本發明的塗布印刷底材或相關生產方法施用這些和其他改變或改進，但它們仍然在由所附權利要求書限定的保護範圍內。
權利要求
1.塗布印刷底材，其中所述底材在至少一個表面上具有塗層，其特徵在於，所述塗層具有25微米-400微米的厚度且由以下混合物形成，所述混合物包含5-40重量份的可水乳化的粘合劑、10-60重量份的鈣鹽、1-40重量份的平均粒度為20微米-150微米的粒狀材料和20-40重量份的水。
2.權利要求I的塗布印刷底材，其特徵在於，所述鈣鹽為碳酸鈣和/或硫酸鈣。
3.權利要求I或2的塗布印刷底材，其特徵在於，所述粒狀材料為主要含有二氧化矽的含矽和/或含鈣材料。
4.前述權利要求中任一項的塗布印刷底材，其特徵在於，輔助粘合劑為丙烯酸樹脂。
5.前述權利要求中任一項的塗布印刷底材，其特徵在於，所述底材為具有80-300gr/cm2的重量的印刷紙。
6.前述權利要求中任一項的塗布印刷底材，其特徵在於，在所述混合物中，所述粘合劑為5-20重量份的乙烯樹脂和/或叔碳酸樹脂(versatic resin),所述I丐鹽為15-40重量份的碳酸鈣，所述粒狀材料具有30-150微米的平均粒度且其量為5-40重量份，且所述水為20-60重量份。
7.前述權利要求中任一項的塗布印刷底材，其特徵在於，所述混合物的密度為I.l-2gr/cm3。
8.前述權利要求中任一項的塗布印刷底材，其特徵在於，在所述塗層的表面上獲得具有10-500微米的厚度的圖案。
9.前述權利要求中任一項的塗布印刷底材，其中所述塗布底材為適合用膠版印刷或噴墨印刷機印刷的塗布紙且其具有經粉刷的牆的獨特觸覺和視覺性質。
10.生產塗布印刷底材的方法，其特徵在於，其包括以下步驟 -在所述底材的表面上塗覆厚度為25-400微米的混合物層，所述混合物包含5-40重量份的可水乳化的粘合劑、10-60重量份的鈣鹽、1-40重量份的平均粒度為20微米-150微米的粒狀材料和20-40重量份的水， -使具有所述混合物層的所述底材穿過柔軟的不光滑輥， -乾燥所述層直到獲得附著於所述底材上的塗層。
11.前述權利要求的方法，其中在由紙幅製成的底材(101)上進行以下步驟 -在所述紙幅的一側上塗覆流體混合物(102)的層，所述流體混合物包含5-40重量份的量的可水乳化的粘合劑、10-40重量份的鈣鹽、5-40重量份的平均粒度為30微米-150微米的粒狀材料和20-40重量份的水； -使具有所述流體混合物(102)的所述紙幅(101)穿過成對的壓輥(30)以將所述流體混合物擠壓在所述紙底材上以促進附著和隨機圖案的產生； -使所述紙幅穿過處於受控制的溫度和溼度下的一個或多個乾燥室。
12.前述權利要求的方法，其中在所述流體混合物一側上的壓輥(32)由具有開孔和/或閉孔的聚氨基甲酸酯製成。
13.權利要求11或12的方法，其中，在一對壓輥(30)和其後的成對輥之間，向所述流體混合物的表面噴射壓縮空氣射流以促進乾燥。
14.前述權利要求的方法，其中所述壓縮空氣在受控制的壓力、溫度和/或溼度下。
15.權利要求10和其後權利要求的方法，其中，在所述流體混合物中，所述可水乳化的粘合劑為乙烯樹脂和/或叔碳酸樹脂且所述鈣鹽為碳酸鈣。
16.權利要求10和其後權利要求的方法，其中，在將所述混合物塗覆在所述紙幅上的所述步驟中，塗覆50-350gr/cm2的量的混合物。
17.權利要求10和其後權利要求的方法，其特徵在於，在所述乾燥步驟之後，進行使所述塗層光滑的一個或多個步驟。
18.生產塗布印刷紙的設備，其包括紙幅的退繞機(10)、用於將流體混合物塗覆在所述紙幅的一側上的槳葉式混合物塗覆機(20)、乾燥室(40)和用於纏繞所獲得的產品的復繞機(50)，其特徵在於，其包括在所述混合物塗覆機(20)和所述乾燥室(40)之間的成對壓輥(30)，在一側具有所述混合物的所述紙幅穿過所述壓輥。
19.前述權利要求的生產塗布紙的設備，其中，在所述混合物一側上的壓輥(32)的外周由具有開孔和/或閉孔的聚氨基甲酸酯製成。
20.權利要求18或19的生產塗布紙的設備，其中，在一對壓輥(30)和其後的成對輥之間放置提供有適合向所述流體混合物的表面噴射壓縮空氣射流以促進乾燥的空氣噴嘴(34)的進氣導管(33)。
全文摘要
優選用於膠版印刷或噴墨印刷的塗布印刷底材包括由可水乳化的粘合劑、碳酸鈣或硫酸鈣、粉末或細砂粒度的粒狀材料和水構成的塗層。通過恰當的生產方法可以獲得產品，所述產品可以工業水平以低成本生產，且所述產品特別適合複製相片或諸如繪畫或壁畫的藝術作品，因為其給出這類藝術作品的視覺感和觸覺感，同時允許高品質印刷。
文檔編號D21H23/28GK102686389SQ201080045027
公開日2012年9月19日 申請日期2010年7月23日 優先權日2009年7月31日
發明者萊奧納爾多·帕內蒂耶裡 申請人:萊奧納爾多·帕內蒂耶裡