水平, 其MVTR降低至小于25%,更優(yōu)選小于無(wú)涂層基底的MVTR的10%以下。
[0096] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中,首先可以將印刷油墨印刷到基底上形成印刷圖 像。使用的油墨可以是平版膠印油墨、柔性版印刷油墨、噴墨油墨或本領(lǐng)域已知的任何其它 類(lèi)型的印刷油墨。隨后可以將隔離涂層柔性版印刷在印刷的油墨上并且在印刷之后立即用 光化學(xué)輻射固化。油墨和隔離涂層的涂覆可以在一次通過(guò)時(shí)完成或可以在多個(gè)階段中完 成。
[0097] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中,可以將隔離涂層組合物在紙基底的印刷接受面上 印刷兩次以上,在兩次以上通過(guò)印刷機(jī)中完成,并且隔離涂層層可以在每次通過(guò)期間印刷 之后立即進(jìn)行光化學(xué)輻射。在這個(gè)實(shí)施方案中,所述涂層組合物用于在基底上形成多層隔 離。如果柔性版印刷單元不能在一次通過(guò)中向基底輸送足夠的涂層重量,或者如果希望更 強(qiáng)的隔離性質(zhì)(與多個(gè)層有關(guān)),可能需要在一個(gè)以上層中向基底涂覆隔離涂層的處理。
[0098] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,在一次通過(guò)具有兩個(gè)以上柔性版印刷單元的印 刷機(jī)期間在紙基底的印刷接受面上印刷兩次以上隔離涂層。在第一個(gè)柔性版印刷單元中隔 離涂層作為潤(rùn)濕基底表面的底涂層印刷在基底上。在第二個(gè)或隨后的印刷單元中隔離涂層 印刷在基底上提供外涂層層。在涂覆第二個(gè)外涂層之前,可以將第一底涂層暴露于或不暴 露于光化學(xué)福射中間站(inter-station)。最優(yōu)選地,不將第一底涂層暴露于光化學(xué)福射中 間站,并且只是在通過(guò)第二個(gè)柔性版印刷單元之后使雙層印刷的隔離涂層暴露于光化學(xué)輻 射。
[0099] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中,可以在一次通過(guò)印刷機(jī)期間將隔離涂層組合物印 刷在基底的印刷接受面上,并且也可以在單獨(dú)通過(guò)印刷機(jī)期間將隔離涂層印刷在基底的另 一側(cè)上。如果是紙卷的形式,那么在這個(gè)過(guò)程中使用的基底材料需要重繞從而露出另一側(cè)。 如果是不連續(xù)頁(yè)的形式,基底材料需要翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。通過(guò)這種過(guò)程形成的印刷材料的MVTR取 決于在基底另一側(cè)上的兩種隔離涂層的組合效應(yīng)。
[0100] 表1展示由于柔性版印刷方法中的差異而出現(xiàn)的光澤度和MVTR的不同表現(xiàn)數(shù)值 的范圍。所述隔離涂層組合物包含1%VybarH-6175、1%低熔點(diǎn)石蠟、1%BYK361N流平劑、 4.9%Irgacure754光引發(fā)劑、4.9%0mniradTP0-L光引發(fā)劑和其余87.2%的Sartomer SR833S脂環(huán)族單體。印刷是使用帶有10. 2bcm網(wǎng)紋輯的Flexiproof100進(jìn)行的。所述基 底是具有大約400gsm基重的白色襯里粗紙板(基底B,下面描述)。
[0101] 表1-不同柔性版印刷方法中的光澤度和MVTR結(jié)果
[0102]
[0103] MVTR是使用Gardner滲透性試驗(yàn)杯(P0-2301)在23 °C的溫度和85%的相對(duì)濕度 下測(cè)定的。溫度和濕度是在Nor-IakeScientific試驗(yàn)室(ModelNSRI241WSW)中維持的。 試驗(yàn)按照ISO2528進(jìn)行。試驗(yàn)的露出樣品面積是25cm2。檢測(cè)的所有樣品隔離涂層面朝杯 的外側(cè)并且無(wú)涂層面朝內(nèi)。在樣品和螺旋頂蓋之間的杯蓋中放置一個(gè)透明聚合物墊圈。在 金屬固定環(huán)下面放置一個(gè)黑橡膠墊圈。每個(gè)杯的內(nèi)部都含有干燥劑。由穿過(guò)5個(gè)點(diǎn)的杯重 量相對(duì)時(shí)間的線(xiàn)性圖的斜率計(jì)算MVTR。每個(gè)試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間大約是70小時(shí)。曲線(xiàn)自始至 終顯示出優(yōu)良的線(xiàn)性。防護(hù)層是使用Flexiproof100UV實(shí)驗(yàn)室打樣(proofing)單元制備 的。打樣單元的速度是17米/min。使用與打樣單元連接的燈將防護(hù)層暴露于紫外光下。 所述燈具有200W/cm峰值功率和310-370nm的波長(zhǎng)范圍。每個(gè)防護(hù)層的照射在200-400mJ/ cm2范圍內(nèi)。Flexiproof產(chǎn)生的防護(hù)層的報(bào)告光澤度是在機(jī)器方向(平行于壓印滾筒上的 紙板頁(yè)的移動(dòng)方向)中測(cè)定的光澤度。
[0104] 在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,隔離涂層組合物在柔性版印刷單元的貯器中 循環(huán),并且在溫度高于室溫(優(yōu)選高于隔離涂層中含有的疏水性蠟材料的熔點(diǎn))的印刷單 元內(nèi)加熱所述組合物。如果使用的疏水性蠟是熔點(diǎn)在40°C和50°C范圍之間的低熔點(diǎn)石蠟, 那么可以在使用加熱滾筒、加熱水套或其它不難設(shè)計(jì)的加熱方法的單元中維持這種適度溫 熱的溫度。
[0105] 雖然本發(fā)明的輻射固化涂層優(yōu)選使用柔性版印刷方法印刷,但是也可以改變它們 的粘度和流變學(xué)以便在其它涂層方法中使用,例如,凹版印刷、翻轉(zhuǎn)輯、級(jí)聯(lián)、幕涂、槽、繞線(xiàn) 棒、噴霧等。
[0106] 已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明,包括其優(yōu)選實(shí)施方案。然而,應(yīng)理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員在 研究本公開(kāi)之后可以在本發(fā)明上做出屬于本發(fā)明的范圍和精神的改進(jìn)和/或改良。
[0107] 以下實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的特定方面,在任何方面都不希望限制其范圍并且不應(yīng)該 這樣理解。 實(shí)施例
[0108] 以下實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的特定方面,在任何方面都不希望限制其范圍并且不應(yīng)該 這樣理解。
[0109] 以下表格顯示并入舉例說(shuō)明本發(fā)明的隔離涂層的所有原材料的重量百分?jǐn)?shù)。所述 涂層用于在紙或紙板頁(yè)上制造實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。將所有成分以50-100g實(shí)驗(yàn)室規(guī)模批次加在一 起。通過(guò)攪拌將成分摻混在一起。包含醇官能蠟材料和疏水性蠟材料的組合物通過(guò)在對(duì)流 烘箱中在80°C加熱摻混的成分大約一小時(shí)進(jìn)一步處理。隨后從烘箱中移除組合物,將包括 熔融或部分熔融的固體材料的成分通過(guò)攪拌進(jìn)一步摻混在一起從而制備透明均勻的液體。
[0110] 表2-5中總結(jié)的實(shí)施例是使用線(xiàn)綁桿(購(gòu)自TestingMachines,Inc的#1K-棒)在 板的油墨接受面上通過(guò)拉下液體涂層材料制備的。防護(hù)層的紫外光照射是用H燈泡在RPC 工業(yè)UV處理器上進(jìn)行的。UV照射是使用PowerPuck計(jì)量器測(cè)定的,把UV-A、UV-B、UV-C 和可見(jiàn)光照射的和加起來(lái)。照射在200-400mJ/cm2范圍內(nèi)。UV照射是在沒(méi)有氮?dú)鈱酉逻M(jìn)行 的。防護(hù)層的電子束照射是在AEBE束固化單元上進(jìn)行的。E束照射是使用維持氧含量低 于400ppm的氮?dú)鈱舆M(jìn)行的。給予的福射能量是30kGy。基底通過(guò)固化單元的移動(dòng)速率是 50ft. /min。加速電壓是 100kV。
[0111] 以下紙或紙板基底用于制備表2-5中的實(shí)施例的防護(hù)層:基底A是基重是大約 400gsm的白色襯里粗紙板;基底B是基重是大約400gsm的白色襯里粗紙板;在涂覆可印刷 輻射固化隔離涂層之前無(wú)涂層的基底具有以下MVTR值:基底A:大約600g/m2天;基底B:大 約 800g/m2天。
[0112] 光澤度和MVTR值是從通過(guò)將各種涂層組合物涂覆到一張紙或紙板上制備的防護(hù) 層獲得的。將涂層涂覆在紙或紙板的油墨接受面上。紙板基底的油墨接受面是均勻白色、 粘土涂層表面。光澤度是使用BYKGardner微-TRI-光澤度單元以60°的入射角測(cè)定的。 報(bào)告的光澤度值是平行記錄的測(cè)量結(jié)果的平均值,并且垂直于使用K-棒進(jìn)行的下拉的方 向。MVTR是使用Gardner滲透性試驗(yàn)杯(P0-2301)在23°C的溫度和85 %的相對(duì)濕度下測(cè) 定的。溫度和濕度是在Nor-IakeScientific試驗(yàn)室(ModelNSRI241WSW)中維持的。試 驗(yàn)按照ISO2528進(jìn)行。試驗(yàn)的露出樣品面積是25cm2。檢測(cè)的所有樣品隔離涂層面朝杯的 外側(cè)并且無(wú)涂層面朝內(nèi)。在樣品和螺旋頂蓋之間的杯蓋中放置一個(gè)透明聚合物墊圈。在金 屬固定環(huán)下面放置一個(gè)黑橡膠墊圈。每個(gè)杯的內(nèi)部都含有干燥劑。由穿過(guò)5個(gè)點(diǎn)的杯重量 相對(duì)時(shí)間的線(xiàn)性圖的斜率計(jì)算MVTR。每個(gè)試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間大約是70小時(shí)。曲線(xiàn)自始至終 顯示出優(yōu)良的線(xiàn)性。
[0113] 實(shí)施例1 (發(fā)明):
[0114] 使用三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯制備透明隔離涂層(SR833S購(gòu)自Sartomer Corporation)。將VybarH_6175(購(gòu)自BakerHughes)和石錯(cuò)(購(gòu)自Aldrich,Cat. #327204) 兩者以2.Owt. %的合計(jì)含量混在一起。添加兩種光引發(fā)劑,Irgacure754和OmniradTPO。 還添加流平劑BYK-361N和固化抑制劑Genorad16。在大約55°C的溫度將這種組合物涂到 基底A上并且立即固化。由這種涂層組合物制成的固化的防護(hù)層作為低MVTR值組合較高 光澤度水平的例子與比較實(shí)施例2 (不包含醇官能材料)對(duì)比。在本發(fā)明范疇內(nèi)的組合物 的固化防護(hù)層還比比較實(shí)施例3 (包含脂環(huán)族單體但是沒(méi)有蠟或醇官能材料)的防護(hù)層具 有更低的MVTR。所述防護(hù)層還比比較實(shí)施例4 (不包含脂環(huán)族單體)的防護(hù)層具有低得多 的MVTR(參見(jiàn)表2)。
[0115] 實(shí)施例2 (比較):
[0116] 制造透明隔離涂層,按以上實(shí)施例1描述的相同方式在紙板上獲得固化的防護(hù) 層。所述涂層組合物只包含石蠟,省掉醇官能蠟,添加的水平為2wt. %。在大約55°C的溫 度將這種組合物涂到基底A上并且立即固化。這個(gè)實(shí)施例中產(chǎn)生的防護(hù)層與在本發(fā)明的范 疇之內(nèi)制備的實(shí)施例1的防護(hù)層相比光澤度更低并且MVTR值更高(參見(jiàn)表2)。
[0117] 實(shí)施例3 (比較):
[0118] 制造透明隔離涂層,按以上實(shí)施例1描述的相同方式在紙板上獲得防護(hù)層。所述 涂層組合物包含脂環(huán)族單體,但是它既不包含添加的石蠟也不包含醇官能材料。在室溫下 將這種組合物涂到基底A上并且立即固化。所述防護(hù)層的MVTR比使用在本發(fā)明的范疇之 內(nèi)的涂層組合物制備的實(shí)施例1的防護(hù)層的MVTR顯著更高(參見(jiàn)表2)。
[0119] 實(shí)施例4 (比較):
[0120] 按以上實(shí)施例1描述的相同方式檢測(cè)示范一般的輻射固化透明加印清漆 (varnish)的組合物。這種涂層包含適合在應(yīng)用于紙包裝的透明UV固化加印清漆中使用的 常規(guī)的反應(yīng)性丙烯酸酯單體和常規(guī)的反應(yīng)性低聚物。所述組合物不包含脂環(huán)族丙烯酸酯單 體,沒(méi)有疏水性蠟,沒(méi)有醇官能蠟,并且沒(méi)有留醇。所述組合物包含光引發(fā)劑、抑制劑和流平 劑。在室溫下將這種組合物涂到基底A上并且立即固化。由這種常規(guī)的加印清漆制成的防 護(hù)層的MVTR比使用在本發(fā)明的范疇之內(nèi)的涂層組合物制備的防護(hù)層的MVTR高得多(參見(jiàn) 表2)。
[0121] 表2*-實(shí)施例1-4的固化隔離涂層防護(hù)層的MVTR和光澤度。
[0122]
[0123] * 用 #1K_ 棒下拉(Draw-downs)。UV照射
[0124] 表3顯示在本發(fā)明范疇內(nèi)的電子束固化涂層的實(shí)施例。
[0125] 實(shí)施例5 (發(fā)明):
[0126] 使用三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯制備透明隔離涂層(SR833S購(gòu)自Sartomer Corporation)。以2.Owt. %的合計(jì)水平將1-十六醇(購(gòu)自Sigma-Aldrich)和石錯(cuò)(Ross 118/125)兩者混在一起。還添加流平劑BYK-361N。在室溫下將這種組合物涂到基底A上 并且立即固化。由這種涂層組合物制成的固化的防護(hù)層作為低MVTR值組合較高光澤度水 平的例子與比較實(shí)施例6對(duì)比。由這種涂層組合物制成的固化的防護(hù)層也具有比比較實(shí)施 例7 (只包含脂環(huán)族單體和醇官能材料)更低的MVTR。由這種涂層組合物制成的固化的防 護(hù)層也具有比比較實(shí)施例8 (不包含脂環(huán)族單體)低得多的MVTR(參見(jiàn)表3)。
[0127] 實(shí)施例6 (比較):
[0128] 制造透明隔離涂層,按以上實(shí)施例5描述的相同方式在紙板上獲得固化的防護(hù) 層。所述涂層組合物只包含2.Owt. %水平的疏水性石蠟,省掉醇官能材料。在室溫下將這 種組合物涂到基底A上并且立即固化。這個(gè)實(shí)施例中產(chǎn)生的防護(hù)層具有比使用在本發(fā)明范 疇內(nèi)的涂層組合物制備的實(shí)施例5的防護(hù)層更低的光澤度(參見(jiàn)表3)。
[0129] 實(shí)施例7 (比較):
[0130] 制造透明隔離涂層,按以上實(shí)施例5描述的相同方式在紙板上獲得防護(hù)層。所述 涂層組合物只包含2.Owt. %水平的脂環(huán)族單體和醇官能材料,省掉疏水性石蠟。在室溫下 將這種組合物涂到基底A上并且立即固化。所述防護(hù)層的MVTR值比使用在本發(fā)明的范疇 之內(nèi)的涂層組合物制備的實(shí)施例5的防護(hù)層的MVTR更高(參見(jiàn)表3)。
[0131] 實(shí)施例8 (比較):
[0132] 按以上實(shí)施例5描述的相同方式檢測(cè)示范一般的輻射固化透明加印清漆的組合 物。這種涂層包含適合在應(yīng)用于紙的透明電子束固化加印清漆中使用的常規(guī)的反應(yīng)性丙烯 酸酯單體和常規(guī)的反應(yīng)性低聚物。所述組合物不包含脂環(huán)族丙烯酸酯單體,沒(méi)有疏水性蠟, 沒(méi)有醇官能蠟,也沒(méi)有任何甾醇