专利名称：涂布印刷底材的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合印刷的涂布底材，所述底材由纸、纸板等制成。本发明还涉及制造适合印刷的涂布底材的方法及其用途。现有技术描述在用于印刷机的纸的领域中，已知具有给出适于较佳印刷的底材特征或获得特定审美效果的任何组成和厚度的涂层的许多类型的涂布纸，且在这方面已经申请了许多专利。例如，它们是提供有涂层的已知印刷底材，这些涂层给予底材独特亮度和均匀性，其对于获得特殊的装饰效果、对于照相印刷且尤其用于将在稍后的时间金属化的产品是所期望的。例如，专利文件US 5，334，449、DE-B-I233248、us 3，113，888描述除了其他特征以 外具有以上提到的特征的印刷底材。另一类型的印刷底材具有诸如非均匀颜色的表面视觉效果。这类底材或其生产方法例如描述在EP 1439263和EP 1239077中。在具有赋予独特视觉效果的涂层的纸底材中，存在特别适合复制绘画或壁饰(mural)的产品，因为它们具有复制例如画布的纬线或壁画的粒质和亚光外观的表面效果。尽管如此，没有适合通过诸如喷墨方法或胶版印刷方法的最常见印刷方法印刷的已知底材能够实质上复制绘画和/或壁饰的所有视觉感和触觉感，因此使得不能非常简单且成本有效的方式以高品质印刷艺术作品复制品。发明概述本发明的目的在于提出具有适合复制绘画和/或壁画的视觉和触觉特征的视觉和触觉表面特征的涂布印刷底材。本发明的另一目的在于提出用于印刷绘画、壁画或照片复制品的低成本的涂布印刷底材。本发明的另一目的在于提出具有成本效率且易于涂覆的涂层的涂布印刷底材。本发明的另一目的在于提出制造特别适合印刷绘画、壁画或照片复制品的涂布印刷底材的方法。本发明的另一目的在于提出具有可印刷涂层的纸，所述纸几乎不能在不破坏涂层的情况下弯曲且同时具有类似于壁饰的触摸密实度(consistency)。以上目的通过在至少一个表面上具有厚度为40-400微米的涂层的印刷底材实现且所述涂层由以下混合物形成，所述混合物包含5-40重量份的可水乳化的粘合剂、10-60重量份的钙盐、1-40重量份的平均粒度为20微米-150微米的粒状材料和20-50重量份的水。涂层的密实度给予印刷底材在绘画或壁饰中独特的视觉和触觉特征，且它们可在工业水平上以低成本制造，因为该成本可由混合物组成容易地说明。具体地说，上述粒状材料给予印刷底材适合复制绘画或壁饰的密实度的特殊粗糙度和粗度。
上述涂层具有高机械强度且，大体上当底材由纸、画布或其他多孔材料制成时，所述涂层永久地附着于底材上。如上定义的印刷底材也赋予颜色的极好附着和关于颜色和分辨率的高印刷品质。底材有利地为纸，且在上述涂层中，上述钙盐为碳酸钙和/或硫酸钙，上述粒状材料为含硅和/或含钙材料，优选主要由二氧化硅构成且上述粘合剂为丙烯酸树脂。使用碳酸钙和二氧化硅允许印刷底材的成本低，因为它们为强烈扩散且成本低的物质。在本发明底材的优选实施方案中，上述粘合剂的量为20-50重量份，上述钙盐为5-40重量份，上述粒状材料为5-40重量份且上述水为20-50重量份。以上范围引起所述底材关于涂层的弹性和机械强度而具有最佳特征和永久地固 定颜色的能力。形成涂层的混合物优选具有I. l-2gr/cm3的密度。在上述涂层的表面上有利地获得深度为10-500微米的纹理。以上特征适合突出印刷底材的特性以便印刷与原件尽可能类似的绘画、壁画或照片复制品。以上目的也通过制造涂布印刷底材的方法实现，所述方法包括以下步骤-在所述底材的表面上涂覆厚度为25-1000微米的混合物层，所述混合物包含5-70重量份的可水乳化的粘合剂、1-60重量份的钙盐、1-60重量份的平均粒度为20微米-1000微米的粒状材料和10-60重量份的水，-使具有所述混合物层的所述底材穿过柔软的不光滑辊，-干燥所述层直到获得附着于所述底材的涂层。以上方法优选在用于将薄膜涂覆在纸底材上的设备中进行，所述设备包括纸幅退绕机、将混合物涂覆在所述纸幅上的机器、一个或多个干燥室和复绕机，其中，在将混合物涂覆在纸幅上的阶段与第一干燥阶段之间，存在通过使混合物和纸幅穿过成对压辊而将混合物挤压在纸幅上的阶段。有利地,在两对后续压辊之间，使涂布印刷底材在对着混合物的表面的空气射流之下穿过以加速干燥过程。在混合物一侧上的压辊更有利地由具有开孔和闭孔的聚氨基甲酸酯制成。附图
简述参考附图由作为非限制性实施例而给出的本发明的优选实施方案的以下描述将更易于理解本发明的这些和其他特征。-图I为用于生产本发明的涂布印刷底材的设备的示意性侧视图；-图2为图I的设备的一些组件的示意性视图；-图3为本发明的涂布印刷底材的一部分的透视图。优选实施方案的详细说明用于获得涂布底材、尤其是适合用喷墨或胶版印刷机印刷的涂布纸的本发明的优选实施方案将在下文中描述。根据生产本发明的涂布印刷底材的通用方式，制造密度为I. 5gr/cm3的本发明的混合物，使得其所含的颗粒保持在悬浮液中足够久的时间，以在其散布在底材上时提供混合物的均质性。在一些情况下，为了长期贮存，可将混合物在其中含有少量的水的情况下储存且可在刚刚要使用之前稀释。例如通过使用辊、衬垫、桨叶等的机器或另外通过喷雾器将混合物涂覆在印刷底材上以使得获得均匀厚度，所述印刷底材优选为80-450gr/Cm2的印刷纸，但在特殊情况下，其也可为纸板、帆布、木材或其他材料。刚好在涂覆混合物之后，使底材穿过适合改善涂层对底材的附着性以及可用以促进随机图案的产生的接触装置，所述随机图案的产生主要归因于制造所述接触装置的材料和所述混合物的组成和粘度。例如，在一个特殊的实施方案中，柔软的不光滑辊(优选海绵)在混合物的表面上前进以使表面均匀且产生纹理，所述纹理的深度和图案归因于辊表面上的图案、其弹性和混合物的密实度。或者，如果将混合物喷雾在底材上，则可避免海绵 辊，因为混合物已经能够具有合适的粗糙度。随后将底材在湿度受控制的通风环境中干燥，且在约5分钟之后，获得适合用喷墨印刷机或胶版印刷机印刷并复制诸如绘画、壁画或照片的艺术作品的涂布底材。实际上，涂层的密实度连同归因于柔软辊的图案在视觉和触觉角度上给予涂布底材与彩色绘画布或壁饰的高度相似度。为了获得涂布表面的特殊光滑度，涂布底材可经受由适于机器加工表面的嵴(crest)的特殊辊进行的光滑处理，而不产生高度光滑的表面，所述表面的嵴主要由粒状材料构成。另外,可将常规透明整理(finishing)施用到涂布底材以改善亮度。现将参考图I和图2描述获得本发明的涂布印刷底材的不同特殊方式且本发明的涂布印刷底材用于制造具有优良保持颜色的能力、优良适印性(主要通过胶版印刷和喷墨印刷机实现)和没有使涂层从纸滑动或脱离的危险的优良可弯曲性的产品，且其具有经粉刷的墙的独特触摸密实度和审美外观。这种产品可用于印刷图像，使得其在视觉和触觉角度上看似是在经粉刷的墙上直接制造，即使其是在纸片上印刷，所述纸片以纸的容易性来管理、储存和操作。例如，壁画、照片或著名壁饰的复制品可以真实尺寸和规模这二者来印刷，且其也可用于制造适合显示将在经粉刷的墙上制造的图像的视觉和触觉外观的样品。具有以上特征的产品可在具有非常类似于用于将塑料薄膜或织物胶粘在底材上的设备的设计的设备中获得，所述底材为纸或其他织物。实际上，生产本发明的涂布印刷底材的设备包括退绕机10、桨叶式混合物涂覆机20、一组成对的压辊30、干燥室40和复绕机50。纸材料101 (参见图3)的纸幅(web)B装载在退绕机10中且其为在一侧上涂覆有涂层102 (参见图3)的底材。从纸幅退绕的纸材料进料到混合物涂覆机20中，其中所述纸幅绕圆柱构件21和混合物进料器22转动，将本发明的流体混合物涂覆在纸底材101的顶部表面上，随后，在纸幅离开圆柱构件21的外周之处，桨叶23调节保留在纸材料101的表面上的流体混合物的量。保留在底材上的流体混合物的量极高。实际上，虽然在常规涂布纸的生产中涂覆在底材上的产品的量不多于30gr/cm2，但在本发明的方法中，保留在纸底材上的流体混合物的量可在120gr/cm2到350gr/cm2范围内变化。随后，使在一侧具有流体混合物的纸幅穿过一组成对的压辊30以将所述流体混合物挤压在底材上，以使得其促进附着和随机图案的产生。实际上，混合物的粘度和辊的表面在两表面之间产生附着力(所述力为随混合物的组成、其粘度、辊表面的材料和辊表面的形态而变的变量)，以使得在产生随机三维图案的涂层中发生表面移动。当混合物粘性较低时，以上效果在第一对压辊中较大，而只要混合物凝固，以上效果则降低。各对压辊30由基本光滑的下辊31和由根据所需表面效果的种类(表面粗糙度)而具有闭孔或开孔的聚氨基甲酸酯等制成的上辊32制成。聚氨基甲酸酯的使用非常合适，因为其具有恰当的纸附着系数且该材料的弹性使得其允许对纸施加适宜的压力。其中，在一对辊和其后的成对辊之间放置提供有适合向流体混合物的表面喷射压缩空气射流以促进干燥的空气喷嘴34的进气导管33。适当控制向混合物的表面喷射的空气的压力、温度和湿度以获得最佳干燥条件。随后，使纸幅穿过一组干燥室40，其中在受控制的湿度和温度下结束干燥。只要从干燥室40中出来，则由复绕机50缠绕纸幅。
关于用于将涂层涂覆在纸底材上的常规设备，本发明的生产涂布印刷纸的设备具有低得多的纸幅进料速度以允许涂层恰当地干燥。实际上，虽然常规纸涂布设备具有50-600m/min的纸幅进料速度,但本发明的设备具有4-20m/min的速度。在图3中，示出根据本发明的涂布印刷纸100的一部分，所述涂布印刷纸100含有一张纸材料101和用根据本发明的干燥混合物制成的涂层102。通常，产品100的纸一侧的那侧基本光滑，而涂层侧102具有较大粗糙度，其可由随机图案表征且其具有经粉刷的墙的典型视觉和触觉外观。虽然本发明的产品100具有以上外观，但其保持印刷纸的优势，且尤其是其厚度、在不破坏涂层的情况下的可弯曲性和固定油墨的能力。下文中将详细描述涂布底材的实施例，它们意欲作为本发明的纯粹非限制性实施例。实施例I :使用水性油墨和基于树脂的油墨的嗔墨印刷机的印刷底材。在重量为150gr/cm2的纸底材上涂覆约250微米的混合物层，所述混合物包含-35重量％的丙烯酸树脂；-28重量％的碳酸钙；-6重量％的平均粒度为40微米的石英粉；-31重量％的水；-痕量的作为颜料的二氧化钛；-痕量的润湿和/或流化添加剂。在干燥之前，使混合物穿过海绵辊以获得厚度为约100微米的图案。实施例I :使用溶剂油墨的喷墨印刷机的印刷底材。在重量为250gr/cm2的纸底材上涂覆约300微米的混合物层，所述混合物包含-40重量％的丙烯酸树脂；-20重量％的碳酸钙；-10重量％的平均粒度为100微米的石英粉；-30重量％的水；-痕量的作为颜料的二氧化钛；-痕量的润湿和/或流化添加剂。在干燥之前，使混合物穿过海绵辊以获得厚度为约150微米的图案。
在干燥之后，进行光滑处理以使得涂层触摸光滑，即使其看上去似乎不规则。如该领域的技术人员将显而易见，在已知技术中没有使用如上所述的混合物来生产涂布纸，但它们对于墙粉刷物质或墙漆的组成而言是类似的。实际上，例如，以上实施例中使用的粘合剂为用于墙漆中的丙烯酸树脂。丙烯酸树脂也用于纸涂层，但在纸制品中，其具有相对于本发明的纸制品来说非常不同的使用目的。也可使用乙烯树脂和/或叔碳酸树月旨(versatic resin)，且正如丙烯酸树脂一样，它们通常不用于制造用于胶版印刷或喷墨印刷的涂布纸。另外，在常规涂布纸中以极低量使用以避免粉末化并防止固定印刷油墨方面的问题的钙盐(主要是碳酸钙)在以上实施例中超过20重量％且它们可达到40%，该值为墙漆和墙粉刷物质的典型值，且它们给予成品该最后产品的密实度。均匀的石英粉通常不用于供胶版印刷或喷墨印刷纸用的涂层中，虽然其在外墙漆中非常常见。使用如在油漆中常见的碳酸钙和石英粉的物质给予本发明的产品经粉刷的墙的密实度和审美外观，且因此在本发明的产品上印刷的图像似乎是直接在墙上制造。尽管与墙漆有以上相似点，但本 发明的涂层的另一组分及其百分数对于获得对纸底材的优良附着和优良印刷性质来说非常重要，且它们因此随产品预期的印刷和油墨的种类而变。当然，关于上述实施例，可对涂布底材生产方法和形成涂层的混合物的组成进行许多改变。例如，上述可水乳化的粘合剂可为乙烯树脂、乙烯基-叔碳酸树脂(vinyl-versatic resin)、silossanic resin、娃酸钾或具有类似性质的其他产品。虽然碳酸钙价格低廉，但其确保良好性能，可使用不同的钙盐，诸如硫酸钙或两者的混合物。上述粒状材料在实施例中为石英粉，主要包含具有使得其给予涂层恰当密实度的粒度的二氧化硅，但可以使用任何粒状材料，矿物粒状材料和合成粒状材料这二者。可将少量的其他组分加到混合物中。在以上实施例中，加入二氧化钛以获得具有颜色的涂层，但是显而易见，可加入任何其他类型的颜料和用以改善润湿和流动性的添加齐U，诸如多糖或表面活性剂。可对本发明的涂布印刷底材或相关生产方法施用这些和其他改变或改进，但它们仍然在由所附权利要求书限定的保护范围内。
权利要求
1.涂布印刷底材，其中所述底材在至少一个表面上具有涂层，其特征在于，所述涂层具有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剂、10-60重量份的钙盐、1-40重量份的平均粒度为20微米-150微米的粒状材料和20-40重量份的水。
2.权利要求I的涂布印刷底材，其特征在于，所述钙盐为碳酸钙和/或硫酸钙。
3.权利要求I或2的涂布印刷底材，其特征在于，所述粒状材料为主要含有二氧化硅的含硅和/或含钙材料。
4.前述权利要求中任一项的涂布印刷底材，其特征在于，辅助粘合剂为丙烯酸树脂。
5.前述权利要求中任一项的涂布印刷底材，其特征在于，所述底材为具有80-300gr/cm2的重量的印刷纸。
6.前述权利要求中任一项的涂布印刷底材，其特征在于，在所述混合物中，所述粘合剂为5-20重量份的乙烯树脂和/或叔碳酸树脂(versatic resin),所述I丐盐为15-40重量份的碳酸钙，所述粒状材料具有30-150微米的平均粒度且其量为5-40重量份，且所述水为20-60重量份。
7.前述权利要求中任一项的涂布印刷底材，其特征在于，所述混合物的密度为I.l-2gr/cm3。
8.前述权利要求中任一项的涂布印刷底材，其特征在于，在所述涂层的表面上获得具有10-500微米的厚度的图案。
9.前述权利要求中任一项的涂布印刷底材，其中所述涂布底材为适合用胶版印刷或喷墨印刷机印刷的涂布纸且其具有经粉刷的墙的独特触觉和视觉性质。
10.生产涂布印刷底材的方法，其特征在于，其包括以下步骤 -在所述底材的表面上涂覆厚度为25-400微米的混合物层，所述混合物包含5-40重量份的可水乳化的粘合剂、10-60重量份的钙盐、1-40重量份的平均粒度为20微米-150微米的粒状材料和20-40重量份的水， -使具有所述混合物层的所述底材穿过柔软的不光滑辊， -干燥所述层直到获得附着于所述底材上的涂层。
11.前述权利要求的方法，其中在由纸幅制成的底材(101)上进行以下步骤 -在所述纸幅的一侧上涂覆流体混合物(102)的层，所述流体混合物包含5-40重量份的量的可水乳化的粘合剂、10-40重量份的钙盐、5-40重量份的平均粒度为30微米-150微米的粒状材料和20-40重量份的水； -使具有所述流体混合物(102)的所述纸幅(101)穿过成对的压辊(30)以将所述流体混合物挤压在所述纸底材上以促进附着和随机图案的产生； -使所述纸幅穿过处于受控制的温度和湿度下的一个或多个干燥室。
12.前述权利要求的方法，其中在所述流体混合物一侧上的压辊(32)由具有开孔和/或闭孔的聚氨基甲酸酯制成。
13.权利要求11或12的方法，其中，在一对压辊(30)和其后的成对辊之间，向所述流体混合物的表面喷射压缩空气射流以促进干燥。
14.前述权利要求的方法，其中所述压缩空气在受控制的压力、温度和/或湿度下。
15.权利要求10和其后权利要求的方法，其中，在所述流体混合物中，所述可水乳化的粘合剂为乙烯树脂和/或叔碳酸树脂且所述钙盐为碳酸钙。
16.权利要求10和其后权利要求的方法，其中，在将所述混合物涂覆在所述纸幅上的所述步骤中，涂覆50-350gr/cm2的量的混合物。
17.权利要求10和其后权利要求的方法，其特征在于，在所述干燥步骤之后，进行使所述涂层光滑的一个或多个步骤。
18.生产涂布印刷纸的设备，其包括纸幅的退绕机(10)、用于将流体混合物涂覆在所述纸幅的一侧上的桨叶式混合物涂覆机(20)、干燥室(40)和用于缠绕所获得的产品的复绕机(50)，其特征在于，其包括在所述混合物涂覆机(20)和所述干燥室(40)之间的成对压辊(30)，在一侧具有所述混合物的所述纸幅穿过所述压辊。
19.前述权利要求的生产涂布纸的设备，其中，在所述混合物一侧上的压辊(32)的外周由具有开孔和/或闭孔的聚氨基甲酸酯制成。
20.权利要求18或19的生产涂布纸的设备，其中，在一对压辊(30)和其后的成对辊之间放置提供有适合向所述流体混合物的表面喷射压缩空气射流以促进干燥的空气喷嘴(34)的进气导管(33)。
全文摘要
优选用于胶版印刷或喷墨印刷的涂布印刷底材包括由可水乳化的粘合剂、碳酸钙或硫酸钙、粉末或细砂粒度的粒状材料和水构成的涂层。通过恰当的生产方法可以获得产品，所述产品可以工业水平以低成本生产，且所述产品特别适合复制相片或诸如绘画或壁画的艺术作品，因为其给出这类艺术作品的视觉感和触觉感，同时允许高品质印刷。
文档编号D21H23/28GK102686389SQ201080045027
公开日2012年9月19日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年7月31日
发明者莱奥纳尔多·帕内蒂耶里 申请人:莱奥纳尔多·帕内蒂耶里