具有基础层的直接印刷方法

具有基础层的直接印刷方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于直接印刷到塑料容器上的方法和设备，其中在第一步骤中使用第一设备将中间层施加到待印刷的容器上，以及在第二步骤中使用第二设备在一些区域中印刷容器，其特征在于，中间层进入与容器和印刷层的键合，该中间层在具有3和10之间的pH值的水溶液中为不可溶的，以及在具有小于3和/或大于10范围中的pH值的水溶液中可溶性良好；以及涉及用于施加有中间层的塑料容器的再循环方法。
【专利说明】具有基础层的直接印刷方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于印刷到容器上的直接印刷方法和相应的印刷机，具体地涉及 PET容器和相应的再循环方法。

【背景技术】
[0002] 从现有技术已知用于直接印刷在塑料容器上的多种选择。在此，印刷颜色以至少 一层的形式施加到容器壁上。
[0003] DE102010044243A1超越了为中间层提供容器外层的提议，便于以此增加施加到该 中间层上的印刷层的粘合强度和其它性质。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的是提供一种直接印刷方法，该方法提高了尤其是PET容器的印刷塑 料容器的再循环性质，且进一步提供用于相应容器的再循环加工。
[0005] 通过依照权利要求1所述的直接印刷方法和依照权利要求9所述的直接印刷机来 达到该目的。从属权利要求包含了本发明的有益实施例。
[0006] 依照本发明的直接印刷方法特征在于，所施加的中间层与容器和印刷层形成键 合，所述中间层在具有3和10之间的pH值的水溶液中为不可溶的，以及在具有大于10的 范围中的pH值的水溶液中可溶性良好。通过提供在3和10之间的pH值范围中为不可溶 (这在正常使用寿命期间为常见的），但是在具有大于10和/或小于3的范围中的pH值的 水溶液中为可溶的中间层，在至少部分发生于碱性环境中的已知的再循环方法期间有助于 将中间层和施加到其上的印刷层分离。如果所述中间层在该碱性溶液中分离，那么它以有 利的方式沿着从容器壁施加到其上的印刷层来进行。这实现塑性材料与印刷颜色和所述中 间层的分离。
[0007] 在一个实施例中，中间层仅在一些区域中施加到容器上。这首先使得可以节省用 于中间层的原材料，尤其使得可以进行印刷容器的环境上友好以及经济的生产，其次确保 也被施加在这些一些区域中的印刷层在再循环方法中能高效地从容器上脱离。
[0008] 在一个实施例中，所述直接印刷方法特征在于，所述中间层通过使用滚动设备或 喷涂装置或浸渍设备或直接印刷设备或等离子体涂覆设备或火焰热解设备而施加到容器 上（例如通过施加 SiOx层）。取决于容器上的待施加中间层的区域和所述中间层的预期性 质，这些设备之一或它们组合的使用可为有利的。
[0009] 在进一步实施例中，构成所述中间层的材料为碱溶性聚合物，或者构成所述中间 层的材料包括碱溶性聚合物，和/或所述中间层包含特氟龙（Teflon)颗粒，所述特氟龙颗 粒的尺寸为在1 μ m和100 μ m之间，优选在8 μ m和15 μ m之间。由于聚合物具有广泛范围 的化学性质并且尤其能大量生产且另外还能在食品工业中用于包装，这组物质代表特别合 适用于形成中间层的材料。由于特氟龙颗粒的使用，能够提高具有3和10之间的pH值的 水溶液的粘附力和抵抗力。
[0010] 在一个实施例中，所述直接印刷方法特征在于，构成所述中间层的材料对于用特 定波长的光的照射敏感，由于用特定波长的光的照射改变了粘合强度、颜色、势垒特性、迁 移特性、扩展特性的性质中的至少一项，并且其中使用沿输送方向布置在第一设备的下游 和第二设备的上游的的光源，用该特定波长的光来照射容器。通过改变所述中间层的一些 性质，能够实现所印刷容器的一些性质。已知的是通过用相应的光照射，一些物质改变它们 的颜色表现或它们的势垒特性以及迁移特性以便诸如氧气或二氧化碳的物质的穿透。如果 这里提出对中间层的特殊要求，那么能够通过照射来改造中间层。如果对制成容器的材料 无害的波长范围用于此，则意味着用此波长的光照射容器不会导致容器变化，那么这是特 别有利的，因为以这种方式仅改变中间层的性质。
[0011] 在另一个实施例中，所述中间层以容器表面的合成粗糙度在一些区域中增加或减 少或在一些区域中产生图案的这种方式施加到容器上。以这种方式，完成的塑料容器的一 些性质，如所需的光反射或特定的表面性质，能够选择性地被所述中间层影响。
[0012] 在进一步实施例中，构成所述中间层的材料的熔化温度为70°C或更高，和/或涂 覆有中间层的塑料容器的表面能在30mN/m和60mN/m之间，优选在38mN/m和46mN/m之间。 由此身子在与日常使用相比较高的温度下也确保所述中间层的强度以及因此所述印刷层 的强度，然而，具有大约70°或稍高的熔化温度的中间层的提供，也使得能够在所述再循环 加工期间高效移除所述中间层。调整所述中间层的表面能能够提高墨的吸收容量。
[0013] 在一个实施例中，所述直接印刷方法特征在于，所述中间层在水性表面活性剂溶 液（aqueous surfactant solutions)以及乙醇和异丙醇中为不可溶的。因此实现了，例如 所印刷容器还能够被清洗，或当用在特定场合中（如实验室中），还可相应地被清洁。
[0014] 而且，所述直接印刷方法特征在于，构成所述中间层的物质混合物的粘度在2mPas 和600mPas之间。
[0015] 可提供适合于印刷到诸如瓶子的容器上的直接印刷机，其中所述直接印刷机包 括用于沿输送方向将容器运送穿过所述印刷机的输送设备、用于施加中间层的第一设备， 以及用于将印刷层印刷到所述容器的一些区域上的第二设备，其中所述直接印刷机特征在 于，其能够执行依照上述的实施例的直接印刷方法。相应的印刷机可被配置为直线式机器 以及旋转式机器。
[0016] 在一个实施例中，所述直接印刷机特征在于，所述第一设备包括能够施加所述中 间层的滚动设备或喷涂装置或浸渍设备或直接印刷设备或等离子体涂覆设备或火焰热解 设备。因此，当施加中间层时已经能够满足所述中间层所满足和/或制造加工所需的一些 条件。
[0017] 在进一步的实施例中，构成所述中间层的材料为碱溶性聚合物，或者构成所述中 间层的材料包括碱溶性聚合物，和/或中间层包含特氟龙颗粒，所述特氟龙颗粒的尺寸在 Ιμπι和ΙΟΟμπι之间，优选在8μπι和15μπι之间。由于所述材料可以大量生产且所述聚 合物能可选地被操纵以展现出一些性质，因此在所述直接印刷机中这种材料的使用是有利 的。所述特氟龙颗粒增加了所述中间层到所述容器的粘附力且能够提高对具有3和10之 间pH值的水溶液的抵抗力。
[0018] 在另一个实施例中，所述直接印刷机特征在于，它包括沿输送方向布置在所述第 一设备的下游和所述第二设备的上游的光源，其中所述光源能够发出在特定波长范围中的 光，并且其中构成所述中间层的材料对于用在该特定波长范围中的光照射敏感。因此，如粗 糙度、颜色或反射行为的一些化学性质和物理性质能够通过输入到所述中间层上的特定能 量而被操纵。如果对制成容器的材料无害的波长范围用于此，则意味着容器用此波长的光 照射不会导致容器变化，那么这是特别有利的，由于以这种方式仅改变中间层的性质。
[0019] 还提供用于再循环尤其是PET容器的塑料容器的方法，所述塑料容器具有与所述 塑料容器和印刷层键合的中间层，其中所述中间层在具有3和10之间的pH值的水溶液中 为不可溶的，而在具有大于10的范围中的pH值的水溶液中可溶性良好，其中所述再循环 方法特征在于，所述塑料容器被粉碎且通过亲核取代而发生塑料层从粉碎的塑料容器的脱 离。因此，实现了所述中间层和与中间层键合的印刷层的最无残留物的脱离。
[0020] 在一个实施例中，所述塑料层的脱离发生于具有大于10的pH值的再循环溶液中， 其中所述再循环溶液包含NaOH。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1示出依照本发明的直接印刷机的示意图；
[0022] 图2示出当施加中间层和印刷层时运行的过程的示意图；
[0023] 图3示出依照一个实施例的中间层和PET容器的化学键合的示意图；以及
[0024] 图4示出印刷层和中间层的一些实现方式的示意图。

【具体实施方式】
[0025] 图1示出依照本发明的直接印刷机100,用于印刷到容器上，特别是印刷到诸如 PET容器和PET瓶的塑料容器上。该直接印刷机100包括能够向直接印刷机100供给未印 刷的瓶子或容器130的进料运送器104。该进料运送器可以是直线式运送器或星轮式运送 器。第一设备101和第二设备102设在机器的目前用长方形标记的区域（这目前更多用 来图示出直接印刷机100的分离度，而不需要以例如面板的真实部件的形式来显示）。第 一设备101适合于将中间层施加到容器120上。为此，提供特别的印刷头或印刷设备111。 例如，它们可以是能够根据喷墨方法将中间层施加到容器130上的设备。它们尤其可以为 滚动设备或喷涂设备。但是，也可以使用浸渍设备、或现有技术公知的直接印刷设备、或等 离子体涂覆设备或火焰热解设备。如果使用等离子体涂覆设备，那么要提供的是第一设备 101优选地包括真空腔室，将容器130引入该真空腔室中，且在该真空腔室中能够产生相应 的等离子体，该等离子体产生容器130的涂层。可选择地，还可使用大气等离子体。除用于 此的供给气体（例如氧气、空气、氮气或二氧化碳）之外，还可使用诸如酰胺、胺、酰亚胺和 硅烷的前体。这些材料或物质还能够在如火焰热解的热解方法中使用。而且，第一设备101 可以包括除印刷模块111以外的、确保中间层仅施加到容器130的一些区域上的设备。任 一相应的印刷设备可用于此，如现有技术已知的，仅在容器的选定区域中印刷在容器上的 印刷设备，或用于在容器130上不被印刷的区域的专用的覆盖设备。如果使用现有技术公 知的设备，那么它们必须适于不仅能够执行对中间层的相应的印刷方法，而且确保构成中 间层的材料的转运和配送。尤其是，能够运送包含在溶液中的聚合物混合物而不损失性能 的设备和线路适合用于此。
[0026] 此外，第一设备101包括存储容器112,构成中间层的材料存储在该存储容器112 中。一个或多个模块111通过线路113连接至存储容器112。如果中间层是由被同时施加 的多个成分组成或期望的是施加多于一个的中间层，例如其中每个中间层能够展现特殊的 化学性质和物理性质，那么存储容器112优选配置为多个分离的存储容器或分成相应的腔 室，以便于能够用于中间层的不同层的材料不混合。
[0027] 然后，将设有中间层的容器131通过运送器103传递。在第一设备101的下游，辐 射单元104目前被提供，该辐射单元104能照射设有中间层的容器131。辐射单元104也可 被配置为干燥单元，并且尤其配置为允许中间层的选择性干燥或中间层的水或溶剂含量的 减少的热辐射源。因此，能够制备基础层以用于套印（overprinting)。通过照射，优选用特 定选定波长的光照射，设有中间层的容器131上的中间层在它的化学或物理性质方面能被 改变。例如，中间层的粗糙度或它的表面能会被改变，以便实现在随后的第二设备102中施 加的印刷层的更好的粘附性。相应的辐射设备还可布置在第一设备101的上游，以激活未 涂覆的容器130的表面，例如以便于实现在第一设备101中施加的中间层的更好的粘附性。
[0028] 分别地，在离开辐射单元104之后或者在离开第一设备101之后，如果不想要附加 的照射，则正在（被照射以及）设有中间层的容器132被转送至第二设备102。该设备可 以是现有技术已知的、使用印刷模块121将印刷层施加到容器132上的印刷机或直接印刷 机。为了这个目的，第二设备102优选包括多个印刷模块121，然而也可只提供一个印刷模 块121。存储容器122还能够与第二设备102相关联，并且通过应的供给线路123与印刷模 块121相连接。如果不同的颜色用于印刷或用于不同的材料，那么该存储容器能够被设计 成类似于存储容器112。在完成第二设备102中的印刷层的印刷之后，印刷容器133能够通 过另一个运送器105来转送。附加的加工步骤可紧跟，尤其是印刷容器133的进一步照射。 第一设备101和第二设备102可相似配置到作为旋转式印刷机而不作为如目前所示的直线 式印刷机的普通印刷机上。
[0029] 不管在此描述的印刷机或直接印刷机100的具体实施例如何，要提及的是，原则 上，印刷机或直接印刷机100能够设计为直线式印刷机或旋转式印刷机。
[0030] 图2示出施加方法的简化表示。
[0031] 在第一步中，中间层251施加在容器230上。这可在特别优选的实施例中使用喷 墨方法来执行，在该喷墨方法中仅仅随后用印刷层覆盖的区域施加中间层251。为了这个目 的，用图1中的以更详细的方式描述的至少一个相应的模块211来施加中间层251，例如， 使用按需给墨（drop-on-demand)的方法。应该注意的是，如此被涂覆的容器的表面能会被 中间层251的施加所影响。中间层251可以表面能位于30mN/m和60mN/m之间的这种方式 来施加。更优选地，表面能位于38mN/m和46mN/m之间。由于已被涂覆的塑料容器230的 表面能对印刷颜色或所施加墨水的分布有影响，所以这可允许选择性地影响施加到中间层 251上的墨的分布。取决于被涂覆的塑料容器的表面能以及待施加墨水和待被涂覆的塑料 容器230之间的界面能量，以及如墨滴的表面张力，因此能够精确地确定墨水是否在用中 间层251涂覆的塑料容器230的表面的大的区域上散步，或墨滴是否集中在一点上。
[0032] 在中间层251已经施加到容器上之后，借助于辐射单元204的照射可任选地发生。 辐射单元204优选地发出在特定波长范围中的波光或特定波长241的波光，并且以此照射 容器230且尤其是中间层252。取决于光241的波长和构成中间层252的材料，可从化学上 和物理上来改变全部的中间层或该中间层的一些成分。中间层尤其可被激活，由此表面能 增加，例如促进印刷层的随后的施加或提高印刷层和中间层之间的键合。还想到，借助于照 射，选择性激活中间层252中的成分，以便有例如颜色的改变。
[0033] 在进一步的方法步骤中，其上布置有中间层252的容器230,设有印刷层253。优 选地，喷墨方法也用于此，其中可使用任何其它合适的印刷方法，尤其在包装产业中用于将 颜色或相应的颜色混合物从印刷模块221之一施加到中间层252上使用该方法。
[0034] 目前应该提及的是，中间层252和印刷层253两者均可由几层构成。在图2所示 的中间层251施加在容器表面230的第一方法步骤期间，还可提供的是多个模块211依次 布置并且各个模块将不同的颜色施加到容器壁230上。它们可设在彼此之上，即呈现为多 层中间层251的形式。然而，还可提供的是用于不同中间层的不同材料仅布置在容器壁230 的一些区域中。例如，可提供的是中间层251施加在容器壁230上的将在随后的步骤中施 加印刷层253的区域中。而且，可提供的是中间层还施加在容器壁230上的不施加印刷层 253的其他区域中。印刷层253在它的性质方面上可以不同于首先施加的中间层251。例 如，可为该中间层提供的是它尤其影响附加使用的物质的迁移特性或相对于C0 2和氧气的 进入或外出的势垒特性。还可进一步提供的是，使用的全部中间层包括一组相同的性质，但 是相对于其它性质（例如反射行为、颜色、粗糙度和强度）不同。可提供的是，在施加到不 同区域中所使用的多层中间层或多个中间层中，包括被配置便于能够从容器表面刮掉的中 间层，而其它中间层的粘合强度特别高。
[0035] 还可想到，借助于辐射单元204来执行多种照射，以及来施加多个印刷层253。还 应该提及的是，连续多次且以不同次序执行图2中图示的加工运行是本发明的有利实施 例。例如，用于激活的未被涂覆的容器壁230的照射也可在中间层251的施加之前发生。此 夕卜，在印刷层253的施加之后可提供另外的中间层251。该中间层可设为顶层且为极耐刮 擦，以防止例如对印刷的损坏，或者它可具有其它性质且尤其作为用于另外的印刷层的中 间层。各种实施例和加工运行因此能够被构想到。
[0036] 因为由于有利于在普通再循环方法中印刷层与容器壁230的可分离性而使得中 间层最重要的是完成提高印刷的PET容器的再循环性质的任务，所以中间层优选地由与容 器壁230形成强键合的碱可溶的或对碱反应的或膨胀的聚合物构成。相应的合适的聚合物 为如甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸或其它丙烯酸酯的共聚合酯（co-polymersate)，以及尤其 是，聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺的聚合物。此外，统计共聚物和嵌段聚合物（block polymer)，以及包括丙烯酸或甲基丙烯酸基的三元共聚物为合适的。另外，羧甲基纤维素或 相应的衍生物可被使用。它们特别地优选，由于它们被用作食品添加剂且因此为安全的而 还用作包装上的中间层，并且又由可再生的原材料制造且以环境上可接受的方式降解。而 且，顺丁烯二酸酐共聚物（maleic acid anhydride co-polymer)可被使用。它们具有相对 高的熔化温度，尤其允许在日常使用中涂覆有该材料的容器的可应用性，然而由该材料制 成的中间层在用温冲洗水的再循环加工期间从容器壁230的移除是可能的，尤其在70°C以 上的熔化点处。进一步优选的是，中间层在碱性环境中是可脱离的，并且可能在一定温度以 上。尤其在70°C以上的温度下和10以上的pH值下，中间层能够容易地从容器壁230上脱 离。在碱性环境中充分可溶的聚合物为BELLAND?聚合物。适合于本发明目的的也可 为如加氢先导物（hydroprimer)。还可优选在丙烯酸盐基上使用有一点碱性的交联涂覆试 剂。
[0037] 上述物质的混合物和其它材料的掺入的组合是可能的。例如，光子学上活跃的成 分可加入中间层，这可改变中间层的光学性质。进一步可能的是，使用通常用于为瓶子贴标 签的热熔粘接剂。这再次产生它们具有相对高的熔化温度（60°C以上）的优势，并且尽管它 们在标准再循环加工中可被移除，但是对于日常使用是以固体的形式给出。作为一个实例， 提及热熔粘接剂"Eu r〇melt325"。尤其优选的是，当容器完全地完成时，中间层展现出确保 中间层与容器和印刷层键合的性质，其中该键合在具有3和10之间的pH值的水溶液中是 不可溶的。
[0038] 图3以实例的形式示出用于此的化学原理。
[0039] 为了确保中间层302首先在容器301上以及其次在印刷层303上的粘合，可期望 在例如通过碱性涂覆溶液而被涂覆的PET容器301的表面上产生亲核中心304。在这里， 首先PET材料301通过碱性酯水解在容器表面上至少部分地分裂，从而产生羧酸盐基。使 用碱性涂覆溶液，PET材料的未饱和的羧酸基的去质子化发生在表面上，从而产生亲核中心 304。另外，在PET容器301的表面上存在的最终醇基也可用作亲核中心304。为了积极影 响中间层302的粘合性质，可在生产期间使更多的添加剂混合到PET材料中。羧酸的衍生 物特别适合于此，如羧酸酯、酰胺、齒化物、氯化物、盐、酐、酰肼、叠氮化物、二硫代羧酸、硫 代羧酸、过氧羧酸、过氧化二酰、氧肟酸、乙烯酮、亚氨羧酸、亚氨羧酸酯、脒、氨基腙、正酸脂 或腈。当这些添加剂在容器的生产期间被添加到PET材料中时，它们使亲核中心扩大且从 而能够改善与中间层的键合。另外，这些添加剂的使用在再循环加工中具有被证实的优势。
[0040] 诸如丙烯醛、巴豆醛、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸或丙烯酰胺的丙烯酸酯衍生物 于是可被结合，例如通过Michael添加至由于可形成简单的碳-碳键合而产生的亲核中心 304。目前还可产生的其它键合为C-S、C-0、C-N键合，由于此原因，PET容器301的相应的 亲核表面适合于可被用作中间层302的大量的物质。由于添加，产生PET和丙烯酸衍生物 之间的共价键，这可与涂覆溶液的成分进一步聚合。与亲核中心304有关的所得到的共价 结合的丙烯酸盐聚合物形成了中间层302,如墨水303然后可被施加到该中间层302上。特 别优选的聚合物目前是聚丙烯腈、聚丙烯酸酯以及聚丙烯酰胺。在中间层302和PET容器 301的表面之间的键合由此如图3a中所示的产生。尤其是，这样形成的中间层具有根本没 有或仅仅在具有3和10之间的pH值的普通水溶液中难以脱离的优势。
[0041] 为了使该中间层作为再循环加工的部分从PET容器301的表面脱离，可优选地使 用亲核取代。相应的过程在图3b中示出。再循环加工常常发生在强碱性溶液中，如NaOH。 这是在以Na+离子和0Γ离子的形式给出的溶液中。氢氧离子可在PET容器301的表面取 代亲核中心304且形成与中间层302的键合。它作为亲核部分304'来取代与PET容器301 的亲核中心304的先前的键合。中间层302和PET表面301的键合以此分离且中间层可从 PET容器301的表面上脱离。通过如羧酸酯、酰胺、卤化物、氯化物、盐、酐、酰肼、叠氮化物、 二硫代羧酸、硫代羧酸、过氧羧酸、过氧化二酰、氧肟酸、乙烯酮、亚氨羧酸、亚氨羧酸酯、脒、 氨基腙、正酸脂或腈的羧酸衍生物，当它们在容器生产期间作为添加剂被加入PET材料时 的使用，脱离行为可被进一步改善。当在其上布置有墨水303的中间层302脱离时，它能够 与包含在碱性溶液中的PET容器的部分分离。
[0042] 图4不出中间层的不同实施例。图4a和图4b不出用于容器壁430的不同表面结 构的中间层451在容器壁430上的施加。如果容器壁430的表面从微观角度上为尽可能的 平滑（图4a)，那么中间层451可施加在容器430的表面而优选平坦地展开。它于是主要分 别用来单独地缓和印刷层与中间层451的粘合强度或中间层451与容器表面430的粘合。 这特别有利于在印刷层本身将不或仅不足以粘附至容器表面330的情况。通过在容器430 的表面和印刷层之间施加相应的中间层，可因此改善粘合性。
[0043] 这同样适用于图4b中示出的实施例。这里，容器330的表面在显微镜下为十分不 平坦的。在这里可预期通过中间层同样地传递该不平坦。这由此意味着在确定精确度的范 围内的中间层复制了表面的结构。这可能对同样在印刷之后的预期表面粗糙度是有利的， 例如来提高容器的耐滑性。
[0044] 图4c示出具有如图4b中所示的相似结构的容器表面430。然而，中间层在这里是 选择性地适于使该不平坦变平坦，并且对印刷层453的施加提供可能最平的表面。例如，对 于中间层451的施加，不管基质（目前是容器表面430)的结构如何，直接印刷方法以及火 焰热解方法和导致在中间层451的表面上均匀分布的全部方法的使用，是目前有利的。使 用该中间层，当然也可以达到在说明书的以前部分所描述的全部效果。
[0045] 图4d示出具有特定性质的中间层451的施加。这产生规则的表面结构且尤其使用 直接印刷方法以及火焰热解方法能再次被执行。这个规则结构能显著地改善印刷层453的 粘合性，且还能产生一些视觉或触觉性质。通过这种规则结构的施加，例如以格子的形式， 可获得如同彩虹一样的光折射的特定光学效果。
[0046] 图4e示出与图4d中示出的中间层451的实施例相当的结构。这里，中间层451 被施加以便于形成更小的毛细管451'。用如此获得的毛细管效应，容器430的表面的吸收 率能相应地增强或得到支持。在毛细管451'中的毛细管效应通过印刷层453目前可选择 地导致印刷颜色的颜色吸收。在该背景中，不连续的涂覆也是有利的。层可以是选择性地 不连续。这能够尤其借助热解方法来实现。具体地，层的选择性不连续可通过选择性地印 刷来实现。而且，统计分布式的不连续也能够用其它涂覆方法来获得，例如当使用热解方法 时，其中处理可在这里以十分短的间隔发生，这能导致容器表面上的涂层中的"核"的形成， 该"核"的形成从一个处理间隔至下一个处理间隔生长。借助层中的这些微观的统计分布 式核和不连续，能够改变毛细管效应和光学性质。
[0047] 图4f示出中间层451的进一步实施例。这里，中间层完全地或如所示的在通过辐 射441的使用而改变的一定区域中。这种改变不仅能表明它本身的例如在光学或物理方面 的性质（如颜色或粗糙度），而且还能使得容积增加。在该选定区域中所得到的增加的容积 451'提供了例如为印刷层453的粘合强度的减小，借此例如使剥落或擦掉印刷层成为可能 且能够另外改变触觉性质。
[0048] 上文的进一步描述的中间层的附加性质可通过在中间层中使用适合的材料以有 利的方式来实现。然而，特别地，中间层完成该任务，首先确保且尽可能地增加印刷层和容 器壁之间的粘合度，其次，在如使用热水（通常在60°C-80°C或更高的温度）或碱性溶液 (这里通常具有在大于10或10以上范围内的pH值）的再循环加工中使印刷层从容器壁上 脱离。如果中间层由具有比用于容器的塑料更（相当地）低的密度或相当高的密度的材料 所形成，那么，当冲洗塑料薄片的形式的已粉碎的容器时，也能以中间层与附加在其上的印 刷层一起在再循环加工期间下沉或上升的有利方式来实现，从而它们能够从塑料薄片中有 效地分离，确保塑性材料以高纯度方式的再循环。
[0049] 应该提及的是在这一点上，尽管在碱性溶液中和/或在既定温度下分别实现中间 层的可溶性或中间层和容器壁之间的连接，但是，支持中间层的脱离过程也能够通过塑料 薄片的机械摩擦来获得。
[0050] 尤其具有N-乙基-2-吡咯烷酮的丙烯酸盐混合物和/或它的衍生物，目前作为用 于中间层的材料的实例被提及。这些混合物展现出大约85mPas的粘度。在50°C下小于一 分钟的干燥时间，当使用用于粘合测量的横切试验时，在这里实现4的粘合度（刻度0-5， 其中0表明可能的最佳值）。使用具有pH值为3和25°C的冲洗溶液，目前仅发生从透明的 PET材料的表面的部分脱离。用强碱性冲洗溶液，尤其存在NaOH的冲洗溶液中（pH值13， 2%的NaOH和0. 2%的再循环表面活性剂，25°C )，在其上布置有墨水的中间层脱离。
[0051] 作为另一实施例提及了刚才通过在透明的PET表面上添加丙烯酰胺和/或相应的 衍生物所描述的混合物。这些混合物展现出590mPas的粘度。在其他同等的条件下的大约 lmin的干燥时间中，获得用于粘合度1的特征值。在酸性和碱性环境中的脱离性质类似于 上述的实例。
[0052] 如果该混合物另外添加具有在8μπι和15μπι之间的粒径的特氟龙，那么得到 123mPas粘度的结果，这通过Ν-乙基-2-吡咯烷酮的剂量来设定。在其他同等的条件下，以 及尤其在透明的PET上，用于粘合度1的特性值也在小于1分组的干燥时间内出现。而且， 具有墨水的中间层在酸性环境中不脱离，然而在碱性环境中很好地脱离。
[0053] 当在其他同样条件下在白色PET上被使用时，对于相同的混合物获得了用于2或 3以及相应的1的粘合度（胶带测试）的值而被获得。全部3种混合物在25°C的碱性环境 中从PET容器上脱离。然而，在酸性环境中，对于第一混合物部分地进行脱离以及对于第二 混合物全部地进行脱离。然而，第三混合物不从容器上脱离。
[0054] 因此，优选地在碱性环境中执行如此涂覆的容器的再循环。在这里，尤其具有大于 10的pH值和尤其那些包含NaOH的再循环溶液是优选的。为了再循环，塑料容器首先被粉 碎以确保有效的清洗和印刷墨水与中间层的分离。塑料容器的粉碎片（也是塑料薄片）在 进一步的步骤中被引入碱性再循环溶液，从而具有印刷墨水的中间层通过再循环溶液从塑 料薄片中脱离。优选地，通过如上文所述的亲核取代而发生脱离。从塑料薄片如此分离的 具有印刷墨水的中间层的成分于是例如通过与塑料薄片比较的密度差可从再循环溶液移 除，这在再循环方法中是常见的，或保留在其中，而塑料薄片从再循环溶液移除用于进一步 的加工。
【权利要求】
1. 用于使用直接印刷机来印刷到诸如瓶子的塑料容器上的直接印刷方法，其中在第一 步骤中使用第一设备将中间层施加到待印刷的所述容器上，以及在第二步骤中使用第二设 备在一些区域中印刷容器，其特征在于，所述中间层进入与所述容器和印刷层的键合，所述 中间层在具有3和10之间的pH值的水溶液中为不可溶的，而在具有小于3和/或大于10 的范围中的pH值水溶液中可溶性良好。
2. 根据权利要求1所述的直接印刷方法，其特征在于，所述中间层仅在一些区域中施 加到所述容器上。
3. 根据权利要求1或2所述的直接印刷方法，其特征在于，所述中间层通过使用滚动设 备或喷涂装置或浸渍设备或直接印刷设备或等离子体涂覆设备或火焰热解设备而被施加 到所述容器上。
4. 根据权利要求1至3中的一项所述的直接印刷方法，其特征在于，构成所述中间层的 材料为碱溶性聚合物，或者构成所述中间层的材料包括碱溶性聚合物，和/或所述中间层 包含特氟龙颗粒，所述特氟龙颗粒的尺寸在1 μ m和100 μ m之间，优选在8 μ m和15 μ m之 间。
5. 根据权利要求1至4中的一项所述的直接印刷方法，其特征在于，构成所述中间层的 材料对于用特定波长的光的照射敏感，由于用特定波长的光的照射改变粘合强度、颜色、势 垒特性、迁移特性、扩展特性的性质中的至少一项，并且其中使用沿输送方向布置在所述第 一设备的下游和所述第二设备的上游的光源，用该特定波长的光来照射所述容器。
6. 根据权利要求1至5中的一项所述的直接印刷方法，其特征在于，所述中间层以所述 容器的表面的合成粗糙度在一些区域中增加或减少，或在所述一些区域中产生图案的这种 方式施加到所述容器上。
7. 根据权利要求1至6中的一项所述的直接印刷方法，其特征在于，构成所述中间层 的材料的熔化温度为70°C或更高，和/或涂覆有所述中间层的所述塑料容器的表面能在 30mN/m和60mN/m之间，优选在38mN/m和46mN/m之间。
8. 根据权利要求1至7中的一项所述的直接印刷方法，其特征在于，所述中间层在水性 表面活性剂溶液以及在乙醇和异丙醇中为不可溶的。
9. 根据权利要求1至8中的一项所述的直接印刷方法，其特征在于，构成所述中间层的 物质混合物的粘度在80mPas和600mPas之间。
10. 用于印刷到诸如瓶子的塑料容器上的直接印刷机，其中所述直接印刷机包括沿输 送方向将所述容器运送穿过所述印刷机的输送设备、用于施加中间层的第一设备以及用于 将印刷层印刷在所述容器的一些区域上的第二设备，其中所述第一设备是沿输送方向布置 在所述第二设备的上游，其特征在于，所述直接印刷机适合于执行依照权利要求1至9中的 一项的所述直接印刷方法。
11. 根据权利要求10所述的直接印刷机，其特征在于，所述第一设备包括能够施加所 述中间层的滚动设备或喷涂装置或浸渍设备或直接印刷设备或等离子体涂覆设备或火焰 热解设备。
12. 根据权利要求10或11所述的直接印刷机，其特征在于，构成所述中间层的材料为 碱溶性聚合物，或者构成所述中间层的材料包括碱溶性聚合物，和/或所述中间层包含特 氟龙颗粒，所述特氟龙颗粒的尺寸在1 μ m和100 μ m之间，优选在8 μ m和15 μ m之间。
13. 根据权利要求10至12中的一项所述的直接印刷机，其特征在于，所述直接印刷机 包括沿输送方向布置在所述第一设备的下游和所述第二设备的上游的光源，其中所述光源 能够发出在特定波长范围内的光，并且其中构成所述中间层的材料对于用所述特定波长范 围内的光的照射敏感。
14. 用于再循环尤其是PET容器的塑料容器的再循环方法，所述塑料容器具有与所述 塑料容器和印刷层键合的中间层，其中所述中间层在具有在3和10之间的pH值的水溶液 中为不可溶的，而在具有大于10的范围中的pH值的水溶液中可溶性良好，其特征在于，所 述塑料容器被粉碎且通过亲核取代来发生所述塑料层从所述粉碎的塑料容器的脱离。
15. 根据权利要求14所述的再循环方法，其特征在于，所述塑料层的所述脱离发生于 具有大于10的pH值的再循环溶液中，其中所述再循环溶液包含NaOH。
【文档编号】B41J3/407GK104118229SQ201410177948
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2013年4月29日
【发明者】约翰·魏格特, 安德烈亚斯·松瑙尔, 弗洛里安·劳特巴赫, 米吉安·拉希米 申请人:克朗斯股份公司, 海德堡印刷机械有限公司