用于包装材料的多层薄膜型层压材料的制造方法

                 技术领域

本发明涉及从柔性多层薄膜型层压材料制造包装材料的方法，其 包括如下操作步骤：由众多薄膜或层通过层压和/或挤出方法制造薄膜 型层压材料，在该薄膜或薄膜型层压材料上印刷和在该薄膜型层压材 料的至少一个自由表面用密封漆涂布。本发明还涉及制造这种薄膜型 层压材料的装置和该薄膜型层压材料的应用。

                 背景技术

现今，具有印刷层和密封层的薄膜型层压材料的生产通常用许多 操作步骤和装置进行，它们是相互独立的。

这些薄膜例如在一个层压设备中放在一起并结合，得到薄膜型层 压材料。作为一种惯例，用辊子把粘合剂沉积在薄膜上，和薄膜继后 结合，得到薄膜型层压材料。在继后的加工步骤中在该薄膜型层压材 料上印刷。层压材料的印刷例如通过凹版或胶版印刷进行。如果层压 材料含有一个逆-正片影像，则在层压步骤之前，在印刷装置中向薄膜 提供逆-正片影像。

随后在涂布装置中向印刷薄膜型层压材料提供漆涂层；它们可以 是例如罩印漆或密封层。这种漆涂层通常通过辊涂、浸涂或喷涂而沉 积。

为了进行涂布，薄膜单独从薄膜卷材供入，在此步骤完成后，重 新卷起并取出，以进一步加工。在某些情况下，为了进行上面指出的 加工步骤，薄膜必须是解开的和由旋管重卷和取出并储存一段间歇时 间，以进行继后的加工步骤。

在个别的加工步骤中利用各种涂布或沉积方法生产印刷和涂漆的 薄膜型层压材料是很复杂的并且消耗时间。

                    发明内容

因此本发明的目的是提供制造方法和装置，借助于这种方法和装 置，上面指出的缺点可以避免。

这一目的用本发明的方法达到，其中层压和/或挤出过程。印刷和 用密封漆涂敷在共用的生产装置中在个别的场所在线上进行，和印刷 和用密封漆涂敷在涂敷场所用静电涂敷法在涂敷场所进行。在其中涂 料颗粒被带上静电和应用传送设备通过施加一个电场沉积在要涂敷的 薄膜表面上，以及熔化和/或硬化它，得到一个涂膜。

该薄膜型层压材料优选由两层或多层膜构成，因而至少两层膜层 压在一起和层压是在生产装置中的层压场所利用静电涂敷法进行，在 其中涂料颗粒被带上静电和利用传送设备通过施加一个电场沉积在要 涂布的薄膜表面，熔化和/或硬化它，得到粘合层形式的涂膜。

密封漆涂料是冷-密封漆或是特别优选热-密封漆。

在化学交联涂料体系的情况下，涂层的硬化或固化是重要的。在 涂层材料为热塑性材料(例如熔融粘合剂，热熔体)形式的情况下， 常规的固化是不需要的。当应用固化型涂料体系时，粘合剂层、单或 多印刷层、沉积的漆印刷覆盖层和/或漆密封层的固化可在各自的涂敷 场所在固化装置中进行。

在一个优选的方案中，上面指出的涂层的固化是在生产装置下游 涂敷场所的固化场所在线上进行。

涂料颗粒或涂料可以是例如通过辐射，尤其是紫外辐射或电子束 辐射硬化的涂料体系。在静电涂敷法中利用紫外或电子束辐射固化涂 层使得有可能应用无熔剂涂料体系。

在按照本发明的辐射固化涂料体系的情况下，有时需要熔化和在 底材上形成涂料颗粒与实际的固化过程分开，这与热固化涂料体系相 反。

辐射固化涂料体系，如紫外固化或电子束固化涂料体系含有所谓 的引发剂，例如在紫外固化涂料颗粒中的光引发剂，它们是在施加能 量例如紫外或电子束辐射的影响下活化的并产生涂料的瞬间聚合。

在本发明的一个优选方案中，在沉积于底材(塑料薄膜上以后， 涂料颗粒被加热至例如70-80℃和在一个所谓的加热装置中例如通过 IR(红外)辐射或NIR(近红外)辐射，特别是通过热辊熔化。由于熔 化的结果，生成了一种精细、均匀的粘附于底材上的薄膜。在每种情 况下用于此目的的加热装置位于单独的涂敷场所。

在涂料颗粒沉积后和如果需要，在加热和熔化后涂料成为精致的 薄膜形式，然后将熔化的产物在继后的固化场所用辐射固化体系固定 在底材上。通过固化方法产生的交联反应如上面所指出的优选用紫外 或电子束辐射引发。

然而，涂料颗粒或涂层，特别是热-密封漆涂层，印刷或粘合剂涂 层可以是以热塑性材料为基础的。因此如上述的固化不再进行。在从 传送介质转移到底材之后，涂料颗粒如上所指出很好地熔化，得到涂 膜，其在冷却时固化。

生产装置优选含有电子计算机数据处理设备，它控制特定的部分 表面即以印片形式的定域的沉积，在印片或密封漆层上的漆层的沉 积。定域沉积的结果是产生印刷影像。

该生产装置还可含有能够在各单独涂敷场所使要沉积的层厚度被 监督和控制的电子计算机数据处理设备。该设备优选在下列场所应 用，如果有的话，即层压场所，印刷保护层场所和/或密封漆场所。要 沉积或定域沉积的层厚度的控制优选用数字印刷技术完成。

层压材料或粘合层的涂料颗粒可以是液体或干颗粒。它们优选以 干燥形式，例如粉末。该涂料颗粒可以是例如具有载体的双组分显影 体系的一部分。该涂料颗粒也可以是单组分显影体系的一部分。

优选该涂层覆盖整个表面部位。

在印刷场所的涂料颗粒优选是干的或液体调色剂颗粒。该调色剂 可以例如是双组分干调色剂或具有载体的双组分显影体系。该调色剂 也可以是单组分调色剂。

印刷影像实用地由照片和/或绘图图案组成，其包含例如片断，复 制件，图案，线条，无规图案。照片和/或绘图图案可以例如是彩色的， 黑，白，或灰色调的。

基于印刷拷贝的照片和/或绘图图案是有益的。印刷拷贝的数据优 选以数字形式得到并且例如是通过台式发布设备即应用影像和原文处 理程序或同类电子计算机数据处理装置(EDP)产生或再生。

数据可以储存在例如磁性、磁-光或光学储存介质上。也有可能以 模拟数据形式得到印刷拷贝(应用适宜的设备和EDP装置和数据处理 程序(例如扫描器)，捕获和转移并将其进一步加工成数字信号(用 模拟数字转换器)。数字形式的印刷拷贝的数据通过电子照像法有利 地在包装材料上重现。

在印刷场所的不同印刷装置中彩色影像和绘画图案在一系列的印 刷步骤中相继地产生，因而在每一步骤中应用例如具有特定颜色颜料 的适宜的调色剂。

此外，可以应用两种或多种印刷拷贝，例如应用EDP，通过原文和 /或影像加工程序得到完全的影像和/或绘图图案。除了印刷拷贝以 外，有可能在另一连续印刷拷贝中复印，该连续印刷拷贝因要印刷的 每个部位而改变或在另外的片断中改变，恁此，通过“复制”或“复 印”将会知道要重制的影像的再现以电子计算机数据的形式出现是有 利的。这使得有可能在一个加工步骤中为单独的包装等准备例如连着 顺序的号码、图案或不同颜色的包装材料。印刷拷贝可以一次或许多 次重制。

利用数字化和合适的数据处理程序，要印刷的影像可以重做并以 几乎无限的方式变化。

以卷状物形式提供给箔加工装备的包装材料也可含有预印影像或 基本影像，是应用上面指出的经典印刷方法之一印上的。

供产生印刷保护层和/或漆密封层的涂料颗粒可以是液体或固体 颗粒形式。它们优选是以固体形式，例如粉末形式或粉末状漆。印刷 保护层，和特别是热-密封漆，优选是粉末状漆形式，因而热-密封漆 特别优选能够熔化的热塑性材料。冷-密封漆优选以液体颗粒的形式沉 积。

涂料颗粒可以是例如具有载体的双组分显影体系的一部分。该涂 料颗粒也可以是单组分显影体系的一部分。优选该涂料颗粒是无颜料 的或以如此一种方式染色，以致用它们生成的层至少是半透明的并且 放在下面的印痕保持可见。

该薄膜型层压材料可仅表示密封涂层或印刷保护层，也称保护漆 涂层和密封漆涂层二者。该薄膜型层压材料可以出现例如在要密封的 一侧上，一个密封涂层上和在其反面，自由侧，以及在印刷保护层上 面印刷。在同一自由侧，薄膜型层压材料可以以结合的形式出现，在 密封表面范围内的定域密封涂层和印刷影像区域内的印刷保护涂层。 此外，密封层也可以在印刷保护涂层的自由侧提供。

密封层优选特别地沉积在密封表面范围内的部分表面上。印刷保 护涂层优选特别地沉积在印刷影像区域内的部分表面上。印刷保护层 半透明或部分透明或完全透明是有益的。密封涂层或印刷保护涂层的 厚度可以是7-100μm，特别是10-50μm。

应用电子计算机数据处理设备，如影像加工设备沉积印刷保护层 和/或密封涂层是有益的，在部分薄膜表面形成影像图案。

基于印刷拷贝的影像是有利的，其数据优选以数字形式。影像的 制作、加工和储存可以用与用于印刷目的的印刷拷贝的影像和绘图 图案的相同方式进行。上述公开也适用于印刷保护层和密封型涂层 上面的部位的影像。用于此目的的影像同样优选通过电子照像法产 生。

基于辐射固化涂料体系沉积的印刷保护涂层，例如紫外或电子束 辐射，表现出对于底材和照片的优良粘着力。印刷保护层可优选在200 ℃和更高的温度下重新熔化和在包装材料在热密封或灭菌期间被加热 时保持稳定，以保护在下面的照片，免受损害。

在实行该方法时，至少两个薄膜或薄膜型层压材料是从卷材展开 的并转到生产装置中的层压场所。在层压场所中要粘接的薄膜或薄膜 型层压材料的一个或两个自由表面利用静电涂敷法用粘合剂涂敷。在 紧靠涂敷装置下游的加热装置中粘合剂优选被熔化，得到一种粘合层 和如果需要，使其固化。此后使薄膜汇集在一起和粘接，得到一种层 压材料，从而该粘合层在冷却时固化。

对于以这种方式产生的层压材料，可想像的是用一种或多种附加 的薄膜或薄膜型层压材料在一个或多个层压场所进行层压。代替层 压，也可想见在一个挤出场所将附加层挤压到预先从卷材解开的薄膜 或薄膜型层压材料上。

在继层压或挤出场所之后的印刷场所中，薄膜型层压材料用一种 或多种颜色在一侧或两侧印刷。印刷场所可细分为一些分场所，即单 独的印刷装置，在其中个别的颜色在线上一个接一个地沉积并结合得 到一个染色影像。

如果薄膜型层压材料以逆影像为特色，则该薄膜或薄膜型层压材 料在位于层压或挤压场所上游的一个印刷场所装备逆正片影像。

随后印刷薄膜型层压材料在密封涂布场所用一个密封层在一侧部 分表面或全部表面上涂敷。已被印刷的那一侧，优选是自由侧的对侧 也可以用印刷保护涂料在部分或全部表面上涂敷。密封场所也可位于 印刷场所的上游。

在印刷保护层和/或密封场所的涂布装置优选位于加热装置的下 游，在其中，在热的影响下涂料，特别是粉末状漆涂料熔化，得到粘 接于薄膜表面的均匀漆膜，并随后硬化或固化。

按照本发明的薄膜型层压材料可以制成单分子膜或多层膜或薄 膜型层压材料。薄膜可以是例如金属(金属箔，薄金属层)，纸， 塑料或它们的结合体。薄膜型层压材料可以含有纸，金属或塑料。 作为包装材料的金属箔的实例是铁箔，钢箔，铜箔，及优选铝和其 合金箔。

适宜的塑料是例如聚氯乙烯(PVC)，聚二氯乙烯(PVDC)，聚酯， 聚碳酸酯，聚乙酸乙烯酯，聚烯烃和尤其是聚乙烯(PE)，还有聚丙 烯(PP)和聚酰胺(PA)。这里未列出的塑料也是可能的。

包装材料的厚度可以是例如5μm-1000μm。实用的厚度是15-200 μm。薄膜或薄膜型层压材料也可含有隔离层，例如薄陶瓷层。

本发明还涉及制造多层薄膜型层压材料的生产装置。本发明的生 产装置包含一个箔加工装置，该装置具有一个解卷和盘绕体系，用于 解开和盘绕以卷状物形式存在的薄膜。

本发明的生产装置的特征在于它包含至少一个供制造多层薄膜型 层压材料的层压和/或挤出场所，至少一个印刷场所和至少一个密封涂 敷场所，以及这些单独的场所作为该生产装置的集成组件排成一列， 因而印刷场所和密封涂布场所包含用静电涂敷法涂敷薄膜或薄膜型层 压材料的设备。

静电涂敷设备实用地包含为涂料颗粒荷载静电的设备和将荷静电 的涂料颗粒转移到要涂敷的薄膜表面(底材)的设备。

传送荷静电涂料颗粒的设备优选包括可转动的传送辊或传送带， 在其上带静电的粉末颗粒通过静电力沉积和通过施加一个电场将带静 电的涂料颗粒从传送辊或传送带转移到要涂敷的薄膜表面。

将涂料颗粒转移到薄膜表面优选通过应用所谓的EMB-技术(电磁 刷涂技术)的方法进行，如尤其在双组分显影体系中应用。这里应用 的所谓载体为铁磁颗粒形式，因而涂料颗粒通过摩擦电力结合到载体 上。包含载体和粘附于其上的涂料颗粒的显影体系沉积在面对传送辊 或传送带的转动式磁性辊上。作为磁力在磁性辊和载体之间作用的结 果，显影体系以链样的方式接近该磁性辊并产生刷样的配置，也称磁 性刷。该磁性刷击打传送辊和产生所谓的刷效应，作为其结果，涂料 颗粒在静电力的帮助下转移到传送辊的荷静电表面。

在传送过程本身，涂料颗粒例如靠电晕放电迁移，直接或间接地 从传送辊到达要印刷的底材上。然后涂料颗粒被固定到底材上，如果 需要，以熔融状态。根据所用的涂料体系，涂层在一个独立的固化场 所或固化装置中硬化。

在涂敷场所，和尤其是在特定表面部位涂敷薄膜表面的场所用电 子照像涂敷法是优选的。在这种情况下传送辊是光载体是有利的，优 选转鼓、辊或传送带的形式。该光载体表面涂有光电导体。在电晕放 电场所，光载体的光电导表面层在黑暗中均匀荷电。将该光电导层暴 露于一个光源，它再现光亮形式的影像，因而光电导层的照明部分放 电。相应于正片影像的荷电影像产生了。

在显影阶段，带静电的涂料颗粒转移到荷电影像上，因而涂料颗 粒(它带有的电荷与光电导层的电荷相反)在静电力的作用下靠近到 光载体上的荷电影像上，于是复制出正片影像。然后涂料颗粒通过静 电引力从光载体直接或间接地转移到底材上。

根据定义属于电子照像法范畴的方法包括直接和间接电子照像 法，例如静电复印，因而应用一种间接电子照像法，特别是静电成像 过程是优选的。

涂敷场所优选含有电子计算机数据处理设备，为的是监测和/或控 制在部分表面部分上的层的沉积和监测和/或控制层的厚度。尤其是印 刷场所包含影像加工设备和供涂料颗粒在部分表面特定沉积的设备是 有利的。

影像加工设备优选含有电子计算机数据处理(EDP)设备，如影像 和/或原文处理程序，它们用于产生印刷拷贝形式的影像和绘图图案。 印刷拷贝优选是数字形式的。

按照特殊的需要，其他加工装置可以加到该生产装置中。该生产 装置可进一步在下游包括切割装置或自动包装的装置。

按照本发明制造的薄膜型层压材料优选应用于密封形式的包装的 生产，尤其是袋型包装，如扁平包，平底包，直立袋，大包和小包， 垫型部件，罩。此外该薄膜型层压材料也用于制造物品的支撑物，盒 子，穿通包装的基础部件，泡形包或用于容器盖的材料或物品的支撑 物。

附图说明和具体实施方式

下面通过实施例和参考出示的附图说明本发明：

图1：用于制造包装材料的生产装置的图解说明；

图2：贯穿按照本发明制造的包装材料的截面。

生产装置10包含一个解卷装置，层压场所1，印刷场所2，印刷 保护层涂布场所3，密封涂布场所4，固化场所5和其下游一个盘绕装 置(见图1)。解卷装置包含两个辊8a，8b，从这里第一和第二辊的 条形薄膜或薄膜型层压材料9a，9b解开并连续供入层压场所1。在层 压场所1中第一薄膜9a应用静电，优选电子照像法用粘合剂涂敷，从 而在粘合剂沉积于薄膜上以后，熔化，得到层压在一起的一个粘合剂 膜和两个薄膜9a，9b。

然后该薄膜型层压材料通过印刷场所2，在其中利用电子照像法在 薄膜型层压材料的一个自由表面上印刷。可以在该薄膜型层压材料的 两个侧面上印刷，印刷可以应用一种或多种具有不同颜料的调色剂在 一个或几个步骤中进行。取决于印刷步骤的数目，该印刷场所可包含 一个或多个印刷装置18。

沉积在薄膜上的调色剂层在继后的加热场所(未示出)熔化，形 成粘附于底材薄膜表面的薄膜，然后固化。

在印刷之后，该薄膜型层压材料通过印刷保护层场所3，它是接在 印刷场所2之后。在这里漆印刷保护涂层沉积在该薄膜型层压材料的 印刷表面的全部或仅一部分。

继印刷保护层场所3之后是密封层场所4，在其中自由侧，即在其 上印刷一侧的对侧(相反侧)用密封型漆涂料，尤其是热-密封漆涂料 全部或部分涂敷。

漆涂层在涂布场所3，4的沉积利用静电优选电子照像法进行。涂 布场所3，4也各有一个与其联合的加热装置(未示出)，在其中漆涂 料熔化，形成粘附于底材膜表面的漆膜和然后固化。

粘合剂层，印刷和印刷保护层是可以用UV或EB固化的涂层并且 在涂布步骤之后在一个共用的固化场所5用UV或EB辐射固化。

得到的薄膜型层压材料7则卷绕到一个薄膜盘卷辊6上，供进一 步加工。

在该实施例的一个改进方案中，每一涂布场所可以设置一个固化 装置，替代共用的固化场所5，以致每一沉积层可单独用UV或EB辐射 固化。

图2中的薄膜型层压材料11是用本发明的方法制造的，它含有第 一薄膜15和第二薄膜17，它们是用粘合剂层16层压在一起的。该薄 膜型层压材料11的第一自由表面出现印刷层12。印刷保护涂层13存 在于印刷层12的上部。

沉积在薄膜型层压材料11的另一自由表面(与承担印刷层12的 自由表面相反的一面)是一层密封漆。密封漆涂层14可覆盖部分实际 密封表面或覆盖整个薄膜型层压材料11。