ПОДЛОЖКА ДЛЯ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ Российский патент 2009 года по МПК B41F23/00 

Изобретение относится к подложке для струйной печати.

Можно печатать на многих поверхностях. Однако они отличаются количеством печатной краски, принимаемой подложкой, и степенью проявления нанесенной печатной краски на подложке. Для промышленного применения имеет значение экономичный расход печатной краски для струйной печати. Если подложка является сильно впитывающей, то необходимо использовать слишком много печатной краски, и печатная краска растекается из-за слишком сильно впитывающей подложки. Известная обычная печатная бумага содержит незначительное количество конденсированного наполнителя для того, чтобы улучшить печатные свойства (DE 2100907; DE 2110309).

Желательно оформлять плоскостные изделия и использовать для этого также способы струйной печати. В частности, желательно применять при оформлении древесных поверхностей способы струйной печати. Предлагаемые до настоящего времени поверхности древесных материалов являются слишком неровными и имеющими слишком неравномерную всасывающую способность, чтобы можно было оформлять их с помощью способов струйной печати. Известные покрытия слишком дороги, соответственно, слишком ограниченно применимы, поскольку печатная краска часто неудовлетворительно прилипает к поверхностным покрытиям древесных материалов. Под понятием древесные материалы понимаются в связи с данным изобретением все виды стружечных и волокнистых плит, фанера, фанерные плиты, а также массивные деревянные поверхности.

До настоящего времени декоративное оформление древесных материалов обеспечивалось с помощью напечатанных пленок, соответственно, слоистых материалов, как описано, например, в DE 2903172. Однако пленки и слоистые материалы можно изготавливать экономично лишь в больших количествах. Кроме того, с помощью новых разработанных лаков и соответствующих способов покрытия можно получать древесные материалы с высококачественными, эстетически привлекательными и особенно натурально оформленными поверхностями.

До настоящего времени печать на древесных материалах была возможна лишь после затратной механической обработки. Однако неизбежное при современном уровне техники промежуточное шлифование грунтовок перед завершающим декоративным покрытием является большим недостатком.

Задачей изобретения является создание обеспечивающей хорошую печать подложки для способа струйной печати, а также панели из древесного материала, покрытой подложкой.

Эта задача решена с помощью подложки для струйной печати, имеющей волокнистый каркас, который заполнен полярным наполнителем, а именно мочевиноформальдегидным конденсатом, и который с одной стороны снабжен клейким покрытием. Под клейким покрытием понимается тонкий нанесенный слой материала, который служит для соединения подложки с поверхностью древесного материала.

Было установлено, что подложка с полярным наполнителем обеспечивает экономное нанесение печатной краски струйной печати. Следует отметить, что составляющая связующего средства печатной краски струйной печати хорошо прилипает к полярному наполнителю. Полное заполнение волокнистого каркаса наполнителем должно приводить к тому, что подлежащая печати поверхность подложки больше не действует как бумага, а оптимально принимает печатную краску струйной печати.

За счет напрессовки подложки на поверхность древесного материала с помощью клейкого покрытия отпадает необходимость в используемой обычно до настоящего времени затратной многоступенчатой механической подготовке, такой как многократное промежуточное шлифование грунтовок на поверхности древесного материала. Если подложку наносят на древесный материал с помощью пресса, что является предпочтительным, то полярный наполнитель после напрессовки подложки обеспечивает особенно хорошо заглаженную поверхность для печатной краски струйной печати.

Используемый для изготовления подложки волокнистый каркас можно выбирать легко и просто. Он может быть тонкой бумагой, которая имеет хорошую впитывающую способность для наполнителя. Бумага является предпочтительной также по соображениям стоимости и простой доступности. Очень хорошо подходит бумага с массой, по меньшей мере, 60 г/м², предпочтительно от 80 г/м² до 100 г/м². Можно использовать бумагу с другой массой, решающее значение имеют лишь способность впитывания полярного наполнителя и стоимость волокнистого каркаса. Однако можно использовать также укладку из вискозного волокна или синтетического волокна.

Согласно предпочтительной модификации изобретения волокнистый каркас или полярный наполнитель пигментированы. Хорошее прилипание и экономное нанесение печатной краски струйной печати обеспечиваются также при непигментированном волокнистом каркасе. Однако для получения яркого печатного изображения целесообразно применять белые пигменты, в частности оксид титана, чтобы подложка становилась возможно светлой. Особенно простой возможностью получения светлой подложки является применение пигментированной бумаги. В этом случае волокнистый каркас уже перед нанесением полярного наполнителя имеет высокую степень белизны. Однако можно также смешивать полярный наполнитель с пигментами перед нанесением на волокнистый материал, а затем наносить эту смесь на волокнистый каркас.

Степень заполнения подложки наполнителем составляет до 30 мас.%, предпочтительно до 40 мас.%, особенно предпочтительно до 60 мас.% относительно массы подложки. Волокнистый каркас имеет массу, по меньшей мере, 40 г/м², предпочтительно, по меньшей мере, 60 г/м², особенно предпочтительно, по меньшей мере, 80 г/м², преимущественно, по меньшей мере, 100 г/м².

В качестве полярного наполнителя применяется согласно изобретению мочевиноформальдегидный конденсат, в частности водные мочевиноформальдегидные конденсаты. Мочевиноформальдегидные конденсаты являются недорогими, хорошо подвергаются обработке и образуют вместе с волокнистым каркасом особенно подходящую подложку. Следует отметить особенно хорошую адгезию печатной краски на мочевиноформальдегидных конденсатах. Наполнители, которые известны, например, для наполнения бумаги для улучшения ее печатных свойств, являются в большинстве случаев неорганическими наполнителями. Они плохо пригодны для подложки согласно изобретению, поскольку они, хотя и обеспечивают высокую степень белизны, однако не являются устойчивыми к старению. Бумажные волокна обволакиваются этими наполнителями (обычно мелом) не так полно, чтобы исключать пожелтение вследствие воздействия ультрафиолетового света. Но поскольку подложка служит, как правило, в качестве фона для напечатанного изображения, которое в течение длительного времени должно оставаться без изменения (передние поверхности мебели, панели для стен, потолка, пола), то в связи с данным изобретением большое значение имеет долговременная светостойкость, которая обеспечивается, например, с помощью указанных выше полярных наполнителей.

Полярные наполнители, например мочевиноформальдегидные конденсаты, наносят на волокнистый каркас в жидком виде. Особенно предпочтительно вносить полярный наполнитель посредством пропитки волокнистого каркаса. С помощью отжимных валиков, которые расположены за ванной для пропитки, можно хорошо регулировать желаемое содержание наполнителя.

Однако возможно также нанесение кистью, заливка или накатка наполнителя. Как указывалось выше, волокнистый каркас полностью заполняется полярным наполнителем. Особое значение имеет полное обволакивание волокнистого каркаса наполнителем. Нанесение печатной краски струйной печати на волокна приводит, с одной стороны, к плохо контролируемому результату печати на основе различий силы впитывания наполнителя и волокнистого каркаса. Кроме того, волокна, в частности бумажные волокна, являются слишком мягкими, и, с другой стороны, недостатком применения бумажных волокон является то, что они со временем желтеют и поэтому отрицательно влияют на яркость результата печати.

Заполненный полярным наполнителем волокнистый каркас может достигать общей массы до 140 г/м², предпочтительно до 170 г/м², преимущественно до 200 г/м², особенно предпочтительно до 240 г/м².

После внесения полярного наполнителя подложку сушат. При применении сшиваемого наполнителя он затвердевает за счет этого процесса сушки. Процесс сушки можно предпочтительно выполнять также посредством сжимания подложки в прессе, обычно прессе с коротким тактом, при воздействии давления и тепла. Если высушенная, соответственно, затвердевшая подложка извлекается из пресса без приклеивания, то наполнитель, в данном случае мочевиноформальдегидный конденсат, высушен, соответственно, отвержден. Однако следует отметить, что полярный наполнитель даже после затвердевания не является полностью инертным. В затвердевшем, соответственно, сшитом наполнителе остаются еще полярные группы, которые обеспечивают хорошее прилипание печатной краски струйной печати. За счет того, что полярный наполнитель после внесения в волокнистый каркас затвердевает, соответственно, сшивается, то первоначально еще имеющиеся свойства связывающего материала утрачиваются. По этой причине в связи с изобретением применяется понятие наполнителя, поскольку в данном случае важными являются свойства затвердевшего материала.

После нанесения наполнителя подложку предпочтительно снабжают клейким покрытием; клейкое покрытие служит для соединения подложки с подлежащим печати древесным материалом. В качестве клея для клейкого покрытия предпочтительно используют термореактивное связующее средство, которое создает хорошее соединение между подложкой и древесным материалом. Особенно предпочтительно применять меламиновую смолу. Уже небольшие количества связующего средства являются достаточными для фиксации подложки на древесном материале. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения уже достаточно до 40 г/м² клейкого покрытия для обеспечения надежного нанесения подложки на подлежащую печати поверхность древесного материала. Однако количество клейкого покрытия можно дополнительно оптимировать, так что наносимое количество можно снизить вплоть до 20 г/м², предпочтительно до максимально 15 г/м².

Подготовленную таким образом подложку после нанесения клейкого покрытия сушат настолько, что подложка пригодна для транспортировки и складского хранения. За счет сушки предпочтительно устанавливается остаточная влажность около 3-5% относительно полного веса подложки. После второго процесса сушки клейкое покрытие подсушено, однако нанесенная синтетическая смола является химически активной при новом воздействии давления и температуры. Клейкое покрытие в отличие от полярного наполнителя лишь подсушено, оно не клейкое, но еще химически активное.

За счет нанесения клейкого покрытия подложка получает слегка асимметричное выполнение. Для таких тонких листообразных подложек асимметрия сама по себе является нежелательной, поскольку она отрицательно сказывается на свойствах обработки. Асимметричные листообразные подложки имеют склонность к сворачиванию в рулон, так что их лишь с большим трудом можно накладывать на древесные материалы. Неожиданным образом небольшая асимметрия подложки согласно изобретению не сказывается отрицательно на обработке подложки. Это следует рассматривать как преимущество подложки согласно изобретению.

Высушенные подложки за счет клейкого покрытия проявляют при напрессовке на поверхность древесного материала термореактивные свойства. Клейкое покрытие, которое вызывает асимметрию, после сушки также является химически активным, т.е. работоспособным, оно активируется, как правило, под воздействием давления и/или температуры. Подложку предпочтительно наносят на поверхность древесных материалов с помощью обычных прессов при воздействии давления и температуры. Напрессовка подложки на древесные материалы приводит к разглаживанию и уплотнению поверхности, что способствует установке заданной способности впитывания подложки. Необходимые прессы являются обычными установками для обработки и переработки древесных материалов, так что подложку можно наносить без особых затрат на оборудование.

Подложка согласно изобретению является стойкой к выцветанию, она обеспечивает при хорошей механической прочности хорошее приклеивание связующих средств, которые содержатся в печатной краске струйной печати. В качестве особого преимущества следует подчеркнуть то, что при нагружаемых поверхностях, например в панелях для пола или кухонных рабочих плитах, возможна заделка нанесенной печатной краски. В отличие от обычных грунтовок, на которых такая заделка не удерживается, подложка согласно изобретению обеспечивает хорошее удерживание не только печатной краски, но также и заделки. В частности, покрытие меламином, обычно в виде покрывного меламинового слоя, хорошо удерживается на подложке с нанесенной печатной краской. Предпочтительно выполнять покрывной слой прочным на истирание, например, посредством заделки корунда.

Ниже приводится подробное описание существенных признаков изобретения в качестве примера выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором схематично изображен вариант выполнения подложки согласно изобретению.

На чертеже показана подложка 2, которая содержит волокнистый каркас 4, в данном случае бумагу с массой 80 г/м², которая содержит около 40% оксида титана относительно общей массы бумаги. Бумага имеет степень белизны свыше 85% ИСО. Волокнистый каркас 4 пропитан в погружной ванне водным мочевиноформальдегидным конденсатом в качестве полярного наполнителя 6 в количестве 100 г/м² (относительно общей массы высушенной подложки). Полярный наполнитель 6 пропитывает волокнистый каркас 4 полностью и равномерно. Полярный наполнитель 6 образует поверхность 8 подложки 2. Эта поверхность 2 согласована, например, относительно способности впитывания и удерживания с наносимой затем печатной краской струйной печати, а также с возможно наносимой заделкой.

На нижнюю сторону 10 подложки 2 наносится в качестве клейкого покрытия 12 очень тонкий слой меламиновой смолы в количестве 20 г/м² с помощью растровых валиков. Нанесение клейкого покрытия 12 осуществляется в той же установке, что и для пропитки наполнителем 6; подложка 2 за один рабочий ход полностью пропитывается и покрывается.

После изготовления подложки 2 из волокнистого каркаса 4, полярного наполнителя 6 и клейкого покрытия 12 ее сушат в аэрофонтанной сушилке до достижения остаточной влажности 4 мас.% воды относительно всей подложки 2. Подложка 2 имеет после сушки общую массу 200 г/м². Полярный материал 4 после сушки полностью сшит. Клеевое покрытие 12 также сушится в устойчивую для хранения пленку. Однако меламин при воздействии давления и температуры является все еще химически активным и поэтому пригоден для фиксации подложки на поверхности древесного материала.

Подложка 2, несмотря на небольшую асимметричность структуры, хорошо транспортируется и обрабатывается. Она лежит гладко как во время хранения, так и на поверхности древесного материала и тем самым пригодна для промышленного применения.

Подложку 2 можно укладывать на волокнистую плиту средней плотности (MDF-плиту), которая предусмотрена, например, для применения в качестве передней части мебели. MDF-плиту и подложку 2 переводят в пресс. При температуре 180°С и давлении около 3 Н/мм² подложку 2 и MDF-плиту прессуют друг с другом в течение 20 секунд, за счет чего клейкое покрытие 12 размягчается под воздействием давления и температуры и приклеивается к поверхности MDF-плиты. Другим, сначала неожиданным, но очень предпочтительным действием прессования является то, что полярный наполнитель, который не является больше химически активным, разглаживается за счет давления пресса, что очень положительно сказывается на качестве возникающего позже печатного изображения. После прессования подложки 2 и MDF-плиты плита имеет светлую, гладкую поверхность, которая имеет заданную и согласованную с подлежащей нанесению печатной краской способность впитывания и хорошее приставание для этой печатной краски струйной печати. Покрытую таким образом MDF-плиту можно непосредственно обрабатывать дальше, однако ее можно также хранить на складе и после недель или месяцев хранения обрабатывать дальше.

При желании подложку 2 можно при напрессовке на плиту древесного материала слегка деформировать. Можно, например, врабатывать поры или рельефные структуры. Деформацию подложки 2 проще всего осуществлять с помощью структурированных прессовых пластин.

Изобретение относится к подложке для струйной печати. Подложка для струйной печати для напрессовки на древесные материалы имеет волокнистый каркас, который заполнен полярным наполнителем и с одной стороны снабжен клейким покрытием, причем отвержденный мочевиноформальдегидный конденсат полностью заполняет, обволакивает волокнистый каркас и образует поверхность подложки. Подложка обеспечивает хорошую печать и экономное нанесение печатной краски. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Подложка (2) для струйной печати для напрессовки на древесные материалы, имеющая волокнистый каркас (4), который заполнен полярным наполнителем (6) и с одной стороны снабжен клейким покрытием (12), отличающаяся тем, что отвержденный мочевиноформальдегидный конденсат полностью заполняет, обволакивает волокнистый каркас и образует поверхность (8) подложки (2).

2. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что степень заполнения подложки (2) наполнителем составляет до 30 мас.%, предпочтительно до 40 мас.%, особенно предпочтительно до 60 мас.% относительно массы подложки (2).

3. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что волокнистый каркас (4) имеет массу, по меньшей мере, 40 г/м², предпочтительно, по меньшей мере, 60 г/м², особенно предпочтительно, по меньшей мере, 80 г/м², преимущественно, по меньшей мере, 100 г/м².

4. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что применяется подсушенное термореактивное клейкое покрытие (12), в частности меламиновая смола.

5. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что клейкое покрытие (12) нанесено в количестве до 40 г/м², предпочтительно до 20 г/м², особенно предпочтительно в количестве до 15 г/м².

6. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что подложка (2) имеет общую массу до 140 г/м², предпочтительно до 170 г/м², особенно предпочтительно до 200 г/м² и преимущественно до 240 г/м².

7. Панель из древесного материала, покрытая, по меньшей мере, на некоторых участках подложкой (2) по любому из пп.1-6.