DE10256493B4 - Thermally activatable coating composition - Google Patents

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Abstract

Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung für ein Lackier-, Druck-, Glattwalzen-, Raster- und Linienrasterverfahren, enthaltend (a) 40 bis 96,5% eines Ethylen-Acrylatcopolymers mit einem Acrylanteil von 10 bis 20% und einem Polyethylenanteil von 80 bis 90% oder eines Ethylenmethacrylatcopolymers mit einem Methacrylsäureanteil von 10 bis 20%, (b) 0 bis 40% einer Acrylatdispersion, (c) 1 bis 10% Lösungsmittel ausgewählt aus Wasser oder einer Wasser/Alkoholmischung, (d) 0,3 bis 3% Organosilan, sowie (e) bis zu 11% Wachsdispersion, Tenside, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid und/oder Polyurethandispersion, und wobei der Siegelbeginn der thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung bei 50°C liegt.A thermally activatable coating composition for a coating, printing, cylindrical, screen and line screen process, comprising (a) 40 to 96.5% of an ethylene-acrylate copolymer having an acrylic content of 10 to 20% and a polyethylene content of 80 to 90% or (b) 0 to 40% of an acrylate dispersion, (c) 1 to 10% solvent selected from water or a water / alcohol mixture, (d) 0.3 to 3% organosilane, and (e) up to 11% wax dispersion, surfactants, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride and / or polyurethane dispersion, and wherein the onset of the seal of the thermally activatable coating composition is 50 ° C.

Description

Die Erfindung betrifft eine in einem Druckverfahren, Glattwalzenverfahren, Raster- oder Linienrasterverfahren jeweils mit Mit- oder Gegenlauf mit ausgezeichneter Präzision verarbeitbare thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung, die insbesondere gegen Papier, beispielsweise Banknotenpapier, aber auch gegen Kunststoff, Metall und gegen sich selbst siegelfähig ist.The invention relates to a thermally activatable coating composition which can be processed in a printing process, smooth-roll process, raster or line raster process, each with co-rotation or countercurrent with excellent precision, which is capable of sealing in particular against paper, for example banknote paper, but also against plastic, metal and against itself.

Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzungen werden insbesondere bei der Aufbringung von Sicherheitsmerkmalen auf Datenträger, insbesondere Wertdokumente, beispielsweise Banknoten zur endgültigen Fixierung von mit Sicherheitsmerkmalen versehenen Materialbahnen, beispielsweise Sicherheitsmerkmalen, insbesondere in Form von Sicherheitsstreifen oder -bahnen oder anderen Formaten verwendet.Thermally activatable coating compositions are used in particular in the application of security features to data carriers, in particular value documents, for example banknotes for the final fixing of security-provided material webs, for example security features, in particular in the form of security strips or webs or other formats.

Eine weitere Anwendung sind beispielsweise Lebensmittelverpackungen, im besonderen die Versiegelung von Kunststoffbechern, die etwa Milchprodukte enthalten, mit den entsprechenden gegebenenfalls Metallfolien enthaltenden Deckfolien.Another application is, for example, food packaging, in particular the sealing of plastic cups containing milk products, for example, with the appropriate cover sheets optionally containing metal foils.

Die DE 696 14 558 T2 betrifft einen selbsthaftenden Schmelzklebstoff auf der Basis von Copolymeren ausgewählt aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Ethylen-Methacrylat-Copolymeren und Ethylen-Butylacrylat-Copolymeren, der außerdem noch ein festes Klebrigmacherharz und ein flüssiges Klebrigmacherharz und ein Antioxidationsmittel aufweist und einen Schmelzindex von 1 bis 1000 aufweist.The DE 696 14 558 T2 relates to a pressure-sensitive hot melt adhesive based on copolymers selected from ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-methacrylate copolymers and ethylene-butyl acrylate copolymers, which also has a solid tackifying resin and a liquid tackifying resin and an antioxidant and a melt index of 1 to 1000 having.

Die EP 1 104 744 A2 beschreibt einen Verbundkontainer und ein Verfahren zum Heißversiegeln dieses Verbundkontainers. Diese Kontainer werden im Nahrungsmittelbereich für leicht verderbliche Produkte eingesetzt. Daher unterliegen die hier beschriebenen Heißsiegelzusammensetzungen strengen Anforderungen hinsichtlich der Verträglichkeit mit Nahrungsmitteln. Diese Heißsiegelzusammensetzungen zum Abdichten der Kontainer enthalten Polymere auf der Basis von Ethylen-Vinylacetat, Ethylen-Methylacrylat, Metallocen-katalysierte Polyolefine und deren Mischungen.The EP 1 104 744 A2 describes a composite container and method for heat sealing this composite container. These containers are used in the food industry for perishable products. Therefore, the heat sealant compositions described herein are subject to stringent food compatibility requirements. These sealant sealant compositions include ethylene-vinyl acetate-based polymers, ethylene-methyl acrylate-based polymers, metallocene-catalyzed polyolefins, and mixtures thereof.

Die JP 01096275 A offenbart ein leicht zu öffnendes Dichtmaterial auf der Basis von α-Olefin-α,β-ungesättigten Carbonsäure-Copolymeren, insbesondere Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer oder deren Salze.The JP 01096275 A discloses an easy-open sealing material based on α-olefin-α, β-unsaturated carboxylic acid copolymers, in particular ethylene-methacrylic acid copolymer or salts thereof.

In der DE 196 33 181 C2 und der DE 43 41 815 A1 wird ein Siegellack, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung zur Beschichtung von Kunststofffolien und zur Herstellung eines Verpackungsbehälters beschrieben.In the DE 196 33 181 C2 and the DE 43 41 815 A1 describes a sealing wax, a process for its preparation and its use for coating plastic films and for producing a packaging container.

Bisher bekannte thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzungen können entweder in einem Lackierverfahren oder einem bestimmten Druckverfahren, beispielsweise insbesondere im Siebdruckverfahren, mit einer ausreichenden Präzision in Hinblick auf Flächendeckung und Toleranzen, partiell oder vollflächig oder in Hinblick auf eine besondere beschränkte Schichtdicke auf die bedruckten Bahnen aufgebracht werden.Previously known thermally activatable coating compositions can be applied to the printed webs either in a coating process or a specific printing process, for example, in particular by screen printing, with sufficient precision with regard to area coverage and tolerances, partially or over the entire surface or with regard to a particular limited layer thickness.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung bereitzustellen, die in verschiedenen Druckverfahren, beispielsweise im Sieb-, Tief- oder Flexodruckverfahren oder im Glattwalzenverfahren, Raster- oder Linienrasterverfahren, jeweils mit Mit- oder Gegenlauf mit ausgezeichneter Präzision und individuell einstellbarer Schichtdicke sowohl vollflächig als auch partiell und auch mehrschichtig verarbeitbar ist, gegen Papier, Kunststoff, Metall und sich selbst siegelfähig ist und der darunter liegenden Schicht zusätzliche chemische und mechanische Beständigkeit verleiht.The object of the invention was therefore to provide a thermally activatable coating composition which in various printing processes, for example in the screen, gravure or flexographic printing process or in the smooth roller process, raster or line screening process, each with co-rotation or counter-rotation with excellent precision and individually adjustable layer thickness can be processed over the entire surface as well as partially and also as a multilayer, is sealable against paper, plastic, metal and itself and gives the underlying layer additional chemical and mechanical resistance.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Zusammensetzung für einen in verschiedensten Lackier- und Druckverfahren, im Glattwalzenverfahren, Raster- und Linienrasterverfahren, jeweils unter Mit- und Gegenlauf verarbeitbare thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung auf Basis eines Ethylen-Acrylatcopolymers mit einem Acrylanteil von 10 bis 20% und einem Polyethylenanteil von 80 bis 90% oder eines Ethylenmetharylatcopolymers mit einem Methacrylsäureanteil von 10 bis 20% aufgebaut ist, und einen einstellbaren Siegelbeginn ab 50°C aufweist.The invention therefore relates to a composition for a thermally activatable coating composition, which can be processed in co-rotating and countercurrent, in a very wide variety of coating and printing processes, in the smooth-roller process, raster and line screening method according to claim 1, wherein the thermally activatable coating composition based on an ethylene-acrylate copolymer with an acrylic fraction of 10 to 20% and a polyethylene content of 80 to 90% or an ethylene methacrylate copolymer having a methacrylic acid content of 10 to 20%, and having an adjustable start of sealing from 50 ° C.

Die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung weist einen Siegelbeginn von größer 50°C, vorzugsweise 60°C besonders bevorzugt 70°C auf.The thermally activatable coating composition according to the invention has a seal start greater than 50 ° C., preferably 60 ° C., more preferably 70 ° C.

Ein Ethylen-Acrylatcopolymer mit einem Acrylsäureanteil von 10–20% und einem Polyethylenanteil von 80–90% wird beispielsweise von der Firma Morton SA unter dem Handelsnamen Surlyn vertrieben Ethylenacrylatcopolymer. Ferner kann ein Ethylenmethacrylatcopolymer mit einem Methacrylsäureanteil von etwa 10–20%, beispielsweise Tecseal E 800 der Firma Trüb AG als Basis verwendet werden. Vorzugsweise weisen diese Ethylencopolymere einen MFI von etwa 30–1000 auf. An ethylene-acrylate copolymer having an acrylic acid content of 10-20% and a polyethylene content of 80-90% is sold, for example, by Morton SA under the trade name Surlyn Ethylenacrylatcopolymer. Further, an ethylene methacrylate copolymer having a methacrylic acid content of about 10-20%, for example, Tecseal E 800 from Trüb AG can be used as a base. Preferably, these ethylene copolymers have an MFI of about 30-1000.

Der Anteil des entsprechenden Ethylenacrylat- oder Ethylenmethacrylatcopolymeren beträgt 40–96,5%.The proportion of the corresponding ethylene acrylate or ethylene methacrylate copolymer is 40-96.5%.

Weitere Bestandteile der thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung sind eine Acrylatdispersion (0–40%), als Lösungsmittel wird Wasser oder eine Wasser/Alkohol Mischung verwendet, beispielsweise eine Wasser/i-Propanol Mischung (1–10%), und die thermisch aktivierbare Zusammensetzung enthält noch Organosilane (0,3–3%). Ferner kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung bis zu insgesamt 11% an weiteren Bestandteilen, wie beispielsweise Wachsdispersionen, Tenside oder Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid und/oder Polyurethandispersionen enthalten.Further components of the thermally activatable coating composition are an acrylate dispersion (0-40%), the solvent used is water or a water / alcohol mixture, for example a water / i-propanol mixture (1-10%), and the thermally activatable composition still contains Organosilane (0.3-3%). Furthermore, the composition of the invention may contain up to a total of 11% of other ingredients, such as wax dispersions, surfactants or polyvinyl acetate, polyvinyl chloride and / or polyurethane dispersions.

Als Lösungsmittel kommen wässrige Lösungsmittel oder deren Mischungen in Frage, beispielsweise Wasser, C1–C8 Alkohole, beispielsweise Methanol, Ethanol, n- oder i-Propanol, n-, 1-, t-Butanol und dergleichen, Ester, Glykole, Aromate und dergleichen.Suitable solvents are aqueous solvents or mixtures thereof, for example water, C 1 -C 8 alcohols, for example methanol, ethanol, n- or i-propanol, n-, 1-, t-butanol and the like, esters, glycols, aromatics and the same.

Die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung weist im allgemeinen einen Festkörpergehalt von etwa 15–50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20–35 Gew.-% auf.The thermally activatable coating composition generally has a solids content of about 15-50% by weight, preferably at least 20-35% by weight.

Die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung kann pigmentiert oder nicht pigmentiert sein, sie kann transparent oder opak eingestellt sein.The thermally activatable coating composition of the invention may be pigmented or unpigmented, it may be transparent or opaque.

Die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung kann gegebenenfalls gefärbt und/oder pigmentiert sein, wobei alle bekannten Farbstoffe bzw. Pigmente geeignet sind.The thermally activatable coating composition may optionally be colored and / or pigmented, all known dyes or pigments being suitable.

Als Pigmente können alle bekannten anorganischen oder organischen Pigmente verwendet werden. Besonders geeignet sind anorganische Pigmente wie TiO2, ZnS, Kaolin, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliziumoxide oder beispielsweise organische Pigmente wie Phthalocyaninblau, i-Indolidingelb, Dioxazinviolett und dergleichen und/oder chemisch, physikalisch oder reaktiv trocknende Bindemittelsysteme. Als Bindemittel kommen alle bekannten natürlichen oder synthetischen Bindemittel in Frage.As pigments, it is possible to use all known inorganic or organic pigments. Particularly suitable are inorganic pigments such as TiO 2 , ZnS, kaolin, ATO, FTO, aluminum, chromium and silicon oxides or, for example, organic pigments such as phthalocyanine blue, i-indolidine yellow, dioxazine violet and the like and / or chemically, physically or reactively drying binder systems. Suitable binders are all known natural or synthetic binders.

Beispielsweise können auch Graphit, Ruß, leitfähige organische oder anorganische Polymere, Metallpigmente (beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Eisen, Chrom und dergleichen), Metalllegierungen wie Kupfer-Zink oder Kupfer-Aluminium oder auch amorphe oder kristalline keramische Pigmente wie ITO und dergleichen zugegeben werden.For example, graphite, carbon black, conductive organic or inorganic polymers, metal pigments (for example copper, aluminum, silver, gold, iron, chromium and the like), metal alloys such as copper-zinc or copper-aluminum or else amorphous or crystalline ceramic pigments such as ITO and may be added.

Die optischen Eigenschaften der Schicht lassen sich durch sichtbare Farben bzw. Pigmente, lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren oder phosphoreszieren, wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente, Effektpigmente wie Flüssigkristalle, Perglanz, Bronzen und/oder Multilayer-Farbumschlagspigmente beeinflussen. Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar.The optical properties of the layer can be visualized by visible colors or pigments, luminescent dyes or pigments which fluoresce or phosphoresce in the visible, in the UV region or in the IR range, heat-sensitive inks or pigments, effect pigments such as liquid crystals, perglaze, bronzes and / or multilayer color change pigments. These can be used in all possible combinations.

Es können auch verschiedene Eigenschaften durch Zufügen verschiedener oben genannter Zusätze kombiniert werden.Various properties can also be combined by adding various additives mentioned above.

Die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtung ist insbesondere ausgezeichnet siegelfähig gegen alle Papierarten unterschiedlicher Dicke, unterschiedlichem Flächengewicht und/oder unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit. Insbesondere ist die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtung geeignet zur Auf- und Einbringung von Sicherheitsmerkmalen, unabhängig von deren Größe und Form auf Wertdokumenten-Papier wie Banknotenpapier, Ausweispapiere und dergleichen. Bedingt durch die Eigenschaft gegen sich selbst zu siegeln, müssen Sicherheitselemente, die in Papier, beispielsweise zellstoffhaltiges oder zellstofffreies oder Papier aus Baumwolle oder Velinpapier eingebettet werden, auf beiden Seiten mit der erfindungsgemäßen thermoaktivierbaren Beschichtung versehen werden, werden die Sicherheitselemente als Fensterelemente eingebracht, werden sie auf einer Seite mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen.The thermally activatable coating according to the invention is in particular of excellent sealability against all types of paper of different thicknesses, basis weight and / or different surface properties. In particular, the thermally activatable coating according to the invention is suitable for applying and incorporating security features, regardless of their size and shape, on value-document paper such as banknote paper, identification papers and the like. Due to the property to seal against itself, security elements which are embedded in paper, for example cellulose-containing or cellulose-free or paper made of cotton or vellum paper, must be provided on both sides with the thermally activatable coating according to the invention, the security elements are introduced as window elements, they are provided on one side with the coating according to the invention.

Ferner ist die erfindungsgemäße Beschichtung ausgezeichnet siegelfähig gegen verschiedenste Kunststoffe, beispielsweise PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS und PVC. Furthermore, the coating of the invention is excellent sealable against a variety of plastics, such as PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS and PVC.

Ferner ist die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtung auch ausgezeichnet siegelfähig gegen Metalle wie Al, Cu, Zn, Ni und dergleichen.Further, the thermally activatable coating of the present invention is also excellent in sealability against metals such as Al, Cu, Zn, Ni and the like.

Alle Farben und Pigmente lassen sich einzeln oder auch in Kombination mit unterschiedlichen natürlichen oder synthetischen Bindemitteln, wie z. B. natürliche Öle und Harze wie Phenolformaldehyd, Harnstoff-, Melamin-, Keton-, Aldehyd-, Epoxy-, Polyterpenharze verwenden. Als zusätzliche Bindemittel können beispielsweise Polyester, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate, -ether -propionate und -chloride, Poly(methyl)acrylate, Polystyrole, Olefine, Nitrocellulose, Polyisocyanat, Urethansysteme und andere benutzt werden.All colors and pigments can be used individually or in combination with different natural or synthetic binders, such. As natural oils and resins such as phenol formaldehyde, urea, melamine, ketone, aldehyde, epoxy, polyterpene resins use. As additional binders, for example, polyesters, polyvinyl alcohols, polyvinyl acetates, ether propionates and chlorides, poly (methyl) acrylates, polystyrenes, olefins, nitrocellulose, polyisocyanate, urethane systems and others can be used.

Die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung kann vernetzbar eingestellt werden und verleiht dadurch den darunter liegenden Schichten verbesserte mechanische und chemische Beständigkeit.The thermally activatable coating composition of the present invention can be crosslinked to impart improved mechanical and chemical resistance to the underlying layers.

Die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung ist uneingeschränkt bedruckbar auch nach dem Siegelvorgang.The thermally activatable coating composition of the invention is fully printable even after the sealing process.

Die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung ist sowohl in einer Schicht als auch in mehreren Schichten vollflächig oder auch partiell aufbringbar, wobei die gewünschte Form und Geometrie der aufzubringenden Schicht der erfindungsgemäßen thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung im entsprechenden Druck-, Lackier- oder Walzenverfahren unabhängig von der Beschaffenheit der eventuell vorher aufgebrachten Schichten auf eine Materialbahn erfolgen kann.The thermally activatable coating composition according to the invention can be applied over the entire surface or even partially, both in one layer and in several layers, wherein the desired shape and geometry of the layer to be applied of the thermally activatable coating composition according to the invention in the appropriate printing, painting or rolling process, regardless of the nature of the previously applied layers can be made on a web.

Dabei werden die vorher in bekannten verschiedenen Verfahren auf die Materialbahn aufgebrachten Schichten, die partiell oder vollflächig vorhanden sein können, durch die nach Aufbringung der thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung erfolgende Einbettung in oder Aufbringung auf Papier aufgrund der speziellen Eigenschaften und der niedrigen Aktivierungstemperatur in keiner Weise beschädigt und/oder beeinträchtigt, wodurch die insbesondere für Sicherheitsmerkmale erforderliche hohe Präzision und Reproduzierbarkeit der entsprechenden unterschiedlichen Merkmale erhalten bleibt.The previously applied in known various processes on the web layers, which may be present partially or completely, by the after application of the thermally activatable coating composition taking place in or application to paper in no way damaged due to the special properties and the low activation temperature / or impaired, whereby the required in particular for security features high precision and reproducibility of the corresponding different features is maintained.

Besonders vorteilhaft und präzise und mit exakt definierter Schichtdicke ist die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung partiell mit Hilfe eines mittels Laser- oder Elektronenstrahlbebilderung oder -gravur oder Stichelgravur hergestellten Tiefdruckzylinders verarbeitbar.Particularly advantageously and precisely and with a precisely defined layer thickness, the thermally activatable coating composition according to the invention can be partially processed by means of a gravure cylinder produced by means of laser or electron beam imaging or engraving or engraving engraving.

Dabei wird mit Hilfe der Laser- oder Elektronenstrahltechnologie und/oder Stichelgravur ein Zylinder entsprechend den auf der bedruckten Bahn gewünschten Mustern, Bildern, Linien, Buchstaben, Formen und dergleichen entsprechende Formen bebildert, wobei entsprechend der abschließend nach dem Tiefdruckvorgang gewünschten Form der Abbildung auf der dann bedruckten Materialbahn, insbesondere in Abhängigkeit von der gewünschten Schichtstärke und der Rheologie des zu verdruckenden Lacks oder der zu verdruckenden Farbe entsprechende Dimensionen für die Herstellung der Bebilderung gewählt werden.In this case, using the laser or electron beam technology and / or engraving engraving a cylinder corresponding to the desired patterns, images, lines, letters, shapes and the like corresponding forms, wherein according to the finally desired after the gravure printing form of the figure on the then printed material web, in particular depending on the desired layer thickness and the rheology of the varnish to be printed or the color to be printed corresponding dimensions are selected for the production of the imaging.

Dabei kann jede auf einem Computersystem in einer geeigneten Software erstellbare Näpfchen- oder Oberflächenstrukturgeometrie durch die Laser- oder Elektronenstrahlbebilderung oder -gravur exakt wiedergeben.In this case, any cell or surface structure geometry that can be created on a computer system in a suitable software can be exactly reproduced by the laser or electron beam imaging or engraving.

Durch eine speziell angepasste Software können Userdots (frei wählbare Geometrie) interaktiv am Bildschirm generiert werden und beliebige Formen aus einer Datenbank gewählt werden.Through a specially adapted software userdots (freely selectable geometry) can be interactively generated on the screen and arbitrary shapes can be selected from a database.

Die Näpfchen sind dann passergenau zu einer bereits vorgegebenen Struktur oder Bedruckung einsteuerbar. Während bei üblichen Verfahren die Näpfchen in einem starren Raster festgelegt sind, ist bei den hier beschriebenen Verfahren für jede graphische Struktur der Näpfchenstand und die Näpfchendimension individuell einstellbar.The wells can then be adjusted in register with an already predetermined structure or printing. While in conventional methods, the wells are fixed in a rigid grid, in the methods described here for each graphical structure of the well level and the Nächnchenstand is individually adjustable.

Vorzugsweise werden in Abhängigkeit von den gewünschten Formen, Strukturen und in Abhängigkeit von der zu verarbeitenden Farbe oder dem zu verarbeitenden Lack Rastertiefen von etwa 10–240 μm, vorzugsweise 15–35 μm und Stegbreiten von etwa 3–20 μm, vorzugsweise 5–7 pm verwendet. Die Konvergenz wird im allgemeinen auf einen Faktor zwischen 0 und 100, vorzugsweise 0–60, eingestellt, die Winkelung der Näpfchen ist im allgemeinen nicht zu berücksichtigen.Preferably, depending on the desired shapes, structures and depending on the color to be processed or the paint to be processed grid depths of about 10-240 microns, preferably 15-35 microns and ridge widths of about 3-20 microns, preferably 5-7 pm used. The convergence is generally set to a factor between 0 and 100, preferably 0-60, the angle of the wells is generally not taken into account.

Mit Hilfe eines Laser- oder Elektronenstrahls wird also auf einer bestimmten Registerlänge eine auf dem Zylinder vorhandene fotoempfindliche Schicht mit den entsprechenden Mustern, Formen, Linien, Buchstaben in Form des vorher definierten Rasters bebildert, entwickelt und geätzt.With the aid of a laser or electron beam, a photosensitive layer present on the cylinder is therefore imaged, developed and etched on a specific register length with the corresponding patterns, shapes, lines, letters in the form of the previously defined raster.

Die Beschichtung des Zylinders erfolgt auf übliche Weise mit einem Kunststoffübertragungsrad, vorzugsweise in einer Schichtdicke von 2–10 μm mit einer handelsüblichen fotoempfindlichen Zusammensetzung beispielsweise LD 100, Fa. OHKA Kogyo Ltd.The coating of the cylinder is carried out in the usual manner with a Kunststoffstofbertragungsrad, preferably in a layer thickness of 2-10 microns with a commercially available photosensitive composition, for example LD 100, Fa. OHKA Kogyo Ltd.

Es sind aber auch alle anderen bekannten und handelsüblichen Zusammensetzungen geeignet. Anschließend wird der Zylinder mit einem Overcoat mit einer Schichtdicke von 1–5 μm versehen, beispielsweise mit OC-40 der oben genannten Firma oder mit einer analogen ähnlichen handelsüblichen Zusammensetzung.However, all other known and commercially available compositions are also suitable. Subsequently, the cylinder is provided with an overcoat with a layer thickness of 1-5 microns, for example with OC-40 of the above company or with an analogous commercially available composition.

Die Entwicklung erfolgt nach der Belichtung auf übliche Weise, beispielsweise kontaktlos mit Natriumcarbonat (0,5% Lösung), daran schließt üblicherweise ein Reinigungsvorgang mit Wasser an, worauf der Zylinder getrocknet wird.The development takes place after the exposure in the usual manner, for example, contactless with sodium carbonate (0.5% solution), this is usually followed by a cleaning process with water, after which the cylinder is dried.

Durch ein anschließendes auf die Laser- bzw. Elektronenstrahlbebilderung folgendes konventionelles Ätzverfahren wird das, durch die Laser- bzw. Elektronenstrahlbebilderung definierte Bild, Muster, Formen und dergleichen auf der Oberfläche des Zylinders wiedergespiegelt. Die Ätzung kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise mittels einer Fe(III)chlorid-Lösung oder einer Cu(II)chlorid-Lösung gegebenenfalls unter Zusatz von HCl oder H2SO4. Der Ätzlösung können gegebenenfalls auch handelsübliche und bekannte Additive für den Flankenschutz beigegeben werden.Subsequent conventional etching process following the laser beam imaging reflects the image, patterns, shapes and the like defined by the laser beam imaging on the surface of the cylinder. The etching can be carried out in various ways, for example by means of a Fe (III) chloride solution or a Cu (II) chloride solution, if appropriate with the addition of HCl or H 2 SO 4 . If appropriate, commercially available and known additives for flank protection can also be added to the etching solution.

Die Dauer der Einwirkung des Ätzmittels ist abhängig vom verwendeten Ätzmittel und beträgt beispielsweise bei Verwendung einer Cu-Chloridlösung unter Zusatz einer Säure etwa 90–2400 sec.The duration of the action of the etchant is dependent on the etchant used and is for example when using a Cu chloride solution with the addition of an acid about 90-2400 sec.

Es kann aber auch ein elektrochemisches Ätzverfahren verwendet werden.However, it is also possible to use an electrochemical etching method.

Auf diese Weise können nahtlose Metalloberflächen für Tiefdruckzylinder jeder gewünschten Registerlänge mit einer bisher unerreichten Präzision hergestellt werden, bei denen in Abstimmung mit den entsprechenden rheologischen Eigenschaften der verwendeten Farben oder Farblacke oder Lacke die entsprechende, insbesondere dem Festkörpergehalt der erfindungsgemäßen thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung angepasste Geometrie der Gravur eingestellt wird.In this way, seamless metal surfaces for gravure cylinders of any desired register length can be produced with unprecedented precision, in which, in coordination with the corresponding rheological properties of the paints or lacquers or lacquers used, the corresponding geometry of the engraving, in particular adapted to the solids content of the inventive thermally activatable coating composition is set.

Eine partielle oder vollflächige ein- oder mehrschichtige Auftragung der erfindungsgemäßen thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung ist nach allen bekannten Druck- und Lackiertechniken möglich, besonders vorteilhaft jedoch im Tief- oder Flexodruckverfahren.A partial or full-surface single- or multi-layered application of the thermally activatable coating composition according to the invention is possible by all known printing and coating techniques, but particularly advantageously in gravure or flexographic printing processes.

Als Beispiel für den Aufbau eines Sicherheits- oder dekorativen Merkmals, das mit einer erfindungsgemäßen thermisch aktivierbaren Beschichtung zur Einbettung oder Aufbringung auf Papier aller Art geeignet ist, kommt als Trägerfolie beispielsweise eine Kunststofffolie, vorzugsweise eine flexible Kunststofffolie, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage. Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5–700 μm bevorzugt 8–200 μm, besonders bevorzugt 12–50 μm aus.As an example for the construction of a security or decorative feature which is suitable for embedding or application on paper of any kind with a thermally activatable coating according to the invention, the carrier film is, for example, a plastic film, preferably a flexible plastic film, for example of PI, PP, MOPP, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in question. The carrier films preferably have a thickness of 5-700 .mu.m, preferably 8-200 .mu.m, more preferably 12-50 .mu.m.

Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise Al-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5–200 μm, vorzugsweise 10–80 μm, besonders bevorzugt 20–50 μm dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert beispielsweise mit Kunststoffen oder lackiert sein.Furthermore, metal foils, for example Al, Cu, Sn, Ni, Fe or stainless steel foils with a thickness of 5-200 μm, preferably 10-80 μm, particularly preferably 20-50 μm, may serve as the carrier substrate. The films can also be surface-treated, coated or laminated, for example, with plastics or painted.

Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbunde mit Papier, beispielsweise Verbunde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20–500 g/m2, vorzugsweise 40–200 g/m2 verwendet werden.Furthermore, paper or composites with paper, for example composites with plastics having a basis weight of 20-500 g / m 2 , preferably 40-200 g / m 2 , can also be used as the carrier substrates.

Ferner können als Trägersubstrate Vliese, wie Endlosfaserfliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls vernadelt oder kalandriert sein können, verwendet werden, Vorzugsweise bestehen solche Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PEP, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefaservliese eingesetzt werden. Die eingesetzten Vliese weisen ein Flächengewicht von 20 g/m2 bis 500 g/m2 auf.Furthermore, nonwovens, such as endless fiber tile, staple fiber webs and the like, which may optionally be needled or calendered, can be used as carrier substrates. Preferably such nonwovens consist of plastics such as PP, PEP, PA, PPS and the like, but nonwovens of natural, optionally treated fibers such as viscose fiber webs are used. The nonwovens used have a basis weight of 20 g / m 2 to 500 g / m 2 .

Das entsprechende Trägersubstrat kann auch gegebenenfalls ein- oder auch beidseitig mit einem bekannten Primer beschichtet sein, worauf auf zumindest einer Seite des Trägersubstrats anschließend entweder die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung vollflächig oder partiell aufgetragen wird. Es können aber auch ein- oder beidseitig funktionelle oder dekorative Schichten aufgebracht werden.The corresponding carrier substrate may also optionally be coated on one or both sides with a known primer, whereupon either the thermally activatable coating composition according to the invention is applied over the entire area or partially on at least one side of the carrier substrate. But it can also be applied on one or both sides functional or decorative layers.

Diese funktionellen oder dekorativen Schichten können optische und/oder elektrische und/oder magnetische und/oder mechanische und/oder chemische und/oder andere physikalische Merkmale aufweisen.These functional or decorative layers may have optical and / or electrical and / or magnetic and / or mechanical and / or chemical and / or other physical characteristics.

Anschließend an diese dekorativen oder funktionellen Schichten kann entweder ein weiteres Trägersubstrat aufgebracht werden oder auch ein bekannter Primer, auf den anschließend in der oben beschriebenen Weise die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung aufgebracht wird.Subsequent to these decorative or functional layers, either a further carrier substrate can be applied or else a known primer onto which the thermally activatable coating composition according to the invention is subsequently applied in the manner described above.

Gegebenenfalls können als sogenannte Abstandshalter zu einer im oben beschriebenen Verfahren aufgebrachten funktionellen Schicht Wachse zur Erhöhung der Gleitfähigkeit und/oder zur Verhinderung des Blockverhaltens, beispielsweise auf Basis von Polyolefinen wie Polyethylen, Polypropylen oder PVC oder Organosilanen verwendet werden.Optionally, as so-called spacers for a functional layer applied in the method described above, waxes can be used to increase the lubricity and / or to prevent blocking behavior, for example based on polyolefins such as polyethylene, polypropylene or PVC or organosilanes.

Die erfindungsgemäße thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung ist insbesondere im Tiefdruckverfahren mit ausgezeichneter Präzision und individuell bestimmbarer Schichtdicke, vollflächig aber auch partiell (entsprechend einer wie oben beschriebenen hergestellten Laser- oder Elektronenstrahlbebilderung oder -gravur eines Tiefdruckzylinders) verdruckbar.The thermally activatable coating composition according to the invention can be printed in particular in the intaglio printing method with excellent precision and individually determinable layer thickness, over the full area but also partially (corresponding to a laser or electron beam imaging or engraving of a gravure printing cylinder as described above).

Ein besonderer Vorteil der im Tiefdruckverfahren mit ausgezeichneter Präzision verdruckbaren erfindungsgemäßen thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung ist deren ausgezeichnete Siegelfähigkeit gegen zellstofffreies oder zellstoffhaltiges Papier oder Papier aus Baumwolle, insbesondere gegen Velinpapier und Banknotenpapier (insbesondere zur Aufbringung bzw. Einbettung von Sicherheitsmerkmalen), gegen Kunststoffe, Metalle und gegen sich selbst, wobei entsprechend der gewünschten Anwendung die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung auf einer oder beiden Oberflächen von bedruckten, insbesondere nach einem Tiefdruckverfahren mit entsprechend der obigen Beschreibung hergestellten Tiefdruckzylindern hergestellten Materialbahnen bzw. insbesondere Folien im Tiefdruckverfahren vollflächig oder in einem bestimmten Muster partiell aufgebracht wird. Beispiel: Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung Ethylen-Acrylat-Copolymer (Surlyn two 56220) 70,00% Acrylatdispersion 21,00% i-Propanol 3,00% Wasser 3,00% Organosilan 0,3% Wachsdispersion 2,0% Tensidlösung 0,2% Polyvinylchlorid 0,5% A particular advantage of the heat-activatable coating composition according to the invention which can be printed with excellent precision in gravure printing is its excellent sealability against pulp-free or cellulose-containing paper or paper made of cotton, in particular against vellum paper and banknote paper (in particular for the application or embedding of security features), against plastics, metals and against itself, according to the desired application, the thermally activatable coating composition on all or one surface of printed, in particular by a gravure printing method with the above-described rotogravure material webs produced or in particular films in the gravure printing method is applied over the entire surface or in a specific pattern. Example: Thermally activatable coating composition Ethylene acrylate copolymer (Surlyn two 56220) 70.00% acrylate 21.00% i-propanol 3.00% water 3.00% organosilane 0.3% Waxdispersion 2.0% surfactant solution 0.2% polyvinylchloride 0.5%

Claims (9)

Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung für ein Lackier-, Druck-, Glattwalzen-, Raster- und Linienrasterverfahren, enthaltend (a) 40 bis 96,5% eines Ethylen-Acrylatcopolymers mit einem Acrylanteil von 10 bis 20% und einem Polyethylenanteil von 80 bis 90% oder eines Ethylenmethacrylatcopolymers mit einem Methacrylsäureanteil von 10 bis 20%, (b) 0 bis 40% einer Acrylatdispersion, (c) 1 bis 10% Lösungsmittel ausgewählt aus Wasser oder einer Wasser/Alkoholmischung, (d) 0,3 bis 3% Organosilan, sowie (e) bis zu 11% Wachsdispersion, Tenside, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid und/oder Polyurethandispersion, und wobei der Siegelbeginn der thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung bei 50°C liegt.A thermally activatable coating composition for a coating, printing, cylindrical, screen and line screen process, comprising (a) 40 to 96.5% of an ethylene-acrylate copolymer having an acrylic content of 10 to 20% and a polyethylene content of 80 to 90% or of an ethylene methacrylate copolymer having a methacrylic acid content of 10 to 20%, (b) 0 to 40% of an acrylate dispersion, (c) 1 to 10% solvent selected from water or a water / alcohol mixture, (d) 0.3 to 3% organosilane, and (e) up to 11% wax dispersion, surfactants, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride and / or polyurethane dispersion, and wherein the beginning of the seal of the thermally activatable coating composition is 50 ° C. Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Ethylen-Acrylatpolymer oder das Ethylenmethacrylatpolymer mit einem Polyester oder Polyamid modifiziert ist.The thermally activatable coating composition of claim 1, wherein the ethylene-acrylate polymer or the ethylene-methacrylate polymer is modified with a polyester or polyamide. Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die einen Festkörpergehalt von 15 bis 50 Gew.-%, insbesondere mindestens 20 bis 35 Gew.-% aufweist.Thermally activatable coating composition according to claim 1 or 2, which has a solids content of 15 to 50 wt .-%, in particular at least 20 to 35 wt .-%. Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des weiteren enthaltend Farben, Pigmente, lumineszierende Farben oder Pigmente, die einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.A thermally activatable coating composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising colors, pigments, luminescent dyes or pigments used singly or in combination. Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung transparent ist.A thermally activatable coating composition according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the thermally activatable coating composition is transparent. Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung vernetzbar eingestellt ist.Thermally activatable coating composition according to one of claims 1 to 5, characterized in that the thermally activatable coating composition is crosslinkable. Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung gegen zellstoffhaltiges und zellstofffreies Papier, gegen Kunststoffe, gegen Metall und gegen sich selbst siegelfähig ist.A thermally activatable coating composition according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the thermally activatable coating composition is sealable against pulp-containing and pulp-free paper, against plastics, against metal and against itself. Thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aktivierbare Beschichtungszusammensetzung einschichtig oder mehrschichtig, partiell oder vollflächig in einem Lackier-, Druck- oder Walzenverfahren mit hoher Präzision aufgebracht wird.Thermally activatable coating composition according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the thermally activatable coating composition is applied in one or more layers, partially or over the entire surface in a painting, printing or rolling process with high precision. Thermisch aktivierbaren Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die in einem Tiefdruckverfahren unter Verwendung eines Tiefdruckzylinders auf dem durch Laser- oder Elektronenstrahlbebilderung und/oder -gravur beliebige Formen, Buchstaben, Muster, Bilder oder Linien in Form von definierten Näpfchenformen abgebildet wurden, verwendet wird, und durch ein anschließendes Ätzverfahren diese Gravur auf der Zylinderoberfläche wiedergegeben wird.A thermally activatable coating composition according to any one of claims 1 to 8 which has been applied in a gravure printing process using a gravure cylinder on which any shapes, letters, patterns, images or lines have been imaged in the form of defined well shapes by laser or electron beam imaging and / or engraving and, by a subsequent etching process, this engraving is reproduced on the cylinder surface.
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