用于液体食品的层压包装材料、其制造方法、其印刷方法和由其制造的包装
阅读说明：本技术 用于液体食品的层压包装材料、其制造方法、其印刷方法和由其制造的包装 (Laminated packaging material for liquid food, method for producing same, method for printing same and package produced therefrom ) 是由 斯韦克·奥尔森 安德斯·格莱明 马丁·贝克曼 克里斯特·卡尔松 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：一种用于液体食品的层压包装材料(1),层压包装材料(1)包括：纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层(4),在芯层的第一侧面上布置的层压部(3),印刷在层压部的自由表面上的深色柔性版油墨组合物(2),深色柔性版印刷油墨组合物包含色基,该色基以一定比率混合,使得当提供在层压包装材料,来自温度为3000K的钨光源的发射光谱在250-2500nm范围内时,深色柔性版印刷油墨组合物的总能量吸收率为低于辐射能量的80％,例如低于70％,深色柔性版油墨组合物的色空间亮度值L*≤25,以及深色柔性版印刷油墨组合物相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6。(A laminated packaging material (1) for liquid food, the laminated packaging material (1) comprising: a core layer (4) of paper or paperboard or other cellulose-based material, a laminate (3) arranged on a first side of the core layer, a dark flexographic ink composition (2) printed on a free surface of the laminate, the dark flexographic ink composition comprising colour bases which are mixed in a ratio such that, when provided in a laminated packaging material, the emission spectrum from a tungsten light source at a temperature of 3000K is in the range of 250-.)
技术领域
本发明涉及一种层压包装材料，更具体地涉及一种包含油墨组合物(例如深色油墨组合物)的层压包装材料。
背景技术
如今，使用了各种技术来在用于液体食品的层压包装材料上印刷诸如装饰图案和/或文本之类的图形。其中许多技术涉及将油墨旋转压制(rotary press)施加到包装材料的移动卷材上以印刷静态内容的不同方法，并且其中要印刷的内容物通过滚筒式压制机压制在层压材料上，然后干燥或固化以去除任何水或溶剂。典型的此类印刷技术是使用水基油墨组合物的柔性版印刷。因此，如果要印刷层压包装材料的大表面积，则需要大量投资来制造和控制覆盖所有要印刷的层压材料的大型印刷站/印刷机。此外，如果要以高产量生产层压材料，则对设备有进一步的要求，例如不同颜色的印刷图形相对于彼此以及相对于材料卷材上的其他特征(例如折痕线)在高卷材速度下的定位。经济的卷材速度需要快速干燥/固化此类油墨，以避免在将印刷的表面推进至下一个生产线操作时弄脏或弄花油墨，或将其卷绕到包装材料的卷轴上。旋转压制技术的另一方面是，它们要求人员为满足不同的产品或顾客而准备不同的印刷品，并且在不同的印刷品之间进行转换需要很长时间。了解一些东西是否通过柔性版印刷进行印刷的最简单方法是观察光栅和最小点。
为了解决这些问题中的一些问题，例如为了实现印刷动态内容，正在寻找替代或附加的印刷解决方案，例如使用喷墨或类似数字技术进行印刷。由于印刷技术完全不同，因此需要其他类型的油墨来进行印刷工作。在喷墨印刷中，油墨的小滴形成并滴在要印刷的表面上。与用于旋转压制技术的油墨相比，此类油墨必须包含大量的水才能被印刷。喷墨印刷的区域通过观察印刷分辨率可检测到，并且在高速印刷时点也不能完美对准。
因此，如果将印刷静态图形与压制技术和数字印刷相结合以印刷动态内容，则在干燥油墨时，层压包装材料可能存在问题，因为在用于不同技术的油墨中它们具有不同的含水量。柔性版和喷墨印刷区域的典型印刷外观是技术人员已知的。
发明内容
本发明的目的是至少部分地克服现有技术的上述一个或多个限制。特别地，一个目的是提供一种用于包装层压材料的油墨组合物，例如深色油墨组合物，其降低了在印刷过程中油墨固化期间层压件中的缺陷的风险。
层压部布置在纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧。层压部包括至少一个聚合物(例如热塑性聚合物，例如聚烯烃基聚合物)的层。聚烯烃基聚合物层可以是挤出涂覆的或挤出层压的层，或者是可以在至少一个方向上定向的单独制造的、预制聚烯烃基膜。聚烯烃基聚合物可以选自聚乙烯、聚丙烯、其共混物和主要包含乙烯和/或丙烯的共聚物。层压部可替代地包括包含PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或其他热塑性聚酯的预制聚合物膜。层压部可以进一步包括粘合剂或粘合剂聚合物的层。预制膜可进一步包括另外的涂层，例如阻隔涂层，例如金属化涂层或全息图案。
层压部因此可以用各种印刷技术印刷以获得具有静态和/或动态内容的图形图案。当层压并附着到芯层时，将印刷的图形施加到层压部的外部自由表面上。
包含用于提供彩色图案(例如深色图案)的颜料(即色基)的油墨组合物可以进一步包含粘合剂(例如聚合物或低聚物粘合剂)、溶剂(例如水)以及其他添加剂和树脂。应当理解，这些粘合剂、溶剂、添加剂、树脂等的量可以变化，而本发明中所描述的色基(即CMYK或GVCMYK色基)的有利比率和量提供所描述的相关优点。色基可以包含彩色颜料，例如本公开内容中描述的CMYK或GVCMYK彩色颜料。然而，可想到的是，色基可以替代地或附加地包含其他颜色化合物，例如染料油墨颜色。
除非另有说明，否则本发明中的百分比以重量百分比给出。
层压部包括可对高热负荷敏感(例如在干燥期间)的至少一个聚合物层。典型的热敏聚合物层是聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、其共混物和共聚物。通常，层压部可以包括定向聚合物的膜，例如，如上所述的预制膜，该膜已涂覆有吸引人的涂层，以改善由层压材料制成的包装的外观。此类膜的示例是金属化的单轴或双轴定向的聚丙烯膜(OPP，BOPP)或基于定向聚烯烃的全息聚合物膜，例如OPP或BOPP。此类膜可替代地是定向的高密度聚乙烯膜(OHDPE，BOHDPE)。对于此类金属化的或全息的膜，聚酯膜也是可能的，例如定向的聚对苯二甲酸乙二酯(OPET，BOPET)。
在如此印刷的层压部的表面(即指向由层压包装材料制成的包装的外部的表面)上，可以提供另一不透液的聚合物，使该材料适用于液体食品包装。此类不透液的聚合物形成包装的外表面，并且可以是热塑性聚合物层，进一步使包装的外部也可热密封。
芯层可以是纸或纸板或其他纤维素基材料，其为层压材料提供本体和稳定的性能。此类本体内层可通过其自身的作用提供弯曲刚度和尺寸稳定性。替代地，它可以通过在一侧或两侧上都具有面层(该面层的杨氏模量比本体芯层本身更高)而组合成夹层构造，从而对层压件的总弯曲刚度和抗挠刚性做出贡献。芯层能通过其纤维素含量提供一定的隔热屏障，从而使其紧邻的聚合物能够更好地抵抗高温。
在芯层的第二侧(即内侧)上，可以施加另外的层压部，包括另外的聚合物层、阻隔层或涂层、纸片、箔等。
用于包装液体食品的层压包装材料包括热塑性材料(例如聚烯烃)的至少一个最内液密和可热密封的聚合物层。用于此类最内层的合适的聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯，或其共聚物。特别合适的是低密度聚乙烯，例如低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(例如，包括所谓的线性低密度聚乙烯(LLDPE)、茂金属-LLDPE(mLLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)和极低密度聚乙烯(VLDPE)中的一种或多种)及其共混物。在芯层和最内层之间，可以有另外的材料层，提供氧气阻隔和其他阻隔性能，例如铝箔、由具有气体阻隔性能的聚合物制成的层、阻隔涂覆的膜(例如金属化膜)、气相沉积涂覆的膜等。常见且合适的气体阻隔聚合物例如是聚酰胺或乙烯和乙烯醇(EVOH)的聚合物。可以在芯层和最内层之间添加另外的阻隔或稳定层，例如另外的纸片等。
根据第一方面，提供了一种用于液体食品的层压包装材料，其包括：具有第一侧面和第二侧面的纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层，该第二侧面位于纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面相对的侧面上；布置在纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面上的层压部；印刷到层压部的自由表面并至少部分覆盖自由表面的深色柔性版油墨组合物，该深色柔性版油墨组合物包含色基，该色基以一定比率混合使得当提供在层压包装材料上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％，其中深色柔性版油墨组合物的色空间亮度值L*≤25，并且其中深色柔性版油墨组合物相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6，其中黑色参考组合物在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。
根据第二方面，提供了一种用于生产用于液体食品的层压包装材料的系统，该系统包括：用于干燥包装材料的干燥单元，该包装材料具有第一侧面和第二侧面，该第二侧面位于与纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面相对的侧面上，并具有布置在纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面上的层压部；用于将深色柔性版油墨组合物印刷在层压部的自由表面上并且至少部分覆盖自由表面的印刷单元，其中深色柔性版印刷油墨组合物包含色基，该色基以一定比率混合，使得当印刷在层压包装材料上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％，其中深色柔性版油墨组合物的色空间亮度值L*≤25，并且其中深色柔性版油墨组合物相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6，其中黑色参考组合物在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。
根据第三方面，提供了一种在用于液体食品的层压包装材料上印刷的方法。该方法包括以下步骤：提供具有第一侧面和第二侧面的纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层，该第二侧面位于与纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面相对的侧面上，层压部被布置在纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面上。该方法包括在层压部的自由表面上印刷深色柔性版印刷油墨组合物以至少部分覆盖该自由表面，其中深色柔性版印刷油墨组合物包含色基，该色基以一定比率混合，使得当印刷在层压包装材料上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物的总能量吸收率低于80％，例如低于70％，其中深色柔性版油墨组合物的色空间亮度值L*≤25，并且其中深色柔性版油墨组合物相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6，其中黑色参考组合物在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。
根据第四方面，提供了一种生产液体食品包装的方法，该方法包括提供根据第一方面的用于液体食品的包装材料，并将该包装材料折叠成至少部分完整的包装。
根据第五方面，提供了一种液体食品包装，其包括具有第一侧面和第二侧面的纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层，该第二侧面位于与纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面相对的侧面上；布置在纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层的第一侧面上的层压部；印刷在层压部的自由表面上并且至少部分覆盖自由表面的深色柔性版油墨组合物，其中深色柔性版印刷油墨组合物包含色基，该色基以一定比率混合，使得当提供在层压包装材料上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％，其中深色柔性版油墨组合物的色空间亮度值L*≤25，并且其中深色柔性版油墨组合物相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6，其中黑色参考组合物在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。
在从属权利要求中定义了本发明的其他示例，其中可以针对第二方面和后续方面来实现第一方面各特征，反之亦然。
具有包含色基的深色柔性版印刷油墨组合物，该色基以一定比率混合，使得总能量吸收率低于80％，例如低于70％并且使色空间值如上所述，这使得在干燥过程中降低了层压件的温度，从而降低层压件缺陷的风险，同时仍允许在层压件上使用油墨组合物印刷深色。
在整个公开内容中，术语层压件应理解为表示多层结构，其可包括以下各个层：聚合物、粘合剂、聚合物膜、纸片、具有气体阻隔性或其他阻隔性的层和涂层。通常，各个层在每个层的整个界面上都相互粘附，使得它们各自都完全覆盖层压件的区域。
本发明的其他目的、特征、方面和优点将从以下详细描述以及附图中显现。
附图说明
现在将通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本发明的示例，其中：
图1a至1c是用于液体食品包装的层压包装材料的剖视图，该层压包装材料包含印刷的深色油墨组合物；
图2是用于液体食品包装的层压包装材料的剖视图，该层压包装材料包含印刷的深色油墨组合物，并且其中该包装材料在两侧均进行层压；
图3是用于生产用于液体食品包装的层压包装材料的系统的剖视图，该层压包装材料包含深色油墨组合物；
图4a至4b示出了在用于液体食品包装的层压包装材料上印刷的方法的流程图；
图5示出了用于生产液体食品包装的层压包装材料的包装的方法的流程图，该层压包装材料包含深色油墨组合物；
图6是由包含深色油墨组合物的用于液体食品包装的层压包装材料制得的包装的立体图；
图7a是示出了层压部的剪切模量(G)随温度(T)变化的示意图；
图7b是示出了层压部中的温度值(T)相对于油墨组合物中的黑色(K)色基(％)的量的回归分析的示意图；
图8a至8d是在向深色油墨组合物(图8a至8b)和包含45％黑色颜料(K)的参考组合物(图8c至8d)施加能量前后，层压部的软化的图示；
图9a至9e示出了具有不同生产速度的印刷品的示例：600(a)；330(b)；270(c)；240(d)；220(e)(m/min)，以及油墨组合物吸收的固化能量的量的相关变化；以及
图10是示出了来自钨光源的发射光谱(E)和深色油墨组合物的相应吸收率的图。
具体实施方式
参考图1a，示出了用于液体食品的层压包装材料1的示例。层压包装材料1包括：具有第一侧面和第二侧面的纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层4。第二侧面位于与纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层4的第一侧面相对的侧面上，从而构成层压包装材料1的内侧，该内侧指向由层压包装材料1制成的包装容器10的内侧。层压包装材料1进一步包括布置在芯层4的第一侧面上的层压部3，该层压部3指向由层压包装材料1制成的包装10的外侧。深色油墨组合物2被印刷到层压部3的自由表面上。深色油墨组合物2因此以印刷图案至少部分覆盖自由表面。深色油墨组合物2是柔性版印刷油墨组合物，即通过柔性版印刷而印刷的油墨组合物。
深色柔性版油墨组合物2包含色基，该色基以一定比率混合，使得当提供在层压包装材料1上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％。吸收率或吸收度可以描述为表面材料吸收辐射能量的效率，此处的光谱为250nm-2500nm。图10是示出了来自钨光源的发射光谱(E)的图。当印刷在层压包装材料1上时，深色柔性版油墨组合物2的相应吸收率(％)示出为示例曲线A1和A2。A1曲线是从层压包装材料1的样品获得的，该样品在深色柔性版印刷油墨组合物2上具有包含热塑性聚合物的透明涂层或层，例如，如图1c示意性示出的那样。A2曲线是从层压包装材料1的样品获得的，该样品在深色柔性版印刷油墨组合物2上没有包含热塑性聚合物的透明涂层或层，例如，如图1a示意性示出的那样。两种包装材料1的结果不相上下。深色柔性版油墨组合物2对在250nm-2500nm范围内的辐射能量的总吸收率低于80％，例如对于A1和A2均低于70％，并且低于80％(例如低于70％)的量基本上相同。
黑色主体的吸收率是辐射能量的100％。包含80％的常规黑色色基(K)的黑色参考油墨在图10中示出为在相同光谱内平均吸收约89％。
因此，深色油墨组合物2中的色基以一定比率混合，使得深色柔性版油墨组合物2的总能量吸收率如上所定义低于80％，例如低于70％。
层压包装材料1可在层压部3的自由表面上包含一种或多种深色柔性版印刷油墨组合物2。在一种或多种深色柔性版印刷油墨组合物2的每一种中的色基以一定比率混合，使得深色柔性版印刷油墨组合物2的总能量吸收率如上所述低于80％，例如低于70％。因此，在钨光源的温度为3000K，来自钨光源的发射光谱在250-2500nm范围内时，存在于层压包装材料中的所有柔性版印刷油墨组合物可具有低于80％(例如低于70％)的总能量吸收率。
吸收率测量的实验设置
基于使用配备有积分球的Perkin Elmer Lambda 1050,UV-VIS-NIR-分光光度计测量的反射光谱，计算吸收度。压制的伊士曼柯达(Eastman Kodak)BaSO4用作反射率参考。使用介于250和2500nm之间的反射光谱来计算吸收度。光探测器位于该球内，并通过挡板防止直射光。所使用的几何形状是以8°的角度进行单向照明，即，入射光以与所检查的表面的法线方向成8°的角度到达该表面。反射光的镜面部分能够通过除去所有镜面反射光都落在其上的球壁的一部分来去除。在计算中将wolfram光谱用作加权函数。吸收度的光学方法是根据SS-EN ISO 22975-3:2015第5部分及其参考文献进行的。在确定吸收度方面，就太阳光谱变化为钨灯光谱，对该方法进行了修改。
根据以下等式1计算总反射率和漫反射率的积分值ρs(总)和ρs(漫)：
ρs(总或漫)＝∫S(λ)ρ(λ)dλ2500nmλ＝250nm/∫S(λ)dλ2500nmλ＝250nm(等式1)
其中：
S(λ)是wolfram光谱，
ρ(λ)是反射光谱(全或漫反射)，
λ是波长，
ρs(镜)根据以下等式2计算：
ρs(总)＝ρs(镜)+ρs(漫) (等式2)，
其中ρs(总)和ρs(漫)由以上等式1定义并根据以上等式1计算，
镜面反射率定义为ρs(镜)/ρs(总)，
吸光度计算为αs＝1-ρs。
基于获得的光谱ρs(λ)以及等式1和2，计算吸收度(αs)，其对应于上文所讨论的总吸收率，对于深色油墨组合物2，该总吸收率小于80％，例如小于70％。
具有包含色基的深色柔性版印刷油墨组合物2，该色基以一定比率混合，使得总能量吸收率低于80％，例如低于70％，由于通常通过利用具有与图10中的发射光谱(E)对应或重叠的发射光谱的NIR干燥机来完成干燥，这使得降低了层压部3在高热负荷下(例如在加热过程期间)的温度。可以将油墨组合物吸收的能量的量与通过油墨组合物2获得的温度相关联，即吸收的能量的增加也使温度升高。油墨组合物2在加热或通过干燥器时降低的能量吸收率因此降低了油墨组合物2的最高温度，并由于彼此热接触从而降低了层压部3的最高温度。降低的温度降低了层压部3中发生缺陷的风险。在上文所讨论的发射光谱为250nm-2500nm的测量方法中，先前的油墨组合物或参考油墨组合物的总能量吸收率已显示出高于辐射能量的70％，例如高于80％，这会导致层压部3变软，如图8d所示，下面将进一步讨论。
因此，深色油墨组合物2在红外光谱(E)中的能量吸收率低于引发层压部3的软化所需的能量。控制能量的分布，使得层压部3不以一种不需要且不可逆的方式改变其结构。例如，如果印刷了文本，则文本将保持其预期形状。这在还印刷用于数据读出的图案，例如QR码、条形码，或用于数据读出的其他图案(通常通过数字方式，例如喷墨印刷技术来印刷该图案)时是特别有利的。图9a至9e示出了此类图案的示例，即QR图案，在右栏中包括放大的视图。使深色柔性版印刷油墨组合物2中的色基的混合比率如上所述，使得总能量吸收率低于80％(例如低于70％)并且防止了软化，这还使得能够结合暴露于高热负荷，使用对应于图9a所示的图案的任何额外的良好定义的用于数据读出的印刷图案。另一方面，图9b至9e示出了由于能量吸收量的增加而导致层压部3的软化以增加的量发生的情况，这在使用先前的深色柔性版油墨时通常可见。这在印刷不同的图形(例如徽标或图片)时同样适用。因此，当将印刷的包装材料暴露于高温时(例如在通过红外辐射干燥期间)，降低的能量吸收率是有利的，这在组合不同的印刷技术时可能是必需的。例如，当用喷墨印刷来印刷特征时，可能需要将层压包装材料1暴露于近红外波长下增加的干燥量，否则这将导致层压部3变软。可想到的是，静态图案(即，对于所有包装都是相同的)可以在柔性版印刷过程中用深色油墨组合物2印刷，而动态图案(例如可变QR码)可以用喷墨印刷来印刷。由于上文所讨论的降低的能量吸收率，因此干燥喷墨印刷图案所需的能量将不会影响层压部3的完整性。在用不同的油墨组合物印刷喷墨印刷的特征的情况下，这也成立，因为由柔性版印刷提供的深色油墨组合物2充分降低了层压部3的能量吸收率和温度。
深色油墨组合物2的能量吸收率可以是：
在805nm–960nm范围内≤80％，和/或
在960nm–1162nm范围内≤74％，和/或
在1162nm–1422nm范围内≤67％，和/或
在1422nm–1868nm范围内≤59％，和/或
在1868nm–2263nm范围内≤51％。
深色柔性版油墨组合物2的色空间亮度值L*≤25。亮度值L*是“CIELAB”色空间中的标准量度，以及绿色-红色和蓝色-黄色分量分别为a*值和b*值。L*a*b*颜色空间是三维实数空间。亮度值L*在L*＝0时表示最暗的黑色，而在L*＝100时表示最亮的白色。颜色通道a*和b*表示a*＝0和b*＝0时的真实中性灰色值。a*轴表示绿色-红色分量，其中绿色为负方向，而红色为正方向。b*轴表示蓝色-黄色分量，其中蓝色为负方向，而黄色为正方向。因此，深色柔性版印刷油墨组合物2包含色基，该色基以一定比率混合，使得L*小于或等于25。这提供了特别有利的深色对比图案，同时总能量吸收率仍低于80％，例如低于70％。如关于图8d和图9a至9e所提到的，具有L*≤25的先前的深色油墨显示出软化层压部3的能量吸收率。对于数据读出(例如对于条形码或印刷的文本等)来说，暗对比度图案可能是特别期望的。同样，能量吸收率被最小化，同时仍然在不同布局和颜色的不同印刷设计中提供期望的颜色特性，例如饱和度、色调、对比度等。这意味着深色油墨组合物2可以包含以各种组合混合以便为不同的应用提供不同的颜色的色基，而混合物具有一定比率的色基，使得深色油墨组合物2的总能量吸收率低于在红外光谱中软化层压部3所需的能量。
此外，深色柔性版油墨组合物2相对于黑色参考组合物具有等于或小于6的色空间差(ΔE2000)。色空间差是CILAB色空间中用于量化两种色彩之间差异的标准，其中“ΔE2000”标准是当前使用最广泛的标准。黑色参考组合物定义为在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。因此，深色柔性版油墨组合物2包含色基，该色基以一定比率混合，使得相对于黑色参考组合物，色空间差(ΔE2000)≤6。与上文所讨论的亮度值(L*)≤25一样，此类油墨组合物2在层压包装材料1上提供了特别有利的深色对比图案，同时由于油墨组合物2的降低的能量吸收率而仍避免了其层压部3软化的风险。
深色油墨组合物2可以通过多种不同的色基混合物提供上述色空间值，以及低于80％，例如低于70％的总能量吸收率。在一些示例中，将黑色色基(K)的量调整为最小值，而改变其他颜色色基(例如GVCMYK颜色色基)的量，以获得具有期望的颜色特性(例如饱和度、色调、对比度等)的深色油墨组合物2。下文表1示出了深色油墨组合物2中色基的组合物(1至3)的不同示例，其以相对于整个组合物的百分比给出，包括清漆(TV)和增量剂(Ext)。
表1
表1中的组合物具有以下色空间值：(1)L*＝20.9,a*＝0.4,b*＝0.2；(2)L*＝22.2,a*＝0.5,b*＝0.3；(3)L*＝22.8,a*＝0.3,b*＝0.4。
表1中每种组合物的总能量吸收率低于发射光谱(E)中辐射能量的80％，例如低于70％。
这些比率可以提供特别有利的深色柔性版印刷油墨组合物2，其具有优化的颜色性能并且由于IR能量的吸收而具有进一步提高的耐温性。可以将色基GVCMYK的颜料与分散的颜料载体混合以将颜料带到基底上。如表1所示，颜料载体可以包括清漆和增量剂。增量剂或填料增加了给定重量的颜料所覆盖的面积。
尽管在本公开内容的示例中将油墨组合物2描述为深色油墨组合物，但是应当理解，通过色基量不同的油墨组合物2可以提供各种不同的深色。因此，用油墨组合物2可以获得大范围的深色，同时调整例如黑色色基(K)的有利比率以保持能量吸收率和相关的温度增加低于软化阈值。L*a*b*颜色空间中每种色基的类型可以更改，以针对各种应用进行优化。在一个示例中，色基可包含以下类型的颜料：绿色7、紫色23、蓝色15:3(酞菁蓝PB15)、洋红色57.1(锂酚红PR)、黄色74、黑色7。本公开内容中的颜料由Siegwerk提供。如上所述，可以使用不同的变型，同时仍然提供与本公开内容中描述的色基比率相关的优点。颜料(K)黑色-7是一种特别耐光的水分散性碳颜料。
应当理解，具有色基比率的上述油墨组合物涵盖任何色基在混合物中的含量为零的比率。色基以一定比率混合，使得深色油墨组合物的能量吸收率与红外光谱中使层压部软化所需的能量相同或更低。
在一个示例中，如图7a所示，当层压部3包括LDPE时，层压部3的软化在325-375开氏度之间，更具体地在360开氏度(在图7a中标记为T1)时发生，即，剪切模量(G)在温度T1时显著下降。在另一个示例中，也如图7a所示，当层压部3包括BoPP时，层压部3的软化在420-460开氏度之间，更具体地在440开氏度时发生。
在一些示例中，如表1所示，深色油墨组合物2包含来自Siegwerk的至多12％的K(即黑色色基)。通过具有至多12％的K，深色油墨组合物2的能量吸收率被控制为使得在层压部3达到其软化温度之前达到深色油墨组合物2的最高温度。图7b是层压部3(LDPE)中的温度值相对于油墨组合物2中的黑色(K)色基(％)的量的回归分析。如图所示，通过使黑色色基(Kt)如上文以12％K给出，由于IR吸收引起的温度升高可以保持为低于T1，在该温度下，剪切模量(G)下降并且发生软化。软化层压部3所需的能量因此对应于在T1处吸收的能量。图8是层压部3的软化的可见效果的图示，其中已将47kJ/m2施加到包含12％黑色色基(K)的油墨组合物2(图8a至8b)，并且施加到包含大于12％的黑色色基(K)的参考组合物。黑色色基的最大量在很大程度上取决于包含或存在碳的黑色颜料(例如所谓的“炭黑”)的含量。炭黑的含量可能在不同的黑色色基之间以及来自不同油墨制造商的黑色色基之间变化。图8a和8c示出了能量吸收之前的层压部3，并且图8b和8d示出了能量吸收之后的层压部3。对于参考组合物，层压部3中发生了显著的软化(图8d)，而油墨组合物2吸收了较少的能量以保持层压部3的完整性(图8b)。
油墨组合物3的色基比率也可以部分地根据色基中使用的颜料的粒径来确定，使得对比的油墨组合物的能量吸收量等于或低于红外光谱中软化层压部所需的能量。因此，也可以根据颜料的粒径来调整比率。因此，应当理解，本公开内容中描述的比率可以根据颜料颗粒具有的尺寸而变化，同时仍然提供针对油墨组合物3所述的有利性能。减小颜料颗粒的尺寸可以提供更大的色彩饱和度、色彩鲜艳度和色域。可想到的是，可以进一步减少油墨组合物3中的黑色(K)色基的量，同时仍然提供期望的颜色性能，例如上述那些性能，同时进一步使红外固化期间吸收能量的量和温度的升高最小化。
在另一个示例中，可以使用的K的最大百分比附加地或者替代地基于层压部3的厚度。
在一个示例中，深色油墨组合物2是柔性版印刷油墨组合物。通过使用深色柔性版印刷油墨组合物2，有可能在许多类型的基底(包括塑料、金属膜、玻璃纸和纸，例如液体食品包装)上进行印刷。它也非常适合于印刷大面积的实色。在一个示例中，柔性版印刷深色油墨组合物2是水基油墨。使用水基油墨更环保。
在一个示例中，深色柔性版印刷油墨组合物2在色空间中具有在-4.6至+4.6范围内的红色-绿色分量(a*)，以及在色空间中具有在-7至+7范围内的蓝色-黄色分量(b*)。在该示例中，深色柔性版印刷油墨组合物2相对于上述黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)可以等于或小于6。
在另一个示例中，深色柔性版印刷油墨组合物2在色空间中可具有在-3.0至+3.0范围内的红色-绿色分量(a*)，以及在色空间中可具有-4.4至+4.4范围内的蓝色-黄色分量(b*)。这提供了特别有利的颜色性能和油墨组合物2，其可以在具有不同布局和颜色的不同印刷设计的广泛应用中使用。
深色柔性版印刷油墨组合物2相对于上述黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)可以等于或小于4。这提供了在色空间中甚至更暗的油墨组合物2，这对于不同印刷设计中的一些对比图案是有利的。
转到图1a，层压部3可以包括热塑性聚合物层，该热塑性聚合物层包括诸如聚烯烃(例如聚乙烯，如低密度聚乙烯和/或线性低密度聚乙烯(如LLDPE、mLLDPE、ULDPE、VLDPE等))之类的聚合物。非低密度聚乙烯的其他聚乙烯的示例是高密度聚乙烯(HDPE)和中密度聚乙烯(MDPE)。深色油墨组合物2可以直接印刷在热塑性聚合物层上。
如上所述，层压部3可以包括预制聚合物膜。转到图1b，层压部3可以包括层压在芯层4的第一侧面上的预制聚合物膜3”，其中包含热塑性聚合物的第二层压层3'将预制聚合物膜3”粘附到芯层4的第一侧面。可以将深色油墨组合物2印刷到预制聚合物膜3”上。
第二层压层3'和热塑性聚合物可以包括低密度聚乙烯(LDPE)和/或线性低密度聚乙烯(包括LLDPE、mLLDPE、ULDPE、VLDPE)。
如图1c示意性所示，可以在深色油墨组合物2上提供包括热塑性聚合物(例如聚烯烃或聚乙烯，如低密度聚乙烯(LDPE)和/或线性低密度聚乙烯(包括LLDPE、mLLDPE、ULDPE、VLDPE))的附加层5。仍然可以如上文关于图10所描述的那样测量能量吸收率。
如图2示意性所示，可以将芯层4的第二侧面层压到不透液的热塑性聚合物的内层6上。该内层用于接触食品。这提供了对芯层4的补充保护，例如气体、机械或液体保护。
如上所讨论，包装材料1可以包括喷墨印刷特征7。可以像在图1a和1b中的深色油墨组合物2一样，将喷墨印刷特征7印刷在层压部3上。图1a是示出了层压部3上的喷墨印刷特征7的示意图。图1a中的示意图还示出了当喷墨印刷特征7覆盖深色油墨组合物2时的示例。替代地，或者附加地，如图1c的示例所示，喷墨印刷特征7被印刷在附加层5上。
除了在本公开内容的示例中被描述为深色柔性版印刷油墨组合物2的深色油墨组合物2之外，应当理解的是，可以通过另外的深色油墨组合物印刷其他印刷特征、图形或图案，在某些示例中，可以通过数字印刷技术(例如通过喷墨印刷)来印刷。柔性版印刷可以通过观察印刷特征的光栅和最小的点尺寸来区别于喷墨印刷。例如，有可能通过观察印刷分辨率以及在高速印刷时点不能完全对准来识别喷墨印刷。而且，在两种印刷方法之间，整个区域的覆盖率看起来将有很大的不同。柔性版印刷和喷墨印刷之间的印刷外观差异对于技术人员来说应该是明显的，并且可以彼此区分并且由技术人员的眼睛确定。
在一个示例中，层压部3包括金属化膜或全息膜。通过在层压部3中使用不同类型的此类装饰的、着色的或处理过的膜，有可能与深色油墨组合物一起提供各种不同的效果、图案。
在图3中示出了用于生产用于液体食品的层压包装材料1的系统20。系统20包括用于干燥具有第一侧面和第二侧面的包装材料1的干燥单元30，该第二侧面位于与芯层4的第一侧面相对的侧面上。如所解释的，层压部3布置在纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层4的第一侧面上。所述系统20包括印刷单元25，其用于在层压部3的自由表面上印刷深色柔性版印刷油墨组合物2，并至少部分覆盖自由表面。深色柔性版油墨组合物2包含色基，该色基以一定比率混合，使得当印刷在层压包装材料1上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物2的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％。深色柔性版油墨组合物2的色空间亮度值L*≤25，并且相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6。黑色参考组合物在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。
因此，系统20提供了如上文参考层压包装材料1和图1、2、7-10所述的有利益处。
在一个示例中，干燥单元30使用近红外波长来加热或干燥包装材料1。在一个示例中，近红外波长的能量在5至80kJ/m2(例如20至60kJ/m2，例如35至55kJ/m2，例如45至49kJ/m2)的范围内。
在一个示例中，近红外波长在250-2500nm，更具体地在800-1500nm的范围内。
如图3中示意性所示，系统20可以包括喷墨印刷单元26。如图1a和1c中示意性所示，喷墨印刷单元26可以被布置为在层压包装材料1上印刷喷墨印刷特征7。
在一个示例中，系统20以至少100m/min、200m/min、300m/min、400m/min、500m/min或最优选600m/min的生产速度运行。图9a至9e示出了具有不同速度的印刷品的示例：600(a)；330(b)；270(c)；240(d)；220(e)(m/min)。由于能量吸收量降低，缺陷的量随着速度的增加而减少。
图4a是在用于液体食品的层压包装材料1上印刷的方法50的流程图，该方法包括以下步骤：提供60具有第一侧面和第二侧面的纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层4，该第二侧面位于与芯层4的第一侧面相对的侧面上，并且具有布置在芯层4的第一侧面上的层压部3。方法50包括将深色的柔性版印刷油墨组合物2印刷70在层压部3的自由表面上以至少部分地覆盖自由表面。深色柔性版印刷油墨组合物2包含色基，该色基以一定比率混合使得当已经印刷在层压包装材料1上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物2的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％。深色柔性版油墨组合物2的色空间亮度值L*≤25，并且相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6。黑色参考组合物在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。因此，方法50提供了如上文参考层压包装材料1和图1、2、7-10所述的有利益处。
在一个示例中，深色油墨组合物2中的所有色基以一定比率混合，使得深色柔性版印刷油墨组合物2的总能量吸收率如上所述低于80％，例如低于70％。
方法50可以包括在层压部3的自由表面上印刷70一种或多种深色柔性版油墨组合物2。一种或多种深色柔性版油墨组合物2的每一种中的所有色基可以以一定比率混合，使得深色柔性版印刷油墨组合物2的总能量吸收率如上所述低于80％，例如低于70％。因此，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，存在于层压包装材料中的所有柔性版印刷油墨组合物的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％。
图4b是在用于液体食品的层压包装材料上印刷的方法50的另一流程图。方法50可以进一步包括如上所述的在层压部3上印刷80喷墨印刷特征7的步骤。方法50可包括在深色柔性版印刷油墨组合物2上施加90热塑性聚合物的附加层5，如图1c中示意性示出的。热塑性聚合物的附加层5可以通过挤出涂覆来施加。
在一个示例中，方法50可以包括在芯层4的第二侧面上施加包括至少一个另外的层压层的第二层压部6，如图2中示意性示出的。在另一个示例中，方法50可以包括如上所述在层压部3上进行喷墨印刷的步骤，附加地，或者替代地包括在热塑性聚合物的附加层5上印刷80喷墨印刷特征7的步骤。
在一个示例中，方法50进一步包括用近红外波长来干燥100喷墨印刷特征7的步骤。在一个示例中，近红外波长的能量在5至80kJ/m2(例如20至60kJ/m2，例如35至55kJ/m2，例如45至49kJ/m2)的范围内。
在一个示例中，生产速度为至少100m/min、200m/min、300m/min、400m/min、500m/min或最优选600m/min。
在一个示例中，提供了如图6中示意性示出的生产液体食品包装10的方法200，其包括以下步骤：提供210用于液体食品的包装材料1，该包装材料1具有如上文参考图1、2、7-10所述的柔性版印刷油墨组合物2；以及将包装材料1折叠220成至少部分完整的包装10。部分完整的包装10是一种经折叠并密封使得其至少能够容纳液体食品的包装。包装10不需要完全闭合，只要不会泄漏液体食品即可。例如，稍后可以施加诸如盖或撕开开口之类的打开装置。或者例如，包装10仍可能需要密封并折叠包装10的一侧以将包装10完成为最终的包装10。
因此，还提供了液体食品包装10。液体食品包装10包括具有第一侧面和第二侧面的纸或纸板或其他纤维素基材料的芯层4，该第二侧面位于与芯层4的第一侧面相对的侧面上。液体食品包装10进一步包括层压部3，该层压部3布置在芯层4的第一侧面上。将深色柔性版油墨组合物2印刷在层压部3的自由表面上，并至少部分覆盖自由表面。深色柔性版油墨组合物2包含色基，该色基以一定比率混合使得当提供在层压包装材料1上，在钨光源的温度为3000K，在来自钨光源的发射光谱处于250-2500nm范围内时，深色柔性版油墨组合物2的总能量吸收率为低于辐射能量的80％，例如低于70％。深色柔性版油墨组合物的色空间亮度值L*≤25，并且相对于黑色参考组合物的色空间差(ΔE2000)等于或小于6。黑色参考组合物在该色空间中具有：亮度值L*＝17，红色-绿色分量a*＝0，以及蓝色-黄色分量b*＝0。因此，液体食品包装10提供了如上参考层压包装材料1和图1、2、7-10所述的有利益处。
在其他示例中，由于液体食品包装10由层压包装材料1制成，因此液体食品包装10具有与上述相同的特征和相应的效果。
根据以上描述，尽管已经描述和示出了本发明的各种示例，但是本发明不限于此，而是还可以在所附权利要求书所限定的主题的范围内以其他方式实施。