專利名稱：一種噴墨打印介質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打印介質(zhì)領(lǐng)域，特別涉及一種噴墨打印介質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著彩色噴墨打印技術(shù)的普及，中國已成為彩色噴墨打印耗材的最大生產(chǎn)國，但產(chǎn)品主要集中于中低端市場。目前，市場對噴墨打印介質(zhì)性能要求越來越高，而普通的彩色噴墨打印涂料由于吸墨材料制備技術(shù)的落后，吸墨能力弱，只能適用于普通染料墨水打印。 適用于顏料墨水打印的涂層打印后圖像耐候性好，但生產(chǎn)設(shè)備昂貴、涂布工藝復(fù)雜，不利于產(chǎn)業(yè)化。因此，采用簡單鑄涂工藝生產(chǎn)低成本且能夠兼容染料和顏料墨水的噴墨打印介質(zhì)成為市場發(fā)展的一個主要方向，市場潛力巨大。中國專利申請200710185201. 3公開了一種噴墨打印高光澤鑄涂相紙，是在介質(zhì)上涂布兩層含有吸墨顏料的涂布液，可適應(yīng)水性染料墨水打印，但對顏料墨水打印適應(yīng)性較差，且生產(chǎn)成本較高。中國專利申請200510036387. 7公開了一種高光澤防水彩色噴墨打印相紙，打印圖像清晰色密度高，但是該相紙使用純納米鋁粉作為無機物，原料價格昂貴， 生產(chǎn)工藝復(fù)雜對設(shè)備要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種打印適應(yīng)性好、能夠適用水性染料墨水和水性顏料墨水、成本低、工藝簡單的噴墨打印介質(zhì)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述噴墨打印介質(zhì)的制備方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)—種噴墨打印介質(zhì)，包括基材、底涂層和表面起光層；所述底涂層的涂布量為每平方米5 20g，優(yōu)選涂布量為每平方米7 12g ;所述表面起光層的涂布量為每平方米5 20g，優(yōu)選涂布量為每平方米7 12g ;所述底涂層包括100質(zhì)量份無機顏料a、20 60質(zhì)量份膠黏劑；所述表面起光層包括80 120質(zhì)量份無機顏料b、10 20質(zhì)量份乳液。所述無機顏料a是膠體二氧化硅、沉淀二氧化硅、碳酸鈣或高嶺土，粒徑為O. I 30um ;優(yōu)選粒徑為O. I 20um的沉淀二氧化娃。所述無機顏料a自身都有一定的比表面積且處于微米級狀態(tài)，在涂層中通過緊密堆積形成大量孔隙，這些孔隙具有類似毛細管作用的功能，可以吸收墨水中的溶劑，加快打印干燥速度，同時又能將墨水中的顯色部分截留在其內(nèi)部或表面形成圖像。所述膠黏劑是聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、苯丙乳液、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸-苯乙烯共聚乳液、羧基纖維素或明膠中的一種或一種以上混合物；優(yōu)選聚乙烯醇或改性聚乙烯醇。所述無機顏料b，包括10 100質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠，10 80質(zhì)量份納米氫氧化鋁和/或納米二氧化硅分散液；優(yōu)選20 80質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠，20 70質(zhì)量份納米氫氧化鋁或納米二氧化硅分散液。
所述改性二氧化硅溶膠，是以陽離子硅烷偶聯(lián)劑為改性劑，對二氧化硅溶膠進行改性制備得到；具體的制備步驟是(1)80 100質(zhì)量份的二氧化硅溶膠，邊攪拌邊滴加pH 調(diào)節(jié)劑，調(diào)至pH值2 5 ; (2)0. 05 5質(zhì)量份陽離子硅烷偶聯(lián)劑，冰浴進行降溫，邊攪拌邊滴加PH調(diào)節(jié)劑，調(diào)至pH值2 5 ;(3)然后在攪拌條件下將步驟(2)的物質(zhì)加入到步驟
(I)的物質(zhì)中，攪拌均勻后，繼續(xù)在攪拌條件下，升溫至80 90°C熟化4小時，降溫至50 60°C熟化4小時，得到改性二氧化硅溶膠。所述pH調(diào)節(jié)劑為一元酸，優(yōu)選硝酸和/或甲酸。 所述陽離子硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)選3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。所述改性二氧化硅溶膠是二氧化硅溶膠表面被陽離子硅烷偶聯(lián)劑均勻的包覆，形成具有類似球狀的顆粒，平均粒徑范圍為10 lOOnm，優(yōu)選平均粒徑范圍為30 70nm。所述改性二氧化硅溶膠的粒徑分布峰較窄，顆粒均勻度高，具有優(yōu)異的體系相溶性，使得涂料粘度穩(wěn)定，上機操作性好，而且具有良好的成膜性，可以產(chǎn)生特殊的高光效果。所述納米氫氧化鋁分散液或納米二氧化硅分散液平均粒徑在10 200nm，pH值為 4 6 ;具體的制備步驟是(I)在去離子水中加入一元酸作為分散劑，將其pH值調(diào)節(jié)為2 6. 5之間；(2)攪拌條件下加入納米氫氧化鋁或納米二氧化硅粉體進行分散；(3)攪拌狀態(tài)下加入表面修飾劑對納米氫氧化鋁或納米二氧化硅的表面進行修飾；(4)重復(fù)(2)、(3)步驟，最后制得濃度為30 60wt. %的高濃度納米氫氧化鋁水性分散液或濃度為15 30wt. %的高濃度納米二氧化硅分散液。所述一元酸是硝酸和/或甲酸；用量為O. 02 2質(zhì)量份。所述納米氫氧化鋁或納米二氧化硅粉體的用量為100質(zhì)量份。所述表面修飾劑是娃燒偶聯(lián)劑，優(yōu)選環(huán)氧丙氧丙基二甲氧基娃燒；用量為O. I 3 質(zhì)量份。所述納米氫氧化鋁分散液所用粉體優(yōu)選使用平均粒徑為10 IOOnm的氧化鋁或水合氧化鋁。所述納米二氧化硅分散液所用粉體為具有100 400g/m2的比表面積，O. 5 5um平均粒徑的中孔娃；優(yōu)選比表面積200 350g/m2,平均粒徑O. 5 3um的中孔娃。所述納米氫氧化鋁分散液及納米二氧化硅分散液具有粘度穩(wěn)定，體系相溶性好的特點。所述乳液為具有陰陽兩性官能團的高分子有機顆粒，采用軟核硬殼的工藝方法， 制備出具有不飽和雙鍵的單體的聚合物或共聚物；所述乳液的玻璃化溫度為20 60°C，平均粒徑為O. I O. 3um ;優(yōu)選玻璃化溫度為20 60°C。所述底涂層還包括5 10質(zhì)量份陽離子化合物、O 2質(zhì)量份流平劑、O 2質(zhì)量份消泡劑、O 2質(zhì)量份增白劑。所述表面起光層還包括O. 5 5質(zhì)量份陽離子化合物、O 2質(zhì)量份消泡劑、O 2質(zhì)量份剝離劑、O 2質(zhì)量份增白劑、O 2質(zhì)量份流平劑、O 10質(zhì)量份增稠劑。所述陽離子化合物包括聚二甲基二烯丙基銨，聚乙烯銨，聚丙烯銨聚亞烷基多胺類或者其衍生物，具有二級氨、三級氨、四級銨基的丙烯酸樹脂，或丙烯酰胺-二烯丙基銨鹽共聚物。所述陽離子化合物，既可以分散無機顏料，還可以起到固色劑的作用，固著染料墨水中的染色成分，提高墨水的防水性和打印色密度。所述流平劑包括聚丙烯酸/酯類、醋丁纖維素、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧
4烷、有機基改性聚硅氧烷或聚氨酯類，優(yōu)選聚氨酯類WT-105 (DEUCHEM)，主要是用于提高涂料的上機操作性。所述消泡劑包括礦物油類、聚硅氧烷類，優(yōu)選改性聚硅氧烷乳液 Formex845 (TEGO)，主要是消除或抑制涂料生產(chǎn)和使用過程中的氣泡。所述增白劑包括二苯乙烯類、吡唑啉類或香豆素類，優(yōu)選二苯乙烯類BA(銀瑩化工)，主要用于提高打印介質(zhì)目視白度。所述剝離劑包括有機硅類、聚醚類、聚乙烯蠟乳液，優(yōu)選聚硅氧烷-聚乙烯乳液 LSRM (上海聯(lián)勝化工)，主要是幫助表面光澤層從鑄缸上剝離。所述增稠劑包括纖維素醚(甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素)、天然高分子及其衍生物(淀粉、明膠、海藻酸鈉、干酪素、瓜爾膠、甲殼胺、阿拉伯樹膠、黃原膠、大豆蛋白膠、天然橡膠、羊毛脂、瓊脂)、合成高分子(聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、卡波樹脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酯共聚乳液、順丁橡膠、丁苯橡膠、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蠟)；優(yōu)選合成高分子聚乙烯醇 PVAI799。所述基材，包括紙類或多孔性薄膜類材料；所述紙類可為銅版紙、涂布紙、鑄涂原紙或白卡紙；所述多孔性薄膜類材料可為PET或PP合成紙。所述基材需要有一定的挺度、平滑度、透氣度及尺寸穩(wěn)定性。所述底涂層，是介于基材和表面起光層之間，起到襯墊作用，其主要功能是快速分離吸收墨水中的溶劑，將墨水中的染料和顏料固著，同時還能提供高平滑表面，提表面高起光層的光澤度和附著力。所述表面起光層，是處于噴墨打印介質(zhì)的最外層，起到裝飾和保護作用，其主要功能是提供優(yōu)異的打印外觀，使表面光亮、平整，具有鏡像感，同時還有部分墨水吸收作用。上述噴墨打印介質(zhì)的制備方法，采用二次涂布，具體包括下述步驟首先，在基材的一面涂布一層底涂層，涂布量控制在每平方米5 20g，優(yōu)先選擇每平方米7 12g，采用熱風(fēng)或紅外干燥，并經(jīng)壓光處理；然后在底涂層上涂布表面起光層，涂布量控制在每平方米 5 20g，優(yōu)先選擇每平方米7 12g，采用熱風(fēng)或紅外干燥；再在表面起光層涂料半干燥狀態(tài)下，用硼酸潤濕液對涂層表面再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜， 剝離后制成高光澤的噴墨打印介質(zhì)。涂布設(shè)備可選用刮刀涂布機、氣刀涂布機、輥涂機、簾涂機或刮棒涂布機；優(yōu)選刮刀涂布機。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和效果(I)本發(fā)明的表面起光層采用獨特的無機顏料組合，由改性二氧化硅溶膠、納米氫氧化鋁分散液或納米二氧化硅分散液互配使用，可以產(chǎn)生特定孔徑范圍的孔隙結(jié)構(gòu)，并配合使用自制的乳液，可以適用水性染料墨水和水性顏料墨水。(2)本發(fā)明的噴墨打印介質(zhì)具有聞吸墨性，聞光澤，低成本等優(yōu)點。(3)本發(fā)明采用鑄涂工藝，工藝簡單，易操作。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例II、底涂層涂布液Al的配制將100質(zhì)量份去離子水，加入20質(zhì)量份二氧化硅(市售沉淀二氧化硅)，I. 2質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，高速分散機 5000轉(zhuǎn)分散60分鐘，加入80質(zhì)量份的10% (質(zhì)量)聚乙烯醇水溶液(PVA1799)，0· 3質(zhì)量份消泡劑(Formex845，TEG0),O. 2質(zhì)量份流平劑(DEUCHEM，WT-105)，0. 2質(zhì)量份增白劑 (BA,銀瑩化工)，配置成濃度16%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥壓光后準(zhǔn)備涂面，底涂涂布量10g。2、改性二氧化硅溶膠B的配制 (I) 100質(zhì)量份的硅溶膠，邊攪拌邊滴加pH調(diào)節(jié)劑即硝酸，調(diào)至pH值3。⑵O. 6質(zhì)量份3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，冰浴進行降溫，邊攪拌邊滴加pH 調(diào)節(jié)劑，調(diào)至pH值3。(3)在攪拌條件下將(2)加入(I)，攪拌均勻后，繼續(xù)在攪拌條件下，升溫至80 90°C熟化4小時，降溫至50 60°C熟化4小時，得到濃度為30wt. %改性二氧化硅溶膠B。3、納米氫氧化鋁分散液C的配制(I)在去離子水中加入硝酸作為分散劑，將其pH值調(diào)節(jié)為4 ；(2)攪拌條件下加入納米氫氧化鋁粉體(廣州慧谷化學(xué)有限公司制造)進行分散；(3)攪拌狀態(tài)下加入環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷對納米氫氧鋁的表面進行修飾；(4)重復(fù)(2)、(3)步驟，最后制得濃度為40wt. %的高濃度納米氫氧化鋁水性分散液C。4、自制乳液D的配制將300質(zhì)量份去離子水和O. 5質(zhì)量份十六烷基三甲基氯化銨投入反應(yīng)容器，調(diào)節(jié) pH值為2，通氮氣30分鐘以上，升溫至75°C;添加2，2'-偶氮(2-脒丙烷)二鹽酸鹽2質(zhì)量份；并將30質(zhì)量份甲基丙烯酸甲酯、20質(zhì)量份苯乙烯、2質(zhì)量份2-羥基乙基丙烯酸酯、2 質(zhì)量份衣康酸加入100質(zhì)量份去離子水，使用2質(zhì)量份十六烷基三甲基氯化銨乳化，制成混合液，反應(yīng)4小時，保溫I. 5小時，溫度控制在75±2°C，降溫至40°C，過濾包裝(理論固含 30% )，最后制得平均粒徑為O. 16um ;玻璃化溫度為46°C的乳液D。5、表面起光層涂布液Fl的配制將80質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠B，加入20質(zhì)量份納米氫氧化鋁分散液C，高速分散機3000轉(zhuǎn)分散30分鐘，降速至1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇 (PVA1799)，0. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM，上海聯(lián)勝化工)，0.5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20% (質(zhì)量)的涂布液。采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液，對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。實施例2按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。納米二氧化硅分散液G的配制按照實施例I中氧化鋁分散液C的配制方法，用中孔二氧化硅替換其中的納米氫氧化鋁粉體，最后制的濃度在25wt. %的高濃度納米二氧化硅分散液G。表面起光層涂布液F2的配制將80質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠B，加入32質(zhì)量份納米二氧化硅分散液G，高速分散機3000轉(zhuǎn)分散30分鐘，降速至1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇 (PVA1799)，0. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM，上海聯(lián)勝化工)，0. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20% (質(zhì)量)涂布液F2。采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液，對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。實施例3按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。 表面起光層涂布液F3的配制將60質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠B，加入30量份氧化鋁分散液C和8質(zhì)量份納米二氧化硅分散液G，，高速分散機3000轉(zhuǎn)分散30分鐘，降速至1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇(PVA1799)，0. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM，上海聯(lián)勝化工)，0. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20% (質(zhì)量)涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液，對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。實施例4按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。表面起光層涂布液F4的配制將60質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠B，加入20質(zhì)量份氧化鋁分散液C和24質(zhì)量份納米二氧化硅分散液G，高速分散機3000轉(zhuǎn)分散30分鐘，降速至1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM，上海聯(lián)勝化工)，0. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液， 對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。實施例5按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。表面起光層涂布液F5的配制將40質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠B，加入40質(zhì)量份氧化鋁分散液C和16質(zhì)量份納米二氧化硅分散液G，高速分散機3000轉(zhuǎn)分散30分鐘，降速至1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM，上海聯(lián)勝化工)，0. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液， 對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。實施例6按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。表面起光層涂布液F6的配制將40質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠B，加入20質(zhì)量份氧化鋁分散液C和48質(zhì)量份納米二氧化硅分散液G，高速分散機3000轉(zhuǎn)分散30分鐘，降速至1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM，上海聯(lián)勝化工)，0. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液， 對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。對比例I按照實施例I中配制底涂涂布液Al的方法，將其中20質(zhì)量份二氧化硅(市售沉淀二氧化硅)，用15質(zhì)量份二氧化硅(市售沉淀二氧化硅)和5質(zhì)量份改性高嶺土(市售) 替代，其它保持不變，配制成底涂涂布液A2,并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。涂布高光面使用實施例4中起光層涂布液F4進行涂布，起光層涂布量9g。對比例2按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。表面起光層涂布液F7的配制將105質(zhì)量份改性硅溶膠B，高速分散機1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇(PVA1799)，0. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM， 上海聯(lián)勝化工)，O. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20 %涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液，對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。對比例3按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。表面起光層涂布液F8的配制
將80質(zhì)量份氧化鋁分散液C，高速分散機1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D， 5質(zhì)量份聚乙烯醇(PVA1799)，0. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑 (LSRM,上海聯(lián)勝化工)，O. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20 %涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液，對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。對比例4按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。表面起光層涂布液F9的配制將128質(zhì)量份納米二氧化硅分散液G，高速分散機1000轉(zhuǎn)，加入15質(zhì)量份自制乳液D，5質(zhì)量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5質(zhì)量份消泡劑(FormeX845，TEG0)，I質(zhì)量份陽離子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化銨)，0. 5質(zhì)量份流平劑(WT-105，DEUCHEM)，O. 3質(zhì)量份剝離劑(LSRM，上海聯(lián)勝化工)，0. 5質(zhì)量份增白劑(BA，銀瑩化工)，加去離子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液， 對涂層再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。對比例5按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。表面起光層涂布液FlO的配制按照實施例4中配制起光層涂布液F4的方法，將其中15質(zhì)量份自制乳液D，用15 質(zhì)量份陽離子丙烯酸乳液(SYNTHR0N，AM 270R)替代，其它保持不變，配制成起光層涂布液 FlO進行高光涂布，起光層涂布量9g，。對比例6按照實施例I中的方法配制底涂涂布液Al，并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。按照實施例4中的方法配制起光層涂布液F4，采用刮刀涂布在基材表面，熱風(fēng)干燥至半干狀態(tài)，濕水潤濕，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤噴墨打印介質(zhì)，起光層涂布量9g。表I :實施例和比較例性能測試結(jié)果
9實施例光澤度膜強ISO 亮度墨水吸收性黑色密度T燥時間打印滲墨防水性R800R230R800R230R800R230R800R230R230實施例I59I106.42I2.022.032IIII實施例2483107.5II1.641.83II3I2實施例3362106.7II1.481.67II2II實施例4602109.5II2.082.15IIIII實施例5632108.3II1.982.032IIII實施例6482107.2II1.871.97IIII2比較例I612105.3221.921.9422222比較例264I107.8331.861.9333333比較例358I108.6232.052.1023232比較例4333110.5II1.381.54II333比較例5562108.4221.761.8422222比較例6543106.5II1.831.92II223表I中的評價方法(I)光澤度本發(fā)明實施例所得的噴墨打印介質(zhì)，使用型號WGG60-E3的光澤度儀， 測量60°入射角時介質(zhì)表面的光澤度。(2)膜強度本發(fā)明實施例所得的噴墨打印介質(zhì)，膜強度測試采用觀測法，沿著打印介質(zhì)面45°方向?qū)φ鄞蛴〗橘|(zhì)，目測評價涂層開裂掉粉程度，評價標(biāo)準(zhǔn)如下1 :涂層無開裂掉粉；2 :涂層輕微開裂掉粉，為實用水平；3 :涂層開裂掉粉嚴(yán)重，不能實用。(3) ISO亮度本發(fā)明實施例所得的噴墨打印介質(zhì)，使用ZB-A型白度儀，測量介質(zhì)表面的ISO亮度。打印性能測試本發(fā)明實施例所得的噴墨打印介質(zhì)，使用市售EpsonSTYLUS R800 (顏料墨)，市售Epson STYLUS R230 (染料墨)進行打印性能測試。為評價打印性能， 分別對墨水吸收性，打印干燥時間，打印色密度，打印滲墨，打印防水性進行評價。(I)墨水吸收性分別用 Epson STYLUS R800 (顏料墨)和 EpsonSTYLUS R230 (染料墨)打印測試圖，目測評價墨水吸收程度。墨水吸收性差時，會在圖像上出現(xiàn)墨水堆積， 評價標(biāo)準(zhǔn)如下1 :吸墨均勻，無堆積；2 :輕微堆積，為實用水平；3 :堆積，不可實用。(2)打印干燥時間分別用 Epson STYLUS R800(顏料墨)和 EpsonSTYLUS R230(染料墨)打印測試圖，目測評價墨水干燥時間(從打印完成開始計時，到手指觸碰圖像不在粘手掉墨截止的時間)，評價標(biāo)準(zhǔn)如下1 :干燥時間小于等于5秒；2 :干燥時間在5 15秒之間；3:干燥時間大于15秒。(3)打印色密度分別用 Epson STYLUS R800 (顏料墨)和 EpsonSTYLUS R230 (染料墨)打印黑(K)、青(C)、洋紅(M)、黃(Y)、紅(R)、綠(G)、藍(B)七色塊，使用SpectroEye 分光光度儀測量單色光反射密度。(4)打印滲墨打印滲墨指不同顏色墨滴，在干燥固著前，沿著打印表面橫向擴
10散，彼此混合，造成圖像模糊出現(xiàn)陰影。分別用Epson STYLUS R800 (顏料墨)和Epson STYLUS R230(染料墨)打印分辨率測試圖，目測評價打印滲墨程度。評價標(biāo)準(zhǔn)如下1 :圖像清晰無滲墨；2 :圖像陰影不明顯，輕微滲墨；3 :圖像有陰影，滲墨明顯。(5)打印防水性使用Epson STYLUS R230 (染料墨)打印黑(K)、青(C)、洋紅(M)、 黃(Y)、紅(R)、綠(G)、藍(B)七色塊，在一分鐘內(nèi)進行沖水測試。首先將滴水容器滴水量調(diào)節(jié)至2滴/秒，然后將打印色塊后的介質(zhì)呈45°放于滴水容器下淋水三十秒鐘，取出晾干后，目測評價表面程度，評價標(biāo)準(zhǔn)如下1 :色塊基本無墨水流失；2 :僅有黑色略有流失，其它色塊基本無流失；3 :色塊墨水流失較重。從表I可以看出，隨著無機物b中改性硅溶膠和納米氧化鋁分散液所占比例的提高，打印介質(zhì)光澤度、膜強明顯提高，打印性能上，色密度和防水性提高，對顏料墨適應(yīng)性明顯改善，但是吸墨性會隨之降低；無機物b中納米二氧化硅比例增加對吸墨性和打印干燥時間幫助明顯，但是會降低打印介質(zhì)光澤度、膜強、色密度和防水性；通過比較，自制乳液在光澤度和吸墨性上具有較強優(yōu)勢；在生產(chǎn)工藝中使用硼酸/硼砂所配制的潤濕液，對打印介質(zhì)性能有較明顯提升。實施例4、5表現(xiàn)出很好的光澤度、打印性能突出，具有較好的應(yīng)用價值。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印介質(zhì)，其特征在于包括基材、底涂層和表面起光層；所述底涂層的涂布量為每平方米5 20g ;所述表面起光層的涂布量為每平方米5 20g ;所述底涂層包括 100質(zhì)量份無機顏料a、20 60質(zhì)量份膠黏劑；所述表面起光層包括80 120質(zhì)量份無機顏料b、10 20質(zhì)量份乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述無機顏料a是膠體二氧化硅、沉淀二氧化硅、碳酸鈣或高嶺土，粒徑為O. I 30um。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述膠黏劑是聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、苯丙乳液、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸-苯乙烯共聚乳液、羧基纖維素或明膠中的一種或一種以上混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述無機顏料b，包括10 100 質(zhì)量份改性二氧化硅溶膠，10 80質(zhì)量份納米氫氧化鋁和/或納米二氧化硅分散液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述納米氫氧化鋁分散液或納米二氧化硅分散液的制備步驟是(1)在去離子水中加入一元酸作為分散劑，將其pH值調(diào)節(jié)為2 6.5之間；(2)攪拌條件下加入納米氫氧化鋁或納米二氧化硅粉體進行分散；(3)攪拌狀態(tài)下加入表面修飾劑對納米氫氧化鋁或納米二氧化硅的表面進行修飾；(4)重復(fù)(2)、(3)步驟，最后制得濃度為30 60wt.%的高濃度納米氫氧化鋁水性分散液和濃度為15 30wt. %的高濃度納米二氧化硅分散液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述改性二氧化硅溶膠的制備步驟是(1)80 100質(zhì)量份的二氧化硅溶膠，邊攪拌邊滴加pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)至pH值2 5 ;(2)0.05 5質(zhì)量份陽離子硅烷偶聯(lián)劑，冰浴進行降溫，邊攪拌邊滴加pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)至 pH值2 5 ;(3)然后在攪拌條件下將步驟(2)的物質(zhì)加入到步驟(I)的物質(zhì)中，攪拌均勻后，繼續(xù)在攪拌條件下，升溫至80 90°C熟化4小時，降溫至50 60°C熟化4小時，得到改性二氧化硅溶膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述乳液為具有陰陽兩性官能團的高分子有機顆粒，采用軟核硬殼的工藝方法，制備出具有不飽和雙鍵的單體的聚合物或共聚物；所述自制乳液的玻璃化溫度為20 60°C，平均粒徑為O. I O. 3um。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述底涂層還包括5 10質(zhì)量份陽離子化合物、O 2質(zhì)量份流平劑、O 2質(zhì)量份消泡劑、O 2質(zhì)量份增白劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴墨打印介質(zhì)，其特征在于所述表面起光層還包括O.5 5 質(zhì)量份陽離子化合物、O 2質(zhì)量份消泡劑、O 2質(zhì)量份剝離劑、O 2質(zhì)量份增白劑、O 2質(zhì)量份流平劑、O 10質(zhì)量份增稠劑。
10.一種權(quán)利要求I 9中任一項所述的噴墨打印介質(zhì)的制備方法，其特征在于包括下述步驟首先，在基材的一面涂布一層底涂層，涂布量為每平方米5 20g，采用熱風(fēng)或紅外干燥，并經(jīng)壓光處理；然后在底涂層上涂布表面起光層，涂布量為每平方米5 20g，采用熱風(fēng)或紅外干燥；再在表面起光層涂料半干燥狀態(tài)下，用硼酸潤濕液對涂層表面再潤濕，使得面涂層在凝膠狀態(tài)下，經(jīng)鏡面鑄缸熱壓成膜，剝離后制成高光澤的噴墨打印介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種噴墨打印介質(zhì)及其制備方法。該噴墨打印介質(zhì)包括基材、底涂層和表面起光層，其中底涂層包含有機顏料和膠黏劑，表面起光層包含顏料和自制乳液；采用鑄涂生產(chǎn)工藝制備得到。該噴墨打印介質(zhì)可以適用水性染料墨水和水性顏料墨水，具有高吸墨性，高光澤，低成本等優(yōu)點。
文檔編號C09D7/12GK102602188SQ201210055809
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者劉建偉, 李鵬 申請人:廣州慧谷化學(xué)有限公司