专利名称：一种喷墨打印介质及其制备方法
技术领域：
本发明涉及打印介质领域，特别涉及一种喷墨打印介质及其制备方法。
背景技术：
随着彩色喷墨打印技术的普及，中国已成为彩色喷墨打印耗材的最大生产国，但产品主要集中于中低端市场。目前，市场对喷墨打印介质性能要求越来越高，而普通的彩色喷墨打印涂料由于吸墨材料制备技术的落后，吸墨能力弱，只能适用于普通染料墨水打印。 适用于颜料墨水打印的涂层打印后图像耐候性好，但生产设备昂贵、涂布工艺复杂，不利于产业化。因此，采用简单铸涂工艺生产低成本且能够兼容染料和颜料墨水的喷墨打印介质成为市场发展的一个主要方向，市场潜力巨大。中国专利申请200710185201. 3公开了一种喷墨打印高光泽铸涂相纸，是在介质上涂布两层含有吸墨颜料的涂布液，可适应水性染料墨水打印，但对颜料墨水打印适应性较差，且生产成本较高。中国专利申请200510036387. 7公开了一种高光泽防水彩色喷墨打印相纸，打印图像清晰色密度高，但是该相纸使用纯纳米铝粉作为无机物，原料价格昂贵， 生产工艺复杂对设备要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种打印适应性好、能够适用水性染料墨水和水性颜料墨水、成本低、工艺简单的喷墨打印介质。本发明的另一目的在于提供一种上述喷墨打印介质的制备方法。本发明的目的通过下述技术方案实现—种喷墨打印介质，包括基材、底涂层和表面起光层；所述底涂层的涂布量为每平方米5 20g，优选涂布量为每平方米7 12g ;所述表面起光层的涂布量为每平方米5 20g，优选涂布量为每平方米7 12g ;所述底涂层包括100质量份无机颜料a、20 60质量份胶黏剂；所述表面起光层包括80 120质量份无机颜料b、10 20质量份乳液。所述无机颜料a是胶体二氧化硅、沉淀二氧化硅、碳酸钙或高岭土，粒径为O. I 30um ;优选粒径为O. I 20um的沉淀二氧化娃。所述无机颜料a自身都有一定的比表面积且处于微米级状态，在涂层中通过紧密堆积形成大量孔隙，这些孔隙具有类似毛细管作用的功能，可以吸收墨水中的溶剂，加快打印干燥速度，同时又能将墨水中的显色部分截留在其内部或表面形成图像。所述胶黏剂是聚乙烯醇、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、羧基纤维素或明胶中的一种或一种以上混合物；优选聚乙烯醇或改性聚乙烯醇。所述无机颜料b，包括10 100质量份改性二氧化硅溶胶，10 80质量份纳米氢氧化铝和/或纳米二氧化硅分散液；优选20 80质量份改性二氧化硅溶胶，20 70质量份纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅分散液。
所述改性二氧化硅溶胶，是以阳离子硅烷偶联剂为改性剂，对二氧化硅溶胶进行改性制备得到；具体的制备步骤是(1)80 100质量份的二氧化硅溶胶，边搅拌边滴加pH 调节剂，调至pH值2 5 ; (2)0. 05 5质量份阳离子硅烷偶联剂，冰浴进行降温，边搅拌边滴加PH调节剂，调至pH值2 5 ;(3)然后在搅拌条件下将步骤(2)的物质加入到步骤
(I)的物质中，搅拌均匀后，继续在搅拌条件下，升温至80 90°C熟化4小时，降温至50 60°C熟化4小时，得到改性二氧化硅溶胶。所述pH调节剂为一元酸，优选硝酸和/或甲酸。 所述阳离子硅烷偶联剂，优选3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。所述改性二氧化硅溶胶是二氧化硅溶胶表面被阳离子硅烷偶联剂均匀的包覆，形成具有类似球状的颗粒，平均粒径范围为10 lOOnm，优选平均粒径范围为30 70nm。所述改性二氧化硅溶胶的粒径分布峰较窄，颗粒均匀度高，具有优异的体系相溶性，使得涂料粘度稳定，上机操作性好，而且具有良好的成膜性，可以产生特殊的高光效果。所述纳米氢氧化铝分散液或纳米二氧化硅分散液平均粒径在10 200nm，pH值为 4 6 ;具体的制备步骤是(I)在去离子水中加入一元酸作为分散剂，将其pH值调节为2 6. 5之间；(2)搅拌条件下加入纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅粉体进行分散；(3)搅拌状态下加入表面修饰剂对纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅的表面进行修饰；(4)重复(2)、(3)步骤，最后制得浓度为30 60wt. %的高浓度纳米氢氧化铝水性分散液或浓度为15 30wt. %的高浓度纳米二氧化硅分散液。所述一元酸是硝酸和/或甲酸；用量为O. 02 2质量份。所述纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅粉体的用量为100质量份。所述表面修饰剂是娃烧偶联剂，优选环氧丙氧丙基二甲氧基娃烧；用量为O. I 3 质量份。所述纳米氢氧化铝分散液所用粉体优选使用平均粒径为10 IOOnm的氧化铝或水合氧化铝。所述纳米二氧化硅分散液所用粉体为具有100 400g/m2的比表面积，O. 5 5um平均粒径的中孔娃；优选比表面积200 350g/m2,平均粒径O. 5 3um的中孔娃。所述纳米氢氧化铝分散液及纳米二氧化硅分散液具有粘度稳定，体系相溶性好的特点。所述乳液为具有阴阳两性官能团的高分子有机颗粒，采用软核硬壳的工艺方法， 制备出具有不饱和双键的单体的聚合物或共聚物；所述乳液的玻璃化温度为20 60°C，平均粒径为O. I O. 3um ;优选玻璃化温度为20 60°C。所述底涂层还包括5 10质量份阳离子化合物、O 2质量份流平剂、O 2质量份消泡剂、O 2质量份增白剂。所述表面起光层还包括O. 5 5质量份阳离子化合物、O 2质量份消泡剂、O 2质量份剥离剂、O 2质量份增白剂、O 2质量份流平剂、O 10质量份增稠剂。所述阳离子化合物包括聚二甲基二烯丙基铵，聚乙烯铵，聚丙烯铵聚亚烷基多胺类或者其衍生物，具有二级氨、三级氨、四级铵基的丙烯酸树脂，或丙烯酰胺-二烯丙基铵盐共聚物。所述阳离子化合物，既可以分散无机颜料，还可以起到固色剂的作用，固着染料墨水中的染色成分，提高墨水的防水性和打印色密度。所述流平剂包括聚丙烯酸/酯类、醋丁纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧
4烷、有机基改性聚硅氧烷或聚氨酯类，优选聚氨酯类WT-105 (DEUCHEM)，主要是用于提高涂料的上机操作性。所述消泡剂包括矿物油类、聚硅氧烷类，优选改性聚硅氧烷乳液 Formex845 (TEGO)，主要是消除或抑制涂料生产和使用过程中的气泡。所述增白剂包括二苯乙烯类、吡唑啉类或香豆素类，优选二苯乙烯类BA(银莹化工)，主要用于提高打印介质目视白度。所述剥离剂包括有机硅类、聚醚类、聚乙烯蜡乳液，优选聚硅氧烷-聚乙烯乳液 LSRM (上海联胜化工)，主要是帮助表面光泽层从铸缸上剥离。所述增稠剂包括纤维素醚(甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素)、天然高分子及其衍生物(淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂)、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、卡波树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯共聚乳液、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡)；优选合成高分子聚乙烯醇 PVAI799。所述基材，包括纸类或多孔性薄膜类材料；所述纸类可为铜版纸、涂布纸、铸涂原纸或白卡纸；所述多孔性薄膜类材料可为PET或PP合成纸。所述基材需要有一定的挺度、平滑度、透气度及尺寸稳定性。所述底涂层，是介于基材和表面起光层之间，起到衬垫作用，其主要功能是快速分离吸收墨水中的溶剂，将墨水中的染料和颜料固着，同时还能提供高平滑表面，提表面高起光层的光泽度和附着力。所述表面起光层，是处于喷墨打印介质的最外层，起到装饰和保护作用，其主要功能是提供优异的打印外观，使表面光亮、平整，具有镜像感，同时还有部分墨水吸收作用。上述喷墨打印介质的制备方法，采用二次涂布，具体包括下述步骤首先，在基材的一面涂布一层底涂层，涂布量控制在每平方米5 20g，优先选择每平方米7 12g，采用热风或红外干燥，并经压光处理；然后在底涂层上涂布表面起光层，涂布量控制在每平方米 5 20g，优先选择每平方米7 12g，采用热风或红外干燥；再在表面起光层涂料半干燥状态下，用硼酸润湿液对涂层表面再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜， 剥离后制成高光泽的喷墨打印介质。涂布设备可选用刮刀涂布机、气刀涂布机、辊涂机、帘涂机或刮棒涂布机；优选刮刀涂布机。本发明与现有技术相比具有如下优点和效果(I)本发明的表面起光层采用独特的无机颜料组合，由改性二氧化硅溶胶、纳米氢氧化铝分散液或纳米二氧化硅分散液互配使用，可以产生特定孔径范围的孔隙结构，并配合使用自制的乳液，可以适用水性染料墨水和水性颜料墨水。(2)本发明的喷墨打印介质具有闻吸墨性，闻光泽，低成本等优点。(3)本发明采用铸涂工艺，工艺简单，易操作。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例II、底涂层涂布液Al的配制将100质量份去离子水，加入20质量份二氧化硅(市售沉淀二氧化硅)，I. 2质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，高速分散机 5000转分散60分钟，加入80质量份的10% (质量)聚乙烯醇水溶液(PVA1799)，0· 3质量份消泡剂(Formex845，TEG0),O. 2质量份流平剂(DEUCHEM，WT-105)，0. 2质量份增白剂 (BA,银莹化工)，配置成浓度16%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥压光后准备涂面，底涂涂布量10g。2、改性二氧化硅溶胶B的配制 (I) 100质量份的硅溶胶，边搅拌边滴加pH调节剂即硝酸，调至pH值3。⑵O. 6质量份3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，冰浴进行降温，边搅拌边滴加pH 调节剂，调至pH值3。(3)在搅拌条件下将(2)加入(I)，搅拌均匀后，继续在搅拌条件下，升温至80 90°C熟化4小时，降温至50 60°C熟化4小时，得到浓度为30wt. %改性二氧化硅溶胶B。3、纳米氢氧化铝分散液C的配制(I)在去离子水中加入硝酸作为分散剂，将其pH值调节为4 ；(2)搅拌条件下加入纳米氢氧化铝粉体(广州慧谷化学有限公司制造)进行分散；(3)搅拌状态下加入环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷对纳米氢氧铝的表面进行修饰；(4)重复(2)、(3)步骤，最后制得浓度为40wt. %的高浓度纳米氢氧化铝水性分散液C。4、自制乳液D的配制将300质量份去离子水和O. 5质量份十六烷基三甲基氯化铵投入反应容器，调节 pH值为2，通氮气30分钟以上，升温至75°C;添加2，2'-偶氮(2-脒丙烷)二盐酸盐2质量份；并将30质量份甲基丙烯酸甲酯、20质量份苯乙烯、2质量份2-羟基乙基丙烯酸酯、2 质量份衣康酸加入100质量份去离子水，使用2质量份十六烷基三甲基氯化铵乳化，制成混合液，反应4小时，保温I. 5小时，温度控制在75±2°C，降温至40°C，过滤包装(理论固含 30% )，最后制得平均粒径为O. 16um ;玻璃化温度为46°C的乳液D。5、表面起光层涂布液Fl的配制将80质量份改性二氧化硅溶胶B，加入20质量份纳米氢氧化铝分散液C，高速分散机3000转分散30分钟，降速至1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇 (PVA1799)，0. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM，上海联胜化工)，0.5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20% (质量)的涂布液。采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液，对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。实施例2按照实施例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。纳米二氧化硅分散液G的配制按照实施例I中氧化铝分散液C的配制方法，用中孔二氧化硅替换其中的纳米氢氧化铝粉体，最后制的浓度在25wt. %的高浓度纳米二氧化硅分散液G。表面起光层涂布液F2的配制将80质量份改性二氧化硅溶胶B，加入32质量份纳米二氧化硅分散液G，高速分散机3000转分散30分钟，降速至1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇 (PVA1799)，0. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM，上海联胜化工)，0. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20% (质量)涂布液F2。采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液，对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。实施例3按照实施例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。 表面起光层涂布液F3的配制将60质量份改性二氧化硅溶胶B，加入30量份氧化铝分散液C和8质量份纳米二氧化硅分散液G，，高速分散机3000转分散30分钟，降速至1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇(PVA1799)，0. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM，上海联胜化工)，0. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20% (质量)涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液，对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。实施例4按照实施例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。表面起光层涂布液F4的配制将60质量份改性二氧化硅溶胶B，加入20质量份氧化铝分散液C和24质量份纳米二氧化硅分散液G，高速分散机3000转分散30分钟，降速至1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM，上海联胜化工)，0. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液， 对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。实施例5按照实施例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。表面起光层涂布液F5的配制将40质量份改性二氧化硅溶胶B，加入40质量份氧化铝分散液C和16质量份纳米二氧化硅分散液G，高速分散机3000转分散30分钟，降速至1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM，上海联胜化工)，0. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液， 对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。实施例6按照实施例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。表面起光层涂布液F6的配制将40质量份改性二氧化硅溶胶B，加入20质量份氧化铝分散液C和48质量份纳米二氧化硅分散液G，高速分散机3000转分散30分钟，降速至1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM，上海联胜化工)，0. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液， 对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。对比例I按照实施例I中配制底涂涂布液Al的方法，将其中20质量份二氧化硅(市售沉淀二氧化硅)，用15质量份二氧化硅(市售沉淀二氧化硅)和5质量份改性高岭土(市售) 替代，其它保持不变，配制成底涂涂布液A2,并完成涂布，底涂涂布量10g，等待涂面。涂布高光面使用实施例4中起光层涂布液F4进行涂布，起光层涂布量9g。对比例2按照实施例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。表面起光层涂布液F7的配制将105质量份改性硅溶胶B，高速分散机1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇(PVA1799)，0. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM， 上海联胜化工)，O. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20 %涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液，对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。对比例3按照实施例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。表面起光层涂布液F8的配制
将80质量份氧化铝分散液C，高速分散机1000转，加入15质量份自制乳液D， 5质量份聚乙烯醇(PVA1799)，0. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂 (LSRM,上海联胜化工)，O. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20 %涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液，对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。对比例4按照实施例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。表面起光层涂布液F9的配制将128质量份纳米二氧化硅分散液G，高速分散机1000转，加入15质量份自制乳液D，5质量份聚乙烯醇(PVA1799)，O. 5质量份消泡剂(FormeX845，TEG0)，I质量份阳离子化合物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)，0. 5质量份流平剂(WT-105，DEUCHEM)，O. 3质量份剥离剂(LSRM，上海联胜化工)，0. 5质量份增白剂(BA，银莹化工)，加去离子水配制成20%涂布液，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，使用硼酸/硼砂所配制的润湿液， 对涂层再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。对比例5按照实施例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。表面起光层涂布液FlO的配制按照实施例4中配制起光层涂布液F4的方法，将其中15质量份自制乳液D，用15 质量份阳离子丙烯酸乳液(SYNTHR0N，AM 270R)替代，其它保持不变，配制成起光层涂布液 FlO进行高光涂布，起光层涂布量9g，。对比例6按照实施例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。按照实施例4中的方法配制起光层涂布液F4，采用刮刀涂布在基材表面，热风干燥至半干状态，湿水润湿，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽喷墨打印介质，起光层涂布量9g。表I :实施例和比较例性能测试结果
9实施例光泽度膜强ISO 亮度墨水吸收性黑色密度T燥时间打印渗墨防水性R800R230R800R230R800R230R800R230R230实施例I59I106.42I2.022.032IIII实施例2483107.5II1.641.83II3I2实施例3362106.7II1.481.67II2II实施例4602109.5II2.082.15IIIII实施例5632108.3II1.982.032IIII实施例6482107.2II1.871.97IIII2比较例I612105.3221.921.9422222比较例264I107.8331.861.9333333比较例358I108.6232.052.1023232比较例4333110.5II1.381.54II333比较例5562108.4221.761.8422222比较例6543106.5II1.831.92II223表I中的评价方法(I)光泽度本发明实施例所得的喷墨打印介质，使用型号WGG60-E3的光泽度仪， 测量60°入射角时介质表面的光泽度。(2)膜强度本发明实施例所得的喷墨打印介质，膜强度测试采用观测法，沿着打印介质面45°方向对折打印介质，目测评价涂层开裂掉粉程度，评价标准如下1 :涂层无开裂掉粉；2 :涂层轻微开裂掉粉，为实用水平；3 :涂层开裂掉粉严重，不能实用。(3) ISO亮度本发明实施例所得的喷墨打印介质，使用ZB-A型白度仪，测量介质表面的ISO亮度。打印性能测试本发明实施例所得的喷墨打印介质，使用市售EpsonSTYLUS R800 (颜料墨)，市售Epson STYLUS R230 (染料墨)进行打印性能测试。为评价打印性能， 分别对墨水吸收性，打印干燥时间，打印色密度，打印渗墨，打印防水性进行评价。(I)墨水吸收性分别用 Epson STYLUS R800 (颜料墨)和 EpsonSTYLUS R230 (染料墨)打印测试图，目测评价墨水吸收程度。墨水吸收性差时，会在图像上出现墨水堆积， 评价标准如下1 :吸墨均匀，无堆积；2 :轻微堆积，为实用水平；3 :堆积，不可实用。(2)打印干燥时间分别用 Epson STYLUS R800(颜料墨)和 EpsonSTYLUS R230(染料墨)打印测试图，目测评价墨水干燥时间(从打印完成开始计时，到手指触碰图像不在粘手掉墨截止的时间)，评价标准如下1 :干燥时间小于等于5秒；2 :干燥时间在5 15秒之间；3:干燥时间大于15秒。(3)打印色密度分别用 Epson STYLUS R800 (颜料墨)和 EpsonSTYLUS R230 (染料墨)打印黑(K)、青(C)、洋红(M)、黄(Y)、红(R)、绿(G)、蓝(B)七色块，使用SpectroEye 分光光度仪测量单色光反射密度。(4)打印渗墨打印渗墨指不同颜色墨滴，在干燥固着前，沿着打印表面横向扩
10散，彼此混合，造成图像模糊出现阴影。分别用Epson STYLUS R800 (颜料墨)和Epson STYLUS R230(染料墨)打印分辨率测试图，目测评价打印渗墨程度。评价标准如下1 :图像清晰无渗墨；2 :图像阴影不明显，轻微渗墨；3 :图像有阴影，渗墨明显。(5)打印防水性使用Epson STYLUS R230 (染料墨)打印黑(K)、青(C)、洋红(M)、 黄(Y)、红(R)、绿(G)、蓝(B)七色块，在一分钟内进行冲水测试。首先将滴水容器滴水量调节至2滴/秒，然后将打印色块后的介质呈45°放于滴水容器下淋水三十秒钟，取出晾干后，目测评价表面程度，评价标准如下1 :色块基本无墨水流失；2 :仅有黑色略有流失，其它色块基本无流失；3 :色块墨水流失较重。从表I可以看出，随着无机物b中改性硅溶胶和纳米氧化铝分散液所占比例的提高，打印介质光泽度、膜强明显提高，打印性能上，色密度和防水性提高，对颜料墨适应性明显改善，但是吸墨性会随之降低；无机物b中纳米二氧化硅比例增加对吸墨性和打印干燥时间帮助明显，但是会降低打印介质光泽度、膜强、色密度和防水性；通过比较，自制乳液在光泽度和吸墨性上具有较强优势；在生产工艺中使用硼酸/硼砂所配制的润湿液，对打印介质性能有较明显提升。实施例4、5表现出很好的光泽度、打印性能突出，具有较好的应用价值。
权利要求
1.一种喷墨打印介质，其特征在于包括基材、底涂层和表面起光层；所述底涂层的涂布量为每平方米5 20g ;所述表面起光层的涂布量为每平方米5 20g ;所述底涂层包括 100质量份无机颜料a、20 60质量份胶黏剂；所述表面起光层包括80 120质量份无机颜料b、10 20质量份乳液。
2.根据权利要求I所述的喷墨打印介质，其特征在于所述无机颜料a是胶体二氧化硅、沉淀二氧化硅、碳酸钙或高岭土，粒径为O. I 30um。
3.根据权利要求I所述的喷墨打印介质，其特征在于所述胶黏剂是聚乙烯醇、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、羧基纤维素或明胶中的一种或一种以上混合物。
4.根据权利要求I所述的喷墨打印介质，其特征在于所述无机颜料b，包括10 100 质量份改性二氧化硅溶胶，10 80质量份纳米氢氧化铝和/或纳米二氧化硅分散液。
5.根据权利要求4所述的喷墨打印介质，其特征在于所述纳米氢氧化铝分散液或纳米二氧化硅分散液的制备步骤是(1)在去离子水中加入一元酸作为分散剂，将其pH值调节为2 6.5之间；(2)搅拌条件下加入纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅粉体进行分散；(3)搅拌状态下加入表面修饰剂对纳米氢氧化铝或纳米二氧化硅的表面进行修饰；(4)重复(2)、(3)步骤，最后制得浓度为30 60wt.%的高浓度纳米氢氧化铝水性分散液和浓度为15 30wt. %的高浓度纳米二氧化硅分散液。
6.根据权利要求4所述的喷墨打印介质，其特征在于所述改性二氧化硅溶胶的制备步骤是(1)80 100质量份的二氧化硅溶胶，边搅拌边滴加pH调节剂，调至pH值2 5 ;(2)0.05 5质量份阳离子硅烷偶联剂，冰浴进行降温，边搅拌边滴加pH调节剂，调至 pH值2 5 ;(3)然后在搅拌条件下将步骤(2)的物质加入到步骤(I)的物质中，搅拌均匀后，继续在搅拌条件下，升温至80 90°C熟化4小时，降温至50 60°C熟化4小时，得到改性二氧化硅溶胶。
7.根据权利要求I所述的喷墨打印介质，其特征在于所述乳液为具有阴阳两性官能团的高分子有机颗粒，采用软核硬壳的工艺方法，制备出具有不饱和双键的单体的聚合物或共聚物；所述自制乳液的玻璃化温度为20 60°C，平均粒径为O. I O. 3um。
8.根据权利要求I所述的喷墨打印介质，其特征在于所述底涂层还包括5 10质量份阳离子化合物、O 2质量份流平剂、O 2质量份消泡剂、O 2质量份增白剂。
9.根据权利要求I所述的喷墨打印介质，其特征在于所述表面起光层还包括O.5 5 质量份阳离子化合物、O 2质量份消泡剂、O 2质量份剥离剂、O 2质量份增白剂、O 2质量份流平剂、O 10质量份增稠剂。
10.一种权利要求I 9中任一项所述的喷墨打印介质的制备方法，其特征在于包括下述步骤首先，在基材的一面涂布一层底涂层，涂布量为每平方米5 20g，采用热风或红外干燥，并经压光处理；然后在底涂层上涂布表面起光层，涂布量为每平方米5 20g，采用热风或红外干燥；再在表面起光层涂料半干燥状态下，用硼酸润湿液对涂层表面再润湿，使得面涂层在凝胶状态下，经镜面铸缸热压成膜，剥离后制成高光泽的喷墨打印介质。
全文摘要
本发明公开了一种喷墨打印介质及其制备方法。该喷墨打印介质包括基材、底涂层和表面起光层，其中底涂层包含有机颜料和胶黏剂，表面起光层包含颜料和自制乳液；采用铸涂生产工艺制备得到。该喷墨打印介质可以适用水性染料墨水和水性颜料墨水，具有高吸墨性，高光泽，低成本等优点。
文档编号C09D7/12GK102602188SQ201210055809
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者刘建伟, 李鹏 申请人:广州慧谷化学有限公司