CN101544143A - 一种氧化硅喷墨涂料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种氧化硅喷墨涂料及其制作方法，按照重量比该涂层成份为：硅溶胶50～52份，交联剂0.1～0.3份，水29～31份，异丙醇12～14份，聚乙烯醇1～3份，表面活性剂0.05～0.15份，阳离子固色剂3～4份，液体增白剂0.17～0.23份。该方法为将硅溶胶、水、异丙醇、交联剂以及聚乙烯醇依次混合并搅拌然后剪切，再加入表面活性剂、液体增白剂和阳离子固色剂，在添加的同时进行剪切，然后过滤以及静置消除气泡，即得成品。本发明解决了纳米级材料容易发生团聚的问题，涂料具有高表面平滑度和高光泽度；有良好的防水性；打印图像色彩鲜艳，图像耐候性高，长期保存不褪色。整个制作简单，适合于大批量生产。

Description

一种氧化硅喷墨涂料及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种氧化硅喷墨涂料及其制作方法。

背景技术

现在国内市场主要以膨润型相纸为主，膨润型相纸虽然生产成本低，但吸墨性能差、干燥慢，并且不能防水，打印完后要覆膜处理，不但后期工序多、成本高，而且打印效果与传统的银盐相片相去甚远，只能作为低档次产品使用。目前国内各个喷墨打印材料的生产厂商的技术水平非常接近，其高光相纸产品基本都是该类产品。

国内市场销售的最高档次的高光相纸，基本都是从日本等国家进口的，一部分是打印机厂商的原装货，更大量的虽然贴着国内品牌，但都是进口相纸裁切分装而来。这类相纸，采用与传统相纸一样的RC纸基(在原纸两面涂有防水的PE涂层RESIN COATING)，所以也叫RC高光相纸，具有很好的防水性能，即使在水里浸泡几个小时，也能保持原样。

高光防水相纸喷墨涂料从技术上大致分为硅系和铝系两大类：硅系泛指使用二氧化硅做吸附墨水的无机颗粒，而铝系则采用γ氧化铝。从生产成本上，铝系由于需要采用特殊的氧化铝粉，生产成本大幅上升，但其性能是目前喷墨耗材中影像质量最接近传统照片的产品，而硅系涂层因其含量少，化工成本低，涂层硬度好，在价格上有很强的竞争优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种具有高表面平滑度、高光泽度、色彩还原度好的氧化硅喷墨涂料。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种氧化硅喷墨涂料，按照重量比其成份为：

硅溶胶：50～52份

交联剂：0.1～0.3份

水：29～31份

异丙醇：12～14份

聚乙烯醇：1～3份

表面活性剂：0.05～0.15份

阳离子固色剂：3～4份

液体增白剂：0.17～0.23份。

其中，硅溶胶中二氧化硅的固含量为13％～17％。二氧化硅粒径为15～35纳米。

所述的液体增白剂为液体荧光增白剂。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种氧化硅喷墨涂料的制造方法，按照比例将硅溶胶、水、异丙醇、交联剂以及聚乙烯醇依次混合并搅拌，搅拌2～4分钟，搅拌之后剪切4～6分钟，再依次加入表面活性剂、液体增白剂和阳离子固色剂，在添加的同时进行剪切，添加完成之后再剪切9～11分钟，然后用350～450目过滤网过滤，静置5～7个小时消除气泡，即得成品。

本发明采用纳米级硅溶胶，并加入表面活性剂，解决了纳米级材料容易发生团聚的问题，使涂料具有高表面平滑度和高光泽度；聚乙烯醇作为粘胶剂使用，加入交联剂后，聚乙烯醇与交联剂发生交联固化反应，使涂料具有防水性能；采用阳离子固色剂使打印图像色彩鲜艳，图像耐候性提高，长期保存不褪色；配方中各组分合理配比，使体系均相、稳定，涂料的存放时间长，粘度受环境影响小。并且整个制作过程简单，适合于大批量生产。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细描叙：

本实施例揭示了一种氧化硅喷墨涂料，按照重量比，该涂料成份为：硅溶胶51份、交联剂0.2份、水30份、异丙醇13份、聚乙烯醇2份、表面活性剂0.1份、阳离子固色剂3.5份、液体增白剂0.2份。

其中，所述的硅溶胶为纳米级硅溶胶，通过加入表面活性剂，解决了纳米级材料容易发生团聚的问题，使涂料具有高表面平滑度和高光泽度，硅溶胶分子式可表示为mSiO2nH2O，其中二氧化硅的固含量为15％，二氧化硅的粒径为15～35纳米之间。所采用的使用表面活性剂(可从广州斯洛科化学有限公司购得)则可使涂层表观平滑、光泽度高，具体如季铵化物表面活性剂、卵磷脂表面活性剂、脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦(司盘)，聚山梨酯(吐温)均可。所采用的液体增白剂为液体荧光增白剂，该增白剂可通过市售购得，如天津市天德盛精细化工科技有限公司、山西永济银荧化工厂有限公司生产的液体荧光增白剂均可，因该成份属于现有技术，在此不作赘述。所采用的阳离子固色剂主要成份为具有季铵盐基团高分子化合物，该物质可使打印图像色彩鲜艳，图像耐候性(指因受到阳光照射，温度变化，风吹雨淋等外界条件的影响，而出现的褪色、变色、龟裂、粉化和强度下降等一系列老化的现象)提高，长期保存不褪色。该物质也可为市售，如广州庄杰化工有限公司和广州润成科技有限公司生产的型号为450的阳离子固色剂均可。所述的交联剂又名“固化剂”、“硬化剂”，交联剂与聚乙烯醇发生交联固化反应，使涂料具有防水性能，该物质可从济南创鑫化工有限公司购得。

生产时，按照上述比例将硅溶胶、水、异丙醇、交联剂以及聚乙烯醇依次混合并搅拌，搅拌3分钟，搅拌之后剪切5分钟，再依次加入表面活性剂、液体增白剂和阳离子固色剂，在添加的同时进行剪切，添加完成之后再剪切10分钟，然后用400目过滤网过滤，静置6个小时消除气泡，即可得成品。所述剪切是采用高剪切均质乳化机将混合物进行高速搅拌，进一步使混合物中各组分均匀分散，特别是使二氧化硅粒子分散均匀，因为纳米材料的表面能大，极易发生团聚现象，二氧化硅粒子团聚会使涂层失去光泽且影响打印吸墨性能，用乳化机剪切，达到了一个物理分散效果。

本涂料形成的涂层因采用纳米级的二氧化硅材料形成极细微的无机-有机复合微粒，墨水打印上去后，马上被类似蜂巢的微孔吸收，由于具有这种特殊的微孔结构，其涂层吸墨力很强，干燥速度快，从打印机里出来，就可以直接触摸；采用新型成色技术，对于打印很深色调的部分，也能表现很好的层次感，图像具有很高的鲜艳度，影像稳定性及清晰度，由于涂层材料很细腻，不但亮度高，而且能够匹配高精度的照片打印，而且高分辨率的喷绘相纸具有卓越的复制性能，属于高端产品系列。

本涂料可涂布于RC涂塑纸基、PP纸基、PVC等材料上形成喷墨涂层，以下为本涂料涂布于打印纸基上样品测试报告

产品测试报告

由测试报告可见，通过本发明涂料所形成的打印纸涂层干燥速度小于2秒，干燥速度快，光泽度在23.13±3范围之内、白度在94.5±3之间、色差(黑)为△E(0-0.5)、色密度(黑)2.15≤DK≤2.18，使打印出的图像具有很高的鲜艳度、影像稳定性以及清晰度，并且浸水之后也能保持字迹清晰、色彩无飘逸，具有良好的防水性能。

除此此外，涂料的各成份也可以其他比例，如硅溶胶可以为50～52份之间的任一份量，如50份、52份等；如水可为29～31份之间的任一份量，如29份、31份等；如异丙醇可为12～14份之间的任一份量，如12份、14份等；如聚乙烯醇可为1～3份之间的任一份量，如1份、3份等；如表面活性剂可为0.05～0.15份之间的任一份量，如0.05份、0.15份等；如阳离子固色剂可为3～4份之间的任一份量，如3份、4份等；如液体增白剂可为0.17～0.23份之间任一份量，如0.17份、0.23份等。

而在制作过程中各参数也不限于上述的具体参数，如各成份混合后搅拌时间可为2～4分钟任一时间，如2分钟、4分钟等；如剪切时间可为9～11分钟任一时间，如9分钟、11分钟等；过滤所用的过滤网目数可为350～450之间任一目数，如350目、450目等；如静置时间可为5～7小时任一时间，如5小时、7小时等。

按照各材料组分含量、工艺条件参数的具体取值如各数值范围的两端值、中间值等生产的产品性能均能达到设计要求，在此也不一一列举论述。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其他实现方式，需要说明的是，在没有脱离本发明发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种氧化硅喷墨涂料，其特征在于，按照重量比其成份为：

硅溶胶：50～52份

交联剂：0.1～0.3份

水：29～31份

异丙醇：12～14份

聚乙烯醇：1～3份

表面活性剂：0.05～0.15份

阳离子固色剂：3～4份

液体增白剂：0.17～0.23份。

2.根据权利要求1所述的氧化硅喷墨涂料，其特征在于，所述的硅溶胶中二氧化硅的固含量为13％～17％。

3.根据权利要求2所述的氧化硅喷墨涂料，其特征在于，所述的二氧化硅粒径为15～35纳米。

4.根据权利要求1所述的氧化硅喷墨涂料，起特征在于，所述的液体增白剂为液体荧光增白剂。

5.一种权利要求1所述氧化硅喷墨涂料的制造方法，其特征在于，该方法为：按照比例将硅溶胶、水、异丙醇、交联剂以及聚乙烯醇依次混合并搅拌，搅拌2～4分钟，搅拌之后剪切4～6分钟，再依次加入表面活性剂、液体增白剂和阳离子固色剂，在添加的同时进行剪切，添加完成之后再剪切9～11分钟，然后用350～450目过滤网过滤，静置5～7个小时消除气泡，即得成品。