CN101927631A - 喷墨记录吸墨层材料及其制备方法 - Google Patents

喷墨记录吸墨层材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

喷墨记录吸墨层材料及其制备方法，它属于喷墨记录材料领域。本发明现有喷墨记录材料存在打印图像的颜色分布不均匀、图象模糊、图象手触摸后感觉凸凹不平，而且耐磨性差的缺点，制备成本高的问题。本发明的喷墨记录吸墨层材料是由绢云母、分散剂和黏合剂制成。本发明的方法如下：一、制绢云母粉体；二、制绢云母悬浊液；三、制涂布液；四、基材等离子体处理后涂布涂布液，然后烘干，即得到了喷墨记录吸墨层材料。本发明具有原材料容易获取、低成本、制备容易的优点，本发明喷墨记录吸墨层材料打印图象清晰、墨滴不扩散、颜色分布均匀、图象表面光滑、无裂纹、手触摸后感觉平滑。

Description

喷墨记录吸墨层材料及其制备方法
技术领域
本发明属于喷墨记录材料领域。
背景技术
喷墨记录材料主要由吸墨层、底涂剂、基材组成。喷墨记录吸墨层分类方法有很多种，可分为树脂类和颜料类。树脂类吸墨层是指在承印材料上涂上聚乙烯醇、明胶等树脂，常称为膨胀型。虽然其清晰度较高，但吸墨速度慢。颜料类吸墨层则主要含有特定的颜料微粒，如二氧化硅、氧化铝等，在涂层中形成含有大量微孔的网络，对喷印的墨滴起吸住并固着的作用，常称为空隙型，吸墨性能好，但光泽度不高。随着计算机技术、数字成像技术和网络技术的发展，喷墨打印技术也得到了迅速发展。对喷墨记录材料的性能提出了更高的要求。例如：原材料容易获取，低成本，制备容易，并具有一定的光滑、耐磨和不易褪色等性能。但是在现有的技术中，能同时满足上述功能的喷墨记录材料还很少有报导。
现有喷墨记录材料存在打印图像的颜色分布不均匀、图象模糊、图象手触摸后感觉凸凹不平，而且耐磨性差的缺点，及制备成本高的问题。
发明内容
本发明的目的提供一种喷墨记录吸墨层材料及其制备方法，以解决现有喷墨记录材料打印图像的颜色分布不均匀、图象模糊、图象手触摸后感觉凸凹不平，而且耐磨性差的缺点，制备成本高的问题。
本发明中喷墨记录吸墨层材料是由绢云母、分散剂和黏合剂制成，其中分散剂与绢云母粉体的质量比为0.02~0.05：1，黏合剂与绢云母粉体的质量比为1：1~1.5。
本发明中喷墨记录吸墨层材料制备方法是按下述步骤进行的：一、以去离子水作分散介质，采用湿混法研磨绢云母至粒度在100nm以下，然后过滤，烘干后得到绢云母粉体；二、将分散剂溶于去离子水中，再加入步骤一制得的绢云母粉体，再以7000~8000r/min的速度分散30~40min，得到绢云母悬浊液，其中分散剂与绢云母粉体的质量比为0.02~0.05：1，绢云母粉体与去离子水的质量比为1：10；三、将黏合剂水溶液与绢云母悬浊液混合，黏合剂与绢云母粉体的质量比为1：1~1.5，黏合剂水溶液中黏合剂与水的质量比为10：1~1.5，然后以7000~8000r/min的速度分散40~60min，静置消泡，获得涂布液；四、基材等离子体处理后涂布涂布液，然后烘干，即在基材表面获得了喷墨记录吸墨层材料；其中步骤四中所述的基材为聚对苯二甲酸二甲酯（PET）膜 、聚氯乙烯（PVC）硬片、 聚乙烯（PE）膜或聚丙烯（PP）合成纸。
上述分散剂为醋酸、硼酸或聚丙烯酸乳液。上述的黏合剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、淀粉、改性淀粉、丁苯胶乳、明胶中的一种或其中两种的混合。
本发明所述的原料容易获取，我国绢云母资源丰富、分布广，在陕西、安徽、福建、湖北、黑龙江、内蒙古、山东等省区均有大的绢云母矿存在。本发明的一个主要特点是除无机颗粒、黏合剂和分散剂外，不使用其它助剂，制备过程简单，生产的低成本，经济，环保。本发明喷墨记录材料具有一定的光滑、耐磨和不易褪色等性能。本发明喷墨记录吸墨层材料打印图象清晰、墨滴不扩散、颜色分布均匀、图象表面光滑、无裂纹、手触摸后感觉平滑。
附图说明
图1是喷墨记录吸墨层材料的结构示意图,图中1表示基材，2表示吸墨层；图2是用具体实施方式十一制备喷墨记录吸墨层材料打印效果图；图3是用对比例打印效果图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中喷墨记录吸墨层材料是由绢云母、分散剂和黏合剂制成，其中分散剂与绢云母粉体的质量比为0.02~0.05：1，黏合剂与绢云母粉体的质量比为1：1~1.5。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述分散剂为醋酸、硼酸或聚丙烯酸乳液。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的黏合剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、淀粉、改性淀粉、丁苯胶乳、明胶中的一种或其中两种的混合。
本实施方式所述的黏合剂为混合物时，各种黏合剂间按任意比混合。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述改性聚乙烯醇为丙烯酸改性聚乙烯醇，聚乳酸改性聚乙烯醇或带有酰胺基团的化合物改性聚乙烯醇，所述改性淀粉为丙烯酸改性淀粉，聚乳酸改性淀粉或带有酰胺基团的化合物改性淀粉。
具体实施方式五：本实施方式中喷墨记录吸墨层材料制备方法是按下述步骤进行的：一、以去离子水作分散介质，采用湿混法研磨绢云母至粒度在100nm以下，然后过滤，烘干后得到绢云母粉体；二、将分散剂溶于去离子水中，再加入步骤一制得的绢云母粉体，再以7000~8000r/min的速度分散30~40min，得到绢云母悬浊液，其中分散剂与绢云母粉体的质量比为0.02~0.05：1，绢云母粉体与去离子水的质量比为1：10；三、将黏合剂水溶液与绢云母悬浊液混合，黏合剂与绢云母粉体的质量比为1：1~1.5，黏合剂水溶液中黏合剂与水的质量比为10：1~1.5，然后以7000~8000r/min的速度分散40~60min，静置消泡，获得涂布液；四、基材等离子体处理后涂布涂布液，然后烘干；即在基材表面获得了喷墨记录吸墨层材料（参见图1）；其中步骤四中所述的基材为聚对苯二甲酸二甲酯（PET）膜 、聚氯乙烯（PVC）硬片、 聚乙烯（PE）膜或聚丙烯（PP）合成纸。
本实施方式获得喷墨记录吸墨层材料的厚度40~60g/m2。
步骤一中可采用球磨、胶体磨或滚珠磨进行研磨，步骤三和步骤四中可采用高速分散机进行分散，步骤四中所述的涂布方式可选用刮刀式、线棒式、棍式、挤压式等；优先选用胶体磨和高速分散机。本实施方式中涂层厚度优选为50g/m2，小于50g/m2吸墨量不足，影响打印效果；大于50g/m2吸墨层中绢云母过多，引起涂层开裂，影响打印效果。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是步骤一中所述分散剂为醋酸、硼酸或聚丙烯酸乳液。其它步骤和参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是：步骤三中所述的黏合剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、淀粉、改性淀粉、丁苯胶乳、明胶中的一种或其中两种的混合。其它步骤和参数与具体实施方式五或六相同。
本实施方式所述的黏合剂为混合物时，各种黏合剂间按任意比混合。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是：所述改性聚乙烯醇为丙烯酸改性聚乙烯醇，聚乳酸改性聚乙烯醇或带有酰胺基团的化合物改性聚乙烯醇，所述改性淀粉为丙烯酸改性淀粉，聚乳酸改性淀粉或带有酰胺基团的化合物改性淀粉。其它步骤和参数与具体实施方式七相同。
本实施方式中所述的改性方法采用现有方法进行。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式五至八之一不同那个的是：步骤一中烘干所需的温度为50~100℃），烘干所用的时间为20~60min。其它步骤和参数与具体实施方式五至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式五至九之一不同那个的是：步骤四中烘干所需的温度为50~60℃，烘干所用的时间为20~30min。其它步骤和参数与具体实施方式九至十之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式中喷墨记录吸墨层材料制备方法是按下述步骤进行的：一、以去离子水作分散介质，采用湿混法研磨绢云母（安徽滁洲1500目）至粒度在100nm以下，然后过滤，烘干后得到绢云母粉体；二、将0.05g醋酸 （分析纯）溶于10g去离子水中，再加入1 g步骤一制得的绢云母粉体，再以7000r/min的速度分散30min，得到绢云母悬浊液；三、将PVA （醇解度85.0~89.0）水溶液与绢云母悬浊液混合，PVA与绢云母粉体的质量比为1：1，PVA （醇解度85.0~89.0）水溶液中PVA与水的质量比为1：10，然后以7000r/min的速度分散1h，静置消泡，获得涂布液；四、PET膜电晕放电处理后用刮刀（厚度控制50μm）涂布涂布液，然后在50℃条件下烘干，烘干时间为20min，即在PET膜表面获得了喷墨记录吸墨层材料。
本实施方式中PVA （醇解度85.0~89.0）水溶液的制备方法如下：将PVA加入去离子水中，PVA与去离子水的质量比为1：10，搅拌1h，然后90℃的水浴锅中继续搅拌1h，降至室温，待用。
对比例：将1 g绢云母（安徽滁洲1500目）加入10g去离子水中，以7000r/min的速度分散30min，得到绢云母悬浊液；三、将PVA （醇解度85.0~89.0）水溶液与绢云母悬浊液混合，PVA与绢云母粉体的质量比为1：1，PVA （醇解度85.0~89.0）水溶液中PVA与水的质量比为1：10，然后以7000r/min的速度分散1h，静置消泡，获得涂布液；四、PET膜电晕放电处理后用刮刀（厚度控制50μm）涂布涂布液，然后在50℃条件下烘干，烘干时间为20min，在PET膜表面得到吸墨层。
   用本实施方式制备的喷墨记录材料及对比例喷墨记录材料打印，打印图如图2和3所示，对比图2和3可知，本实施方式喷墨记录材料打印图象清晰、墨滴不扩散、颜色分布均匀、图象表面光滑、无裂纹、手触摸后感觉平滑。
具体实施方式十二：本实施方式中喷墨记录吸墨层材料制备方法是按下述步骤进行的：一、以去离子水作分散介质，采用湿混法研磨绢云母（安徽滁洲1500目）至粒度在100nm以下，然后过滤，烘干后得到绢云母粉体；二、将0.05g醋酸 （分析纯）溶于10g去离子水中，再加入1 g步骤一制得的绢云母粉体，再以7000r/min的速度分散30min，得到绢云母悬浊液；三、将PVA （醇解度85.0-89.0）水溶液与绢云母悬浊液混合，PVA与绢云母粉体的质量比为1.5：1，PVA （醇解度85.0-89.0）水溶液中PVA与水的质量比为10：1，然后以7000r/min的速度分散1h，静置消泡，获得涂布液；四、PET膜电晕放电处理后用刮刀（厚度控制50μm）涂布涂布液，然后在50℃条件下烘干，烘干时间为20min，即在PET膜表面获得了喷墨记录吸墨层材料。
本实施方式中PVA （醇解度85.0-89.0）水溶液的制备方法如下：将PVA加入去离子水中，PVA与去离子水的质量比为1：10，搅拌1h，然后90℃的水浴锅中继续搅拌1h，降至室温，待用。
具体实施方式十三：本实施方式中喷墨记录吸墨层材料制备方法是按下述步骤进行的：一、以去离子水作分散介质，采用湿混法研磨绢云母（安徽滁洲1500目）至粒度在100nm以下，然后过滤，烘干后得到绢云母粉体；二、将0.05g醋酸 （分析纯）溶于10g去离子水中，再加入1 g步骤一制得的绢云母粉体，再以7000r/min的速度分散30min，得到绢云母悬浊液；三、将0.40 g淀粉加入4.00 g去离子水中，在50~90℃条件下搅匀后得淀粉乳，将淀粉乳、PVA （醇解度85.0~89.0）水溶液与绢云母悬浊液混合，其中PVA （醇解度85.0~89.0）水溶液由0.60g PVA与6g水配成，然后以7000r/min的速度分散1h，静置消泡，获得涂布液；四、PET膜电晕放电处理后用刮刀（厚度控制50μm）涂布涂布液，然后在50℃条件下烘干，烘干时间为20min，即在PET膜表面获得了喷墨记录吸墨层材料。
本实施方式中PVA （醇解度85.0-89.0）水溶液的制备方法如下：将PVA加入去离子水中，PVA与去离子水的质量比为1：10，搅拌1h，然后90℃的水浴锅中继续搅拌1h，降至室温，待用。
采用下述试验验证本发明的效果：
一、     评价方法  
利用EPSON270打印机对淡黄、黑、浅绿、浅蓝、浅紫、浅粉六种颜色的墨水进行打印。
吸收墨水形式分三种：
（1）好：打印图象清晰，颜色分布均匀，不扩散。
（2）中：打印图象较清晰，颜色较分布均匀，轻微扩散。
（3）差：打印图象模糊，颜色分布不均匀，向四周扩散。
光滑性分三种：
（1）好：打印图象表面光滑，无裂纹，手触摸后感觉平滑。
（2）中：打印图象较表面光滑，无裂纹，手触摸后感觉较平滑。
（3）差：打印图象手触摸后感觉凸凹不平，无裂纹。
耐磨性分三种：
（1）好：打印图象用布反复搽试1min，图象没有变化。
（2）中：打印图象反复搽试1min，部分图象有变化。
（3）差：打印图象反复搽试1min，图象有明显变化。
二、结果：对比结果见表1。
表1
吸墨性 光滑性 耐磨性
具体实施方式十  好 好 好
具体实施方式十一 好 好 好
具体实施方式十二 中 好 中
对比例 差 差 差
由表1可知，本发明方法获得喷墨记录材料的吸墨性、光滑性和耐磨性性能优越。 

Claims (10)

1.喷墨记录吸墨层材料，其特征在于喷墨记录吸墨层材料是由绢云母、分散剂和黏合剂制成，其中分散剂与绢云母粉体的质量比为0.02~0.05：1，黏合剂与绢云母粉体的质量比为1：1~1.5。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录吸墨层材料，其特征在于所述分散剂为醋酸、硼酸或聚丙烯酸乳液。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨记录吸墨层材料，其特征在于所述的黏合剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、淀粉、改性淀粉、丁苯胶乳、明胶中的一种或其中两种的混合。
4.根据权利要求3所述的喷墨记录吸墨层材料，其特征在于所述改性聚乙烯醇为丙烯酸改性聚乙烯醇，聚乳酸改性聚乙烯醇或带有酰胺基团的化合物改性聚乙烯醇，所述改性淀粉为丙烯酸改性淀粉，聚乳酸改性淀粉或带有酰胺基团的化合物改性淀粉。
5.如权利要求要求1所述的喷墨记录吸墨层材料制备方法，其特征在于喷墨记录吸墨层材料制备方法是按下述步骤进行的：一、以去离子水作分散介质，采用湿混法研磨绢云母至粒度在100nm以下，然后过滤，烘干后得到绢云母粉体；二、将分散剂溶于去离子水中，再加入步骤一制得的绢云母粉体，再以7000~8000r/min的速度分散30~40min，得到绢云母悬浊液，其中分散剂与绢云母粉体的质量比为0.02~0.05：1，绢云母粉体与去离子水的质量比为1：10；三、将黏合剂水溶液与绢云母悬浊液混合，黏合剂与绢云母粉体的质量比为1：1~1.5，黏合剂水溶液中黏合剂与水的质量比为10：1~1.5，然后以7000~8000r/min的速度分散40~60min，静置消泡，获得涂布液；四、基材等离子体处理后涂布涂布液，然后烘干；即在基材表面获得了喷墨记录吸墨层材料；其中步骤四中所述的基材为聚对苯二甲酸二甲酯膜 、聚氯乙烯硬片、 聚乙烯膜或聚丙烯合成纸。
6.根据权利要求5所述的喷墨记录吸墨层材料制备方法，其特征在于步骤一中所述分散剂为醋酸、硼酸或聚丙烯酸乳液。
7.根据权利要求5或6所述的喷墨记录吸墨层材料制备方法，其特征在于步骤三中所述的黏合剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、淀粉、改性淀粉、丁苯胶乳、明胶中的一种或其中两种的混合。
8.根据权利要求7所述的喷墨记录吸墨层材料制备方法，其特征在于所述改性聚乙烯醇为丙烯酸改性聚乙烯醇，聚乳酸改性聚乙烯醇或带有酰胺基团的化合物改性聚乙烯醇，所述改性淀粉为丙烯酸改性淀粉，聚乳酸改性淀粉或带有酰胺基团的化合物改性淀粉。
9.根据权利要求5、6或8所述的喷墨记录吸墨层材料制备方法，其特征在于步骤一中烘干所需的温度50~100℃，烘干所用的时间为20~30min。
10.根据权利要求9所述的喷墨记录吸墨层材料制备方法，其特征在于步骤四中烘干所需的温度50~60℃，烘干所用的时间20~30min。 
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