CN102383335A - 具有改进的图像干燥时间的记录片材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有改进的图像干燥时间的用于印刷的记录片材，其包含基材，该基材的至少一个表面接触一种或多种水溶性二价金属盐，该金属盐优选与一种或多种淀粉混合；本发明还涉及所述记录片材的形成方法、在印刷过程中在所述记录片材上产生一种或多种图像的方法以及在其表面上具有一种或多种图像的记录片材。

Description

具有改进的图像干燥时间的记录片材
本申请是2006年10月16日递交的中国专利申请No.200610137331.5的分案申请。
技术领域
本发明涉及记录片材。更具体地说，本发明涉及具有改进图像干燥时间的记录片材，并且尤其涉及适合作为用于任何印刷或记录方法的记录片材的纸基记录片材。虽然适合用于任何印刷方法，但是本发明的记录片材在喷墨印刷方法中特别有用。
背景技术
印刷用记录片材是已知的。例如参见美国专利6207258；6123760；6162328；4554181；4381185；6880928；6485139；6686054；6761977；6764726；和欧洲专利EP0999937和EP0999937。
发明内容
本发明的一个方面涉及用于印刷的记录片材，其包含基材和优选在该基材的至少一个表面上的水溶性二价金属盐，所述基材包含木素纤维素纤维；其中该基材的Hercules施胶度(Hercules Sizing TestValue，HST)和二价盐的用量经过选择从而该记录片材具有等于或小于大约60的油墨转移百分率(IT％)。在本发明的优选实施方案中，水溶性二价金属盐存在于还包含一种或多种淀粉、一种或多种聚合物乳液添加剂、一种或多种含氮化合物或它们的结合物的混合物中。
本发明的记录片材显示优于常规印刷记录片材的一个或多个优点。例如，本发明的记录片材显示一个或多个改进的图像干燥时间性能。这些改进的性能包括降低的紧接着印刷的油墨转移、改进的图像黑色密度和当采用颜料基油墨印刷时改进的的边缘锐度。
本发明的又一个方面涉及本发明记录片材的形成方法，该方法包括：
(a)将包含挥发性液体例如水、甲醇等的液体组合物涂覆到由木素纤维素纤维形成的基材的表面，所述挥发性液体中溶解或分散了一种或多种水溶性二价金属盐，和一种或多种淀粉、一种或多种聚合物乳液添加剂、一种或多种含氮化合物或它们的结合物，并且所述基材的至少一个表面与水溶性二价金属盐接触以形成所述物质或所述混合物与所述表面接触的润湿的、处理过的基材，其中该基材的Hercules施胶度(HST)和二价盐的用量经过选择从而该记录片材具有等于或小于大约60的油墨转移百分率(IT％)；和
(b)干燥所述润湿的、处理过的基材的所述表面以形成所述记录片材。
此外，本发明的又一个方面涉及在印刷设备中在记录片材的表面上产生图像的方法，该方法包括：
(a)将包含基材和水溶性二价金属盐的记录片材加入所述设备中，该基材包含木素纤维素纤维，其中该基材的Hercules施胶度(HST)和二价盐的用量经过选择从而该记录片材具有等于或小于大约60的油墨转移百分率(IT％)；和
(b)在所述记录片材的至少一个表面上形成图像。
在优选实施方案中，印刷设备是喷墨打印机且图像是通过使油墨从所述设备释放到记录片材的表面上而形成的。
附图说明
本发明的上述及其它方面和优点现将结合附图进行进一步描述，在这些附图中：
图1是油墨转移(％)对原纸的HST的曲线图；
图2是油墨转移(％)对氯化钙盐覆盖度(gsm)的曲线图；
图3是黑色密度(OD O)对原纸的HST的曲线图；
图4是黑色密度(OD O)对氯化钙盐覆盖度(gsm)的曲线图；
图5是边缘锐度(EA)对原纸的HST的曲线图；和
图6是边缘锐度(EA)对氯化钙盐覆盖度(gsm)的曲线图；
具体实施方式
本发明涉及用于印刷的记录片材，其包含由木素纤维素纤维形成的基材，并且该基材的至少一个表面接触水溶性二价金属盐。申请人已惊奇地发现，基材的施胶水平(通过该基材的HST进行测量)和基材表面上的二价金属盐的用量影响记录片材的图像干燥时间。本发明的记录片材显示增强的图像干燥时间，该干燥时间根据在用固定重量的辊子辊压之后从记录片材已印刷部分到未印部分的油墨转移的量来测定。“油墨转移”定义为用辊子辊压之后所转移的光学密度的量；它表示为在用辊子辊压之后转移到记录片材未印刷部分的光学密度的百分率。所述方法包括：在纸上印刷单色印版，等待定量的时间，即在印刷之后5秒钟，然后对折从而记录片材的已印刷部分接触未印刷部分，并用4.51b的手压辊例如得自Chem Instruments，Inc.，Mentor，OH，USA的项目号为HR-100的辊进行辊压。通过反射型光密度计(X-Rite，Macbeth.Etc.)在该版块的转移(ODT)、未转移(ODO)部分上和未成像区域(ODB)上读取光学密度。转移百分率(IT％)定义为IT％＝[(ODT-ODB)/(ODO-ODB)]X100。
基材的Hercules施胶度(HST)和二价盐的用量经过选择从而记录片材具有等于或小于大约60的油墨转移百分率(IT％)。IT％优选为0％到大约50％。IT％更优选为0％到大约40％。IT％最优选为0％到大约30％。
除了改进的图像干燥时间之外，本发明的一些记录片材优选还显示良好的印刷质量。在此所使用的印刷质量(PQ)根据两个重要参数来测量：印刷密度和边缘锐度。印刷密度使用反射光密度计(X-Rite，Macbeth.Etc.)来测量，单位是光学密度(OD)的单位。该方法包括在片材上印刷单色印版，并测量光学密度。依据所使用的特定打印机和所选择的印刷模式以及光密度计模式和颜色设置，OD会有一些变化。在本专利中所使用的打印机是由Hewlett-Packard制造的HP Deskjet 6122，其使用#45(HP产品号51645A)黑色喷墨盒。印刷模式根据纸的类型和所选择的印刷质量来确定。对于本专利中的数据来说，选择默认设置，即普通纸形式和快速正常印刷质量印刷模式。所使用的光密度计是具有6mm光圈的X-Rite型528分光光密度计。密度测量设置为直观颜色、状态T和绝对密度模式。当足够量的二价水溶性金属盐在纸表面上时，通常看出印刷密度增加。一般而言，在使用最通用的黑色颜料油墨(相当于#45喷墨盒)的HP桌面喷墨打印机的标准(普通纸，正常)印刷模式下，颜料黑的目标光学密度(ODO)等于或大于1.30。ODO优选等于或大于大约1.40。ODO更优选等于或大于大约1.50。ODO最优选等于或大于大约1.60。
对确定良好印刷质量重要的记录片材的另一个参数是边缘锐度(EA)。本发明的一些记录片材显示良好的边缘锐度。边缘锐度通过例如QEA个人图像分析系统(Quality Engineering Associates，Burlington，MA)、QEA ScannerIAS或ImageXpert KDY照相机基系统的装置来测量。所有这些装置收集样品放大的数字图像并通过图像分析计算边缘锐度值。这一值也称作边缘粗糙度，并在ISO方法13660中进行了定义。该方法包括印刷长度为1.27毫米或更长的实线，以至少600dpi的分辨率取样。该装置根据该线边缘附近的每一个像素的暗度来计算边缘的位置。边缘阈值定义为使用公式R60＝Rmax-60％(Rmax-Rmin)从基材反射因子(亮区域，Rmax)转变到图像反射因子(暗区域，Rmin)60％的点。边缘粗糙度因此定义为从拟合线至该线的边缘阈值的残余部分的标准偏差，该偏差垂直于该拟合线来计算。边缘锐度值(EA)优选小于大约15。EA优选小于大约12。EA更优选小于大约10。EA最优选小于大约8。
本发明记录片材的一种必要组分是包含木素纤维素纤维的基材。纤维的类型不是决定性的并且可以使用已知用于造纸的任何此类纤维。例如，该基材可以由得自硬木树，软木树或硬木树和软木树的结合物的纸浆纤维制造，这些纸浆纤维通过任何已知适合的蒸煮、精炼和漂白操作(例如已知的机械、热机械、化学和半化学等操作)、制浆和其它公知的制浆方法来制备而用于造纸原料。在此所使用的术语“硬木纸浆”是指得自以下树木的木质物质的纤维性纸浆，这些树木为落叶树(被子植物)例如桦树、橡树、山毛榉、枫树和桉树；然而“软木纸浆”是得自以下树木的木质物质的纤维性纸浆，这些树木为针叶树(裸子植物)例如各种枞树，云杉和松树例如火炬松、湿地松、科罗拉多云杉(Colorado spruce)、香脂冷杉(balsam fir)和花旗松(Douglas fir)。在某些实施方案中，至少一部分纸浆纤维可以由非木质草本植物提供，它们包括但不限于：洋麻、大麻、黄麻、亚麻、剑麻或马尼拉麻，但是法律约束和其它考虑可能使得应用大麻和其它纤维来源不现实或不可能。在本发明的方法中可以使用漂白或未漂白的纸浆纤维。再循环纸浆纤维也是适用的。在优选实施方案中，纸中的纤维素纤维包含大约30wt.％到大约100wt.％干基软木纤维和大约70wt.％到大约0wt.％干基硬木纤维。
除了木素纤维素纤维之外，基材也可以包含其它可以合并到木素纤维素纤维基基材中的常规添加剂，例如填料、助留剂、湿强度树脂和干强度树脂。可以使用的填料包括无机和有机颜料，举例来说，例如矿物质例如碳酸钙、硫酸钡、二氧化钛、硅酸钙、云母、高岭土和滑石，和聚合物颗粒例如聚苯乙烯胶乳和聚甲基丙烯酸甲酯。其它常规添加剂包括但不限于：明矾、填料、颜料和染料。
纸基材也可以包含分散在木素纤维素纤维内的膨胀或未膨胀的微球。膨胀和可膨胀的微球在本领域中是熟知的。例如，适合的可膨胀微球在共同待审申请序列号09/770,340(于2001年1月26日提交)和序列号10/121,301(于2002年4月11日提交)；USP 3,556,934、5,514,429、5,125,996、3,533,908、3,293,114、4,483,889、和4,133,688；以及UK专利申请2307487中进行了描述，它们的内容通过引用的方式加入本文。所有的常规微球可以用于本发明的实践。适合的微球包括合成树脂颗粒，这些颗粒具有大致球形的含液体中心。树脂颗粒可以由以下物质制备：甲基丙烯酸甲酯、邻氯苯乙烯、聚邻氯苯乙烯、聚乙烯基苄基氯、丙烯腈、偏二氯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、乙烯基苄基氯以及上述物质中两种或多种的结合物。优选的树脂颗粒包含这样的聚合物，其含有大约65到大约90wt.％偏二氯乙烯，优选大约65到大约75wt.％偏二氯乙烯，和大约35到大约10wt.％丙烯腈，优选大约25到大约35wt.％丙烯腈。适合的可膨胀微球可以从Akzo Nobel of Marietta，Georgia以商品名EXPANCEL购得。可膨胀微球及其在纸材料中的用途在共同待审申请序列号09/770,340(于2001年1月26日提交)和共同待审申请序列号10/121,301(于2002年4月11日提交)中进行了更详细的描述，它们的内容通过引用的方式加入本文。
基材的Hercules施胶度(HST)可以广泛地变化并且经选择来提供所需的干燥时间特性。该HST值按照在TAPPI Standard MethodT-530号中描述的规约采用1％的甲酸油墨和80％的反射率端值(reflectance endpoint)来测量。这一试验通常用于含碳酸钙填料的碱性纸，如在TAPPI Journal(1996年2月，第122页)中S.R.Boone的文章所指出的。基材的HST可以通过将施胶剂添加到该基材来调节。优选通过对基材进行内部施胶来获得所需的HST；即先将施胶剂添加到纸浆悬浮液中，然后将该纸浆悬浮液转变成纸幅或基材。内部施胶有助于防止表面胶料渗入片材中，从而允许该胶料保持在表面上而具有最大的有效性。用于本发明实践的内部施胶剂包括通常在造纸机湿端使用的任何内部施胶剂。它们包括松香胶料、乙烯酮二聚物和多聚物和烯基琥珀酸酐。这些内部胶料通常以本领域已知的浓度水平来使用，例如基于干燥纸片材的重量，以大约0wt.％到大约1.0wt.％的水平来使用。这些内部胶料更优选以大约0.01wt.％到大约0.5wt.％的水平来使用。这些内部胶料最优选以大约0.025wt.％到大约0.25wt.％的水平来使用。对于采用松香进行内部施胶所使用的方法和材料，E.Strazdins在The Sizing of Paper(第二版，W.F.Reynolds编辑，TAPPI Press，1989，P.1-33)中进行了讨论。用于内部施胶的适合的乙烯酮二聚物在美国专利4,279,794(将其通过引用的方式全部加入本文)和英国专利786,543、903,416、1,373,788和1,533,434以及欧洲专利申请公开0666368A3中进行了公开。乙烯酮二聚物是市售的，如得自HerculesIncorporated，Wilmington，Del的Aquapel.RTM.和Precis.RTM.施胶剂。用于内部胶料的乙烯酮多聚物在欧洲专利申请公开0629741A1(与于1994年6月6日提交的美国专利申请序列号08/254,813对应)；欧洲专利申请公开0666368A3(与于1994年2月7日提交的美国专利申请序列号08/192,570对应)；和于1996年2月16日提交的美国专利申请序列号08/601,113中进行了描述。内部施胶用烯基琥珀酸酐在美国专利4,040,900(该专利通过引用的方式全部加入本文)中和在The Sizing ofPaper(作者C.E.Farley和R.B.Wasser，第二版，W.F.Reynolds编辑，TAPPI Press，1989，P.51-62)中进行了公开。多种烯基琥珀酸酐可从Albemarle Corporation，Baton Rouge，LA购得。
如本领域普通技术人员公知的，HST将直接地随基材的基重以及为本领域普通技术人员所知的其它因素而变化，这些因素例如是内部施胶剂的用量和类型以及填料的类型、用量和表面积，所用油墨和如TAPPI T 530中规定的反射率端值。基于上述信息，本领域普通技术人员可以使用常规技术和程序来计算、确定和/或估计所用基材的特定HST以提供所需的图像干燥时间特性。在本发明的优选实施方案中，HST值在采用1％的甲酸油墨和80％的反射率的情况下优选为大约1秒到大约400秒。HST更优选为大约3秒到大约300秒，最优选为大约5秒到大约200秒。在所选的实施方案中，HST为大约20秒到大约100秒。
选择基础基材的Gurley孔隙率来提供所需的干燥时间特性。Gurley孔隙率通过TAPPI T460om-88的程序来测量。在本发明的优选实施方案中，基材具有优选为大约5sec/100ml到大约75sec/100ml的Gurley孔隙率。Gurley孔隙率更优选为大约5sec/100ml到大约70sec/100ml，最优选为大约5sec/100ml到大约50sec/100ml。在所选的实施方案中，Gurley孔隙率为大约10sec/100ml到大约35sec/100ml。
选择基材的孔径来提供所需的干燥时间特性。孔径通过压汞式孔隙分析仪来测量。在本发明的优选实施方案中，基材具有优选为大约2.0到大约3.5的孔径。孔径更优选为大约2.2到大约3.3，最优选为大约2.4到大约3.1。在所选的实施方案中，孔径为大约2.6到大约3.0。
基材可以具有任何基重。基材的基重优选为大约20到大约500g/m2，但是如果需要的话，基材的基重可以在这一范围之外。基重更优选为大约20到大约300g/m2，最优选为大约50到大约200g/m2。在所选的实施方案中，基重为大约60到大约120g/m2。
适合的基材可以例如从International Paper Company商购或者通过常规技术来制备。由木素纤维素纤维形成的基材的制备方法和设备在纸和纸板领域是公知的。例如参见“Handbook For Pulp & PaperTechnologies”，第二版，G.A.Smook，Angus Wilde Publications(1992)和其中引用的参考文献。可以使用任何常规方法和设备。该方法优选包括：a)提供木素纤维素纤维的水悬浮液；b)将该木素纤维素纤维的水悬浮液压片并干燥以获得干燥的纸幅；c)干燥该纸幅来获得干燥的纸幅和d)压延该干燥的纸幅。除了这些工艺步骤之外，也可以使用本领域中普通技术人员已知的附加工艺步骤，例如采用包含粘合剂(其包含分散剂颜料)的涂料涂覆膜幅的一个或多个表面的涂覆步骤。
基材含有“有效量”的二价水溶性金属盐，该金属盐优选与该基材的至少一个表面接触。在此所使用的“有效量”是足以将基材的干燥时间增强到任何程度的量。只要获得所需的结果，基材中的二价水溶性金属盐的这一总量可以广泛地变化。通常，这一量为至少0.02g/m2，但是也可以使用更低或更高的量。二价水溶性金属盐的用量优选为大约0.1g/m2到大约3g/m2，最优选为大约0.2g/m2到大约2.0g/m2。在所选的实施方案中，二价水溶性金属盐的用量优选为大约0.4g/m2到大约1.5g/m2。
在本发明实践中可以使用任何二价金属盐。适合的二价水溶性金属盐包括但不限于含钙或镁的化合物。平衡离子可以广泛地变化并且包括氯离子、硫酸根、硝酸根、氢氧根等。此类材料的实例是氯化钙、氯化镁和氢氧化钙。用于本发明实践的优选的二价水溶性金属盐是水溶性钙盐，特别是氯化钙。
在本发明最优选的实施方案中，包含氯化钙和一种或多种淀粉的混合物与基材的至少一个表面接触。对于本发明这一优选的实施方案的实践来说，有用的淀粉的实例是天然形成的碳水化合物，其是在玉米、木薯、马铃薯和其它植物中通过葡萄糖单元的聚合而合成的。所有这样的淀粉及它们的改性形式可以用于本发明实践，所述的淀粉的改性形式可以通过使淀粉与适合的化学或酶试剂反应获得，例如乙酸淀粉、淀粉酯、淀粉醚、磷酸淀粉、黄原酸淀粉、阴离子淀粉、阳离子淀粉、氧化淀粉等。有用的淀粉可以通过已知的技术来制备或者从商业渠道获得。例如，适合的淀粉包括得自A.E.Staley的Ethylex 2035，得自Penford Products的PG-280，得自ADM、Cargill和Raisio的氧化玉米淀粉，和酶转化淀粉例如得自Amylum的Amyzet 150。
用于本发明实践的优选的淀粉是改性淀粉。更优选的淀粉是阳离子改性和化学改性的淀粉例如乙基化淀粉、氧化淀粉以及AP和酶转化的珍珠淀粉。最优选的是化学改性的淀粉例如乙基化淀粉、氧化淀粉以及AP和酶转化的珍珠淀粉。
当使用优选的二价水溶性金属盐氯化钙和优选的Ethylex 2035淀粉时，在该氯化钙与该淀粉的重量比率为等于或大于大约5％到大约200％的情况下，获得片材所需的干燥时间。在这些实施方案中，氯化钙与淀粉的重量比率优选为大约5％到大约100％，更优选为大约7％到大约70％，最优选为大约10％到大约40％。
在本发明这些优选的实施方案中，二价水溶性金属盐与一种或多种淀粉的混合物在基材表面上的用量可以广泛地变化并且可以使用任何常规的用量。一般而言，该混合物在基材中的用量为至少大约0.02g/m2记录片材，但是也可以使用更高和更低的量。该量优选为至少大约0.05g/m2，更优选为至少大约1.0g/m2，最优选为大约1.0g/m2到大约4.0g/m2。
除了所要求的二价金属盐之外，用来处理基材的混合物除了在本发明优选的实施方案中所用的淀粉之外还可以包括其它成分，这些成分包括典型地以常规用量涂覆到记录片材表面的颜料。这些任选的组分还包括分散剂、表面施胶剂、荧光增白剂、荧光染料、表面活性剂、消泡剂、防腐剂、颜料、粘合剂、pH值控制剂、涂料脱模剂等。
其它任选的组分是含氮化合物。适合的含氮有机物是包含一个或多个季铵官能团的化合物、低聚物和聚合物。此类官能团可以广泛地变化并且包括取代和未取代的胺、亚胺、酰胺、氨基甲酸酯、季铵基、双氰胺、胍(guanides)等。这些材料的实例是聚胺、聚乙烯亚胺、二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)的共聚物、乙烯基吡咯烷酮(VP)与季胺化甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯(DEAMEMA)的共聚物、聚酰胺、阳离子聚氨酯胶乳、阳离子聚乙烯醇、聚烷基胺双氰胺共聚物、胺缩水甘油基加成聚合物、聚[氧乙烯基(二甲基亚氨基)乙烯(二甲基亚氨基)乙烯]二氯化物、胍聚合物和聚合双胍。这些类型的化合物是公知的，并且例如在美国专利4,554,181、美国专利6,485,139、美国专利6,686,054、美国专利6,761,977和美国专利6,764,726中进行了描述。
用于本发明实践的优选的含氮有机物是低到中等分子量的阳离子聚合物和低聚物，它们的分子量等于或小于100,000，优选等于或小于大约50,000，更优选大约10,000到大约50,000。此类材料的实例是聚烷基胺双氰胺共聚物、聚[氧乙烯基(二甲基亚氨基)乙烯(二甲基亚氨基)乙烯]二氯化物和分子量在所需范围之内的聚胺。用于本发明实践的更优选的含氮有机物是低分子量阳离子聚合物，例如聚烷基胺双氰胺共聚物、聚[氧乙烯基(二甲基亚氨基)乙烯(二甲基亚氨基)乙烯]二氯化物、胍聚合物和聚合双胍。用于本发明实践的最优选的含氮有机物是低分子量聚烷基胺双氰胺共聚物、胍聚合物、和聚合双胍例如聚六亚甲基双胍。
本发明的记录片材可以使用已知的常规技术来制备。例如，可以将优选混合有一种或多种淀粉的必要的一种或多种二价水溶性金属盐和一种或多种任选的组分溶解或分散在合适的液体介质(优选水)中，并且可以通过任何合适的技术，例如施胶压榨处理、浸涂、逆转辊涂、挤压涂覆等将该所得物涂覆到基材上。这些涂覆技术在本领域中是公知的，不再详述。
例如，可以采用在制纸中常规使用的具有垂直、水平或倾斜施胶压榨构型的常规施胶压榨设备来涂覆涂料，这些设备例如是Symsizer(Valmet)型设备、通过浸涂的KRK施胶压榨机(Kumagai Riki KogyoCo.，Ltd.，Nerima，Tokyo，Japan)。该KRK施胶压榨机是模拟商业施胶压榨机的实验室施胶压榨机。这一施胶压榨机通常是单张供纸的，然而商业施胶压榨典型地使用连续膜幅。
在浸渍处理中，通过单辊将待处理的材料的膜幅输送到液体涂料组合物的表面以下从而将暴露的部位浸透，接着通过压水辊除去任何过量的处理用混合物，并且在空气干燥器中在100℃干燥。液体处理用组合物通常包含溶于溶剂例如水、甲醇等的所需处理用组合物。使用涂覆机表面处理基材的方法产生连续的基材片材，其中处理用材料首先涂覆到该基材的一面然后涂覆到第二面。也可以通过开槽挤塑(slot extrusion)方法来处理基材，其中放置平模使模唇紧贴着待处理基材的膜幅，从而得到均匀分布在片材的一个表面上的处理用溶液的连续膜，接着在空气干燥器中在适合的干燥温度(例如100℃)干燥。
本发明的记录片材可以通过使用常规印刷方法和设备例如激光、喷墨、胶版和柔版印刷方法和设备在该记录片材的表面上产生图像来印刷。在这一方法中，将本发明的记录片材加入印刷设备中；并在该片材的表面上形成图像。本发明的记录片材优选采用喷墨印刷方法和设备例如桌面喷墨印刷和高速商业喷墨印刷来印刷。本发明一个优选实施方案涉及喷墨印刷方法，该方法包括按照成像图案将水性记录液施加到本发明的记录片材上。本发明另一个实施方案涉及喷墨印刷方法，该方法包括(1)将本发明的记录片材加入包含水性油墨的喷墨印刷设备中，和(2)使油墨的小液滴按成像图案喷射到该记录片材上，从而在该记录片材上产生图像。喷墨印刷方法是公知的，并且例如在美国专利4,601,777、美国专利4,251,824、美国专利4,410,899、美国专利4,412,224和美国专利4,532,530中进行了描述。在一个尤其优选的实施方案中，喷墨印刷设备使用热喷墨方法，其中按成像图案将喷嘴中的油墨选择性地加热，从而使得该油墨的小液滴按成像图案喷射。本发明的记录片材也可以用于任何其它印刷或成像方法，例如采用笔式绘图机的印刷、采用彩色激光打印机或复印机的成像、采用油墨笔的手绘，胶印法等，只要用来形成图像的调色剂或油墨与记录片材的油墨接收层相容。将参考以下实施例来描述本发明。这些实施例旨在说明并且本发明不限于在实施例中给出的材料、条件或工艺参数。所有份数和百分率以单位重量计，除非另有说明。
实施例1
(A)实验室吸墨组合物的制备
使用以下程序制备一系列涂料组合物。在实验室中使用低剪切混合器制备涂料。将一定量的水添加到涂料容器中，然后在适当的剪切作用下添加无水氯化钙(94-97％，得自Dow Chemical Co.，Midland，MI，and USA的微型粒料)直到溶解。该涂料组合物和技术要求在以下表1中给出。
表1
组合物
  组合物   氯化钙，份   水，份
  1   2.5   97.5
  2   5   95
  3   10   90
B.处理过的基材的制备
采用表1的涂料组合物涂覆数张市售的原纸，这些原纸具有大约75g/m2的基重和大约20秒到大约220秒的HST值。这些原纸及其技术要求在以下表2中给出。
表2
原纸
  原纸   商品名称   施胶水平(HST，s)
  A   Office Max MaxBrite   20
  B   Xerox Premium Multipurpose   61
  C   Hewlett Packard MultiPurpose   157
  D   Hewlett Packard Everday Ink Jet   218
为了涂覆该涂料配制剂，用带子将9”x12”的原纸片的两端固定到衬纸上，在纸基材之上成一条细线涂覆该涂料组合物，并且用Meyer杆以均匀方式对该纸片进行吸墨性表面涂布试验。通过控制该组合物固体和杆尺寸，每一面获得0.25到1.0g/m2的吸取重量。涂覆过的基材及其技术要求在以下表3中给出。
表3
处理过的的基材
  处理过的基材   组合物   原纸  盐覆盖度(gsm)
  1A   1   A  0.25
  1B   1   B  0.25
  1C   1   C  0.25
  1D   1   D  0.25
  2A   2   A  0.5
  2B   2   B  0.5
  2C   2   C  0.5
  2D   2   D  0.5
  3A   3   A  1.0
  3B   3   B  1.0
  3C   3   C  1.0
  3D   3   D  1.0
实施例2
进行一系列实验来评价表3的基材用于油墨印刷的适合性。所选用于评价的性能是干燥时间、印刷密度和边缘锐度。出于对比目的，对原纸A、B、C和D进行相同性能的评价。所使用的程序如下：
A.干燥时间(IT％)：
在这一评价中，采用Hewlett-Packard Deskjet 6122(由Hewlett-Packard制造)，使用(HP产品号码51645A)黑色喷墨盒在TAPPI室内条件(23℃和50％RH)下在纸样品上成像。印刷模式根据纸的类型和所选择的印刷质量来确定。选择打印机默认设置，即普通纸型和快速正常印刷优质印刷品模式。所使用的光密度计是具有6mm光圈的X-Rite型528分光光密度计。密度测量设置是直观颜色、状态T和绝对密度模式。在印刷后等待5秒之后，对折样品并采用4.5kg橡胶手压辊(得自Chemlnstruments，Inc.Mentor，OH，USA的项目号HR-100)辊压。然后展开该样品并风干。采用X-Rite 500系列光密度计测量样品的密度以说明辊压之前的密度(OD O)和辊压之后的密度(ODT)。也测量未印刷区域以获得纸背景(OD B)的值。然后使用以下公式计算各种纸的转移百分率(IT％)：
IT％＝[(ODT-ODB)/(ODO-ODB)]X100.
B.印刷密度(OD O )
在这一评价中，采用Hewlett-Packard Deskjet 6122(由Hewlett-Packard制造)，使用(HP产品号码51645A)黑色喷墨盒在TAPPI室内条件(23℃和50％RH)下在纸样品上成像。印刷模式根据纸的类型和所选择的印刷质量来确定。选择打印机默认设置，即普通纸型和快速正常印刷优质印刷品模式。然后风干样品。采用具有6mm光圈的X-Rite型528分光光密度计测量样品的密度。密度测量设置是直观颜色、状态T和绝对密度模式。
C.边缘锐度(EA)：
在这一评价中，采用Hewlett-Packard Deskjet 6122(由Hewlett-Packard制造)，使用(HP产品号码51645A)黑色喷墨盒在TAPPI室内条件(23℃和50％RH)下在纸样品上成像。印刷模式根据纸的类型和所选择的印刷质量来确定。选择打印机默认设置，即普通纸型和快速正常印刷优质印刷品模式。然后风干样品。采用QEA个人图像分析系统(Quality Engineering Associates，Burlington，MA)测量样品的边缘锐度。
这些评价结果在以下表4中和图1到图6中给出。
表4
  处理过的基材   IT％   OD O   EA   HST(s)  盐覆盖度(gsm)
  1A   4   1.62   13.8   20  0.25
  1B   20   1.68   8.7   61  0.25
  1C   59   1.63   6.8   157  0.25
  1D   58   1.63   6.3   218  0.25
  2A   3   1.61   9.1   20  0.5
  2B   18   1.65   8.1   61  0.5
  2C   43   1.64   7.0   157  0.5
  2D   71   1.62   5.9   218  0.5
  3A   4   1.61   8.5   20  1.0
  3B   27   1.64   6.8   61  1.0
  3C   49   1.62   6.4   157  1.0
  3D   68   1.59   5.9   218  1.0
  原纸A   1   1.06   29.7   20  0
  原纸B   46   1.31   18.6   61  0
  原纸C   76   1.43   23.8   157  0
  原纸D   87   1.51   6.3   218  0
实施例3
(A)施胶压榨组合物的制备
使用以下程序制备一系列涂料组合物。在实验室中使用低剪切混合器制备涂料。将一定量的预蒸煮的淀粉添加到涂料容器中，然后添加水，然后在适当的剪切作用下添加水溶性二价金属盐。然后在剪切下将0.6份苯乙烯基表面施胶剂添加到涂料中。对于这一应用来说，所需的涂料固体为11％到16％，这取决于系统对涂料或施胶压榨处理粘度的容限，和所需的吸取量。该涂料组合物及其技术要求在以下表5中给出。
表5
施胶压榨组合物
  施胶压榨组合物   乙基化淀粉，份   氯化钙，份   水，份
  1   11   0   89
  2   11   1   88
  3   11   2   87
  4   12   3   85
  5   12   4   84
(B)施胶压榨处理过的喷墨纸的制备
1.基材制备
在造纸机上采用烯基琥珀酸酐(ASA)内部胶料由纤维原料和15％沉淀碳酸钙制备用于这一实验的基材，该纤维原料由60％软木和40％桉树纤维构成。该基材纸的基重为大约75g/m2并且HST值为大约20秒。
2.施胶压榨处理
用于这一程序的原纸具有大约75g/m2的基重和大约20秒的HST值。为了涂覆该涂料配制剂，将12”宽的纸卷基材连续地在两个辊子之间进料，并将该涂料配制剂用泵送入挤压贮罐(nip reservoir)，其中以预定的速度将该纸穿过该挤压贮罐进料。通过控制配制剂固体、挤压压力和施胶压榨机运行速度，获得大约2.2到3.0g/m2的吸取重量。
施胶压榨处理过的基材及其技术要求在以下表6中给出。
表6
施胶压榨处理过的基材
Figure BSA00000590866500181
使用实施例2的程序，测定表6的施胶压榨处理过的基材的IT％、OD O和EA。这些评价的结果在以下表7中给出。
表7
Figure BSA00000590866500182
实施例4
(A)施胶压榨处理过的组合物的制备
使用以下程序制备一系列涂料组合物。在搅拌下，将涂料成分，例如预蒸煮的淀粉、水溶性二价金属盐、水，各种涂料添加剂例如荧光增白剂、消泡剂、阳离子聚合物、施胶剂和交联剂连续地添加到造纸机的施胶压榨收集槽中。对于这一应用来说，所需的涂料固体为5到25％，这取决于系统对涂料或施胶压榨处理粘度的容限。该施胶压榨组合物和技术要求在以下表8中给出。
表8
施胶压榨组合物
Figure BSA00000590866500191
(B)施胶压榨处理过的喷墨纸的制备
1.基材制备
在造纸机上采用烯基琥珀酸酐(ASA)内部胶料由纤维原料和15％沉淀碳酸钙制备用于这一实验的基材，该纤维原料由60％软木和40％桉树纤维构成。该基材纸的基重为大约75g/m2并且HST值为大约30秒到大约150秒。
2.机器试验
为了涂覆该施胶压榨配制剂，将各成分以预定速度用泵送入不锈钢搅拌槽中，并且使用杆计量的或搅炼施胶压榨机计量加到该纸基材上的各成分。通过控制配制剂固体和挤压压力，获得大约3.0g/m2的吸取重量。
施胶压榨处理过的基材及其技术要求在以下表9中给出。
表9
施胶压榨处理过的基材
  施胶压榨处理过的基材   施胶压榨组合物   盐覆盖度，(gsm)
  1   1   0
  2   2   0.8
  3   2   0.8
  4   2   0.8
  5   3   1.0
使用实施例2的程序，测定表9的施胶压榨处理过的基材的IT％、OD O和EA。这些评价的结果在以下表10中给出。
表10
Figure BSA00000590866500201
最后，鉴于上述公开内容可能对在此给出的实施例作出变化。因此，尽管已经参考某些优选实施方案对本发明进行了描述，应该理解可以设计其它组合物，这些组合物仍然在所附权利要求书限定的本发明范围和精神内。本发明的各种和优选的实施方案的以上描述仅是出于说明目的而提供，并且应该理解的是，在不脱离以下权利要求书给出的本发明精神或范围的情况下，可以作出许多修改、变化和改变。

Claims (27)

1.一种记录片材，所述记录片材包括基材和水溶性二价金属盐，所述基材包含木素纤维素纤维，其中所述基材的Hercules施胶度(HST)和所述二价盐的用量经过选择从而所述记录片材具有等于或小于大约60的油墨转移百分率(IT％)。
2.权利要求1的记录片材，其中所述盐与所述基材的至少一个表面接触。
3.权利要求1的记录片材，其中所述木素纤维素纤维包含硬木纸浆纤维和软木纸浆纤维的混合物。
4.权利要求1的记录片材，其中所述纸基材具有大约5sec/100ml到大约75sec/100ml的Gurley孔隙率。
5.权利要求1的记录片材，其中所述纸基材具有大约2.0到大约3.5的孔径。
6.权利要求1的记录片材，其中所述HST为大约3秒到大约300秒。
7.权利要求6的记录片材，其中所述HST为大约5秒到大约200秒。
8.权利要求6的记录片材，其中所述HST为大约10秒到大约100秒。
9.权利要求1的记录片材，其具有等于或小于大约50的油墨转移 百分率(IT％)。
10.权利要求9的记录片材，其中所述油墨转移百分率(IT％)等于或小于大约40。
11.权利要求10的记录片材，其中所述油墨转移百分率(IT％)等于或小于大约30。
12.权利要求11的记录片材，其中所述油墨转移百分率(IT％)等于或小于大约20。
13.权利要求1的记录片材，其具有小于大约15的边缘锐度(EA)。
14.权利要求13的记录片材，其中所述边缘锐度(EA)小于大约12。
15.权利要求14的记录片材，其中所述边缘锐度(EA)小于大约10。
16.权利要求15的记录片材，其中所述边缘锐度(EA)小于大约8。
17.权利要求2的记录片材，其中所述水溶性二价金属盐是钙盐或镁盐。
18.权利要求17的记录片材，其中所述水溶性二价金属盐是钙盐。 
19.权利要求18的记录片材，其中所述水溶性二价金属盐是氯化钙。
20.权利要求2的记录片材，其具有等于或大于1.30的颜料黑的光学密度(OD O)。
21.权利要求20的记录片材，其中所述颜料黑(OD O)等于或大于1.40。
22.权利要求20的记录片材，其中所述颜料黑(OD O)等于或大于1.50。
23.权利要求20的记录片材，其中所述颜料黑(OD O)等于或大于1.60。
24.权利要求2的记录片材，在所述基材的表面上具有一种或多种水溶性二价金属盐与一种或多种淀粉、一种或多种聚合物乳液添加剂、一种或多种含氮化合物或者它们的结合物中的至少一种的混合物。
25.记录片材的形成方法，其包括：
(a)将包含挥发性液体的液体组合物涂覆到包含木素纤维素纤维的基材的表面，所述挥发性液体中溶解或分散了一种或多种水溶性二价金属盐，以形成所述盐与所述表面接触的润湿的、处理过的基材，其中所述基材的Hercules施胶度(HST)和所述二价盐的用量经过选择从而所述记录片材具有等于或小于大约60的油墨转移百分率 (IT％)；和
(b)干燥所述润湿的、处理过的基材的所述表面以形成所述记录片材。
26.在印刷设备中产生图像的方法，该方法包括：
(a)将包含基材和水溶性二价金属盐的记录片材加入所述设备中，所述基材包含木素纤维素纤维，其中所述基材的Hercules施胶度(HST)和所述二价盐的用量经过选择从而所述记录片材具有等于或小于大约60的油墨转移百分率(IT％)；和
(b)在所述记录片材的至少一个表面上形成图像。
27.权利要求26的方法，其中所述印刷设备是喷墨打印机且所述图像是通过使油墨从所述设备释放到所述记录片材的表面上而形成的。 
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