CN104371411A - 一种水性彩色喷墨打印介质及其生产方法 - Google Patents

一种水性彩色喷墨打印介质及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性彩色喷墨打印介质及其生产方法，该打印介质包括电晕处理过的基材，该基材至少一面涂有打底层和吸墨层，该吸墨层含有两性星形聚合物。本发明将两性星形聚合物应用于彩喷打印介质中，有效改善吸墨层与墨水中染料和颜料分子的相互作用，增强吸墨层的内聚力，提高打印色密度和耐水性能。

Description

一种水性彩色喷墨打印介质及其生产方法
【技术领域】
本发明涉及一种水性彩色喷墨打印介质及其生产方法，属于打印介质技术领域。
【背景技术】
随着现代科学技术的进步，数字技术在当今世界得到了快速发展。随之而来的是个性化广告传媒，户内装饰，高端艺术品，文教影印和其它特种打印产品的迅速发展。喷墨打印机由于价格便宜，成像质量高，出图速度快，已经逐渐成为上述市场产品的主要选择。经过近些年的发展和整合，人们对中高端介质的品种和质量要求越来越多样，有绿色环保，低能耗和高效使用功能的新一代数码耗材已经成为人民生活中不可缺少的重要的组成部分。
目前市场上现有产品普遍存在防水性差，褪色快，图层易脱落，图像变模糊等问题；打印产品保存时间短、要勤更换，造成较大程度浪费，也不利于环保；客户在使用时，一般无论户内户外打印后都要进行覆膜处理，无形中增加了人工成本；另外，如何在提高防水性和抗划伤性能的同时提高打印清晰度和色彩鲜艳度一直是困扰行业的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含有两性星形聚合物的彩喷吸墨涂层，其可以有效改善吸墨涂层与基材的附着力，增强吸墨层的内聚力，有效改善吸墨涂层与墨水中染料和颜料分子的吸附功能，提高打印色密度且耐水性能好的水性彩色喷墨打印介质。本发明的另一目的是提供一种上述打印介质的生产方法。
本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：
一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于包括电晕处理过的基材，所述的基材至少一面涂有打底层和吸墨层，所述的吸墨层含有两性星形聚合物，所述的两性星形聚合物其结构式为：
其中n1≥3，n2＝5～30，R选自C1～C12直链烷基，C1～C12支链烷基，-OH、-Cl、-CHO、-COOH、NH2取代C1～C10烷基；
其中的-OH、-Cl、-CHO、-COOH、NH2取代C1～C10烷基是指被COO-、SO3H-、H2PO4 -中的一个或多个取代。
本发明中的吸墨层厚度为10～60μm，打底层厚度为1～30μm，基材厚度为50～600μm。
本发明中吸墨层材料中两性星形聚合物的质量百分比为2～10％，吸墨层材料还包括树脂、吸墨颜料、高分子固色剂、助剂和去离子水，各组分的具体重量份配比优选如下：
本发明吸墨层中的树脂为聚乙烯醇树脂、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂中的一种或几种。其中的聚乙烯醇树脂优选型号2099、2499和2699中的一种或几种。
本发明吸墨层中的吸墨颜料为3～9μm粒径SiO2与10～20μm粒径SiO2按质量比2:1混合的混合物。
本发明吸墨层中的高分子固色剂为环氧氯丙烷二甲胺聚合物。
本发明吸墨层中的助剂为表面活性剂、吸墨颜料分散剂等常用助剂。
本发明中的吸墨层材料由以下方法制备：
在分散罐中加入去离子水，转动搅拌机加入吸墨颜料分散剂，提高转速到800RPM，分散10～20min，加入吸墨颜料后提高转速到2500RPM～3000RPM，继续分散20～30min，将分散液过滤到搅拌罐中并加入高分子固色剂和表面活性剂及其他助剂，再加入树脂，继续搅拌30min后加入两性星形聚合物，搅拌均匀即可。
本发明中的打底层为胶黏树脂涂料，优选乙烯-醋酸乙烯酯树脂或丙烯酸树脂。
本发明中的基材为PP、PE、PET、PVC、涂塑纸类和纺织布类中的一种。
一种上述水性彩色喷墨打印介质的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
在基材至少一面上进行电晕强度为40-42达因的电晕处理，在基材的电晕处理面上涂布打底层，于90～100℃烘箱干澡后，再涂布吸墨层于打底层上，于80～110℃烘箱干燥即可。
本发明将两性星形聚合物加入到彩喷吸墨涂层中，获得高性能水性数码打印介质。两性星形聚合物是一种以多官能团硅氧环状类化合物为核体，以多组分长链聚合物为支链的的两性高分子聚合物，其星形高分子长臂末端的功能性基团可以与涂料树脂胶粒中其它官能团相互作用，形成多种可逆的物理耦合网络，从而增强流体的流变稳定性，改变了胶体乳液随固含量改变而大起大落的特性；网络中的两性星形高分子上亲油性核心和外臂官能团与墨水中的染料或颜料分子产生牢固的物理和化学作用，形成各种中和相态，从而提高了涂层的固色性和防水性能。
本发明相对于现有技术，有以下优点：
本发明将两性星形聚合物应用于彩喷打印介质中，有效改善吸墨层与墨水中染料和颜料分子的相互作用，增强吸墨层的内聚力，提高打印色密度和耐水性能。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
吸墨层材料配方为：3～9μm沉淀二氧化硅30份，10～20μm沉淀二氧化硅15份，多聚羧酸钠盐吸墨颜料分散剂2份，2699聚乙烯醇10份，醋酸乙烯酯-乙烯共聚物30份，n1＝3，n2＝10，R＝CH2Cl的两性星形聚合物5份，环氧氯丙烷二甲胺聚合物固色剂8份以及水15份；
该吸墨层材料的制备工艺为：在分散罐中加入去离子水，转动搅拌机加入吸墨颜料分散剂，提高转速到800RPM，分散10～20min，加入吸墨颜料后提高转速到2500RPM～3000RPM，继续分散20～30min，将分散液过滤到搅拌罐中并加入高分子固色剂和表面活性剂及其他助剂，再加入树脂，继续搅拌30min后加入两性星形聚合物，搅拌均匀即可；
打印介质生产工艺：在PP上进行电晕，电晕达因值达到40～42，使用刮刀在基材上涂布1μm乙烯-醋酸乙烯酯树脂打底层，经过90～100℃烘箱干燥后，继续用刮刀在打底层上涂布10μm吸墨层，经过80～110℃烘箱干燥即可。
实施例2：
吸墨层材料配方为：3～9μm沉淀二氧化硅30份，10～20μm二氧化硅15份，多聚羧酸钠盐分散剂2份，2099聚乙烯醇10份，醋酸乙烯-乙烯共聚物30份，n1＝4，n2＝10，R＝CH2CH2COOH两性星形聚合物8份，环氧氯丙烷二甲胺类聚合物固色剂8份以及水15份；
实施例2的吸墨层材料制备工艺同实施例1；
实施例2的打印介质生产工艺：在PVC上进行电晕，电晕达因值达到40～42，使用刮刀在基材上涂布15μm丙烯酸树脂打底层，经过90～100℃烘箱干燥后，继续用刮刀在打底层上涂布30μm吸墨层，经过80～110℃烘箱干燥即可。
实施例3：
吸墨层材料配方为：3～9μm沉淀二氧化硅30份，10～20μm二氧化硅15份，多聚羧酸钠盐分散剂2份，2499聚乙烯醇10份，聚氨酯树脂25份，n1＝5，n2＝12，R＝C5H11NH2的两性星形聚合物10份，环氧氯丙烷二甲胺类聚合物固色剂8份以及水15份；
吸墨层材料的制备方法为：在分散罐中加入去离子水，转动搅拌机加入钠盐分散剂，提高转速到800RPM分散10～20min，加入两种二氧化硅颜料提高转速到2500～3000RPM继续分散20～30min，过滤到搅拌桶中减速搅拌加入环氧氯丙烷二甲胺类聚合物固色剂，表面活性剂等助剂，加入聚氨酯树脂，星形聚合物树脂，继续200～300RPM搅拌30min即可；
实施例3打印介质的生产工艺：在无纺布两面进行电晕，电晕达因值达到40～42，使用刮刀涂布30μm乙烯-醋酸乙烯酯树脂打底层于无纺布两面，经过90～100℃烘箱干燥后，继续刮刀涂布60μm吸墨层于两面的打底层上，经过80～110℃烘箱干燥即可。
对实施例1-3按以下方法测试：
打印色密度，防水性以及保存时间测试，我们使用EPSON9910打印机进行照片纸优质模式1440dpi色条以及图像打印。
具体评价方法：
1.打印测试纯色色条使用X-RITE测试CMYK色密度，数值越高色密度越高。
2.同1测试方法，在模拟日光照射下24～48小时，每24小时进行色密度测试得到图像抗光性测试结果，测试保存时间。
3.在纯水中浸泡打印图像2～48小时，隔两个小时观察墨水的洇散现象以及水的颜色变化测定墨水的防水性。墨水扩散到水里，以及图像清晰度变差，则防水性较差。
4.涂层防水性测试同3纯水中浸泡涂层2～48小时，隔两个小时对涂层进行物理擦拭观察涂层脱落情况，较易擦掉则涂层防水性较差。
5.使用百格刀在涂层上进行十字交叉划出100个小格，使用3M胶带进行黏贴，180度进行剥离观察涂层剥落情况，剥落越少则附着力越好。
实施例1-3的测试结果如表1所示：
表1：
样品 色密度 保存时间 涂像防水 涂层防水 附着力
实例一 很好 较长 很好 很好 好
实例二 好 长 好 好 较好
实例三 较好 长 好 好 很好
。

Claims (10)

1.一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于包括电晕处理过的基材，所述的基材至少一面涂有打底层和吸墨层，所述的吸墨层含有两性星形聚合物，所述的两性星形聚合物其结构式为：
其中n1≥3，n2＝5～30，R选自C1～C12直链烷基，C1～C12支链烷基，-OH、-Cl、-CHO、-COOH、NH2取代C1～C10烷基；
其中的-OH、-Cl、-CHO、-COOH、NH2取代C1～C10烷基是指被-OH、-Cl、-CHO、-COOH、NH2中的一个或多个取代。
2.根据权利要求1所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的吸墨层厚度为10～60μm，打底层厚度为1～30μm，基材厚度为50～600μm。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的吸墨层材料中两性星形聚合物的质量百分比为2～10％。
4.根据权利要求3所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的吸墨层材料还包括树脂、吸墨颜料、高分子固色剂、助剂和去离子水。
5.根据权利要求4所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的树脂为聚乙烯醇树脂、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的吸墨颜料为3-9μm粒径SiO2与10-20μm粒径SiO2按质量比2:1混合的混合物。
7.根据权利要求4所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的高分子固色剂为环氧氯丙烷二甲胺聚合物。
8.根据权利要求4所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的吸墨层材料由以下方法制备：
在分散罐中加入去离子水，转动搅拌机加入吸墨颜料分散助剂，提高转速到800RPM，分散10～20min，加入吸墨颜料后提高转速到2500RPM～3000RPM，继续分散20～30min，将分散液过滤到搅拌罐中并加入高分子固色剂和表面活性剂助剂及其他助剂，再加入树脂，继续搅拌30min后加入两性星形聚合物，搅拌均匀即可。
9.根据权利要求1或2所述的一种水性彩色喷墨打印介质，其特征在于所述的打底层为乙烯-醋酸乙烯酯树脂或丙烯酸树脂，所述的基材为PP、PE、PET、PVC、涂塑纸类和纺织布类中的一种。
10.一种权利要求1所述的水性彩色喷墨打印介质的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
在基材至少一面上进行电晕处理，强度为40-42达因，在电晕处理面上涂布打底层，于90～100℃烘箱干澡后，再涂布吸墨层于打底层上，于80～110℃烘箱干燥即可。
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Pledgee: Postal Savings Bank of China Limited by Share Ltd Zhongshan branch

Pledgor: GUANGDONG GLM DIGITAL TECHNOLOGY CO., LTD.

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